DCE-MRI及DWI在鑒別乳腺良、惡性病變中的價(jià)值

靳雅楠,張　焱,程敬亮,王瑩瑩

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振室 鄭州 450052

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DCE-MRI及DWI在鑒別乳腺良、惡性病變中的價(jià)值

靳雅楠,張焱#,程敬亮,王瑩瑩

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振室 鄭州 450052

摘要目的：探討動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI(DCE-MRI)及擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)在乳腺良、惡性病變鑒別診斷中的價(jià)值。方法：對(duì)85例乳腺病變患者行乳腺M(fèi)RI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)及DWI掃描，經(jīng)后處理獲得:時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度(TIC)曲線類型、達(dá)峰時(shí)間(Tmax)、早期強(qiáng)化率(EER)、峰值強(qiáng)化率(PER)、信號(hào)增強(qiáng)比(SER)、峰值(SImax)及表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)。結(jié)果：良性病變62個(gè)，惡性病變34個(gè)，良性病變的Tmax、PER、SImax、ADC值顯著高于惡性病變(P<0.05)，良性病變的SER顯著低于惡性病變(P<0.05)，良、惡性病變EER差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.869)；良性病變以Ⅰ型曲線為主(45/62)，惡性病變以Ⅱ型和Ⅲ型曲線為主(27/34),TIC曲線類型在良、惡性病變中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；ADC鑒別乳腺良、惡性病變的診斷效能最高(AUC=0.898)。結(jié)論：DCE-MRI及DWI對(duì)鑒別乳腺病變的良、惡性病變有重要價(jià)值。

動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI(DCE-MRI)可以反映病變血流動(dòng)力學(xué)特征及病灶內(nèi)微血管分布情況，而擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)可以無創(chuàng)地檢測活體組織中水分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，間接反映了組織內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)的變化。作者對(duì)乳腺動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的半定量參數(shù)及DWI的ADC值進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)其在乳腺良、惡性病變鑒別診斷的價(jià)值。

1資料與方法

1.1一般資料收集鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院2015年1月至9月行MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描的85例(共96個(gè)病灶)乳腺病變的患者資料，患者均為女性，年齡11～82歲，中位年齡41歲，所有病例均在MRI檢查1周內(nèi)獲得病理結(jié)果。

1.2設(shè)備與方法采用GE Discovery 750 3.0 T超導(dǎo)型磁共振，8通道乳腺專用相控線圈，患者俯臥位，足先進(jìn)。①M(fèi)RI平掃參數(shù)。軸位T1WI:TR/TE 640 ms/7.6 ms，F(xiàn)OV 320 mm×320 mm，矩陣512×512，層厚/層間距4 mm/1 mm，軸位脂肪抑制T2WI:TR/TE 2 587 ms/85 ms，F(xiàn)OV 320 mm×320 mm，矩陣512×512，層厚/層間距4 mm/1 mm。DWI:b=0 s/mm2和800 s/mm2，TR/TE 3 600 ms/76 ms，F(xiàn)OV 320 mm×320 mm，矩陣256×256，層厚/層間距4 mm/1 mm，NEX(激勵(lì)次數(shù))=4。②DCE-MRI。軸位容積成像序列Vibrant：TR/TE 3.9 ms/1.7 ms，F(xiàn)OV 360 mm×360 mm，矩陣512×512，層厚/層間距1.4 mm/1 mm。蒙片掃描結(jié)束后，采用高壓注射器以2.0 mL/s流速經(jīng)肘靜脈注射Gd-DTPA(釓噴替酸葡甲胺)，劑量為0.1 mmol/kg，注射后追加20 mL生理鹽水沖管，延遲20 s后啟動(dòng)動(dòng)態(tài)掃描，再掃描5個(gè)時(shí)相，每個(gè)時(shí)相掃描時(shí)間為59 s。

