杨蕾，李静，周纯武
国家癌症中心
中国医学科学院肿瘤医院
目的：评价数字乳腺断层融合X线成像（DBT）对乳腺病变的诊断价值。
方法：选择经病理证实的253个乳腺病灶，术前分别采用全视野数字化乳腺摄影（FFDM）、DBT、DBT联合FFDM进行独立诊断，以病理诊断作为金标准，评价DBT对乳腺病变的诊断价值，比较DBT和FFDM在不同年龄、不同乳腺腺体密度和不同激素水平亚组中对乳腺病变的诊断效能，比较DBT和FFDM在不同病理类型乳腺癌和不同大小乳腺癌中的敏感度，比较DBT和FFDM显示乳腺癌病灶的最长径与病理测量值的相关性。
结果：DBT、FFDM和两者联合诊断乳腺病变的受试者工作特征（ROC）曲线下面积分别为0.890、0.833和0.890。DBT、DBT联合FFDM诊断乳腺病变的ROC曲线下面积均大于FFDM（均P＜0.05）。在乳腺密度＞50%、年龄≤50岁和未绝经组中，DBT、DBT联合FFDM诊断乳腺病变的ROC曲线下面积大于FFDM（P＜0.05）；在乳腺密度≤50%、年龄＞50岁和已绝经组中，DBT、DBT联合FFDM诊断乳腺病变的差异无统计学意义（P＞0.05）。DBT和FFDM在原位癌中的敏感度均为90.9%（10/11），DBT和FFDM在非原位癌中的敏感度分别为92.3%（120/130）和83.8%（109/130）。在病灶≤10mm、10mm＜病灶≤20mm、20mm＜病灶≤30mm、30mm＜病灶≤40mm组中，DBT和FFDM诊断乳腺癌的敏感度分别为51.7%（4/7）和51.7%（4/7）、93.8%（61/65）和78.5%（51/65）、96.7%（30/31）和93.5%（29/31）、100%（11/11）和100%（11/11）。DBT和FFDM显示乳腺癌病灶最长径与病理测量值的相关系数分别为0.905和0.849（P＜0.001）。
结论：与FFDM相比，在乳腺密度＞50%、年龄≤50岁、未绝经、非原位癌和10mm＜癌灶长径≤20mm的患者中，DBT诊断乳腺癌更具优势，DBT显示乳腺癌病灶最长径更准确。
ZhonghuaZhongLiuZaZhi. Jan 23;39(1):33-38.
Value of digital breast tomosynthesis (DBT) in the diagnosis of breast lesions.
Yang L, Li J, Zhou CW.
Department of Diagnostic Radiology, National Cancer Center/Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100021, China.
OBJECTIVE: To assess the value of digital breast tomosynthesis (DBT) in the diagnosis of breast lesions.
METHODS: Two hundred and fifty-three breast lesions in 250 patients were selected in this study. All lesions were confirmed pathologically. Preoperative diagnosis was performed independently with full-field digital mammography (FFDM), DBT and DBT plus FFDM, respectively. The diagnostic value of DBT for breast lesions was evaluated based on the pathological diagnosis as the gold standard. The diagnostic performance of DBT and FFDM for breast lesions was compared between the groups with different ages, mammary gland densities and hormone levels. The sensitivity of DBT and FFDM was compared between the groups with different pathological types and different sizes of breast cancer. The correlation between the longest diameter of breast cancers and pathological measurements shown on DBT and FFDM was analyzed.
RESULTS: The areas under ROC curves were 0.890, 0.833 and 0.890 for DBT, FFDM and DBT plus FFDM, respectively. The areas under ROC curves for DBT or DBT plus FFDM were significantly greater than that for FFDM (P<0.05). In the group with breast density>50%, group with age ≤50 and non-menopause group, all the areas under ROC curves for DBT or DBT plus FFDM were all significantly larger than that for FFDM (P<0.05). No significant differences were observed in the group with breast density ≤50%, group with age>50 and menopause group (P>0.05). The sensitivity for both DBT and FFDM in the diagnosis of carcinoma in situ was 90.9% (10/11). The sensitivity for DBT and FFDM in the diagnosis of non-carcinoma in situ was 92.3% (120/130) and 83.8% (109/130), respectively. The sensitivity in the groups with the longest diameter of foci >0 mm but ≤10 mm, >10 mm but ≤20 mm, >20 mm but ≤30 mm, and >30 mm but ≤40 mm were 51.7% (4/7), 93.8% (61/65), 96.7% (30/31) and 100% (11/11), respectively, for DBT, and were 51.7% (4/7), 78.5% (51/65), 93.5% (29/31), and 100% (11/11), respectively, for FFDM. The correlation coefficients between the longest diameter of breast cancers and pathological measurements shown on DBT and FFDM were 0.905 and 0.849, respectively (P<0.001).
