不同体素内不相干运动扩散加权磁共振成像参数在乳腺结节良恶性诊断中的应用

李媛泓

厦门市仙岳医院·厦门医学院附属仙岳医院·福建省精神医学中心·福建省精神疾病临床医学研究中心 （福建厦门 361001）

体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）主要用于描述体素的微观运动。在人体组织的扩散加权成像中，单一体素内血管内水分子的扩散类似自由水，扩散速度较快，并且向各个方向扩散的概率相同，这种现象被称为IVIM[1]。活体组织的表观弥散系数（apparent diffusion coefficient of living tissue，ADC）包含组织微循环血流灌注和组织扩散2 种信息[2-3]。目前，关于MRI 在肿块鉴别诊断领域的研究结果显示，IVIM-DWI 可作为传统单指数模型扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）及动态增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）的辅助方法，以提高诊断准确率和特异度[4-5]。目前，应用IVIM-DWI对肺部、肝脏、肾脏的可疑恶性病变进行诊断已获得一定的效果。本研究旨在探究不同体素内不相干运动扩散加权磁共振成像（MRI-IVIM-DWI）参数在乳腺结节良恶性诊断中的应用，旨在为性质不明的乳腺结节定性诊断提供一定的参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2021 年10 月至2022 年10 月我院收治的178 例乳腺结节患者的临床资料。年龄39～85 岁，平均（62.55±11.73）岁；体质量指数18.07～25.05 kg/m2，平均（21.56±1.78）kg/m2。本研究经医院医学伦理委员会审议并批准。

纳入标准：性质不明的乳腺结节；接受MRIIVIM-DWI 检查及病理学检查；临床资料齐全，相关诊断及检查结果明确无异议。排除标准：已确诊存在其他组织或器官的恶性肿瘤；具有MRI-IVIMDWI 检查禁忌证。

1.2 方法

采用GE Discovery 750W 3.0 T MR 扫描仪，8 通道双乳相控阵线圈。选择3 个b 值（0、1 000、2 500 s/mm2），施加30 个方向扩散梯度场，激励次数2 次，扫描时间5 min 55 s。横断位IVIM：采用单次激发SEEPI 序列，矩阵为128×128，扫描视野为350 mm×350 mm，低b 值（≤200）共7 个，高b 值（>200）共5 个，扫描时间6 min 40 s。图像的处理与分析：将采集数据传至Functiontool 后处理工作站，利用DKI、MADC 软件计算获取DKI的定量参数平均扩散率（mean diffusivity，MD）、扩散峰度值（mean kurtosis，MK）及IVIM 的定量参数纯扩散系数、灌注相关扩散系数、灌注分数伪彩图。选取病灶实性成分最大的3 个层面，勾画3 个感兴趣区（region of interest，ROI），测得3 个层面的MD、MK 及纯扩散系数、灌注相关扩散系数、灌注分数，然后取平均值。

1.3 观察指标

以病理学检查结果为金标准，比较良恶性病变患者的ADC、纯扩散系数及灌注分数，并绘制受试者工作特征（receuver operating characteyistic）ROC曲线，分析ADC、纯扩散系数及灌注分数诊断乳腺结节良恶性的效能。

乳腺结节良恶性的影像诊断标准：良性结节大多为规整的椭圆形或圆形，少量显示为浅分叶形状，病灶内部可见轻度强化；恶性结节形状大多为簇状或深度分叶状，边缘大多不规整且存在毛刺，内部强化显示为不均匀。影像诊断由2 名具有丰富临床经验的影像科医师进行，若2 人评估结果未达成一致，则需安排第3 位影像学医师进行评价，最终达成一致后方可作为最终诊断结论。

1.4 统计学处理

采用SPSS 21.0 统计软件进行数据分析。计量资料以±s表示，采用t检验。诊断价值采用受试者工作特征（ROC）曲线进行评价，并计算曲线下面积（area under the curve，AUC）、灵敏度、特异度。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 良恶性病变的ADC、纯扩散系数及灌注分数比较

病理学检查结果显示，178 例患者中56 例为恶性病变，122 例为良性病变。恶性病变的ADC、纯扩散系数及灌注分数均低于良性病变，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 良恶性病变的ADC、纯扩散系数及灌注分数比较（±s）

表1 良恶性病变的ADC、纯扩散系数及灌注分数比较（±s）

注：ADC 为表观弥散系数

灌注分数（%）恶性病灶组 56 1.48±0.31 0.32±0.08 25.54±8.94良性病灶组122 2.31±0.52 0.59±0.11 29.06±9.12 t 11.066 16.467 2.406 P<0.001 <0.001 0.017组别 例数 ADC（×10-3 mm2/s）纯扩散系数（×10-3 mm2/s）

