向永華 XIANG Yonghua
金 科 JIN Ke
陳 樺 CHEN Hua
甘 清 GAN Qing
楊吉錢 YANG Jiqian
論著 Original Research
兒童白血病化療前后顱腦并發(fā)癥的MRI征象
向永華 XIANG Yonghua
金 科 JIN Ke
陳 樺 CHEN Hua
甘 清 GAN Qing
楊吉錢 YANG Jiqian
目的白血病顱腦并發(fā)癥嚴重影響患兒的治療和生存質(zhì)量。本文探討白血病兒童化療前后顱腦并發(fā)癥的差異及MRI表現(xiàn),指導(dǎo)臨床治療。資料與方法回顧性分析37例白血病顱腦并發(fā)癥患兒的臨床及MRI資料,34例行2次以上MRI檢查,其中28例行增強掃描。結(jié)果22例化療前發(fā)生并發(fā)癥,2例存在2種并發(fā)癥:腦膜浸潤7例,表現(xiàn)為腦膜廣泛或局限性增厚,其中5例化療后減輕或消失;顱內(nèi)多發(fā)小、微出血灶7例,其中2例合并血腫;腫塊3例,均為顳骨腫塊,1例合并顳葉腫塊,1例化療后腫塊消失;腦白質(zhì)病變及硬膜下積液各2例,真菌感染、腦膜腦實質(zhì)浸潤及腦梗死各1例。17例化療后發(fā)生并發(fā)癥,2例化療前后存在不同并發(fā)癥,8例存在2種以上并發(fā)癥:腦萎縮13例;腦白質(zhì)病變9例,表現(xiàn)為雙側(cè)腦室旁和(或)半卵圓中心腦白質(zhì)對稱性長T2信號,其中4例停藥后減輕或消失;感染性病變3例,其中病毒性腦炎2例,結(jié)核性腦膜炎并結(jié)核瘤1例;腫塊2例,確診靜脈竇血栓及可復(fù)性后部腦病綜合征各1例。結(jié)論兒童白血病顱腦并發(fā)癥MRI征象多樣,化療前后存在明顯差異,化療前并發(fā)癥主要為腦膜浸潤及顱內(nèi)出血,化療后并發(fā)癥主要為腦萎縮、腦白質(zhì)病變及感染性病變。MRI檢查對白血病并發(fā)癥的診斷、進展及療效觀察有重要價值。
白血病;藥物療法;腦疾病;并發(fā)癥;磁共振成像;兒童
近年隨著白血病治療的進展,患者生存率不斷增加,其5年生存率已超過80%[1],白血病患者顱腦并發(fā)癥也隨之增加,嚴重影響患者的治療和生存質(zhì)量[2],甚至威脅患者的生命,因此,早期發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥、了解并發(fā)癥的類型并進行定位,對臨床治療具有重要的指導(dǎo)作用。MRI在診斷白血病并發(fā)癥方面具有明顯優(yōu)勢。本研究通過回顧性分析37例兒童白血病顱腦并發(fā)癥的臨床及MRI資料,觀察其顱腦并發(fā)癥的類型、MRI表現(xiàn)及并發(fā)癥的轉(zhuǎn)歸,以增加對本病的認識并提高診斷水平。
1.1 研究對象 回顧性分析2010年10月—2014年6月在湖南省兒童醫(yī)院放射科行MRI顱腦檢查的247例白血病患兒的MRI資料,均經(jīng)骨髓穿刺活檢確診,其中37例存在顱腦并發(fā)癥,包括急性淋巴細胞白血病27例、急性髓細胞白血病10例;男25例,女12例;年齡1歲6個月~14歲,平均(7.2±1.6)歲。3例行MRI檢查1次,34例均行2次以上MRI檢查,其中28例行增強掃描?;熀驧RI復(fù)查時間3 d~1年。本組所有患兒均未行顱腦放療。
