MRI 动态增强曲线半定量参数联合DWI 在乳腺良恶性肿瘤诊断中的作用

焦鎏鎏，张禹

（联勤保障部队第九〇一医院放射诊断科，安徽 合肥 230031）

乳腺癌是发生于乳腺上皮或导管上皮的恶性肿瘤，严重威胁着女性生命健康与安全[1]。近些年来，乳腺癌发病率不断上升，其发病率已居女性恶性肿瘤首位，早诊断、早治疗能够明显改善患者预后[2]。在诸多乳腺影像学检查方法中，动态增强核磁共振成像（DCE-MRI）因具有分辨率高、图像清晰等优点，已被广泛应用于临床乳腺癌的鉴别诊断中，且具有较高的灵敏度，但其判断乳腺肿瘤性质的准确度仍有上升空间[3]。周济波等[4]研究显示，MRI 动态增强曲线半定量对乳腺癌的诊断价值虽有一定提高，但单独应用时的诊断效能仍不理想。弥散加权成像（DWI）是非侵入性操作，能够通过反映体内自由水的随机运动情况而间接反映组织结构，对乳腺癌的诊断具有重要意义，但此种诊断方法特异度较低[5]。而将MRI 动态增强曲线半定量与DWI 联合应用于临床乳腺良恶性肿瘤的鉴别诊断中能否提高诊断价值尚有待进一步探索。鉴于此，本研究通过探讨MRI 动态增强曲线半定量参数联合DWI 在乳腺癌中的诊断作用，以为乳腺癌的临床诊治提供科学依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①所有患者均经病理检查证实为乳腺肿瘤且均为非多中心性；①所有患者均完成DCE-MRI 和DWI 检查；③年龄＞18 岁；④均为女性患者；⑤图像质量符合要求；⑥患者及家属均知情同意；⑦患者临床资料完整。

排除标准：①妊娠期、哺乳期乳腺肿瘤患者；②在行DCE-MRI 和DWI 检查前已接受针对性治疗的患者；③复发性患者；④存在核磁共振检查禁忌症；⑤心、肾等重要脏器功能不全；⑥精神疾病患者；⑦其它恶性肿瘤。

根据上述标准，回顾性分析本院于2015 年8月—2022 年2 月收治的77 例乳腺肿瘤患者，根据手术切除后病理结果分为乳腺癌组（42 例）和良性肿瘤组（35 例）。其中乳腺癌组包括导管原位癌4例，混合性癌1例，浸润性癌36例，伴有髓样特征癌1例，患者年龄31～82岁，平均（49.40±11.75）岁；病程1～3年，平均（1.62±0.31）年；最大肿瘤直径 为0.5～5.4 cm，平均（3.18±1.16）cm。良性肿瘤组包括腺病4例，小叶增生3例，纤维腺瘤23例，增生伴纤维腺瘤1例，腺病伴纤维腺瘤1例，导管内乳头状瘤2例，良性叶状肿瘤1例，患者年龄22～56岁，平均（43.66±10.11）岁；病程1～3年，平均（1.59±0.22）年；最大肿瘤直径为0.6～6.0 cm，平均（2.98±1.33）cm。两组患者年龄、病程、最大肿瘤直径比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经伦理委员会审核批准。

1.2 方法

1.2.1 DCE-MRI 及DWI 扫描方法

采用Siemens Verio 3.0T MRI 扫描仪，乳腺专用线圈。患者取俯卧位，垫高腹部，双侧乳腺自然悬垂于线圈的双孔内。扫描范围包括乳房下界至腋窝，包括双侧乳房。

DWI 序列：采用平面回波成像扫描序列，扩散敏感系数b 值为1 000 s/mm2。TR 为3 000 ms，TE 为84 ms，层厚4 mm，矩阵320×320，层间距1.0 mm。

动态增强扫描序列：采用脂肪抑制序列，TR 为5.1 ms，TE 为2.5 ms，层厚3 mm，矩阵300×190，反转角度为15°，视场角28 cm，预扫满意后，经肘静脉高压注射器给药，给予患者0.1 mmol/kg 的造影剂钆喷酸葡胺15 mL，注射速率为2 mL/s，连续扫描7次，每次89 s 总扫描时间约623 s。