1.3圖像后處理及數(shù)據(jù)測量在GE ADW 4.5 后處理工作站，使用Functool工具包分別對(duì)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖形及DWI圖像進(jìn)行后處理。ADC值測量：將DWI圖像導(dǎo)入ADC軟件，手工放置感興趣區(qū)(ROI)，經(jīng)計(jì)算得到ADC值。結(jié)合動(dòng)態(tài)掃描圖像，ROI的選擇應(yīng)盡量避開囊變、壞死及血管區(qū)域，測量3次求平均值。將動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像導(dǎo)入Functional，得到時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度(TIC)曲線，并測定不同時(shí)相病變的信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算半定量參數(shù)。達(dá)峰時(shí)間(Tmax)為強(qiáng)化達(dá)到峰值的時(shí)間；峰值(SImax)為信號(hào)強(qiáng)度的最大值；早期強(qiáng)化率(early enhancement ratio，EER)為增強(qiáng)后第一個(gè)時(shí)相結(jié)束時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度和增強(qiáng)前信號(hào)強(qiáng)度的差值與增強(qiáng)前的信號(hào)強(qiáng)度的比值；峰值強(qiáng)化率(peak enhancement ratio,PER)為強(qiáng)化峰值的信號(hào)強(qiáng)度和增強(qiáng)前信號(hào)強(qiáng)度的差值與增強(qiáng)前的信號(hào)強(qiáng)度；信號(hào)增強(qiáng)比(signal enhancement ratio,SER)(峰值信號(hào)強(qiáng)度-初始信號(hào)強(qiáng)度)/(流出信號(hào)強(qiáng)度-初始信號(hào)強(qiáng)度)。TIC曲線分為3種類型：Ⅰ型為流入型(持續(xù)上升型)，Ⅱ型為平臺(tái)型，Ⅲ型為流出型。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS 21.0處理數(shù)據(jù)，比較乳腺良、惡性病變半定量參數(shù)及ADC值的差異。首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用Wilcoxon檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2結(jié)果

2.1病理學(xué)檢測結(jié)果85例患者96個(gè)病灶中良性病變62個(gè)，其中纖維腺瘤39個(gè)，乳腺炎性病變5個(gè)，腺病伴或不伴導(dǎo)管擴(kuò)張10個(gè)，導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤8個(gè)；惡性病變34個(gè)，包括導(dǎo)管內(nèi)癌6個(gè)，導(dǎo)管內(nèi)癌伴浸潤性癌4個(gè)，浸潤性癌23個(gè)，黏液腺癌1個(gè)。一例左乳浸潤性導(dǎo)管癌患者的病理學(xué)檢測結(jié)果見圖1A，一例左乳青春期纖維瘤患者的病理學(xué)檢測結(jié)果見圖2A。

2.2DCE-MRI半定量參數(shù)及ADC值良性病變的Tmax、PER、SImax值高于惡性病變，良性病變的SER低于惡性病變，良、惡性病變EER差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。TIC曲線：良性病變Ⅰ型45個(gè)、Ⅱ型15個(gè)、Ⅲ型2個(gè)；惡性病變Ⅰ型7個(gè)、Ⅱ型13個(gè)、Ⅲ型14個(gè)。良、惡性病變的TIC曲線類型差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。惡性病變的ADC值低于良性病變(t=7.972，P<0.05)。典型病例的MRI表現(xiàn)見圖1、2。

2.3DCE-MRI半定量參數(shù)診斷良、惡性病變的效能根據(jù)各參數(shù)的受試者特征曲線獲得各參數(shù)鑒別乳腺良惡性病變的敏感度和特異度。其中ADC值診斷效能最高，其ROC曲線下面積(AUC)為0.898，敏感度86.3%，特異度88.0%，診斷良惡性病變的臨界值為1.235×10-3mm2/s。TIC曲線以Ⅱ+Ⅲ型曲線作為鑒別良、惡性病變的診斷標(biāo)準(zhǔn)，其敏感度為79.4%，特異度為72.6%。參數(shù)分析結(jié)果見表3。

