平掃T2脂肪抑制序列圖像紋理可提高診斷乳腺良惡性結節的準確率

陳文靜，牟 偉，張文馨，徐 蕊，燕桂新，梁 穎五家渠市兵團第六師醫院影像科，新疆 五家渠 800；美國Moffitt癌癥研究中心，佛羅里達 坦帕 6；國家癌癥中心//中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院//深圳醫院PET-CT中心，廣東 深圳 586

磁共振軟組織分辨率高，在乳腺檢查中發揮著越來越重要的作用[1]。MRI檢出浸潤性乳腺癌的敏感度接近100%，但MRI的高敏感度也相應帶來了很多問題，由于MRI發現了似是而非的可疑病灶，或者是潛在的多灶性癌，使原本認為可以保乳治療的患者可能改作根治術[2-3]，計算機輔助紋理分析可使乳腺腫瘤病變特點更加清晰，磁共振結合紋理分析能夠提高診斷乳腺惡性結節的特異度[3-5]。以往乳腺腫瘤紋理分析MRI研究的主要掃描序列多為彌散功能成像和動脈增強掃描[6-9]，其在診斷敏感性、特異性均有較高診斷價值。平掃T2脂肪抑制序列（FS T2WI）技術作為乳腺MRI平掃重要檢查序列，是乳腺MRI平掃基線片的重點，它通過抑制脂肪信號突現水的信號初步顯示病變內成分及血管是否豐富[10-13]，有研究表明平掃T1WI、T2WI及延時增強T1WI序列中，鑒別乳腺良、惡性病變的紋理特征主要來自T2WI序列，誤判率最小為4.35%，但未對平掃T2WI序列進行單獨深入研究。對于只能完成平掃的患者，磁共振結合紋理分析能否初步判斷病灶性質，本文僅以FS T2WI序列為研究對象，期望能深入探討FS T2WI圖像聯合紋理特征分析診斷乳腺良惡性結節的價值及不足。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2014年11月～2017年3月因乳腺結節接受MR檢查的女性患者60例，年齡24～68歲（41.28±9.67歲）。所有患者均接受手術切除，共切除61個病灶，直徑4～38 mm（14.07±7.03 mm）。手術病理證實良性結節33個，其中纖維腺瘤27個、囊性增生4個、乳頭狀瘤2個；惡性結節28個，其中浸潤性導管癌25個、導管內癌2個、導管來源印戒細胞癌1個。該研究經患者知情同意，并經過醫院倫理委員會批準同意后實施。

1.2 儀器與方法

采用Siemens Avanto 1.5 T超導MRI掃描儀及專用8通道乳腺線圈。患者取俯臥位，雙側乳腺自然懸垂并適當固定于線圈中。平掃掃描順序如下：（1）軸位FS T2WI序列；（2）軸位DWI（b＝50 s/mm2、800 s/mm2）及ADC圖像；（3）軸位FS T1WI動態增強掃描、延時掃描和腋窩淋巴結掃描。重點是觀察平掃FS T2WI圖像。由2名放射科乳腺專業組的副主任醫師在不知病理結果的前提下對圖像進行回顧性分析，意見分歧時經協商達成一致，根據病灶的MRI表現進行BI-RADS分級診斷，以2003年發布的BI-RADS分級為評價標準，Ⅰ～Ⅳa級為良性，Ⅳb～Ⅴ級為惡性[14]。

1.3 結節量化分析

采用蛇形曲線在平掃序列FS T2WI圖像上勾畫乳腺結節輪廓，測量MR圖像的灰度值和結節體積，并使用Matlab計算提取結節的63個紋理特征，主要包括一階統計紋理特征、二階統計紋理特征和高階統計紋理特征[15]。比較FS T2W紋理特征參數的診斷效能，并選擇診斷效能最佳的FS T2WI紋理特征參數判斷結節良惡性分別及聯合與FS T2WI及病理結果對比。紋理分析和MRI圖像聯合診斷時，如均診斷為惡性，即為惡性，如其中一種診斷為良性，則為良性[16-18]。

1.4 統計學分析

采用SPSS17.0統計分析軟件。首先對FS T2WI序列所有特征進行ROC曲線分析，選出序列AUC值較高的紋理特征參數，以AUC值最高的紋理特征作為紋理分析參數判斷乳腺結節良惡性，并與病理結果對照，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

經紋理分析，每個結節獲得63個紋理特征參數，FS T2WI序列診斷效能最高的紋理特征參數是重點運行高灰度級(HGRE)，界值為7.60，曲線下面積為0.701。HGRE紋理特征診斷乳腺惡性結節29個，手術病理證實19個惡性（17個浸潤性導管癌、1個導管內癌、1個導管來源印戒細胞癌），10個良性（均為纖維瘤）；診斷乳腺良性結節32個，手術病理證實23個良性（纖維腺瘤17個、囊性增生4個、導管內乳頭狀瘤2個），9個惡性（8個浸潤性導管癌、1個導管內癌）。HGRE診斷乳腺惡性結節的敏感度為65.52%（19/29），特異度為71.88%(23/32)，誤判率為31.15%（19/61），陽性預測值為67.85%(19/28)和陰性預測值為69.70%（23/33）。

根據BI-RADS分級，FS T2WI圖像診斷惡性結節32個，經手術病理證實20個惡性結節（17個浸潤性導管癌、2個導管內癌、1個導管來源印戒細胞癌），12個良性結節（9個纖維瘤、1個囊性增生、2個乳頭狀瘤）。根FS T2WI圖像診斷良性結節29個，經手術病理證實21個良性結節（18個纖維腺瘤、3個囊性增生），8個惡性結節（浸潤性導管癌）。FS T2WI圖像診斷乳腺惡性結節的敏感度為71.43%（20/28），特異度為63.64%（21/33），誤判率為32.79%（20/61），陽性預測值為62.50%（20/32），陰性預測值為72.41%（21/29）。

