Brain Tumors

Brain Tumors, 3rd Edition......Page 1
BRAIN TUMORS......Page 4
Copyright......Page 5
Foreword......Page 8
Preface to the First Edition......Page 9
Preface to the Third Edition......Page 10
List of Contributors......Page 11
1 Historical perspective......Page 16
Further reading......Page 20
General considerations......Page 21
Brain tumor stem cell surface markers......Page 22
Brain tumor stem cells and heterogeneous tumor cell populations......Page 23
Retinal development and retinoblastoma......Page 24
Cerebellar development and medulloblastoma......Page 27
Forebrain development and pediatric tumors with a primitive cell component......Page 31
Medulloepithelioma......Page 32
Neural stem cells in the mature forebrain......Page 34
Central neurocytoma......Page 37
Pilocytic astrocytoma......Page 38
Oligodendroglioma......Page 40
Glioblastoma......Page 43
A critical view of the cancer stem cell hypothesis......Page 45
Therapeutic implications of the tumor stem cells in gliomas......Page 46
References......Page 47
Classification and grading of CNS tumors – historical aspects......Page 51
Astrocytic tumors......Page 53
Ependymal tumors......Page 56
Neuronal and mixed neuronal-glial tumors......Page 57
Embryonal tumors......Page 59
Tumors of cranial and paraspinal nerves......Page 60
Tumors of meningothelial cells......Page 61
Mesenchymal, non-meningothelial cell tumors......Page 62
Lymphomas and hemopoietic neoplasms......Page 63
Tumors of the sellar region......Page 64
Pathogenesis of central nervous system tumors......Page 65
Other factors......Page 66
References......Page 67
Descriptive epidemiology......Page 74
Trends by age and sex......Page 75
Time trends......Page 78
Trends by place and ethnicity......Page 79
Trends in survival......Page 80
Host factors......Page 81
Familial clustering and genetics......Page 83
Radiation......Page 84
Occupation......Page 86
Diet......Page 88
Non-neuroepithelial tumors......Page 89
References......Page 90
Clonal or field effect and cancer stem cell hypothesis......Page 98
Aberrations in cell cycle regulatory pathway......Page 100
EGFR......Page 101
PI3K-PTEN-AKT......Page 102
Regulators of astrocytoma tumor angiogenesis......Page 103
Aberrant regulation of apoptosis......Page 104
Neurofibromatosis type I (NF-1)......Page 105
Tuberous sclerosis......Page 107
Von Hippel–Lindau disease......Page 108
Gorlin–Goltz syndrome (basal cell nevus syndrome), medulloblastomas, and the Hedgehog-Gli pathway......Page 109
Clinical translation and future directions......Page 111
References......Page 112
Epidermal growth factor......Page 117
Hepatocyte growth factor/scatter factor......Page 119
Insulin-like growth factor......Page 120
PI3K-Akt-mTOR second messenger system......Page 121
Vascular endothelial growth factor......Page 122
Notch/delta-like ligand 4......Page 123
Tumor imaging in anti-angiogenic therapy......Page 124
Future direction of targeted therapies......Page 125
References......Page 126
Retroviruses......Page 129
Suicide gene therapy using Herpes Simplex Virus-1......Page 131
Oncogene therapy targeting the epidermal growth factor receptor (EGFR)......Page 132
Dendritic cell vaccines......Page 133
Combined immunotherapies......Page 134
Suicide gene delivery......Page 135
Immunotherapy......Page 136
References......Page 137
Introduction to immunology and immune responses......Page 140
Immune responses to malignant glioma......Page 142
Passive immunotherapy......Page 143
Specific active immunotherapy: tumor vaccines......Page 144
DG03 (Fig. 8.4)......Page 145
Effectiveness of dendritic cell vaccination......Page 146
Combination of chemotherapy and vaccination......Page 147
Timing of vaccination with respect to adjuvant chemotherapy......Page 148
References......Page 149
Grading diffuse astrocytomas......Page 153
Anaplastic astrocytoma (WHO grade III)......Page 154
Glioblastoma (WHO grade IV)......Page 155
Glioblastoma variants......Page 156
Molecular cytogenetics of astrocytic tumors......Page 158
Pilocytic astrocytoma (WHO grade I)......Page 159
Pleomorphic xanthoastrocytoma (WHO grade II)......Page 160
Oligodendroglioma (WHO grade II)......Page 162
Molecular cytogenetics of oligodendroglial tumors......Page 163
Molecular cytogenetics of mixed oligoastrocytomas......Page 165
Ependymoma (WHO grade II)......Page 166
Anaplastic ependymoma (WHO grade III)......Page 167
Molecular cytogenetics of ependymal tumors......Page 168
Choroid plexus papilloma (WHO grade I)......Page 169
Chordoid glioma of the third ventricle (WHO grade II)......Page 170
