合成磁共振成像多定量值聯合應用可提高干燥綜合征的診斷準確率

摘要：目的 "探討合成磁共振成像（MAGiC）在干燥綜合征（SS）診斷中的的可行性及臨床應用價值。方法 "前瞻性收集2023年2～10月于揚州大學附屬醫院就診的SS患者36例作為SS組，選取同期38例健康志愿者作為對照組（HC組），分別對兩組患者雙側腮腺行T1WI、T2WI及MAGiC掃描，對MAGiC圖像進行后處理，生成T1、T2及質子密度（PD）mapping 3組定量序列。由2位醫師分別測量雙側腮腺的T1、T2及PD值，采用組內相關系數（ICC）評估觀察者間及觀察者內的一致性。采用Pearson或Spearman檢驗比較雙側腮腺MAGiC各定量值的相關性。采用獨立樣本t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗比較雙側腮腺SS組與HC組間MAGiC各定量值的差異。對MAGiC定量值差異具有統計學意義的計數資料繪制ROC曲線，采用Z檢驗比較曲線下面積。結果 "一致性分析結果顯示雙側腮腺T2、PD值的ICC均gt;0.800，雙側腮腺T1值最低，ICC均gt;0.700。相關性分析結果顯示雙側腮腺兩組間MAGiC各定量值均具有高度相關性（rgt;0.8）。兩組T1、T2值差異均有統計學意義（Plt;0.001），PD值差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。MAGiC T1與T2值聯合診斷的準確率（84.35%）及曲線下面積（0.88）最高，與T1值的差異有統計學意義（P=0.026）。結論 "MAGIC技術可以定量評估SS腮腺病變，MAGiC多定量值聯合應用可提高診斷準確率。

關鍵詞：MAGiC；腮腺；定量MRI；干燥綜合征

The combined application of multiple quantitative values of synthetic magnetic resonance imaging can improve the diagnostic accuracy of sjogren's syndrome

XIA Hongyi， SUN Qi'an， CHEN Cheng， LU Lu， JIAO Zhiyun， LI Zheng

Department of Radiology， Affiliated Hospital of Yangzhou University， Yangzhou 225000， China

Abstract： Objective To explore the feasibility and clinical application value of MAGiC technique in the diagnosis of Sjogren's syndrome （SS）. Methods A total of thirty-six SS patients from the Affiliated Hospital of Yangzhou University from February to October 2023 were selected as the SS group， and thirty?eight healthy volunteers from the same period were selected as the control group （HC group）. T1WI， T2WI and MAGiC scanning were performed on bilateral parotid glands of the two groups， respectively. After post-processing of MAGiC images， three sets of quantitative sequences T1， T2， proton density （PD） mapping were generated. The obtained T1， T2 and PD values of the bilateral parotid glands were measured by two physicians， and intra-group correlation coefficient （ICC） was used to evaluate inter-observer and intra-observer consistency; the correlation of quan titative values of MAGiC in bilateral parotid glands was compared by Pearson or Spearman test; and the independent samples t test or Wilcoxon rank sum test was used to analysis the differences in quantitative values of MAGiC between the bilateral parotid gland SS group and HC group. ROC curves were plotted for counting data with statistically significant differences in MAGiC quantitative values， and Z-test was used to compare the area under the curve. Results The results of consistency analysis showed that both T2 and PD values of the bilateral parotid gland had ICCgt;0.800， while T1 values of the bilateral parotid gland were lower （ICCgt;0.700）. Correlation analysis showed that the quantitative values of MAGiC were highly correlated between the two groups （rgt;0.8）. The analysis results between the two groups showed that T1 and T2 values were statistically significant （Plt;0.001）， while PD values were not statistically significant （Pgt;0.05）. The accuracy （84.35%） and area under the curve （0.88） of the combination of MAGiC T1 and T2 values were the highest， and the difference with T1 values was statistically significant （P=0.026）. Conclusion MAGiC technology can quantitatively evaluate SS parotid gland lesions， and the combined application of multiple quantitative values of MAGIC technology can improve the diagnostic accuracy.

