不同年资医师应用自动乳腺超声诊断系统结合CAD对乳腺恶性病灶的诊断价值

闫静茹 杨珊灵 宋宏萍 周晓东

自动乳腺超声诊断系统（automated breast ultrasound system，ABUS）具有标准的诊断流程，能够提供乳腺病灶的全面信息，储存完整的图像数据，其结合钼靶检查可大大提高乳腺癌诊断准确率［1-3］，已逐步应用于临床乳腺癌筛查工作。但ABUS 也存在一些问题：数据信息量大，阅片者后期读片负担重，阅片者经验对诊断结果有影响等，在一定程度上限制了其在临床中的广泛应用。计算机辅助诊断系统（computer-aided detection，CAD）通过计算机技术辅助影像医师进行诊断，此方法在乳腺X 线中的应用已基本成熟，而在乳腺超声中的应用目前仍处于初步研究阶段。本研究通过比较不同年资医师在独立阅读ABUS 图像的基础上结合CAD（ABUS-CAD）阅读前后诊断乳腺恶性病灶的诊断效能，旨在探讨ABUS-CAD的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

收集2016 年1 月至2017 年1 月在我院行ABUS 乳腺筛查或诊断的病例资料，明确诊断者均经手术或穿刺活检病理证实，余良性及阴性病例则随访≥1年后复查未见变化，其中阴性病例均为双侧乳腺均未见明确结节者。最终共纳入1452 例患者，均为女性，年龄19～82岁，平均（43.7±18.8）岁。其中，共发现乳腺肿瘤患者944 例，共计977 个病灶；恶性270 例，共282 个病灶，其中浸润性乳腺癌223 个，导管原位癌58 个，恶性叶状肿瘤1 个；良性674 例，共695 个病灶，其中320个经病理诊断，包括纤维腺瘤115 个，导管内乳头状瘤45 个，炎症37个，导管增生29个，腺病25个，囊肿16个，良性叶状肿瘤6个，脂肪瘤2个，其他良性病变45个；其余375 个病灶在随访≥1 年后复查均未见变化；508 例阴性，双乳检查均未发现病灶。

二、仪器与方法

1.ABUS 与CAD：ABUS 检查使用GE Invenia ABUS系统，C15-6XW 反向曲线TM超宽带换能器。由技师操作，对受检者乳房分别进行外侧位、正中位及内侧位扫查，必要时可加行上位或下位扫查，扫查结束后将图像传输至工作站。CAD 工作站使用QView Medical公司研发的最新软件系统，可对ABUS 采集的原始数据进行后处理，对可疑病灶进行标记，并可对每一个位置扫查的图像进行合成处理，最终显示一张具有该侧乳腺所有标记结果的索引图像。见图1。

图1 CAD处理后的索引图像

2.研究方法：将入选病例的乳腺ABUS 图像随机分为A、B两组，每组726例，隐去患者姓名信息，由6名超声诊断医师分别阅读，每名医师的每组病例顺序均不相同，且事先均不知道最终病理结果。医师1～3为低年资医师，均具有1 年乳腺超声诊断经验；医师4～6为高年资医师，均具有3年以上乳腺超声诊断经验。

（1）阅片方式：①ABUS 单独阅读，指医师不借助CAD，独立阅读ABUS原始图像，给出诊断结果；②ABUSCAD 阅读，医师独立阅读ABUS 原始图像后，再阅读CAD诊断结果，结合两者的读片结果做出最终诊断。

（2）研究步骤分为2 个阶段：①所有医师采用ABUS 单独阅读的方法阅读A 组病例，采用ABUSCAD 阅读的方法阅读B 组病例，在对每例病例进行仔细阅读后，将所有发现的病灶依据2013 版乳腺超声影像报告与数据系统（BI-RADS）进行分类并记录，同时分别记录每位医师的读片时间；②4 周之后打乱A、B 两组内的病例顺序，所有医师采用ABUS 单独阅读的方法阅读B 组病例，采用ABUS-CAD 阅读的方法阅读A 组病例，并记录BI-RADS 分类结果及阅读时间。分别比较各医师采用两种阅片方式的诊断结果及阅读时间。

三、统计学处理

结 果

一、不同年资医师结合CAD 阅读前后乳腺良、恶性病灶的BI-RADS分类结果

各医师在采用ABUS-CAD 阅读模式后，其诊断BI-RADS 4 类以上的病例数，较ABUS 单独阅读时增加且低年资医师的诊断结果变化更大。见表1。

二、不同年资医师结合CAD前后的诊断效能比较

表1 不同年资医师结合CAD前后对977个乳腺良、恶性病灶的BI-RADS分类结果 个

所有医师采用ABUS单独阅读与ABUS-CAD 阅读的诊断敏感性和AUC 比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；特异性均为60%。其中，低年资医师采用ABUS 单独阅读与ABUS-CAD 阅读的诊断敏感性和AUC比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），特异性分别为58%、57%，略有降低，差异无统计学意义；高年资医师采用ABUS单独阅读与ABUS-CAD 阅读的诊断敏感性、特异性、AUC比较差异均无统计学意义。见表2。

