張玲艷, 張培麗,張學凌,周俊林*, 董馳
巨細胞型膠質母細胞瘤的MRI與病理結果對照:附9例報告
張玲艷1, 張培麗1,張學凌1,周俊林1*, 董馳2
目的探討巨細胞型膠質母細胞瘤的MRI特征。材料與方法回顧性分析我院經手術病理證實的9例巨細胞型膠質母細胞瘤的MRI表現,并與病理結果對照。結果MRI顯示8例病灶均靠近腦表,其中7例單發,顳葉皮質-皮質下4例,頂葉皮質2例,枕葉皮質1例,側腦室1例,1例多發,額頂葉多發病灶。邊界清楚6例,邊界模糊3例。瘤周輕度水腫7例,中度水腫2例。MRI平掃T1WI呈等或稍低均勻信號6例,T2WI呈等或稍高均勻信號6例,3例呈不均勻混雜長T1長T2信號。增強掃描呈顯著均勻強化6例,明顯壞死囊變3例,明顯出血3例,腦膜尾征1例。病理上邊界清楚7例,壞死囊變3例,出血3例。免疫組化膠質纖維酸性蛋白(GFAP)、S-100、波形蛋白(vimentin,Vim)染色均為陽性,Ki-67陽性細胞數達30%~50%。結論巨細胞型膠質母細胞瘤影像表現有一定特征性,結合腫瘤好發的表淺部位、瘤周水腫輕、邊界清楚等特點,對其影像學診斷有一定的幫助。
膠質母細胞瘤;磁共振成像;病理學,臨床
巨細胞型膠質母細胞瘤(giant cell glioblastoma,GCG)是膠質母細胞瘤的一種少見亞型,其發病率不足腦內腫瘤的1%[1]及膠質母細胞瘤的5%[2],雖然它是膠質母細胞瘤的一種亞型,但其MRI表現卻與常見的多形性膠質母細胞瘤有一定的區別,臨床上常誤診為腦外腫瘤或靠近腦表的低級別膠質瘤,術前影像學正確診斷尚存在一定困難。筆者搜集我院近5年經手術病理證實的9例巨細胞型膠質母細胞瘤影像資料,并與病理結果對照,結合相關文獻探討其MRI特征。
1.1 病例資料
收集近5年來我院經手術病理證實的9例巨細胞型膠質母細胞瘤患者資料,男4例,女5例,年齡28~63歲,平均46歲。每例患者行核磁掃描前均簽署核磁掃描檢查知情同意書,4例患者術前行MRI平掃、增強及彌散加權成像(diffusionweighted imaging,DWI)掃描,2例行常規MRI平掃及增強掃描,2例行直接增強及DWI掃描,1例行直接增強掃描。臨床表現為頭痛、頭暈2例,頭痛、頭暈伴肢體功能障礙2例,頭痛伴視物模糊1例,惡心嘔吐4例。術前MRI影像診斷為血管外皮細胞瘤3例,腦膜瘤2例,膠質母細胞瘤1例,轉移瘤1例,間變性少突星形細胞瘤1例,感染性肉芽腫1例。
1.2 檢查技術
使用Siemens Magnetom Harmony 3.0 T超導性MR掃描儀,采用常規SE及TSE序列進行軸位、矢狀位及冠狀位成像。掃描參數:T1WI:TR/TE 1800 ms/9 ms,T2WI:TR/TE 4500 ms/90 ms,層厚5.0 mm,層間距1.5 mm,視野320 mm×320 mm,矩陣256×256;矢狀位及冠狀位層厚 8.0 mm,層間距2.0 mm。DWI掃描,采用平面回波成像序列(echo planar imaging,EPI)軸位掃描。參數:TR 4000 ms,TE 100 ms,層厚與層間距與平掃保持一致,擴散敏感系數(b值)為0和1000 s/mm2。平掃及DWI完成后,用專用高壓注射器經肘靜脈注射釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)對比劑,行軸、矢、冠狀位增強掃描,劑量為 0.1 mmol/kg體質量,注射速度3 ml/s,總劑量 20 ml。
1.3 圖像分析
由2名副高級職稱以上神經影像學醫師讀片2次(間隔半個月),并經討論獲得一致結果,所評估影像學征象包括:腫瘤部位、大小、形態及結構組成、MRI信號特征、強化方式、周邊水腫程度等。其中瘤周水腫分為三級[3]:輕度水腫(<腫瘤直徑1/2),中度水腫(>腫瘤直徑 1/2但<腫瘤直徑),重度水腫(>腫瘤直徑) MRI增強:觀察瘤體強化是否均勻;病灶壞死囊變:與腦脊液信號相似的囊性病灶≥3個。
1.4 病理檢查
手術切除腫瘤標本置于4%的甲醛溶液中固定24 h,常規脫水、浸蠟、包埋,行3~4 μm切片,分別進行HE染色、膠質纖維酸性蛋白(GFAP)、波形蛋白(vimentin,Vim)、S-100、Olig-2、突觸素(Syn)、上皮膜抗原(epithelial membrane antigen,EMA)、Ki-67染色。所有病例影像表現與病理進行對照分析。
2.1 MRI表現
本組9例病灶在發病部位、病灶邊界、瘤周水腫、瘤體信號等方面有一定特征性,詳見表1。
