Диагностика метастатического поражения паренхимы головного мозга по КТ, МРТ
а) Терминология:
1. Сокращения:
• Паренхимальные метастазы (мтс)
2. Определения:
• Вторичные опухоли головного мозга (метастазы), которые развиваются из:
о Опухолей вне ЦНС, метастазирующих в ЦНС (обычно гематогенным путем)
о Первичных опухолей ЦНС, метастазирующих из одной локализации в другую (обычно географическое распространение, например, вдоль трактов БВ)
б) Визуализация:
1. Общие характеристики метастатического поражения паренхимы головного мозга:
• Лучший диагностический критерий:
о Обособленное контрастируемоеобразование(и) на границе серого и белого вещества
• Локализация:
о Часто: на границе бассейнов артериального кровоснабжения/границе серого и белого вещества (СВ-БВ):
- Большие полушария головного мозга: 80%
- Мозжечок: 15%
- Базальные ганглии: 3%
- Средний мозг, мост, продолговатый мозг: < 1 %
о Нечасто:
- Глубокое белое вещество: только 5%
о Редко:
- Диффузная инфильтративная опухоль («карциноматозный энцефалит»):
Периваскулярная (например, внутрисосудистая лимфома)
Периневральная (например, аденокистозная карцинома по ходу ЧН V до моста)
• Морфология:
о Большинство мтс отграничены/обособлены от окружающих структур >> инфильтрируют мозговую ткань; имеют сферическую >> линейную форму
о Одиночные метастазы: 50% случаев
о Два метастаза: 20% случаев
о Три и более метастазов: 30% случаев
2. КТ признаки метастатического поражения паренхимы головного мозга:
• Бесконтрастное КТ:
о Изо-/гиподенсное объемное образование(я) на границе СВ-БВ
о Вариабельная выраженность перифокального отека (от отсутствующего до выраженного)
о Возможно внутричерепное кровоизлияние (ВЧК)
- Метастазы могут вызывать «спонтанные» ВЧК у пожилых пациентов
• КТ с контрастированием:
о Интенсивный, точечный, узловой или кольцевой характер контрастирования
о Видимость, число и объем опухолей могут увеличиваться на отсроченных изображениях
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: в правой лобной доле определяется одиночный метастаз рака легкого. Образование окружает выраженный перифокальный отек. Кроме того, наблюдается выраженное подфальксное вклинение бокового желудочка, обусловленное масс-эффектом.
(б) МРТ, постконтрастное Т1-ВИ, режим подавления сигнала от жира: у того же пациента отмечается кистозно-узелковая структура одиночного парен-химального метастаза. При подробном изучении изображения обнаруживается контрастирование эпендимы по ходу стенки правого бокового желудочка.
3. МРТ признаки метастатического поражения паренхимы головного мозга:
• Т1-ВИ:
о Наиболее часто: изо-/гипоинтенсивный сигнал
о Менее часто: гиперинтенсивный сигнал:
- Некоторые негеморрагические мтс (например, при меланоме) по своей природе характеризуются укорочением Т1
- Геморрагические метастазы:
Дизорганизованная/аномальная структура, характерна динамика (в отличие от неопухолевых ВЧК)
• Т2-ВИ:
о Вариабельность сигнала зависит от:
- Целлюлярности, ядерно-цитоплазматического соотношения
- Наличия/отсутствия кровоизлияния
о Множественные гиперинтенсивные мтс имитируют поражение БВ вследствие сосудистой патологии
• FLAIR:
о Обычно умеренно гиперинтенсивные образования со значительно гиперинтенсивным перифокальным отеком
• Т2* GRE:
о Участки «выцветания» изображения при наличии кровоизлияний
• ДВИ:
о Ограничение диффузии на ДВИ обычно отсутствует:
- Исключение: в плотноклеточных мтс возможно ограничение диффузии
• Постконтрастное Т1-ВИ:
о Почти все метастазы интенсивно накапливают контрастное вещество:
- Обычно интенсивный характер контрастирования
- Вариабельный характер контрастирования:
Солидный, единообразный
Узловой
Кольцевой
о МРТ с получением изображений, взвешенных по магнитной восприимчивости с динамическим контрастным усилением:
- Возможно увеличение rCBV
- На стандартных МР-изображениях может быть трудно различить метастаз и глиому высокой степени злокачественности:
rCBV в прилежащей мозговой ткани при глиоме выше, чем при метастатическом поражении
• МР-спектроскопия:
о Повышение пика холина
о Часто наблюдается пик липидов или липидов/лактата
о В 80-85% случаев пик креатина отсутствует
• ДТП:
о Фракционная анизотропия полезна в дифференциальном диагнозе между метастатическим поражением и мультиформной глиобластомой (МГБ)
