高場強磁共振灌注成像聯合擴散加權成像對肉芽腫性乳腺炎與乳腺癌的鑒別診斷研究

張暉 王勇 趙慶秋 王連慶 狄亞龍 王哲 蘭艷芹 單春暉

眾所周知，肉芽腫性乳腺炎常表現為局部腫塊樣硬化，其形態與乳腺癌表現相似，以往鉬靶X線檢查對兩者難以進行鑒別診斷，從而經常導致臨床誤診。而肉芽腫性乳腺炎常規磁共振檢查的影像學表現亦與腫塊型乳腺癌難以鑒別[1-5]。因此，術前應用無創的功能磁共振影像學檢查對肉芽腫性乳腺炎與乳腺癌進行鑒別診斷意義重大。功能磁共振技術包括灌注成像(PWI)技術和擴散加權成像(DWI)技術，其中PWI技術能提供組織的血液動力學信息，能定量的評價病變組織的灌注情況[6]，DWI技術能夠反映病變組織的擴散受限情況，此兩種技術在乳腺癌與良性病變的鑒別、惡性腫瘤的定性、發現病變周圍的衛星灶和腫瘤對鄰近組織侵犯程度的評估等方面已初步顯現其重要作用[7-10]。本研究的目的是聯合應用磁共振PWI和DWI技術探討其在鑒別肉芽腫性乳腺炎與乳腺癌的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析了2013年6月至2018年5月36例在河北省人民醫院就診并接受乳腺磁共振檢查的患者共36個經病理證實的乳腺病灶。病例術前均未接受過全身性治療。其納入標準如下：(1)在T2WI序列均表現為高信號且病變直徑≥1.0 cm；(2)在T1加權圖像表現為等于或低于周圍乳腺組織的信號，從而排除了亞急性血腫和含有脂肪成分的病變。病變的大小范圍為1.0～8.0 cm，平均大小為3.8 cm，中位數為2.8 cm。所有患者或家屬在進行磁共振檢查前均同意并簽署了知情同意書。

1.2 磁共振成像 本研究所用的設備為美國通用公司生產的GE 3.0 T Slient Discovery 750W超導全身磁共振掃描儀，采用8通道乳腺專用線圈，行磁共振平掃和增強掃描。掃描序列如下：(1)快速自旋回波(fast spin echo，FSE)T1WI序列：TR=697 ms，TE=Min Full，翻轉角(flip angle，FA)=111°，矩陣=320×256，FOV=36×36 mm，激勵次數=1.0，層厚=5.0 mm，掃描時間為1 min 5 s。(2)FSE T2WI壓脂序列：TR=6079 ms，TE=85 ms，FA=111°，矩陣=320×256，FOV=36×36 mm，激勵次數=1.0，層厚=5.0 mm，掃描時間為2 min 44 s。(3)擴散加權成像DWI序列：TR=2881.4 ms，TE=Minimum，FOV=36×36 mm，ST=5.0 mm，矩陣=128×128，b值=0，800 mm2/s，掃描時間為121 s。(4)T1加權動態灌注GEN-IQ序列：TR=5.5 ms，TE=Min Full，FA=12°，矩陣=160×150，FOV=34×34 mm，層厚=5.0 mm，40期掃描，掃描共用時7 min 12 s。造影劑使用釓噴酸葡胺注射液，速率為3.0 ml/s，使用劑量為0.2 mmol/kg，掃描啟動后30 s開始注射。隨后用20 ml 0.9%氯化鈉溶液以3 ml/s的注射速度沖洗自動注射器。

1.3 圖像分析 將采集得到的所有數據傳至GE ADW 4.6工作站上，由影像科高年資醫師對病變進行逐一進行測量。由于DWI(b=0)的圖像對比度幾乎與T2WI相同，且DWI(b=0)圖與ADC圖之間存在點對點空間對應關系，所以將DWI的ADC圖(b=0)圖中病變的高信號區域和(b=800)的圖像對應的位置上分別放置3.0 mm×3.0 mm圓形感興趣區(regions of interest，ROI)，測量并記錄下其ADC值。同時在灌注后處理圖像上對應位置手工放置圓形的ROI分別測量病變區的灌注參數：速率常數(rate constant，Kep)、容量轉移常數(volume transfer constant，Ktrans)及血管外細胞外間隙容積分數(extravascular extracellular volume fraction，Ve)值。ROI選取時需參考T2WI及T1WI增強圖像，避免選取壞死和囊變的區域。

2 結果

2.1 平均ADC值 本研究總樣本量為36例病灶，其中肉芽腫性乳腺炎17例、乳腺癌19例。肉芽腫性乳腺炎和乳腺癌組的平均ADC值分別為(0.76±0.15)，(1.18±0.35)10-3mm2/s。肉芽腫性乳腺炎平均ADC值明顯低于乳腺癌組(P<0.05)。見表1。

2.2 時間-信號強度曲線 本研究發現肉芽腫性乳腺炎在磁共振上時間-信號強度曲線多表現為流入型的良性特征，而乳腺癌多表現為流出型的惡性特征，2組病變的灌注定量參數Ktrans和Kep的差異也均有統計學意義(P<0.01)。見表1。

