3.0 T磁共振表觀擴(kuò)散系數(shù)在鼻咽癌放療后腮腺功能變化相關(guān)性評(píng)估中的應(yīng)用

李洪義　　尹燕偉　柳澤坤　　任春慧　　李奇　　湯洋　　劉鶴

[摘要] 目的 通過表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值的量化指標(biāo)，探討磁共振表觀擴(kuò)散系數(shù)在鼻咽癌放療后腮腺功能變化相關(guān)性評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。方法 選取2020年1月至2021年1月間牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院及牡丹江腫瘤醫(yī)院收治的經(jīng)臨床確定診斷并接受放射治療的72例鼻咽癌患者。在治療過程中同期均行磁共振掃描、彌散功能成像并后處理獲取ADC值相關(guān)數(shù)據(jù)。比較治療過程中不同階段根據(jù)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分值與腮腺的表觀擴(kuò)散系數(shù)值對(duì)應(yīng)情況的相關(guān)性，并比較同期不同照射累計(jì)劑量情況下腮腺ADC值情況的相關(guān)性研究。結(jié)果 患者接受放射治療過程中及治療結(jié)束后ADC值變化與RTOG/EORTC放射損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分具有相關(guān)性，當(dāng)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分較高時(shí)對(duì)應(yīng)ADC值較高;且同期腮腺累計(jì)照射劑量值越大，ADC值會(huì)越高， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 ADC值的量化指標(biāo)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可以在臨床治療過程中提供一種無創(chuàng)、無潛在放射性損傷的影像檢查技術(shù)手段，以便及時(shí)提供較早評(píng)估腺體功能情況的技術(shù)。

[關(guān)鍵詞] 磁共振;功能成像;表觀擴(kuò)散系數(shù);鼻咽癌放療;腮腺功能

[中圖分類號(hào)] R73? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2022）08-0103-04

Application of apparent diffusion coefficient on 3.0T MRI in evaluating the correlation of parotid gland function changes after radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma

LI Hongyi1 YIN Yanwei1? ?LIU Zekun1? ?REN Chunhui1? ?LI Qi1? ?TANG Yang2? ?LIU He1

1.Magnetic Resonance Department， Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China;2.Magnetic Resonance Department， Tumor Hospital of Mudanjiang City in Heilongjiang Province， Mudanjiang 157000， China

[Abstract] Objective To investigate the value of apparent diffusion coefficient （ADC） in evaluating the correlation of parotid gland function changes after radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma （NPC） through the quantitative index of apparent diffusion coefficient （ADC） value. Methods From January 2020 to January 2021，72 patients with nasopharyngeal carcinoma diagnosed clinically and treated with radiotherapy in the Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College and Tumor Hospital of Mudanjiang City were selected. Patients underwent magnetic resonance scanning， diffusion function imaging， and post-processing to obtain ADC values during the treatment. The correlation between the score values according to RTOG/EORTC radiation injury grading criteria and the parotid gland's apparent diffusion coefficient （ADC） values at different stages during treatment was compared; the correlation between the ADC values of the parotid gland at different cumulative doses of irradiation during the same period was compared. Results There was a correlation between the change of ADC value and RTOG/EORTC radiation injury grading criteria score during and after radiotherapy. When the RTOG/EORTC radiation injury grading criteria score was higher， the ADC value was higher. The larger the cumulative irradiation dose value of the parotid gland in the same period， the higher the ADC value， with statistical significance. Conclusion The quantitative index of apparent diffusion coefficient （ADC） can reflect the changes in parotid gland function in patients with nasopharyngeal carcinoma at different stages of radiotherapy. DWI can provide a noninvasive imaging technique without potential radiation damage during clinical treatment to provide a technique for early assessment of glandular function in time.

[Key words] Magnetic resonance; Functional imaging; Apparent diffusion coefficient; Radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma; Parotid gland function

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]。目前放射治療是鼻咽癌公認(rèn)的最為有效的治療手段[2]，但由于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，往往造成一定副作用，盡管近年來適型調(diào)強(qiáng)（intensity-modulated radiation therapy，IMRT）等放療技術(shù)應(yīng)用在保證靶區(qū)處方劑量情況下已盡量避免正常組織的損傷，但對(duì)于表淺部位的放射性損傷仍無法避免，如腮腺等腺體位置比較表淺，且腺體對(duì)放射性比較敏感，加大了放射性損傷發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)。如何能早期發(fā)現(xiàn)損傷并盡早做出評(píng)估及做出處置是解決問題的關(guān)鍵。

