mDIXON-MRA技术评价乳腺癌腋窝淋巴结-血管关系时不同扫描方案对图像质量的影响

谭钰川，吕发金，杨露，但汉丽，李伟

术前明确腋窝淋巴结的数量和形态特征，及其 与周围腋窝血管的关系和粘连状况，对于个性化制定术前化疗方案，选择手术方案都具有重要的临床指导意义［1］。对于腋窝淋巴结的术前检查，国内外有很多相关文献报道和肯定了磁共振各种扫描序列的诊断准确率［2-4］，但少有涉及腋窝淋巴结与血管的关系，优缺点不一，准确性不高［5-6］。本研究旨在选用mDIXION-MRA 技术术前多时相动态观测血流情况，采用不同团注流速和延迟扫描时间方案并进行比较，寻找最佳扫描方案组合，提高图像质量，改善术前评价乳腺癌腋窝淋巴结可切除性诊断效能，为临床提供更多的无辐射、无碘剂风险［7］的高效能影像信息。

1 材料和方法

1.1 一般资料

经重庆大学附属肿瘤医院医学伦理委员会批准，2018 年12 月 至2020 年1 月，在 重 庆 大 学 附 属 肿瘤医院影像科磁共振中心对93 例一周内有手术计划的乳腺癌患者，排除因患者原因(如疼痛不能耐受平卧、幽闭恐惧症等)不能配合检查的病例16 例，最终入组77 例，年龄25～75 岁，平均50.21 岁，所有患者MR 检查前均未接受手术治疗，其中部分患者有新辅助化疗史。其中70 例患者术后活检证实腋窝淋巴结转移，7 例患者术后活检证实无淋巴结转移。

1.2 扫描设备、方法

术前腋窝区域的常规MR 序列及血管成像序列扫描，包括：T1 加权成像(T1 weighted imaging，T1WI)、T2加权成像(T2 weighted imaging，T2WI)、扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)及增强和动态血管增强成像。所有患者采用INGENIA DNA 3.0 T MR扫描仪(荷兰，PHILIPS)扫描患侧腋窝区域。使用32通道相控阵体部线圈；扫描序列：T1WI轴位、T2WI轴位和冠状位、DWI 及磁共振动态增强血管成像(dynamic contrast-enhanced-magnetic resonance angiography，DCE-MRA)序列、T1WI增强后轴位、矢状位及冠状位。DWI采用平面回波成像技术，b 值取0 和800 s/mm2。DCE-MRA 扫描参数：TR 4.5 ms，TE 1.59 ms 和2.8 ms，FOV 250 mm×250 mm，层厚3.5 mm，层间距-1.75 mm，采用mDXION-MRA技术，使用高压注射器通过静脉团注钆特酸葡胺(Gd-DTPA)0.1 mmol/kg，随后注入30 mL 生理盐水，无间断扫描199 s，共采集30个时相，第一个时相在bolus 主动脉弓显影时开始扫描，每个时相采集6.6 s。按照注射速率(1.5 mL/s、2.0 mL/s、2.5 mL/s、3.0 mL/s)分4组。

1.3 图像分析

MRA 最大密度投影(maximum density projection，MIP)和多平面重建(multiplanar reformation，MPR)图像由第一个增强时相所得图像重建所得。磁共振静脉血管成像(magnetic resonance venography，MRV)选择第5、10、15、20、25、30 个时相分别重建MIP 和MPR 图像。由两位放射科医师分别对所得图像进行评估，诊断腋窝淋巴结与相邻动、静脉血管是否有粘连，并对血管成像的各个时相进行评分(评分参考标准见表1)。根据扫描时间的差异将时相1～15的评分计算平均值作为早期延迟评分结果，将时相16～30的评分计算平均值作为晚期延迟评分结果。在各个时相的图像上选取腋窝肱骨头内下方肌肉层面取30 mm2区域测量并计算SNR和CNR，根据扫描时间的差异将时相1～15的结果计算平均值作为早期结果，将时相16～30的结果计算平均值作为晚期结果。

两位医师意见不一致时，通过协商取得一致性意见。请乳腺科手术医师就术中所见及临床状况和术后病理结果相结合评估淋巴结与血管的相互粘连情况作为金标准。

1.4 统计学分析

使用SPSS 23.0 软件进行数据统计处理。对两位医师的评估结果进行一致性检验。 采用Kolmogorov-Smimov 检验进行正态性检验，Levene 检验进行方差齐性检验。采用重复测量的方差分析给予不同团注流速间腋窝淋巴结与血管关系的评分和SNR、CNR 差异，不同延迟时间的评分、SNR 和CNR 差异比较采用Kruskal-Wallis检验，早晚期延迟时间的评分、SNR和CNR差异比较采用Mann-Whitey U检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 医师阅片评价血管与淋巴结关系分值参考标准Tab.1 Reference standard for physician's evaluation of the relationship between blood vessels and lymph nodes

表2 4组流速组患者特征信息Tab.2 Patient characteristics of four bolus rate groups

表3 4组流速组评分结果比较Tab.3 Comparison of the scores of four bolus rate groups

表4 4组流速组SNR和CNR的比较Tab.4 Comparison of the SNR and CNR of four bolus rate groups

表5 不同扫描时相评分结果比较Tab.5 Comparison of scoring results in different scanning phases

表6 早晚期扫描延迟时间评分结果比较Tab.6 Comparison of the results of delay time in early and late scanning

