IVIM-DWI多参数鉴别腮腺Warthin瘤与多形性腺瘤

1.广东省东莞市人民医院放射科(广东 东莞 523058)

2.广东省东莞市人民医院亚健康管理中心(广东 东莞 523058)

3.广东省东莞市人民医院口腔颌面外科(广东 东莞 523058)

胡 涛1 刘 琼2 邹玉坚1 姚兆友3 方学文1,*

Warthin瘤(又称腺淋巴瘤)和多形性腺瘤(pleomorphic adenoma，PA)是腮腺最常见的两种良性肿瘤，分别占腮腺良性肿瘤的80%和10%[1]，但二者在生物学行为、临床手术方案及预后有所不同，PA术后复发率及恶变率高于Warthin瘤[2]，术前准确诊断有利于手术方案制定及预后评估。虽然多层螺旋CT和动态增强MRI等对鉴别二者也有一定作用，但多层螺旋CT有辐射，动态增强MRI也只能反映部分灌注信息[3-4]。而IVIM-DWI一次成像，不仅可以获得灌注的信息，还可以获得组织的扩散信息。本研究搜集我院2018年至2020年的病例，探讨IVIM-DWI多参数对二者的鉴别价值及诊断效能，旨在提高对Warthin瘤与PA的鉴别诊断水平。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集我院2018年10月至2020年10月的经病理证实的腮腺Warthin瘤19例25个病灶，多形性腺瘤18例18个病灶。入组的Warthin瘤中男19例，女0例，平均年龄(59.2±8.2)岁。25个病灶中右侧13个，左侧12个，9个位于浅叶，15个跨深浅叶，1个深叶；肿块最大截面面积(4.8±2.7)cm2。入组的多形性腺瘤中男性6例，女性12例，平均年龄(38.6±8.7)岁；右侧8例，左侧10例，13个位于浅叶，5个跨深浅叶；最大截面面积(3.8±2.1)cm2。37例病人临床表现多为耳后无痛性肿块，病程2天～10年。

1.2 检查方法使用西门子3.0T Skyra MR扫描仪及20通道相控阵头颈联合线圈。37例患者依次行MRI平扫、IVIM-DWI及常规增强MRI轴位、冠状位、矢状位，所有病例腮腺区域图像质量满足诊断、无明显运动及金属伪影，肿块直径>1cm。

常规MRI扫描参数：T2WI轴位：TR 5000ms，TE 90ms，矩阵512×384，FOV 22cm×22cm，扫描时间2min35s；层厚3mm，间距0.3mm；T1WI轴位：TR 400ms，TE 10ms，矩阵384×288，FOV 22cm×22cm，扫描时间1min48s；STIR冠状位：TR 3700ms，TE 80ms，矩阵320×256，FOV 26cm×26cm，扫描时间2min30s，层厚3mm，间距0.3mm；增强扫描参数与平扫保持一致，对比剂应用马根维显，0.1mmoL/kg，经肘正中静脉注入，流率3mL/s，注射完毕后用15mL生理盐水冲管。

IVIM-DWI扫描参数：采用西门子多b值高清弥散序列(resolve-diff)扫描，TR 3050ms，TE 59ms，层厚3.0mm，层间距0.3mm，矩阵186×150，FOV 25cm×16.7cm，b值依次为0、20、40、60、80、100、200、400、600、800s/mm2，激励次数为1，总采集时间5min22s。

1.3 图像分析及后处理将IVIM-DWI图像以DICM格式导入第三方后处理软件(MITK-Diffusion)进行后处理分析，neglect b选170，软件自动拟合DWI信号的双指数衰减曲线，并计算生成IVIM定量参数：纯扩散系数(D)、假性扩散系数(D⋆)和灌注分数(f)，并生成相应的伪彩图。结合常规T2WI、T1WI、增强序列，在b=0s/mm2图上选取实性强化区域手动勾画感兴趣区(ROI)，范围约30～50mm2，尽量避开坏死、囊变、出血区域，记录ROI各参数值。对照组ROI选取双侧腮腺正常区域，尽量避开血管、明显受压区域等。固定MITK-Diffusion处理窗口，手动测量DWI信号的双指数衰减曲线与水平线的夹角(A)。

