DWI與常規(guī)MRI在診斷腮腺腫瘤中的價值

劉元早，史天亮，覃志紅，羅應斌，楊昌福

0 前言

唾液腺腫瘤的全球年發(fā)病率為0.4～13.5/100萬人，唾液腺腫瘤約占所有頭頸部腫瘤的3%～6%，大多數位于腮腺，主要為良性腫瘤，最常見的類型是多形性腺瘤（pleomorphic adenoma, PA），約占1/4 的為惡性[1-3]。腮腺腫瘤的標準治療是手術切除，在大多數情況下淺表腮腺切除術就足夠了。Warthin's 瘤（Warthin's tumor, WT）是腮腺的第二常見腫瘤，由于惡性發(fā)生率較低，可以更保守地治療。然而，在深葉的腮腺腫瘤和高度惡性腫瘤（malignant Tumor, MT）中，可能需要全腮腺切除術和額外的選擇性頸部清掃術。因此，在術前判斷病變的良惡性顯得尤為重要。術前需要解決兩個重要的問題：一個是腫瘤的定位；一個是腫瘤的良惡性判定。常規(guī)MRI（conventional MRI, cMRI）是一種常用的檢查方法，能提供定位、形態(tài)、結構、擴散、侵襲等信息[4-6]；擴散加權成像（diffusion weighted imaging, DWI）在評估細胞結構和組織學特征方面具有優(yōu)勢，因此在判定腫瘤的良惡性方面具有重要價值[7]。目前主流檢查中，超聲檢查的可重復性低，不利于腫瘤的隨訪觀察，再者，其鑒別良性和惡性腫瘤的診斷性能仍存爭議[8]；CT 具有強輻射且軟組織分辨率低，在應用中受限。然而，關于多參數MRI在腮腺腫瘤術前鑒別診斷中的價值和準確性仍存在爭議[9]，這可能是由于標準化不足或研究間結局差異顯著所致。因此，有必要重新進行研究，以解決這些問題。為解決上述問題，本研究擬分析頭頸部MRI檢查中的cMRI 和DWI 序列并測定表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient, ADC）值。它們具有操作簡單、可重復性好的特點，在臨床中被廣泛使用。我們以病理結果為“金標準”，通過分析cMRI 和DWI 影像數據，探討其術前鑒別診斷腮腺腫瘤的診斷性能，并探索解決現(xiàn)有方法的缺陷，為術前預測腮腺腫瘤的病理學性質提供更準確、可靠的方法。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究遵守《赫爾辛基宣言》，經銅仁市人民醫(yī)院倫理委員會批準，免除受試者知情同意，批準文號：銅市醫(yī)倫字[2021] 3 號?；仡櫺苑治?015 年11 月至2021年9月在銅仁市人民醫(yī)院經外科手術治療并獲得病理結果的腮腺腫瘤病例，所有患者術前完成了cMRI及DWI檢查。納入標準：（1）所有手術結果符合2016年WHO 頭頸部腫瘤分類標準中PA、WT 及MT；（2）圖像達到診斷標準。排除標準：（1）病變直徑小于1 cm者；（2）囊變或壞死太多，無法準確獲得ADC 值。最終納入病例85例，并根據組織病理學檢查結果分為3個研究組：PA組、WT組和MT組，收集病例人口學資料和臨床資料。

1.2 MRI檢查

使用1.5 T（Philips chieva 1.5 T）及3.0 T（Philips Ingenia cx 3.0） MR 掃描儀進行圖像采集，采用頭頸部陣列線圈。cMRI 掃描序列參數如下：軸位T1WI 的TR/TE 510～600 mm/11～18 ms，軸位T2WI 的TR/TE 2500～3000 mm/89～100 ms，脂肪抑制T2WI 序列采用與T2WI 相同的參數，同時應用脂肪抑制技術，上述序列的層厚均為4 mm，層間距均為1 mm、FOV均為240 mm×200 mm，矩陣均為320×224，激勵次數為3 次；脂肪抑制冠狀位T2WI 的TR/TE 2500～3000 mm/89～100 ms， FOV 300 mm×148 mm，矩陣大小為260×214，激勵次數3 次；所有脂肪抑制序列均使用mDixon 技術，采用快速自旋回波（turbo spin echo, TSE）序列獲得T2WI 圖像。此外，DWI 序列的參數設置如下：TR/TE 3200 ms/90 ms 或TR/TE 8000 ms/60 ms、層厚5 mm、層間隙1 mm、矩陣128×128，采 用 平 面 回 波 成 像，b 值 分 別 為0 mm2/s 和1000 mm2/s，并自動重建ADC圖。

