乳腺X线不同曝光模式的图像质量对比

摘要：目的 "探讨乳腺X线下不同曝光模式的图像质量和辐射剂量，总结不同受检者最佳曝光模式和曝光参数。方法 "回顾性分析南方医院2020年5～12月行乳腺X线摄影90例女性患者临床资料及12例模体（MPW-01体模）的拍摄资料，将其分为受检者组和模体组，分别对比两组在高对比度模式（CNT）、标准模式（STD）和低剂量模式（DOSE）3种曝光模式下的曝光技术参数、平均腺体剂量。由多名不同年资医师对图像质量进行评估打分，总结不同受检者的最佳曝光模式和曝光参数。结果 "受检者在不同曝光模式下，图像质量没有明显差异，但其中DOSE模式下的剂量最低，为0.99±0.18 mGy；其次STD模式剂量增加约22.2%，为1.21±0.18 mGy；CNT模式剂量增加约108%，为2.06±0.42 mGy。模体在不同曝光模式下，其中DOSE模式下的剂量最低，约为0.9 mGy；STD模式剂量增加约50%，为1.35±0.01 mGy；CNT模式剂量增加约127%，为2.05±0.01mGy；模体的不同曝光模式对纤样病变和肿物样病变的评分差异有统计学意义，其中CNT模式下对这两种病变显示最佳，其次是STD模式，最后是DOSE模式。结论 "在保证图像质量的前提下，可根据受检者腺体情况，尽可能选择最优化曝光组合，以降低受检者的辐射剂量、重检率和召回率。

关键词：乳腺X线；曝光模式；剂量；图像质量

Comparation of image quality in the different exposure modes of mammography

LIN Yuanbi 1，2， XU Weimin2， QIN Genggeng2， CHEN Weiguo2， HUANG Anhong2， ZHOU Meijuan1， DING Zhenhua1

1School of Public Health， Southern Medical University， Guangzhou 510515， China; 2Department of Radiology， Nanfang Hospital of Southern Medical University， Guangzhou 510515， China

Abstract： Objective To investigate the quality of image and "the radiation dose in "different exposure mode by "mammography， so as to summarize the most suitable exposure mode and exposure parameters in different patients. "Methods "Retrospective analysis clinical data of 90 female mammography patients and 12 phantoms （MPW-01） in Nanfang Hospital from May to December 2020 were collected， dividing into two groups as patients group and phantoms group. The technical parameters， average glandular dose and image quality score with high contrast mode （CNT）， standard mode （STD） and low dose mode （DOSE） of the two groups were compared and summarize the most suitable exposure mode and exposure parameters in different patients were summarized. Results The image quality of patients at different exposure mode was no significant difference， but the DOSE mode have the lowest dosed （0.99±0.18 mGy）; secondly STD mode increased about 22.2% （1.21±0.18 mGy）， and finally CNT mode increased about 108% （2.06±0.42 mGy）. Phantoms in different exposure mode， have the lowest dosed in DOSE mode （about 0.9 mGy）; secondly STD mode increased about 50% （1.35±0.01 mGy）; and finally CNT mode increased about 127% （2.05±0.01 mGy）. The different exposure modes of phantoms was statistically different between in fiber and mass lesions. CNT mode was the best mode which can display the two kinds of lesions， the second was the STD mode， and the last one was DOSE mode. "Conclusion On the premise of guarantee the quality of image， the optimal exposure combination can be selected as much as possible based on the glandular condition of the subject， in order to reduce the radiation dose of client， reinspection rate and recall rate.

Keywords： mammography; exposure mode; dose; image quality

我国乳腺癌发病率呈逐年上升趋势［1］。随着女性自我保健意识的逐渐提高，乳腺癌的大规模普查成为了女性保健的重要内容。全数字乳腺X线摄影（FFDM）是公认的乳腺癌筛查金标准，是乳腺影像诊断的主要手段，现有的大部分乳腺设备在FFDM的基础上均有不同的曝光模式可选择，大致可分为标准模式、高对比度模式、低剂量模式。平均腺体剂量（AGD）是衡量乳腺腺体辐射强度的重要指标，在《乳腺X线摄影质量标准法规》对乳腺摄影辐射剂量有明确的标准（lt;3.0 mGy），也是准确评估乳腺X线检查潜在风险的首选测量参数［2-3］。乳腺是对射线较为敏感的组织器官，在保证图像质量的前提下，严格控制曝光剂量成为了重中之重。在过往文献中，有研究者对乳腺X线摄影 2种曝光模式的辐射剂量和图像质量的对比研究［4］；亦有研究发现低剂量模式（DOSE）较标准模式（STD）在保证乳腺X线摄影 检测成像质量的前提下有效降低乳腺吸收的射线剂量［5］。但研究中均未提及高对比度模式（CNT）模式。另有研究者发现CNT曝光模式的辐射剂量，和影像中病灶检出值的相关数据均高于其它两种曝光模式，但CNT的图像质量没有显著的提高［6］，前有研究中均未有同时3种曝光模式或不同体位不同曝光模式的对比研究。本研究通过回顾性分析受检者的AGD及图像质量与不同曝光模式的关系，主要探讨乳腺X线下多种不同曝光模式的图像质量和辐射剂量的对比研究，总结出不同受检者最佳曝光模式和曝光参数。以及对比不同年资对同一影像的图像质量评分情况，分析不同曝光模式下的图像质量评分，便于在实际工作中选择最适宜曝光模式和曝光参数，有助于对受检者辐射剂量实施有效的控制，使之既能降低受照部位的射线剂量，又能保证图像质量。

