【摘要】： [目的] 1、探討氫質(zhì)子磁共振波譜成像(1H-MRS)與擴散張量成像(DTI)在檢測鼻咽癌放射治療后雙側(cè)顳葉腦組織放射性腦損傷方面的應(yīng)用價值； 2、對比正常對照組探討鼻咽癌放射治療后顳葉腦組織放射性損傷的1H-MRS成像與DTI的變化； 3、通過分析鼻咽癌放療后不同時間段的患者其放射性腦損傷的1H-MRS成像與DTI改變,探討1H-MRS成像及DTI在放射性腦損傷長期隨訪監(jiān)測中的應(yīng)用價值。 [材料與方法] 1.研究對象 對48例2009年3月至10月我院鼻咽癌放射治療后患者(放療組)和同時期在我院影像中心常規(guī)體檢的24名志愿者(對照組)行常規(guī)MRI及增強掃描,再行DTI、1H-MRS成像掃描。所有放療組患者的入選條件如下：1)均經(jīng)組織病理學(xué)確診為鼻咽癌；2)均有明確的放射治療史且為首次放療；3)放療前的化療方案接近且放射治療方案基本接近(包括放療的總劑量、分割次數(shù)、總的放療時間)；4)放療前的影像學(xué)檢查無明確顱底侵犯及腦內(nèi)轉(zhuǎn)移,無明確腦血管病變及腦腫瘤病變史,無顱內(nèi)手術(shù)史；5)放射治療后MRI檢查顳葉腦組織無明顯液化壞死。對照組的納入標準：隨機選擇同時期在我院影像中心行常規(guī)體檢者,所有入選的志愿者均無不適臨床癥狀,無顱內(nèi)病變史,無嚴重血管疾病及腫瘤病變史,無大劑量放射接觸史,行常規(guī)MRI檢查顱內(nèi)未見異常信號改變。 2.一般資料與分組 納入研究對象的放療組48例,男32例,女16例,年齡16～74歲,中位年齡46歲。正常對照組24例,男13例,女11例,年齡26～74歲,中位年齡44歲。所有納入研究對象患者均被詳細告知試驗?zāi)康暮妥⒁馐马棽⑼鈪⒓釉囼灐７暖熃M中有臨床癥狀者18例,其中8例變現(xiàn)為頭痛,6例有聽力下降,其他耳鳴、視力下降各2例。將放療組48例患者按照國內(nèi)外常用的放射治療后放射性腦損傷的分期標準分為3組進行研究,具體分組情況為：將放射性腦損傷的急性期與早期遲發(fā)性反應(yīng)期(放療后時間6個月)為第1組(16例),這段時期內(nèi)腦組織的變化以水腫和輕度脫髓鞘病變?yōu)橹鳎粚⒎派湫阅X損傷的晚期遲發(fā)性反應(yīng)期分為2組,分別為第2組(6例)以及第3組(26例),放射治療后時間分別為6～12個月和12個月,這段時期內(nèi)腦組織的變化以膠質(zhì)增生為主,部分軸突與神經(jīng)纖維功能恢復(fù)。 3.掃描設(shè)備與序列 MRI檢查采用美國GE公司signa excite 3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀,圖像后處理采用與之配套的ADW 4.3工作站中的Functool后處理軟件。常規(guī)MRI平掃及增強采用頭部八通道線圈,分別獲得T1加權(quán)像(T1WI)、T2加權(quán)像(T2WI)與水抑制像(FLAIR)。 1H-MRS成像采用二維多體素波譜成像采集方式,脈沖序列采用點分辨波譜成像(point resolved spectroscopy, PRESS), TR/TE:1500/144ms,體素厚度10mm,層間距20mm,采集次數(shù)(NEX)為1次。具體VOI (volume of interest)層面定位于橋腦所在層面,選擇一個雙側(cè)顳葉白質(zhì)區(qū)域顯示最大的層面進行掃描,VOI大小依據(jù)具體情況而定,原則為盡可能多的包括雙側(cè)顳葉白質(zhì)區(qū),盡量避開顱底骨質(zhì)及蝶竇內(nèi)氣體。定位完畢后在VOI周圍加入6條飽和帶(VSS),以減少周圍組織的部分容積效應(yīng)對波譜質(zhì)量的影響。勻場標準達到半高帶寬(FWHM)≤16,水抑制(WS)≥98%,總的掃描時間為8 min 12s。DTI掃描采用普通頭顱線圈,成像參數(shù)：TR/TE:8000/87.4 ms, b值取1000 s／mm2,擴散敏感梯度方向數(shù)為25個方向,層厚5mm,掃描時間為3 min 44s。 4.圖像后處理與數(shù)據(jù)測量 采用GEADW4.3工作站行后處理,將所得到1H-MRS多體素采集信號數(shù)據(jù)與采用的T2WI定位像同時使用Functool軟件打開,即可得到化學(xué)位移圖、波譜曲線圖、代謝圖、代謝與解剖圖的融合圖,在所選擇VOI內(nèi)的所有固定體素中,從所在雙側(cè)顳葉白質(zhì)內(nèi)各選擇3個固定體素,要求3個體素為雙側(cè)顳葉白質(zhì)內(nèi)所有固定體素中信噪比(signal noise ratio, SNR)最高且波譜曲線基線平直有明顯的波譜窄峰,軟件可自動得到雙側(cè)顳葉白質(zhì)內(nèi)三大代謝物膽堿(Cho)、N-乙酰天門冬氨酸(NAA)與肌酸(Cr)的絕對值,且可同時得到NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr各自比值,采用上述3個體素各自比值的平均值為一側(cè)腦白質(zhì)波譜代謝物比值的最終值。 DTI掃描數(shù)據(jù)在工作站直接用Functool軟件打開即可自動得到3幅圖像,分別為T2WI原始定位像圖、各向異性分數(shù)(fractional anisotropy, FA)圖、表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)圖,通過轉(zhuǎn)換亦可分別得到三個本征值(λ1、λ2、λ3)的圖像。