脑节细胞胶质瘤MRI表现与临床病理联系

2010-06-19 09:58贾传海朱宗明张龙江朱建国
中国临床医学影像杂志 2010年1期
关键词:颞叶额叶星形

李 峰 ,贾传海 ,朱宗明 ,张龙江 ,徐 艳 ,朱建国

(1.南京军区南京总医院影像科,江苏 南京 210002;江苏省常熟市第二人民医院影像科,江苏 常熟 215500)

节细胞胶质瘤(Ganglioglioma,GG)由神经元成分和神经胶质成分组成,是中枢神经系统少见的低级别肿瘤,具有非侵袭性生长方式[1]。临床、病理及影像学表现较具特征性,手术切除预后良好。笔者报道我院病理诊断的GG 20例,通过影像学与病理学对照分析,结合文献探讨其MRI特征。

1 资料与方法

本组共20例,男6例,女14例。年龄9~68岁,平均33.5岁。病程1周~18年。主要症状和体征为癫痫发作、突发性意识障碍伴肢体抽搐、头昏、头痛、记忆力下降等。发病部位幕上18例,幕下2例,其中17例为术前检出肿瘤,3例为术后检出肿瘤,其中2例为原发灶复发(WHOⅡ级、间变性Ⅱ~Ⅲ级各1例),1例原发于右侧额叶,术后2年发现左侧额叶GG(WHO Ⅱ级)。

20例均为本院MR检查资料,其中平扫4例,平扫加增强16例。MRI扫描仪器为GE Signal 1.5T或Siemens 1.0超导MRI成像仪,行常规MR、冠状位T2-Flair成像、回波平面DWI和增强扫描。常规MR成像包括SE序列和FSE序列成像,SE-T1WI:TR 500ms、TE 20ms;FSE-T2WI:TR 3000ms、TE 110ms,行轴位、矢状位和冠状位成像,层厚5mm,层间距1.5mm,FOV 24cm,矩阵 256×192。T2-Flair行冠状位成像,TR 7000ms,TE 133ms或 TR 5000ms,TE 90ms。DWI扫描采用 EPI序列,TR 7000ms,TE 80ms, 层厚5mm,无间距,FOV 24cm,矩阵 128×128。增强扫描,对比剂用钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)注射液,剂量为0.1mmol/kg,以2~3ml/s的速率经肘前静脉注射,注射后行轴位、矢状位和冠状位T1WI成像。根据MRI上囊性或实性成分直径是否大于肿瘤总直径50%,GG可分为囊性为主型和实性为主型,瘤内单发或多发小囊变者,归为实性为主型。根据T2-Flair成像确定瘤周水肿范围,水肿分为3度:瘤周水肿小于等于2cm为轻度;大于2cm小于一侧大脑半球的一半为中度;大于一侧大脑半球的一半为重度。

本组2例行脑电联合同步功能磁共振成像(EEG-fMRI)检查,采用德国Brain Products公司32导MR兼容EEG系统采集EEG数据,电极为Ag/AgCl非磁材料电极,采集频率5000Hz。MRI数据采集,在GE-Signa 1.5Tesla超导磁共振仪下进行结构像与功能像数据采集,并嘱患者平静放松,并保持清醒状态,闭眼平卧于MR仪内。结构像采集:采用T1-Flair序列,TR 2019.3ms,TE 25.3ms,层厚 4mm,间距0.5mm,平行前后联合水平进行全脑扫描,共23层。功能像采集:采用RTC功能进行GRE-EPI序 列 进 行 静 息 态 采 集 ,TR 2000ms,TE 40ms,FA 80°,每次采集500个时间点,采集方位与结构像相同。数据后处理采用SPM2,以EEG检出典型间期痫样放电(IEDs)为时间点,按事件相关模式进行模式定义,选用标准hrf作为血流代谢响应函数,采用t检验对脑的正激活情况进行观察。

所有患者均住院治疗并行手术切除,切除标本观察其大体表现及镜下所见,将MR表现与临床病理表现进行对照分析。

2 结果

2.1 MRI表现

本组20例均单发,幕上18例,幕下2例,其中额叶8例,颞叶7例,顶叶、枕顶叶、额颞叶、延颈髓及小脑各1例。病变大小不等,直径范围1.7~8.2cm,平均约3.8cm。

