胡利平 文慶怡 劉 嵐

磁共振具有良好的軟組織分辨率及多參數(shù)成像的特點(diǎn)，早已廣泛應(yīng)用于乳腺良惡性疾病的診斷中，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resoance imaging,DCE-MRI)更是已經(jīng)成為乳腺癌影像學(xué)檢查的主要方法，其不僅提供清晰的圖像，反映病變的形態(tài)學(xué)特征，而且能夠通過(guò)圖像后處理軟件得到有價(jià)值的參數(shù)[1]；許多研究結(jié)果顯示，彌散加權(quán)成像ADC值在乳腺良、惡性病變鑒別中具有重要意義，惡性病變的ADC值明顯低于良性及正常乳腺組織[2-3]；體素內(nèi)不相關(guān)運(yùn)動(dòng)(intravoxel incolherent motion,IVIM)可以有效去除灌注影響，從而真實(shí)的反應(yīng)組織水分子擴(kuò)散情況[4]。本研究旨在探討TIC曲線類型、ADC值及D值在乳腺良惡性疾病中的聯(lián)合診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

搜集2016年3月至2016年9月在我院乳腺外科首次診治的女性乳腺疾病患者，34例患者均為女性，年齡24～68歲，中位年齡41歲，入組標(biāo)準(zhǔn)為檢查前未行穿刺、活檢，未行放療及化療等治療，無(wú)磁共振檢查禁忌癥及在DWI序列病灶顯示不明確的患者；所有患者均行外科手術(shù)并獲得手術(shù)病理結(jié)果，其中良性病變患者16例、惡性病變患者18例。所有患者均行磁共振平掃及增強(qiáng)掃描、DWI及IVIM序列掃描，數(shù)據(jù)經(jīng)后處理軟件分析、處理。

1.2 掃描方法

采用Philips 3.0T磁共振，應(yīng)用16通道雙側(cè)乳腺專用相控表面線圈，患者取俯臥位，雙側(cè)乳腺自然懸垂于線圈的雙孔內(nèi)，在肘靜脈建立靜脈通道。①常規(guī)橫軸位、矢狀位采用SE系列T1WI及脂肪抑制T2WI。平掃后再對(duì)乳腺進(jìn)行橫斷位動(dòng)態(tài)掃描，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描采用脂肪抑制序列，TR 5.1 ms,TE 2.5 ms,反轉(zhuǎn)角度15°，矩陣300×192，層厚 3 mm，層間距 1 mm，F(xiàn)OV 28 cm，預(yù)掃描蒙片滿意后，高壓注射器給藥與掃描同時(shí)進(jìn)行，注射造影劑采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA，拜耳)15 ml，0.1 mmol/kg,流速 2.0 ml/s；連續(xù)掃描8期，每期67s，掃描時(shí)間約8～9 min。②DWI序列采用單次激發(fā)自旋平面回波系列，擴(kuò)散敏感系數(shù)b值=1 000 s/mm2，TR 4000 ms，TE 75 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣128×128，NEX=2。③IVIM序列參數(shù)：TR 2 000 ms，TE 85 ms，F(xiàn)OV 28 cm，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣128×128，NEX=4, b值選擇0、20、50、80、100、150、300、500、800、1 000 s/mm2。

1.3 資料分析方法

由兩名主治MRI診斷醫(yī)師在不知道病理結(jié)果情況下，利用ADW4.3后處理工作站對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，意見(jiàn)不一致時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致；包括區(qū)分TIC曲線類型及計(jì)算常規(guī)彌散ADC值，選擇圖像上病灶強(qiáng)化最明顯區(qū)域作為興趣區(qū)，選取時(shí)應(yīng)避開(kāi)壞死、囊變、出血的區(qū)域，興趣區(qū)面積不小于3 mm2，測(cè)量3次取平均值，并統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，使用χ2檢驗(yàn)對(duì)兩組非連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析，使用t檢驗(yàn)對(duì)兩組連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析；采用單因素Logistic回歸分析TIC曲線類型、ADC值及IVIM的診斷價(jià)值；診斷乳腺良惡性病變的獨(dú)立影響因素使用受試者工作曲線(receiver operating characteristic，ROC)計(jì)算曲線下面積(area under curve,AUC)并分析三者之間的聯(lián)合診斷能力，結(jié)果均以P<0.05作為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

34例患者均行手術(shù)獲得病灶34個(gè)，良性病灶16個(gè)(其中腺病5個(gè)，纖維腺瘤9個(gè)，導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤4個(gè))，惡性病灶18個(gè)(其中浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌16個(gè)，浸潤(rùn)性小葉癌2個(gè))。

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)乳腺良性病灶多數(shù)為“流入型”曲線即Ⅰ型曲線(11/16)，惡性病灶多數(shù)為“流出型”曲線即Ⅲ型曲線(14/18)，兩類曲線對(duì)病灶良惡性鑒別有意義(P<0.05)，而在“平臺(tái)型”曲線即Ⅱ型曲線中兩組病灶有重疊(P>0.05)。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)兩組病變間ADC值與D值均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，良性病變組的ADC值與D值明顯大于惡性病變組，具體參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 乳腺良惡性病變參數(shù)對(duì)比

