T2*-PWI聯合DCE-MRI及DWI對乳腺病變的診斷價值

孫冬， 郭大靜， 趙建農

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·乳腺影像學·

T2*-PWI聯合DCE-MRI及DWI對乳腺病變的診斷價值

孫冬， 郭大靜， 趙建農

目的：探討T2*加權灌注成像聯合動態增強磁共振成像(DCE-MRI)、磁共振彌散加權成像(DWI)對乳腺良惡性病變鑒別診斷的價值。方法：3.0T MRI系統對64例乳腺病變患者依次行常規的MRI平掃、T2*-PWI、DCE-MRI和DWI檢查。通過統計學分別評價DCE-MRI，DCE-MRI及DWI，T2*-PWI及DCE-MRI，T2*-PWI、DCE-MRI及DWI 4種方法對乳腺良惡性病變的診斷價值。結果：DWI、T2*PWI及DCE-MRI組合模式具有較高的診斷價值，其敏感度、特異度、準確度、ROC曲線下面積(AUC)分別為97.8%、88%、94.2%、0.929。結論：T2*-PWI有助于乳腺良惡性病的鑒別診斷，具有較高的特異性。T2*-PWI聯合DCE-MRI、DWI該種組合模式可明顯提高MRI對乳腺良惡性病變診斷的價值，具有較高的準確性、特異性。

乳腺病變； 擴散磁共振成像； 診斷

乳腺癌是女性患者最為常見的惡性腫瘤之一，其發病率及死亡率逐年上升。據報道近20年來，全球乳腺癌發病率以3.1%的速度遞增[1]。術前乳腺良惡性病變的準確診斷影響臨床的治療方案，對臨床有著重要的意義，特別是近年來保乳手術的廣泛應用。因此，提高乳腺癌術前診斷的準確性、敏感性及特異性已是眾多學者研究的熱點。

材料與方法

1.研究對象

搜集自2013年1月-2014年1月期間在本院乳腺外科收治入院并經手術治療證實的女性患者64例(70個病灶，其中良性病灶25個，惡性病灶45個)，其中浸潤性導管癌36例(37個病灶)，浸潤性小葉癌2例(2個病灶)，導管內癌1例(1個病灶)，黏液癌1例(1個病灶)，原位癌伴灶性浸潤4例(4個病灶)，纖維腺瘤9例(14個病灶)，乳腺腺病并導管上皮不同程度增生6例(6個病灶)，炎性病變2例(2個病灶)，硬化性腺病伴導管內乳頭狀瘤1例(1個病灶)，葉狀腫瘤2例(2個病灶)。所有患者均在行MRI檢查前簽署《乳腺磁共振檢查知情同意書》。

2.檢查方法

采用美國GE公司HD750的3.0T磁共振成像掃描器，配以乳腺專用表面線圈。檢查時患者取俯臥位，雙側乳腺自然下垂于線圈內，乳頭居中。掃描參數：①DWI采用自旋回波(SE-EPI)序列， b值取0、 850 s/mm2，TR 13700 ms，TE 83 ms，層厚3 mm，無間隔，矩陣192×96。②T2*-PWI及DCE-MRI掃描參數：T2*-PWI采用橫軸面單次激發自旋回波序列(SS-EPI)，TR 2000 ms，TE 27 ms，翻轉角90°，矩陣128×128，激勵次數1；連續無間隔掃描24個時相，時間分辨率2 s；DCE-MRI采用三維快速梯度回波序列(VIBRANT 3D)，TR 4.5 ms，TE 2.1 ms，翻轉角10°，矩陣384×256，激勵次數1，視野34 cm，層厚1.2 mm，無間隔，連續掃描7個時相，每個時相采集為58 s。經肘靜脈以2.5 mL/s(用量為0.1 mmol/kg)團注釓噴酸葡胺注射液(Gd-DTPA)，之后跟隨20～25 mL的等滲生理鹽水沖管對比劑。注藥同時行T2*-PWI，結束后立即行Vibrant序列動態增強磁共振成像掃描。

