3.0T磁共振扩散张量成像在鼻咽癌颞叶放射性损伤的应用研究

李春梅　吴学永

【摘要】 目的：探究3.0T磁共振擴散张量成像在鼻咽癌颞叶放射性损伤的应用效果。方法：研究对象为本院2015年4月-2016年10月收治的72例行放射治疗的鼻咽癌患者，给予3.0T磁共振扩散张量成像检测，评估其在鼻咽癌颞叶放射性损伤中的应用价值。结果：第1组的FA值较对照组下降且差异有统计学意义（P<0.05），第2、3组的FA值高均于第1组且差异均有统计学意义（P<0.05）;对照组与第2组比较差异有统计学意义（P<0.05），与第3组比较差异无统计学意义（P>0.05）。与对照组对比ADC值随放疗时间的延长呈逐渐下降趋势。放疗各组较对照组最大本征值λ1明显下降，且其变化趋势与FA值接近，为第1组较对照组明显下降（P<0.05），第2、3组较第1组有所回升但仍略低于正常对照组。四组MD值比较差异均无统计学意义（P>0.05）。FA值第1、2、3组扩张张量值的变化幅度分别为3.81%、2.96%、2.33%，ADC值分别为2.00%、2.41%、3.66%，本征值λ1分别为7.40%、4.15%、2.00%，MD值分别为1.07%、2.35%、1.55%，其中本征值λ1第1组变化幅度最大。结论：将3.0T磁共振扩散张量成像应用于鼻咽癌颞叶放射性损伤中时，可反映放疗后颞叶白质水分子的弥散特点，了解其修复过程的变化规律，为临床提供理论依据，有助于监测放射线的损伤程度。

【关键词】 鼻咽癌; 颞叶放射性损伤; 3.0T磁共振扩散张量成像

【Abstract】 Objective：To study the value of 3.0T diffusion tensor imaging in radiative temporal lobe injury of nasopharyngeal carcinoma.Method：72 nasopharyngeal carcinoma patients treated by radiotherapy in our hospital from April 2015 to October 2016 received were selected as the objects，they were given 3.0T diffusion tensor imaging，its application in radiative temporal lobe injury of nasopharynx cancer were assessed.Result：The FA value of the first group was lower than that of the control group（P<0.05），the FA value of the second and third groups were higher than that of the first group（P<0.05），the difference between the control group and the second group was significant（P<0.05），but there was no significant difference between the control group and the third group（P>0.05）.Compared with the control group，ADC value decreased gradually with the prolongation of radiotherapy time.Compared with the control group，the maximum eigenvalueλ1 of each group decreased significantly，and its change trend was close to FA value.The first group decreased significantly compared with the control group（P<0.05），while the second group and third group increased slightly compared with the first group，but still slightly lower than the normal control group.There was no significant difference in MD values among four groups（P>0.05）.The change ranges of FA value in the first group，second group and third group were respectively 3.81%，2.96% and 2.33%，ADC value were respectively 2.00%，2.41% and 3.66%，eigenvalue λ1 were respectively 7.40%，4.15% and 2.00%，MD value were respectively 1.07%，2.35% and 1.55%.The change range of eigenvalue λ1 in the first group was the largest.Conclusion：3.0T MR diffusion tensor imaging can reflect the diffusion characteristics of white matter water molecules in temporal lobe of nasopharyngeal carcinoma after radiotherapy， understand the regularity of its repair process， provide theoretical basis for clinical practice， and help to monitor the degree of radiation damage.

【Key words】 Nasopharyngeal carcinoma; Radiative temporal lobe injury; 3.0T diffusion tensor imaging

First-authors address：Gaozhou Peoples Hospital，Gaozhou 525200，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.12.009

鼻咽癌作為临床常见疾病之一，放射治疗（简称放疗）是鼻咽癌的主要治疗方法，疗效主要受照射剂量的影响。随着我国医学技术不断进步发展，鼻咽癌患者临床生存率有了较大程度提高。虽然放疗治疗能有效抑制肿瘤以及细胞增殖，防止出现扩散、转移，但后期会引起一系列类不良反应[1-2]。

