3.0T MR擴散加權成像對乳腺病變的診斷價值

1.南方醫科大學附屬深圳寶安醫院(深圳市寶安區人民醫院)放射科MR室 （廣東 深圳 518101）

2.南方醫科大學附屬南方醫院影像中心 （廣東 廣州 510510）

趙雙全1成官迅2殷 亮1梁久平1徐茂盛1楊文德1

·胸部疾病·

3.0T MR擴散加權成像對乳腺病變的診斷價值

1.南方醫科大學附屬深圳寶安醫院(深圳市寶安區人民醫院)放射科MR室 （廣東 深圳 518101）

2.南方醫科大學附屬南方醫院影像中心 （廣東 廣州 510510）

趙雙全1成官迅2殷 亮1梁久平1徐茂盛1楊文德1

目的 探討3.0T磁共振擴散加權成像鑒別診斷乳腺良惡性病變的價值，并對b值進行優化。方法 b值分別取0、400、700、850、1000s/mm2，對55例乳腺病變進行3.0T MRI-DWI掃描。分析各b值DWI圖像質量評分差異，比較乳腺病灶、病灶周圍乳腺腺體、同側乳腺病灶遠離部位正常腺體ADC值的差異。結果 b值分別為400、700、850s/mm2時，DWI圖像質量逐漸清晰，評分差異有統計學意義(p＜0.01)，b=850s/mm2與b=1000s/mm2圖像質量評分差異無統計學意義(p＞0.05)。取各b值時，良性病變與惡性病變、良惡性病變周圍腺體組織間ADC值差異均有統計學意義(p＜0.01)，同側乳腺遠離病灶的正常腺體ADC值差異無統計學意義(p＞0.05)。b=850s/mm2時，ADC閾值為1.24×10-3mm2/s，乳腺惡性病變的敏感度、特異度、陰性預測值、陽性預測值和診斷正確率較高。結論 3.0T MR乳腺DWI成像最適宜b值為850s/mm2。ADC值有助于鑒別乳腺良惡性病變，病變周圍腺體ADC值可能具有重要的鑒別診斷價值。

磁共振成像；擴散加權成像；乳腺病變

磁共振擴散加權成像(MR diffusion weighted imaging，MR-DWI)利用細胞外液水分子的布朗運動來采集圖像，通過ADC值來反映組織的結構與細胞密度，廣泛應用于人體許多部位的檢查。MR在乳腺病變診斷方面優勢明顯[1]，既往乳腺DWI的研究多基于1.5T MR，3.0T MR-DWI成像適宜b值的選取、診斷價值可能有別于1.5TMRI[2-5]。本研究應用3.0T超高場MR行多參數掃描，探討乳腺DWI成像時適宜b值的選擇及其對乳腺良惡性病變的鑒別診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2012年07月～2013年10月我院經穿刺活檢和/或手術病理證實的女性乳腺疾病患者55例，年齡26～75歲，平均(46±11)歲，其中惡性病變29例，包括浸潤性導管癌24例，交界性及惡性葉狀腫瘤2例，導管內原位癌2例，浸潤性小葉癌1例；良性病變26例，包括纖維腺瘤22例，乳腺膿腫1例，脂肪瘤1例，錯構瘤1例，良性葉狀腫瘤1例。均為初次就診，未行手術、放化療等治療的患者。

1.2 儀器與方法 Siemens Magnetom Verio 3.0T超高場MR掃描儀，4通道乳腺專用相控陣表面線圈。頭先進俯臥位，雙乳自然下垂于線圈孔洞內。單次激發平面回波(EPI)技術行橫斷DWI成像，TR9600ms，TE82ms，層厚4.0mm，層間距0.8mm，視野350mm×120mm，矩陣192×66，b值取0、400、700、850、1000s/mm2，選擇高級勻場，并手動進行頻率校正。

1.3 圖像分析 在不知病理結果的前提下，由2位乳腺病變診斷經驗豐富的高年資醫師利用機帶Siemens syngo軟件共同對病變進行觀察和分析。

1.4 分析指標及測量方法 DWI原始圖像評為1～4分：1分為差，圖像偽影、圖像變形嚴重，解剖結構顯示不清，圖像不能用于診斷；2分為中，有較多偽影、圖像變形影響診斷，病灶形態及范圍顯示符合程度一般，但并不是所有解剖結構都無法辨認；3分為良，圖像較清晰，很少量偽影，病變形態及范圍顯示符合程度較好；4分為優，圖像清晰，無明顯偽影及變形，病變形態及范圍顯示符合程度好。測定病灶對比噪聲比(Contrast noise ratio,CNR)及組織ADC值∶參照增強掃描所示病灶，取病灶顯示最大層面，感興趣區(ROI)選取實性成分較多的部分且盡量大，避開明顯液化、壞死及鈣化區域，測量DWI圖上病灶信號強度(SI病灶)，病灶周圍正常乳腺組織隨機選取三個ROI，測量信號強度，計算其平均值(SI正常)，然后選擇相同層面，ROI置于乳腺正中前方、前方及側方無偽影處，測量背景噪聲信號強度，計算其平均值(SI背景)。CNR=(SI病灶-SI正常)/(SI背景)。利用工作站軟件生成0,400、0,700、0,850、0,1000 ADC圖。與測定CNR時ROI選取方法相同測定病灶ADC值，再分別在病灶周圍乳腺腺體、同側乳腺病灶遠離部位正常腺體豐富部位選取ROI，每處測量ADC值3次后取平均值。

