口腔支架在头颈部肿瘤放射治疗中的应用进展

丁继平(综述)，涂文勇(审校)

(上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科，上海市口腔医学重点实验室，上海 200011)

头颈部恶性肿瘤主要包括鼻咽癌、口腔肿瘤、口咽肿瘤、鼻腔副鼻窦肿瘤、涎腺肿瘤、喉癌、甲状腺癌等。随着三维适形放射治疗和调强适形放射治疗的广泛应用，头颈部肿瘤放疗疗效有了一定的提高，如鼻咽癌的5年生存率由20世纪60年代的40%上升到当前的75%左右[1]。由于生存期延长，患者对生存质量的要求不断提高。因此降低各种急性、晚期放射性损伤如口腔黏膜炎、口干症、放射性骨坏死等成为当前放射治疗重要的研究课题。口腔支架可将舌和一部分口腔黏膜推离照射野范围，在保护舌、味觉和部分口腔黏膜等方面起到一定作用。据报道口腔支架早在1965年就被应用于放射治疗[2]，在临床中经过不断的改进，特别是近年来的发展，国内外学者研制出了各式各样的口腔支架。该文就口腔支架的应用范围、制备研究、临床应用研究作一综述，为口腔支架的推广应用及制作提供参考。

1 应用口腔支架的必要性

口腔颌面头颈肿瘤放疗引起的放射性黏膜炎是最常见的急性不良反应，口腔黏膜损伤轻者可引起疼痛不适，重则可使患者食欲减退，进食困难，甚至中止放疗，患者的生活质量显著下降。味觉改变是头颈部肿瘤患者放疗的早期不良反应之一，陈旺等[3]研究结果显示味觉改变的程度与放射剂量有关，随放疗剂量增加而逐渐加重，放疗1周时(累计剂量10 Gy)，味觉即有显著性改变；放疗剂量达50 Gy时，味觉损伤不再加重。Yamashita等[4]认为味觉改变的主要原因是味蕾的丧失而不是味觉神经的损伤。急性和晚期放射反应均可导致口干，口干症是口腔颌面部放疗最常见的并发症。Bhide等[5]报道头颈肿瘤放疗远期不良反应发生率：口干为60%～90%，3级吞咽困难为15%～30%，颌骨骨坏死为5%～15%，感音神经性聋为40%～60%。Jellema等[6]和Brosky等[7]强调须对口干症进行干预。

这些不良反应严重影响了患者的生活质量，目前国内外对口腔黏膜和舌损伤保护的研究主要集中在两个方面:一是利用三维/调强适形放射治疗，尽量减少口腔黏膜和舌所受到的照射剂量和体积，以减轻其所受到的放射性损伤。据统计，头颈部常规放疗后长期生存患者中，口干症发生率为100%，中、重度口干症占60%～75%[8]。而调强放疗在肿瘤靶区高剂量照射的同时，大大减少唾液腺的放射剂量，口腔黏膜炎、口干症明显减少[9-12]。但是对部分肿瘤如口腔癌仍存在明显困难，因为设计照射野时一部分紧邻靶区的口腔黏膜和舌仍会包括在照射野范围内或高剂量区内。Obinata等[13]研究发现舌癌放疗时用≥5 mm厚的支架隔开舌缘可以有效预防下颌骨放射性骨坏死的发生。二是黏膜损伤后的对症处理及护理，可采用消炎的喷剂、含麻醉剂的含漱液、促进黏膜愈合的制剂，严重者可使用抗生素治疗，到目前为止尚无特效的治疗手段[14]。

因此预防重于治疗，应用口腔支架的方法是一个很好的选择[15]。殷蔚伯等[16]曾报道在舌癌等一些口腔肿瘤的放射治疗中使用口含器将舌压向口腔底部。Qin等[17]研究认为口腔支架将舌和部分口腔黏膜推离靶区，对于行放射治疗鼻咽癌患者的口腔黏膜特别是舌的味觉具有一定的保护作用，提高患者的耐受性。

2 口腔支架的应用范围

口腔支架的应用目前主要在口腔、口咽及鼻咽部肿瘤的放射治疗。Qin等[17]和Liu等[18]将其用于鼻咽癌放疗患者的研究。Bodard等[19]放射治疗1例口底癌复发患者时，用定制的压舌板对上颌骨进行了很好的隔离保护。Madan等[20]报道成功治疗13岁A型血友病患者硬腭中部的出血伤口，口腔支架的应用起到很大作用。Goel等[21]专门进行了舌癌放疗患者的研究，认为佩戴口腔支架能减轻黏膜炎、口干症的发生。邵明海等[22]应用简易口腔支架进行放疗的头颈部肿瘤分别是:鼻腔、副鼻窦癌，鼻腔NK/T细胞淋巴瘤，舌癌，舌根癌，口底癌，软腭癌。

3 口腔支架的制备研究进展

口腔支架的制作设计首先是对材料的选择，然后是形状的确定，当然制作工艺流程的选择也不容忽视。早在1992年Miyamoto等[23]就曾用球形水囊支架用于放疗，但形状易变，精度得不到保证。口腔癌放射治疗舌头屏蔽辐射支架的传统材料是热固化聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其中一种低熔点铅-铋-锡合金作为屏蔽层被嵌入，其涉及多个科室和漫长复杂的操作流程。1995年Wang等[24]用一种改进的聚乙烯基硅氧烷-金属复合材料的屏蔽辐射，类似于传统的屏蔽合金的屏蔽效果，工艺有所简化，但也需要牙科医师和放疗医师之间的高效协作。Reitemeier等[25]2002年曾使用金化合物、纯钛、汞合金和一种人工合成材料来研究电子散射对邻近组织受照剂量的影响，结果显示电子散射与材料的原子序数有关，厚度≥3 mm的支架即能很好地屏蔽散射作用。2011年Shimozato等[26]亦研究认为头颈肿瘤放疗时金属牙冠邻近组织电子散射明显增加，在放射治疗计划系统做计划时会影响剂量分布。因此选择口腔支架材料时不能采用类似金属牙冠的高密度物质。

