数字乳腺体层合成对乳腺癌诊断的临床价值探讨

沈丽娟 ，柴维敏，谭 令，许玉峰，秦乃姗，彭卫军，汤 伟

1.复旦大学附属肿瘤医院放射诊断科，复旦大学上海医学院肿瘤学系，上海 200032；

2.上海交通大学附属第一人民医院核医学科，上海 200080；

3.上海交通大学医学院附属瑞金医院，上海 200025；

4.北京大学第一医院医学影像科，北京 100034

乳腺癌是威胁中国女性健康的首位恶性肿瘤，早诊断、早治疗能有效地降低乳腺癌死亡率，提高患者的5年生存率。传统乳腺影像学检查技术，如全视野数字乳腺X线摄影（full-field digital mammography，FFDM）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、超声等，在乳腺癌诊断中发挥着重要作用，但也存在不足之处。近年来，数字乳腺体层合成（digital breast tomosynthesis，DBT）迅速发展，DBT利用不同投射角度的多次拍摄，实现乳腺三维重建成像，可有效地降低传统FFDM由于组织重叠带来的影响。既往研究［1］认为，相比于FFDM，DBT能提高乳腺癌筛查及诊断的准确度，降低召回率和活检率。乳腺MRI具有良好的分辨能力，且无电离辐射，但存在对钙化灶不敏感、检查时间长、限制金属等问题［2］。关于MRI与DBT对乳腺癌的临床诊断表现，各研究结论不同，需要大样本研究进一步探索。本研究将DBT对乳腺癌的诊断效能分别与MRI及FFDM进行比较，探讨DBT对乳腺癌诊断的临床价值。

1 资料和方法

1.1 临床资料

本研究在复旦大学附属肿瘤医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、北京大学第一医院3个中心同时进行，经各中心的伦理委员会批准后，于2017年11月—2021年6月在3个中心启动和完成临床试验，入组的196例患者均行FFDM、DBT和MRI检查，各中心分别由3名高年资放射诊断科医师分析入组患者的影像学资料。纳入标准：① 年龄18岁及以上；② 同意参加本临床研究者；③ 已签署知情同意书；④ 神志清晰，有完全民事行为能力。排除标准：① 不具有完全民事行为能力；② 妊娠期、哺乳期的女性；③ 严重疾病患者不能配合检查；④ 其他不适合行X射线检查的患者；⑤ 研究者认为不宜参加本临床研究者；⑥ 未签知情同意书。

1.2 方法

采用上海联影医疗科技有限公司的uMammo 890i数字乳腺X线摄影系统进行乳腺X线摄影检查，患者均行头尾（craniocaudal，CC）位和内外斜（mediolateral oblique，MLO）位双体位拍摄。拍摄采取ComboU模式，即患者在同一体位下，首先进行FFDM，得到1张二维（twodimensional，2D）图像；而后进行DBT检查，得到断层序列图像及1张合成2D图像。在DBT检查中，球管的投射角度范围为-7.5°～+7.5°，球管每旋转1°进行1次低剂量投射，共进行15次投射，经算法处理后得到层厚为1 mm的断层序列图像，断层图像的数目取决于乳腺压迫厚度；断层序列图像再经算法处理，得到合成2D图像。

采用德国Siemens公司的MAGNETOM Skyra 3.0 T成像仪进行MRI检查。患者取俯卧位，接受轴位扫描。

1.3 图像分析及报告

患者的影像学资料由3名高年资放射科医师进行双盲阅片，所有影像学资料分2次读完，每次阅片间隔至少1周以防止记忆效应。不同类型图像的乳腺病变影像学评价参照2013年美国放射学会（American College of Radiology，ACR）的乳腺影像报告和数据系统（Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS），对每侧乳腺的最可疑病灶进行BI-RADS分类。如果BI-RADS评分≤3或评分为4A，其结果被视为阴性；如果评分为4B、4C或5，其结果被视为阳性。

