汪登斌

自1984年美國(guó)FDA批準(zhǔn)磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)系統(tǒng)應(yīng)用于臨床診斷以來(lái)，該技術(shù)及設(shè)備發(fā)展迅速，MRI作為一種無(wú)創(chuàng)性、無(wú)輻射的檢查方法，在過(guò)去十年里得到快速發(fā)展。與乳腺X線攝影檢查(Mammography,MG)相比，乳腺磁共振成像(breast MRI)無(wú)需對(duì)乳房進(jìn)行壓迫，可以減輕患者痛苦，能夠?qū)θ橄龠M(jìn)行多方向的斷層掃描，其圖像具有很高的軟組織分辨率，特別是乳腺專用線圈的應(yīng)用、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI及擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)等各種序列的開(kāi)發(fā)，甚至乳腺專用MRI機(jī)已嶄露頭角，使乳腺M(fèi)RI的圖像質(zhì)量大大提高，乳腺M(fèi)RI檢查已成為乳腺癌早期診斷方面不可或缺的檢查手段。但是，乳腺M(fèi)RI檢查的質(zhì)量參差不齊，究其原因可能與檢查方法不夠規(guī)范有關(guān)。本文簡(jiǎn)述乳腺M(fèi)RI檢查的基本技術(shù)要求、掃描序列及掃描參數(shù)的優(yōu)選。

1 MRI掃描設(shè)備及技術(shù)基本要求

1.1 磁場(chǎng)和線圈基本要求

乳腺 MRI必須采用專門的乳腺線圈(圖1)。設(shè)備條件許可的情況下，推薦采用相控陣線圈及并行采集技術(shù)，有利于雙乳同時(shí)成像獲得較好的時(shí)間和空間分辨率。對(duì)于掃描機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度的要求，通常推薦采用高場(chǎng)1.5 T 及以上的掃描機(jī)進(jìn)行乳腺 MRI 檢查，以獲得較好的信噪比和脂肪抑制效果。

1.2 掃描序列和參數(shù)的基本要求[1,2]

由于設(shè)備的硬件和軟件條件不同，沒(méi)有進(jìn)行乳腺 MRI 檢查的標(biāo)準(zhǔn)序列。但是在制定掃描序列時(shí)，下列技術(shù)因素需要滿足基本要求。

(1)掃描序列：至少包括高空間分率的T1WI動(dòng)態(tài)系列，包括平掃及注射Gd-DTPA后至少連續(xù)掃描3次，T2WI序列也是非常必要的，有助于囊腫、導(dǎo)管擴(kuò)張及含黏液的纖維腺瘤和黏液腺癌的顯示。

(2)分辨率：為了進(jìn)行病變的形態(tài)學(xué)評(píng)估，需要獲得高的空間分辨率，避免部分容積效應(yīng)。掃描層厚不應(yīng)當(dāng)超過(guò)3 mm，層面內(nèi)的空間分辨率應(yīng)小于1.5 mm。為了評(píng)估動(dòng)態(tài)增強(qiáng)特性，單次掃描時(shí)間不應(yīng)當(dāng)超過(guò)2分鐘。

圖1 乳腺M(fèi)RI專用相控陣線圈Fig 1 Dedicated phase array coil for breast MRI

(3)增強(qiáng)掃描和對(duì)比劑：除了進(jìn)行假體植入物的評(píng)價(jià)外，乳腺M(fèi)RI檢查均需要進(jìn)行增強(qiáng)掃描。Gd－DTPA應(yīng)當(dāng)團(tuán)注，標(biāo)準(zhǔn)劑量 0.1～0.2 mmol/kg。不同作者報(bào)道的方法也不盡相同，但需要在增強(qiáng)后的前5分鐘內(nèi)至少連續(xù)采集3次，并注意保持掃描參數(shù)的一致性，以便在圖像工作站上獲得病變的時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(time-signal intensity curve，TIC)。乳腺M(fèi)RI檢查必須采用靜脈注射對(duì)比劑進(jìn)行增強(qiáng)掃描。

