朱 越，陶 黎，段 陽，羅婭紅，曾憲一，范依莎

（1.沈陽市第四人民醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110031；2.重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，重慶 400016；

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率占全身惡性腫瘤的7%～10%，女性僅次于子宮頸癌。近年對乳腺的MRI研究成為臨床影像研究的熱點[1]。相關研究闡述了乳腺腫瘤的微循環(huán)特征，但對乳腺MR血管成像研究相對較少[2]，本研究旨在通過采用MR VIBRANT（Volume Imaged Breast AssessmeNT）動態(tài)增強多時相的優(yōu)勢，充分顯示和分析乳腺動脈血管及其分支的情況；為研究乳腺動脈血管網(wǎng)及對乳腺腫塊良惡性鑒別，輔助乳腺癌放、化療的評估（患側(cè)乳腺動脈網(wǎng)是否豐富）和療效評價（患側(cè)乳腺動脈網(wǎng)分支和數(shù)目是否減少）提供一個新的研究方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

對遼寧省腫瘤醫(yī)院2009年2~5月經(jīng)手術、病理及臨床證實的100例乳腺癌患者（年齡27～71歲，平均47歲，86例手術或穿刺病理證實，14例經(jīng)臨床證實）未發(fā)現(xiàn)異常的健側(cè)乳腺3D血管結(jié)構(gòu)進行回顧性分析。

1.2 MRI檢查方法

采用GE HD 1.5T超導型MR掃描儀。FSE-T2WI：TR 4640ms，TE 84.7ms，層厚5mm，F(xiàn)OV 20×20，矩陣320×224。SE/EPI-T2WI：TR 5000ms，TE 63.2ms，層厚5mm，F(xiàn)OV 30× 30，矩陣128×128。首先進行增強前的MR圖像掃描（蒙片），然后復制蒙片的掃描計劃進行動態(tài)增強掃描，采用3D VIBRANT （Volume Imaged BreastAssessmeNT）-T1WI：TR 6.1ms，TE 2.9ms，翻轉(zhuǎn)角13°，矩陣320×224。經(jīng)肘靜脈對乳腺進行團注MR動態(tài)掃描，對比劑為Gd-DTPA，0.1mmol/kg體重，注射速度2.5ml/s，外加100ml生理鹽水靜脈沖洗。我們所采用的動態(tài)時相增強的8個時相共需9分鐘，第一個時相，在預掃約1分鐘時開始團注靜脈造影劑，8個時相的每個時相均獲得52幅圖像。

1.3 乳腺動脈血管分級

在乳腺MR減影上，沿乳腺外側(cè)和內(nèi)側(cè)走行最大的血管分別為胸廓內(nèi)動脈、胸外側(cè)動脈，在乳腺近胸壁側(cè)進入乳腺腺體內(nèi)的穿支，為肋間動脈，定義為二級分支。胸廓內(nèi)、外動脈主干為Ⅰ級分支，其細的分支定義為Ⅱ級分支，見圖1。

