基于磁共振弥散加权成像的唾液腺放射性损伤剂量—效应相关性研究

摘要

目的：采用磁共振弥散加权成像（diffusion-weighted magnetic resonance imaging，DW-MRI）技术研究鼻咽癌患者在调强放射治疗（inensity modulated vadiation therapy IMRT）前后静息状态下和刺激状态下唾液腺（双侧腮腺及颌下腺）表观弥散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值的变化规律，观察唾液腺放射性损伤的剂量-效应相关关系，探讨磁共振弥散加权成像可否用于对腮腺功能的评估。
　　方法：选择福建省肿瘤医院住院治疗的鼻咽癌患者20例；患者接受调强适形放疗pGTVnx69.75Gy；分别在放疗前、放疗2周、放疗4周、放疗6周结束时等四个时间点对患者在静息状态和含服维生素C500mg酸刺激状态下进行DW-MRI扫描，观察唾液腺ADC值的变化规律；以及在放疗前和放疗结束后含服维生素C500mg酸刺激时进行唾液腺放射性核素显像扫描，计算最大酸反应泌（99mTcO4-）率（Ex）；在静息状态下进行临床RTOG口干分级评估；分析静息状态下口干分级与A DC值的相关关系、刺激状态下唾液腺的唾液排泌率与ADC值变化的相关关系；并利用剂量-体积直方图（DVH）对唾液腺组织进行受量分析，以确定唾液腺放射性损伤的剂量-功能关系；
　　结果：
　　1．静息状态下：在放疗前（1.13±0.19x103mm2/s）、放疗2周（1.28±0.20x103 mm2/s）、放疗4周（1.41±0.21x103mm2/s）及放疗6周(1.48±0.23x103mm2/s)结束时腮腺ADC值随着照射时间延长显著升高（P<0.05），四组比较差异具有显著性（P<0.05），且各时间点组间比较差异也具有显著性（P<0.05）；颌下腺在放疗前（1.33±0.24x103mm2/s）、放疗2周（1.42±0.27x103mm2/s）、放疗4周（1.61±0.25x103mm2/s）及放疗6周(1.70±0.32x103mm2/s)结束ADC值随着照射时间延长显著升高，四组比较差异具有显著性（P<0.05），且各时间点组间比较差异也具有显著性（P<0.05）。且同一治疗时间点下颌下腺的ADC值又显著高于腮腺（P<0.05）。
　　2．维生素C酸刺激状态下：在放疗前（1.21±0.17x103mm2/s）、放疗2周（1.35±0.24x103mm2/s）、放疗4周（1.45±0.22x103mm2/s）及放疗6周结束（1.60±0.21x103mm2/s）时，腮腺ADC值随着照射时间的延长而增加；颌下腺在放疗前（1.33±0.27x103mm2/s）、放疗2周（1.50±0.26x103mm2/s）、放疗4周（1.62±0.31x103mm2/s）及放疗6周(1.78±0.36x103mm2/s)结束ADC值随着照射时间延长显著升高（P<0.05），且在同一治疗时间点腮腺ADC值均显著小于下颌下腺ADC值（P<0.05）。
　　3．刺激状态下，放疗前、放疗2周及放疗结束唾液腺ADC值均高于静息状态（P<0.05），放疗4周未见明显增高。
　　4．在含服维生素C500mg酸刺激状态下，腮腺Ex在放疗前为44.8％±21.7%，放疗后为5.4%±25.9%，两者比较差异具有显著性（P<0.05）；下颌下腺Ex在放疗前为44.9%±11.8%，放疗后为7.3%±22.7%，两者比较差异具有显著性（P<0.05）。
　　5．放疗结束后静息状态下患者有1例患者(5.0％)完全没有口干，Ⅰ级口干患者为13／20例(65.0％)，Ⅱ级为4／20例(20.0％)，Ⅲ级仅有2／20例(10.0％)。患者口干程度与腮腺、下颌下腺功能（ADC值）均未见明显相关性（r值分别为0.311，0.209，P>0.05）。
　　6．放疗前与放疗结束后在刺激状态下腮腺ADC均数差值变化与Ex均数差值变化呈负相关（r=-0.567，P<0.01），下颌下腺ADC均数差值变化与Ex均数差值变化呈负相关（r=-0.476，P<0.05）。
　　7．经DVH分析，患者放疗所致的左腮所受平均照射剂量为32.75 Gy±2.70Gy（28.18 Gy~36.99Gy），右腮所受平均照射剂量为35.10Gy±6.30Gy（28.88 Gy~56.83Gy），左下颌下腺所受平均照射剂量为55.84Gy±3.9Gy（51.39 Gy~61.04Gy），右下颌下腺所受平均照射剂量为57.3Gy±4.0Gy（50.05Gy~65.23Gy），在此照射剂量下，均表现出唾液腺功能明显受损，Ex显著降低（P<0.01），ADC值显著升高（P<0.01）。
　　结论：
　　1．磁共振弥散加权成像（DW-MRI）的ADC值可用于放射性受损的唾液腺（静息状态和酸刺激状态下）功能评价；在酸刺激状态下与唾液腺放射性核素（99mTcO4-）最大酸反应泌率（Ex）与ADC值呈负相关性。因此也证明DW-MRI的ADC值可作为放射性受损的唾液腺（酸刺激状态）功能评价。
　　2．唾液腺（腮腺、下颌下腺）受放射性照射（腮腺：25.53Gy~46.41Gy；下颌下腺：50.94Gy~63.13Gy）后均导致唾液腺结构和功能的损伤，并随照射时间和剂量的增加而加重，同等条件下下颌下腺的损伤大于腮腺，且显著减少唾液腺储备功能导致酸刺激后下降更为显著。
　　3．放疗（腮腺：25.53Gy~46.41Gy；下颌下腺：50.94Gy~63.13Gy,）后95%的患者出现不同程度的口干，其中（Ⅰ度为主）；患者口干程度与ADC值（唾液腺功能）未见明显相关性。

