胡奇蘭,賀麗彤,覃艷金,唐彩麗,胡益祺,詹晨奧,馮夢(mèng)丹,霍敏,彭瀟,艾濤
數(shù)字乳腺X線攝影(digital mammography,DM)作為乳腺惡性腫瘤篩查的重要工具已廣泛用于臨床,但傳統(tǒng)的DM在乳腺癌檢出率(CDR)及召回率(RR)方面表現(xiàn)不盡人意,近年來(lái)人工智能(AI)與深度學(xué)習(xí)(DL)相關(guān)技術(shù)在DM方面的應(yīng)用顯著改善了其診斷性能。Gustafsson等的一項(xiàng)回顧性研究證實(shí)在乳腺癌篩查的工作流程中,用AI替代臨床醫(yī)生對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)病例進(jìn)行評(píng)估,可安全減少乳腺癌篩查33.8%的工作量。Chang等證實(shí)了在篩查召回的婦女中使用AI減少了對(duì)補(bǔ)充DM的需求,且提高了整體診斷性能。Frazer等則回顧性研究了AI在三種乳腺癌篩查操作模式中的作用:①首次閱片移除正常DM圖像;②第二次閱片提高準(zhǔn)確率;③最終讀取來(lái)檢測(cè)遺漏的癌癥。在497288個(gè)篩查集中進(jìn)行模擬,結(jié)果顯示使用AI模型進(jìn)行第二次閱片替換可以獲得更好的篩選結(jié)果,減少了396173個(gè)人工讀片、3103個(gè)不必要的召回及51例遺漏的乳腺癌,降低了假陰性和假陽(yáng)性率。Hickman等探究了英國(guó)國(guó)家衛(wèi)生服務(wù)乳腺篩查計(jì)劃中三種AI算法在高分診中的表現(xiàn),結(jié)果表明AI在保持高敏感度的同時(shí)可以排除大比例的正常病例,減少不必要的重復(fù)閱讀;此外,通過(guò)自動(dòng)標(biāo)記高特異性閾值的可疑病例進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)估,在提高癌癥早期檢測(cè)率的同時(shí)限制RR的增加。他的另一項(xiàng)研究則評(píng)估了商業(yè)AI系統(tǒng)在間隔期乳腺癌(未來(lái)0~1年內(nèi)發(fā)生的乳腺癌)檢測(cè)中的準(zhǔn)確性,結(jié)果顯示將獨(dú)立AI設(shè)置為96%的特異度閾值,可以識(shí)別23.7%的間隔期乳腺癌,并在75%的病例中準(zhǔn)確定位。Ambinder等做了一項(xiàng)區(qū)分篩查發(fā)現(xiàn)的乳腺癌與間隔期乳腺癌的回顧性隊(duì)列研究(n=211514),結(jié)果DM對(duì)乳腺癌的檢測(cè)具有較高的敏感度(91%),而間隔期癌癥通常由乳腺M(fèi)RI篩查發(fā)現(xiàn)。Arasu等用曲線下隨時(shí)間變化的面積[AUC(t)]來(lái)評(píng)估DM中AI算法預(yù)測(cè)未來(lái)1~5年內(nèi)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的能力,結(jié)果顯示對(duì)于間隔期乳腺癌,乳腺癌監(jiān)測(cè)聯(lián)盟模型(BCSC)的AUC(t)為0.62,AI算法的AUC(t)均顯著較高,范圍為0.67~0.71(P<0.05);對(duì)于未來(lái)1~5年的癌癥發(fā)病率,BCSC的AUC(t)為0.61,AI算法AUC(t)的范圍為0.63~0.67。因此,對(duì)于間隔期乳腺癌和1~5年未來(lái)癌癥風(fēng)險(xiǎn),AI算法比BCSC臨床風(fēng)險(xiǎn)模型有顯著更高的鑒別能力。Nijnatten等證實(shí)在接受他莫昔芬/芳香酶抑制劑治療的乳腺癌患者中,臨床因素、放射組學(xué)及基于對(duì)側(cè)未受癌癥影響DM的DL都可以預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),且DL在預(yù)測(cè)新發(fā)及復(fù)發(fā)乳腺癌方面的表現(xiàn)均優(yōu)于放射組學(xué)(AUC分別為0.86、0.74 vs. 0.75、0.63)。Yoon等回顧性分析了440例經(jīng)皮活檢證實(shí)為導(dǎo)管原位癌(DCIS)而在術(shù)后病理中升級(jí)為浸潤(rùn)性癌的117個(gè)(26.6%)病例,經(jīng)單、多變量分析后顯示乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(BI-RADS)評(píng)分、鈣化存在及基于AI的計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)(AI-CAD)評(píng)分等影像學(xué)特征可作為DCIS升級(jí)的重要預(yù)測(cè)因子(P均<0.05)。
