乳腺癌的动态增强MRI及DWI鉴别诊断

马凤华 赵泽华 李 莉 李 铭 王 康 刘文瑾

近年来,乳腺癌发病率呈上升趋势,是仅次于肺癌的严重威胁女性健康的恶性肿瘤,乳腺动态增强磁共振成像 (dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)是继钼靶X线及乳腺超声之后的检测乳腺恶性肿瘤的首选影像学检查方法,除了显示肿瘤的形态学特征,可借助肿瘤的血流动力学特征鉴别肿瘤的良恶性[1-2]。MR弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)已广泛应用于急性脑梗死、脑肿瘤、肝脏及前列腺肿瘤等的诊断,也有不少用于乳腺良恶性病变鉴别的报道[3]。不同类型乳腺癌因其病理基础不同,其MRI表现不完全相同,本文旨在探讨DWI及DCE-MRI在部分病理类型乳腺癌中的鉴别诊断价值。

方 法

1.临床资料

选取自2006年6月至2010年9月经手术病理证实的49例乳腺癌患者进行回顾性MRI分析,49例患者均为女性,年龄40～89岁,平均58岁。其中浸润性导管34例,黏液腺癌7例,浸润性筛状癌 4例,乳头状癌4例。

2.MR检查方法

采用GE 1.5T Signa Twin Speed磁共振扫描仪,患者俯卧位,采用专用相控阵乳腺表面线圈,双侧乳腺自然悬垂。先行常规平扫,横断位FSE T1WI(T R/T E700ms/9.2ms)、T2WI(T R/T E3500ms/83.8ms),矢状位T1WI(T R/TE600ms/11.3ms)、T2WI脂肪抑制(TR/TE3500ms/8.1ms),层厚均为5mm,间隔1mm,T1WI矩阵为256×192,T2WI矩阵为320×224,激励次数4次;DWI采用单次激发回波平面成像序列,横断位扫描,b值为600s/mm2,T R/TE 4000ms/59.8ms,层厚 5mm,间隔 1mm,矩阵128×128,激励次数8次。动态增强采用矢状位T1WI三维快速梯度回波序列 (M 3D FSPGR),(T R/TE6.8ms/3.1ms),矩阵 256×192,激励次数 1次,对比剂采用Gd-DTPA,用量为0.2mmol/kg,于10s内快速手推,分别于注射前行2期平扫,注入对比剂后行连续7期扫描,单期扫描时间为58s。

3.资料分析

3.1 数据处理及分析:在Sun ADW4.2工作站用Functool软件对在动态增强扫描图像中的增强病灶进行分析,兴趣区(ROI)置于病灶强化最明显处,绘制时间-信号强度曲线 (time-intensity curves,TIC)。在划定ROI时,尽量避开囊变、坏死及钙化区,ROI大小根据病灶大小决定,但均大于图像的空间分辨率(1.58mm)。与此同时,在病灶强化最明显处记录病灶增强后各期的信号强度变化,以增强2期平扫的平均信号强度为增强前信号强度,根据强化率(E)=[(增强后信号强度-增强前信号强度)×100]/增强前信号强度,计算增强早期及峰值强化率,单位%。早期信号强度强化率为动态增强注入对比剂后第一期图像的信号强度增强率,峰值信号强度增强率为动态增强期间病灶的最大信号强度增强率。早期增强率≥80%提示恶性,≤60%提示良性,增强率≥60%且＜80%性质待定[4]。

利用Functool软件对DWI图像进行分析,于病灶最大层面及正常乳腺相应区域选取ROI,进行ADC值测量,ROI面积均大于3mm2,测量3次取平均值作为病灶的ADC值。所有测量均有一人独立完成。

本组病例参照世界卫生组织乳腺肿瘤分类及诊断标准,以HE染色大体形态及免疫组化为诊断依据,进行病理诊断。影像学诊断以早期增强率、动态增强曲线及ADC值为依据,参照形态学进行诊断,并以病理组织学诊断为金标准,对结果进行分析。

3.2 统计学处理:对不同病理类型乳腺癌的早期强化率、峰值强化率及ADC值进行单因素方差分析,并用SNK q检验及LSD进行两两比较,对正常乳腺及病灶ADC值进行配对 t检验,统计学软件采用SPSS11.0,P＜0.05认为有统计学意义。

结 果

1.TIC曲线形态及分布

根据 TIC的形态,并将之分为3型:①Ⅰ型:逐步持续强化型,在动态观察时间内信号强度持续上升(图1);②Ⅱ型:平台型,早期信号强度逐渐增加,之后信号强度维持在一个平台水平(图2);③Ⅲ型:流出型,早期信号强度迅速增加,之后信号强度逐渐降低(图3)。本组49例乳腺癌TIC分布见表1,本组病例以Ⅲ曲线为主,共 34例,占 69.3%(34/49);Ⅱ型曲线较少,共10例,占20.4%(10/49),Ⅰ型曲线最少,共5例,占10.2%(5/49),本型曲线多见于黏液腺癌(图1)。

