動態(tài)磁共振成像定量參數(shù)同病理結(jié)果在診斷良惡性乳腺病變中的對比分析

胡海峰，王影，劉瑩，白連杰，鄧佳佳，張春宇

齊齊哈爾醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院 a.核磁共振科；b.超聲科，黑龍江 齊齊哈爾161000

動態(tài)磁共振成像定量參數(shù)同病理結(jié)果在診斷良惡性乳腺病變中的對比分析

胡海峰a，王影b，劉瑩a，白連杰b，鄧佳佳b，張春宇a

齊齊哈爾醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院 a.核磁共振科；b.超聲科，黑龍江 齊齊哈爾161000

目的 探討動態(tài)磁共振成像（Dynamic Enhanced MRI，DCE-MRI）定量參數(shù)同血管內(nèi)皮因子（Microvessel Density，MVD）及微血管密度（Vascular Endothelial Growth Factors，VEGF）等病理結(jié)果在診斷良惡性乳腺病變中的應(yīng)用。方法 選取2015年3月～2016年7月行DCE-MRI掃描并于一周后取病理的患者128例為研究對象，兩兩比較對照組、良性組及惡性組間定量參數(shù)的差異，繪制ROC曲線分析組間差異。結(jié)果 Ktrans值及Kep值比較，良性組與惡性組及惡性組與對照組比較具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。特異性：Ktrans為88.6%，Kep為95.1%；敏感性：Ktrans為87.9%，Kep為68.7%。乳腺癌患者的Ktrans值及Kep值同MVD存在較強的相關(guān)性（r=0.597；0.612）；Ktrans值及Kep值VEGF存在極強的相關(guān)性（r=0.781；0.763）。結(jié)論 DCE-MRI中定量參數(shù)同MVD、VEGF具有較強的相關(guān)性，在診斷良惡性乳腺病變中有著較好的效果。

動態(tài)磁共振成像；血管內(nèi)皮因子；微血管密度；定量參數(shù)；乳腺癌

引言

乳腺癌是一種常見的女性疾病，在全世界范圍內(nèi)具有較高的發(fā)病率，并且呈逐年上升趨勢，是一種嚴重影響婦女身心健康甚至危及生命的最常見的惡性腫瘤之一[1]。乳腺癌的早期診斷就顯得格外重要，Peters 等[2]通過對乳腺磁共振診斷進行Meta分析，結(jié)果顯示其診斷敏感性達到91%，診斷的特異性達到69%，MRI與其他的醫(yī)學影像成像比較，具有明顯優(yōu)勢。乳腺癌在病理生理上是一種血管依賴型腫瘤，目前關(guān)于乳腺癌的磁共振診斷往往多集中在動態(tài)增強方法對占位的定性分析和半定量分析中，但是這兩種方法主要觀察不同類型的時間—信號曲線，在某些方面在對良惡性占位成像中，均表現(xiàn)為Ⅱ型曲線，在表現(xiàn)形式上具有重疊可能。同時半定量分析也是利用多期MRI動態(tài)增強掃描序列，存在一定的局限性[3]。原始方法不能夠真正反映病變部分造影劑濃度變化，更不能準確評估釓對比劑對病變增強的病理生理過程。因此，本研究采用高時間分辨率進行T1掃描，并判斷其與血管內(nèi)皮因子、微血管密度的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年3月～2016年7月間于我院行動態(tài)磁共振成像（Dynamic Enhanced MRI，DCE-MRI）掃描并于一周后取病理檢驗的患者共128例，患者均為女性。良性組年齡分布在29～62歲之間，平均年齡47.28歲；惡性組年齡分布在32～67歲之間，平均年齡50.16歲；對照組年齡分布在30～61歲之間，平均年齡49.34歲。本研究方案已經(jīng)我院倫理委員會審核通過，并與患者或其家屬簽署實驗治療知情同意書。

1.2 入組及排除標準

入組標準：未經(jīng)手術(shù)、化療、放療、激素或靶向治療；均于檢查后一周內(nèi)手術(shù)，手術(shù)病理確診；無其它心、肝、腎等重要臟器病變者；無精神疾病伴發(fā)，依從性良好者。