1.2 MRI檢查 采用Siemens Avanton 1.5T MRI儀,常規(guī)掃描T1WI、T2WI及液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLAIR),其他序列包括磁敏感加權(quán)成像(SWI)、擴散加權(quán)成像(DWI)等。掃描參數(shù):常規(guī)T1WI:TR 500 ms,TE 12 ms;常規(guī)T2WI:TR 4500 ms,TE 100 ms;FLAIR:TR 7500 ms,TE 99 ms,翻轉(zhuǎn)角150°,TI 2310 ms;SWI:TR 49 ms,TE 40 ms,翻轉(zhuǎn)角15°;DWI:TR 3400 ms,TE 102 ms,擴散敏感因子b值取0、1000 s/mm2,在3個方向上施加梯度磁場。掃描矩陣256×256,視野230 mm×195 mm,層厚5.0 mm,掃描基線為聽眥線。增強掃描:經(jīng)手背靜脈或肘靜脈推注釓噴酸葡胺(15 ml:7.04 g);注射劑量0.1 mmol/kg。掃描參數(shù):T1WI:TR 425~465 ms,TE 12~20 ms。
1.3 圖像分析 由2名從事神經(jīng)影像診斷主治醫(yī)師以上的醫(yī)師共同進行圖像分析,意見不一致時協(xié)商后達成一致。化療前后4例感染性病變及1例腦膜腦實質(zhì)浸潤患兒根據(jù)多次腦脊液生化檢查與培養(yǎng)、臨床針對性治療及MRI征象,由臨床最后確診;其他并發(fā)癥根據(jù)MRI平掃、增強掃描、多次檢查對比及結(jié)合臨床表現(xiàn)做出診斷。
2.1 化療前并發(fā)癥 共22例,具體類型見表1。常規(guī)MRI序列對7例腦實質(zhì)內(nèi)小、微出血灶檢出少,信號復(fù)雜且常不典型,SWI表現(xiàn)為腦實質(zhì)內(nèi)多發(fā)或彌漫性大小不等的結(jié)節(jié)狀低信號,其病灶檢出率明顯優(yōu)于常規(guī)MRI序列。腦白質(zhì)病變2例表現(xiàn)為FLAIR序列腦白質(zhì)內(nèi)散在小片狀高信號;真菌感染1例表現(xiàn)為腦干斑片狀長T2信號影,F(xiàn)LAIR呈高信號,DWI呈稍高信號;腦膜腦實質(zhì)浸潤1例表現(xiàn)為雙側(cè)基底節(jié)區(qū)、丘腦、腦干及額頂葉長T2信號影,頂枕部腦膜增厚;腦梗死1例表現(xiàn)為右側(cè)大腦中動脈區(qū)大面積梗死。見圖1~4。
表1 37例白血病患兒化療前后顱腦并發(fā)癥類型
圖1 女,5歲,白血病腦膜浸潤。MRI示腦膜廣泛增厚,F(xiàn)LAIR呈較高信號(箭)
圖2 女,4歲8個月,白血病腦膜局限性浸潤。MRI示頂部腦膜腫塊樣增厚(箭)
2.2 化療后并發(fā)癥 共17例,出現(xiàn)并發(fā)癥的時間為化療后22 d~1年,8例化療后60 d內(nèi)出現(xiàn)并發(fā)癥,8例存在2種以上并發(fā)癥,1例化療后不同時期出現(xiàn)不同并發(fā)癥。①輕中度腦萎縮13例,表現(xiàn)為較化療前腦溝裂增寬、加深,側(cè)腦室擴大。②腦白質(zhì)病變9例,表現(xiàn)為雙側(cè)腦室旁和(或)半卵圓中心腦白質(zhì)對稱性長T2信號,F(xiàn)LAIR序列呈高信號,DWI呈稍高信號,其中4例停藥后減輕或消失(圖5)。③感染性病變3例,其中病毒性腦炎2例,表現(xiàn)為基底節(jié)區(qū)或丘腦斑片狀長T2信號影,F(xiàn)LAIR呈高信號,DWI呈稍高信號;結(jié)核性腦膜炎及結(jié)核瘤1例(圖6),表現(xiàn)為左額頂葉及右頂枕葉大片狀長T2信號,F(xiàn)LAIR呈高信號,多發(fā)小結(jié)節(jié)樣環(huán)形強化,腦膜增厚強化。④靜脈竇血栓1例,表現(xiàn)為上矢狀竇及部分分支T1WI及T2WI高信號(圖7)。可復(fù)性后部腦病綜合征1例,表現(xiàn)為雙側(cè)頂枕葉長T2信號,F(xiàn)LAIR呈高信號,DWI呈高信號,治療后病變消失。右顳部腫塊并局部腦膜增厚強化1例。左眼眶部、顳部腫塊并左顳部腦膜增厚強化、左頂葉小結(jié)節(jié)狀強化1例。見表1。
