體素內不相干運動擴散加權成像在乳腺病變中的應用.pdf

1、背景和目的：
　　乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，也是女性的第二大癌癥死因。因為乳腺良惡性病變的治療方案、手術方式的選擇及預后差異甚大，所以乳腺癌的早期診斷非常重要。除了傳統(tǒng)的乳腺鉬靶在乳腺良惡性病變的診斷中已經得到普遍的應用外，磁共振在乳腺疾病檢查應用的越來越廣泛。其中乳腺動態(tài)對比增強MRI廣泛用于鑒別診斷乳腺良、惡性病變，并表現出較高的診斷效能，但是其診斷的特異性較低。
　　擴散加權成像（diffusion weigh

2、ted imaging，DWI）是一種不需要對比劑的磁共振檢查技術，其通過檢測活體組織內部水分子的微觀運動反應病變情況，目前已經廣泛的應用于全身各系統(tǒng)的檢查。但是在體內，DWI檢測的水分子的微觀運動不僅受由組織的結構限制的水分子擴散的影響，而且受到毛細血管內血液微循環(huán)無規(guī)律方向灌注所致的“假擴散”的影響。因此，在體內水分子DWI信號衰減有時并不表現一個線性關系。但是常規(guī)的單b值單指數模型DWI是以線性擬合模型為基礎的，所以利用單b值單指

3、數模型算出的ADC值不能完全體現組織生理學行為，這用來計算精確的ADC值是困難的。
　　多b值擴散加權成像序列設置簡單，其通過掃描一系列的b值，并經過基于體素內不相干運動(IVIM)理論的雙指數模型分析，將水分子彌散和血液灌注分離開。一方面，其能準確的測量水分子彌散。由于剔除了血液灌注的影響，其計算得出的純擴散系數（D值）較傳統(tǒng)的ADC值更能反映水分子真實彌散狀態(tài)，診斷腫瘤良惡性效能更大。另外，也能反映出病變血流灌注的信息，無需造

4、影劑的條件下就能其得到相對應的灌注參數:灌注相關擴散系數（D*值）及微血管內容量分數（f值）。
　　本項前瞻性的研究通過處理分析87例乳腺疾病患者的常規(guī)單b值單指數模型DWI和多b值基于IVIM理論DWI資料，獲取乳腺正常組織、良性病變、囊腫和惡性腫瘤常規(guī)ADC值、純擴散系數（D值）、灌注相關擴散系數（D*值）及微血管內容量分數（f值），旨在探討這些參數在不同組織中的變化規(guī)律、研究這些參數是否能準確的鑒別乳腺良惡性病變，并比較常規(guī)

5、ADC值和基于IVIMDWI所得到的相關參數在乳腺良惡性病變鑒別診斷中的應用價值。
　　材料與方法：
　　收集本院共102例臨床乳腺觸診或乳腺X線攝影、B超檢查發(fā)現腫塊的病人行磁共振軸位T1加權像、軸位脂肪抑制T2加權像、單b值彌散加權像、多b值彌散加權像及動態(tài)對比增強掃描檢查，共87例（97處病灶）病人納入本研究進行分析。在GEAdvantageWindows4.5后處理工作站上，應用FunctionTools工具包中的A

6、DC軟件和IVIM處理軟件對單b值DWI圖像和多b值DWI圖像進行后處理。ADC處理軟件通過進行單指數線性模型計算，可生成ADC值偽彩參數圖;IVIM處理軟件通過進行雙指數非線性模型計算，可同時生成D值、D*值及f值偽彩參數圖。分別測量乳腺病變良性組、囊腫組、惡性組與乳腺對側正常對照組間ADC值、D值、D*值及f值。利用單因素方差分析和LSD法來發(fā)現各組的參數在不同組織中的變化規(guī)律，采用受試者工作特性曲線(receiver operat

7、ing chara cteristiccurve，ROCCurve)，通過曲線下面積(areaundertheROCCurve，AUC)，分析比較這些參數鑒別診斷乳腺良惡性病變的能力。
　　結果：
　　1.首先，正常乳腺組織、囊腫、良性病變和惡性腫瘤的信號在一個較大的b值范圍內進行衰減，在b值小于200s/mm2的范圍內下降趨勢最明顯;其次，囊腫的DWI信號強度衰減表現為一個線性的關系，然而正常乳腺組織，良性病變和惡性腫瘤表

8、現為一個非線性的關系;最后，在b值小于200s/mm2的范圍內，惡性腫瘤信號強度的衰減比良性病變，正常乳腺組織和囊腫更快。
　　2.對于D值與ADC值的比較，在乳腺病變良性組、惡性組、及乳腺對側正常對照組中，D值小于ADC值。但是在囊腫組中，D值與ADC值相同。
　　3.單因素方差分析結果示良性組、惡性組與對照組間ADC值(F=66.38，P=0.000)，D值(F=42.34，P=0.000)，D*值(F=5.36，P=0

9、.006)及f值(F=74.33，P=0.000)差異均有統(tǒng)計學意義。進一步兩兩比較，除了良性組與對照組間D*值差異無統(tǒng)計學意義外，其余各參數3組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義
　　對于ADC值和D值來說，乳腺病變惡性組的ADC值和D值均小于良性組、囊腫組和乳腺對側正常對照組，各組之間的差異也均有統(tǒng)計學意義;對于f值和D*值來說，乳腺病變惡性組f值和D*值均明顯高于良性組、囊腫組和乳腺對側正常對照組，各組之間的差異也均有統(tǒng)計學意義。

10、
　　4.ADC值，D值，D*值及f值四者的對于鑒別診斷乳腺良惡性病變的AUC分別為0.845、0.897、0.688、0.709，即參數D值曲線下面積最大;
　　5.根據約登指數，找到各個參數的最佳診斷切點值，可得到ADC值，D值，D*值及f值鑒別診斷乳腺良惡性病變的最佳閾值分別為1.3×10-3mm2/s、1.0×10-3mm2/s、6.8×10-3mm2/s、21％;以此閾值判斷各個參數鑒別診斷乳腺良惡性病變的敏感度和

11、特異性可得，四者判斷乳腺良惡性病變的敏感性分別是87.2％、94.9％、92.3％、43.6％，特異性分別是78.0％、85.4％、41.5％、92.7％。聯合f值進行鑒別診斷，D值的敏感度可以提高到99.61％。
　　結論：
　　基于體素內不相干運動理論的雙指數模型DWI所得到的參數（D值、D*值和f值）將有助于鑒別診斷乳腺良惡性病變。對比單、雙指數模型DWI參數，雙指數模型的參數D值鑒別乳腺良惡性腫塊的敏感度和特異度較高