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MRI多参数分析在乳腺良、恶性病变诊断中的应用

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南昌大学学报(医学版)2010年第5O卷第4期Journal of Nanchang University(Medical Science)2010,Vo1.50 No.4 59 MRI多参数分析 在乳腺良、恶性病变诊断中的应用 王索宇,徐仁根,卢呜剑,刘岚,孙美,邹佳 (江西省肿瘤医院放射科,南昌330029) 摘要:目的 探讨MRI多参数分析在乳腺良、恶性病变诊断中的应用。方法 对44例乳腺疾病患者均行双乳 TIW1、T2WI压脂扫描以及弥散加权成像(DWI)扫描。采用乳腺容积成像序列进行动态增强扫描。使用Functool 软件进行表观弥散系数(ADC值)的测量、建立时间一信号强度增强曲线及计算出最大信号增加斜率(MSI)。结果 44例患者中,恶性25例,良性19例。其分叶及毛刺的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值以及准确度为 62.5 ~8O.0%。时间一信号强度增强曲线显示:I型曲线(平台型)17例,均为良性。Ⅲ型曲线(速升速降型)18 例,均为恶性;其阳性预测值为100.0 ,准确度为100.0 。1I型曲线(平台型或速升速降型)9例,其中良性2例, 恶性7例。ADC值的敏感性为88.0 、特异性为84.: 、阳性预测值为88.0 、阴性预测值为84.2 、准确度为 88.0 ,各项指标均较高。MSI的敏感性为100.0 、特异性为100.0 、阳性预测值为100.0 、阴性预测值为 90.5 、准确度为100.0 。结论乳腺疾病的MRI检查主要以形态学及动态增强后强化程度与方式评价为基 础。时间一信号增强曲线、DWI及ADC值等对乳腺良、恶性病变的诊断有重要价值。 关键词:乳腺疾病;良性;恶性;MRI;多参数 中图分类号:R814.2 文献标志码:A 文章编号:1000—2294(2010)04~0059~o5 The Application of Breast Beni gn and Malignant Lesions Diagnosis with MRI M ultiple Parametric Analysis WANG Suo-yu,XU Ren—gen,LU Ming-jian,LIU Lan,SUN Mei,ZOU Jia (Department of Radiology,Jiangxi Province Tumor Hospital,Nanchang 330029,China) ABSTRACT;Objective To explore the application of MRI multiple parametric analysis in diagno— sis of breast benign and malignant lesions.Methods 44 cases patient of breast disease al1 received double—breast axial Tl WI。T2 WI series,axiaI fat—pressure series and axial diffusion weighted ima— ging(DWI)scan.Using volume imaging for breast assessment series proceed dynamic contrast—en— hanced scan.Using Functool software to obtain the measurement of Apparent Diffusion Coeffi— cient(ADC value),time—signal strength curves as well as maximum slope to increase(MSI)、Re— suits In all 44 cases,including 2 5 malignant,1 9 benign.The sub—leaf and burr of the breast le— sions had 62.5 to 80.0 sensitivity,specificity,positive predictive value,negative predictive value and accuracy.Time—signal intensity curve area:I type curve as a platform type,all 1 7 cases are benign,Ill type curve as a ascensus and downhill speed type,1 