重視乳腺影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提升乳腺癌影像學(xué)診斷水平

孫應(yīng)實(shí)，曲玉虹

(北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所醫(yī)學(xué)影像科 惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100142)

乳腺癌是全球女性發(fā)病率第一的惡性腫瘤，在我國(guó)，乳腺癌死亡率逐年上升[1]，嚴(yán)重威脅女性健康。關(guān)于乳腺癌的研究持續(xù)成為關(guān)注焦點(diǎn)。乳腺癌患者5年生存率在部分發(fā)達(dá)國(guó)家可達(dá)85%，在北美及大洋洲等發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)90%[2]。近年來，隨著女性癌癥篩查意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)乳腺癌患者的5年生存率已提升至82%[2]，但與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在差距。

乳腺癌的早期診斷、早期治療十分重要。早期診斷乳腺癌可使腫瘤臨床分期前移，提高治愈率，因此早期篩查作用突出。目前支持乳腺癌篩查的科學(xué)依據(jù)較其他任何腫瘤均更為全面[3]。Hillman等[4]指出，早期精確診斷可使乳腺癌患者5年生存率從25%提高到99%。盡管目前已發(fā)展出多種用于乳腺癌篩查的影像學(xué)手段，但乳腺X線攝影仍是研究最充分、唯一被證明可提高乳腺癌檢出率的影像學(xué)手段。乳腺X線攝影可提高40～69歲女性早期乳腺癌的檢出率[5]。經(jīng)過大規(guī)模、多中心的循證醫(yī)學(xué)研究后，學(xué)者廣泛認(rèn)為采用乳腺X線攝影篩查早期乳腺癌利大于弊[6]。目前乳腺X線檢查應(yīng)用于乳腺癌篩查的有效性雖已得到廣泛認(rèn)可，且歐美國(guó)家已建立和完善了相應(yīng)的乳腺癌篩查體系[3]，但仍存在一些爭(zhēng)議，如加拿大的一項(xiàng)研究[7]認(rèn)為對(duì)40～59歲女性每年進(jìn)行乳腺X線檢查并不能有效降低患者死亡率，且存在22%的過度診斷率；甚至有學(xué)者[8]認(rèn)為應(yīng)用乳腺X線篩查危害大于獲益，應(yīng)停止使用。

我國(guó)乳腺癌篩查起步較晚，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，各地區(qū)乳腺癌篩查的模式并未統(tǒng)一。中國(guó)女性乳腺偏小，腺體致密，目前大部分地區(qū)的篩查工作模式是以乳腺X線檢查作為基本檢查方式，輔以超聲及臨床觸診[9]。但由于醫(yī)療衛(wèi)生水平的差距，篩查質(zhì)量難以保證；且占大比例的農(nóng)村女性對(duì)乳腺癌防治知識(shí)了解甚少，篩查意識(shí)不夠，依從性不高，影響了篩查工作的推進(jìn)[10]。不同于西方國(guó)家，中國(guó)女性乳腺癌發(fā)病年齡更為年輕，且60歲后隨年齡增加，發(fā)病率基本保持穩(wěn)定，故西方國(guó)家推薦的乳腺癌篩查方案并不完全適用于我國(guó)女性。因此，建立基于中國(guó)女性的篩查策略實(shí)屬必要。相信隨著乳腺檢查數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、信息庫(kù)的逐步完善及各級(jí)醫(yī)療單位篩查組的不懈努力，會(huì)制定出符合中國(guó)國(guó)情的乳腺癌篩查方案。

乳腺X線攝影雖然對(duì)微鈣化的敏感度高，但其篩查效能隨著乳腺腺體致密程度增高而降低，對(duì)極致密乳腺，X線檢查的敏感度僅為30%～64%，而對(duì)于脂肪型腺體，其敏感度約為76%～98%[11]。鑒于此，輔助篩查手段相繼出現(xiàn)[12]。斷層乳腺融合X線攝影(digital breast tomosynthesis， DBT)采用低劑量斷層融合的方法，無重疊影像的干擾，相比乳腺X線攝影提高了乳腺癌的檢出率，同時(shí)降低了假陽(yáng)性率[13]；但DBT對(duì)微鈣化的敏感度尚無統(tǒng)一定論，且作為附加篩查工具，導(dǎo)致閱片時(shí)間及輻射劑量均有所增加[14]。增強(qiáng)DBT以及對(duì)比增強(qiáng)能譜乳腺攝影(contrast enhanced spectral mammography, CESM)對(duì)乳腺癌檢出的敏感度較高，可達(dá)98%[15]，但尚處于研究階段，故不推薦作為常規(guī)篩查手段。

