山东省肿瘤防治研究院放疗科,山东 济南 250117
鼻咽癌调强放疗每周腮腺动态变化的临床分析
魏双 郝俊芳 杨新华 卢洁 尚东平 曹秀娟
山东省肿瘤防治研究院放疗科,山东 济南 250117
背景与目的:鼻咽癌调强放疗过程中腮腺体积、剂量等将发生变化,但每周变化情况及最显著变化时刻,文献报道各不相同,不能指导临床。本研究探讨鼻咽癌患者放疗过程中每周腮腺位移、体积、剂量、C2水平直径变化及与放疗后口腔干燥程度的关系,指导临床修改放疗计划的合适时机。方法:选择10例行调强放疗的鼻咽癌患者,放疗1~5周,每周于大孔径CT下平扫,并与计划CT融合,逐层勾画腮腺,分析每周腮腺位移、体积、剂量及C2水平直径变化,并在放疗结束后随访3个月患者口干程度。结果:放疗5周后左、右侧腮腺体积分别较放疗前缩小29%~44.9%、28%~57.1%,腮腺中心点侧向位移分别为-4.1~9.2 mm、-2.8~9.8 mm,剂量分别为放疗前的148.3%~259.4%、198.1%~274.7%。C2水平外轮廓直径出现逐渐减小趋势。左侧腮腺体积、侧向位移及剂量均于第3周变化最显著,右侧腮腺体积、侧向位移及剂量分别于第4周、第2周、第3周变化最显著。C2水平直径变化与口干程度显著相关。结论:两侧腮腺受照剂量均于第3周变化最显著,此时修改放疗计划有一定临床获益。
鼻咽癌;调强放疗;腮腺变化;口腔干燥症
[Key words]Nasopharyngeal carcinoma; Intensity-modulated radiotherapy; Changes of parotid glands; Xerostomia
头颈部肿瘤,尤其是鼻咽癌,以放射治疗为主。随着调强放疗技术(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)的开展,能在提高局部控制率的前提下更好地保护周围重要器官。但许多学者报道在头颈部肿瘤患者放疗过程中,腮腺会发生位移及体积的变化,使得腮腺实际受照剂量高于计划剂量,且由于放疗过程中口腔黏膜炎的发生,使患者体重减轻,头颈部轮廓变小,增大摆位误差,引起放疗后严重口腔干燥症的发生[1-4]。因此,本研究针对10例行IMRT的鼻咽癌患者,研究放疗中每周腮腺空间位移、体积剂量变化、颈部外轮廓变化情况及随访放疗后3个月口干程度,观察放疗过程中每周腮腺变化趋势,指导临床放疗计划修改时机。
1.1 临床资料
10例鼻咽癌患者,男性7例,女性3例,年龄35~62岁,中位年龄49.5岁。按鼻咽癌92’福州分期标准,Ⅱ期4例,Ⅲ期3例,Ⅳ期3例。低分化鳞癌5例,未分化癌3例,分化型非角化性癌2例。10例患者均行1个周期诱导化疗后,行原发灶部位及双颈淋巴引流区IMRT,后行辅助化疗。
1.2 体位固定及CT扫描
经患者同意于治疗前及治疗过程中每周1次螺旋CT扫描,每次扫描摆位条件及参考中心均与计划CT一致。患者取仰卧位,垫头枕,头颈肩热塑面罩固定,选取下颌骨平面作为参考平面,采用三维激光灯标记一前、两侧等中心体表标记。扫描范围为头顶至锁骨下3 cm,层厚为3 mm。每位患者扫描6次。
1.3 靶区及危及器官勾画
遵循ICRU50、62号报告原则进行勾画。GTVnx为CT或MRI显示的鼻咽部肿瘤区和咽后淋巴结,PGTVnx为GTVnx外放1 cm,GTVnd为CT或MRI显示的颈部转移淋巴结。CTV1为鼻咽部肿瘤易侵犯的结构(包括鼻咽、颅底、咽后间隙、咽旁间隙、蝶窦下部、翼腭窝、鼻腔及上颌窦后1/3)和高危淋巴引流区,CTV2定义为颈部预防淋巴引流区。PTV为相应CTV基础上三维方向各外放5 mm并根据邻近解剖结构修正。将放疗过程中每周CT扫描图像与首次CT图像在Pinnacle3界面下进行自动融合,然后以骨性标志为标准进行手动多点校正。由同1位放疗医师于每周CT图像上逐层勾画出左右腮腺轮廓。
1.4 治疗方法
