MRI在2型糖尿病所致腮腺病结构及机制研究中的应用

汪学梅，方元,*，刘兰祥，牛明佳，郑涛，吴爽，李京龙

1.河北北方学院研究生院，河北张家口 075000；2.秦皇岛市第一医院影像科，河北秦皇岛 066000；3.秦皇岛市第一医院内分泌科，河北秦皇岛 066000；

唾液腺病是发生于唾液腺的一种持续的非炎性疾病，临床常表现为双侧唾液腺无痛性肿胀，以腮腺为著，其原因包括内分泌病（糖尿病及甲状腺功能减退）、饥饿、服药（硫脲、利尿剂）及酗酒等[1-2]。随着糖尿病代谢综合征的发病率不断升高，2型糖尿病所致唾液腺病变逐渐受到关注[3]。研究发现，糖尿病口干和腮腺功能减退存在显著关联。近年研究主要从结构和功能2个方面对糖尿病腮腺病变进行探讨[4-6]。MRI具有多参数、多序列的成像特点，能够从解剖及功能2个方面描述病变，无疑对于探讨糖尿病所致腮腺病变机制和全面反映腮腺的病理改变具有重要意义。目前关于MRI对2型糖尿病所致腮腺病的机制 研究鲜有报道。本研究分析MRI对于糖尿病所致腮腺病的影像学表现及脂肪沉积与口干等临床症状之间的关系，探讨2型糖尿病所致腮腺病的发病机制。

1 资料与方法

1.1 研究对象 随机选取2012年3月—2018年9月在秦皇岛第一医院就诊的2型糖尿病住院及门诊患者59例（糖尿病组），所有患者均来自同一地理区域。纳入标准：①40～60岁男性；②临床诊断符合2型糖尿病的诊断标准，未出现糖尿病足、糖尿病视网膜病变等并发症[7]；③具有一定的文化知识水平，能够完成口干问卷调查。排除标准：①患有口腔黏膜实质性 病变；②患有腮腺疾病，如肿瘤、炎症等；③大量吸烟和酗酒；④近期服用影响腮腺分泌功能药物；⑤接受过头颈部放疗；⑥患有导致腮腺肿大的内分泌及其他与营养和激素失调有关的疾病；⑦贫血患者；⑧使用较大固定的金属牙种植体，影响图像质量者。同期选取与糖尿病患者年龄相近的90例健康人群作为对照组，包括常规体检人员或医护家属。本研究经秦皇岛第一医院伦理委员会批准并与志愿者签订知情同意书。

1.2 临床评估 采用中文版口干问卷（Xeros-tomia questionnaire，XQ）调查进食或咀嚼以及不进食时的口干渴程度[8]。纳入的糖尿病患者和健康志愿者在填写答卷前先详细介绍问卷标准和注意事项，然后由患者自己独立打分，分值越高表示口干渴程度或口干渴所致不适感越重。

1.3 检查方法 采用Siemens 1.5T AVANTO D13超导MR系统，8通道头部线圈成像腮腺。所有受试者均行以下序列扫描：横轴面SE序列T1WI，扫描参数：TR 2000 ms，TE 7.8 ms，层厚5 mm，视野（FOV）230 mm×230 mm，矩阵256×256；压脂T2WI（fat suppression T2 weighted imaging，FS-T2WI）扫描参数：TR 4780 ms，TE 107 ms，层厚5 mm，FOV 230 mm ×230 mm，矩阵256×256；冠状面SE序列T1WI扫描参数：TR 450 ms，TE 17 ms，层厚5 mm，FOV 230 mm×230 mm，矩阵256×256；横轴面T1同反相位容积内插体部扫描序列参数：TR 8.74 ms，TE 2.38 ms，层厚1 mm，FOV 200 mm×200 mm，矩阵287×287，体素体积0.7 mm×0.7 mm×1.0 mm，无间隔。另外进行腮腺MR导管水成像（magnetic resonance sialograpy，MRS），扫描参数：TR 6000 ms，TE 486 ms，层厚2.4 mm，FOV 200 mm×200 mm，矩阵287×287，采用平行于腺体内主导管方向的斜矢状面采集，激励次数2次。

