[00143782]分子影像技术及人工智能技术在乳腺癌诊治策略中的应用

一、来源与背景 课题为自选。我国乳腺癌发病率为女性恶性肿瘤的第一位且呈逐年加重的趋势。另外,发达国家的乳癌患者五年生存率明显高于我国。目前国内外广泛采用的检查手段为B超及乳腺钼靶数字摄影,但其阳性率及准确率均较低。利用人工智能技术辅助医生筛查,可以提高筛查效率,实现早发现、早诊断。随着乳腺DCE-MRI、 PWI、 DWI 、18F-FDG PET/CT等分子影像新技术的应用,诊断的灵敏度、阳性率及准确率明显提高。但不同检查技术在其良恶性病灶鉴别、较小病灶检出等方面存在交叉,从而影响诊断准确性。因此,合理有效的影像诊断在乳腺癌二级预防中一直是重要的课题,早发现、早诊断是乳腺癌患者生存及预后的重要因素。如何将MRI与PET/CT等分子影像检测方法相结合,从分子水平提供更多的解剖结构以外的生物学信息,为乳腺癌诊治策略的制定提供精准的依据是本课题研究的目的。 二、原理及性能指标 这项研究,需要通过对乳腺钼靶数字摄影及人工智能筛查出的疑似乳腺肿瘤病例,在术前行MRI和PET/CT等多模态影像检查,并将结论与病理结果比对,以得到不同检查方法诊断效能数据资料,建立适合我区乳腺癌早期筛查、规范诊断的流程,为乳腺癌治疗策略的制定提供精准的依据。 2018年1月至2019年8月,我院接受乳腺钼靶数字摄影及AI筛查的受检者4162人,疑似肿瘤而入院接受手术治疗者647例,其中64例疑似原发乳腺癌、符合课题研究入组条件的患者纳入本研究。 1、纳入标准：女性,影像学检查前没有接受过治疗;一周内（先后）接受DCE-MRI、DWI与PET/CT,检查后行手术及病理学检查;自愿接受并签署知情同意书。 2、排除标准：既往有乳腺疾病史患者;无法配合完成两种检查者。 3、乳腺原发灶及腋窝淋巴结评判标准： MRI检查对DWI图像进行处理,获得b=800 s/mm2 ADC图,并在断层ADC图上选择病灶最大层面测得ADC值, ADC 值≤0.8×10- 3 mm2/s,考虑恶性。PET/CT检查采用视觉分析法以18F-FDG代谢程度高于本底考虑为阳性,常规PET/CT分析法SUV≥2.5为诊断标准。利用CT投射扫描数据对PET数据进行衰减校正,校正后的图像与CT图像进行融合。手动勾画ROI,测量得到SUV的最大值（SUVmax）,若SUVmax≥2.5,则考虑病灶为恶性。MRI-DWI及PET/CT均对原发灶进行测定,腋窝淋巴结仅选择1枚最大横径者进行测定。 4、观察指标：以术后病理结果为金标准对MRI-DWI与18F-FDG PET/CT诊断乳腺癌原发灶及腋窝转移淋巴结的灵敏度、特异度、阳性预测值阴性预测值、准确率进行分析。 5、统计学分析方法：用SPSS 23.0 统计软件分析,计数数据用百分比（%）表示,不同影像诊断方法间诊断效能用χ2检验,P＜0.05为差异有统计学意。 三、研究结果 1)术后病理：确诊为原发乳腺癌50例（浸润性导管癌40例、浸润性小叶癌4例、浸润性筛状癌2例、导管原位癌3例、粘液癌1例）。乳腺非癌病变14例（纤维腺瘤7例、良性叶状肿瘤2例、导管内乳头状瘤3例,交界性叶状肿瘤1例,复杂性硬化性腺瘤 1例）。50例乳腺癌患者中24例存在腋窝淋巴结转移。良性病变未行腋窝淋巴结清扫术。 2)患者来源地域分布：前五位分别是汉台、南郑、勉县、城固、洋县。 3)乳腺癌原发灶的诊断结果 MRI-DWI鉴别诊断乳腺原发灶的特异性、阳性预测值略高PET/CT,敏感性、阴性预测值、准确率略低于PET/CT,但差异均无统计学意义（P＞0.05）。 4)腋窝淋巴结转移的诊断结果 对于腋窝淋巴结,MRI-DWI特异性、阳性预测值高于PET/CT,敏感度、阴性预测值、准确率低于PET-CT,其中敏感度具有统计学意义（P=0.015）,其余差异均无统计学意义（P＞0.05）。 5)病灶直径（包括乳腺原发灶及腋窝淋巴结）诊断准确性结果 MRI-DWI检测不同直径的病灶的准确性差异无统计学意义（P＞0.05）,PET/CT检测直径≥1cm病灶准确性高于＜1m病灶（P=0.024）。 三、成果的创造性 1、乳腺钼靶数字摄影是目前诊断乳腺疾病的首选检查手段,我们与AI诊断技术联合应用,可经计算机识别出人眼所不能识别的诊断信息,提高乳腺癌早诊率,并获得了接受手术治疗乳腺肿瘤患者的地域分布资料。 2、通过研究获得不同检查方法诊断效能比较数据：针对数字乳腺钼靶摄影对乳腺癌定性准确率较低的现状,我们将乳腺多模态磁共振技术及PET-CT等分子影像新技术联合应用,从病变水分子弥散受限程度、时间-信号强度曲线及葡萄糖代谢状况等方面综合分析,并与手术病理结果比对,获得了乳腺癌原发灶、转移淋巴结检出率及诊断准确率的效能分析数据。 3、通过研究结果分析：病灶直径≥1cm的乳腺癌原发灶及淋巴结、远隔部位转移及转移的范围PET/CT有极高的诊断价值;而小于1cm病灶使用PET-CT检查要谨慎,避免造成医疗资源浪费。 本研究对术前接受AI及多模态分子影像检查患者原发灶及腋窝转移淋巴结诊断效能的研究达到了国内先进水平,为临床诊疗决策提供了精准依据。此项技术的推广,必将为乳腺肿瘤患者带来福音,为提高乳腺癌的五年生存率做出积极贡献。