全瘤体积直方图分析磁敏感信号强度对腮腺良恶性肿瘤的鉴别诊断价值＊

2023-03-01陆一昕罗宁斌刘丽娟黄彩云周传集赖少侣

中国CT和MRI杂志 2023年2期

关键词：多形性腮腺信号强度

陆一昕罗宁斌刘丽娟黄彩云李伟林玲周传集赖少侣,*

1.广西医科大学附属肿瘤医院医学影像中心(广西南宁 530021)

2.广西医科大学附属肿瘤医院头颈外科(广西南宁 530021)

3.广西临床重点专科(广西南宁 530021)

4.广西医科大学附属肿瘤医院优势培育学科(广西南宁 530021)

大约80%的唾液腺肿瘤发生于腮腺[1]，腮腺肿瘤病理类型复杂，腮腺良性肿瘤中的多形性腺瘤具有一定程度的复发和恶变潜能[2-3]，腮腺恶性肿瘤则由于其病理类型的复杂性，常常具有难以与良性腮腺肿瘤进行鉴别的影像学表现。以往的文献指出，磁敏感加权成像(susceptible weighted imaging，SWI)技术在唾液腺肿瘤的鉴别诊断中具有一定的应用价值，但是此类技术的应用往往是依托半定量的肿瘤内磁敏感信号(intratumoral susceptibility signals，ITSS)ITSS参数，具有较强的主观性。本研究利用全瘤体积直方图，对瘤体的磁敏感信号强度进行分析，旨在探索该技术在良恶性腮腺肿瘤中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象本研究是一项前瞻性研究，患者入组前均签署了知情同意书，收集了2017年1月至2019年12月至广西医科大学附属肿瘤医院就诊的患有腮腺肿瘤的患者。本研究的排除标准为：1.扫描前穿刺或手术取样、2.扫描前对瘤灶进行放化疗、3.扫描序列不全或成像不清晰、4.瘤灶短径小于1cm，难以辨识。本研究最终纳入患者40例，包含腮腺肿瘤病灶41例(一例腺淋巴瘤双侧发病)，男性27例，女性13例，年龄49.08±14.87岁，其中包含多形性腺瘤12例，腺淋巴瘤13例、基底细胞腺瘤1例、木村病1例、恶性肿瘤14例(黏液表皮样癌3例，腺样囊性癌2例，鳞状细胞癌2例，基底细胞腺癌2例，淋巴瘤1例，腺泡细胞癌1例，癌在多形性腺瘤中1例，组织细胞肉瘤1例，黑色素瘤1例)。

1.2 MRI扫描参数患者仰卧位，采用美国GE 750W Discovery 3.0 T 磁共振仪，梯度场 40 mT/m；8通道相控阵头颈联合线圈，所有患者的扫描序列均包括T1WI：TR483ms,TE 12/24，FOV 20cm×20cm，扫描层厚4mm，扫描间距0.4mm；T2WI ：TR4000ms,TE 85，FOV 20cm×20cm，扫描层厚4mm，扫描间距0.4mm；SWI ：TR44ms,TE 80，FOV 24cm×24cm，扫描层厚4mm，扫描间距0.4mm。

1.3 数据处理所有扫描参数均上传至GE4.6医疗系统工作站中进行评估和处理，后处理软件对MRI仪器采集的幅度图和相位图进行后处理，最后利用MinP图进行图像重组，获得最终所需的SWIMinP图像，我们将所获得的图像悉数导出至image J软件进行感兴趣区域(ROI)的勾画，由两位分别拥有9年和10年腮腺诊断经验的放射学医师合作对腮腺病灶进行勾画，两名操作者勾画的层面包括扫描的所有瘤体层面，所有扫描层面均与相应的T1WI、T2WI图像进行对照。测量并且计算全瘤体积的直方图参数：平均数、中位数、偏斜度、峰度、最小值、最大值、百分位数(10、20、30、40、50、60、70、80、90)。此外两名医师对腮腺肿瘤的形态学特点进行评估，评价标准如下：1.肿瘤是否存在深分叶，2.肿瘤边缘是否清晰，3.肿瘤有无囊变坏死，4.是否存在肿大淋巴结(双侧颈部、腮腺、颌下、刻下淋巴结短径>1cm，或存在融合、坏死的淋巴结)[4],5.有无周围结构浸润、侵犯，6.是否累及深叶(以下颌支内侧缘和胸锁乳突肌内侧缘连线区分深浅叶)，意见不一致由两位操作者协商解决。

