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医学 脑转移瘤的影像学诊断

博今文化 / 2020-02-12

  摘    要: 本文主要论述颅脑转移瘤的影像检查技术、病变部位、影像特性及鉴别诊断。经过回忆剖析不同原发肿瘤的颅脑转移表现, 总结其影像特征, 并提出与原发颅脑病变的鉴别, 旨在进步临床诊断及应用价值。

  关键词: 颅脑转移瘤; 影像检查技术; 病变部位; 影像特性;

脑转移瘤影像学表现及诊断技术

  颅脑是恶性肿瘤常见的远处转移器官之一, 最常见发作脑转移的恶性肿瘤有肺癌、乳腺癌、恶性消化道肿瘤等, 最常见的转移途径为血行转移, 脑转移瘤约占颅内肿瘤20%~40%。好发部位为脑本质内, 其中幕上好发于大脑半球 (约占80%) , 以大脑中动脉散布区多见;幕下转移常见于小脑。脑转移瘤亦可见于脑膜 (硬脑膜、软脑膜) 、脑干、垂体、视神经及眼球、颅骨。本文分离中山大学肿瘤防治中心的相关典型病例影像图片阐明脑转移瘤的影像诊断。

  1 脑转移瘤影像学检查技术概述

  中枢神经系统的常用影像学检查办法包括计算机断层扫描成像 (CT) 、核磁共振成像 (MRI) 、数字减影血管造影 (DSA) 、核医学成像 (PET-CT) 等, 这些检查办法各有其优缺陷, 应依据临床需求有效选择。

  1.1 MRI

  是目前中枢神经系统检查最重要的影像诊断办法, 亦是临床疑心有脑转移瘤的首选检查方式。其优点是无辐射、软组织分辨率高、多参数成像、灵活度高。缺陷是成像较慢, 局部体内有磁敏感金属的患者、幽闭恐惧症患者不适合停止MRI检查。

  MRI检查可应用血管成像 (MRA) 检查肿瘤与血管的关系, 以及洋溢加权成像 (DWI) 、扩散张量成像 (DTI) 、灌注加权成像 (PWI) 、磁敏感加权成像 (SWI) 、磁共振波谱成像 (MRS) 、功用性磁共振成像 (f MRI) 等技术进一步评价脑组织的功用和代谢改动, 有利于脑转移的诊断及鉴别诊断。

  1.2 CT

  是颅内病变诊断应用较普遍的影像检查办法, 其优点是扫描速度快, 密度分辨率高, 后处置图像重建才能强, 缺陷是存在电离辐射, 软组织分辨率低。CT扫描依据占位效应和密度改动能够发现大多数脑转移病灶, CT骨窗可显现转移瘤与颅脑骨质的关系, 加强CT扫描能够更好地进步脑转移瘤诊断灵活度。

  1.3 DSA

  DSA是诊断颅内血管性病变的金规范。其优点是对脑血管成像明晰、直观, 不受颅骨及血活动力学改动影响, 缺陷是有创检查、操作环境存在电离辐射。DSA在脑转移瘤的诊断上较少应用。

  1.4 PET-CT

  肿瘤细胞葡萄糖、核苷酸、氨基酸等物质代谢异常活泼, 肿瘤代谢显像就是放射性核素标志代谢底物, 应用核素示踪技术体外显像, 探测体内肿瘤组织的代谢状况。其优点是灵活度高, 关于微小病灶有较高的检出才能和确诊率, 缺陷是存在核辐射。

  2 脑转移瘤影像学表现及诊断

  2.1 脑本质转移

  脑转移瘤好发部位为脑本质内, 其中幕上好发于大脑半球, 以大脑中动脉散布区多见;幕下转移常见于小脑。常见表现为颅内多发本质病变, 少数可单发。其位置多发作于灰白接壤区 (约占74.5%) , 是由于受脑内动脉血液供给的特殊性影响:大脑皮层的血供多为皮质下白质的3~4倍, 在解剖构造上可知供血动脉在灰白质区变细, 故癌栓常停留于此。形态上脑转移瘤以类圆形及圆形多见, 因原发肿瘤病理根底不同, 可不同水平发作囊变、坏死、出血、钙化等。

