高年資的神經(jīng)外科醫(yī)師、放射腫瘤醫(yī)師、神經(jīng)和神經(jīng)放射醫(yī)師見證了解剖影像學(xué)在診斷和治療大腦和脊柱病變的發(fā)展。過去,可識別結(jié)構(gòu)移位,如神經(jīng)、動(dòng)脈、靜脈和腦脊液間隙的間接影像(如脊髓造影、血管造影和氣腦造影)只能允許我們大致推斷腫瘤的位置。緊接著從放射性核素掃描到CT掃描再到MRI的影像學(xué)檢查,可以確定病變的位置和對腦的影響,如腦水腫。對于年輕的醫(yī)師來說,沒有MRI的生活將是不可想象的。真正受益的是使用精確影像學(xué)診斷和治療疾病的患者,且他們可以使用更省時(shí)、舒適和低風(fēng)險(xiǎn)的檢查方法隨訪腫瘤。解剖影像學(xué)上的創(chuàng)新是神經(jīng)腫瘤實(shí)踐中最重要的發(fā)展之一,很難想象在MRI之后還會有什么新的進(jìn)展,但是一旦其出現(xiàn)了,我們也不會感到太驚訝。 腫瘤外觀 腫瘤一般表現(xiàn)為腫塊,占據(jù)空間,取代了正常的結(jié)構(gòu)。然而,小腫瘤的占位效應(yīng)很難鑒別,原發(fā)性腦腫瘤往往是浸潤而不是明顯地取代腦實(shí)質(zhì),它們產(chǎn)生的占位效應(yīng)比轉(zhuǎn)移或髓外腫瘤小。除了病變的大小和占位效應(yīng),其他主要的檢測指標(biāo)是病變和背景組織間的CT衰減或MR信號強(qiáng)度對比。一旦檢測到病變,下一步就是明確特征。 腫瘤特征 位置 第一步要確定腫瘤是來自腦實(shí)質(zhì)內(nèi)(軸內(nèi))還是大腦外(軸外)。這最初的區(qū)別是鑒別診斷的主要決定因素,也在一定程度上預(yù)示著預(yù)后。以下幾種成像結(jié)果表明病變是軸外的:相鄰骨的異常,如與腦膜瘤相關(guān)的骨質(zhì)增生;沿顱骨或硬腦膜內(nèi)表面的寬基底病變,伴硬腦膜增強(qiáng);大腦從顱骨移位;硬膜外腫塊和腦之間的硬腦膜;腫塊周圍的蛛網(wǎng)膜下隙擴(kuò)大;腫塊和腦之間的腦脊液裂隙或軟腦膜血管通道;白質(zhì)與腫塊間的皮質(zhì)。 提示: 軸外占位病變的特征 (a)軸位 T2加權(quán)圖像顯示左頂葉區(qū)大的腫塊。在腫塊和大腦之間有一個(gè)腦脊液裂隙(長箭頭)和一些血管(短箭頭)。 (b~d)另一位患者的軸位對比增強(qiáng)T1加權(quán)圖像表現(xiàn)為增強(qiáng)的腫塊(b長箭頭)與鄰近硬腦膜增強(qiáng)(短箭頭),以及前床突的骨質(zhì)增生(d長箭頭)。 一旦腫瘤被歸類為軸內(nèi)或軸外,更精確的定位將有助于縮小鑒別診斷范圍,因?yàn)樵S多腫瘤往往發(fā)生在特定的位置。例如,少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤通常出現(xiàn)在皮質(zhì)和皮質(zhì)下白質(zhì)交界處,而原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)淋巴瘤通常發(fā)生在腦室周圍區(qū)域。軸外病變發(fā)生的特定結(jié)構(gòu)如顱骨、硬腦膜、軟腦膜、顱神經(jīng)及血管。對于脊髓病變來說,分類定位是有幫助的,如髓內(nèi)(即發(fā)生于脊髓內(nèi))、髓外硬膜內(nèi)或硬膜外。 椎管內(nèi)腫瘤定位 (a) 矢狀位 T2加權(quán)圖像顯示髓內(nèi)腫瘤使脊髓擴(kuò)大。 (b,c)在另一位患者的矢狀位T2加權(quán)圖像顯示脊髓(b,短箭頭)和硬腦膜(b,長箭頭)之間的管狀占位病變。病變邊緣腦脊液呈彎月形(c,箭頭),證實(shí)病變使蛛網(wǎng)膜下隙擴(kuò)大,這表明它是髓外硬膜下病變。這是一個(gè)神經(jīng)鞘瘤。 (d)第3例患者的矢狀位T2加權(quán)圖像顯示起自部分塌陷椎體的腫瘤,延伸到椎管和壓迫脊髓。腫瘤使腦脊液腔縮小而不是擴(kuò)大,表明腫瘤在硬膜外。這是一個(gè)直腸癌轉(zhuǎn)移病變。 