羅考業(yè) 黃筠洋 姚秀華 王儒發(fā) 曾 凡

(廣西百色市人民醫(yī)院放射科，百色市 533000，E-mail：425647874@qq.com)

臨床創(chuàng)新

磁共氫質(zhì)子振波普及擴(kuò)散加權(quán)成像早期診斷放射性腦損傷的價(jià)值

羅考業(yè) 黃筠洋 姚秀華 王儒發(fā) 曾 凡

(廣西百色市人民醫(yī)院放射科，百色市 533000，E-mail：425647874@qq.com)

目的 探討磁共氫質(zhì)子振波普(1H-MRS)及擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)早期診斷鼻咽癌放射性腦損傷價(jià)值。方法 30例鼻咽癌患者，分別于放療前、放療結(jié)束時(shí)及放療后3、6個(gè)月時(shí)進(jìn)行顱腦常規(guī)MRI平掃、1H-MRS及DWI檢查，獲取患者雙側(cè)顳葉在放療不同時(shí)期的N-乙酰天冬門氨酸/肌酸(NAA/Cr)、N-乙酰天冬門氨酸/膽堿(NAA/Cho)、膽堿/肌酸(Cho/Cr)比值及DWI表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果 不同時(shí)間點(diǎn)的NAA/Cr、NAA/Cho比值及ADC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，放療后各時(shí)間點(diǎn)NAA/Cr、NAA/Cho比值均低于放療前，且于放療后3個(gè)月時(shí)降至最低，放療后6個(gè)月較前有所升高。各時(shí)間點(diǎn)Cho/Cr比值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論1H-MRS及DWI技術(shù)分別能監(jiān)測(cè)腦組織細(xì)胞代謝產(chǎn)物濃度和腦組織細(xì)胞水分子的交換功能，反映腦組織細(xì)胞的微觀病理生理改變，對(duì)早期診斷放射性腦損傷有一定臨床價(jià)值。

磁共振波普成像；磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像；鼻咽癌；放射性腦損傷

鼻咽癌高發(fā)于我國(guó)南方地區(qū)，發(fā)病率可達(dá)10/10萬(wàn)。放射治療是鼻咽癌主要的治療手段之一，雖然放射治療已經(jīng)進(jìn)入了以調(diào)強(qiáng)放射治療為代表的精確放療時(shí)代，但是放射性腦病依然是鼻咽癌放射治療后的主要并發(fā)癥之一，發(fā)病率為5%～24%[1]。放射性腦病診斷主要依靠病史、臨床表現(xiàn)以及影像學(xué)檢查，但常規(guī)影像學(xué)檢查缺乏特異性，極易誤診[2]，并且當(dāng)常規(guī)影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)可見病變時(shí)，放射性腦損傷已進(jìn)入了不可逆的中晚期階段。本研究應(yīng)用磁共氫質(zhì)子振波普(1H-magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)成像技術(shù)及擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)技術(shù)對(duì)放射性腦損傷進(jìn)行檢查，旨在探討該兩種技術(shù)對(duì)診斷早期放射性腦損傷應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2013年6月至2014年6月在我科行調(diào)強(qiáng)放射治療的鼻咽癌患者30例，均經(jīng)病理檢查確診，按1992年福州臨床分期[3]為：T1、T2、T3、T4期，分別為4例、7例、13例、6例；N0、N1、N2、N3期分別為1例、8例、12例、9例；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期分別為3例、8例、14例、5例。30例患者均有完整的臨床及影像學(xué)資料，且均為首次接受放射治療，放療前顱腦常規(guī)MRI檢查均未見異常。男23例，女7例，年齡22～68(43±6)歲。均進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放療，方案均為9～11個(gè)照射野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放射治療，照射野等角度分布，放療總劑量為66～76 Gy，分割次數(shù)為33次、5次/周完成治療。

