多模態磁共振成像診斷乳腺環形強化病變

許 蕾，王 椋，許道洲，龐閩廈

(1.勝利油田中心醫院磁共振檢查科，山東 東營 257034；2.勝利油田中心醫院，山東 東營 257034)

多模態磁共振成像診斷乳腺環形強化病變

許 蕾1，王 椋1，許道洲1，龐閩廈2*

(1.勝利油田中心醫院磁共振檢查科，山東 東營 257034；2.勝利油田中心醫院，山東 東營 257034)

目的探討多模態MRI對動態增強掃描(DCE)表現為環形強化的乳腺病變的診斷價值。方法回顧性分析經手術病理證實的67例乳腺病變患者的DCE-MRI、DWI資料，病灶DCE-MRI均表現為環形強化。根據病理結果將67例分為良性組和惡性組，比較2組DCE-MRI病灶整體形態學指標、“強化環”形態學指標、時間-信號強度曲線類型、DWI擴散受限分布位置指標、DCE-MRI半定量參數指標及“強化環”多點ADC值的差異。以病理結果為應變量，上述具有統計學差異的指標為自變量，建立Logisitc回歸模型構建新的聯合參數并評價其診斷效能。結果良、惡性組間“環形強化”環壁形態(χ2=14.19，P=0.001)、是否具有壁結節(χ2=12.48，P=0.001)、DWI擴散受限分布位置指標(χ2=19.60，P=0.003)差異均有統計學意義；且2組間早期強化率(t=2.35，P=0.02)，峰值達峰時間(Tmax；t=-4.66，P=0.007)，ADC環內(t=1.35，P=0.001)、ADC環壁值(t=-2.88，P=0.005)差異均有統計學意義。新構建“強化環”形態學指標+DWI擴散受限分布位置+Tmax+ADC環內參數聯合診斷乳腺病變性質的約登指數最高為0.83，ROC曲線下面積為0.87[95% CI(0.82，,0.91)]，診斷敏感度及特異度分別為91.96%和91.31%。結論乳腺MR多模態成像對乳腺環形強化病變具有較高的診斷效能。

乳腺疾病；磁共振成像；環形強化；多模態

研究[1-3]認為，乳腺病變動態增強MRI(dynamatic contrast enhanced MRI， DCE-MRI)表現為環形強化時高度提示惡性病變，且環形強化的特點與其病理分級相關。Kuhl等[4]指出近2/3的惡性病灶呈環形強化，但部分良性病變DCE-MRI也表現為環形強化。由于缺乏鑒別診斷經驗，故僅以環形強化判斷乳腺病變性質的誤診率高。乳腺DCE-MRI可顯示病變形態學及血流動力學特征，DWI可通過ADC值定量分析組織內水分子擴散受限程度。本研究通過優化組合MRI多序列獲得的多參數信息，探討多模態MRI對乳腺環形強化病變的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2012年1月—2015年10月于我院就診且DCE-MRI表現為環形強化的67例乳腺病變患者的資料，患者均為女性，年齡27～69歲，中位年齡41歲。納入標準：①MR掃描序列規范；②MR檢查前未進行治療；③有完整手術或病理結果。惡性49例(惡性組)，包括浸潤性導管癌38例、浸潤性小葉癌7例、導管內癌3例、黏液腺癌1例；良性18例(良性組)，包括細胞性乳腺炎9例、導管內乳頭狀瘤4例、非特異性肉芽腫性乳腺炎3例、囊腫并感染2例。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Trio TIM 3.0T超導MR掃描儀，16通道乳腺專用相控陣線圈。乳腺掃描序列及參數：軸位快速反轉恢復(turbo inversion recovery magnitude, TIRM)序列，TR 4 000 ms， TE 70 ms， TI 230 ms；軸位單次激發平面回波DWI序列，TR 8 200 ms，TE 80 ms，擴散敏感系數b值為0、850 s/mm2；乳腺DCE-MRI采用軸位三維擾相快速梯度回波序列，TR 4.5 ms，TE 1.6 ms；注射對比劑之前先行第1期掃描，隨后應用高壓注射器以2.0 ml/s的速度團注GD-DTPA對比劑15 ml，注射完畢后用等量等速生理鹽水沖管，20 s后連續掃描5期。

1.3 圖像分析 采用Simense Syngo工作站進行圖像后處理。采用Mean-Curve軟件在病灶實性區域繪制ROI，避開壞死囊變及血管區，生成動態增強時間-信號強度曲線；采用MIP軟件將剪影圖像進行三維重建；DWI圖像ROI的選擇參考DCE-MRI圖像，分別于病灶“強化環”的環內、環壁及環周(1 cm以內)區域進行ADC值測量，ROI面積≥20 mm2，測量3次取平均值。

