崔春曉，林 青

（青島大學(xué)附屬醫(yī)院乳腺影像科，山東 青島 266100）

目前，乳腺癌是全球女性發(fā)病率和死亡率最高的癌癥，居我國女性癌癥發(fā)病率首位，及早篩查并診斷尤為重要。該病篩查和診斷常用的影像診斷方法包括乳腺X 線攝影（mammography，MG）、超聲和MRI。隨著乳腺影像檢查技術(shù)的發(fā)展，乳腺X 線攝影新技術(shù)，如數(shù)字乳腺斷層攝影（digital breast tomosynthesis，DBT）、對比增強乳腺X 線攝影（contrast-enhanced mammography，CEM），以及人工智能已應(yīng)用于乳腺癌的篩查和診斷中，提高了對該病的診斷和鑒別能力。

1 乳腺X 線攝影新技術(shù)

1.1 DBT MG 是乳腺疾病最常用的篩查和診斷方法，也是乳腺癌篩查的首選方法，對微鈣化的檢出非常敏感。目前，國內(nèi)以美國放射學(xué)會（American Collegeof Radiology，ACR）的乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（breast imagingand reporting system，BI-RADS）為依據(jù)進行乳腺疾病的檢查及評估。但MG 也存在其局限性：對非鈣化性病變的顯示受乳腺致密度的影響較大。MG 需壓迫乳腺后拍攝，難以避免纖維腺體組織和病變重疊對病變的遮蔽，且致密的纖維腺體組織也可局部重疊影響診斷。

DBT 技術(shù)是指X 線球管沿特定角度（15°～50°）移動曝光攝影，獲得乳腺多角度多幅低劑量投射圖像，后重建成與乳房壓迫平面平行的1 mm 薄層圖像，減少了致密乳腺組織對病變的掩蓋。目前，DBT主要應(yīng)用于以下方面：①在篩查中的應(yīng)用。既往研究顯示，DBT 能夠提高乳腺癌檢出率，降低召回率［1］。在美國DBT 已廣泛應(yīng)用于乳腺疾病的篩查和診斷，但目前我國尚未發(fā)表關(guān)于DBT 的篩查指南。美國《國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（NCCN）乳腺癌篩查指南》建議，在對年齡≥40 歲、具有平均乳腺癌風(fēng)險的女性，以及在適當(dāng)?shù)呐R床情況下、年齡≥30 歲、具有高危乳腺癌風(fēng)險的女性行年度X 線篩查時，應(yīng)考慮DBT［2］。ACR 適宜性標(biāo)準(zhǔn)［3］同樣建議常規(guī)篩查采用數(shù)字乳腺攝影（digital mammography，DM）或DBT。在高危人群的篩查方面，近期一項比較DM 和DBT 對有乳腺癌病史女性的X 線篩查研究顯示，DBT 篩查假陽性率低，特異度高，但不影響乳腺癌的檢出率［4］。②在診斷中的應(yīng)用。DBT 能減少乳腺組織的遮蔽，提高致密型乳腺內(nèi)腫塊的檢出率，同時能更好地顯示腫塊邊緣和結(jié)構(gòu)扭曲［5-7］。DBT 可減少非鈣化性病變附加體位的拍攝，但對微鈣化的評估仍需行局部放大攝影。與DM 相比，DBT 提高了浸潤性癌的檢出率［6，8］，尤其是浸潤性小葉癌的檢出率，最大限度地識別具有生物學(xué)意義的疾病，同時減少過度診斷，對非鈣化原位癌的檢出率較DM 高［9-19］。DBT 能提高BI-RADS 不確定病變的附加價值，近期一項研究顯示，將DBT加入到BI-RADS 分類中，可提高其對DM 分類為BI-RADS 0、3、4 類病變的檢測和特征描述的診斷性能［11］。③在引導(dǎo)活檢和定位中的應(yīng)用。DBT 除外篩查和診斷功能，還可用于引導(dǎo)活檢和術(shù)前定位。對于不可觸及的微小病變，如成簇分布的可疑微小鈣化和僅DBT 顯示的結(jié)構(gòu)扭曲等高危病變，可行引導(dǎo)穿刺活檢，或術(shù)前植入定位導(dǎo)絲以實現(xiàn)外科精準(zhǔn)切除活檢。

但DBT 也存在局限性：①同時行DBT 和MG 檢查，會增加輻射劑量；②重建的斷層圖像在中間部分顯示清晰，但在鄰近皮膚的邊緣部分，準(zhǔn)確性有待提高；③盡管在不同年齡組和乳腺密度患者中，乳腺癌的檢出率和召回率均有提高，但對乳腺組織極其致密的女性，其優(yōu)勢顯著降低。④盡管DBT 比DM能檢測到更多的浸潤性癌癥，但仍低于超聲和MRI。

