乳腺X線相襯成像

王升平 綜述 彭衛軍 審校

復旦大學附屬腫瘤醫院放射診斷科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海 200032

（收稿日期：2015-08-30 修回日期：2015-12-02）

·綜述·

乳腺X線相襯成像

王升平 綜述 彭衛軍 審校

復旦大學附屬腫瘤醫院放射診斷科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海 200032

乳腺癌發病率占女性所有癌癥的25%左右，是女性癌癥死亡的首因。為降低乳腺癌死亡率，很多國家實施了乳腺X線篩查方案。然而，因檢查相關的輻射暴露和診斷精度需改進等原因，乳腺X線篩查的可行性仍存在爭議。X線相襯成像是一種新的成像技術，對X線穿過物體后的折射敏感，具有很好的軟組織對比度，并能顯著改善癌組織結構的顯示，特別適合弱吸收物質成像。因此，乳腺X線相襯成像有望改善早期乳腺癌的診斷。已有研究表明，乳腺相襯CT成像能清楚顯示乳腺組織的微細結構，而這些結構通常只能通過組織病理學檢查觀察到，這意味著乳腺X線相襯成像可能引領新的影像學應用趨勢。本綜述簡要概述了相襯成像的主要理論和幾種成像技術，介紹了乳腺相襯成像的最新發展及其臨床應用情況。

乳腺；X線；相襯成像

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，發病率居女性惡性腫瘤的第2位，死亡率居女性惡性腫瘤的第1 位[1]。 全 視 野 數 字 乳 腺 X線攝影(full-field digital mammography，FFDM)是目前廣泛應用的簡單有效的乳腺癌篩查手段，但存在微鈣化檢出能力弱、腫瘤與正常組織分辨差的不足。近年來數字乳腺X線斷層攝影(digital breast tomosynthesis，DBT)、雙能對比增強減影乳腺攝影(dual-energy contrast-enhanced subtracted mammography，DE-CESM)和乳腺CT成像成為研究熱點。DBT通過對乳腺多角度快速采集低劑量投影數據重建斷層圖像，可減少腺體、腫瘤等結構的掩蔽，顯示三維信息，提高病變的檢出率和準確率[2-3]。DE-CESM是在數字乳腺X線攝影(digital mammograpy，DM)的基礎上使用對比劑以增加軟組織對比度的一種成像技術，診斷乳腺癌的靈敏度較高[4]。乳腺CT成像具有三維可視化、組織密度定量分析、高度各向同性、可再現性等特點，可作為乳腺成像的補充技術。然而，這些技術仍有待改進和完善。如FFDM、DBT和乳腺CT成像均存在軟組織對比分辨率不足的固有缺點；DE-CESM提高了軟組織對比度，但需使用造影劑；DBT、DE-CESM和乳腺CT輻射劑量較高。

MRI診斷乳腺疾病的靈敏度很高，但特異度變化很大，其檢測微鈣化的能力有限。MRI篩查可早期發現家族性乳腺癌[5]，對高風險乳腺癌人群尤其是已知的BRCA基因突變攜帶者有益[6]，但其長期生存獲益尚需謹慎評估。動態增強MRI需使用造影劑，其檢查相關禁忌證也較多。基于以上原因，雖然過去10年間應用MRI進行乳腺癌篩查從0.03%增加至0.3%，但其仍難以廣泛應用于乳腺癌篩查[7]。乳腺超聲具有簡便、無創、無輻射、可反復使用等特點，但存在檢查時間長、操作者依賴性、微小鈣化顯示不佳的局限。

因此，研發可靠的、便捷的乳腺癌成像新技術仍是當前面臨的挑戰。X線相襯成像(phase contrast imaging，PCI)是近幾十年來發展的新成像技術，具有出色的軟組織對比度[8-9]，有望成為未來檢測乳腺癌的新手段。現就PCI的物理基礎、成像信息的采集方法及乳腺進展進行綜述。

