河南理工大学第一附属医院(焦作市第二人民医院)放射科(河南 焦作 454001)
刘金来* 周清安 金 艳 徐 焱 贺 静
颅脑是恶性肿瘤远处转移最常见的器官之一,关于脑实质转移瘤影像学表现的文献报道较多。而脑干转移瘤作为颅脑转移瘤的一种特殊形式或分布,其MRI表现的文献报道较少[1-2],尤其是脑干的脑膜转移瘤,国内尚未见相关报道。另外脑胶质瘤脑干转移的病例,国内亦未见相关影像学文献报道。本研究对病理学及MRI资料完整的75例脑干实质及脑膜转移瘤患者进行回顾性分析,以期提高脑干转移瘤的MRI诊断水平。
1.1 一般资料回顾性分析2014年4月至2018年1月期间我院收治的75例脑干转移瘤患者。原发灶均经纤维支气管镜/胃镜、穿刺活检或手术病理证实:肺癌51例,乳腺癌11例,胶质瘤4例,胃癌2例,肝癌、食道癌、肾癌、黑色素瘤、松果体生殖细胞瘤、子宫平滑肌肉瘤、宫颈癌各1例。男35例,年龄12~80岁,中位年龄67岁,肺癌最多见(27例,75%)。女40例,年龄34~78岁,中位年龄55.5岁,也是肺癌最多见(24例,60%)。主要临床表现为头疼、恶心呕吐、偏侧感觉和/或运动障碍。临床及血清学检测(血常规、血沉、降钙素原、C反应蛋白)排除颅内感染。
1.2 设备及扫描参数Siemens skyra 3.0T、GE HDx1.5T超导磁共振扫描仪,头部阵列线圈,仰卧位,头先进。所有患者均行颅脑增强扫描,增强扫描时经肘部静脉注射Gd-DTPA(0.1mmol/kg),分别行横断面、矢状面、冠状面T1WI序列扫描,及横断面FLAIR(TIRM)序列扫描,T1WI:TR/TE 150/2.5,FOV 230mm×230mm,Mat 270×384,Thk/gap 6/1mm。FLAIR:TR(TI)TE 2200(1750)24,FOV 240mm×180mm,Mat 320×224,Thk/gap 6mm/1mm。TIRM:TR/TE 8000/81,TI 2372,FOV 230mm×230mm,Mat 224×320,Thk/gap 6mm/1mm。部分患者行平扫:T1WI序列参数同增强扫描,T2WI:TR/TE 8000/81,FOV 230mm×230mm,Mat 224×320,Thk/gap 6mm/1mm;DWI:TR/TE 5000/98,FOV 230mm×230mm,Mat 384×384,Thk/gap 6mm/1mm,b值=1000s/mm2。
2.1 脑干实质转移
2.1.1 肿瘤数目 75例患者中,表现为脑干实性转移者68例,转移灶为单发者49例(72%),多发者19例(28%)。其中2例患者表现为脑干弥漫性粟粒结节灶,不能明确计数,余66例患者总共发现88个病灶。
2.1.2 肿瘤分布 88个实性转移灶中,位于中脑26个(30%)、中脑桥脑交界处1个(1%)、桥脑35个(40%)、桥脑延髓交界处10个(11%)、延髓11个(12%)、累及全脑干者5个(6%)。
2.1.3 形态及强化信号 所有患者均行增强T1WI及增强T2-FLAIR序列扫描,66例患者总共发现88个病灶,强化病灶呈实性结节或球形50个(图1~2),环状27个(图3~6),线团状(表现为病变中央呈网织状强化)7个,片状4处。
图1~2 女,44岁,右侧乳腺浸润性导管癌Ⅲ级。增强扫描(T1WI、T2-FLAIR)显示左侧中脑结节状强化病灶,边界较清晰,周围轻度水肿。图3~6 男,67岁,贲门腺癌。分别为平扫T1、增强T1、平扫T2-FLAIR、增强T2-FLAIR序列,显示桥脑右份病变呈环形强化,边界较清,壁厚薄较均匀,周围伴重度水肿。
