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齐齐哈尔医学院附属第二医院 a.核磁共振科；b.超声科，黑龙江齐齐哈尔161000

[摘要]目的探讨动态磁共振成像（Dynamic Enhanced MRI，DCE-MRI）定量参数同血管内皮因子（Microvessel Density，MVD）及微血管密度（Vascular Endothelial Growth Factors，VEGF）等病理结果在诊断良恶性乳腺病变中的应用。方法选取2015年3月～2016年7月行DCE-MRI扫描并于一周后取病理的患者128例为研究对象，两两比较对照组、良性组及恶性组间定量参数的差异，绘制ROC曲线分析组间差异。结果 Ktrans值及Kep值比较，良性组与恶性组及恶性组与对照组比较具有统计学意义（P＜0.05）。特异性：Ktrans为88.6%，Kep为95.1%；敏感性：Ktrans为87.9%，Kep为68.7%。乳腺癌患者的Ktrans值及Kep值同MVD存在较强的相关性（r=0.597；0.612）；Ktrans值及Kep值VEGF存在极强的相关性（r=0.781；0.763）。结论 DCE-MRI中定量参数同MVD、VEGF具有较强的相关性，在诊断良恶性乳腺病变中有着较好的效果。

[关键词]动态磁共振成像；血管内皮因子；微血管密度；定量参数；乳腺癌

引言

乳腺癌是一种常见的女性疾病，在全世界范围内具有较高的发病率，并且呈逐年上升趋势，是一种严重影响妇女身心健康甚至危及生命的最常见的恶性肿瘤之一[1]。乳腺癌的早期诊断就显得格外重要，Peters 等[2]通过对乳腺磁共振诊断进行Meta分析，结果显示其诊断敏感性达到91%，诊断的特异性达到69%，MRI与其他的医学影像成像比较，具有明显优势。乳腺癌在病理生理上是一种血管依赖型肿瘤，目前关于乳腺癌的磁共振诊断往往多集中在动态增强方法对占位的定性分析和半定量分析中，但是这两种方法主要观察不同类型的时间—信号曲线，在某些方面在对良恶性占位成像中，均表现为Ⅱ型曲线，在表现形式上具有重叠可能。同时半定量分析也是利用多期MRI动态增强扫描序列，存在一定的局限性[3]。原始方法不能够真正反映病变部分造影剂浓度变化，更不能准确评估钆对比剂对病变增强的病理生理过程。因此，本研究采用高时间分辨率进行T1扫描，并判断其与血管内皮因子、微血管密度的相关性。

1 资料与方法

选取2015年3月～2016年7月间于我院行动态磁共振成像（Dynamic Enhanced MRI，DCE-MRI）扫描并于一周后取病理检验的患者共128例，患者均为女性。良性组年龄分布在29～62岁之间，平均年龄47.28岁；恶性组年龄分布在32～67岁之间，平均年龄50.16岁；对照组年龄分布在30～61岁之间，平均年龄49.34岁。本研究方案已经我院伦理委员会审核通过，并与患者或其家属签署实验治疗知情同意书。

入组标准：未经手术、化疗、放疗、激素或靶向治疗；均于检查后一周内手术，手术病理确诊；无其它心、肝、肾等重要脏器病变者；无精神疾病伴发，依从性良好者。

排除标准：怀孕及哺乳期妇女；伴其它心、肝、肾等重要脏器病变者；伴发精神疾病，依从性较差者；患者本人或家属不知情或知情后反对入组观察者。

本实验应用3.0T磁共振扫描仪（Discovery MR 750，GE，美国），患者呈俯式姿势平卧于扫描床上，乳房自然放松悬垂于机器内。患者乳房应用专用多通道相控线圈。覆盖双侧乳房、腋窝及位于其后方的主动脉弓。T2WI参数：TE 65 ms、TR 3950 ms、TI 240 ms、层厚2.0 mm、间距1.3 mm，视野320 mm mss道相控；DWI：TE 62 ms、TR 5550 ms，b=0 s/mm-2/750s/mm-2。扫描运用TWIST技术，注射磁共振对比剂0.1 mmol/kg体重，速度2 mL/s，注射结束后以相同流速注射20 mL生理盐水。本实验扫描采取无间歇扫描形式，首次时相15.3 s，其余均为4.2 s，总时间约6 min。