Gangliocytomas (WHO grade I)......Page 171
Central neurocytoma and extraventricular neurocytoma (WHO grade II)......Page 172
Gangliogliomas (WHO grade I)......Page 173
Desmoplastic infantile ganglioglioma (WHO grade I)......Page 174
Dysembryoplastic neuroepithelial tumor (WHO grade I)......Page 175
Pineocytomas (WHO grade I)......Page 176
Pineoblastoma (WHO grade IV)......Page 177
Embryonal tumors......Page 178
Medulloblastoma (WHO grade IV)......Page 179
Central nervous system primitive neuroectodermal tumors (WHO grade IV)......Page 180
Cerebral neuroblastoma (WHO grade IV)......Page 181
Atypical teratoid/rhabdoid tumor (WHO grade IV)......Page 182
Tumors of the cranial and spinal nerves......Page 183
Schwannoma (WHO grade I)......Page 184
Malignant peripheral nerve sheath tumors (MPNST) (WHO grade II–IV)......Page 185
Histological variants......Page 186
Grading of meningiomas......Page 187
Anaplastic (malignant) meningioma (WHO grade III)......Page 188
Hemangiopericytoma (WHO grade II–III)......Page 189
Primary central nervous system lymphoma......Page 190
References......Page 191
Diffusion tensor imaging......Page 203
MR spectroscopy......Page 204
PET......Page 205
Distinguishing abscess and tumor......Page 206
Distinguishing tumefactive demyelination and tumor......Page 207
Distinguishing lymphoma from primary tumor......Page 209
Distinguishing pediatric cerebellar tumors......Page 210
Prediction of astrocytic tumor grade......Page 211
Selection of a site for biopsy......Page 213
Intraoperative conventional MRI......Page 214
Fluorescence imaging......Page 216
MRS......Page 217
PET......Page 218
MR......Page 220
Acknowledgments......Page 221
References......Page 222
Visual loss......Page 229
Examination of afferent visual system......Page 230
Pupillary assessment......Page 231
Optic nerve-type field defects......Page 232
Optic disc swelling......Page 233
Symptoms......Page 234
Gaze-evoked amaurosis......Page 235
Other......Page 236
Clinical features......Page 237
Symptoms......Page 238
Signs......Page 239
Pituitary apoplexy......Page 244
Tumors involving the lateral geniculate body......Page 245
Clinical features......Page 246
Oculomotor complex (or third nerve nuclei)......Page 247
Pineal and midbrain tumors......Page 248
One-and-a-half syndrome: damage to PPRF and MLF......Page 249
Tumors of the base of the skull......Page 250
References......Page 251
Tumor type and grade......Page 252
Tumor location......Page 253
Importance of the peri-tumoral brain in generating seizures......Page 254
Morphological and neurochemical changes in peri-tumoral neocortex......Page 255
Medical management......Page 256
Indication for surgery......Page 257
The role of EEG cortical mapping......Page 258
References......Page 259
Determinants of the cerebral blood flow......Page 264
Potent inhaled anesthetics......Page 266
Intravenous anesthetics......Page 267
Muscle relaxants......Page 269
Management of anesthesia......Page 270
Intraoperative fluids......Page 271
Management of the ‘tight brain’......Page 272
Cardiovascular effects of the sitting position......Page 273
Venous air embolism (VAE)......Page 274
Special considerations in transsphenoidal surgery......Page 275
Acromegaly......Page 276
Intraoperative considerations......Page 277
Critical care management of the tumor patient following craniotomy......Page 279
Monitoring intracranial pressure......Page 280
Hyperventilation......Page 281
Barbiturate coma......Page 282
Cerebral microdialysis......Page 283
Brain tissue oxygenation (PbO2)......Page 284
Glucose control......Page 285
Cerebral salt wasting......Page 286
Diabetes insipidus......Page 287
Timing of tracheal extubation......Page 288
Seizures......Page 289
Postoperative analgesia......Page 290
References......Page 291
Medical evaluation and treatment......Page 297
Perioperative management......Page 298
Infection......Page 299
Cranial opening......Page 300
Frontotemporal (pterional)......Page 301
Temporal......Page 302
Temporal suboccipital......Page 303
Suboccipital (midline)......Page 304
Closure......Page 305
Image-guided neurosurgery......Page 306
Intraoperative imaging......Page 307
Immediate postoperative management......Page 308
References......Page 309
Fractionated radiotherapy......Page 311
Vestibular schwannomas......Page 312
Meningiomas......Page 314
Other cranial base tumors......Page 315
Brain metastases......Page 316
Glial neoplasms......Page 317
References......Page 318
Reducing variability......Page 321
Phase I trials......Page 322
