劉桂超 ，胡學(xué)鋒，趙海，賀小紅，滕建建，郭建貴，吳海軍

0 引言

唾液腺在鼻咽癌常規(guī)二維放療中不可避免地受到功能損傷（口干），口干雖然不會危及生命，但對患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響[1-2]。調(diào)強(qiáng)放射治療（intensity-modulated radiation therapy,IMRT）是二十世紀(jì)末發(fā)展并逐漸成熟的放射治療技術(shù)，其優(yōu)勢是可以根據(jù)需要對各個方向照射野內(nèi)的劑量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能更好地使放療的高劑量區(qū)與腫瘤靶區(qū)形態(tài)一致，提高鼻咽癌的局部控制率的同時，使正常組織功能得到較為有效的保護(hù)。雖然鼻咽癌患者采用IMRT治療后口干的嚴(yán)重程度已有所降低，但口干癥仍然是最常見的并發(fā)癥之一[3-4]。如何客觀有效地評價唾液腺功能損傷日益受到關(guān)注。磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)（diffusion-weighted magnetic resonance imaging,DWMRI）是一種能顯示組織內(nèi)水分子擴(kuò)散的影像技術(shù)，通過可測量的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）對唾液腺的功能進(jìn)行評估，具有簡便、無創(chuàng)和可量化等優(yōu)點。本研究的目的是探討DW-MRI用于評價鼻咽癌患者IMRT后唾液腺功能損傷的價值，并分析其相關(guān)影響因素。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

選取在佛山市第一人民醫(yī)院就診的初治鼻咽癌患者，病理類型為非角化性癌（分化型或未分化型），腫瘤分期（AJCC第7版）為Ⅰ～ⅣB期，年齡18～70歲，性別不限，預(yù)計生存期＞6月，全身功能狀態(tài)評分（ECOG）0～2分，心肝腎功能、心電圖無明顯異常，無明確的放化療禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往或目前有唾液腺相關(guān)疾病，包括唾液腺可疑原發(fā)腫瘤和腮腺內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；（2）既往有唾液腺手術(shù)病史；（3）既往有頭頸部放療病史；（4）磁共振檢查禁忌證（心臟支架或骨折內(nèi)固定術(shù)等）；（5）無自主行為能力。

1.2 臨床資料

2017年2～10月共入組患者28例，其中男21例，女7例（男女性別比為3:1），年齡21～68歲，中位年齡48歲。采用AJCC第7版分期標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ期1例（3.5%），Ⅱ期2例（7.1%），Ⅲ期13例（46.4%），ⅣA期10例（35.7%），ⅣB期2例（7.1%）。

1.3 治療和口干評級

Ⅲ、ⅣA、ⅣB期的患者放療前行2～3周期誘導(dǎo)化療（21天一周期），方案：多西他賽60 mg/m2，第1天，靜脈滴注；順鉑80 mg/m2，第1天，靜脈滴注；氟尿嘧啶800 mg/m2持續(xù)靜脈微泵灌注96 h。末次誘導(dǎo)化療結(jié)束后2周開始行放療，除Ⅰ期外其余患者放療第1天開始行同期化療，方案為順鉑30 mg/m2，第1天，靜脈滴注，每周1次，共6周期。全部患者均采用IMRT，靶區(qū)包括GTVnx：原發(fā)腫瘤及咽后轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)；GTVnd：頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)；CTV1：包括GTVnx+5～10 mm（外擴(kuò)范圍根據(jù)臨床和解剖結(jié)構(gòu)做相應(yīng)調(diào)整）+鼻咽腔黏膜及黏膜下5 mm；CTV2：包括CTV1+5～10 mm（根據(jù)腫瘤侵犯位置和范圍做相應(yīng)調(diào)整并包括鼻腔后部、咽旁間隙、顱底、斜坡、部分頸椎、翼腭窩、上頜竇后部和部分后組篩竇）+需預(yù)防照射的頸部淋巴結(jié)引流區(qū)。給予各靶區(qū)的計劃靶體積的處方劑量分別為：PGTVnx70.0～71.3 Gy，GTVnd68.0～70.0 Gy，PTV162.0 Gy，PTV256.0 Gy，分割次數(shù)為31～33次。

