基于磁共振弥散加权成像研究鼻咽癌患者主要分泌腺体放射性损伤的剂量-体积-功能关系

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目的:鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)在我国的总发病率为4.20/10万,在恶性肿瘤新发病例构成中排列第17位,占全部恶性肿瘤新发病例的1.58%。因其发病部位特殊,具有易于周围浸润、区域淋巴结转移、手术难以根治、对射线敏感等特点决定了放疗是根治鼻咽癌的主要手段。采用调强放射治疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)技术,鼻咽癌2年局控率达到87.5%~94.9%,5年生存率已达82.1%~83.3%。随着生存期的延长,开始更加关注于如何提高患者的生活质量。由于放疗野包括了整个或部分的腮腺组织,不可避免地引起患者腮腺功能不同程度的损伤,导致患者出现等症状,以致睡眠障碍、心情压抑、烦躁易怒,严重影响长期生存的鼻咽癌患者生活质量。因此如何合理有效地评价唾液腺功能成为了当今研究的热点。本文的目的是基于磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted magnetic resonance imaging,DW-MRI)评估鼻咽癌患者唾液腺在IMRT前后的功能,并将数据拟合成放射性损伤预测数学模型。该模型建立于调强放射治疗前后唾液腺(双侧腮腺与颌下腺)表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)之上。  方法:选择从2011年7月到2012年1月期间在福建省肿瘤医院接受了调强放射治疗的鼻咽癌患者140例。分别在放疗前(ADC0)、放疗后3个月(ADC3rd)、放疗后6个月(ADC6th)、放疗后9个月(ADC9th)、放疗后12个月(ADC12th)及放疗后18个月(ADC18th)等六个时间点对患者进行DW-MRI扫描,分别测量每一侧腮腺、颌下腺的ADC值。ADC值(ΔADC)等于(ADC3rd-ADC0)/ADC0×100%。通过剂量体积图(dose volume histogram,DVH)收集患者的V0,V20,V25,V30,V35,V40,V45 and Dmean。通过比较分析不同时间段唾液腺(双侧腮腺、颌下腺)ADC值的变化、唾液腺体积的改变与唾液腺照射剂量的相关关系,将所获得的数据基于贝叶斯分类分析建立一个放射性损伤预测数学模型。  结果:分别将所测得的腮腺和颌下腺ADC值分别制作了线性误差折线图,发现腮腺的ADC值在放疗后3个月出现峰值,同时颌下腺在放疗后3个月到6个月出现高值平台。基于贝叶斯分类分析得到的反应函数如下:腮腺:Y0=-32+105 V30+0.06ΔADC;Y1=-35+105 V30+4.22ΔADC;Y2=-34+111 V30-0.22ΔADC;颌下腺:Y0=-18+36 V45+1.21ΔADC;Y1=-16+33 V45+1.24ΔADC;Y2=-19+33 V45+4.86ΔADC。两组反应函数的正确率分别为80%和60%。Y0代表可逆组,意思是患者该侧唾液腺的功能将在放疗后12个月内恢复正常水平。Y1代表潜在可逆组,意思是患者该侧唾液腺的功能将在放疗后12到18个月内恢复。Y2代表不可逆组,意思是患者该侧唾液腺的功能在放疗后18个月内不能恢复。将患者的ΔADC,V30及V45带入上边的反应函数,哪组得到的Y值大患者的该侧唾液腺就属于那一组。  结论:DW-MRI可以通过损伤预测数学模型评估鼻咽癌患者调强放射治疗前后唾液腺功能。
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