影像學(xué)鑒別膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與放射性損傷

楊 婷，肖新蘭

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院影像中心，江西 南昌 330006)

高級(jí)別膠質(zhì)瘤是惡性程度最高的中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性腫瘤之一，因其呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，臨床較難做到真正意義上的生物學(xué)完全切除[1]，臨床常規(guī)治療方案為手術(shù)切除輔以放射治療(簡(jiǎn)稱(chēng)放療)和化學(xué)治療(簡(jiǎn)稱(chēng)化療)，但幾乎所有高級(jí)別膠質(zhì)瘤術(shù)后均會(huì)復(fù)發(fā)[2]。膠質(zhì)瘤患者術(shù)后常規(guī)MRI隨訪過(guò)程中可出現(xiàn)手術(shù)區(qū)周?chē)[范圍擴(kuò)大、新增異常強(qiáng)化病灶或原有強(qiáng)化灶增大，但腫瘤復(fù)發(fā)及放射性損傷均可有此表現(xiàn)，不具特征性。對(duì)膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)需進(jìn)一步治療，而放射性損傷?？勺孕邢嘶蜷L(zhǎng)期保持穩(wěn)定[3-4]。穿刺活檢病理檢查是鑒別的金標(biāo)準(zhǔn)，但臨床應(yīng)用受限。運(yùn)用無(wú)創(chuàng)的影像學(xué)方法準(zhǔn)確鑒別二者有助于減少二次手術(shù)造成的損傷。本文對(duì)近年國(guó)內(nèi)外應(yīng)用功能MRI(functional MRI,fMRI)及核醫(yī)學(xué)鑒別診斷膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與放射性損傷的研究進(jìn)行綜述。

1 放射性腦損傷

放射性腦損傷主要包括假性反應(yīng)、假性進(jìn)展及放射性壞死[5]。假性反應(yīng)是膠質(zhì)瘤術(shù)后化療導(dǎo)致血腦屏障“假正?；钡囊环N偽積極反應(yīng)，由于血管通透性發(fā)生改變，影像學(xué)可表現(xiàn)為腫瘤強(qiáng)化程度降低及腫瘤周?chē)[減輕[5-6]。假性進(jìn)展是放化療引起的一種亞急性反應(yīng)，多發(fā)生于治療后3個(gè)月內(nèi)，主要包括無(wú)菌性炎癥反應(yīng)及微血管形成。KLOBUKOWSKI等[7]認(rèn)為假性進(jìn)展可能是對(duì)有效治療的過(guò)度反應(yīng)，與短暫性血腦屏障破壞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷等有關(guān)。放射性壞死是一種可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、腦白質(zhì)及纖溶酶系統(tǒng)損傷的與放射性相關(guān)的神經(jīng)毒性反應(yīng)，其病理組織學(xué)特征主要是血管壁纖維蛋白樣壞死，伴鄰近血管周?chē)鷮?shí)質(zhì)凝固性壞死，可出現(xiàn)毛細(xì)血管異常擴(kuò)張，晚期可發(fā)生血管壁玻璃樣變性；腦白質(zhì)可發(fā)生局灶性或彌漫性脫髓鞘樣變性。

2 鑒別診斷膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與放射性損傷

2.1 常規(guī)及功能性MRI 膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與放射性損傷的常規(guī)MRI表現(xiàn)具有相似性，無(wú)法據(jù)以準(zhǔn)確鑒別二者及評(píng)估治療效果。目前廣泛采用Macdonald標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估膠質(zhì)瘤術(shù)后放化療療效及復(fù)發(fā)情況，以病灶增強(qiáng)區(qū)域增加≥25%為腫瘤進(jìn)展。

2.1.1 彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging， DWI) DWI可通過(guò)表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient， ADC)無(wú)創(chuàng)定量評(píng)估組織中水分子運(yùn)動(dòng)的受限程度；組織細(xì)胞密度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越受限，ADC值就越低。潘鋒等[8]聯(lián)合動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling， ASL)成像及DWI鑒別膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與放射性損傷，發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)組腫瘤強(qiáng)化中心區(qū)及邊緣區(qū)ADC值明顯低于假性進(jìn)展組，且兩組標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)平均表觀彌散系數(shù)(relative average apparent diffusion coefficient， rADC)存在顯著差異。KAZDA等[9]發(fā)現(xiàn)ADC值<1 313×10-6可鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷。李培嶺等[10]認(rèn)為在腫瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷診斷中，相比標(biāo)準(zhǔn)b值(b=1 000 s/mm2)ADC，腫瘤在高b值(b=5 000 s/mm2)DWI中的最小ADC鑒別效能更佳。也有研究[11-12]表明并未觀察到平均ADC值及ADC比值在兩者間的鑒別診斷價(jià)值。廖旦等[13]采用單指數(shù)、雙指數(shù)及拉伸指數(shù)等不同模型DWI鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與假性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)術(shù)后復(fù)發(fā)組ADC值、真彌散系數(shù)、分布擴(kuò)散系數(shù)及拉伸因子均顯著低于假性進(jìn)展組，偽彌散系數(shù)及灌注分?jǐn)?shù)均顯著高于假性進(jìn)展組，拉伸指數(shù)模型中的拉伸因子診斷效能最佳。

