MRI动态增强定量参数对乳腺非肿块样强化良恶性病变的鉴别诊断价值

李晏，郑晓林，刘碧华，邹玉坚

东莞市人民医院放射科，广东 东莞 523000

乳腺非肿块样强化病变(non-mass-like enhancement，NME)不具有肿块样强化特征，占位效应不明显，无明确边界，且病灶内部混合有正常腺体及脂肪组织[1-2]，借助乳腺X线及超声检查难以对其病理性质进行诊断。动态增强磁共振(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)具有软组织分辨率高、不受乳腺致密度影响等特点，在清晰显示乳腺异常强化病灶形态学特征的同时[3]，还能够提供病灶组织的血液动力学特点等信息，在诊断NME 上敏感性较高。本研究利用MRI 动态增强定量参数对NME良恶性病变进行分析、评价，旨在探讨MRI动态增强定量参数在鉴别诊断此类病变的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014 年6 月至2015 年9 月间在东莞市人民医院行DCE-MRI扫描的84例NME患者作为研究对象，根据最终病理学诊断结果分为良性病变组30例和恶性病变组54例。所有患者均为女性，临床上主要表现为乳腺触及肿块，乳头溢液(血)，涨感不适，部分因体检发现乳腺病变，均无任何MRI检查禁忌证，MRI 检查均表现为非肿块强化，最终均经手术及病理学明确其病变性质。排除了既往有乳腺穿刺活检或手术史、任何新辅助化疗以及肾功能衰竭者。良性病变组患者年龄28～67 岁，平均(38.90±11.63)岁；病变位于右侧乳腺者13 例，左侧17 例。良性病变组又分为乳腺增生组16 例和乳腺炎症组14 例，乳腺增生组中左侧7 例，右侧9 例，乳腺炎症组中左侧6 例，右侧8 例。恶性病变组患者年龄25～69 岁，平均(44.98±9.52)岁；病变位于左侧29 例，右侧25 例。恶性病变组又分为导管原位癌组(DCIS，23 例)和浸润性导管癌组(IDC，31例)，导管原位癌组中左侧12例，右侧11例，浸润性导管癌组中左侧17 例，右侧14 例。本研究经医院医学伦理委员会批准，患者均知情并签署同意书。

1.2 方法

1.2.1 仪器与扫描体位 采用3.0T MRI 扫描仪(Verio，SIEMENS 公司生产)和乳腺专用相控阵线圈。患者取俯卧位头先进，双乳自然悬垂于乳腺线圈内；扫描范围包含双侧乳腺组织、腋窝及左心室、胸主动脉。

1.2.2 常规扫描 T2WI 自旋回波(spin echo T2 weighted imaging，SE T2WI)+脂肪抑制(fat-suppressed，FS)轴位。DWI，SE平面回波轴位，扫描参数：TR 7 100 ms，TE 95 ms，FOV 360 mm×360 mm，矩阵128×190，分辨率1.2 mm，层厚4 mm，层间距2 mm，平均次数1，NEX 1，b值为0 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2。

1.2.3 定量动态增强 使用三维T1WI-FS 快速小角度扰相梯度回波，首先行多翻转角T1 mapping扫描(TR/TE 3.41 ms/0.9 ms；FOV 340 mm；矩阵320×320；层厚2 mm，层间距0.4 mm；激励次数1；翻转角分别为5°、10°、15°)，获得三组不同翻转角图像。再行连续动态增强扫描，具体参数与多翻转角扫描参数相同，其中翻转角15°，总扫描时相30 期；单时相扫描时间10 s；总时间5 mim。在第1 时相数据采集结束后，采用MR专用高压注射器经肘正中静脉静脉注入钆喷酸葡胺(GD-DTPA；GE)，注射量0.2 mmol/kg，注射速率5 mL/s，对比剂注射结束后，以相同的注射流率经静脉团注20 mL生理盐水。

