第一军医大学学报1999年第19卷第3期

赖晃文王玉宝杨传红唐赓云赖日权张小鹏黄卓垣梁军潮

摘要:目的探讨伽玛刀（γ-刀）治疗颅内肿瘤的形态学变化及其与临床的关系。方法应用光镜、电镜观察16例γ-刀照射后颅内肿瘤手术切除标本的病理形态学变化，其中星形细胞瘤7例，少突胶质细胞瘤2例；脑膜瘤2例；颅咽管瘤1例；血管母细胞瘤1例；垂体腺瘤1例和转移性腺癌2例。结果γ-刀照射后肿瘤中心和肿瘤边缘的瘤细胞及血管均出现不同程度的凝固性坏死，恶性肿瘤呈急性坏死，良性肿瘤呈延迟性坏死；边缘部位残留的瘤细胞较中心部位多，肿瘤旁脑组织中神经元、胶质细胞及血管均出现不同程度的损伤，但主要以胶质细胞损伤为显著。结论残留的瘤细胞是肿瘤复发的形态学依据，γ-刀对肿瘤旁脑组织的损伤与脑水肿的产生有密切关系。提示临床应注意选择适当的照射剂量及肿瘤大小，以防止肿瘤复发和预防脑水肿的发生。

关键词：伽玛刀脑肿瘤病理学超微结构

近年来，γ-刀作为一种治疗颅内小肿瘤非手术治疗方法，以其创伤性小，无手术死亡，无感染和低并发症等优点而日益被人们所接受。但是，仍有少数病人经γ-刀照射后被迫行开颅手术。目前对其放射生物学效应尚不清楚，有作者^[1]从病理形态学进行研究，但观察例数较少。本文报道光镜、电镜观察16例γ-刀照射后颅内肿瘤的病理形态学变化，以探讨其形态学变化与临床的关系。

1材料与方法

1.1临床资料我院自 1994年 8月至 1997年11月收治16例γ-刀照射后颅内肿瘤患者，男女各 8例，年龄最大 63岁，最小 7岁，平均年龄 43.4岁，因颅内高压无法缓解（11例）或肿瘤复发（5例）行开颅手术。自γ-刀照射至开颅手术时间为 2～19个月，平均7.1个月。肿瘤类型：星形细胞瘤7例（其中Ⅰ～Ⅱ级1例、Ⅱ级3例、Ⅱ～Ⅲ级 1例、Ⅲ级2例、少突胶质细胞瘤2例；脑膜瘤 2例、颅咽管瘤 1例、血管母细胞瘤 1例、垂体腺瘤 1例和转移性腺癌2例。

1.2 γ-刀治疗前的肿瘤大小6例肿瘤直径3.1～4.3cm，余均为1～3cm；照射剂量：中心剂量 32～50 Gy；周边剂量：13～20Gy;治疗后肿瘤有不同程度增大和/或明显脑水肿。手术所见：照射的瘤体大多数颜色呈深紫色，质软，易碎或呈鱼肉样。部分囊性变。转移癌有多个结节，肿瘤周围脑组织有不同程度的脑水肿。

1.3标本采集及处理手术切除的16例肿瘤均作常规病理检查，其中10例标本同时作光镜、电镜检查，6例按肿瘤中心、肿瘤边缘和肿瘤旁脑组织（距肿瘤边缘1cm）处等三个部位分别取材，手术切除组织立即入3%戊二醛固定，常规电镜样品制备及超薄切片，铀铅染色，日立H-600透射电镜观察。

2结果

2.1光镜观察

2.1.1恶性肿瘤（星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤和转移性腺癌）肿瘤中心：瘤细胞大部分呈完全性凝固性坏死, 范围广泛，细胞核固缩、碎裂或溶解，有的坏死细胞轮廓可见，有的坏死区残存少量的瘤细胞，形态呈异型性，小血管凝固性坏死，血管内皮细胞脱落，血管周围可见淋巴细胞浸润（图1）呈急性坏死病变。在分化低的星形细胞瘤（Ⅱ级，Ⅲ级）中，术后2～3个月内出现大范围坏死区，血管凝固性坏死和部分坏死区血管增生，炎症细胞浸润及纤维组织增生均较分化高的星形细胞瘤明显，其中 1例照射后至手术取材时间长的肿瘤，其坏死区有多核巨细胞。

图1血管凝固性坏死，血管内皮细胞脱落，淋巴细胞浸润Fig.1Coagulative necrosis, endothelial exfoliatum and lymphocyte infilitrationof blood vessel HE×400

肿瘤边缘：瘤细胞坏死及血管坏死的变化与瘤中心部位的变化基本相同。但瘤细胞残留的数量较中心部位多；高分化的星形细胞瘤残留瘤细胞多，瘤细胞与炎症细胞呈带状分布, 坏死呈灶性分布（图2); 分化低的星形细胞瘤，其毛细血管充血及组织水肿亦较明显。

图2瘤细胞大部分呈完全性凝固性坏死Fig.2A majority of tumor cells showing complete coagulative necrosis HE×100

