乳腺良恶性病变的磁共振弥散加权成像鉴别诊断

王开香 邢 伟 俞胜男 邱建国 陈 杰 杨荷霞

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。近年来,我国乳腺癌的发病率和死亡率呈持续上升趋势。磁共振成像作为一种无创、无辐射的技术,在乳腺癌筛查中的应用进展迅速,目前一些国家和地区开始尝试将MRI作为对具有乳腺癌高危遗传因素女性的筛查手段[1]。近年来1.5T MRI技术在乳腺病变的应用已经成熟,动态增强磁共振扫描成像日益完善,但是仍需要面对乳腺癌检出的敏感性高和特异性低的缺陷。磁共振弥散成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以充分利用恶性肿瘤的细胞增殖速度快、核浆比例高和细胞外间隙少等弥散受限的特点,有助于乳腺病灶的鉴别诊断。3.0T MRI的信噪比更高,可以在相同的成像时间内提高成像的空间分辨率,所以本文旨在探讨3.0T磁共振扩散加权成像对乳腺良恶性病变鉴别诊断的价值,并对乳腺癌雌激素受体(estrogen receptor,ER)与ADC值的相关性进行初步探讨。

方 法

1.研究对象

回顾性分析2010年4月至2010年11月行磁共振乳腺检查的32例女性患者,所有病例均经手术或穿刺病理证实。良性15例(年龄29～50岁,平均 40岁),其中纤维腺瘤5例,微小乳头状瘤病1例,囊肿4例,乳腺增生病4例,恶性17例(年龄30～61岁,平均46岁),包括浸润性导管癌14例,腺样浸润性导管癌1例,导管内癌2例。

2.检查方法

使用德国西门子公司生产的Vero 3.0T超导型磁共振成像仪,患者俯卧于专用乳腺相控表面线圈上,使双侧乳房自然悬垂于线圈洞穴内,并适当填充周围使乳腺保持不动,头足位进入主磁场。扫描范围包括双侧乳腺,先行横断面 MR抑脂、常规 T2WI和T1WI, 然后行DWI。DWI序列采用EPI序列,使用单次激发平面回波成像技术,在X、Y、Z三个方向上施加扩散敏感梯度场。T R7000ms,TE79ms,T I 230ms,视野(field of view,FOV)350mm×350mm,层厚4mm,层间距2mm,扫描时间210s,b值为50s/mm2和 800s/mm2。

3.图像后处理

由2位高年资的影像诊断医师共同对图像进行分析,感兴趣区(region of interest,ROI)的选择:避开液化坏死区域,在DWI上信号最强区域,取3个ROI,每个ROI至少包含5个像素。按照公式ADC=[In(S低/S高)]/(b高-b低)计算,式中 S低、S高分别指用低、高b值成像所测信号值,In为自然对数。采用b值800s/mm2与50s/mm2生成ADC 值 。

4.统计学方法

所有数据均采用SPSS 13.0统计软件进行数据处理及统计分析,计量资料采用()表示。组间比较使用两独立样本检验,采用接收者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)确定良恶性病变的ADC诊断阈值,计算ADC值诊断恶性病变的敏感性及特异性,以P＜0.05为有显著性差异。

结 果

1.乳腺病变DWI表现

b值为50s/mm2时,病变组织信号强度高于乳腺腺体组织,边界清楚,呈高信号;b值为800s/mm2时,腺体组织信号强度下降,但是仍呈相对较高信号。在ADC图上良性病灶呈相对高信号影(图1);恶性病灶呈相对低信号影(图2),与周围正常腺体组织分界清晰。

2.乳腺病变的ADC值

乳腺良、恶性病变的平均ADC值差别较大,恶性组ADC值为(1.12±0.20)×10-3mm2/s,明显小于良性病变的(1.49±0.25)×10-3mm2/s(t=-0.52,P＜0.05)。ROC分析(图3)显示曲线下面积(Az值)为0.943,以ER(+)组 1.25×10-3mm2/s为诊断阈值,小于此值时诊断为恶性,其诊断恶性病变的敏感性88.2%,特异性 86.7%。

图1 纤维瘤伴坏死。增强后M IP图(A)示左乳内下象限肿块,边界清楚,DWI(B)示不均匀高信号影,信号不均匀,ADC伪彩图(C)示肿瘤是高信号(黄色),ADC值为 2.49×10-3mm2/s。

3.乳腺癌的ER表达与ADC值关系

ER(+)组10例,包括浸润性导管癌9例,腺样浸润性导管癌1例;ER(-)7例,其中浸润性导管癌5例,导管内癌2例。ER(+)组ADC均值为(1.07±0.09)×10-3mm2/s,ER(-)组ADC均值为(1.18±0.12)×10-3mm2/s,ER(-)组的平均ADC值稍高于ER(+)组,但统计学处理显示缺乏明显差异(P=0.051)(图4)。

图2 病理示腺样浸润性导管癌。增强后MIP(A)示右乳外上肿块,DWI(B)示均匀高信号影,ADC伪彩图(C)示肿瘤是低信号(红色),ADC值为 1.19×10-3mm2/s。

