鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究

鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究

张雪林, 蒋猛[1]2003年在《鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究》文中进行了进一步梳理目的广东地区鼻,咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)发病率高,对NPC及其后遗症的防治是肿瘤研究中的重点。NPC治疗首选放疗,而放射性脑病(radioencephalopathy,RE)是最严重的放疗后遗症,对放疗后获得3~5年长期生存的患者危害尤为突出,一旦发生常难以逆转。其发病机理、早期诊断方法及防治措施困挠着临床医生和患者。目前从病史、症状以及影像检查中的CT(Computer tomography)和MRI(Mag-netic resonance image)等着手,对RE的一般发病情况有了较深认识,提出依照发病部位和症状等分型。在放疗手段中,改进照射野设计和监测放疗耐受范围及时变换照射方案,均有助于预防RE的发生。治疗上有早期应用大剂量皮质激素的成功经验。但这些研究结果和方法上的改进,最终都要求能做到早期诊断和监测。RE没有特异性症状利于早期诊断,CT和MRI做为目前主要的诊断方法,在有明显的病理改变后方能出现可见的影像改变,病灶多已不可逆转。至于早期监测,其检测方法仍要靠CT和MRI,也就无从谈起。将磁共

张雪林, 蒋猛[2]2003年在《鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究》文中提出目的广东地区鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)发病率高,对NPC及其后遗症的防治是肿瘤研究中的重点。NPC治疗首选放疗,而放射性脑病(radioencephalopathy,RE)是最严重的放疗后遗症,对放疗后获得3~5年长期生存的患者危害尤为突出,一旦发生常难以逆转。其发病机制、早期诊断方法及防治措施困挠着临床医生和患者。目前从病史、症状以及影像检查中的CT(computer tomography)和MRI(magnetic resonance image)等着手,对RE的一般发病情况有了较深认识.提出依照发病部位和症状等分型。在放疗手段中.改进照射野设计和监测放疗耐受范围及时变换照射方案,均有助于预防RE的发生。治疗上有早期应用大剂量皮质激素的成功经验。但这些研究结果和方法上的改进,最终都要求能做到早期诊断和监测。RE没有特异性症状利于早期诊断,CT和MRI做为目前主要的诊断方法,在有明显的病理改变后方能出现可见的影像改变,病灶多已不可逆转。至于早期监测,其检测方法仍要靠CT和MRI,也就无从谈起。将磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)运用于正常脑组织放疗后放射性损伤,国外已有初步的经验,认为其中代谢物N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)、肌酸(total creatine,Cr)和胆碱(Choline,Cho)之间的比值变化显著。但其兴趣区(volumes of interests,VOD主要集中在影像中可见的病灶,检测范围较小。本研究采用H-MRS检测方法,将观察范围扩大至包含整个病灶范围和无明显影像学改变的区域,对NPC放疗后RE脑组织中代谢物的改变做一分析,以期为临床提供早期诊断、监测的依据和方法。方法病例组:在广州南方医院门诊和放疗科病房就诊的NPC放疗后出现RE的患者,共21例。男19例,女2例。28~67岁,平均38.3岁。所有病例均经病理确诊,其中低分化鳞癌18例,未分化鳞癌3例。所有病例均采用根治性放疗方案,肿瘤剂量70~80Gy,平均76.3Gy,疗程7~8周。放疗结束后随访19个月~13年,平均43.4个月。MRI平扫发现病灶的部位,单侧颞叶11例,双侧颞叶8例,单纯脑干1例,单侧颞叶合并脑干1例,共28个病变部位,其中6例出现液化坏死的影像表现。对照组:同一时间内在南方医院门诊进行健康检查者,共10例。男9例,女1例。29~47岁,平均35.1岁。病例组和对照组均使用SIEMENS公司MAGNETOM VISION PLUS1.5Tesla全身MR扫描仪和标准头部线圈.采用自旋回波序列中化学位移成像方法,并使用混合技术.进行H-MRS扫描。回波时间(echo time,TE)135ms.重复时间(repetition time.7R)1500ms.FOV(field of view)160mm×160mm,VOI 80mm×80mm×20mm。病例组中VOI以MRI平扫中可见病灶为重点.有双侧病灶的进行2次VOI定位和MRS扫描。对照组中VOI以脑干和中-桥脑交界平面为中心。后处理中采用零填充(zero filling)、对数转换(apodiztion)、快速傅利叶转换(fast fouriertransformation,FFT),频率位移校正(frequency shift correction)、相位校正(phase correction)和多点基线校正(baseline cor-rection poly)协议。以横断面为基准像(base image),分别对VOI进行矩阵32×32和32×16后处理。以VOI矩阵32×32绘制NAA/1、Cr/1和Cho/1的代射图(metabolite map)。以VOI矩阵32×16在基准像上绘制NAA、Cr和Cho的质子数峰值全图(integral information map)。对含有空气、骨和较多脑脊液以及在VOI边缘的的像素不采集数据。对照组中参照基准像分颞叶、脑干和枕叶3个部位进行统计NAA、Cr和Cho的质子数。病例组像另以可见病灶为中心.向远处逐个像素绘制峰值曲线图并标记校正线。数据统计采用方差分析,对有显著差异的进行均数比较。结果在对照组中,NAA质子数在颞叶为127.7±331,脑干78.3±21.8.枕叶97.4±25.7:Cr质子数在颞叶92.2±29.4.脑干30.7±13.9.枕叶79.9±25.5;颞叶Cho质子数101.9±21.3,脑干27.9±14.6,枕叶52.5±25.7。在颞叶和枕叶这三种代谢物的质子数均无明显差异。而颞叶和枕叶则与脑干存在显著差异(P<0.05)。三者间的比值波动范围均不大.NNA/Cr为2.18±0.34.NAA/Cho 2.69±0.26,与西门子公司对156例健康志愿者的额叶进行兴趣区为20mm×20mm×20mm单体素氢波谱检查结果也无明显差异。峰值曲线中,可以看到一个突出的NAA峰,峰型高窄尖锐。较低的Cr峰.仍保持尖窄的峰型。Cho峰则有的部分与Cr峰重叠。基线漂移不明显.整个曲线中的3个主峰型与校正曲线基本一致。兴趣区内NAA、Cr和Cho以矩阵32×32所绘制的代谢图可粗略地显示基准图中的解剖结构。在病例组中.A区.(病灶中出现的液化坏死区).几无NAA、Cr和Cho质子数出现,局部有少量表现的考虑为部分容积效应所致。代谢图可清楚地显示液化坏死区为低信号区.部分混杂点状高信号。B区(病灶中非液化坏死区),NAA质子数为170.2±43.3.Cr为19.4±7.2.Cho为24.3±13.2。三者的质子数与对照组相比均有明显差异(P<0.01),即NAA升高.而Cr和Cho明显降低。NAA代谢图为高信号,Cr和Cho代谢图均为低信号。典型的峰值曲线可见孤立的NAA峰,Cr和Cho峰不出现或非常低。C区.NAA质子数为63.7±26.4,Cr为133.2±24.4.Cho为147.7±25.2。与对照组相比三种代谢物的质子数峰值均有显著差异(P<0.05).即NAA降低.而Cr和Cho均升高;NAA/Cr和NAA/Cho均<1.与对照组相比有明显差异(P<0.O1)、即这两个比值均明显降低。在峰值曲线中可见Cr和Cho峰高于NAA峰。D区,NAA质子数为97.3±24.4.Cr为63.8±15.7. Cho为46.3±11.2。与对照组相比3种代谢物的质子数峰值均无明显差异.NAA/Cr和NAA/Cho亦无明显差异。峰值曲线基本正常。结论本研究用H-MRS检查NPC放疗后出现RE的患者,发现以MRI中的可见病灶为中心向远处移行,脑组织中NAA、Cr和Cho的含量有一个渐变规律。在病变最严重的坏死液化区为“三无”区,NAA、Cr和Cho的含量基本为零。在可见病灶中尚未坏死液化的区域,NAA的含量反常升高,略高于对照组中的平均值,也高于同病例中其他像素的平均值,而同一区域内的Cr和Cho的含量则明显降低,低于对照组中的平均值和同病例中其他像素的平均值,表现为“一高两低”的特征。从可见病灶向外延伸一定的范围,NAA的含量降低,低于对照组中的平均值,而Cr和Cho的含量则明显升高,高于对照组中的平均值,表现出“一低两高”的特征,使NAA与其比值倒置而<1,即定义为C区的部分。在距病灶较远的区域三者的含量基本恢复正常,NAA/Cr和NAA/Cho比值≤1,即定义为D区的部分。NAA/Cr和NAA/Cho这两个比值在RE可见病灶周边的一定区域内明显降低,这表明用H-MRS检测,发现RE代谢物明显改变的区域比MRI中可见病灶的范围要大。同时也表明,H-MRS可早于MRI发现RE代谢物的改变,从而为早期诊断提供了可能。但这两个比值的正常与异常之间可能存在重叠区域,而这种重叠范围有多大,目前仍没有充分的研究证据。在本研究中我们发现,当NAA/Cr或NAA/Cho比值<1时,更有可能表明脑组织中已出现神经功能和细胞结构的损害。因此,以NAA/Cr或NAA/Cho比值等于1做为参照,可用于评价NPC放疗后早期是否出现RE。