本组20例中,囊性为主型8例:完全囊性3例,呈均匀性长T1长T2信号,增强后无强化(图1);囊壁见壁结节者5例,平扫壁结节呈T1等或低、T2高信号,其中4例行增强扫描,壁结节明显强化,囊壁环形强化(图2~4)。实性为主型12例:完全实性2例,平扫呈均匀性T1低、T2高信号(图5),增强后呈明显均匀强化;10例伴囊变,其中7例行增强扫描,囊变部分可位于病灶中央或边缘,可单发、多发,多发可呈蜂窝状,并见分隔,增强后实性成分轻到明显强化,均匀或不均匀,囊变部分可见囊壁环形强化或分隔强化。本组2例见出血,T1、T2均呈高信号,术前检出及术后复发各1例,均为实性为主型。在DWI上肿瘤实性成分呈等、高信号,囊性成分呈低信号。本组2例行EEG-fMRI,最大激活区与病理灶位置基本一致(图6)。本组均行T2-Flair成像,在T2-Flair上水肿呈明显高信号,并据此判断水肿范围。术前检出的17例肿瘤中,瘤周无或轻度水肿13例(13/17,其中无水肿者3例),中度及重度水肿各2例(2/17),2例重度水肿者均为实性为主型,病理分级分别为WHOⅡ~Ⅲ级、Ⅲ级。本组术后检出的3例肿瘤中,2例重度水肿,其中1例原发于右侧额叶,术后2年复查见左侧额叶新发实性为主型WHOⅡ级GG(图7,8),另1例为囊性为主伴壁结节WHO Ⅱ~Ⅲ级;1例轻度水肿。

2.2 术中及病理所见

术中囊性肿瘤张力较高,与正常脑组织境界清晰,周边胶质增生。1例额叶肿瘤包绕大脑前动脉但不粘连,2例瘤体内有细小钙化。实性肿瘤多呈鱼肉样,血供丰富,周围脑回宽大发白,与硬脑膜粘连。病理肉眼见瘤体为黄红色、灰色,内含黄色液体。病理示WHO Ⅰ级3例,Ⅰ~Ⅱ级1例,Ⅱ级13例,间变性GG 3例,其中Ⅱ~Ⅲ级2例(含1例复发),Ⅲ级1例。镜下低级别GG(Ⅰ~Ⅱ级)节细胞与星形细胞混合,星形细胞以低级别纤维型细胞为主,间变者病理上可见间变性少枝细胞,其中1例复发肿瘤的术后病理有少枝与星形细胞混合,以少枝细胞瘤为主,部分有间变(间变性少枝细胞瘤,WHOⅢ级)。免疫组化示胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、节细胞S100、突触素(Syn)、MBP、Vim 等阳性。

3 讨论

3.1 组织来源及病理特点

Courville和Anderson[2]首次将GG解释为含有节细胞和胶质细胞成分的肿瘤,此两种成分可由同一肿瘤中的成胶质细胞和成神经细胞各自独立或相互作用发展而来,也可来源于同一前体细胞/祖细胞[3]。瘤性胶质细胞和节细胞所占比例不一,绝大多数GG以含有星形细胞,尤其是低级纤维型星形细胞为其病理特征,因此GG的生物学行为倾向于良性。GG的胶质成分直接影响肿瘤的生物学行为,GG间变少见,据估计其发生率为6%~10%[2,4],通常是胶质成分由低级转化到高级形式(Ⅲ或Ⅳ级)。GG确诊依赖于病理,通过GFAP标记胶质细胞,Syn和神经微丝蛋白标记神经元(NP)的免疫组化方法可提高病理诊断正确率。

3.2 流行病学及临床特点

GG是一种少见的神经元细胞肿瘤,约占中枢神经系统原发性肿瘤的2%,在儿童约0.4%~7.6%,成人约1.3%[5],好发于儿童及30岁以下成人[6]。通常认为其生长缓慢,临床过程偏于良性[7]。GG可发生于中枢神经系统的任何部位,发生于脑内者明显多于发生于脊髓者,发生于脑内者以颞叶多见,其次是额叶[8],本组额叶8例,颞叶7例,与文献报道有差异,可能与样本数较小有关(20例)。GG常见于年轻人,平均年龄小于30岁,本组平均33.5岁,与文献报道大致相符。男女发病是否有差异,文献报道不一,但Blumcke等[9]对326例GG的大宗分析显示男多于女。临床上,GG最常见的症状为长期难治性癫痫,尤其是局灶型癫痫,这与病变多位于颞叶有关,而颞叶多见的原因可能亦与致痫灶常位于颞叶,早期引起临床症状而就诊有关。本组多数表现为阵发性抽搐、短暂意识丧失(11例,11/20),病变均位于颞叶(9例)、额颞叶(1例)或非颞叶皮层区(2例),这与文献报道的发病部位与临床体征相平行是吻合的。本组1例小脑GG主要表现为共济失调,这与小脑功能障碍有关。另1例位于延颈髓并突入第四脑室,其临床主要表现为头痛、肌力减退、呼吸困难,这与压迫第四脑室导致脑积水及延髓、颈髓功能障碍有关。其它还可见呕吐、记忆力下降、肢体麻木、发作性视幻等。因而,GG临床表现与其它脑内肿瘤有平行亦有独特之处(颞叶癫痫)。

