3.0T MR擴(kuò)散加權(quán)成像對乳腺病變的診斷價(jià)值

1.南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳寶安醫(yī)院(深圳市寶安區(qū)人民醫(yī)院)放射科MR室 （廣東 深圳 518101）

2.南方醫(yī)科大學(xué)附屬南方醫(yī)院影像中心 （廣東 廣州 510510）

趙雙全1成官迅2殷 亮1梁久平1徐茂盛1楊文德1

·胸部疾病·

3.0T MR擴(kuò)散加權(quán)成像對乳腺病變的診斷價(jià)值

1.南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳寶安醫(yī)院(深圳市寶安區(qū)人民醫(yī)院)放射科MR室 （廣東 深圳 518101）

2.南方醫(yī)科大學(xué)附屬南方醫(yī)院影像中心 （廣東 廣州 510510）

趙雙全1成官迅2殷 亮1梁久平1徐茂盛1楊文德1

目的 探討3.0T磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像鑒別診斷乳腺良惡性病變的價(jià)值，并對b值進(jìn)行優(yōu)化。方法 b值分別取0、400、700、850、1000s/mm2，對55例乳腺病變進(jìn)行3.0T MRI-DWI掃描。分析各b值DWI圖像質(zhì)量評(píng)分差異，比較乳腺病灶、病灶周圍乳腺腺體、同側(cè)乳腺病灶遠(yuǎn)離部位正常腺體ADC值的差異。結(jié)果 b值分別為400、700、850s/mm2時(shí)，DWI圖像質(zhì)量逐漸清晰，評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.01)，b=850s/mm2與b=1000s/mm2圖像質(zhì)量評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。取各b值時(shí)，良性病變與惡性病變、良惡性病變周圍腺體組織間ADC值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.01)，同側(cè)乳腺遠(yuǎn)離病灶的正常腺體ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。b=850s/mm2時(shí)，ADC閾值為1.24×10-3mm2/s，乳腺惡性病變的敏感度、特異度、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值和診斷正確率較高。結(jié)論 3.0T MR乳腺DWI成像最適宜b值為850s/mm2。ADC值有助于鑒別乳腺良惡性病變，病變周圍腺體ADC值可能具有重要的鑒別診斷價(jià)值。

磁共振成像；擴(kuò)散加權(quán)成像；乳腺病變

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(MR diffusion weighted imaging，MR-DWI)利用細(xì)胞外液水分子的布朗運(yùn)動(dòng)來采集圖像，通過ADC值來反映組織的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞密度，廣泛應(yīng)用于人體許多部位的檢查。MR在乳腺病變診斷方面優(yōu)勢明顯[1]，既往乳腺DWI的研究多基于1.5T MR，3.0T MR-DWI成像適宜b值的選取、診斷價(jià)值可能有別于1.5TMRI[2-5]。本研究應(yīng)用3.0T超高場MR行多參數(shù)掃描，探討乳腺DWI成像時(shí)適宜b值的選擇及其對乳腺良惡性病變的鑒別診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2012年07月～2013年10月我院經(jīng)穿刺活檢和/或手術(shù)病理證實(shí)的女性乳腺疾病患者55例，年齡26～75歲，平均(46±11)歲，其中惡性病變29例，包括浸潤性導(dǎo)管癌24例，交界性及惡性葉狀腫瘤2例，導(dǎo)管內(nèi)原位癌2例，浸潤性小葉癌1例；良性病變26例，包括纖維腺瘤22例，乳腺膿腫1例，脂肪瘤1例，錯(cuò)構(gòu)瘤1例，良性葉狀腫瘤1例。均為初次就診，未行手術(shù)、放化療等治療的患者。

1.2 儀器與方法 Siemens Magnetom Verio 3.0T超高場MR掃描儀，4通道乳腺專用相控陣表面線圈。頭先進(jìn)俯臥位，雙乳自然下垂于線圈孔洞內(nèi)。單次激發(fā)平面回波(EPI)技術(shù)行橫斷DWI成像，TR9600ms，TE82ms，層厚4.0mm，層間距0.8mm，視野350mm×120mm，矩陣192×66，b值取0、400、700、850、1000s/mm2，選擇高級(jí)勻場，并手動(dòng)進(jìn)行頻率校正。

1.3 圖像分析 在不知病理結(jié)果的前提下，由2位乳腺病變診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資醫(yī)師利用機(jī)帶Siemens syngo軟件共同對病變進(jìn)行觀察和分析。

