沈茜剛，顧雅佳，鄭曉靜，陳 超，李瑞敏，肖 勤，周良平，彭衛(wèi)軍

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

隨著乳腺腫瘤發(fā)病率逐年升高，人們對乳腺疾病的檢查也越來越重視。乳腺X線攝影檢查不僅是乳腺的常規(guī)檢查項目，而且是國內(nèi)外公認(rèn)的乳腺癌篩查的首選檢查方法［1-2］，但乳腺組織對X線較敏感，受到電離輻射會有致癌風(fēng)險。目前，平均腺體劑量（average glandular dose，AGD）已成為衡量乳腺腺體接受輻射強度的重要指標(biāo)，認(rèn)為AGD是準(zhǔn)確評估乳腺X線檢查潛在致癌風(fēng)險的首選測量參數(shù)［3］。本研究通過回顧性分析乳腺X線攝影輻射劑量、乳腺密度及體成分三者之間的關(guān)系，希望探尋到更多與輻射劑量相關(guān)的因素，為放射防護(hù)開辟新的研究方向。

1 資料和方法

1.1 研究對象

回顧性分析2016年1月—2016年12月在復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院同時進(jìn)行乳腺X線攝影檢查和骨密度檢查的乳腺癌患者104例。所有患者均為女性，年齡33～85歲，中位年齡為56.64歲。本研究對所有接受乳腺X線攝影檢查和骨密度檢查的患者在檢查前，除絕經(jīng)者外均詢問是否妊娠，并將妊娠、有乳腺手術(shù)史者、已接受治療的乳腺癌患者、乳房內(nèi)有植入物、有精神疾病和不愿意進(jìn)行檢查者排除在外。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 行乳腺X線攝影和骨密度檢查的患者；② 兩項檢查間隔時間需小于6個月。

1.2 檢查設(shè)備及方法

常規(guī)乳腺X線攝影檢查采用美國HOLOGIC公司的SELENIA Dimensions全數(shù)字化乳腺X線攝影設(shè)備。檢查前要求患者完全暴露上半身，并去除體表金屬或其他任何異物。檢查順序：先做頭尾位（carnio-caudal view，CC），再做內(nèi)外側(cè)斜位（medial lateral oblique view，MLO），選擇Auto-Filter模式進(jìn)行曝光。所拍攝圖像均需符合如下標(biāo)準(zhǔn)：① CC位上所有乳腺內(nèi)側(cè)組織均顯示，同時盡可能多地包含外側(cè)組織；② 乳頭位于影像中心；③ MLO位上胸大肌充分顯示，上部寬于下部，向前方外凸，延伸至后乳頭線；④ 壓迫適當(dāng)，使得纖維腺體組織完全分離，充分顯示腺體后脂肪組織；⑤ 乳房無下垂；⑥ 無運動偽影；⑦ 乳腺下方無皮膚皺褶。

骨密度檢查采用美國GE公司的Lunar iDXA骨密度掃描儀。拍片前先測量患者身高和體質(zhì)量，對絕經(jīng)者需要詢問絕經(jīng)年齡。拍攝時要求受檢者去除厚重和不必要的衣物，不能佩帶任何金屬物品及其他高密度物體，如金屬紐扣、鑰匙、硬幣、拉鎖、胸衣等。受檢者仰臥于檢查床上，用DXA標(biāo)準(zhǔn)模式，掃描架從頭側(cè)向足側(cè)運動進(jìn)行掃描。常規(guī)拍攝脊柱正位片，包括L1～L4范圍和左側(cè)髖關(guān)節(jié)正位片，包括恥骨聯(lián)合、股骨頭、股骨頸、大轉(zhuǎn)子。兩個正位拍攝完畢，系統(tǒng)軟件會自動進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果計算。

乳腺密度分析由2名具有10年以上診斷經(jīng)驗的影像科醫(yī)師在乳腺診斷專用后處理工作站的BARCO 5M高分辨率醫(yī)用顯示器上進(jìn)行獨立讀片，并按照以下標(biāo)準(zhǔn)對乳腺進(jìn)行分型。其中1名醫(yī)師2周后重復(fù)此項工作，如對結(jié)果仍有異議，則由具有20年以上診斷經(jīng)驗的影像科醫(yī)師進(jìn)行判讀。根據(jù)美國放射學(xué)會（American College of Radiology，ACR）分型標(biāo)準(zhǔn)將乳腺腺體類型分為：