圖1 女，50歲，左側(cè)乳腺正常，右乳為浸潤性導管癌。3D/VIBRANT-T1WI減影：左乳胸廓內(nèi)、外動脈Ⅰ級分支（虛箭頭）及其Ⅱ級分支（實箭頭）和中央部較大的肋間動脈（實箭頭）。右乳見腫瘤邊緣異常的血管網(wǎng)和相對增粗右乳胸廓內(nèi)、外動脈和肋間動脈。 圖2 信號強度-時間曲線：每個線段為一個時相，共7個（不包括未增強的時相），該曲線為平臺型（Ⅱ），由第二時相MRI減去增強前蒙片的圖像獲得。 圖3 女，37歲，左乳纖維腺瘤（病理證實），右側(cè)為正常乳腺。3D/VIBRANT-T1WI軸位序列，右乳胸廓外動脈Ⅰ級分支（長實箭頭）、Ⅱ級分支（短實箭頭）和肋間動脈（短虛箭頭）顯示較好，胸廓內(nèi)動脈顯示稍差 （長虛箭頭）。 圖4信號強度-時間曲線：每個線段為一個時相，共7個（不包括未增強的時相），該曲線為流入型（Ⅰ），由第三時相MRI減去增強前蒙片的圖像獲得。Figure 1. Fifty-year-old female with left normal breast and right breast infiltrating ductal carcinoma.3D/VIBRANT-T1WI subtraction image:the first branches of thoracic internal and lateral artery and their second branches(solid arrow)and large intercostal artery on breast center(solid arrow).Abnormal vascular nets,relative enlarged thoracic internal/lateral and intercostal artery were displayed around tumor margin. Figure 2. Signal intensity-time curve:each line is phase time,totally seven phase time(not including pre-contrast enhanced phase). This curve is the typeⅡ,plateau,which was obtained by subtracting the mask image from the second phase time image. Figure 3. Thirty seven-year-old female with right normal breast and left fibroadenoma.3D/VIBRANT-T1WI subtract image:the first branches of thoracic lateral artery(long solid arrow)and its second branches(short solid arrow)and intercostal artery(short dot arrow)were showed well,and thoracic internal artery was showed poor(long dot arrow). Figure 4. Signal intensity-time curve:each line is phase time,totally seven phase time(not including pre-contrast enhanced phase).This curve is the typeⅠ,continuous enhancement,which was obtained by subtracting the mask image from the third phase time image.

1.4 圖像處理

通過平掃和3D/VIBRANT-T1WI分析形態(tài)學表現(xiàn)，在ADW4.3工作站上用3D-MIP軟件分析信號強度-時間曲線，在此，動態(tài)增強分為8個時相，在以患側(cè)（有腫塊側(cè)）MRI圖像分析上，設定感興趣區(qū)（面積平均為1~3cm2）測量異常高信號區(qū)的時間-信號強度曲線，采用最先出現(xiàn)相對顯著強化峰值的時相圖像與最初的平掃圖像（蒙片）進行減影（圖2，4），所得的減影圖像行最大信號強度投影法 （MIP）得到重建圖像。由于雙側(cè)的乳腺成像，同時得到患側(cè)和健側(cè)的乳腺3D的動脈血管結(jié)構(gòu)。在高分辨力的顯示器上對重建的健側(cè)乳腺血管影像進行多平面、多角度觀察。

1.5 統(tǒng)計學分析

采用Mediacal軟件進行百分比統(tǒng)計學分析。

2 結(jié)果

表1 乳腺血管分支及在MR減影的顯示率

由表1可見，胸廓內(nèi)動脈Ⅰ級分支的顯示率為93%（93/ 100），胸廓內(nèi)動脈Ⅱ級分支顯示率為62%（62/100）；胸外側(cè)動脈Ⅰ級分支顯示率為72%（72/100），胸外側(cè)動脈Ⅱ級分支顯示率為45%（45/100），肋間動脈的顯示率為59%（59/100）。

3 討論

3.1 乳腺的血管解剖

乳腺的動脈血供包括淺層血管網(wǎng)和深層血管網(wǎng)兩種。各層血管網(wǎng)之間存在著豐富的血管交通支。乳房的動脈系統(tǒng)主要有胸廓內(nèi)動脈（即乳內(nèi)動脈，起自鎖骨下動脈，在胸骨旁肋軟骨后面向下走行，從第1～4肋間穿出，穿過胸大肌供血給內(nèi)側(cè)乳房）、胸外側(cè)動脈（即乳外動脈為腋動脈的一分支，它沿胸大肌外側(cè)緣走行，供血給外側(cè)乳腺）；另外，肋間動脈外側(cè)穿支、胸肩峰動脈和肩胛下動脈分支也參與對乳腺的供血，當然個體差異略有不同。