Keywords： MAGiC; parotid; quantitative MRI; sjogren's syndrome

干燥綜合征（SS）是一種系統性的自身免疫性疾病，主要累及涎腺及淚腺［1-3］ 。SS患病率女性明顯高于男性，不同國家和地區有所不同。隨著磁共振成像技術的發展，MRI已廣泛用于涎腺病變的評估。MRI具有軟組織分辨率高、多參數、多對比成像等特點，且MRI無電離輻射，具備多種特殊成像技術［4］。近年來，MRI檢查技術在SS患者腮腺病變診斷中已得到一定應用，不僅可以通過常規MRI檢查反映腮腺不可逆的脂肪浸潤，還可以通過功能MRI檢查顯示腮腺導管的變化及腮腺血流動力學的變化［5-7］。但是目前國內外磁共振定量等成像技術掃描時間長，一次掃描僅可獲取單一定量數據，缺乏多定量數據聯合評估腮腺病變。

合成磁共振成像（MAGiC）是一種多對比度一站式馳豫定量技術，可通過一次多動態多回波序列獲取多種對比度圖像及多種定量數據，且掃描時間縮短，具有臨床應用可行性［8-9］，且目前國內外未見有將MAGiC技術用于SS腮腺病變研究。本研究旨在比較SS患者與健康志愿者腮腺MAGiC多定量參數的差異，探討MAGiC技術在SS診斷中的的可行性及臨床應用價值。

1 "資料與方法

1.1 "一般資料

本研究為前瞻性研究，收集2023年2～10月在揚州大學附屬醫院行腮腺MR檢查的SS患者36例作為SS組，另選取同期38例健康志愿者作為對照組（HC組）。其中SS組36例雙側共71個腮腺，HC組38例雙側共76個腮腺。本研究已獲得揚州大學附屬醫院倫理委員會批準同意（備案編號：MR-32-23-032636）。

納入標準：依據 2016年美國風濕病學會/歐洲抗風濕病聯盟臨床診斷標準首次確診的SS的患者［10］；未進行任何相關治療；無頭頸部腫瘤史和放療史，無糖尿病病史；未應用抗乙酰膽堿藥物。排除標準：存在磁共振檢查禁忌證；存在顯著運動偽影、硬件偽影等，不能滿足圖像測量分析；剔除一側或雙側腮腺急性腫大患者，影響對解剖結構的觀察。

1.2 "儀器與方法

采用GE Architect 3.0T 超導MR成像儀及19通道頭頸聯合線圈。

橫斷面T2WI采用水脂分離成像（IDEAL）序列，掃描范圍包括雙側腮腺上下緣及病變范圍，TR 3250 ms，TE 85（10.2～122.7） ms，矩陣 288×256，FOV 20 cm× " 20 cm，層厚3 mm，層間隔1 mm。

冠狀面T2WI采用IDEAL序列，掃描范圍包括雙側腮腺前后緣及病變范圍，TR 2500 ms，TE 72（10.1～121.2）ms，矩陣 288×256，FOV 22 cm×22 cm，層厚 " " 4 mm，層間隔0.5 mm。

橫斷面T1WI采用快速自旋回波（FSE）序列，掃描范圍包括雙側腮腺上下緣及病變范圍，TR 754 ms，TE Min Full（14.5～29.1）ms，矩陣 288×256，FOV 20 cm×20 cm，層厚3 mm，層間隔1 mm。

橫斷面MAGiC序列采用多延遲回波序列，掃描范圍包括雙側腮腺上下緣及病變范圍，自動設置TR值，TE 11.4（5.7～34.2）ms，Eff.TE2 68.4（39.9～69）ms，自動設置TI值，矩陣288×256，FOV 20 cm×20 cm，層厚 " " " "3 mm，層間隔1 mm。

1.3 "感興趣區（ROI）設定及測量

使用掃描儀圖像編輯模塊（MAGiC，version 100.0.0）進行圖像后處理生成 T1 mapping、T2 mapping、PD mapping三組定量圖譜，每組定量序列自動生成偽彩圖（圖1～2）。在MAGiC合成T2圖像上選擇雙側腮腺最大層面，沿腮腺內緣勾畫感興趣區，盡量避開腺體內大血管、導管，獲得ROI的T1、T2、PD值。測量分別由2位放射科醫師獨立完成，并在間隔至少2周后重復測量數據。具有高度相關性的雙側腮腺定量數據取雙側平均值用于統計分析。

