《Cureus》 2023 年8月15日在線發表墨西哥National Institute of Neurology and Neurosurgery的Monica Aguirre Maqueda , Lilian Zavala Romero, Rodrigo Monroy Córdoba , 等撰寫的綜述《立體定向放射外科治療顱內腫瘤后對視神經通路的影響和評價:綜合文獻綜述。Effects and Assessment of the Optic Pathway After Management with Stereotactic Radiosurgery for Intracranial Tumors: A Comprehensive Literature Review》(doi: 10.7759/cureus.43538.)。
顱內腫瘤是通過一種叫做立體定向放射外科(SRS)的微創手術來治療的,這種手術使用精確靶向的輻射射束。當SRS用于治療視神經通路內或視神經通路附近的腫瘤時,(視神經通路負責將視覺信息從眼睛傳遞到大腦),評估治療對視覺功能的影響至關重要。
視神經通路被認為對輻射相對敏感,高劑量的輻射可導致視力損傷或喪失。各種方法可用于評估SRS對視神經通路的影響,包括視力測試、視野測試和成像研究。這些評估可以在治療前后進行,以跟蹤視覺功能的變化并發現潛在的并發癥或副作用。在SRS治療顱內腫瘤后評估視神經通路對治療過程至關重要,以確保患者獲得最佳結果,同時將并發癥的風險降至最低。多學科團隊之間的密切合作往往是必要的,以優化治療計劃和監測治療反應。在這篇綜述中,我們對顱內腫瘤患者接受放療后放療的影響進行了廣泛的分析。
引言和背景
在不做切口的情況下,立體定向放射外科(SRS)利用外部產生的電離輻射使頭部和脊柱的特定目標失活或根除。它治療原發性腦腫瘤,如腦膜瘤、前庭神經鞘瘤、鞍區和鞍上病變;腦轉移瘤;動靜脈畸形。最新的發展是在其模式上,它仍然是一種強大的微創儀器,為選定的患者提供了額外的干預選擇。如果認為手術風險太大,SRS/分割立體定向放療(FSRT)可以作為手術的輔助治療,當無法完全手術切除,或疾病殘留或復發時。
針對這些腫瘤病變,我們可以區分三種涉及視神經通路的腫瘤:直接損害眼睛、眼眶或視神經通路結構的腫瘤(即黑色素瘤、視神經膠質母細胞瘤);壓迫視覺結構的腫瘤本身可能引起視覺癥狀(即壓迫視交叉的鞍區病變);以及視神經周圍病變(原發性或轉移性腦腫瘤),在手術或放射治療后,視神經結構也可能成為“危及器官”(OAR)。
已經描述了視神經通路的單次分割和多次分割SRS劑量耐受性,并且當前的放射外科方案正變得越來越精確。然而,平衡一種既能減少腫瘤體積和影響,又能保護視覺通路和其他易受輻射損傷的結構的治療方法仍然是一個挑戰。立體定向技術精確的患者靶向和陡降的劑量梯度使視覺器官的劑量暴露最小化。本研究旨在綜述放射外科治療與視覺通路相關的顱內腫瘤的療效、風險及預防危害方面的文獻。
越來越多的顱內腫瘤患者正在接受放射外科治療,了解其放射生物學機制及其臨床表現,將防止“放射誘發視神經損傷”的診斷被高估,并與這些患者中更常見的其他視力缺陷原因相混淆。我們還將回顧評估者在患者輻照后隨訪中應考慮的視覺損害的原因,以顯示放射誘發光學損傷的鑒別診斷的更廣闊的視角。這一點很重要,因為每種情況都有不同的預后和處理方法。
綜述
材料與方法
如果主要或部分顯示SRS對視覺通路影響的信息,則納入我們的資格標準。我們排除了全文不是英文的文章和沒有找到的文章。在PubMed搜索引擎中,搜索策略包括((optic pathway) OR (visual pathway)和(stereotactic radiosurgery) OR (radiosurgery)。數據庫覆蓋時間為1945年至2023年。在Google Scholar搜索引擎中,搜索是通過在報告中請求包含“視神經通路”、“視覺通路”、“放射外科”和“立體定向放射外科”(“optic pathway,” “visual pathway,” “radiosurgery,” and “stereotactic radiosurgery”)等術語的文章來完成的。只要求從1982年至今出版的文章。主要從PubMed檢索獲得25,555個結果,從Google Scholar獲得17,500個結果。為了減少偏倚,利用Google Scholar的相關性功能對結果進行分層組織,并將前200篇文章納入初始篩選。搜索中重復的結果隨后被刪除。前200篇文章被納入了最初的篩選。搜索中重復的結果隨后被刪除。結果是根據搜索引擎的相關性排列的。在這兩個檢索中,前200個結果的摘要由四位審稿人獨立閱讀。通過閱讀標題和摘要來仔細閱讀摘要。對所有文章進行評估,以評估本綜述的相關性。四名研究人員被指派獨立完成這項任務。在初步篩選后,他們仔細閱讀完整的摘要,并根據其適合性和適當性評估整篇文章,只考慮最相關的內容。所有從四位研究人員中選出的文章都由第五名獨立研究人員進行批判性評估,該研究人員也根據相同的標準確定了最相關的文章。由五位研究者獨立選擇一致的文章被直接納入初級分析。排除了方法學不一致、放療以外的干預措施和非結論性結果的文章。后來,研究人員就選定的文章達成了最終協議。
視覺通路包括從視網膜到皮層的通路。視網膜有五種類型的神經元:光感受器、雙極細胞、神經節細胞、水平細胞和無長突細胞[ photoreceptors, bipolar cells, ganglion cells, horizontal cells, and amacrine cells ]。光感受器到雙極細胞再到神經節細胞的直接三神經元鏈是信息從光感受器到視神經傳遞的主要途徑。神經節細胞的大得多的軸突形成了視神經,并將視網膜刺激的信息傳遞給中樞神經系統的其余部分。視神經在系統發育上是大腦的外翻(evagination)。眼內淺層的神經纖維在距眼球中央后極約4毫米處匯合并刺穿外視網膜、脈絡膜和篩板,在此形成視神經頭和視神經眼內段[About four millimeters nasal to the central posterior pole of the globe, the nerve fibers of the inner ocular superficial layer converge and pierce the outer retina, the choroid, and the lamina cribrosa, where they form the optic nerve head and the intraocular segment of the optic nerve]。