10例患者均行IMRT,原发肿瘤及颈部阳性淋巴结DT 66~70.4 Gy,每次2.2 Gy,中上颈淋巴结引流区DT 60 Gy,每次2 Gy,下颈、锁骨上淋巴结引流区DT 54 Gy,每次1.8 Gy,放疗时间6~7周,每周5次,2/3腮腺体积的剂量控制在32 Gy以下。
1.5 统计学处理
采用SPSS 17.0软件包行配对t检验,观察每周左、右侧腮腺空间位移,剂量、体积、C2水平直径变化趋势,并采用Pearson相关性分析腮腺受照剂量变化及口干程度与C2水平外轮廓变化间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 每周腮腺体积变化
放疗过程中,腮腺体积逐渐缩小。10例患者,左侧腮腺放疗前体积为10.27~34.18 cm3(中位值为24.35 cm3),放疗5周后体积为6.97~18.57 cm3(中位值为14.61 cm3),较放疗前平均缩小39.5%(29%~44.9%),平均每天缩小率为0.81%;右侧腮腺放疗前体积为15.6~36.63 cm3,放疗5周后体积为10.11~20.16 cm3, 较放疗前平均缩小44% (28%~57.1%),平均每天缩小率为0.9% (图1)。放疗过程中每周左、右侧腮腺体积分别与放疗前原始腮腺体积定基比,从放疗第1周开始腮腺体积即表现出明显缩小,且差异有统计学意义(P=0.000,P=0.009)。行每周左、右侧腮腺体积环比发现,左侧腮腺放疗第3周体积变化最显著,右侧腮腺放疗第4周体积变化最显著(P=0.035,P=0.001,表1)。
图 1 放疗过程中左右侧腮腺每周体积变化情况Fig. 1 Weekly volume changes of parotid glands during radiotherapy
表 1 放疗过程中每周左右侧腮腺体积与初始腮腺体积环比变化情况Tab. 1 During radiotherapy weekly volume changes of both parotid glands in link relative ratio with primary volumes
2.2 每周腮腺实际受照剂量变化
放疗过程中,腮腺实际受照剂量逐渐增加。10例患者,左侧腮腺计划受照剂量为1 654.7~2 877.2 cGy(中位值为2 414.1 cGy),放疗5周后实际受照剂量为3 512.9~6 013.3 cGy(中位值为4 920.6 cGy),平均剂量为放疗前的197.0% (148.3%~259.4%),平均每天剂量增加为4.0%;右侧腮腺计划受照剂量为1 719.4~3 086 cGy(中位值为2 678.9 cGy),放疗5周后实际受照剂量为4 408.7~6 024.8 cGy(中位值为5 506.7 cGy),平均剂量为放疗前的221.1% (198.1%~274.7%),平均每天剂量增加为4.5%(图2)。放疗过程中每周左、右侧腮腺实际受照剂量分别与放疗前计划受照剂量定基比,从放疗第1周开始腮腺实际受照剂量即增加,且差异有统计学意义(P=0.001,P=0.008),每周左、右侧腮腺实际受照剂量环比发现,左、右侧腮腺均于放疗第3周剂量变化最显著(P=0.001,P=0.000,表2)。
表 2 放疗过程中每周腮腺实际受照剂量与计划受照剂量环比变化情况Tab. 2 During radiotherapy weekly dosimetry changes of both parotid glands in link relative ratio with primary dosimetry
图 2 放疗过程中左右侧腮腺每周实际受照剂量变化情况Fig. 2 Weekly dosimetric changes of parotid glands during radiotherapy
2.3 每周腮腺三维方向位移变化
