海绵窦侵袭型垂体瘤磁共振诊断系统及其相关因素分析课件

海绵窦侵袭型垂体瘤磁共振诊断系统 及其相关因素分析 前 言 l垂体瘤是一种常见的颅内良性肿瘤，大约有 40的肿瘤其生长行为呈侵袭性。海绵窦侵 袭型垂体瘤占整个垂体瘤总数的左右 。 l侵袭性垂体瘤是现在临床研究的重点，在诊 断方面有许多不确定因素，治疗上困难，易 于复发，预后往往不良，是目前的临床难题 。 l我们这项研究的目的就是希望通过对MR表现 进行系统分析建立海绵窦侵袭型垂体瘤的影 像诊断标准。 资料与方法 一、临床资料 l1999年12月2002年3月山东省立医院住 院手术治疗临床资料完整的垂体瘤病人 共有201例，女性139人，男性72人，年 龄1376岁，平均42.5岁。 术前症状 l闭经泌乳91例 性欲下降69例 l肢端肥大33例 头疼头晕97例 l视力下降139例 癫痫发作19例 l视野缺损102例 结膜充血水肿15例 l、对颅神经症状（包括眼睛流 泪、眼球活动障碍、复视、斜视、抬睑 无力等等）26例 l发病至就诊时间最长21年，最短 10天，平均2.40.74年 l术前曾使用药物治疗者7例 l手术后病理均证实为垂体腺瘤 二、方 法 lMR鞍区扫描方法及表现 l计算机对MR图像的处理 lMR图像分析程序与方法 l参照标准 l统计分析方法 （1）MR扫描方法 l本组201例病人手术之前都进行了MR（场 强是1.5特斯拉）的鞍区冠状位扫描， 1-3mm层厚，均包括T1像、T2像，部分包 括了质子成像，所有的T1像都予以强化扫 描对比 （2）鞍区MR表现 l正常的垂体组织在MR图像上T1T2均呈等信 号，T1像强化后呈稍高信号； l垂体微腺瘤在T1像上呈稍低信号，而且不 强化； l垂体大腺瘤在T1像上等信号多见，少数呈 稍高或稍低信号，T2像一般呈等或高信号 。 l垂体瘤卒中时T1T2信号比较混杂。 l海绵窦在平扫时呈等信号，T1像强化 时由于血流淤滞于海绵窦的静脉丛 而呈高信号； l其外侧壁是硬膜结构，T1像为低信号 ； l海绵窦内的颈内动脉则由于高速流 动的动脉血而始终呈流空信号。 （3）计算机对MR图像的处理 l通过扫描仪把病人MR图像输入计算 机，把海绵窦及其与垂体瘤的关系 做如下分类： l在鞍区冠状位 MR图像上颈内 动脉海绵窦段 呈圆环形，据 此将海绵窦的 静脉间隙分为 四个，即内侧 间隙、上部间 隙、下部间隙 及外侧间隙。 l标记冠状位MR 上经过颈内动 脉海绵窦段切 面与床突上段 切面的三条连 线，即颈内动 脉内侧连线、 颈内动脉中心 连线以及颈内 动脉外侧连线 ； l应用Photoshop 软件测出冠状 位上垂体瘤与 颈内动脉海绵 窦段的接触面 的角度，选取 最大角度作为 肿瘤对颈内动 脉的包绕角度 。 （4）MR图像分析程序与方法 l手术之前，每例的MR图像都经过顿志平 、韩韬两位医师共同审阅，协商同意取 得一致之后填写术前诊断意见，此时两 位医师并不知道手术诊断结果以排除干 扰 l如果垂体瘤与颈内动脉之间有正常腺体 信号和或海绵窦的内侧间隙显现则排 除侵袭的存在，如果不是上述情况则怀 疑存在海绵窦侵袭 怀疑海绵窦侵袭根据如下情况继续分析 l1.海绵窦边界与形状的改变 l2.肿瘤侵入海绵窦四个间隙的情况 l3.肿瘤与经过颈内动脉的三条连线关系 l4.