Phase II trials......Page 323
Chemotherapy clinical trials......Page 324
Gliomas......Page 325
Surgical clinical trials......Page 326
References......Page 328
Medulloblastoma molecular biology......Page 331
Receptor tyrosine kinases (RTKs)......Page 332
Brain tumor stem cells......Page 333
RCAS/tv-a......Page 334
Medulloblastoma......Page 335
Gliomas......Page 336
Bioluminescence imaging......Page 338
Conclusions......Page 339
References......Page 340
High-grade astrocytomas......Page 344
Ependymomas......Page 345
History and examination......Page 346
Neuroimaging......Page 348
Timing of surgery......Page 349
Neuroanesthesia......Page 350
Cortical mapping versus awake craniotomy......Page 351
Intraoperative imaging......Page 352
Timing of postoperative neuroimaging......Page 353
Radiation......Page 354
Medulloblastoma......Page 355
Other tumor types......Page 356
Conclusions......Page 357
References......Page 359
Malignant progression......Page 362
Radiation effects......Page 363
Recurrence after radiation......Page 364
Residual meningiomas......Page 365
Residual gliomas......Page 366
Therapy of recurrent meningiomas......Page 367
Patterns of recurrence of gliomas......Page 370
Therapy of recurrent malignant glioma......Page 372
Biologic and immune therapies......Page 374
Rationale for reoperation......Page 375
Selection of patients for reoperation......Page 378
Reoperative exposure......Page 379
References......Page 381
Clinical presentation......Page 387
Magnetic resonance imaging modalities......Page 388
Gross morphologic features......Page 389
Histopathologic features......Page 390
Prognostic factors......Page 391
Biopsy......Page 392
Radiotherapy......Page 393
References......Page 396
Histology and classification......Page 399
Cell of origin......Page 400
Genetics......Page 401
Signal transduction pathways......Page 403
Biomechanics of invasion......Page 404
Epidemiology and etiologic factors......Page 405
Location, presentation, and radiography......Page 407
Decisions on surgical procedure......Page 408
Surgical treatment......Page 411
Chemotherapy......Page 412
Tumor recurrence......Page 415
References......Page 417
Clinical presentation......Page 423
Imaging features......Page 424
Microscopic appearance......Page 426
Genetic features......Page 428
Differential diagnosis......Page 429
Surgery......Page 430
Radiotherapy......Page 431
Prognosis......Page 432
References......Page 433
Role of biopsy......Page 439
Diagnosis......Page 440
Histology......Page 442
Management......Page 443
Dorsal exophytic gliomas......Page 444
Pattern of spread......Page 445
Treatment......Page 446
References......Page 447
Signs and symptoms......Page 450
Pathology......Page 451
Clear cell......Page 452
Age......Page 453
Tumor resection......Page 454
Operative technique......Page 455
Radiation therapy......Page 456
Recurrence and patterns of failure......Page 457
Ependymomas in adults......Page 458
References......Page 459
Clinical features......Page 465
Imaging......Page 467
Pathology and differential diagnosis......Page 468
Preoperative planning and surgical considerations......Page 470
Prognosis and adjuvant therapy......Page 472
References......Page 474
Pathology......Page 477
Diagnosis......Page 479
Pathology......Page 480
Demographics......Page 481
Pathology......Page 482
Differential diagnosis......Page 483
Diagnosis......Page 484
Pathology......Page 486
Pathology......Page 487
Treatment......Page 489
Differential diagnosis......Page 490
Pathology......Page 491
Differential diagnosis......Page 492
Clinical outcome......Page 493
Treatment......Page 494
Demographics......Page 495
Diagnosis......Page 497
Pathology......Page 498
Differential diagnosis......Page 499
Demographics......Page 500
Treatment......Page 501
Diagnosis......Page 502
Treatment......Page 503
Demographics......Page 504
Radiology......Page 505
Differential diagnosis......Page 506
Diagnosis......Page 507
Pathology......Page 508
Treatment......Page 509
References......Page 510
Diagnostic evaluation......Page 518
Genetics and molecular biology......Page 520
Tumor staging and prognostic factors......Page 522
Neurosurgical resection......Page 523
Radiation therapy......Page 525
Chemotherapy......Page 526
References......Page 527
Growth rate......Page 533
Racial, national, and geographic considerations......Page 534
Merlin and cell proliferation......Page 535
Merlin: role in cytoskeletal organization......Page 536
Mouse models of NF-2......Page 537
Sites of predilection......Page 538
