浸润性乳腺癌肿块与非肿块强化方式的表观扩散系数分布特点

姚明，程流泉，李梦露，徐冰

1.北京市顺义区医院放射科，北京 101300；2.解放军总医院放射科，北京 100853；*通讯作者 程流泉 13910209982@139.com

扩散加权成像（DWI）及其表观扩散系数（ADC）应用于乳腺MRI 良、恶性病灶的鉴别诊断已经得到广泛认可[1]，但是在不同应用研究中，乳腺良、恶性肿瘤的ADC 阈值存在很大的差别，这些研究中多数是以良恶性为区分目的，未对乳腺癌的具体组织学类型进行细致的区分，导致不同组织学类型的乳腺癌混杂在一起，如浸润性乳腺癌和黏液癌、导管内原位癌；而且未考虑到肿瘤的异质性，如浸润性乳腺癌和导管内原位癌混杂在一起，这些均会导致ADC值的系统偏差。此外，程流泉等[2]研究发现，MRI上肿块和非肿块强化的良恶性ADC 界值存在差异。本研究纳入非特殊类型的浸润性乳腺癌作为研究对象，比较DWI-ADC 在肿块和非肿块强化的差别，并分析其原因。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2017年3—11月解放军总医院经手术后病理证实为浸润性乳腺癌的女性患者170例，年龄23～80岁，平均（48.9±10.1）岁。所有患者检查时间为月经期7～10 d，绝经后患者无要求。

纳入标准：①病理证实为非特殊型浸润性导管癌；②术前行规范化乳腺MRI检查；③MRI表现为肿块及非肿块强化；④肿块单一病变最大直径≥1 cm。

排除标准：①MRI检查前经过活组织检查、化疗等临床处理的患者；②体内存在金属等MRI检查禁忌证患者；③图像质量不符合诊断标准；④排除黏液癌及病灶周围导管原位癌>20%的浸润性乳腺癌。

1.2 仪器与方法 采用GE 1.5T MRI 仪，4 通道相控阵乳腺专用线圈，患者取俯卧位，双侧乳腺自然悬垂于线圈内。参考程流泉等[3]的扫描参数，①DWI：采用自旋回波-回波平面成像序列，b值取0、1000 s/mm2；IR=250 ms 反转抑制脂肪信号，视野（FOV）320 mm ×320 mm，矩阵128×128，层厚4 mm，层间距1 mm，36 层；并行采集因子2。②FSE-T2WI 脂肪饱和序列：TR 4660 ms，TE 89.2 ms，矩阵320×256，激励次数2。定位参数与DWI 相同。③多时相动态增强采用有脂肪抑制的三维梯度回波序列（volume imaging for breast assessment，VIBRANT），FOV 320 mm×320 mm，空间分辨率1 mm×1 mm×1 mm，192 层，TR 4.7 ms，TE 2.2 ms，每个动态增强时相的时间分辨率为120 s，每期120 s，采用“1+5”方式扫描，即第1 期平扫，第2 期开始时同时注射对比剂并连续不中断扫描5个时相。按照0.1 mmol/kg 经肘静脉团注造影剂钆喷酸葡胺（Gd-DTPA），速度2 ml/s，注射后用20 ml 生理盐水冲刷。行动态扫描前，使用此VIBRANT 序列去除脂肪抑制脉冲并将TE 设置为同相位，其余参数保持不变，完成一个无脂肪抑制的T1WI 序列。

1.3 图像处理 ①ADC值测量：在AW工作站利用Function Tool软件由1名经过培训的医师独立完成。依据动态增强图像对病灶进行定位，感兴趣区（ROI）放置在DWI 高信号且动态增强图像上显著强化的区域，大小4～10个体素（16～64 mm2），要求ROI 内强化幅度和DWI 信号接近一致，避免出血和囊性液化区域。一个病灶测量3次取最小ADC值纳入计算。②增强时间-信号曲线（time-intensity curve，TIC）测量：选取增强后第1 时相强化显著区域，避开肉眼可见的出血、坏死，多点测量以级别最高曲线类型纳入研究，廓清型（Ⅲ型），平台型（Ⅱ型），持续型（Ⅰ型），图像处理完毕后传入PACS工作站供医师诊断评价。③对于多灶及多中心的肿块，测量取病变最大者纳入计算，测量最大径，在增强扫描第1 期MIP图像上测量最大径。

1.4 肿块与非肿块强化的定义 依据美国放射学会乳腺影像报告和数据系统（ACR-BI-RADS）[4]肿块定义：在三维空间上具有占位效应，推压或牵拉周围正常的纤维腺体组织。非肿块强化定义：肿块强化定义为无肉眼直视的占位效应且空间分布不连续，增强扫描后突出显示病灶，本研究补充“在无脂肪抑制的T1WI图像上，不能准确勾画出病灶的轮廓”。

1.5 统计学方法 采用SPSS 20.0软件，计量资料以表示，采用独立样本t检验；比较两种强化方式最小ADC值频数分布差异，采用χ2检验比较两种强化方式的TIC曲线类型分布的差异，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病灶特点 病理证实的肿块型病灶116例，非肿块54例，肿块病灶最大直径1.0～6.0 cm，平均（2.1±0.9）cm。

