锥光束乳腺CT在肿块型病变良恶性鉴别诊断价值
2020-10-27赵欣苏丹柯康巍金观桥刘宇郑仲涛蒙丽宇黄富玲
赵欣, 苏丹柯, 康巍, 金观桥, 刘宇, 郑仲涛, 蒙丽宇, 黄富玲
乳腺癌尤其是浸润性导管癌是乳腺恶性肿瘤中最常见病理类型,而纤维腺瘤以及乳腺增生类病变作为常见乳腺良性病变在诊疗方案上与乳腺癌完全不同,并且由于良恶性病变影像表现多样化以及部分病例缺乏典型影像特点而造成错误诊断,因此术前作出正确鉴别诊断可避免不必要活检并且对临床方案制定有着重要意义。
乳腺X线摄影(mammography,MG)、超声、MR是乳腺疾病常用影像检查方法,但由于MG诊断敏感度低、超声及MR对钙化显示能力不足以及MR检查时间长、费用较高等局限性在一定程度上影响其临床应用。锥光束乳腺CT(cone beam breast computed tomography,CBBCT)作为一种新3D成像技术,具有辐射剂量低、扫描时间短、患者体感舒适等优势,可全方位、任意角度观察乳腺内部结构,并且通过增强检查为病变诊断提供更多诊断信息[1]。本文旨在探讨CBBCT平扫及增强检查在乳腺肿块型病变良恶性鉴别诊断价值,为临床提供可靠影像学依据。
材料与方法
1.研究对象
本研究搜集2019年6-8月行CBBCT平扫及增强检查患者105例,据入组条件进行筛选:①同时行CBBCT平扫及增强检查患者且患侧乳腺增强模式为双期增强扫描;②CBBCT增强显示为单发或多发肿块型病变;③检查前乳腺病灶未行穿刺或切检术以及放化疗等;④所有病例均经病理证实。最终入组患者例数24例,共24侧乳腺,其中致密型腺体(致密型及不均匀致密型)20侧、非致密型腺体(脂肪型和散在纤维腺体型)4侧,均为女性,年龄23~69岁,中位年龄46岁。
采用科宁(中国天津)医疗设备有限公司CBBCT成像系统KBCT-1000。CBBCT系统已通过美国食品药品管理局(Food and Drug Administration,FDA)及中国国家食品药品监督管理总局认证。CBBCT管电压49 kVp,管电流据患者腺体大小及密度在50~160 mA自动调整。扫描前患者取俯卧位,双臂上举,乳腺自然下垂并位于扫描野正中,摆位时尽量不要将腹壁结构漏入扫描视野内。行双侧乳腺常规平扫后不变换体位,采用双腔高压注射器静脉注入碘佛醇对比剂(320 mg I/mL),注射流率2 mL/s,剂量1.5~2.0 mL/kg,注药后分别于60 s、110 s对患侧乳腺进行双期扫描,然后再次变换体位对健侧乳腺进行单期增强扫描。
2.图像后处理及数据分析
采用Koning Breast CT Image Viewer工作站对图像进行形态学征象观察及CT值测量。分别记录平扫、增强图像检出病灶个数。形态学征象依据MRI乳腺影像报告和数据系统(breast imaging reporting and datasystern,BI-RADS)描述,包括患侧乳腺纤维腺体组织构成类型和病灶增强扫描形态学征象(大小、形状、边缘、边界、钙化、内部强化特点、乳头及皮肤受累情况、周围血管征)。
尽量避开液化、坏死及钙化,分别在平扫、增强双期0.27 mm层厚薄层图像对病灶同一层面相应位置选取感兴趣区(region of interest,ROI)行CT值测量(ROI面积5~10 mm2),并采用EXCEL软件绘制所有病灶时间-密度曲线,计算病灶增强1期强化率[增强1期强化率=(增强第1期CT值-平扫CT值)/平扫CT值×100%]及增强2期强化率[增强2期强化率=(增强第2期CT值-增强第1期CT值)/增强第1期CT值×100%]。参考ACR 2013版BI-RADS中MR时间-信号强度曲线分型标准,将增强第1期(60s)作为CBBCT时间-密度曲线分段节点分别对节点前、后曲线形态进行分型:增强第1期CT值较平扫增幅<50%为缓慢、50%~100%为中等、>100%为快速(节点前的曲线分型);增强第2期CT值较增强第1期增加或减少<10%为平台型、增加>10%为上升型、减少>10%为流出型(节点后曲线分型)。
3.统计学分析
运用SPSS 17.0软件,所有数据均采用均值±标准差表示。采用独立样本t检验对平扫未检出组和检出组病灶最大径、乳腺病变良性组和恶性组CBBCT增强参数(平扫CT值、增强第1期CT值、增强第2期CT值、增强1期强化率、增强2期强化率)进行检验,采用卡方检验对良、恶性组时间密度曲线类型分布进行检验,P<0.05认为差异有统计学意义,并对差异有统计学意义增强参数进行受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC )曲线分析,利用曲线下面积(area under curve,AUC ) 评估其诊断效能并以最靠左上方者为最佳诊断阈值。
