胸部放療過程中胸肌體積的變化及其臨床意義

程 靜 陳 紀 王驍踴 張俊紅 周福祥 謝叢華

·臨床研究·

胸部放療過程中胸肌體積的變化及其臨床意義

程 靜 陳 紀 王驍踴 張俊紅 周福祥 謝叢華

目的 通過營養(yǎng)相關實驗室檢查與胸部肌肉的變化分析肺癌患者在放療前、中、后的營養(yǎng)狀況，指導臨床對患者的營養(yǎng)狀況及時評估并給予針對性營養(yǎng)支持。方法 選取于2012年3月—2015年11月到我科行胸部放療的肺癌患者160例，對放療不同時間相關實驗室檢查指標數據進行營養(yǎng)評估，并選取放療前后有完整CT資料的14例患者，在CT圖像的基礎上對其胸部肌肉體積變化進行統(tǒng)計與分析。結果 放療中及放療結束后血紅蛋白、淋巴細胞、總蛋白及白蛋白均有不同程度的下降(P<0.05)，與放療次數和劑量呈正相關，其中血紅蛋白和淋巴細胞的變化更為明顯，這些指標在放療5周后才逐漸開始恢復；胸部肌肉體積也有相同的變化趨勢(P>0.05)。結論 放療期間患者易出現營養(yǎng)不良?；颊叩哪芰亢偷鞍踪|攝入均低于機體需要量，應當關注肺癌患者在放療過程的營養(yǎng)狀況，做好及時評估、給予針對性營養(yǎng)支持工作，提高患者的治療耐受和生活質量。

肺癌；放療；胸部肌肉；營養(yǎng)

營養(yǎng)不良是惡性腫瘤患者常見而且難以處理的難題，大量研究表明，惡性腫瘤患者營養(yǎng)不足發(fā)生率高達40%～80%[1]。肺癌患者接受不同治療方法以及處于不同階段時，營養(yǎng)不良的發(fā)生率高達45%～69%[2]。營養(yǎng)不良不僅降低患者免疫能力，影響患者的治療依從性，也會改變疾病的治療療效，增加發(fā)病率、死亡率等，大約20%～50%的腫瘤患者死于營養(yǎng)不良或惡液質，非腫瘤本身[3]。放射治療(RT)是肺癌綜合治療的重要手段之一，除了殺滅生長旺盛的腫瘤細胞外，其對正常組織的損傷也很明顯，如顯著急性毒性反應，包括食管炎、吞咽困難、食欲減退及疲勞；并且和正常健康人相比，多數腫瘤患者本身已存在營養(yǎng)狀況不佳的情況，因此放療也是患者營養(yǎng)風險增加、營養(yǎng)不足加重的重要因素[4-6]。因而本研究動態(tài)監(jiān)測放療過程中肺癌患者的營養(yǎng)狀況，從血液學營養(yǎng)相關指標及胸部肌肉組織體積變化情況兩方面綜合評估放療患者的營養(yǎng)狀況，以期早期予以干預，確保患者營養(yǎng)供給充足以及改善患者的預后。

1 資料與方法

1.1 病人選擇

收集本院放化療科于2012年3月—2015年11月收治并經臨床病理確認肺癌患者160例；年齡18～75歲；KPS評分大于70分；無其他惡性腫瘤和精神病病史；患者有完整的病例資料及隨訪資料；治療依從性較好。有結締組織疾病、糖尿病、胸部再程放療等可能會導致肌肉萎縮和影響放療誘發(fā)肌肉萎縮的情況排除在外[7-8]，并排除心、肺、肝、腎功能明顯異常。其中14例有完整的放療前、放療中及放療5周后CT資料，用于統(tǒng)計以胸部肌肉為指標時的營養(yǎng)變化。所有的160例患者在治療前有完整的病史，均經簽署放療知情同意書；全面的體格檢查、血液生化檢驗，并排除心、肺、肝、腎功能明顯異常。所有病人經AJCC第七版進行分期。

