乳腺MRI技術操作規范探討

崔曉琳，周純武，李靜，張仁知

乳腺癌是危害女性健康最常見的惡性腫瘤之一，2009年乳腺癌發病居我國女性惡性腫瘤第一位，死亡第五位，近年來發病率以每年3%～4%的速度迅速升高，特別是年輕女性乳腺癌的發病率增長更為迅速[1-2]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)具有良好的軟組織分辨率、多平面成像和無輻射性，特別是隨著專用乳腺線圈、磁共振對比劑、快速成像序列和功能成像的應用，使其對乳腺疾病診斷的敏感性和特異性均明顯提高，現已成為高危人群普查、乳腺癌早期診斷、判斷療效、評估預后等不可或缺的檢查手段。筆者在此對乳腺MRI的適應證、常用技術的規范和圖像影響因素進行闡述，以期對乳腺MRI技術的臨床應用提供參考。

1 適應證

乳腺MRI檢查臨床的適應證包括：(1)對乳腺癌分期；(2)發現原發隱匿性乳腺癌；(3)評估乳頭溢液；(4)對X線或超聲檢查確診困難的病變；(5)乳腺癌術后隨訪；(6)評估乳腺癌新輔助化療反應；(7)乳腺癌高危人群普查；(8)乳腺成形術后評價；(9) MRI引導下定位及穿刺活檢。

2 乳腺MRI檢查技術

2.1 檢查設備和線圈

2.1.1 高場強MR設備

隨著高場強MR設備的出現，乳腺MR成像應用于臨床已有十余年。與低場強MR設備比較，高場強MR設備具有以下優勢[3-4]：(1)磁場均勻；(2)高信噪比，圖像質量好，掃描速度提高；(3)化學位移效應提高；(4)磁敏感性提高；(5)T1弛豫時間增加；(6)能進行功能成像。目前國內外大多數關于乳腺MRI的研究均采用1.5 T或3.0T MR設備。雖然3.0T超導MR儀的信噪比及空間分辨率較1.5 T明顯提高，但現有的研究并不能表明3.0T MR設備在乳腺疾病應用中要優于1.5 T MR設備[3]。

2.1.2 乳腺MR專用線圈

目前高場磁共振設備多配備專用的乳腺線圈，為多通道相控陣表面線圈，提高了圖像信噪比，信號強度更加均勻。臨床常用的為4通道和8通道，12或32通道也已應用臨床，可行雙側或單側乳腺掃描。

2.2 MR檢查前準備、體位和掃描范圍

2.2.1 檢查前準備

乳腺MRI檢查前除了了解有無MRI檢查的禁忌證)，還需要了解患者的激素狀態(是否絕經、月經周期天數、是否懷孕、有無母乳喂養)、乳腺癌手術史(手術時間、放化療起始時間、有無內分泌治療)、有無家族乳腺癌或卵巢癌病史等，為診斷提供更多的信息[5]。對于絕經前期的女性，乳腺強化程度受體內性激素水平影響而隨月經周期波動，有研究表明乳腺實質的背景強化與乳腺癌存在顯著相關，因此乳腺MRI的檢查時間原則上應安排在月經周期的第7～14 d[6]，但對于已確診乳腺癌的患者可不做此要求。

2.2.2 體位和擺位

檢查時患者雙側乳腺充分暴露，頭先進俯臥位，使雙側乳房自然懸垂于線圈的兩個環形凹槽中，雙上臂及雙手置于頭部兩側，應使患者感覺舒適。對于體積小的乳房，可在線圈內填充海綿，以減少呼吸運動偽影[5]。乳腺MR檢查采用俯臥位，是為了保證獲得最大受檢體積，減少運動偽影，雙側乳房同時成像，有利于對比和縮短掃描時間。擺位時需保證全部乳腺腺體位于線圈內，皮膚與乳腺無褶皺，雙側乳腺對稱，乳頭與地面垂直，胸骨中線位于線圈中線上，擺位不良會產生偽影、圖像變形、抑脂不均而影響診斷[7-9]。

2.2.3 掃描范圍及方位

掃描范圍自鎖骨上區至乳腺下緣，兩側包括腋窩。掃描方位一般以軸面和矢狀面為主，必要時行冠狀面。軸面及矢狀面圖像均能清晰顯示乳腺由淺及深的解剖關系，即乳頭、皮下脂肪、腺體、導管、周圍脂肪組織、胸壁結構。矢狀面圖像對累及乳頭及胸壁的病變顯示最佳，而且較小的FOV即可覆蓋整個乳腺，場強均勻度高，矢狀面的抑脂效果較好，但所需掃描層面較多，掃描時間較長[10]。軸面圖像可一次掃描顯示雙側乳腺，但是FOV較大，空間分辨率低。冠狀面也能較好地顯示病變和雙側腋窩，但對顯示胸壁病變欠佳，而且掃描層面和運動偽影較多。

