文章来源:中华放射学杂志, 2017,51(11) : 828-833
作者:尤超 顾雅佳 彭卫军 肖勤 沈茜刚 柳光宇 杨文涛 余建群 黄娟
目的
探讨采用数字乳腺断层合成X线成像(DBT)结合合成二维(2D)图像对乳腺病变的鉴别诊断价值。
方法
前瞻性收集2016年3月至5月复旦大学附属肿瘤医院和四川大学华西医院经临床检查乳腺发现可疑病灶,年龄≥18岁,且诊断经穿刺活检或手术病理或临床证实的167例(177个病灶)女性乳腺疾病患者。行全屏数字化乳腺X线成像(FFDM)和DBT检查,重组DBT检查获得合成2D图像(V-preview图像)。对FFDM图像、V-preview图像、DBT结合FFDM图像、DBT结合V-preview图像进行分析,对病灶进行乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS)分类,诊断病灶的良、恶性。记录患者FFDM和DBT两种检查方法中每个体位的平均腺体剂量。采用非参数Z检验比较4种类型图像上病灶BI-RADS分类诊断的差异;以病理和临床诊断结果为标准,采用ROC评价采用不同类型图像鉴别乳腺良、恶性病变的效能;采用独立样本t检验比较FFDM和DBT检查中平均腺体剂量的差异。
结果
良性病灶103个、恶性病灶74个。FFDM与V-preview图像、DBT结合FFDM与DBT结合V-preview图像的BI-RADS分类差异无统计学意义(Z值分别为0.187、0.226,P值分别为0.851和0.821);DBT结合V-preview与V-preview图像的BI-RADS分类差异有统计学意义(Z值为3.546,P0.01)。DBT结合FFDM、DBT结合V-preview鉴别诊断乳腺良、恶性病变的ROC下面积均为0.899,诊断敏感度、特异度和准确度均为90.5%、89.3%和89.3%,优于FFDM和V-preview的ROC下面积(分别为0.822和0.817)。FFDM和DBT的单个体位平均腺体剂量分别为(1.48±0.52)、(1.56±0.39)mGy,差异无统计学意义(t=1.714,P=0.087)。
结论
DBT合成的2D图像可代替常规FFDM图像,结合DBT诊断在不增加辐射剂量的前提下,可提高鉴别诊断良、恶性病变的效能。
资料与方法
一、研究对象
本研究为前瞻性研究,研究方案分别通过了复旦大学附属肿瘤医院伦理委员会(批准文号1507149-8)和四川大学华西医院伦理委员会(批准文号2015年临床试验[器械]审[24]号)的批准。所有受检者检查前均签署了乳腺三维断层融合装置临床试验知情同意书。
收集2016年3月至5月复旦大学附属肿瘤医院和四川大学华西医院同时符合以下标准的患者。纳入标准:(1)经临床检查乳腺发现可疑病灶;(2)年龄≥18岁女性。排除标准:(1)妊娠、哺乳期及半年内计划生育者;(2)有一侧或双侧乳房植入物;(3)有单侧或双侧乳房切除术病史或有乳腺切开手术史;(4)已确诊为乳腺癌。
200例患者符合上述标准。119例均行穿刺活检,其中99例后续行手术治疗;48例(48个病灶)行进一步超声或MRI检查,临床诊断为良性病灶;33例未发现可疑病灶,未纳入分析。最终167例患者(177个病灶)纳入研究,其中复旦大学附属肿瘤医院100例(110个病灶),四川大学华西医院67例(67个病灶)。年龄21~74岁,平均(46±11)岁。
二、FFDM及DBT检查方法
采用美国GE SenoClaire乳腺断层X线摄影系统。此设备DBT部分尚未在中国进行常规使用注册,未获得国家食品药品监督管理局批准,所以DBT结果不用于临床诊断,FFDM结果可用于临床诊断。所有受检者均行头尾位(cranio-caudal,CC)和内外斜位(medio-lateral oblique,MLO)双体位投照。患者在每个体位的同一压迫条件下由设备自动同时完成FFDM和DBT扫描。DBT成像中,X线管在乳腺周围以25°扫描角度进行一系列9次低剂量曝光,以生成乳腺组织3D容积重组图像。重组DBT图像数据集包括厚层(1 cm)、薄层(1 mm间距切面)以及与FFDM类似的合成2D(V-preview)图像。
三、图像分析
由2名从事乳腺影像诊断的放射科医师(工作年限分别为6和15年)独立阅片,对乳腺X线图像进行分析,意见不一致时请1名具有30年乳腺影像诊断经验的放射科医师判定,达成一致意见。图像分析包括4种图像:FFDM图像、V-preview图像、DBT结合FFDM图像、DBT结合V-preview图像,每种图像都含双侧乳房的两个体位,DBT 3D阅片采用薄层图像。2名医师每次连续完成所有患者1种图像的分析,然后间隔至少2周进行另外1种图像的分析。
