體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散加權(quán)成像在乳腺病變中的應(yīng)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?yàn)槿橄倭紣盒圆∽兊闹委煼桨?、手術(shù)方式的選擇及預(yù)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(jīng)得到普遍的應(yīng)用外，磁共振在乳腺疾病檢查應(yīng)用的越來越廣泛。其中乳腺動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MRI廣泛用于鑒別診斷乳腺良、惡性病變，并表現(xiàn)出較高的診斷效能，但是其診斷的特異性較低。
　　擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weigh

2、ted imaging，DWI）是一種不需要對(duì)比劑的磁共振檢查技術(shù)，其通過檢測(cè)活體組織內(nèi)部水分子的微觀運(yùn)動(dòng)反應(yīng)病變情況，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的檢查。但是在體內(nèi)，DWI檢測(cè)的水分子的微觀運(yùn)動(dòng)不僅受由組織的結(jié)構(gòu)限制的水分子擴(kuò)散的影響，而且受到毛細(xì)血管內(nèi)血液微循環(huán)無規(guī)律方向灌注所致的“假擴(kuò)散”的影響。因此，在體內(nèi)水分子DWI信號(hào)衰減有時(shí)并不表現(xiàn)一個(gè)線性關(guān)系。但是常規(guī)的單b值單指數(shù)模型DWI是以線性擬合模型為基礎(chǔ)的，所以利用單b值單指

3、數(shù)模型算出的ADC值不能完全體現(xiàn)組織生理學(xué)行為，這用來計(jì)算精確的ADC值是困難的。
　　多b值擴(kuò)散加權(quán)成像序列設(shè)置簡(jiǎn)單，其通過掃描一系列的b值，并經(jīng)過基于體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)理論的雙指數(shù)模型分析，將水分子彌散和血液灌注分離開。一方面，其能準(zhǔn)確的測(cè)量水分子彌散。由于剔除了血液灌注的影響，其計(jì)算得出的純擴(kuò)散系數(shù)（D值）較傳統(tǒng)的ADC值更能反映水分子真實(shí)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(duì)應(yīng)的灌注參數(shù):灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)（D*值）及微血管內(nèi)容量分?jǐn)?shù)（f值）。
　　本項(xiàng)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(shù)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(kuò)散系數(shù)（D值）、灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)（D*值）及微血管內(nèi)容量分?jǐn)?shù)（f值），旨在探討這些參數(shù)在不同組織中的變化規(guī)律、研究這些參數(shù)是否能準(zhǔn)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(guān)參數(shù)在乳腺良惡性病變鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)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(xiàn)腫塊的病人行磁共振軸位T1加權(quán)像、軸位脂肪抑制T2加權(quán)像、單b值彌散加權(quán)像、多b值彌散加權(quán)像及動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)掃描檢查，共87例（97處病灶）病人納入本研究進(jìn)行分析。在GEAdvantageWindows4.5后處理工作站上，應(yīng)用FunctionTools工具包中的A

6、DC軟件和IVIM處理軟件對(duì)單b值DWI圖像和多b值DWI圖像進(jìn)行后處理。ADC處理軟件通過進(jìn)行單指數(shù)線性模型計(jì)算，可生成ADC值偽彩參數(shù)圖;IVIM處理軟件通過進(jìn)行雙指數(shù)非線性模型計(jì)算，可同時(shí)生成D值、D*值及f值偽彩參數(shù)圖。分別測(cè)量乳腺病變良性組、囊腫組、惡性組與乳腺對(duì)側(cè)正常對(duì)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(xiàn)各組的參數(shù)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(shù)鑒別診斷乳腺良惡性病變的能力。
　　結(jié)果：
　　1.首先，正常乳腺組織、囊腫、良性病變和惡性腫瘤的信號(hào)在一個(gè)較大的b值范圍內(nèi)進(jìn)行衰減，在b值小于200s/mm2的范圍內(nèi)下降趨勢(shì)最明顯;其次，囊腫的DWI信號(hào)強(qiáng)度衰減表現(xiàn)為一個(gè)線性的關(guān)系，然而正常乳腺組織，良性病變和惡性腫瘤表

8、現(xiàn)為一個(gè)非線性的關(guān)系;最后，在b值小于200s/mm2的范圍內(nèi)，惡性腫瘤信號(hào)強(qiáng)度的衰減比良性病變，正常乳腺組織和囊腫更快。
　　2.對(duì)于D值與ADC值的比較，在乳腺病變良性組、惡性組、及乳腺對(duì)側(cè)正常對(duì)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(jié)果示良性組、惡性組與對(duì)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(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步兩兩比較，除了良性組與對(duì)照組間D*值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各參數(shù)3組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義
　　對(duì)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(duì)側(cè)正常對(duì)照組，各組之間的差異也均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;對(duì)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(duì)側(cè)正常對(duì)照組，各組之間的差異也均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

10、
　　4.ADC值，D值，D*值及f值四者的對(duì)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(shù)D值曲線下面積最大;
　　5.根據(jù)約登指數(shù)，找到各個(gè)參數(shù)的最佳診斷切點(diǎn)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(gè)參數(shù)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(lián)合f值進(jìn)行鑒別診斷，D值的敏感度可以提高到99.61％。
　　結(jié)論：
　　基于體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)理論的雙指數(shù)模型DWI所得到的參數(shù)（D值、D*值和f值）將有助于鑒別診斷乳腺良惡性病變。對(duì)比單、雙指數(shù)模型DWI參數(shù)，雙指數(shù)模型的參數(shù)D值鑒別乳腺良惡性腫塊的敏感度和特異度較高