余哲歆，劉進(jìn)康，周暉，黎格，馮雅博

1.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院放射科，湖南長沙 410008；2.湘雅常德醫(yī)院放射科，湖南常德 415000；

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，近年發(fā)病率逐漸上升[1]。乳腺癌的研究逐步由宏觀走向微觀，免疫組化指標(biāo)雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）、增殖細(xì)胞核抗原（Ki-67 antigen，Ki-67）、原癌基因人類表皮生長因子受體-2（human epidermal growth factor receptor 2，HER-2）、P53基因與其發(fā)生、增殖、凋亡相關(guān)，其所決定的組織病理學(xué)表現(xiàn)是影像學(xué)表現(xiàn)的基礎(chǔ)，可以通過多模態(tài)MRI間接反映乳腺癌免疫組化指標(biāo)的結(jié)果[2]。本研究以MRI體素內(nèi)不相干運(yùn)動（intravoxel incoherent motion，IVIM）及動態(tài)增強(qiáng)掃描（dynamic contrast enhancement，DCE）預(yù)測上述指標(biāo)的表達(dá)情況，為乳腺癌的診療方法及疾病預(yù)后提供更多的依據(jù)和信息。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性收集2015年5月—2017年6月湘雅醫(yī)院臨床乳腺腫塊患者87例，該研究獲得中南大學(xué)湘雅醫(yī)院倫理委員會同意，所有患者掃描前經(jīng)患者本人同意并簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa HDx 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀和8通道雙側(cè)乳腺專用相控陣表面線圈。受檢者取俯臥位，雙乳自然垂懸于線圈內(nèi)。掃描序列：①短時間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（short time invertion recovery，STIR）：TR 8200 ms，TE 34.2 ms，層厚4.0 mm。②T1WI：TR 400 ms，TE 7.3 ms，層厚4.0 mm。③IVIM：B值分別取0、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200 s/mm2，TR 6 000 ms，TE 66.1 ms，層厚4.0 mm，間隔1.0 mm，翻轉(zhuǎn)角90°，矩陣64×64，視野（FOV）35 cm，激勵次數(shù)4.00，掃描時間15 min 48 s。④動態(tài)增強(qiáng)掃描，TR 4.5 ms，TE 2.1 ms，層厚1.4 mm，間隔-0.7 mm，翻轉(zhuǎn)角14°，矩陣448×320，F(xiàn)OV 35cm，激勵次數(shù)0.71，掃描時間每組1 min 1 s。對比劑采用釓貝葡胺Gd-BOPTA（gadobenate dimeglumine）注射液，劑量0.2 mmol/kg，流速3.0 ml/s，高壓注射器開始注藥后立即進(jìn)行連續(xù)掃描8期。

1.3 圖像后處理 將IVIM原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE ADW 4.4后處理工作站，由3位乳腺組高年資放射科醫(yī)師利用雙指數(shù)IVIM模型進(jìn)行后處理測得IVIM參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）、慢表觀擴(kuò)散系數(shù)（D）、快表觀擴(kuò)散系數(shù)（D*）和灌注相關(guān)體積分?jǐn)?shù)（f），并獲得時間-信號強(qiáng)度曲線（time-intensity curve，TIC），分為流入型、平臺型和流出型。感興趣區(qū)（ROI）的選擇盡量避免壞死、液化、鈣化、囊變、出血及血管走行區(qū)，ROI均在60～80 mm2，勾畫3個ROI，結(jié)果取平均值。

1.4 免疫組化指標(biāo)陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1 ER、PR陽性判斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《美國臨床腫瘤學(xué)會與美國病理醫(yī)師協(xié)會乳腺癌激素受體免疫組化檢測指南》[3]說明，乳腺癌ER及PR陽性表達(dá)于癌組織細(xì)胞核，呈棕黃色顆粒，其陽性細(xì)胞所占細(xì)胞總數(shù)的比例≥1%計為陽性，其陽性細(xì)胞所占細(xì)胞總數(shù)的比例<1%計為陰性。

1.4.2 HER-2陽性判別標(biāo)準(zhǔn) 人表皮生長因子HER-2陽性表達(dá)于癌組織細(xì)胞膜，癌細(xì)胞膜呈棕黃色，其結(jié)果分為（-）～（+++）[4-5]，結(jié)果判讀標(biāo)準(zhǔn)（按每張切片計）：（-）：無染色或≤10%的浸潤癌細(xì)胞呈現(xiàn)不完整的、微弱的細(xì)胞膜染色；（+）：>10%的浸潤癌細(xì)胞呈現(xiàn)不完整的、微弱的細(xì)胞膜染色；（++）：有兩種情況，第一種為>10%的浸潤癌細(xì)胞呈現(xiàn)不完整和（或）弱至中等強(qiáng)度的細(xì)胞膜染色，第二種為≤10%的浸潤癌細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)而完整的細(xì)胞膜染色；（+++）：>10%的浸潤癌細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)而完整的細(xì)胞膜染色。對于（++）的病例，再做Fisher檢測，有擴(kuò)增者為陽性組，無擴(kuò)增者為陰性組。將（-）、（+）、（++）無擴(kuò)增定義為陰性組，將（++）擴(kuò)增、（+++）定義為陽性組。

