分析脑肿瘤需要回答的问题:当分析潜在的脑肿瘤时,需要考虑诸多问题。首先要知道患者的年龄,因为不同年龄段会发生不同的肿瘤。接着要明确病变的位置,是位于脑内(intra-axial)还是脑外(extra-axial),以及它位于哪个解剖区域,比如是否位于鞍区或桥小脑角区等。此外,还要判断是单一肿块还是存在多灶性疾病。
影像学关注的组织特征:在CT和MR检查中,要寻找组织特征,如钙化、脂肪、囊性成分、对比增强以及在T1、T2和弥散DWI的信号。大多数脑肿瘤在T1上呈低信号,在T2上呈高信号,因此在T1上呈高信号或在T2上呈低信号可能对诊断是一个重要线索。
考虑非肿瘤性病变:最后还要考虑可能并非肿瘤而是类似肿瘤的病变,比如脓肿、多发性硬化(MS)斑块、血管畸形、动脉瘤或有过度灌注的梗死等情况。
中枢神经系统肿瘤的发病率
肿瘤的分类及占比:中枢神经系统(CNS)肿瘤大致可以分为三类,每类约占三分之一。一类是转移性病变,一类是胶质瘤,还有一类是非胶质细胞起源的肿瘤。胶质瘤是一个非特异性术语,表示肿瘤起源于胶质细胞,如星形细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞和脉络丛细胞。其中,星形细胞瘤是最常见的胶质瘤,它可以进一步分为低级别毛细胞型、中间级别间变型和高级别恶性的胶质母细胞瘤(GBM)。GBM是最常见的一种(占所有星形细胞瘤的50%)。非胶质细胞肿瘤是一个大的异质性肿瘤群体,其中脑膜瘤是最常见的。
转移瘤发病率的变化:转移瘤现在比原发性脑肿瘤更为常见,并且随着整体癌症生存率的提高,其发病率还在增加。
年龄分布
不同年龄段的肿瘤特点:
2岁以下:特定的肿瘤如脉络丛乳头状瘤、三级星形细胞瘤和畸胎瘤等会发生在这个年龄段。
十岁内:髓母细胞瘤、星形细胞瘤、室管膜瘤、颅咽管瘤和胶质瘤是最常见的,而转移瘤非常罕见。如果在这个年龄发生转移瘤,神经母细胞瘤的转移是最常见的。
成年人:大约50%的中枢神经系统病变是转移瘤。其他常见肿瘤包括星形细胞瘤、胶质母细胞瘤、脑膜瘤、少突胶质细胞瘤、垂体腺瘤和神经鞘瘤。星形细胞瘤可以在任何年龄出现,但胶质母细胞瘤主要见于老年人。
儿童和成人脑肿瘤的特点:
儿童:尽管癌症在儿童中较为罕见,但脑肿瘤是仅次于白血病和淋巴瘤的儿童癌症中最常见的类型。儿童的大多数肿瘤位于幕下。表格列出了儿童最常见的幕上和幕下肿瘤。
成人:列举最常见的成人肿瘤。需要注意的是,转移瘤是最常见的。重要的是要认识到50%的转移瘤是孤立的。特别是在后颅窝,转移瘤应该在鉴别诊断列表的前三位。海绵状血管瘤是一种不常见的肿瘤,但它是成人最常见的原发性脑内肿瘤。在幕上,转移瘤也是最常见的肿瘤,其次是胶质瘤。
肿瘤扩散
脑内与脑外
判断肿瘤位置的重要性:当我们研究一个颅内肿块时,首先要知道这个肿块是位于脑内还是脑外。
脑外肿瘤(Extra-axial):如果肿瘤位于脑外,即所谓的脑外肿瘤,它并非真正的脑肿瘤,而是来源于脑的被膜或周围结构。大约80%的脑外肿瘤是脑膜瘤或神经鞘瘤。例如,位于小脑桥角(CPA)区域的神经鞘瘤,其在T2具有典型的脑外肿瘤特征,包括脑脊液裂隙、脑表面的蛛网膜下血管被肿瘤推移、病变与白质之间存在灰质等。脑外肿瘤还可能表现出广泛的硬膜基底或硬膜尾征,以及骨质改变等特征。