(4)脂肪抑制：增強(qiáng)掃描時(shí)為了獲得脂肪和乳腺背景組織更好地對(duì)比，脂肪抑制非常重要?？梢栽趻呙钑r(shí)采用抑脂技術(shù)壓制脂肪信號(hào)，也可以掃描后采用減影技術(shù)消除脂肪信號(hào)。

2 乳腺M(fèi)RI序列和參數(shù)優(yōu)化

我們?cè)鴮?duì)不同序列在病灶檢出數(shù)目方面進(jìn)行比較分析顯示：平掃時(shí)，F(xiàn)SE T2WI加脂肪抑制序列＞STIR序列＞FSE T1WI序列，但三者之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)序列及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)序列(VIBRANT)對(duì)病灶檢出數(shù)目明顯多于FSE T2WI加脂肪抑制序列、STIR序列及FSE T1WI序列，前二者與后三者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。檢出病灶數(shù)達(dá)到最高的序列為DWI序列及VIBRANT動(dòng)態(tài)增強(qiáng)序列。因此，在實(shí)際工作中，在不影響檢查質(zhì)量的情況下，可以省略常規(guī)T1WI，這樣也可縮短檢查時(shí)間。對(duì)不同序列圖像的病灶對(duì)比度-噪聲比(CNR)進(jìn)行測(cè)定并比較，橫斷面STIR序列為8.46±4.02；橫斷面FSE T1WI序列為8.70±7.40；橫斷面DWI序列，當(dāng) b值取600 s/mm2，為9.00±2.86，b值取1000 s/mm2，為6.67±2.78；矢狀位FSE T2WI加脂肪抑制序列為14.34±9.90；GE乳腺動(dòng)態(tài)容積成像序列(VIBRANT)為19.66±8.92。兩兩比較結(jié)果為：FSE T2WI加脂肪抑制序列、VIBRANT序列的病灶對(duì)比度-噪聲比(CNR)與其余序列的病灶CNR兩兩比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，橫斷面STIR、FSE T1WI、DWI序列的病灶CNR兩兩比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。即VIBRANT序列的病灶CNR＞FSE T2WI加脂肪抑制序列的病灶CNR＞橫斷面STIR、FSE T1WI和DWI序列的病灶CNR(表1)。因此，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)序列(譬如VIBRANT)和FSE T2WI加脂肪抑制序列的CNR較其他成像序列明顯增高，DWI及VIBRANT序列的病灶檢出率較其他成像序列明顯增高，VIBRANT序列對(duì)于轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)檢出的敏感性較高，VIBRANT序列對(duì)于病灶范圍的顯示更加清晰準(zhǔn)確。這些結(jié)果提示，VIBRANT、DWI(b=500或600 s/mm2)和脂肪抑制的FSE T2WI序列的組合是乳腺M(fèi)R成像必需掃描序列，有利于提高圖像對(duì)比度和病灶的檢出率(圖2、3)。

表1 不同序列病灶的對(duì)比度噪聲比(CNR)比較Table 1 Comparison of CNRs of different sequences

3 建議采用的MRI檢查方法

乳腺M(fèi)RI檢查必須采用1.5 T以上超導(dǎo)磁共振成像儀和乳腺專用相控陣表面線圈。3.0 T超導(dǎo)磁共振成像儀的信噪比及空間分辨率較1.5 T明顯提高。鑒于1.5 T MRI機(jī)較常用，下列參數(shù)均以1.5 T MRI為例介紹乳腺M(fèi)RI檢查常規(guī)方案。

3.1 檢查體位及掃描范圍

患者取俯臥位，雙乳自然下垂，掃描范圍包括雙側(cè)乳腺及腋窩區(qū)。

3.2 MRI增強(qiáng)對(duì)比劑

對(duì)比劑采用Gd-DTPA，劑量為0.2 mmol/kg體重，采用高壓注射器經(jīng)手背靜脈注入，流率為2.0 ml/s，其后以同樣流率注入15 ml生理鹽水沖洗管內(nèi)殘留的Gd-DTPA。

