Zerebrale Entwicklungsstörungen

Transkript

1 Zerebrale Entwicklungsstörungen Birgit Ertl-Wagner Osterseminar Kongress für pädiatrische Fortbildung Brixen 14. April 2014

2 Anlagestörungen des Gehirns

3 Störungen der Kortexentwicklung Störungen der Balkenentwicklung Holoprosenzephalie Infratentorielle Malformationen

4 Frühgeborenes 23+ Schwangerschaftswochen

5 Germinale Matrixzone Neuronale Proliferation 5

6 Neuronale Migration Migrationszonen 6

7 Neuronale Migration Migrationszonen 7

8 Kortikale Organisation 8

9 Proliferation germinale Matrixzone produziert Neuroblasten und Gliazellen Migration Neuroblast verlässt die Oberfläche des SV Neuroblast wandert entlang radiär ausgerichteter Gliafaser Gliafaser führt und versorgt Neuroblast Organisation Neuroblast löst sich von Gliafaser Neuroblast wandert in die Schicht VI des Cortex

10 Klassische Einteilung Neuronale Proliferationsstörungen Neuronale Migrationsstörungen Kortikale Organisationsstörungen Barkovich et al., 1996

11 Revidierte Klassifikation 2012 Gruppe I: gestörte neuronale und / oder gliale Proliferation oder Apoptose Gruppe II: gestörte neuronale Migration Gruppe III: gestörte Entwicklung nach der Migration (postmigrationale Entwicklung) Barkovich et al., 2012

12 Gruppe I Störungen Gruppe I.A: Störungen durch eine verminderte Proliferation oder beschleunigte Apoptose kongenitale Mikrozephalien Gruppe I.B: Störungen durch eine vermehrte Proliferation oder verminderte Apoptose Megalenzephalien Gruppe I.C: Störungen durch eine fehlerhafte Proliferation fokale oder diffuse Dysgenesien oder Dysplasien Barkovich et al., 2012

13 Gruppe II Störungen Gruppe II.A: gestörte neuroependymale Initiation der Migration v.a. periventrikuläre (subependymale) Heterotopien Gruppe II.B: generalisierte Störungen der transhemisphärischen Migration v.a. Lissenzephalien Gruppe II.C: fokale Störungen der transhemisphärischen Migration v.a. subkortikale Heterotopien Gruppe II.D: Störungen der terminalen Migration, also der letzten Stücks des Migrationswegs v.a.pflastersteinlissenzephalien, fetales Alkoholsyndrom Barkovich et al., 2012

14 Gruppe III Störungen Gruppe III.A: Polymikrogyrie und Schizenzephalie (Cave: Polymikrogyrie kommt in den Gruppen III.A, III.B, III.C und III.D vor) Gruppe III.B: Polymikrogyrie ohne Spaltbildungen oder Verkalkungen Gruppe III.C: Fokale kortikale Dysplasien Gruppe III.D: Postmigrationale Mikrozephalie Barkovich et al., 2012

15 Mikrolissenzephalie / Microcephaly with simplified gyral pattern (MSG) Störung der neuronalen Proliferation Reduzierter Kopfumfang im Sinne einer Mikrozephalie Vereinfachte Gyrierung, verdicktes Rindenband Sieben Untergruppen Störung der Gruppe I.A Verminderte Gyrierung bei reduziertem Kopfumfang

16 Hemimegalenzephalie Hamartomatöser Mehrwuchs einer Hemisphäre (oder eines Teils davon) Defekte der neuronalen Proliferation, Migration und Organisation meist unkontrollierbare Epilepsie und Entwicklungsverzögerung Störung der Gruppe I.B Hamartomatöse Vergrößerung einer Hemisphäre

17 Macrocephalia Cutis marmorata teleangiectatica congenita (M-CMTC) Makrozephalie Vergrößerung des Hirnparenchyms Pseudo-Chiari Marklagerläsionen Ev. Gyrierungsstörungen Prominente Sinus und Ventrikel Störung der Gruppe I.B Makrozephalie mit Pseudo-Chiari

18 Fokal Kortikale Dysplasien der Gruppe II Typ IIa: dysmorphe Neuronen Typ IIb: Ballonzellen Typ II b identisch zu Tubera bei Tuberöser Sklerose Transmantle Dysplasias (transhemisphärische Dysplasiestraße) Störung der Gruppe I.C Dysplasien ggf. mit transhemisphärischer Dysplasiestraße

