江苏省连云港市第一人民医院影像科 江苏连云港 222002
【关键词】胶质瘤；复发；放射性脑损伤
【中图分类号】R651.1+5【文献标识码】A【文章编号】2096-0867（2016）-08-042-02
神经胶质细胞起源的肿瘤称为胶质瘤，是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，其治疗方法取决于肿瘤的位置、细胞分型及恶性程度，但目前仍以手术治疗为主，术后常辅以放疗[1]。然而，高级别胶质瘤术后容易复发，放射治疗可能对中枢神经系统造成放射性损伤，脑部肿瘤放疗后放射性脑损伤的发生率在3%-24%之间[2]。正确鉴别胶质瘤复发与放射性脑损伤具有重要的临床意义。近年来国内外有关别胶质瘤复发与放射性脑损伤的鉴别报道很多，但都没有达成统一标准。
1 常规CT与MRI
MRI较CT能够更好的显示病变区的水肿情况，然而，由于复发和损伤部位都存在血脑屏障的破坏，在常规增强CT及增强MRI图像上表现非常相似，所以常规CT与MRI在鉴别复发和损伤的特异性并不高。Dequesada[3]等用病灶系数来鉴别放射性脑损伤取得了很好的效果，如果病灶系数低于0.3，则可以认为是损伤，而不需要进行手术切除。
2 磁共振弥散加权成像（DWI）
DWI（diffusion weighted imaging）成像的物理基础是水分子的布朗运动，可以通过测定表观弥散系数（ADC）来反映不同组织的结构特征，由于细胞内外水分子平衡的不断变化及组织内水分子的含量不同，因此可以用来鉴别复发与损伤。目前研究较多采用的是相对ADC比值（rADC），即病变区的ADC值与对侧相应部位正常脑实质ADC值之比。Matsusue[4]等报道，复发灶rADC值明显低于损伤灶rADC值，若以1.30为rADC比值的诊断阈值，其诊断准确性为86.7%，但Sundgren[5]等研究结果却为复发组织ADC值明显高于损伤组织，产生这种差异的原因本人认为可能是由于所选取的研究方法不一致造成的。
3 磁共振弥散张量成像（DTI）
DTI（diffusion tensor imaging）是在DWI基础上发展起来的磁共振成像技术，其基本原理是水分子扩散的各向异性。最常用的DTI参数有ADC值、各向异性分数值（fractional anisotropy，FA）及三个本征向量值λ1、λ2、λ3（λ1为最大弥散率，λ2为中度弥散率，λ3为最小弥散率），其中FA值是最常用的描述水分子扩散各向异性的指数之一，它代表了水分子在扩散主向量轴上的运动强度，其值在0~1之间，FA值越接近1，表示各向异性差别最大，在肿瘤组织或放射损伤组织中由于正常的白质纤维束及细胞膜遭到破坏，可导致其FA值较正常脑白质束减低。采用DTI鉴别复发与损伤的研究报道相对较少。Sundgren[5]等研究显示复发与损伤组织的FA值均低于正常脑白质，但是FA值在复发组织和损伤组织的之间却没有明显差别。Price[6]等对不同形式的复发灶分别进行了详细的描述，并认为DTI可以用来预测复发形式及为肿瘤复发的随机对照试验提供参考。
4 灌注成像：磁共振灌注加权成像（PMRI）、动态磁敏感灌注成像（DSC）、CT灌注成像（PCT）
PMRI（perfusion MR imaging）可通过相关的分析软件得到脑血容量图（cerebral blood volume map，CBV-Map），在CBV-Map上可以获得感兴趣区的平均脑血容量值，再正常脑白质的血容量为参照，即得到相对脑血容量值（rCBVrelative Cerebral blood volume，常指感兴趣区与正常脑白质脑血容量之比），rCBV能够反映感兴趣区微血管生成情况，可以微观的反应复发与损伤的组织差别。DSC（dynamic susceptibility-weighted contrast-enhanced perfusion MR imaging）是利用顺磁性对比剂首次通过受检组织时，引起局部微观磁场的均匀性发生变化，这种方法对灌注时间把握及对比剂的要求较高。由于肿瘤组织是富血供组织，其rCBV高于损伤组织。Hu[7]等对40个病变组织进行DSC研究发现损伤组rCBV范围为0.21~0.71，复发组0.55~4.64，以0.71为阈值，DSC对两者鉴别的灵敏性91.7%、特异性的100%。Mitsuya[8]等的最新研究发现损伤灶rCBV中位数明显低于复发灶rCBV中位数，分别为1.0和3.5，两者之间存在显著差别。Barajas[9]等对27个病人研究结果为，复发灶rCBV明显高于损伤灶，如果rCBV以1.52为阈值，其灵敏性与特异性分别为92.3%与72.73%，而rCBV小于1.35只发生在损伤灶。