圖2 左乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。圖2A～2F分別是：橫斷面FSE T1WI、橫斷面STIR、DWI(600 s/mm2)、DWI (1000 s/mm2)、矢狀位脂肪抑制FSE T2WI、增強(qiáng)VIBRANT序列。圖2A、2C～2F顯示病灶較清晰，其中增強(qiáng)VIBRANT序列對(duì)病灶邊緣及范圍顯示最清晰Fig 2 Infi ltrating ductal cancer of left breast.Axial FSE T1WI (Fig 2A),STIR (Fig 2B),DWI(Fig 2C:600 s/mm2,Fig 2D:1000 s/mm2),axial contrast-enhanced sequence (VIBRANT,F),and sagittal FSE T2WI were performed.The lesion was clearly demonstrated on Fig 2A,Fig 2C-2F.The VIBRANT with Gd-DTPA was the best.

圖3 左乳乳腺病。圖3A～3F分別是：橫斷面FSE T1WI、橫斷面STIR、DWI(b=600 s/mm2)、DWI (b=1000 s/mm2)、矢狀位脂肪抑制FSE T2WI、增強(qiáng)VIBRANT序列。圖3B～3F上病灶顯示較清晰Fig 3 Adenosis of left breast. Axial FSE T1WI (Fig 3A),STIR (Fig 3B),DWI(Fig 3C:600 s/mm2,Fig 3D:1000 s/mm2),axial contrast-enhanced sequence (VIBRANT,Fig 3F),and sagittal FSE T2WI (Fig 3E) were performed.The lesion was distinctly depicted on Fig 3B-3F.

3.3 檢查方法

掃描序列包括：①矢狀位FSE-T2WI加脂肪抑制，掃描參數(shù)：TE 85 ms，TR 3000 ms，層厚3 mm，間隔1.2 mm；②橫斷面擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，掃描參數(shù)：擴(kuò)散敏感系數(shù)b值取1000 s/mm2，b值選取是一個(gè)值得研究的問(wèn)題，因?yàn)閎值大，如b為1000 s/mm2時(shí)，圖像質(zhì)量包括空間分辨率及信噪比等下降較明顯，但是，此時(shí)獲得圖像受血流影響較小，能較好的反映水分子的布朗運(yùn)動(dòng)真實(shí)狀況。若b值較小，圖像受血流等因素影響較大，但是信噪比、空間分辨率及對(duì)比度較b值大時(shí)為佳。TE為最小回波時(shí)間(minimum)，TR：5000 ms，層厚3 mm，間隔1 mm；③乳腺動(dòng)態(tài)容積成像序列(GE公司為VIBRANT)，掃描參數(shù)：TE最小完整回波時(shí)間，翻轉(zhuǎn)角12o，F(xiàn)OV 18 cm；矩陣320×224；層厚、層距為2.8 mm(若為3.0 T MR機(jī)，層厚為1.4 mm)。注藥前掃描蒙片，注入對(duì)比劑后立即連續(xù)無(wú)間隔采集7個(gè)時(shí)相，每個(gè)時(shí)相掃描時(shí)間為1分4秒，單期掃描層數(shù)104層，平掃和動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描采用頻率選擇脂肪抑制技術(shù)，對(duì)雙側(cè)乳腺分別進(jìn)行勻場(chǎng)，調(diào)整中心頻率，以達(dá)到脂肪抑制最佳效果。增強(qiáng)后總掃描時(shí)間約為7分28秒。整個(gè)乳腺M(fèi)RI檢查將耗時(shí)40分鐘左右。見(jiàn)圖4 A、B。

圖4 右乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。圖4A，右乳橫斷位增強(qiáng)VIBRANT顯示不規(guī)則顯著強(qiáng)化腫塊影；圖4B，時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線Fig 4 Infiltrating ductal carcinoma of right breast.An irregular mass with significant enhancement was shown on Fig 4A with an ROI placed on the shadow giving the timesignal intensity curve established on Fig 4B through the dedicated workstation.

