对比评价数字乳腺断层摄影与全视野数字化乳腺X 线摄影对ACR-156 模拟病灶的显示能力

高继东，郭 秋，陈丽丽，任 克

（厦门大学附属翔安医院放射科，福建 厦门 361101）

数字乳腺断层摄影（digital breast tomosynthesis，DBT）的应用显著改善了传统乳腺X 线摄影中因致密腺体组织和病变重叠及掩盖所带来的诊断局限性，在乳腺筛查及病变诊断中具有较大的优势和临床意义。研究表明，全视野数字化乳腺X 线摄影（full-field digital mammography，FFDM）、DBT 联合应用对乳腺病变诊断的敏感度、特异度和准确率有明显改善，但FFDM 与DBT 同时摄影，会增加乳腺的平均腺体剂量（average glandular dose，AGD）［1］，因此，提高诊断效能的同时尽可能降低辐射剂量一直是此研究领域的热点问题。乳腺压迫厚度及曝光条件是影响乳腺AGD 较重要的因素，本研究通过有机玻璃板及ACR-156 模型组合模拟不同厚度体模，评价不同曝光条件下FFDM、DBT 及V-Preview（合成2D 图像）对3 种模拟病灶的检出能力，并初步探讨在降低辐射剂量的前提下较大程度提高诊断效能的最佳检查方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采用乳腺检测专用有机玻璃板及ACR-156 体模模拟不同厚度乳腺进行摄影，每块有机玻璃板厚度为10 mm；ACR-156 体模厚度为43 mm，体模内包括6 个纤维样模拟病灶、5 组微钙化簇样模拟病灶和5 个肿块样模拟病灶（图1）。

图1 ACR-156 体模示意图

1.2 仪器与方法 采用GE Senograhpe Essential 乳腺X 线机。将被测体模摆正，一侧边缘与摄影台底边平齐，使ACR-156 体模中心位于摄影台中央部（图2）。为获得不同厚度的体模组合，将ACR-156 体模分别放置于10 mm×1、10 mm×2、10 mm×3 的有机玻璃板上，获得等效厚度在机器上直接显示（分别为43、53、63 和73 mm）。每次摄影对被照体模的压力均保持在10 daN。

图2 体模摄影摆位

先采用自动曝光控制技术进行曝光，在同一压迫下获得FFDM（图3）、DBT，同时通过计算机后处理自动获得乳腺断层合成二维图像（V-Preview 图像）。仪器自动获取摄影管电压（kV）、管电流（mAs）及AGD 等参数，然后保持与自动曝光相同管电压，降低管电流进行低剂量手动曝光。由于DBT 手动曝光管电流可调节最低值为36 mAs，因此，手动曝光时管电流值分别设置为自动曝光时管电流值的90%、80%、70%、60%。

图3 压迫ACR-156 体模自动曝光全视野数字化乳腺X 线摄影图

1.3 图像评价 于GE Senograhpe Essential 乳腺X线机配套诊断工作站IDI 5M 显示器上阅读图像，由3 位诊断医师分别对ACR-156 体模中的纤维样模拟病灶、微钙化簇和肿块样模拟病灶显示情况进行独立评分。评分标准根据美国放射学会推荐的评分法［2］，分别对乳腺ACR-156 体模内置的纤维样模拟病灶、微钙化簇样模拟病灶以及肿块样模拟病灶按3 级制进行评分（表1）。各种模拟病灶检出率计算公式：检出率=模拟病灶得分/相应模拟病灶所得总分×100%。

表1 对乳腺ACR-156 体模内置的3 种模拟病灶按3 级制评分方法

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0 统计软件进行数据分析。3 位诊断医师间评分一致性行组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）检验评价。通过随机区组方差比较不同压迫体模厚度、不同管电流条件下纤维样模拟病灶、微钙化簇样模拟病灶及肿块样模拟病灶的检出率。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 位诊断医师间评分的一致性 以3 位诊断医师在各组内评分的均数作为FFDM、DBT、V-Preview中纤维样、微钙化簇样及肿块样模拟病灶的最终评分数。3 位诊断医师间评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。

表2 3 位诊断医师间评分一致性检验结果

2.2 不同管电流条件下、不同厚度体模单次照射AGD（表3）同一体模厚度条件下，随管电流减小，FFDM及DBT 的AGD 均呈递减趋势；同一体模厚度、同一管电流条件下，DBT 较FFDM 的AGD 略高。同一管电流条件下，随着体模厚度的增加，FFDM 及DBT AGD 亦呈增加趋势，其中体模厚度为73 mm 时，自动曝光管电流条件下的DBT AGD 为3.09 mGy，其余各管电流条件下的FFDM、DBT 的AGD 均＜3 mGy（表3，图3）。

表3 不同管电流条件下、不同厚度体模单次照射辐射剂量

图3 ACR-156 体模单次照射辐射剂量随体模厚度/管电流变化曲线图

2.3 自动曝光条件下FFDM、DBT 及V-Preview 对不同厚度体模纤维样模拟病灶检出率的比较（表4）自动曝光条件下，随体模厚度增加，FFDM、DBT 及V-Preview 对纤维样模拟病灶的检出率呈逐渐降低趋势。当体模厚度≤53 mm 时，FFDM 较DBT 及V-Preview 检出率高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。当体模厚度＞53 mm 时，FFDM 与DBT 对纤维样模拟病灶的检出率差异无统计学意义（P＞0.05）；但两者均较V-Preview 对纤维样模拟病灶的检出率高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表4 自动曝光条件下FFDM、DBT、V-Preview 对不同厚度体模纤维样模拟病灶检出率的比较（%，）

