王海麗 劉鵬程

(1.北京大學(xué)深圳醫(yī)院影像中心 廣東深圳 518036; 2.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院 廣東汕頭 515041)

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率占全身惡性腫瘤的7%～10%。20世紀以來,其發(fā)病率有上升趨勢。在中國,每年新發(fā)病例約5萬。近年來乳腺癌發(fā)病年齡逐漸年輕化。因此乳腺癌的早期檢出、診斷及治療非常重要。而影像學(xué)檢查在乳腺癌的早期檢出及早期診斷中起著較為重要的作用。乳腺磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)作為一種無創(chuàng)性的影像學(xué)檢查方法,具有極高的軟組織分辨率和多方位成像的能力,可顯示病灶形態(tài)學(xué)的細微表現(xiàn),通過動態(tài)增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced—magnetic resonance imaging,DCE—MRI)可進一步提高病灶清晰度,并能顯示腫瘤血管、胸壁侵犯、胸骨后及縱隔、腋下、乳腺周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,還能反映病變的血流動力學(xué)變化[1]。

1 乳腺癌的血供特點

乳腺癌屬血管依賴性疾病,血管生成不僅在腫瘤的生長發(fā)展中起著極為重要的作用,還與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移有著密切的關(guān)系。乳腺癌腫瘤血管具有以下特點:腫瘤毛細血管管壁結(jié)構(gòu)異常;瘤內(nèi)血管內(nèi)皮通透性增加;瘤內(nèi)血管容易形成動靜脈交通,引起“灌注短路”。同時,惡性腫瘤在其生長過程中會分泌腫瘤血管生成因子,如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),該因子促進腫瘤毛細血管的分化與生成,使腫瘤血管數(shù)目增加。反過來,增多的腫瘤血管又使腫瘤增長加速。因此,乳腺癌腫瘤血管生成、微血管密度(Microvessel Density,MVD)和毛細血管通透性的增加［2］等為DCE—MRI提供了診斷乳腺癌的病理生理基礎(chǔ)。

2 乳腺癌DCE—MRI采用的造影劑

Gd—DTPA是目前最常用的造影劑,是一種細胞外間隙小分子物質(zhì),與蛋白質(zhì)的親和力較小。在正常成熟的血管內(nèi)Gd—DTPA彌散到血管外-細胞外間隙的過程非常緩慢,而新生腫瘤血管的高滲透性和乳腺癌組織細胞外間隙的增大使Gd—DTPA可快速彌散到該間隙,其分布容量與血管外-細胞外間隙一致。因此DCE—MRI能反映腫瘤的血流灌注狀態(tài)以及毛細血管通透性的改變,進而反映腫瘤血管的生物學(xué)特性。

已有報道采用高分子磁共振造影劑時病灶的強化類型與腫瘤的分級相關(guān)［3］。也已有結(jié)合蛋白的造影劑用于腫瘤微血管的定量分析［4］。

3 乳腺DCE—MRI成像技術(shù)

乳腺MRI一般在高磁場下進行,多使用雙側(cè)乳房的陣列線圈。對于乳腺這類軟組織病變,常規(guī)增強檢查在乳腺癌的診斷中發(fā)揮了一定作用,但有局限性:其主要側(cè)重于增強程度和效果的觀察。有研究結(jié)果推薦乳腺MR檢查絕大多數(shù)都要行DCE—MRI,以更敏感地發(fā)現(xiàn)病變。DCE—MRI側(cè)重對不同時間點強化行為的觀察。為保證有限的時間內(nèi)獲得更多的病變強化信息,掃描序列宜選擇快速TlWI序列。而擾相梯度回波(spoiled gradient recalled echo,SPGR)序列因其采集速度快,能進行3D模式采集,同時對Gd—DTPA短T1效應(yīng)較為敏感,故作為DCE-MRI的常用序列。目前的肝臟加速容積采集(1iver acquisition with volume acceleration,LAVA)序列,相比于常規(guī)SPGR具有更高的空間分辨力和更徹底的抑脂效果,已成為DCE—MRI的首選序列。

DCE-MRI的后處理方法包括病灶和正常組織強化率的定量分析、繪制時間-信號強度曲線(time-signal intensity curve,TIC)、數(shù)字減影及最大強度投影(maximum intensity projection,MIP)等［5］。

4 乳腺癌的DCE—MRI表現(xiàn)及與病理相關(guān)性

4.1 乳腺癌的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)