a：脂肪型；b：散在纖維腺體型；c：不均勻致密型；d：極度致密型。

1.3 數(shù)據(jù)分析

將所有接受全數(shù)字化乳腺X線攝影檢查的患者的圖像信噪比（signal-noise ratio，SNR）數(shù)據(jù)在采集工作站上進(jìn)行處理，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）為框形，采集范圍至少包括整個乳房腺體的90%，即CC位上乳腺內(nèi)側(cè)或外側(cè)以乳房皮膚邊緣為界（不超出乳房皮膚），近胸壁側(cè)以乳后間隙為界；MLO位上乳腺上方或下方以乳房皮膚邊緣為界（不超出乳房皮膚），近胸壁側(cè)以乳后間隙為界；兩種體位盡量將全部乳房腺體包含在ROI內(nèi)。其余數(shù)據(jù)均在數(shù)字乳腺攝影系統(tǒng)的診斷工作站上進(jìn)行收集，分別記錄管電流、管電壓、AGD及乳房壓迫厚度并對乳腺影像的圖像質(zhì)量進(jìn)行評估。骨密度圖像運用enCORE軟件進(jìn)行分析、收集（表2）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，使用單因素方差分析比較四種乳腺腺體密度的體成分值、壓迫厚度、體質(zhì)量及BMI是否存在差異。使用Pearmen相關(guān)系數(shù)，分析體成分?jǐn)?shù)據(jù)、壓迫厚度、體質(zhì)量及BMI與腺體吸收劑量的相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)0～0.09為無相關(guān)性，0.1～0.3為弱相關(guān)性，0.3～0.5為中等相關(guān)性，0.5～1.0為強相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1 CC位時不同乳腺腺體密度的管電流、管電壓、AGD、壓迫厚度及SNR的比較

由表1可知，各型乳腺腺體密度組內(nèi)CC位的管電流、管電壓、壓迫厚度及SNR的結(jié)果差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其中乳腺密度c型的SNR為3.75±0.96，明顯低于乳腺密度a型的5.21±1.36、乳腺密度b型的4.81±1.09及乳腺密度d型的4.71±1.34。CC位時各型乳腺腺體類型的AGD結(jié)果差異雖無統(tǒng)計學(xué)意義，但乳腺密度c型的AGD最高，乳腺密度d型的AGD最低。

2.2 MLO位時不同乳腺密度的管電流、管電壓、AGD、壓迫厚度及SNR的比較

各型乳腺腺體密度組內(nèi)MLO位的管電壓及壓迫厚度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），乳腺密度c型的SNR為各型密度中最低。MLO位時各型乳腺腺體類型的AGD結(jié)果差異雖無統(tǒng)計學(xué)意義，但乳腺密度c型的AGD最高，乳腺密度d型的AGD最低。

表 1 CC位時不同乳腺密度的管電流、管電壓、輻射劑量、壓迫厚度及SNR的比較Tab. 1 Comparison of tube current, tube voltage, AGD, compression thickness and SNR of different breast density in the CC view

表 2 MLO位時不同乳腺密度的管電流、管電壓、輻射劑量、壓迫厚度及SNR的比較Tab. 2 Comparison of tube current, tube voltage, AGD, compression thickness and SNR of different breast density in the MLO view

*: The comparison between the group with a-type breast density, and the result had a statistical difference, P＜0.05; △: The comparison between the group with b-type breast density, and the result had a statistical difference, P＜0.05; #: The comparison between the group with c-type breast density,and the result had a statistical difference, P＜0.05.

2.3 不同乳腺腺體密度與體格指標(biāo)及圖像質(zhì)量的比較

各型乳腺密度的體格指標(biāo)，包括體質(zhì)量、體表面積、BMI、脊柱和大腿肌肉百分比組內(nèi)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。隨乳腺密度增加，體質(zhì)量、體表面積、BMI呈遞減趨勢，而脊柱和大腿肌肉百分比呈遞增趨勢（表3）。

2.4 輻射劑量與體格指標(biāo)的相關(guān)性分析

CC位、MLO位的輻射劑量與體質(zhì)量、體表面積、BMI、腿部肌肉百分均有中或低度相關(guān)；CC位的輻射劑量與脊柱肌肉百分比不相關(guān)，MLO位的輻射劑量與脊柱肌肉百分比呈弱相關(guān)（表4）。

表 3 不同乳腺密度體格指標(biāo)及圖像質(zhì)量的比較Tab. 3 Comparison of physical index and image quality of different breast density

表 4 輻射劑量與體格指標(biāo)的相關(guān)性分析Tab. 4 Correlation analysis of radiation doses and physical indexes