1.4 统计学分析所有数据应用SAS 8.01统计软件进行处理。对照组左右两侧f值、D值、D⋆值、A比较采用配对样本t检验，Warthin瘤与对照组、多形性腺瘤与对照组、Warthin瘤与多形性腺瘤各参数比较均采用两个对立样本t检验。f值、D值、A及采用二元Logistic回归将三者线性拟合形成的联合指标的鉴别诊断效能采用ROC曲线分析，根据约登指数选取阈值，计算鉴别诊断的敏感度、特异度及AUC。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 对照组左右两侧各参数比较对照组左右两侧f值、D值、D⋆值、A差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 对照组f、D、D⋆、A左右两侧比较

2.2 三组间f值的比较Warthin瘤与对照组、多形性腺瘤与对照组、Warthin瘤与多形性腺瘤间f值的差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

2.3 三组间D值的比较多形性腺瘤与对照组、Warthin瘤与多形性腺瘤间D值的差异有统计学意义(P<0.05)，Warthin瘤与对照组间D值差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.4 三组间D⋆值的比较Warthin瘤与对照组、多形性腺瘤与对照组、Warthin瘤与多形性腺瘤间D⋆值的差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.5 三组间A值的比较多形性腺瘤与对照组、Warthin瘤与多形性腺瘤间A的差异有统计学意义(P<0.05)，Warthin瘤与对照组间A差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。特征性Warthin瘤、多形性腺瘤的f值、D值、D⋆值、A，见图1～2。

图1 女，45岁，左侧腮腺多形性腺瘤。1A：轴位T2WI；1B：f值伪彩图；1C：D值伪彩图；1D：D*值伪彩图；1E：双指数模型拟合的多形性腺瘤DWI信号衰减曲线及DWI信号衰减曲线与水平线夹角P值(t值)。图1B～1D红色代表参数值较高,蓝色代表参数值较低。图2 男，56岁，左侧腮腺Warthin瘤。2A：轴位T2WI；2B：f值伪彩图；2C：D值伪彩图；2D：D*值伪彩图；2E：双指数模型拟合的Warthin瘤DWI信号衰减曲线及DWI信号衰减曲线与水平线夹角A=15.22°。图2B～2D红色代表参数值较高,蓝色代表参数值较低。

表2 IVIM-DWI各参数组间比较()

表2 IVIM-DWI各参数组间比较()

注：Warthin瘤19例25个病灶，多形性腺瘤18例18个病灶，正常对照组37例双侧共74个ROI。⋆表示差异有统计学意义(P<0.05)。

2.6 各参数及联合鉴别诊断Warthin瘤与多形性腺瘤的效能IVIM-DWI多参数鉴别诊断Warthin瘤与多形性腺瘤的效能ROC曲线分析显示f值区分Warthin瘤与多形性腺瘤的曲线下面积(AUC)为0.823，95%置信区间(CI)为0.688～0.959，以f值>阈值2.203%诊断为Warthin瘤，f值鉴别诊断的敏感度为88.89%，特异度为72.00%；D值区分Warthin瘤与多形性腺瘤的AUC为0.887，95%CI为0.742～1.000，以D值<0.908×10-3mm2/s诊断为Warthin瘤，其敏感度为88.89%，特异度为96.00%；A区分Warthin瘤与多形性腺瘤的AUC为0.884，95%CI为0.742～1.000，以A<20.12诊断为Warthin瘤，其敏感度为83.33%，特异度为100%。三者联合区分Warthin瘤与多形性腺瘤的AUC为0.927，95%CI为0.835～1.000，敏感度为88.89%，特异度为88.00%(表3、图3)。

表3 f值、D值、A及三者联合指标ROC分析

3 讨 论

传统的DWI技术忽略了组织中血液微循环灌注的影响，不能真实反映组织扩散的生物学特征[5]。IVIM-DWI可采用双指数模型，通过f值、D值、D⋆值进行定量分析评价组织的扩散运动和微血管灌注，其中D为真实扩散系数，反映纯水分子扩散能力，D⋆为假性扩散系数，反映与灌注相关的扩散，f值为灌注分数，反映灌注因素在扩散信号中所占的比例。A可以直观反映DWI信号强度随b值增高衰减的特征，属非定量评价。