CPA听神经瘤病例: T2像显示了一个位于桥小脑角(CPA)区的听神经瘤,显示脑外肿瘤的典型特征。存在脑脊液间隙(黄色箭头)。在脑表面走行的蛛网膜下血管被病变压迫移位(蓝色箭头)。病变和白质之间有灰质(弯曲红色箭头)。蛛网膜下腔因脑外病变的生长而变宽。所有这些征象都表明这是一个典型的脑外肿瘤。在CPA区,90%的脑外肿瘤是听神经瘤。
脑膜瘤病例:一个脑外起源的征象是硬膜宽基底或强化硬膜尾征,这在脑膜瘤中很典型。这在其他脑外肿瘤中也可能出现,但较为少见。另一个脑外起源的标志是骨质改变。骨质改变可见于骨肿瘤,如脊索瘤、软骨肉瘤和转移瘤。它们也可能是继发性的,如在脑膜瘤和其他肿瘤中所见。脑外肿瘤并非起源于脑组织,没有血脑屏障,所以大多数会均匀强化。一个脑膜瘤病例,有宽大硬膜基底和强化硬膜尾征。相邻骨质增生,病变呈均匀强化。
黑色素瘤转移病例:脑内与脑外的区分通常比较清晰,但有时会非常困难,可能需要多平面成像。病例中肿瘤最初被认为是镰旁脑膜瘤,即脑外肿瘤并准备手术。这个病变肯定有脑膜瘤外观:这些肿瘤由于纤维胶原基质或钙化可能会在T2上呈低信号,并且经常会在脑的白质中产生反应性水肿。但是病变的前内侧和后内侧有灰质(红色箭头)。这表明病变是脑内的。如果病变是脑外的,灰质应该会被推移。这被证实是一个黑色素瘤转移。
脑内肿瘤(Intra-axial):在成人中,脑内肿瘤有75%的可能是转移瘤或星形细胞瘤。与脑外肿瘤不同,脑内肿瘤通常会沿着白质纤维束扩散,不受限于脑叶的边界。这种浸润性生长方式使得在许多情况下,肿瘤的实际大小比MRI显示的要大。例如,低级别星形细胞瘤通常表现为弥漫性浸润的脑内肿瘤,占据大脑半球的大部分区域,但对周围结构的占位效应却相对较小。
肿瘤的局部扩散:
星形细胞瘤的扩散特点:星形细胞瘤沿着白质纤维束扩散,不受限于脑叶边界。由于这种浸润性生长,在许多情况下,肿瘤实际上比MR所显示的要大。
室管膜瘤的扩散特点:儿童的第四脑室室管膜瘤倾向于通过Magendie孔延伸到桥小脑角和小脑延髓池,通过Luschka侧孔延伸到桥小脑角。
少突胶质细胞瘤的扩散特点:少突胶质细胞瘤通常会向皮层延伸。
室管膜瘤延伸至脑桥前区(蓝色箭头)并进入大孔(红色箭头)。
沿着脑脊液播散(Subarachnoid seeding):某些肿瘤会沿着蛛网膜下腔播散,在脑和脊髓上形成肿瘤结节。这在原始神经外胚层肿瘤(PNET)、室管膜瘤、胶质母细胞瘤(GBM)、淋巴瘤、少突胶质细胞瘤和脉络丛乳头状瘤中较为常见。PNET是一组罕见的肿瘤,起源于原始的或未分化的神经细胞,包括髓母细胞瘤和松果体母细胞瘤。
评估肿瘤范围的重要性:影像学最重要的作用之一是评估肿瘤的范围。病例中显示了一名出现多发颅神经异常的患者。在影像上,我们可以看到左侧海绵窦区的脑外肿瘤。肿瘤呈均匀强化,并伴有宽大的硬膜尾征。这是脑膜瘤的典型特征。肿瘤的实际范围比预期的要大。肿瘤位于翼腭窝,并延伸到眼眶。它还向前延伸到中颅窝。
对周围结构的影响:原发性脑肿瘤起源于脑细胞,通常由于其浸润性生长,其大小与产生的占位效应相比往往比预期要小。转移瘤和像脑膜瘤或神经鞘瘤这样的脑外肿瘤则不同,它们由于扩张性生长会有更明显占位效应。
低级别星形细胞瘤病例:左侧是一个弥漫性浸润性脑内肿瘤的图像,占据了右侧大脑半球的大部分,但只有轻度占位效应。表明是原发性脑肿瘤的浸润性生长。没有强化,所以这可能是一个低级别星形细胞瘤。
跨越中线(Midline crossing):
