對(duì)比增強(qiáng)能譜X線攝影增強(qiáng)參數(shù)對(duì)乳腺病變的診斷效能研究

華蓓，王勇，劉齋，任慶云，全冠民，陳軍

乳腺癌是女性常見(jiàn)的惡性腫瘤，近年來(lái)，乳腺癌的發(fā)病率逐年上升，并呈年輕化趨勢(shì)[1]。研究表明乳腺病變的強(qiáng)化特征與惡性程度密切相關(guān)，而乳腺鉬靶X線攝影(mammography，MMG)無(wú)法提供病灶的血供信息，其鑒別診斷效能較低[2]。對(duì)比增強(qiáng)能譜乳腺X線攝影(contrast enhancement spectral mammography,CESM)應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)注射對(duì)比劑實(shí)現(xiàn)對(duì)腫塊真實(shí)形態(tài)的優(yōu)化顯示，同時(shí)提供腫瘤血供等功能學(xué)特征[3]。既往研究證明CESM低能圖視為常規(guī)鉬靶圖像[4]，本研究根據(jù)CESM減影圖病灶強(qiáng)化程度及曲線，調(diào)整常規(guī)乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging reporting and data system，BI-RADS)分類(lèi)，即為CESM BI-RADS再分類(lèi)；通過(guò)與病理對(duì)照，比較乳腺BI-RADS分類(lèi)與CESM BI-RADS再分類(lèi)對(duì)乳腺癌及不同病理類(lèi)型乳腺病變的診斷價(jià)值。

材料與方法

1.研究對(duì)象

回顧性分析2019年8月-2020年12月在河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院行乳腺CESM檢查患者的病例資料，檢查前均簽署了知情同意書(shū)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)鉬靶或超聲檢查發(fā)現(xiàn)乳腺腫塊；②CESM檢查前未進(jìn)行任何臨床治療，后經(jīng)手術(shù)病理或穿刺活檢證實(shí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①乳腺多發(fā)或彌漫性強(qiáng)化病灶；②無(wú)法完全勾畫(huà)病灶強(qiáng)化范圍，例如環(huán)狀強(qiáng)化等。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)。

2.儀器與方法

CESM檢查均采用GE Senographe Essential全數(shù)字乳腺攝影機(jī)。拜耳高壓造影注射系統(tǒng)Mark 7 Arterion。所有患者掃描前以1.22 mL/kg 體重劑量，3 mL/s流率經(jīng)肘前靜脈注射非離子型碘對(duì)比劑碘海醇(300 mg I/mL)，注射完成約2 min后，先對(duì)患側(cè)乳腺頭尾位(cranio caudul，CC)掃描，然后健側(cè)CC位、健側(cè)內(nèi)外斜位(medial lateral oblique，MLO)掃描，最后患側(cè)MLO位掃描。每例患者的攝片過(guò)程約在5 min內(nèi)完成，其中患側(cè)乳腺CC位及MLO位分別于注射對(duì)比劑后2 min、5 min左右完成[5]。CESM檢查后囑患者多飲水，觀察30 min確認(rèn)無(wú)不良反應(yīng)后方可離開(kāi)。

圖像分析：采用上海岱嘉PACS-UniWeb軟件圖像后處理工作站，參照美國(guó)放射學(xué)院(American College of Radiology，ACR) BI-RADS分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[6]，由一位高年資主任醫(yī)師對(duì)低能圖進(jìn)行乳腺BI-RADS分類(lèi)。另兩位主治醫(yī)師分別對(duì)減影圖(CC位、MLO位)強(qiáng)化病灶雙盲手動(dòng)勾畫(huà)感興趣區(qū)(ROI1選取：參考低能圖像，保證ROI與腫瘤范圍相一致)，記錄乳腺?gòu)?qiáng)化病灶的平均強(qiáng)化灰度值，記為Sa；并在同一圖像中強(qiáng)化均勻的乳腺脂肪組織內(nèi)繪制 ROI2(約1 cm2)，代表乳腺平均背景灰度值，記為Sb，每個(gè)部位均測(cè)量3次并取平均值。根據(jù)公式(1)和(2)[7-8]，計(jì)算CC位、MLO位相對(duì)強(qiáng)化灰度值(contrast-to-noise ratio，CNRCC/MLO)及相對(duì)強(qiáng)化灰度差值(relative signal difference，RSD)。

(1)

(2)

BI-RADS分類(lèi)及調(diào)整：CNRCC值代表乳腺病變?cè)缙趶?qiáng)化程度。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，采用受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線計(jì)算CNRCC最佳截?cái)嘀?Cut-off值=2.29%)。當(dāng)CNRCC