圖3 男,10歲,腦出血。T2WI示右側(cè)額葉兩結(jié)節(jié)狀高信號影(箭),周圍見低信號環(huán)及高信號水腫(A);SWI示雙側(cè)大腦半球彌漫分布低信號小、微出血灶,明顯較T2WI顯示多(B)
圖4 女,5歲。MRI示右側(cè)顳骨腫塊(箭,A),化療6個月后腫塊消失(B)
圖5 男,5歲6個月,腦白質(zhì)病變?;熀?2 d MRI示輕度腦萎縮,雙側(cè)腦室體后部旁白質(zhì)信號輕度增高(A);化療后4.5個月雙側(cè)腦室旁及半卵圓中心廣泛對稱性腦白質(zhì)脫髓鞘病變(箭,B);DWI示病變呈稍高信號(箭,C);停藥治療3個月后,腦白質(zhì)病變消失(D)
圖6 男,4歲,結(jié)核瘤并結(jié)核性腦膜炎。MRI示腦實質(zhì)內(nèi)多發(fā)結(jié)節(jié)樣環(huán)形強化(箭)并腦膜增厚強化
圖7 女,6歲,靜脈竇血栓。矢狀位T1WI示上矢狀竇高信號(箭),流空效應(yīng)消失
白血病顱腦并發(fā)癥的發(fā)生率較高,本組發(fā)生率為14.98%(37/247),部分患兒無明顯臨床癥狀或癥狀不典型,容易漏診,從而影響了白血病的治療及預(yù)后。
3.1 化療前顱腦并發(fā)癥 白血病腦膜浸潤是化療前顱腦并發(fā)癥的主要表現(xiàn)之一,Mariotto等[1]的尸檢發(fā)現(xiàn)成人白血病患者25%~81%有腦膜浸潤。一般認為是白血病細胞經(jīng)腦膜血管向蛛網(wǎng)膜下腔播散所致。本組化療前后共13例出現(xiàn)腦膜受累,其中化療前11例,化療后2例,化療前主要為腦膜廣泛增厚或腫塊累及局部腦膜,化療后2例均為腫塊累及局部腦膜。腦膜浸潤可為硬腦膜或軟腦膜,而硬腦膜浸潤更為多見。MRI平掃即可發(fā)現(xiàn)腦膜增厚,表現(xiàn)為腦表面及腦溝內(nèi)線形異常信號影,在T1WI及FLAIR序列觀察為佳,T1WI呈等信號,F(xiàn)LAIR呈較高信號,而T2WI由于腦脊液的干擾,容易漏診。增強掃描可見腦膜明顯強化,更易發(fā)現(xiàn)腦膜增厚。MRI增強掃描由于腦血管明顯強化,易導(dǎo)致對軟腦膜輕度增厚分辨不清,T2-FLAIR增強掃描對腦膜顯示好,且能消除強化血管的影響[3],能提高腦膜病變的檢出率。
腦出血是白血病的嚴重并發(fā)癥之一,既往認為少見,但本組患兒化療前此并發(fā)癥占31.8%(7/22),僅次于腦膜浸潤,7例均為白血病初診時發(fā)生,因而排除化療所致。出血的原因復(fù)雜,包括血小板數(shù)量減少和功能異常、凝血因子異常、纖溶亢進、白血病細胞浸潤血管壁引起通透性增加等。出血部位可為腦實質(zhì)、蛛網(wǎng)膜下腔、硬膜下和硬膜外,部位不同可能影響患者預(yù)后[4],多發(fā)腦實質(zhì)血腫為其出血特點[5-6]。本組7例均為腦實質(zhì)內(nèi)多發(fā)小、微出血灶,其中2例合并血腫。常規(guī)MRI序列對小、微出血灶檢出少且部分不典型,而SWI對病灶的檢出明顯優(yōu)于常規(guī)序列。在小、微出血灶的診斷上,常規(guī)MRI表現(xiàn)復(fù)雜且不典型,出血灶的影像征象與出血演變過程及出血灶的時相、大小有關(guān),由于小、微出血灶體積小,其周圍組織水腫不明顯,導(dǎo)致其在常規(guī)序列中常呈陰性,SWI較常規(guī)MRI序列對微出血灶的檢出更為敏感[7-8]。盡管白血病合并腦出血在影像學(xué)上表現(xiàn)明顯,但其臨床癥狀可不典型,本組3例出血均無明顯中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,因而容易忽視。3.2 化療后顱腦并發(fā)癥 腦萎縮均為化療后并發(fā)癥,發(fā)生于誘導(dǎo)治療期及緩解期,與化療藥物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響有關(guān),主要表現(xiàn)為化療后較化療前腦溝池增寬、加深,側(cè)腦室擴大。腦萎縮可逆或不可逆,可有灰質(zhì)萎縮,也可有白質(zhì)萎縮,但以灰質(zhì)萎縮為著[9]。本組5例隨訪萎縮減輕,3例隨訪無改變。本組3例腦萎縮發(fā)生于1個月內(nèi),最早于化療后22 d隨訪已可見腦萎縮。
