磁共振动态对比增强及弥散加权成像预测乳腺癌前哨淋巴结转移的价值

许 华，陈士新，付 伟，刘 海

汉中三二〇一医院影像科，陕西 汉中 723000

腋窝淋巴结状态是乳腺癌重要的预后及预测指标，作为乳腺癌腋窝淋巴结状态精准分期的重要手段，前哨淋巴结（SLN）活检是当前腋窝淋巴结阴性的早期乳腺癌患者的标准处理模式[1]。目前寻找前哨淋巴结主要是通过美兰示踪法，核素示踪法[2]，美兰示踪法是一种常用的术中方法，但它对手术者技术要求较高，一定程度上延长了手术时间，此外，蓝色染料溢出易使非SLN的淋巴结标记为SLN，而核素示踪法准确率较高，但耗时较长，而且增加了辐射风险，且SLN活检具有增加手术时间，额外的手术疤痕，术前注射的痛苦等。到目前为止并没有关于非侵入性方法的确切指南术前确定SLN转移的方法。磁共振动态对比增强成像（DCE-MRI）可用于评估肿瘤血管生成，有助于淋巴结转移预测，因为新生血管较多的乳腺癌出现局部淋巴的可能性更高[3]。扩散加权成像(DWI)信号及表观弥散系数（ADC）值与乳腺癌良恶性程度及淋巴管浸润有关，这与淋巴结转移密切相关[4]。近年来，DWI已经广泛应用于体部良恶性肿瘤的鉴别诊断。恶性肿瘤自身生长迅速，造成细胞间隙变小、密度增加，限制了水分子的运动，因而ADC值较低，可以用来和良性病变进行区分[5]。随着DWI技术的深入研究，其逐渐应用于诊断转移淋巴结和良性淋巴结，有研究对颈部鳞癌患者淋巴结分析发现，低于0.94×10-3mm2/s为淋巴结转移的阈值，灵敏度、特异度均超过80%[6]。但目前临床上关于DCE-MRI及DWI在预测乳腺癌SLN转移中的报道并不多见。本研究拟联合影像及临床病理特征，探讨乳腺癌癌前哨淋巴结转移的新思路。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2017年1月～2020年4月乳腺癌患者共216例。纳入标准：患者有病理确诊为浸润性乳腺癌；患者接受了SLN活检及免疫组化；无其它肿瘤史；术前进行了MRI成像，包括提供DCE-MRI和DWI。排除标准：MRI检查前接受过新辅助化疗或内分泌治疗；MRI上无明显肿块患者；MRI图像质量不佳者。记录符合患者的临床病理特征，包括年龄、组织学分级、脉管瘤栓、雌激素受体、孕激素受体、人类表皮生长因子受体、分子亚型及Ki-67与p53、CD31的表达。216名患者均为女性，39例（18.1%）表现为SLN转移，177例（82.9%）无SLN转移，年龄53.6±10.4岁。组织学诊断包括187例浸润性导管癌和29例浸润性小叶癌。本研究已通过本院医学伦理审查。

1.2 乳腺MRI检查技术

运用GE Signa HDxt 3.0 T超导磁共振仪及8通道相控阵乳腺表面线圈进行扫描。扫描序列及参数：常规T1WI轴位，抑脂-T2WI，矢状位、冠状位T2WI，高分辨T2WI。扩散加权成像DWI序列：TR 2881.4 ms，TE Minimum，FOV 36 mm×36 mm，矩阵128×128，ST 5.0 mm，b=800 s/mm2。先行两组T1-LAVA序列（FOV 260 mm×260 mm，TR 4.09 ms，TE 1.39 ms，矩阵154×192，层厚3.5 mm，翻转角度为2°、15°）。DCE-MRI扫描：应用T1 mapping序列，FOV 260 mm×260 mm，TR 5.08 ms，TE 1.77 ms，矩阵154×192，层厚3.5mm，反转角12°，由高压注射器自手背静脉注射Gd-DTPA（钆双胺注射液）对比剂，速度3mL/s，剂量0.2mmol/kg。共扫描35个时相，自第3个时相扫描开始注入对比剂，总扫描时间约7min。对比剂注射后用20mL生理盐水冲洗管道。