乳腺腫瘤形態(tài)學(xué)特征的觀察包括形狀、邊緣、信號均勻程度等。良性腫瘤多表現(xiàn)為形態(tài)規(guī)則、邊緣光滑、均勻強化;惡性腫瘤則表現(xiàn)為形態(tài)不規(guī)則、邊緣不光整或帶毛刺、強化不均勻或環(huán)形強化。一般認為環(huán)形強化或邊緣強化是惡性腫瘤的特征性表現(xiàn)［6］。有如下幾種解釋:腫瘤血管生成的速度比腫瘤生長慢,致血供不足,腫瘤中心出現(xiàn)液化壞死;Kusama等［7］將軸位MRI與對應(yīng)的病理切片進行對照研究,發(fā)現(xiàn)邊緣強化病灶的中心主要為纖維化組織;乳腺癌邊緣強化與腫瘤的組織病理學(xué)有關(guān),邊緣部分MVD高,而中心部分MVD低。由此可見乳腺癌DCE—MRI表現(xiàn)與MVD分布呈顯著正相關(guān)。乳腺癌的特異性征象是毛刺征,其診斷乳腺癌的敏感性為80%［8］。毛刺征即腫塊邊緣顯示長短不一、放射狀走行的條索狀影,呈“蟹足狀”或“星芒狀”。病理上提示毛刺形成的病理基礎(chǔ)是癌腫浸潤,反映其生物學(xué)特性。

4.2 乳腺癌的血流動力學(xué)特征

早期增強率和TIC為乳腺DCE—MRI常用的觀察指標。早期增強率反映病變內(nèi)的微循環(huán)狀況［9］、組織的微血管數(shù)量及其分布［10］和對比劑進入組織間隙量的多少。早期增強率＜60%時提示病變?yōu)榱夹?若≥60%且＜80%時,性質(zhì)確定困難;≥80%常提示惡性。惡性病變因MVD、血管內(nèi)皮細胞通透性增加,故早期即明顯強化。

TIC是病灶血液灌注和流出等的綜合反映,與病灶內(nèi)的MVD及管壁滲透性有關(guān)［11］。Kuhl將其分為三型:I型為持續(xù)上升型;II型為上升平臺型,早期明顯強化,中晚期維持在峰值上下10%左右;Ⅲ型為快進快出型。I型常提示良性,Ⅲ型高度提示惡性,Ⅱ型良惡性均可。阮超美等［12］提出了第4種類型TIC:平坦型,又分為高水平(IVA型)及低水平平坦型(IVB型),分別見于信號較高和較低的良性病變。前者如導(dǎo)管內(nèi)分泌物積聚、囊腫出血及乳腺假體等;后者如血供較少的纖維腺瘤、囊腫及乳腺假體等。IV型曲線被認為是診斷良惡性病變的特異性指標。

充填型強化方式即由周邊強化向中心滲透是乳腺癌特征性表現(xiàn)之一［13］。出現(xiàn)這種強化特征的原因有:惡性腫瘤周邊MVD高于中央;血管生長類型以邊緣快速發(fā)展為主,以及瘤內(nèi)壓力梯度,即內(nèi)部間質(zhì)壓力高于良性腫瘤,導(dǎo)致中心區(qū)灌注下降。

MIP圖像不僅能立體、清晰地反映病灶的空間位置,更為重要的是能反映病灶周邊的異常血管及腋下、乳腺周圍淋巴結(jié)腫大。但病灶周圍血管數(shù)目及走行等對病變的診斷價值,尚需進一步研究。

5 DCE—MRI在乳腺癌中的應(yīng)用

5.1 DCE—MRI在乳腺癌診斷中的作用

DCE—MRI診斷乳腺癌具有較高的敏感性,可達93%以上。其中對發(fā)現(xiàn)浸潤性乳腺癌的敏感性接近100%［14］。尤其是當鉬靶和超聲檢查不能確診時,DCE—MRI可能成為一種有用的輔助檢查用來顯示和鑒別病變,明確二者不能診斷的腫塊是否為正常或良性病變,以避免不必要的活檢。鈣化在乳腺癌的診斷中有重要價值,它甚至可能是隱匿性乳癌的唯一征象,鉬靶、超聲可較好地顯示鈣化,但MRI難以顯示鈣化,故有作者認為MRI對這一類早期乳癌的診斷沒有明顯價值。但龍浩等［15］認為雖然MRI不能發(fā)現(xiàn)早期乳癌的微小鈣化灶,但對含鈣化早期乳癌的診斷敏感性及特異性都相當高。因此,鉬靶發(fā)現(xiàn)鈣化,再結(jié)合DCE—MRI,對于早期乳癌,甚至原位癌的發(fā)現(xiàn)及診斷有積極意義。在我們的病例中,也見有微小鈣化的MRI影像表現(xiàn)。

