简化磁共振成像方案筛查乳腺癌的研究进展

刘晓蕾

（石家庄市第三医院CT 核磁室 河北 石家庄 050011）

乳腺癌主要好发于女性，是病死率较高的一种恶性肿瘤。早期检查并发现乳腺癌有利于改善患者预后。乳腺X 光检查、超声检查、磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）是临床常用的诊断乳腺癌的方法。与乳腺X 光检查和超声检查相比，MRI 灵敏度和癌症检测能力更高，但MRI 存在成本高、检查时间长等缺陷。为进一步推广MRI，有学者制定了简化MRI 应用方案，且应用效果较好。本文就简化MRI 的基本原理、早期应用效果和注意事项进行综述。

1.乳腺癌常用传统诊断方法

乳腺X 光筛查与40 ～74 岁女性乳腺癌病死率降低16%～40%相关[1-5]。迄今为止，乳腺X 光检查一直是低成本高效益的乳腺癌筛查方法。然而，当乳腺组织致密时，乳腺X 光检查癌症的能力会显著降低[6-9]。据估计，乳腺X 光检查筛查的癌症假阴性率为10%～30%[10]。调查数据显示，约50%的女性乳腺癌患者癌症组织更容易被致密性乳腺上面覆盖的组织遮挡[11]。因此，建议致密性乳腺的女性进行补充筛查。

超声作为一种成熟的现有技术，已经成为筛查乳腺致密、中等乳腺癌风险女性的主要辅助成像方式。多项研究一致表明，每1 000 名接受乳腺超声筛查的女性中，可额外检测出2 ～4 例乳腺X 光检查不能发现的隐匿性癌症[12-14]。然而，乳腺筛查超声有许多局限性，包括时间长、成本高和较低的（约为8%）活检阳性预测值。阳性预测值低会导致大量不必要的活检和短期随访率大幅升高[12-13]。这些结果表明，仅使用乳腺超声来筛查乳腺癌风险中等的女性可能存在问题。

乳腺X 线、超声及MRI 检查的效能比较见表1。

表1 乳腺X 线、超声及MRI 检查的效能比较

与乳腺X 光检查和超声检查相比，MRI 性能更好，其能够有效检测癌症的生物学特性。间隔癌症率（间隔期癌检出率）是评估筛查效能的适宜指标。在欧洲乳腺X 线筛查项目中，预期或可接受的间隔癌症率在30%～50%[23]。相较于X 线，MRI 筛查的间隔癌症率要低得多，一项研究甚至报告间隔癌症率为0%[24]。

关于MRI 检出癌症的生物学特征，Sung 等[25]对18 0 6 4例MRI 筛查和2 6 866例乳腺X 线筛查中发现的7 519 例高危女性进行了乳腺癌和间日癌的临床、影像学和组织病理学特征的比较。与乳腺X 光造影相比，MRI检测出的癌症更有可能是侵入性的，乳腺X 光检查在乳腺导管原位癌（ductal carcinoma in situ, DCIS）中的诊断准确率高，该类型癌症主要表现为钙化。Kuhl 等[16]进行前瞻性多中心队列研究发现，有2 例（2/27）癌症单纯由X 光检查确诊，无病例单纯由超声确诊，而14 例（14/27）单纯由MRI 确诊。单纯由乳腺X 光检查额外发现的病变均为低级别DCIS。相比之下，在14 例MRI 检测到的癌症中，8 例为浸润性癌症（共16 例浸润性癌症），6 例为DCIS（共11 例DCIS）。这些结果表明，MRI 在临床上可能比乳腺X 光造影能检测到更有意义的乳腺癌症类型。被磁共振漏诊的癌症通常侵袭性较低或没有侵袭性。增加对具有生物学意义的癌症的检测可能会降低病死率，减少过度诊断和过度治疗[26-29]。

尽管一些数据表明，乳腺MRI 可能对风险中度增加的女性乳腺癌的检测有用，但由于证据不足，ACS 对这些女性每年进行MRI 筛查的意见不明确[17,30-33]。乳腺癌风险中度增加的女性，终生风险为15%～20%，包括有乳腺癌个人病史、DCIS、原位小叶癌、非典型导管增生或非典型小叶增生，以及通过乳腺X 光检查评估为“极度致密”或“非均匀致密”乳腺的女性。筛查乳腺MRI的成本效益取决于乳腺癌发病率和检查费用。因此，MRI检查中等风险的女性，包括那些致密乳腺组织为唯一风险因素的，可能不具有好的成本效益。

