mini|Metastase am rechten (links im Bild) Okzipitalpol mit umgebendem Ödem. Das Hinterhorn des Seitenventrikels wird komprimiert, die Mittellinie ist bereits leicht verschoben.MRT mit T2-Flair-Wichtung, die zugehörige PET-Untersuchung ist weiter unten abgebildet.
Als Hirnmetastase wird eine Absiedlung von Krebszellen (Metastasierung) in das Hirngewebe bezeichnet, die von bösartigen Tumoren außerhalb des Gehirns ausgeht. Synonym sind die Begriffe Hirnfilia (von lateinisch filia „Tochter“) oder zerebrale Metastase (lateinisch cerebralis „zum Gehirn gehörig“).
Häufige Ausgangstumoren sind Lungenkrebs, Brustkrebs, Nierenzellkarzinom und bösartiges Melanom.Uwe Schlegel, Michael Weller, Manfred Westphal: Neuroonkologie. Thieme, Stuttgart 2003, ISBN 978-3-13-109062-1 Hirnmetastasen sind die häufigsten Tumoren der im Bereich des GehirnsHirnmetastasen: Abwanderung von Krebszellen ins Zentralnervensystem, Krebsinformationsdienst des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), Heidelberg. Vom 5. März 2007. Zuletzt abgerufen am 4. September 2014. auftretenden bösartigen Tumoren und können sich unter anderem durch Kopfschmerzen, neurologische Ausfallerscheinungen, Krampfanfälle und Wesensänderungen bemerkbar machen. Behandlung und Heilungsaussichten sind von vielen Faktoren abhängig, Hirnmetastasen sind jedoch meist ein prognostisch ungünstiger Umstand.
Systematik Eine solitäre Hirnmetastase liegt vor, wenn neben dem Ausgangstumor (Primärtumor) eine einzelne Hirnmetastase besteht und keine weiteren Metastasen außerhalb des zentralen Nervensystems vorliegen. Bei einer singulären Hirnmetastase hingegen können neben einer einzelnen Hirnmetastase weitere Metastasen außerhalb des zentralen Nervensystems vorliegen. Insgesamt häufiger sind multiple, also mehrfache, Hirnmetastasen. Von den hier behandelten soliden Hirnmetastasen abzugrenzen ist die Aussaat von Tumorzellen in die Flüssigkeitsräume des zentralen Nervensystems bei der Meningeosis neoplastica sowie die seltene diffuse Infiltration des Hirngewebes durch Tumorzellen eines nicht-hirneigenen Tumors (Karzinose).
Häufigkeit Verlässliche epidemiologische Daten über die Häufigkeit von Hirnmetastasen im deutschsprachigen Raum liegen nicht vor. Für die Vereinigten Staaten wurde die jährliche Inzidenz auf etwa 8,3 pro 100.000 Einwohnern geschätzt. Dort machen Hirnmetastasen etwa die Hälfte aller klinisch diagnostizierten Hirntumoren aus.Walker et al.: Epidemiology of brain tumors: the national survey of intracranial neoplasms. In: Neurology. Band 35, Nummer 2, Februar 1985, S. 219–226, . PMID 3969210. Die Zahl der zu Lebzeiten unerkannt bleibenden Hirnmetastasen ist jedoch vermutlich höher: In einer Untersuchung aus den 1960er Jahren konnten Hirnmetastasen autoptisch bei etwa 1,6 % aller Verstorbenen und etwa 8 % aller Verstorbenen mit bösartigen Tumoren, die außerhalb des zentralen Nervensystems lagen, nachgewiesen werden.Jänisch et al.: Über die Häufigkeit und Herkunft von Metastasen im Zentralnervensystem. In: Deutsche Zeitschrift für Nervenheilkunde. Band 189, Nummer 1, Juni 1966, S. 79–86, . PMID 5982815.
Herkunft Die häufigsten Primärtumoren bei Hirnmetastasen sind Lungenkrebs (54–72 %), Brustkrebs (20–34 %), malignes Melanom und Nierenzellkarzinom. Grundsätzlich kann jedoch jeder bösartige Tumor in das Gehirn metastasieren. Bei Kindern überwiegen Absiedlungen von Rhabdomyosarkomen und Keimzelltumoren.Paulus: Hirnmetastasen. In: Neuropathologie, herausgegeben von Pfeiffer, Schröder und Paulus. Springer Verlag. 2. Auflage. Berlin 2002, ISBN 3-540-41333-2 Hirnmetastasen treten bei etwa 20 % aller Patienten mit Lungenkrebs, 7 % aller Patienten mit malignem Melanom, 7 % aller Patienten mit Nierenzellkarzinom, 5 % aller Patienten mit Brustkrebs und 2 % aller Patienten mit Darmkrebs auf.Barnholtz-Sloan et al.: Incidence proportions of brain metastases in patients diagnosed (1973 to 2001) in the Metropolitan Detroit Cancer Surveillance System. In: Journal of Clinical Oncology. Band 22, Nummer 14, Juli 2004, S. 2865–2872, . doi:10.1200/JCO.2004.12.149. PMID 15254054.
