不同磁共振成像技术联合应用在BI-RADS4类乳腺病变中的诊断价值
2016-09-13潘淑淑陈文辉阮梅汪荣
潘淑淑 陈文辉★ 阮梅 汪荣
不同磁共振成像技术联合应用在BI-RADS4类乳腺病变中的诊断价值
潘淑淑 陈文辉★ 阮梅 汪荣
目的 探讨不同磁共振成像技术联合应用在BI-RADS4类乳腺病变中的的诊断价值。方法 回顾性分析经病理证实的106例BIRADS4类乳腺病变,对良恶性病变的形态、边缘、强化方式、表观扩散系数(ADC)值进行分析,并计算各种MRI征象及其联合应用的敏感度、特异度、准确度。结果 106例BI-RADS4类乳腺病变,恶性76例,良性30例,两者在边缘、强化方式、ADC值表现差异均具有统计学意义(P<0.05),单一征象中强化方式的敏感度、准确度均最高,分别为84%、82%,ADC值的特异度最高为80%;两项影像征象联合中,强化方式+ADC值的敏感度、特异度、准确度均最高,分别为80%、90%、83%;三项MRI征象联合诊断中,病变边缘+强化方式+ADC值的敏感度、特异度、准确度均最高,分别为75%、100%、82%;四项MRI征象联合中,诊断的敏感度、特异度、准确度分别为59%、100%、71%。结论 不同MRI征象在鉴别BI-RADS4类乳腺良恶性病变有着重要意义,联合诊断的应用可明显提高病变诊断的特异度,减少误诊的发生。
乳腺肿瘤 乳腺影像报告与数据系统 磁共振成像 扩散加权成像
【Abstract】Objective To investigate the diagnosis value of magnetic resonance imaging(MRI)for the Breast Imaging and Reporting Data System(BI-RADS)category 4 breast lesions. Methods Analysis was made to the lesion shape,edge,enhancement pattern,ADC value,to distinguish between benign and malignant,and calculate the sensitivity,specificity,accuracy,based on the retrospectively analyzed 106 BI-RADS category 4 lesions which have been pathologically proven. Results There were 76 cases of malignant and 30 cases of benign in the totally 106 cases,both types had the statistical significance in the lesion edge,enhancement pattern and ADC value. Enhancement pattern showed the highest sensitivity (84%)and accuracy(82%),meanwhile,ADC value showed the highest specificity(80%),Combining two signs together,ADC value and enhancement pattern showed the highest sensitivity,specificity,and accuracy of 80%、90%and 83% respectively. Combining three signs together,lesion edge,enhancement pattern and ADC value,showed the highest sensitivity,specificity,and accuracy of 75%、100%、82%. Combining four signs together showed a sensitivity,specificity,and accuracy of 59%、100%、71%. Conclusion MRI is important for the identification between benign and malignant in BI-RADS category 4 lesions,the application of combining diagnosis could significantly increase the specificity of disease,thus greatly reduced the incidence of misdiagnosis.
