李洪義,胡明成,柳澤坤,楊景堯,任春慧,李 奇,湯 洋,劉 鶴(通信作者)
(1牡丹江醫(yī)學院附屬紅旗醫(yī)院磁共振科 黑龍江 牡丹江 157011)
(2牡丹江醫(yī)學院附屬紅旗醫(yī)院影像科 黑龍江 牡丹江 157011)
(3牡丹江市腫瘤醫(yī)院磁共振科 黑龍江 牡丹江 157000)
鼻咽癌主要是發(fā)生在鼻咽腔側(cè)壁或累及頂部的頭頸部惡性腫瘤,是我國最常見的頭頸部惡性腫瘤之一[1]。不同分化程度鱗癌是鼻咽癌最常見的病理類型,其對放射治療敏感度高,因此目前放射治療是鼻咽癌公認的最為有效治療手段[2],但鼻咽癌病灶位置常為鼻咽腔較深部位,常規(guī)照射野比較廣且照射療程長,往往給患者帶來一定的副作用,尤其對于表淺部位的放射損傷難以避免,如腮腺不僅位置比較表淺,且對放射比較敏感,加大了放射損傷潛在風險。當腺體累計照射計量較高時,使腺體細胞及導管受損,其功能會出現(xiàn)不同程度的損傷,唾液分泌量減少,出現(xiàn)口干等表現(xiàn),這一表現(xiàn)不僅發(fā)生在靜息狀態(tài)下,應(yīng)激狀態(tài)時尤為明顯[3-4]。目前,國內(nèi)外臨床上常用的唾液腺功能評價方法有主觀評價和客觀評價之分。主觀評價方法常缺乏一致性;客觀評價方法包括唾液腺放射性顯像技術(shù)、唾液腺X線造影及唾液流速測量等技術(shù)手段,其均存在再次放射暴露的風險。近年來磁共振技術(shù)不斷推陳出新,尤其功能成像技術(shù)的不斷發(fā)展,磁共振彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)技術(shù)就是廣泛應(yīng)用于臨床的磁共振功能成像技術(shù)手段,其原理為利用水分子的布朗運動,反映活體內(nèi)水分子運動情況,并通過測量表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)對擴散情況進行量化[5]。由于放療后唾液腺中的腺泡細胞受到輻射使得腺泡細胞減少、密度減小,進而形成損傷,從而導致水分子擴散率增加,使得通過測量表觀擴散系數(shù)評估損傷情況成為可能。本文旨在通過此項檢查方法觀察鼻咽癌患者接受放療不同階段靜息、應(yīng)激等不同狀態(tài)下腮腺功能變化情況,為臨床治療過程中提供一種無創(chuàng)、無潛在放射損傷的影像檢查技術(shù)手段,以便及時提供較早評估腺體功能情況的技術(shù)。
回顧性分析2020年1月—2021年1月間經(jīng)牡丹江醫(yī)學院附屬紅旗醫(yī)院及牡丹江市腫瘤醫(yī)院確定診斷證實為鼻咽癌的患者72例,患者均接受了放射治療。患者治療前后同期行磁共振掃描、彌散功能成像并后處理獲取ADC值相關(guān)數(shù)據(jù)。其中男性49例,女性23例,年齡55~83歲,均齡(63.9±2.6)歲,病程為0.2~2.3年,平均(5.3±1.8)個月。參照中國鼻咽癌分期2017版進行分期,根據(jù)臨床分期制定調(diào)強適形放射治療(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)計劃(符合鼻咽癌CSCO 2020診療指南)。
納入標準:①患者預計生存期>6個月,可完成研究過程;②患者心肝腎功能正常且心電圖無異常,全身功能狀態(tài)0~2分,按照美國東部腫瘤協(xié)作組(Eastern Cooperative Oncology Group,ECOG)評分標準[3-4],無確切放射治療的禁忌證。
排除標準:①患者既往或目前存在腮腺可疑原發(fā)腫瘤和腮腺內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等相關(guān)疾?。虎诨颊呒韧嬖谌俨∈芳笆中g(shù)史;③既往因其他病變接受有頭頸部放療病史者;④患者不適宜磁共振檢查或存在磁共振檢查禁忌證(心臟支架或骨折內(nèi)固定術(shù)等);⑤患者不能配合完成研究。
采用飛利浦Achieva 3.0T或GE-HDxt 3.0T磁共振機進行掃描?;颊呷⊙雠P位,采用16通道頭頸聯(lián)合線圈進行磁共振成像。掃描序列包括T1WI、T2WI、STIR脂肪抑制序列、冠狀面T2WI及EPI成像的DWI序列。掃描范圍包括兩側(cè)腮腺。
