磁共振成像預(yù)測(cè)乳腺癌脈管侵犯的研究進(jìn)展

潘澤鈞 陳武標(biāo)

[摘要]乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤，是否存在脈管侵犯對(duì)乳腺癌患者的治療有著重要的影響。磁共振檢查為乳腺疾病的診斷提供多種參考信息，結(jié)合影像組學(xué)分析，預(yù)測(cè)乳腺癌是否存在脈管侵犯，對(duì)乳腺癌患者的精準(zhǔn)治療具有重要的價(jià)值。本文就磁共振成像及影像組學(xué)分析對(duì)預(yù)測(cè)乳腺癌脈管侵犯的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞]乳腺癌;磁共振成像;影像組學(xué);脈管侵犯

[中圖分類號(hào)] R737.9;R445.2[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)]2095-0616（2022）10-0065-05

Researchprogressof magneticresonanceimagingpredict Lymphovascular Invasion in breast cancer

PANZejun1CHENWubiao2

1.First Clinical Medical College， Guangdong Medical University， Guangdong， Zhanjiang 524000， China;

2.Department of Radiology， Guangdong Medical University Hospital， Guangdong， Zhanjiang 524000， China

[Abstract] Breast cancer is a common malignancy in women， whether there is lymphovascular invasion has an important influence on the treatment of breast cancer patients. Magnetic resonance provides a variety of reference information for the diagnosis of breast disease， combined with imaging analysis， predicts whether there is lymphovascular invasion in breast cancer， and is of great value to the precise treatment of breast cancer patients. In this paper， the research progress of magnetic resonance imaging and radiomics to predict the lymphovascular invasion of breast cancer is reviewed.

[Key words] Breast cancer; Magnetic resonance imaging; Radiomics; Lymphovascular invasion

隨著生活環(huán)境的不斷改變，乳腺癌已成為女性腫瘤中最常見的惡性腫瘤之一，21世紀(jì)以來(lái)，女性乳腺癌的發(fā)病年齡逐步趨于年輕化，且發(fā)病率逐年升高。如今，乳腺癌已超越肺癌成為45歲以下女性癌癥死亡的主要原因[1-2]，病死率居女性惡性腫瘤首位。早期發(fā)現(xiàn)并積極治療乳腺癌，有超過(guò)90%的治愈率，然而腫瘤一旦發(fā)生復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，患者的生存期則明顯下降[3]，因此對(duì)乳腺癌早期發(fā)現(xiàn)及精準(zhǔn)診療是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）憑借良好的軟組織分辨率，可以準(zhǔn)確顯示病灶形態(tài)大小及病灶周圍組織結(jié)構(gòu)，對(duì)比傳統(tǒng)影像學(xué)檢查有較高的敏感性[4]。在乳腺癌的病理特征中脈管侵犯與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及術(shù)后殘留密切相關(guān)[5]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)有研究通過(guò)磁共振成像對(duì)浸潤(rùn)性乳腺癌脈管侵犯進(jìn)行術(shù)前預(yù)測(cè)，本文就磁共振及影像組學(xué)分析在術(shù)前預(yù)測(cè)浸潤(rùn)性乳腺癌脈管侵犯應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1乳腺癌脈管侵犯概述

乳腺癌脈管侵犯，又名淋巴血管侵犯（lymphovascular invasion， LVI），是浸潤(rùn)性乳腺癌周邊淋巴管和血管系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)癌栓的一種病理表現(xiàn)[6]。脈管浸潤(rùn)是乳腺癌不良預(yù)后的因素之一，其預(yù)后價(jià)值獨(dú)立于組織學(xué)分級(jí)[7];且與保乳手術(shù)切緣是否陽(yáng)性[8]、術(shù)后是否需要新輔助化學(xué)治療[9]及腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[10]具有密切的相關(guān)性，準(zhǔn)確識(shí)別 LVI 狀態(tài)對(duì)患者治療有重要作用。目前，是否存在脈管侵犯是經(jīng)手術(shù)切除病灶后在病理標(biāo)本中確定[11]。

