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磁共振弥散加权成像在脊柱转移瘤放疗中的诊断价值

2024-10-31 31 上传者：管理员

摘要：目的探讨磁共振弥散加权成像在脊柱转移瘤放疗中的诊断价值。方法选择2020年2月至2023年2月在我院收治的60例脊柱转移瘤患者为对象，所有患者均实施强调放疗，分析磁共振弥散加权成像诊断结果。结果 60例患者在放疗前，常规磁共振成像（MRI）扫描可见82个病灶，累及椎体75个。在自旋回波（SE）T1加权成像（T1WI）诊断中，相比于周围正常椎体骨髓，病变呈低信号；在快速自旋回波脉冲序列（FSE）T2加权成像（T2WI）诊断中，混杂信号20例，略高或高信号62个；在DWI序列诊断中，共发现91个病灶，累积椎体82个，呈高信号。放疗前后MRI表现相比：在SE T1WI诊断中，脊髓转移瘤信号前略有下降或不变；在FSE T2WI诊断中，信号轻度下降40例，信号不变10例。所有患者化疗后，51例患者临床症状明显改善，与放疗前相比，弥散加权成像（DWI）信号降低。放疗前、放疗后脊柱转移瘤表观弥散系数（ADC）值均高于相邻正常椎体骨髓ADC值，差异有统计学意义（P<0.05）；放疗后脊柱转移瘤ADC值高于放疗前，差异有统计学意义（P<0.05）；放疗前后相邻正常椎体骨髓ADC值无统计学意义（P>0.05）。结论磁共振弥散加权成像能提高脊髓转移瘤的检出率，并评估化疗效果，应用效果显著，值得临床推广。

关键词：
弥散磁共振成像
放疗
疗效评估
脊柱转移瘤
脊椎骨转移瘤
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脊椎骨转移瘤是恶性肿瘤常见并发症，以胸腰椎为常见发病部位[1]，主要是因脊柱具有丰富血流，且特殊静脉多，易引起脊椎骨转移瘤。脊椎骨转移瘤患者主要表现为肢体无力、触痛、局部叩痛等，严重影响患者的生活质量。脊椎骨转移瘤患者可通过影像学技术诊断，如X线、CT诊断等，X线诊断检出率差，极易出现漏诊现象，不利于疾病的治疗。大量临床实践表明，脊椎骨转移瘤患者行CT、MRI检查，可明确病灶，促进疾病的治疗。磁共振弥散加权成像（DWI）是新型诊断技术，利用水分子运动判断组织生理状态与病理状态，提高诊断准确率，效果显著[2]。

目前，临床在治疗脊柱转移瘤时可采用放疗、化疗、手术治疗，其中强调放疗技术的有效性与安全性良好。一般认为，应用强调放疗治疗脊柱转移瘤时，脊髓附近剂量梯度约10%/mm，误差超过2 mm时，脊髓受量提高到20%，另外，放疗高剂量点能相对远离或避免脊髓，且确保目标区域剂量能均匀分布。Hage等[3]提出，强调放疗对脊髓最大照射剂量是20Gy，且无放射性损伤。临床实践发现，磁共振DWI不仅能诊断脊椎骨转移瘤，还可用于评估其放疗效果[4]。本文将以60例患者为对象，探究磁共振DWI对脊柱转移瘤放疗疗效的评估。报告如下。

1、资料与方法

1.1临床资料

选择2020年2月至2023年2月在我院接受手术治疗的60例脊柱转移瘤患者为对象。男性32例，女性28例；年龄37～72岁，平均（49±5）岁；原发灶：肺癌22例，肾癌13例，乳腺癌11例，前列腺癌9例，其他5例；转移部位：腰椎28例，胸椎20例，颈椎12例。

纳入标准：原发灶明确，经细胞学或病理诊断，确诊脊柱转移瘤；卡氏评分超过80分；无影响照射线的物体，如金属等；资料齐全；病情稳定；患者签署知情同意书。排除标准：资料不全；造影剂过敏；不具备化疗指征；资料不全；不配合研究。

1.2放疗

1.2.1放疗设备：

Philips256层极速CT，网状热可塑性体膜，医柯达直线加速器：600C/D(120叶多叶光栅）、23EX(80叶多叶光栅），医柯达和Eclipse治疗计划系统。

1.2.2 CT模拟：

①制作体膜：指导患者保持仰卧位体位，双手抱头，在西门子64排螺旋CT上使用体膜固定身体，扫描病变椎体上下2个椎体，层间距是0.625 mm，薄层扫描；在获取图像以后，上传Somavision计算机平台，实施三维重建，勾画靶区。

