MR脑灌注成像在鼻咽癌放疗后放射性脑损伤中的应用研究

【摘要】：目的①探讨MR PWI在NPC放疗后颅脑检查的方法学及质量控制。②研究NPC放疗后放射性脑损伤MR PWI的表现及诊断价值。③探讨MR PWI与常规MRI、CT、PET对放射性脑损伤的比较影像学。方法①收集NPC放疗后28例患者为MR PWI研究对象,其中15例为非放射性脑损伤患者,13例为颞叶放射性脑损伤患者,但颞叶照射区内有可选择的非病变区(如对侧)。应用1.5T超导型MR扫描机,选定高于听眶线的15个层面做快速注药后的40次动态MR检查,对比剂为钆喷酸葡胺注射液(Gadopentetic acid meglumine injection,规格0.372g钆喷酸葡胺/ml,浓度0.5tool/L),注射速度5ml/s,剂量0.1mmol/kg体重,经高压注射器注射对比剂的同时开始连续数据采集,共获得600张重建图像。选取83处颞叶照射区非病变脑白质,在MR主机上借助于灌注软件对数据进行评估,分别利用脑组织信号时间曲线(signal-time curve,STC),计算出83处ROI的最大信号强度下降值(maximum signal-intensity decrease,MSD)、最大信号下降率(maximum signal reduction rate,SRRmax)、峰值时间(time to peak,TTP)、平均通过时间(meantransit time,MTT)。使用SPSS Windows 10.0版本统计软件包进行统计分析,结果以±SD表示。②收集NPC放疗后放射性脑损伤21例患者为MR PWI研究对象,灌注方法同上。56处ROI均选择放射治疗射野区,即相当于桥脑平面的颞叶。圆形,应尽量大,ROI必须位于高信号的病变区,且经MRI增强前后的所有序列证实了局部放射性脑损伤。同样计算MSD、SRRmax、TTP、MTT的x±s,与上述颞叶非病变白质的计算参数比较。使用SPSS 10.0版本统计软件包进行统计分析,病变区及非病变区各项参数分别经过双尾t检验,P0.05认为有显著差异。③分析NPC放疗后放射性脑损伤91例患者的临床、CT、MRI、MR PWI、PET以及手术病理学资料。CT检查63例患者(共81次CT检查),MR检查63例患者(共76次检查),MR PWI检查21例患者,CT+MR检查35例患者。PET扫描7例患者。结果①28例共选择83个照射区颞叶非病变白质ROI,利用SPSS统计软件将数据进行统计分析,±SD结果如下:MSD=120.71士49.15;SRRmax=(16.22±6.16)%,MTT=(16.68±2.87)s;TTP=(15.96±2.70)s。②21例放射性脑损伤中,19例26处非坏死病变(以下简称病变)MSD图示灌注明显下降,2例4处坏死区内无血流灌注,颞叶病变56个ROI的MSD=83.57±39.59;SRRmax=(8.12±3.69)%;MTT=(16.68±2.87)s;TTP=(15.96±2.70)s。与NPC放疗后颞叶非病变白质83个ROI统计结果比较,病变区内。MSD明显减小,SRRmax明显降低,MTT延长明显,TTP亦延长明显。均数t检验证实它们之间均具有显著性差异。③91例放射性脑损伤,病变位于颞叶、脑干或小脑,其CT表现为均匀或不均匀的低密度,位于颞叶者,呈“指状”低密度。23例患者(29个病灶)行CT增强扫描.86.2%(25/29)的病灶无强化。MRI示损伤脑组织的T1、T2弛豫时间延长,可呈不均匀信号改变。21例行MR PWI,共检出30处颞叶病灶,与该21例MR常规扫描检出数相同,病灶在MSD图上均表现为低灌注。35例患者(48个病灶)行MR增强扫描,52.1%(25/48)的病灶呈“花环状”强化。7例病人行PET扫描,3例与CT或MRI所示病变相符合。MR PWI+PET检查4例,2例PET显示病变与MR PWI相同。3例患者(4处颞叶病变)手术切除术及组织病理学检查均为放射性脑坏死。结论①要保证MR PWI的质量控制,需要用快速动态EPI序列,TR 1.2ms,TE 42.1ms,在100ms内产生图像,保证了全脑时间分辨率;扫描以听眶线为基线向上扫描,连续15层,层厚5mm,扫描层面应尽量离开颅内含气区域,减少磁敏感伪影;对比剂用Gd-DTPA,剂量为0.1mmol/kg体重,静脉注射速率5ml/s,注射对比剂的同时行MR动态扫描.连续40次。②MR灌注参数的计算。由于目前尚不能获得CBV及CBF的绝对值,计算其相对值较为繁琐,计算最大信号下降值(MSD)及最大信号下降百分率(SRRmax)简单,实用性强。③MSD、SRRmax是检测放射性脑损伤微循环血流量的直接指标,在放射性脑损伤区域,两者均降低,提示局部微循环灌注量减少。通过半定量分析,两者与放射性脑损伤的损伤程度成正比关系,损伤程度愈重,其值愈小。坏死区内的值为零,无血流灌注。④MTT、TTP是反映血管阻力的指标,在放射性脑损伤区域,两者均延长,提示微循环血管阻力增加。⑤MSD、SRRmax的下降和MTT、TTP的延长,综合反映了放射性脑损伤局部微循环血流动力学的障碍,这是由于放射线引起血管内膜增生、血流缓慢的结果。更进一步支持了放射性脑损伤的血管损伤学说。⑥MR PWI与常规MRI相比,其主要优点是反映脑组织微循环的灌注状况,对放射性脑损伤与转移瘤的诊断和鉴别诊断有重要价值。MR PWI与PET相比,空间分辨率高,对放射性脑损伤的敏感性亦高。由于磁敏感效应的干扰,MR PWI对颞叶最下部病灶的显示受到限制,因此MR PWl对放射性脑损伤的诊断应结合常规MRI综合评价。