1 PCI

1.1 概述

X線穿過物體時，在其傳播路徑上會發生相位變化(即相位移動，簡稱相移)，探測并記錄這種相移信息并將之轉換為探測器可接收到的光強信息便會得到相位襯度成像，簡稱PCI。X線與物質的整體相互作用可用復折射率n來表示(圖1)[10]：n=1-δ+iβ。

式中實部δ對應相位的變化，稱為相位因子，與物質的相移截面p有關；虛部β對應吸收的變化，稱為衰減因子，與物質的X線線性衰減系數μ有關[11]。傳統X線成像的空間分辨率在毫米量級，密度分辨率約0.01 g/cm3，而PCI的密度分辨率為0.002～0.000 3 g/cm3，輕元素構成的物質引起X線的相移是其對X線衰減的1 000倍[12]。因此，對于弱吸收物質，探測其相移信息比探測其衰減信息要更加有效。PCI能提供更好的軟組織對比度，顯示出傳統X線衰減成像無法顯示的細微結構，具有傳統X線成像無法比擬的優勢。此外，相位襯度取決于X線的相干散射而不是吸收，可減少組織的潛在輻射損傷[13]。現代乳腺影像學正由宏觀影像學向微觀影像學發展，提高軟組織成像的襯度和空間分辨率成為乳腺成像的重要研究課題。PCI以全新的成像機制解決了軟組織成像的襯度問題，一旦PCI成功轉化為臨床技術使用，將會給乳腺癌的診斷和治療帶來重大影響。

圖1 X線穿過物體時的強度和相位變化

1.2 PCI技術

根據相位信息提取方法的不同，PCI有4種成像方法：晶體干涉儀成像法(analyser-based imaging，ABI)、衍射增強成像法(diffraction enhanced imaging，DEI)、相位傳播成像法(propagation-based imaging，PBI)和光柵干涉儀成像法(grating interferometer，GI)。

1.2.1 ABI

ABI簡稱干涉法，最早由Bonse和Hart于1965年提出。其成像系統由3塊平行的完美晶體(Si)組成，如圖2A所示[10]。根據Bragg衍射效應，第1塊晶體將入射X線分為兩束，經過第2塊晶體再次分束后，在第3塊晶體前兩束X線相干疊加，形成干涉條紋。在其中一束X線的路徑上放置物體后會形成X線相移，探測器記錄并解析這個相移便可得到相襯圖像。干涉法的相位測量靈敏度極高，尤其適用于尺寸很小的軟組織樣品成像。1995年日本Momose研究小組[14]采用ABI對一份兔肝癌樣品進行斷層掃描并三維重建，獲得的相襯CT圖像能清楚分辨腫瘤組織與正常組織；此外，還能清楚顯示變性腫瘤組織和纖維組織的精細結構。ABI對晶體的自對準、系統的穩定性及X線方向和能量的選擇性等要求極其苛刻，應用受到限制。

1.2.2 PBI

1995 年 法國 科 學 家Snigirev等[15]首 次提 出PBI并在歐洲同步輻射光源(European Synchrotron Radiation Facility，ESRF)上實現。PBI的成像裝置僅由光源和探測器組成，不需引入其他任何光學器件，是最簡單的PCI方法。通過增大探測器與物體之間的距離，利用相干X線在位相突變處的邊界發生菲涅爾衍射獲得X線的二階相移信息進行成像(圖2B)[10]。因其成像方法類似于同軸全息成像，故又名同軸相襯成像方法(in-line phase contrast imaging，IL-PCI)。該方法除裝置簡單、系統穩定性高外，對X線的單色性要求較低，常規的X線光機就能滿足要求。然而，PBI對光源的空間相干性要求很高，因此要采用同步輻射光源或微焦點X線光機。Wilkins等[16]于1996年首次在微焦點X線光源上實現了同軸成像，并于2002年基于掃描電子顯微鏡建立了一套高分辨率的同軸成像系統，空間分辨率達0.2 μm。中國科學院上海應用物理研究所的肖體喬研究員在上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility，SSRF)的BL13W1線站進行了大量生物醫學成像研究，取得卓有成效的成果。相比常規X線成像，PBI成像裝置只是增大了傳播距離，很容易做到快速CT掃描，被認為是最有可能應用于臨床醫學的PCI方法。目前為止開展的人體乳腺PCI的相關臨床試驗均應用PBI，其臨床應用前景廣闊。

