华北理工大学附属医院影像科，河北 唐山

收稿日期：2022年1月21日；录用日期：2022年2月11日；发布日期：2022年2月24日

摘要

目的：分析乳腺磁共振动态增强联合扩散加权成像序列对乳腺良恶性疾病的诊断价值，探究精简乳腺MRI序列的可行性。方法：回顾性收集行常规乳腺MRI扫描，并有病理结果的患者84例，按照两组方案分别阅读图像：方案A：乳腺磁共振动态增强(DCE) + 乳腺磁共振扩散加权成像(DWI)，方案B：常规乳腺MRI方案(T1WI + T2WI + DCE + DWI)，首次阅片采用方案A，经过2个月洗脱期后采用方案B再次对图像进行阅读，对比分析两种方案对乳腺疾病的诊断效能。结果：方案A的灵敏度、特异度、准确度分别为93.3%，84.6%，89.3%；方案B灵敏度、特异度、准确度分别为91.1%、84.6%、88.1%。受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)分别为0.890、0.879，两种方案的AUC值差异无统计学意义(P > 0.05)。结论：乳腺磁共振动态增强加扩散加权成像序列拥有同常规序列一致的高灵敏度、特异度与准确度，诊断效率略高于常规方案，但缩短了扫描时间，精简乳腺MRI扫描序列俨然成为可能。

关键词

动态增强，扩散加权成像，磁共振，乳腺疾病

The Value of Reduced Sequence of Breast Magnetic Resonance Imaging in the Diagnosis of Benign and Malignant Breast Diseases

Xiaoyun Liang, Wenmei Zhu, Bolun Zhang, Hui Li^*

Department of Imaging, North China University of Science and Technology Affiliated Hospital, Tangshan Hebei

Received: Jan. 21^st, 2022; accepted: Feb. 11^th, 2022; published: Feb. 24^th, 2022

ABSTRACT

Objective: To analyze the diagnostic value of breast dynamic contrast-enhanced and diffusion-weighted imaging sequence in benign and malignant breast diseases, and to explore the feasibility of simplified breast MRI sequence. Methods: 84 patients who underwent routine breast MRI scanning and had pathological results were retrospectively collected. Read the images according to two groups of schemes: scheme A: dynamic contrast-enhanced breast magnetic resonance imaging (DCE) + breast magnetic resonance diffusion-weighted imaging (DWI), scheme B: routine breast MRI (T1WI + T2WI + DCE + DWI). Scheme A was used for the first reading, and scheme B was used to read the images again after 2 months of elution. The diagnostic efficacy of the two schemes in breast diseases was compared and analyzed. Results: The sensitivity, specificity and accuracy of scheme A were 93.3%, 84.6% and 89.3%, respectively, and the sensitivity, specificity and accuracy of scheme B were 91.1%, 84.6% and 88.1%, respectively. The area under the working characteristic (ROC) curve (AUC) was 0.890 and 0.879, respectively. There was no significant difference in AUC between the two schemes. Conclusion: The dynamic contrast-enhanced and diffusion-weighted MRI sequence has the same high sensitivity, specificity and accuracy as the conventional sequence, and the diagnostic effect is slightly higher than that of the conventional sequence, but the scanning time is shortened, so it is possible to simplify the breast MRI sequence.

Keywords:Dynamic Contrast-Enhanced, DWI, MRI, Breast Disease

Copyright © 2022 by author(s) and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

乳腺癌为全球女性因癌死亡死因首位，并且近年来发病率与死亡率持续上升 [1]，如何对乳腺癌早期筛查、早期诊断、提高患者预后、降低死亡率成为全世界关注的焦点 [2]。近年来由于乳腺磁共振技术的逐步完善，高灵敏度的乳腺磁共振成为了继乳腺钼靶及超声之后的重要检查手段。常规乳腺MRI序列包括四个序列，分别是平扫T1WI、平扫T2WI、磁共振动态增强(dynamic contrast-enhanced, DCE)、扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)，尤其是DCE-MRI及DWI的应用对于乳腺疾病的诊断、分期、复查有重要意义 [3]。本研究旨在分析比较DCE-MRI与DWI联合应用、常规MRI这两者对于乳腺疾病的诊断价值，研究仅用DCE-MRI与DWI联合是否能达到临床需求，进一步精简序列，减轻患者医疗成本。

