[摘要]目的研究 放 射 性 脑 损 伤 不 同 时 期 的 磁 共 振 灌 注 成 像（MRP）及 病 理 学 表 现，探 讨 相 对 脑 血 容 量（rCBV）与血管内皮生长因子（VEGF）表达之间的相关性。方法将30只成年大鼠随机分为对照组（5只）和照射组（25只）。对照组不行 照 射，照 射 组 分 别 于 照 射 后1、3、6、9、12个 月 行MRP检 查，测 定r CBV、平 均 通 过 时 间（MTT）、达峰时间（TTP）及VEGF表达，并进行比较。结果照射组照射后3、6、9、12个月r CBV、MTT、TTP及VEGF表达与对照组比较，差异有显着性（F=6.34~77.56,P<0.05）；rCBV与VEGF表达呈正相关（r=0.94,P<0.05）。结论MRP可以反映放射性损伤的病理改变，VEGF表达降低在放射性脑损伤的发病机制中发挥着关键作用。
[关键词]颅脑照射；辐射损伤；磁共振成像；血管内皮生长因子A
放射性脑损伤是放疗的严重并发症之一，早期临床症状不典型，常规影像学检查对其不敏感，一旦出现明显症状，脑组织损伤已不可逆转[1G2].因此，早期诊断放射性脑损伤尤为重要。本研究拟通过制作放射性脑损伤动物模型，观察其磁共振灌注成像（MRP）与病理学表现，为放射性脑损伤早期诊断提供依据。
1材料与方法
1.1放射性脑损伤模型的建立
成年雌性Wistar大鼠共30只，体质量200~230g,平均218g.随机分为对照组（5只）和照射组（25只）。对照组不行颅脑照射；照射组使用美国瓦里安23EX直线加速器进行颅脑照射，照射野大小为3cm×20cm,射线剂量率为3??0Gy/min,源皮距（SSD）为100cm,参考深度为1??5cm,总剂量为20Gy.照射组大鼠分别于照射后1、3、6、9、12个月行MRP检查。
1.2MRP检查
使用GE HDX3.0T超 导 磁 共 振 行MRP检查，线圈为上海晨光医疗科技有限公司生产的4ch相控阵大鼠线圈（型号为CGGMVC22GH300GAG）。T1加权像（T1WI）：TR=400ms,TE=11ms,FOV为8cm×8cm,层厚为2.4mm,层间 距 为0 mm;T2WI:TR=3500 ms,TE=110 ms,FOV8cm×8cm,层厚为2.4mm,层间距为0 mm;灌注成像：TR=1000 ms,TE=15.9 ms,FOV为8cm×6cm,翻转角为30°，矩阵为64×64,层厚为2.4mm,层间 距 为0mm.MRP采 用EPI序 列，采 集100次，每次扫描10层，在第4次扫描末，经股静脉留置针团注0.1mmol/kg钆布醇，注射流量为1m Ls/,并以相同流量注入2 m L/kg生理盐水。增强扫描检查：TR=1025ms,TE=24ms,TI=860ms,FOV为8cm×6cm,层厚为2.4mm,层间距为0mm.
1.3病理学检查MRP检查完毕立即将大鼠断头取脑，灌注、固定，制作电镜标本及石蜡切片，行电镜检查、HE染色及血管内皮生长因子（VEGF）免疫组化染色。
1.4图像处理及数据分析将MRP原始数据输入3.0T工作站，应用随机软件包Functool进行图像后处理，获取MRP灌注伪彩图并进行数据测量。于大鼠双侧侧脑室周围白质内随机选取6个相 同 大 小 的 兴 趣 区（ROI,16~20mm2），分别测量ROI的相对脑血容量（rCBV）、平均通过时间（MTT）、达峰时间（TTP），并计算其平均值。应用ImageGproplus5.0软件对VEGF吸光度值进行测量，测量3次求平均值。HE染色观察血管的形态、结构及密度情况，电镜下 观察血管腔、基底膜等微细结构的变化。
2结果
2.1照射后不同时间MRP结果比较
照射组的r CBV值随着时间的延长逐渐降低，至12个月时最低，伪彩图由黄绿色逐渐 变为蓝色（图1a~c）。照射组照射后1个月r CBV值与对照组比较，差异无显着性（P>0.05）；照射后3、6、9、12个月r CBV值 低 于 对 照 组，差 异 有 显 着 意 义（F=10.60,P<0.05）。照射组照射后1个月MTT、TTP值与对照组比较，差异无显着性（P>0.05）；照射后3、6、9、12个月MTT、TTP值高于对照组，差异有显着性（F=13.80、6.34,P<0.05）。见表1.