CONCLUSIONS: Compared with FFDM, DBT shows a higher diagnostic efficiency in patients with breast density >50%, age ≤50 years and non-menopause, non-carcinoma in situ, and the longest diameter of lesions >10 mm but ≤ 20 mm. The longest diameter of breast lesions is more accurately shown on DBT.
KEYWORDS: Breast diseases; Diagnosis; Full field digital mammography; Mammography
PMID: 28104031
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-3766..01.007
原文参见：中华肿瘤杂志. ;39(1):33-38.
乳腺癌是威胁女性生命的恶性肿瘤之一，乳腺癌的预防控制已成为我国肿瘤防控的重中之重【1】。与全视野数字化乳腺摄影（FFDM）的摄影方式不同，在数字乳腺断层融合X线成像（DBT）摄影中，乳腺直接暴露于X线下并保持制动，X线管围绕乳腺在一定角度（10°～50°）内旋转，每旋转一定角度进行低剂量曝光1次，最终获得不同投照角度下的小剂量数据，之后重建出平行于探测器平面的层厚为1mm的多幅断层融合图像。目前，DBT已经在欧美国家乳腺疾病的筛查及诊断中普及，但在国内尚未广泛应用。国外关于DBT的研究较多【2-11】，国内关于DBT的研究较少【12】，这些研究大多围绕对致密型乳腺病变的诊断、病灶特征的显示及辐射剂量等方面。为了进一步认识DBT的应用特点，本研究中，我们进行了多个分层研究，在不同激素水平、不同年龄、不同病理类型和不同大小乳腺癌等方面，进一步评价DBT的临床应用价值和优势。
资料与方法
一、临床资料
选择7月至2月期间在我院行DBT和FFDM检查，并经病理证实的250例中国女性患者、共253个乳腺病灶。患者年龄为28～82岁，平均51.6岁。未绝经患者140例（56.0%），已绝经110例（44.0%）。全组患者在行DBT和FFDM检查前均无乳腺治疗史。253个乳腺病灶中，年龄≤50岁占56.9%（144/253），年龄＞50岁病灶占43.1%（109/253）；根据美国放射学会（ACR）第4版乳腺影像报告及数据系统（BI-RADS）标准，乳腺腺体密度为ACR1和2类占26.7%（70/253），乳腺腺体密度为ACR3和4类占72.3%（183/253）。经手术病理证实130例（51.4%），经粗针或细针穿刺活检证实123例（48.6%）。乳腺癌141例（55.7%），良性病变112例（44.3%）。
二、检查方法
检查仪器采用Hologic Selenia Dimensions乳腺机（美国Hologic公司）。乳腺体位依次摄影顺序为右侧乳腺头尾位（CC位）、左侧乳腺CC位、右侧乳腺内外侧斜位（MLO位）和左侧乳腺MLO位。必要时拍摄特殊体位或局部放大。曝光模式采用全自动曝光模式。采集模式采用Combo模式（在同一乳腺压迫下完成DBT和FFDM图像采集）。X射线管电压范围为20～49kV，调节步长为1kV，电流时间范围为3～400mAs，标称电功率为3.0kW，扫描时间＜4s，扫描角度为15°±7.5°，DBT重建层厚为1mm；重建时间为2～5s，像素尺寸为70μm。
三、图像评价
两位具有以上乳腺X线图像阅片经验的影像诊断科医师，在Hologic工作站Barco De Aluminio 5m显示器上进行回顾性分析。阅读DBT图像时，医师可以根据需要选择不同层厚的图像观察。阅片时，两位医师可以参阅临床病史和乳腺查体记录，但阅片时未知病理结果。为了避免DBT与FFDM结果的相互影响，对同一患者的DBT与FFDM图像不同时评价。意见不统一时，由两位医师共同阅片讨论后决定。