Matsusue[4]等报道复发灶rCBV（1.99-4.77，平均3.33±1.16）明显高于损伤灶（0.64-2.81，平均1.82±0.79），如果rCBV以2.10为阈值，其诊断准确性为86.7%。刘鹏飞[10]等的研究结论为磁共振灌注成像对脑胶质瘤放疗后坏死和肿瘤复发的鉴别有重要意义，最大rCBV值结合最大rCBF值可以更好地鉴别脑胶质瘤放疗后坏死和肿瘤。CT灌注成像（perfusion computer tomography ，PCT）可以得到与磁共振灌注成像相似的结果[11]。PMRI及DSC的敏感性与特异性均较高，但是对技术的掌握要求也较高。
5 磁共振波谱成像（MRS）
1H-MRS（1H proton magnetic resonance spectroscopy）利用化学位移原理可以无创性的检测体内不同代谢物的变化，与常规MRI相比，MRS能够反映出组织更多的病理生理信息，有二维1H MRS及三维多体素1H-MRS成像。1H-MRS探测到的代谢物主要有以下几种：①N-乙酰天门冬氨酸（NAA，2.0ppm），②肌酸（Cr，3.03ppm），③胆碱（Cho，3.2ppm），④谷氨酰胺（Glu-n，2.3~2.5ppm），⑤乳酸（Lac，1.32ppm），⑥脂质波（Lipid，0.8~1.3ppm）。因为在复发组织中，肿瘤细胞增殖旺盛，常处于缺氧状态，Cho峰及 Lac峰会有不同程度的升高，而复发部位的正常神经组织却遭到肿瘤的侵袭破坏，其NAA峰会有明显的减低；在损伤组织中，由于细胞的坏死、细胞膜的崩解释放出游离的脂质，Lip波会明显升高。不同代谢物含量是不同的，但是最近研究最常用代谢物峰值比值，如Cho/Cr比值、Cho/NAA比值、Lac/Cho比值在复发组织中明显高于损伤组织，但是其比值报道差异较大[4][12，13]。
6 单光子发射型计算机断层显像（SPECT）
根据复发灶或损伤灶与正常组织对放射性核素示踪剂的摄取率之比（L/N）不同，从而可以对两者进行鉴别，常用的示踪剂有201TI、99mTc-MIBI、99mTc-L-methionine99m、Tc-HMPAO、99mTc-glucoheptonate、123I-IMT、99mTc-（V）DMSA等[1]。国外应用201TI 标记的示踪剂报道相对较多[14，15，16]。Ortega-Lozano[15]等研究发现在低级别胶质瘤复发与损伤之间用201TI-SPECT鉴别存在困难。Gómez[16]等研究发现201TI –SPECT的灵敏性可达96%，特异性为100%，而且在勾勒出肿瘤边界方面有其优势，但是其低空间分辨率及图像质量较差，但是比18F-FDG-PET具有一定的优越性。99mTc-tetrofosmin是一种亲脂性双磷脂，常用在心肌灌注成像，因其不通过正常完整的血脑屏障，而且其摄取取决于病变处的血流及细胞膜的完整性，近年来亦有人用于这方面的研究，而且得到很满意的效果[17，18]。
7正电子发射型体层摄影术（PET）
PET是利用11C、13N、18F等标记的放射性核素在组织内代谢发射正电子，正电子辐射出的射线在体外被探测器接收，再经计算机处理可得到标记的放射性核素在体内的代谢分布图，不同组织对不同显像剂摄取率是不同的。目前在鉴别复发与损伤方面常用的有11C标记物和18F标记物[19]，如18F -脱氧葡萄糖（18F-FDG）、11C -蛋氨酸（11C-MET）等。正常脑组织对FDG的摄入量较大，非肿瘤组织及炎症细胞成分中也有较高的FDG吸收，使FDG用于颅内肿瘤显像可能因为存在炎症而造成肿瘤诊断时的假阳性结果。11C标记的蛋氨酸（11C-MET）是目前应用较多的氨基酸类肿瘤显像剂之一，其在正常脑组织中的摄取较少。11C-MET在区分肿瘤与非肿瘤组织、勾画肿瘤界限与范围、早期评价治疗效果方面要优于18F-FDG，尤其对低度恶性脑肿瘤如脑胶质瘤及近脑灰质部位的低度恶性肿瘤诊断的优势更为明显。正常脑组织11C-胆碱摄取量很低，而脑肿瘤的一个重要特征是细胞膜的合成明显增加，因此，脑肿瘤摄取11C-胆碱较周围正常脑组织及坏死脑组织高得多[20，21]。因为SPECT与PET的有限空间分辨率及费用较高等因素，限制了其本身的普及应用。
8 多种检查方法联合
多种检查方法的联合应用可弥补单个检查方法的不足，可明显提高复发与损伤的诊断正确性[4][22]，Matsusue[4]等应用多参数评分（Cho/Cr、Cho/NAA、rADC）方法鉴别复发和损伤的准确性可达93.3%；Gómez[16]等联合18F-FDG-PET与MRI鉴别复发和损伤的灵敏性、特异性分别为95%、100%。