8 cases in this group are all ma— lignant,the positive predictive value is 100.0 ,accuracy is 100.0%,II type curve as a platform type or ascensus and downhill speed type,9 cases in this group with 2 benign and 7 malignant. ADC value with sensitivity of 88.0 、specificity of 84.2 、positive predictive value of 88.0 、 negative predictive value of 84.2 ,and accuracy of 88.0 ,are all higher index.Maximum Slope to Increase(MSI)had sensitivity of 100.0 、specificity of 100.0 、positive predictive value of 100.0 、negative predictive value of 90.5 and accuracy of 100.0 .Conclusion MRI examina一 收稿日期:2010一Ol一05 作者简介:王索宇(1961~),男,学士,主任医师,主要从事医学影像诊断的研究。 6O 南昌大学学报(医学版)2O10年4月,第50卷第4期 tion of the mammary gland disease mainly based on morphology and the evaluation of reinforce— ment level and style after dynamic enhancement.Time signal enhancement curve,DWI and ADC values has important value in the diagnosis of breast benign and malignant lesions. KEY WORDS:breast diseases;benign;malignant;MRI;multiple parameters 随着当今科学技术的发展,乳腺疾病的诊断与 520 ms,TE 11.5 ms。采用容积扫描,层厚3.4 mm, 治疗越来越受到重视,原来的X线钼靶片以及红外 层距一1.7 mnl,矩阵320×224。T2WI采用横轴位 线超声检查乳腺疾病由于其原理以及设备所限,其 及矢状位脂肪抑制的短时反转恢复序列扫描,TR 阳性率以及敏感性、特异性、准确性都比较低,无法 3 620 ms,TE 45.4 ms,层厚5 mm。采用容积扫描, 满足临床需要。而MRI乳腺检查,由于其良好的软 层厚3.4 mnl,层距 1.7 mm,矩阵288×192。 组织对比度和无辐射影响,为乳腺疾病的诊断提供 ②弥散加权成像(DWI)采用单次激发自旋平面回 了一个很好的平台,它所提供诊断信息的多样性,使 波序列,其弥散因子b值选用1 000 S・mm~,TR 得其阳性率以及敏感性、特异性、准确性都有明显提 4 000 ms,TE 75.1 ms,层厚4 mm,间隔1 mm,矩 高。为此,笔者对44例乳腺疾病患者采用MRI检 阵128×128,NEX一2。③44例患者均进行了动态 查,为乳腺疾病的诊断提供可靠依据。 增强扫描。采用美国GE公司专有的乳腺容积成像 1资料与方法 序列,矢状位扫描,TR 5.1 ms,TE 2.5 ms,反转角 度15。,层厚3 mm,FOV 22 cm,矩阵300×192。对 1.1 一般资料 比剂采用钆喷酸葡胺注射液(Gd—DTPA,德国先灵 选择2007年7月至2009年1月江两省肿瘤医 拜尔公司生产,批号:050A13)15 mI ,以2 mL・S 院门诊就诊的乳腺疾病患者44例,均为女性,年龄 的速率静脉快速团注。注药前先扫描蒙片67 S,如 23~75岁。15例表现为患侧乳房胀痛不适;29例 蒙片扫描正常,进行增强扫描。高压注射器注药与 可触及明显包块,其中8例病变处的皮肤或乳头凹 扫描同时进行,连续扫描8期,每期67 S,扫描时问 陷,颜色加深;4例患 ̄l-fL头分泌暗红色液体。 共536 S。 1.2检查方法 1.3 图像分析及时间一信号强度增强曲线分型标准 使用美国GE公司Signa Excite 1.5T HD超导 在双乳横轴位及矢状位T1wI、T2WI压脂扫 MRI,其所提供的是4通道乳腺专用相控阵表面线 描图像中,显示肿块的分布,量出肿块大小,观察肿 圈,双侧乳房自然悬垂在圆形线圈内。①先定位扫 块是否分叶、毛刺、病灶边缘的情况。见图1。 描,再行双乳横轴位快速梯度回波T1wI扫描,TR 箭头示:T1WI显示病灶较清楚,但边缘情况欠佳。 