DM也可用于乳腺密度(BD)的評(píng)估。Payne等提出了一個(gè)新的BD評(píng)分表,將BD從4類進(jìn)一步提高到10類,用兩種算法(AI-1和AI-2)分別按BI-RADS分類和新提出的評(píng)分表對(duì)39462張DM圖像進(jìn)行評(píng)分分類,結(jié)果顯示新提出的分類方式解決了閱片者使用BI-RADS分類暴露的一致性較低的問(wèn)題(Kappa值分別為0.745、0.692);他的另一項(xiàng)研究則調(diào)查了DM中BD的分布及其對(duì)乳腺癌篩查效果的影響,結(jié)果顯示隨著乳腺密度的增加,篩查的敏感度迅速降低。Holley等比較了基于商業(yè)BI-RADS的AI模型與放射科醫(yī)生(IRs)一致地評(píng)估BD的能力,使用配對(duì)比例假設(shè)檢驗(yàn)評(píng)估BD趨勢(shì)的差異,證實(shí)兩者評(píng)估BD的分布相似(a:10% vs. 9%;b:49% vs. 45%;c:36% vs. 38%;d:6% vs. 8%);與IRs相比,AI模型在BI-RADS BD中產(chǎn)生更少的雙向(P<0.001)和更恒定(P<0.001)的趨勢(shì),即AI模型能比放射科醫(yī)生為患者提供更縱向一致的評(píng)估。
為了衡量女性在乳腺植入術(shù)后行DM全視圖(IF)的必要性,Kim等回顧性分析了748名隆胸女性的DM圖像,并比較常規(guī)八視圖、四個(gè)IF視圖和四個(gè)植入物移位(ID)視圖之間的CDR、敏感度、每個(gè)乳房的平均腺體量和植入物破裂檢出率。研究結(jié)果表明常規(guī)八視圖和四個(gè)ID視圖在檢測(cè)乳腺癌方面診斷效能相當(dāng)(CDR及敏感度別為15%、84.8% vs. 15%、84.8%),而四個(gè)IF視圖的診斷效能較低(CDR及敏感度分別為8.8%、50%)。
Cohen等回顧性審查了2016年-2019年對(duì)超聲無(wú)明確異常而DM圖像上結(jié)構(gòu)扭曲的140名患者進(jìn)行了DM引導(dǎo)活檢,惡性率為20.7%。
眾所周知,相較于DM,數(shù)字乳腺斷層攝影(digital breast tomosynthesis,DBT)作為一種準(zhǔn)三維成像技術(shù)可以提高CDR,降低假陽(yáng)性和假陰性率。Louis等證實(shí)了與全數(shù)字化乳腺攝影(FFDM)相比,DBT提高了不同種族、民族或經(jīng)濟(jì)背景的患者乳腺癌的CDR(4.35/1000 vs. 3.11/1000)和陽(yáng)性預(yù)測(cè)率(PPV,5.50% vs. 4.14%)。Goh等探究了DBT對(duì)安全網(wǎng)醫(yī)院篩查性能和癌癥結(jié)局的影響,最終結(jié)果顯示與DM相比,DBT篩查降低了癌癥檢測(cè)的RR[12.1%(1592/13125) vs. 14.7%(1929/13125)],將乳腺癌檢測(cè)的特異度由85.7%(11191/13064)提高到88.1%(11531/13086)。Grewal等評(píng)估10年來(lái)使用DBT進(jìn)行篩查的癌癥分型、大小、分級(jí)和分期,并與DM檢測(cè)出的癌癥進(jìn)行比較,結(jié)果顯示相較DM而言,DBT檢出腋窩轉(zhuǎn)移和晚期浸潤(rùn)性癌的比例較低(分別為14% vs. 19%;33.3% vs. 43.6%)。Mayo等證實(shí)了DBT相較于使用DL模型的DM而言,提高了CDR。Licaros等的研究回顧性比較了三級(jí)癌癥中心在2018年1月1日至2019年12月31日(活動(dòng)期)和2020年1月9日至2022年3月31日(離線期)兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的所有篩查性DBT報(bào)告的指標(biāo),結(jié)果表明離線DBT中的CDR和PPV相較于活動(dòng)期并無(wú)降低(P>0.05)。Offit等對(duì)調(diào)查了在有乳腺癌個(gè)人史(personal history of breast cancer,PHBC)的患者中使用DM與DBT發(fā)現(xiàn)可能良性病變的頻率和結(jié)果,證實(shí)在有PHBC的患者中使用DBT可降低BI-RADS 3分配率。DM中BI-RADS 3惡性率為4.8%(高于2%的惡性率),使用DBT后降至1.8%。Nia等比較了FFDM與DBT在乳腺癌患者治療后監(jiān)測(cè)中的表現(xiàn),結(jié)果證實(shí)對(duì)于有PHBC的女性,在FFDM中添加DBT并不能改善CDR(9.4/1000 vs.8.2/1000,P=0.38)、RR(7.5% vs. 6.9%,P=0.087)或PPV(12.5% vs. 11.9%,P=0.74);因此,對(duì)于有PHBC的患者,還需要補(bǔ)充除DBT之外的其他篩查模式。
