CTVision圖像引導系統(tǒng)分析調(diào)強放療過程中鼻咽癌患者腮腺的體積及劑量學變化規(guī)律

吳海燕 徐子海 周燕華

(中國人民解放軍第303醫(yī)院放療科，南寧市 530021，E-mail：15977742951@163.com)

論著·臨床研究

CTVision圖像引導系統(tǒng)分析調(diào)強放療過程中鼻咽癌患者腮腺的體積及劑量學變化規(guī)律

吳海燕 徐子海 周燕華

(中國人民解放軍第303醫(yī)院放療科，南寧市 530021，E-mail：15977742951@163.com)

目的 應(yīng)用CTVision圖像引導系統(tǒng)觀察鼻咽癌患者行調(diào)強放療時腮腺體積及劑量學的變化規(guī)律。方法 選取45例行調(diào)強放射治療的鼻咽癌患者，分別于放療的第1、2、3、4周末應(yīng)用CTVision系統(tǒng)行CT圖像引導掃描，將CT圖像上傳至放療計劃系統(tǒng)，勾畫腮腺，觀察其體積的變化規(guī)律；將放療前治療規(guī)劃復制到每個CT圖像上，計算腮腺的劑量分布，總結(jié)其劑量學變化規(guī)律。結(jié)果 雙側(cè)腮腺體積均隨放療進程的延長而縮小(P<0.05)，放療結(jié)束時，左、右側(cè)腮腺體積較放療前分別縮小35.16%和32.37%；雙側(cè)腮腺照射劑量均隨放療過程的延長而增加(P<0.05)，左、右側(cè)腮腺照射劑量較放療前所設(shè)計的照射劑量分別增加7.81%～35.24%、10.26%～46.61%；雙側(cè)腮腺所受的劑量增加幅度與腮腺體積縮小幅度呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論 鼻咽癌行調(diào)強放療時，腮腺體積隨著放療進程延長向內(nèi)側(cè)呈進行性縮小，導致腮腺所受的放療劑量較原放療計劃劑量明顯增加。

鼻咽癌；圖像引導；調(diào)強放射治療；腮腺；體積；放療劑量

腮腺是鼻咽癌在放療過程中較容易發(fā)生形變的危險器官之一[1]，若腮腺受到過高的照射劑量，放療后口干等放療副作用的發(fā)生率將明顯提高[2]，嚴重影響鼻咽癌患者的生活質(zhì)量。以圖像引導調(diào)強放射治療為代表的精確放療技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鼻咽癌的治療中，該技術(shù)使靶區(qū)得到高劑量照射的同時，也能使周圍危險器官受到的照射劑量盡可能降低。整個放療療程需要6～7周，期間存在多種不確定性因素，如患者外輪廓及體重的變化、靶區(qū)及危險器官形變、日常擺位誤差等，均會導致腮腺所受到的照射劑量與放療前計劃劑量不同和(或)不良反應(yīng)增加。本研究對我科行調(diào)強放射治療的45例鼻咽癌患者應(yīng)用國內(nèi)首款診斷級圖像引導放療系統(tǒng)CTVision行CT圖像引導，觀察患者在放療過程中腮腺的體積及劑量學的變化規(guī)律，為指導鼻咽癌調(diào)強計劃外放值的設(shè)計及臨床預防鼻咽癌放療后口干癥狀提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2014年1～10月在我科行調(diào)強放射治療的鼻咽癌患者45例，男性31例，女性14例，年齡為23～47歲，中位年齡為36歲；患者卡氏評分均≥70分。均經(jīng)病理檢查證實為低分化鱗癌，患者病理、病歷及影像學資料完整、清晰。根據(jù)2008年鼻咽癌分期標準[3]，T1期(局限于鼻咽)4例，T2期(侵犯鼻腔、口咽、咽旁間隙)10例，T3期(侵犯顱底、翼內(nèi)肌)14例，T4期(侵犯顱神經(jīng)、鼻竇、翼外肌及以外的咀嚼肌間隙、顱內(nèi))17例。

