不同分级少突胶质细胞肿瘤的MRI诊断

2012-09-25 10:54:30周俊林
磁共振成像 2012年1期
关键词:变型胶质胶质瘤

赵 君,周俊林,张 静

根据WHO 2007年脑肿瘤的分级方法,少突胶质细胞起源的肿瘤属于神经上皮性肿瘤,分为少突胶质细胞瘤(WHO Ⅱ级)和间变型少突胶质细胞瘤(WHO Ⅲ级)。迄今国内外有关少突胶质细胞肿瘤MRI表现的文献报道已经很多,但缺乏对不同分级特别是间变型少突胶质细胞瘤的MRI特点的研究,在实际影像学工作中也很少对二者作出区分,而间变型少突胶质细胞瘤临床治疗方案及预后评估方面均不同于少突胶质细胞瘤,故本文回顾性分析59例经病理证实不同分级的少突胶质细胞肿瘤MRI表现并与病理进行对照,旨在提高对不同分级特别是间变型少突胶质细胞瘤的认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集本院2008年10月至2011年8月间经病理证实的少突胶质细胞肿瘤59例:男32例,女27例;年龄19~42岁,平均年龄30岁。59例中47例临床以癫痫就诊,6例头痛,2例肢体无力,2例头晕,l例无症状偶然发现,1例因头外伤就诊时发现。

1.2 检查方法

59例全部行MR平扫及增强检查。使用SIEMENS Harmony 1.0T MR机,标准4通道线圈。具体扫描方法:横断面、矢状面、冠状面T1WI、T2WI扫描,常规序列的具体参数:T1WI (TSE,TR/TE: 550ms/14 ms,FOV: 230mm×230mm,矩阵:256×256,带宽:40.5 MHz/Px),T2WI (TSE,TR/TE: 4000ms/96 ms,FOV: 230mm×230mm,矩阵:256×256,带宽:40.5 MHz/Px),层厚:5 mm,层间距:0.3 mm;平扫完毕后行增强扫描,Gd-DTPA剂量为0.2 ml/kg体重,静脉注射后行横断面、矢状面和冠状面T1WI扫描,扫描参数同平扫。59例少突胶质细胞肿瘤术后肿瘤标本常规作HE 染色,低和高倍光镜下及电镜观察。MRI表现与病理对照重点观察不同分级肿瘤的边界与光镜下肿瘤细胞分布密度的关系,肿瘤MR信号特点与光镜下肿瘤的微钙化、微囊、出血情况,肿瘤增强程度与光镜下肿瘤血管数量的关系。不同分级的少突胶质细胞肿瘤术后标本在电镜下观察肿瘤血管超微结构变化与肿瘤增强程度的关系。

2 结果

2.1 MRI表现

低级别少突胶质细胞瘤37例中,中位年龄34岁,肿瘤位于额叶皮髓质交界区29例,位于顶叶皮髓质交界区8例;22例病理诊断为WHO Ⅲ级,中位年龄32岁,肿瘤位于额叶皮髓质交界区14例,颞叶皮髓质交界区6例,顶枕叶2例,两种肿瘤在MRI上重点观察指标的差异见表1。本组Ⅱ级少突胶质瘤边界模糊的占91.9% (34/37) (图1),Ⅲ级占4.6%(1/22);Ⅱ级37例T2WI均呈高信号,22例Ⅲ级中13.6% (3/22) T2WI呈混杂信号;本组病例中,强化明显病例WHO Ⅱ级占18.9% (7/37),WHO Ⅲ级占77.3% (17/22) (图2),37例Ⅱ级少突胶质瘤中5例伴瘤周水肿,7例伴囊变坏死,8例伴出血;而Ⅲ级22例伴瘤周水肿;12例伴囊变坏死;9例伴出血(图3)。

表1 不同级别少突胶质细胞瘤MR表现比较(例)Tab.1 Comparison of MR features in different OGs (case)

表2 不同级别少突胶质细胞瘤病理表现比较(例)Tab.2 The pathologic fi ndings comparison of different OGs (case)

2.2 病理表现比较

59例肿瘤均经手术切除,低级别少突胶质细胞瘤37例大体呈边界相对清楚的粉灰色鱼肉状肿块,少部分呈凝胶状;质地较硬,出血、囊性变少见,多伴条索状钙化;22例间变性少突胶质细胞瘤的瘤细胞成分多样,细胞分裂活跃,间质血管增生明显,坏死多见。两种肿瘤在光镜下肿瘤细胞分布和肿瘤血管数量以及血管的发育情况比较见表2。不同分级肿瘤电镜下血管超微结构变化比较:少突胶质瘤血管内皮细胞大多正常,细胞间连接紧密,而间变性少突胶质细胞瘤血管内皮细胞大多有肿胀,细胞间连接较疏松。

图1 男,33岁,少突胶质细胞瘤。1A:轴位T1WI,病灶边界略模糊,病灶内可见小囊变;1B:轴位T2WI,瘤周无水肿;1C:同水平层面对比剂增强后的T1WI,病灶无强化;1D:(HE×200),肿瘤细胞大小一致,分布均匀,排列紧密,胞浆透亮,核周有空晕;1E:(×400):Ki67:<10%。Fig.1 Male,33-year-old, oligodendrogliomas.1A: Axial T1WI shows a lesion with unclear border and small cystic change.1B: Axial T2WI shows no peritumoral edema.1C: Post enhanced T1WI demonstrats no signi fi cant enhancement.1D:(HE×200), Tumor cells with the same size, closely arranged, translucent cytoplasm, and free perinuclear halo.1E: (×400):Ki67: <10%.

