鼻咽癌放療后顳葉白質(zhì)彌散張量系數(shù)變化的初步研究.pdf

1、背景 放射性腦病(radiation encephalopathy，REP)是鼻咽癌放射性治療后較為嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。放射性腦病一般不可逆轉(zhuǎn)，且缺乏有效的治療方法，關(guān)鍵是早期診斷和早期治療，因而影像界以及臨床一直在努力探索能早期發(fā)現(xiàn)REP的手段。目前顳葉放射性腦病的診斷主要依靠臨床癥狀以及常規(guī)CT和MR檢查，除了急性放射性腦病以外，當(dāng)常規(guī)CT或MR發(fā)現(xiàn)有腦白質(zhì)水腫、脫髓鞘表現(xiàn)時，放射性損傷往往處于晚期階段，治療效果較差。探索能夠

2、監(jiān)測放射性腦病發(fā)生的手段并進(jìn)行早期預(yù)防、治療成為當(dāng)今減少鼻咽癌放療并發(fā)癥的重點研究內(nèi)容。目前放射性腦病診斷方面的研究主要傾向于功能性成像研究。其中MR的功能性成像技術(shù)主要包括波譜(Magnetic resonance spectroscopy，MRS)、灌注成像(Perfusion weighted imaging，PWI)及擴(kuò)散張量成像(Diffusion tensor imaging，DTI)。這些技術(shù)不僅為活體組織提供功能、代謝等

3、方面的重要信息，并可進(jìn)行更準(zhǔn)確的定量化數(shù)據(jù)分析，是常規(guī)MR的重要補充。國內(nèi)外磁共振功能性成像的研究已經(jīng)經(jīng)過了較長時間的摸索，在放射性腦病的研究方面有了長足的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)功能性成像能明顯提高顳葉放射性腦病的檢出率，使早期預(yù)測放射性腦病的發(fā)生成為可能。但由于鼻咽癌發(fā)生具有區(qū)域性的特點，目前關(guān)于鼻咽癌顳葉放射性損傷的功能性成像研究多限于我國華南地區(qū)，而大樣本的綜合性研究較少，也缺乏放療后顳葉彌散張量成像變化的縱向?qū)Ρ妊芯?。研究目?．測量鼻咽癌

4、患者放療前及放療后不同階段顳葉白質(zhì)的ADciso值和FA值，并進(jìn)行縱向?qū)Ρ确治?，探討放療對顳葉白質(zhì)水分子彌散的影響，以及彌散特征隨時間變化的規(guī)律。探討利用彌散張量成像評價顳葉放射性損傷程度及修復(fù)過程的意義。 2．分析再程放療對顳葉白質(zhì)水分子彌散特征的影響。 材料與方法 研究對象：2004年10月至2006年10月期間在我院進(jìn)行MRI檢查的鼻咽癌患者共204例，其中放療前鼻咽癌患者共44例，放療后不同階段的鼻咽癌患

5、者共160例。其中再程放療患者15例。年齡20～69歲。所有病例均進(jìn)行常規(guī)MR及DTI檢查。 照射方法：各組原發(fā)灶設(shè)雙側(cè)野對穿照射，采用面頸聯(lián)合野照射，放療至36～40Gy后改為耳前野，全程按常規(guī)分割方案，2Gy/R，持續(xù)7～7.5周，放療至總量70～76Gy，再程放療者采用加速超分割方案放療。 放療前顳葉正常組入選標(biāo)準(zhǔn)：放療前無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，無嚴(yán)重的系統(tǒng)性疾病如糖尿病、高血壓、高血脂等。常規(guī)MRI檢查雙側(cè)顳葉沒有異常。

6、設(shè)為0組，共44例。 放療后顳葉放療組入選標(biāo)準(zhǔn)：放療后MRI常規(guī)檢查雙側(cè)顳葉均無異常，無神經(jīng)系統(tǒng)定位體征。共160例。按放療結(jié)束后3～5個月、6～11個月、1年～1年11個月、2年及以上分為1、2、3、4組，各45、27、31和57例。另按放療療程次數(shù)分首程與再程放療兩組，分別145例和15例。 放療前后連續(xù)觀察共兩次及以上的病例共40例，其中0-1組22例，1-2組5例，2-3組2例，3-4組3例，0-1-2組5例，1

7、-2-3組2例，1-2-3-4組1例。 成像設(shè)備：Philips Gyroscan Intera 1.5T超導(dǎo)型磁共振掃描儀。梯度場變換率150mT/m·s，梯度場強(qiáng)度3mT/m。運用正交頭顱線圈。常規(guī)檢查：包括T<,2>WI、T<,1>WI橫斷位，T<,1>WI增強(qiáng)橫斷、冠狀及矢狀位。選擇前后連合連線為橫斷位掃描基線。 彌散張量成像：采用單次激發(fā)自旋回波EPI成像序列進(jìn)行顳葉范圍的橫斷面成像，掃描層面平行于前后連合連線

