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乳腺MRI檢查成像技術及其具體運用

時間:2020-08-19 09:15作者:馬宜傳
本文導讀:這是一篇關于乳腺MRI檢查成像技術及其具體運用的文章,乳腺癌已成為發病率最高的女性惡性腫瘤之一,嚴重危害婦女健康,各種環境因素及飲食習慣等致癌因素也使發病率隨之增加。因此乳腺癌的早期診斷是降低乳腺癌死亡率的前提,而影像學診斷是其診斷中尤為重要的方面。

  摘    要: 磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)已成為臨床評估乳腺病變的重要檢查技術,尤其對年輕的乳腺癌患者,MRI相對于乳腺鉬靶攝影及超聲檢查更敏感,診斷價值更高。彌散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)和動態增強磁共振成像(dynamic-contrast enhanced magnetic resonance,DCE-MRI)是目前MRI檢查乳腺的首選序列。隨著科技進步,MRI技術也從單純解剖學向分子影像學的方向發展,MRI新技術如磁共振波譜分析(magnetic resonance spectroscopy,MRS)、磁敏感成像(susceptibility weighted imaging,SWI)和血氧水平依賴性技術(blood oxygenation leveldependent,BOLD)成像等能為乳腺病變提供更有價值的診斷參數,因此,乳腺MRI檢查對確定乳腺癌手術前準確分期、指導放療及化療具有重要臨床應用意義。本文對MRI新技術在乳腺癌診斷及應用進展進行綜述。

  關鍵詞: 乳腺腫瘤; 磁共振動態增強; 磁共振波譜分析; 彌散成像;

  乳腺癌已成為發病率最高的女性惡性腫瘤之一[1,2,3],嚴重危害婦女健康,各種環境因素及飲食習慣等致癌因素也使發病率隨之增加。因此乳腺癌的早期診斷是降低乳腺癌死亡率的前提,而影像學診斷是其診斷中尤為重要的方面。隨著影像學檢查技術的不斷成熟,尤其是磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)在乳腺檢查方面的一些新進展和新應用,MRI對于乳腺癌的早期篩查及三陰性乳腺癌等的診斷水平明顯提高,乳腺MRI正逐漸成為乳腺癌主要的檢查方式。

  1、 乳腺MRI檢查成像技術及其診斷價值

  目前,乳腺MRI的主要檢查技術包括常規MRI、短時間反轉恢復序列(short time inversion recovery,STIR)、動態增強磁共振成像(DCE-MRI)、彌散加權成像(DWI)、磁共振波譜分析(MRS)和磁敏感成像(SWI)。其中DWI、DCE-MRI不但可以顯示出乳腺疾病病變的形態特征,還可以很好地反映病變的血流動力學特征,而MRS可在分子水平上顯示病變特征。乳腺MRI在乳腺癌的診斷、分期及治療效果的評估中發揮著日益關鍵的作用,應正確而靈活地采取這幾種成像技術,使之相結合,取長補短。

  1.1 、常規MRI

  研究表明卵巢癌病史及攜帶乳腺癌某些易感基因等患者都應做乳腺MRI檢查,乳腺及乳腺腫塊組織結構的特殊性、磁共振掃描序列的多樣性等原因常導致其診斷效能差異較大[4]。在T2WI上,乳腺癌表現為較復雜的信號強度,這種較復雜的信號強度取決于其內部細胞、水、纖維等成分所占的比例;纖維成分含量越高則信號強度越低;細胞和水分含量越高,信號強度越高。此外,當乳腺癌體積較大時,可合并囊性變性、壞死和出血,可導致高、中、低和混合的不均勻信號,在病灶的周圍可見皮膚水腫、橘皮征和乳頭凹陷征等表現[5]。目前研究[6]證實,乳腺行MRI檢查的最佳時間是月經周期后的第2周。

  1.2、 STIR

  STIR的原理是利用被檢者體內脂肪組織中的氫質子和非脂肪組織中的氫質子所處的分子環境的不同,在刺激射頻脈沖的同時,脂肪和非脂肪組織中氫質子的弛豫時間也不同,收集不同回波時間的信號,二者就表現出不一樣的信號強度。在乳腺MRI檢查中經常使用反向恢復成像或頻率飽和,頻率飽和是一種高選擇性的成像方法,能夠更準確地顯示乳腺癌邊界與其周圍結構之間的關系,有助于定性診斷病變。STIR不僅在常規MRI檢查中起著非常重要的作用,它在DWI成像中也起著重要的作用。研究表明[7]脂肪對DWI信號的影響明顯,抑制脂肪可使DWI上的病變更加明顯。此外STIR可以增強增強掃描的效果,并且也降低運動偽影、化學位移偽影和其他相關偽影[8]?傊,乳腺MRI使用頻率飽和法、降脂技術和減法獲得的脂肪飽和度圖像,能夠更加清晰顯示病變的組織學特征,增加了對多中心、多灶性病變的敏感性。
 

