乳腺良惡性病變的磁共振彌散加權成像鑒別診斷

王開香 邢 偉 俞勝男 邱建國 陳 杰 楊荷霞

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一。近年來,我國乳腺癌的發病率和死亡率呈持續上升趨勢。磁共振成像作為一種無創、無輻射的技術,在乳腺癌篩查中的應用進展迅速,目前一些國家和地區開始嘗試將MRI作為對具有乳腺癌高危遺傳因素女性的篩查手段[1]。近年來1.5T MRI技術在乳腺病變的應用已經成熟,動態增強磁共振掃描成像日益完善,但是仍需要面對乳腺癌檢出的敏感性高和特異性低的缺陷。磁共振彌散成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以充分利用惡性腫瘤的細胞增殖速度快、核漿比例高和細胞外間隙少等彌散受限的特點,有助于乳腺病灶的鑒別診斷。3.0T MRI的信噪比更高,可以在相同的成像時間內提高成像的空間分辨率,所以本文旨在探討3.0T磁共振擴散加權成像對乳腺良惡性病變鑒別診斷的價值,并對乳腺癌雌激素受體(estrogen receptor,ER)與ADC值的相關性進行初步探討。

方 法

1.研究對象

回顧性分析2010年4月至2010年11月行磁共振乳腺檢查的32例女性患者,所有病例均經手術或穿刺病理證實。良性15例(年齡29～50歲,平均 40歲),其中纖維腺瘤5例,微小乳頭狀瘤病1例,囊腫4例,乳腺增生病4例,惡性17例(年齡30～61歲,平均46歲),包括浸潤性導管癌14例,腺樣浸潤性導管癌1例,導管內癌2例。

2.檢查方法

使用德國西門子公司生產的Vero 3.0T超導型磁共振成像儀,患者俯臥于專用乳腺相控表面線圈上,使雙側乳房自然懸垂于線圈洞穴內,并適當填充周圍使乳腺保持不動,頭足位進入主磁場。掃描范圍包括雙側乳腺,先行橫斷面 MR抑脂、常規 T2WI和T1WI, 然后行DWI。DWI序列采用EPI序列,使用單次激發平面回波成像技術,在X、Y、Z三個方向上施加擴散敏感梯度場。T R7000ms,TE79ms,T I 230ms,視野(field of view,FOV)350mm×350mm,層厚4mm,層間距2mm,掃描時間210s,b值為50s/mm2和 800s/mm2。

3.圖像后處理

由2位高年資的影像診斷醫師共同對圖像進行分析,感興趣區(region of interest,ROI)的選擇:避開液化壞死區域,在DWI上信號最強區域,取3個ROI,每個ROI至少包含5個像素。按照公式ADC=[In(S低/S高)]/(b高-b低)計算,式中 S低、S高分別指用低、高b值成像所測信號值,In為自然對數。采用b值800s/mm2與50s/mm2生成ADC 值 。

4.統計學方法

所有數據均采用SPSS 13.0統計軟件進行數據處理及統計分析,計量資料采用()表示。組間比較使用兩獨立樣本檢驗,采用接收者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)確定良惡性病變的ADC診斷閾值,計算ADC值診斷惡性病變的敏感性及特異性,以P＜0.05為有顯著性差異。

結 果

1.乳腺病變DWI表現

b值為50s/mm2時,病變組織信號強度高于乳腺腺體組織,邊界清楚,呈高信號;b值為800s/mm2時,腺體組織信號強度下降,但是仍呈相對較高信號。在ADC圖上良性病灶呈相對高信號影(圖1);惡性病灶呈相對低信號影(圖2),與周圍正常腺體組織分界清晰。

2.乳腺病變的ADC值

乳腺良、惡性病變的平均ADC值差別較大,惡性組ADC值為(1.12±0.20)×10-3mm2/s,明顯小于良性病變的(1.49±0.25)×10-3mm2/s(t=-0.52,P＜0.05)。ROC分析(圖3)顯示曲線下面積(Az值)為0.943,以ER(+)組 1.25×10-3mm2/s為診斷閾值,小于此值時診斷為惡性,其診斷惡性病變的敏感性88.2%,特異性 86.7%。

圖1 纖維瘤伴壞死。增強后M IP圖(A)示左乳內下象限腫塊,邊界清楚,DWI(B)示不均勻高信號影,信號不均勻,ADC偽彩圖(C)示腫瘤是高信號(黃色),ADC值為 2.49×10-3mm2/s。

3.乳腺癌的ER表達與ADC值關系

ER(+)組10例,包括浸潤性導管癌9例,腺樣浸潤性導管癌1例;ER(-)7例,其中浸潤性導管癌5例,導管內癌2例。ER(+)組ADC均值為(1.07±0.09)×10-3mm2/s,ER(-)組ADC均值為(1.18±0.12)×10-3mm2/s,ER(-)組的平均ADC值稍高于ER(+)組,但統計學處理顯示缺乏明顯差異(P=0.051)(圖4)。

圖2 病理示腺樣浸潤性導管癌。增強后MIP(A)示右乳外上腫塊,DWI(B)示均勻高信號影,ADC偽彩圖(C)示腫瘤是低信號(紅色),ADC值為 1.19×10-3mm2/s。