3.圖像分析

應用GE工作站(GE Advanced Workstation，ADW4.4)及后處理軟件對所得圖像進行分析。由兩名具有至少4年經驗的乳腺影像診斷醫師分別對病灶的形態學特征進行分析，并測量病灶的ADC值，T2*-PWI灌注最大信號丟失率，動態增強時間-信號曲線。最后參考Fischer評分標準對乳腺病變進行綜合評分[2，3]。

4.統計學處理

所有數據經SPSS 16.0軟件包進行統計學處理，計量資料采用t檢驗，以P<0.05認為有統計學意義。通過AUC值、敏感性、特異性、準確性來評價本試驗中各種方法對乳腺良惡性病變的診斷價值。

結　果

4種方法的敏感性、特異性、準確性、AUC值比較結果見表1和圖1所示。

表1　不同方法診斷乳腺良惡性病變的比較

1.DCE-MRI

本研究45個惡性病灶圓形或橢圓形11個，分葉狀6個，28不規則形28個；病灶邊緣光滑3個，邊緣不規則19個，邊緣毛刺23個(圖2a、3a)；內部均勻強化1個，內部不均勻強化31個，環形強化13個。25個良性病灶圓形或橢圓形12個(圖4a)，不規則形8個，分葉狀5個；邊緣光滑18個，邊緣不規則4個，3個邊緣毛刺；內部均勻強化21個，不均勻強化3個，環形強化1個。惡性組：Ⅰ型2個(圖2f、3f)，Ⅱ型16個，Ⅲ型27個；良性組：Ⅰ型12個(圖4e)， Ⅱ型12個，Ⅲ型1個。DCE-MRI評價乳腺良惡性病變的敏感度為93.3%(42/45)，特異度為64%(16/25)，準確度為82.8%(58/70)，AUC值為0.792。

2.DWI對乳腺病變的評價

ADC值在良惡性組兩組間存在統計學差異(t=6.081，P=0.000，P<0.01)。b值取850 s/mm2時，將<1.25×10-3mm2/s作為診斷惡性的標準[10]。70個病灶中25個病灶≥1.25×10-3mm2/s，其中惡性5個，良性20個；45個病灶<1.25×10-3mm2/s，良性5個，惡性40個。DCE、DWI組合模式即動態增強磁共振成像聯合磁共振彌散加權成像，評價乳腺病變的敏感度為95.5%(43/45)，特異度為72%(18/25)，準確度為87.1%(61/70)，AUC值為0.819。

3.T2*-PWI評價病變

本研究惡性病灶在團注對比劑出現不同程度信號的下降，良性病灶則出現信號小幅度下降或無信號丟失。MSD值分別為17.5%～81.4%、5%～29.8%，在乳腺良、惡性病變組之間具有明顯統計學差異(t=-6.036，P=0.000，P<0.01)。根據Kvistad及Daniel[4-5]將T2*-PWI的灌注曲線分為2種類型。Ⅰ型：MSD值≥20%(圖2e、3e)；Ⅱ型：MSD值<20%(圖4e)。單獨T2*-PWI評價乳腺病變的敏感度為93.3%(42/45)，特異度為88%(22/25)，準確度為91.4%(64/70)、AUC值為0.906。T2*-PWI、DCE-MRI組合模式診斷的敏感度91.1%(41/45)，特異度84%(21/25)，準確度88.6%(62/70)，AUC值為0.840。

4.綜合評價

參考Fischer評分標準對乳腺病變進行評分[2，3]。形狀表現為圓形、橢圓形或分葉狀，邊緣光滑的病變均定義為0分；形態不規則，邊緣不規則、毛刺的病變均定義為1分；均勻強化為0分，不均勻強化為1分，環形強化為2分；TIC：Ⅰ型為0分，Ⅱ型為1分，Ⅲ型為2分；T2*-PWI灌注曲線Ⅰ型為1分，Ⅱ型為0分； ADC值≥1.25×10-3mm2/s為0分，<1.25×10-3mm2/s為1分，通過ROC曲線確定4分作為乳腺良惡性病變的診斷閾值。DWI、T2*-PWI及DCE-MRI的組合模式的敏感度、特異度、準確度及AUC值分別為97.8%(44/45)、88%(23/25)、 94.2%(66/70)、0.929。

討　論

1.磁共振彌散加權成像(diffusion-weighted Imaging，DWI)

