王 巖（綜述） 馬 林（審校）

神經(jīng)系統(tǒng)損傷是腦部放療的常見并發(fā)癥，腦膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)原發(fā)性腫瘤，約占全部腦腫瘤的35%～60%。由于腫瘤常難以徹底切除，腦膠質(zhì)瘤的治療以外科手術(shù)為主，輔以術(shù)后放射治療[1]。

1 放射性腦損傷的臨床及病理表現(xiàn)

臨床上放射性腦損傷包括急性型（急性放射性腦?。?、早期遲發(fā)型及晚期遲發(fā)型3種。急性型一般發(fā)生于照射后數(shù)天至數(shù)周，主要由血-腦屏障破壞和腦水腫引起[2]，并可見膠質(zhì)糖原沉積，在目前通用的放射劑量（60Gy）下已經(jīng)非常少見；早期遲發(fā)型一般發(fā)生于照射后1～6個月，病理表現(xiàn)為產(chǎn)生髓鞘的少突膠質(zhì)細胞死亡，暫時性髓鞘脫失后，可發(fā)生少突膠質(zhì)細胞再生和再髓鞘化。急性型和早期遲發(fā)型一般是暫時和可逆的，神經(jīng)系統(tǒng)癥狀可以完全恢復。晚期遲發(fā)型發(fā)生于放療結(jié)束后數(shù)月至數(shù)年，病理特征為白質(zhì)脫髓鞘、血管損傷和壞死，一般為不可逆性損傷，神經(jīng)系統(tǒng)癥狀較重，嚴重者可能危及生命，目前尚無特效藥物與治療方法，因此，早期發(fā)現(xiàn)、早期治療非常重要。

對于腦惡性膠質(zhì)瘤的放療以往多選用全腦照射，放射性壞死的發(fā)生率為5%～24%[2]。目前，除非有腫瘤播散的臨床依據(jù)，一般不主張全腦照射，而多采用局部野常規(guī)分割照射（60Gy）。使用分段累積放療方法，照射劑量在60Gy以內(nèi)時很少發(fā)生放射性壞死。但是在此劑量下，甚至低于此劑量時，經(jīng)常發(fā)生非壞死性腦病[2]。理論上，利用精確放療技術(shù)可在保護正常腦組織的同時進一步提高靶區(qū)劑量，從而可能提高腫瘤局部控制率和生存率。然而，三維適形或調(diào)強放射治療即使劑量提高至90Gy，其生存率仍無明顯提高[3]。雖然局部照射與全腦照射的局部復發(fā)率、生存率無明顯差異，提高劑量也并不能使局部復發(fā)率下降[4]，但是行單純局部照射的患者功能狀態(tài)改善更加明顯，可能與局部照射對非腫瘤區(qū)腦組織的損傷較小有關(guān)[5]。因此，目前應用精確放療技術(shù)的目的主要是保護正常腦組織，減少健康腦組織放射性壞死與腦病的發(fā)生。

2 放射性腦損傷的MRI應用

MRI是一種非常敏感的檢測神經(jīng)元脫髓鞘以及由于毛細血管內(nèi)皮損傷引起的血管源性腦水腫的方法，因為這兩種改變均可導致T2弛豫時間延長。嚴重的放射性腦損傷在常規(guī)MRI通常表現(xiàn)為深部腦白質(zhì)局灶性高信號，位于側(cè)腦室前、后角周圍，然后向表淺的半卵圓中心延伸，最后累及全腦白質(zhì)。而腦干、小腦、內(nèi)囊以及基底節(jié)區(qū)則相對較少受累。對于早期或輕微的放射性腦損傷很少有肉眼及常規(guī)MRI檢查可見的改變，因此，多使用更加敏感的MR檢查方法，如擴散張量成像（DTI）、灌注成像以及磁共振波譜成像。

2.1 擴散張量成像診斷早期放射性腦損傷 擴散張量成像是檢測白質(zhì)病變最敏感的方法。DTI通過組織內(nèi)水分子運動受限的測量來評價白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)的改變，可以反映白質(zhì)纖維束的密度及走行等異常。另外，通過定量測量，DTI還可以鑒別脫髓鞘和神經(jīng)元損傷[6]。對小兒髓母細胞瘤放療的研究發(fā)現(xiàn)，白質(zhì)的各向異性分數(shù)（FA）值與放射劑量有關(guān)，但無法鑒別脫髓鞘和神經(jīng)元損傷[7]。此外，橫向的研究只能反映劑量相關(guān)性神經(jīng)毒性反應，對白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行縱向研究對于遲發(fā)性神經(jīng)缺損非常重要。擴散張量參數(shù)最常用的是平均彌散系數(shù)（MD）和FA。MD代表三個相互垂直方向的平均擴散率，不依賴于組織內(nèi)水分子的移位；FA是一個定量的DTI參數(shù)，測量的是纖維樣結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分子的各向異性擴散程度，其值在0～1之間。由于在垂直于白質(zhì)纖維束長軸方向的水分子擴散受限，在排列高度一致的白質(zhì)內(nèi)FA值較高，而MD值在灰、白質(zhì)內(nèi)相似。白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其改變可以通過本征擴散率（λ1、λ2、λ3）計算出來。其中，最大的本征值λ1代表平行于神經(jīng)纖維方向上的水分子擴散，對于神經(jīng)元損傷而非脫髓鞘改變比較敏感；λ2和λ3垂直于神經(jīng)元纖維方向，二者對于脫髓鞘改變比較敏感[6]。Nagesh等[8]在對腦腫瘤患者放療前、放療中及放療后分別行DTI測量胼胝體，發(fā)現(xiàn)急性期和亞急性期看似正常的胼胝體使用DTI可以定量測量出放療導致的脫髓鞘和輕微的神經(jīng)元纖維的結(jié)構(gòu)改變。放療后腦白質(zhì)的改變是漸進性的，早期出現(xiàn)劑量相關(guān)性脫髓鞘，繼而出現(xiàn)輕微的神經(jīng)元損害以及彌漫性脫髓鞘。腦腫瘤患者放療后看似正常的腦白質(zhì)其FA值明顯降低，MD值明顯增高[9]。Haris等[10]發(fā)現(xiàn)，放療后3個月看似正常的腦白質(zhì)DTI參數(shù)發(fā)生改變，見于放射劑量45～50Gy以上區(qū)域；在放射劑量50～55Gy以及55Gy以上區(qū)域，14個月時部分區(qū)域損傷具有可逆性，為看似正常的腦白質(zhì)放射性損傷的診斷提供客觀依據(jù)。

