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常规MRI 联合ADC 直方图对腮腺多形性腺瘤与Warthin 瘤的鉴别诊断价值

2022-09-19沙茹玉徐志广梅光宝

中国中西医结合影像学杂志 2022年5期
关键词:峰度腮腺直方图

沙茹玉,徐志广,梅光宝,邢 健

(1.皖南医学院第二附属医院放射科,安徽 芜湖 241000;2.牡丹江医学院附属红旗医院放射科,黑龙江 牡丹江 157000)

唾液腺肿瘤占所有头颈部肿瘤的2.0%~6.5%,而唾液腺肿瘤中又以腮腺肿瘤最常见,其次为下颌下腺及舌下腺肿瘤[1]。根据WHO 的组织学分类,最常见的腮腺肿瘤是多形性腺瘤,其次是Warthin 瘤[2]。虽然腮腺多形性腺瘤与Warthin 瘤同为良性肿瘤,但两者生物学行为、治疗方式及预后不同:多形性腺瘤具有更高的恶变及复发率,临床多采用腺叶切除术,而Warthin 瘤常采用保守治疗或单纯肿瘤切除术,故术前准确诊断对临床治疗具有重要的指导意义[3]。MRI 软组织分辨力高,是腮腺肿瘤的术前常规检查方法,在识别肿瘤位置、大小、边缘、形态及信号等方面具有重要的诊断价值。DWI 是检测自由水分子微观运动的无创性影像学方法,其参数ADC 可量化分析肿瘤内部结构的微观变化。既往研究通常选取肿瘤单一层面的实质部分测量ADC 值[4],其测量结果仅代表所在层面ADC 的平均值,对肿瘤整体异质性的诊断效能欠佳。因此,基于影像体素的直方图分析方法是在测量结果的基础上,多维度对ROI 内的体数分布特征进行整合分析。本研究旨在评估ADC 直方图参数结合常规形态学特征对腮腺多形性腺瘤与Warthin 瘤的鉴别诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集牡丹江医学院附属红旗医院2017 年9 月至2021 年5 月经病理证实的腮腺多形性腺瘤及Warthin 瘤共62 例患者的临床及影像资料。其中多形性腺瘤34 例(共34 个肿块)(多形性腺瘤组),男11 例,女23 例,平均年龄(58.2±15.7)岁;Warthin 瘤28 例(3 例多发,共31 个肿块)(Warthin 瘤组),男20 例,女8 例,平均年龄(56.7±11.1)岁。2 组病程1~10 年。纳入标准:①术前未行任何治疗及处理;②图像质量清晰,无明显伪影;③由同一机器行影像检查。

1.2 仪器与方法 采用Philips Acheva 3.0 T 超导MRI 扫描仪,16 通道头颈部联合线圈。患者取仰卧位,头先进。扫描参数:T1WI,TR 627 ms,TE 18 ms;T2WI,TR 2 695 ms,TE 100 ms;脂肪抑制T2WI,TR 2 657 ms,TE 100 ms;以上序列激励次数2,矩阵200×200,层厚4 mm,层距0.5 mm。DWI 的b 值选择0、1 000 s/mm2,TR 3 620 ms,TE 65 ms,激励次数2,矩阵240×240,层厚4 mm,层距0.5 mm。

1.3 常规MRI 图像分析 由1 名初级职称医师及1 名副高职称医师共同阅片,有异议时共同协商决定。MRI 常规征象包括:①肿瘤位置,以下颌角向后连线为界,分为深叶、浅叶、骑跨两叶;②生长方式,分为单发和多发;③信号特点,分别观察T1WI 及T2WI 信号特点,以正常腮腺信号作为标准,分为低、等及高信号;④信号均匀度,分为均匀和不均匀。肿瘤为多发时,以病灶直径最大者计入研究。

1.4 ADC 直方图处理与分析 由初级职称医师对图像质量进行评估,对符合标准的DWI 图像从PACS工作站中以DICOM 格式导入到图像后处理软件中(Firevoxel New York University Medical Center,USA)进行分析。在DWI(b=1 000 s/mm2)图像上手动勾勒全容积ROI(在肿块开始显示层面开始勾勒ROI 直至肿块结束层面),随后软件自动计算ROI的ADC 值并进行直方图分析,获得参数包括:最小值(ADCmin)、最大值(ADCmax)、均值(ADCmean)、第5、10、50、90、95 百分位数(ADC5th、ADC10th、ADC50th、ADC90th、ADC95th)、偏度、峰度。

