【综述】垂体腺瘤现代成像（上）

《Best Practiice & Research. Clinical Endocrinology & Metabolism》杂志2019年4月刊载[33(2):101278.]英国和西班牙 Waiel A Bashari, Russell Senanayake, Antía Fernández-Pombo,等撰写的综述《垂体腺瘤现代影像Modern imaging of pituitary adenomas 》(doi: 10.1016/j.beem.2019.05.002.)。

【摘要】垂体疾病的决策非常依赖于鞍区和鞍旁区的高质量成像。磁共振成像(MRI)是一种调查选择，对于大多数患者来说，结合T1和T2加权序列提供了按计划进行手术、放疗(RT)和/或药物治疗和监测长期结果所需的信息。然而，在某些情况下，标准的临床MR序列是不确定的，需要额外的信息来帮助告知垂体腺瘤(PA)治疗的选择。本文综述了目前对垂体腺瘤成像的建议，探讨了替代MR序列和/或CT可以提供的潜在附加价值，并考虑使用功能/分子成像以能够为那些不适合(进一步)手术和/或放疗的患者推荐明确的治疗。引言垂体腺瘤(PA)虽然几乎都是良性的，但由于激素分泌超量(如肢端肥大症、库欣综合征)、垂体功能减退和局部占位效应(如视交叉受压导致视力丧失)，其发病率和死亡率也会显著增加。最近的研究表明，患病率比以前怀疑的高3.5到5倍，临床上明显受肿瘤影响的（ clinically-apparent tumours affecting）比例在1:1000到1:1500之间。这可能仍然是一个低估，考虑到高达14.4%(尸检研究)和22.5%(放射影像学研究)的人群有垂体异常，但不是所有这些人都接受正式的内分泌评估。近年来，可用来治疗垂体瘤的药物疗法有了显著的增加。出现生长激素受体(GHR)拮抗剂或第二代生长抑素受体配体(SRL)治疗肢端肥大症的。此外，现代放射治疗技术(包括立体定向放射外科)能做到更加精确地靶向垂体腺瘤，同时保护周围的结构。然而，对于许多患者来说，(无论是在治疗的目的或减少肿瘤体积和促进更有效的辅助治疗方面)，垂体手术仍然是对垂体瘤管理很重要的，通常是第一步。因此，即使在不推荐手术和/或放疗的情况下，高质量的对鞍区和鞍旁区域成像对于决策至关重要。对大多数患者来说，这意味着进行提供关于腺瘤本身和周围关键结构的重要信息的专门的垂体磁共振成像(MRI)。而在少数患者中，(最常见的是当MRI有禁忌/不能耐受时)需要垂体计算机断层扫描(CT)。然而，尽管MRI和/或CT为大多数患者的治疗提供了足够的信息，常规临床序列并不总是能够可靠地识别新生腺瘤、持续性腺瘤或复发腺瘤的位置，这反过来可能会减少治疗手术和/或放疗(RT)的机会。因此，一些研究小组已经探索了使用替代MR序列来告知不同垂体肿瘤亚型的管理的潜在效用。此外，我们和其他人还研究了功能性成像(如使用分子PET示踪剂)与MRI结合的作用，以更准确地定位垂体腺瘤（PA）的位置。这篇文章提供了当前垂体腺瘤的影像学方法的更新，回顾采用特定MR(和/或CT)序列的可能适应证，并考虑分子PET成像的进展如何用于改善患者从靶向治疗如(重复)经蝶手术(TSS)或立体定向放射外科(SRS)的预后。磁共振成像MRI是识别垂体内及周围鞍旁区域病变的首选横断面成像方式，具有较高的检测准确性。要求行垂体MR扫描时,应该考虑几个因素(表1),正常垂体前叶腺等信号（isointense）灰质非对比（non-contrast） T1和T2加权标准自旋回波(SE)序列(图1 a, b, e, f),而垂体后叶具有内在高T1信号(图1 b)但高信号（hypointense） T2。注射对比剂后，漏斗和腺体进行性增强(图1c和1d)；然而，垂体腺瘤的造影摄取通常较慢，导致延迟增强和洗脱特征，这有助于显示其他情况下较差的微腺瘤(图2a)。钆是一种天然镧系元素，是垂体成像中最常用的对比剂。它特别适合用作MRI对比剂，因为它有7个未配对的电子，具有很强的顺磁特性。游离形式的钆是有毒的，因此它必须螯合到一个载体配体，以能作临床使用。根据载体配体是线性配体还是大环配体、离子配体还是非离子配体，钆造影剂(GBCA)可分为四类。近年来，人们对GBCA的安全性提出了关注，垂体学术组织已经注意到，即使在肾功能正常的患者中，也可能存在长期的中枢神经系统滞留（retension），考虑到许多垂体患者需要继续长期影像学监测，这一点尤为重要。大环GBCA比线性GBCA表现出更大的化学稳定性，这与降低肾源性系统性纤维化的风险和减少钆组织沉积有关；然而，它们似乎有较高的过敏反应风险，尽管仍然相对罕见。因此，虽然GBCAs在鞍区和鞍旁区域成像中继续发挥重要作用，但重要的是考虑何时可能不需要对比[例如:当T1非对比和/或单独T2序列可以提供足够的信息来让处理知悉(见下文)，从而最大限度地减少暴露。