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

圖1 CESM強(qiáng)化程度對(duì)乳腺癌診斷效能的ROC曲線分析。

表1 CESM增強(qiáng)程度及增強(qiáng)類(lèi)型對(duì)乳腺BI-RADS 4類(lèi)病變的診斷價(jià)值 [例(%)]

表2 調(diào)整前、后乳腺BI-RADS分類(lèi)對(duì)乳腺BI-RADS 4類(lèi)病變的診斷價(jià)值比較

結(jié) 果

1.基本資料

本研究最終納入201例患者，年齡21～74歲，平均48.90±10.58歲。所有病例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)。乳腺良性病變88例，其中乳腺腺病22例，乳腺纖維腺瘤45例，乳腺導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤14例，乳腺炎性病變7例；乳腺惡性病變113例，其中乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌91例，乳腺導(dǎo)管原位癌9例，乳腺粘液癌2例，乳腺乳頭狀癌6例，乳腺小葉癌3例，乳腺惡性葉狀腫瘤2例。兩名醫(yī)師間CNRCC值(ICC=0.972，95%CI：0.893～0.992)和CNRMLO值(ICC=0.941，95%CI：0.870～0.963)一致性良好。

2.強(qiáng)化程度及類(lèi)型對(duì)乳腺癌的診斷價(jià)值

ROC曲線分析示CNRCC值(AUC為0.839，P<0.001)對(duì)乳腺惡性腫瘤診斷效能顯著優(yōu)于CNRMLO值(AUC為0.573，P=0.077)，見(jiàn)圖1。CNRCC值可用于評(píng)價(jià)乳腺病變的強(qiáng)化程度：71.68%乳腺惡性病變呈明顯強(qiáng)化，80.68%良性病變中無(wú)強(qiáng)化或弱強(qiáng)化(P<0.001，表1)。RSD值用于評(píng)價(jià)乳腺病變的強(qiáng)化類(lèi)型：乳腺良、惡性病變中Ⅰ型分別占63.64%和6.19%，Ⅱ型為26.14%和17.70%，Ⅲ型為10.23%和76.11%(P<0.001，表1)。

3.乳腺BI-RADS分類(lèi)與CESM BI-RADS再分類(lèi)對(duì)乳腺惡性腫瘤的診斷效能對(duì)比

CESM BI-RADS再分類(lèi)對(duì)乳腺病變的診斷效能優(yōu)于乳腺BI-RADS分類(lèi)(P<0.001)，且兩種方法的診斷結(jié)果具有中等一致性(Kappa=0.450)。CESM BI-RADS再分類(lèi)和乳腺BI-RADS分類(lèi)對(duì)乳腺癌的診斷敏感度依次為94.69%、78.76%，特異度為89.77%、53.41%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為92.24%、68.46%，陰性預(yù)測(cè)值為92.94%、66.20%，符合率為92.54%、67.66%(表2)。

圖2 女，55歲，乳腺浸潤(rùn)導(dǎo)管癌2級(jí)。a、b)CESM低能圖示左乳外上象限高密度腫塊(箭)，邊界清晰，內(nèi)部可見(jiàn)粗大圓形鈣化，診斷為BI-RADS 4a類(lèi)；c、d)CESM減影圖示病灶強(qiáng)化明顯(箭)，強(qiáng)化曲線呈平臺(tái)型，CESM BI-RADS再分類(lèi)為4b類(lèi)。 圖3 女，40歲，乳腺硬化性腺病。 a、b)CESM低能圖示左乳上象限稍高密度腫塊(箭)，邊界模糊，可見(jiàn)毛刺征，診斷為BI-RADS分類(lèi)4c類(lèi)；c、d)CESM減影圖示病灶輕度強(qiáng)化(箭)，強(qiáng)化曲線呈上升型，CESM BI-RADS再分類(lèi)調(diào)整為4a類(lèi)。