多發(fā)性腫瘤是轉(zhuǎn)移性疾病的一個(gè)標(biāo)志,但轉(zhuǎn)移性疾病可以表現(xiàn)為單發(fā)病灶,而許多其他腫瘤和非腫瘤性疾病也可以產(chǎn)生多個(gè)病灶。例如,高級別原發(fā)腫瘤如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤可能出現(xiàn)多個(gè)侵襲病灶,遺傳性疾病患者如神經(jīng)纖維瘤病1型(膠質(zhì)瘤和神經(jīng)纖維瘤)、神經(jīng)纖維瘤病2型(腦膜瘤、室管膜瘤、神經(jīng)鞘瘤)和von Hippel-Lindau綜合征(血管網(wǎng)狀細(xì)胞瘤和內(nèi)淋巴囊瘤)通常有多個(gè)腫瘤。 重要參考: 多發(fā)性病變不是轉(zhuǎn)移性疾病特有的。原發(fā)性腫瘤也可以是多病灶的,且許多類似腫瘤的病變也是多病灶的。組成 腫瘤通常比腦實(shí)質(zhì)具有更多的水分,因此相比于腦實(shí)質(zhì),腫瘤在CT上是低密度的,在T1加權(quán)圖像上是低信號,在T2加權(quán)圖像上是高信號。然而,由于出血、壞死、脂肪、蛋白質(zhì)樣液性成分、鈣化或腫瘤細(xì)胞密度高,這種模式通常被改變。 腫瘤(如黑色素瘤和甲狀腺、腎細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移癌)血管豐富,并有出血傾向。在CT圖像上,急性期血腫是高密度的,隨后呈現(xiàn)與實(shí)質(zhì)相同的等密度,幾周之后,呈現(xiàn)與腦脊液密度相似的低密度。在MRI上,出血的外觀更為復(fù)雜,血紅蛋白在紅細(xì)胞內(nèi)的代謝從氧合血紅蛋白到去氧血紅蛋白再到高鐵血紅蛋白,接著紅細(xì)胞裂解產(chǎn)生細(xì)胞外的高鐵血紅蛋白,然后變?yōu)楹F血黃素,因此血紅蛋白分子的磁性質(zhì)發(fā)生改變。在一般情況下,腦實(shí)質(zhì)內(nèi)血腫的形成要通過如下階段:在最初幾小時(shí)里,T1加權(quán)圖像呈等信號,T2加權(quán)圖像呈現(xiàn)高信號;數(shù)小時(shí)至幾天內(nèi),在T1加權(quán)圖像上呈中等偏低信號,T2加權(quán)圖像上呈低信號;幾天后,T1加權(quán)圖像上呈現(xiàn)高信號,T2加權(quán)圖像上呈低信號;1周之后,在T1和T2加權(quán)圖像上都呈高信號;幾周之后,在T1和T2加權(quán)圖像上都呈低信號。然而,由于瘤內(nèi)的缺氧[3]和反復(fù)發(fā)作的出血[4],瘤內(nèi)血腫通常是異構(gòu)的,不可能像其他血腫發(fā)展那么快。 血腫有助于鑒別診斷,但是出血也會影響腫瘤的識別。當(dāng)患者表現(xiàn)為腦實(shí)質(zhì)內(nèi)血腫時(shí),可能存在腫瘤,需進(jìn)行影像學(xué)檢查隨訪,當(dāng)血腫吸收后可明確潛在的病變。隨訪的時(shí)間取決于血腫的大小,但一個(gè)中等大小以上的血腫通常需要2~3個(gè)月才能吸收。其他的證據(jù)表明,如果急性的血腫包括水腫或占位效應(yīng)大于預(yù)期的血腫大小,或者在血腫周圍缺乏完整的含鐵血黃素環(huán),提示可能有腫瘤。 瘤內(nèi)血腫 靜脈注射對比劑前(a)、后(b)的矢狀位T1加權(quán)圖像顯示,在頂顳部的周邊高信號的腫瘤,在平掃和增強(qiáng)圖像中有相似表現(xiàn),提示高信號是血液而不是腫瘤。即刻(c)、1個(gè)月后(d)、2個(gè)月后(e)及3個(gè)月后(f)的軸位對比增強(qiáng)T1加權(quán)圖像上,隨著血腫(短箭頭)吸收,腫瘤(長箭頭)變得明顯。 某些腫瘤有鈣化傾向。其中有軸內(nèi)腫瘤如少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞瘤,腦室內(nèi)腫瘤如室管膜瘤,軸外腫瘤如顱咽管瘤和腦膜瘤。在CT圖像上,鈣化是高密度的,通常大于100HU。