程晓亮,丁 军*,刘 硕,史灵雪,陈昭辉,马宝琳,张红果
(1.吉林大学中日联谊医院 放射线科,吉林 长春130033;2.长春铁北监狱医院 放射线科)
腮腺是人体颌面部最大的腺体,其在颌面部肿瘤发生率中约占80%,腺淋巴瘤是仅次于多形性腺瘤第二位腮腺常见肿瘤,并有逐年上升趋势。腺淋巴瘤又称为乳头状淋巴囊腺瘤、Warthin肿瘤,即良性囊性肿瘤,其中含有上皮成分及丰富的淋巴基质。它以病理学家Aldred Scott Warthin的名字命名为Warthin肿瘤。从临床角度看,它似乎是一种缓慢生长的肿瘤[1-2]。该肿瘤以吸烟男性患者多见,其治疗方式与恶性肿瘤不同。
目前,腮腺扩散加权成像(DWI)的定量参数表观扩散系数( ADC)值已经较广泛应用于多数腮腺良恶性肿瘤鉴别诊断,并展示出极其重要的临床意义,但腮腺腺淋巴瘤ADC值与恶性肿瘤ADC值仍存在一定重叠,致使两者鉴别诊断出现一定的困难[3-4]。近些年来,Zhang Z等学者在其研究中指出,相对ADC值(rADC)能消除个体生理因素差异、不同机器型号、扫描序列及参数不同所带来的影响,并使ADC进一步标准化[5]。笔者通过比较腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤ADC及rADC差异,并研究rADC对鉴别腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤的应用价值。
1.1 临床资料
对吉林大学中日联谊医院2017年7月至2019年1月间经病理组织学首诊证实为腮腺腺淋巴瘤及恶性肿瘤患者进行收集,所有患者均行MRI(1.5T)及DWI常规序列扫描。年龄范围为9-75岁,平均(47.6±16.8)岁,共计纳入81例患者,包括腮腺腺淋巴瘤48例(男性28例)及恶性肿瘤33例(男性15例)。排除标准:MRI检查前有腮腺手术史者或新辅助放化疗病史者,以及双侧腮腺均有病灶的患者,MRI及DWI序列扫描具有明显伪影而影响病变观察者。
1.2 检查方法
采用1.5 T MR扫描仪(Avanto,Siemens,Germany),头颈联合线圈对所有患者行常规MRI和DWI序列扫描。患者采取仰卧位,依次行MRI轴位T1WI、T2WI及冠状位T2WI抑脂扫描、DWI扫描。扫描序列参数:(1)T1WI序列:TR 326 ms,TE 8.7 ms,层厚5 mm,层间距1 mm,激励次数(NEX)2,矩阵320×192,视野(FOV) 240 mm×240 mm;(2)T2WI(FRFSE)及T2WI抑脂序列:TR 4 080 ms,TE 103 ms,NEX 2,矩阵320×192,FOV 240 mm×240 mm;(3) DWI扫描序列:b值取0 s/mm2、800 s/mm2,采用单次激发、短T1翻转恢复平面回波序列,TR 3 400 ms,TE103 ms,层厚5 mm,层间距0.5 mm,NEX 2,矩阵 128×128,FOV 240 mm×240 mm。
1.3 图像分析及ADC值测量
ADC计算公式:ADC=ln(Sb0/Sb8)/(Sb8-Sb0),其中Sb0及Sb8分别代表b=0 s/mm2、b=800 s/mm2所选取感兴趣区(region of interest,ROI)的信号强度。运用设备后台工作软件(Syngo MR B1,Simens)以冠状位T2抑脂图像为参考在ADC图上进行测量,避开出血、囊变、坏死、钙化区,分别将腮腺病灶、病灶对侧正常腺体(尽量保持位置对称)作为感兴趣区(region of interest,ROI),并各选取3个ROI,面积为10 mm2,测量其ADC值,并取三者平均值,以减少测量误差。对于病灶内DWI信号不均匀者,参考ADC伪彩图并选择ADC值较低区域作为ROI,ROI的形状及大小采用复制及黏贴方法以尽量保持一致,所有ROI均由一名不知病理结果的放射科医师选取,该医师具有腮腺MRI经验并对图像进行评估及数据测量。相对表观弥散系数计算公式为:rADC =(ADC病灶-ADC对侧正常腺体)/ADC对侧正常腺体,其中ADC病灶指的是病灶区域的ADC值,ADC对侧正常腺体指的是对侧正常腺体内的ADC值。