将本实验所获得的影像学数据录入美国GE公司研发的Omni-Kinetics图像后处理系统中。根据图像扫描结果划定病灶部位。避开病灶周围的脂肪组织、瘢痕组织及坏死组织，挑选病灶中最明显强化部位定义为感兴趣区，各病灶均进行3次定量参数测量，测量后取平均值；在病灶对侧区域，人工定位正常乳腺中较为致密的区域定义为感兴趣区，同样避开病灶周围的脂肪组织、瘢痕组织及坏死组织，各病灶同样进行3次定量参数测量后取平均值。将感兴趣区层面范围的主动脉作为输入动脉，代入线性模型中计算获得以下数据：① Ktrans：指的是对比剂从进入血管后扩散到血管外时扩散速率的快慢指数，单位min-1；② Kep（速率常数）：指的是进入组织间液的对比剂重新被血管吸收的速率快慢指数，单位为min-1；③ Ve（血管外细胞外间隙容积比）：指的是血管外的细胞外间隙与体素容积的比，3者间关系为Ve=Ktrans/Kep。

参照国际病理学会2003年制定的标准，将本文中的乳腺癌病理分型将本病分为非浸润性癌、早期浸润性癌、浸润性特殊癌和浸润性非特殊癌，其中非浸润性癌、早期浸润性癌和浸润性特殊癌因其预后良好定为良性组，浸润性非特殊癌因预后较差定义为恶性组[4]。VEGF、CD34的免疫组化将染色采用试剂盒推荐的PV两步法。

应用SPSS 13.0统计软件对数据结果进行统计分析，首先采取正态分布检验及单因素方差分析。采用LSD法两两比较对照组、良性组及恶性组间定量参数的差异；绘制ROC曲线并计算曲线下面积。相关性采用Pearson法分析。计量资料用

表示，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

方差分析显示，恶性组、良性组及对照组间定量参数值均呈正态分布并显示方差整齐。采用LSD法比较Kep、Ktrans间存在的差异，在良性组和恶性组间差异存在明显的统计学意义（P＜0.05），见表1；恶性组、良性组及对照组的Ktrans、Kep、Ve的值依次减低；绘制Ktrans、Kep及Ve值的ROC曲线，可知Ktrans的敏感性最高，Kep的特异性最高，见表2。乳腺癌病灶患者的Ktrans、Kep、Ve值分别为（0.196±0.021）min-1，（1.203±0.054）min-1，0.124±0.029；MVD计数为35.76±8.45，VEGF积分为（5±1）分。Pearson相关性分析Ktrans、 Kep、Ve值与免疫组化因子呈正相关（P＜0.05），见表3。伪彩图见图1。

表1 各组患者的Ktrans、Kep、Ve值比较情况

表2 定量参数在肿瘤诊断特异性和准确性比较情况

表3 定量参数同MVD、VEGF间的关系比较情况

图1 伪彩图

注：a. Ktrans伪彩图，Ktrans=0.169 min-1；b. Kep伪彩图，Kep=1.501 mm-1；c. Ve伪彩图，Ve=0.160。

3 讨论

磁共振在女性乳腺疾病的检查中的准确率逐步提高，显著提升了早期乳腺癌及恶性乳腺癌的诊断准确率[5-6]。单纯老式磁共振扫描在乳腺疾病诊断中的准确率及特异度均较差，仅可对最基本的乳腺病变做出初步的诊断，脂肪抑制序列可显著的降低脂肪信号在图像质量中的影响，提示大部分的病变，但在对病变的定性中的作用并不十分明显。动态对比增强（DCE-MRI）技术[7]是一种十分有价值和发展潜力的新型创新性磁共振新技术，通过注射对比剂[8]，并快速采集MRI图像信号，动态监测对比剂在病灶的吸收、分布及代谢等过程，其信号增强随时间的分布规律反映了该病灶的生理特性，其中包括组织灌注、毛细血管表面积、毛细血管通透性等，可生成相应的定量或半定量参数数据，以实现影像学的量化分析，使活体状态下客观地反映组织或靶器官的病理生理学改变成为可能[9]。

肿瘤的出现、蔓延及转归同血管的生成具有十分密切的联系[10]。肿瘤内发育的非原始血管数量十分巨大，因此肿瘤体内微循环血量十分丰富、同时血流速度很快，超过一般血管。伴随着肿瘤生长，会出现很多新生血管，新生血管结构不规则、错综复杂[11]，在镜下可以见到内皮细胞结构呈雏形，并且基底膜相对于正常状态明显减少，血管网缺乏良好的舒缩功能，同时细胞膜的渗透性上升。之前介绍的特点造就了肿瘤的微循环结构空间的不对称性，以及在时间上的不平衡性。恶性乳腺肿瘤具备上述的所有特点，然而，乳腺良性站稳血管形态相对较为完善，密度一般较正常乳腺组织高，而略低于恶性肿瘤组织[12]。