图3 ADC值鉴别良恶性病变的ROC曲线分析,曲线下面积为 0.943。图 4 ER(+)组与ER(-)的四分位数图。ER(+)组ADC值为(1.07±0.09)×10-3mm2/s,ER(-)组ADC值为(1.18±0.12)×10-3mm2/s,ER(-)组的平均ADC值高于ER(+)组。

讨 论

DWI主要探测活体内水分子的随机热运动受限程度,目前已广泛应用于乳腺疾病的诊断与鉴别诊断。在DWI成像中,b值的正确选择是图像能否用于诊断的关键。合适的b值能提高图像信噪比,同时比较真实地反映组织水分子的扩散运动。有研究认为b值不宜低于400s/mm2,一般b值＞500s/mm2方可明显减少血流灌注对DWI及ADC值测量的影响[2],但是图像信噪比随b值升高而降低,太高b值信噪比低,影响诊断与鉴别诊断。顾雅佳等[3]研究认为,b值取500s/mm2、1000s/mm2都是可取的。本文选用 50s/mm2、800s/mm2两个 b值,b值为800s/mm2时图像对比噪声比较高,血流灌注效应影响较小,所有图像均可用于诊断。

恶性肿瘤细胞繁殖旺盛,细胞密度较高,细胞外容积减少;同时,细胞生物膜的限制和大分子物质如蛋白质对水分子吸附,这些因素综合作用阻止了恶性肿瘤内水分子的有效运动,因而ADC值降低[4]。现有研究证实乳腺肿瘤细胞密度和ADC之间存有相关性,细胞密度越高,ADC值越低[5-6]。Furman-Haran等[7]在对乳腺病变细胞外容积分数和毛细血管渗透性的研究中证明,乳腺良性病变的细胞外容积分数较恶性病变高,故良性病变ADC值较高。在本组研究中,恶性组ADC值为(1.12±0.20)×10-3mm2/s,明显小于良性病变(1.49±0.25)×10-3mm2/s, 差异具有统计学意义(t=-0.52,P＜0.05)。

DWI鉴别乳腺良恶性的敏感度和特异度,各家报道差异较大,可能是诊断阈值的选择方法不同和研究对象选择的偏倚所致。本组研究中采用ROC曲线分析,选取ADC值的阈值为1.25×10-3mm2/s时,低于此值诊断为恶性,诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为88.2%,特异性为86.7%。本研究中所取ADC阈值(800-50)较王双玉等[8]报道的ADC阈值(1200-0)0.97×10-3mm2/s高,笔者认为可能与b值的选择较低有关。b值越大,扫面时间越长,在保证图像信噪比的同时应尽量提高时间分辨率,减少呼吸及心跳等运动伪影。

雌激素受体ER及孕激素受体PR是重要的内分泌受体,在乳腺癌的治疗方案的选择中占据重要的地位。ER(+)/PR(+)的乳腺癌最常见,其次是ER(-)/PR(-),再次是 ER(+)/PR(-),ER(-)/PR(+)是最少见的类型[9]。本组研究中只选取最常见的ER作为研究对象,ER在正常乳腺上皮细胞的胞核内表达,可调节性器官细胞生长发育,高水平的ER表达被认为是乳腺癌预后良好的指标。ER(-)的乳腺癌,大约占所有手术证实乳腺癌的30%。据Dunnwald等[9]报道ER阴性乳腺癌患者与阳性患者相比,其临床分期、肿瘤分级更高,且更易发生淋巴结转移。Ali等[10]和Fuckar等[11]在不同的实验研究中发现,ER(-)肿瘤相对ER(+)表现为较高的细胞增殖活性。在本组17例乳腺癌中的初步研究中,ER(-)的乳腺癌的ADC值稍高于ER(+)的乳腺癌[(1.18±0.12)×10-3mm2/s vs(1.07±0.09)×10-3mm2/s],本研究结果与Kim等[12]的回顾性分析结论相似。有研究显示乳腺癌的微血管密度与ER表达呈负相关性[13];Ali等[10]在动物实验模型中发现,经一种ER-α转染的ER(-)细胞的增殖及转移能力受到抑制,原因是ER可以阻断肿瘤血管的生成途径;Fuckar等[11]也认为ER(-)的乳腺癌血管内皮生长因子的阳性表达率较高,所以笔者推测可能与ER(-)乳腺癌的相对高灌注状态导致ADC值的偏高有关,具体机制有待更深入的研究。

本研究也存在不足之处,如本研究病例数较少,病理类型相对单一,可能会对最终的研究结果产生一定的影响,有待于更进一步探讨。

总之,DWI成像技术作为一项功能成像技术,无需对比剂,通过检测人体组织水分子的扩散能力,可以在形态改变之前发现病理生理改变。但是DWI尚不能作为鉴别诊断的唯一指标,仍需结合病变的形态学、血流动力学等综合分析,从而提高诊断的准确率。

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