随着肿瘤治疗由经验模式发展到循证模式，循证医学已经成为当今的治疗之本。但是循证模式是基于整个患者及患者群体的大量统计学数据，而患者个体产生的治疗效果及治疗损伤差别都很明显，循证医学发展到多学科、多模态、多元信息综合的个体优化治疗的时代。

肿瘤患者个体化放化疗是在大量个体的临床、病理和分子基因水平参数上的指导治疗的，是理想的治疗模式^[1]。每一位患者面对放化疗造成的骨髓抑制是影响其预后的一个重要因素，评价放化疗患者的骨髓储备能力是评估其生活质量和预后的重要指标，很多患者因为缺乏有效地前期评估，造成不可逆的重度骨髓抑制，是治疗失败和患者死亡的主要原因。

分子影像引导的患者放化疗是今后治疗发展的方向，在早期评价疗效的同时，在骨髓抑制显像中显示了常规影像无可替代的作用，从“正反”两方面总体评价放化疗的积极作用及负面影响^[2]。本文主要介绍PET /CT和MRI弥散加权成像两种功能影像学从分子功能角度评价骨髓代谢及肿瘤患者放化疗后所致骨髓抑制国内外研究进展。

1 PET对骨髓抑制研究进展

常见的同期放化疗对造血的骨髓(bone marrow，BM)都有急性和慢性损伤，主要表现急性BM抑制作用。两种治疗BM抑制作用叠加后显著增加血液毒性。在外周血三系降低的同时，造成血液中骨髓抑制因子的大量释放。分子影像学可以观察到造血活性BM，其主要分布在中轴线上的扁平不规则骨，如头颅、胸腰椎、骶骨、髋骨、髌骨^[3]。有学者使用氟胸腺嘧啶脱氧核苷酸(fluorothymidine，FLT)半定量出造血活性BM的全身比例:颅骨2.9%、肱骨近端2.0%、胸骨2.9%、肋骨和锁骨8.8%，肩胛骨3.8%、颈椎4.3%，胸椎20.0%、腰椎17.0%、骶椎9.2%、骨盆25.0%、股骨近端4.5%，这与尸解得到的结果基本相似^[4]。FLT主要被肿瘤细胞和正常增值期细胞所摄取，其中包括造血活性的BM，相比于FDG更加适合造血活性BM显像^[5]; ¹⁸F - FLT能够半定量评价化疗所致骨髓抑制状况及骨髓修复能力，优于18F - FDG显像，这项技术能够指导治疗计划的制定以及检测肿瘤患者病情进展^[6]。两种显像剂的联合应用，可以从增殖水平及葡萄糖代谢水平综合评价骨髓的活性以及肿瘤放化疗对骨髓的抑制^[7]。

2 MRI评价骨髓抑制的研究进展

MRI是无创性检查，能够观察骨髓成分，因其是一种全身性检查，避免不必要的骨髓活检。目前，大部分MRI都在3T场强下进行，可以明显提高了MRI检测BM病变的能力^[8-9]。MRI检测椎体较常见的序列包括T1加权成像(T1 - weighted imaging，T1W1)、饱和脂肪T2加权成像(fat - saturated T2 - weighted imaging，T2WI)、短时翻转恢复序列(short - inversion time - inviersion recovery imaging，STIR)、磁共振弥散加权成像(diffusion - weighted，DWI)等。成人的正常骨髓主要是黄骨髓，富含脂肪，细胞含量较少，在T1WI表现为高信号，在STIR或T1WI表现为低信号。儿童的正常骨髓主要为红骨髓，细胞含量较高，脂肪含量较少，在T1 WI主要表现为低信号，在STIR或T2WI表现为高信号。随着年龄的增长，儿童骨髓中细胞含量逐渐减少，脂肪含量逐渐增加，在T1WI信号逐渐升高，在STIR或T1WI序列信号强度逐渐降低。成人的正常骨髓在T1WI的信号强度高于周围肌肉组织，在STIR或T1WI的信号强度低于周围肌肉组织。

