磁共振擴散峰度成像對腮腺腫瘤的鑒別診斷價值

俞順， 包強， 蘇家威

·頭頸部影像學·

磁共振擴散峰度成像對腮腺腫瘤的鑒別診斷價值

俞順， 包強， 蘇家威

目的：探討磁共振擴散峰度成像(DKI)及其定量指標對不同病理類型腮腺腫瘤的鑒別診斷價值。方法：47例經手術病理證實的腮腺腫瘤患者(良性37例、惡性10例)術前均行磁共振DKI檢查，獲得腫瘤的定量參數Kmean、Krad和Kax值，比較各項參數在不同病理類型腮腺腫瘤中的差異，并采用受試者工作特征曲線分析其診斷效能。結果：腮腺良性腫瘤(包括腺淋巴瘤)的Kmean、Krad和Kax值均低于腮腺惡性腫瘤，但組間差異無統計學意義(P>0.05)；不包括腺淋巴瘤的腮腺良性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值均低于腮腺惡性腫瘤，組間差異有統計學意義(P<0.05)；腮腺混合瘤的Kmean、Krad和Kax值均明顯低于腮腺惡性腫瘤及腺淋巴瘤，差異均有統計學意義(P<0.05)；腮腺腺淋巴瘤的Kmean、Krad和Kax值高于腮腺惡性腫瘤，但組間差異無統計學意義(P>0.05)。Kmean、Krad和Kax值對于鑒別腮腺混合瘤與惡性腫瘤、腮腺混合瘤與腺淋巴瘤均具有很高的敏感性和特異性。結論：DKI定量參數有助于不同病理類型腮腺腫瘤的鑒別診斷。

磁共振成像； 擴散峰度成像； 腮腺腫瘤； 病理分型； 鑒別診斷

腮腺腫瘤是臨床上較為常見的頭頸部腫瘤，常規MRI已成為腮腺腫瘤的主要影像學診斷方法之一，但是不同病理類型的腮腺腫瘤間缺乏特征性的形態學改變，常規MRI檢查較難鑒別。近年來功能性MRI逐漸被應用于腮腺腫瘤的鑒別診斷[1-4]，擴散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是一種能反映組織內非正態分布的水分子擴散情況的功能性MRI技術，可以從微觀領域評估組織結構的完整性[5-7]，目前此項技術已較為廣泛地應用于中樞神經系統[8-14]。目前國內尚未見DKI定量分析技術應用于腮腺腫瘤的相關研究報道，本研究將DKI定量分析技術結合到腮腺腫瘤常規MRI檢查中，探討DKI相關定量參數對不同病理類型腮腺腫瘤的鑒別診斷價值，旨在為腮腺腫瘤的精準診斷提供有價值的定量分析指標。

材料與方法

1.一般資料

圖1 左側腮腺深淺葉混合瘤，病灶累及深、淺葉，內可見斑片狀壞死、囊變和出血，形態學表現偏惡性。a) T1WI示病灶以低信號為主(箭)； b) 脂肪抑制T2WI示病灶呈高～低混雜信號(箭)； c) TIC為C型曲線； d) DWI示病灶呈高信號(箭)，ADC值1.3722×10-3mm2/s； e) Kmean偽彩圖上測得病灶ROI內Kmean=0.5988(箭)； f) 病理片鏡下示肌上皮部分呈梭形細胞及漿細胞樣結構，兩種形態的細胞呈腺樣或實體樣排列(×40，HE)。

搜集本院2014年5月-2015年6月經手術病理證實的47例腮腺腫瘤患者的病例資料，其中男32例，女15例，年齡21～86歲，中位年齡52歲；良性腫瘤37例(19例混合瘤、14例腺淋巴瘤，其它良性腫瘤4例 )，惡性腫瘤10例(黏液表皮樣癌3例、腺泡細胞癌2例、鱗狀細胞癌2例、嗜酸性細胞癌1例、黏膜相關組織邊緣區B細胞淋巴瘤1例、原始神經外胚層瘤1例)。腫瘤大小1.2 cm×1.1 cm×0.8 cm～6.6 cm×3.5 cm×6.1 cm。