结 果
本研究按照入组标准搜集24例患者,共40个病灶,其中浸润性导管癌14例(27个病灶)、导管原位癌1例(1个病灶)、纤维腺瘤6例(9个病灶)、囊性增生症2例(2个病灶)、增生合并纤维腺瘤1例(1个病灶)。
40个病灶平扫检出率23/40,增强检出率为40/40。平扫未检出17个病灶(良性5个,恶性12个),其中仅1个所在侧乳腺类型为非致密型,病灶最大径为(1.31±0.58)cm;平扫检出23个病灶(良性7个,恶性16个),其中5个所在侧乳腺类型为非致密型,病灶最大径为(2.76±1.54)cm,其中8个病灶可清晰显示形状及边缘,其余10个病灶仅表现为轮廓模糊的等密度影,并且其中有6个病灶表现为可疑钙化(4个为局簇样分布,2个为叶段样分布,钙化特点为无定形或粗糙不均质或细小多形性)。平扫未检出组最大径<平扫检出组且差异有统计学意义(t=-4.156,P=0.000)。
良性组(12个病灶)和恶性组(28个病灶)增强扫描形态学征象如表1。良性组多见圆形/类圆形(11/12)、边缘光滑/分叶(9/12)、均匀强化(7/12)等征象(图1);恶性组多见不规则形(18/28)、边缘不规则(20/28)、不均匀强化(22/28)、周围血管征(13/28)等征象(图2);均匀强化仅见于良性组,皮肤增厚、乳头内陷、可疑钙化仅见于恶性组。
表1 良、恶性组增强扫描形态学征象
良、恶性组时间-密度曲线见图3、4。良、恶性组曲线类型分布见表2,两组分布状况经卡方检验有统计学差异(χ2=36.825,P=0.000)。
良性组和恶性组增强参数(平扫CT值、增强第1期CT值、增强第2期CT值、增强1期强化率、增强2期强化率)统计分析结果见表3,其中良、恶性组有统计学差异增强第1期CT值、增强1期强化率、增强2期强化率ROC曲线下面积分别为0.804、0.994、0.217(增强第1期CT值诊断效能中等,增强1期强化率诊断效能较高,二者最佳诊断阈值分别为128.10HU、53.81%;增强2期强化率诊断效能差)。
图1 女,32岁,右乳纤维腺瘤。a) CBBCT平扫示右乳外下象限类圆形等密度肿块,CT值39.5HU; b) 增强第1期扫描肿块呈轻度均匀强化,CT值47.1HU(增强1期强化率19.21%),边界清晰,边缘分叶(箭),最大径3.1cm; c) 增强第2期扫描肿块呈延迟强化,CT值68.7HU(增强2期强化率45.9%); d) MIP重建图像示右乳肿块周围未见增粗、增多血管影。 图2 女,66岁,右乳浸润性导管癌。a) CBBCT平扫示右乳外侧象限等密度模糊肿块,边缘及形状观察不清,CT值86.1HU; b) 增强第1期扫描肿块呈明显不均匀强化,CT值223.1HU(增强1期强化率165.1%),肿块呈不规则形,边界清晰,边缘不规则(箭),最大径5.1cm,邻近皮肤增厚; c) 增强第2期扫描肿块强化程度与第1期相仿,CT值204.8HU(增强2期强化率-8.2%); d) MIP重建图像示右乳肿块周围见明显增多、增粗血管影与之相连。
类型良性组(12个)恶性组(28个)缓慢上升型50中等上升型12快速上升型01缓慢平台型50中等平台型010快速平台型08缓慢流出型10中等流出型01快速流出型06
表3 良、恶性组CBBCT增强参数的统计结果
图3 良性组(12个病灶)时间-密度曲线。曲线第1、2段变化均较平缓,总体以缓慢上升或缓慢平台形态为主。 图4 恶性组(28个病灶)时间-密度曲线。曲线第1段斜率大,以快速或中等上升形态为主;曲线第2段变化较平缓,以平台或流出形态为主。
讨 论
CBBCT为乳腺疾病诊断提供了新视角。作为真正乳腺三维立体成像技术,CBBCT可消除致密腺体组织重叠对病变造成遮蔽作用[2]且较高空间分辨率和对比分辨率以及静脉注射碘对比剂增强技术能够更清晰显示乳腺内部结构和病灶,为乳腺病变良恶性鉴别提供更多诊断信息。多项临床试验结果表明平扫CBBCT诊断准确性类似或稍高于MG和超声[3,4],而增强CBBCT诊断效能与MRI类似[5],对乳腺病变诊断具有重要价值。
