3M和5M顯示器對(duì)不同分辨率乳腺影像圖中微鈣化診斷的影響

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射診斷科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海200032

3M和5M顯示器對(duì)不同分辨率乳腺影像圖中微鈣化診斷的影響

胡曉欣 顧雅佳 吳斌 李瑞敏 彭衛(wèi)軍 毛健 鄭曉靜

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射診斷科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海200032

背景與目的：以往3M與5M顯示器對(duì)乳腺微鈣化識(shí)讀的研究，都是在低分辨率乳腺X線數(shù)據(jù)情況下完成的。本文通過(guò)使用高、低兩種分辨率的乳腺影像圖來(lái)比較3M與5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化診斷效能的影響。方法：選擇高、低兩種分辨率的乳腺影像各60例(病理證實(shí)為癌30例，乳腺病鈣鹽沉積30例)。由1名高年資和1名低年資放射診斷科醫(yī)師評(píng)估兩種顯示器對(duì)乳腺微鈣化的檢出率及惡性可能性，檢出率采用χ2檢驗(yàn)，惡性可能性采用方差分析。結(jié)果：微鈣化檢出率方面：在低分辨率影像圖組中，2名醫(yī)師對(duì)乳腺微鈣化的檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；而在高分辨率影像圖組中，高年資醫(yī)師使用5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化的檢出率明顯高于3M(P=0.027)，低年資醫(yī)師的檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.364)。在微鈣化惡性可能性的判讀上：無(wú)論哪組數(shù)據(jù)，在5M顯示器上，2名醫(yī)師對(duì)微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果均要優(yōu)于3M顯示器，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。2名醫(yī)師之間的Az值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論：對(duì)不同分辨率的乳腺影像圖，應(yīng)配套相應(yīng)分辨率的顯示器，已便獲得最佳的效價(jià)比。

顯示器；分辨率；乳腺；影像識(shí)讀；數(shù)字化X線攝影

乳腺癌作為女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤，發(fā)病率居高不下，而近年來(lái)死亡率呈下降趨勢(shì)，這得益于乳腺影像學(xué)對(duì)早期乳腺癌的發(fā)現(xiàn)。微鈣化是診斷早期乳腺癌的重要依據(jù)，90%的導(dǎo)管原位癌的診斷均依賴于微鈣化的發(fā)現(xiàn)及正確診斷［1］，而微鈣化的顯示主要取決于乳腺影像的分辨率。目前，隨著圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)的快速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)和顯示器為主的軟拷貝閱讀模式開(kāi)始廣泛應(yīng)用于臨床。醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器作為PACS的影像顯示終端，其分辨率的大小將直接對(duì)微鈣化的檢出及診斷產(chǎn)生影響。雖然目前研究均表明，3M與5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化的檢出率差別不大［2-3］，但這些研究?jī)H在對(duì)低分辨率數(shù)據(jù)分析的情況下完成。鑒于此，本研究分別采用高、低兩種分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)探討3M與5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化檢出與診斷效能的影響。

1 資料和方法

1.1 病例選擇

從復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院PACS中搜尋接受數(shù)字化乳腺攝影的患者影像資料。最大空間分辨率100 μm的探測(cè)器(GE Senographe 2000D數(shù)字化乳腺機(jī))攝取的影像數(shù)據(jù)(圖像矩陣尺寸1 920×2 300)代表了低分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)組。最大空間分辨率70 μm的探測(cè)器(Hologic LORAD MIV Selenia數(shù)字化乳腺機(jī))攝取的影像數(shù)據(jù)(圖像矩陣尺寸3 328×4 096)代表了高分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)組。每數(shù)據(jù)組各抽60例影像上僅顯示有聚集并多于5枚微鈣化的病例共120例，所有的病例均經(jīng)病理證實(shí)。其中，高分辨率組病理證實(shí)為癌30例(乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌22例，乳腺導(dǎo)管原位癌8例)，乳腺病鈣鹽沉積30例；低分辨率組病理證實(shí)為癌30例(乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌25例，乳腺導(dǎo)管原位癌5例)，乳腺病鈣鹽沉積30例。全部病例均攝乳腺頭足位(craniocaudal，CC view)及內(nèi)外側(cè)斜位(mediolateral oblique，MLO view)片。乳腺腺體分型根據(jù)美國(guó)放射學(xué)會(huì)制定的乳腺影像和報(bào)告數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging reporting and data system，BI-RADS)分為脂肪型、少量腺體型、多量腺體型和致密型［4］。病例選擇及乳腺腺體分型由2名不參加微鈣化識(shí)別研究的資深放射診斷醫(yī)師(工齡23年和28年)完成。

1.2 圖像顯示

從本院PACS上將這120例未經(jīng)壓縮的影像數(shù)據(jù)以數(shù)字影像和通信標(biāo)準(zhǔn)(digital imaging and communications in medicine，DICOM)格式同時(shí)傳入一臺(tái)配置5M 醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器的工作站和另一臺(tái)配置3M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器的工作站。5M 醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器為BARCO MDNG-5121 CB(2 560×2 048，21.3寸)豎屏單色醫(yī)用LCD，3M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器為BARCO E-3620(2 048×1 536，20.8寸)豎屏單色醫(yī)用LCD，最大亮度均調(diào)整為500 cd/m2。工作站均使用HP Compaq dc7900，顯示軟件均使用GE Centricity Radiology RA 1000。PACS采用GE Centricity RISPACS CE2.0。

