3.0T-MRI表观扩散系数在乳腺癌预后和病理分型的应用价值

曾 辉 辛 娟 陆 鹏 王 红

新疆医科大学第二附属医院医学影像中心 (新疆 乌鲁木齐 830063)

有研究报道[1]，发达国家中每8位妇女就有1位乳腺癌患者。我国女性乳腺癌发病率也逐年递增，且增长速度比发达国家高1%～2%[2-3]。虽然超声及钼靶X线摄片作为乳腺癌的传统影像诊断方式，提高了乳腺癌检出及诊断率，但对良恶性病变特别是致密型乳腺的鉴别仍有很大局限性，亚洲女性大多乳腺结构致密，乳腺脂肪含量较少，极易误诊漏诊[4]。乳腺癌在分子水平呈高度特异性，不同病理分型表现出不同生物学行为，预后差异也较大[5]。相比于传统影像学技术，磁共振成像(MRI)技术对软组织分辨率较高，已被广泛应用于临床实践中。3.0T-MRI是全球最先进的超高场磁共振机器，具有图片更加清晰，定位更加准确，可处理超高分辨率图像数据流，安全性能好等优点[6-7]。随着MRI领域的开拓，扩散加权成像(DWI)技术也逐渐被应用于乳腺疾病诊断中，其基本原理是通过检测机体组织中水分子布朗运动来判断乳腺疾病，再通过表观扩散系数(ADC)值对这种运动进行量化，从分子水平上鉴别异常乳腺与正常乳腺。自Englander[8]首次将DWI应用于乳腺病变诊断以来，已有很多学者[9]探讨DWI在乳腺病变中的应用价值以及ADC与雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)等不同预后因子的相关性。此外，目前大多研究只运用单一b值DWI-ADC参数与乳腺癌预后因子进行分析，且结果有所不同[10]。然而，鲜有研究探讨ADC值对乳腺癌预后复发的预测价值。本研究旨在探讨不同b值下ADC值对乳腺癌病理分型的诊断价值，以及ADC值对乳腺癌预后复发的预测价值，旨在为临床实践提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 病理资料回顾性收集2018年2月至2022年1月于我院诊断为乳腺癌患者136例纳入试验组。

纳入标准：肿瘤边缘距乳头距离大于3cm；临床资料完整；长期随访资料完整；经病理及影像学确诊为乳腺癌；病理活检前行DWI检查，可明确测量病灶ADC值。排除标准：病灶总数＞2个，单病灶直径＜1cm；术前有接受其他抗肿瘤治疗或放、化疗治疗；诊断时出现局部区域复发或远处转移；MRI图像质量差、伪影重；病灶不能同时被T2WI、DWI和DCE-MRI序列检出。同期选择术后病理证实良性肿瘤136例为对照组。本研究已经我院伦理委员会批准，并经患者知情同意。

1.2 一般资料收集收集患者的年龄、婚姻情况、生育情况、月经状况、肿瘤家族史、病程、T分期(T1期、T2期、T3期)、肿瘤位置(左乳、右乳)、肿瘤直径、病理分型、淋巴结转移、激素受体(ER、PR、HER2、Ki-67)、ADC值。

1.3 MRI检查所有患者均采用philips 3.0 MRI扫描仪进行扫描，使用乳腺专用线圈。患者取俯卧位，乳房自然下垂，矢状位平扫时进行单侧乳房扫描，平扫冠状面和横断面时双侧乳房同时进行扫描。扫描参数：均采用T1WI-SPGR序列、T2WI-SPAIR序列及DWI序列、T2WI-FSE序列扫描，然后将图像上传到后处理工作站，使用感兴趣区(ROI)分别测量病变的ADC值。

1.4 诊断标准图像分析：由2名高职影像医师，使用双盲法对MRI图像阅片，若意见不一，经过讨论得到同意诊断结果；在后处理时选择ROI并测量ADC值。DWI：选取5个避开钙化、出血、液化、坏死及囊变病灶较清晰的ROI，计算不同b值下ADC平均值。

1.5 随访随访从初次确诊为乳腺癌开始至患者死亡或截止2022年1月随访结束。术后2年每3个月复查1次，术后第3年开始每6个月复查1次。根据术后随访情况分为未复发组(104例，无局部复发和远处转移)和复发组(32例，局部复发或/和远处转移)。

