MRI擴散峰度成像對乳腺病變性質(zhì)的鑒別診斷

[摘要]目的探討磁共振（MRI）擴散峰度成像（DKI）在乳腺良惡性病變鑒別診斷中的應用價值。方法選取我院普外科診治的乳腺病變病人110例，經(jīng)穿刺活檢或手術病理證實。110例病人共137個病灶，良性病灶53個（40例），惡性病灶84個（70例）。病人進行乳腺常規(guī)MRI和DKI檢查，記錄病灶的平均峰度系數(shù)（MK）、橫向峰度系數(shù)（AK）、徑向峰度系數(shù)（RK）、平均擴散系數(shù)（MD）、徑向擴散系數(shù)（RD）、各向異性系數(shù)（FA），采用受試者工作特征（ROC）曲線評價上述指標對乳腺良惡性疾病鑒別診斷的效能。結果惡性病灶MK、AK、RK、FA均顯著高于良性病灶，MD值顯著低于良性病灶（t=3.35～15.51，Plt;0.05）。以穿刺活檢或術后病理為金標準，對DKI檢查參數(shù)MK、AK、RK、MD、RD、FA值做鑒別乳腺良惡性疾病的ROC曲線分析，MK、AK、MD的ROC曲線下面積gt;0.8，靈敏度和特異度均gt;85%。結論DKI指標MK、AK、MD對乳腺良惡性病變的鑒別診斷有一定指導意義。

[關鍵詞]乳腺腫瘤;磁共振成像;診斷，鑒別

[中圖分類號]R445.2[文獻標志碼]A[文章編號] 2096-5532（2018）06-0652-04

VALUE OF MAGNETIC RESONANCE DIFFUSION KURTOSIS IMAGING IN DIFFERENTIAL DIAGNOSIS OF BENIGN AND MALIGNANT BREAST LESIONS ZHENG Hua， FU Kong ""（Department of Radiology， The Second Affiliated Hospital of Hainan Medical University， "Haikou， 570311， China）

[ABSTRACT]ObjectiveTo explore the value of magnetic resonance diffusion kurtosis imaging （DKI） in differential diagnosis of benign and malignant breast lesions. MethodsA total of 110 patients with breast diseases confirmed by aspiration biopsy or surgical"pathology were selected from the Department of General Surgery in our hospital. The 110 patients had 137 lesions， with 53 benign lesions （in 40 patients） and 84 malignant lesions （in 70 patients）. These patients underwent routine magnetic resonance imaging and DKI of the breast. The mean kurtosis （MK）， axial kurtosis （AK）， radial kurtosis （RK）， mean diffusion （MD）， radial diffusion （RD）， and fractional anisotropy （FA） of all lesions were determined and recorded. The efficiency of the above indices in differential diagnosis of benign and malignant breast diseases was evaluated using the receiver operating characteristic （ROC） curve. ResultsCompared with benign breast lesions， malignant breast lesions had significantly higher MK， AK， RK， and FA and significantly lower MD （t=3.35-15.51，Plt;0.05）. With aspiration biopsy or surgical pathology as the gold standard， the ROC analysis of MK， AK， RK， MD， RD， and FA for differential diagnosis of benign and malignant breast diseases showed that the areas under the ROC curve of MK， AK， and MD were greater than 0.8， with sensitivity and specificity more than 85%. ConclusionMK， AK， and MD of DKI have some guiding significance in differential diagnosis of benign and malignant breast diseases.

[KEY WORDS]breast neoplasms; magnetic resonance imaging; diagnosis， differential

乳癌是全球最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和死亡率均位居女性惡性腫瘤第一位，位居發(fā)達國家女性惡性腫瘤發(fā)生率第一位，死亡率第二位，嚴重威脅女性健康[1]。最新數(shù)據(jù)顯示，2015年我國新發(fā)乳癌27.24萬例，死亡7.07萬例，乳癌是中國女性最常見的惡性腫瘤之一[2]。早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是提高乳癌病人生存率和生活質(zhì)量的關鍵[3-4]。磁共振（MRI）檢查以其無創(chuàng)、無輻射、較高的軟組織分辨率等優(yōu)勢廣泛應用于乳腺檢查，尤其是擴散加權成像（DWI）。而DWI和擴散張量成像（DTI）均以水分子擴散呈高斯分布為理論基礎，能反映水分子擴散的動態(tài)分布，對乳腺腫瘤性質(zhì)鑒別診斷具有指導作用[5-6]。然而，活組織中水分子擴散受到多種因素的影響，偏離高斯分布。擴散峰度成像（DKI）作為一種非高斯成像技術，彌補了上述不足，能夠反映組織微細結構的變化，已經(jīng)用于多種疾病的診斷[7-9]。本研究以我院收治的乳腺良惡性疾病病人為研究對象，探討DKI在乳腺良惡性疾病鑒別診斷中的價值。