1.2 方法 30例患者均于放療前、放療結(jié)束時(shí)、放療后3、6個(gè)月時(shí)分別進(jìn)行顱腦常規(guī)MRI平掃及1H-MRS、DWI檢查，獲取不同時(shí)期的N-乙酰天冬門氨酸/肌酸(N-acetyl aspartate/creatine，NAA/Cr)、N-乙酰天冬門氨酸/膽堿(N-acetyl aspartate/choline，NAA/Cho)、膽堿/肌酸(choline/creatine，Cho/Cr)比值及DWI表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值。MRI成像系統(tǒng)應(yīng)用飛利浦Achieva 3.0T TX 多源超高場(chǎng)強(qiáng)磁共振成像系統(tǒng)，8通道頭部線圈。常規(guī)MRI序列包括橫軸面T1WI、T2WI、DWI序列掃描。T1WI掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間(time of repetition，TR)=2 000 ms，回波時(shí)間(echo time，TE)=9.2 ms，掃描野(field of view，F(xiàn)OV)=230 mm×230 mm，F(xiàn)lip angle=130°，層厚為5 mm，層數(shù)為20；T2WI掃描參數(shù)：TR=3 500 ms，TE=98 ms，F(xiàn)OV=230 mm×230 mm，F(xiàn)lip angle=130°，層厚為5 mm，層數(shù)為20。DWI掃描參數(shù)：TR=5 100 ms，TE=90 ms，F(xiàn)OV=230 mm×230 mm，F(xiàn)lip angle=130°，層厚為5 mm，層數(shù)為20。1H-MRS波譜定位選用三維T2WI序列圖像于雙側(cè)顳葉上照射野范圍內(nèi)選定感興趣區(qū)域，采用點(diǎn)波譜分辨技術(shù)采集，在感興趣區(qū)域施加預(yù)飽和帶，進(jìn)行手工勻場(chǎng)、壓水壓脂，在滿足半高全寬<15 Hz、水抑制率>95%條件下采集，TR=2 000 ms，TE=30 ms，F(xiàn)lip angle=90°，體素大小=12 mm×12 mm×12 mm，矩陣1 024×1 024。

1.3 圖像處理和數(shù)據(jù)分析 使用Siemens Trio Tim 3.0T MRI工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，生成雙側(cè)顳葉各代謝物譜線，計(jì)算放療不同時(shí)期的NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr比值及ADC比值。各參數(shù)值均取3個(gè)小體素的平均值，最終結(jié)果取平均值，示例圖見圖1。

① ② ③

圖1 感興趣體素定位示例圖及放療前后波譜曲線

注：① 需測(cè)量3個(gè)感興趣體素的定位示例圖；② 放療前MRS顯示的正常波譜曲線示例圖；③ 放療結(jié)束時(shí)的波譜曲線示例圖?？梢姺暖熐癗AA峰值高于Cho，放療結(jié)束時(shí)則相反。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，正態(tài)分布的計(jì)量資料以(x±s)表示，單因素重復(fù)測(cè)量資料比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

不同時(shí)間點(diǎn)的NAA/Cr、NAA/Cho比值及ADC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，放療后各時(shí)間點(diǎn)NAA/Cr、NAA/Cho比值均低于放療前，且于放療后3個(gè)月時(shí)降至最低，放療后6個(gè)月較前有所升高。各時(shí)間點(diǎn)Cho/Cr比值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 放療前后NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr比值及ADC值比較(x±s)

3 討 論

放射性腦損傷是一種行頭頸部放射性治療后并發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)損害[4]，發(fā)病率為0.9%[5]。放射性腦損傷的發(fā)病機(jī)制還存在較多爭(zhēng)議，目前主要有4種學(xué)說(shuō)[2]：(1)神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞損傷學(xué)說(shuō)；(2)血管內(nèi)皮損傷學(xué)說(shuō)；(3)免疫損傷學(xué)說(shuō)；(4)自由基損傷學(xué)說(shuō)。臨床上放射性腦損傷可分為：(1)急性損傷：發(fā)生在放療期間或放療后1個(gè)月內(nèi)；(2)早期遲發(fā)損傷：一般發(fā)生在放療結(jié)束后數(shù)周至3個(gè)月內(nèi)；(3)晚期遲發(fā)損傷：發(fā)生于放療結(jié)束后6個(gè)月至數(shù)年。急性損傷和早期遲發(fā)損傷臨床癥狀較輕，一般經(jīng)積極有效的治療可恢復(fù)，晚期遲發(fā)損傷是不可逆的、進(jìn)行性的腦損傷，主要導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙。因此早期診斷早期治療，對(duì)制訂放射性腦損傷治療計(jì)劃、阻止早期損傷向晚期遲發(fā)損傷進(jìn)展有重要意義。

