多模態(tài)磁共振成像診斷乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變

許 蕾，王 椋，許道洲，龐閩廈

(1.勝利油田中心醫(yī)院磁共振檢查科，山東 東營 257034；2.勝利油田中心醫(yī)院，山東 東營 257034)

多模態(tài)磁共振成像診斷乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變

許 蕾1，王 椋1，許道洲1，龐閩廈2*

(1.勝利油田中心醫(yī)院磁共振檢查科，山東 東營 257034；2.勝利油田中心醫(yī)院，山東 東營 257034)

目的探討多模態(tài)MRI對動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(DCE)表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化的乳腺病變的診斷價(jià)值。方法回顧性分析經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的67例乳腺病變患者的DCE-MRI、DWI資料，病灶DCE-MRI均表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化。根據(jù)病理結(jié)果將67例分為良性組和惡性組，比較2組DCE-MRI病灶整體形態(tài)學(xué)指標(biāo)、“強(qiáng)化環(huán)”形態(tài)學(xué)指標(biāo)、時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線類型、DWI擴(kuò)散受限分布位置指標(biāo)、DCE-MRI半定量參數(shù)指標(biāo)及“強(qiáng)化環(huán)”多點(diǎn)ADC值的差異。以病理結(jié)果為應(yīng)變量，上述具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的指標(biāo)為自變量，建立Logisitc回歸模型構(gòu)建新的聯(lián)合參數(shù)并評價(jià)其診斷效能。結(jié)果良、惡性組間“環(huán)形強(qiáng)化”環(huán)壁形態(tài)(χ2=14.19，P=0.001)、是否具有壁結(jié)節(jié)(χ2=12.48，P=0.001)、DWI擴(kuò)散受限分布位置指標(biāo)(χ2=19.60，P=0.003)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；且2組間早期強(qiáng)化率(t=2.35，P=0.02)，峰值達(dá)峰時(shí)間(Tmax；t=-4.66，P=0.007)，ADC環(huán)內(nèi)(t=1.35，P=0.001)、ADC環(huán)壁值(t=-2.88，P=0.005)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。新構(gòu)建“強(qiáng)化環(huán)”形態(tài)學(xué)指標(biāo)+DWI擴(kuò)散受限分布位置+Tmax+ADC環(huán)內(nèi)參數(shù)聯(lián)合診斷乳腺病變性質(zhì)的約登指數(shù)最高為0.83，ROC曲線下面積為0.87[95% CI(0.82，,0.91)]，診斷敏感度及特異度分別為91.96%和91.31%。結(jié)論乳腺M(fèi)R多模態(tài)成像對乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變具有較高的診斷效能。

乳腺疾??；磁共振成像；環(huán)形強(qiáng)化；多模態(tài)

研究[1-3]認(rèn)為，乳腺病變動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI(dynamatic contrast enhanced MRI， DCE-MRI)表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化時(shí)高度提示惡性病變，且環(huán)形強(qiáng)化的特點(diǎn)與其病理分級相關(guān)。Kuhl等[4]指出近2/3的惡性病灶呈環(huán)形強(qiáng)化，但部分良性病變DCE-MRI也表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化。由于缺乏鑒別診斷經(jīng)驗(yàn)，故僅以環(huán)形強(qiáng)化判斷乳腺病變性質(zhì)的誤診率高。乳腺DCE-MRI可顯示病變形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)特征，DWI可通過ADC值定量分析組織內(nèi)水分子擴(kuò)散受限程度。本研究通過優(yōu)化組合MRI多序列獲得的多參數(shù)信息，探討多模態(tài)MRI對乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2012年1月—2015年10月于我院就診且DCE-MRI表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化的67例乳腺病變患者的資料，患者均為女性，年齡27～69歲，中位年齡41歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)R掃描序列規(guī)范；②MR檢查前未進(jìn)行治療；③有完整手術(shù)或病理結(jié)果。惡性49例(惡性組)，包括浸潤性導(dǎo)管癌38例、浸潤性小葉癌7例、導(dǎo)管內(nèi)癌3例、黏液腺癌1例；良性18例(良性組)，包括細(xì)胞性乳腺炎9例、導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤4例、非特異性肉芽腫性乳腺炎3例、囊腫并感染2例。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Trio TIM 3.0T超導(dǎo)MR掃描儀，16通道乳腺專用相控陣線圈。乳腺掃描序列及參數(shù)：軸位快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)(turbo inversion recovery magnitude, TIRM)序列，TR 4 000 ms， TE 70 ms， TI 230 ms；軸位單次激發(fā)平面回波DWI序列，TR 8 200 ms，TE 80 ms，擴(kuò)散敏感系數(shù)b值為0、850 s/mm2；乳腺DCE-MRI采用軸位三維擾相快速梯度回波序列，TR 4.5 ms，TE 1.6 ms；注射對比劑之前先行第1期掃描，隨后應(yīng)用高壓注射器以2.0 ml/s的速度團(tuán)注GD-DTPA對比劑15 ml，注射完畢后用等量等速生理鹽水沖管，20 s后連續(xù)掃描5期。

