乳腺MR功能成像对乳腺病变的诊断价值研究*

广西贵港市人民医院，广西医科大学第八附属医院放射科（广西 贵港 537100）

陈泉桦 刘 彪 郑进天陈小玫 邝曼霞 黄 波魏景欣 罗汉传 陈红秋

乳腺MR功能成像对乳腺病变的诊断价值研究*

广西贵港市人民医院，广西医科大学第八附属医院放射科（广西 贵港 537100）

陈泉桦 刘 彪 郑进天陈小玫 邝曼霞 黄 波魏景欣 罗汉传 陈红秋

目的 评估功能代谢成像技术在乳腺病变中的诊断价值。方法49个病灶在同一次乳腺MRI检查中，依次行MR常规序列平扫、扩散、灌注、动态增强及波谱成像。结果将早期信号丢失率(SDR)=19.84%、早期信号强化率(SER)=55.5%以及出现MRS-Cho峰分别作为诊断恶性病灶的阈值，诊断敏感性、特异性分别为90.3%、90.3%、87.1%；94.4%、55.6%、66.7%。SDR诊断效能明显高于SER(A值分别为0.824、0.971，P=0.000)。联合诊断的敏感性、特异性、准确性分别为96.7%、94.4%、96%。结论扩散、灌注、动态增强及波谱成像技术在鉴别乳腺病灶的良、恶性方面各有优势，联合多种功能成像技术能够明显提高乳腺癌诊断的准确性。

乳腺；磁共振功能成像；乳腺癌

近年来，对于乳腺fMRI的研究日益增多，但是大多研究都局限在1到2种功能代谢成像技术的联合应用。本研究目的是联合4种功能成像技术，提高对乳腺良、恶性病变鉴别诊断的准确性。

1 材料与方法

1.1 病例资料从2011年1月至2013年3月在我院行乳腺MRI检查，并在一次检查中依次使用常规平扫、DWI、PWI、DCE及MRS成像的女性患者中，筛选有明确乳腺病灶，病灶直径约0.5cm～5.7cm，平均2.9cm，并有病理结果的49例患者49个病灶作为研究对象，年龄19～69岁，平均46.7岁。

1.2 MRI检查序列参数采用Siemens 1.5T超导型 MR 成像仪。扫描序列参数：①DWI(平面回波序列EPI)：TR/TE 5100/89；b(0、1000s/mm2)；层厚4mm；层距2mm；FOV 172×340mm2；矩阵114×226；激发3次。②DCE-T1WI（三维容积超快速多期动态序列）：TR 5.16ms,TE 2.38ms；激发1次；翻转角10°；FOV 340×340mm2；矩阵288×384；层厚1.1mm；层距0.22mm；注射对比剂之前先平扫第1个序列, 注射对比剂同时行PWI成像采集，结束后马上行后5组动态增强扫描，参考王兰云等[1]研究方法。PWI采用轴位T2*WI首过灌注成像(单次激发平面回波序列EPI）：TR/TE 1150/41；翻转角10°；FOV320×320mm2；矩阵128×128，层厚5mm，层距1.5mm；连续扫描40次，每次扫描13层，用时50s；钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA) 对比剂用量20ml，0.2mmol/kg体重，流率为3ml/s，高压快速静脉团注对比剂后再以20ml等渗生理盐水冲管。③1H-MRS采用单体素波谱成像：TR/TE 1500/100, 翻转角度90°。

1.3 图像后处理分析由2名放射科中级或以上职称诊断医师在后处理工作站独立对图像进行分析。感兴趣区域(ROI)大小依据病灶而定。SDR、SER分别通过公式(SI－SⅡ)/SⅠ×100%和(SIs－SIp)/SIp×100%计算得到。SIp为强化前的信号强度，SI为原始基线水平信号强度约等于SIp，SⅡ为团注对比剂后第30s时信号强度，SIs团注对比剂后第60s时信号强度。MRS由波谱后处理软件包直接分析数据自动生成MRS谱线。

1.4 统计学方法数据统计采用SPSS 13.0统计软件包完成。计数资料采用X2检验；计量资料组间采用独立样本t检验，以P﹤0.05时认为差异有统计学意义。

49个乳腺病灶，31例恶性肿瘤（浸润性导管癌27例，原位癌2例，粘液腺癌1例，浸润性导管癌并粘液混合癌1例），18例良性病灶（纤维腺瘤14例，导管内乳头状瘤2例，感染2例）。

