1.5 T MR多b值扩散加权成像对乳腺病变的显示及对背景的抑制能力

宫 清，朱 萍

(江苏省镇江市第一人民医院医学影像科，江苏 镇江 212000)

·论著·

1.5 T MR多b值扩散加权成像对乳腺病变的显示及对背景的抑制能力

宫 清，朱 萍*

(江苏省镇江市第一人民医院医学影像科，江苏 镇江 212000)

目的观察1.5 T MR多b值扩散加权成像对乳腺病变的显示及对背景的抑制能力。方法乳腺癌患者80例,进行MR扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)和不同b值的背景信号抑制扩散加权成像(diffusion-weighted whole-body imaging with background body signal suppression,DWIBS)扫描，测定不同b值下乳腺病变的显示能力、信噪比和扩散系数。结果b值为800 mm2/s 时，DWIBS序列对肿瘤实质、转移性淋巴结和瘤内坏死灶的显示率高于DWI序列(P<0.05)；b值800 mm2/s组图像质量最高，显示率最高(P<0.05)；b值800 mm2/s组对肿瘤实质、转移性淋巴结、瘤内坏死灶显示率最高(P<0.05)。随着b值的增加，DWIBS图像信噪比逐渐下降(P<0.05)。结论b值为800 mm2/s时，DWIBS所获取图像质量、显示能力和背景抑制能力良好，能有效鉴别良恶性病变，对乳腺癌病变的诊断具有临床应用前景。

乳腺肿瘤；弥散磁共振成像；诊断

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.11.022

乳腺癌发病率逐渐增加，并呈年轻化趋势，其诊断和治疗越来越为重要[1]。MR扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)是乳腺癌诊断的影像学技术，通过检测组织含水量并测定表观弥散系数(apparent diffusion coeffecient,ADC)值来诊断乳腺癌病变，但由于DWI缺少高质量的脂肪抑制和良好的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)，容易出现伪影而导致结果有误[2]。在DWI基础上发展出来的新的背景信号抑制扩散加权成像(diffusion-weighted whole-body imaging with background body signal suppression,DWIBS)[3]，由于采用短时间翻转恢复回波成像(theshort TI inversion recovery-echo planar imaging，STIR-EPI)序列，背景抑制能力更好，能够获得较高分辨率、对比度和SNR的图像，可直观显示病变组织形态和大小，对乳腺病变的显示具有巨大的潜力。但由于MRI设备和扫描参数存在差异，尤其是b值的差异，往往导致诊断结果不同[4]。本研究选择乳腺病变病灶行多b值扫描，评价多b值DWIBS技术对乳腺癌病变的显示能力和背景抑制能力，探讨多b值DWIBS技术对乳腺癌良恶性病变的诊断效能，旨在为临床提供依据。现报告如下。

1 资 料 与 方 法

1.1 一般资料 选择2010年3月—2016年11月我院收治的乳腺癌患者80例，年龄37～79岁，平均(54.1±10.9)岁。纳入标准：①病理证实；②肿块最大直径≥2 cm；排除标准：①因金属异物产生伪影者；②已经进行新辅助化疗者；③MR检查前1周内进行乳腺肿块穿刺者。所有患者均行MR检查并经手术病理证实为乳腺癌。病理诊断结果：浸润性导管癌71例，导管内癌6例，黏液癌1例，乳头状腺癌2例。

本研究获得医院伦理委员会批准，患者及其家属均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 MR扫描方法 所有患者均行传统DWI扫描和DWIBS扫描，具体如下：应用Siemens 1.5T MR设备进行扫描，线圈为乳腺相控阵表面线圈，梯度场强为30 mT/s，切换率为150 mT/s。患者俯卧位，保持双侧乳腺自然下垂于表面线圈中。传统DWI扫描方法：扩散系数b值取800 mm2/s，24层，每层8 mm，重复时间(repetition time,TR)和回波时间(echo time,TE)分别为 3646 ms、95 ms，激励次数(number of acquistions,NSA)为 4，扫描视野(field of view,FOV)为430 mm×430 mm，矩阵为112 mm×256 mm，采集l min。SENSE扫描方法：扫描序列为STIR-EPI DWI序列，b值分别取300、800、1 400和2 000 mm2/s，TR和TE分别为8 349 ms、90 ms，反转时间(Invert time，TI)为180 ms，NSA取7，FOV为430 mm×430 mm，矩阵为112 mm×256 mm，43层，每层4 mm，SENSE因子为2，回波平面序列(echo planar imaging,EPI)成像为单激发，采集4 min。

1.2.2 图像及数据处理 ①图像质量评价由2名MRI诊断高年资医生进行3D-MIP重组和黑白反转，阅片后进行质量分级，具体分级标准[5]如下：病灶结构清晰，背景抑制充分、均匀，未出现阶梯伪影视为质量好；背景信号不匀，图像外围有低信号，病灶结构部分显示不清，或出现轻度的阶梯伪影视为质量一般；不能充分抑制背景，有伪影干扰，图像外围有明显低信号，结构显示不清视为质量差。②ADC：利用感兴趣区技术，在不同n值的ADC图像上测定肿瘤的的ADC值，每个感兴趣区包括100个像素点以上。③SNR计算公式：SNR为S组织和SD噪声的比值，S组织是组织器官的信号强度，SD噪声是相应层面背景噪声信号强度的标准差。

1.3 统计学方法 应用SPSS 19.0统计学软件分析数据。计量资料比较分别采用F检验和q检验；计数资料比较采用χ2检验；等级资料比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 DWIBS和DWI图像对病灶显示率比较 b值为800 mm2/s 时，DWIBS序列对肿瘤实质、转移性淋巴结和瘤内坏死灶的显示率高于DWI序列，差异均有统计学意义(P<0.05)；但对正常腺体显示率与DWI序列差异无统计学意义(P>0.05)。见表1，图1。