3.4 MRI圖像后處理及分析

(1)表面擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值：掃描結(jié)束后，在專用工作站上使用Functool軟件，測(cè)量病灶的表面擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值。具體方法：在DWI圖像上，手動(dòng)尋找病灶最大層面，取病灶信號(hào)均勻處作為感興趣區(qū)(region of interest,ROI)，測(cè)量病灶的表面擴(kuò)散系數(shù)值，每個(gè)ROI面積不小于3個(gè)Pixel。值得注意的是，軟腫塊較大，由于腫瘤的異質(zhì)性，其內(nèi)ADC值亦不盡相同，需以較低者為判斷標(biāo)準(zhǔn)，操作時(shí)應(yīng)多選ROI區(qū)域測(cè)定(圖5、6)。

(2)信號(hào)強(qiáng)化率(signal enhancement ratio)：信號(hào)強(qiáng)化率(E)=(Sic-SI)/SI×100%，計(jì)算百分比，其中SI、Sic分別為增強(qiáng)前后的信號(hào)強(qiáng)度值。E1、E2、E3、E7分別表示增強(qiáng)后每個(gè)期相采集相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)化率，其數(shù)據(jù)是由在工作站通過(guò)對(duì)信號(hào)強(qiáng)度-時(shí)間曲線進(jìn)行取點(diǎn)，自動(dòng)獲得。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，選擇強(qiáng)化3min左右的信號(hào)強(qiáng)化率作為早期強(qiáng)化率。早期顯著強(qiáng)化是診斷惡性病變的主要征象之一。

圖5 右乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。圖5A，DWI顯示高信號(hào)結(jié)節(jié)；圖5B，ADC值測(cè)定Fig 5 Infiltrating ductal carcinoma of right breast.A hyperintense mass was shown on DWI (Fig 5A) and the ADC value was measured (Fig 5B).

圖6 左乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。圖6A、6B為同一個(gè)病灶，測(cè)定區(qū)域不同，ADC值不同，A測(cè)出的數(shù)值較大，以較小的ADC值為判斷標(biāo)準(zhǔn)(B)Fig 6 Infi ltrating ductal carcinoma of left breast.The ADC value was lower on Fig 6A when the ROI placed a little bit more anteriorly compared with the Fig 6B where one of the ROIs was placed more posteriorly showing the lowest ADC value (1.07×10-3 mm2/s) suggestive of malignancy.

(3)時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(time-signal intensity curve，TIC)：掃描結(jié)束后，在ADW4.2工作站上使用Functool軟件，繪制病灶的時(shí)間－信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)。具體方法：在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像上，手動(dòng)尋找病灶最大，選擇增強(qiáng)最顯著的區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)ROI于病灶最大層面，取病灶強(qiáng)化最明顯處作為感興趣區(qū)，ROI小于病灶強(qiáng)化范圍，并避開(kāi)明顯肉眼可見(jiàn)出血、壞死區(qū)，選擇ROI時(shí)可將病灶放大，以便選擇實(shí)質(zhì)性顯著強(qiáng)化區(qū)域(圖7A、B)。圖像可行偽彩色編碼，根據(jù)強(qiáng)化程度產(chǎn)生偽彩圖像，一般而言，強(qiáng)化最顯著的部分呈現(xiàn)紅色(圖7C)。根據(jù)Kuhl的報(bào)道[3]，將TIC分為三型:I，流入型，在觀察時(shí)間內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度持續(xù)上升，90%以上是良性病變；II，平臺(tái)型，早期快速增強(qiáng)，中晚期信號(hào)上升或下降在10%范圍內(nèi)，50%～70%為惡性病變；III，流出型，早期快速明顯強(qiáng)化，達(dá)到峰值后信號(hào)迅速降低，超過(guò)峰值強(qiáng)度的10%，90%以上為惡性病變。