1.4 统计学方法计量资料满足正态分布使用均数±标准差表示，不满足正态分布使用中位数+四分位数表示；良恶性肿瘤组间比较符合正态分布的使用独立样本t检验，否则使用Mann-Whitney U检验。三组间比较符合正态分布且方差齐的使用One-Way-ANOVA分析，组内比较Tukey检验，不符合正态分布的采用Kruskal-Wallis检验，组内比较采用Steel-Dwass 检验，计数资料采用卡方检验进行分析；使用ROC曲线对各诊断指标进行评估，单因素分析使用SPSS 22.0软件及R 4.0.1软件完成。ROC曲线的绘制使用MedCalc15.2.2软件完成。

2 结果

2.1 各个参数对腮腺良恶性肿瘤的鉴别诊断比较将腮腺肿瘤进行良恶性分类时，单因素分析的结果显示平均数、中位数、偏斜度、最小值、第10、20、30、40、50、60、70、80百分位数及肿瘤边缘、肿瘤侵犯周围结构均有统计学差异，P<0.05，峰度、最大值、第90百分位数及年龄、性别、分叶、囊变坏死、有无肿大淋巴结、累及深叶统计学无明显差异，P>0.05(表1，图1～图6)。

表1 良恶性腮腺肿瘤磁敏感信号强度直方图参数及常规影像学征象比较结果

2.2 SWI直方图参数对腮腺肿瘤的鉴别诊断价值剔除本研究中个别病例数较少的良性腮腺肿瘤，将余下肿瘤分为多形性腺瘤、腺淋巴瘤、恶性肿瘤三大类进行统计学分析，One-Way-ANOVA分析及Kruskal-Wallis检验的结果显示平均数、中位数、最小值、第10、20、30、40、50百分位数差异有统计学意义，P<0.05；偏斜度、峰度、最大值、80、90百分位数差异无统计学意义P>0.05；组间两两比较显示，多形性腺瘤和腺淋巴瘤组内比较均无统计学差异。平均值、最小值、第10百分位数至第40百分位数在恶性肿瘤与多形性腺瘤、腺淋巴瘤的组间比较存在统计学差异(表2)。

表2 多形性腺瘤、腺淋巴瘤、恶性肿瘤磁敏感信号强度直方图参数比较结果

2.3 各个参数对腮腺良恶性肿瘤鉴别诊断的诊断效能对良恶性腮腺肿瘤进行ROC分析结果显示，最小值的曲线下面积(0.942)最大，其敏感度及特异度均较高，偏斜度及第10百分位数的敏感度最高(均为100%)，常规征象中侵犯周围结构的特异度最高(100%)；(表3，图7～图8)。

表3 腮腺良恶性肿瘤鉴别磁敏感信号强度直方图各参数诊断效能

图1～图2 为62岁男性腺淋巴瘤T2WI及磁敏感加权成像图，图像显示瘤灶边缘清晰。图3 为该肿瘤的全瘤体积直方图；磁敏感加权成像显示瘤体内未见明确低信号灶，直方图显示该肿瘤信号强度分布范围较小，平均值、最小值及低位百分位数数值均较高(平均值：3265.12，最小值1576,10-40百分位数 2693.41,2873.51,3024.98,3143.7 5)。图4～图5 为73岁男性基底细胞腺癌T2WI及磁敏感加权成像图像，该瘤灶部分层面存在边缘模糊，图6 该肿瘤的全瘤体积直方图，磁敏感加权成像显示瘤体内有大片低信号灶，直方图显示该肿瘤信号强度分布范围大，平均值、最小值及低位百分位数数值较低(平均值：3232.54，最小值690,10-40百分位数 2084.25,2460.88,2732.76,2982.63)。图7～图9 显示各个直方图参数的ROC曲线，最小值的曲线下面积(0.942)最大。

