沈茜剛,顧雅佳,鄭曉靜,吳 堅(jiān),鮑文憲,肖 勤,彭衛(wèi)軍
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
數(shù)字乳腺斷層攝影(digital breast tomosynthesis,DBT)是近幾年推出的一項(xiàng)新技術(shù)[1-2]。其基于常規(guī)乳腺X線攝影,但與常規(guī)全數(shù)字化乳腺X線攝影(full-field digital mammography,F(xiàn)FDM)不同,是在行FFDM檢查的同時(shí)再進(jìn)行體層攝影的一種成像技術(shù)。以往進(jìn)行DBT研究使用的乳腺機(jī)多為一種機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度(大或小角度)的設(shè)備[3-5],本研究使用的乳腺機(jī)機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度有兩種模式,即DBT-HR(大角度)和DBT-ST(小角度)模式,本文分析DBT與FFDM的曝光劑量差異,以及DBT中大與小角度曝光的劑量差異,旨在進(jìn)一步加深對(duì)DBT輻射劑量的了解。
收集2016年7—9月臨床可觸及乳腺腫塊并于復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院進(jìn)行乳腺X線檢查的患者共209例,其中100例入組DBT-HR模式行FFDM和DBT大角度曝光,109例入組DBT-ST模式行FFDM和DBT小角度曝光。所有患者均為女性,DBT-HR模式組患者年齡35~76歲,中位年齡50.63歲;DBT-ST模式組患者年齡36~77歲,中位年齡52.71歲。所有行DBT和FFDM的患者檢查前均詢問病史、月經(jīng)史并簽署知情同意書,除絕經(jīng)者外均需進(jìn)行妊娠試驗(yàn),排除妊娠者、有乳腺手術(shù)史者、已接受治療的乳腺腫瘤患者、乳房內(nèi)有植入物者、有精神疾病者和不愿意進(jìn)行此項(xiàng)檢查者。
DBT-HR模式和DBT-ST模式的FFDM和DBT檢查均采用日本Fujifilm公司的AMULET Innovality DBT系統(tǒng)。檢查前要求患者完全暴露上半身,并去除體表金屬或其他任何異物。檢查順序:先行頭尾位(carnio-caudal view,CC)大或小角度曝光的DBT+FFDM,再行內(nèi)外側(cè)斜位(medial lateral oblique view,MLO)大或小角度曝光的DBT和FFDM,均選擇Auto-Filter模式進(jìn)行曝光。DBT檢查的大或小角度曝光是指攝影時(shí)乳腺機(jī)機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度大與小的區(qū)別,即大角度(DBT-HR模式)時(shí)乳腺機(jī)機(jī)架進(jìn)行±20.00°的旋轉(zhuǎn),每2.67°曝光1次,共15次;小角度(DBTST模式)時(shí)乳腺機(jī)機(jī)架進(jìn)行±7.50°的旋轉(zhuǎn),每1.00°曝光1次,共15次。采集圖像順序均是先拍攝DBT圖像,再拍攝FFDM圖像。所有拍攝后獲得的圖像均需符合如下標(biāo)準(zhǔn):① CC上所有乳腺內(nèi)側(cè)組織均清晰顯示,同時(shí)包含盡可能多的乳腺外側(cè)組織;② 乳頭呈切線位,位于影像中心;③MLO上胸肌充分顯示,上部寬于下部,向前方外凸,延伸至后乳頭線;④ 壓迫適當(dāng),使得纖維腺體組織完全分離,充分顯示腺體后脂肪組織;⑤乳房無下垂;⑥ 無運(yùn)動(dòng)偽影;⑦ 乳房下方無皮膚皺褶。
所有患者的DBT和FFDM圖像數(shù)據(jù)均于Fujifilm乳腺機(jī)診斷工作站收集,分別記錄雙側(cè)乳房CC、MLO四個(gè)體位DBT和FFDM檢查時(shí)的平均腺體劑量(average gland dose,AGD)及乳腺壓迫厚度。
數(shù)據(jù)均收集于Fujifilm乳腺機(jī)后處理工作站。采用Excel 2013軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用雙樣本平均差Z檢驗(yàn)比較DBT-HR模式組內(nèi)FFDM與DBT的CC及MLO標(biāo)準(zhǔn)體位、DBT-ST模式組內(nèi)FFDM與DBT的CC及MLO標(biāo)準(zhǔn)體位、DBT-HR與DBT-ST之間 CC及MLO標(biāo)準(zhǔn)體位的AGD差異,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分別計(jì)算各組數(shù)據(jù)的四分位數(shù)并進(jìn)行比較,以分析各組數(shù)據(jù)變量的趨勢(shì)。