1.2.3确定靶区：

参考《国际辐射单位与测量委员会（ICRU）第51号报告》，勾画靶区。放疗科医师观察CT图像，勾画临床肿瘤体积（CTV）与肿瘤大体体积（GTV），肿瘤临床体积是GTB向上方、下方各扩展3～5 mm;CPTV是GTV向前后左右各扩展3～8 cm，靶区向外扩展5 mm。依据解剖屏障调整靶区。对于肠道、胃、双侧肾脏、肝脏、心脏、双肺、脊髓等重要保护器官，应当予以计量限制。

1.2.4治疗计划：

运用医柯达Eclipse治疗计划系统设计治疗方案，约束肿瘤放射治疗剂量与保护组织照射剂量，处方剂量是40～60 Gy，每周5次，每次20Gy。使用医用直线加速器实施6MV-X线强调放疗。

1.2.5治疗时间：

所有患者均放疗2个月。

1.3磁共振DWI诊断

1.3.1使用设备：

全身超导MRI仪（型号：GE Sin-ga MR 1.5T），梯度场强是23 mT/m。

1.3.2扫描：

使用脊柱相控阵线圈扫描，参数设置如下：矢状位自旋回波（SE)-T1WI：回波时间（TE）是12 ms，重复时间（TR）是425 ms，视野（FOV）是230 mm，层厚是4 mm，激励次数是3，翻转角度是90°，扫描时间是2 min 23 s。矢状位快速自旋回波脉冲序列（FSE)-T2WI:TE是102 ms,TR是3 000 ms,FOV是230 mm，层厚是4 mm，激励次数是3，翻转角度是90°，扫描时间是1 min 45 s。矢状位（FS-FSE-T2WI):TE是110 ms,TR是2 000 ms,FOV是230 mm，层厚是4 mm，激励次数是8，翻转角度是90°，扫描时间是2 min 8 s,b值是650 s/mm2。

1.3.3资料分析：

①常规MRI分析：由诊断医师2名及以上共同观察，分析病变大小、数量、部位，并分析各序列信号变化。②选择兴趣区：以椎体信号强度最均匀处作为病变与相邻正常椎体兴趣区，如果放疗前与放疗后的兴趣区是相同解剖部位，尽可能避开坏死部位，测量3次感兴趣区（ROI）值，计算平均值。③表观弥散系数（ADC）值：计算ADC值，ADC=[Ln(s0/s）]/b，其中s是b值DWI上ROI信号强度平均值，s0是基础采集像ROI信号强度平均值。④ADC图：取b=650 s/mm2的DWI值，结合b=0重组ADC图。

1.4观察指标

分析放疗前与放疗后MRI表现，比较放疗前后脊柱转移瘤ADC值、相邻正常椎体骨髓ADC值。

1.5统计学处理

所收集的数据整理于Excle表格中，应用SPSS22.0软件分析。符合正态性和方差齐性的2组计量资料间比较采用t检验，并以描述；计数资料以%描述，应用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1放疗前MRI表现分析

60例患者在放疗前行常规MRI扫描，病灶共计82个，累及椎体75个。在SE T1WI诊断中，相比于周围正常椎体骨髓，病变呈低信号；在FSE T2WI诊断中，混杂信号20例，略高或高信号62个；在DWI序列诊断中，共发现91个病灶，累积椎体82个，呈高信号。

2.2放疗后MRI表现分析

放疗后行MRI检查，在SE T1WI诊断中，脊髓转移瘤信号较放疗前略有下降或不变；在FSE T2WI诊断中，信号轻度下降40例，信号不变10例。临床症状缓解患者共51例，与放疗前相比，DWI信号降低。放疗前后正常骨髓信号相比，强度无明显变化。

2.3放疗前后ADC值比较

放疗前、放疗后脊柱转移瘤ADC值均高于相邻正常椎体骨髓ADC值（P<0.05）；放疗后脊柱转移瘤ADC值高于放疗前（P<0.05）；放疗前后相邻正常椎体骨髓ADC值比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

