DCE-MRI及DWI对BI-RADS 4-5类病变的诊断价值

李春梅 董 光 王文娟 耿 海 聂家秋 张 强 庄莹莹 于秀荣 孟凡莲

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，成为第二大癌症死亡原因[1]。乳腺癌通过早期诊断早期治疗可以减低死亡率，预后好。美国放射学院20世纪90年代提出了乳腺影像报告数据系统（breast imaging reporting and data system, BI-RADS），2003年出版了BI-RADS第四版，增加了磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）部分，标准化了影像特征术语和报告术语，降低了乳腺影像解读中出现的混淆，便于临床医师、影像科医师交流。有文献指出[2]最有效的医疗护理方案应该将对病人的有利性最大化而将并发症尽量降低，而目前存在过度治疗和不必要活检的现象，影响患者生活质量。目前BI-RADS已较广泛地应用于乳腺影像的诊断评估，BI-RADS 4-5类病变具有较高的恶性可能性，通常建议活检或手术，但结果有较多良性，特别是BI-RADS 4类病变。提高乳腺疾病诊断的准确性，加强对假阳性征象的认识，考虑病人的最大利益，降低并发症，提高患者生存质量为影像学工作者提出了新的要求。逐渐有学者将磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）应用于乳腺病变的诊断，BI-RADS-MRI中尚没有将乳腺弥散加权成像作为病变评估分类的一项指标。本研究分析BI-RADS 4-5类病变的形态学及动态强化曲线特点，探讨表观弥散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）值在此类疾病诊断中的价值，旨在提高乳腺疾病的MRI诊断水平。

方 法

1.临床资料

200 8年11月至2011年11月潍坊市人民医院行乳腺磁共振检查诊断为BI-RADS 4-5类病变、并最终获得病理学诊断的69例女性患者纳入研究，年龄28～82岁，平均50岁，所有患者扫描前均未行放射治疗、化学治疗或其他治疗。其中17例良性病变及31例恶性病变进行弥散加权成像。根据WHO（2003）乳腺肿瘤组织学分类[3]，本组中27例为良性，包括单纯纤维腺瘤10例、伴腺病纤维腺瘤4例、纤维腺瘤伴坏死2例、导管内乳头状瘤7例、分叶状肿瘤2例和囊肿伴感染2例；42例恶性，包括浸润性导管癌31例、导管内原位癌伴浸润2例、混合性浸润性导管与小叶癌2例、黏液腺癌2例、导管内乳头状癌1例及具体病理不祥的恶性肿瘤4例。

2.乳腺MRI检查

采用Siemens Magnetom Avanto 1.5 T 超导磁共振成像仪，专用乳腺表面线圈、双筒高压注射器。平扫采用快速自旋回波轴位T2WI（TR/TE=4000/99ms）、自旋回波轴位T1WI（TR/TE=450/12m s）、反转恢复快速自旋回波序列抑脂T2WI（TR/TE/TI=4500/56/170m s）。DWI采用单次激发SE-EPI横断面扫描，TR/ TE= 5000 /76 ms，层厚4.0 mm，b值取0、900s/mm2。动态增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI）采用快速小角度激发三维动态成像抑脂T1WI序列，TR/TE=4.27/1.45m s，层厚1.2mm，视野340mm×340mm，重复扫描5次，第一、二次间隔20s，用于注射对比剂。注药时用高压注射器于患者桡静脉处团注钆喷酸葡胺（Gd-DTPA） 0.1mmol/kg，10s内注完，对比剂注射完毕以同样的速率注射15m l生理盐水，连续动态扫描 5次，共用时间6.5min。

由两名未知病理结果的医生在 Siemens Syngo2008c工作站上依据ACR BI-RADS-MRI 2003对病变的形状、边缘和内部强化特点进行分析，并参考Morris[4]对BI-RADS-MRI 4-5类病变的意见。根据病变形态及信号特点，将兴趣区（region of interest, ROI）置于强化最快、最可疑的区域，观察注射对比剂后病灶动态增强模式及时间-信号强度曲线。采用公式早期增强率（⊿SI%）=（SI后-SI前）/SI前×100%计算早期信号增强率，其中SI前为增强前病灶信号强度，SI后为增强后病灶信号强度，将病变在90s内强化程度超过90%定义为快速强化，50%～90%定义为中度强化，＜50%缓慢强化[5]。时间-信号强度曲线（time-signal intensity curves, TIC）分为3型：Ⅰ型为流入型，动态观察期间信号强度持续增加；Ⅱ型为平台型，强化早期信号强度升高，达峰值后维持此水平形成中晚期的平台；Ⅲ型为流出型，强化早期信号强度增加，达峰值后信号降低。以动态增强图像作为病灶定位的参考并避开肉眼可见的出血、液化、坏死和囊变区，选取相关层面病灶中DWI信号最高的区域进行ADC值的测定。ROI面积不小于0.24cm×0.24cm，测量3次，取平均值。