2 结果

2.1 不同静脉团注流速对显示腋窝淋巴结与血管关系的影响

本研究设置了4 组流速：1.5 mL/s、2.0 mL/s、2.5 mL/s、3.0 mL/s［8-9］，通过评估血管显示效果来判断最佳流速，扫描病例所得图像见图1。患者特征见表2，各静脉团注流速组间性别、年龄、有无淋巴结转移差异无统计学意义(P＞0.05)。研究结果见表3、4，流速组间评分和SNR、CNR 无统计学意义(P＞0.05)，说明各流速组间无差异。

2.2 不同延迟扫描时间对显示腋窝淋巴结与血管关系的影响

如表5 所示，7 个时相MRV 显示腋窝淋巴结与血管关系评分效果不同，差异具有统计学意义(P＜0.05)。如表6 所示，早晚期显示腋窝淋巴结与血管关系效果不同，差异具有统计学意义(P＜0.05)。如表7 所示，7 个时相的SNR 结果不同，差异具有统计学意义(P＜0.05)，CNR 的差异不具有统计学意义(P＞0.05)。如表8 所示，早晚期显示腋窝淋巴结与血管关系SNR 和CNR 的差异不具有统计学意义(P＞0.05)，其中SNR 结果P 值较小，说明存在一定的差异，但差异不明显。通过比较各评分与术后乳腺科医师评估结果，综合患者体验和临床需求，时相20 也就是延迟时间150 s 对于评估乳腺癌腋窝淋巴结与血管关系效果最佳。

3 讨论

MR 检查在乳腺癌诊断和鉴别诊断，以及临床分期和治疗评估中应用广泛，特别是腋窝淋巴结的鉴别［8］，对于乳腺癌的分期和个体化手术、治疗计划至关重要。Zhang 等［10］的研究说明，使用CE-MRA 技术提供详细的前瞻性血管评估信息能够降低术中血管损伤的风险。也有研究［11］证实，CE-MRA 技术在乳腺皮瓣手术方面也有重要的应用价值。Corral 等［12］的研究表明，MRA 技术可提供前瞻性的血管信息，有效降低术中血管损伤的风险性。因此，MRA 技术应用于乳腺癌腋窝淋巴结可切除性的评估是十分有效且必要的。CE-MRA 选择的成像技术主要有3D 对比增强技术［13］、造影动力学的时间分辨成像技术(time-resolved imaging of contrast kinetics，TRICKS)［14-15］、交错随机轨迹的回波共享技术(echo sharing with interleaved stochastic trajectories，TWIST)［16］等。这些技术有一个共同缺点在于都需要减影以校正传统脂肪饱和技术不能完全压脂的状况，从而增加了运动伪影的风险性。本研究选择了PHILIPS 公司的mDIXON-MRA 技术进行血管成像扫描，无需减影，避免运动伪影干扰，该技术选用七脂肪峰模型进行压脂，压脂效果更彻底，同时采用双回波，扫描时间更短，时间分辨力更高，是一种多点自由采集、水脂彻底分离的快速成像。在该技术的支持下，实现了磁共振血管成像的连续无间断扫描，单期扫描时间控制在数秒，可以动态观测血液回流过程［17］。Leiner 等［6］的研究表明，mDIXON-MRA 技术在显示血管和解剖位置方面优于传统的3D-MRA 技术，所以本研究选择该技术进行血管成像并研究其最优化的扫描方案。

表7 不同扫描时相SNR和CNR的比较Tab.7 Comparison of SNR and CNR in different scanning phases

表8 早晚期扫描延迟时间SNR和CNR的比较Tab.8 Comparison of the SNR and CNR of delay time in early and late scanning

本研究通过扫描腋窝淋巴结的磁共振扩散与血管成像，除了前哨淋巴结的诊断和鉴别诊断以外，还提供了淋巴结与血管之间的相互关系，对于指导个性化制定术前放化疗方案和选择手术方案都具有重要的临床意义。目前国内外MRA、MRV的相关文献对于静脉团注流速的设定从2.0［18-19］～3.0 mL/s［9］不等，故本研究的团注流速设定从1.5～3.0 mL/s 共4 组。根据研究结果得知，不同团注流速对显示乳腺癌腋窝淋巴结与周围血管的关系方面并无明显影响，其中SNR 结果P值较小，说明存在一定的差异，但差异不明显。比较而言，为了患者的舒适度和降低静脉团注的渗漏风险，在不存在统计学差异的情况下，选择最低流速1.5 mL/s 是对患者最好的方案。在MRV 的延迟时间方面，可以看到时相20，即静脉团注后150 s 是最佳延迟时间，乳腺癌腋窝淋巴结与周围血管的粘连情况显示最佳。因此，可以不采用多期采集扫描，在完成MRA 扫描后，再采集150 s 的MRV 数据即可，或者为了达到动态监测血流情况的目的，可以将血管扫描参数缩短为20 期，足以满足诊断要求和临床需求，减少患者射频能量堆积，同时也缩短了检查扫描时间，提升患者满意度。

本研究受条件限制存在不足之处，因研究对象都是已确诊的乳腺癌患者，其中部分进行过新辅助化疗，血管条件不佳，故静脉团注流速设定未添加3.0 mL/s 以上的条件，对高团注流速的影响还未可知。另外，扫描单期时间设置在6.6 s，如何在满足诊断要求和临床需求的前提下，进一步缩短单期扫描时间，实现4D-MRA［17］，动态观测血管化流入流出现象，提供更丰富的前瞻性血管信息，这也待进一步的研究和探索。

总之，本研究表明，mDIXON-MRA技术应用于乳腺癌腋窝淋巴结可切除性方面的最佳方案是静脉团注流速1.5 mL/s，最佳延迟扫描时间是静脉团注后150 s。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。