概论　乳腺融合影像诊断与技术进展

乳腺癌是导致妇女死亡最常见的恶性肿瘤之一。决定预后的关键是早期发现、诊断和治疗，这对延长病人生存期和提高她们的生活质量具有重要意义。医学影像学是现代医学进展中最引人瞩目的临床高科技学科。医学影像融合是信息融合技术在医学影像学领域的应用，指多种影像信息的融合。按图像融合对象的来源可分为同类图像融合（inner-modality，如 SPECT-SPECT，CT-CT），和异类图像融合（inter-modality，如SPECT-CT，PET-MRI）以及为乳腺影像学不断带来新活力的分子影像学。超声、X线、MRI、CT、PET-CT、　血氧功能成像系统（BOFIS）、　动态光学乳腺成像系统（DOBI）、PET-MRI、光声成像等多种影像诊断方法的影像融合，能提高乳腺癌诊断的敏感性及准确性，是早期诊断、准确分期、判断疗效、降低乳腺癌病死率的一个有效措施；特别是超声、X线、MRI的影像技术融合应用已成为国际上乳腺影像最常用、最有效、临床不可缺少的基本诊断方法。

本书能帮助影像专业技术人员了解其他亚专业影像的基本知识与临床技能，对乳腺癌常见的超声、X线、MRI征象归纳出十余项影像学特征，并作了重点图示及阐述；对乳腺疾病的超声、X线、MRI影像表现，作了条理式总结；最后对各种乳腺疾病总结出影像策略、临床乳腺融合影像述评，这是本书四大特点。该书的面世，希望能推动国内乳腺融合影像技术的普及与发展，也希望能促进临床其他领域融合影像应用与探索。

一、超声影像

超声影像始于20世纪50年代初，超声检查具有经济、简便、无痛苦、无损伤、病人容易接受等优点，在北美是X线检查的重要补充方法；在亚洲，特别是中国逐渐成为乳腺癌早期筛查的主要手段之一。高频超声筛查是青年女性、妊娠及哺乳期等不宜接受X线照射的女性的首选，诊断价值更大。此外，腋窝恶性淋巴结诊断，超声影像较具优势，若以长/横小于2.0为标准，恶性诊断正确率能达到87.3%。

对于小于40岁致密性乳腺疾病判断有较高正确率，对各种囊肿、脓肿、血肿等液性肿块的判断，超声优于其他技术，但超声易受操作者技术、对征象判断经验、仪器分辨率的影响。

（一）B型超声

B型超声能反映乳腺癌的主要超声征象，且特异性高。病灶的角状边缘是恶性的可靠征象。在乳腺癌中，低回声肿块占80%以上、毛刺征出现65%以上、恶性晕征约占70%、纵横比大于1约70%、后方回声衰减40%、微小钙化出现概率约50%。灰阶超声诊断乳腺肿瘤的准确率大致为：良性75%～85%，恶性为83%～93%。具有很好的临床应用价值。

（二）彩色多普勒超声对乳腺癌检出率达91.4%，SPV﹥20cm/s，以RI﹥0.7为诊断阈值，能达80%。

（三）超声造影

2005年以后，SonoVue、Option等新一代造影剂应用于乳腺，结合脉冲反向谐波等技术，提供了更多的影像诊断信息，特别是血流动力学等功能信息。超声造影的价值如下：

1.发现病灶，得出恶性小病灶的血管检出率从22%提高到95%。

2.估测实性肿瘤大小。

3.判断乳腺病灶良、恶性。

4.评价乳腺癌的预后。微血管密度（MVD）可较为精确地反映肿瘤内血管生成活性。

5.应用造影评价乳腺癌的疗效。

（四）三维超声临床得到应用与深入研究

1.根据形态学表现，提高鉴别诊断能力，特异性为94.4%。

2.通过血管走行，反映乳腺血管及肿瘤血管特点。

3.在乳腺微创外科中的应用。在乳腺微创治疗中，应用三维超声来评价乳腺良性肿瘤的切除情况。

（五）MicroPure辅助诊断技术

MicroPure辅助诊断技术是通过提取孤立高回声微结构、弱化斑点、平滑组织连接，以增加微钙化可视度的影像方式。

（六）弹性成像

2001年可用手持探头行静态成像，同年Hiltawsky等将应变值在图像上用红色至蓝色表示。2004年Itoh等提出弹性成像5分法标准。后来，罗葆明教授对5分法进行了改良，提出新彩色分类法。2006年，实现发射声脉冲辐射力成像（ARFI），通过声触诊组织量化技术（VRQ），用剪切波的传播速度来间接反映组织的硬度。2008年实现实时剪切波弹性直接量化成像（SWE），2010年获得了组织的客观弹性数值。结果显示：乳腺病灶整体弹性比值在3.48时，诊断的敏感性为85.7%，特异性为78.8%；乳腺病灶局部弹性比值在32.05时，诊断的敏感性为97.1%，特异性为81.8%；实时组织弹性成像定量分析乳腺病灶整体与局部弹性数值，对诊断乳腺良恶性病灶的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.853和0.919，二者的差异有统计学意义。2012年采用法国AixPlorer实时剪切波弹性成像技术，采用声触诊法对病灶术前行SWE测定。

