對比增強能譜乳腺X線攝影的臨床應用及進展

曲玉虹，陳倩倩，曹 崑

(北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所醫學影像科 惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室，北京 100142)

乳腺癌發病率在全球范圍內一直居高不下。根據美國癌癥協會的統計，2017年全球乳腺癌新發病例約25.5萬，居女性惡性腫瘤發病率首位[1]。我國國家癌癥中心2018年發布的數據顯示，中國乳腺癌的發病率在女性人群癌癥中位列第一[2]。早期發現、合理治療可顯著提高乳腺癌患者的生存期，而精準診斷是提高乳腺癌患者生存率、降低死亡率的重要環節。目前臨床常用的乳腺癌影像學檢查方法包括常規乳腺X線攝影、超聲、MRI等，其中乳腺X線攝影和超聲是篩查乳腺癌的首選方法。常規乳腺X線攝影操作簡單、便捷，但因腺體組織重疊致敏感度低，尤其是東方女性腺體較多，易受重疊組織遮擋而影響病灶觀察，造成漏診或誤診。超聲檢查無輻射，但高度依賴操作者經驗，診斷乳腺疾病的假陽性較高。MRI敏感度高但特異度較低，且檢查對設備要求高、耗時長，患者依從性相對差，仍未成為乳腺檢查的首選方法。對比增強能譜乳腺X線攝影(contrast-enhanced spectral mammography， CESM)是在傳統乳腺X線攝影基礎上結合靜脈注射對比劑的一項新的檢查技術。腫瘤細胞代謝活躍，腫瘤生長過程中周圍及瘤體內有大量新生血管，這些血管內皮間隙大，滲透性高[3-4]，使對比劑富集于腫瘤區域。CESM利用此特性顯示病變，可提高對乳腺病變檢出和鑒別的準確率。本文對CESM技術在乳腺癌臨床診斷中的應用研究進行綜述。

1 CESM原理及檢查流程

CESM檢查利用碘劑在33.2 keV處因邊緣效應(K-edge)出現X線顯著吸收衰減的現象，采用略高于33.2 keV的高能X線和略低于33.2 keV的低能X線2種能量進行投照。因此，在CESM設備中，除常規鉬銠波片濾過能量外，增加了銅濾片，以傳遞33.2 keV以上的能量。低能圖像采用的管電壓范圍為26～31 kVp，與傳統乳腺X線相似，圖像與傳統乳腺X線圖像相仿；而高能圖像采用45～49 kVp管電壓范圍。低能圖像與高能圖像經計算機后處理可獲得減影圖像[5]，即CESM特有的攝碘圖，反映組織內血供情況。

目前采用的CESM檢查常規流程如下[6]：檢查前經前臂血管團注含碘對比劑，碘劑濃度300～350 mgI/ml，推薦劑量1.5 ml/kg體質量，推薦流率3 ml/s；于開始注射對比劑后2～7 min內依次行常規雙側乳腺頭足(craniocaudual， CC)位及內外側斜(mediolateral oblique， MLO)位攝片；在同一個壓迫體位、較短時間間隔內進行低能和高能2組不同能量射線投照，獲得2組圖像。