1.4 统计方法
2.1 病理结果
在81例腮腺病灶中,经术后病理证实为腮腺腺淋巴瘤48例;经术后病理证实为腮腺恶性肿瘤33例,其包括黏液表皮样癌14例,腺样囊性癌8例,腺泡细胞癌5例,导管癌4例和腺癌2例。
2.2 腮腺腺淋巴瘤及恶性肿瘤ADC值及rADC值
腺淋巴瘤组ADC平均值0.820±0.040,低于恶性组0.850±0.090,两者差异不具有统计学意义(P>0.05);腺淋巴瘤组对侧正常腺体ADC平均值0.986±0.010,高于恶性组0.984±0.070,两者差异不具有统计学意义(P>0.05);腺淋巴瘤组rADC平均值-0.310±0.070,低于恶性组-0.260±0.050,两者差异具有统计学意义(P<0.05),见表1,图1、2。
表1 rADC对鉴别腮腺腺淋巴瘤及恶性肿瘤的诊断效能
图1a-c,男,14岁,黏液表皮样癌。a.冠状位T2压脂,左侧腮腺上极肿物,边界欠清晰;b.冠状位DWI,呈稍高信号;c.ADC图,将ROI1置于肿瘤实性部分区域,避开出血、囊变、坏死、钙化区,将ROI2置于对侧正常腺体,病灶ADC值约0.9×10-3mm2/s、对侧正常腺体ADC值约1.2×10-3mm2/s。1d(HE,×100),肿瘤中含有囊性结构,有黏液分泌细胞及表皮样细胞。图2a-c,女,59岁,腺淋巴瘤。a.冠状位T2压脂,左侧腮腺下极肿瘤,边界欠清晰;b.冠状位DWI,呈高信号;c.ADC图,将ROI1置于肿瘤实性部分、信号均匀区域,避开出血、囊变、坏死、钙化区,将ROI2置于对侧正常腺体,病灶ADC值约0.7×10-3mm2/s、对侧正常腺体ADC值约1.1×10-3mm2/s。2d(HE,×100),肿瘤由腺体、囊性及乳头状突起构成,内衬包囊上皮细胞及淋巴样基质。
2.3 ROC分析
采用ROC曲线对ADC指标进行分析,rADC对诊断腮腺腺淋巴瘤以及恶性肿瘤的最佳诊断阈值≥0.266,曲线下面积0.706(95%CI为0.536-0.842),敏感性66.670%(95%CI为38.400-88.200),特异性73.910%(95%CI为51.600-89.800),Youden指数为0.406(图3)。
图3 rADC对鉴别腺淋巴瘤及腮腺恶性肿瘤的ROC曲线
3.1 DWI对鉴别腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤的现状
磁共振弥散加权成像(DWI)是一种新型无创性MRI成像方式,实际上就是通过测量施加扩散磁敏感场前后组织内信号强度变化,来反映组织中水分子扩散的状态。其主要用于反映组织内微观结构及排列状态信息,主要定量指标为ADC值[6-7]。施加扩散敏感梯度场的参数或扩散敏感系数为b值,b值越高反映水分子扩散越敏感,但太高的b值会使信噪比降低,太低的b值会受到血流灌注的影响[8-9]。因此,为了同时兼顾信噪比和尽可能反映水分子扩散程度,应选择合适的b值。满育平等学者发现 b=800 s·mm-2在DWI反映腮腺病变中具有较好的信噪比[10]。因此,本研究采用b=800 s·mm-2。
由于肿瘤组织较正常组织所含结构成分复杂,这种组织成分差异使得ADC值能够对腮腺肿瘤进行定性分析。肿瘤组织的扩散程度与细胞密度、黏液蛋白含量、纤维成分数量、微血管密度等都有一定相关性,肿瘤细胞密度越高,细胞核质比越大,水分子扩散受限越明显,其ADC值就越低[3],反之亦然;宋承汝等学者研究发现恶性肿瘤细胞密度较大,其ADC值低[11]。另外肿瘤囊腔中黏液蛋白含量越多,水分子扩散受限越明显,其ADC值就越低[7],反之亦然。肿瘤细胞密度作为WHO肿瘤分级的重要依据之一,所以DWI序列ADC值测定对良恶性肿瘤鉴别具有重要临床意义[12]。腮腺腺淋巴瘤主要由滤泡样淋巴组织、上皮样组织及蛋白囊腔组成,由于腺淋巴瘤中含有丰富的淋巴基质成分及腺上皮分泌的黏液蛋白,致使水分子扩散受到限制,其ADC值较低[13-14],这样就造成腺淋巴瘤与恶性肿瘤ADC值存在着一定范围重叠。