化療藥物特別是氨甲蝶呤可引起明顯的神經(jīng)毒性及腦白質(zhì)病變[10],其作用機制可能是通過打破中樞神經(jīng)系統(tǒng)葉酸動態(tài)平衡和(或)直接損傷神經(jīng)元[11-12],常發(fā)生于鞘內(nèi)注射或大劑量應(yīng)用氨甲蝶呤后。腦白質(zhì)病變的發(fā)生會影響白血病的治療,然而當(dāng)發(fā)生腦白質(zhì)病變時,臨床可無癥狀,因此,MRI在化療后的監(jiān)測中尤為重要。腦白質(zhì)病變檢出率與MRI檢查時間點有關(guān),Bhojwani等[10]對369例患者化療后4個時間點進行MRI檢查,即誘導(dǎo)治療后第33~46天,再誘導(dǎo)I期第1周、48周及120周,4次檢查腦白質(zhì)病變發(fā)現(xiàn)率分別為12.3%、20.1%、19.1%、15.9%,且有癥狀患者比無癥狀患者檢出率明顯高。本組檢出9例(3.6%),低于文獻報道,與部分患者化療后未行MRI復(fù)查,且化療后MRI復(fù)查的時間點較為分散及復(fù)查次數(shù)有限等有關(guān),其實際發(fā)生率可能遠高于這一數(shù)字。然而腦白質(zhì)病變?nèi)允腔熀箫B腦并發(fā)癥的主要表現(xiàn),呈可逆或不可逆改變,本組4例停藥治療后腦白質(zhì)病變減輕或消失。腦白質(zhì)病變早期多見于側(cè)腦室體后部旁,然后逐漸發(fā)展至其他部位,因而在化療后的MRI復(fù)查中,應(yīng)仔細對比這一部位信號的變化,以及時發(fā)現(xiàn)病變。DWI呈稍高信號,可能是由于化療藥物對神經(jīng)膠質(zhì)細胞的損害處于較輕的細胞毒性水腫階段,但其并非預(yù)示病變不可逆,本組部分病例治療后腦白質(zhì)病變消失。
感染性病變也是較常見的顱腦并發(fā)癥,化療前后均可發(fā)生,但化療后的發(fā)生率相對更高,主要是由于白血病本身以及化療所致免疫系統(tǒng)缺陷及受損所致。感染可為細菌性、病毒性、結(jié)核性感染、真菌感染等,本組病毒性感染2例,結(jié)核及真菌感染各1例,除1例結(jié)核性腦膜炎及結(jié)核瘤增強掃描表現(xiàn)為腦實質(zhì)多發(fā)小結(jié)節(jié)樣環(huán)形強化、腦膜強化外,其余均無明顯特征性,需結(jié)合腦脊液及臨床做出診斷。
3.3 顱腦腫瘤及少見顱腦并發(fā)癥 顱腦腫瘤是白血病的重要并發(fā)癥之一,主要表現(xiàn)為顱腦腫塊,可局灶性或多部位侵犯[6]。本組共5例,其中化療前3例,化療后2例,2例多部位受累,主要表現(xiàn)為顱骨腫塊,而腦實質(zhì)腫塊僅1例且并發(fā)顱骨腫塊,5例均累及單側(cè)或雙側(cè)顳部,是其好發(fā)部位。腫塊在化療后可減輕或消失,本組1例化療6個月后腫塊消失,因而可通過MRI監(jiān)測化療效果。
對于腦梗死、靜脈竇血栓及可復(fù)性后部腦病綜合征等少見的顱腦并發(fā)癥,也應(yīng)該引起足夠的重視,如不進行積極處理,可能會導(dǎo)致嚴重后果。靜脈竇血栓是白血病緩解階段最嚴重的并發(fā)癥,本組1例MRI表現(xiàn)為T1WI、T2WI及FLAIR受累靜脈竇內(nèi)均呈高信號,流空效應(yīng)消失。可復(fù)性后部腦病綜合征是由各種病因引起的以神經(jīng)系統(tǒng)受損為主要表現(xiàn)的臨床綜合征[13],其發(fā)生可能與化療藥物環(huán)孢素A相關(guān)[14]。本組1例未使用環(huán)孢素A進行化療,MRI表現(xiàn)為雙側(cè)頂葉長T2信號,基本對稱分布,F(xiàn)LAIR呈高信號,DWI呈不均勻高信號,治療后隨訪病變消失。
