小視野Focus-DWI技術對乳腺癌應用價值的評價

王志遠，俞茜

1.陽新縣人民醫院醫學影像科，湖北 陽新 435200；2.延安大學附屬醫院心腦血管病區，陜西 延安 716000

擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)是一種功能成像技術，其通過對圖像的主觀評估進行定性分析，還能提供表觀擴散系數(ADC)定量診斷信息。自應用于乳腺MRI成像以來，DWI技術在乳腺癌的診斷、治療評估和預后判斷發揮重要作用[1]。常規DWI圖像具有空間分辨率低、易變形失真及磁敏感偽影明顯等不足[2]，一定程度上限制了其在臨床的應用。最近的文獻報道，小視野高清擴散加權成像(field-of-view optimized and constrained undistorted single-shot diffusion-weighted imaging，Focus-DWI)技術可顯著改善前列腺、視神經、胰腺及脊髓的圖像質量[3-4]，但Focus-DWI對乳腺癌的研究報道較少。本研究旨在比較Focus-DWI與C-DWI兩種DWI序列圖像的質量，評估Focus-DWI診斷乳腺癌的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2019年10月至2020年10 月在延安大學附屬醫院就診且符合以下納排標準的51 例患者臨床和影像資料。納入標準：(1)經手術病理確診為乳腺癌患者，術前行3.0 T 乳腺MRI 檢查；(2) MRI 顯示病灶直徑大于10 mm。排除標準：(1)MRI檢查前有放、化療或其他相關治療史；(2)圖像不完整，不符合診斷分析要求。所有患者均為女性，年齡28～69 歲，平均(50.7±5.3)歲。本研究經醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 采用3.0T 磁共振掃描儀(GE signa Discovery MR750)，8 通道相控陣乳腺專用線圈。所有患者均進行常規平掃(T1WI、T2WI、短時反轉恢復、DWI)、增強掃描。常規DWI 序列(C-DWI)掃描參數：TR，3 600 ms，TE，96.3 ms，FOV，36 cm×36 cm，頻率編碼方向，R-L，掃描層厚4 mm，層數20，矩陣128×128，b 值=0 s/mm2、800 s/mm2，NEX 8，掃描時間范圍：2～3 min。Focus-DWI 序列采用2D 選擇性激勵射頻技術，FOV：TR，2 600 ms，TE，69.1 ms，FOV，32 cm×19.2 cm，掃描層厚4 mm，層數20，矩陣160×64，b 值=0 s/mm2、800 s/mm2，激勵次數8 次，掃描時間：2 min 46 s。

1.3 圖像分析及處理 所有MRI 圖像傳輸至GE ADW4.6工作站，由兩名經驗豐富的放射科醫生共同測量乳腺癌、正常乳腺腺體C-DWI和Focus-DWI的ADC值。乳腺癌測量：選擇病灶最大層面實質區域放置ROI，盡量避開偽影或變形區域以及病灶內壞死、出血及囊變部分，每個病灶測量3 次，取平均值并記錄；正常乳腺測量：在乳頭層面，避開明顯變形、偽影區，選擇富含腺體區域放置3 個ROI，取均值并記錄。ROI 的面積為15～30 mm2。采用Likert 量表5 分法對C-DWI 和Focus-DWI 軸位圖像清晰度、變形程度、偽影及圖像整體質量進行評估。具體標準：(1)清晰度，病灶無法辨認，不能用于診斷為1分；病灶部分可辨認且模糊，明顯影響診斷為2分；病灶整體可見，但結構邊緣模糊為3分；病灶整體可見，大部分較清晰為4分；病灶解剖細節、邊緣清晰顯示為5分。(2)變形程度，圖像無變形為1 分；圖像邊緣有輕微變形為2 分；圖像部分區域有明顯變形為3 分；圖像大部分明顯變形為4 分；圖像整體變形嚴重，病灶無法辨認為5分。(3)偽影，圖像無偽影為1 分；圖像僅邊緣區域少量偽影為2 分；圖像小部分區域存在偽影，但圖像對其他解剖區域診斷是可信的為3 分；圖像大部分區域有較明顯偽影，影響診斷為4 分；圖像存在嚴重偽影，無法用于診斷為5 分。(4)圖像整體質量，非常差，不能用于診斷為1 分；差，明顯影響診斷為2 分；一般，對診斷有一定影響為3 分；圖像質量良好，僅有輕微偽影或變形，圖像清晰為4 分；圖像整體質量良好，無偽影、變形，結構顯示清晰為5 分。兩名診斷醫師意見不一致時，經協商達成一致。

1.4 統計學方法 應用SPSS23.0 軟件進行數據分析。計量資料以均數±標準差()表示，計量資料組間比較采用配對樣本t 檢驗，采用Wilcoxon 符號秩和檢驗比較兩組圖像間的定性評分。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 C-DWI 與Focus-DWI 序列圖像的質量比較 C-DWI 組與Focus-DWI 組圖像的清晰度、變形程度、偽影及整體圖像質量主觀評分比較差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表1。Focus-DWI 圖像的變形、偽影評分更低，清晰度和整體圖像質量主觀評分更高，見圖1。