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第一章 前言

第二章 材料和方法

1．临床资料与实验材料

1.1 病例资料

1.2 主要设备及试剂

2．方法

2.1 放疗方法

2.2 DW-MRI检查方法

2.3 腮腺及下颌下腺功能测定方法

2.4 分析唾液腺的DVH图

2.5 评价方法

2.6 统计方法：

第三章 结果

1. 鼻咽癌患者放疗前后腮腺及下颌下腺的表观扩散系数(Appare nt Diffusion Coefficient，ADC)变化

1.1 腮腺的表观扩散系数及其变化

1.2 下颌腺的表观扩散系数及其变化

1.3 静息状态及刺激状态下腮腺与下颌下腺的表观扩散系数比较

2．鼻咽癌患者腮腺及下颌下腺放疗前后的最大酸反应泌（99m TcO4-）率（ Ex）变化及与AD C值的相关性

2.1 20例鼻咽癌患者在放疗前后腮腺和颌下腺的最大酸反应泌（99mTcO4-）率（ Ex）变化

2.2 20例鼻咽癌患者腮腺及下颌下腺放疗前后的最大酸反应泌（99mTcO4-）率（Ex）变化与ADC值的相关性

3．鼻咽癌患者临床口干表现

4．鼻咽癌患者腮腺及下颌下腺剂量-体积关系(DVH)与腮腺及下颌下腺功能的相关性

第四章 讨论

1. 鼻咽癌患者放疗前后腮腺及下颌下腺磁共振DW序列（DW-MRI）表观扩散系数（ADC值）的变化及意义

2. 腮腺及下颌下腺放疗前后的最大酸反应泌（ 99mTcO4-）率（ Ex）变化与AD C值的相关关系

3．临床口干表现

4．腮腺及下颌下腺剂量体积关系(DVH)图与腮腺功能的相关关系

结论

参考文献

致谢

综述

参考文献