【综述】中枢性尿崩症的病因和影像表现(二):肿瘤篇
中枢性或神经性尿崩症(central diabetes insipidus,CDI)是由于合成或分泌的抗利尿激素(antidiuretic hormone ,ADH),也称为精氨酸加压素肽(AVP),不足所造成。临床上以多饮(polydipsia )和低比重尿(< 250 mOsm/L)性多尿(polyuria)(尿量> 30 mL/kg/天)为特征。原因在于下丘脑渗透压感受器(hypothalamic osmoreceptors)、下丘脑视上核或室旁核(supraoptic or paraventricular nuclei of the hypothalamus),、下丘脑正中隆起(median eminence of the hypothalamus)、神经垂体的漏斗部(infundibulum)或垂体后叶等一个或多个部位受损的结果。需要一个聚焦关注垂体腺或蝶鞍的MRI方案为基准。
《Neuroradiology》杂志2018 年10月刊载[60(10):995-1012]爱尔兰都柏林的Adams NC, Farrell TP, O'Shea A 等撰写的综述《中枢性尿崩症的神经影像:时间、形式和表现。Neuroimaging of central diabetes insipidus-when, how and findings.》 (doi: 10.1007/s00234-018-2072-7 )
该综述阐述与中枢性尿崩症(CDI)的几种神经影像学的相关因素及其成因。最常见的中枢性尿崩症原因是下丘脑-垂体轴的良性或恶性肿瘤(25%),手术(20%),头部外伤(16%)或家族性原因(10%)。有多达30%的病例中没有发现病因。下丘脑-神经垂体轴的解剖学和生理学知识是评估中枢性尿崩症患者的关键。通过MRI建立中枢性尿崩症的病因学,结合临床和生化评估有助于恰当地进行针对性治疗。图片综述的目的是说明神经影像学上中枢性尿崩症的各种不同原因,突出最佳的MRI方案,并修订解释这些研究所需的详细的神经解剖学和神经生理学知识。
要点
·中枢性或神经性尿崩症(CDI)是发生在包括下丘脑渗透压感受器、下丘脑视上核或室旁核、下丘脑正中隆起、垂体漏斗部或垂体后叶在内的一个或多个部位受损,导致抗利尿激素(ADH)合成或分泌不足所造成。
·对未明确病因得所有患者有必要聚焦关注其垂体腺和蝶鞍的磁共振检查方案。
·MRI常见原因包括:神经外科手术、头部外伤、颅咽管瘤、生殖细胞瘤、朗格汉斯细胞组织细胞增生症(langerhans cell histiocytosis)和先天性结构异常。
·50岁以上患者有急性起病的中枢性尿崩症,应该考虑须除外垂体转移瘤,并应包括胸部放射影像学在内的适当检查。
·这篇综述演示了几个与中枢性尿崩症相关的神经影像学及其病因。
·12.2%的儿科患者和30%的成人患者的中枢性尿崩症的病因无法确定,需要进行生化及放射影像学评估。
·在特发性中枢性尿崩症诊断出来之前,当最初的影像显示正常时,应进行定期影像随访。目前的文献建议应至少在3年内每隔6个月或一段时间进行MRI随访。需要更大样本的研究来向基于循证证据的中枢性尿崩症的随访指南提供资料信息。
·图片综述的目的是为了举例说明中枢性尿崩症的神经影像学上各种不同的原因,突出最佳的MRI方案,并对详细解释这些研究的神经解剖学和神经生理学知识进行修订。
中枢性尿崩症的病因
肿瘤
Rathke裂囊肿
Rathke裂囊肿都是良性囊肿,起源于胚胎Rathke裂的残留,是垂体腺前叶和中叶的前体。由有纤毛的会产生粘液的上皮细胞排列形成的内胚层的囊肿。女性的发病率高达普通的两倍,通常见于50- 70岁的成年人。通常无症状,且很少会引起视觉障碍,下丘脑和垂体功能障碍。极少会导致孤立的中枢性尿崩症。