1.2.2 时间-信号强度曲线（TIC）分析

将动态增强图像传入工作站（VB17，Siemens Healthineers，Germany）后处理，使用均值曲线软件在病灶强化最明显的区域放置感兴趣区（ROI）后自动生成TIC。计算半定量参数：①根据TIC 形态将其分为3 型：Ⅰ型流入型：信号强度缓慢持续递增，2 min 后信号强度上升＞10%；Ⅱ型平台型：早期信号强度上升快速，中后期趋于稳定，2 min 后信号强度变化≤10%；Ⅲ型流出型：早期信号强度明显上升，中后期明显下降，2 min 后信号强度下降＞10%；②正性增强积分（PEI），即TIC 下的面积；③初始增强曲线下面积（IAUGC），即注射造影剂开始90 s 内的TIC 下面积；④对比增强率（CER）=（增强后峰值信号强度-基线信号强度）/基线信号强度；⑤最大上升斜率（MSI）=最大[（Cti+1-Cti）]/（ti+1-ti），其中C 为造影剂浓度，ti 为信号增强开始的时间点，ti+1 为信号强化最为明显的时间点。

1.2.3 表观扩散系数（ADC）获取

图像传送至工作站（VB17，Siemens Healthineers，Germany），根据DWI 图像上病灶的位置，在ADC 图上勾画出ROI，选择病灶最大层面以及强化最显著区域，同时必须避开液化、坏死、囊变、钙化区。使用软件对b＝1 000 s/mm2时的ROI 区ADC 值进行3 次测量，ROI 测定面积≥5 mm2，取3 次测量值的平均数。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用“%”描述，组间比较采用t 检验；计数资料用“%”描述。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析CER、PEI、IAUGC、MSI 和四者联合诊断对乳腺癌的诊断价值以及MRI 动态增强曲线半定量、DWI 和两者联合诊断对乳腺癌的诊断价值。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

乳腺纤维腺瘤增强MRI 边缘清晰，TIC 呈Ⅰ型，ADC 值较高，见图1；乳腺浸润性癌增强MRI 边缘毛糙，TIC 呈Ⅲ型，ADC 值较低，见图2。

图1a 增强MRI 病变呈明显强化。图1b TIC 呈Ⅰ型（流入型）。图1c ADC 值为1.456×10-3 mm2/s。图1d 病理结果：纤维腺瘤。Figure 1 a.Dynamic contrast-enhanced MRI showed that the lesion was significantly enhanced.Figure 1b.TIC showed type Ⅰ(inflow type).Figure 1c.ADC value 1.456×10-3 mm2/s.Figure 1d.Pathological results showed fibroadenoma.

图2a 增强MRI 病变呈不均匀强化。图2b TIC 呈Ⅲ型（流出型）。图2c ADC 值为0.794×10-3 mm2/s。图2d 病理结果：浸润性癌，非特殊类型。Figure 2 a.Dynamic contrast-enhanced MRI appeared that the lesion was uneven enhancement.Figure 2b.TIC showed type Ⅲ(outflow type).Figure 2c.ADC value 0.794×10-3 mm2/s.Figure 2d.Pathological results showed invasive carcinoma,non-special type.

2.1 两组患者半定量参数以及ADC 值比较

乳腺癌组TIC类型Ⅲ型占比、PEI、IAUGC、MSI、CER 均高于良性肿瘤组（P＜0.05），ADC 值均低于良性肿瘤组（P＜0.05），两组比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组患者半定量参数以及ADC 值比较

2.2 MRI 动态增强曲线半定量参数对乳腺癌诊断价值

MRI 动态增强曲线半定量参数TIC、PEI、IAUGC、MSI 四项指标联合诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、曲线下面积（AUC）分别为85.71%、82.86%、0.958，其灵敏度、特异度及AUC 较单独检测有所提高。见表2、图3。

图3 PEI、IAUGC、MSI、CER 对乳腺癌诊断价值。Figure 3.Diagnostic value of PEI,IAUGC,MSI,and CER for breast cancer.

表2 CER、PEI、IAUGC、MSI 及联合对乳腺癌诊断价值

2.3 分析MRI 动态增强曲线半定量、DWI 以及联合在乳腺癌诊断中的效能

MRI 动态增强曲线半定量联合DWI 诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、AUC 分别为92.86%、88.51%、0.973，其灵敏度、特异度及AUC 均有所提高。见表3、图4。

图4 MRI 动态增强曲线半定量、DWI 以及联合对乳腺癌诊断价值。Figure 4.The semi-quantitative value of MRI dynamic enhancement curve,DWI and combination in the diagnosis of breast cancer.

