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娇串谈
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1 头颈部肿瘤应用短暂味觉刺激后 DWI 评价放疗前后涎腺功能的初步研究徐亮田野徐莹莹钱建军朱雅群范秋虹张力元赵丹蕾沈钧康苏州大学附属第二医院放射科 ( 徐亮赵丹蕾沈钧康 ), 苏州大学放射肿瘤治疗学研究所苏州市肿瘤放射治疗学重点实验室放疗科 ( 田野徐莹莹钱建军朱雅群范秋虹张力元 ) 通信作者 : 田野, dryetian@ hotmail.com DOI: / cma.j.issn 摘要目的探讨短暂味觉刺激后 DWI 评价鼻咽癌患者放疗前后主涎腺功能改变的价值, 分析 ADC 值与其他评价方法间的相关性方法年对 30 例鼻咽癌患者在放疗前后行味觉刺激后动态 DWI 检查, 分析各涎腺 ADC 值变化曲线特点配对 t 检验放疗前后 ADC 峰值时间静息 ADC 值刺激后最大 ADC 值最大 ADC 增加率差异 Pearson 分析各涎腺 ADC 值与唾液流率放疗后各涎腺 ADC 值与 CTCAE 分级和可视模拟分级法评分的相关性结果放疗前后各涎腺的 ADC 值均于味觉刺激后第 1 次扫描 (30 s) 达峰值放疗后各涎腺静息 ADC 值刺激后最大 ADC 值均显著高于放疗前 (P 值分别为和 ) 放疗前后各涎腺刺激后最大 ADC 值增加率差异无统计学意义 (P 值分别为 ) 放疗前颌下腺静息 ADC 值与全腺体唾液流率间有相关性 (r = 0 364,P = 0 048) 结论短暂味觉刺激后 DWI 可以有效显示鼻咽癌放疗后各涎腺 ADC 值动态变化特点及与放疗前差异, 在评价涎腺功能减退及动态监测涎腺功能变化方面具有很大潜力关键词味觉刺激 ; 涎腺 ; 弥散加权成像 ; 磁共振成像 ; 鼻咽肿瘤 / 放射治疗 ; 口干症基金项目 : 江苏省临床医学科技专项 (BL ); 苏州市科技发展计划 (SYSD ) Value of diffusion weighted imaging after transient taste stimulation in evaluation of salivary gland function before and after radiotherapy:a preliminary study Xu Liang, Tian Ye, Xu Yingying, Qian Jianjun,Zu Yaqun,Fan Qiuhong,Zhang Liyuan,Zhao Danlei,Shen Junkang Department of Radiology,the Second Affiliated Hospital,Soochow University,Suzhou ,China Abstract Objective To investigate the value of diffusion weighted imaging ( DWI) after transient taste stimulation in evaluating salivary gland function before and after radiotherapy ( RT), as well as the correlation between apparent diffusion coefficient ( ADC) and other evaluation methods. Methods A total of 30 patients with nasopharyngeal carcinoma ( NPC) underwent dynamic DWI after taste stimulation before and after RT from 2010 to The characteristics of ADC changing curves for each salivary gland were analyzed. The paired t test was used for comparison of the time to ADC peak, resting ADC, maximum ADC after stimulation, and maximum ADC increase rate. Pearson correlation analysis was used to investigate the correlation between ADC of the salivary gland and salivary flow rate, as well as the correlation of ADC of the salivary gland after RT with Common Terminology Criteria for Adverse Events ( CTCAE) grade and visual analog scale ( VAS) score. Results Before and after RT, ADCs of each salivary gland reached the peak value at the first scan after taste stimulation (30 s). The resting ADCs and maximum ADC after stimulation of each salivary gland increased significantly after RT ( P = / / and / / 0.000), while the maximum ADC increase rate after stimulation showed no significant differences between the salivary glands (P = 0 213, 0 122, and 0 839). Before RT, the resting ADC of submandibular gland was positively correlated with salivary flow rate of all glands ( r = 0 364, P = 0 048). Conclusions DWI after transient taste stimulation can effectively show the dynamic changes in ADCs of all salivary glands after RT for NPC and has a great potential in evaluating salivary hypofunction and dynamically monitoring functional changes of the salivary glands.

