MR擴(kuò)散加權(quán)成像表觀擴(kuò)散系數(shù)與乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌病理分級(jí)相關(guān)性研究

張衛(wèi)，蘇丹柯，羅寧斌，金觀橋，謝東，韋葦，黃向陽(yáng)，康巍

廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院影像中心， 南寧 530021

隨著MR技術(shù)的不斷發(fā)展，擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)作為MR功能學(xué)成像，已廣泛應(yīng)用于乳腺癌疾病的診斷，且有較高的敏感度及特異度。目前，DWI是MR探測(cè)活體水分子布朗運(yùn)動(dòng)的唯一手段，通過(guò)表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)判斷水分子布朗運(yùn)動(dòng)的受限情況[1-2]。乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌不同病理分級(jí)間的腫瘤細(xì)胞密度、異型性及細(xì)胞內(nèi)外容積大小等不同，對(duì)水分子熱運(yùn)動(dòng)的情況影響不同。目前，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[3-5]均對(duì)乳腺癌不同病理分級(jí)與ADC值的相關(guān)性進(jìn)行過(guò)探討，但由于感興趣區(qū)(region of interest，ROI)及測(cè)量方法不同，得出的結(jié)論亦不盡相同。本研究利用ADCmean和ADCmin對(duì)乳腺癌不同病理分級(jí)有無(wú)相關(guān)性進(jìn)行探討，以期得出更能反映乳腺癌病理分級(jí)的ADC值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2011年5月-2013年5月期間經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)乳腺癌66例，術(shù)前2～6周內(nèi)均行MR檢查，入組病例均為女性，年齡32～76歲，平均年齡51.61歲。入組病例均經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)的病理科醫(yī)生進(jìn)行HE染色及病理分級(jí)。

1.2 設(shè)備和掃描方法

受檢者取俯臥位，采用西門(mén)子公司Magnetom Avanto l.5 T超導(dǎo)磁共振儀，專(zhuān)用乳腺相控陣線圈，雙側(cè)乳腺自然懸垂于線圈，MR常規(guī)序列掃描參數(shù)：T1WI-FLASH，TR 8.6 ms，TE 4.7 ms；T2WI-TIRM，TR 5600 ms，TE56 ms,TI170 ms；動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(DCE-MRI)，TR4.43 ms，TE1.73 ms，層厚1 mm(連續(xù)無(wú)間斷掃描)，F(xiàn)lip angle 10°，F(xiàn)OV340×340 mm，矩陣=512×338。對(duì)比劑采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)，劑量0.1 mmol/kg，速率2 ml/s，對(duì)比劑團(tuán)注結(jié)束后以相同速率注入20 ml生理鹽水。增強(qiáng)前行蒙片掃描，注入對(duì)比劑后延遲25 s連續(xù)掃描5次；DWI序列使用單次激發(fā)平面回波成像(echo-planar imaging，EPI)技術(shù)取2個(gè)不同的擴(kuò)散敏感系數(shù)b=0 s/mm2～800 s/mm2，TR5800 ms，TE83 ms圖像輸入西門(mén)子配套工作站，軟件版本NU-MARIS 4自動(dòng)生成ADC圖。

1.3 ADC值測(cè)量

ROI劃取整個(gè)病灶避開(kāi)較明顯的壞死、液化、出血、囊變及鈣化區(qū)(參考T1WI、T2WI及DCE-MRI)等作為ROI，進(jìn)行ADC值測(cè)量，取ROI的ADC均值及最小值，分別定義為ADCmean和ADCmin。ADC值測(cè)量均由放射科有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生進(jìn)行測(cè)量。

