乳腺DCE-MRI环形强化病变的研究现状及展望

李潇潇，姜兴岳

作者单位：滨州医学院附属医院放射科，滨州 256603

乳腺环形强化指动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced-magnetic resonance imaging，DCE-MRI)上病变周围强化而中心区无强化或仅轻度强化，其为2003 版乳腺影像报告和数据系统(Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS)中描述肿块型病变强化类型的一个术语，2013 版BI-RADS 沿用至今。Jinguji 等[1]根据DCE-MRI 中环形强化出现的期相，将其分为3 型：Ⅰ型，动态对比增强早期及延迟期均呈环形强化；Ⅱ型，动态对比增强早期呈环形强化，随时间延迟渐进性向内填充；Ⅲ型，动态对比增强早期无环形强化特征，而延迟期表现为环形强化。临床工作中，多种乳腺良恶性病变DCE-MRI上可呈环形强化，其影像特征存在交叉，提高术前MRI 诊断的准确率，对指导临床治疗和评估预后有重大意义。本文对乳腺DCE-MRI上环形强化的病变进行综述。

1 磁共振成像上环形强化病变种类及病理学基础

乳腺病变环形强化是血管生成、纤维化分布及程度、血管内皮生长因子表达模式和多种组织学特征综合作用的结果[2]。Kuhl等[3-4]指出近2/3的乳腺恶性病灶DCE-MRI上呈环形强化，其中浸润性导管癌最为常见，约占78%～88%[5-6]，其他少见类型包括导管原位癌、浸润性小叶癌、导管内乳头状癌、乳腺黏液癌及化生性癌等。乳腺恶性病变强化“环”主要为肿瘤组织，其内部呈现无强化或低强化的病理学基础是：(1)肿瘤中心发生液化坏死，内部细胞成分减少，灌注下降；(2)肿瘤中心纤维瘢痕形成；(3)肿瘤内部微血管密度及通透性减低[7-10]。

国内外部分文献[5-6,11-16]报道乳腺良性病变亦可表现为环形强化，其疾病谱广泛，包括乳腺炎性病变伴/不伴脓肿形成、囊肿并感染、脂肪坏死、血肿、乳腺增生、导管扩张症、导管扩张、导管上皮增生、导管内乳头状瘤、少数纤维腺瘤等。良性组病变环形强化原因可总结为：(1)炎症类，其病理学基础为脓肿壁、炎性囊肿壁及其他成分如脂肪、血性物质等伴周围炎症细胞浸润，相应区新生血管增多；(2)乳腺导管相关病变，其病理上为导管周围血管增多，增强后导管壁强化于不同切面上可呈“环形”或“轨道样”；乳腺增生中腺病的环形强化机制亦为此；(3)纤维腺瘤，其环形强化的病理基础可能与内部较大范围的纤维成分或钙化相关。

2 乳腺环形强化病变的磁共振成像研究现状

2.1 常规MRI序列

乳腺环形强化病变的病理学特征是构成不同影像表现的基础，根据病变内部成分的不同，其磁共振平扫信号有所差异。若病变内部为液性坏死物，则表现为T1WI 上低信号，T2WI上液性高信号。若内部为纤维成分，则T1WI及T2WI均表现为低信号。若病变内部为出血，则磁共振平扫根据其出血的不同时期信号不同，临床上以亚急性期出血最为常见，表现为T1WI 上高信号，T2WI 上低或高信号。特殊类型的病变，如脂肪坏死，其内部脂肪成分T1WI 及T2WI 呈高信号，短反转时间反转恢复(short inversion time inversion recovery，STIR)序列的“黑洞征”可帮助诊断脂肪坏死[17]，这一征象可能是由于STIR 序列对磁场不均匀性不敏感，其信号抑制的特异性低，可以同时抑制水和脂肪组织的信号。因此，脂肪坏死病灶内部液态的脂肪成分在STIR 序列上比周围正常脂肪组织信号受抑制程度更彻底，而呈现更低信号。乳腺良恶性环形强化病变内部均可出现液化坏死、出血、纤维化等病理改变，而脂肪坏死以良性病变多见。