所有患者分別在放療前、放療第4周、放療結(jié)束、放療后3、6和12月行MRI檢查，并同時進(jìn)行口干評級（按照RTOG的分級標(biāo)準(zhǔn)）：0級為無口干癥狀；1級為感覺輕微口干，不需要湯水也能進(jìn)食；2級為感覺中度口干，進(jìn)食時常需要湯水；3級為感覺嚴(yán)重口干，夜間常醒來飲水。

1.4 DW-MRI檢查方法

唾液腺功能檢查一般采用酸性物質(zhì)刺激（臨床上常用維生素C、枸櫞酸或者檸檬酸等置于舌背或舌緣），使腺體分泌反射性增加，根據(jù)腺體本身變化和分泌情況，評估腺體的分泌功能。檢查前患者禁食1 h以上。掃描機(jī)器為飛利浦1.5T MR系統(tǒng)（Achieva），先行頭頸常規(guī)MR掃描，然后行軸位DWI掃描，包括整個腮腺和頜下腺，范圍從腮腺上極到頜下腺下極區(qū)域。DWI序列掃描參數(shù)為：TE=80 ms，IR delay=260 ms，矩陣25 cm，層厚5 mm，F(xiàn)OV 250 mm×250 mm，NEX 2，用b=0 s/mm2和b=800 s/mm。先在靜息狀態(tài)下采集1組DWI序列，然后采集酸刺激狀態(tài)下序列：囑患者口含維生素C片600 mg（100 mg×6片），在掃描過程中將維生素C含于舌面與上腭之間，每個DWI序列的掃描時間為2 min，間隔1 min進(jìn)行下一次DWI掃描，共7組酸刺激狀態(tài)下DWI序列。全部8組DWI序列掃描圖像獲取時間分別為：靜息狀態(tài)和酸刺激后（口含維生素C）第3、6、9、12、15、18和21分鐘。每組DWI序列均獲得覆蓋整個腮腺和頜下腺的9個層面。

1.5 圖像分析

采用飛利浦WorkSpace R2.6.3.1工作站進(jìn)行圖像處理，首先用Functiontool軟件調(diào)節(jié)閾值去除背景噪聲，然后參考軸位T2W圖像在DWI序列圖像上勾畫腮腺和頜下腺的感興趣區(qū)，盡可能將全部腮腺和頜下腺腺體包含在內(nèi)，見圖1。所得數(shù)據(jù)通過逐個像素的計算，自動生成全部DWI圖像的表觀擴(kuò)散系數(shù)圖。ADC值的計算公式如下：S(i)=S0×exp(-bi×ADC)，其中S(i)是在第i個b值圖像上測量的信號強(qiáng)度，bi是對應(yīng)的b值，S0是表示b=0 s/mm2的精確信號強(qiáng)度的變量。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。所得數(shù)據(jù)均采用Excel2003進(jìn)行表格建檔，在錄入數(shù)據(jù)前進(jìn)行嚴(yán)格核對，計數(shù)資料以表示，兩兩比較采用方差分析或者成組樣本t檢驗，酸刺激前后的比較采用重復(fù)測量方差分析，相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析或偏相關(guān)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 治療完成情況

局部晚期患者均按治療計劃完成了2～3程誘導(dǎo)化療。除Ⅰ期1例患者行單純放療，其余27例患者中，完成6次同期化療2例，完成5次同期化療10例，完成4次同期化療11例，完成3次同期化療2例，完成2次同期化療1例，完成1次同期化療1例。僅1例患者因Ⅳ度粒細(xì)胞減少暫停放療2天，其余患者均順利完成放療計劃。

2.2 患者口干評級情況

28例患者放療前口干評級均為0級，放療第1周3例患者出現(xiàn)腮腺區(qū)輕微疼痛，囑患者避免進(jìn)食酸性食物后能自行緩解。放療第4周、放療結(jié)束口干分級逐步加重，放療后3月口干恢復(fù)不明顯，放療后6、12月口干分級逐步恢復(fù)，見表1。放療第4周和放療結(jié)束、放療結(jié)束和放療后3月患者口干分級比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.362和P=0.519），放療后12月和放療后3月、放療后12月和放療結(jié)束患者口干分級比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.002和P=0.000）；放療后12月患者口干分級與放療后6月比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.277）。放療后6月患者口干分級與放療后3月比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.019），放療后6月與放療結(jié)束比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.010）。

