影像前沿乳腺简化MRI筛查技术研究进

作者:周丽,龚良庚,医院影像中心

近年来,乳腺癌的发病率呈逐渐增长和年轻化趋势,已经跃居女性恶性肿瘤之首。乳腺癌是少数可以通过筛查而降低死亡率的恶性肿瘤之一,因此,开展大规模乳腺筛查是早期发现、早期诊断、早期治疗乳腺癌的有效措施,对减低患者的死亡率、提高生存率及生活质量具有重要意义。

在临床工作中,首先可以对患者进行乳腺专科检查,但是其敏感性低,更依赖于影像学筛查技术。而影像筛查技术众多,常用的有乳腺X线摄影、数字乳腺断层合成术(DBT),目前还有对比增强双能数字乳腺X线摄影,超声及乳腺MRI,各种检查方法各有所长。

随着影像技术的发展,超声和乳腺X线摄影已成为早期乳腺癌的基本筛查手段,另有乳腺MRI、CT及乳腺热层析扫描,均有效提高了乳腺癌的早期诊断率。MRI因其具有良好的软组织分辨率,且是一种无创伤、无辐射、可重复实施的检查方法,现已广泛应用,在乳腺方面的应用也趋于成熟,其在乳腺疾病的筛查、诊断、选择治疗方案等方面起着重要的作用。其中DCE-MRI是目前最常用的乳腺MRI技术,它可以从形态学及血液动力学方面对病变进行准确定位并进一步分析,且具有很高的敏感性和特异性。

DCE-MRI被认为是乳腺癌检测、分期及后期治疗随访的金标准。但是常规乳腺MRI扫描技术费用昂贵且耗时长,并且MRI检查存在一些禁忌症,限制了其广泛应用。近年来国外学者首次提出了MRI快速检查法,即乳腺简化MRI方案(abbreviatedprotocol,AP或abbreviatedbreastMR,AB-MR),它通过读取首次增强减影(firstpostcontrastsubtracted,FAST)及最大信号强度投影(MIP)重建图像,对患者进行筛查诊断。本研究中笔者主要对乳腺常用筛查技术和国内外学者就乳腺简化MR筛查技术的研究现状进行综述。

1.乳腺常用筛查技术的研究现状

在临床上,首先可以对患者进行乳腺专科检查,由乳腺专科医师对患者进行视诊及触诊,观察乳房形态、外观,对腺体组织进行触诊,该方法简便易行,患者无痛苦,易接受,但是敏感性受主观因素的影响比较大,且敏感性不高。随着医学诊疗设备的进步,很多疾病的诊断依赖于影像学检查,对于乳腺癌的筛查,影像学方法发挥了极大的作用。

随着数字乳腺X线摄影技术的不断发展,主要包括屏/片系统乳腺X线摄影(SFM)、常规数字X线摄影(DM)技术、数字乳腺体层摄影(DBT)技术、对比增强双能数字乳腺X线摄影(CESM)技术。虽然乳腺X线摄影存在诸多不足,但它仍是最常用的乳腺癌检查方法。因其快速投照且对微小钙化的检查非常敏感,价格也相对便宜,而成为我国女性乳腺首选检查方法。但DM是一种对组织的重叠成像形成图像而进行诊断的技术,故很多病灶可能被隐藏而不能发现,也存在将重叠的伪像误认为病灶,造成其漏诊及误诊增多。

DM因乳腺分型不同,诊断性能有所不同,且主要对致密型乳腺诊断性能大大降低,而研究发现乳腺腺体越致密,患乳腺癌风险越高。而在中国约1/3的女性为致密型乳腺。再者,检查本身对患者造成的隐性辐射损害,以致X线摄影受到大大的限制。此外,它不可能发现所有的乳腺癌病例,并且存在潜在的危害,包括假阳性结果以及不必要的活检。再者乳腺X线摄影检查并不适用于年轻女性和孕妇等人群,对于乳腺较小或扁平者,当肿瘤位置较深或偏高、偏外时,常常难以发现。

中国女性乳腺相对于西方女性较为致密,研究发现DM对40岁以上亚洲妇女诊断准确性较高,但对于40岁以下女性,诊断率下降,且结合中国女性乳腺特点及发病年龄年轻化趋势,一般不建议DM检查。DBT自年被食品药监局FDA准许临床使用以来,它与乳腺X线摄影相结合,进一步提高了乳腺癌的检测,减少了回召率,降低了回召病例的阳性预测值,明显提高了浸润性乳腺癌的检测率,在致密型乳腺中检测率也有所改善,并且对于DM图像重叠问题大大改善。

DBT作为一项新的乳腺摄影方法,其扫描时间短,并且患者所受辐射剂量不增加,通过一系列不同角度对乳腺进行快速采集,获得不同投影角度下的小剂量投影数据,之后重建出与探测器平面平行的乳腺任意深度层面X线密度投影,有效避免了因组织重叠而造成的误诊,降低复检率,减少不必要的活检,提高了病灶检查率,尤其是在致密型的乳腺,肿块的边缘与肿块周边扩张的导管可以更清晰的显示。它具有DM的所有优势,并且总辐射剂量较二维DM更低。它可以准确地进行肿瘤手术定位,并且在操作过程中不需要压迫乳腺组织使其完全平行于探测器,使得患者更易于接受。其存在的不足之处在于由成像原理所导致的图像较模糊,且采集图像大量增加,增加了诊断医师的工作量。

