對比增強(qiáng)能譜診斷乳腺疾病

邢姍姍, 蘆春花

乳腺癌是女性最常見的癌癥，也是癌癥死亡的主要原因。2018年，全世界有近210萬名新診斷的乳腺癌患者[1]。而且50歲之前患乳腺癌的發(fā)病率增加了20%[2]。乳腺疾病檢查方法有很多種，研究表明[3]以乳房X線檢查為主,超聲為輔的篩查模式是乳腺癌篩查的最佳方法。而且乳房X線檢查已被證明是唯一一種能夠降低乳腺癌死亡率的篩查方法,但其基于人群的靈敏度為75%～80%[4]。目前臨床上廣泛使用全數(shù)字化乳腺攝影(full field digital mammography,FFDM)，但它在很大程度上取決于乳房的密度，F(xiàn)FDM在致密型乳房中的敏感度只有62.9%[5]。為了進(jìn)一步提高乳房X線檢查的診斷性能，新的乳房X線技術(shù)不斷產(chǎn)生, 如數(shù)字化乳腺斷層攝影(digital breast tomosynthesis,DBT)、對比增強(qiáng)能譜攝影(contrast-enhanced spectral mammography,CESM)，其中CESM是利用乳房X線攝影技術(shù)和基于碘對比劑來提高診斷性能的一種新技術(shù)，是基于快速形成的腫瘤微血管的生物學(xué)原理。與正常組織相比，對比劑更容易滲透到惡性腫瘤的相關(guān)血管中，從而導(dǎo)致腫瘤的強(qiáng)化。這也是乳腺增強(qiáng)MRI用以區(qū)別良惡性腫瘤的主要成像原理。與傳統(tǒng)乳腺X線攝影相比，CESM對于病灶的診斷具有更高的靈敏性和特異性[6,7]。

CESM技術(shù)的方法和原理

為了進(jìn)行CESM檢查，注射碘對比劑(1.5 mL/kg)后，在單次乳房壓縮期間進(jìn)行兩次能量暴露。注射2 min后，患者的攝影位置與標(biāo)準(zhǔn)乳房X線攝影的位置相同，并且獲得雙能量圖像，圖像的獲取通常少于6 s。標(biāo)準(zhǔn)的4視圖攝影大約需要10 min才能完成，CESM所需的時間與其相似，不過總的攝影時間略高于標(biāo)準(zhǔn)的FFDM，因?yàn)镃ESM需要進(jìn)行靜脈對比劑的注射。

注射碘對比劑后，在CESM中每個視圖由一個快速獲得的低能圖像和高能圖像組成。低能量的圖像是正常的X射線束譜，峰值千伏電壓(kVp)約為30 kVp，其具體取決于壓縮的乳房厚度和密度；高能量圖像使用45～49 kVp和額外的X射線過濾，以確保X射線束光譜幾乎完全高于碘的k邊緣，然后使用雙能量加權(quán)對數(shù)減法技術(shù)產(chǎn)生兩組圖像。低能量圖像的攝取與傳統(tǒng)的乳房X線攝影的劑量相同，其圖像與FFDM圖像相似[8-10]，唯一的區(qū)別在于圖像采集時乳房中存在碘對比劑。

與傳統(tǒng)乳房X線攝影比較

Lobbes等[6]在CESM與傳統(tǒng)DM的比較中對113名患者進(jìn)行了研究，與傳統(tǒng)的DM相比，CESM的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別增加了3.1%、45.7%、36.5%、2.9%。在ROC曲線上也有類似的趨勢：對于常規(guī)的乳房X線檢查，ROC曲線下的面積(area under curve，AUC)為0.779；而對于CESM,AUC增加到0.976。研究表明與DM相比,CESM有著更高的靈敏度及特異度。

Dromain等[10]對120名在乳房X線檢查或超聲中發(fā)現(xiàn)可疑病灶的患者進(jìn)行CESM檢查，其中在傳統(tǒng)DM中發(fā)現(xiàn)可疑病灶80個，以病理及隨訪作為診斷標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)CESM的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為93%、63%、76%、87%；DM為78%、58%、70%、67%。而且他們還發(fā)現(xiàn)其中的23例多病灶均能由CESM檢出,而傳統(tǒng)DM只能檢出16例?？梢姡c傳統(tǒng)的乳房X線檢查相比，CESM不僅提高了診斷性能，還能識別多發(fā)病灶。

與乳腺M(fèi)RI比較

1.診斷性能的比較

Jochelson等[11]在CESM與MRI的比較中對52名患者進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)CESM與MRI對乳腺癌的檢出率相似，均為96%。他們還發(fā)現(xiàn)CESM的陽性預(yù)測值為97%，而MRI的陽性預(yù)測值為85%。研究中有16名患者有多個病灶，MRI對腫瘤多灶性的檢出率為94%，而CESM只有56%。研究表明CESM較MRI有著更高的陽性預(yù)測值，而在多灶性的識別中，MRI明顯優(yōu)于CESM。