2.2 动态对比增强磁共振成像

乳腺动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)中环形强化病变的判读在减影图像上进行最佳，主要从形态学和血流动力学指标：时间-信号强度曲线(time-intensity curve，TIC)、早期强化率(early enhancement ratio，EER)、达峰时间(maximum enhancement time，Tmax)等方面对病灶进行评估[14,18]。此外，在强化最明显的减影图像上可重建最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)，观察病变周边有无异常增多、增粗的血管。

形态学分析在乳腺良恶性病变的鉴别诊断中有重要意义，Wedegärtner 等[19]指出病变形态不规则、边界不清晰是诊断乳腺恶性病变的可靠征象。但对于乳腺环形强化病变，单纯依靠形态学表现对病灶良恶性鉴别存在一定困难，这是由于良性环形强化病变中炎症类所占比例较高，其也可表现为形态不规则、边缘毛糙等特征[11,15]。此外，文献报道[6]MIP 重建图像上乳腺良恶性环形强化病变侧均可出现异常增多、增粗的血管，组间差异无统计学意义。部分研究[5,11]分析了强化“环”的特征后，指出环壁厚度、内部分隔及壁结节的差异在良恶性组间有统计学意义，良性病变多表现为薄壁圆环，内部分隔较常见，恶性病变则多表现为厚壁不规则环，壁结节更多见。

DCE-MRI 可通过TIC 评价血管生成情况鉴别乳腺良恶性病变。TIC 分为三型：Ⅰ型：流入型，增强后持续强化，无明确峰值；Ⅱ型：平台型，增强早期信号上升，中后期信号强度上升或下降幅度不超过10%；Ⅲ型：流出型，增强早期快速明显强化，中晚期信号强度下降超过早期强化峰值的10%[20]。一般认为，TIC Ⅰ型良性可能性大，TIC Ⅲ型恶性可能性大，而TICⅡ型良、恶性病变均有可能[21]。部分研究[6,13]显示，TIC曲线在乳腺良恶性环形强化病变中差异有统计学意义，良性环形强化病变以Ⅰ型曲线为主，而恶性主要表现为Ⅲ型曲线。也有学者认为[5]良恶性环形强化病变TIC曲线差异无统计学意义，分析原因可能为良性病变中部分伴肉芽组织增生，其新生血管较多、毛细血管通透性较高，故可呈现Ⅱ型、甚至Ⅲ型曲线。但其血管增殖程度远不及恶性肿瘤显著，同时恶性病变内部可并存较多动静脉瘘，故反映病变区对比剂渗透速率、微血管密度及血管通透性情况的EER 及达峰时间Tmax的组间差异存在统计学意义。

2.3 磁共振扩散加权成像

扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)通过检测组织中水分子扩散受限的方向和程度，间接了解组织微观结构的变化，其扫描速度快、不需注射对比剂，并可同时选择多个参数，是目前乳腺方面应用最广泛的功能MRI 成像技术[22]。乳腺恶性肿瘤细胞繁殖旺盛，排列紧密，细胞核增大，细胞外容积减少，导致肿瘤内水分子扩散受限程度加重，而表现为DWI 高信号伴ADC 图信号减低。部分文献[5,11-12]通过分析良恶性环形强化病变发现，良性病变中央区多为脓液、扩张的导管或炎性囊肿内积聚的黏稠分泌物，故表现为中央区扩散受限程度加重；而恶性病变中央区多为液性坏死，此区水分子扩散运动不受限制，而病变边缘区肿瘤细胞增殖活跃，细胞密度较大，故表现为边缘区扩散受限程度加重。同时，文献指出[5,11-12]良恶性病变环壁及环内ADC 值差异均有统计学意义，良、恶性病变环壁平均ADC值分别约(1.20～1.42)×10-3mm2/s及(0.94～1.09)×10-3mm2/s，环内平均ADC 值分别约(1.05～1.09)×10-3mm2/s 及(1.89～1.94)×10-3mm2/s。尽管DWI 成像速度快、敏感性高，但其空间分辨率较低，不能全面观察病灶细节，因此不能单独做诊断，需与有较高空间分辨率的DCE-MRI联合诊断。

