鼻咽癌放疗后放射性脑损伤的~1H-MRS化学位移成像的应用研究

【作者】 邱士军； 张雪林；

【机构】 广州南方医科大学南方医院影像中心；

【摘要】 目的研究鼻咽癌放疗后放射性脑损伤的1H-MRS CSI的表现及其诊断价值。方法病例组根据影像表现分为影像阴性组、RE组和转移组。所有病例组均取中脑像素。影像阴性组:取双侧颞叶。RE组:分为病灶区(像素只含病灶)、边缘区(像素部分含有病灶)和外周(靠近但不合病灶),若只有单侧病灶,另取对侧颞叶所有符合取值标准的像素。转移组:分为肿瘤区(像素只含肿瘤)、肿瘤边缘(像素中部分含有肿瘤)、水肿区(像素只含水肿)、水肿边缘(像素部分含水肿)水肿外周(靠近但不含水肿)和对侧颞叶所有符合取值标准的像素。统计学处理采用SPSS软件包,双组数据样本进行独立样本T检验;多组数据样本进行单因素方差分析,以P<0.05视为有显著性意义,对有显著差异者进行均数比较。结果(1) 影像阴性组的双侧颞叶共取483个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为96.7±26.3、75.7±26.3和82.9±29.9。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为0.95±0.55、0.88±0.53和1.83±0.99。中脑共取102个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为129.2±38.7、86.1±29.5和58.3±26.0。Cho/N从、Cr/N从和(Cho+Cr)/NAA比值分别为0.56±0.20、0.50±0.17和0.94±0.38。与对照组相比较各峰值及比值均有显著差异(P<0.01),Cho和Cr峰值升高,NAA峰值降低,Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值均升高;中脑的Cho、NAA峰值及Cr/NAA比值与对照组之间有显著差异(P<0.01),Cho峰值和Cr/NAA比值升高,NAA峰值降低。Cr峰值、Cho/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值无显著差异(P>0.05)。颞叶的波谱曲线图有三:①正常;②尽管NAA峰仍为最高峰,但Cho和(或)Cr峰升高:③Cho和(或)Cr峰为最高峰。三种代谢图信号变化轻微,且VOI中的组织结构复杂,与对照组的经目测观察难以区分,尤以中脑的变化特点显示得最不明显。(2) RE组于对侧颞叶共取102个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为76.3±29.2、75.7±26.7和81.9+27.5。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.45±0.87、1.29±0.55和2.76±1.83。在外周区共取57个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为69.1±25.2、84.8±26.7和99.3±34.0。Cho/NAA、Cr/N从和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.54±1.15、1.21±0.65和2.74±1.49。边缘区共取65个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别67.2±25.0、68.0±27.6和86.1±33.5。Cho/N从、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.52±0.74、1.150.51和2.67±1.28。RE区共取43个像素,NAt、Cr和Cho峰值分别为42.5±20.4、38.8±31.1和48.6±34.0。在中脑共取55个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为148.5±43.2、79.0±37.1和100.7±57.5。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为0.69±0.49、0.55±0.32和1.24±0.75。与对照组的颞叶和中脑比较,各代谢物峰值和比值均有显著差异(P<0.01),其中,边缘区、外周区、对侧颞叶和中脑的Cho和Cr峰值均升高,NAA峰值均降低;而RE区的Cho、Cr和NAA峰值均降低。比值均较对照组升高。与影像阴性组比较Cho峰值在对侧颞叶和中脑无显著差异(P>0.05):其余各区均有显著差异(P<0.05),在外周区和边缘区升高,在RE区降低。Cr峰值在RE区和中脑有显著差异(P<0.01),其值在RE区降低而在中脑升高;在其余各区均无显著差异(P>0.05)。NAA峰值在中脑无显著差异(P>0.05);其余各区均有显著差异(P<0.05),其值全部降低。Cho/N从比值在对侧颞叶和外周区有显著差异(P<0.05),其值均升高;在其余各区和中脑无显著差异(P>0.05)。Cr/NAA比值在各区和中脑均有显著差异(P<0.05),其值均升高。(Cho+Cr)/NAA比值在RE区和中脑无显著差异(P>0.05);其余各区均有显著差异(P<0.05),其值均升高。