2. 资料与方法

2.1. 研究对象

回顾性收集2019年10月至2021年10月间在华北理工大学附属医院进行乳腺磁共振检查，并有病理结果的84例病例作为研究对象，收集病例相关影像资料及临床资料。绝经前女性均于经后一周进行磁共振检查，受试者全部为女性，年龄25~77岁，平均年龄为(50.20 ± 11.77)岁。所有受试者均签署知情同意书，并经华北理工大学伦理委员会审查同意。

2.2. 检查方法

采用飞利浦Ingenia3.0 T磁共振成像系统，乳腺相控阵专用线圈。检查体位取俯卧位，双乳松弛并自然下垂于乳腺线圈内，保持双侧乳头在同一水平，双手自然放于头两侧。扫描序列和参数如下：① 横轴面T2WI：TR = 4000 ms，TE = 65 ms，层厚 = 4.5 mm，层间距 = 0.45 mm，矩阵 = 212 × 285，视野 = 200 mm × 340 mm，激励次数 = 2；② 横轴面T1WI：TE = 8 ms，TR = 600 ms，层厚 = 4.5 mm，层间距 = 0.45 mm，层数 = 36，矩阵 = 220 × 330，视野 = 200 mm × 340 mm，激励次数 = 2；③ DWI：TE = 65 ms，TR = 5700 ms，层厚 = 4.5 mm，层间距 = 0.45 mm，矩阵 = 90 × 130，视野 = 240 mm × 340 mm，采集时间 = 189 s，b值为0、500、1000 s/mm²；④ 横轴面DCE-MRI：TR = 4.0 ms，TE = 2.0 ms，层厚 = 2 mm，间隔 = 0 mm，矩阵 = 280 × 320，视野 = 280 mm × 340 mm，激励次数 = 1，层数 = 150。对比剂采用钆特酸葡胺(江苏恒瑞)，剂量 = 0.1 mmol/kg，注射流率 = 2 mL/s，注射对比剂前先进行蒙片扫描，注药后连续扫描7期，每期扫描时间约61 s。

2.3. 分组及图像后处理

首先仅将DCE及DWI图像传至星云工作站，获取A方案图像(DCE + DWI)，选取感兴趣区，绘制时间–信号强度曲线(time-signal intensity curve, TIC)，并计算早期强化率，DWI图像：选取感兴趣区，获得不同b值时相应ADC值。记录有无病变，并判断病变性质(良性或恶性)。经过两个月洗脱期后，将全部序列传入工作站，获取并处理B方案图像(T1WI + T2WI + DCE + DWI)，记录有无病变，并判断病变性质(良性或恶性)。

2.4. 图像阅读及评估

只阅读A方案图像：后处理得到TIC类型、早期强化率以及ADC值，并基于其形态、边界、强化程度等信息来进一步判断病灶的性质。经过两个月洗脱期后，采用B方案对图像进行评估，判断病灶的性质，并进行记录。所有图像由两名高年资诊断医师进行盲法阅片，诊断不一致经由两名医师协商决定最终结果。

2.5. 统计学方法

所有数据均输入建立的数据库；采用SPSS24.0统计软件包对所获得的计数资料及计量资料进行处理。计数资料采用例数表示，计量资料以均数 ± 标准差表示。计算不同方案诊断的灵敏度、特异度、准确度，并利用McNemar检验比较差异；用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线来计算约登指数及相应的诊断临界值，比较两种方案在乳腺病变中的诊断效能，曲线下的面积 < 0.5表示诊断无意义；0.5~0.7表示诊断准确性较低；0.7~0.9表示诊断准确性中等；>0.9表示诊断准确性高。并采用Delong检验分析ROC曲线下面积的差异，P < 0.05为差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 乳腺良恶疾病的影像学分析

