復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射診斷科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海200032

3M和5M顯示器對不同分辨率乳腺影像圖中微鈣化診斷的影響

胡曉欣 顧雅佳 吳斌 李瑞敏 彭衛(wèi)軍 毛健 鄭曉靜

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射診斷科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海200032

背景與目的：以往3M與5M顯示器對乳腺微鈣化識讀的研究，都是在低分辨率乳腺X線數(shù)據(jù)情況下完成的。本文通過使用高、低兩種分辨率的乳腺影像圖來比較3M與5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化診斷效能的影響。方法：選擇高、低兩種分辨率的乳腺影像各60例(病理證實為癌30例，乳腺病鈣鹽沉積30例)。由1名高年資和1名低年資放射診斷科醫(yī)師評估兩種顯示器對乳腺微鈣化的檢出率及惡性可能性，檢出率采用χ2檢驗，惡性可能性采用方差分析。結(jié)果：微鈣化檢出率方面：在低分辨率影像圖組中，2名醫(yī)師對乳腺微鈣化的檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；而在高分辨率影像圖組中，高年資醫(yī)師使用5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化的檢出率明顯高于3M(P=0.027)，低年資醫(yī)師的檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.364)。在微鈣化惡性可能性的判讀上：無論哪組數(shù)據(jù)，在5M顯示器上，2名醫(yī)師對微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果均要優(yōu)于3M顯示器，但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。2名醫(yī)師之間的Az值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論：對不同分辨率的乳腺影像圖，應(yīng)配套相應(yīng)分辨率的顯示器，已便獲得最佳的效價比。

顯示器；分辨率；乳腺；影像識讀；數(shù)字化X線攝影

乳腺癌作為女性最常見的惡性腫瘤，發(fā)病率居高不下，而近年來死亡率呈下降趨勢，這得益于乳腺影像學(xué)對早期乳腺癌的發(fā)現(xiàn)。微鈣化是診斷早期乳腺癌的重要依據(jù)，90%的導(dǎo)管原位癌的診斷均依賴于微鈣化的發(fā)現(xiàn)及正確診斷［1］，而微鈣化的顯示主要取決于乳腺影像的分辨率。目前，隨著圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)的快速發(fā)展，以計算機(jī)和顯示器為主的軟拷貝閱讀模式開始廣泛應(yīng)用于臨床。醫(yī)用專業(yè)顯示器作為PACS的影像顯示終端，其分辨率的大小將直接對微鈣化的檢出及診斷產(chǎn)生影響。雖然目前研究均表明，3M與5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化的檢出率差別不大［2-3］，但這些研究僅在對低分辨率數(shù)據(jù)分析的情況下完成。鑒于此，本研究分別采用高、低兩種分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)探討3M與5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化檢出與診斷效能的影響。

1 資料和方法

1.1 病例選擇

從復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院PACS中搜尋接受數(shù)字化乳腺攝影的患者影像資料。最大空間分辨率100 μm的探測器(GE Senographe 2000D數(shù)字化乳腺機(jī))攝取的影像數(shù)據(jù)(圖像矩陣尺寸1 920×2 300)代表了低分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)組。最大空間分辨率70 μm的探測器(Hologic LORAD MIV Selenia數(shù)字化乳腺機(jī))攝取的影像數(shù)據(jù)(圖像矩陣尺寸3 328×4 096)代表了高分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)組。每數(shù)據(jù)組各抽60例影像上僅顯示有聚集并多于5枚微鈣化的病例共120例，所有的病例均經(jīng)病理證實。其中，高分辨率組病理證實為癌30例(乳腺浸潤性導(dǎo)管癌22例，乳腺導(dǎo)管原位癌8例)，乳腺病鈣鹽沉積30例；低分辨率組病理證實為癌30例(乳腺浸潤性導(dǎo)管癌25例，乳腺導(dǎo)管原位癌5例)，乳腺病鈣鹽沉積30例。全部病例均攝乳腺頭足位(craniocaudal，CC view)及內(nèi)外側(cè)斜位(mediolateral oblique，MLO view)片。乳腺腺體分型根據(jù)美國放射學(xué)會制定的乳腺影像和報告數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging reporting and data system，BI-RADS)分為脂肪型、少量腺體型、多量腺體型和致密型［4］。病例選擇及乳腺腺體分型由2名不參加微鈣化識別研究的資深放射診斷醫(yī)師(工齡23年和28年)完成。