先找到一層與波譜定位像接近的T2WI解剖圖,即橋腦范圍雙側(cè)顳葉白質(zhì)顯示較好的層面,在一側(cè)腦白質(zhì)內(nèi)選擇3個大小接近的感興趣區(qū)(ROI, region of interest), ROI的大小為30±5mm2,3個ROI定位于一側(cè)側(cè)腦室下角旁的顳葉白質(zhì)內(nèi),且3個ROI間距盡量相等,再做一條對稱線,采用軟件自帶的鏡面對稱方式得到對側(cè)顳葉白質(zhì)內(nèi)的3個ROI,部分患者掃描所得圖像雙側(cè)腦組織結(jié)構(gòu)并不完全對稱,對此做適當調(diào)整使ROI位于白質(zhì)內(nèi)。 5.統(tǒng)計學(xué)分析 所得到的所有數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差(x±s)來表示,采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析,檢驗水準α取0.05,P0.05認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。放療組與對照組間年齡的對比采用兩獨立樣本t檢驗,采用Pearsonχ2檢驗對比組間的性別差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。1H-MRS與DTI所得數(shù)據(jù)先采用兩獨立樣本t檢驗,分析對照組與所有放療組患者組間差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義,再將放療組分成3組后,采用單因素方差分析(one-way ANOVA)比較放療3組與對照組各組間差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義,各組間先檢驗方差是否齊性,方差齊性者各組間有統(tǒng)計學(xué)差異者的兩兩比較采用LSD-t檢驗,方差不齊者采用校正的Welch方差分析,兩兩比較采用相應(yīng)的Dunnett檢驗。 [結(jié)果] 1.放療組與對照組間對比年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.016,P=0.988),兩組間性別差異比較亦無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.067,P=0.302)。 2.1H-MRS數(shù)據(jù)結(jié)果：常規(guī)MR檢查所有放療組患者的雙側(cè)顳葉腦組織均未見明顯異常信號改變。 (1) NAA/Cho比值：對照組NAA/Cho比值為1.265±0.102,放療組的為0.997±0.123,放療組與對照組間NAA/Cho差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=11.822,P0.001)。進一步將放療組分為3組后各組NAA/Cho按放療后的時間順序分別為0.910±0.112(第1組)、0.972±0.101(第2組)、1.060±0.095(第3組),與對照組行4組間的單因素方差分析組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=75.442,P0.001),4組間LSD-t檢驗兩兩比較,對照組與放療后的3組間分別比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.001),放療后各組NAA/Cho比值均較正常組下降。第3組的NAA/Cho(放療后時間12個月)與第1、2組分別比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值分別為0.000、0.014),較前兩組的比值上升。 (2) NAA/Cr比值：對照組的NAA/Cr比值為1.422±0.183,放療組的為1.188±0.234,放療組與對照組間NAA/Cr差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=5.486,P0.001)。放療組分3組后的比值分別為1.212±0.237、1.209±0.183、1.229±0.236,與對照組4組間單因素方差分析,組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=11.831,P0.001)。4組間的兩兩比較中,放療后各組NAA/Cr比值均較正常組下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。放療后0～6個月(組1)與放療后大于12個月(組3)間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.033),放療后時間大于12個月組較放療后0～6個月組的NAA/Cr比值升高。 (3) Cho/Cr比值：正常對照組的Cho/Cr比值為1.374±0.285,放療組的為1.290±0.198,放療組與對照組間Cho/Cr差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.660,P=0.103)。放療組分3組后的Cho/Cr比值按放療后時間順序分別為1.280±0.175、1.259±0.222、1.303±0.209,4組間的單因素方差分析組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=1.346,P=0.263)。 3.DTI數(shù)據(jù)結(jié)果 (1)FA值：正常對照組的FA值為0.474±0.024,放療組的為0.456±0.023,正常對照組與放療組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=4.436,P0.001)。