Lokalisation Hirnmetastasen sind meist im Bereich des Großhirns gelegen, können jedoch auch in Kleinhirn und Hirnstamm auftreten. Überwiegend erreichen die Tumorzellen das Gehirn mit dem Blutstrom (hämatogene Metastasierung). Die Extravasation, also das Verlassen der Gefäße, geschieht auf der arteriolären oder kapillären Ebene, weswegen die Tumoransiedlung vorzugsweise an der Grenze zwischen Hirnrinde und Marklager erfolgt. Ein Sonderfall ist die Metastasierung bösartiger Tumoren in vorbestehende gutartige Hirntumoren.Jarrell et al.: Metastases to hemangioblastomas in von Hippel-Lindau disease. In: Journal of Neurosurgery. Band 105, Nummer 2, August 2006, S. 256–263, . doi:10.3171/jns.2006.105.2.256. PMID 17219831.
Symptome Hirnmetastasen können sich bemerkbar machen, bevor der Primärtumor klinisch auffällig wird. So ist bei etwa einem Drittel der Patienten zum Zeitpunkt der Diagnosestellung kein Tumorleiden bekannt. In Einzelfällen bleibt der Primärtumor trotz intensiver Suche verborgen (Cancer of Unknown Primary). Andererseits können Hirnmetastasen auch noch Jahre nach dem Auftreten und der Behandlung eines Krebsleidens zeitlich versetzt (metachron) auftreten.
Insgesamt entsprechen die Symptome von Hirnmetastasen denen von bösartigen hirneigenen Tumoren wie dem Glioblastom. Da die meisten Hirnmetastasen rasch wachsen und sich eine Gewebsschwellung der Umgebung (perifokales Ödem) entwickelt, beträgt die Lebenserwartung unbehandelt nur einige Wochen bis wenige Monate.
Ein häufiges aber unspezifisches Symptom sind Kopfschmerzen. Ursache hierfür ist die raumfordernde Wirkung von Metastase und Ödem, die zu einer Dehnung der schmerzempfindlichen Hirnhäute führen kann.
Weitere neurologische Symptome treten in Abhängigkeit von der Lokalisation auf: befindet sich die Hirnmetastase im Bereich des Großhirns, können epileptische Anfälle, Paresen, Sensibilitätsstörungen, Gesichtsfeldausfälle oder Sprachstörungen auftreten. Persönlichkeits- und Stimmungsänderungen (zum Beispiel beim Frontalhirnsyndrom) sind nicht selten auch für die Umstehenden erkennbar. Manchmal kommt es zur Ausbildung eines akuten organischen Psychosyndroms mit paranoiden oder aggressiven Zügen im Sinne eines Delirs. Bei einer Lokalisation im Bereich von Kleinhirn oder Hirnstamm können Schwindel, Ataxie oder Hirnstammsyndrome auftreten.
Durch Zunahme des Hirndrucks kann es zu Apathie, Müdigkeit und Bewusstseinstrübungen kommen. Unstillbares Erbrechen oder Koma sind Spätzeichen mit schlechter Prognose.
Diagnostik Klinische Untersuchung Bei neurologischen Symptomen oder Beschwerden, die angesichts einer bekannten Krebserkrankung an das mögliche Vorliegen von Hirnmetastasen denken lassen, kommt der gezielten neurologischen Untersuchung eine wichtige Rolle zu. Gesucht wird unter anderem nach Hirndruckzeichen (Stauungspapille), Hirnnervenausfällen und zentralen Lähmungen, die sich durch gesteigerten Muskeltonus und betonte Eigenreflexe, manchmal auch durch Pyramidenbahnzeichen bemerkbar machen. Psychische Veränderungen, Verlangsamung oder Störungen des Erlebens fallen oft schon im Anamnesegespräch auf.
