酸刺激前后扩散加权成像评价干燥综合征患者腮腺功能

邢晓菲，丁长伟

（中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁沈阳110004）

酸刺激前后扩散加权成像评价干燥综合征患者腮腺功能

邢晓菲，丁长伟

（中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁沈阳110004）

目的：探讨酸刺激前后MR扩散加权成像（Diffusion-weighted imaging，DWI）对于评价干燥综合征（Sjögren’s syndrome，SS）患者腮腺功能的价值。方法：收集口干、临床确诊为SS的患者14例（病例组），招募年龄及性别匹配的健康志愿者12例作为对照组。先行腮腺常规MRI及静息态DWI，酸刺激（口含维生素C丸200 mg）后再连续行DWI 15次，间隔2.5 min。比较静息态两组腮腺ADC值有无差异；比较酸刺激后两组ADC值的变化趋势。结果：静息态病例组腮腺ADC值低于对照组（分别为（0.77±0.15）×10-3mm2/s和（0.93±0.28）×10-3mm2/s，P＜0.05）。酸刺激后对照组先迅速升高，然后逐渐达到峰值，病例组先迅速降低，然后缓慢升高到峰值，病例组达峰时间晚于对照组（分别为27.5 min和22.5 min，P＜0.05）、峰值和变化率低于对照组（P＜0.05）。结论：SS患者腮腺ADC值降低，酸刺激后ADC值随时间变化不同于健康对照组。酸刺激前后腮腺DWI可能成为评价SS患者腮腺功能的手段。

干燥综合征；腮腺疾病；磁共振成像

干燥综合征（Sjögren’s syndrome，SS）是一种慢性自身免疫性疾病，主要累及涎腺、泪腺等外分泌腺，引起口干、眼干等症状[1]。该病在我国发病率高，约为0.3%～0.7%；女性多见，发病年龄多在40～50岁。主要病理改变是淋巴细胞浸润，导致腺体的破坏和分泌减少、导管扩张，最终导致腺体萎缩、破坏。

MRI可以从形态及信号特点上判断SS患者的腮腺结构的异常[2-3]。MR扩散加权成像（Diffusionweighted imaging，DWI）能反映组织内水分子的布朗运动状态，并能用表观扩散系数（Apparently diffusion coefficient，ADC）来量化[4-6]，近年来开始应用其评价涎腺的功能。本研究通过比较酸刺激前后腮腺ADC值变化趋势，探讨DWI对于评价SS患者腮腺功能的作用。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2013年7—10月于中国医科大学附属盛京医院就诊，临床表现为口干，确诊为SS的患者14例为病例组，诊断标准采用2002年欧美合议的SS分类（诊断）标准[7]。均为女性，年龄33～56岁，中位年龄46岁，病程5月～10年。招募健康志愿者12名作为对照组，均为女性，年龄32～45岁，中位年龄42岁。所有受检者均无大量吸烟、其他影响涎腺功能的疾病及药物应用史，无放射治疗病史。

1.2 MR检查

采用GE Signa 1.5T MR扫描仪，8通道正交头线圈。受检者扫描前禁食水1 h，取仰卧位，检查过程中尽量避免吞咽动作。

先行腮腺常规扫描，FSE序列：轴位T1WI、T2WI、抑脂T2WI。扫描参数：T1WI：TR/TE=460/ 1.05 ms，T2WI：TR/TE=3 100/101.3 ms，层厚3 mm，层间隔1 mm，矩阵512×512，FOV 160 mm×160 mm，激励次数为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，层厚3mm，层间隔1mm，矩阵512×512，FOV 200mm ×200 mm，激励次数为2次，扫描时间2 min 8 s。静息态采集1次，再于口含维生素C丸200 mg后即刻开始连续采集15次，每次间隔2.5 min，共37.5 min。