1.5 統計學方法 采用SPSS 13.0軟件，計量資料行t檢驗，計數資料行X2檢驗，P＜0.05提示差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 不同b值DWI圖像主觀質量評分結果見表1。b值由400向850s/mm2逐漸增加時，DWI圖像主觀質量評分逐漸增大，而b=1000s/mm2時，3分及分值例數較b=850s/mm2時有所減少，1分及2分值例數略有增加。統計結果顯示b=400s/mm2，b=700s/mm2與b=850s/ mm2、b=1000s/mm2之間DWI圖像質量有統計學差異(X2=165.8,p=＜0.01)，而b=850s/mm2與b=1000s/mm2時DWI圖像質量沒有統計學差異(X2=3.099,p=＞0.05) (圖1-6、圖7-10)。

表1 不同b值時DWI原始圖像質量評分表（n=55）

表2 乳腺不同b值時不同感興趣區ADC值比較（n=55）

表3 各b值時乳腺惡性病變診斷價值指標（n=55）

2.2 不同b值DWI圖像CNR結果 b=400、700、850、1000 s/mm2時的平均CNR分別為198.18±85.23、161.89±74.61、137.57±60.12、102.60±57.59，統計結果顯示有顯著性差異(F=31.87,p=＜0.01)，兩兩比較顯示b=400、700、850s/mm2時，CNR與b=1000s/mm2時有顯著差異，而前三種b值間CNR無顯著差異。

2.3 各b值下乳腺不同感興趣區ADC值結果見表2。隨著b值增大，同一感興趣區病變或組織ADC值逐漸降低，但不同b值時的ADC值差異無統計學意義(p＞0.05)。相同b值時，不同感興趣區病變或組織ADC值差異均有統計學意義(p＜0.05)。兩兩比較，良性病變與惡性病變、良惡性病變周圍腺體組織間ADC值差異有顯著統計學意義(F=40.16、16.96，p＜0.01)，而病變遠離部位正常腺體組織間ADC值差異沒有統計學意義(F=1.47，p＞0.05)。(圖1-6、11)

2.4 不同b值時ADC對乳腺惡性病變診斷價值比較取各b值時惡性病變ADC值95%可信區間的上限作為閾值標準界定乳腺惡性病變(≦閾值判為乳腺惡性病變)。乳腺惡性病變ADC閾值分別為1.37×10-3mm2/s、1.29×10-3mm2/s、1.24×10-3mm2/s、1.16×10-3mm2/ s。各閾值判斷乳腺惡性病變的敏感性、特異性、陰性預測值、陽性預測值和診斷正確率見表3。b=850s/ mm2時，ADC閾值為1.24×10-3mm2/s，此時各項指標值較其他b值高，但四種b值的差異性沒有統計學意義(p＞0.05)。

3 討 論

擴散加權成像(DWI)是目前唯一無創性反映活體組織擴散的檢查方法，其中適宜b值的選取對圖像質量至關重要。1.5T MR乳腺DWI檢查b值范圍多在500～1000s/mm2之間。3.0T MR乳腺DWI成像時適宜b值選擇有別于1.5T，目前有限的幾篇使用3.0T的文獻報道結果并不一致。Bogner等[6]認為b值為50s/mm2和850s/mm2時ADC值對乳腺良惡性病變的鑒別最有價值，張雪梅等[7]研究則認為最佳b值為0，750s/mm2，王雙玉等[8]認為最佳b值為1200s/mm2。

圖1-6 左側乳腺外下象限纖維腺瘤。圖1-4依次為b值400、700、850、1000s/mm2時DWI原始圖像，主觀質量評分分別為1、2、4、3。圖5示b0，850s/ mm2時ADC圖，病灶、病灶周圍、病灶遠離部位正常腺體ADC值分別為1.60、1.97、2.03×10-3mm2/s。圖6為T1WI增強后，病灶顯示清晰，邊緣光整。圖7-12 右乳外上象限浸潤性導管癌。圖7-10依次為b值400、700、850、1000s/mm2時DWI原始圖像，主觀質量評分分別為1、2、4、3。圖11示b0，850s/mm2時ADC圖，病灶、病灶周圍、病灶遠離部位正常腺體ADC值分別為0.98、1.34、1.92×10-3mm2/s。圖12為T1WI增強后，病灶顯示清晰，分葉征，邊緣不光整，中央見未明顯強化的壞死區域。