DBT-HR模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值比較結(jié)果(表1)顯示,DBT-HR模式組CC的DBT的AGD均值為2.73 mGy,F(xiàn)FDM的AGD均值為1.39 mGy,Z=-24.722,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);MLO的DBT的AGD均值為2.80 mGy,F(xiàn)FDM的AGD均值為1.40 mGy,Z=-24.474,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
DBT-ST模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值比較結(jié)果(表2)顯示,DBT-ST模式組CC的DBT的AGD均值為1.35 mGy,F(xiàn)FDM的AGD均值為1.36 mGy,Z=0.126,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);MLO的DBT的AGD均值為1.39 mGy,F(xiàn)FDM的AGD均值為1.35 mGy,Z=-1.133,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表 1 DBT-HR模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值比較
表 2 DBT-ST模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值比較
DBT-HR和DBT-ST模式中FFDM與DBT在CC的AGD值比較結(jié)果顯示,DBT-HR和DBT-ST模式CC的FFDM的AGD均值分別為1.39、1.36 mGy,Z=1.248,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);DBT的AGD均值分別為2.73、1.35 mGy,Z=26.289,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表3)。
DBT-HR和DBT-ST模式中FFDM與DBT在MLO的AGD值比較結(jié)果顯示,DBT-HR和DBT-ST模式MLO的FFDM的AGD均值分別為1.40、1.35 mGy,Z=1.528,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);DBT的AGD均值分別為2.80、1.39 mGy,Z=25.125,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表4)。
DBT-HR模式組100例受檢者CC右乳的壓迫厚度為12~69 mm,平均43 mm,左乳的壓迫厚度為13~70 mm,平均44 mm;MLO右乳的壓迫厚度為17~77 mm,平均46 mm,左乳的壓迫厚度為14~124 mm,平均47 mm。DBT-ST模式組109例受檢者CC右乳房的壓迫厚度為15~65 mm,平均41 mm,左乳的壓迫厚度為16~70 mm,平均43 mm;MLO右乳的壓迫厚度為23~81 mm,平均45 mm,左乳的壓迫厚度為18~68 mm,平均45 mm。
表 3 DBT-HR和DBT-ST模式中FFDM與DBT在CC的AGD值比較
表 4 DBT-HR和DBT-ST模式中FFDM與DBT在MLO的AGD值比較
DBT是一項(xiàng)基于平板探測(cè)器的高級(jí)應(yīng)用技術(shù),是在傳統(tǒng)體層攝影的幾何原理基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)字影像處理技術(shù)開發(fā)的新型體層成像技術(shù),通過一系列不同角度對(duì)乳腺進(jìn)行快速采集,獲取不同投影角度下的小劑量投影數(shù)據(jù),重建出與探測(cè)器平面平行的乳腺任意深度層面影像,并進(jìn)一步處理顯示三維信息[6]。通俗來講,DBT是在常規(guī)乳腺X線攝影擺位的情況下,乳房在攝影平臺(tái)上壓迫保持制動(dòng),X線管圍繞乳房在一個(gè)特定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)(目前旋轉(zhuǎn)角度范圍在±7.50°~±25.00°),每旋轉(zhuǎn)一定的角度,乳腺機(jī)低劑量曝光1次,X線穿過乳房轉(zhuǎn)換成電信號(hào)被直線運(yùn)動(dòng)的平板探測(cè)器接收產(chǎn)生影像。