中华放射医学与防护杂志  2022, Vol. 42 Issue (3): 194-197   PDF    
头颈部肿瘤患者放疗后放射性脑干损伤的临床特征分析
杨钰华 , 李红红 , 黄佳林 , 谢嘉添 , 李绍健 , 唐亚梅     
中山大学孙逸仙纪念医院神经科,广州 510120
[摘要] 目的 探讨头颈部肿瘤患者放疗后出现放射性脑干损伤的临床特征,分析其预后,为了解其疾病特点提供临床资料。方法 收集中山大学孙逸仙纪念医院2013年8月至2021年9月的放射性脑干损伤13例患者一般资料和放疗相关资料,回顾性分析其临床特征、影像学特征、治疗以及转归。结果 13例患者中女性4例,男性9例,发病年龄29~66(48.15±10.23)岁,中位放疗剂量以及次数为70 Gy和33次,从首次放疗到出现脑干病灶的中位潜伏时间为24个月。放射性脑干损伤患者主要临床表现为吞咽困难、饮水呛咳、构音不清以及头晕、行走不稳。MRI影像学特征为T1WI低信号、T2WI高信号,不规则强化。中位随访时间为45个月, 7例治疗后好转,6例无效,其中3例死亡。接受激素治疗者预后与接受贝伐珠单抗治疗者比较差异无统计学意义(P=0.079)。结论 放射性脑干损伤患者常表现为后组颅神经损伤及共济失调。病灶高发于脑桥、延髓,呈T1WI低信号、T2WI高信号,半数患者接受治疗后病情好转,激素治疗与贝伐珠单抗治疗对其预后无明显差异。
[关键词] 放射性脑损伤    临床特征    转归    
Clinical characteristics of radiation-induced brainstem injury after radiotherapy in patients with head and neck tumors
Yang Yuhua , Li Honghong , Huang Jialin , Xie Jiatian , Li Shaojian , Tang Yamei     
Department of Neurology, Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510120, China
[Abstract] Objective To provide insight into the clinical characteristics, therapy and prognosis of patients with radiation-induced brainstem injury after radiotherapy. Methods From August 2013 to September 2021, 13 patients with radiation-induced brainstem injury were included in this study at Sun Yat-sen Memorial Hospital, and the general information and strategy of radiotherapy were collected. A retrospective analysis was adopted to investigate the clinical and radiological characteristics, treatment and clinical outcomes. Results There were 13 cases in total, including 4 females and 9 males. The onset age of enrolled patients ranged from 29 to 66 years with an average of (48.15±10.23) years. The median dose targeted at tumor area was 70 Gy with in 33 fractions. The median interval between radiotherapy and the diagnosis of radiation-induced brainstem injury was 24 months. The common clinical manifestations included dysphagia, bucking dysarthria, dizziness and problem with balance. The MRI radiological features were hypointense on T1WI, hyperintense on T2WI, and irregularly enhanced with contrast. The median follow-up was 45 months. Seven cases got improvements, while 3 had no obvious efficacy and 3 cases died. No significant differences in prognosis were observed between those received traditional glucocorticoid and those received bevacizumab treatment(P=0.079). Conclusions The common symptoms of radiation-induced brainstem injury were symptoms of posterior cranial nerves injury and ataxia. Lesions mostly happened in pons and medulla, with hypointense on T1WI and hyperintense on T2WI. Half of the patients have improved after treatment. There was no significant difference in prognosis between glucocorticoid and bevacizumab treatment.
[Key words] Radiation-induced brain injury    Clinical characteristics    Clinical outcome    

放射治疗是头颈部肿瘤的有效治疗手段之一,但仍存在毗邻区域受损的风险,如何减少放疗后遗症的产生,提高患者生存质量是当下备受关注的问题。放射性脑损伤是最严重的并发症之一,脑干区域被视为生命中枢,一旦出现损伤会危及生命。既往在鼻咽癌放疗队列的研究中,放射所致脑干坏死的发生率仅为0.13%~0.48%[1-2]。颅内脑膜瘤患者接受调强放射治疗[3]以及良性脑膜瘤患者接受质子和光子联合放射治疗[4]、前庭神经鞘瘤患者接受不同放疗方式[5]均有因脑干坏死导致死亡的病例。然而目前放射性脑干损伤临床上相对罕见,对其临床特征尚未进行详细描述,且缺乏临床用药的指导。因此,本研究回顾性分析13例头颈部肿瘤接受放疗后出现脑干损伤的患者信息,探讨其临床和影像学特征,初步探讨其影响预后的因素,分析激素和贝伐珠单抗治疗的效果,为了解其疾病特点提供临床资料。