1H-MRS成像技術(shù)及DWI技術(shù)分別能監(jiān)測(cè)腦組織細(xì)胞代謝產(chǎn)物濃度和監(jiān)測(cè)腦組織細(xì)胞水分子的交換功能，能反映腦組織細(xì)胞的微觀病理生理改變。本研究發(fā)現(xiàn)放療結(jié)束時(shí)鼻咽癌患者的NAA/Cr、NAA/Cho較放療前明顯下降，放療后3個(gè)月NAA/Cr、NAA/Cho進(jìn)一步下降，而放療后6個(gè)月NAA/Cr、NAA/Cho比值有所恢復(fù)，但仍未恢復(fù)至放療前水平。筆者認(rèn)為，由于Cr值較穩(wěn)定[6]，故NAA/Cr、NAA/Cho下降可能是由于NAA下降或Cho升高導(dǎo)致的。NAA主要存在于神經(jīng)元胞體的線粒體中，電離輻射直接損傷神經(jīng)元細(xì)胞膜和DNA，致神經(jīng)元內(nèi)的線粒體功能障礙，使NAA下降[7]。Cho主要存在于膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞膜上，放療可能導(dǎo)致腦膠質(zhì)細(xì)胞損傷使胞膜崩解，Cho升高[8]。有學(xué)者報(bào)告[9]NAA/Cr在放療后3個(gè)月最低，之后逐漸升高，與本研究結(jié)果相近。本研究發(fā)現(xiàn)放療后6個(gè)月NAA/Cr、NAA/Cho比值尚未完全恢復(fù)，可能由于神經(jīng)元細(xì)胞為永久性細(xì)胞，凋亡后無(wú)法再生，使腦組織細(xì)胞代謝產(chǎn)物濃度降低所致。

腦組織在接受放射后組織微觀結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，如血管內(nèi)皮損傷、神經(jīng)元細(xì)胞損傷等各種因素的改變不同程度的影響水分子擴(kuò)散范圍及擴(kuò)散方向，從而引起ADC值發(fā)生改變。本研究發(fā)現(xiàn)放療結(jié)束時(shí)ADC值較放療前明顯下降，可能與放療后血管內(nèi)皮細(xì)胞的早期損傷、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、微小血管內(nèi)血栓形成導(dǎo)致水分子的擴(kuò)散速度下降有關(guān)[10]；放療后3個(gè)月ADC值較放療結(jié)束時(shí)有所恢復(fù)；放療后6個(gè)月ADC值進(jìn)一步恢復(fù)，原因可能是以上微觀病理變化在放療結(jié)束后逐漸得以恢復(fù)。

綜上所述，早期放射性腦損傷的主要病理學(xué)基礎(chǔ)是神經(jīng)元的受損及髓鞘的崩解和膠質(zhì)細(xì)胞降解[11]，以及腦組織細(xì)胞代謝產(chǎn)物濃度及水分子擴(kuò)散發(fā)生改變。1H-MRS成像技術(shù)及DWI技術(shù)分別能監(jiān)測(cè)腦組織細(xì)胞代謝產(chǎn)物濃度和腦組織細(xì)胞水分子交換功能的動(dòng)態(tài)變化[11-12]，可觀察早期放射性腦損傷的發(fā)生、損傷逐步加重而后逐漸恢復(fù)的病理過(guò)程，并反映放療后腦組織細(xì)胞的微觀病理生理改變，為早期診斷放射性腦損傷提供重要參考。

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羅考業(yè)(1983～)，男，本科，主治醫(yī)師，研究方向：醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)。

R 814.46

A

0253-4304(2016)03-0421-03

10.11675/j.issn.0253-4304.2015.02.37

2015-08-27

2015-11-12)