表1 28例鼻咽癌IMRT前后口干分級情況 (n)Table 1 Classification of dry mouth of 28 nasopharyngeal carcinoma patients before and after IMRT (n)

2.3 靜息狀態(tài)下唾液腺DW-MRI ADC值的變化

放療前靜息狀態(tài)下腮腺的ADC值為（1.12±0.11）×10-3mm2/s，頜下腺的ADC值為（1.32±0.12）×10-3mm2/s。腮腺和頜下腺放療第4周、放療結(jié)束ADC值均逐步升高，放療后3月均稍降低，放療后6、12月均逐步降低，見圖2。各時間段兩兩比較，放療結(jié)束和放療后3月腮腺、頜下腺ADC值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.356和P=0.387），其余各階段比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（腮腺：放療前和放療第4周比較P=0.012，放療第4周和放療結(jié)束比較P=0.015，放療后3月和6月比較P=0.022，放療后6月和12月比較P=0.027。頜下腺：放療前和放療第4周比較P=0.014，放療第4周和放療結(jié)束比較P=0.019，放療后3月和6月比較P=0.023，放療后6月和12月比較P=0.031）。

2.4 酸刺激狀態(tài)下唾液腺DW-MRI ADC值的變化

圖1 T2W和DWI序列上顯示的感興趣區(qū)Figure 1 Region of interest displayed on T2W (T2 weighted) and DWI (diffusion weighted imaging) sequences

圖2 初診鼻咽癌患者IMRT前后腮腺、頜下腺靜息狀態(tài)下各隨訪時間點表觀擴(kuò)散系數(shù)的比較Figure 2 Comparison of apparent diffusion coefficient of parotid gland and submandibular gland at rest in patients with newly-diagnosed nasopharyngeal carcinoma before and after IMRT at different follow-up time points

腮腺：放療前酸刺激狀態(tài)下腮腺的ADC值呈快速升高后又快速下降，然后出現(xiàn)較長時間的緩慢升高。具體表現(xiàn)為：酸刺激第3分鐘腮腺的ADC值出現(xiàn)明顯升高（1.28±0.11）×10-3mm2/s，第6分鐘ADC值明顯下降至（0.99±0.13）×10-3mm2/s，第9、12、15、18分鐘ADC值呈緩慢升高至（1.39±0.14）×10-3mm2/s，第21分鐘ADC值稍下降（1.35±0.13）×10-3mm2/s。兩兩比較靜息狀態(tài)、酸刺激第3和6分鐘差異有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），其余各階段比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。放療第4周ADC值總體升高，但酸刺激狀態(tài)下各時間段和靜息狀態(tài)下比較無明顯差異（均P＞0.05）。放療結(jié)束、放療后3月各時間段ADC值相當(dāng)，并且均高于放療第4周，酸刺激狀態(tài)下各時間段和靜息狀態(tài)下比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。放療后6月和12月ADC值總體逐步降低，且再次出現(xiàn)先升高后下降，然后較長時間緩慢升高，兩者酸刺激第3和6分鐘比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），其余各時間段比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見圖3。

頜下腺：放療前酸刺激狀態(tài)下頜下腺的ADC值也呈現(xiàn)先快速升高后快速下降，然后出現(xiàn)較長時間的緩慢升高，但酸刺激的第3分鐘時上升幅度不明顯，兩兩比較僅酸刺激第3和6分鐘差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.026），其余各階段比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。放療第4周、放療結(jié)束、放療后3月ADC值總體升高，均表現(xiàn)為酸刺激狀態(tài)下各時間段和靜息狀態(tài)下比較ADC值無明顯差異（均P＞0.05）。放療后6月和12月ADC值總體逐步降低，再次出現(xiàn)先升高后下降，然后較長時間緩慢升高，但各時間段比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見圖4。