  2.1.1 CT表现

  平扫表现为颅内多发或单发的圆形或类圆形病灶, 以多发病灶多见, 可呈高、中、低或混杂密度, 肿瘤小者为实性结节, 大者中间多有坏死, 呈不规则环状, 普通囊壁厚薄平均分歧, 外部明晰、内壁含糊, 偶可见壁结节。以常见的肺癌转移瘤为例, 肺癌脑转移瘤中腺癌以多发转移瘤常见, 鳞癌以单发转移瘤多见, 与其病理特性有关。

  脑转移瘤加强扫描病灶多呈结节状、环形或不规则明显强化, 见图1。腺癌脑转移瘤以结节性强化多见, 鳞癌则以环形强化多见, 见图2。

  图1 肺癌脑转移瘤CT影像 (60岁男性)
图1 肺癌脑转移瘤CT影像 (60岁男性)

  A:CT加强扫描横断位示右侧额叶、基底节区、双侧小脑半球多发环形、结节状强化灶 (箭头) , 边境欠清;B:加强扫描明显强化, 四周少量低密度水肿区

  另外, “小肿瘤大水肿”为脑本质转移瘤特征性表现, 单发病灶以中重度水肿多见, 呈大片指样水肿。多发病灶无水肿或轻度水肿, 病灶数较多、中重度水肿较少。瘤周水肿通常不累及胼胝体和大脑皮质, 这一点有别于胶质瘤。瘤周水肿水平可能与转移瘤的分化水平相关, 分化水平越低, 转移瘤恶性水平越高, 水肿越严重。

  2.1.2 MR表现

  脑转移瘤在MR上主要表现为脑本质多发或单发的类圆形异常信号灶, 无囊变坏死或出血病灶在T1WI上呈等或低信号, 在T2WI上呈稍高或高信号, 少数病灶可呈等信号。如瘤体内呈现囊变坏死, 在T1WI上呈低信号, 在T2WI上呈高信号, 少数可见在T2WI上呈低信号环。出血者信号表现为混杂 (短、长) T1, 混杂 (长、短) T2信号, 在T2WI图像上呈现厚薄不一、或不完好的不规则含铁血黄素环。绝大多数脑转移瘤在MR平扫T1WI及T2WI图像上即可显现, 极少数病例在转移早期, 或病灶位于皮层, 或者同时有脑萎缩的患者, MR平扫未能显现异常信号。加强扫描, 85%的病例发现比平扫更多的病灶, 能显着进步灵活度。在停止MR加强扫描时可见平均的结节样或环形的强化影像, 以环形强化多见, 瘤内坏死时, 囊壁呈厚薄不均或壁结节强化;见图3。

  图2 肺癌脑转移瘤CT影像 (50岁男性)
图2 肺癌脑转移瘤CT影像 (50岁男性)

  A:CT平扫横断位示做顶叶一环状转移瘤, 病灶中央坏死, 边境清, 四周脑本质见大片状低密度水肿区;B:加强扫描病灶明显环形强化 (箭头) , 中央液化坏死区及四周脑本质水肿区无强化

  瘤周水肿在MRI上表现为在T2WI上呈斑片状、条片状高信号, 在T1WI上呈等或稍低信号, 普通表现为“小肿瘤大水肿”。董鹏等对影响肺癌脑转移灶瘤周水肿范围的一系列临床及影像要素做了比照剖析, 结果发现瘤周水肿水平与转移灶大小及发作部位有关, 而与原发病灶强化方式及肿瘤的组织学类型无关联性。而马茜等研讨则以为不同原发肿瘤脑转移瘤瘤周水肿水平比拟差别有统计学意义, 所以, 瘤周水肿的水平与原发肿瘤类型能否有相关性, 目前意见尚不统一。

