【乳腺放射学】对比增强能谱X线摄影对乳腺疾病的诊断价值

文章来源：中华放射学杂志, 2017,51(04): 273-278

作者：姜婷婷 张盛箭 李瑞敏 吴坚 顾雅佳 彭卫军

摘要  

目的

探讨对比增强能谱乳腺X线摄影（CESM）诊断乳腺病变的价值。

方法

前瞻性纳入经临床检查或超声怀疑有乳腺异常病变，可在一周内完成乳腺CESM及MRI检查，并且最终经病理证实的145例患者。所有患者均行双侧乳腺CESM和MRI检查。对病理标本进行判读，获得病理分类诊断结果，并根据病理图像测量病灶最大径。观察低能图、CESM和MRI表现，记录病灶检出情况，并对病灶进行定性诊断，测量图像上病灶最大径。以病理结果为金标准，采用ROC曲线分析低能图、CESM及MRI的诊断效能。采用Z检验比较不同影像检查方法的ROC下面积。采用Bland-Altman法分析3种影像方法和病理测得病灶最大径的一致性。

结果

145例患者共检出153个病灶，良性病灶36个，恶性病灶117个。低能图、CESM及MRI分别检出病灶140、151和149个，定性诊断判读错误病灶分别为25、8和11个。以病理结果为金标准，低能图、CESM及MRI诊断乳腺良恶性病变的ROC下面积分别为0.87、0.96及0.97，CESM与低能图、MRI与低能图的ROC下面积差异有统计学意义（P均<>P=0.51）。低能图诊断乳腺良恶性病灶的敏感度、特异度和准确度分别为88.98%、65.71%和83.66%，CESM分别为95.80%、91.18%和94.77%，MRI分别为94.17%、87.88%和92.81%。低能图、CESM和MRI测得的病灶最大径和病理测得最大径的差值分别为－1.7、1.1、0.3 mm，95%一致性界限分别为－18.6~15.1、－9.8~12.1、－10.6~11.2 mm，MRI所测结果更接近病理结果。

结论

CESM显示和诊断乳腺疾病优于低能图，与MRI检查的诊断效能相当。

对比增强能谱乳腺X线摄影（contrast-enhanced specral mammograpy，CESM）通过静脉注射对比剂后进行高低能量曝光，经过后处理获得低能图和减影图，可在一定程度上反映乳腺病灶摄取碘对比剂的能力，间接反映其血供情况，而且减影图像可去除周围正常重叠腺体，使病灶清晰显示。研究结果显示，CESM能克服传统X线摄影中正常腺体组织和病变组织重叠的局限性，同时提供了病灶的血供情况，提高了诊断的敏感度、特异度和准确度^[1]。CESM的诊断效能明显优于传统的乳腺X线摄影^[2,3]，低能图的诊断效能与全屏数字化乳腺X线成像类似，且对微钙化的检出优于全屏数字化乳腺X线成像^[4]。笔者通过对比乳腺低能图、CESM和MRI对乳腺病灶的诊断效能及测量病灶的大小，探讨CESM对乳腺内可疑病灶的检出、定性及大小测量的价值。

资料与方法

一、研究对象

本研究为前瞻性，通过了复旦大学附属肿瘤医院伦理委员会的批准（批准文号2RB1309126-1），所有受检者检查前均签署知情同意书。

研究时间2013年6月至12月，患者纳入标准：（1）经临床检查或超声怀疑有乳腺异常病变；（2）5年内无乳腺手术史；（3）可在一周内完成乳腺CESM及MRI检查；（4）最终诊断经病理证实。排除标准：（1）妊娠期、准备妊娠或哺乳期妇女；（2）不能配合检查的严重疾病患者；（3）碘对比剂过敏或肾功能不全。148例患者符合上述标准纳入研究，其中3例中途要求退出，最终145例纳入研究。均为女性，年龄22~70岁，平均（50±9）岁。