邱士军, 张雪林, 张研, 蒋猛[3]2007年在《鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究(英文)》文中研究指明目的探讨鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱(1H-MRS)表现,了解N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)和胆碱(Cho)3种物质的代谢规律,为放射性脑病的早期诊断提供方法。方法选取10例健康志愿者作为对照组,21例病理诊断为鼻咽癌并进行根治性放疗后经症状及影像学诊断为放射性脑病的病人作为病例组,用化学位移成像法(CSI)行1H-MRS检查。观察各像素中NAA、Cr和Cho的含量、代谢图及它们之间的比例。结果磁共振成像(MRI)可见放射性脑病病灶中的液化坏死区3种物质含量基本为零,代谢图中无信号;病灶中非液化坏死区NAA轻度升高,Cr和Cho明显降低或为零,NAA代谢图呈高信号,Cr和Cho低信号。病灶周边存在一个区域NAA降低,Cr和Cho升高,NAA/Cr和NAA/Cho<1,代谢图中信号区分不明显。远离可见病灶的区域NAA、Cr和Cho含量及比例正常。结论1H-MRS可显示放射性脑病的物质代谢变化规律,发生变化的区域面积大于MRI中可见病变区,从而为该病的早期诊断提供了可能。

熊炜烽[4]2011年在《鼻咽癌放疗后颞叶“正常表现脑白质”的磁共振波谱与扩散张量成像初步研究》文中研究表明[目的]1、对比鼻咽癌放疗前和放疗后各组患者,探讨鼻咽癌放射治疗后颞叶“正常表现脑白质”的1H-MRS的成像以及放疗前后各代谢参数的变化;2、探讨鼻咽癌放疗后双侧颞叶NAWM的DTI成像以及各水分子扩散参数的变化;3、探讨1H-MRS和DTI成像对鼻咽癌放疗后患者的长期随访监测的应用价值。[材料与方法]1.研究对象75例患者,女23例,男52例,19~71岁,平均年龄45.6岁;以放疗前患者18例作为对照组;放疗后患者57例为试验组,放疗后时间从放疗完成后1个月至放疗后6年不等。所有患者均为病理活检证实,肿瘤分期为T1N0M0~T4N2M0期(UICC第七版);确诊后均在南方医院放疗中心行三维适形或调强放疗-(总剂量/分割剂量/分割次数,66-74GY/1.8~2GY/30~35次)。所有患者在放疗期间至放疗后2个月内接受2-4个疗程的化疗,主要化疗药物有顺铂、环磷酰胺、吉西他滨等。我们研究对象的纳入标准有:①无鼻咽癌颅内侵犯;②颅内无肿瘤性病变;③颅内无血管性病变;④无心脏病、糖尿病;⑤常规MRI平扫及增强扫描序列颅内无明显异常信号。75例患者,均行1H-MRS和DTI检查,共得到75份完整数据;根据患者复查时间以及国内外一些研究,我们将患者按放疗前和放疗完成后行MRS和DTI检查的不同时间将所有数据分为6组:G1(放疗前组即对照组,n=18)、G2(0-3月,放疗后平均2.2月,n=16)、G3(>3-6月,平均4.6月,n=12)、G4(>6-9月,平均7.9月,n=10)、G5(>9-12月,平均11.6月,n=8)、G6(>12月,平均33.2月,n=11)。所有患者每次检查前均签署试验知情同意书和造影剂注射用同意书。2.扫描设备与序列所有患者均采用美国GE SIGNA EXCITE 3.0T磁共振仪进行扫描,标准八通道头颅线圈,常规序列包括:轴位T1WI (TR/TE,600/15ms)、T2WI (TR/TE, 5200/140ms) T2FLAIR (TR/TE/IR,9000/120/2100ms)、轴位及冠状位T1增强扫描(Gd-DTPA,0.2mmol/kg),层厚5mm,间距1mm, FOV 240×240mm2,矩阵512×512。全脑DTI扫描:在T1增强扫描之前进行,采用单次激发平面回波序列(single-shot echo-planar imaging, SS-EPI),并行采集技术(array spatial sensitivity encoding technique,, ASSET), TR=8000ms, TE=87ms, FOV 240×240mm2,矩阵256×256,层厚5mm,间距1mm,b值为1000s/mm2,施加25个扩散梯度方向,同时得到一幅b=0 s/mmm2的图像,扫描范围为全脑,扫描时间接近4分钟。MRS扫描:为最后扫描的序列,均在造影剂注射30分钟之后进行;采用2D多体素点解析波谱序列(point-resolved spectroscopy sequence, PRESS), TR=1200ms, TE= 144ms, FOV 240×240mm2,层厚10mm, NEX=1,重新扫描一个轴位T2WI序列做定位图,双侧颞叶分开扫描,ROI位于双侧颞叶白质层面,面积约2×2cm2~2×4cm2,包括颞叶前部白质和部分海马前中部;避开颅骨、脑脊液,在ROI周围六个方向施加饱和带(very selective suppression,VSS)以减小容积效应;采用自动预扫描,使水半高宽带(full width-at-half-maximum, FWHM)达12±3HZ,水抑制率达98%及以上开始采集。否则再次匀场直到达到上述标准为止。单侧颞叶波谱扫描时间为6分15秒。3.图像后处理我们首先在T1WI、T2WI及FLAIR序列上确定双侧颞叶白质无异常信号后,利用GE AW工作站及FUNCTOOL4.4软件包对MRS和DTI原始数据进行分析,我们从双侧颞叶前下部白质区各取3个小体素,得到每个小体素的谱线图和NAA/Cho、NAA/Cr、ChO/Cr值,取三个小体素的各参数值的平均值,再求双侧颞叶的平均值;DTI同样利用FUNCTOOL4.4软件包,得到彩色编码(directionally encoded color,DEC)图、FA图、MD.ADC图、λ1、λ2、λ3图,在b=0 s/mm2图上选取双侧颞叶前下部白质区层面,在双侧颞叶前部各取2个小VOI,大小约30~33mm2,FA、MD、垂直和平行本征值由以下公式得出:λ||=λ1,λ⊥=λ2+λ3/2;MD=λ1+λ2+k3/3;我们得到双侧颞叶FA、MD、ADC、λ||、λ⊥的平均值。4.数据分析所得到的所有数据均以均数±标准差(x±s)来表示,利用SPSS13.0软件,检验水准α取0.05,P<0.05认为差异有统计学意义。1H-MRS与DTI所得数据先行方差齐性检验,我们将放疗后组分成5组后,放疗前后各组的平均NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、FA、MD、ADC、λ||、λ⊥值对比采用单向方差分析,方差不齐者采用Brown-Forsythe或Welch检验。多重比较采用LSD法或Dunnett's T3法(方差不齐时),检验水准α取0.05,P<0.05认为有统计学差异。[结果]1.放疗前组(对照组)和放疗后组组间对比年龄差异无统计学意义(F=1.888,P=0.108);放疗后6-9个月组(G4)年龄较其他组偏小。性别无明显差异(χ2=9.287,P=0.505);分组均衡性尚好。2.