资料与方法

1.研究对象:收集中山大学孙逸仙纪念医院2013年8月至2021年9月13例放射性脑干损伤患者临床资料。其中女性4例,男性9例(男∶女为2.25 ∶1),发病年龄29~66岁,平均年龄48.15岁。病历及影像资料均从电子病历系统获得,本研究方案获得本院医学伦理委员会批准。

2.临床诊断放射性脑干损伤标准:纳入标准:①因头颈部肿瘤接受放疗≥6个月。②颅脑磁共振图像(MRI)可见脑干区域T1低信号,T2高信号病灶,影像资料由有5年以上临床经验的影像科医生和神经科医生同时判定,对于有异议的患者进一步完善磁共振增强扫描(MRC)、磁共振波谱(MRS)、灌注成像(PWI)、正电子发射断层显像(PET-CT)检查明确诊断。③放疗后新发神经系统症状,症状应与放射性脑干损伤相符。排除标准:肿瘤复发或转移、脑干梗死患者。

3.治疗方法:6例患者采用贝伐珠单抗,用法为5 mg/kg,2次/周,共4周。6例患者同时合并放射性视神经损伤、外展神经麻痹、周围神经损伤,采用糖皮质激素疗法,用法为80 mg连用4 d,60 mg连用3 d,40 mg连用3 d,后改用口服序贯,每周减1片减停,持续2个月。其中1例由于存在多器官功能衰竭、感染性休克,经过临床医生评估后未给予贝伐珠单抗或糖皮质激素治疗。

4.分析指标:收集患者的一般资料、临床表现、影像资料、治疗方法、转归情况(病灶大小),对上述资料进行分析总结。

5.统计学处理:采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析,计量资料用D′Agostino-Pearson检验进行正态性检验,符合正态性分布的计量资料以x±s表示,非正态分布的计量资料以中位数表示;计数资料采用例数和率表示,两组比较采用χ2检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 放射性脑干损伤患者放疗情况和潜伏期:全组13例患者,男9例,女4例;平均年龄(48.15±10.23)岁。12例为鼻咽癌,1例为非霍奇金淋巴瘤。所接受的放疗技术11例为调强放射治疗(IMRT),2例为二维适形放疗(2D-CRT),肿瘤区域中位放疗剂量70 Gy,中位放疗次数为33次。13例患者中12例同时接受化疗,1例单纯放射治疗。从首次放疗到出现脑干病灶的中位潜伏期为24月。截至2021年9月,中位随访时间为45个月。

2. 放射性脑干损伤患者的影像学表现和临床症状:13例放射性脑干损伤患者中,6例病灶累及脑桥和延髓,4例仅累及脑桥,2例仅累及延髓,1例病灶从延髓延至C3水平脊髓;除脑干出现病灶以外,10例患者同时存在颞叶、基底节、放射冠、小脑等其他脑区放射所致病灶。13例放射性脑干损伤患者头颅MRI平扫+FLAIR+增强显示T1低信号、T2高信号的病灶,FLAIR高信号,病灶存在不同程度强化。吞咽困难、饮水呛咳、构音不清等后组颅神经损伤症状11例,头晕4例,行走不稳2例,肢体麻木乏力7例,听力下降4例,舌肌萎缩2例,视物重影1例,癫痫大发作1例。见表 1

表 1 13例放射性脑干损伤患者的临床资料 Table 1 Clinical data of 13 patients with radiation- induced brainstem injury

3. 放射性脑干损伤患者的治疗方案以及转归:13例放射性脑干损伤患者中,6例接受激素治疗,6例接受贝伐珠单抗治疗,1例由于存在多器官功能衰竭、感染性休克,经过临床医生评估后未进行针对放射性脑干损伤处理。7例治疗后好转(53.85%),3例病情无明显变化, 3例死亡。以影像学MRI病灶作为指标评估,单纯激素有效率为2/6,贝伐珠单抗为5/6,二者疗效比较差异无统计学意义(P>0.05)。