1.4 乳腺癌病理分級(jí)及分組

采用Elston和Ellis改良的Bloom-Richardson半定量分級(jí)法[6]，根據(jù)腺管形成、核多形性異型性、核分裂像計(jì)數(shù)3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分：(1)腺管形成＞75%為1分，10%～75%為2分，＜10%為3分；(2)核多形性異型性：相當(dāng)于正常導(dǎo)管上皮、規(guī)則、一致為1分；大于正常導(dǎo)管上皮2.5倍，明顯多形異形為3分；中間大小，中度多形異形為2分；(3)核分裂像計(jì)數(shù)：在細(xì)胞生長(zhǎng)活躍區(qū)，視野直徑0.44 mm，視野面積0.152 mm2，計(jì)數(shù)(/10HPF)核分裂0～5個(gè)為1分；6～10個(gè)為2分；≥11個(gè)為3分。以上3項(xiàng)相加，總分3～5分為Ⅰ級(jí)，分化好；6～7分為Ⅱ級(jí)，中分化；8～9分為Ⅲ級(jí)，分化差。首先依據(jù)以上病理分級(jí)將Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)相應(yīng)的ADC值分為1、2、3三組；其次依據(jù)預(yù)后復(fù)發(fā)評(píng)估的不同分為A、B、C三組，將病理Ⅰ級(jí)且不伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移納入A組，病理Ⅱ級(jí)且不伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移納入B組，任何病理分級(jí)伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的及病理Ⅲ級(jí)納入C組[5-6]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

計(jì)量資料以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±SD)表示，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定α=0.05，采用 SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)、LSD檢驗(yàn)、Spearman等級(jí)秩相關(guān)，分析ADC值與不同病理分級(jí)間是否存在相關(guān)性。

圖1 浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌病理Ⅰ級(jí)。A為ADC圖，右乳外上象限見(jiàn)略低信號(hào)結(jié)節(jié)，ADCmean=1.368×10-3 mm2/s，ADCmin=1.062×10-3 mm2/s；B為病理圖，鏡下腺管＞75%，細(xì)胞排列規(guī)則一致，異性型少，未見(jiàn)核分裂，病理分級(jí)為Ⅰ級(jí)(HE染色，×100)圖2 浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌病理Ⅱ級(jí)。A為ADC圖，左乳內(nèi)下象限見(jiàn)稍低信號(hào)結(jié)節(jié)，ADCmean=0.97×10-3 mm2/s，ADCmin=0.74×10-3 mm2/s；B為病理圖，部分腺管形成，細(xì)胞多形性和異性型較明顯，核漿比增大，核深染，病理分級(jí)為Ⅱ級(jí)(HE染色，×100)圖3 浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌病理Ⅲ級(jí)。A為ADC圖，右乳外下象限見(jiàn)低信號(hào)腫物，ADCmean=0.896×10-3 mm2/s，ADCmin=0.444×10-3 mm2/s；B為病理圖，細(xì)胞排列松散，細(xì)胞大小不一，形狀各異，細(xì)胞核大深染，病理分級(jí)為Ⅲ級(jí)(HE染色，×100)Fig.1 Invasive ductal carcinoma grade Ⅰ,A:ADC map，hypointensity node in upper outer quadrant of the right breast,ADCmean=1.368×10-3mm2/s,ADCmin=1.062×10-3 mm2/s; B:Photomicrograph，an invasive ductal carcinoma SBR gradeⅠ，tubule formation ＞75%，normal pancreatic ductal epithelial,regular and fairly uniform(hematoxylin-eosin staining,original magnifi cation 100×).Fig.2 Invasive ductal carcinoma g rade Ⅱ,A:ADC map，hypointensity node in inferior inner quadrant of the left breast,ADCmean=0.97×10-3 mm2/s，ADCmin=0.74×10-3mm2/s; B:Photomicrograph,an invasive ductal carcinoma SBR gradeⅡ,nuclear pleomorohism was moderate,nuclear cytoplasm ratio increases,nuclear stained( hematoxylin-eosin staining,original magnification 100×).Fig.3 Invasive ductal carcinoma grade Ⅲ,A :ADC map，hypointensity node in inferior outer quadrant of the right breast,ADCmean=0.896×10-3mm2/s，ADCmin=0.444×10-3mm2/s.B:Photomicrograph,an invasive ductal carcinoma SBR gradeⅢ，nuclear pleomorphic was obviously,nuclear stained( hematoxylin-eosin staining,original magnifi cation 100×).