圖3 初診鼻咽癌患者IMRT前后腮腺酸刺激狀態(tài)下各時間段表觀擴(kuò)散系數(shù)Figure 3 Apparent diffusion coefficient of parotid gland acid stimulation in patients with newly-diagnosed nasopharyngeal carcinoma at different time points before and after IMRT

圖4 初診鼻咽癌患者IMRT前后頜下腺酸刺激狀態(tài)下各時間段表觀擴(kuò)散系數(shù)Figure 4 Apparent diffusion coefficient of submandibular gland acid stimulation in patients with newly-diagnosed nasopharyngeal carcinoma at different time points before and after IMRT

2.5 唾液腺照射劑量和ADC值變化、體積變化的相關(guān)性

結(jié)果顯示放療后6月患者口干開始明顯恢復(fù)，選擇該時間段按口干分級分組進(jìn)行相關(guān)對比分析。所有患者腮腺的平均劑量為34.21 Gy（（29.85～41.29）Gy），頜下腺的平均劑量為56.27 Gy（（48.13～65.22）Gy），見表2。ADC值變化率和唾液腺體積變化率呈正相關(guān)，ADC值變化率、唾液腺體積變化率分別和平均劑量呈正相關(guān)。

表2 不同口干分級的初診鼻咽癌患者唾液腺照射劑量和放療后6月ADC值和體積的變化Table 2 Changes of salivary gland irradiation dose,ADC value and volume 6 months after radiotherapy in patients with newly diagnosed nasopharyngeal carcinoma with different dry mouth grades

3 討論

唾液腺是口腔內(nèi)分泌唾液的腺體，包含腮腺、頜下腺、舌下腺和散在分布于口腔黏膜的小唾液腺。腮腺、頜下腺鄰近鼻咽癌放射治療的靶區(qū)，其中腮腺深葉鄰近咽旁，為鼻咽原發(fā)病灶及咽后淋巴結(jié)的高劑量區(qū)，腮腺下緣和頜下腺鄰近頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高發(fā)的ⅡA、ⅡB區(qū)，同樣容易受到高劑量的照射，即使采用IMRT也無法避免口干的發(fā)生，尤其是放療后3月表現(xiàn)的最為明顯[5]。與本研究結(jié)果相似，患者在放療第4周開始出現(xiàn)不同程度的口干癥狀，在放療結(jié)束和放療后3月口干評級最嚴(yán)重，放療后6和12月口干癥狀逐步緩解。

唾液腺功能損傷的評價方法包括主觀評價和客觀評價?？诟稍u級為主觀評價，而客觀評價包括唾液流量測定、唾液腺X線造影以及唾液腺放射性顯像技術(shù)等。唾液流量測定被認(rèn)為是目前最有效的口干評價方法，但唾液的收集操作較繁瑣、重復(fù)性差，可能會影響測量的準(zhǔn)確性。唾液腺X線造影需要行涎管插管，具有侵襲性并且操作難度大，易出現(xiàn)并發(fā)癥（如涎管破裂）。唾液腺放射性顯像技術(shù)需要注射造影劑和進(jìn)行掃描，同樣具有侵襲性并且增加了額外的輻射。DW-MRI在頭頸部方面表現(xiàn)出較高的臨床價值[6-8]，利用其可量化的ADC值評估唾液腺的功能狀況，可能較其他單純通過影像形態(tài)評估的傳統(tǒng)方法更準(zhǔn)確。以往研究提示放療后唾液腺的ADC值較放療前升高[9-10]，對放療后ADC值產(chǎn)生變化的可能的解釋是：由于輻射損傷，唾液腺的腺泡細(xì)胞數(shù)量減少，較低的細(xì)胞密度導(dǎo)致水?dāng)U散率的增加，從而導(dǎo)致ADC值升高[11]。Juan等[10]研究中，11例鼻咽癌IMRT患者分別在放療前、放療后100天內(nèi)、放療后100天至1年和放療后1年以上四個時間段行DW-MRI檢查，研究顯示放療后100天內(nèi)、放療后100天、放療后100天至1年腮腺ADC值顯著高于放療前（均P＜0.05），其中放療后100天內(nèi)ADC值最高。放療后1年以上雖然腮腺ADC值仍高于放療前，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.153）。本研究也觀察到靜息狀態(tài)下從放療第4周開始ADC值逐步升高，到放療結(jié)束和放療后3月腮腺ADC值達(dá)最高峰，放療后6和12月ADC值逐漸下降但仍明顯高于放療前，放療后各時間段ADC值與放療前相比差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。

