乳腺癌原发灶弥散加权成像在预测腋窝淋巴结转移中的应用价值*

杨 志，李 宁，廖光星，陆静佳，方建芸，杨鸿宇，柴 华，李党生，肖国有

广西医科大学附属肿瘤医院核医学科 南宁 530021

乳腺癌原发灶弥散加权成像在预测腋窝淋巴结转移中的应用价值*

杨 志，李 宁，廖光星，陆静佳，方建芸，杨鸿宇，柴 华，李党生#，肖国有

广西医科大学附属肿瘤医院核医学科 南宁 530021

#通信作者，男，1962年7月生，本科，副主任医师，研究方向：肿瘤核医学及MRI影像诊断，E-mail：xgy725@aliyun.com

乳腺癌；弥散加权成像；腋窝淋巴结；转移

目的：探讨乳腺癌原发灶磁共振弥散加权成像(DWI)在腋窝淋巴结转移预测中的应用价值。方法：回顾性分析2014年1月至2015年6月广西医科大学附属肿瘤医院33例经病理证实为乳腺浸润性导管癌患者的DWI图像及病理学信息，包括病灶大小、信号均匀性、原发灶表观扩散系数(ADC)值、腋窝淋巴结长径及脉管癌栓等，分析各因素与腋窝淋巴结转移的关系以及原发灶ADC值在腋窝淋巴结转移的诊断效能。结果：腋窝淋巴结转移组原发灶ADC值低于无腋窝淋巴结转移组ADC值，差异有统计学意义(P=0.013)。单因素分析显示，病灶直径、ADC值、腋窝淋巴结直径在有无腋窝淋巴结转移中的差异有统计学意义(P<0.05)。根据ADC值绘制诊断腋窝淋巴结转移的ROC曲线，曲线下面积AUC=0.791(P=0.005，95%CI=0.630～0.952)，以0.885×10-3mm2/s为诊断界值，诊断的灵敏度和特异度分别为84.2%、71.4%。结论：乳腺癌原发灶DWI在腋窝淋巴结转移中有一定的预测价值，原发灶ADC值是重要的诊断参考指标。

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤[1]，腋窝淋巴结转移是常见的转移方式。过去常用前哨淋巴结穿刺(sentinel lymph node biopsy，SLNB)结果来判断是否需要行腋窝淋巴结清扫(axillary lymph node dissection，ALND)，虽然SLNB损伤较小，但仍有部分损伤无法避免，如疼痛、感觉异常、肌力下降等，据报道[2]，5%～8%的患者在SLNB后出现淋巴结水肿。近年来，超声、磁共振(MRI)、PET/CT等非侵入性检查对淋巴结的转移有较高的诊断价值，但超声受操作者主观判断较重，PET/CT则有一定的电离辐射，所以MRI检查是较适宜的诊断手段[3]。在临床实践工作中，常通过MRI平扫及增强、弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)检查来协助乳腺疾病的诊断。DWI是通过采集水分子的随机运动，依据组织细胞的对比、细胞外弯曲度以及细胞膜的完整性来反映病灶水分子运动的受限情况，以表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)来反映其受限程度[4]。作者探讨了原发灶ADC值等参数对乳腺癌腋窝淋巴结转移的预测价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2014年1月至2015年6月广西医科大学附属肿瘤医院诊治的女性乳腺癌患者33例，年龄33～80(53.2±11.8)岁，均行乳腺癌根治术，包括同侧腋窝淋巴结清扫。病理结果均为乳腺浸润性导管癌，病理分级Ⅰ级2例(6.1%)，Ⅱ级20例(60.6%)，Ⅲ级11例(33.3%)，有淋巴结转移14例，无19例。术前经乳腺MRI平扫及增强检查，包括T1、T2及DWI序列。

1.2 检查设备和方法 西门子公司MagnetomAvanto l.5 T超导磁共振及乳腺专用线圈；受检者取俯卧位，双侧乳腺自然下垂于线圈内，扫描范围包括双侧乳腺、前胸部及腋窝；MRI扫描参数为T1WI-FLASH TR 8.6 ms TE 4.7 ms； T2WI-TIRM TR 5 600 ms TE 56 ms TI 170 ms；DWI序列使用单次激发平面回波成像(echo planar imaging，EPI)技术。扩散敏感系数(b)分别取0、800 s/mm2，TR 5 800 ms，TE 83 ms。图像传至西门子配套工作站，用NUMARIS/4软件自动生成ADC图。

1.3 图像处理及分析 确认原发病灶在DWI图上的层面及位置后，避开液化坏死区，于病灶最大层面内随机勾画2～3个感兴趣区(region of interest，ROI)，面积为0.3～0.5 cm2，测得的平均ADC值为原发癌灶的ADC值，当出现乳腺多发病灶时，则测量直径最大者。根据文献[5]报道，病灶大小按<2 cm与≥2 cm分组。腋窝淋巴结直径≥1 cm定义为淋巴结转移。