2 Key words Gustatory stimulation; Salivary glands; Diffusion weighted imaging; Magnetic resonance imaging; nasopharyngeal neoplasms / radiotherapy; Xerostomia Fund programs: Jiangsu Province Clinical Medical Science and Technology Special Project ( BL );Project of Suzhou Science and Technology Development Plan ( SYSD ) 放射性涎腺损伤 ( 口干症 ) 是鼻咽癌放疗后不可避免的并发症, 严重影响患者口腔健康及营养供给, 降低生活质量, 干扰肿瘤治疗 [1] 因此, 有效评估放疗后涎腺功能具有重要临床意义 DWI 可通过 ADC 值测定方法, 无创反映涎腺的生理病理功能状况 [2 8] 本研究旨在探讨鼻咽癌患者放疗后味觉刺激前后主涎腺 ADC 值变化规律并与放疗前比较, 同时分析其与几种临床常用口干症评价方法间的相关性材料与方法 1. 入选标准 :1 首次接受 IMRT, 无远处转移 ;2 放疗前无口干表现及涎腺病史, 无吸烟史, 无检查近期及长期服药史, 无糖尿病史, 无放化疗史 2. 研究对象 : 2010 年 9 月至 2014 年 10 月在我院首诊为鼻咽癌并在放疗科行放疗患者 30 例, 其中男 24 例女 6 例, 年龄 38 ~ 70 岁 ( 中位数 57 岁 ) 放疗后随访 12 ~ 24 个月, 平均 13 2 个月病例均经病理组织证实为低分化鳞癌根据 AJCC 2002 分期标准,Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 期分别为例均采用 IMRT 技术放疗, 其中 21 例同期化疗本研究经医院医学伦理委员会审核通过, 患者均签署知情同意书 3. 检查方法 : 使用 Philips Achieva 1 5T 超导型 MR 机和 16 通道头颈联合相阵控线圈患者均在 IMRT 前后行腮腺颌下腺及舌下腺 DWI, 采用 EPI 序列, 扫描参数 :TR = 4000 ms,te = 55 ms,fov = 180 mm, 矩阵 , 激励次数 1 次, 层厚 6 mm, 间隔 1 mm, 扫描层数 18 层,b 值取 0 和 s / mm 2 检查前 1 h 禁食水, 于静息状态下行 1 次腮腺颌下腺和舌下腺的 DWI 扫描作为基准行短暂味觉刺激后, 对三大涎腺行 DWI 重复扫描 10 次动态扫描起始时间为刺激开始后 30 s, 单次 DWI 扫描 90 s, 间隔 30 s 味觉刺激方法 : 向受试者口内注入 5 ml 100% 柠檬汁 (LEMONDOR, 意大利宝蓝吉公司 ), 保持 10 s 后吞咽干净 4.MR 数据分析 : 采用 Philips 公司 Extended MR Work Space 软件对原始图像进行处理采用 ROI 法在每幅图像上勾画双侧腮腺颌下腺和舌下腺轮廓, 尽可能包括全部腺体实质, 避开大血管及导管, 测得每层图像上各涎腺信号强度 SI 值, 取 SI 平均 [10] 值代入下列公式得到各涎腺 ADC 值 : ADC = [ln (SI 1 / SI 2 )] / (b 2 - b 1 ), 其中 b 1 和 b 2 为相应 b 值,SI 1 和 SI 2 分别是取 b 值时的 SI ADC 值 IR = ( 刺激后最大 ADC 值 - 刺激前 ADC 值 ) / 刺激前 ADC 值 ADC 峰值时间 T max 为从味觉刺激开始至达刺激后最大 ADC 值时间计算单侧各腺体的 ADC 值 ADC 值 IR 和 T max, 两侧取平均值 5. 唾液收集及测定方法 :1 静息唾液流率 : 采用棉卷法 [11] : 将约 1 0 cm 1 2 cm 棉卷预先称重, 置于口内各大涎腺开口处, 收集 5 min 后称重, 分别测得静息时左右两侧腮腺唾液量与颌舌下腺混合唾液量, 两者相加得出全唾液量 2 刺激后唾液流率 : 刺激方法同柠檬汁刺激法, 采集方法同 1 计算静息及刺激后唾液流率, 单位为 g / min 唾液流率 = ( 刺激后唾液流率 - 静息唾液流率 ) / 静息唾液流率 6. 口干症评价方法 :(1) 肿瘤治疗口干症分级标准 : 采用 CTCAEv4 03 评价, 详见表 1 (2) 可视模拟分级法 (VAS) : 患者根据自身口干情况, 在横线上标出其症状所处位置, 然后评价者测量从 0 点到标注点长度, 并除以整条横线长度得到相应比值, 作为患者 VAS 得分表 1 肿瘤治疗口干症分级标准 (CTCAEv4.03) 分级标准 0 无口干 1 轻度口干 ( 或唾液粘稠 ), 无明显饮食习惯改变, 静态唾液流率 >0.2 ml / min 2 中度口干, 有明显饮食习惯改变 ( 进半流或流食 ), 静态唾液流率 0.1 ~ 0.2 ml / min 3 重度口干, 不能经口腔进食, 需鼻饲管或静脉营养, 静态唾液流率 <0.1 ml / min 7. 