乳腺癌的数字化乳房X线照相术

目前所有常规乳腺癌筛查仪器都是使用专用设备,但是现在的X线胶片难以在高空间分辨率及对比度上达到很高标准。为了解决这一问题,数字化技术开始应用到乳腺X线扫描中。目前有两种主要的数字化乳房X线照相技术:第一种是将洗好的胶片图像数字化。虽然这种方法提供了数字化乳房X线照相术的某些特征,但也保留了一些胶片成像技术不理想的地方。第二种是借助一种能够将X线成像转化为电子数字化成像的特殊探测仪来替代胶片成像。数字化乳房X线照相术用于常规筛查,相对胶片成像具有许多优势。因为不涉及胶片处理,因此成像速度较快,大约在6秒内就能成像,而胶片成像需要90~120秒。使用传统胶片每天只能进行40多次检查,而数字X线片则大大提高了工作效率。一旦需要成像,它可以调节图像的对比度和亮度,还可以对可疑部位进行放大。这一切都不需要再次拍片,只需要在电脑上对原始图像进行改动。数字X线片可以消除一些较致密乳腺成像时的“面具效应”,有助于探测到较致密乳腺组织中的早期病变(图8-2)。

使用屏幕胶片成像(A),该患者的乳腺组织看起来很致密,对比度较小,不容易看出乳腺癌的可能,跟正常组织差别不大。1年之后,又做了全数字化乳房X线摄影(B),可以看出动态变化,并提供了较大的组织对比度

图8-2 使用屏幕胶片成像(A),该患者的乳腺组织看起来很致密,对比度较小,不容易看出乳腺癌的可能,跟正常组织差别不大。1年之后,又做了全数字化乳房X线摄影(B),可以看出动态变化,并提供了较大的组织对比度

全数字化乳房摄影(full field digital mammography, FFDM)的长远目标是通过X线胶片成像(screen-film mammography, SFM)增加致密乳腺乳腺癌诊断的敏感度。在早期有关FFDM与SFM的比较中,Lewin等报道了一项直接比较两项技术的前瞻性研究的结果。针对40岁及以上参加筛查的女性由同一位技师分别做FFDM和SFM,两项检查间隔不超过3天。每一项检查都由两位放射科医师独立阅片,FFDM和SFM的数量是相同的。最重要的是,不管是由一项或两项结果得出,对所有的异常发现都进行临床随访,然后将两项技术得出不同结果的原因制成表格。共有4 489名研究对象完成了6 736对检查。结果检出了42%的癌症,但是FFDM与SFM之间的差异没有统计学意义(分别是60%和63%)。然而,FFDM的PPV3明显高于SFM(30%和19%)。因此,恶性肿瘤多见于被召回的女性及经数字化技术诊断后建议活检的女性。数字化技术成像的可操作性意味着即使不考虑其他的成像技术,也会有更多的可疑病例被检出。因此,做了数字化成像检查被召回的女性有较高的恶性可能。

与Lewin的研究相比,一项多中心前瞻性数字X线成像筛查试验(the digital mammographic imaging screening trial,DMIST)在2005年取得了值得期待的结果。33家合作单位共纳入49 000多名女性(只获得其中42 760例患者的初始分析资料)。这些女性FFDM和SFM都要做,其结果由两位放射科医师独立阅片。数字化和胶片X线成像在敏感性和特异度上的准确性是等价的。结果显示,对于小于50岁的女性、绝经前或围绝经期、乳腺组织密度不均或极其致密的女性,其FFDM比SFM表现出较高的敏感度,两者差异有统计学意义(70%和51%,P=0.002),但特异度无差异。两种技术的召回率或活检率的差异没有报道。

数字化X线照相的使用也存在一些障碍,其中最大的障碍是显示方法。为了提高此项技术的显示水平,有必要调整图像的对比度和亮度。为了检测到代表早期恶性病变的微小变化,需要较高对比度分辨率,这又取决于显示灰阶的数量。胶片可以显示1 024水平的灰度,数字化接收仪能够产生4 096水平的灰度。然而,当这种数字化信号发送到一个只能产生256水平灰度的检测器时,数字化接收仪产生的4 096水平灰度将会被压缩成256水平灰度而成像在检测器上。尽管读数器能够通过控制检测器上的对比度而读出数字化接收仪产生的所有灰影水平,但问题是屏幕一次只能显示256水平的灰度,这一局限性大大影响了钼靶检查的效率。同时监视器的亮度有限,无法完全显示读数器的图片。随着目标体积的减小,如果想要检测到早期病变,那么对比度需要相应增加。另外,随着目标物体亮度的增加,对比敏感度也相应增加。因此,如果检测器在一次显示对比度水平上的能力及其亮度有限,那么就可能漏诊早期癌症微小病灶。Krupinski等做了一项很有趣的试验来研究监视器显示图片的能力。在他们的研究中,微小癌灶和阴性患者混在一起,分别用胶片和高分辨数字化监视器显示。尽管两者在视觉准确度上没有差异,但检测器确定一个患者是否阴性所需要的时间是标准胶片成像的2倍。由于接受筛查的多数女性没有明显的病灶,检查结果可能是阴性,因此,检测器的显像可能会对筛查效率产生明显的影响。正如以上提到的,尽管FFDM有较大的优势,但长远来看,患者的获益并不能得到满足。其他新的乳腺显像方法也存在类似问题。Tosteson等估计,50岁以下女性使用FFDM、50岁及以上使用SFM的成本效益会更高,与在人群中应用SFM或FFDM或以年龄和乳房密度为基础的FFDM相比,将使更多的乳腺癌患者被筛查出来,可能降低乳腺癌患者的死亡率。

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