《Cancers (Basel)》杂志 2023 年10月21日在线发表意大利U.O.C. Neuroradiology "Sant'Andrea" University Hospital,的Andrea Romano , Giulia Moltoni , Antonella Blandino 等撰写的 《放射外科治疗脑转移瘤:对治疗后影像学解释的挑战Radiosurgery for Brain Metastases: Challenges in Imaging Interpretation after Treatment》（doi: 10.3390/cancers15205092.）。
立体定向放射外科(SRS)通过实现局部肿瘤控制、降低毒性和最大限度地减少全脑放疗(WBRT)的需要，改变了脑转移瘤的管理。本综述专门研究治疗的转移瘤患者的放射性变化，强调了磁共振成像(MRI)在早期和晚期治疗反应评估中的关键作用。
本综述的主要目的旨在评估最有效的成像技术，以评估辐射引起的变化，并将其与肿瘤生长区分开来。常规成像方法的局限性，它依赖于尺寸测量，尺寸标准，和对比增强模式，批判性地评估。此外，研究人员还研究了先进成像模式的潜力，以提供更精确和全面的治疗反应评估。最后，综述了有关免疫治疗患者脑变化解释的相关文献。
1.介绍
立体定向放射外科(SRS)通常是治疗完整脑转移瘤(BM)的主要选择方式，也可以作为手术切除后的辅助治疗。SRS在脑转移瘤治疗中的作用已经发生了显著的变化，其目标不仅是局部控制肿瘤生长，而且延迟或避免全脑放疗(WBRT)，减少放射诱导迟发毒性的发生率。
MRI是检测脑转移瘤的金标准，也是研究脑转移后脑转移瘤演变的金标准。目前有几种成像技术可用于监测辐照后治疗的脑反应，从基本的MR检查到更先进的MR技术，如灌注研究，再到核医学检查。然而，放射治疗(RT)后的反应评估仍然具有挑战性，需要回答的问题是，是否有工具可以表明是否对治疗有反应，是否有类似肿瘤疾病的治疗后变化。
根据RANO标准，对治疗的反应主要基于尺寸标准，病变消失为完全反应，中枢神经系统(CNS)靶病变最长直径总和减少至少30%为部分反应，疾病进展，CNS靶病变最长直径总和增加至少20%，如果尺寸变化不符合部分反应或进展，则疾病稳定。因此，病灶大小的减小或稳定一直被认为是良好治疗反应的标志。然而，最近的证据表明，近50%的脑转移瘤在治疗后可短暂扩大，无疾病进展。因此，仅凭大小不能提供对治疗反应的现实估计。单独的对比后增强也不能被认为是区分相关变化和疾病持续性的有效标志;事实上，放射治疗后对比剂增强的增加可能与疾病进展、假性进展和放射性坏死(RN)有关。此外，如果患者同时接受免疫治疗，新病变的出现可能不构成进展性疾病。
因此，单纯依靠常规影像学对T2信号强度变化、对比增强模式变化、大小评估的评价，并不能正确识别治疗反应并将其与治疗引起的相关变化区分开来。其他技术——有些是常规使用的，有些是创新的——可能会有所帮助:弥散加权成像(DWI)中的弥散受限制通常是富细胞性的生物标志物;动态敏感性对比增强(DSC) MR灌注成像通常是新生血管生成的标志，在SRS治疗后其衍生参数rCBV(相对脑血容量)经常出现降低;动态对比增强灌注(DCE)作为评估通透性变化的工具。
在这篇文章中，我们修改了文献，并报道了主要诊断技术在帮助神经肿瘤学家和放射治疗师区分治疗引起的变化和疾病进展中的作用。由于辐射引起的变化是时间依赖性的，我们描述了早期和晚期MRI技术在BM患者局部和全身治疗后的作用;此外，我们试图总结如何解释接受免疫治疗的患者的脑变化。
2.立体定向放射外科对肿瘤细胞及周围脑细胞的影响如何在影像学上转化
据广泛报道，放射损伤的风险部分与病变的大小和位置、接受放射的正常脑实质体积、放射剂量、既往使用的RT以及同步进行的全身治疗(包括免疫治疗或靶向治疗)相关。