因乳腺DCE—MRI的研究和臨床應(yīng)用尚缺乏一個統(tǒng)一的診斷標準和規(guī)范的掃描成像技術(shù),從而造成對乳癌診斷的特異度變化范圍較大,約為37%～97%［16］。除此之外,還可能與下列因素有關(guān),如病人的選擇、年齡、病變的病理組織類型等。乳腺DCE—MRI鑒別良惡性腫瘤應(yīng)主要從兩方面進行評估［17］,一方面是病灶的形態(tài)學(xué)特征,另一方面是病灶強化的動力學(xué)特征。有效地把二者結(jié)合起來有助于提高病變診斷的準確性。

5.2 DCE—MRI在乳腺癌分期中的作用

常規(guī)影像學(xué)檢查容易低估腫瘤的微觀組織學(xué)范圍,不易發(fā)現(xiàn)特殊部位和較小病灶,對一些多中心、多灶性病變的顯示也不完全,更難以對胸肌筋膜與胸壁浸潤、胸骨后及縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移進行觀察;DCE—MRI不但在上述方面具有明顯優(yōu)勢,而且可以觀察對側(cè)乳腺的情況?？傊?用DCE—MRI對乳腺癌進行分期,為臨床治療方案的制定提供了更加可靠的依據(jù)［18］。

5.3 DCE—MRI在乳腺癌治療中的作用

DCE—MRI對乳腺癌術(shù)前分期有較好的準確性,能為臨床擬定治療方案提供很大幫助。傳統(tǒng)的鉬靶易受疤痕、手術(shù)或放療后結(jié)構(gòu)及密度改變的影響,不易對臨床可疑腫瘤復(fù)發(fā)的病人做出正確解釋。而DCE—MRI則不同,其能在術(shù)后較敏感及準確地發(fā)現(xiàn)殘留病灶,鑒別腫瘤復(fù)發(fā)、術(shù)后和放療后瘢痕以及脂肪壞死等。DCE—MRI還可以評價腫瘤對化療的反應(yīng),即腫瘤經(jīng)過1～2個化療療程后,在體積未發(fā)生明顯改變之前,其對化療的敏感性便可通過強化方式的改變(如強化速度下降、TIC變平、強化程度降低等)反映出來。若在2個化療周期后腫瘤強化方式無任何改變,證明腫瘤對化療無反應(yīng)。Padhani等［19］也報道了25例乳癌患者新輔助化療后的療效反應(yīng)通過DCE—MRI得到了很好的預(yù)測。

5.4 DCE—MRI在乳腺癌篩查中的作用

由于DCE—MRI對乳腺癌的診斷具有很高的敏感性,很多研究者提出,對于乳腺癌高危婦女,其可作為一種常規(guī)篩查方法。乳腺癌高危人群包括BRCA1、BRCA2或TP53基因突變攜帶者以及有明顯家族史或先前患有小葉原位癌的女性。應(yīng)用DCE—MRI篩查可以發(fā)現(xiàn)臨床觸診、傳統(tǒng)影像學(xué)檢查未發(fā)現(xiàn)的惡性病變。對一側(cè)已診斷為乳癌的患者,DCE—MRI可有效地檢出對側(cè)是否存在隱性乳癌。經(jīng)研究,雙側(cè)同時發(fā)生乳癌的幾率為1%～3%,而對側(cè)非同時發(fā)生乳癌的幾率更高。因此,在一側(cè)乳癌已確診時進行DCE—MRI檢查可以發(fā)現(xiàn)其他部位的隱性乳癌。盡管如此,目前DCE—MRI還不具備足夠高的敏感度、特異度及反復(fù)檢查的重復(fù)性和可承受性［20］。關(guān)于DCE—MRI在各種乳腺癌高危因素女性篩查中的作用,還有待進一步研究。

6 DCE—MRI的局限性和展望

良惡性腫瘤的影像表現(xiàn)存在交叉時,DCE—MRI可能不能準確鑒別二者。另外,乳腺腺體也會隨月經(jīng)周期改變而強化不同,導(dǎo)致腫瘤的假陽性診斷;DCE—MRI不能發(fā)現(xiàn)一些微觀病變,尤其是患者接受新輔助化療時;DCE—MRI對乳腺內(nèi)微小鈣化的沉積不敏感。為獲得高時間分辨率和高空間分辨率的影像信息,新的掃描序列和新型造影劑正在被研究,以期提高診斷的準確性。

綜上,DCE—MRI是一種無創(chuàng)性的檢查方法,具有極高的軟組織分辨率和多參數(shù)、多方位成像的能力,在乳腺癌的診斷和治療中具有重要的臨床應(yīng)用價值。

[1]Kuhl CK,Schild HH.Dynamic image interpretation of the breast[J].JMRI,2000,12(6):965～974.