放疗过程中,左、右侧腮腺中心点均表现出逐渐向体中线移动的趋势。放疗5周后,左侧腮腺侧向位移范围为-4.1~9.2 mm (-代表远离体中线方向),右侧腮腺位移范围为-2.8~9.8 mm。每周左、右侧腮腺侧向位移情况见图3。放疗5周后,左侧腮腺头脚方向位移范围为-1.5~9.2 mm (-代表远离参考点中心方向),右侧腮腺头脚方向位移范围为3.5~8.5 mm,左侧腮腺上、下方向位移范围为-1.2~8.8 mm (-代表远离参考点中心方向),右侧腮腺上、下方向位移范围为1.2~7.7 mm。左、右侧腮腺侧向位移环比发现,左侧腮腺于放疗第3周,右侧腮腺于放疗第2周时该位移变化最显著(P=0.026,P=0.002,表3)。此时左、右侧腮腺平均向体中线移动距离为4.2 mm和3.6 mm。
2.4 每周C2水平体表外轮廓变化情况
图 3 放疗过程中左右侧腮腺每周侧向位移变化情况Fig. 3 Weekly lateral displacement changes of parotid glands during radiotherapy
放疗过程中,由于患者体质量减轻、皮下脂肪层减薄及腮腺横径的缩小,每周C2水平横径均表现出逐渐缩小的趋势,自放疗第1周至放疗第5周平均C2水平横径分别为14.42、14.03、13.85、13.51和13.45 cm,分别为放疗前的97%、94.4%、93.2%、91%和90.5%。放疗5周后C2横径缩小差值与左、右侧腮腺剂量增加间均未发现明显相关性(r=0.225,P=0.533;r=0.212,P=0.556)。
表 3 放疗过程中每周腮腺空间侧向位移环比变化情况Tab. 3 During radiotherapy weekly lateral displacement changes of both parotid glands in link relative ratio with primary displacement
2.5 患者放疗后3个月口干程度情况
放疗后口干程度评价采用RTOG标准。0度:无变化;Ⅰ度:轻微口干/对刺激反应好;Ⅱ度:中度口干/对刺激反应差;Ⅲ度:明显口干/对刺激无反应;Ⅳ度:纤维化。放疗后3个月随访,10例患者中0度口干2例(20%),Ⅰ度口干4例(40%),Ⅱ度口干3例(30%),Ⅲ度口干1例(10%),无Ⅳ度口干患者。梁毅等[5]报道133例初诊鼻咽癌患者放疗后晚期损伤6.2%放疗后2年仍存在2级口干,且未观察到4级远期不良反应。本研究患者口干程度与放疗5周后C2水平直径变化显著相关(r=-0.761,P=0.011)。
IMRT因具有高度的靶区适形度及对重要器官保护功能,在鼻咽癌患者放疗中越来越受到青睐。然而,分次放疗间摆位误差、靶区及正常器官变化、放疗期间器官运动等都会影响IMRT精确性。头颈部器官运动小,因此主要受前两方面因素影响。口腔干燥症是放疗后常见的并发症之一,且影响患者放疗后的日常生活,因此腮腺在放疗过程中的变化引起人们广泛重视。Barker等[1]报道,放疗结束后中位腮腺体积每天缩小0.6%(0.2%~1.8%)。Lee等[3]称腮腺中位体积缩小率为21.3% (6.7%~31.5%),每天0.7%。Robar等[2]得到相似的结果,双侧腮腺缩小率为每天0.7%。本研究10例患者由于晚期患者6例且4例患者Ⅱ区淋巴结转移,原发病灶及转移淋巴结放疗剂量较高,腮腺受量较高,故放疗5周后,左、右侧腮腺体积较放疗前平均缩小率为39.5%、44%,平均每天缩小率为0.81%、0.9%。
鼻咽癌患者放疗过程中,腮腺在空间三维方向会发生不同程度位移变化。由于腮腺紧邻颈部Ⅱ区淋巴结引流区,放疗过程中腮腺侧向位移使得腮腺逐渐移向高剂量区,因此,观察腮腺放疗过程中三维方向变化,尤其是侧向位移变化具有重要临床意义。放疗5周后,两侧腮腺侧向平均位移-3.45~9.5 mm,头脚方向平均位移1~8.85 mm,上、下方向平均位移0~8.25 mm,侧向及头脚方向位移变化较明显。Bhide等[6]报道腮腺中心侧向位移于放疗第4周变化最显著达2.3 mm,头脚及前后方向位移差异无统计学意义。
