自动乳腺容积成像与手动超声及钼靶诊断乳腺疾病的对照研究

贺梅婷

勇 强 YONG Qiang

首都医科大学附属安贞医院超声科 北京100029

采用手动超声进行乳腺检查时，需要立即判断乳腺肿块的性质，且其具有操作者依赖性、无法显示冠状切面等缺点。三维乳腺超声能够进行冠状切面扫查，可以通过多平面重组实现三个垂直断面的扫查。三维超声在产科、妇科、前列腺、乳腺及心血管领域显示了良好的应用前景[1-4]。三维超声可以显示传统二维超声不可能显示的解剖结构和病理特征[2]，更好地显示良、恶性肿瘤复杂的生长模式及其边缘。

自动乳腺容积成像（automated breast volume scanning, ABVS）是带有三维功能的集 Acuson S2000TM超声系统和自动乳腺容积成像于一身的成像系统，其特点是利用可调扫描臂、自动键式压力及锁定的机械装置来简化和加速容积获取，以获得较为稳定的结果，进而提高工作流程。目前关于ABVS、手动超声及钼靶在乳腺疾病诊断中的对比研究鲜有报道，本研究旨在以组织病理检查为诊断标准，比较ABVS与手动超声、钼靶在乳腺良、恶性肿瘤鉴别诊断中的效能。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2010-05～08安贞医院155例女性乳腺疾病患者，对165个肿块行钼靶、手动超声及ABVS检查。纳入标准：超声或钼靶发现病变，需要进一步诊断；排除超声或钼靶已经明确诊断的病灶。患者年龄23～65岁，平均（43.1±21.2）岁；病灶直径5～36 mm，平均（16.7±10.5）mm。165个病灶中，112个病灶经外科手术切除病理证实，53个病灶经超声引导下穿刺活检病理证实。所有纳入患者均知情同意并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 钼靶检查 采用Senograph 2000型钼靶仪，行头尾位及中侧斜位扫描，扫描参数分别为27 kV、85 mA、Mo/Mo和 27 kV、58 mA、Mo/Mo。乳腺密度根据美国放射学会（ACR）乳腺影像数据和报告系统（BIRADS）进行分级[5]：ACR1，几乎均为脂肪组织（低密度，腺体组织成分＜25%）；ACR2，弥散性纤维腺体密度（等密度，腺体组织成分26%～50%）；ACR3，非均质性密集（高密度，腺体组织成分51%～75%）；ACR4，高度密集（极高密度，腺体组织成分＞75%）。

1.2.2 手动超声检查 采用 Siemens Acuson S2000 型彩色多普勒超声诊断仪，探头14L5，频率5～14 MHz；Philips iU22型彩色多普勒超声诊断仪，探头L12-5，频率5～12 MHz。患者取仰卧位或侧斜位，探头长轴与乳管方向平行或垂直行连续切面扫查，对可疑病变区域需行矢状面和横断面两个垂直切面扫查。完成手动超声检查后，继续行ABVS检查。

1.2.3 ABVS 在超声诊断仪上提供适于患者乳房大小的成像预设值后，可以自动进行扫描。系统自动调整深度、频率、聚焦及增益。通常单侧乳腺扫查包括前后位、两个斜位共3个65 s的自动扫查。对于乳房较大者，对于可触及的异常区域及腋窝淋巴结需要进行额外扫查。14L5BV探头首先获取一系列平均层厚为0.5 mm的320高分辨率横断面二维图像，再通过这些二维图像建立体积最大约 15.4 cm×16.8 cm×6 cm 的立体图像。在扫查过程中实时高级SieClearTM空间组合技术与动态TCETM增强技术相结合获得大量数据。然后将图像自动传至专用工作站进行图像分析，以乳头部位为中心最大程度地优化诊断信息（图1）。

图1 ABVS三维重建与钼靶检查比较。A～C分别示左乳ABVS横断面、纵断面、冠状面于10点钟可见一边界不规则、边缘呈毛刺状、低回声肿块；D.左乳钼靶内外侧斜位可见一边界不规则、边缘呈毛刺状的肿块

1.3 图像分析 钼靶图像由2名放射科主治医师采用盲法完成诊断，手动超声图像由2名超声科主治医师采用盲法完成诊断，自动超声仪图像由2名超声科主治医师共同完成诊断。当钼靶、手动超声及ABVS诊断意见不一致时，以分级较高者为最终诊断分级。

1.4 BI-RADS分级 165个肿块均于行钼靶和手动超声检查时按照BI-RADS[6,7]进行分级：BI-RADS 3级：良性可能性大；BI-RADS 4 级：可疑恶性；BI-RADS 5 级：高度怀疑恶性。BI-RADS 1～3级归为良性，4～5级归为恶性。

