MRI在2型糖尿病所致腮腺病結構及機制研究中的應用

汪學梅，方元,*，劉蘭祥，牛明佳，鄭濤，吳爽，李京龍

1.河北北方學院研究生院，河北張家口 075000；2.秦皇島市第一醫(yī)院影像科，河北秦皇島 066000；3.秦皇島市第一醫(yī)院內分泌科，河北秦皇島 066000；

唾液腺病是發(fā)生于唾液腺的一種持續(xù)的非炎性疾病，臨床常表現(xiàn)為雙側唾液腺無痛性腫脹，以腮腺為著，其原因包括內分泌病（糖尿病及甲狀腺功能減退）、饑餓、服藥（硫脲、利尿劑）及酗酒等[1-2]。隨著糖尿病代謝綜合征的發(fā)病率不斷升高，2型糖尿病所致唾液腺病變逐漸受到關注[3]。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病口干和腮腺功能減退存在顯著關聯(lián)。近年研究主要從結構和功能2個方面對糖尿病腮腺病變進行探討[4-6]。MRI具有多參數(shù)、多序列的成像特點，能夠從解剖及功能2個方面描述病變，無疑對于探討糖尿病所致腮腺病變機制和全面反映腮腺的病理改變具有重要意義。目前關于MRI對2型糖尿病所致腮腺病的機制 研究鮮有報道。本研究分析MRI對于糖尿病所致腮腺病的影像學表現(xiàn)及脂肪沉積與口干等臨床癥狀之間的關系，探討2型糖尿病所致腮腺病的發(fā)病機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象 隨機選取2012年3月—2018年9月在秦皇島第一醫(yī)院就診的2型糖尿病住院及門診患者59例（糖尿病組），所有患者均來自同一地理區(qū)域。納入標準：①40～60歲男性；②臨床診斷符合2型糖尿病的診斷標準，未出現(xiàn)糖尿病足、糖尿病視網膜病變等并發(fā)癥[7]；③具有一定的文化知識水平，能夠完成口干問卷調查。排除標準：①患有口腔黏膜實質性 病變；②患有腮腺疾病，如腫瘤、炎癥等；③大量吸煙和酗酒；④近期服用影響腮腺分泌功能藥物；⑤接受過頭頸部放療；⑥患有導致腮腺腫大的內分泌及其他與營養(yǎng)和激素失調有關的疾?。虎哓氀颊?；⑧使用較大固定的金屬牙種植體，影響圖像質量者。同期選取與糖尿病患者年齡相近的90例健康人群作為對照組，包括常規(guī)體檢人員或醫(yī)護家屬。本研究經秦皇島第一醫(yī)院倫理委員會批準并與志愿者簽訂知情同意書。

1.2 臨床評估 采用中文版口干問卷（Xeros-tomia questionnaire，XQ）調查進食或咀嚼以及不進食時的口干渴程度[8]。納入的糖尿病患者和健康志愿者在填寫答卷前先詳細介紹問卷標準和注意事項，然后由患者自己獨立打分，分值越高表示口干渴程度或口干渴所致不適感越重。

1.3 檢查方法 采用Siemens 1.5T AVANTO D13超導MR系統(tǒng)，8通道頭部線圈成像腮腺。所有受試者均行以下序列掃描：橫軸面SE序列T1WI，掃描參數(shù)：TR 2000 ms，TE 7.8 ms，層厚5 mm，視野（FOV）230 mm×230 mm，矩陣256×256；壓脂T2WI（fat suppression T2 weighted imaging，F(xiàn)S-T2WI）掃描參數(shù)：TR 4780 ms，TE 107 ms，層厚5 mm，F(xiàn)OV 230 mm ×230 mm，矩陣256×256；冠狀面SE序列T1WI掃描參數(shù)：TR 450 ms，TE 17 ms，層厚5 mm，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，矩陣256×256；橫軸面T1同反相位容積內插體部掃描序列參數(shù)：TR 8.74 ms，TE 2.38 ms，層厚1 mm，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，矩陣287×287，體素體積0.7 mm×0.7 mm×1.0 mm，無間隔。另外進行腮腺MR導管水成像（magnetic resonance sialograpy，MRS），掃描參數(shù)：TR 6000 ms，TE 486 ms，層厚2.4 mm，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，矩陣287×287，采用平行于腺體內主導管方向的斜矢狀面采集，激勵次數(shù)2次。