【Key words】Breast neoplasms Breast Imaging and Reporting Data System Magnetic resonance imaging Diffusion weighted imaging
根据美国放射学会制定的乳腺影像报告及数据系统标准,BI-RADS4类病变是指一组可疑恶性,需临床活检的病变,这组病变的恶性率约为4%~94%,阳性预测值(PPV手术)为10.7%~24.3%[1],多数的穿刺活检为良性肿瘤。因此,需在活检前区分良恶性病变,以避不必要的活检风险和并发症。虽然MRI征象中病变形态、边缘、强化方式及ADC值对乳腺良恶性的诊断价值已经得到一定的证实[2~4],但目前尚无关于各种MRI征象联合应用在BI-RADS4类乳腺病变中的诊断价值报道。作者回顾分析经病理证实的106例BI-RADS4类乳腺病变,将76例恶性及30例良性病变进行对照,旨在评价不同MRI征象联合应用在BIRADS4类乳腺病变中的诊断价值。
1 临床资料
1.1 一般资料 收集2013年3月至2015年2月在本院行乳腺MRI扫描病例共106例,年龄28~80岁,中位年龄53.8岁。入选标准:(1)MRI扫描前患者行钼靶或B超发现BI-RADS 4类病变。(2)所有患者均有细针穿刺或手术病理证实。
1.2 扫描设备和方案 采用西门子 3.0T超导型全身磁共振扫描系统,专用乳腺表面线圈。患者俯卧位,双侧乳腺自然悬垂于线圈内。常规行横断位T1WI、T1WI增强、T2WI及T2WI-TIRM、DWI序列(b值采用0,800s/mm2),矢状位T2WI-TIRM。(1)DWI序列使用单次激发平面回波成像序列(EPI)。扫描参数为TR 8300ms;TE85ms;层厚4.0mm;间隔2.0mm;激励次数3次;视野320mm×320mm;矩阵320×320;弥散敏感系数b值采用0.800s/mm2。(2)动态增强:采用快速小角度激发扰相梯度回波三维成像序列,并加脂肪抑制;TR=4.5ms,TE=1.6ms,层厚1mm,连续无间断扫描,视野 340mm×340mm,矩阵480×480。对比剂采用钆喷酸葡胺注射液(Gd-DTPA),剂量 0.1 mmol/kg,以2.0ml/s 的速度注入。增强前扫描1次,注入对比剂后16s连续扫描 5次。
1.3 图像分析 由两名工作经验丰富的医生,在不知组织病理结果的情况下,对MRI图像进行回顾分析,并严格按照BI-RADS诊断标准进行独立评估,主要判断:(1)病变形态(规则、不规则):将圆形或卵圆形无分叶肿块定义为规则,将有分叶肿块、致密影、结构扭曲定义为不规则。(2)病变边缘(毛刺或无毛刺)。(3)强化特征(均匀强化、不均匀强化):将环形强化纳入不均匀强化。(4)表观扩散系数(ADC)值:在ADC图像中选取感兴趣区(region of interest,ROI)测量3个ADC平均值,测量时选取病变的最大径层面,同时避开坏死区、边缘及伪影。
1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件。通过χ2检验法,评价病变形态、边缘、强化方式、ADC值在乳腺BI-RADS 4类病变的诊断价值,以P<0.05为差异有统计学意义,并计算不同MRI征象及联合应用的敏感度、特异度、准确度。
2 结果
2.1 病理及影像诊断 106 例BI-RADS 4类乳腺病变均经手术病理证实,恶性76例中浸润性导管癌28例、导管原位癌 34 例、乳头状癌 3 例、浸润性小叶癌 6 例、粘液腺癌 4例、髓样癌 1 例。良性30例中乳头状瘤9例、纤维腺瘤8例、乳腺炎6例、腺病4例、分叶状肿瘤3例。恶性病变的平均ADC值为(0.93±0.19)×10-3mm2/s,良性病变的平均ADC值为(1.36±0.17)×10-3mm2/s,良恶性病变的ADC值差异有统计学意义。采用非参数ROC曲线统计方法得出b值在 800s/mm2,以ADC值1.12×10-3mm2/s为最佳临界值,此临界值鉴定肿瘤良、恶性,有 88例与病理结果相吻合,准确度为 83%。
2.2 联合诊断 106例乳腺BI-RADS4类病变的MRI扫描形态、边缘、强化方式及ADC值良恶性差异有统计学意义(表1)。各项联合诊断的敏感度、特异度、准确度见表2。
表1 恶良性病变MRI及DWI征象(n)
3 讨论
3.1 病变形态 乳腺病变的形态表现是诊断的基础,BI-RADS4类病变的形态多样,本研究将良恶性肿瘤的形态(规则、不规则)进行统计学分析。肿瘤的不规则形态改变常由于肿瘤内部生长速度的差异,或在生长过程中受到周围组织的压迫,造成肿块生长的不平衡而形成,本组研究显示良恶性病变之间的形态改变差异无统计学意义(P=0.063),这可能与本组研究数据的样本量偏小及BI-RADS4类病变中较多交界性肿瘤或潜在恶性肿瘤存在所致。虽BI-RASD4类乳腺病变的形态改变差异无统计学意义,但仍可在一定程度上作为良、恶性鉴别诊断的参考。
表2 MRI及DWI征象联合应用对乳腺病变诊断价值的比较(n)