[2]Su M Y,Cheung Y C,Fruehauf J P,et a1.Correlation of dynamic contrast enhancement MRI parameters with microvessel density and VEGF for assessment of angiogenesis in breast cancer[J].J Magn Reson Imaging,2003,18(4):467～477.

[3]Barrett T,Kobayashi H,Brechbiel M,Choyke PL.Macromolecular MRI contrast agents for imaging tumor angiogenesis[J].Eur J Radiol,2006,60(30):353～366.

[4]Preda A,Novikov V,Moglich M,Floyd E,Turetschek K, Shames DM,Brasch RC,Cavagna FM,Roberts TPL.MRI monitoring of Avastin (TM)antiangiogenesis therapy using B22956/1,a new blood pool contrast agent,in an experimental model of human cancer[J].J Magn Reson Imaging, 2004,20(5):865～873.

[5]陳林麗,趙建農(nóng).1H—MRS聯(lián)合DCE—MRI掃描在乳腺癌診斷中的臨床價值[J].國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志,2008,31(1):40～4 3.

[6]Kuhl C K,Mielcarek P,Klaschik S,et a1.Dynamic breast MR imaging:are signal time course data useful for differential diagnosis of enhancinglesions[J].Radiology,1999,211(1):101～110.

[7]Kusama R,Takayama F,Tsuchiya S.MRI of the breast:comparison of MRI signals and histological characteristics of the same slices[J].Med Mol Morphol,2005,38(4):204～215.

[8]Libemum L,Morris E A,Lee M J,et al.Breast lesion detected on MRI imaging[J].features and positive predictive value AJR,2002,179～171.

[9]Gibbs P,Liney GP,Lowry M,et a1.Differentiation of benign and malignant sub～1 cm breast lesions using dynamic contrast enhanced MRI[J].Breast,2004,13(2):115～121.

[10]Paitridje SC,McKinnon JC,Heniy IJ,et a1. Menstrual cycle variation of apparent diffusion coefficient measured in the normal breast using MRI[J].Journal of Magnetic Resonance Imaging,2001,14:433～438.

[11]Komalsu S,Lee C J,Jchikawa D,et a1.Predictive value of the time-intensity curves on dynamic contrast-～enhanced magnetic reso nance imaging for lymphatic spreading in breast cancer[J].Surg T oday,2005,35(9):720.

[12]阮超美,歐陽翼,陳林,等.乳腺動態(tài)增強MR中時間～信號曲線的第四種類型[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2008,29(24):2211～2213.

[13]Matsubayashi R,Matsuo Y,Edakuni G,et al.Breast masses with peripheral rim enhancement on dynamic contrast-enhanced MR images:correlation of MR findings with histologie features and expression of growth factors[J].Radiology,2000,217:841.

[14]Fischer U,von Heyden D,Vosshenrich R,Vieweg I,Grabbe E.Signal characteristics of benign and malignant breast lesions in dynamic 2D～MRT of the breast[J].Fortschritte auf dem Gebiete der Rontgenstrahlen und der Neuen Bildgebenden Verfahren,1993,158(4):287～292.

[15]龍浩,歐陽翼.動態(tài)增強MRI對含鈣化乳腺病例的診斷價值[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2008,29(23):2163～2166.

[16]Harms SE,Flamig DP,Hesley KL,Meiches MD,Jensen RA, Evans WP,Savino DA,Wells RV[J].MR imaging of the breast with rotating delivery off resonance:clinical experience with pathological correlation.Radiology,1993,187:493～501.

[17]Goscin CP,Bermen CG,Clark RA.Magnetic resonance imaging of the breast[J].Cancer Control,2001,8(5):399～406.

[18]Heywang SH,Beck R.Contrast—Enhanced MRI of the Breast Heideberg[J].Springer—Verag,1996:95～103.

[19]Padhani AR,Hayes C,Assersohn L,et a1.Prediction of clinicopathologic response of breast cancer to primary chemotherapy at contrast—enhanced MR imaging[J].Radiology,2006,239(2):361～374.

[20]Orel SG.Schnall MD.MR imaging of the breast for the detection,diagnosis,and staging of breast cancer[J].Radiology,2001,220(1):13～30.