DWI是一種能活體評價組織水分子彌散程度的無創性磁共振檢查方法。惡性病變由于細胞排列緊密，細胞外間隙減少，導致水的擴散受限，出現高的DWI信號和較低的ADC值。相對惡性病灶，良性病變細胞外間隙較大，水分子擴散不受限，可測得更高的ADC值[6，7]。目前，一些文獻報道通過DCE-MRI聯合DWI來提高MRI對乳腺病變的診斷價值。Yabuuchi等[8]學者通過DCE-MRI聯合DWI的診斷乳腺病變的敏感度、特異度、準確度分別為92%、86%和91%。 本次試驗通過DWI、DCE-MRI的組合模式得出敏感度、特異度、準確度分別為95.5%、72.0%、87.1%，診斷準確性高于單獨應用DCE-MRI檢查。

2.動態增強磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MR imaging，DCE-MRI)

本實驗探討DCE-MRI掃描對乳腺良、惡性病變的診斷價值，主要通過乳腺病灶的形態學特征(病灶形態、邊緣及病灶內部強化特征)及TIC類型兩個方面進行研究。形態學上惡性病灶多表現為形態不規則，邊緣不規則或毛刺，病灶內部不均勻強化或環形強化；良性病灶形態多表現為圓形或橢圓形，邊緣多為光滑,病灶內部均勻強化，這與胡文娟和徐慧等報道的結論基本一致[9，10]。在DCE-MRI時間-信號曲線上，由于乳腺良惡性病變不僅微血管數量上不同，血管結構也存在差異。惡性病灶多為不成熟的腫瘤新生血管，基底膜不完整，血管壁通透性較高，動靜脈短路形成。相對良性病灶，惡性病灶時間-信號曲線多表現為Ⅲ型(輪廓清晰型)，良性病灶多為Ⅰ型(持續上升型)。

3.T2*灌注加權成像(T2*-weighted perfusion weighted image，T2*-PWI)

T2*-PWI是磁共振重要的功能成像方法之一。其成像原理是當順磁性對比劑進入乳腺血管床，填充的毛細血管與周圍組織之間的磁場發生變化，破壞自旋相位的一致性，進而導致信號強度的改變。相對正常組織而言乳腺癌的毛細血管數增多，毛細血管管徑增加、擴張，使得毛細血管灌注更加明顯[11]。在T2*-PWI圖像上，團注對比劑后惡性病變上可觀察到快速、顯著的信號強度丟失。

本研究T2*-PWI圖像上惡性組大部分均出現快速、顯著的信號強度丟失，平均MSD值為(36.7±16.9)%；良性組多表現為信號不丟失或小幅度下降，平均MSD值(11.67±8.56)%，兩組之間存在統計學差異(P<0.01)。T2*-PWI診斷乳腺病變的特異度為88%，而DCE-MRI的特異度僅64%，T2*有助于提高MRI診斷乳腺病變的特異度。該結論與Kvistad和Kuhl等報道的結論一致[12,4]。劉小娟等[13]通過對29例患者進行分析也得出T2*-PWI對乳腺良惡性病變診斷的特異度為77%，明顯高于DCE-MRI的特異性(25%)。但在本研究中T2*-PWI診斷乳腺良惡性病變敏感度93.3%，高于之前Kvistad和胡文娟等[4，9]報道79%、81.2%；T2*-PWI診斷乳腺良惡性病變AUC面積為0.906，這可能與納入標準中排除不能顯示病灶以及不能得出TIC曲線的病例有關。本組試驗最大信號下降時間18s，良性病灶最大信號下降值為22s，與Kuhl[14]文獻報道一致，兩組之間信號下降時間無統計學差(t=1.773，P>0.05)。