1.4 统计学处理 采用SPSS 16.0进行分析，应用两独立样本的t检验比较ADC值的差异；应用χ2检验比较不同MRI影像结果患者腋窝淋巴结转移的差异，绘制原发灶ADC值诊断腋窝淋巴结转移的ROC曲线。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 MRI表现 33例MRI各序列图像显像均清晰(图1)。MRI示原发灶长径1.0～8.4(3.10±1.48) cm，其中有腋窝淋巴结转移组的原发灶长径(3.44±1.13)cm；病理示腋窝淋巴结转移14例(42.4%)，有脉管癌栓者8例(24.2%)。

女性，53岁，左侧乳腺浸润性导管癌伴左侧腋窝淋巴结转移。A：左侧乳腺外上象限近乳头可见异常信号结节，大小1.7 cm×1.6 cm×1.6 cm，T1WI呈等信号；B：T2WI压脂呈混杂高信号；C、D：DWI呈明显高信号，ADC图呈高低混杂信号，ADC值0.9×10-3 mm2/s(弥散受限)；E、F：左侧腋窝见两枚淋巴结影，较大者大小约1.0 cm×1.6 cm，DWI呈高信号，ADC图呈高低混杂信号，ADC值0.87×10-3 mm2/s(弥散受限)。图1 浸润性导管癌MRI各序列图像

2.2 不同MRI影像结果与腋窝淋巴结转移的关系见表1。

表1 不同MRI影像结果与腋窝淋巴结转移的关系 例

2.3 浸润性导管癌MRI ADC值诊断性ROC曲线 见图2。有腋窝淋巴结转移组原发灶ADC值均值为(0.85±0.11)×10-3mm2/s，无腋窝淋巴结转移组ADC值均值为(1.02±0.22)×10-3mm2/s，二者差异有统计学意义(t=2.634，P=0.013)。根据ADC值绘制诊断腋窝淋巴结转移的ROC曲线，曲线下面积AUC=0.791(P=0.005，95%CI=0.630～0.952)，以0.885×10-3mm2/s为诊断界值，诊断的灵敏度和特异度分别为84.2%和71.4%。

图2 ADC值的诊断性ROC曲线

3 讨论

腋窝淋巴结转移在乳腺癌的准确分期及治疗方案的选择上非常重要，是乳腺癌最重要的预后因子[6]，因此，许多研究[7-8]都致力于腋窝淋巴结转移的预测。研究[7-8]表明，肿瘤直径、病理学分级、淋巴管侵犯、原发灶增强明显强化等与腋窝淋巴结转移相关。另外，用PET/CT进行腋窝淋巴结转移与原发灶的新陈代谢的研究也有相关报道[9]，代谢旺盛的肿瘤更易出现腋窝淋巴结转移。因此，作者认为，术前影像学包括DWI联合一些相关的组织学因子、生物学信息(如Ki-67等)是腋窝淋巴结转移的良好预测因素，对于治疗方案的选择和预后有重要意义。

该研究主要是探讨乳腺癌原发灶DWI成像的相关参数对腋窝淋巴结转移的预测价值。DWI成像除获得病灶最基本的信息外，最重要的是计算病灶的ADC值。ADC值是定量测定水分子扩散受限程度的指标。水分子在活体组织内的扩散能力与所处的微环境(包括细胞膜、基底膜等的分布、核浆比例以及胞浆内大分子物质等)相关。在病理状态下，组织内水分子的微环境发生改变，如细胞膜结构的完整性遭到破坏，以及细胞内外的大分子分布发生变化等，使其中水分子的扩散速度发生改变，从而被DWI检出，ADC值发生改变[10]。通过相应软件对DWI图像进行处理，水分子扩散的敏感性由顺磁性参数b值进行校正，根据2～3个b值进行ADC值的计算。该研究通过勾画2～3个ROI区域，用2个不同的扩散敏感系数 b =0、800 s/mm2输入软件进行计算，所得结果取平均值，降低误差。评估ADC值有利于鉴别良恶性肿瘤，ADC越低，恶性肿瘤的可能性越大[11-12]。腋窝淋巴结的ADC值在判断其良恶性有较高的诊断价值，但其测量在临床工作中并不常用，而原发灶的ADC值常需测量，也在乳腺MRI诊断报告中出现。有研究[13]报道，原发灶ADC值与传统的预测因子(如肿瘤大小、病理学分级等)有一定的相关性，也有学者[14]认为ADC值与肿瘤大小、肿瘤分级无关。Kim等[5]认为ADC值与肿瘤分级、乳腺肿瘤的细胞结构均呈负相关，细胞结构的多形性、高的肿瘤病理分级以及高的Ki-67表达导致ADC值下降。毛红岩等[15]研究表明，DWI检查及ADC值测量是一种安全、无创、准确、快速的鉴别乳腺癌患者腋窝转移性淋巴结和良性反应增生性淋巴结的手段，其研究的152个转移淋巴结和189个良性淋巴结的ADC值比较差异有统计学意义。该研究结果显示腋窝淋巴结转移组的原发灶平均ADC值低于无转移组。通过ROC曲线的绘制，诊断的曲线下面积AUC=0.791，以0.885×10-3mm2/s为诊断界值，敏感性和特异性分别为84.2%和71.4%。Kim等[5]认为，低的ADC值(<0.991×10-3mm2/s)比高ADC值大约增高6倍(OR=5.861)的腋窝淋巴结转移风险。ADC值在易转移的患者较低，其原因尚不清楚，可能与僵硬的肿瘤微环境相关。在体外细胞模型中表明，僵硬的肿瘤微环境与肿瘤的进展和转移相关[16]。细胞内胶原沉着和交叉反应导致细胞外基质的僵硬，这能在水分子的受限情况表现出来，例如一项关于丙肝的研究[17]中显示，随着肝纤维化的加重，ADC值逐渐下降。