1.2 圖像顯示

從本院PACS上將這120例未經(jīng)壓縮的影像數(shù)據(jù)以數(shù)字影像和通信標(biāo)準(zhǔn)(digital imaging and communications in medicine，DICOM)格式同時傳入一臺配置5M 醫(yī)用專業(yè)顯示器的工作站和另一臺配置3M醫(yī)用專業(yè)顯示器的工作站。5M 醫(yī)用專業(yè)顯示器為BARCO MDNG-5121 CB(2 560×2 048，21.3寸)豎屏單色醫(yī)用LCD，3M醫(yī)用專業(yè)顯示器為BARCO E-3620(2 048×1 536，20.8寸)豎屏單色醫(yī)用LCD，最大亮度均調(diào)整為500 cd/m2。工作站均使用HP Compaq dc7900，顯示軟件均使用GE Centricity Radiology RA 1000。PACS采用GE Centricity RISPACS CE2.0。

1.3 資料分析

事先有非參加讀片的2名技師按照選擇醫(yī)師的要求將高分辨率圖像組和低分辨率圖像組共120例次序打亂，傳入裝有3M和5M顯示器的工作站上。由從事乳腺影像診斷的1位高年資醫(yī)師(A醫(yī)師工齡≥10年)和1位低年資醫(yī)師(B醫(yī)師工齡≤5年)在不了解病史和具體分辨率組各例數(shù)多少的情況下(僅告知病例可能為正?；蛴形⑩}化)分別在專用讀片室就每種顯示器各讀片1次。每種顯示器的讀片需在1周內(nèi)完成。為了盡量減少記憶效應(yīng)，兩種顯示器的讀片間隔為4周，且每次讀片前由特定的技師將每個顯示器上的病例順序再次打亂。每個病例的讀片時間不限，每位醫(yī)師可按照日常工作的習(xí)慣及意愿使用放大、窗寬、窗位調(diào)節(jié)及黑白反轉(zhuǎn)等后處理功能。每位醫(yī)師先判斷有無微鈣化，然后按照4分法判斷微鈣化灶的惡性可能性分為：肯定良性、可能良性、可能惡性、肯定惡性(相當(dāng)于BI-RADS：2、3、4、5)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。高、低分辨率圖像組病例的年齡比較采用樣本均數(shù)t檢驗。高和(或)低分辨率圖像組病例的腺體分型構(gòu)成比較，每位醫(yī)師對3M和5M顯示器微鈣化的檢出率比較均采用χ2檢驗(Fisher精確概率法)。

根據(jù)每位醫(yī)師對惡性可能性4分法讀片結(jié)果，采用DBM MRMC 2.2軟件(由美國愛荷華大學(xué)的Berbaum和芝加哥大學(xué)的Metz 及Pesce共同設(shè)計)［5］，使用Trapezoidal/Wilcoxon模型計算出每位醫(yī)師對兩種顯示器微鈣化惡性可能性判定的受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線下面積(Az值)，不同顯示器及2位醫(yī)師之間Az值的比較采用方差分析(ANOVA)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者年齡分布以及腺體分型分布

兩組患者的年齡分布以及腺體分型分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05，表1)，避免了由于腺體背景不同而帶來的偏差。

表 1 年齡及腺體分型在兩影像數(shù)據(jù)組中的分布Tab. 1 Distribution of age and gland pattern between the two data

2.2 微鈣化的檢出率

2名醫(yī)師對高分辨率影像數(shù)據(jù)的識讀，在5M顯示器上的微鈣化檢出率均高于3M顯示器，而且A醫(yī)師在兩個顯示器上的微鈣化檢出率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，而B醫(yī)師在兩種顯示器上的微鈣化檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。對低分辨率影像數(shù)據(jù)的識讀，2名醫(yī)師在兩個顯示器上的微鈣化檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05，表2)。

表 2 2名醫(yī)師對高低分辨率數(shù)據(jù)在不同顯示器上微鈣化判讀率比較Tab. 2 Comparison of the interpretations of two doctors on the identification of microcalcifications of the two data