3.统计学处理

用Excel2003对数据进行整理，应用SPSS17.0统计软件进行分析。采用χ2检验或Fisher检验分析各组间的差异有无统计学意义，P＜0.05认为差异具有统计学意义。各组间两两比较采用四格表χ2检验，校正后的α’=α/3=0.0165，即P＜0.0165认为差异具有统计学意义。采用t检验分析良恶性病变ADC值的差异有无统计学意义，P＜0.05认为差异具有统计学意义。采用受试者操作曲线（receiver operator characteristic curve, ROC曲线）评价用ADC值判断良恶性病变的价值。

结 果

1.形态学特征分析

本组病例中病变形状多样，良恶性病变均可表现为圆形/卵圆形、分叶状、不规则形，各组间的差异无统计学意义（P＞0.0165）。本组病例中良恶性病变边缘可表现为平滑、不规则及毛刺，各组间的差异有统计学意义（χ2=25.979，P=0.000），两两比较显示边缘平滑和不规则组间存在统计学差异（χ2=8.195，P=0.004），边缘平滑和毛刺组间存在统计学差异（χ2=24.788，P=0.000），边缘不规则和毛刺组间无统计学差异（P＞0.0165），提示边缘平滑多为良性病变，边缘不规则和毛刺多为恶性病变。本组病例中只分析了三种强化形式，均匀强化、不均匀强化以及环形强化，各组间差异存在统计学意义（χ2=7.044，P=0.030），其中良恶性病变出现均匀强化与环形强化间存在统计学差异（χ2=6.884，P=0.009），另外两组间无统计学差异（P＞0.0165），提示环形强化多为恶性病变，均匀强化多为良性病变，不均匀强化良恶性病变间无统计学差异（表1）。

表1 MRI BI-RADS 4-5类肿块性病变形态学特征分析

2.动态强化特征分析

病变早期以中度和明显强化为主，良恶性病变间早期信号变化特点无统计学差异（P＞0.05），强化曲线类型有统计学差异（χ2=11.427，P=0.003），其中流入型曲线和流出型曲线间有统计学差异（χ2=7.187，P=0.007），平台型曲线和流出型曲线间有统计学差异（χ2=9.593，P=0.002），另外两组间无统计学差异（P＞0.0165），提示流出型曲线多为恶性病变，平台型曲线良恶性病变间无统计学差异（表2）。

表2 MRI BI-RADS 4-5类肿块性病变的动态强化特征

3.ADC值

良性病变的ADC值为（1.54±0.47）×10-3mm2/s，恶性病变的ADC值为（0.96±0.16）×10-3mm2/s，良恶性病变的ADC值存在统计学差异（t=4.903，P=0.000）（图2）。ROC曲线（图1）研究显示曲线下面积为0.890，P=0.000，最佳分界点处ADC值为1.12×10-3mm2/s，敏感性82.4%，特异性80.6%。

图2 34岁，女性，右乳纤维腺瘤。增强T1WI(A)显示右乳肿块，不规则，强化不均匀；时间-信号强度曲线(B)呈流入型；DWI图像(C)示病变弥散受限，ADC图(D)显示平均ADC值为2.05×10-3 mm2/s。综合诊断为BI-RADS 4类。

图3 52岁，左乳浸润性导管癌。增强T1WI(A)显示左乳肿块，不规则形，环形强化；时间-信号强度曲线(B)呈流出型；DWI图(C)示病变信号弥散受限，ADC图(D)显示相应部位处病变呈明显低信号，平均ADC值为0.87×10-3 mm2/s。综合诊断为BI-RADS 5类。

图4 48岁，左乳纤维腺瘤。增强T1WI(A)显示左乳肿块，类圆形，不均匀强化；时间-信号强度曲线(B)呈轻度流出型；DWI图(C)示病变信号弥散受限，ADC图(D)显示相应部位处病变呈明显高信号，平均ADC值为1.97×10-3 mm2/s。综合诊断为BI-RADS 4类。

讨 论

乳腺疾病的MRI检查已逐渐得到放射科医师和临床医师的认可，成为术前诊断的重要工具。动态增强磁共振成像技术目前已开始用于乳腺癌诊断[6-7]。乳腺MRI动态增强影像的诊断依据包括两个方面：一是早期强化率和TIC曲线，通过血流动力学改变发现可疑病变；二是强化后病变形态学特征，与病变内部结构特点有关。BI-RADS也是从这两个方面对病变进行分析，并进行了描述术语的规范和统一，进行分类。BI-RADS 4类为可疑恶性病变，需要活检，BI-RADS 5类为恶性可能性大的病变，需要临床手术。DWI技术在中枢神经系统中的应用已经非常成熟，目前，已逐渐有学者将其应用于乳腺病变的诊断。DWI可以利用乳腺良恶性肿瘤水分子运动状态差异导致的ADC值不同来鉴别病变[8-10]。