1.4 分析指標(biāo)及測量方法 DWI原始圖像評(píng)為1～4分：1分為差，圖像偽影、圖像變形嚴(yán)重，解剖結(jié)構(gòu)顯示不清，圖像不能用于診斷；2分為中，有較多偽影、圖像變形影響診斷，病灶形態(tài)及范圍顯示符合程度一般，但并不是所有解剖結(jié)構(gòu)都無法辨認(rèn)；3分為良，圖像較清晰，很少量偽影，病變形態(tài)及范圍顯示符合程度較好；4分為優(yōu)，圖像清晰，無明顯偽影及變形，病變形態(tài)及范圍顯示符合程度好。測定病灶對比噪聲比(Contrast noise ratio,CNR)及組織ADC值∶參照增強(qiáng)掃描所示病灶，取病灶顯示最大層面，感興趣區(qū)(ROI)選取實(shí)性成分較多的部分且盡量大，避開明顯液化、壞死及鈣化區(qū)域，測量DWI圖上病灶信號(hào)強(qiáng)度(SI病灶)，病灶周圍正常乳腺組織隨機(jī)選取三個(gè)ROI，測量信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算其平均值(SI正常)，然后選擇相同層面，ROI置于乳腺正中前方、前方及側(cè)方無偽影處，測量背景噪聲信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算其平均值(SI背景)。CNR=(SI病灶-SI正常)/(SI背景)。利用工作站軟件生成0,400、0,700、0,850、0,1000 ADC圖。與測定CNR時(shí)ROI選取方法相同測定病灶A(yù)DC值，再分別在病灶周圍乳腺腺體、同側(cè)乳腺病灶遠(yuǎn)離部位正常腺體豐富部位選取ROI，每處測量ADC值3次后取平均值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件，計(jì)量資料行t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料行X2檢驗(yàn)，P＜0.05提示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 不同b值DWI圖像主觀質(zhì)量評(píng)分結(jié)果見表1。b值由400向850s/mm2逐漸增加時(shí)，DWI圖像主觀質(zhì)量評(píng)分逐漸增大，而b=1000s/mm2時(shí)，3分及分值例數(shù)較b=850s/mm2時(shí)有所減少，1分及2分值例數(shù)略有增加。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示b=400s/mm2，b=700s/mm2與b=850s/ mm2、b=1000s/mm2之間DWI圖像質(zhì)量有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(X2=165.8,p=＜0.01)，而b=850s/mm2與b=1000s/mm2時(shí)DWI圖像質(zhì)量沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(X2=3.099,p=＞0.05) (圖1-6、圖7-10)。

表1 不同b值時(shí)DWI原始圖像質(zhì)量評(píng)分表（n=55）

表2 乳腺不同b值時(shí)不同感興趣區(qū)ADC值比較（n=55）

表3 各b值時(shí)乳腺惡性病變診斷價(jià)值指標(biāo)（n=55）

2.2 不同b值DWI圖像CNR結(jié)果 b=400、700、850、1000 s/mm2時(shí)的平均CNR分別為198.18±85.23、161.89±74.61、137.57±60.12、102.60±57.59，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示有顯著性差異(F=31.87,p=＜0.01)，兩兩比較顯示b=400、700、850s/mm2時(shí)，CNR與b=1000s/mm2時(shí)有顯著差異，而前三種b值間CNR無顯著差異。

2.3 各b值下乳腺不同感興趣區(qū)ADC值結(jié)果見表2。隨著b值增大，同一感興趣區(qū)病變或組織ADC值逐漸降低，但不同b值時(shí)的ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。相同b值時(shí)，不同感興趣區(qū)病變或組織ADC值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。兩兩比較，良性病變與惡性病變、良惡性病變周圍腺體組織間ADC值差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=40.16、16.96，p＜0.01)，而病變遠(yuǎn)離部位正常腺體組織間ADC值差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.47，p＞0.05)。(圖1-6、11)

2.4 不同b值時(shí)ADC對乳腺惡性病變診斷價(jià)值比較取各b值時(shí)惡性病變ADC值95%可信區(qū)間的上限作為閾值標(biāo)準(zhǔn)界定乳腺惡性病變(≦閾值判為乳腺惡性病變)。乳腺惡性病變ADC閾值分別為1.37×10-3mm2/s、1.29×10-3mm2/s、1.24×10-3mm2/s、1.16×10-3mm2/ s。各閾值判斷乳腺惡性病變的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值和診斷正確率見表3。b=850s/ mm2時(shí)，ADC閾值為1.24×10-3mm2/s，此時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)值較其他b值高，但四種b值的差異性沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。

3 討 論

擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)是目前唯一無創(chuàng)性反映活體組織擴(kuò)散的檢查方法，其中適宜b值的選取對圖像質(zhì)量至關(guān)重要。1.5T MR乳腺DWI檢查b值范圍多在500～1000s/mm2之間。3.0T MR乳腺DWI成像時(shí)適宜b值選擇有別于1.5T，目前有限的幾篇使用3.0T的文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果并不一致。Bogner等[6]認(rèn)為b值為50s/mm2和850s/mm2時(shí)ADC值對乳腺良惡性病變的鑒別最有價(jià)值，張雪梅等[7]研究則認(rèn)為最佳b值為0，750s/mm2，王雙玉等[8]認(rèn)為最佳b值為1200s/mm2。

