對比評價數(shù)字乳腺斷層攝影與全視野數(shù)字化乳腺X 線攝影對ACR-156 模擬病灶的顯示能力

高繼東，郭 秋，陳麗麗，任 克

（廈門大學(xué)附屬翔安醫(yī)院放射科，福建 廈門 361101）

數(shù)字乳腺斷層攝影（digital breast tomosynthesis，DBT）的應(yīng)用顯著改善了傳統(tǒng)乳腺X 線攝影中因致密腺體組織和病變重疊及掩蓋所帶來的診斷局限性，在乳腺篩查及病變診斷中具有較大的優(yōu)勢和臨床意義。研究表明，全視野數(shù)字化乳腺X 線攝影（full-field digital mammography，F(xiàn)FDM）、DBT 聯(lián)合應(yīng)用對乳腺病變診斷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率有明顯改善，但FFDM 與DBT 同時攝影，會增加乳腺的平均腺體劑量（average glandular dose，AGD）［1］，因此，提高診斷效能的同時盡可能降低輻射劑量一直是此研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。乳腺壓迫厚度及曝光條件是影響乳腺AGD 較重要的因素，本研究通過有機(jī)玻璃板及ACR-156 模型組合模擬不同厚度體模，評價不同曝光條件下FFDM、DBT 及V-Preview（合成2D 圖像）對3 種模擬病灶的檢出能力，并初步探討在降低輻射劑量的前提下較大程度提高診斷效能的最佳檢查方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用乳腺檢測專用有機(jī)玻璃板及ACR-156 體模模擬不同厚度乳腺進(jìn)行攝影，每塊有機(jī)玻璃板厚度為10 mm；ACR-156 體模厚度為43 mm，體模內(nèi)包括6 個纖維樣模擬病灶、5 組微鈣化簇樣模擬病灶和5 個腫塊樣模擬病灶（圖1）。

圖1 ACR-156 體模示意圖

1.2 儀器與方法 采用GE Senograhpe Essential 乳腺X 線機(jī)。將被測體模擺正，一側(cè)邊緣與攝影臺底邊平齊，使ACR-156 體模中心位于攝影臺中央部（圖2）。為獲得不同厚度的體模組合，將ACR-156 體模分別放置于10 mm×1、10 mm×2、10 mm×3 的有機(jī)玻璃板上，獲得等效厚度在機(jī)器上直接顯示（分別為43、53、63 和73 mm）。每次攝影對被照體模的壓力均保持在10 daN。

圖2 體模攝影擺位

先采用自動曝光控制技術(shù)進(jìn)行曝光，在同一壓迫下獲得FFDM（圖3）、DBT，同時通過計(jì)算機(jī)后處理自動獲得乳腺斷層合成二維圖像（V-Preview 圖像）。儀器自動獲取攝影管電壓（kV）、管電流（mAs）及AGD 等參數(shù)，然后保持與自動曝光相同管電壓，降低管電流進(jìn)行低劑量手動曝光。由于DBT 手動曝光管電流可調(diào)節(jié)最低值為36 mAs，因此，手動曝光時管電流值分別設(shè)置為自動曝光時管電流值的90%、80%、70%、60%。

圖3 壓迫ACR-156 體模自動曝光全視野數(shù)字化乳腺X 線攝影圖

1.3 圖像評價 于GE Senograhpe Essential 乳腺X線機(jī)配套診斷工作站IDI 5M 顯示器上閱讀圖像，由3 位診斷醫(yī)師分別對ACR-156 體模中的纖維樣模擬病灶、微鈣化簇和腫塊樣模擬病灶顯示情況進(jìn)行獨(dú)立評分。評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)美國放射學(xué)會推薦的評分法［2］，分別對乳腺ACR-156 體模內(nèi)置的纖維樣模擬病灶、微鈣化簇樣模擬病灶以及腫塊樣模擬病灶按3 級制進(jìn)行評分（表1）。各種模擬病灶檢出率計(jì)算公式：檢出率=模擬病灶得分/相應(yīng)模擬病灶所得總分×100%。