采用單因素Logistic回歸模型分析各參數(shù)鑒別診斷乳腺良惡性病變的能力，顯示TIC類型、ADC值、D值均對(duì)乳腺良惡性病灶有鑒別能力(P<0.05)；使用ROC 曲線分析各參數(shù)及其中兩兩結(jié)合診斷乳腺良惡性病灶能力，發(fā)現(xiàn)TIC聯(lián)合D值具有最優(yōu)的診斷效能(AUC 0.99, 95% 0.95～1.00,準(zhǔn)確性100%)，見(jiàn)表2、圖1。

圖1 ROC曲線圖

3 討論

乳腺癌是血運(yùn)豐富的腫瘤性疾病，瘤灶內(nèi)微血管的生成對(duì)其生長(zhǎng)起到直著至關(guān)重要的作用。磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(DCE-MRI)可以通過(guò)評(píng)價(jià)不同時(shí)間點(diǎn)病變內(nèi)對(duì)比劑濃度的變化，獲得時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度(TIC)曲線反映腫瘤血管生成和腫瘤間質(zhì)成分的信息[1]，其應(yīng)用基礎(chǔ)主要是：乳腺癌腫瘤血管的生成、微血管密度的增加、腫瘤毛細(xì)血管的通透性的增加和乳腺癌組織細(xì)胞外間隙的增大[5-6]。據(jù)此基礎(chǔ)，除乳腺粘液癌以外，乳腺惡性腫瘤早期就可出現(xiàn)非常顯著的強(qiáng)化，因其瘤灶內(nèi)存在較多的動(dòng)-靜脈吻合支，對(duì)比劑流出較快；所以表現(xiàn)為“快進(jìn)快退”的強(qiáng)化方式，即Ⅲ型曲線。相反，大多數(shù)乳腺良性病灶內(nèi)微血管密度、毛細(xì)血管通透性等不如前者，所以對(duì)比劑呈緩慢的流入狀態(tài)，即Ⅰ型曲線。而良惡性病變均可表現(xiàn)為TIC速升之后持續(xù)性強(qiáng)化，即Ⅱ型曲線。值得注意的是， 5%～14%的乳腺癌動(dòng)態(tài)增強(qiáng)后TIC亦可表現(xiàn)為Ⅰ型曲線，例如乳腺粘液癌，可見(jiàn)乳腺病變的TIC曲線與病變組織內(nèi)的微血管密度及對(duì)比劑進(jìn)入組織外間隙的多少有關(guān)，如果腫瘤富含間質(zhì)(黏液或纖維成分)，TIC曲線對(duì)乳腺病變的良惡性鑒別作用依然有限[1，5]。 筆者納入研究的34例乳腺病變中，11例良性病變表現(xiàn)為Ⅰ型曲線，14例惡性病變表現(xiàn)為Ⅲ型曲線，良惡性病變各有5例和3例表現(xiàn)為Ⅱ型曲線，1例惡性病變表現(xiàn)為Ⅰ型曲線。其中表現(xiàn)為Ⅱ型曲線的5例良性病變中，2例為導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤，例外3例為纖維腺瘤，Brookes等[7]分析為這可能是因?yàn)閷?dǎo)管內(nèi)乳頭瘤起源于乳導(dǎo)管上皮，合并纖維血管性結(jié)締組織增生，結(jié)締組織表面的上皮細(xì)胞多過(guò)度增生相關(guān)，所以曲線可表現(xiàn)為Ⅱ型及Ⅲ型曲線；在本組病例中Ⅱ型曲線的良、惡性病灶明顯的重疊，所以不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本組病例中于TIC曲線Ⅰ型、Ⅲ型分別作為對(duì)乳腺良、惡性病變的診斷，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；以Ⅰ型曲線作為診斷良性病變，Ⅱ型及Ⅲ型曲為惡性病變的判斷標(biāo)準(zhǔn)，敏感性為90% ，特異性為71.1%，正確率為83.2%，本組結(jié)果與Kuhl等[8]研究結(jié)果大致相似。