MRI T1加权即DCE-MRI就是利用测量肿瘤的微循环血管血流特点，利用血管内的对比剂的动态监测及药物代谢等进程有着重要的提示作用，可以直接反映增强剂浓度的参数。李瑞敏等[1]曾经报道，参数Ktrans、Kep在良性占位与恶性占位的比较中，具有统计学意义（P＜0.05），与本组研究结果相类似，然而Ktrans、Kep两个参数设置在对照组与良性占位之间比较，结果不具有统计学差异（P＞0.05），这主要与肿瘤的病理生理特点有关系。乳腺癌细胞的病理生理特点是生长旺盛，肿瘤的新生血管数量在短时间内迅速增加，并且血管走形结构不规则，动静脉血管管径增粗紊乱，新生血管内皮结构不完整，壁薄而脆，基底膜减少[13]，上述特点导致血管壁的通透性增高，因此在影像学成像中，对比剂的交换剂量增多、并且走行速度增快。良性占位与正常乳腺结构相比，由于缺乏具备高通透性的新生血管结构，血管内血流状态平稳，因此对比剂走行均呈缓慢填充，并且良性占位中，病变中由于胶原纤维异常增生，最终导致细胞外的血管间隙松散结构消失，变得相对致密，造成对比剂在走行过程中受阻。

以往的研究结果显示[14]，血管的功能参数中，参数Ktrans对占位的良恶性性质鉴别，具有重大意义，与本组研究结果相似。主要由于Ktrans能够在本质上反映占位部分局部微血管内的血流走行状态，以及新生血管管壁的渗透性，因此从原理上被认为是能够反映占位组织内渗透性的最佳指标，从而能在较高水平上对肿瘤的良恶性进行鉴别。但同时本研究中应用Extended Tofts线性模型，与以往研究的建模方式不同，该模型能够将组织区分为血管内及血管外细胞外间隙两个部分。造影剂的走行依赖于浓度梯度在EES和血管内之间可以进行相互交换，能够更接近于肿瘤发生发展变化的真实病理生理过程。同时本组研究利用TWIST序列，本序列的最大特点是时间分辨率很高[15-16]，能够获得更接近成像体素内真实血流走行、血管通透性能、以及其他的生理学参数等信息，并且结果可靠、准确。

本组研究尽管得到了预期的研究结果，但值得注意的是，本组研究总体病例数有限，当根据实验方案进行实验分组后，各组间的病例数偏少，因此从统计学原理上分析，可能会影响到该结果的统计学效能。因此在以后研究中，需要进一步扩大样本量，进行多中心数据采集分析，以便获取更为准确且实用、并经得起推敲的研究结论。

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Comparative Analysis of Dynamic Magnetic Resonance Imaging Quantitative Parameters and Pathological Results in the Diagnosis of Benign and Malignant Breast Lesions

H U H a i-f e n ga, WA N G Y i n gb, L I U Y i n ga, B A I L i a n-j i eb, D E N G J i a-j i ab, Z H A N G C h u n-y ua

a.Department of Nuclear Magnetic Resonance; b.Department of Ultrasound, Second Affiliated Hospital of Qiqihar Medical University, Qiqihar Heilongjiang 61000, China

A b s t r a c t：O b j e c t i v e This paper aimed to investigate the application of the quantitative parameters of dynamic enhanced MRI (DCE-MRI), microvessel density (MVD) and microvessel density (VEGF) in the diagnosis of benign and malignant breast lesions. Me t h o d s A total of 128 patients who underwent DCE-MRI scans from March 2015 to July 2016 were enrolled in this study. The difference of quantitative parameters between benign group and malignant group was analyzed. The ROC curve was used to analyze the difference between benign and malignant group. R e s u l t s There were signi fi cant statistical differences between the benign group and the malignant group. The speci fi city of Ktransand Kepwas 88.6% and 95.1%, respectively; the sensitivity of Ktransand Kepwas 87.9% and 68.7%, respectively. There was a strong correlation with MVD (r=0.597; 0.612) in the Ktransand Kepvalues of breast cancer patients, there was a strong correlation between Ktransand Kep(r=0.781; 0.763). C o n c l u s i o n There is a strong correlation between the quantitative parameters of DCE-MRI and the pathological fi ndings of MVD or VEGF, and it has a good effect in the diagnosis of benign and malignant breast lesions.

K e y w o r d s：dynamic magnetic resonance imaging; vascular endothelial factor; microvessel density; quantitative parameters; breast cancer

通讯作者：张春宇，副主任医师，主要研究方向为乳腺常见疾病的磁共振诊断。

动态磁共振成像定量参数同病理结果在诊断良恶性乳腺病变中的对比分析

引言

1 资料与方法

2 结果

3 讨论