1.3 磁共振图像分析

动态增强及DWI原始图像均传输至GEADW 4.5工作站进行分析处理。再由2名主治及以上乳腺影像诊断医师在不清楚临床病理的条件下，逐一对影像表现进行诊断分析，并对存有异议的数据通过讨论达成一致。对于多病灶或多中心的乳腺癌患者，将最大的病灶作为感兴趣区（ROI）。把ROI放置在明显增强的区域，或是可疑的病灶区（扩散加权成像显示为高信号）。对乳腺癌的相关数据指标进行分析，包括：背景实质增强（轻度、中度或明显强化）和内部增强（不均匀、均匀或边缘强化）、邻近血管征象、全乳血管。DWI序列中高信号的区域为病灶。通过后处理得到ADC图，在病变区域及瘤周手工绘制椭圆形的ROI测量ADC值，避开囊变坏死区，选择3个ROI取其平均值。在动力学曲线评估中，把初始的增强模式和动态曲线模式分别分为慢速、中速和快速及流入型、平台型和流出型[7]。

1.4 统计学分析

采用SAS18.0软件进行统计分析。比较SLN转移和无SLN转移的患者之间影像特征和临床病理特征的差异，连续性变量使用独立样本t检验或Wilcoxon秩和检验，分类变量使用卡方检验。临床病理及影像特征分别进行单因素和多因素logistic回归以确定与SLN转移独立相关的特征，把P＜0.2的变量作为多元模型的输入变量录入。利用多因素分析所选择的MRI特征及临床病理指标，计算出曲线下面积（AUC）比较SLN的可预测性。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 SLN转移组与无SLN转移组临床病理变量比较

MRI图像显示病灶大小为16.83±7.62 mm（图1～2）。对于临床病理变量，SLN转移组显示更年轻的年龄（P=0.003）和CD31阳性（P=0.023，表1）。应用DCEMRI和DWI，SLN转移组肿瘤的不均匀和边缘强化率高于均匀强化（P=0.020，表2），且瘤周与肿瘤ADC比更高（P=0.001），差异有统计学意义。

2.2 SLN转移组与无SLN转移组DCE-MRI及DWI影像特征比较

图1 乳腺癌伴前哨淋巴结转移MRIFig.1 Magnetic resonance imaging of breast cancer with sentinel lymph node metastasis.

图2 乳腺癌无前哨淋巴结转移MRIFig.2 Magnetic resonance imaging of breast cancer without sentinel lymph node metastasis.

经过单因素分析后，年龄与SLN转移相关（P=0.002，表3）。在MRI特征中，MRI上的肿瘤大小（P＜0.001）、不均匀（P=0.048）和边缘增强（P=0.012）和瘤周与肿瘤ADC比（P＜0.001）与SLN转移明显相关。多元逻辑回归分析显示，年龄（P=0.012）和CD31表达（P=0.049）与SLN转移独立相关。在MRI特征中，肿瘤大小（P＜0.001）、不均匀（P=0.006）和边缘增强（P=0.007）和瘤周与肿瘤ADC比（P＜0.001）与SLN转移独立相关。

2.3 肿瘤影像及临床病理性质logistic回归分析

关于SLN转移的预测，MRI特征AUC显著高于临床病理变量（P=0.048，图3）。

3 讨论

本研究评估了原发性浸润性乳腺癌患者术前DCE-MRI和DWI的特征预测SLN状态。由于可以避免乳腺癌在术前不必要的SLN活检手术，术前鉴定SLN转移最近已成为热点，但是尚无关于非侵入性方法的确切指南。在本研究中，我们发现肿瘤大小、DCEMRI肿瘤增强方式和瘤周与肿瘤ADC比率与SLN转移独立相关。此外，术前MRI预测SLN转移较临床病理特征具有较高诊断效能。

关于MRI上肿瘤大小预测SLN转移，尽管尚无相关研究表明其与SLN转移之间的关系，但有文献报道乳腺MRI能够术前评估肿瘤大小，且与术后肿瘤病理大小具有较高的一致性[8]。肿瘤病理大小是乳腺癌SLN转移的独立预测因素[9]，其大小与腋窝淋巴结转移成比例相关，有文献报道，当肿瘤从10 mm增大到25 mm时，腋窝淋巴结转移率相应从11%增加到36%[10]。