观察记录指标包括:(1)每种图像上病灶的乳腺影像报告和数据系统(breast imaging reporting and data system,BI-RADS)诊断[7];(2)病灶的主要形态特征:包括肿块、钙化、结构扭曲及不对称等;(3)辐射剂量:记录所有患者FFDM和DBT两种检查方法中每个体位的平均腺体剂量。在2D图像(V-preview、FFDM图像)上评估纤维腺体成分。对病灶的良、恶性做出诊断。由于本研究中利用DBT进行诊断性检查,结合BI-RADS 4A的恶性可能性较低,故BI-RADS 4A及以下病灶为可能良性或阴性,BI-RADS 4B及以上为可能恶性或阳性;在2D图像上(FFDM及V-preview)BI-RADS 0病灶未能明确评估,归为阴性。分析DBT图像与2D图像在良、恶性病变形态显示上的差异。
四、病理分析
对穿刺或手术标本行常规固定、染色、包埋和切片。由2名从事乳腺疾病诊断的病理科高年资医师对所有病理切片进行诊断,参照2012版WHO乳腺肿瘤病理分类诊断标准,获得病变的组织类型。
五、统计方法
采用SPSS 16.0软件进行统计分析。采用非参数Z检验比较FFDM与V-preview、DBT结合FFDM与DBT结合V-preview、DBT结合V-preview与V-preview图像上病灶BI-RADS分类诊断的差异。以病理和临床诊断结果为标准,采用ROC评价采用不同类型图像鉴别乳腺良、恶性病变的效能。采用独立样本t检验比较FFDM和DBT检查中的平均腺体剂量,以及两者分别在致密腺体型(致密型+不均质致密型)与非致密腺体型(脂肪型+少量腺体型)的剂量差异。P0.05为差异有统计学意义。
结果
一、病理诊断
119例经病理证实的患者中,109例病灶为单发,10例为2个病灶(3例为同侧病灶,7例为双侧病灶),共有病灶129个。良性病灶55个(纤维腺瘤21个、分叶状肿瘤3个、乳腺病14个、硬化性腺病3个、导管内乳头状瘤12个、炎性病变2个);恶性病灶74个(浸润性导管癌52个、浸润性导管癌伴导管原位癌成分9个、纯导管原位癌11个、浸润性小叶癌2个)。
二、BI-RADS诊断结果
FFDM与V-preview图像、DBT结合FFDM与DBT结合V-preview图像的BI-RADS分类差异无统计学意义(Z值分别为0.187、0.226,P值分别为0.851、0.821);DBT结合V-preview与V-preview图像的BI-RADS分类差异有统计学意义(Z值为3.546,P0.01)(表1)。
2例FFDM上为BI-RADS 4A的病灶,V-preview上诊断为BI-RADS 4B,病理结果证实为恶性病变;2例FFDM上为BI-RADS 0的病灶,V-preview上为BI-RADS 3,病理证实为恶性;2例FFDM上为BI-RADS 3的病灶,在V-preview上为BI-RADS 4A,病理证实为良性病变。1例FFDM诊断为BI-RADS 3的病灶,在V-preview上为BI-RADS 4A,病理证实为良性病变。其他患者诊断的差异主要集中在BI-RADS 4B及以上病灶,总体不影响良、恶性的评估。
三、诊断效能
DBT结合FFDM、DBT结合V-preview鉴别诊断乳腺良、恶性病变的ROC下面积均为0.899,诊断敏感度、特异度和准确度分别为90.5%、89.3%和89.3%,优于FFDM和V-preview(表2)。
四、DBT图像与2D图像显示良、恶性病变形态的差异
FFDM与V-preview对病变形态的显示完全一致。恶性病变中,2D图像上6例表现为结构扭曲,在DBT上表现为肿块伴毛刺;2D图像上6例表现为不对称,DBT上表现为肿块。恶性病变中,DBT上肿块伴毛刺检出率(74.4%,32/43)较2D图像(57.1%,16/28)有所提高(图1,图2,图3)。良性病变中,20例2D图像上的不对称病灶在DBT上表现为肿块,1例不对称在DBT上为正常腺体,2例结构扭曲在DBT上表现为不对称。在良性肿块病变中,DBT上肿块边缘清晰及遮蔽的检出率(52/59)较2D图像(29/35)有所提高(图4,图5,图6)。DBT与2D图像对乳腺良、恶性病变形态的显示结果见表3。