2 結(jié)果

在病理分級(jí)(即1～3)組中，采用One-way ANOVA檢驗(yàn)，ADCmean值(F=0.963，P=0.387)在組內(nèi)不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，ADCmin值(F=23.793，P=0.000)在組內(nèi)差異顯著，再對(duì)ADCmin值進(jìn)行LSD檢驗(yàn)兩兩比較(表1)。在預(yù)后復(fù)發(fā)(即A～C)組中，采用One-way ANOVA檢驗(yàn)，ADCmean值(F=3.465，P=0.037)與ADCmin值(F=56.726，P=0.000)在組內(nèi)差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，再經(jīng)LSD檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較，ADCmean值僅在B與C間差異顯著,ADCmin值在各組間均差異顯著(P＜0.05)(表2)。對(duì)ADCmin值采用Spearman等級(jí)秩相關(guān)分析，ADCmin值在1～3組及A～C組中相關(guān)系數(shù)r分別為－0.615(P=0.000＜0.01)、－0.754(P=0.000＜0.01)。浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌病理Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)相關(guān)圖見(jiàn)圖1～圖3。

3 討論

DWI是一種MR功能成像，是目前可以探測(cè)活體水分子熱運(yùn)動(dòng)(布朗運(yùn)動(dòng))惟一一種無(wú)創(chuàng)性檢查，通過(guò)ADC值進(jìn)行量化?，F(xiàn)已證實(shí)ADC值對(duì)乳腺良惡性病變鑒別有較高的敏感性和特異性[7]。ADC受多種因影響，如細(xì)胞密度、細(xì)胞的排列方式、細(xì)胞外容積大小、細(xì)胞漿比、細(xì)胞膜等膜結(jié)構(gòu)、大分子物質(zhì)的吸附作用等影響。組織分化程度越低，細(xì)胞密度增加、排列緊密、細(xì)胞外容積減小，且腫瘤細(xì)胞內(nèi)胞核增大、細(xì)胞器增多、胞漿減少致細(xì)胞內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)減慢，故ADC值也越低。

3.1 ADC值與乳腺癌病理分級(jí)、預(yù)后復(fù)發(fā)組的相關(guān)性

本研究結(jié)果顯示，ADCmean值在病理分級(jí)、預(yù)后復(fù)發(fā)組中均值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Kim SH等[5]報(bào)道的ADC值與傳統(tǒng)預(yù)后因素如腫瘤大小、腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、病理分級(jí)不具有相關(guān)性的結(jié)論一致。但Costantini M等[3]及鄧丹瓊等[4]指出乳腺癌病理級(jí)別越高，單位面積內(nèi)腺管結(jié)構(gòu)數(shù)量越多、腫瘤細(xì)胞密度越大及細(xì)胞異型性越顯著，細(xì)胞核漿比就越大，細(xì)胞外容積就越小，水分子擴(kuò)散受限就越顯著，導(dǎo)致ADC值越低。因此，ADC值與病理分級(jí)具有相關(guān)性，乳腺癌的ADC值可以預(yù)測(cè)乳腺癌的分化程度，但鄧丹瓊等[4]報(bào)道的Ⅰ級(jí)(1.09×10-3mm2/s)、Ⅱ級(jí)(0.58×10-3mm2/s)、Ⅲ級(jí)(0.2×10-3mm2/s)值，與Costantini M等[3]報(bào)道的Ⅰ級(jí)(1.25×10-3mm2/s)、Ⅱ級(jí)(1.02×10-3mm2/s)、Ⅲ級(jí)(0.92×10-3mm2/s)和筆者的結(jié)果差異均較大,而本研究結(jié)果ADCmin值在病理分級(jí)、預(yù)后復(fù)發(fā)組中具有一定的相關(guān)性，以上種種究其原因，可能與以下方面有關(guān)。

乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌的病灶內(nèi)纖維化、微小液化及壞死區(qū)、黏液等不同病理成分對(duì)ROI內(nèi)ADC值特別是最大值的影響，造成局部測(cè)量的ADCmean對(duì)腫瘤病理特性的反映存在一定的差異性[8]。