表1 不同序列对病灶显示率比较 (n=80，例数，%)

图1传统DWI扫描和DWIBS序列

A.传统DWI扫描；B.b值为800 mm2/s 时，DWIBS序列

2.2 不同b值DWIBS图像质量及显示率比较 所有患者不同b值DWIBS图像均经MIP重组和黑白反转显示，并进行质量分级。 b值800 mm2/s组图像质量最高，显示率最高，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 不同b值DWIBS图像质量及显示率比较 (n=80，例数，%)

*P<0.05与b值800 mm2/s比较(χ2检验)

2.3 不同b值DWIBS图像对病灶显示能力比较 b值800 mm2/s组对肿瘤实质、转移性淋巴结、瘤内坏死灶显示率最高，差异均有统计学意义(P<0.05)；不同b值DWIBS图像对正常腺体显示率差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 不同b值DWIBS图像对病灶显示率比较 (n=80，例数，%)

*P<0.05与b值800 mm2/s比较(χ2检验)

2.4 不同b值DWIBS图像SNR比较 b值800、1 400、2 000 mm2/s组DWIBS图像SNR低于b值300 mm2/s组，b值1 400、2 000 mm2/s组DWIBS图像SNR低于b值800 mm2/s组，b值2 000 mm2/s组DWIBS图像SNR低于b值1 400 mm2/s组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表4。

b值(mm2/s)SNR 30017．2±2．5 80010．8±1．3∗14008．4±1．1∗#20005．9±1．4∗#△F677．132P0．000

*P<0.05与b值300 mm2/s比较 #P<0.05与b值800 mm2/s比较 △P<0.05与b值1 400 mm2/s比较(检验)

3 讨 论

DWIBS是新开发的成像方法，其采用自由呼吸，能够在较长时间内提供多层面的激励和信号，从而具有较好的SNR和高质量的脂肪抑制，优于传统的DWI技术[6]。DWIBS之所以能获得高质量图像，与其采用的SENSE技术和EPI序列密切相关，SENSE技术避免了过高场强和梯度的干扰，有助于医生了解病变区域的结构以及肿瘤和淋巴结的分布，而SENSE技术和EPI序列的联用可减少磁敏感和化学位移伪影[7]。尽管DWIBS优势明显，但在乳腺癌病变的显示和诊断中应用报道较少。本研究分别采用DWIBS和DWI技术对乳腺癌病灶进行扫描，结果发现b值为800 mm2/s 时，DWIBS序列对肿瘤实质、转移性淋巴及肿瘤瘤内坏死灶的显示率高于DWI序列(P<0.05)，但对正常腺体的显示率差异无统计学意义(P>0.05)。说明DWIBS技术对乳腺癌病灶的筛查是可行的，其显示能力优于传统的DWI技术。然而，由于MR成像系统场强、成像序列和参数不同，对乳腺癌的诊断结果也会存在差异，其中又以DWI扫描参数b值的选取最为重要[8]。b值的大小受扩散编码梯度场强的强度和持续时间影响，b值越高越偏重扩散像，越低越偏重于T2像，故要反映真实病灶应尽量取较大的b值[9]。但较高的b值又容易产生伪影。张静等[10]研究发现，b值在800～1 000 mm2/s时，图像质量良好，又能准确鉴别乳腺癌良恶性病变，是1.5T MR乳腺DWI的最佳b值范围。然而，目前尚无文献报道DWIBS的最佳b值取值范围。

本研究在不同b值下进行DWIBS序列扫描，并对图像质量进行评价，结果发现，随着b值升高，DWIBS图像质量先升高后降低，不同b值DWIBS图像对肿瘤实质、转移性淋巴结和瘤内坏死灶的显示率差异均有统计学意义(P<0.05)。说明b值的大小影响DWIBS图像质量及其对病灶的显示能力。其中b值为800 mm2/s组图像质量最高，能够清晰显示正常结构或病变，显示率最高，同时对肿瘤实质、转移性淋巴结、正常腺体和瘤内坏死灶显示率均较高。提示DWIBS序列扫描的最佳b值可能为800 mm2/s。SNR是图像质量的重要性能参数[11]。本研究将图像SNR作为b值选取的重要考虑因素，结果表明，随着b值增加，DWIBS的SNR逐渐下降。这是由于b值增加会增强扩散，导致信号降低，且b值增加会增加扩散梯度脉冲持续时间，引起回波时间延长和信号衰减，进而降低图像质量[12]。当b值为300 mm2/s时正常腺体为高信号，不利于病灶的显示，但当b值增加至2 000 mm2/s以上时，病灶信号与背景噪声对比度消失，很难观察[13]。因此，从SNR值来看，b值为800 mm2/s时，正常腺体信号受抑制，肿瘤信号突出，是较佳的b值。

良恶性乳腺癌病变在DWIBS上具有不同的信号强度，可用于良恶性病变的诊断[14-15]。在DWIBS图像上，ADC值与信号呈反比，良恶性病变ADC值差较大时，所得到的诊断结果稳定性较好。总之，DWIBS技术克服了传统DWI技术的低SNR和低分辨率的局限[16]。但不同b值的DWIBS技术显著影响乳腺病变的显示能力、图像质量及SNR、良恶性病变ADC差值，其中b值为800 mm2/s所获取图像质量良好，又能有效鉴别良恶性病变，是1.5T MR DWIBS技术较为合理的b值。

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2017-02-17；

2017-03-28

宫清(1977-)，女，江苏镇江人，江苏省镇江市第一人民医院主管技师，从事医学影像技术研究。

*通讯作者

R737.9

B

1007-3205(2017)11-1333-04

(本文编辑：赵丽洁)