在MRI上,鈣化在T1和T2加權(quán)圖像上通常是低信號的,但信號強(qiáng)度取決于鈣化的晶體結(jié)構(gòu),鈣化在T1加權(quán)圖像上有時(shí)也是高信號的。 缺陷: 在CT圖像上,脂肪將不會被顯示,除非窗口和水平設(shè)置調(diào)整為增強(qiáng)脂肪和腦脊液之間的對比度。高級別增強(qiáng)的腫瘤通常有一個(gè)無增強(qiáng)的中心壞死區(qū)域。增強(qiáng)環(huán)的厚度和不規(guī)則可以幫助區(qū)分這些腫瘤和其他環(huán)增強(qiáng)的包塊,如膿腫。其他腫瘤,如毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤,有邊界清晰的無增強(qiáng)部分,代表了囊腫而不是壞死。一個(gè)囊腫不論是只含有在CT和MRI上的表現(xiàn)與腦脊液相似的液體,還是含有蛋白質(zhì)和出血性成分,都有助于鑒別診斷。例如,有腦脊液表現(xiàn)的軸外囊腫通常是蛛網(wǎng)膜囊腫,在某些位置含有蛋白質(zhì)成分的類似囊腫可能是神經(jīng)管原腸囊腫,內(nèi)部擴(kuò)散受限的類似囊腫通常是表皮樣囊腫。 病灶內(nèi)脂肪不常見,但一旦存在,其鑒別范圍就小了。在CT圖像上,脂肪是低密度的,約100HU。在MRI上,脂肪通常表現(xiàn)如下:在T1加權(quán)圖像上是高信號,在脂質(zhì)–水分界有化學(xué)位移偽影,在病變的邊緣表現(xiàn)為高、低信號,并在脂肪抑制脈沖序列上信號減弱。 腫瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu)有時(shí)是CT和MRI上可見的另一個(gè)特點(diǎn)。腫瘤細(xì)胞排列緊密,具有高細(xì)胞核質(zhì)比,游離水減少,如淋巴瘤和髓母細(xì)胞瘤。在CT上表現(xiàn)為高密度,在T2加權(quán)圖像上通常是低信號,擴(kuò)散受限。非腫瘤性病變(如膠樣囊腫)由于蛋白質(zhì)成分,在CT上顯示高密度,在T2加權(quán)圖像上為低信號。 對比增強(qiáng) 血腦屏障是腦毛細(xì)血管通透性的功能性屏障。這是由于腦毛細(xì)血管有以下幾個(gè)特點(diǎn):連續(xù)的基底膜,狹窄的細(xì)胞間隙,缺乏胞飲作用,最重要的可能是被稱為緊密連接的內(nèi)皮細(xì)胞之間的細(xì)胞膜融合。常用的MRI和CT造影劑分子太大而不能通過血腦屏障,但是當(dāng)血腦屏障被破壞后,會漏入腦實(shí)質(zhì)。這種泄露在圖像上表現(xiàn)為對比增強(qiáng)。常用的MRI造影劑是基于釓具有順磁效應(yīng)的特性,可改變局部組織T1和T2信號。釓是類似于鉛的稀土元素,它的元素狀態(tài)是有毒的,所以必須螯合蛋白以確保它可從體內(nèi)排出。重要的是意識到腎源性系統(tǒng)性纖維化疾病,這是釓造影劑用于腎衰竭患者引起的一種罕見的、嚴(yán)重的并發(fā)癥。CT圖像是基于組織電子密度的空間變化,所以具有很高電子密度的碘物質(zhì)可作為CT造影劑。一般情況下,MRI比CT對腫瘤增強(qiáng)檢測更敏感。 缺陷: 檢查血管結(jié)構(gòu)的亮度不是決定一個(gè)序列能否進(jìn)行靜脈造影的可靠方法,因?yàn)檠芸梢杂捎诖殴舱癯上竦摹傲魅氍F(xiàn)象”而變得明亮。 大腦正常情況下顯示是不增強(qiáng)的,但也有一些例外,如在腦垂體和松果體上血腦屏障缺乏。對比增強(qiáng)MRI通常用T1加權(quán)序列來評估,但是對比增強(qiáng)T2加權(quán)FLAIR圖像也很有用,特別是在尋找腦脊液腔內(nèi)的增強(qiáng)時(shí)。對比增強(qiáng)圖像上的病灶顯示隨造影劑注射和成像間隔的時(shí)間而改變。注射后20分鐘,相比于注射后即刻或10分鐘,可見更多的小腦轉(zhuǎn)移灶[5]。增強(qiáng)病變顯示的大小可能也取決于造影劑注入和成像間隔的時(shí)間[6]。注射對比劑后,可進(jìn)行T2加權(quán)、T2*加權(quán)和擴(kuò)散加權(quán)序列成像,以提供注射和對比增強(qiáng)T1加權(quán)序列之間的充分延遲。 