Keskustelu
Magneettiresonanssikuvauksella (MRI) on ollut merkittävä vaikutus synnynnäisten aivojen epämuodostumien tutkimiseen ja ymmärtämiseen. Vaikka ruumiinavaus ja patologinen analyysi paljastavat paljon vakavista aivojen epämuodostumista, magneettikuvaus mahdollistaa tällaisten epämuodostumien koko kirjon tutkimisen lievistä vaikeisiin.1 Lisäksi magneettikuvaus mahdollistaa useiden leikkausten tekemisen useissa eri tasoissa useissa eri tilanteissa, mikä antaa paremman käsityksen näiden sairauksien ajallisesta kehityksestä.1 Koska useimmat aivorakenteet kehittyvät suurin piirtein samaan aikaan sikiöaikana, on tavallista, että useat poikkeavuudet nähdään yhdistelmänä.2 Näin ollen yksi tapaus, jossa on useita poikkeavuuksia, voi kuulua moniin aivojen epämuodostumien luokkiin.
Holoprosenkefalia on harvinainen aivojen epämuodostuma (etuaivojen dysgeneesi), jossa aivopuoliskot eivät erotu toisistaan, koska tyvitumakkeen etuaivojen ja kasvojen keskiosan induktio on epäonnistunut3,4 . Holoprosenkefalia on perinteisesti luokiteltu vakavuuden mukaan lobaariseen, semilobaariseen ja alobaariseen tyyppiin, joista alobaarinen tyyppi on vakavin. Holoprosenkefalian kuvantamismerkkejä ovat talamien erkaantumattomuus ja sitä seuraava kolmannen kammion muodostumattomuus, falxin ja corpus callosumin puuttuminen sekä tyvitumakkeiden sulautuminen, ja niiden vaikeusaste ja silmiinpistävyys riippuvat taudin vaikeusasteesta. Potilailla, joilla on tämä poikkeavuus, ei ole erityisiä kliinisiä oireita; äidin diabetes on kuitenkin tunnettu riskitekijä. Tässä tutkimuksessa tunnistettiin vain yksi potilas, jolla oli semilobaarinen holoprosenkefalia, johon liittyi frontaalinen meningokele ja harmaan aineen heterotopia. Yhdistyminen meningokeleen on harvinaista. Syy holoprosenkefaliatapausten vähäiseen määrään on luultavasti se, että useimmat näistä potilaista diagnosoidaan tietokonetomografialla ja shuntataan ilman magneettikuvausta. Holoprosenkefalian keskimmäinen interhemisfäärinen muunnos (MIH), jota joskus kutsutaan syntelenkefaliaksi, tunnistettiin tässä tutkimuksessa kahdella potilaalla. MIH kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 19933 , ja sitä pidetään hyvin harvinaisena poikkeavuutena, jolle on ominaista aivopuoliskojen epänormaali keskiviivayhteys parietaali- ja posteriorisilla otsalohkoalueilla, ja aivopuoliskojen välinen erottelu tyvitumakkeellisissa etuaivoissa, takaraivo- ja etummaisissa otsalohkoissa4 . Tämäntyyppisessä anomaliassa on epätavallinen callosal dysgenesis, joka ilmenee puuttuvana runkona ja säilyneinä genuna ja spleniumina.5
Kallonsisäiset lipoomat johtuvat meninx primitivan epänormaalista erilaistumisesta rasvaksi. Ne sijaitsevat subaraknoidaalisessa tilassa, ja yleisin sijaintipaikka on interhemispheric fissure (kuva 1).2 Kaksi tässä tutkimuksessa tunnistettua potilasta, joilla oli intrakraniaalinen lipooma, olivat sisaruksia, joilla oli monimutkaisia kasvojen anomalioita frontonasaalisen dysplasian muodossa, minkä vuoksi heille tehtiin useita leukakirurgisia leikkauksia. Kummallakin näistä kahdesta potilaasta oli kaksi erillistä perikallosaalista lipoomaa identtisissä paikoissa, mikä on ensimmäinen kirjallisuudessa raportoitu tapaus.6 Toisella tämän sarjan potilaalla, jolla oli perikallosaalinen lipooma, oli Pain oireyhtymän täydellinen kliininen kuva, joka on myös raportoitu viidentenä tapauksena maailmankirjallisuudessa.7 Kallonsisäisen lipooman lisäksi Pai-oireyhtymää sairastavilla potilailla on myös ylähuulen mediaanihalkeama ja ihopolyppeja.