将图像经扫描仪输入计算机，再 运用Photoshop测出肿瘤包绕冠状位上 海绵窦内的颈内动脉环的角度，并从 0o360o分为10级，每级36。 （5）参照标准 l采用手术医师术中发现作为确诊海绵窦 侵袭的金标准(golden-standard)，因为 只有手术者通过直接的感触或直接看到 才能明确海绵窦内侧壁的完整程度，明 确是否侵袭。这种方法虽然带有主观性 ，但手术者长期积累的经验能够提高诊 断的准确性，而且大量资料证实这一标 准在所有的诊断方法中误差最小 。 （6）统计方法（一） l我们所做的工作是根据已有病例寻 找海绵窦垂体瘤的诊断标准，是一 项具体的诊断试验，每一项拟诊标 准的结果可以表达成四格表形式， 通过四格表可以计算以下数值 ： 四格表的形式如下 海绵窦侵袭型 垂体瘤 非海绵窦侵袭 型垂体瘤 阳性病例数ab 阴性病例数cd l灵敏度：Se=a/(a+c) 阳性预告值：PV+=a/(a+b) l特异度：Sp=d/(b+d) 阴性预告值：PV-=d/(c+d) l灵敏度(Se)：表示实际有病按诊断标准 正确判为有病的概率 l特异度(Sp)：表示实际无病按诊断标准 正确判为无病的概率 l阳性预告值（PV+）：表示预测阳性结果 的正确率，预示一个诊断结果为阳性者 的患病概率 l阴性预告值（PV-）：表示预测阴性结果 的正确率，预示一个诊断结果为阴性者 的患病概率 （7）结 果（一） 201例病人中，经手术确诊的 海绵窦侵袭型垂体瘤共39例，没 有海绵窦侵袭的162例 表 垂体瘤病人冠状位MR上海绵窦边界 与外形的变化 海绵窦侵 袭（39） 非海绵窦 侵袭（ 162） Se （ ） Sp （ ） PV+ （ ） PV- （ ） 海绵窦内 侧壁显示 海绵窦不 对称 海绵窦外 侧壁外凸 0/39 21/18 32/7 0/162 38/124 51/111 53.8 82.5 76.5 68.5 35.6 62.7 87.3 94.1 表 冠状位MR上垂体瘤引起的海绵窦 各间隙的变化 海绵窦 侵袭（ 39） 非海绵 窦侵袭 （162） Se（ ） Sp （ ） PV+ （ ） PV- （ ） 内侧间隙 出现肿瘤 上部间隙 出现肿瘤 下部间隙 出现肿瘤 外侧间隙 出现肿瘤 39/0 28/11 34/5 25/14 67/95 60/102 39/123 25/137 100 71.8 87.2 64.1 58.6 63.0 75.9 84.6 36.8 31.8 46.6 50.0 100 90.3 96.1 90.7 表 冠状位MR上垂体瘤与经过颈内动脉 三条连线的关系 海绵窦侵袭 （39） 非海绵窦侵 袭（162） Se（ ） Sp（ ） PV+ （ ） PV- （ ） 肿瘤超过颈 内动脉内侧 连线 肿瘤超过颈 内动脉中心 连线 肿瘤超过颈 内动脉外侧 连线 39/0 36/3 31/8 121/41 51/111 5/157 100 92.3 79.5 25.3 68.5 96.9 24.3 41.4 86.1 100 97.4 95.2 表 垂体瘤包绕颈内动脉角度分级 与海绵窦侵袭的关系 海绵窦侵袭（ 39） 非海绵窦侵袭 （162） Se （） Sp （） PV+（ ） PV-（ ） 36(10%) 72(20%) 