由2名具有5年以上乳腺影像診斷經驗的放射科醫師共同閱片，有分歧時協商達成一致。參照2013年美國放射學會對MR乳腺影像報告與數據系統新修訂的內容，測量分析并記錄以下數據：①病灶整體形態學指標(形態和邊緣)；②“強化環”形態學指標，包括環壁形態(薄壁圓環、厚壁不規則環)、壁結節(有、無)；③病變血流動力學指標，包括時間-信號強度曲線類型、半定量參數[早期強化率(early enhancement ratio, EER)=(SIpost-SIpre)/ SIpre×100%，其中SIpost為增強第2期的信號強度，SIpre為未增強病灶的信號強度；峰值達峰時間(maximum enhancement time, Tmax)，即時間-信號強度曲線信號最高點對應的時間]；④病灶DWI擴散受限分布位置(中央、外周、整體)；⑤“強化環”多點ADC值測量(環內、環壁、環周)。

1.4 統計學分析 采用SPSS 17.0統計分析軟件。采用χ2檢驗比較良性組與惡性組間整體形態學、“強化環”形態學、時間-信號強度曲線類型、DWI擴散受限分布位置的差異。采用獨立樣本t檢驗比較良性組與惡性組病灶DCE半定量參數、“強化環”多點ADC值。以病理結果為應變量，并采用上述具有統計學差異的指標為自變量，建立Logisitc回歸模型構建新的聯合參數，并繪制ROC曲線對參數逐步聯合評價其診斷效能。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRI各參數比較 2組間“強化環”環壁形態、壁結節、DWI擴散受限分布位置差異均有統計學意義(表1)。良性組以薄壁圓環多見(13/18)，“強化環”表現為環壁菲薄，壁厚相對均勻(圖1)；3例(3/18)可見壁結節。惡性組以厚壁不規則環多見(38/49)，“強化環”環壁厚薄不均，邊緣毛糙(圖2)；32例(32/49)可見壁結節。良性組DWI擴散受限多位于病變中央(11/18)，惡性組則多位于病變邊緣(29/49)。2組DCE-MRI整體病灶形狀、邊緣及時間-信號強度曲線類型差異均無統計學意義(P均>0.05)。2組間EER、Tmax、ADC環內、ADC環壁值差異均有統計學意義(P均<0.05)，ADC環周差異無統計學意義(P>0.05，表2)。

2.2 各MRI參數優化組合的診斷效能 將具有統計學差異參數逐步聯合，其中新構建的“強化環”環壁形態+DWI擴散受限分布位置+Tmax+ADC環內聯合診斷乳腺“環形強化”病變性質的約登指數最高為0.83，ROC曲線下面積為0.87[95% CI(0.82,0.91)，P<0.05]，診斷敏感度及特異度分別為91.96%和91.31%(表3)。

3 討論

3.1 各參數診斷乳腺環形強化良、惡性病變比較 既往研究[1-4]認為，乳腺DCE-MRI病變整體形態學特征對良、惡性病變鑒別診斷具有重要意義。Wedegartner等[5-6]報道，病變形狀不規則、邊緣與周圍組織結構分界不清是診斷乳腺惡性病變的可靠征象。但本研究結果顯示，表現為環形強化的良、惡性病變在整體形態學特征差異并無統計學意義。本研究中良性組病灶整體形態學具有惡性征象，形狀不規則、邊緣不清者所占比例較高，可能是由于本組環形強化良性病變中以炎性病變居多，炎癥反應時期周圍有大量炎細胞浸潤伴鄰近組織水腫，具有形態不規則及與周圍組織分界不清等影像學特點。但2組間“強化環”形態及壁結節差異有統計學意義，良性病變多表現為不伴有壁結節的薄壁圓環，惡性病變則多表現為厚壁不規則環，大部分伴有壁結節。分析原因為良性組病變環形強化的病理學基礎多為膿腫壁、炎性囊腫壁及擴張導管壁伴炎細胞浸潤，增強掃描后管壁的強化多表現為厚薄較均勻一致的薄壁圓環；惡性組“強化環”的病理學基礎是大量增殖的腫瘤細胞，由于腫瘤細胞生長速度快慢不一的，從而DCE-MRI多表現為環壁內側凹凸不平，外側不規則，厚薄不均，部分可見壁結節的不規則“強化環”。

表1 乳腺“環形強化”良、惡性組的MRI參數比較

表2 乳腺“環形強化”良、惡性組半定量參數及多點ADC值比較(±s)

表2 乳腺“環形強化”良、惡性組半定量參數及多點ADC值比較(±s)

組別半定量參數EER(%)Tmax(s)“環形強化”多點ADC值(×10-3mm2/s)環內環壁環周惡性組(n=49)113.33±53.9186.53±20.631.89±0.370.94±0.471.08±0.23良性組(n=18)84.28±55.13128.53±69.451.09±0.321.20±0.281.38±0.33t值2.35-4.661.35-2.88-1.05P值0.020.0070.0010.0050.30