FFDM和DBT图像在病灶显示方面的评估通过偏好性评价进行。偏好性评价包括4个方面：病灶可见性、病灶边缘清晰程度、良恶性鉴别能力、总体评估。评价标准详见表1。

表1 病灶显示质量偏好性评价标准

1.4 最终诊断结果的判定

临床的最终诊断结果以病理学检查结果为准。如无病理学检查结果，则根据患者的医学信息作出决定。患者的最终诊断结果将被评为正常、良性和恶性3种，正常和良性患者将被视为阴性，恶性患者将被视为阳性。

1.5 统计学处理

采用Graphpad Prism 8统计软件对数据进行分析。采用χ2检验比较不同影像学类型的诊断结果差异，采用Wilcoxon符号秩和检验分析偏好性评分有无差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 临床资料

3个中心共入组患者196例，20例因失访剔除未进行最终诊断结果确认，实际纳入176例进行研究（表2）。

2.2 影像学检查结果

乳腺X线摄影共识别病灶352个，其中钙化病灶207个，肿块病灶78个，不对称病灶35个，组合病灶（如肿块伴随钙化、结构扭曲伴随钙化等）22个，结构扭曲病灶10个。将FFDM图像中病灶的BI-RADS分类结果和DBT+合成2D图像中病灶的BI-RADS分类结果分别与最终诊断结果进行一致性比较，其结果见表3和表4。DBT+合成2D图像对乳腺癌诊断的灵敏度和准确度显著高于FFDM图像（P=0.002 5，P=0.004 9）。对钙化（图1）、肿块（图2）及结构扭曲的显示DBT+合成2D图像均优于FFDM图像。

图1 不同类型图像对同一微钙化簇的显示效果

图2 不同类型图像对同一肿块的显示效果

表3 FFDM图像的BI-RADS分类与最终诊断结果的一致性比较 n

表4 DBT+合成2D图像的BI-RADS分类与最终诊断结果的一致性比较 n

进一步就FFDM及DBT对病灶的显示质量进行分析，采用偏好性评价，从病灶可见性、病灶边缘清晰程度、良恶性鉴别能力、总体评估4个方面评价FFDM和DBT对病灶的显示。结果如表5所示，没有评价（-2分及-1分）认为DBT+合成2D图像对病灶的显示质量低于FFDM图像；在对病灶可见性、病灶边缘清晰程度、良恶性鉴别能力、总体评估方面，有不到40%的评价（0分）认为DBT+合成2D图像等同于FFDM图像；60%以上评价（1分及2分）认为DBT+合成2D图像对病灶的显示质量优于FFDM图像。根据病灶类型的不同，分别对评价结果进行统计，结果如表6所示，207个钙化病灶的偏好性评价均分为0.90±0.74（P＜0.000 1）；78个肿块病灶的偏好性评价均分为1.10±0.69（P＜0.000 1）；35个不对称病灶的偏好性评价均分为1.00±0.73（P＜0.000 1）；10个结构扭曲病灶的偏好性评价为1.40±0.74（P＜0.000 1）。22个组合病灶并未纳入统计。偏好性评价结果提示DBT+合成2D图像对不同类型病灶的显示质量均显著高于FFDM。

表5 DBT对病灶显示质量的评价分布 n（%）

表6 不同类型病灶显示在FFDM和DBT+合成2D图像上的偏好性结果

MRI的BI-RADS分类结果与病理学检查结果的一致性比较见表7。对比DBT+合成2D图像BIRADS分类结果与病理学检查结果一致性，发现MRI对乳腺癌诊断的灵敏度、特异度和准确度略高于DBT，但差异无统计学意义（P＞0.05）。

表7 MRI的BI-RADS分类与病理学检查结果的一致性比较

DBT+合成2D图像对乳腺癌的诊断效能优于FFDM图像，且在对病灶的显示质量方面，DBT+合成2D图像更优，有显著的偏好性。MRI对乳腺癌的诊断效能虽略高于DBT+合成2D图像，但差异无统计学意义。

