放射劑量對腮腺區早期移植脫細胞異體真皮基質的影響

高潤濤，趙 宏，張皚峰，李景輝，韓培彥

(1.首都醫科大學 附屬北京友誼醫院 口腔科， 北京 100050；2.首都醫科大學 附屬北京友誼醫院 放療科，北京 100050)

脫細胞異體真皮基質(acellular dermal matrix,ADM)為經過多種病毒篩查后的同種異體皮膚，利用組織工程技術去除真皮內的所有細胞成分，包括成纖維細胞、內皮細胞、皮脂腺、汗腺，形成只保留了真皮中Ⅳ型膠原蛋白、彈性蛋白、蛋白多糖等低抗原物質構成的三維空間結構。由于ADM具有諸多優點，現已廣泛用于有關組織修復和整形的外科操作中，近年來在口腔科應用也不斷增加[1-9]。腮腺區的惡性腫瘤為頜面部常見病，發病率較高，目前提倡手術加放療的綜合治療方法。手術治療應用ADM可促進傷口愈合、改善腮腺區美觀、減少并發癥。但關于移植ADM區是否可以進行早期放射治療，以及早期放射治療對移植ADM的影響的研究仍較少。本文擬通過模擬臨床放射治療，探討腮腺區應用ADM后早期進行放射治療的可行性及安全劑量，為臨床應用提供依據。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及材料

新西蘭大耳白兔48只，3月齡，雄性，體重2～2.5 kg，單籠飼養，自由飲食(首都醫科大學實驗動物中心提供并飼養)。ADM (商品名：瑞諾組織補片，北京清源偉業生物組織工程科技有限公司研制)為乳白色、半透明、蜂窩狀矩形組織片(2.5 cm×2 cm)。基底膜面較光滑致密，真皮面略顯柔軟粗糙，厚度為0.4～0.6 mm。

1.2 ADM植入動物模型的建立

新西蘭大耳白兔腹腔注射氯胺酮麻醉，備皮消毒后，在左腮腺區切開皮膚、皮下組織、頸闊肌，沿嚼肌淺面向上翻瓣顯露面神經分支并分離至面神經總干處，將面神經表面的腮腺組織切除。用生理鹽水沖洗ADM 3遍后將其縫固于術野并關閉傷口(圖1)。

圖1 兔腮腺區植入ADM

1.3 放射治療方法

待傷口愈合良好后，將實驗動物按照射劑量隨機分為6組(每組8只)，照射劑量分為0、10、15、20、25、30 Gy。以0 Gy劑量組為對照組，其它照射劑量組作為實驗組。首先進行CT模擬定位：將兔麻醉后縱臥于CT檢查床上，在耳廓前緣平面與體中線在皮膚的交點及耳廓前緣平面與口角水平在皮膚的交點分別貼標記點，之后CT掃描頭頸部，層厚3 mm。應用CT軸位圖像來制定照射計劃：左側腮腺設定為照射靶區，眼睛定為需保護的正常器官。使用三維治療計劃系統(TPS，Pinnacle3,version 7.6,ADAC Inc,USA) 設計治療計劃：治療的等中心點定在體中線與口角水平線相交點，劑量計算的參考點均位于腮腺中心，照射野4 cm×4 cm，床角度(TA)90°，大機架角度(GA)350°和170°，兩野對穿照射。放射治療使用6 MV-X醫用直線加速器(Varian linear accelerator，Clinac 600C,VARIAN Medical Systems Inc,USA)，劑量率 3.2 Gy/min(圖2)。

1.4 觀察指標

觀察放射治療后的臨床變化，以及放射治療后2、4、8、12周分別從每組中取ADM觀察其病理變化。通過雙盲法，由病理室兩位有經驗的病理專家獨立評估。

2 結 果

2.1 對照組的臨床和病理觀察

對照組(DT =0 Gy)的兔傷口愈合良好，無腫脹、流膿、排異等現象。在各時相點取ADM，肉眼觀察：ADM的完整性良好，色澤仍為乳白色、半透明；病理觀察：ADM呈均質狀纖維組織，無降解破壞和炎癥細胞浸潤(圖3)。

圖2 放療設計及方案

圖3 對照組與DT≤25Gy的各劑量組AMD在放療后的病理變化

2.2 實驗組的臨床和病理觀察

2.2.1 DT≤25 Gy的各劑量組觀察結果：各組在放射治療后各時點，傷口愈合正常。各組臨床表現及ADM的肉眼觀察結果與對照組相似，ADM在各時點的病理表現與對照組比較差異無顯著性意義(表1、圖3)。

表1 ADM放療后的臨床和病理表現

以對照組的表現為正常

2.2.2 DT =30 Gy劑量組觀察結果：有2只兔(2/8，25%)在放射后1周實驗側腫脹嚴重，局部形成炎癥包塊有降解物自切口處排出，待其排凈后切口愈合。病理顯示ADM降解破壞呈無結構狀態。其余6只兔(6/8，75%)在放療后各時點臨床表現與對照組相似，但病理表現ADM全層內可見大量嗜酸性粒細胞或多核巨細胞及少量淋巴細胞呈彌漫性浸潤(表1、圖4)。