14-vuotiaan pojan, jolla oli refraktaarisia kohtauksia, aivojen sagittaalinen T1WI-kuvaus, jossa osoitetaan suuri interhemisfäärinen lipooma, joka on tyypiltään putkimainen, ja johon liittyy melkein täydellinen corpus callosum -ageesi. Ainoastaan aivokurkiaisen genu ja osa aivokurkiaisen eturungosta näkyvät (nuoli). Lipooman läpi kulkevat tyypilliset verisuonirakenteet (avoin nuoli) viittaavat sen alkuperään subaraknoidaalitilasta.
Joubertin oireyhtymä on ei-progressiivinen familiaalinen autosomaalinen resessiivinen sairaus, jolle on ominaista epänormaali hengityskuvio, silmien epänormaali liikehdintä, ataksia ja kehityksen viivästyminen. Potilailla on aivorungon ja vermian epämuodostumia. Autosomaalisen resessiivisen periytymisen vuoksi Joubertin oireyhtymä on yleisempi sukusiitoksissa.8 Tämän tutkimuksen kolmesta potilaasta kaksi oli sisaruksia. Tämän oireyhtymän kliininen diagnoosi voi toisinaan olla vaikea, koska sillä on yhteisiä piirteitä useiden muiden sairauksien kanssa.9 Radiologinen diagnoosi edellyttää korkeaa epäilysastetta ja tarkkuutta posterior fossa -rakenteiden arvioinnissa. Tämän tutkimuksen kolmen Joubertin oireyhtymää sairastavan potilaan kliiniset ja radiologiset oireet olivat samankaltaisia kuin aiemmin Saudi-Arabiasta raportoiduissa tapauksissa.10,11 Joubertin oireyhtymän tunnusmerkki kuvantamistutkimuksissa on molaarihampaan merkki, joka on seurausta kolmen epämuodostuman yhdistelmästä: 1) epänormaalin syvä ja leveä interpeduncular cistern, 2) paksuuntuneet ja horisontaalisesti ylempänä olevat pikkuaivopunokset, 3) ja vermisin hypoplasia.12 Merkin silmiinpistävyys neurokuvantamisessa riippuu näiden kolmen poikkeavuuden vakavuudesta. Eräässä 45 potilaan ryhmässä molaarihammasmerkki esiintyi 82 %:ssa tapauksista, ja se oli ainoa kallonsisäinen poikkeavuus 66 %:ssa tapauksista.12 Molaarihammasmerkki esiintyi kaikilla kolmella potilaalla tässä tutkimuksessa.
Takimmainen puolisko ja splenium puuttuvat yleensä osittaisen corpus callosumin ageneesin tapauksissa, koska corpus callosum ei muodostu samanaikaisesti. Alkuperäiset corpus callosumin aksonit ylittävät keskilinjan pisteessä, joka sijaitsee anteriorisen kommissuuren ja mamillaarikappaleiden yhdistävällä linjalla, minkä jälkeen aksonit tämän pisteen etu- ja takapuolella ylittävät toisensa.13 Epätyypilliset corpus callosumin ageneesin tapaukset, jotka eivät noudata tätä järjestystä, liittyvät tavallisesti holoprosenkefaliaan (ks. keskustelu myöhemmin). Corpus callosumin poikkeavuudet liittyvät usein muihin aivojen epämuodostumiin14 ; tässä tutkimuksessa yleisimpiä olivat hermosolujen migraation poikkeavuudet (lissensefalia, 23 % ja heterotopia, 14 %) ja kortikaalisen organisaation häiriöt (polymikrogyria, 14 %) (taulukko 4, kuva 2). Corpus callosumin ageneesi, johon liittyy interhemisfäärinen kysta, joka esiintyy yleisimmin pojilla2 , todettiin tässä sarjassa vain yhdellä potilaalla. Kyseinen potilas oli 6-vuotias poika, ja hänellä oli molempiin ohimolohkoihin vaikuttava osittainen lissenkefalia. Vaikka aivokurkiaisen dysgeneesi saattaa olla satunnainen löydös kuvantamisessa, kaikilla tutkimusryhmän potilailla, joilla oli tämä poikkeavuus, oli neurologisia oireita. Oireettomat corpus callosumin poikkeavuudet ovat yleisempiä aikuispotilailla.