2.3 皮膚水腫率 肉芽腫性乳腺炎的皮膚水腫率為70.6%(12/17)，乳腺癌的皮膚水腫率為21.1%(4/19)。肉芽腫性乳腺炎組的皮膚水腫率高于乳腺癌組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 36例乳腺病灶的MR信號特征

2.4 聯合評估 我們把磁共振擴散加權成像和灌注成像技術在診斷乳腺癌中進行比較發現，聯合應用兩項新技術后診斷乳腺癌的敏感度89.7%，特異度88.3%，準確率89.1%，顯示二者聯合診斷乳腺癌有較高的敏感度和特異度。見表2。

2.5 典型病例圖像分析 見圖1、2。

3 討論

3.1 肉芽腫性乳腺炎和乳腺癌的臨床及病理特點 肉芽腫性乳腺炎或肉芽腫性小葉性乳腺炎，是一種病因不明的慢性炎癥性疾病，是乳腺內非干酪樣壞死，好發于育齡期女性，平均年齡為33歲，表現為溢乳、局部炎癥、腫塊、腫瘤樣硬化和皮膚潰瘍，多無疼痛，腫塊質地堅韌，與正常組織界限不清，常可短期迅速增大，可引起同側腋下淋巴結腫大[4]。其病理特點為病變以小葉為中心，呈多灶性分布，小葉內有多種炎細胞浸潤，以嗜中性白細胞為主，另有淋巴細胞、上皮樣巨噬細胞及巨細胞等，常可見微膿腫[11]。

表2 磁共振PWI及DWI對肉芽腫性乳腺炎及乳腺癌的影像診斷與病理結果對照分析 例

注：陽性：影像診斷為惡性；陰性：影像診斷為良性

右乳T2WI腫塊狀高信號影DWI呈高信號T1灌注掃描晚期呈明顯強化多點測量Ktrans圖乳腺小葉炎癥,可見肉芽腫形成(HE×100)

圖1典型病例1，女，33歲

左乳T2WI腫塊狀高信號影DWI呈高信號T1灌注掃描晚期病變呈明顯強化,皮膚增厚強化多點測量Ktrans圖浸潤性導管癌,伴浸潤壞死(HE×100)

圖2典型病例2，女，37歲

乳腺癌形態多不規則、邊緣不光滑，多有小分葉或毛刺，特別是炎性乳癌是一種罕見的侵襲性腫瘤，腫瘤細胞會栓塞真皮淋巴管，使其表現為乳房紅腫并伴有腫瘤引起的皮膚硬化，有類丹毒表現的邊緣[12-14]，這與肉芽腫性乳腺炎的表現類似，以往臨床上通過傳統的鉬靶及超聲檢查很難在術前做出正確的診斷。

3.2 肉芽腫性乳腺炎和乳腺癌的影像特征 大多數肉芽腫性乳腺炎在磁共振T1WI序列顯示為低信號，T2WI序列顯示為高信號，動態增強檢查表現為不均勻強化，伴多發環形膿腫形成，也可表現為節段性分布的不均勻強化。灌注時間-信號強度曲線多為漸增型的良性特征。DWI序列計算膿腫或炎性液體成分的表觀擴散系數(ADC)值為明顯降低[15]。肉芽腫性乳腺炎MRI表現取決于其所處的不同發展時期、炎性反應程度和纖維化成分等。

T2WI信號強度取決于腫瘤內細胞、水和膠原纖維的多少，含水分越多，信號越高。乳腺癌T2WI高信號主要是由于組織細胞壞死、細胞外基質水腫或含有囊性成分導致的，灌注增強掃描腫塊信號強度趨于快速明顯升高且快速降低的特點，多為不均勻強化，浸潤性生長的乳癌可呈彌漫性強化，強化方式多由邊緣向中心滲透而呈中心樣強化，其灌注參數值常明顯高于良性病變，時間-信號強度曲線多表現為平臺型或流出型的惡性特征。測病變區域的DWI序列的ADC值低于正常乳腺組織但高于膿腫區域的ADC值[12，16，17]。

磁共振T2WI序列能發現皮下和胸前的高信號水腫區，這也有助于發現炎性乳腺癌[13,18]。本研究發現炎性乳腺癌的皮膚水腫率較高。過去肉芽腫性乳腺炎含膿腫的比例約為30%～50%[4]，而本研究發現，肉芽腫性乳腺炎內含膿腫的比例約為80%。這可能是由于MRI的DWI序列對膿腫成分具有較高的敏感性有關。

3.3 DWI及PWI技術對乳腺病變的診斷 磁共振的PWI是能顯示新生血管的成像方式，能反映腫瘤中新生成的微血管的密集程度[19]，而新生血管是腫瘤的生長、發展和轉移的必備條件。它提供的血液動力學信息已達到定量分析的水平，能定量的評價病變組織的灌注情況[20]，其定量參數包括：(1)容量轉移常數(volume transfer constant,Ktrans)，指造影劑從血管內擴散到血管外的速度常數；(2)速率常數(rate constant,Kep)，指經過一段時間后，血管外組織間隙內的造影劑經擴散重新回到血管內的速度常數；(3)血管外細胞外間隙容積分數(extravascular extracellular volume fraction,Ve)，是血管外細胞外間隙占整個體素的容積比。本研究發現乳腺癌的Ktrans 、Kep值明顯高于肉芽腫性乳腺炎，具有統計學意義(P<0.05)。