DBT引導(dǎo)的乳腺病灶活檢也是熱點(diǎn)問(wèn)題。Baikpour等比較了DBT引導(dǎo)下活檢(digital breast tomosynthesis-guided biopsy,DBT-bx)與超聲(US)引導(dǎo)下非鈣化乳腺病變活檢特征和癌癥發(fā)病率,DBT-bx組不對(duì)稱和結(jié)構(gòu)扭曲檢出率明顯高于US(44.7% vs. 30.8%;33.2% vs. 1.3%),其惡性發(fā)生率明顯低于US[32.7%(74/226) vs. 44.7%(471/1053)]。Nguyen等比較了DBT-bx與數(shù)字乳房X線攝影立體定向(DMS)引導(dǎo)下的鈣化診斷效果,證實(shí)DBT-bx的活檢速度更快(14.9 mins±8.0 mins vs. 24.7 mins±14.3 mins),輻射暴露更少(4.1±1.0次 vs. 9.1±3.3次),惡性率和高危病變升級(jí)率相似。Cohen等比較了不同體位下DM和DBT真空輔助乳腺活檢(俯臥式DM-VABB、俯臥式DBT-VABB、直立式DM-VABB和直立式DBT-VABB)的診斷性能,結(jié)果顯示相較俯臥式DM-VABB或直立式DM-VABB而言,俯臥式DBT-VABB能檢出更多的高危病變。
Laurizen等、Nishikawa等及Heacock等再次證實(shí)了AI對(duì)臨床實(shí)踐的指導(dǎo)作用及巨大潛力,其可以在降低RR的同時(shí)減少放射科醫(yī)生的篩查工作量。Graewingholt等比較了放射科醫(yī)生在安裝檢測(cè)乳腺癌的AI工具前后篩查乳腺癌的診斷準(zhǔn)確性,結(jié)果表明保持類似異常解釋率(AIR)的同時(shí),CDR的增加與先前的研究結(jié)果大致相似。Destounis等則研發(fā)出一種高效的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)區(qū)分DBT中的的乳腺良惡性腫塊的DL方法,頭尾位(CC)視圖和內(nèi)外側(cè)斜(MLO)視圖中的敏感度、特異度、準(zhǔn)確率、PPV、陰性預(yù)測(cè)值(NPV)和AUC分別為96.10%、95.90%、96%、96.10%、95.90%、0.949及96.10%、91.80%、94%、92.50%、95.70%、0.908。乳腺動(dòng)脈鈣化(BAC)是心血管疾病(CVD)的危險(xiǎn)標(biāo)記物,但放射科醫(yī)生普遍報(bào)道不足。Reston等開發(fā)了一種AI模型[cmAngioTM是一種用于BAC分割和量化的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RCNN)],研究結(jié)果顯示cmAngio在BAC檢測(cè)方面非常出色,AUC可達(dá)0.966;且與FFDM相比,DBT的BAC檢出率略高(0.977 vs. 0.945)。
BD高是眾所周知的乳腺癌的危險(xiǎn)因素。Grisot等對(duì)一個(gè)超過(guò)50萬(wàn)群體的DBT大數(shù)據(jù)集進(jìn)行回顧性研究,證實(shí)了乳腺癌與間隔期乳腺癌在致密型乳腺的女性中的發(fā)病率較高。Payne等的研究證實(shí)致密型乳腺及單視圖異常是導(dǎo)致DBT在乳腺癌篩查中出現(xiàn)假陰性的最常見因素。Cao等開發(fā)了兩個(gè)RCNN,用于在合成2D斷層CC視圖和MLO視圖自動(dòng)進(jìn)行BD分類,結(jié)果顯示美國(guó)放射學(xué)會(huì)(American College of Radiology,ACR)A/B和ACR C/D分類之間的差異的平均敏感度為80.4 %,特異度為89.3%。Yang等的研究旨在根據(jù)BD和DM檢查結(jié)果,比較DM與DBT中AI系統(tǒng)獨(dú)立檢測(cè)乳腺癌的性能,結(jié)果顯示AI-DBT在脂肪和致密乳房中具有更高的AUC和敏感度(P<0.001,P=0.01),在檢測(cè)無(wú)鈣化型腫塊或不對(duì)稱性方面優(yōu)于AI-DM(AUC:0.90 vs. 0.83)。
經(jīng)研究證明,對(duì)比增強(qiáng)乳腺X線成像(contrast-enhanced spectral mammography,CESM)運(yùn)用對(duì)比增強(qiáng)的重組圖像來(lái)評(píng)估病變的血供情況,具有比傳統(tǒng)DM更高的敏感度,通過(guò)發(fā)現(xiàn)隱匿的病變來(lái)提高診斷乳腺疾病的準(zhǔn)確性。Berg等證實(shí)了在具有PHBC的婦女中,與單獨(dú)使用DBT相比,添加CESM顯著提高了早期浸潤(rùn)性乳腺癌的檢出率。Cao等對(duì)CESM在區(qū)分乳腺惡良性病變中的4個(gè)感興趣區(qū)ROI區(qū)域[病變感興趣區(qū)(ROI)、病變周圍組織(ROI1)、遠(yuǎn)離病變并靠近胸部的組織(ROI2)及病變同側(cè)正常胸大肌最大直徑水平的組織(ROI3)的增強(qiáng)值]的增強(qiáng)特征進(jìn)行了定量分析,相對(duì)增強(qiáng)值(rROI1、rROI2和rROI3)被定義為ROI1、ROI2和ROI3與ROI之間的相對(duì)值。結(jié)果表明,惡性病變的ROI增強(qiáng)值及相對(duì)增強(qiáng)值(rROI1、rROI2和rROI3)均明顯高于良性病變;四者區(qū)分良惡性病變的AUC分別為0.795、0.833、0.812和0.741。因此,增強(qiáng)值的定量分析對(duì)乳腺良惡性病變的鑒別診斷具有重要價(jià)值。Mao等開發(fā)了一種基于注意力的DL模型,用于在CESM中區(qū)分乳腺良惡性病變,在外部測(cè)試集中的AUC、敏感度、特異度及準(zhǔn)確率分別為0.970、84.8%、100%及89.1%。Mao等還回顧性收集了1710張來(lái)自某醫(yī)院的術(shù)前乳腺病變CESM圖像,用于全自動(dòng)管道開發(fā)和測(cè)試,開發(fā)了一種支持DL的全自動(dòng)管道,在CESM中乳腺病變的分割和分類方面具有良好的臨床適用性。