（七）超声指引下乳腺介入诊治

超声检查对鉴别囊性和实性肿块的诊断准确率达98%～100%，也有助于鉴别良恶性肿块，更可在超声指引下作穿刺，取出细胞或组织，作细胞学甚至组织病理学诊断。

二、X线影像

经研究证实：乳腺X线检查是目前最有效的、早期发现以钙化为主要表现的乳腺癌的方法，这是其他设备没法代替的。这类乳腺癌占30%～40%，而仅表现为钙化的乳腺癌常常是早期乳腺癌，尤其是导管原位癌。乳腺X线亦有其局限性：假阴性率达10%～15%。敏感性和特异性受乳腺组织密度及年龄影响，50岁以下女性敏感度下降，放射损害亦为其弊端。

近年来出现了计算机辅助诊断系统（CAD），医生通过读片并结合CAD，较以往单一读片诊断，可提高乳腺癌检出率达5%～16%，尤其对于直径﹤1cm的乳腺癌，检出率明显提高。CAD在乳腺X线筛査和早期检测乳腺肿块是一个有价值的助手，但CAD亦有假阳性率高的缺点，因此仅能作为一种辅助方法。

X线摄影筛查，乳腺癌阳性率约为0.84%，远高于临床检查（约为0.12%），X线摄影的乳癌检出率约为0.31%，是体检筛查（约为0.12%）的近3倍，美国癌症协会及美国国家癌症研究所的研究结果显示，X线摄影比最具有临床经验的医师早2年发现早期乳癌，普遍认为高清晰度X线是诊断小乳癌比较有价值的方法，1cm2面积5～10枚以上钙化即可能为乳腺癌。①对其价值，人们争论的焦点是能不能提高生存率；②最激烈争论的是筛查年龄。

三、　磁共振（MRI）

美国NIH研究项目评价：MRI筛查乳腺癌最有价值，临床应用最引人注目。1982年Ross等首次报道MRI检查乳腺病变的临床应用。MRI在乳腺影像学检查中具有X线不可比拟的优越性，正日益受到临床重视。结合脂肪抑制技术和数字减影技术，其良好的软组织分辨率和无X射线辐射的优点，是非常适合乳腺的影像学检查方法。它对浸润性导管癌的检出率为90%～100%，特异性可达90%以上，MRI于20世纪80年代中期开始被用于乳腺癌的检查，1989年有三位作者各自报道：MRI能够发现X线摄影无法发现的乳腺癌，MRI能检出隐匿性乳腺癌和微小乳腺癌（﹤1cm），对致密型乳腺内乳腺癌病灶的检出及乳腺癌的分期具有优势。MRI增强不仅能提高敏感度，通过病灶的形态学表现和动态增强扫描的时间-信号强度曲线（DCE-MRI）量化分析，能大大提高MRI诊断的特异性，且对病灶范围、疗效、有无残留及复发均能提供较准确的信息。大多数专家赞成：以病变的形态特点和动态增强扫描特征，一同作为乳腺MRI的描述标准。2004年国外一项多中心研究显示：MRI对乳腺癌诊断的阳性预测值为72.4%，高于X线检查的52.8%，敏感性为88%，其中对浸润性乳腺癌的敏感性为90.9%，而对导管原位癌仅为73%；而对伴有微钙化乳腺癌诊断的阳性预测值为83.5%，这些乳腺癌大多数为导管原位癌或组织学成分混杂并伴有周围局部浸润的乳腺癌。

此外，乳腺MRI功能成像灌注成像（PWI），弥散成像（DWI）在肿瘤有较大意义。磁共振弥散加权成像能够早期检测出组织含水量改变有关的形态学和生理学的变化。恶性肿瘤细胞繁殖旺盛，细胞密度较高，细胞外容积减少，细胞生物膜的限制和大分子物质如蛋白质对水分子的吸附作用增强，这些因素的综合作用阻止了恶性肿瘤内水分子的有效运动，限制了弥散，因而表观弥散系数值降低。而通过动态增强的时间-信号曲线的分析能了解病灶的新生血管和血管通透性的情况，对形态学相似的肿瘤的鉴别，肿瘤恶性度的预测及疗效评估有重要价值。

磁共振波谱分析（magnetic resonance spectroscopy，MRS）是一种利用磁共振化学位移现象进行无创性观察活体组织代谢与生化变化的技术，包括1H-MRS和31P-MRS，其临床应用广泛。研究发现：乳腺癌病人的磷酸胆碱峰水平明显高于良性肿瘤及正常乳腺组织，磷酸胆碱的含量还与肿瘤分级有关。在乳腺病变诊断和鉴别诊断中具有独特的应用价值。