二、影像检查方法

1．CESM：

采用美国GE Senographe DS Senobright全数字乳腺机。对比剂采用碘海醇（含碘300~350 mg/ml），剂量为1.5 ml/kg。经高压注射器以3 ml/s的流率注入上臂静脉，注射完成约2 min后，压迫健侧乳腺拍摄内外斜位和头尾位片，进行高低能量曝光。再以同样方法拍摄可疑患侧乳腺内外斜位及头尾位像，每例患者的摄片过程在7 min内完成。投照位置摄片时，在一次压迫的1.5 s内连续获得一次低能和一次高能曝光。每个摄片体位在工作站上均可获得2张图像，即低能图像和经过特定算法处理的高能减去低能的减影图像。

2．MRI：

患者取俯卧位，两侧乳腺自然下垂，置于乳腺专用线圈内。对比剂均采用Gd-DTPA，注射流率为2 ml/s，剂量为0.2 mmol/kg。

121例采用美国Aurora Dedicated Breast MR成像仪。平扫序列包括脂肪抑制T₂WI（TR 6 680.0 ms，TE 68.0 ms）和T₁WI（TR 5.0 ms，TE 13.0 ms），层厚3.0 mm，层间距1.0 mm。增强扫描序列为脂肪抑制加水抑制T₁WI（TR 5.0 ms，TE 29.0 ms），层厚1.1 mm，无间距扫描。FOV 360 mm×360 mm，矩阵360×128。注入对比剂前、后连续无间隔采集4个时相，每次扫描时间为180 s，单期扫描108层。

7例采用美国GE Signa HDXT 3.0 T MR成像仪。平扫序列包括T₁WI（TR 960.0 ms，TE 8.9 ms，激励次数1次）和横断面脂肪抑制T₂WI（TR 5 220.0 ms，TE 48.2 ms，激励次数2次）。层厚4.0 mm，无间隔扫描，矩阵352×192，FOV 300 mm×300 mm。动态增强采用横断面乳腺动态容积成像序列（TR 4.4 ms，TE 2.1 ms），层厚2.0 mm，无间隔扫描，矩阵416×320，FOV 340 mm×340 mm，激励次数0.75次。分别于注药前、后即刻连续无间隔采集8个时相，单次扫描时间为68 s，单期扫描层数为104层。

17例采用美国GE Signa Excite 1.5 T MR成像仪。平扫序列包括T₁WI（TR 480.0 ms，TE 10.0 ms，激励次数2次）和横断面脂肪抑制T₂WI（TR 3 200.0 ms，TE 85.0 ms，激励次数4次）。层厚5.0 mm，无间隔扫描，矩阵256×160，FOV 300 mm×300 mm。动态增强采用横断面乳腺动态容积成像序列（TR 3.9 ms，TE 1.1 ms），层厚3.2 mm，无间隔扫描，矩阵416×288，FOV 320 mm×320 mm，激励次数1次。分别于注药前、后即刻连续无间隔采集6个时相，单次扫描时间为90 s，单期扫描层数为66层。

三、图像分析

所有图像采集完成后均自动传送至PACS系统，阅读和评价均在意大利Barco 5M双屏显示器上进行。由2组从事乳腺影像诊断的放射科医师共同阅片，每组2名医师，一组分析MRI表现，一组对低能图和CESM图像进行分析。阅读低能图和CESM图像时，采用2个步骤，对同一患者先分析低能图表现并记录，再记录综合判读低能图结合减影图的CESM影像。乳腺病变的评价根据2013版乳腺影像报告和数据系统（breast imaging reporting and data system，BI-RADS）标准^[5]。因目前尚无CESM的判读标准，判读CESM时在低能图的基础上，根据减影图上是否有强化及强化病灶的形态特征，对低能图上判读的BI-RADS分类作上下浮动调整，并以调整后的分类作为病灶CESM的最终结果。在病灶的定性诊断中，BI-RADS 4A及以下病灶诊断为良性，BI-RADS 4B及以上诊断为恶性；在病灶的检出中，BI-RADS 1、2类为无病灶，BI-RADS 3及以上为有病灶。以病理结果为金标准，比较不同图像的诊断效能。分别记录MRI、低能图和CESM图上病灶的最大径。

