Infratentorielle Hirntumoren bei Kindern

Beim PCA (Abb. 4), einem WHO-1-Tumor, handelt es sich um den zweithäufigsten kindlichen Hirntumor der hinteren Schädelgrube. Im Fall einer vollständigen Resektion hat das PCA eine exzellente Prognose. Es entsteht durch Änderungen im MAPK-Pathway und zeigt oft BRAF-Fusionen oder BRAF-V600E-Punktmutationen. Patienten mit BRAF-Fusion zeigen ein etwas besseres Outcome [5]. Sie treten gehäuft bei Patienten mit Neurofibromatose 1 (NF1) auf, und dort am häufigsten im Verlauf der Sehbahn [2]. Meist entstehen pilozytische Astrozytome in den Kleinhirnhemisphären und sind lateral lokalisiert. Seltener gehen sie mittig vom Kleinhirnwurm aus. Bildgebend klassisch ist eine zystische Raumforderung mit einem randständigen, soliden Knoten (Abb. 4). Heterogen-multizystische oder mehr solide Formen mit zentral-zystischen Veränderungen sind seltener, ebenso auch hämorrhagische Varianten [10, 21]. Die zystische Komponente zeigt in der MRT häufig ein liquorisointenses Signal in T1w und T2w, während das FLAIR-Signal (Fluid-Attenuated Inversion Recovery) im zystischen Anteil je nach proteinreichem Inhalt variieren kann. Die soliden Anteile dieser Tumoren nehmen typischerweise sehr kräftig Kontrastmittel auf, zeigen aber keine Diffusionsrestriktion (Abb. 4; [13, 20]). Die Zystenwand kann ebenfalls Kontrastmittel aufnehmen.

Ependymome sind die dritthäufigsten infratentoriellen Hirntumoren bei Kindern. In der Regel handelt es sich um klassische WHO-Grad-2-Tumoren, es kann aber auch ein Grad 3 mit aggressiveren anaplastischen Merkmalen vorliegen. Typisch ist ihr plastisches Wachstum entlang vorgegebener Strukturen. Meist entstehen sie im oder in der Nähe des 4. Ventrikels und wachsen durch die Foramina Luschkae in die benachbarten Zisternen. Es existieren 2 Typen der Ependymome in der hinteren Schädelgrube, Gruppe A und B (Abb. 5; [17]).

Gruppe-A-Ependymome treten häufiger bei Kleinkindern auf und mehr lateral mit Ausdehnung nach präpontin, was eine vollständige Resektion erschwert. Gruppe-B-Ependymome treten bei älteren Kindern und jungen Erwachsenen auf, gehen meist vom 4. Ventrikel aus, sind eher mittig lokalisiert und haben eine insgesamt bessere Prognose [2, 31].

Bildgebend zeigen Ependymome häufig ein heterogenes hyperintenses Signal in T2w mit variabler Kontrastmittelaufnahme. Deutlich häufiger als Medulloblastome zeigen etwa 50 % der Fälle zystische Veränderungen oder Verkalkungen (Abb. 5e–h; [10]). Aufgrund ihres neuroplastischen Wachstums und der weichen Konsistenz ist die Ausdehnung über die Foramina Luschkae ein charakteristisches Merkmal (Abb. 5a–c). Ependymome können eine Diffusionsrestriktion zeigen, typischerweise aber weniger ausgeprägt als Medulloblastome [32].

Die Metastasierungsrate über den Liquorraum liegt für Ependymome WHO 3 höher als für Ependymome WHO 2, letztere liegen hinsichtlich Frequenz aber unterhalb der Metastasierungsrate von Medulloblastomen [32]. Die Abklärung der spinalen Achse gehört also auch hier zum präoperativen Standard und zur Nachsorge.

Diffuse Mittelliniengliome (DMG, vormals diffuse intrinsische Ponsgliome) mit Histon-H3K27-Alteration sind hochaggressive WHO-Grad-4-Tumoren und haben mit einem medianen Überleben von ca. 11 Monaten ab Diagnosestellung eine schlechte Prognose [9]. Das mittlere Alter bei Diagnosestellung liegt etwa bei 6 Jahren [15].

Die häufigsten klinischen Symptome sind Hirnnervenlähmungen, Pyramidenbahnzeichen und cerebelläre Symptome [9]. Aufgrund der sehr häufigen Hirnstammlokalisation fehlen chirurgische Optionen.

Bildgebend handelt es sich um diffuse, unscharf berandete, in T2W und FLAIR-Technik hyperintense raumfordernde Signalalterationen des Pons (Abb. 6), häufig anfänglich ohne Kontrastmittelaufnahme und im Verlauf – wenn auftretend – eher fleckig.

Nach Radiotherapie treten häufig nekrotische Veränderungen mit randständigem KM-Enhancement auf [1]. Diese Veränderungen mit KM-Rand-Enhancement und Diffusionsrestriktion initial bei Diagnosestellung gelten als schlechte prognostische Zeichen [15]. Lange Zeit wurden diffuse Mittelliniengliome des Hirnstamms bei charakteristischen bildgebenden Befunden ohne histologische Sicherung behandelt. Zwischenzeitlich werden häufiger Biopsien zur Untersuchung des molekularen Tumorprofils durchgeführt, um potenzielle Therapietargets zu evaluieren [6].

Bei den ATRT handelt es sich um seltene, hochaggressive WHO-Grad-4-Tumoren embryonalen Ursprungs. Die meisten dieser zellreichen Tumoren treten bei Kindern < 3 Jahren auf. Ihre Lokalisation in der hinteren Schädelgrube kann, ähnlich wie beim Medulloblastom, mittig oder „off-midline“ sein.