它們通過長約5毫米、寬約3-4毫米的視神經管從眼眶進入顱骨。視神經的行程可細分為眼內、眶內、小管和顱內段[The course of the optic nerve can be subdivided into an intraocular, an intraorbital, a canalicular, and an intracranial segment]。視神經進入顱中窩,在垂體漏斗前部的一點,內側纖維交叉形成腦底部的視交叉。它就在下丘腦垂體柄的吻側和頸內動脈的末端之間。在視交叉中,來自兩個視交叉視網膜鼻部的軸突進入對側視束,而來自顳半視網膜的軸突則保持在同側[It lies immediately rostral to the tuber cinereum of the hypothalamus and between the terminating internal carotid arteries. In the chiasm, axons derived from the nasal halves of the two retinae decussate pass into the contralateral optic tract, while those from the temporal hemiretina remain ipsilateral]。一旦越過視交叉,兩側的神經節細胞軸突形成視神經束。它們從視交叉處發散,繞過大腦腳,主要終止于丘腦外側膝狀核[Once past the chiasm, the ganglion cell axons on each side form the optic tract . They diverge away from the chiasm and pass around the cerebral peduncle to terminate mainly in the lateral geniculate nucleus of the thalamus]。
少數纖維在到達外側膝狀核之前離開視神經,終止于前額區和上丘。這些纖維參與瞳孔光反射的調節。來自外側膝狀核的三階丘腦皮質神經元穿過內囊的透鏡后部分,形成視輻射束,或稱膝狀體距狀裂束,終止于枕葉初級視覺皮層[A few fibers leave the optic nerve before reaching the lateral geniculate nucleus to terminate in the pretectal area and the superior colliculus. These fibers are involved in the mediation of the pupillary light reflex. Third-order thalamocortical neuronsfrom the lateral geniculate nucleus project through the retro-lenticular part of the internal capsule and form the optic radiation, or geniculocalcarine tracts, which terminates in the primary visual cortex of the occipital lobe]。下纖維包含有關上視野的信息,最初作為膝狀束鉑環(Meyer loop)向前通過,位于側腦室顳角前部外側,然后穿過顳葉,終止于枕葉內側表面鈣質裂隙下方的初級視覺皮層[The inferior fibers contain information about the superior visual field and initially pass anteriorly as a Meyer loop, lateral to the anterior portion of the temporal horn of the lateral ventricle, then course through the temporal lobes to terminate in the primary visual cortex below the calcarine fissure in the medial surface of the occipital lobe]。上束代表視野的下部。它們穿過頂葉,形成側腦室上側壁的一部分,并終止于距狀溝上方的視覺皮層[The superior tracts represent the lower part of the visual field. They travel through the parietal lobe, form part of the wall of the superior aspect of the lateral ventricle, and terminate in the visual cortex above the calcarine sulcus]。初級視覺皮層,也稱為Brodmann 's area 17(布羅德曼17區)或V1,位于上下枕葉距狀裂內側表面[located on the medial surfaces of the occipital lobes above and below the calcarine fissures]。枕葉的其余部分構成視覺聯想皮層( the visual association cortex)。它涉及視覺圖像的解釋、識別、深度感知和色覺。神經節細胞軸突的第二個主要目標是丘腦和中腦之間的一組神經元,這一區域被稱為前頂葉(the pretectum),它作為瞳孔光反射的協調中心尤為重要。視網膜和視覺皮層之間有著精確的點對點關系。任何一半視野中的物體都會在同側眼睛的鼻側視網膜和對側眼睛的顳側半視網膜上產生圖像(圖1)[Objects in either half of the visual field produce images upon the nasal hemiretina of the ipsilateral eye and the temporal hemiretina of the contralateral eye]。