2.1.2 彌散張量成像(diffusion tensor imaging， DTI) DTI可定量評(píng)估組織中水分子運(yùn)動(dòng)的各向異性。WANG等[14]發(fā)現(xiàn)，腫瘤假性進(jìn)展時(shí)，其各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy， FA)較腫瘤復(fù)發(fā)時(shí)顯著減低，由此認(rèn)為DTI在腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與假性進(jìn)展中具有診斷價(jià)值。XU等[15]發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)組強(qiáng)化區(qū)平均FA比值(病變區(qū)FA值/對(duì)側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)FA值)明顯高于放射性損傷組，但水腫區(qū)平均FA比值無(wú)顯著差異；強(qiáng)化區(qū)FA比值>0.36提示腫瘤復(fù)發(fā)可能性較大。但DTI易受多種因素影響，較少用于二者的鑒別診斷。

2.1.3 磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy， MRS) MRS是一種無(wú)創(chuàng)的定量檢測(cè)組織內(nèi)代謝產(chǎn)物含量的技術(shù)，臨床常用者為氫質(zhì)子磁共振波譜(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)，可檢測(cè)代謝產(chǎn)物如N-乙酰天冬氨酸(N-acetyl aspartic acid， NAA)、肌酸(creatine， Cr)、膽堿(choline， Cho)、脂質(zhì)(lipid， Lip)及乳酸(lactate， Lac)等。CRAIN等[16]認(rèn)為以Cho/Cr>1.54、Cr/Cho≤0.63、Lac/Cho≤2.67、Lac/Lip≤1.64或Lip/Lac>0.58可鑒別腫瘤復(fù)發(fā)和放射性損傷。盧玉花等[17]發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)組強(qiáng)化區(qū)和水腫區(qū)的Cho/Cr、Cho/NAA值均顯著高于放射性壞死組，與既往研究結(jié)果相符[1,9,16,18]。另一方面，也有學(xué)者[11-12]認(rèn)為Cho/Cr、Cho/NAA值對(duì)于鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷組無(wú)明顯意義。MRS易受顱骨、腦脊液及病變內(nèi)出血、鈣化、壞死等成分的影響，目前臨床應(yīng)用有限。

2.1.4 灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging， PWI) PWI可定量檢測(cè)病變的血流灌注信息，判斷腫瘤內(nèi)微血管增殖程度，現(xiàn)有技術(shù)主要包括動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)MRI(dynamic susceptibility contrast enhanced MRI， DSC-MRI)、動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MRI(dynamic contrast enhanced MRI， DCE-MRI)和ASL成像。DSC-MRI及DCE-MRI需注入外源性對(duì)比劑，而ASL無(wú)需使用對(duì)比劑。

DSC-MRI可獲得反映血流動(dòng)力學(xué)的參數(shù)，包括相對(duì)腦血容量(relative cerebral blood volume， rCBV)、相對(duì)腦血流量(relative cerebral blood flow， rCBF)、相對(duì)平均通過(guò)時(shí)間(relative mean transition time， rMTT)和相對(duì)達(dá)峰時(shí)間(relative time to peak， rTTP)等。徐宗勝等[3]發(fā)現(xiàn)無(wú)論是在強(qiáng)化區(qū)還是水腫區(qū)，腫瘤復(fù)發(fā)組rCBV值、rCBF值均高于放射性腦損傷組，而rMTT值及rTTP值在兩組鑒別診斷中無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；KIM等[19]和馮辛格[20]得出類(lèi)似結(jié)果。SHAH等[21]認(rèn)為rCBV比值>1多提示腫瘤含有較多活性組織。

