梁杰，覃飛，陳偉華，黃柱飛

1. 廣西梧州工人醫(yī)院 放射科，廣西 梧州543001；2.中國(guó)人民解放軍第三○三醫(yī)院 放射科，廣西 南寧 530021

DWI技術(shù)在鼻咽癌早期放射性腦損傷中的應(yīng)用價(jià)值

梁杰1，覃飛1，陳偉華1，黃柱飛2

1. 廣西梧州工人醫(yī)院 放射科，廣西 梧州543001；2.中國(guó)人民解放軍第三○三醫(yī)院 放射科，廣西 南寧 530021

目的 探討磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）在鼻咽癌早期放射性腦損傷中的應(yīng)用價(jià)值。方法 選擇我院經(jīng)病理證實(shí)的30例鼻咽癌患者，分別于放療前、首次放療后3 d、放療結(jié)束時(shí)、放療后3、6、12個(gè)月時(shí)進(jìn)行顱腦常規(guī)MRI平掃及DWI檢查，分析不同時(shí)期的表觀彌散系數(shù)（ADC）。同期選擇30例健康志愿者作為對(duì)照組，測(cè)量其ADC值并與鼻咽癌組進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果 志愿者與放療前鼻咽癌患者雙側(cè)顳葉白質(zhì)的ADC值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；鼻咽癌患者首次放療后3 d、放療結(jié)束時(shí)及放療結(jié)束后3個(gè)月，與放療前ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；放療結(jié)束后6、12個(gè)月與放療前ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 DWI成像技術(shù)是檢測(cè)放療后早期放射性腦損傷較理想的手段和方法。

磁共振；擴(kuò)散加權(quán)成像；鼻咽癌；放射性腦損傷

鼻咽癌（Nasopharyngeal Carcinoma，NPC）是我國(guó)常見(jiàn)的惡性腫瘤，高發(fā)于我國(guó)南方地區(qū)，發(fā)病率可達(dá)10/10萬(wàn)以上[1-2]。放射治療是鼻咽癌主要的治療手段之一，放射線在殺滅腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，對(duì)周圍正常組織也有損傷作用，其中放射線腦損傷是鼻咽癌放射治療的嚴(yán)重并發(fā)癥之一[3]，雖然目前放射治療已經(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，但在對(duì)鼻咽癌的放療過(guò)程中，放射性腦損傷的發(fā)生率仍然高達(dá)5%～24%[4]。早期發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治療是目前控制放射性腦損傷病情進(jìn)展的關(guān)鍵。而當(dāng)常規(guī)CT及磁共振成像（MRI）檢查出現(xiàn)可見(jiàn)的影像學(xué)病變時(shí)，放射性腦損傷已經(jīng)進(jìn)入了不可逆的中晚期階段[5-6]，故臨床需要一種新的影像學(xué)手段來(lái)檢測(cè)早期放射性腦損傷。本文分析了30例鼻咽癌患者放療前后腦組織表觀彌散系數(shù)（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）的變化，旨在探討磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）在鼻咽癌早期放射性腦損傷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 臨床資料

選擇2014年6月～12月在我科行調(diào)強(qiáng)放射治療的30例鼻咽癌患者作為研究對(duì)象，其中男21例，女9例，年齡20～67歲，平均（42±5）歲。所有患者均經(jīng)病理證實(shí)，且均為首次接受放射治療。同期選擇30名健康志愿者，其中男15例，女15例，年齡23～64歲，平均（41±3）歲。研究對(duì)象及志愿者均行MRI平掃及DWI檢查。

為了方便分組描述，以字母A表示志愿者組，B表示研究對(duì)象組，Bbefore表示放療前，B3d表示首次放療后3 d，B0表示放療結(jié)束時(shí)，B3m表示放療后3個(gè)月，B6m表示放療后6個(gè)月，B12m表示放療后12個(gè)月。

2 儀器與方法

2.1 調(diào)強(qiáng)放射治療

采用西門子Primus直線加速器行調(diào)強(qiáng)放射治療。鼻咽部放療方案：9野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放射治療，9個(gè)照射野等角度分布，放療總劑量為66～76 Gy，分33次，采用5次/周完成治療。