1.4 "統計學分析

采用SPSS26.0和MedCale19.4.0軟件進行統計分析。采用Shapiro-Wilk檢驗行正態性分析，符合正態性分布的數據以均數±標準差表示，不符合正態分布的數據以中位數（上下四分位數）表示。采用組內相關系數（ICC）分析MAGiC定量值測量的觀察者內及觀察者間一致性，ICClt;0.5表示一致性較差，0.5≤ICC≤0.75為一致性中等，ICCgt;0.75為一致性較好。SS組與HC組雙側腮腺MAGiC各定量值相關性檢驗比較，符合正態分布采用Pearson檢驗，不符合正態分布采用Spearman檢驗。SS組與HC組MAGiC各定量值差異比較，符合正態分布采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布采用Wilcoxon秩和檢驗。將MAGiC定量值差異具有統計學意義的計數資料繪制ROC曲線，采用Z檢驗比較曲線下面積（AUC），并評估MAGiC各定量值聯合對SS的診斷效能。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 "結果

2.1 "MAGiC定量參數一致性比較

雙側腮腺T2、PD值的ICC均gt;0.800，雙側腮腺T1值最低，但ICC均gt;0.700（表1）。

2.2 "SS組與HC組雙側腮腺MAGiC各定量值相關性分析

雙側腮腺兩組間MAGiC各定量值均具有高度相關性（r均gt;0.8），其中SS組T2定量值相關性最高 " " "（r=0.893，Plt;0.001，表2）。

2.3 "SS組與HC組間MAGiC各定量值差異比較

SS組與HC組腮腺T1、T2值的差異有統計學意義（Plt;0.001），PD值的差異無統計學意義（Pgt;0.05，表3）。

2.4 " 定量參數診斷SS的效能

MAGiC T1與T2值聯合診斷的準確率及AUC最高，其中與單純MAGiC T1值的差異有統計學意義 " " " " " （P=0.026），與單純MAGiC T2值的差異無統計學意義（P=0.298）。MAGiC T1與T2值的AUC之差為0.041（P=0.298），MAGiC T1與T2值的診斷價值差異無統計學意義（表4、圖3）。

3 "討論

MAGiC技術是一種基于多延遲多回波序列的新的定量掃描技術，它能夠量化弛豫時間和質子密度，并通過后處理平臺自動重建不同對比度和定量弛豫率圖。既往研究表明，MAGIC圖像在整體質量、解剖形態以及病變檢測能力上與常規序列相當［11］。多參數定量能夠無創、定量評估SS患者腮腺實質的狀態［12-13］，本研究旨在通過MAGiC成像評估SS患者的腮腺損傷。本研究發現，SS患者兩側腮腺實質之間的T1值、T2值、PD值差異無統計學意義，這提示SS患者雙側腮腺的損傷程度是一致的，推測是因為SS是一種系統性疾病，主要以干燥癥狀和免疫介導的腺體損傷為特征。由于SS涉及全身的免疫反應，炎癥細胞不會特異性的針對某一腺體，而是累積雙側腮腺，因此患者雙側腮腺間的定量參數差異無統計學意義。

