胸腺增生的影像学研究进展
2021-08-05王圣中刘晨熙胡玉川崔光彬
王圣中 刘晨熙 胡玉川 崔光彬,*
胸腺增生是前纵隔常见的良性病变,根据增生细胞类型不同分为真性增生和淋巴滤泡增生(lymphoid follicular hyperplasia,LFH)[1]。真性增生指胸腺弥漫性增厚和增大,其大小或质量超出正常年龄相应的上限,但保持正常的胸腺结构和免疫组化特点,一般见于肿瘤化放疗、热烧伤或术后等反弹性胸腺增生病人[2]。LFH 的特征是胸腺内淋巴滤泡和生发中心数量增多,胸腺体积可正常或稍增大。LFH 与多种自身性免疫疾病相关,包括重症肌无力(myasthenia gravis,MG)、Graves 病、系统性红斑狼疮等[3]。胸腺增生一般采取保守治疗,激素治疗后增生胸腺体积缩小,MG 症状减轻;当病人出现明显临床症状,特别是难治性MG 时可考虑手术治疗。胸腺增生的诊断或评估主要依赖于影像学检查,包括CT、MRI 及PET/CT 等。本文对胸腺增生的最新影像学研究进行综述。
1 胸腺发育与正常表现
1.1 胸腺发育 胸腺起源于第3 对咽囊的内胚层及对应鳃沟的外胚层,在胚胎发育17~20 周逐渐分化成熟,由皮髓质小体及血管周围间隙组成。皮髓质小体主要参与T 细胞生长、发育、成熟及诱导自身免疫过程;血管周围间隙包含外周淋巴细胞、巨噬细胞及基质,为胸腺非上皮部分。胸腺的体积和质量随年龄增长而增长,幼儿期一般为10~15 g,青春期发育至最大,质量可达30~40 g,之后胸腺组织开始缓慢退化,逐渐被脂肪组织所替代[4-5]。
1.2 胸腺正常表现 正常胸腺位于前纵隔,呈均匀软组织密度,其形态和大小因年龄而异,可呈三角形或四边形,外缘可平直、外凸或内凹,胸腺前部可以分离,呈双叶或单叶状[6](图1)。在5 岁以下儿童,正常胸腺常表现为边缘外凸四边形,随着年龄增长逐渐变为三角形,其边缘可平直或凹陷。青春期后由于进行性脂肪浸润,胸腺密度逐渐减低。25 岁后,胸腺在CT 上不再表现为软组织密度,而显示为大量脂肪组织内的线状、类圆形岛状软组织密度。40岁后,胸腺完全被脂肪组织替代。
图1 胸腺形态示意图。正常胸腺一般呈三角形或四边形,外缘可平直、外凸或内凹;胸腺也可以呈分叶状。胸腺呈分叶肿块状时一般为胸腺恶性肿瘤。
胸腺径线的测量包括长径、前后径、横径及厚度(图2)。Baron 等[6]首先提出宽度和厚度概念,宽度相当于目前使用的长径,结果提示胸腺厚度异常是胸腺增生和淋巴瘤的准确指标。此外,胸腺体积随年龄增长逐渐减小,在6~19 岁年龄组,正常胸腺左叶的平均厚度和长径分别为1.1 cm 和3.3 cm;在20~29 岁,上述径线均明显降低,分别为0.8 cm 和2.3 cm;而50 岁以上人群下降至0.5 cm 和1.4 cm[6]。正常胸腺的CT 值与年龄呈负相关。6~19 岁人群的胸腺密度等于或高于胸壁肌肉密度,随着年龄增长,胸腺密度逐渐减低,多数低于胸壁肌肉,而绝大多数40 岁以上人群的胸腺密度已接近脂肪[6]。研究显示,正常胸腺CT 值由20~29 岁人群的44.5 HU下降到49 岁以上的-2.3 HU[7]。
图2 胸腺测量示意图。胸腺测量径线包括长径、前后径、横径及厚度。在20~30 岁人群,三角形胸腺的胸腺叶最大厚度<16 mm,四边形胸腺的最大胸腺叶厚度<22 mm。
2 胸腺增生影像学诊断