1.2 放療方法 放療方案均為9～11個照射野靜態(tài)調(diào)強放射治療，照射野等角度分布，放療總劑量為66～76 Gy，分割次數(shù)為33次、5次/周完成治療，放射治療過程無中斷現(xiàn)象，所有患者均能按時完成治療。放療前定位CT掃描、靶區(qū)勾畫及放療計劃的設(shè)計：患者仰臥于定位床上，放療技師按標準調(diào)強放療體位的要求給患者擺位，以熱朔頭頸肩膜固定患者。定位CT掃描范圍從顱頂?shù)叫劓i關(guān)節(jié)下3 cm，掃描基線與水平面垂直，掃描層厚3 mm。掃描完成后將CT圖像傳輸至Oncentra MasterPlan 3.0放療計劃系統(tǒng)進行調(diào)強計劃設(shè)計，由主治醫(yī)師職稱以上的醫(yī)生按ICRU62號報告勾畫靶區(qū)體積及腮腺、晶體、腦干、脊髓、視神經(jīng)、視交叉等危險器官。設(shè)計調(diào)強計劃時腮腺劑量限制為D50≤35 Gy，晶體Dmax≤8 Gy，腦干Dmax≤50 Gy，脊髓Dmax≤45 Gy，視交叉Dmax≤50 Gy，視神經(jīng)Dmax≤50 Gy，靶區(qū)處方劑量為計劃腫瘤大體體積(planning gross tumor volume，PGTV)nx為74 Gy，計劃臨床靶區(qū)體積(planning clinical target tumor volume，PCTV)1為62 Gy，PCTV2為56 Gy，PGTVnd為70 Gy，PCTVnd為56 Gy；110% PGTVnx<10%，93% PGTVnx<3%，計劃靶區(qū)外不能有>110%處方劑量的區(qū)域；其中nx表示原發(fā)腫瘤靶區(qū)，nd表示淋巴結(jié)靶區(qū)。應(yīng)用西門子圖像引導放療系統(tǒng)CTVision對患者行CT圖像引導以實施調(diào)強放療。

1.3 CT圖像引導過程、危險器官重新勾畫和劑量估算 放療第1、2、3、4周周末應(yīng)用CTVision系統(tǒng)分別對每位患者行CT圖像引導掃描，要求保持掃描前的定擺位與CT定位時的定擺位一致，掃描條件和掃描范圍與定位時一致。將圖像引導CT圖像傳輸Adaptive Targetting形變配準軟件與放療前定位圖像進行融合，觀察腮腺體積變化情況。再將圖像引導CT圖像傳輸至放療計劃系統(tǒng)，重新勾畫腮腺等器官，將放療前計劃復制到新CT圖像上，按原處方劑量及危險器官的限量重新設(shè)計放療計劃，并計算腮腺的劑量。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，計量資料以(x±s)表示，重復測量資料比較采用單因素重復測量方差分析；相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析，以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 放療前后雙側(cè)腮腺體積的變化情況 雙側(cè)腮腺體積均隨放療進程的延長而向內(nèi)側(cè)呈進行性縮小(P<0.05)，放療結(jié)束時，左、右側(cè)腮腺平均體積較放療前分別縮小35.16%和32.37%，見表1、圖1。

表1 45例鼻咽癌患者腮腺體積變化(x±s，cm3)

圖1 第1～4周周末腮腺體積縮小示例圖

2.2 腮腺劑量學的改變 雙側(cè)腮腺所受到的照射劑量均放療進程的延長呈逐漸增加的趨勢(P<0.05)，與放療前所計劃的劑量比較，右側(cè)腮腺劑量增加3.78～20.12 Gy(10.26%～46.61%)，左側(cè)腮腺劑量增加1.47～31.23 Gy(7.81%～35.24%)，見表2。雙側(cè)腮腺所受的劑量增加幅度與腮腺體積縮小幅度呈正相關(guān)(右側(cè)腮腺：r=0.469，P=0.037；左側(cè)腮腺r=0.653，P=0.002)。

表2 45例鼻咽癌患者腮腺受照射劑量變化(x±s，Gy)

3 討 論

3.1 鼻咽癌放療過程中行圖像引導的意義 腮腺位于耳郭前下方，解剖位置緊鄰咽旁間隙，腮腺不僅對放射線極為敏感且在鼻咽癌放療過程中易受到較高的照射劑量，是頭頸部腫瘤放療主要危及的器官之一[4]。有研究表明腮腺在受到射線照射后24 h內(nèi)即可產(chǎn)生早期反應(yīng)，如急性放射性腮腺炎、發(fā)熱、疼痛、腫脹等；晚期反應(yīng)包括口干、口腔黏膜完整性破壞、咀嚼吞咽困難及睡眠障礙等[5]。上述癥狀可持續(xù)到放療結(jié)束后的24個月甚至更長時間，將嚴重影響患者的生活質(zhì)量[6]。腮腺在放療中的體積變化受諸多因素影響，如患者體重變化、外輪廓的變化、擺位誤差及所受的照射劑量等，體積的變化也使得腮腺所受的照射劑量與原放療計劃存在差異[7]，故在鼻咽癌放射治療時應(yīng)用圖像引導對腮腺的體積進行監(jiān)測，以了解腮腺體積的動態(tài)變化，進一步估算腮腺所受的真實照射劑量有重要意義。

