多序列磁共振聯合1H-MRS及DWI評價乳腺癌新輔助化療的療效

丁偉偉，丁 峰，李 莉，陳 兵，楊 蔚，李春花，王 亮

（1.寧夏醫科大學總醫院放射科，銀川 750004；2.銀川市第一人民醫院放射科，銀川 750001）

基于乳腺癌綜合治療的個體化、規范化的推廣應用，新輔助化療（neoadjuvant chemotherapy，NACT）已成為局部進展期乳腺癌的標準治療原則，為避免長期使用不敏感藥物或敏感藥物療程不足等治療效果的發生，NACT期間往往采用無創影像學檢查來監測治療效果。其中，乳腺MRI不僅能提供乳腺良/惡性病變的形態學信息，而且磁共振成像動態增強（dynamic contrast enhancement，DCE-MRI）可定量分析乳腺腫瘤組織血流動力學特點；磁共振彌散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）的高敏感性能反映出組織內水分子運動變化信息；磁共振波譜分析（proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）可動態監測瘤灶膽堿復合物（tCho）代謝水平等。鑒于上述MRI優勢，使得乳腺癌的早期篩查、TNM分期、療效評估、術后殘留和假體評估得以實現[1-2]。因此，評價各種檢查序列應用優勢，積極優化、簡化MRI多序列組合方式，高效發揮乳腺MRI價值具有重要意義。本研究聯合DCE、1H-MRS、DWI技術來評估乳腺癌患者NACT中的療效，探討該組合方式評價乳腺癌NACT的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017年1月—2019年12月單發性乳腺癌女性患者67例（67個病灶均為單發性乳腺癌），符合納入和排除標準，患者NACT前均行增強MRI檢查，并經穿刺活檢病理學確診為乳腺癌，所有病例均接受4～6個療程的NACT，化療結束后增強MRI檢查評估臨床治療效果，后行乳腺癌根治術，術后病理均確診乳腺癌。乳腺癌NACT前患者基本臨床特征分布見表1。

1.2 納入標準

（1）患者均為單發性乳腺癌；（2）NACT前后自愿接受DCE-MRI、DWI與1H-MRS檢查；（3）患者均行NACT 4～6個療程；（4）對本研究知情，且簽署知情同意書。

1.3 排除標準

（1）臨床資料不完整者；（2）不能堅持化療4～6個療程者；（3）伴隨精神類疾病或智力障礙，無法配合醫師檢查者。

1.4 檢查方法

采用美國GE Signal HDxt 1.5T超導磁共振掃描儀檢查。MRI動態增強掃描檢查方法采用GE Signa HDxt 1.5T掃描儀，8通道乳腺相控陣線圖，俯臥位，使雙乳自然下垂，雙上肢伸直過頭。平掃常規成像序列：橫軸位T2WI快速自旋回波序列、橫軸位T1WI自旋回波序列；軸位彌散加權成像（DWI）：彌散敏感因子（b）選擇1000 s·mm2或500 s·mm2：TE回波序，TR5000 ms，厚度5.0 mm，間隔1.5 mm；矢狀位脂肪抑制自旋回波序列：TE 85 ms，TR4740 ms，厚度4.0 mm，間隔0.4 mm；冠狀位STIR序列：TE 42 ms，厚度6.0 mm，間隔0.5 mm；FOV盡量包含腋下。1H-MRS掃描：1H-MRS采集前先進行勻場和水抑制，利用點分頻譜序列進行圖像采集，感興趣區域選擇為腫瘤非壞死區，一般設置為10 mm3，并且多點取平均值，與正常組織區相對照，以減少對實驗的影響。增強掃描：對比劑為Gd-DTPA（通用電氣藥業有限公司，上海），劑量為0.1~0.2 mmol·kg-1，靜脈團注。注藥前，先掃描蒙片，注藥后直接掃描，時間約為10 min，掃描結束后用Functool SER做動態增強曲線后處理。