Wetzl等在一項(xiàng)前瞻性的多中心研究中肯定了螺旋式乳腺CT的圖像質(zhì)量及在患者和放射科醫(yī)生中的接受度。393名女性中71%的患者表示舒適度非常好,28%的患者舒適度良好,僅1%的患者有輕微不適;298名放射科醫(yī)生中有61%和26%可用性評(píng)價(jià)為非常好;圖像質(zhì)量被評(píng)為非常好的占57%,良好的占34%;乳房覆蓋不足的概率低至3%。
超聲成像能夠無(wú)創(chuàng)、快捷且較為清晰地顯示病灶大小及形態(tài)特征,是評(píng)價(jià)新輔助化療(NAC)療效的常規(guī)影像學(xué)手段。Kapetas等探討了基線B型US預(yù)測(cè)乳腺癌患者NAC療效的價(jià)值,使用BI-RADS評(píng)估和描述病灶,收集其他臨床特征(患者年齡、腫瘤大小、分級(jí)及分子亞型)。Logistic回歸顯示,腫瘤大小、微分葉狀或針狀邊緣、鈣化或水腫的存在以及HER2+或三陰型分子亞型是病理完全緩解(pCR)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子;使用以上參數(shù)所建立的模型在預(yù)測(cè)pCR的訓(xùn)練集(170例)中AUC為0.873,在驗(yàn)證集(83例)中為0.720。因此,結(jié)合B超中選取的BI-RADS描述與臨床腫瘤特征可能在NAC前預(yù)測(cè)乳腺癌患者在NAC后的病理反應(yīng)。Machado等肯定了超聲造影(CEUS)淋巴超聲檢查在乳腺癌NAC后術(shù)中識(shí)別患者前哨淋巴結(jié)(SLN)的價(jià)值,研究結(jié)果為72個(gè)SLN中術(shù)后病理結(jié)果示15個(gè)為惡性,藍(lán)色染料檢出率為47%,放射性示蹤劑檢出率為67%,而CEUS檢出率為100%。
有關(guān)AI的熱點(diǎn)研究成果顯著提高了超聲在乳腺影像中的應(yīng)用價(jià)值。Ricklan等證實(shí)了與放射科醫(yī)師相比,AI系統(tǒng)在致密型乳腺的患者中能更正確地鑒別良惡性腫塊。Lin等證實(shí)了對(duì)于脂肪型乳腺且存在可觸及腫塊的女性來(lái)說(shuō),不需要超聲作為輔助手段來(lái)檢測(cè)癌癥,單獨(dú)的DM檢查足以應(yīng)對(duì),這一研究成果可以降低醫(yī)療成本。Chang等評(píng)價(jià)和比較了致密型乳腺婦女DBT和DM陰性后行補(bǔ)充US篩查的診斷性能,包括CDR、敏感度、特異度和AIR;結(jié)果顯示補(bǔ)充US可在DBT和DM陰性的基礎(chǔ)上檢出更多的癌癥;DM+US與DBT+US兩組之間的診斷性能指標(biāo)無(wú)顯著差異(P均>0.05)。
另外,Liu等開發(fā)和驗(yàn)證了基于臨床、US及DM影像特征的多模態(tài)諾模圖(Nomogram),可以鑒別US和DM評(píng)估不一致的病變,與單獨(dú)使用DM或US相比,其在診斷功效方面有顯著改善(AUC分別為0.448、0.597及0.889),避免了87.1%不必要的活檢。Venturini等開發(fā)了一個(gè)SOLUS設(shè)備[US/擴(kuò)散光學(xué)斷層掃描(DOT)混合系統(tǒng)],初步分析證實(shí)其可以區(qū)分結(jié)節(jié)與周圍正常組織,鑒別良惡性乳腺結(jié)節(jié)。Kim等則研發(fā)了一個(gè)輕量級(jí)AI模型,用于US實(shí)時(shí)決策支持診斷乳腺癌,具有較高的檢測(cè)和診斷性能,AUC、敏感度及特異度分別為0.93、85.4%及85.2%。Youk等開發(fā)和評(píng)估用于乳腺癌診斷的US微流成像(MFI)AI算法,研究表明其可以通過(guò)將BI-RADS 4a類病變的假陽(yáng)性率從87%降低到13%來(lái)提高乳腺US診斷的準(zhǔn)確性,從而減少不必要的活檢。
超聲檢查的另一優(yōu)勢(shì)在于對(duì)腋窩淋巴結(jié)的評(píng)估。NAC后組織標(biāo)志物在淋巴結(jié)內(nèi)的可見度對(duì)于定位至關(guān)重要,其有助于成功進(jìn)行有針對(duì)性的腋窩清掃。Kim等證實(shí)NAC后組織標(biāo)志物中,UltraCorTMTwirlTM的整體超聲可見度高于 UltraClipTM(86.7% vs. 72.4%),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