1.3 資料分析

事先有非參加讀片的2名技師按照選擇醫(yī)師的要求將高分辨率圖像組和低分辨率圖像組共120例次序打亂，傳入裝有3M和5M顯示器的工作站上。由從事乳腺影像診斷的1位高年資醫(yī)師(A醫(yī)師工齡≥10年)和1位低年資醫(yī)師(B醫(yī)師工齡≤5年)在不了解病史和具體分辨率組各例數(shù)多少的情況下(僅告知病例可能為正常或有微鈣化)分別在專(zhuān)用讀片室就每種顯示器各讀片1次。每種顯示器的讀片需在1周內(nèi)完成。為了盡量減少記憶效應(yīng)，兩種顯示器的讀片間隔為4周，且每次讀片前由特定的技師將每個(gè)顯示器上的病例順序再次打亂。每個(gè)病例的讀片時(shí)間不限，每位醫(yī)師可按照日常工作的習(xí)慣及意愿使用放大、窗寬、窗位調(diào)節(jié)及黑白反轉(zhuǎn)等后處理功能。每位醫(yī)師先判斷有無(wú)微鈣化，然后按照4分法判斷微鈣化灶的惡性可能性分為：肯定良性、可能良性、可能惡性、肯定惡性(相當(dāng)于BI-RADS：2、3、4、5)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。高、低分辨率圖像組病例的年齡比較采用樣本均數(shù)t檢驗(yàn)。高和(或)低分辨率圖像組病例的腺體分型構(gòu)成比較，每位醫(yī)師對(duì)3M和5M顯示器微鈣化的檢出率比較均采用χ2檢驗(yàn)(Fisher精確概率法)。

根據(jù)每位醫(yī)師對(duì)惡性可能性4分法讀片結(jié)果，采用DBM MRMC 2.2軟件(由美國(guó)愛(ài)荷華大學(xué)的Berbaum和芝加哥大學(xué)的Metz 及Pesce共同設(shè)計(jì))［5］，使用Trapezoidal/Wilcoxon模型計(jì)算出每位醫(yī)師對(duì)兩種顯示器微鈣化惡性可能性判定的受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線下面積(Az值)，不同顯示器及2位醫(yī)師之間Az值的比較采用方差分析(ANOVA)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者年齡分布以及腺體分型分布

兩組患者的年齡分布以及腺體分型分布差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05，表1)，避免了由于腺體背景不同而帶來(lái)的偏差。

表 1 年齡及腺體分型在兩影像數(shù)據(jù)組中的分布Tab. 1 Distribution of age and gland pattern between the two data

2.2 微鈣化的檢出率

2名醫(yī)師對(duì)高分辨率影像數(shù)據(jù)的識(shí)讀，在5M顯示器上的微鈣化檢出率均高于3M顯示器，而且A醫(yī)師在兩個(gè)顯示器上的微鈣化檢出率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，而B(niǎo)醫(yī)師在兩種顯示器上的微鈣化檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。對(duì)低分辨率影像數(shù)據(jù)的識(shí)讀，2名醫(yī)師在兩個(gè)顯示器上的微鈣化檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05，表2)。

表 2 2名醫(yī)師對(duì)高低分辨率數(shù)據(jù)在不同顯示器上微鈣化判讀率比較Tab. 2 Comparison of the interpretations of two doctors on the identification of microcalcifications of the two data

2.3 微鈣化惡性可能性的判讀

兩組影像數(shù)據(jù)在不同顯示器上，2名醫(yī)師對(duì)微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果用Az值表示(表3)。無(wú)論哪組數(shù)據(jù)，在5M顯示器上，2名醫(yī)師對(duì)微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果均優(yōu)于3M顯示器，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。A醫(yī)生的Az值略高于B醫(yī)生，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表 3 3M與5M顯示器對(duì)高低分辨率數(shù)據(jù)中微鈣化性質(zhì)判讀效能的比較Tab. 3 Comparison of the interpretations of 3M and 5M in detecting the microcalcifications

3 討 論

以往的研究顯示，3M與5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化的檢出率差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［2-3］。其中Uematsu等［2］的研究使用的是100 μm分辨率的探測(cè)器，Kamitani等［3］的研究由于在數(shù)據(jù)傳輸及儲(chǔ)存時(shí)把數(shù)據(jù)分辨率壓縮至100 μm，使得這些研究都是在使用較低分辨率乳腺X線數(shù)據(jù)的情況下完成。而在微鈣化良惡性的診斷上，Uematsu等［2］認(rèn)為兩種顯示器對(duì)微鈣化的形態(tài)、分布以及良惡性評(píng)估差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。Kamitani等［6］使用較高分辨率乳腺X線數(shù)據(jù)的研究也認(rèn)為，3M與5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化良惡性的診斷差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