19 Heterotopien - subependymal Störungen der neuronalen Migration, immer isointens zur grauen Substanz Subependymale Heterotopien: in der germinalen Matrixzone verbliebene graue Substanz Störung der Gruppe II.A Heterotopie = liegengebliebene graue Substanz; isointens zum Kortex

20 Subependymale Knötchen vs. Heterotopien

21 Heterotopien - subkortikal Auf dem Weg der neuronalen Migration verbliebene graue Substanz = fokale Störung der transhemisphärischen Migration Relativ häufig Störung der Gruppe II.C Fokale subkortikale Heterotopie = Zellnester in der weißen Substanz

22 Bandförmige Heterotopien Breitbasiger Arrest der neuronalen Migration Unterschiedliche Dicke des Bandes Oft X-chromosomal Inzwischen als Teil der Lissenzephalien klassifiziert Generalisierte Störung der transhemisphärischen Migration Störung der Gruppe II.B

23 Lissenzephalie Glattes Gehirn Reduzierte bis fehlende Gyrierung Verdicktes Rindenband Glatter Übergang von grauer zu weißer Substanz Agyrie-Pachygyrie Komplex Generalisierte Störung der transhemisphärischen Migration Störung der Gruppe II.B Lissenzephalie = glattes Gehirn ; reduzierte Gyrierung

24 Cave normale Hirnentwicklung 22. Schwangerschaftswoche 33. Schwangerschaftswoche

25 Cave normale Hirnentwicklung Bei Frühchen an das korrigierte Alter denken!

26 Pflasterstein-Lissenzephalien Walker-Warburg Syndrom Fukuyama Erkrankung Muscle-Eye-Brain Erkrankung Störung der terminalen Migration, also des letzten Stücks des Migrationsweges Störung der Gruppe II.D

27 Schizenzephalie Spalte vom Ependym zur Kortexoberfläche Mit dysplastischer grauer Substanz ausgekleidet angrenzende Polymikrogyrie Genetische und erworbene Ursachen Störung der Gruppe III.A Spalte durch die Hemisphäre, mit grauer Substanz ausgekleidet

28 Open lip: Die Spalte ist mit Liquor gefüllt Schizenzephalie

29 Schizenzephalie Open lip: Die Spalte ist mit Liquor gefüllt Closed lip: Die Lippen der Spalte liegen einander an Cave: die Spalten sind oft bilateral

30 Polymikrogyrie (ohne Spaltbildung) Die Neuronen erreichen den Kortex, verteilen sich aber abnormal Zu viele und zu kleine Gyri und Sulci Unregelmäßiger Übergang von der grauen zur weißen Substanz Störung der Gruppe III.B Polymikrogyrie = zu viele zu kleine Gyri

31 Polymikrogyrie Unregelmäßiger Übergang zwischen grauer und weißer Substanz Vielzahl an Ursachen, z.b. intrauterine Infektionen (insbesondere CMV), intrauterine Ischämie, chromosomale Mutationen Es gibt Syndrome der bilateralen Polymikrogyrien Störung der Gruppe III.B

32 Polymikrogyrie

33 Fokale kortikale Dysplasien vom Typ I Keine dysmorphen neuronalen Zellen oder Ballonzellen Fokale Strukturanomalien des Kortex und meist auch der direkt daran angrenzenden weißen Substanz Typ Ia: mehr radiär Typ Ib: mehr horizontal Typ Ic: Mischtyp Können normalen MRT-Befund haben Störung der Gruppe III.C

34 Fokale kortikale Dysplasien vom Typ III Assoziation mit anderen Störungen: Typ IIIa: Hippocampussklerose Typ IIIb: epileptogene Tumoren, wie DNET oder Gangliogliomen / Gangliozytomen Typ IIIc: Gefäßfehlbildungen Typ IIId: Narbenbildungen, z.b. nach Porenzephalien, Trauma, Entzündungen Störung der Gruppe III.C

35 Störungen der Kortexentwicklung Störungen der Balkenentwicklung Holoprosenzephalie Infratentorielle Malformationen

36 Agenesie / Dysgenesie des Balkens Oft mit anderen Fehlbildungen assoziiert Vereinfacht gesprochen wird der Balken von vorne nach hinten gebildet An andere Störungen denken, wenn vordere oder mittlere Anteile des Balkens fehlen!

