乳腺专用CT研究进展

李婧琳，于湛，李然然，杨芸晓

郑州大学第一附属医院 放射科，河南 郑州 450052

引言

2020年，全球新发癌症病例1929万例，其中乳腺癌高达226万例，首次超过肺癌（220万例）成为全球第一大癌症，其中女性癌症致死的443万人中，乳腺癌达68万，位居首位[1]，这表明女性乳腺癌疾病负担仍较严峻。早发现、早确诊并及时采取措施干预是改善乳腺癌患者预后的关键。乳腺恶性肿瘤的诊断在于三重评估，即临床乳腺检查、影像学检查和组织病理学检查。影像学检查包含数字乳腺X线摄影、超声检查和MRI等检查方法，在这3种方法中，乳腺X线检查已经确立了作为一种筛查工具的地位，通过早期发现癌症，可降低死亡率；超声成像因具有无创伤、无辐射、实时动态成像等优点而被广泛应用；乳腺MRI检查利用多方位、不同序列成像，对于腺体深部病灶、多个病灶性病变检测有显著优势[2-4]。尽管如此，上述检查方法仍存在其自身局限性，如乳腺X线摄影作为二维成像，易造成组织重叠，遗漏病灶，且普适性较低；超声存在仪器分辨率、医师操作和图像主观判断上的差异，造成其仍存在一定的漏诊、误诊概率；MRI存在成本高、可获得性有限、幽闭恐惧症以及造影剂钆的问题。因此寻求一种良好的成像方式应用于临床具有重要意义。

1 锥光束乳腺CT工作方法

锥光束乳腺CT （Cone-Beam Breast Computer Tomography，CBBCT）以其全方位、多角度的乳腺三维立体影像成像对乳腺进行360°扫描，首先患者需要俯卧在检查床上，将单侧乳房放入扫描台的开口中，从而将乳房置于扫描野中，一次扫描一个乳房。技师根据中心线及定位像来判断出合适的位置，进行必要的微小调整以保证最佳视野，最后在10 s内即可拍摄出一张360°全方位成像的图像，期间患者保持静止，无须屏气；另一侧乳房以同样方式扫描。

2 CBBCT工作特点

CBBCT扫描过程中乳房没有被压缩或扭曲，极大地提高了患者的舒适性，也没有对乳房进行侵入性处理，保护了患者的隐私，这是以往的技术未解决的问题。CBBCT的辐射剂量在诊断性成像的可接受范围内，有时更低于诊断性乳腺X线摄影的辐射剂量[5]。研究发现，CBBCT的平均腺体剂量为13.9 mGy（范围：5.7～27.8 mGy），乳腺X线摄影的平均腺体剂量为12.4 mGy（范围：2.6～31.6 mGy）[6]，其低剂量的优势为其广泛运用于临床奠定了良好基础。CBBCT的另一个特点是成像效率和速度：标准的MRI至少需要30 min，而采用CBBCT检查乳房（包括胸壁），仅需单次10 s的360°扫描，一次扫描一侧。CBBCT扫描速度快，时间短，只需一次扫描即可获得单侧乳腺组织全部图像。此外，全方位的扫描方式可彻底消除组织重叠[7]，从而降低了假阳性的可能性，扫描床床体两侧推拉门的设计为实现3D引导下微创治疗和辅助治疗效果评估提供较大的空间。

3 CBBCT工作过程

3.1 CBBCT平扫

扫描时间为单周10 s/360°，数据采集频率30幅/s，图像重建时间＜3 min，管电压为49 kVp，最大电流为200 mA，最大输出功率为9.8 kW。检查前患者均应褪去上衣，充分暴露乳房，俯卧于检查床，进行单侧扫描，每次扫描时只将一侧乳房置于扫描孔内，未扫描侧不应进入照射野。双臂置于身体两侧，头偏向被检一侧。

