鼻咽癌调强放射治疗前后腮腺照射剂量变化研究

张 瑜，费召东 (通讯作者)，林兴福

(1福建省肿瘤医院 放疗科，福建福州350014;2福建省厦门市第二医院 放疗科，福建厦门361021)

鼻咽癌调强放射治疗前后腮腺照射剂量变化研究

张 瑜1，费召东 (通讯作者)1，林兴福2

(1福建省肿瘤医院 放疗科，福建福州350014;2福建省厦门市第二医院 放疗科，福建厦门361021)

目的:研究调强放射治疗前后腮腺的实际照射剂量变化。方法:入组18例进行调强放射治疗的鼻咽癌患者。治疗前后各扫描一组CT图像。临床医生在这两组图像中分别勾画出腮腺及外轮廓。通过图像配准技术，把治疗结束时的腮腺及外轮廓映射至治疗前的计划CT图像上。经过外轮廓进行修正后，使用治疗前计划计算出治疗后剂量。分析腮腺治疗前后在体积和空间位置变化时引起的剂量学的变化。结果:左右腮腺治疗前后体积，D50，V42数值均有较大的变化。前后配对t检验结果，左右体积为t=7.29(P＜0.01)，t=7.65(P＜0.01);左右D50为t=4.09(P＜0.01)，t=4.54(P＜0.01);左右V42为t=4.95(P＜0.01)，t=4.36(P＜0.01)。均有统计学意义。结论:放射治疗前后腮腺体积与空间位置变化的条件下，腮腺的剂量与治疗前的计划剂量有很大差异。而且剂量基本呈现增大的趋势，需要正确的评估其剂量，才能对于腮腺的功能给出合理的估计。

鼻咽癌;腮腺;照射剂量

调强放射治疗 (Intensity－modulated radiotherapy，IMRT)在鼻咽癌治疗中是其三精治疗的突出体现，包括精确定位，精确计划，精确治疗。但这是默认鼻咽部肿瘤及危及器官在整个治疗过程中都是刚性组织。只有在此条件下才可以基于治疗前的CT图像的肿瘤和危及器官的空间位置设计的治疗计划代表治疗过程中的实际治疗剂量。然而在本研究组此前的一些研究中［1，2］，可看到腮腺在治疗前后有很大的空间位置和体积的变化，而且患者的体重改变也与腮腺的体积有一定的相关性。本研究小组利用治疗前后的CT图像勾画的腮腺及体外轮廓映射，更客观的评价腮腺的实际剂量。

1 材料与方法

1.1 病例基本资料

选取2011年12月～2013年11月，本院收治的鼻咽癌初诊患者18例。其中在第一程放疗大约30次，发现还有影像学残留，因而进行二程调强增量照射。患者为仰卧位加热塑型头颈肩面罩固定，进行CT模拟定位扫描 (扫描层厚3mm);将CT图像通传输至Pinnacle放射治疗计划系统 (版本8.0m)，参考相关影像资料进行靶区及危及器官勾画，然后采用7野方案对患者进行治疗计划设计。二程CT扫描时尽量保持相同的固定体位。

1.2 腮腺及体外轮廓的映射

在计划系统中，以治疗后的CT图像为基准，与治疗前的CT图像配准。配准方法采用交互信息法。配准结果经专业的高年资医生独立评价后，把腮腺及体外轮廓映射至第一次的CT图像上，导出映射数据，然后在一程CT图像中导入二程映射来的腮腺及体外轮廓。

1.3 数据获取

在一程CT设计的计划中，统计治疗前的腮腺剂量。使用治疗后的体外轮廓，对一程CT的体外轮廓缩小部分 (一程体外轮廓减去二程的体外轮廓部分)CT组织密度为0，然后使用原始计划重新计算腮腺受照射剂量。统计腮腺的前后的50%体积的照射剂量 (D50)和42Gy剂量的腮腺体积百分比 (V42)。采用配对t检验分析前后的变化。

1.4 统计分析

统计分析采用SPSS17.0软件包，选用配对t检验对治疗前后的腮腺体积及治疗前后的患者体重进行分析。

2 结果

2.1 腮腺治疗前后体积数据

左右腮腺的一二程体积如图1所示。其中1_ PG－R，2_PG－R分别为一程和二程的右腮腺，1_PG－L，2_PG－L分别为一程和二程的左腮腺，之后的图中均用此种方式表示。

左腮腺一二程体积的平均为 (26.8±9.4)cm3; (17.6±6.0)cm3。右腮腺一二程体积的平均为 (28.2 ±9.5)cm3; (17.9±5.1)cm3。一二程左腮腺配对t检验结果:t=7.29(P＜0.01)，右腮腺为t=7.65(P＜0.01)。两侧腮腺各自对比均有统计学意义。

2.2 腮腺治疗前后剂量数据

D50剂量如图2所示。平均剂量为左腮腺一二程分别为 (2751±213)cGy; (3373±607)cGy。右腮腺一二程分别为 (2720±173)cGy;(3354± 689)cGy。一二程左腮腺配对 t检验结果:t= 4.09(P＜0.01)，右腮腺为t=4.54(P＜0.01)。两侧腮腺各自对比均有统计学意义。

图1 左右腮腺的前后体积

图2 腮腺一二程D50剂量

图3 腮腺一二程V42体积百分数

V42体积百分比如图3所示。平均体积百分比为左腮腺一二程分别为 (24.69±3.81)%; (36.44±10.38)%。右腮腺一二程为 (24.54± 4.35)%;(35.07±12.95)%。一二程左腮腺配对t检验结果:t=4.95(P＜0.01)，右腮腺为t= 4.36(P＜0.01)。两侧腮腺各自对比均有统计学意义。