四、病理分析

对所有标本行常规固定、包埋和切片，行常规HE染色及免疫组织化学分析。由1名从事乳腺疾病诊断的高年资病理科医师对所有病理切片进行判读，参照2012版WHO乳腺肿瘤病理分类诊断标准，获得病变的组织类型。测量病灶最大径。

五、统计方法

采用Medcalc 12.7软件进行统计分析。采用Kolmogorov-Smirnov检验计量资料是否符合正态分布，符合正态分布的计量资料用±s表示。计数资料用频数表示。以病理结果为金标准，采用ROC分析低能图、CESM及MRI的诊断效能，并采用Z检验比较不同影像检查方法的ROC下面积。采用Bland-Altman法分析3种影像方法和病理测得病灶最大径的一致性。P0.05为差异有统计学意义。

结果

一、病理诊断

145例患者共检出153个病灶，其中8例为双侧病变。良性病灶36个（纤维腺瘤10个、腺病15个、纤维腺瘤伴腺病6个、导管内乳头状瘤2个、炎症3个），恶性病灶117个（浸润性导管癌101个、浸润性小叶癌3个、导管原位癌6个、Paget病合并导管原位癌1个、小叶原位癌1个、囊内乳头状癌1个、实性乳头状癌1个、黏液腺癌2个、化生性癌1个）。

二、影像检查对病灶的检出结果

采用低能图、CESM和MRI分别检出病灶140、151和149个（表1）。

1．低能图：

检出的140个病灶中，表现为肿块111个、单纯钙化8个、不对称影18个、结构扭曲3个。

2．CESM：

除1个纤维腺瘤和1个导管内乳头状瘤未被检出，CESM共检出151个病灶。其中132个病灶为低能图和减影图均可见异常；11个病灶仅可在减影图上检出（图1,图2,图3）；8个病灶仅可在低能图上显示。减影图上检出的143个病灶中，肿块样强化122个、非肿块强化18个、肿块伴非肿块强化3个。仅可在减影图上检出的11个病灶中，9个为肿块样强化，2个为非肿块强化；恶性病灶5个（浸润性导管癌2个、导管原位癌2个、实性乳头状癌1个），良性病灶6个（腺病5个和纤维腺瘤1个）。仅可在低能图上显示的8个病灶中，单纯钙化5个（腺病4个、浸润性导管癌1个），小肿块2个（均为纤维腺瘤），高密度边缘模糊的肿块1个（黏液腺癌）（图4,图5,图6,图7,图8）。

图1~3 为同一乳腺导管原位癌患者。图1为右乳对比增强能谱乳腺X线摄影（CESM）头尾位像的低能图，未见明显异常，乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）1类，低能图未检出。图2为右乳CESM头尾位像减影图，示右乳外侧后带非肿块强化，BI-RADS 4B类。图3为右乳MRI动态增强扫描像，示右乳外上象限后带非肿块段样强化，BI-RADS 4C类，MRI所见与CESM的减影图所见一致

图4~8 为同一黏液腺癌患者。图4为左乳CESM头尾位像低能图，示左乳外侧后带高密度肿块，边界不清，考虑肿瘤为恶性，BI-RADS 4B类。图5为左乳CESM头尾位像减影图，左乳外侧后带肿块未见强化，边界清楚，考虑肿瘤为良性，BI-RADS 4A类。图6为T₂WI，示左乳外上象限后带高亮信号肿块，边缘浅分叶，边界尚清。图7为T₁WI，示肿块呈等信号。图8为增强MRI，肿块未见强化，BI-RADS 4A类，考虑肿瘤为良性

图9~12 为同一乳腺病患者。图9为左乳CESM头尾位像低能图，示左乳外侧后带区域性分布细小多形性钙化。图10为低能图钙化局部放大图，BI-RADS 4B类，考虑此钙化灶为恶性可能。图11为左乳CESM头尾位像减影图，低能图所见钙化相应位置未见强化，BI-RADS 4A类，考虑钙化灶为良性。图12为乳腺增强MRI的三维减影重组图，示左乳未见异常强化，BI-RADS 1