脑损伤是鼻咽癌患者中常见的并发症，且患者发生脑损伤时症状隐匿，早期在常规MRI及CT上常无明显异常表现，临床随访观察发现少部分患者可进展为放射性脑病，导致临床诊断时误诊率或漏诊率较高，使得患者错过最佳治疗时间，造成不可估量的严重后果。因此，早期诊断显得尤为重要[3-4]。本研究旨在为鼻咽癌患者寻找一套适宜的临床诊断模式，探讨3.0T磁共振扩散张量成在颞叶放射性损伤中的应用价值，给临床提供理论依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象为本院2015年4月-2016年10月收治的72例行放射治疗的鼻咽癌患者，均已签署知情同意书，其中男66例，女6例，年龄23～68岁，平均（48±7）岁。其中，放疗前患者18例，放疗后不同阶段患者共54例，放疗后时间为1个月～2年，放射治疗方案基本接近（包括放疗的总剂量、分割次数、总的放疗时间）。以放疗前的鼻咽癌患者作为对照组，将放疗组54例患者按照国内外常用的放射治疗后放射性脑损伤的分期标准分为三组：放射性脑损伤的急性期与早期迟发性反应期（放疗后时间<6个月）为第1组（16例），放射性脑损伤的晚期迟发性反应期分为两组，分别为第2组（26例）以及第3组（12例），放射治疗后时间分别为6～12个月及>12个月。纳入标准：（1）本组所有患者无鼻咽癌颅内侵犯;颅内无肿瘤性和血管性病变;无高血压、心脏病、糖尿病等严重的系统性疾病。（2）所有患者均经过临床病理学确诊为鼻咽癌。（3）依从性较好者[5-6]。排除标准：（1）严重精神异常者。（2）中途退出者[7]。本研究经过本院伦理委员会批准。

1.2 方法 采用双侧面颈联合野对穿照射的放疗治疗方案，在放疗前和放疗剂量为10、20和40 Gy及放疗结束后，依据患者随访时间分组进行常规MRI检查。采用GE Discovery 750-3.0T超导磁共振，选择前后联合连线为扫描基线，进行常规的全脑轴位T1WI、T2WI及FLAIR序列扫描，以排除脑部疾患。在放疗前和放疗剂量为10、20和40 Gy时对所有患者行常规增强MRI、DWI，在放疗前及放疗后4～6、7～12和12个月以上4个阶段进行DTI检查。DTI成像参数：TR=4 000 ms，TE=82 ms，层厚5.0 mm，层间距为0，层数20，视野24 cm×24 cm，扫描矩阵为128×128，激励次数1，b值0和1 000 s/mm2，施加25个线性方向的扩散敏感梯度获得扩散张量图，扫描时间约4 min。

1.3 观察指标 应用随机配置的GE ADW 4.6工作站及Functool软件包对DTI原始数据进行分析，直接得到彩色编码（DEC）图、各向异性分数（FA）图、平均扩散系数（MD）图和表观弥散系数（ADC）图。通过转换亦可得到3个本征值（λ1、λ2、λ3）的图像。在b=0 s/mm2图像上选取一层桥脑范围双侧颞叶白质显示较好的层面，在一侧侧脑室下角旁的颞叶白质内选择2个前后排列大小接近的感兴趣区（ROI），大小为30～33 mm2，再利用软件自带的镜面对称方式得到对侧颞叶白质内的2个ROI，在DEC图上确保双侧ROI位于纤维束内;然后取双侧颞叶的平均值。MD、垂直本征值（λ⊥）和平行本征值（λ║）由以下公式得出：λ║=λ1，λ⊥=（λ2+λ3）/2;MD=（λ1+λ2+λ3）/3。部分患者扫描所得图像双侧脑组织结构并不完全对称，对此做适当调整使ROI位于白质内。

1.4 统计学处理 使用SPSS 13.0软件进行统计分析，计数资料采用（x±s）表示，比较采用独立样本t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。将放疗组分成三组后，行方差齐性检验，然后将各组数据进行单因素方差分析比较组间差异，再进行两两组间比较。

2 结果

2.1 各组患者FA值、ADC值、本征值、MD值比较 第1组的FA值较对照组下降且差异有统计学意义（P<0.05），第2、3组的FA值均高于第1组且差异均有统计学意义（P<0.05）;对照组与第2组比较差异有统计学意义（P<0.05），与第3组比较差异无统计学意义（P>0.05）。与对照组对比ADC值随放疗时间的延长呈逐渐下降趋势。放疗各组较对照组最大本征值λ1明显下降，且其变化趋势与FA值接近，第1组较对照组明显下降（P<0.05），第2、3组较第1组有所回升但仍略低于正常对照组。四组MD值比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 扩张张量值的变化幅度 FA值第1、2、3组扩张张量值的变化幅度分别为3.81%、2.96%、2.33%，ADC值第1、2、3组分别为2.00%、2.41%、3.66%，本征值λ1第1、2、3组分别为7.40%、4.15%、2.00%，MD值第1、2、3组分别为1.07%、2.35%、1.55%。