X 线平片对胸腺增生诊断价值有限,胸腺体积较大时可提示纵隔影增宽。常规CT 和MRI 能清楚显示胸腺的形态、大小、密度或信号等情况;化学位移MRI(chemical-shifted MRI,CS-MRI)能够有效鉴别15 岁以上病人的胸腺增生和胸腺肿瘤;PET/CT对于鉴别胸腺增生和胸腺肿瘤有一定的价值。由于CT 具有较高的空间分辨力,且检查方便,目前是诊断和评估胸腺增生的首选影像学检查方法[8]。
2.1 CT 胸腺增生CT 表现为胸腺弥漫性增大,两侧大致对称,增生的胸腺密度均匀、边缘光滑,无明显占位效应及周围结构侵犯。研究证实异常胸腺增生病人,其胸腺长径、前后径、横径及厚度可有不同程度增加[9]。真性增生和LFH 的大体病理学特征存在一定差别,CT 表现也存在差异。真性增生病人的胸腺多呈三角形弥漫性增大,密度均匀,少数伴有结节;LFH 病人中,45%胸腺形态可正常,35%呈弥漫性增大,20%呈局灶型肿块样;部分局灶肿块样胸腺增生与胸腺肿瘤难以鉴别[10-12]。CT 值也可用于胸腺增生的鉴别诊断,胸腺真性增生的CT 值显著高于LFH,以41.2 HU 作为截断值鉴别真性增生和LFH 具有较高的诊断效能,其敏感度为83%,特异度为 89%[13]。对于 MG 病人,患有 LFH 者的 CT 值高于正常胸腺者[分别为(-41.21±54.4)HU,(-108.23±8.72)HU,P<0.05],LFH 组的胸腺区域与脂肪组织CT 差值显著高于正常胸腺组[14]。
2.2 MRI MRI 不是常规评估胸腺病变的检查方法,而是在CT 难以明确诊断时作为补充检查[15],也适用于对比剂过敏或肾功能受损而不能进行增强CT 检查的病人。在形态学上,胸腺增生MRI 表现与CT 类似,但MRI 可更清楚地显示病变的信号特点。
CS-MRI 能够检测正常或增生胸腺内的镜下脂肪浸润,在反相位影像上,胸腺组织信号强度显著降低,而胸腺瘤或淋巴瘤无明显信号降低,因此CSMRI 有助于鉴别胸腺增生和胸腺肿瘤。同时,胸腺增生的信号降低程度可通过测量化学位移比(chemical shift ratio,CSR)量化,胸腺增生CSR 为0.5~0.6,而胸腺上皮性肿瘤、淋巴瘤及其他肿瘤性病变的 CSR 显著增高,为 0.9~1.0。利用 CSR 鉴别胸腺增生和肿瘤具有较高的诊断效能,其敏感度、特异度和截断值分别为 100%、96.7%和 0.849[16]。Priola 等[16]引入信号强度指数(signal intensity index,SII),胸腺增生和胸腺肿瘤的SII 分别为45.9%和0.68%,在鉴别两者时,其敏感度、特异度和截断值分别为100%、100%和8.92%。Priola 等[17]分析了83例伴MG 的LFH 和胸腺瘤病人,研究发现CS-MRI的阳性预测值显著高于CT。需要注意的是,少数正常胸腺或胸腺增生病人,由于胸腺组织内脂肪含量少,在反相位影像上可不出现明显的信号减低[18]。
MR 扩散加权成像(DWI)可检测活体组织中水分子运动状态,用于反映组织细胞密度及结构特点[19],通过表观扩散系数(ADC)能够鉴别胸腺病变。Priola 等[20]证实正常胸腺/胸腺增生与胸腺瘤组的ADC值存在显著差异,分别为 1.92 和 1.36×10-3mm2/s,当截断值为1.625×10-3mm2/s 时具有最佳鉴别诊断效能,曲线下面积、敏感度和特异度分别为0.931、96.8%和 79.2%。Priola 等[21]研究显示,DWI 可用于反相位影像上信号无明显降低的胸腺真性增生和前纵隔淋巴瘤的鉴别。因此,DWI 有助于胸腺增生的鉴别诊断,有利于外科医师筛选需要手术干预的胸腺增生病人。
