MRI動態(tài)增強與彌散加權(quán)成像聯(lián)合應用對乳腺良惡性病變的診斷評價

魚 汀，李國華，李俊晨

(常熟市中醫(yī)院影像中心，江蘇 常熟 215500)

MRI動態(tài)增強與彌散加權(quán)成像聯(lián)合應用對乳腺良惡性病變的診斷評價

魚 汀，李國華，李俊晨

(常熟市中醫(yī)院影像中心，江蘇 常熟 215500)

目的 探討聯(lián)合應用磁共振動態(tài)增強及彌散加權(quán)成像對臨床診斷乳腺良惡性腫瘤的意義。方法對伴有乳腺腫塊的80例患者(良性腫瘤40例，惡性腫瘤40例)行磁共振平掃T1W1、T2W1，F(xiàn)lash-3D動態(tài)增強掃描，分別對良惡性病變的形態(tài)學特征與動態(tài)增強表現(xiàn)進行評估，繪制病變的時間-信號強度曲線，判斷其敏感性、特異性；后行彌散加權(quán)成像，計算彌散加權(quán)成像在不同b值時乳腺良性、惡性腫瘤ADC值，利用ROC曲線判定診斷閾值、敏感性、特異性；最后MRI動態(tài)增強掃描及彌散加權(quán)成像聯(lián)合對腫瘤良惡性進行判斷，與手術(shù)病理結(jié)果相對照，研究聯(lián)合應用磁共振動態(tài)增強及彌散加權(quán)成像對乳腺癌診斷的敏感性和特異性。結(jié)果動態(tài)增強掃描中，乳腺惡性腫瘤多為Ⅱ、Ⅲ型曲線，乳腺良性腫瘤多為Ⅰ、Ⅱ型曲線，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，動態(tài)增強掃描診斷的敏感性為90.0%、特異性為62.5%；b值800 s/mm2時，磁共振彌散加權(quán)成像診斷的敏感性為92.5%、特異性為75.0%；二者聯(lián)合應用敏感性為95.0%、特異性為90.0%。結(jié)論聯(lián)合應用磁共振動態(tài)增強及彌散加權(quán)成像可以提高臨床對乳腺良惡性腫瘤診斷和鑒別診斷的敏感性和特異性。

彌散加權(quán)成像；動態(tài)增強MRI；乳腺癌

近年來，乳腺癌的發(fā)病率一直呈現(xiàn)上升趨勢，目前，全世界每年約有120萬婦女患有乳腺癌，50萬死于乳腺癌[1]。盡早準確的診斷乳腺癌成為臨床工作中需要解決的關鍵因素。磁共振(Magnetic resonance imaging，MRI)檢查技術(shù)在乳腺疾病的診斷和鑒別診斷中的作用日益突出，其中動態(tài)增強(Dynamic con-trast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)及彌散加權(quán)(Diffusion weighted imaging，DWI)是目前研究的熱點，上述兩種MRI成像序列均有自身的優(yōu)勢及局限性，如將兩者結(jié)合是否可明顯提高乳腺良惡性腫瘤診斷準確率，本研究就此內(nèi)容展開探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年1月至2013年12月在本院乳腺門診就診的患者80例。所有患者均為女性，良性病變40例66個病灶(乳腺腺病16例，乳腺纖維腺瘤14例，導管內(nèi)乳頭狀瘤10例)，乳腺癌40例40個病灶(浸潤性導管癌22例，浸潤性小葉原位癌14例，導管原位癌4例)。患者年齡35～60歲，中位年齡(43.25±4.10)歲，其中乳腺良性腫瘤患者年齡(45.42±3.14)歲，乳腺惡性腫瘤患者年齡(42.35±7.14)歲，所有患者均于檢查后行手術(shù)或者穿刺證明病理類型。所有入選的患者在入院當天均簽署知情同意書。