自動(dòng)化乳腺超聲系統(tǒng)(ABUS)是一項(xiàng)新興的乳腺超聲檢查技術(shù),具有圖像標(biāo)準(zhǔn)化、操作人員依賴性低、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)。Fernan等比較了ABUS與手持式超聲(HHUS)在200例腺體致密(C或D)的中危女性(PHBC、已知乳腺癌家族史、BI-RADS 3類病變、某些綜合征及基因突變)中篩查乳腺癌的能力,以Kappa指數(shù)評(píng)價(jià)兩種技術(shù)的一致性,結(jié)果證實(shí)ABUS對(duì)乳腺致密的中度風(fēng)險(xiǎn)的女性是一種有價(jià)值且具成本效益的篩查工具(Kappa值為0.84)。Kim等回顧性分析了韓國(guó)2018年1月至2019年12月接受篩查性MG和補(bǔ)充ABUS的2301名婦女,結(jié)果顯示在MG中加入ABUS后,亞洲致密型乳房女性的CDR增加了2.8/1000,AIR增加了7.9%;但對(duì)非致密型乳腺中癌癥的診斷效能并無(wú)改善。
體積掃描成像(VSI)乳房超聲是一種潛在的方法,該方案可以由未接受超聲訓(xùn)練的個(gè)人完成,以解決某些地區(qū)因缺乏基本乳房成像技術(shù)而導(dǎo)致乳腺癌檢測(cè)延遲的難題,改善患者預(yù)后。Zhao等提出了一種簡(jiǎn)單的VSI超聲方案,用于對(duì)可觸及的乳房腫塊及其特征(大小、方位、形狀、邊緣、回聲、后部聲學(xué)特征和BI-RADS分類)的評(píng)估,并將評(píng)估結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)超聲檢查相比較;研究結(jié)果表明兩種方案在檢測(cè)可觸及的腫塊及其特征方面均具有顯著的一致性(Kappa值分別為0.95、0.82)。
超聲彈性成像(SWE)是近年來(lái)通過(guò)提取組織的彈性特征并進(jìn)行成像的一種新技術(shù),能夠顯著提高常規(guī)超聲準(zhǔn)確率。Barr等使用一種新的2D-SWE算法將該技術(shù)的敏感度從54%提高到100%,但特異度略有下降(從95%降到82%)。
作為近年來(lái)快速發(fā)展的一種新方案,簡(jiǎn)化乳腺M(fèi)RI序列(ABMR)在乳腺癌的診斷方面得到廣泛認(rèn)可。Burkard-Mandel等則提出了一種增強(qiáng)前后利用T1加權(quán)壓脂、短T1反轉(zhuǎn)恢復(fù)圖像且在10分鐘內(nèi)完成的ABMR方案,平均CDR可達(dá)12.0/1000;其為高?;颊叩娜橄侔z測(cè)提供了另一種選擇,節(jié)約成本且耗時(shí)更少。Edmonds等比較了ABMR在第一次(基線)和后續(xù)(連續(xù))檢查中篩查致密型乳腺和其他平均終生風(fēng)險(xiǎn)女性的乳腺癌的表現(xiàn),結(jié)果顯示連續(xù)ABMR可以在保持較高的CDR的同時(shí),提供較低的AIR和較高的PPV。Hadchiti等進(jìn)行了一項(xiàng)探究含有超快序列的新方案與經(jīng)典MRI方案中在高?;颊咧泻Y查乳腺癌的價(jià)值的多讀者研究(R1、R2、R3、R4),結(jié)果證實(shí)兩者診斷的準(zhǔn)確率相當(dāng)(R1、R2、R3、R4在經(jīng)典方案與新方案中的準(zhǔn)確率分別為:R1:87% vs. 99%;R2:82% vs. 89%;R3:81% vs. 85%;R4:61% vs. 84%)。Dornelas等開發(fā)了一個(gè)預(yù)測(cè)乳腺癌NAC后療效的三序列簡(jiǎn)略MRI方案,其能在維持與完整方案(FP-MRI)相當(dāng)診斷性能的同時(shí)減少75%的檢查時(shí)間。
Eskreis-Winkeler等提出了一種高時(shí)間/高空間(HTHS)分辨率的MRI方案:注射對(duì)比劑后1分鐘內(nèi)[在背景實(shí)質(zhì)強(qiáng)化(BPE)出現(xiàn)前]對(duì)乳房進(jìn)行成像,并將其與標(biāo)準(zhǔn)乳腺M(fèi)RI方案在高BPE女性中的診斷性能進(jìn)行比較。研究結(jié)果顯示HTHS方案顯著提高了高BPE女性的乳腺M(fèi)RI診斷性能(每1000例可增加25例癌癥);因此,它有潛力成為未來(lái)MRI篩查的首選方案。
