乳腺DCE-MRI環形強化病變的研究現狀及展望

李瀟瀟，姜興岳

作者單位：濱州醫學院附屬醫院放射科，濱州 256603

乳腺環形強化指動態對比增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced-magnetic resonance imaging，DCE-MRI)上病變周圍強化而中心區無強化或僅輕度強化，其為2003 版乳腺影像報告和數據系統(Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS)中描述腫塊型病變強化類型的一個術語，2013 版BI-RADS 沿用至今。Jinguji 等[1]根據DCE-MRI 中環形強化出現的期相，將其分為3 型：Ⅰ型，動態對比增強早期及延遲期均呈環形強化；Ⅱ型，動態對比增強早期呈環形強化，隨時間延遲漸進性向內填充；Ⅲ型，動態對比增強早期無環形強化特征，而延遲期表現為環形強化。臨床工作中，多種乳腺良惡性病變DCE-MRI上可呈環形強化，其影像特征存在交叉，提高術前MRI 診斷的準確率，對指導臨床治療和評估預后有重大意義。本文對乳腺DCE-MRI上環形強化的病變進行綜述。

1 磁共振成像上環形強化病變種類及病理學基礎

乳腺病變環形強化是血管生成、纖維化分布及程度、血管內皮生長因子表達模式和多種組織學特征綜合作用的結果[2]。Kuhl等[3-4]指出近2/3的乳腺惡性病灶DCE-MRI上呈環形強化，其中浸潤性導管癌最為常見，約占78%～88%[5-6]，其他少見類型包括導管原位癌、浸潤性小葉癌、導管內乳頭狀癌、乳腺黏液癌及化生性癌等。乳腺惡性病變強化“環”主要為腫瘤組織，其內部呈現無強化或低強化的病理學基礎是：(1)腫瘤中心發生液化壞死，內部細胞成分減少，灌注下降；(2)腫瘤中心纖維瘢痕形成；(3)腫瘤內部微血管密度及通透性減低[7-10]。

國內外部分文獻[5-6,11-16]報道乳腺良性病變亦可表現為環形強化，其疾病譜廣泛，包括乳腺炎性病變伴/不伴膿腫形成、囊腫并感染、脂肪壞死、血腫、乳腺增生、導管擴張癥、導管擴張、導管上皮增生、導管內乳頭狀瘤、少數纖維腺瘤等。良性組病變環形強化原因可總結為：(1)炎癥類，其病理學基礎為膿腫壁、炎性囊腫壁及其他成分如脂肪、血性物質等伴周圍炎癥細胞浸潤，相應區新生血管增多；(2)乳腺導管相關病變，其病理上為導管周圍血管增多，增強后導管壁強化于不同切面上可呈“環形”或“軌道樣”；乳腺增生中腺病的環形強化機制亦為此；(3)纖維腺瘤，其環形強化的病理基礎可能與內部較大范圍的纖維成分或鈣化相關。

2 乳腺環形強化病變的磁共振成像研究現狀

2.1 常規MRI序列

乳腺環形強化病變的病理學特征是構成不同影像表現的基礎，根據病變內部成分的不同，其磁共振平掃信號有所差異。若病變內部為液性壞死物，則表現為T1WI 上低信號，T2WI上液性高信號。若內部為纖維成分，則T1WI及T2WI均表現為低信號。若病變內部為出血，則磁共振平掃根據其出血的不同時期信號不同，臨床上以亞急性期出血最為常見，表現為T1WI 上高信號，T2WI 上低或高信號。特殊類型的病變，如脂肪壞死，其內部脂肪成分T1WI 及T2WI 呈高信號，短反轉時間反轉恢復(short inversion time inversion recovery，STIR)序列的“黑洞征”可幫助診斷脂肪壞死[17]，這一征象可能是由于STIR 序列對磁場不均勻性不敏感，其信號抑制的特異性低，可以同時抑制水和脂肪組織的信號。因此，脂肪壞死病灶內部液態的脂肪成分在STIR 序列上比周圍正常脂肪組織信號受抑制程度更徹底，而呈現更低信號。乳腺良惡性環形強化病變內部均可出現液化壞死、出血、纖維化等病理改變，而脂肪壞死以良性病變多見。