1、乳腺腺体构成分类：根据ACR第4版BI-RADS标准，乳腺腺体构成分为4型：（1）ACR1型（脂肪型）：乳腺内腺体组织＜25%；（2）ACR2型（少量腺体型）：乳腺内腺体组织占25%～50%；（3）ACR3型（多量腺体型）：乳腺内腺体组织占51%～75%；（4）ACR4型（致密型）：乳腺内腺体组织＞75%。
2、病灶诊断依据：根据ACR第4版BI-RADS标准，将病灶分为6类：（1）BI-RADS0类：需要进一步影像学检查评估病灶性质；（2）BI-RADS1类：无异常发现；（3）BI-RADS2类：肯定为良性病变；（4）BI-RADS3类：倾向为良性病变，建议短期随访复查；（5）BI-RADS4类：可疑为异常，建议活检；（6）BI-RADS5类：高度怀疑恶性；（7）BI-RADS6类：活检证实为恶性。DBT和FFDM分别对病灶进行BI-RADS1～5类诊断，DBT和FFDM图像的综合诊断结果作为DBT联合FFDM的诊断结果，将BI-RADS1～3类定义为阴性，BI-RADS4～5类定义为阳性。
3、病灶测量方法：分别在CC位和MLO位图像中测量病灶的最大径，选择其中较大者记录为病灶最大径。病灶以钙化分布范围或肿块最大径作为测量依据。对于边缘有毛刺的病灶，以毛刺根部为起始处作为测量起点。
以病理报告中肿瘤最大径测量值为金标准。当影像测量值与病理测量值相差±5mm以内时，视为影像测量值与病理测量值一致。
三、统计学方法
应用SPSS13.0和MedCalc12.0软件进行统计学分析。采用受试者工作特征（ROC）曲线比较两种影像检查方法对乳腺病变的综合诊断效能，ROC曲线下面积的比较采用Z检验，乳腺癌病灶长径在影像上的测量值与病理测量值的相关分析采用皮尔逊线性相关分析。检验水准α=0.05。
结果
一、DBT、FFDM和两者联合诊断乳腺病变的ROC曲线下面积比较
1、全组患者的ROC曲线下面积比较：DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.890（95%CI为0.884～0.925）、0.833（95%CI为0.781～0.877）和0.890（95%CI为0.844～0.925，图1）。DBT的曲线下面积大于FFDM，差异有统计学意义（Z=3.036，P=0.002）。DBT联合FFDM的曲线下面积大于FFDM，差异有统计学意义（Z=3.036，P=0.002）。DBT联合FFDM的曲线下面积与DBT比较，差异无统计学意义（P=1.000）。
图1、乳腺断层融合X线成像（DBT）、全视野数字化乳腺摄影（FFDM）和两者联合诊断253个乳腺病灶的受试者工作特征曲线
2、不同乳腺腺体密度组的ROC曲线下面积比较：在乳腺密度ACR1和2型中，DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.991（95%CI为0.931～1.000）、0.952（95%CI为0.872～10.989）和0.991（95%CI为0.931～11.000），差异无统计学意义（P＞0.05）。在乳腺密度ACR3和4型中，DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.859（95%CI为0.800～0.906）、0.786（95%CI为0.720～0.843）和0.859（95%CI为0.800～0.906），DBT、DBT联合FFDM的ROC曲线下面积大于FFDM，差异有统计学意义（P=0.004）；DBT联合FFDM与单独应用DBT的ROC曲线下面积比较，差异无统计学意义（P=1.000）。