讨论

放射性脑损伤是头颈部放疗的严重并发症,当肿瘤靶区与脑干位置靠近甚至重叠时,脑干区域的潜在损伤风险尤其值得重视。放射性脑干损伤具有发生率低、潜伏期短、症状重、治疗困难、预后差的特点[6],且对颅内肿瘤患者而言,区分放射性损伤和肿瘤复发或进展仍有难度,给放射性脑干损伤的研究带来挑战。有研究基于现代放疗技术IMRT获得鼻咽癌患者放射性脑干损伤发生率以及照射剂量-脑干容量分析[1, 7],但缺乏临床症状、治疗措施和预后分析的系统阐述,本研究旨在提高临床对放射性脑干损伤的认识,为及早开展有效治疗提供线索。

既往研究结果显示患者年龄、性别、肿瘤TMN分期、是否联合化疗均对放射性脑干损伤的发生率没有显著影响[7]。而脑干最大照射剂量、靶区面积大小、接近脑干、缺乏MRI计划、基础疾病如糖尿病和高血压均会增加放疗后出现脑干损伤的风险[8-9]。本研究中男9例,女4例,未见明显性别偏倚;而放疗剂量仅限于原发灶剂量,脑干区域具体接收剂量后续仍需明确。13例患者从首次放疗到出现脑干病灶的中位时间较先前研究潜伏期13~19个月延长[1, 7-8],可能由于前期研究中脑干损伤患者仅有2~3例,样本量较小。

放射性脑干损伤患者常见症状分为累及颅神经和传导束两大类。累及颅神经者以后组颅神经损伤(Ⅸ~Ⅻ)常见,即舌咽、迷走、副神经及舌下神经,均起自延髓,行径相近且靠近放射区域,常同时受累,表现为吞咽困难、饮水呛咳、构音障碍、味觉减退和腮腺分泌异常、耸肩无力、伸舌歪侧、舌肌萎缩等;也有累及展神经损伤出现视物重影、累及听神经损伤所致听力下降等。累及传导束者则表现为肢体乏力、偏瘫,痛温觉减退或消失。而累及延髓的脊髓小脑束则出现步态异常、行走不稳等共济失调的症状。脑干出现放射性损伤时,症状严重程度不一,部分患者可以通过早期干预缓解症状、病灶消失,重度者缺乏特效治疗,预后不良。本研究有3例死亡、1例出现多次癫痫大发作,因此,预防放射性脑干损伤的发生极为关键,严格限制脑干受照剂量,影像学开展早期筛查,及早进行干预。

MRI检查放射性脑干损伤的敏感度高于CT,因此常规使用MRI检查,早期表现为损伤组织的脑水肿,T1WI呈低信号、T2WI呈高信号。随着病变进展出现坏死,增强扫描可见受损区强化,强化形态多种多样,可呈斑点状、斑片状、花环样、泥沙样等不规则强化。晚期可以出现液化坏死囊变,囊变病灶则T1WI信号更低,T2WI信号更高。磁共振弥散加权成像(DWI)可用于肿瘤与放射性脑干损伤的鉴别诊断,放射性脑干损伤病灶在DWI上呈低信号,在表观弥散系数(ADC)图上呈高信号[10]。磁共振灌注成像能测量局部脑血容量,有助于鉴别肿瘤复发和放射性脑干损伤,肿瘤复发往往局部脑血容量升高[11]。本研究中患者在MRI上病灶位于延髓和脑桥部位多见,与既往文献报道一致。当患者表现为急性起病时,可借助于DWI鉴别急性脑梗死。

放射性脑损伤是多因素作用的迟发性损伤,公认的因素包括射线对神经元的直接损伤,免疫二次损伤以及血管因素造成的次级损伤等。糖皮质激素是放射性脑干损伤传统的药物治疗方法,可减轻部分患者的症状和病灶情况。新型药物贝伐珠单抗已经被证实可以减少放射性脑坏死的病灶大小[12], 可抑制VEGF与内皮细胞上其特定受体结合,从而减少血脑屏障渗漏。但临床上,对于放射性脑干损伤两种一线用药的疗效没有明确。本研究中发现轻中度的患者通过药物治疗能有效控制病情发展,其中贝伐珠单抗的疗效有优于单纯激素治疗的趋势,但差异无统计学意义,这可能是由于本研究样本量较少所致,需要扩大队列进一步明确。