2.2 两组DWI-ADC值 170例病灶ADC值为（0.99±0.18）×10-3mm2/s（0.55×10-3～1.73×10-3mm2/s），肿块强化病灶ADC值为（0.96±0.15）×10-3mm2/s（0.6×10-3～1.4×10-3mm2/s）；非肿块强化病灶ADC值为（1.08±0.22）×10-3mm2/s（0.55×10-3～1.73×10-3mm2/s），差异有统计学意义（P<0.001，表1）。

肿块强化的ADC值分布较非肿块强化分布更集中，肿块强化病灶ADC值的总体分布趋势更趋向于低的ADC值（图1）。

2.3 TIC曲线类型 肿块病灶的TIC曲线分别为Ⅰ型1例，Ⅱ型10例，Ⅲ型105例；非肿块强化病灶的TIC曲线分别为Ⅰ型5例，Ⅱ型13例，Ⅲ型36例（表1，图2、3）。

表1 两种强化方式DWI-ADC值及TIC曲线比较

图1 两组间ADC值的频率分布

图2 女，49岁，乳腺浸润性癌，非特殊类型，SBRⅡ级。无脂肪抑制T1WI 左侧乳腺内上象限病灶（A）；动态增强第1 期显示病灶呈肿块强化（箭，B）；矢状位显示病灶呈类圆形（C）；DWI 显示病灶呈环形高信号（D）；ADC图示最小ADC值为0.8×10-3 mm2/s（E）；TIC曲线呈Ⅲ型（F）

3 讨论

乳腺疾病谱复杂多样，不同病理类型ADC值存在差异[5-6]。既往对DWI-ADC值在鉴别诊断的研究中，很多仅粗糙地将病灶区分为良性、恶性两个组[7-8]，如 恶性病灶中非特殊类型的浸润性乳腺癌与浸润性黏液癌，由于组织细胞成分和基质的差异，ADC值差别很大，黏液癌随着细胞和黏液基质的比例差异，其ADC值范围为0.7×10-3～2.4×10-3mm2/s[9-10]，这样测量方式获得的ADC 阈值在不同研究中有很大的差异，降低了ADC的鉴别诊断效能。本研究通过选定单一的非特殊类型浸润性乳腺癌，排除了组织学类型的干扰，主要从图像的测量角度进行分析。Hirano 等[11]分析41例浸润性导管癌发现，平均最小ADC值为（0.68±0.15）×10-3mm2/s，明显低于本研究结果，其对病灶的选择和ROI的勾画均与本研究存在一定的差异。

图3 女，36岁，乳腺浸润性癌，非特殊类型，SBRⅡ级。无脂肪抑制T1WI 显示左侧乳腺外上象限病灶（A）；动态增强第1 期显示病灶呈非肿块强化（箭，B）；矢状位显示病灶呈节段分布（C）；DWI 显示病灶呈高信号（D）；ADC图示最小ADC值为0.94×10-3 mm2/s（箭，E）；TIC曲线呈Ⅲ型（F）

除微观上组织成分导致的测量差异外，宏观上ROI 内的异质性更容易引起ADC值的测量偏差。由于DWI 受EPI 序列的伪影影响，目前的空间分辨率基本均在2 mm 左右，如果考虑到低b值（b=0～50 s/mm2）和高b值（b=600～1500 s/mm2）导致的空间畸变和不匹配，一个合理的ROI 测量应该至少包括2×2个体素，在当前的空间分辨率下其面积达16 mm2，在此范围内均会存在很大的部分容积效应，ROI 越大，部分容积效应导致的测量偏差越大[12]。本研究测量的肿块病灶的ADC值低于非肿块病灶，经过组织直方图分析发现，主要是非肿块病灶的分布很离散，经分析推测这种分布离散主要来自于非肿块病灶的部分容积效应，非肿块病灶的ADC值标准差大，测量值比较离散。尉丽君等[13]对肿块病灶ADC的具体数值与本研究结果不同，但该研究结论中乳腺非肿块病灶ADC值范围高于肿块病灶，与本研究报道一致。本研究中肿块病灶平均ADC值为（0.96±0.15）×10-3mm2/s，与以往b值及场强相同的研究结果相似[（0.99±0.22）×10-3mm2/s][14]。

本研究表明，非肿块样强化ADC值频率分布集中区域更偏向于高的ADC值（1.08±0.22）×10-3mm2/s，与以往报道不同[15-16]，对于非肿块强化的测量偏差，有学者认为非肿块结构病变分布散在，其间可见正常纤维腺体组织及基质成分，并且对于非肿块强化病变，由于无明确的边界及占位效应，即使是针对DWI高信号部分进行测量，其内也难免混杂非肿瘤成分。

乳腺TIC曲线与肿瘤的微血管密度相关，本研究中非特殊型浸润性乳腺癌肿块型90.5%表现为TIC Ⅲ型，这符合恶性病变血供丰富、血液流出迅速的血流动力学特点，与李桢等[17]的报道一致。然而对于非肿块病灶，本研究中82.9%的病灶表现为TIC Ⅲ型，与王增奎等[18]的报道不一致，其原因可能在于本研究中增强扫描时间10 min 有利于观察造影剂廓清，另外非肿块病灶中导管原位癌含量<20%。

总之，本研究通过对肿块病灶和非肿块病灶两个 类型的非特殊类型的浸润性乳腺癌ADC值测量比较，认为ADC的判读需要密切结合病灶的类型，尽量排除ROI 范围内的部分容积效应。