沈茜剛,彭衛(wèi)軍,顧雅佳,鮑文憲,鄭曉靜,吳 堅,姜婷婷,肖 勤
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
目前,乳腺腫瘤尤其是乳腺癌的發(fā)病率呈上升趨勢,且有年輕化傾向,那么對乳腺病灶的早期發(fā)現(xiàn)和檢出就顯得尤為重要。數(shù)字乳腺斷層攝影技術(shù)(digital breast tomosynthesis,DBT)是近幾年推出的一項新技術(shù)[1-2],它是在進行常規(guī)全數(shù)字化乳腺X線攝影(full field digital mammography,F(xiàn)FDM)的同時,增加乳腺分層攝影的一種成像技術(shù),在致密型乳腺的檢查中效果更為顯著,能有效地檢出重疊在乳腺組織內(nèi)的病灶[3-4]。既往報道的DBT輻射劑量文獻[5-7]基本都是攝影時僅有一種曝光角度范圍,單一研究大或小角度曝光的輻射劑量,大角度一般是機架±25°旋轉(zhuǎn)曝光,小角度則是機架±7.5°旋轉(zhuǎn)曝光,未見兩者之間輻射劑量對比的研究報道。有文獻[8]指出,DBT成像包括多種參數(shù),這些參數(shù)會影響乳腺的輻射劑量。所以輻射劑量應(yīng)該與所用設(shè)備的硬件、軟件等諸多因素相關(guān),不同設(shè)備之間應(yīng)考慮設(shè)備本身對DBT成像的影響因素,不能僅根據(jù)實際輻射劑量數(shù)據(jù)直接比較兩者差異。本研究采用的設(shè)備有大和小兩種曝光角度供選擇,在其他設(shè)備影響因素相同的條件下,實現(xiàn)兩者之間的輻射劑量比較。本研究旨在對DBT檢查中采用大、小角度曝光的斷層輻射劑量進行分析和比較,以了解行DBT檢查時采用不同曝光角度在輻射劑量方面的差異。
收集2016年7月—2016年9月臨床可觸及乳腺腫塊在復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院進行乳腺X線攝影檢查的患者共209例,所有患者均為女性。其中100例入組DBT-HR模式行常規(guī)FFDM和DBT的大角度攝影,年齡35~76歲,中位年齡為50.63歲;109例入組DBT-ST模式行常規(guī)FFDM和DBT的小角度攝影,年齡36~77歲,中位年齡為52.71歲。所有行DBT檢查的患者在檢查前均詢問病史、月經(jīng)史并簽署知情同意書,除絕經(jīng)者外均需進行妊娠試驗,并將妊娠、有乳腺手術(shù)史者、已接受治療的乳腺腫瘤患者、乳房內(nèi)有植入物、有精神疾病和不愿意進行此項檢查者排除在外。
DBT檢查的DBT-HR模式和DBT-ST模式均采用日本FUJI FILM公司的AMULET Innovality數(shù)字乳腺斷層攝影系統(tǒng)。檢查前要求患者完全暴露上半身,去除體表金屬飾品或其他任何異物,檢查順序:先拍攝頭尾(cranio-caudal,CC)位,再拍攝內(nèi)外側(cè)斜(medial-lateral oblique,MLO)位,行大或小角度的DBT+FFDM,選擇Auto-Filter模式進行曝光。行DBT檢查大角度攝影時機架±20°旋轉(zhuǎn),每2.67°曝光1次,共15次;小角度攝影時機架±7.5°旋轉(zhuǎn),每1°曝光1次,共15次。所有攝影獲得的圖像均需符合下述標(biāo)準(zhǔn):① CC位所有乳腺內(nèi)側(cè)組織均顯示, 同時盡可能多的包含外側(cè)組織;② 乳頭呈切線位;③ MLO位上胸肌充分顯示,上部寬于下部,向前方外凸,延伸至乳頭后線;④ 壓迫適當(dāng),使得纖維腺體組織完全分離,充分顯示乳后間隙;⑤ 乳房無下垂;⑥圖像無運動偽影;⑦ 乳腺下方無腹壁皺褶。
所有患者的DBT和FFDM影像數(shù)據(jù)均在FUJI FILM乳腺機的診斷工作站上收集,分別記錄行雙側(cè)乳腺DBT和FFDM檢查時CC位、MLO位的平均腺體劑量(average gland dose,AGD)、壓迫厚度并對不同乳腺腺體類型、不同年齡階段患者和不同攝影體位進行分類。
患者基本信息情況結(jié)果見表1。所有行DBT檢查的患者中采用DBT-HR模式的患者共100例,進行了400次曝光,最低年齡35歲,最高年齡76歲,壓迫厚度12~84 mm;采用DBT-ST模式的患者共109例,進行了436次曝光,最低年齡36歲,最高年齡77歲,壓迫厚度15~81 mm。