1.6 统计学方法数据分析采用SPSS 22.0软件。计量资料采用()表示，采用t检验分析，计数资料采用率(%)的形式表示，组间比较采用χ2检验。采用Logistic回归分析乳腺癌术后复发因素；ROC曲线分析ADC对乳腺癌病理分型以及术后复发的预测价值；使用Kaplan-Meier法分析不同ADC值患者术后5年内复发情况。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 乳腺癌患者MRI-DWI检查情况图1为一名41岁女性患者，左乳占位，T1WI可见左乳外上象限类圆形肿块，病灶呈低信号影，见图1A；T2WI可见病灶信号不均匀，中心高信号影，见图1B；DWI病灶弥散受限呈高信号影，见图1C；图1D为b=1000s/mm2时ADC值，显示较好的背景抑制，病变显示清晰，图1E为b=2000s/mm2时测得的ADC值，亦取得较好的背景抑制，但病变显示较b=1000s/mm2时欠清晰；该患者术后病理证实为浸润型导管内癌，见图1F。

图1 乳腺癌患者MRI-DWI检查情况

2.2 乳腺癌患者DWI信号强度情况分析试验组134例出现高信号，其中45例呈混杂高信号，2例呈现等信号，89例呈弥漫高信号，无低信号。对照组患者72例呈现低信号，60例患者呈现等信号，4例患者呈现混杂高信号。试验组与对照组DWI信号强度差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。b=1000s/mm2时，对照组患者的ADC值(1.214±0.531)×10-3mm2/s明显高于试验组(0.637±0.311)×10-3mm2/s，且差异有统计学意义(t=10.563，P＜0.001)。

表1 乳腺癌患者DWI信号强度情况分析[例(%),n=136]

2.3 不同病理类型ADC值比较b分别为1000s/mm2、2000s/mm2时试验组均表现为，浸润型癌(小叶原位癌、导管内原位癌)平均ADC值明显低于非浸润型癌(浸润型导管癌、浸润型小叶癌)，差异有统计学意义(P＜0.05)；小叶原位癌与导管内原位癌间ADC值差异无统计学意义(P＞0.05)。不同病理类型均表现为，b=2000s/mm2时ADC值明显低于b=1000s/mm2时ADC值，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 不同病理类型乳腺癌ADC平均值(×10-3mm2/s)

2.4 ROC曲线分析ADC对乳腺癌病理分型的预测价值ROC曲线分析ADC对乳腺癌病理分型的预测价值，结果显示，b值分别为1000s/mm2、2000s/mm2时的AUC分别为0.718(95%CI：0.692～0.852，P＜0.001)、0.846(95%CI：0.724～0.872，P＜0.001)。见表3、图2。

表3 ROC曲线分析ADC对乳腺癌病理分析的预测价值

图2 ROC曲线分析ADC对乳腺癌病理分型的预测价值

2.5 2组临床资料比较比较复发组和未复发组的一般临床资料，结果发现，2组的T分期、病理分型、淋巴结转移、激素受体(ER、PR、HER2)、Ki-67表达及ADC值差异有统计学意义(P＜0.05)。见表4。

表4 2组临床资料比较(例)

2.6 乳腺癌患者术后复发的Logistic回归分析将以上P＜0.05的变量纳入多因素Logistic回归分析，以是否复发为因变量，结果发现，T分期、病理分型、淋巴结转移、ER、ADC值均能是乳腺癌患者术后复发的独立影响因素，具体见表5、图3。

表5 赋值变量表

图3 乳腺癌患者术后复发的Logistic回归分析森林图

2.7 ROC曲线分析ADC值对乳腺癌患者术后复发的预测价值ROC曲线分析ADC值对乳腺癌患者术后复发的预测价值，结果发现，ADC值取1.046×10-3mm2/s时，具有较高的敏感度(83.46%)和特异度(76.33%)，ROC曲线下面积(AUC)为0.718。见图4。