表3 多參數聯合診斷乳腺環形強化病變性質的效能

圖1 患者女，44歲，左乳漿細胞性乳腺炎 A.左乳病變“強化環”呈薄壁圓環； B.DWI示擴散受限位于病變中央； C.病理示漿細胞性乳腺炎，導管擴張伴慢性膿腫形成(HE，×100)

圖2 患者女，51歲，左乳浸潤性導管癌Ⅲ級 A.左乳病變“強化環”呈厚壁不規則環，環內側壁可見壁結節； B.DWI示擴散受限位于病變的邊緣，中央無明顯擴散受限； C.病理示左乳浸潤性導管癌Ⅲ級(HE，×100)

本研究結果顯示，良、惡性組DWI擴散受限分布位置差異有統計學意義，良性組多表現為病變中央擴散受限，而惡性組則多位于病變外周。分析原因可能為良性病變中央多為膿腫的膿液、導管擴張或炎性囊腫內積聚炎細胞等黏稠分泌物，因此擴散受限位于病變中央；惡性病變中央多是腫瘤組織的壞死液化而病變邊緣腫瘤細胞增殖活躍，細胞密度大，限制水分子活動多表現為邊緣擴散受限。本研究測量病灶多點ADC值，發現2組間ADC環內及ADC環壁值差異均有統計學意義，但考慮到本研究入組病例環形強化環壁厚薄不一，盡管ROI測定均選擇同樣大小，但對于壁薄病例環壁ADC值測定時難免出現周圍組織干擾，因此僅選擇ADC環內值進行參數聯合。

乳腺DCE-MRI[7-9]可通過時間-信號強度曲線評價腫瘤血管生成情況來鑒別良、惡性腫瘤。既往研究[10-11]表明，惡性腫瘤血管數量及通透性增加，時間-信號強度曲線多呈Ⅱ、Ⅲ型。本研究良性組18例中13例時間-信號強度曲線類型為Ⅱ、Ⅲ型，原因可能為本組良性病變如漿細胞乳腺炎、非特異性肉芽腫性乳腺炎合并膿腫形成時，局部肉芽組織增生血供增多、毛細血管通透性增加，醫師判讀時間-信號強度曲線存在主觀性。但EER、Tmax主要是[12]反應注射對比劑后病變區滲透速度、微血管密度、血管通透性的情況，盡管良性組病變肉芽組織增生產生大量新生血管通透性升高，灌注速度加快但與惡性組腫瘤血管異常增殖，存在大量動靜脈瘺相比，半定量參數EER、Tmax差異仍有統計學意義。

3.2 多參數優化組合的診斷效能 乳腺MR檢查多序列獲得參數具有多樣性，由于乳腺環形強化病變鑒別診斷良、惡性病困難，為了避免單一指標的局限性，有必要合理利用、整合多項參數對病變做出診斷。Logistic回歸分析[13]是通過最大似然法獲得，可在某一敏感度下獲得最大特異度，也能在某一特異度下獲得最大敏感度，從而可獲到最大ROC曲線下面積。Peters等[14]的Meta分析報道，基于乳腺腫瘤形態學和動力學基礎上認為DCE-MRI對乳腺病變診斷的敏感度及特異度分別為90%及72%，乳腺“環形強化”良、惡性病變在形態學及動力學方面存在交叉與重疊，易誤診。本研究結果顯示新構建“強化環”形態學指標+DWI擴散受限分布位置+Tmax+ADC環內參數聯合診斷的約登指數最高為0.83，診斷敏感度及特異度分別為91.96%和91.31%，具有較高的診斷效能。

3.3 本研究的局限性 本研究樣本量較少，有待于今后擴大樣本量進一步對MRI多參數對乳腺環形強化病變的診斷價值進行深入探討；在今后的研究中可考慮引入容量轉運常數(Ktrans)、速率常數(Kep)、血管外細胞外間隙容積百分比(Ve)等定量參數作為下一步的研究方向。

[1] 彭程宇,劉萬花,王瑞,等.探討乳腺癌MR動態增強圖像的血管表現與腫瘤形態、大小及病理分級的相關性.中國醫學影像技術,2012,28(10):1848-1851.

[2] Uematsu T, Masako K. High-Spatial-Resolution 3T breast MRI of non-mass like enhancement lesions: An analysis of their features as significant predictors of malignancy. AJR Am J Roentgenol, 2012,198(5):1223-1230.

[3] 崔曉琳，周純武，李靜，等．MRI乳腺影像報告和數據系統在非腫塊強化病變中的診斷價值研究．臨床放射學雜志，2015，34(4)：532-537．

[4] Kuhl CK, Schrading S, Bieling HB, et al. MRI for diagnosis of pure ductal carcinoma in situ: A prospective observational study. Lancet, 2007,370(9586):485-492.