為減少輻射劑量，研究人員在DBT 基礎(chǔ)上開發(fā)合成了二維乳腺X 線攝影（synthesized two-dimensional mammograms，SM）技術(shù)。與DBT+MG 相比，DBT+SM可將平均腺體劑量降低約45%［12］。國內(nèi)一項前瞻性研究顯示，DBT 合成的2D 圖像診斷效能與DM 相當(dāng)，結(jié)合DBT，可在不增加輻射劑量前提下，提高鑒別診斷良惡性病變的效能［13］。國外一項雙中心回顧性研究顯示，DBT+SM 取代DBT+DM 后，乳腺癌的篩查效能仍保持在基準(zhǔn)線之內(nèi)［14］。但SM 分辨力較低，有可能忽略微小鈣化，需更可靠的數(shù)據(jù)和更長期的隨訪進一步研究，以確定其是否可能遺漏相關(guān)疾病。

1.2 CEM CEM 又稱對比增強能譜乳腺攝影（contrast-enhanced spectral mammography，CESM）、對比增強數(shù)字乳腺攝影（contrast-enhanced digital mammography，CEDM）或?qū)Ρ仍鰪婋p能量乳腺攝影（contrastenhanced dual-energy mammography，CDEM），是將數(shù)字乳腺X 線攝影與靜脈注射對比劑相結(jié)合，通過密度、形態(tài)特征及與惡性腫瘤相關(guān)的新生血管，識別乳腺惡性病變［15-16］。在注射非離子低滲碘化對比劑后，使用雙能量技術(shù)行標(biāo)準(zhǔn)頭尾位和內(nèi)外側(cè)斜位成像，獲得低能和高能圖像并自動后處理獲得重建圖像，低能和重建圖像用于診斷評估。但目前BI-RADS 圖譜（2013 版）尚未對CEM 進行特定的圖像解釋。因此BI-RADS 圖譜中乳腺X 線攝影詞典用于低能量圖像，MRI 詞典部分用于重建圖像的評估［17-18］，動態(tài)增強掃描曲線因每個圖像只有1 個時間點不適用于CEM。低能量圖像與DM 相似。CEM 不同于DM 和超聲，主要用于診斷性檢查。美國食品和藥物管理局（FDA）于2011 年批準(zhǔn)使用CEM 作為“乳房X 線攝影和/或超聲檢查后的輔助手段，以定位已知或可疑病變”。

目前，CEM 主要應(yīng)用于以下方面：①乳腺DM 發(fā)現(xiàn)病變的評估，尤其是致密性乳腺病變的評估。既往研究證實，CEM 對惡性病變，尤其是腫塊、結(jié)構(gòu)扭曲和微鈣化的敏感度較高［19］。但對DM 和DBT 明確的結(jié)構(gòu)扭曲和可疑鈣化，不論CEM 是否強化，都建議活檢。國內(nèi)學(xué)者研究顯示，在致密性乳腺中，DM+CEM 與DCE-MRI 診斷乳腺癌的敏感度相當(dāng)，但特異度更高［85.71%（30/35）vs.51.43%（18/35）］［20］。國外也有研究顯示，在致密性乳腺中，CEM 對乳腺癌檢出率比MG、DBT 和DBT+超聲要高［21］。②新診斷乳腺癌的術(shù)前分期。對于新診斷的乳腺癌，需術(shù)前明確病變程度、大小、是否存在多灶性或多中心性病變、對側(cè)乳腺是否存在病變，以指導(dǎo)后續(xù)治療。近期的一項回顧性研究顯示CEM 的敏感度顯著高于MG（87.63%vs.38.51%），對手術(shù)決策的改變率為20.00%［22］。Lee等［23］的研究表明，在評估新診斷乳腺癌患者疾病程度方面，CEM 的敏感度與MRI 相似。與MRI 相比，CEM 在病理分析中顯示出令人滿意的與病灶大小的相關(guān)性，盡管CEM 在某些情況下導(dǎo)致了對病灶大小的高估。③新輔助治療反應(yīng)病理完全緩解的評估。由于在判斷病變程度方面CEM 與MRI 近似，因此可推斷CEM 在評估乳腺癌新輔助治療反應(yīng)和殘余癌方面的效能也與之近似。近期的一項薈萃比較了對比增強MRI（CE-MRI）和CEM 檢測新輔助治療反應(yīng)中病理反應(yīng)的準(zhǔn)確率，納入24 項研究，18 項僅接受CE-MRI，3 項僅接受CEM，3 項同時接受2 種檢測。結(jié)果顯示，CEM 具有同等的特異度，且敏感度更高，在評估新輔助治療反應(yīng)方面可能有更廣闊的前景［24］。④乳腺MRI 的補充檢查。對MRI 檢查禁忌者，如幽閉恐懼癥、MRI 不兼容的植入物、體質(zhì)量限制及無法俯臥位檢查者，CEM 是一種有效的替代方法，且價格低廉，更利于在臨床工作中普及。

