《Neurology India》 2024 年7月刊载[72(4):763-767.]印度新德里All India Institute of Medical Sciences的Bhoopendra Singh , Deepak Agrawal , Ajay Garg , 等撰写的《颅内脑膜瘤伽玛刀治疗后灌注MRI变化的前瞻性研究。A Prospective Study on Perfusion MRI Changes in Intracranial Meningiomas Following Gamma Knife Therapy》（doi: 10.4103/neurol-india.NI_317_20.）。
背景:
在颅内脑膜瘤的治疗中，放射外科起着重要的作用。动脉自旋标记(ASL)是一种较新的、较先进的磁共振灌注成像技术。
目的:
探讨颅内脑膜瘤放射术后ASL灌注MRI灌注参数的变化及其与脑膜瘤组织病理学分级的相关性。
材料和方法:
本前瞻性研究在我院完成，为期20个月(2016年1月- 2017年8月)，研究纳入颅内脑膜瘤患者在GKT（伽玛刀）治疗前和GKT治疗后6个月在GE Optima 450W®，1.5T MRI (GE Medical Systems)上进行ASL序列灌注MRI。
结果:
27例患者纳入本研究。血管瘤性脑膜瘤的平均脑血流量(CBF)较高。虽然相对于GKT前组，GKT后组ASL MR灌注的平均CBF、最大值、最小值和SD的平均值较高，但无临床意义。整个队列的平均基线体积为5.71 cm3，在GKT后6个月的随访中显著下降至5.59 cm3 (P值0.0018)。在比较主次组的体积时，主次组的体积没有明显减少(P值分别为0.1361和0.1361)，而主次组的体积明显减少(P值分别为7.13和7.034 cm3) (P值分别为0.0038)。
结论:
我们的初步观察支持ASL作为评估脑膜瘤灌注模式的敏感MRI序列。
关键信息:
ASL是评估脑膜瘤灌注模式的一个敏感的MRI序列，这可能使这种模式能够在放射外科治疗后客观监测脑膜瘤灌注。
颅内脑膜瘤占原发性脑肿瘤的15-20%，是成人最常见的原发性脑肿瘤。放射外科手术已被广泛接受为现代原发性和继发性颅内脑膜瘤的有效治疗选择。大多数脑膜瘤在常规MR上具有一些特征性的成像特征，灌注MR成像描绘了区域血供，是肿瘤分级和预后的重要生物学标志。
灌注磁共振成像通过3种主要技术完成:动态敏感性对比(DSC)、动态对比增强(DCE)和动脉自旋标记(ASL)。在这三种技术中，动脉自旋标记(ASL)是一种相对较新的先进技术，它使用电磁标记的动脉血流作为脑血流的自由扩散的固有示踪剂，而不需要钆对比剂。由于这是最新和先进的技术，因此关于使用ASL来表征人类脑肿瘤的数据相对较少，从而限制了其在临床环境中的应用。
一些研究已经描述了基于肿瘤血流量(TBF)的ASL-PI在脑肿瘤鉴别诊断和治疗中的作用，但关于脑膜瘤灌注定量和ASL灌注表征的研究很少。然而，伽玛刀治疗后脑膜瘤灌注变化的研究尚未见报道。因此，这是一项评估颅内脑膜瘤GKT后MRI灌注变化的初步研究。
目标
1.目的是探讨颅内脑膜瘤SRS治疗后ASL灌注MRI灌注参数的变化。
2.将SRS治疗后灌注变化与脑膜瘤的组织病理学分级(如有)联系起来。
材料与方法
这是一项前瞻性观察研究，于2016年1月1日至2017年8月31日在新德里全印度医学科学研究所神经外科伽玛刀中心进行。在上述期间接受GKT的颅内脑膜瘤患者，在GKT前后进行灌注MRI (ASL)检查，并进行至少6个月的随访。随访时间少于6个月或未进行GKT后MRI检查的患者被排除在外。
放射外科使用LeksellPerfexion型伽玛刀(Elekta Instruments AB, Stockholm, Sweden)。治疗当天，局部麻醉后固定立体定向框架。双剂量钆增强MRI轴向片，每层1.6 mm。靶体积被定义为对比增强区域，不影响周围脑组织。使用市售软件进行治疗计划和剂量计算。