1.2 收集參數

1.2.1 臨床參數 包括性別、年齡、肺癌分型分期、有無合并癥，有無同步放化療等。

1.2.2 放療物理參數 包括平均肺受量、左右肺及全肺V5～V50(接受5、10、20、30、50 Gy照射肺體積占總肺體積的百分比)、脊髓最大受量。

1.3 治療方法

1.3.1 放療 采用體模固定后CT模擬機下掃描定位，以統(tǒng)一的標準勾畫放射治療靶區(qū)；放射治療皆使用15 MV直線加速器實施三維適形放射治療；在肺窗下勾畫大體腫瘤體積(GTV)，肺部病變部分按鱗癌外放6 mm、腺癌外放8 mm的標準生成臨床靶區(qū)體積(CTV)，縱隔如有淋巴結轉移，則根據轉移淋巴結的部分進行照射；根據呼吸程度及擺位誤差外放1 cm，左右、上下、前后方向各自確定范圍。方案為200 ccy/(次/d)，每周5天，總劑量范圍為40～68 Gy/20-34F。

1.3.2 化療 同步放化療共50例，其中47例以鉑類為基礎的方案聯合化療1～6個周期，3例聯合紫杉醇同步化療3周期。

1.4 評價參數

1.4.1 血液指標 分別收集患者于放射治療前、放射治療中(完成2/3×放療計劃±4 Gy)、放射治療結束當天以及放療結束后5周的相關實驗室指標：血清總白蛋白(g/L)、白蛋白(g/L)、總淋巴細胞計數(109/L)、血紅蛋白(g/L)。

1.4.2 掃描參數 使用西門子64排CT機進行螺旋掃描；掃描條件為120 kV、125 mAs，使用標準體部重建為層厚為5 mm的薄層Volume數據。

1.4.3 胸肌體積勾畫 肌肉體積的勾畫在已有的胸部CT掃描圖像上進行。上下界：以第二胸肋關節(jié)最明顯處以及第八胸肋關節(jié)最明顯處為胸肌上下界；內外界以及前后界：均以胸大肌、胸小肌固定范圍和方向為界。為了計算方便，所有的患者都在統(tǒng)一的縱隔窗(窗寬350，窗位0)識別并手動勾畫每個軸向圖像上胸肌的輪廓，由TPS計劃系統(tǒng)自動計算其體積。在勾畫過程中，以胸大肌、胸小肌為一個整體進行勾畫，勾畫過程中如遇到肌肉與肋軟骨、肋間肌區(qū)分困難時，參考《影像解剖學》(丹麥P Fleckenstein著)或者以胸廓走形進行區(qū)分。

1.5 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 病人的基本特征

有完整的放療前、放療中及放療5周后CT資料的14例患者基本資料見表1。其中男女比例為5∶2；主要以Ⅲ～Ⅳ期NSCLC為主?；颊咧?例有高血壓。所有患者均行右肺門/縱隔放療。

2.2 14例患者放療相關物理學指數

左肺、右肺及全肺放療物理指數V5、V10、V20、V30、V50均控制在標準限量以內。左、右及全肺的平均射線受量分別是(631.67±269.74)cGy、(2 648.08±417.61)cGy及(1618.64±163.38)cGy。脊髓最大受量是(4231.58±551.30)cGy。所有參數均在規(guī)定范圍內(表2)。

表1 肺癌患者的基本資料(n=14)

2.3 治療前后各項血液檢查情況

在放療過程中總蛋白、白蛋白、血紅蛋白及淋巴細胞均有不同程度的下降，具有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，其中以血紅蛋白及淋巴細胞的變化最明顯(表3，圖1)。

2.4 放療對不同年齡患者營養(yǎng)狀況的影響

將所有患者分為三個組：青年組(≤45歲)、中年組(45～65歲)以及老年組(≥65歲)。分析發(fā)現，放療對老年組的營養(yǎng)狀況的影響明顯大于青年組和中年組，尤其是血紅蛋白和總蛋白，放療對淋巴細胞的影響三組類似(P>0.05)。