1.4 圖像分析與測量

1.4.1 腮腺體積測量和導管成像分析 在橫軸面T1正反相位容積內插體部序列掃描獲得的MR圖像上，采用Siemens SYNGO.VIA工作站3D體積測量軟件，對每名患者雙側腮腺逐層進行輪廓勾畫，再由軟件自動對各腮腺體積進行計算，自動得出體積。個體腮腺體積為雙側腮腺的均值；個體腮腺腫大的標準為體積超出對照組腮腺體積的均值+2倍標準差；在腮腺的導管MRS圖像上觀察和測量腮腺主導管及其主分支導管管徑及數(shù)量，對導管成像特點進行描述性統(tǒng)計。

1.4.2 腮腺MRI脂肪信號測量及脂肪分型 在常規(guī)T1WI及抑脂T2WI圖像進行脂質沉積信號測量。分別在腮腺T1WI及T2WI選取同樣大小的感興趣區(qū)（ROI），勾畫時避開大血管和神經；然后測量其區(qū)域內平均信號值，在同層面測量腦脊液的信號值，得出T1WI及T2WI圖像上腮腺的相對信號值（relative signal intensity，RSI）；最后取兩側腮腺的平均值，計算公式為RSI=SI腮腺/SI腦脊液。

根據(jù)腮腺形態(tài)及信號特點，參考Izumi等[9]及許洪敏等[10]的分級分型法加以改進，對納入的糖尿病組及健康志愿者的腮腺進行脂肪信號分型，并分為4種類型，Ⅰ型（正常腮腺）：腮腺實質信號均勻分布，腮腺信號值正常；Ⅱ型（彌漫型）：腮腺脂質彌漫均勻沉積，信號值增高；Ⅲ型（局灶型）：腮腺內散在條片狀局灶成熟脂肪浸潤，即在同反相位上，均呈高信號，在壓脂T2WI上呈低信號；Ⅳ型（大結節(jié)型）：腮腺實質內出現(xiàn)直徑>5 mm的結節(jié)狀局灶成熟脂肪浸潤，邊界較清楚。由2名放射科副主任醫(yī)師對腮腺MRI圖像進行獨立分析，根據(jù)上述標準對腮腺MRI影像進行分型，結論不一致時協(xié)商統(tǒng)一。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0軟件，計量資料以±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。RSI與口XQ得分的相關性采用Pearson相關分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 糖尿病所致腮腺體積和導管測量結果 糖尿病組患者腮腺體積為（47.400±13.117）cm3，顯著高于對照組的（40.997±12.612）cm3，差異有統(tǒng)計學意義（t=-2.983，P=0.003）。糖尿病組中7例（11.9%）腫大腮腺，腮腺主導管及分支導管無明顯擴張和增減。

2.2 腮腺脂肪信號測量及腮腺脂肪形態(tài)學分型結果 糖尿病組腮腺T1WI-RSI為29.97±9.89，顯著高于對照組的24.79±8.06，差異有統(tǒng)計學意義（t=-3.501，P=0.001）；而FS-T2WI-RSI為0.160±0.058，略低于對照組的0.180±0.063，差異無統(tǒng)計意義（t=1.648，P=0.101）。

糖尿病組腮腺MRI圖像顯示，糖尿病組59例腮腺中以Ⅱ型最多見（28例），其次為Ⅲ型（24例）、Ⅳ型（7例）；對照組90例均為Ⅰ型。見圖1～4。

2.3 糖尿病所致腮腺脂肪RSI與XQ得分的相關性分析結果 糖尿病組口干問卷得分明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（63.305±9.624比8.389±9.879，t=-33.524，P=0.001）。XQ得分與T1-RSI及T2-RSI呈正相關（r=0.650，P=0.001；r=0.349，P=0.003），見圖5。

圖1 男，45歲，健康志愿者，Ⅰ型（正常腮腺），腮腺實質信號均勻分布，腮腺信號值正常。A為反相位，B為同相位

圖2 男，56歲，2型糖尿病，Ⅱ型（彌漫型腮腺），腮腺脂質彌漫均勻沉積，信號值增高。A為反相位，B為同相位

圖3 男，54歲，2型糖尿病，Ⅲ型（局灶型腮腺），腮腺內散在條片狀局灶成熟脂肪浸潤。腮腺反相位（A）與同相位（B）均可見小片狀高信號，直徑<5 mm（箭）

圖5 糖尿病組口干問卷得分與腮腺脂肪相對信號值的相關性分析。A、B分別為口干問卷得分與T1-RSI、T2-RSI的相關性分析

3 討論

對于糖尿病所致腮腺病的病理及機制，國內外學者進行了大量研究并形成多種學說[11-14]，其中脂質浸潤學說占主要地位[6]。近年研究證實，腮腺脂質浸潤可能是糖尿病患者唾液分泌減少的機制[15]。

