DCE-MRI及DWI在鉴别乳腺良、恶性病变中的价值

靳雅楠,张　焱,程敬亮,王莹莹

郑州大学第一附属医院磁共振室 郑州 450052



DCE-MRI及DWI在鉴别乳腺良、恶性病变中的价值

靳雅楠,张焱#,程敬亮,王莹莹

郑州大学第一附属医院磁共振室 郑州 450052

摘要目的：探讨动态增强MRI(DCE-MRI)及扩散加权成像(DWI)在乳腺良、恶性病变鉴别诊断中的价值。方法：对85例乳腺病变患者行乳腺MRI动态增强及DWI扫描，经后处理获得:时间-信号强度(TIC)曲线类型、达峰时间(Tmax)、早期强化率(EER)、峰值强化率(PER)、信号增强比(SER)、峰值(SImax)及表观扩散系数(ADC)。结果：良性病变62个，恶性病变34个，良性病变的Tmax、PER、SImax、ADC值显著高于恶性病变(P<0.05)，良性病变的SER显著低于恶性病变(P<0.05)，良、恶性病变EER差异无统计学意义(P=0.869)；良性病变以Ⅰ型曲线为主(45/62)，恶性病变以Ⅱ型和Ⅲ型曲线为主(27/34),TIC曲线类型在良、恶性病变中差异有统计学意义(P<0.05)；ADC鉴别乳腺良、恶性病变的诊断效能最高(AUC=0.898)。结论：DCE-MRI及DWI对鉴别乳腺病变的良、恶性病变有重要价值。

动态增强MRI(DCE-MRI)可以反映病变血流动力学特征及病灶内微血管分布情况，而扩散加权成像(DWI)可以无创地检测活体组织中水分子无规则热运动，间接反映了组织内微观结构的变化。作者对乳腺动态增强的半定量参数及DWI的ADC值进行分析，评价其在乳腺良、恶性病变鉴别诊断的价值。

1资料与方法

1.1一般资料收集郑州大学第一附属医院2015年1月至9月行MRI动态增强扫描的85例(共96个病灶)乳腺病变的患者资料，患者均为女性，年龄11～82岁，中位年龄41岁，所有病例均在MRI检查1周内获得病理结果。

1.2设备与方法采用GE Discovery 750 3.0 T超导型磁共振，8通道乳腺专用相控线圈，患者俯卧位，足先进。①MRI平扫参数。轴位T1WI:TR/TE 640 ms/7.6 ms，FOV 320 mm×320 mm，矩阵512×512，层厚/层间距4 mm/1 mm，轴位脂肪抑制T2WI:TR/TE 2 587 ms/85 ms，FOV 320 mm×320 mm，矩阵512×512，层厚/层间距4 mm/1 mm。DWI:b=0 s/mm2和800 s/mm2，TR/TE 3 600 ms/76 ms，FOV 320 mm×320 mm，矩阵256×256，层厚/层间距4 mm/1 mm，NEX(激励次数)=4。②DCE-MRI。轴位容积成像序列Vibrant：TR/TE 3.9 ms/1.7 ms，FOV 360 mm×360 mm，矩阵512×512，层厚/层间距1.4 mm/1 mm。蒙片扫描结束后，采用高压注射器以2.0 mL/s流速经肘静脉注射Gd-DTPA(钆喷替酸葡甲胺)，剂量为0.1 mmol/kg，注射后追加20 mL生理盐水冲管，延迟20 s后启动动态扫描，再扫描5个时相，每个时相扫描时间为59 s。