本研究中選取多b值(分別為0、400、700、850及1000s/mm2)進行研究發現，b值自400s/mm2向850s/ mm2逐漸增加時，圖像質量越來越高，而b值為1000s/ mm2時，圖像質量較b值為850s/mm2時有所下降，說明3.0T磁共振DWI成像時選取中高b值圖像質量顯示較好。本研究亦進行了不同b值時的CNR測量，優化后結果顯示b=400、700、850s/mm2時，CNR明顯優于1000s/mm2。圖像主觀質量評分與CNR結果綜合，筆者認為b值=850s/mm2時圖像最好，不但能保證圖像視覺上的顯示清晰，而且圖形整體的CNR效果良好。另外需要注意的是，進行乳腺DWI成像時，除高級勻場外，手動選擇頻率校正十分重要，本研究過程中遇見5例腫塊性病變患者，未進行嚴格的頻率校正，DWI掃描圖像無法分辨病灶，而進行頻率校正之后，圖像顯示清晰。

DWI成像時,病灶的良惡性是通過檢測細胞外液水分子的布朗運動受限與否來判斷，通過ADC值來反映水分子運動的強度，擴散快的組織信號衰減大，ADC值高，擴散慢的組織信號衰減小，ADC值低。乳腺病變的ADC值與組織的結構與細胞密度相關，組織越致密，細胞密度越高，ADC值越低，因此細胞密度乳腺ADC值由低到高為惡性病變<良性病變<正常組織[2]。本研究顯示隨著b值增大，同一感興趣區ADC值逐漸降低，不同b值時，惡性病變ADC值明顯低于良性病變，與Peters等[9]研究結果相同，提示對于乳腺良惡性病變，ADC值隨b值不同而變化，但ADC的鑒別診斷價值并不受b值的影響。國內外諸多研究[10、11]也證實了這一觀點，但鑒別乳腺良惡性病變的ADC閾值及兩者之間有無重疊結果并不一致。良、性病變ADC值范圍分別為1.49～1.67×10-3mm2/s、0.91～1.22×10-3mm2/s，良惡性病變鑒別的臨界ADC值為1.01～1.61× 10-3mm2/s。

本研究中選取最佳b值0,850s/mm2時，良、惡性病變ADC值范圍分別為1.18～1.84×10-3mm2/s、0.59～1.45×10-3mm2/s，良惡性病變ADC值有一定的重疊。本研究另外選取病灶周圍腺體進行了分析，發現良惡性病變周圍腺體組織間ADC值差異有統計學意義，即惡性病變周圍腺體ADC值明顯低于良性病變，而良、惡性病變遠離部位正常腺體的ADC值并無明顯差異。這是否提示乳腺惡性病變對周圍腺體組織有一定的浸潤性，還有待大樣本病例進一步觀察。本研究發現b=850s/mm2時敏感度、特異度、診斷正確率最高，分別為87.9%、90.5%、90.3%，說明DWI診斷乳腺良惡性病變的敏感度、特異度及準確率均較高，其檢查速度快、測量ADC值簡便，對評價乳腺良惡性病變有重要價值。

總之，3.0T MR乳腺DWI成像時，b值取850s/mm2時圖像質量最好，診斷敏感性、特異性、準確率亦較高。ADC值有助于鑒別乳腺良惡性病變，但兩者之間存在重疊。良惡性病變周圍腺體ADC值亦有差異，有可能為鑒別乳腺良惡性病變的另一有潛在價值參數。

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Diagnostic Value of Diffusion Weighted Imaging for Breast Lesions at 3.0T MR

ZHAO Shuang-quan, CHENG Guan-xun, YIN Liang,et al., Southern Medical University Affiliated Hospital of Shenzhen Baoan.

Objective To analyze the diagnostic value of diffusion weighted imaging (DWI) to differentiate the benign and malignant breast lesions, and optimize the b-value at 3.0T-MR.Methods MRI-DWI examination with different b values of 0, 400, 700, 850 and 1000 s/mm2were applied to fifty-five cases of breast lesions which proved by biopsy or surgical pathology. Image quality score and apparent diffusion coefficient(ADC) values were compared among benign lesions, malignant lesions, normal glandular tissue and glandular tissue around the lesions using different b values. Results The difference of the image quality score was statistically significant(p＜0.01) among the b-value 400, 700, 850 s/mm2, but not between 850 and 1000 s/mm2(p＞0.05). ADC values showed significant difference between breast benign lesions and malignant lesions, and among the glandular tissues around the lesions in different b value (P＜0.01), but ADC values demonstrated no difference in the normal glandular tissue far away from the lesions (P＞0.05). The diagnostic sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value and accuracy were higher than others when ADC was 1.24×10-3mm2/s following b value 0, 850s/mm2.Conclusion The best b-value may be 0,850s/ mm2in breast DWI at 3.0T. ADC value will contribute to distinguishing benign and malignant breast lesions. The ADC value of the glandular tissue around lesion may be very important in differentiating benign and malignant breast lesions.

Magnetic Resonance； Diffusion Weighted Image； Breast Disease

R73；R44

A

2015-05-28

趙雙全，男，影像診斷專業，主治醫師，主要研究方向為CT及MRI診斷。

趙雙全

DOI∶10.3969/j.issn.1009-3257.2015.03.011