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1H-MRS在乳腺良惡性病變診斷中的價值

來源:中華現代影像學雜志 作者:丁榕作者單位:450004 河南鄭州,鄭州市第一人民醫院 2013-2-27
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摘要: 5cm的乳腺腫塊性病變,可用1H-MRS協助鑒別病變的良惡性。 【關鍵詞】 乳腺疾病。 diagnosis乳腺癌是女性常見病之一,影像學檢查特別是磁共振動態增強檢查對乳腺癌的檢出和診斷具有重要價值,但部分良惡性病變的磁共振動態增強表現有重疊,而磁共振波譜 ( magnetic resonance spectroscopy , MRS )分析是鑒別乳......


【摘要】  目的研究乳腺氫質子磁共振波譜(1H-MRS)的特點,評估其在鑒別乳腺良惡性病變中的價值。方法回顧性分析有明確病理結果且波譜采集成功的55個乳腺病灶(惡性37個,良性18個)Cho峰出現情況。結果37個惡性病灶中有28個在3.22ppm處出現Cho峰,9個未出現Cho峰;18個良性病灶有3個在3.22ppm處出現Cho峰,15個未出現Cho峰。以病理結果為金標準,以Cho峰有無鑒別乳腺良惡性病變的敏感度為75.68%(28/37),特異度為83.33%(15/18),陽性預測值90.32%(28/31),陰性預測值62.50%(15/24)。1H-MRS陽性病例中,病灶最大徑>2.5cm,占48.39%(15/31),2.0~2.5cm占41.94%(13/31),1.5~2.0cm為9.68%(3/31)。結論1H-MRS對乳腺癌的敏感性及特異性較高,對病灶>1.5cm的乳腺腫塊性病變,可用1H-MRS協助鑒別病變的良惡性。

【關鍵詞】  乳腺疾病;磁共振成像;磁共振波譜;診斷

  ObjectiveTo study the features of breast proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS),assess it′s value on differentiate benign from malignant lesions.MethodsRetrospectively analyzed 55 breast lesions (37 malignant,18 benign) to Cho peak which have a specific pathological results and spectral acquisition success.Results37 were malignant lesions,28 items appear Cho peak at 3.22ppm,9 items did not appear Cho peak;18 were benign lesions, 3 items appear Cho peak at 3.22ppm,the other 15 benign lesions did not obtain Cho peak. The sensitivity, specificity,positive predictive value,negative predictive value of Cho peak on differentiate benign from malignant lesions was 75.68%(28/37),83.33%(15/18),90.32%(28/31),62.50%(15/24),with pathology results for gold standard.The maximum diameters of positive 1H-MRS cases were>2.5cm, 2.0~2.5cm, and 1.5~2.0cm, accounting for 48.39%(15/31),41.94%(13/31) and 9.68%(3/31),respectively.ConclusionSensitivity and specificity of 1H-MRS for breast cancer was relatively higher,1H-MRS can be used to help identify benign or malignant lesions, but breast mass>1.5cm.

  [Key words]breast diseases; MR imaging; MRS; diagnosis

  乳腺癌是女性常見病之一,影像學檢查特別是磁共振動態增強檢查對乳腺癌的檢出和診斷具有重要價值,但部分良惡性病變的磁共振動態增強表現有重疊,而磁共振波譜 ( magnetic resonance spectroscopy , MRS )分析是鑒別乳腺良惡性病變的又一方法。本研究嘗試采用單體素1H-MRS波譜分析,探討其對乳腺良惡性病變的診斷價值。

  1資料與方法

  1.1一般資料選取本院2010年8月—2011年7月有明確病理結果且波譜采集成功的55個乳腺病灶(惡性37個,良性18個)的單體素1H-MRS為研究對象。55例病變中,惡性37例,包括浸潤性導管癌28例,浸潤性小葉癌8例,黏液腺癌1例;良性18例,包括纖維腺瘤13例,乳腺增生癥伴纖維腺瘤樣改變2例,導管內乳頭狀瘤1例,乳腺葉狀腫瘤1例,囊腫1例。患者年齡26~68歲,平均(41.3±11.5)歲,病灶大小1.5~5.0cm,平均2.9cm。所有病例均未限定檢查所處之月經周期。

  1.2檢查方法采用Philips Achieva 1.5T雙梯度超導磁共振掃描儀,雙環極陣列乳腺線圈,囑患者戴上耳塞或耳機,訓練患者均勻呼吸,取俯臥位,雙側乳腺自然懸垂于乳腺線圈內,讓患者有比較舒適的體位,囑掃描過程中保持靜止。常規MRI 平掃及動態增強掃描,6h后行1H-MRS采集,采用單體素波譜(single voxel spectroscopy,SVS) 檢查方法,點分辨波譜分析法(point resolved spectroscopy,PRESS)進行數據采集,勻場由磁共振掃描儀自動完成。TR/TE=1650/120ms,翻轉角90°,采集次數218,掃描時間4min32s。1H-MRS采集到的數據經Philips工作站軟件進行后處理。主要觀察的波峰有膽堿(choline, Cho)峰、脂質(lip)峰和水(water)峰。