表1 對乳腺ACR-156 體模內(nèi)置的3 種模擬病灶按3 級制評分方法

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。3 位診斷醫(yī)師間評分一致性行組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）檢驗(yàn)評價。通過隨機(jī)區(qū)組方差比較不同壓迫體模厚度、不同管電流條件下纖維樣模擬病灶、微鈣化簇樣模擬病灶及腫塊樣模擬病灶的檢出率。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3 位診斷醫(yī)師間評分的一致性 以3 位診斷醫(yī)師在各組內(nèi)評分的均數(shù)作為FFDM、DBT、V-Preview中纖維樣、微鈣化簇樣及腫塊樣模擬病灶的最終評分?jǐn)?shù)。3 位診斷醫(yī)師間評分比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表2）。

表2 3 位診斷醫(yī)師間評分一致性檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 不同管電流條件下、不同厚度體模單次照射AGD（表3）同一體模厚度條件下，隨管電流減小，F(xiàn)FDM及DBT 的AGD 均呈遞減趨勢；同一體模厚度、同一管電流條件下，DBT 較FFDM 的AGD 略高。同一管電流條件下，隨著體模厚度的增加，F(xiàn)FDM 及DBT AGD 亦呈增加趨勢，其中體模厚度為73 mm 時，自動曝光管電流條件下的DBT AGD 為3.09 mGy，其余各管電流條件下的FFDM、DBT 的AGD 均＜3 mGy（表3，圖3）。

表3 不同管電流條件下、不同厚度體模單次照射輻射劑量

圖3 ACR-156 體模單次照射輻射劑量隨體模厚度/管電流變化曲線圖

2.3 自動曝光條件下FFDM、DBT 及V-Preview 對不同厚度體模纖維樣模擬病灶檢出率的比較（表4）自動曝光條件下，隨體模厚度增加，F(xiàn)FDM、DBT 及V-Preview 對纖維樣模擬病灶的檢出率呈逐漸降低趨勢。當(dāng)體模厚度≤53 mm 時，F(xiàn)FDM 較DBT 及V-Preview 檢出率高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。當(dāng)體模厚度＞53 mm 時，F(xiàn)FDM 與DBT 對纖維樣模擬病灶的檢出率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；但兩者均較V-Preview 對纖維樣模擬病灶的檢出率高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表4 自動曝光條件下FFDM、DBT、V-Preview 對不同厚度體模纖維樣模擬病灶檢出率的比較（%，）

表4 自動曝光條件下FFDM、DBT、V-Preview 對不同厚度體模纖維樣模擬病灶檢出率的比較（%，）

2.4 自動曝光條件下FFDM、DBT 及V-Preview 對不同厚度體模微鈣化簇樣模擬病灶檢出率的比較（表5）自動曝光條件下，壓迫體模厚度為43 mm 時，F(xiàn)FDM、DBT、V-Preview 對微鈣化簇樣模擬病灶的檢出率，均為80.00%。壓迫體模厚度為53、63 mm 時，F(xiàn)FDM、DBT 的對微鈣化簇樣模擬病灶的檢出率相同（80.00%），均高于V-Preview 的檢出率，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。當(dāng)壓迫體模厚度為73 mm 時，F(xiàn)FDM、DBT、V-Preview 對微鈣化簇樣模擬病灶檢出率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表5 自動曝光條件下FFDM、DBT、V-Preview 對不同厚度體模微鈣化簇樣模擬病灶檢出率的比較（%，）

表5 自動曝光條件下FFDM、DBT、V-Preview 對不同厚度體模微鈣化簇樣模擬病灶檢出率的比較（%，）

2.5 自動曝光條件下FFDM、DBT 及V-Preview 對不同厚度體模腫塊樣模擬病灶檢出率的比較（表6）自動曝光條件下，隨體模厚度增加，F(xiàn)FDM、DBT 及V-Preview 對腫塊樣模擬病灶的檢出率呈逐漸降低趨勢。當(dāng)壓迫體模厚度≤63 mm 時，F(xiàn)FDM 及DBT 對腫塊樣模擬病灶的檢出率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；但兩者檢出率均高于V-Preview（均P＜0.05）。當(dāng)壓迫體模厚度為73 mm 時，F(xiàn)FDM、DBT 及V-Preview對腫塊樣模擬病灶的檢出率均降低；但FFDM 與DBT 對病灶的檢出率相同且均高于V-Preview（均P＜0.05）。

