第一节 影像学诊断方法及其新进展
随着乳腺癌的逐年高发,乳腺影像技术和诊断观念也发生了很大的变化,无论是影像诊断的规范化,还是各种影像技术在乳腺癌早期诊断、局部进展期乳腺癌治疗的评估、保乳手术病例术前筛选、术后随访方面都有了很大的发展。常规的影像诊断技术乳腺X线摄影、超声和MRI仍发挥着其各自的优势及互补作用,但同时乳腺X线摄影因为新技术的研发应用,克服了一些自身的局限,使其在乳腺癌早期诊断、病变性质判定和病灶范围确定方面有了进一步的拓展。现代乳腺癌治疗模式的改变得益于乳腺影像技术的发展、诊断的规范化和影像评估的日益准确,同时也反过来促进了影像技术和诊断的发展。
一、乳腺影像常规技术及其应用
X线检查作为一种筛检手段已经得到了充分的肯定,超声与X线合用在东方妇女乳腺癌筛查中的作用也正在验证中。尽管乳腺MR检查的作用日益显示其优势,但是乳腺X线和超声因其价格低廉,操作方便,就目前来说这两种技术仍是不可替代的。要使这两种最常用的技术发挥其最大的效益,在于要有很好的技师培训和乳腺影像医生对影像解读的规范。乳腺X线摄影和超声同时还可以作为影像导引定位活检的很好手段,前者主要用于钙化病灶的处理,后者则操作更为方便且患者体位相对舒适,所以可以用于所有能在超声下发现病灶的定位与活检。
乳腺MR检查的适应证包括以下几个方面:乳腺癌手术前的分期、腋下淋巴结转移患者寻找原发病灶、新辅助化疗的疗效评价、高危人群的筛查、植入假体的评估、仅MRI显示异常病灶的MR导引下的定位与活检、保乳手术前合适病例的选择和保乳手术后的随访。尽管目前关于乳腺癌病例手术前是不是要行MR检查有很多争议,但是MR的适用范围并没有因此而改变。争议的起因是这几年发表的随访八年左右的随机对照临床试验研究结果显示术前的乳腺MR检查并不能降低切缘的阳性率,却使乳房切除率大大增加;另一项基于患者个体化资料的荟萃分析显示,术前乳腺MRI并不降低局部复发风险,也不改善无局部复发生存,对于远处转移风险也没有显著影响。因此越来越多的临床医生对乳腺癌拟行保乳手术者术前行MR检查的必要性提出了质疑。但是无论如何就目前这些数据来否认乳腺MR的作用尚证据不足,因此很多质疑只能是达成共识,并没有提高到规范来被执行。因为那些研究本身也有很大的局限性,比如MRI设备比较陈旧,MR导引的活检和定位没有被广泛地应用,患者的选择可能存在一定的偏倚,以及最大MR检查获益人群绝经前女性占比例较少都是产生偏倚的原因。或许进一步明确乳腺MR的应用范围是较为明智的做法,寻找合适检查人群是发挥MRI最大效益的很好方法。当然规范检查技术,提高读片水平,开展规范的MR导引下可疑病灶的活检更需要被反复强调。就如同常规影像技术X线和超声有其局限性一样,MRI检查的主要局限性在于无法将俯卧位显示的病灶位置和形态明确地告知给在仰卧位状态下为患者做手术的外科医生,尤其当病灶形态为不规则时,准确的描述几乎不可能。
二、乳腺影像诊断的规范化
美国放射学会提出的《乳腺影像报告和数据系统》(breast imaging reporting and data system,BI-RADS)经过二十多年的应用,不断地更新改版,目前已经推出2013年的第五版,这个版本更趋合理和简化。而2003年第一版的乳腺超声和MR《乳腺影像报告和数据系统》(BI-RADS)经过十年的应用实践,在2013年都有了更新,新版本舍弃了以往的一些似是而非的界定,使征象定义更清晰明了,新版本还引进了一些具体的数据来说明各种最终影像判读分类恶性可能性的范围。这个系统目前已经成为全世界乳腺影像解读和报告的标准。