腮腺体积缩小及侧向位移变化使得腮腺实际受照剂量增加。Lee等[3]报道每天腮腺所受剂量偏离计划剂量约15%。Robar等[2]报道左、右侧腮腺放疗结束后,腮腺平均受照剂量与放疗前相比每天增加2.6%±4.3%、0.2%±4.0%。本研究放疗5周后,左、右侧腮腺实际受照剂量分别为放疗前的197.0%、221.1%,平均每天剂量增加为4.0%、4.5%。
左、右侧腮腺体积、剂量及侧向位移环比发现,左侧腮腺于放疗第3周,右侧腮腺于放疗第4周变化体积变化最显著;左侧腮腺于放疗第3周,右侧腮腺于放疗第2周时侧向位移变化最显著;从左、右侧腮腺体积及位移每周变化均值来看,2者均是放疗前3周变化较后2周更显著。体积、位移的变化导致腮腺实际受照剂量的相应增加,左、右侧腮腺均于放疗第3周剂量变化最显著,且放疗前3周剂量变化明显大于后2周变化。Bhide等[6]研究20例鼻咽癌同步放化疗患者,指出CTV1及CTV2于放疗第2周时变化最显著,分别下降3.2%和10.5%,而放疗第2~4周变化较小。由于鼻咽癌对放疗较敏感,放疗早期病灶即明显退缩,因此在放疗3周后修改放疗计划,能更好地保护腮腺功能。曹建忠等[7]和Wang等[8]等得出不同的结论,报道称放疗过程中腮腺变化于第5周达稳定状态,此时修改放疗计划可提高靶区剂量及降低周围重要器官受量。
头颈部肿瘤患者放疗过程中,可发生口腔黏膜反应,影响进食,使患者体质量减轻,颈部横径减小,引起分次放疗间摆位误差增大及剂量学变化。本研究放疗至25次,C2水平外轮廓横径变化范围为0.94~2.02 cm(中位值为1.53 cm)。曹建忠等[9]报道放疗过程中头颈部外轮廓会发生明显变化:在环椎前弓前缘平面放疗至25次后轮廓横径减少0.06~2.39 cm (中位值0.63 cm),于枢椎齿突第一层面减少为-0.18~2.59 cm (中位值0.97 cm)。Huizenga等[10]报道,对于采用6 MV X线常规对穿野照射的头颈部癌患者,若10~14 cm的轮廓横径每减少0.5 cm,其体位中心处剂量在原剂量基础上增加近l%。Elzbieta等[11]报道体中位剂量随轮廓直径缩小而增加,33例头颈部肿瘤患者增加2%。本研究中,放疗后患者C2水平横径变化与腮腺受照剂量增加无明显相关性,可能与研究病例数较少有关,但与放疗后口干程度有明显相关性(r=-0.849,P=0.002),提示当患者体质量减轻明显时,应及时修改放疗计划。
Amosson等[12]报道称头颈部肿瘤患者放疗对包含在PTV侧及未包含在PTV侧腮腺平均受照剂量分别控制在35 Gy及25 Gy。Blanco等[13]研究表明,当腮腺接受的剂量<25.8 Gy时,腮腺功能尚属正常,当超过该阈值,腮腺功能随着剂量的增加迅速下降,平均剂量每增加1 Gy,相应的腮腺的功能将下降5%左右。而Ortholan等[14]发现,对放疗后1年唾液流量恢复最具预测性的剂量-效应变量为未包含在PTV侧的腮腺接受>40 Gy剂量的体积而不是平均剂量。本研究中,10例患者放疗25次后,左侧腮腺平均受照剂量为4 476.0 cGy,右侧腮腺平均受照剂量为5 361.6 cGy,10例患者左、右侧腮腺平均受照剂量均远>26 Gy。
总之,对于鼻咽癌行IMRT的患者,为更好地保护放疗后腮腺的分泌功能,放疗期间应时刻关注腮腺体积、位移等的变化,本研究指出于放疗第3周修改放疗计划在不影响靶区受量的前提下,可更好地保护腮腺功能。
[1] BARKER J R, GARDEN A S, ANG K K et al. Quantification of volumetric and geometric changes occurring during fractionated radiotherapy for head and neck cancer using an integrated CT/linear accelerator system [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2004, 59(4): 960-970.