3、在不同年龄组中的ROC曲线下面积比较：在年龄≤50岁组中，DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.846（95%CI为0.777～0.901）、0.756（95%CI为0.677～0.824）和0.846（95%CI为0.777～0.901），DBT的ROC曲线下面积大于FFDM，差异有统计学意义（Z=2.807，P=0.005）；DBT联合FFDM的ROC曲线下面积大于单独应用FFDM，差异有统计学意义（Z=2.807，P=0.005）；DBT联合FFDM与单独应用DBT的ROC曲线下面积比较，差异无统计学意义（P=1.000）。在年龄＞50岁组中，DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.975（95%CI为0.926～0.995）、0.957（95%CI为0.900～0.986）和0.975（95%CI为0.926～0.995），差异无统计学意义（P＞0.05）。
4、在不同激素水平（绝经与否）患者中的ROC曲线下面积比较：在未绝经组中，DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.854（95%CI为0.785～0.907）、0.754（95%CI为0.675～0.822）与0.854（95%CI为0.785～0.907），DBT的ROC曲线下面积大于FFDM，差异有统计学意义（Z=2.980，P=0.003）；DBT联合FFDM的ROC曲线下面积大于单独应用FFDM，差异有统计学意义（Z=2.980，P=0.003）；DBT联合FFDM与单独应用DBT的ROC曲线下面积比较，差异无统计学意义（P=1.000）。在已绝经组中，DBT、FFDM和两者联合的ROC曲线下面积分别为0.970（95%CI为0.918～0.993）、0.957（95%CI为0.901～0.987）和0.970（95%CI为0.918～0.993），差异无统计学意义（P＞0.05）。
二、DBT和FFDM在诊断不同病理类型和不同大小乳腺癌的敏感度比较
1、全组141个乳腺癌病灶的X线表现：141个乳腺癌病灶的X线表现以病灶在DBT图像上的表现为依据进行分类。钙化类（伴或不伴其他征象）占46.8%（66/141），非钙化类占53.2%（75/141）。按照征象分类：阴性占2.1%（3/141），单纯钙化占12.1%（17/141），钙化伴肿块占27.0%（38/141），钙化伴结构扭曲占3.5%（5/141），钙化伴腺体不对称致密占4.3%（6/141），单纯肿块占46.2%（65/141），结构扭曲占2.1%（3/141），腺体不对称致密占2.8%（4/141）。
2、DBT和FFDM在诊断不同病理类型乳腺癌中的敏感度比较：141个乳腺癌病灶包括原位癌11个和非原位癌130个。DBT和FFDM诊断原位癌的敏感度均为90.9%（10/11），诊断非原位癌的敏感度分别为92.3%（120/130）和83.8%（109/130）。DBT在非原位癌的诊断中有优势，在乳腺密度ACR4型中，DBT的敏感度高于FFDM（表1、表2）。X线表现为单纯肿块和肿块伴钙化的非原位癌中，DBT的诊断效能高于FFDM（图2）。
图2、女性，48岁，右侧乳腺浸润性导管癌Ⅰ级
A：右侧乳腺头尾位（CC位）局部放大的全视野数字化乳腺摄影（FFDM）图像，FFDM图像未发现病灶
B：右侧乳腺CC位局部放大的DBT图像，病灶为边缘有毛刺的不规则小结节，大小为1.3cm×0.8cm×0.8cm（圆圈）
C：右侧乳腺内外侧斜位（MLO位）局部放大的FFDM图像，FFDM图像未发现病灶
D：右侧乳腺MLO位局部放大的DBT图像，病灶为边缘有毛刺的不规则小结节，大小为1.3cm×0.8cm×0.8cm（圆圈）
3、DBT和FFDM在不同大小乳腺癌中的敏感度比较：141个乳腺癌病灶中，有114个获得病理测量结果。其中，病灶≤10mm占6.1%（7/114），10mm＜病灶≤20mm占57.0%（65/114），20mm＜病灶≤30mm占27.2%（31/114），30mm＜病灶≤40mm占9.6%（11/114）。≤10mm病灶组中，DBT和FFDM诊断乳腺癌的敏感度均为51.7%（4/7）；在10mm＜病灶≤20mm组中，DBT和FFDM诊断乳腺癌的敏感度分别为93.8%（61/65）和78.5%（51/65），DBT的敏感度比FFDM提高了15.3%（10/65）；与其他3组比较，DBT在这一组中敏感度提高最显著（表3）。