圖1.視覺通路的解剖表現及視野缺損的位置。
顱內腫瘤與視覺通路定位的關系
視網膜母細胞瘤(Retinoblastoma)
最常見的最初癥狀是白瞳癥、斜視和從眼睛中突出的腫塊(leukocoria, strabismus, and a mass protruding from the eye);不常見的臨床癥狀包括嚴重的眼部炎癥、眼前房積血和青光眼(severe ocular inflammations,hyphema, and glaucoma.)。在一些病例中還報告了視力喪失(Visual loss)。當由于白內障或大面積視網膜脫離而不能充分檢查眼底時,診斷可能很困難。在對6例成人患者的回顧中,眼底表現有特征性征象,包括單側病變、來自視網膜的伴玻璃體種植的白色腫塊、與腫瘤相關的供血血管、滲出性視網膜脫離、視網膜下離散的白黃色沉積物和罕見的鈣化[unilateral diseases, white mass originating from the retina with vitreous seeds, tumor-associated feeding vessels, exudative retinal detachment, subretinal discrete white-yellow deposits, and uncommon calcification]。
血管瘤(Hemangioma)
邊界分明的脈絡膜血管瘤(Circumscribed choroidal hemangioma)表現為離散、光滑、均勻的表面,圓形或橢圓形,位于后極的橙紅色腫塊(a discrete, smooth, homogenous surface, round or oval, orange-reddish mass located in the posterior pole)。中央凹下腫瘤產生繼發于視網膜前移位的遠視移位(Subfoveal tumors produce hyperopic shifts secondary to the anterior displacement of the retina)。當腫瘤表現為繼發于滲出性視網膜脫離的逐漸或突然的視力模糊時,其癥狀可能一直持續到成年[Tumors may remain asymptomatic until adulthood when they present with gradual or sudden onset of blurred vision secondary to exudative retinal detachment]。視力可以從20/20到手部動作不等。患者還會出現變形、視野缺損、飛蚊癥、黃斑水腫、視網膜和視網膜下滲出物,長期患者還會出現視網膜前膜和脈絡膜新生血管膜[ Patients also present metamorphopsia, field defects,floaters, macular edema, retinal and subretinal exudates, and, in long-standing cases, epiretinal membrane and choroidal neovascular membrane]。
彌漫性脈絡膜血管瘤通常是由于遠視性弱視引起的視力損害而得以診斷(Diffuse choroidal hemangioma is usually diagnosed due to visual impairment caused by hyperopic amblyopia)。受累眼瞳孔顯示鮮紅色反射(番茄醬眼底)[The pupil shows a brilliant red reflex (tomato catsup fundus) in the involved eye]。檢眼鏡可見后脈絡膜彌漫性紅橙色增厚,主要見于黃斑區,可引起視網膜離焦、屈光不正和遠視弱視(Ophthalmoscopy reveals a diffuse red-orange thickening of the posterior choroid, mainly seen in the macular area, that may cause retinal defocus, refractive error, and hyperopic amblyopia)。腫瘤表面上覆蓋視網膜的囊樣變性伴RPE(視網膜色素上皮細胞)破壞常發生。視盤的不對稱性可以通過視杯的擴大來證明(Cystoid degeneration in the overlying retina over the tumor surface with RPE disruption commonly occurs)。視網膜毛細血管瘤表現為一個黃色斑點,位于擴張的彎曲的供血小動脈和引流小靜脈之間。視力喪失是由于黃斑區域滲出造成的。在玻璃體視網膜形式下,黃斑外膜形成,導致黃斑牽引力脫離和視力下降。對血管瘤的牽引可導致玻璃體內“自由漂浮”的血管瘤出血,合并牽拉也可發生孔源性視網膜脫離(Asymmetry of the optic disc can be documented with the enlargement of the optic cup. Capillary hemangioma of the retina appears as a yellow spot between a dilated tortuous feeding arteriole and a draining venule. Vision loss occurs due to exudation at the macular region. In the vitreoretinal form, epimacular membranes form, which causes macular traction detachment and decreased vision. Traction on the angiomas can lead to “free-floating” angiomas in the vitreous hemorrhage, and a combined traction rhegmatogenous retinal detachment can also occu)。