Raised intracranial pressure......Page 539
Other presenting features......Page 540
Computed tomography......Page 541
MRI......Page 542
Caloric testing......Page 544
Screening tests......Page 545
Histopathology......Page 546
Malignancy......Page 547
Neurofibromatosis type 2......Page 548
Tumor in a solitary hearing ear......Page 549
Surgical anatomy......Page 550
Intraoperative monitoring......Page 551
Surgical approach......Page 552
Incision and exposure......Page 553
Translabyrinthine operation......Page 555
Technique......Page 556
Technique......Page 560
Results......Page 563
Facial nerve function......Page 564
Hearing preservation......Page 565
Cerebrospinal fluid leakage......Page 566
Sub-total excision......Page 567
Tumor control......Page 568
Facial and cranial nerve outcomes......Page 569
Management of the eye......Page 570
Primary facial nerve repair......Page 571
Deafness and auditory brain stem implantation......Page 572
Management outcome......Page 573
References......Page 574
Introduction......Page 585
Trigeminal schwannomas......Page 586
Facial schwannomas......Page 591
Jugular foramen schwannomas......Page 594
Accessory nerve schwannomas......Page 595
Hypoglossal schwannomas......Page 596
Extraocular nerve schwannomas......Page 598
References......Page 599
Clinical characteristics and diagnosis......Page 603
Optic pathway gliomas......Page 604
Genetics and molecular biology......Page 606
Vestibular schwannomas......Page 608
Meningiomas......Page 609
Schwannomatosis......Page 610
References......Page 611
Macroscopic appearance......Page 615
Microscopic appearance......Page 616
Immunohistochemistry......Page 617
Clinical behavior......Page 618
Trauma......Page 619
Radiation......Page 620
Chromosome 22......Page 621
Somatostatin receptors......Page 622
Computed tomography of intracranial meningiomas......Page 623
Magnetic resonance imaging of intracranial meningiomas......Page 624
Surgery......Page 625
General operative procedures......Page 626
Patient position......Page 627
Surgical technique......Page 628
Craniotomy technique......Page 629
Convexity meningiomas......Page 630
Parasagittal and falcine meningiomas......Page 631
Olfactory groove and tuberculum sellae......Page 632
Sphenoid wing meningiomas......Page 633
Cavernous sinus meningiomas......Page 634
Petroclival meningiomas......Page 635
Foramen magnum meningiomas......Page 636
Radiotherapy......Page 637
Chemotherapy......Page 638
References......Page 639
Gross and microscopic pathology......Page 645
Molecular characteristics and biologic behavior......Page 646
Imaging......Page 647
Recurrence......Page 648
Factors affecting prognosis......Page 649
References......Page 650
Classification......Page 653
Pathology......Page 654
Etiology......Page 656
Radiology......Page 657
References......Page 658
Pineal region tumors......Page 661
Pineal cell tumors......Page 662
Pineal cell tumors......Page 663
Pineal cell tumors......Page 664
Pineal region tumors......Page 665
Germ cell tumors......Page 666
Pineal cell tumors......Page 667
Laboratory diagnosis......Page 668
Germ cell tumors......Page 669
Germ cell tumors......Page 670
Pineal cell tumors......Page 672
Papillary tumor of the pineal region......Page 673
General management plan......Page 674
Stereotactic procedures......Page 675
Approaches to the pineal region......Page 676
Complications......Page 677
Radiation therapy......Page 678
Radiosurgery......Page 679
Pineal cell tumors......Page 680
References......Page 681
Diagnosis......Page 687
Pituitary apoplexy......Page 688
Neuroradiology......Page 689
Choice of approach......Page 690
Transsphenoidal approach......Page 691
Sellar closure......Page 692
Intraoperative MRI......Page 694
Ultrasound......Page 695
Frontolateral approach......Page 696
Operative results......Page 697
Invasiveness......Page 698
Radiotherapy......Page 699
References......Page 704
Clinical presentation......Page 707
Laboratory evaluation......Page 709
Medical therapy......Page 710
Surgical treatment......Page 711
Macroadenomas......Page 715
Postoperative recurrence......Page 716
Surgical issues relating to fertility and pregnancy......Page 717
Clinical features......Page 718
Surgery......Page 719
Reported rates of endocrine remission......Page 720
Somatostatin analogs......Page 721
Tumor recurrence......Page 722
Cushing’s syndrome: etiologic considerations......Page 723
Laboratory evaluation......Page 724
Step 3: Distinguishing Cushing’s disease from ectopic ACTH states......Page 725
Treatment......Page 726
Medical therapy......Page 728