3 討 論

CC位上不同乳腺腺體密度的管電流、管電壓、AGD、壓迫厚度及SNR的比較時，管電流、管電壓、壓迫厚度及SNR的結(jié)果在各型腺體密度之間均有差異。其中CC位的管電壓在a型腺體與d型腺體、b型腺體與d型腺體、c型腺體與d型腺體之間的兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），說明不同乳腺腺體密度之間的管電壓是不同的。另外，對CC位上各型乳腺腺體密度之間的壓迫厚度進(jìn)行比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。有文獻(xiàn)報道［4］，對于厚度相同而分型不同的乳腺，所用的管電壓基本一樣，管電流根據(jù)乳腺分型的不同進(jìn)行調(diào)整，因為管電流量與乳腺的密度呈正相關(guān)。也有［5］認(rèn)為，在自動曝光模式下，CC位上管電壓的選擇只取決于乳腺的壓迫厚度，而對腺體組成成分的改變不敏感。本研究結(jié)果顯示，在自動曝光模式下，CC位的輻射劑量與乳腺腺體密度、管電壓、壓迫厚度均有關(guān)，同時也與管電流有關(guān)。乳腺攝影本身使用的是低能量X線，隨著深部劑量率的不斷增加，劑量會急劇減少。但X線能量一旦升高，深部劑量率就會變大，AGD也隨著變大。對一定厚度的乳腺來說，入射X線光譜中低能量的成分含得越多，輻射就越大；高能量的成分含得越多，圖像對比度就越差［6］。本組研究中，a型腺體與c型腺體、b型腺體與c型腺體、a型腺體與d型腺體、c型腺體與d型腺體之間進(jìn)行SNR的兩兩比較時，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），說明CC位上不同乳腺腺體密度之間的圖像信噪比是有差異的，尤其乳腺腺體密度c型的管電流、AGD值最高，但SNR最低，圖像質(zhì)量較低，對不同類型乳腺腺體密度與AGD值的變化關(guān)系與文獻(xiàn)報道［7］的結(jié)果相似。國外一項研究［8］結(jié)果顯示，脂肪型乳房（密度a型和b型）的AGD均值為1.74 mGy，而致密型乳房（密度c型和d型）的AGD均值為1.73 mGy，不同腺體類型的AGD均值結(jié)果相當(dāng)接近。本研究就乳腺密度單一因素比較的結(jié)果顯示，僅CC位、MLO位密度c型的AGD高于密度d型（但差異并無統(tǒng)計學(xué)意義），其余均未見明顯差異，與國外的研究結(jié)果接近。

MLO位上不同乳腺腺體密度的管電流、管電壓、AGD、壓迫厚度及SNR的比較時，管電壓、壓迫厚度結(jié)果差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中MLO位a型腺體與d型腺體、b型腺體與d型腺體、c型腺體與d型腺體之間的管電壓、壓迫厚度兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。這說明MLO位上不同乳腺腺體密度之間的管電壓、壓迫厚度是有差異的。有研究認(rèn)為［9］，乳腺腺體密度及壓迫厚度與AGD均具有相關(guān)性，而且腺體密度對AGD的影響大于壓迫厚度，但該研究僅對單側(cè)乳腺的CC位影像進(jìn)行了分析。本研究顯示，MLO位時c型腺體的AGD值最高，壓迫厚度較??；d型腺體的AGD值最低，壓迫厚度最小，且隨著乳腺腺體密度的增加，壓迫厚度變小，管電壓降低。4種乳腺腺體類型隨密度的增加，管電壓、壓迫厚度均呈遞減趨勢，與文獻(xiàn)結(jié)果有差異可能與本組研究分析的影像為內(nèi)外側(cè)斜位有關(guān)。

對不同乳腺腺體密度與體格指標(biāo)及圖像質(zhì)量的比較可見乳腺腺體密度與受檢者體質(zhì)量、體表面積、BMI值、脊柱和腿部肌肉百分比等體格指標(biāo)均相關(guān)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。本研究的結(jié)果顯示，隨著乳腺腺體密度增加，體質(zhì)量、體表面積、BMI值均呈遞減趨勢，脊柱和大腿肌肉百分比指數(shù)呈遞增趨勢。這說明乳腺腺體密度與受檢者體格指標(biāo)關(guān)系密切，體質(zhì)量越低、體表面積越小、BMI值越低，則乳腺腺體密度越高；脊柱和腿部肌肉百分比越高，則乳腺密度越高。與相關(guān)報道［10］認(rèn)為，BMI值與乳腺密度呈負(fù)相關(guān)，隨著BMI值的增高，乳腺密度逐漸降低的結(jié)果相近。James等［11］同樣認(rèn)為絕經(jīng)后的BMI值是影響乳腺密度的可能因素之一，與乳腺密度呈負(fù)相關(guān)。但季宇等［12］對1 101例患者的研究報道認(rèn)為，BMI值與乳房體積呈正相關(guān)，與乳腺密度間相關(guān)性低。這可能與兩者研究的患者數(shù)存在差別有關(guān)。