鑒于DCE-MRI在乳腺疾病臨床診斷上的價值，在進行T2*-PWI檢查時，需同時行DCE-MRI檢查。本研究通過T2*-PWI、DCE-MRI及DWI的組合模式來探討對乳腺良惡性病變的診斷價值。由于T2*-PWI主要依賴于微血管灌注，信號下降主要于團注后前30s內；而DCE-MRI信號增強速度與腫瘤的灌注不成線性正比關系，而是與腫瘤的內部間隙、腫瘤內血管密度、毛細血管的滲透性等綜合因素相關，信號強度達到峰值的時間于團注后90～120s左右[11，15]，所以在理論上將二者安排在同一個團注周期是完全合理的。我們采用在同一團注周期內先行T2*-PWI，再進行DCE-MRI組合順序不僅節省了掃描時間，減少患者不必要的經濟負擔同時還減少了患者注入對比劑的劑量，減少磁共振釓對比劑的藥理副作用。隨著對腎源性系統纖維化的發病機制的不斷研究，目前越來越多的文獻報道，腎源性系統纖維化的發病原因與磁共振釓對比劑的使用有著密切的關系[16，17]。此外，本研究中對上述不同方法的敏感性、特異性、準確性、AUC值進行比較發現DWI、T2*-PWI及DCE-MRI組合模式的診斷價值明顯高于其他3種方法，AUC值、特異度、診斷準確度分別可達0.929、88%、94.2%(表1)。因此我們認為在乳腺MRI診斷中為提高診斷價值，在DCE-MRI基礎上聯合應用DWI和T2*-PWI是非常有必要的。通過DWI、T2*-PWI及DCE- MRI組合模式，本組病例僅4例出現誤診，包括假陰性1例、假陽性3例。回顧分析1例假陽性病例術后病理為黏液性乳腺癌，黏液癌主要以細胞內和細胞外黏液形成為特征，ADC數值不降低；其血供相對較少，動態增強曲線多表現為Ⅰ型或Ⅱ型[18]，僅在T2*-PWI圖像上出現快速、顯著的信號下降。3例假陽性病例術后病理為肉芽腫乳腺炎1例，2例為纖維腺瘤，部分細胞重度非典型增生。由于非典型增生常為乳腺交界性病變，其發展為乳腺癌的可能性很大，因此我們認為2例患者不典型的表現反映出乳腺交界性病變由良性向惡性病變轉變的趨勢。

總之，目前T1W動態增強成像是乳腺MR檢查中最成熟的方法，對乳腺病診斷的敏感性較高，但由于Ⅱ型曲線良惡性病變重疊較大，使得DCE-MRI特異度和診斷準確度相對較低。因此，在此基礎上聯合T2*-PWI、DWI可以明顯提高MRI對乳腺良惡性病變的診斷水準。

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The diagnostic value of T2*-PWI combined with DCE-MRI and DWI for diagnosis of breast lesions

SUN Dong,GUO Da-jing,ZHAO Jian-long.

The Second Hospital Affiliated to Chongqing Medical University,400010 Chongqing,China

Objective:To compare the diagnostic value of dynamic contrast-enhanced (DCE) magnetic resonance imaging (MRI) as a single parameter to multiparametric (MP) MRI with 2 (DCE MRI and diffusion weighted imaging [DWI]) and 3 (DCE MRI,DWI,and T2*-perfusion weighted imaging [T2*-PWI]) parameters in the diagnosis of breast tumors.Methods:Routine plain MRI,DCE MRI,DWI and T2*-PWI were performed on breasts in sixty-four female patients with breast tumors before operation.The diagnostic value of DCE MRI as a single parameter was compared to MP MRI with 2 (DCE MRI and DWI) and 3 (DCE-MRI,DWI,and T2*-PWI) parameters in the diagnosis of breast tumors.Results:The diagnostic value of MP MRI with 3 (DCE-MRI,DWI,and T2*-PWI) parameters in breast tumors was highest.The sensitivity,specificity,accuracy and area under roc curve (AUC) was 97.8%,88%,94.2% and 0.929,respectively.Conclusion:T2*-PWI yielded higher specificity in the differential diagnosis between benign and malignant breast disease.In this study,MP MRI with 3 (DCE-MRI,DWI,and T2*-PWI) parameters can significantly improve the diagnostic value to differentiate benign from malignant breast lesions and have a higher accuracy and specificity.

Breast lesions; Diffusion magnetic resonance imaging; Diagnosis

400010重慶，重慶醫科大學附屬二院放射科

孫冬(1987-)，女，重慶渝中區人，碩士，住院醫師，主要從事MRI功能成像對乳腺病變的診斷。

R

A

1000-0313(2016)06-0501-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.06.006

2015-04-21

2015-08-18)