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当前乳腺癌鉴别诊断中,传统 IVIM 需多 b 值且 ROI 分析繁琐。本研究开发 IDf 指数图(结合 D′和 f′阈值),通过双色彩 b800 叠加实现可视化评估。结果显示,其诊断准确率与传统联合 ROI 分析相当(0.927 vs 0.937,p=0.157),显著简化临床流程。
在乳腺癌的影像诊断领域,精准区分良恶性病变一直是临床关注的核心问题。传统的扩散加权成像(DWI)通过表观扩散系数(ADC)分析虽已广泛应用,但单独使用时对复杂病变(如囊肿、血肿等)的鉴别能力有限。体素内不相干运动(IVIM)分析虽能分离扩散和灌注效应,提供 “真实” 扩散系数(D)、灌注分数(f)等参数,但其常规分析需依赖多 b 值扫描和繁琐的感兴趣区域(ROI)定量分析,不仅耗时,且参数稳定性易受低灌注组织(如正常纤维腺体)影响,难以在临床常规中快速推广。
为解决这一困境,德国波恩大学医院(University Hospital Bonn)的研究团队开展了一项针对简化 IVIM 技术的创新研究。他们开发了一种基于 D′(简化 IVIM 扩散系数)和 f′(简化 IVIM 灌注分数)阈值的联合二进制指数图(IDf),通过双色彩 b800 叠加成像(红色代表恶性体素,绿色代表良性体素),实现了乳腺病变的可视化评估。该研究成果发表在《Scientific Reports》,为乳腺癌的无创诊断提供了新的技术路径。
研究采用回顾性分析,纳入 126 例女性患者的 191 个乳腺病变(86 例良性,105 例恶性),利用 1.5T MRI 获取 4 个 b 值(0、50、250、800 s/mm2)的 DWI 数据。通过自定义 MATLAB 软件计算 D′和 f′参数图,并基于 ROC 分析确定最佳阈值(D′cut=1229.2×10-6 mm2/s,f′cut=40.5×10-3),构建 IDf 指数图。视觉评估标准为:b800 图像透亮度增高区域内若存在红色热点(非边缘聚集的红色体素)则判为恶性,否则为良性。
研究结果
定量分析与视觉评估的准确性
IDf 的曲线下面积(AUC=0.936)显著高于单独 ID(AUC=0.857)和 If(AUC=0.906),诊断准确率达 92.7%,与传统联合 ROI 分析 D′和 f′的准确率(93.7%)无显著差异(p=0.157)。两者误判率相近(IDf:8/105 恶性,6/86 良性;D′&f′:6/105 恶性,6/86 良性),表明视觉评估可替代定量分析。
视觉评估的可靠性
两名观察者对 IDf 的视觉评估显示,组内相关系数(ICCintra=0.950)和组间相关系数(ICCinter=0.967)均达优秀水平,且重复评估一致性高,证实了该方法的稳定性。
对复杂病变的鉴别能力
在液体填充性病变(如囊肿、血肿)中,IDf 通过低灌注分数(f′)与恶性病变的高灌注热点有效区分,避免了传统 D 值分析因低扩散值导致的误判,尤其对临床难以鉴别的复杂囊肿准确率提升显著。
研究结论与意义
本研究证实,IDf 指数图的双色彩可视化评估可替代传统 IVIM 的联合 ROI 定量分析,在不降低诊断准确性的前提下,显著简化了临床操作流程。该方法通过直观的红色热点识别恶性病变,不仅缩短了诊断时间,还为穿刺活检靶点定位提供了可视化依据(灌注热点常为肿瘤活性最高区域)。此外,简化 IVIM 技术仅需少量 b 值,减少了扫描时间,提升了参数稳定性,更适合临床常规应用。
尽管研究存在依赖经验丰富阅片者、简化模型未完全涵盖所有 IVIM 参数等局限性,但其创新性地将复杂定量分析转化为可视化评估,为乳腺癌的早期诊断和精准治疗提供了高效工具,有望推动 DWI 在乳腺影像中的独立应用,减少对动态对比增强 MRI(DCE-MRI)的依赖,具有重要的临床转化价值。