乳腺篩查網(wǎng)絡(luò)測(cè)評(píng)平臺(tái)（BREAST）在提高放射科醫(yī)師診斷能力中的應(yīng)用進(jìn)展

孫詩(shī)昀 ，肖 勤，Tong Li，王思敏，黃 琰，顧雅佳

1.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；

2.上海市影像醫(yī)學(xué)研究所，上海 200032；

3.悉尼大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，澳大利亞 悉尼 2066

作為威脅全球女性生命健康的首要惡性腫瘤，乳腺癌的發(fā)病率逐年增高［1］。近年來(lái)，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，隨著乳腺癌篩查項(xiàng)目的實(shí)施和普及，其死亡率呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)［1-2］。多項(xiàng)研究［3-4］已證實(shí)，乳腺X線攝影檢查作為乳腺癌早期篩查的重要手段之一，可有效地提高乳腺癌的檢出率，進(jìn)而降低死亡率。乳腺癌的早期發(fā)現(xiàn)很大程度上取決于放射科醫(yī)師對(duì)于乳腺X線攝影圖像的準(zhǔn)確判斷。因此，著力提高放射科醫(yī)師的診斷能力顯得尤為重要。

乳腺篩查網(wǎng)絡(luò)測(cè)評(píng)平臺(tái)（BreastScreen Reader Assessment Strategy，BREAST）是一種乳腺影像研究和培訓(xùn)工具［5］，旨在通過(guò)實(shí)時(shí)在線評(píng)估和反饋，提高放射科醫(yī)師的診斷能力和水平。本文主要對(duì)該平臺(tái)在提高放射科醫(yī)師診斷能力中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 影響乳腺癌篩查準(zhǔn)確度的因素

乳腺X線攝影檢查已被證實(shí)是乳腺癌篩查的有效工具，可以有效地提高乳腺癌的檢出率，降低死亡率［3-4］。然而，研究［6-7］顯示，在篩查時(shí)5%～30%的乳腺癌會(huì)被遺漏（即假陰性），而診斷錯(cuò)誤率可能高達(dá)50%。Brem等［8］及Gandomkar等［9］的研究顯示，導(dǎo)致診斷錯(cuò)誤的原因60%～63%來(lái)源于認(rèn)知偏差，即對(duì)于乳腺X線攝影的正常表現(xiàn)認(rèn)識(shí)不足，又無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別其異常表現(xiàn)，從而導(dǎo)致了假陰性、假陽(yáng)性或過(guò)度診斷。假陰性會(huì)延誤癌癥的早期發(fā)現(xiàn)和治療，假陽(yáng)性則會(huì)引起患者焦慮并導(dǎo)致額外檢查費(fèi)用的產(chǎn)生，過(guò)度診斷可能導(dǎo)致過(guò)度治療。因此，提高乳腺篩查的準(zhǔn)確度顯得尤為重要。

然而，不同國(guó)家的放射診斷科醫(yī)師對(duì)于乳腺X線攝影的篩查準(zhǔn)確度各不相同，發(fā)展中國(guó)家普遍低于50%而發(fā)達(dá)國(guó)家在80%以上［10-11］。研究［12-14］顯示，差異主要來(lái)源于以下3種原因：① 患者群體差異，例如不同地區(qū)的患者乳腺密度不同。致密的乳腺組織很可能掩蓋微鈣化、結(jié)構(gòu)扭曲等有助于診斷的影像學(xué)表現(xiàn)，從而導(dǎo)致乳腺癌的檢出率和診斷靈敏度下降［15-16］；② 診斷醫(yī)師差異，例如工作年限、乳腺X線攝影片的閱片年數(shù)、每周的閱片時(shí)間、閱片量、是否接受過(guò)乳腺X線攝影培訓(xùn)、是否參與乳腺篩查工作等；③ 技術(shù)和環(huán)境差異，例如乳腺X線攝影片的質(zhì)量、診斷環(huán)境、閱片設(shè)備等。其中，來(lái)自診斷醫(yī)師的差異是影響篩查準(zhǔn)確度的主要因素［17-18］。研究［19-20］顯示，放射科醫(yī)師的診斷能力主要與工作年限、閱片年數(shù)、閱片量，以及是否參與乳腺篩查工作、接受過(guò)乳腺X線攝影培訓(xùn)有關(guān)。例如，一項(xiàng)回顧性研究［21］顯示，在初次篩查時(shí)一些乳腺癌患者就已經(jīng)表現(xiàn)出某些細(xì)微并可疑的影像學(xué)表現(xiàn)，但由于這些影像學(xué)表現(xiàn)不典型，很容易被經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)師所忽視，從而導(dǎo)致了假陰性診斷，耽誤了疾病的早期發(fā)現(xiàn)和治療。