磁共振對(duì)軟組織的成像效果要遠(yuǎn)高于其他影像學(xué)檢查手段，且具有多種功能成像模式，尤其近年來磁共振技術(shù)不斷的推陳出新，功能成像技術(shù)更是不斷發(fā)展。磁共振彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）技術(shù)就是臨床應(yīng)用最為廣泛的功能成像技術(shù)，其原理能夠利用水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，反映活體內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)情況，并通過測量表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）對(duì)擴(kuò)散情況進(jìn)行量化[3-4]。本研究旨在通過表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值的量化指標(biāo)，觀察鼻咽癌患者接受放療不同階段腮腺功能變化情況及其在不同累計(jì)照射劑量情況下腮腺的功能變化，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院和黑龍江省牡丹江市腫瘤醫(yī)院放療科在2020年1月至2021年1月期間收治的并參照鼻咽癌CSCO 2020診療指南經(jīng)內(nèi)鏡引導(dǎo)或MRI或PET陽性的鼻咽組織部位活檢病理確診為鼻咽癌的72例患者，患者均接受放射治療。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)。充分告知患者，并簽署知情同意書。其中男54例，女18例，年齡55～83歲，平均（63.9±2.6）歲，病程0.2～2.3年，平均（5.3±1.8）個(gè)月。參照中國鼻咽癌分期2017版進(jìn)行分期，根據(jù)臨床分期制定IMRT計(jì)劃。納入標(biāo)準(zhǔn)：①預(yù)計(jì)生存期>6個(gè)月，可完成研究過程;②心、肝、腎功能正常且心電圖目前無異常，全身功能狀態(tài)0～2分（ECOG評(píng)分），無確切放射治療的禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：①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)疾病者;②既往存在腮腺病史及手術(shù)史者;③既往因其他病變接受頭頸部放療病史者;④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）者;⑤不能配合完成研究者。

1.2方法

采用飛利浦Achieva 3.0T或GE-HDxt 3.0T磁共振機(jī)進(jìn)行掃描。（1）掃描方位的選擇?；颊呷⊙雠P位，采用16通道頭頸聯(lián)合線圈進(jìn)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。（2）圖像處理及分析。利用Functiontool軟件調(diào)節(jié)閾值并去除背景噪聲，以常規(guī)T2WI平掃序列作為參考進(jìn)行每個(gè)DWI序列圖像上勾畫腮腺感興趣區(qū)，感興趣區(qū)選擇時(shí)盡可能避開導(dǎo)管或大血管，如下頜后靜脈和頸外動(dòng)脈等導(dǎo)管或大血管應(yīng)盡量避開，將全部唾液腺腺體實(shí)質(zhì)包括在內(nèi)，并得出ADC值。（3）治療方案。對(duì)于所有鼻咽癌患者，應(yīng)在7周內(nèi)（每天1次，每周5次）分33～35次（每次2.00～2.12 Gy）給予70 Gy的處方劑量。全部患者均采用IMRT，靶區(qū)包括：①GTVnx。原發(fā)腫瘤及咽后轉(zhuǎn)移淋巴結(jié);②GTVnd。頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié);③CTV1。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;④CTV2。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)。

1.3觀察指標(biāo)

圖像處理及分析由兩名副高及以上職稱影像醫(yī)師閱片，采取雙盲法對(duì)所有的MR圖像進(jìn)行診斷，當(dāng)意見不一致時(shí)，經(jīng)討論后得出統(tǒng)一診斷結(jié)論;在后處理軟件上主要選取ROI及測量ADC值。DWI彌散加權(quán)成像選取3個(gè)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(gè)像素，并選取最大層面使病變顯示清晰，利用工作站計(jì)算ADC值的平均值。對(duì)腺體功能的主觀評(píng)價(jià)于放療前、放療后6個(gè)月，根據(jù)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將患者的臨床癥狀分為5級(jí)。0級(jí)：無變化;1級(jí)：輕微口干/對(duì)刺激有反應(yīng);2級(jí)：中度口干/對(duì)刺激反應(yīng)差;3級(jí)：明顯口干/對(duì)刺激無反應(yīng);4級(jí)：纖維化。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)多組之間比較采用方差分析;計(jì)數(shù)資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1測量患者不同階段不同累計(jì)放射劑量的ADC值情況

患者接受放射治療前、治療4周時(shí)、放射治療結(jié)束時(shí)及治療結(jié)束3個(gè)月左、右葉腮腺（包括每側(cè)腮腺深、淺葉）的表觀擴(kuò)散系數(shù)ADC值及患者接受放射治療時(shí)累計(jì)放射劑量，同期腮腺累計(jì)照射劑量值越大，ADC值會(huì)越高，兩兩比較，不同階段累計(jì)≥26 Gy與累計(jì)劑量<26 Gy間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而相同累計(jì)劑量情況下左右葉間比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

2.2患者不同階段時(shí)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)與ADC值相關(guān)性