2.2 病理表現
術中7例病灶與正常腦實質分界清楚,2例分界不清,3例病灶見壞死囊變,3例腫瘤中有出血,5例病灶血管增生明顯。腫瘤體積較大,其形態多不規則,實質部分質地較韌,呈魚肉樣,肉眼呈灰紅或灰白色,血供豐富。鏡下可見瘤體主要由多核瘤巨細胞構成,細胞異型性明顯,核分裂象易見(圖1、2),巨細胞胞漿豐富,體積巨大,單核或多核,核形怪異,可見核內假包涵體、壞死及灶性血管增生。瘤巨細胞免疫組織化學染色:GFAP、S-100、Vimentin 均為陽性,EMA:陰性,Ki-67陽性細胞數占30%~50%。
GCG是膠質母細胞瘤的一種少見亞型,1913年首先由Meye等報道并命名[4],其起源以往尚存在爭議,由于鏡下觀察含有豐富的網狀纖維及血管分支,Zulch等[5]曾認為GCG是一種起源于大腦血管的間質腫瘤,并將GCG分為兩型,一型是缺乏典型巨怪形肉瘤細胞的膠質母細胞瘤,另一型是由細胞直徑>400 μm的典型巨細胞構成的肉瘤。而Russell等[6]認為該瘤是膠質瘤,主要依據是在瘤體內可見到類似星形細胞瘤或膠質母細胞瘤的成分,而瘤體內多量的網狀纖維是血管外膜細胞反應的產物,不是腫瘤固有的結構。后來多數學者通過免疫組化的方法證實瘤細胞表達GFAP,提示其來源于星形細胞的本質。該瘤好發于40~60歲中老年人,比多形性膠質母細胞瘤發病年齡更輕,Kleihues等[7]報道平均發病年齡為42歲,男女之比為1:1.6。本組病例發病年齡介于28~63歲,平均年齡46歲,其中男性4例,女性5例,與文獻報道基本一致。與低級別腫瘤引起的慢性病史不同,該病通常病史較短,臨床主要以顱內高壓癥狀及神經功能障礙來就診。本組病例中也以頭痛、惡心嘔吐等顱內高壓癥狀為主,其次表現為肢體功能障礙。腫瘤預后相對多形性膠質母細胞瘤好,大多數于1年內死亡,也有報道術后生存期達31個月者,這可能與腫瘤浸潤性稍低有關[8]。

表19例巨細胞型膠質母細胞瘤的MRI表現Tab.1MR imaging features of 9 cases of giant cell glioblastoma

圖1患者,女,28歲。左頂葉巨細胞型膠質母細胞瘤。MRI橫斷面T1WI (A)、T2WI (B)及增強后T1WI (C)示左頂葉皮質下類圓形占位,呈長T1、稍長T2信號,大小約3.5 cm×3.1 cm×2.5 cm,邊界清楚,信號均勻,周圍未見水腫帶,增強病灶內見小斑片狀強化灶;病理光鏡下(D)見奇異的巨怪形多核巨細胞,瘤細胞胞漿豐富,核深染,核分裂像易見,核形怪異,單核或多核(HE,×40)圖2患者,女,36歲。右頂葉皮質下巨細胞型膠質母細胞瘤。MRI橫斷面T1WI (A)、T2WI (B)及增強后T1WI (C)示右頂葉皮質下類圓形占位,邊界清楚,信號不均,大小約6.0 cm×4.5 cm×5.6 cm,以長T1、稍長T2信號為主,周圍見片狀高信號水腫帶,內部見多發囊狀長T1、長T2囊變區,增強后囊變區無強化;病理免疫組化染色(D) Ki-67陽性細胞數占30% (Ki-67,×20)Fig. 1A 28 year-old woman. Giant cell glioblastoma of left parietal lobe. T1WI (A), T2WI (B) and enhanced T1WI (C) of MR imaging showed the lession was uniform hypointensity on T1 and slight hypointensity on T2, there was no surrounding oedema and border was clear. Microscopically, numerous multinucleated giant cells having hyperchromatic bizarre nuclei, abundant cytoplasm of tumor cells, mitotic figure, monokaryon or binuclear(HE, ×40).Fig. 2A 36 year-old woman. Giant cell glioblastoma of right parietal lobe. T1WI (A), T2WI (B) and enhanced T1WI (C) of MR imaging showed the lession was inhomogeneous enhancement, cyst area existed in the tumor. Immunohistochemical staining, Ki-67 high expression (30%, ×20).