FS T2WI圖像與HGRE紋理特征參數診斷乳腺良惡性結節差異無統計學意義（χ2=12.47，P=0.68），兩者聯合診斷乳腺良惡性結節的敏感度為64.29%（18/28），特異度78.79%（26/33），誤判率為27.86%（17/61），與單獨FS T2WI比較，差異有統計學意義（χ2=72.255，P=0.000，表1）。

表1 FS T2WI與紋理分析聯合診斷與病理結果對比（n）

3 討論

FS T2WI技術作為磁共振平掃重要檢查序列之一，一直在乳腺磁共振檢查及診斷中發揮重要作用，FS T2WI技術主要采用短反轉時間反轉恢復技術，它是基于脂肪組織短T1長T2特性的脂肪抑制技術，腫瘤組織內細胞數增多、含水量增加時在T2WI上信號增高，抑脂技術的應用更突出了病變與正常結構間的信號對比。通常認為FS T2WI對判斷病變成分、性質具有一定意義[19]，如以黏液成份為主的黏液腺癌在FS T2WI上呈明顯高信號。乳腺癌大多含有較多細胞及水，腫瘤細胞的胞漿豐富，間質水腫，內部有小灶狀壞死或微血管網內見少量出血[20]，這些改變都可使病變呈相對稍高信號或混雜信號，說明乳腺病變在 FS T2WI上的信號表現與其病理學改變（細胞、水、纖維成分的組成比例）密切相關，已有文獻報道FS T2WI序列還可以通過觀測病灶區的水腫有效評估乳腺癌患者的預后[17]。本研究主要針對乳腺病變的術前診斷，磁共振檢查FS T2WI技術對大部分乳腺病灶均可顯示，但單獨一個序列判斷結節良惡性的敏感性和特異性均欠佳，本組中敏感度為71.43%（20/28）、特異度為63.64%（21/33）。

計算機輔助紋理分析通過計算機分析結節內部構造，將圖形信息變為數字信息，通過數字的細微差別，找出結節內部不同特點和差別，已有研究開始將MR紋理分析應用乳腺腫瘤高危人群的篩查中[21]，本組將平掃FS T2WI序列得到的紋理特征數據放入SPSS中，運用ROC曲線選出曲線下面積最大紋理特征參數，FS T2WI曲線下面積最大的紋理特征參數是HGRE，AUC值0.701。HGRE主要是評估圖像紋理高灰度等級的特點, FS T2WI序列主要是通過抑制脂肪組織突現水信號，乳腺惡性結節FS T2WI上主要表現為明顯不均勻稍高/高信號，高灰度級別特點較為顯著，其原因主要是FS T2WI序列回波時間相對較長，故而增加了組織間的對比度[18]。本研究選取紋理分析曲線下面積值和準確率最大的HGRE診斷判斷乳腺良惡性結節，其敏感度為65.52%（19/29），特異度為71.88%(23/32)，誤判率為32.79%（20/61）。

FS T2WI與紋理參數判斷乳腺良惡性結節對比，兩種方法差異無統計學意義（P=0.68）。兩種方法聯合判斷與手術病理結果一致乳腺惡性結節18個，診斷敏感度為64.29%，特異度為78.79%，誤判率27.87%，與單獨應用FS T2WI圖像判斷比較特異度提高了14.85%，誤判率降低了4.92%，差異有統計學意義（P=0.000）。有報道顯示，FS T2WI序列紋理特征在鑒別診斷乳腺良、惡性病變時的誤判率可低至4.35%（3/69），明顯低于本組[7]，這可能是因為其研究選擇了病灶最大層面的圖像，手動勾畫 ROI，計算選定 ROI 的紋理特征參數，為了達到用紋理分析進行鑒別診斷的目的，提取了紋理特征參數后，又進行具鑒別價值的紋理特征參數的選擇，再進行進一步的紋理特征分類分析，降低了診斷的誤判率。本組對FS T2WI序列病灶的每一張圖像都進行手動勾畫，通過軟件測量MR圖像的灰度值和結節體積，并提取整個結節病灶的63個紋理特征，紋理特征參數體現的是整個病灶容積結節的紋理特征，而非單純最大層面紋理特征，雖然也對紋理特征參數進行選擇，因方法的不同沒有再將其進行分類分析，診斷誤判率略高，但能夠更加全面體現結節內部特征。還有文獻報道月經周期亦可對T2WI上正常乳腺的信號產生影響[18, 22]，在一定程度上也可影響FS T2WI對病灶信號強度的判斷。本組因受患者、臨床要求及科室檢查流程影響，沒有將檢查時間固定在月經期前7～10 d內[22-24]，這些均可能是導致本研究結果略低于現有文獻報道的原因。

作為乳腺磁共振平掃必選序列，FS T2WI序列結合紋理分析大大提高了平掃診斷的準確度，對于一些配合不佳未能完成全部檢查或體檢乳腺癌篩查者可初步完成診斷，達到診斷目的。磁共振沒有輻射，軟組織分辨率高，若能用單純平掃序列完成乳腺癌篩查工作，一定會有非常廣闊的應用前景。本研究還存在一些局限，如回顧性分析、樣本量較少，未區分是在月經哪一階段檢查等，應在后續的研究中予以改進。