2.2 MRI平掃及DWI檢查

采用飛利浦Achieva 3.0T TX多源超高場(chǎng)強(qiáng)磁共振成像系統(tǒng)及8通道頭部線圈。志愿者和研究對(duì)象均先行常規(guī)MRI檢查，然后行DWI檢查。

常規(guī)MRI序列包括橫軸面TSE-T1WI（TR/TE=1850 ms/ 24 ms）、橫軸面TSE-T2WI（TR/TE=6280 ms/104 ms），層厚為5 mm，層距為1 mm，視野FOV為380 mm×380 mm，矩陣為256×256，同時(shí)行T2WI序列矢狀面及冠狀面平掃。

DWI檢查采用單次激發(fā)平面回波序列（Echo-planar Imaging，EPI）：TR為850 ms，TE為74 ms，層厚為5 mm，層距為1 mm，視野FOV為380 mm×380 mm，矩陣為192×192，加速因子為4，擴(kuò)散敏感系數(shù)b值為1000 s/mm2。

2.3 ADC值采集

將DWI原始圖像傳輸至Siemens Avanto工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理（圖1），參考橫軸面圖像，選擇雙側(cè)顳葉白質(zhì)區(qū)域設(shè)置感興趣區(qū)，該區(qū)域面積為30 mm2，區(qū)域內(nèi)ADC值由工作站自動(dòng)算出。以同樣的方法共選取3個(gè)感興趣區(qū)，最終ADC值為3個(gè)感興趣區(qū)的平均值。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，在統(tǒng)計(jì)前對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性和方差齊性檢驗(yàn)，所有數(shù)據(jù)符合方差齊性的正態(tài)分布后，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較志愿者與鼻咽癌患者放療前的ADC值，采用單因素方差分析比較鼻咽癌患者放療前與放療后不同時(shí)期的ADC值，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 DWI原始圖像的分析處理

3 結(jié)果

放療前鼻咽癌患者和志愿者的ADC值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.29，P=0.230）；鼻咽癌患者首次放療后3 d、放療結(jié)束時(shí)及放療結(jié)束后3個(gè)月的ADC值均低于放療前，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.023、0.000、0.002）；鼻咽癌患者放療結(jié)束后6、12個(gè)月與放療前ADC值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.177、0.221），具體結(jié)果見(jiàn)表1。本組4例鼻咽癌患者在放療結(jié)束后6、12個(gè)月時(shí)ADC值均較放療前低，并出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，常規(guī)MRI檢查均出現(xiàn)斑片狀長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)。

表1 志愿者和鼻咽癌患者放療前后ADC值結(jié)果（×10-3mm2/s）

4 討論

放射性腦損傷是頭頸部腫瘤、顱內(nèi)腫瘤及血管畸形等放射治療后出現(xiàn)的嚴(yán)重并發(fā)癥之一[7]，其發(fā)病部位與照射野密切相關(guān)，多為顳葉、小腦、腦干的白質(zhì)[8]。臨床將放射性腦損傷分3期：① 急性期：放療后3個(gè)月內(nèi)，主要病理表現(xiàn)為腦組織充血水腫，單次放射劑量超過(guò)3 Gy時(shí)或照射野過(guò)大均可增加急性腦損傷的發(fā)生率；② 早期遲發(fā)損傷期：放療后3～6個(gè)月，主要病理表現(xiàn)為膠質(zhì)細(xì)胞脫髓鞘病變及軸索水腫；③ 晚期反應(yīng)：放療后6個(gè)月至數(shù)年，病理表現(xiàn)為放射性壞死[9]。目前認(rèn)為血管損傷機(jī)制為放射性腦損傷的重要機(jī)制之一，隨著放射劑量的增加，血管損傷表現(xiàn)為血管擴(kuò)張、毛細(xì)血管通透性增加，并常在急性放射性損傷中誘發(fā)。在慢性放射性損傷中，血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、毛細(xì)血管擴(kuò)張等均可造成組織毒性水腫。