图1-6：右乳侵润性导管癌。图1 MIP提示肿块血管丰富、周围血管明显增多、迂曲，肿块分叶、边缘毛刺；图2 PWI-TIC曲线表现为平台期后信号迅速丢失减低，30s内未见信号回升，直至32s信号开始回升但始终未能恢复到基线水平；图3-5 灌注伪彩图rBV、rBF均明显增高,MTT明显延长；图6 MRS测得明显增高胆碱峰。图7-9 左乳纤维腺瘤。图7 PWI-TIC曲线表现为平台期后信号缓慢升高，30s内几乎没有信号降低；图8 灌注伪彩图MTT未见延长；图9 MRS未测得明显胆碱峰。

2 结 果

2.1 ADC值分析结果良、恶性乳腺病变平均ADC值分别为（1.49±0.29）×10-3mm2/s、（0.91±0.12）×10-3mm2/s。乳腺恶性病灶ADC值明显低于良性病变，良、恶性病变ADC值组间差异具有显著性统计学意义(t=-8.07, P=0.000)。用ROC曲线分析发现当以ADC值=1.048×10-3mm2/s作为诊断恶性阈值，诊断敏感性、特异性、准确性分别为83.9%、88.9%、85.7%。

2.2 SDR 分析结果31个乳腺恶性病灶SDR平均值为(28.2±9.1)%，良、恶性病变SDR差异具有显著性统计学意义(t=-12.5, P=0.000)。观察时间内（30s）18个良性病灶仅有1例SDR稍大于19.84%，大部分病灶均未出现信号丢失。用ROC曲线分析发现当以SDR=19.84%作为诊断恶性阈值，曲线下面积(ACU)为0.971，敏感性、特异性、准确性分别为90.3%、94.4%、91.8%。恶性病灶的rBV、rBF均明显增高，MTT时间均延长(图3-5)；良性病灶的rBV、rBF均未见明显增高，仅炎性肉芽肿1例rBV、rBF稍高(图13)，MTT均未见延长(图8、14)。观察时间内（30S）恶性病灶PWI-TIC形态主要表现为信号快速下降后不回升或信号回升但未达到原始基线水平（图2）；良性病灶PWI-TIC主要表现为信号无变化的平台型或平台期后信号缓慢上升型（图7），其次为信号快速下降后信号回升达到或几乎达到原始基线水平（图12）。

2.3 DCE 分析结果31个恶性病灶SER平均值为(78.29±21.61)%，18个良性病灶SER平均值为(51.11±18.16)%，良、恶性病灶SER差异有显著统计学意义(t=-4.704 P=0.001)。31例恶性病灶中28例SER≥55.5%，18例良性病灶中8例SER≥55.5%。用ROC曲线分析发现当以SER=55.5%作为诊断恶性阈值，曲线下面积(ACU)为0.824，诊断敏感性、特异性、准确性分别为90.3%、55.6%、77.6%。良恶性病灶DCE-TIC形态组间差异有统计学意义(P<0.05)。若将DCE-TIC为Ⅲ型的病灶诊断为恶性，诊断敏感性、特异性、准确性分别为77.4%、94.4%、83.7%。

2.4 良恶性乳腺病变SER与 SDR诊断效能比较用ROC曲线分析发现SDR对于乳腺癌的诊断效能高于SER(A值分别为0.824、0.971，P=0.000)(图16)。

图10-15：急性化脓性乳腺炎伴脓肿形成。图10 ADC值稍低约1.0×10-3mm2/s；图11 DCE-TICⅢ型，病灶明显强化，但峰值时间明显靠后；图12 PWI-TIC曲线表现为平台期后信号速降速升，30s未能恢复到基线水平，早期信号丢失率=20.1%，35s时恢复到基线水平；图 13 灌注伪彩图rBF增高；图14 灌注伪彩图MTT未见延长；图15 MRS测得胆碱峰。图16 受试者工作特征(ROC)曲线分析显示早期信号丢失率对于乳腺癌的诊断价值高于病灶早期强化率(A值分别为0.824、0.971，p=0.000)。

2.5 MRS分析结果31个恶性病灶中，27例在3.2ppm 处测得显著增高的Cho峰(图6)；18例良性病灶中，9例测得Cho峰(图15)。X2检验两者组间差异具有显著性统计学意义(P<0.05)。若以出现Cho峰作为诊断恶性阈值，诊断敏感性、特异性、准确性分别为87.1%、66.7%、79.6%。