2 CESM的輻射劑量

由于CESM需進行高低能2次曝光，其輻射劑量一直是臨床關注的問題。輻射劑量與腺體厚度和組織成分有關。Dromain等[7]研究顯示，CESM高低能攝片總劑量約0.7～3.6 mGy(腺體厚度30～80 mm，腺體組織0～100%)，是常規全視野數字化乳腺X線攝影(full-field digital mammography, FFDM)的1.2倍，其中低能曝光劑量與常規乳腺X線攝影相當，高能曝光劑量是常規乳腺X線攝影的20%。其后研究報道的輻射劑量不同，如Jeukens等[8]認為CESM的平均腺體劑量(average grandular dose, AGD)為2.80 mGy；Badr等[9]的研究顯示CESM曝光劑量是2.65 mGy，高于常規乳腺X線攝影的54%；Fallenberg等[10]發現，與常規乳腺X線攝影比較，CESM的AGD僅增加了6.3%，而在致密型腺體中，CESM的劑量甚至低于FFDM。James等[11]對比不同厚度體模的射線劑量，結果顯示在腺體厚度為63 mm時，CESM的AGD為3.0 mGy，同等腺體厚度下FFDM的AGD為2.1 mGy。各研究間的數據差異可能與所用設備不同有關。美國FDA乳腺X線攝影質量規范(Mammography Quality Standards Act， MQSA)規定[12]，在一次CC位照射時，乳腺X線的AGD不超過3.0 mGy，以上各研究所示的CESM輻射劑量均滿足其要求。

3 CESM的臨床應用現狀

3.1 乳腺癌的檢出與診斷 2003年，Lewin等[13]將CESM用于觀察26例乳腺癌患者，結果顯示，與傳統乳腺X線比較，CESM檢查可檢測出更多乳腺癌，從而使CESM的臨床應用可行性受到關注。目前認為與FFDM對比，CESM具有更高的診斷效能；與乳腺MRI相比，CESM診斷效能相仿。

3.1.1 CESM與FFDM對比 CESM的低能圖像與傳統乳腺X線圖像相似，能夠評價病灶位置、大小、形狀、邊界等形態學信息，而減影圖像額外提供了病灶的血供信息，評價病變的準確性更高。Lobbes等[14]對比113例同時接受FFDM及CESM的篩查乳腺癌者，發現CESM的敏感度(100%)、特異度(87.7%)均明顯高于FFDM。FFDM診斷乳腺癌的準確率與腺體密度(即腺體類型)相關，在多量型及致密型腺體中通常敏感度較低，而CESM的應用提高了此類腺體內病灶的檢出率。Cheung等[15]對比CESM和FFDM在多量型及致密型腺體中對乳腺疾病的診斷價值，發現CESM的敏感度(92.7%)、特異度(67.9%)及準確率(86.8%)均較FFDM(分別為71.5%、51.8%、65.9%)升高。

與超聲和MRI相比，乳腺X線攝影的優勢為顯示微鈣化，尤其對于不伴軟組織腫塊的微鈣化。Cheung等[16]分析94例乳腺影像報告和數據系統(breast imaging reporting and data system， BI-RADS)4類不伴腫塊的鈣化病灶CESM圖像，其診斷乳腺癌的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及準確率分別為88.89%、86.56%、72.72%、95.08%及87.24%，其中對多形性鈣化的陽性預測值明顯高于無定形鈣化。

3.1.2 CESM與MRI對比 CESM和MRI均通過腫瘤血供提高病變顯示率，兩者的對比是目前研究[17-19]的熱點。既往評價乳腺癌時，MRI因軟組織分辨率高，被認為是評價病變范圍的最準確方法。采用CESM測量乳腺癌病灶大小的研究[17]結果亦顯示CESM與病理結果高度一致，平均值僅相差0.03 mm。uczyńska等[18]對102例疑似乳腺癌患者行CESM和MRI，以病理結果為金標準，評價其敏感度(100% vs 93%)、準確率(79% vs 73%)和ROC曲線AUC(0.83 vs 0.84)，結果顯示差異均無統計學意義，測量病灶大小亦無差別，均略大于病理結果，表明CESM對于乳腺癌的診斷效能及病灶測量能力均與MRI相似。

目前國內有關CESM的報道較少，而結果與國外研究結果相似。有學者[19]對63例疑似乳腺癌患者進行CESM、增強MRI和FFDM，發現3種方法診斷乳腺癌的符合率分別為66.67%、65.08%和57.14%，CESM診斷乳腺癌符合率高于增強MRI和FFDM，而3者測量的病灶最大徑與病理學測量值間差異均無統計學意義。另外一項對145例患者153個病灶的研究[20]顯示，CESM與MRI診斷乳腺疾病的敏感度、特異度和準確率分別為95.80%和94.17%、91.18%和87.88%、94.77%和92.81%，CESM和MRI與病理測量病灶最大徑差值分別為1.1 mm和0.3 mm，差異均無統計學意義。

