乳腺良恶性病变的磁共振动态增强分析
作者:尚柳彤,贾文霄,杨利霞,邵华,王俭, 丁爽 作者单位:新疆医科大学1第一附属医院影像中心, 2第二附属医院, 新疆乌鲁木齐830000【摘要】 目的:探讨磁共振动态增强扫描对诊断乳腺病变的价值。方法:对40例乳腺疾病患者(共57个病灶)分别进行磁共振平扫和动态增强扫描检查,分析病灶强化的形态学特征,测量时间信号强度曲线分布类型、峰值时间和早期增强率,并进行统计学分析。结果:根据增强后的形态学特征对乳腺癌的敏感度为75.0%,特异度为69.7%,准确度为71.9%。良、恶性病灶的时间信号强度曲线分布差异有统计学意义(P<0.001),诊断敏感度为91.7%,特异度为87.9%,准确度为89.5%;良、恶性病灶的峰值时间及早期增强率的差异有统计学意义(P<0.001),诊断敏感度分别为87.5%和75.0%,特异度分别为87.9%和84.8%,准确度分别为87.7%和80.7%。联合动态增强各项标准诊断乳腺癌的敏感度为95.8%,特异度为87.9%,准确度为91.2%。结论:时间信号强度曲线、峰值时间及早期增强率具有较高的敏感性和特异性,结合增强的形态特征,可对大部分病变作出定性诊断,对良、恶性病变的诊断及鉴别诊断有重要价值。
【关键词】 乳腺病变; 磁共振成像; 动态增强
Benign and malignant breast lesions in dynamic contrastenhanced magnetic resonance analysis
SHANG Liutong, JIA Wenxiao, YANG Lixia,et al
Imaging Center, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, China
Abstract: Objective: Discuss the value of contrastenhanced MRI in the diagnosis of breast lesions. Methods: 40 cases (57 lesions) of breast disease patients underwent MRI plain scanning and dynamic scanning. Analyze the enhancement of morphological characteristics, measure the timesignal intensity curve type, time to peak and early enhanced rate. Results: Combining of morphological characteristics, the sensitivity is 75%, specificity is 69.7% and accuracy is 71.9%, for detection of breast cancer. The difference of the timesignal intensity curve between benign and malignant lesions are statistically significant (P<0.001). Diagnostic sensitivity is 91.7%, specificity is 87.9% and accuracy is 89.5%. The difference of early peak time rate increasing between benign and malignant lesions are statistically significant (P<0.001). Respectively for the diagnostic sensitivity are 87.5% and 75.0%, specificity are 87.9% and 84.8%, accuracy are 80.7% and 87.7%. Combining of dynamic scanning, the sensitivity is 95.8%, the specificity is 87.9% and the accuracy is 91.2% for detection of breast cancer. Conclusion: Timesignal intensity curve, the peak time and the rate of increasing have higher sensitivity and specificity. With enhanced characteristics, the most benign and malignant lesions were given diagnosis, which had important value in the diagnosis and differential diagnosis in the benign and malignant lesions.