2.3 微鈣化惡性可能性的判讀

兩組影像數(shù)據(jù)在不同顯示器上，2名醫(yī)師對微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果用Az值表示(表3)。無論哪組數(shù)據(jù)，在5M顯示器上，2名醫(yī)師對微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果均優(yōu)于3M顯示器，但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。A醫(yī)生的Az值略高于B醫(yī)生，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

表 3 3M與5M顯示器對高低分辨率數(shù)據(jù)中微鈣化性質(zhì)判讀效能的比較Tab. 3 Comparison of the interpretations of 3M and 5M in detecting the microcalcifications

3 討 論

以往的研究顯示，3M與5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化的檢出率差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義［2-3］。其中Uematsu等［2］的研究使用的是100 μm分辨率的探測器，Kamitani等［3］的研究由于在數(shù)據(jù)傳輸及儲存時把數(shù)據(jù)分辨率壓縮至100 μm，使得這些研究都是在使用較低分辨率乳腺X線數(shù)據(jù)的情況下完成。而在微鈣化良惡性的診斷上，Uematsu等［2］認(rèn)為兩種顯示器對微鈣化的形態(tài)、分布以及良惡性評估差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。Kamitani等［6］使用較高分辨率乳腺X線數(shù)據(jù)的研究也認(rèn)為，3M與5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化良惡性的診斷差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

近年來，隨著乳腺X線機(jī)探測器分辨率的提高及PACS的廣泛應(yīng)用，高分辨率的乳腺X線影像數(shù)據(jù)日益廣泛的應(yīng)用于臨床。Ideguchi等［7］的研究證實，最大空間分辨率為50 μm的乳腺X線機(jī)對微鈣化的識別率明顯優(yōu)于100 μm的乳腺機(jī)。Bacher等［8］使用70 μm分辨率探測器，通過拍攝乳腺專用對比度細(xì)節(jié)檢測模體(CDMAM 3.4)評估不同分辨率顯示器在應(yīng)用各種軟閱讀技術(shù)時對乳腺細(xì)節(jié)的顯示作用，他們用影像質(zhì)量因子(image quality figure，IQF)來比較5M與3M顯示器的差異，研究結(jié)果除了再次支持5M顯示器要好于3M顯示器外；另外還討論了正確應(yīng)用各種軟閱讀技術(shù)能顯著提高顯示器對乳腺細(xì)節(jié)的顯示作用。

本研究結(jié)果表明，在高分辨率影像圖組中，A醫(yī)師使用5M醫(yī)用專業(yè)顯示器對乳腺微鈣化的檢出率明顯高于3M顯示器(P＜0.05)；而B醫(yī)師使用兩種顯示器對微鈣化的檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.364)。在低分辨率影像圖組中，2名醫(yī)師對乳腺微鈣化的檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；這個結(jié)果與先期的研究結(jié)果相似［9］。

在微鈣化惡性可能性的判讀上，無論哪組數(shù)據(jù)，在5M顯示器上，2名醫(yī)師對微鈣化惡性可能性的判讀結(jié)果均優(yōu)于3M顯示器，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。這與Kamitani等［6］的研究結(jié)果相同。說明對高分辨率影像數(shù)據(jù)而言，5M顯示器利于細(xì)小鈣化的檢出。而對已檢出的微鈣化進(jìn)行良惡性判讀時，3M顯示器可通過對微鈣化灶放大及調(diào)整窗寬、窗位等后處理功能提高影像質(zhì)量，縮小與5M顯示器的差異。

對于采用低分辨率乳腺影像設(shè)備的醫(yī)院，選擇3M顯示器就能滿足診斷的需求。而一些采用較高分辨率乳腺影像設(shè)備的醫(yī)院，選擇具有高分辨率的5M顯示器能更好地顯示高分辨率數(shù)據(jù)的圖像，這對提高乳腺疾病診斷準(zhǔn)確率，特別是細(xì)小病變的檢出是有幫助的。

［1］ MORGAN M P, COOKE M M, MC CARTHY G M. Microcalcifications associated with breast cancer： an epiphenomenon or biologically significant feature of selected tumours ［J］. J Mammary Gland Biol Neoplasia, 2005, 10：181-187.