1.3 圖像分析 采用Simense Syngo工作站進(jìn)行圖像后處理。采用Mean-Curve軟件在病灶實(shí)性區(qū)域繪制ROI，避開壞死囊變及血管區(qū)，生成動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線；采用MIP軟件將剪影圖像進(jìn)行三維重建；DWI圖像ROI的選擇參考DCE-MRI圖像，分別于病灶“強(qiáng)化環(huán)”的環(huán)內(nèi)、環(huán)壁及環(huán)周(1 cm以內(nèi))區(qū)域進(jìn)行ADC值測量，ROI面積≥20 mm2，測量3次取平均值。

由2名具有5年以上乳腺影像診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師共同閱片，有分歧時(shí)協(xié)商達(dá)成一致。參照2013年美國放射學(xué)會(huì)對MR乳腺影像報(bào)告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)新修訂的內(nèi)容，測量分析并記錄以下數(shù)據(jù)：①病灶整體形態(tài)學(xué)指標(biāo)(形態(tài)和邊緣)；②“強(qiáng)化環(huán)”形態(tài)學(xué)指標(biāo)，包括環(huán)壁形態(tài)(薄壁圓環(huán)、厚壁不規(guī)則環(huán))、壁結(jié)節(jié)(有、無)；③病變血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，包括時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線類型、半定量參數(shù)[早期強(qiáng)化率(early enhancement ratio, EER)=(SIpost-SIpre)/ SIpre×100%，其中SIpost為增強(qiáng)第2期的信號強(qiáng)度，SIpre為未增強(qiáng)病灶的信號強(qiáng)度；峰值達(dá)峰時(shí)間(maximum enhancement time, Tmax)，即時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線信號最高點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間]；④病灶DWI擴(kuò)散受限分布位置(中央、外周、整體)；⑤“強(qiáng)化環(huán)”多點(diǎn)ADC值測量(環(huán)內(nèi)、環(huán)壁、環(huán)周)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。采用χ2檢驗(yàn)比較良性組與惡性組間整體形態(tài)學(xué)、“強(qiáng)化環(huán)”形態(tài)學(xué)、時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線類型、DWI擴(kuò)散受限分布位置的差異。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較良性組與惡性組病灶DCE半定量參數(shù)、“強(qiáng)化環(huán)”多點(diǎn)ADC值。以病理結(jié)果為應(yīng)變量，并采用上述具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的指標(biāo)為自變量，建立Logisitc回歸模型構(gòu)建新的聯(lián)合參數(shù)，并繪制ROC曲線對參數(shù)逐步聯(lián)合評價(jià)其診斷效能。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MRI各參數(shù)比較 2組間“強(qiáng)化環(huán)”環(huán)壁形態(tài)、壁結(jié)節(jié)、DWI擴(kuò)散受限分布位置差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。良性組以薄壁圓環(huán)多見(13/18)，“強(qiáng)化環(huán)”表現(xiàn)為環(huán)壁菲薄，壁厚相對均勻(圖1)；3例(3/18)可見壁結(jié)節(jié)。惡性組以厚壁不規(guī)則環(huán)多見(38/49)，“強(qiáng)化環(huán)”環(huán)壁厚薄不均，邊緣毛糙(圖2)；32例(32/49)可見壁結(jié)節(jié)。良性組DWI擴(kuò)散受限多位于病變中央(11/18)，惡性組則多位于病變邊緣(29/49)。2組DCE-MRI整體病灶形狀、邊緣及時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線類型差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。2組間EER、Tmax、ADC環(huán)內(nèi)、ADC環(huán)壁值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，ADC環(huán)周差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表2)。