表1 乳腺癌动态增强曲线分布图

图2 浸润性筛状癌。A.增强后图像,病灶不均匀强化,边界不规则。B.时间-信号强度曲线,Ⅱ型曲线。C.病理图,HE×200,肿瘤细胞呈筛孔状排列。

2.ADC图表现

正常乳腺DWI图像呈中等信号,在灰阶ADC图亦呈中等信号;所有病灶在DWI图像均呈高信号,浸润性导管癌、筛状癌及乳头状癌在灰阶ADC图均呈低信号,而黏液腺癌在ADC图上呈高信号。

3.早期强化率、峰值强化率及ADC值比较

图3 右乳浸润性导管癌。A.T2WI矢状位图像,病灶呈不均高信号。B.动态增强矢状位图像,病灶明显欠均匀强化。C.病灶时间-信号强度曲线呈Ⅲ型。D.DWI图,病灶呈高信号。E.ADC图,病灶呈低信号。

浸润性导管癌、黏液腺癌、筛状癌及乳头状癌早期强化率差异有统计学意义 (F=3.399,P=0.027＜0.05),峰值强化率差异无统计学意义(F=2.241,P=0.099＞0.05)。黏液腺癌早期强化率 (65.96±12.5)%较低,与浸润性导管、筛状癌早期强化率差异有统计学意义(P值分别为0.042,0.011)。不同类型乳腺癌ADC值变化见表2,49例乳腺癌患者病灶侧ADC平均值为1.30×10-3mm2/s,较正常乳腺ADC值2.09×10-3mm2/s明显下降,配对t检验显示两者差异有统计学意义(P＜0.05)。对浸润性导管癌、黏液腺癌及筛状癌、乳头状癌ADC值进行单因素方差分析,差异有统计学意义(F=37.954,P＜0.05)。7例黏液腺癌与浸润性导管、筛状癌及乳头状癌ADC值差异有统计学意义(P值分别为0.000,0.000及0.002)。浸润性导管癌与乳头状癌、筛状癌ADC值差异无统计学意义(P值分别为0.163,0.744;＞0.05)。

表2 不同类型乳腺癌强化率及ADC值(×10-3mm2/s)比较

讨 论

1.不同病理类型乳腺癌的DCE强化特征

磁共振成像因其软组织分辨率高、多平面扫描及动态增强扫描在乳腺病变的诊断、分期及治疗检测中有重要作用,目前早期增强率和时间-信号强度曲线被认为是鉴别乳腺病变良恶性的有效指标,以时间-信号强度曲线来判断乳腺癌其敏感性可达90%～100%[5],因乳腺癌组织病理成分复杂,目前尚无统一分类标准。本组入选病例参照2003年WHO乳腺癌组织学分类[6],主要讨论浸润性导管癌、黏液腺癌、浸润性筛状癌等的MRI表现。

浸润性导管癌约乳腺浸润性癌的占65%～80%,肿瘤一般为实质性,肿块呈不规则形或星形,与周围腺体分界不清,边缘为针刺状、放射状或锯齿状,这是癌细胞浸润间质所致,因而MRI表现为不规则的星芒状、蟹足状肿块[7]。恶性肿瘤细胞可分泌多种血管活性物质,促进血管形成,新生血管内皮细胞不完善,肿瘤组织破坏、动静脉瘘等多种因素导致病灶增强早期对比剂迅速进入组织间隙,动静脉瘘又导致对比剂很快流出[5],因而时间-信号强度曲线以Ⅲ型为主,早期强化率可达120%。黏液腺癌是一种少见的特殊类型的浸润性癌,镜下可见癌细胞漂浮于细胞外黏液中,黏液由癌细胞产生,积聚在间质中,肿瘤边界较规则,膨胀性生长。因其特殊的病理基础,MRI表现比较特殊,边界清晰或轻度分叶状肿块,T2WI脂肪抑制呈明显高信号,动态增强时与其他乳腺癌的信号强度快速明显增高而其快速减低不同,黏液腺癌以渐进性增强为主[8],时间-信号强度曲线以Ⅰ型为主,与浸润性导管的Ⅲ型为主不同,早期强化率也较低约63%,与浸润性导管癌差异有统计学意义(P=0.02＜0.05),因此动态增强曲线对浸润性导管癌与黏液腺癌的鉴别有重要的参考价值。