40%的Rathke裂囊肿完全在鞍内,60%的Rathke裂囊肿会扩展到鞍上池。通常大小在5-15毫米,可以变得非常大,但很少会侵蚀颅底。Rathke裂囊肿的信号特征取决于囊内蛋白含量。其T1信号随囊肿内容物的变化而变化,50%可能为高信号。40%为低信号,10%为混杂信号。T2信号也随囊肿内容物而变化,70%为高信号, 30% 为等信号或低信号。大多数是T1高信号和T2等到低信号。75%的Rathke裂囊肿中有T1高信号的囊内结节。囊内结节T2为低信号。囊肿和囊内结节没有钙化或强化,虽然很少能显示边缘强化。出现 “脚爪(claw)征”,周围边缘强化,压迫垂体,其内为不增强的囊肿,提示Rathke裂囊肿。后壁征(posterior ledge sign)不常见,但病理表现上,病变向上伸展穿过鞍膈,并有一个突出的组织位于后叶(图4)。
图4.冠状位T2加权(a),冠状位T1加权对比增强前(b),矢状位(c)和冠状位(d) T1加权对比增强后图像显示大的T1和T2高信号鞍内和鞍上肿块,伴有小的低信号的囊内结节(白色箭头)符合大的Rathke裂囊肿。
颅咽管瘤
颅咽管瘤是最常见的鞍上病变。8%-35%的颅咽管瘤患者会进展出现中枢性尿崩,手术切除后的中枢性尿崩症会上升到70%-90%。在保守性手术切除术结合放射治疗后,有50-55%的颅咽管瘤患者会出现永久性的中枢性尿崩症,而接受积极的手术切除的患者中则有60%-90%的患者会出现中枢性尿崩症。病变来自Rathke囊的鳞状上皮残留,可以在漏斗部到第三脑室的任何地方起源。在男性中更为常见。有一个双模态年龄分布,60%发生在儿童和青少年,第二个高峰在50- 70岁。有两种不同的组织学类型,儿童/青少年组为釉质型肿瘤(adamantinomas);成人组为乳头型(papillary)肿瘤。
病变中70%同时累及到鞍内和鞍上区域,只有10%完全在鞍内。在年轻患者组,病灶为混杂性,包含实体和囊性成分、钙化、出血。CT有助于显示钙化。MRI显示不均匀的实体部分和囊性病变的组成部分。囊肿内多含有蛋白质,因此T1呈高信号。不均匀强化显示实体部分和囊肿壁。成人乳头型肿瘤不太可能出现钙化,可表现为小的圆形的主要是实体的肿块,伴有小的低信号的囊肿 (图5)。
图5.轴位T2加权(a)、矢状位(b)、轴位(c)对比增强后的MRI图像和轴位未对比增强的CT图像(d)中在鞍上池水平显示不均匀强化,呈囊性和实质性混杂的肿块,CT可见致密的钙化灶,符合颅咽管瘤。
下丘脑或灰结节的错构瘤(Hypothalamic or tuber cinereum hamartoma)
下丘脑或灰结节的错构瘤是引起中枢性尿崩症的非常罕见的原因。有报道手术后也会发生中枢性尿崩症。最常出现于1-3岁的患者。属于会进展的畸形。最常见于二十岁以内的男性。影像学表现包括一个明确的有蒂的或固着的实体病灶。T1上为等信号,T2上为类似灰质的等到高信号。不会出现强化或钙化。大小和外观表现随时间的推移保持稳定,支持下丘脑错构瘤的诊断 (图6)。
图6.矢状位T1加权对比增强前(a)和矢状位T1加权对比增强后 (b) 蝶鞍的MRI序列显示下丘脑质地均匀的等信号的肿块,而不出现任何强化,符合下丘脑错构瘤(白色箭头)。
生殖细胞瘤
生殖细胞瘤占所有原发性儿科和24岁以下青少年中枢神经系统肿瘤的3-4%。发病高峰年龄为10-24岁。颅内生殖细胞瘤是生殖细胞起源,并且分泌甲胎蛋白(AFP)和β-人绒毛膜促性腺激素(HCG)。
鞍上区域是生殖细胞瘤第二常见的颅内病变的位置,可能累及下丘脑,漏斗部和垂体腺。通常会出现中枢性尿崩症、垂体功能减退和视觉障碍。30%-50%的病例中存在中枢性尿崩症。21%的患者同时会有松果体区和鞍上肿瘤。而其他中枢神经系统(CNS)的生殖细胞瘤则在青春期男性更为常见,鞍上生殖细胞瘤,男性和女性同样常见。