2.简化MRI 的基本原理

简化乳腺MRI 筛查的基本原理是减少乳腺MRI 的图像采集时间和图像解读时间。其目的是降低与乳腺MRI 筛查相关的成本，提高女性和医生对乳腺MRI 的接受度，提高乳腺MRI 筛查的可行性。Kuhl 等[34]在评估606 例筛查性乳腺MRI 的完整诊断方案之前，前瞻性地评估了由T1 加权造影前和造影后系列图像及其衍生图像组成的简化MRI 方案。结果显示，简化方案的诊断准确率与完整的诊断方案相当，而且癌症检出率增加了18.2/1 000。简化方案将采集时间缩短到3 min。Kuhl等[34]的初步研究之后，虽然不同机构的研究方案不同，但关于简化MRI 的研究更多了。

一般一个常规的乳腺MRI 检查会生成几百张用来解读的图像，图像采集时间长达40 min。与之对应，简化方案只包含一个对比前和一个对比后图像以及它们的衍生图像（减弱和最大强度投影MIP 图像）。这样可以显著减少采集和解读时间[34-40]。简化方案的主要内容[35,37-38]，见表2。

表2 简化MRI 方案的MRI 序列汇总

使用第1 个对比后序列的基本原理是基于：在注入对比剂后的早期动脉期当血管生成肿瘤和邻近的纤维腺组织之间的对比最大，癌组织的可视化最好[41-42]。其后的动态序列和其他脉冲序列传统上用于进一步的描述特征，而不是用于增强病变的检测。与恶性病变相比，正常纤维腺组织的良性变化和背景实质增强（background parenchymal enhancement, BPE）表现为缓慢的持续增强，导致可视化下降和低或假阳性解读。

3.早期简化MRI 的应用效果

简化MRI 的性能总结、采集时间和解读时间见表3。尽管脉冲序列设计存在的变异性较大，但与完整的诊断方案相比，简化方案具有相同的癌症检出率和诊断准确性。且由于需要审查的序列数量减少，简化方案所需的解读时间相较于完整方案也相应减少。

表3 六项简化MRI 方案的研究结果汇总

Kuhl 等[34]在他们的前瞻性观察研究中，对443 名乳腺癌风险轻度至中度增加的女性进行了606 次MRI 筛查，他们发现简化方案的诊断准确性与完整方案相同，并且癌症检出率增加了18.2/1 000。本研究中的研究人员使用了非脂肪抑制轴向成像。简化方案检测的诊断符合率与完整方案一致。且简化方案的特异性和阳性预测值与完整方案相当（94.3% vs 93.9%，24.4% vs 23.4%）。与简化和完整诊断方案比较，MIP 读数只漏掉一种癌症（1/11；灵敏度为90.9%），但两组比较，差异无统计学意义（P= 0.317）。有学者发现，61%的MIP检测结果为阴性，并可以在3 s 内读完。

Heacock 等[35]评估了107 例活检证实的乳腺癌的简化MRI 图像。在这项研究中，简化的MRI 方案包括脂肪抑制矢状面T1 加权造影前、造影后和减影图像。三位读片者使用3 种简化的方案进行了评估：①没有临床信息和既往影像，②有临床信息和既往影像，③加入T2 加权图像，这3 种方案的敏感性为97.8%～99.4%。提示T2加权成像并不能提高检出率，并证实了简化MRI 对癌症的检出率很高。此外，初始强化率与肿瘤分级、浸润性疾病和病变显著性高度相关，提示快速恶性肿瘤的内洗特征可能有助于简化MRI 方案的效率。

Mango 等[36]对活检证实为单灶性乳腺癌的患者进行了100 次连续的乳腺MRI 检查，4 名读片者仅评估了第1 次对比后T1 加权图像及其各自的MIP，4 名读片者的平均灵敏度为96%。简化方案的平均读取时间为44 s，而标准MRI 读取的平均时间为4.7 min[45]。Mango 等[36]和Heacock等[35]的研究是在已知的乳腺癌患者中进行的，这并不能反映真实的临床情况。此外，他们没有对完整诊断方案进行观察者测试。因此，在简化诊断方案和完整诊断方案之间无法进行癌症检出率的比较。

Grimm 等[37]对48 例患者（24 例正常，12 例良性，12 例恶性）采用两种不同的简化方案进行了一项多读片者研究。方案1 包括脂肪饱和T2 加权图像，然后进行1 次对比前和第1 次对比后T1 加权图像采集。方案2包括方案1 的图像再加上第2 次对比后采集的图像。作者报告称，两种简化方案和完整方案之间的癌症灵敏度比较，差异无统计学意义（简化方案1，灵敏度86%，P= 0.22。简化方案2，灵敏度89%，P= 0.38。完整方案，灵敏度95%）。简化方案1 和完整方案的解读时间相近（2.98 min vs 3.56 min）。因此，可以假定完整方案中有3 ～4 个额外的序列（非脂肪饱和的T1 和2 ～3 个动态对比后序列）可能不会常规用于临床决策，或者是读片者可能花了更多的时间来回顾简化方案中可用的序列，以确保对他们的解读有信心。