1 "资料与方法

1.1 "一般资料

回顾性分析在南方医院2020年5～12月收集的90例女性患者临床资料和摄影资料及12例模体（MPW-01体模）拍摄资料，年龄22～59岁，平均45.9岁。纳入标准：双侧乳腺健全，无乳腺手术史，无假体植入的女性患者。排除标准：乳腺癌保乳术后或根治术后，双乳明显大小不对称或隆胸术后的女性患者。本研究通过南方医科大学南方医院伦理委员会的批准（批准文号NFEC-2017-136），所有受检者检查前均签署知情同意书。

1.2 "仪器设备

采用GE全数字化乳腺摄影系统，手动选择曝光模式，其他摄影条件为AEC自动曝光程序自动选择，同时记录乳房厚度、管电压、管电流、靶/滤过、压迫力度及AGD等数据。

1.3 "检查方法

对所有受检者进行乳腺X线摄影常规标准体位[包括内外斜位（MLO）和头尾位（CC）]，其中右侧头尾位（RCC）和右侧内外斜位（RMLO）选择曝光模式为CNT，左侧头尾位（LCC）选择曝光模式为DOSE，左侧内外斜位（LMLO）选择曝光模式为STD。

1.4 "图像分析

在工作站上采取相同的观片条件（5M屏），分别由3位低年资（5年）、中年资（8年）、高年资（12年）不同年资的影像诊断医师对模体图像及病例图像的图像质量进行分析和记录，单独阅片并对图像质量进行评分。其中模体图像质量评价标准：根据美国放射学会评分标准，采取相同的观片条件，分别对体模影像中的模拟纤维组织、模拟钙化群和模拟团块的图像质量进行评分。评分标准为模拟纤维单元中能够识别模拟纤维的全长、位置和方向时计1.0 分，只能识别模拟纤维的全长的一半且位置和方向正确时计0.5 分；模拟钙化单元中能够在正确位置识别4个以上仿真钙化点时计1.0 分，能识别2～3 个模拟钙化点时0.5 分；模拟肿块单元中能够在正确位置上识别模拟肿块密度差及圆周边界线时计1.0 分，有密度差但无圆周边界线时计0.5 分；低于以上标准时计0 分。病例图像评分标准为：乳腺腺体结构清晰，钙化显示清楚为5 分；乳腺腺体结构比较清晰，钙化显示清楚为4 分；乳腺腺体结构清晰钙化显示比较清楚为3 分；乳腺腺体结构比较清晰，钙化显示比较清楚为2 分；乳腺腺体结构不清晰，钙化显示不清楚为1 分［7］。

1.5 "统计学分析

采用SPSS 25.0软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示，两两比较采用t检验；计数资料以n（%）表示，组间比较采用卡方检验。以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2 "结果

2.1 "受检者组中不同曝光模式与AGD、图像质量的关系

在受检者组中，不同曝光模式与AGD的差异有统计学意义（Plt;0.05），各曝光模式下图像质量评价总分的差异无统计学意义（Pgt;0.05，表1）；在同一曝光模式下，同侧乳房不同摄影体位AGD差异无统计学意义（Pgt;0.05）；在不同曝光模式下，同侧乳房不同摄影体位或双侧乳房相同体位或双侧乳房不同体位AGD的差异均有统计学意义（Plt;0.05，表2）。其中DOSE模式下的剂量最低，其次STD模式剂量增加约22.2%，CNT模式剂量增加约108%。

2.2 "模体组中不同曝光模式下与AGD、图像质量的关系

在模体组的不同曝光模式下的技术参数（表3）。结果显示，不同曝光模式下的AGD差异有统计学意义（Plt;0.05），其中DOSE模式下的剂量最低，STD模式剂量增加约50%，CNT模式剂量增加约127%。不同曝光模式对模体的纤维样病变和肿物样病变的评分差异有统计学意义（Plt;0.05），其中CNT模式下对这两种病变显示最佳，其次是STD模式，最后是DOSE模式。不同曝光模式对钙化样病变的评分差异无统计学意义（Pgt;0.05，表4）。