本研究结果显示增强CBBCT较平扫能提高病变检出率,这与大多数研究结果基本一致[5-7]。本研究结果还显示平扫未检出组最大径<平扫检出组(1.31±0.58cm vs 2.76±1.54cm),并且未检出组所在腺体为致密型比率要高于检出组。这说明虽然CBBCT通过三维成像技术避免了腺体重叠从而提高诊断敏感性,但是致密型腺体与肿块之间平扫对比度低(二者之间密度差小),一些较小病灶在等密度腺体背景下不易被发现。本研究平扫检出率低于Posy Seifert报道(95.7%)[6],原因可能与本研究入组病例致密型腺体所占比例高、钙化性病灶所占比例少有关。
在形态学诊断方面研究显示增强CBBCT对肿块诊断能力与MR类似[5],除了碘对比剂额外使用更能突显肿块特征以外,CBBCT可显示MR无法显示可疑微钙化,进一步增加诊断准确性。增强CBBCT对良恶性病变形态学鉴别依据与既往其他乳腺影像检查技术描述基本一致[8-10]。乳腺癌多表现不规则形、边缘毛刺或不规则、不均匀强化、周围血管征、可疑钙化、乳头内陷、皮肤增厚等征象,而良性病变多表现为圆形或类圆形、边缘光滑或分叶、均匀强化等征象。本研究结果与上述征象基本符合,其中有6个肿块合并可疑钙化与术前MG图像钙化形态特点基本一致(均表现为无定形或粗糙不均质或细小多形性钙化),但钙化分布略有不同(其中2个病灶MG显示为局簇样分布,CBBCT为叶段样分布),原因可能与CBBCT三维成像比MG投射成像更能准确显示钙化立体空间分布特点[11]。
增强CBBCT较平扫相比,不仅增加了病灶形态学可视性,而且通过增强血流动力学信息为病变定性诊断提供更多依据[12-13]。本研究采用平扫和增强双期扫描模式(注药后60s、110s)可获得病变时间密度曲线且通过观察发现良、恶性病变曲线形态不同。良、恶性组曲线差异主要集中在第1段(即增强前0s至增强第1期60s),恶性组CT值上升迅速,表现为曲线斜率大,以快速、中等上升形态为主;而良性组CT值上升缓慢,表现为曲线斜率缓慢,以缓慢上升形态为主。这一结论与MR时间信号强度曲线上升段斜率对病变良恶性鉴别意义相同[14-15]。而良恶性病变在时间密度曲线第2段(增强第1期60s至增强第2期110s)差异并不明显,均变化比较平缓(多以平台为主)。本研究为了保证健侧乳腺增强效果以及尽量减少对乳腺辐射剂量前提下将患侧增强时相设置在110s之前,故时间密度曲线第2段观察时间窗(60~110s)与时间信号曲线延迟段不同(通常在达峰时间或注药2min后强化时相内观察),因此并不能与MR时间信号曲线延迟段进行直接对比。目前国内外尚无增强CBBCT时间密度曲线方面报道。MR时间信号强度曲线分型对病变定性指导作用是否完全适用于增强CBBCT,还有待对CBBCT增强时相进行多种设置做进一步验证。
本研究另一结果显示CBBCT增强参数对乳腺病变良恶性鉴别也有重要价值。恶性组增强第1期CT值和增强1期强化率高于良性组、增强2期强化率稍低于良性组且差异均有统计学意义,以上3个增强参数中增强1期强化率诊断效能最高(ROC曲线下面积0.994,最佳诊断阈值53.81%),其病理学基础可能与良、恶性病变微血管密度和通透性不同有关[16]。目前,国内外研究采用CBBCT增强时相设置以及计算增强前后CT值变化所用公式不甚一致[5-7,12-13]如Johannes Uhlig等采用注药后2、3min扫描增强双期模式获得乳腺脂肪组织标化后△CT值和刘爱迪等采用注药后120s扫描单期增强模式获得△CT值良恶性组均有统计学差异。本研究采用注药后60s、110s扫描增强双期模式以及通过计算增强1期强化率、增强2期强化率方式获得增强前后CT值的变化并取得了较高诊断效能。即便如此如何设置最佳增强扫描时间仍需要进一步大样本研究进行验证。
综上所述,增强CBBCT较平扫能够提高乳腺病变检出率,增强形态学特征结合时间密度曲线形态及血流动力学参数对乳腺肿块型病变良恶性鉴别有较高价值。
本研究有一定局限性。首先,实验入组病例数较少且所涵盖组织病理类型过于单一,有可能造成数据偏倚,因此未来应扩大样本量、开展多中心临床实验以期提高研究结论准确性。另外,本研究未纳入非肿块型病变,一方面由于本研究病例回顾时间段较短,符合病例纳入标准病变大多数为肿块型;另一方面由于非肿块型病变影像特点与肿块型不同,病灶中往往夹杂着一些正常腺体或脂肪,有可能会导致CT值测量准确性与肿块型病变存在差异。故本次研究将肿块型病变作为研究对象。今后工作还会在肿块与非肿块病变CBBCT诊断效能差异方面做进一步研究。