2.5 不同治療方式對實驗室檢查的影響

在160例患者中，單純放療組110例，同步放化療組50例。分析發(fā)現單純放療組與同步放化療組治療前后血清學營養(yǎng)相關指標均有所下降，血紅蛋白及淋巴細胞的變化最為顯著，并且同步放化療組放療期間各指標變化更為明顯(表4，圖3)。

2.6 放療期間胸部肌肉組織體積變化

對14例CT資料完整患者的肌肉組織進行分析發(fā)現，與放療前相比，放療中、放療后肌肉體積均減少，放療過程中變化更明顯。單純放療組與同步放化療組患者肌肉體積均減少，且同步放化療組減少稍明顯(表5，圖4-5)。

表2 放療相關物理參數±s)

表3 各指標不同時間數值情況±s)

圖1 放療期間營養(yǎng)相關指標變化情況Figure 1 The change of nutrition related indicators during radiotherapyNote：* P<0.05；**P<0.01；***P<0.005.

圖2 放療對不同年齡段營養(yǎng)狀況的影響Figure 2 Radiation on the nutritional status of patients with different ages

NatrientsRadiotherapyBeforeDuringEnding5thweekChemoradiotherapyBeforeDuringEnding5thweekHGB131.19±9.61124.94±10.74127.04±10.38128.00±12.00127.93±10.00116.83±11.59111.61±11.75109.49±9.25LY1.53±0.610.59±0.180.52±0.201.08±0.371.75±0.570.54±0.220.50±0.230.96±0.37TP68.11±3.9666.45±4.8366.29±5.0667.51±3.0768.17±4.1967.11±5.3665.66±5.2568.01±3.34ALB41.04±3.2139.97±2.9739.96±3.4238.46±3.1541.07±3.3440.44±3.1538.43±3.5639.90±3.38

圖3 不同治療方式時各指標趨勢Figure 3 The trend of each index of different treatments

ChestwallBeforeRTDuringRT5thweekafterRTRight161.75±54.41149.19±49.67144.62±46.94Left144.74±49.06134.39±44.94126.78±43.27Whole153.25±51.56141.79±47.09135.70±45.2215

圖4 不同時間點肌肉體積變化 Figure 4 Changes in the volume of chest muscles at different time-point

2.7 不同時間點營養(yǎng)不良人數所占比例

以各血液學檢查單獨為營養(yǎng)不良評估指標分析不同時間點營養(yǎng)不良發(fā)生率，具體結果見表6。

表6 不同營養(yǎng)評價指標評價營養(yǎng)不良發(fā)生率

Note：QTY：quantity；PP：percent point.

圖5 不同治療方式對肌肉體積的影響Figure 5 Effects of different treatment methods on muscles

3 討論

肺癌是癌癥中發(fā)病率較高和最主要的死亡原因，嚴重威脅人類的健康和生命[9-10]。營養(yǎng)不良是包括肺癌在內的腫瘤患者不良預后因素[12-14]。對于肺癌來講，營養(yǎng)治療可以明顯改善化療和/或放療肺癌患者的營養(yǎng)狀況[15-16]。不幸的是，營養(yǎng)不良通常無法識別，體重減少是營養(yǎng)狀態(tài)下降的一個早期信號。如果患者的體重在1個月內下降超過5%，或在1周內下降超過2%，是營養(yǎng)不良的可靠指標[11]。然而已證明依靠病人主觀敘述和目前的體重下降來評估營養(yǎng)不良是不充分的。事實上，單純體重改變并不能證明重要的疾病或與治療相關的熱量攝入和代謝的變化[17]。因此本研究從目前比較常見的血液相關營養(yǎng)指標和身體組分的變化來評估營養(yǎng)狀態(tài)。

