DCE-MRI定量参数Ktrans、Kep对乳腺良恶性病变的诊断价值

贾鹏 张武 卢禹 陈龙华

【摘要】 目的 探討动态增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）乳腺病灶与背景实质定量参数对乳腺良恶性病变的诊断价值。

方法 收集2017年6月～2020年6月在作者医院接受DCE-MRI检查的乳腺病变患者60例，均获取病灶与背景实质的容量转移常数（volume transfer constant，Ktrans）、速率常数（rate constant，Kep）及血浆分数（plasma fraction，Vp），对比乳腺癌患者与良性病变患者上述参数的差异，并评价各参数对乳腺良恶性病变的诊断价值。

结果 60例患者均为单发病灶，其中乳腺癌26例，良性病变34例。乳腺癌组病灶与背景实质Ktrans、Kep水平均高于对照组（P<0.001）;两组病灶与背景实质Vp水平比较差异无统计学意义（P>0.05）。病灶Ktrans、Kep诊断乳腺病变良恶性的ROC曲线下面积分别为0.751、0.694，背景实质Ktrans、Kep诊断乳腺病变良恶性的ROC曲线下面积分别为0.798、0.761;联合多参数的诊断效能提高，其曲线下面积为0.85 敏感度为94.67%，特异度为72.45%。

结论 DCE-MRI定量参数Ktrans、Kep有助于乳腺病变性质的鉴别诊断，尤其是背景实质的相关参数可能成为乳腺癌诊断的新手段。

【关键词】 乳腺肿瘤;磁共振成像;动态对比增强;对比剂;良恶性;鉴别诊断

中图分类号：R737.9   文献标志码：A   DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.10.008

Diagnostic value of DCE-MRI quantitative parameters Ktrans and Kep on benign and malignant breast lesions

JIA Peng，  ZHANG Wu，  LU Yu，  CHEN Longhua

（Department of Magnetic Resonance， The First Affiliated Hospital of Nanyang Medical College， Nanyang 473000， Henan， China）

【Abstract】 Objective To investigate the diagnostic value of breast lesions and background parenchymal quantitative parameters of dynamic contrast-enhanced MRI （DCE-MRI） in the diagnosis of benign and malignant breast lesions.

Methods A total of 60 patients with breast lesions who underwent DCE-MRI in author' s hospital between June 2017 and June 2020 were collected. Volume transfer constant （Ktrans）， rate constant （Kep） and plasma fraction （Vp） of lesions and background parenchyma were obtained. And then， differences in the above-mentioned parameters were compared between patients with breast cancer and patients with benign lesions， and diagnostic value of each parameter on benign and malignant breast lesions was evaluated.

Results 60 patients were all single lesions， including 26 cases of breast cancer and 34 cases of benign lesions. Levels of Ktrans and Kep of lesions and background parenchyma in breast cancer group were higher than those in control group （P < 0.001）. There were no statistically significant differences in Vp levels of lesions and background parenchyma between the two groups （P > 0.05）. Areas under the ROC curves of lesion Ktrans and Kep in the diagnosis of benign and malignant breast lesions were 0.751 and 0.694， respectively. The areas under the ROC curves of background parenchyma Ktrans and Kep in the diagnosis of benign and malignant breast lesions were 0.798 and 0.761， respectively. The combination of multiple parameters could improve diagnostic efficiency， and the area under the curve， sensitivity and specificity of which was 0.85 94.67% and 72.45%， respectively.

Conclusion DCE-MRI quantitative parameters Ktrans and Kep are helpful for the differential diagnosis of breast lesions， especially the related parameters of background parenchyma may become new methods for the diagnosis of breast cancer.

【Key words】 breast cancer; magnetic resonance imaging; dynamic contrast enhancement; contrast agent; differential diagnosis

磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）检查是乳腺癌筛查的重要手段，多种定量模型的出现使得乳腺癌的诊断由定性转化为定量，能够提供更丰富的诊断信息。动态增强MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）是一种基于病灶血供情况而进行病灶微血管生成的影像技术，可获取血流动力学定量参数，从而实现对肿瘤性质的量化评价。DCE-MRI在乳腺癌筛查中有着较高的敏感度，美国癌症协会建议将其作为乳腺癌高风险人群的筛查手段[1]。研究显示[2]，相比X线摄影，DCE-MRI诊断乳腺癌有着更高的敏感度，特别适用于乳腺癌高风险女性。常规MRI通过形态学特征对于部分病变的良恶性难以区分，而DCE-MRI获取的血流动力学定量参数有助于做出进一步鉴别诊断，从而有效避免不必要的活检。已有较多研究显示[3～4]，DCE-MRI获得血流动力学定量参数应用于可疑恶性病变诊断中，能够提高诊断准确率，另外，关于背景实质强化（background parenchymal enhancement，BPE）与乳腺癌风险关系的研究已有报道[5]。本研究旨在评价DCE-MRI获得的乳腺病灶与背景实质定量参数对于乳腺良恶性病变的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2017年6月～2020年6月在南阳医学高等专科学校第一附属医院接受DCE-MRI检查的乳腺病变患者。纳入标准：（1）经超声或X线摄影检查提示肿块，进而进一步行DCE-MRI检查;（2）在完成MRI检查的后2周内经手术病理证实乳腺病变性质。排除标准：（1）MRI检查前有接受手术等治疗者;（2）DCE-MRI图像质量差者。共纳入60例，均为女性，年龄24～75（45.21±13.26）岁，均于月经周期第2周接受MRI检查。

1.2 MRI检查方法

采用Philips Achieva 3.0T MR成像系统和7通道乳腺专用相控阵线圈。让患者取俯卧位，双乳自然垂于线圈双孔内。扫描参数：①横断面T1WI：TR/TE=609/8.0 ms，层厚=5.0 mm，矩阵=352×423，FOV=340×340 mm;②DCE-MRI：TR/TE=4.2/2.1 ms，层厚=5 mm，FOV=340×340 mm，矩阵352×423，共29期，每期扫描时间为9.6 s。采用Gd-DTPA作为对比剂，以3 mL/s速率经肘静脉注射0.2 mmol/kg，并采用相同速率注入生理盐水10 mL。在工作站获得扫描图像及剪影图像。

1.3 图像分析

由2名高年资放射科诊断医师共同阅片，经协商取得一致意见。采用Philips公司基于Matlab开发的DCE后处理程序，在原始图像病灶强化最明显层面进行病灶感兴趣区（region of interest，ROI）的勾画，尽量避开坏死组织及钙化等;背景实质ROI则选取病灶周围相对致密的纤维腺體进行测量，避免脂肪、血管等。由程序自动计算出容量转移常数（volume transfer constant，Ktrans）、速率常数（rate constant，Kep）及血浆分数（plasma fraction，Vp），均测量3次，取平均值。其中Ktrans反映对比剂由血管内转运至组织间隙的速率，Kep反映对比剂由组织间隙重返到血管内的速率，Vp反映对比剂在活体组织的动态分布过程。

1.4 统计学方法

应用SPSS 22.0进行数据分析。对计量资料进行Shapiro-Wilk正态性检验、Levene方差齐性检验，符合正态分布采用均数±标准差（±s）进行描述，符合正态分布且方差齐时两组数据间差异比较行独立样本t检验;以病理诊断作为金标准，绘制DCE-MRI参数诊断乳腺癌的受试者工作特征曲线（receiver operating characteristics，ROC），确定截断值，计算敏感度与特异度;检验水准α=0.05，双侧检验。

2 结  果

2.1 病理结果

60例病灶均属单发，其中乳腺癌26例（43.33%），良性病变34例（56.67%）;乳腺癌中，浸润性导管癌17例（65.38%），导管原位癌8例（30.77%），浸润性小叶癌1例（3.85%）。

2.2 乳腺良恶性病变的DCE-MRI参数

两组病灶与背景实质Ktrans、Kep、Vp经Shapiro-Wilk检验显示均服从正态分布;经Levene方差齐性检验，病灶Ktrans、Kep、Vp与背景实质Ktrans、Kep、Vp均方差齐（F=0.121、0.358、1.214、1.514、0.684、2.564，P=0.313、0.254、0.092、0.089、0.178、0.079均>0.05）。两组数据间差异经独立样本t检验显示，乳腺癌组病灶与背景实质Ktrans、Kep水平均高于良性病变组（P<0.001），两组病灶与背景实质Vp水平比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。典型病例见图1。

2.3 DCE-MRI参数诊断乳腺良恶性病变的效能

病灶Ktrans、Kep诊断乳腺良恶性病变的ROC曲线下面积分别为0.751、0.694，背景实质Ktrans、Kep诊断乳腺良恶性病变的ROC曲线下面积分别为0.798、0.761;联合多参数的诊断效能提高，其曲线下面积为0.85 敏感度为94.67%，特异度为72.45%。见表2。