總之,白血病顱腦并發(fā)癥類型多樣,但化療前后其并發(fā)癥類型存在明顯差異?;熐爸饕獮榕c白血病本身相關(guān)的腦膜浸潤及腦實質(zhì)多發(fā)小、微出血灶,而化療后主要為與化療藥物的神經(jīng)毒性及免疫力低下相關(guān)的腦萎縮、腦白質(zhì)病變及感染性病變。對不同并發(fā)癥可選取不同MRI序列,能提高病變的檢出率,對并發(fā)癥的診斷及監(jiān)測預(yù)后有重要作用。
[1] Mariotto AB, Rowland JH, Yabroff KR, et al. Long-term survivors of childhood cancers in the United States. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2009, 18(4): 1033-1040.
[2] Berg SL, Poplack DG. Treatment of meningeal malignancy. Oncologist, 1996, 1(1-2): 56-61.
[3] 陳金銀, 湯瑯瑯, 李雪春, 等. 比較FLAIR、增強T1WI及增強FLAIR對柔腦膜病變的診斷價值. 中國醫(yī)學(xué)計算機成像雜志, 2014, 20(3): 213-217.
[4] Chen CY, Tai CH, Tsay W, et al. Prediction of fatal intracranial hemorrhage in patients with acute myeloid leukemia. Ann Oncol, 2009, 20(6): 1100-1104.
[5] Ulu EM, T?re HG, Bayrak A, et al. MRI of central nervous system abnormalities in childhood leukemia. Diagn Interv Radiol, 2009, 15(2): 86-92.
[6] 徐秀芳, 陳英, 余日勝, 等. 成人白血病中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的CT與MRI表現(xiàn). 中華放射學(xué)雜志, 2011, 45(1): 37-41.
[7] Mori N, Miki Y, Kikuta K, et al. Microbleeds in moyamoya disease: susceptibility-weighted imaging versus T2*-weighted imaging at 3 Tesla. Invest Radiol, 2008, 43(8): 574-579.
[8] Akter M, Hirai T, Hiai Y, et al. Detection of hemorrhagic hypointense foci in the brain on susceptibility-weighted imaging clinical and phantom studies. Acad Radiol, 2007, 14(9): 1011-1019.
[9] 林飛飛, 干蕓根, 張龔巍, 等. 兒童急性淋巴細胞性白血病化療相關(guān)顱腦并發(fā)癥的MRI表現(xiàn). 中國CT和MRI雜志, 2014, 12(5): 24-27.