3 乳腺环形强化病变的磁共振成像研究展望

3.1 磁共振扩散峰度成像

扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是在DWI的基础上采用同一类型的脉冲序列得到的多参数模型，可以获得多个方向上的参数值，如轴向峰度Kax (axial kurtosis)、轴向扩散系数Dax (axial diffusivity)等。目前临床应用研究中多采用平均峰度参数(mean kurtosis，MK)、平均扩散系数(mean diffusivity，MD)、轴向峰度参数(axial kurtosis，AK)及径向峰度参数(radial kurtosis，RK)[23-24]。MK 值大小与病变组织的结构复杂程度有关，MD 值大小可能与细胞外容积分数有关，AK 值取决于病灶沿导管方向水分子扩散受限程度，而RK 值取决于病灶垂直于导管方向的扩散受限程度。现有关于DKI 对乳腺良恶性病变鉴别诊断价值的研究结果均显示乳腺恶性病变的MK值显著高于良性，良性变的MD值则明显高于恶性[25-28]，AK值及RK值研究较少，乳腺环形强化病变部分为导管相关病变，不同方位参数可能在良恶性组间存在差异，可作为未来研究方向之一。

3.2 磁共振波谱成像

磁共振波谱成像(Magnetic resonance spectroscopy，MRS)作为一种无创性反映病变的代谢和生化信息的新技术，在乳腺肿块良恶性鉴别，提高乳腺疾病诊断敏感性、特异性、准确性方面有重要价值。乳腺MRS多采用氢核(质子)波谱，主要集中研究病灶内胆碱化合物的复合峰(total choline，tCho)，其位于3.14～3.34 ppm 处，乳腺上皮细胞的代谢水平决定了tCho的表达[29-31]。乳腺上皮细胞从良性到恶性进展的过程中，伴随着磷脂胆碱的变化，乳腺癌tCho 会出现高水平表达，而良性肿瘤和正常乳腺组织的生化代谢状态相似，一般情况下检测不到可见的tCho 峰[32]。乳腺MRS 相关的临床研究相对较少，对乳腺炎性病变诊断尚没有明确的峰值，而良性环形强化病变中绝大多数为炎性病变，因此，MRS 对于乳腺环形强化病变良恶性鉴别诊断的价值有待进一步研究。

3.3 影像组学

影像组学(radiomics)为高通量、自动地从医学影像中挖掘大量定量组学特征，运用统计学及机器学习的方法，筛选出最有价值的特征并构建疾病预测模型，用于疾病的诊疗和预后评估[33-34]。其包括了图像采集与重建、病灶分割、特征提取和特征分析(特征筛选和模型建立)[35-36]。目前，其应用范畴主要包括鉴别肿瘤的良恶性及病理特征，预测恶性肿瘤的预后。组学特征提取分析可作为未来良恶性鉴别研究的方向。Schmitz等[7]研究了DCE-MRI上环形强化的乳腺癌分子亚型与预后的关系发现，环形强化可作为三阴性乳腺癌预后不良的征象之一，这说明不同类型恶性病变环形强化的生物学行为存在差异，组学特征有望辅助分析并帮助预测肿瘤的预后。

综上所述，环形强化作为乳腺病变常见的磁共振强化类型，其影像表现多样且存在良恶性病变的重叠，临床上容易误诊或过度诊断，将病灶形态学特征、血流动力学指标(TIC、EER、Tmax)、DWI 及ADC 值等联合应用可提高其诊断准确率。随着影像检查技术的不断完善和发展，DKI、MRS及影像组学等在乳腺良、恶性环形强化病变精确诊疗的临床应用中具有广阔的前景。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。