图1 右侧颞叶海马回GG(WHO Ⅰ级),完全囊性,T1WI呈均匀低信号,瘤周无水肿,增强无强化。 图2~4 同一患者,左顶叶GG(WHOⅠ级),囊性为主型伴壁结节,壁结节平扫T1呈等信号,T2呈高信号,增强后壁结节明显强化,囊壁环形强化,瘤周见中度水肿(水肿范围1.5cm)。 图5 右侧颞叶GG(WHO Ⅱ级),完全实性,T2均匀高信号。 图6 左额叶GG(WHO Ⅱ级),最大激活区(暖色)位于病灶处。图7,8 同一患者,右额叶GG术后2年,左额叶新发GG(WHOⅡ级),实性为主型,中央见囊变区,实性成分不均匀明显强化,T2WI示瘤周重度水肿(水肿大于同侧大脑半球一半)。Figure 1. The ganglioglioma(WHOⅠgrade)located in the right temporal hippocampal gyrus,was completely cystic,homogeneous hypointense on T1-weighted image,without perilesional edema and contrast enhancement.Figure 2~4.Same patient.The ganglioglioma(WHOⅠgrade)located in the parietal lobe,was a cystic lesion with an enhancing mural nodule and moderate perilesional edema(range,1.5cm).The mural nodule showed isointense on T1-weighted image,hypointense relative to cystic portion on T2-weighted and the cystic wall showed ring-like enhancement.Figure 5.The ganglioglioma(WHOⅡgrade)located in the right temporal lobe,was completely solid,homogeneous hyperintense on T2-weighted image.Figure 6.The ganglioglioma(WHOⅡgrade)located in the left frontal lobe.The biggest activated area(warm color area)was located in where the tumor was located.Figure 7,8.The same patient’s postoperative(2 years)images.The recurrent ganglioglioma(WHOⅡgrade)located in the left frontal lobe,was a solid lesion with a central cystic component and severe perilesional edema(range,greater than half of the ipsilateral cerebral hemisphere).The solid component showed significantly heterogeneous contrast enhancement.

3.3 影像学表现及临床病理对照

根据MR表现GG可分为实性为主型和囊性为主型,颞叶最多见。文献报道典型表现是囊性为主伴强化的壁结节,本组4例为此典型表现(4/20)。GG的MR信号表现多样,可能与GG由不同细胞组成密切相关[10],也与病理上肿瘤的多种改变有关,如肿瘤囊变、出血、结缔组织增生、钙化以及细胞不均质排列等,根据是否含有蛋白成分、脑脊液,囊变部分亦可表现出多种信号[7]。本组多数肿瘤含有囊性成分(18/20),均表现为长 T1、长 T2信号,未见其它信号表现。Tampieri等[11]报道“类囊变”的表现,即MR上表现为囊性,而病理为实性成分而非囊液,对照病理结果本组未见此表现者。GG出血少见,本组2例见出血,T1、T2加权均呈高信号,2例术后病理见细小钙化,但MR未发现,这与MR对钙化检出不敏感有关。

增强后GG表现多样,囊变部分可见囊壁环形或多发分隔强化,囊性为主型典型表现是囊变伴强化壁结节,完全囊性者可无强化。实性为主型表现为不同程度强化,强化均匀或不均匀,完全实性者可均匀强化,强化不均匀与肿瘤囊变、坏死有关。本组增强扫描病例所有实性部分均见强化,可能与肿瘤镜下见血管增生丰富有关;均匀性或非均匀性强化取决于实性部分有无囊变或者坏死。在MR上实性为主型伴多发分隔样小囊变,提示囊性部分由肿瘤实性部分发生囊变坏死所致。