图2 男,19岁,间变少突胶质细胞瘤。2A:轴位T1WI,肿瘤位于右枕叶皮髓质交界,边界较清;2B: 轴位T2WI,瘤周水肿明显;2C:同水平层面对比剂增强后的T1WI,肿瘤明显不均匀强化,其内坏死区无强化Fig.2 Male, 19-year-old, anaplastic oligodendrogliomas.2A: Axial T1WI shows lesion located in the right occipital cortex and medulla junction, the border is clear.2B: Axial T2WI shows peritumoral edema.2C: Post enhanced T1WI lesion shows marked enhancement, without enhancement in the necrotic area.

图3 女,28岁,间变少突胶质细胞瘤。3A:轴位T1WI,病灶边界清楚,以低信号为主。3B:轴位T2WI,信号混杂,可见瘤周水肿带;3C:同水平层面对比剂增强后的T1WI,瘤体呈明显不均匀强化,病灶内见出血影及多发囊变坏死;3D:(HE×200),瘤细胞表现出明显的核异型性及活跃的核分裂象,具有丰富分支血管网。3E:(×400),高增殖活性 Ki67:30%。Fig.3 Female, 28-year-old, anaplastic oligodendrogliomas.3A: Axial T1WI shows a lesion with clear boundary.It is mainly low signal intensity.3B: It is heterogeneous with peritumoral edema on T2WI.2C: It is enhanced markedly on post contrast image.3D: (HE×200) Tumor cells show rich branching vascular network,marked nuclear atypia, and active mitotic fi gures.3E:(×400) High proliferative activity Ki67: 30%.

3 讨论

2007年WHO颁布的中枢神经系统的肿瘤分类方法中,少突胶质细胞起源的肿瘤属于神经上皮性肿瘤,分为少突胶质细胞瘤和间变型少突胶质细胞瘤[1]。少突胶质细胞瘤好发于额叶皮层下白质并向皮层延伸。颅内任何有白质纤维的地方均可发生少突胶质细胞肿瘤。患者常以癫痫症状就诊,可能是因为该肿瘤好发于额叶[2,3],病变累及皮层的原因;本组中78%病例发生于额叶,有79.7%患者以癫痫就诊,与文献报道一致。