患者接受放射治療前依據(jù)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)均為0級(jí)，觀察患者接受放射治療4周時(shí)、放射治療結(jié)束時(shí)及治療結(jié)束3個(gè)月時(shí)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)與同期患者表觀擴(kuò)散系數(shù)ADC值。當(dāng)RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分較高時(shí)ADC值對(duì)應(yīng)升高，兩兩比較，放療后不同階段RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)間ADC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），相同RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)治療4周時(shí)ADC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而放射治療結(jié)束時(shí)及治療結(jié)束3個(gè)月比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

3討論

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]。不同分化程度的鱗癌是患者最常見的病理類型，由于鱗癌對(duì)放射治療具有較高的放射敏感性，目前放射治療是鼻咽癌公認(rèn)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(duì)表淺部位的放射性損傷產(chǎn)生，如臨床中腮腺等腺體的損傷最為常見。當(dāng)腺體累計(jì)照射劑量較高時(shí)，其功能會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷，主要是腺體細(xì)胞及導(dǎo)管的受損，唾液分泌量減少，出現(xiàn)不同程度的口干等臨床表現(xiàn)[5-6]。腮腺位置較為特殊，每側(cè)腮腺分為深淺兩葉，淺葉位置比較表淺，而深葉又緊鄰咽旁，鼻咽癌咽旁區(qū)為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高發(fā)區(qū)域，常規(guī)放療計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)加大咽旁照射劑量，進(jìn)一步加大咽旁組織放射性損傷發(fā)生。即使采用IMRT技術(shù)仍無法避免口干癥狀的發(fā)生，特別是在放療結(jié)束后3個(gè)月內(nèi)臨床表現(xiàn)尤其明顯，這一現(xiàn)象在本研究中通過RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分可以發(fā)現(xiàn)。

近年來磁共振技術(shù)不斷推陳出新，功能成像技術(shù)更是發(fā)展迅速，磁共振彌散加權(quán)成像（DWI）是臨床應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)手段，其基本原理是通過水分子的布朗運(yùn)動(dòng)反映活體內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)情況，并通過測量表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）對(duì)擴(kuò)散情況進(jìn)行量化。有研究表明[7-9]，由于放療后唾液腺中的腺泡細(xì)胞受到輻射使腺泡細(xì)胞減少、密度減低，進(jìn)而形成損傷，從而導(dǎo)致水分子擴(kuò)散率增加，使得通過測量ADC評(píng)估損傷情況成為可能。本研究可以通過RTOG/EORTC放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分發(fā)現(xiàn)，在放射治療過程中開始時(shí)即產(chǎn)生放射性損傷，并于結(jié)束后3個(gè)月內(nèi)損傷持續(xù)，對(duì)應(yīng)的ADC值也出現(xiàn)相應(yīng)的改變。DWI應(yīng)用于頭頸部表現(xiàn)出較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，既往也有研究提示，放療后唾液腺的ADC值較放療前會(huì)有升高，分析其原因可能是放療導(dǎo)致唾液腺的腺泡細(xì)胞損傷、數(shù)量減少，細(xì)胞密度減低而導(dǎo)致水分子擴(kuò)散率增加。Juan等[4]的一項(xiàng)長期研究分析表明，ADC值通常在放療100 d內(nèi)是最高的，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在放療后1年以上雖然ADC值仍高于放療之前，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但有研究表明[10-11]，與放療前相比，放療后各個(gè)時(shí)期的ADC值均增高，且在各個(gè)時(shí)間段比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究也可以發(fā)現(xiàn)，ADC值與放射劑量存在明顯相關(guān)性。

目前可以肯定的是，唾液腺功能損傷與放療劑量存在明確的相關(guān)性，當(dāng)放射劑量增高時(shí)即會(huì)導(dǎo)致唾液腺腺體的損傷加重，直至產(chǎn)生不可逆性損傷。26～35 Gy是大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為的臨界點(diǎn)放射劑量，但對(duì)于具體劑量的臨界點(diǎn)卻也有不同觀點(diǎn)[12-14]。近年來針對(duì)放療過程中輻射劑量與同期唾液腺腺體的體積變化的相關(guān)性研究較多，有學(xué)者也提出了劑量-體積-功能之間聯(lián)系的觀點(diǎn)，然而目前還并未得出一定的定論[15]。本研究以26 Gy作為臨界觀察點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)同期累計(jì)劑量間腺體損傷評(píng)估存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異?？梢岳昧炕腁DC值評(píng)估所觀察的腺體生理功能狀況，較其他傳統(tǒng)影像檢查手段可以無創(chuàng)、無再次放射暴露，且更準(zhǔn)確地量化評(píng)估。

綜上所述，ADC值的量化指標(biāo)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提供一種無創(chuàng)、無潛在放射性損傷的影像檢查技術(shù)手段，以便及時(shí)提供較早評(píng)估腺體功能情況的技術(shù)。

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（收稿日期：2021-06-03）