乳腺浸潤性導管癌磁共振彌散及動態增強多參數定量分析研究

彭 楠 劉慧敏 王偉新 劉 明 王志群*

(1.北京中醫藥大學東方醫院放射科，北京 100078；2.北京中醫藥大學東方醫院病理科,北京 100078)

乳腺癌是起源于乳腺上皮組織的惡性腫瘤，發病率在我國女性惡性腫瘤中居第一位，嚴重威脅女性生命健康。乳腺鉬靶、超聲等常用的檢查在診斷病變良惡性方面的靈敏度及特異度相對較低[1-2]。MRI檢查無創、軟組織敏感性高，可以多平面、多參數成像，在乳腺檢查中擁有獨特的優勢，特別是聯合應用彌散加權成像及動態增強掃描檢查，不僅是鑒別診斷乳腺腫瘤的重要方式，而且也提高了對乳腺疾病診斷的準確度和靈敏度，是除了鉬靶和超聲檢查以外的最主要的檢查技術之一[3-5]。本研究通過對32例乳腺浸潤性導管癌患者磁共振檢查聯合彌散加權成像(diffusion weighted imaging, DWI)及動態增強掃描的影像學表現的分析，總結歸納了乳腺浸潤性導管癌的磁共振DWI及動態增強掃描特點。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取北京中醫藥大學東方醫院乳腺科臨床發現乳腺腫物、經手術或穿刺病理確診為乳腺浸潤性導管癌的32例患者作為研究對象，年齡31～77歲，平均年齡(56±11.60)歲。

1.2 檢查方法

使用GE Discovery MR 750 3.0T磁共振掃描儀，乳腺專用線圈，患者采取俯臥位、足先進方式，雙乳自然懸垂于乳腺線圈孔內，肘靜脈建立靜脈通道，掃描序列包括雙乳常規平掃、DWI及動態增強掃描。

常規掃描：雙乳橫軸快速自旋回波(fast spin echo, FSE)T1WI序列包括TR：568 ms, TE：8.9 ms，采集矩陣：20×256，采集2次，視野(field of view，FOV)：36×36，層厚4 mm，間隔1 mm，脂肪抑制FSE T2WI序列包括TR：9 406 ms, TE：85 ms, 采集矩陣：320×256,采集2次，FOV：36×36，層厚4 mm,間隔1 mm。

DWI:采用平面回波-擴散成像序列，定位像與橫軸位相同，TR：3 600 ms, TE：Minimum，矩陣：128×128，層厚4 mm, 間隔1 mm， FOV：32×32，b值=1 000；

動態增強掃描: 對比劑選用釓噴酸葡胺 (Gd-DTPA)，劑量 0.2 mmol/kg，注射速率3 mL/s，相同流速追加21 mL 0.9%(質量分數)氯化鈉注射液沖管。采用乳腺快速容積多時相動態增強成像技術(volume imaged breast assessment,VIBRANT)進行雙乳橫軸位T1WI動態增強掃描，雙乳自動勻場，TR：4 ms，TE：1.7 ms，FOV：36×36，矩陣：320×256，層厚1.4 mm，共掃描7個動態，每期56 s，間隔1s，注射對比劑前先平掃作為蒙片，造影劑開始注射后連續7次的無間隔重復掃描。

1.3 DWI圖像后處理

將數據傳輸至ADW 4.6工作站進行處理，對于DWI圖像，經系統軟件計算出表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)圖，在ADC圖像上參照增強掃描實性強化部分選擇病變感興趣區(region of interest，ROI)，ROI選取不小于5個體素，病變部分及正常腺體部分均分別測量3次，取平均值作為病變及正常腺體的ADC值。

1.4 動態增強掃描圖像分析

對于動態增強掃描后的圖像，在ADW 4.6工作站，應用Functool后處理軟件進行圖像分析，在病灶最大層面，盡可能避開壞死、出血區，選取ROI，擬合時間-信號強度曲線(time signal intensity curve，TIC)。所有病例的乳腺MRI圖像均由兩位放射科醫師分析解讀，分析動態增強掃描中病變形態、增強曲線類型、TIC相關參數。病變形態分析包括是腫塊還是非腫塊，強化是否均勻，邊緣是否清晰光整，是否有分葉或毛刺，增強曲線分為3種類型：持續升高型(Ⅰ)、平坦型(Ⅱ)、下降型(Ⅲ)。同時計算病灶及正常乳腺組織的信號增強比率(signal enhancement ratio，SER)，SER=(SI1-SI0)/(SIlast-SI0)[6]。SI1代表掃描開始后第2個時間點的信號強度，SI0及SIlast分別表示增強掃描開始前的序列信號值及增強掃描開始后的最后一個序列信號值。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 病變發生部位