肿瘤跨越中线的能力可以限制鉴别诊断的范围。胶质母细胞瘤(GBM)经常通过胼胝体的白质纤维束浸润到对侧大脑半球;放射坏死可能表现为复发性GBM,有时会越过中线;脑膜瘤作为脑外肿瘤,可以沿着脑膜扩散到对侧;而淋巴瘤通常位于中线附近。表皮样囊肿可通过蛛网膜下腔穿过中线。多发性硬化症也可能表现为胼胝体的肿块病变。
越越中线的肿瘤和肿瘤样肿块
多灶性病变(Multifocal disease)
脑内出现多个肿瘤通常提示转移性病变。原发性脑肿瘤通常只在一个区域出现,然而某些原发性脑肿瘤如淋巴瘤、多中心胶质母细胞瘤和脑胶质瘤病也可以是多灶性的。此外,一些肿瘤由于播散性转移而表现为多灶性,如髓母细胞瘤(PNET-MB)、室管膜瘤、GBM和少突胶质细胞瘤。在神经纤维瘤病II型中,脑膜瘤和神经鞘瘤也可能出现多发。
在神经皮肤综合征中可以看到多发性脑肿瘤:
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神经纤维瘤病 I 型:视神经胶质瘤和星形细胞瘤
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神经纤维瘤病 II 型:脑膜瘤、室管膜瘤、脉络丛乳头状瘤(图)
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结节性硬化症:室管膜下结节、室管膜下巨细胞星形细胞瘤、室管膜瘤
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冯·希佩尔–林道病:血管母细胞瘤
许多非肿瘤性疾病,如小血管疾病、感染(败血栓、脓肿)或脱髓鞘疾病如多发性硬化,也可以表现为多灶性疾病。
左:转移。右图:神经纤维瘤II型患者多发性脑膜瘤和神经鞘瘤
基于皮层肿瘤(Cortical based tumors)
大多数脑内肿瘤位于白质中,但有些肿瘤会扩散到或位于灰质中。对于这些皮层基底肿瘤,鉴别诊断包括少突胶质细胞瘤、节细胞胶质瘤和发育性神经上皮瘤(DNET)。DNET是一种罕见的良性肿瘤,通常位于皮层和颞叶区域。患有皮层基底肿瘤的患者通常会出现复杂性癫痫发作症状。这些基于皮质的肿瘤必须与非肿瘤性病变如脑炎,单纯疱疹病毒性脑炎,梗塞和癫痫发作后变化鉴别。
一名45岁的女性,患有稳定的癫痫(复杂部分性发作)已有15年。存在一个无强化、位于皮质的肿瘤。这是一个节细胞胶质瘤。鉴别诊断包括DNET和毛细胞性星形细胞瘤。
一名52岁女性一年内主诉头痛和颈部疼痛。最近出现了强直-阵挛性癫痫发作。CT显示钙化肿块,一直延伸到大脑皮层。虽然肿瘤较大,但对周围结构占位效应有限,表明是一个浸润性肿瘤。最可能的诊断是少突胶质瘤。鉴别诊断包括恶性星形细胞瘤或胶质母细胞瘤。
CT和MR特征
脂肪、钙化、囊性、高密度
脂肪:CT上脂肪密度低(约-100HU)。在MR上,脂肪在T1和T2上均呈高信号。在脂肪抑制序列上,脂肪可与亚急性血肿、黑色素、慢血流等引起的高信号区分。当在T1上看到高信号时,要寻找化学位移伪影,提示存在脂肪。化学位移伪影在病变边界处表现为高低信号交替的带状,且仅出现在频率编码方向上。肿瘤内的脂肪可见于脂肪瘤、皮样囊肿和畸胎瘤。患者是典型的皮样囊肿破裂病例。
高密度肿瘤:某些肿瘤在CT上可表现为高密度,典型例子包括淋巴瘤、胶样囊肿和PNET-MB(髓母细胞瘤)。
钙化