當(dāng)X線管完成旋轉(zhuǎn)時(shí),數(shù)字探測(cè)器就會(huì)獲得一系列不同投射角度下的低劑量數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)通過最大相似度及期望值最大化算法進(jìn)行重組,獲得與探測(cè)器平面平行的乳腺任意深度層面的一系列薄層圖像(通常重建層厚為1 mm),使隱藏在高密度腺體中不同位置、不同形態(tài)的病變?cè)贑C或MLO上清晰地顯示出來。DBT可明顯提高病變檢出的靈敏度與準(zhǔn)確率[7-8],尤其是對(duì)于致密型腺體,由于薄層圖像解決了腺體組織與病變重疊的問題,使病變的觀察變得更直觀,診斷更準(zhǔn)確[5,9]。
DBT-HR模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值比較:本研究中DBT-HR模式組CCDBT和FFDM的AGD均值分別為2.73、1.39 mGy,相差1.34 mGy,Z=-24.722,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);MLO的DBT和FFDM的AGD均值分別為2.80、1.40 mGy,相差1.40 mGy,Z=-24.474,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此可知,DBT-HR模式組DBT比FFDM在CC、MLO的AGD均值都可增加近1倍,表明這兩種技術(shù)的AGD值有差異。與文獻(xiàn)[10]報(bào)道的FFDM與DBT在CC的AGD值差異Z=-27.005、在MLO的AGD值差異Z=-27.514,結(jié)果較相似。也有文獻(xiàn)認(rèn)為DBT的輻射劑量幾乎翻了1番[3]。美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)的乳腺攝影質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(Mammography Quality Standards Act,MQSA)采用美國放射學(xué)會(huì)(American College of Radiology,ACR)制定的標(biāo)準(zhǔn),即乳腺膜體每次曝光劑量限定在3 mGy范圍內(nèi)[11],本研究結(jié)果顯示所有入組患者的AGD值均在此范圍內(nèi),因此DBT是一種安全、可靠的檢查技術(shù)。
DBT-ST模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值比較:本研究中DBT-ST模式組CC的DBT和FFDM的AGD均值分別為1.35、1.36 mGy,僅相差0.01 mGy,Z=0.126,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);MLO的DBT和FFDM的AGD均值分別為1.39、1.35 mGy,僅相差0.04 mGy,Z=-1.133,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。由此可知,DBT-ST模式組DBT與FFDM在CC、MLO的AGD值均值非常接近,表明這兩種技術(shù)的AGD基本無差別,DBT檢查時(shí)患者受到的輻射劑量相當(dāng)于FFDM。有文獻(xiàn)[10]報(bào)道,F(xiàn)FDM與DBT在CC的AGD值差異Z=-27.005,在MLO的AGD值差異Z=-27.514,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另有文獻(xiàn)[4]報(bào)道,F(xiàn)FDM和DBT在CC的AGD值分別為1.366、1.858 mGy,在MLO的AGD值分別為1.374、1.877 mGy,DBT比FFDM的輻射劑量增加了0~75%,平均增加了38%。本研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的輻射劑量有差異,可能與檢查所用乳腺機(jī)的機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度及曝光次數(shù)等參數(shù)不同有關(guān)。Svahn等[12]也認(rèn)為,斷層成像包括多種參數(shù),這些參數(shù)會(huì)影響乳腺的輻射劑量。因?yàn)閿z影過程中采集的角度范圍和曝光次數(shù)是特定基于某個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,那么通過這些特定模式采集到的參數(shù)是相同的;不同的DBT模式制造商會(huì)設(shè)置不同的參數(shù),這些參數(shù)也與所使用的探測(cè)器類型及設(shè)計(jì)有關(guān)。