动态增强MRI定量参数对泪腺IgG4相关性病变的诊断及鉴别诊断价值

李靖, 云雨婷, 王紫仪, 付琳, 马建民, 杨本涛

泪腺IgG4相关性病变(Immune globulin G4-related lacrimal disease,IgG4-RLD)以血清IgG4浓度升高和泪腺组织IgG4阳性浆细胞比例增加为特征,主要表现为单侧或双侧长期无痛性眼睑肿胀和/或眼球突出,类似泪腺炎性假瘤、淋巴瘤[1-3],但三者的治疗方法和预后有较大差异[4-6],所以三者的鉴别诊断显得颇为关键。尽管已有研究表明,T2WI信号强度、DWI信号强度、ADC值、动态增强曲线类型即时间信号强度曲线(time-intensity curve,TIC)等在一定程度上有助于三者的鉴别[3-7];然而,由于三种病变的复杂性、多样性及异质性,上述影像指标的临床应用仍具有较大挑战性[8-11],亟需寻找新的定量影像标志物帮助鉴别诊断。近年来,动态增强MRI(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)定量参数在眼眶淋巴瘤与眼眶炎性假瘤的诊断及鉴别诊断中发挥着重要作用[12-16],但是,未见有关DCE-MRI定量参数在泪腺IgG4-RLD诊断及其鉴别诊断中的研究报道,本研究旨在探讨DCE-MRI定量参数在鉴别泪腺IgG4-RLD与泪腺炎性假瘤、淋巴瘤中的价值。

材料与方法

1.研究对象

回顾性搜集2010年9月至2021年12月符合泪腺IgG4-RLD、淋巴瘤以及炎性假瘤诊断标准的患者。病例纳入标准:①病例资料完整;②MRI检查泪腺区存在明显肿块;③符合泪腺IgG4-RLD、淋巴瘤、炎性假瘤诊断标准。病例排除标准:①有眼眶或颅底其他肿瘤病史及手术病史;②缺少部分临床资料;③图像伪影重,影响诊断、分析。

泪腺IgG4-RLD诊断标准[17]:①影像学检查提示泪腺肿块;②泪腺肿块IgG4阳性浆细胞/IgG阳性浆细胞≥40%或泪腺肿块IgG4阳性浆细胞>50/高倍视野;③血清IgG4浓度≥1.35 g/L;①+②+③为明确IgG4-RLD诊断;①+②为IgG4-RLD可能性很大;①+③为IgG4-RLD可能。泪腺炎性假瘤诊断标准:病理学提示泪腺炎性假瘤且泪腺肿块IgG4阳性浆细胞/IgG阳性浆细胞<40%或泪腺肿块IgG4阳性浆细胞<50/高倍视野[17]。泪腺淋巴瘤诊断标准:病理学证实为泪腺淋巴瘤。

本研究最终纳入21例IgG4-RLD(男8例,女13例,年龄11～72岁)、12例淋巴瘤(男4例,女8例,年龄28～75岁)和16例炎性假瘤(男1例,女15例,年龄18～64岁)。本研究经首都医科大学附属北京同仁医院伦理委员会批准,取得患者知情同意。

2.检查方法

MRI检查采用GE 3.0T超导MRI及标准八通道头部线圈。横轴面FSE T1WI序列扫描参数:层厚2 mm,TR 687 ms,TE 10 ms,矩阵512×512,视野18 cm×18 cm;横轴面FSE T2WI序列扫描参数:层厚2 mm,TR 3000 ms,TE 90 ms,矩阵512×512,视野18 cm×18 cm。MRI增强扫描采用高压注射器经肘静脉注射对比剂钆喷替酸葡甲胺(Gd-TDPA,德国拜耳,钆浓度为469 mg/mL),剂量0.1 mmol/kg,注射流率3 mL/s,对比剂注射完成后注入生理盐水20 mL,流率2 mL/s,采用增强扫描横轴面T1WI序列,扫描参数:层厚2 mm,TR 716 ms,TE 10 ms,矩阵512×512,视野18 cm×18 cm。DCE-MRI:采用肝脏容积加速采集(3D liver acquisition with volume acceleration,3D-LAVA),TR 3.9 ms,TE 1.8 ms,层厚3.2 mm,层间距为0,视野18 cm×18 cm,矩阵256×160,激励次数1;每一个时相扫描时间为9 s,间歇时间0 s,共36个时相;注射对比剂时,开始第一个时相扫描。