3 讨  论

目前，早期诊断乳腺癌的影像学方法主要有超声、X线钼靶摄影及MRI检查。超声检查具有操作简便、经济等优点，从经济学角度出发可作为乳腺癌诊断之首选;X线钼靶摄影虽诊断效能较低，费用也较超声高，但能够清晰显示乳腺微小钙化灶，同时能够全面反映乳腺大体解剖结构，因此也是国际公认的乳腺癌早期检查方法。MRI相比于超声、X线钼靶摄影具有较高的软组织分辨率，能够提高乳腺病变的诊断敏感性，且多方位、多序列、多参数的成像也使得其能够更清楚地观察病灶，从而提高病变诊断准确性，诊断效能最佳[6]。因此，近年来MRI在乳腺病变诊断中的作用日益受到关注。

DCE-MRI主要参数Ktrans、Kep、Vp可评价组织血流灌注及微血管生成情况，在诊断乳腺良恶性病变中可起到重要作用。李婷等人[7]研究发现，乳腺癌病灶Ktrans、Kep水平均明显高于良性病变，而Vp值在良恶性病变中差异无统计学意义。HUANG等[8]研究表明，应用病灶Ktrans值的临界值可使病灶较低Ktrans值的病变免于活检，进而降低MR检查的假阳性率。本研究显示，乳腺癌组病灶Ktrans、Kep水平均高于良性病变组，差异有统计学意义，而两组Vp比较差异无统计学意义，与以往报道[9]一致。分析原因：恶性肿瘤细胞生长过快，大量新生血管生成，导致内皮细胞生长不完整，血管壁比较薄弱，通透性增高，使得对比剂由新生血管内部向组织间隙扩散以及由组织间隙重返细胞内的速度均明显加快，故病灶Ktrans、Kep值均出现增大。而良性病变新生血管较少，内皮细胞生长比较完整，通透性也相对较高，因此对比剂转运缓慢，病灶Ktrans、Kep值也就相对较小。至于乳腺癌组与良性病变组病灶Vp值无统计学意义，这可能是因为乳腺癌在发展过程中Vp变化缓慢，与良性病变的Vp存在一定重叠，这仍有待进一步研究。

另外，BPE被认为与乳腺癌风险具有相关性，但因嵌入周围脂肪组织的正常纤维线体的选择困难，即便通过三维MRI获取最高分辨率，BPE的量化也十分复杂[10]。DCE-MRI将BPE分为无、少许、中等、显著等四个类别[11]。本研究显示，乳腺癌组背景实质Ktrans、Kep水平均高于良性病变组，这提示背景实质的血管特征与乳腺病变的良恶性可能存在关联。肿瘤组织细胞与微环境之间的相互作用对恶性肿瘤的发生发展有着重要作用。恶性肿瘤增殖过程中，肿瘤基质出现改变，如血管生成增加、细胞外基质重塑等。

本研究还显示，病灶与背景实质Ktrans、Kep均对乳腺良恶性病变有较高诊断价值，单一参数中以背景实质Ktrans等ROC曲线下面积最大，提示乳腺背景实质获取的定量参数可能对于乳腺病变性质的诊断有更高价值。而所有参数联合诊断能进一步提高诊断效能，其曲线下面积为0.85 敏感度为94.67%，特异度为72.45%。

综上，DCE-MRI对乳腺癌良恶性病变有重要的诊断价值，定量参数Ktrans、Kep的定量分析有助于乳腺病变性质的鉴别诊断，尤其是背景实质的相关参数可能成為乳腺癌诊断新的可靠方法。本研究样本量较小，其所得结果仍需进一步探讨。

参 考 文 献

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[3]  李宏斌.ADC联合DCE-MRI对乳腺癌诊断价值[J].中华肿瘤防治杂志，2019，26（S1）：43.

[4]  付贝，沈夏平，马超，等.乳腺癌患者DCE-MRI各参数与MVD、VEGF的关系及其临床诊断价值[J].中国医学计算机成像杂志，2019，25（2）：197-202.

[5]  VREEMANN S，DALMIS M U，BULT P，et al.Amount of fibroglandular tissue FGT and background parenchymal enhancement BPE in relation to breast cancer risk and false positives in a breast MRI screening program：a retrospective cohort study[J].Eur Radiol，2019，29（9）：4678-4690.

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[11]  SIPPO D A，RUTLEDGE G M，MERCALDO S F，et al.Impact of background parenchymal enhancement on diagnostic performance in screening breast MRI[J].Acad Radiol，2020，27（5）：663-671.

（收稿日期：2020-11-28 修回日期：2021-02-06）

（编辑：潘明志）