  在DWI上脑转移瘤本质局部为等或高信号, 见图4-C, 坏死囊变局部低信号, 在图4-A、B、D上本质局部显现为等或稍低信号, 坏死囊变局部明显高信号。闫斌等研讨中脑转移瘤的MRS主要表现:肿瘤本质的胆碱 (Cho) 峰值增高、N-乙酰天门冬氨酸 (NAA) 峰值降低、Cho/肌酸 (Cr) 及Cho/NAA明显增高、NAA/Cr降低;见图5-D。瘤周水肿与正常脑本质代谢物比拟, Cho/NAA增高。另外, 脑转移瘤MRS常可呈现脂质峰及可活动脂质。

  图3 乳腺癌脑转移瘤MR影像 (43岁女性)
图3 乳腺癌脑转移瘤MR影像 (43岁女性)

  A:MRI平扫横断位显现颅内多发结节异常信号, 在T2WI上呈稍高信号, 局部结节内见坏死, 瘤周见大片状水肿;B:水肿在FLAIR上呈明显高信号;C:加强扫描病灶呈环形强化, 瘤周水肿无强化

  图4 胃癌脑转移瘤MRI影像 (65岁女性)
图4 胃癌脑转移瘤MRI影像 (65岁女性)

  A:MRI平扫横断位显现右侧顶叶类圆形异常信号, 在T1WI上呈等信号为主, 内见小斑片状高信号影, 提示瘤内出血。瘤周见大片状低信号水肿区;B:在T2WI上病灶呈混杂稍高信号, 水肿呈明显高信号;C:在DWI上, 病灶呈等信号, 瘤内出血呈低信号;D:加强扫描病灶呈明显不平均强化, 瘤周水肿无强化

  2.1.3 PEC/CT主要表现

  临床上最常用的PET/CT正电子药物为18F-FDG, 是葡萄糖的相似物。到达一定体积的脑转移瘤在18F-FDG PET/CT上普通显现为代谢活泼结节, 伴四周代谢低下的水肿区, 见图6。但由于脑灰质以葡萄糖代谢为主, 正常脑组织放射性本底过高, 包括转移瘤在内的脑肿瘤与四周正常脑组织比照不明显, 使得肉眼分辨肿瘤有一定难度, 必需分离PET/CT的构造影像特性停止剖析。11C-MET是目前临床应用最多的氨基酸类显像药, 其摄取几主要与组织细胞外表的氨基酸转运体散布几有关, 而与肿瘤细胞的蛋白质合成关系不非常明显。由于氨基酸不是脑组织的常规能源, 正常脑组织摄取少, 而脑肿瘤摄取11C-MET多, 因而, 11C-MET PET/CT图像组织比照度佳, 图像明晰, 有助于察看肿瘤组织。

  18F-FDG PET/CT还能够察看大脑转移瘤所致的穿插性小脑神经机能联络不能 (crossed cerebellar diaschisis, CCD) , CCD指脑内某一局灶损伤区域的兴奋性传出激动丧失, 致神经系统其他特异性区域对刺激的反响性削弱, 这种功用障碍是突发性的, 损伤灶与受累的远隔区域间有神经解剖的关联。引发CCD有多种要素, 最常见是由脑血管疾病惹起, 但是其发作机制仍不是很分明。主要表现为一侧小脑半球18F-FDG摄取明显低于对侧, 见图7。

  2.2 脑膜转移

  肿瘤脑膜转移相对脑本质转移少见, 其发作概率固然低, 但由于早期诊断艰难, 容易漏诊, 招致患者预后不良。脑膜转移的诊断主要依托有明白的原发恶性肿瘤病史、呈现脑本质转移难以解释的神经系统病症和体征、影像学检查、脑脊液细胞学检查。

  肿瘤的脑膜转移普通包括血行转移、蛛网膜下腔播散和直接进犯。中枢神经系统以外的肿瘤如肺癌、乳腺癌、淋巴瘤、消化道肿瘤等多经血行转移, 中枢神经系统肿瘤常见经蛛网膜下腔播散, 鼻咽癌则可经过颅底自然孔道直接进犯硬脑膜。

