磁共振成像(MRI)是利用人体内的氢质子在静磁场中受高频电磁激发后产生共振现象,并产生能量的变化来成像的。磁共振成像用于乳腺检查仅仅十多年。由于使用了特殊的技术和特制的高分辨力的表面线圈,使磁共振成像质量有了很大的改进,能够显示较小的损害,并能显示乳腺的细微结构,对乳腺疾病的诊断有一定价值,因此,近年来用磁共振成象检查乳腺疾病的报道逐渐在增加。 磁共振成像主要是根据病灶的形态改变、信号特点和增强后的动态变化来诊断乳腺疾病。乳房囊肿、乳房内出血或血肿、妊娠哺乳期乳房疾病及观察乳房假体情况等均可行磁共振检查。乳腺磁共振图像良、恶性病变的鉴别要点为:良性病变病灶边缘光滑清楚,信号强度一般与周围导管相似,乳腺增生病则信号强度较邻近导管稍低;恶性病变的信号与邻近导管相比则更低,病灶边缘不清、不规则,可向周围浸润,并常与皮肤粘连。如用增强磁共振,即静脉注射顺磁性造影剂后,动态观察信号增强的情况,可对良、恶性病变的鉴别诊断提供更为清晰明了的资料,即恶性肿瘤几乎总是较良性肿瘤增强快且更明显。用此可以很容易地区分良性还是恶性乳房肿块、乳腺癌复发还是乳房手术后疤痕等。另外,对手术假体植入的病人,磁共振检查更具有优越性,可准确地判断乳房假体有无破裂、漏出等变化。 比起其他检查方法,磁共振成像对乳腺疾病的检查尚处于“婴儿”阶段,还有许多潜力有待开发。在一些方面磁共振检查拥有明显优势,如可有效地鉴别乳腺良、恶性疾病,无放射损伤,可进行三维成象,对于钼靶X线摄片无法检查的患者,如乳房根部病变,腋窝部病变,尤其是病变接近乳房深部胸壁时,磁共振均可显示。但由于其操作过程相对比较复杂,且费用昂贵,故目前尚不能作为乳腺的常规检查。
磁共振乳腺检查新进展
(1)乳腺磁共振灌注成像
乳腺肿瘤灌注成像主要采用T2*加权首次通过灌注技术,采用小角度梯度回波,在以3~5ml/s的速度团注造影剂(Gd-DTPA)的同时,对肿瘤的1个或几个层面连续扫描1~3min。恶性肿瘤在注药后15~20s内出现快速下降峰,信号强度最大下降幅度超过20%,之后信号缓慢恢复。而良性肿瘤和正常腺体无快速下降峰或下降幅度很小,良性肿瘤信号强度最大下降幅度在9%左右。灌注成像诊断乳腺癌的敏感性为79%,特异性为93%。T2*首次通过灌注成像主要依赖于肿瘤内微血管密度,快速到达的大量毛细血管内造影剂使血管内外(间质)产生瞬间梯度差,这一梯度破坏了质子相位的一致性,引起信号丢失,信号强度下降。 根据对比剂首次通过兴趣区内T2*信号强度的变化,获得时间-信号强度曲线并转换为时间-对比剂浓度曲线。 计算血流动力学参数,如相对组织血容量 (relative tissue blood volumerTBV)、相对组织血流量 (relative tissue blood flow rTBF)等,评价正常和病变组织的灌注情况。浸润性乳腺癌rTBV、rTBF 明显高于良性肿瘤和正常组织。
(2)乳腺磁共振弥散加权成像(DWI)
弥散加权成像(diffusionweightedimaging,DWI)能显示水分子的弥散,从而能够评价水分子随机运动的动态分布状况,以往主要用于急性脑缺血的早期诊断。国内外初步研究表明,乳腺癌与良性病变的表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficients,ADC)值不同。乳腺腺瘤比乳腺癌的细胞外空间大得多,表明腺瘤细胞外水含量高,这可能是良、恶性病变ADC值差异的机理。水分子在梯度场内弥散,因位置的移动而经历磁场强度的变化,从而导致氢质子相位位移,使相位不能重聚,信号减低。生物膜结构的阻挡和大分子蛋白的吸附作用在一定程度上限制了水分子的弥散,导致ADC值减小。在DWI上,ADC值越小,信号越高;ADC值越大,信号越低。Guo等在探讨DWI的ADC值鉴别乳腺良恶性病变价值的研究中指出,恶性肿瘤组ADC值明显低于良性病变组及正常组的ADC值,ADC诊断的敏感性、特异性及准确性分别为92.3%、85.0%、89.1%,并与动态增强扫描对比,发现二者诊断能力近似。