圖2 4種相襯成像方法示意圖A：晶體干涉儀成像法；B：相位傳播成像法；C：衍射增強成像法；D：光柵干涉儀成像法

1.2.3 DEI

DEI最早由Davis等[17]提出，其裝置由光源、兩塊晶體(單色晶體、分析晶體)和探測器組成(圖2C)[10]。入射X線經過單色晶體獲得單色光，經物體調制后到達分析晶體，滿足布拉格反射條件的射線被探測器記錄。分析晶體起角度過濾器的作用，旋轉兩塊晶體，就可獲得一條角度-強度曲線，即反射率曲線，又名扭擺曲線，解析搖擺曲線便可從中分離出一階相位信息(折射角)、衰減信息和散射信息。扭擺曲線的半高寬在微弧度量級，因此DEI具有較高的靈敏度。搖擺曲線峰值附近獲取的圖像對比度最高，這種成像機制在乳腺纖維組織成像中發揮重要作用。DEI需單色性強、高準直的X線，因此常用在同步輻射裝置上。

1.2.4 GI

GI分別由David等[18]在2002年和Momose[19]在2003年提出。其系統需入射的X線具有足夠高的空間相干性，因此最初的GI實驗均在同步輻射裝置上完成，期間受光源和成像視野范圍的限制而進展緩慢，沒有得到廣泛應用。2006年，Preiffer等[20-21]通過引入一塊源光柵產生的Lau效應，在常規X線光機上實現了基于Talbot-Lau效應的光柵成像，開創性地完成了常規X線機的光柵PCI，邁出了其應用實際的第一步。Preiffer等[20,22]使用的光柵成像系統組成如圖2D所示[10]，共有3個光柵：源光柵(G0)、相位光柵(G1)和分析光柵(G2)。G0的作用是將入射的多色X線分成一系列相干的線光源陣列。G1的作用是相位調制，基于Talbot效應，線光源陣列入射G1光柵后，會在其后的Talbot距離處產生干涉條紋，將G2放在探測器前用于解析這些干涉條紋。當G2沿x方向做步進運動(phase stepping，PS)[23]時，探測器像素上每個PS周期的平均光強都會呈正弦波式的周期振蕩，形成一條隨著步進數變化的光強曲線，稱為強度-位移曲線。解析強度-位移曲線即可到圖像。GI的優勢在于，不但可獲得衰減和相襯信息，還能同時獲得第三種成像信息，即反映物體內部微細結構的暗場信息[9,24]。利用GI還可定量分析[24-27]。基于以上優點，GI有望最早應用于臨床。

2 乳腺PCI

鑒于PCI能提供更好的軟組織對比度，該技術可提高目前乳腺影像學技術的診斷效能，發展出新的乳腺癌影像學診斷模式。近幾年該領域的研究工作大致分為3個方向，一是旨在改善軟組織對比度而增強臨床診斷效能的乳腺相襯X線攝影(phase contrast mammography，PCM)研究，二是用乳腺相襯CT(phase contrast computed tomography，PC-CT)對離體乳腺癌標本的細微結構特征進行可視化研究，三是乳腺暗場成像研究。