其中以胸廓內(nèi)動脈為主要供血動脈者約占乳腺供血2/3，以胸廓內(nèi)動脈和胸外側(cè)動脈兩者為主要供血動脈者約占1/3；胸廓內(nèi)動脈分支在乳房內(nèi)下象限最為密集，外上象限的分支主要發(fā)自胸外側(cè)動脈，而內(nèi)上象限有胸肩峰動脈分支加強，外上象限則有較多的肋間動脈穿支[3]。

3.2 動態(tài)MRI增強3D血管減影成像技術的優(yōu)勢

MRI技術由于具有良好的軟組織分辨率及無輻射危害的特點，非常適用于乳腺檢查。專用乳腺成像線圈及磁共振順磁性對比劑的應用和近幾年來成像序列的快速開發(fā)應用使得乳腺MR圖像質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍[4]。

乳腺是一種富含脂肪組織的器官，且隨著年齡的增長，脂肪組織在乳腺內(nèi)的比例增大。脂肪組織在MRI上的高信號容易掩蓋病灶，尤其對于增強后圖像上小強化灶的評估有極大影響。因此減少脂肪信號對乳腺MR圖像尤其是動態(tài)增強圖像評估的影響是非常重要的。已有選擇性脂肪飽和、選擇性水激勵等多種脂肪抑制技術應用于乳腺MR成像，并取得了較好的成像效果，利于顯示血管結(jié)構(gòu)、腺體結(jié)構(gòu)和病變，因此有學者推薦在乳腺MR成像中常規(guī)使用脂肪抑制及化學位移成像技術[5-8]。這種技術一般增加掃描時間，且不同程度降低了圖像質(zhì)量。雙側(cè)乳腺MR成像均為偏中心掃描和脂肪抑制不均勻，因而乳腺成像常得不到最佳圖像，矢狀面成像時雙側(cè)乳腺的時間分辨率不一致，雖然軸位掃描可進行雙側(cè)乳腺同時成像；但是掃描視野放大一倍，分辨率又縮小一倍。所以，常規(guī)乳腺掃描弱點包括不能一次進行雙側(cè)乳腺矢狀面動態(tài)掃描、患者需注射雙倍的對比劑、檢查時間加倍。GE公司的VIBRANT序列能成功地解決上述問題，達到雙側(cè)乳腺同時進行矢狀面動態(tài)掃描，并可以自動減影和均勻抑制脂肪。

VIBRANT動態(tài)增強方法是團注順磁性造影劑同時進行快速容積原始資料采集的成像方法，減少了運動和磁敏感偽影。造影劑的注入又顯著地縮短了血流的T1值，低于背景組織可在T1加權序列直接成像，同時血流信號明顯提高。使用該技術可利用其高分辨率特性，并在目標血管走行平面內(nèi)用少數(shù)掃描層面，最大地覆蓋視野內(nèi)的血管結(jié)構(gòu)，并快速成像。三維數(shù)據(jù)可在任意平面內(nèi)重建，以優(yōu)化對血管的顯示。該序列還對渦流的敏感性顯著降低，可以在屏氣狀態(tài)下快速獲取高質(zhì)量、偽影少的血管圖像[9]。

我們所采用的8個時相，共需9分鐘。在先預掃1分鐘時團注靜脈造影劑，采集8個時相的圖像。根據(jù)相關研究采用三型曲線分型法：Ⅰ，流入型；Ⅱ，平臺型；Ⅲ，流出型[10]。在圖像分析上，采用最先出現(xiàn)相對顯著強化峰值的時相圖像與最初的平掃圖像（蒙片）進行減影，目的是考慮到既要充分顯示乳腺動脈血管結(jié)構(gòu)（加強對比度），又要減少因延遲造成的靜脈偽影。一般在第二、三個時相出現(xiàn)相對顯著強化的峰值。