SRS通过引起DNA损伤，抑制肿瘤细胞分裂，诱导细胞凋亡或坏死，形成肿瘤血管血栓，从而达到时间和剂量依赖的治疗效果。SRS的作用机制和脑SRS相关的变化是多方面的，不仅与肿瘤细胞杀伤有关，还涉及肿瘤微环境。所涉及的主要机制总结如下(第一个主要影响肿瘤细胞;其他影响肿瘤微环境)。
●DNA损伤与凋亡:电离辐射在肿瘤细胞中产生氧自由基，主要是由于DNA双螺旋断裂导致细胞死亡;DNA修复途径随后被激活，导致DNA不可逆损伤细胞的细胞周期阻滞和凋亡。
●神经酰胺诱导的细胞凋亡和纤维蛋白样坏死:辐射直接损伤几种细胞类型(如内皮细胞)的质膜，激活鞘磷脂的酶解，产生神经酰胺。神经酰胺作为第二信使，通过线粒体系统刺激“神经酰胺诱导的细胞凋亡”。这一过程导致更多活性氧的产生，随后诱导涉及细胞因子和趋化因子的炎症反应，然后形成纤维蛋白血小板血栓和纤维蛋白样坏死。
●脱髓鞘和弥漫性水肿:星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经祖细胞对辐射极为敏感，脑内辐射损伤导致病灶脱髓鞘。此外，坏死的肿瘤碎片，如果不容易清除，引起炎症反应，诱发毛细血管通透性缺损，随之而来的水肿。这种现象的优先位点以基底核、脑梗和深部白质为代表。
●HIF-1和VEGF的激活与新生血管生成:研究表明，辐射损伤可增加星形胶质细胞HIF-1a和VEGF的释放。HIF-1a的上调导致血管生成，新生的脆弱和渗漏的血管引起病灶周围水肿。
●血脑屏障(BBB)破坏:辐射引起的血脑屏障破坏导致脑血管源性水肿。辐射还会引起短暂的血管扩张，毛细血管通透性的变化通常是可逆的和短暂的。
在影像学领域，所有这些现象分别转化为注射对比剂后的增强，血管源性水肿相关的T2加权图像的高强度，以及坏死区域。
3.立体定向放射外科治疗后早期评价
要点
●弥散性增加可能是放射治疗效果的早期征兆。
●病变内rCBV DSC衍生参数的降低通常被认为是RT有效性的参考指标。
●K-trans - DCE衍生参数的降低与由于治疗区域的病理性血管通透性降低而对治疗的良好反应有关。
3.1. 扩散加权成像(DWI)
DWI和衍生的表观弥散系数(ADC)基于水分子在组织中的迁移率，并提供组织微环境的间接信息。DWI作为一种生物标志物在早期放射后效应检测中的作用已被广泛研究。根据弥散受限是富细胞化的标志这一原理，我们可以推测，由于BM中的细胞被治疗杀死，这可能导致扩散性增加，这可能是放射治疗效果的早期迹象。在这方面，Huang等表明，在SRS治疗后的第一天，BM的ADC值就已经显著增加，而Chen等发现弥散指数(肿瘤体积/ADC平均值)是一种有效的生物标志物，在SRS治疗后一个月，有反应的患者的弥散指数值低于无反应的患者。
3.2. 动态敏感性对比(DSC)灌注MRI
DSC灌注成像是应用最广泛的灌注技术。它适合在颅脑损伤后的随访中常规进行，因为它只需要2-3分钟即可获得，并且对区分肿瘤和治疗后的变化非常敏感。
DSC灌注MRI依赖于钆基对比剂的T2和T2*缩短作用。它是通过以至少3ml /s的速度静脉注射标准剂量(0.1 mmol/kg)对比剂期间获得的一系列T2*加权梯度回波平面图像来完成的。
DSC MRI的主要参数是rCBV和相对脑血流量(rCBF)，它们分别代表病灶内的血容量和单位时间内通过病灶的血容量，归一化到对侧正常实质;这些参数与肿瘤新生血管生成密切相关。其他DSC参数由T2*信号强度时间曲线得出，包括相对峰高(rPH)和信号强度恢复百分比(PSR)。
病变内rCBV参数的降低通常被认为是RT有效性的参考指标，即使在早期阶段也是如此。
虽然DSC理论上可以早期区分应答者和无应答者，但重要的是要提醒有关该技术的一些问题，首先，与顺磁伪影相关的限制在一些情况下阻碍了DSC预测SRS治疗后肿瘤应答;高度血管化皮质区病变评估的困难;这个问题与对比剂的血管外渗漏有关。