為了減少乳腺篩查過(guò)程中假陽(yáng)性和假陰性產(chǎn)生，許多國(guó)家的乳腺癌篩查質(zhì)量保證計(jì)劃要求定期進(jìn)行臨床審核和反饋［22-23］，但這種反饋往往需要2年的臨床數(shù)據(jù)才能提供較為準(zhǔn)確的信息。因此，近年來(lái)越來(lái)越多的國(guó)家鼓勵(lì)放射診斷科醫(yī)師進(jìn)行繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育來(lái)評(píng)估并提高自身的診斷能力［23］。目前，澳大利亞和英國(guó)已經(jīng)成功搭建了乳腺X線攝影的教育培訓(xùn)平臺(tái)（BREAST［24］和PERsonal performance［25］），這些平臺(tái)通過(guò)組建測(cè)試集來(lái)進(jìn)行技能訓(xùn)練和評(píng)估，并可及時(shí)提供分析和反饋，幫助測(cè)試者提升診斷能力。

2 BREAST平臺(tái)介紹

2011年，悉尼大學(xué)的一項(xiàng)研究［26］表明，在乳腺癌篩查中約44%的乳腺病變會(huì)被遺漏，并且診斷醫(yī)師的靈敏度普遍低于70%［27］。有鑒于此，悉尼大學(xué)和新南威爾士癌癥研究所的資深放射科診斷醫(yī)師們開(kāi)發(fā)并建立了BREAST［5］。該平臺(tái)擁有豐富的病例測(cè)試集，并借助在線應(yīng)用程序Breast Score為放射診斷科醫(yī)師提供實(shí)時(shí)、個(gè)性化的分析和反饋，幫助放射診斷科醫(yī)師提高診斷能力。在過(guò)去7年里，BREAST一直被當(dāng)作澳大利亞乳腺癌篩查項(xiàng)目的官方質(zhì)量培訓(xùn)工具，并吸引了超過(guò)80%的醫(yī)師參與，被譽(yù)提高乳腺癌篩查能力的最佳工具［5］。

2011—2017年，該平臺(tái)共發(fā)布了7套乳腺X線攝影測(cè)試集，每套測(cè)試集包含了60個(gè)案例（40例正常乳腺和20例乳腺癌）。每套測(cè)試集的X線圖像均來(lái)自于澳大利亞乳腺癌篩查圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，包括雙側(cè)頭尾位和內(nèi)外側(cè)斜位片。所有陽(yáng)性病例均由活檢證實(shí)，陰性病例由2名放射科醫(yī)師報(bào)告并隨訪2年仍為陰性來(lái)確定。BREAST平臺(tái)盡可能平衡了乳腺密度、病灶類型、位置、大小等因素對(duì)診斷帶來(lái)的影響。在所有測(cè)試集中，高密度乳腺和低密度乳腺分別占55%和45%；大病灶（＞10 mm）和小病灶（＜10 mm）分別占54%和49%；病灶位于左側(cè)者占51%，右側(cè)者占52%。病灶類型包括毛刺狀腫塊（39%）、鈣化（20%）、多發(fā)腫塊（13%）、不對(duì)稱（17%）、結(jié)構(gòu)扭曲（7%）以及混合型（11%）。

在測(cè)試之前，所有參與的放射科醫(yī)師都需要接受一項(xiàng)關(guān)于年齡、工作時(shí)間、工作經(jīng)驗(yàn)等個(gè)人信息的簡(jiǎn)短調(diào)查。在測(cè)試過(guò)程中，受試者可以自由使用平移、縮放等后處理工具，并根據(jù)乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS）對(duì)可疑病灶進(jìn)行分類和勾畫(huà)。測(cè)試結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)立即顯示每例患者陽(yáng)性病灶的位置、數(shù)量以及適合的BI-RADS分類，并根據(jù)受試者的表現(xiàn)提供包括靈敏度、特異度、受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線的曲線下面積等評(píng)估指標(biāo)。

