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临床研究
表观扩散系数与乳腺浸润性导管癌预后因素的相关性分析
张雨 穆学涛 钟心 董玉茹 彭湃 王宏

张雨,穆学涛,钟心,等.表观扩散系数与乳腺浸润性导管癌预后因素的相关性分析.磁共振成像, 2015, 6(9): 687-691. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2015.09.010.


[摘要] 目的 通过ADC值的测量探讨DWI在乳腺浸润性导管癌预后评价中的临床应用价值。材料与方法 分析47例病理证实为浸润性导管癌的患者病灶ADC值,并与预后因素进行对照分析。结果 乳腺浸润性导管癌ADC平均值为(0.957±0.151)×10-3 mm2/s,组织学分级与ADC值间存在负相关关系(r=0.876, P=0.000);病灶>2 cm组平均ADC值低于≤2 cm组(t=2.600,P=0.013);淋巴结转移阳性组平均ADC值低于阴性组(t=4.123,P=0.000);ER及PR阳性组平均ADC值低于阴性组(t=3.557,P=0.003;t=3.599,P=0.002);HER-2阳性组平均ADC值低于阴性组,但差异无统计学意义(t=1.399,P=0.173)。结论 ADC值与乳腺浸润性导管癌部分预后因素存在相关性,它可能是评价乳腺浸润性导管癌预后的潜在参数。
[Abstract] Objective: To investigate correlations between apparent diffusion coefficient (ADC) values of invasive ductal carcinoma (IDC) and prognostic factors.Materials and Methods: We examined 47 patients by magnetic resonance imaging (MRI) of breast with pathologically confirmed IDC and measured the ADC values of each lesion. The mean ADC values were cross-check analyzed with the prognostic factors.Results: The mean ADC value was (0.957±0.151)×10-3 mm2/s. The mean ADC values of IDC showed inverse correlation with histological grades (r=0.876, P=0.000) and were significantly lower in the cases with large tumor size (t=2.600, P=0.013), axillary lymph nodes metastasis (t=4.123, P=0.000), ER and PR positive expression (t=3.557, P=0.003. t=3.599, P=0.002). HER-2 expression showed no significant correlation with ADC values (t=1.399, P=0.173).Conclusions: The ADC values were correlated with some prognostic factors and might provide valuable information for the prognosis of IDC.
[关键词] 癌,导管,乳腺;磁共振成像
[Keywords] Carcinoma, ductal, breast;Magnetic resonance imaging

张雨 武警总医院磁共振科,北京 100039;徐州医学院,徐州 221004

穆学涛 武警总医院磁共振科,北京 100039

钟心 武警总医院磁共振科,北京 100039

董玉茹 武警总医院磁共振科,北京 100039

彭湃 武警总医院磁共振科,北京 100039;徐州医学院,徐州 221004

王宏* 武警总医院磁共振科,北京 100039

通讯作者:王宏,E-mail:wanghongmri@sina.com


收稿日期:2015-05-19
接受日期:2015-07-29
中图分类号:R445.2; R737.9 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2015.09.010
张雨,穆学涛,钟心,等.表观扩散系数与乳腺浸润性导管癌预后因素的相关性分析.磁共振成像, 2015, 6(9): 687-691. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2015.09.010.

       乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,近年来我国乳腺癌发病率持续增长,并呈年轻化趋势。MRI在乳腺癌诊断、疗效评估等方面发挥着重要作用。研究报道MRI动态增强扫描(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)诊断乳腺癌灵敏性高达95.5%,但特异性仅为76.7%,而结合扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)其特异性提高到83.7%[1]。DWI是一项快速、非侵袭性的磁共振检测技术,通过测量组织中水分子的扩散运动,反应组织的生物学信息。表观扩散系数(apparent diffuse coefficient,ADC)是DWI的量化指标,其大小受组织微结构的影响。笔者旨在通过对乳腺癌最常见的类型—乳腺浸润性导管癌ADC值的测量,探讨ADC值与浸润性导管癌预后因素的相关性。

1 材料与方法

1.1 临床资料

       搜集2014年7月至2015年3月在我院行乳腺MRI检查患者资料。纳入标准:(1)首次行乳腺MR检查;(2)检查前未行穿刺活检或新辅助化疗等治疗;(3)病灶最大径大于1 cm且呈肿块型强化;(4)手术或穿刺活检病理证实为浸润性导管癌;(5)病变有确切的病理分级及免疫组织化学情况[雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)和人表皮生长因子受体-2 (human epidermal growth factor 2,HER-2)];(6) MR图像质量良好可供研究分析。

       共搜集106例(均填写知情同意书),59例被排除(13例未行手术或穿刺活检;28例为良性病变;5例为其他类型恶性肿瘤;2例非肿块型强化;6例肿瘤最大径小于1 cm;5例因无法配合造成图像质量差),47例患者纳入研究,均为女性,年龄35~63岁,平均(47.7±7.5)岁。