平均NAA/Cho值放疗前组的平均NAA/Cho值为1.271±0.234,放疗后一年内组G2、G3、G4、G5的平均NAA/Cho值分别为0.952±0.158、1.005±0.182、1.032±0.1010.999±0.160;均较放疗前组(G1)明显下降且差异有统计学意义(P<0.05);放疗一年以后组G6的平均NAA/Cho值为1.148±0.119,接近放疗前水平,和放疗前组相比较无统计学差异(P=0.619),但并没有完全恢复到放疗前水平。G2、G3、G4、G5各组间比较无统计学差异,G2的平均NAA/Cho值明显低于G6,差异有统计学意义。NAA/Cho的变化曲线:在放疗后3个月内下降至最低点,之后有所恢复,在放疗后9-12月内再次下降;在G2(放疗后平均2.2个月)和G5(放疗后平均11.6个月)两个时间段出现两个最低峰。3.平均NAA/Cr值放疗前组的平均NAA/Cr值为1.696±0.338,放疗后一年内组G2、G3、G4、G5的平均NAA/Cr值分别为1.328±0.33、1.371±0.283、1.375±0.285、1.346±0.172;均较放疗前组(G1)明显下降且差异有统计学意义(P<0.05);放疗一年以后组G6的平均NAA/Cr值为1.609±0.221,接近放疗前水平,无统计学差异(p=0.408),也没有完全恢复。G2、G3、G4、G5各组间比较无统计学差异,G2、G3、G5组的平均NAA/Cr值均明显低于G6组的NAA/Cr值。NAA/Cr值的变化曲线与NAA/Cho值的变化曲线非常相似。4.平均λ⊥值、λ||值(单位为10-4mm2/s)放疗前组G1的平均λ⊥值为6.075±0.341;放疗后G2、G3、G4、G5的平均λ⊥值分别为6.700±0.379、6.976±0.527、6.621±0.388、6.751±0.460,均明显高于放疗前(G1)和放疗后一年组(G6)(P<0.05);放疗后一年以上组(G6)的平均λ⊥值为6.222±0.256,对比放疗前(G1)略升高,无统计学差异(P=0.331);G2、G3、G4、G5各组间平均λ⊥值比较无统计学差异。平均λ⊥值的两个最高峰出现在G3(平均4.6个月)和G5(平均11.6个月)两个时间段。放疗前组G1的平均λ||值为12.252±0.713;放疗后G2、G3、G4、G5、G6的平均λ||值分别为11.764±0.574、11.842±0.471、11.569±0.552、12.050±0.614、12.100±0.529;放疗后九个月内(G2、G3、G4)的平均λ||值均较放疗前明显下降,在G2(放疗后平均2.2个月)和G4(放疗后平均7.9个月)两个时间段出现两个最低峰,在放疗后9个月以后(G5、G6)平均λ||值大部分恢复,略低于放疗前,同放疗前组相比无统计学差异。G4组的平均λ||值明显低于G6组。5.平均FA值放疗前组的平均FA值为0.452±0.030;放疗后组G2、G3、G4、G5、G6的平均FA值分别为0.379±0.028、0.382±0.028、0.392±0.029、0.388±0.022、0.423±0.023;放疗后各组(G2-G6)的平均FA值均较放疗前组(G1)明显下降,差异有统计学意义;G2、G3、G4、G5各组间比较无统计学差异。平均FA值与NAA/Cr和NAA/Cho值的变化曲线类似,同样在G2(放疗后平均2.2个月)和G5(放疗后平均11.6个月)两个时间段出现两个最低峰,在放疗后一年以上组(G6)平均FA值有所恢复,但对比放疗前还是明显下降(P=0.014)。6.平均Cho/Cr、MD、ADC值放疗前后组的平均Cho/Cr值组间无统计学差异。放疗前后组平均MD和ADC值各组间无统计学差异。MD和ADC值变化曲线与平均λ⊥值的变化曲线相似,两个最高峰也出现在G3(平均4.6个月)和G5(平均11.6个月)两个时间段。[结论]1.鼻咽癌放疗后患者颞叶“正常表现脑白质”在常规MRI序列上无确切的异常表现,而MRS及DTI可以检测到代谢物水平及水分子各扩散参数的变化,因此MRS及DTI较常规序列更敏感;可以用于检测脑组织的微观性病变。2. MRS放疗后NAWM的各代谢物是动态变化的,平均NAA/Cho和NAA/Cr值在放疗后一年内都明显低于放疗前水平,提示放射性脑损伤主要为神经元细胞功能障碍。NAA/Cho和NAA/Cr显示了相似的变化规律,均在G2(放疗后平均2.2个月)和G5(放疗后平均11.6个月)两个时间段出现两个低谷,两个峰值时间的间隔为9.4个月,潜在的机制可能是神经元线粒体的损伤与修复、血脑屏障的破坏与修复及周围血管源性水肿与消退、髓鞘的丢失与再生的过程,而不是单一的组织学改变。放疗后一年时间以上组,NAA/Cho和NAA/Cr值都接近放疗前水平,但不能完全恢复,可能是辐射导致神经元线粒体不可逆的损伤,使部分神经元发生凋亡,神经元是不可再生的组织,因此NAA很难恢复至正常水平。我们的结果显示放疗后Cho/Cr值对比放疗前无明显差异。可能在隐匿性损伤阶段Cho的改变不够明显,或由于辐射导致的血管损伤和组织缺血引起细胞膜合成降低使Cho浓度下降,而胶质细胞的反应性增生和细胞膜结构破坏崩解,又可导致Cho的升高,故其变化不明显。3. DTI放疗后λ⊥值均较放疗前明显升高而λ||值明显降低,λ⊥值在放疗后一年以后回落,接近放疗前水平;而λ||值在放疗后9个月以后就明显恢复,略低于放疗前,无明显差异。说明颞叶NAWM在放疗后发生脱髓鞘改变,同时存在轴索损伤。白质对射线比较敏感,白质损伤又主要以脱髓鞘和轴索损伤表现出来。在放疗完成后,脑组织的电离辐射效应会在一段时间内持续,随后脑组织损伤逐渐会进行恢复,具体持续时间和恢复程度不确定。我们的结果显示λ||值和λ⊥值随放疗后时间的不同而变化,且变化规律不一样。而且两者的修复速度不一致,可能是由于轴索损伤的程度较脱髓鞘的程度更轻所导致的或者修复速度更快;因为没有组织病理学的证实,需要长时间观测和进一步的动物实验研究。我们的结果显示所有放疗后组的平均FA值均较放疗前明显下降,认为白质早期破坏是起源于血管损伤。小血管的损伤,毛细血管通透性增高,导致脑组织水肿;毛细血管壁的通透性改变导致水肿和随后的脱髓鞘,以及轴索损伤,都导致FA值的下降;其暂时性变化可能是脱髓鞘和之后再髓鞘化、轴索的损伤和修复造成的。放疗后一年以上组的平均FA值有所恢复,但比放疗前还是明显下降,可能是脱髓鞘和轴索的损伤不能完全恢复或者我们的观测的时间不够长。很多因素可以影响FA值,同时我们从FA的计算公式中也可以发现,三个本征值的变化均能够影响FA值的改变。对评价髓鞘和轴索的完整性,FA值并不是最佳参数。我们的结果显示放疗后各组的平均MD和ADC值较放疗前均无统计学差异。我们的结果认为FA值和本征值的敏感性要高于MD和ADC值。而且因为MD值是三个本征值的平均值,其中λ2、λ3值升高,λ1值下降,相互抵消,所以MD值的敏感性不佳。4.小结本研究结果显示鼻咽癌放疗后双侧颞叶NAWM各代谢物及水分子扩散参数是动态变化的,暂时性的改变。平均NAA/Cr、NAA/Cho和FA值变化曲线相似,先下降后回升;而λ⊥值升高和λ||值下降,变化趋势相反,且两者的恢复时间不一致。变化的机制可能是少部分神经元的不可逆损伤,血脑屏障的破坏与修复,髓鞘的丢失与再生,轴索的损伤与修复等。MRS和DTI能够很好的探测鼻咽癌放疗后NAWM的隐匿性损伤改变,为临床早期诊断和早期干预放射性损伤提供更多影像学证据。