圖1-6 左側(cè)乳腺外下象限纖維腺瘤。圖1-4依次為b值400、700、850、1000s/mm2時(shí)DWI原始圖像，主觀質(zhì)量評(píng)分分別為1、2、4、3。圖5示b0，850s/ mm2時(shí)ADC圖，病灶、病灶周圍、病灶遠(yuǎn)離部位正常腺體ADC值分別為1.60、1.97、2.03×10-3mm2/s。圖6為T1WI增強(qiáng)后，病灶顯示清晰，邊緣光整。圖7-12 右乳外上象限浸潤性導(dǎo)管癌。圖7-10依次為b值400、700、850、1000s/mm2時(shí)DWI原始圖像，主觀質(zhì)量評(píng)分分別為1、2、4、3。圖11示b0，850s/mm2時(shí)ADC圖，病灶、病灶周圍、病灶遠(yuǎn)離部位正常腺體ADC值分別為0.98、1.34、1.92×10-3mm2/s。圖12為T1WI增強(qiáng)后，病灶顯示清晰，分葉征，邊緣不光整，中央見未明顯強(qiáng)化的壞死區(qū)域。

本研究中選取多b值(分別為0、400、700、850及1000s/mm2)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，b值自400s/mm2向850s/ mm2逐漸增加時(shí)，圖像質(zhì)量越來越高，而b值為1000s/ mm2時(shí)，圖像質(zhì)量較b值為850s/mm2時(shí)有所下降，說明3.0T磁共振DWI成像時(shí)選取中高b值圖像質(zhì)量顯示較好。本研究亦進(jìn)行了不同b值時(shí)的CNR測量，優(yōu)化后結(jié)果顯示b=400、700、850s/mm2時(shí)，CNR明顯優(yōu)于1000s/mm2。圖像主觀質(zhì)量評(píng)分與CNR結(jié)果綜合，筆者認(rèn)為b值=850s/mm2時(shí)圖像最好，不但能保證圖像視覺上的顯示清晰，而且圖形整體的CNR效果良好。另外需要注意的是，進(jìn)行乳腺DWI成像時(shí)，除高級(jí)勻場外，手動(dòng)選擇頻率校正十分重要，本研究過程中遇見5例腫塊性病變患者，未進(jìn)行嚴(yán)格的頻率校正，DWI掃描圖像無法分辨病灶，而進(jìn)行頻率校正之后，圖像顯示清晰。

DWI成像時(shí),病灶的良惡性是通過檢測細(xì)胞外液水分子的布朗運(yùn)動(dòng)受限與否來判斷，通過ADC值來反映水分子運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，擴(kuò)散快的組織信號(hào)衰減大，ADC值高，擴(kuò)散慢的組織信號(hào)衰減小，ADC值低。乳腺病變的ADC值與組織的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞密度相關(guān)，組織越致密，細(xì)胞密度越高，ADC值越低，因此細(xì)胞密度乳腺ADC值由低到高為惡性病變<良性病變<正常組織[2]。本研究顯示隨著b值增大，同一感興趣區(qū)ADC值逐漸降低，不同b值時(shí)，惡性病變ADC值明顯低于良性病變，與Peters等[9]研究結(jié)果相同，提示對于乳腺良惡性病變，ADC值隨b值不同而變化，但ADC的鑒別診斷價(jià)值并不受b值的影響。國內(nèi)外諸多研究[10、11]也證實(shí)了這一觀點(diǎn)，但鑒別乳腺良惡性病變的ADC閾值及兩者之間有無重疊結(jié)果并不一致。良、性病變ADC值范圍分別為1.49～1.67×10-3mm2/s、0.91～1.22×10-3mm2/s，良惡性病變鑒別的臨界ADC值為1.01～1.61× 10-3mm2/s。

本研究中選取最佳b值0,850s/mm2時(shí)，良、惡性病變ADC值范圍分別為1.18～1.84×10-3mm2/s、0.59～1.45×10-3mm2/s，良惡性病變ADC值有一定的重疊。本研究另外選取病灶周圍腺體進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)良惡性病變周圍腺體組織間ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即惡性病變周圍腺體ADC值明顯低于良性病變，而良、惡性病變遠(yuǎn)離部位正常腺體的ADC值并無明顯差異。這是否提示乳腺惡性病變對周圍腺體組織有一定的浸潤性，還有待大樣本病例進(jìn)一步觀察。本研究發(fā)現(xiàn)b=850s/mm2時(shí)敏感度、特異度、診斷正確率最高，分別為87.9%、90.5%、90.3%，說明DWI診斷乳腺良惡性病變的敏感度、特異度及準(zhǔn)確率均較高，其檢查速度快、測量ADC值簡便，對評(píng)價(jià)乳腺良惡性病變有重要價(jià)值。

