常规磁共振成像及磁共振波谱对胶质瘤术后复发和放疗后脑损伤的诊断价值



·临床研究·

常规磁共振成像及磁共振波谱对胶质瘤术后复发和放疗后脑损伤的诊断价值

张洪波,杨睿，樊中营，黄海营，杨雁

(安徽淮南市第一人民医院影像中心,232007)

胶质瘤起源于神经上皮细胞，是最常见的原发性脑部肿瘤。目前主要治疗方法是手术切除，但是胶质瘤多呈浸润性生长，手术很难将肿瘤组织完全切除[1]，临床常辅助放射疗法，因此放射引起的脑损伤并不罕见。核磁共振波谱(MRS)是目前唯一可以在活体内研究组织及器官代谢、生化和化合物定量分析的无创方法[2]。MRS可以定量测定病灶内的物质浓度，从而评估其代谢，结合核磁共振成像(MRI)可以更准确地诊断是术后改变、肿瘤复发还是放疗后脑损伤。

1资料和方法

1.1一般资料收集我院2011年3月至2013年3月共36例脑胶质瘤术后放疗患者，男19例，女17例，年龄15~55岁，平均年龄38岁。所有患者术后病理均确诊为胶质瘤(Ⅱ~Ⅳ)，其中少枝星形细胞瘤11例，星形细胞瘤16例，室管膜瘤5例，恶性胶质母细胞瘤4例。患者术后至少放疗1个疗程，每个疗程为27 d，1次/d，每个疗程总剂量为5500 cGy，患者检查时为手术后1个月至8年不等。

1.2入选标准肿瘤复发者：(1)手术病理证实为肿瘤组织；(2)至少在5个月3次随访中，病灶逐渐增多，激素治疗无效，并伴有神经症状的恶化。放射性坏死患者：(1)手术病理证实；(2)强化病灶消失或缩小，或形态保持不变9个月以上，伴有神经症状的改善。本组再次手术证实放疗后脑坏死2例，肿瘤复发11例，其余均随访证实。

1.3方法扫描设备为1.5T GE-HDxt超导磁共振仪，用标准的头颅线圈进行常规MRI及MRS检查。T2WI采用PROPELLER采集技术，TR/TE(5200/105.7)，T1WI为T1-Flair序列，TR/TE(1928/26.1),TI 760，层厚5 mm，层距0.5 mm。FOV：20 cm×20 cm。常规扫描取T1横断位、T2横断位，T2矢状位，造影增强剂为Gd-DTPA(德国：Bayer Schering Pharma AG,生产批号：092A)，剂量是0.2 mmol/kg，采取横断面、冠状面、矢状面T1WI扫描。MRS在增强后取新出现强化灶行多体素扫描，利用3D-PROBE-SI PRESS 144序列采集数据，TR 1000，TE 144，NEX 1，充分水抑制，见图1。取样时尽量避免正常脑组织及病灶中囊变部位，同时避免颅底骨骼、脂肪及其他组织的干扰。

2结果

12例诊断为首次术后改变无复发并无放射性脑损伤患者中，10例病灶T1WI序列呈低信号、T2WI序列呈高信号，边界清晰，水肿不明显，无占位效应，增强未见强化，MRS示N-乙酰天门冬氨酸(NAA)下降，胆碱(Cho)及肌酸(Cr)未见明显异常，1例Cho峰升高；另外2例患者分别于术后2个月。3个月复查MRI，病灶T1WI序列呈低信号、T2WI序列呈高信号，灶周无水肿，病灶周围见轻度强化，MRS取强化灶为感兴趣区，NAA下降，Cho及Cr未见明显异常，当时无明显临床症状，结合MRI考虑为术后改变；半年内MRI随访强化灶最终消失。1年后MRI随访复查均未出现复发及脑损伤的临床表现。

5例诊断为术后放射性脑损伤患者，其病灶T1WI及T2WI序列均呈混杂信号，边界尚清，病灶周围见水肿信号，占位效应较轻，增强扫描呈环形强化(4例)和不均匀强化(1例)，MRS示NAA下降，Cho及Cr下降，NAA/Cr及Cho/Cr下降。其中有1例Cho上升1.3 ppm处见Lac峰,病灶呈不均匀强化性，当时误诊为复发，术后病理为放射性脑损伤。另1例患者因环形强化，临床症状明显，再次手术，病理证实为放射性脑损伤。余3例患者经过降颅压等对症治疗后症状明显减轻，未进行手术。MRI随访1例病灶未见明显变化，2例病灶水肿减轻。

19例诊断术后肿瘤复发患者，其病灶T1WI及T2WI序列均呈混杂信号，边界不清，占位效应最为明显，邻近组织受推移，水肿明显，增强扫描病灶不均匀强化13例，结节状及环形强化6例。MRS示NAA下降，Cho上升，Cho/NAA>2，见图2。2例可见Lac峰。 其中11例患者因症状明显，选择再次手术，病理为胶质瘤复发，WHO分级Ⅲ~Ⅳ级，这与部分学者认为的复发肿瘤的病理改变与原发肿瘤相似，甚至较原发肿瘤恶性程度更高的观点相一致[3]。1例患者术后8个月死亡,8例未选择再次手术，没有病理证实，随访4年过程中6例死亡，2例病情平稳。