1.4.3 Ki-67高表達(dá)判斷標(biāo)準(zhǔn) 其陽性表達(dá)于癌組織細(xì)胞核，呈棕黃色顆粒，Ki-67≥14%計為高表達(dá)，Ki-67<14%計為低表達(dá)[6]。

1.4.4 P53陽性判斷標(biāo)準(zhǔn) 其陽性表達(dá)于癌組織細(xì)胞核，呈棕黃色顆粒，若陽性細(xì)胞比例≤25%計為陰性，若陽性細(xì)胞比例>25%計為陽性[7]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 18.0軟件，計量資料以±s表示，非正態(tài)分布的計量資料采用Mann-Whitney U檢驗進(jìn)行組間比較，計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗；將有統(tǒng)計學(xué)意義的連續(xù)變量用受試者工作特征（ROC）曲線分析免疫組化指標(biāo)的預(yù)測價值。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況及病理免疫組化結(jié)果 47例患者均為女性，年齡（44±9）歲。共51個病灶，免疫組化結(jié)果見圖1及表1。

2.2 按不同病理免疫組化結(jié)果分組的IVIM參數(shù)、TIC曲線比較 IVIM參數(shù)ADC、D、f值在HER-2陽性與陰性組中差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P均<0.05）；TIC 曲線在HER-2陽性與陰性組中差異有統(tǒng)計學(xué)意義 （P=0.023），分別有40個和11個病灶為TIC曲線 流出型和平臺型，無流入型（表1）。

圖1 女，40歲，左乳非特殊類型浸潤性癌，A、B為常規(guī)MRI平掃，C～G為IVIM圖，H、I為增強(qiáng)圖，J～O為病理圖（免疫組化染色，×200）。A. STIR上病灶呈稍高信號；B. T1WI呈低信號；C. DWI呈高信號；D. ADC圖，標(biāo)準(zhǔn)ADC值為1.20×10-3 mm2/s；E. D圖，D值為1.14×10-3 mm2/s；F. D*圖，D*值為20.00×10-3 mm2/s；G. f圖，f值為98.60×10-3 mm2/s；H.增強(qiáng)后病灶不均勻強(qiáng)化；I. TIC曲線為流出型；J.病理診斷：左乳非特殊類型浸潤性癌；K. ER陽性；L. PR陽性；M. Ki-67低表達(dá)；N. HER-2陽性；O. P53陰性

表1 IVIM參數(shù)及TIC曲線在不同病理分組中的結(jié)果比較（±s）

表1 IVIM參數(shù)及TIC曲線在不同病理分組中的結(jié)果比較（±s）

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續(xù)表1

2.3 IVIM參數(shù)及TIC曲線對HER-2的預(yù)測價值 乳腺癌病灶A(yù)DC、D、f值單獨(dú)預(yù)測效能由高到低分別為ADC值=f值>D值（圖2）。最有效預(yù)測節(jié)點（即臨界點）、預(yù)測效能[即曲線下面積（AUC）]、預(yù)測準(zhǔn)確率、敏感度、特異度見表2。將以上3個因子進(jìn)行聯(lián)合診斷效能分析，發(fā)現(xiàn)多因子聯(lián)合預(yù)測HER-2表達(dá)情況的效能并無明顯提高。

圖2 各磁共振IVIM參數(shù)對HER-2單獨(dú)診斷效能的ROC曲線

表2 各磁共振IVIM參數(shù)對HER-2的預(yù)測效能

3 討論

MRI對乳腺癌的檢出及早期診斷具有重要作用。傳統(tǒng)擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）為單指數(shù)模型，具有一定的局限性，而Le Bihan等[8]于1986年提出的雙指數(shù)模型（IVIM）既能反映組織的擴(kuò)散情況，也能反映組織的灌注情況，IVIM-MRI目前已逐漸應(yīng)用于全身多個系統(tǒng)，IVIM在乳腺病變的研究中主要包括乳腺腫塊良惡性的對比分析、乳腺癌新輔助化療的評估以及IVIM序列相對于其他序列的優(yōu)勢等[9-11]。動態(tài)增強(qiáng)掃描能反映病灶的血供情況，可行后處理得到TIC曲線。

目前已有學(xué)者研究了術(shù)前MRI預(yù)測乳腺癌免疫組化指標(biāo)的價值，認(rèn)為常規(guī)MRI特征對其有較高的預(yù)測價值，主要是腫塊的形態(tài)、強(qiáng)化方式、DCE相關(guān)參數(shù)預(yù)測價值較高，而關(guān)于IVIM模型與乳腺癌免疫組化指標(biāo)的相關(guān)性研究較少[12-14]，IVIM在臨床上應(yīng)用較多的是關(guān)于乳腺腫塊良惡性的評估[9-10]，也有學(xué)者研究乳腺癌超聲造影與免疫組化指標(biāo)的相關(guān)性[15]。