1.4 图像分析与测量

1.4.1 腮腺体积测量和导管成像分析 在横轴面T1正反相位容积内插体部序列扫描获得的MR图像上，采用Siemens SYNGO.VIA工作站3D体积测量软件，对每名患者双侧腮腺逐层进行轮廓勾画，再由软件自动对各腮腺体积进行计算，自动得出体积。个体腮腺体积为双侧腮腺的均值；个体腮腺肿大的标准为体积超出对照组腮腺体积的均值+2倍标准差；在腮腺的导管MRS图像上观察和测量腮腺主导管及其主分支导管管径及数量，对导管成像特点进行描述性统计。

1.4.2 腮腺MRI脂肪信号测量及脂肪分型 在常规T1WI及抑脂T2WI图像进行脂质沉积信号测量。分别在腮腺T1WI及T2WI选取同样大小的感兴趣区（ROI），勾画时避开大血管和神经；然后测量其区域内平均信号值，在同层面测量脑脊液的信号值，得出T1WI及T2WI图像上腮腺的相对信号值（relative signal intensity，RSI）；最后取两侧腮腺的平均值，计算公式为RSI=SI腮腺/SI脑脊液。

根据腮腺形态及信号特点，参考Izumi等[9]及许洪敏等[10]的分级分型法加以改进，对纳入的糖尿病组及健康志愿者的腮腺进行脂肪信号分型，并分为4种类型，Ⅰ型（正常腮腺）：腮腺实质信号均匀分布，腮腺信号值正常；Ⅱ型（弥漫型）：腮腺脂质弥漫均匀沉积，信号值增高；Ⅲ型（局灶型）：腮腺内散在条片状局灶成熟脂肪浸润，即在同反相位上，均呈高信号，在压脂T2WI上呈低信号；Ⅳ型（大结节型）：腮腺实质内出现直径>5 mm的结节状局灶成熟脂肪浸润，边界较清楚。由2名放射科副主任医师对腮腺MRI图像进行独立分析，根据上述标准对腮腺MRI影像进行分型，结论不一致时协商统一。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，计量资料以±s表示，组间比较采用独立样本t检验。RSI与口XQ得分的相关性采用Pearson相关分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 糖尿病所致腮腺体积和导管测量结果 糖尿病组患者腮腺体积为（47.400±13.117）cm3，显著高于对照组的（40.997±12.612）cm3，差异有统计学意义（t=-2.983，P=0.003）。糖尿病组中7例（11.9%）肿大腮腺，腮腺主导管及分支导管无明显扩张和增减。

2.2 腮腺脂肪信号测量及腮腺脂肪形态学分型结果 糖尿病组腮腺T1WI-RSI为29.97±9.89，显著高于对照组的24.79±8.06，差异有统计学意义（t=-3.501，P=0.001）；而FS-T2WI-RSI为0.160±0.058，略低于对照组的0.180±0.063，差异无统计意义（t=1.648，P=0.101）。

糖尿病组腮腺MRI图像显示，糖尿病组59例腮腺中以Ⅱ型最多见（28例），其次为Ⅲ型（24例）、Ⅳ型（7例）；对照组90例均为Ⅰ型。见图1～4。

2.3 糖尿病所致腮腺脂肪RSI与XQ得分的相关性分析结果 糖尿病组口干问卷得分明显高于对照组，差异有统计学意义（63.305±9.624比8.389±9.879，t=-33.524，P=0.001）。XQ得分与T1-RSI及T2-RSI呈正相关（r=0.650，P=0.001；r=0.349，P=0.003），见图5。

图1 男，45岁，健康志愿者，Ⅰ型（正常腮腺），腮腺实质信号均匀分布，腮腺信号值正常。A为反相位，B为同相位

图2 男，56岁，2型糖尿病，Ⅱ型（弥漫型腮腺），腮腺脂质弥漫均匀沉积，信号值增高。A为反相位，B为同相位

图3 男，54岁，2型糖尿病，Ⅲ型（局灶型腮腺），腮腺内散在条片状局灶成熟脂肪浸润。腮腺反相位（A）与同相位（B）均可见小片状高信号，直径<5 mm（箭）

图5 糖尿病组口干问卷得分与腮腺脂肪相对信号值的相关性分析。A、B分别为口干问卷得分与T1-RSI、T2-RSI的相关性分析

3 讨论

对于糖尿病所致腮腺病的病理及机制，国内外学者进行了大量研究并形成多种学说[11-14]，其中脂质浸润学说占主要地位[6]。近年研究证实，腮腺脂质浸润可能是糖尿病患者唾液分泌减少的机制[15]。

