計算機輔助檢測對乳腺鈣化灶標記的臨床意義

楊開顏，劉小娟，司麗芳，蔣 濤

首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院放射科，北京 100020

隨著現(xiàn)代影像學技術的發(fā)展，MRI已成為一項有效地檢測乳腺癌的手段。最新一項關于乳腺癌篩查的研究指出，90%的乳腺癌可通過MRI明確診斷；相比之下，乳腺X線結合超聲對乳腺癌的檢出率僅為37.5%［1］。鑒于我國國情，對每位患者進行MRI檢查，或應用MRI篩查乳腺癌的可能性尚小，乳腺X線結合超聲仍是目前應用最廣泛的乳腺癌早期檢出和診斷方法［2］。此外，MRI及超聲對鈣化均不敏感，特別是MRI，而微鈣化甚至經(jīng)常是乳腺癌早期唯一的征象，如導管原位癌，此時MRI檢測也會出現(xiàn)漏診［1］。因此，乳腺X線攝影仍無可替代，特別是其在顯示鈣化灶方面有絕對優(yōu)勢。計算機輔助檢測（computer-aided detection，CAD）系統(tǒng)在數(shù)字化乳腺X線攝影中的應用可幫助放射科醫(yī)師發(fā)現(xiàn)病變并協(xié)助診斷［3-4］。本研究旨在評價CAD在全數(shù)字化乳腺X線攝影系統(tǒng)中對乳腺內鈣化灶標記的準確率和靈敏度，以及鈣化灶特征與乳腺癌的相關性。

1 資料和方法

1.1 患者選擇

通過醫(yī)院統(tǒng)計室調取2014—2015年于首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院住院行手術治療的所有乳腺病患者?；颊咝g前均行帶有CAD系統(tǒng)的全數(shù)字化乳腺X線攝影，去除因CAD系統(tǒng)故障未能產(chǎn)生CAD信息的44人次檢查，穿刺活檢確診為惡性且行新輔助化療后所進行的42人次檢查，以及臨床手術資料不全無法進行影像與手術切除部位相對應病灶分析的13人次檢查，共計426例患者449人次的圖像資料入組?；颊吣挲g17～87歲，平均年齡50歲。

1.2 設備選擇

使用美國GE公司Senographe DS全數(shù)字化乳腺X線攝影系統(tǒng)及與之配套使用的Second Look Digital CAD系統(tǒng)。

1.3 閱片程序

屏蔽患者的所有臨床及病理信息，保留患者的姓名、性別、年齡、出生日期、病歷號、影像號及乳腺X線檢查日期等基本信息，通過影像歸檔和通信系統(tǒng)（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）調取乳腺X線圖像至乳腺X線檢查專用工作站，每個患者的圖像必須包括單側或雙側乳腺的頭尾位和內外側斜位兩個標準體位。

依據(jù)美國放射學會制定的乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS）診斷標準［5］，將乳腺單純鈣化性病灶分為典型良性鈣化、中間性鈣化及高度惡性可能鈣化3種亞型。記錄每個觀察到的病灶的鈣化灶形態(tài)、數(shù)量、分布特征及分布象限，采用BI-RADS標準進行初步X線診斷。然后，開啟CAD系統(tǒng)，對CAD標記的每個部位進行分析，并與上述觀察到的病灶進行對比，結合初步診斷及CAD標記情況進行最終X線診斷。對于放射科醫(yī)師沒有發(fā)現(xiàn)或沒有認定為病灶的CAD標記部位，重新閱讀CAD標記區(qū)域并根據(jù)BI-RADS分級給予相應的最終X線診斷（圖1）。

圖1 患者，女性，53歲，左乳頭尾位片

根據(jù)患者臨床病歷，核實上述X線觀察到的病灶及CAD標記區(qū)域是否進行手術切除，并做相應記錄，以病理結果為金標準，判定CAD標記的準確率。CAD標記的準確率根據(jù)病灶病理診斷及CAD是否對該病灶部位進行標記來判定，分別記錄為真陽性標記、真陰性標記、假陽性標記及假陰性標記。只要相應的CAD標記在頭尾位或內外側斜位任意一個以上體位圖像顯示，且標記部位與手術切除病變部位及放射科醫(yī)師在X線圖像上的懷疑病灶部位一致，均視為有效標記。

1.4 統(tǒng)計學處理

應用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件對上述數(shù)據(jù)進行分析。計算CAD標記的準確率和靈敏度，應用χ2檢驗及相關性分析評價CAD標記的準確率、靈敏度及其與病灶X線表現(xiàn)的相關性。

2 結 果

2.1 CAD標記鈣化灶的準確率及靈敏度

放射科醫(yī)師評價的并經(jīng)手術病理證實的、乳腺X線表現(xiàn)為單純鈣化性的病灶有45個，其中，良性鈣化灶11個，惡性鈣化灶34個。按BIRADS診斷標準，中間性鈣化灶19個，高度惡性可能鈣化灶26個。中間性鈣化灶中，經(jīng)病理證實良性鈣化灶11個，惡性鈣化灶8個；高度惡性可能鈣化灶的病理均為惡性。CAD標記鈣化的總體準確率為73.3%（33/45），靈敏度為94.1%（32/34），陽性預測值為76.2%（32/42）（表1～2）。