1.3图像后处理及数据测量在GE ADW 4.5 后处理工作站，使用Functool工具包分别对动态增强扫描图形及DWI图像进行后处理。ADC值测量：将DWI图像导入ADC软件，手工放置感兴趣区(ROI)，经计算得到ADC值。结合动态扫描图像，ROI的选择应尽量避开囊变、坏死及血管区域，测量3次求平均值。将动态增强扫描图像导入Functional，得到时间-信号强度(TIC)曲线，并测定不同时相病变的信号强度，计算半定量参数。达峰时间(Tmax)为强化达到峰值的时间；峰值(SImax)为信号强度的最大值；早期强化率(early enhancement ratio，EER)为增强后第一个时相结束时的信号强度和增强前信号强度的差值与增强前的信号强度的比值；峰值强化率(peak enhancement ratio,PER)为强化峰值的信号强度和增强前信号强度的差值与增强前的信号强度；信号增强比(signal enhancement ratio,SER)(峰值信号强度-初始信号强度)/(流出信号强度-初始信号强度)。TIC曲线分为3种类型：Ⅰ型为流入型(持续上升型)，Ⅱ型为平台型，Ⅲ型为流出型。

1.4统计学处理应用SPSS 21.0处理数据，比较乳腺良、恶性病变半定量参数及ADC值的差异。首先对数据进行Kolmogorov-Smirnov检验，符合正态分布的数据进行两独立样本t检验，不符合正态分布的数据采用Wilcoxon检验。检验水准α=0.05。

2结果

2.1病理学检测结果85例患者96个病灶中良性病变62个，其中纤维腺瘤39个，乳腺炎性病变5个，腺病伴或不伴导管扩张10个，导管内乳头状瘤8个；恶性病变34个，包括导管内癌6个，导管内癌伴浸润性癌4个，浸润性癌23个，黏液腺癌1个。一例左乳浸润性导管癌患者的病理学检测结果见图1A，一例左乳青春期纤维瘤患者的病理学检测结果见图2A。

2.2DCE-MRI半定量参数及ADC值良性病变的Tmax、PER、SImax值高于恶性病变，良性病变的SER低于恶性病变，良、恶性病变EER差异无统计学意义，见表1。TIC曲线：良性病变Ⅰ型45个、Ⅱ型15个、Ⅲ型2个；恶性病变Ⅰ型7个、Ⅱ型13个、Ⅲ型14个。良、恶性病变的TIC曲线类型差异有统计学意义(表2)。恶性病变的ADC值低于良性病变(t=7.972，P<0.05)。典型病例的MRI表现见图1、2。

2.3DCE-MRI半定量参数诊断良、恶性病变的效能根据各参数的受试者特征曲线获得各参数鉴别乳腺良恶性病变的敏感度和特异度。其中ADC值诊断效能最高，其ROC曲线下面积(AUC)为0.898，敏感度86.3%，特异度88.0%，诊断良恶性病变的临界值为1.235×10-3mm2/s。TIC曲线以Ⅱ+Ⅲ型曲线作为鉴别良、恶性病变的诊断标准，其敏感度为79.4%，特异度为72.6%。参数分析结果见表3。

表1　乳腺良、恶性病灶DCE-MRI半定量参数比较

表2　乳腺良、恶性病灶TIC曲线比较

Z=5.785，P<0.001。

A：左乳浸润性导管癌，WHOⅡ级(HE，×200);B:动态增强早期，左乳见团块状强化影；C:TIC曲线类型为Ⅱ型(平台型)；D：ADC值为0.948×10-3 mm2/s。图1　一例45岁左乳浸润性导管癌女患者病理学及MRI表现

A：左乳纤维腺瘤(HE，×200);B：动态增强早期，左乳见团块状强化影；C：TIC曲线类型为Ⅰ型(持续上升型)；D：ADC值为1.45×10-3 mm2/s。图2　一例14岁左乳青春期纤维腺瘤女患者病理学及MRI表现

参数临界值敏感度/%特异度/%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讨论

DCE-MRI通过注入顺磁性的对比剂得到TIC曲线能够直观反映病灶内血流灌注及血管渗透等血流动力学特点,但Gd-DTPA对肿瘤良恶性并无生物学特异性，当恶性肿瘤体积小，血供少也可出现缓慢增强的特征[1]。该组中，良性病变TIC曲线以Ⅰ型为主，占72.6%(45/62)；恶性病变曲线类型以Ⅱ、Ⅲ型为主，占79.4%(27/34)，以Ⅱ+Ⅲ型曲线作为鉴别良、恶性病变的诊断标准，其敏感度为61.4%，特异度为86.5%。