放療組分組后3組的FA值分別為0.445±0.017、0.460±0.016、0.461±0.025,與對照組4組間的單因素方差分析組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=10.873,P0.001)。兩兩比較的LSD-t檢驗中,1、3組的FA值較對照組下降且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。2、3組的FA值略高于第1組且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。 (2)ADC值：正常對照組的ADC值為8.686±0.570×10-4mm2／s,所有放療組的值為8.449±0.370×10-4mm2／s,t檢驗兩組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.623,P=0.011)。放療組分組后的3組ADC值分別為8.510±0.429×10-4mm2/s、8.483±0.337×10-4mm2/s、8.404±0.338×10-4mm2/s,與正常組4組間比較組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=3.399,P=0.020),LSD-t檢驗只有對照組與第3組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),與第1、2組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。與對照組對比ADC值隨放療時間的延長呈逐漸下降趨勢。 (3)本征值：正常對照組最大本征值λ1為1.350±0.091×10-5mm2／s,放療組為1.296±0.077×10-5mm2／s,兩組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.749,P0.001)。放療組分組后3組λ1分別為1.252±0.062×10-5mm2／s、1.293±0.052×10-5mm2／s、1.323±0.078×10-5mm2／s。4組間的單因素方差分析組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=10.660,P0.001),放療各組較對照組明顯下降,且其變化趨勢與FA值接近,為第1組較對照組明顯下降(P0.001),第2、3組較第1組有所回升但仍略低于正常對照組(P值分別為0.121、0.000)。其余2個本征值λ2、λ3對照組與放療后3組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F值分別為3.608、2.855,P值分別為0.015、0.039),第1組均較正常組有升高。 [結(jié)論] 1.在對鼻咽癌放射治療后雙側(cè)顳葉腦組織的放射性腦損傷的檢測上,DTI與1H-MRS檢查均較常規(guī)MRI檢查更為敏感。在所有入選的放療組中,常規(guī)MRI成像的T1WI、T2WI及水抑制成像雙側(cè)顳葉腦組織均未見明顯異常信號,1H-MRS檢查可得到NAA、Cho、Cr三大代謝物間比值均有變化,而DTI檢查可測得FA值、ADC值及本征值的顯著改變。 2.對比正常組,鼻咽癌放射治療后雙側(cè)顳葉腦組織的放射性損傷總體表現(xiàn)為1H-MRS成像中NAA/Cho明顯下降,NAA/Cr下降以及Cho/Cr略有降低；DTI成像中FA值、最大本征值λ1明顯降低,ADC值輕度下降,而本征值λ2、λ3輕度升高。 3.放射性腦損傷不同時期的1H-MRS變化及意義：放射性腦損傷的早期NAA/Cho明顯降低,波譜曲線上表現(xiàn)為兩個波峰的反轉(zhuǎn)即NAA峰低于Cho峰,說明早期的變化以NAA下降為主,提示早期白質(zhì)放射性損傷主要為神經(jīng)元細胞功能障礙和部分軸突結(jié)構(gòu)的破壞；晚期NAA/Cho略有回升但與正常對照組比較仍較低,且放療后長時間內(nèi)不能恢復(fù),提示急性期和亞急性期放射性腦損傷只有部分可逆,部分神經(jīng)軸突結(jié)構(gòu)的破壞長期無法修復(fù)；放療各組的Cho/Cr比值與對照組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義,可能由于輻射導(dǎo)致的血管損傷和組織缺血引起細胞膜合成降低使Cho濃度下降,而膠質(zhì)細胞的反應(yīng)性增生和細胞膜結(jié)構(gòu)破壞崩解又可導(dǎo)致Cho絕對濃度的升高,加上Cr濃度的相應(yīng)變化故其比值變化并不明顯。 4.放射性腦損傷不同時期的DTI變化及其意義：放射性腦損傷急性期與早期遲發(fā)性反應(yīng)期,DTI成像FA值下降最明顯,同時伴有最大本征值λ1的下降和最小本征值λ3與中間本征值λ2的上升,提示在放療后早期放射性腦損傷主要表現(xiàn)為脫髓鞘改變,神經(jīng)纖維和軸突的完整性遭到破壞且數(shù)目減少,同時伴有一定程度的膠質(zhì)細胞反應(yīng)增生；隨著時間的延長,FA值與最大本征值λ1較早期有所升高,說明早期的損傷可以部分自我修復(fù),同時λ2和λ3下降說明了脫髓鞘程度有所緩解,少突膠質(zhì)細胞部分開始更新,神經(jīng)軸突功能得到部分恢復(fù)；但放射治療后大于12個月的長時間內(nèi),FA值繼續(xù)回升但不能恢復(fù)至正常值水平,仍略低于正常對照組,說明了晚期的軸索損傷以及神經(jīng)元細胞數(shù)目的減少難以恢復(fù)。ADC值隨放療時間的延長逐漸緩慢下降可能與放療后血管內(nèi)皮細胞增大、細胞水腫,以及膠質(zhì)細胞的反應(yīng)性增生、炎癥細胞的浸潤有關(guān)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R739.63;R818

