乳腺CT 的禁忌、專用性及其技術(shù)進展

何之彥

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一人民醫(yī)院放射科，上海 200080）

乳腺疾病是多發(fā)病、常見病，尤其是乳腺癌嚴(yán)重危害人們的身體健康，越早診斷，越能提高生存率［1］。影像學(xué)檢測方法對乳腺癌的診斷具有重要作用。目前，常規(guī)乳腺影像檢查方法主要有3 種：乳腺X 線攝影、超聲和MRI。乳腺X 線攝影對乳腺癌早期篩查和提高患者生存率極為重要。研究表明，每篩查1 224 人，有1 人的生命被挽救［2］；一組調(diào)查表明，1990 年30～79 歲婦女乳腺癌死亡率每10 萬人中有49.7 人，2000 年降至38.0 人，比1990 年下降24%，原因可能為乳腺X 線攝影的早期發(fā)現(xiàn)和治療水平的提高［3］；乳腺X 線攝影已被證明是挽救乳腺癌患者生命經(jīng)濟有效的檢查手段［4］。然而，乳腺X 線攝影對致密型乳腺檢測存在局限性，我國45～65 歲女性中49.2%的乳腺屬于致密型［5］，因此，超聲檢查的一些優(yōu)勢得以體現(xiàn)。Berg 等［6］對無癥狀且有乳腺癌高危因素的女性隨機分組后進行0、12 和24 個月篩查，共發(fā)現(xiàn)111 例乳腺癌，單用超聲發(fā)現(xiàn)32 例（28.8%），由X 線和超聲共同發(fā)現(xiàn)26 例（23.4%），另33 例（29.7%）僅在乳腺X 線攝影中發(fā)現(xiàn)，9 例（8.1%）在乳腺X 線攝影和超聲檢查后由MRI 發(fā)現(xiàn)。乳腺MRI多序列可獲得更多信息，且無電離輻射，有研究表明，MRI 篩查比超聲更能提高乳腺癌的早期診斷水平，在美國已被推薦應(yīng)用于乳腺癌高危人群［7］。

有關(guān)CT 對乳腺疾病的診斷與篩查卻鮮有報道，筆者就專用乳腺CT 的發(fā)展、價值，以及未來進展分析如下。

1 早期CT 應(yīng)用于乳腺的研究回顧

乳腺X 線攝影與CT 使用相同射線，其為2D 攝影，以2D 格式顯示3D 乳腺可能會產(chǎn)生假陽性結(jié)果，導(dǎo)致不必要的成像和活檢，給患者造成困擾。為了避免組織重疊造成的影像診斷困擾，Chang 等［8-13］檢測了3 000 多例女性，對CT 在乳腺疾病中的應(yīng)用進行了研究，結(jié)果表明，CT 可應(yīng)用于巨大、較厚及致密的乳腺，能夠診斷較隱匿的乳腺癌。這些研究使用了專用于乳腺的CT/M 系統(tǒng)（CT/Mammography）［14］。此CT/M 系統(tǒng)為單層扇形束CT 系統(tǒng)，掃描時患者采用俯臥位體位，懸垂乳房被水浴包圍；X 線管和探測器組件的定位和旋轉(zhuǎn)與目前的立體定向乳腺活檢儀相似；重建圖像層厚1 cm，像素大小1.56 mm×1.56 mm。在一項對1 625 例受試者的研究中，經(jīng)組織學(xué)證實乳腺癌患者71 例病灶78 個，其中靜脈注射對比劑后乳腺CT 檢測出94%，而乳腺X 線攝影僅檢測出77%［12］。盡管結(jié)果令人鼓舞，但當(dāng)時的技術(shù)和圖像重建技術(shù)無法滿足乳腺成像對空間分辨力和輻射劑量的要求，最終并未商用。在CT/M 系統(tǒng)開發(fā)三四十年之后，CT 技術(shù)（探測器、重建算法、計算機硬件等）有了長足的進步，有不少學(xué)者繼續(xù)研究乳腺專用CT 機并將其初步運用于乳腺癌診斷與篩查中［15-19］。

