Zerebrale Entwicklungsstörungen - akademie-muenchen.de · •germinale Matrixzone produziert Neuroblasten •und Gliazellen . Migration • Neuroblast verlässt die Oberfläche des

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)


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


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


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


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


entwicklung




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


entwicklung




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


entwicklung




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


Hypoplasie des Vermis mit Rotation:

- zystische Erweiterung des vierten Ventrikel

- Hypoplasie des nach kranial rotierten Vermis.


Blake Pouch Zyste: - Kaudalöffnung des vierten

Ventrikels - hintere Schädelgrube nicht

wesentlich erweitert. .


Megacisterna magna: - Erweiterung der Cisterna

magna - Erweiterung der hinteren

Schädelgrube - regelrecht konfigurierter

vierten Ventrikel

Kann mit anderen Fehlbildungen einhergehen, z.B. Balkenagenesie


Chiari I Malformation

nur Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen, nicht des Vermis

Chiari II Malformation

Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis


Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis „Medullary Kinking“


Kaudalverlagerung der Kleinhirntonsillen und des Vermis „Medullary Kinking“ „Tectal Beaking“


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!!


entwicklung




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


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


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


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


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


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!

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