1. 重钢总医院 放射科, 重庆 400081;
2. 重庆市中医院 放射科, 重庆 400021
2019-12-04 收稿, 2020-02-21 录用
*通讯作者: 杨华
摘要: 本文探究了MRI增强扫描（DCE-MRI）联合磁共振扩散加权成像（DWI）检测对乳腺癌的诊断效果。回顾性分析2015年8月~2017年8月本院收治的经手术病理证实的乳腺癌患者81例，术前均行DCE-MRI和DWI检查，根据数据绘制时间-信号强度曲线（TIC），并计算扩散系数（ADC）值。以病理结果为金标准，计算单一检测及联合检测的诊断准确率，并采用ROC分析ADC值诊断乳腺癌良/恶性的效能。结果显示，81例患者经手术病理诊断显示良性37例、恶性44例；DCE-MRI与DWI联合检测的敏感度与准确度显著高于单一检测（P < 0.05）；良、恶性病灶的TIC分型分布比较，差异具有统计学意义（P < 0.05）；恶性病灶ADC值较良性病灶低（P < 0.05）；ADC值诊断乳腺癌良/恶性最佳界限值为1.28×10-3 mm2/s，灵敏度和特异度分别为86.5%和90.9%。因此，DCE-MRI与DWI联合检测可明显提高乳腺癌良/恶性病变诊断的准确度，为临床诊断提供可靠影像学依据。
关键词: MRI增强扫描磁共振扩散加权成像乳腺癌
Application of MRI Enhanced Scan Combined with DWI Detection in Diagnosis of Breast Cancer
FU Ziwen1, YANG Hua2
1. Department of Radiology, The General Hospital of Chonggang Company, Chongqing 400081, P. R. China;
2. Department of Radiology, Chongqing Traditional Chinese Medicine Hospital, Chongqing 400021, P. R. China
*Corresponding author: YANG Hua
Abstract: In this paper, we explored the effect of dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging(DCE-MRI) combined with diffusion-weighted MRI (DWI) in the diagnosis of breast cancer. 81 cases of breast cancer confirmed by surgery and pathology in our hospital from August 2015 to August 2017 were retrospectively analyzed, DCE-MRI and DWI were detected before operation. The time-signal intensity curve (TIC) was drawn, and the diffusion coefficient (ADC) value was detected. With pathological results as the gold standard, the diagnostic accuracies of single detection and combined detection were analyzed. ROC was used to analyze the effect of ADC in the diagnosis of breast cancer. The pathology results showed that, in 81 cases, 37 cases were benign and 44 cases were malignant. The sensitivity and accuracy of joint detection of DCE-MRI and DWI were significantly higher than those of single detection (P < 0.05); the distribution of TIC in benign and malignant lesions was statistically significant (P < 0.05); the ADC value of malignant lesions was significantly lower than that of benign lesions (P < 0.05). The best limit value of ADC for diagnosis of benign and malignant breast cancer was 1.28×10-3 mm2/s, the sensitivity was 86.5%, and the specificity was 90.9%, respectively. Therefore, the combined detection of DCE-MRI and DWI can improve the diagnostic accuracy of benign and malignant breast cancer, and provide reliable imaging basis for clinical practice.