1.2 仪器与方法

       由1名经验丰富技师操作,采用GE 1.5 T Optix MR扫描仪,8通道乳腺专用相控阵线圈。被检查者俯卧位,双乳自然悬垂于乳腺线圈中,均先行轴面T1WI (TR 596 ms,TE 14.4 ms)、STIR压脂T2WI (TR 3338 ms,TE 59.2 ms)扫描,然后行DWI检查,利用拷贝软件功能使层面与T1WI、T2WI保持一致,最后行轴面及延迟矢状DCE-MRI (TR 5.7 ms,TE 2.7 ms)。DWI使用单次激发平面回波成像(SE-EPI)技术,在x、y、z轴3个方向上施加扩散敏感梯度场,扩散敏感因子b=0、1000 s/mm2,TR 4483 ms,TE 99 ms,层厚5.0 mm,层间隔1.5 mm,FOV 38 cm×38 cm,矩阵160×160,NEX为6。

1.3 图像处理与分析

       由2名不知病理结果的放射科副主任医师一同阅片,协商决定感兴趣区大小、边界。肿瘤大小测量选择动态增强扫描第二期的肿瘤最大径。将数据传输至GE工作(ADW4.6),经Functool中DWI后处理得到ADC图,ADC=(lnS1/S2)/b2-b1,b1、b2分别为施加的两个扩散敏感因子,b1=0 s/mm2,b2=1000 s/mm2,S1、S2分别为施加扩散敏感梯度场后同一部位的组织信号强度。以平扫、DCE和DWI为参考,感兴趣区(region of interest,ROI)取病灶实性最大部分,避免囊肿及坏死区域,避免腺体及脂肪造成的部分容积效应,对于多个局灶的病变,测量最大病变,如果一个病变在DWI上信号不高,一个与DCE中病灶大小相同的ROI放置于病变区域。测量3次取平均值,结果用均数±标准差表示。

1.4 组织病理学分析

       由2名病理学副主任医师共同阅片,协商确定手术或穿刺活检获得的病变的病理类型、组织学分级、淋巴结有无转移及免疫组化(ER、PR、HER-2),免疫组织化学染色采用PS法,阳性染色细胞呈棕褐色或棕黄色,ER、PR阳性染色表达于细胞核,HER-2阳性染色表达于细胞膜,将其按阳性细胞数比例分为四个等级,无阳性细胞为"-",阳性细胞数<25%为"+",阳性细胞数25%~50%为"++",阳性细胞数>50%为"+++","-""+"为阴性,"++""+++"为阳性。

1.5 统计学分析

       采用SPSS 16.0统计软件对数据进行分析,对病灶长径≤2 cm与>2 cm和淋巴结转移、ER、PR及HER-2阳性与阴性的浸润性导管癌ADC值进行非配对t检验;用Spearman等级相关检验分析ADC值与组织学分级有无相关性。P<0.05为差异有统计学意义。本研究仅3例年龄小于35岁,因此并未对年龄进行分析。

2 结果

       47例纳入本研究的患者经测量所有病变平均ADC值为(0.957±0.151)×10-3 mm2/s,具体数值见表1。组织学分级与ADC值间存在负相关关系(r=0.876,P=0.000;图1)。病灶>2 cm组平均ADC值低于病灶≤2 cm组,两组间差异有统计学意义。淋巴结转移阳性组平均ADC值低于阴性组,差异有统计学意义。ER表达阳性组平均ADC值低于阴性组。PR表达阳性组平均ADC值低于阴性组。HER-2阳性组平均ADC值(0.932±0.133) ×10-3 mm2/s低于阴性组(1.000±0.173) ×10-3 mm2/s,但差异无统计学意义(图2图3)。

图1  组织学分级与ADC值间呈负相关关系(r=0.876,P=0.000)
Fig. 1  The ADC values of IDC have inverse correlation with histological grades (r=0.876, P=0.000).
图2  女,45岁,黑色箭头所示右乳浸润性导管癌Ⅱ级,cT2N0M0,ER (-)、PR (-)、Her-2 (++)。A:DWI b值为1000 s/mm2,病灶呈高信号;B:ADC图,ADC值为1.021×10-3 mm2/s
图3  女,56岁,白色箭头所示左乳浸润性导管癌Ⅲ级,cT3N2M0,ER (+)、PR (+)、Her-2 (+++)。A:DWIb值为1000 s/mm2,病灶呈高信号;B:ADC图,ADC值为0.828×10-3 mm2/s
Fig. 2  Female, 45 years old with IDC of the right breast. The clinicopathologic variables were histologic grade Ⅱ, cT2N0M0,ER (-)、PR (-)、Her-2 (++). A: Axial DWI (b value, 1000 s/mm2) shows a high intensity mass. B: Axial ADC map shows the same lesion with low signal intensity. The ADC value within the indicated tumor ROI was 1.021×10-3 mm2/s.
Fig. 3  Female, 56 years old with IDC of the right breast. The clinicopathologic variables were histologic gradeⅢ, cT3N2M0,ER (+)、PR (+)、Her-2 (+++). A: Axial DWI (b value, 1000 s/mm2) shows a high intensity mass. B: Axial ADC map shows the same lesion with low signal intensity. The ADC value within the indicated tumor ROI was 0.828×10-3 mm2/s.
表1  乳腺浸润性导管癌预后各因素间平均ADC值(×10-3 mm2/s)比较
Tab. 1  Comparison of clinicopathologic variables with mean ADC(×10-3 mm2/s)