CNS肿瘤中常见钙化(见表)。当我们想到钙化的脑内肿瘤时,会想到少突胶质瘤,因为这些肿瘤几乎总是存在钙化。然而,脑内钙化的肿瘤更可能是星形细胞瘤而非少突胶质瘤,因为星形细胞瘤虽然钙化频率较低,但更为常见。松果体细胞瘤本身不钙化,但它会表现为“爆炸样”松果体钙化。
病例为鞍上区域的钙化肿块,导致梗阻性脑积水。该位置在鞍上区域和钙化是颅咽管瘤的典型表现。颅咽管瘤是缓慢生长的、钙化的、囊性的脑外鳞状上皮肿瘤,起源于Rathke裂的残留物。它们位于(鞍上)区域,主要见于儿童,少数在老年人中出现第二发病小高峰。
病例为一个小钙化的肿瘤。钙化在MR图像上不明显,但在CT上很容易看到。钙化和肿瘤延伸至皮质非常典型地表明是少突胶质瘤。星形细胞瘤也应该列入鉴别诊断。
一位视力逐渐下降的患者。在冠状位和矢状位T1上,有一个以鞍区为中心的大肿块,有脑膜宽基底。有向鞍区的延伸。进行减压手术。CT显示肿瘤致密钙化。手术完整切除肿瘤并保留患者的视力是不可能的。
囊性与实性
有许多囊性病变可以类似CNS肿瘤,包括表皮样囊肿、皮样囊肿、蛛网膜囊肿、神经原肠囊肿和神经胶质囊肿。甚至扩大的Virchow Robin血管周围间隙也可以模拟肿瘤。为了确定病变是囊肿还是囊性肿块,要寻找以下特征:形态特征;液/液平面;内容物通常在T1、T2和FLAIR上与脑脊液等信号;DWI扩散受限
蛛网膜囊肿在所有序列上均与脑脊液等信号。肿瘤坏死有时可能看起来像囊肿,但它永远不会完全与脑脊液等信号。
左侧的图像是颅咽管瘤,其囊性部分周围有增强边缘。中间是一个神经原肠囊肿,其内容物的信号与脑脊液相同。右侧是一个胶质母细胞瘤(GBM),其中央有囊性成分。GBM的增强通常更不规则。
T1上高信号
大多数肿瘤在T1上呈低或中等信号。例外情况可能表明特定类型的肿瘤。列举了T1缩短的原因。钙化在T1上大多是暗的,但根据钙化的基质,它们有时在T1上可能很亮。特别是在梯度回波图像上,慢血流可能表现为T1上的亮信号,不应与增强混淆。这在梯度回波图像上尤为明显。如果只做增强扫描,记住高信号并不总是增强。
T1上呈高信号的肿瘤。最左侧是一个表现为垂体卒中患者。高信号是由于垂体大腺瘤内的出血。中间患者患多形性胶质母细胞瘤,导致胼胝体压部出血。右侧是一个黑色素瘤转移患者。高信号强度是由于黑色素含量。
T2低信号
一些在T2上呈低信号的肿瘤案例。由于黑色素,黑色素瘤转移在T2上呈低SI。GBM在T2上可能呈低SI,因为有时肿瘤核浆比高。然而,大多数GBM在T2上是高信号的。PNET通常具有高的核浆比。PNET大多位于第四脑室区,但另一个不太常见的位置是在松果体区域。粘液性转移可能在T2上呈低SI,因为它们经常含有钙化。脑膜瘤大多是中等信号。如果含有大量水分,它们在T2上可能呈高信号。如果非常致密、细胞丰富或含有钙化,它们在T2上可能呈低信号。
扩散加权成像
正常情况下,水质子具有细胞外扩散并失去信号的能力。DWI上的高信号表明水质子扩散到细胞外的能力受到限制。在脓肿、表皮样囊肿和急性梗死(由于细胞毒性水肿)中可见扩散受限。
在脑脓肿中,由于脓液的粘度,扩散可能受到限制,导致DWI上呈高信号。在大多数肿瘤中没有扩散受限 – 即使在坏死或囊性部分也是如此。这导致DWI上呈正常的低信号。
灌注成像
灌注成像在确定中枢神经系统肿瘤恶性程度级别起着重要作用。灌注依赖于肿瘤血管状况,不依赖于血脑屏障的破坏。灌注量与肿瘤恶性等级的相关性优于强化程度。
未完待续… …
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