在GE Optima 450W, 1.5T MRI (GE Medical System)上进行动脉自旋标记MR灌注成像。采用脉冲连续动脉自旋标记法和螺旋读出三维ASL技术对全脑进行扫描。GE序列提供了三个固定的标签后延迟时间(儿童、成人、老年人或患有脑血管疾病的成年人分别为1 025、1 525和2 025 ms)。因此，我们为所有ASL成像选择了1525 ms的标记后延迟，这是最适合当前人群的。
在GE ADW工作站使用Functool 14.3.01软件包进行图像分析。在常规MRI造影增强的感兴趣区域手动绘制感兴趣区域(ROI)， ASL图上灌注增加，CBF以SD计算平均、最大、最小变量。
接受GKT作为脑膜瘤的主要治疗而未进行手术切除的患者被认为是第一组。手术切除残余或复发脑膜瘤后接受GKT的患者被认为是次要组。
观察分析GKT前后原发性组和继发性组患者的基线特征、脑膜瘤部位、伽玛刀治疗剂量、脑血流量(CBF)及其变化、继发性组脑膜瘤各亚型间灌注的组织病理学相关性、肿瘤体积及其变化。
脑血流量(CBF)定义为单位时间内给定组织区域内的血流量，单位为每100 g组织每分钟的血毫升数(mL/100 g/min)。
采用统计软件stata 14.0对数据进行分析。采用Wilcox-on符号秩检验检验定量变量在GKT前后的正变化。P值<0.05为差异有统计学意义。于2017年7月27日获得研究所伦理委员会的伦理批准。
结果
在我们的研究中，总共招募了35名患者。在随访期间，8例患者无法进行至少6个月的随访，留下27例患者作为样本。本组患者平均年龄47.15±13.85岁，最小年龄13岁，最大年龄70岁。在这项研究中，女性(56%)略高于男性(44%)，这表明脑膜瘤在女性中更为常见。
共有12例(44%)患者在没有手术切除的情况下接受了伽玛刀治疗，而15例(56%)患者接受了伽玛刀治疗。继发组15例患者均有组织病理学报告。在这15例患者中，13例为1级，包括脑膜上皮性(5例)、移行性(4例)、纤维母细胞(2例)和血管瘤性(2例)。2例为非典型脑膜瘤，属于2级。脑膜瘤发生的不同部位列于表1。
表1:我们研究中脑膜瘤的部位分布。
25例患者给予50%等剂量的伽玛刀治疗的处方剂量为12 Gy。一名患者因大纤维母细胞脑膜瘤接受了14 Gy，而另一名患者因靠近视交叉而接受了8 Gy和6 Gy的分次形式的14 Gy。我们队列的平均剂量为12.15Gy，范围为12-14Gy。3例患者接受了一次以上的伽玛刀治疗。
在ASL灌注MRI上分析伽玛治疗前后的脑血流。CBF变量测量为平均CBF、最大CBF、最小CBF和SD，如表2所示。GKT后组CBF各项指标均高于GKT前组的 ，但均无临床意义，P值>0.05。3例患者MRI增强和灌注成像如图1-3所示。
图1:(a) GKT前的ASL， (b) GKT后的ASL， (c) GKT前的CEMRI， (d) GKT后的CEMRI
图2:(a) GKT前的CEMRI， (b) GKT后的CEMRI， (c) GKT前的ASL， (d) GKT后的ASL
图3:(a) GKT前的CEMRI， (b) GKT前的ASL， (c) GKT后的ASL， (d) GKT后的CEMRI
表2:研究组脑血流灌注MRI。
表3:不同级别肿瘤的平均脑血流比较。
分别对原发性组和继发性组GKT前后的CBF进行相关性分析，得出类似的观察结果。
由于1级和2级脑膜瘤的样本量存在显著差异，任何统计学相关性都是不可行的。表3总结了不同等级的平均脑血流的平均值。血管瘤性脑膜瘤（angiomatous meningioma）的平均CBF最高(200±141.42 vs 353±26.91)，纤维母细胞脑膜瘤（fibroblastic meningioma）的平均CBF最低(93±2.82 vs 94.5±24.74 ml/100gm/min)。整个队列的平均基线体积为5.71 cm3，在GKT后6个月的随访中显著下降至5.59 cm3 (P值0.0018)。比较初级组和次级组的体积，初级组的体积没有明显减少(P值= 0.1361)，而次级组的体积明显减少(P值= 0.003)(7.13 vs 7.034 cm3)[表4]。