DCE-MRI可計(jì)算容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(volume transfer constant，Ktrans)、速率常數(shù)(rate constant， Kep)、血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(extravascular extracellular volume fraction， Ve)及血漿容積分?jǐn)?shù)(blood plasma volume， Vp)等半定量或定量參數(shù)。ZAKHARI等[22]對(duì)比DSC-MRI與DCE-MRI鑒別診斷腫瘤復(fù)發(fā)和放射性壞死的準(zhǔn)確度，發(fā)現(xiàn)腦血容量(cerebral blood volume， CBV)對(duì)臨床的指導(dǎo)意義高于Ktrans，且鑒別診斷效能最高。胡蘭花等[23]發(fā)現(xiàn)術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)組rCBV、rCBF、Ktrans及Ve均顯著高于放射性損傷組，聯(lián)合rCBV及Ktrans可提高診斷準(zhǔn)確率，而二者Kep、Vp值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

ASL以血液內(nèi)水分子中的氫離子作為內(nèi)源性示蹤劑，可量化腦血流量變化。研究[24-25]表明腫瘤復(fù)發(fā)或進(jìn)展時(shí)，強(qiáng)化區(qū)及周?chē)[區(qū)為高灌注，可能與新生血管增加有關(guān)；放射性損傷時(shí)，由于血管狹窄或閉塞，可表現(xiàn)為低灌注。各種灌注成像技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，聯(lián)合多種技術(shù)可更準(zhǔn)確地鑒別膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)與放射性損傷。

2.2 PET PET利用示蹤劑觀察組織生物過(guò)程可提供腫瘤的代謝與分子信息，與CT或MRI融合可提供形態(tài)學(xué)信息。臨床常用示蹤劑有18F-FDG、11C-蛋氨酸(11C-MET)及18F-氟乙基酪氨酸(18F-FET)等。JENA等[26]發(fā)現(xiàn)聯(lián)合18F-FDG PET及fMRI可提高鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷的準(zhǔn)確率。陳孟達(dá)等[18]采用11C-MET PET觀察發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)組標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standardized uptake value， SUV)、病灶SUV均值/對(duì)側(cè)灰質(zhì)SUV均值均顯著高于放射損傷組。DEUSCHL等[27]聯(lián)合應(yīng)用11C-MET及PET/MRI鑒別膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)與放化療后改變，發(fā)現(xiàn)鑒別敏感度可達(dá)97.14%，特異度可達(dá)93.33%，高于單獨(dú)使用二者。GALLDIKS等[28]以動(dòng)態(tài)和靜態(tài)18F-FET攝取參數(shù)值鑒別晚期假性進(jìn)展與膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)，病灶區(qū)SUV與對(duì)側(cè)正常腦組織SUV的最大比界值為1.9時(shí)，鑒別診斷敏感度為84%，特異度為86%。QIAO等[29]的研究表明，采用不同示蹤劑鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性壞死的診斷效能略有不同，11C-膽堿PET/CT較18F-FDG PET/CT的敏感度和特異度更高。YU等[30]認(rèn)為18F-L-6-氟-3,4-二羥基苯丙氨酸(18F-FDOPA)PET檢測(cè)膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)的敏感度和特異度高于18F-FET PET。

2.3 SPECT SPECT最常用顯像標(biāo)記物為201Tl和99Tcm。RANI等[31]在鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷研究中，采用了99Tcm-MDM SPECT/CT及DSC-MRI兩種不同技術(shù)，發(fā)現(xiàn)與放射性損傷組相比，腫瘤復(fù)發(fā)組的病灶區(qū)攝取值/對(duì)側(cè)正常區(qū)攝取值及標(biāo)準(zhǔn)化CBV顯著增高；兩種不同技術(shù)鑒別診斷的敏感度均為92.0%，特異度分別為78.6%、71.4%。在ARORA等[32]鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷研究中，99Tcm-MET SPECT/CT鑒別診斷的特異度顯著高于增強(qiáng)MRI，而與18F-FDG PET/CT特異度無(wú)顯著差異，研究中并未觀察到99Tcm-MET SPECT/CT、18F-FDG PET/CT及增強(qiáng)MRI三者鑒別診斷的敏感度和準(zhǔn)確率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 小結(jié)

準(zhǔn)確鑒別膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)與放射性損傷對(duì)制定進(jìn)一步治療方案至關(guān)重要，但目前尚無(wú)何種單一影像學(xué)技術(shù)可精準(zhǔn)鑒別二者。常規(guī)MRI結(jié)合多種fMRI技術(shù)可提供腫瘤代謝、灌注等多方面信息，明顯提高影像學(xué)鑒別的準(zhǔn)確性。臨床決策時(shí)需考慮患者個(gè)體差異及醫(yī)療設(shè)備等因素，合理選擇不同技術(shù)，以獲得更可靠的影像學(xué)依據(jù)。