浸润性筛状癌组织学特征为癌细胞团巢呈筛状结构浸润性生长,细胞质顶浆分泌和间质成纤维细胞反应性增生多见,常并存筛状型导管原位癌和小管癌[9],MR表现与浸润性导管癌类似,边缘浸润性生长、不规则,本组研究显示筛状癌增强时强化非常明显,呈典型的快进快出强化,且早期强化率可达161%,与黏液腺癌早期强化差异有统计学意义。乳腺原发性乳头状癌少见,发生于乳晕区的大导管,镜下肿瘤位于导管腔内,癌细胞呈乳头状结构排列,伴导管囊状扩张,称为囊内乳头状癌,伴间质浸润称浸润性乳头状癌[10],本组为浸润性乳头状癌,动态增强曲线均为流出型,早期强化率与浸润性导管癌差异无统计学意义(P=0.164＞0.05)。由于浸润性筛状癌及乳头状癌病例较少,动态增强曲线对其鉴别价值尚须累加病例进一步论证。

2.不同病理类型乳腺癌的ADC值变化

研究表明乳腺肿瘤ADC值与细胞密度相关性很好,恶性肿瘤生长活跃,单位体积的细胞密度高,细胞外容积分数低,水分子扩散运动受限,ADC值减低,恶性病变ADC值明显低于良性病变和正常腺体组织,良性病变ADC值低于正常腺体组织。乳腺癌不同病理类型及相同病理类型分化程度的差异均可导致ADC值的差异。贺延莉等[11]通过对不同病理类型乳腺癌的ADC值测量发现浸润性乳腺癌较非浸润性乳腺癌细胞密度高,水分子扩散运动受限更明显,ADC值更低。本组对不同病理类型乳腺癌ADC值进行单因素方差分析,显示ADC值差异有统计学意义(F=9.406,P=0.000＜0.05),表明不同病理类型肿瘤细胞密度、细胞外间隙等存在差异,从而导致水分子扩散的各异。浸润性导管癌因癌细胞浸润间质水分子扩散运动受限较明显,本组浸润性导管癌平均ADC值约(1.16±0.02)×10-3mm2/s,较 Kuroki等[12]采用敏感编码并行采集(SENSE)技术进行DWI所得的浸润性导管癌ADC值0.968×10-3mm2/s及贺延莉等[11]所得的浸润性导管癌平均ADC值 (0.961±0.0075)×10-3mm2/s偏高,原因可能有:①本组采用b值较小(600s/mm2),提示b值的选择可能影响ADC值的测量结果。②浸润性导管癌分化程度的差异,从而肿瘤细胞密度存在一定的差异,ADC值存在一定变化。

与大多数乳腺癌细胞密度较高、细胞间隙较小、水分子弥散受限明显不同,黏液腺癌细胞密度因较多黏液反而减低,黏液中含有较多的自由水,少了细胞膜的限制,因此在DWI表现比较特殊,ADC值不下降反而上升,黏液腺癌平均ADC值约(2.25±0.01)×10-3mm2/s,与浸润性导管癌、筛状癌及乳头状癌ADC值下降差异有统计学意义,这与刘佩芳等[8]报道平均ADC值(2.41±0.28)×10-3mm2/s(b=500×10-3mm2/s)的一致,因此通过ADC值测量可以鉴别黏液腺癌与浸润性导管癌、筛状癌及乳头状癌,由于ADC图像质量较差,需结合ADC值与动态增强检查,进行综合判断。本组病例中黏液腺癌患者正常乳腺ADC值较其他病理类型正常乳腺ADC值偏低,笔者对其分析显示1例患者乳腺组织退化明显,致其病灶及正常乳腺ADC值分别为(0.14×10-3mm2/s及 0.05×10-3mm2/s)均较一般及正常乳腺ADC值明显偏低,从而导致该组病例正常乳腺总体ADC值偏低,但与其他类型乳腺癌正常侧乳腺ADC值差异无统计学意义(P=0.235＞0.05)。

3.DCE-MRI及DWI在乳腺癌鉴别诊断中局限性

尽管依据早期强化率及TIC对乳腺癌的诊断具有较高的敏感性,但Ⅱ型平台型曲线良性病灶有一定的重叠,约10%～15%的乳腺癌其强化曲线与良性病灶相仿,而DWI诊断乳腺癌的特异性及敏感性均较高[13-14],但其空间分辨率低,解剖图像质量不如增强扫描,因此单独利用TIC或DWI对乳腺病灶进行判断,均有一定的局限性,我们通常将两者结合起来综合考虑,以增加诊断的准确性。本组病例中有4例黏液腺癌病人,我们根据其动态增强曲线考虑为纤维肿瘤,但术后我们回顾分析发现病灶ADC值较正常乳腺升高,而与一般的纤维腺瘤ADC值减低不同。

总之,DWI及DCE-MR能够显示部分病理类型乳腺肿瘤的形态病理学特征,可以为乳腺癌的组织病理鉴别提供一定参考。

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