WHO Ⅱ级与WHO Ⅲ级MRI表现区别在于前者边界较模糊,本组病例中大部分少突胶质细胞瘤边界模糊,显微镜下观察78.4%(29/37)瘤组织表现为肿瘤细胞大小一致,中等密度,分布均匀,胞浆肿胀,间质较少,细胞核呈圆形深染,核周有空晕,但有3例影像表现边界清楚,镜下显示瘤细胞分布密集;间变型少突胶质细胞瘤大部分边界清楚,显微镜下观察81.8% (18/22)瘤细胞弥漫排列,大小、形态较一致,胞浆透亮,核居中,其中3例间质可见分支状血管、微钙化及微囊,但也有1例边界模糊。笔者认为间变型少突胶质细胞瘤镜下观察肿瘤细胞分布更密集,更易形成完整的肿瘤实体,因此边界较少突胶质细胞瘤清楚。少突胶质细胞瘤T1WI上表现为低信号,T2WI上表现为高信号;间变型少突胶质细胞瘤T1WI多呈低信号,T2WI多呈高信号。本组病例中少突胶质细胞瘤37例T2WI均呈高信号;22例间变型少突胶质细胞瘤中13.6% (3/22)T2WI呈混杂信号,笔者认为可能是由于部分病例伴钙化、囊变坏死、出血导致病灶信号混杂,然而本组病例显示后者信号混杂病例所占比例高,说明间变型少突胶质细胞瘤较少突胶质细胞瘤更多可能伴钙化、囊变坏死、出血。WHO Ⅱ级肿瘤增强扫描多表现为斑片状轻度到中度强化,WHO Ⅲ级肿瘤增强扫描多呈明显不均匀强化,然而任何肿瘤的强化程度都与肿瘤血管的多少和发育情况有关。本组镜下比较两种肿瘤血管的数量,证实间变型少突胶质瘤血管数相对多,与MRI强化程度相符。但更好的解释应从血脑屏障机制来阐述,本组电镜观察显示,78.4% (29/37)少突胶质瘤的血脑屏障正常,而90.9% (20/22)间变型少突胶质细胞瘤血管壁发育不完整,MRI组病例增强特点与其基本相符。故少突胶质瘤增强扫描无或仅轻度强化较多见,而间变型少突多由于血管壁发育不完整,通透性增加,常强化明显。本组少数少突胶质细胞瘤呈重度强化,而间变型少突胶质细胞瘤轻度强化,导致术前鉴别困难,笔者认为可能与肿瘤本身对血脑屏障破坏的程度有关。本组MRI表现18.9%(7/37) 的少突胶质细胞瘤伴囊变坏死、21.6% (8/37)伴出血及13.5% (5/37)有瘤周水肿;其GFAP(+),说明有星形细胞表达,且较间变型表达程度高;WHOⅢ级54.5% (12/22)肿瘤伴囊变坏死、40.9% (9/22)伴出血及22例均有瘤周水肿,本组病例显示间变型少突胶质细胞瘤较少突胶质细胞瘤具有瘤体边界清楚,强化明显,瘤周水肿、囊变坏死、出血较明显等MRI表现,并与病例的病理所见做对照,进一步探讨不同分级少突胶质细胞肿瘤在镜下病理及特征性MRI表现的差异,有助于对肿瘤级别的区分。另外,少突胶质细胞瘤容易侵犯软脑膜,引起明显的结缔组织反应,条索状和(或)团块状钙化是其一大特点,主要依靠头颅CT扫描进行诊断;瘤体中还可出现微小肥胖细胞及多核巨细胞,过去认为是星形细胞源性,而近期分子生物学研究认为这些细胞无TP53蛋白的阳性表达,并认为它们是间变的少突胶质细胞,凡其出现多半者应诊断为间变型少突胶质细胞瘤[4-6];WHO Ⅲ级的少突胶质细胞瘤细胞数目多,间质血管增生明显,坏死多见,免疫组化:神经胶质酸性蛋白GFAP(±),表示有轻微星形细胞表达或不表达,ki67增殖指数常超过30%。

少突胶质细胞瘤需要与低级别星形细胞瘤、胚胎发育不良性神经上皮瘤(DNET)和大脑胶质瘤病相鉴别。低级别星形细胞瘤:①其发病年龄较少突胶质细胞瘤小;②星形细胞瘤好发于大脑深部,而少突胶质细胞瘤好发于大脑的表浅部位;星形细胞瘤较少突胶质细胞瘤病灶小,占位效应不显著,瘤周水肿不明显且多无明显强化;③在头颅CT扫描中低级别星形细胞瘤发生钙化的机会较少,但其发病率远较少突胶质细胞瘤高,有较明显脑回状或块状钙化时,应倾向于少突胶质细胞瘤的诊断。DNET:①发病年龄20岁以前;②好发于颞叶;③DNET常单发,以囊性成分为主,边界清楚;部分病灶内可见到分隔;肿瘤呈三角形征,且病变内有分隔,这两种表现同时具备时强烈提示DNET 的诊断;④在CT上DNET钙化相对少突胶质瘤少见;其显示正常的谱线而少突胶质瘤异常;ADC值高于少突胶质瘤[7]。大脑胶质瘤病:①病灶呈弥漫浸润生长,向纵深发展,以脑组织肿胀为主;②少见囊变坏死、出血,增强多无强化。间变型少突胶质细胞瘤需与胶质母细胞瘤和单发转移瘤鉴别。胶质母细胞瘤:发病部位较深,增强呈花环样强化,多有子灶。单发转移瘤:瘤周多无浸润,而间变型少突胶质细胞瘤多呈浸润性生长,有文献报告,转移瘤强化边缘区NAA/Cho比值高,而高级别胶质瘤则明显降低;高级别胶质瘤水肿带内因混有部分肿瘤细胞浸润而ADC值低于转移瘤,DWI呈等或稍高信号。因此,MRS和DWI特征表现也有助于两者的鉴别[8,9]。有文章报道,胶质瘤的病理等级影响瘤周纤维束的状态,rFA(最低点FA值FAa/对侧半球对称区域FA值FAc)可作为一个参考指标,有助于鉴别胶质瘤的恶性程度;并且通过DTI清楚显示肿瘤与周围白质纤维的解剖位置关系,显示瘤周纤维束的病理状态,进一步指导不同分级少突胶质细胞肿瘤治疗方案的制定[10]。

综上所述,WHO Ⅲ级的间变型少突胶质细胞瘤MRI表现在瘤周水肿、出血、囊变坏死及强化程度上较WHO Ⅱ级的少突胶质细胞瘤更显著。因此,对不同分级少突胶质细胞肿瘤的 MRI表现存在的差异进行分析并与病理对照,有助于对两者的鉴别,从而为肿瘤的临床治疗及预后评估提供帮助。

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