2.檢查方法

使用Siemens Aera 1.5T磁共振掃描儀，20通道頭頸聯合線圈。所有受試者均行常規序列(橫軸面T1WI、T2WI、T2-TSE-FS-DIXON、DWI，冠狀面T2WI-TIRM和T1-VIBE增強掃描)及DKI序列MRI檢查，其中橫軸面DKI掃描參數：MDDW模式，b值取0、1000和2000 s/mm2，擴散敏感梯度場施加的方向為30個，TR 4000 ms，TE 93 ms，視野230 mm×230 mm，矩陣128×128，激勵次數1，層厚4 mm，層間距0 mm，層數20，并行采集技術(integrated parallel acquisition techniques，iPAT)因子2，掃描時間4 min 46 s。動態增強掃描(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)采用T1-VIBE序列，掃描參數：TR 3.82 ms，TE 1.5 ms，視野280 mm×236 mm，激勵次數1，層厚3 mm，間隔0.6 mm，矩陣320×224，經手背靜脈以3.5 mL/s的流率、0.1 mmol/kg的劑量注入對比劑馬根維顯，每次釆集時間為11 s，共采集27次動態增強數據，總掃描時間328 s。

3.圖像后處理

由2位中級以上職稱的磁共振醫師使用商業化DKE軟件對DKI數據進行圖像后處理，獲得平均峰度(Kmean)圖、徑向峰度(Krad)圖、峰度各向異性(Kax)圖；并采用雙盲法閱片，二者意見不一致時共同閱片、經討論達成一致意見。根據DKI偽彩圖結合常規T2WI，選擇病灶最大橫截面所在層面進行測量，ROI置于病灶實性部位且信號較均勻處，盡量避開血管、出血、壞死和囊變區域，ROI面積0.3～0.5 cm2，每個病灶測量3次取平均值。

4.統計學分析

所有數據使用采用SPSS 18.0統計軟件進行處理。將病灶按照組織病理類型進行分組，對各組的DKI測量參數采用Komogorov-Smirnov法進行正態分布檢驗，用Leneve法進行方差齊性檢驗。如果符合正態分布且方差齊性，采用t檢驗分析Kmean、Krad和Kax值在不同病理類型腮腺腫瘤間的差異；如果不符合正態分布，則采用非參數秩和檢驗法(Mann-Whitney)進行比較。采用ROC曲線分析Kmean、Krad和Kax值對不同病理類型腮腺腫瘤的鑒別診斷效能，P<0.05為差異具有統計學意義。

結 果

1.常規MRI表現

37例良性腫瘤中有28例(28/37)在T2WI上表現為高信號、10例(10/37)同時累及腮腺深淺葉、20例(20/37)伴有不同程度囊變(圖1、2)，而10例惡性腫瘤分別有7例(7/10)、5例(5/10)和6例(6/10)有相似表現(圖3、4)，上述3個征象在兩組間的差異均無統計學意義(P>0.05)。

圖2 右側腮腺腺淋巴瘤，累及右側腮腺深、淺葉，邊界不清，內可見斑片狀出血。a) T1WI示病灶以低信號為主，間有斑片狀高信號(箭)； b) 脂肪抑制T2WI示病灶呈高低混雜信號(箭)； c) TIC為B型曲線； d) DWI示病灶呈高信號(箭)，ADC值0.7168×10-3mm2/s； e) Kmean偽彩圖上測得病灶(箭)ROI內Kmean=1.0287； f) 病理片鏡下示嗜酸細胞型上皮和特征性的含生發中心的淋巴間質(×40，HE)。

TIC曲線類型(Yabuuchi分類[15])：19例混合瘤中A型(圖1c)10例、C型9例，14例腺淋巴瘤中B型(圖2c)9例、C型5例，其它良性腫瘤中A型1例、C型3例；10例惡性腫瘤中TIC曲線表現為B型(圖4c)2例、C型8例(圖3c)。腮腺良、惡性腫瘤TIC曲線類型的組間差異無統計學意義(P>0.05)。