3.2 CBBCT增强扫描

CBBCT的增强扫描简单便捷。在注射造影剂前后，每个乳房都进行360°扫描。通过使用高压注射器由外周静脉注射，以2 mL/s、1 mg/kg的速率注射对比剂碘海醇，并在短暂延迟（90 s）后对乳房进行成像。另一个乳房也可以在接下来的10 min内进行成像，可以看到极好的增强效果。随着静脉造影增强的应用，CBBCT也随之扩展运用到包括许多MRI造影增强的适应证[5,8]。静脉造影剂在CBBCT中的额外应用有可能将肿瘤血管的生成可视化，以获得高空间和高对比度分辨率的真实三维数据[9]。

3.3 CBBCT图像后处理

三维重建技术可清楚显示横断位、矢状位的病灶分布情况，结合冠状位能更加准确地定位，且不局限于一个象限，可以多方位、多角度呈现，亦可显示胸肌及淋巴结情况，靠近胸壁的肿块也能清楚的显示（图1），后处理站可以测量肿块的三维大小、感兴趣区。这种三维立体成像技术使临床医生能更加直观判断病灶位置，掌握解剖结构，利于手术定位，精准切除肿块。对所扫描图像行三维重建后可显示钙化形态、肿块大小、血管以及乳头情况。

图1 CBBCT矢状位易发现靠近胸壁肿块

4 CBBCT对比现有其他影像成像方式的优势

4.1 CBBCT对比乳腺X线摄影优势

国外患者将乳腺X线摄影作为筛查乳腺癌的首选，但我国女性乳房体积相对较小，且多为致密型腺体，故乳腺X线摄影对我国女性乳腺癌筛查的灵敏度较低[10]。有研究表明总体乳腺X线检查的灵敏度为75%～90%，特异度为90%～95%[11]。CBBCT有较高的分辨率，CBBCT 的灵敏度高达95.24%，且在剂量方面，CBBCT平扫与乳腺X线检查基本一致[12]。乳腺X线检查需对乳房进行挤压，该操作会严重影响患者就医体验，且整个检查过程患者处于站立状态，部分患者常因疼痛无法忍受乳腺X线检查，而应用CBBCT检查不仅可以增大适应范围，增加患者舒适度，而且无论是平扫还是增强扫描，CBBCT均比乳腺X线摄影更舒适[13]。乳腺X线检查需要两个不同的切面，当在筛查中发现异常时，不易在两个标准视图上精确地匹配，因为它们是两个独立获取的视图头尾和内外侧斜位。受体位及其他条件的限制，乳腺X线检查易造成盲区和组织重叠。此外，有研究表明CBBCT具有多平面和三维可视化，有助于明确乳腺肿块的边界和特征。CBBCT的类别变异率明显比二维图更接近组织病理学结果，CBBCT对鉴别乳腺肿块，特别是一些小的、不确定的或多病灶的肿块，比传统的乳腺X线摄影更有效[14]。乳腺X线检查在乳腺癌诊断方面也有其局限性，存在一定假阳性和假阴性概率[15]。对于有植入物、腺体致密的女性不适用，贴近腋前线或胸壁的小病灶由于不易被包括而遗漏，对于乳腺导管内非钙化性病灶易遗漏，对于腋下淋巴结的显示也有一定局限性。对于较大的肿瘤，行乳腺X线检查还存在压迫肿瘤的风险[16]。

4.2 CBBCT对比超声优势

超声 BI-RADS 评估乳腺结节难度较大，部分乳腺癌在超声影像中呈现良性乳腺结节征象，如肿块表现为形态规则、边界清晰、无细小钙化、肿块后方回声无衰减等，而部分良性结节在超声影像中呈现恶性征象，常因过度诊断而进行活检[17]。而CBBCT增强形态学特征结合时间密度曲线形态及血流动力学参数对乳腺肿块型病变良恶性鉴别有较高价值[18]。目前临床多种超声技术对微小钙化的检测并不理想，尤其在评估钙化形态方面。常规超声图像显示的高回声或点状强回声可能并非真正的钙化，而是韧带、导管壁等引起的假象，而CBBCT对钙化具有较高的分辨率，在X、Y和Z平面上的空间分辨率可以达到0.122 mm。癌症检测需要这种良好的空间分辨率，特别是对于微钙化的评估，这种钙化存在于约55%的不可触及的癌症中[19]。最可疑的钙化是在100 μm （0.1 mm）的范围内，CBBCT有足够的分辨率显示钙化[20]（图2）。与超声检查技术对比，CBBCT的另一优势是它可以存储，动态方面比较，超声检查是实时观察，图像无法进行对比，且超声检查对操作者水平要求较高，不同的操作者看到的结果可能存在差异，而CBBCT检查人为影响因素相对较小。