圖1 患者女性，51歲，右側乳腺內上象限浸潤性導管癌Figure 1 A 51-year-old woman presented with invasive ductal carcinoma in the right inner upper quadrant of the breast

表1 兩種DWI序列的圖像質量評分比較(，分)Table 1 Comparison of image quality scores of two DWI sequences(,points)

表1 兩種DWI序列的圖像質量評分比較(，分)Table 1 Comparison of image quality scores of two DWI sequences(,points)

2.2 C-DWI與Focus-DWI序列的ADC值比較 乳腺癌Focus-DWI 序列的ADC 值低于C-DWI 序列，差異有統計學意義(P＜0.05)，正常乳腺腺體的C-DWI 序列與Focus-DWI 序列的ADC 值比較差異無統計學意義(P＞0.05)，見表2。

表2 兩種DWI序列檢測的ADC值比較(×10-3 mm2/s)Table 2 Comparison of ADC values measured by two DWI sequences(×10-3 mm2/s)

3 討論

磁共振彌散加權成像是一種無創檢測活體組織水分子擴散運動的檢查方法。乳腺DWI 成像的臨床應用大大提高了MRI對乳腺癌的診斷能力[5]，ADC 值是乳腺癌鑒別診斷、治療監測和預后評估的重要定量參數[6]。目前，臨床常用的DWI技術是基于單次激發平面回波成像(single-shot echo-planarimaging，SS-EPI)技術，其具有掃描速度快、對運動偽影不敏感的優點，但同時存在圖像易變形、磁化率偽影大等不足。由于乳腺位置表淺，兩側乳腺偏離磁場中心區域以及乳腺周圍空氣和后方胸腔的存在等特殊的解剖結構和位置，導致常規DWI 磁敏感偽影、變形對乳腺圖像的影響尤為突出[7]。Focus-DWI技術采用2D選擇性射頻脈沖，可提高圖像的分辨率和減少圖像變形失真，降低磁敏感偽影，Focus-DWI在不增加掃描時間的前提下，提高DWI圖像的質量。

本研究對比乳腺癌Focus-DWI 與C-DWI 圖像的主觀評分，結果顯示Focus-DWI 圖像清晰度、整體圖像質量的主觀評分顯著高于C-DW，而圖像偽影和形變失真的評分明顯低于C-DWI(P 均＜0.05)。本研究結果與之前在視神經、胰腺及前列腺上的研究報道一致[8-10]，Focus-DWI 具有好的圖像質量和更少的變形，這是由于SS-EPI 序列采用單激發序列一次信號采集填充整個K空間，而Focus-DWI采用的2D選擇性射頻脈沖，使用的是多次激發、分段讀出的采集方式，可有效降低相位編碼方向上的FOV，減少由不同解剖結構引起的部分體積效應，改善圖像的變形和失真[11]。另外，Focus利用選層脈沖實現聚焦激勵，層間無射頻干擾，從而有效提高圖像的清晰度和分辨率[12]。Focus-DWI 磁敏感偽影低于常規DWI，這是由于Focus-DWI使用了180°重聚焦脈沖，減少磁敏感偽影，減少乳腺與空氣交界區的結構變形和扭曲[13]。圖像變形失真和偽影減少，使得整體圖像質量也得到提高，表明Focus-DWI 技術在乳腺DWI 的應用中具有潛在優勢。

ADC 值是單指數模型DWI 計算所得的定量參數，可對水分子擴散受限程度進行量化分析。ADC值的大小間接反映活體組織內細胞排列及結構變化情況。本研究顯示，乳腺癌Focus-DWI 圖像中測得的ADC 值低于C-DWI (P＜0.001)，推測Focus-DWI 能夠降低病變與正常結構之間的部分容積效應。既往研究指出C-DWI序列由于壓脂不均，相位編碼方向會發生化學位移偽影，導致體素的移位，影響ADC 值的精準測量[14]。本研究結果可能提示Focus-DWI 測量的ADC 值反映乳腺癌水分子更為真實的彌散狀況；另外，本研究還發現正常乳腺腺體Focus-DWI 圖像測得ADC 值雖略低于C-DWI，但無統計學差異，可能是正常腺體的測量中感興趣區放置在圖像較清晰、偽影少的區域，兩種DWI上的差別微小，不足以引起ADC值的變化[15]。

本研究的不足之處，首先，圖像評估的結果是基于兩名醫師的主觀評估，缺乏圖像質量的客觀評價指標，如圖像信噪比和信號強度等；其次，ADC值在測量中不能保證兩個序列上ROI 的大小和放置位置完全一致；最后，本研究樣本量小，未按照乳腺腫瘤病理類型進行細化分類研究。

綜上所述，Focus-DWI 能有效減少圖像的形變、偽影及模糊度，較C-DWI 具有更高的清晰度和更好的病變顯示效果，更有利于乳腺癌的觀察和診斷。因此，Focus-DWI 可能是一種臨床評價乳腺癌的可行工具。