统计方法 : 采用 SPSS 20 0 软件行配对 t 检验放疗前后各涎腺静息 ADC 值刺激后最大 ADC 值最大 ADC 值 IR 和 T max 差异采用方差分析各涎腺之间静息 ADC 值刺激后最大 ADC 值最大 ADC 值 IR 与 T max 差异采用 Pearson 法分析各涎腺静息 ADC 值刺激后最大 ADC 值及最大 ADC 值 IR 与静息及刺激后唾液流率唾液流率 IR 的相关性, 以及放疗后各涎腺静息 ADC 值刺激最大 ADC 值最大 ADC 值 IR 和静息刺激后唾液流率唾液流率 IR 分别与 CTCAE 分级 VAS 评分相关性 P<0 05

3 图１鼻咽癌男性３８岁患者放疗前后腮腺颌下腺与舌下腺的横截位ＤＷＩ图示例１Ａ１Ｃ为放疗前１Ｄ１Ｆ为放疗后１６个月ｂ值为１０００ｓｍｍ２为差异有统计学意义结果１涎腺受照剂量腮腺颌下腺舌下腺平均受量分别为３５６４± ６７４６０７８± ７２７４０１４± ８０５Ｇｙ各涎腺两侧间受量差异无统计学意义Ｐ值分别为０７４８０８０１０８３２２放疗前后各涎腺短暂味觉刺激后ＡＤＣ值随时间变化规律患者在放疗前后均获得较高质量的ＤＷＩ图各涎腺轮廓清楚信号均匀易于勾画轮图２放疗前各涎腺刺激后ＡＤＣ值随时间变化曲线图３放疗后各涎腺刺激后ＡＤＣ值随时间变化曲线廓未见明显的图像变形与伪影图１放疗前后各涎腺刺激后的平均ＡＤＣ值随时间变化曲线见图２图３放疗前后各涎腺的平均ＡＤＣ值均于味觉刺激后第１次扫描３０ｓ达峰值此后ＡＤＣ值呈逐步下降趋势放疗后颌下腺舌下腺Ｔｍａｘ低于放疗前详见表２表２３０例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺刺激后ＡＤＣ峰值时间ｓｘ ±ｓ涎腺放疗前放疗后Ｐ值腮腺１６６±３０２１７８±２３００３７２４３４±３９８１５０±２１８０００１颌下腺舌下腺Ｐ值３３４±３５０００１５２０２±２３９０６８１００５２３静息ＡＤＣ值放疗后各腺体静息ＡＤＣ值均显著高于放疗前放疗前后３个腺体之间的静息ＡＤＣ值的差异有统计学意义详见表３

4 4. 刺激后最大 ADC 值 : 放疗后各腺体刺激后最大 ADC 值静息 ADC 值均显著高于放疗前, 放疗前后三个腺体间的刺激后最大 ADC 值的差异有统计学意义, 详见表 4 5. 刺激后最大 ADC 值 IR: 放疗前后各涎腺刺激后最大 ADC 值 IR 的差异均无统计学意义, 放疗前后各腺体间的刺激后最大 ADC 值 IR 的差异有统计学意义, 详见表 5 6. 唾液流率 : 放疗后腮腺颌舌下腺以及全腺体的静息及刺激后唾液流率均显著低于放疗前, 详见表 6 表 7 放疗后腮腺颌舌下腺全腺体的刺激后唾液流率 IR 均高于放疗前, 其中放疗前后腮腺与全腺体刺激后唾液流率 IR 的差异有统计学意义, 详见表 8 表 3 30 例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺静息 ADC 值比较 ( 10-3 mm 2 / s) 腮腺 0.96± ± 颌下腺 1.09± ± 舌下腺 0.95± ± 表 4 30 例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺刺激后最大 ADC 值 ( 10-3 mm 2 / s) 腮腺 1.06± ± 颌下腺 1.19± ± 舌下腺 1.20± ± 表 5 30 例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺刺激后最大 ADC 值 IR 比较 (%) 腮腺 9.58± ± 颌下腺 11.27± ± 舌下腺 26.05± ± 表 6 30 例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺静息唾液流率比较 (g / min) 腮腺 0.27± ± 颌舌下腺 0.43± ± 全腺体 0.71± ± 各涎腺 ADC 值 ADC 值 IR 与唾液流率唾液流率 IR 的相关性 : 放疗前颌下腺静息 ADC 值与全腺体静息唾液流率之间存在正相关性 (r = 0 364,y = 表 7 30 例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺刺激后唾液流率比较 (g / min) 涎腺放疗前放疗后 P 值腮腺 0.79± ± 颌舌下腺 1.10± ± 全腺体 1.89± ± 表 8 30 例鼻咽癌患者放疗前后各涎腺刺激后唾液流率增加率比较涎腺放疗前放疗后 P 值腮腺 2.92± ± 颌舌下腺 4.56± ± 全腺体 3.09± ± P 值 x,P = 0 048), 余无相关性 (P>0 05) 放疗后各涎腺静息 ADC 值与静息唾液流率刺激后最大 ADC 值与刺激后唾液流率刺激后最大 ADC 值 IR 与刺激后唾液流率 IR 间均无相关性 ( P> 0 05) 8. 