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总体分析，关于胶质瘤术后复发与放射性脑损伤的鉴别方式很多，目前研究主要集中在无创的影像学检查方法领域，如PET、SPECT、DWI、DTI、MRS、PMRI、DSC等，但是各种影像学检查各有优劣，没有哪一种检查方法是完全可靠的，更没有达成统一诊断标准[23]。常规MRI的灵敏性及特异性不高；PET、SPECT 的特异性也较低，而且由于其自身的空间分辨率较低，以及检查费用较昂贵，限制了其在此方面的广泛应用；fMRI是应用最多的，而且是很热门的，由于fMRI能够反映出病变组织更多的病理生理信息，进而可以从更微观的角度来区分肿瘤复发和放射性脑损伤。多种方法相联合应用可以弥补单个检查方法的不足。总之，如何能够用无创的检查方法以更高的诊断准确率来鉴别胶质瘤复发和放射性脑损伤仍是今后研究方向。
参考文献：
[1] Alexiou GA，Tsiouris S，Kyritsis AP，et al Glioma recurrence versus radiation necrosis: accuracy of current imaging modalities. J Neurooncol，2009 ，95（1）:1-11.
[2] Ruben JD，Dally M，Bailey M，et al Cerebral radiation necrosis: incidence，outcomes，and risk factors with emphasis on radiation parameters and chemotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2006，65:499-508.
[3] Dequesada IM，Quisling RG，Yachnis A，et al Can standard magnetic resonance imaging reliably distinguish recurrent tumor from radiation necrosis after radiosurgery for brain metastases? A radiographic-pathological study. Neurosurgery，2008，63（5）:898-903.
[4] Matsusue E，Fink JR，Rockhill JK，et al Distinction between glioma progression and post-radiation change by combined physiologic MR imaging.Neuroradiology，2009 Oct 16.[Epub ahead of print]
[5] Sundgren PC，Fan X，Weybright P， et al Differentiation of recurrent brain tumor versus radiation injury using diffusion tensor imaging in patients with new contrast-enhancing lesions. Magn Reson Imaging，2006，24（9）:1131-42.
[6] Price SJ，Jena R，Burnet NG，et al Predicting patterns of glioma recurrence using diffusion tensor imaging. Eur Radiol，2007，17（7）:1675-84.
[7] Hu LS，Baxter LC，Smith KA，et al Relative cerebral blood volume values to differentiate high-grade glioma recurrence from posttreatment radiation effect: direct correlation between image-guided tissue histopathology and localized dynamic susceptibility-weighted contrast-enhanced perfusion MR imaging measurements. AJNR Am J Neuroradiol，2009，30（3）:552-8.