2.2照射后不同时间病理表现比较
照射组照射后1个月VEGF吸光度值与对照组比较，差异无显着性（P>0.05）；照射后3、6、9、12个月VEGF吸光度值均低于对照组，差异有显着意义（F=77.56,P<0.05）。见表1.
光镜下观察，对照组血管密度正常、分布均匀，血管壁厚薄均匀，管腔光滑且规则。照射组照射后3个月血管密度开始降低，血管壁略增厚，管腔略狭窄，随着时间的延长，这种变化越来越明显；至12个月时，血管密度明显减低，血管壁明显增厚，血管腔明显变窄、甚至闭塞（图1d）。电镜下观察，对照组血管腔规则、基底膜薄而均匀，血管内皮细胞数目适中、结构完整，细胞之间有紧密连接；照射组随着时间的延长基底膜逐渐增厚，内皮细胞凋亡，细胞数目开始减少，12个月时内皮细胞数目明显减少，内皮细胞紧密连接逐渐消失，线粒体、内质网等部分细胞器结构溶解消失（图2）。
2.3r CBV与VEGF的相关性
Pearson积 矩 相 关 分 析 显 示，rCBV与VEGF之间呈正相关（r=0.94,P<0.05）。
3讨论
MRP是磁共振功能成像技术之一，能够反映脑组织的血流灌注情况，是诊断放射性脑损伤最常用的检查方法之一。MRP常用的指标包括r CBV、相对脑血流量（rCBF）、MTT和TTP.r CBV的高低与组织中的微血管密度密切相关，rCBV降低表明血管密度及组织灌注降 低；rCBF反映脑 组织的血流量；MTT主要反映对比剂通过毛细血管的时间；而TTP则是指血液流过一定体积脑组织所用的时间[3G4].其中，rCBV最能反映脑组织的血流灌注情况，应用最广泛。
VEGF是目前已知促血管生成作用最强的细胞因子，存在于人和动物的多种组织中，参与多种生理功能调节[4G5].研究表明，VEGF的表达与组织中的微血管和新生血管密度密切相关。放射性脑损伤后，VEGF表达水平会发生显着的变化，脑内的微血管网亦会随之发生变化。
目前，VEGF已成为研究放射性脑损伤微循环变化的可靠标志物。本研究通过显微摄像系统将视野VEGF吸光度值输入计算机进行分析，提高了结果准确性[6].目前，国内外许多学者应用MRP对放射性脑损伤进行了研究，结果均显示损伤区域r CBV值下降，MTT、TTP值延长。白雪菲等[7]对放射性脑损伤区域的血流灌注情况研究显示，病灶区域的最大r CBV值较健侧皮质明显减低。赵继泉等[8]
研究显示，迟发型放 射 性 脑 损 伤 水 肿 区 的r CBV值 下 降，MTT、TTP值均明显延长。本研究结果显示，随时间延长，照射组r CBV值逐渐下降，MTT及TTP值逐渐升高，VEGF吸光度值逐渐降低，差异有显着性，与相关研 究结果一致。血管密度及血管结构是影响脑组织血流灌注的关 键因素，两者的破坏会导致脑组织血流灌注的变化。
本研究结果显示，光镜下观察，自照射后3个月开始，照射组照射区脑组织内血管密度逐渐减低，血管壁逐渐增厚、管腔变窄，最后甚至闭塞；电镜下观察，自照射后3个月开始，照射区脑组织内皮细胞逐渐凋亡、减少，基底膜逐渐增厚，至12个月时内皮细胞明显减少，基底膜明显增厚，血管腔变窄，部分细胞器结构溶解消失。放射性脑损伤区血管密度减低、管腔变窄及内皮细胞减少、基底膜增厚是MRP改变的病理基础。血管的损伤导致照射区域血供减少，脑 组 织 血 流 灌 注 减 少，表 现 为r CBV值 下 降，MTT及TTP值升高。本文照射组VEGF吸光度值随时间延长逐渐降低并且与r CBV呈正相关，提示VEGF是导致照射区脑组织血管宏观及微观结构变化的关键因素。VEGF表达降低使照射区血管密度减低、内皮细胞减少，照射区r CBV降低。因此，我们认为VEGF的表达降低在放射性脑损伤的发病机制中发挥了关键作用。
综上所述，MRP可以反映放射性脑损伤的病理改变，能够为其早期诊断提供依据；VEGF表达降低是放射性脑损伤的病理及MRP表现的基础，在其发病机制中发挥着关键作用。
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