2多模態(tài)磁共振對(duì)LVI預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)磁共振成像常用于判斷乳腺病變的性質(zhì)、評(píng)價(jià)乳腺癌侵犯范圍、評(píng)估乳腺鄰近結(jié)構(gòu)及淋巴結(jié)是否受累。近年來(lái) MRI 廣泛應(yīng)用于臨床乳腺癌診斷過(guò)程中，在乳腺癌診斷、病理分級(jí)及預(yù)后評(píng)估等多個(gè)方面有著重要的作用[12]。

2.1常規(guī)磁共振序列的應(yīng)用

常規(guī)磁共振檢查序列包括 T1、T2加權(quán)成像，常用于描述腫瘤形態(tài)大小及鄰近組織的基本信息。乳腺癌瘤周水腫（peritumoral edema， PE）出現(xiàn)被認(rèn)為是預(yù)后不良的標(biāo)志[13-16]。Uematsu等[17]通過(guò)回顧589例患者圖像，研究發(fā)現(xiàn)惡性乳腺腫瘤是否存在瘤周水腫與腫瘤大小、病理分級(jí)、腋窩淋巴結(jié)陽(yáng)性及 LVI 具有顯著相關(guān)性。在最近 Park 等[16]的研究中，通過(guò)回顧性分析163例乳腺癌患者術(shù)后詳細(xì)的組織病理信息與 PE 之間的關(guān)系，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)乳腺癌的 PE 與脈管侵犯、血管擴(kuò)張、間質(zhì)纖維化和腫瘤壞死等組織病理學(xué)特征具有密切的相關(guān)性，其中 LVI 在 PE 陽(yáng)性組的乳腺癌中比在 PE 陰性組乳腺癌發(fā)生概率更高，這與Cheon等[14]的研究結(jié)論相似。以上研究提示瘤周水腫與 LVI 引起的淋巴血管系統(tǒng)擴(kuò)張相關(guān)，乳腺癌瘤周水腫的征象評(píng)估能夠初步提供乳腺癌微環(huán)境相關(guān)信息。但 Mori 等[5，18]研究中卻發(fā)現(xiàn) LVI 狀態(tài)和瘤周水腫之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性，原因可能在 MRI 中 PE 評(píng)估是相對(duì)主觀的，不同研究的實(shí)驗(yàn)方法及不同樣本影像存在差異性所致，可見形態(tài)學(xué)征象評(píng)估 LVI 狀態(tài)存在一定的局限性。

2.2動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）的應(yīng)用

DCE-MRI 目前被廣泛用于乳腺疾病的診斷。通過(guò)造影劑時(shí)間和空間攝取的差異提供有關(guān)乳腺癌形態(tài)和功能方面的重要信息[19]。Ni-Jia-Ti等[20] 首次提出了一種風(fēng)險(xiǎn)分層評(píng)分系統(tǒng)預(yù)測(cè)乳腺癌的 LVI 狀態(tài)，該系統(tǒng)結(jié)合了腫瘤邊緣形態(tài)、DWI 圖像、增強(qiáng)掃描 TIC 曲線以及腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)和 HER-2表達(dá)狀況。結(jié)果表明該評(píng)分系統(tǒng)預(yù)測(cè) DVI 有較高的準(zhǔn)確度（AUC=0.831），為臨床醫(yī)生在術(shù)前評(píng)估乳腺癌患者 LVI 的風(fēng)險(xiǎn)提供了一種簡(jiǎn)單可行的方法;研究還發(fā)現(xiàn) TIC Ⅲ型曲線在 LVI 陽(yáng)性乳腺癌中更常見，與 Choi[18]的研究結(jié)論相似。Choi[18]研究了 DCE-MRI 中腫瘤形態(tài)、血流動(dòng)力學(xué)特征與 LVI 狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn) LVI 與腫瘤邊緣、內(nèi)部增強(qiáng)方式和增強(qiáng)曲線類型之間在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著的相關(guān)性;并創(chuàng)新性提出了病灶邊界不規(guī)則或毛刺征在 LVI 陽(yáng)性組發(fā)生更常見，而病灶邊界光滑的表現(xiàn)形式在 LVI 陰性組中最常見;腫塊邊緣增強(qiáng)模式在 LVI 陽(yáng)性組中最常見，而在 LVI 陰性組中常為均勻強(qiáng)化模式。因此綜合 DCE-MRI 的影像特征并結(jié)合 LVI 風(fēng)險(xiǎn)分層評(píng)估有助于臨床對(duì)腫瘤分期、治療計(jì)劃和預(yù)后評(píng)估的決策。