圖4 DT =30 Gy劑量組AMD在放療后的臨床和病理變化

A：部分兔腮腺區出現腫脹(上左)和化膿(下左)，ADM吸收(上右)和壞死(下右)；B:部分ADM全層中可見大量多核巨細胞浸潤；C：部分ADM全層中可見大量嗜酸性粒細胞浸潤；D：偶見ADM降解破壞呈無結構狀態(星號示ADM)

A: Swelling (upper-left) and suppuration (infra-left) of some parotid region,or ADM resorption (upper-right) and necrosis (infra-right); B: a large number of full-thickness infiltration of multinucleated giant cells can be seen in some ADM; C: there are a large number of full-thickness infiltration of eosinophils in some ADM; D: ADM occasionally shows no structural destruction due to degradation(Asterisk:ADM)

3 討 論

ADM保留了基底膜復合物，形成基底膜與真皮兩個面，真皮面有利于ADM的快速血管化，基底膜面可為上皮細胞的移行和定植提供一個天然平面，有利于ADM的上皮化。由膠原蛋白、彈性螢臼、蛋白多糖、糖蛋白等低抗原物質構成的細胞外基質抗原性弱，加上細胞外基質提供的三維空間，利于宿主細胞生存、長入和與宿主組織整合。此外，作為一種真皮替代物，ADM可為創面提供足夠量的真皮組織，從而減輕瘢痕的形成和攣縮。由于ADM具有良好的柔韌性，易于修剪，可以切割、重疊、搓成卷狀，亦可制成微粉狀進行皮內或皮下注射，故臨床應用方式多樣。ADM作為移植材料的優勢還在于可減少甚至完全消除供體部位的并發癥、組織相容性好、原料來源豐富、穩定性較好、其柔軟性可修復一些復雜的三維缺損、減少手術時間等。因此，近年國內在口腔領域ADM的應用范圍也不斷擴大[1,2]。

目前，腮腺區腫瘤較多，其手術常進行皮瓣移植或應用ADM，供體區也可能應用ADM。ADM植入后，可增加局部軟組織厚度，矯正局部組織量不足，并用作為局部細胞外基質支架，鄰近宿主細胞組織長入后，成為宿主自身組織的一部分。與其他皮瓣移植相比，ADM移植后可以作為上皮細胞、成纖維細胞、新生血管的良好支架，具有促進愈合、恢復豐滿度、無需其它部位供體手術并可預防味覺出汗綜合癥等優點[1,2,8,9]。但應用ADM對術后需輔以放射治療的方案提出挑戰，必需考慮ADM植入區域或鄰近區域是否能進行早期放射治療。另外，頭頸部應用ADM后因其他原因需進行放射治療也要考慮是否對植入的ADM產生影響。國外研究表明，鼠表皮移植ADM后放療結果表明：DT=20 Gy是安全可靠的，這低于本文結果，可能是種屬差異所致。在臨床手術中，植入ADM并進行放射治療未見明顯異常現象[3-7]。因此，如必需兼顧ADM應用和早期放射可以通過調整放射方式和放射劑量來權衡。

3.1 采用靶向放射技術

對ADM植入區為非治療區的頭頸部放療病例，可采用靶向放射技術以減少對ADM的放射影響。隨著放射治療技術的不斷完善，一些放射新方法新方式逐漸得到應用，如三維適形放射治療、調強放射治療以及目前在頭頸部腫瘤經常使用的多野照射技術[10]。這些放療技術的改進使需要照射的部位獲得治療劑量而其他部位受到最小的放射劑量。但即便如此，仍不能保證鄰近的正常器官和組織免受照射。根據本實驗結果，單次放射劑量DT=30 Gy時，部分ADM中有大量炎癥細胞浸潤或降解破壞呈無結構狀態，這勢必會影響局部組織的修復。所以，如果放射治療累及到ADM植入區，那么ADM植入區受到的單次放射劑量安全閾值不要超過25 Gy。

3.2 采用分次放射技術

臨床中惡性腫瘤的放射治療常采用分次照射(2 Gy/次，5次/周)以減少正常器官和組織的放療反應，累計根治劑量一般為60～70 Gy。根據LQ線性二次方程，對腫瘤組織和早反應正常組織，25 Gy的單次照射的生物效應相當于常規分次照射累計劑量72 Gy；對晚反應組織則相當于常規分次照射劑量140 Gy。這說明臨床的單次放射劑量遠遠低于25 Gy，ADM完全可以耐受。在ADM植入的區域進行早期放射治療是安全的，只有累計放射劑量超過72 Gy時需慎重。

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