3T磁共振动态增强扫描及弥散加权成像在鉴别乳腺良恶性病变的应用研究

论文摘要

研究目的1.探讨腹部8通道相控阵列线圈及自制乳腺支架在高磁场（3.0T）磁共振机进行乳腺检查的可行性。2.采用LAVA技术行乳腺三维动态增强扫描,分析乳腺良恶性病变的形态学及血流动力学特征,探讨磁共振动态增强扫描在鉴别乳腺良恶性病变的价值。3.采用并行采集技术行乳腺DWI检查,探讨MR弥散加权成像（DWI）在不同弥散敏感因子（b）时,ADC值定量分析在鉴别乳腺良恶性病变的应用价值。第一部分LAVA动态增强MRI在鉴别乳腺良恶性病变的应用研究材料与方法1.研究对象2007年7月—2008年2月到我院行乳腺MRI检查并经病理学证实的42例（共47灶,恶性10例11灶,良性32例36灶）乳腺病变患者。2.仪器设备①采用美国GE公司Signa EXCITE HD 3.0T超导磁共振扫描机②采用腹部8通道相控阵列线圈及自制乳腺支架。③德国Ulrich公司REF XD2060（型号）全自动双筒压力注射器。顺磁性造影剂Gd-DTPA:钆喷酸葡胺注射液（广州康臣药业有限公司,规格15ml:7.04g）或钆双胺注射液（欧乃影）（通用电气药业上海有限公司,浓度0.5mmol/ml,规??格15ml:4.305g）。④图像处理:AW 4.3工作站Functool SER软件。3.检查方法3.1平扫:乳腺轴位FSE T1WI+FS、T2WI+FS;矢状位FSE T2WI+FS,范围包括整个乳腺。扫描参数:轴位T1WI+FS:TR/TE=450/9.7ms,T2WI+FS:TR/TE=4000/85ms;层厚6mm,层间隔1mm,NEX=2.0,矩阵320×224,FOV 32cm×32cm;矢状T2WI+FS:TR/TE=4675/85ms,层厚5mm,层间隔1mm,NFX=2.0,矩阵320×224,FOV 22cm×22cm。3.2轴位三维肝脏容积加速成像（Liver Acquisition with Volume Acceleration,LAVA）动态增强扫描。TR/TF=3.6/1.7ms,翻转角20°,层厚4.4mm,50%重叠,NEX=0.75,矩阵128×128,FOV 32cm×32cm,一次扫描时间28s,84～92幅图像。先预采集1次（蒙片）;后用Gd-DTPA 0.2mmol/kg体重,2.0ml/s速度静脉团注,紧接着以同样速率生理盐水20ml冲刷输液管道。从注射即刻开始第1次采集,前5次每1分钟采集一次,第6、7次两分钟采集一次,加蒙片共采集8次（共8min28s）。4.图像处理及分析将原始数据传入GE AW4.3工作站,利用Functool中SER软件自动生成时间—信号曲线（TIC）及正性强化积分、最大强化斜率等伪彩图。感兴趣区（ROI）选择病变显示最清晰平面。观察乳腺良恶性病变增强前后的信号特点及形态学表现;分析病灶的TIC曲线类型并计算早期强化率（En%）、最大强化速率（Slopemax）及达峰时间（TTP）等指标。5.统计学分析统计学分析采用SPSS 13.0软件包,P＜0.05认为差异有统计学意义。乳腺良恶性病变的T2WI+FS信号、达峰时间、时间—信号曲线类型等计数资料比较采用卡方检验;早期强化率及最大强化速率等计量资料若总体方差齐,采用两独立样本t检验,若方差不齐则采用两独立样本秩和检验。影像学的观察分析项目采用描述性统计分析法,以病理学诊断为金标准,计算动态增强扫描各指标（如形态学、早期强化率、达峰时间及TIC曲线类型等）诊断乳腺恶性病变的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值。结果1.病理乳腺恶性病变占23.4%（11/47）,主要是浸润性导管癌,占90.9%（10/11）;良性病变占76.6%（36/47）,主要是乳腺增生性疾病,占61.1%（22/36）。2.常规MRI2.1信号特点:乳腺良恶性病变在T1WI+FS上多表现为等信号,与正常乳腺分界不清;在T2WI+FS可表现为高、等、低信号,在乳腺良恶性病变之间分布差异无统计学意义（χ2=2.089,P=0.352）。