3 BREAST平臺(tái)的應(yīng)用情況

從2011年成立至今，BREAST平臺(tái)已在10余個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家得到了應(yīng)用和推廣，范圍涵蓋南亞、東南亞、大洋洲、北美洲和歐洲，并與哈佛醫(yī)學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)、越南國(guó)家癌癥中心、新加坡國(guó)立大學(xué)、約旦科技大學(xué)、德黑蘭醫(yī)科大學(xué)等10余個(gè)國(guó)際研究機(jī)構(gòu)建立了合作伙伴關(guān)系［20，23，28-30］。多項(xiàng)研究［31］顯示，由BREAST提供的乳腺X線攝影測(cè)試集與臨床審核之間擁有良好的相關(guān)性，并且定期參加BREAST測(cè)試可以使放射科醫(yī)師的診斷靈敏度和準(zhǔn)確度提高6%～34%［23-24，29，32］，這表明BREAST是評(píng)估和提高放射科醫(yī)師診斷能力的有效工具。

在發(fā)達(dá)國(guó)家中，澳大利亞是最先開(kāi)發(fā)并使用BREAST的國(guó)家。Suleiman等［24］的研究顯示，14名澳大利亞放射科醫(yī)師在連續(xù)3年參與了BREAST測(cè)試后，診斷能力平均提高了34%，并且達(dá)到了繼續(xù)教育的目的。Trieu等［23］的研究進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)。50名放射科醫(yī)師中約83%的醫(yī)師表示在第1次完成BREAST測(cè)試后診斷能力得到了提升，并且隨著測(cè)試次數(shù)的增加，診斷病灶的靈敏度也隨之提高。與第1次測(cè)試相比，第2、3次測(cè)試的診斷靈敏度增加了20%～31%。第3次測(cè)試結(jié)束后，幾乎所有人都獲得了更高的JAFROC分?jǐn)?shù)。這表明由實(shí)踐和反饋系統(tǒng)組成的BREAST測(cè)試集可以有效地提高澳大利亞放射科醫(yī)師的乳腺癌篩查能力。

Li等［19］比較了澳大利亞和中國(guó)香港及廣東省地區(qū)的年輕放射科醫(yī)師在診斷致密型乳腺患者中的診斷表現(xiàn)，結(jié)果顯示澳大利亞醫(yī)師擁有更高的診斷靈敏度和JAFROC分?jǐn)?shù)（分別高出39%和40%），并且在病灶定位方面擁有更出色的表現(xiàn)。此外，許多研究［33］指出放射科醫(yī)師的診斷能力會(huì)隨著工作經(jīng)驗(yàn)和年限的增加而有所提高。但Li等［19］的研究顯示工作經(jīng)驗(yàn)和診斷靈敏度無(wú)關(guān)（P＞0.05），而參與教育培訓(xùn)后則可明顯提高診斷靈敏度（P＜0.05）。Li等［19］認(rèn)為澳大利亞醫(yī)師接受了專門的乳腺X線攝影診斷培訓(xùn)計(jì)劃（如BREAST），并且擁有較多乳腺癌篩查的經(jīng)驗(yàn)，因此更擅長(zhǎng)于發(fā)現(xiàn)無(wú)癥狀女性中的微小腫瘤［14］。相比之下，在中國(guó)仍然沒(méi)有乳腺癌篩查計(jì)劃和專業(yè)的乳腺X線攝影教育培訓(xùn)平臺(tái)，缺乏完善的學(xué)習(xí)和反饋機(jī)制，因而診斷能力也相對(duì)較低。這與亞洲其他發(fā)展中國(guó)家的現(xiàn)狀相似，Jackson等［10］的研究顯示，越南放射科醫(yī)師的乳腺癌篩查率遠(yuǎn)低于澳大利亞和新加坡（47%vs74%和80%）。更重要的是，研究［11］發(fā)現(xiàn)，越南醫(yī)師對(duì)于毛刺或星芒狀腫塊的檢出率低于鈣化、多發(fā)腫塊和不對(duì)稱致密。在使用了BREAST測(cè)試集進(jìn)行訓(xùn)練后，越南放射科醫(yī)師在診斷靈敏度和毛刺或星芒狀腫塊檢出率方面的得分提高了6%～30%［29］。另一項(xiàng)研究［30］也顯示，接受了BREAST培訓(xùn)的放射科醫(yī)師比沒(méi)有接受過(guò)培訓(xùn)的醫(yī)師擁有更低的假陽(yáng)性率。此外，Rawashdeh等［20］的研究指出，放射科醫(yī)師的診斷能力與他們的閱片量呈正相關(guān)。BREAST可以為放射科醫(yī)師提供大量?jī)?yōu)質(zhì)的X線片進(jìn)行訓(xùn)練，這有助于提高醫(yī)師在乳腺癌篩查中的靈敏度和準(zhǔn)確度。