放疗后各涎腺 ADC 值唾液流率与 CTCAE VAS 分级相关性 : 患者放疗后的 CTCAE 分级为 1 级 2 例 2 级 13 例 3 级 15 例, 平均分级 2.43± 0 63 VAS 评分为 0.6± 0 21 放疗后 CTCAE 分级与腮腺颌舌下腺全腺体静息唾液流率均有显著相关性, 腮腺 r = y = x P = 0 000; 颌舌下腺 r = y = x P = 0 000; 全腺体 r = y = x P = 放疗后 VAS 评分与颌舌下腺全腺体静息唾液流率有显著相关性, 颌舌下腺 r = y = x P = 0 006; 全腺体 r = y = x P = CTCAE 分级 VAS 评分与各涎腺静息刺激后最大 ADC 值刺激后最大 ADC 值 IR 刺激后唾液流率刺激后唾液流率 IR 间均无相关性 (P>0 05) 讨论探寻有效评估放疗后涎腺功能的方法有助于找到更有针对性的预防治疗或缓解措施 DWI 利用 ADC 值测定的方法通过评价组织细胞中含量最多的水而反映涎腺的功能状况, 味觉刺激前后 DWI 可以同时评价涎腺的基础与储备功能 [2 5] 本研究结果显示, 应用柠檬汁短暂刺激后各涎腺 ADC 值的变化趋势类似, 提示本组病例放疗后涎腺对酸刺激的反应及其模式仍然存在 [2 3] 各涎腺刺激后最大 ADC 值 IR 在放疗前后相近也得到证

5 实然而采用维生素 C 片作为味觉刺激物的研究发现, 放疗后涎腺 ADC 值失去放疗前的变化模式 [4 5] 考虑为刺激物种类以及病例组随访时间不同, 另一方面也提示放疗对神经损伤在放射性涎腺损伤机制中非主要因素头颈部肿瘤 IMRT 时, 腮腺受照平均剂量 26 Gy 颌下腺或舌下腺平均剂量 39 Gy 时, 涎腺功能有随时间恢复的可能然而实际工作中, 为保证靶区剂量, 对涎腺剂量限定常常达不到本组病例各涎腺受照剂量均已超过阈值, 放疗后各涎腺静息 ADC 值和刺激后最大 ADC 值均显著高于放疗前, 提示 ADC 值的增高反映了放疗后涎腺功能的受损涎腺受到照射损伤后, 腺体细胞凋亡, 细胞密集度减低, 细胞外间隙增大, 水分子扩散运动加快,ADC 值随之增加 [5] 各研究中患者的随访时间各异, 处于放射性涎腺损伤的不同时期, 绝大多数获得了类似结果, 故我们认为涎腺细胞的丧失是导致放疗后涎腺 ADC 升 [6] 高的主导因素相反的是 Zhang 等发现放疗后 1 个月患者的涎腺静息 ADC 值明显下降笔者发现此研究 DWI 选取 b 值为 0 ~ 150 s / mm 2, 远低于其他研究, 而 b 值越大越接近反映真实水分子弥散情况 ; 而 b 值越小则反映了涎腺弥散灌注和唾液流率等的综合效应, 从而导致了与大多数研究结果不同头颈部放疗后涎腺的分泌功能明显降低, 然而研究显示非刺激和刺激全唾液流率在放疗后 1 ~ 2 年和 0.5 ~ 2 年均轻度升高, 而且刺激性分泌始终高于非刺激, 提示涎腺组织残存能力和酸刺激治疗放射性口干症的潜力本研究中各涎腺放疗前后刺激后最大 ADC 值 IR 差异无显著性放疗后颌舌下腺 T max 快于放疗前及腮腺全腺体刺激后唾液流率显著高于放疗前, 均反映了照射后涎腺功能保留甚至亢进及修复与储备能力本研究结果显示, 放疗前后各涎腺刺激后最大 ADC 值与刺激后唾液流率均高于刺激前, 放疗后 ADC 值升高对应了唾液流率的减低, 较好地支持了 [7] ADC 值可以反映涎腺分泌功能的观点 Sumi 等对舍格伦综合征的研究发现,ADC 值与唾液流率间的相关性, 然而本研究中各涎腺 ADC 值 ADC 值 IR 与唾液流率间多数未显示出相关性, 考虑跟样本量尚少唾液流率变异较大等因素有关 [8], 有待于进一步研究论证涎腺放疗后的 ADC 值 ADC 值 IR 与 CTCAE 和 VAS 评分间均无相关性, 考虑放射性口干症是一个复杂主客观综合征, 跟唾液量减少唾液成分与黏稠度改变及患者耐受性等均有关 [9], 从而造成相关性的不足除了放疗, 同期化疗亦会造成唾液分泌减少, 但研究显示化疗对涎腺功能的影响仅限于治疗期间及治疗后 6 个月内, 而本组患者随访时间为放疗后 1 年以上, 故认为可以排除化疗对结果的干扰总之, 本研究应用柠檬汁短暂味觉刺激后 DWI 观察鼻咽癌患者放疗前后涎腺的功能状态改变, 结果有效地显示了放疗前后各涎腺 ADC 值的动态变化规律以及两者间的差异味觉刺激后 DWI 在评价涎腺功能减退及动态监测涎腺功能变化方面具有很大的潜力参考文献 [1] Cheng SCH, Wu VWC, Kwong DLW, et