2.1 PCM

早在1998年，Ingal等[28]就開始在同步輻射光源上使用DEI技術對44例離體乳腺標本成像，結果顯示DEI的圖像質量優于常規DM，具有很高的分辨率，能顯示50 μm的細微結構和微鈣化。Keyrilainen等[29]、Fernandez等[30]使用基于同步輻射的ABI技術對離體乳腺癌標本進行PCI，發現PCM能更好地顯示常規X線攝影無法識別的乳腺結構細節，清楚顯示膠原纖維束，還能將腺體和脂肪組織的邊界精細地勾畫出來。Fernandez等通過ABI發現乳腺腫瘤組織對比度的變化與腫瘤生長過程中的膠原重塑相關。Williams等[31]應用常規微焦點X線對72例切除乳房標本成像以評價PCM性能，結果顯示基于IL-PCI技術的相襯圖像質量優于以吸收為基礎的衰減圖像。Stampanoni等[32]基于常規X線用GI技術對5份乳房標本進行成像，GI一次采集同時獲得攜帶3種不同物理信息(吸收、相襯和散射)的圖像，3種圖像有效互補，綜合分析3種圖像提高了診斷能力，另外相襯圖像較好地顯示小腫瘤和腫瘤邊界等細微結構。

PCM已在離體乳腺標本顯像中顯示出了明顯優勢，但體外研究與體內研究有根本區別，因此需臨床試驗來評估其可行性和臨床獲益情況。第1項PCM臨床試驗[33-34]已完成，此項研究前瞻性評價了基于同步輻射的PCM技術對乳腺可疑病變的診斷貢獻。該試驗共納入49例可疑乳腺異常病例，這些病變均經常規DM和(或)超聲檢查證實，以及兩位放射科醫師根據乳腺影像報告和數據系統(Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS)閱片，以BI-RADS評分1～3分為陰性結果，BI-RADS評分4～5分為陽性結果。結果顯示，PCM的靈敏度為81%(13/16；95% CI：54%～95%)、特異度為94%(29/31；95%CI：77%～99%)，均優于DM的靈敏度(69%)和特異度(52%)[34]。對每例患者，以穿刺活檢或1年隨訪結果作為參照標準，結果表明PCM能增加真陰性率(29/31)，特別適合作為DM的二級檢查手段，從而減少侵襲性檢查。然而，將PCM應用于低患病率人群還要采取更加仔細的臨床評價措施，如獨立閱片、受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析等，以充分判斷該技術的附加價值。此外，本研究中PCM圖像質量的改善部分歸因于良好的X線束特性的改進，如單色性、非發散性和空間相干性的提高，而不僅歸因于相襯效應本身[34]。

PCM技術在離體標本成像中圖像質量的改善已得到證實，其能否提高臨床診斷性能尚存疑問。Tanaka等[35]于2005年基于常規X線的商用PCI系統(KONICA MINOLTA公司)用PBI技術對38例患者進行乳腺PCM，由3位醫師采用盲法獨立評價屏-片(screen-film，SF)和PCM圖。通過ROC曲線分析發現PCM更易檢出乳腺腫塊和微鈣化。PCM對微鈣化、腫瘤及致密型乳腺中細微密度變化和異常纖維結構的顯示優于SF[36-37]。然而，當篩查的患者樣本量大于3 000時，PCM并沒有在召回率或癌癥檢出率中表現出優勢[37]。因此，評估不依賴同步輻射的PCM技術的診斷性能可能更具有意義。2005年，日本愛知縣Chunichi醫院開展了一項比較商用數字PCM系統與SF系統的乳腺癌篩查性能的臨床研究[32]，3 835人用PCM系統篩查，4 338人用SF系統篩查。結果顯示，PCM的召回率、陽性預測值、乳腺癌檢出率分別是5.53%、5.16%和0.287%，SF的召回率、陽性預測值、乳腺癌檢出率分別是5.00%、4.89%和0.254%，兩種系統的篩查性能無統計學差異。但乳腺異常如結構扭曲、微鈣化和腫塊等的檢出率，PCM(13.74%)高于PS(8.90%)。研究者認為，PCM能幫助放射科醫師提高乳腺診斷分類的準確率。上述商用系統采用的都是PBI技術，GI技術結合使用編碼孔徑檢測技術的成像樣機正在開發中，有望在未來臨床試驗中應用[38]。