影響乳腺X線攝影輻射劑量的常見因素之一是陽極靶面材質(zhì)/濾過的組合，例如鉬靶/鉬濾過（Mo/Mo）、鉬靶/銠濾過（Mo/Rh）、鎢靶/銠濾過（W/Rh）及銠靶/銠濾過（Rh/Rh）等。Mo/Rh和Mo/Mo組合時圖像的對比度較優(yōu)，但因其穿透力低，輻射劑量相對較高；W/Rh和Rh/Rh的組合有著足夠的穿透力，對于厚度大的乳腺信息量獲取更為豐富，乳腺的吸收輻射劑量也較低［13］。所以應(yīng)根據(jù)受檢者的實際情況采用最佳的陽極靶面材料/濾過組合［14］。管電流量是曝光時間與管電流的乘積，與輻射劑量呈正相關(guān)，輻射劑量與管電壓的平方呈正相關(guān)，因此管電流量或管電壓的減少是降低輻射劑量的主要方法［15］。數(shù)字乳腺X線攝影的曝光模式包括手動曝光控制（manual exposure control，MEC）模式和自動曝光控制（automatic exposure control，AEC）模式2種，不同曝光模式對輻射劑量和圖像質(zhì)量有著不同的影響。AEC模式可根據(jù)被拍攝對象的生理、壓迫厚度及病理特征，自動準(zhǔn)確地控制X線量，也保證了足夠的感光量，使圖像質(zhì)量更為穩(wěn)定。AEC模式還可根據(jù)預(yù)曝光信息自動挑選陽極靶面、濾過板、管電流及管電壓，并控制曝光的全過程［16-17］。每位女性個體間乳腺密度存在一定的差異。大量文獻(xiàn)和指南根據(jù)腺體密度的不同將乳腺分為4型：Ⅰ型（脂肪型）、Ⅱ型（致密型）、Ⅲ型（中間型）、Ⅳ型（導(dǎo)管型）［18］。Ⅱ型和Ⅳ型乳腺密度較大，Ⅰ型乳腺密度較小。目標(biāo)密度是影響X線衰減的主要因素之一，對象密度越大，透過該對象的X線衰減越多。所以，對較小密度的乳腺，曝光條件較低便能滿足攝影需求。對于密度較高的乳腺，欲獲得質(zhì)量較高的X線照片，在其他條件固定不變時，需要更高的曝光劑量。有研究［17］發(fā)現(xiàn)，乳腺腺體組織越多，總吸收輻射劑量越多，但AGD值與腺體百分比無顯著相關(guān)。李敏等［19］認(rèn)為，當(dāng)乳腺厚度為30～45 mm 和46～59 mm時，Ⅱ型乳腺的AGD最大，Ⅲ型其次，Ⅰ型和Ⅳ型最低；在乳腺厚度大于等于60 mm時，Ⅱ型乳腺的AGD最大，其余依次為Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅰ型。

目前，對體格指標(biāo)與輻射劑量之間相關(guān)性分析的報道較少。本研究在進(jìn)行相關(guān)性分析時發(fā)現(xiàn)，CC位上輻射劑量與腿部肌肉百分比呈弱相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.311。MLO位上輻射劑量與體質(zhì)量、腿部肌肉百分比均呈中度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.417和-0.418。說明不同投照體位時的輻射劑量與不同的體格指標(biāo)有關(guān)，CC位時腿部肌肉百分比越高，輻射劑量越低；MLO位時體質(zhì)量越低，腿部肌肉百分比越高，輻射劑量越低。由于對乳腺X線攝影輻射劑量、乳腺密度及體成分三者之間的相關(guān)性研究不多，經(jīng)驗有限，入組的總患者數(shù)不算少，但根據(jù)不同腺體類型進(jìn)行比較時4種腺體類型的例數(shù)略少且在比例上存在差異，有待積累經(jīng)驗之后做更大樣本量的研究進(jìn)行深入分析。

綜上所述，乳腺密度c型的管電流和AGD最高，SNR最低，圖像質(zhì)量較低，且受檢者乳腺腺體密度與腿部肌肉百分比及輻射劑量關(guān)系密切。所以，影響輻射劑量及乳腺密度的因素眾多，本研究發(fā)現(xiàn)致密乳房人群的體質(zhì)量、BMI及腿部脂肪百分比均明顯低于脂肪型人群，而且體質(zhì)量、BMI與AGD呈正相關(guān)，與腿部肌肉百分比呈負(fù)相關(guān)。因此乳腺X線攝影的輻射劑量分析需多因素綜合考慮，而非僅考慮乳腺密度、壓迫厚度，研究者會在以后的研究中納入更多患者進(jìn)行深入分析，嘗試更為精準(zhǔn)地預(yù)測乳腺X線攝影的輻射劑量。