ADC 值与乳腺浸润性导管癌恶性程度相关性分析

李贤华 赵云辉 王兵

乳腺癌的发病率居全球女性恶性肿瘤的首位，也是女性因肿瘤致死的主要原因， 并且其发病呈年轻化趋势[1]。 MRI 因具有良好的软组织和空间分辨力，已广泛应用于乳腺疾病的诊断。 MRI 较超声和乳腺X 线摄影对乳腺肿瘤的诊断更为敏感，并且对乳腺良、恶性肿瘤有较高的鉴别诊断效能[2-3]。 MRI可以评估肿瘤形态参数和生物学功能参数。 扩散加权成像（DWI）联合动态增强扫描能够鉴别乳腺良、恶性肿块[4-5]。 从病理组织学角度，肿瘤细胞周围微环境能够刺激肿瘤进展、浸润和转移[6-7]。 表观扩散系数（ADC）能够对组织细胞结构进行定量评估，间接反映肿瘤间质性及肿瘤微环境，可作为无创性评估肿瘤生物学的一个指标。 目前对乳腺癌的研究大多是单独采用病理学或影像诊断的方法，而2 种方法结合应用可能为诊断肿瘤及预测预后提供新的思路。 因此，本研究采用DWI 与病理学相结合的方法对浸润性乳腺癌进行回顾性分析，旨在研究影响肿瘤病灶ADC 值的主要因素及其在评估肿瘤恶性程度及浸润性方面的价值，以期更好地指导临床治疗并预测预后。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性纳入2016 年5 月—2018 年5 月深圳市龙华区中心医院70 例经手术病理证实为乳腺浸润性导管癌的女性病人， 年龄29~76 岁，平均（49.58±6.81）岁。 纳入标准：①雌激素受体阳性乳腺癌（即雌激素阳性、黄体酮受体阳性，人类表皮生长因子受体-2 阴性）； ②病理诊断为乳腺浸润性导管癌；③MRI 扫描肿块最大直径为1~4 cm。 排除标准：①经辅助化疗的乳腺癌病人；②病灶侧乳腺合并其他乳腺疾病，如乳腺炎、乳腺增生等；③有MR检查禁忌证；④病灶侧乳腺有假体等植入物。

1.2 设备与方法 采用德国西门子公司的Avanto 1.5 T MR 成像设备， 专用双相阵列乳腺线圈。 病人取俯卧位，扫描范围包括双侧乳腺及腋窝区。MR 成像检查包括三维快速小角度激发序列（three dimensional fast low-angle shot，3D-FLASH）， 快速自旋回波T2WI 序列，3D-FLASH T1脂肪抑制动态增强序列（TR/TE=6.5 ms/2.5 ms，层厚1.5 mm，层间距0.3 mm，翻转角10°，矩阵376×374，FOV 32 cm×32 cm）。注射对比剂前行扩散加权成像（DWI），扫描参数：TR/TE=5 400 ms/86 ms，层厚4 mm，层间距2 mm，采集次数2 次，体素1.8 mm×1.8 mm×4 mm，b 值选取50、400、800 s/mm2。 注射对比剂后采集动态增强MR 影像，获得1 个增强前和6 个增强后动态序列，每个动态序列采集时长为1 min 30 s。在动态序列之后进行减影成像。 对比剂采用钆布醇（0.1 mmol/kg 体质量），经肘静脉以2.5 mL/s 注射15 mL， 然后使用相同流率注射20 mL 生理盐水冲洗。

1.3 数据分析 由2 名具有20 年以上诊断经验的影像科医师共同进行测量分析。 首先在动态增强MRI 动脉期的影像上测量肿瘤最大直径，由其中1位医师勾画兴趣区（ROI）并记录ADC 值。 然后以增强MRI 和DWI 为参考，在ADC 图上手动勾画整个肿瘤病灶。 当与动态增强MR 影像进行比较时，使用MR增强成像第一或第二时相中的增强实体部分为ADC 值测量进行定位。 注意避免肿瘤在T2WI 上表现为高信号的囊性或坏死性部位。 为了尽可能规范影像分析，在肿瘤直径最大的层面勾画出ROI。部分肿瘤病灶在DWI 上不呈现高信号， 当呈现低信号时，则在相应位置绘制与动态增强MRI 中病灶大小相同的ROI。

1.4 病理学分析 由2 名高年资病理学专家评估肿瘤间质比，并根据肿瘤间质比将病灶分为2 组，即富间质型组（肿瘤间质比≤50%）和少间质型组（肿瘤 间 质 比＞50%）， 见 图1。 根 据Scarff-Bloom-Richardson 分级对病灶进行评级，8~9 分为3 级，分化差，高度恶性；6~7 分为2 级，中度分化，中度恶性；3~5 分为1 级，分化好，低度恶性；3 分以下视为分级不可知，无法评估。

图1 不同肿瘤间质比乳腺癌的病理图（HE，×400）。A 图，肿瘤间质比约70%（少间质型）；B 图，肿瘤间质比约20%（富间质型）。

1.5 统计学处理 采用SPSS 19.0 统计软件对数据进行分析。 符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，2 组间比较采用两样本t 检验；非正态分布的计量资料用中位数M（P25，P75）表示，2 组间比较采用Mann-Whitney U 检验。计数资料以个（%）表示，2 组间比较采用χ2检验。 采用Spearman 相关分析肿瘤最大直径、 肿瘤间质比及肿瘤分级与平均ADC 值的相关性。 采用多重线性回归和逐步回归分析肿瘤ADC 值与肿瘤特征的关系。 P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组间病灶特征比较 70 个病灶中，富间质型组29 个，少间质型组41 个。富间质型组肿瘤最大直径小于少间质型组（P<0.05）。 2 组间肿瘤分级的差异有统计学意义 （P＜0.05），1 级中富间质型肿瘤占比较多，2、3 级中少间质型肿瘤占比较多。富间质型组的平均ADC 值大于少间质型组 （P<0.05）， 见表1、图2。