影像学表现为漏斗部增厚,或由下丘脑或漏斗部起源的肿块。通常为明确的实质性肿块,T1加权序列上为等信号和高信号;T2加权序列上与灰质相同的等信号或高信号。可以包含T2高信号,反映出囊性病灶或坏死病灶。很少会有T2高信号的局部病灶,则反映发生出血。生殖细胞瘤显示突出的均匀强化。会发生脑脊液播散种植,和发生脑组织浸润。因此,对整个神经轴进行成像检查,是必不可少的。早期的生殖细胞瘤可能太小而不适合使用磁共振检查进行评估,如果初始MRI是正常的,若对诊断有怀疑,则必须进行定期影像随访 (图7)。
图7. 中线矢状位T1加权对比增强前 (a)和矢状位T2加权(b) MRI显示下丘脑的混杂实质性和囊性肿块 (箭头所示),第二个在松果体区的较大的肿块(箭头所指)符合生殖细胞瘤。
下丘脑视交叉胶质瘤(Hypothalamic-chiasmatic glioma)
下丘脑视交叉胶质瘤占儿童幕上肿瘤的10-15%。神经纤维瘤病1型患者出现下丘脑视交叉胶质瘤风险增加。视觉通路的胶质瘤往往是低级别毛细胞型星形细胞胶质瘤(pilocytic astrocytoma),主要发生在儿童。四分之一起源于眼眶内,四分之三起自视交叉,视束或下丘脑。当病灶增大后,会导致中枢性尿崩症。
磁共振成像上,病变通常在T1加权成像为低信号,T2加权成像为明显高信号。通常是中等程度的增强和不均匀的,但仍可能有显著增强。第三脑室梗阻时,50%的患者会导致出现脑积水。大的肿瘤通常有囊性变,肿瘤实体部分会强化。
少见的神经节神经胶质瘤(gangliogliomas)和下丘脑的迷离瘤(choristomas)会导致中枢性尿崩症。神经节神经胶质瘤可以是实质性的或60%为实体和囊性混杂的。神经节神经胶质瘤T1加权成像上为等信号,T2加权成像上为高信号。实体部分可以强化。迷离瘤(Choristomas)是沿神经垂体生长的低级别胶质瘤。他们是极其罕见的良性肿瘤很少会导致出现中枢性尿崩症。迷离瘤通常表现为明显的实体和囊性混杂的肿块,且呈不均匀强化。在T1和T2加权成像上是等信号(图8)。
图8.冠状位T2加权(a),冠状位T1加权对比增强后(b),以及矢状位T1加权对比增强后(c) MRI图像显示大的不均匀强化的,在蝶鞍内扩展,累及鞍上池,脑桥前池,额叶受压。病变包含一些低信号区域最可能为显示出血。病变周围有血管源性水肿。从而导致第四脑室梗阻性脑积水。组织学上符合视神经胶质瘤。
脑膜瘤
鞍上脑膜瘤起源于鞍结节,鞍膈,前床突以及蝶骨平台(sphenoidal planum)的脑膜,占颅内脑膜瘤的5-10%。少数病人患有包括中枢性尿崩症等内分泌紊乱性疾病,特别是当病灶较大时。典型的影像学表现包括轴外肿块,具有广泛的硬脑膜附着和明显的均匀性增强。可能出现脑膜尾征。典型的T1表现是等信号到轻度低信号,有不同的T2信号表现。CT的特征性表现包括20 %-25%的病变会出现钙化,和邻近的骨质增生(图9)。
图9. 冠状位(a)和轴向(b)T1加权对比增强后,轴向T2加权(c)序列显示鞍上池以硬脑膜为基底的大的强化肿块,伴中央部的局灶不强化(白色箭头)。病变导致第三脑室水平阻塞性脑积水。影像表现和组织学与脑膜瘤一致。
淋巴瘤
原发性中枢神经系统淋巴瘤可发生于免疫功能低下(immunocompromised)的患者或具有免疫能力(immunocompetent)的患者,这两者有不同的表现。淋巴瘤直接累及下丘脑和垂体柄引起中枢性尿崩症。淋巴瘤累及下丘脑相当少见。淋巴瘤最常出现在脑室周围的位置,或者在灰白质交界处。可以累及软脑膜或硬脑膜。在具有免疫能力的患者,在T1以及T2加权序列上,通常是均匀的等或低信号,均质性明显强化。在免疫功能低下的患者,T1和t2加权序列上因继发的出血或坏死,有更多的异质性。病变周围强化,常伴有中央坏死。病变不强化是极其罕见的。在T2*梯度回波序列上可能有“开花(blooming)”表现。两组病人,可能都有扩散限制(diffusion restriction)(图10)。
