鼻咽癌放療后放射性腦干損傷的MRI表現(xiàn)

劉 敏 梁世雄 廖錦元 金觀橋

鼻咽癌是我國常見的惡性腫瘤之一，多發(fā)生于我國南方各省。其公認有效的根治性治療手段為放射治療，或以放療為主的綜合治療［1］。腦干是人體生命中樞，主要是維持個體生命，包括心跳、呼吸、消化、體溫和睡眠等重要生理功能。腦干位于腦斜坡的上方，照射野邊界與腦干非常接近，一部分腦干難以避免地接受一定量的射線。1950年Boden［2］對鼻咽癌和中耳腫瘤患者放療后發(fā)生放射性腦干壞死進行研究，發(fā)現(xiàn)腦干是一個較大腦更具有放射敏感性的器官。腦干接受放射線到一定劑量時會引起遲發(fā)性放射性腦干損傷。放射性腦干損傷是最嚴重的放射性損傷。腦干作為最高權(quán)重器官之一，應(yīng)受到高度的重視。

目前，對鼻咽癌放療后的患者進行定期復(fù)查，CT仍然是主要的輔助診斷手段，然而MRI對診斷白質(zhì)疾病有著更高的檢測靈敏度［3］。本文旨在對37例鼻咽癌患者放療后發(fā)生放射性腦干損傷的MRI表現(xiàn)進行分析，總結(jié)其影像學(xué)表現(xiàn)特征。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集1991年1月至2011年2月在廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科行MRI檢查發(fā)生鼻咽癌放療后放射性腦干損傷患者共37例，其中男性23例，女性14例，年齡25～73歲，平均51歲。本組病例出現(xiàn)單側(cè)肢體麻木6例，雙側(cè)肢5例，單側(cè)肢體偏癱18例，單側(cè)肢體偏癱并面神經(jīng)麻痹者1例，頭暈并單側(cè)肢體乏力者1例，單側(cè)肢體痛并溫度感覺異常2例，步態(tài)不穩(wěn)11例，構(gòu)音困難19例，頭暈13例，舌癱9例，吞咽困難8例，面癱7例，復(fù)視5例，嗆咳3例，聽力障礙9例，嗜睡1例，無癥狀者4例。行常規(guī)放療34例，調(diào)強放射治療3例。顱底受量為70～82Gy，平均受量為75Gy。按2002年UICC分期標(biāo)準(zhǔn)進行T分期:T2期7例，T3期19例，T4期11例。MRI檢查發(fā)現(xiàn)放射性腦干損傷的時間為放療后6～240個月，中位時間為37個月。復(fù)閱MRI資料，觀察所有病例的病變部位、范圍、信號強度、增強后病灶的強化形式。

采用國內(nèi)大多數(shù)學(xué)者使用的放射性腦干損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)［4，5］:①放療前行 CT 或 MRI檢查，未見腦干有明確異常;②放療6個月后出現(xiàn)放射性腦干損傷的臨床表現(xiàn);③放療后影像支持腦干有異常征象;④有病理證實為鼻咽部原發(fā)鱗狀上皮癌;⑤排除鼻咽癌腦干轉(zhuǎn)移。

1.2 MRI檢查

MRI檢查采用GE公司的1.5Tsigna磁共振掃描儀，磁場強度1.5T。掃描圈采用標(biāo)準(zhǔn)頭部正交線圈或者頭頸聯(lián)合線圈。T1WI(TR/TE:ms);T2WI(TR/TE:ms);FLAIR 序列(TR/TE:ms，TI=ms)，顯示矩陣為256×256，掃描層厚5mm，層間距0.5mm;矩陣。常規(guī)行橫斷T1WI、T2WI、FLAIR，掃描視野 220～ 250 mm;冠狀位、矢狀位T1WI，掃描視野260mm。所有病例均進行增強掃描，使用Gd-DT PA(馬根維顯)，規(guī)格為0.372g/ml，劑量為0.1mmol/kg，肘前靜脈內(nèi)注射。

2 結(jié)果

該組病例病變多以腦橋基底部為中心，可向中腦及延髓延伸。37例放射性腦干損傷患者，其中病變位于腦橋者19例，中腦1例，延髓3例，腦橋+中腦6例，腦橋+延髓5例，中腦+腦橋+延髓3例。病灶最大徑為3～30mm，平均直徑約為11mm。病變廣泛者可表現(xiàn)為腦干局部腫脹，但未引起第4腦室或中腦水管梗阻。病灶在MRI上T1WI表現(xiàn)為等信號或低信號，T2WI表現(xiàn)為高信號，F(xiàn)LAIR表現(xiàn)為低、高混雜信號，增強后無明顯強化者9例，強化者28例。強化方式:均勻斑片狀強化者12例，不均勻環(huán)形強化者16例。強化方式主要表現(xiàn)為以下兩種方式:①均勻斑片狀強化2例，主要表現(xiàn)為均勻小斑片狀強化形態(tài)。②不均勻強化2例，主要表現(xiàn)為環(huán)形并斑片狀強化(見圖1、圖2)。病灶水平的占位效應(yīng)不明顯，其與病灶的大小無相關(guān)性。