李眉等[12]對17例健康志愿者進(jìn)行了DW-MRI掃描，發(fā)現(xiàn)靜息狀態(tài)下的頜下腺ADC值明顯高于腮腺，在酸刺激狀態(tài)下1～2 min腮腺ADC值顯著升高、頜下腺ADC值稍升高，2～9 min腮腺和頜下腺ADC值明顯下降，第9分鐘時ADC值均逐漸上升，16 min時ADC值達(dá)高峰。其他研究也觀察到類似酸刺激狀態(tài)下ADC值先升高后降低再緩解升高的表現(xiàn)[3,9,13]。Zhang等[13]對26例接受了放療的鼻咽癌患者進(jìn)行了DW-MRI掃描，結(jié)果表明放療后2周，腮腺和頜下腺的平均ADC值均顯著高于放療前（P＜0.05）；與放療前相比，放療期間腮腺ADC增高值和增高率均顯著降低（均P＜0.05），頜下腺ADC增高值和增高率均降低但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。本研究也觀察到靜息狀態(tài)下頜下腺的ADC值高于腮腺，酸刺激狀態(tài)下3 min時腮腺ADC值顯著升高（P＜0.05）、頜下腺的ADC值稍升高（P＞0.05），6 min時腮腺和頜下腺ADC值均明顯下降（均P＜0.05），之后ADC值均逐漸上升，到18 min時ADC值達(dá)最高峰，21 min時ADC值稍下降。放療后腮腺和腮腺和頜下腺靜息狀態(tài)下的ADC值均出現(xiàn)升高，并且表現(xiàn)出對酸刺激的反應(yīng)減弱，以放療第4周、放療結(jié)束和放療后3月最為明顯。

研究表明放療期間唾液腺體積會明顯縮小[14]。新加坡的一項研究發(fā)現(xiàn)放療后唾液腺體積縮小率與放療劑量和唾液流量率下降呈正相關(guān)[14]。本研究觀察到ADC值變化率和唾液腺體積變化率呈正相關(guān)，ADC值變化率、唾液腺體積變化率分別和平均劑量呈正相關(guān)。在分層研究時發(fā)現(xiàn)，口干評級0～1級的患者腮腺的平均劑量明顯低于2～3級的患者（P=0.045），0～1級的患者頜下腺的平均劑量低于2～3級的患者，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示在放療期間對腮腺進(jìn)行劑量限制的重要性可能高于頜下腺。Dirix等[9]對接受腮腺保護(hù)性放療的8例頭頸部腫瘤患者進(jìn)行了DW-MRI掃描?；颊叻暖熀髮?cè)腮腺（平均劑量＜26 Gy）對酸刺激的反應(yīng)與放療前相同，而接受了放療側(cè)的腮腺則完全喪失對酸刺激的反應(yīng)，證明放療后涎腺ADC值變化與功能相關(guān)。鼻咽癌照射野包括雙側(cè)頸部，即便是N0期的患者仍需要行雙上頸預(yù)防照射，故腮腺平均劑量＜26 Gy這一目標(biāo)較難實現(xiàn)。本研究結(jié)果提示放療后6月口干0～1級患者腮腺的平均照射劑量為30.85 Gy，因此限制腮腺平均照射劑量＜30 Gy可能對腮腺功能恢復(fù)有一定的作用。

綜上所述，唾液腺的ADC值與主觀口干癥狀存在相關(guān)性，ADC值變化率、唾液腺體積變化率分別和平均劑量呈正相關(guān)。DW-MRI掃描在評價鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療唾液腺功能損傷方面具有一定的價值，但研究結(jié)果還需要擴(kuò)大樣本量和觀察更長的隨訪時間來進(jìn)一步驗證。