[5] Wedegartner U, Bick U, Wortler K, et al. Differentiation between benign and malignant findings on MR-mammography; Usefulness of morphological criteria. Eur Radiology, 2001,11(9):1645-1650.

[6] Schnall MD, Blume J, Bluemke DA, et al. Diagnostic architectural and dynamic features at breast MR imaging: Multicenter study. Radiology, 2006,238(1):42-53.

[7] 葉芳,曾蒙蘇,嚴福華．乳腺病灶不同強化形態及大小的MR擴散加權成像研究和參數選擇．中華放射學雜志，2010，44(50)：459-464．

[8] Tsushima Y, Takahashi-Taketomi A, Resonance EM. Differential diagnosis of breast tumors using apparent diffusion coefcient (ADC) on 1.5T. Magn Reson Imaging, 2009,30(2):249-255.

[9] 李新華，孟志華，杜日昌，等．乳腺浸潤性導管癌時間-信號強度曲線及ADC值與病理學分級的相關性．中國醫學影像技術，2015，31(7)：1033-1036.

[10] Dursun M, Yilmaz S, Yahyayev A, et al. Multimodality imaging features of idiopathic granulomatous mastitis: Outcome of 12 years of experience. Radiol Med, 2012,11(7):529-538.

[11] 譚紅娜，彭衛軍，李瑞敏，等．乳腺炎的影像特征．中華放射學雜志，2013，47(8)：690-694．

[12] 梅昂，華佳．動態增強MRI對乳腺環形強化病灶的診斷價值．實用放射學雜志，2011，27(1)：62-65．

[13] 石橋，黃嶸，郭麗，等．MR多參數聯合評估局部進展期乳腺癌新輔助化療療效的應用價值．臨床放射學雜志，2015，34(4)：539-543．

[14] Peters NH, Borel Rinkes IH, Zuithoff NP, et al. Meta-analysis of MR imaging in the diagnosis of breast lesions. Radiology, 2008,246(1):116-124.

MultimodalityMRIindiagnosisofbreastlesionswithringenhancement

XULei1,WANGLiang1,XUDaozhou1,PANGMinxia2*

(1.DepartmentofMRI,ShengliOilfieldCentralHospital,Dongying257034,China； 2.ShengliOilfieldCentralHospital,Dongying257034,China)

ObjectiveTo investigate the value of multimodality MRI in diagnosis of breast lesions with ring enhancement (internal enhancement pattern) on dynamic contrast enhanced (DCE) MRI.MethodsData of 67 patients with breast lesions confirmed by surgical pathology who underwent DCE MRI and DWI examinations were analyzed retrospectively. Finally, 67 patients with breast lesions manifested as ring enhancement on DCE MRI were included in the study. According to the pathological findings, all patients were divided into benign group and malignant group. The overall morphology, morphology of "enhanced ring", time-signal intensity curve (TIC) types on DCE MRI, the distribution location of limited diffusion on DWI between the two groups were compared. Also the differences in semi-quantitative parameters on DCE-MRI and multi-point ADC values of the "enhanced ring" between the two groups were compared. Using pathological results as the dependent variables, indexes with statistical differences as the independent variables, theLogisticregression model was established to construct the newly combined parameters and to evaluate the diagnostic efficacy of the stepwise combined parameter.ResultsThere were significant differences of different wall shapes concerning "enhanced ring" (χ2=14.19,P=0.001), wall nodules (χ2= 12.48,P=0.001) and distribution locations of limited diffusion on DWI (χ2= 19.60,P=0.003) between the two groups. There were also significant differences of the semi-quantitative parameters including early enhancement ratio (EER;t=2.35,P=0.02), maximum enhancement time (Tmax;t=-4.66,P=0.007), ADCring inner(t=1.35,P=0.001) and ADCring wall(t=-2.88,P=0.005)between the two groups. The maximum Youden index of a newly-constructed parameter combination( morphological indexes of "enhanced ring"+distribution locations of limited diffusion on DWI+Tmax+ADCring inner) was 0.83 for combined diagnosis. The area under ROC curve was 0.87 (95%CI [0.82,0.91]), and the diagnostic sensitivity and specificity was 91.96% and 91.31%, respectively.ConclusionMultimodality MR can provide high diagnostic efficacy for breast lesions with ring enhancement

Breast diseases; Magnetic resonance imaging; Ring enhancement； Multimodality

許蕾(1980—)，女，山東濱州人，碩士，副主任醫師。研究方向：乳腺MRI診斷。E-mail： bmd588@126.com

龐閩廈，勝利油田中心醫院，257034。E-mail： pangmxi@126.com

2017-02-04

2017-05-23

R737.9; R445.2

A

1003-3289(2017)11-1661-05

10.13929/j.1003-3289.201702006