箭头示:T2WI压脂序列勾勒出病灶,但对毛刺及分叶难以区分。 图1 T1wI不压脂及T2WI压脂扫描图 在DWI扫描图像上,使用美国GE公司提供的 病灶的表现弥散系数,并确定诊断乳腺癌的阈值点, ADW 4.3后处理工作站上的Functool软件对病灶进 阈值点按文献[1]设置为10.1 X 10 1-nl-,n2・s一。见 行表观弥散系数(ADC值)的测量。具体方法是:在 图2。 DWI图像上,选取b值为1 000 S・mm 参数,测量 在MRI增强扫描图像上,使用ADw 4.3后处理 王索宇等:MRI多参数分析在乳腺良、恶性病变诊断巾的应用 工作站上的Functool软件计算出病灶的时间一信号强 百分比,设定正常区域值低于病灶区域3O 为限。 度增强曲线。具体方法是:选取病灶兴趣区,都为圆 见图4—5。 形l4 mm 以下,必须是小于病灶强化范围。按文 献[2]将时间一信号强度增强曲线分为3型:I型为 单相型,其强化方式为持续渐进型强化;11型为平台 型,其强化方式为早期强化明显,中、晚期强化信号 升高或者降低在±1o 以内;I11型为速升速降型,其 强化l方式为早期强化明显,到达最高峰后信号迅速 下降,超过峰值信号强度的±10 。见图3。 在MRI增强扫描图像上,使用ADW 4.3后处 理工作站上的Functool软件,计算出最大信号增加 速率(MSI)。其选取病灶兴趣区大小及位置与增强 时问信号强度增强曲线所选取的一样,与周边乳腺 b值为l 000 S・mm 的DWI。箭头示:信号高亮,不均匀,乳 组织正常区域相比较,计算机可以计算出造影剂在 导管信号增高。 病灶以及正常对照兴趣区的平均值、标准偏差以及 图2 DWI扫描图 8期动态增强扫描中为第2期。强化不均匀,前半部分边缘处 强化尤为明显,与图2 DWI前半部分更加高亮信号位置相一致;肿 选择1号对照区及2号病灶兴趣区,计算出病灶的时间一信号强 块边缘勾勒清晰,轻度分叶,无明显毛刺。 度增强曲线。 图3 MRI增强扫描图 (、 2号曲线为速升速降型,注射造影剂的第2期峰值达到最高(横 最大信号增加速率反映的是兴趣区造影剂血流通过速度。从图 坐标3号点)。 中所显示的数值中,1号对照区域所显示的仅为2号病灶区的13 , 图4 III型时间信号强度增强曲线 相差7倍多。 图5 MRI最大信号增加速率图 62 南昌大学学报(医学版)2o10年4月,第50卷第4期 将上述结果数据进行计算,得出乳腺良、恶性病 变的敏感性、特异性、准确度、阳性预测值以及阴性 预测值。 表2 时间-信号强度增强曲线类型与乳腺良、 恶性病变的关系 时间一信号强度增强曲线类型 恶性 例 良性 2 结果 1)44例患者中,3例为同一乳腺有2个癌灶。 恶性25例,其中浸润性导管癌17例,小叶原位癌3 例,黏液腺癌2例,腺样囊性癌1例,梭形细胞癌1 例,乳头湿疹样癌1例;良性19例,其中导管内乳头 4) 低于阈值:恶性22例,良性3例;高于阈 值:恶性3例,良性16例。见表3。 表3 ADC值与乳腺良、恶性病变的关系 例 状腺瘤12例,腺体增生5例,潴留囊肿1例,单纯囊 肿1例。 2)乳腺肿块与其他肺部肿块一样,边缘存在 着分叶及毛刺。见表1。 表1病变形态与乳腺良、恶性病变的关系例 5)设定阈值为3O%时,低于30 阈值时为恶 性,高于3O 阈值为良性。见表4。 表4 MSI值与乳腺良、恶性病变的关系 例 3) I型曲线(单相型)均为良性,Ⅲ型曲线(速升速降型)均为恶性,lI型曲线(平台型)良、恶性均 有。见表2。 —— 6) 各观察指标的敏感性、特异性、准确度及阳 性、阴性预测值见表5。 表5各观察指标的敏感性、特异性、准确度及阳性、阴性预测值 3讨论 乳腺疾病是妇女最常见的疾病之一。而乳腺癌 也是当前威胁妇女生命健康的最常见恶性肿瘤。 MRI检查在乳腺良、恶性病变诊断方面有着巨大的 为80.0 、阴性预测值为73.7 、准确度为80.0 9,6。 毛刺的敏感性为66.7 、特异性为57.1%、阳性预 测值为66.7 、阴性预测值为60.0 、准确度为 62.5%。二者检测指标都不是非常的高,毛刺的各 项值低于分叶,说明在乎扫中,毛刺的诊断价值低。 本组44例受检者均进行了8期动态增强扫描, 扫描时间共536 S,每期67 s。笔者使用美国GE公 司提供的ADW 4.3后处理工作站上的Functool软 件作出了时间一信号强度增强曲线。I型曲线为单 相型,本组17例,均为良性。Ⅱ型曲线为平台型,本 组9例,其中7例为恶性,2例为良性。表明这类曲 线在诊断定性当中不能作为唯一的诊断手段,还要 优势。它具有高度的软组织及空间分辨率,所提供 的信息量明显大于其他影像学技术。但由于良、恶 性病变间的影像表现有明显的重叠性,MRI平扫在 信号上没有较大的特征性,主要表现在判断分叶及 毛刺方面。另外,没有一个基本的、严格的标准,没 有量化的指标,在信号方面特征也不明显。因此,其 诊断价值与X线钼靶、超声检查等相比并无明显优 势,与文献E3]基本相符。