2.3彌散加權(quán)成像（diffusionweightedimaging，DWI）及表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值的應(yīng)用

DWI 通過(guò)檢測(cè)水分子彌散運(yùn)動(dòng)程度來(lái)評(píng)估乳腺病灶良惡性質(zhì)。術(shù)前常應(yīng)用 DWI 評(píng)估乳腺病灶及淋巴結(jié)區(qū)域。Kang 等[21]提出了 DWI 邊緣征，即腫瘤 DWI 上呈高信號(hào)邊緣。在此基礎(chǔ)上 Choi[18]研究了 LVI 狀態(tài)和 DWI 圖像之間的關(guān)系，分析顯示 LVI 陽(yáng)性組的 DWI 邊緣征發(fā)生率明顯高于 LVI 陰性組，但是目前 DWI 邊緣征是否對(duì)預(yù)后的影響尚無(wú)相關(guān)研究。既往研究表明，ADC 值與乳腺癌患者腫瘤侵襲性相關(guān)[22-23]。Durando 等[24]研究提出無(wú)論乳腺癌腫塊強(qiáng)化方式、病理學(xué)分級(jí)和淋巴結(jié)狀態(tài)如何，LVI 陽(yáng)性的腫瘤 ADC 值顯著降低。但是單一區(qū)域 ADC 值難以全面反映腫瘤的特性，因此 Igarashi 等[25]研究中分別測(cè)量腫瘤及瘤周 ADC 值，結(jié)果表明<55歲的患者，腫瘤 ADC 值、瘤周 ADC 值、腫瘤和瘤周 ADC 比值與 LVI 狀態(tài)相關(guān)。此外 Okuma 等[26]研究中前瞻性地測(cè)量了浸潤(rùn)性乳腺癌瘤周/腫瘤 ADC 值，結(jié)果表明其比值與腫瘤大小、組織學(xué)分級(jí)、Ki-67指數(shù)、腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和 DVI 有關(guān)（ P ≤0.05），上述結(jié)果與Kettunen等[27]研究結(jié)論相似。Choi[18]研究提示使用 ADC 的最大值和最小值之間的差值（ADC-dif）可以更加準(zhǔn)確地判斷組織學(xué)腫瘤分級(jí)，更好地反映了腫瘤內(nèi)部的異質(zhì)性，其研究數(shù)據(jù)表明 LVI 陽(yáng)性患者的 ADC-dif顯著升高。因此大部分研究均提示 DWI 及 ADC 值在對(duì)于預(yù)測(cè) LVI 的狀態(tài)有一定的參考作用。但目前關(guān)于乳腺腫瘤 ADC 值的研究仍然受到多種因素影響，如患者的年齡、月經(jīng)周期、感興趣區(qū)繪制不一致等，使部分研究結(jié)果存在差異[25，28-30]，因此 ADC 值與乳腺癌病理分級(jí)和微環(huán)境改變相關(guān)性等問題仍需進(jìn)一步研究。

2.4磁共振波譜成像（magneticresonancespectroscopy， MRS）的應(yīng)用

MRS 通過(guò)無(wú)創(chuàng)性方式分析病灶氫質(zhì)子波譜的變化情況，以此獲得生化代謝等病理生理學(xué)信息。在最新研究中， Cheung 等[31]通過(guò)雙量子濾波 DQF-MRS 對(duì)乳腺癌進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性高精度定量分析，首次發(fā)現(xiàn) LVI 陽(yáng)性組浸潤(rùn)性乳腺癌的單不飽和脂肪酸及三酰甘油水平明顯低于 LVI 陰性組浸潤(rùn)性乳腺癌;通過(guò)磁共振波譜的脂質(zhì)成分反映了新生脂肪生成的速率，乳腺腫瘤中脂質(zhì)組成今后可能是評(píng)估 LVI 狀態(tài)的潛在標(biāo)志物。但目前相關(guān)研究文獻(xiàn)較少，仍需更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。