37 Cave: primäre vs. sekundäre Defekte Fehlen des periisthmischen Areals bei erhaltenem Splenium sekundäre Ausdünnung bei Z.n. perinataler Hypoxie Fehlen von Splenium und Anteilen des Corpus primäre Balkenhypogenesie

38 Balkenagenesie Die Sulci strahlen in den 3. Ventrikel ein Bei Kindern mit Entwicklungsverzögerung sagittale Schichten!

39 Balkenagenesie Die Corpora der Seitenventrikel sind gerade. Die Hinterhörner sind dilatiert

40 Balkenagenesie Probst Bündel. Die Vorderhörner erscheinen halbmondförmig. Texas Longhorn Bull

41 Fetale MRT Koronare Schichten oft am hilfreichsten

42 Balkenlipome Wahrscheinlich aus einer Fehldifferenzierung der Meninx primitiva Keine eigentliche Neoplasie, keine Operation notwendig! Fettisointense Strukturen Können randständig verkalken fettisointense, mittellinienassoziierte Fehlbildungsstruktur

43 Störungen der Kortexentwicklung Störungen der Balkenentwicklung Holoprosenzephalie Infratentorielle Malformationen

44 Holoprosenzephalie = Fehlbildung der Differenzierung und Aufspaltung des Prosenzephalon Alobär: schwerste Form Holoventrikel keine Falx kein Balken Mangelnde Aufteilung in zwei Großhirnhemisphären

45 Holoprosenzephalie Semilobär: meist anteriore Fusion der Hemisphären Lobär: Septum pellucidum fehlt; rudimentäre Vorderhörner

46 Störungen der Kortexentwicklung Störungen der Balkenentwicklung Holoprosenzephalie Infratentorielle Malformationen

47 Dandy Walker Komplex Zystische Erweiterung des 4. Ventrikels Hypogenesie des Vermis Dandy-Walker-Malformation: vergrößertes Volumen der hinteren Schädelgrube Hoch ansetzendes Tentorium zystische Erweiterung des 4. Ventrikels, Hypogenesie des Vermis

48 Dandy Walker Komplex Hypoplasie des Vermis mit Rotation: - zystische Erweiterung des vierten Ventrikel - Hypoplasie des nach kranial rotierten Vermis.

49 Dandy Walker Komplex Blake Pouch Zyste:. - Kaudalöffnung des vierten Ventrikels - hintere Schädelgrube nicht wesentlich erweitert.

50 Dandy Walker Komplex Megacisterna magna: - Erweiterung der Cisterna magna - Erweiterung der hinteren Schädelgrube - regelrecht konfigurierter vierten Ventrikel

51 Dandy Walker Komplex Kann mit anderen Fehlbildungen einhergehen, z.b. Balkenagenesie

52 nur Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen, nicht des Vermis Chiari I Malformation

53 Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis Chiari II Malformation

54 Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis Medullary Kinking Chiari II Malformation

55 Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis Medullary Kinking Tectal Beaking Chiari II Malformation

56 Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis Medullary Kinking Tectal Beaking Kompression von Pons und 4. Ventrikel Chiari II Malformation

57 Chiari Malformationen Chiari II mit Meningomyelozele assoziiert

58 Dysgenesie von Vermis, Pyramidenbahn und Kleinhirnkernen Klinisch Hyperpnoen und Ataxie typisch Joubert-artige Syndrome, molar tooth malformations Joubert Syndrom

59 Backenzahnzeichen ( molar tooth sign ) Joubert Syndrom

60 Joubert Syndrom Fledermausflügelartiger 4. Ventrikel ( bat wing fourth ventricle ) Molar Tooth Sign, Bat Wing Fourth Ventricle

61 Rhombenzephalosynapsis Fusion der Kleinhirnhemisphären Vermis hypogenetisch oder agenetisch Zerebelläre Folia kreuzen die Mittellinie Die Thalami können ebenfalls fusioniert sein Mangelnde Aufteilung in zwei Kleinhirnhemisphären