2 常規(guī)CT 應(yīng)用的禁忌及有限性使用

因為乳房具有豐富的腺體組織，常規(guī)CT 掃描需通過胸部行軸向穿透，會增加不必要的輻射劑量［20］。我國對數(shù)字化乳腺X 線攝影機每次檢查的乳腺平均輻射劑量要求是：對4 cm 厚度的乳腺體模（脂肪與纖維腺體組織各占50%）普通2D 攝影或體層合成攝影小于2.0 mGy，普通2D 攝影+體層合成攝影小于3.5 mGy［21］。美國食品和藥物管理局（FDA）規(guī)定：在FDA 接受的模擬標(biāo)準(zhǔn)乳腺體模的單次頭尾位圖像中，每次照射的平均腺體劑量不應(yīng)超過3.0 mGy（0.3 rad），劑量應(yīng)根據(jù)臨床標(biāo)準(zhǔn)乳腺使用的技術(shù)因素和條件確定［22］。有學(xué)者建議乳腺成像的要求為：即具有3D 顯示能力、軟組織分辨力高、準(zhǔn)確的組織密度評估、可行動態(tài)對比增強、高的各向同性空間分辨力、平均腺體劑量低于5 mGy、患者受檢舒適度好、集成活檢裝置及價格較低［23］。其中，平均腺體劑量的上限要求低于5 mGy，參考了歐洲雙視圖乳腺X 線攝影篩查的要求［24］。與乳腺X 線攝影比較，常規(guī)CT電離輻射相對較高，不適宜于腺體豐富的乳腺組織；CT 的空間分辨力較低，限制了常規(guī)CT 探測乳腺微小病變?nèi)缥⒓氣}化的能力［25］；常規(guī)CT 檢查需要具有豐富經(jīng)驗的診斷醫(yī)師，因此，并不被推薦應(yīng)用于乳腺疾病的檢查。

不過，在某些特殊情況下，常規(guī)CT 可作為乳腺癌的輔助診斷方法，如篩查轉(zhuǎn)移性乳腺癌、有無局域性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及骨、肺、肝、腦遠處轉(zhuǎn)移，幫助腫瘤分期［26］。曾有常規(guī)胸部CT 檢查時偶然發(fā)現(xiàn)乳腺占位性病變的報道［27-30］，也有研究強調(diào)了對比劑增強掃描的作用［31］。多探測器CT［31-32］及能譜CT［33-34］在乳腺癌診斷中的應(yīng)用也有報道，但數(shù)量極少，且均非主流性的研究。

2 項大型研究報道了胸部CT 意外發(fā)現(xiàn)乳腺病變的概率。Surov 等［35］報道8 105 例胸部CT 檢查中89 例（1.1%）意外發(fā)現(xiàn)乳腺疾病，Monzawa 等［29］報道2 945 例（1.1%）中31 例意外發(fā)現(xiàn)乳腺疾病。

Gossner［36］提出，當(dāng)MRI 因心臟起搏器影響限制使用，而乳腺X 線攝影和超聲檢查結(jié)果不明的患者可選擇CT 作為替代檢查。乳腺CT 增強掃描敏感度低于MRI，MRI 的敏感度通常在95%以上［37］。但在3 項研究中，使用對比劑的乳腺CT 動態(tài)增強掃描的敏感度也很高，分別為91%、92.6%和93%［31,38-39］。CT與乳腺X 線攝影和超聲的結(jié)合應(yīng)用提高了乳腺保留率，因為CT 能更好地描述腫瘤范圍［40］。

但是CT 的電離輻射可能帶來損害，尤其是在年輕患者的影像檢查中，輻射防護尤為重要，在使用自動管電流調(diào)制、限制視野，降低輻射劑量時，圖像噪聲會增加，以致阻礙對軟組織的評估。在胸部CT 檢查中，使用乳腺屏蔽的方法減少女性乳腺的腺體劑量，這些乳腺屏障通常會導(dǎo)致鄰近乳腺組織的光束硬化，使得幾乎無法對鄰近乳腺組織部分進行評估［36］。

