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Osterseminar Kongress für pädiatrische Fortbildung Brixen | 14. April 2014
Zerebrale Entwicklungsstörungen
Birgit Ertl-Wagner
Anlagestörungen des Gehirns
Störungen der Kortex-
entwicklung
Störungen der Balken-
entwicklung Holopros-enzephalie
Infratentorielle Malfor-
mationen
Frühgeborenes 23+ Schwangerschaftswochen
5
Germinale Matrixzone Neuronale Proliferation
6
Neuronale Migration Migrationszonen
7
Neuronale Migration Migrationszonen
8
Kortikale Organisation
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
Klassische Einteilung
Neuronale Proliferationsstörungen
Neuronale Migrationsstörungen
Kortikale Organisationsstörungen
Barkovich et al., 1996
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
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
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
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
Verminderte Gyrierung bei reduziertem Kopfumfang
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
Hamartomatöse Vergrößerung einer Hemisphäre
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
Makrozephalie mit „Pseudo-Chiari“
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
Dysplasien ggf. mit transhemisphärischer Dysplasiestraße
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
Heterotopie = „liegengebliebene“ graue Substanz; isointens zum Kortex
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
Subependymale Knötchen vs. Heterotopien
Fokale subkortikale Heterotopie = Zellnester in der weißen Substanz
Heterotopien - subkortikal
Auf dem Weg der neuronalen Migration verbliebene graue Substanz = fokale Störung der transhemisphärischen Migration
Relativ häufig
Störung der Gruppe II.C
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
Lissenzephalie = „glattes Gehirn“; reduzierte Gyrierung
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
Cave – normale Hirnentwicklung
22. Schwangerschaftswoche 33. Schwangerschaftswoche
Cave – normale Hirnentwicklung
Bei Frühchen an das korrigierte Alter denken!
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
Spalte durch die Hemisphäre, mit grauer Substanz ausgekleidet
Schizenzephalie
Spalte vom Ependym zur Kortexoberfläche
Mit dysplastischer grauer Substanz ausgekleidet
angrenzende Polymikrogyrie Genetische und erworbene
Ursachen
Störung der Gruppe III.A
Schizenzephalie
Open lip: Die Spalte ist mit Liquor gefüllt
Schizenzephalie
Open lip: Die Spalte ist mit Liquor gefüllt
Closed lip:
Die Lippen der Spalte liegen einander an
Cave: die Spalten sind oft
bilateral
Polymikrogyrie = zu viele zu kleine Gyri
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
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
Polymikrogyrie
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
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
Störungen der Kortex-
entwicklung
Störungen der Balken-
entwicklung Holopros-enzephalie
Infratentorielle Malfor-
mationen
An andere Störungen denken, wenn vordere oder mittlere Anteile des Balkens fehlen!
Agenesie / Dysgenesie des Balkens
Oft mit anderen Fehlbildungen assoziiert Vereinfacht gesprochen wird der Balken „von vorne nach hinten“ gebildet
„Fehlen“ des periisthmischen Areals bei erhaltenem Splenium – sekundäre Ausdünnung bei Z.n.
perinataler Hypoxie
Fehlen von Splenium und Anteilen des Corpus – primäre Balkenhypogenesie
Cave: primäre vs. sekundäre „Defekte“
Bei Kindern mit Entwicklungsverzögerung sagittale Schichten!
Balkenagenesie
Die Sulci strahlen in den 3. Ventrikel ein
Balkenagenesie
Die Corpora der Seitenventrikel sind gerade.
Die Hinterhörner sind dilatiert
Balkenagenesie
Probst Bündel.
Die Vorderhörner erscheinen halbmond-förmig.
Texas Longhorn Bull
Koronare Schichten oft am hilfreichsten
Fetale MRT
fettisointense, mittellinienassoziierte Fehlbildungsstruktur
Balkenlipome
Wahrscheinlich aus einer Fehldifferenzierung der Meninx primitiva
Keine eigentliche Neoplasie, keine Operation notwendig!