視網膜的血管增殖性腫瘤是散發性的,表現為孤立的黃粉紅色凸起的血管團,位于視網膜下方,伴有最小擴張的供血血管,伴有視網膜內和廣泛的視網膜下滲出和出血、繼發性視網膜脫離、黃斑前纖維化、牽引性RD、黃斑水腫、RPE增生和玻璃體出血[Vasoproliferative tumors of the retina are sporadic, and they appear as solitary pinkish-yellow raised vascular mass in the pre-equatorial retina, classically located inferiorly with minimally dilated feeder vessels, associated with intraretinal and extensive subretinal exudation and hemorrhage, secondary retinal detachment, premacular fibrosis, tractional RD, macular edema, RPE hyperplasia, and vitreous hemorrhag]。
視交叉前(Prechiasmal)腫瘤
視神經及其鞘的原發性腫瘤通常是良性的,但隨著其進展,會引起臨床神經病變和多變的眼球突出,從而導致視力喪失。膠質瘤等內在腫瘤通過破壞視神經纖維導致視力喪失。它們可以以多種方式呈現。前路表現為視神經病變的征象,視腫物的大小和位置不同,伴有不同程度的視力下降,色覺下降,相對傳入瞳孔缺損,斜視通常為垂直,無痛性突出,視盤腫脹。后側表現相似,只是視盤看起來正常或蒼白。
惡性星形細胞瘤產生快速進行性視力喪失的臨床過程。腫瘤的特征性綜合征起源于神經的近端。最初的癥狀是單眼視力模糊。受影響的眼底最初可能表現正常,但迅速發展為累及視盤的閉塞性血管疾病;可出現后極出血,并可發生新生血管性青光眼。在五到六周內,兩只眼睛都會受到影響并完全失明。起源于視神經遠端位置的惡性星形細胞瘤產生進行性單側視力喪失綜合征,伴正常視盤最終變白。視神經髓樣上皮瘤的表現取決于它的位置。當腫瘤累及視神經眶部時,可見前突和視盤腫脹。更多后部病變可導致進行性球后視神經病變。
視神經血管母細胞瘤是一種罕見的腫瘤;視神經發育不全引起的視野缺損,如象限盲、偏盲或弓形盲(quadrantanopia, hemianopia, or arcuate),是常見的初始表現。其他特征為突眼和視神經萎縮( proptosis and optic atrophy)。腦膜瘤和其他外源性腫瘤通過壓迫神經或其血管系統而導致視力下降。視神經腦膜瘤( optic nerve meningioma,ONM)的典型癥狀是逐漸、緩慢、無痛的視力喪失。ONM無診斷性視野缺損,但可發生多種視野缺損,包括弓形、縱向、中心旁和中心后視野缺損[arcuate, altitudinal, paracentral, and cecocentral defects]。視力是多變的,一些患者會出現由體位改變或頭部運動引起的色盲和短時間的視覺阻塞,這些癥狀通常與視盤腫脹有關。大約三分之一的ONM患者存在視網膜-脈絡膜血管,由于視網膜中央靜脈的壓迫,這些血管將靜脈血從視網膜分流到脈絡膜。視神經神經鞘瘤是罕見的,其臨床表現是非特異性的,但包括與視神經病變和可變突起相關的進行性視力喪失。
視交叉
視交叉附近的結構性病變有垂體腺瘤(成人視交叉視力喪失的最常見原因)、腦膜瘤、膠質瘤和動脈瘤。在兒童中,視交叉下丘腦膠質瘤和顱咽管瘤是最常見的。鞍內病變最初引起顳上象限視野缺損,右眼順時針發展,左眼逆時針發展(Intrasellar lesions initially cause supratemporal visual field defects, progressing clockwise in the right eye and anticlockwise in the left)。鞍上病變首先影響顳下象限(Suprasellar lesions affect inferotemporal quadrants first. )。由視交叉結構破壞引起的典型視野缺陷是雙顳側偏盲[ The prototypic visual field defect arising from the structural disruption of the optic chiasm is bitemporal hemianopia]。視交叉膠質瘤通常表現為緩慢的雙側視力喪失、視盤腫脹或萎縮、斜視或雙顳側視野缺損[Chiasmal gliomas typically present with slow bilateral visual loss, optic-disc swelling or atrophy, strabismus, or bitemporal field defects]。由于鞍區病變靠近視神經和交叉,這是最常見和最使人衰弱的影響之一。典型的表現是由于視交叉受壓和雙側視神經萎縮導致的雙顳側偏盲或下象限盲(The classical presentation has bitemporal hemianopia or inferior quadrantanopia due to chiasmal compression and bilateral optic atrophy.)。后上視交叉受壓可導致多變的雙顳側偏盲,通常始于顳下象限[ Posterosuperior compression of the chiasm produces variable bitemporal hemianopia, usually beginning in the inferior temporal quadrant]。由于纖維的上方位置,象限盲通常發生在下象限( Quadrantanopia is generally of the inferior quadrant because of the superior location of the fibers)。視交叉受壓引起的其他視野缺損包括單側缺損和同向偏盲(Other visual field defects in chiasmal compression include unilateral defects and homonymous hemianopias.)