病變多發生在外上象限，其次為內上象限(P<0.01)。詳見表1。

表1 32例患者病變發生位置Tab.1 Sites of the lesion

2.2 DWI影像特點及ADC值測定

DWI信號均勻增高者23例(71.9%)，不均勻或環樣增高者7例(21.9%)，輕度增高者2例(6.2%)。病灶ADC值平均為(0.910±0.231)×10-3mm2/s，與患者對側乳腺組織比較顯著減低(P<0.01)，對側乳腺組織ADC平均值為(1.395±0.281)×10-3mm2/s。使用ROC曲線評價ADC預測乳腺浸潤性導管癌的能力，ROC曲線下的面積為0.92(P<0.05)，界值是1.178×10-3mm2/s，靈敏度81.3%，特異度90.6%(圖1)。

圖1 ADC值ROC圖Fig.1 ROC diagram of ADC

2.3 動態增強特點及曲線類型

30例為腫塊或結節樣強化，邊緣不規整，可見分葉或毛刺征，2例為非腫塊樣強化。增強掃描后病灶邊緣向心性強化或多發小環狀強化30例；邊緣及中心強化1例；明顯均勻強化1例。32例患者中，增強曲線為漸進型者1例，占總人數的3.1%，平臺型5例，占15.6%，流出型26例，占81.3%，故增強曲線以流出型為主，秩和檢驗結果P<0.001。使用ROC曲線評價SER預測乳腺浸潤性導管癌的能力，ROC曲線下的面積為0.912(P<0.05)，界值為0.857，靈敏度96.8%，特異度83.9%(圖2)。

圖2 SER值ROC圖Fig.2 ROC diagram of SER value

乳腺癌典型病例見圖3。MRI平掃右乳外上象限不規則異常信號，呈T1WI略低信號(圖3A)，T2WI略高信號(圖3B)，信號不均勻。DWI呈環狀高信號(圖3C)。右乳腫塊不均勻強化，以邊緣強化為主，呈環樣(圖3D)。TIC曲線為流出型(圖3E)，血管重建見供血血管(圖3F)。

圖3 乳腺浸潤性導管癌患者的磁共振檢查圖像Fig.3 Magnetic resonance imaging of invasive ductal carcinoma of the breast

3 討論

磁共振檢查是乳腺腫瘤檢查的重要手段，具有重要的應用價值，浸潤性導管癌是乳腺癌最常見的病理類型，占乳腺浸潤性癌的65%～80%[7-8]。常規T1WI及T2WI像顯示腫塊的形態及邊緣受到乳腺脂肪化程度及腺體致密程度影響，有一定局限性，而壓脂T2WI序列、彌散加權成像及增強掃描可以使病灶更加突出，對于惡性腫瘤的觀察更加清晰準確，目前研究[9]表明，動態增強掃描與DWI聯合應用能夠有力地提高乳腺惡性腫瘤診斷的特異度。研究[10]顯示乳腺浸潤性導管癌病變多發生在外上象限，其次為內上象限，這可能與兩上象限腺葉較多有關。DWI能夠觀察活體水分子擴散能力，通過測量ADC 值可以將其擴散能力進行量化分析。惡性腫瘤生長活躍，細胞密度高,細胞外間隙相應減小；再加上生物膜的限制作用及大分子物質對水分子的吸附作用，使腫瘤內部水分子的擴散運動受到限制，從而引起DWI信號增高，ADC值降低[10]。3.0 T 磁共振DWI能更好地反映水分子的彌散狀態，b值為1 000 s/mm2時，雖然圖像空間分辨率及信噪比有所下降，但此b值條件下圖像受血流影響較小，能夠更加真實的反映水分子的布朗運動，故采用b值為1 000 s/mm2進行研究。關于ADC值，有文獻[6]報道，ADC小于1.05×10-3mm2/s提示惡性病變，也有研究[11]表明ADC的分界點為1.03×10-3mm2/ s時，準確率達95.9%。本研究顯示惡性病變的ADC值平均(0.910±0.231)×10-3mm2/s，與以往文獻[6，11]一致性較好。

近年來，乳腺病灶增強形態學特點受到高度關注，本研究顯示，浸潤性導管癌病灶大多數呈毛刺或分葉狀改變，這與腫瘤細胞快速生長有關，與Kerslake等[12]研究顯示典型乳腺浸潤性導管癌病灶的形態多不規則一致。本研究結果顯示，浸潤性導管癌動態增強MRI 掃描以邊緣強化或多發小環樣強化為主，這與腫瘤自身的癌巢大小、基質寬窄及纖維化程度等組織病理學因素密切相關[13]。小癌巢細胞生長迅速，瘤巢周邊區微血管密度高于中央區微血管密度，所以腫瘤邊緣早期強化。纖維化影響了造影劑在組織細胞間隙中的彌散和運動，病灶中纖維化成分的程度和位置決定了腫瘤是否存在延遲強化和中心內部強化。而癌巢間的窄基質成分明顯與延遲邊緣強化有關，提示造影劑可能在窄基質中容易彌散。