  2結果

  37例惡性病變中,有75.68%(28/37)于3.23ppm處可見明顯Cho峰(圖1,2),包括浸潤性導管癌21例,浸潤性小葉癌6例,黏液腺癌1例;24.32%(9/37)于3.23ppm處未見明顯Cho峰。18例良性病變中,有3例纖維腺瘤在3.23ppm處顯示Cho峰(圖3)。以Cho峰鑒別乳腺良惡性病變的敏感度為75.68%(28/37),特異度為83.33%(15/18),陽性預測值為90.32%(28/31),陰性預測值為62.50%(15/24)。1H-MRS陽性病例中,病灶最大徑>2.5cm占48.39%(15/31),2.0~2.5cm占41.94%(13/31),1.5~2.0cm占9.68%(3/31)。

  3討論

  MRS是一種檢測活體內物質代謝和生化物質含量的唯一無創性檢查手段[1]。近年來,其在腦部病變、前列腺病變的應用已比較成熟,在骨肌系統、肝臟及乳腺病變的研究尚在探索中,其利用特定化合物在化學位移中的微小變化來采集信息,并將測量的MR信號通過傅里葉轉換為MR波譜形式而在分子水平上反映病理情況[2];在許多疾病的病理進程中,代謝改變往往先于形態改變出現,MRS對代謝改變的敏感性很高,故能在早期檢測到病變[3]。

  3.1乳腺1H-MRS的特點乳腺1H-MRS主要測量組織的Cho含量,Cho及其代謝物含量反映了乳腺上皮細胞的代謝水平,其主要參與細胞膜運輸及擴散功能;作為活性代謝物的游離Cho在正常組織中濃度較低,Cho含量升高反映細胞膜合成增加或細胞增殖加快。惡性腫瘤細胞增殖旺盛,快速的細胞分裂導致細胞增殖加快和膜轉運增加,Cho含量也隨之升高;同樣良性腫瘤若在短期內迅速生長,Cho含量也可升高[4]。

  3.2乳腺1H-MRS的敏感性及特異性文獻報道的敏感性為45.8%~100%,特異性為67%~100%,陽性預測值77.6%~88.5%,陰性預測值59.7%~61.30%[1~5]。筆者認為報道不一的主要原因與病變大小、體素大小以及對比劑影響有關,在本研究中,采用平掃及增強6h后行MRS檢查,對比劑已廓清,排除了對比劑的影響,并且減輕了病人長時間俯臥位的不舒適,有利于病人體位固定,減少呼吸及運動偽影,從而提高Cho峰檢出率;體素塊的放置位置很重要,應盡量遠離胸壁及脂肪豐富區。本研究體素大小采用1.56cm×1.56cm,既防止體素太小未放置到代謝活躍的腫瘤區,從而真正反映腫瘤的特征;又防止體素太大,由于部分容積效應而導致的正常組織沾染現象,雖然體素增大會提高MRS的信噪比,但同時也降低了空間分辨率,因此體素大小的選擇對MRS至關重要。本研究將1H-MRS陽性病例中的病變大小分為三個等級,分別為病灶最大徑>2.5cm、2.0~2.5cm、1.5~2.0cm,其所占的比例分別為48.39%(15/31)、41. 94%(13/31)、9.68%(3/31),可見病變較大者,MRS成功率相對較高。Tse[6]所選取的病灶大小1.5~7.2cm,平均3.3cm,敏感度89%,特異度85%;Yeung[7]的研究中,病灶大小2.0~11.2cm,平均4.7cm,敏感度92%,特異度80%;而Bartella[8]在其敏感度達到100%的研究中也指出,敏感度高的原因與所選擇的病灶體積較大(2~15cm,平均4cm)有一定關系;同時他指出,在同樣場強下增加采集時間,小的病灶亦可能獲得有意義的數據,雖然Cho水平主要與腫瘤的惡性特征有關而不是病灶體積,但并不能排除大病灶Cho含量較小病灶高而容易檢出,而且Cho峰的信噪比與MRS采集所選取的region of interect(ROI)大小無關,但小病灶Cho峰檢出率確實低于大病灶。本組病例中的結果亦印證了大病灶Cho峰檢出率較高。在本研究中,良惡性病變的敏感度75.68%,特異度83.33%,陽性預測值90.32%,陰性預測值62.50%,與上述學者研究結果基本一致;因此,筆者認為以Cho峰作為鑒別乳腺良、惡性病變的一種標記物有一定的臨床指導意義。

