酸刺激前后擴散加權成像評價干燥綜合征患者腮腺功能

邢曉菲，丁長偉

（中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，遼寧沈陽110004）

酸刺激前后擴散加權成像評價干燥綜合征患者腮腺功能

邢曉菲，丁長偉

（中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，遼寧沈陽110004）

目的：探討酸刺激前后MR擴散加權成像（Diffusion-weighted imaging，DWI）對于評價干燥綜合征（Sj?gren’s syndrome，SS）患者腮腺功能的價值。方法：收集口干、臨床確診為SS的患者14例（病例組），招募年齡及性別匹配的健康志愿者12例作為對照組。先行腮腺常規MRI及靜息態DWI，酸刺激（口含維生素C丸200 mg）后再連續行DWI 15次，間隔2.5 min。比較靜息態兩組腮腺ADC值有無差異；比較酸刺激后兩組ADC值的變化趨勢。結果：靜息態病例組腮腺ADC值低于對照組（分別為（0.77±0.15）×10-3mm2/s和（0.93±0.28）×10-3mm2/s，P＜0.05）。酸刺激后對照組先迅速升高，然后逐漸達到峰值，病例組先迅速降低，然后緩慢升高到峰值，病例組達峰時間晚于對照組（分別為27.5 min和22.5 min，P＜0.05）、峰值和變化率低于對照組（P＜0.05）。結論：SS患者腮腺ADC值降低，酸刺激后ADC值隨時間變化不同于健康對照組。酸刺激前后腮腺DWI可能成為評價SS患者腮腺功能的手段。

干燥綜合征；腮腺疾??；磁共振成像

干燥綜合征（Sj?gren’s syndrome，SS）是一種慢性自身免疫性疾病，主要累及涎腺、淚腺等外分泌腺，引起口干、眼干等癥狀[1]。該病在我國發病率高，約為0.3%～0.7%；女性多見，發病年齡多在40～50歲。主要病理改變是淋巴細胞浸潤，導致腺體的破壞和分泌減少、導管擴張，最終導致腺體萎縮、破壞。

MRI可以從形態及信號特點上判斷SS患者的腮腺結構的異常[2-3]。MR擴散加權成像（Diffusionweighted imaging，DWI）能反映組織內水分子的布朗運動狀態，并能用表觀擴散系數（Apparently diffusion coefficient，ADC）來量化[4-6]，近年來開始應用其評價涎腺的功能。本研究通過比較酸刺激前后腮腺ADC值變化趨勢，探討DWI對于評價SS患者腮腺功能的作用。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集2013年7—10月于中國醫科大學附屬盛京醫院就診，臨床表現為口干，確診為SS的患者14例為病例組，診斷標準采用2002年歐美合議的SS分類（診斷）標準[7]。均為女性，年齡33～56歲，中位年齡46歲，病程5月～10年。招募健康志愿者12名作為對照組，均為女性，年齡32～45歲，中位年齡42歲。所有受檢者均無大量吸煙、其他影響涎腺功能的疾病及藥物應用史，無放射治療病史。

1.2 MR檢查

采用GE Signa 1.5T MR掃描儀，8通道正交頭線圈。受檢者掃描前禁食水1 h，取仰臥位，檢查過程中盡量避免吞咽動作。

先行腮腺常規掃描，FSE序列：軸位T1WI、T2WI、抑脂T2WI。掃描參數：T1WI：TR/TE=460/ 1.05 ms，T2WI：TR/TE=3 100/101.3 ms，層厚3 mm，層間隔1 mm，矩陣512×512，FOV 160 mm×160 mm，激勵次數為2次。

DWI采用抑脂SE-EPI（Spin echo-echo planar imaging）序列：TR/TE=4000/54.3ms，b=0、1000mm2/s，層厚3mm，層間隔1mm，矩陣512×512，FOV 200mm ×200 mm，激勵次數為2次，掃描時間2 min 8 s。靜息態采集1次，再于口含維生素C丸200 mg后即刻開始連續采集15次，每次間隔2.5 min，共37.5 min。