尽管这三种技术的影像术语描述不尽一致,但是最终给出的结果推荐和分类却是一致的,从0~6七个类别,分别代表了需要其他影像技术进一步检查(BI-RADS 0);阴性(BI-RADS 1);良性(BI-RADS 2);良性可能,需要短期随访(BI-RADS 3),恶性可能性<2%;恶性可能,建议活检(BI-RADS 4,恶性可能性2%~95%);高度怀疑恶性(BI-RADS 5,恶性可能性>95%);已经明确为癌的病灶评估(BI-RADS 6)。
在乳腺X线片上,乳腺病变常见的征象是肿块、钙化,结构扭曲和非对称性致密。肿块要从形态(圆形、卵圆形、不规则形)、边缘(清晰、遮蔽、小分叶、浸润、星芒状)、密度(高密度、等密度、低密度、含脂肪密度)三个方面进行描述,其中又以边缘征象为最主要的鉴别诊断依据,小分叶、浸润和星芒状边缘多提示恶性征象(图4-1)。钙化从形态上分为典型良性钙化、可疑形态钙化两种,后者包括不定形、粗糙不均质、细小多形性和细线分支状四种钙化形态,除了细线分支状钙化高度提示其为恶性之外,其余钙化形态根据分布方式不同其恶性的可能性也不同;钙化分布常对提示乳腺病变的病理类型有帮助,包括以下五种分布方式:弥漫、区域状、簇状、线样和段样分布,线样和段样分布的钙化多提示其为恶性(图4-2)。结构扭曲是指正常结构被扭曲但无明确的肿块可见,包括从一点发出的放射状影和局灶性收缩,或者在乳腺实质的边缘扭曲。结构扭曲也可以是一种伴随征象,伴随肿块、不对称致密或钙化一起发生。如果没有局部手术和外伤史,结构扭曲可能是恶性病灶或良性放射状瘢痕的征象,应提请临床活检(图4-3)。不对称分成四种:单纯不对称是指仅仅一个投照位置上显示的片状纤维腺体组织密度影,通常为良性表现,但是如果与临床体检异常的区域相符合时,则需要进一步的影像评估(图4-4)。其他三种不对称则通常在两个体位上都可以显示出来,包括大团状不对称、局灶性不对称、进展性不对称,前两种不对称与异常区域的范围有关,良恶性可能性都存在;进展性不对称则是随访比较的结果,恶性可能性约15%,需要进一步的评估或者直接行活检。
图4-1 同一患者右乳的CC位(A)和MLO位(B),病灶位于右乳外侧,为星芒状边缘等密度肿块,病理证实为1.1cm的浸润性导管癌
图4-2 左乳外上段样分布的细小多形性钙化,病理为导管原位癌
图4-3 乳晕后结构扭曲伴乳晕皮肤增厚,病理为浸润性导管癌
图4-4 比较起正常的左乳,右乳上方显示不对称的较大片状纤维腺体组织密度影,此征象仅在MLO位上显示,为不对称。病理为乳腺病
MRI对病变性质的判断需结合各个平扫和增强后多个序列观察,并结合三维重建图像,动态增强曲线类型进行综合分析。增强后病灶形态描述包括点状强化、肿块和非肿块强化。患者在适当的时间段检查(月经周期第二周)可以在一定程度上去除乳腺实质背景强化的干扰,提高诊断的敏感性和特异性。点样强化指直径5mm以内的小灶性强化,无占位效应,多见于良性病变或与性激素相关的生理性改变,但是对新出现的点样强化需要活检,尤其当点样强化的动态增强曲线类型为廓清型时。肿块是指具三维空间占位效应的病变,伴或不伴周围正常组织移位或浸润,对这类病变应从形态(圆形、卵圆形、不规则形)、边缘(光整、不规则、星芒状)和内部强化方式(均匀、不均匀、环形、低信号分隔)三个方面进行观察描述,一般在增强后的早期图像上进行,晚期图像上因病灶本身的廓清及周围纤维腺体组织的进行性强化而不利于病灶形态的观察(图4-5)。非肿块强化是指既不是点状强化亦不是肿块的一类病变,对这类病变应从形态(局灶性、线样、段样、区域性、多区域、弥漫)、内部强化特征(均匀、不均匀、集群、成簇环形)以及双侧是否对称这三方面进行分析。形态为线样和段样的,以及内部强化集群、成簇环形的,恶性的可能性较大(图4-6)。常规情况下增强MRI是按动态增强模式来做的,这样还可以分析动态增强曲线,曲线分三型:Ⅰ型—持续上升型,Ⅱ型—平台型,Ⅲ型—廓清型。Ⅰ型良性病变居多,Ⅲ型恶性病变有较高比例,Ⅱ型良恶性各占一半。一般来说,对一个病灶的MRI征象解读,形态特征的权重要大于曲线类型的权重。