3讨论

放射性脑损伤是放疗后的主要并发症之一，其部位在照射范围内，放射可引起脑组织的一系列损伤，可能与直接照射、血管损伤、自身免疫及自由基损伤有关[4-5]。放射性脑损伤可以在放疗后即出现，也可以在放疗后数月甚至数年出现，是一种不可逆损伤，病情严重可以影响患者生活质量和寿命[6]。

常规磁共振平扫及增强扫描对于鉴别胶质瘤术后有无复发具有一定价值，但对于鉴别放射性损伤有时较为困难。本组收集的病例中有2例术后3个月增强扫描出现强化，但结合MRS分析为术后改变无复发及放射性损伤。至于手术多长时间引起强化为危险信号，可以提示复发或放射性脑损伤，尚未有明确定论。胶质瘤完全有可能在短时间内复发，或者因为个体差异放疗后即出现脑损伤。常规的MRI及增强扫描虽然可以分辨占位效应、瘤周水肿等一般表现，但是很难有绝对的界限或指标来衡量。因此，胶质瘤术后影像学随访方法的选择，最好是行常规MRI并MRS检查。

MRS能反映脑组织内主要代谢物的水平，能较准确地判断神经元缺失，细胞膜分裂增生及能量代谢，常见的观察指标是有NAA、Cho、Cr。NAA主要位于神经元及轴突内，能较敏感的反映神经元的缺失及功能失活。无论是复发还是放射性脑损伤，神经元都受到损伤，因此NAA下降。Cho参与细胞膜的构成，肿瘤细胞增殖导致Cho上升，Cho上升与放射诱导的炎性放应，脱髓鞘和胶质细胞增生也有关系。本病例中就有1例因为Cho上升，不均匀强化，而误诊为复发。Cr反映能量的代谢情况，在能量减退时增加，在能量增加时减低。在正常脑MRS中，Cr波峰总是较稳定，常用来作对照值，肿瘤复发一般Cho/NAA>2，放射性脑损伤NAA/Cr和Cho/Cr轻度下降[7-9]，术后复发及放射性脑损伤的重要代谢物比率是有差异的，MRS虽然对胶质瘤术后复发还是放射性脑损伤具重要鉴别价值[10]，但是MRI平扫和增强也是一种不可或缺的补充手段。

(本文图1，2见封三)

参考文献

[1]Grimm SA,Chamberlain MC.Brainstem glioma:a review[J].Curr Neurol Neurosci Rep，2013，13(5):346.

[2]Ober CP,Warrington CD,Feeney DA,et al.Optimizing a protocol for(1)h-magnetic resonance spectroscopy of the canine brain at 3t[J].Vet Radiol Ultrasound，2013，54(2):149-158.

[3]Mc Girt MJ,Woodworth GF,Coon AL,et al.Independent predictors of morbidity after imaging guided stereotactic brain biopsy:a risk assessment of 270 cases[J].J Neurosurg,2005,102(5):897-901.

[4]王宏琢,邱士军.放射性脑损伤1H-MRS研究进展[J].国际医学放射学杂志,2009,32(1):16-18.

[5]王玉林,刘梦雨,李金锋,等.表观弥散系数值在鉴别胶质瘤复发与放射性脑损伤中的价值[J].中国医学科学院学报，2012，34(4):396-400.

[6]Lee DS,Yu M,Jang HS,et al.Radiation-induced brain injury:retrospective analysis of twelve pathologically proven cases[J].Radiat Oncol J，2011，29(3):147-155.

[7]Rutkowski T,Tornawski R,Sokol M,et al.1H-MR Spectroscopy of normal brain tissue before and after postoperative radiotherapy because of primary brain tumors[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2003，56(5):1381-1389.

[8]Wang HZ,Qiu SJ,Lv XF,et al.Diffusion tensor imaging and 1H-MRS study on radiation-induced brain injury after nasopharyngeal carcinoma radiotherapy[J].Clin Radiol.2012,67(4):340-345.

[9]邝菲，王飞.氢质子磁共振波谱(1H-MRS)技术应用[J].医学影像学杂志，2007,17(8):871-874.

[10] Czernicki T,Szeszkowski W,Marchel A,et al.Spectral changes in postoperative MRS in high-grade gliomas and their effect on patient prognosis[J].Folia Neuropathol.2009，47(1):43-49.

(收稿日期:2014-07-10)

中图分类号：R739.41；R445.2

文献标识码：B

DOI:10.3969/J.issn.1672-6790.2015.01.033

作者简介:张洪波,副主任医师，Email:337596000@qq.com