1.5 统计学方法 采用SPSS 11.0软件，采用Kappa检验对诊断医师间在BI-RADS分级评估中的诊断一致性进行比较，K≤0.20，轻度差异；0.21～0.40，一般差异；0.41～0.60，中等差异；0.61～0.80，较大差异；0.81～1.00，完全不同[8]。BI-RADS分级的组间比较采用χ2检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 BI-RADS分级 165个病灶中，62个（37.6%）为BI-RADS 3级；31个（18.8%）为 BI-RADS 4级；72个（43.6%）为BI-RADS 5级。62个BI-RADS 3级病灶因患者自愿或医师根据临床判断均行穿刺活检。

2.2 病理检查结果 165个病灶中，81个浸润性导管癌，18个原位导管癌，4个浸润性小叶癌，8个乳腺导管内乳头状瘤，34个纤维腺瘤，17个乳腺腺病，3个乳腺腺体增生性改变。乳腺组织密度：ACR 1级12个（7.3%），ACR 2级 33个（20.0%），ACR 3级 73个（44.2%），ACR 4级 47个（28.5%）。

2.3 检查者间诊断一致性比较 各项检查的2位阅片医师对于手动超声、ABVS及钼靶所见乳腺肿块的最后诊断评估非常接近（K=0.418±0.209、0.443±0.203、0.425±0.208,P＞0.05）。

2.4 病变检测 钼靶检查检出145个病灶，检出率为87.9%，其中85个表现为肿块，39个表现为含钙化肿块，13个表现为局部不对称，4个表现为簇状微钙化，4个表现为结构扭曲。手动超声和ABVS分别检测到158个和161个病变，检出率分别为95.8%、97.6%，显著高于钼靶检查，差异有统计学意义（χ2=6.356,P＜0.05）。钼靶未检出的20例病变均经手动超声和ABVS检出，其中8例为恶性，12例为良性，均发生于高密度乳腺中（ACR 3～4级）。ABVS未检出的4例病变中，1例为恶性，病变区为簇状微小钙化；3例为良性。手动超声未检出的7例病变中，2例为恶性，病变区均为簇状微小钙化；5例为良性。

2.5 诊断效能 ABVS、手动超声及钼靶检查均未出现良性病变归为BI-RADS 5级的情况。ABVS诊断乳腺病变的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值与手动超声比较，差异无统计学意义（χ2=1.313、0.893、0.538,P＞0.05）；手动超声和 ABVS的准确度和敏感度均显著高于钼靶检查，差异有统计学意义（χ2=4.368、3.569,P＜0.05）。三者联合诊断的准确度、敏感度、特异度显著高于钼靶检查（χ2=6.525、4.816、3.868,P＜0.05），见表1。

表1 手动超声、ABVS、钼靶检查及三者联合对乳腺病变的诊断效能比较（%）

2.6 ABVS冠状切面诊断乳腺病变的价值 在冠状切面图像上，42个（67.7%）良性肿瘤周边可见连续高回声环（图2）。乳腺癌边缘的毛刺状和星芒状改变在冠状切面上能得到很好的显示（图3）。ABVS检出的103个恶性肿瘤中，61个病变周边呈毛刺状和星芒状改变。毛刺状和星芒状边缘的图像特征诊断恶性肿瘤的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为73.9%、57.5%、98.4%、98.4%、59.2%。

图2 患者女，28岁，纤维腺瘤。左乳低回声结节，ABVS冠状面边界清楚，周围可见高回声环

图3 患者女，52岁，浸润性导管癌。左乳低回声结节，ABVS冠状面呈毛刺状改变

3 讨论

本研究中，钼靶对乳腺病变的检出率明显低于手动超声及ABVS，钼靶漏检的8例恶性病变均发生于高密度乳腺组织中，并均被手动超声和ABVS检出。此外，手动超声漏检的3例病变被ABVS检出，体现了自动乳腺超声系统的关键优势，即标准化的、可重复的全乳腺成像，此优点可以减少漏检的发生。

与既往研究相比，本研究中手动和自动超声对疾病的诊断准确度相对较高[9]。这可能是由于本组患者在接受研究前已经怀疑肿瘤的存在（触诊、超声检查或钼靶检查发现）。

钼靶诊断乳腺疾病的敏感度较为有限，尤其是在年轻患者[10]。本组患者钼靶的敏感度明显低于手动和自动超声检查，其可能原因为本组研究的大多数患者乳腺组织密度较高（ACR 3～4级），导致钼靶对病变组织的分辨率降低；其次，本组中大部分病变表现为肿块，而超声对肿块的诊断更为敏感。

