联影3T磁共振助力乳腺癌无创诊断：CTRW模型展现临床潜力

山东千佛山医院曾庆师团队基于高级弥散模型研究取得重要进展

山东省千佛山医院放射科曾庆师主任团队联合联影，基于高端科研型3T磁共振系统，开展了一项关于连续时间随机游走（Continuous-time random-walk, CTRW）模型在乳腺病变诊断中应用价值的研究。该研究不仅评估了CTRW模型对乳腺癌恶性程度、预后因素及分子亚型的识别能力，还探讨了其参数与病理特征的相关性。研究成果已发表于国际权威期刊《European Journal of Radiology》（IF=4.53），第一作者为放射科硕士研究生常欢，曾庆师主任担任通讯作者。

研究背景：探索乳腺癌非侵入性影像生物标志物

乳腺癌具有高度异质性，术前穿刺活检虽为组织学诊断金标准，但存在侵入性和不可重复等局限。因此，发展非侵入性技术以表征肿瘤微环境具有重要意义。弥散加权成像（DWI）作为功能MRI的重要手段，可提供反映组织细胞密度的影像生物标志物。CTRW作为一种先进弥散模型，能够更精准刻画水分子的非高斯扩散行为，并引入α（时间扩散异质性）、β（空间扩散异质性）和Dm（类似ADC，反映异常扩散）三个参数，有望更全面地描述组织微观结构复杂性。

研究方法：多参数对比分析良恶性病变

研究共纳入85例患者（70例恶性，18例良性），采用16个b值的DWI数据，计算CTRW模型参数Dm、α、β及传统ADC值。通过Mann-Whitney U检验比较各参数在良恶性病变、分子亚型及预后因素间的差异，并利用Spearman相关性分析评估参数与ER、PR、Ki-67等指标的关系。

图1. DCE-MRI与DWI图像及CTRW衍生参数图（α、Dm、β、ADC）对比示例

研究成果：CTRW参数显著区分良恶性病变并关联预后因素

结果显示，恶性病变的Dm、α、β及ADC值均显著低于良性病变（P<0.05）。具体而言，恶性组ADC为(1.078±0.254)×10⁻³ mm²/sec，显著低于良性组(1.418±0.296)×10⁻³ mm²/sec；CTRW参数Dm、α、β在恶性组也明显降低，提示其对组织异质性的敏感性更高。

图2. 良恶性病变CTRW参数与ADC箱形图对比

在分子预后因素分析中，ER和PR阳性患者的β值显著低于阴性者（P<0.05）；高Ki-67表达组的Dm和ADC值亦显著更低。Spearman相关分析显示，β参数与ER、PR及Ki-67表达呈显著相关，表明CTRW可能用于无创预测激素受体状态和增殖活性。

图3. 不同预后因素状态下CTRW参数比较

图4. CTRW参数与预后因素的Spearman相关性热图

ROC分析进一步证实，联合多个CTRW参数可提升乳腺病变鉴别效能。这归因于CTRW同时反映组织细胞性（Dm）与结构异质性（α、β），为复杂病变提供互补信息。

研究展望：推动无创精准诊疗新路径

本研究表明，CTRW模型作为一种新型无创影像工具，在评估乳腺癌恶性程度、预后因子及分子亚型方面展现出良好潜力，有助于补充当前依赖活检的临床实践。未来值得进一步拓展其在乳腺疾病精准诊断与疗效监测中的应用场景，助力实现个体化医疗。