1.2 研究方法 測試儀器采用德國西門子Avanto 1.5T超導磁共振掃描儀。測試時患者雙側(cè)乳房自然懸垂于線圈洞穴內(nèi)，常規(guī)橫斷位、矢狀位、冠狀位定位掃面，T1WI掃描參數(shù)：回波時間(Echo time, TR)500 ms，重復時間(Repetition time，TE)10 ms，厚度4 mm，層間距1 mm，層數(shù)24，矩陣340×271，掃描時間91 s；T2W1掃描參數(shù)：TR=2 963 ms，TE 60 s，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣272×219，NEX=2，掃描時間100 s。常規(guī)掃描后，行動態(tài)增強MRI，檢查采用快速小角度激發(fā)三維成像行動態(tài)增強掃描，經(jīng)高壓注射器自手背靜脈注入軋噴酸葡胺注射液(Gd-DTPA)，注射劑量為0.2 mmol/kg，以2 ml/s進行靜脈滴注，于掃描40 s時開始注入造影劑。采用快速小角度激發(fā)序列(Fast low angle shot 3D，F(xiàn)LASH 3D)行動態(tài)增強掃描，連續(xù)無間斷掃描7次，具體參數(shù)如下：TR，6.4 ms；TE，3.0 ms；TI，7.0 ms；FA，10°；FOV，20 cm；矩陣，256×256；層厚，4 mm；間隔，0 mm；NEX，1；ZIP，2。一次連續(xù)無間斷掃描7次，共掃描時間639 s。納入實驗患者進一步接受彌散加權(quán)成像(DWI)，感興趣區(qū)選擇病灶中心層面，分別取3個不同位置，求平均值。TR/TE=2 000/52.6 ms，層厚6 mm，層間隔1 mm，矩陣128×128，NEX=4.0，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm。表觀擴散系數(shù)按照公式ADC=In(S1/S2)/(b2-b1)，彌散敏感因b值分別取800 s/mm2，In為自然對數(shù)。將以上兩種檢測方法結(jié)果結(jié)合，再與臨床手術(shù)病理結(jié)果相對照，判斷二者結(jié)合對乳腺良惡性腫瘤的診斷價值。

1.3 圖像后處理 所有圖像利用工作站進行分析，動態(tài)增強圖像上選取腫瘤強化程度最高部位為感興趣區(qū)(ROI)，盡量避開壞死區(qū)，由Mean Curve軟件得到病變時間-信號曲線(Time-signal intensity curve，TIC)。根據(jù)Kuhl等提出的分型標準，TIC圖像通常為Ⅲ型，Ⅰ型曲線為良性病變診斷標準，又稱穩(wěn)定增強型曲線，特征為動態(tài)觀察時間內(nèi)信號增強持續(xù)增加，2～8 min信號的增強超過10%；Ⅱ型曲線又叫平臺型曲線，特征為早期信號強度逐漸增加，信號強度達到峰值后，維持此水平形成中晚期平臺，2～8 min信號的升降在10%以內(nèi)；Ⅲ型曲線又稱為流出型曲線，特征為早期信號逐漸增加，當信號達到峰值后降低，2～8 min信號降低大于10%。Ⅱ型曲線、Ⅲ型曲線作為乳腺惡性病灶的診斷曲線。將彌散圖像輸入工作站Diffuse軟件，生成表觀彌散系數(shù)(Apparent diffusion coefficient，ADC)圖，于ADC圖上手動測量病灶ADC值，ROC盡量大，避開壞死區(qū)域，同一病灶重復3～4次進行測量并取平均值。請放射科兩位10年以上豐富工作經(jīng)驗的體部磁共振診斷醫(yī)師運用雙盲法分別進行閱片診斷，診斷意見不同時經(jīng)討論后得出統(tǒng)一結(jié)論。

1.4 統(tǒng)計學方法 對于ADC值臨界值的界定，本文采用受試者工作特征曲線(Receiver operating characteristic curve，ROC)來確定界別診斷乳腺癌良、惡性病變的最佳臨界值。所有數(shù)據(jù)應用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件進行分析，良惡性例數(shù)等計數(shù)資料間比較采用χ2檢驗或Fisher's精確概率法，計量資料間比較用t檢驗，等級資料采用非參數(shù)檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 動態(tài)增強掃描結(jié)果

2.1.1 乳腺良惡性腫瘤動態(tài)增強掃描TIC曲線類型 乳腺惡性腫瘤多為Ⅱ、Ⅲ型曲線，而乳腺良性腫瘤患者多為Ⅰ、Ⅱ型曲線，兩者比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見圖1和表1。

2.1.2 動態(tài)增強成像對乳腺良惡性腫瘤的診斷和鑒別診斷 動態(tài)增強成像對乳腺癌的診斷符合率為90.0%，顯著高于對乳腺良性病變的62.5%，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=8.352，P＜0.05)，動態(tài)增強成像診斷乳腺癌的敏感性為90.0%(36/40)、特異性為62.5%(25/40)、準確性為76.3%(61/80)、陽性預測值為70.6%(36/51)、陰性預測值為86.2%(25/29)。