腮腺良、惡腫瘤實性部分在DWI(b=1000 s/mm2)上均可表現為不同程度高信號(圖1d～4d)，腮腺不同病理類型腫瘤的ADC值存在一定的重疊。

2.Kmean、Krad和Kax值的鑒別診斷價值

腮腺良惡性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值及統計分析結果見表1、2。腮腺良性腫瘤(包括腺淋巴瘤)的Kmean、Krad、Kax值均低于腮腺惡性腫瘤，但組間差異均無統計學意義(P>0.05)。腮腺良性腫瘤(不包括腺淋巴瘤)的Kmean、Krad和Kax值均低于腮腺惡性腫瘤，組間差異均有統計學意義(P<0.05)。Kmean、Krad和Kax值對于除腺淋巴瘤外的腮腺良性腫瘤與惡性腫瘤的鑒別具有較好的診斷效能，ROC下面積(area under curve，AUC)分別為0.996、0.996和0.978。當Kmean值為0.9570時，診斷敏感度為100%，特異度為95.7%；當Krad值為0.9570時，診斷敏感度為100%，特異度為95.7%；當Kax值為0.9130時，診斷敏感度為100%，特異度為91.3%。

表1 腮腺良、惡性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值

表2 除腺淋巴瘤外的腮腺良、惡性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值

腮腺混合瘤與惡性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值的組間差異均有統計學意義(P<0.05)，詳見表3。Kmean、Krad和Kax值對兩類腫瘤的診斷效能較好，AUC分別為0.995、0.995和0.974。當Kmean值為0.6353時，診斷敏感度為100%，特異度為94.7%；當Krad值為0.5963時，診斷敏感度為100%，特異度為94.7%；當Kax值為0.6520時，診斷敏感度為100%，特異度為89.5%。

表3 混合瘤與惡性腫瘤的Kmean、Krad、Kax值

腮腺腺淋巴瘤與惡性腫瘤比較，Kmean、Krad和Kax值的組間差異均無統計學意義(P>0.05)，詳見表4。Kmean、Krad和Kax值對于兩種腫瘤的鑒別具有較高的特異性，但敏感性太低，AUC分別為0.700、0.636和0.736。當Kmean值為1.0156時，診斷敏感度為50.0%，特異度為100%；當Krad值為1.0081時，診斷敏感度為57.1%，特異度為100%；當Kax值為1.1127時，診斷敏感度為50.0%，特異度為100%。

表4 腺淋巴瘤與惡性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值

圖3 左側腮腺黏膜相關組織邊緣區B細胞淋巴瘤，左側腮腺淺葉病灶，邊界清，形態學表現為良性。a) T1WI示病灶呈低信號，邊界清(箭)； b) 脂肪抑制T2WI示病灶呈高信號(箭)； c) TIC為C型曲線； d) DWI呈稍高信號(箭)，ADC值0.6475×10-3mm2/s； e) Kmean偽彩圖上測得病灶Kmean=0.8094(箭)； f) 病理片鏡下可見可見成巢的異形淋巴細胞，浸潤間質，經免疫組化證實為B細胞來源。

圖4 右側腮腺淺葉腺泡細胞癌，邊界清。a) T1WI示病灶呈低信號，邊界清(箭)； b) 脂肪抑制T2WI示病灶呈高信號，內見小斑片狀等信號區(箭)； c) TIC為B型曲線； d) DWI示病灶呈高信號，ADC值0.8659×10-3mm2/s； e) Kmean偽彩圖上測得病灶的Kmean=0.8671； f) 病理片鏡下示腫瘤細胞大小、形態與正常腺泡細胞相似，類漿液性細胞的胞質中含嗜堿性酶原分泌顆粒，腫瘤細胞邊界不清，浸潤周邊涎腺組織(×40，HE)。

腮腺混合瘤與腺淋巴瘤比較，Kmean、Krad和Kax值的組間差異均有統計學意義(P<0.05)，詳見表5。

表5 混合瘤和腺淋巴瘤的Kmean、Krad和Kax值

Kmean、Krad和Kax值對于兩種腫瘤的鑒別具有較高的敏感性和特異性，AUC分別為1.000、1.000和0.988。當Kmean值為0.7054時，診斷敏感度為100%，特異度為100%；當Krad值為0.6542時，診斷敏感度為100%，特異度為100%；當Kax值為0.6947時，診斷敏感度為100%，特異度為94.7%。

