脑部放射治疗患者认知变化的研究

颅脑放射治疗 (RT) 通常用于治疗良性和恶性脑肿瘤，可导致与受肿瘤直接影响的神经解剖结构无关的领域的认知障碍。 这表明即使是低剂量的脱靶放疗也可能通过影响肿瘤近端或远端的神经解剖学靶点而对认知产生负面影响。 虽然最大限度地减少脑坏死、耳毒性和视神经病变的限制条件已经确立，但在接受 RT 治疗的患者中发生的关键领域（记忆力、注意力、执行功能和处理速度）认知变化的 RT 剂量耐受性特征很差。 越来越多的证据表明，考虑神经解剖学目标可以更好地解释颅脑放疗介导的认知变化。 此外，最近的一项合作组 III 期试验表明，通过全脑放疗适形回避海马体可以减少认知障碍。 不幸的是，即使有海马回避，60% 的患者在 6 个月时仍然存在认知障碍，这意味着其他结构和网络参与了 RT 的认知缺陷，并且有必要努力识别这些结构。 该领域的一个主要障碍是难以识别可能影响 RT 后认知的脱靶组织损伤部位。 鉴于边缘系统在受 RT 影响的关键认知功能中的作用，研究人员对表征与记忆和相关过程相关的边缘系统和丘脑的变化特别感兴趣。

研究人员计划检查 RT 对边缘系统和丘脑神经解剖结构的影响，以及使用磁共振成像 (MRI) 系统识别的候选结构。 研究人员建议前瞻性地招募 75 名良性和低级别脑肿瘤患者，他们将接受部分脑部放疗，常规分割或大分割。

神经认知测试将在基线、RT 后 3、6 和 12 个月进行，使用一系列测试来评估视觉和语言记忆、注意力、执行功能和处理速度。 大脑 MRI，包括高分辨率 T1 图像、弥散张量成像 (DTI) 和静息功能 MRI (fMRI) 序列，将在基线、RT 后 6 个月和 12 个月进行评估。

该试点研究将提供初步数据，以确定受 RT 影响的关键领域，这些领域可以在未来的研究中跟进。

目标 1：检查客观的神经认知随时间的变化。 根据先前的数据，研究人员假设他们将在颅骨放疗后多达 50% 的患者中看到放疗引起的神经认知障碍。 研究人员将评估 HVLT-R 延迟回忆（语言记忆）中神经认知测试的变化作为他们的主要终点。 作为次要终点，他们将评估综合全球赤字 z 分数以及视觉记忆、注意力、执行功能和处理速度等认知领域的变化。

目标 2：检查良性和低级别脑肿瘤患者由脱靶放疗引起的脑组织变化（通过 MRI）。 研究人员假设，从放疗前到放疗后的脱靶放疗剂量的详细脑组织损伤图以及重建的结构和功能连接（DTI 和 fMRI）将提供有关放疗剂量与特定结构 MRI 变化之间关系的数据。 研究人员特别假设，在丘脑和边缘系统（即丘脑核团、海马体、穹窿、下丘脑/乳头体、边缘叶、扣带回）中，RT 剂量和 MRI 变化的联合映射将被脱靶 RT 扭曲得最严重。

目标 3：检查关键神经解剖结构的 MRI 变化与神经认知测试之间的关系。 研究人员假设 RT 将影响多个神经元网络，这些神经元网络服务于多个认知领域，认知能力下降（目标 2）将与 MRI 显示的边缘和丘脑结构损伤相关（目标 1）。 这种方法将允许识别与特定领域认知障碍最相关的大脑结构。

迫切需要精心设计的纵向研究来检查 RT 对神经解剖结构的影响。 许多评估 RT 认知的研究没有考虑神经解剖剂量分布。 即使在评估神经解剖学目标的文献中，也没有系统的方法来通过 RT 评估神经解剖学目标。 这项研究将有助于确定哪些神经解剖结构最容易受到 RT 引起的损伤，并将有助于最终为重要结构建立新的剂量限制指南，以改善认知结果。