放射線脳損傷は.頭蓋内腫瘍.脳血管奇形.頭頸部悪性腫瘍の治療により生じる一般的な合併症である。 リニアック.X線ナイフ.ガンマ線ナイフ.光子線ナイフ.組織間ブラキセラピーなどの放射線技術が臨床に広く用いられるようになり.放射線性脳損傷の発生率は徐々に増加しています。 磁気共鳴分光法（MRS）.単一光子放射型コンピュータ断層撮影（SPECT）.陽電子放射断層撮影（PET）の発展により.放射線脳損傷の診断と治療は大きく飛躍し.放射線治療の強度調整も放射線医により重視され.放射線脳損傷に対する理解が進んでいる。 その発生機序.画像変化.治療経過について解説します。 1.発生メカニズム 放射性脳障害の発生メカニズムはあまり明確ではないが.以下のような要因が関係していると思われる。 （栗田らは.成体ラットの放射線照射8時間後に白質細胞のアポトーシスがピークに達し.主にオリゴデンドロサイトの再生と置換が阻害され.脱髄を引き起こすことを見いだした。 (2) 血管障害による脳組織の二次虚血・壊死 放射線脳症の病態は.反応性内膜肥厚.肥厚.壁肥厚.内腔狭窄などで.主に小・中サイズの動脈が関与するが.内頚動脈などの大血管も関与する。 その結果.照射部位の毛細血管網は肥厚し.基底膜空胞が形成され.毛細血管密度は未照射部位より低く.平均管径が増大していることがわかった。 血管の変化が放射線障害の基礎になっていると考えられています。 進行性の血管病変は.放射性脳障害の長い潜伏期間と.照射領域外の脳組織の二次的な損傷を説明することができる。 (3) 自己免疫反応 神経組織は放射線に対する感受性が高く.自己免疫反応が起こり.最終的に脱髄に至る場合がある。 (4) フリーラジカルによる損傷 放射線は.組織内の一部の酵素の活性を変化させ.機能不全の状態にする。 フリーラジカルによる損傷と免疫反応の関与は.ゆっくりとした持続的かつ進行性の病理学的変化を引き起こし.このことも放射性脳障害の長い潜伏期を説明すると考えられる。 多くの学者は.これらのメカニズムは互いに独立しているのではなく.多因子であると考えている。 放射線治療の反応時期によって.放射線脳損傷は急性期.早期遅延反応.後期遅延反応に分類される。 急性期（数時間～3週間）はまれで.主に血液脳関門の損傷と透過性の亢進により.脳浮腫.頭蓋内圧の上昇.一過性の神経障害が生じますが.通常は自然治癒します。 この段階での組織学的変化は.主に放射線に敏感で.最もダメージを受けやすい血管内皮の損傷によるものである。 また.急性放射線脳障害は単回被曝と密接な関係があり.3Gyを超える単回被曝と大量の放射線被曝は急性放射線脳障害の発生率を著しく高める。 初期の遅延反応（3週間～3ヶ月）は.軸索水腫を伴うオリゴデンドロサイトの脱髄が主体です。 臨床症状は.通常.眠気と精神障害で.治療により回復することが多い。 病気の後期（3ヶ月〜数年）には.限局性とびまん性の2種類の放射線壊死があり.主に小血管のガラス質壊死とフィブリノイド壊死で.内腔の狭窄.内膜過形成.血管周囲の水腫.血栓.斑状の出血.白質における様々な程度の石灰化が見られる。 進行した放射線壊死の最も特徴的な組織学的変化は.好酸性および線維性の滲出液で.灰白質接合部に沿って広がっている。 臨床症状は.一肢の運動障害.感覚障害.失語症.てんかん.精神遅滞.精神異常など.徐々に悪化する限られた神経学的障害です。 血液脳関門の透過性異常のため.放射線壊死部位もCTやMRIで強調され.腫瘍の再発との区別が難しくなることがある。 (2）生体内の化合物を非侵襲的に検出するMRSは.従来のMRイメージングと大きく異なり.病変を示す画像のグレースケール対比ではなく.化合物やモノマーの化学シフトの度数分布曲線として結果が表される。 放射線による脳障害と腫瘍の再発を鑑別するのに有用である。 プロトン磁気共鳴分光法（1HMRS）は.現在.臨床や研究用の脳検査によく使われています。 測定する代謝物は.アスパラギン酸（NAA）.クレアチン（Cr）.ホスホクレアチン（PCr）.コリン（Cho）.イノシトール（MI）.乳酸（Lac）および脂質（Lip）です。 放射線壊死では.NAA/Cr.NAA/Choはともに減少し.Cho/Crは有意に増加する。 NAAの減少が進行すると.脳の損傷がより深刻であることを示す傾向がある。 in situ腫瘍の再発の場合.主にChoの増加が見られるが.壊死した組織におけるコリンと乳酸のピークは存在しない。 このことから.コリンが腫瘍の再発と放射線障害の鑑別に用いられる主要な代謝物であり.放射線治療前後のコリン値の測定が特に重要であることが示唆された。 