  恶性肿瘤的脑膜转移普通分为硬脑膜-蛛网膜型和软脑膜-蛛网膜型, 硬脑膜-蛛网膜型较多见。软脑膜-蛛网膜型脑膜转移表现为普遍性脑回外表、脑沟、脑裂、脑池及室管膜下等部位弧线状强化, 且形态不规则, 亦可构成结节, 见图8。硬脑膜-蛛网膜型脑膜转移MRI表现为大脑凸面或小脑幕连续不平均线样脑膜增厚或“鼠尾征”, 普通不伸入脑沟、脑裂内生长, 范围多较普遍, 严重者可部分构成结节或不规则肿块, 加强扫描明显强化, 见图9;如进犯临近脑组织, 可惹起部分脑本质水肿;少数脑膜转移仅表现为脑积水, 而无脑膜强化。

  图5 肺癌脑转移瘤MRI影像 (55岁女性)
图5 肺癌脑转移瘤MRI影像 (55岁女性)

  A:MRI平扫横断位显现左侧颞叶不规则异常信号, 在T1WI上呈环形等信号, 中央坏死区呈低信号;B:在T2WI上病灶囊变坏死区呈明显高信号, 瘤周见大片状高信号水肿区;C:在加强扫描上病灶呈环形强化为主, 边境结节样强化, 坏死区无强化;D:在MRS上, IOS区取病灶强化局部, 曲线显现:Cho明显增高、NAA降低、Cho/Cr及Cho/NAA明显增高、NAA/Cr降低;并可呈现脂质峰

  图6 肺癌脑转移11C-MET PET/CT图像
图6 肺癌脑转移11C-MET PET/CT图像

  A:颅脑18F-FDG PET/CT显现左侧顶叶大片状水肿区代谢低下;B:颅脑11C-MET PET/CT显现左侧顶叶近大脑镰结节代谢活泼, 四周大片状水肿区低下;C:颅脑18F-FDG PET/CT显现左侧顶枕叶结节代谢活泼, 四周水肿区代谢低下;D:颅脑11C-MET PET/CT显现左侧顶枕叶结节代谢活泼

  图7 右肺腺癌脑转移18F-FDG PET/CT图像
图7 右肺腺癌脑转移18F-FDG PET/CT图像

  右侧小脑半球18F-FDG摄取明显低于对侧

  图8 椎管内滑膜肉瘤脑膜转移MRI加强扫描 (7岁男性)
图8 椎管内滑膜肉瘤脑膜转移MRI加强扫描 (7岁男性)

  A:冠状位;B:横断位;C:矢状位;双侧额部、右侧颞部软脑膜不平均弧线状增厚、明显强化;局部脑回见条带状强化

  脑部MRI成像, 特别是加强MRI是诊断和定位脑膜转移瘤的重要手腕。

  3 鉴别诊断

  3.1 胶质瘤

  单发常见, 需与单发的脑转移瘤鉴别, 高级别胶质瘤与脑转移瘤鉴别较为艰难。胶质瘤多位于脑深部脑白质, 可有扩散灶, 多数位于原发灶左近, 浸润生长, 边境不清, 可沿脑白质扩散至临近脑白质或经胼胝体累及对侧, 呈环形强化时壁厚薄不均, 常有壁结节, 瘤周水肿相对较轻, 水肿可累及胼胝体;见图10。胶质瘤水肿区在MRS图像上NAA减低, Cho升高, 胶质瘤的瘤周Cho/Cr值升高[15], 而转移瘤在MRS图像上无此特性。

  图9 肺癌硬脑膜转移MRI加强扫描 (51岁男性)
图9 肺癌硬脑膜转移MRI加强扫描 (51岁男性)

  A:横断位;B:冠状位:右侧额部硬脑膜呈不平均增厚、明显强化;可见“鼠尾征”