1.3 图像分析

由两位有10年以上头颈部影像诊断经验的放射科医师共同分析MR图像，并达成一致意见。

应用GE AW 4.4工作站Function tool软件对DWI图像进行后处理，自动生成ADC图。调节阈值去除背景噪声，采用放大模式显示腮腺，参照T1WI和DWI图像，在ADC图上腮腺最大层面的腮腺实质内手绘5个小圆形感兴趣区，大小约10～20 mm2，取平均值作为腮腺ADC值。测量时避开大血管、导管及异常沉积的脂肪组织。拷贝感兴趣区设置在酸刺激前后各时相同一层面的相同位置。由于SS患者双侧腮腺的MR表现可能不完全一致，所以本研究中两组均以腮腺作为研究单位[3]。观察并比较两组受试者酸刺激前后ADC值的变化趋势、变化峰值、变化率（定义为（酸刺激后ADC变化峰值-静息态ADC值之差的绝对值）/静息态ADC值）以及达峰时间（Tmax）。

在同一层面脊髓中央勾划圆形感兴趣区（ROI，25～40 mm2）测量ADC值作为参照。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件，所有数值均以x±s表示。运用独立样本t检验比较病例组和对照组静息态腮腺ADC值、酸刺激后腮腺ADC值变化峰值、变化率以及Tmax有无差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 SS患者腮腺MRI。图1a～1c分别为T1WI、T2WI和DWI图像。双侧腮腺信号不均匀，弥漫性条网状高信号（脂肪），腮腺实质萎缩、信号减低，呈结节状，DWI信号接近于脊髓的中等信号。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 结果

2.1 图像质量和形态学评价

所有受检者均获得良好的常规MRI及DWI图像，DWI图像无明显伪影和变形，腮腺容易识别。病例组14例患者的28个腮腺在常规MRI上均表现为信号不均匀，内见不同程度的弥漫性脂肪沉积（T1WI和T2WI呈高信号、抑脂T2WI呈低信号），腮腺实质萎缩，呈多结节状或斑片状；在抑脂DWI图像上，脂肪组织无信号，萎缩的腮腺实质呈多结节状或斑片状中等信号（图1）。对照组的24个腮腺在T1WI、T2WI及DWI图像上信号较均匀，DWI呈稍低信号（图2），腮腺内未见病变。

2.2 酸刺激前后病例组与对照组腮腺ADC值的比较

酸刺激前后病例组和对照组ADC值的变化结果见表1和图3。

静息态，病例组腮腺ADC值低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

酸刺激后，两组腮腺ADC值均较静息态升高。对照组ADC值在酸刺激后第一个时相，即2.5 min时显著升高，然后逐渐升高，平均于第22.5 min达到峰值，然后逐渐降低。病例组ADC值在酸刺激后第一个时相与健康志愿者相反，为显著降低，然后逐渐升高，平均于第27.5 min达到峰值，晚于对照组（P＜0.05），峰值低于对照组（P＜0.05），变化率小于对照组（P＜0.05）。达峰后ADC值缓慢下降。

脊髓的ADC值在各时相无明显变化（P＞0.05），脊髓的ADC值为（0.72±0.07）×10-3mm2/s。

图2 健康志愿者腮腺MRI。图2a～2c分别为其T1WI、T2WI和DWI图像。腮腺信号均匀，DWI低于脊髓信号。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 酸刺激前后病例组与对照组腮腺ADC值的比较

图3 酸刺激前后腮腺ADC值随时间变化曲线。Figure 3.ADC changes in the parotid glands during gustatory stimulation.

3 讨论

DWI能通过观察组织内细胞外间隙水分子的扩散运动来反映组织的结构和功能[4]，目前认为其主要影响因素为细胞与细胞外间隙容积比和细胞外间隙的成分，其中受前者的影响更大[8]。细胞体积增大、数目增多将导致细胞与细胞外间隙容积比增大、水分子扩散受限；细胞外间隙形成纤维蛋白网络、大分子蛋白吸附作用也会限制水分子扩散。水分子扩散受限在DWI上表现为信号增高、ADC值下降。

SS受累涎腺的主要病理改变是淋巴细胞浸润，同时在淋巴细胞浸润灶内有纤维蛋白沉积[9]。实验研究表明，SS动物模型NOD小鼠颌下腺的ADC值降低。这是由于淋巴细胞浸润使颌下腺组织内细胞数目增多，细胞与细胞外间隙容积比增大，水分子扩散受限；同时细胞外间隙纤维蛋白的沉积也会吸附和限制水分子的扩散[9]。既往临床研究[4，10-11]也表明，SS患者腮腺的ADC值较正常人降低。本组病例获得了相同的结果，即静息态ADC值较健康志愿者降低。