Jiang等[12]在CESM與MRI的比較中對145例患者共153個病灶(良性病灶36個，惡性病灶 117個)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)CESM 診斷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度均略高于MRI，而二者的ROC曲線下面積的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.對腫瘤大小測量的比較

Lobbes等[14]搜集了87例行CESM檢查的乳腺癌病例，并用最大尺寸測量腫瘤大小，其中57例可行乳腺M(fèi)RI進(jìn)行腫瘤大小的測量，發(fā)現(xiàn)CESM、MRI對腫瘤大小的測量與組織病理大小的Pearson相關(guān)系數(shù)(Pearson's correlation coefficients，PCC)均>0.9。在測量結(jié)果一致的情況下，CESM、MRI與組織病理的平均差分別為0.03 mm、2.12 mm。結(jié)果顯示對于腫塊大小的測量，CESM較MRI更為精準(zhǔn)。

Fallenberg等[15]對80名新診斷的乳腺癌患者進(jìn)行了CESM和MRI檢查，并測量病灶的最大尺寸，其中59例可以與術(shù)后組織進(jìn)行大小的比較。發(fā)現(xiàn)病灶在CESM、MRI、術(shù)后組織的平均最大尺寸為31.62 mm、27.72 mm、32.51 mm，標(biāo)準(zhǔn)差分別為24.41 mm、21.51 mm、29.03 mm。研究得出與病理對照，CESM與MRI病灶大小測量之間無顯著差異。

與三維超聲(3DUS)的比較

Helal等[16]在CESM與3DUC的比較中對300例乳腺癌進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)對腫塊大小的判斷，CESM與3DUS結(jié)果一致；而在腫塊大小評判的符合率上，CESM、3DUS準(zhǔn)確度分別為32.7%、24.7%。同時CESM對腫塊大小的測量高于病理結(jié)果，而3DUS的測量值低于病理結(jié)果。還發(fā)現(xiàn)在多發(fā)性病灶的評估上，CESM、3DUS的準(zhǔn)確率分別為94%、84%。在周圍組織的浸潤程度的評估上，3DUS的準(zhǔn)確率為98%，而CESM的準(zhǔn)確率只有60%。研究表明在腫塊大小評判的符合率及多發(fā)性病灶的診斷上，CESM更有優(yōu)勢；而在周圍組織浸潤程度的診斷上，3DUS具有明顯的優(yōu)勢。

對新輔助化療(NAC)的檢測

新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy,NAC)可以有效的縮小腫瘤的大小，降低乳腺癌的分期，增加保乳手術(shù)的機(jī)會。還可以成為術(shù)后輔助治療的有效手段，減少腫瘤播散，消滅微小轉(zhuǎn)移灶。影像檢查對NAC的患者進(jìn)行療效的監(jiān)測起著關(guān)鍵作用。

Barra等[17]搜集了兩年接受NAC治療的乳腺癌患者，所有患者均行CESM和FFDM檢查，對NAC后殘留病灶的大小、范圍及與病理結(jié)果的相關(guān)性等進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CESM在NAC后殘留病灶的評估中，其敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為88.33%、100%、100%、66%；而FFDM為50%、50%、50%、25%；可見均明顯低于CESM。他們還發(fā)現(xiàn)CESM對殘存病灶大小的判斷與病理結(jié)果高度一致。研究表明對于新輔助化療的檢測，CESM比FFDM有著更高的診斷效能及更精確的測量。

Patel等[18]在CESM與MRI的比較中對65例新輔助化療后的患者進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)CESM檢測到NAC后腫瘤的平均大小為14.6 mm，MRI為14.2 mm，而手術(shù)后病理得出的結(jié)果為19.6 mm。他們還進(jìn)行了等效性試驗(yàn)，以-1 cm和1 cm作為等效性測試的邊界，將CESM/MRI對病灶大小的測量值與病理學(xué)結(jié)果的95%置信區(qū)間(confidence interval，CI)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)它們之間的差異在-1～1 cm范圍之內(nèi)，得出CESM/MRI測量值與組織病理學(xué)結(jié)果相當(dāng)。在CESM與MRI測量值之間的比較中，發(fā)現(xiàn)其Pearson相關(guān)系數(shù)為0.92，可見CESM與MRI對新輔助化療后腫瘤大小的評估效果相當(dāng)。

在新輔助病例中，MRI被認(rèn)為是評估治療效果的最佳成像方法[19]。但它有一些局限性如設(shè)備昂貴，有些醫(yī)院完全無法配備；患者等待時間長；部分幽閉恐懼癥者不能進(jìn)行該檢查等。CESM成本低，檢查時間短，而且CESM與MRI對新輔助化療后腫瘤大小的評估效果可能相當(dāng)，所以CESM值得被推廣。