Kehitysviiveisen 5-vuotiaan pojan aivojen aksiaalinen T2WI-kuvaus, jossa näkyy corpus callosumin puuttuminen, jolloin kolmannella kammiolla on ylempi jatke (asteriski) ja se jatkuu interhemisfäärisen halkeaman kanssa, ja jossa näkyy rinnakkainen suuntautuneisuus lateraalikammioiden välillä. Periventrikulaarisella alueella nähdään nodulaarista harmaan aineen heterotopiaa (nuolet). Oikealla occipitoparietaalisella alueella näkyy paksu aivokuori ja sulcin puuttuminen, mikä viittaa kortikaaliseen dysplasiaan (avoin nuoli).
Neurokutaaniset oireyhtymät ovat luultavasti aliedustettuina tässä tutkimuksessa kahdesta syystä: ensinnäkin jotkin näistä oireyhtymistä ilmaantuvat yli 15 vuoden iässä; esimerkkeinä mainittakoon neurofibromatoosi ja tuberoottinen skleroosi, ja ne jätettiin pois tästä tutkimuksesta. Toiseksi muut neurokutaaniset oireyhtymät voidaan diagnosoida ainoastaan tietokonetomografialla, esimerkiksi Sturge-Weberin oireyhtymä (kuva 3) ja tuberoosiskleroosi, ja ne jätettiin tämän tutkimuksen ulkopuolelle, jos näitä sairauksia sairastaville potilaille ei ole tehty magneettikuvausta. Neurofibromatoosi tyyppi 1 (NF1) on autosomaalisesti dominoiva sairaus, jonka kuvasi alun perin von Ricklinghausen vuonna 1882. Tämän taudin geenivirhe sijaitsee kromosomin 17 pitkässä haarassa.2 Näköhermoradan gliooma on yleisin kasvain, joka komplisoi tätä tautia, ja sen esiintyvyys on jopa 15 prosenttia, mutta noin puolet niistä on oireettomia.14 Nämä glioomat ovat tavallisimmin matala-asteisia, ja ne voivat vaikuttaa molempiin näköhermoihin. Näillä potilailla havaitut kirkkaat T2-pesäkkeet valkeassa aineessa ovat tyypillistä myeliinin vakuolisoitumista, joka näkyy NF1-potilailla 2 vuoden iän jälkeen ja häviää 12 vuoden iän jälkeen.15 Näiden vaurioiden mieltymys pikkuaivoihin, aivorunkoon ja tyvitumakkeisiin vastaa kirjallisuudessa kuvattua jakaumaa.16 Tyypillistä on, että myeliinivakuolisaatioalueet eivät suurene; ei kuitenkaan ole epätavallista, että nämä leesiot kasvavat kooltaan ja lukumäärältään 2-12 vuoden iässä, eikä niitä pidä sekoittaa kasvaimiin.
10-kuukauden ikäinen poika, jolla oli vartalon ja kasvojen nevus ja kouristuksia. Aivojen tehostettu aksiaalinen T1WI, jossa näkyy molempien aivopuoliskojen huomattava atrofia ja gyriforminen tehostuma koko oikeassa aivopuoliskossa. Huomaa ipsilateraalisen plexus choriodin laajentuma (nuoli), joka tyypillisesti nähdään Sturge-Weberin oireyhtymässä.