[2] ROBAR J L, DAY A, CLANCEY J, et al. Spatial and dosimetric variability of organs at risk in head and neck intensity modulated radiotherapy [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2007, 68(4): 1121-1130.
[3] LEE C, LANGEN K M, LU W, et al. Evaluation of geometric changes of parotid glands during head and neck cancer radiotherapy using daily MVCT and automatic deformable registration [J]. Radiother Oncol, 2008, 89(1): 81-88.
[4] VASQUEZ OSORIO E M, HOOGEMAN M S, AI-MAMGANI A, et al. Local anatomic changes in parotid and submandibular glands during radiotherapy for oropharynx cancer and correlation with dose, studied in detail with nonrigid registration [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2008, 70(3): 875-882.
[5] 梁毅, 林少俊, 潘建基, 等. 133例Ⅲ期鼻咽癌调强放疗的疗效及不良反应分析[J]. 中国癌症杂志, 2012, 22(3): 212-217.
[6] BHIDE S A, DAVIES M, BURKE K, et al. Weekly volume and dosimetric changes during chemo radiotherapy with intensitymodulated radiation therapy for head and neck cancer: a prospective observational study [J]. Int J Radiation Oncology Biol Phys, 2010, 76(5): 1360-1368.
[7] 曹建忠, 罗京伟, 徐国镇, 等. 鼻咽癌调强放疗中解剖及剂量学改变再次计划必要性研究[J]. 中华放射肿瘤学杂志, 2008, 17(3): 161-164.
[8] WANG W, YANG H, HU W, et al. Clinical study of the necessity of replanning before 25th fraction during the course of intensity-modulated radiotherapy for patients with nasopharyngeal carcinoma [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2010, 77(2): 617-621.
[9] 曹建忠, 罗京伟, 徐国镇, 等. 鼻咽癌调强放疗中靶区和正常器官变化规律及临床意义探讨[J]. 中华放射肿瘤学杂志, 2007, 16(2): 81-85.
[10] HUIZENGA H, LEVENDAG P C, DE PORRE P M, et al. Accuracy in radiation field alignment in head and neck: a prospective study [J]. Radiother 0ncol, 1988, 11(2): 181-187.
[11] ELZBIETA S K, EDMUND N, ILONA B, et al. Changes in lateral dimensions of irradiated volume and their impact on the accuracy of dose delivery during radiotherapy for head and neck cancer [J]. Radiother Oncol, 2006, 79(3): 304-309.
[12] AMOSSON C M, TEH B S, VAN T J, et al. Dosimetric predictors of xerostomia for head-and-neck cancer patients treated with the smart (simultaneous modulated accelerated radiation therapy) boost technique [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2003, 56(1): 136-144.
[13] BLANCO A I, CHAO K S, EI NAQA I, et al. Dose-volume modeling of salivary function in patients with head-and-neck cancer receiving radiotherapy [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2005, 62(4): 1055-1069.
[14] ORTHOLAN C, CHAMOREY E, BENEZERY K, et al. Modeling of salivary production recovery after radiotherapy using mixed models: determination of optimal dose constraint for IMRT planning and construction of convenient tools to predict salivary function [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009, 73(1): 178-186.