Die MRT-Charakteristika von ATRT überschneiden sich deutlich mit denen der Medulloblastome, daher ist das sehr junge Erkrankungsalter einer der Schlüssel zur Diagnose. ATRT sind häufig etwas inhomogener, bspw. zeigen sie häufiger intratumorale Einblutungen oder Verkalkungen als Medulloblastome. Oft liegt zum Diagnosezeitpunkt bereits eine Metastasierung über den Liquorraum vor [4, 11]. Eindeutige bildgebende Unterscheidungsmerkmale zwischen Medulloblastomen und ATRT existieren nicht.

Neben den 5 häufigsten, bereits beschriebenen pädiatrischen Hirntumoren in der hinteren Schädelgrube gibt es dort auch weitere Tumorarten, die seltener vorkommen. Hierzu zählen diffuse Astrozytome, High-grade-Astrozytome, Glioblastome und auch Metastasen.

Aufgrund der hohen Zellularität des Medulloblastoms spielt die Diffusionswichtung (DWI) eine große Rolle bei der bildgebenden Differenzialdiagnostik. So konnte in einem Kollektiv bspw. mittels Quantifizierung der scheinbaren Diffusion über sog. Apparent-diffusion-coefficient(ADC)-Parameterkarten ein Medulloblastom mit einer Sensitivität und Spezifität von 95,8 % und 81 % diagnostiziert werden [29].

Eine große Metaanalyse zur diagnostischen Effizienz und Accuracy der DWI bei der Differenzierung zwischen Medulloblastomen und anderen Tumorentitäten in der hinteren Schädelgrube zeigte sogar eine gepoolte Sensitivität/Spezifität von 0,95/0,94 und eine exzellente Accuracy [18].

Alves et al. entwickelten ein Flowchart zur Differenzialdiagnostik von kindlichen Hirntumoren in der hinteren Schädelgrube, das neben der Lokalisation die scheinbare Diffusion berücksichtigt [3]. In Abb. 7 ist dieses Flowchart in adaptierter Form dargestellt.

MR-Perfusionstechniken können die Tumorvaskularität als auch Hämodynamik evaluieren. Eine Perfusionsuntersuchung in der MRT kann entweder kontrastmittelgestützt oder kontrastmittelfrei erfolgen. Kontrastmittelgestützt unterscheidet man zwischen T2*w-basierter („dynamic susceptibility contrast“, DSC) und T1w-basierter („dynamic contrast enhanced“, DCE) MR-Perfusion. Kontrastmittelfreie Perfusionen basieren bspw. auf ASL („arterial spin labeling“).

Je nach Methode können unterschiedliche hämodynamische Parameter, wie z. B. relativer Blutfluss (rCBF), relatives Blutvolumen (rCBV), „time to peak“ (TTP), „mean transit time“ (MTT), vaskuläre Permeabilität oder der Transfer-Koeffizient (K-trans) berechnet werden. Alle diese Parameter können einen Einblick in die Tumorbiologie geben, wie bspw. den Malignitätsgrad. Sie können aber im Krankheitsverlauf auch bei der Differenzierung von Therapieansprechen, Rezidiv oder Therapiefolgen helfen [16].

Ein hohes für Leakage korrigiertes relatives zerebrales Blutvolumen („corrected rCBV“) korreliert häufig mit einem höheren Malignitätsgrad bei Hirntumoren, jedoch gibt es Tumorentitäten, die bezüglich ihres Blutvolumens höher- oder niedriggradige Tumoren imitieren können. Beispiele hierfür sind das Medulloblastom und das PCA. Während das Medulloblastom als aggressiver WHO-Grad-4-Tumor nicht zwingend ein hohes Blutvolumen zeigt, findet sich ein solches aber häufig beim niedriggradigen PCA [16]. Generell sollten MR-Perfusionsparameter daher nicht ohne die konventionellen MR-Charakteristika interpretiert werden.

Zusätzlich zur Information über Zellularität und Tumorvaskularität erlaubt die MR-Spektroskopie (MRS) Aussagen über die biochemische Zusammensetzung des untersuchten Gewebes. Mittels Proton-MR-Spektroskopie können viele verschiedene Metabolite abhängig von der verwendeten Echozeit („time of echo“, TE) bestimmt werden.

Die MRS kann in der primären Differenzialdiagnostik und auch bei Tumorverlaufskontrollen helfen, um Rezidive von therapieassoziierten Veränderungen abzugrenzen. Ein typisches Tumorspektrum zeigt eine Erhöhung von Cholin und eine Erniedrigung von NAA (Abb. 3g). Je höhergradiger ein Tumor ist, desto ausgeprägter sind in der Regel diese spektralen Veränderungen. Hochgradige maligne, zellreiche Tumoren mit schnellem Wachstum zeigen hohe Cholin-Level, eine starke NAA-Erniedrigung sowie Laktat-Peaks, wenn das Tumorwachstum die Neoangiogenese überholt und sich eine anaerobe Glykolyse einstellt. Lipid-Peaks lassen sich in nekrotischen oder auch zystischen Arealen nachweisen.

Allerdings sollte eine MR-Spektroskopie nie ohne die konventionellen MRT-Sequenzen beurteilt werden, da es durchaus Tumorentitäten gibt, die spektral High-grade-Tumoren imitieren können, wie z. B. das PCA [16].