[00143782]分子影像技術及人工智能技術在乳腺癌診治策略中的應用

一、來源與背景 課題為自選。我國乳腺癌發病率為女性惡性腫瘤的第一位且呈逐年加重的趨勢。另外,發達國家的乳癌患者五年生存率明顯高于我國。目前國內外廣泛采用的檢查手段為B超及乳腺鉬靶數字攝影,但其陽性率及準確率均較低。利用人工智能技術輔助醫生篩查,可以提高篩查效率,實現早發現、早診斷。隨著乳腺DCE-MRI、 PWI、 DWI 、18F-FDG PET/CT等分子影像新技術的應用,診斷的靈敏度、陽性率及準確率明顯提高。但不同檢查技術在其良惡性病灶鑒別、較小病灶檢出等方面存在交叉,從而影響診斷準確性。因此,合理有效的影像診斷在乳腺癌二級預防中一直是重要的課題,早發現、早診斷是乳腺癌患者生存及預后的重要因素。如何將MRI與PET/CT等分子影像檢測方法相結合,從分子水平提供更多的解剖結構以外的生物學信息,為乳腺癌診治策略的制定提供精準的依據是本課題研究的目的。 二、原理及性能指標 這項研究,需要通過對乳腺鉬靶數字攝影及人工智能篩查出的疑似乳腺腫瘤病例,在術前行MRI和PET/CT等多模態影像檢查,并將結論與病理結果比對,以得到不同檢查方法診斷效能數據資料,建立適合我區乳腺癌早期篩查、規范診斷的流程,為乳腺癌治療策略的制定提供精準的依據。 2018年1月至2019年8月,我院接受乳腺鉬靶數字攝影及AI篩查的受檢者4162人,疑似腫瘤而入院接受手術治療者647例,其中64例疑似原發乳腺癌、符合課題研究入組條件的患者納入本研究。 1、納入標準：女性,影像學檢查前沒有接受過治療;一周內（先后）接受DCE-MRI、DWI與PET/CT,檢查后行手術及病理學檢查;自愿接受并簽署知情同意書。 2、排除標準：既往有乳腺疾病史患者;無法配合完成兩種檢查者。 3、乳腺原發灶及腋窩淋巴結評判標準： MRI檢查對DWI圖像進行處理,獲得b=800 s/mm2 ADC圖,并在斷層ADC圖上選擇病灶最大層面測得ADC值, ADC 值≤0.8×10- 3 mm2/s,考慮惡性。PET/CT檢查采用視覺分析法以18F-FDG代謝程度高于本底考慮為陽性,常規PET/CT分析法SUV≥2.5為診斷標準。利用CT投射掃描數據對PET數據進行衰減校正,校正后的圖像與CT圖像進行融合。手動勾畫ROI,測量得到SUV的最大值（SUVmax）,若SUVmax≥2.5,則考慮病灶為惡性。MRI-DWI及PET/CT均對原發灶進行測定,腋窩淋巴結僅選擇1枚最大橫徑者進行測定。 4、觀察指標：以術后病理結果為金標準對MRI-DWI與18F-FDG PET/CT診斷乳腺癌原發灶及腋窩轉移淋巴結的靈敏度、特異度、陽性預測值陰性預測值、準確率進行分析。 5、統計學分析方法：用SPSS 23.0 統計軟件分析,計數數據用百分比（%）表示,不同影像診斷方法間診斷效能用χ2檢驗,P＜0.05為差異有統計學意。 三、研究結果 1)術后病理：確診為原發乳腺癌50例（浸潤性導管癌40例、浸潤性小葉癌4例、浸潤性篩狀癌2例、導管原位癌3例、粘液癌1例）。乳腺非癌病變14例（纖維腺瘤7例、良性葉狀腫瘤2例、導管內乳頭狀瘤3例,交界性葉狀腫瘤1例,復雜性硬化性腺瘤 1例）。50例乳腺癌患者中24例存在腋窩淋巴結轉移。良性病變未行腋窩淋巴結清掃術。 2)患者來源地域分布：前五位分別是漢臺、南鄭、勉縣、城固、洋縣。 3)乳腺癌原發灶的診斷結果 MRI-DWI鑒別診斷乳腺原發灶的特異性、陽性預測值略高PET/CT,敏感性、陰性預測值、準確率略低于PET/CT,但差異均無統計學意義（P＞0.05）。 4)腋窩淋巴結轉移的診斷結果 對于腋窩淋巴結,MRI-DWI特異性、陽性預測值高于PET/CT,敏感度、陰性預測值、準確率低于PET-CT,其中敏感度具有統計學意義（P=0.015）,其余差異均無統計學意義（P＞0.05）。 5)病灶直徑（包括乳腺原發灶及腋窩淋巴結）診斷準確性結果 MRI-DWI檢測不同直徑的病灶的準確性差異無統計學意義（P＞0.05）,PET/CT檢測直徑≥1cm病灶準確性高于＜1m病灶（P=0.024）。 三、成果的創造性 1、乳腺鉬靶數字攝影是目前診斷乳腺疾病的首選檢查手段,我們與AI診斷技術聯合應用,可經計算機識別出人眼所不能識別的診斷信息,提高乳腺癌早診率,并獲得了接受手術治療乳腺腫瘤患者的地域分布資料。 2、通過研究獲得不同檢查方法診斷效能比較數據：針對數字乳腺鉬靶攝影對乳腺癌定性準確率較低的現狀,我們將乳腺多模態磁共振技術及PET-CT等分子影像新技術聯合應用,從病變水分子彌散受限程度、時間-信號強度曲線及葡萄糖代謝狀況等方面綜合分析,并與手術病理結果比對,獲得了乳腺癌原發灶、轉移淋巴結檢出率及診斷準確率的效能分析數據。 3、通過研究結果分析：病灶直徑≥1cm的乳腺癌原發灶及淋巴結、遠隔部位轉移及轉移的范圍PET/CT有極高的診斷價值;而小于1cm病灶使用PET-CT檢查要謹慎,避免造成醫療資源浪費。 本研究對術前接受AI及多模態分子影像檢查患者原發灶及腋窩轉移淋巴結診斷效能的研究達到了國內先進水平,為臨床診療決策提供了精準依據。此項技術的推廣,必將為乳腺腫瘤患者帶來福音,為提高乳腺癌的五年生存率做出積極貢獻。