3 讨论

鼻咽癌是临床常见的头颈部肿瘤，其发生常常与鼻黏膜细胞有关，具有明显地区聚集性，临床恶性程度较高，放化疗是目前首选治疗方式[8-11]。放疗能够杀死以及破坏癌细胞，抑制细胞生长繁殖，满足肿瘤治疗需求;但同时也不可避免地导致照射区域及邻近重要器官的急、慢性放射性损伤 [12-15]。放射性脑损伤是放射治疗的一种严重并发症状，常导致患者的颅内压升高，导致患者出现及智力降低、或肢体肌张力减弱，是临床放射治疗中的重点[16-19]。目前，放疗后并发症尤其放射性脑损伤其对患者生存质量的影响已远远超过肿瘤本身，引起了人们极大关注。当放射性脑损伤出现 MRI 及 CT 可见的形态学改变时，它已发展成放射性脑病，临床上缺乏有效的治疗手段，严重者可致死。因此，寻找能早于常规MR对颞叶放射性损伤进行监测的手段，是早期预防、治疗和减少并发症的重点研究内容。

随着近年来磁共振技术的不断应用，磁共振成像诊断效果受到越来越多医师肯定，在放射性脑损伤的诊断中具有较好的应用效果。DTI能反映活体组织中水分子扩散运动特征的信息，它是在常规MR的SE序列中加入一对大小相同、方向相反的梯度脉冲，第1个梯度脉冲引起所有质子自旋，从而引起相位变化;而第2个梯度脉冲使其相位重聚，由于运动的水分子在第2个梯度脉冲不能重聚相而引起信号的下降，通过信号的衰减可计算出水分子扩散的能力。侯毅斌等[20]研究表示，采用3.0T磁共振扩散张量成像能明确诊断患者是否发生放射性脑损伤，具有重要的诊断价值。本次研究结果表明，第1组的FA值较对照组下降且差异有统计学意义（P<0.05），第2、3组的FA值高于第1组且差异均有统计学意义（P<0.05）;对照组与第2组比较差异有统计学意义（P<0.05），与第3组比较差异无统计学意义（P>0.05）。与对照组对比ADC值随放疗时间的延长呈逐渐下降趋势。放疗各组较对照组最大本征值λ1明显下降，且其变化趋势与FA值接近，为第1组较对照组明显下降（P<0.05），第2、3组较第1组有所回升但仍略低于正常对照组。四组MD值比较差异均无统计学意义（P>0.05）。分析原因：DTI是对脑白质髓鞘变化比较敏感的MR成像方法，利用DTI得到弥散两方面的信息，（1）水分子弥散受限的程度，用各向ADCiso表示。（2）弥散的各向异性程度，以部分各向FA表示。在正常生理状态下髓鞘结构完整，对周围微环境起绝缘作用。由于少突胶质细胞的多层包卷，神经轴突内水分子的活动受到限制，在沿着神经轴突走行的方向上更容易弥散。当髓鞘的结构受到破坏时，水分子运动的弥散速度增快，ADCiso值下降，各向异性程度减低，FA值下降，随放疗时间的延长呈逐渐下降趋势。放疗后最大本征值λ1明显下降，且其变化趋势与FA值接近。通过观察放疗后颞叶白质弥散特征的变化过程，总结出弥散特征系数在放射性腦损伤潜伏期各阶段的变化规律，为临床提供参考依据，更好地监测放射性损伤的程度以及修复过程。本研究的特色和创新之处：（1）本项目研究采用3.0T磁共振扩散张量成像，此技术需要的设备现已广泛应用于各大、中型医院，易于影像科在原有设备的基础上广泛开展，不需另外购置设备。该技术具有灵敏度高，特异性强，准确性好等优点，可以对鼻咽癌放射治疗患者做精确的检测及动态水平研究。（2）通过对比患者放射治疗不同时期的ADCiso值、FA值、本征值、MD值，探讨3.0T磁共振扩散张量成像诊断对放射性脑损伤诊断的特异性，总体评估3.0T磁共振扩散张量成像诊断对放射性脑损伤的临床意义和早期诊断价值。（3）本课题主要研究3.0T磁共振扩散张量成像诊断对放射性脑损伤的早期诊断价值，以及不同不同时期患者ADCiso值、FA值、本征值等特点，揭示了临床诊断放射性脑损伤的前景。本研究中可能存在的问题及改进方式：（1）本研究时间相对较短，短时间内的研究结果可能与长期结果存在误差，且研究样本选取例数较少，部分外地患者放疗后随访依从性差等造成大量病例数据丢失。临床可进一步扩大实验周期及研究对象人数。（2）研究中虽排除各种不适合的样本，但所选取的标本是否合理仍有待商榷，临床可进一步增加排除标准，缩小样本之间误差。

综上所述，3.0T磁共振扩散张量成像在检测鼻咽癌放射治疗患者是否发生放射性脑损伤时，能反映放疗后颞叶白质水分子的弥散特点，有助于监测放射线的损伤程度，为临床提供理论依据。此方法在临床上值得进一步推广使用。

参考文献

[1]曾斯慧，陈志光，梁碧玲.磁共振在早期预测鼻咽癌颞叶放射性脑病的研究进展[J].影像诊断与介入放射学，2007，16（1）：39-43.