1.3 MRI 数据处理与分析 将扫描所得图像传至PACS 报告系统，由两名放射科主治医师及一名乳腺诊断副主任医师在动态增强图像上确定病灶，记录病灶强化方式。所有采集的图像按照DICOM格式导入Omni-Kinetics 软件(GE Healthcare，China)进行后期处理。多翻转角的图像数据用于计算组织的固有弛豫时间，多期增强的图像数据是在多翻转角的基础上，运用Extended Tofts 线性模型，获得灌注定量参数值和参数伪彩图。容积运转常数(Ktrans)代表对比剂从血管内渗透到血管外细胞外间隙的运转系数；速率常数(Kep)代表对比剂从血管外细胞外间隙渗透回血管的速度常数，Kep=Ktrans/Ve；血管外细胞外间隙容积分数(Ve)为血管外细胞外间隙容积比。手动选取主动脉或左心室作为输入动脉获取动脉输入函数(arterial input function，AIF)，生成不同参数的伪彩图。选取肿块实质部分作为感兴趣区(region of interest，ROI)，于各伪彩图上测量并获取上述定量参数，每个病灶选取三个层面：最大截面积层面及其上、下各一层面，避开囊变、坏死区等，取三个层面参数的平均值作为该病灶的血管通透性参数，并同时显示出伪彩图。对照组动态定量参数测量方法同上，选取相对致密腺体区划定ROI，尽量避开腺体边缘、血管、脂肪等结构，每个ROI 面积不小于1 cm2，测量3个不同层面的不同位置，取其平均值。

1.4 评价标准 以病理学诊断为金标准绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC)，以最大约登指数(约登指数=敏感性+特异性-1)为最佳诊断切入点，评价各定量参数的诊断效能。

1.5 统计学方法 应用SPSS20.0 统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 乳腺非肿块强化良恶性病变的MRI 表现乳腺非肿块强化恶性病变一般增强早期可见明显强化，动态增强伪彩图上病变区域可见代表高灌注的红色，红色区域相对范围越大、颜色越深，灌注参数值越高。浸润性导管癌的恶性程度越高，灌注参数值相对越高(图1～图2)。非肿块强化良性病变一般晚期延迟强化，动态增强伪彩图上病变区域可见代表低灌注的黄色(图3)。

图2 左乳浸润性导管癌Ⅰ级

图3 (右乳)乳腺慢性化脓性炎伴慢性肉芽肿性炎

2.2 良性病变组和恶性病变组病变区域的各项定量参数值比较 良性病变组的Ktrans、Kep值明显低于恶性病变组，差异有统计学意义(P＜0.05)，但两组患者的Ve值比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 良性病变组和恶性病变组病变区域的各定量参数水平比较

表1 良性病变组和恶性病变组病变区域的各定量参数水平比较

组别良性病变组恶性病变组t值P值病例数30 54 Ktrans(/min)0.070±0.014 0.111±0.025 8.276 4 0.000 1 Kep (/min)0.490±0.079 0.767±0.106 12.500 7 0.000 1 Ve 0.173±0.034 0.168±0.029 0.711 5 0.478 8

2.3 恶性病变组中不同病理类型病灶的各项定量参数值比较 DCIS 组的Ktrans、Kep值明显低于IDC组，差异比较有统计学意义(P＜0.05)，两组的Ve值比较无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 恶性病变组中不同病理类型病灶的各项定量参数水平比较

表2 恶性病变组中不同病理类型病灶的各项定量参数水平比较

组别DCIS组IDC组t值P值病例数23 31 Ktrans (/min)0.087±0.026 0.147±0.041 7.237 1 0.000 1 Kep (/min)0.665±0.187 0.838±0.214 3.708 6 0.000 4 Ve 0.142±0.035 0.152±0.041 1.126 5 0.263 2

2.4 良性病变组中不同病理类型病灶的各项定量参数值比较 乳腺增生组患者的Ktrans值明显低于乳腺炎症组(P＜0.05)，两组的Kep、Ve值比较无统计学意义(P＞0.05)，见表3。

2.5 各定量参数对非肿块强化恶性病变的诊断效能 Ktrans、Kep、Ve在诊断非肿块强化恶性病变上的AUC 分别为0.741、0.767 和0.434，三者的敏感性分别为81.48%、79.63%、53.70%，特异性分别为76.67%、83.33%、53.33%，准确性分别为77.38%、80.95%、53.57%，Ktrans、Kep的诊断效能比Ve更好，三者在敏感性、特异性和准确性上比较差异有统计学意义(P＜0.05)，见表4。

表3 良性病变组中不同病理类型病灶的各项定量参数水平比较

表3 良性病变组中不同病理类型病灶的各项定量参数水平比较

组别乳腺增生组乳腺炎症组t值P值病例数16 14 Ktrans (/min)0.055±0.012 0.107±0.023 11.521 6 0.000 1 Kep (/min)0.475±0.089 0.503±0.095 1.323 3 0.189 4 Ve 0.179±0.046 0.166±0.038 1.392 2 0.167 6