2.2 彌散加權(quán)成像檢測結(jié)果 乳腺良惡性腫瘤彌散加權(quán)成像b值為800 s/mm2對應的表觀彌散系數(shù)(Apparent Diffusion Coeffficient，ADC)值比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。利用ROC曲線計算診斷乳腺惡性病變閾值為ACD值取≤1.010×10-3mm2/s(圖2)，彌散加權(quán)成像對乳腺癌的診斷符合率為90.0%，顯著高于對乳腺良性病變的62.5%，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，彌散加權(quán)成像診斷乳腺癌的敏感性為92.5%(37/40)、特異性為75.0%(30/40)、準確性為83.8%(67/80)、陽性預測值為78.7%(37/47)、陰性預測值為90.9%(30/33)，見表2。

圖1 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型時間信號曲線

表1 乳腺良惡性腫瘤TIC曲線類型比較(例)

圖2 ADC對乳腺癌的診斷價值評價(b=800 s/mm2)

表2 b值為800 s/mm2的乳腺良惡性腫瘤ADC值及診斷符合率比較(s/mm2，例)

2.3 動態(tài)增強成像聯(lián)合彌散加權(quán)成像診斷結(jié)果 動態(tài)增強成像聯(lián)合彌散加權(quán)成像對乳腺癌的診斷符合率為95.0%，對乳腺良性病變的診斷符合率為90.0%，40例良性患者中，動態(tài)增強及ADC均判斷為良性的有28例，動態(tài)增強判斷為可疑惡性而ADC判斷為良性有8例。40例惡性腫瘤動態(tài)增強及ADC判斷均為惡性的為36例，動態(tài)增強成像為可疑惡性但不確診，通過ADC診斷為惡性病例2例。聯(lián)合診斷乳腺癌的敏感性敏感性為95.0%(38/40)，特異性為90.0%(36/40)，陽性預測值90.5%(38/42)，陰性預測值94.7%(36/38)。

3 討 論

對于全球女性，乳腺癌是最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率現(xiàn)在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢，且患者逐漸年輕化，嚴重危害女性身心健康。乳腺癌的發(fā)病機制多種多樣，關于乳腺癌的治療，目前Ⅰ期、Ⅱ期的手術(shù)范圍明顯縮小，經(jīng)典Halsted根治術(shù)較少使用，這種改進的手術(shù)方法不僅可以根除病灶，同時還能明顯減少手術(shù)創(chuàng)傷，取得根治術(shù)相同的效果。因此，改善女性乳腺癌預后的方法之一為盡早的發(fā)現(xiàn)、盡快治療。臨床上MRI的應用體現(xiàn)出許多優(yōu)勢，包括對軟組織分辨率及空間分辨率較好，敏感性高，專用乳腺表面線圈提高乳腺MR圖像空間分辨率以及信噪比，與乳腺X線相比無放射性損傷，準確性也明顯高于傳統(tǒng)乳腺B超檢查。通過觀察乳腺形態(tài)學特點，包括“毛刺征、分葉征”，同時精確反映病變周圍變化情況[2-3]。

正常乳腺腺體與腫瘤組織在信號強化程度及方式上均存在不同，特別是乳腺癌，其腫瘤部位有豐富的血供，因此利用這一特點，動態(tài)增強MRI圖像可以幫助我們更好的觀察病灶血供特點。病變部位血管密度增加，因此對比劑的注入也增加，血管通透性增加也使得腫瘤組織內(nèi)的血管外周間隙造影劑增加。一般來說，浸潤性導管癌注射對比增強劑后包括在注入順磁性對比劑前后連續(xù)出現(xiàn)快而強的強化，主要因為血管生成豐富所致，也即我們所觀察到的Ⅲ型時間信號曲線。目前，半定量及全定量動態(tài)增強MRI技術(shù)已在臨床上有了廣泛應用，特別是用于乳腺癌經(jīng)輔助化療后的患者[4-5]。想要獲得理想動態(tài)增強圖像，必須同時滿足足夠高的空間分辨率和時間分辨率，但是在進行動態(tài)增強掃描中，成像技術(shù)通常不能同時滿足這兩點，若要觀察時間-信號曲線，就要犧牲空間分辨率。此外，由于乳腺本身含有脂肪組織比較多，如果脂肪不能很好抑制，會影響到后續(xù)病灶信號強度的測量，給鑒別造成困難。本實驗中，觀察到動態(tài)增強掃描特異性較低，增加患者不必要的活檢，因此需要提高其特異性，特別是針對Ⅱ型曲線要找到有效鑒別良惡性病變的方法[6]。