Kahdeksannella sikiöviikolla neuronit alkavat vaeltaa itiövyöhykkeestä aivokuorelle. Useilla etiologisilla tekijöillä on merkitystä neuronien migraation keskeytymisessä, mikä johtaa vaihtelevan asteisiin migraatiopoikkeavuuksiin, jotka johtuvat neuronien pysähtymisestä lyhyelle etäisyydelle aivokuoren normaalista sijainnista. Tyypin 1 (klassisessa) lissensefaliassa (kuva 4) aivojen pinta on täysin sileä (agyria) tai siinä on leveät, litteät gyrit, jotka on erotettu muutamalla matalalla sulcilla (pachygyria).1 Lisäksi kuvantamistutkimuksissa näkyy paksu aivokuori ja matalat, pystysuoraan suuntautuneet sylvian fissuurat (opercularisaation puuttuminen), jotka antavat aivoille kahdeksanluvun muodon.17 Klassisen lissensefaliakohtauksen aiheuttajaksi on osoitettu useampi kuin yksi geenivirhe. Joissakin klassisen lissenkefaliatyypeissä sairastuneiden potilaiden äideillä ja sisaruksilla on toisenlainen migraatiovika (kaistaheterotopia tai kaksinkertainen aivokuori).18 Toisaalta aiemmin tyypiksi 2 kutsuttua lissenkefaliaa ei enää pidetä lissenkefaliaksi, vaan aivojen epämuodostumaksi, joka on osa mukulakivikompleksia, joka nähdään usein lihasdystrofian yhteydessä.1 Tässä tutkimussarjassa löydettiin vain yksi potilas, jolla oli tämäntyyppinen aivojen epämuodostuma. Harmaan aineen heterotopia tarkoittaa normaaleja hermosoluja epänormaalissa paikassa. Potilailla, joilla on heterotopia, esiintyy lähes aina epilepsiaa, jonka vaikeusaste ja ennuste riippuvat heterotopian vaikeusasteesta.17 Heterotooppinen harmaa aine voi sijaita subependymaalisesti, subkortikaalisesti tai kammioiden ja aivokuoren välissä. Heterotooppisilla saarekkeilla voi olla nodulaarinen tai kaistamainen konfiguraatio, ja niiden signaalin voimakkuus magneettikuvauksessa noudattaa aivokuoren signaalin voimakkuutta kaikissa pulssisekvensseissä.19 Näitä leesioita ei ympäröi turvotus, eivätkä ne voimistu.
Koronaalinen T2WI-kuva 1-vuotiaan tytön, jolla oli kouristuskohtauksia, aivoilta, jossa näkyvät klassiset löydökset täydellisessä lissensefaliassa. Aivokuori on huomattavan paksu ja siitä puuttuu gyri (sileä pinta), harmaan ja valkoisen aineen rajapinta on sileä, ja sylvian fissuurat ovat alikehittyneet. Tämä ulkonäkö on hyvin samankaltainen kuin kypsymättömät sikiön aivot.