3 讨 论

考虑到中国南、北方女性的身体差异及患者样本的多样性，本研究邀请了北京大学第一医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院共同进行临床试验。

FFDM是目前检查乳腺疾病的常用方法，在临床上广泛应用于乳腺癌筛查和诊断。在脂肪型乳腺中，FFDM能检出大多数乳腺病灶；但在致密型乳腺中，由于不同类型和特性的组织的重叠，病变部位被其上部或下部的组织遮盖而难以辨认，正常乳腺组织也可能由于重叠效应出现类似病变的图像表现［3-4］。研究［5］表明，FFDM对病灶检出存在较高的假阴性率及假阳性率，其诊断的灵敏度和特异度仍有待提高；而DBT通过重建三维图像，可解决2D成像所带来的影响，提高病灶的可见度和辨识度，在致密型乳腺中优势尤其明显［6-7］。Poplack等［7］和Gur等［8］分别研究发现，DBT可显著降低召回率，DBT的复检率比FFDM降低。Rafferty等［9］对1 192例受检者的随机抽样显示，2D结合三维影像阅片比单独2D阅片的灵敏度和特异度显著提高，复诊率降低。

乳腺对X线敏感，因此如何在不影响图像质量的前提下降低X线剂量是非常重要的［10］。DBT检查时因其连续摄影，患者在接受DBT检查时所受辐射剂量可能会升高［11-12］，Helvie等［13］认为，患者接受DBT检查时受到的辐射量略高于FFDM检查，但仍在美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）的标准内，相比于FFDM，DBT并不会显著增高患者的辐射剂量。然而仅观察DBT断层图像往往缺乏整体的概念，因此目前的乳腺X线摄影检查同时行DBT拍摄和FFDM拍摄［14］，同时获得3D和2D图像，但这会明显增加患者所接受的辐射剂量。所幸DBT检查后直接重建出2D图像（合成2D图像）的技术应运而生，这样患者在接受一次常规剂量后就能同时获得3D和2D图像［15］。2012年合成2D图像获得美国FDA批准，患者仅需1次剂量的拍摄，即可得到DBT图像和合成2D图像，降低近一半的辐射剂量。国内外的一些学者［16-17］也对合成2D图像与FFDM图像进行对比研究，认为两种图像类型有较高的一致性。

本研究对FFDM图像和DBT+合成2D图像的诊断效能进行对比研究，结果显示DBT+合成2D图像的诊断效能优于FFDM图像，这一结果与以往研究［8］基本一致。研究同时对2种类型影像进行偏好性评估，发现在病灶可见性、病灶边缘清晰程度、良恶性鉴别能力、总体评估4个方面，DBT+合成2D图像表现更佳；且在显示不同类型病灶（钙化、肿块、不对称、结构扭曲）时，DBT+合成2D图像的表现均优于FFDM。

目前有研究［2］认为，MRI对乳腺癌的灵敏度高，但特异度有待提高，对钙化不敏感；另外MRI也有其他局限，比如检查时间较长，费用较高，对体内金属置入者和幽闭恐惧症者不兼容。有研究［18］认为，MRI的诊断效能与DBT相当，未来在无法普及乳腺MRI的地区或患者不适宜进行MRI的情况下，DBT可以取代MRI进行乳腺癌诊断；但也有研究［19］认为MRI检测的灵敏度高于DBT，DBT取代MRI还为时过早。

本研究发现，MRI对乳腺癌的诊断效能略高于DBT，差异无统计学意义。但我们不能简单得到MRI的诊断效能与DBT一致的结论，我们仍需扩大样本量和研究范围进一步进行研究，以比较MRI与DBT的诊断效能。DBT是否有可能替代MRI，仍需要大规模的临床试验进行验证。