表1　乳腺良、惡性病灶DCE-MRI半定量參數(shù)比較

表2　乳腺良、惡性病灶TIC曲線比較

Z=5.785，P<0.001。

A：左乳浸潤性導(dǎo)管癌，WHOⅡ級(jí)(HE，×200);B:動(dòng)態(tài)增強(qiáng)早期，左乳見團(tuán)塊狀強(qiáng)化影；C:TIC曲線類型為Ⅱ型(平臺(tái)型)；D：ADC值為0.948×10-3 mm2/s。圖1　一例45歲左乳浸潤性導(dǎo)管癌女患者病理學(xué)及MRI表現(xiàn)

A：左乳纖維腺瘤(HE，×200);B：動(dòng)態(tài)增強(qiáng)早期，左乳見團(tuán)塊狀強(qiáng)化影；C：TIC曲線類型為Ⅰ型(持續(xù)上升型)；D：ADC值為1.45×10-3 mm2/s。圖2　一例14歲左乳青春期纖維腺瘤女患者病理學(xué)及MRI表現(xiàn)

參數(shù)臨界值敏感度/%特異度/%AUCADC/(mm2·s-1)1.235×10-386.388.00.898PER/%132.990.839.40.647SER/%94.991.750.30.762Tmax/s200.065.386.20.785SImax945.437.794.70.628

3討論

DCE-MRI通過注入順磁性的對(duì)比劑得到TIC曲線能夠直觀反映病灶內(nèi)血流灌注及血管滲透等血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),但Gd-DTPA對(duì)腫瘤良惡性并無生物學(xué)特異性，當(dāng)惡性腫瘤體積小，血供少也可出現(xiàn)緩慢增強(qiáng)的特征[1]。該組中，良性病變TIC曲線以Ⅰ型為主，占72.6%(45/62)；惡性病變曲線類型以Ⅱ、Ⅲ型為主，占79.4%(27/34)，以Ⅱ+Ⅲ型曲線作為鑒別良、惡性病變的診斷標(biāo)準(zhǔn)，其敏感度為61.4%，特異度為86.5%。

對(duì)DCE-MRI的半定量參數(shù)EER、PER、SImax、Tmax、SER在良、惡性病變中的差異進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)除EER外，其余參數(shù)的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Kuhl等[2]認(rèn)為EER在良、惡性病變鑒別中價(jià)值有限。王麗等[3]也認(rèn)為良、惡性病變的早期強(qiáng)化參數(shù)無顯著差異。血管生成是腫瘤發(fā)生的一個(gè)重要原因，惡性腫瘤新生血管增多，微血管密度增加，結(jié)構(gòu)紊亂，血管通透性升高[4],增強(qiáng)早期惡性病變就有較高的血流灌注，但由于其血管通透性升高，高灌注的同時(shí)也伴隨高外滲，而良性病變微血管外滲相對(duì)較少，另外月經(jīng)周期也能影響T1的EER[5]，這可能是導(dǎo)致EER在良、惡性病變中無顯著差異的原因。該研究中，良性病變的SImax及PER較惡性病變高，但其在良、惡性病變中分布有較大的重疊，AUC分別為0.628、0.647。王世威等[6]認(rèn)為PER在乳腺癌、纖維腺瘤及其他良性病變中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但其敏感度及特異度略低，與作者的研究基本一致。歐陽翼等[7]認(rèn)為SImax在良、惡性病變的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且曲線下面積重疊較大。乳腺良性腫瘤特別是纖維腺瘤多為富血供的腫瘤，灌注血流豐富，增強(qiáng)后明顯強(qiáng)化[8]，而乳腺惡性腫瘤多數(shù)伴囊變、壞死，腫瘤實(shí)質(zhì)部分雖表現(xiàn)為高灌注，但因其血管通透性高，向周圍外滲速度亦加速，而SImax是灌注與外滲的平衡點(diǎn)，因此，雖惡性腫瘤血流灌注高，但SImax和PER卻低于良性腫瘤。惡性腫瘤因高灌注和高滲透的特點(diǎn)，Tmax較短[9]，該組以200 s作為良、惡性病變的臨界值，敏感度65.3%，特異度86.2%，AUC為0.785。SER代表了組織強(qiáng)化率，不僅可以反映病灶的血流灌注情況，更綜合反映了病灶內(nèi)對(duì)比劑排泄情況，惡性病灶內(nèi)對(duì)比劑多表現(xiàn)為“快進(jìn)快出”，因此惡性病變的SER值高于良性病變，這與李祖銀等[10]的研究結(jié)果基本一致。該組研究SER的AUC為0.762，以94.86作為乳腺良、惡性病變的臨界值，敏感度為91.7%，特異度為50.3%。