CESM的不足

1.CESM可能增加放射劑量

Jeukens等[20]研究發(fā)現(xiàn)每個CESM暴露的平均腺體劑量為2.8 mGy，而FFDM為1.55 mGy，可見與FFDM相比，單個CESM暴露的平均腺體劑量增加了1.25 mGy(+81%)。Sheng等[21]對143例患者進(jìn)行了CESM與低能圖的比較，發(fā)現(xiàn)CESM的平均腺體劑量比低能圖的平均腺體劑量高26.22%，他們還對不同腺體類型進(jìn)行了平均腺體劑量變化的比較，發(fā)現(xiàn)多量腺體型(ACR-c型)劑量增加最多，致密腺體型(ACR-d型)劑量增加最少。James等[22]研究發(fā)現(xiàn)在平均腺體厚度為63 mm時，CESM的曝光劑量為(3.0±1.1) mGy，而FFDM的劑量為2.1 mGy，DBT的曝光劑量為2.5 mGy。根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)法案規(guī)定，乳房X線攝影的放射劑量不能超過3 mGy，CESM的平均劑量是否超過其上限劑量，仍需要更多的數(shù)據(jù)加以證明。

2.對比劑帶來的不良反應(yīng)

CESM檢查常用的是低滲透性碘對比劑, 當(dāng)使用碘對比劑時，可能會出現(xiàn)一些不良反應(yīng)，最常見的為過敏和腎功能損害。過敏反應(yīng)通常為自限性，嚴(yán)重者可能發(fā)生過敏性休克。Houben等[23]觀察發(fā)現(xiàn)839名接受了CESM檢查的女性發(fā)生過敏反應(yīng)的比例為0.6%，而且大多數(shù)在觀察后表現(xiàn)為自限性。碘對比劑引起的對比劑腎病(contrast-induced nephropathy,CIN)及其臨床影響一直是一個有爭議的話題[24]。Ma等[25]對3021例患者進(jìn)行了回顧性分析，發(fā)現(xiàn)CIN的發(fā)生率為7.4%。他們還對發(fā)生CIN和未發(fā)生CIN患者之間進(jìn)行危險因素分析，發(fā)現(xiàn)與CIN的發(fā)生呈正相關(guān)的危險因素包括患腎腫瘤、需要進(jìn)行腎臟手術(shù)、升主動脈或心臟手術(shù)。

3.CESM的診斷標(biāo)準(zhǔn)及強(qiáng)化方式的不足

目前CESM的BI-RADS詞典尚不存在，Jiang等[12]在研究中對乳腺的評判是根據(jù)2013版乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging reporting and data system，BI-RADS)標(biāo)準(zhǔn)，在低能圖評判的基礎(chǔ)上，結(jié)合減影圖上是否有強(qiáng)化以及病灶強(qiáng)化的形態(tài)特征，對CESM上的病灶做最終診斷。沒有標(biāo)準(zhǔn)的診斷要求,對病灶的診斷就沒有統(tǒng)一性。

4.CESM可能會出現(xiàn)誤診

CESM顯著提高了診斷效能，但仍會出現(xiàn)假陽性和假陰性。假陰性的常見原因是病變沒有包括在乳腺X線攝影的視野中，Thibault等[27]報告了6例假陰性，其中4例為浸潤性小葉癌。假陽性最常見于纖維腺瘤，Lobbes等[6]在回顧性研究中發(fā)現(xiàn)113例患者中檢測到5例假陽性。Jochelson等[11]在52例患者中觀察到2例假陽性結(jié)果(值得注意的是，在MRI中觀察到13例假陽性)。Dromain等[10]研究中發(fā)現(xiàn)13例異常強(qiáng)化的良性病灶，其中纖維腺瘤3例；放射狀瘢痕伴典型的導(dǎo)管增生、乳腺腺病、脂肪壞死及纖維囊性乳腺病各2例；導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤及一級分葉狀腫瘤各1例。

CESM正在成為乳腺疾病診斷的重要工具之一。目前的研究表明與傳統(tǒng)DM相比，CESM不僅提高了診斷的準(zhǔn)確性，還提供了更準(zhǔn)確的腫瘤大小的評估和多灶性的識別；與MRI相比，其潛在優(yōu)勢是檢查時間短、易于操作、成本低；CESM的診斷性能、對腫瘤大小的測量以及對NAC的評估與MRI可能相當(dāng)，且CESM的假陽性率可能更少。但CESM也有很多不足，與傳統(tǒng)DM相比增加了輻射劑量；與MRI相比，CESM使用碘對比劑代替釓對比劑，可能會帶來更嚴(yán)重的不良反應(yīng)；在多灶性乳腺癌的診斷中，乳腺M(fèi)RI仍應(yīng)是首選的檢查方法；在病灶的強(qiáng)化方式上，CESM未表現(xiàn)出與MRI相似的時間-信號強(qiáng)度曲線(TIC)。未來CESM能否取代MRI及FFDM，成為乳腺癌有效的篩查及診斷工具，仍需要更多的數(shù)據(jù)來證實(shí)。