1資料與方法

1.1一般資料

2014年8月—2016年10月，選取于我院普外科就診的女性乳腺病變病人110例，年齡20～60歲，平均（44.6±6.7）歲。經(jīng)穿刺活檢或手術病理證

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實，110例病人共137個病灶，其中良性病灶53個（40例），包括纖維腺瘤41個、導管內(nèi)乳頭狀瘤4個、囊腫4個、慢性肉芽腫性炎2個、乳腺腺病2個;惡性病灶84個（70例），包括浸潤性導管癌62個、浸潤性癌伴髓樣特征3個、浸潤性小葉癌5個、黏液性癌4個。本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會審查并批準，所有病人均志愿參與并簽署知情同意書。

1.2納入和排除標準

入選標準：①年齡20～60歲;②無MRI檢查禁忌證;③檢查前未進行任何有創(chuàng)性檢查;④檢查前未接受任何治療;⑤手術或穿刺明確病理診斷。排除標準：①合并有其他惡性腫瘤病史;②已采用新輔助化療者;③體內(nèi)存在金屬異物;④圖像質(zhì)量欠佳，存在運動偽影;⑤未簽署入組知情同意書者。

1.3MRI檢查方法

采用GE-Signal HDXT 3.0 T超導型磁共振成像儀（美國，GE公司），乳腺專用8通道線圈。所有病人均先行雙側(cè)乳腺常規(guī)T2WI、T1WI、DWI掃描，后行DKI和軸位動態(tài)增強掃描。受檢者取俯臥位，雙側(cè)乳腺自然懸垂于線圈內(nèi)，適當調(diào)整位置，獲得較為舒適的姿勢，消除緊張情緒。先行常規(guī)MRI檢查：橫軸面脂肪抑制波T2WI、橫軸面快速梯度回波T1WI、單b值（800 s/mm2）DWI，DWI采用單次激發(fā)自旋平面回波成像技術，其b值為800 s/mm2。DKI采用多次激發(fā)自旋平面回波成像技術，b值為0、500、1 000、1 500、2 000、2 500 s/mm2，矩陣512×512，視野32 cm×32 cm，層厚4 mm，TR 4 025 ms，TE取最小值，每個b值施加15個方向，掃描時間為10 min 48 s。軸位動態(tài)增強掃描采用乳腺容積成像序列（Vibrant），對比劑為釓噴替酸葡甲胺（Gd-DTPA），劑量為0.2 mmol/kg，以1.5～2.0 mL/s的流量用高壓注射器靜脈注射。注藥前平掃一期，注入造影劑25 s后開始增強掃描，每隔1 min掃描1期，共掃描5期。

1.4圖像處理

圖像由2名具有10年以上工作經(jīng)驗的影像科醫(yī)師共同閱片，并達成一致意見。DKI數(shù)據(jù)的處理采用GE Advantage Windows 4.5后處理工作站，采用Function Tools軟件分析并獲得DKI相關參數(shù)圖：平均峰度系數(shù)（MK）圖、橫向峰度系數(shù)（AK）圖、徑向峰度系數(shù)（RK）圖、平均擴散系數(shù)（MD）圖、徑向擴散系數(shù)（RD）圖以及各向異性系數(shù)（FA）圖。應用Mricron軟件選定病變最大層面，選出感興趣區(qū)（ROI），避開出血、壞死、鈣化區(qū)，隨機取3個ROI并測量MK、AK、RK、MD、RD、FA值，取平均值。

1.5統(tǒng)計學分析

使用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料結果以±s形式表示，組間比較采用t檢驗，以Plt;0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。采用受試者工作特征（ROC）曲線分別計算各項指標的曲線下面積（AUC）、最大約登指數(shù)，評價DKI檢查參數(shù)MK、AK、RK、MD、RD、FA值對乳腺良惡性疾病鑒別診斷的效能。

2結果

2.1良惡性疾病DKI各參數(shù)比較

惡性病灶MK、AK、RK、FA值均顯著高于良性病灶，MD值顯著低于良性病灶，差異有統(tǒng)計學意義（t=3.35～15.51，Plt;0.05）;良惡性病灶間RD值差異無顯著性（Pgt;0.05）。見表1。

2.2DKI各檢查參數(shù)的ROC曲線分析

以術后病理為金標準對DKI檢查參數(shù)MK、AK、RK、MD、RD、FA值做鑒別乳腺良惡性疾病的ROC曲線分析，其中MK、AK、MD的ROC曲線下面積均gt;0.8，靈敏度和特異度均gt;85%。見表2。

3討論

DKI是一種新型的MRI擴散成像技術，是在DTI技術基礎上的擴展，以水分子在組織器官中進行非高斯擴散運動為原理，彌補了高斯運動的不足，能夠反映組織的微觀結構，敏感性更高[10-11]。DKI已廣泛應用于腦、脊髓、前列腺等器官檢查，能真實反映非高斯擴散運動的定量信息[12-14]。然而，DKI在乳腺腫瘤中的應用研究較少，DKI對于良惡性乳腺腫瘤鑒別診斷效能不明確，亟待深入研究。

