放射性腦損傷的MRI及灌注成像分析

湖南中醫學院第一附屬醫院放射科(湖南 長沙 410007)

楊 宇 黃艷芳 周智慧 李 平

論 著

放射性腦損傷的MRI及灌注成像分析

湖南中醫學院第一附屬醫院放射科(湖南 長沙 410007)

楊 宇 黃艷芳 周智慧 李 平

目的探討放射性腦損傷的影像特征。方法回顧分析我院環形強化放射性腦損傷病例31例，按環開閉情況、環的張力和形態演變、ASL-CBF灌注、DWI信號分析。結果①4例呈閉環有張力；23例呈閉環無張力；4例呈開環。②低灌注26例；等灌注1例；邊緣高灌注4例；③隨時間延長：環縮小的17例，增大的11例，不變的3例；環形態不變的9例，變化的22例；④DWI信號：11例高信號位于環內，17例環形高信號，3例呈片狀高信號。結論放射性腦損傷CBF多呈低灌注；腦外病變放療導致的放射性腦損傷DWI高信號位于強化環內、強化環可逐漸增大但形態保持不變。

放射性腦損傷；環形強化；灌注成像

頭頸部腫瘤放射治療后出現放射性腦損傷的幾率很大，本文結合我院病例對其常規MRI表現和ASL(動脈自旋標記)灌注成像的進行探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料2014年1月～2015年5月證實為放射性腦損傷的患者31例。其中鼻咽癌病例8例，腦轉移病例14例，腦膠質瘤7例，淋巴瘤2例。男性18例，女性13例，年齡38～72歲，平均(52±5)歲。

1.1.1 入組標準：①頭部放射治療后的患者；②鼻咽癌病人進行放射治療，照射野包括了部分腦組織的病人；③臨床治療經過證實為放射性腦損傷的患者；④病變呈環形強化；⑤病變部位達到放射性腦損傷劑量域值。⑥選擇放射性腦損傷晚期遲發性反應(放療3個月后)患者。排除標準：臨床過程不符合放射性腦損傷；其他檢查證實為腫瘤復發或殘留病灶。

1.1.2 放射性腦損傷的臨床判斷標準依據：①一次照射或等效一次照射劑量閾值定為≥10Gy；②放射性腦損傷的臨床表現：顱壓增高、神經系統損害的定位表現等。③影像學發現腦水腫表現[1-2]。

1.2 研究方法

1.2.1 掃描方法：MR掃描系統采用GE 3.0T Signa HD磁共振掃描儀，梯度場強度40mT/m，梯度切換率150mT/m/ms，采用頭顱8通道相控表面線圈。常規橫軸位MRI平掃+增強：T2WI，T1WI，pre-T1WI，T1WI增強，DWI及T2-FLAIR掃描，ASL(CBF)灌注掃描，參數為：TR/TE/ TI8802/124.3/2200 ms；層厚4mm，間隔4mm；DWI序列，b值1000；矩陣=384×224；FOV=24cm×24cm；激勵次數=2，采集范圍覆蓋全腦。

1.2.2 圖像分析：由兩位副高以上高年資影像醫師對圖像進行分析。

1.2.3 DWI高信號的判斷標準：以腦皮質信號為參考，高于皮質信號即認為高信號。CBF高灌注的判斷標準：采用Funktool處理，紅色代表高灌注，綠色代表低灌注；病灶部位灌注值低于對稱部位正常腦組織判斷為低灌注。

2 結 果

4例呈閉環有張力；23例呈閉環無張力；4例呈開環。環內部呈疏松樣形態的27例，呈結節感的3例；CBF呈低灌注的26例；等灌注的1例；邊緣高灌注的4例；隨時間延長：環縮小的17例，增大的11例，不變的3例；環形態不變的9例，變化的22例；DWI信號：11例高信號位于環內，17例環形高信號，3例呈片狀高信號，見圖1-8。

3 討 論

放射性腦損傷的機制：①放射線直接損傷腦組織。②血管損傷，繼發性腦組織缺血、壞死。③自身免疫反應。病理改變：①急性放射性腦損傷(數小時～3周)主要是血管源性水腫。②早期遲發性放射損傷：少突膠質細胞的脫髓鞘病變伴軸索水腫。③晚期遲發性反應(3個月-數年)腦組織凝固性壞死、神經纖維脫髓鞘和膠質增生；小血管管腔狹窄、血栓形成[3]。

本研究的31例中，強化環形態有閉環、也有開環，且強化環多呈疏松形態；通過分析可以發現放療的等劑量曲線圖在腦組織內形成閉環則強化環為閉環，否則為開環，本研究所見手術后局部腦組織缺損者和鼻咽癌放療后腦損傷冠面及失面圖像即屬于本情況[4-5]。其疏松形態綜合以往文獻，筆者認為是血管慢性損傷所致，因為血管在腦內分布是疏松分布的[3]；本研究3例r-刀放療后的病例強化環較光滑，筆者認為這種情況可能與r-刀局部劑量大、邊緣劑量小有關、損傷比較局限相關[6]。

強化環大小可逐漸增大或縮小，也可先增大再縮??；2例腦內病灶手術后放療和1例r-刀放療后的病人表現強化環先增大后縮小，筆者認為增大是由于液體滲出和組織壞死導致，縮小是壞死和滲液吸收所致[6]；6例鼻咽癌(無腦轉移)放療后的腦損傷強化環逐漸增大，其符合放射性腦損傷的持續調亡的特點[7-9]；有21例放療后，強化環持續縮小，筆者認為是放療后壞死及滲液吸收導致其縮??；強化環的形態隨時間推移可有變化、也可無變化，本研究有6例鼻咽癌(無腦轉移)病例強化環有保持形態不變而增大的現象，符合調亡是從高劑量曲線逐漸向低劑量曲線方向漸進發展的特點[8-9]；腦內腫瘤放療后的病例強化環形態常有變化，這是由于內部組織不均勻壞死和吸收導致。