DWI技術(shù)能反映人體病理生理狀態(tài)下水分子的交換功能及組織的微觀病理改變。在機(jī)體內(nèi)，水分子在一定方向上的彌散距離與相應(yīng)彌散時(shí)間的平方根之比為一個(gè)常數(shù)，即彌散系數(shù)，表示一個(gè)水分子單位時(shí)間內(nèi)隨機(jī)彌散的平均范圍。鼻咽癌在放射治療過(guò)程中，雙側(cè)顳葉不同程度地受到放射線照射，使得腦組織的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，如血管內(nèi)皮損傷、神經(jīng)元細(xì)胞損傷等，這些改變不同程度地影響著水分子的擴(kuò)散范圍及擴(kuò)散方向，引起ADC值發(fā)生改變。

本研究發(fā)現(xiàn)，放療前鼻咽癌患者和志愿者的ADC值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鼻咽癌患者在首次放療后3 d、放療結(jié)束時(shí)及放療后3個(gè)月的ADC值均低于放療前（P＜0.05），這可能與早期放療后引起血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷有關(guān)，血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷會(huì)引起神經(jīng)組織缺血，導(dǎo)致水分子擴(kuò)散速度下降，使ADC值相應(yīng)下降[10]。放療3個(gè)月后ADC值出現(xiàn)緩慢恢復(fù)趨勢(shì)，這可能是由于放療后毛細(xì)血管滲透性恢復(fù)、神經(jīng)細(xì)胞髓鞘的再生等對(duì)水分子彌散運(yùn)動(dòng)的屏障作用逐漸減弱所造成的效果[11-12]。本研究中4例鼻咽癌患者在放療后6個(gè)月及12個(gè)月時(shí)ADC值均較放療前低，并出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，可見(jiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)顳葉ADC值可為診斷早期放射性腦損傷提供參考依據(jù)，有助于對(duì)放療副反應(yīng)進(jìn)行早期診斷和臨床干預(yù)。本研究不足之處在于總體病例較少，對(duì)DWI序列缺乏多b值比較，今后將增加樣本數(shù)量，對(duì)DWI技術(shù)在早期放射性腦損傷中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

綜上所述，DWI技術(shù)可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ADC值的變化，反映鼻咽癌患者放療后早期腦損傷的病理變化，是一種較為有效的檢查早期放射性腦損傷的影像學(xué)技術(shù)。

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Application Value of DWI in Early Radiation-induced Brain Injury after Radiotherapy for Nasopharyngeal Carcinoma

LIANG Jie1, QIN Fei1, CHEN Wei-hua1, HUANG Zhu-fei2
1. Department of Radiology, Guangxi Wuzhou Workers Hospital, Wuzhou Guangxi 543001, China; 2. Department of Radiology , PLA 303 Hospital, Nanning Guangxi 530021, China

Objective To evaluate the signifi cance of clinical application of diffusion weighted imaging (DWI) in the diagnosis of radiation-induced brain injury after radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma. Methods 30 patients with nasopharyngeal carcinoma underwent MRI and DWI examination at different points： before the radiation therapy, 3 d after radiotherapy for the fi rst time, immediately after the radiotherapy , and 3 months, 6 months, and 12 months after the radiotherapy. The ADC values in different periods were analyzed. Meanwhile, 30 healthy volunteers were also studied as the control group. Results The ADC values of bilateral temporal lobe in volunteers and nasopharyngeal carcinoma patients before radiotherapy had no statistical difference.The ADC value checked three days after radiotherapy for the fi rst time and the ADC value checked at the end of the radiotherapy as well as the value checked three months after the radiotherapy were lower than the ADC values in pre-radiotherapy patients (P＜0.05). The ADC values checked at 6 and 12 months after the radiotherapy showed no difference from the ADC value in pre-radiotherapy period. Conclusion DWI is an ideal mean to detect early radiation-induced brain injury．

MRI; diffusion weighted imaging; nasopharyngeal carcinoma; radiation-induced brain injury

R445.2；R739.63

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.015

1674-1633(2016)01-0059-03

2015-04-10

2015-05-13

黃柱飛，副主任醫(yī)師。

通訊作者郵箱：250702591@qq.com