在SRS治疗后早期阶段(通常在治疗后3个月内)，主要的神经放射学目标是正确解释RT效应，以识别具有重要预后意义的反应良好的患者和可能从进一步治疗中受益的无反应患者。
3.3动态对比增强(DCE)灌注MRI
另一种不太常用的灌注技术是DCE MRI，在注射钆对比剂之前、期间和之后，在较长的采集时间内，通常为5分钟或更长时间，进行一系列T1加权图像。DCE MRI是一种多参数灌注，其数据分析可以采用定性、半定量和定量方法，以获得肿瘤微血管和微结构的信息。特别是，它可以评估肿瘤微血管系统，并能够评估治疗后病变内的通透性变化。传递常数(Ktrans)是最常用的参数，反映了流量和渗透。其他渗透性参数包括细胞外血管外空间体积分数(Ve)、反流率(Kep)和血管血浆体积(Vp)。它取决于存在的细胞密度、组织结构和坏死区域;Kep表示钆从细胞外血管外空间返流回血浆的速率，取决于Ktrans和Ve (Kep = Ktrans/Ve)。Vp反映单位体积组织的血浆体积，与新生血管生成和血管密度有关。
关于早期DCE灌注的作用，Taunk等研究表明，SRS治疗后K-trans值较低与对治疗的良好反应有关，因为治疗区域的病理性血管通透性降低，Knitter等研究表明，即使在早期，K-trans值的增加也与疾病的进展有关。
4.神经影像学在区分真实疾病进展和治疗后放射效应(PTRE)类似疾病进展中的作用
要点
●放射性坏死和假性进展是SRS治疗后可能发生的变化。
●强化病变可能代表肿瘤复发和治疗后的放射效应;与肿瘤复发时对比剂快速积聚和清除相对较快相比，T1定位有助于鉴别诊断造影剂在RN内持续缓慢积聚。
●在DWI/ADC图像中，“中央限制弥散征象（The centrally restricted diffusion sign）”似乎是由于凝固性坏死的高细胞性和RN的表达。
●DSC有助于区分假性进展或RN与进展性疾病，在进展性疾病中rCBV值最高。
●Ktrans和Vp DCE衍生的参数似乎有助于区分进展性疾病和辐射损伤;无论如何，DCE的作用在文献中仍然存在争议。
●ASL似乎仅用于监测以高血管性和CBF值升高为特征的转移性病变，包括肾细胞癌、黑色素瘤和甲状腺癌。
●PET成像，与18F氟脱氧葡萄糖或氨基酸示踪剂，是一个额外的工具。通常，肿瘤复发时观察到示踪剂的高摄取，而低摄取被认为是辐射效应的标志。
●放射影像组学和人工智能在区分真正的进展和治疗效果方面显示出有希望的结果，但它们仍然需要验证。
SRS治疗后的影像随访包括连续磁共振成像，通常间隔两到三个月。在随访期间，主要目标是区分真正的疾病进展与RT诱导的类似表现，包括假性进展和RN。
由于治疗和生存的不同，正确及时的诊断是很重要的。肿瘤进展通过手术或进一步的放疗来控制，而放疗后的治疗效果通过观察、类固醇治疗或血管内皮生长因子抑制剂(如贝伐单抗)来控制。
假进展在放射影像学上被定义为在没有真正肿瘤生长的情况下，在照射范围内出现新的增强区域或原有病变的扩大，在后续成像中消退或稳定，而不改变治疗。它可能在SRS治疗后6周至15个月左右的时间范围内发生。这一复杂的过程似乎主要是由于放疗后的影响，如内皮细胞损伤和局部炎症，血管通透性增加导致新的或扩大的增强区域，其在脑转移瘤中的发病率从9%到30%不等。
RN是晚期最严重的放射损伤，通常发生在放疗结束后6-24个月。其特点是更广泛的组织和血管损伤，导致纤维蛋白样坏死。据估计，放疗后的发病率在5%至25%之间，这取决于处方剂量、脑辐照体积、既往放疗和同期全身治疗。它在MRI上表现为增强对比的坏死病变，被水肿包围，局限于照射范围内，由于其共同特征，很难与肿瘤复发区分。长期以来，文献中描述的“瑞士奶酪”、“肥皂泡”或“切青椒”（“Swiss cheese,” “soap bubble,” or “cut green pepper”）等增强模式都与RN有关。然而，如今，最近的研究表明，它们只有25%的阳性预测值。