3 讨论

       浸润性导管癌占乳腺癌的65%~80%,研究发现雌、孕激素长期作用于肿瘤表面过度激活ER、PR与乳腺癌的发生关系密切[2,3]。基于此,针对肿瘤表面相关受体的靶向治疗在乳腺癌治疗中应用得越来越多,且取得了良好效果。研究发现表面相关受体(ER、PR、HER-2)的表达情况可与组织学分级、肿瘤大小、淋巴结转移一同作为评价肿瘤预后的指标[4,5]。但除了肿瘤大小可以通过影像学估算外,其他指标都需要组织活检或术后病理才能得到证实,这给术前用药及保乳手术疗效评估带来了困难。ADC值作为DWI客观的量化指标,其大小受组织中细胞密度、液体黏度、血液微循环等微环境的影响[4],反映了组织的生物学特性,在肿瘤的诊断、治疗及预后评估方面具有重要价值。部分文献已将乳腺浸润性导管癌的ADC值与其预后因素进行了相关性研究,但在某些方面并未得出统一的结论[6,7]

       肿瘤微环境与肿瘤的良恶性关系密切,研究表明乳腺恶性病变较良性病变及正常腺体具有更低的ADC值[8,9]。乳腺浸润性导管癌根据细胞核级别、微管形成情况、有丝分裂率在病理上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。本研究中ADC值与浸润性导管癌组织学分级呈负相关关系,肿瘤级别越高其ADC值越低,这与部分研究的结果相符[10,11]。级别越高,肿瘤繁殖越旺盛,瘤组织中细胞密度越大,细胞外间隙越少,生物膜结构对水分子扩散限制越明显,导致ADC值越低。肿瘤大小是影响乳腺癌患者预后的重要因素,部分研究认为肿瘤体积越大转移概率越大,预后更差,但部分研究表明特殊类型肿瘤预后差、生存率短与肿瘤大小无关,因此Belli等[5]认为肿瘤大小是其侵袭性的独立因素。本研究病理类型单一,且因DWI空间分辨率差,Tsushima等[12]发现小于1 cm的病灶在弥散图中很难检出,排除了小于1 cm的肿瘤,得出病灶>2 cm组平均ADC值低于≤2 cm组。Kuroki-Suzuki等[13]通过分析乳腺癌T1期和T2~4期间ADC值差异也得出相同的结论,此外还与一些研究研究结果相符[14,15]

       腋窝淋巴结转移是影响乳腺癌患者预后生存率的指标,DWI较常规MRI-SE序列在发现淋巴结上优势更明显,陈泉桦等[16]研究表明ADC值能为乳腺癌淋巴结定性诊断提供重要参考。通过分析淋巴结转移情况与病变的ADC值,笔者认为ADC值更低的乳腺癌可能具有更强的侵袭性和更高的转移潜能,与Belli等[5]研究相符。但Kamtani等[17]发现淋巴结转移阳性者病灶ADC值比阴性者高,这可能是因为病灶中含有大量的微小坏死、囊性及纤维化成分在测量ADC值时无法排除造成的,而本实验感兴趣区选取病变的实性部分,并结合平扫、增强扫描尽量避免囊变、坏死区的影响,减少误差。

       目前,对于ER和PR表达阳性的乳腺癌患者,应用内分泌治疗方案,可使患者的远期存活率高于表达阴性的患者。本研究结果ER及PR表达阳性病灶ADC值低于表达阴性者,与一些报道相符[4,17,18]。ER表达阳性的病灶ADC值更低,可能是因为ER抑制病灶血管生成导致血管灌注减少,也可能与ER阳性肿瘤细胞密度大有关。HER-2是一类原癌基因,乳腺癌HER-2表达阳性时肿瘤生长快、侵袭性增强、复发及转移快,提示患者预后不良。本组病例HER-2阳性组ADC值低于阴性组,但差异无统计学意义,与部分研究结果相符[17]。但本组病例HER-2阳性率高于HER-2在乳腺癌总体中的阳性率,这可能与本研究的病例数较少、纳入标准严格及病理类型单一有关,有待于进一步研究。

       本研究表明ADC值与浸润性导管癌预后因素间有一定相关性,低ADC值与组织学分级高、病灶大、腋窝淋巴结转移、ER及PR表达阳性存在相关性。至于ADC能否作为乳腺浸润性导管癌非侵袭性的预后评价指标,通过本研究我们发现存在应用前景,但还需要更大数量的样本研究来证实。

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