DWI检查不需增强,检查时间短,在不需屏气的情况下,图像质量较佳,肉眼能够识别病变,特别是乳腺癌在DWI上表现为明显的高信号;但也存在缺点,主要是空间分辨率差,解剖图像质量远不如增强扫描。对于DWI上信号强度略高于腺体而辨认困难的病灶(多为良性),需结合T2WI及增强像才可准确定位并测量。乳腺DWI尚不能对乳腺疾病进行单独诊断,但其ADC值为乳腺癌的诊断又提供了一个有价值的参数。
(3)乳腺磁共振波谱分析(MRS)
正常乳腺细胞发生恶变,伴随着细胞结构和功能方面出现的较大变化,细胞分裂的繁殖能力明显增强,成熟分化的能力明显减弱,最终出现了变异的分化增生。随着研究的深入,发现肿瘤细胞的许多表型变化及恶性行为均与细胞膜的组成成分、结构以及功能理化性质改变有密切关系。胆碱是来源于食物的一种必需营养物质前体,主要功能是参与细胞膜运输及扩散功能,与细胞和组织的多种代谢途径相关。哺乳时乳腺上皮细胞代谢的水平增加,可将胆碱及其代谢物浓缩,造成胆碱物质含量增加。发生恶变的人类乳腺上皮细胞的胆碱磷脂代谢发生改变。胆碱激酶活性增加以及磷脂酶C介导的分解代谢增加,导致磷酸胆碱(PC)增加,磷酸胆碱/甘油磷酸胆碱(GPC)比值升高等。癌细胞的迅速生长和增殖加速细胞膜的合成是造成胆碱含量较正常及良性组织增高的主要原因。在恶性组织中这些物质含量是正常组织的10余倍。相应的微阵列对照研究中显示胆碱激酶和磷脂酶C过表达,溶血磷脂酶 E1及磷脂酶A2、D低表达证实了这种变化。因此,对胆碱及其代谢产物,即一些反映生化代谢的标志性物质含量变化进行MRS分析,可作为鉴别乳腺肿瘤良恶性,并进一步评价治疗及预后效果的有效手段。
MRS是检测活体内物质代谢和生化物质含量的无创性检查手段,能显示肿瘤与正常组织之间代谢的不同,在分子水平上反映病理状况。目前应用于乳腺肿瘤的波谱成像技术主要有2种类型:1H波谱技术和31P波谱技术。
31P波谱可提供磷代谢、细胞能量和细胞间PH的变化等信息。MRS能显示肿瘤和正常组织之间的代谢的不同。这些差异是因乳腺肿瘤细胞膜合成有关的磷脂化合物成分升高所致。如不同的磷酸单脂(磷酸胆碱和磷酸氨基乙醇)和磷酸二脂(PDE,磷酸甘油胆碱和磷酸甘油氨基乙醇)的化合物。在恶性肿瘤中磷酸单酯(PME)包括磷酸胆碱(PC)和磷酸氨基乙醇(PE),三磷酸腺苷(a、b、r-ATP)以及磷酸二酯(PDE)其谱峰水平明显高于良性肿瘤和正常乳腺组织,而PC的含量与肿瘤分级相关。乳腺癌和其他部位肿瘤一样,细胞内呈碱性。无机磷Pi作为PH值的标志物,在乳腺癌中含量高于良性肿瘤及正常乳腺组织。
由于乳腺组织富含氢质子且具有高磁场敏感性,因此近年来,应用磁共振氢质子波谱(1H MRS)研究乳腺肿瘤,取得满意结果。乳腺1H MRS可进行各种代谢物含量的分析,包括胆碱和肌酸。在1H MRS波谱中,胆碱共振的明显升高是诊断乳腺癌的重要标准。乳腺癌的胆碱含量明显高于良性病变,同时伴有肌酸含量的升高,这与浸润性乳腺癌的恶性程度高,癌细胞代谢旺盛的组织病理学特征相吻合。Makinnon等报道,利用高场1H MRS对未被肿瘤浸润的乳腺组织进行研究,结果发现当胆碱峰值在3.25时可区别良、恶性组织。Star发现,在高场1H MRS中,与正常志愿者相比乳腺癌患者于3.2处可见一明显升高的胆碱化合物信号。尽管1H MRS尚不能替代MRI对乳腺病变进行单独诊断,但其对MRI在乳腺病变的诊断与鉴别诊断中的辅助作用不可低估。有文献报道,对于乳腺癌,单独使用平扫MRI,确诊率为81.0%;平扫及增强MRI,确诊率为92.9%;结合MRS,乳腺癌的确诊率达97.6%。另外,乳腺MRS也可辅助诊断明确为良性的病灶,从而减少手术或活检率。
近来有研究者应用乳腺1H MRS研究乳腺癌不同组织学亚型的胆碱水平,结果发现直径>1cm的浸润性乳腺癌(包括浸润性导管癌、浸润性小叶癌、髓样癌和黏液癌)胆碱水平显著升高,而非浸润性乳腺癌如导管内癌、小叶原位癌等胆碱含量低,两者之间存在显著性差异;对1H MRS评估腋淋巴结转移与否的可行性研究指出,已发生转移的腋淋巴结的胆碱水平升高,因此,乳腺1H MRS可在一定程度上区分乳腺癌组织学亚型和评估腋窝淋巴结有无转移,从而为乳腺癌临床分期和手术计划的制订提供了一种无创性的检查手段。
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