有学者利用酸刺激后DWI来评价腮腺的功能[5-6，12-14]，尽管方法和结果不尽相同，但不论是正常人[5-6，12-13]还是SS患者[14]，都表现出腮腺的ADC值在酸刺激后随时间发生变化，这说明DWI能够反映腮腺的功能状态。

我们的结果表明，对于健康志愿者，酸刺激后腮腺的ADC值短期内（一个时相、2.5 min）显著升高，然后逐渐升高达峰值，再逐渐降低。这可能是由于酸刺激使腮腺功能活跃，腺体内迅速合成大量的唾液，并持续增多，而腮腺的唾液成分以浆液为主，蛋白成分较少，从而组织内细胞外间隙自由水增多，ADC值升高。达到峰值后，随着腺体内的唾液大量排空，细胞外自由水将减少，腮腺ADC值相应降低。

对于SS患者，酸刺激后腮腺的ADC值的变化趋势明显不同于健康志愿者。酸刺激后短期内（一个时相、2.5 min）不升反降，可能是由于腺体内贮备的唾液在酸刺激下迅速排空，而腺体唾液合成功能不足，最终细胞外自由水将减少，ADC值降低；然后腺体内的唾液逐渐积累增多，细胞外自由水增多、ADC值升高，逐渐达到峰值，但是升高的幅度和变化率较健康志愿者低，达峰时间晚于健康志愿者，说明了SS患者腮腺合成功能减低。

Habermann等[12]和Ries等[13]对健康志愿者口含柠檬汁后行腮腺DWI，发现30 s后即时的腮腺ADC值较静息态显著升高，与本实验结果一致。Thoeny等[6]采用400、600、800和1 000共4个b值于口服维生素C 500 mg前后动态DWI来评价健康志愿者腮腺功能，其结果是在最初的5 min腮腺ADC值先是减低，不同于本研究；然后再逐步明显升高，平均21 min时达峰值，与本研究类似。国内学者李眉等[5]对17名健康志愿者口服维生素C 500 mg 30 s后行连续DWI，在最初的2 min腮腺的ADC值显著升高，之后的7 min明显下降，随后的9 min又逐渐上升，并于16min时达到高峰。Kato等[14]利用口服5mL柠檬汁作为酸刺激，动态DWI结果表明，健康志愿者酸刺激后ADC值上升，在（181±68）s内达到峰值。上述不同研究之间得到的结果不同的原因，可能与采用的扫描设备、方案有关，还与采用的酸刺激种类和剂量有关。柠檬汁作用比较强烈而短暂，可在短时内使腮腺功能得到最大激活和ADC值上升；维生素C丸在口中缓慢融化，酸刺激作用比较温和与持久，呈现为ADC值的缓慢上升，而本研究使用的剂量200 mg小于其他学者使用的500 mg，可能是ADC值达峰时间较晚的原因。Kato等[14]的研究中包含了4例SS患者，较健康志愿者的ADC值变化率低，达峰时间显著延迟（分别为（420±226）s和（181± 68）s，P＜0.05），与本研究结果一致。

本研究样本量较少，而且有一部分患者在行MR检查前已经经过了一段时间的治疗，其涎腺内淋巴细胞浸润程度会有所减轻，可能会对实验结果有一定影响，SS患者腮腺的病损程度不同是否会有不同的变化趋势，都有待于增大样本量进一步研究。

综上所述，本研究初步结果表明，SS患者腮腺ADC值减低，酸刺激后腮腺ADC值的变化规律不同于正常人，ADC值升高较正常人慢、变化率较正常人低，酸刺激后DWI可能成为无创地评价腮腺的功能的手段。

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Parotid glands function evaluated by MR diffusion-weighted imaging with acid stimulation in Sjögren’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 Sjögren’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

邢晓菲（1987-），女，辽宁朝阳人，住院医师。E-mail：99bendanfei@163.com

丁长伟，中国医科大学附属盛京医院放射科，110004。E-mail：18940254003@163.com