  3.3乳腺1H-MRS的局限性及潛在價值1H-MRS在乳腺中應用受機器性能、操作者的技術水平以及病變本身情況等影響,比如:磁場強度、磁場均勻性、線圈敏感性、脈沖序列及數據采集參數、機器壓水壓脂性能、對比劑影響、乳腺脂肪含量、體素大小及位置等等。另外,因檢查時間較長,患者輕微的體位移動也是采集失敗的一個原因[4]。特別指出的是,病變直徑<1.5cm時,采集成功率較低,無可析譜線,只表現為背景噪聲,對研究結果造成一定影響。在本研究中,有9例惡性病變在3.22ppm處未檢出Cho峰,考慮與上述因素有關。另外,磁場均勻性是影響波譜采集成功的一個重要因素,筆者在研究中發現如果乳腺腫塊靠近胸壁或靠近淺表脂肪層時,波譜采集不容易成功,這與局部磁場不均勻有很大關系。患者體外的金屬異物(任何部位)亦可干擾磁場均勻性造成采集失敗。由于1H-MRS的影響因素相對較多,目前還不能獨立用于臨床診斷,但可與MRI的形態學特征及動態增強曲線相結合而提高其鑒別診斷價值[9]。Bartella指出,惡性病變陽性預測值在單純依靠MRI時為55%,而與1H-MRS結合后陽性預測值可提高到82%,因此依據1H-MRS結果可以減少Cho峰陰性患者不必要的活檢,降低活檢率[8]。活體1H-MRS的另一個重要價值還在于它可以提供一種非侵襲性監測和評價乳癌化療反應的方法,化療后可觀察到Cho峰降低或消失,這有利于一些患者選擇保乳治療[10];其次,1H-MRS對明顯腫大淋巴結的性質判定亦有一定的臨床價值,乳腺癌淋巴結轉移患者,在3.22ppm處可見Cho峰。總之,本研究結果提示在1H-MRS波譜中,膽堿共振峰的升高是診斷乳腺惡性疾病的重要標準;另外,亦可輔助診斷明確為良性的病灶,故此可減少手術或活檢率。盡管目前1H-MRS尚不能替代MRI對乳腺病變進行單獨診斷,但其對MRI在乳腺病變的診斷與鑒別診斷中的輔助作用不可低估,其獨特的、潛在的應用價值,必將隨著檢測條件和設備的進一步完善,而得到理想的開拓。(本文圖片見封二)

【參考文獻】
    1Mitsuhiro Tozaki,Eisuke Fukuma.1HMR Spectroscopy and Diffusion-Weighted Imaging of the Breast: Are They Useful Tools for Characterizing Breast Lesions Before Biopsy. Radiology, 2009,193(9):840-849.

  2Francesco Sardanelli,Alfonso Fausto, Franca Podo, et al.In Vivo Proton MR Spectroscopy of the Breast Using the Total Choline Peak Integral as a Marker of Malignancy. Radiology, 2009, 192(6):1608-1617.

  3Manton DJ, Chaturvedi A, Hubbard A, et al. Neo-adjuvant chemotherapy in breast cancer: early re-sponse prediction with quantitative MR imaging and spectroscopy. Radiology,2006,94(5):427-435.

  4趙斌,蔡世峰,于臺飛,等. MR氫質子波譜在乳腺腫塊應用中的價值及技術干擾因素分析.中華放射雜志,2006,40(3):281-284.

  5Huang W, Fisher PR, Dulaimy K, et al. Detection of Breast Malignancy: Diagnostic MR Protocol for Improved Specificity.Radiology,2004,232(2):585-591.

  6Tse GM,Cheang HS,Pang LM,et al. Characterization of lesions of the breast with proton MR spectroscopy:comparison of carcinomas, benign lesions,and phyllodes tumors.AJR,2003,181(5):1267-1272.

  7Yeung DK,Cheung HS,Tse GM. Human breast lesions: characterization with contrast enhanced in vivo proton MR spectroscopy initial results. Radiology,2001,220(1):40-46.

  8Bartella L, Morris EA, Dershaw DD, et al. Proton MR spectroscopy with choline peak as malignancy marker improves positive predictive value for breast cancer diagnosis: preliminary study.Radiology, 2006,239(3):686-692.

  9Jacobs MA, Barker PB, Argani P, et al. Combined dynamic contrast enhanced breast MR and proton spectroscopic imaging: a feasibility study.Magn Reson Imaging,2005,21(1):23-26.

  10Jagannathan NR, Seenu V, Kumar M. Potential of in vivo proton MR spectroscopy in the assessment of breast lesions without the use of contrast agent.Radiology,2002,223(1):281-282.

  


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