2.2 各MRI參數(shù)優(yōu)化組合的診斷效能 將具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異參數(shù)逐步聯(lián)合，其中新構(gòu)建的“強(qiáng)化環(huán)”環(huán)壁形態(tài)+DWI擴(kuò)散受限分布位置+Tmax+ADC環(huán)內(nèi)聯(lián)合診斷乳腺“環(huán)形強(qiáng)化”病變性質(zhì)的約登指數(shù)最高為0.83，ROC曲線下面積為0.87[95% CI(0.82,0.91)，P<0.05]，診斷敏感度及特異度分別為91.96%和91.31%(表3)。

3 討論

3.1 各參數(shù)診斷乳腺環(huán)形強(qiáng)化良、惡性病變比較 既往研究[1-4]認(rèn)為，乳腺DCE-MRI病變整體形態(tài)學(xué)特征對良、惡性病變鑒別診斷具有重要意義。Wedegartner等[5-6]報(bào)道，病變形狀不規(guī)則、邊緣與周圍組織結(jié)構(gòu)分界不清是診斷乳腺惡性病變的可靠征象。但本研究結(jié)果顯示，表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化的良、惡性病變在整體形態(tài)學(xué)特征差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中良性組病灶整體形態(tài)學(xué)具有惡性征象，形狀不規(guī)則、邊緣不清者所占比例較高，可能是由于本組環(huán)形強(qiáng)化良性病變中以炎性病變居多，炎癥反應(yīng)時(shí)期周圍有大量炎細(xì)胞浸潤伴鄰近組織水腫，具有形態(tài)不規(guī)則及與周圍組織分界不清等影像學(xué)特點(diǎn)。但2組間“強(qiáng)化環(huán)”形態(tài)及壁結(jié)節(jié)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，良性病變多表現(xiàn)為不伴有壁結(jié)節(jié)的薄壁圓環(huán)，惡性病變則多表現(xiàn)為厚壁不規(guī)則環(huán)，大部分伴有壁結(jié)節(jié)。分析原因?yàn)榱夹越M病變環(huán)形強(qiáng)化的病理學(xué)基礎(chǔ)多為膿腫壁、炎性囊腫壁及擴(kuò)張導(dǎo)管壁伴炎細(xì)胞浸潤，增強(qiáng)掃描后管壁的強(qiáng)化多表現(xiàn)為厚薄較均勻一致的薄壁圓環(huán)；惡性組“強(qiáng)化環(huán)”的病理學(xué)基礎(chǔ)是大量增殖的腫瘤細(xì)胞，由于腫瘤細(xì)胞生長速度快慢不一的，從而DCE-MRI多表現(xiàn)為環(huán)壁內(nèi)側(cè)凹凸不平，外側(cè)不規(guī)則，厚薄不均，部分可見壁結(jié)節(jié)的不規(guī)則“強(qiáng)化環(huán)”。

表1 乳腺“環(huán)形強(qiáng)化”良、惡性組的MRI參數(shù)比較

表2 乳腺“環(huán)形強(qiáng)化”良、惡性組半定量參數(shù)及多點(diǎn)ADC值比較(±s)

表2 乳腺“環(huán)形強(qiáng)化”良、惡性組半定量參數(shù)及多點(diǎn)ADC值比較(±s)