由于正常乳腺或增生的腺體可以有不同程度的強化，所以本研究采用VIBRANT動態(tài)增強方法，選擇最先出現(xiàn)明顯相對強化的時相進行顯影，最大程度上來顯示動脈血管的結(jié)構(gòu)。進一步克服以往的常規(guī)增強或隨機選擇不同的時相減影（未達到最大強化差值）的弱點；同時也克服選擇性地激勵脈沖較窄的帶寬所會導致圖像信號不均的弱點；但是不能克服額外的圖像采集時間。

本研究的100例中，胸廓內(nèi)動脈和胸外側(cè)動脈顯示率均較高，其Ⅰ級分支的顯示率分別為為93%、72%，Ⅱ級分支的顯示率分別為62%、45%；肋間動脈的顯示率較前者為低（59%）。胸廓內(nèi)動脈（Ⅰ和Ⅱ）顯示明顯高于胸外側(cè)動脈。我們認為與乳腺的內(nèi)乳動脈的解剖結(jié)構(gòu)和其供血的范圍有關。本研究僅選擇有一側(cè)乳腺腫瘤人群，因完全選擇健康人群進行乳腺MR的評估受目前中國的國情、醫(yī)學倫理和醫(yī)療資源條件的限制，較難實施。通過本研究VIBRANT動態(tài)MR增強3D血管減影成像顯示健側(cè)的乳腺動脈血管的結(jié)構(gòu)，將有助于進一步研究患側(cè)乳腺腫瘤與其血管結(jié)構(gòu)關系，提供關于惡性腫瘤供血動脈，顯示病區(qū)血管異常和其微循環(huán)特征（圖1）。

至于Ⅱ級分支及肋間動脈顯示率均較低，可能與血管的管徑、解剖結(jié)構(gòu)、病人不能完全制動（在掃描時間內(nèi)）、個體差異及患側(cè)乳腺的影響、造影劑的注入速度和弛豫率、造影劑量的不足、線圈的缺陷等因素有關。動態(tài)MR增強3D血管減影技術能否客觀、精確地顯示Ⅱ級末梢血管尚存在疑問，需要進一步研究以提高MR圖像采集質(zhì)量。

這種微創(chuàng)的血管顯示技術的結(jié)果與正常解剖必然有一定的差距，但是大體上反映乳腺的供血趨勢——以胸廓內(nèi)動脈供血為主，其次以胸外側(cè)動脈供血為主，少部分還以肋間穿支動脈供血。

通過減影圖像的對比研究，我們認為MR VIBRANT動態(tài)增強3D血管減影技術對乳腺的動態(tài)增強圖像的評估有以下優(yōu)勢：①微創(chuàng)且可行，分辨率高，并在目標血管走行平面內(nèi)用少數(shù)掃描層面最大地覆蓋視野內(nèi)的血管結(jié)構(gòu)，且快速成像，相對提高血管顯示率，客觀反映乳腺供血情況；②減影圖像處理相對簡單，且不受脂肪高信號的干擾，相對增加強化組織的同質(zhì)性和信號強度，使強化組織血供情況顯示更加清晰；③短時間內(nèi)完成減影成像，以減影圖像為基礎所作的MIP圖像，不僅能清晰的顯示乳腺的空間結(jié)構(gòu)，而且能清楚顯示血管解剖結(jié)構(gòu)、血管的空間分布和均勻增強的血流信號情況，結(jié)合原始圖像分析,可以觀察到血管壁及其周圍組織的改變，達到鑒別的目的（圖1）。

MR VIBRANT動態(tài)增強3D血管增強減影技術的要點是，檢查部位位置在增強前后須保持一致[10]，這點通過序列設置可以保證，前提是要求患者被制動。因掃描時間短，大多數(shù)患者均能按要求完成檢查，不能耐受者需要檢查前行止痛或鎮(zhèn)靜處理。其缺陷是減影圖像不能充分顯示Ⅱ級分支的血管解剖結(jié)構(gòu)、空間分布。

進一步相關研究可以通過圖像的排列和噪聲標準化后處理等圖像處理方法來提高乳腺血管結(jié)構(gòu)的顯示率。

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