图1。正常垂体MRI。a-d 自旋回波（Spin Echo ，SE) T1加权冠状位和矢状位序列(钆剂注射前和钆剂注射后增强)。e,f快速自旋回波(FSE) T2加权冠状位和轴位序列。关键词:Gad,钆;ic-ICA:颈内动脉海绵窦内段;inf,漏斗部;OC,视交叉;PP:垂体后叶;sc-ICA，颈内动脉海绵窦上段;SpS,蝶窦。成像蝶鞍时另一个重要的考虑因素是磁场强度的选择。1.5T SE MRI仍常用于常规临床实践，并提供合理的空间分辨率，允许2.0 mm或3.0 mm层厚。然而，对非常小的微腺瘤(如库欣、促甲状腺素瘤)可能会漏诊，虽然通过仔细选择T1 SE参数可以部分降低这种风险。近年来，已经可用高场强MRI系统(3T和最近的7T)，其提供更高的信噪比和更短的采集时间，并允许1.0 mm薄层。因此，虽然1.5T SE MRI是一个合理的选择，但对于那些怀疑微腺瘤，而1.5T扫描不明确或“阴性”的患者，应考虑转诊3T检查。然而，使用7T MRI是否带来足够的额外好处，以超过潜在的挑战，如识别更多的偶发意外垂体异常，仍有待观察。在常规临床实践中，大多数垂体腺瘤（PA）在提供病变大小[(微(<1厘米)和大(≧1厘米)腺瘤)],以及鞍旁受累程度的重要信息T1和T2加权磁共振成像上容易显现(图2)。提出了几种方法来定义侧方扩展和海绵窦侵袭的程度,最常用的是Knosp分类。一般来说，分级越高，海绵窦受累程度越大，达到完全手术缓解的可能性越低。纳入的3A级和3B级区分了侵袭上、下海绵窦部分的腺瘤的不同结果(图2d)。

图2。垂体腺瘤图谱。a左侧微腺瘤表现为延迟对比增强(黄色箭头)。B大腺瘤，左侧垂体柄和正常剩余腺体移位(白色箭头);仅有有限的鞍上延伸(没有视交叉受压)，但明显延伸至右侧海绵窦(黄色箭头)。c大腺瘤伴明显鞍上延伸压迫视交叉(左>右)(黄色虚线箭头)和右侧鞍旁延伸(黄色箭头)。d大腺瘤伴鞍上延伸导致视交叉受压(黄色虚线)和左侧鞍旁延伸(黄色箭头)- Knosp 3A级(白色虚线);右侧/上方为其余正常腺体(白色箭头)。关键词:Gad,钆剂;T1 SE, T1加权自旋回波MRI。动态对比增强MRI(基于钆剂注射前和注射后立即获得的T1加权图像)(表1)可能表明，标准序列未能识别垂体病变，但临床特征强烈提示存在腺瘤，例如，由于分泌ACTH的微腺瘤导致疑似库欣病。然而，有报道称，梯度回波[如，扰相梯度回波(SGE)/(快速)扰相梯度回波(FSPGR/SPGR)（spoiled gradient echo (SGE)/(fast) spoiled gradient recalled echo (FSPGR/SPGR)）]对检测仅偶尔能在动态而非梯度回波MRI中检测到的促肾上腺皮质激素细胞微腺瘤具有更大的敏感性。诸如在扫描前即刻促肾上腺皮质激素释放激素给药等策略并没有提供令人信服的额外获益的证据。表1要求行垂体MRI检查时需要考虑的要点。关键问题选项/举例哪个序列？自旋回波（SE）/快速自旋回波（FSE）-T1加权 1,2-T2加权-质子密度(PD)加权2梯度回波（GE）-扰相梯度回波（如能对鞍区以薄层层扫描）其他-弥散加权（DWI）-灌注加权（PWI）-反转恢复（IR）-液体衰减反转恢复（FLAIR）-磁共振血管造影（MRA）伴或不伴对比增强钆剂哪个平面？冠状位；矢状位；轴位哪种扫描层厚？标准2-3毫米；容积性（如，连续1mm）哪种磁场强度？1.5T，3T，7T