о Трактография может быть полезна для определения инвазирования трактов БВ
4. Радионуклидная диагностика:
• ПЭТ:
о ПЭТ /КТ полезна при мтс в различные системы органов:
- Имеет меньшую чувствительность по сравнению с МРТ в обнаружении паренхимальных образований головного мозга
о ПЭТ/МРТ:
- Может быть более эффективна для стадирования меланомы
5. Рекомендации по визуализации:
• Лучший инструмент визуализации:
о МРТ с получением ДВИ, Т2*, постконтрастных Т1-ВИ
• Советы по протоколу исследования:
о Постконтрастные Т1 -ВИ в режиме подавления сигнала от жира позволяют улучшать визуализацию метастазов
о Последовательность 3D MP-RAGE может позволить улучшить обнаружение поражений
о Постконтрастная последовательность FLAIR может позволить визуализировать более мелкие (< 3 мм) образования
о Отсроченные (до 20-30 минут) последовательности часто позволяют обнаружить дополнительные образования
о Введение двойной или тройной дозы контрастного вещества повышает чувствительность, но ценность этой процедуры в рутинной практике оставляет вопросы
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у пациента среднего возраста с необъяснимым нарушением сознания и нормальными неврологическими показателями в белом веществе определяются мультифокальные очаги гиперинтенсивного сигнала. Они неотличимы от очагов при болезни малых сосудов (наиболее часто -артериолосклерозе).
(б) МРТ, постконтрастное Т1-ВИ, аксиальный срез: у того же пациента наблюдается контрастирование нескольких очагов На других изображениях (не представлены) было выявлено несколько контрастируемых субэпендимальных очагов. При дальнейшем обследовании был обнаружен рак молочной железы.
в) Дифференциальная диагностика метастатического поражения паренхимы головного мозга:
1. Абсцесс:
• Обычно ограничение диффузии на ДВИ
• МР-спектроскопия: повышение пиков аминокислот, лактата в кистозных компонентах; повышение пика холина отсутствует
2. Мультиформная глиобластома:
• Имеет тенденцию к инфильтративному характеру роста, глубокой локализации (обособленные объемные образования на границе серого и белого вещества встречаются реже)
• Одиночное > множественные образования:
о Одиночные метастазы могут имитировать МГБ
3. Множественный эмболический ишемический инсульт:
• Часто локализация на границе зон бассейнов артериального кровоснабжения
• Кольцевой характер контрастирования наблюдается нечасто
• При множественных острых эмболических инсультах обычно наблюдается ограничение диффузии
• Зоны гиперинтенсивного сигнала с внешними признаками хронического процесса:
о Если они не накапливают контраст, то это не метастазы
4. Рассеянный склероз:
• Перивентрикулярная локализация > граница серого и белого вещества
• Контрастирование по типу незамкнутого кольца - в форме подковы
• Пациенты более молодого возраста
г) Патология:
1. Общие характеристики:
• Этиология:
о Распространение из первичной опухоли иной локализации гематогенным путем:
- Наиболее часто первичной злокачественной опухолью является рак молочной железы, легких, меланома
- В 10% источник неизвестен
• Генетика:
о Формирование метастазов является сложным, часто генетически обусловленным процессом:
- Инактивация генов-супрессоров опухолей
- Активация протоонкогенов
• Ассоциированные аномалии:
о Часто вовлекаются другие органы
о В 10% случаев поражается только головной мозг
о Лимбический энцефалит:
- Паранеопластический синдром (отдаленный эффект рака)
- Напоминает герпетический энцефалит (подострый характер клинических проявлений)
2. Макроскопические и хирургические особенности:
• Округлое/сливное, относительно обособленное объемное образование бежевого или серовато-белого цвета
• Выраженность перифокального отека, масс-эффекта варьирует от минимальной до значительной
• При некоторых метастазах кровоизлияния возникают часто (меланома, хориокарцинома, рак легкого/почечноклеточный рак)
3. Микроскопия:
• Обычно сходны с признаками первичной опухоли
• Метастаз обычно смещает, а не инфильтрирует ткани
• Часто наблюдается некроз и неоваскуляризация
• Частые фигуры митоза; оценочный индекс может быть выше, чем в первичной опухоли
(а) МРТ, постконтрастное Т1-ВИ, режим подавления сигнала от жира, аксиальный срез: у женщины 70 лет, страдающей раком молочной железы, определяются множественные образования с точечным и кольцевым характером накопления контрастного вещества.