患者圖像處理及分析:利用Functiontool軟件調(diào)節(jié)閾值并且去除背景噪聲,以常規(guī)T2WI平掃序列作為參考在每個DWI序列圖像上勾畫腮腺感興趣區(qū),感興趣區(qū)選擇時盡可能避開導管或大血管,如下頜后靜脈和頸外動脈等管應(yīng)盡量避開,將全部唾液腺腺體實質(zhì)包括在內(nèi),并得出ADC值。
分別采集患者接受放射治療前、治療4周時、放射治療結(jié)束時及治療結(jié)束3個月同期靜息狀態(tài)及刺激狀態(tài)下不同時間段的ADC值的情況,首先在靜息狀態(tài)下進行第一次DWI序列圖像采集,采集完成后患者接受600 mg(100 mg×6片)口含維生素C片酸刺激,并開始計時,以每個DWI序列掃描時間約2 min為準,掃描完成后每間隔3 min進行下一次DWI序列掃描,獲取應(yīng)激狀態(tài)下DWI序列。
圖像后處理及圖像分析由兩名副高職稱及以上職稱影像??漆t(yī)師進行,所有的MR圖像均采取雙盲法閱片、診斷,當兩者意見不一致時,經(jīng)討論后得出統(tǒng)一診斷結(jié)論。DWI彌散加權(quán)成像選取3個避開囊變、出血、壞死、液化及鈣化病灶較為清晰的ROI,最少包括50個像素,并且選取最大層面使病變顯示清晰,利用工作站計算ADC值的平均值。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以()表示,行t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
觀察患者在靜息狀態(tài)時放射治療前、治療4周時、放射治療結(jié)束時及治療結(jié)束3個月時的ADC值情況:患者接受放射治療過程中及治療結(jié)束時的ADC值較治療前增大,且治療結(jié)束后會持續(xù)一段時間。放射治療結(jié)束時及治療結(jié)束3個月時的ADC值與治療前比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);治療4周時與治療前ADC值比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
觀察患者接受放射治療前、治療4周時、放射治療結(jié)束時及治療結(jié)束3個月應(yīng)激狀態(tài)下不同階段的ADC值情況:放療第4周ADC值高于放療前總體水平,但各時間點比較無顯著差異(P>0.05)。放療結(jié)束、放療后3個月各時間點ADC值相當,并且均顯著高于放療第4周(P<0.05),酸刺激各時間點比較均無顯著差異(P>0.05)。見表1。
表1 不同時間段靜息狀態(tài)及應(yīng)激狀態(tài)下ADC值情況(±s,×10-3mm2/s)
表1 不同時間段靜息狀態(tài)及應(yīng)激狀態(tài)下ADC值情況(±s,×10-3mm2/s)
時間 放射治療前 放射治療4周 放射治療結(jié)束 放射治療結(jié)束3個月靜息狀態(tài) 1.09±0.10 1.35±0.15 1.55±0.17 1.56±0.12 5 min 1.26±0.09 1.39±0.13 1.57±0.11 1.55±0.13 10 min 1.12±0.11 1.36±0.13 1.56±0.12 1.57±0.13 15 min 1.23±0.11 1.37±0.12 1.56±0.10 1.54±0.11 20 min 1.34±0.12 1.37±0.11 1.56±0.08 1.55±0.14 t-0.532 1.023 0.703 P-0.712 0.395 0.59
鼻咽癌主要是發(fā)生在鼻咽腔側(cè)壁或累及頂部的頭頸部惡性腫瘤,是我國最常見的頭頸部惡性腫瘤[1]。不同分化程度鱗癌是最常見的病理類型,由于鱗癌對放射治療具有較高放射敏感性,目前放射治療是鼻咽癌最為有效的治療手段[2],雖然IMRT技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床,但仍無法完全避免對表淺部位產(chǎn)生放射損傷,如臨床中腮腺等腺體損傷較為常見。當腺體累計照射計量較高時,使腺體細胞及導管受損,導致唾液分泌量減少,出現(xiàn)不同程度的口干等臨床表現(xiàn)。唾液腺主要由腮腺、頜下腺和舌下腺三個大的腺體及廣泛分布于口腔黏膜內(nèi)的小唾液腺組成[6]。其中腮腺屬于純漿液性腺體,這與既可以分泌漿液性又可以分泌黏液性液體的混合性頜下腺不同,當受到各種因素刺激時腮腺分泌的唾液占比會明顯上升,約上升60%[6]。放療所致涎腺功能降低是劑量和體積依從性的,隨著涎腺受照劑量增加,損傷進行性加重,并最終導致不可逆的改變。早期發(fā)現(xiàn)損傷的發(fā)生并盡早做出評估是解決腮腺損傷問題的關(guān)鍵。