对DCE-MRI的半定量参数EER、PER、SImax、Tmax、SER在良、恶性病变中的差异进行分析，发现除EER外，其余参数的差异均有统计学意义。Kuhl等[2]认为EER在良、恶性病变鉴别中价值有限。王丽等[3]也认为良、恶性病变的早期强化参数无显著差异。血管生成是肿瘤发生的一个重要原因，恶性肿瘤新生血管增多，微血管密度增加，结构紊乱，血管通透性升高[4],增强早期恶性病变就有较高的血流灌注，但由于其血管通透性升高，高灌注的同时也伴随高外渗，而良性病变微血管外渗相对较少，另外月经周期也能影响T1的EER[5]，这可能是导致EER在良、恶性病变中无显著差异的原因。该研究中，良性病变的SImax及PER较恶性病变高，但其在良、恶性病变中分布有较大的重叠，AUC分别为0.628、0.647。王世威等[6]认为PER在乳腺癌、纤维腺瘤及其他良性病变中差异有统计学意义，但其敏感度及特异度略低，与作者的研究基本一致。欧阳翼等[7]认为SImax在良、恶性病变的差异无统计学意义，且曲线下面积重叠较大。乳腺良性肿瘤特别是纤维腺瘤多为富血供的肿瘤，灌注血流丰富，增强后明显强化[8]，而乳腺恶性肿瘤多数伴囊变、坏死，肿瘤实质部分虽表现为高灌注，但因其血管通透性高，向周围外渗速度亦加速，而SImax是灌注与外渗的平衡点，因此，虽恶性肿瘤血流灌注高，但SImax和PER却低于良性肿瘤。恶性肿瘤因高灌注和高渗透的特点，Tmax较短[9]，该组以200 s作为良、恶性病变的临界值，敏感度65.3%，特异度86.2%，AUC为0.785。SER代表了组织强化率，不仅可以反映病灶的血流灌注情况，更综合反映了病灶内对比剂排泄情况，恶性病灶内对比剂多表现为“快进快出”，因此恶性病变的SER值高于良性病变，这与李祖银等[10]的研究结果基本一致。该组研究SER的AUC为0.762，以94.86作为乳腺良、恶性病变的临界值，敏感度为91.7%，特异度为50.3%。

DWI可以反映活体组织内水分子扩散运动，一定程度上在分子水平反映疾病的病理生理过程,水分子扩散受限的程度可以用ADC值描述，其大小与细胞密度、细胞活跃程度[11]、细胞膜通透性及细胞内外成分有较好的相关性。恶性病变较良性病变细胞增殖速度快，细胞密实，细胞外间隙减小，水扩散受限明显，DWI上信号明显增高，ADC值明显减低，这是DWI鉴别乳腺良、恶性病变的基础。乳腺恶性病变、良性病变和正常乳腺腺体组织的细胞密度呈递减趋势，ADC值则递增[12]。该组良、恶性病变的ADC值差异有统计学意义，以1.235×10-3mm2/s为诊断乳腺良、恶性病变的临界值，灵敏度为86.3%，特异度为88.0%，AUC为0.898，具有较高的诊断效能。张培平等[13]认为把1.195×10-3mm2/s作为鉴别乳腺良、恶性病变的临界值，诊断效能较高，与该研究结果较为一致。随着高分辨率DWI应用于临床，其在病变检出及良、恶性病变鉴别中将发挥越来越重要的作用。

综上所述，DCE-MRI提供的半定量参数在乳腺良、恶性病变鉴别中可以提供更客观的依据，SER、Tmax、TIC类型及DWI综合分析可以很大程度上提高乳腺病变的诊断符合率。

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[13]张培平,邱维加,戴文海,等.MRI动态增强曲线结合DWI对乳腺癌的诊断价值[J].放射学实践,2011,26(9):957

(2015-12-11收稿责任编辑李沛寰)

doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2016.04.025

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

中图分类号R445

关键词乳腺肿瘤；动态增强；磁共振成像；扩散加权成像

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.