钼靶与手动超声及ABVS相结合可以显著提高乳腺病变的诊断敏感度。既往超声主要用于乳腺囊性和实性病变的鉴别诊断，仅作为钼靶检查的一个补充方法。但本研究中手动超声和ABVS对于乳腺实性病变的诊断敏感度均高于钼靶，证实超声在诊断乳腺疾病中具有重要的作用[11]。

对于乳腺肿块的评估，ABVS较手动超声更为完整，因为通过保存的容积图像每个部分的平面图像都可以看见。尤为特别的是，ABVS能提供没有声衰减的冠状切面，可以更好地观察病变边缘。ABVS还能够避免检查者依赖性及非标准化的记录。三维超声相对于传统超声能更好地分析乳腺病变[12]。Kotsianos-Hermle等[11]研究认为，对于乳腺可触及病变，手动二维超声的诊断敏感度和特异度分别为97.5%和88.5%，而手动三维超声的诊断敏感度和特异度为96.5%和92.3%。本研究中，ABVS对于乳腺病变的检出率、准确度、敏感度及特异度均高于传统超声检查，与既往研究相似。

超声检查用于乳腺肿块的特征描述包括形状、生长方向、边界、回声、后方回声、周边回声及钙化[13]。既往研究认为边界特征的诊断价值最大[12]，而三维超声能更完整地评估这些特征。Warm等[12]研究了186例乳腺癌和纤维腺瘤在三维超声上的典型特征表现，证实冠状切面上，良性肿瘤边界为连续高回声，而乳腺癌周边呈不连续的高回声环。本研究发现大多数良性病变（67.7%）周边有高回声环，而毛刺状和星芒状边缘对于恶性病变有很高的特异度（98.4%）。

本研究发现，低质量的冠状切面并不影响ABVS的诊断准确度和敏感度，其原因之一为ABVS能在工作站上同时显示横断面、矢状面及冠状面，可以弥补冠状切面的不足。ABVS的缺陷在于其显示微钙化的能力有限。本研究发现ABVS漏检的恶性病变为簇状微钙化。

总之，ABVS是一种非常有应用前景的检查手段，在三维超声冠状切面上显示的回缩现象对良、恶性乳腺病变有着很高的鉴别诊断能力。然而ABVS的诊断准确度、敏感度、特异度与手动超声相似。

[1] Jiang WW, Zheng YP.An automated 3D annotation method for breast ultrasound imaging.Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc,2012, 1(8): 488-491.

[2] 郑丽 , 黄国倩 , 王成.实时三维超声定量评价急性心肌梗死左室重构及功能.上海交通大学学报(医学版), 2011,31(2): 194-197.

[3] 杨炜, 杨萌.超声三维成像模式在筛查胎儿肢体畸形中的应用.中国医学影像学杂志 , 2011, 19(2): 107-108.

[4] Cho N, Moon WK, Cha JH, et al.Differentiating benign from malignant solid breast masses: comparison of two-dimensional and three-dimensional US.Radiology, 2006, 240(7): 26-32.

[5] D'Orsi D, Bassett L, Berg W, et al.Breast imaging reporting and data system, BI-RADS: mammography.Reston VA,American College of Radiology, 2003.

[6] American College of Radiology.Breast imaging reporting and data system (BI-RADS).3rd ed.Reston, VA: American College of Radiology, 1998.

[7] American College of Radiology.ACR BI-RADS//Breast imaging reporting and data system breast imaging atlas, VA:American College of Radiology, 2003.

[8] Landis JR, Koch GG.The measurement of observer agreement for categorical data.Biometrics, 1977, 33(1): 159-174.

[9] Watermann DO, Földi M, Hanjalic-Beck A, et al.Threedimensional ultrasound for the assessment of breast lesions.Ultrasound Obstet Gynecol, 2005, 25(6): 592-598.

[10] Printz C.Ultrasound better than mammography for women younger than 40 years with symptoms of breast cancer.Cancer,2013, 119(6): 1118-1120.

[11] Kotsianos-Hermle D, Hiltawsky KM, Wirth S, et al.Analysis of 107 breast lesions with automated 3D ultrasound and comparison with mammography and manual ultrasound.Eur J Radiol, 2009, 71(1): 109-115.

[12] Warm M, Duda V, Eichler C, et al.3D breast ultrasound: a significant predictor in breast cancer reduction under pre-operative chemotherapy.Anticancer Res, 2011, 31(11): 4039-4042.

[13] Moon WK, Myung JS, Lee YJ, et al.US of ductal carcinoma in situ.Radiographics, 2002, 22(2): 269-280.