表3 MRI 动态增强曲线半定量、DWI 以及联合对乳腺癌的诊断价值

3 讨论

乳腺癌早期无明显症状，伴随着病情进展逐渐表现为同侧腋窝淋巴结肿大、多器官病变等，其转移率高，预后差，严重威胁着患者的生命安全，给患者和家属带来沉重的心理和经济负担。对于乳腺癌患者来说，及早发现、诊断和治疗，能够极大的改善患者预后，提高患者生存率[6-7]。临床上MRI 动态增强曲线半定量、DWI 诊断乳腺癌均有一定的不足，本研究特探讨二者在乳腺癌中的诊断作用，以期为临床工作提供指导。

DCE-MRI 是检查乳腺病变的重要技术，具有较高的灵敏度，但对特异度的报道不一，而动态增强血流动力学参数是提高诊断特异度的重要辅助手段，临床上多使用血流动力学参数的半定量参数[3，8]。本研究结果显示，Ⅰ型曲线多见于乳腺良性肿瘤，Ⅲ型曲线多见于乳腺癌，乳腺癌Ⅲ型曲线比例54.76%，远大于良性乳腺肿瘤14.29%且P＜0.05，表明TIC 对乳腺癌有一定的诊断价值。这主要是由于良恶性肿瘤的血管系统的相关结构不同，即对比剂从动脉流入静脉时进入间质组织量不同[9]。恶性肿瘤增殖速度快，血管生成旺盛，同时新生血管通透性高，并且形成了较多的动静脉短路，当对比剂进入肿瘤组织后，大多从静脉流出，少量残留在间质组织中，这就是恶性肿瘤表现为快速流入流出的原因[10]。另本研究结果显示，乳腺癌组的PEI、IAUGC、MSI、CER 均高于良性肿瘤组，且PEI 诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、AUC 分别为69.05%、77.14%、0.888，IAUGC 分别 为64.29%、80.00%、0.723，MSI 分别为71.43%、74.29%、0.810，CER 分别为76.19%、71.43%、0.743。提示PEI、IAUGC、MSI、CER 均对乳腺癌具有一定的诊断价值。血管密度、血管通透性以及间质环境的不同都会影响血流动力学参数，本研究采用的对比剂钆喷酸葡胺为低分子量的细胞外对比剂，钆喷酸葡胺的弛豫特性有助于动态增强成像[11]。恶性肿瘤细胞增殖活跃、血管结构紊乱、管径增粗、微血管密度等都会使对比剂透过血管进入血管外间隙的速率增加[12]，导致PEI、IAUGC、MSI、CER 在良恶性肿瘤间水平相差较大。PEI 是扫描时TIC 下面积的总和，受TIC 类型的不同、扫描持续时间等多重因素影响，因而差异较大；IAUGC 是指增强早期对比剂在肿瘤血管中的浓度；MSI 是TIC 上升最陡峭的斜率，是肿瘤内对比剂流入与流出速度的指标，能够反应肿瘤血流灌注程度和对比剂经肿瘤代谢速率[13-14]。CER 是指增强后血管内对比剂浓度的增加百分比，CER 越大，说明肿瘤组织增强越明显，恶性程度越高。此外，MRI 动态增强曲线半定量参数联合诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、AUC 分别为85.71%、82.86%、0.958，与单独诊断比较，灵敏度和AUC 均有所提高，但特异度仍相对较低，因此仅依靠MRI 动态增强曲线半定量诊断乳腺癌时，结果仍存在一定的偏差。

DWI 属于无创MRI 技术，通过含水量变化检测出组织的形态学及生理学的早期改变，无需注射对比剂，能够反应组织内水分子的微观运动，通过测量ADC 值对肿瘤性质进行推测[15]。本研究结果显示，乳腺癌组ADC 值低于良性肿瘤组，且其诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、AUC 分别为76.19%、62.86%、0.801，提示乳腺癌患者的ADC 值低，且有助于乳腺癌的诊断。这是由于恶性肿瘤细胞增殖旺盛，细胞体偏大，细胞间隙小、密度增高，细胞外容积减小，细胞膜的限制和蛋白质对水分子的吸附力增强，干扰了恶性肿瘤内的水分子运动，使弥散受限，ADC 值明显下降[16]。本研究结果还显示，MRI 动态增强曲线半定量联合DWI 诊断乳腺癌的特异度、AUC 均高于单独诊断，灵敏度与单独诊断亦有所增加，表明两者联合诊断价值更高。两者联合不仅能够反映肿瘤组织的形态学信息，还能够反映肿瘤细胞的内部水平以及血管功能，两种影像学检查方式联合能够互补不足之处，提高对乳腺癌的诊断价值[17]。

综上所述，MRI 动态增强曲线半定量、DWI 对于乳腺癌均有一定的诊断价值，但联合诊断价值更高，值得临床应用和推广。但本研究也存在着一定的局限性，如入组患者良恶性肿瘤的分类较杂，可能会引起统计偏倚；另外纳入样本量较少，结果可能存在一定的偏差，后续将扩大样本量继续进一步研究。