3.图像分析

将所有图像原始数据上传至GE AW 4.6后处理工作站,利用IQ软件定量模型重建容量转移常数(volume transfer constant,Ktrans)图、速率常数(rate constant,Kep)图、血管外细胞外间隙容积比(extravascular extracellular volume fraction,Ve)图,结合横轴面T1WI、T2WI、增强T1WI、DCE-MRI等序列对病变进行定位;以增强T1WI上强化最明显区作为感兴趣区(region of interest,ROI),选取ROI时尽量避开病灶的边缘、囊变、坏死及出血等;ROI多为类圆形,面积为(11±1) mm2。若双侧泪腺区均有肿块时,拟选取肿块较大侧作为研究对象。测量DCE-MRI定量参数Ktrans、Kep、Ve值各两次,取其平均值作为最终值。

4.统计学分析

采用SPSS 21.0和Med Cal c软件进行统计学分析。采用方差分析、LSD检验、秩和检验比较三组DCE-MRI定量参数(Ktrans、Kep、Ve)的差异。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估参数Ktrans、Kep、Ve及三参数联合对IgG4-RLD的诊断效能。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.三组间DCE-MRI定量参数比较

泪腺IgG4-RLD(图1)、炎性假瘤(图2)、淋巴瘤(图3)的Ve值差异有统计学意义(P<0.05),两两比较结果显示,泪腺IgG4-RLD与淋巴瘤(P<0.01)、泪腺淋巴瘤与炎性假瘤的Ve值差异有统计学意义(P=0.002),而泪腺IgG4-RLD与炎性假瘤的Ve值差异无统计学意义(P=0.397,表1)。泪腺IgG4-RLD、炎性假瘤、淋巴瘤的Ktrans、Kep差异均无统计学意义(P均>0.05,表1)。

表1 三组病变DCE-MRI定量参数比较

图1 泪腺IgG4-RLD患者,女,51岁,双上睑肿胀3年。a)T2WI示左侧泪腺肿块呈等低信号;b)Ve图,Ve值为0.892。图2 泪腺炎性假瘤患者,女,60岁,右眼上睑肿胀2年。a)T2WI示右侧泪腺肿块呈等低信号;b)Ve图,Ve值为1.00。 图3 泪腺淋巴瘤患者,女,35岁,双眼上睑肿胀1年。a)T2WI示左侧泪腺区肿块呈等低信号;b)Ve图,Ve值为0.687。

2.DCE-MRI定量参数对泪腺IgG4-RLD的诊断

效能ROC曲线分析结果显示,Ktrans诊断泪腺IgG4-RLD的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.545(Z=0.535,P=0.5924),Kep诊断泪腺IgG4-RLD的AUC为0.540(Z=0.475,P=0.6351),Ve诊断泪腺IgG4-RLD的AUC为0.545(Z=0.551,P=0.5816),三参数联合诊断泪腺IgG4-RLD的AUC为0.62(Z=1.483,P=0.1381,表2)。

表2 DCE-MRI定量参数诊断IgG4-RLD的效能

讨 论

IgG4-RLD以血清IgG4浓度明显升高和IgG4阳性浆细胞/IgG阳性浆细胞≥40%或IgG4阳性浆细胞>50/高倍视野为重要特征[1],临床上常表现为单侧或双侧长期无痛性眼睑肿胀和/或眼球突出,无眼干等表现[1,10,18-19]。泪腺IgG4-RLD常规影像学表现为单侧或双侧泪腺弥漫性肿胀,甚至形成软组织肿块,肿块边界尚清,信号尚均匀,T1WI多呈稍低信号,T2WI多呈低信号,DWI多呈高信号,ADC值明显减低[20-22];增强扫描多呈结节状中度强化,亦有文献报道为轻度强化或明显强化[13,15,23-24]。一般来说,常规MRI主要提供病灶形态学信息,缺乏强化变化过程和血流灌注情况的客观、全面评估;而DCE-MRI可以很好地反映病灶血流动力学变化的特点,其采用高压注射器静脉注射对比剂后对选定层面进行动态增强扫描,从而获得该病灶的TIC及根据定量模型计算出定量参数,最终获得病灶的灌注及毛细血管通透性改变等相关信息,用于揭示病灶的微环境和生物学特征变化信息,从而为疾病的精准、客观诊断提供影像学依据[13,15]。既往研究表明IgG4-RLD的TIC多表现为持续上升型和速升缓降型,但淋巴瘤、炎性假瘤的TIC亦可表现为持续上升型和速升缓降型[7,12-13,15,24],故需寻找新的定量影像标志物帮助诊断。近年来,DCE-MRI定量参数已在眼眶淋巴瘤和眼眶炎性假瘤的诊断及鉴别诊断中发挥着重要作用,但未见DCE-MRI定量参数应用于IgG4-RLD的有关报道。