表1 乳腺癌NACT前患者基本臨床特征分布

1.5 圖像處理

GE ADW 4.5工作站處理圖像，由專門從事乳腺影像診斷的兩名高年資主治及以上放射科醫師進行MRI圖像分析、測量。如遇意見不統一，由第3位醫師進行復核，直至意見統一。主要進行以下圖像分析：（1）腫瘤化療前后體積變化：測量NACT前和治療后乳腺腫瘤病灶，包括前后徑、左右徑、上下徑，單位為mm；（2）測量與繪制時間-信號曲線（time-signal intensity curve，TIC）：Ⅰ型為持續型，特點為時間內信號曲線逐漸增加；Ⅱ型為平臺型，特點為信號強度早期迅速達到峰值，維持該水平形成了中期及晚期的平臺特征；Ⅲ型為廓清型，特點為早期信號逐漸增加，信號達到峰值后開始降低；（3）測量表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）：選擇癌灶最大層面，DWI圖像信號最亮區域手動選擇感興趣區（ROI），實質部分面積不低于5個體素，然后計算ADC值；（4）膽堿復合物（tCho）：選擇興趣區相對平穩基線并記錄主要代謝物波峰，進行1H-MRS分析，以3.24 ppm處是否出現波峰為判斷標準。

1.6 統計學方法

數據用SPSS 17.0軟件進行統計學分析。計量資料采用均數±標準差（±s）表示，組間比較行配對t檢驗，計數資料以例或%表示，組間比較行卡方檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 NACT前后病灶徑線及ADC值的變化

所有患者術后經病理學證實均為乳腺惡性病變，共計67個病灶，其中浸潤性導管癌38個，浸潤性小葉癌14例，黏液腺癌5個，乳頭狀癌3個，其他癌（包括炎性乳癌、分泌性癌、髓樣癌）7個。NACT治療后，67個病灶均有不同程度的體積減小，向心性體積縮小的有42個，不規則樹枝樣縮小的有25個。其中，形態規則、邊界較清晰的病灶多呈向心性縮小，而不規則者多表現為樹枝樣縮小。病灶的上下徑、左右徑、前后徑均較治療前減小（P均＜0.001），ADC值較治療前升高（P＜0.001），見表2。乳腺癌NACT前后病灶上下、左右、前后徑線及ADC的MRI圖像見圖1。

2.2 乳腺癌NACT前后強化曲線、膽堿峰的變化情況

NACT前病灶強化特征以Ⅲ型TIC曲線為主（占53.7%），經NACT后多變化為Ⅰ型和Ⅱ型（分別占31.3%、47.8%）。且治療后I型強化曲線人數較治療前增多、III型強化曲線人數較化療前較少（P＜0.001）；Ⅱ型強化曲線人數治療前后差異無統計學意義（P=0.60）；治療前，測量膽堿峰升高病例58例（9例未測出膽堿峰），治療后膽堿峰升高病例13例，治療后膽堿峰升高較治療前減少（P＜0.001），見表3、見圖2。

表2 乳腺癌NACT前后病灶上下、左右、前后徑線及ADC的變化（n=67）

圖1 乳腺癌NACT前后病灶上下、左右、前后徑線及ADC的MRI圖像

表3 乳腺癌NACT前后強化曲線、膽堿峰變化［例（%）］

3 討論

目前，臨床已廣泛應用NACT治療乳腺癌，可起到術前縮小癌灶、降低TNM分期，提高術中全面切除概率等有利作用；對于部分無法采取手術切除的患者，NACT可實現保乳目的，且能提高患者生存率和生存質量。然而，臨床實踐中受個體差異、腫瘤病理類型等因素影響，NACT效果存在不穩定性，可能會誤判NACT效果，最終延誤手術時機。適時選擇合適的無創影像學檢查評估NACT效果具有重要意義。