表6 自動曝光條件下FFDM、DBT、V-Preview 對不同厚度體模腫塊樣模擬病灶檢出率的比較（%，）

表6 自動曝光條件下FFDM、DBT、V-Preview 對不同厚度體模腫塊樣模擬病灶檢出率的比較（%，）

3 討論

DBT 在乳腺病變篩查及診斷中具有明顯優(yōu)勢和臨床意義，傳統(tǒng)2D 圖像由于組織重疊，對致密性乳腺檢查結(jié)果假陽性率較高，DBT 一定程度上可減輕或消除正常乳腺腺體對病灶顯示的影響，能更好地顯示病灶形態(tài)及邊緣等特征，尤其是對致密性乳腺內(nèi)腫塊樣病變及結(jié)構(gòu)扭曲的檢出率明顯提高，從而提升乳腺病變的檢出率和診斷正確率［3-6］。

DBT 是在旋轉(zhuǎn)X 線球管攝影過程中保持恒定的管電壓，以小的管電流進(jìn)行多次小劑量曝光獲得一系列圖像，經(jīng)過后處理軟件重建后得到的一組具有高分辨力的斷層圖像，設(shè)備可自動計(jì)算出每次攝影的AGD。多數(shù)研究結(jié)果表明，同一次壓迫下進(jìn)行DBT 及FFDM 攝影后，DBT 的AGD 要高于FFDM，但仍低于美國食品藥品監(jiān)督管理局規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，即乳腺每幅圖像的AGD 不得超過3 mGy［1，7］。本研究僅自動曝光條件下壓迫體模厚度為73 mm 時AGD 達(dá)到3.09 mGy，其余各組AGD 均低于3 mGy；自動曝光及手動曝光條件下，隨壓迫體模厚度增加，AGD 呈遞增趨勢；另外，隨壓迫體模厚度增加，F(xiàn)FDM、DBT、V-Preview 對3 種模擬病灶的檢出率下降，因此，管電流及壓迫體模厚度是影響AGD 及病灶檢出率的重要因素。

對于同一壓迫厚度體模進(jìn)行FFDM 聯(lián)合DBT 攝影，AGD 為兩者的疊加劑量。Skaane 等［8］研究顯示，當(dāng)平均乳腺壓迫厚度為54 mm 時，F(xiàn)FDM 聯(lián)合DBT的AGD 為單獨(dú)FFDM 的2.24 倍。本研究中壓迫體模厚度為53 mm 時，自動曝光條件下FFDM 聯(lián)合DBT的AGD（2.75 mGy）為單獨(dú)FFDM AGD（1.31 mGy）的2.10 倍，合成2D 聯(lián)合DBT 輻射劑量與單純應(yīng)用DBT的輻射劑量相當(dāng)，僅比FFDM 的輻射劑量稍高，但比FFDM 聯(lián)合DBT 疊加使用的劑量降低很多。

本研究通過ACR-156 體模評價不同管電流條件下FFDM、DBT 及V-Preview 對病灶的檢出率，結(jié)果表明，同一壓迫體模厚度下，F(xiàn)FDM、DBT 對3 種模擬病灶的檢出率較為一致，與部分研究［9-10］結(jié)果一致。同時，除了在壓迫體模厚度為43 mm 時自動曝光條件下，V-Preview、FFDM 及DBT 對微鈣化簇樣病灶的檢出率一致以外，其余不同壓迫體模厚度及不同曝光條件下DBT 及FFDM 均較V-Preview 對各種模擬病灶的檢出率高；且隨壓迫體模厚度增加，對V-Preview檢出率影響較對FFDM 及DBT 更大。V-Preview 圖像是基于DBT 數(shù)據(jù)生成的一個合成2D 圖像，雖然本研究認(rèn)為V-Preview 圖像較FFDM 及DBT 圖像對模擬病灶檢出率低，但有研究認(rèn)為，合成2D 圖像聯(lián)合DBT 圖像可用于臨床診斷，且合成2D 圖像有可能會替代傳統(tǒng)的FFDM［11-15］。但目前DBT 還不滿足作為單獨(dú)的成像技術(shù)用于臨床診斷，主要原因?yàn)镈BT 為重建斷層圖像，對微鈣化灶分布和形態(tài)無法整體顯示，對微小鈣化灶仍需聯(lián)合2D 圖像進(jìn)行最佳評估。

總之，DBT 聯(lián)合合成2D 圖像的診斷效能是否能與DBT 聯(lián)合FFDM 的診斷效能相媲美，還需更多的臨床數(shù)據(jù)驗(yàn)證；充分發(fā)揮DBT 的優(yōu)勢，提高乳腺癌的正確診斷率及早期發(fā)現(xiàn)率，將成為未來乳腺癌篩查的主要模式。