图10.垂体腺和鞍上池矢状位T1加权对比增强前(a)和矢状位T1加权增强对比后(b)图像显示呈弥漫性均匀增强增厚的漏斗部(标有箭头的)。同一患者脑室水平以上的轴向T2加权(c),轴向T1加权对比增强后(d)和弥散加权成像(DWI) B1000 (e)和ADC Map (f)显示两个大的强化病灶呈扩散限制。整体表现是典型的中枢神经系统淋巴瘤累及漏斗部。
白血病
在一项死后尸检研究中,有46%的患者发现垂体周围有白血病浸润。中枢性尿崩症很少会是急性白血病的表现特征复发的第一个证象。典型表现为脑膜病变、血管内聚集物或局灶性肿瘤肿块(绿色瘤chloromas)。在造成中枢性尿崩症的病例中,MRI上可发现显示垂体柄增粗,且有些患者有下丘脑增大。T1加权成像通常为脑部的低信号或等信号,T2加权成像为不均匀的高信号/等信号。有扩散限制。虽然如果有坏死,可能会出现周边强化,但可显示为均匀增强。也可以看到软脑膜或血管周围的空隙强化。
畸胎瘤
颅内畸胎瘤非常罕见,约占所有颅内肿瘤的0.5%。颅内畸胎瘤更常见于男孩和男性青少年。病变位于中线。可以发生在鞍上、鞍旁或松果体区;脑实质内、脑室内或海绵窦位置罕见。50%的患者的畸胎瘤相当大以至于难以确定其起源。很少有鞍上畸胎瘤会延伸至垂体窝,引起中枢性尿崩症、垂体功能减退及视觉障碍。中枢性尿崩症比垂体前叶受损发生的频率高。在过去的25年里,大约有15例报道在鞍区、鞍上区域的病变。MRI是首选的影像检查方式,虽然CT对评估钙化是有帮助的。影像学表现包括不规则轮廓和不同程度的强化的实质性和囊性肿块的混杂信号。由于存在脂肪,会出现T1高信号。软组织成分在T2加权成像上是等信号或高信号。实质部分会出现扩散受限。存在牙齿、脂肪和钙化高度提示畸胎瘤。初始的成像可以显示正常。
垂体腺瘤
垂体腺瘤是最常见的鞍内肿块之一,可通过垂体影像确定,几乎从来不会引起中枢性尿崩症。垂体腺瘤极少发生包绕和压迫垂体柄导致中枢性尿崩症。80 - 90%的正常垂体前叶在T1加权序列上呈低信号。其余的在T1上为等信号,且只有在T1对比增强后成像才能检测到。很少T1上为高信号,可能是继发出血,这在泌乳素瘤中更为常见。33% - -50%的微腺瘤是在t2加权成像上表现为高信号,在80%以上的泌乳素微腺瘤中T2信号增加。66%的分泌GH的腺瘤是等信号或低信号。微腺瘤对比增强的T1加权图像呈低信号,相比其余正常的垂体腺呈均匀强化。如果垂体腺瘤非常小,在标准成像中垂体腺瘤可以是不明显的。对比增强30-40分钟后延迟成像,可以显示腺瘤的延迟强化 (图11)。
图11.冠状位T2加权(a),冠状位T1加权对比增强前(b),矢状位T1加权对比增强前(c)和矢状位T1加权对比增强后垂体MRI显示较大的异质性增强鞍上肿块,扩展累及鞍上,符合垂体大腺瘤。是非常常见的鞍区肿瘤,但引起中枢性尿崩症却极为罕见。
转移瘤
转移瘤很罕见,占鞍区肿块的1%。然而,在50岁患者,出现急性起病作的中枢性尿崩症,转移瘤需要重点考虑。与这个区域有关的转移瘤最常见的原发性肿瘤是乳腺癌和肺癌。因此,出现转移瘤时,所有患者均应进行胸部X光片和乳房检查。临床上出现转移瘤的患者中有五分之一会出现中枢性尿崩症。成像中可以有不同的表现,包括异质性增强的肿块病变,在T1和T2中与脑组织等信号,呈哑铃形状的肿瘤,(有薄的组织与鞍内和鞍上成分连接)或结节状和不规则漏斗部增厚。可能有相关的骨质破坏(图12)。
图12.冠状位(a)和矢状位(b) T1加权增强对比后的鞍区MRI可见分叶的混杂强化的肿块,以蝶鞍为中心,向鞍上和蝶骨扩展。患者有已知的乳腺癌病史,这个病变为转移瘤。