MRI DWI显示人体特殊组织成分、组织细胞简单灌注和代谢信息，组织细胞间水分子的布朗运动是DWI的理论基础。纯水中水分子在37℃时的弥散系数大约是3 × 10^-3 mm²/s，而生物组织中水分子的弥散运动比纯水中小2 ~ 10倍^[10]，这主要是由于组织中细胞和纤维组织等对水分子弥散运动的影响，以及水分子在运动过程中部分与细胞和纤维组织上的大分子交换所致。

DWI是通过检测组织水分子的扩散系数(ADC)评价水分子随机运动的动态分子状况测出组织含水量的改变，判断有关组织的早期形态学及生理学改变。用测得的ADC进行定量分析分子扩散能力判断组织病理学特点的方法。BM的MRI特征取决于核磁序列的种类和其成分比例的构成。在BM水肿、充血、微血管损伤所致出血的早期反应到造血细胞衰竭、小血管闭塞、消失，大量脂肪细胞的浸润，乃至BM完全脂肪化，MRI T1WI、T2WI呈高信号，STIR序列信号减低^[11]。

3 PET与MRI联合评价骨髓造血能力

¹⁸F - FDG PET /CT与MRI DWI两种不同的功能成像方式，分别从组织细胞葡萄糖代谢和水分弥散情况两个方面反映病变组织微观水平的生理病理变化。PET /CT (positron emission tomography and computer tomography)最大标准摄取值(standardized uptake value，SUV _max)表示病变组织活性，MRI DWI通过检测肿瘤组织内水平的布朗运动，用表观弥漫系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值表示来反映病变组织的细胞构成^[12]。FLT PET /CT中BM的SUV与DWI MRI表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)关联性，国外学者开展对照研究^[13-15]。Higashi等^[16]和BOS等^[17]的研究表明病变组织的FDG的摄取与病变组织的细胞结构和密度具有正相关性。Wang等^[18]和Guo等^[19]的研究表明组织细胞密度的增加和细胞更替的加快，导致细胞外基质减少及水分子弥散空间减少，增加水分子弥散障碍，因而表现为ADC值降低。如果病变增值速度加快，耗氧量加大，葡萄糖代谢水平会相应增高，那么SUV也会随之升高，通常病变组织细胞生长密集、胞核增大、核浆比增高，核异性明显，细胞增多且排列紧密，导致细胞外间隙减小，造成细胞内和细胞外水平扩散受限，ADC值降低^[20]。已经应用18F - FLT以及MRI研究放射量对骨髓的影响价值。对比分析前者可以评价照射累计范围及骨髓的修复储备能力; 而后者应用到血管损伤及骨髓修复的评价^[21]。FDG PET、FLT PET对骨髓显像，对人体有一定辐射性，前者虽然BM显像较好，但价格昂贵且受炎症和肿瘤影响，而后者受肝脾影响明显。MR显像BM，时间长，对造血活性BM鉴别以比较成熟，且无创性、无辐射性，但单次检查时间较长，部分患者不能耐受(包括幽闭症患者)。因此，上述3种方法各有优缺点，可结合实际情况具体选择。

在肿瘤治疗中，放化疗对骨髓刺激、抑制、损伤及修复，临床主要是KPS评分及血液学来分级，缺乏影像学方面的量化分析及支持，不能明确骨髓抑制范围、大小及是否可逆修复等问题，能够敏感反映骨髓增殖FLT PET/CT及红黄骨髓信号改变的DWI MR可提供量化分析骨髓代谢指标(诸如SUV、T/NT、ADC等)，结合临床KPS评分及血液检查，通过配对分析提供影像诊断数据，填补国内骨髓抑制影像学诊断空白，进而对骨髓损伤、修复提供理论依据及客观的量化指标。对放化疗病人骨髓造血及抑制进行综合评估，探索骨髓贮备能力，对重度骨髓抑制起到预警的作用。

两种影像技术联合应用评价涉及到放射剂量的实施、射野分布、药物对骨髓的抑制、刺激等分析，可进一步延伸病人个体化放化疗的实施观察、随访以及药物对骨髓影响等，对骨髓浸润相关性疾病从代谢角度分析、观察并探讨量化分析指标，可丰富、完善骨髓病变循证医学。