排除標準：懷孕及哺乳期婦女；伴其它心、肝、腎等重要臟器病變者；伴發(fā)精神疾病，依從性較差者；患者本人或家屬不知情或知情后反對入組觀察者。

1.3 儀器及方法

本實驗應(yīng)用3.0T磁共振掃描儀（Discovery MR 750，GE，美國），患者呈俯式姿勢平臥于掃描床上，乳房自然放松懸垂于機器內(nèi)?；颊呷榉繎?yīng)用專用多通道相控線圈。覆蓋雙側(cè)乳房、腋窩及位于其后方的主動脈弓。T2WI參數(shù)：TE 65 ms、TR 3950 ms、TI 240 ms、層厚2.0 mm、間距1.3 mm，視野320 mm mss道相控；DWI：TE 62 ms、TR 5550 ms，b=0 s/mm-2/750s/mm-2。掃描運用TWIST技術(shù)，注射磁共振對比劑0.1 mmol/kg體重，速度2 mL/s，注射結(jié)束后以相同流速注射20 mL生理鹽水。本實驗掃描采取無間歇掃描形式，首次時相15.3 s，其余均為4.2 s，總時間約6 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

將本實驗所獲得的影像學數(shù)據(jù)錄入美國GE公司研發(fā)的Omni-Kinetics圖像后處理系統(tǒng)中。根據(jù)圖像掃描結(jié)果劃定病灶部位。避開病灶周圍的脂肪組織、瘢痕組織及壞死組織，挑選病灶中最明顯強化部位定義為感興趣區(qū)，各病灶均進行3次定量參數(shù)測量，測量后取平均值；在病灶對側(cè)區(qū)域，人工定位正常乳腺中較為致密的區(qū)域定義為感興趣區(qū)， 同樣避開病灶周圍的脂肪組織、瘢痕組織及壞死組織，各病灶同樣進行3次定量參數(shù)測量后取平均值。將感興趣區(qū)層面范圍的主動脈作為輸入動脈，代入線性模型中計算獲得以下數(shù)據(jù)：① Ktrans：指的是對比劑從進入血管后擴散到血管外時擴散速率的快慢指數(shù)，單位min-1；② Kep（速率常數(shù)）：指的是進入組織間液的對比劑重新被血管吸收的速率快慢指數(shù)，單位為min-1；③ Ve（血管外細胞外間隙容積比）：指的是血管外的細胞外間隙與體素容積的比，3者間關(guān)系為Ve=Ktrans/Kep。

1.5 病理學評價

參照國際病理學會2003年制定的標準，將本文中的乳腺癌病理分型將本病分為非浸潤性癌、早期浸潤性癌、浸潤性特殊癌和浸潤性非特殊癌，其中非浸潤性癌、早期浸潤性癌和浸潤性特殊癌因其預(yù)后良好定為良性組，浸潤性非特殊癌因預(yù)后較差定義為惡性組[4]。VEGF、CD34的免疫組化將染色采用試劑盒推薦的PV兩步法。

1.6 統(tǒng)計學方法

應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)結(jié)果進行統(tǒng)計分析，首先采取正態(tài)分布檢驗及單因素方差分析。采用LSD法兩兩比較對照組、良性組及惡性組間定量參數(shù)的差異；繪制ROC曲線并計算曲線下面積。相關(guān)性采用Pearson法分析。計量資料用表示，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

方差分析顯示，惡性組、良性組及對照組間定量參數(shù)值均呈正態(tài)分布并顯示方差整齊。采用LSD法比較Kep、Ktrans間存在的差異，在良性組和惡性組間差異存在明顯的統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1；惡性組、良性組及對照組的Ktrans、Kep、Ve的值依次減低；繪制Ktrans、Kep及Ve值的ROC曲線，可知Ktrans的敏感性最高，Kep的特異性最高，見表2。乳腺癌病灶患者的Ktrans、Kep、Ve值分別為（0.196±0.021）min-1，（1.203±0.054）min-1，0.124±0.029；MVD計數(shù)為35.76±8.45，VEGF積分為（5±1）分。Pearson相關(guān)性分析Ktrans、 Kep、Ve值與免疫組化因子呈正相關(guān)（P＜0.05），見表3。偽彩圖見圖1。

