Лучевая травма головного мозга является распространенным осложнением, возникающим при лечении внутричерепных опухолей, цереброваскулярных мальформаций и злокачественных опухолей головы и шеи. С широким использованием в клинической работе таких радиологических методов, как линейные ускорители, Х-ножи, гамма-ножи, фотонные ножи и межтканевая брахитерапия, частота радиологических травм головного мозга постепенно увеличивается. С развитием магнитно-резонансной спектроскопии (МРС), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) диагностика и лечение радиационной травмы головного мозга сделали большой скачок вперед, и радиологи также уделяют особое внимание регулированию интенсивности лучевой терапии, что улучшает понимание радиационной травмы головного мозга. Ниже приводится обзор механизма возникновения, изменений визуализации и достижений в лечении. Механизм радиационной травмы мозга изучен недостаточно хорошо, но может быть связан со следующими факторами. (1) Прямое радиационное повреждение ткани мозга: быстро делящиеся клетки особенно чувствительны к радиации, и Курита и др. обнаружили, что апоптоз клеток белого вещества достигает пика через 8 часов после облучения мозга взрослой крысы, причем апоптоз олигодендроцитов является основной причиной, что приводит к нарушению обновления и замены олигодендроцитов, тем самым вызывая демиелинизацию. (2) Повреждение сосудов вызывает вторичную ишемию и некроз тканей мозга: патология радиационной травмы мозга включает реактивную гиперплазию и утолщение интимы, утолщение стенки сосуда и сужение просвета, в основном с участием мелких и средних артерий, но также с участием крупных сосудов, таких как внутренняя сонная артерия. Они обнаружили, что капиллярная сеть была утолщена, базальная мембрана вакуолизирована, плотность капилляров была ниже, чем в необлученной области, а средний диаметр трубок был увеличен. Считается, что сосудистые изменения лежат в основе радиационного поражения. Прогрессирующие сосудистые поражения могут объяснить длительный латентный период радиоактивного поражения мозга и вторичное повреждение тканей мозга за пределами облученной области. (3) Аутоиммунная реакция: в некоторых случаях нервная ткань обладает высокой чувствительностью к радиации, и может возникнуть аутоиммунная реакция, в конечном итоге приводящая к демиелинизации. (4) Повреждение свободными радикалами: радиация изменяет активность некоторых ферментов в ткани, оставляя ее в дисфункциональном состоянии. Участие свободнорадикального повреждения и иммунных реакций вызывает медленные, стойкие и прогрессирующие патологические изменения, что также может объяснить длительный латентный период радиоактивного повреждения мозга. Большинство ученых считают, что вышеперечисленные механизмы не являются независимыми друг от друга, а носят многофакторный характер. 2. Патолого-гистологическая основа и клиническая Острая фаза, ранняя отсроченная реакция и поздняя отсроченная реакция лучевой травмы головного мозга классифицируются в зависимости от времени появления реакции на радиотерапию. Острая фаза (от нескольких часов до 3 недель) клинически проявляется редко и в основном связана с повреждением гематоэнцефалического барьера и повышением его проницаемости, что приводит к отеку мозга, повышению внутричерепного давления, преходящей неврологической дисфункции и т.д. Обычно она проходит самостоятельно. Гистологические изменения на этой стадии в основном представляют собой повреждение эндотелия сосудов, что связано с тем, что клетки эндотелия сосудов более чувствительны к радиации и наиболее подвержены повреждению. Кроме того, острое радиационное поражение головного мозга тесно связано с разовой дозой облучения. Разовая доза >3 Гр и чрезмерный объем облучения могут значительно увеличить частоту острого радиационного поражения головного мозга. Ранние отсроченные реакции (3 недели — 3 месяца), преимущественно демиелинизирующие поражения олигодендроцитов с аксональным отеком. Клиническими проявлениями обычно являются сонливость и психические нарушения, которые, как правило, могут быть восстановлены с помощью лечения. В поздней фазе заболевания (3 месяца — несколько лет) наблюдаются два типа радиационного некроза: ограниченный и диффузный, преимущественно стекловидный и фибриноидный некроз мелких