表1 2 组病灶直径、分级及ADC 值比较

2.2 相关性分析 全部肿瘤的最大直径为（24.65±3.12）mm， 肿瘤间质比中位数为70%（60%，90%），两者均与ADC 值[1.07（0.87,1.20）×10-3mm2/s]呈负相关（分别rs=-0.651，rs=-0.636，均P<0.001）。 肿瘤分级也与ADC 值呈负相关（rs=-0.451，P=0.016）。

2.3 回归分析 肿瘤间质比（β=-6.67，P<0.001）、肿瘤最大直径（β=-0.50，P<0.001）及肿瘤分级（β=-0.35，P=0.04）对肿瘤ADC 值均有影响。

3 讨论

DWI 通过测量ADC 值可以定量评估活体中水分子的扩散情况。 ADC 值受组织细胞构成、液体黏度、膜通透性及血液流动等因素影响。 ADC 值增大代表活体组织中水分子扩散增加，因而DWI 信号降低，反之亦然。 而肿瘤间质包括细胞外基质、巨噬细胞、内皮细胞及肿瘤相关性成纤维细胞等，可影响肿瘤的生长和生物学行为， 对评估肿瘤生长和浸润性以及预测预后具有重要价值。 因此， 本研究采用DWI 与病理结合的方法分析影响乳腺浸润性导管癌肿瘤病灶ADC 值的主要因素，及其在评估肿瘤恶性程度方面的价值。

本研究结果显示富间质型组与少间质型组肿瘤直径、肿瘤分级以及病灶平均ADC 值差异均有统计学意义， 表明定量评估比定性评估更能准确地评估乳腺肿瘤， 因此笔者认为应该设计一种包括乳腺肿瘤分化和特征的测量评估方法。 本研究结果还显示肿瘤病灶ADC 值与肿瘤间质比呈负相关，可能是由于少间质型病灶肿瘤细胞较多、致密，水分子扩散受限，故ADC 值减低。 Hasanzadeh 等[8]研究发现ADC值对乳腺癌转移性淋巴结的诊断有重要作用， 转移性淋巴结较非转移性淋巴结的ADC 值更低，这可能与恶性淋巴结存在肿瘤细胞有关， 实质上是与肿瘤间质比相关。本研究结果显示肿瘤大小与ADC 值呈负相关，肿瘤越大，ADC 值越小，这与Youk 等[9]报道的结果基本一致。 根据乳腺癌TNM 分期，乳腺肿瘤大小与肿瘤恶性程度密切相关，这也间接表明ADC值可能与肿瘤恶性程度相关。 DWI 可显示体内水分子的随机运动，与良性肿瘤相比，恶性肿瘤具有典型的扩散受限，这与柴等[10]发现乳腺恶性肿瘤较乳腺良性病变ADC 值更低的结论相一致。 也有研究者[11]认为肿瘤大小与ADC 值无显著相关性，如囊肿穿透效应的干扰会引起结果误判，因此即使ADC 低的病灶也并非均是恶性肿瘤， 乳腺脓肿也会导致扩散受限，因此评价ADC 值在乳腺癌中的价值需结合特定的临床表型。本研究还发现ADC 值与肿瘤病理分级呈负相关，这也从病理学角度说明ADC 值与肿瘤浸润性和恶性程度密切相关。 Matsubayashi 等[12]对26例乳腺浸润性导管癌病理组织特征（细胞密度、癌巢大小、间质分布特征）与MR 成像参数（ADC 值、强化率）的关系进行分析，结果发现肿瘤的细胞密度与ADC 值及强化率均呈负相关。 这与本研究结果相似，但本研究的样本量更大且样本同质性较高，因此本研究的结果相对准确。 乳腺肿瘤微环境是动态复杂的，受炎症因子、间质成分和物理压力等因素影响[6，13]，而且这些因素均会影响ADC 值，后续我们将对间质不同成分与乳腺癌预后及ADC 值的相关性展开研究。

图2 病人女，70 岁，左侧乳腺浸润性导管癌。 A 图，增强T1WI 减影影像示一最大直径约16 mm 明显不均匀强化肿块影（箭头）。 B 图，DWI（b=750 s/mm2）示高信号肿块影（箭头）。 C 图，ADC 图示低信号肿块影（箭头）。

本研究尚存在一些不足：①由于仅选择70 例雌激素受体阳性浸润性乳腺癌， 因此结果尚不能推广至所有类型的乳腺癌。 ②乳腺癌具有内在结构的异质性。尽管本研究选择最大同质的肿瘤评估ADC 值与肿瘤间质比的关系， 但ADC 值与肿瘤间质比的ROI 测量区域也不可能完全相同。③根据之前研究，本研究采用50%截断值分类富间质型和少间质型2组，但不能证明这个截断值的合理性，因为本研究没有根据肿瘤间质比来评估生存结果。 ④尽管在肿瘤直径最大层面勾画病灶且避免坏死成分，但ROI 中通常包含纤维灶， 目前的技术较难实现准确选取肿瘤细胞作为ROI，使得ADC 相关结果的说服力在一定程度上受限。

综上所述， 本研究结果表明乳腺癌肿瘤病灶ADC 值与肿瘤大小、肿瘤间质比和肿瘤分级密切相关， 从乳腺DWI 影像中获取的ADC 值能够详细地反映肿瘤间质比和主要间质类型等组织病理学信息，这为临床设计更加准确的测量评估方法、更深入理解肿瘤生物学异质性对影像学参数的影响提供了依据，更有利于阐明发病机制，指导治疗方案的制定和预测预后。