62 Lhermitte-Duclos-Syndrom = dysplastisches zerebelläres Gangliozytom gestreifte Matrix des Tumors Streifen dysplastischer grauer Substanz Glatt begrenzt Mit dem Cowden Syndrom assoziiert - Mutation im PTEN Gen zebraartige Binnenstruktur des zerebellären Gangliozytoms

63 Danke für Ihre Aufmerksamkeit und FROHE OSTERN!!

64 Können Sie noch?? Störungen der Kortexentwicklung Störungen der Balkenentwicklung Holoprosenzephalie Infratentorielle Malformationen

65 Neurokutane Syndrome = Phakomatosen (ektodermal!) Neurofibromatose Typ 1 Neurofibromatose Typ 2 Tuberöse Sklerose Sturge- Weber Syndrom Von Hippel- Lindau Syndrom Häufige neurokutane Syndrome Keine kutane Beteiligung, aber Auge Nur neuroradiologische Features in a nutshell

66 3-jähriger Junge mit epileptischen Anfällen und Entwicklungsverzögerung

67 Neurofibromatose Typ 1 Neurofibromatose Typ 2 Tuberöse Tuberöse Sklerose Sklerose Sturge- Weber Syndrom Von Hippel- Lindau Syndrom

68 Tuberöse Sklerose Kortikal e Tuber Tuber = Schwellung; bei Pflanzen - Knolle Enthalten große eosinophile Ballonzellen Hyperintens in FLAIR- & T2w-Sequenzen Können heterotop oder transhemisphärisch sein Zahl und Lage der Tuber korrelieren ev. mit der neurokognitiven Prognose Kassiri et al., 2011

69 Tuberöse Sklerose subependymale Knötchen = subependymale Hamartome Verkalken meist im Verlauf Unregelmäßige Form Protrudieren in den Ventrikel Können Kontrastmittel aufnehmen Sind NICHT kortexisointens

70 Tuberöse Sklerose Riesenzellastrozytome SubEpendymal Giant cell Astrocytoma - SEGA WHO Grad I Am Foramen Monroi Bei 10-15% der Patienten mit Tuberöser Sklerose Rundliche Form, deutliches Enhancement Oft ipsilaterale Ventrikelerweiterung Therapie: Beobachtung, Op, mammalian target of rapamycin (mtor) Inhibitoren (Everolimus) Jozwiak et al., 2013; Krueger et al., 2013

71 Tuberöse Sklerose Typische Befunde Kortikale Tuber, subependymale Knötchen, Riesenzellastrozytome

72 6-jähriger Junge mit Entwicklungsverzögerung

73 Neurofibromatosfibromatose Neurofibromatose Neuro- Typ 1 Typ 2 Typ 1 Tuberöse Sklerose Sturge- Weber Syndrom Von Hippel- Lindau Syndrom

74 NF-1 neuroradiologisch unidentified bright objects In der Kindheit, verschwinden meist in der Pubertät Hyperintens in der T2w, isointens in der T1w Kein Ödem, keine Schwellung Capsula interna, Corpus callosum, Hirnstamm, Kleinhirn Veränderungen in der DTI mit verminderter FA, und in der MRS mit verminderter NAA/Cr & NAA/Cho Ratio (Thalamus) Ferraz-Filho et al., 2013; Barbier et al., 2011; Chabernaud et al., 2009

75 NF-1 neuroradiologisch Opticus-Gliome 15% der NF1 Patienten Asymptomatisch oder verminderter Visus Meist pilozytische Astrozytome (WHO Grad I), aber maligne Unterformen Enhancende Tumoren N. opticus, uni- oder bilateral und / oder Chiasma Können sehr ausgedehnt sein

76 NF-1 neuroradiologisch Gliome Inzidenz von Gliomen erhöht Alle WHO Grade möglich Oft im Hirnstamm Hirnstammgliome haben generell eine bessere Prognose bei Patienten mit NF-1 Guillamo et al., 2003

77 NF-1 neuroradiologisch Neurofibrome Nervenscheidentumoren Bindegewebsanteil Intraspinal, paraspinal, peripher Variables Signal in der T2w Kontrastmittelaufnahme Cave: maligne periphere Nervenscheidentumore (MPNST) bei 5-13% der NF-1 Patienten FDG-PET scheint maligne Transformation vorauszusagen Tsai et al., 2013