【參考文獻】

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1 譚湘萍,趙繼泉,梁碧玲,謝榜昆,鐘鏡聯(lián),葉瑞心;MR擴散張量成像對鼻咽癌放療后早期放射性腦損傷的診斷價值[J];癌癥;2004年11期

2 邱士軍;張雪林;張研;蔣猛;;鼻咽癌放療后放射性腦病的磁共振氫波譜研究(英文)[J];南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2007年03期

3 宛四海;張雪林;孫鑫;肖新蘭;邢海芳;邱士軍;;正常成人視放射的磁共振擴散張量成像和擴散張量纖維束成像研究[J];南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2008年03期

4 宋瓊;夏黎明;王承緣;馮定義;;超急性期放射性腦損傷的MRS和DTI研究[J];放射學(xué)實踐;2007年07期

5 鄒立秋,張芳,屈輝,李大勝,張媛,謝敬霞;不同數(shù)量梯度磁場方向?qū)φＤX白質(zhì)纖維束擴散張量成像的比較定量研究[J];臨床放射學(xué)雜志;2005年10期

6 ;Longitudial observation of dynamic changes in cortical function and white matter fibrous structure of patients with visual pathway lesions by blood oxygenation level dependent-functional magnetic resonance imaging combined with diffusion tensor imaging[J];Neural Regeneration Research;2007年08期

7 官鍵;陳龍華;李志勇;;單次大劑量照射活體動物腦的放射區(qū)域代謝和超微結(jié)構(gòu)的研究[J];實用放射學(xué)雜志;2007年01期

8 鐘鏡聯(lián),譚湘萍,梁碧玲,云文娟,黃穗齊,葉瑞心;不同b值在正常人腦組織磁共振擴散張量成像中的應(yīng)用探討[J];影像診斷與介入放射學(xué);2004年03期

9 ;Application of proton MR spectroscopy on evaluation of radiotherapy treated intracranial tumors[J];Chinese-German Journal of Clinical Oncology;2007年04期

10 張雪林,蔣猛,邱士軍,張玉忠,文戈;鼻咽癌放療后放射性腦病的~1H-MR波譜研究[J];中華放射學(xué)雜志;2004年06期

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本文編號：2431237