Moschetta 等[38]对470 例患者中的185 例乳腺病变患者的进行了乳腺MRI 检查，以获得各种临床适应证（筛查、分期等）。在这项研究中，“简化”一词是指同一组的脉冲序列比在常规基础上使用的序列稍短。该研究结果表明，简化和完整MRI 方案具有相同的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测价值。Moschetta 等[38]报告的读片时间比Kuhl 等[34]和Mango 等[36]报告的阅读时间更长，这可能是加入了形态学前对比序列导致的。简化方案的后处理和读片时间明显短于标准方案。

Harvey 等[39]进行了一项关于使用简化方案进行高危筛查的研究。他们使用的常规乳腺磁共振成像方案需要30 min，而简化的方案将时间缩短到10 min 多一点。研究人员报告了简化方案的解读时间为1.55 min，并观察到简化方案和完整方案的诊断准确性相当。然而，值得注意的是，这项研究中使用的图像来自癌症患者。因此，读片者知道每个病例的癌症信息，他们的结果不能应用到真正的筛查项目。

Chen 等[40]对356 例接受乳腺X 光造影确诊的致密性乳腺患者使用两种简化方案进行了研究。方案1 包括脂肪抑制T2加权成像，一张对比前图像和第1 张（较早的）对比后T1加权图像。方案2 由方案1 图像加上扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）组成。方案1 的特异性明显低于方案2 和完整方案，而协议2 和完整方案没有区别。提示方案1（常用的简化方案）结合DWI 可有效提高乳腺癌检测的特异性。

4.简化MRI 应用注意事项

越来越多的证据表明，与标准MRI 相比，简化MRI表现出良好的性能和许多优势。为确保简化MRI 的有效性与安全性。在应用中应注意：①从完整的诊断方案中去除的额外序列可能会掣肘结果的解读，并影响乳腺MRI 筛查的潜在召回率。在这种情况下，通过简化MRI发现的不确定结果应被召回以进行额外的诊断评估，这将导致费用的全面增加。Kuhl 等[34]发现，超过1/3 的简化方案的潜在良性病变图像用完整方案解读后可降级为良性病变，从而避免了短期随访。这一发现证实了简化方案可能导致更高召回率和成本。②有可能导致病变描述不完善或缺乏进一步分析。多参数的完整乳腺MRI可提供高分辨率、横断面病变形态信息，以及各种组织灌注、血管通透性、组织松弛时间、组织细胞/增殖率、间质压力等功能信息。这些信息可以用于组织特征描述，有助于区分良性和恶性病变，以及对乳腺癌生物学和预后重要性的进一步分类。③不确定初步研究结果能否应用于社区临床实践。简化MRI 在临床筛查项目的应用过程中，读片者的经验会随着时间的推移而增加，可以制定读片资格的最低标准，最大限度地减少由于读片者缺乏经验而造成的误报。④由于简化MRI 是用于筛查的，必须注意筛查时间安排。通常，当正常乳腺纤维腺组织BPE 较低时，异常表现较明显，假阳性表现较少见[48-50]。显著的BPE 会限制检查的敏感性[51]，因为增强异常与BPE 的鉴别可能会带来诊断上的挑战[48]。建议绝经前女性最好在月经周期的第2 周进行扫描，尽可能避开第4 周[41]。⑤明确简化MRI 的适应证。美国癌症学会基于目前的文献建议[27]，作为对每年1 次乳腺X 光检查的辅助和补充，30 岁及以上终身风险高（≥20%～25%）的女性应每年进行1 次乳腺MRI 检查。终身患乳腺癌风险≥20%的女性建议接受标准全乳MRI 检查，而不是简化MRI 检查，直到其在这一高危人群中的作用完全明确。简化MRI 筛查的目标人群是具有平均到中等乳腺癌风险（15%～20%的终生风险）并且乳腺密度较高的女性。⑥简化MRI 方案需要使用造影剂，因此必须考虑使用简化MRI 筛查平均风险女性的风险。McDonald 等[52]报道，即使被检查者没有肾功能障碍，静脉注射钆造影剂可能导致神经组织沉积。因此，应考虑使用简化MRI 或结合其他方式。与完整MRI 类似，肾功能严重受损的女性也应避免使用简化MRI，因为钆造影剂可能导致罕见的肾源性纤维化[54]。

5.小结

使用简化MRI 方案进行乳腺癌筛查，具备完整MRI方案的高诊断准确性，且MRI 检查的时间和成本降至最低。推荐将简化MRI 用于筛查乳腺致密的中等风险女性。