3.2 病变边缘 乳腺BI-RADS4类病变的边缘可表现为光滑、部分光滑及毛刺征,其中毛刺征是乳腺恶性肿瘤的典型征象之一,即在MRI 图像上表现为肿瘤边缘向周围呈长短不一排列的细线条影,是癌细胞向周围组织浸润性生长的一种方式[5]。但也有部分学者对毛刺形成的病理基础提出争议,认为其是由乳腺病变周围的纤维结缔组织炎性增生所形成,并可抑制肿瘤生长,可能是一种早期瘤周间质反应的保护性机制[6]。本组研究显示,在BI-RADS4类乳腺病变中良恶性肿瘤边缘毛刺征有明显差异,且毛刺征占浸润性导管癌(28/28)、导管原位癌(28/34)、乳头状癌(1/3),浸润性小叶癌(5/6),黏液腺癌(1/4),髓样癌(0/1),其中浸润性导管癌及小叶癌伴发毛刺征比例较高,本组研究更倾向认为毛刺是肿瘤组织向周围浸润性生长的观点。
3.3 增强方式 本研究将BI-RADS4类乳腺病变的强化方式分为不均匀强化及均匀强化,并将环形强化纳入不均匀强化。按强化方式鉴别良恶性病变的敏感度为84%、特异度为77%及准确度为82%,且良、恶性病变的强化方式差异有统计学意义(P=0.000)。乳腺癌的不均匀及环形强化多由于其内部结构的不均质所致,其病理学基础是肿瘤边缘新生微血管丰富,由于病变生长速度过快,中心区域易出现缺血液化坏死而形成。Su等[7]提出乳腺癌的强化特征与其组织病理学具有相关性,即不均匀强化、环形强化、均匀强化方式的顺序反映了乳腺癌增殖能力由高到低的生物学行为。目前对环形强化的影像学征象尚无统一认识:Onishi等[8]研究结果显示,动脉早期出现的环形强化诊断乳腺癌的阳性预测值高,是鉴别乳腺良恶性病变的重要影像学表现;而Baltzer等[9]表示,环形强化的出现不一定就意味着存在恶性肿瘤,因部分乳腺良性病变增强后也可出现环状强化,并且在环状强化的乳腺癌中可检出结缔组织,因此用环状强化预示乳腺恶性肿瘤的组织学分级并不十分可靠。本研究共有9例环形强化,其中5例为浸润性导管癌,1例为浸润性小叶癌,3例为乳腺炎。因此,单纯用环形强化判断病变的良、恶性易出现假阳性,如炎症伴脓肿形成或感染性囊肿均可出现环形强化,必须联合T2WITIRM加以鉴别。
3.4 ADC值 本组研究结果显示,在b=800s/mm2时,以ADC值1.12×10-3mm2/s 为临界,BI-RADS 4类乳腺良恶性病变的ADC值差异有统计学意义(χ2=35.47,P=0.000)。在研究中,ADC阈值的选取是关键,根据Tsushima的meta分析提示ADC值是高度可变的,从(1.1~1.6)×10-3mm2/s不等[10],Nogueira等[11]指出这种变化可能与研究时取决乳腺病变的大小和测量的ROI面积相关。本研究在选取ROI时以病变的最大径层面为基准,同时避开坏死区、边缘及伪影,并测量3个ADC平均值以减少误差,其鉴别良恶性病变的敏感度为82%,特异度为80%,而与Tsushima的meta分析所得到的敏感度89%,特异度 77%略有差别[10]。本研究显示在乳腺BI-RADS 4类病变中ADC值是预测乳腺恶性肿瘤的重要因子,但也有部分良性病变由于细胞增生明显使水分子扩散严重受限,其ADC值与恶性病变有一定重叠,本组共有6个假阳性,除4个乳头状瘤外,2个炎性病变亦出现假阳性结果。因此,必须结合其他MRI征象联合诊断以减少误诊。
3.5 联合诊断 本研究中两项MRI征象联合所得六组数据,其中增强联合ADC值在BI-RADS4类病变诊断中的敏感度、特异度和准确度为最高,分别为80%、90%、83%,提示这两项征象的联合应用可以将大部分BI-RADS 4类病变良恶性鉴别出来,尤其当乳腺癌病变较小时,形态规则且无明显分叶及毛刺,单纯依靠形态及边缘诊断较困难,常需要结合肿瘤的强化方式及ADC值联合诊断。病变形态及边缘二项征象联合的敏感度、特异度和准确度为最低,分别为61%、73%、64%,提示这二项征象的联合在BI-RADS4类乳腺病变中的诊断价值有限,除部分炎症性病变,因病变中含有大量炎性细胞浸润,部分伴有稠厚脓液的生成,使水分子的布朗运动速度明显降低,因而ADC值下降显著,如伴有脓肿形成,可出现环形或不均匀强化,此时需联合病变形态及边缘表现,平扫时病变中心区域见圆形或类圆形液体信号影,内壁光滑,周围可见斑片状或索条状长T1长T2异常炎性渗出信号改变。本研究所得数据显示,三项及四项MRI征象联合,使BIRADS4类乳腺病变的敏感度和准确度降低,而特异度较前提高,提示三或四项征象联合,能降低BI-RADS4类乳腺病变中的良性肿瘤误诊为乳腺癌的发生率。
总之,BI-RADS4类乳腺病变的MRI扫描形态、边缘、强化方式及ADC值是鉴别良恶性的重要征象,将MRI不同征象联合应用可提高BI-RADS4类乳腺病变诊断的特异度,减少不必要的活检。
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