超聲灰度直方圖對多形性腺瘤與腺淋巴瘤鑒別診斷效能的初步研究

夏飛飛 秦文娟 馮佳 周旭陽 孫二燦 黎昌學

石河子大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院口腔科 石河子832008

多形性腺瘤（pleomorphic adenomas，PA）和腺淋巴瘤（adenolymphoma，AL）是腮腺腫瘤中最常見的2種良性腫瘤，分別占良性腫瘤的80%和10%，其生物學行為、手術(shù)方式及術(shù)后轉(zhuǎn)歸存在較大差異，PA可惡變和復發(fā)，手術(shù)過程中僅需要保留面神經(jīng)，將腫瘤和累及的腮腺一并切除，而AL極少發(fā)生惡變，且大多包膜完整，僅需沿包膜將其腫瘤剝除，故術(shù)前準確診斷對圍手術(shù)期的準備、病情溝通及術(shù)式選擇等甚為重要[1-3]。超聲檢查由于方便、安全無創(chuàng)和便宜等優(yōu)點在各種疾病診斷中應用廣泛[4]。直方圖分析可提取肉眼無法分辨的多種圖像信息，具有一定的客觀性，目前已用于不同種類腫瘤的鑒別診斷和腫瘤分級等[5-10]。本研究通過對比分析超聲圖像的灰度直方圖及相關(guān)參數(shù)，探討其鑒別診斷PA與AL的價值，旨在為此類患者的臨床診斷提供1種新的鑒別診斷方法和具有客觀性及可重復性的量化指標。

1 材料和方法

1.1 一般資料

回顧性分析石河子大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院2014年5月—2020年12月經(jīng)手術(shù)及病理確診的31例腮腺良性腫瘤患者的病例資料。其中18例PA，男7例，女11例，平均年齡（45.17±13.81）歲；13例AL，男12例，女1例，平均年齡（62.23±10.43）歲。納入標準：術(shù)前超聲圖像及術(shù)后病理資料完整，且存留的術(shù)前超聲圖像中可見超聲頻率為41 MHz，掃描深度為3.5 cm，無測量線的超聲圖像。排除標準：超聲圖像不清晰或病理診斷存在爭議。

1.2 方法

采用Philips EPIQ5彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率設(shè)置為41 MHz?；颊呷⊙雠P位或側(cè)臥位充分暴露腮腺區(qū)，固定超聲儀器時間補償增益，對腮腺區(qū)病灶進行連續(xù)滑行式探查，必要時雙側(cè)對比探查。

1.3 直方圖分析

從影像歸檔和通信系統(tǒng)工作站中導出所有病例的超聲圖像，選出各個病例掃描頻率為41 MHz，掃描深度為3.5 cm且包含整個病灶區(qū)域的超聲圖像儲存為BMP格式。采用MaZda4.6（http://www.eletel.p.lodz.pl/mzada/）軟件進行全域直方圖分析。在超聲圖像病灶邊緣手動勾畫感興趣區(qū)域（region of interest，ROI），并使用紅色充填，軟件自動生成ROI的直方圖，且自動計算出相應的直方圖參數(shù)均值、方差、偏度、峰值和第1、10、50、90、99百分位數(shù)（圖1、2）。

圖1 右側(cè)腮腺多形性腺瘤Fig 1 Pleomorphic adenoma of right parotid gland

1.4 統(tǒng)計學分析

對數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0軟件進行正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗，符合正態(tài)性分布的資料使用均數(shù)±標準差表示，兩獨立樣本t檢驗比較PA組和AL組間各項直方圖參數(shù)的差異；對不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)使用中位數(shù)（上下四分位數(shù)）表示，Mann-WhitneyU檢驗比較該兩組間的差異。應用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析組間差異有統(tǒng)計學意義的直方圖參數(shù)的診斷效能，并計算相應的曲線下面積（area under curve，AUC）。采用最大約登指數(shù)計算最佳臨界值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

圖2 右側(cè)腮腺腺淋巴瘤Fig 2 Adenolymphoma of right parotid gland

2 結(jié)果

2.1 PA與AL直方圖特征參數(shù)比較

PA組和AL組的方差、偏度和峰度值的差異均具有統(tǒng)計學意義（P=0.017，P=0.031，P=0.022）。PA組的峰度和偏度小于AL組，其余各項參數(shù)值均大于AL組。2個組間均值、P1、P10、P50、P90和P99的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表1）。

表1 PA與AL灰度直方圖參數(shù)比較Tab 1 Comparison of gray histogram parameters between PA and AL

2.2 ROC曲線分析

以方差鑒別診斷PA與AL的ROC曲線見圖3，以偏度和峰度鑒別診斷PA與AL的ROC曲線見圖4。以峰度值鑒別診斷的ROC曲線AUC最大為0.744（P=0.022），其次為方差（AUC=0.735）和偏度值（AUC=0.705）（表2）。

表2 直方圖鑒別PA與AL的ROC曲線分析結(jié)果Tab 2 ROC curve analysis results of histogram discrimination between PA and AL

圖3 方差鑒別診斷PA與AL的ROC曲線Fig 3 The ROCcurve for differential diagnosisof PA and AL

圖4 偏度和峰度鑒別診斷PA與AL的ROC曲線Fig 4 The ROC curve of skewness and kurtosis in differential diagnosis PA and AL

