DCE-MRI 和DWI 的影像特征对乳腺癌分子分型的诊断价值

熊文明

（桂林市中医医院放射科 广西 桂林 541000）

女性乳腺主要是由皮肤、乳腺腺体、纤维组织以及脂肪构成，乳腺癌属于临床上常见的恶性肿瘤，主要发生于乳腺上皮组织[1]。虽然乳腺不属于维持人类生命活动的主要器官，但乳腺癌细胞丢失正常细胞活性后，可能出现脱落现象，使游离癌细胞随着血液分散至全身，造成转移，严重危害患者身心健康，因此，在没有进行病理诊断的情况下，对其进行分子分型评价，对于今后的治疗有着重要的意义[2-3]。在基因水平上，该病可以被划分成四种分型，分别是：Luminal A型、Luminal B 型、HER-2 型及Basal like 型。不同分子分型的乳腺癌患者在疾病表达、治疗反应及生存结果上都有一定的差异[4-5]。MRI 不仅可以反映出微小的病变，还可以对病灶的形态、血流等进行详细的描述，需要配合乳房检查。动态对比增强MRI（dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging，DCEMRI）对造影剂的药动学状态进行了分析；弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）可以评价被组织细胞的生理功能。鉴于此，文本就乳腺癌分子分型应用与DCE-MRI、DWI 的影像特征的诊断价值进行分析，结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取桂林市中医医院2022 年1 月—2023 年3 月收治的乳腺癌患者40 例作为研究对象，患者年龄37 ～68 岁，平均（51.78±4.28）岁；均经手术行病理诊断确诊，其中Luminal A 型10 例、Luminal B 型18 例、HER-2 型8 例及Basal like 型4 例。

纳入标准：①所有患者均经病理证实为乳腺癌；② 术前开展DCE-MRI 及DWI 扫描；③术后开展免疫组化检查。排除标准：①术前接受抗肿瘤治疗；②对本研究使用对比剂具有过敏史；③临床检查资料缺失。

1.2 方法

采用GE 公司HDXT 1.5T 双梯度磁共振仪，8 通道乳腺专用线控阵线圈。患者取俯卧位，头部前倾，乳房自然下垂，以胸主动脉为中心，以胸部为中心。增强造影使用江苏恒瑞药业有限公司生产的钆特酸葡胺作为造影剂。（1）横断位：Ax T2Ideal，TR 4 440 ms，TE 102 ms，层厚6 mm，FOV 35 cm×35 cm，激励1 次；Ax T1 FSE，TR 560 ms，TE Min Full，层厚6 mm，FOV 35 cm×35 cm，激励1 次；DWI，TR 5 600 ms，TE Minimum，b 值分别取50、400 和800 s/m m2，层厚4 mm，FOV 35 cm×35 cm，矩阵78×220，激励3 次。（2）矢状位：L/R fsT2TR 2 560 ms，TE 102 ms，层厚4 mm，FOV 20 cm×20 cm，激励2 次。（3）DCE：TR 4.52 ms，TE 1.61 ms，翻转角15°，层厚6 mm，矩阵448×448，FOV 34 cm×34 cm，激励1 次，测量次数30，对比剂通过肘静脉以0.2 mmol/kg 的剂量，3 mL/s 速率注入，注射完毕后加注10 mL 0.9%氯化钠溶液。

1.3 观察指标

详细记录不同乳腺癌分子亚型患者DCE-MRI 和DWI 检查参数，包含Ve、Kep、Ktrans及ADC 值，并计算不同分子亚型各项检查结果的AUC 值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验，多组间采用方差分析；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 不同乳腺癌分子亚型DCE-MRI 和DWI 参数结果

不同乳腺癌分子亚型DCE-MRI 和DWI 参数各不相同，Basal like 型Ve指标低于其他三种类型，Kep、Ktrans指标均高于其他三种类型，而HER-2 型、Basal like 型ADC 值均高于其他两种类型，差异有统计学意义（P＜0.05），详见表1。

表1 不同乳腺癌分子亚型DCE-MRI 和DWI 参数结果（±s）

表1 不同乳腺癌分子亚型DCE-MRI 和DWI 参数结果（±s）

分子亚型 例数 Ve Kep/min-1 Luminal A 型 10 0.58±0.07 2.98±0.41 Luminal B 型 18 0.62±0.09 3.14±0.42 HER-2 型 8 0.63±0.08 3.02±0.37 Basal like 型 4 0.41±0.06①②③ 6.41±0.81①②③F 8.07 65.140＜0.001 ＜0.001 P

表1（续）

表1 不同乳腺癌分子亚型DCE-MRI 和DWI 参数结果（±s）

注：与Luminal A 型相比，①P ＜0.05；与Luminal B 型相比，②P ＜0.05；与HER-2 型相比，③P ＜0.05。

分子亚型 例数 Ktrans/min-1 ADC 值/（·10-3mm2·s-1）Luminal A 型 10 1.81±0.31 0.80±0.09 Luminal B 型 18 1.92±0.33 0.82±0.08 HER-2 型 8 2.01±0.38 0.94±0.11①②Basal like 型 4 2.39±0.40①②③ 0.98±0.12①②F 2.890 6.690 P＜0.050 ＜0.010

2.2 DCE-MRI、DWI 参数诊断不同分子分型的AUC

Ve、Kep、Ktrans诊断Basal like 型乳腺癌的AUC ＞0.7，其余分子分型AUC 均＜0.7。Kep诊断Basal like型乳腺癌的AUC 为0.849，显著高于其余分子分型，详见表2。

