小視野Focus-DWI技術(shù)對乳腺癌應(yīng)用價(jià)值的評價(jià)

王志遠(yuǎn)，俞茜

1.陽新縣人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，湖北 陽新 435200；2.延安大學(xué)附屬醫(yī)院心腦血管病區(qū)，陜西 延安 716000

擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是一種功能成像技術(shù)，其通過對圖像的主觀評估進(jìn)行定性分析，還能提供表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)定量診斷信息。自應(yīng)用于乳腺M(fèi)RI成像以來，DWI技術(shù)在乳腺癌的診斷、治療評估和預(yù)后判斷發(fā)揮重要作用[1]。常規(guī)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(yīng)用。最近的文獻(xiàn)報(bào)道，小視野高清擴(kuò)散加權(quán)成像(field-of-view optimized and constrained undistorted single-shot diffusion-weighted imaging，F(xiàn)ocus-DWI)技術(shù)可顯著改善前列腺、視神經(jīng)、胰腺及脊髓的圖像質(zhì)量[3-4]，但Focus-DWI對乳腺癌的研究報(bào)道較少。本研究旨在比較Focus-DWI與C-DWI兩種DWI序列圖像的質(zhì)量，評估Focus-DWI診斷乳腺癌的應(yīng)用價(jià)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(xué)附屬醫(yī)院就診且符合以下納排標(biāo)準(zhǔn)的51 例患者臨床和影像資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)手術(shù)病理確診為乳腺癌患者，術(shù)前行3.0 T 乳腺M(fèi)RI 檢查；(2) MRI 顯示病灶直徑大于10 mm。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)MRI檢查前有放、化療或其他相關(guān)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(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，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(jìn)行常規(guī)平掃(T1WI、T2WI、短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)、DWI)、增強(qiáng)掃描。常規(guī)DWI 序列(C-DWI)掃描參數(shù)：TR，3 600 ms，TE，96.3 ms，F(xiàn)OV，36 cm×36 cm，頻率編碼方向，R-L，掃描層厚4 mm，層數(shù)20，矩陣128×128，b 值=0 s/mm2、800 s/mm2，NEX 8，掃描時(shí)間范圍：2～3 min。Focus-DWI 序列采用2D 選擇性激勵(lì)射頻技術(shù)，F(xiàn)OV：TR，2 600 ms，TE，69.1 ms，F(xiàn)OV，32 cm×19.2 cm，掃描層厚4 mm，層數(shù)20，矩陣160×64，b 值=0 s/mm2、800 s/mm2，激勵(lì)次數(shù)8 次，掃描時(shí)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(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)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(shí)質(zhì)區(qū)域放置ROI，盡量避開偽影或變形區(qū)域以及病灶內(nèi)壞死、出血及囊變部分，每個(gè)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(qū)，選擇富含腺體區(qū)域放置3 個(gè)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(zhì)量進(jìn)行評估。具體標(biāo)準(zhǔn)：(1)清晰度，病灶無法辨認(rèn)，不能用于診斷為1分；病灶部分可辨認(rèn)且模糊，明顯影響診斷為2分；病灶整體可見，但結(jié)構(gòu)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(xì)節(jié)、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(qū)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(yán)重，病灶無法辨認(rèn)為5分。(3)偽影，圖像無偽影為1 分；圖像僅邊緣區(qū)域少量偽影為2 分；圖像小部分區(qū)域存在偽影，但圖像對其他解剖區(qū)域診斷是可信的為3 分；圖像大部分區(qū)域有較明顯偽影，影響診斷為4 分；圖像存在嚴(yán)重偽影，無法用于診斷為5 分。(4)圖像整體質(zhì)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(zhì)量良好，僅有輕微偽影或變形，圖像清晰為4 分；圖像整體質(zhì)量良好，無偽影、變形，結(jié)構(gòu)顯示清晰為5 分。兩名診斷醫(yī)師意見不一致時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS23.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，計(jì)量資料組間比較采用配對樣本t 檢驗(yàn)，采用Wilcoxon 符號(hào)秩和檢驗(yàn)比較兩組圖像間的定性評分。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 C-DWI 與Focus-DWI 序列圖像的質(zhì)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(zhì)量主觀評分比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(zhì)量主觀評分更高，見圖1。

圖1 患者女性，51歲，右側(cè)乳腺內(nèi)上象限浸潤性導(dǎo)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(zhì)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(zhì)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(tǒng)計(jì)學(xué)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(tǒng)計(jì)學(xué)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(quán)成像是一種無創(chuàng)檢測活體組織水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的檢查方法。乳腺DWI 成像的臨床應(yīng)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(jiān)測和預(yù)后評估的重要定量參數(shù)[6]。目前，臨床常用的DWI技術(shù)是基于單次激發(fā)平面回波成像(single-shot echo-planarimaging，SS-EPI)技術(shù)，其具有掃描速度快、對運(yùn)動(dòng)偽影不敏感的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)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(cè)乳腺偏離磁場中心區(qū)域以及乳腺周圍空氣和后方胸腔的存在等特殊的解剖結(jié)構(gòu)和位置，導(dǎo)致常規(guī)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(shù)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，F(xiàn)ocus-DWI在不增加掃描時(shí)間的前提下，提高DWI圖像的質(zhì)量。

本研究對比乳腺癌Focus-DWI 與C-DWI 圖像的主觀評分，結(jié)果顯示Focus-DWI 圖像清晰度、整體圖像質(zhì)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(jié)果與之前在視神經(jīng)、胰腺及前列腺上的研究報(bào)道一致[8-10]，F(xiàn)ocus-DWI 具有好的圖像質(zhì)量和更少的變形，這是由于SS-EPI 序列采用單激發(fā)序列一次信號(hào)采集填充整個(gè)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(fā)、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(jié)構(gòu)引起的部分體積效應(yīng)，改善圖像的變形和失真[11]。另外，F(xiàn)ocus利用選層脈沖實(shí)現(xiàn)聚焦激勵(lì)，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(guī)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(qū)的結(jié)構(gòu)變形和扭曲[13]。圖像變形失真和偽影減少，使得整體圖像質(zhì)量也得到提高，表明Focus-DWI 技術(shù)在乳腺DWI 的應(yīng)用中具有潛在優(yōu)勢。

ADC 值是單指數(shù)模型DWI 計(jì)算所得的定量參數(shù)，可對水分子擴(kuò)散受限程度進(jìn)行量化分析。ADC值的大小間接反映活體組織內(nèi)細(xì)胞排列及結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)之間的部分容積效應(yīng)。既往研究指出C-DWI序列由于壓脂不均，相位編碼方向會(huì)發(fā)生化學(xué)位移偽影，導(dǎo)致體素的移位，影響ADC 值的精準(zhǔn)測量[14]。本研究結(jié)果可能提示Focus-DWI 測量的ADC 值反映乳腺癌水分子更為真實(shí)的彌散狀況；另外，本研究還發(fā)現(xiàn)正常乳腺腺體Focus-DWI 圖像測得ADC 值雖略低于C-DWI，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可能是正常腺體的測量中感興趣區(qū)放置在圖像較清晰、偽影少的區(qū)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(jié)果是基于兩名醫(yī)師的主觀評估，缺乏圖像質(zhì)量的客觀評價(jià)指標(biāo)，如圖像信噪比和信號(hào)強(qiáng)度等；其次，ADC值在測量中不能保證兩個(gè)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(jìn)行細(xì)化分類研究。

綜上所述，F(xiàn)ocus-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，F(xiàn)ocus-DWI 可能是一種臨床評價(jià)乳腺癌的可行工具。