動態增強磁共振檢查(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI) 是在快速注射造影劑的同時進行快速成像序列磁共振動態掃描，通過造影劑在毛細血管和組織間隙中的動態變化反映病變部位血流動力學表現，顯示了病變的微循環變化[14]。腫瘤新生毛細血管與正常毛細血管不同，一方面增生的新生血管使微血管增多，造成造影劑迅速大量充盈；另一方面由于其血管壁結構受到破壞，血管通透性增高，造影劑又快速從腫瘤組織溢出[12]。因此乳腺浸潤性導管癌動態增強 MRI掃描時，病灶在注入造影劑之后短時間內，造影劑濃度明顯上升，呈現病灶明顯強化的狀態，大部分病灶造影劑濃度達到高峰后信號強度很快下降，呈現廓清狀態，SER值升高[15-16]。SER值考慮了造影劑的攝取與排泄，它既反映了病變部位的毛細血管密度又體現了管壁的通透力，同時SER值還有效地避免了由于乳腺脂肪化程度及乳腺腺體強化程度個體差異所造成的診斷偏誤。SER值是對病變組織血供情況的半定量參數，而動態增強磁共振時間-信號TIC曲線則以圖形的形式更直觀地體現了病變區域的造影劑攝入與廓清狀態。大部分乳腺浸潤性導管癌動態磁共振增強掃描表現出早期強化，迅速廓清的強化趨勢，SER值升高，TIC曲線以流出型為主。

應用3.0 T MRI動態增強掃描及DWI 序列，能夠更好地凸顯病灶，更清晰的顯示病變的形態學表現及侵犯范圍，更客觀地顯示病變的血供情況、微血管循環狀態及功能學特征，這些有助于浸潤性導管癌的術前診斷。乳腺浸潤性導管癌患者病灶多發生在兩上象限，以結節或腫塊型為主，邊緣不規整，多見分葉及毛刺，DWI信號不同程度增高，ADC值減低，病灶早期強化明顯，強化以邊緣或多發小環形強化為主要特點，增強曲線以流出型最多見，SER值明顯升高，有助于做出鑒別診斷。

[1] 何杰,張焱,程敬亮,等.單、雙指數模型擴散加權成像鑒別診斷乳腺良惡性病變的對比研究[J].中國醫學影像學雜志,2014,22(1):30-33.

[2] 車樹楠,崔曉琳,李靜.MRI擴散加權成像體素內不相干運動模型對于乳腺良惡性病變診斷價值的研究[J].磁共振成像,2015,11 (1):506-512.

[3] 彭艷霞,蔡宏民,崔春艷,等. DWI及動態增強MRI鑒別乳腺變的對比研究[J].中國CT和MRI雜志,2014,11(1):1-4.

[4] 崔甜甜.DWI及動態增強MRI鑒別乳腺病變的對比研究[J].現代診斷與治療,2015,11(24):5531-5532.

[5] 靳雅楠,張焱,程敬亮,等.DCE-MRI及DWI在鑒別乳腺良、惡性病變中的價值[J].鄭州大學學報(醫學版),2016,51(4):530-533.

[6] 程流泉,李席如,劉梅,等. 多參數MRI的BI-RADS 分類對乳腺病變的診斷效能[J].中國醫學影像學雜志,2015,23(3):176-182.

[7] 付芳芳,劉冬,陳翠云,等.磁共振動態增強成像量化分析在乳腺病變診斷中的價值[J].中國血液流變學雜志,2014,24(2):324-328.

[8] 李坤成,孫澤民,尹建國,等. 乳腺影像診斷學[M]. 北京：人民衛生出版社,2003:24.

[9] Dijkstra H, Dorrius M D, Wielema M, et al.Quantitative DWI implemented after DCE-MRI yields increased specificity for BI-RADS 3 and 4 breast lesions[J].J Magn Reson Imaging，2016，44(6):1642-1649

[10] 朱萍,王亞非,黃昊,等. MR擴散加權成像表觀擴散系數在乳腺結節病變診斷中的應用價值[J].中華放射學雜志, 2011,45(12):1117-1121.

[11] Guatelli C S, Bitencourt A G V, Osório C A B T, et al. Can diffusion-weighted imaging add information in the evaluation of breast lesions considered suspicious on magnetic resonance imaging?[J]. Radiol Bras, 2017, 50(5):291-298.

[12] Kerslake R W, Carleton P J, Fox J N，et al. Dynamic gradient-echo and fat suppressed spin-echo contrast-enhanced MRI of the breast[J].Clin Radiol,1995,50(7):440-454.

[13] 萬衛平,陶曉峰,高欣,等. 乳腺浸潤性導管癌動態增強MRI邊緣強化的組織病理學影響因素[J]. 第二軍醫大學學報,2010, 31(6):625-629.

[14] 魚汀,李國華,李俊晨. MRI動態增強與彌散加權成像聯合應用對乳腺良惡性病變的診斷評價[J].海南醫學,2015,26(11):1622-1625.

[15] 李萬湖,徐亮,楊慧，等.3.0TMR擴散加權成像與乳腺浸潤性導管癌組織學分級相關性研究[J].中華腫瘤防治雜志，2015，22 (13):1028-1031,1036.

[16] 吳朋,郭宏兵,李勇,等.鈣化與非鈣化乳腺導管原位癌的影像表現及病理特點[J].解放軍醫藥雜志，2015，27(12)：51-58.