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背景与目的脑膜瘤是中枢神经系统常见肿瘤之一,为颅内最常见的非胶质细胞肿瘤,来源于神经外胚层,占颅内肿瘤的14%～20%,好发年龄为40～60岁,男女发病率约为1:2。脑膜瘤多为良性,生长缓慢,2%～10%的脑膜瘤具有恶性生长行为,术后易复发及发生颅外转移。根据2007年世界卫生组织（world health organization,WHO）对脑膜瘤的分级分型将其分为15种病理组织亚型,其中Ⅰ级脑膜瘤（良性）9型,Ⅱ级非典型性脑膜瘤（低度恶性）3型,Ⅲ级间变性脑膜瘤（恶性）3型。医学影像学在脑膜瘤的诊断中发挥着重要作用,其主要诊断方法包括X线头颅平片、血管造影、计算机体层成像（computed tomography,CT）和磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）检查。MRI具有极高的软组织分辨力,并能进行多序列多方位成像和功能成像,是脑膜瘤定位、定性诊断的主要工具之一。目前,MRI可对肿瘤进行良好的解剖定位,常规MRI显示的强化、瘤周水肿、肿瘤出血、坏死、局部颅骨和脑浸润以及远处转移等,对确定肿瘤的侵袭性有价值,这些已成为大家的共识,但常规MRI不能提供肿瘤病理生理方面可靠的信息,如微血管状态、血管生成、代谢、微小坏死、细胞密集程度等,这些指标对于肿瘤分级十分重要。术前能够正确区分良性、非典型性和恶性脑膜瘤有助于进行外科手术及治疗计划的选择。从常规MRI表现上来分析脑膜瘤影像特征并以此区分良性、非典型性和恶性脑膜瘤不仅困难且不可靠。近年来,先进的MRI技术在脑肿瘤中的应用逐渐增多。磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）是基于平面回波成像（echo planar imaging,EPI）技术发展起来的一种新的MRI技术,用于观察活体组织中水分子微观扩散运动的成像方法,反映组织和细胞微观结构,其成像速度快,仅需几十秒钟即可完成扫描。水分子的运动特性多用表观扩散系数（apparent diffusion coefficient,ADC）值表示,而ADC值与肿瘤细胞密度及良恶性有很高的相关性。磁共振灌注成像（perfusion weighted imaging,PWI）是随着磁共振快速成像技术的发展而出现的一种反映组织微循环血流灌注情况的检查新方法,它基于团注对比剂追踪技术反映肿瘤组织的灌注信息,目前使用较多的测量指标是相对脑血容量（relative cerebral blood volume,rCBV）,即脑血容量与对侧相应部位正常脑白质的相对值。DWI和PWI作为脑膜瘤常规磁共振检查方法的重要补充,目前已成为国内外影像学界研究的热点。本论文旨在探讨DWI及PWI在脑膜瘤术前诊断中的应用价值,并探讨ADC值、rCBV值与病理学和分子生物学的相关性,为区别良、恶性脑膜瘤提供定量数据及新的影像学依据。材料与方法本研究中的64例脑膜瘤患者均经郑州大学第一附属医院手术和病理证实,其中男14例,女50例,年龄13～80岁,平均49±14岁。术前全部采用德国SIEMENS公司3.0 T超导磁共振成像系统行MRI平扫、DWI和常规增强扫描,34例患者行PWI检查。扫描结束后,在后处理工作站对DWI及PWI数据进行处理,分别测量肿瘤实质、瘤周水肿及对侧相应部位正常脑白质区ADC值及rCBV值,生成ADC图和rCBV彩图。