該腫瘤的MRI表現與病理改變具有相關性。MRI示腫瘤均位于大腦表淺部位的皮層-皮層下,與文獻報道該瘤好發于腦表部位一致,通常以顳、頂葉皮層下多見[9],本組發生于顳葉者4例,頂葉者2例。瘤體可通過白質纖維束累及對側大腦半球,也曾有報道發生于腦室者,本組有1例發生于側腦室。增強示6例腫瘤邊界清楚,病理見7例邊界清晰。這可能與瘤體內含有多量網狀纖維有關。5例病灶顯示瘤周水腫為輕度,病理見6例水腫輕微。瘤周水腫是腫瘤細胞向正常腦組織侵襲和轉移的基礎,可以將瘤組織與正常腦組織分離開,引起組織疏松,減少局部宿主結構的抵抗力,有利于腫瘤的惡性生長,從而促進腫瘤細胞向宿主組織侵襲[10]。而本病瘤周水腫與常見的WHO Ⅳ級腫瘤不同,瘤體邊界清楚及瘤周水腫輕度者達7例之多,因此筆者認為這是巨細胞膠質母細胞瘤的一個特點,可能與其瘤周侵襲性較常見的腦WHO Ⅳ級腫瘤稍低有關[8]。腫瘤瘤體內富含大量新生血管,本組MRI增強示9例實質部分均明顯強化,其中6例呈實性均勻強化,3例病灶中出現無強化的壞死囊變區,病檢結果亦為3例。3例MRI示短 T1長T2的亞急性出血信號,與病理結果完全吻合。由于腫瘤細胞高度間變和不成熟性血管、新生血管結構不良、血栓形成等原因,所以可有壞死,并且可出現退變出血。該腫瘤多為單發,多發者少見,其多發的發病機理尚不明確,多數學者以多灶性腦膠質瘤來解釋,即腫瘤沿腦白質纖維束或腦脊液播散形成[11],瘤體常浸潤周圍腦組織,本組病例中1例沿白質纖維束播散種植。
GCG雖然肉眼觀察瘤體境界清楚,但是其屬于WHO IV級腫瘤,腫瘤常侵犯周邊腦組織及軟腦膜,往往預后較差,臨床上主要行手術切除再加以放、化療,所以術前影像學的正確診斷對指導治療意義重大。如能結合臨床資料,正確認識一下MRI特征,有望對該腫瘤做出正確診斷。(1)巨細胞型膠質母細胞瘤發生于大腦半球表淺部位,以顳、頂葉皮層下多見。(2)腫瘤境界清楚,通常與周圍腦實質分界清晰。(3)瘤周水腫輕微,與常見的惡性腦膠質瘤的指狀水腫不同。(4)腫瘤組織內常有囊變壞死,其實質部分呈等、長 T1及長T2信號。(5)MRI增強顯著強化。
巨細胞型膠質母細胞瘤需與以下幾種腫瘤相鑒別:(1)腦膜腫瘤:屬腦外腫瘤,以寬基底貼于腦膜,腫瘤質地較實,壞死囊變較GCG少,多與硬膜關系密切,周圍多見腦脊液環繞的腦外腫瘤征象,增強可見“腦膜尾征”,部分腫瘤可見鄰近骨質的破壞[3]。(2)多形性黃色星形細胞瘤:屬于WHOⅡ級腫瘤,兒童和年輕人多見,好發于顳葉,典型影像學表現為囊性病變伴壁結節,實性成分多靠近腦表面,周圍水腫輕微[12]。(3)多形性膠質母細胞瘤:發病年齡偏大,病灶多位于腦白質內,較GCG位置深,MRI多表現為大范圍的混雜信號腫塊,壞死囊變及出血多見,瘤體邊界不清,伴有中重度的水腫及占位效應,預后差[13]。
總之,巨細胞型膠質母細胞瘤MRI表現有一定的特征性,其好發于大腦表淺部位,瘤周水腫輕,瘤體邊界清楚,可有壞死囊變及出血,與常見的腦表腫瘤或腦外腫瘤有一定區別,因此,正確認識該病特征有對于指導臨床治療及評估患者預后情況。
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Comparison of MRI signs with pathological findings in giant cell glioblastoma: A report of 9 cases
ZHANG Ling-yan1, ZHANG Pei-li1, ZHANG Xue-ling1, ZHOU Jun-lin1*, DONG Chi2
1Department of Medical Imaging Center, the Second Hospital of Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
2Department of Pathology, the Second Hospital of Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