實驗室檢測是傳統(tǒng)的營養(yǎng)評價指標之一。本研究通過對放療過程中160例肺癌患者營養(yǎng)相關指標動態(tài)監(jiān)測發(fā)現，血紅蛋白、淋巴細胞、總蛋白及白蛋白均有不同程度的下降，與放療次數和劑量呈正相關，其中血紅蛋白和淋巴細胞的變化更為明顯，說明血紅蛋白和淋巴細胞對射線的影響較蛋白敏感。放療反應一般會從治療的2～3周開始，在完成計劃的2/3時處于高峰階段，持續(xù)到放療結束后的2～3周[18]。本研究分析發(fā)現，在放療前2/3階段放療患者的營養(yǎng)比放療后1/3時期下降更快，并且持續(xù)到放療結束后5周，這與放療反應發(fā)生的時間相一致，這可以由于放療引起食管黏膜受損引起的放射性食管炎、吞咽困難、胃脹不適等消化道反應等造成食欲下降、進食減少、能量消耗增加以及免疫力下降有關。放療后某些神經功能的損傷也影響患者的進食，如迷走神經[15]。并且分層分析發(fā)現，放療患者的營養(yǎng)狀況還與年齡和性別有關，即：年齡越大，放療對營養(yǎng)狀況的影響越大；相比于男性患者，女性患者的營養(yǎng)更容易受到放療的影響。

以單獨血液學檢查為營養(yǎng)不良評估指標分析不同時間點營養(yǎng)不良發(fā)生率時分析，隨著放療次數的增加，血紅蛋白值、總蛋白、淋巴細胞低于正常值下限的患者所占的比例逐漸增多，放療結束5周后才開始減少，此時血紅蛋白和淋巴細胞值低于正常范圍下限的患者所占的比例仍高達41%。不同的營養(yǎng)評價指標得出的營養(yǎng)不良發(fā)生率存在一定差異，這可能是由于各營養(yǎng)評價指標分別反映機體各種不同的成分，不同疾病和不同個體在患病后機體各組織并非按比例消耗，而且各指標敏感性不同，所以出現個體監(jiān)測結果的差異。但是對放療整個過程中各指標評價營養(yǎng)不良的發(fā)生率說明放療對肺癌患者的營養(yǎng)狀況影響不僅發(fā)生于放療中，甚至會持續(xù)到放療后1個月，甚至更長時間。此外，與單純放療的方式相比，放化療同步組營養(yǎng)相關指標數值下降更明顯，對營養(yǎng)狀況影響更大?；煘槿碇委煼绞剑c放療發(fā)揮空間協作作用，但化療可能會增加急性副作用的發(fā)生率，可能是放化療同步治療時營養(yǎng)不良更嚴重的一個原因。

影像學方法是評價肌肉含量的重要手段。目前應用較多的有雙能X線吸收測定法(DXA)、CT、MRI等，通過評估肌肉截面積或體積進行評估[19-20]。與DXA相比，CT與MRI除了可以有選擇性地對某一區(qū)域肌肉組織的維度進行測量之外，還可在腫瘤患者的診治過程中獲得，因此提供了在標準臨床路徑中評價身體組分的機會，便于指導合適的支持治療來改善臨床結局。目前已經有大量實驗證明通過CT測得肌肉含量可以作為評估全身營養(yǎng)狀態(tài)的一種有效方式[20-21]，應用較多的是通過腹部L3水平的面積進行評估，而通過胸部肌肉的測量評估營養(yǎng)狀況應用較少。在此基礎上，本文通過對CT資料回顧性分析發(fā)現，放療過程中隨著照射次數的增加，患者胸部肌肉體積呈下降趨勢，雖然無統(tǒng)計學差異，但從趨勢上看直接照射側胸部肌肉體積下降更明顯，可能是由于射線損傷一部分肌肉細胞，造成細胞修復困難。除此之外還有多種因素可能會對肌肉體積造成影響，如放療、體位、年齡、運動等，其中又以放射線和手動勾畫為主要的影響因素。目前有研究[22]表明成人骨骼肌對電離輻射是抵抗的，射線引起的肌肉損傷屬于晚期反應毒性，在放射治療多年后或者大劑量長時間照射時才顯現，因此認為常規(guī)放療時可以忽略射線對肌肉組織本身的影響，近期內肌肉的變化主要來自營養(yǎng)狀況的改變。結合患者實驗室檢查，患者各營養(yǎng)供給不足，造成肌肉體積合成較慢，從CT掃描上即表現為肌肉體積減少，這也說明肌肉體積的變化可以做為評估營養(yǎng)狀況的一種補充。