[8] Mitsuya K，Nakasu Y，Horiguchi S，et al Perfusion weighted magnetic resonance imaging to distinguish the recurrence of metastatic brain tumors from radiation necrosis after stereotactic radiosurgery. J Neurooncol，2010 Jan 8. [Epub ahead of print]
[9] Barajas RF，Chang JS，Sneed PK，et al Distinguishing recurrent intra-axial metastatic tumor from radiation necrosis following gamma knife radiosurgery using dynamic susceptibility-weighted contrast-enhanced perfusion MR imaging. AJNR Am J Neuroradiol，2009，30（2）:367-72.
[10] 刘鹏飞，那 婧，王晓睿，等. MR灌注成像在鉴别脑胶质瘤放疗后坏死与肿瘤复发中的应用. 临床放射学杂志，2007，26（11），1080-1083.
[11] Jain R，Scarpace L，Ellika S，et al First-pass perfusion computed tomography: initial experience in differentiating recurrent brain tumors from radiation effects and radiation necrosis. Neurosurgery，2007，61（4）:778-86.
[12] Nakajima T，Kumabe T，Kananori M，et al. Differential diagnosis between radiation necrosis and glioma progression using sequential proton magnetic resonance spectroscopy and methionine positron emission tomography. Neuro Med Chir（Tokyo），2009，49（9）:394-401.
[13] Zeng QS，Li CF，Kai Z，et al Multivoxel 3D proton MR spectroscopy in the distinction of recurrent glioma from radiation injury.J Neurooncol，2007，84（1）:63-9.
[14] Tie J，Gunawardana DH，Rosenthal MA. Differentiation of tumor recurrence from radiation necrosis in high-grade gliomas using 201Tl-SPECT. J Clin Neurosci，2008，15（12）:1327-34.
[15] Ortega-Lozano SJ，del Valle-Torres DM，Gómez-Río M，et al Thallium-201 SPECT in brain gliomas: Quantitative assessment in differential diagnosis between tumor recurrence and radionecrosis. Clin Nucl Med，2009，34（8）:503-5.
[16] Gómez-Río M，Rodríguez-Fernández A，Ramos-Font C，et al Diagnostic accuracy of 201Thallium-SPECT and 18F-FDG-PET in the clinical assessment of glioma recurrence. Eur J Nucl Med Mol Imaging，2008，35（5）:966-75.
[17] Alexiou GA，Fotopoulos AD，Papadopoulos A，et al Evaluation of brain tumor recurrence by （99m）Tc-tetrofosmin SPECT: a prospective pilot study. Ann Nucl Med，2007，21（5）:293-8.
[18] Alexiou GA，Tsiouris S，Kyritsis AP，et al 99mTc-Tetrofosmin SPECT for the detection of glioma recurrence. Eur J Nucl Med Mol Imaging，2008，35（8）:1571-2.
[19] Mehrkens JH，P?pperl G，Rachinger W，et al The positive predictive value of O-（2-[18F]fluoroethyl）-L-tyrosine （FET） PET in the diagnosis of a glioma recurrence after multimodal treatment. J Neurooncol，2008，88（1）:27-35.
[20] 刘续磊，陶荣杰. 应用11C-胆碱PET/CT鉴别恶性胶质瘤复发与坏死的研究进展 现代肿瘤学，2007，11（15），1692-1694
[21] 叶春林， 潘绵顺， 李 勇，等 11C-MET PET/CT判断脑胶质瘤复发的价值研究立体定向和功能性神经外科杂志，2009，22（04），229-231
[22] Zeng QS，Li CF，Liu H，et al Distinction between recurrent glioma and radiation injury using magnetic resonance spectroscopy in combination with diffusion-weighted imaging. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2007，68（1）:151-8.
[23] Sundgren PC. MR spectroscopy in radiation injury. AJNR Am J Neuroradiol，2009，30（8）:1469-76.
论文作者:孟名柱,周胜利
论文发表刊物:《临床医学教育》2016年8月
论文发表时间:2016/10/27
标签：损伤论文; 组织论文; 肿瘤论文; 放射性论文; 磁共振论文; 胶质瘤论文; 比值论文; 《临床医学教育》2016年8月论文;