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数字乳腺体层合成对乳腺癌诊断的临床价值探讨

2022-03-06沈丽娟柴维敏许玉峰秦乃姗彭卫军

肿瘤影像学 2022年1期
关键词:影像学病灶乳腺

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。

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