Key words: MRI enhanced scandiffusion weighted imagingbreast cancer
乳腺癌作为恶性肿瘤，具有较高发病率，近年来发展呈年轻化趋势，严重威胁妇女生命健康[1]。乳腺癌患者早期临床症状多表现为乳痛、可偶然触及肿块、乳头糜烂或溢液等[2]，不具有典型特征，难以确诊。早期诊断对提高临床治疗效果和改善患者预后具有积极意义。磁共振(magnetic resonance, MRI)技术对软组织分辨率较高，其中包括MRI增强扫描(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging, DCE-MRI)、磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)等，具有无辐射、成像清晰等特点，明显优于其他影像学检查方式[3]。由于单一诊断可能导致部分漏诊或误诊发生，影响后期治疗，本研究对乳腺癌患者行DCE-MRI与DWI联合检测，以探究二者在乳腺癌诊断中的临床应用价值。
1 资料和方法1.1 一般资料回顾性分析2015年8月~2017年8月于本院收治的经手术病理证实的乳腺癌患者81例，纳入标准：(1)患者均为首次入院，经手术病理证实为乳腺癌；(2)术前接受MRI检查，且未经放化疗及介入治疗；(3)经伦理会批准及患者同意。排除标准：(1)合并其他恶性肿瘤者；(2)不宜行MRI扫描者；(3)影像学资料不完整或图像质量较差者。
患者年龄21~75岁，平均年龄(40.95±5.74)岁；病灶大小0.5 mm×0.6 cm~1.5 mm×2.0 cm，平均病灶大小0.8 mm×1.2 cm；病灶位置：左侧37例、右侧44例；类型：浸润性导管癌32例、乳腺纤维瘤24例、黏液癌11例、浸润性小叶癌8例，导管内乳头状瘤6例。
1.2 检查方法仪器：美国GE HD 1.5T磁共振扫描仪，使用8通道专用乳腺线圈进行信号采集。所有患者均呈俯卧位，头先进，充分暴露双侧乳房并自然下垂于线圈当中，保持自然呼吸。设置扫描序列为横断面T1WI、T2WI和矢状面T1WI、T2WI+脂肪抑制序列，对患者进行常规扫描，获取形态学信息。
1.2.1 DCE-MRI检测与图像分析设置层厚5.0 mm，层距1.0 mm，TE 4.6 ms，TR 1.8 ms，FOV 30 mm×30 mm。先进行平扫，随后增强扫描，建立手背静脉通道，给患者注射钆喷替酸葡甲胺(Gd-DPTA)对比剂(剂量为0.2 mmol/kg体质量，速率为2.5 mL/s)，然后使用20~30 mL生理盐水冲洗。间隔8 s后再连续无间隔扫描7次，30 s/次。扫描结束后，将后7次图像与首次扫描图像自动减影，并进行多平面重建处理与最大密度投影，得到病灶部位时间-信号强度曲线(time signalintensity curves，TIC)。
依据Kuhl分型进行良/恶性鉴别[4]：Ⅰ型即持续上升型，信号强度持续性增强，可作为良性诊断依据；Ⅱ型即平台型，信号早期强化，中后期维持信号强度；Ⅲ型即流出或轮廓型，信号早期强化，中后期信号逐步降低。Ⅱ型与Ⅲ型可作为恶性诊断依据。
1.2.2 DWI检测与图像分析采用单次激发回波平面成像技术(SE-EPI)轴位扫描+脂肪抑制，取b值1000 s/mm2，层厚4 mm，层距1.0 mm。所有图像均上传至GE Advantage Workstation工作站，对阈值进行调节并定义感兴趣区(ROI)，ROI面积≥5 mm2，避开血管坏死区域及囊变部位，选择准备分析图像。在b=1000 s/mm2条件下，消除伪影并计算扩散系数(apparent diffusion coeffcient，ADC)，反复测量3次后取平均值，即为该病灶ADC值。
乳腺癌良/恶性病灶鉴别结果由2名具有10年临床经验医师进行独立分析判断，意见不一致时可共同讨论以得出结论。
1.3 统计学方法使用四格表对诊断数据进行统计，并计算各检测方式敏感度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值。采用统计学软件SPSS 22.0分析数据，计数资料用n(%)描述，计量资料用(x±s)描述，两组比较分别采用χ2及t检验，采用受试者作业特征曲线(ROC)分析ADC值诊断乳腺癌良/恶性的效果，以P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果2.1 不同检查方法与病理结果的比较经手术病理诊断，81例乳腺癌患者中良性37例、恶性44例。以病理结果为金标准，DCE-MRI检测、DWI检测和联合检测的结果详见表 1。
表1
 表 1 不同检查方法与病理结果的比较
| 表 1 不同检查方法与病理结果的比较 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2 对比不同检查方法的诊断效果DCE-MRI与DWI联合检测的敏感度与准确度显著高于单一检测(P＜0.05)，详见表 2。
表2
表 2 3种检查方法的数据比较
| 表 2 3种检查方法的数据比较 | ||||||||||||||||||||||||||||||
2.3 对比良/恶性病灶的TIC分型恶性病灶以Ⅲ型为主，良性病灶以Ⅰ型为主，良/恶性病灶TIC分型分布比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)，详见表 3。
表3
表 3 良/恶性病灶TIC分型比较
| 表 3 良/恶性病灶TIC分型比较 | |||||||||||||||||||||||||||||||
2.4 对比良/恶性病灶的ADC值恶性病灶的ADC值显著低于良性病灶(P＜0.05)，详见表 4。
