超声B-Mode Ratio 对糖尿病患者颌下腺脂肪沉积的诊断效能*

汪学梅 吴 爽 牛明佳 李建新 董艳超 刘德丰 陈燕生 袁 坤

（1.秦皇岛第一医院体检中心 秦皇岛 066000）（2.秦皇岛第一医院医学影像中心 秦皇岛 066000）（3.秦皇岛第一医院内分泌科 秦皇岛 066000）（4.秦皇岛第二医院医学影像中心 秦皇岛 066000）

1 引言

近年来，2 型糖尿病（Type2 Diabetes Mellitus，T2DM）发病率急剧上升，导致脂肪大量积聚于肝脏等异位组织，形成异位脂肪沉积［1～2］。研究证实，糖尿病可导致唾液腺脂质代谢失衡，造成细胞质脂滴积聚，使糖尿病患者唾液分泌减少，引发口腔干燥和牙周病，生活质量恶化，并有研究表明口干程度和唾液腺脂肪沉积有明显正相关，因此，分析及诊断唾液腺脂肪沉积具有重要的临床意义［3～4］。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）由于其无创性、分辨率高和多序列等优势，被认为是唾液腺脂肪定量的最佳方法［5］，如MRI 同反相位（In-Phase and Opposed-Phase，IP-OP）技术，在临床已被广泛用于脂肪变的定性定量分析［6］。但MRI由于价格昂贵，操作繁琐，检查时间较长，不能用于日常临床检测。随着超声技术的快速发展，其成为无创诊断肝脂肪变性的评估工具［7］，但在评价唾液腺的脂肪沉积却鲜有报道。若能够以MRI 为参考，评价“B-mode ratio”超声技术无创诊断糖尿病患者颌下腺脂肪异常沉积的可行性及准确性。

2 材料与方法

2.1 一般资料

选取2019 年1 月至2020 年1 月期间在秦皇岛市第一医院就诊的2 型糖尿病住院及门诊患者89例，入组标准为［8］：临床诊断符合2型糖尿病诊断标准，病程超过10 年。同期选取健康人群85 例作为对照组，来源为常规体检人员。两组一般资料比较，差异无统计学意义（p＞0.05）。排除标准：1）患有口腔黏膜实质性病变者；2）患有唾液腺疾病，如肿瘤、炎症等；3）大量吸烟和酗酒；4）近期服用影响唾液腺分泌功能的药物；5）接受过头颈部放疗；6）患有导致唾液腺肿大的内分泌及相关疾病；7）贫血患者；8）患有甲状腺疾病；9）有MRI 禁忌症者或使用较大的固定金属牙种植体，影响MR 图像质量者。

2.2 检查方法

2.2.1 超声检查

1）检查仪器：采用法国Supersonic Imagine 公司AixPlorer 型实时剪切波弹性成像（Shear-Wave Elastography，SWE）诊断仪，该诊断仪配有B-mode ratio 软件。我们使用L4-15线阵探头，频率4MHz～15MHz。2）检查方法：患者取仰卧位，头后仰或稍偏向对侧，探头置于同侧颌下腺和甲状腺之间，呈外侧偏上内侧偏下斜切模式，使同侧颌下腺和甲状腺显示在同一切面。然后冻结图像，使用B-mode ratio模式，分别在颌下腺及甲状腺实质选取感兴趣区。感兴趣区的选取标准如下：Q-Box 直径取3 mm；两个ROI 尽量在同侧颌下腺和甲状腺的相同深度，深度最大差值不超过3mm；测量时避开血管、腺体内导管和淋巴结，以及腺体病变。该比率的相关结果由设备直接计算得出。我们对单个腺体分别测量3次，最后取平均值。见图1。

图1 超声B-mode ratio测量示意图，白色箭头所指分别为颌下腺及甲状腺所选取感兴趣区，由B-mode ratio软件自动测出颌下腺的B-mode ratio值

