数字乳腺断层X线摄影与超声光散射断层成像诊断早期乳腺癌的对比研究

刘颖，董苑，陈诚

昆明医科大学第一附属医院乳腺外科，云南 昆明 650032；*通信作者 刘颖 liuying@ydyy.cn

乳腺癌是全球女性发病率最高的恶性肿瘤[1]，近年发病率逐年上升，且发病人群呈年轻化趋势[2]。我国乳腺癌患者的平均发病年龄为48.7岁[3]。早期诊断乳腺癌对早发现、早治疗具有重要临床意义。临床常用的乳腺癌筛查方法包括数字乳腺X线摄影和乳腺超声，数字乳腺断层X线摄影（digital breast tomosynthesis，DBT）及超声光散射断层成像系统（optical tomography image ultrasonography system，OPTIMUS）的出现为诊断乳腺癌提供了新的策略[4]。DBT是一种新的数字摄影方法，可以有效地减少组织重叠的影响[5]，更好地区分正常组织和病变，已广泛用于诊断乳腺疾病，但其辐射剂量较大。OPTIMUS可以动态评估病灶的血氧信息，且不受病灶边界影响，有利于早期发现乳腺癌，但未广泛应用于乳腺癌筛查[6]。本研究拟对比DBT与OPTIMUS对早期乳腺癌的诊断价值，为临床选择乳腺癌检查方法提供指导。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2019年2月—2020年6月昆明医科大学第一附属医院乳腺外科收治的158例患者共158个病灶，均为女性，年龄16～75岁，平均（50.9±12.1）岁。纳入标准：①同时行DBT及OPTIMUS的首诊患者，检查前均无干预治疗；②所有病灶均经穿刺活检或手术病理证实；③早期乳腺癌即临床分期Ⅱ期及以下，包括0期（原位癌）、Ⅰ期及Ⅱ期乳腺癌，其中原位癌43例，Ⅰ期乳腺癌77例，Ⅱ期乳腺癌38例；④可疑良性病灶直径＜5 cm。本研究经昆明医科大学第一附属医院伦理委员会通过，所有患者均知情同意。

根据病灶形态分为肿块型及非肿块型，其中非肿块型在DBT成像中表现为非对称结构、结构扭曲等，在OPTIMUS中表现为片状增厚区、回声减低区等；根据病灶大小分为直径≤1 cm及直径＞1 cm。

1.2 检查方法 采用西门子Mammomat Inspiration乳腺X线机，自动曝光模式，行双乳头尾位和内外侧斜位摄片三维数据采集，得到二维图像及重建后的三维断层图像；采用新博医疗OPTIMUS-IL01超声光散射乳腺成像系统TerasonT3000，线阵探头，频率7～12 MHz，扫描得到超声二维图像、光学定量信息及断层图像。

1.3 图像分析 由具有5年以上工作经验的放射科医师和乳腺外科超声医师采用双盲法阅片，DBT分析病灶二维和三维图像，OPTIMUS分析病灶二维图像、断层光学信息及图像，诊断标准依据2013年美国放射学会的乳腺影像报告和数据系统（breast imaging report and data system，BI-RADS）[7]，根据乳腺外科临床共识，BI-RADS 2、3类为影像诊断良性病变，4a、4b、4c、5类为影像诊断恶性病变。与病理结果对比，评估DBT和OPTIMUS的诊断效能。

1.4 统计学方法 采用SPSS 24.0和MedCalc 19.1.2软件，计数资料以例数表示；使用受试者工作特征（ROC）曲线及曲线下面积（AUC）评估DBT和OPTIMUS对早期乳腺癌的诊断效能，并根据病灶形态和大小进行分组，比较各组中两种方法的诊断效能，AUC比较采用Z检验；以临床BI-RADS分类诊断标准计算DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的敏感度、特异度、误诊率及漏诊率，采用Fisher精确检验比较率的差异；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果 158例患者中，恶性146例，其中浸润性导管癌85例，浸润性小叶癌15例，导管原位癌29例，小叶原位癌14例，黏液癌2例，大汗腺癌1例；良性12例，其中纤维腺瘤6例，硬化性腺病3例，乳腺囊肿病2例，乳腺腺病1例。肿块型病灶105例，其中恶性101例，良性4例；非肿块型病灶53例，其中恶性45例，良性8例；69例病灶直径≤1 cm，其中恶性62例，良性7例；89例病灶直径＞1 cm，其中恶性84例，良性5例。

2.2 DBT和OPTIMUS诊断结果 以病理结果为“金标准”，以BI-RADS分类分析ROC曲线，DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的AUC分别为0.805和0.972，差异有统计学意义（Z=3.985，P＜0.001），见图1。DBT和OPTIMUS诊断肿块型病灶的AUC分别为0.829、0.941，诊断非肿块型病灶的AUC分别为0.921、0.853，诊断直径≤1 cm病灶的AUC分别为0.650、0.946，差异均有统计学意义（Z=2.250、2.315、3.835，P＜0.05）；DBT和OPTIMUS诊断直径＞1 cm病灶的AUC分别为0.914、0.957，差异无统计学意义（Z=1.560，P＞0.05），见图2、3。