张雪林, 蒋猛, 邱士军, 张玉忠, 文戈[5]2004年在《鼻咽癌放疗后放射性脑病的~1H-MR波谱研究》文中指出目的 探讨鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱 (1H MRS)表现 ,了解N 乙酰天门冬氨酸 (NAA)、肌酸 (Cr)和胆碱 (Cho)这 3种物质的代谢规律 ,为放射性脑病的早期诊断提供方法。方法 对照组 10例健康志愿者 ,病例组 2 1例病理诊断为鼻咽癌并进行根治性放疗后经症状及影像学诊断为放射性脑病的病人 ,用化学位移成像法 (CSI)行1H MRS检查。观察各像素中NAA、Cr和Cho的含量、代谢图及它们之间比例。结果 放射性脑病MRI可见病灶中的液化坏死区 3种物质含量基本为零 ,代谢图中无信号 ;可见病灶中非液化坏死区NAA轻度升高 ,Cr和Cho明显降低或为零 ,NAA代谢图呈高信号 ,Cr和Cho低信号 ;可见病灶周边存在 1个区域性的NAA降低、Cr和Cho升高 ,NAA/Cr和NAA/Cho <1,代谢图中信号区分不明显 ;远离可见病灶的区域NAA、Cr和Cho含量及比例正常。结论 1H MRS发现物质代谢变化是有规律的 ,变化的区域大于MRI中可见病变区 ,为早期诊断提供了可能性。