Fettisointense Strukturen Können randständig
verkalken
Störungen der Kortex-
entwicklung
Störungen der Balken-
entwicklung Holopros-enzephalie
Infratentorielle Malfor-
mationen
Mangelnde Aufteilung in zwei Großhirnhemisphären
Holoprosenzephalie
= Fehlbildung der Differenzierung und Aufspaltung des Prosenzephalon
Alobär:
schwerste Form Holoventrikel keine Falx kein Balken
Holoprosenzephalie
Semilobär: meist anteriore Fusion der Hemisphären
Lobär: Septum pellucidum
fehlt; rudimentäre Vorderhörner
Störungen der Kortex-
entwicklung
Störungen der Balken-
entwicklung Holopros-enzephalie
Infratentorielle Malfor-
mationen
zystische Erweiterung des 4. Ventrikels, Hypogenesie des Vermis
Dandy Walker Komplex
Zystische Erweiterung des 4. Ventrikels
Hypogenesie des Vermis Dandy-Walker-Malformation:
vergrößertes Volumen der hinteren Schädelgrube
Hoch ansetzendes Tentorium
Dandy Walker Komplex
Hypoplasie des Vermis mit Rotation:
- zystische Erweiterung des vierten Ventrikel
- Hypoplasie des nach kranial rotierten Vermis.
Dandy Walker Komplex
Blake Pouch Zyste: - Kaudalöffnung des vierten
Ventrikels - hintere Schädelgrube nicht
wesentlich erweitert. .
Dandy Walker Komplex
Megacisterna magna: - Erweiterung der Cisterna
magna - Erweiterung der hinteren
Schädelgrube - regelrecht konfigurierter
vierten Ventrikel
Kann mit anderen Fehlbildungen einhergehen, z.B. Balkenagenesie
Dandy Walker Komplex
Chiari I Malformation
nur Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen, nicht des Vermis
Chiari II Malformation
Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis
Chiari II Malformation
Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis „Medullary Kinking“
Chiari II Malformation
Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis „Medullary Kinking“ „Tectal Beaking“
Chiari II Malformation
Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis „Medullary Kinking“ „Tectal Beaking“ Kompression von Pons und 4. Ventrikel
Chiari II mit Meningomyelozele assoziiert
Chiari Malformationen
Joubert Syndrom
• Dysgenesie von Vermis, Pyramidenbahn und Kleinhirnkernen
• Klinisch Hyperpnoen und Ataxie typisch
• „Joubert-artige“ Syndrome, „molar tooth malformations“
Joubert Syndrom
• Backenzahnzeichen („molar tooth sign“)
Molar Tooth Sign, Bat Wing Fourth Ventricle
Joubert Syndrom
• Fledermausflügelartiger 4. Ventrikel („bat wing fourth ventricle“)
Mangelnde Aufteilung in zwei Kleinhirnhemisphären
Rhombenzephalosynapsis
„Fusion“ der Kleinhirnhemisphären
Vermis hypogenetisch oder agenetisch
Zerebelläre Folia kreuzen die Mittellinie
Die Thalami können ebenfalls fusioniert sein
zebraartige Binnenstruktur des zerebellären Gangliozytoms
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
Danke für Ihre Aufmerksamkeit und
FROHE OSTERN!!
Störungen der Kortex-
entwicklung
Störungen der Balken-
entwicklung Holopros-enzephalie
Infratentorielle Malfor-
mationen
Können Sie noch??
Neurokutane Syndrome = „Phakomatosen“ (ektodermal!)
Neuro-fibromatose
Typ 1
Neuro-fibromatose
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“
3-jähriger Junge mit epileptischen Anfällen und Entwicklungs-verzögerung
Neuro-fibromatose
Typ 1
Neuro-fibromatose
Typ 2 Tuberöse Sklerose
Sturge-Weber
Syndrom
Von Hippel-Lindau
Syndrom
Tuberöse Sklerose
• 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
Tuberöse Sklerose Kortikal e Tuber
Kassiri et al., 2011
= subependymale Hamartome
• Verkalken meist im Verlauf • Unregelmäßige Form • Protrudieren in den Ventrikel • Können Kontrastmittel
aufnehmen • Sind NICHT kortexisointens
Tuberöse Sklerose – subependymale Knötchen
• 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)
Tuberöse Sklerose Riesenzellastrozytome
Jozwiak et al., 2013; Krueger et al., 2013
Kortikale Tuber, subependymale Knötchen, Riesenzellastrozytome
Tuberöse Sklerose – Typische Befunde
6-jähriger Junge mit Entwicklungsverzögerung
Neuro-fibromatose
Typ 1
