乳腺病变的fMRI诊断 .ppt
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1、乳腺病变的乳腺病变的fMRIfMRI诊断诊断 复旦大学附属华山医院放射科李克欢迎各位同道批评指正2024/6/141乳腺病变的fMRI诊断磁共振波谱技术 MRS 检测乳腺不同病变内代谢物质含量的差异;最常用1H,31P两种波谱;先作常规乳腺MRI扫描,包括矢状、冠状及横断面图像;在此基础上定位三维像素区,即所要测量研究的乳腺区域,一般设定为1cm3;MRS对磁场均匀性要求很高,所测兴趣区ROI的磁场不均匀度必须小于0.1;波谱测量前要进行匀场及水抑制调节;测量的MR信号通过傅里叶转换成MR波谱。2024/6/142乳腺病变的fMRI诊断磁共振波谱分析磁共振波谱分析(一一)MRSMRS 31P-
2、MRS和1H-MRS研究结果均强烈提示乳腺癌与良性病变或未累及的乳腺组织相比,其胆碱水平明显提高;31P-MRS测出乳腺癌的磷酸单酯及磷酸二酯水平值升高;在1H-MRS中提示,乳腺癌的水/脂肪比率明显大于正常乳腺组织;多项研究结果显示,在1H-MRS波谱中,胆碱波峰的出现是诊断乳腺恶性肿瘤的重要标准;MRS也可辅助诊断明确为良性的乳腺病灶,从而减少手术或活检率。2024/6/143乳腺病变的fMRI诊断磁共振波谱分析磁共振波谱分析(二二)MRSMRS在1.5 T的MR机上,立体定位1H-MRS波谱分析能够提供足够的敏感度和空间分辨率;利用分辨率为1 cm3的波谱程序和具有良好空间选择性及波谱质
3、量的空间定位法,可观察到存在于乳腺癌中的胆碱波峰;Mackinnon等报道,利用高场强、多体素1H-MRS对未被肿瘤浸润的乳腺组织进行研究,发现当胆碱峰值在3.25时可区别良恶性组织。2024/6/144乳腺病变的fMRI诊断乳腺乳腺MRSMRS波谱形态特征波谱形态特征因相邻的Cho(胆碱)及Cr(肌酸)峰组成“M”型波峰,据此将MRS波形大致分为两类:型(非肿瘤型)含“M”型波峰;型(肿瘤型)“M”型波峰消失。绝大多数乳腺癌以及大部分腺瘤的MRS上,Cho及Cr 之间的“M”型波峰消失,通过观察MRS波形,可以直观地区分乳腺肿瘤性病变与良性病变或正常组织。2024/6/145乳腺病变的fMR
4、I诊断乳乳腺腺癌癌的的胆胆碱碱波波峰峰1 1 H H MMR RS S2024/6/146乳腺病变的fMRI诊断弥散加权成像弥散加权成像 DWIDWI反映水分子的微观运动,主要通过对病变区域水分子表观扩散系数ADC的研究来分析诊断乳腺病变。先做乳腺MRI常规矢状位T2WI扫描,FSE序列。再行弥散成像DWI,采用单次激发EPI技术;起用两个弥散梯度场(b1=1000,b2=0);扫描时间40s;可在一个层面上同时获得一帧b=0的EPI-T2WI,三帧b=1000的沿X、Y、Z轴相互垂直方向的DWI和一帧弥散加权合成像;利用功能软件对DWI图像测量,取病灶中心层面,兴趣区(ROI)略小于病灶,按
5、ADC=ln(Sb1/Sb2)/(b1-b2)计算ADC值,分别计算弥散加权合成像及X、Y、Z轴三个方向DWI的ADC值。2024/6/147乳腺病变的fMRI诊断乳腺弥散成像乳腺弥散成像b b值的确立值的确立 ADC值是用来量化水分子布朗运动的,在活体组织测定中一个很重要的影响因素就是血流因素;Le Bihan的研究认为由于乳腺浸润性癌中含有较多的新生血管,在b小于400 s/mm2时将明显地受毛细血管网内的血流灌注影响,因此不宜选择低于400 s/mm2的b值。2024/6/148乳腺病变的fMRI诊断乳腺弥散成像乳腺弥散成像b b值的确立值的确立 -1.5 T MRS1.5 T MRS扫