2.2.2 MRI检查

1）检查仪器：采用Siemens 1.5T AVANTO D13超导MR 系统，8 通道头颈部线圈成像颌下腺。2）检查方法：所有受试者在接受MRI 检查前禁食水1h，取仰卧位，嘱患者在检查过程中尽量避免吞咽动作。行横轴面3D T1-VIBE-IN-OPP-PHASE 序列扫描（TR 8.74ms，TE 2.38ms，层厚1mm，FOV 200mm×200mm，矩阵287×287，体素体积0.70mm×0.70mm×1.00mm，无间隔）。3）图像分析与处理：两位有10 年以上头颈部影像诊断经验的放射科医师共同分析MR 图像，并达成一致意见。采用Siemens SYNGO.VIA 工作站对图像进行后处理，MRI-IP-OP采用信号强度（Signal Intensity，SI）进行半定量分析。计算公式：FF=（SIIP-SIOP）/2SIIP，SIIP为同相位像颌下腺信号强度，SIOP为反相位图像颌下腺信号强度。MRI-IP-0P 图像ROI选取标准：所有ROI 大小尽量保持一致，面积在1.5cm2～2cm2之间，避开血管、腺体内导管和淋巴结，以及腺体病变。每个腺体ROI 测量三次，FF 取平均值代入公式计算。见图2。

图2 箭头所示为颌下腺MR反相位图像（图（a））及同相位图像（图（b））

2.3 统计学分析

采用SPSS 20.0 统计软件进行统计学分析。两组患者FF 值及radio 值以均数±标准差（x±s）表示，采用受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线的曲线下面积（Area Under Curve，AUC）分析超声B-mode ratio 和MRI-IP-OP 对颌下腺脂肪沉积的诊断效能，并计算灵敏度、特异度和阈值。使用独立样本t 检验比较两组患者B-radio和MRI-IP-OP 的FF 值组间差异。用Spear-man 相关系数（Rs）评价定量参数之间的相关性。以P＜0.05为差异有统计学意义。其ROC 曲线显示：B-mode ratio 诊断颌下腺脂肪沉积（糖尿病组vs 对照组）B-radio 阈值为1.07，AUC为0.860（P＜0.01），灵敏度为81.2%，特异度为75.3%。采用MRI-IP-OP 技术估测颌下腺脂肪沉积，其ROC 曲线显示：MRI-IP-OP 诊断颌下腺脂肪沉积（糖尿病组vs 对照组）FF 阈值为13.09%，AUC为0.909（P＜0.01），灵敏度为75.3%，特异度为100%。见图3和表1。

表1 超声B-radio 技术和MRI-IP-OP技术对颌下腺脂肪沉积的评价效能

图3 超声B-mode ratio及MRI-IP-OP诊断颌下腺脂肪沉积的ROC曲线

3 结果

3.1 超声B-mode ratio 及MRI-IP-OP 对颌下腺脂肪沉积的诊断效能

采用B-mode ratio 技术评估颌下腺脂肪沉积，

3.2 超声B-mode ratio 和MRI-IP-OP 之间的相关性分析

我们将两组颌下腺的超声B-mode ratio 和MRI-IP-OP 的FF 值用Spear-man 相关系数（Rs）做相关性评价，结果显示它们之间有较好的相关性（r=0.502，P＜0.001）见图4。

图4 超声B-mode ratio和MRI-IP-OP之间的相关性分析散点图

3.3 两组患者颌下腺的B-radio及FF值

两组患者颌下腺B-radio 值和MRI-IP-OP 的FF 值见表2。糖尿病组患者B-mode-radio 值及MRI-IP-OP 的FF 值均高于对照组，差异有统计学意义（t=20.84，P＜0.01；t=13.24，P＜0.01）。

表2 两组患者颌下腺B-radio和MRI-IP-OP的FF值

4 讨论

口干作为2 型糖尿病常见并发症之一，极易造成口腔黏膜病变、牙周病和龋齿等，严重影响生存质量［9］。有研究通过MRI 证实了糖尿病患者的腮腺内脂质异常沉积，口干症发生风险较高［10］。而颌下腺作为唾液腺主要腺体之一，分泌的唾液约占人体静态状态下的70%，远远高于腮腺。另一方面由于颌下腺本身含脂较少，出现病态脂质异常沉积的特征更加敏锐显著，所以糖尿病口干症患者可能通过颌下腺脂肪检测进行早期诊断［11～12］。