多数文献亦报道GG瘤周水肿少见,即使有,也为轻度[12]。Kincaid等[4]认为瘤周水肿少见且与GG间变密切相关,即肿瘤有间变或有潜在间变的能力。本组肿瘤中多为轻度水肿(10例),无水肿者仅3例,与文献有偏颇,可能与样本较小有关。本组术前检出肿瘤中、重度水肿各2例,重度水肿者病理上均有间变(100%,WHO Ⅱ~Ⅲ级、WHO Ⅲ级),而中度水肿者无间变,因此应对瘤周重度水肿者进行密切随访,而中度水肿者是否有间变可能,尚须进一步随访。术后检出的肿瘤2例见重度水肿,但由于受手术影响,无法判断水肿与间变关系。

文献关于GG复发或转移报道极少,本组3例术后检出的肿瘤中,2例位于原发灶,考虑肿瘤复发。值得注意的是1例原发于右侧额叶,术后2年复查见左侧额叶新发病灶,再次手术后病理示GG(WHO Ⅱ级)。Stevens等[13]曾报道1例左侧颞前叶GG术后8个月,于左后颞叶又长出一恶性GG与多形性恶性胶质瘤混合的肿瘤,原发灶无复发,认为其与原发肿瘤无关,可能是术后放疗导致新生肿瘤。本组1例术后亦行放疗,但术后病理示低级别GG。部分学者认为GG是家族遗传性肿瘤的一部分[2],病理组织学上神经元移行异常和大多数患者有长期临床病史等证据支持GG为发育相关性疾病[8],因此笔者认为本例除与放疗有关外,还可能与遗传因素有关,具体原因仍有待于进一步研究确定。

3.4 EEG-fMRI在GG的应用价值

EEG-fMRI是EEG与血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)联合应用的技术。本组2例GG,临床主要表现为癫痫,行EEG-fMRI发现最大激活区与病理灶位置基本一致,手术行肿瘤全切术,随访期内(分别10月、18月)患者无癫痫发作。在癫痫发作间期有异常电冲动的产生,称为IEDs,是由激发区产生的一种亚临床电发放,可通过对IEDs的检测代替实际癫痫灶检测[15]。IEDs的发放如一个神经事件可引起BOLD效应,但BOLD作为反映脑组织活动时局部血氧代谢变化的综合指标,与真正的神经事件之间存在一定的时间、空间差异[14,16]。本组2例具有明确的病理灶,病理灶一定程度上代表了癫痫灶位置。通过比较fMRI结果与病理灶的关系,我们发现最大激活区与病理灶基本一致,初步说明EEG-fMRI具备有效定位致痫灶的能力,有利于为GG制定手术方案及评价术后疗效,但由于例数较少,尚须进一步研究。

3.5 鉴别诊断

GG的MRI表现具有相对特征性,但须与毛细胞星形细胞瘤、多形性黄色星形细胞瘤、血管母细胞瘤、胚胎发育不良性神经上皮瘤(DNT)、脑脓肿等鉴别。发生于小脑的GG与血管母细胞瘤、毛细胞星形细胞瘤表现相似,增强扫描血管母细胞瘤可见引流血管明显强化,有助于鉴别;毛细胞星形细胞瘤好发于儿童及青少年,较GG发病年龄偏小,但有时难以鉴别。DNT以儿童、青少年多见,肿瘤多位于皮层或以皮层为主,呈三角形假囊肿样,瘤内分隔多见;多形性黄色星形细胞瘤好发于颞叶,临床表现为癫痫,典型影像表现亦为囊性为主伴强化壁结节,与GG鉴别困难,但本病平均发病年龄较GG小,组织学上起源于软脑膜下星形细胞,好发于大脑皮层区,邻近脑膜增强后可有脑膜尾征,DWI可呈等高信号。脑脓肿有时与GG表现类似,但脑脓肿患者临床上有发热、感染病史,一些新的MR技术,如DWI上呈明显高信号有助于鉴别。

总之,GG在MRI上的表现具有一定特征性,该病颞叶、额叶多见,好发于儿童和30岁以下成人,以囊变伴强化壁结节为典型表现,可完全囊性、完全实性或实性为主伴囊变,结合临床表现,特别是长期顽固性癫痫者,应考虑到GG的可能性,术前EEG-fMRI有助于致痫灶的定位。

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