3 討論

3.1 放射性腦干損傷發(fā)生的機制

放射性腦損傷是一種延遲后效應(yīng)，將導(dǎo)致嚴重后果和不可逆的神經(jīng)病變。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的延遲后效應(yīng)已源于實質(zhì)和血管的破壞，包括少突膠質(zhì)細胞、神經(jīng)祖細胞和內(nèi)皮細胞。這些都反映了一個動態(tài)的過程，放射誘導(dǎo)靶細胞死亡和隨后的次級神經(jīng)反應(yīng)炎癥過程導(dǎo)致選擇性細胞丟失，組織損傷和功能缺陷。后期延遲損害大腦被認為是高劑量的輻射誘發(fā)的長壽命的自由基、活性氧以及前炎癥細胞因子的作用［6］。

目前對放射性腦干損傷的發(fā)病機制尚缺乏系統(tǒng)的研究。多數(shù)學(xué)者［7～11］研究認為放射性腦干損傷的機制為①神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的直接損害;②腦供血血管損傷引起缺血性改變;③機體的自身免疫性反應(yīng)。Schultheiss等［12］研究表明脊髓和腦干發(fā)生放射性損傷的機制可能存在一致性。

3.2 放射性腦干損傷的鑒別診斷

放射性腦干損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)前已描述。該病的臨床診斷比較容易，但須與以下疾病鑒別:①腦干梗死:腦干梗死，發(fā)病年齡較大，多伴有高血壓病、糖尿病、高脂血癥及腦血管硬化病史，突然起病，MRI表現(xiàn)為長T1長T2，亞急性腦梗FALIR表現(xiàn)為高信號，陳舊性腦梗FLAIR表現(xiàn)為低信號。腦梗死病灶的形狀多為斑片狀，溶栓治療有效，而放射性腦干損傷的特點就是沿著放療方向分布，一般呈長條狀，大劑量激素沖擊治療有效。②腦干轉(zhuǎn)移瘤和惡性淋巴瘤:發(fā)病年齡較大，多在50歲以上。典型的轉(zhuǎn)移瘤表現(xiàn)為多發(fā)病灶，常有原發(fā)腫瘤病史，以肺癌最為常見，而在兩廣地區(qū)應(yīng)注意鼻咽癌的轉(zhuǎn)移。原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)的惡性淋巴瘤罕見，其原發(fā)于腦干更罕見，可為全身惡性淋巴瘤在腦部的表現(xiàn)，或繼發(fā)于使用免疫抑制劑或AID'S患者。腦干轉(zhuǎn)移瘤和惡性淋巴瘤的診斷應(yīng)緊密結(jié)合臨床。MRI信號和腫瘤區(qū)域信號一致，病變范圍較廣，可出現(xiàn)基底動脈流空信號的丟失。③腦干膠質(zhì)瘤:多見于兒童及青、中年，尤其是兒童，該病占位效應(yīng)明顯，病灶腫脹比較嚴重，可出現(xiàn)壓迫癥狀。MR發(fā)現(xiàn)腦干增大、膨隆和信號異常，結(jié)合臨床若有腦干病變的表現(xiàn)，則腦干膠質(zhì)瘤的診斷基本上可成立。

3.3 放射性腦干損傷的思考

本組研究所見鼻咽癌放療后放射性腦干損傷的MRI表現(xiàn)為腦橋病變19例，中腦1例，延髓3例，腦橋+中腦6例，腦橋+延髓5例，中腦+腦橋+延髓3例。本研究病變中心多以腦橋基底部為中心，向中腦及延髓延伸。腦橋的發(fā)生率在本組研究為最高，考慮這多與人體的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)。腦橋位于鼻咽頂壁以上，較其他腦干結(jié)構(gòu)更易接受高劑量，發(fā)生放射性腦干損傷的概率更大。

