乳腺病变的fMRI诊断

2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,1,乳腺病变的fMRI诊断,复旦大学附属华山医院放射科李克欢迎各位同道批评指正,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,2,磁共振波谱技术 MRS,检测乳腺不同病变内代谢物质含量的差异;最常用1H，31P两种波谱;先作常规乳腺MRI扫描，包括矢状、冠状及横断面图像;在此基础上定位三维像素区，即所要测量研究的乳腺区域，一般设定为1cm3;MRS对磁场均匀性要求很高，所测兴趣区ROI的磁场不均匀度必须小于0.1;波谱测量前要进行匀场及水抑制调节;测量的MR信号通过傅里叶转换成MR波谱。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,3,磁共振波谱分析 (一) MRS,31P-MRS和1H-MRS研究结果均强烈提示乳腺癌与良性病变或未累及的乳腺组织相比，其胆碱水平明显提高;31P-MRS测出乳腺癌的磷酸单酯及磷酸二酯水平值升高；在1H-MRS中提示，乳腺癌的水/脂肪比率明显大于正常乳腺组织;多项研究结果显示，在1H-MRS波谱中，胆碱波峰的出现是诊断乳腺恶性肿瘤的重要标准;MRS也可辅助诊断明确为良性的乳腺病灶，从而减少手术或活检率。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,4,磁共振波谱分析 (二) MRS,在1.5 T的MR机上，立体定位1H-MRS波谱分析能够提供足够的敏感度和空间分辨率;利用分辨率为1 cm3的波谱程序和具有良好空间选择性及波谱质量的空间定位法，可观察到存在于乳腺癌中的胆碱波峰;Mackinnon等报道，利用高场强、多体素1H-MRS对未被肿瘤浸润的乳腺组织进行研究，发现当胆碱峰值在3.25时可区别良恶性组织。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,5,乳腺MRS波谱形态特征,因相邻的Cho（胆碱）及Cr（肌酸）峰组成“M”型波峰，据此将MRS波形大致分为两类： 型（非肿瘤型）含“M”型波峰; 型（肿瘤型）“M”型波峰消失。 绝大多数乳腺癌以及大部分腺瘤的MRS上，Cho及Cr 之间的“M”型波峰消失,通过观察MRS波形，可以直观地区分乳腺肿瘤性病变与良性病变或正常组织。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,6,乳腺癌的胆碱波峰1 H MRS,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,7,弥散加权成像 DWI,反映水分子的微观运动，主要通过对病变区域水分子表观扩散系数ADC的研究来分析诊断乳腺病变。先做乳腺MRI常规矢状位T2WI扫描，FSE序列。再行弥散成像DWI，采用单次激发EPI技术；起用两个弥散梯度场（b1=1000，b2=0）;扫描时间40s;可在一个层面上同时获得一帧b=0的EPI-T2WI，三帧b=1000的沿X、Y、Z轴相互垂直方向的DWI和一帧弥散加权合成像;利用功能软件对DWI图像测量，取病灶中心层面，兴趣区（ROI）略小于病灶，按ADC=ln（Sb1/Sb2）/（b1-b2）计算ADC值，分别计算弥散加权合成像及X、Y、Z轴三个方向DWI的ADC值。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,8,乳腺弥散成像b值的确立,ADC值是用来量化水分子布朗运动的，在活体组织测定中一个很重要的影响因素就是血流因素;Le Bihan的研究认为由于乳腺浸润性癌中含有较多的新生血管，在b小于400 s/mm2时将明显地受毛细血管网内的血流灌注影响，因此不宜选择低于400 s/mm2的b值。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,9,乳腺弥散成像b值的确立 -1.5 T MRS扫描及测量方法,在T2WI上确定病变大概位置后行横断位DWI检查;采用单次激发自旋平面回波序列（SE-EPI）;范围包括整个乳房，弥散敏感剃度加在X、Y、Z轴三个方向上;DWI的主要参数包括序列脉冲的重复时间/回波时间（TR/TE）：5000ms/58.6ms；层厚：5mm；间隔：1 mm；矩阵：128128；激励次数：2；扫描视野（FOV）：28cm28cm梯度因子（b）分别取0，500，1000 ，2000s/mm2;表观弥散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）(1/b-b0) In(S/S0)，S为b分别取500，1000，2000 s/mm2时兴趣区的信号值，而S0则为b=0（即b0）时兴趣区的信号值。,取肿瘤横断中心层面，避开坏死区、囊变区和血管，避免取到肿瘤外正常组织，满足以上条件者随机取三点平均后为其ADC值;所有病灶在对侧乳腺镜像取点作为正常乳腺组织的ADC值。同时在DWI图上测定病灶的信号强度（I），背景的信号强度作为噪声（N），计算每个b值上的平均信噪比（I/N）;以上测量都在GE Advantage Workstation Version 4.0上完成。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,10,右乳乳腺癌b取500(A、B)、1000（C、D）、2000（E、F ）s/mm2时DWI图和ADC彩图均未见磁敏感伪影和化学位移伪影与增强上显示的病变（G）部位和形态基本一致,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,11,不同b值乳腺病变的平均ADC值将乳腺病变分为乳腺癌、良性病变和囊肿。就同一种病变来说，平均ADC值、平均信号强度随b值的增大而降低,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,12,右乳浸润性导管癌b取500(A、B)、1000（C、D）、2000（E、F ）s/mm2时DWI图和ADC图。ADC和信号强度随b值增加而衰减，噪声几乎一致，信躁比下降。每幅图上标志的为病灶处，为对侧镜像取点正常乳腺组织处，为背景噪声。G为增强上显示的病变（箭），与DWI图显示病灶一致,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,13,平均ADC值和平均信号强度在不同病变间的两两比较表格,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,14,平均ADC值和平均信号强度在不同病变间的两两比较,各病变的平均ADC值在b = 500，1000，2000 s/mm2时均符合方差齐性，采用LSD法多重比较，结果显示在b=500 s/mm2和1000 s/mm2时，大部分乳腺各种病变之间平均ADC值比较差异显著，而在b2000 s/mm2时仅在乳腺癌和良性病变间有差异。,各病变的平均信号强度在b = 500，1000，2000 s/mm2时方差不齐，采用Tambanes T2法多重比较，结果显示在b2000 s/mm2时，所作检查的几种乳腺病变间信号强度差异均明显，而在b=500 s/mm2和1000 s/mm2时，乳腺癌、良性病变、囊肿分别与正常组织相比较时有显著性差异，而在这些病变之间比较则无显著性差异。,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,15,左乳纤维腺瘤b取500(A、B)、1000（C、D）、2000（E、F ）s/mm2时DWI图和ADC图。ADC和信号强度随b值增加而衰减，噪声几乎一致，信躁比下降。每幅图上标志的为病灶处，为对侧镜像取点正常乳腺组织处，为背景噪声。G为增强上显示的病变，与DWI图显示病灶一致,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,16,不同b值时设定ADC域值确定乳腺癌诊断指标比较表格,2018/7/19,乳腺病变的fMRI诊断,17,不同b值时设定ADC域值确定乳腺癌诊断指标比较结果,1.显示b=500 s/mm2时检出乳腺癌的敏感度、特异度、准确度和阴性预测值都是最高的，这些指标随b值的升高