Factors influencing peritumoral edema in meningiomas: CT- and MRI-based quantitative assessment

Zh Vopr Neirokhir Im N N Burdenko. 2023;87(4):17-26. doi: 10.17116/neiro20238704117.
[Article in English, Russian]

Abstract

Background. Meningiomas may be accompanied by peritumoral edema. Incidence and pathogenesis of edema are nor clearly established. Prevalence and severity of edema vary significantly in patients with meningiomas similar in various parameters.

Objective: To assess peritumoral edema in intracranial meningiomas and factors influencing incidence and severity of this process.

Material and methods: There were 126 patients (69% women) aged 19-76 years (median 53), who were diagnosed with 142 meningiomas. Patients underwent surgery (n=111) and radiotherapy (n=15) in 2016-2018. The MRI protocol included T1, T2, T2-FLAIR, DWI and post-contrast T1-weighted images in three projections, diffusion tensor MRI in 27 cases and MR spectroscopy in 21 patients.

Results: Peritumoral edema was detected in 46% (n=66) of cases including 21 (31%) patients with severe edema. The ALPS index was 1.510±0.1931 in meningiomas without edema and 1.308±0.19 in those with edema (p=0.014). There was positive correlation between edema, dimensions and uneven contours of meningioma, as well as negative correlation with CSF cleft sign. Blood flow velocity was higher in atypical and anaplastic meningiomas with edema (p=0.03). Other signs (localization, histological variant, malignancy grade, characteristics of MR signal, peaks of the main metabolites, diffusion and perfusion parameters of tumor) did not significantly affect peritumoral edema in patients with meningiomas (p>0.05).

Conclusion: Diffusion tensor tomography with ALPS index revealed significant effect of glymphatic system dysfunction on peritumoral edema. Large meningioma with uneven contours increased the risk of peritumoral edema, while CSF cleft sign reduced this risk. Other factors did not affect cerebral edema in meningiomas.

Менингиомы могут сопровождаться перитуморозным отеком, частота его развития и патогенез окончательно не установлены. Наличие и выраженность отека при сходных по широкому ряду параметров менингиомах значительно варьирует.

Цель исследования: Оценить перитуморозный отек при внутричерепных менингиомах и факторы, влияющие на его возникновение и выраженность.

Материал и методы: 126 пациентов (из них 69% женщин) в возрасте 19—76 лет (медиана 53 года), у которых диагностированы 142 менингиомы, прошли хирургическое (n=111) и лучевое (n=15) лечение в 2016—2018 гг. Протокол магнитно-резонансных томографий (МРТ) у всех больных включал T1, T2, T2-FLAIR, диффузионно-взвешенные изображения и постконтрастные T1-взвешенные изображения в трех проекциях, диффузионно-тензорную МРТ у 27 и МР-спектроскопию у 21 пациента.

Результаты: Перитуморозный отек выявлен в 46% (n=66) наблюдений, из них в 31% (n=21) случаев отек был выраженным. Индекс ALPS, используемый для оценки скорости диффузии воды по периваскулярным пространствам вен белого вещества, составил 1,510±0,19 при менингиомах без отека и 1,308±0,19 — с отеком (p=0,014). Выявлены положительная корреляция наличия и выраженности отека с размерами и неровными контурами менингиомы и отрицательная с наличием симптома «ликворной щели». Установлено повышение скорости кровотока в атипических и анапластических менингиомах с отеком (p=0,03). Другие изученные признаки (локализация, гистологический вариант, степень злокачественности, сигнальные МР-характеристики, интегральные значения пиков основных метаболитов, диффузионные и перфузионные параметры опухоли) достоверного влияния на перитуморозный отек мозга при менингиомах не оказывали (p>0,05).

Заключение: Методом диффузионно-тензорной томографии с расчетом индекса ALPS выявлено статистически значимое влияние дисфункции глимфатической системы на развитие перитуморозного отека головного мозга. Большие размеры и неровные контуры менингиомы увеличивали, а наличие ликворной щели уменьшало вероятность развития перитуморозного отека. Другие изученные факторы на отек мозга при менингиомах не влияли.

Keywords: ALPS index; CT perfusion; MR spectroscopy; diffusion tensor MRI; meningiomas; peritumoral edema.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Edema
  • Female
  • Humans
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Male
  • Meningeal Neoplasms* / complications
  • Meningeal Neoplasms* / diagnostic imaging
  • Meningioma* / complications
  • Meningioma* / diagnostic imaging
  • Tomography, X-Ray Computed