1.3 圖像分析

由兩位有10年以上頭頸部影像診斷經驗的放射科醫師共同分析MR圖像，并達成一致意見。

應用GE AW 4.4工作站Function tool軟件對DWI圖像進行后處理，自動生成ADC圖。調節閾值去除背景噪聲，采用放大模式顯示腮腺，參照T1WI和DWI圖像，在ADC圖上腮腺最大層面的腮腺實質內手繪5個小圓形感興趣區，大小約10～20 mm2，取平均值作為腮腺ADC值。測量時避開大血管、導管及異常沉積的脂肪組織?？截惛信d趣區設置在酸刺激前后各時相同一層面的相同位置。由于SS患者雙側腮腺的MR表現可能不完全一致，所以本研究中兩組均以腮腺作為研究單位[3]。觀察并比較兩組受試者酸刺激前后ADC值的變化趨勢、變化峰值、變化率（定義為（酸刺激后ADC變化峰值-靜息態ADC值之差的絕對值）/靜息態ADC值）以及達峰時間（Tmax）。

在同一層面脊髓中央勾劃圓形感興趣區（ROI，25～40 mm2）測量ADC值作為參照。

1.4 統計學分析

采用SPSS 19.0統計軟件，所有數值均以x±s表示。運用獨立樣本t檢驗比較病例組和對照組靜息態腮腺ADC值、酸刺激后腮腺ADC值變化峰值、變化率以及Tmax有無差異。P＜0.05為差異有統計學意義。

圖1 SS患者腮腺MRI。圖1a～1c分別為T1WI、T2WI和DWI圖像。雙側腮腺信號不均勻，彌漫性條網狀高信號（脂肪），腮腺實質萎縮、信號減低，呈結節狀，DWI信號接近于脊髓的中等信號。Figure 1.MRI of parotid gland in patient with SS.Figure 1a～1c:T1WI,T2WI and DWI images,respectively.Bilateral parotid glands signals are heterogeneous,diffuse stripe high signal(adipose),the parenchyma of the parotid gland is atrophy,signal intensity is reduced,and presents as nodular,DWI signal is close to the medium signal of spinal cord.

2 結果

2.1 圖像質量和形態學評價

所有受檢者均獲得良好的常規MRI及DWI圖像，DWI圖像無明顯偽影和變形，腮腺容易識別。病例組14例患者的28個腮腺在常規MRI上均表現為信號不均勻，內見不同程度的彌漫性脂肪沉積（T1WI和T2WI呈高信號、抑脂T2WI呈低信號），腮腺實質萎縮，呈多結節狀或斑片狀；在抑脂DWI圖像上，脂肪組織無信號，萎縮的腮腺實質呈多結節狀或斑片狀中等信號（圖1）。對照組的24個腮腺在T1WI、T2WI及DWI圖像上信號較均勻，DWI呈稍低信號（圖2），腮腺內未見病變。

2.2 酸刺激前后病例組與對照組腮腺ADC值的比較

酸刺激前后病例組和對照組ADC值的變化結果見表1和圖3。

靜息態，病例組腮腺ADC值低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

酸刺激后，兩組腮腺ADC值均較靜息態升高。對照組ADC值在酸刺激后第一個時相，即2.5 min時顯著升高，然后逐漸升高，平均于第22.5 min達到峰值，然后逐漸降低。病例組ADC值在酸刺激后第一個時相與健康志愿者相反，為顯著降低，然后逐漸升高，平均于第27.5 min達到峰值，晚于對照組（P＜0.05），峰值低于對照組（P＜0.05），變化率小于對照組（P＜0.05）。達峰后ADC值緩慢下降。

脊髓的ADC值在各時相無明顯變化（P＞0.05），脊髓的ADC值為（0.72±0.07）×10-3mm2/s。

圖2 健康志愿者腮腺MRI。圖2a～2c分別為其T1WI、T2WI和DWI圖像。腮腺信號均勻，DWI低于脊髓信號。Figure 2.Parotid glands MRI of healthy volunteer.Figure 2a～2c:T1WI,T2WI and DWI images, respectively.Parotid glands signals are homogeneous,DWI signal is lower than the signal of spinal cord.

表1 酸刺激前后病例組與對照組腮腺ADC值的比較

圖3 酸刺激前后腮腺ADC值隨時間變化曲線。Figure 3.ADC changes in the parotid glands during gustatory stimulation.