1.3 圖像分析

所有DWI 圖像在Philips 后處理工作站（InterliSpacePortal Version 9.0）處理，使用圓形工具勾畫感興趣區(qū)（region of interest, ROI），面積大小約11.2～16.4 mm2。由不了解組織病理學結果的2 名放射學主任醫(yī)師（專業(yè)工作年限分別為20 年、25 年）測量每個病變的實性部分的ADC 值，每個病灶測量3次，取平均值。在cMRI中，如果T1WI圖像上的病變信號強度等于或低于肌肉強度，則為低信號；如果強度水平高于肌肉信號，則為高信號。如果T2WI信號強度低于正常腮腺組織，則為低信號；如果T2WI信號等于或大于正常腮腺組織，則為高信號。另外，觀察腫瘤的形態(tài)和邊緣情況、囊變或壞死情況、周圍結構侵犯情況。對于混合性腫瘤，某一組織病變類型占比≥50%則歸于該組。

1.4 統(tǒng)計學分析

使用統(tǒng)計SPSS 軟件包（IBM SPSS Inc; Armonk,NY, USA）25 版對研究數據進行統(tǒng)計分析。使用Kolmogorov-Smirnov 檢驗計量參數是否呈正態(tài)分布，連續(xù)變量以均數和標準差表示其集中和離散趨勢，記為（xˉ±s），范圍記為（min～max），計數變量則以頻數和百分比表示。各組的年齡和ADC 值（PA、WT和MT）采用Kruskal-Wallis非參數方差分析，并進行兩兩比較。將性別進行Pearsonχ2檢驗。為了確定影像對腫瘤組織學性質預測的敏感度和特異度，應用ROC曲線分析，P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

研究組包括54名（63.5%）男性和31名（36.5%）女性患者，年齡為20～82（53.0±15.1）歲。組織學上，35例患者為PA，31例患者為WT，其余19例患者為惡性腫瘤（7例黏液表皮樣癌，3例惡性黑色素瘤，3例腺癌，2例腺泡細胞癌，2例腺樣囊性癌，1例涎腺導管癌和1例鱗狀細胞癌）。表1顯示了各組的年齡和性別百分比。與其他兩組相比，PA組更年輕，女性比男性發(fā)病率更高（χ2分別為9.8和4.7，P值分別為0.002及0.030）。

表1 性別和年齡統(tǒng)計表

cMRI 對病變的解剖結構顯示良好。PA 單發(fā)多見，形態(tài)較為規(guī)則，T1WI 的信號較低，T2WI 的信號較高，邊界光滑清楚，可有薄而光滑的包膜，無淋巴結轉移。WT 的T2WI 信號較低，T2WI 信號多變，可多發(fā)。MT 的邊界可清楚，也可不清，少部分可有包膜顯示，T1WI及T2WI信號多變，可有淋巴結轉移，病變的信號情況見表2。

表2 三類病變T1WI及T2WI信號強度分類計數情況表

PA、WT 和MT 組DWI 上的ADC 值見表3，PA 與其他兩組的差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。WT和MT的平均ADC值雖然差異具有統(tǒng)計學意義，但是重疊范圍較大，ROC曲線下面積（area under the curve, AUC）僅為0.156。85 名患者中最低的ADC 值為0.45×10-3mm2/s，見于WT 病例。由于淋巴瘤的ADC 值明顯小于其他惡性腫瘤，故不納入分析。

表3 各病理分組ADC值統(tǒng)計表

ADC值的AUC分別為0.987和0.935，用于鑒別PA與WT、MT（圖1）。當ADC 截止值為1.23×10-3mm2/s時，鑒別PA 與WT 的敏感度和特異度分別為94.3%和93.5%；當ADC 截止值為1.29×10-3mm2/s 時，鑒別PA與MT 的敏感度和特異度分別為85.7%和84.2%。一名PA 患者的cMRI 表現(xiàn)見圖2。圖3 顯示了PA、WT、黏液表皮樣癌和淋巴瘤病例的DWI和對應的ADC圖。

圖1 PA 與WT（1A）及MT 鑒別（1B）的 ROC 曲線。PA：多形性腺瘤；WT：Warthin's瘤；MT：惡性腫瘤；AUC：ROC曲線下面積。

圖2 女，76歲，右側腮腺無痛性包塊5年，術后病理診斷為多形性腺瘤，病灶稍不規(guī)則，軸位可見包膜。T1WI軸位顯示為稍低、低混雜信號（2A）、T2WI軸位顯示為稍高信號內見斑片狀高信號（2B），脂肪抑制T2WI顯示為稍高信號內斑片狀高信號（2C）及散在不規(guī)則稍低信號（2D）。