综上所述,放疗中应严格设计区域剂量,减少放疗并发症的发生,提高对放射性脑干损伤的警觉性,并进行早期筛查,及早进行积极干预。对于难以排除肿瘤复发、急性脑卒中的患者,可借助于DWI和PWI进行鉴别。

利益冲突  无

作者贡献声明  杨钰华负责实验设计、采集数据、分析数据、起草论文;李红红负责实施研究、采集数据;黄佳林、谢嘉添、李绍健负责采集数据、统计分析;唐亚梅指导实验和论文修改

参考文献
[1]
Li YC, Chen FP, Zhou GQ, et al. Incidence and dosimetric parameters for brainstem necrosis following intensity modulated radiation therapy in nasopharyngeal carcinoma[J]. Oral Oncol, 2017, 73: 97-104. DOI:10.1016/j.oraloncology.2017.08.011
[2]
Zheng YJ, Han F, Xiao WW, et al. Analysis of late toxicity in nasopharyngeal carcinoma patients treated with intensity modulated radiation therapy[J]. Radiat Oncol, 2015, 10: 17.
[3]
Uy NW, Woo SY, Teh BS, et al. Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for meningioma[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2002, 53(5): 1265-1270. DOI:10.1016/s0360-3016(2)02823-7
[4]
Wenkel E, Thornton AF, Finkelstein D, et al. Benign meningioma: partially resected, biopsied, and recurrent intracranial tumors treated with combined proton and photon radiotherapy[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2000, 48(5): 1363-1370. DOI:10.1016/s0360-3016(00)01411-5
[5]
Foote KD, Friedman WA, Buatti JM, et al. Analysis of risk factors associated with radiosurgery for vestibular schwannoma[J]. J Neurosurg, 2001, 95(3): 440-449. DOI:10.3171/jns.2001.95.3.0440
[6]
杨云利, 刘颖新, 陈铭忠, 等. 鼻咽癌放射治疗后迟发性脑干损伤相关因素分析[J]. 中华放射肿瘤学杂志, 2002, 11(1): 5-7.
Yang YL, Liu YX, Chen MZ, et al. Delayed radiation injury of brain stem after radiotherapy in nasopharyngeal[J]. Chin J Radiat Oncol, 2002, 11(1): 5-7. DOI:10.3760/j.issn.1004-4221.2002.01.002
[7]
姚成云, 王丽君, 孔诚, 等. 鼻咽癌IMRT脑干损伤的剂量体积研究[J]. 中华放射肿瘤学杂志, 2017, 26(2): 128-132.
Yao CY, Wang LJ, Kong C, et al. A dose volume analysis of brain stem injury after intensity-modulated radiotherapy in patients with nasopharyngeal carcinoma[J]. Chin J Radiat Oncol, 2017, 26(2): 128-132. DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2017.02.003
[8]
苏胜发, 黄莹, 韩非, 等. 鼻咽癌调强放疗后放射性脑损伤的临床特征分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2012, 32(1): 60-64.
Su SF, Huang Y, Han F, et al. Clinical characteristics with radiation encephalopathy after intensity-modulated radiotherapy in nasopharyngeal carcinoma patients: analysis of 42 cases[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2012, 32(1): 60-64. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2012.01.015
[9]
Mayo C, Yorke E, Merchant TE. Radiation associated brainstem injury[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2010, 76(3 Suppl): S36-41. DOI:10.1016/j.ijrobp.2009.08.078
[10]
Asao C, Korogi Y, Kitajima M, et al. Diffusion-weighted imaging of radiation-induced brain injury for differentiation from tumor recurrence[J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2005, 26(6): 1455-1460.
[11]
Wang YL, Chen S, Xiao HF, et al. Differentiation between radiation-induced brain injury and glioma recurrence using 3D pCASL and dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion-weighted imaging[J]. Radiother Oncol, 2018, 129(1): 68-74. DOI:10.1016/j.radonc.2018.01.009
[12]
Xu Y, Rong X, Hu W, et al. Bevacizumab monotherapy reduces radiation-induced brain necrosis in nasopharyngeal carcinoma patients: a randomized controlled trial[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2018, 101(5): 1087-1095. DOI:10.1016/j.ijrobp.2018.04.068