總之，3.0T MR乳腺DWI成像時(shí)，b值取850s/mm2時(shí)圖像質(zhì)量最好，診斷敏感性、特異性、準(zhǔn)確率亦較高。ADC值有助于鑒別乳腺良惡性病變，但兩者之間存在重疊。良惡性病變周圍腺體ADC值亦有差異，有可能為鑒別乳腺良惡性病變的另一有潛在價(jià)值參數(shù)。

[1] 梁海毛, 蔡曙耘, 肖文依等. 乳腺癌鉬靶X線與MRI的對比研究[J].罕少疾病雜志, 2008, 15(4)12-15.

[2] Brand o A C, Lehman C D, Partridge S C. Breast magnetic resonance imaging: diffusion-weighted imaging[J].Magnetic resonance imaging clinics of North America, 2013, 21(2): 321-336.

[3] 方曉義, 趙英杰, 高洪波等. 乳腺腫塊的影像學(xué)診斷及良惡性鑒別的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 罕少疾病雜志, 2013, 20(4),48-50.

[4] Pereira F P A, Martins G, Carvalhaes de Oliveira R V. Diffusion magnetic resonance imaging of the breast[J].Magnetic resonance imaging clinics of North America,2011, 19(1): 95-110.

[5] Matsuoka A, Minato M, Harada M, et al. Comparison of 3.0- and 1.5-tesla diffusion-weighted imaging in the visibility of breast cancer[J].Radiat Med, 2008,26(1):15-20.

[6] Bogner W, Guber S, Pinker K, et al. Diffusion-weighted MR for differentiation of breast lesions at 3.0T: how does selection of diffusion protocols affect diagnosis?[J]. Radiology,2009,253(2):341-351.

[7] 張雪梅,林江,葉芳,等.乳腺良惡性病變的3.0T磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像鑒別診斷及b值優(yōu)化[J].中國醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2012,18(3):219-223.

[8] 王雙玉,段青.3.0T磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在乳腺良惡性病變鑒別診斷中的價(jià)值[J].中國CT和MRI雜志,2009,7(4):18-21.

[9] Peters NHGM, Vincken KL, van den Bosch MAAJ, et al. Quantitative diffusion weighted imaging for differentiation of benign and malignant breast lesions: The influence of the choice of b-values[J].Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2010, 31(5): 1100-1105.

[10]張靜, 程流泉, 安寧豫, 等.表觀擴(kuò)散系數(shù)在乳腺病變診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2010,18(6):485-491.

[11]Marini C, Iacconi C, Giannelli M, et al. Quantitative diffusionweighted MR imaging in the differential diagnosis of breast lesion[J].European radiology, 2007,17(10):2646-2655.

Diagnostic Value of Diffusion Weighted Imaging for Breast Lesions at 3.0T MR

ZHAO Shuang-quan, CHENG Guan-xun, YIN Liang,et al., Southern Medical University Affiliated Hospital of Shenzhen Baoan.

Objective To analyze the diagnostic value of diffusion weighted imaging (DWI) to differentiate the benign and malignant breast lesions, and optimize the b-value at 3.0T-MR.Methods MRI-DWI examination with different b values of 0, 400, 700, 850 and 1000 s/mm2were applied to fifty-five cases of breast lesions which proved by biopsy or surgical pathology. Image quality score and apparent diffusion coefficient(ADC) values were compared among benign lesions, malignant lesions, normal glandular tissue and glandular tissue around the lesions using different b values. Results The difference of the image quality score was statistically significant(p＜0.01) among the b-value 400, 700, 850 s/mm2, but not between 850 and 1000 s/mm2(p＞0.05). ADC values showed significant difference between breast benign lesions and malignant lesions, and among the glandular tissues around the lesions in different b value (P＜0.01), but ADC values demonstrated no difference in the normal glandular tissue far away from the lesions (P＞0.05). The diagnostic sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value and accuracy were higher than others when ADC was 1.24×10-3mm2/s following b value 0, 850s/mm2.Conclusion The best b-value may be 0,850s/ mm2in breast DWI at 3.0T. ADC value will contribute to distinguishing benign and malignant breast lesions. The ADC value of the glandular tissue around lesion may be very important in differentiating benign and malignant breast lesions.

Magnetic Resonance； Diffusion Weighted Image； Breast Disease

R73；R44

A

2015-05-28

趙雙全，男，影像診斷專業(yè)，主治醫(yī)師，主要研究方向?yàn)镃T及MRI診斷。

趙雙全

DOI∶10.3969/j.issn.1009-3257.2015.03.011