討 論

腮腺腫瘤的術前影像學檢查有助于對其進行定性診斷，進而可指導臨床制訂合理的治療方案和選擇合適的手術方式。腮腺腫瘤的常規MRI檢查以病灶的部位、形態和信號強度特點為主要評價指標來判斷腫瘤的性質，存在敏感性低、特異性低及多征象重疊等缺點。對于形態學表現為惡性的良性腮腺腫瘤及形態學表現為良性的惡性腮腺腫瘤，常規MRI檢查進行鑒別診斷有一定困難，術前較難做出準確的定性診斷，誤診率較高。

1.DKI成像基本原理

擴散峰度成像是一項新的功能磁共振成像技術，它改變了傳統磁共振圖像僅能反映組織解剖和病理解剖信息的局限性，能反映組織器官的功能變化，是近幾年來國內外研究的熱點，已經成功應用于神經系統的功能研究[8-14]。傳統DWI技術基于在均質液體中水分子擴散運動呈高斯分布這一理論來分析人體組織結構的差異性，但實際上在生物組織中水分子的擴散受到組織類型、組織內部固有的生化特性、細胞屏障、細胞器及細胞內外間隔等多種因素的影響，導致水分子的擴散偏離高斯模式，實際上人體內水分子擴散模式呈非高斯擴散[5-7]。DKI技術以非高斯擴散理論來量化生物組織內水分子的擴散運動，從而能在活體內非侵襲性探測組織的微觀信息，是DTI和DWI技術的延伸擴展。

2.DKI定量參數對腮腺腫瘤的鑒別診斷價值

本組研究中腮腺良性腫瘤(包括腺淋巴瘤)的Kmean、Krad和Kax值均低于腮腺惡性腫瘤，但兩組間差異均無統計學意義(表1)；進一步將腺淋巴瘤剔除后，腮腺良性腫瘤的Kmean、Krad和Kax值均低于惡性腫瘤，各參數的組間差異均有統計學意義(表2)。這主要是由于本組病例中腮腺良性腫瘤包含腺淋巴瘤，腺淋巴瘤是一種由上皮組織和淋巴組織兩種成分組成的良性腫瘤，上皮組織形成不規則的大腺管及微囊腔，增生的淋巴組織形成淋巴濾泡，腫瘤細胞間質內微血管豐富，且瘤體內細胞分布密集，細胞外間隙較少，這些組織病理學特點造成腺淋巴瘤Kmean、Krad和Kax值升高，如果腮腺良性腫瘤組中腺淋巴瘤的樣本數多，會造成總體的Kmean、Krad和Kax值升高，因此鑒別腮腺良性腫瘤(包含有腺淋巴瘤)與惡性腫瘤時，兩者之間Kmean、Krad和Kax值組間的差異取決于樣本中腮腺腺淋巴瘤及惡性腫瘤樣本數的多少。

理論上腮腺惡性腫瘤的組織結構緊密度、組織結構空間復雜程度、組織內細胞核的異形性以及間質中血管增生程度均高于良性腫瘤。隨著腫瘤惡性程度增高，腫瘤新生血管數目增多、微血管通透性增大，使得腫瘤血流灌注增加，一方面為腫瘤細胞生長提供了充足的營養物質，另一方面加速了腫瘤細胞的惡性增殖，因此隨著腫瘤惡性程度增加，Kmean、Krad和Kax值應相應升高[16]。本組研究中腮腺混合瘤的Kmean、Krad和Kax值均低于腮腺惡性腫瘤，各參數的組間差異均具有統計學意義(表3)，與理論相符合。這說明Kmean、Krad和Kax值升高，提示腫瘤組織結構復雜、腫瘤高血流灌注量以及腫瘤血管的高滲透性，對于判斷腫瘤的惡性程度有一定幫助。