3 乳腺專用CT 的發(fā)展過程、種類及未來

現(xiàn)代乳腺專用CT 機從幾何學(xué)的角度［如使用蒙特卡羅技術(shù)（Monte Carlo techniques）［41］］及采用特殊設(shè)計的重建算法降低乳腺的輻射劑量，同時使圖像更加清晰［42］。常規(guī)CT 檢查胸部時患者取仰臥位，乳房常平鋪于胸前，而乳腺專用CT 均采用俯臥位，使乳腺懸垂，改變了乳腺的立體幾何學(xué)構(gòu)建。

目前，在乳腺專用CT 機的設(shè)計中已提出了具有不同圖像采集方式（如錐形束、扇形束、平行束）、不同的探測器類型（如平板能量積分、光子計數(shù)）和不同成像模式（如吸收對比、相位對比）的專用系統(tǒng)，其中錐形束CT、光子計數(shù)CT 和相位對比CT 具有代表性。

3.1 乳腺錐形束CT 技術(shù)特點 在嘗試最早的單層扇形束CT 系統(tǒng)之后，CT 技術(shù)的進步重新激發(fā)了研究者對專用乳腺CT 研發(fā)的熱情。一項關(guān)鍵研究表明，在輻射劑量可與乳腺X 線攝影相媲美的情況下，專用乳腺CT 具有發(fā)展?jié)摿Γ?5］。平板X 線探測器的發(fā)展和圖像重建技術(shù)的改進使高分辨力錐形束計算機斷層掃描成為可能，這是一種更適用于專用乳腺CT 的圖像采集方式。

目前，大多數(shù)專用乳腺CT 系統(tǒng)為錐形束乳腺CT［43］。投影數(shù)據(jù)通過錐形束乳腺CT 系統(tǒng)采集，其探測器足以覆蓋整個乳腺，投影數(shù)據(jù)是在一個單一的循環(huán)掃描中獲得。

錐形束乳腺CT 的輻射劑量取決于預(yù)期用途（如篩查或診斷評估），以及研究是否也涉及對比劑的使用。研究表明，與乳腺X 線攝影相比，錐形束乳腺CT 用于篩查時對軟組織病變的輻射劑量有顯著性改善［44］。錐形束乳腺CT 診斷性成像的輻射劑量在診斷性乳腺X 線攝影的范圍內(nèi)［45-46］。有研究表明，錐形束乳腺CT 用于診斷評估時，平均腺體劑量在7～13.9 mGy［45-48］，隨著技術(shù)發(fā)展，平均腺體劑量將逐漸降低。

3.2 乳腺光子計數(shù)CT 技術(shù)特點 乳腺光子計數(shù)CT 的優(yōu)點是空間分辨力增加和輻射劑量降低，投影數(shù)據(jù)是通過螺旋運動的X 線管和探測器組合獲得，類似于常規(guī)MDCT 檢測系統(tǒng)，但這種螺旋CT使用的是光子計數(shù)X 線探測器，而不是電荷集成平板探測器［49］。有研究表明，根據(jù)乳腺大小優(yōu)化光子計數(shù)螺旋乳腺CT 的管電流，可檢測到直徑為196 μm的微鈣化，同時保持劑量值在常規(guī)乳腺X 線攝影的范圍內(nèi)［50］。

3.3 乳腺相位對比CT 技術(shù)特點 近年來，人們研究了幾種不同的相位對比CT 與乳腺成像的結(jié)合方式，主要的CT 形式有基于傳播的相位對比CT（propagation-based CT，PB-CT）［也稱為內(nèi)列CT（in-line CT）］、邊緣照明CT（edge illumination CT）、基于光柵的CT（grating-based CT）和基于檢偏鏡的CT（analyzer-based CT）［51］。在這些技術(shù)中，僅PB-CT無需任何專門的X 線光學(xué)元件，以實現(xiàn)相位對比，因此，這項技術(shù)在原則上是最易實現(xiàn)的。PB-CT 是一種利用透射X 線束的折射和吸收的X 線成像技術(shù)。與傳統(tǒng)的基于吸收的CT 相比，PB-CT 具有更高的SNR，前者的10 倍或更多［42］。一項研究對手術(shù)切除的乳腺標(biāo)本（n=12）在不同的成像條件下使用PB-CT和常規(guī)CT（使用吸收對比）技術(shù)進行掃描，評估影像學(xué)圖像質(zhì)量，采用32 keV 能量X 線束對PB-CT 圖像進行相位反衍，在相同的X 線能級輸出的條件下，4、2 mGy 平均腺體劑量下的PB-CT 圖像的圖像質(zhì)量顯著高于4 mGy 時的常規(guī)CT 圖像（均P＜0.05）；與常規(guī)CT 相比，即使在相當(dāng)?shù)偷钠骄袤w劑量下，PB-CT 也能獲得更高的圖像質(zhì)量，因此預(yù)測，如果能成功地將PB-CT 技術(shù)應(yīng)用于乳腺癌成像，可能會提高乳腺癌的診斷水平［52］。