本研究发现，对照组左右两侧正常腮腺组织的f值、D值、D⋆值、A差异无统计学意义，这是因为人体腮腺具有双侧对称分布特征所致，故可将两侧数据合并，作为对照组统计分析。f值反映的是组织的微血管密度，正常腮腺组织具有丰富的微血管密度，较多形性腺瘤、Warthin瘤具有更高的微血管密度，而Warthin瘤的微血管密度要高于多形性腺瘤。部分研究也发现腺淋巴瘤的f值高于多形性腺瘤[6-7]。本研究发现，Warthin瘤、多形性腺瘤的f值均明显小于正常对照组，多形性腺瘤f值明显小于Warthin瘤，由小到大依次为多形性腺瘤、Warthin瘤、正常对照组，与既往研究结果相似。

D值去除了灌注的影响，较ADC值更能准确反映组织的扩散特性。组织的细胞密度大、核浆比例高的组织中，水分子运动受限，D值较低，与传统DWI的ADC值相似[8-9]。本研究中多形性腺瘤的D值明显高于Warthin瘤，与文献报道一致[7,10]。这是因为多形性腺瘤具有丰富的黏液、上皮组织及软骨样间质，细胞核浆比小，细胞-间质比例低，水分子扩散受限轻微，而Warthin瘤具有丰富的上皮细胞、滤泡样淋巴组织及蛋白囊腔组成，细胞核浆比大，细胞-间质比例高，水分子扩散明显受限[11]。多形性腺瘤的D值较对照组高，这是因为多形性腺瘤较正常腮腺组织具有更小的细胞核浆比、更小的细胞-间质比例。Warthin瘤的D值较对照组差异无统计学意义，可能与样本量较小有关。

D⋆值是与组织微灌注相关的扩散，大约是D值的10倍，有学者认为它可以反映平均毛细血管长度和平均血流速度的比值[12]。D⋆值较D值更能反映血流动力学的特征[13]，童娟等[10]发现Warthin瘤D⋆值高于多形性腺瘤。也有学者认为D⋆值不能反映微血管的灌注[14-15]，因为D⋆值可重复性测量稳定性差[16]。本研究发现，多形性腺瘤与正常对照组、Warthin瘤与正常对照组、多形性腺瘤与Warthin瘤间的D⋆值差异无统计学意义，与部分研究结果一致[14-16]。

A(DWI信号的双指数衰减曲线与水平线的夹角)能够直观反映DWI信号强度值随b值增加的衰减特征，属非定量指标。本研究发现，Warthin瘤与正常腮腺组织A相仿，多形性腺瘤A大于正常腮腺组织及Warthin瘤。这是因为Warthin瘤与正常腮腺组织的细胞-间质比例、细胞外间隙相仿，DWI信号衰减速度类似，A相仿；Warthin瘤具有较高的细胞-间质比例，细胞外间隙相对小，DWI衰减慢，A小；多形性腺瘤细胞-间质比例大，细胞外间隙相对大，DWI信号衰减快，A大。

本研究发现，ROC曲线分析显示f值区分Warthin瘤与多形性腺瘤的曲线下面积(AUC)为0.823，95%置信区间(CI)为0.688～0.959，以f值>阈值2.203%诊断为Warthin瘤，f值鉴别诊断的敏感度为88.89%，特异度为72.00%；D值区分Warthin瘤与多形性腺瘤的AUC为0.887，95%CI为0.742～1.000，以D值<0.908×10-3mm2/s诊断为Warthin瘤，其敏感度为88.89%，特异度为96.00%；A区分Warthin瘤与多形性腺瘤的AUC为0.884，95%CI为0.742～1.000，以A<20.12诊断为Warthin瘤，其敏感度为83.33%，特异度为100%。三者联合区分Warthin瘤与多形性腺瘤的AUC为0.927，95%CI为0.835～1.000，敏感度为88.89%，特异度为88.00%。从AUC的95%CI来看，联合预测指标的诊断效能超过单一指标，但无统计学差异，这表明多参数及联合应用，能高效鉴别Warthin瘤与多形性腺瘤。

本研究局限性在于：(1)样本量不够大；(2)未能将MRI参数的变化与相应的病理学改变进行严格匹配。

综上所述， Warthin瘤与对照组、多形性腺瘤与对照组、Warthin瘤与多形性腺瘤间f值，多形性腺瘤与对照组、多形性腺瘤与Warthin瘤间的D值，多形性腺瘤与对照组、多形性腺瘤与Warthin瘤间的A不同，IVIM-DWI的多参数及联合对鉴别Warthin瘤与多形性腺瘤有重要价值。