Key words: breast lesions; MRI; dynamic enhancement
MRI作为一种高敏感乳腺疾病影像检查技术,具有较高的软组织分辨率,通过动态增强扫描技术可进一步提高乳腺病灶的清晰度及血流动力学特点。本研究通过对40例乳腺疾病患者进行MRI平扫及动态增强扫描,评价磁共振动态增强扫描技术诊断乳腺良、恶性病变的价值,以促进临床的普及应用。
1材料与方法
1.1临床资料
选择40例女性乳腺疾病患者,年龄24~61岁,平均43.7岁。其中5例患者为多发病灶,共计乳腺病灶57个,其中恶性病灶24个,包括浸润性导管癌17个,导管原位癌2个,转移癌(硬癌)5个;良性病灶33个,包括纤维腺瘤14个,导管内乳头状瘤4个,腺病2个,增生7个,囊肿4个,脂肪瘤2个。所有病例均经术后病理或穿刺活检证实。
1.2扫描方法
使用Phlips公司GyroscanNT1.5PT6000超导型磁共振扫描机,患者取俯卧位,采用专用乳腺相控阵表面线圈,使双侧乳房自然悬垂于线圈槽内。增强前常规进行横轴位、矢状位和冠状位TSE T1WI(TR 550 ms,TE 11 ms)、T2WI (TR 4 000 ms,TE 150 ms)及脂肪抑制的T2WI(TR 6 000 ms, TE 100 ms)扫描,层厚3 mm,层间距0,矩阵256×256。动态增强采用三维快速扰相位梯度回波列加脂肪抑制的T1WI(TR 4 000 ms,TE 150 ms)轴位扫描,翻转角10°,视野400 mm,激励次数4次。扫描前经手背静脉快速团注对比剂GdDTPA(0.2 mmol/kg体重),继而快速推注15~20 ml生理盐水。
1.3图像和数据分析
在ViewForum3.1工作站应用Phlips公司功能软件对病变强化图像进行分析。
1.3.1平扫的信号强度以周围腺体组织信号为基准,判断病灶T1WI及压脂T2WI 的信号为高信号、等信号和低信号,混杂信号以病灶内主体信号大于1/2为准;病灶内部信号分为均匀和混杂信号。
1.3.2形态学特征
病变的形状、边缘、边界、增强模式(离心性强化或向心性强化,无或轻度强化,均匀或不均匀强化)。
1.3.3动态资料的定量分析
(1)根据病变强化的动态改变描绘相应的时间信号强度曲线(SITime曲线)。按照曲线的形状,将其分为4型[1]:Ⅰ型为增长型曲线,即病变持续强化(注药后120~420 s信号强度的升高超过10%);Ⅱ型为平台型曲线,即病变早期强化后,在增强的中、后期信号强度维持在一个平台水平(120~420 s信号强度的升高或降低±10%);Ⅲ型为廓清型曲线,即病变早期强化后,在增强的中、后期信号强度降低(120~420s信号强度的降低超过10%);Ⅳ型,病变无明显强化或轻度延迟强化(峰值增强百分比≤10%)。(2)测量从注入造影剂到第一次强化峰值的时间(Tmax)。(3)计算病灶早期增强率(注入造影剂后最初3 min内信号强度增加的百分比),计算公式:E=(SICSI)/SI×100%(E为病灶的早期增强率,SI、SIC分别为增强前后的信号强度)。
1.4统计学处理
采用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析。对良、恶性病变动态增强曲线类型分布的差异采用χ2检验,对良、恶性病变早期增强率及峰值时间的差异均采用秩和检验,检验水准α=0.01。
2结果
2.1MR平扫的信号征象57个病灶中68.4%T1WI表现为低信号,良、恶性病灶MR平扫信号特征分布见表1。表1乳腺良、恶性病灶的MR平扫信号特征(略)
2.2乳腺良、恶性病变增强的形态学特征
33个良性病灶增强后22个(66.7%)为始于中心的延迟性强化(离心性强化) , 23个(69.7%)表现为边缘光整的类圆形肿块或分叶状肿块,界限较清晰,多数强化较均匀,仅有10个病灶(30.3%)边缘不规则,7个(21.2%)强化不均匀,8个(24.2%)病灶无或轻度强化;24个恶性病灶增强后22个(91.6%)边缘早期即出现显著强化,并向中央快速填充(向心性强化),18个病灶(75.0%)表现为边缘不规则或伴毛刺,界限不清,除6个(25.2%,其中4个为转移性乳癌)强化较均匀外,多数强化不均匀,部分为环形强化。如以病变形态不规则、边缘毛刺、强化不均匀为恶性诊断标准,其诊断的灵敏度为75.0%,特异度为69.7%,准确度为71.9%。
2.3乳腺良、恶性病变动态增强分析
2.3.1时间
信号强度曲线良、恶性病灶曲线类型分布的差异有统计学意义(P<0.001)。良性病灶的曲线分布多数为Ⅰ、Ⅳ型;恶性病灶的曲线分布多数为Ⅱ、Ⅲ型(表2,图1、图2)。如果将Ⅱ、Ⅲ型曲线作为恶性病变的诊断标准,灵敏度为91.7%,特异度为87.9%,准确度为89.5%。表2良、恶性病灶SITime曲线类型分布(略)
2.3.2峰值时间和早期增强率