Thyrotroph pituitary adenomas......Page 729
Atypical pituitary adenomas and pituitary carcinomas......Page 730
Pituitary apoplexy......Page 731
References......Page 733
Chondrosarcomas......Page 738
Chordomas......Page 739
Chondrosarcomas......Page 740
Radiologic investigation......Page 741
Treatment......Page 743
Surgical approaches......Page 744
Surgical technique......Page 748
Surgical outcome......Page 749
Radiation therapy......Page 751
Tumor recurrence......Page 752
Conclusion......Page 753
References......Page 754
Clinical presentation......Page 758
Surgical treatment......Page 759
For tumors invading the middle ear, additional exposure is required:......Page 760
Step 6: Extracranial tumor removal (Fig. 38.4)......Page 761
Conformal radiation......Page 762
References......Page 763
Epidemiology......Page 765
Imaging diagnosis......Page 767
Histopathologic features......Page 769
Staging......Page 770
Management outline......Page 771
Surgical management......Page 772
Radiotherapy......Page 774
Chemotherapy......Page 776
Treatment of recurrent disease......Page 777
Management outcome......Page 778
References......Page 779
Diagnosis......Page 782
Radiotherapy and chemotherapy......Page 784
Surgical technique......Page 786
Results......Page 790
Conclusion......Page 791
References......Page 792
Incidence and prevalence......Page 794
Racial, national, and geographic factors......Page 795
Association with Epstein–Barr virus......Page 796
Presenting features......Page 797
Imaging diagnosis......Page 798
Gross morphologic features......Page 799
Histopathologic features......Page 800
General management plan......Page 801
Radiotherapy......Page 802
Chemotherapy......Page 803
Advances in chemotherapy and supportive care......Page 804
Patterns of failure......Page 805
Aids-related primary central nervous system lymphoma (AR-PCNSL)......Page 806
Radiology......Page 807
Pathology......Page 808
Survival......Page 809
Secondary central nervous system lymphoma......Page 810
Hodgkin disease......Page 811
Intraocular lymphoma......Page 812
References......Page 813
History......Page 822
Embryology......Page 823
Surgical anatomy......Page 824
Increased intracranial pressure (ICP)......Page 826
Cognitive disturbances......Page 827
Radiology......Page 828
Classification......Page 829
Histopathologic features......Page 830
Frontotemporal approach......Page 832
Midline subfrontal approach......Page 833
Transsphenoidal approaches......Page 834
Extended transsphenoidal surgery......Page 835
Endoscopic techniques......Page 837
Stereotactic radiotherapy......Page 838
Recurrence......Page 839
Outcome......Page 840
References......Page 841
Embryology and pathophysiology......Page 846
Epidermoid......Page 847
Intracranial dermoid......Page 848
Computed tomography......Page 850
Dermoid......Page 851
Laboratory studies......Page 852
Macroscopic appearances......Page 853
Medical management......Page 854
Surgical management......Page 855
Incidence......Page 856
Clinical presentation......Page 857
Radiology......Page 858
Pathology......Page 859
Recurrence......Page 860
References......Page 861
Family history and genetic factors......Page 864
Theories based on immunohistochemical markers......Page 865
Presenting features......Page 866
Imaging diagnosis......Page 867
Laboratory diagnosis......Page 868
Gross morphologic features......Page 869
General management plan......Page 870
Transcallosal approach......Page 871
Transcortical approach......Page 873
Endoscopic surgery......Page 874
References......Page 875
Epidemiologic trends......Page 879
Type of primary cancer......Page 880
Pathology......Page 881
Localization and number......Page 882
Biology of metastatic brain tumors......Page 883
Radiologic appearance......Page 884
Patients with no known cancer......Page 885
Patients with known or newly diagnosed cancer......Page 886
Recurrent metastases......Page 887
Radiation......Page 888
Prophylactic cranial irradiation......Page 889
Surgery......Page 890
Prognostic factors......Page 892
Postoperative WBRT......Page 893
Complications......Page 894
Stereotactic radiosurgery......Page 895
Stereotactic radiosurgery plus WBRT......Page 897
Complications......Page 898
Chemotherapy......Page 899
Acknowledgments......Page 900
References......Page 901
A......Page 908
B......Page 909
C......Page 910
E......Page 913
G......Page 915
H......Page 917
I......Page 918
L......Page 919
M......Page 920
N......Page 922
P......Page 923
R......Page 925
S......Page 926
T......Page 929
V......Page 930
Z......Page 931