Tässä tutkimuksessa havaituista hermostoputken sulkeutumishäiriöistä mainittakoon meningoenkefalokselit, Chiarin epämuodostumat ja dermoidit. Kefalokelat ovat kallonsisäisten rakenteiden ekstrakraniaalisia jatkeita kallovian kautta. Klassisesti kallonsisäiset rakenteet pysyvät yhteydessä kallovian kautta kallonsisäisiin rakenteisiin, mutta harvinaisissa tapauksissa tämä yhteys voi kadota, ja tällöin kefalokeleestä käytetään nimitystä sekventoitunut kefalokele tai meningokele.20 Kefalokelit voivat olla yksittäisiä poikkeavuuksia, ne voivat liittyä muihin poikkeavuuksiin tai olla osa oireyhtymää.17 Holoprosenkefalia ja kefalokeleen yhdistelmä, joka on todettu yhdellä potilaalla tässä sarjassa, on erittäin harvinainen yhdistelmä.21 Chiari I:n epämuodostuman tunnusmerkki on foramen magnumin alapuolella oleva pikkuaivojen tonsillaarinen tyrä. Tämä epämuodostuma johtaa vesipäähän ja joskus syringomyeliaan, mutta siihen ei yleensä liity muita aivojen epämuodostumia. Chiari II -malformaatioon sen sijaan liittyy lähes aina lannerangan myelomeningokele ja usein myös aivojen epämuodostumia. Tässä tutkimuksessa Chiari II:een yleisimmin liittyvät aivojen epämuodostumat olivat polymikrogyria ja corpus callosumin dysgeneesi. Chiari II:n tunnusmerkki on pieni takakuoppa, joka johtuu matalasta tentoriumin asettumisesta, mikä johtaa pikkuaivojen herniaatioon ylempänä tentoriumin yläpuolella ja alempana foramen magnumin alapuolella. Takakuopassa tapahtuu useita muita muutoksia, jotka ovat seurausta tästä pikkuaivojen tyrästä, kuten pikkuaivojen ryömiminen aivorungon ympärille, medulla oblongatan siirtyminen alaspäin, neljännen kammion pidentyminen ja kallonpohjan koveruus. Chiari III:n epämuodostuma on erittäin harvinainen sairaus2 , ja tässä tutkimuksessa havaittiin vain yksi tapaus. Tässä epämuodostumassa esiintyy tavanomaisten Chiari II -muutosten lisäksi pikkuaivojen ja joskus myös aivorungon takimmainen tyrä, joka johtuu selkärankahalkiosta C1- tai C2-tasolla. Dermoidi johtuu neuroektodermin ja ihon ektodermin epäasianmukaisesta erkaantumisesta kolmannen tai neljännen raskausviikon aikana (ektoderminen heterotopia). Dermoidiin voi liittyä dermaalisia sinus- ja kallovikoja, joita havaittiin kaikilla neljällä potilaalla tässä tutkimuksessa. Näissä tapauksissa potilaalla voi esiintyä aivokalvontulehdusta.
Kun neuronit saavuttavat aivokuoren alueen, mutta eivät kehity normaaleiksi gyroiksi, tilasta käytetään nimitystä kortikaalisen organisaation häiriö, johon kuuluvat polymikrogyria, skitsencefalia ja fokaalinen kortikaalinen dysplasia. Kortikaalisen organisaation häiriöt voivat olla fokaalisia tai diffuuseja. Normaali gyralinmuodostus puuttuu ja aivokuori on paksu. Synnynnäinen bilateraalinen perisylvian oireyhtymä on perinnöllinen sairaus, jolle on ominaista polymikrogyria, joka kattaa aivokuoren vaihtelevassa laajuudessa sylvian fissuurien ympärillä.22 Polymikrogyrian kuvantaminen edellyttää MR-pulssisekvenssien huolellista valintaa, jotta voidaan riittävästi tunnistaa gyriaalinen poikkeavuus, joka jää usein huomaamatta tavallisilla pulssisekvensseillä. Kolmiulotteinen SPGR-sekvenssi on osoittanut roolinsa tällaisten tilojen kuvantamisessa.
Johtopäätöksenä voidaan todeta, että tässä tutkimuksessa on osoitettu hermostoputken sulkeutumisvikojen, kortikaalisten migraatiopoikkeavuuksien ja corpus callosum -poikkeavuuksien vallitsevuus, ja tulokset ovat samankaltaisia kuin mitä muualla maailmassa on havaittu. Vaikka useimmat synnynnäiset aivojen epämuodostumat noudattivat tavanomaista ja yleisesti kuvattua mallia ja ulkonäköä, jotkin eivät noudattaneet sitä. Löytyi epätavallisia kuvioita ja yhteyksiä, jotka edellyttivät jatkokuvantamista, neurologista arviointia sekä geneettistä tutkimusta ja neuvontaa.