乳腺BI-RADS分類(lèi)診斷假陰性24例(包括15例乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，2例導(dǎo)管原位癌，1例粘液癌，3例乳頭狀癌，2例小葉癌，1例惡性葉狀腫瘤)；診斷假陽(yáng)性41個(gè)(包括11例乳腺腺病，18例纖維腺瘤，9例導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤，3例炎性病變)，見(jiàn)圖2、3。而CESM BI-RADS再分類(lèi)診斷假陰性6例(2例乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，2例導(dǎo)管原位癌，1例粘液癌，1例乳頭狀癌)。其中2例乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌表現(xiàn)為邊界模糊的等和高密度腫塊，分別診斷為BI-RADS 4b類(lèi)和4c類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域輕度強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈上升型，故BI-RADS再分類(lèi)降級(jí)為3類(lèi)和4a類(lèi)；2例高核級(jí)導(dǎo)管原位癌僅表現(xiàn)為等密度條形軟組織影，未見(jiàn)成簇多形性微鈣化，診斷為BI-RADS 4a類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域輕度強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈平臺(tái)型，故BI-RADS再分類(lèi)降級(jí)為3類(lèi)；1例粘液癌表現(xiàn)為淺分葉高密度腫物影，診斷為BI-RADS 4b類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域輕度強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈平臺(tái)型，故BI-RADS再分類(lèi)降級(jí)為4a類(lèi)；1例乳頭狀癌表現(xiàn)為邊界清楚等密度腫物影，故CESM BI-RADS再分類(lèi)降級(jí)為4a類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域輕度強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈下降型，故BI-RADS再分類(lèi)仍為4a類(lèi)。另外，CESM診斷假陽(yáng)性9例(4例乳腺腺病，3例纖維腺瘤，2例導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤)。3例乳腺腺病表現(xiàn)為不規(guī)則等密度腫塊，邊緣可見(jiàn)毛刺，診斷為BI-RADS 4b類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線分別呈平臺(tái)型、上升型，故CESM BI-RADS再分類(lèi)調(diào)整為4c及4b類(lèi)；1例乳腺腺病表現(xiàn)為類(lèi)圓形等密度腫塊，邊界清楚，診斷為BI-RADS 3類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈下降型，故CESM BI-RADS再分類(lèi)升級(jí)為4b類(lèi)；3例纖維腺瘤表現(xiàn)為深分葉高密度腫塊，邊緣模糊，診斷為BI-RADS 4b類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線分別呈上升型、平臺(tái)型、下降型，故BI-RADS再分類(lèi)調(diào)整為4b、4c及5類(lèi)；1例導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤表現(xiàn)為邊界模糊等密度腫塊影，診斷為BI-RADS 4a類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈平臺(tái)型，故BI-RADS再分類(lèi)升級(jí)為4b類(lèi)；1例導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤表現(xiàn)為不規(guī)則高密度腫塊影，邊緣可見(jiàn)毛刺，內(nèi)部可見(jiàn)較密集模糊微鈣化，診斷為BI-RADS 4c類(lèi)，減影圖上相應(yīng)區(qū)域明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化曲線呈上升型，故BI-RADS再分類(lèi)仍為4c類(lèi)。

4.乳腺BI-RADS分類(lèi)與CESM BI-RADS再分類(lèi)對(duì)不同病理類(lèi)型乳腺病變?cè)\斷效能對(duì)比

乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌亞組中，CESM BI-RADS再分類(lèi)的診斷敏感度高于乳腺BI-RADS分類(lèi)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(97.80% vs. 83.52%，P=0.001)。乳腺導(dǎo)管原位癌及乳腺特殊類(lèi)型癌亞組中，CESM BI-RADS再分類(lèi)與常規(guī)鉬靶BI-RADS分類(lèi)的診斷敏感度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(77.78% vs. 77.78%，P=1.000；84.62% vs. 46.15%，P=0.063)。乳腺腺病、乳腺纖維腺瘤及導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤亞組中，CESM BI-RADS再分類(lèi)的診斷敏感度均高于乳腺BI-RADS分類(lèi)(81.82% vs. 50.00%，P=0.016；93.33% vs. 60.00%，P<0.001；85.71% vs. 35.71%，P=0.016)。乳腺炎性病變亞組中，因樣本量太少，無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，見(jiàn)表3。

表3 調(diào)整前、后乳腺BI-RADS分類(lèi)對(duì)乳腺不同病理亞型的診斷效能比較 [例(%)]

討 論

對(duì)比增強(qiáng)能譜X線攝影是建立在傳統(tǒng)X線攝影基礎(chǔ)上的一種新技術(shù)，通過(guò)減影圖像觀察病灶強(qiáng)化程度、強(qiáng)化曲線等，實(shí)現(xiàn)病變形態(tài)與血供信息的完美對(duì)應(yīng)，在乳腺癌篩查、乳腺病變鑒別、乳腺微小病灶及多中心病灶檢出、腫塊大小測(cè)量及新輔助化療療效評(píng)估等方面具有很高的應(yīng)用價(jià)值[12-13]。