表 1 乳腺腫瘤患者基本情況Tab. 1 Basic information of breast tumor patients
DBT檢查大、小角度攝影的斷層輻射劑量比較結(jié)果見表2。DBT檢查采用HR模式的AGD均值為2.76 mGy,較ST模式的AGD均值1.37 mGy高出50.36%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表 2 DBT檢查大、小角度攝影的斷層輻射劑量比較Tab. 2 Comparison of radiation dose between large and small angle in DBT
DBT檢查大、小角度攝影對不同乳腺腺體類型的斷層輻射劑量比較結(jié)果見表3。DBT檢查對不同乳腺腺體類型比較時,HR模式的AGD值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);ST模式的AGD值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);對HR模式和ST模式進行組間比較時,HR模式b、c、d三種腺體類型的AGD分別增加了50.16%、51.20%和45.19%,并可見c型腺體的AGD值增幅最大,d型腺體的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表 3 DBT檢查大、小角度攝影對不同乳腺腺體類型的斷層輻射劑量比較Tab. 3 Comparison of radiation dose between large and small angle in different mammary glandular types
DBT檢查大、小角度攝影對不同年齡階段患者的斷層輻射劑量比較結(jié)果見表4。DBT檢查對不同年齡階段患者比較時,HR模式和ST模式的AGD值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);對HR模式和ST模式的AGD值進行組間比較時,HR模式5組年齡段的AGD值分別增加了52.17%、50.53%、45.56%、51.54%和49.04%,并可見≤40歲年齡段患者的AGD值增幅最大,51~60歲年齡段患者的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表 4 DBT檢查大、小角度攝影對不同年齡階段乳腺的斷層輻射劑量比較Tab. 4 Comparison of radiation dose between large and small angle in different age groups
DBT檢查大、小角度攝影對CC位不同壓迫厚度的斷層輻射劑量比較結(jié)果見表5。DBT檢查對CC位不同壓迫厚度的斷層輻射劑量比較時,HR模式和ST模式的AGD值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);對HR模式和ST模式的AGD值進行組間比較時,HR模式5組不同壓迫厚度的AGD值分別增加了37.07%、47.94%、53.09%、50.06%和49.79%,并可見壓迫厚度40~49 mm組的AGD值增幅最大,壓迫厚度≤29 mm組的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
DBT檢查大、小角度攝影對MLO位不同壓迫厚度的斷層輻射劑量比較結(jié)果見表6。DBT檢查對MLO位不同壓迫厚度的斷層輻射劑量比較時,HR模式和ST模式的AGD值結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);對HR模式和ST模式的AGD值進行組間比較時,HR模式5組不同壓迫厚度的AGD值分別增加了35.15%、46.24%、53.26%、49.14%、48.04%,并可見壓迫厚度40~49 mm組的AGD值增幅最大,壓迫厚度≤29 mm患者的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表 5 DBT檢查大、小角度攝影對CC位不同壓迫厚度的斷層輻射劑量比較Tab. 5 Comparison of radiation dose between large and small angle with different compression thickness on CC view