4 優(yōu)勢(shì)、不足和展望

BREAST作為一種可以提供即時(shí)在線反饋的乳腺X線攝影教育培訓(xùn)工具，在許多方面都發(fā)揮著重要作用。① 個(gè)人：在乳腺癌篩查的臨床實(shí)踐中，陰性患者的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陽(yáng)性患者。對(duì)于年輕醫(yī)師來(lái)說(shuō)，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法接觸和學(xué)習(xí)到更多癌癥案例，想要快速提高診斷能力非常困難。BREAST擁有大量乳腺X線攝影和斷層融合圖像，涵蓋了多種類型的乳腺病灶，可以為年輕醫(yī)師提供典型患者集進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，BREAST還可以為測(cè)試者提供實(shí)時(shí)在線反饋，通過(guò)比較正確和錯(cuò)誤之處，測(cè)試者可以對(duì)自身進(jìn)行評(píng)估，了解自己的弱勢(shì)并進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí)。② 科室：借助BREAST的分析和反饋功能，科室領(lǐng)導(dǎo)者可以及時(shí)獲知每名醫(yī)師的診斷能力和表現(xiàn)，從而制訂培訓(xùn)計(jì)劃來(lái)提高醫(yī)師們的診斷水平。③ 國(guó)家：BREAST可以協(xié)助臨床審核來(lái)進(jìn)行乳腺癌篩查計(jì)劃的質(zhì)量保障和反饋，并且可以作為畢業(yè)后繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育平臺(tái)，為經(jīng)驗(yàn)較少的年輕醫(yī)師和專門從事乳腺癌篩查的醫(yī)師提供交互式學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。

盡管BREAST擁有諸多益處，但也存在一些有待改進(jìn)的地方。例如，測(cè)試集中包含的癌癥患者的比例很高，并不能完全反映真實(shí)的篩查環(huán)境，因此對(duì)于診斷特異度的提高效果不明顯［23，29］。其次，BREAST測(cè)試集的難度水平無(wú)法完全標(biāo)準(zhǔn)化。在實(shí)際篩查環(huán)境中，不同影像學(xué)表現(xiàn)的乳腺癌發(fā)生比例各不相同。例如，表現(xiàn)為毛刺或星芒狀腫塊的患者發(fā)生概率遠(yuǎn)高于結(jié)構(gòu)扭曲和不對(duì)稱［32］。此外，不同類型的乳腺癌以及不同密度的乳腺組織對(duì)于診斷的難度也均不相同。例如，大部分醫(yī)師對(duì)于結(jié)構(gòu)扭曲的誤診率較高，對(duì)致密型乳腺的漏診率也相對(duì)較高［15，34］。因此，為了盡可能統(tǒng)一測(cè)試集的難度，需要更多資深的放射科醫(yī)師參與患者選擇，并且準(zhǔn)確估計(jì)每例患者的難度指標(biāo)。

總而言之，BREAST是一個(gè)可以為放射診斷科醫(yī)師提供自我評(píng)估和提升能力的學(xué)習(xí)工具。在未來(lái)，開(kāi)發(fā)者們將逐步擴(kuò)大BREAST測(cè)試集并加入最新的成像技術(shù)，同時(shí)融入病理學(xué)、組織學(xué)、腫瘤學(xué)等內(nèi)容，竭力將BREAST建立成為一個(gè)多專業(yè)的綜合培訓(xùn)平臺(tái)［29］。