张雪林, 蒋猛[6]2004年在《鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究》文中研究说明目的广东地区鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)发病率高,对NPC及其后遗症的防治是肿瘤研究中的重点。NPC治疗首选放疗,而放射性脑病(radioencephalopathy,RE)是最严重的放疗后遗症,对放疗后获得3~5年长期生存的患者危害尤为突出,一旦发生常难以逆转。其发病机制、早期诊断方法及防治措施困挠着临床医生和患者。目前从病史、症状以及影像检查中的CT(computed tomography)和MRI(magnetic resonance imaging)等着手,对RE的一般发病情况有了较深认识,提出依照发病部位和症状等分型。在放疗手段中,改进照射野设计和监测放疗耐受范围及时变换照射方案,均有助于预防RE的发生。治疗上有早期应用大剂量皮质激素的成功经验。但这些研究结果和方法上的改进,最终都要求能做到早期诊断和监测。RE没有特异性症状利于早期诊断,CT和MRI做为目前主要的诊断方法,在有明显的病理改变后方能出现可见的影像改变,病灶多已不可逆转。至于早期监测,其检测方法仍要靠CT和MRI,也就无从谈起。将磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)运用于正常脑组织放疗后放射性损伤,国外已有初步的经验,认为其中代谢物N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartare,NAA)、肌酸(Creatine,Cr)和胆碱(Choline,Cho)之间的比值变化显著。但其兴趣区(region of interests,ROD主要集中在影像中可见的病灶,检测范围较小。本研究采用1H-MRS检测方法,将观察范围扩大至包含整个病灶范围和无明显影像学改变的区域,对NPC放疗后RE脑组织中代谢物的改变做一分析,以期为临床提供早期诊断、监测的依据和方法。方法病例组:在广州南方医院门诊和放疗科病房就诊的NPC放疗后出现RE的患者,共21例。男19例,女2例。28~67岁,平均38.3岁。所有病例均经病理确诊,其中低分化鳞癌18例,未分化鳞癌3例。所有病例均采用根治性放疗方案,肿瘤剂量70~80Gy,平均76.3Gy,疗程7~8周。放疗结束后随访19个月~13年,平均43.4个月。MRI平扫发现病灶的部位,单侧颗叶11例。双侧颞叶8例,单纯脑干1例,单侧颞叶合并脑干1例,共28个病变部位,其中6例出现液化坏死的影像表现。对照组:同一时间内在南方医院门诊进行健康检查者,共10例。男9例.女1例。29~47岁,平均35.4岁。病例组和对照组均使用SIE-MENS公司MAGNETOM VISION PLUS 1.5T全身MR扫描仪和标准头部线圈,采用自旋回波序列中化学位移成像方法,并使用混合技术,进行1H-MRS扫描。TE 135ms,TR 1500ms,FOV 160mm×160mm,ROI 80mm×80mm×20mm。病例组中ROI以MRI平扫中可见病灶为重点,有双侧病灶的进行2次ROI定位和MRS扫描。对照组中ROI以脑干和中-桥脑交界平面为中心。后处理中采用零填充(zero filling)、对数转换(apodization)、快速傅利叶转换(fastfourier transformation,FFT),频率位移校正(frequency shift correction)、相位校正(phase correction)和多点基线校正(baseline correction)协议。以横断面为基准像(base image),分别对ROI进行矩阵32×32和32×16后处理。以ROI矩阵32×32绘制NAA/1、Cr/1和Cho/1的代谢图(metabolite map)。以ROI矩阵32×16在基准像上绘制NAA、Cr和Cho的质子数峰值全图(integral information map)。对含有空气、骨和较多脑脊液以及在ROI边缘的的像素不采集数据。对照组中参照基准像分颞叶、脑干和枕叶3个部位进行统计NAA、Cr和Cho的质子数。病例组像另以可见病灶为中心,向远处逐个像素绘制峰值曲线图并标记校正线。数据统计采用方差分析,对有显著差异的进行均数比较。结果在对照组中,NAA质子数在颞叶为127.7±33.4,脑干78.3±21.8,枕叶97.4±25.7;Cr质子数在颞叶92.2±29.4.脑干30.7±13.9,枕叶79.9±25.5;颞叶Cho质子数101.9±21.3,脑干27.9±14.6,枕叶52.5±25.7。在颞叶和枕叶这三种代谢物的质子数均无明显差异。而颞叶和枕叶则与脑干存在显著差异(P<0.05)。三者间的比值波动范围均不大,NNA/Cr为2.18±0.34,NAA/Cho 2.69±0.26,与西门子公司对156例健康志愿者的额叶进行兴趣区为20mm×20mm×20mm单体素氢波谱检查结果也无明显差异。峰值曲线中,可以看到一个突出的NAA峰,峰型高窄尖锐。较低的Cr峰,仍保持尖窄的峰型。Cho峰则有的部分与Cr峰重叠。基线漂移不明显,整个曲线中的3个主峰型与校正曲线基本一致。兴趣区内NAA、Cr和Cho以矩阵32×32所绘制的代谢图可粗略地显示基准图中的解剖结构。在病例组中,A区(病灶中出现的液化坏死区)。几无NAA、Cr和Cho质子数出现,局部有少量表现的考虑为部分容积效应所致。代谢图可清楚地显示液化坏死区为低信号区,部分混杂点状高信号。B区(病灶中非液化坏死区),NAA质子数为170.2±43.3,Cr为19.4±7.2,Cho为24.3±13.2。三者的质子数与对照组相比均有明显差异(P<0.01),即NAA升高,而Cr和Cho明显降低。NAA代谢图为高信号,Cr和Cho代谢图均为低信号。典型的峰值曲线可见孤立的NAA峰.Cr和Cho峰不出现或非常低。C区,NAA质子数为63.7±26.4,Cr为133.2±24.4,Cho为147.7±25.2。与对照组相比三种代谢物的质子数峰值均有显著差异(P<0.05),即NAA降低,而Cr和Cho均升高;NAA/Cr和NAA/Cho均<1.与对照组相比有明显差异(P<0.01),即这两个比值均明显降低。在峰值曲线中可见Cr和Cho峰高于NAA峰。D