乳腺癌腫瘤內(nèi)微血管密度(microvascular vessel density，MVD)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)(vascular endothelial growth factor，VEGF)等原因，導(dǎo)致乳腺腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)速度不同，引起腺管數(shù)量、核多形性異型性及核分裂像數(shù)目不等，從而造成腫瘤內(nèi)部水分子擴(kuò)張受限程度不一致，Hirano M等[8]指出病灶內(nèi)ADC最大值反映的是細(xì)胞最疏松區(qū)域，ADC最小值反映的是細(xì)胞最密集區(qū)域，所以，局部ADC值測(cè)量及病灶整體ADCmean值對(duì)腫瘤本身不同區(qū)域的細(xì)胞密度、細(xì)胞外容積等表達(dá)程度有一定的差異性，加上腫瘤病灶內(nèi)纖維化、微小壞死灶等影響，特別是對(duì)ADC最大值的影響，導(dǎo)致ADC均值對(duì)腫瘤病理特性的反映存在一定的差異，ADCmin值可以更為準(zhǔn)確的反映腫瘤內(nèi)部病理分級(jí)程度、不同病理級(jí)別腫瘤分化的差異性[8]，本研究結(jié)果也顯示ADCmin值與病理分級(jí)具有一定的相關(guān)性。

Liu Y等[9]報(bào)道乳腺癌發(fā)生腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的VEGF表達(dá)增加，乳腺癌VEGF表達(dá)增加，腫瘤內(nèi)出現(xiàn)大量的新生毛細(xì)血管，引起腫瘤內(nèi)MVD增加，這與Kanngurn S等[10]報(bào)道乳腺腫瘤MVD與腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)結(jié)論一致，腫瘤內(nèi)MVD增加，腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)加快，促使細(xì)胞外容積變小，細(xì)胞密度增加，從而導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限，ADC值減低。Pervez S等[11]發(fā)現(xiàn)腫瘤S期細(xì)胞比例(S-phase fraction，SPF)增高常伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，S期是DNA合成和復(fù)制的時(shí)期，SPF值是反映腫瘤增殖的較好指標(biāo)，SPF值增大，腫瘤細(xì)胞增生活躍，細(xì)胞倍增時(shí)間短，細(xì)胞密度、核漿比增大，導(dǎo)致水分子擴(kuò)散越受限，ADC越低。由此可以發(fā)現(xiàn)伴有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺腫瘤，大部分會(huì)伴有VEGF表達(dá)、MVD及SPF值較高，導(dǎo)致乳腺腫瘤ADC值較低，因此，乳腺癌伴有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病灶A(yù)DC值常較低，這可能是導(dǎo)致ADCmin與A、B、C相關(guān)性較ADCmin與乳腺癌病理分級(jí)相關(guān)性密切的重要因素。

因此，本研究認(rèn)為ADCmean與ADCmin選擇不同對(duì)腫瘤病理分級(jí)、傳統(tǒng)預(yù)后因素相關(guān)性評(píng)估存在差異，ADCmin值更能反映腫瘤的病理特征。

綜上所述，ADCmin值可以作為對(duì)乳腺癌術(shù)前治療方案的制定及預(yù)后復(fù)發(fā)進(jìn)行初步評(píng)估的一種指標(biāo)，ADCmin值與病理分級(jí)、預(yù)后復(fù)發(fā)組內(nèi)具有一定的相關(guān)性，特別與A、B、C三級(jí)相關(guān)密切，呈顯著負(fù)相關(guān)。

表1 乳腺癌不同病理分級(jí)的ADC值測(cè)量結(jié)果及經(jīng)LSD檢驗(yàn)組內(nèi)進(jìn)行兩兩比較結(jié)果Tab.1 Results of ADC values in different histopathologic grades of breast cancer and the results of pairwise comparions within groups examined by LSD test

表2 乳腺癌不同預(yù)后分組的ADC值測(cè)量結(jié)果及經(jīng)LSD檢驗(yàn)組內(nèi)進(jìn)行兩兩比較結(jié)果Tab.2 Results of ADC values in different prognostic groups of breast cancer and the results of pairwise comparions within groups examined by LSD test

3.2 本研究的局限性

本研究病理Ⅰ級(jí)病例數(shù)較少，乳腺癌伴有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例未經(jīng)免疫組化標(biāo)記VEGF、MVD及SPF，存在一定的局限性，有待增加病例數(shù)及免疫組化標(biāo)記后進(jìn)一步研究。

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