本研究发现病变的边缘和内部强化特点对病变的诊断具有重要意义，边缘毛刺或不规则提示恶性可能性较大，这与恶性肿瘤的浸润生长方式有关，边缘平滑则提示良性可能性较大，这与肿瘤生长缓慢、多呈膨胀性生长有关。内部强化特点与病变的内部结构有关。本组病例中只出现了三种强化方式，这也是三种最常见的强化方式，BI-RADS术语中还有中心强化、内部分隔强化、内部分隔不强化三种，前两种强化方式较少见，本组病例中并未出现，后一种强化方式是纤维腺瘤特有的强化方式，归为2类，未纳入本组病例内。本组病例分析环形强化提示恶性可能性较大，良恶性病变均可表现为不均匀强化，有较大的重叠，结合其他方面的信息鉴别病变非常重要。

分析本组BI-RADS 4-5类肿块性病变发现，病变早期以中度或明显强化为主，良性病变中平台型曲线居多，流入型曲线和流出型曲线均少见，恶性病变平台型和流出型均多见，流入型少见，流出型曲线对该类病变具有鉴别价值，这是由恶性肿瘤特殊的血供特点造成的，平台型曲线的病例良恶性重叠较大。

本研究结果显示，当b值为900s/mm2时，恶性病变的ADC值明显低于良性病变（P=0.000），应用ROC曲线分析，鉴别良恶性病变的最佳ADC阈值为1.12×10-3mm2／s，其敏感度为82.4%，特异度为80.6%。与文献报道（敏感度为64.0%～92.3%，特异度为75.0%～96.7%）基本相似[9-10]。通常恶性肿瘤因细胞增殖旺盛，细胞密度增加，细胞外空间小，使肿瘤内水分子活动受限，ADC值降低，而良性病变的ADC值则较高。恶性肿瘤不同病理类型ADC值间也存在统计学差异[11]。以ADC阈值为1.12×10-3mm2／s分析显示，本组病例中假阳性病例3例，病理结果均为导管内乳头状瘤。因导管内乳头状瘤由导管上皮和肌上皮细胞增生，被覆于纤维脉管束轴心之上，细胞排列相对较致密，细胞外间隙减小，水分子活动受限，ADC值减低。导管内乳头状瘤血供丰富，可表现为流出型曲线。但是导管内乳头状瘤体积通常较小，形态学多为良性表现，生长于中央导管内的病变并伴有溢液的患者应该想到本病，周围型导管内乳头状瘤表现不典型时难以鉴别。本组病例中假阴性病例6例，导管内癌伴浸润2例，导管内癌伴小叶癌1例，黏液腺癌2例，浸润性导管癌1例。黏液腺癌是一种少见的特殊类型浸润性癌，病理特征与其他的浸润性癌不同，癌细胞产生大量黏液，在细胞外积聚形成黏液湖，肿瘤细胞分布其中，由于这一特殊的病理特征，使乳腺黏液腺癌在DWI上往往表现为高信号，但是ADC值不减低，而且常高于正常乳腺组织，文献报道认为，乳腺黏液腺癌在DWI上明显高信号主要为T2透射效应所致[12]。

本组BI-RADS4-5类病变中良性病变以纤维腺瘤（16/27）居多。纤维腺瘤是由乳腺纤维组织和末梢导管小叶单位上皮两种成分增生所致的良性肿瘤。当纤维组织增生显著时，腺管受压，可伸长、弯曲在肿瘤内形成分支状裂隙，可使肿瘤分隔成结节状，当肿瘤生长速度不一致时可表现为分叶状边缘。文献报道，乳腺病变的强化曲线主要与肿瘤的微血管密度、血管通透性及对比剂成分有关[13]。据纤维腺瘤瘤体内间质黏液变性或硬化程度的不同及间质细胞丰富度指数不同，纤维腺瘤可表现为不同强化曲线。纤维腺瘤在形态学及动态强化曲线类型上表现多样，与部分恶性病表现存在重叠。但是纤维腺瘤生长缓慢，病变内水分子活动受限较乳腺癌低，ADC值较高，对鉴别此类病变具有重要价值。

DWI成像虽然具有较高的诊断价值，但其空间分辨率低，且容易产生伪影，故不宜单独用于疾病诊断。将DWI与DCE-MRI联合应用于乳腺病变的分析，在鉴别乳腺病变的良恶性方面可提供更多信息，可调整部分良性病变的分类，避免不必要的活检和过度治疗，对提高放射科医生诊断水平、指导临床实践、改善患者预后具有重要意义。

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