实际上，在许多情况下，增强病变是肿瘤复发和治疗后效果的结合。由于区分放射损伤与肿瘤进展是一个困难的临床难题，因此已经采用了几种影像学技术来实现正确诊断。
4.1. 对比后T1加权序列
BM患者的临床专用MRI方案应始终包括对比后T1加权序列。这些序列突出了血脑屏障改变的区域，其特征是钆基对比剂给药后增强。如上所述，MRI上发现的钆增强病变可能代表肿瘤复发和治疗后的放射效应。
为了克服这一限制，Wang等研究了对比后T1定位在鉴别诊断RN和BM肿瘤复发中的效率。注射对比剂后5min (T15min)和60min (T160min)获得T1映射图像，使用伽玛刀刚性头架，以保证相同的切片位置和角度。两组患者T15min、T160min、t1difference (T160min - T15min)值比较，差异均有统计学意义(分别为p = 0.012, p = 0.004, p<0.001)。理论上，T1differ值在RN中为阴性，在肿瘤复发时为阳性。这似乎是RN中受损血管造影剂持续但缓慢积聚的结果，而在肿瘤复发时，在存在丰富的未受损血管网的情况下，对比剂的快速积聚和相对较快的清除。Zach等人也报道了类似的结果;他们描述了对比后他1加权图像中比注射对比剂晚60分钟获得的对比剂积累区域与非肿瘤组织相关，具有100%的敏感性和92%的阳性预测值。
4.2. 弥散加权成像(DWI)
一些研究指出，ADC值在RN和假性进展中通常高于复发。
Hainc等从定量方法转向基于定性模式的方法，通过DWI的视觉解释将SRS治疗的BM中的RN与肿瘤进展区分开来。59例BM患者在SRS(大多数在SRS至少三个月后进行)后的随访MRI上显示环状增强和中央坏死，他们发现了四种不同的DWI模式:
1.中心受限弥散率(“中心受限扩散标志”)(图1)
2.外围受限弥散系数
3.包括中枢和外周
4.没有弥散限制。
图1。一例肺癌患者右脑额叶转移。(A)轴向对比后T1 WI显示SRS治疗前脑转移(箭头)。(B - E) SRS治疗后8个月的随访MRI显示轴向对比后T1 (B)显示病灶体积增大，表现为边缘增强，坏死核心伴中枢性出血(箭头，上(B - D))，轴向FLAIR (C)显示病灶周围大量水肿。DWI(箭头，上(D))表现为弥散受限的凝固性坏死，而r-CVB值未增加(DSC rCBVmap (E)上箭头)导致放射性坏死改变。WI =加权图像;SRS=立体定向放射外科;FLAIR =流体衰减反转恢复率;DWI =弥散加权成像;rCBV =相对脑血容量;DSC =动态敏感性对比增强。
他们发现，根据组织病理学确定的基本事实，仅在环形增强病变内或合并外周扩散限制的“中央限制性弥散征象”的存在，可显著区分RN与肿瘤进展(p <0.001，敏感性为83%，阳性预测值为59%，阴性预测值为85%)。在没有中央限制弥散征象的情况下，RN的概率较低。组织学上，中枢弥散限制与RN之间的关联似乎是由于含有含铁血黄素的巨噬细胞、成纤维细胞和炎症细胞增殖导致的凝固性坏死细胞增多所致。
4.3. 动态敏感性对比(DSC)灌注MRI
rCBV是区分辐射相关变化和肿瘤持久性的最有用的参数之一。事实上，由于微血管密度增加，它增加了肿瘤复发率，而在假性进展和RN区域则较低。事实上，一些关于DSC的研究已经报道了rCBV在区分假性进展或RN与进展性疾病方面具有良好的敏感性和特异性。