水分子自由擴散是指水分子由高濃度向低濃度轉(zhuǎn)移，運動方向及速度隨機，這種擴散模式符合正態(tài)分布，且不依賴濃度梯度，這種擴散方式也稱高斯擴散[15]。然而人體組織器官復雜，并非單一、均勻遞質(zhì)，大部分組織結構存在影響水分子擴散的障礙，如細胞膜、間質(zhì)等，組織器官的滲透壓、生化特性、溫度、細胞形態(tài)等影響水分子擴散偏離高斯分布[16-17]。DKI是最受歡迎的非高斯模型擴散成像，通過脈沖平面回波序列評估水分子擴散峰度值[18]。DKI最早被用來描述大腦微觀結構的變化，MK值可反映腦組織髓鞘化和微組織結構的復雜程度[19-20]。近年來，DKI在腫瘤疾病的鑒別診斷中的應用越來越多。陳麗華等[21]對59例前列腺疾病的分析結果顯示，其DKI參數(shù)異常;ROC曲線分析則表明，MK、AK、RK可為前列腺癌和前列腺增生的鑒別診斷提供重要參考信息。乳腺腫瘤分為多種類型，良惡性腫瘤組織具有一定的特點和差異性，不同類型的腫瘤組織也具有不同的結構特點，DKI影像具有不同的表現(xiàn)[22-23]，但是DKI在乳腺良惡性腫瘤組織中的鑒別診斷研究較少。

MK是DKI最重要的信息之一，該值與組織結構復雜程度呈正相關，能夠反映組織微結構復雜程度。腫瘤組織細胞異型性明顯、間質(zhì)新生血管豐富、腫瘤細胞密集程度高，結構復雜，限制水分子的運動，MK值較大。JENSEN等[24]研究認為，MK值與腫瘤細胞密度和新生血管等呈正比。本研究結果顯示，乳腺惡性組織的MK值顯著高于良性組織，與SUN等[25]研究結果相似。AK是擴散本征矢量中最大的擴散本征值，取決于軸向水分子擴散受限程度，受限越大AK值越大[26]。乳腺組織含有大量腺體和脂肪組織，較柔軟，乳腺惡性病變?nèi)缃櫺詫Ч馨⒔櫺园┌樗铇犹卣鳌⒔櫺孕∪~癌、黏液性癌等，質(zhì)地較乳腺良性病變韌，水分子擴散受限更大。本研究結果顯示，乳腺惡性病灶AK值較大，表明乳腺惡性病灶沿導管方向擴散受限程度較高。RK指垂直于本征值最大的本征矢量方向的平均峰度值，反映垂直于導管方向的峰度。RK值取決于垂直于導管方向上擴散受限的程度，受限越大RK值越大[27]。本研究結果顯示，乳腺惡性病灶RK值較大，表明乳腺惡性病灶在垂直于導管方向擴散受限程度較高。FA是擴散各向異性與整個擴散的比值，反映組織纖維的各向異性;RD為徑向擴散系數(shù)，二者是DWI的重要指標，而在以非高斯擴散成像為原理的DKI中的應用有一定的局限性[28]。本研究顯示，F(xiàn)A值在乳腺惡性病灶較乳腺良性病灶大，而二者間RD值差異無顯著性，表明乳腺惡性病灶在垂直于導管方向擴散受限程度較高。MD為平均擴散系數(shù)，惡性腫瘤細胞有絲分裂和增殖能力較強，排列緊密、細胞間隙小，且細胞異型性明顯，細胞核增大、核漿比例增高，水分子擴散明顯受限，MD值較低[29]。本研究結果顯示乳腺惡性病灶FA值較乳腺良性病灶小。

本文采用ROC曲線評價MK、AK、RK、MD、RD、FA在乳腺良惡性疾病鑒別診斷中的效能，其中靈敏度和特異度是評價篩檢方法的最常用指標，約登指數(shù)是評價篩查方法真實性的指標，最佳診斷界值為臨床應用提供了可靠的診斷界限。本研究顯示，MK、AK、MD的靈敏度和特異度均大于85%，且最大約登指數(shù)較低，差異均有顯著性，可以為乳腺良惡性疾病的鑒別診斷提供指導，同時提供了MK、AK、MD的最佳診斷界值，表明DKI在乳腺良惡性疾病的鑒別診斷中具有一定應用前景。

但是DKI成像也有一定的缺點：①b值最高值的確定、選用幾個b值;②隨著b值升高，圖像信噪比下降，因此需要優(yōu)化b值獲得較高信噪比;③圖像后處理過程存在主觀和客觀因素;④DKI掃描時間較長，給病人帶來不適，限制了臨床應用。

綜上所述，DKI可以用于乳腺良惡性疾病的鑒別診斷，其中MK、AK、MD指標對鑒別診斷具有一定指導意義。

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