表4 自动曝光条件下FFDM、DBT、V-Preview 对不同厚度体模纤维样模拟病灶检出率的比较（%，）

2.4 自动曝光条件下FFDM、DBT 及V-Preview 对不同厚度体模微钙化簇样模拟病灶检出率的比较（表5）自动曝光条件下，压迫体模厚度为43 mm 时，FFDM、DBT、V-Preview 对微钙化簇样模拟病灶的检出率，均为80.00%。压迫体模厚度为53、63 mm 时，FFDM、DBT 的对微钙化簇样模拟病灶的检出率相同（80.00%），均高于V-Preview 的检出率，差异有统计学意义（P＜0.05）。当压迫体模厚度为73 mm 时，FFDM、DBT、V-Preview 对微钙化簇样模拟病灶检出率差异无统计学意义（P＞0.05）。

表5 自动曝光条件下FFDM、DBT、V-Preview 对不同厚度体模微钙化簇样模拟病灶检出率的比较（%，）

表5 自动曝光条件下FFDM、DBT、V-Preview 对不同厚度体模微钙化簇样模拟病灶检出率的比较（%，）

2.5 自动曝光条件下FFDM、DBT 及V-Preview 对不同厚度体模肿块样模拟病灶检出率的比较（表6）自动曝光条件下，随体模厚度增加，FFDM、DBT 及V-Preview 对肿块样模拟病灶的检出率呈逐渐降低趋势。当压迫体模厚度≤63 mm 时，FFDM 及DBT 对肿块样模拟病灶的检出率差异无统计学意义（P＞0.05）；但两者检出率均高于V-Preview（均P＜0.05）。当压迫体模厚度为73 mm 时，FFDM、DBT 及V-Preview对肿块样模拟病灶的检出率均降低；但FFDM 与DBT 对病灶的检出率相同且均高于V-Preview（均P＜0.05）。

表6 自动曝光条件下FFDM、DBT、V-Preview 对不同厚度体模肿块样模拟病灶检出率的比较（%，）

表6 自动曝光条件下FFDM、DBT、V-Preview 对不同厚度体模肿块样模拟病灶检出率的比较（%，）

3 讨论

DBT 在乳腺病变筛查及诊断中具有明显优势和临床意义，传统2D 图像由于组织重叠，对致密性乳腺检查结果假阳性率较高，DBT 一定程度上可减轻或消除正常乳腺腺体对病灶显示的影响，能更好地显示病灶形态及边缘等特征，尤其是对致密性乳腺内肿块样病变及结构扭曲的检出率明显提高，从而提升乳腺病变的检出率和诊断正确率［3-6］。

DBT 是在旋转X 线球管摄影过程中保持恒定的管电压，以小的管电流进行多次小剂量曝光获得一系列图像，经过后处理软件重建后得到的一组具有高分辨力的断层图像，设备可自动计算出每次摄影的AGD。多数研究结果表明，同一次压迫下进行DBT 及FFDM 摄影后，DBT 的AGD 要高于FFDM，但仍低于美国食品药品监督管理局规定的标准，即乳腺每幅图像的AGD 不得超过3 mGy［1，7］。本研究仅自动曝光条件下压迫体模厚度为73 mm 时AGD 达到3.09 mGy，其余各组AGD 均低于3 mGy；自动曝光及手动曝光条件下，随压迫体模厚度增加，AGD 呈递增趋势；另外，随压迫体模厚度增加，FFDM、DBT、V-Preview 对3 种模拟病灶的检出率下降，因此，管电流及压迫体模厚度是影响AGD 及病灶检出率的重要因素。

对于同一压迫厚度体模进行FFDM 联合DBT 摄影，AGD 为两者的叠加剂量。Skaane 等［8］研究显示，当平均乳腺压迫厚度为54 mm 时，FFDM 联合DBT的AGD 为单独FFDM 的2.24 倍。本研究中压迫体模厚度为53 mm 时，自动曝光条件下FFDM 联合DBT的AGD（2.75 mGy）为单独FFDM AGD（1.31 mGy）的2.10 倍，合成2D 联合DBT 辐射剂量与单纯应用DBT的辐射剂量相当，仅比FFDM 的辐射剂量稍高，但比FFDM 联合DBT 叠加使用的剂量降低很多。

本研究通过ACR-156 体模评价不同管电流条件下FFDM、DBT 及V-Preview 对病灶的检出率，结果表明，同一压迫体模厚度下，FFDM、DBT 对3 种模拟病灶的检出率较为一致，与部分研究［9-10］结果一致。同时，除了在压迫体模厚度为43 mm 时自动曝光条件下，V-Preview、FFDM 及DBT 对微钙化簇样病灶的检出率一致以外，其余不同压迫体模厚度及不同曝光条件下DBT 及FFDM 均较V-Preview 对各种模拟病灶的检出率高；且随压迫体模厚度增加，对V-Preview检出率影响较对FFDM 及DBT 更大。V-Preview 图像是基于DBT 数据生成的一个合成2D 图像，虽然本研究认为V-Preview 图像较FFDM 及DBT 图像对模拟病灶检出率低，但有研究认为，合成2D 图像联合DBT 图像可用于临床诊断，且合成2D 图像有可能会替代传统的FFDM［11-15］。但目前DBT 还不满足作为单独的成像技术用于临床诊断，主要原因为DBT 为重建断层图像，对微钙化灶分布和形态无法整体显示，对微小钙化灶仍需联合2D 图像进行最佳评估。

总之，DBT 联合合成2D 图像的诊断效能是否能与DBT 联合FFDM 的诊断效能相媲美，还需更多的临床数据验证；充分发挥DBT 的优势，提高乳腺癌的正确诊断率及早期发现率，将成为未来乳腺癌筛查的主要模式。