图4 ROC曲线分析

2.8 预后分析依据ROC曲线获得的预测乳腺癌患者术后复发的ADC值的最佳临界值，将ADC值≤1.046×10-3mm2/s的患者纳入高风险组(38例)，将ADC值＞1.046×10-3mm2/s的患者纳入低风险组(98例)，采用Kaplan-Meier法分析两组5年复发情况，结果如图5所示，高风险组患者5年复发风险为92.11%(35/38)明显高于低风险组76.53%(75/98)，差异有统计学意义(Log-Rank χ2=8.502，P=0.003)。

图5 生存曲线分析乳腺癌患者术后复发情况

3 讨论

ADC值可定量分析组织细胞水分子布朗运动情况[11]。由于恶性肿瘤比良性病灶的细胞密度高，细胞间隙小，水分子运动受限，导致DWI采集的信号强度较良性病灶高，测得的ADC值降低[12]。与本研究结果一致。b值作为DWI关键参数，其会影响图像质量、ADC值[13]。已有大量学者报道[14]，b值≤1000s/mm2时，ADC值以1.0×10-3mm2/s作为界定标准，对肿瘤良恶性具有较大诊断价值。本研究136例受试者均采用稳定参数值，再次证实了以往研究结果。此外，本研究在传统常规b值基础上，采用b值=2000s/mm2时测得恶性肿瘤的ADC值。

相比于其他病理类型乳腺癌，浸润型乳腺癌较为常见。相比于非浸润型癌，浸润型癌具有多形性较明显、癌细胞大小形态各异等特点，导致组织间水分子扩散差，DWI呈现高信号，这种表现随着b值增大，ADC值越低[15]。本研究136例乳腺癌患者中，基本表现为DWI高信号，仅2例患者为等信号，b值为1000s/mm2时病变清晰；b值为2000s/mm2时病变结构及范围欠清晰及缩小。已有研究报道[16]，b值越大，ADC值越小，且浸润型癌与非浸润型癌差异越明显。本研究也有相同发现。目前，虽然MRI设备不断改进，但高b值下图像清晰度会降低，病变范围也会缩小，高b值获取仍有较大争议。已有研究报道[17-18]，浸润型乳腺癌较乳腺良性病灶的ADC值低。本研究也发现，b值取2000s/mm2和1000s/mm2时，浸润型乳腺癌较非浸润型乳腺癌的ADC值较低，且ADC值对乳腺癌病理分型的预测价值均较高，b值取1000s/mm2时，便可很好的鉴别浸润型与非浸润型乳腺癌，且病变图像显示清晰。此外，对于一些较难鉴别病例，本研究则选取高b值进行鉴别。

目前，多数研究探讨ADC值与病理因素和恶性程度的关系[19]，然而较少有研究ADC值与患者预后之间的联系。本研究通过长期随访分析首次就诊患者的ADC值与患者预后间关系发现，复发组的首次就诊ADC平均值明显低于无复发组，且ADC值为乳腺癌术后复发的独立因素，提示较低的首次就诊ADC值可能预测乳腺癌患者术后较差预后，与以往研究结果一致[20]。本研究进一步通过ROC曲线分析发现，ADC值≤1.046×10-3mm2/s的患者在随访5年内发生复发的可能性更大；COX风险回归分析发现，ADC值≤1.046×10-3mm2/s是预测乳腺癌患者预后复发的有效指标，且病灶ADC值越低提示患者复发风险越高。提示越低的ADC值反映乳腺癌有较多的癌细胞数量及较强的侵袭性，与患者预后相关。因此，本研究认为，利用乳腺癌ADC值可有效评估乳腺癌患者预后的潜在复发风险，对于高复发风险的患者在临床治疗时应更加重视或强化治疗。

综上所述，DWI对乳腺癌评估有一定的临床意义；乳腺癌DWI以高信号为主；不同b值下ADC值对于乳腺癌病理分型有一定的临床诊断意义，且可为预测乳腺癌患者术后5年复发情况提供依据。因此，3.0-MRI-ADC值在乳腺癌术前病理类型及预后复发评估中值得推广。本研究局限性：样本量较少，且为单中心研究，可能存在选择偏倚；检测机型、b值选择与以往研究可能不同，导致研究结果存在一定偏差。后续会加大样本量，采取多中心研究。