美国FDA在年提出的CESM是一种静脉注射碘对比剂后利用双重能量进行乳房X线摄影的技术。它是一种与乳腺MRI技术类似的能提供组织解剖及病变功能信息的较新的技术,并且价格低,检查快速,其发现乳腺癌的敏感性和特异性比乳腺MRI技术更高,但需要更多的样本支持这一结果。这种技术较DM具有更高的敏感性,且能够发现更多在DM中无法发现的隐匿病变,对于乳腺病变的描述准确性更高,从而可帮助指导手术及治疗。超声对软组织的检查应用也很广泛,且因其便捷、快速、无创、无辐射,检查费用低廉,可重复性高而运用广泛。

超声检查虽然能够提高致密型乳腺癌的检出率,但其分辨率低,且对检查者要求高,超声的假阳性率仍明显高于MRI。超声检查弥补了X线摄影的某些不足,可以多切面、动态观察及测量肿块内血流情况,对囊性和实性肿块具有较好的鉴别诊断价值,并且可显示腋窝及锁骨上淋巴结等周围组织。但是US仍然存在不足之处,它对微钙化、导管原位癌及小浸润性癌敏感性差,并且依赖操作者的诊疗水平,诊断准确性受主观因素影响大。同时,超声图的非标准化、低可重复性,使得传统超声很难进行有效质控,医院的乳腺诊断效能也存在很大差异。

研究发现,在大量的检查中发现肿块、畸变、钙化等方面,DM的召回率低于DBT,而在发现双侧乳腺不对称、局灶性不对称等方面,DBT的召回率低于DM。在筛查评估时,当评估指标为活检的阳性预测值及癌症的检出率时,DBT及DM并无统计学差异。当存在超声的诊断评价时,DBT较DM具有更高的诊断准确性。

总之,乳腺数字X线摄影是最常用的乳腺病变筛查技术,它可以降低乳腺癌患者的死亡率。虽然常用的筛查项目各有优点,但是研究发现MRI检测出大量超声及DBT上都未见到的病灶。

在现行的筛查项目中,考虑到中国女性以致密型乳腺为主、发病年龄年轻化趋势、超声诊疗水平不齐等诸多因素,对乳腺简化MR技术来说,其保留了传统MRI的优点,也克服了传统MRI价格昂贵、耗时长、阅片时间长等不足,并且患者更易接受,将它作为一种新的筛查项目也是充满前景的。

2.国内研究现状

在我国,目前常用的乳腺筛查技术包括数字乳腺X线摄影、DBT、超声等,对于简化乳腺MR筛查技术的应用还处于探索阶段。磁共振动态增强扫描能够反映肿瘤的血流动力学特征,时间-信号强度曲线有助于鉴别乳腺良恶性肿瘤,而减影图像行MIP重建可从不同角度显示肿瘤血管,有学者发现通过观察不同时相减影图,病灶检出率及良恶性肿瘤血管的显示有差异,且在第2时相显示肿瘤血管的数量明显增多,进而提出三维动态增强减影成像技术对乳腺疾病诊断有重要价值。也有学者研究发现MR减影技术简便易行,可提高乳腺良恶性肿瘤的检出率。

国内学者将X线摄影、乳腺MRI快速检查法(AP)及传统乳腺MR技术在致密型乳腺中比较其对乳腺癌的诊断效能,研究发现乳腺快速检查法和传统乳腺MRI技术诊断效能明显高于DM,并预测AP有望成为一种值得推广的乳腺癌筛查模式。在与MR扩散加权最大信号强度投影技术对可疑病灶诊断比较时,也具有较高的敏感性及特异性,并且诊断耗时短。研究发现仅依靠乳腺平扫,良恶性病变间信号强度无显著性差异,而对乳腺动态增强扫描图像及减影图像分析,良恶性病变增强扫描病灶边缘形态、强化方式、血管纠集现象之间差异有统计学意义。

但是目前,国内对这一乳腺MRI快速检查法运用极少,其价值还有待于进一步探究,对于中国这个人口大国而言,一种快速且诊断效能高的筛查技术无疑是女性的一大福音。

3.国外的研究现状

欧洲及北美国家评估了乳腺MRI动态对比增强技术作为乳腺DM筛查的辅助工具或作为乳腺DM加上US的辅助工具时,对高危且具有家族遗传的女性患者的诊断价值。研究发现当MRI被用作筛查工具时,乳腺DM和/或US没有明显的附加价值,并且当乳腺X线摄影和/或超声检查作为对于高危女性的MRI筛查的辅助工具时,通过ROC曲线分析并没有增加诊断效能。