DWI可以反映活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，一定程度上在分子水平反映疾病的病理生理過程,水分子擴(kuò)散受限的程度可以用ADC值描述，其大小與細(xì)胞密度、細(xì)胞活躍程度[11]、細(xì)胞膜通透性及細(xì)胞內(nèi)外成分有較好的相關(guān)性。惡性病變較良性病變細(xì)胞增殖速度快，細(xì)胞密實(shí)，細(xì)胞外間隙減小，水?dāng)U散受限明顯，DWI上信號(hào)明顯增高，ADC值明顯減低，這是DWI鑒別乳腺良、惡性病變的基礎(chǔ)。乳腺惡性病變、良性病變和正常乳腺腺體組織的細(xì)胞密度呈遞減趨勢，ADC值則遞增[12]。該組良、惡性病變的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，以1.235×10-3mm2/s為診斷乳腺良、惡性病變的臨界值，靈敏度為86.3%，特異度為88.0%，AUC為0.898，具有較高的診斷效能。張培平等[13]認(rèn)為把1.195×10-3mm2/s作為鑒別乳腺良、惡性病變的臨界值，診斷效能較高，與該研究結(jié)果較為一致。隨著高分辨率DWI應(yīng)用于臨床，其在病變檢出及良、惡性病變鑒別中將發(fā)揮越來越重要的作用。

綜上所述，DCE-MRI提供的半定量參數(shù)在乳腺良、惡性病變鑒別中可以提供更客觀的依據(jù)，SER、Tmax、TIC類型及DWI綜合分析可以很大程度上提高乳腺病變的診斷符合率。

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(2015-12-11收稿責(zé)任編輯李沛寰)

doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2016.04.025

#通信作者,男，1964年6月生，碩士，教授，研究方向：磁共振診斷，E-mail:zhangyanhy@163.com

中圖分類號(hào)R445

關(guān)鍵詞乳腺腫瘤；動(dòng)態(tài)增強(qiáng)；磁共振成像；擴(kuò)散加權(quán)成像

Diagnostic value of dynamic contrast-enhanced MRI and DWI in breast lesions

JIN Ya'nan，ZHANG Yan，CHENG Jingliang，WANG Yingying

DepartmentofMRI,theFirstAffiliatedHospital，ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

Key wordsbreast tumor;dynamic contrast enhancement;magnetic resonance imaging;diffusion weighted imaging

AbstractAim: To investigate the differential diagnostic value of dynamic contrast-enhanced MRI(DCE-MRI) and diffusion weighed imaging(DWI) in benign and malignant breast lesions. Methods:A total of 85 patients with breast tumors underwent DCE-MRI and DWI，the value of ADC and semi-quantitative parameters including TIC type,Tmax,EER,PER,SER,SImax were measured at a workstation.Differences in these parameters between the benign and malignant groups were compared.Results: There were 62 benign and 34 malignant tumors.The Tmax,PER,SImax,and ADC values of benign tumors were significantly higher than malignant tumors(P<0.05),while the SER value of benign tumors were significantly lower than malignant tumors(P<0.05).There was no statistical difference in EER between benign tumors and malignant tumors(P=0.869).The TIC curves of benign tumors were mostly type Ⅰ(41/62),and the TIC curves of malignant tumors were mostly typeⅡand typeⅢ(27/34).The ADC value had the highest diagnostic efficiency(AUC=0.898).Conclusion: DCE-MRI combined with DWI are of significant value in the differential diagnosis of breast lesions.