78 NF-1 neuroradiologisch Plexiforme Neurofibrome Charakteristisch für NF-1 Lokal aggressiv Wächst über Faszien hinweg Keine Metastasen Diffuses Wachstum entlang eines Nerven Können entstellend sein Können zu MPNST entarten Tsai et al., 2013

79 NF-1 Typische Befunde UBOs, Gliome N. opticus/chiasma, Neurofibrome

80 22-jähriger Patient mit beidseitiger Taubheit

81 Neurofibromatose Typ 1 Tuberöse Sklerose Neurofibromatose Neurofibromatose Typ 2 Typ 2 Sturge- Weber Syndrom Von Hippel- Lindau Syndrom

82 NF-2 neuroradiologisch Akustikusneurinome / AKN Uni- oder bilateral Bilateral: Diagnose etablierend AKN im jungen Alter an NF-2 denken Derzeit Medikamentenstudien (Lapatinib, Bevacizumab) Nomenklatur die meisten AKN sind vestibuläre Schwannome Karajannis et al., 2012; Plotkin et al., 2012

83 NF-2 neuroradiologisch Meningeome Multiple Meningeome möglich Intraventrikuläre Lage möglich Meningeome im jungen Alter an NF-2 denken Auch erhöhte Gliom-Inzidenz Goutagny et al., 2012

84 NF-2 neuroradiologisch Spinale Tumoren Gesamte Neuroachse Intra- oder paraspinal Spinale Schwannome, Meningeome und Ependymome Cave: Myelopathie, Syringohydromyelie Spinale Tumoren mit höherer Zahl intrakranieller Meningeome, Schwannome, Frameshift Mutationen assoziiert Aboukais et al., 2013

85 NF-2 typische Befunde Vestibularis-Schwannome, andere Schwannome, Meningeome

86 31-jähriger Patient mit Schwindel

87 Neurofibromatose Typ 1 Neurofibromatose Typ 2 Tuberöse Sklerose Sturge- Weber Syndrom Von Hippel- Von Hippel- Lindau Lindau Syndrom Syndrom

88 VHL neuroradiologisch zerebelläre Hämangioblastome 60% der Hämangioblastome im Kleinhirn gelegen Oft Hydrozephalus Kann Erythropoietin produzieren Oft zystisch mit wandständigem Knötchen Aber: 1/3 solide Maher et al., 2012

89 VHL neuroradiologisch spinale Hämangioblastome Gesamte Neuroachse! 30% der Hämangioblastome sind spinal Kontrastmimttelgabe erhöht Sensitivität Syringohydromyelie kann indirektes Zeichen sein Beitner et al., 2011

90 VHL Saccus endolymphaticus Tumoren ELST endolymphatic sac tumour Posteromediale Fläche des Felsenbeins Können in das Labyrinth einwachsen Symptome: Schwindel, Tinnitus, sensorineurale Taubheit Können nach der Resektion rezidivieren Kim et al., 2013 Bastier et al., 2013

91 VHL Typische Befunde Zerebelläre und spinale Hämangioblastome Zyste mit enhancendem Knoten oder solide; Saccus endolymphaticus Tumore

92 17-jährige Patientin mit Epilepsie

93 Neurofibromatose Typ 1 Neurofibromatose Typ 2 Tuberöse Sklerose Sturge- Sturge- Weber Syndrom Weber Syndrom Von Hippel- Lindau Syndrom

94 Sturge-Weber neruoradiologisch Röntgen 1922: Beschreibung von Trambahnschienen- Verkalkungen im Röntgen Oft Pneumatosinus dilatans Sinus frontalis

95 Sturge-Weber neuroradiologisch MRT / CT Frühe Schwellung und beschleunigte Myelinisierung Veränderungen der regionalen Perfusion und des Stoffwechsels der grauen Substanz Später fokale Atrophie Verkalkungen Hypertrophie des Plexus choroideus Verstärktes leptomeningeales Enhancement Alkonyi et al., 2012

96 Sturge-Weber Syndrom Typische Befunde Verkalkungen, Atrophie, leptomeningeales Enhancement, Hypertrophie des Plexus choroideus

97 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!