蒋猛[7]2000年在《鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究》文中进行了进一步梳理目的 广东地区鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)发病率高,对NPC及其后遗症的防治是肿瘤研究中的重点。NPC治疗首选放疗,而放射性脑病(radioencephalopathy,RE)是最严重的放疗后遗症,对放疗后获得3~5年长期生存的患者危害尤为突出,一旦发生常难以逆转。其发病机理、早期诊断方法及防治措施困挠着临床医生和患者。目前从病史、症状以及影像检查中的CT(Computer tomography)和MRI(Magnetic resonance image)等着手,对RE的一般发病情况有了较深认识,提出依照发病部位和症状等分型。在放疗手段中,改进照射野设计和监测放疗耐受范围及时变换照射方案,均有助于预防RE的发生。治疗上有早期应用大剂量皮质激素的成功经验。但这些研究结果和方法上的改进,最终都要求能做到早期诊断和监测。RE没有特异性症状利于早期诊断,CT和MRI做为目前主要的诊断方法,在有明显的病理改变后方能出现可见的影像改变,病灶多已不可逆转。至于早期监测,其检测方法仍要靠CT和MRI,也就无从谈起。将磁共振波谱(Magnetic resonance spectroscopy,MRS)运用于正常脑组织放疗后放射性损伤,国外已有初步的经验,认为其中代谢物N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)、肌酸(total creatine,Cr)和胆碱(Choline,Cho)之间的比值变化显著。但其兴趣区(Volumes of interests,VOI)主要集中在影像中可见的病灶,检测范围较小。本研究采用~1H-MRS检测方法,将观察范围扩大至包含整个病灶范围和无明显影像学改变的区域,对NPC放疗后RE脑组织中代谢物的改变做一分析,以期为临床提供早期诊断、监测的依据和方法。 材料和方法 病例组:1999年10月至2000年4月在广州南方医院门诊和放疗科病房就诊的NPC放疗后出现RE的患者,共21例。男性19例,女性 2例。28-67岁,平均 3 8.3岁。所有病例均经病理确诊,其中低分化鳞癌18例,未分化鳞癌3例。所有病例均采用根治性放疗方案,肿瘤剂量70-80Gy,平均76.3Gy,疗程7-8周。放疗结束后随访19个月-13年,平均43.4个月。MI:ll平扫发现病灶的部位,单侧颗叶11例,双侧颗叶8例,单纯脑干1例,单侧颗叶合并脑干1例,共28个病变部位,其中6例出现液化坏死的影像表现。对照组:同一时间内在南方医院门诊进行健康检查者,共10 例口 男性9例,女性1例口29~47岁,平均35.4岁口 病例组和对照组均使用 S皿M卫NS公司 MAGNENETOM VISION PLUS15Tesla全身hill扫描仪和标准头部线圈,采用自旋回波序列中化学位移成像方法,并使用混合技术,进行’H-NlLS扫描。回波时间(Echo time,TE)135ms,重复时间(spetition time,TR) 1500ms,FOV(Field ofvieW)160X160mm,VOI 80X80X20mm。病例组中VOI以MRI平扫中可见病灶为重点,有双侧病灶的进行 2次VOI定位和 has扫描。对照组中 VOI以脑干和中-桥脑交界平面为中心。 后处理中采用零填充(Zero FillingX对数转换(ApodzationX快速傅利0-1-转换(Fast Fourier Tlansformation,FFT),频率位移校正(Frequency shiftcorrection)、相位校正(Pllas correction)和多点某线校正(Baselinecorrectio.P。ly)协议。 以横断面为基准像Oase imageX分别对VOI进行矩阵32 X 32和32X 16后处理。以*OI矩阵3二X 32绘制**从卜*们和*M门的代射图(_幻。b。Ikemap人以 VOI矩阵 32X 16在基准像上绘制 NAA、Cr和 Cho的质子数峰值全图0ntegral information mcy卜对含有空气、骨和较多脑脊液以及在 VOI边缘的的像素不采集数据。对照组中参照基准像分颗叶、脑干和枕叶3个部位进行统计**A、O和h。的质子数。病例组像另以可见病灶为中心,向远处逐个像素绘制峰值曲线图并标记校正线。 数据统汁采用方差分析,对有显著差异的进行均数比较。 一5一 W 结果 在对照组中,NM质子数在额OI-为127.7士33.4,脑干78.3士ZI.8,枕叶 97、4士25.7;Cr质子数在额叶 92二士29.4,脑干 30.7士13.9,枕叶79.9士25.5;颗叶*h。质子数101、9士21.3,脑干27.9士14.6,枕叶525士25.7。在颗叶和枕叶这三种代谢物的质子数均无明显差异。而颗叶和枕叶则与脑干存在显著差异…<0刀5L三者间的比值波动范围均不大,NN A/Cr为2.18士0.34,N肌/Cho 2.69士0.26,与西门子公司对156 例健康志愿者的额叶进行兴趣区为 20 X 20 X 20mm单体素氢波谱检查结果也无明显差异。峰值曲线中,可以看到一个突出的NAA峰,峰型高窄尖锐。较低的Cr峰,仍保持尖窄的峰型。Cho峰则有的部分与Cr峰重叠。基线漂移不明显,整个曲线中的3个主峰型与校正曲线基本一致。兴趣区内NAA、Cr和Cho以矩阵3 2 X 32所绘制的代谢图可粗略地显示基准图中的解剖结

