鼻咽癌放療后放射性腦干損傷的MRI表現

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生放射性腦干壞死進行研究，發現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。腦干作為最高權重器官之一，應受到高度的重視。

目前，對鼻咽癌放療后的患者進行定期復查，CT仍然是主要的輔助診斷手段，然而MRI對診斷白質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生放射性腦干損傷的MRI表現進行分析，總結其影像學表現特征。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集1991年1月至2011年2月在廣西醫科大學第一附屬醫院放射科行MRI檢查發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。本組病例出現單側肢體麻木6例，雙側肢5例，單側肢體偏癱18例，單側肢體偏癱并面神經麻痹者1例，頭暈并單側肢體乏力者1例，單側肢體痛并溫度感覺異常2例，步態不穩11例，構音困難19例，頭暈13例，舌癱9例，吞咽困難8例，面癱7例，復視5例，嗆咳3例，聽力障礙9例，嗜睡1例，無癥狀者4例。行常規放療34例，調強放射治療3例。顱底受量為70～82Gy，平均受量為75Gy。按2002年UICC分期標準進行T分期:T2期7例，T3期19例，T4期11例。MRI檢查發現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。

采用國內大多數學者使用的放射性腦干損傷診斷標準［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個月后出現放射性腦干損傷的臨床表現;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鱗狀上皮癌;⑤排除鼻咽癌腦干轉移。

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。掃描圈采用標準頭部正交線圈或者頭頸聯合線圈。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)，規格為0.372g/ml，劑量為0.1mmol/kg，肘前靜脈內注射。

2 結果

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表現為等信號或低信號，T2WI表現為高信號，FLAIR表現為低、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，不均勻環形強化者16例。強化方式主要表現為以下兩種方式:①均勻斑片狀強化2例，主要表現為均勻小斑片狀強化形態。②不均勻強化2例，主要表現為環形并斑片狀強化(見圖1、圖2)。病灶水平的占位效應不明顯，其與病灶的大小無相關性。

3 討論

3.1 放射性腦干損傷發生的機制

放射性腦損傷是一種延遲后效應，將導致嚴重后果和不可逆的神經病變。中樞神經系統的延遲后效應已源于實質和血管的破壞，包括少突膠質細胞、神經祖細胞和內皮細胞。這些都反映了一個動態的過程，放射誘導靶細胞死亡和隨后的次級神經反應炎癥過程導致選擇性細胞丟失，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病機制尚缺乏系統的研究。多數學者［7～11］研究認為放射性腦干損傷的機制為①神經元和神經膠質細胞的直接損害;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。Schultheiss等［12］研究表明脊髓和腦干發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準前已描述。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表現為長T1長T2，亞急性腦梗FALIR表現為高信號，陳舊性腦梗FLAIR表現為低信號。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腦干轉移瘤和惡性淋巴瘤:發病年齡較大，多在50歲以上。典型的轉移瘤表現為多發病灶，常有原發腫瘤病史，以肺癌最為常見，而在兩廣地區應注意鼻咽癌的轉移。原發性中樞神經系統的惡性淋巴瘤罕見，其原發于腦干更罕見，可為全身惡性淋巴瘤在腦部的表現，或繼發于使用免疫抑制劑或AID'S患者。腦干轉移瘤和惡性淋巴瘤的診斷應緊密結合臨床。MRI信號和腫瘤區域信號一致，病變范圍較廣，可出現基底動脈流空信號的丟失。③腦干膠質瘤:多見于兒童及青、中年，尤其是兒童，該病占位效應明顯，病灶腫脹比較嚴重，可出現壓迫癥狀。MR發現腦干增大、膨隆和信號異常，結合臨床若有腦干病變的表現，則腦干膠質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。腦橋的發生率在本組研究為最高，考慮這多與人體的解剖結構相關。腦橋位于鼻咽頂壁以上，較其他腦干結構更易接受高劑量，發生放射性腦干損傷的概率更大。

本組病灶的MRI影像特點表現為:T1WI表現為等信號或低信號，T2WI為高信號，FLAIR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、不均勻環形強化者16例。這些MRI表現特點與宋婷等［4］的研究結果相似。放射性腦干損傷在不同的加權像表現為不同的信號強度，這可能與以下因素有關:①與腦橋基底部存在大量的橫行和縱行神經纖維有關;②與病灶周圍水腫以及炎癥反應有關。

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構以及病灶。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構，增強掃描可以明確病灶的范圍和形態。Kara等［13］學者研究表明對于腦損傷病例，如果已經出現腦神經病變的癥狀，而CT檢查無法發現病灶，則MRI是更好的選擇。對于放射性腦干損傷，MRI有明顯的診斷優勢。Merina等［14］學者研究表明在界定腫瘤CTV以及PTV方面，MRI與CT沒有明顯的區別，但MRI具有界定正常組織器官方面的優勢，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勢，對于早期發現、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靶區以及腦干等重要危及器官的勾畫。臨床上應該注重治療計劃，在治療計劃設計方面使治療方案達到最優化，即靶區高量、權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生概率。

［1］ 谷銑之，殷蔚伯，余子豪，等.腫瘤放射治療學［M］.第4版.北京:中國協和醫科大學出版社，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［J］.癌癥，2005，24∶357-361.

［5］ 梁長虹，李國業，黃 飚，等.鼻咽癌放射治療后腦干放射性損傷的MRI表現［J］.中華放射學雜志，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.