表 6 DBT檢查大、小角度攝影對MLO位不同壓迫厚度的斷層輻射劑量比較Tab. 6 Comparison of radiation dose between large and small angle with different compression thickness on MLO view
DBT檢查大、小角度攝影的斷層輻射劑量比較時,采用HR模式大角度曝光的AGD均值為2.76 mGy,較ST模式小角度曝光的AGD均值1.37 mGy高出50.36%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。說明DBT檢查采用大或小角度曝光的輻射劑量是有差異的。譚歡等[9]的研究顯示,DBT檢查在CC位的AGD均值2.31 mGy比FFDM的AGD均值1.16 mGy高出1.15 mGy,Z=-27.005;DBT在MLO位的AGD均值2.59 mGy比FFDM的AGD均值1.30 mGy高出1.29 mGy,Z=-27.514,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.000 1),DBT檢查的輻射劑量較FFDM高出將近50%。也有報道[5]顯示,CC位DBT和FFDM的AGD均值分別為1.858和1.366 mGy(P<0.000 1);MLO位DBT和FFDM的AGD均值分別為1.877和1.374 mGy(P<0.000 1),兩種檢查方法的輻射劑量相差38%。上述文獻的研究結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義,一方面可能與研究的樣本量大小有關(guān),另一方面可能與DBT檢查時采用的曝光角度大小不同有關(guān)。至于DBT檢查時采用的曝光角度大小是否與病變檢出率、特異度、靈敏度、準(zhǔn)確度等相關(guān),有待我們接下來通過更深入的研究予以證實。
DBT檢查大、小角度攝影對不同乳腺腺體類型的斷層輻射劑量比較時,HR模式的AGD值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);ST模式的AGD值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。本研究結(jié)果顯示,不同乳腺腺體類型之間的斷層輻射劑量在進行大角度曝光時沒有差異,但在進行小角度曝光時出現(xiàn)差異。對HR模式和ST模式的斷層AGD值進行組間比較時,HR模式 b、c、d三種腺體類型的AGD值分別增加了50.16%、51.20%和45.19%,并可見c型腺體的AGD值增幅最大,d型腺體的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。本研究團隊之前曾報道[10-11]不同乳腺腺體類型之間的輻射劑量是有差異的,但并非隨乳腺腺體密度的增加而增加,這與本次研究發(fā)現(xiàn)c型腺體的AGD值增幅最大,d型腺體的AGD值增幅最少的研究結(jié)果相一致。國外的研究結(jié)果[12]也顯示,非致密型乳腺比致密型乳腺的輻射劑量高出1倍多。但也有報道[13]認(rèn)為,乳腺密度是AGDDBT的獨立影響因素,AGDDBT與乳腺密度呈正相關(guān)。另外,在本研究的兩組病例中a型腺體僅有1例,而c型腺體在大、小角度中分別有68和67例,可見乳腺疾病的好發(fā)與乳腺腺體的致密程度相關(guān)。梁燮等[14]對520例病例的研究中脂肪型4例,少量腺體型96例,多量腺體型38例,致密型112例。楊蕾等[13]對271例542幅圖像的研究中脂肪型占6.6%,少量腺體型占28.8%,多量腺體型占33.6%,致密型占31.0%。這些研究數(shù)據(jù)都說明中國女性乳腺疾病的發(fā)生可能與乳腺腺體分型相關(guān)。