PCM可用于乳腺切緣評估。有報道乳腺癌手術不完全切除后，再切除率達40%。腫瘤累及切緣是局部復發的高風險因素，因此術中需冷凍切片對切緣快速評估。然而，冷凍切片的診斷準確率低于組織切片。有研究表明，組織病理學結合micro-CT評價乳腺癌術中切緣會略微高估切緣陽性率。相襯CT提高了軟組織對比度，并能清楚顯示乳腺組織的細微結構，將會對切緣評估提供有用的額外信息。除對比度提高和細微結構可視化的改善外，PCI還有定量分析能力。Wang等[39]用PCI測量乳腺標本的密度，其能提供更準確的乳腺密度定量信息，從而消除當前成像方法的主觀性。

2.2 PC-CT

乳腺組織越厚，基于投影的圖像特征信息就越少，三維CT成像能解決這個問題。基于同步輻射的PCI能提供出色的圖像質量觀察病變的細微結構。與以吸收為基礎的CT圖像相比，基于同步輻射的離體荷瘤乳房組織的相襯CT圖像具有出色的軟組織對比度。與常規成像方式相比，PCI技術改善了乳腺組織形態和膠原蛋白束的顯示，獲得與組織病理檢查良好匹配的圖像，不但能更加深入了解乳腺的微細結構，還能區分不同類型乳腺腫瘤的細微差別。Schleede等[40]基于同步輻射光源采用GI技術對同時含有浸潤性導管癌和導管內原位癌的1份離體人乳腺標本(2 cm× 2 cm×2 cm)進行CT成像，發現浸潤性導管癌和導管內原位癌的相襯CT特征具有顯著差異。導管內原位癌因為含有擴張的導管而表現為較強的相襯信號，與浸潤性導管癌及周圍正常乳腺結構差異明顯，與組織病理切片具有很好的一致性；而吸收CT上膠原纖維、導管壁與導管內腫瘤沒有明顯的對比度差異或差異很小。該研究顯示，基于GI技術的PC-CT可成功區分浸潤性導管癌與導管內原位癌，從而證實了以上推斷。

Grandl等[41]選取2份離體乳腺癌標本，基于常規X線用GI技術進行PC-CT成像，并與病理切片對照。結果顯示，相襯CT能清晰顯示擴張的導管、腫瘤浸潤的邊緣、表皮、皮下及纖維組織層等結構。由于擴張導管周圍緊湊排列著伴有區域性壞死的腫瘤細胞，壞死區域周圍是疏松的纖維組織，造成以擴張導管為中心的局部區域不均勻，因而具有很強的相位襯度，PC-CT可很容易地將表現為明亮環形結構的導管從較暗的背景上識別出來。纖維組織區域相位襯度更高，在PC-CT上表現得比腫瘤更明亮。導管、腫瘤細胞與纖維束的密度差異非常小，吸收成像依賴組織的密度，因此吸收CT難以清晰顯示這些細微結構。PCI依賴組織不同結構的相位梯度，因此對邊界更加敏感，這對腫瘤組織的邊界辨識具有重要意義。如果PC-CT能成功轉化為臨床應用，它就能提供精準的癌細胞和腫瘤之間的形態和分化情況，有助于鑒別乳腺癌與正常組織。

事實上，PCI-CT成像已邁出臨床應用的第一步。Pani等[42]在 意大利同 步輻射光 源 (Elettra Synchrotron Radiation Facility)上對取自新鮮尸體的整個乳房樣本進行相襯CT成像，表明乳腺相襯CT能在臨床可接受的輻射劑量范圍內實現。Sztrókay等[43]報道在歐洲同步輻射光源上可在高達70 keV的能量下利用PCI對整個乳腺樣本進行PCI， 提高了X線 能量利用 率。Grandl等[44]發 表的第1個基于常規X線的PC-CT研究結果令人鼓舞，他們成功應用常規X線管對選擇過的乳腺樣本進行光柵CT成像，但其輻射劑量遠遠超過臨床上限值。Zhao等[45]提出等斜率斷層掃描(equally sloped tomography，EST)采集和重建數據，可減少投影數量，從而顯著減少CT數據采集時間并降低約70%的輻射劑量，且不損失圖像質量。其輻射劑量已接近臨床常規乳腺X線攝影的劑量水平。