近年來(lái)，隨著乳腺X線機(jī)探測(cè)器分辨率的提高及PACS的廣泛應(yīng)用，高分辨率的乳腺X線影像數(shù)據(jù)日益廣泛的應(yīng)用于臨床。Ideguchi等［7］的研究證實(shí)，最大空間分辨率為50 μm的乳腺X線機(jī)對(duì)微鈣化的識(shí)別率明顯優(yōu)于100 μm的乳腺機(jī)。Bacher等［8］使用70 μm分辨率探測(cè)器，通過(guò)拍攝乳腺專(zhuān)用對(duì)比度細(xì)節(jié)檢測(cè)模體(CDMAM 3.4)評(píng)估不同分辨率顯示器在應(yīng)用各種軟閱讀技術(shù)時(shí)對(duì)乳腺細(xì)節(jié)的顯示作用，他們用影像質(zhì)量因子(image quality figure，IQF)來(lái)比較5M與3M顯示器的差異，研究結(jié)果除了再次支持5M顯示器要好于3M顯示器外；另外還討論了正確應(yīng)用各種軟閱讀技術(shù)能顯著提高顯示器對(duì)乳腺細(xì)節(jié)的顯示作用。

本研究結(jié)果表明，在高分辨率影像圖組中，A醫(yī)師使用5M醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示器對(duì)乳腺微鈣化的檢出率明顯高于3M顯示器(P＜0.05)；而B(niǎo)醫(yī)師使用兩種顯示器對(duì)微鈣化的檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.364)。在低分辨率影像圖組中，2名醫(yī)師對(duì)乳腺微鈣化的檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；這個(gè)結(jié)果與先期的研究結(jié)果相似［9］。

在微鈣化惡性可能性的判讀上，無(wú)論哪組數(shù)據(jù)，在5M顯示器上，2名醫(yī)師對(duì)微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果均優(yōu)于3M顯示器，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。這與Kamitani等［6］的研究結(jié)果相同。說(shuō)明對(duì)高分辨率影像數(shù)據(jù)而言，5M顯示器利于細(xì)小鈣化的檢出。而對(duì)已檢出的微鈣化進(jìn)行良惡性判讀時(shí)，3M顯示器可通過(guò)對(duì)微鈣化灶放大及調(diào)整窗寬、窗位等后處理功能提高影像質(zhì)量，縮小與5M顯示器的差異。

對(duì)于采用低分辨率乳腺影像設(shè)備的醫(yī)院，選擇3M顯示器就能滿足診斷的需求。而一些采用較高分辨率乳腺影像設(shè)備的醫(yī)院，選擇具有高分辨率的5M顯示器能更好地顯示高分辨率數(shù)據(jù)的圖像，這對(duì)提高乳腺疾病診斷準(zhǔn)確率，特別是細(xì)小病變的檢出是有幫助的。

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The influence of 3-megapixel and 5-megapixel monitors in detecting micro-calcification on high- and low-resolution breast images

HU Xiao-xin, GU Ya-jia, WU Bin, LI Rui-min, PENG Wei-jun, MAO Jian, ZHENG Xiao-jing (Department of Radiology, Fudan University Shanghai Cancer Center; Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, China)

GU Ya-jia E-mail: cjr.guyajia@vip.163.com

Background and purpose：In the past, the studies of 3- and 5-megapixel medical professional monitors in detecting micro-calcifications were based on low-resolution breast images. Our study was to evaluate the influence of 3- and 5-megapixel medical professional monitors in detecting micro-calcifications on high- and lowresolution breast images. Methods：A retrospective study was performed in low- and high-resolution data with 60 cases (30 carcinomas and 30 mastopathia with calcium deposition). Two doctors (junior and senior, respectively) estimated the detection rate of the micro-calcifications and the malignant possibility, without knowing the clinical data and histology. The detection rate of them was assessed by chi-square test, and the malignant possibility was tested by analysis of variance. Results：In the detection rate of the micro-calcifications, the two doctors’ detection performance of breast micro-calcifications was very similar in the 3M and 5M medical professional monitors (P＞0.05) in the low resolution data group, while in the high resolution group, the senior doctor’s detection rate on the 5M monitor was significantly higher than that on the 3M (P=0.027), while the junior’s detection rate had no significant difference (P=0.364); In the interpretations of malignant possibility of the micro-calcifications, the two doctors’ interpretations were superior on 5M monitors to the 3M ones, but the difference was not statistically significant (P＞0.05). And the Az values between the two doctors also had no significant difference (P＞0.05). Conclusion：Different breast images of different resolutions should match corresponding resolution monitor in order to get the best potency ratio.

Monitor; Resolution; Breast; Imaging reading; Digital radiography

R737.9

：A

：1007-3639(2013)01-0047-04

2012-10-09

2012-12-19）

顧雅佳 E-mail:cjr.guyajia@vip.163.com

DOI: 10.3969/j.issn.1007-3969.2013.01.008