低級別的軸內(nèi)腫瘤通常沒有或者極少增強(qiáng),而高級別的軸內(nèi)腫瘤是增強(qiáng)的,可能反映低級別腫瘤毛細(xì)血管的潛在成熟度與高級別腫瘤中未成熟的毛細(xì)血管。但是,是否增強(qiáng)不是腫瘤分級的絕對指標(biāo),一些低級別的腫瘤如毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤通常是增強(qiáng)的,而一些高級別的腫瘤卻沒有增強(qiáng)。對比度增強(qiáng)在病變檢測和特性描述方面仍然是非常有用的,例如,微小的轉(zhuǎn)移在對比增強(qiáng)序列中往往是明顯的。軸外腫瘤一般都缺乏血腦屏障,所以它們傾向于增強(qiáng)。不同腫瘤的增強(qiáng)空間立體圖是不同的。例如,原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤通常表現(xiàn)為均勻增強(qiáng),血管網(wǎng)狀細(xì)胞瘤沿囊腫壁有增強(qiáng)結(jié)節(jié),少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤有斑片狀增強(qiáng),膠質(zhì)母細(xì)胞瘤有厚而不規(guī)則的邊緣增強(qiáng)。亞急性梗死、感染、肉芽腫性疾病、急性脫髓鞘、放射性壞死和許多其他非腫瘤性病變也顯示增強(qiáng)。 缺陷: 僅增強(qiáng)的程度并不能提示腫瘤的級別。重要參考: 對比增強(qiáng)T1加權(quán)圖像不能用于尋找脊椎轉(zhuǎn)移瘤。骨髓在T1加權(quán)像呈高信號,所以腫瘤與正常骨髓之間通常組織的對比度較小。腫瘤邊緣 膠質(zhì)瘤和大多數(shù)的軸內(nèi)腫瘤通常缺乏囊,所以腫瘤細(xì)胞可以遷移。浸潤性軸內(nèi)腫瘤對比增強(qiáng)的邊緣不能準(zhǔn)確反映大多數(shù)腦腫瘤的邊緣,而T2加權(quán)圖像上異常信號的區(qū)域應(yīng)該被視為可能的腫瘤擴(kuò)張[7]。制訂放射治療計(jì)劃時(shí),大體腫瘤體積通常被定義為對比增強(qiáng)T1加權(quán)像可見的腫瘤,但是臨床目標(biāo)體積應(yīng)包括T2加權(quán)圖像的高信號區(qū)域,以提供一個(gè)鏡下擴(kuò)散的安全邊緣。某些腫瘤如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、室管膜瘤、原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤也可播散于蛛網(wǎng)膜下隙,脊柱對比增強(qiáng)MRI是一個(gè)觀察下行性轉(zhuǎn)移的選擇。 缺陷: 鑒于軸外腫瘤或非浸潤性軸內(nèi)腫瘤如轉(zhuǎn)移瘤周圍的血管源性水腫是真水腫,因此高級別腦腫瘤周圍非增強(qiáng)的信號改變不能區(qū)分是腦水腫還是浸潤性腫瘤。軟腦膜轉(zhuǎn)移 腦脊液細(xì)胞學(xué)是診斷蛛網(wǎng)膜下隙轉(zhuǎn)移的傳統(tǒng)金標(biāo)準(zhǔn)方法,但其敏感性是有限的。對比增強(qiáng)MRI與細(xì)胞學(xué)是互補(bǔ)的,可顯示軟腦膜轉(zhuǎn)移,如沿著大腦、脊髓和神經(jīng)根軟膜表面的曲線或結(jié)節(jié)狀增強(qiáng)。在一項(xiàng)針對軟腦膜疾病患者的隊(duì)列研究中,54%的患者腦脊液檢查和MRI都呈陽性,25%只有腦脊液檢查陽性,21%只有MRI陽性[8]。值得注意的是,這些患者中有一部分在MRI檢查中沒有檢查全腦和脊柱。研究發(fā)現(xiàn),在檢測實(shí)性原發(fā)病變的軟腦膜轉(zhuǎn)移時(shí)MRI更加敏感,而細(xì)胞學(xué)對于來源于造血系統(tǒng)原發(fā)病變的轉(zhuǎn)移更敏感。 |
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