本次研究纳入84个病灶，良性39例，恶性45例，因一例产生运动伪影，其TIC曲线、早期强化率及ADC值无法计算。根据强化方式将其分为点状强化、肿块样强化及非肿块样强化 [4]，三者数量分别为5例、47例、32例。多点测量TIC曲线将其分为渐增型、平台型及廓清型，三者数量分别为26例、33例、24例，无法测量者1例。良性与恶性组的早期强化率、ADC_{(b = 500)}、ADC_{(b = 1000)}用均数±标准差表示见表1，良恶性组早期强化率、ADC_{(b = 500)}、ADC_{(b = 1000)}有差异，且差异具有统计学意义(P < 0.05)。早期强化率与ADC值对于诊断乳腺疾病的诊断效能见图1。经计算得出，早期强化率、ADC_{(b = 500)}、ADC_{(b = 1000)}诊断乳腺良恶性疾病的临界值分别为70%、1.50 × 10⁻³ mm²/s、1.09 × 10⁻³ mm²/s。

表1. 良性组与恶性组的早期强化率及ADC值比较

图1. 早期强化率与ADC值对于诊断乳腺疾病的诊断效能

3.2. 两组方案对于乳腺疾病的诊断效能

两组方案对于乳腺良恶性疾病的诊断结果与病理结果有较好的一致性(表2)。两组方案的灵敏度、特异度及准确度见表3，A方案灵敏度高、特异性及准确度均略高于B方案。以病理结果为“金标准”，绘制两组方案对于乳腺病变检查的诊断效能的ROC曲线见图2。利用Delong检验比较显示，两种方案的AUC值差异均无统计学意义(P > 0.05)。

表2. 两组方案对乳腺良恶性疾病的诊断结果与病理结果对照情况(例)

表3. 两组方案对84例乳腺良恶性疾病诊断价值(%)

图2. 两组方案对于84例乳腺病变检查的诊断效能

图3. 47岁右乳浸润性导管癌患者影像检查结果

4. 讨论

2020年，女性乳腺癌超过肺癌成为最常见的癌症 [5] [6]，乳腺癌是全球女性因肿瘤导致死亡的首要原因，在中国其发病率和死亡率居高不下，分别位列我国女性恶性肿瘤的第1位和第4位 [7]。中国乳腺筛查指南共识中提出，除BRCA1/2基因突变携带者推荐采用MRI筛查外，一般风险人群不推荐用MRI常规筛查 [8]。乳腺MRI之所以不能被普及，其中一个重要原因就是扫描时间过长。长时间的扫描使部分患者无法耐受导致运动伪影，乳房不仅会随着胸廓的呼吸运动而移动，并且脂肪丰富，更容易造成伪影 [9]，从而影响图像质量。临床工作中，乳腺常规MRI序列平均用时长达27 min，若患者配合不佳，用时甚至可达1小时。本研究旨在研究使用DCE联合DWI是否能达到临床需求，进一步精简序列，减轻患者医疗成本。若能进一步压缩扫描时长，患者配合度及图像质量也相应提高，更好地扩大乳腺MRI在临床中的应用。