表1 各組患者的Ktrans、Kep、Ve值比較情況

表2 定量參數(shù)在腫瘤診斷特異性和準確性比較情況

表3 定量參數(shù)同MVD、VEGF間的關(guān)系比較情況

圖1 偽彩圖

3 討論

磁共振在女性乳腺疾病的檢查中的準確率逐步提高，顯著提升了早期乳腺癌及惡性乳腺癌的診斷準確率[5-6]。單純老式磁共振掃描在乳腺疾病診斷中的準確率及特異度均較差，僅可對最基本的乳腺病變做出初步的診斷，脂肪抑制序列可顯著的降低脂肪信號在圖像質(zhì)量中的影響，提示大部分的病變，但在對病變的定性中的作用并不十分明顯。動態(tài)對比增強（DCE-MRI）技術(shù)[7]是一種十分有價值和發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛣?chuàng)新性磁共振新技術(shù)，通過注射對比劑[8]，并快速采集MRI圖像信號，動態(tài)監(jiān)測對比劑在病灶的吸收、分布及代謝等過程，其信號增強隨時間的分布規(guī)律反映了該病灶的生理特性，其中包括組織灌注、毛細血管表面積、毛細血管通透性等，可生成相應(yīng)的定量或半定量參數(shù)數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)影像學的量化分析，使活體狀態(tài)下客觀地反映組織或靶器官的病理生理學改變成為可能[9]。

腫瘤的出現(xiàn)、蔓延及轉(zhuǎn)歸同血管的生成具有十分密切的聯(lián)系[10]。腫瘤內(nèi)發(fā)育的非原始血管數(shù)量十分巨大，因此腫瘤體內(nèi)微循環(huán)血量十分豐富、同時血流速度很快，超過一般血管。伴隨著腫瘤生長，會出現(xiàn)很多新生血管，新生血管結(jié)構(gòu)不規(guī)則、錯綜復(fù)雜[11]，在鏡下可以見到內(nèi)皮細胞結(jié)構(gòu)呈雛形，并且基底膜相對于正常狀態(tài)明顯減少，血管網(wǎng)缺乏良好的舒縮功能，同時細胞膜的滲透性上升。之前介紹的特點造就了腫瘤的微循環(huán)結(jié)構(gòu)空間的不對稱性，以及在時間上的不平衡性。惡性乳腺腫瘤具備上述的所有特點，然而，乳腺良性站穩(wěn)血管形態(tài)相對較為完善，密度一般較正常乳腺組織高，而略低于惡性腫瘤組織[12]。

MRI T1加權(quán)即DCE-MRI就是利用測量腫瘤的微循環(huán)血管血流特點，利用血管內(nèi)的對比劑的動態(tài)監(jiān)測及藥物代謝等進程有著重要的提示作用，可以直接反映增強劑濃度的參數(shù)。李瑞敏等[1]曾經(jīng)報道，參數(shù)Ktrans、Kep在良性占位與惡性占位的比較中，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），與本組研究結(jié)果相類似，然而Ktrans、Kep兩個參數(shù)設(shè)置在對照組與良性占位之間比較，結(jié)果不具有統(tǒng)計學差異（P＞0.05），這主要與腫瘤的病理生理特點有關(guān)系。乳腺癌細胞的病理生理特點是生長旺盛，腫瘤的新生血管數(shù)量在短時間內(nèi)迅速增加，并且血管走形結(jié)構(gòu)不規(guī)則，動靜脈血管管徑增粗紊亂，新生血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)不完整，壁薄而脆，基底膜減少[13]，上述特點導(dǎo)致血管壁的通透性增高，因此在影像學成像中，對比劑的交換劑量增多、并且走行速度增快。良性占位與正常乳腺結(jié)構(gòu)相比，由于缺乏具備高通透性的新生血管結(jié)構(gòu)，血管內(nèi)血流狀態(tài)平穩(wěn)，因此對比劑走行均呈緩慢填充，并且良性占位中，病變中由于膠原纖維異常增生，最終導(dǎo)致細胞外的血管間隙松散結(jié)構(gòu)消失，變得相對致密，造成對比劑在走行過程中受阻。