在選取的67個病灶中，對經NACT前后乳腺癌腫塊的形態、大小（前后、左右、上下徑線）、動態增強曲線、ADC值和1H-MRS的膽堿峰等參數進行研究，均有顯著改變。42例癌灶向心性體積縮小，25例不規則樹枝樣縮小，其中形態規則、邊界較清晰的病灶多呈向心性縮小，而不規則者多表現為樹枝樣縮小。通過檢測癌灶的徑線來評價化療的療效，均表明化療后病灶較化療前明顯縮小。相關研究證實MRI測量化療后殘留癌灶大小準確性較高[3-4]。

NACT治療前后不僅乳腺癌腫塊體積有所改變，腫瘤強化特征、細胞外間隙以及血管通透性也有所改變。本研究的67個惡性病灶中，NACT前病灶強化特征以Ⅲ型TIC曲線為主，經NACT后多變化為Ⅰ型和Ⅱ型。乳腺MRI影像學診斷結果與術后病理學診斷高度一致，MRI測量所得的動態增強曲線和腫瘤體積在NACT前后均與NACT前后病理表現相吻合[5-7]，本研究提示增強MRI的此種序列組合方式對乳腺癌的NACT效果具有很好的評估價值。

相關研究[8]提示，在1H-MRS波譜中膽堿波峰的出現和升高是診斷乳腺惡性腫瘤的重要依據。膽堿峰異常升高是因惡性腫瘤增殖速度快導致膽堿的合成和分解代謝活躍所引起。本次研究出現膽堿峰升高的發生率也由86.6%降至19.4%。這也與相關研究發現MRS對乳腺癌診斷的特異性在88%左右基本吻合[9]。辛德友等[10]研究提出，聯合應用1H-MRS和DCE-MRI對乳腺癌定性診斷，明顯提高了靈敏度和準確率。本研究結果顯示，1H-MRS與乳腺病灶體積關系密切，最大徑線小于1.0 cm的腫塊，基本測不到膽堿峰，這可能與MRI空間分辨力相對較低有關，部分病理類型的乳腺癌不容易測到膽堿峰，本組病例中有2例炎性乳癌、1例浸潤性癌伴壞死和2例黏液癌均未檢測到膽堿峰。

圖2 乳腺癌NACT前后強化曲線、膽堿峰的MRI圖像

DWI在分子水平顯示，在生理和病理狀態下組織結構信息和水分子擴散動態，利于掌握組織含水量變化相關的形態學變化，以及早期的生理學變化。NACT中的細胞毒性藥物改變了細胞膜通透性和完整性，促使腫瘤細胞發生凋亡，凋亡細胞密度減小，細胞外間隙增加，從而使得腫瘤組織內水分子擴散速率增大，ADC值也隨之發生改變。本研究提示病灶在化療前后其感興趣區域ADC值變化顯著，說明不同化療效果患者DCEMRI定量參數、DWI ADC存在顯著區別[11]。

本研究結果表明，MRI具有極高的乳腺癌軟組織分辨力，能實現多參數、多方位掃描成像，可彌補其他檢查手段不足之處。但同樣也存在一定的局限性，比如，DWI受呼吸和心跳運動影響會產生運動偽影，小的癌塊（長徑<1 cm）均測不到膽堿峰，該現象是由于1H-MRS受乳腺病灶體積及周圍正常腺體的影響。隨著乳腺癌NACT后病灶縮小，ADC值升高、TIC III型有變化為Ⅰ型和Ⅱ型的趨勢，結果與文獻報道一致[12]。因此，MRI技術在評價化療后效果時，宜聯合運用多種方法，為臨床實踐提供更為全面與準確的影像學信息。而聯合DWI、1H-MRS和DCE-MRI方法在評估乳腺癌中具有良好的應用前景。

綜上所述，NACT可明顯提高乳腺癌治療效果，聯合DWI、1H-MRS和DCE-MRI技術可精準評估NACT前后乳腺癌組織變化特點，可清晰、準確地顯示癌灶的位置、形態、大小及鄰近組織的變化情況，為臨床準確評估化療療效和手術策略提供依據。