3 討論

唾液腺腫瘤占所有頭頸部腫瘤的2%～6%，其中70%～80%位于腮腺，且70%～80%為良性。腮腺良性腫瘤多位于腮腺淺葉，最常見的是多形性腺瘤和腺淋巴瘤[11-12]。多形性腺又稱混合瘤，女性較男性多見，常發(fā)生在40～50歲之間，無痛性緩慢生長，其中2%～25%可發(fā)生惡變且有15%的病例術(shù)后有復發(fā)的風險[1,13]。腺淋巴瘤又稱沃辛瘤，常見于中老年男性，吸煙會增加患者風險[14]，10%～15%的病例可能為雙側(cè)或多灶性，惡變風險低于1%且很少見復發(fā)[15]。PA與AL雖然同為良性腫瘤，但AL的惡變率及復發(fā)率均低于PA，且兩者的生物學特點差異較大，后期轉(zhuǎn)歸和治療方法也明顯不同，故對PA和AL早期進行準確的鑒別診斷有利于病情的溝通及治療方案的制定。

超聲檢查由于較磁共振、CT檢查更安全、方便及便宜等優(yōu)點在鑒別診斷腮腺腫瘤中應用廣泛。常規(guī)超聲檢查主要觀察腮腺腫瘤形態(tài)是否規(guī)則、邊界是否清楚，是否含有囊性無回聲區(qū)域、后方回聲是否增強和血流征象等影像學特征，但不同類型的腫瘤可具有相似征象，如PA和AL形態(tài)多規(guī)則，邊界多清楚且均含有囊性區(qū)域等，使得術(shù)前常規(guī)超聲檢查難以區(qū)分PA與AL[1，4，16]。超聲圖像灰度值與超聲回波強度有明顯的正相關(guān)關(guān)系，回聲強度由弱到強，超聲圖像由黑到白，灰度值從低到高，可以通過測量超聲圖像的灰度值來反應腫瘤病灶的回聲強度[17]?；叶戎狈綀D分析方法是一種圖像定量分析技術(shù)，通過計算圖像中ROI的特征參數(shù)，評價ROI灰度強度分布情況，提供更多、更全面的定量信息，具有操作簡便、量化客觀、可重復性強等優(yōu)點[18]。既往關(guān)于灰度直方圖分析的研究多集中于MRI和CT領(lǐng)域，而超聲領(lǐng)域相關(guān)報道較少，李芳等[19]通過對乳腺病灶灰度直方圖分析以鑒別診斷腫塊性肉芽組織乳腺炎和浸潤性導管癌。本研究通過對腮腺腫瘤的超聲灰度值進行直方圖分析，探討直方圖相關(guān)參數(shù)在鑒別診斷PA與AL中的價值。

直方圖各項參數(shù)可在一定程度上反應腫瘤組織結(jié)構(gòu)和異質(zhì)性，平均值可反映數(shù)據(jù)的集中趨勢和平均水平；方差用來描述超聲灰度值的分散程度，即可以反映病變成分的異質(zhì)性，方差越大，表明數(shù)據(jù)越偏離平均值，異質(zhì)性越強；偏度值是衡量超聲灰度值不對稱性的指標，偏度絕對值越大，分布越不對稱；峰度值表示與正態(tài)分布相比該分布的相對陡緩程度，峰度值越小，超聲灰度值分布越扁平，腫瘤組織成分越復雜；百分位數(shù)可反應超聲灰度直方圖的結(jié)構(gòu)，是對腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性的量化，如本研究中PA的第90百分位數(shù)值為85.83±29.24，可理解為整個超聲圖像病灶90%區(qū)域 的 灰 度 值 小 于85.83[5-7，10，20]。本 研 究 結(jié) 果 顯 示，PA與AL間方差、偏度及峰度差異均有統(tǒng)計學意義，即PA和AL在組織結(jié)構(gòu)的復雜程度、異質(zhì)性方面存在差別，而其余參數(shù)在PA和AL間的差異無統(tǒng)計學意義。同時ROC曲線結(jié)果顯示，方差和峰度值對鑒別診斷PA與AL具有良好的診斷效能，AUC分別為0.735和0.744。結(jié)合文獻分析原因可能與2種腫瘤的組織學結(jié)構(gòu)不同有關(guān)，PA以結(jié)構(gòu)多形性為特征，通常由軟骨樣、黏液組織、上皮和變異肌上皮成分等混合組成，而AL主要由淋巴樣間質(zhì)、導管上皮細胞和嗜酸性細胞組成[21]。

本研究的主要局限性：1）該研究為回顧性研究，且樣本量較小，存在一定的選擇性偏倚；2）超聲檢查僅提供了縱向掃描影像，ROI的選擇在病灶最大層面而非整個病灶，可能造成采樣誤差；3）本研究僅對腮腺區(qū)2種常見良性腫瘤進行分析，后續(xù)會增加腮腺惡性腫瘤及不同組織類型做深入研究。

綜上所述，基于超聲灰度直方圖分析可為鑒別診斷PA和AL提供更多量化可靠指標，方差和峰度值具有良好的鑒別診斷效能，為臨床工作中腮腺腫瘤的進一步精確鑒別診斷提供了新的思路與方法。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。