另外,研究认为即使每6个月做一次超声检查,也不会对有乳腺癌上升风险的女性增加诊断效能,此外,减少DM检查被证实可以减少X线辐射对乳腺癌高危患者(乳腺癌基因携带者)的诱导。在年,美国癌症协会支持MRI作为乳腺X线摄影对高危女性患者乳腺癌筛查的补充。总之,对比增强MRI应当被用做高危女性每年影像检查的筛查工具,如果MRI检查是阴性,其他检查没有做的必要。只有当筛查结果是阳性或结果不确定时(BIRADS3~5类),至少需再次进行超声检查,如果有必要的话,DM也需要做。动态增强MRI不受乳腺密度的干扰,可从形态学和血液动力学等方面对乳腺病变进行分析,对乳腺癌的诊断具有很高的敏感性和特异性。

在DCE-MRI中,当顺磁性对比剂首次通过肿瘤组织时,信号强度的增加反映了肿瘤丰富的血供及血管通透性,此时病灶与正常乳腺实质的对比最佳,故强化早期阶段对乳腺肿瘤的诊断尤为重要。Kuhl等学者认为注射对比剂之后的早期动脉相最适合进行乳腺癌的视觉增强,而之后时相的图像则主要用于观察强化后的结构特征。传统乳腺MRI扫描(regularfulldiagnosticprotocol,FDP)方法,完成整个扫描流程需要患者在保持俯卧位姿势于乳腺线圈内固定不动的状态下坚持40分钟左右。

对于检查时间来说,是一项相当耗时的项目,对于报告的完成也是需要花费很长时间的。而简化MR扫描(AP/AB-MR),是指包括非增强T1图像和首过第一期对比增强,读取其首次FAST及MIP图,从而作出诊断的一种新的筛查技术。当其与传统扫描方式得出的诊断结果进行比较,研究发现两者之间在回召率和假阳性值之间无统计学差异,从而推断快速检查法能够取代传统扫描方式对乳腺癌做出诊断,以达到节约扫描时间、节约成本的目的,同时对于诊断医师也减轻其工作强度,同时又不降低诊断效能。

研究发现相对FDP,AP扫描对高危乳腺癌筛查同样有效,不仅提高了效率,而且节约了资源,使得更多的乳腺疾病患者有机会运用MRI这一检查方法。也有研究发现简化MRI与常规MRI扫描相比,其对高危乳腺癌的诊断敏感性及特异性无统计学差异,且其在诊断耗时上相当。另有研究发现读取简化MRI扫描与传统扫描图像进行诊断的准确性相当,但较传统图像所得诊断结果准确性下降。

研究表明乳腺癌的恶性进程在首过对比增强第一期减影后可以被观察到,对以前的研究分析表明乳腺癌恶性进程能够在增强扫描的第一期中观察到,典型的恶性增强模式为快进快出模式,进而生成了Ⅲ型时间-信号强度曲线,这归功于肿瘤的新生血管,且新生血管的血管壁由不紧密连接的内皮细胞构成,这是简化MRI扫描模方案能够进行的理论基础,Mango等学者发现第一期增强扫描后平均敏感性96%,首期增强减影图平均敏感度96%,而MIP图平均敏感性93%,这些结果支持简化MR筛查技术的可行性,并认为这种组合足以检测乳腺癌。Kuhl等在对简化MRI技术的前瞻性研究中也发现简化MR扫描方案是可行的。

有研究回顾性分析发现乳腺MRI快速检查法对于活检证实的乳腺癌具有较高的检出率,且诊断时间短,研究发现肿瘤的初始增强率与肿瘤的侵袭性及肿瘤分级相关。另有学者发现将一种ULTRFAST序列加入简化序列中会提高病变检出的特异性。国外学者一直致力于该筛查技术的探索,前景可观。总之,绝大多数研究发现认为简化MR扫描方案有望对高危乳腺癌女性患者进行筛查。

综上,乳腺DM是目前乳腺影像筛查的首先方法,其对微小钙化的检出是其他检查无法替代的,但其对致密型乳腺约有半数的病灶显示不清,对于乳腺深部及腋下的病灶也亦漏诊,同时过多的反复应用将导致辐射损害,因此DM在乳腺中的应用仍存在很大的局限性。超声检查虽然能够提高致密型乳腺癌的检出率,但超声的假阳性率仍明显高于MRI。

常规DCE-MRI扫描时间较长且需要进行较长时间的后处理,研究显示其并不是一种符合成本效益的筛查手段。因乳腺MRI检查时间长,且费用昂贵,故一般仅仅作为某些乳腺癌高危人群的补充检查。而通过仅仅读取FAST及MIP重建图像,这种耗时仅3min的MRI快速检查方法(AP)有望成为一种新的筛查技术。目前这种AP方案还在研究阶段,还存在很多问题需要解决,是否这种FAST加MIP图的组合为最优组合,还需要大量实验取证。国内外学者就ABMRI技术所得的研究结果不尽相同,但是大多数学者认为AP方案降低了检查时间,节约了成本,提高了效率,并且没有辐射风险。笔者也认为这种AP方案将会是一种新的乳腺筛查方法,将会给更多的女性带来更多的益处,当然也需要更多的研究去发现支持这一新的筛查技术。

来源:周丽,龚良庚.乳腺简化MRI筛查技术研究进展[J].临床放射学杂志,(10):-.

转载自:医脉通

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