2.3 乳腺暗場成像

如上文所介紹，GI在一次數據采集可同時獲得3種信息的圖像，除吸收圖像和相襯圖像，還有暗場圖像[22]。暗場圖像表現的是物體小角度X線散射和超小角度X線散射(ultra small angle X-ray scattering，USAXS)的能力，與物體內部結構的不均勻性、比表面積及樣品厚度等有關。物體內部結構越不均勻、比表面積越大，散射能力就越強。事實上乳腺癌切除標本的高對比度暗場信號已被證明與腫瘤區域中的微鈣化相關[26]。在某些情況下，暗場成像能顯示微米大小的鈣化，吸收成像、相襯圖像及臨床X線攝影卻不能顯示。暗場信號還與乳腺腫瘤的生長有關。Fernandez等[30]在2005年基于同步輻射對離體乳腺癌樣本進行小角度X線散射成像，發現腫瘤浸潤的膠原纖維與正常膠原纖維的晶面間距(d-spacing)及信號強度有明顯差異。原因是腫瘤浸潤導致乳腺膠原纖維降解，膠原降解是產生小角度散射的關鍵，使膠原纖維結構發生變化，比表面積增加，散射增強，表現為腫瘤浸潤的膠原纖維信號強度增加。這個發現非常重要，表明PCI可顯示乳腺癌膠原纖維結構深層次上的變化，提供了反映腫瘤生長的重要信息，而以往這些信息只能從組織切片上獲得。

暗場成像對微鈣化較敏感。Grandl等[44]對3份乳腺癌新鮮標本基于常規X線進行暗場乳腺X線攝影(dark-field mammography，DFM)，發現DFM能顯著提高腫瘤特征的可視化，優于常規DM；且DFM對散在的鈣化顆粒敏感，可用來分析乳腺微鈣化的構成。乳腺微鈣化按化學成分可分為Ⅰ型和Ⅱ型[46-47]，Ⅰ型多見于良性病變，Ⅱ型常見于惡性腫瘤，微鈣化的化學構成與腫瘤的關系非常密切[48]。Wang等[49]通過對兩種鈣化模型進行基于常規X線的光柵PCI，發現微鈣化的吸收信號和暗場信號具有互補的特點。即：Ⅰ型微鈣化吸收信號弱而散射信號強，Ⅱ型微鈣化吸收信號強而散射信號弱。暗場信息除以吸收信息獲得的R值鑒別兩型微鈣化，其靈敏度和特異度皆為100%，具有完美的鑒別診斷能力，并在離體乳腺標本中得到了很好的驗證。

2.4 存在的問題和解決方法

問題之一，現有的PCI尤其是PC-CT成像，掃描時間長、輻射劑量大，嚴重阻礙了其在臨床上的應用。Zhu等[50]利用正反向投影間的共輒特性，提出了一種與CT兼容的快速低劑量簡便信息分離方法——正反投影方法，該方法使用兩幅圖像即實現了吸收信號與折射信號的分離，減少了掃描時間，并降低了輻射劑量。未來隨著整個成像系統的改進和相位信息提取算法的優化[45,51]、 高 分 辨率和高探測量子 效 率 (detective quantum efficiency，DQE)X線光子探測器[13]的研發和使用，相信PCI會逐步減少掃描時長和降低輻射劑量，達到臨床應用標準。

問題之二，DEI和GI為獲得相位信息，降低了X線的轉化利用率，而這對其臨床應用轉化非常重要。Olivo等[52]開發一種調 整的“邊緣 照明”(edge-illumination)技術，結合常規X線攝影系統，搭建了一個PCI樣機。PCI樣機獲得的離體乳腺標本圖像質量優于常規DM圖像質量，特別是在顯示微鈣化方面更具有優勢。PCM上鈣化的對比度是DM的5～9倍，PCM還能顯示DM上未能顯示的乳腺結構和微鈣化，而其輻射劑量與常規攝影相當。Olivo等使用“邊緣照明”技術能很容易地將PCI技術轉化為臨床應用，為PCI技術的臨床轉化應用創建了一個直捷通路。隨著新的緊湊型高亮度X線源如液態金屬X線源、基于等離子體的X線激光器、準單色光可調逆康普頓散射X線源等的研發成功和使用，有望突破X線能量利用效率低的瓶頸，加快PCI臨床應用轉化的進程。