3 讨论

目前已有较多关于使用SWI技术鉴别唾液腺肿瘤的文章，其研究结果显示该技术对于鉴别唾液腺良恶性肿瘤具有较高的诊断价值[5-6]，但是以往研究常使用的是半定量参数ITSS对唾液腺肿瘤进行鉴别，此类研究方法主观性较强，不具有较好的一致性和可重复性。除此之外，传统绘制ROI的方法是在单个病灶层面对病灶感兴趣区域进行圈划，此类方法同样会受限于操作者的主观意识以及病灶不同层面存在的差异性，不能完全且真实的反应病灶内部的信号特点。相较于传统方法，全瘤体积直方图则是一种较为客观的研究方案，其对于操作者的依赖性较小，近年来，对于全体积直方图在各类疾病中的应用成果颇丰[7-9]。

SWI技术是一种增强组织对比度的磁共振检查技术，每一类组织和物质在磁场中的表现均不相同，例如体内的钙常以磷酸钙的形式存在，磷酸钙可以引起磁场正向相位偏倚，在SWI图像中表现为高信号。铁和乏氧血红蛋白则可以引起局部磁场强度升高，导致负向相位偏倚，表现为低信号[10,11]，基于此原理，SWI可以敏感的显示常规检查无法发现的微小出血灶和组织内的静脉结构。

本研究创新性的使用全瘤体积直方图对腮腺肿瘤的SWI信号强度进行分析，直方图数据的结果充分涵盖了肿瘤内的异质性成分，此外还加入了肿瘤的常规征象进行对比研究。研究结果显示，当利用SWI直方图对腮腺良恶性肿瘤进行鉴别时，良性肿瘤的磁敏感信号强度平均值、中位数、最小值、第10%百分位数至第80%百分位数均明显高于恶性肿瘤，这可能是与腮腺恶性肿瘤常发生出血坏死，腮腺恶性肿瘤的血供较为丰富，引流静脉血管较为迂曲粗大有关[12]。腮腺恶性肿瘤的偏斜度为负数，与良性肿瘤正偏斜度存在统计学差异，这可能是由于腮腺恶性肿瘤病理类型复杂，肿瘤内成分具有较高的异质性。故而数据的分布范围较大，此外一些离散的极低信号强度区的存在导致了腮腺恶性肿瘤直方图数据分布呈负偏度分布[12-15]。当将腮腺肿瘤分为三大类时，组间两两比较的结果显示，良性腮腺肿瘤(腺淋巴瘤、多形性腺瘤)平均值、最小值、第10、20、30、40百分位数明显高于恶性肿瘤，但是良性腮腺肿瘤磁敏感信号强度直方图参数之间差异无统计学意义，此结果提示腮腺肿瘤的SWI信号强度的平均数、最小值及低百分位数可能是鉴别腮腺良恶性肿瘤较为稳健的指标。

本研究结果显示，常规征象中，肿瘤边缘及是否侵犯周围结构对腮腺良恶性肿瘤具有较强的提示作用，此特点与以往研究相一致，恶性肿瘤常常具有较强的侵袭性，因此其常具备此类外侵征象[16-18]。颈部淋巴结肿大、肿瘤累及深叶在腮腺良恶性肿瘤中无统计学差异，与以往部分研究结果相悖，笔者认为炎性增生的淋巴结和较小的样本量可能影响了本研究的结果，需要进一步扩大样本量进行论证。