3.4 乳腺專用CT 與其他乳腺斷面成像的比較 其他乳腺斷面成像包括數(shù)字?jǐn)鄬雍铣蓴z影（digital breast tomosynthesis，DBT）、MRI 和超聲成像。

乳腺專用CT 是一種乳腺3D 各向同性成像技術(shù)，其克服了2D 壓縮乳腺X 線攝影和角度合成的局限性。DBT 也是一種3D 成像，但不是在3D 各向同性分辨力的多平面模式下成像，雖能有效解決因疊加組織效應(yīng)而導(dǎo)致的病變遮掩，但當(dāng)病變與同平面鄰近的組織密度相似時，會產(chǎn)生輪廓模糊效應(yīng)，使病變部分邊緣或全部邊緣顯示不清。雖然DBT 提供了非常高的平面分辨力，但由于旋轉(zhuǎn)角度有限，只能得到一組不完整的投影，導(dǎo)致z 軸分辨力不理想［53］。DBT 所獲得的斷層圖像尚不足以改變組織密度對比，因此，臨床仍需使用其他影像學(xué)方法改變局部組織對比度，加以觀察。因此，即使DBT 可獲得斷面圖像，但其圖像質(zhì)量還是無法與乳腺專用CT 相比。且乳腺專用CT 也可采用平板探測器而非常規(guī)CT 探測器，其空間分辨力大大提高［54］。此外，由于CT 成像不依賴于乳腺組織厚度的均勻性，因此該技術(shù)無需強烈壓迫乳腺，患者不會產(chǎn)生乳腺X 線攝影時出現(xiàn)的不適感［15］。

乳腺專用CT 也具有MRI 的一些優(yōu)勢，與MRI相比，其具有快速獲取和價格更低，以及可同時顯示微鈣化和對比度增強的優(yōu)點［55］。乳腺CT 與超聲相比，對操作員依賴更?。?5］。

3.5 乳腺專用CT 的未來 乳腺專用CT 具有更高的密度分辨力，應(yīng)用前景較好。目前，乳腺專用CT和增強對比已被引入臨床實踐，并初步顯示出良好的結(jié)果［55-56］。但乳腺專用CT 也未完全放開使用，很多報道仍然使用乳腺切除標(biāo)本謹(jǐn)慎地進行研究［57］。有學(xué)者利用3D 打印體模進行研究，結(jié)果表明乳腺專用CT 可根據(jù)患者的乳腺大小和密度等特點，改變X線管電流，優(yōu)化圖像質(zhì)量，從而得出最佳的乳腺CT采集參數(shù)，提高不同大小和密度乳腺的診斷圖像質(zhì)量，同時將平均腺體劑量保持在類似于數(shù)字乳腺X線攝影的水平［58］。

學(xué)者們正在研究乳腺CT 掃描是否會成為比傳統(tǒng)乳腺X 線攝影更好的篩查工具。新的錐形束CT輻射劑量僅1.5 mGy［57］，輻射總劑量與常規(guī)乳腺X 線攝影檢查的劑量相當(dāng)。然而，乳腺CT 篩查的研究仍處于早期階段，因為，乳腺專用CT 系統(tǒng)尚處于研發(fā)中，著重探討的是圖像采集方式、X 線成像模式、探測器類型、圖像算法、掃描協(xié)議優(yōu)化等［59］。期待未來的乳腺專用CT 能夠滿足乳腺成像的9 項要求［23］。