本研究应用MRI对糖尿病所致腮腺病的机制进行初步探讨，发现在糖尿病所致腮腺病中，最具特征性的影像学表现是脂肪沉积。纳入的59例糖尿病所致腮腺的平均脂肪RSI-T1显著高于对照组，差异有统计学意义。以往大量动物实验研究证实，糖尿病可导致唾液腺脂质代谢失衡，进而导致细胞质脂滴积聚[16-18]。还有研究发现，糖尿病患者腮腺标本中观察到腺泡和导管细胞中存在大量胞质内脂肪包涵体，基质内脂肪浸润丰富，胞质内液泡增多，在病理组织学角度证实脂质沉积的存在[4,6,19]。本研究中，腮腺影像学表现与 以往病理研究高度吻合，进一步验证了糖尿病所致腮 腺病的病变实质为脂质沉积。

在腮腺脂肪的形态学分析方面，本研究应用同（in phase）/反（out phase）相位成像和传统的脂肪饱和（TSE-FS）压脂序列相对照，对糖尿病所致腮腺进行形态和信号检测。利用反相位的优势与传统的FS压脂序列相结合，将腮腺分为正常型、弥漫型、局灶型和大结节型，糖尿病组以Ⅱ型最多见（28例），其为Ⅲ型（24例）和Ⅳ型（7例）；对照组均为Ⅰ型，提示糖尿病患者腮腺不仅出现脂质含量增高，且部分腮腺还出现局灶成熟脂肪沉积，其原因为：①由于腮腺本身是含脂组织，糖尿病所致高血糖和血糖不稳定会损伤腮腺的结构和功能[11,20]。糖尿病导致的脂类代谢紊乱如唾液腺磷脂值、游离脂肪酸及三酰甘油的变化也可能导致唾液腺结构的有害变化，这种损害可能导致脂肪细胞异常增生[21-23]。②糖尿病所致腮腺病也存在脂肪含量的变化，包括胞质内和间质脂肪沉积[6]。③糖尿病所致腮腺病在发病机制上也可能与自身免疫相关，其他细胞通过诱导各种因子产生脂肪细胞，从而调控脂肪生成[9,24]。

本研究采取口干问卷调查的方式证明2型糖尿病的口干指数显著高于对照组，差异有统计学意义，表明口干在2型糖尿病患者中普遍存在[23]。与上述糖尿病所致腮腺病影像学表现相联系，推断得出糖尿病所致腮腺出现大量脂肪沉积可能是导致糖尿病患者口干的主要原因。糖尿病所致腮腺基质脂肪浸润丰富，腮腺腺泡结构体积减少，胞质内脂质空泡数量增多，分泌颗粒少，正是由于唾液腺这种结构改变导致2型糖尿病患者唾液分泌减少和唾液质量的变化，从而发生口干[19,25]。本研究利用MRI的优势特点对糖尿病性腮腺的脂肪信号进行分型和测量，并将RSI和口干问卷分值进行相关分析，证明腮腺的脂肪信号值和口干指数呈正相关（r=0.650）。口干提示唾液流量减少。腮腺脂肪沉积越严重，其唾液分泌功能越差，从而流量越低，口干越严重。

本研究发现，糖尿病所致腮腺病出现部分腮腺肥大和肿大的发生率仅为11.9%。最后对腮腺导管进行MRI观察发现，无一例糖尿病所致腮腺出现主导管及分支导管扩张及数量明显增减，与Merlo等[4]的病理研究结果一致。与干燥综合征的特征截然不同，糖尿病所致腮腺病的病变实质为脂质浸润，非炎性机制[26]。

本研究利用MRI评价腮腺的形态学和微结构的变化，分析糖尿病所致腮腺病的发病机制可能是腮腺的脂质沉积破坏了正常腺体结构，减弱了唾液腺的分泌功能，使唾液量减少，从而导致口干。本研究的不足之处在于未采取唾液流率测定对口干程度进行客观的量化研究；同时由于没有活检病理的实体对照，对成熟脂肪的成因未完全阐释清楚。今后的研究将以动物实验为基础，应用MRI的新兴技术对糖尿病所致腮腺病的发病机制进一步深入探索。