本研究應用MRI對糖尿病所致腮腺病的機制進行初步探討，發(fā)現(xiàn)在糖尿病所致腮腺病中，最具特征性的影像學表現(xiàn)是脂肪沉積。納入的59例糖尿病所致腮腺的平均脂肪RSI-T1顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義。以往大量動物實驗研究證實，糖尿病可導致唾液腺脂質代謝失衡，進而導致細胞質脂滴積聚[16-18]。還有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者腮腺標本中觀察到腺泡和導管細胞中存在大量胞質內脂肪包涵體，基質內脂肪浸潤豐富，胞質內液泡增多，在病理組織學角度證實脂質沉積的存在[4,6,19]。本研究中，腮腺影像學表現(xiàn)與 以往病理研究高度吻合，進一步驗證了糖尿病所致腮 腺病的病變實質為脂質沉積。

在腮腺脂肪的形態(tài)學分析方面，本研究應用同（in phase）/反（out phase）相位成像和傳統(tǒng)的脂肪飽和（TSE-FS）壓脂序列相對照，對糖尿病所致腮腺進行形態(tài)和信號檢測。利用反相位的優(yōu)勢與傳統(tǒng)的FS壓脂序列相結合，將腮腺分為正常型、彌漫型、局灶型和大結節(jié)型，糖尿病組以Ⅱ型最多見（28例），其為Ⅲ型（24例）和Ⅳ型（7例）；對照組均為Ⅰ型，提示糖尿病患者腮腺不僅出現(xiàn)脂質含量增高，且部分腮腺還出現(xiàn)局灶成熟脂肪沉積，其原因為：①由于腮腺本身是含脂組織，糖尿病所致高血糖和血糖不穩(wěn)定會損傷腮腺的結構和功能[11,20]。糖尿病導致的脂類代謝紊亂如唾液腺磷脂值、游離脂肪酸及三酰甘油的變化也可能導致唾液腺結構的有害變化，這種損害可能導致脂肪細胞異常增生[21-23]。②糖尿病所致腮腺病也存在脂肪含量的變化，包括胞質內和間質脂肪沉積[6]。③糖尿病所致腮腺病在發(fā)病機制上也可能與自身免疫相關，其他細胞通過誘導各種因子產生脂肪細胞，從而調控脂肪生成[9,24]。

本研究采取口干問卷調查的方式證明2型糖尿病的口干指數(shù)顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義，表明口干在2型糖尿病患者中普遍存在[23]。與上述糖尿病所致腮腺病影像學表現(xiàn)相聯(lián)系，推斷得出糖尿病所致腮腺出現(xiàn)大量脂肪沉積可能是導致糖尿病患者口干的主要原因。糖尿病所致腮腺基質脂肪浸潤豐富，腮腺腺泡結構體積減少，胞質內脂質空泡數(shù)量增多，分泌顆粒少，正是由于唾液腺這種結構改變導致2型糖尿病患者唾液分泌減少和唾液質量的變化，從而發(fā)生口干[19,25]。本研究利用MRI的優(yōu)勢特點對糖尿病性腮腺的脂肪信號進行分型和測量，并將RSI和口干問卷分值進行相關分析，證明腮腺的脂肪信號值和口干指數(shù)呈正相關（r=0.650）?？诟商崾就僖毫髁繙p少。腮腺脂肪沉積越嚴重，其唾液分泌功能越差，從而流量越低，口干越嚴重。

本研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病所致腮腺病出現(xiàn)部分腮腺肥大和腫大的發(fā)生率僅為11.9%。最后對腮腺導管進行MRI觀察發(fā)現(xiàn)，無一例糖尿病所致腮腺出現(xiàn)主導管及分支導管擴張及數(shù)量明顯增減，與Merlo等[4]的病理研究結果一致。與干燥綜合征的特征截然不同，糖尿病所致腮腺病的病變實質為脂質浸潤，非炎性機制[26]。

本研究利用MRI評價腮腺的形態(tài)學和微結構的變化，分析糖尿病所致腮腺病的發(fā)病機制可能是腮腺的脂質沉積破壞了正常腺體結構，減弱了唾液腺的分泌功能，使唾液量減少，從而導致口干。本研究的不足之處在于未采取唾液流率測定對口干程度進行客觀的量化研究；同時由于沒有活檢病理的實體對照，對成熟脂肪的成因未完全闡釋清楚。今后的研究將以動物實驗為基礎，應用MRI的新興技術對糖尿病所致腮腺病的發(fā)病機制進一步深入探索。