。當在視神經的顱內段受壓時,可發生單側缺損(Unilateral defects can occur when the compression is at the cranial portion of the optic nerve)。如果視交叉位于前方,或僅累及側方視交叉,或病變主要壓迫視束,則可能發生同向偏盲[Homonymous hemianopias can occur if the chiasm is prefixed if only the lateral chiasm is involved, or if the lesion predominantly compresses the optic tract]。視交叉和視覺皮層之間的后視交叉病變表現為相同的視野缺損,有時還表現為視神經萎縮。上視野楔形同向偏盲 (“空中餡餅”缺損)被認為是顳葉前部Meyer loop(膝狀束鉑環)病變的標志[Retrochiasmal lesions between the optic chiasm and the visual cortex present with homonymous visual field defects and, at times, optic atrophy. Wedge-shaped homonymous hemianopiasin the superior visual field (“pie-in-the-sky” defects) have been considered hallmarks of lesions of the Meyer loop in the anterior temporal lobe.]。不協調的同向偏盲與視束病變有關,而協調的同向偏盲與后膝狀節病變有關(Incongruous homonymous hemianopias have been linked to lesions of the optic tract, whereas congruous homonymous hemianopias have been linked to lesions of the retrogeniculate segment.)。同側四分之一盲、同向偏盲伴黃斑保留、同向中心旁盲點、顳側保留新月形同向偏盲和單側顳側新月性視野缺損均與初級視覺皮層病變有關[Homonymous quadrantanopias, homonymous hemianopias with macular sparing, homonymous paracentral scotomas, temporal crescent-sparing homonymous hemianopias, and unilateral temporal crescent defects have been associated with lesions of the primary visual cortex]。
后視交叉(Retrochiasmal)病變
視交叉和視覺皮層之間的后交叉病變表現為相同的視野缺損,有時還表現為視神經萎縮。上視野楔形同向偏盲(“空中餡餅”缺損)被認為是顳葉前部Meyer loop(膝狀束鉑環)病變的標志。不協調的同向偏盲與視束病變有關,而協調的同向偏盲與后膝狀節病變有關。同側四分之一盲、同向偏盲伴黃斑保留、同向中心旁盲點、顳側保留新月形同向偏盲和單側顳側新月性視野缺損均與初級視覺皮層病變有關。
大腦皮質
皮質性失明(Cortical blindness)是由初級視覺皮層或其直接傳入神經損傷引起的。“皮質性失明”包括左右側偏盲、上下同向象限盲以及左右側視覺障礙盲點(left and right-sided hemianopias, superior and inferior homonymous quadrantanopias, and scotomas of the right and left visual hemifields)。大多數皮質性失明的病例是單側的,但由于雙側視交叉視覺通路的腫瘤病變,也可能發生完全視力喪失。主要特征是完全喪失所有視覺感覺,包括對光和暗的感知,失去對明亮照明/威脅手勢的反射眼瞼閉合,瞳孔光反應和即時反應的保留,典型視網膜結構的完整性,以及正常的眼外運動[Cardinal features are complete loss of all visual sensation, including the perception of light and dark, loss of reflex lid closure to bright illumination/threatening gestures, retention of the pupillary light reaction and immediate response, the integrity of typical retinal structures, and regular extraocular movements ]。
其他表現
由于視覺通路病變,視像殘留有相關的同向偏盲視野缺損(Due to visual pathway lesions, palinopsia has an associated homonymous hemianopia visual field defect)。在這種情況下,假定病變不影響膝距束視輻射(the lesion is presumed to spare the geniculocalcarine radiations)。大多數報道的視覺通路病變為右側半球病變。瞳孔傳入病變是指視網膜、視神經、視交叉、視束和視神經輻射。傳出瞳孔病變是指副交感神經和交感神經的病變[Most reported visual pathway lesions are right hemisphere lesions . An afferent pupillary lesion refers to the retina, the optic nerve, the chiasm, the tract, and the optic radiations. An efferent pupillary lesion refers to lesions of parasympathetic and sympathetic innervation]。