1.5 统计学方法 使用MedCalc 19.0 软件进行统计学分析。定性资料2 组间比较采用χ2检验。定量资料采用Shapiro-Wilk 检验行正态性检验,符合正态分布时以表示,2 组间比较行两独立样本t 检验;不符合正态分布时以M(QL,QU)表示,2 组间比较行Mann-Whitney U 检验。以P<0.05 为差异有统计学意义。对组间差异有统计学意义的参数,绘制单参数ROC 曲线,统计AUC、敏感度、特异度;再采用logistic 线性回归分析将最具有统计学意义的参数进行线性拟合,并绘制ADC10th联合T2WI 的ROC曲线,分析相应的诊断效能。

2 结果

2.1 2 组一般资料及常规MRI 特征比较 多形性腺瘤组中,女性占67.65%(23/34),男性占32.35%(11/34);Warthin 瘤组中,女性占28.57%(8/28),男性占71.43%(20/28),2 组性别差异有统计学意义(χ2=9.378,P<0.05)。2 组年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05)。2 组肿瘤的位置、T2WI 信号特点、信号均匀度差异均有统计学意义(均P<0.05);2 组肿瘤的生长方式、包膜完整性及T1WI 信号差异均无统计学意义(均P>0.05,表1)。多形性腺瘤与Warthin 瘤典型影像学及病理图像见图1,2。

表1 多形性腺瘤组与Warthin 瘤组的MRI 征象比较 例

2.2 2 组ADC 直方图参数比较及直方图参数的鉴别诊断效能 多形性腺瘤组的峰度小于Warthin 瘤组(P<0.05),ADCmin、ADCmax、ADCmean、ADC5th、ADC10th、ADC50th、ADC90th、ADC95th均大于Warthin 瘤组(均P<0.05)。2 组的偏度差异无统计学意义(P>0.05,表2)。采用ROC 曲线评价上述差异具有统计学意义的9 个直方图参数的诊断效能(表3)。其中ADC10th的鉴别诊断效能最高,AUC 为0.961(0.852~0.997),敏感度为95.00%、特异度为90.19%,最佳临界值为0.893×10-3mm2/s。

表2 多形性腺瘤组与Warthin 瘤组的ADC 直方图参数比较

表3 ADC 直方图各参数对多形性腺瘤与Warthin 瘤的鉴别诊断效能

2.3 联合诊断结果分析 将ADC10th与常规T2WI 参数拟合进行线性回归分析,绘制ROC 曲线,T2WI 的AUC 为0.789(0.635~0.899),敏感度为85.00%,特异度为72.73%;T2WI 联合ADC10th的诊断效能明显提高,AUC 为0.966(0.858~0.998),敏感度为95.00%,特异度95.45%(图3)。

图3 ADC10th、T2WI 及ADC10th 联合T2WI 鉴别腮腺多形性腺瘤与Warthin瘤的ROC 曲线

3 讨论

多形性腺瘤的肿瘤组织多起源于唾液腺上皮结构、软骨基质及黏液状间质。多形性腺瘤瘤体因各成分组织占比不同,MRI 表现略有不同,当瘤体组织的大量腺上皮结构或肌上皮结构纤维化、变性及鳞状上皮化生,使软骨基质及黏液状间质比例减少,MRI多表现为信号均匀的实性结构[5],T1WI 呈低信号,T2WI 呈均匀等、低信号。结合既往文献[6],本研究以正常腮腺组织信号作为标准进行对比,将T1WI 等、高信号分为一组,将T2WI 低、等信号分为一组。本研究中多形性腺瘤T2WI 呈高信号占79.41%(27/34),脂肪抑制T2WI 显示病变结构更明显,T1WI 均呈低信号,与既往研究[7]一致;仅7 例T2WI 呈等、低信号,且均为不均匀低信号,T2WI 上的低信号可能与肌上皮细胞在病变进展中发生纤维化相关。Warthin 瘤组成成分相对单一,其恶变率及侵袭性低,MRI 表现为边界清楚的圆形或类圆形肿块。Warthin 瘤镜下可见组织多起源于嗜酸性上皮组织和淋巴样组织,依据组成成分比例,MRI 表现有2 种:以嗜酸性上皮样组织及淋巴样组织成分居多时,MRI 上病变多表现为完全实性,T2WI 上与含较多脂肪的正常腮腺组织相比多呈低信号;当滤泡样淋巴样组织及蛋白囊腔居多时,易形成淋巴滤泡,MRI 上病变表现为不同程度的囊性信号[8]。本组28 例Warthin 瘤中,T2WI 呈等、低信号占71.43%(20/28),T1WI 呈低信号占92.86%(26/28),与既往研究[9]一致;8 例T2WI 呈高信号,且多以不均匀高信号为主,分析原因与病灶广泛囊变或形成蛋白囊腔导致实性组织成分较少相关。