四、CT

1977年Chang等首次报道应用CT检查乳腺疾病，原理与X线摄影相似。检査的优势：CT检查显示乳腺局部解剖结构、转移及癌肿强化后血供分布变化优于钼靶，尤其是行对比剂增强，对致密型乳腺病灶检出率要高于X线钼靶摄影；评价腋窝淋巴结转移、观察胸壁受侵情况优于X线钼靶检查。还可以薄层扫描，减少重叠干扰，随意调节窗宽窗位，提高软组织的分辨力，这有助于病灶的定性诊断，可以了解有无胸、腹部远处转移。鉴于CT有X线辐射，且软组织分辨力及微钙化的检出不及乳腺X线及MRI，且因剂量大不宜行动态增强扫描，因此在乳腺的应用有限。国内近年也开始应用数字乳腺断层（Digital Breast Tomosynthesis， DBT）于临床。

五、PET-CT

PET是一种能显示生物分子代谢活动的无创性、高分辨率的新型影像技术，根据肿瘤细胞糖代谢加速的特点设计而成。最成熟、应用最广的显像剂——葡萄糖示踪剂氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）被注入机体后，由于恶性肿瘤细胞的葡萄糖利用率明显增高，18F-FDG在肿瘤组织的积聚明显高于正常组织，提示高代谢病灶存在。除了可以评价判断化疗效果、预后、有无复发，定性和定量的综合性分析，还有助于发现肿瘤病灶并可鉴别肿瘤的良恶性。PET-CT对乳腺原发病灶、区域淋巴结转移和全身转移的检测以及对治疗效果评估等具有一定意义。PET-CT的更大优势是全身扫描，能早期发现淋巴结、肺、肝、骨等乳腺癌全身转移情况。然而，PET-CT同样有一定的局限性：①18F-FDG并非肿瘤特异性显像剂，创伤和炎性组织等亦可表现出阳性结果，即假阳性；②生长缓慢的肿瘤和微小肿瘤可表现为假阴性；③图像缺乏解剖结构；④PET-CT价格昂贵。总体认为，PET-CT的临床实用性和应用价值有待进一步研究。

六、动态光学乳腺成像系统（DOBI）

可以检测出乳腺组织内肿瘤血管与正常组织血管分布的差异，这一原理是基于仪器对乳腺组织血管内血液含量的动态变化和脱氧血红蛋白变化的高度敏感性。

七、血氧功能成像系统（BOFIS）

用近红外波段（波长720～1100nm）于几厘米深度实现对乳腺组织成像，以减少光的吸收和散射对深部组织显示的影响，运用三算子技术增加图像中的特征性信息。

八、光声成像

光声成像作为一种混合型的成像方式，结合了光学成像的高对比度和超声成像在穿透深度下具备的较高分辨率，它在生物医学研究领域具有巨大应用潜力和重要价值，已成为生物医学成像领域发展最快的技术之一。

光声成像是利用短脉冲激光照射生物组织，当组织吸收光能量后受热膨胀，形成瞬时压力产生一个宽带的超声信号（通常带宽在几十甚至上百MHz），即光声信号。光声信号经由重建算法反演得到组织光吸收图像，即光声图像。在激发光参数不变的情况下，光声信号的强度、频谱与生物组织的光吸收特性紧密相关。而不同的组织有不同的光吸收特性，因此光声成像可以针对组织中特定成分，选择特定波长进行高对比的结构成像。它不受乳腺组织致密度影响，无电离辐射，在乳腺癌早期诊断方面具有很好的应用前景。

根据现行国内医学管理模式体制，将临床影像分属几个临床学科，在习近平总书记提出关键技术交叉融合理念下，通过乳腺影像技术的融合实施，将提出了三个层次的目标，供给管理者新的思考：一是建立分属不同影像科室，在一种机制、一种情形下共同一起干事。二是建立网络平台，实现临床、影像、病理大融合。三是建议成立一个独立专科机构，即构建理想专科医院的模式：像美国哈佛大学或国内中山大学孙逸仙纪念医院一样，有临床、影像、病理、加速器等构成乳腺诊疗中心，或是像天津肿瘤医院乳腺影像中心（含有放射、超声、MRI）一样，形成一个融合影像新学科，共同诊断，取长补短。

本书在介绍各种影像学科乳腺诊断发展的同时，通过融合影像基础、诊断各论，影像下分期与介入诊治，融合影像应用及进展等章节，在国内初步构建了乳腺融合影像临床框架与体系，是一次在具体领域的有益的尝试。不管怎样，互联网为不同影像亚专业共同诊断提供了可能，为全面融合影像的来临提供了可能，“E+”时代带来了全新的信息与思维，所有的一切，都是序幕。

（张　海）