依据2007年WHO提出的脑膜瘤分级、分型方法,将脑膜瘤分为Ⅰ级（9型）:上皮型、纤维型（纤维母细胞型）、过渡型（混合型）、砂粒体型、血管瘤型、微囊型、分泌型、淋巴细胞丰富型、化生型;Ⅱ级（3型）:脊索瘤样型、透明细胞型和非典型;Ⅲ级（3型）:乳头型、横纹肌样型和间变型（恶性）。本研究将Ⅰ级脑膜瘤归为良性,Ⅱ、Ⅲ级归为恶性,研究分为两组:良性脑膜瘤为A组,恶性脑膜瘤为B组。脑膜瘤手术切除后,肿瘤标本行伊红-苏木素（hematoxylin-cosin,HE）染色病理检查及单抗血管内皮生长因子（vascularendothelial growth factor,VEGF）免疫组织化学染色。高倍镜下计算脑膜瘤的肿瘤细胞数以及进行脑膜瘤中VEGF表达的评分。所有的测量结果以均数±标准差（（?）±S）表示,各组数据多样本间的比较采用组间单因素方差分析,两样本均数的比较采用t检验,检测肿瘤实质部分的ADC值与肿瘤细胞数、最大rCBV值与VEGF之间的相关性采用Pearson相关分析法,检测肿瘤实质部分的ADC值、最大rCBV值与肿瘤分级之间的相关性采用Spearman相关分析法,全部数据采用SPSS 13.0统计软件包进行统计学分析,以α=0.05为检验水准。结果（1）64例脑膜瘤患者均可耐受一次完成全脑DWI及PWI扫描,获得了较好的原始图像。并同时完成了常规MRI平扫及增强扫描。（2）64例脑膜瘤中,A组59例,其中上皮型9例,纤维型10例,过渡型22例,砂粒体型6例,血管瘤型6例,微囊型4例,分泌型2例;B组5例,均为非典型脑膜瘤。34例行PWI检查的脑膜瘤患者中,A组29例,其中上皮型1例,纤维型7例,过渡型10例,砂粒体型1例,血管瘤型6例,微囊型4例;B组5例,均为非典型脑膜瘤。（3）DWI图显示A组脑膜瘤肿瘤实质区的信号强度与对侧相应部位正常脑白质的信号强度表现不一,其中11例为高信号,21例为略高信号,25例为等信号,2例为混杂低信号;B组脑膜瘤肿瘤实质区的信号强度均较对侧相应部位正常脑白质升高,其中4例为高信号,1例为稍高信号。ADC图上A组脑膜瘤肿瘤实质区的信号强度与对侧相应部位正常脑白质的信号强度亦不一致,其中31例为稍高信号,20例为等信号,6例为稍低信号,2例为混杂低信号;B组脑膜瘤肿瘤实质区的信号强度均较对侧相应部位正常脑白质降低,全部为低信号。脑膜瘤瘤周水肿在DWI图上的显示欠清晰,在ADC图上均表现为高信号。（4）A组与B组脑膜瘤肿瘤实质区的ADC值分别为0.916±0.157×10-3mm2/s和0.698±0.065×10-3mm2/s,两者之间差异有统计学意义（t=6.125,P＜0.001）;A、B组脑膜瘤肿瘤实质区的ADC值分别与对侧相应部位正常脑白质区的ADC值(A组:0.757±0.064×10-3mm2/s;B组:0.764±0.057×10-3mm2/S)之间差异有统计学意义（tA=-12.133,PA＜0.001;tB=-4.097,PB=0.01）;A组与B组脑膜瘤瘤周水肿区的ADC值分别为1.680±1.138×10-3mm2/s和1.235±0.137×10-3mm2/s,两者之间差异无统计学意义（t=0.865,P＞0.05）;A、B组脑膜瘤瘤周水肿区ADC值分别与对侧相应部位正常脑白质区的ADC值(A组0.764±0.057×10-3mm2/s