Minniti等人报道了使用以下MRI标准区分肿瘤复发和治疗后变化的高准确性，这些标准提示了治疗后的效果:在4个月的间隔内病变缩小或稳定，动态MRI序列灌注减少，rCBV截止值<2.0或明显缺乏灌注(“黑洞”)，在DSC灌注MRI的对比增强病变内没有任何结节性高度血管化区域。Cicone等人鉴定的最佳rCBV鉴别临界值为2.14(准确性75.6%，敏感性86.7%，特异性68.2%)，支持Minniti等的研究。
其他可能有用的参数包括相对峰高(rPH)，对比剂通过时信号的最大变化，以及信号强度恢复百分比(PSR)，这是反映钆血管外渗漏的血脑屏障完整性的指标。事实上，肿瘤复发通常表现为较高的rPH和较低的PSR。较高的rPH与肿瘤毛细血管血容量增加有关，而降低的PSR与异常形成的新血管有关，这使得更多的钆在血管外渗漏，导致信号恢复缓慢，从而导致信号持续下降。相比之下，RN的特点是明显的血管损伤，不仅表现为rCBV和rCBF降低，而且由于对比剂较少渗漏到细胞外空间，rPH值降低，PSR值升高。
Barajas等研究表明，在DSC参数中，PSR是诊断RN的最佳指标，敏感性为95.65%，特异性为100%，临界值为76.3%。
对于DSC，上述技术问题仍然存在。
4.4. 动态对比增强(DCE)灌注MRI
在一项初步研究中，Hatzoglou等证明DCE-MRI可以作为评估RT后非特异性增强性颅内病变的有效工具。他们发现较高的Vp比率(Vp病变/ Vp正常脑)和Ktrans比率(Ktrans病变/Ktrans正常脑)与进展显著相关。区分放射损伤进展的Ktrans比率和Vp比率的最佳阈值估计分别为3.6和2.1。在他们的研究中，Vp比值被发现是最有效的指标(AUC 0.87，敏感性92%，特异性77%)，如果与Ktrans比值结合，准确率可提高到94%。
如果在文献中，Ktrans值在肿瘤复发中的值确实高于辐射引起的变化，那么在各种研究中提出的Ktrans阈值也存在很大差异，目前没有建立可重复的阈值。此外，文献中关于其他dce衍生参数的作用也存在不一致。
事实上，DCE的主要限制之一是再现性差，这主要取决于扫描仪和后处理软件。其他限制是采集时间长(5分钟)，缺乏专业知识和直观的后处理软件，这仍然限制了它的广泛使用。然而，当DSC由于敏感性伪影而无法解释时，DCE可能会有所帮助，或者它可以与DSC一起使用，注入对比剂来获取DCE可以为DSC获取提供有用的预丸。
4.5. 动脉自旋标记(ASL)灌注MRI
与DSC和DCE成像相比，ASL是一种非对比剂灌注方法，尤其适用于化疗后肾功能差、静脉通路困难的患者。ASL依靠磁标记血液作为内源性示踪剂来测定脑血流量(CBF)。
BM中肿瘤代谢的增加导致肿瘤血管的增加，这转化为CBF值的增加，而在RN中没有发生。
Lai等以组织学为金标准，比较了FDG-PET和ASL检测SRS治疗后肿瘤复发的诊断敏感性和特异性。FDG-PET和ASL在检测肿瘤进展方面同样敏感(83%)。然而，ASL的特异性较高(分别为100%、75%和50%)。
ASL的主要限制是它只能用于监测以高血管性和CBF值升高为特征的转移性病变，包括肾细胞癌、黑色素瘤和甲状腺癌，而尚不清楚其在血管化差的转移性病变(即肺癌和乳腺癌)中的作用。此外，由于受损血管的动脉血延迟到达，先前照射过的肿瘤复发区域的CBF可能被低估(图2)。
图2。1例黑色素瘤伴左额部出血患者SRS治疗后6个月的MRI随访((a)对比前T1 WI)脑转移瘤((B)对比后T1 WI)。DSC衍生的rCBV图((C)箭头)显示可疑的升高值，由于存在血液物质而难以解释。ASL衍生的CBF图((D)箭头)和dce衍生的Ktrans图((E)箭头)显示这些参数明显增加，与疾病的存在相一致。WI =加权图像;SRS=立体定向放射外科;rCBV =相对脑血容量;DSC =动态敏感性对比增强;脑血流量;ASL =动脉自旋标记;DCE =动态增强对比度;Ktrans =传递常数。