磁共振的DWI技術具有采集時間短，具有較高的敏感性且不需要使用造影劑等優勢，在乳腺疾病的鑒別診斷中應用越來越廣泛，其診斷的特異性也隨著設備參數的不斷優化而提高[21]。目前，DWI被認為是一種在鑒別腫瘤的良惡性和評估治療效果方面有診斷價值的方法[22]。有研究結果表明，惡性腫瘤的ADC值比正常組織和良性增生性病變的ADC值要低，部分原因是由于惡性腫瘤細胞的密度較大而導致的細胞外空間狹小而引起水分子擴散受限所致[23]。通過測量病變區域的ADC值可以部分地將這種復雜的微觀現象轉化為可定量測量的參數，從而區分不同的組織來源。

3.4 聯合應用磁共振DWI及PWI技術的診斷意義 應用單一磁共振檢查技術DWI對乳腺病變進行檢查具有一定局限性；Yilmaz等[24]對79例肉芽腫性乳腺炎及其他類型乳腺炎性病變和42例浸潤性乳腺癌的ADC值進行了回顧性分析，其測量均是增強掃描病變有強化的部分的ADC值，而不是T2WI高信號的區域，結果顯示無顯著性差異。Aslan等[25]研究發現肉芽腫性乳腺炎的病變部分比對側正常乳腺實質部分的ADC值顯著降低，但未將其與乳腺癌進行比較。Partridge等[26]研究認為DWI序列結合動態增強掃描可以提高診斷的準確率，乳腺癌在動態增強掃描的時間-信號強度曲線為廓清型曲線， DWI序列的ADC值較低，但其最終特異性不高。且DWI掃描容易受到部分容積效應、運動偽影、磁敏感偽影、血流灌注的影響，導致所測的部分ADC值不準確失去參考價值[27]。

應用單一磁共振檢查技術PWI對乳腺病變檢查同樣具有一定局限性；乳腺癌在磁共振灌注成像檢查中全乳血管明顯增加，可能是由于腫瘤的高新陳代謝在逐步刺激整個乳房的血管再生。另有研究報道表現為多病灶、大腫塊及有腋窩淋巴結轉移的乳腺癌患者，其全乳新生血管表現的更為顯著，從而提示其預后較差[28]。由上可以推測，存在癌性病灶的乳房內新生血管明顯增多常提示惡性病灶的進行性生長和乳腺內轉移，乳腺內的新生血管可將腫瘤細胞植入到周圍的正常乳腺組織，從而引起衛星灶的形成和乳腺內的轉移。磁共振的PWI技術能很好地顯示新生血管，通過測量病灶區域的定量參數能定量的評價病變組織的灌注情況，從而有助于做進一步的定性及定量診斷[12]，但有研究顯示磁共振增強掃描對鑒別乳腺良惡性腫瘤具有較高的敏感度，但特異度低，常造成不必要的活檢甚至過度的治療[27]。

本研究聯合應用 MR灌注成像和DWI成像技術對乳腺癌進行分析，診斷乳腺癌的敏感度89.7%，特異度 88.3%，準確率89.1%，顯示二者聯合診斷乳腺癌有較高的敏感度和特異度。主要原因是肉芽腫性乳腺炎為非干酪樣壞死，小葉內有多種炎細胞浸潤，伴部分膿腫形成時ADC值較低，易于乳腺癌混淆，但結合其灌注時間信號曲線為漸增型良性特征，灌注參數亦表現為良性病變特征，因而綜合考慮易于得到正確診斷。同樣，部分乳腺癌的ADC值不具有明顯的惡性表現即特異性不高，但結合其灌注時間信號曲線為平臺型或廓清型的惡性特征，及由于惡性病變的組織滲透性明顯增大，其灌注參數亦較良性病變明顯增大表現為惡性病變特征，因而綜合考慮可減少誤診的發生。

聯合應用MR灌注成像和DWI技術鑒別診斷肉芽腫性乳腺炎與乳腺癌，以2個及以上指標支持惡性時診斷乳腺癌，其敏感度、特異度和準確率均較理想，診斷效能明顯高于單獨應用磁共振灌注成像和DWI成像技術中的一種方法進行鑒別診斷。

磁共振在顯示病變組織情況，病變的形態學，病變內部信號特征，強化特點及DWI表現上有明顯的優勢；其常規掃描技術結合灌注成像和DWI技術，可更準確的定位病變的范圍和分布特點，同時能獲取活體組織的乳腺內部結構信息，能更準確地反映出組織的病理學特性，可提高鑒別診斷乳腺病灶良惡性的準確率，可實現由定性診斷到定量診斷的飛躍[12,29]，從而有利于綜合分析后做出正確的診斷，明顯降低了以往單一的檢查技術易導致誤診漏診的幾率。