B组0.752±0.068×10-3mm2/s)之间差异有统计学意义（tA=-0.929,PA＜0.001;tB=-0.506,PB＜0.001）;A组脑膜瘤各亚型肿瘤实质ADC值的均值由高至低排列依次为血管瘤型(1.128±0.089×10-3mm2/s)、分泌型(1.116±0.027×10-3mm2/s)、微囊型(1.067±0.074×10-3mm2/s)、上皮型(0.972±0.133×10-3mm2/s)、过渡型(0.866±0.132×10-3mm2/s)、纤维型(0.864±0.093×10-3mm2/s)、砂粒体型(0.722±0.045×10-3mm2/s),诸分型间差异有统计学意义（F=10.369,P＜0.05）,诸分型中尤其以上皮型、混合型、纤维型、砂粒体型脑膜瘤之间及砂粒体型脑膜瘤与B组脑膜瘤肿瘤实质区的ADC值之间有重叠:A、B组脑膜瘤高倍镜下的肿瘤细胞数分别为5595.983±313.614个/10HPF和6590.800±422.639个/10HPF,两者之间差异有统计学意义（t=-6.638,P＜0.001）;A、B组脑膜瘤肿瘤实质区的ADC值分别随镜下肿瘤组织细胞数增加而降低,相关分析均呈负相关（rA=-0.774,PA＜0.001;rB=-0.889,PB＜0.05）;脑膜瘤肿瘤实质区的ADC值与肿瘤级别之间呈负相关（r=-0.392,P＜0.01）。（5）34例PWIrCBV伪彩图像中,与对侧相应部位正常脑白质比较,A组中7例脑膜瘤肿瘤实质最大灌注处表现为略高灌注,其他脑膜瘤均表现为明显高灌注:A组脑膜瘤的瘤周水肿呈不均匀低灌注表现,B组脑膜瘤呈略高灌注。MR灌注时间-信号强度曲线显示所有脑膜瘤肿瘤实质最大灌注部分信号下降幅度明显大于对侧相应部位正常脑白质,信号回复基线水平的时间延长,其中17例脑膜瘤未恢复至基线水平,12例脑膜瘤恢复超过基线水平,5例脑膜瘤恢复等于基线水平;A组脑膜瘤中,15瘤周水肿区信号下降幅度低于对侧相应部位正常脑白质,12例等于对侧正常脑白质,2例无明显下降波峰;B组脑膜瘤瘤周水肿信号下降幅度均为略高于对侧相应部位正常脑白质。（6）A组与B组脑膜瘤肿瘤实质区的最大rCBV值分别为10.070±4.045和11.922±2.080,两者之间差异无统计学意义（t=-0.887,P＞0.05）;A组与B组脑膜瘤肿瘤周围水肿区的最大rCBV值分别为1.079±0.642和2.776±1.550,两者之间差异有统计学意义（t=-4.312,P＜0.001）;A、B组肿瘤实质区的最大rCBV值分别与瘤周水肿区的最大rCBV值之间差异有统计学意义（tA=5.192,PA＜0.05;tB=3.291,PB=0.009）;A组脑膜瘤各亚型肿瘤实质区的最大rCBV值的均值由高至低排列依次为血管瘤型（13.590±4.813）、过渡型（10.880±3.480）、微囊型（8.628±1.062）、纤维型（8.329±4.898）、上皮型（6.490）、砂粒体型（2.400）,诸分型间差别无统计学意义（F=2.357,P＞0.05）;A组与B组脑膜瘤肿瘤实质区的VEGF表达评分值分别为5.000±3.174和7.200±1.924,两者之间无统计学意义（t=-1.492,P＞0.05）;A、B组脑膜瘤实质区的最大rCBV值分别随镜下肿瘤组织VEGF表达评分值的增高而增高,相关分析均呈正相关（rA=0.885,PA＜0.001;rB=0.925,PB＜0.05）;脑膜瘤肿瘤实质区的VEGF表达评分值与肿瘤级别之间无相关性（r=0.241,P＞0.05）。结论（1）MRI是诊断脑膜瘤和进行脑膜瘤分级的有效方法。（2）ADC值测量与脑膜瘤肿瘤细胞密度和脑膜瘤分级有良好的相关性,DWI可作为评价脑膜瘤肿瘤细胞密度和脑膜瘤良恶性的一个辅助手段。（3）rCBV值测量与脑膜瘤血管生成和脑膜瘤分级有良好的相关性,结合时间-信号强度曲线与rCBV值测量,PWI可作为评价脑膜瘤微血管状态和脑膜瘤良恶性的一个辅助手段。（4）DWI和PWI是常规MRI诊断脑膜瘤的重要补充手段。