8、。FOV=230mm，TR=9064，TE=81，掃描層厚/層間距=4mm/0，共20層，32個方向。b值分別為0和1000s/mm2，NSA=1，掃描矩陣128×128。 數(shù)據(jù)處理及圖像分析：DTI的原始資料用Philips公司提供的分析軟件，同時重建出ADciso圖和FA圖。先在解剖參考圖(b<,0>圖)上選擇雙側(cè)顳葉腦白質(zhì)區(qū)由前到后2個解剖興趣區(qū)，然后復(fù)制到擴(kuò)散張量圖上，進(jìn)行同ROI內(nèi)的測量，取平均值，得到ADciso值、

9、FA值(見圖1～3)。 統(tǒng)計學(xué)分析：采用SPsS13.0統(tǒng)計軟件包，P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。(1)對204例放療前及放療后不同時間組患者雙側(cè)顳葉自質(zhì)的ADciso值和FA值進(jìn)行最小有意義差異(least significance difference，LSD)-t檢驗。(2)對22例同時在放療前及放療后3～5個月進(jìn)行了檢查的患者進(jìn)行雙側(cè)顳葉白質(zhì)ADciso值和FA值的配對t檢驗。(3)對145例首程放療和15例再程療組病例放

10、療后雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADciso值和FA值進(jìn)行組間對照t檢驗。 結(jié)果 1．放療后各時間組共204個病例比較： 1.1放療后各時間組雙側(cè)顳葉ADciso值和FA值左右對比無明顯差異(P>0.05)。 1.2按照放療后不同階段進(jìn)行LSD-t檢驗： 1組雙側(cè)顳葉ADciso值和FA值變化最明顯，與放療前后其他組別多重比較單因素方差分析均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。從樣本標(biāo)準(zhǔn)差來看，顳葉放療組1組雙側(cè)顳葉

11、白質(zhì)ADciso值灌和FA值的變異程度最高。 2組雙側(cè)顳葉ADciso值與FA值變化亦較明顯，ADCiso值與放療前后其他組別多重比較單因素方差分析均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而FA值僅與放療前及1組單因素方差分析有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。3組及4組ADCiso值與FA值變化相對不明顯，雙側(cè)顳葉ADciso值與放療前及放療后1組、2組單因素方差分析有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，左側(cè)顳葉3、4組之間有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.0

12、5)，而右側(cè)顳葉3、4組之間無統(tǒng)計學(xué)差別(P>0.05)。而放療組3組及4組FA值僅與放療前及放療后1組單因素方差分析有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，與2組及相互間無統(tǒng)計學(xué)差別(P>0.05)。 1.3與放療前正常組比較，1組雙側(cè)顳葉ADciso值和FA值下降。隨著放療后時間的延長，2～4組雙側(cè)顳葉ADCiso值和FA值均有回升趨勢，與1組有明顯差別，但未能回到放療前的水平。 2．放療前與放療后1組22個病例配對比較： 2

13、.1放療組1組雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADciso值和FA值左右對比無明顯差異(P>0.05)。 2.2同時有放療前及放療組l組檢查的患者雙側(cè)顳葉白質(zhì)ADciso值和FA值的配對t檢驗有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與放療前比較，放療組1組雙側(cè)顳葉ADciso值和FA值下降。 3．病例首程放療和再程放療比較： 3.1首程放療和再程療組雙側(cè)顳葉ADciso值和FA值左右對比無明顯差異(P>0.05)。 3．2首程放療和

14、再程療組放療后ADCiso值和FA值的組間對照t檢驗，1組和2組雙側(cè)顳葉白質(zhì)ADCiso值、1組左側(cè)顳葉白質(zhì)FA值和2組右側(cè)顳葉白質(zhì)FA值有統(tǒng)計學(xué)差別(P<0.05)，3組無統(tǒng)計學(xué)差別(P>0.05)。 結(jié)論 1．可以通過DTI了解放療后顳葉白質(zhì)水分子彌散的變化，從而監(jiān)測顳葉白質(zhì)對放射線的敏感性，放療后顳葉白質(zhì)的ADciso值和FA值下降。ADC值下降的原因可能是：血管內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、血管周圍炎性細(xì)胞增殖浸潤、鄰近的神經(jīng)元

15、細(xì)胞及膠質(zhì)細(xì)胞腫脹，細(xì)胞外間隙變小，使細(xì)胞內(nèi)外水分子擴(kuò)散受限；神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞變性、疏松、溶解等改變了自由水與結(jié)合水的比例或存在狀態(tài)，從而導(dǎo)致了水分子的擴(kuò)散下降。FA值的下降主要與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞變性、疏松、溶解，使水分子在白質(zhì)纖維通路方向上的受限程度減低有關(guān)。 2．DTI可以評價放療后不同階段顳葉白質(zhì)水分子彌散變化的過程，放療后3～5月雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADciso值和FA值變化最明顯，而隨著放療后時間的延長，6個月以后雙側(cè)顳葉ADCiso值和F