本研究结果表明泪腺淋巴瘤与泪腺IgG4-RLD、泪腺炎性假瘤的Ve值差异有统计学意义,Ve0.63为预测淋巴瘤的界值;而泪腺IgG4-RLD与泪腺炎性假瘤的Ve值差异无统计学意义,深度分析两者集中趋势(均数)发现炎性假瘤的Ve值>IgG4-RLD; 另外,本研究结果显示泪腺IgG4-RLD、淋巴瘤、炎性假瘤的Ktrans、Kep值差异无统计学意义,但进一步分析三组患者Ktrans、Kep值的集中趋势(均数),发现淋巴瘤>IgG4-RLD>炎性假瘤;而上述研究结果正好反映了三者组织病理学的差异[24-27]。通常来说,Ktrans值反映病灶的血供情况,病灶的血供越丰富,Ktrans值越大;Kep值反映病灶的细胞和间质比例,细胞和间质的比例越大,Kep值越大;Ve值反映对比剂在病灶间隙存留情况,对比剂在病灶间隙存留越多,Ve值越大。三组病变的DCE-MRI定量参数的差异与对应的组织学特征差异相符[24]:①淋巴瘤多表现为血液供应丰富及毛细血管通透性明显增高,故对比剂可以快速通过毛细血管渗透至细胞外间隙,所以Ktrans值较高;另外,淋巴瘤的细胞和间质比例增加,故对比剂在细胞外间隙存留时间较短,所以Kep值较高;此外,对比剂在淋巴瘤的组织间隙存留较少,所以Ve值较小。②炎性假瘤通常会出现少量新生肿瘤血管及血管通透性略高,故通过毛细血管渗透至细胞外间隙较快,所以Ktrans略高;另外,炎性假瘤的细胞和间质比例降低,故对比剂在细胞外间隙存留时间较长,所以Kep略高;此外,对比剂分布在炎性假瘤的组织间隙略少,故其Ve略大。IgG4-RLD与炎性假瘤的Ktrans、Kep值差异可能与病程差异以及这种差异导致的病理学成分不同密切相关。早期以淋巴细胞、浆细胞及炎症细胞等细胞浸润为主,随着病变的逐渐进展和反复发作,胶原纤维逐渐增加。本研究大多数炎性假瘤患者病程较长,显微镜下见大量纤维组织增生,细胞和新生肿瘤血管相对较少,故其Ktrans和Kep值较低;而IgG4-RLD患者病程较短,显微镜下见少量纤维组织增生,细胞和新生肿瘤血管相对较多,故其Ktrans和Kep值较高。另外,本研究中淋巴瘤的Ve值小于IgG4-RLD,而IgG4-RLD的Ve值小于炎性假瘤,结合文献推测其与病灶周围水肿和内环境差异有关[25-27]。

虽然动态定量参数对IgG4-RLD的诊断效能(AUC)普遍接近0.5,最大的仅有0.62,其P值均>0.05,无统计学差异,究其原因可能与泪腺IgG4-RLD、炎性假瘤及淋巴瘤的组织病理学重叠有关,但上述研究结果有一定临床参考意义,因为临床上准确诊断IgG4-RLD及鉴别淋巴瘤与炎性假瘤较为困难,包括血清学检查也有部分重叠,常规影像上存在同病异影及异病同影,而上述预测参数对于临床诊断有一定倾向性,有助于协助临床更好地诊断及鉴别诊断。

本研究存在以下局限性:①本研究为回顾性-横断面研究,未进行影像病灶与病理组织病灶一一对照分析;②本研究样本量较少,结论仍需大样本研究进一步来验证;③本研究AUC值并非很高及部分研究结果有临床意义而无统计学差异,可能与样本量及泪腺IgG4-RLD、炎性假瘤、淋巴瘤的组织病理学重叠有关。

综上所述,Ve有助于泪腺淋巴瘤与IgG4-RLD、炎性假瘤的鉴别,为易混淆泪腺病变的良、恶性鉴别诊断提供相关信息;DCE-MRI定量参数对于泪腺IgG4-RLD的诊断有一定临床价值。