與放射外科相關的視神經通路損傷
自1995年以來,Leber評估的研究表明,視覺通路比該區域的其他顱神經更容易受到輻射傷害。如果在放射外科治療前,它們的功能可能更容易因腫瘤或先前的手術而受損。常規放射治療中的缺血和相關血管損傷解釋了視神經軸突元素損傷導致視神經萎縮的可能性。在這些患者中,膠質瘤和脫髓鞘也可能與神經病變有關。否則,必須更好地了解放射外科中引起視覺通路損傷的病理生理因素。因此,輻射誘導視神經病變(RION)的定義和分界點尚未得到很好的定義,并且在臨床實踐中對這種診斷的估計增加是典型的[Ischemia and associated vascular damage in conventional radiotherapy have explained the possibility of optic atrophy due to damage to its axonal elements. In these cases, gliosis and demyelination may also be linked to neuropathy. Otherwise, the pathophysiological factors causing visual pathway damage in radiosurgery must be better understood. As a result, the definitions and cut-off points for radiation-induced optic neuropathy (RION) have yet to be well defined, and increased estimates of this diagnosis are typical in clinical practice ]。在文獻中,期望找到不同的估算方法。一些作者估計這是一種臨床視力下降。相比之下,其他人使用誘發電位潛伏期作為他們的主要研究點,因為這是RION的第一個征象。
在勾畫放射野時,視神經、視交叉和近端的視束可以單獨分割,也可以一起分割。由于視交叉的前后范圍和視覺通路的輪廓是多變的,因此這種描繪勾畫可能具有挑戰性。冠狀面圖像有助于確定視覺器官的上/下范圍(When delineating the radiation field, the optic nerves, chiasm, and proximal tracts can be segmented independently or together. Because the anteroposterior extent of the chiasm and the contour of the visual pathway are variable, this delineation can be challenging. Coronal images are instrumental in defining the superior/inferior extent of the optic apparatus)。
腫瘤對視覺通路的壓迫,使得確定邊界困難,分割代表視覺器官的小體積的經驗,由于磁共振切片厚度而導致的圖像質量變化,以及使用高度適形技術的劑量陡降是造成劑量學誤差的潛在異質性來源(Potential sources of heterogeneity in this delineation that underlie dosimetric error are tumor compression of the visual pathway that makes boundary determination difficult, experience in segmenting the small volume that represents the optical apparatus, varying image quality due to magnetic resonance slice thickness, and rapid dose fall-off with highly conformal techniques )(圖2)。
圖2.模擬斷層掃描與磁共振的協同配準。中性顱骨位單片觀察視覺通路。
Milano等在評估疑似RION患者時指出,大多數研究使用視覺器官受照的最大點劑量(maxD)作為評估視力損害風險的劑量度量{most studies use the maximum point dose (maxD) across the optical apparatus as the dose metric to assess the risk of visual damage]。因此,這是靶標的參數。然而,這個劑量可能取決于計劃系統及其度量。他們還解釋說,RION研究已經確定了一些增加RION風險的因素。對于再程照射,既往放療使該疾病實體的可能性增加10倍。因此,先前的手術可能會增加視覺通路對損傷的易感性,因為手術操作會導致血供中斷(devascularization)。此外,視神經的治療前狀況,即使是那些以前沒有接受過放療的患者,也可能影響治療后的視力結果。Deng等證明,引起貓視神經病變的最小劑量為非受壓神經受照12 Gy,受壓神經受照11 Gy[the minimum dose causing optic neuropathy in cats is 12 Gy in non-compressed nerves and 11 Gy in compressed nerves]。因此,在制定放射治療方案之前,對視力狀況進行良好的評估是至關重要的。其他可能增加SRS治療毒性風險的因素包括糖尿病、高血壓和膠原血管疾病[diabetes, hypertension, and collagen vascular disorders]。總的來說,放射外科治療分為兩種類型。在使用大分割劑量(患者連續接受2至5天的分散劑量輻射)治療腫瘤和其他疾病前,使用單次劑量照射[Those in which a single dose is used before the tumor and others in which hypofractionated doses are used. In the latter, the patient is seen on two to five consecutive days with distributed doses of radiation]。另一個需要考慮的重要方面是放射外科的方式。Hinikier等報道大分割放射外科的劑量模型。