但CEM 也存在局限性：如對比劑的過敏反應(yīng)及外滲，多次評估乳腺癌新輔助治療反應(yīng)時的輻射劑量增加，無法全面評估腋窩淋巴結(jié)及顯示貼近胸壁或乳房內(nèi)側(cè)的病變等。

2 影像組學(xué)和人工智能

近年來，影像組學(xué)和人工智能迅猛發(fā)展，且越來越多地應(yīng)用于臨床。影像組學(xué)能夠從醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)中高通量地提取、量化和挖掘肉眼無法察覺的高維特征，其分析的重要前提是，提取的圖像特征代表整個腫瘤的表型和基因類型，因此可對腫瘤生物學(xué)進行相關(guān)深入研究。不同的研究結(jié)合了影像組學(xué)或人工智能的方法來開發(fā)模型，用于提高乳腺癌診斷的準(zhǔn)確率，預(yù)測治療反應(yīng)、分子分型和復(fù)發(fā)風(fēng)險。

目前，影像組學(xué)和人工智能常結(jié)合研究的檢查方法包括DM、超聲、DBT、CEM、MRI 等。Lang 等［25-26］的研究顯示，在篩查中，人工智能系統(tǒng)閱讀乳腺X 線片，可達到與放射科醫(yī)師相近甚至更高的準(zhǔn)確率，通過人工智能系統(tǒng)，可降低篩查中間期癌的發(fā)生率。另一項研究同樣顯示，基于人工智能系統(tǒng)的DM 和DBT篩查策略可減少高達70%的工作量［27］。Jiang 等［28］研究顯示，使用人工智能系統(tǒng)可提高放射科醫(yī)師鑒別乳腺良惡性病變的能力。Li 等［29］研究顯示，將來自腫瘤的定量影像組學(xué)數(shù)據(jù)與對側(cè)實質(zhì)特征相結(jié)合可提高乳腺癌的診斷準(zhǔn)確率。Marino 等［30］研究顯示，DCE-MRI 和CESM 的影像組學(xué)分析在無創(chuàng)性評估腫瘤浸潤性（對浸潤性癌與非浸潤性癌分類準(zhǔn)確率分別為92%、90%）、激素受體狀態(tài)（HR+和HR-分類準(zhǔn)確率分別為95.6%、82.6%）和腫瘤分級（G1+G2 和G3 浸潤性癌分類準(zhǔn)確率分別為77.8%、77.8%）方面具有潛力。Braman 等［31］研究顯示，結(jié)合瘤周和瘤內(nèi)影像組學(xué)特征，可從影像學(xué)上識別HER2+乳腺癌的內(nèi)在分子亞型，從而深入了解瘤周環(huán)境中的免疫反應(yīng)，并為治療指導(dǎo)提供潛在益處。Yu 等［32］研究了基于MRI 的機器學(xué)習(xí)在乳腺癌患者中的應(yīng)用，提出了新的個體化臨床決策諾模圖，可用于預(yù)測腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)和無病生存期。Sutton 等［33］的研究驗證了一種結(jié)合影像組學(xué)和分子亞型的影像組學(xué)分類器，該分類器能夠?qū)π螺o助治療反應(yīng)后MRI 圖像上的病理完全緩解進行準(zhǔn)確分類。

影像組學(xué)和人工智能系統(tǒng)在乳腺癌的檢測、診斷、分期、治療評估和預(yù)測預(yù)后方面應(yīng)用前景廣闊。這些定量信息與臨床病史、組織學(xué)和基因組數(shù)據(jù)整合有利于個體化治療的實現(xiàn)。但由于大多數(shù)研究都是回顧性且規(guī)模相對較小，同時特征的提取及數(shù)據(jù)的獲得存在差異，因此需多中心更大規(guī)模的前瞻性研究驗證上述結(jié)果。

綜上所述，DBT 和CEM 是乳腺X 線攝影技術(shù)的進步，DBT 可提高乳腺癌篩查和乳腺疾病診斷的準(zhǔn)確率，CEM 有廣泛的適應(yīng)證，包括DM 發(fā)現(xiàn)異常病變的評估、致密乳腺的篩查、乳腺癌術(shù)前分期、對新輔助化療的反應(yīng)等，尤其適用于乳腺MRI 應(yīng)用受限人群。影像組學(xué)和人工智能與乳腺影像技術(shù)的結(jié)合開啟了個體化治療的新視角，但仍需不斷研究探索。