其余成像参数及病理相关参数，如原发灶大小、腋窝淋巴结最大径在腋窝淋巴结转移中的差异有统计学意义，而患者病灶MRI信号是否均匀在腋窝淋巴结转移中的差异无统计学意义，与文献[18]报道基本一致。另外，原发灶的长径≥2cm者腋窝淋巴结转移比例较高，这可能与大的恶性病灶一般生长较旺盛，活动性更高有关。脉管癌栓也是腋窝淋巴结转移的重要预测因子，但由术后病理得出，对术前诊断意义不大。值得注意的是，病理的分级高低及前哨淋巴结的阳性与腋窝淋巴结转移的关系尚无定论[13-14]，作者也认为病理分级与腋窝淋巴结转移并无相关性。

该研究的不足之处，首先，计算ADC值时勾画的ROI是人为主观勾画，并且ROI所在区域为肿瘤最大横截面的区域，并不一定完全反应肿瘤的水分子受限情况，从而影响了ADC值的可靠性。其次，对于较小的病灶，ROI的勾画有一定的难度。再次，作为一项回顾性分析，样本量又较少，难以避免一定程度上的选择偏倚。

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(2016-09-30收稿 责任编辑赵秋民)

Predictive value of diffusion weighted imaging of primary foci in cases of breast cancer with axillary lymph node metastasis

YANGZhi，LINing，LIAOGuangxing，LUJingjia，FANGJianyun，YANGHongyu，CHAIHua，LIDangsheng，XIAOGuoyou

DepartmentofNuclearMedicine,theAffiliatedTumorHospital,GuangxiMedicalUniversity,Nanning530021

breast cancer；diffusion weighted imaging；axillary lymph node；metastasis

Aim: To evaluate the diagnostic value of magnetic resonance diffusion weighted imaging(DWI) of breast cancer primary foci in the patients with axillary lymph node metastasis. Methods: A total of 33 patients with breast cancer admitted in our hospital from January 2014 to June 2015 were selected, who were confirmed as breast infiltrating ductal carcinoma by pathology. DWI and pathology information of the patients were retrospectively analyzed, including the lesion size, signal uniformity, ADC values,the length of axillary lymph node, lymphatic vessel tumor emboli and sentinel lymph node. The relationship between various factors and axillary lymph node metastasis were analyzed, and compared the value of sentinel lymph node biopsy and primary foci ADC values in the diagnosis of axillary lymph node metastasis. Results: The ADC values between axillary lymph node metastasis group and without axillary lymph node metastasis group had significant difference(P=0.013). Single factor analysis showed that the size of primary foci, ADC value, and the maximum diameter of axillary lymph node were related with axillary lymph node metastasis(P<0.05). Drawing the ROC curve according to the ADC values, theAUCaws 0.791(P=0.005, 95%CI=0.630-0.952), when the threshold of ADC was set at 0.885×10-3mm2/s, the diagnostic sensitivity and specificity were 84.2% and 71.4%, respectively. Conclusion: Primary foci DWI of breast cancer provides is a predictive value in the patients with axillary lymph node metastasis, and ADC values is an important diagnostic index.

10.13705/j.issn.1671-6825.2017.04.018

*广西壮族自治区卫计委课题 Z2016498，Z2016472；广西教育厅教学改革课题 2016JGB186

R445.2