本研究中SS患者腮腺的T1值和T2值與健康志愿者間存在差異，而PD值的差異無統計學意義，這說明MAGiC序列測得的T1值和T2值能夠反映SS累積的腮腺損傷。ROC曲線提示T1值和T2值在鑒別SS患者和健康志愿者的AUC值分別為0.81、0.85，但是差異無統計學意義，提示這兩種參數在評價SS腮腺損傷方面具有相似的效能。T1 mapping反映的是組織的縱向弛豫時間，它是一種敏感的磁共振成像技術，用于評估組織的生物因素的物理性質。這些性質包括大分子濃度、組織的水分子含量以及脂肪含量等生物因素，它們對T1值的大小有直接影響。不同的生物因素在不同的組織類型和疾病狀態下可能會發生變化，因此T1值可以反映這些生物因素的變化，且國內外目前未見T1值用于SS腮腺損傷方面的研究。本研究結果顯示，SS患者腮腺實質的T1值顯著高于健康志愿者。SS是一種以唾液腺浸潤為特征的慢性炎癥性疾病［14-17］。在SS中，唾液腺的持續性炎癥會導致腺體組織的破壞和唾液腺的浸潤。這種浸潤過程通常伴隨著腺泡的增生和腺泡細胞被脂肪浸潤物所替代［18］。因此，本研究推測SS患者腮腺區T1值降低可能是因為炎癥狀態下，組織內的水分子可能增多，而脂肪浸潤導致組織中脂肪含量的增加。這些變化可能會減少組織中的大分子濃度并影響其生物物理性質，進而導致T1值降低。

T2 mapping是一種基于多回波自旋回波序列的MRI技術，它提供了組織的T2弛豫時間信息，因此被認為是一種無創、高分辨率的定量成像方法。目前，T2 mapping已廣泛應用于醫學影像學領域，主要用于評估心肌損傷、肌肉病變和肝臟纖維化等多種疾病［19-21］。已有研究發現，T2值的增加是早期心肌損傷的重要跡象，可以敏感地反映心肌細胞的水腫和炎癥狀態；隨著炎癥細胞浸潤的程度增加，組織的T2值也會相應地上升［22］。本研究結果顯示，SS患者的T2值明顯高于健康志愿者，與目前文獻報道［23］一致。SS是一種以腺體炎性浸潤為特征的慢性免疫性疾病，因此我們推測T2值的升高可能與SS患者腺體的淋巴細胞浸潤有關，淋巴細胞是炎癥反應的主要細胞類型，在SS患者的腮腺組織中常能發現淋巴細胞浸潤現象，這可能是SS患者腮腺T2值增高的一個重要因素。此外腮腺實質的炎癥反應可能導致組織水分子的增加和局部水腫，這些因素也可能增加T2值。綜上，本研究認為SS患者腮腺T2值的升高可能是由于腮腺實質的炎癥反應、組織水腫以及淋巴細胞的浸潤等因素共同作用所致。這些因素反映了SS患者腮腺組織的炎癥狀態，也強調了T2 mapping作為一種有用的生物標志物在評估SS患者腮腺損傷中的重要性。

近年來，MRI檢查技術在SS腮腺病變診斷中不斷成熟，不僅可以提供常規影像學資料，還可以提供灌注、血流、定量等信息，因此在SS診斷中得到廣泛應用［24-31］。但既往研究表明常規MRI及MR腺導管成像診斷SS的敏感度較低，診斷效能欠佳［32-34］。MAGiC T1、T2值對于SS腮腺損傷的診斷均具有較高的準確性，其多定量參數成像可為MRI常規成像無形態學改變提供一定的臨床診斷價值。本研究結果顯示以MAGiC T1、T2值聯合診斷SS的準確率最高，其最佳閾值分別為MAGiC T1值632 ms、T2值84 ms。T1值可反應病變組織脂肪的存在，T2值診斷病變的水腫和炎癥較常規MRI更為敏感，二者聯合診斷可獲得更佳的診斷SS效能，因此可以采用MAGiC技術診斷SS腮腺病變，從而提高診斷的準確性。

綜上所述，盡管目前T2 mapping等定量檢查技術可評估SS腮腺病變，但在不增加掃描時間基礎上，MAGiC技術可一站式獲取多定量數據，且T1、T2值多定量聯合診斷準確率更高，可在SS患者腮腺病變診斷中推廣。本研究局限性在于樣本量較少，數據存在偏倚；未納入脂肪分數等定量數據聯合分析；對照組為健康對照組，但是未納入有口干、眼干等臨床癥狀但未被診斷為SS的疑似SS患者，因此后續有待進一步開展大樣本、結合脂肪分數、擴散系數等多定量技術的研究。

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（編輯：郎 "朗）