RE组颞叶各区之间比较,Cho、Cr和NAA峰值均有显著差异(P<0.01),均为从对侧颞叶、外周区、边缘区到RE区依次降低;Cho/N从、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值虽出现较大波动但均无显著差异(P>0.05)。在对侧颢叶和外周区像素的波谱曲线图有两种:①NAA峰降低但仍为最高峰,Cho和(或)Cr峰相对升高,呈假性正常的波谱曲线。②Cho和(或)Cr峰为最高峰。在边缘区像素中少数像素为Cho或Cr单最高峰,多数像素表现为Cho和Cr双高峰,NAA为最低峰的波谱曲线图。在RE区像素中的波谱曲线图分为四型:①Cho和Cr双高峰型。较多见,NAA峰为最低峰。②NAA弧峰型。Cho和Cr峰消失,只有NAA峰。此型波谱曲线图出现于少数RE区像素中,在其他各区的像素中均未见此表现,具有一定的特异性。③双峰型。NhA均存在,而Cr或Cho峰消失,部分前者为最高峰。此型较NAA孤峰型更多见一些,在边缘区的像素中亦无这种表现,是RE区最具特征性的波谱曲线图。④无峰型。各峰均消失,基本呈一种起伏的波浪形曲线,极少见。RE组在中脑像素的波谱曲线图中NAA峰降低但仍为最高峰,Cho与Cr峰依次降低且分离性很好,貌似正常的中脑波谱曲线图,但后两峰相对增高。各代谢图的信号变化有如下几个显著特点:①Cho和Cr信号在RE区的中心区域明显降低或无信号,在周边区域信号明显增高并延续至边缘区,两者形成强烈的对比。在外周区乃至整个病灶侧颞叶和对侧颞叶与对照组的代谢图相比其信号升高。②NAA信号在RE区虽也降低但仍可见很低的信号,在Cho和Cr为低信号的中心区域甚至呈高信号。边缘区相对RE区略升高,但仍为低信号与Cho和Cr代谢图中的高信号形成鲜明的对比。在外周区和对侧颞叶相对于对照组的代谢图其信号降低。(3) 颞叶转移组在肿瘤区共取21个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为33.4±21.1、37.6±27.9和45.0±29.7。Cho/N从、Cr/N从和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.61±0.92、1.21±1.05和2.82±1.72。肿瘤边缘区共取16个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为41.1±29.5、40.6±27.7和58.6±40.3。Cho/N从、Cr/N从和(Cho+Cr)/NAA比值分别为2.46±1.41、1.45±0.92和3.90±1.91。水肿区共取26个像素NAA、Cr和Cho峰值分别为36.1±16.5、32.5±17.1 和38.7±21.9。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.66±1.01、1.37±0.75和3.03±1.65。水肿边缘区共取33个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为50.8±12.6、49.0±20.9和57.2±29.8。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.24±0.83、1.04±0.68和2.28±1.48。外周区共取22个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为59.1±14.3、77.2±32.1和62.3±29.7。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.05±0.41、1.34±0.54和2.39±0.70。于对侧颞叶共取64个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为73.5±15.5、77.6±20.3和89.5±12.1。Cho/NAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/NAA比值分别为1.31±0.49、1.12±0.42和2.42±0.88。与对照组比较各代谢物峰值和比值均有显著差异(P<0.01)。其中,在病灶侧颞叶各区除Cr峰值在外周区升高外,Cho、Cr和NAA峰值均降低。在对侧颞叶,NAA峰值降低,Cho和Cr峰值均升高。各比值在病灶侧颞叶各区和对侧颞叶均升高。与RE比较,所有的比值在各区均无显著差异(P>0.05)。对侧颞叶三种峰值均无显著差异(P>0.05)。病灶侧Cr峰值除在边缘区有显著差异外(P<0.05)—转移组均值小,在其他各区均无显著差异。Cho和NAA峰值在各区均有显著差异(P<0.05)—转移组均值都小。转移组各区之间的比较,除Cr峰值在外周区与对侧颞叶之间无显著差异外(P>0.05),各峰值均有显著差异(P<0.01),Cho、Cr和NAA峰值在对侧颞叶、外周区、水肿边缘和水肿区依次降低,在瘤体边缘和瘤体区先升后降。各比值除在瘤体边缘有显著差异外(P<0.01),其他各区之间均无显著差异(P>0.05)。结论(1) 放射性脑损伤早期,NAA的含量降低,而Cho和Cr的含量明显升高,表现出“一低两高”的特征;Cho与NAA比值>1或Cr与NAA比值>1,均提示有脑组织损害。随着脑组织退变、坏死,NAA、Cho和Cr逐渐下降,而且这三种代谢物降低与脑组织坏死呈正相关。NAA、Cho和Cr下降为零,提示脑组织已完全液化、坏死。(2) 鼻咽癌放疗后正常脑组织的Cho和Cr峰值从升高到降低的转折点可能预示着脑损伤进入可能出现影像表现的阶段。CSI是鼻咽癌放疗后正常脑组织代谢改变的良好监测手段。更多还原