本研究計(jì)算乳腺病變相對(duì)增強(qiáng)灰度值，通過(guò)ROC曲線分析強(qiáng)化程度，其中71.68%乳腺惡性病變呈明顯強(qiáng)化，80.68%良性病變中無(wú)強(qiáng)化或弱強(qiáng)化，與Luczynska等[14]研究相似。參考乳腺DCE-MRI強(qiáng)化曲線[9]，本研究中201例乳腺良、惡性病變中Ⅰ型分別占63.64%和6.19%，Ⅱ型為26.14%和17.70%，Ⅲ型為10.23%和76.11%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，大部分乳腺惡性病變強(qiáng)化曲線呈下降型，大多數(shù)良性病變呈上升型，而穩(wěn)定型中良惡性交叉較多，還需要結(jié)合乳腺病變形態(tài)學(xué)特征、強(qiáng)化程度及臨床觸診等進(jìn)一步鑒別乳腺病變良惡性。

常規(guī)乳腺BI-RADS分類(lèi)主要是依據(jù)病變形態(tài)學(xué)特征，隨著CESM技術(shù)的成熟及廣泛應(yīng)用，研究者們嘗試在乳腺BI-RADS分類(lèi)的基礎(chǔ)上增加乳腺血供等功能學(xué)參數(shù)，其中Tsigginou等[15]及孫笑芬等[16]通過(guò)聯(lián)合乳腺BI-RADS分類(lèi)及強(qiáng)化程度評(píng)分，CESM診斷乳腺癌的敏感度變化幅度為-1.02%～4.30%，特異度為21.10%～22.68%。本研究在乳腺BI-RADS分類(lèi)基礎(chǔ)上聯(lián)合強(qiáng)化程度及曲線等功能學(xué)參數(shù)，結(jié)果顯示CESM BI-RADS再分類(lèi)診斷乳腺癌的敏感度提高了15.93%，特異度提高了36.36%，其診斷效能明顯優(yōu)于Tsigginou等[15]及孫笑芬等[16]研究。CESM BI-RADS再分類(lèi)綜合乳腺病變形態(tài)學(xué)及功能學(xué)特征，最大程度地提高乳腺病變的敏感度及特異度。

本研究對(duì)不同乳腺病理類(lèi)型分析發(fā)現(xiàn)，在浸潤(rùn)性乳腺導(dǎo)管癌、乳腺腺病、纖維腺瘤及導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤亞組中，CESM BI-RADS再分類(lèi)的診斷敏感度提高了14.28%～50.00%。再次驗(yàn)證了乳腺病變強(qiáng)化特征有助于鑒別乳腺良、惡性病變，與鎖彤等[17]研究相一致。本研究發(fā)現(xiàn)CESM BI-RADS再分類(lèi)與乳腺BI-RADS分類(lèi)對(duì)乳腺導(dǎo)管原位癌和乳腺特殊類(lèi)型癌診斷敏感度間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，推測(cè)可能由于病灶內(nèi)微血管密度及腫瘤血管成熟度差異較大，病灶強(qiáng)化特征復(fù)雜，因此強(qiáng)化參數(shù)鑒別價(jià)值有限[18]。目前乳腺導(dǎo)管原位癌鉬靶診斷主要依靠形態(tài)學(xué)特征，常表現(xiàn)為線樣分支狀、顆粒點(diǎn)狀或V形分布的簇狀微鈣化影[19]。本研究納入乳腺導(dǎo)管原位癌數(shù)量較少，有待積累更多的樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究存在以下局限性：首先，本研究為單中心回顧性研究，樣本量較小，尤其是乳腺導(dǎo)管原位癌、特殊類(lèi)型癌、乳腺炎性病變等病例數(shù)少，存在一定的選擇偏移。其次，本研究對(duì)CESM病灶強(qiáng)化程度及曲線的定量分析僅為初步探索，期待未來(lái)進(jìn)行大樣本、多中心的臨床研究，與乳腺M(fèi)RI的強(qiáng)化程度及曲線對(duì)照，更進(jìn)一步探討CESM定量分析在臨床中的應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，CESM強(qiáng)化程度及曲線有助于乳腺良惡性病變的鑒別診斷。CESM BI-RADS再分類(lèi)綜合乳腺病變形態(tài)學(xué)及功能學(xué)特征，可明顯提高鉬靶對(duì)乳腺病變的診斷效能，對(duì)浸潤(rùn)性乳腺導(dǎo)管癌、乳腺腺病、乳腺纖維腺瘤及乳腺導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤的診斷更有優(yōu)勢(shì)。