本研究结果显示,其分叶 的敏感性为80.0%、特异性为73.7 、阳性预测值 根据其他资料来作出判断。Ⅲ型曲线为速升速降 型,本组18例,均为恶性,其阳性预测值为100.0 , 王索宇等:MRI多参数分析在乳腺良、恶性病变诊断中的应用 63 准确度为100.0 。与文献[4]结果相近。从以上 移动感兴趣区,同时观察时间一信号强度增强曲线以 及感兴趣区造影剂血流通过速度,二者数据会随着 分析,可以得出下列结论:工型曲线提示为良性病 变,Ⅱ型曲线为良、恶性均有可能,Ⅲ型曲线考虑恶 性病变。笔者收集到的这些病例中,I型均为良性, 感兴趣区的移动有所变化。另外,假如某个病灶时 间一信号强度增强曲线是Ⅱ型或Ⅲ型曲线,加上病灶 造影剂血流通过速度又高于正常对照区域2倍以 上,所以恶性肿瘤的可能性就非常大。 综上所述,笔者认为,MRI多参数分析各有其 作用以及侧重点,也有共同点,就是它们的敏感性、 特异性、阳性预测值、阴性预测值以及准确度均较 高,这种比较成熟而无放射损伤的影像检查方法是 Ⅲ型均为恶性,体现了这种趋势。 ADC值反映的是表观弥散系数,是扩散状况的 定量表示。在病理状况下,细胞内外组织液以及组 织细胞间密度会有所改变,同时细胞膜的通透性以 及一些大分子物质如蛋白质对水分子的吸附作用也 会发生改变,这些因素综合作用,阻止了肿瘤内水分 子的有效运动,了扩散,因而ADC值就会降 低。单艳等 研究发现,b一1 000 S・mlTl 时,其 敏感性比b一8OO S・rnm 提高lO.3 ,达93.1 ; 准确度提高2.9 ,达84.1 。与本研究所得结果 (敏感性为88.0 9/6、准确度为88.o 9/6)相近。因此, 其他方法无法替代的。而且MRI检查对制定乳腺 癌治疗方案、是否保乳以及术后术区是否复发等方 面的判断有重要价值。 参考文献: r1]Nunes L W,Sehnall M D,Orel S G,et a1.Correlation of lesion appearance and histologic findings for the nodes of a breast MR 在其最大横截面层面取信号均匀处作为感兴趣区, 测量病灶的表观弥散系数(图4)。另外,确定诊断 乳腺癌的阈值点,本研究阈值点按文献[1]设置为 1O.1×10 mrn ・S一。根据这个域值点,其敏感 性为88.0 Z、特异性为84.2 、阳性预测值为 oimaging interpretation modelEJ].Radiographics,1999,19(1): 79—92. [2]Kuhl C K,Klaschik S,Mielearek P,et a1.Do T2一weighted pulse sequences help with the differential diagnosis of enhancing le— 88.0%、阴性预测值为84.2 9/6、准确度为88.0 ,各 项指标均较高,有很重要的诊断价值。但由于其空 sions in dynamic breast MRI?[J].J Magn Reson Imaging, 1999,9(2):187 196. 间分辨率还是很低,解剖图像的质量远不如增强扫 描,取域值点的大小以及位置都有一定的主观性。 因此,在诊断中往往要结合常规MRI平扫、动态增 强扫描来判断,这样其准确度会有明显提高 ]。 MSI直接翻译为最大信号增加斜率,其所表示 [3]Gohagan J K,Spitznagel E L,Murphy W A,et a1.Multispectral Analysis of MR images of the breast ̄J].Radiology,1987,163 (3):703-707. [4]于昭,黄海榆,范伟雄,等.MRI动态增强检查在乳腺肿块良恶 性鉴别中的应用FJ].临床放射学杂志,2007,26(9):936—938. E5]单艳,曾蒙苏,林江,等.MRI弥散加权成像结合时间一信号曲 线在鉴别乳腺良恶性疾病中的应用[J].中国肿瘤影像学, 2008,1(1):31-34. 的含义是指兴趣区造影剂血流通过速度,用平均值、 标准偏差以及百分比来表示。笔者发现,肿瘤组织 内部不同区域的血流速度也有不同。在病灶内任意 (上接第51页) [4]Narla L,Newman B,Spottswood S,et a1.Inflammatory pseudo tumor[J].Radiographics,2003,23(3):719 729. r5]Fioechi A,Mirri G P,Santini I,et a1.Progression from broch0一 (责任编辑:胡炜华) diol,2009,90(12):1851—1855. 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