于同剛 吳麗瓊 戴嘉中 潘 力 盛曉芳 汪 洋施惠東 曹文靜 錢慧君 姚旭峰

近年來，隨著MRI技術(shù)的進(jìn)步，MRS得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。由于MRS可以無創(chuàng)性的檢測(cè)腫瘤組織的代謝及生化變化，并具有較高的敏感性，因此是研究腦組織代謝較為理想到方法。目前人們已將其應(yīng)用于腦腫瘤的放射治療中，但是主要集中在放射性腦壞死及其與腫瘤復(fù)發(fā)的鑒別方面[1-3]，但是對(duì)于急性期、早期遲發(fā)反應(yīng)期MRS上Cho/Cr代謝物改變的研究較少。本課題通過研究星形細(xì)胞腫瘤術(shù)后、分次放療后急性期及早期遲發(fā)反應(yīng)期MRS上Cho/Cr代謝物改變隨劑量、時(shí)間的變化趨勢(shì)，以評(píng)價(jià)MRS上Cho/Cr改變?cè)谛切渭?xì)胞腫瘤放療隨訪中的價(jià)值。

方 法

1. 臨床資料

本研究共18例，男11例，女7例，年齡9～67歲（平均46±14歲）。放療前2～8周均行外科手術(shù)治療，其中膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（WHO4級(jí)）7例，間變性星形細(xì)胞瘤（WHO 3級(jí)）4例，彌漫性星形細(xì)胞瘤（WHO2 級(jí)）6例，毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤（WHO1級(jí)）1例。所有患者術(shù)前均未行放療、化療及免疫治療。

2. 常規(guī)MRI及MRS檢查

采用GE signa VH/i 3.0T MRI掃描儀，單通道頭顱正交線圈進(jìn)行常規(guī)MRI和MRS檢查。在放療前12～36h內(nèi)進(jìn)行基線MRI和MRS檢查，然后在放療至總劑量的60%時(shí)及放療結(jié)束后1月行MRS來研究分次放療對(duì)腦組織的影響。

所有的常規(guī)MRI及MRS檢查均采用相同的成像參數(shù)。MRS檢查采用點(diǎn)分辨波譜（PRESS）序列，TR/TE=1000ms/144ms，F(xiàn)OV 240mm，體素厚度（voxel thickness）10mm，NEX 1，頻率編碼為18，相位編碼為18；在橫斷面T2WI或FLAIR上確定MRS的感興趣區(qū)（region of interest，ROI），并盡量使ROI在3個(gè)平面上均避開皮下脂肪、顱骨和其他對(duì)波譜有影響的區(qū)域。MRS預(yù)掃描時(shí)的勻強(qiáng)、發(fā)射/接受增益調(diào)節(jié)、水抑制均由自動(dòng)預(yù)掃描程序完成，使得半高全寬（FWHM）和水抑制均達(dá)到規(guī)定要求：FWHM控制在13Hz內(nèi)，水抑制效果要求大于96%。

3. MRS原始數(shù)據(jù)的處理

波譜掃描完畢后將所獲得的原始數(shù)據(jù)傳入工作站，采用設(shè)備自帶的商業(yè)軟件GE Functool 2.6.4b軟件包進(jìn)行后處理。在波譜后處理時(shí)，體素位置選擇在≥60Gy區(qū)和＜40Gy區(qū)進(jìn)行測(cè)量，體素大小為562mm3（7.5mm×7.5mm×10mm）。≥60Gy區(qū)一般選擇在術(shù)后瘤床邊緣的高劑量區(qū)，并且在平掃T2WI上呈高信號(hào)、增強(qiáng)后有強(qiáng)化或無強(qiáng)化（取決于病灶術(shù)前的強(qiáng)化方式、手術(shù)是否為全切及距離術(shù)后的時(shí)間）的區(qū)域。同時(shí)，應(yīng)測(cè)量其實(shí)性部分，盡量避開出血、壞死或囊變區(qū)。而＜40Gy區(qū)一般選擇在與原發(fā)腫瘤相對(duì)應(yīng)的對(duì)側(cè)低劑量區(qū)域，并且在常規(guī)MRI檢查中未見明顯異常信號(hào)的區(qū)域。波譜后處理時(shí)，由軟件自動(dòng)完成基線校正、信號(hào)平均，并計(jì)算Cho/Cr的比值。

4. 放射治療

放射治療采用6MV直線加速器。先行常規(guī)分割放射治療，采用水平兩野對(duì)穿照射，每天2Gy/次 ，5次/周，共20次。常規(guī)分割放射治療結(jié)束后，采用Peacock系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)強(qiáng)適形放射治療（intensity modulation radiation therapy，IMRT）。IMRT治療劑量為每天2～2.5Gy/次，8～12次。靶區(qū)總處方劑量為60～68Gy。

5. 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 11.0軟件包，不同代謝物相對(duì)定量值采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用配對(duì)t檢驗(yàn)檢查放療組不同時(shí)間點(diǎn)MRS上Cho/Cr的差別。