MRI被推薦用于高?;颊叩娜橄侔┖Y查,而具有PHBC的患者發(fā)生新的乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)高于平均水平,但在該人群中并未進(jìn)行MRI監(jiān)測(cè)。Zoghbi等比較了354名有PHBC的患者和其他高?;颊進(jìn)RI篩查結(jié)果,結(jié)果表明具有PHBC的患者AIR低于另一類人群(20.9% vs. 40.3%),兩類人群在推薦活檢率上的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而有PHBC的患者的CDR要高于其他高?;颊?20.5/1000 vs. 14.1/1000)。因此,應(yīng)該考慮在有PHBC的人群中進(jìn)行MRI監(jiān)測(cè)。同樣地,Ha等的一項(xiàng)納入3041名患者的回顧性研究結(jié)果表明有PHBC的患者應(yīng)每半年進(jìn)行一次乳腺超聲和MRI篩查。Park等對(duì)有PHBC且乳腺M(fèi)RI檢查結(jié)果為陰性的女性進(jìn)行了回顧性研究,采用Logistic回歸分析來(lái)研究臨床病理特征與后續(xù)癌癥之間的關(guān)系,研究結(jié)果表明MRI篩查后的結(jié)果并不因術(shù)后的時(shí)間間隔而有差異;BRCA突變狀態(tài)、接受部分乳房切除術(shù)和輔助化療與MRI陰性篩查后發(fā)生復(fù)發(fā)性乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)(P<0.05)。
術(shù)前MRI可以通過(guò)預(yù)測(cè) NAC療效從而指導(dǎo)臨床治療和改善患者預(yù)后。Kim等通過(guò)一項(xiàng)納入130個(gè)病例的回顧性研究證實(shí)在NAC前和NAC中期的MRI中,計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)提取的動(dòng)力學(xué)異質(zhì)性的變化是pCR的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(P<0.001)。
MRI也在腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用,Alhazmi等證實(shí)US和MRI在評(píng)估腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面診斷性能相當(dāng);這兩種技術(shù)的特異度分別為85.7%、89.6%;NPV分別為77.6%、80.2%;而兩者的敏感度(29.6%、37%)和PPV(42.1%、55.6%)都很差。
從術(shù)前MRI提取的相關(guān)特征將有助于指導(dǎo)治療和改善患者的預(yù)后,但對(duì)長(zhǎng)期生存結(jié)果的有效性一直存在爭(zhēng)議。Xu等研究了術(shù)前MRI特征與淋巴管浸潤(rùn)(LVI)及無(wú)病生存(DFS)的關(guān)系,結(jié)果顯示納入Ki-67指數(shù)、MRI上腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)、乳房水腫評(píng)分、多中心或多部位的預(yù)測(cè)模型對(duì)LVI狀態(tài)表現(xiàn)出良好的預(yù)測(cè)性能,AUC可達(dá)0.75;且LVI狀態(tài)與患者的DFS有關(guān)。Gilhuijs等調(diào)查了1432名患者術(shù)前乳腺M(fèi)RI的放射基因組特征是否與ER+/HER2-乳腺癌患者的長(zhǎng)期生存相關(guān)以及這些特征能否預(yù)測(cè)內(nèi)分泌治療的有效性,結(jié)果顯示MRI特征陽(yáng)性的患者有929名,其死亡風(fēng)險(xiǎn)比陰性的患者低35%;在614名接受內(nèi)分泌治療的患者中MRI特征陽(yáng)性患者在內(nèi)分泌治療后死亡的風(fēng)險(xiǎn)降低了52%;證實(shí)MRI特征是獨(dú)立的預(yù)后因子,可預(yù)測(cè)總生存率和內(nèi)分泌治療反應(yīng)。Yoen等調(diào)查和比較了術(shù)前MRI對(duì)50歲及以下的乳腺癌患者復(fù)發(fā)和生存結(jié)果的影響,結(jié)果顯示術(shù)前MRI(P=0.02)與50歲及以下激素受體陰性(P<0.01)的乳腺癌患者復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)。
在MRI與CESM的比較研究方面也不乏一些成果。Lawson等做了一項(xiàng)關(guān)于CESM、ABMR和標(biāo)準(zhǔn)乳腺M(fèi)RI在乳腺癌篩查中的性能比較的調(diào)查研究,計(jì)算了CDR、RR和每1000人的假陽(yáng)性活檢建議率、敏感度、特異度和活檢建議的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值等性能指標(biāo)。其結(jié)果顯示與標(biāo)準(zhǔn)MRI或ABMR相比,CSEM具有較低的RR和假陽(yáng)性活檢建議率,以及較高的特異度,但其敏感度和CDR較低。Heriteau等回顧性分析了3年內(nèi)25例經(jīng)CESM引導(dǎo)活檢及107例MR引導(dǎo)下活檢的病例,探究了CESM引導(dǎo)下活檢乳腺病灶的可行性并與MR活檢術(shù)進(jìn)行比較,術(shù)后結(jié)果顯示MRI組不一致率為21%,低估率為15%;CESM組不一致和低估病例為1例。CESM引導(dǎo)下的活檢既節(jié)省時(shí)間(中位:28min vs. 53min)和成本,且不降低準(zhǔn)確率。