3.2 腮腺體積及劑量學變化 在放療過程中腮腺體積及位置的變化使得其受放射線照射劑量增加。Bhide等[8]研究發(fā)現(xiàn)在頭頸部腫瘤放療的第2周，腮腺體積縮小15%，在第4周則縮小了31%。Elstr?m等[9]的研究結(jié)果顯示，治療最后1 d時雙側(cè)腮腺體積大約比放療前時縮小30%。丁妍妍等[10]的研究也表明腮腺體積在調(diào)強放療的過程中進行性下降。本研究應(yīng)用CT圖像引導監(jiān)測腮腺在放療過程中的體積變化，發(fā)現(xiàn)腮腺體積隨放療進程呈逐漸縮小(P均<0.05)，在放療第2周末時雙側(cè)腮腺體積已較放療前體積明顯減小，在放療結(jié)束時左、右側(cè)腮腺平均體積較放療前分別縮小35.16%和32.37%，與上述文獻報告結(jié)果相似?？诟砂Y是鼻咽癌患者在放療中最常見最重要的放療副作用之一[11]，已有研究表明，腮腺的功能和腮腺所受到的照射劑量有密切關(guān)系[12-14]，當腮腺接受的照射劑量小于25.8 Gy時，其功能并未出現(xiàn)下降，但當超過該閾值時，腮腺功能隨著劑量的增加迅速下降，且平均劑量每增加1 Gy，其功能將下降5%左右[15]。本研究表明在放療過程中右側(cè)腮腺劑量增加3.78～20.12 Gy(10.26%～46.61%)；左側(cè)腮腺劑量增加1.47～31.23 Gy(7.81%～35.24%)，且雙側(cè)腮腺所受的平均劑量增加幅度與體積縮小幅度呈正相關(guān)(P<0.05)。筆者認為這可能與腮腺向內(nèi)側(cè)體中線位移有關(guān)，由于腮腺深葉較淺葉受到較高的照射劑量，深葉受到照射后體積明顯縮小，腮腺向內(nèi)側(cè)位移，即腮腺逐漸移向高劑量區(qū)。

綜上所述，在鼻咽癌調(diào)強放療的過程中，腮腺體積隨放療進程逐漸縮小，導致腮腺所受到的照射劑量明顯增加，且腮腺所受的劑量增加幅度與其體積縮小的幅度有關(guān)，故在放射治療過程中應(yīng)加強對腮腺體積變化的監(jiān)測，對腮腺體積變化較大的患者建議重新定位，重新設(shè)計放療計劃，以減少腮腺的受照射劑量，并提前采取臨床干預措施，降低鼻咽癌患者放療后發(fā)生口干癥的風險。本研究的不足之處在于病例數(shù)較少，對每例患者腮腺監(jiān)測次數(shù)較少。后續(xù)筆者將增加研究樣本數(shù)，并增加對腮腺的檢測次數(shù)，以進一步研究腮腺體積縮小程度與再程調(diào)強計劃的時間關(guān)系，以及腮腺體積縮小程度與患者放療后發(fā)生口干癥狀的關(guān)系。

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Laws of volume and dosimetric variations of parotid gland during intensity-modulated radiation therapy analyzed by CTVision image-guided system in patients with nasopharyngeal carcinoma

WUHai-yan,XUZi-hai,ZHOUYan-hua

(DepartmentofRadiotherapy,NO.303HospitaloftheChinesePeople′sLiberationArmy,Nanning530021,China)

Objective To observe the laws of volume and dosimetric variations of parotid gland during intensity-modulated radiation therapy by CTVision image-guided system in patients with nasopharyngeal carcinoma.Methods Forty-five patients with nasopharyngeal carcinoma who planned to undergo intensity-modulated radiation therapy were selected.And image-guided CT scan by CTVision system was conducted in the 1st,2nd,3rd,4th week of radiotherapy respectively.The CT images were transmitted to therapy planning system,then the parotid gland was sketched and the variation law of volume was observed.The therapy planning before radiotherapy was copied to each CT image,then the dose distribution of parotid gland was calculated and the variation law of dose was summarized.Results The volumes of bilateral parotid glands diminished with the progress of the radiation(P<0.05).Compared to the volumes before radiotherapy,the volumes of left and right parotid glands decreased by 35.16% and 32.37% respectively.The exposure doses of bilateral parotid glands increased with the progress of the radiation(P<0.05).Compared to the doses planned before radiotherapy,the exposure doses of left and right parotid glands increased by 7.81%-35.24% and 10.26%-46.61% respectively.The increase range of exposure dose positively correlated with the decrease range of volume in bilateral parotid glands(P<0.05).Conclusion The volume of parotid gland diminishes progressively with the progress of the radiation during the intensity-modulated radiation therapy for nasopharyngeal carcinoma,which can lead to the increasing exposure dose of parotid gland compared to the previous radiotherapy plan. 【Key words】 Nasopharyngeal carcinoma,Image guidance,Intensity-modulated radiation therapy,Parotid,Volume,Exposure dose

吳海燕(1986～)，女，本科，住院醫(yī)師，研究方向：放射治療學。

R 739.6

A

0253-4304(2016)07-0973-03

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.07.23

2016-03-07

2016-06-02)