108(30%) 144(40%) 180(50%) 216(60%) 252(70%) 288(80%) 324(90%) 360(100%) 39/0 39/0 34/5 33/6 31/8 29/10 25/14 19/20 15/24 12/27 137/25 120/42 71/91 30/132 18/144 5/157 0/162 0/162 0/162 0/162 100 100 87.2 84.6 79.4 74.4 64.1 48.7 38.5 30.8 15.4 25.9 56.2 81.5 88.9 96.9 100 100 100 100 22.2 24.5 32.4 52.4 63.3 86.1 100 100 100 100 100 100 96.8 96.2 95.1 94.0 92.0 89.1 87.1 85.7 （8）统计方法（二） l另一方面，从上面结果中看出，拟诊标准中所 涉及的垂体瘤对海绵窦侵袭的影像因素较多， 海绵窦侵袭型与非海绵窦侵袭型垂体瘤在大多 数影像表现中均有分布，如肿瘤占踞海绵窦外 侧间隙即可以出现在海绵窦侵袭型垂体瘤也可 以出现在非海绵窦侵袭型垂体瘤。 l鉴于此，为了在判断是否存在海绵窦侵袭时能 够全面的考虑各种影像因素，我们根据分类变 量的判别分析法（Discriminant Analysis） 建立了多元统计判别分析计量表，以计量数值 和的大小诊断是否侵袭。 各个分类变量命名如下： X1 X11海绵窦不对称 X12海绵窦对称 X2 X21海绵窦外侧壁凸出 X22海绵窦外侧壁未凸出 X3 X31上部间隙出现肿瘤 X32上部间隙未出现肿瘤 X4 X41下部间隙出现肿瘤 X42下部间隙未出现肿瘤 X5 X51外侧间隙出现肿瘤 X52外侧间隙未出现肿瘤 X6 X61肿瘤未超过颈内动脉中心连线 X62肿瘤位于颈内动脉中心连线与外侧连线之间 X63肿瘤超过颈内动脉外侧连线 X7 X71肿瘤包绕颈内动脉角度30 X72肿瘤包绕颈内动脉角度3060 X73肿瘤包绕颈内动脉角度60 说 明 因为每个分类变量不能为0，所以以下情 况未予统计： l肿瘤占据海绵窦内侧间隙 l肿瘤未超过颈内动脉内侧连线 l肿瘤包绕颈内动脉20 l肿瘤包绕颈内动脉70 海绵窦侵袭型垂体瘤与非海绵窦侵袭型 垂体瘤的判别分析计量表 海绵窦 侵袭 非海绵 窦侵袭 海绵窦 侵袭 非海绵 窦侵袭 X11 X12 X21 X22 X31 X32 X41 X42 P事前概率 7 7 9 2 9 4 9 1 0 4 9 5 8 6 8 4 9 10 X51 X52 X61 X62 X63 X71 X72 X73 P事前概率 8 5 1 1 9 1 1 9 0 2 9 8 4 4 7 4 1 10 典 型 图 像 图 正常垂体、颈内动脉与三条连线以及 海绵窦及其侧壁 图 正常垂体、颈内动脉及海绵窦四个间隙 图3海绵窦不对称（Y） 图4海绵窦对称（Y） 图5海绵窦不对称（N） 图6海绵窦对称（N） 图7海绵窦外侧壁外凸（Y） 图8海绵窦外侧壁无外凸（Y） 图9海绵窦外侧壁外凸（N） 图10海绵窦内侧间隙消失（Y） 图11海绵窦内侧间隙消失（N） 图12海绵窦上部间隙消失（Y） 图13海绵窦上部间隙消失（N） 图14海绵窦下部间隙消失（Y） 