2.6 DWI、PWI、DCE及MRS联合诊断分析结果以ADC值诊断恶性为1分、诊断良性为0分；SDR诊断恶性为1分、诊断良性为0分；Ⅱ型曲线为1分、Ⅲ型曲线为2分、Ⅰ型曲线为0分；SER诊断恶性为1分、诊断良性为0分；有胆碱峰为1分、无胆碱峰为0分。设定总分≥4分者诊断为恶性，＜4分诊断为良性。其诊断敏感性、特异性、准确性分别为96.7%、94.4%、96.0%。

3 讨 论

3.1 DWI在乳腺病变中的诊断价值DWI能反映活体组织水分子的扩散运动，是目前唯一具此功能的成像技术。研究结果表明ADC值与组织细胞密度、细胞增速密切相关，恶性肿瘤细胞增速快、细胞外容积小，限制了水分子扩散，水分子扩散受限越明显，表现为ADC值越小。乳腺恶性病变ADC值小于良性病变，但存在重叠[2，3]。本研究以ADC值=1.048×10-3mm2/s作为诊断阈值，诊断敏感性、特异性分别为83.9%、88.9%。本研究假阳性病灶2例，均为感染性病灶，新生肉芽组织细胞增殖较快、密实以及脓液粘稠均限制了水分子扩散，ADC值偏低。假阴性病灶5个，其中1例脂肪型乳腺浸润性导管癌，其余4例病灶体积均较小，究其原因可能与早期肿瘤细胞增殖相对较慢、细胞不够密实以、选择b值较高及ROI定位不准有关。因此，单纯依靠ADC值定性诊断作用有限。

3.2 PWI 在乳腺病变中的诊断价值PWI-T2*WI原理是当顺磁性对比剂首次通过毛细血管网期间，血管腔内外出现浓度差而引起邻近氢质子自旋失相位，导致T2*值减小，表现为T2*WI信号强度下降。恶性肿瘤具有诱生血管的功能，其微血管数量多、密度(MVD)大且管腔宽，血管内皮细胞生长过快至基底膜缺失，血管通透性增大,使进入毛细血管后的对比剂会不断进入肿瘤间质，引起信号强度持续缺失[5]。虽随静脉引流后对比剂浓度减小，信号会逐渐回升，但在观察时间内(≤30s)对比剂不可能完全排出，信号强度不能回升到原始基线水平，甚者看不到信号回升。本研究中恶性乳腺病灶在团注对比剂后信号强度出现快速丢失时间发生8～25s，提示毛细血管高灌注。笔者认为PWI信号丢失与否能反映毛细血管数量及管径,信号强度恢复与否、恢复程度如何则可反映微血管发育情况。本研究将SDR=19.84%作为诊断恶性阈值，接近文献报道[1,6,7]，诊断敏感性、特异性分别为90.3%、94.4%，恶性病变SDR明显高于良性病变，恶性病变rBV、rBF均增高，良性病变MTT均未见延长，与文献报道一致[1，5-7]。本研究1例粘液腺癌出现假阴性可能与单纯性粘液腺癌肿瘤细胞成分偏少,瘤体内夹杂不规则腺体，血供欠丰富有关；1例原位癌出现假阴性可能与癌灶小、瘤体尚处于诱生微血管能力较弱时期有关；1例脂肪型乳腺浸润性导管癌出现假阴性考虑由于设备、技术原因，脂肪抑制不完全，敏感性较低所致。1例炎性肉芽肿出现假阳性，但SDR接近阈值，且35s时信号即恢复至原始基线水平，未除外因扫描技术原因，团注对比剂后未能及时行PWI扫描所致。

3.3 DCE 在乳腺病变中的诊断价值SER乳腺恶性病灶以形态分叶、边缘毛刺等恶性征象多见；Ⅲ型曲线强烈提示恶性病变；Ⅰ型曲线提示良性；Ⅱ型曲线介于良恶性之间，但以恶性相对居多。恶性肿瘤新生微血管量多、迂曲、粗大，基膜发育未成熟、通透性较高，强化表现较良性肿瘤更快更明显；恶性肿瘤对比剂经静脉流出的量较良性肿瘤亦明显多而快, 表现为信号强度的快速下降, 而良性病灶号强度则表现为持续上升或居高不下[2,4]。本研究将Ⅲ型曲线作为诊断阈值，诊断的敏感性、特异性分别为77.4%、94.4%。本研究将SER=55.5%作为诊断恶性的阈值，诊断的敏感性、特异性分别为90.3%，55.6%，特异性偏低，分析原因可能是病灶灌注、肿瘤细胞间质、微血管密度等因素的综合影响所致。