4.6. 正电子发射断层扫描(PET)成像
在鉴别放射后治疗效果与肿瘤复发的诊断挑战中，使用18F -氟脱氧葡萄糖或氨基酸示踪剂的PET成像可能是一项额外的研究，即使由于可用性有限、价格昂贵和获取时间长而未在临床实践中常规使用。
PET利用脑组织吸收放射性示踪剂的能力。通常，在代谢活跃的病变(如肿瘤复发)中观察到示踪剂的高摄取，而低摄取被认为是辐射效应的标志，因为相对缺乏重要组织。
18F -氟脱氧葡萄糖(FDG)-PET图像是在静脉注射FDG后约一小时通过PET/CT扫描仪获得的。通过绘制ROI来计算最大标准摄取值(SUV)。据报道，其在鉴别疾病进展和治疗后相关效应方面的敏感性和特异性分别为86%和80%。
Le Rhun等发现FDG-PET和ASL在检测肿瘤进展和辐射效应方面的敏感性相似，估计为83%。然而，ASL的特异性高于FDG-PET (ASL为100%，FDG-PET为75%)。
Hatzoglou等评价了FDG PET-CT和DCE MRI对RT后不确定强化病灶患者肿瘤进展和辐射损伤的鉴别效果。当Ktrans比值≥3.6,Vp比值≥2.1,SUV比值≥1.2时，对进展性疾病和辐射损伤的正确分类率分别达到79%和94%。然而，当结果不一致时，DCE-MRI的表现优于PET-CT。
该数据可能对临床实践具有重要意义，因为灌注MRI技术更便宜，更节省时间，并且MRI在随访中常规使用。
在解释FDG-PET时可能会出现局限性，例如与正常皮质摄取的区分。在这方面，氨基酸示踪剂可能更合适，因为肿瘤中氨基酸代谢高，正常脑组织中氨基酸摄取相对较低，提供了良好的信噪比。
使用氨基酸示踪剂获得了非常令人鼓舞的结果，包括6-[18F]-氟-L-3,4-二羟基苯丙氨酸(F-DOPA)， L-[甲基- 11C]蛋氨酸(MET)和O-(2- 18氟乙基)-L-酪氨酸(FET)。
一些研究集中在辐射损伤和进展的鉴别上，报道了F-DOPA、MET和FET的诊断准确率约为80-90%。
Cicone等比较了42例SRS治疗后BM患者的F-DOPA PET和DSC MRI灌注，以鉴别RN与进展性疾病。使用截断值1.59作为F-DOPA的最大病变与最大背景摄取比(SUVLmax/Bkgrmax)，他们发现PET比DSCMRI表现更好，敏感性为90%，特异性为92.3%。F-DOPA在评估脑肿瘤代谢方面的一个已知限制是基底神经节的生理摄取增加，这可能干扰肿瘤信号。
特别令人感兴趣的是FET-PET，其动态摄取数据分析显示敏感性为100%，特异性为93%。事实上，RN呈稳定增长的曲线模式，而进展性疾病的氨基酸摄取在早期达到峰值，随后进入平台期或快速下降(图3和图4)。
图3。1例乳腺癌合并脑转移瘤患者SRS后MRI随访3年，仍显示脑转移瘤增强区(a)， DSC衍生的rCBV (B)，（箭头)和ASL衍生的CBF (C)值未增加，18-F-DOPA PET/TC摄取未增加(D)，（箭头)。这些发现导致了辐射引起的变化。WI =加权图像;立体定向放射外科;rCBV =相对脑血容量;DSC =动态敏感性对比增强;脑血流量;ASL =动脉自旋标记;DCE =动态增强对比度;Ktrans =传递常数;F-DOPA =二羟苯丙氨酸。
图4。1例肺癌合并脑转移患者的纵向MRI随访。0个月(A)、3个月(B)、5个月(C)、7个月(D)、9个月(E)、11个月(F)时的轴位T1 WI，从0个月到7个月，病灶体积和增强程度渐进式增加;然后从第7个月到第11个月逐渐缩小体积。第7个月的MRI灌注技术未显示DSC-rCBV ((G)，箭头)，ASL-CBF ((H)（箭头)和DCE-Ktrans ((I)（箭头)值显着增加。在第7个月获得的F-DOPA PET/TC ((J)（箭头)没有显示出明显的摄取。这些发现与假性进展一致。WI =加权图像;SRS=立体定向放射外科;rCBV =相对脑血容量;DSC =动态敏感性对比增强;脑血流量;ASL =动脉自旋标记;DCE =动态增强对比度;Ktrans =传递常数;F-DOPA =二羟苯丙氨酸。