3 討論

DWI能通過觀察組織內細胞外間隙水分子的擴散運動來反映組織的結構和功能[4]，目前認為其主要影響因素為細胞與細胞外間隙容積比和細胞外間隙的成分，其中受前者的影響更大[8]。細胞體積增大、數目增多將導致細胞與細胞外間隙容積比增大、水分子擴散受限；細胞外間隙形成纖維蛋白網絡、大分子蛋白吸附作用也會限制水分子擴散。水分子擴散受限在DWI上表現為信號增高、ADC值下降。

SS受累涎腺的主要病理改變是淋巴細胞浸潤，同時在淋巴細胞浸潤灶內有纖維蛋白沉積[9]。實驗研究表明，SS動物模型NOD小鼠頜下腺的ADC值降低。這是由于淋巴細胞浸潤使頜下腺組織內細胞數目增多，細胞與細胞外間隙容積比增大，水分子擴散受限；同時細胞外間隙纖維蛋白的沉積也會吸附和限制水分子的擴散[9]。既往臨床研究[4，10-11]也表明，SS患者腮腺的ADC值較正常人降低。本組病例獲得了相同的結果，即靜息態ADC值較健康志愿者降低。

有學者利用酸刺激后DWI來評價腮腺的功能[5-6，12-14]，盡管方法和結果不盡相同，但不論是正常人[5-6，12-13]還是SS患者[14]，都表現出腮腺的ADC值在酸刺激后隨時間發生變化，這說明DWI能夠反映腮腺的功能狀態。

我們的結果表明，對于健康志愿者，酸刺激后腮腺的ADC值短期內（一個時相、2.5 min）顯著升高，然后逐漸升高達峰值，再逐漸降低。這可能是由于酸刺激使腮腺功能活躍，腺體內迅速合成大量的唾液，并持續增多，而腮腺的唾液成分以漿液為主，蛋白成分較少，從而組織內細胞外間隙自由水增多，ADC值升高。達到峰值后，隨著腺體內的唾液大量排空，細胞外自由水將減少，腮腺ADC值相應降低。

對于SS患者，酸刺激后腮腺的ADC值的變化趨勢明顯不同于健康志愿者。酸刺激后短期內（一個時相、2.5 min）不升反降，可能是由于腺體內貯備的唾液在酸刺激下迅速排空，而腺體唾液合成功能不足，最終細胞外自由水將減少，ADC值降低；然后腺體內的唾液逐漸積累增多，細胞外自由水增多、ADC值升高，逐漸達到峰值，但是升高的幅度和變化率較健康志愿者低，達峰時間晚于健康志愿者，說明了SS患者腮腺合成功能減低。

Habermann等[12]和Ries等[13]對健康志愿者口含檸檬汁后行腮腺DWI，發現30 s后即時的腮腺ADC值較靜息態顯著升高，與本實驗結果一致。Thoeny等[6]采用400、600、800和1 000共4個b值于口服維生素C 500 mg前后動態DWI來評價健康志愿者腮腺功能，其結果是在最初的5 min腮腺ADC值先是減低，不同于本研究；然后再逐步明顯升高，平均21 min時達峰值，與本研究類似。國內學者李眉等[5]對17名健康志愿者口服維生素C 500 mg 30 s后行連續DWI，在最初的2 min腮腺的ADC值顯著升高，之后的7 min明顯下降，隨后的9 min又逐漸上升，并于16min時達到高峰。Kato等[14]利用口服5mL檸檬汁作為酸刺激，動態DWI結果表明，健康志愿者酸刺激后ADC值上升，在（181±68）s內達到峰值。上述不同研究之間得到的結果不同的原因，可能與采用的掃描設備、方案有關，還與采用的酸刺激種類和劑量有關。檸檬汁作用比較強烈而短暫，可在短時內使腮腺功能得到最大激活和ADC值上升；維生素C丸在口中緩慢融化，酸刺激作用比較溫和與持久，呈現為ADC值的緩慢上升，而本研究使用的劑量200 mg小于其他學者使用的500 mg，可能是ADC值達峰時間較晚的原因。Kato等[14]的研究中包含了4例SS患者，較健康志愿者的ADC值變化率低，達峰時間顯著延遲（分別為（420±226）s和（181± 68）s，P＜0.05），與本研究結果一致。

本研究樣本量較少，而且有一部分患者在行MR檢查前已經經過了一段時間的治療，其涎腺內淋巴細胞浸潤程度會有所減輕，可能會對實驗結果有一定影響，SS患者腮腺的病損程度不同是否會有不同的變化趨勢，都有待于增大樣本量進一步研究。

綜上所述，本研究初步結果表明，SS患者腮腺ADC值減低，酸刺激后腮腺ADC值的變化規律不同于正常人，ADC值升高較正常人慢、變化率較正常人低，酸刺激后DWI可能成為無創地評價腮腺的功能的手段。

[1]Pavlidis NA,Karsh I,Moutsopoulos HM.The clinical picture of primary Sj?gren’s syndrome:a retrospective study[J].J Rheumatol, 2007,9(12):685-689.

[2]Takagi Y,Sumi M,Sumi T,et al.MR microscopy of the parotid glands in patients with Sj?gren’s syndrome:quantitative MR diagnostic criteria[J].Am J Neuroradiol,2005,26(5):1207-1214.