图2 多形性腺瘤的MRI 及病理图像。患者,女,31 岁,MRI 示左侧腮腺浅叶上级类圆形肿块,包膜完整(箭头),T1WI 呈低信号(图2a),T2WI 呈高信号(图2b),脂肪抑制T2WI 呈高信号(图2c)。于DWI 上选取ROI(图2d),得到ADC 直方图伪彩图(图2e)。手术病理证实为多形性腺瘤,镜下见肌上皮细胞(HE 染色,低倍放大)(图2f)

目前,在常规MRI 形态学特征基础上增加功能成像研究成为诊断的重要方式之一。本研究利用ADC 直方图对瘤体全部层面的全容积进行整体分析,既可对图像整体进行量化分析,又可避免仅选择单一层面的实质部分进行分析,导致测量数据分析不够充分。本研究显示,多形性腺瘤组的峰度小于Warthin 瘤组,其余各项ADC 直方图参数均大于Warthin 瘤组。各百分位数值用来描述体数分布的集中位置,即按照体数灰度值从小到大进行排列,第n 百分位数值代表整个肿瘤体数内n%的参数小于此值。肿瘤实质细胞内部结构越紧密,ADC 百分位数值越低,常位于平均值的左侧,而位于平均值右侧的ADC 百分位数值往往推测是肿瘤坏死细胞形成的囊变、坏死。理论上ADCmin能体现肿瘤组织的增殖、弥散受限程度,但极端现象(纤维化、骨质等)易影响ADCmin。本研究中ADCmin特异度最高为95.45%,但敏感度较低(60.00%),可能与腮腺肿瘤内部不均质性有关。既往有学者提出,ADC 低百分位数值比ADCmin更适合反映肿瘤细胞内水分子的弥散受限情况[10]。Xu 等[11]报道,ADC10th在鉴别眼眶肿瘤的良恶性方面比ADCmean具有更高的诊断效能。Suo 等[12]指出,ADCmin和ADC25th在鉴别乳腺肿块的良恶性方面优于ADCmean和ADCmedian。本研究显示,在ADCmin、ADCmax、ADCmean、ADC5th、ADC10th、ADC50th、ADC90th、ADC95th、峰度这9 个差异有统计学意义的ADC 直方图参数中,ADC10th的鉴别诊断效能最高,AUC 为0.961(0.852~0.997),敏感度为95.00%,特异度为90.19%,最佳临界值为0.893×10-3mm2/s,与文献[13-14]报道一致。ADC10th鉴别诊断效能高的原因为:低百分位数ADC值可将腮腺肿瘤细胞内的囊变、坏死、蛋白囊腔等结构与肿瘤实质细胞增殖明显的部分相分离,从而进一步提高其诊断效能。此外,本研究中Warthin 瘤各ADC 百分位数值较低可能与上皮增生伴淋巴细胞浸润引起的细胞间质分布密集有关;多形性腺瘤较高的ADC 百分位数值与黏液样间质、软骨基质分布广泛或多坏死、囊变形成相关。峰度反映细胞内结构的密集程度,峰度越大,直方图形态越陡峭,反映肿瘤内部结构越紧密,反之,肿瘤内部结构松散。本研究发现,在各项参数中,多形性腺瘤组仅峰度小于Warthin 瘤组,其敏感度最高为95.45%,这与Warthin瘤内部结构更紧密相关。偏度是衡量直方图分布不对称性程度的指标,本研究2 组比较差异无统计学意义。

本研究不足之处:①既往研究认为性别、年龄可作为鉴别多形性腺瘤与Warthin 瘤的独立预测因子[15],但本研究中2 组年龄差异无统计学意义,这可能与样本量较小有关;今后将进一步扩大研究范围,完善研究内容。②既往研究认为一些特征性征象对诊断具有很大价值,如贴边血管切迹征、向日葵征、周围侵犯、淋巴结受累等[16];今后将综合分析更多影像信息,进一步提高诊断准确性。

综上所述,常规MRI 联合ADC 直方图参数对腮腺多形性腺瘤与Warthin 瘤具有一定的鉴别诊断价值,其中T2WI 联合ADC10th诊断价值最高,对2 种肿瘤的术前诊断及治疗有一定指导意义。

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