An Imaging Protocol for Dynamic Contrast Enhanced Breast MRI

Abstract

The purpose of our study was to quantify B1 inhomogeneity in normal tissue and malignant masses on 3.0T breast MR imaging, and to evaluate an imaging protocol using an interleaved sagittal sequence in dynamic contrast enhanced MRI (DCE-MRI). A total of 77 patients underwent DCE-MRI of the breast at 3.0T with an imaging protocol consisting of 1st, 2nd, and 4–6th bilateral axial sequences and 3rd and 7th unilateral sagittal sequences. The signal intensity (SI) of normal breast tissue was measured at the level of the nipple in four bilateral locations (anterior, posterior, medial, and lateral). The mean and location-specific SI were calculated and compared between the right and left breast using a paired t-test. All malignant masses were classified into three groups according to tumor size on MRI (≤2 cm, 2–4 cm, >4 cm). The SI of malignant masses was measured independently on the axial and sagittal sequence. The axial-sagittal SI gap in each mass was calculated and the difference between the right and left breast was compared using t-test. The size of each malignant mass was compared using pathology to assess the accuracy of the imaging protocol. SI of normal breast tissue was lower for the right breast (R-L difference -91.9, P <0.0001) for all four locations (anterior: P <0.01, posterior: P <0.01, medial: P <0.0001, lateral: P <0.0001). SI of the malignant masses was reduced for the right breast among lesions of the same size (P <0.0001), particularly less than 4 cm (P <0.0001). The difference in SI for the right and left breast was decreased on an interleaved sagittal sequence, as the axial-sagittal gap for malignant masses was significant for right-sided tumors (P <0.001). The success rate for accurately predicting the size of the mass using this imaging protocol was 92.2%. In conclusion, the interleaved sagittal sequence is helpful to adjust the reduced SI of malignant masses on the right breast at 3.0T. This imaging protocol is clinically applicable by adding a single sequence during DCE-MRI of the breast.;본 연구에서는 축상면에서 촬영한 3.0T 유방영상에서 우측의 신호 강도가 감소하는 점에 착안하여 정상 조직과 악성 종양의 자기장 B1 균질성을 정량적으로 측정하고 추가적으로 시상면 영상을 삽입한 기법의 효과를 평가하고자 하였다. 초음파 생검 후 유방암으로 확진된 76명의 환자를 대상으로 하였다. 전례에서 조영증강 MRI 촬영을 시행하였으며 1,2,4-6 번째 축상 영상 촬영중 3번째와 7번째를 시상면 영상을 추가적으로 삽입한 변형된 조영증강 기법으로 촬영하였다. 정상 유방 조직의 신호강도를 4방향(전, 후, 내측, 가측)에서 각각 측정하여 위치에 따른 신호강도를 짝지은 t 검정으로 분석하였다. 악성 종양은 크기에 따라 3가지 그룹으로 나누었다(2cm 이하, 2cm초과 4cm미만, 4cm초과). 악성 종양의 신호강도를 축상과 시상 영상에서 독립적으로 측정하였고 ‘축상-시상 영상간 신호강도의 차’를 각 종양에서 계산한 뒤 t 검정을 이용하여 좌우 유방의 차를 분석하였다. 또한 악성 종양의 크기를 병리 소견과의 일치도를 비교하여 영상 기법의 효과를 평가하였다. 정상 유방조직의 신호강도는 네 위치 모두에서 (앞: P<0.01, 뒤: P<0.01, 내측: P<0.0001, 가측: P<0.0001) 우측 유방이 좌측 유방보다 낮았다. 악성 종양의 신호강도 또한 같은 그룹간 우측 유방이 좌측 유방보다 낮았고 (P<0.0001), 특히 크기가 4cm이하인 경우에 그러하였다 (P<0.0001). ‘축상-시상 영상간 신호강도의 차’를 계산하였을 때 우측에 악성 종양이 있을 때 신호강도의 차가 현저하였으며 (P<0.001) 좌측에 악성 종양이 있을 때에는 차이가 발생하지 않았다. 따라서, 삽입한 시상면 영상에서 좌우의 신호 강도의 차이가 감소하였음을 알 수 있다. 본 영상기법에서 종양 크기의 병리 소견과 일치도는 92.2% 였다. 결론적으로, 조영증강된 3.0T 자기공명 유방 촬영에서 삽입한 시상면 영상은 우측에 있는 악성 종양의 감소된 신호 강도를 보정하는 데에 도움을 준다. 또한 본 영상 기법은 유방 조영증강 촬영술에서 한 시퀀스 만을 더하여 촬영하기 때문에 임상적으로 쉽게 응용 가능한 기법이다.