2.2形态学表现:乳腺良性病变多表现为边界清晰（27/36）、形态规则（26/36）的肿块或结节,信号均匀,增强扫描均匀强化（30/36）;恶性病变多表现为边界不清（8/11）、形态不规则（7/11）的肿块或结节,较大病灶可见毛刺（5/11）,部分可见液性坏死（3/11）,强化多不均匀（5/11）。以边界不清、形态不规则作为诊断乳腺恶性病变的标准,敏感度为63.6%,特异度为72.2%,准确度为70.2%。3.LAVA动态增强扫描3.1时间—信号曲线:乳腺恶性病变多表现为Ⅲ型曲线（8/11）;良性病变多表现为Ⅰ型曲线（10/32）;Ⅱ型曲线可见于良恶性病变（良性19/32、恶性3/11）。曲线类型在乳腺良恶性病变分布之间差异有统计学意义（χ2=17.930,P=0.000）。以Ⅱ型和Ⅲ型曲线作为诊断乳腺恶性病变的标准,敏感度为100.0%,特异度为38.9%,准确度为53.1%。3.2最大强化速率、早期强化率及达峰时间恶性肿瘤多表现为早期明显强化。最大强化速率在乳腺良恶性病变之间差异有统计学意义（Z=-3.897,P=0.000）,恶性病变最大强化速率高于良性病变。早期强化率比较结果显示,早期强化率在乳腺良恶性病变之间差异有统计学意义（t=4.802,P=0.000）,恶性病变早期强化率大于良性病变。大部分恶性病变（9/11）达峰时间在2分钟之内,而大部分良性病变（25/32）则在2分钟之后,采用四格表卡方检验,结果显示,差异有统计学意义（χ2=10.155,P=0.001）,恶性病变多表现为早期强化。以早期强化率≥80%、达峰时间≤2min作为诊断乳腺恶性病变的标准,敏感度均为81.8%,特异度分别为75.0%、78.1%,准确度分别为76.6%、79.0%。结论1)在3.0T高磁场磁共振扫描机,使用腹部线圈及自制乳腺支架行乳腺MRI检查是可行的。2)平扫结合动态增强扫描能较好地显示病变的形态学特征。以形态学特征（形态不规则+边界不清）作为诊断乳腺恶性病变的标准,敏感度为63.6%,特异度为72.2%,准确度为70.2%。但部分良恶性病变之间存在重叠。3)应用LAVA技术行乳腺多时相动态增强扫描可以得到较好的形态学和血液动力学信息,是鉴别乳腺良恶性病变比较有效的方法。以早期强化率≥80%、达峰时间≤2min及Ⅱ和Ⅲ型曲线作为诊断乳腺恶性病变的标准,敏感度分别为81.8%、81.8%、100.0%;特异度分别为75.0%、78.1%、38.9%;准确度分别为76.6%、79.0%、53.1%。第二部分并行采集弥散加权MRI在鉴别乳腺良恶性病变的应用研究材料与方法1.研究对象:同第一部分。2.仪器设备:同第一部分。3.扫描方法:所有患者在动态增强扫描前均先行轴位DWI检查。DWI成像采用ASSET—EPI技术,TR/TE=2000/52.6ms,层厚6mm,层间隔1mm,矩阵128×128,NEX=4.0,FOV 32cm×32cm,弥散敏感因子b值分别取600s/mm2和1000s/mm2。4.图像处理及分析将原始数据传入GE AW4.3工作站,利用Functool软件自动生成DWI及ADC图,在ADC图上测量病变及对侧正常乳腺ADC值,各测量3次,取平均值。分析b值取600s/mm2和1000s/mm2时表观弥散系数（ADC）值,比较同一b值时不同乳腺病变（良性、恶性及正常乳腺）,以及不同b值时同一病变的平均ADC值差异。选择恶性病变ADC值95%可信区间上限作为诊断乳腺恶性病变的阈值,病灶ADC值≤阈值为恶性,相反为良性,计算不同b值下ADC阈值诊断乳腺恶性病变的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值;绘制受实者工作特征（ROC）曲线并比较ROC曲线下面积（Az）。5.统计学分析采用SPSS13.0软件包进行统计学分析,P＜0.05认为差异有统计学意义。所有数据以（均数±标准差）表示。对不同b值（600s/mm2及1000s/mm2）及相同b值间病变及对侧正常乳腺的ADC值进行比较,数据处理采用单向方差分析（One-way ANOVA）,并对差异有统计学意义者进一步作多重比较,方差齐性者用LSD法,方差不齐者用Tambane’s T2法。对相同病变不同b值（600s/mm2及1000s/mm2）下的ADC值进行比较,数据处理采用配对t检验。