3、讨论

磁共振DWI能反映出生物组织内水分子微观变化，运用量化方式评估与定性组织，广泛应用于疾病的诊断、评估与定性中，取得显著效果。

磁共振DWI在诊断早期骨转移瘤方面具有显著效果。磁共振DWI能在解剖结构未发生变化前发现椎体信号变化，因此其诊断效能优于CT诊断、X线诊断。磁共振DWI作为功能成像技术，最早被Baur等用于鉴别良性与恶性脊柱压缩性骨折[5]。自此以后，临床学者深入研究磁共振DWI在脊柱转移瘤中的优势，如李光纪等[6]提出，磁共振DWI诊断脊柱转移瘤以高信号为主；杨宏志等[7]提出，磁共振DWI能较好地评估脊柱转移瘤。肿瘤组织的肿瘤血管网较为丰富，且肿瘤可引起血管源性水肿，这就使得多数病灶呈DWI高信号，长T1/T2信号。本研究中，60例患者在放疗前，常规MRI扫描可见82个病灶，累及椎体75个。在SE T1WI诊断中，相比于周围正常椎体骨髓，病变呈低信号；在FSE T2WI诊断中，混杂信号20例，略高或高信号62个；在DWI序列诊断中，共发现91个病灶，累积椎体82个，呈高信号，提示在病灶检出率方面，DWI序列明显优于常规MRI。ADC值是评估水分子扩散运动范围和速度的指标，能定量计算出水分子运动信息，故量化ADC值可用于诊断、评估与定性组织与病灶。近年来，有研究者[8,9]在评价脊柱转移瘤时应用ADC值，并提出病变部位ADC值明显高于相邻正常椎体ADC值，差异有统计学意义。本研究中，放疗前脊柱转移瘤ADC值均高于相邻正常椎体骨髓ADC值，与上述学者研究结果相一致。分析其原因，病变处受到细胞外水分子多、T2效应影响，水分子扩散运动明显增加，从而导致ACD值升高。

调强适形放疗是最先进的三维适形放疗[10]，基于放射治疗计划系统（TPS）对照射视野中肿瘤实施计划给量，保障了分布剂量的安全性和有效性。强调放疗可控制照射靶体积，促使放射准确性提高，处方剂量理想，避免照射、损伤周围组织，逐渐成为恶性肿瘤患者常用的放疗方法。Byun等[11]选择脊柱转移瘤患者24例进行研究，结果发现，23例患者在放疗后，ADC值明显升高，与放疗前比较差异明显；且化疗后DWI呈低信号，而化疗前呈高信号。由此可见，ADC值与DWI可用于评估放疗疗效。本研究中，放疗前后MRI表现相比：在SE T1WI诊断中，脊髓转移瘤信号前略有下降或不变；在FSE T2WI诊断中，信号轻度下降40例，信号不变10例。所有患者化疗后，51例患者临床症状明显改善，与放疗前相比，DWI信号降低。肿瘤患者经放疗后，血管源性水肿更轻、细胞间隙变宽、肿瘤细胞凋亡，此为DWI信号下降主要原因。本研究中9例患者症状轻微改善或无改善，DWI信号无降低，仍为高信号。其原因可能是该患者的放疗效果不佳，病灶内环境无明显改变，因此信号未出现较大改变。另外，本研究中，放疗后脊柱转移瘤ADC值高于放疗前，放疗前后相邻正常椎体骨髓ADC值无统计学意义，提示放疗后ADC值升高，其原因可能是，肿瘤患者经放疗后细胞间隙更宽，肿瘤组织凋亡，细胞外的水分子水平升高，扩散限制因素消失，该变化均可引起ADC值升高。

表1脊柱转移癌和相邻正常椎体骨髓放疗前后表观扩散系数值比较

×10-3mm2

综上所述，磁共振DWI能提高脊髓转移瘤的检出率，并评估化疗效果，应用效果显著，值得临床推广。

参考文献:

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[4]余德洪,韩国平,赵永华,等.磁共振弥散加权成像对脊柱转移瘤放疗疗效的评估[J].肿瘤学杂志,2014,20(2):144-147.DOI:10.11735/j.issn.1671-170X.2014.02.014.

[5]陈丽姝.辐射防护剂量学中的量和单位-国际辐射单位与测量委员会(ICRU)第51号报告[J].辐射防护通讯,1994,14(6):49-57.

[6]李光纪,陈首名,罗鹰,等.磁共振弥散加权成像在脊柱转移瘤和脊柱感染性病变鉴别诊断中的应用[J].实用癌症杂志,2018,33(4):647-650.

[7]杨宏志,刘国军,杜笑松.磁共振弥散加权成像在脊柱转移瘤中的应用价值[J].肿瘤研究与临床,2015,27(8):557-559.DOI:10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2015.08.015.

[8]李光辉.ADC值对骨质疏松和转移瘤致椎体压缩骨折的鉴别诊断价值[D].青岛:青岛大学,2020.

[10]吴式,张萍,谢聪颖,等.鼻咽癌调强放射治疗的临床研究[J].中华放射肿瘤学杂志,2004,13(3):154-157.