2.2 MRI灌注成像診斷早期放射性腦損傷 灌注成像技術(shù)可以較敏感地檢測出血流的灌注變化情況，從而可較常規(guī)MRI檢查更早顯示病變。目前，MRI測定血流量的方法包括使用團注對比劑的動態(tài)磁敏感對比增強（dynamic susceptibilityweighted contrast-enhanced, DSC）灌注成像和動脈自旋標記（arterial spin labeling, ASL）法。ASL法利用動脈血液中的水分子作為內(nèi)源性自由彌散標記物，于成像平面流入側(cè)將其反轉(zhuǎn)，改變血液自旋狀態(tài)，在標記血對組織灌注后進行成像。血液中已標記的質(zhì)子在成像層毛細血管區(qū)與組織中的水質(zhì)子進行交換，引起局部組織縱向弛豫時間T1的變化，將得到的圖像與未標識圖像相減，得到灌注圖像[11]。

Lee等[12]使用動態(tài)磁敏感對比劑灌注成像發(fā)現(xiàn)，放療后2個月，看似正常的腦實質(zhì)血管密度隨放射劑量的增加而降低，而血管壁通透性則隨放射劑量增加有所增加。利用ASL技術(shù)測量腫瘤放療前后局部腦血流（regional cerebral blood flow, rCBF）的變化可以了解腫瘤及其周邊血供情況，避免了血-腦屏障破壞的影響，從而更有效地區(qū)分放射性壞死與腫瘤復發(fā)，并間接反映腫瘤的預后等[13]。

2.3 磁共振波譜成像診斷早期放射性腦損傷 磁共振波譜成像（magnetic resonance spectroscopic imaging, MRSI）研究顯示，不同級別和類型的腫瘤、壞死組織以及正常腦實質(zhì)具有不同的譜線[14]。典型的膠質(zhì)瘤與正常組織相比，具有較高的膽堿（Cho）復合物水平，并同時伴有NAA水平降低；壞死通常表現(xiàn)為脂峰升高以及其他峰降低。膽堿位于細胞膜，膽堿升高提示細胞膜轉(zhuǎn)移和分裂增加，以及細胞密度增高。NAA是神經(jīng)元代謝物，腦內(nèi)其余細胞均不含有NAA，可作為神經(jīng)元密度測量及神經(jīng)元有絲分裂功能可逆改變的標準；波譜信息也可從肌酸復合物（Cr）獲得，肌酸可提示細胞動能。Lee等[15]在腦膠質(zhì)瘤患者放療前、放療結(jié)束時以及此后2、4、6個月分別行MRS發(fā)現(xiàn)，在放療后的前6個月，正常腦實質(zhì)的波譜出現(xiàn)改變，Cho/NAA以及Cho/Cr比值在放療后2個月明顯升高，Cr/NAA比值隨著時間的推移有增加的趨勢；在放療的不同時間點以及不同照射劑量區(qū)域，看似正常的腦實質(zhì)的放射性損傷各不相同。針對早期放療反應，目前尚無MRS研究報道，因為早期反應存在脫髓鞘，因此，MRS可能會顯示這種改變。

目前，尚無是否存在放射性腦損傷，尤其是早期損傷的客觀依據(jù)及判斷指標，僅依據(jù)患者臨床表現(xiàn)判斷，具有明顯滯后性；對于局部放療是否存在腦部微結(jié)構(gòu)改變也尚無系統(tǒng)的動態(tài)影像學研究。更重要的是，對于放射性腦壞死，目前尚無較為準確的預測方法，而放射性壞死的發(fā)生率各家報道不一，可能與病變部位、病理類型、治療劑量、方案等多種因素有關(guān)。放射性壞死是否存在某些決定性的影響因素，或者是多種因素共同作用的結(jié)果？為明確此問題，今后有必要利用多種影像學技術(shù)，進行長期、大樣本前瞻性研究，這將對放射性腦損傷的早期預測和預防提供重要的客觀依據(jù)。

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