良性病灶的Tmax为(366.28±98.96) s,在前3 min内最大信号强化率为(61.46±32.86)%;恶性病灶的Tmax为(112.03±61.30) s,在前3 min内最大信号强化率为(110.80±38.89)%。良、恶性病灶峰值时间和早期增强率的差异有统计学意义(U值分别为20.50、107.00,P<0.001)。恶性病灶的峰值时间和早期增强率均明显早于良性病灶,但部分良、恶性病灶之间的信号增强率范围有重叠。如果以Tmax<240 s为恶性标准,24个恶性病灶中的21个和33个良性病灶中的4个被诊断为恶性,灵敏度为87.5%,特异度为87.9%,准确度为87.7%。以早期增强率≥90%为明显强化,60%~90%为中度强化,<60%为轻度强化。将早期增强率≥90%作为诊断恶性病变的阈值标准,本组24个恶性病灶中的18个和33个良性病灶中的28个被诊断为恶性,其灵敏度为75.0%,特异度为84.8%,准确度为80.7%。
2.4联合动态增强的形态学特征及各项指标
对病变诊断的评价综合判断标准有4项:(1)根据形态学特征,以不规则或毛刺、边界模糊、强化不均匀为恶性标准;(2)根据动SITime曲线类型,以Ⅱ、Ⅲ型为恶性标准; (3)根据Tmax,以Tmax<240 s为恶性标准;(4)根据E,以E≥90%为恶性标准。其中符合2项被认为是恶性病变,其诊断的灵敏度为95.8%,特异度为87.9%,准确度为91.2%(表3)。表3MR动态增强诊断与病理结果评价(略)
3讨论
常规平扫检查除能显示乳腺的结构及部分病灶,尤其是鉴别囊、实性病灶,相当一部分病灶仍无法明确显示,单纯平扫容易导致漏诊,更难以对病灶准确定性。Yoko等[2]报道,乳腺良、恶性肿瘤在T1WI多呈低或等信号,而病灶在T2WI上的信号强度依赖于肿瘤内部的细胞、水和纤维成分的组成比例的多少。本研究显示,多数乳腺病灶T1WI平扫呈等或低信号,在抑脂T2WI中,9个纤维腺瘤表现为低或等信号,5个表现为较高信号,这与肿瘤内含纤维成分的不同有关。增强扫描对病灶的形态显示得更为清晰。良性病灶的强化特点为形态规则、信号均匀、延迟强化或不强化、少累及周围组织,本组良性病灶中仅6个表现为强化不均匀,8个无或轻度强化。多数恶性肿瘤因病灶周边肿瘤细胞增殖活跃,瘤内微血管密度增高[3],常表现为向心性强化,若病灶中心区出血、坏死,则呈不规则环形强化或延迟强化。如果病变侵犯周围组织,则出现局部皮肤增厚、乳头凹陷及乳后脂肪间隙消失,特别是对近胸壁的侵犯和腋窝淋巴结的转移,增强扫描可大幅度提高检出率。导管原位癌增强后多表现为没有明确肿块灶的异常线样、分枝状强化,因此容易漏诊。转移性乳癌常表现为多个结节,界限清楚,本组4个转移癌增强后均表现为边界清晰、信号均匀。SITime曲线综合描绘了强化前后时间信号强度的变化,因而sk 更准确地反映病灶的动态化特征。目前普遍认为:Ⅰ型曲线多为良性病变;Ⅱ、Ⅲ型曲线多提示恶性病变或恶性可疑病灶;Ⅳ型曲线多提示良性病变或正常腺体。但SITime曲线反映的是病灶内的血流灌注和流出、病灶内的毛细血管密度及通透性等多种因素,因此对良、恶性病变的诊断特异度不高[3,4],文献报道诊断的特异度差异很大,为20%~97.4%[4]。本研究中良性病灶以Ⅰ、Ⅳ型曲线占多数,分别为63.6%和24.2%为;恶性病灶中以Ⅲ型和Ⅱ型曲线占多数,分别为66.7%和25.0%,仅8.3%的恶性病灶呈Ⅰ型曲线,诊断灵敏度为91.7%,特异度为87.9%,准确度为89.5%。良、恶性病灶曲线有少部分重叠,可能降低了诊断的特异性,SITime曲线对乳腺癌的灵敏度较高,对良、恶性病变的鉴别诊断有一定帮助。虽然SITime曲线分布具有较高的敏感性,但存在主观判断差异,因此还需结合客观的量化指标来提高诊断准确性。目前认为,乳腺癌早期增强率反映了组织的微血管数量及其分布,与微血管密度呈正相关[5]。恶性病变由于大量新生血管形成,血管内皮细胞发育不完善,通透性增加,早期即出现明显强化,故早期迅速强化是恶性病灶的明显特点。本研究中21个恶性病灶在240 s内达到强化峰值,其中17个在120 s内达到最大强化值,随后开始下降,而良性病灶强化峰值时间较晚,除4个在240 s以内达到最大强化,其余均在4~9 min达到强化峰值。Tmax诊断乳腺癌的灵敏度为87.5%,特异度为87.9%,准确度为87.7%。若以E≥90%作为恶性标准,灵敏度略低为75.0%,特异度为84.8%,准确度为80.7%,与文献[6]报道结果类似。磁共振动态增强扫描可提供较平扫及单纯增强扫描更多的信息,有助于诊断符合率(准确度)的提高[7],对良、恶性病变的诊断及鉴别诊断有重要价值。本研究中常规增强扫描主要依靠病变增强后的形态学特征来诊断,结合动态增强各项指标后,诊断灵敏度、特异度及准确度均明显提高,分别为95.8%、87.9%和91.2%,与文献[8]报道结果类似。但部分非典型良、恶性病变的形态学、动态曲线及动态参数间均有交叉重叠表现。随着影像学技术的不断发展,可结合扩散、波谱、灌注等多种MRI技术联合诊断,以提高乳腺疾病的MR诊断效能。
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