氢质子磁共振波谱诊断鼻咽癌早期放射性脑损伤

氢质子磁共振波谱诊断鼻咽癌早期放射性脑损伤【摘要】目的探讨氢质子磁共振波谱技术对鼻咽癌早期放射性脑损伤的诊断价值。分析颞叶脑组织代谢物的变化规律，间接推测电离辐射导致脑损伤的可能机制。方法采用1HMRS检测NPC患者放疗前后大脑颞叶照射野内N乙酰天门冬氨酸、肌酸、胆碱的含量。选取31例经病理证实的Ⅲ期NPC初诊患者，使用超导型磁共振成像仪，选择点分析波谱序列采集，获得放疗前、放疗结束时、放疗后3，6，12个月时双侧大脑颞叶放射野内的波谱图像。测量NAA、Cr、Cho3个主要代谢物的峰下面积，计算NAA、Cr、Cho的相对半定量浓度和NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA值，并进行统计学分析。结果放疗结束时，NAA/Cr较放疗前显着下降；Cho/Cr、Cho/NAA较前显着上升；放疗后3个月上述代谢物比值异常达到高峰；放疗后6个月代谢物比值逐渐恢复，放疗后1年Cho/Cr恢复正常，NAA/Cr、Cho/NAA未完全恢复正常。结论1HMRS检查对NPC早期放射性脑损伤具有诊断价值。

【关键词】磁共振波谱鼻咽肿瘤脑损伤

已被广泛应用于脑组织各种疾病的诊断，它能够在人体组织形态改变之前检测到代谢物质浓度的变化。笔者用1HMRS探测鼻咽癌(NPC)患者放疗后1年内双侧大脑颞叶放射野内脑组织代谢物的浓度，探讨1HMRS对早期放射性脑损伤的诊断价值。

1对象与方法

对象2005年6月～2006年12月经病理确诊的31例Ⅲ期NPC初诊患者，男性21例，女性10例，中位年龄41岁。病理类型均为低分化鳞癌。于放疗前、放疗结束时、放疗后3，6，12个月进行1HMRS检查。放疗前数据作为基线对照。患者放疗前后均未出现头痛突然加剧、呕吐、视乳头水肿等颅内高压征。

放射治疗设野及剂量采用60Coγ线或6MVX线常规分割方法放疗。鼻咽原发灶第1阶段用面颈联合野照射肿瘤剂量36Gy，第2阶段为了保护颈段脊髓采用面颈联合野分野技术照射14Gy，然后缩小放射野，采用双耳前野加鼻前野照射至总量65～75Gy。双侧颞叶下极均在放射野内，照射剂量50～70Gy[Gy×(80～90)％]。

扫描使用超导型磁共振成像仪。MRI常规扫描，平扫轴位T1WI(T1WI:TR/TE=450/15ms)、T2WI(T2WI:TR/TE=3000/110ms)，层厚6mm(层间距2mm)，视野24cm×24cm。1HMRS检查。患者均行单体素1HMRS数据采集，感兴趣区(Roi)为20mm×20mm×20mm，定位于颞下极中部，水峰的半高全宽7Hz，选择点解析波谱(pointresolvedspectroscopy，PRESS)序列采集，TR1500ms，TE144ms，激励128次，采集时间3min48s。19例补充多体素采集，Roi为40mm×40mm×20mm，主要包括颞叶，覆盖部分岛叶及枕叶，水峰的半高全宽12Hz，选择PRESS序列采集，TR1500ms，TE144ms，激励128次，采集时间5min28s。

将采集的所有数据传至ADW工作站，采用Functool2软件包对原始波谱数据进行后处理，形成大脑颞叶代谢物波谱图，用测得的各峰下面积分别计算N乙酰天门冬氨酸、肌酸、胆碱的相对半定量浓度和NAA/Cr、Cho/Cr及Cho/NAA值。

统计学处理使用SPSS数据分析软件包。将放疗后颞叶Cho/NAA、NAA/Cr、Cho/Cr不同时段的各值和放疗前对照组比较。对照组采用方差分析；2组之间的比较采用q检验。P＜为差别有统计学意义。检验前对各组数据进行正态分布检验和方差齐性分析，各组数据符合要求。

2结果

常规MRI检查患者放疗前后MRI均显示无脑实质内形态学明显异常。NAA：N乙酰天门冬氨酸；Cr：肌酸；Cho：胆碱；SVS：单体素.A：放疗前SVS定位像；B：放疗前NAA、Cr，Cho等代谢物的波形和浓度正常；C：放疗结束NAA/Cr较放疗前明显下降，Cho/Cr、Cho/NAA明显升高；D：放疗后3个月各代谢物比值异常达到高峰；E：放疗后6个月各代谢物比值逐渐恢复；F：放疗后1年Cho/Cr恢复正常，NAA/Cr、Cho/NAA分别为放疗前的88％和14%.

图1鼻咽癌患者放疗前后144ms单体素波谱表现

Fig1144msSVSMRSappearancesinbeforeandafterradiotherapyof检查显示3个主要波峰：NAA峰位于×10-6，主要为氮乙酰天门冬氨酸；Cr峰位于×10-6，主要含肌酸和磷酸肌酸；Cho峰位于×10-6，主要为磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱。患者放疗前后的144ms单体素波谱表现见图1，多体素波谱表现见图2。

放疗前后NAA，Cr，Cho浓度、比值及其变化规律放疗后双侧颞叶NAA/Cr较放疗前明显下降，差别有统计学意义；Cho/Cr、Cho/NAA较对照组明显升高，差别有统计学意义。放疗后双侧颞叶SVS和CSI波谱图像上均未见到明显的脂质和乳酸波峰存在。表131例鼻咽癌患者的NAA、Cr、Cho代谢物浓度相对值比较

3讨论

放射性脑病(radiationencephalopa

thy，REP)是NPC患者放疗后的常见并发症。REP诊断主要依据：头颈部放射治疗史；潜伏期～17年；有颅内高压征。CT、MRI表现：90%发生于颞叶下极，%脑干；局限或弥漫性，小斑片或大片，CT为低密度，MRI为T1WI为低信号，T2WI为高信号，增强后见位于颞叶底部的脑回状或不规则环形强化，强化灶周围可见大片指状水肿[12]。但是，NPC放射治疗后1～年，如果形态影像学无异常，脑组织是否已经受到损伤？本研究显示，NPC患者放疗前后MRI形态学均显示脑实质无明显异常，而放疗后1年内4次1HMRS都检测到放射野颞叶组织内NAA、Cho和Cr等主要代谢物质浓度异常。

患者双侧大脑颞叶照射野内放疗前后大脑颞叶NAA下降的原因和意义本组资料显示，大脑颞叶的NAA/Cr于放疗刚结束时即明显下降，放疗后3个月时降到最低点，较治疗前明显下降且具有统计学意义。NAA主要存在于神经元胞体和突触中，主要由天门冬氨酸和乙酰CoA在神经元内的线粒体产生。NAA下降可能有几个原因：神经元内的线粒体功能障碍。电离辐射直接破坏线粒体的胞膜，或使线粒体产生

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