乳腺癌分子亚型分型:多参数MRI与放射组学的精准诊断突破

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乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤,其分子亚型(如 Luminal A/B、HER2 富集型和三阴性)已成为临床决策的关键依据。基于雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人表皮生长因子受体 2(HER2)和 Ki-67 表达谱的分类系统不仅能够预测肿瘤的生物学行为,还能指导靶向治疗、内分泌治疗和化疗的选择。然而,传统的组织活检存在采样偏差和无法监测时空异质性等局限性,导致 18%–32% 的病例因标本质量不足或多灶性病变而出现误分类。

动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)通过定量分析对比剂动力学,能够无创评估肿瘤微血管通透性(K_trans)和细胞外体积分数(V_e)。多参数 MRI 中的其他序列(如 T2 加权 MRI 和扩散加权成像(DWI))则提供了补充信息:T2 加权 MRI 识别瘤周水肿(肿瘤侵袭性的关键指标),DWI 量化表观扩散系数(ADC)值(反映肿瘤细胞密度和坏死情况)。多参数 MRI 的高时空分辨率(层厚 ≤1 mm,DCE-MRI 时间分辨率 ≤10 秒)有助于全面可视化肿瘤内异质性,为分子亚型分型提供功能成像基础。最近的研究表明,DCE-MRI 参数与 HER2 过表达之间存在显著相关性(r=0.68, p<0.001),而 ADC 值(来自 DWI)与三阴性乳腺癌(TNBC)诊断之间也存在显著相关性(结合纹理特征时 AUC=0.91)。

 乳腺癌分子亚型分型:多参数 MRI 与放射组学的精准诊断突破

放射组学通过从多参数 MRI 数据中高通量提取形态、纹理和高阶小波特征,揭示了肿瘤表型与分子通路之间的复杂关联。形态特征(如球形度、分叶指数和边缘增强指数)区分肿瘤形状特征:恶性病变通常呈现不规则形状、高分叶指数(>0.5)和边缘增强(尤其在 TNBC 中,边缘增强指数 >0.35 时达到 94% 的阳性预测值),而良性病变通常具有光滑边缘、低分叶指数(<0.3)和均匀增强。纹理特征(来自灰度共生矩阵(GLCM)、灰度依赖矩阵(GLDM)等)捕捉肿瘤内信号异质性:恶性病变显示出更高的熵值(表明组织结构紊乱,例如 PR 阴性肿瘤中 GLCM_Entropy=5.1±0.8)和更低的相关性(反映信号分布不均匀),而良性病变则表现出更低的熵值(例如 GLCM_Entropy<4.0)和更高的相关性(均匀信号)。基于机器学习的预测模型(例如 LASSO-SVM 集成框架)在分子亚型区分中表现出优越的诊断性能(AUC:0.82–0.91),优于单一成像特征分析。新出现的证据表明,多参数 MRI 结合放射组学构建的放射基因组图谱能够预测 EGFR/PI3K-AKT 信号通路活性(Spearman’s ρ=0.73)。

本综述系统阐述了多参数 MRI(包括 DCE-MRI)结合放射组学在乳腺癌分子亚型分型中的方法学创新、详细临床验证进展和转化价值。重点关注多模态数据融合和增强模型可解释性的关键技术突破,旨在推进精准影像引导的治疗策略。

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版权声明:本文于2025-11-27转载自Dove Medical Press,共计560字。
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