理論上隨著腫瘤惡性程度增高，腫瘤血流灌注增加，微血管通透性增高，腫瘤的Kmean、Krad和Kax值應相應升高。本組研究中腮腺腺淋巴瘤Kmean、Krad和Kax值均大于腮腺惡性腫瘤(表4)，與理論不符合，一方面由于腮腺腺淋巴瘤腫瘤細胞間質內微血管豐富，瘤體內細胞分布密集，細胞外間隙較少等組織病理學特點造成腺淋巴瘤Kmean、Krad和Kax值升高，另一方面與本研究中惡性腫瘤的病例數太少有關系。

本組研究中腮腺混合瘤的Kmean、Krad和Kax值均低于腺淋巴瘤，且各參數的組間差異均具有統計學意義(表5)，這主要由于腺淋巴瘤的血供豐富，腫瘤細胞間質內微血管豐富導致腺淋巴瘤微血管灌注和滲透性高。

3.本研究的創新性及不足

以往文獻報道的與腮腺腫瘤診斷及鑒別診斷相關的研究多為定性分析或半定量分析，進行定量分析的研究相對較少。DKI是近年發展起來的新技術，本研究將DKI檢查中獲得的定量參數(Kmean、Krad和Kax值)結合腮腺腫瘤常規MRI進行綜合分析，探討DKI定量參數在不同病理類型腮腺腫瘤中的診斷及鑒別診斷價值，尤其是發現這項技術對于腮腺良性混合瘤和缺乏惡性形態學表現的惡性腫瘤之間的鑒別診斷有一定價值，從而為腮腺腫瘤的精準診斷提供了有用的定量指標。

本研究存在的不足：①研究時間短，收集的樣本數量相對較少，尤其是惡性腫瘤的病例數偏少，可能會影響腮腺良、惡性腫瘤常規MRI征象以及DKI定量參數的歸納分析。②目前的DKI技術有一定局限性，DKI的b值較大，圖像信噪比易受影響，過低的信噪比會造成對峰度值過高的估價；其次，高階的峰度成像較擴散更容易出現點狀偽影，理論上可以通過增加采集重復次數提高信噪比，但卻延長了采集時間，導致了運動偽影增加。

總之，腮腺常規MRI的影像學特征存在重疊性，DKI定量參數有助于不同病理類型腮腺腫瘤的鑒別診斷，尤其是有助于缺乏形態學特征的腮腺混合瘤與腮腺惡性腫瘤、以及腮腺混合瘤與腮腺腺淋巴瘤的鑒別診斷，且具有很好的診斷效能。

[1] 鄭少燕,曾向廷,吳先衡,等.3.0T MR動態增強掃描半定量分析對腮腺腫塊鑒別診斷的價值[J].臨床放射學雜志,2015,34(3):346-350.

[2] 王萍,張成周,王寧,等.常規MRI聯合DWI在腮腺常見腫瘤中的診斷價值[J].放射學實踐,2012,27(4):378-381.

[3] 張贊霞,程敬亮,張勇.DWI聯合動態增強MRI鑒別診斷腮腺腫瘤良惡性[J].中國醫學影像技術,2014,30(7):1015-1018.

[4] Yerli H,Aydin E,Haberal N,et al.Diagnosing common parotid tumours with magnetic resonance imaging including diffusion-weighted imaging vs fine-needle aspiration cytology:a comparative study[J].Dentomaxillofac Radiol,2010,39(6):349-355.

[5] Steinmann C,Blaedel KL,Christensen AS,et al.Interface of the polarizable continuum model of solvation with semi-empirical methods in the GAMESS program[J].PLoS One,2013,8(7):677-679.

[6] de Santis S,Gabrielli A,Palombo M,et al.Non-Gaussian diffusion imaging:a brief practical review[J].Magn Reson Imaging,2011,29(10):1410-1416.

[7] Shan Y,Lu J,Li KC.Progresses in diffusional kurtosis imaging of ischemic stroke[J].Chin J Med Imaging Technol,2013,29(12):2046-2048.

[8] van Cauter S,Veraart J,Sijbers J,et al.Gliomas:diffusion kurtosis MR imaging in grading[J].Radiology,2012,263(2):492-501.