众所周知，MRI已经成为无创检测和诊断脂肪沉积和变性的金标准［13］。而MRI-IP-OP 作为一种基本且常见的MRI序列，是一种基于快速梯度回波的化学位移成像技术，其原理是根据水和脂肪质子的拉莫尔频率差，通过MR 梯度技术双回波序列在水和脂肪相位一致及相反时分别采集回波信号，获得同相位和反相位图像。同相位图像代表水和脂肪信号的和值（SIP=∣SWater+SFat∣），反相位代表水和脂肪信号的差值（Sop=∣SWater-SFat∣），通过测量同相位和反相位图像的信号强度的改变，可以评估该组织中脂肪含量（FF=∣SIP-SOP∣/2SIP）［14］。有研究显示［15］，MRI-IP-OP所获得的FF值与组织学有良好的相关性，且具有较高的信噪比和对比度，是检测颌下腺脂肪沉积的有效方法。上述结果显示，MRI-IP-OP技术诊断和检测颌下腺脂肪沉积阈值为13.09%，其准确性、灵敏性和特异性均较高，是影像检查中比较理想和准确的方法。但是由于MRI成本较高，和其他影像检查（诸如超声）相比耗时较长，操作繁琐，使其成为临床常用监测及筛查工具受到了限制。

超声B-mode ratio 作为一项基本超声技术，最初应用在诊断和检测脂肪肝方面，通过最简单的信号比-肝肾信号的比值（hepatorenal index，HRI）进行脂肪肝的诊断及分级［16～17］。超声诊断仪配有的B-mode ratio 软件将脂肪定量更加规范和程序化，使操作更加简单准确，并取得了很好的结果。一方面是指HRI和活检结果之间的良好相关性，有研究表明超声B-mode ratio在脂肪变性诊断方面有良好的定性能力［18］；另一方面指工作站JPEG图像及DICOM 图像获得的HRI 测量值间具有良好相关性，使不同设备间的图像可以横向对比测量分析［19］。这充分说明了超声B-mode ratio 技术的应用有效性、兼容性及简便性，这些特质使超声可以成为筛查及监测脂肪变性的工具。如对高危患者的筛查、饮食和生活方式建议的随访、手术前或移植状态的检测等，避免了MR 应用过度。上述研究中B-mode ratio 诊断颌下腺脂肪沉积的阈值为1.07，AUC为0.860（P＜0.01），灵敏度为81.2%，特异度为75.3%，且超声B-mode ratio 值和MRI-IP-OP 的FF值之间有较好的相关性（r=0.502，P＜0.001），充分证明了超声B-mode ratio技术的有效性。另外从时效和简便性方面，超声检查平均用时半分钟左右，且费用低廉，和MRI技术相比有绝对的优势。

另有研究显示，干燥综合征患者的颌下腺利用MRI 测量脂肪分数（FF）能够和健康志愿者进行区别［20］。上述结果显示，糖尿病组B-mode-radio 及MRI-IP-OP 的FF 值均高于对照组（P＜0.01），结果和以前的研究结果基本一致。另外将MRI-IP-OP技术首次应用于糖尿病患者颌下腺，证实其脂肪沉积的病变实质，并同时利用超声B-mode ratio 技术评估颌下腺-甲状腺指数比，发现其有效性同MRI检查技术，且操作更加简便。B-mode ratio 对颌下腺脂肪变性的诊断具有良好的诊断效能，可以替代MR-IP-OP检查技术。

5 结语

综上所述，B-mode ratio 对糖尿病患者的颌下腺脂肪变性具有良好的诊断效能，可以替代MR-IP-OP检查技术，因其操作简单、费用低廉，有很好的临床应用前景。在以后研究中，可利用多种影像手段对比检测器官脂肪沉积及结构功能，为临床提供简便准确的检测手段。