在本次研究中，DCE-MRI联合DWI具有同常规乳腺MRI序列一致的高灵敏度、特异度及准确度。DCE-MRI依赖于病灶，相较于乳腺背景实质会强化的特性 [10]，静脉注入Gd-DTPA对比剂后可显示乳腺病灶的轮廓，从而更加清晰地显示乳腺病灶与乳腺病灶周围正常组织的界限 [11]，能够更全面地观察乳腺内病灶，包括病灶的分布、强化特点、程度、病灶边缘、边界等细微特征。通过DCE-MRI可以绘制TIC曲线。本研究中良性病变的TIC曲线多为渐增型及平台型，恶性病变的TIC曲线多为流出型及平台型，在散在点状强化及肿块样强化中，TIC曲线对于诊断乳腺良恶性病变的灵敏度更高，这是由于非肿块样强化的病灶往往呈不规则分布且往往不具有占位效应，较肿块样强化病灶更难以准确选取正确的感兴趣区。病灶通过TIC曲线计算早期强化率，良性组与恶性组的早期强化率有显著统计学差异，良性组早期强化率约44%，而恶性组早期强化率约108%，早期强化率对诊断乳腺良恶性疾病有良好的诊断效能，其临界值为70%。除DCE-MRI能细致全面地显示病灶外，DWI能够起到一个很好的补充作用 [12]，DWI通过观测组织间的水分子扩散运动受限制的方向和程度等信息间接反映组织微观结构的变化，由于恶性肿瘤细胞密度高、局部形成浸润、细胞外间隙变小，限制了水分子的扩散，往往会出现扩散受限 [13]。但是DWI图像信噪比较差，对于病灶的形态、边界浸润等特征性信息显示欠佳，尤其是对于出现毛刺征的病灶。有学者研究发现，毛刺征是乳腺癌的重要恶性征象 [14] [15]，其敏感度可达80%。在临床工作中我们需要将出现异常强化的部位结合DWI，观察其扩散受限情况，综合分析得出结果。本次研究中b值 = 1000 s/mm²时诊断效能高于b = 500 s/mm²，这是由于虽然低b值所获得的图像信噪比较高，但却更容易受到灌注效应及T2透过效应等因素的影响 [13] [16]。由于肿瘤细胞密度高，水分子扩散受限，不同b值下恶性病灶的ADC值均显著低于良性病灶，利用ROC曲线得出ADC_{(b = 500)}、ADC_{(b = 1000)}诊断乳腺良恶性疾病的临界值分别为1.50 × 10⁻³ mm²/s、1.09 × 10⁻³ mm²/s，并且灵敏度高达86%。在本次收集的84例患者中，非肿块样强化的乳腺癌以及点状强化的增生结节，由于其占位效应弱，在T1WI、T2WI平扫中容易被信号相近的乳腺腺体掩盖。在双侧乳腺增生的背景实质中，仅观察T1WI及T2WI平扫寻找目标病灶较为困难，尤其是对于较小的病灶。有研究表明T2WI对于诊断乳腺良恶性有较好的鉴别意义 [17] [18]。T2WI序列可以区分含脂病灶的良恶性，如纤维腺瘤、乳内淋巴结或恶性病灶的脂肪坏死等，并且有助于囊肿、导管扩张及含黏液的纤维腺瘤和黏液腺癌的显示。但本次回顾性研究收集的病例中较小的浸润性癌和乳腺增生结节占多数，T2WI序列均不能有效识别，部分病灶占位效应弱，平扫序列未能清晰显示病灶特征性表现(图3)。本研究通过ROC曲线得出，DCE与DWI联合方案与乳腺常规MRI方案的诊断效能大致相当，并且联合方案的灵敏度及准确度略高于常规MRI方案。DCE与DWI联合可以检出所有病灶，其灵敏度、准确度及诊断效能同乳腺常规MRI序列相当，能够达到临床诊断的需要，并且省去了T1WI及T2WI的扫描时间，至少8~15分钟，改善了患者体验，减轻患者不适的同时，节约了医患双方的诊疗时间成本。但由于本研究的样本量较少，并且回顾性研究产生了一定的选择偏倚，所以我们需要更多的前瞻性研究来证明精简乳腺MRI序列的可行性。

文章引用

梁晓芸,朱文妹,张博伦,李 晖. 乳腺磁共振精简序列对乳腺良恶性疾病的诊断价值
The Value of Reduced Sequence of Breast Magnetic Resonance Imaging in the Diagnosis of Benign and Malignant Breast Diseases[J]. 临床医学进展, 2022, 12(02): 1298-1305. https://doi.org/10.12677/ACM.2022.122189

参考文献