ACKNOWLEDGMENTSThis work was supported by the Scientific Research Project of Gansu Province (No. GSWST2012-01).
Objective:To analyze the MRI features of giant cell glioblastoma.Materials and Methods:The collection of 9 cases confirmed by operation and pathology in patients with giant cell glioblastoma MRI data. The imaging findings were analyzed and correlated with pathology.Results:(1) Position: 8 tumors of 9 patients were located cerebral superficial, with temporal lobe 4 cases, parietal lobe 2 cases, occipital lobe 1 case, frontoparietal 1 case and lateral ventricles 1 case. (2) Number: single lesion in 7 cases, multiple focal lesions in 1 case. (3) The MRI performance:① Six of 9 cases were margin clear. ② Peripheral edema 7 cases of mild, 2 cases of moderate. ③ Six cases showed homogeneously isointense or slightly hypointense on T1WI and isointense or slightly hyperintense on T2WI, 3 cases showed mixed hypointense on T1WI and hyperintense on T2WI. ④ Enhance: Six tumors enhanced homogeneously and 3 cases enhanced heterogeneously. Intralesional obvious necrosis in 3 cases, hemorrhage in 3 cases, “dural tail sign” in 1 case. (4) Pathology: ① Margin clear in 7 cases, necrosis in 3 cases, hemorrhage in 3 cases. ② Immunohistochemistry: glial fibrilary acidic protein positive, Vimentin positive, high expression of Ki-67.Conclusion:Some imaging features can be found in giant cell glioblastoma. Combining imaging features with the location of lesion, mild peripheral edema and clear edge may contribute to diagnosis.
Glioblastoma; Magnetic resonance imaging; Pathology, clinical
Zhou JL, E-mail: zjl601@163.com
Received 9 May 2016, Accepted 2 Aug 2016
甘肅省衛生行業科研計劃資助項目(編號:GSWST2012-01)
1.蘭州大學第二醫院放射影像中心,蘭州 730000
2.蘭州大學第二醫院病理科,蘭州730000
周俊林,E-mail:zjl601@163.com
2016-05-09
接受日期:2016-08-02
R445.2;R739.41
A
10.12015/issn.1674-8034.2016.12.008
張玲艷, 張培麗, 張學凌, 等. 巨細胞型膠質母細胞瘤的MRI與病理結果對照:附9例報告. 磁共振成像, 2016, 7(12): 932-936.*