3.4 MRS在乳腺病变中的诊断价值胆碱是细胞膜磷脂代谢产物之一，正常乳腺腺体上皮细胞仅含极少量的胆碱，当细胞快速生长时，上皮细胞的胆碱磷脂代谢会明显加强，造成胆碱含量升高。本研究诊断的敏感性、特异性分别为87.1%、66.7%，有1例脂肪型乳腺浸润性导管癌出现假阴性，考虑可能由于脂肪抑制不完全所致；1例混合型乳腺癌及2例原位癌出现假阴性，考虑可能由于检查中患者不自主运动导致信噪比低，或ROI定位不准所致。本组病例6例良性病灶出现假阳性，考虑与病灶体积均较大有关，炎性新生肉芽组织血供丰富，生长较快。生理哺乳期、病灶大小、位置、出血、坏死、囊变、场强以及对比剂等诸多因素均可能对MRS谱线产生影响，且1H-MRS对病灶大小依赖性尤为明显[9,10-12],对于直径过小的病灶，采样区易受正常腺体组织的干扰，同时单体素成像的信噪比低，且本研究在增强后行MRS成像，对比剂也一定程度上对谱线产生影响，影响程度有待进一步研究。

3.5 联合诊断价值本研究表明DWI、PWI诊断敏感性、特异性均较高；MRS对小病灶诊断敏感性较低，对大病灶诊断特异性偏低；SDR诊断乳腺恶性病灶的特异性高于SER，但不能清楚显示病灶形态学特征；DCE空间分辨率高，但诊断特异性并不非常理想。本研究联合诊断敏感性、特异性、准确性均明显提高，分别为96.7%、94.4%、96.0%，与报道相符[2,4,6,7]，仅1例原位癌出现假阴性，1例炎性肉芽肿出现假阳性。本研究选择病例病灶较大、病例类型及数量相对较少，诊断阈值的界定有待进一步论证。本研究2 例感染灶DCE及DWI均表现恶性, 其中1例SDR明显低于阈值诊断为良性，另1例SDR接近阈值，但35s时信号回升到基线水平，结合MTT时间并未延长而诊断为良性(图10-15)，显示在感染病灶中，PWI诊断价值高于DCE及DWI。

DWI、PWI、DCE及MRS鉴别乳腺良恶性优势各异，联合常规扫描能从形态学、血流动力学、细胞结构及组织生化代谢方面弥补各自的不足, 提高诊断准确性。随着MR扫描速度加快以及后处理技术的优化，MR功能代谢成像技术的发展成熟，我们有理由相信MRI将在乳腺疾病诊断扮演更加重要的角色。

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The Diagnostic Value of MR Functional Imaging in Breast Lesions*

CHEN Quan-hua, LIU Biao, ZHENG Jin-tian, et al. Deparment of Radiology, the Eighth Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, guigang Guangxi 537100, China

PurposeTo assess the diagnostic value of MR Functional ImagingL¨fMRIL©in patients with breast lesions.Methods49 lesions underwent MR conventional plain scanning,Diffusion weighted imaging (DWI), T2*-weighted first-pass perfusion imaging (PWIT2*WI),dynamic contrast-enhanced T1-weighted imaging (DCE-T1WI) and magnetic resonance spectroscopy (MRS) in proper order in a br-east MRI examination.ResultsSignal intensity decrease rate (SDR)=19.84%, signal intensity enhancement rate (SER) = 55.5%and MRS-Cho peak were used as threshold to diagnose malignant lesion. The diagnostic sensibility and specificity of SDR, SER, and MRS-Cho peak were 90.3% 90.3%, 87.1%94.4%, 55.6% 66.7% respectively. The diagnostic efficacy of SDR was obviously higher than SER (A value was 0.824 and 0.971, P=0.000). The combination of fMRI had a sensitivity of 96.7%, specificity of 94.4%, and accuracy of 96.0%.ConclusionPWIT2*WI, DCE-T1WI and MRS PWI-T2*WI have respective advantages in differential diagnosis of breast benign and malignant lesions. The combination of fMRI can improve the diagnostic accuracy of breast cancerL®

Breast; MR Functional Imaging; Breast cancer

R737.9；R445.2

A

贵港市科技攻关科研项目（编号：贵科攻1105031）

10.3969/j.issn.1672-5131.2013.03.020

刘 彪

本文编辑：丁贺宇

2013-03-12