以病理学诊断为金标准,用ROC曲线分析各b值时ADC值定量分析在鉴别乳腺良恶性病变的作用,ROC曲线分析判断等级分2等（乳腺癌与非乳腺癌）,用U检验比较ROC曲线下面积（Az）。结果1.病理:同第一部分。2.弥散加权（DWI）信号改变:乳腺良恶性病变在DWI图上均表现为高信号,在ADC图上表现为相对低信号。3.ADC值定量分析3.1相同b值时ADC值定量分析当b值取600s/mm2时,正常乳腺平均ADC值为（1.9508±0.3663）×10-3mm2/s;良性病变为（1.6093±0.5342）×10-3mm2/s,恶性为（1.1573±0.3915）×10-3mm2/s。当b值取1000s/mm2时,正常乳腺平均ADC值为（1.7237±0.3225）×10-3mm2/s,良性为（1.4073±0.3860）×10-3mm2/s,恶性为（0.9135±0.2484）×10-3mm2/s。这两个b值下的平均ADC值在正常乳腺、良性及恶性病变之间差异均有统计学意义（P＜0.05）,进一步两两比较,结果显示各组间（良性与恶性、良性与正常、恶性与正常）差异均有统计学意义（P=0.000）,且平均ADC值:恶性＜良性＜正常乳腺,但良恶性病变之间存在部分重叠。3.2不同b值下ADC值定量分析相同病变在不同b值下ADC值的配对t检验结果显示,除恶性病变外（P=0.108）,良性病变及正常乳腺ADC值在不同b值时差异均有统计学意义（P=0.022及P=0.001）,且高b值（1000s/mm2）的ADC值小于低b值（600s/mm2）的ADC值。3.3不同b值下乳腺恶性病变ADC阈值的确定当b值取600s/mm2时,乳腺恶性病变ADC值95%可信区间上限为(1.4230×10-3)mm2/s.b值取1000s/mm2时为(1.0804×10-3)mm2/s。以不同b值（600s/mm2及1000s/mm2）乳腺恶性病变ADC值95%可信区间上限作为诊断乳腺恶性病变的标准,敏感度分别为72.7%、45.5%:特异度为84.8%、87.0%;准确度为81.8%、84.1%。当b=600s/mm2时ROC曲线下面积（Az）600=0.863±0.043（P=0.000）;b=1000s/mm2时面积（Az）1000=0.905±0.035（P=0.000）,提示b值取600及1000s/mm2时,ADC值用于诊断乳腺恶性病变有统计学意义,ADC值越小诊断乳腺恶性病变的可能性越大。进一步对差异有统计学意义的两个b值ROC曲线下面积（Az）做U检验,结果表明这两个b值下的ADC值在诊断乳腺恶性病变的能力上差异无统计学意义（Z=1.143,P＞0.05）。结论1)弥散加权成像是一种快速可行并行之有效的检查方法,有助于乳腺良恶性病变的鉴别诊断,ADC值定量分析能够为定性诊断提供重要的参考信息,发挥辅助诊断作用。2) ADC值定量分析有助于鉴别乳腺良、恶性病变。相同b值时,正常乳腺、良性及恶性病变之间平均ADC值的差异有统计学意义,ADC值:恶性＜良性＜正常乳腺,但良恶性病变之间ADC值部分重叠。3)平均ADC值有随着b值的增大而变小的趋势,但DWI及ADC的图像质量随着b值的增高而降低。4)以乳腺恶性病变ADC值95%可信区间上限作为恶性病变的诊断阈值,即当b值取600s/mm2时ADC阈值为(1.4230×10-3)mm2/s;当b值取1000s/mm2时为(1.0804×10-3)mm2/s,诊断的敏感度分别为72.7%、45.5%,特异度分别为83.1%、87.0%,准确度分别为81.8%、84.1%。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一部分 LAVA动态增强MRI在鉴别乳腺良恶性病变的应用研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第二部分 并行采集弥散加权MRI在鉴别乳腺良恶性病变的应用研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 全文总结
• 综述 乳腺疾病的影像学检查方法
• 综述 磁共振功能成像在乳腺疾病诊断中的应用研究进展
• 中英文缩略语对照表
• 攻读学位期间发表论文
• 致谢
• 统计学审稿证明