乳腺MRI檢查成像技術及其具體運用
 

  1.3、 DWI

  DWI可以根據活體組織中的水分子的運動是否受到限制及限制程度,從而能夠于分子水平顯示與活體組織內水分子運動受限相關的早期病變。DWI的應用使得MRI成像對人體的研究從器官組織水平轉換到細胞水平,它反映了體內和體外細胞內水分子的運動[9]。在DWI成像中,ADC值一般被用來定量描述水分子在b值下的擴散系數;若ADC值越低,水分子擴散的速度則越慢,DWI信號越高,反之則低。因乳腺腫瘤的分化及惡性程度不同,其ADC值也不同,因此ADC值就可以作為鑒別腫瘤分化級別的一個重要參考因素。國外文獻[10]研究表明乳腺癌分化程度越低,細胞外體積越小,水分子擴散越有限,ADC值越低。有研究表明[11],DWI在乳腺良、惡性病變的鑒別診斷方面具有非常重要的價值。由于受容積效應影響,小乳腺癌的ADC測量不夠準確,DWI病灶接近或略高于正常腺體。因ADC值與正常腺體差別小會影響所圈定感興趣區域的精度,為確保準確測量和精確定位,T2WI和增強圖像仍然需要結合。對于乳腺疾病,我們通常不單獨使用DWI來診斷,需結合其他MRI特殊序列。但其ADC值已成為乳腺癌診斷的不可或缺的參數。

  1.4、 DCE-MRI

  DCE-MRI是一種無創的檢測乳腺腫瘤微血管的方法,它可以顯示腫瘤的范圍、形態、內部結構和血流動力學特征。腫瘤的血流動力學受血管通透性、密度、血管外間隙和血流灌注情況影響[12]。對于惡性腫瘤,增強后邊緣不規則強化,非均質性向心強化是其特點。對于良性病變,增強方式是邊緣增強[13],典型的強化方式是離心強化,腫瘤邊緣增強主要原因是邊緣區的高微血管密度[14]。有研究表明[15],DCE-MRI對診斷乳腺疾病的診斷價值較高,其敏感性為98.1%、特異性為94%。乳腺病變的DCE-MRI的強化方法有3種時間信號強度曲線(time intensity curve manual,TIC)類型,對DCE-MRI聯合應用具有重要意義,TIC曲線按照走行可分為Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型3種類型,Ⅰ型為流入型,Ⅱ型為平臺型,Ⅲ型為流出型。良性病變以Ⅰ型為主,良惡性病變都可以呈Ⅱ型,惡性腫瘤多以Ⅲ型為主。Ⅰ型和Ⅲ型曲線在鑒別乳腺腫瘤良惡性方面具有較高價值,且具有高度特異性,有統計學意義。而Ⅱ型曲線所代表的病灶的良惡性鑒別,仍需結合其他相關診斷標準。據報道[16,17]乳腺癌的動態增強表現為早期邊緣強化,晚期表現為逐漸強化到中央充盈的重要征象,這一征象能夠用于提高乳腺癌診斷的敏感性,此分析方法為DCE-MRI半定量分析,它是基于多個臨界值的設計來研究TIC曲線的分類,它不能完全反映組織中造影劑濃度的變化,亦不可直接反映組織的生理信息。近年來,DCE-MRI通過測量速率常數(rate constant,KEP)和容量轉移參數(volume transfer constant ktrans,KTRAN)對乳腺病變進行了定量分析,從而鑒別出其良惡性[18,19],成為有望突破半定量分析局限性的一種研究方式,且逐漸成為研究熱點之一。

  1.5、 MRS

  MRS是檢測活體組織內生化代謝信息的一種無創性技術,主要通過檢測乳腺組織中代謝物總膽堿峰的差異,從而鑒別乳腺良惡性腫瘤。在1 H-MRS上大多數乳腺癌可出現膽堿(Choline,Cho)峰,僅有少數良性病灶顯示膽堿峰。1 H-MRS對乳腺疾病的良惡性診斷有很大價值,但因其缺乏基礎定位及其他一些缺點,在乳腺癌的診斷上1 H-MRS并不可用來完全取代乳腺MRI檢查進行定性診斷。但對乳腺癌診斷上,乳腺MRI平掃診斷率為81%、增強診斷率為92.9%、MRS診斷率高達97.6%[18,19]。此外,乳腺MRS也可用于輔助良性疾病的診斷,并減少活檢和手術率,從而減輕患者經濟負擔及心理壓力。但由于目前1 H-MRS技術仍受到磁場均勻度等多種因素影響,所以其應用尚待進一步開發。

  1.6 、SWI

  SWI是一種較新的磁共振技術,利用不同組織之間磁化率的差分成像,理論上,它可以更好地顯示乳腺癌病灶中的微鈣化和微出血。但在乳腺癌目前實際應用中,SWI診斷乳腺疾病效果不佳,相信隨著SWI軟硬件技術的改進和完善,有望逐步攻克其不足,更好地為臨床服務。