綜上所述，放療對營養(yǎng)的影響是一個早期的、緩慢發(fā)展的、持續(xù)性的過程，放療結束后這種影響仍然存在。因此，建議在治療過程中注意觀察由于放療引起的不適，及時評估并適當給予患者一定的營養(yǎng)支持，尤其是女性和體質瘦弱患者，保證治療期間患者營養(yǎng)攝入與消耗的動態(tài)平衡，提高患者的治療耐受性和生活質量。而且淋巴細胞還是了解機體免疫功能的一個相關指標，其下降說明放化療還對患者的免疫功能帶來的影響，在治療過程也應當給予重視。

本研究也有自身存在的不足之處。本文在臨床資料收集中存在一定程度的數量缺失，而且隨訪時間較短，只觀察到放療結束一個月后，病例數也較少，再加上一些其他客觀存在的不可控制因素，使得各指標變化趨勢不明顯，并導致分析結果存在一定偏差。而且本文研究對象是肺癌患者，而不是正常人群，因而影響肌肉密度的因素過多，可能會部分掩蓋肌肉密度和放療的關系。此外本研究是在CT圖像的基礎上手動勾畫肌肉輪廓，樣本量也較少，因此可能在計算結果上存在一定偏差，因此需要在后期的工作中加大樣本量、完善勾畫標準及計算軟件的使用，從而使得分析結果更好地指導臨床工作。

1 Hopkinson JB.Nutritional support of the elderly cancer patient：the role of the nurse[J].Nutrition，2015，31(4)：598-602.

2 Uster A，Ruefenacht U，Ruehlin M，et al.Influence of a nutritional intervention on dietary intake and quality of life in cancer patients：a randomized controlled trial[J].Nutrition，2013，29(11/12)：1342-1349.

3 胡雁，陸箴琦.實用腫瘤護理[M].第2版.上海：上?？茖W技術出版社，2013：10-25.

4 Merlano MC，Monteverde M，Colantonio I，et al.Impact of age on acute toxicity induced by bio-or chemo-radiotherapy in patients with head and neck cancer[J].Oral Oncol，2012，48(10)：1051-1057.

5 Sheth CH，Sharp S，Walters ER.Enteral feeding in head and neck cancer patients at a UK cancer centre[J].J Hum Nutr Diet，2013，26(5)：421-428.

6 Schwegler I，von Holzen A，Gutzwiller JP，et al.Nutritional risk is a clinical predictor of postoperative mortality and morbidity in surgery for colorectal cancer[J].Br J Surg，2010，97(1)：92-97.

7 Cuccia G，Shelley OP，d′Alcontres FS，et al.Evidence of significant sternocleidomastoid atrophy following modified radical neck dissection type III[J].Plast Reconstr Surg，2006，117(1)：227-232.

8 Delanian S1，Lefaix JL.The radiation-induced fibroatrophic process：therapeutic perspective via the antioxidant pathway[J].Radiother Oncol，2004，73(2)：119-131.

9 Ferlay J，Soerjomataram I，Dikshit R，et al.Cancer incidence and mortality worldwide：Sources，methods and major patterns in GLOBOCAN，2012[J].Int J Cancer，2015，136(5)：359-358.

10 Chen W，Zheng R，Baade PD，et al.Cancer statistics in China，2015[J].CA Cancer J Clin，2016，66(2)：115-132.

11 Beaver ME，Matheny KE，Roberts DB，et al.Predictors of weight loss during radiation therapy[J].Otolaryngol Head Neck Surg，2001，125(6)：645-648.

12 Cacicedo J，Casquero F，Martinez-Indart L，et al.A prospective analysis of factors that influence weight loss in patients undergoing radiotherapy[J].Chin J Cancer，2014，33(4)：204-210.

13 Yip C，Dinkel C，Mahajan A，et al.Imaging body composition in cancer patients：Visceral obesity，sarcopenia and sarcopenic obesity may impact on clinical outcome[J].Insights Imaging，2015，6(4)：489-497.