CESM的診斷效能與乳腺MRI相仿，為MRI禁忌證患者提供了新的檢查手段。MR掃描耗時長、預約時間長，且由于高敏感度導致假陽性率較高，在我國現有條件下，極少醫院有條件開展對可疑強化病灶進行MRI引導下活檢，限制了其診斷能力；而CESM對設備要求相對低，在此方面具有優勢和潛力。

3.2 乳腺癌新輔助化療療效評估 化療可阻止腫瘤增殖或抑制血管生成，從而縮小腫瘤體積，減少腫瘤負荷。評估乳腺癌新輔助化療效果一直是MRI的優勢，CESM同樣可反映腫瘤血供情況，其強化與碘攝取、腫瘤血管密度、血管通透性密切相關，亦可作為評價新輔助化療的工具。Barra等[21]報道，與FFDM相比，CESM診斷殘余腫瘤的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值均增高(83.33%、100%、100%、66% vs 50%、50%、50%、25%)，CESM所測殘余腫瘤大小與病理結果一致性較高。Patel等[22]研究顯示CESM用于評價新輔助化療后是否有殘余癌的準確率與MRI相仿，對完全緩解的陰性預測值可達96.9%。目前CESM對評價療效方面的研究仍較少，今后需進一步深入研究。

4 CESM面臨的挑戰

4.1 CESM強化的解讀和評價 CESM強化程度依賴于病灶的碘攝取量，腫瘤新生血管豐富或滲透性高時，碘攝取量高，則強化明顯。乳腺癌惡性程度與新生血管的密度有關，反映在CESM中即為強化程度。目前CESM中乳腺病灶的強化程度尚無定量或半定量分析，仍依靠放射科醫師的經驗判斷。在圖像處理中引入定量分析是目前CESM的研究方向。

腫瘤發生發展與新生血管的生成相關，而某些良性腫瘤中新生血管也較多，有學者[20]報道63例CESM腫塊強化病灶中，12例為良性腫瘤，提示CESM診斷良惡性病灶不能完全依靠強化程度，仍需結合低能圖像，綜合分析病變的形態、密度、邊緣、分布等。CESM強化程度與腫瘤性質的相關性研究也需進一步探討。

目前鮮見將CESM所見征象納入BI-RADS分類的研究。Knogler等[23]對比11例乳腺病灶(5例良性，6例惡性)CESM和MRI強化特征，并采用MRI BI-RADS分類描述標準，發現6例惡性病灶CESM與MRI強化特征相似；5例良性腫瘤中，1例病灶CESM示中等強化，而MRI示高度強化，但差異未影響最終的BI-RADS分類，因此認為MRI BI-RADS分類及描述適用于CESM，但仍需更大樣本、多中心研究證實。

4.2 碘對比劑不良反應 CESM采用碘對比劑，使用劑量、注射速率與常規CT增強掃描一致，出現碘對比劑不良反應的概率亦相仿，主要包括過敏反應和對比劑腎病。過敏反應發生率為0.7%～3.1%，嚴重的超敏反應發生率雖然僅為0.02%～0.04%[24]，但后果嚴重，因此在進行CESM檢查時，需按照增強CT急救要求配備相應藥物，一旦發生采用相似的急救流程。

5 小結

CESM是基于乳腺X線攝影的新技術，結合使用血管對比劑以提供乳腺病灶內的血供信息，簡單、快捷、經濟，在檢出乳腺小病灶、鑒別良惡性病變、測量癌腫范圍及評估新輔助化療療效等方面具有很高的應用價值，其診斷價值與MRI相似，為不適合接受MR檢查的患者提供了新的可選檢查手段。