这与林明飞等学者的研究结果一致,ADC值难以鉴别腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤[15]。同样Zhang W等学者的研究结果也反映了ADC值在腮腺良恶性病变中没有统计学差异(P=0.07),而rADC则有显著差异(P=0.026)[16],这与笔者的研究结果一致。但Zheng N等学者的研究结果表明ADC值在腮腺腺淋巴瘤及恶性肿瘤中具有显著差异(P<0.05)[17],这与本研究结果相反,笔者认为,因本研究中纳入腺淋巴瘤患者数量较多,且腺淋巴瘤病理分型多样,其肿瘤细胞内淋巴基质及黏液蛋白含量的不同,可能造成ADC值没有显著差异。
3.2 rADC对腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤诊断价值
肿瘤组织ADC值的测定受肿瘤细胞通透性、组织微血管密度、微循环血流灌注、病理组织理化性质、呼吸频率、基础代谢率等生理因素的影响。因此,腺体组织类型、基础代谢水平、年龄分布差异、营养功能状态可能会导致不同患者ADC测量值的改变[3]。另外Jiang XY等学者也指出在某种程度上rADC值可以消除个体差异,并且与ADC值相比,rADC值具有一定优势[18]。所以采用ADC比值法,可以减小ADC均值法产生的误差,并且还可以对ADC值差异改变提供更加准确的反映。为了对患者ADC值的精准测量提供保证,本研究仔细对照冠状位T2压脂图及DWI图,尽量将ROI放在肿瘤最大层面信号均匀的实性区域,同时避开出血、囊变、坏死、钙化区。对侧正常腺体ADC值的测量,即将ROI放于肿瘤同层面对侧正常腺体(尽量保持对称位置)。本次试验选取对侧腺体原因是由于部分腮腺恶性肿瘤侵袭范围较大,或腺淋巴瘤发生数量较多,病灶周围腺体ADC测量结果容易受到干扰。
本研究显示,仅仅测量病灶的ADC值对腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤鉴别诊断无统计学意义,这与Ma G等学者的观点,ADC值不能鉴别腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤相一致[19],而采用rADC对鉴别腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤具有一定统计学意义。笔者通过对本研究所设定的rADC比值公式进行变换:rADC=ADC病灶/ADC对侧正常腺体-1。可见,在对侧正常腺体内ADC值未受病灶影响时,rADC主要取决于ADC病灶值。恶性肿瘤虽然具有较高的细胞密度,但因腺淋巴瘤肿瘤细胞中含有淋巴基质及嗜酸性分泌物,有时具有乳头状囊性结构排列,使其ADC值较恶性肿瘤低[20],所得出的rADC也就越小,这与本研究结果腺淋巴瘤(rADC=-0.310±0.070)低于恶性肿瘤(rADC=-0.260±0.050)相一致。本研究确定的rADC诊断的敏感性和特异性分别为66.67%、73.91%,曲线下面积为0.706,最佳诊断阈值为-0.266(即ADC比值>-0.266者为腮腺恶性肿瘤,ADC比值<-0.266者为腮腺腺淋巴瘤)。本研究中Youden指数为0.406,表明仅依靠rADC值对鉴别腮腺腺淋巴瘤及恶性肿瘤的诊断潜力一般。因此本研究认为,rADC值可以减少腮腺腺淋巴瘤与恶性肿瘤间重叠,对两者鉴别具有一定意义。
本次实验不足:①本次实验仅选取b=800 s·mm-2,没有做多b值研究。rADC值是否随b值变化有待进一步研究;②本研究选取患者病例数量较少,针对该不足之处,拟扩大样本量对此进一步探讨;③本研究中ROI的选择存在主观因素,如果他人进行重新评估,结果可能会有所不同。
综上所述,rADC有利于减小不同因素对ADC值的影响,并为腮腺恶性肿瘤与腺淋巴瘤的鉴别诊断提供重要帮助,提高DWI诊断效能。尽管如此,rADC在腮腺恶性肿瘤和腺淋巴瘤的鉴别诊断中,仍需要结合多种MR成像方法,做出综合判断,进一步提高诊断的准确率。