超聲在20世紀(jì)80年代是乳腺癌的輔助篩查手段[16]，但診斷準(zhǔn)確率在很大程度上受醫(yī)師操作水平及經(jīng)驗(yàn)的影響，且存在對(duì)微鈣化及非腫塊樣病變不敏感的弊端。超聲與乳腺X線攝影聯(lián)合篩查可增加檢出率，但增加了檢查費(fèi)用、召回率和不必要的活檢[17-18]。超聲檢查無輻射，價(jià)格相對(duì)低廉，加之中國(guó)女性乳腺普遍偏小且腺體致密，故超聲作為乳腺癌篩查手段在我國(guó)應(yīng)用更為廣泛[19]。但是，截止目前，仍無源自中國(guó)的大規(guī)模數(shù)據(jù)，以提供符合中國(guó)國(guó)情的乳腺癌篩查策略的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)[20]。

MRI對(duì)乳腺病變敏感度高。前瞻性研究[21]表明，對(duì)于高危女性，MRI的診斷敏感度高于乳腺X線聯(lián)合超聲檢查，且圖像分辨率高。但乳腺M(fèi)R檢查的特異度低于乳腺X線檢查[22]，且價(jià)格較高，檢查時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。目前并無證據(jù)表明MRI可提高早期乳腺癌的檢出率。對(duì)于MRI作為輔助篩查手段是否可使患者獲益，尚需進(jìn)一步的臨床證據(jù)[23]。

乳腺癌的治療包含手術(shù)治療、放射治療、化學(xué)治療、內(nèi)分泌治療及抗人表皮生長(zhǎng)因子受體-2(human epidermal growth factor receptor-2， HER2)治療等[24]。隨著影像組學(xué)、紋理分析及多參數(shù)MRI的發(fā)展，影像學(xué)與分子分型、基因分型的關(guān)系越來越多地被揭示[25]，影像學(xué)有望成為新的無創(chuàng)生物標(biāo)志物。隨著大規(guī)模臨床證據(jù)的出現(xiàn)以及保乳手術(shù)的增加，評(píng)價(jià)新輔助治療的療效成為臨床治療的重要環(huán)節(jié)。乳腺M(fèi)RI憑借多序列、多參數(shù)及功能成像等優(yōu)勢(shì)在評(píng)價(jià)新輔助化療早期反應(yīng)、判斷新輔助治療后殘余癌及評(píng)價(jià)預(yù)后方面具有優(yōu)勢(shì)[26]，其評(píng)價(jià)治療效果的準(zhǔn)確率高于乳腺X線攝影，但與超聲比較，評(píng)價(jià)殘余癌的準(zhǔn)確率尚需進(jìn)一步研究[27]。

隨著醫(yī)工學(xué)科的交叉融合，近年來人工智能在影像學(xué)診斷腫瘤方面得到飛速發(fā)展。影像組學(xué)作為一種多特征提取、篩選及建模分類的方法于2012年被提出后，受到研究者的廣泛關(guān)注[28]。影像組學(xué)是從影像圖像中提取海量特征來量化腫瘤等疾病，可有效解決因腫瘤等病變的異質(zhì)性而難以定量評(píng)估的問題。乳腺癌影像組學(xué)特征可用于鑒別不同乳腺癌分子亞型，且與腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[29]，并可用于預(yù)測(cè)新輔助化療后病理學(xué)完全緩解。人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)已被用于乳腺良惡性病變的分級(jí)。Arevalo等[30]通過整合深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取的特征和傳統(tǒng)手工特征來判斷乳腺病變的良惡性。融合遷移學(xué)習(xí)算法、半監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的深度網(wǎng)絡(luò)也被用于提取乳腺病變的特征，以進(jìn)行良惡性分級(jí)[31]。深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還被用于預(yù)測(cè)短期內(nèi)患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)[32]，在公開數(shù)據(jù)集，其檢出并判別良惡性的AUC可達(dá)到0.95[33]。我國(guó)人均醫(yī)療資源相對(duì)短缺，人工智能的出現(xiàn)有助于解決基層醫(yī)療診斷資源匱乏的困境，為提高乳腺癌篩查的效率和質(zhì)量提供良好前景。深度學(xué)習(xí)技術(shù)結(jié)合乳腺癌影像，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、精準(zhǔn)診斷乳腺癌將是乳腺癌影像學(xué)診斷的重要發(fā)展趨勢(shì)。作為一種新興研究方法，對(duì)于影像圖像的標(biāo)準(zhǔn)化獲取、高通量特征的穩(wěn)定性、特征選擇與建模等關(guān)鍵技術(shù)仍需探索。相信隨著標(biāo)準(zhǔn)化影像數(shù)據(jù)的積累，人工智能將會(huì)大力推動(dòng)醫(yī)學(xué)診療的變革。