HER-2為原癌基因，具有絡(luò)氨酸激酶活性，能促進(jìn)腫瘤血管的生成，增強(qiáng)腫瘤的侵襲能力[16]，但具體如何導(dǎo)致乳腺癌發(fā)生的生物學(xué)機(jī)制尚不清楚。HER-2基因能提高癌細(xì)胞的成活率，抑制癌細(xì)胞的凋亡，提高癌細(xì)胞的增殖率，因此HER-2表達(dá)越高，癌細(xì)胞增殖能力越強(qiáng)，分化越差，疾病的預(yù)后越差，但HER-2陽性患者可行靶向治療。本研究發(fā)現(xiàn)HER-2陽性組ADC、D、f值均低于HER-2陰性組，D*值高于HER-2陰性組，僅ADC、D、f值在HER-2分組中有統(tǒng)計學(xué)差異，其原因可能是HER-2陽性患者癌細(xì)胞增殖快，導(dǎo)致癌細(xì)胞外間隙縮小，自由水分子擴(kuò)散受限，而D值主要取決于自由水的擴(kuò)散，因此D值降低。D*值反映微血管灌注情況，ADC值取決于D值和D*值，其降低原因為細(xì)胞增殖引起D值降低的程度大于血管侵犯引起D*值升高的程度。灌注分?jǐn)?shù)f值與腫瘤毛細(xì)血管容積[17]相關(guān)，HER-2陽性組由于腫瘤微血管密度減少，腫瘤血管容積也隨之減少，f值降低。既往研究顯示IVIM參數(shù)對乳腺癌特異性受體的預(yù)測價值分析中，僅Ki-67[18-19]、ER、PR[20]差異有統(tǒng)計學(xué)意義，而本研究顯示各組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，其原因可能是這些免疫組化指標(biāo)的表達(dá)與組織細(xì)胞密度及微循環(huán)灌注相關(guān)性較小，也可能是所選取的ROI避開了灌注較為豐富的邊緣區(qū)域，從而引起各參數(shù)值的測量誤差所致。

大多數(shù)惡性腫瘤組織具有高滲透性和快速灌注的特點，因此乳腺癌患者TIC曲線大部分表現(xiàn)為流出型，小部分表現(xiàn)為平臺型，Szabó等[14]提出流出型曲線有望預(yù)測乳腺癌Ki-67陽性表達(dá)，認(rèn)為Ki-67作為增殖指數(shù)，其表達(dá)陽性的乳腺癌患者侵襲能力更強(qiáng)，其TIC曲線更容易表達(dá)呈流出型。此外，HER-2陽性組TIC曲線更容易呈流出型的原因為HER-2能提高癌細(xì)胞的成活率，抑制癌細(xì)胞的凋亡，提高癌細(xì)胞的增殖率，其表達(dá)越高，癌細(xì)胞增殖能力越強(qiáng)，侵襲能力更強(qiáng)，惡性程度更高，其TIC曲線也同樣更容易表達(dá)為流出型。

本研究發(fā)現(xiàn)，ADC、D及f值對乳腺癌HER-2陽性表達(dá)有一定的價值，但其預(yù)測HER-2陽性表達(dá)的效能欠佳，診斷效能由高到低分別為ADC值=f值>D值。造成此結(jié)果的原因可能為：①單個指標(biāo)的預(yù)測效能相差不大，因此單獨(dú)預(yù)測的效能欠佳；②既往研究中IVIM參數(shù)對HER-2陽性的預(yù)測價值鮮有報道，需要更多的研究或增加樣本量分析其預(yù)測效能；③本研究僅進(jìn)行了IVIM掃描，未進(jìn)行常規(guī)DWI及其他功能成像掃描，有研究[21]顯示常規(guī)DWI掃描中ADC值在不同ER、PR分組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義，因此如聯(lián)合其他功能成像參數(shù)可能提高其預(yù)測效能；④本研究中注射對比劑的流速及其注射量、磁共振圖像后處理ROC的選取等誤差可能影響各指標(biāo)的預(yù)測效能。

總之，IVIM參數(shù)ADC、D、f值及TIC曲線分型在乳腺癌HER-2陽性和陰性組中差異有統(tǒng)計學(xué)意義，有助于術(shù)前無創(chuàng)性地預(yù)測乳腺癌HER-2表達(dá)，用于判斷乳腺癌的預(yù)后。本研究初步探討了IVIM參數(shù)及TIC曲線類型對乳腺癌免疫組化指標(biāo)的預(yù)測價值，還需要繼續(xù)增加樣本量研究或進(jìn)一步深入研究。