2.2 動態對比增強磁共振成像

乳腺動態對比增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)中環形強化病變的判讀在減影圖像上進行最佳，主要從形態學和血流動力學指標：時間-信號強度曲線(time-intensity curve，TIC)、早期強化率(early enhancement ratio，EER)、達峰時間(maximum enhancement time，Tmax)等方面對病灶進行評估[14,18]。此外，在強化最明顯的減影圖像上可重建最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)，觀察病變周邊有無異常增多、增粗的血管。

形態學分析在乳腺良惡性病變的鑒別診斷中有重要意義，Wedeg?rtner 等[19]指出病變形態不規則、邊界不清晰是診斷乳腺惡性病變的可靠征象。但對于乳腺環形強化病變，單純依靠形態學表現對病灶良惡性鑒別存在一定困難，這是由于良性環形強化病變中炎癥類所占比例較高，其也可表現為形態不規則、邊緣毛糙等特征[11,15]。此外，文獻報道[6]MIP 重建圖像上乳腺良惡性環形強化病變側均可出現異常增多、增粗的血管，組間差異無統計學意義。部分研究[5,11]分析了強化“環”的特征后，指出環壁厚度、內部分隔及壁結節的差異在良惡性組間有統計學意義，良性病變多表現為薄壁圓環，內部分隔較常見，惡性病變則多表現為厚壁不規則環，壁結節更多見。

DCE-MRI 可通過TIC 評價血管生成情況鑒別乳腺良惡性病變。TIC 分為三型：Ⅰ型：流入型，增強后持續強化，無明確峰值；Ⅱ型：平臺型，增強早期信號上升，中后期信號強度上升或下降幅度不超過10%；Ⅲ型：流出型，增強早期快速明顯強化，中晚期信號強度下降超過早期強化峰值的10%[20]。一般認為，TIC Ⅰ型良性可能性大，TIC Ⅲ型惡性可能性大，而TICⅡ型良、惡性病變均有可能[21]。部分研究[6,13]顯示，TIC曲線在乳腺良惡性環形強化病變中差異有統計學意義，良性環形強化病變以Ⅰ型曲線為主，而惡性主要表現為Ⅲ型曲線。也有學者認為[5]良惡性環形強化病變TIC曲線差異無統計學意義，分析原因可能為良性病變中部分伴肉芽組織增生，其新生血管較多、毛細血管通透性較高，故可呈現Ⅱ型、甚至Ⅲ型曲線。但其血管增殖程度遠不及惡性腫瘤顯著，同時惡性病變內部可并存較多動靜脈瘺，故反映病變區對比劑滲透速率、微血管密度及血管通透性情況的EER 及達峰時間Tmax的組間差異存在統計學意義。

2.3 磁共振擴散加權成像

擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)通過檢測組織中水分子擴散受限的方向和程度，間接了解組織微觀結構的變化，其掃描速度快、不需注射對比劑，并可同時選擇多個參數，是目前乳腺方面應用最廣泛的功能MRI 成像技術[22]。乳腺惡性腫瘤細胞繁殖旺盛，排列緊密，細胞核增大，細胞外容積減少，導致腫瘤內水分子擴散受限程度加重，而表現為DWI 高信號伴ADC 圖信號減低。部分文獻[5,11-12]通過分析良惡性環形強化病變發現，良性病變中央區多為膿液、擴張的導管或炎性囊腫內積聚的黏稠分泌物，故表現為中央區擴散受限程度加重；而惡性病變中央區多為液性壞死，此區水分子擴散運動不受限制，而病變邊緣區腫瘤細胞增殖活躍，細胞密度較大，故表現為邊緣區擴散受限程度加重。同時，文獻指出[5,11-12]良惡性病變環壁及環內ADC 值差異均有統計學意義，良、惡性病變環壁平均ADC值分別約(1.20～1.42)×10-3mm2/s及(0.94～1.09)×10-3mm2/s，環內平均ADC 值分別約(1.05～1.09)×10-3mm2/s 及(1.89～1.94)×10-3mm2/s。盡管DWI 成像速度快、敏感性高，但其空間分辨率較低，不能全面觀察病灶細節，因此不能單獨做診斷，需與有較高空間分辨率的DCE-MRI聯合診斷。