3 "讨论

本研究中乳腺曝光模式包括STD、CNT和DOSE 3种。不同曝光模式下AGD均有统计学差异，其中DOSE模式下的剂量最低，其次为STD模式及CNT模式。各曝光模式下图像质量评价总分的差异无统计学意义。由上可得，不同曝光模式的AGD存在差异，图像质量评价的差异无统计学意义。因此在保证图像质量的前提下，DOSE模式会比STD模式CNT模式更能降低射线剂量，受检者在检查时可选择辐射剂量低的曝光模式。

有研究比较乳腺DR 两种曝光模式在乳腺检查的射线剂量，也发现剂量优先模式较标准模式剂量降低，且能保证图像质量［4］；亦有研究发现DOSE曝光模式较STD模式在保证乳腺DR检测成像质量的前提下有效降低乳腺吸收的射线剂量［5］。但既往研究中均未提及CNT模式。有研究发现，CNT曝光模式的辐射剂量，照片中体模灰阶对比值、特定区域密度值，和影像中病灶检出值的相关数据均高于其它两种曝光模式，DOSE曝光模式的辐射剂量是最低的；但CNT的图像质量没有显著的提高［6］。既往研究或未能全面对面现有的3种曝光模式，或对不同体位不同曝光模式未有明确的研究对比。本研究在既往研究基础上，同时对比了3种不同的曝光模式与图像质量的关系，发现无论在CC位还是MLO位的不同体位成像，DOSE曝光模式能够降低剂量，但并没有降低图像质量。由于乳腺是对射线较为敏感的组织器官，辐射剂量的长期累积会对乳腺造成一定的致癌风险。因此，在常规乳腺筛查检查时，保证图像质量的前提下，严格控制辐射剂量，选择低剂量模式，可实现个人剂量最低化。

本研究中模体的不同曝光模式下的AGD差异有统计学意义，其中DOSE模式下的剂量最低，约为0.9mGy，其次STD模式剂量增加约50%（1.35±0.01 mGy），CNT模式剂量增加约127%（2.05±0.01 mGy）。有文献报道在采用模拟50%腺体、50%脂肪固定厚度的乳腺模体进行实验［8-9］，发现在当影像质量达到一定水平后，再增加管电流或管电压，影像质量未见明显提高，但辐射剂量会大幅增加。对比数字乳腺断层摄影不同摄影条件下对乳腺体模病灶的检出率得出，在乳腺检查中适当降低管电流可有效减低辐射剂量而不影响病灶检出率［9-10］。有研究认为在获得相同的图像质量时，可根据乳腺的厚度和类型，调整曝光参数［11］；有研究采用模体研究发现可采用低剂量模式进行乳腺癌筛查，使用手动曝光模式行常规临床检查本可有效降低检查剂量［12-16］。本研究还发现不同曝光模式对模体的纤样病变和肿物样病变的评分差异有统计学意义，其中CNT模式下对这两种病变显示最佳，其次是STD模式，再是DOSE模式。不同曝光模式对钙化样病变的评分差异无统计学意义。在大规模乳腺癌筛查中，对于绝经女性、老年人以及乳房较小的受检者，可以选用DOSE模式，有利于降低受检者的辐射剂量；但对于致密型腺体乳腺，如果直接使用DOSE模式，虽然降低了射线剂量，但对纤维样病变和肿块样病变显示较CNT模式差，难以保证图像质量，因此为了获得同样质量的图像，则需要使用CNT模式来补偿所需要的曝光量。对于隆胸、致密型腺体、巨乳症等受检者，为了获得同样质量的图像，更好鉴别腺体及肿物时，可使用高度对比度CNT曝光模式［8］。因此CNT曝光模式可作为乳腺摄影特殊方法使用。

综上所述，本研究中3种不同曝光模式在受检者或模体中，DOSE曝光模式的AGD均最小，其次为STD曝光模式，CNT曝光模式是三者中最高的。平均腺体剂量是衡量乳腺腺体辐射强度的重要指标，是准确的评估乳腺X线检查潜在风险的首选测量参数，保证图像质量的前提下，应尽可能降低受检者的剂量［17-19］。在临床实践过程中，常规乳腺X线筛查时，可以选择DOSE曝光模式，对于隆胸、致密型腺体、巨乳症等受检者，可选择CNT曝光模式。总之，乳腺疾病的诊断目前仍以FFDM和超声检查为最基本、最实用互补的影像检查方法，以综合影像为主要判断依据［20-22］。FFDM的优势在于具有较好的敏感度和特异度，能发现超声、MRI难检出的仅仅表现为微钙化的早期乳腺癌，所以在现有的曝光模式中，不断发展新技术、新曝光模式和优化现有的模式，可使早期、微小乳腺癌检出率得到更进一步的提高，值得推广应用。不断优化曝光模式降低辐射剂量在大规模乳腺癌筛查中可以降低民众的辐射剂量，对于健康状况良好的乳腺癌高危人群，接受低剂量乳腺X线检查的好处是极大的，收益远大于风险［23-24］。本研究局限于样本量不足，有待增加样本量进一步研究优化曝光模式，以更好地平衡图像质量和剂量控制。

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（编辑：郎 "朗）