表4
表 4 良/恶性病灶的ADC值比较(x±s，×10-3 mm2/s)
| 表 4 良/恶性病灶的ADC值比较(x±s，×10-3 mm2/s) |
2.5 ROC分析ADC值诊断乳腺癌良/恶性的效果在b=1000 s/mm2条件下，ROC曲线结果显示，ADC值诊断乳腺癌良/恶性AUC为0.923(95%置信区间为0.862~0.984，P=0.000)，最佳界限值为1.28×10-3 mm2/s，此时灵敏度为86.5%、特异度为90.9%，约登指数为0.774。见图 1。
图 1
 | 图 1 ADC值诊断乳腺癌良/恶性的ROC曲线 |
2.6 MRI检测结果典型病例典型病例1：患者45岁，乳腺纤维瘤，经MRI显示病灶边缘不光滑，可见短毛刺征，以较高血流信号为主，DCE-MRI扫描ROI两区(箭头所示)，其TIC为Ⅱ型，如图 2所示。
图 2
 | 图 2 典型病例1的MRI成像结果 a. DCE-MRI扫描ROI两区；b. TIC为Ⅱ型 |
典型病例2：患者53岁，浸润性导管癌，经MRI显示病灶边缘不光滑，可见毛刺，T1脂肪抑制序列左侧乳腺上象限部位可见不规则肿块(箭头所示)，DWI检测在ADC图呈低信号，如图 3所示。
图 3
 | 图 3 典型病例2的MRI成像结果 a. T1脂肪抑制序列见不规则肿块；b. ADC呈低信号 |
3 讨论乳腺癌是女性高发恶性肿瘤，目前虽可通过乳腺癌根治术、保乳术、术后放化疗等手段治疗[5]，但早期若不能及时发现并进行有效治疗，肿瘤易发生全身转移，导致患者病情恶化，生存率及生存质量明显降低[6]。影像学检查对乳腺癌早期诊断与分期具有重要价值[7]，其中X线钼靶、超声等传统检查方式虽可发现病灶[8]，但难以有效区分良/恶性病变，导致乳腺癌漏诊或误诊较多，患者易错过最佳治疗时机。近年来随影像学技术不断发展，MRI作为集多层面、多参数、多技术的成像方法，对软组织分辨率极高，可清晰观察和收集患者病灶形状、强化方式、信号特点等信息，广泛应用于临床多种疾病诊断。有研究证实，MRI对乳腺癌诊断具有较高敏感性及准确度，还可有效鉴别良/恶性病灶，具有重要临床应用价值[9]。
DCE-MRI和DWI为常见的两种MRI技术检查手段，可为诊断乳腺癌及鉴别良/恶性病变提供重要数据信息。DCE-MRI可在任意角度断层，进行三维重建，因此其定位病灶更加准确，能够直接观察病灶特点。良/恶性病变组织在血管通透性、间隙结构及微循环等方面存在明显差异[10]，而DCE-MRI可较好显示深部病灶、精确判断病灶强化程度，因此可提高良/恶性病灶诊断的准确率[11-13]。此外，在应用对比剂条件下，绘制不同TIC曲线并观察信号变化情况，可对病变性质进行划分[14]。但因DCE-MRI技术主要通过TIC及形态学综合分析鉴别，多依赖于医师临床经验与主观判断，对医师水平要求较高，存在一定应用限制[15, 16]。不同病理状态下，水分子运动受弥散系数、生物膜等因素影响，存在明显差异[17]。DWI作为一种新型成像技术，可精确检测水分子运动微小变化情况，而且采集图像清晰显示，便于定位病灶，可为临床疾病诊断与鉴别提供依据，具有检测时间短等优点[18]。DWI在检测方式方面优于DCE-MRI，该技术图像采集时间短，可避免使用造影剂，对人体无创，不良反应较少且适用范围更广。此外，DWI技术利用ADC值作定量分析，准确性较高，受到患者及医师高度认可，具有临床应用推广的优势[19]。
本研究结果显示，DCE-MRI、DWI及联合检测的准确度分别为80.25%、83.95%、95.06%，且DCE-MRI与DWI联合检测敏感度与准确度显著高于单一检测，表明DCE-MRI及DWI单一检测在一定程度上虽可较为准确地鉴别乳腺癌良/恶性病变，但敏感度与特异度均较低，不利于临床早期发现和治疗，而DCE-MRI与DWI联合检测取得了满意成果，显著提高了对乳腺癌的临床诊断效能，该研究结果与彭建波等[20]认为DCE-MRI联合DWI可提高对乳腺癌良/恶性病变诊断特异度的结果相一致。本研究结果还显示，良/恶性病灶的TIC分型分布相比较，差异具有统计学意义，其中恶性病灶以Ⅲ型为主，良性病灶以Ⅰ型为主，进一步证明了DCE-MRI在乳腺癌早期诊断与术前检查中可发挥重要作用。推测良/恶性病灶分型存在差异的原因为恶性病变组织代谢较高，微血管明显多于良性病变，且其血管内皮尚未成熟，血管通透性较高，使其表现为早期、快速及明显强化等特点。但在临床应用过程中，Ⅱ型曲线良/恶性病灶存在有重叠现象，影响医师诊断与治疗，因此还应结合其他方式联合诊断以提高对乳腺病变鉴别诊断的准确率。临床应用ADC值代替扩散强度[20]，本研究检测了在b=1000 s/mm2时的ADC值，结果显示恶性病灶ADC值显著低于良性病灶，提示ADC值对鉴别乳腺癌良/恶性病变性质具有重要作用。可能原因为恶性病灶增殖较快，细胞密度高于良性病灶，容积减少，水分子运动受限，使ADC值有所降低。另行ROC分析ADC值诊断效能，结果显示ADC值诊断乳腺癌良/恶性截断值为1.28×10-3 mm2/s，灵敏度为86.5%，特异度为90.9%，表明ADC值具有良好诊断效果，当ADC＜1.28×10-3 mm2/s时可判断病灶为恶性。
综上所述，DCE-MRI与DWI检测在乳腺癌诊断中具有重要价值，可通过分析TIC及ADC值进行良/恶性病变鉴别，为临床诊断与治疗提供重要数据支持。但由于MRI检查价格昂贵、限制条件较多，在实际应用中还应谨慎选择，必要时可结合其他手段联合检查，以提高乳腺癌诊断的准确性，协助制定手术方案。
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