所有患者均在增强T1WI序列测量病变长径:长径小于等于5mm者59个(67%),大于5mm者29个(33%);所有患者的瘤周水肿均在增强T2-FLAIR序列评价。如果瘤周存在水肿带,瘤周水肿带宽度大于肿瘤最大径为重度水肿,小于肿瘤最大径的1/2为轻度水肿,介于二者之间为中度水肿。据此标准,本研究病变周围伴轻度水肿30个(34%);中度水肿8个(9.1%);重度水肿10个(11.4%);无水肿40个(45.5%);占位征象:局部脑干增粗者4例,基底动脉包埋征不明显;合并脑积水者7例,其中同时合并脑膜转移者5例,高于单纯脑实质转移者。
2.2 脑干脑膜转移增强扫描后,仅表现为脑干局部脑膜线状、结节状强化而无实性转移者7例。
2.3 合并大脑、小脑转移瘤75例患者病变单纯累及脑干者2例(2.7%),同时累及大脑和小脑者59例(79%),仅合并大脑转移者13例(17%),仅合并小脑转移者1例(1.3%)。
脑干转移瘤是指发生在中脑、桥脑、延髓甚至全脑干的转移性肿瘤。脑干是颅脑转移瘤好发部位之一,在发生颅脑转移的患者中,脑干转移的发病率大概在5%~9%[1-4]。本研究结果显示,磁共振诊断脑转移瘤患者841例,其中脑干转移瘤75例,占8.9%,与文献报道基本一致。这75例患者中,同时累及大脑和小脑者59例,占79%,而病变单纯累及脑干者仅2例,占2.7%,说明在临床工作中,如果脑内仅仅发现脑干的孤立性病灶,不应该首先考虑转移瘤。
文献报道脑干转移瘤的原发癌依次为肺癌、乳腺癌、消化道癌等,本研究中,原发癌为肺癌者51例,约占68%,其中男27例,女24例,性别差异不大。乳腺癌11例,约占15%,与国内文献报道大致相仿[2-4]。而国外文献原发癌中肾细胞癌和黑色素瘤亦占有较大比重[5-6]。本研究结果还显示脑胶质瘤发生脑干转移者4例,约占5%,国内文献尚未见相关影像学报道。笔者分析,这是否与开展胶质瘤手术增多以及手术方式存在相关性,这有待于进一步论证分析。
脑干转移瘤以中老年人多见。本研究中男性患者35例,年龄12~80岁,中位年龄61岁。女性患者40例,年龄34~78岁,中位年龄65.5岁。男女之间资料基本一致。
肿瘤的转移途径一般包括淋巴道、血道、种植、直接侵犯。由于目前在脑内还未发现明确的淋巴通路,种植转移和直接侵犯也相对少见,所以颅脑转移瘤主要是通过血液途径播散。本研究病例亦遵循血流随机分布原则,合并脑内其他部位转移瘤者占97.3%,而仅仅累及脑干者2例,占2.7%。本研究中,桥脑病变相对最多,共计有35个病灶(占40%),考虑与桥脑相对丰富的血供有关,比如供血动脉的管径与数量等。中脑发病率仅次于桥脑,共有26个病灶(占30%)。
脑干转移瘤的数目或许与一次或多次入血的病变数目存在相关性,而病变大小应该与病变的生长速度、生长时间有关,患者的生存周期越长,发生转移的几率越大,肿瘤的体积可能也越大。本研究患者脑干转移瘤合并大脑和/或小脑转移者占97.3%。同期数据显示,大脑和/或小脑转移瘤合并脑干转移者占8.9%。所以当怀疑脑干转移瘤时,需要排查大脑和小脑是否同时存在转移瘤(占79%)。脑干实质转移瘤的边缘和形态,应该与病变的生存时间和浸润性生长方式相关,病变较小时,基本保持圆形,病变增大后,各个方向上生长速度存在不均衡,导致病变分叶、边缘不规则。信号强度与原发肿瘤的性质有关,比如原发肿瘤为肠癌或肺腺癌时,转移瘤容易发生出血坏死,出现短T1短T2信号。
脑干实质转移瘤的强化方式,主要表现为结节状、环状、线团状或不规则斑片状强化,与病变大小、血供、坏死、肿瘤构成成分都有一定的相关性。病变较小时一般表现为结节状强化,随着生长时间延长,病变内部坏死,可以出现环形、线团状、不规则强化。原发肿瘤恶性程度较高者,转移瘤较小时就可以发生坏死。血供明显时强化程度高,反之强化较弱。本研究中,原发肿瘤为肺小细胞癌或低分化癌者,脑干转移瘤的体积虽然较小,但多数病变已发生坏死,呈环形或线团状强化。