图13~15 分别为低能图、CESM及MRI测量95个乳腺病灶最大径与病理最大径的一致性Bland-Altman散点图。图中实线为低能图、CESM和MRI测得的病灶最大径和病理测得最大径的差值均值，分别为－1.7、1.1、0.3 mm。虚线为差异度95%一致性区间范围，分别为－18.6~15.1、－9.8~12.1、－10.6~11.2 mm。MRI所测结果更接近病理结果

3．MRI：

检出的149个病灶中，肿块样强化108个，非肿块强化21个，肿块伴非肿块强化18个，单纯非对称导管扩张2个。未检出的4个病灶均为乳腺病。

4．低能图上表现为单纯钙化病灶的特征：

8个在低能图上表现为单纯钙化的病灶中，3个为细小多形性钙化，均为段样分布，病理诊断为浸润性导管癌1个、导管原位癌1个、腺病1个；导管原位癌在CESM的减影图和MRI上表现为典型的非肿块段样强化，诊断为恶性病变；腺病在CESM的减影图上未见强化诊断为良性病变，在MRI上相应位置未检出；浸润性导管癌在CESM减影图上未见强化，病灶位于腺体边缘，且背景强化明显，腺体边缘的遮蔽效应使得病灶未被发现，而此病灶在MRI上表现为段样分布的强化结节而被检出。5个病灶为不定形钙化，其中3个呈区域性分布（腺病2个、浸润性导管癌1个），2个呈集群样分布（腺病1个、浸润性导管癌1个）；2个浸润性导管癌在CESM的减影图和MRI上表现为边缘不规则的强化肿块而被正确诊断为恶性病变，3个腺病在CESM的减影图未见强化诊断为良性病变，而MRI亦未见异常强化（图9,图10,图11,图12）。

三、不同影像检查方法的诊断效能

1．不同检查方法的误判情况：

（1）低能图：对病灶判读错误25个（表2），其中恶性病灶12个（判定为BI-RADS 1类6个、3类2个、4A类4个），良性病灶13个（判读为BI-RADS 4B类7个、4C类6个）。（2）CESM：对病灶判读错误8个（表2），其中恶性病灶3个（判读为BI-RADS 4A类，包括黏液腺癌1个、浸润性导管癌1个、导管原位癌1个），良性病灶5个（判读为BI-RADS 4B类，包括炎症2个、硬化性腺病1个、腺病并纤维腺瘤1个、纤维腺瘤1个）。黏液腺癌在低能图上表现为高密度边界不清的肿块（图4），判读为BI-RADS 4B类；在减影图上未见强化（图5），CESM判读为BI-RADS 4A类。导管原位癌在低能图表现为散在点状钙化，判读为BI-RADS 2类；减影图上钙化相应位置未见强化，但在中央区见强化小结节，边界尚清，CESM判读为BI-RADS 4A类。浸润性导管癌在低能图上表现为段样分布的细小多形性钙化，判读为BI-RADS 4B类；在减影图上未见强化，CESM判读为BI-RADS 4A类。2个炎症病灶在低能图上均表现为不对称影，判读为BI-RADS 4B类；减影图上呈非肿块显著强化，CESM判读为BI-RADS 4C类。硬化性腺病在低能图上表现为结构扭曲，判读为BI-RADS 4B类；减影图上亦见强化，CESM判读为BI-RADS 4C类。纤维腺瘤及腺病伴纤维腺瘤在低能图上表现为高密度，边界不清的肿块，判读为BI-RADS 4B类；减影图上强化明显，CESM判读为BI-RADS 4C类。（3）MRI：对病灶判读错误11个（表2），其中恶性病灶4个（判读为BI-RADS 4A类，包括浸润性导管癌3个、黏液腺癌1个），良性病灶7个（判读为BI-RADS 4B类5个，包括腺病2个、炎症1个、乳头状瘤1个、纤维腺瘤1个；BI-RADS 4C类2个，包括硬化性腺病1个、腺病1个）。采用3种方法均误判的病灶2个，硬化性腺病1个，低能图表现为结构扭曲，减影图和MRI上强化明显；炎症1个，低能图上表现为不对称影，减影图和MRI上为非肿块强化。