QUANTEC指南建議單次分割治療的最大劑量為10至12 Gy。相比之下,梅奧診所的Stafford等根據DVH毒性分析報告了以10 Gy為中位點最大劑量和≤12 Gy的RION小于2%的安全性。QUANTEC數據估計視神經或視交叉的最大毒性風險為55 Gy的3%, 55-60 Gy的3%-7%, 460 Gy的47%-20%。幾項研究已經確定,與先前未接受放療的患者發生RION的合理風險(1%)相關的視覺器官的最大受照劑量約束為單次分割10 Gy,三次分割20 Gy,五次分割25 Gy。John Adler 解釋說,當病變在前視覺通路兩毫米內,典型視覺器官獨特的輻射敏感性排除了傳統的放射手術( the unique radiation sensitivity of the typical optical apparatus precludes conventional radiosurgery when a lesion is within two millimeters of the anterior visual pathways.)。
在SRS治療后出現視力下降和視野缺損的患者應懷疑有RION。盡管如此,有必要排除其他更常見的診斷。RION是一種排斥性診斷。頭頸部或顱底腫瘤放射治療后RION的發生率從<50 Gy的0%到>70 Gy的16%不等。在診斷RION之前應考慮其他實體。RION是一種并發癥,通常在治療后10-20個月(平均為18個月)出現。然而,這個范圍變化很大,可以從治療后的3個月到8年,因此特別是在出現較晚的患者中,可能會遺漏SRS病史。由于RION是一種排除性診斷,因此在診斷RION之前應考慮其他進行性視力喪失的實體。對于放射照射后視力低下的患者,應首先排除常見的并發癥。對顱底腫瘤和眼部腫瘤采用常規放射治療后的眼科并發癥進行了研究;這種類型的輻射可導致嚴重干眼、大皰性角膜病變、角膜上皮病變、白血病和白內障等并發癥[severe dry eye, bullous keratopathy, corneal epitheliopathy, leukomas, and cataract]。雖然SRS對于眼部結構是相對安全的,但是在視神經附近區域使用SRS有眼科并發癥的報道。考慮到放射引起的前段損傷的可能診斷,應進行眼科裂隙燈檢查(An ophthalmologic slit-lamp examination should be performed considering possible diagnoses of anterior segment damage due to radiation)。也應考慮視網膜的輻射損傷,盡管這比視神經損傷更少見。一旦排除了常見的輻射暴露后病理,就可以調查其他導致視力喪失的原因。鑒別診斷包括壓迫性、浸潤性視神經病變、腦膜轉移(腦膜癌病)或副腫瘤視神經病變(表1)。
表1.RION的鑒別診斷
A-RION,前部放射性視神經病變;P-RION,后部放射性視神經病變;AION,前部缺血性視神經病變;MRI-DTPA,釓DTPA磁共振成像;FA,熒光素血管造影;OCTA,光學相干斷層血管造影;ESR:紅細胞沉降率;CRP,C反應蛋白;CSF,腦脊液;CGCA,巨細胞動脈炎
可以幫助區分RION和其他視神經病變的主要臨床特征之一是視力喪失的開始。在RION中,視力喪失通常發生迅速,在幾周到幾個月內。原發性中樞神經系統腫瘤引起的視神經壓迫通常更為隱匿,并伴有與腫塊效應相關的其他癥狀。RION的視力喪失是無痛的,因此在出現疼痛性急性視力下降和視野改變時,應首先考慮動脈前缺血性視神經病變(AION)的診斷。在非動脈性AION中,疼痛是一種罕見的表現,但可能發生在8%至12%的患者中,因此在這些病例中應考慮另一種選擇。RION發病時通常表現為單側,數周后對側眼睛開始受影響。浸潤性、副腫瘤性和受壓視神經病變通常表現為雙側但不對稱。在巨細胞動脈炎(GCA)背景下,鑒別診斷中唯一通常單側的病理是前視路放射誘導的視神經病變(A-RION)。后視路放射性視神經病變(P-RION)早期的眼底通常是完全正常的。直到第6- 8周,才開始出現視盤水腫萎縮和眼底蒼白。在動脈性和非動脈性AION、浸潤性視神經病變和副腫瘤綜合征中,眼底從一開始就經常發生變化,表現為水腫、微出血和棉絮狀滲出點(cotton-wool spots)。
光學相干斷層掃描血管造影(OCTA)已被證明在分析多發性硬化癥、青光眼和前部缺血性視神經病變的視乳頭周圍血管系統方面( peripapillary vasculature in multiple sclerosis, glaucoma, and anterior ischemic optic neuropathy)是有效的。它也被證明可以用于放射性黃斑病變的個體化早期血管變化,即使在沒有眼科檢查癥狀的患者中也是如此。腰椎穿刺可用于評估浸潤性神經病變,在浸潤性神經病變中可發現惡性細胞。如果懷疑有副腫瘤綜合征,血清學檢查可能有助于檢查PNMA2 (Ma2/Ta)、抗Yo、抗Ma2和抗CV2抗體。在RION中預訂MRI檢查時有注意事項;早期MRI不能區分RION與復發性腫瘤。另一個是因為通過視交叉的圖像可能僅限于一層,病理可能會被遺漏,。因此,必須指定需要小的3T切片(3毫米或更小)。
立體定向放射外科后的眼科評價
接受SRS治療的患者必須在手術前后接受眼科評估,因為在這種治療中使用的輻射可能會通過多個點引發視覺通路的損傷,包括淚腺、晶狀體、視網膜、視神經、視交叉、視束或枕皮質( the lacrimal glands, lens, retina, optic nerve, optic chiasm, optic tracts, or occipital cortex)。由于與視輻射有關的視力喪失是多因素的,因此有必要進行基線眼科檢查。合并癥可導致RION。對于患者的隨訪和視力預后,必須記錄是否存在糖尿病視網膜病變、低血壓視網膜病變或青光眼視神經病變。多個終點可用于評估視力障礙,包括癥狀、視力、視野限制、視神經檢查,甚至包括灰、熒光素血管造影(FAG)或MRI等研究。患者的癥狀和發展時間在隨訪中至關重要,因為RION的主要特征之一是喪失無痛性視力。患者報告的其他癥狀有必要記錄,如中央旁暗點或偏盲。在眼底檢查中,最相關的數據是存在視網膜病變、滲出物、出血和乳頭水腫與否,因為如果我們發現這些,這些將更多地提示其他病理,而不是RION。重要的是要考慮到,在急性期,眼底可能看起來幾乎正常,但在6至8周后可能變成蒼白。雖然沒有明確的建議,但患者需要進行自動視野檢查,因為它是視神經病變繼發視力缺陷的更客觀的參數。熒光素血管造影是一項研究,在RION病例中提供的數據很少,而且不現實,因此它在診斷其他病理方面的用處降低了。