此外,F(xiàn)eng等[13]采用數(shù)字乳腺3D斷層成像系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),對(duì)于壓迫層厚為5 cm、腺體密度為50%的乳房,F(xiàn)FDM成像所受平均曝光劑量為1.20 mGy,而DBT成像需接受1.30 mGy,比FFDM僅高出8%。對(duì)于壓迫層厚為6 cm、腺體密度為14.3%的乳房,F(xiàn)FDM成像所受平均曝光劑量為1.16 mGy,而DBT成像需接受2.12 mGy,比FFDM高83%。譚歡等[10]認(rèn)為,輻射劑量與乳腺厚度和密度相關(guān),乳腺越厚、越致密,所受輻射劑量越大,兩者之間的差值可能增大。本研究中DBT-HR模式組乳腺壓迫厚度CC右側(cè)平均43 mm,左側(cè)平均44 mm;MLO右側(cè)平均46 mm,左側(cè)平均47 mm。DBT-ST模式組乳房壓迫厚度CC右側(cè)平均41 mm,左側(cè)平均43 mm;MLO右側(cè)平均45 mm,左側(cè)平均45 mm。兩組平均壓迫厚度基本無差異。
DBT-HR與DBT-ST兩種模式的AGD值比較:本研究中DBT-HR和DBT-ST兩種模式CC的FFDM的AGD均值分別為1.39、1.36 mGy,Z=1.248,MLO的FFDM的AGD均值分別為1.40、1.35 mGy,Z=1.528,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。CC的DBT的AGD均值分別為2.73、1.35 mGy,Z=26.289, MLO的DBT的AGD均值分別為2.80、1.39 mGy,Z=25.125,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。表明使用DBT-HR和DBTST兩種模式進(jìn)行FFDM檢查時(shí)AGD值無差異,但進(jìn)行DBT檢查需乳腺機(jī)機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度(大或小角度)時(shí)兩種模式的AGD值有差異。湯偉等[5]報(bào)道FFDM檢測(cè)乳腺癌的靈敏度為79.5%,特異度為74%,Youden指數(shù)為53.5,陽性預(yù)測(cè)值為84.6%,陰性預(yù)測(cè)值為66.7%;FFDM結(jié)合DBT檢測(cè)乳腺癌的靈敏度為93.9%,特異度為82.1%,Youden指數(shù)為76,陽性預(yù)測(cè)值為90.6%,陰性預(yù)測(cè)值為90.9%。也有文獻(xiàn)[14]報(bào)道FFDM對(duì)乳腺的診斷靈敏度為96.6%,特異度為86.0%,Youden指數(shù)為0.836,陽性預(yù)測(cè)值為90.4%,陰性預(yù)測(cè)值為94.9%;FFDM結(jié)合DBT對(duì)乳腺的診斷靈敏度為100%,特異度為94.4%,Youden指數(shù)為0.951,陽性預(yù)測(cè)值為96.1%,陰性預(yù)測(cè)值為100%。上述研究行DBT檢查時(shí)使用的乳腺機(jī)生產(chǎn)廠商不同,乳腺機(jī)機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度有所不同,對(duì)診斷效能是否有影響尚待證實(shí)。本研究結(jié)果表明,使用DBT-HR和DBT-ST兩種模式即機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度大小不同行DBT檢查時(shí)AGD值會(huì)有所不同,但對(duì)乳腺的診斷靈敏度、特異度、Youden指數(shù)、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值等有無影響需進(jìn)一步探討。
DBT的局限性在于檢查時(shí)曝光次數(shù)增加,球管更易耗損;DBT的成像性質(zhì)延長了攝影時(shí)間,患者在檢查過程中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影的概率增加;DBT重建出的圖像較多,醫(yī)師需觀察的圖像增多,耗費(fèi)時(shí)間相對(duì)增加;DBT對(duì)微小鈣化的檢出沒有明顯優(yōu)勢(shì)[9-10,15];DBT檢查的輻射劑量也有所增加。
綜上所述,雖然DBT檢查的AGD值高于FFDM,但仍是一種安全、可靠的技術(shù),其操作方法簡便,具有較好的應(yīng)用前景,有望在臨床上作為乳房篩查及可疑乳腺疾病尤其是致密型乳腺疾病的檢查手段之一。