基于BI-RADS分類多參數(shù)乳腺MRI對腫塊性病變的診斷效能研究*

柏玉涵，李玉萍，彭紅芬，蔣瑋麗，張東友

（1.湖北省武漢市第一醫(yī)院 放射科，湖北 武漢 430022；2.中國人民解放軍第二六六醫(yī)院 放射科，河北 承德 067000）

乳腺MRI乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（breast imaging reporting and data system, BI-RADS）是由美國放射學會（american college of radiology, ACR）組織編寫的一個國際專家共識（包括各種形態(tài)特征定義和圖解、乳腺MRI檢查技術因素及動態(tài)曲線描述）。根據(jù)病灶結(jié)構(gòu)特征和動態(tài)增強曲線在鑒別良、惡性腫瘤的特點后，提出相應的指導處理病灶原則。目的是對乳腺MRI報告的用詞進行標準化，幫助臨床醫(yī)師理解MRI報告和選擇處理方式，幫助不同研究之間的交流。本研究旨在評價乳腺MRI BI-RADS分類對腫塊性乳腺病變的陽性預測價值（positive predictive value,PPV）；確定并證實腫塊性病變基于BI-RADS分類最具惡性預測價值MRI特點，并對乳腺腫塊性病變的動態(tài)增強磁共振（dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging, DCE-MRI）征象、功能磁共振成像（diffusion weighted imaging-apparent diffusion coefficient,DWI-ADC）值進行分析，探討兩者聯(lián)合應用對該類良、惡性病變診斷的價值，提高對BI-RADS乳腺腫塊性病變診斷的特異性和準確性。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2012年12月-2015年12月該院經(jīng)乳腺MRI診斷為BI-RADS的腫塊性病變患者（180例，194個病灶），病變均經(jīng)DCE-MRI和DWI掃描，且得到手術或穿刺活檢病理證實。其中，年齡18～77歲，平均45歲。納入標準：①所有病例均有最終病理結(jié)果，獲取病理結(jié)果的方式包括活檢或手術；②符合實驗設計的統(tǒng)一檢查程序和參數(shù)；③臨床報告給出BI-RADS分類預測和良、惡性預測；④MRI檢查前3個月未活檢或局部手術，避免血腫干擾。排除標準：①新輔助化療干擾；②其他原發(fā)惡性腫瘤或者系統(tǒng)性疾病。

1.2 檢查方法

MR HDXT 3.0T 4通道相控陣乳腺專用線圈，患者取俯臥位，雙乳自然懸垂。掃描序列包括：①橫軸位SE EPI/DWI，TR 8400 ms，TE 93.8 ms，并行采集因子 2，b值1 000 s/mm2，矩陣128×128，激勵次數(shù)（number of excitation，NEX）=2；②橫軸位脂肪抑制FSE/T2WI，化學飽和法脂肪抑制，TR/TE 4700 ms/78 ms，矩陣320×256，NEX=2，視野320 mm×320 mm，層厚4 mm，層間距 1 mm；③橫軸位 FSE/T1WI：TR/TE 500 ms/9 ms，NEX=2，視野320 mm×352 mm，矩陣320×224，層厚4 mm，層間距1 mm；④動態(tài)增強：采用體積成像乳房評估序列，TR 4.7 ms，TE 2.2 ms，矩陣320 mm×320 mm，層厚1.0 mm，176層橫軸位掃描。動態(tài)增強重復6次，每次掃描時間120 s（時間分辨率），其中第1次為預掃描，第1次掃描結(jié)束后經(jīng)肘靜脈團注造影劑釓噴替酸葡甲胺，速度2 ml/s，按照0.1 mmol/kg給藥，注射后用20 ml生理鹽水沖刷。

1.3 圖像處理與分析

ADW4.5圖像處理工作站（美國GE公司）完成圖像處理：①時間-信號曲線（time-to-intensity curve,TIC）測量：第1增強時相強化率≥120%病灶均需測量TIC，測量感興趣區(qū)（region of interes, ROI）＜3個體素，ROI盡量小以避免部分容積效應。體積較大病灶取多點測量，取最代表惡性的曲線納入計算。曲線分類參照KUHL等[1]劃分方式，但第2增強時相后強化率降低＞20%定義為廓清型曲線（Ⅲ型），掃描時間內(nèi)波動±20%者定義為平臺型曲線（Ⅱ型），持續(xù)強化＞20%定義為流入型曲線（Ⅰ型）；②ADC值測量：在b=1 000 mm2/s圖像上高于乳腺實質(zhì)信號和TIC測量病灶均進行ADC測量，ROI＜3個體素。對較大病灶、同一病灶內(nèi)不同信號特征的部分均需多次測量，單個病灶多點測量時取最小值納入計算；③圖像分析：由2位有經(jīng)驗MRI醫(yī)師采用雙盲法獨自閱片常規(guī)MRI圖像分析。腫塊性病變定義為腫塊性病變在三維空間上有明確的占位效應，推壓周圍正常的乳腺或脂肪，單個腫塊性病變內(nèi)部不會夾雜脂肪或正常腺體組織。依據(jù)2013版最新修訂BI-RADS詞匯對每一個腫塊性病變進行描述，腫塊形狀分為橢圓形、圓形及不規(guī)則形；邊緣描述分為清晰與不清晰（又分為毛刺與不規(guī)則）；內(nèi)部強化特征分為均勻強化、不均勻強化、邊緣強化及內(nèi)部分隔不強化；依據(jù)形狀是否規(guī)則、邊緣是否清楚將病變分為良、惡性。內(nèi)部強化、均勻強化及內(nèi)部分隔不強化歸為良性，不均勻及邊緣強化歸為惡性。TIC為Ⅰ型歸為良性組，Ⅱ型和Ⅲ型歸為惡性組。