圖3 PA、WT黏液表皮樣癌及淋巴瘤的DWI圖（3A-3D）及對應的ADC圖（3E-3H）。ADC值分別為1.64×10-3 mm2/s、0.89×10-3 mm2/s、0.94×10-3 mm2/s、0.56×10-3 mm2/s。PA：多形性腺瘤；WT：Warthin's瘤；DWI：擴散加權成像；ADC：表觀擴散系數。

3 討論

本研究使用ADC值為參數研究腮腺腫瘤分類，在術前預測腫瘤組織病理學性質方面具有優(yōu)異的性能。本研究揭示，ADC值可以鑒別最常見的腮腺腫塊PA與其他組織病理學病變，能夠將PA從WT和MT中鑒別開來，且有非常高的診斷性能，但不能區(qū)分WT和MT。

3.1 腮腺腫瘤的診療概況

腮腺腫塊主要的治療方式是手術。因此，術前獲得組織病理學的信息有利于外科醫(yī)生進行手術方式的選擇和醫(yī)患溝通的決策。腮腺病變的流行病學、患者病史和人口統(tǒng)計學數據將提供腮腺病變的病理信息，僵硬、快速生長、疼痛和面癱等臨床特征表明惡變?；颊吣挲g也有助于鑒別組織病理學的信息，因為WT和MT在更高齡時出現(xiàn)，而PA發(fā)病年齡更年輕[2]。在本研究中還發(fā)現(xiàn)PA發(fā)病年齡更小。在過去的十年中，超聲引導下細針穿刺活檢（fine needle aspiration biopsy, FNAB）一直是首選的確診方式。在有經驗豐富的細胞學家參與評估的情況下，該方法具有高準確度（約95%）。然而，F(xiàn)NAB 有一些局限性：是一種侵入性的操作[10]；依賴于操作者水平和細胞學家的評估，可能出現(xiàn)假陰性和假陽性結果。近年來，MRI 在診斷腮腺腫瘤方面得到了廣泛應用，為其提供了解剖和生物學特征方面的信息，在診斷腮腺腫瘤方面取得一些成果[1-7]。本研究結果顯示了MRI優(yōu)異的診斷性能，在鑒別PA與WT、PA與MT的敏感度、特異度分別達到了94.3%、93.5%與85.7%、84.2%。

3.2 cMRI在診斷腮腺腫瘤中的應用

目前，MRI 在術前評估應用方面已日漸興起，一些研究[3,11]表明，不需要FNAB，僅MRI 就足以處理腮腺病變。因此，即使是cMRI 技術也有助于鑒別病變的良惡性。邊界特征（清晰或不規(guī)則）、T2WI 圖像上的信號強度（高信號或低信號）、深葉受累、壞死成分和淋巴結病變的存在將為外科醫(yī)生提供術前指導[12-13]，大部分PA 可見包膜[14]。但是，cMRI 檢查結果不太理想，結果的敏感度和特異度僅為40%和88%[11]。PA 的cMRI 特征，如T1WI 圖像上的表面光滑和低信號以及T2WI圖像上的高信號，與T2WI圖像上的WT和MT低信號形成對比[3,13]，T2WI 可以很好地鑒別PA 與WT[15]。T2WI 上腫瘤與正常腮腺、脊髓和頰部皮下脂肪的信號強度比值也有一定的診斷價值[16]。本研究T2WI 信號情況與研究[3,7,12]一致，因為在T2WI 圖像上PA顯示83%的高信號，WT和MT分別有80%和42%顯示低信號。

此外，一些研究[17]更詳細描述了腮腺腫瘤病變特征，如增強的廓清方式，以及腫瘤的時間-信號強度曲線分型，發(fā)現(xiàn)峰值時間與微血管范圍有關，廓清比率反映了基質的細胞密度水平。PA 曲線特征為逐漸上升的流入型，病理上以黏液、肌上皮增生為主，可伴有軟骨樣基質、纖維成分[14]。在動態(tài)增強中，與PA和MT 相比，WT 診斷的準確性更高，其次分別是MT 和PA。有報道[18]指出定量動態(tài)增強也有助于鑒別PA、WT、其他類型良性腫瘤與MT，增強MRI 全域直方圖也對腮腺常見三種腫瘤的鑒別診斷存在一定價值[19]。