“小病灶、大水肿”为大脑实质转移瘤的特征表现之一[7]。但是脑干实质转移瘤的瘤周水肿往往较轻。本研究病例无水肿及轻度水肿病灶共计70个,占79.5%,中重度水肿病灶共计18个,占20.5%。究其原因,文献报道幕下转移瘤较幕上转移瘤的瘤周水肿总体偏轻,这是因为后颅窝空间较小,在一定程度上能够限制水肿的蔓延。另外,由于大脑转移瘤的临床症状相对偏重,使得患者在较早期能够就诊检查,也有利于病变的早期发现[7]。脑干实质转移瘤体积较大时,因其位置较深,容易压迫周围脑室、脑池,导致梗阻性脑积水[4]。本研究结果显示,同时合并脑膜或室管膜转移者,更易合并脑积水。
关于脑干脑膜转移,国内文献尚无明确报道。究其原因,可能与下列因素有关:脑干脑膜转移的发病率低,检查技术不完善,诊断意识不强等等。据统计,脑、脑膜转移瘤的发生率占颅内肿瘤的25%~30%,临床表现危重,不治者多迅速致死[3]。所以合理完善的检查技术,对正确诊断在一定程度上具有决定性作用。在本研究中,所有怀疑脑转移瘤者,除了常规三个维度(横断位,矢状位,冠状位)T1WI扫描外,均行横断位T2-FLAIR序列扫描。其中FLAIR序列在脑膜病变的诊断价值,已经得到了广泛认可[8-9]。脑干脑膜转移主要表现为脑干局部脑膜的线状、结节状强化。本研究诊断孤立性脑干脑膜转移7例,增强后的T1WI和FLAIR序列可以相互印证,但是增强FLAIR序列相对更加敏感。肿瘤发生脑膜转移的特性,可能与肿瘤的组织学类型相关,或者与手术方式相关,而不一定与分化程度及生存周期相关。如肺腺癌,常可发生脑膜转移,而肺鳞癌却很少发生脑膜转移。而黑色素瘤、淋巴瘤可同时发生脑膜与脑实质转移[3]。本研究发生脑膜转移者以肺腺癌居多,其次为乳腺癌与胶质瘤。国外文献关于脑干转移原发肿瘤的统计中,亦未见胶质瘤病例[8-9]。
脑干脑膜转移需要与细菌性、结核性脑膜炎等鉴别。感染性脑膜炎除了临床上可出现感染症状外,血清学检测也多可提示炎症存在。另外,感染性脑膜炎MR增强扫描常表现为脑膜线样、弥漫性不规则增厚、强化,脑膜结核多数累及颅底脑池,脑实质也常常表现为脑炎而非肿瘤征象。脑干实质转移瘤应与下列疾病鉴别:1)脑干脑炎:青壮年,急性或亚急性起病,症状渐重,有自限性,激素治疗有效。前期常伴呼吸道感染,MR增强无强化或点片状强化,占位效应轻;2)脑干梗死:老年人,起病急,症状重,可出现交叉瘫,激素治疗无效。急性期患者DWI序列表现为扩散受限,磁共振血管成像(MRA)多有异常;3)脑干胶质瘤:青少年多见,慢性起病,症状渐重,一般单发。MR增强无强化或结节状、环状强化,脑干肿胀,占位效应明显,可见特征性的基底动脉包埋征,但是常无脑积水;4)脑干血管母细胞瘤:延髓背侧多见,常伴流空血管,MR增强实性部分显著强化;5)脑干海绵状血管瘤:临床症状轻,因为反复出血,病变中心常呈“爆米花”样混杂信号,瘤周可见短T2信号环,较具特征,一般无瘤周水肿。
总之,脑干转移瘤是否存在对临床治疗方案的制定具有重要指导价值。虽然其发病率相对较低,但是脑干转移瘤一旦确诊,往往提示患者的预后较差[1]。所以正确全面的诊断,不仅可以使患者得到正确、及时的治疗,另一个方面也避免了临床的误诊误治、加速患者病情恶化甚至死亡。另外在成像技术层面,由于CT对后颅凹病变的观察存在固有劣势,多数脑干转移瘤在MR平扫时也难以确定边界与大小,较小病灶甚至难以发现。所以对于临床需要确诊或排除颅脑转移瘤的患者,不管是基于诊断、治疗,还是疗效观察为目的,都应该常规开展MR增强扫描,同时也要把增强FLAIR序列作为必扫序列。