2.3 MR掃描常用技術和常規掃描序列

2.3.1 高分辨率掃描

高質量的圖像是乳腺MR檢查成功的關鍵，空間分辨率越高，越能清晰顯示病灶的邊緣、形狀和內部結構，可提高診斷的準確性，建議每個平面方向上的掃描像素應小于1.0mm，掃描層厚應不超過3 mm[3]；而足夠的時間分辨率則提供病灶的強化血流動力學特征，尤其是早期強化特征。時間分辨率和空間分辨率是相互矛盾的，在進行足夠的容積采集時，空間分辨率的提高必然導致成像時間的延長。由于多數乳腺癌達到峰值強化的時間在90s左右[11]，更快速的掃描并不能提供更多的診斷信息，因此時間分辨率最好在60～120s之間，在保證足夠的信噪比的同時，應盡可能地提高空間分辨率。

2.3.2 脂肪抑制技術

由于乳腺脂肪豐富，為避免高信號的脂肪組織對病變顯示的干擾，因此在乳腺MR成像進行脂肪抑制非常必要。脂肪抑制技術有主動抑制和被動抑制。被動抑制即數字剪影技術，因容易受運動偽影影響而掩蓋小的病灶，故較少應用。目前臨床上多應用的是頻率選擇主動脂肪抑制技術，抑脂的效果關鍵在于勻場的過程中脂肪峰是否充分飽和[10]。對于自動勻場效果不佳的，通常掃描前對雙側乳腺分別進行手動勻場，調整中心頻率，以達到脂肪抑制最佳效果。

2.3.3 常規掃描

乳腺MRI常規掃描采用的是平掃加增強掃描的模式。美國放射學會(ACR)推薦乳腺MRI掃描的基本序列包括平掃T2WI脂肪抑制序列、平掃脂肪抑制T1WI及雙乳多期增強掃描序列，需要時可選擇非脂肪抑制的平掃T1WI序列[12]。

(1)常規平掃：目前多采用自旋回波、快速自旋回波、梯度回波和反轉恢復序列。SE序列由于成像時間長，已經被FSE和GRE序列取代。T1WI對于觀察乳腺脂肪和腺體的分布、皮膚的增厚、病變內有無脂肪成分和淋巴結門的脂肪結構有所幫助；T2WI在診斷囊腫、病變內壞死、囊變、纖維瘤方面具有價值，T2WI脂肪抑制序列能更好的顯示擴張的導管和較小的病變，第二版的BI-RADS MRI分類增加了對病灶平掃T2WI的信號特征的描述[13]。筆者單位選擇進行軸面T2WI脂肪抑制序列掃描，掃描參數：TE 102 ms，TR 3840ms，層厚5 mm，間隔0.5 mm，矩陣384×224，激勵次數2次，回波鏈長度14，掃描視野(FOV) 30cm×30cm。在單純乳腺MRI平掃上大多數病變內部結構顯示不清，因此定性價值有限，故常規應行動態增強MRI。(2)增強掃描：增強掃描能夠對病變做出定性診斷，其中動態增強掃描能提供病變血供情況。動態增強掃描對時間和空間分辨率要求較高，高場強MR設備才能同時滿足兩者要求。增強掃描一般采用2D和3D梯度回波序列，尤其是3D成像為薄層、無間隔掃描，可任意角度重建，空間分辨率高，成像速度快。動態增強掃描可采用矢狀面和橫軸面，但由于乳腺病變的形態學特征對于診斷的重要性，建議采用矢狀面掃描以提供更多細節和形態特征，另外，在動態增強掃描結束后，可增加一個垂直于動態增強掃描方位的單期增強T1WI脂肪抑制高分辨率掃描序列，有助于對病變的三維空間定位和最大徑測量[12]。MRI增強檢查常用的對比劑為Gd-DTPA，經外周靜脈給藥，注射速率為2～3 ml/s，所用劑量為0.1～0.2 mmol/kg體重，隨后以同樣速率注射20ml生理鹽水[5]。通常在注藥前行蒙片掃描，然后注藥同時或10s后開始連續動態掃描。筆者單位進行乳腺MRI動態增強掃描參數如下：采用并行采集3D快速梯度回波(VIBRANT3D)序列，共10期，包括1期增強前蒙片和9期動態增強，矢狀面掃描，TE 1.9 ms，TR 4.9 ms，反轉角10°，矩陣288×192，激勵次數1次，層厚3 mm，層間隔0，掃描視野22 cm×22 cm，每期掃描時間45～55 s；動態增強掃描結束后行橫軸面單期增強T1WI脂肪抑制序列高分辨率掃描。