3.3 DWI 在鑒別腮腺腫瘤病理學特征中的應用和挑戰(zhàn)

相較于增強，ADC 臨床使用廣泛，可獲得定量參數，易于比較，且不需要對比劑[3,12]，具有更高的鑒別準確性[20]。研究[21-22]表明，DWI 可以鑒別PA 與WT，但鑒別WT 與MT 困難，因為它們的ADC 值存在較大的重疊區(qū)間；由于典型的PA細胞分散，具有豐富的黏液和軟骨樣基質，會導致極高的ADC值[23]，肌上皮腺瘤ADC值與PA 相似，然而，這并不是關鍵問題，因為這兩種病變均為良性，并且它們的手術方式相似。但需要注意的是PA 惡變的風險高于肌上皮腺瘤，特別是黏液型[14]，手術不當引起的復發(fā)很常見[24]。盡管WT 是良性腫瘤，但它的ADC 值相當低，反映了上皮和淋巴基質的組織學特征，具有富含蛋白質液體的狹縫狀微囊[25-26]，腫瘤特有的生發(fā)中心以及超細胞淋巴基質明顯有助于限制擴散[26]。鑒別診斷MT 的不同組織病理學亞型相當困難，因為它們有不同變異的組織學亞型，此外不同腫瘤實體中有重疊、相似的組織學成分。組織學和臨床分級也很復雜，組織學亞型和分級并不一一對應。一般情況下，低級別惡性腫瘤ADC值高，而高級別惡性腫瘤ADC值低，ADC值的高低反映了腫瘤細胞結構[12,27]。淋巴瘤的ADC 值較其他惡性腫瘤更低[22]。

3.4 新興MRI技術在鑒別腮腺腫瘤中的應用

近年來新興MRI 技術也用于鑒別腮腺腫瘤的良惡性，一項關于ADC、動脈自旋標記、酰胺質子轉移成像的研究[28]顯示，它們單獨鑒別病變惡性的準確率分別為47.6%、50.0%和66.7%，而結合這三種檢查則可以達到85.7%。從單項指標來看，ADC 與其他2 項指標的差別不大，但在該研究中ADC值鑒別的準確性遠低于本研究，究其原因可能是未把良性病變中ADC值低的WT 剔除，這也體現(xiàn)了合理分組對于研究的重要性。雖然綜合多種方法能夠提高鑒別診斷的準確率，但這三個檢查序列的耗時過長，再加上必須的常規(guī)檢查序列，患者難以配合，不利于順利完成檢查，因此臨床應用受限。

總之，術前鑒別腮腺腫瘤的組織病理學類型非常重要，因為最常見的腮腺腫瘤是PA，占腮腺腫瘤的60%～80%[2,24,29-31]，ADC 值獲取容易，結合cMRI 能獲得的重要診斷信息，可避免大多數腮腺腫瘤不必要的活檢。

3.5 本研究的局限性

首先，本研究的樣本量偏小，尤其MT的樣本數量較少，沒有進行亞型分組；其次，本研究尚不能很好地鑒別MT 和WT。擬在今后的研究中持續(xù)增加樣本量，增加亞型分組并結合包括酰胺質子成像、動脈自選標記等新興技術在內的多模態(tài)MRI 加強對MT 和WT的研究。

4 結論

cMRI 具備顯示腫瘤位置、結構、邊緣、毗鄰結構和淋巴結轉移的能力，而DWI則能表征腫瘤的組織病理學特征，使得PA、WT 和MT 的鑒別成為可能。將DWI與cMRI 相結合有助于提高診斷準確性，在腮腺腫瘤的術前評估中具有重要意義。然而，需要注意的是，WT和MT的ADC值存在明顯的重疊，因此僅依賴ADC值進行鑒別較為困難，建議將其與動態(tài)增強灌注成像或酰胺質子轉移成像等MRI序列相結合，以提高鑒別的精度。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。

作者貢獻聲明：史天亮參與選題設計，分析/解釋影像征象與數據，對文章的知識性內容做批判性閱讀，并進行行政及對研究相關工作支持；劉元早醞釀和設計研究，實施研究，進行數據采集、分析/解釋，并進行文章起草與修改，獲得貴州省衛(wèi)生健康委科學技術基金項目資金資助；覃志紅、羅應斌、楊昌福共同參與了研究的選題與設計，參與研究MRI圖像的采集，圖像分析和數據測量，并對此進行分析和解釋；分別撰寫論文或對其學術內容的重要方面進行了關鍵修改。全體作者對即將發(fā)表的論文版本進行了通篇審閱和把關，并同意發(fā)表最后的修改稿，同意對研究工作各方面的誠信問題負責。