本組病灶的MRI影像特點表現(xiàn)為:T1WI表現(xiàn)為等信號或低信號，T2WI為高信號，F(xiàn)LAIR為低、高混雜信號，增強后無明顯強化者9例，強化者28例。強化方式:均勻斑片狀強化者12例、不均勻環(huán)形強化者16例。這些MRI表現(xiàn)特點與宋婷等［4］的研究結(jié)果相似。放射性腦干損傷在不同的加權(quán)像表現(xiàn)為不同的信號強度，這可能與以下因素有關(guān):①與腦橋基底部存在大量的橫行和縱行神經(jīng)纖維有關(guān);②與病灶周圍水腫以及炎癥反應(yīng)有關(guān)。

由于后顱窩骨偽影以及分辨率的影響，CT難以清晰地顯示腦干的結(jié)構(gòu)以及病灶。MRI具有無輻射、較高的軟組織分辨率和不受骨偽影的影響等特點，可以很清楚地顯示腦干結(jié)構(gòu)，增強掃描可以明確病灶的范圍和形態(tài)。Kara等［13］學(xué)者研究表明對于腦損傷病例，如果已經(jīng)出現(xiàn)腦神經(jīng)病變的癥狀，而CT檢查無法發(fā)現(xiàn)病灶，則MRI是更好的選擇。對于放射性腦干損傷，MRI有明顯的診斷優(yōu)勢。Merina等［14］學(xué)者研究表明在界定腫瘤CTV以及PTV方面，MRI與CT沒有明顯的區(qū)別，但MRI具有界定正常組織器官方面的優(yōu)勢，故MRI所界定的腦干和脊髓的體積較CT要小(P=0.002)。

綜上，放射性腦干損傷是鼻咽癌患者最嚴重的放射性損傷之一，MRI對于診斷該病有著明顯的優(yōu)勢，對于早期發(fā)現(xiàn)、早期治療放射性腦干損傷有積極的作用，能夠更加精確地指導(dǎo)靶區(qū)以及腦干等重要危及器官的勾畫。臨床上應(yīng)該注重治療計劃，在治療計劃設(shè)計方面使治療方案達到最優(yōu)化，即靶區(qū)高量、權(quán)重高的危及器官低量，以最大化地減少放射性腦干損傷的發(fā)生概率。

［1］ 谷銑之，殷蔚伯，余子豪，等.腫瘤放射治療學(xué)［M］.第4版.北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社，2008∶458.

［2］ Boden G.Radiation myelitis of the brainstem ［J］.The Journal of Radiology，1948，21∶464-469.

［3］ Jackson JA，Leake DR，Schneiders NJ，et al.Magnetic resonance imaging in multiple sclerosis:results in 32 cases［J］.American Journal of Neuro-radiology，1985，6∶171-176.

［4］ 宋 婷，梁碧玲，黃穗喬，等.鼻咽癌放療后放射性腦干和脊髓損傷的磁共振表現(xiàn)［J］.癌癥，2005，24∶357-361.

［5］ 梁長虹，李國業(yè)，黃 飚，等.鼻咽癌放射治療后腦干放射性損傷的MRI表現(xiàn)［J］.中華放射學(xué)雜志，1998，32∶533-536.

［6］ Jae HK，Stephen L.Mechanisms of radiation-induced brain toxicity and implications for future clinical trials［J］.Journal of Neuro-oncology，2008，87∶279-286.

［7］ 趙繼泉，梁碧玲，沈 君，等.顳葉放射性腦病磁共振成像的特征分析［J］.癌癥，2003，22∶1209-1213.

［8］ Valk PE，Dillion WP.Radiation injury of the brain［J］.American Journal of Neuroradiology，1991，12∶45-62.

［9］ Schuhheiss TE，Kun LE，Ang KK，et a1.Radiation response of the central nenvous system［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，1995，31(5)∶1093-1112.

［10］ Rubin P，Gash DM，Hansen JT，et a1.Disruption of the blood-brain barrier as the prima deffect of CNS irradiation［J］.Radiotherapy and Oncology，1994，31∶51-60.

［11］ Kamiryo T，Lopes MB，Kassell NF，et a1.Radio surgery-induced microvascular alterations precede necrosis of the brain neuropil［J］.Neurosurgery，2001，49∶409-415.

［12］ Schultheiss TE，Stephens LC.The pathogenesis of radiation myelopathy widening the circle［J］.International Journal of Radiation Oncology Biology*Physics，1992，23 ∶1089-1091.

［13］ Kara A，Celik SE.Magnetic resonance imaging finding in severe head injury patients with normal computerized tomography［J］.Turkey Neurosurgery，2008，18∶1-9.

［14］ Merina A，Maria S.The value of magnetic resonance imaging in target volume delineation of base of tongue tumours-A study using flexible surface coils［J］.Radiotherapy and Oncology，2010，94∶161-167.