сосудов, с сужением просвета, гиперплазией интимы, периваскулярным отеком, тромбозом и пестрыми кровоизлияниями, а также различной степенью кальцификации в белом веществе. Наиболее характерными гистологическими изменениями прогрессирующего радионекроза являются эозинофильный и фибринозный экссудат, который распространяется вдоль соединения серого и белого вещества. Клиническими проявлениями являются ограниченные неврологические нарушения, которые прогрессивно ухудшаются, с двигательными и сенсорными нарушениями в одной конечности, афазией, эпилепсией, умственной отсталостью и психиатрическими аномалиями. КТ показывает гипоинтенсивные поражения со значительным периферическим отеком; МРТ показывает в основном низкий сигнал на Т1ВИ и низкий сигнал на Т2ВИ, в то время как центральная некротическая область показывает высокий сигнал. Из-за аномальной проницаемости гематоэнцефалического барьера область радиационного некроза также может быть усилена на КТ и МРТ, что затрудняет ее дифференциацию от рецидива опухоли. (2) МРС: МРС — это неинвазивный метод определения содержания соединений в организме, который существенно отличается от обычных методов МРТ тем, что результаты выражаются в терминах частотного распределения химических сдвигов соединений или мономеров, а не в терминах контрастности серой шкалы изображений, показывающих поражение. Он может быть полезен для отличия радиологического повреждения мозга от рецидива опухоли. Протонная магнитно-резонансная спектроскопия (1HMRS) в настоящее время широко используется в клинических и исследовательских исследованиях мозга. Он измеряет такие метаболиты, как аспартат (NAA), креатин (Cr), фосфокреатин (PCr), холин (Cho), инозитол (MI), лактат (Lac) и липиды (Lip). При радиационном некрозе снижается уровень NAA/Cr и NAA/Cho, а уровень Cho/Cr значительно повышается. Прогрессирующее снижение NAA часто свидетельствует о более тяжелом повреждении мозга. При рецидиве опухоли in situ преимущественно повышается уровень Cho, тогда как пики холина и лактата в некротической ткани отсутствуют. Таким образом, холин является основным метаболитом, используемым для отличия рецидива опухоли от радиационного повреждения, и особенно важно измерять показатели холина до и после радиотерапии. Однако использование только 1HMRS для оценки повреждения мозга и рецидива опухоли у пациентов после радиотерапии глиомы должно использоваться с осторожностью, особенно при оценке 1HMRS в глиомах с высокой степенью злокачественности, что иногда может привести к выводам, противоречащим приведенным выше результатам. (3) Магнитно-резонансная перфузионная томография (МРТ): МРТ — это динамическая МР-томография, выполняемая после внутривенного введения высоких концентраций Gd-DTPA для оценки состояния и функции капиллярных русел. В основном он используется в клинической практике для оценки злокачественности опухоли и для определения того, является ли МРТ, наблюдаемая после радиотерапии, ответом на радиотерапию, подавлением рубца или рецидивом опухоли. Измерение карт локального мозгового кровотока (rCBV) может предоставить патологическую сосудистую информацию для точного определения рецидива опухоли и радиационного некроза. Информация rCBV, не содержащая неоваскуляризации, обычно более тесно связана с радиационным некрозом и наоборот, что позволяет предположить рецидив опухоли. Sugahara и др. применили MRP для измерения относительного соотношения объемов кровотока в областях увеличения мозга, определенных после лучевой терапии опухолей мозга, и обнаружили, что включая радиационное повреждение мозга, не Когда отношение rCBV было между 0,6 и 2,6, MRP не могла идентифицировать опухоль, и в дальнейшем необходимо было провести 201 Т-ОФЭКТ. (4) ОФЭКТ: ОФЭКТ и ПЭТ — это методы визуализации мозга с использованием радиофармацевтических реагентов, которые классифицируются на изменяющие гематоэнцефалический барьер проникающие агенты, нормальные диффундирующие агенты клеток мозга, агенты, связывающие метаболические рецепторы, и агенты, связывающие антиген с антителами. 