图15海绵窦下部间隙消失（N） 图16海绵窦外侧间隙消失（Y） 图17海绵窦外侧间隙消失（N） 图18肿瘤超过颈内动脉内侧连线而 未超过中心连线（Y） 图19肿瘤超过颈内动脉中心连线 而未超过外侧连线（Y） 图20肿瘤超过颈内动脉外侧连线（Y） 图21肿瘤未超过颈内动脉内侧连线 （N） 图22 肿瘤超过颈内动脉内侧连线而 未超过中心连线（N） 图23 肿瘤超过颈内动脉中心连线而 未超过外侧连线（N） 图24肿瘤超过颈内动脉外侧连线 （N） 图25肿瘤包绕颈内动脉不足20 （N） 图26肿瘤包绕颈内动脉介于2070之间（N ） 图27肿瘤包绕颈内动脉不足70 （Y） 图28肿瘤完全包绕颈内动脉 （Y） 讨 论 1.确诊海绵窦侵袭的临床意义 l海绵窦侵袭型垂体瘤占垂体瘤总数的6%-10%， 临床上呈难治性 l从临床症状及体征诊断缺乏预见性 l从手术开始直到发现侵袭之前手术者处于“无 知”状态，这就增加了颈内动脉、颅神经意外 损伤以及脑脊液漏的可能性 l如果手术前能够确诊垂体瘤对海绵窦侵袭的存 在，将有利于制定正确的手术方案及完善的术 后治疗措施，从而减少并发症，改善病人预后 2.影像检查手段的选取 l从临床工作角度来讲，最具指导意义的判 断海绵窦侵袭手段便是凭借影像工具 lCT对垂体肿瘤与周围的关系尤其是与两侧 海绵窦的关系显示不清。 MR分辨率高， 能看到肿瘤向鞍上及鞍旁的生长，是显示 鞍区最清楚的影像手段 l随着MR的技术进步以及经验的增加，加上 计算机图像软件技术的提高做为极佳的辅 助手段，使MR能够准确的诊断肿瘤对海绵 窦的侵袭成为可能。 3.海绵窦的边界及形状对于诊断的意义 l侵袭性及非侵袭性垂体瘤其海绵窦内侧壁均不 能显示 l海绵窦不对称的PV-（87.3）及海绵窦外侧 壁外凸的PV-(94.1)较高，即没有出现上述 这两种情况则可以基本诊断非海绵窦侵袭 l但这两种拟诊标准的灵敏度、特异度以及PV+ 都不高。究其原因，乃是仅由于垂体瘤的膨胀 生长就可以引起上述两种情况，所以两者在确 诊侵袭方面意义不大，尚不能作为诊断标准 4.海绵窦四个间隙改变的诊断意义 l垂体瘤占踞内侧间隙的PV-为100，即如 果肿瘤未侵入内侧间隙，则可以排除侵袭 的存在 l四个间隙出现肿瘤的PV+均不高，究其原 因可能是正常垂体解剖中有向外侧凸出的 变异，解剖研究证实这一变异约占29 5.肿瘤与三条连线的关系对于诊断的意义 l肿瘤超过颈内动脉内侧连线的PV-（100 ）最高，因此未超过颈内动脉内侧连线可 以作为排除海绵窦侵袭的标准 l肿瘤超过颈内动脉中心连线的PV+较低（ 41.4），况且垂体瘤侵入海绵窦后有时 会压迫颈内动脉使之变形，此时颈内动脉 的中心就不好确定了 l肿瘤超过颈内动脉外侧连线的PV+（86.1 ）最高，可以作为侵袭的拟诊标准 6.肿瘤包绕颈内动脉的程度对于诊断 的意义 l肿瘤完全包绕颈内动脉可以确诊海绵窦侵 袭的存在，但其灵敏度（30.8）太低， 这就降低了它的临床意义 l肿瘤对颈内动脉的部分包绕角度在MR图像 上不能直接看出，通过计算机对所得MR图 像进行处理（photoshop6.0软件）可以明 确测出其包绕的角度，我们发现： l海绵窦侵袭性垂体瘤对颈内动脉的包绕角 度明显大于未侵袭者（p0.01,u检验） l肿瘤对颈内动脉的包绕