三、不同年资医师结合CAD前后阅读时间比较

低年资、高年资及所有医师分别采用ABUS单独阅读方式与ABUS-CAD阅读方式阅读每个容积图像所用时间的平均值见表3和图2。低年资、高年资及所有医师采用ABUS单独阅读方式的平均阅读时间均少于ABUSCAD阅读模式，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表2 不同年资医师结合CAD前后的诊断敏感性及特异性对比

表3 不同年资医师结合CAD阅读前后的平均阅读时间比较

图2 不同年资医师及所有医师采取ABUS 单独阅读与ABUS-CAD 阅读的平均阅读时间比较

讨 论

近年来，随着计算机技术迅速发展，CAD 在医学影像领域的应用逐渐成为研究热点，已涉及乳腺X线、CT、MRI、超声等不同影像领域。Benedikt 等［4］研究表明，数字乳腺断层摄影（DBT）联合CAD 可缩短阅读时间，与单独使用DBT 比较，诊断敏感性及特异性均不变。Veltman 等［5］关于MRI-CAD 系统对不同经验医师诊断乳腺病灶影响的研究，结果显示，CAD 系统对于缺乏临床经验的医师帮助更大，其敏感性及特异性均有所提高。Lehman 等［6］研究显示，MRI-CAD 可提高不同经验程度医师诊断乳腺病灶的敏感性，且阅读时间比较无明显差异。既往的一系列研究均说明CAD可提高影像学对于乳腺癌的检出率，降低漏诊率，为乳腺影像医师提供帮助。

传统手持超声由于受操作者依赖性大、检查切面随意性强、图像难以标准化、图像质量受仪器调节或操作者的习惯影响大等问题，加大了超声CAD 的建立难度，使其应用前景受限。ABUS 是一款专为乳腺癌筛查研发的超声仪器，受检者对其具有很好的接受度［7］。ABUS不仅规范了超声检查的操作流程，较大程度避免了扫查过程中的人为干扰，还能完整采集并储存乳腺的完整图像信息，不但使其更适用于乳腺癌筛查，也增加了CAD 技术在超声应用的可行性。且既往研究［8］表明，ABUS 对于乳腺病灶的诊断敏感性、准确率高于传统手持超声，而特异性无明显差异。由于我国超声医师匮乏，超声诊断采用的是单人诊断模式，即仅由一名医师进行操作并诊断，缺乏上级医师检诊或第二名医师的协助诊断［9］。而CAD 不仅可以作为“第二只眼睛”帮助超声医师诊断出异常的超声图像，还能在一定程度上提高超声医师对于乳腺恶性病灶的鉴别能力。

本研究采用了大样本（1452 例乳腺病例），低年资和高年资共6 名医师，采用ABUS 单独阅读和ABUSCAD 阅读两种方式进行对比研究。发现对于不同年资的医师，采用ABUS-CAD 阅读方式对于乳腺病灶的诊断敏感性和AUC 均高于ABUS 单独阅读，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。说明借助CAD 可有效提高医师对于恶性病灶的检测能力和诊断准确率。低年资医师的诊断敏感性和AUC 提升程度高于高年资医师，说明CAD 对于经验缺乏者的帮助更大。本研究结果显示，结合CAD 诊断后，低年资医师的诊断敏感性（94%）、AUC（0.89）超过医师平均诊断水平（90%、0.88），接近高年资医师诊断水平（93%、0.91）。而对于高年资医师，由于其诊断经验丰富，借助CAD 后，虽然诊断敏感性和AUC 均有所提高（93%、0.91 vs. 94%、0.92），但差异均无统计学意义，说明结合CAD 对高年资医师帮助不明显，与van Zelst 等［10-11］研究结果一致。此外，低年资医师的诊断特异性略有下降，而高年资医师的诊断特异性无明显变化，但差异均无统计学意义，说明CAD 虽然可以帮助年轻医师降低对阳性病灶的漏诊率，但也在一定程度上增加了假阳性率。

本研究中，使用CAD 读片后，无论在低年资医师还是高年资医师，平均阅读时间均有所延长，且低年资医师延长的阅读时间更多，这是因为ABUS-CAD 阅读方法相当于将CAD 替代第二名影像医师的双读片模式，医师需要自己先独立完整阅读ABUS 图像，然后再结合CAD 提示结果，给出最终诊断结果，这样在提高准确率的同时，增加了医师的诊断时间。所有医师的阅读时间均较单独阅读的时间延长了20%左右。因此推荐在工作量不大的情况下，为了追求更高的准确率，医师可以选择ABUS-CAD 阅读方式，尤其是对于低年资医师，虽然诊断时间延长，但可以有效提高低年资医师的诊断水平。

本研究具有一定的局限性。首先，本研究为回顾性单中心的研究，可能会存在一定的偏倚误差，故仍需多中心大样本量的研究验证；其次，未讨论使用CAD前后的假阳性率变化，既往研究［5-6］中均显示使用CAD 后会在不同程度上增加假阳性率；最后，参与研究的6 名医师对于ABUS 及CAD 的培训学习时间长短不一，也会在一定程度上影响阅读结果或阅片时间。

综上所述，虽然使用CAD 后的平均阅读时间有所延长，但在可接受范围内，借助ABUS-CAD 的阅读模式能大大提高超声医师诊断乳腺恶性病灶的准确率和敏感性，且对于低年资医师帮助更大。