2.2 ADC、纯扩散系数及灌注分数诊断乳腺结节良恶性的ROC 分析

ROC 分析结果显示，ADC、纯扩散系数及灌注分数均对乳腺结节良恶性具有一定诊断价值，其中纯扩散系数的AUC、灵敏度、特异度均>90%，见图1、表2。

图1 ADC、纯扩散系数及灌注分数诊断乳腺结节良恶性的ROC 曲线

表2 IVIM-DWI 参数诊断性质不明的乳腺局灶性病变的效能

3 讨论

乳腺结节的涵盖范围较广，缺乏确切的流行病学数据。年轻女性最常触及的乳腺结节是乳腺纤维腺瘤，其患者数量约占据乳腺门诊患者的7%～13%[6-7]。乳腺结节可能是正常腺体，也可能是良性或恶性肿瘤。及时对乳腺结节的性质进行明确诊断对治疗方案的确定具有重要作用。MRI 可为分级评估补充诊断依据，因此当乳腺超声及乳腺X 线检查怀疑恶性病变时，可进一步进行MRI 检查。DWI 能够通过无创方法检测ADC，进而间接地反映组织器官的微观结构变化[8]。IVIM 能够通过获取ADC、灌注分数等参数，进而准确地反映组织分子水平，进而帮助临床医师判断病变特征[9]。目前，IVIM-DWI 在临床上被广泛应用于人体组织器官的病变筛查。本研究回顾性分析178 例研究对象资料，旨在对乳腺结节的定性评估方案提供一定的参考。

本研究结果显示，178 例患者中56 例为恶性病变，122 例为良性病变；恶性病变的ADC、纯扩散系数及灌注分数均低于良性病变，差异有统计学意义（P<0.05）；ROC 分析结果显示，ADC、纯扩散系数及灌注分数诊断乳腺结节良恶性的AUC分别为0.919、0.985、0.659，灵敏度分别为94.64%、98.21%、62.50%，特异度分别为78.69%、91.80%、66.39%。由此可知，良恶性乳腺结节的IVIM-DWI参数具有显著差异，且纯扩散系数对乳腺结节的良恶性进行诊断的灵敏度、特异度及AUC值最高。

杜津岳等[10]研究指出，单指数DWI 及双自主模型IVIM 均可定量测量水分子扩散的受限程度，然而在双指数IVIM 模型中，纯扩散系数最能够反映乳腺癌的异质性，因而在数学模型上可有效弥补单指数DWI 的不足。本研究结果显示，良性病变的纯扩散系数高于恶性病变。分析其原因为，纯扩散系数能够有效反映水低分子弥散受限的情况，导管内浸润癌细胞的异质性十分明显，排列紧密，细胞外自由水的真实扩散受限制的程度显著，而肿瘤内部微灌注及毛细血管容积增高。与此同时，ADC受到循环微灌注的影响，同样能够对正常组织与癌变组织间的异质性变化发挥一定的鉴别诊断作用。本研究结果显示，恶性病变的ADC 低于良性病变，同既往研究结果相似[11-12]。另外，本研究结果显示，恶性病变的灌注分数低于良性病变。但恶性病变相比良性病变血供更为丰富，其内的微血管密度、血流量及血管通透性等指标明显高于良性病变，因此灌注分数应高于良性病变。但本研究结果与此理论存在出入，可能是由于灌注分数不仅包含毛细血管内血流灌注情况，同时也包含了腺体分泌、腺管内液体的流动等因素，灌注分数涉及影响因素较多，且在不同模型中所代表的含义亦有所不同[13]。然而，本研究结果显示，灌注分数诊断乳腺结节良恶性的AUC、灵敏度、特异度仍超过60%，表示其对于良恶性的诊断仍具有一定的参考价值。

随着医学影像学技术的不断进步，MRI-IVIMDWI 在组织良恶性诊断领域的应用已获得了越来越多学者的重视。海江等[5]研究指出，MRI 检查对软组织具有较高的分辨力，对疾病的良恶性具有较高的诊断价值，但当缺乏典型影像学特征时，诊断结果可能受弥散、灌注效果的影响，存在一定的局限性；同时，IVIM-DWI 可更好地反映组织内水分子的扩散情况，进而有效反映血流灌注信息，能够直观且精确地进行定性诊断。王海燕等[14]将IVIMDWI 应用于脊柱转移瘤的定性诊断，获得类似的结论。既往研究结果显示，IVIM 在头颈部恶性肿瘤、前列腺癌等多种疾病的良恶性判断中具有较高的价值[15-16]。本研究的不足之处在于，所选取病例数偏少，且受限于回顾性分析的局限性，未能有效控制研究对象影像学检查环境的影像因素，更确切的研究结论还有待更多研究数据证实。

综上所述，ADC、纯扩散系数及灌注分数均对乳腺结节良恶性具有一定诊断价值，其中纯扩散系数的AUC、灵敏度、特异度均>90%。