表2 各參數(shù)對(duì)良惡性乳腺病變的診斷能力

彌散加權(quán)成像是目前唯一能夠觀察活體水分子微觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的成像方法，并通過(guò)對(duì)測(cè)量的ADC值量化分析瘤灶內(nèi)的微環(huán)境，尤其可以特征性地反映乳腺癌這樣的非均質(zhì)性惡性腫瘤的腫瘤組織細(xì)胞構(gòu)成，國(guó)內(nèi)外許多文獻(xiàn)都報(bào)道了ADC值對(duì)乳腺良惡性病變的診斷價(jià)值[2,4]。惡性腫瘤細(xì)胞繁殖旺盛，細(xì)胞密度增高，細(xì)胞外容積減少，同時(shí)細(xì)胞膜的限制和大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)對(duì)水分子的吸附作用增強(qiáng)，這些綜合因素阻止限制了惡性腫瘤內(nèi)水分子的有效運(yùn)動(dòng)，從而使得ADC值明顯下降。本組病例采用b值=0及1 000 s/mm2進(jìn)行掃描測(cè)量計(jì)算ADC值，發(fā)現(xiàn)乳腺癌灶測(cè)量出的ADC值明顯小于良性病變的數(shù)值，良性腫瘤平均ADC值約(1.495±0.218)×10-3mm2/s，而惡性腫瘤平均ADC值約(0.824±0.201)×10-3mm2/s，二者比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),與Yasin等[9]報(bào)道的良性組平均ADC值1.41±0.24 ×10-3mm2/s，惡性組0.83±0.19×10-3mm2/s相接近。筆者參照了多篇文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)不同的設(shè)備及磁場(chǎng)導(dǎo)致所報(bào)道的閾值有所差別，范圍從1.02到1.43×10-3mm2/s各有不同[8-10]，本研究中發(fā)現(xiàn)將閾值設(shè)定在1.0×10-3mm2/s時(shí)特異性最高為90%，而敏感性僅為65%，AUC值為0.93，和文獻(xiàn)中報(bào)道有一定出入，但和上述報(bào)道中的低值比較接近，這可能和樣本量及設(shè)備磁場(chǎng)相關(guān)。單指數(shù)模型測(cè)量計(jì)算出的ADC值，其實(shí)包括所測(cè)組織擴(kuò)散系數(shù)和組織微血管灌注兩部分，并不能單純地反映水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，它并沒(méi)有排除血液微循環(huán)灌注的影響[11]，這是否同其診斷的敏感性差強(qiáng)人意有關(guān)還有待研究。

有研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)磁共振信號(hào)與b值間單一指數(shù)計(jì)算出的ADC值不能真實(shí)的反映組織擴(kuò)散的生物學(xué)特性，Le等[11]在1988年提出DWI中的IVIM模型，可以同時(shí)獲得彌散及灌注信息；運(yùn)用雙指數(shù)模型運(yùn)算的IVIM中的D值，可以有效剔除了病灶內(nèi)微循環(huán)灌注的影響，更能真實(shí)的反映組織內(nèi)水分子擴(kuò)散情況；其雙指數(shù)模型公式為：Sb/S0=(1-f)×exp(-b×D)+f×exp[-b×(D*+D)]，其中Sb、S0分別代表b取某個(gè)b值(b≠0)及b=0時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度；b值為依賴于掃描序列的擴(kuò)散敏感因子，單位為s/mm2；D為純擴(kuò)散系數(shù)，代表體素內(nèi)單純水分子擴(kuò)散，單位為mm2/s；D*為偽擴(kuò)散系數(shù)，代表體素內(nèi)由微循環(huán)引起的擴(kuò)散，單位為mm2/s；f為灌注分?jǐn)?shù)，代表體素內(nèi)快速擴(kuò)散占總體擴(kuò)散的百分率。在對(duì)IVIM圖像數(shù)據(jù)后處理中，筆者觀察到惡性病變的平均D值為(0.79±0.15)×10-3mm2/s，良性病變的平均D值為(1.15±0.18)×10-3mm2/s，惡性病變組D值明顯小于良性病變組，兩者具有顯著的差異，具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)； 此結(jié)果與Liu等[12]研究結(jié)果相仿，有學(xué)者認(rèn)為，這可能與乳腺癌組織中細(xì)胞異常增殖后局部細(xì)胞密度變大而細(xì)胞外間隙變小有關(guān)，另一方面，細(xì)胞膜的粘滯性提高導(dǎo)致其通透性降低而使得細(xì)胞內(nèi)水分子擴(kuò)散受限有關(guān)[4]。本研究中惡性組的D*值高于良性組，但是數(shù)據(jù)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這同前文中研究結(jié)果也相符合。

良惡性病灶D值分別為0.85×10-3mm2/s及1.25×10-3mm2/s。采用ROC曲線分析，顯示當(dāng)D值取0.98×10-3mm2/s 時(shí)，特異性為97.3%，敏感性為 89.6% ，AUC為0.94,通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)D值在對(duì)乳腺良、惡性病變的鑒別中是優(yōu)于傳統(tǒng)單指數(shù)模型計(jì)算的ADC值。

在對(duì)乳腺良惡性病變的鑒別中，磁共振增強(qiáng)掃描TIC類型與單指數(shù)模型計(jì)算的ADC值聯(lián)合使用已經(jīng)得到了大家的認(rèn)可，但本組數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TIC曲線與及D值聯(lián)合診斷時(shí)AUC高達(dá)0.99，準(zhǔn)確性為100%，敏感性和特異性分別為99.1%和99.5%，可使對(duì)乳腺良惡性的鑒別達(dá)到最優(yōu)效能。