1.4 病理學分析

穿刺或手術切除后的標本，經(jīng)蘇木精-伊紅染色法和（或）免疫組織化學法染色后，由指定的乳腺病理學專家進行診斷。

1.5 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，以病理結(jié)果為金標準，計算各種成像參數(shù)診斷的PPV和Kappa值；采取多因素Logistic回歸分析各觀察指標對腫塊良惡性的預測概率，以DWI-ADC值指標、常規(guī)BI-RADSMRI、ADC+常規(guī)BI-RADS-MRI作為新變量，做ROC曲線，并計算曲線下面積。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 病例構(gòu)成

194個腫塊病變均經(jīng)穿刺或手術得到病理證實。其中，惡性125例，良性69例；125例惡性病灶，5例行穿刺活檢，21例行病灶局部切除，26例行局部擴大切除，67例行單側(cè)乳腺全切，3例行雙側(cè)乳腺全切，另有3例處理方式未知；病理類型、BI-RADS分類及各分類PPV見表1。126個病灶劃為BI-RADS Ⅴ類，114例證實為惡性，21個病灶劃為BI-RADS Ⅳ類，6例證實為惡性；39例BI-RADSⅢ類病灶中5例病理證實為惡性。

2.2 各觀察指標診斷效能

以病理結(jié)果為狀態(tài)變量，繪制ADC值ROC曲線，及ROC曲線下面積（AUC）為0.871，且對應的良、惡性診斷最佳界值為1.18×10-3mm2/s。各種成像參數(shù)診斷PPV和Kappa值（見表2）。以病理結(jié)果為因變量，各種成像參數(shù)MR診斷結(jié)果（包括ADC值、形狀、邊緣、內(nèi)部強化及TIC類型）為自變量，進行多因素Logistic回歸分析；以P≤0.05為選入變量標準，以P≥0.10為剔除變量標準，逐步排除統(tǒng)計學意義不大的觀察指標，計算O^R值；各BI-RADS-MRI觀察指標Logistic多因素回歸分析結(jié)果見表3。回歸分析結(jié)果表明，ADC值、邊緣及TIC類型對乳腺良、惡性病變診斷能力較強（P＜0.05）。ADC值≤1.18×10-3mm2/s、邊緣毛刺征及TIC Ⅱ型和Ⅲ型為MRI診斷惡性乳腺腫塊性病變的危險因素（P＜0.05）。

表1 MRI分級與病理的對應關系

表2 各觀察指標診斷效能

2.3 DWI-ADC值、常規(guī)BI-RADS MRI、ADC+常規(guī)BI-RADS MRI診斷效能比較

ADC+常規(guī)BI-RADS MRI ROC曲線下面積＞DWI-ADC值ROC曲線下面積＞常規(guī)BI-RADS MRI曲線下面積見表4和附圖。

表3 基于BI-RADS MRI觀察指標Logistic回歸分析相關參數(shù)

表4 3種診斷指標ROC曲線下面積比較

附圖 幾種不同診斷指標ROC曲線

3 討論

乳腺MRI臨床運用的主要優(yōu)勢在于對乳腺癌檢出的高敏感性，早期研究報告指出其敏感性高達94%～100%[2-3]。但由于良、惡性病變MRI表現(xiàn)的部分特點有交叉重疊之處，乳腺MRI對病變檢出的特異性較敏感性低很多[1，4-6]。由于乳腺MRI成像技術有很大差異性，導致影像表現(xiàn)也有差異，影響觀察者對影像表現(xiàn)的解讀和報告內(nèi)容，不利于臨床處置和隨訪檢測。相較于鉬靶和超聲圖像運用BI-RADS評估乳腺病變的明確標準和廣泛運用，關于BI-RADS-MRI對病變（尤其是BI-RADS Ⅲ、Ⅳ類病變）指導的標準及運用相當有限，所以規(guī)范乳腺MRI報告變得非常必要。