3 讨论

在目前的鼻咽癌IMRT放射治疗中，基本是使用治疗前的CT图像来进行计划设计。对于腮腺的实际照射剂量的评估也仅仅基于此基础上来进行评价。而许多研究腮腺功能变化的研究也是基于这一剂量水平之上的。从本研究中可以看到，在治疗的后期，腮腺的剂量明显高于治疗前的计划水平。这样远远的低估了腮腺的实际剂量。其中从图2中可以看到，在18例患者的36个腮腺中，仅第16例患者的两侧腮腺在治疗后期D50的剂量是降低的，而且降低的幅度也是比较小。而还有另外5例患者仅有单侧剂量降低，而对侧剂量升高。那么由此可以获知，对于腮腺功能的评估是基于错误的数据来分析的。那么可能对于腮腺的功能的恢复远远低估了。因为实际腮腺的剂量升高了，还能很好的恢复。本研究与丁妍妍等［3］的研究结果比较接近，但是，关于有些患者剂量会降低的结果又与其有不同。

另外，可以从图中得出腮腺治疗前和治疗后期的配对t检验的结果，几组数据均有统计学意义。在本研究小组以往的研究中，通过DICE参数［4］获得了腮腺的空间位置的变化情况，再加上腮腺体积的变化，这两者是造成腮腺剂量变化的主要因素。在后期的研究中，本研究小组将会对之进行相关性的进一步研究。

在本研究中使用了治疗后体表的外轮廓对于计算的矫正。与张利文等［5］使用的方法有不同，其主要用在二次CT图像中计算计划，主要有两方面的原因:(1)再次摆位的中心的寻找会引入了新的误差进入其中;(2)是发现如果单纯使用治疗前的计划CT图像进行计算，因为没有考虑到患者的消瘦 (而患者的消瘦对于腮腺解剖有明显的影响)将造成对计算结果的显著的影响。而实际临床中患者治疗后一般会消瘦，使用非矫正的CT图像因有考虑建成区的原因会造成剂量的评估偏低。

总之，目前主要采用单程计划对于鼻咽癌的治疗，其对于腮腺的剂量的评估与实际照射剂量有比较大差异。治疗前后腮腺体积与空间位置变化的条件下，大多数情况下会对腮腺的剂量估值较低。因此需要进一步使用自适应治疗的技术来获得腮腺的实际剂量，才能对于腮腺的功能给出合理的估计。

［参考文献］

［1］潘宇辉，陈榕钦，柏朋刚，等.鼻咽癌调强放射治疗前后腮腺体积及空间几何位置变化量化研究［J］.中国医学物理学杂志，2014，31(5):5120－5123，5131.

［2］陈榕钦，柏朋刚，林兴福，等.鼻咽癌调强放射治疗前后患者体重与腮腺变化相关性研究［J］.医疗装备，2014，27(9):39－41.

［3］丁妍妍，陆雪官，周钢，等.鼻咽癌IMRT中OAR实际受量与计划剂量差异研究［J］.中华放射肿瘤学杂志，2014，23(1):60－63.

［4］Richard Sims，Aurelie Isambert，Vincent Gregoire，et al.A pre－clinical assessment of an atlas－based automatic segmentation tool for the head and neck［J］.Radiotherapy and Oncology，2009，93:474－478.

［5］张利文，石锦平，谢秋英，等.鼻咽癌调强放疗中解剖结构改变对剂量学的影响［J］.医疗装备，2014，9:8－9.

To investigate the dose changes of parotid glands between before and after intensity－modulated radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma

ZHANG Yu1，FEI Zhao－dong1，LIN Xingfu2
(1Department of Radiation Oncology，Fujian Medical University and Fujian Provincial Cancer Hospital，Fuzhou Fujian 350014，China; 2Department of Radiation Oncology，No.2 Hospital Xiamen，Xiamen Fujian 361021，China)

Objective:To investigate the dose changes of parotid glands between before and after intensity－modulated radiotherapy (IMRT)for nasopharyngeal carcinoma(NPC).Methods:18 patients with NPC were treated by IMRT.Computed tomography(CT) was acquired before and after treatment.The each slide of parotid glands was contoured independently by physician.Then the after treatment contour of parotid glands and body external contour mapped onto the before treatment CT image series by Pinnacle planning system.The dose of parotid glands of after treatment was computed using the original plan with body external contour correction and compared to the dose of original plan.Results:There were significant in statistics to parotid glands volume，dose of 50%volume of parotid glands，percent volume of parotid glands at 42Gy.Left and right volume of parotid glands were t=7.29(P＜0.01);t= 7.65(P＜0.01)，respectively.Left and right dose of 50%volume of parotid glands were t=4.09(P＜0.01)，t=4.54(P＜0.01)，respectively.Left and right percent volume of parotid glands at 42Gy were t=4.95(P＜0.01);t=4.36(P＜0.01)，respectively.Conclusion:The volumes of parotid glands decrease remarkably during radiotherapy.The geometry and spatial location have significant change.There are significantly dose changes of both parotid glands comparing dose of original plan.The dose of parotid glands is almost increased.If we want evaluate the function of parotid glands，we must get the true dose of parotid glands

Nasopharyngeal carcinoma;Parotid gland;Dose of radiotherapy

R739.6

A

1002－2376(2015)03－0007－03

福建省卫生厅青年基金 (2013－2－10)

2014－11－19