2.3 DBT和OPTIMUS的诊断效能 以BI-RADS 4a类作为临床诊断乳腺癌的标准，DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的敏感度分别为90.41%（132/146）和95.89%（140/146），差异无统计学意义（P=1.000）；特异度分别为33.33%（4/12）和75.00%（9/12），差异有统计学意义（P=0.007）；DBT和OPTIMUS的误诊率分别为66.67%（8/12）和25.00%（3/12），差异有统计学意义（P=0.007）；DBT和OPTIMUS的漏诊率分别为9.59%（14/146）和4.10%（6/146），差异无统计学意义（P=0.066）。

3 讨论

3.1 DBT和OPTIMUS DBT在一定角度范围内旋转进行多次低剂量曝光，得到一系列在不同角度拍摄的二维图像，然后将这些影像重建成一系列高分辨率的断层影像[8]。OPTIMUS是将光子断层成像与超声结构成像融合为一体的双模式乳腺诊断系统。通过组织对近红外光的吸收与散射，采用光散射断层扫描（diffused optical tomography，DOT）技术测量功能参数血红蛋白浓度，实现局部血液参数分布的断层成像；与传统彩色多普勒超声相比，超声定位DOT可以更敏感地探测乳腺癌的血管生成，特别是对于诊断肿块直径较小的早期乳腺癌，具有潜在的临床应用价值[9]。

3.2 OPTIMUS与DBT对乳腺癌的诊断效能比较 以BI-RADS 4a类作为诊断乳腺癌的临界点，OPTIMUS的特异度高于DBT，误诊率低于DBT，两者诊断早期乳腺癌的敏感度及漏诊率无显著差异。本研究以ROC曲线及AUC比较BI-RADS分类下DBT和OPTIMUS的整体诊断效能，结果显示OPTIMUS诊断早期乳腺癌的整体效能优于DBT。OPTIMUS是超声与光学成像的双模态成像，不仅能反映超声的形态学特征，还可以提供量化的光学信息及图像，常规超声多普勒彩色血流频谱对乳腺肿瘤微小血管显示敏感度低，OPTIMUS的血红蛋白总量能够定量评估肿瘤新生血管及血供情况，从而提高了超声诊断效能。OPTIMUS具有较高的敏感度和特异度[10]，其整体诊断效能高于常规超声，可能与血红蛋白总量反映肿瘤或组织的微血管含量有关。此外，DBT和OPTIMUS均误诊的肿块为黏液腺癌，可能与其肿块形态规则、血供不丰富有关[11]，DBT图像上黏液腺癌与纤维腺瘤及囊肿不易鉴别，在OPTIMUS图像上与导管内乳头状瘤、炎性肿块等囊实混合性肿块不易鉴别[12]。

3.3 OPTIMUS与DBT对乳腺癌小病灶的诊断效能 在直径≤1 cm病灶中，OPTIMUS对早期乳腺癌的诊断效能优于DBT，可能因为直径≤1 cm病灶的DBT断层图像由于图像分割后整体特征提取不完全[13]，同时小肿块可能被周围腺体组织遮挡[14]，从而造成形态特征提取不明显。而对于OPTIMUS图像超声形态学特征明显、联合血红蛋白总量定量血流成像、实现局部血液参数分布的断层成像[15]，DOT技术可以更敏感地探测微小血管生成，提高诊断敏感度，OPTIMUS更适用于诊断直径≤1 cm的乳腺癌。而对于直径＞1 cm的病灶，OPTIMUS与DBT无显著差异。因此，OPTIMUS更适用于诊断触诊阴性病灶。

3.4 OPTIMUS与DBT对非肿块型乳腺病灶的诊断效能 在非肿块型病变中，DBT对早期乳腺癌的诊断效能优于OPTIMUS，可能由于超声对片状增厚病灶的敏感度不高（如腺病等），且腺病、硬化性腺病等多为乏血供肿块[16]，OPTIMUS光学断层显像不明显。DBT能更好地显示乳腺病变扭曲结构和非对称结构[17-18]，对非对称结构、结构扭曲、无钙化肿块均具有较高的检出率[19-20]。在肿块型病灶中，OPTIMUS对早期乳腺癌的诊断效能优于DBT，与其整体效能一致，可能与DOT功能成像优势有关。因此，DBT更适用于非对称结构、结构扭曲等非肿块型病灶的检出。不对称增厚病灶也更适合使用DBT。

3.5 本研究的局限性 本研究为回顾性分析，样本量较小，且良性病灶较少，后期可增加样本量并进行多中心研究，以比较OPTIMUS与DBT对乳腺良、恶性疾病的诊断。

总之，OPTIMUS诊断早期乳腺癌的整体效能优于DBT，OPTIMUS尤其适用于诊断直径≤1 cm的乳腺癌；DBT对非肿块型早期乳腺癌的诊断效能优于OPTIMUS，DBT更适用于非肿块型病灶的检出。