表4:原发性和继发性GK组肿瘤体积分析。
中位随访为7个月，范围为6-9个月。所有患者在GKT后6个月接受MRI随访，但由于患者的偏好，随访时间有所不同。
讨论：
这是第一个系统比较SRS治疗前后脑膜瘤ASL-MRI定量灌注(CBF)的研究。此外，我们对SRS治疗前后脑膜瘤的体积进行了定量比较，并分析了因各种原因接受SRS治疗的脑膜瘤的不同组织学分级及其他特征。
Chang Ki Jang等人描述了伽玛刀放射治疗颅内脑膜瘤的远期疗效。他们研究了628例患者，患者年龄中位数为56.8岁(28-83岁)，男性130例(20%)，女性498例(80%)。131例(20.8%)术前手术。给予肿瘤的放射剂量中值为边缘13.9 Gy(范围9-19 Gy)，最大值27.8 Gy(范围20 - 36 Gy)。
Zhang等(2008)对37例肿瘤周围水肿患者进行了研究。在组织病理学基础上，有15例脑膜上皮性脑膜瘤，10例纤维性脑膜瘤，4例血管瘤，8例间变性脑膜瘤。不同亚型间肿瘤实质及肿瘤周围水肿的rCBVs差异均有统计学意义。结论血管瘤性脑膜瘤瘤实质的rCBVs均值最高(11.86±1.93)，间变性脑膜瘤瘤周水肿的rCBVs均值最高(3.28±1.39)，差异均有统计学意义(P < 0.05)。
Koizumi S等研究表明血管瘤性脑膜瘤的平均TBF和最大TBF (meanTBF, maxTBF)明显高于非血管瘤性脑膜瘤(P < 0.05)。PCASL在评估脑膜瘤血管分布方面是有用的。这与我们的研究相比较，我们的研究也表明，与非血管瘤性脑膜瘤相比，血管瘤性脑膜瘤在伽玛刀治疗前后均具有较高的平均CBF。
Kondziolka等(2016)的研究发现肿瘤中位体积为5.5 mL。287例患者进行了随访成像。随访影像显示146例(51%)肿瘤消退，115例(40%)肿瘤大小稳定，26例(9%)肿瘤进展延迟。放疗后肿瘤进展的中位时间为38个月。SRS治疗后5年肿瘤无进展的精算率为90.9%±2.0%，10年为87.7%±2.5%，15年和20年为85.3%±2.9%。
Harrison等人(2016)在他们的研究中发现，GKT时研究人群的中位基线肿瘤体积为3.54 cm3(范围0.21-33.84 cm3)。平均随访28.16个月([SD 23.86])，肿瘤体积平均缩小-20.47% ([SD 47.88%])，最终肿瘤体积中位数为2.62 cm3(范围0.12 ~ 64.69 cm3)，差异有统计学意义(P < 0.001)。在接受放疗的252例脑膜瘤中，168例(67%)体积减小，67例(26%)保持稳定，17例(7%)最终体积增大。
放射外科的原理是通过高能辐射束直接杀死肿瘤细胞，并破坏肿瘤血管。肿瘤缩小而不损害健康脑组织是预期的结果，灌注变量，如血流量可以在治疗的肿瘤组织中减少，可以作为治疗效果的额外结果测量。根据这个假设，我们进行了这项研究，发现脑膜瘤特别是血管瘤脑膜瘤的平均脑血流相当高。当我们比较GKT前CBF与GKT后CBF时，发现它增加了，但没有统计学意义。将其作为GKT后脑膜瘤灌注改变的最终指标，并将其标记为评估GKT反应的预后标志物是不明智的。需要一项详细的随机对照试验和更长的随访来证实这些初步结果。
结论
本研究的PCASL成像显示高CBFs，特别是血管瘤性脑膜瘤。PCASL可以精确地显示和量化脑膜瘤放射外科治理前后CBF的差异。CBF变化的差异没有统计学意义，但可以看到增加的趋势，可以通过更大规模的研究进一步评估。ASL是一种有用的工具，通过测量脑血流变化来量化患者对放射手术的无创反应。
我们的初步观察支持ASL作为评估脑膜瘤灌注模式的敏感MRI序列。颅脑血流定量可以实现脑膜瘤放射术后灌注的客观监测。此外，需要更大规模的长期随访前瞻性研究来证实我们的初步结果。