罗柏宁, 孟悛非, 张波, 梁康福, 孙庚喜[8]2003年在《放射性脑损伤的磁共振氢质子波谱研究》文中指出【目的】对76例放射性脑病患者的病灶中央区、边缘区及对侧或正常区进行磁共振波谱(MRS)检测,试图找出放射性脑损伤的一些早期征象。【方法】①选择因鼻咽癌行颈部鼻咽部放疗后出现神经系统症状患者76例作为病变组,同期选择无鼻咽癌及放疗史的健康志愿者25例为对照组作MRI和MRS检测。②MRS按NAA、Cr、Cho波峰的高低的波形组合分三型及行波峰积分值和积分比值分析。【结果】①健康对照组MRS波峰形态主要呈Ⅰ型86.67%;②病变组:病灶中央区以Ⅱ型为主68.42%,边缘区波形组合以I型44.74%和Ⅲ型39.47%为多,正常区以Ⅰ型为主84.21%。病变组各区间的NAA、Cr、Cho、NAA/Cr、NAA/(Cr+Cho)和Cho/Cr的积分峰值及比值有统计学差异,P<0.001。【结论】MRS的波形及脑化合物的积分峰值变化能提示放射性脑损伤的程度。Ⅱ型提示已有放射性脑损伤的存在,Ⅲ型加NAA/Cr、NAA/(Cr+Cho)的比值<1,则要考虑有放射性脑损伤可能。