2.3.4 功能成像

乳腺MR功能成像能夠幫助鑒別良惡性病變的手段，但不能單獨用來診斷疾病，臨床上應用時應與常規掃描序列相結合，結合病變的形態學表現和增強后血流動力學特點綜合評價，從而提高乳腺病變診斷的敏感性和特異性。

(1)擴散加權成像(DWI)：DWI是目前惟一觀察活體分子微觀運動的無創性方法，掃描速度快，不需增強，可同時選擇多個參數，用于乳腺疾病診斷與鑒別診斷，提高病變檢出的特異性和敏感性。b值為擴散敏感梯度場的參數， b值越高對水分子的擴散越敏感，但圖像的信噪比越低，較小的b值得到的圖像SNR較高，但是對水分子擴散運動的檢測不敏感。表觀擴散系數(apparent diffusion coefficients，ADC)是衡量水分子擴散的程度，其越大，水分子擴散的距離越大，乳腺良惡性病變的ADC值有顯著性差異。有研究發現在1.5 T和3.0T MR設備，隨著場強的增加，病變的ADC值并沒有影響，但3.0T MRI能夠發現更小的病變[14]。目前臨床應用上，多在增強前進行一高b值的DWI以輔助定性診斷[15]，在3.0T MR設備上b值多選擇800～1000s/mm2，1.5 T設備上多選擇600～800s/mm2[16-17]。(2)MR波譜成像(MRS)：MRS是利用MRI和化學移位作用檢測活體組織的代謝和生化信息的一種無創性功能成像技術，目前臨床最常用的是氫質子MRS(1H-MRS)，可以用于鑒別乳腺良惡性病變和監測乳腺腫瘤新輔助化療的療效。1H-MRS中最有測量價值的是膽堿復合物(tCho)的含量，譜線上表現為3.2 ppm處特征性的tCho共振峰。乳腺MRS多應用于腫塊性強化病變中，非腫塊性病變報道較少。病變內能檢測到明顯的膽堿復合物(tCho)是診斷乳腺癌的主要依據，但在代謝增高的哺乳期的正常乳腺內及一些乳腺良性腫瘤如纖維腺瘤和慢性炎性病變伴非典型導管上皮增生等也可測得膽堿峰[18]。另外，病灶的大小、病灶與皮膚、胸壁的關系、場強大小、場強均勻性、應用對比劑、患者月經周期、是否絕經、腺體類型等均能對MRS產生影響[19-20]。因此，1H-MRS尚不能單獨作為乳腺病變的診斷指標。

3 乳腺MRI質量影響因素

影響乳腺MRI質量的因素包括設備固有因素、患者因素和技術因素[7-8，21]。設備因素以靜磁場相關偽影、射頻不均勻相關偽影、化學位移偽影、信噪比偽影常見，部分是不可避免的，部分可通過選擇合理的序列條件與參數減輕偽影，例如勻場、將掃描區域放置于磁場中心、增大射頻放大器的強度、射頻線圈陣列的并行激發技術、采用脂肪抑制、增加或縮小像素的體積和增大或降低帶寬等。

患者因素包括擺位不良、運動偽影及金屬偽影。擺位不良產生的影響如前所述；金屬偽影是由于乳腺手術或穿刺活檢后金屬物質植入引起；運動偽影包括生理性運動和非生理性運動偽影，生理性運動由心跳和呼吸引起，可通過心電門控或流動補償，調整相位編碼方向和添加飽和帶減輕偽影，非生理性運動偽影是由患者配合欠佳引起，因此檢查前應充分與患者溝通、消除緊張情緒并盡量使患者感覺舒適。

技術因素主要為脂肪抑制技術、相位編碼方向的選擇、序列參數設置不當等引起的偽影，例如，相位編碼方向的選擇在橫軸面掃描頻率編碼通常為前后方向，相位編碼選為左右方向，否則會出現明顯的運動偽影；當FOV小于受檢部位的大小時就會出現卷褶偽影。技術因素對圖像質量的影響是人為因素所致，因此掌握MRI基本原理并合理選擇掃描參數是提高乳腺MRI圖像質量的關鍵。

[References]

[1]He J, Chen WQ.2012 China cancer registration report.Beijing:Military Medical Science Press, 2012: 28-30.赫捷, 陳萬青.2012中國腫瘤登記年報.北京: 軍事醫學科學出版社, 2012: 28-30.