(б) МРТ, ДВИ, аксиальный срез: у этой же пациентки определяется несколько очагов ограничения диффузии, которые были гипоинтенсивными на ИКД-карте (не представлена). При большинстве опухолей ограничения диффузии не наблюдается, но в метастазах часто увеличено ядерно-цитоплазматическое соотношение и в некоторых случаях наблюдается ограничение диффузии.
д) Клиническая картина:
1. Проявления метастатического поражения паренхимы головного мозга:
• Наиболее частые признаки/симптомы:
о Судорожные приступы, очаговая неврологическая симптоматика
• Клинический профиль:
о Взрослые среднего и пожилого возраста с известным метастатическим раком с новым началом неврологической симптоматики
2. Демография:
• Возраст:
о Встречаемость увеличивается с возрастом:
- Редко в детском возрасте (череп/твердая мозговая оболочка поражаются чаще, чем паренхима мозга)
- Пик встречаемости-после 65 лет
• Пол:
о Слегка более высокое преобладание у мужчин
• Эпидемиология:
о При более эффективном лечении сроки выживаемости пациентов с метастатическим раком увеличиваются:
- В настоящее время метастазы являются наиболее частыми опухолями головного мозга у взрослых
о Результаты:
- Увеличивается встречаемость метастазов по сравнению с первичными опухолями ЦНС
- На данный момент метастатическое поражение составляет 50% от всех опухолей головного мозга
- При аутопсии поражение головного мозга обнаруживается у 25% пациентов, страдающих метастазами рака иной локализации
3. Течение и прогноз:
• Характерно прогрессирование в виде увеличения размеров и числа поражений
• Медиана выживаемости при ЛТ всего головного мозга = 3-6 месяцев:
о Молодой возраст, высокие значения индекса Карновского связаны с более длительными сроками выживаемости
4. Лечение:
• Использование только стереотаксической радиохирургии > ЛТ всего головного мозга:
о Хирургический подход при количестве метастазов от одного до четырех позволяет избежать неблагоприятных эффектов ЛТ всего головного мозга на качество жизни и когнитивную функцию
• Резекция одиночных метастазов может увеличить выживаемость
д) Диагностическая памятка метастатического поражения паренхимы головного мозга:
1. Обратите внимание:
• Спонтанное ВЧК или новое начало судорожных приступов у пожилых пациентов может быть обусловлена метастатическим поражением
2. Советы по интерпретации изображений:
• Поражение белого вещества (НСО) у пожилых пациентов может быть обусловлено мультифокальным метастатическим поражением
• У пациентов с поражением БВ, необъяснимым нарушением психики дополните МРТ исследование контрастным усилением
е) Список литературы:
Kwak HS et al: Detection of small brain metastases at 3 T: comparing the diagnostic performances of contrast-enhanced T1 -weighted SPACE, MPRAGE, and 2D FLASH imaging. Clin Imaging. ePub, 2015
Pfannenberg Cet al: [Whole-body staging of malignant melanoma: advantages, limitations and current importance of PET-CT, whole-body MRI and PET-MRI] Radiologe. 55(2)4 20-6, 2015
Puhalla S et al: Unsanctifying the sanctuary: challenges and opportunities with brain metastases. NeuroOncol. 17(5):639-651, 2015
Rodriguez A et al: Neurosurgical management of brain metastases. Curr Probl Cancer. ePub, 2015
Seidel C et al: Analysis of frequency of deep white matter metastasis on cerebral MRI. J Neurooncol. ePub, 2015
Sneed PK et al: Adverse radiation effect after stereotactic radiosurgery for brain metastases: incidence, time course, and risk factors. J Neurosurg. 1-14, 2015
Nensa Fetal: Clinical applications of PET/MRI: current status and future perspectives. Diagn Interv Radiol. 20(5):438-47, 2014