图1~3 为同一右乳浸润性导管癌患者。图1为全屏数字化乳腺X线成像(FFDM)图像,图2为数字乳腺断层合成X线成像(DBT)合成二维(V-preview)图像,内外侧斜位显示右乳中央区深部结构扭曲。图3为DBT的单个层面的图像,显示内外侧斜位右乳中央区深部肿块伴边缘毛刺,病灶边缘形态显示优于FFDM和V-preview图像
图4~6 为同一乳腺病伴局灶性纤维腺瘤患者。图4为FFDM图像,图5为V-preview图像,显示内外侧斜位左乳下方中带不对称影。图6为DBT的单个层面图像,显示内外侧斜位左乳下方中带边缘清晰的小肿块影,病灶边缘形态显示优于FFDM和V-preview图像
五、平均腺体剂量
167例中,脂肪型12例、散在纤维腺体型27例、不均匀致密型91例、致密型37例。致密腺体型(致密型+不均匀致密型)共128例,非致密腺体型(脂肪型+少量腺体型)共39例。167例患者FFDM和DBT的单个体位平均腺体剂量分别为(1.48±0.52)、(1.56±0.39)mGy,128例致密腺体型患者分别为(1.51±0.54)、(1.61±0.41)mGy,39例非致密型患者分别为(1.36±0.44)、(1.39±0.27)mGy,FFDM和DBT间单个体位平均腺体剂量的差异均无统计学意义(t值分别为1.714、1.591和0.326,P值分别为0.087、0.113和0.753)。
讨论
一、应用DBT结合合成2D图像诊断乳腺病变的价值
本研究中FFDM和DBT的单个体位平均腺体剂量分别为(1.48±0.52)、(1.56±0.39)mGy,差异无统计学意义,说明DBT与FFDM检查辐射剂量相当,与其他学者的结果相符[6,8]。
DBT成像通过不同角度投照获得断层图像,一方面可减少2D图像中的乳腺病变与纤维腺体组织的重叠,提高病灶的检出率,并可更准确直观地显示肿块型病灶的边缘,提高诊断的敏感度和特异度[9,10,11,12,13];另一方面减少2D图像中正常组织间的重叠,降低乳腺筛查的召回率及假阳性率[12,13],从整体上提高乳腺病变的检出率与诊断的准确度。但也有学者认为DBT的诊断优势主要是针对致密型背景下的非钙化性病变,而对钙化性病变的诊断优势不明显,对钙化性病变的判读仍需要结合常规FFDM的2D图像[14,15]。合成2D重组技术作为DBT成像的衍生技术,在不增加辐射剂量的前提下,可保留2D图像对钙化病变的成像优势[15]。高质量的合成2D图像与FFDM诊断效能相当,可取代FFDM检查[16]。本研究结果显示,FFDM与V-preview图像、DBT结合FFDM与DBT结合V-preview图像的BI-RADS分类差异无统计学意义,提示合成2D图像可取代FFDM应用于临床并获得与FFDM类似的诊断效能。本研究中,应用FFDM及2D合成图像的诊断特异度高于结合DBT检查,其原因与将BI-RADS 0归为良性有关,需在今后研究中予以改进。
二、应用DBT结合合成2D图像对病变形态显示的价值
多中心回顾性分析的结果显示,DBT结合合成2D对结构扭曲、不对称的诊断敏感度提高,而对钙化的敏感度降低[17]。Skaane等[6]发现,DBT对于诊断表现为肿块伴毛刺及结构扭曲的乳腺癌具有优势。本研究中,恶性病变中,DBT对肿块伴毛刺征象的检出率提高,某些在2D上表现为结构扭曲或不对称的乳腺癌,DBT上实际表现为恶性肿块特征;良性病变中,DBT对边缘清晰、遮蔽肿块的检出率提高,某些2D上的不对称征象在DBT上表现为良性肿块特征。笔者认为其原因在于DBT成像减少2D图像中的乳腺病变与纤维腺体组织的重叠,更为清晰准确地显示病变的形态及边缘,从而有助于提高诊断效能。另外,本研究中DBT与2D图像对钙化性病变的检出率无差异,与其他学者的结果相符[6,17]。
三、本研究的局限性
第一,DBT在国内尚处于临床试验阶段,样本量较少,病变类型有限,DBT对乳腺良、恶性病变的诊断价值仍需多中心大样本量的研究验证。第二,主要将DBT作为诊断性检查方法,未能深入研究DBT在筛查中的价值,如衡量筛查的指标召回率(BI-RADS 3)的评估。第三,由于样本量的局限性,虽然初步分析了DBT对病灶形态的显示价值,但未分析对病灶可见性及病灶边缘显示的价值等,今后仍有很多可深入分析的内容,如DBT对T1期病灶的诊断价值等。
综上所述,DBT合成的2D图像可代替常规FFDM图像,其结合DBT诊断可在不增加辐射剂量的前提下,提高良、恶性病变的诊断效能,更为准确地显示病灶形态,具有良好的临床应用前景。
参考文献(略)
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