14 Kazemi-Bajestani SM，Mazurak VC，Baracos V.Computed tomography-defined muscle and fat wasting are associated with cancer clinical outcomes[J].Semin Cell Dev Biol，2016，54：2-10.

16 Luo Y，Zhu J.Research progress of nutrition support for patients with lung cancer during chemotherapy[J].Zhongguo Fei Ai Za Zhi，2014，17(12)：865-869.

17 Delmore G.Assessment of nutritional status in cancer patients：widely neglected?[J].Support Care Cancer，1997，5(5)：376-380.

18 Donaldson SS，Lenon RA.Alterations of nutritional status：impact of chemotherapy and radiation therapy[J].Cancer，1979，43(5 Suppl)：2036-2052.

19 Lim HK，Hong SH，Yoo HJ，et al.Visual MRI grading system to evaluate atrophy of the supraspinatus muscle[J].Korean J Radiol，2014，15(4)：501-507.

20 Rier HN，Jager A，Sleijfer S，et al.The prevalence and prognostic value of low muscle mass in cancer patients：A review of the literature[J].Oncologist，2016，21(11)：1396-1409.

21 Kilgour RD，Cardiff K，Rosenthall L，et al.Use of prediction equations to determine the accuracy of whole-body fat and fat-free mass and appendicular skeletal muscle mass measurements from a single abdominal image using computed tomography in advanced cancer patients[J].Appl Physiol Nutr Metab，2016，41(1)：70-75.

22 Zhang LL，Mao YP，Zhou GQ，et al.The Evolution of and risk factors for neck muscle atrophy and weakness in nasopharyngeal carcinoma treated with intensity-modulated radiotherapy：a retrospective study in an endemic area[J].Medicine(Baltimore)，2015，94(31)：e1294.

23 Nichol AM，Smith SL，D′yachkova Y，et al.Quantification of masticatory muscle atrophy after high-dose radiotherapy[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2003，56(4)：1170-1179.

(收稿：2016-08-10)

Changes in the volume of chest muscles and its clinical significance in thoracic radiotherapy

CHENGJing，CHENJi，WANGXiaoyong，ZHANGJunhong，ZHOUFuxiang，XIEConghua

Department of Radiation and Medical Oncology，Zhongnan Hospital，Wuhan University，Wuhan 430071，China；Hubei Cancer Clinical Study Center，Hubei Key Laboratory of Tumor Biological Behaviors，Zhongnan Hospital，Wuhan University

Objective The objective of this study was to provide a way to assess the nutritional status of patients and to afford targeted nutritional supports during the radiotherapy on the basis of the laboratory parameters related to nutrition and chest muscle size in lung cancer patients at the different time.Methods The laboratory parameters were obtained in a cohort of 160 lung cancer patients who received thoracic radiotherapy in our department from March 2012 to November 2015.Fourteen patients who had complete chest CT scan images during radiotherapy were selected to evaluate chest muscles volume.The Chest muscles and its volume were delineated and calculated by CT scan images.Results The levels of(Hemoglobin)HGB，lymphocyte，total protein and albumin were decreased in different degrees during and after radiotherapy，which had the positive correlation with the number and doses of radiotherapy(P<0.05).The changes of hemoglobin and lymphocyte were more obviously among them；these indicators began to recover after 5 weeks of radiotherapy.Chest muscle volume was also the same as the trend of hematological indicators(P>0.05).Conclusion Cancer patients were prone to suffer from malnutrition during radiotherapy.The intake of energy and protein was less than the requirements.We should always take the nutritional status of patients into account and provide targeted nutritional support to improve treatment tolerance and quality of life of patients during radiotherapy.

Lung cancer；Radiotherapy；Chest muscles；Nutrition

國家自然科學基金(81572967)

武漢大學中南醫(yī)院放化療科；湖北省腫瘤學臨床研究中心；湖北省腫瘤生物學行為重點實驗室(武漢 430071)

程靜，女，(1990-)，碩士研究生，從事肺癌放射治療的研究。

謝叢華，E-mail：chxie_65@whu.edu.cn

R734.2

A

10.11904/j.issn.1002-3070.2017.02.006