Neuro-fibromatose
Typ 2 Tuberöse Sklerose
Sturge-Weber
Syndrom
Von Hippel-Lindau
Syndrom
Neuro-fibromatose
Typ 1
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)
NF-1 neuroradiologisch „unidentified bright objects“
Ferraz-Filho et al., 2013; Barbier et al., 2011; Chabernaud et al., 2009
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
NF-1 neuroradiologisch Opticus-Gliome
Inzidenz von Gliomen erhöht
Alle WHO Grade möglich Oft im Hirnstamm Hirnstammgliome
haben generell eine bessere Prognose bei Patienten mit NF-1
NF-1 neuroradiologisch Gliome
Guillamo et al., 2003
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
NF-1 neuroradiologisch Neurofibrome
Tsai et al., 2013
Charakteristisch für NF-1 Lokal aggressiv Wächst über Faszien hinweg Keine Metastasen Diffuses Wachstum entlang
eines Nerven Können entstellend sein Können zu MPNST entarten
NF-1 neuroradiologisch Plexiforme Neurofibrome
Tsai et al., 2013
„UBOs“, Gliome – N. opticus/Chiasma, Neurofibrome
NF-1 – Typische Befunde
22-jähriger Patient mit beidseitiger Taubheit
Neuro-fibromatose
Typ 1
Neuro-fibromatose
Typ 2 Tuberöse Sklerose
Sturge-Weber
Syndrom
Von Hippel-Lindau
Syndrom Neuro-
fibromatose Typ 2
Uni- oder bilateral Bilateral: Diagnose
etablierend AKN im jungen Alter – an
NF-2 denken Derzeit Medikamenten-
studien (Lapatinib, Bevacizumab)
NF-2 neuroradiologisch „Akustikusneurinome / AKN“
http://www.refindia.net/rindia/cartoons/cartoon19.htm
Nomenklatur – die meisten „AKN“ sind vestibuläre Schwannome
Karajannis et al., 2012; Plotkin et al., 2012
Multiple Meningeome möglich Intraventrikuläre Lage möglich Meningeome im jungen Alter –
an NF-2 denken Auch erhöhte Gliom-Inzidenz
NF-2 neuroradiologisch Meningeome
Goutagny et al., 2012
Gesamte Neuroachse Intra- oder paraspinal Spinale Schwannome,
Meningeome und Ependymome
Cave: Myelopathie, Syringohydromyelie
Spinale Tumoren mit höherer Zahl intrakranieller Meningeome, Schwannome, Frameshift Mutationen assoziiert
NF-2 neuroradiologisch Spinale Tumoren
Aboukais et al., 2013
Vestibularis-Schwannome, andere Schwannome, Meningeome
NF-2 – typische Befunde
31-jähriger Patient mit Schwindel
Neuro-fibromatose
Typ 1
Neuro-fibromatose
Typ 2 Tuberöse Sklerose
Sturge-Weber
Syndrom
Von Hippel-Lindau
Syndrom Von Hippel-
Lindau Syndrom
60% der Hämangioblastome im Kleinhirn gelegen
Oft Hydrozephalus Kann Erythropoietin
produzieren Oft zystisch mit
wandständigem Knötchen Aber: 1/3 solide
VHL neuroradiologisch zerebelläre Hämangioblastome
Maher et al., 2012
Gesamte Neuroachse! 30% der Hämangioblastome
sind spinal Kontrastmimttelgabe erhöht
Sensitivität Syringohydromyelie kann
indirektes Zeichen sein
VHL neuroradiologisch spinale Hämangioblastome
Beitner et al., 2011
ELST – endolymphatic sac tumour
Posteromediale Fläche des Felsenbeins
Können in das Labyrinth einwachsen
Symptome: Schwindel, Tinnitus, sensorineurale Taubheit
Können nach der Resektion rezidivieren
VHL – Saccus endolymphaticus Tumoren
Kim et al., 2013
Bastier et al., 2013
Zerebelläre und spinale Hämangioblastome– Zyste mit enhancendem
Knoten oder solide; Saccus endolymphaticus Tumore
VHL – Typische Befunde
17-jährige Patientin mit Epilepsie
Neuro-fibromatose
Typ 1
Neuro-fibromatose
Typ 2 Tuberöse Sklerose
Sturge-Weber
Syndrom
Von Hippel-Lindau
Syndrom Sturge-Weber
Syndrom
1922: Beschreibung von Trambahnschienen-Verkalkungen im Röntgen
Oft Pneumatosinus dilatans Sinus frontalis
Sturge-Weber neruoradiologisch Röntgen
Frühe Schwellung und „beschleunigte“ Myelinisierung
Veränderungen der regionalen Perfusion und des Stoff- wechsels der grauen Substanz
Später fokale Atrophie Verkalkungen Hypertrophie des Plexus choroideus Verstärktes leptomeningeales
Enhancement
Sturge-Weber neuroradiologisch MRT / CT
Alkonyi et al., 2012
Verkalkungen, Atrophie, leptomeningeales Enhancement, Hypertrophie
des Plexus choroideus
Sturge-Weber Syndrom Typische Befunde
Danke für Ihre
Aufmerksamkeit!