Nguyen等調(diào)查了MRI引導(dǎo)下乳腺活檢中發(fā)現(xiàn)的29例葉狀腫瘤在手術(shù)切除時(shí)發(fā)現(xiàn)為惡性腫瘤的幾率,結(jié)果顯示其中2例(6.9%)經(jīng)手術(shù)切除后升級(jí)為惡性腫瘤(升級(jí)率較低),研究所涉及的影像學(xué)特征(病變形態(tài)、病變大小、增強(qiáng)模式、增強(qiáng)動(dòng)力學(xué)、T2信號(hào)強(qiáng)度)均與葉狀腫瘤的升級(jí)無(wú)顯著相關(guān)性(P均>0.05)。
擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)能夠顯示水分子在人體組織環(huán)境中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),從而通過(guò)表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)鑒別病變的良惡性。一般來(lái)說(shuō),惡性病變的ADCmin和ADCmean都要低于良性病變。Wu等提出通過(guò)使用1.39×10-3mm2/s的ADCmin或1.52×10-3mm2/s的ADCmean,可以避免近1/4不必要的BI-RADS 4/5類病變的活檢,且與使用為1.52×10-3mm2/s閾值的ADCmean相比敏感度有所提高。
衡量模擬回聲采集模式擴(kuò)散加權(quán)成像(STEAM-DWI)是一種穩(wěn)健的乳腺M(fèi)RI技術(shù)。Ohlmeyer等比較了STEAM-DWI與自旋回波擴(kuò)散加權(quán)成像(SE-DWI)的圖像質(zhì)量和診斷性能。最終證實(shí)STEAM-DWI具有更好的脂肪抑制效果(4.32 vs. 3.87,P<0.001)和同等的診斷準(zhǔn)確率(STEAM-DWI與SE-DWI的AUC分別為0.50、0.52),但腋窩顯示率更差(1.50 vs. 3.38,P<0.001)。
脂肪抑制方法的選擇可能影響DWI的圖像質(zhì)量和診斷。Sauer等在b值為800 s/mm2的DWI圖像和ADC圖上對(duì)三種采用不同脂肪抑制技術(shù)進(jìn)行高分辨率DWI的圖像質(zhì)量的主觀和半定量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明與標(biāo)準(zhǔn)的FS-DWI相比,水激發(fā)(WE)-DWI和光譜衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(SPAIR)-DWI都能提供更好的圖像質(zhì)量、主觀病變可見度和信號(hào)強(qiáng)度比,從而能夠更準(zhǔn)確地估計(jì)病變大小。
Kang等證實(shí)與傳統(tǒng)的ss-EPI相比,基于DLR (深度學(xué)習(xí)重建)的單發(fā)EPI顯示出更好的圖像質(zhì)量分?jǐn)?shù)、CNR和病變對(duì)比度(P均<0.05),且掃描時(shí)間縮短了47.2%。而這兩者在腫瘤的SNR和ADC值方面沒(méi)有顯著差異(P均>0.05)。
動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(DCE-MRI)可通過(guò)一系列量化指標(biāo)來(lái)觀察組織灌注、微血管壁通透性、微血管密度、血管內(nèi)外體積分?jǐn)?shù)等情況從而對(duì)乳腺內(nèi)病變進(jìn)行評(píng)估。Ramtohul等進(jìn)行了一項(xiàng)早期快速DCE-MRI預(yù)測(cè)新輔助治療后的病理反應(yīng)的前瞻性研究,結(jié)果顯示W(wǎng)IS(廓清斜率)>1.6%/s是pCR的獨(dú)立因素。Adrada等則建立了兩種集成成像(DCE-MRI TVR)和臨床數(shù)據(jù)(sTILS和Ki-67)聯(lián)合模型,用于早期預(yù)測(cè)行NAC治療的三陰性乳腺癌(TNBC)患者的pCR,AUC分別為0.80及0.78。Song等對(duì)DCE-MRI中漏診惡性病變的頻率和主要原因進(jìn)行了探索,共納入2020年至2021年進(jìn)行的1707例術(shù)前乳腺M(fèi)RI,研究結(jié)果表明:DCE-MRI中漏診惡性腫瘤的頻率非常罕見(13/1707,0.76%)。Guiguis等用DCE-MRI早期預(yù)測(cè)TNBC患者的NAC療效,結(jié)果顯示基于多柔比星/環(huán)磷酰胺(AC)方案治療2和4個(gè)周期后的DCE-MRI分別正確預(yù)測(cè)了54%和57%的TNBC患者的pCR,AUC高達(dá)0.811和0.827。