6、描及测量方法扫描及测量方法 在T2WI上确定病变大概位置后行横断位DWI检查;采用单次激发自旋平面回波序列(SE-EPI);范围包括整个乳房,弥散敏感剃度加在X、Y、Z轴三个方向上;DWI的主要参数包括序列脉冲的重复时间/回波时间(TR/TE):5000ms/58.6ms;层 厚:5mm;间 隔:1 mm;矩 阵:128128;激 励 次 数:2;扫 描 视 野(FOV):28cm28cm梯度因子(b)分别取0,500,1000,2000s/mm2;表 观 弥 散 系 数(apparent diffusion coefficient,ADC)(1/b-b0)In(S/S0),S为b分别取500
7、,1000,2000 s/mm2时兴趣区的信号值,而S0则为b=0(即b0)时兴趣区的信号值。取肿瘤横断中心层面,避开坏死区、囊变区和血管,避免取到肿瘤外正常组织,满足以上条件者随机取三点平均后为其ADC值;所有病灶在对侧乳腺镜像取点作为正常乳腺组织的ADC值。同时在DWI图上测定病灶的信号强度(I),背景的信号强度作为噪声(N),计算每个b值上的平均信噪比(I/N);以上测量都在GE Advantage Workstation Version 4.0上完成。2024/6/149乳腺病变的fMRI诊断右乳乳腺癌右乳乳腺癌b b取取500(A500(A、B)B)、10001000(C C、D D
8、)、)、20002000(E E、F F)s/mms/mm2 2时时DWIDWI图和图和ADCADC彩图均未见磁敏感伪影和化学位移伪影彩图均未见磁敏感伪影和化学位移伪影与增强上显示的病变(与增强上显示的病变(G G)部位和形态基本一致)部位和形态基本一致 2024/6/1410乳腺病变的fMRI诊断不同不同b b值乳腺病变的平均值乳腺病变的平均ADCADC值值将乳腺病变分为乳腺癌、良性病变和囊肿。将乳腺病变分为乳腺癌、良性病变和囊肿。就同一种病变来说,平均就同一种病变来说,平均ADCADC值、平均信号强度随值、平均信号强度随b b值的增大而降低值的增大而降低 2024/6/1411乳腺病变的f
9、MRI诊断右乳浸润性导管癌右乳浸润性导管癌b b取取500(A500(A、B)B)、10001000(C C、D D)、)、20002000(E E、F F)s/mms/mm2 2时时DWIDWI图和图和ADCADC图。图。ADCADC和信号强度随和信号强度随b b值增加而衰减,噪声几乎一致,信躁比下降。每幅图上标志的值增加而衰减,噪声几乎一致,信躁比下降。每幅图上标志的为病灶处,为病灶处,为对侧镜像取点正常乳腺组织处,为对侧镜像取点正常乳腺组织处,为背景噪声。为背景噪声。G G为增强上显示的病变(箭),与为增强上显示的病变(箭),与DWIDWI图显示病灶一致图显示病灶一致2024/6/141
10、2乳腺病变的fMRI诊断平均平均ADCADC值和平均信号强度值和平均信号强度在不同病变间的两两比较表格在不同病变间的两两比较表格 2024/6/1413乳腺病变的fMRI诊断平均平均ADCADC值和平均信号强度值和平均信号强度在不同病变间的两两比较在不同病变间的两两比较各病变的平均平均ADCADC值值在b=500,1000,2000 s/mm2时均符合方差齐性,采用LSD法多重比较,结果显示在b=500 s/mm2和1000 s/mm2时,大部分乳腺各种病变之间平均ADC值比较差异显著,而在b2000 s/mm2时仅在乳腺癌和良性病变间有差异。各病变的平平均均信信号号强强度度在b=500,10
11、00,2000 s/mm2时方差不齐,采用Tambanes T2法多重比较,结果显示在b2000 s/mm2时,所作检查的几种乳腺病变间信号强 度 差 异 均 明 显,而 在b=500 s/mm2和1000 s/mm2时,乳腺癌、良性病变、囊肿分别与正常组织相比较时有显著性差异,而在这些病变之间比较则无显著性差异。2024/6/1414乳腺病变的fMRI诊断左乳纤维腺瘤左乳纤维腺瘤b b取取500(A500(A、B)B)、10001000(C C、D D)、)、20002000(E E、F F)s/mms/mm2 2时时DWIDWI图和图和ADCADC图。图。ADCADC和信号强度随和信号强度