視神經光學相干斷層掃描(OCT)是對SRS患者進行基線評估的關鍵研究。視網膜神經纖維層的測量可以作為神經炎癥或萎縮的客觀測量。OCT可以通過分析神經節細胞復合體幫助發現早期軸突損傷并預測視覺結果。它可以幫助診斷和跟蹤受壓迫視神經和視交叉疾病。由于每個測試或參數的結果存在顯著的可變性,因此最好使用能夠更客觀地描述患者視覺狀態的標準化量表。用于評估放射治療引起的器官特異性毒性的主要量表是1995年出版的放射治療腫瘤組/歐洲癌癥研究和治療組織,正常組織的晚期效應/主觀,客觀,管理,分析(RTOG/EORTC, lnt - soma)量表和不良事件通用術語標準(CTCAE)第5版量表。RTOG/EORTC、LENT-SOMA量表評估的參數分為主觀數據(視覺癥狀、疼痛、對光敏感性)、客觀數據(視力、視神經、視網膜的可視化等)、內科管理(鎮痛藥、潤滑劑的使用等)和分析數據(裂隙燈檢查、MRI、FAG等)。CTCAE第5版量表評估視力模糊、白內障、角膜潰瘍、干眼、視乳頭水腫、視網膜病變等,但僅根據視力對視神經毒性進行分級,不包括視野喪失。建議疑似RION患者同時使用兩種量表。
盡管目前還沒有關于眼科醫生在患者接受SRS治療之前應該進行哪些基本研究或評估的日期建議。理想情況下,應記錄基線視力、自動視野、視神經OCT和視網膜神經節細胞層。評估的周期將取決于眼科醫生的標準,理想情況下,累積輻射劑量超過50Gy的患者應更定期地進行檢查。RION是一種并發癥,可在輻射暴露多年后出現,因此患者應接受眼科隨訪。
治療
目前,還沒有普遍接受的治療RION的方法;據我們所知,目前還沒有進行隨機臨床試驗來評估哪種療法是治療RION的最佳方法,而且由于RION是一種相對罕見的并發癥,有關RION治療的文章包括的患者很少。由于治療方法尚無共識,用于治療放射性腦壞死(RBN)的治療措施已被推斷用于治療RION,包括使用高劑量靜脈注射皮質類固醇、抗凝血劑、高壓氧(HBO),以及最近使用雷米普里(ramipril)(ACE抑制劑)和抗血管生成治療的替代方案。
皮質類固醇
盡管成功率有限,皮質類固醇經常用于治療RION,以減少腦水腫和脫髓鞘。當用類固醇治療RBN時,通常使用地塞米松4-10毫克口服或靜脈注射,每天4次,每5至7天逐漸減少劑量2-4毫克。或者,可以使用高劑量靜脈注射甲基強的松龍,每天1克,連續5天,然后口服甲基強的松龍,每天80毫克,連續一周,然后幾周逐漸減少。在RION中使用類固醇尚未有非常有效的報道。Girkin等報道了4例RION患者,均接受全身皮質類固醇治療,1例接受HBO輔助治療。其中一名單獨接受皮質類固醇治療的患者的視力從20/70提高到20/30。Lee等報道了3例RION,其中1例僅使用皮質類固醇后病情穩定。除了作為一種經常不起作用的療法外,應該考慮使用皮質類固醇的副作用。
抗凝血劑
由于已經證明抗凝劑可以改善輻照組織的血液流動,預防和修復小血管內皮損傷,因此抗凝劑,主要是華法林和肝素[ warfarin, and heparin]。然而,這種療法并沒有顯著改善放射引起的神經系統并發癥。因此,這種效果更多的是概念性的,而不是實用性的。在一些病例報告中,抗凝劑的使用甚至與RION的發展有關,這使得專家認為這些患者不會從這一治療過程中獲得顯著益處。
ACE抑制劑(Ramipril雷米普利)
橫穿血腦屏障的雷米普利被認為能夠通過降低促炎細胞因子來預防輻射引起的軸突損傷。雷米普利在暴露于30Gy劑量的大鼠身上進行了試驗,并在早期用這種藥物進行了治療。與未處理的大鼠相比,視神經脫髓鞘發生,對RION的發展有保護作用。然而,尚未有文獻記載人類的標準劑量。
高壓氧
高壓氧(HBO)是RION最廣泛使用和最具積極性的治療方法之一。該療法被認為通過人為地增加受損組織中的氧張力,促進血管生成,并使先前缺氧的組織持續再氧化來減輕放射性壞死的影響。該療法成功治療了軟組織和骨骼的放射損傷,但其治療神經系統損傷的有效性尚未得到證實。一項研究,包括13名RION患者,在視力喪失發病后兩周以上接受HBO治療(2.0 atm;同時使用全身性皮質類固醇的11例患者,視力沒有改善。然而,對于最近才出現癥狀且尚未出現視神經蒼白的患者,使用至少2.4 atm的HBO可能是成功的。盡管收效甚微,但一些作者建議在視力喪失開始后盡快給予HBO。目前的指導方針建議在2.4 ATA(絕對大氣壓)的壓力下進行30次治療。這種療法的一個優點是它是一個相對安全的過程。然而,在停止治療后,視力可能會有所下降。
貝伐單抗
一項雙盲、隨機臨床試驗評估了全身貝伐單抗在頭頸部或腦癌放射繼發RBN中的應用,結果顯示其I級療效,MRI測量的神經功能缺損癥狀改善和CNS壞死體積的影像學減少。一份關于全身使用貝伐單抗治療RION的病例報告描述了靜脈注射貝伐單抗、地塞米松和己酮可可堿治療的患者的改善。三年后,患者的視力從20/100 OS和無光感(NLP)。OD改善至20/25 OS和20/20 OD,雙側色覺完整。
一項涉及14例患者的臨床病例系列研究評估了玻璃體內貝伐單抗治療與斑塊放療相關的放射線視神經病變,結果顯示半數患者視盤水腫和出血加重,視力改善。考慮到目前還沒有證實的治療RION的方法,即使沒有使用抗VEGF治療RION的隨機臨床試驗,這些關于使用抗血管生成藥物的研究和報道是非常有趣的。
結論
放療劑量、劑量分割、既往治療和輔助化療是與RION發生最相關的因素。在放療后出現視力障礙的患者中,病變的生長是主要的診斷考慮因素。其眼科表現通常是進行性和隱匿性的。鄰近水腫、放射性腫瘤、視交叉周圍蛛網膜粘連、放射性視網膜病變和RION是與這種治療方式的結構和生化變化相關的鑒別診斷。是否存在患者特異性因素來預測RION發生的可能性仍然存在爭議。雖然沒有標準化的治療方案,但早期干預已被證明與較少的災難性后果有關。了解這些實體的臨床表現以及在懷疑的情況下應該遵循的行為,可以通過降低風險來最大限度地擴大放射神經外科手術的范圍。