2.3 PET/CT 虽然CT 和MRI 是诊断胸腺增生的主要手段,但PET/CT 在胸腺增生与正常胸腺或胸腺肿瘤的鉴别诊断中也有一定价值。PET/CT 通过测定18氟-脱氧葡萄糖 (18F-fluorodeoxyglucose,18FFDG) 的最大标准摄取值(maximum standardized uptake value,SUVmax)来反映机体组织的代谢活跃程度,其临床应用前景值得进一步探讨[22-23]。胸腺区18F-FDG 摄取可能与正常胸腺的生理性摄取或LFH有关,这种表现常见于儿童或40 岁以下成人。Watanabe 等[24]测量了前纵隔肿块的平均SUVmax,结果显示胸腺增生、胸腺瘤、胸腺癌和淋巴瘤的SUVmax分别为 1.4±0.7、3.7±1.5、11.4±2.8 及 12.3±5.3,差异有统计学意义。相关研究[13]提示胸腺真性增生的SUVmax均值和中位值分别为2.66 和2.62。另一项研究[25]应用PET/CT 鉴别儿童正常胸腺、胸腺增生和纵隔淋巴瘤,结果显示SUVmax>3.4 与胸腺淋巴瘤及淋巴瘤复发高度相关,SUV<3.1 多见于正常胸腺及真性胸腺增生;但也有文献[26]报道2 例真性胸腺增生病人在PET/CT 上表现为高摄取,其SUVmax与胸腺瘤或淋巴瘤存在重叠,故鉴别两者存在困难。
3 鉴别诊断
胸腺增生需要与正常退化胸腺或胸腺退化不全进行鉴别。另外,胸腺增生可表现为局灶型肿块样时,需要与胸腺瘤和胸腺淋巴瘤进行鉴别。
3.1 正常退化胸腺与胸腺退化不全 正常成人前纵隔脂肪内可见淋巴结影,易误诊为胸腺LFH,需要结合临床有无MG 的病史。胸腺退化不全多见于30 岁以上中青年,临床上无 MG 症状。CT 或 MRI 可见未退化胸腺形态对称,密度均匀,边缘无隆起。必要时行实验性治疗有助于鉴别。
3.2 胸腺瘤 胸腺瘤好发年龄在40 岁左右。部分胸腺瘤侵袭性低,形态规则,边缘光滑。与肿块型胸腺增生鉴别时应注意,胸腺瘤一般为偏侧性生长,内部可见纤维间隔;并且一般表现为高CSR 值、低SII值[15];DWI 上明显扩散受限,ADC 值减低;PET/CT 上胸腺瘤可表现为稍高摄取。
3.3 胸腺淋巴瘤 胸腺作为T 细胞产生及分化的器官,是纵隔淋巴瘤的好发部分。胸腺淋巴瘤可发生于任何年龄,30~40 岁为发病高峰;可伴有发烧、盗汗、体质量下降等临床表现[27]。影像学多表现为前纵隔巨大软组织肿块,密度/信号大致均匀,可包绕血管。Priola 等[16]研究显示胸腺淋巴瘤表现为高CSR值,低 SII 值;DWI 呈明显高信号;SUVmax明显增高。
4 小结
综上所述,胸腺增生是胸腺的一类常见良性病变,包括真性增生和LFH。影像学在胸腺增生的诊断和治疗中发挥着重要作用。其中,CT 是首选检查方法,但对于部分胸腺增生及胸腺肿瘤的鉴别能力有限;而CS-MRI 可用于明确鉴别肿块型胸腺增生和胸腺肿瘤。MR-DWI 和PET/CT 在胸腺增生评估中的价值有待进一步研究。总之,合理利用多种影像学技术识别胸腺的增生或改变,有利于早期鉴别诊断,并为病人提供精准治疗提供依据。