鼻咽癌放療后早期放射性腦損傷的磁共振擴(kuò)散成像研究

卜雨華等

摘要：目的：探討磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在觀察鼻咽癌患者放療后早期放射性腦損傷方面的價(jià)值。材料與方法：男性10例，女性10 例。年齡：24-65歲，平均年齡為42.7歲。20例鼻咽癌患者，男性11例，女性9 例。年齡：14-67歲，平均年齡為40.5歲。所有健康志愿者均行MRI常規(guī)平掃及DWI成像，DWI成像時(shí)b值分別采用1000 s/mm2。結(jié)果：正常志愿者雙側(cè)顳葉的ADC值與鼻咽癌患者放療前的雙側(cè)顳葉的ADC值比較沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異。鼻咽癌患者放療前的雙側(cè)顳葉的ADC值與首次放療后3天及放療后3月雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異，放療后6個(gè)月、12月及18月時(shí)的雙側(cè)顳葉的ADC值已經(jīng)與放療前沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異。結(jié)論： 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像能夠反映鼻咽癌放療后放射性腦損傷的病理變化，是一種能夠發(fā)現(xiàn)早期放射性腦損傷的影像學(xué)診斷方法。

關(guān)鍵詞： 鼻咽癌 放療 磁共振擴(kuò)散成像

基金項(xiàng)目；湖南省科技廳資助項(xiàng)目（2012sk3057 ），湖南省益陽(yáng)市科技局科技資助項(xiàng)目（2013jz03）

Abstract：Objective： To evaluate the changes of diffusion in temporal lobe injury following radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma （NPC） .Methods ：Selected 20 healthy volunteers as contrast group. 20 cases of post- radiotherapy with NPC . All of them were examined with routine MRI and diffusion weighted imaging （DWI） and measured the ADC values of temporal lobe ，their average of ADC value （ADCav） between groups were compared .Results ：The ADCav values of the three days of post- radiotherapy group and the three months of post- radiotherapy group decrease than the contrast group and the pre- radiotherapy group .but six months of the post- radiotherapy group 、the 12 months of post- radiotherapy group and the 18 months of post- radiotherapy group have not statistical significance with the contrast group and the pre- ra

鼻咽癌是危及人類(lèi)健康的常見(jiàn)惡性腫瘤，放療是鼻咽癌的主要治療手段之一，放射性腦損傷是鼻咽癌放療后嚴(yán)重的后遺癥之一。找到一種早期發(fā)現(xiàn)放射性腦損傷的檢查方法尤為重要。MRI是目前檢查放射性腦損傷的最有價(jià)值的影像學(xué)檢查方法，有關(guān)MRI在鼻咽癌放療后放射性腦損傷的研究，國(guó)內(nèi)外有較多研究（1-7），但多局限于放射性腦病出現(xiàn)后的研究，對(duì)于放射性腦損傷早期改變的MRI研究，目前國(guó)內(nèi)僅？陳旺生等（3，4）和王宏琢等（5）少量文獻(xiàn)報(bào)道. 本研究通過(guò)磁共振擴(kuò)散加權(quán)掃描后，分析鼻咽癌患者放療前后腦組織的表觀彌散系數(shù)（ADC值）變化，探討磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在觀察鼻咽癌患者放療后早期放射性腦損傷方面的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象

正常對(duì)照組：選起健康志愿者20例，男性10例，女性10 例。年齡：24-65歲，平均年齡為42.7±3.86歲。均沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀和體征，已經(jīng)可能影響神經(jīng)的疾病，顱腦常規(guī)MRI檢查均未見(jiàn)異常（老年患者側(cè)腦室少量點(diǎn)狀長(zhǎng)T2信號(hào)視為正常）。

鼻咽癌組：所有病例為2010年12月至2014年5月在湖南省益陽(yáng)市中心醫(yī)院就診并資料完整的20例鼻咽癌患者。其中，男性11例，女性9 例。年齡：27-78歲，平均年齡為49.7±5.02歲。除兩例患者有神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀外，其余患者均沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀和體征。本組病例需同時(shí)符合以下研究條件：1、均經(jīng)病理證實(shí)為鼻咽癌；2、所有患者均經(jīng)歷過(guò)放療，放療劑量40- 70Gy；3、放療前及放療后顱腦常規(guī)MRI檢查均未見(jiàn)異常（老年患者側(cè)腦室少量點(diǎn)狀長(zhǎng)T2信號(hào)視為正常）。4、所有病例均有放療前、第一次放療結(jié)束后3天內(nèi)、放療后3月、放療后6月組、放療后1年及放療后18月的MRI平掃及DWI檢查資料。

1.2 儀器設(shè)備：德國(guó)西門(mén)子Avantol 1.5T MRI掃描儀，8通道頭部線(xiàn)圈。所有志愿者先行MRI常規(guī)檢查，然后行DWI檢查。 DWI成像采用單次激發(fā)的平面回波序列（echo-planar imaging EPI）：TR/TE：850/74ms，層厚7mm，層距2mm，視野（FOV）380mm×380mm，矩陣為128×128，加速因子為4。擴(kuò)散敏感系數(shù)b值分別為0s/mm2及1000 s/mm2.康志愿者及鼻咽癌放療后患者行DWI檢查后，在ADC圖上測(cè)量雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值，測(cè)量點(diǎn)選擇在雙側(cè)側(cè)腦室下角白質(zhì)內(nèi)分別取前中后3個(gè)等距離的圓形興趣區(qū)，其大小為30mm2，按鏡面對(duì)稱(chēng)的方法獲得對(duì)側(cè)的測(cè)量點(diǎn)，雙側(cè)顳葉白質(zhì)的最后值為3者的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：應(yīng)用SPSS13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，所有數(shù)據(jù)均以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05，P<0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對(duì)健康志愿者雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值與鼻咽癌放療前雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。對(duì)鼻咽癌放療前雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值與放療后不同時(shí)間的雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值及其它部位腦組織ADC值比較采用單因素方差分析，P<0.05視為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