2.5擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）的應(yīng)用

DTI 成像使用的擴(kuò)散梯度數(shù)多于 DWI，可以獲取更豐富的病灶信息，但目前較少研究報(bào)道 DTI 參數(shù)與乳腺癌預(yù)后的關(guān)系[32]，Ozal等[33]研究中提出 DTI 參數(shù)中 MD 值與腫瘤病理分級(jí)相關(guān)（ P=0.001），LVI 陽(yáng)性患者的 FA 測(cè)量值顯著高于對(duì)照組（P=0.045），MD 測(cè)量值則顯著低于對(duì)照組（ P=0.001），DTI 對(duì) LVI 狀態(tài)有一定的預(yù)測(cè)作用，然而目前乳腺 DTI 研究相關(guān)文獻(xiàn)較少。此外體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散加權(quán)成像（intravoxel incoherent m otiond iffus ionweigh tedimagin g， I VI M - DWI）、磁共振灌注成像（perfusion -weighted im a g i n g，PW I ）等目前常評(píng)估乳腺病灶的性質(zhì)及乳腺癌的治療效果，對(duì)于 LV I 的研究未見相關(guān)報(bào)道。

3影像組學(xué)在LVI預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

影像組學(xué)分析通過(guò)后處理軟件分析原始圖像，高通量地提取定量的影像學(xué)信息，更準(zhǔn)確地判斷腫瘤空間上的異質(zhì)性、腫瘤分級(jí)和表型特征[34-35]。目前逐漸有研究運(yùn)用影像組學(xué)對(duì) LVI 進(jìn)行預(yù)測(cè)。劉壯盛等[36]的研究中回顧性分析了204例患者圖像，從 DCE-MRI 序列圖像中提取組學(xué)特征，將主觀影像特征診斷效能與紋理特征模型診斷效能作比較，發(fā)現(xiàn)紋理分析特征模型診斷效能優(yōu)于主觀 MRI 圖像征象模型組。朱浩雨等[37]回顧性研究了140例患者臨床資料、病理特征信息及提取 MRI 圖像紋理特征，利用 logistic 回歸分析建立影像組學(xué)預(yù)測(cè)模型，影像組學(xué)預(yù)測(cè)模型在訓(xùn)練組和驗(yàn)證組中的 AUC 值分別達(dá)到0.93、0.91，可見影像組學(xué)分析對(duì)脈管侵犯具有較強(qiáng)的預(yù)測(cè)能力。Liu 等[38]的前瞻性研究中比較了 LVI 陽(yáng)性和 LVI 陰性浸潤(rùn)性乳腺癌患者的常規(guī) MRI 特征、腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)、增強(qiáng)掃描曲線和 DCE-MRI 的放射組學(xué)特征，篩選出 LVI 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素并建立預(yù)測(cè)模型，結(jié)果顯示放射組學(xué)特征和腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)的組合預(yù)測(cè)模型在術(shù)前預(yù)測(cè) LVI 狀態(tài)具有較好的預(yù)測(cè)效能，AUC 值達(dá)到0.85。根據(jù)既往研究資料可以得出聯(lián)合多模態(tài)磁共振成像及影像組學(xué)建立診斷模型診斷效能較好，對(duì)預(yù)測(cè)乳腺癌脈管浸潤(rùn)有較高的準(zhǔn)確性，是病理活檢的一個(gè)重要補(bǔ)充。

4總結(jié)與展望

LVI 作為乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過(guò)程中關(guān)鍵的一步，目前判斷 LVI 狀態(tài)的金標(biāo)準(zhǔn)仍然是病理活檢。 MRI 圖像特征與影像組學(xué)結(jié)合可以術(shù)前初步評(píng)估是否存在脈管侵犯，在未來(lái)有廣闊的應(yīng)用空間。但目前大部分為回顧性研究，前瞻性研究較少，得出結(jié)論缺乏外部驗(yàn)證;影像組學(xué)分析及后續(xù)處理未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);這需要研發(fā)自動(dòng)和穩(wěn)定可靠的分析方法，繼續(xù)完善 MRI 相關(guān)檢查及處理流程，進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

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（收稿日期：2021-12-01）