しかし.放射線治療後の神経膠腫患者の脳損傷と腫瘍再発の評価に1HMRSを単独で使用することは.特に1HMRSが時に上記と矛盾する結論を導く悪性度の高い神経膠腫では慎重に行う必要がある。 (3) 磁気共鳴灌流画像法（MRP） 磁気共鳴灌流画像法は.高濃度のGd-DTPAを静脈注射した後に行うダイナミックMRイメージングで.毛細血管床の状態や機能を評価する方法である。 臨床的には.腫瘍の悪性度を評価したり.放射線治療後のMRIで放射線治療への反応.瘢痕抑制.腫瘍の再発の有無を確認するために使用されています。 局所脳血流（rCBV）の測定は.腫瘍の再発や放射線壊死を正確に同定するための病理学的血管情報を提供する。新生血管を欠くrCBV情報は放射線壊死と密接に関連する傾向があり.その逆は腫瘍の再発を示唆する。 rCBV ratioが0.6から2.6までの場合.MRPでは腫瘍を特定できず.さらに201 T-SPECT検査が必要であることが判明した。 (4) SPECT SPECTとPETは放射性医薬品試薬を用いた脳イメージング技術であり.血液脳関門変化促進剤.正常脳細胞拡散剤.代謝性受容体結合剤.抗原抗体結合剤に分類される。 ). 放射線壊死は一般にLPN値（LesionPNormal）＜2.5で同位体濃縮されないが.腫瘍領域では通常LPN＞2.5で同位体濃縮される。Lamy-Thullierらは.放射線壊死または腫瘍再発を識別し.結果をその後の生検または臨床経過観察と比較するために99mTcをトレーサーとして22人の患者を検査した。 腫瘍の再発に対する検査の感度と特異度は73％.85％.陽性予測値は91％.陰性予測値は60％であり.陽性結果は基本的に腫瘍の再発を識別できるが.陰性結果はほとんど意味がないことが示唆された。 (5) PETによる血液脳関門の完全性.脳循環の灌流.酸素・ブドウ糖・アミノ酸の代謝の把握。 臨床では.細胞の解糖速度を反映するために18F-FDG（フルオロデオキシグルコース）が.アミノ酸代謝などを測定するためにメチオニンMETがよく使われる。放射線壊死の代謝速度は正常脳組織よりも低く.通常FDGまたはMETの取り込みは減少し.腫瘍部分の取り込みは著しく増加する。 18F-FDGの感度と特異度は.全腫瘍で75％と81％.脳転移で65％と80％であった。 本研究では.18F-FDGとMRIの併用により.壊死性脳転移と再発性脳転移を効果的に鑑別することができると結論付けた。 しかし.MRIはCTよりも病変の描出.特に浮腫の程度に感度が高く.放射線脳損傷の画像変化が認められる場合には優先的に使用されます。 MRPとMRSは放射線脳損傷の急性期と晩期初期の変化を検出する診断的意義があり.SPECTとPETは代謝活性のレベルで画像化でき.晩期放射線脳損傷と腫瘍の再発の鑑別診断的意義がある。 初期治療は.抗炎症.抗浮腫.サイトカイン放出の抑制.免疫反応の抑制という機序のコルチゾールによるものである。 毛細血管の状態を安定させるのに役立つが.放射線脳損傷の臨床的経過を止めることはできない。 脳浮腫が主な症状である初期にはホルモン療法が有効であるが.通常は3カ月以上の長期にわたるため.感染症.近位筋の衰弱.骨粗鬆症などの合併症のリスクが高まる。Kondziolkaらは21-アミノ酸ステロイドU-74389Gの放射線脳障害への影響を調べ.高用量（15 mg/kg）のU-4389Gが.放射線脳障害に対して 保護効果はU-4389Gの高用量（15 mg/kg）で認められ.100 Gyの線量群で最も顕著であった。 GM1は細胞膜脂質安定化剤であり.電離放射線の直接障害や放射線治療後の二次的なフリーラジカル障害を効果的にブロックし.神経の修復を促進し.臨床症状を改善することができます。 放射性脳障害に対するGM1の治療効果は.Na+-K+-ATP酵素の活性化.膜からのK+とCa2+の流出抑制.膜脂質の加水分解防止.細胞膜脂質過酸化のフリーラジカルサイクルの阻害により達成されると考えられる。 (2) 高気圧酸素は.組織内の酸素分圧を上昇させ.内皮増殖因子の産生を促し.細胞や血管の修復機構を活性化させることができます。 したがって.高気圧酸素は.放射線脳損傷の日常的な治療法として.また薬物療法と併用することができる。 (3) 手術 進行性の神経障害.頭蓋内圧の上昇.ホルモン療法への長期依存.広範囲の脳浮腫と空間占拠作用を示唆する画像診断を呈する放射線脳壊死患者には.壊死組織の除去による外科的治療を行うことができる。 腫瘍の再発が放射線脳壊死との鑑別が困難で.病変の占拠作用が大きい場合は.外科的に積極的に病変を切除することも必要である。