正常志愿者雙側(cè)顳葉的ADC值與鼻咽癌患者放療前的雙側(cè)顳葉的ADC值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異（t=0.567，P=0.575）。鼻咽癌患者放療前的雙側(cè)顳葉的ADC值與首次放療后雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異，放療后雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值低于放療前。隨著時(shí)間的推移，本組中18例患者的ADC值呈上升趨勢(shì)，放療后6個(gè)月、12月及18月時(shí)的雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值已經(jīng)與放療前沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異，同時(shí)患者沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀。本組中2例患者在放療12月后出現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀，同時(shí)磁共振的常規(guī)平掃和增強(qiáng)掃描發(fā)現(xiàn)了雙側(cè)顳葉出現(xiàn)了斑片狀長(zhǎng)T1及長(zhǎng)T2信號(hào)影，增強(qiáng)掃描后有不規(guī)則強(qiáng)化，這2例患者在放療后3個(gè)月、6個(gè)月及12月后雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值均低于放療前。

3討論

磁共振擴(kuò)散成像是在活體上對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量與成像的唯一無(wú)創(chuàng)性方法，能反映人體組織的空間組成信息及病理生理狀態(tài)下各組織之間水分子交換的功能狀況，可反映腦白質(zhì)病變的微觀病理改變。水分子不同方向的擴(kuò)散能力不同所表現(xiàn)的即為各向異性，單位時(shí)間內(nèi)水分子隨機(jī)擴(kuò)散的范圍表現(xiàn)為不同的擴(kuò)散速率。具體表現(xiàn)為腦組織內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)越隨意，其各向異性分?jǐn)?shù)就越低，水分子擴(kuò)散所受限制越小，則擴(kuò)散速率越高。鼻咽癌放射治療時(shí)由于放射野不可避免的包含了雙側(cè)顳葉腦組織，腦組織在接受放射后組織微觀結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，包括神經(jīng)元細(xì)胞的功能及結(jié)構(gòu)損傷，血管內(nèi)皮的損傷和膠質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)增生等，這一系列變化將會(huì)導(dǎo)致水分子的擴(kuò)散方向以及范圍發(fā)生改變，這是磁共振擴(kuò)散成像有望發(fā)現(xiàn)鼻咽癌放療后早期放射性腦損傷的病理基礎(chǔ)。

目前認(rèn)為與放射性腦損傷相關(guān)的因素主要包括放射治療總劑量、放化療的聯(lián)合應(yīng)用、放射治療時(shí)患者的年齡以及生存期的長(zhǎng)短。其機(jī)制目前還沒(méi)有統(tǒng)一的定論，血管損傷機(jī)制是其中一個(gè)重要因素.血管損傷機(jī)制在急性放射性誘發(fā)損傷中，常表現(xiàn)為一過(guò)性血管擴(kuò)張，伴隨著毛細(xì)血管通透性增加，有時(shí)表現(xiàn)為血管源性水腫。在慢性放射性損傷中，會(huì)發(fā)生血管內(nèi)皮放射性損傷，動(dòng)物模型研究顯示在腦組織實(shí)質(zhì)發(fā)生變化之前先出現(xiàn)血管異常，其病理學(xué)改變包括：內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血管擴(kuò)張和毛細(xì)血管擴(kuò)張，均導(dǎo)致?lián)p傷部位毛細(xì)血管通透性增加，造成細(xì)胞毒性或者血管毒性水腫，這將會(huì)引起ADC值的改變（8）。

ADC值的變化對(duì)觀察早期放射性腦損傷的價(jià)值：本組資料顯示，雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值在放療后3天及放療后3月時(shí)低于正常對(duì)照組及放療前，這可能與放療后血管內(nèi)皮細(xì)胞的早期損傷、炎性細(xì)胞侵潤(rùn)、微小血管內(nèi)血栓形成導(dǎo)致局部腦組織缺血，這將會(huì)導(dǎo)致水分子的擴(kuò)散速度下降，ADC值降低。而在不發(fā)展為放射性腦病時(shí)，雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值在放療后6月、12月及18月時(shí)會(huì)升高，于正常對(duì)照組及放療前無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這可能與顳葉白質(zhì)在放療后發(fā)生的微觀病理變化在放療停止后可以一定程度的恢復(fù)，使水分子的擴(kuò)散速率上升，ADC值上升。因此對(duì)于放療后6月、12月及18月以后雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值與放療前相近時(shí)，放射性腦病的發(fā)生率會(huì)較低，本組中18例在放療后6月、12月及18月時(shí)ADC值與放療前相近，沒(méi)有一例進(jìn)展為放射性腦病。而2例患者在放療后6月、12月及18月時(shí)雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值與放療前有明顯變化，最后進(jìn)展為放射性腦病。因此動(dòng)態(tài)觀測(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值的變化，有助于早期發(fā)現(xiàn)放射性腦損傷，進(jìn)行早期臨床干預(yù)治療，可防止放射性腦病的發(fā)生。

總之，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像是一種能夠反映鼻咽癌放療后放射性腦損傷的病理變化，能夠發(fā)現(xiàn)早期放射性腦損傷的影像學(xué)診斷方法。對(duì)于鼻咽癌放療后的患者有必要進(jìn)行磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像的動(dòng)態(tài)觀察。

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