圖7 左乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。放大圖像，選擇病灶實(shí)性部分放置ROI (圖7A)，建立時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(圖7B)；圖7C是偽彩色圖Fig 7 Infi ltrating ductal carcinoma of left breast.The image was magnifi ed in order to find the solid component to place the ROI (Fig 7A) and the time-signal intensity curve was established based on the measurements of the previous contrast-enhanced images (Fig 7B).The pseudo-color image was implemented to show the lesion in red and the most enhanced portion would be the reddest area indicating the solid component (Fig 7C).

圖8 左乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。圖A.減影圖像三維重建；圖B.減影圖像三維重建偽彩色圖，病灶呈紅色Fig 8 Infiltrating ductal carcinoma of left breast.The 3D reformatted image was created (Fig 8A) with the subtracted axial images demonstrating the enhanced lesion and the adjacent enlarged vessels and the pseudo-color image counterpart depicted the lesion more conspicuously (Fig 8B)with red color.

(4)圖像減影和三維重建(image subtraction and 3D reformation)：使用工作站上的軟件將增強(qiáng)后的圖像(通常采用增強(qiáng)第三回合的圖像)減去增強(qiáng)前的圖像(mask)，獲得減影后的圖像，然后進(jìn)行三維重建。由于無(wú)明顯強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的影像均被減去，便可獲得顯示富血供病灶的三維空間圖像及周圍血管影像，提高了顯示病灶的對(duì)比度。也可直接進(jìn)行三維重建，由于病灶及血管顯著強(qiáng)化，一般均能得到很好顯示。在圖像呈現(xiàn)方面，可選擇不同角度旋轉(zhuǎn)以展現(xiàn)最佳效果，亦可采用偽彩色顯示(圖8A、B)。

基于循證醫(yī)學(xué)的原則，優(yōu)質(zhì)的MR圖像永遠(yuǎn)是放射科技師和醫(yī)師的不懈追求，因?yàn)橹挥蝎@得優(yōu)質(zhì)的圖像才能進(jìn)行信息的收集和分析，其結(jié)果才能被采信。在乳腺M(fèi)RI檢查中，需遵循基本的原則，完成完整的檢查，并進(jìn)行圖像后處理。當(dāng)然，美國(guó)ACR要求開(kāi)展乳腺M(fèi)RI的醫(yī)療機(jī)構(gòu)需配有MRI引導(dǎo)下活檢的裝置，但是2008年美國(guó)著名學(xué)者Bassett等[4]進(jìn)行的調(diào)查分析顯示全美共有754家醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供乳腺M(fèi)RI檢查，其中557家提供乳腺增強(qiáng)MRI，384家能提供MRI引導(dǎo)下乳腺活檢。希望在條件允許的情況下，我國(guó)中心城市的大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)或?qū)？漆t(yī)院能開(kāi)展MRI引導(dǎo)下乳腺病灶的活檢，這樣才能把MRI在乳腺疾病檢出和診斷方面的優(yōu)勢(shì)真正凸現(xiàn)出來(lái)。目前，磁共振波譜成像和灌注成像的實(shí)際價(jià)值尚處于臨床探索階段。

[References]

[1]Kuhl CK.MRI of breast tumors.Eur Radiol,2000,10(1):46-58.

[2]Christiane Kuhl.The Current Status of Breast MR Imaging Part I.Choice of Technique,Image Interpretation,Diagnostic Accuracy,and Transfer to Clinical Practice.Radiology,2007,244(2):356-378.

[3]Current Status of Breast MR Imaging Part 2.Clinical Applications.Radiology,2007,244(3):672-691.

[4]Bassett LW,Dhaliwal SG,Eradat J,et al.National Trends and Practices in Breast MRI of USA.AJR,2008,191(2):332-339.