DBT檢查大、小角度攝影對不同年齡階段患者的斷層輻射劑量比較時,HR模式和ST模式的AGD值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。不同年齡階段的患者無論DBT檢查時使用大或小角度曝光,患者受到的輻射劑量都有差異。對HR模式和ST模式的斷層AGD值進行組間比較時,HR模式5組年齡段的AGD值分別增加了52.17%、50.53%、45.56%、51.54%和49.04%,并可見≤40歲年齡段患者的AGD值增幅最大,51~60歲年齡段患者的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。研究結(jié)果表明,輻射劑量高低與患者年齡關(guān)系密切,患者越年輕、乳腺腺體越致密,所受輻射劑量相對較高。同時,絕經(jīng)期前后女性的乳腺腺體退化,所受輻射劑量減少,但到60歲后輻射劑量又會有小幅增加,說明患者的AGD值增減與乳腺癌的好發(fā)年齡階段可能有相關(guān)性[15]。
DBT檢查大、小角度攝影CC位和MLO位不同壓迫厚度的斷層AGD值比較時,HR模式和ST模式的AGD值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),說明不論DBT檢查采用何種曝光角度、何種攝影體位,實際的乳腺壓迫厚度會影響AGD值高低,即壓迫厚度與輻射劑量相關(guān),與文獻報道的觀點一致[5,16]。對HR模式和ST模式的斷層AGD值進行組間比較時,HR模式5組不同壓迫厚度的AGD值,CC位時分別增加了37.07%、47.94%、53.09%、50.06%和49.79%;MLO位時分別增加了35.15%、46.24%、53.26%、49.14%和48.04%。并可見兩種曝光角度兩個攝影體位均在壓迫厚度40~49 mm時的AGD值增幅最大,在壓迫厚度≤29 mm時的AGD值增幅最少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。研究表明不同壓迫厚度和不同曝光角度對輻射劑量結(jié)果均有影響,在同一檢查組中壓迫厚度越大其輻射劑量也就越大。有研究[17]顯示,DBT成像時,壓迫厚度50 mm、腺體密度50.0%的乳房,DBT的AGD值1.30 mGy比FFDM的AGD值1.20 mGy高出8%;而壓迫厚度60 mm、腺體密度14.3%的乳房,DBT的AGD值2.12 mGy比FFDM的AGD值1.16 mGy高出83%。James等[18]就對比增強能譜乳腺X線攝影(contrast-enhanced spectral mammography,CESM)檢查的研究結(jié)果顯示,當(dāng)壓迫厚度為45 mm時,致密型乳腺比非致密型乳腺的AGD值高出25%;當(dāng)壓迫厚度為60 mm時,致密型乳腺比非致密型乳腺的AGD值高出42%,由此可見乳腺壓迫厚度對輻射劑量有重要影響。本研究的兩組病例顯示,絕大多數(shù)患者的壓迫厚度在30~59 mm范圍內(nèi)(HR模式CC位有80例、MLO位有76例;ST模式有96例、MLO位有93例),其中40~49 mm組不僅是AGD值增幅最大也是病例數(shù)最多的組,說明不同壓迫厚度進行組間比較時患者的輻射劑量增幅與壓迫厚度并不呈正相關(guān),與Gennaro等[5]的研究結(jié)果一致。
本研究存在一定的局限性:目前關(guān)于DBT檢查大或小角度曝光輻射劑量差異方面的報道較少,經(jīng)驗有限。雖然本研究入組的總病例數(shù)不算少,但根據(jù)不同乳腺腺體類型進行比較時4種乳腺腺體類型的例數(shù)比例存在差異,有待積累經(jīng)驗之后做更大樣本量的深入分析研究;此外,不同年齡階段患者進行比較時,存在年齡分布不均的情況(可能與乳腺癌的好發(fā)年齡階段有關(guān));另外,對DBT檢查大小角度曝光是否會影響病變檢出率、特異度、靈敏度、準(zhǔn)確率等指標(biāo),有待我們通過更深入的研究去證實。
綜上所述,采用DBT的HR模式或ST模式進行檢查時,患者的輻射劑量會有所不同,但仍在美國食品藥品管理局、美國放射學(xué)會(American College of Radiology,ACR)乳腺攝影質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Mammography Quality Standards Act,MQSA)提出的乳腺AGD標(biāo)準(zhǔn)即壓迫厚度為42 mm標(biāo)準(zhǔn)每次曝光的AGD≤3 mGy的范圍內(nèi)[19],所以DBT檢查無論采用HR模式或ST模式,都是一種安全、可靠的檢查技術(shù)。