邱士军[9]2003年在《~1H-MRS化学位移成像在鼻咽癌放疗后放射性脑损伤中的应用研究》文中认为目的:一、探讨1H-MRSCSI的方法学及在正常脑的表现;二、研究NPC放疗后放射性脑损伤的1H-MRS CSI的表现及其诊断价值;三、探讨犬放射性脑损伤病理与MRS的相关性。 材料与方法:使用Siemens公司提供的软件包进行波谱分析,NAA位于2.0ppm,Cr位于3.0ppm,Cho位于3.2ppm,曲线下面积的积分代表峰值。以横断面为基准像,分别用K空间零填充对FOV进行矩阵64×64和16×32后处理。前者用于NAA、Cr和Cho的代谢图,后者用于NAA、Cr和Cho的积分峰值图。所有研究对象均取双侧颞叶及中脑数据。每个像素均在对应的波谱二维定位像上仔细核对位胃,在任一定位像上若含有空气、骨和较多脑脊液的像素均不采集数据。对每个符合取值标准的像素均绘制波谱曲线图。对照组取双侧颞叶像素。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(靠近但不含病灶),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。健康杂种犬3只,直线加速器对大脑右颞部进行照射,为一次性外照射,单次总剂量80Gy。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:一、对照组于双侧颞叶共取198个像素。NAA、Cr和Cho峰值分别为112.7±29.3、58.5±24.1和68.2±28.8。Cho/NAA、Cr/NAA和(eho+Cr”呵AAL七值分别为0.63士0.2夕、0.53士0.22和1.16士0.43。中脑共取47个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为1 60.2士36.1、60.1士24.5和63.1士24.0。例间双侧颖叶各峰值和比值均无显著差异。颖叶与中脑NAA峰值有显著差异,中脑较高。其它各峰值及比值无显著差异。 二、影像阴性组的双侧颖叶共取483个像素,NAA、C:和Cho峰值分别为96.7士26.3、75.7士26.3和82.9士29.9。Cho/I叮AA、Cr/NAA和(Cho+Cr”呵AAt七值分别为0.95士0.55、0.85士0.53和1.83士0.99。中脑共取102个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为129.2士38.7、86.1士29.5和58.3士26.0。Cho/N AA、Cr例AA和(Cho+Cr)/N AA比值分别为0.56士0.20、0.50士0.17和0.94士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刀,AA、Cr/NAA和(Cho+Cr)八AA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),Ch。峰值和cr/NAA比值升高,NAA峰值降低。Cr峰值、Cho/N AA和(Cho+Cr)/N AA比值无显著差异 (p>0.05)。颗叶的波谱曲线图有三种l、正常;2、尽管NAA峰仍为最高峰,但Cho和(或)Cr峰升高;3、Cho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,与对照组的经日测观察难以区分,尤以中脑的变化特点显示得最不明显。 三、RE组于对侧颖叶共取102个像素,NAA、Cr和Cho峰位分别为76.3士29.2、75.7士26.7和81.9士27.5。Cho/N AA、Cr/NAA和(Cho+Cr)八AA比值分别为1 .45士0.87、1 .29士0.55和2.76士1 .83。在外J司区共取57个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为69.1士25.2、84.8士26.7和99.3士34.0。ChojNAA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/N AA比值分别为1 .54士1.15、1.21士0.65和2.74士1.49。边缘区共取65个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别67.2士25.0、68.0士27.6和86.1士33.5。Cho月呵AA、Cr/NAA和(Cho+Cr”呵AA比值分别为1 .52士0.74、2.150.51和2.67士1.28。RE区共取43个像素,NAA、Cr和Cho峰值分别为42.5士20.4、38,8士31.1和48.6士34.0。在中脑共取55个像素,NAA、C:和Cho峰值分别为148.5士43.2、79.0士37.1和10().7士57.5。Cho刀呵AA、Cr/NAA和(Cho+Cr)/N AA比值分别 一3一为0.69士0.49、0.55士0.32和1.24士0.75。与对照组的颗叶和中脑比较,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、对侧颗叶和中脑的Cbo和C:峰值均升高,NAA峰值均降低;而RE区的Ch。、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峰值在对侧颖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 AA比值在对侧颗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)。crfNAA比值在各区和中脑均有显著差异(p(0.05),其值均升高。(Ch。十Cr)fNAA比值在RE区和中脑无显著差异(刀>0.05);其余各区均有显著差异(p<0.01),其值均升高。RE组颖叶各区?

王琛[10]2014年在《MR扩散加权成像技术对鼻咽癌局部复发瘤诊断价值的研究》文中认为目的分析鼻咽癌复发灶及放疗后非复发灶的ADC值差异,探讨磁共振扩散加权成像(MR DWI)对鼻咽癌复发的诊断价值并研究其ADC诊断阈值。方法将满足入组条件的放疗后局部复发组(复发组)39例和放疗后非复发组(非复发组)51例,行常规MR平扫、增强及DWI序列(b=0、800s/mm2)扫描,分析复发灶和非复发灶的常规MRI表现,测量复发灶及非复发灶ADC值,采用两独立样本比较的t检验,对2组数据进行差异性分析,分别计算常规MRI以及MR DWI诊断的敏感性、特异性,并绘制受试者工作曲线(ROC)确定鼻咽癌复发瘤的ADC诊断阈值。结果复发组与非复发组ADC值之间的差异具有统计学意义(t=-9.118;P<0.05)。取0.887×10-3mm2/s作为MR DWI诊断复发瘤的诊断阈值时,其诊断敏感性、特异性分别为87.18%(34/39),94.12%(48/51),ROC曲线下面积为0.968。常规MRI诊断复发瘤的敏感性为71.79%(28/39),特异性为74.51%(38/51),ROC曲线下面积为0.732。两者ROC曲线下面积之间的差异性有统计学意义(Z=4.583,P<0.0001)。结论MR DWI有助于鼻咽癌复发瘤的检出及诊断,且较常规MRI具有更高的诊断效能。

参考文献:

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[2]. 鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究[C]. 张雪林, 蒋猛. 2003年全国医学影像技术学术会议论文汇编. 2003

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[4]. 鼻咽癌放疗后颞叶“正常表现脑白质”的磁共振波谱与扩散张量成像初步研究[D]. 熊炜烽. 南方医科大学. 2011

[5]. 鼻咽癌放疗后放射性脑病的~1H-MR波谱研究[J]. 张雪林, 蒋猛, 邱士军, 张玉忠, 文戈. 中华放射学杂志. 2004

[6]. 鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究[C]. 张雪林, 蒋猛. 全国医学影像技术学术会议(CMIT-2004)论文汇编. 2004

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[8]. 放射性脑损伤的磁共振氢质子波谱研究[J]. 罗柏宁, 孟悛非, 张波, 梁康福, 孙庚喜. 中山大学学报(医学科学版). 2003

[9]. ~1H-MRS化学位移成像在鼻咽癌放疗后放射性脑损伤中的应用研究[D]. 邱士军. 中国人民解放军第一军医大学. 2003

[10]. MR扩散加权成像技术对鼻咽癌局部复发瘤诊断价值的研究[D]. 王琛. 广西医科大学. 2014

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鼻咽癌放疗后放射性脑病的磁共振氢波谱研究
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