3 乳腺環形強化病變的磁共振成像研究展望

3.1 磁共振擴散峰度成像

擴散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是在DWI的基礎上采用同一類型的脈沖序列得到的多參數模型，可以獲得多個方向上的參數值，如軸向峰度Kax (axial kurtosis)、軸向擴散系數Dax (axial diffusivity)等。目前臨床應用研究中多采用平均峰度參數(mean kurtosis，MK)、平均擴散系數(mean diffusivity，MD)、軸向峰度參數(axial kurtosis，AK)及徑向峰度參數(radial kurtosis，RK)[23-24]。MK 值大小與病變組織的結構復雜程度有關，MD 值大小可能與細胞外容積分數有關，AK 值取決于病灶沿導管方向水分子擴散受限程度，而RK 值取決于病灶垂直于導管方向的擴散受限程度。現有關于DKI 對乳腺良惡性病變鑒別診斷價值的研究結果均顯示乳腺惡性病變的MK值顯著高于良性，良性變的MD值則明顯高于惡性[25-28]，AK值及RK值研究較少，乳腺環形強化病變部分為導管相關病變，不同方位參數可能在良惡性組間存在差異，可作為未來研究方向之一。

3.2 磁共振波譜成像

磁共振波譜成像(Magnetic resonance spectroscopy，MRS)作為一種無創性反映病變的代謝和生化信息的新技術，在乳腺腫塊良惡性鑒別，提高乳腺疾病診斷敏感性、特異性、準確性方面有重要價值。乳腺MRS多采用氫核(質子)波譜，主要集中研究病灶內膽堿化合物的復合峰(total choline，tCho)，其位于3.14～3.34 ppm 處，乳腺上皮細胞的代謝水平決定了tCho的表達[29-31]。乳腺上皮細胞從良性到惡性進展的過程中，伴隨著磷脂膽堿的變化，乳腺癌tCho 會出現高水平表達，而良性腫瘤和正常乳腺組織的生化代謝狀態相似，一般情況下檢測不到可見的tCho 峰[32]。乳腺MRS 相關的臨床研究相對較少，對乳腺炎性病變診斷尚沒有明確的峰值，而良性環形強化病變中絕大多數為炎性病變，因此，MRS 對于乳腺環形強化病變良惡性鑒別診斷的價值有待進一步研究。

3.3 影像組學

影像組學(radiomics)為高通量、自動地從醫學影像中挖掘大量定量組學特征，運用統計學及機器學習的方法，篩選出最有價值的特征并構建疾病預測模型，用于疾病的診療和預后評估[33-34]。其包括了圖像采集與重建、病灶分割、特征提取和特征分析(特征篩選和模型建立)[35-36]。目前，其應用范疇主要包括鑒別腫瘤的良惡性及病理特征，預測惡性腫瘤的預后。組學特征提取分析可作為未來良惡性鑒別研究的方向。Schmitz等[7]研究了DCE-MRI上環形強化的乳腺癌分子亞型與預后的關系發現，環形強化可作為三陰性乳腺癌預后不良的征象之一，這說明不同類型惡性病變環形強化的生物學行為存在差異，組學特征有望輔助分析并幫助預測腫瘤的預后。

綜上所述，環形強化作為乳腺病變常見的磁共振強化類型，其影像表現多樣且存在良惡性病變的重疊，臨床上容易誤診或過度診斷，將病灶形態學特征、血流動力學指標(TIC、EER、Tmax)、DWI 及ADC 值等聯合應用可提高其診斷準確率。隨著影像檢查技術的不斷完善和發展，DKI、MRS及影像組學等在乳腺良、惡性環形強化病變精確診療的臨床應用中具有廣闊的前景。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。