图4-5 左乳卵圆形星芒状边缘的肿块,呈不规则环形强化,病理为浸润性导管癌
图4-6 左乳外侧段样分布的非肿块强化,信号不均匀,病理为导管原位癌
三、数字化乳腺摄影新技术
致密型乳腺是表现为非钙化的乳腺病变在乳腺X线检查上容易漏诊的原因之一。基于乳腺X线检查技术的数字乳腺断层融合成像(digital breast tomosynthesis,DBT)、能谱对比增强乳腺摄影(contrast enhanced spectralmammography,CESM)等新技术的研发在很大程度上解决了这方面的问题。
(一)数字乳腺断层融合成像(DBT)
与常规数字化乳腺摄影(2D图像)时X线球管、乳腺和采集板保持固定这个模式不同,数字乳腺断层融合成像时X线球管在一定范围内旋转,每旋转一定角度,低剂量曝光1次。常规摄影一次投照获得一副图像,断层摄影连续多点投照获得多个层面的重建图像(3D图像),每层可薄至1mm。因为就目前而言断层图像尚不能作为一个独立的诊断工具,通常是需要结合常规2D图像共同观察诊断,因此就一个体位上的乳腺摄影来说,要同时获得2D和3D的图像,剂量可能会有所增加。但是因为DBT能很好地显示在常规摄影上可能被正常组织遮盖的病灶,比常规数字乳腺摄影具有较高的病灶检出敏感性和准确率,并使得回叫率(让患者加做放大摄片,点压摄片等)降低,所以从一定程度上来说,DBT一次检查所增加的曝光剂量并不大于常规数字乳腺摄影检查时因重复摄片而累积的辐射剂量,DBT在筛查和诊断中均有广泛的应用前景。
DBT因为能去除正常腺体组织的重叠效应,因此对肿块性病灶、结构扭曲等非钙化性病灶的检出,以及对于肿块毛刺显示明显优于常规乳腺摄影,这为主要依赖形态、边缘征象作为肿块性病变的诊断与鉴别诊断提供了有力的保障。对于钙化病灶的诊断,其价值目前认为与常规乳腺摄影相当或略好,DBT所提供的断层影像排除了腺体组织及其他正常结构的重叠干扰,使隐藏在致密腺体或病变中的微小钙化更容易被显示。同时几乎所有的DBT设备都提供多层叠加功能,这个功能使有一定空间走向的钙化分布也可以被清晰显示,使得需基于形态和分布两个特征的钙化性质判断更为客观。当然由于所有的乳腺断层摄影都同时配备有常规的2D摄影,并且就目前来说,独立的断层图像尚不能完全替代常规2D图像,诊断仍需要综合2D和3D断层图像,对于钙化性质的判断,综合两者共同观察就尤其有意义。关于DBT是否能显著降低患者的召回率,也有较多学者做了研究,研究中显示多数常规乳腺摄影需要在召回进一步影像检查后才能对病灶性质判断达到或超过DBT一次观察的结果。
我们的研究结果也显示综合DBT和常规2D图像较单纯的2D图像,76%的病灶显示程度有提高,病灶清晰显示从原来的16%提升到80%。与同期的MRI检查比较显示,虽然综合3D和2D图像的诊断效能略低于MRI(ROC曲线下面积:0.887 vs.0.908),但两者差异并不明显(P=0.616)。