4.7. 放射影像组学和人工智能
放射影像组学和人工智能(AI)在神经肿瘤学方面的研究呈指数级增长，在区分SRS治疗的脑转移瘤的治疗效果和真正进展方面取得了有希望的结果。Larroza等使用纹理分析和机器学习分类技术来区分基于对比度增强的T1加权图像的BM和RN，获得了很高的分类精度(AUC >0.9)。另一个有趣的方面是放射组学的作用，最重要的是，人工智能在BM对SRS治疗的放射敏感性分层中的作用。
尽管有这些有希望的结果，但在将放射影像组学和人工智能方法应用于临床神经肿瘤学环境之前，需要用大型多中心和异构数据集进行验证，以确认其性能准确性。
5.全身治疗对神经影像学改变的影响
要点
●免疫治疗给SRS治疗后BM的影像学解释带来了新的挑战，治疗后的改变率很高，尤其是假性进展。
●引入免疫治疗BM，大大改善了患者的预后和总体生存。在黑色素瘤、肺癌和肾细胞癌患者中发现了最好的结果。这些新药的目标是阻断免疫系统的调节检查点，如细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4)和细胞死亡受体1 (PD1)轴，使免疫系统攻击癌细胞。
放射治疗与免疫治疗的结合可以产生局部和远处的协同效应:肿瘤细胞死亡后肿瘤抗原的释放激活了针对剩余肿瘤细胞的细胞毒性免疫反应，其作用也在照射部位的远处发生(远隔效应)大量回顾性研究证实了免疫治疗或靶向治疗联合放射外科治疗相对于单一治疗的优越性。
然而，Colaco等报道，与接受化疗或靶向治疗的患者相比，接受免疫治疗的患者在SRS治疗后的治疗相关影像学改变率增加。
最近的一项文献系统综述评估了SRS单独或联合免疫疗法治疗黑色素瘤的有效性和安全性。通过分析包括367名患者的四项研究，作者发现，联合治疗与较好的脑控制和较长的生存期有关，而不会增加辐射引起的毒性风险;然而，由于缺乏随机试验，目前的证据仍然很少。这些新的治疗策略的引入导致了MRI解释的新问题，假性进展在接受免疫治疗的患者中变得更加频繁。再次，假性进展对临床医生和神经影像学家来说是一个真正的挑战，因为缺乏对这些实体的认识可能导致成功治疗的过早中断。
在SRS和免疫治疗患者的随访评估中，大小评估是不够的。事实上，在接受免疫治疗的患者中，二维和体积测量的问题与炎症浸润的存在有关，炎症浸润可以模拟治疗后早期的疾病进展。
对于接受免疫治疗的患者，DWI也可能是一个混杂因素;如果ADC值的降低通常与疾病进展相关，炎症浸润可导致弥散受限，类似疾病进展。目前，还没有研究显示单纯免疫治疗与SRS联合免疫治疗在脑转移瘤患者中的ADC值。
在这种情况下，DCE-MRI和DSC-MRI灌注技术在疾病进展的定义中发挥着重要作用，因为血流的增加应该与活动性肿瘤的存在相关，即使在接受联合治疗的患者中也是如此。特别是，病理增强部位RCBV- DSC衍生参数没有增加，这似乎表明在接受免疫治疗的患者中存在与治疗相关效应，而不是疾病进展。然而，考虑到脑转移瘤因原发肿瘤的起源而具有不同的生物学行为，需要进一步研究确定免疫治疗对分子底物和肿瘤微环境的影响，以及这如何影响磁共振成像。
6.结论
总之，RT在脑组织中引起一系列病理生理变化，这使得评估对治疗的反应具有挑战性。在早期阶段，确定患者对治疗的反应很重要。在接下来的影像学研究中，区分进展性疾病和假进展性疾病(RN)至关重要。两者都可能在常规的MRI图像上模拟疾病，因此神经放射学家应该超越维度数据，正确使用所有可用的MRI技术，包括最新的技术，以便为神经肿瘤学家和放射治疗师提供疾病状态的信息。