[2]Yang L, Li LD, Chen Y , et al.Time trends, estimates and projects for breast cancer incidence and mortality in China.Chin J Oncol, 2006,28(6): 438-440.楊玲, 李連弟, 陳育德, 等.中國乳腺癌發病死亡趨勢的估計與預測.中華腫瘤雜志, 2006, 28(6): 438-440.

[3]Weinstein S, Rosen M.Breast MR imaging: current indications and advanced imaging techniques.Radiol Clin North Am, 2010, 48(5):1013-1042.

[4]Chatterji M, Mercado CL, Moy L.Optimizing 1.5-Tesla and 3-Tesla dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging of the breasts.Magn Reson Imaging Clin N Am, 2010, 18(2): 207-224.

[5]Thomassin-Naggara I, Trop I, Lalonde L, et al.Tips and techniques in breast MRI.Diagn Interv Imaging, 2012, 93(11): 828-839..

[6]King V, brooks JD, Berstein JL, et al.Background parenchymal enhancement at breast MR imaging and breast cancer risk.Radiology,2011, 260(1): 50-60.

[7]Ojeda-Fournier H, Choe KA, Mahoney MC.Recognizing and interpreting artifacts and pitfalls in MR imaging of the breast.Radiographics, 2007, 27(Suppl 1): S147-164.

[8]Harvey JA, Hendrick RE, Coll JM, et al.Breast MR imaging artifacts:how to recognize and fix them.Radiographics, 2007, 27(Suppl 1):S131-145.

[9]Yeh ED, Georgian-Smith D, Raza S, et al.Positioning in breast MR imaging to optimize image quality.Radiographics, 2014, 34(1):E1-E17.

[10]Kuhl C.The current status of breast MR imaging.Part I.Choice of technique, image interpretation, diagnostic accuracy, and transfer to clinical practice.Radiology, 2007, 244(2): 356-378.

[11]Kuhl CK, Schild HH, Morakabati N.Dynamic bilateralcontrastenhanced MR imaging of the breast: trade-off between spatial and temporal resolution.Radiology, 2005, 236(3): 789-800.

[12]Li Jie, Zhang XP.Designation and optimization of breast MRI examinations in clinical settings.Chin J Magn Reson Imaging, 2012,3(2):114-119.李潔, 張曉鵬.乳腺MRI檢查與診斷流程的設計與優化.磁共振成像, 2012, 3(2): 114-119.

[13]Edwards SD, Lipson JA, Ikeda DM, et al.Updates and revisions to the BI-RADS magnetic resonance imaging lexicon.Magn Reson Imaging Clin N Am, 2013, 21(3): 483-493.

[14]Woodhams R, Ramadan S, Stanwell P, et al.Diffusion-weighted imaging of the breast: principles and clinical applications.Radiographics, 2011, 31(4): 1059-1084.

[15]Wang DB.Sequence and scanning parameter optimization of breast MRI.Chin J Magn Reson Imaging, 2011, 2(3): 177-181.汪登斌.乳腺MRI檢查最佳序列選擇及掃描參數優化.磁共振成像, 2011, 2(3): 177-181.

[16]Brand?o AC, Lehman CD, Partridge SC.Breast magnetic resonance imaging: diffusion-weighted imaging.Magn Reson Imaging Clin N Am, 2013, 21(2): 321-336.

[17]Zhang RZ, Zhou CW, Li J, et al.The value of MR diffusion weighted imaging in the diagnosis of invasive ductal carcinoma.Chin J Radiol,2012, 46(12): 1071-1074.張仁知, 周純武, 李靜, 等.MR擴散加權成像診斷非特殊型浸潤性導管癌的價值.中華放射學雜志, 2012, 46(12): 1071-1074.

[18]Katz-Brull R, Lavin PT, Lenkinski RE, et al.Clinical utility of proton magnetic resonance spectroscopy in characterizing breast lesion.J Natl Cancer, 2002, 94(16): 1197-1203.

[19]Sharma U, Kumar M, Sah RG, et al.Study of normal breast tissue by in vivo volume localized proton MR spectroscopy: variation of waterfat ratio in relation to the heterogeneity of the breast and the menstrual cycle.Magn Reson Imaging, 2009, 27(6): 785-791.

[20]Baltzer PA, Gussew A, Dietzel M, et al.Effect of contrast agent on the results of in vivo 1H MRS of breast tumors - is it clinically signi fi cant?NMR Biomed, 2012, 25(1): 67-74.

[21]Yitta S, Joe BN, Wisner DJ, et al.Recognizing artifacts and optimizing breast MRI at 1.5 and 3 T.AJR Am J Roentgenol, 2013, 200(6):W673-682.