圖3 ADC值鑒別良惡性病變的ROC曲線分析,曲線下面積為 0.943。圖 4 ER(+)組與ER(-)的四分位數圖。ER(+)組ADC值為(1.07±0.09)×10-3mm2/s,ER(-)組ADC值為(1.18±0.12)×10-3mm2/s,ER(-)組的平均ADC值高于ER(+)組。

討 論

DWI主要探測活體內水分子的隨機熱運動受限程度,目前已廣泛應用于乳腺疾病的診斷與鑒別診斷。在DWI成像中,b值的正確選擇是圖像能否用于診斷的關鍵。合適的b值能提高圖像信噪比,同時比較真實地反映組織水分子的擴散運動。有研究認為b值不宜低于400s/mm2,一般b值＞500s/mm2方可明顯減少血流灌注對DWI及ADC值測量的影響[2],但是圖像信噪比隨b值升高而降低,太高b值信噪比低,影響診斷與鑒別診斷。顧雅佳等[3]研究認為,b值取500s/mm2、1000s/mm2都是可取的。本文選用 50s/mm2、800s/mm2兩個 b值,b值為800s/mm2時圖像對比噪聲比較高,血流灌注效應影響較小,所有圖像均可用于診斷。

惡性腫瘤細胞繁殖旺盛,細胞密度較高,細胞外容積減少;同時,細胞生物膜的限制和大分子物質如蛋白質對水分子吸附,這些因素綜合作用阻止了惡性腫瘤內水分子的有效運動,因而ADC值降低[4]。現有研究證實乳腺腫瘤細胞密度和ADC之間存有相關性,細胞密度越高,ADC值越低[5-6]。Furman-Haran等[7]在對乳腺病變細胞外容積分數和毛細血管滲透性的研究中證明,乳腺良性病變的細胞外容積分數較惡性病變高,故良性病變ADC值較高。在本組研究中,惡性組ADC值為(1.12±0.20)×10-3mm2/s,明顯小于良性病變(1.49±0.25)×10-3mm2/s, 差異具有統計學意義(t=-0.52,P＜0.05)。

DWI鑒別乳腺良惡性的敏感度和特異度,各家報道差異較大,可能是診斷閾值的選擇方法不同和研究對象選擇的偏倚所致。本組研究中采用ROC曲線分析,選取ADC值的閾值為1.25×10-3mm2/s時,低于此值診斷為惡性,診斷乳腺惡性腫瘤的敏感性為88.2%,特異性為86.7%。本研究中所取ADC閾值(800-50)較王雙玉等[8]報道的ADC閾值(1200-0)0.97×10-3mm2/s高,筆者認為可能與b值的選擇較低有關。b值越大,掃面時間越長,在保證圖像信噪比的同時應盡量提高時間分辨率,減少呼吸及心跳等運動偽影。

雌激素受體ER及孕激素受體PR是重要的內分泌受體,在乳腺癌的治療方案的選擇中占據重要的地位。ER(+)/PR(+)的乳腺癌最常見,其次是ER(-)/PR(-),再次是 ER(+)/PR(-),ER(-)/PR(+)是最少見的類型[9]。本組研究中只選取最常見的ER作為研究對象,ER在正常乳腺上皮細胞的胞核內表達,可調節性器官細胞生長發育,高水平的ER表達被認為是乳腺癌預后良好的指標。ER(-)的乳腺癌,大約占所有手術證實乳腺癌的30%。據Dunnwald等[9]報道ER陰性乳腺癌患者與陽性患者相比,其臨床分期、腫瘤分級更高,且更易發生淋巴結轉移。Ali等[10]和Fuckar等[11]在不同的實驗研究中發現,ER(-)腫瘤相對ER(+)表現為較高的細胞增殖活性。在本組17例乳腺癌中的初步研究中,ER(-)的乳腺癌的ADC值稍高于ER(+)的乳腺癌[(1.18±0.12)×10-3mm2/s vs(1.07±0.09)×10-3mm2/s],本研究結果與Kim等[12]的回顧性分析結論相似。有研究顯示乳腺癌的微血管密度與ER表達呈負相關性[13];Ali等[10]在動物實驗模型中發現,經一種ER-α轉染的ER(-)細胞的增殖及轉移能力受到抑制,原因是ER可以阻斷腫瘤血管的生成途徑;Fuckar等[11]也認為ER(-)的乳腺癌血管內皮生長因子的陽性表達率較高,所以筆者推測可能與ER(-)乳腺癌的相對高灌注狀態導致ADC值的偏高有關,具體機制有待更深入的研究。

本研究也存在不足之處,如本研究病例數較少,病理類型相對單一,可能會對最終的研究結果產生一定的影響,有待于更進一步探討。

總之,DWI成像技術作為一項功能成像技術,無需對比劑,通過檢測人體組織水分子的擴散能力,可以在形態改變之前發現病理生理改變。但是DWI尚不能作為鑒別診斷的唯一指標,仍需結合病變的形態學、血流動力學等綜合分析,從而提高診斷的準確率。

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