表2 DCE-MRI、DWI 参数诊断不同分子分型的AUC

3 讨论

乳腺癌是世界上妇女发病率最高的恶性肿瘤，其发病率高达30%。在2020 年全球肿瘤负担中，乳腺癌已经成为第一位威胁妇女生命和健康的肿瘤[6]。根据IARC 2018 香港发布的报告，乳腺癌在世界范围内的妇女肿瘤中占20%～25%，占所有妇女肿瘤的第一位，而发展中国家占了近二分之一[7]。现如今由于经济生活压力过大，以及生理和精神过于紧张，导致乳腺癌患者发病概率逐年递增。乳腺癌的各种特征和发展趋势使人们对其给予高度的关注。在不明确导致乳腺癌发生的病因之前，对其进行精确的诊断和有效的治疗，对于降低其病死率至关重要。在图像特征与分子分型之间的关联研究中，图像特征的抽取是十分关键的一个环节，该环节工作的质量与是否能够找到显著的关联有着直接的关系[8]。乳腺癌属于恶性肿瘤，是指在多种致病因子作用下发生在乳腺上皮组织上的增值失控疾病。Luminal A 型是目前临床上发现的最常见的肿瘤类型，其发生在早期，复发率低。表现为对内分泌疗法的敏感性，而对化学疗法的敏感性较低；Luminal B 型多见于老年乳腺癌，其病理分级较Luminal A 型高，并多伴有HER-2 基因放大，但较A型低，对内分泌治疗不敏感；HER-2 高表达型肿瘤的病理分期较晚，有较多的淋巴结转移和侵袭性，并有较早的复发和转移。Basal like 型是临床上常见的预后不良类型，多见于有遗传背景的病人。肿瘤级别高、侵袭性强，多采用联合化疗。总体上，Luminal A 型患者预后最好，Luminal B 型患者较HER-2 高表达患者更好，而Basal like 患者与其他分子分型相比，对HER-2 高表达患者的疗效更好，但预后更差。

AUC 可直观反映DCE-MRI、DWI 参数诊断分子分型的价值，AUC ＜0.7、0.7 ～0.9、＞0.9 分别代表诊断准确率低、中等、高。本研究显示，Ve、Kep、Ktrans对Basal like 型乳腺癌具有较高诊断价值。通过图像组学的研究，将DWI 和DCE-MRI 两种影像资料结合起来，找出有区别的影像特征性指标。结果表明：在不同类型的乳腺癌中，AUC 值都大0.70，并且所构建的鉴别诊断模型具有更高的诊断效率和更好的拟合能力，表明DWI与DCE-MRI 联合应用的图像特点对四种乳腺癌分子亚型的区分有较大的指导意义。乳腺癌细胞增殖和生长速度快，细胞密度大，细胞外空隙小，不利于水分子的扩散，因此ADC 值低。乳腺癌病变组织中新生血管增多，微血管密度明显增高，微循环灌流明显增多，IER 也明显增高[9]。近年来，随着分子生物学技术的飞速发展，对乳腺癌进行分子分型越来越引起人们的重视。乳腺癌是一种高度异质性的恶性肿瘤，不同病人对化疗药物的应答和预后存在较大差异。当前，在医学上，乳腺癌在分子层次上被划分成了四种分子分型，分别是Luminal A型、Luminal B 型、HER-2 型及Basal like 型，这些分子分型在基因表达模式、病理分级、临床特征等方面都存在着差异[10]。Luminal A 除了在临床特征上与Luminal B有一些不同外，在基因表达谱、组织学分级等方面均与Luminal B 相似，且两者的预后较好；HER-2 型及Basal like 型均为高级别病理类型，二者的预后均不佳，尤其是Basal like 型在临床诊疗中尤为困难[11]。本次研究中显示，不同乳腺癌分子亚型DCE-MRI 和DWI 参数各不相同，Basal like 型Ve指标低于Luminal A 型、Luminal B 型、HER-2 型，Kep、Ktrans指标均高于Luminal A 型、Luminal B 型、HER-2 型，而HER-2 型、Basal like 型ADC 值均高于Luminal A 型、Luminal B 型、HER-2 型，差异有统计学意义（P＜0.05）。与X 线和CT 相比，MRI 对人体的伤害更小，MRI 可以反映出病变的功能和血流状态。而肿瘤的微血管通透性增强，是其应用的基础[12]。DCE-MRI 成像原理为当原子核被合适的射频电磁波激发时，会发生共振，并向外界发送电磁信号，这种原理称为磁共振原理。MRI 就是根据这种原理，对人体各个部分的电磁波进行成像。具体地说，氢核素是人体中含量最多的核素，它就像是一个磁共振的靶子。由于氢原子核中仅有一个质子，没有中子，因此氢原子核是所有原子核中最不稳定、对外磁场敏感的一种粒子。当人体处在一个强大的磁场中时，由于高频电波的影响，氢子会沿磁场的方向排成一条直线。此外，DCE-MRI 的显影作用也是由于对对比剂在药物中的应用所致。这种增强剂有很好的分散性，可以在血液循环中迅速地达到组织间隙，放射科医生就是根据不同时间的MRI 成像去了解腺体组织动态的血供状态[13]。当人体处在一个强大的磁场中时，由于高频电波的影响，氢子会沿磁场的方向排成一条直线。不同分子分型的乳腺癌，其疗效和预后存在明显差异。因此，对乳腺癌的分子分型进行准确的诊断就显得尤为重要。本课题研究发现，Basal like 型乳腺癌的Kep、Ktrans值较其他分类高，Ve较低，ADC 值较高，提示Basal like 型具有明显的微血管生成作用，且具有明显的微血管灌注作用。

综上所述，对于乳腺癌分子分型诊断使用DCE-MRI和DWI 的影像特征分析具有一定应用价值，对Basal like型的患者诊断价值较高。