以往的研究結(jié)果顯示[14]，血管的功能參數(shù)中，參數(shù)Ktrans對占位的良惡性性質(zhì)鑒別，具有重大意義，與本組研究結(jié)果相似。主要由于Ktrans能夠在本質(zhì)上反映占位部分局部微血管內(nèi)的血流走行狀態(tài)，以及新生血管管壁的滲透性，因此從原理上被認為是能夠反映占位組織內(nèi)滲透性的最佳指標，從而能在較高水平上對腫瘤的良惡性進行鑒別。但同時本研究中應(yīng)用Extended Tofts線性模型，與以往研究的建模方式不同，該模型能夠?qū)⒔M織區(qū)分為血管內(nèi)及血管外細胞外間隙兩個部分。造影劑的走行依賴于濃度梯度在EES和血管內(nèi)之間可以進行相互交換，能夠更接近于腫瘤發(fā)生發(fā)展變化的真實病理生理過程。同時本組研究利用TWIST序列，本序列的最大特點是時間分辨率很高[15-16]，能夠獲得更接近成像體素內(nèi)真實血流走行、血管通透性能、以及其他的生理學參數(shù)等信息，并且結(jié)果可靠、準確。

本組研究盡管得到了預(yù)期的研究結(jié)果，但值得注意的是，本組研究總體病例數(shù)有限，當根據(jù)實驗方案進行實驗分組后，各組間的病例數(shù)偏少，因此從統(tǒng)計學原理上分析，可能會影響到該結(jié)果的統(tǒng)計學效能。因此在以后研究中，需要進一步擴大樣本量，進行多中心數(shù)據(jù)采集分析，以便獲取更為準確且實用、并經(jīng)得起推敲的研究結(jié)論。

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本文編輯 袁雋玲

Comparative Analysis of Dynamic Magnetic Resonance Imaging Quantitative Parameters and Pathological Results in the Diagnosis of Benign and Malignant Breast Lesions

H U H a i-f e n ga, WA N G Y i n gb, L I U Y i n ga, B A I L i a n-j i eb, D E N G J i a-j i ab, Z H A N G C h u n-y ua

a.Department of Nuclear Magnetic Resonance; b.Department of Ultrasound, Second Affiliated Hospital of Qiqihar Medical University, Qiqihar Heilongjiang 61000, China

O b j e c t i v e This paper aimed to investigate the application of the quantitative parameters of dynamic enhanced MRI (DCE-MRI), microvessel density (MVD) and microvessel density (VEGF) in the diagnosis of benign and malignant breast lesions. Me t h o d s A total of 128 patients who underwent DCE-MRI scans from March 2015 to July 2016 were enrolled in this study. The difference of quantitative parameters between benign group and malignant group was analyzed. The ROC curve was used to analyze the difference between benign and malignant group. R e s u l t s There were signi fi cant statistical differences between the benign group and the malignant group. The speci fi city of Ktransand Kepwas 88.6% and 95.1%, respectively; the sensitivity of Ktransand Kepwas 87.9% and 68.7%, respectively. There was a strong correlation with MVD (r=0.597; 0.612) in the Ktransand Kepvalues of breast cancer patients, there was a strong correlation between Ktransand Kep(r=0.781; 0.763). C o n c l u s i o n There is a strong correlation between the quantitative parameters of DCE-MRI and the pathological fi ndings of MVD or VEGF, and it has a good effect in the diagnosis of benign and malignant breast lesions.

dynamic magnetic resonance imaging; vascular endothelial factor; microvessel density; quantitative parameters; breast cancer

R445.2；R737.9

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.07.018

1674-1633(2017)07-0064-04

2017-01-20

2017-03-15

張春宇，副主任醫(yī)師，主要研究方向為乳腺常見疾病的磁共振診斷。

通訊作者郵箱：729463106@qq.com