組別半定量參數(shù)EER(%)Tmax(s)“環(huán)形強(qiáng)化”多點(diǎn)ADC值(×10-3mm2/s)環(huán)內(nèi)環(huán)壁環(huán)周惡性組(n=49)113.33±53.9186.53±20.631.89±0.370.94±0.471.08±0.23良性組(n=18)84.28±55.13128.53±69.451.09±0.321.20±0.281.38±0.33t值2.35-4.661.35-2.88-1.05P值0.020.0070.0010.0050.30

表3 多參數(shù)聯(lián)合診斷乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變性質(zhì)的效能

圖1 患者女，44歲，左乳漿細(xì)胞性乳腺炎 A.左乳病變“強(qiáng)化環(huán)”呈薄壁圓環(huán)； B.DWI示擴(kuò)散受限位于病變中央； C.病理示漿細(xì)胞性乳腺炎，導(dǎo)管擴(kuò)張伴慢性膿腫形成(HE，×100)

圖2 患者女，51歲，左乳浸潤性導(dǎo)管癌Ⅲ級 A.左乳病變“強(qiáng)化環(huán)”呈厚壁不規(guī)則環(huán)，環(huán)內(nèi)側(cè)壁可見壁結(jié)節(jié)； B.DWI示擴(kuò)散受限位于病變的邊緣，中央無明顯擴(kuò)散受限； C.病理示左乳浸潤性導(dǎo)管癌Ⅲ級(HE，×100)

本研究結(jié)果顯示，良、惡性組DWI擴(kuò)散受限分布位置差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，良性組多表現(xiàn)為病變中央擴(kuò)散受限，而惡性組則多位于病變外周。分析原因可能為良性病變中央多為膿腫的膿液、導(dǎo)管擴(kuò)張或炎性囊腫內(nèi)積聚炎細(xì)胞等黏稠分泌物，因此擴(kuò)散受限位于病變中央；惡性病變中央多是腫瘤組織的壞死液化而病變邊緣腫瘤細(xì)胞增殖活躍，細(xì)胞密度大，限制水分子活動(dòng)多表現(xiàn)為邊緣擴(kuò)散受限。本研究測量病灶多點(diǎn)ADC值，發(fā)現(xiàn)2組間ADC環(huán)內(nèi)及ADC環(huán)壁值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但考慮到本研究入組病例環(huán)形強(qiáng)化環(huán)壁厚薄不一，盡管ROI測定均選擇同樣大小，但對于壁薄病例環(huán)壁ADC值測定時(shí)難免出現(xiàn)周圍組織干擾，因此僅選擇ADC環(huán)內(nèi)值進(jìn)行參數(shù)聯(lián)合。

乳腺DCE-MRI[7-9]可通過時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線評價(jià)腫瘤血管生成情況來鑒別良、惡性腫瘤。既往研究[10-11]表明，惡性腫瘤血管數(shù)量及通透性增加，時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線多呈Ⅱ、Ⅲ型。本研究良性組18例中13例時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線類型為Ⅱ、Ⅲ型，原因可能為本組良性病變?nèi)鐫{細(xì)胞乳腺炎、非特異性肉芽腫性乳腺炎合并膿腫形成時(shí)，局部肉芽組織增生血供增多、毛細(xì)血管通透性增加，醫(yī)師判讀時(shí)間-信號強(qiáng)度曲線存在主觀性。但EER、Tmax主要是[12]反應(yīng)注射對比劑后病變區(qū)滲透速度、微血管密度、血管通透性的情況，盡管良性組病變?nèi)庋拷M織增生產(chǎn)生大量新生血管通透性升高，灌注速度加快但與惡性組腫瘤血管異常增殖，存在大量動(dòng)靜脈瘺相比，半定量參數(shù)EER、Tmax差異仍有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.2 多參數(shù)優(yōu)化組合的診斷效能 乳腺M(fèi)R檢查多序列獲得參數(shù)具有多樣性，由于乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變鑒別診斷良、惡性病困難，為了避免單一指標(biāo)的局限性，有必要合理利用、整合多項(xiàng)參數(shù)對病變做出診斷。Logistic回歸分析[13]是通過最大似然法獲得，可在某一敏感度下獲得最大特異度，也能在某一特異度下獲得最大敏感度，從而可獲到最大ROC曲線下面積。Peters等[14]的Meta分析報(bào)道，基于乳腺腫瘤形態(tài)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上認(rèn)為DCE-MRI對乳腺病變診斷的敏感度及特異度分別為90%及72%，乳腺“環(huán)形強(qiáng)化”良、惡性病變在形態(tài)學(xué)及動(dòng)力學(xué)方面存在交叉與重疊，易誤診。本研究結(jié)果顯示新構(gòu)建“強(qiáng)化環(huán)”形態(tài)學(xué)指標(biāo)+DWI擴(kuò)散受限分布位置+Tmax+ADC環(huán)內(nèi)參數(shù)聯(lián)合診斷的約登指數(shù)最高為0.83，診斷敏感度及特異度分別為91.96%和91.31%，具有較高的診斷效能。