磁共振由于其較好的軟組織成像效果而廣泛應(yīng)用于臨床,近年來多種磁共振功能成像技術(shù)手段不斷推陳出新,使得評估更加全面、詳實。磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)就是廣泛應(yīng)用于臨床的磁共振功能成像技術(shù)手段,其原理為利用水分子的布朗運動,反映活體內(nèi)水分子運動情況,并通過測量ADC值對擴散情況進行量化。李眉等[7]學者對健康人群進行了相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)頜下腺在靜息狀態(tài)時ADC值明顯高于腮腺,而在應(yīng)激狀態(tài)早期腮腺ADC值升高幅度高于其他腺體,接下來ADC值會出現(xiàn)下降再上升的過程,進而達到峰值[7]。其他的研究也觀察到類似的結(jié)果,腺樣在酸刺激應(yīng)激狀態(tài)下時ADC值先呈現(xiàn)出了先升后降再升最后趨于穩(wěn)定的表現(xiàn)[8]。由于腮腺屬于分泌腺,靜息狀態(tài)功能性評估往往不能更真實反映其功能變化,因此本文進行了靜息狀態(tài)與應(yīng)激狀態(tài)的對比對照研究,本研究中可以發(fā)現(xiàn),腮腺應(yīng)激狀態(tài)時與靜息狀態(tài)比較,ADC值也出現(xiàn)了先升后降再升最后趨于穩(wěn)定的表現(xiàn),這與相關(guān)專家的研究結(jié)果一致。
有研究者表明[9],放療后之所以會出現(xiàn)水分子擴散率增加的情況,主要是由于唾液腺中的腺泡細胞受到輻射損傷,使得腺泡細胞數(shù)量減少、細胞的密度減小。放療所致涎腺功能降低與累計輻射劑量密切相關(guān)。隨著腺體受照劑量累計增加,腺體損傷進行性加重,并最終形成不可逆性改變。有學者認為[9],26~35 Gy是涎腺受損的臨界劑量,但尚沒有明確統(tǒng)一的結(jié)果。在Juan等人[10]的研究當中,在患者接受放療100天內(nèi)腺體組織的ADC值達到峰值,但放療后1年以上時間雖然ADC值高于放療之前水平,但差異無統(tǒng)計學意義。也有研究表明[8],在各個時期的ADC值均高于放療前并且在各個時間段均具有統(tǒng)計學意義。本文亦發(fā)現(xiàn),隨著放射累計劑量的增加,腺體的ADC值也出現(xiàn)了對應(yīng)的變化。
有研究表明[10]在靜息放療后及應(yīng)激刺激后通過比對分析,ADC值均會增高,證實了在刺激腺泡后,唾液腺依舊擁有分泌能力。在酸刺激條件下[7],由于唾液腺受到刺激時唾液量增加,使自由水大量增加ADC值也隨之增高,而受到損傷的唾液腺腺體分泌功能降低,由于生物組織的灌注以及擴散決定了ADC值可以量化DWI圖像參數(shù),在唾液腺中ADC值也會受到腺體分泌流速的影響,選定的b值越低,其受到的影響越大,因此得到的ADC值也就越高[10]。b值的不斷增加會使ADC值中的擴散權(quán)重增加使之信噪比降低[9],因此我們在評估腺體組織的真實擴散情況時,應(yīng)盡量選擇高b值來排除影響。在唾液腺體之中,唾液的流速以及腺體周圍脂肪含量均會影響ADC值的大小[8,11-12],這也是造成差異的因素之一。綜合以上幾點我們可以利用量化的ADC值對腺體的生理功能狀況進行觀察、評估,與其他傳統(tǒng)的影像檢查手段可以無創(chuàng)、無再次放射暴露,且更準確量化評估。
綜上所述,ADC值的量化指標可以反映鼻咽癌患者接受放療不同階段的腮腺功能變化情況,DWI可以為臨床治療過程中提供一種無創(chuàng)、無潛在放射損傷的影像檢查技術(shù)手段,以便及時提供較早評估腺體功能情況的技術(shù)。