  图1 0 胶质母细胞瘤 (Ⅳ级) MRI (69岁女性)
图1 0 胶质母细胞瘤 (Ⅳ级) MRI (69岁女性)

  A:MRI平扫横断位示右侧枕叶不规则肿块, 边境不清, 在T1WI上呈混杂等稍低信号, 病灶沿脑白质扩散;B:病灶在T2WI上呈混杂稍高信号, 四周脑本质斑片状高信号水肿区;C:在加强扫描上病灶呈明显不平均强化, 水肿区不强化, 临近见小斑片样强化扩散灶

  图11左丘脑间变星形细胞瘤Ⅲ级术后11C-MET PET/CT显像, 可见术区结节代谢活泼, 为胶质瘤术后复发的PET/CT表现。
图11左丘脑间变星形细胞瘤Ⅲ级术后11C-MET PET/CT显像, 可见术区结节代谢活泼, 为胶质瘤术后复发的PET/CT表现。

  3.2 血管母细胞瘤

  血管母细胞瘤好发于成年人16~48岁, 男性多于女性, 多发作于小脑。其分型有囊结节型 (大囊小结节) 、本质型、单纯囊性型, 囊壁普通不强化, 结节显着强化, 在DWI上本质局部不受限, 结节及临近脑组织可见流空血管, 见图12。而单发脑转移瘤以囊变多见, 囊壁可见强化, 在DWI上本质局部受限, 无流空血管, 可兹鉴别。

  图1 1 左丘脑间变星形细胞瘤Ⅲ级术后11C-MET PET/CT显像
图1 1 左丘脑间变星形细胞瘤Ⅲ级术后11C-MET PET/CT显像

  显现术区结节代谢活泼

  3.3 脑脓肿

  常有感染病史是重要鉴别根据, 脑脓肿病理上分为三期:急性脑炎期、化脓期、包膜构成期 (1~2周) , 其中包膜构成期 (图13) 最需求跟脑转移瘤相鉴别, 其在T2WI上表现为在高信号环壁外可见低信号环征, 构成“双环征”, 在DWI上囊内呈高信号, 强化环内外壁均较润滑划一, 壁厚薄平均;有时可有“切迹征”、“囊中囊”等征象, 无壁结节。然后者强化环外壁润滑内壁含糊、壁厚薄不平均, 可有壁结节, 在DWI上囊内弥散不受限。

  3.4 脱髓鞘病变

  3.4.1 多发性硬化

  需求与多发的脑转移瘤鉴别, 多发性硬化多见于青年女性病灶, 病程以缓解与复发交替为特征, 常发作在侧脑室四周及深部脑白质, 最大径常与侧脑室垂直 (即直角征) , 活动期病灶可呈环形、半环形 (启齿向外, 开环征) 强化及结节强化;无占位效应、缺乏指状水肿;病灶多发新旧不一;病灶内有走行正常髓静脉穿过。图14显现1例多发性硬化患者的颅脑MRI表现。

  图1 2 囊结节型血管母细胞瘤 (34岁女性)
图1 2 囊结节型血管母细胞瘤 (34岁女性)

  A:右侧小脑半球见一囊实性占位, 在T2WI上囊性局部呈高信号, 实性壁结节呈稍高信号, 四周见少量水肿;B:在T1WI上囊性局部呈低信号, 实性成分呈等信号;C:在DWI上结节呈低信号;D:加强扫描结节明显强化, 囊壁不强化;E:在PWI上, 病灶呈低灌注

  图1 3 脑脓肿MRI (59岁男性)
图1 3 脑脓肿MRI (59岁男性)

  A:MRI横断位示右侧顶叶病灶, 在T1WI上呈低信号, 边缘见环形高信号;B:在T2WI上呈混杂高信号, 四周脑本质见大片状高信号水肿区;C:在DWI上囊内弥散受限, 呈高信号;D:加强扫描病灶呈环形强化灶, 见“囊中囊”征象

  图1 4 多发性硬化 (42岁女性)
图1 4 多发性硬化 (42岁女性)