201TI). Радиационный некроз обычно не имеет изотопной концентрации, со значением LPN (LesionPNormal) <2,5, в то время как в области опухоли обычно наблюдается изотопная концентрация, с LPN >2,5, механизм которой неясен. Чувствительность выявления рецидива опухоли составила 73%, специфичность — 85%, положительная предсказательная ценность — 91%, отрицательная предсказательная ценность — 60%, что означает, что положительный результат может в основном определить рецидив опухоли, а отрицательный результат не имеет большого значения. (5) ПЭТ: ПЭТ может использоваться для понимания целостности гематоэнцефалического барьера, перфузии мозгового кровообращения и метаболизма кислорода, глюкозы и аминокислот. В клинической практике 18F-фтордезоксиглюкоза (18F-ФДГ) часто используется для отражения скорости клеточного гликолиза, а метионин MET — для измерения метаболизма аминокислот и т.д. Скорость метаболизма при радиационном некрозе ниже, чем в нормальной ткани мозга, и обычно поглощение ФДГ или MET снижено, в то время как поглощение в области опухоли значительно повышено. Чувствительность и специфичность 18F-ФДГ составила 75% и 81% для всех опухолей и 65% и 80% для метастазов в мозг, а чувствительность и специфичность 18F-ФДГ в сочетании с МРТ составила 86% и 80%. Авторы исследования пришли к выводу, что 18F-ФДГ в сочетании с МРТ может эффективно выявлять некротические и рецидивирующие метастазы в головном мозге. Однако МРТ более чувствительна, чем КТ, для визуализации поражений, особенно степени отека, и предпочтительна при наличии визуализируемых изменений радиоактивного повреждения мозга. МРП и МРС имеют диагностическое значение для выявления изменений в острой и ранней поздней фазах лучевой травмы мозга, а ОФЭКТ и ПЭТ позволяют получить изображение на уровне метаболической активности и имеют дифференциально-диагностическое значение для поздней лучевой травмы мозга и рецидива опухоли. 4. Лечение (1) Препараты: начальное лечение основано на применении кортизола, механизм действия которого заключается в противовоспалительном, противоотечном действии, снижении высвобождения цитокинов и подавлении иммунного ответа. Это помогает стабилизировать целостность капилляров, но не останавливает клиническое течение радиоактивного поражения головного мозга. На ранних стадиях, когда отек головного мозга является основным проявлением, гормональная терапия эффективна, как правило, в течение длительного времени, чаще более 3 месяцев, и поэтому увеличивает риск некоторых осложнений, таких как инфекция, проксимальная мышечная слабость и остеопороз. Kondziolka и др. изучали влияние 21-аминокислотного стероида U-74389G на лучевую травму головного мозга и обнаружили, что высокие дозы (15 мг/кг) U-4389G имели защитный эффект и был наиболее выражен в группе с дозой 100 Гр. GM1 является стабилизатором липидов клеточных мембран, который может эффективно блокировать прямое повреждение ионизирующим излучением и вторичное повреждение свободными радикалами после радиотерапии и способствовать восстановлению нейронов, тем самым улучшая клинические симптомы. Терапевтический эффект GM1 при радиоактивном повреждении мозга может быть достигнут за счет активации активности фермента Na+-K+-ATP клеточной мембраны, снижения внутримембранного потока K+ и входящего потока Ca2+, предотвращения гидролиза мембранных липидов и блокирования цикла перекисного окисления липидов клеточной мембраны свободными радикалами. (2) Гипербарический кислород: гипербарический кислород может повысить парциальное давление кислорода в тканях, стимулировать выработку эндотелиального фактора роста и активировать клеточные и сосудистые механизмы восстановления. 74 случая применения гипербарического кислорода для лечения радиационной травмы головного мозга были проанализированы Фельдмайером и др. Таким образом, считается, что гипербарический кислород может быть использован в качестве рутинного метода лечения радиационной травмы головного мозга и в сочетании с лекарственной терапией. (3) Хирургия: Пациенты с радиационным некрозом головного мозга, у которых наблюдается прогрессирующий неврологический дефицит, повышенное внутричерепное давление, длительная зависимость от гормональной терапии и визуализация, указывающая на обширный отек головного мозга и эффекты заполнения пространства, могут быть подвергнуты хирургическому лечению для удаления некротической ткани. Если рецидив опухоли трудно отличить от радиационного некроза мозга, а поражение имеет более выраженный окклюзирующий эффект, его также следует активно удалять хирургическим путем.