[2]潘才住，杨凌，马礼钦，等.磁共振弥散加权成像评价唾液腺放射性损伤的可行性[J].中华肿瘤防治杂志，2015，22（20）：1619-1623.

[3]康巍，苏丹柯，刘丽东.磁共振成像新技术在鼻咽癌中的研究进展[J].中国CT和MRI杂志，2013，11（1）：117-120.

[4]倪良平，刘影，刘梦秋，等.鼻咽癌：DCE-MRI定量参数与ADC值的相关性[J].实用医学杂志，2015，31（23）：3927-3929.

[5]周敬淳，刘明，张伟，等.鼻咽癌动态增强MRI相关参数及其与DLC-1表达的关系[J].中国老年学杂志，2015，35（19）：5530-5532.

[6]于红梅，翟昭华，马代远等.3.0T磁共振多b值DWI在鼻咽癌N分期中的应用[J].放射学实践，2015，30（7）：728-731.

[7]倪良平，刘影.DCE-MRI与DWI对鼻咽癌临床分期诊断价值的比较研究[J].临床放射学杂志，2016，35（4）：518-522.

[8]周迅，邵国良.3.0T磁共振扩散加权和扩散张量成像在鼻咽癌治疗中的价值[J].浙江医学教育，2013，12（5）：45-47，50.

[9]王继民，叶向阳，赵伟，等.磁共振动脉自旋标记成像对鼻咽癌放疗后颞叶早期放射性脑损伤的诊断价值[J].实用临床医药杂志，2016，20（15）：196-197，201.

[10]周玮，顾晓丽，黄小燕，等.磁共振扩散加权成像在鉴别鼻咽部良恶性病变及鼻咽癌T分期的诊断价值[J].医学影像学杂志，2016，26（5）：783-787.

[11]王忠，杨智，李春平，等.磁共振弥散加权成像在评估鼻咽癌调强放疗疗效的价值研究[J].川北医学院学报，2016，31（4）：452-456.

[12]陈学文，卜雨华，付飞先，等.鼻咽癌放疗后早期放射性脑损伤的磁共振扩散加权成像研究[J].实用医学影像杂志，2014，15（5）：305-307.

[13]谢铁明，孔月，石磊，等.鼻咽癌患者放疗后记忆功能及影像学改变的临床分析[J].中华放射医学与防护杂志，2018，38（2）：105-109.

[14]王国杰，王颖，叶颖，等.鼻咽癌磁共振高分辨率扩散加权成像表观扩散系数整体直方图参数特征及与肿瘤分期的相关性[J].中华医学杂志，2017，97（41）：3244-3249.

[15]王莉，韩福刚.鼻咽癌放疗后早期放射性脑损伤的功能磁共振成像研究进展[J].医学综述，2016，22（20）：4017-4020.

[16]于小平，李飞平，胡英等.磁共振动态增强定量参数与鼻咽癌临床分期的关系[J].中华肿瘤杂志，2015，23（8）：597-602.

[17]雷薇薇，徐勇，陈霄，等.磁共振扩散加权成像在鼻咽癌放疗疗效评价分析中的应用[J].中国中西医结合耳鼻咽喉科杂志，2017，25（6）：460-462.

[18]许春苗，袁军辉，陈学军，等.3.0T磁共振读出方向上的分段扩散成像技术在预测局部晚期鼻咽癌同步放化疗早期疗效中的价值[J].中华医学杂志，2017，97（7）：496-501.

[19] Xiao Y P，Pan J J，Chen Y B，et al.The Prognosis of Nasopharyngeal Carcinoma Involving Masticatory Muscles A Retrospective Analysis for Revising T Subclassifications[J].Medicine，2015，94（4）：420

[20]侯毅斌，王忠富，陈国硕，等.中短期鼻咽癌放疗随访中磁共振扩散加权成像的应用价值[J].中国CT和MRI杂志，2015，13（6）：8-9，15.

（收稿日期：2018-09-26） （本文编辑：周亚杰）