12、随b b值增加而衰减,噪声几乎一致,信躁比下降。每幅图上值增加而衰减,噪声几乎一致,信躁比下降。每幅图上标志的标志的为病灶处,为病灶处,为对侧镜像取点正常乳腺组织处,为对侧镜像取点正常乳腺组织处,为背景噪声。为背景噪声。G G为增强上显示的病变,与为增强上显示的病变,与DWIDWI图显示病灶一致图显示病灶一致 2024/6/1415乳腺病变的fMRI诊断不同b值时设定ADC域值确定乳腺癌诊断指标比较表格 2024/6/1416乳腺病变的fMRI诊断不同不同b b值时设定值时设定ADCADC域值域值确定乳腺癌诊断指标比较结果确定乳腺癌诊断指标比较结果1.显示b=500 s/mm2时检出乳腺癌的敏
13、感度、特异度、准确度和阴性预测值都是最高的,这些指标随b值的升高而降低。2.而阳性预测值则在b2000 s/mm2时最高。3.b=500 s/mm2时,曲线下面积AZ500=0.7750.046,P0.001;b=1000 s/mm2时,AZ1000=0.7800.044,P0.001。提示这两个b值对诊断乳腺癌有统计学意义。4.b=2000时,AZ2000=0.6200.062,P=0.056,提示b2000 s/mm2时对鉴别良恶性乳腺病变无统计性差异.2024/6/1417乳腺病变的fMRI诊断不同不同b b值时值时平均信号强度、平均噪声、平均信躁比比较平均信号强度、平均噪声、平均信躁比
14、比较平均信号强度和平均信躁比随平均信号强度和平均信躁比随b b值的不同而不同,值的不同而不同,而噪声则与而噪声则与b b取值无关取值无关 2024/6/1418乳腺病变的fMRI诊断乳腺癌、良性病变、囊肿和正常组织在乳腺癌、良性病变、囊肿和正常组织在b b为为500 500 s/mm2s/mm2(A A)、)、1000 s/mm21000 s/mm2(B B)、)、2000 2000 s/mm2s/mm2(C C)时的)时的ADCADC值比较值比较 在在b b值为值为500 s/mm2500 s/mm2和和1000 s/mm21000 s/mm2时显示乳腺癌、良时显示乳腺癌、良性病变、正常组织
15、的平均性病变、正常组织的平均ADCADC值呈逐步递增趋势,而值呈逐步递增趋势,而囊肿的囊肿的ADCADC值是最大的,超过正常乳腺组织,各种病值是最大的,超过正常乳腺组织,各种病变间变间9595可信区间几乎无重叠可信区间几乎无重叠 2024/6/1419乳腺病变的fMRI诊断乳腺癌、良性病变、囊肿和正常组织乳腺癌、良性病变、囊肿和正常组织在在b b为为500 s/mm2500 s/mm2(A A)、)、1000 s/mm21000 s/mm2(B B)、)、2000 s/mm22000 s/mm2(C C)时的信号强度比较)时的信号强度比较 2024/6/1420乳腺病变的fMRI诊断乳腺癌、良
16、性病变、囊肿和正常组织在乳腺癌、良性病变、囊肿和正常组织在b b为为500 500 s/mm2s/mm2(A A)、)、1000 s/mm21000 s/mm2(B B)、)、20002000(s/mm2Cs/mm2C)时的)时的ROCROC曲线比较曲线比较 2024/6/1421乳腺病变的fMRI诊断信号强度在b值逐渐增大过程中,信号强度曲线成指数样变化,噪声与b值变化无关,因此信噪比随b值升高而降低 2024/6/1422乳腺病变的fMRI诊断乳腺肿瘤的磁共振弥散特征及参数选定 乳腺癌、良性病变、囊肿和正常乳腺组织的ADC值在b=500 s/mm2和1000 s/mm2时不同,通过ADC值
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