《中国癌症杂志》举办继续教育函授班通知
经本刊编委会讨论决定,本刊从2012年下半年起举办2013年度继续医学教育函授班。具体方法如下:
一、2012年第7期起开设2013年度函授继续医学教育专栏,本年度的主要内容包括:乳腺癌、肺癌、肠癌的病理诊断、放射治疗及内外科治疗等。每期刊登1讲,共12讲,2013年第6期刊登考试试题,第7期刊登正确答案,要求学员认真阅读讲座后答题,并将答案寄至编辑部(复印无效),考卷经专人统一审阅,合格者授予Ⅱ类继续教育学分10分,学分证书由复旦大学附属肿瘤医院颁发。
二、参加对象:所有正在从事医学专业技术工作的卫生技术人员。预参加者请写好本人姓名、年龄、性别、职称、职务、学历、选派单位名称(地址及邮政编码)、所在科室、联系电话等寄往本编辑部(E-mail:zgaz@chinajournal.net.cn;zgazzz@163.com),同时通过邮局汇款(单位名称:《中国癌症杂志》编辑部;地址:上海市徐汇区东安路270号)的方式支付函授教育费,并请在汇款备注中注明“2013年度函授继续教育”。编辑部收到学员报名和函授教育费后编号登记注册,随即寄出注册费发票,并按时寄上每期刊物。即日起开始报名。
三、学员每人收费200元,赠送12期杂志。编辑部依据学员报名登记注册编号、交费记录和考试成绩于2013年8月30日以前寄发学分证书。
四、为保证函授教育质量,编委会邀请有关专家进行出题、阅卷工作,编辑部设专人负责。咨询电话:021-64188274;传真:021-64043766;邮编:200032;联系人:王露。欢迎广大医务人员踊跃参加。
Clinical analysis for weekly changes of parotid glands during intensity-modulated radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma patients
WEI Shuang, HAO Jun-fang, YANG Xin-hua, LU Jie, SHANG Dong-ping, CAO Xiu-juan (Department of the Radiation Oncology, Shandong Tumor Hospital and Institute, Jinan Shandong 250117, China)
HAO Jun-fang E-mail: Hao-j-f@163.com
Background and purpose: It is reported that the volume and dosimetry of parotid glands would change, however, the weekly changes of them and when to attain the most distinguished moment are controversial and the results can not effectively guide the clinical practice. The study aimed to analysis weekly volume, displacement, dimension of C2 and dosimetric changes of parotid glands during intensity-modulated radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma patients, and the relationship between dimension of C2 and xerostomia in order to guide the best time for altering the radiation planning. Methods: Ten nasopharyngeal patients receiving intensity-modulated radiotherapy had repeat CT scanning at weeks 1, 2, 3, 4 and 5 during radiation. All repeat CTs were fused with the planned CT and contoured the parotid glands. Weekly volume, displacement, dimension of C2 and dosimetric changes of parotid glands were calculated and the xerostomia of patients was followed after 3 months of radiotherapy. Results: In the fifth week of radiotherapy, the volume of left and right parotid glands decreased by 29%-44.9% and 28%-57.1%, the lateral displacement of centers of both parotid glands were -4.1 to 9.2 mm and -2.8 to 9.8 mm, and the dosimetry increased to 148.3%-259.4% and 198.1%-274.7%, respectively. The dimension of C2 decreased gradually. We can detected the most distinguished changes of volume, displacement and dosimetry for the left parotid gland in the third week, however their most distinguished changes for the right parotid gland were in the third week, second week and fourth week respectively. The dimensional change of C2 was correlated with post radiotherapy xerostomia significantly. Conclusion: The most distinguished changes of dosimetric changes for both parotid glands occur in the third week, and it is the best time to modify the radiotherapy plan.
10.3969/j.issn.1007-3969.2013.03.010
R739.87
:A
:1007-3639(2013)03-0211-07
2012-11-07
2013-01-22)
郝俊芳 E-mail:Hao-j-f@163.com