2．不同诊断方法的诊断效能：

以病理结果为金标准，低能图、CESM及MRI诊断乳腺良恶性病变的ROC下面积分别为0.87、0.96及0.97（表3）。

四、不同影像诊断方法和病理测得的病灶最大径的一致性

51个病灶无病理检测记录，7个病灶低能图未检出，研究中剔除这些病灶。低能图、CESM和MRI测得的病灶最大径和病理测得最大径的差值均值分别为－1.7、1.1、0.3 mm，95%一致性界限分别为－18.6~15.1、－9.8~12.1、－10.6~11.2 mm，提示MRI所测结果更接近病理结果（图13,图14,图15）。

讨论

一、CESM对乳腺病变的诊断价值

1．和低能图的比较：

Badr等^[6]报道，恶性病灶在CESM的减影图上常显示强化，而良性病灶往往无强化。根据此判断标准，本研究中，CESM诊断乳腺良、恶性病变的准确度高于低能图，分别为94.77%和83.66%，且CESM诊断的敏感度和特异度也高于低能图，和其他学者的结果相符^[2,3]。但亦有部分恶性病灶在减影图上不强化（如1个黏膜腺癌病灶），分析其原因可能与黏液腺癌的病理成分有关。而部分良性病灶在减影图上可强化（如炎症和硬化性腺病），提示不能单纯依靠病灶是否强化判断良恶性。病灶性质是否与强化程度相关今后还需进一步证实。低能图上表现为单纯钙化的病灶，尽管在减影图上不强化也不会造成漏诊，此时对病灶的判断多依据钙化的类型而定。本研究中，低能图上8个病灶表现为单纯性钙化，3个恶性病灶在减影图上均有强化，提示在低能图上表现为钙化的病灶如果在减影图上有强化，恶性的可能性大。

2．和MRI的比较：

CESM可反映病灶的摄碘能力进而间接反映病灶的血供。MRI软组织分辨率高，可多平面成像，较清晰显示病灶内部。本研究中，1个炎症病灶MRI判断准确而CESM判读错误。Łuczyńska等^[7]的研究显示，CESM对乳腺恶性病变的诊断效能与乳腺增强MRI相当。本研究中，CESM诊断的敏感度、特异度和准确度均略高于MRI，二者的ROC下面积差异无统计学意义。CESM对3个恶性病灶判读错误，MRI对4个恶性病灶判读错误。其中1个黏液腺癌在CESM和MRI上均未见强化导致判读错误，而其他恶性病变病灶较小，且受背景强化影响明显，导致误判。如何处理CESM和MRI背景强化是今后需要深入研究的方向。

二、不同影像诊断方法和病理测得的病灶最大径的一致性

乳腺癌肿块大小的准确评估对患者预后及术前手术方式的选择有重要意义。MRI被认为是术前诊断乳腺癌和肿块侵袭范围的最佳影像手段。CESM中的减影图可减少周围正常乳腺腺体组织的重叠，从而使肿块显示更加清晰，综合低能图所见可提高术前评估肿块大小准确性。本研究结果显示，CESM和MRI所测病灶最大径均略高于病理最大径，MRI测值更接近病理结果，与文献报道结果一致^[2]。CESM测得的结果增大，与其为二维成像，检查时病灶受挤压变形有关。

三、本研究的局限性

目前关于CESM的研究较少，经验有限；入组的良性病灶数较少；对于CESM与MRI的比较研究仅从诊断效能分析，未能多方面深入分析，有待积累经验在今后做大样本研究进行深入分析。

综上所述，综合有低能图和减影图的CESM能提高乳腺病灶的诊断效能，与MRI的诊断效能相当。CESM测得的病灶大小略大于病理大小。CESM简单易行，较MRI扫描时间短，具有应用前景。

参考文献（略）