2.2 鈣化灶特征對CAD標記準確率及靈敏度的影響

CAD標記中間性鈣化灶的準確率（42%，8/19）及靈敏度（88%，7/8）均低于高度惡性可能鈣化灶（均為96%，25/26），準確率下降尤其明顯。CAD對成簇、線樣及節(jié)段性分布的單純鈣化性病灶的標記準確率及靈敏度高，對雙乳彌漫或散在分布及區(qū)域性分布的單純鈣化性病灶的標記準確率及靈敏度明顯下降。對于中間性鈣化，鈣化灶的數(shù)量為5～20個時，CAD標記的準確率及靈敏度較高（準確率為67%，6/9；靈敏度為100%，6/6）；對于高度惡性可能鈣化，鈣化灶數(shù)量＞20個時，CAD標記的準確率及靈敏度均為100% （21/21）（表1～2）。

2.3 鈣化灶特征與CAD標記準確率及靈敏度的關系

對于單純鈣化性病灶各亞型，C A D標記的準確率與病灶類型、分布特征均相關（P=0.000），而與鈣化點數(shù)量不相關（P=0.196）；CAD標記的靈敏度僅與鈣化數(shù)量相關（P=0.026），而與鈣化灶類型及分布特征不相關（P＞0.05，表3）。

表 1 乳腺單純鈣化性病灶分布特征及CAD標記情況

表 2 乳腺單純鈣化性病灶中鈣化灶數(shù)量及CAD標記情況

表 3 鈣化灶特征與CAD標記準確率及靈敏度的關系

3 討 論

既往有關乳腺CAD的研究中，一般以病理證實的惡性病灶的檢出情況為依據(jù)來評價CAD的靈敏度及特異度，或CAD系統(tǒng)應用對閱片醫(yī)師有無影響［3-4,6-7］。本研究首次分析了CAD標記準確率及標記惡性病灶的靈敏度與乳腺X線可見病灶特征是否相關。閱片方式完全模擬CAD模式下的乳腺X線診斷日常工作閱片程序，記錄X線的異常征象并進行CAD應用前后對比分析，最大限度地減少回顧性研究所帶來的診斷偏倚。同時，樣本中未將良性患者剔除，也是為了能更準確地判斷CAD標記的準確率。

乳腺內鈣化灶非常常見，BI-RADS診斷標準將乳腺單純鈣化性病灶分為典型良性鈣化、中間性鈣化及高度惡性可能鈣化3種類型。細小的多形性鈣化和線樣或線樣分支狀鈣化（鑄型鈣化）一般高度提示惡性可能［5］。一般認為，鈣化的病理基礎與細胞壞死后的鈣鹽沉積及癌細胞的異常生物學行為有關，50%～75%的乳腺癌中可見到微鈣化。乳腺導管肌上皮的損傷或缺失會導致雌激素受體表達喪失及腫瘤抑制因子表達減低，導致誘發(fā)新生血管形成的一些因子過度表達，細胞異常增殖。高級別導管癌中導管肌上皮更易變薄或缺失，更易發(fā)生壞死，所以鈣化征象較低級別導管癌更為常見［8］。也有學者對導管癌病理分級與X線鈣化灶特征的相關性進行了深入研究［9］。微鈣化通常是乳腺癌早期甚至唯一的表現(xiàn)，因此，早發(fā)現(xiàn)、早治療可大大提高患者的生存質量。

對于單純鈣化性病灶亞型，單純中間性鈣化病灶的CAD標記準確率及惡性靈敏度（分別為42%和88%）均低于單純惡性鈣化病灶（均為96%），準確率下降尤其明顯，與既往研究［10-11］報道結果基本一致。此外，對于單純鈣化性病灶，CAD標記的準確率與鈣化灶類型和分布特征顯著相關，而與鈣化數(shù)量不相關。關于鈣化數(shù)量的標記，與所用設備有關，不同CAD系統(tǒng)運算法有所不同。本研究使用的Second Look CAD系統(tǒng)用于分析直徑不大于4.1 mm范圍內的3個以上相互獨立存在的多形性微小鈣化［12］。由于本研究中少于系統(tǒng)規(guī)定的3個以下成簇鈣化點的患者極少（鈣化點少于5個僅3例），其余42例單純鈣化性病灶的成簇鈣化點數(shù)量均多于5個，所以CAD對單純鈣化性病灶標記的準確率與鈣化灶數(shù)量沒有相關性，正符合Second Look CAD系統(tǒng)對鈣化標記的核心運算法則，另一方面也佐證了CAD標記的準確率。

并非所有乳腺X線可見惡性病灶都能被目前提供的CAD系統(tǒng)標記，乳腺X線檢查的最終診斷仍需依靠放射科醫(yī)師來判斷。對于日常工作量較大的醫(yī)院或大規(guī)模的乳癌篩查，CAD的作用還是不容忽視的。國家癌癥中心于2012—2013年對中國9個省14個城市的40～69歲女性進行乳腺癌篩查，最終采集到12 440名調查對象的數(shù)據(jù)［2］。乳腺X線攝影標準是雙側投照，每側常規(guī)采取頭尾位及內外側斜位兩個體位，即共有49 760幅圖像需醫(yī)師分析，工作量巨大。鑒于CAD標記惡性鈣化有較高的靈敏度（94.1%）及陽性預測值（76.2%），且不受腺體密度的影響，可幫助閱片醫(yī)師避免因工作時間過長、精神及視覺疲勞造成的漏診或誤診。

綜上所述，CAD標記乳腺內鈣化灶的準確率及惡性靈敏度均很高，對病灶性質判斷具有價值，臨床工作中可協(xié)助放射科醫(yī)師作出較正確的診斷，值得推廣應用。

［參 考 文 獻］

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