  2、 乳腺MRI的應用進展

  2.1、 乳腺MRI在乳腺癌高風險人群中的應用

  有乳腺癌家族史的乳腺癌患者應結合鉬靶攝影和乳腺MRI。由于部分乳腺癌并非表現為微小的鈣化或邊緣不規則,這時X線鉬靶檢查就顯得非常局限。與鉬靶相比,MRI檢查對乳腺癌的敏感性及特異性都較高。對于病灶直徑<2cm的小乳腺癌,MRI對其檢測的準確性為86.9%,此外,MRI對多中心、多發病灶還有鉬靶無法顯示的部位病灶都很敏感,適用于高風險人群的檢測和篩查[20]。

  2.2、 乳腺MRI在分期中的應用

  由于很多患者在術前乳房及引流淋巴的體格檢查或相關影像學檢查中淋巴結為假陰性,于手術中發現轉移的淋巴結,MRI能發現鉬靶無法顯示的淋巴結[21]。有研究綜合分析251例患者的ADC圖以及TIC曲線類型等多參數,并與其病理結果對照,發現乳腺MRI檢查對轉移淋巴結的檢出率非常高;還有另外一種情況,部分患者術前并未明確是否有淋巴結轉移,但為保險起見選擇淋巴結清掃,由于這類患者沒有淋巴結的轉移,反而因為術中清掃淋巴結引起了如感染、淋巴水腫或血腫等并發癥。無論以上哪種情況的發生,都對患者的預后造成了一定的影響。因此臨床醫生需要對乳腺癌患者的淋巴結轉移情況進行術前準確評估,從而選擇最有利于乳腺癌患者的手術方式。MRI及增強掃描對淋巴結轉移的敏感性為88%和特異性為73%。有報道[22]指出乳腺MRI檢查能夠顯示腫塊的數目、大小、形態及位置,是否侵犯胸肌等。因乳腺癌患者治療方案的選擇、預后生存率的評估與乳腺癌分期密切相關,所以于手術前常規檢查乳腺MRI能夠對乳腺癌患者進行準確地分期,有利于選擇較為合適的手術方案、手術范圍及輔助化療方案,改善患者的預后及提高患者生存質量。

  2.3、乳腺MRI在三陰性乳腺癌(triple negativebreast cancer,TNBC)的應用

  TNBC生物學行為及臨床病理特征較為特殊,其惡性程度高,且易復發,預后結果較差。乳腺MRI平掃可顯示出TNBC中大部分良性腫瘤的形態學特征。DCE-MRI可顯示出獨特的環形強化的TNBC;DWI上TNBC的ADC大都為高值;MRI對于TNBC新輔助化療療效評估具有較高的價值,表現其測量殘余腫瘤的范圍與病理結果診斷符合率高等。綜上所述,MRI不但能夠定量、無創地評估腫瘤的功能學、形態學及其血管生成的狀況,而且對TNBC的治療后效果有監測作用[23]。

  2.4 、乳腺MRI在新輔助化療療效評估的應用

  目前,越來越多的乳腺癌采用新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy,NAC)治療,NAC是乳腺癌患者術前的全身化療,可以減少或消除亞臨床微小病灶,降低腫瘤臨床分期。MRI能夠評價腫瘤化療藥物的敏感性,以此修正化療方案,從而獲得保乳手術的機會。病理完全緩解后的患者,能夠降低50%的死亡風險。DCE-MRI可通過相關增強指標清晰顯示病灶的形態和大小,病變的范圍、大小和病理診斷有較高的一致性,腫瘤的血流動力學也可用于了解病灶的血流灌注。乳腺癌的血管壁通透性較高,對比劑經管壁滲入周圍組織間隙,因而腫瘤血流容積增大,MRI信號表現為迅速上升[24]。因此DCE-MRI應用為NAC療效評價帶來了新方向[25]。1 H-MRS單體素定位技術對乳腺癌NAC療效進行預測研究表明,相較于無反應組化療,腫瘤組總膽堿含量低于反應組,提示1 H-MRS可作為預測NAC乳腺癌療效的指標。ADC值對細胞密度及細胞膜完整性敏感,化療后ADC升高,發現化療結束后ADC值改變。而腫瘤大小的改變在第2個療程結束后才能被測得,可見DWI比較敏感,可以在腫瘤大小改變之前,在分子水平早期檢測化療反應,從而準確評估NAC后腫瘤殘余范圍及其療效。因此,MRI檢查用于乳腺癌NAC療效評估,將成為應用的熱點課題供學者繼續研究。

  3 、結論

  MRI作為一種無創、安全且具有高分辨率的檢查技術,用于乳腺癌診斷、治療方案選擇及治療效果的評價,能顯著提高乳腺癌患者的生存率及生活質量。但乳腺MRI檢查并非萬能,也有一定的局限性,這需要我們繼續去探討、去研究、去開發更進一步的應用,爭取通過影像學檢查能對乳腺癌患者做到更好的二級預防,從而對乳腺癌的鑒別診斷、確定病變范圍、明確臨床分期以及評價臨床治療效果起到更好的指導作用。

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