［2］ UEMATSU T, KASAMI M, UCHIDA Y. Soft-copy reading in digital mammography of microcalcifications： diagnostic performance of a 5-megapixel cathode ray tube monitor versus a 3-megapixel liquid crystal display monitor in a clinical setting ［J］. Acta Radiol, 2007, 48(7)： 714-720.

［3］ KAMITANI T, YABUUCHI H, SOEDA H, et al. Detection of masses and microcalcifications of breast screen on digital mammograms： comparison among hard copy film, 3-megapixel liquid crystal display (LCD) monitors and 5-megapixel LCD monitors： an observer performance study ［J］. Eur Radiol, 2007, 17： 1365-1371.

［4］ American College of Radiology (ACR). Breast imaging reporting and data system (BI-RADS) ［M］. 4thed. Reston：Am College Radial, 2003： 1.

［5］ DORFMAN D D, BERBAUM K S, METZ C E. Receiver operating characteristic rating analysis. Generalization to the population of readers and patients with the jackknife method［J］. Invest Radiol, 1992, 27： 723-731.

［6］ KAMITANI T, YABUUCHI H, MATSUO Y et al. Diagnostic performance in differentiation of breast lesion on digital mammograms： comparison among hard-copy film, 3-megapixel LCD monitor, and 5-megapixel LCD monitor［J］. Clin Imaging, 2011, 35(5)： 341-345.

［7］ IDEGUCHI T, HIGASHIDA Y, KAWAJI Y, et al. New CR system with pixel size of 50 microm for digital mammography：physical imaging properties and detection of subtle microcalcifications ［J］. Radiat Med, 2004, 22(4)： 218-224.

［8］ BACHER K, SMEETS P, DE HAUWERE A, et al. Image quality performance of liquid crystal display systems： influence of display resolution, magnification and window settings on contrast-detail detection ［J］. Eur J Radiol, 2006, 58(3)：471-479.

［9］ 胡曉欣, 顧雅佳, 吳斌, 等. 3M和5M顯示器對高低分辨率乳腺影像數(shù)據(jù)中微鈣化識讀的影響［J］. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志, 2012.

The influence of 3-megapixel and 5-megapixel monitors in detecting micro-calcification on high- and low-resolution breast images

HU Xiao-xin, GU Ya-jia, WU Bin, LI Rui-min, PENG Wei-jun, MAO Jian, ZHENG Xiao-jing (Department of Radiology, Fudan University Shanghai Cancer Center; Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, China)

GU Ya-jia E-mail: cjr.guyajia@vip.163.com

Background and purpose：In the past, the studies of 3- and 5-megapixel medical professional monitors in detecting micro-calcifications were based on low-resolution breast images. Our study was to evaluate the influence of 3- and 5-megapixel medical professional monitors in detecting micro-calcifications on high- and lowresolution breast images. Methods：A retrospective study was performed in low- and high-resolution data with 60 cases (30 carcinomas and 30 mastopathia with calcium deposition). Two doctors (junior and senior, respectively) estimated the detection rate of the micro-calcifications and the malignant possibility, without knowing the clinical data and histology. The detection rate of them was assessed by chi-square test, and the malignant possibility was tested by analysis of variance. Results：In the detection rate of the micro-calcifications, the two doctors’ detection performance of breast micro-calcifications was very similar in the 3M and 5M medical professional monitors (P＞0.05) in the low resolution data group, while in the high resolution group, the senior doctor’s detection rate on the 5M monitor was significantly higher than that on the 3M (P=0.027), while the junior’s detection rate had no significant difference (P=0.364); In the interpretations of malignant possibility of the micro-calcifications, the two doctors’ interpretations were superior on 5M monitors to the 3M ones, but the difference was not statistically significant (P＞0.05). And the Az values between the two doctors also had no significant difference (P＞0.05). Conclusion：Different breast images of different resolutions should match corresponding resolution monitor in order to get the best potency ratio.

Monitor; Resolution; Breast; Imaging reading; Digital radiography

R737.9

：A

：1007-3639(2013)01-0047-04

2012-10-09

2012-12-19）

顧雅佳 E-mail:cjr.guyajia@vip.163.com

DOI: 10.3969/j.issn.1007-3969.2013.01.008