Qin等[17]经过反复多步骤阴阳模的转换，最后用甲基丙烯酸甲酯树脂材料制作个体化口腔支架，Liu等[18]在该种支架内埋入铅点作内标记。郑步宏等[27]首先制取上下颌印模，然后用硬石膏灌制模型，经过多道工序后，调拌自凝义齿基托树脂塑牙合垫，并在上面镶嵌金属球作为内标记。这两种制作流程均较为繁琐。邵明海等[22]用软木塞制作简易个体化口腔支架，胶布缠绕固定压舌板，并在软木塞内置入铅丝作为内标记。赵建琴等[28]报道用一次性注射器制作成放疗口含器。这两种制作简易，但位置重复性欠佳。上海交通大学医学院附属第九人民医院[29]采用印模膏制作个体化口模，塑形性、位置重复性可，存在密度高电子散射增加和有放射伪影的缺点；热塑膜密度低，对射线影响小，但是塑形性不如印模膏，且制作过程相对较复杂，都有待进一步改进。

4 口腔支架的临床应用研究进展

4.1位置重复性研究 在头颈部肿瘤放疗中用软木塞制作简易个体化口腔支架，口腔支架内铅丝中点在左右、前后及头脚方向上的位移均值均<2 mm，三维矢量位移的平均值为2.01 mm。邵明海等[22]认为软木塞简易个体化口腔支架的位置重复性较好，其位移基本能够代表骨性标记的位移，在普通放疗中具有推广应用价值。Liu等[18]在鼻咽癌放疗中应用甲基丙烯酸甲酯树脂制作个体化口腔支架，其结果显示口腔支架内三个金属点在X、Y、Z轴向上的位移均值均<1 mm，等中心点三维矢量位移的平均值为1.2 mm。与前者的测量结果相比，位移较小，重复性更好，可用于调强放疗。

4.2剂量学研究 Goel等[21]选取48例舌癌放疗患者分为试验组和对照组，试验组佩戴口腔支架，而对照组不配戴，放疗后两个月内观察不良反应情况，结果显示对照组腭部黏膜炎、口干现象明显增加。冯惠霞等[30]研究结果表明在鼻咽癌患者调强放疗中佩戴个体化口腔支架后舌尖和舌体所受的剂量和体积均较无佩戴口腔支架明显减少，并有助于改善靶区的适形度和均匀度，保护腮腺、下颌骨、中耳、脊髓等正常组织，并可减轻味觉和口腔黏膜反应程度。Verrone等[31]报道了1例30岁舌癌女患者接受调强放疗，将佩戴和不佩戴口腔支架两种情况进行对比，剂量分析结果显示，在保证靶区剂量一致的情况下，佩戴口腔支架上颌骨、硬腭剂量明显降低。

5 实际应用中存在的问题及技术改进方向

国内有些医院放疗科[22,28]在头颈肿瘤患者的口中使用暖水瓶的软木塞、一次性注射器等简易口腔支架，由于存在位置重复性差、不能个体化、佩戴不舒适、压舌效果不肯定、有可能阻塞呼吸道等缺点，未能在临床上得到推广应用。另外部分放疗中心[18]选用甲基丙烯酸甲酯树脂制作个体化口腔支架，位置重复性较好，可以和骨性结构形成一种类似刚性的关系，但该方法制作过程较繁琐。因此口腔支架的制备还应得到进一步的优化改进。

近年来，随着热塑形面罩、个体化口咬器系统等固定装置在头颈部肿瘤放射治疗的广泛应用，颈部调强放射治疗仍具有3～5 mm的摆位误差[32-33]。电子射野图像装置是图像引导放疗技术的一个重要组成部分，应用电子射野图像装置是目前主流的摆位误差测定方法之一，加速器兆伏级高能X射线获取的射野影像片对比度和空间分辨率均不如普通X线片，在口腔支架内植入金属点作内标记这一做法值得提倡推广，因为金属点具有投影清晰，方便匹配的优点。在放疗中实时监测，自动完成患者体位的瞬间调整，提高治疗精度，达到更好地保护正常组织的目的。这样口腔支架的应用范围更广，不仅局限于口腔、口咽及鼻咽肿瘤患者，可以推广到更多头颈肿瘤患者图像引导的放射治疗。

此外，如果内标记能进一步改进，在多模态图像如CT、磁共振成像、正电子发射断层显像/X线计算机体层成像中都能清晰显影，那么采用基于内标记的刚性配准可以实现多模态图像的精确配准与融合，利于放疗前靶区的精确勾画、放疗后随访监测，则赋予口腔支架新的功能。Chao等[34]报道了基于外固定标记的图像精确配准，实现了根据肿瘤组织内部不同功能亚区给予不同剂量的功能影像介导的调强放射治疗。

6 结 语

头颈肿瘤放疗中佩戴个体化口腔支架可以降低正常组织的照射剂量，有降低或避免味觉损伤和放射性黏膜炎等不良反应的可能，故建议头颈肿瘤放疗中最好佩戴个体化口腔支架。如果能找到材料合适、制备方法简单、位置重复性又好的口腔支架，并加入能在多模态图像中清晰显影的内标记和微型剂量监测仪，则增加其有助于图像配准融合和剂量监测的功能。如此口腔支架的应用范围进一步扩大，并能在放疗的全过程得到更广泛应用，从而有助于放射治疗两大目标的实现——提高肿瘤的控制率和保护正常组织。

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