[9] Shimoji K,Uka T,Tamura Y,et al.Diffusional kurtosis imaging analysis in patients with hypertension[J].Jpn J Radiol,2014,32(2):98-104.

[10] Kamagata K,Tomiyama H,Hatano T,et al.A preliminary diffusional kurtosis imaging study of Parkinson disease:comparison with conventional diffusion tensor imaging[J].Neuroradiol,2014,56(3):251-258.

[11] Gong NJ,Wong CS,Chan CC,et al.Correlations between microstructural alterations and severity of cognitive deficiency in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment:a diffusional kurtosis imaging study[J].Magn Reson Imaging,2013,31(5):688-694.

[12] Blockx I,de Groof G,Verhoye M,et al.Microstructural changes observed with DKI in a transgenic Huntington rat model:evidence for abnormal neurodevelopment[J].Neuroimage,2012,59(2):957-967.

[13] Yoshida M,Hori M,Yokoyama K,et al.Diffusional kurtosis imaging of normal-appearing white matter in multiple sclerosis:preliminary clinical experience[J].Jpn J Radiol,2013,31(1):50-55.

[14] Grossman EJ,Jensen JH,Babb JS,et al.Cognitive impairment in mild traumatic brain injury:a longitudinal diffusional kurtosis and perfusion imaging study[J].AJNR,2013,34(5):951-957.

[15] Yabuuchi H,Matsuo Y,Kamitani T,et al.Parotid gland tumors:can addition of diffusion-weighted MR imaging to dynamic contrast-enhanced MR imaging improve diagnostic accuracy in characterization[J].Radiology,2008,249(3):909-916.

[16] Choi HS,Kim AH,Ahn SS,et al.Glioma grading capability:comparisons among parameters from dynamic contrast -enhanced MRI and ADC value on DWI[J].Korean J Radiol,2013,14(3):487-492.

Value of MR diffution kurtosis imaging in the differential diagnosis of parotid tumor

YU Shun,BAO Qiang,SU Jia-wei.

Department of Radiology,Fujian Provincial Hospital of Fujian Medical University,Fuzhou 350001,China

Objective:To study the value of quantitative parameters obtained by magnetic resonance diffusion kurtosis imaging (MR DKI) in differential diagnosis of different histopathological subtypes of parotid gland tumors.Methods:47 patients with benign (n=37) and malignant (n=10) parotid tumors confirmed by surgery and pathology underwent MR DKI examination before operation.Quantitative parameters including Kmean,Krad and Kax of the tumors were obtained and compared between the different histological subtypes,and the diagnostic efficacy of the three parameters were analyzed using receiver operating characteristic (ROC) curves.Results:The Kmean,Krad and Kax values of all benign parotid tumors were lower than those of malignant parotid tumors,but no statistical differences were found between the the two groups (P>0.05).The Kmean,Krad and Kax values of the benign tumors (exclusive of adenolymphoma) were lower than those of malignant tumors with statistical differences (P<0.05).The Kmean,Krad and Kax values of mixed tumors were obviously lower than those of adenolymphomas and malignant tumors,with statistically significant differences (P<0.05).The Kmean,Krad and Kax values of adenolymphoma were higher than those of malignant parotid tumors,but no statistical differences were found between the the two groups (P>0.05).The Kmean,Krad and Kax values all showed high diagnostic sensitivity and specificity in the differential diagnosis of mixed tumor and adenolymphoma,or differential diagnosis of mixed tumor and malignant parotid tumor.Conclusion:Quantitative parameters of DKI are helpful to the differential diagnosis of different histopathological types of parotid tumors.

Magnetic resonance imaging； Diffusion Kurtosis imaging； Parotid tumor； Histopathology classification； Differential diagnosis

350001 福州，福建醫科大學省立臨床學院福建省立醫院放射科

俞順(1983-)，男，福建福清人，碩士，主治醫師，主要從事磁共振檢查及診斷。

R445.2； R739.87

A

1000-0313(2017)08-0821-06

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.08.008

2016-11-01

2017-02-11)