在本實驗中，還研究彌散加權(quán)圖像的診斷效果，評估其在乳腺癌診斷方面的敏感性及特異性，彌散加權(quán)成像是目前唯一一種檢測水分子活動自由度的方法，可以避免呼吸、血流灌注等因素帶來的影響，表示水分子的運動情況，其ADC值越高，代表水分子擴散運動越劇烈。其圖像特點可以幫助我們更好的觀察腫瘤的擴散情況及形態(tài)學特征，從而更加準確的定位病變位置。其中，T1加權(quán)信號顯示病變部位血管網(wǎng)路分布情況，信號加強的速度及程度(因此需要動態(tài)觀察)提示病變部位血液供應情況，從而提示腫瘤的惡性可疑度。T2信號對炎癥以及壞死更加敏感，在T1信號的黑色背景下，T2信號更加鮮艷。因此，在得到組織基本T1信號圖像后應當進行T2信號圖像觀察[7]。而乳腺惡性腫瘤細胞間隙較小，血管滲透性較高，組織間液性壓力較高，水分子擴散運動下降，因此腫瘤惡性程度越高，ADC值越低。對于動態(tài)增強MRI而言，其觀察時間短，但是空間分辨率低，單獨應用雖然敏感性高，但是特異性差，因此不能夠單獨使用[8-9]。一般來說，b值選取為500 s/mm2、800 s/mm2、1 000 s/mm2時，可取得較好的圖像質(zhì)量。本實驗中取800 s/mm2可觀察到乳腺良惡性病變中ADC值存在明顯差異。一般認為，細胞密度對乳腺良、惡性腫瘤ADC值起到很重要的作用。但是乳腺病變的細胞密度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、間質(zhì)成分及出血、水腫、壞死、囊變等多種成分均會影響到ADC值，這也是DWI局限性所在。DWI診斷特異性高于動態(tài)增強，但是敏感性依然不高，不能作為獨立診斷方法[10]。

進一步將二者聯(lián)合，發(fā)現(xiàn)診斷敏感新和特異性都達到一個較高水平，有助于病灶定性診斷。因此，在臨床上對于乳腺癌的診斷，聯(lián)合應用動態(tài)增強技術(shù)以及彌散加權(quán)技術(shù)，從多個方面對乳腺腫瘤進行分析，可提高診斷的特異性及敏感度，這在將來必然會有更長足的發(fā)展和前景[11]。

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Clinical value of combined application of dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging and diffusion weighted imaging in the diagnosis of breast tumor.

YU Ting,LI Guo-hua,LI Jun-chen.Imaging Center, Traditional Chinese Medicine Hospital of Changshu City,Changshu 215500,Jiangsu,CHINA

ObjectiveTo discuss the significance of combined application of dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging(DCE-MRI)and diffusion weighted imaging(DWI)in the diagnosis of breast tumor.MethodsEighty patients with breast tumors were enrolled in the study,including 40 patients of benign tumors and 40 patients of malignant tumors.The patients first received T1W1,T2W1 and Flash-3D DCE-MRI.The morphologic characteristics and dynamic contrast-enhanced manifestations were compared between the benign tumors and malignant tumors,and the time-signal intensity curve was drawn,with the sensitivity and specificity evaluated.Then DWI was performed.The apparent diffusion coefficient(ADC)values of benign and malignant tumors at different b values of DWI were calculated,and ROC curve was used to determine the diagnostic threshold,sensitivity,specificity.At last,the benign and malignant tumors were examined by combined application of DCE-MRI and DWI,and the results were compared with those of pathological analysis,with the sensitivity and specificity determined.ResultsFor DCE-MRI,malignant breast tumor mainly showedⅡ,Ⅲcurve and benign tumors showedⅠ,Ⅱcurve,with statistically significant difference(P＜0.05).The sensitivity was 90.0%and the specificity was 62.5%.For DWI,with b value of 800 s/mm2,the sensitivity,specificity was 92.5%,75.0%.For combined application of DCE-MRI and DWI,there was a sensitivity of 95.0%and a specificity of 90.0%.Couclusion Combined application of DCE-MRI and DWI could increase the sensitivity and specificity in the diagnosis of breast tumor.

Diffusion weighted imaging(DWI);Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI);Breast tumor

R737.9

A

1003—6350（2015）11—1622—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.11.0580

2014-12-27)

常熟市科技計劃項目(編號：cs201226)

魚 汀。E-mail：yuding3347@163.com