三、DBT和FFDM显示乳腺癌病灶的最长径与病理测量值的相关性
114个获得病理测量结果病灶的最长径为（2.0±0.76）cm。DBT和FFDM显示乳腺癌病灶的最长径与病理测量值的相关系数分别为0.905（P＜0.001）和0.849（P＜0.001），DBT的相关系数更高。
讨论
本研究显示，与FFDM相比，DBT可以提高乳腺密度为ACR3和4型、年龄≤50岁和未绝经患者乳腺病灶的诊断效能，可以提高非原位癌、单纯肿块、10mm＜病灶≤20mm乳腺癌病灶的诊断敏感度，DBT显示乳腺癌病灶长径的能力优于FFDM。
本研究显示，DBT和FFDM对原位癌的诊断敏感度无差异，可能是由本组中原位癌的X线表现决定的。11个原位癌病灶中，81.8%（9/11）为钙化伴或不伴其他征象，而DBT在钙化类病变的诊断上无明显优势，对原位癌的诊断敏感度无提高。对病变影像学表现的认识程度也是影响诊断敏感度的重要原因之一。本研究中，原位癌患者只有11例，病例数较少，因此，需要增大样本量进一步探讨DBT和FFDM在原位癌诊断中的价值。
DBT在非原位癌诊断中的敏感度为92.3%（120/130），FFDM的敏感度为83.8%（109/130），提高了8.5%（11/130）。对于单纯肿块和钙化伴肿块样病变，DBT诊断能力的提高以单纯肿块最显著，其次为钙化伴肿块。说明DBT在诊断单纯肿块的乳腺癌上具有优势，这与文献【13】相符。
在10mm＜病灶≤20mm组中，DBT与FFDM比较，其敏感度提高最显著。分析原因：（1）对于＞30mm病灶，查体时容易摸到，阅片时会参阅查体信息，容易对病灶进行定位诊断，更容易在FFDM与DBT上发现，可疑病灶更容易诊断为BI-RADS4～5类。而对于≤10mm病灶，DBT和FFDM的敏感度均为51.7%（4/7），可能是因为对于小病灶，查体与X线均有局限性，容易漏诊。（2）由于病例数分布不均匀造成。在本研究中，10mm＜病灶≤20mm组的病例数最多，占57.0%（65/114），20mm＜病灶≤30mm组占27.2%（31/114）。而在其他组相对较少，其中病灶≤10mm组占6.1%（7/114），30mm＜病灶≤40mm组占9.6%（11/114）。而在这4组中，病灶所在乳腺按照密度分类，10mm＜病灶≤20mm组中，ACR3和4型的病例最多，所以在这组诊断中更容易体现出DBT的优势。
与FFDM相比，在乳腺密度ACR3～4型、年龄≤50岁和未绝经患者中，DBT的诊断效能更大，而在乳腺密度ACR1～2型、年龄＞50岁和已绝经患者中的诊断能力二者相仿。乳腺密度高低与年龄大小、激素水平有一定相关性，乳腺密度随着年龄增大和激素水平的降低而降低。在临床诊疗过程中，也许可以依据乳腺密度、年龄或绝经与否选择适合的成像设备进行乳腺X线摄影，这样可能提高一些病灶的检出率。虽然，手术后病理标本大小的测量值是临床对肿瘤分期的金标准，但是治疗前影像学检查提供的病灶大小也很重要，是临床医师对乳腺癌治疗前分期的基础，是临床医师选择治疗方案的部分依据，也是治疗前了解预后和预测疗效的参数之一。目前，常用的测量乳腺癌病灶大小的影像学方法主要是乳腺X线摄影和超声检查，其中一部分患者会同时进行核磁共振成像检查。
综上所述，评价一项影像新技术的优劣最主要的困难为阅片者已经非常熟练掌握了现有影像技术，却对新技术的阅片模式和阅片经验不足。有研究显示，DBT单纯应用或联合应用具有优势【14,15】。即使只有1个评价指标有所提高，比如敏感度、特异度或召回率等，这也将预示着在不久的将来，当诊断科医师熟练掌握了这项技术，DBT将在乳腺癌诊断或筛查中发挥更大的作用。
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