本研究中，MRI-BIRADS Ⅳ類病灶的PPV與文獻持平[7-8]。文獻中對BIRADS Ⅲ類病變，其惡性概率0.8%～10.0%[9-10]，差距大除試驗設計、入組標準不同外，還有各個機構(gòu)對于BI-RADS 3類定義不盡相同。SADOWSKI等[11]對79例BI-RADS MRI Ⅲ類的患者進行隨訪14～18個月后發(fā)現(xiàn)，其中6%為惡性，且BI-RADS MRI Ⅲ類中惡性概率高于鉬靶BI-RADS Ⅲ類的概率。

有研究對BI-RADS Ⅱ、Ⅲ類病變的臨床處理原則提出不同看法。法國學者MARTINE BOISSERIE等[12]通過對218個BI-RADS Ⅲ類病變進行1年的追蹤觀察。SPICK[13]對192例MRI診斷為BI-RADS Ⅱ類病變回顧性統(tǒng)計分析，建議對BI-RADS Ⅱ類病變無進行活檢的必要。

乳腺常規(guī)MRI一般通過基于動態(tài)增強掃描顯示的病灶形態(tài)特征（包括觀察病灶形狀、邊界、邊緣及病灶強化方式），判斷病變的良、惡性。形態(tài)學特征能反映病變的生長方式。由于多數(shù)惡性腫瘤呈浸潤性生長方式，形態(tài)一般表現(xiàn)為不規(guī)則，邊緣呈星芒狀或蟹足樣毛刺，邊緣不清。BI-RADS-MRI發(fā)布之前，國外已有很多研究評估運用乳腺MRI中病灶形態(tài)學及動力學特點來預測其良、惡性價值。如NUNE等[14]研究表明，邊緣光滑或分葉對良性病變有97%～100%的預測率，而環(huán)形強化能預測79%～92%的惡性病變。但基于形態(tài)學的乳腺MRI未形成1個標準化的分級系統(tǒng)，有很多局限性。2003年，ACR公布BI-RADSMRI評分系統(tǒng)后，乳腺MRI日臻成熟運用于臨床，同年ACS將乳腺MRI作為乳腺癌篩查工具。BAUM[15]指出，BI-RADS結(jié)合動力學的參數(shù)和形態(tài)學特征，較以前乳腺MRI的評分系統(tǒng)，能提供更多更細的分析。SHIN等[16]研究表明，依據(jù)BI-RADS-MRI的特征，對病變預后評價也有很大意義：邊緣毛刺的病變預后相對較好，而環(huán)形強化和延遲期廓清的癌灶預后較差。PASCAL[17]通過研究也推測動態(tài)期強化，達峰時間短且體積較大的病變預后較差。HANAA等[18]將Fischer評分系統(tǒng)與BI-RADS-MRI相結(jié)合，將BI-RADS分類用評分方式標準化，指出這種方法診斷惡性病變的敏感性、特異性分別為96%、67%，對乳腺BI-RADSMRI初學者很有幫助，也為乳腺MRI診斷標準化提供新思路。TOZAKI等[19]在一項回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，乳腺腫塊性病變邊緣分葉及不規(guī)則形狀是預測其為惡性病變最具預測價值的形態(tài)特征。WENDY等[20]對855個乳腺病灶回顧性分析研究發(fā)現(xiàn)，最具乳腺癌預測性診斷的模型是綜合性臨床指標、腫瘤大小及血流動力學狀況。

DCE-TIC反映病變的血管密度、腫瘤血管通透性及腫瘤間質(zhì)容積比。DCE-MRI空間分辨率、時間分辨率均較高，可無創(chuàng)檢測乳腺腫瘤微血管改變。時間信號強度曲線類型和乳腺病變性質(zhì)具有一定的相關性[21]。有研究表明[22-23]，乳腺病變的血流動力學特征可減少形態(tài)學可疑惡性病灶的假陽性率。GWEON[24]最近的研究更是提出，若形態(tài)學可疑惡性病灶增強強度未達到閾值的50%或者延遲未呈流出型，應考慮對病灶追蹤復查而不是活檢。

ADC值反映腫瘤的細胞密度、通透性及灌注狀態(tài)。WOODHAMS等[25]報道ADC閾值為1.6×10-3mm2/s時，敏感性和特異性最高。KUL等[26]研究ADC值的閾值為0.92×10-3mm2/s，敏感性和特異性為91.4%、86.5%，原因除灌注效應、樣本量的影響，被提及的因素還包括細胞密度、腫塊大小及測量方法不同等。JIN、WOODHAMS等學者[25，27]認為，ADC值與細胞密度及細胞增生有關，并呈反比例關系。

綜上所述，聯(lián)合應用DCE-MRI與DWI診斷乳腺腫塊性病變診斷效能大大提高，對腫塊性病變動態(tài)增強MRI和DWI聯(lián)合應用提供大量的診斷信息，并提高MRI診斷效能。因此DWI是對BI-RADS規(guī)范化診斷的一個重要補充，DWI應納入乳腺MRI常規(guī)標準化檢查程序中。