图2 CBBCT冠状位清晰显示钙化形态及分布

4.3 CBBCT对比MRI优势

MRI利用多方位、不同序列成像，对于腺体深部病灶、多个病灶性病变检测有显著优势，且其三维成像可以判断肿瘤体积，还可显示病灶新生血管及血流灌注情况。对于乳腺癌术前评估、新辅助治疗后效果评价、发现隐匿性的原发乳腺癌有明显优势。同样CBBCT 也可从矢状位、冠状位、轴位 3个维度及任意倾斜角度的 CT 断层图像和整体三维图共同显示，能够消除组织的重叠，观察病变的形态特征和整体分布，以及邻近血管情况，提高病灶检出率及诊断正确率[21]。有研究表明，平扫CBBCT病灶检出率低于平扫 MRI，对比增强CBBCT的额外应用可能将肿瘤血管生成可视化，以获得高空间分辨率和高对比度分辨率作为真正的三维数据，增强 CBBCT 检出率与增强MRI相当[21]，增强 CBBCT 及 MRI图像中测得同一病灶大小差异不明显，且病变形态学征象在增强 CBBCT 及 MRI 图像中观察结果符合率高。MRI对于有些仅表现为微小细致钙化灶的导管原位癌不易检出[22]；相反，CBBCT作为一种新技术，提供乳房的三维图像，具有高达2.6线对/mm 的空间分辨率和高对比度分辨率，能够检测到大约1%的对比度差异[23]。另外，MRI 费用贵、耗时长、不易作为常规筛查手段。此外，增强MRI钆沉积的实际风险和长期影响也引起人们的关注。然而，即使是对比度增强的MRI也存在局限性，除了成本高、可获得性有限、幽闭恐惧症以及造影剂钆的问题外，1.5 T磁体上图像的空间分辨率只能达到1 mm左右[24]。CBBCT与乳腺MRI比较，患者减少了等待的过程，对于患有MRI禁忌的患者，不能行MRI检查而其他检查不能辅助诊断时，CBBCT扫描或可成为首选。

5 CBBCT局限性及缺点

5.1 辐射危害

CBBCT的平均腺体剂量为13.9 mGy（范围5.7～27.8 mGy），乳腺X线摄影的平均腺体剂量为1 2.4 mGy（范围2.6～31.6 mGy），虽然CBBCT辐射剂量与乳腺X线摄影基本一致，但乳房腺体对X线辐射较为敏感，且有研究发现辐射剂量与乳腺癌的发生有一定相关性[25]。

5.2 增加阅读时间

由于放射科医生必须解释一组单独的数据，这增加了每项研究的阅读时间，并可能影响筛查程序的工作效率。研究表明，CBBCT的阅读时间可能是MRI阅读时间的2～3 倍[26-27]。

5.3 特殊患者无法完成扫描

患者接受检查时需将乳房置入扫描野内，因此需充分将胸壁紧贴探口外罩，以保证扫描覆盖区域面积最大，颈椎病患者因体位受限，胸壁无法紧贴，使得乳房组织未能完全照射，容易造成漏诊。对于乳房较大的患者，常规检查床高度无法扫描到乳腺底端，亦造成漏诊，但可通过升高扫描床高度来解决。

6 展望

CBBCT未来将利用迭代重建技术以减少辐射暴露，并实施双能量技术暂停预对比扫描。CBBCT在确定病变的三维位置方面显示出优势，在未来的乳腺成像实践中有潜在的临床应用价值。

随着乳腺癌发病率的不断提高，CBBCT这一先进技术将会有更多数据支持其对早期诊断乳腺疾病的效能。此技术的推广将有助于提高乳腺癌的早期诊断效率，该技术以其扫描速度快、适应证广泛、无痛苦、全方位3D成像的优点逐渐被广泛应用，对乳腺疾病的诊断及术前评估有重要意义。