Bildgebung Kernstück der Diagnostik sind bildgebende Verfahren, wobei die Kernspintomographie (MRT) der Computertomographie (CT) überlegen ist.
mini|Multiple Metastasen eines Mammakarzinoms in der Computertomographie, links in der Nativaufnahme ist vor allem das Ödem zu erkennen, rechts stellen sich die Metastasen selbst nach Kontrastmittelgabe deutlich dar. Computertomographie Die Computertomographie spielt als schnell durchführbares und breit verfügbares Verfahren vor allem eine Rolle in der Notfallmedizin. Größere Metastasen grenzen sich als hypodense oder selten (Malignes Melanom, Chorionkarzinom) hyperdense Struktur gegen das normale Hirnparenchym ab. Da Metastasen aber auch isodens sein können, ist womöglich nur die raumfordernde Wirkung als Massenverschiebung oder die hypodense Formation des Perifokalödems abgrenzbar. Zentrale Einblutungen, wie sie insbesondere bei Metastasen von malignen Melanomen oder Nierenzellkarzinomen vorkommen, sind in der CT gut nachweisbar. In Abhängigkeit von der gewählten Schichtdicke liegt die Nachweisgrenze bei etwa einem Zentimeter, so dass kleinere Metastasen der nativen Computertomographie entgehen können. Da die Computertomographie einen relativ geringen Weichteilkontrast aufweist, ist die Gabe von Kontrastmittel entscheidend: aufgrund der Störung der Blut-Hirn-Schranke im Bereich der Metastase kommt es zur Anreicherung von Kontrastmittel (Enhancement), das bei Vorliegen einer zentralen Nekrose häufig ring- oder girlandenförmig erscheint.
Kernspintomographie Die Kernspintomographie weist bei besserer Weichteildifferenzierung, insbesondere nach Gabe von Gadolinium als Kontrastmittel, eine deutlich höhere Sensitivität auf und ist somit geeigneter für die Suche nach Hirnmetastasen. So ist im Vergleich zur CT-Untersuchung die Rate der Patienten mit im MRT nachgewiesenen Hirnmetastasen mehr als doppelt so hoch.Seute et al.: Detection of brain metastases from small cell lung cancer: consequences of changing imaging techniques (CT versus MRI). In: Cancer. Band 112, Nummer 8, April 2008, S. 1827–1834, . doi:10.1002/cncr.23361. PMID 18311784. Das gilt besonders für sehr kleine Befunde und Metastasen im Bereich der hinteren Schädelgrube. Die Kernspintomographie kann zur Abgrenzung gegen Hirnabszesse oder andere möglicherweise ähnlich imponierende Läsionen um eine Kernspinresonanzspektroskopie ergänzt werden.Poptani et al.: Characterization of intracranial mass lesions with in vivo proton MR spectroscopy. In: AJNR. American journal of neuroradiology. Band 16, Nummer 8, September 1995, S. 1593–1603, . PMID 7502961.
mini|Positronen-Emissions-Tomographie (18F-FDG) mit Hirnmetastase (vermehrte Glucose-Aufnahme) und begleitendem Hirnödem (verminderte Glucose-Aufnahme im Bereich der benachbarten Großhirnrinde). Positronen-Emissions-Tomographie Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) als funktionelles bildgebendes Verfahren (sie gibt, vereinfacht gesprochen, die Stoffwechselaktivität bildlich wieder) erlaubt die Beantwortung spezieller Fragen. Eine solche wäre zum Beispiel die Unterscheidung eines lokalen Rezidivs von einer Strahlennekrose unter der Behandlung, wenn diese Differenzierung nicht aus der Kernspintomographie allein abgeleitet werden kann.Chen: Clinical applications of PET in brain tumors. In: Journal of nuclear medicine : official publication, Society of Nuclear Medicine. Band 48, Nummer 9, September 2007, S. 1468–1481, . doi:10.2967/jnumed.106.037689. PMID 17704239.
Angiographie Die Angiographie spielt heute bei der Metastasendiagnostik nur noch eine untergeordnete Rolle,Kretzschmar et al.: Der Wert der Computer-Tomographie und Angiographie für die Diagnose supratentorieller Hirntumoren. In: Neuroradiology. Band 16, 1978, S. 487–490, . PMID 745745. kann aber im Einzelfall zur Operationsplanung sinnvoll sein.
Liquordiagnostik Bei an der Hirnoberfläche gelegenen Metastasen kann es zu einer Aussaat von Tumorzellen in die Flüssigkeitsräume des zentralen Nervensystems kommen, was als Meningeosis neoplastica bezeichnet wird. Im durch Lumbalpunktion gewonnenen Nervenwasser (Liquor cerebrospinalis) können dann Tumorzellen nachgewiesen werden, deren Zytologie und immunhistochemisches Expressionsprofil häufig Rückschlüsse auf den Primärtumor zulassen. mini|Nachweis von Tumorzellen eines Bronchialkarzinoms im Liquorzellsediment (Meningeosis carcinomatosa). Im Hintergrund zahlreiche rote Blutkörperchen bei artifizieller Blutbeimengung.
Diagnostik bei unbekanntem Primärtumor