本研究所見病例ASL灌注成像檢查其CBF多呈低灌注；其中有4例邊緣有部分高灌注，筆者認為是鄰近皮層塌陷所致[3,9-11]。

本研究所見的6例鼻咽癌(無腦轉移)病例DWI高信號位于強化環中心，隨訪DWI高信號范圍有增大趨勢，綜合文獻筆者認為其符合放療后調亡形成的干酪壞死[2-3]；此種DWI高信號形態有一定的特征性。

腦內腫瘤放療后的放射性腦損傷需要和腫瘤復發或殘留進行鑒別，常規MRI都可為不規則環形強化及DWI環形高信號；但放射性腦損傷CBF多為低灌注，而腫瘤復發或殘留多為高灌注[10-11]。但如DWI高信號位于強化環中心[2,3,6,7,22]，多提示為放射性腦損傷，而腫瘤DWI高信號多與強化環對應[11]。

總之，放射性腦損傷晚期遲發性反應常出現疏松的環形強化；可以是閉環也可是開環，

圖1-4 鼻咽癌放療后放射性腦損傷晚期遲發性反應，圖1顯示7月份環形無張力閉環強化；圖2顯示9月份環形強化病灶形態和7月類似，但增大。圖3顯示9月份強化病灶中心DWI為高信號；圖4顯示9月份病灶冠狀面為開環狀強化。圖5-8 膠質瘤術后放療后放射性腦損傷晚期遲發性反應，圖5顯示14年12月份環形有張力閉環強化；圖6顯示15年5月份閉環狀無張力強化，形態較前有變化且縮小。圖7顯示15年5月份病灶DWI為周邊高信號；圖8紅色箭頭示病灶ASL-CBF呈低灌注表現。

其與等劑量曲線形態相關。ASL灌注成像時放射性腦損傷晚期遲發性反應的強化環CBF多為特征性的低灌注。腦外病變放療導致的放射性腦損傷(如鼻咽癌放療后)DWI高信號多位于強化環內部、強化環隨時間延長可增大但形態大致不變，這個征象具有一定的特征性。

[1]邢志偉,徐彥金,曹永珍,魏建,姜恩海,趙欣然,楊寶柱,江波,張寶庫.放射性腦損傷診斷標準的研究[J].中國輻射衛生,2010,19(04):405-406.

[2]嚴沁.放射性腦損傷的研究進展[D].重慶醫科大學,2014.

[3]戰錕.放射性腦損傷MR灌注成像與病理相關性研究[D].青島大學,2014.

[4]張海博,梁海乾,涂悅,張賽.放射性腦損傷的研究現狀[J].山東醫藥,2014,54(26):95-97.

[5]王巖,馬林.早期放射性腦損傷MRI研究進展[J].中國醫學影像學雜志,2012,20(04):315-316.

[6]宋慶輪,張聰,方宏洋,張文華,曲浩.伽瑪刀治療腦腫瘤并發放射性腦損傷的MRI表現[J].華西醫學,2009,24(05):1198-1201.

[7]任靜,周鵬,劉錦,王閩,曹英,何雅坤,左佳明,許國輝.鼻咽癌放療后遲發性放射性腦損傷的MRI特征[J].臨床放射學雜志,2009,28(12):1603-1606.

[8]馮霞,邱士軍.鼻咽癌患者放射治療后腦組織微結構及循環改變[J].第二軍醫大學學報,2013,34(06):650-654.

[9]趙繼泉,朱新進,梁碧玲,沈君.鼻咽癌放療后顳葉放射性腦病的1H-MRS表現[J]. 中國CT和MRI雜志,2007,03:10-13.

[10]張穎,牛廣明,韓曉東,郭冬玲,苗燕平,白雪菲,吳瓊,吳慧,高陽.磁共振灌注成像對腦膠質瘤放療后復發與放射損傷的價值[J].中國CT和MRI雜志,2014,12(08):1-4,14.

[11]楊宇,周知慧,李平,婁昕.MRI環形強化的高級別膠質瘤的DWI信號探討[J].中國臨床醫學影像雜志,2015,26(01):5-8.

(本文編輯:言偉強)

MRI and Perfusion Imaging Analysis of Radiation-induced Brain Injury

YANG Yu, HUANG Yan-fang, ZHOU Zhi-hui, et al., Department of Radiology, the First Hospital of Hunan University of TCM, Changsha 410007, Hunan Province, China

ObjectiveTo discuss the imaging features of radiation-induced brain injury.MethodsA retrospective analysis of 31 cases of radiation-induced brain injury in our hospital has been carried out. The MRI features were analyzed according to the open and closed ring, the tension and morphology changes of the ring,ASL-CBF perfusion and the DWI signal analysis.Results①4 cases showed closed ring with tension. 23 cases with closed loop ring with no tension, 4 cases with open ring. ②26 cases presented low perfusion, perfusion in 1 case and edge part high perfusion in 4 cases. ③Rings of 17 cases reduced with time while 11 enlarged and 3 cases had no change. Besides,9 cases had no morphological changes while 22 cases had. ④DWI signal:high signal of 11 cases is located in the inner ring, 17 cases showed high signal and 3 cases were like patchy high signal.ConclusionThe CBF present low perfusion in MRI mostly; The brain damage caused by brain external lesions showed the DWI high signal is located in the inner enhancement ring, it can increased with time, but the shape didn't change.

Radiation-induced Brain Injury; Ring Enhancement; Perfusion Imaging

R651.1+5

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2016.06.001

李 平

2016-05-09