表4 Ktrans、Kep、Ve对非肿块强化恶性病变的诊断效能(%)

3 讨论

乳腺非肿块强化(NME)病变是BI-RADS 中定义的一种特殊表现形式，不具有占位效应，病灶中夹杂正常腺体和脂肪组织[4-5]。NME 病变缺乏典型的特征表现，钼靶或超声的诊断敏感度较低。动态增强磁共振(DCE-MRI)具有较高的软组织分辨率和时间分辨率，不仅能够清晰显示病灶区域的形态结构[6-7]，还能够直接观察其病灶的血流动力学变化。一般情况下，乳腺组织血管较少，血流灌注较低[8]，DCE-MRI检查往往表现为轻度强化表现；乳腺组织发生恶变后，细胞生长旺盛，新生血管迅速增加，血管结构紊乱、动静脉瘘等导致血管管径增加[9]，血管内皮、基底膜不完整，进而导致血管通透性增加，对比剂交换剂量增多、速度加快，血流灌注较高[10]。利用药代动力学模型计算的定量参数能够较好地对乳腺病灶的新生血管功能进行分析，进而对其肿块性质作出准确诊断。

药代动力学模型计算的定量参数中，Ktrans代表对比剂从血管内渗透到血管外细胞外间隙的运转系数，Kep代表对比剂从血管外细胞外间隙渗透回血管的速度常数，二者均是反映血管通透性的常用参数[11-12]。相关研究结果显示，Ktrans、Kep与乳腺肿瘤的良恶性有关，乳腺恶性病变的Ktrans、Kep明显高于良性病变[13]。本研究结果显示，NME 良性病变患者病灶的Ktrans、Kep水平明显低于恶性病变，这一结果与良恶性肿瘤的不同生物学特征有关：NMLE 恶性病灶新生血管较多，内皮细胞生长不完整，血管通透性明显增高，对比剂从血管腔渗透到血管外间隙，对比剂从血管外间隙渗透到血管腔内的速度均明显加快[14-15]，Ktrans、Kep水平相对偏高；NME良性病灶的新生血管相对较少，内皮细胞相对完整，对比剂从血管腔内渗透到血管外间隙速度相对较慢，回流速度也相对较慢，因而Ktrans、Kep水平相对偏低。Ve是反映血管外细胞间隙占整个体素的容积比，是Ktrans和Kep的比值。NME恶性病变的血管通透性较高，其Ktrans、Kep水平均偏高，二者比值变化不大，NME良性病变的血管相对成熟，Ktrans、Kep水平均偏低，进而导致NME良、恶性病灶的Ve值比较无显著差异，在一定区间内NME良、恶性病灶的Ve值可发生重叠[16]。

另外，本研究对NME 恶性病变患者中DCIS 亚组、IDC 亚组以及NME 良性病变患者中乳腺增生亚组、乳腺炎症亚组患者的各DCE-MRI 定量参数水平进行比较发现，NME 恶性病变患者中DCIS 亚组患者病灶的Ktrans、Kep水平明显低于IDC 亚组患者，DICS 患者的肿瘤血管通透性明显低于IDC患者，病灶中新增的血管数目低于IDC患者，因此其肿瘤浸润程度也低于IDC患者[17]。与此同时，NME良性病变患者中乳腺增生亚组患者病灶的Ktrans水平明显低于乳腺炎症亚组患者，乳腺增生患者存在的增生组织是导致其Ktrans水平低于乳腺炎症患者的主要原因，由于二者均属于良性病变，病灶部位新生血管较少[18]，因此NME 良性病变中乳腺增生患者和乳腺炎症患者在Kep以及Ve水平上则均未见显著差异。

本研究采用ROC 曲线对各项定量参数在诊断NME 恶性病变上的诊断效能进行评价，结果发现，Ktrans、Kep的AUC高于Ve，同时，Ktrans、Kep的敏感性、特异性和准确性也均明显高于Ve。结果提示在鉴别诊断NME良、恶性病灶上Ktrans、Kep的诊断效能高于Ve。

总之，DCE-MRI 定量参数Ktrans、Kep在鉴别诊断NME 良恶性上具有一定的参考价值，诊断效能较高，临床上可将其用于无创性评估NME 病变的良恶性及预后。