al. Assessment of post radiotherapy salivary glands [ J].Br J Radiol,2011,84( 1001): DOI: / bjr / [2] Kato H, Kanematsu M, Toida M, et al. Salivary gland function evaluated by diffusion weighted MR imaging with gustatory stimulation:preliminary results [ J].J Magn Reson Imaging,2011, 34(4): DOI: / jmri [3] Zhang YY,Ou D,Gu YJ,et al. Diffusion weighted MR of salivary glands with gustatory stimulation: comparison before and after radiotherapy [J]. Acta Radiol, 2013, 54 ( 8): DOI: / [4] Dirix P, De Keyzer F, Vandecaveye V, et al. Diffusion weighted magnetic resonance imaging to evaluate major salivary gland function before and after radiotherapy [ J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2008,71 ( 5): DOI: / j. ijrobp [5] 李雁杰, 刘海燕, 王艳艳, 等. 弥散加权磁共振成像评价鼻咽癌患者调强放疗前后唾液腺功能的变化 [J]. 中国医学影像技术,2012,28(8): Li YJ,Liu HY,Wang YY,et al. Changes of salivary gland function in nasopharyngeal carcinoma patients before and after intensity modulated radiotherapy with MR DWI [ J]. Chin J Med Imaging Technol,2012,28(8): [6] Zhang L, Murata Y, Ishida R, et al. Functional evaluation with intravoxel incoherent motion echo planar MRI in irradiated salivary glands:a correlative study with salivary gland scintigraphy [ J]. J Magn Reson Imaging,2001,14( 3): DOI: / jmri [7] Sumi M,Takagi Y,Uetani M,et al. Diffusion weighted echoplanar MR imaging of the salivary glands [J]. Am J Roentgenol,2002, 178(4): DOI: / ajr [8] Jongerius PH,van Limbeek J,Rotteveel JJ. Assessment of salivary flow rate:biologic variation and measure error [ J]. Laryngoscope, 2004,114( 10): DOI: / [9] Meirovitz A, Murdoch Kinch CA, Schipper M, et al. Grading xerostomia by physicians or by patients after intensity modulated radiotherapy of head and neck cancer [ J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2006,66(2): DOI: / j.ijrobp ( 收稿日期 : )

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5-25袁宏钧.indd 第 24 卷第 5 期 2015 年 5 月碘 131 doi:10.3978/j.issn.1005-6947.2015.05.005 http://dx.doi.org/10.3978/j.issn.1005-6947.2015.05.005 Chinese Journal of General Surgery, 2015, 24(5):643 647. Chinese Journal of