  A:MRI横断位双侧侧脑室旁多发病灶, 局部病灶长径与侧脑室垂直, 在T2WI上呈高信号;B:在T1WI上呈低信号;C:在FLAIR上呈高信号;D:加强扫描病灶无强化

  3.4.2 脱髓鞘假瘤

  女性多见, 均匀年龄37岁。轻, 在T1WI上呈低信号, 在T2WI上呈高信号, 非闭影像特征表现为脑白质内单发团块, 占位效应多较环形强化 (启齿朝向灰质) , 环形强化或结节样强化, 有时可见垂直于侧脑室的线条样强化 (梳齿样扩张静脉血管) 。在MRS上Cho、Cho/Cr均可增高, 常见乳酸峰和谷氨酸盐峰, 对脱髓鞘假瘤的诊断有一定特异性。见图15。

  图1 5 脱髓鞘假瘤
图1 5 脱髓鞘假瘤

  A:MRI平扫示右侧额顶叶病变, 边境不清, 在T1WI上呈低信号;B:加强扫描病灶呈非闭环形强化 (启齿朝向灰质) ;C:在DWI上病灶呈低信号, 四周见高信号环;D:在MRS上见Cho峰明显升高, Cr、NAA峰减低, 可见Lip峰

  3.5 脑结核

  脑结核多见于青壮年, 以血行播散为主, 脑结核病变可见以下4品种型:肉芽肿型;干酪型;洋溢性粟粒样型;脑膜炎型。与脑转移瘤的鉴别要点主要是, 前者囊变区在T1WI上稍高信号, 在DWI上受限, 内壁常常较为光整, 见图16;后者囊变区在T1WI上呈低信号, 在DWI上不受限, 且囊壁厚薄不平均, 可有壁结节。

  图1 6 脑结核瘤 (21岁女性)
图1 6 脑结核瘤 (21岁女性)

  A:MRI平扫示左侧小脑半球见不规则病灶, 边境不清, 病灶中央在T1WI上呈等稍高信号, 病灶边缘呈稍高信号;B:在T2WI上病灶呈混杂等稍高信号, 边缘呈高信号, 病灶四周脑本质见大片状水肿区;C:加强扫描病灶呈环形明显强化, 壁厚薄不平均, 中心囊变区无强化

  3.6 寄生虫感染

  中枢神经系统最常见的寄生虫感染性疾病是脑囊虫病, 是猪绦虫的囊尾蚴寄生于人脑内所惹起的疾病, 占全身囊虫病的80%。可分为:脑本质型、脑室型、脑膜型、混合型;脑本质型又细分为脑炎型、囊泡型、多发环形或结节强化型、慢性钙化型。其中多发小囊泡型需求与多发脑转移瘤相鉴别。多发小囊泡型CT表现为脑本质内多发圆形、类圆形低密度影, 散布不均, 典型者可见小结节状等密度囊虫头节, 加强扫描多不强化, 见图17-A;在MRI上, 囊尾蚴存活时, 病灶在T1WI上呈低信号, 在T2WI上呈高信号, 四周无水肿, 头节呈等信号, 见图17-B;囊尾蚴死亡后, 病灶四周呈现水肿, 钙化期, 病灶在T1WI及T2WI均呈低信号。典型的头节与钙化, 是两者主要的鉴别点。

  图1 7 脑囊虫病
图1 7 脑囊虫病

  A:CT平扫示双侧脑本质多发类圆形低密度灶及结节状钙化, 边境欠清, 病灶内密度不均;B:右侧颞叶、左侧枕叶见结节状异常信号灶, 在T1WI上病灶呈低信号, 内见小条状高信号, 在T2WI上病灶呈高信号, 加强扫描病灶呈环形强化

  4 总结

  脑转移瘤在临床上发病率高, 影像学上具有一定特征性表现, 在临床诊断的根底上, 分离相关影像学检查, 特别是CT或MRI加强扫描对脑转移瘤病灶的发现具有重要的意义。