問題之三，早期發現乳腺癌對放射科醫師來說仍是一個很大的挑戰。理想情況下，為顯著降低乳腺癌的死亡率，應在原位癌階段檢出腫瘤[53]。然而，即使對導管內原位癌最敏感的MRI也無法足夠可靠地診斷導管內原位癌[54-55]，使部分患者不得不接受活檢等有創操作[56]，即使術前MRI檢查也未能改善手術療效[57]及降低局部復發率和遠期復發率[58]。基于GI的PC-CT成像能清楚顯示導管內原位癌的特異征象——擴張的乳腺導管。暗場圖像還能檢出早期的微鈣化并能區分良惡性。綜合其多種信息成像和三維成像的能力，基于GI的乳腺PCI有望作為一種新的補充診斷技術，提高導管內原位癌的檢出率和診斷準確率，并減少創傷性操作。

3 結語

乳腺PCI的可行性和潛在價值已被很多研究證明。PCM具有較好的靈敏度和特異度，優于常規DM；PC-CT能清楚顯示腫瘤邊界、膠原纖維及擴張導管等常規吸收CT無法顯示的細微結構，其軟組織對比度也遠遠超出常規吸收CT。GI一次成像能同時獲得3種信息的圖像，為現有乳腺成像技術提供額外的豐富診斷信息，尤其是在現有影像學檢查結果不夠明確時能提供幫助。迄今乳腺PCI技術的臨床研究[33-34]是在同步輻射光源上完成的，而同步輻射受很多條件的限制，難以在大規模篩查中開展。因此，未來的研究將聚焦在基于常規X線的PCI技術應用于乳腺癌篩查的可行性和臨床獲益等方面的研究。與所有臨床新技術一樣，引入臨床應用也將是PCI面臨的挑戰。未來應著眼于PCI的臨床轉化研究，通過研發高效X線源、改進成像裝置、優化信息提取方法和重建算法、提高探測器DQE等措施，不斷改進和完善PCI，盡快從實驗室走向臨床。

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Breast X-ray phase contrast imaging

WANG Shengping, PENG Weijun (Department of Radiology, Fudan UniversityShanghai Cancer Center; Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, China)

PENG Weijun E-mail: cjr.pengweijun@vip.163.com

Breast cancer constitutes about 25% of all cancers and is the leading cause of cancer death among females. In order to reduce breast cancer mortality, mammography screening programmes have been implemented in many countries. However, these programmes are still controversial, due to the radiation exposure and the unsatisfactory diagnostic accuracy related to mammography. X-ray phase contrast imaging technology is a new imaging method sensitive to refraction generated by X-ray transmitted through the object. Phase contrast imaging has been shown to have excellent soft tissue contrast and can significantly improve cancerous tissue visualization, especially for weak absorbing material. Therefore, breast X-ray phase contrast imaging may significantly promote the early diagnosis of breast cancer. Studies have shown that breast phase contrast CT can clearly show the fine structures of breast tissue, which can often only be observed by histological examination. This implies that the breast X-ray phase contrast imaging may lead the development trend of the new imaging applications. In this review, we briefly overview the phase contrast imaging on the physical theory and several information acquisition methods, and introduce the recent development of breast X-ray phase contrast imaging and its clinical application.

Breast; X-ray; Phase contrast imaging

（收稿日期：2015-08-30 修回日期：2015-12-02）

R445.4

A

1008-617X(2015)04-0308-09

彭衛軍 E-mail：cjr.pengweijun@vip.163.com