結(jié) 果

星形細(xì)胞腫瘤≥60Gy及＜40Gy區(qū)放療前后系列MRS上Cho/Cr的變化見表1。從表中可以看出，≥60Gy區(qū)的Cho/Cr在治療前已經(jīng)明顯升高，但在放療至60%總劑量時(shí)已經(jīng)開始降低，并且呈進(jìn)行性降低（從治療前的2.521降到治療后1個(gè)月的1.810）。而＜40Gy區(qū)則先輕度升高，隨后降至原來的水平，總體變化不太明顯。

將各病例放療前及放療至60%總劑量時(shí)的Cho/Cr值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，對(duì)于≥60Gy區(qū)，兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的Cho/Cr變化有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（t＝2.355，P＝0.032）；而＜40Gy區(qū)，兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的Cho/NAA變化有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（t＝-2.149，P＝0.007）（圖1，2）。

表1 星形細(xì)胞腫瘤不同區(qū)域放療前后Cho/Cr值

圖1 左額膠質(zhì)母細(xì)胞瘤術(shù)后，瘤床區(qū)（≥60Gy區(qū)）的波譜。A、B為術(shù)后放療前腫瘤床區(qū)的波譜；C、D為同一區(qū)域放療至60%總劑量時(shí)的波譜改變；可見放療至60%總劑量時(shí)，瘤床區(qū)的水腫明顯減輕，Cho/Cr在治療前為2.32，放療至60%總劑量時(shí)降至2.22。

圖2 左額膠質(zhì)母細(xì)胞瘤術(shù)后，對(duì)側(cè)正常區(qū)（＜40Gy區(qū)）的波譜。A、B為術(shù)后放療前的波譜；C、D為同一區(qū)域放療至60%總劑量時(shí)的波譜；可見放療至60%總劑量時(shí)對(duì)側(cè)正常區(qū)的Cho/Cr有所升高（從0.936升至1.11）。

討 論

放射治療作為星形細(xì)胞腫瘤術(shù)后的輔助治療手段，有時(shí)會(huì)引起放射性腦損傷。放射性腦損傷分為三期：急性期、早期遲發(fā)反應(yīng)期和晚期遲發(fā)反應(yīng)期。放射性腦損傷的發(fā)生率由總照射劑量、照射方式和總治療時(shí)間決定。盡管采用全腦對(duì)穿照射，也不足以避免放射性腦損傷的發(fā)生。在放射性腦損傷中，放射性壞死發(fā)生在晚期遲發(fā)反應(yīng)期，也是最嚴(yán)重的、有時(shí)會(huì)致死的并發(fā)癥。由于MRS可以無創(chuàng)性的檢測(cè)腫瘤組織的代謝及生化變化，并具有較高的敏感性，多數(shù)學(xué)者針對(duì)該期的MRS改變進(jìn)行了研究[3-4]。但是，對(duì)于急性期、早期遲發(fā)反應(yīng)期MRS上Cho的改變的研究較少。

本研究發(fā)現(xiàn)，在放療后早期，部分患者可見水腫加重。這主要是由于放療對(duì)腦組織的作用在早期主要作用于血管（發(fā)生在治療后數(shù)小時(shí)和數(shù)天內(nèi)），包括毛細(xì)血管和小血管內(nèi)皮細(xì)胞的損害、循環(huán)系統(tǒng)受損、血管通透性增加以及BBB的破壞所致。

在放療后1個(gè)月左右，Cho/Cr即可出現(xiàn)改變，而此時(shí)常規(guī)MRI上一般無改變或僅有輕度水腫。部分患者在放療后早期可見水腫加重。在≥60Gy的高劑量區(qū)，Cho/Cr在放療至60%總劑量時(shí)已經(jīng)開始降低，并且呈進(jìn)行性降低（從治療前的2.521降到治療后1個(gè)月的1.810），但由于Cho/Cr在放療前已經(jīng)明顯升高，因此其值仍高于正常值。在高劑量區(qū)出現(xiàn)Cho/Cr的進(jìn)行性降低，被認(rèn)為是放療后腫瘤細(xì)胞進(jìn)行性壞死的標(biāo)志，說明腫瘤細(xì)胞對(duì)放療有反應(yīng)并誘導(dǎo)細(xì)胞數(shù)量降低。而＜40Gy區(qū)的Cho/Cr總體變化不太明顯，先是輕度升高，隨后降至放療前的水平。Kaminaga等[5]認(rèn)為，Cho升高是由于髓鞘、細(xì)胞膜崩解或更新加快所致。這是由于髓鞘和細(xì)胞膜中含有豐富的磷脂，而Cho濃度隨著磷脂生成和降解的變化而變化。Belka等[6]認(rèn)為放射性腦損傷是由少支膠質(zhì)細(xì)胞的破壞引起髓鞘崩解所致。脫髓鞘是放療后腦組織早期遲發(fā)反應(yīng)期的特征性改變。由放療引起的細(xì)胞膜和髓鞘崩解會(huì)使水溶性磷酸膽堿增加，導(dǎo)致早期遲發(fā)反應(yīng)期Cho的升高。

通過本研究可以看出，Cho/Cr在分次放療后早期即出現(xiàn)改變，而且有一定的特點(diǎn)，并與晚期遲發(fā)反應(yīng)期（如放射性壞死）明顯不同，因此可以采用MRS來檢測(cè)放療后早期的代謝改變，解釋放療后發(fā)生的放射生物學(xué)變化。

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