肿瘤旁脑组织：脑组织的神经元核异染色质增多，部分胶质细胞肿胀，毛细血管管腔狭窄或扩张，充血。有多个散在出血灶，也有毛细血管增生，间质水肿，并见多个小空泡聚集成空泡团，这可能是血管内皮细胞空泡化所致。

转移性腺癌：瘤细胞呈灶性凝固性坏死，坏死区有较多的炎症细胞浸润，其余大部分瘤细胞呈腺样结构，细胞异型，间质血管明显充血。

2.1.2良性肿瘤（脑膜瘤，颅咽管瘤，血管母细胞瘤和垂体腺瘤）（1）中心部位：大部分瘤细胞和血管呈小灶性凝固性坏死，坏死区有较多的中性白细胞和淋巴细胞浸润，有较多的出血灶，小血管周围有淋巴细胞浸润，血管内细胞增生，血管壁玻璃样变及增厚，血管内有血栓形成，呈延迟性坏死改变。可见残留的瘤细胞，有的零星分布，有的数量较多，与恶性肿瘤比较，在γ-刀照射后相近的间隔时间里(5个月)，恶性肿瘤坏死较完全 ，残留的瘤细胞较少。（2）肿瘤边缘：呈灶性坏死，坏死范围较中心部位小，但残留的瘤细胞较多，瘤细胞间隙增宽，瘤细胞肿胀，有较多的出血灶。（3）肿瘤旁脑组织：病变同恶性肿瘤旁脑组织相近。

2.2电镜观察

2.2.1恶性肿瘤肿瘤中心：瘤细胞呈片状凝固性坏死，瘤细胞崩解，瘤细胞核、细胞器碎裂(图3)，坏死区有瘤细胞凋亡(图4)，有的可见淋巴细胞和吞噬细胞，细胞内有较多溶酶体，小血管及毛细血管呈凝固性坏死，血管内皮细胞崩解、脱落，血管壁各层细胞结构消失，基底膜断裂或皱缩，有较多的片状出血灶。其中有一例星形细胞瘤Ⅲ级的瘤组织中可见散在几个存活的瘤细胞，胞质内有较多胶质微丝和溶酶体(图5)。坏死区纤维组织增生，有较多的纤维母细胞和束状胶原纤维，本组γ-刀治疗后手术最短的时间(3个月)瘤组织中，已出现完全性凝固性坏死病变。

图3瘤细胞坏死、核固缩和细胞膜破裂Fig. 3 Tumor cell necrosis, karyopykonosis and rupture of the cell membrane EM×3700

图4坏死区有瘤细胞早期凋亡Fig. 4 Early apoptotic tumor cell in necrosis area EM×4 800

图5瘤中心可见残留的瘤细胞Fig. 5 Survived tumor cells in the central tumor area EM×3000

肿瘤边缘：瘤细胞及血管坏死形态与瘤中心相近，但易见残留的瘤细胞，瘤细胞内有较多的溶酶体，部分可见毛细血管增生，血管充血，分化低的肿瘤残存的瘤细胞较分化高的肿瘤多，纤维组织增生较明显，有纤维母细胞和大量的束状胶原纤维。

肿瘤旁脑组织：脑组织可见多个灶性出血区，间质水肿，毛细血管充血，内皮细胞肿胀，胞质内有大量的吞饮泡。线粒体肿胀，毛细血管增生。神经元部分细胞核异染色质增多，呈斑块状分布，核缘弯曲，核周间隙增宽，核仁易见，胞质内脂褐素明显增多(6)，线粒体肿胀，高尔基氏体、粗面内质网及糖原颗粒减少；胶质细胞核异染色质增多，胞质内有单个或多个空泡，部分胶质细胞核固缩，部分胶质细胞增生，可见散在的暗细胞，髓鞘不同程度的变性，髓鞘板空泡化，轴突内线粒体肿胀、畸形，微丝减少，突触空泡化，间质有多个空泡聚集，堆砌状。

图6神经元细胞核异染色质增多，胞质内脂褐素明显增多，细胞器减少Fig.6Increase of heterochromatin in the neurom, marked increase of lipofusein anddecrease or ganelle in cytoplasm EM×1 150

2.2.2良性肿瘤（脑膜瘤）肿瘤中心的瘤细胞及血管坏死与上述恶性肿瘤瘤中心病变相似，但出血灶较多，残留的瘤细胞较多，肿瘤边缘残留瘤细胞较中心部位多，瘤细胞内有多量的次级溶酶体，线粒体肿胀；肿瘤旁脑组织病变同上述恶性肿瘤旁脑组织病变基本相近。

3讨论

3.1γ-刀治疗脑肿瘤的形态变化特点本组经γ-刀照射后的良性和恶性脑肿瘤，其中心和边缘部位均出现瘤细胞及血管完全性凝固性坏死，坏死区有吞噬细胞和淋巴细胞浸润、纤维组织增生。从我们的观察中可见，γ-刀照射后至再手术的较短的时间里，良性肿瘤小灶性坏死，恶性肿瘤的瘤细胞坏死大且较良性肿瘤完全，恶性肿瘤残存的瘤细胞较少，表明恶性肿瘤易发生急性坏死