[10] Bhojwani D, Sabin ND, Pei D, et al. Methotrexate-induced neurotoxicity and leukoencephalopathy in childhood acute lymphoblastic leukemia. J Clin Oncol, 2014, 32(9): 949-959.
[11] Cole PD, Beckwith KA, Vijayanathan V, et al. Folate homeostasis in cerebrospinal fluid during therapy for acute lymphoblastic leukemia. Pediatr Neurol, 2009, 40(1): 34-41.
[12] Vezmar S, Schüsseler P, Becker A, et al. Methotrexateassociated alterations of the folate and methyl-transfer pathway in the CSF of ALL patients with and without symptoms of neurotoxicity. Pediatr Blood Cancer, 2009, 52(1): 26-32.
[13] Ugurel MS, Hayakawa M. Implications of post-gadolinium MRI results in 13 cases with posterior reversible encephalopathy syndrome. Eur J Radiol, 2005, 53(3): 441-449.
[14] 張洪濤, 盛復(fù)庚, 陸虹, 等. 白血病相關(guān)化療藥腦損傷的MRI分析. 實用放射學(xué)雜志, 2012, 28(2): 190-192.
(本文編輯 張春輝)
MRI Findings of Brain Complications in Childhood Leukemia Before and After Chemotherapy
PurposeBrain complications severely threaten the treatment and survival of children with leukemia. This paper aims to investigate the MRI manifestations and differences of brain complications in leukemia before and after chemotherapy for a clinical guidance.Materials and MethodsThe clinical data and MRI findings of 37 children with leukemia and brain complications were retrospectively analyzed. Thirty-four of them underwent MRI scan twice or more, among whom 28
contrast-enhanced MRI scan.ResultsTwenty-two patients were discovered with brain complications before chemotherapy, 2 of whom were with two kinds of complications. Meningopathy was found in 7 patients who showed widespread or localized meningeal thickening. Among them, 5 patients' lesions reduced or disappeared after chemotherapy. Intracerebral multiple small and micro bleed was found in these 7 patients, 2 of them combined with hematoma. Three patients were found with intracranial tumor which all proved to be temporal bone tumor, 1 of whom combined with temporal lobe tumor and 1 had tumor disappeared after chemotherapy. The other complications before chemotherapy included leukoencephalopathy (n=2), subdural collection of fl uid (n=2), meninges and parenchymal infiltration of leukemia (n=1), fungal infection (n=1) and cerebral infarction (n=1). On the contrary, 17 patients were discovered with brain complications after chemotherapy, 8 of whom were with two or more complications. Two patients had different kinds of complications before and after chemotherapy. Brain atrophy was observed in 13 patients. Leukoenphalopathy was found in 9 patients who presented high signal in white matter of double periventricular and/or semi-oval center on T2WI; the lesions of 4 patients were reduced or disappeared after withdrawal. Infectious diseases were diagnosed in 3 patients, including viral encephalitis in 2 cases, tuberculous meningitis combined with tuberculoma in 1 case. The other complications included intracranial tumor (n=2), sinus thrombosis (n=1), posterior reversible encephalopathy syndrome (n=1) after chemotherapy. Conclusion The MRI fi ndings of brain complications in childhood leukemia are various and demonstrate signif i cantly different features before and after chemotherapy. The major complications before treatment include meningopathy and intra-cerebral hemorrhage; while after chemotherapy the main complications are brain atrophy, leukoencephalopathy and infectious diseases. MRI proves to be a valuable method to detect, observe and follow up these complications.
Leukemia; Drug therapy; Brain diseases; Complication; Magnetic resonance imaging; Child
10.3969/j.issn.1005-5185.2015.08.004
湖南省兒童醫(yī)院放射科 湖南長沙 410007
向永華
Department of Radiology, Hu' nan Children's Hospital, Changsha 410007, China
Address Correspondence to: XIANG Yonghua
E-mail: xyhhyx2009@163.com
R733.7;R445.2
2015-02-16
修回日期:2015-06-15
中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志
2015年 第23卷8期:578-581,586
Chinese Journal of Medical Imaging
2015 Volume 23(8): 578-581, 586