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第一部分 基于小动物精确辐照仪对海马回放射性损伤的研究研究背景:放射治疗引发的认知功能损伤越来越受到重视,海马回是其中的关键因素,对海马回放射性损伤的研究意义重大。方法:依托小动物精确辐照仪平台,使用30Gy与40Gy的单次照射剂量对Sprague Dawley(SD)大鼠的左侧大脑进行照射。照射后对海马齿状回区域行HE及免疫荧光染色观察组织变化。结果:小动物精确辐照仪平台可完成大鼠半脑的精确照射。30Gy与40Gy的单次照射剂量可致海马齿状回神经干细胞产生凋亡征象,40Gy凋亡程度更重。经照射后的左侧海马回可见大量细胞SOD1染色;左侧大脑皮层区可见大量细胞IFIH1染色;右侧大脑皮层区细胞IFIH1染色不明显;左侧海马回可见大量细胞BCL-2染色;右侧海马回细胞BCL-2染色不明显。结论:SD大鼠左侧大脑经30Gy与40Gy的单次剂量照射后,成功建立海马回损伤模型,观察到海马回的神经干细胞凋亡。氧自由基的氧化损伤可能是放疗所致海马回损伤的机制之一,值得进一步深入研究。第二部分 鼻咽癌患者调强放疗中海马回头部、体部及尾部剂量分析及认知功能的初步评价研究背景:海马回在放射治疗所致认知功能损害中有重要地位,海马回可分为海马回头部、体部及尾部,三部分功能不同。本研究对鼻咽癌患者调强放疗计划中海马回头部、体部及尾部受照剂量做分析,并就患者认知功能做初步评估。方法:对10例接受调强放疗的鼻咽癌患者,在MRI T1加权相序列上勾画双侧海马,并将具分为头部、体部及尾部三部分,收集海马回及海马回头部、体部、尾部的最小剂量(D99%)、50%体积的受照剂量(D50%)、平均剂量(Dmean)、最大剂量(D1%);以及海马回不同受照剂量的百分体积Vn%(受nGy照射的百分体积)等剂量指标作比较。其中5例患者在放疗前及放疗后3个月时完成韦氏智力测试量表(WAIS-CR)测试。结果:患者双侧海马回均受到较多剂量照射。左、右侧海马回的Dmean,为(1147±976)cGy、(1011±602)cGy。左、右侧海马回V5%、V10%、V15%、V20%、V30%、V40%、V50%依次减少。海马回头部、体部及尾部D1%、D50%、Dmean、D99%受照射剂量依次减少,海马回头部受照射剂量明显高于体部及尾部。左侧海马回头部、体部及尾部的Dmean分别为(1739±1317)cGy,(890±982)cGy,(547±688)cGy,P=0.042。右侧海马回头部、体部及尾部的Dmean分别为(1691±942)cGy,(744±483)cGy,(531±603)cGy,P=0.002。双侧海马回头部、体部及尾部不同剂量受照射体积不同,V5%-V50%依次减少(右侧海马回V20%除外),头部明显高于体部及尾部。5例患者完成WAIS-CR测试。放疗前、后顺背分均值为8.60±1.34、8.0±1.00(P=0.43);倒背均值为5.80±0.84、5.20±0.84(P=0.07)。结论:鼻咽癌患者调强放疗中,海马回头部、体部及尾部受照剂量不同,海马回头部、体部及尾部受照射剂量依次减少,不同照射剂量受照射体积也依次减少。海马回头部剂量最高尤其值得关注;患者放疗后认知功能有下降,值得进一步研究。第三部分 T3、T4期鼻咽癌患者调强放疗中海马回受照剂量及海马回受照剂量与不同解剖结构侵犯之间的相关性研究研究背景:海马回在放疗所致认知功能损伤中有重要作用,海马回头部、体部及尾部功能不同。T晚期鼻咽癌患者海马回受照剂量高,本研究对T3、T4期鼻咽癌患者调强放疗计划中海马回,及海马回头部、体部与尾部的受照剂量进行分析,并探讨不同解剖结构受累与海马回受照剂量之间的相关性。方法:对62例接受调强放疗的鼻咽癌患者(T3期33例、T4期29例),勾画双侧海马回并将其分为头部、体部及尾部。采集海马回及海马回头部、体部、尾部的最小剂量(D99%)、50%受照体积的剂量(D50%)、平均剂量(Dmean)、最大剂量(D1%);以及海马回不同受照剂量的百分体积Vn%(受nGy照射的百分体积)等剂量指标作比较结果:T3、T4期患者左、右侧海马回的Dmean为(1127±704)cGy,(1173±762)cGy。T4期患者海马回受照剂量及不同受照剂量的体积高于T3期患者。患者海马回头部受照射剂量明显高于体部及尾部,头部、体部及尾部受照剂量依次降低。左侧海马回头部、体部及尾部的Dmean为(1732± 1029)cGy,(820±632)cGy,(423±366)cGy(P=0.000)。右侧海马回头部、体部及尾部的Dmean为(1985±1101)cGy,(837±531)cGy,(432±343)cGy(P=0.000)。海马回头部不同照射剂量的受照体积均明显高于体部及尾部,头部、体部及尾部受照体积依次减少。蝶窦、筛窦以及海绵窦的受侵犯与海马回受照剂量高相关。右侧斜坡、翼突与同侧海马回头部Dmean之间有相关性,左侧斜坡及翼突的相关性则无统计学意义。上颌窦、岩尖、破裂孔、咀嚼肌间隙、眶尖等与海马回受照剂量的相关性均无统计学差异。结论:鼻咽癌患者调强放疗中,海马回头部、体部及尾部受照剂量不同,海马回头部剂量最高值得关注。蝶窦、筛窦及海绵窦受侵犯时需注意海马回的高剂量照射。第四部分 容积调强条件下鼻咽癌患者海马回保护及认知功能评价的研究研究背景:鼻咽癌患者放疗后认知功能受损与海马回受照密切相关,容积调强(volumetric intensity modulated arc therapy,VMAT)可以在不影响肿瘤靶区及危及器官受照剂量的情况下,实现海马回保护。本研究利用VMAT技术对鼻咽癌患者行海马回保护的放疗,并对患者放疗前后的认知功能做评价,评估海马回保护对鼻咽癌患者的意义。方法:对11例鼻咽癌患者执行海马回保护的VMAT计划,并在患者放疗前及放疗后3个月时以蒙特利尔认知评估量表做认知功能评价。结果:患者两侧海马回均受到一定的剂量照射,左、右两侧海马回的平均受照剂量分别为(1239±614)cGy、(1253±640)cGy。患者放疗前及放疗后3个月的蒙特利尔认知评估量表总评分分别为(23.00±4.04)、(24.43±3.99),(P=0.129)。量表中视空间/执行功能、命名、延迟回忆、注意力、语言、抽象能力及定向力测试7个小项的放疗前、后对照无统计学差异。结论:VMAT海马回保护条件下,患者认知功能未见下降。患者海马回仍然会受到较多的剂量照射,这更凸显了海马回保护的意义。