[3]丁長偉，郭啟勇，邢曉菲，等.干燥綜合征的腮腺MRI表現[J].中華放射學雜志，2014，48（5）：386-390.

[4]Rgier M,Ries T,Arndt C,et al.Sj?gren’s syndrome of the parotid gland:value of diffusion-weighted echo-planar MRI for diagnosis at an early stage based on MR sialography grading in comparison with healthy volunteers[J].Rofo,2009,181(3):242-248.

[5]李眉，王振常，戴皓潔，等.味覺刺激彌散加權成像評價正常涎腺功能[J].中國醫學影像技術，2009，25（11）：1992-1995.

[6]Thoeny HC,De Keyzer F,Claus FG,et al.Gustatory stimulation changes the apparent diffusion coefficient of salivary glands:initial experience[J].Radiology,2005,235(2):629-634.

[7]Vitali C,Bombardieri S,Jonsson R,et al.Classification criteria for Sjogren’s syndrome:a revised version of the European criteria proposed by the American-European Consensus Group[J].Ann Rheum Dis,2002,61(6):554-558.

[8]Fornasa F.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging:What makes water run fast or slow?[J].J Clin Imaging Sci,2011,1(1): 27.

[9]丁長偉，邢曉菲，郭啟勇，等.干燥綜合征模型NOD小鼠頜下腺擴散加權成像[J].中國醫學影像技術，2015，31（12）：1775-1778.

[10]Thoeny HC,De Keyzer F,Boesch C,et al.Diffusion-weighted imaging of the parotid gland:influence of b-factors on the ADC-value[J].J Magn Reson Imaging,2004,20(5):786-790.

[11]Sumi M,Takagi Y,Uetani M,et al.Diffusion-weighted echo planar MR imaging of the salivary glands[J].Am J Roentgenol, 2002,178(4):959-965.

[12]Habermann CR,Gossrau P,Kooijman H,et al.Monitoring ofgustatory stimulation of salivary glands by diffusion-weighted MR imaging:comparison of 1.5T and 3T[J].Am J Neuroradiol, 2007,28(8):1547-1551.

[13]Ries T,Arndt C,Regier M,et al.Value of apparent diffusion coefficient calculation before and after gustatory stimulation in the diagnosis of acute or chronic parotitis[J].Eur Radiol,2008, 18(10):2251-2257.

[14]Kato H,Kanematsu M,Toida M,et al.Salivary gland function evaluatedbydiffusion-weightedMRimagingwithgustatory stimulation:preliminary results[J].J Magn Reson Imaging,2011, 34(4):904-909.

Parotid glands function evaluated by MR diffusion-weighted imaging with acid stimulation in Sj?gren’s syndrome

XING Xiao-fei,DING Chang-wei
(Department of Radiology,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China)

Objective:To investigate the value of MR diffusion-weighted imaging(DWI)for evaluating the function of parotid glands in patients with Sj?gren’s syndrome(SS)before and after acid stimulation.Methods:Fourteen patients with SS (patient group)and age and sex-matched 12 healthy volunteers(control group)were examined with parotid gland conventional sequences and DWI sequence before acid stimulation.After the acid stimulation with Vc pill 200 mg,DWI sequence was repeated 15 times,interval 2.5 min.We compared the difference between the two groups in resting state;then compared the changes of ADC values after stimulation.Results:The ADC values of the patient group were lower than that of the control group before stimulation((0.77±0.15)×10-3mm2/s and(0.93±0.28)×10-3mm2/s,respectively,P＜0.05).The ADC values of the control group increased rapidly after stimulation,then reached the peak gradually.The ADC values of the patient group decreased rapidly after stimulation,then increased to the peak slowly.The time to peak(Tmax)of the patient group was later than that of the control group(27.5 min and 22.5 min,respectively,P＜0.05),the peak value and change rate were lower than that of the control group(P＜0.05).Conclusion:The ADC values of parotid glands in patients with SS decreased,and changed with time after acid stimulation,which were different from that in healthy control group.MR DWI can evaluate the function of parotid glands in patients with SS before and after acid stimulation.

Sjogren’s syndrome;Parotid diseases;Magnetic resonance imaging

R442.8；R781.7；R445.2

A

1008-1062（2016）10-0706-04

2015-12-29

邢曉菲（1987-），女，遼寧朝陽人，住院醫師。E-mail：99bendanfei@163.com

丁長偉，中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，110004。E-mail：18940254003@163.com