DBT的局限性在于虽然DBT能够提高病灶检出率,但由于其断层显像的特点,对于单一断面的诊断存在局限性,需根据多个连续断面观察方能做出判断,与以往的常规2D图像不完全相同。判读上有一个学习过程,否则比较容易产生假阳性。另外剂量也是一个比较主要的问题,因为单纯的3D断层技术尚不能单独作为诊断,一定需要结合常规图像共同观察,因此剂量可能会至少增加一倍,尽管这个剂量还是在FDA允许的范围之内,但也确实引起了很多放射专家的关注。目前科学家正在以新的技术来解决这个问题,他们希望在做乳腺断层检查时,不再做常规的2D摄片,而是通过3D断层图像重建出2D图像,这样就能达到在与原来2D剂量大致等同的前提下,同时获得3D断层图像和2D常规图像,即在剂量不增加的前提下达到了提高诊断准确性的目的。
(二)能谱对比增强乳腺摄影(contrast enhanced spectralmammography,CESM)
这个检查需要注入碘造影剂并在可以达到高kV(45~49kV)的特殊数字化乳腺机上进行。此项技术主要用于诊断和病灶分期,尚不适合用于筛查。具体投照操作与一般的乳腺摄影并无明显不同,仅仅是在拍摄前2分钟静脉内注入碘造影剂,随后在一次压迫体位上短期内获得低能和高能两次曝光,最终产生了一对图像,低能图像(即常规的乳腺X线图像)和高能与低能曝光后摄影的减影图像,此时显示的是强化的病灶,背景已经被大部分滤过。高能量摄影(45~49kV)的目的是使富于血供的肿瘤因含有碘造影剂,可以在33.2kV时因边缘效应(K-edge)而出现显著的吸收衰减差异而显影。因为一个体位上同时接受两次曝光,整个剂量有所增加(增加20%)。对病灶性质的判断可以通过对标准能量图像(此时不能显示碘强化改变),以及减影图上显示的强化区域形态的分析获得。很显然能谱对比增强因为可以观察一对图像,对病灶检出的敏感性肯定要较单纯数字乳腺摄影高,对致密型乳腺中的病变检出尤其有优势。一些研究对各种影像的组合进行了对比研究,2011年一项法国的研究显示,CESM增强减影后的图像较单纯的乳腺X线摄影,以及综合常规乳腺X线摄影和超声两种技术的诊断效能都要高,前组比较中的敏感性有显著提高,后组比较中的特异性差异明显。CESM因为使用了造影剂,较多学者与同样需要造影剂且价格昂贵、检查耗时更长、并易受激素周期性波动影响的乳腺MRI检查做了比较,结果显示CESM对病灶检出的敏感性相当或略低于MRI,但其优势在于CESM有较低的假阳性率和更高的阳性预测值(97%vs.85%),最近的研究同时还显示,比较起常规乳腺X线检查和MRI检查,CESM对病灶范围的确定更接近病理上的病灶范围,这对保乳手术病例术前的范围判断是相当有意义的。
CESM判断是综合常规的乳腺X线所见和减影后强化病灶特征后作出诊断与鉴别诊断的,其影像特点兼具我们比较熟悉的X线征象和MRI征象的特点,在低能图像上对是否有病灶,病灶性质的判断与乳腺常规X线征象解读一致,不同的是对增强后减影图像的解读,此时常常需要结合低能图像所见做出综合判断。就增强后的减影图像上来说,其影响特征与MRI所见有相似之处,也表现为肿块、非肿块强化、以及肿块伴非肿块强化。有些病灶在低能图像上不能显示,有些则在一对图像上均有显示,在低能图像上呈结构扭曲或钙化的,如果在高能图像上显示有强化,则多为恶性征象,并且多表现为非肿块强化;相反不强化的结构扭曲以及钙化灶有可能是良性的,但需要除外由于背景强化所致的病灶显示不良。表现为肿块样强化的则良恶性病灶都有可能,良性病灶多为纤维腺瘤,可以显示比较清晰的边缘,形态常常为圆形或者卵圆形,内部的密度多是均匀的;恶性者则形态、边缘、内部强化特征各异,与MRI上显示的恶性征象有类似之处。
CESM检查局限性在于需要碘造影剂,需要警惕过敏的发生。另外检查时间较常规乳腺X线检查要略长。对有些强化不是很明显病灶的解读需要有更多经验的积累。