Kim等回顧性研究了2021年3月至2022年3月被診斷為乳腺癌的102名患者(98名單側(cè)癌癥患者和4名雙側(cè)癌癥患者,共106個(gè)癌癥病灶),并將超快和常規(guī)DCE-MRI上的動(dòng)力學(xué)和形態(tài)學(xué)特征與組織學(xué)預(yù)后標(biāo)志物進(jìn)行了比較;結(jié)果表明Ki-67陽(yáng)性與超快影像學(xué)上較高的最大增強(qiáng)(ME)有關(guān);乳腺癌的組織學(xué)侵襲性與超速成像中更高和更快的增強(qiáng)、傳統(tǒng)DCE-MRI中TIC(時(shí)間-信號(hào)曲線)呈流出型及腫塊型病變類型有關(guān)(P<0.05)。
Ataya等利用從DCE-MRI中提取的DCIS病變的放射特征建立了兩個(gè)模型,用于預(yù)測(cè)非侵襲性惡性腫瘤的升級(jí);模型1的準(zhǔn)確率為78%;模型2的準(zhǔn)確率可達(dá)87.9%。
多參數(shù)乳腺M(fèi)RI在預(yù)測(cè)NAC療效方面也有一些成果。Panthi等則建立了兩個(gè)基于多參數(shù)MRI的放射學(xué)模型用于早期預(yù)測(cè)TNBC患者的NAC療效;結(jié)果顯示模型1與模型2的AUC分別為0.808、0.816,即兩個(gè)模型對(duì)早期預(yù)測(cè)TNBC患者的NAC療效具有較高的準(zhǔn)確性。Partridge等發(fā)現(xiàn)BMMR2挑戰(zhàn)中提出的新算法在預(yù)測(cè)乳腺癌NAC后病理反應(yīng)方面能比美國(guó)放射學(xué)會(huì)成像網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)(A6698)分析提供更大的預(yù)測(cè)價(jià)值,將AUC從0.78提高到0.84。Ma等則利用治療前MRI和臨床信息的訓(xùn)練的DL網(wǎng)絡(luò)在NAC開始前高度準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)TNBC患者的病理反應(yīng),用DCE、DWI及臨床信息訓(xùn)練的DL網(wǎng)絡(luò)具有最高的AUC,并取得了72%±4%的準(zhǔn)確率,72%±15%的敏感度,72%±10%的特異度,67%±4%的PPV,以及78%±9%的NPV。
Song等通過(guò)使用乳腺癌的三維MRI圖像和高危癌癥患者的臨床數(shù)據(jù)建立一種DL模型來(lái)預(yù)測(cè)gBRCA突變,其在訓(xùn)練集中敏感度和特異度分別可達(dá)72%、80%;在測(cè)試集中可達(dá)74%、86%。
乳腺PET-CT/MRI是一種全身顯像技術(shù),被廣泛應(yīng)用于乳腺癌患者的原發(fā)灶和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)的檢查。Poetsch等比較了18F-FEC和18F-FDG在PET/MRI淋巴結(jié)分期中的作用,結(jié)果顯示18F-FDG和18F-FEC在轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中的最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUVmax)相等。因此,18F-FEC也可用于乳腺癌患者的PET/MRI淋巴結(jié)分期。他的另一項(xiàng)研究則證實(shí)18F-FDG和18F-FEC在腫瘤中的可見度和代謝活性是相同的;18F-FDG在ER陰性腫瘤中顯示出更高的代謝活性,而18F-FEC在診斷上的表現(xiàn)與受體狀態(tài)無(wú)關(guān)。Burg等回顧性分析了13位完成NAC療程的乳腺癌女性患者的68Ga-FAPI-PET/MRI圖像(組1)和單獨(dú)的MRI圖像(組2),結(jié)果顯示組1和組2中3位閱片者在評(píng)估乳腺病理反應(yīng)的敏感度和特異度分別為100%、100% vs. 100%、67%;預(yù)測(cè)腋窩淋巴結(jié)的敏感度和特異度分別為75%、100% vs. 50%、83%;證實(shí)68Ga-FAPi-PET/MRI隨訪掃描有望無(wú)創(chuàng)預(yù)測(cè)NAC療效。Nijnatten等證實(shí)乳腺專用18F-FDG PET/MRI可以預(yù)測(cè)乳腺癌患者NAC后的病理反應(yīng)(AUC=0.71),但不能預(yù)測(cè)腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(ALNM)反應(yīng)(AUC=0.54)。
Lee等則證實(shí)乳腺癌患者行術(shù)前MRI有助于減少意外的N2或N3分期以及腋窩淋巴結(jié)清掃次數(shù)。Li等進(jìn)行了一項(xiàng)不同影像學(xué)檢查(US、MRI、MG、PET/CT、SWE、CT、PET、SMM和PET/MRI)在檢測(cè)乳腺癌患者ALNM中的診斷性能進(jìn)行評(píng)估的網(wǎng)絡(luò)薈萃分析,結(jié)果顯示基于患者層面,SWE適用于診斷ALNM(優(yōu)勢(shì)指數(shù)為5.95);基于淋巴結(jié)層面,MRI具有最高的優(yōu)勢(shì)指數(shù)、敏感度及特異度(分別為6.91、91%及87%)。