关键点:1注射对比后的T1加权MRI也可能包括(i)动态序列[从整个腺体的多个位置在多个时间点(例如0,30,60,90,120和180s)所获得的图像，以帮助识别微腺瘤(表现出延迟增强)或区分残余/复发肿瘤与术后变化]，(ii)延迟序列(评估海绵窦和其他鞍区/鞍旁肿瘤特征)。2脂肪抑制T1或PD序列可通过抑制邻近斜坡骨髓信号改善显示垂体后叶。最近，在评估垂体病变时，T2序列可以提供的潜在附加价值重新引起了人们的兴趣，特别是提供了不能从T1序列推断的诊断观察（diagnostic insights），同时也潜在地减少了某些患者对对比增强成像的需要(从而减少了GBCA暴露，见上文)。Jean-François Bonneville优雅地提出了在几种垂体疾病中增加使用(并在文献中报道)T2 MR结果的理由，这些在表2中加以总结。表2根据Bonneville，行T2加权垂体MRI的具体指征。指证T2加权MRI上的发现疑似泌乳素微腺瘤-可能不需要注射钆剂高信号静默性促肾上腺皮质激素细胞大腺瘤与无功能垂体腺瘤的鉴别(超过一半[>50%]的患者）的微囊模式检查分泌GH的垂体腺瘤：-预测对第一代SSA治疗的反应-识别对海绵窦内侧壁的侵袭低信号（常见[>50%]）；肿瘤较小，海绵窦侵袭较轻，对应致密颗粒性肿瘤；对SSA反应良好；等/高信号：较大，通常为更具侵袭性的肿瘤；对SSA反应少诊断垂体炎高信号（即使整个腺体大小在正常范围内）诊断Rathke裂囊肿低信号

也一直尝试对有混杂结果的几个垂体疾病使用一些通常在其他临床环境中替代MR序列(表3)。尽管一些研究结果显示出了潜在的前景，但在大多数情况下，这些发现需要在更大的队列中得到证实，才能被推荐到常规临床应用。表3已应用于垂体疾病检查的可选的MR序列MRI序列特点在垂体疾病中可能的应用弥散加权（DWI）测量水分子在生物组织中的扩散;最常用于检测急性脑缺血/梗死的细胞毒性水肿检查急性垂体卒中/梗死；鉴别鞍内/鞍上囊性的病变表观弥散系数（ADC）DWI亚型预测术前垂体腺瘤的一致性:-一些作者报道随着胶原蛋白含量的增加，ADC下降-其他人发现ADC和肿瘤一致性之间没有关联弥散张量（DTI）是DWI的扩展，其分析水分子在生物组织中的定向弥散视神经纤维跟踪成像以了解治疗计划和预测经蝶手术后视力恢复的可能性灌注加权（PWI）在毛细血管水平评估组织灌注垂体腺瘤术前评估血供；识别其他可能被误认为垂体腺瘤的血管性病变(如脑膜瘤)磁共振血管造影（MRA）提供动脉系统的详细图像检测鞍内动脉瘤；在海绵窦段勾画颅神经磁共振弹性成像（MRE ）测量通过感兴趣的组织的横波传播，以提供硬度的估计通过评估垂体腺瘤是否可能是软的(和可吸除的)，或中等度的或坚固的(需要刮除才能切除)来指导手术计划。磁共振波谱（MRS）通过测量不同代谢物(如乙酰天门冬氨酸、胆碱、肌酸)提供代谢功能的信息区别垂体腺瘤与正常腺体；对鞍上病变的鉴别诊断预测生长激素细胞肿瘤对SSA治疗的反应平衡稳态自由进动(如稳态的构造干涉，CISS；采用稳态采集循环相位的快速成像，FIESTA-C图像对比度由组织T2/T1比值确定；在实践中，重水加权(CSF和其他结构之间的良好对比)，但对对比增强也很敏感改进对库欣病腺瘤的检测；改进对海绵窦侵袭的评估；预测腺瘤的一致性；在大的垂体肿瘤中改善视神经和视交叉的轮廓勾画流体衰减反演恢复(FLAIR)反转恢复序列具有较长的反转时间，可以从脑脊液中去除信号，因此，T2序列上的信号是暗的，而不是亮的在库欣病中，来自促肾上腺皮质激素细胞微腺瘤的延迟对比洗脱可检测到FLAIR上高信号

关键词：PA, 垂体腺瘤;SSA，生长抑素类似物计算机断层扫描(CT)现代计算机断层扫描(CT)是一个合理的替代MRI禁忌证(包括非MR兼容的起搏器/心脏设备、血管夹或金属异物患者)或当患者拒绝MRI(例如由于幽闭恐惧症)。专用垂体CT可以对垂体大腺瘤进行合理评估(图3a)，但对于小肿瘤的评估/检测，CT提供的信息通常较少。尽管先进的CT技术(如动态增强多段CT)已经被试验过，甚至可能有助于常规MR成像-隐匿性垂体微腺瘤的检测。即使MRI是可能的，在一些情况下，CT可以提供有用的附加信息，鞍区或鞍旁病变。这些包括骨破坏(如侵袭性大泌乳素瘤)的识别(图3b)和怀疑的鞍内/鞍旁钙化的确认[如:钙化PA(促甲状腺素瘤是典型的例子)或颅咽管瘤](图3c)。CT还可与MRI联合使用，以促进放疗计划，并可能揭示先前未被怀疑的肿瘤侵袭骨质结构。