对于DCE-MRI上肿瘤的内部增强，发现不均匀或边缘增强可预测SLN转移。这些增强特征可以通过肿瘤外围大量的新生血管，以及中央坏死和增生来解释，肿瘤边缘区域及结蹄组织具有较高的微血管密度可能与肿瘤的边缘强化有关[11]，且较高的微血管密度可能是腋窝淋巴结转移性的独立预测因子[12]。同时乳腺癌边缘增强及纤维化与肿瘤内缺氧有关[11]，这反映了肿瘤细胞快速的生长和增殖倾向。尽管乳腺癌微血管密度、纤维化与SLN转移的联系还不确定，但临床研究报道纤维化病灶是缺氧和淋巴管生成的标志，在DCE-MRI上表现为边缘增强的纤维化的高增殖部分是淋巴结和远处转移的独立预后因素[13]。

表1 SLN转移组与无SLN转移组临床病理变量比较（n）Tab.1 Comparison of clinicopathological variables between SLN metastasis group and non-SLN metastasis group

DWI和ADC值评估水分子扩散程度，可以用来区分病灶的良恶性[14]。文献报道，ADC值可能是肿瘤的重要预后指标，而DWI可以提供有关腋窝淋巴结的信息[15]。关于乳腺癌SLN转移的预测，Liu等[16]报道基于DWI提取的纹理特征与SLN转移有关。在本研究中，进一步表明瘤周与肿瘤ADC比率与SLN转移有关，肿瘤周围最大ADC或肿瘤ADC与SLN转移无关。可能是因为相对于ADC的测量，瘤周与肿瘤ADC相对比率比瘤周或肿瘤ADC绝对值更加可靠。因为很多混杂因素会影响ADC的绝对测量值，包括与图像参数有关的磁化率、空间分辨率、信噪比、b值、场强等，以及与肿瘤临床病理特征有关的因素，包括细胞密度、组织成分等。

表2 SLN转移组与无SLN转移组DCE-MRI及DWI影像特征比较（n）Tab.2 Comparison of the characteristics of DCE-MRI and DWI between SLN metastasis group and non-SLN metastasisgroup

表3 肿瘤影像及临床病理性质logistic回归分析Tab.3 Logistic regression analysis of tumor imaging and clinicopathological features

图3 MRI特征、临床病理特征预测SLN转移ROC曲线Fig.3 Receiver operating characteristic of MRI clinicopathologic features associated with SLN metastasis.

在我们调查的临床病理变量研究中，年龄和CD31表达独立与SLN转移有关。尽管年龄是已知的乳腺癌危险因素，但有研究发现随着年龄增加，恶性肿瘤向腋窝淋巴扩散减少，低龄是乳腺癌前哨淋巴结转移的独立预后因素[17]，这与我们的结果一致。尽管低龄导致SLN的原因尚不完全清楚，但是年轻女性的乳腺癌确实是更具侵略性及较差的预后。作为一种病理学变量，CD31是众所周知的血管标志物，它在单核细胞、血小板、T细胞和内皮细胞上表达，与预后及淋巴结转移有关[18]。

在预测SLN转移中，与SLN转移相关的DCE-MRI和DWI特征显示较高的诊断性能，苏春艳等[19]报道肿瘤短长径比、环形强化、rADC值越低均与SLN转移密切相关，其结果与我们一致，但是本研究进一步比较了影像与临床预测SLN效能，结果显示MRI特征的AUC显著高于临床病理变量。实际运用中，大量临床病理变量是在手术后才能获得，因此并不全能用于术前预测SLN转移。尽管某些临床病理变量，例如核等级或激素受体状态，即使能在穿刺活检后获得，但是仍然存在穿刺活检与手术结果不一致的现象。此外，DCE-MRI和DWI是术前的、无创的影像检查技术，因此其MRI特征更能为外科医生提供术前SLN转移的重要提供参考信息。

综上，肿瘤大小，边缘或不均匀增强，瘤周与肿瘤ADC比值可能有助术前预测乳腺癌SLN转移。本研究尚有一定的局限性：本研究为单中心研究且样本量偏少，特别是SLN转移的患者，故需要多中心及大样本去证实；肿瘤临床病理信息众多，本研究未能概括所有临床病理信息，故对DCE-MRI和DWI与临床病理诊断效能的比较会产生偏倚。但本研究结合实际工作及文献报道，选择常用及有重要意义的临床病理特征，以期能够缩小偏倚。