3.3 本研究的局限性 本研究樣本量較少，有待于今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步對MRI多參數(shù)對乳腺環(huán)形強(qiáng)化病變的診斷價(jià)值進(jìn)行深入探討；在今后的研究中可考慮引入容量轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Ktrans)、速率常數(shù)(Kep)、血管外細(xì)胞外間隙容積百分比(Ve)等定量參數(shù)作為下一步的研究方向。

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MultimodalityMRIindiagnosisofbreastlesionswithringenhancement

XULei1,WANGLiang1,XUDaozhou1,PANGMinxia2*

(1.DepartmentofMRI,ShengliOilfieldCentralHospital,Dongying257034,China； 2.ShengliOilfieldCentralHospital,Dongying257034,China)

ObjectiveTo investigate the value of multimodality MRI in diagnosis of breast lesions with ring enhancement (internal enhancement pattern) on dynamic contrast enhanced (DCE) MRI.MethodsData of 67 patients with breast lesions confirmed by surgical pathology who underwent DCE MRI and DWI examinations were analyzed retrospectively. Finally, 67 patients with breast lesions manifested as ring enhancement on DCE MRI were included in the study. According to the pathological findings, all patients were divided into benign group and malignant group. The overall morphology, morphology of "enhanced ring", time-signal intensity curve (TIC) types on DCE MRI, the distribution location of limited diffusion on DWI between the two groups were compared. Also the differences in semi-quantitative parameters on DCE-MRI and multi-point ADC values of the "enhanced ring" between the two groups were compared. Using pathological results as the dependent variables, indexes with statistical differences as the independent variables, theLogisticregression model was established to construct the newly combined parameters and to evaluate the diagnostic efficacy of the stepwise combined parameter.ResultsThere were significant differences of different wall shapes concerning "enhanced ring" (χ2=14.19,P=0.001), wall nodules (χ2= 12.48,P=0.001) and distribution locations of limited diffusion on DWI (χ2= 19.60,P=0.003) between the two groups. There were also significant differences of the semi-quantitative parameters including early enhancement ratio (EER;t=2.35,P=0.02), maximum enhancement time (Tmax;t=-4.66,P=0.007), ADCring inner(t=1.35,P=0.001) and ADCring wall(t=-2.88,P=0.005)between the two groups. The maximum Youden index of a newly-constructed parameter combination( morphological indexes of "enhanced ring"+distribution locations of limited diffusion on DWI+Tmax+ADCring inner) was 0.83 for combined diagnosis. The area under ROC curve was 0.87 (95%CI [0.82,0.91]), and the diagnostic sensitivity and specificity was 91.96% and 91.31%, respectively.ConclusionMultimodality MR can provide high diagnostic efficacy for breast lesions with ring enhancement

Breast diseases; Magnetic resonance imaging; Ring enhancement； Multimodality

許蕾(1980—)，女，山東濱州人，碩士，副主任醫(yī)師。研究方向：乳腺M(fèi)RI診斷。E-mail： bmd588@126.com

龐閩廈，勝利油田中心醫(yī)院，257034。E-mail： pangmxi@126.com

2017-02-04

2017-05-23

R737.9; R445.2

A

1003-3289(2017)11-1661-05

10.13929/j.1003-3289.201702006