本文原载于《中华放射学杂志》年第7期

乳腺癌是女性常见恶性肿瘤[1]。根据美国放射学院对乳腺实质的分型，致密型乳腺分为不均匀致密型c类和极度致密型d类[2]，致密型乳腺是乳腺癌的高风险因子[3]。全景数字乳腺摄影（full-fielddigitalmammography，FFDM）具有量子检测效率高、动态范围大、线性好、工作效率高、密度分辨率较高、辐射剂量较低的优点，在临床广泛应用。笔者旨在探讨对致密型乳腺患者行FFDM检查，摄影条件对辐射剂量及图像质量的影响。

资料与方法

一、试验材料

1．仪器设备：

日本富士公司Amulet型全景数字乳腺摄影系统，采用双层非晶体硒平板探测器，像素尺寸50μm。配备钨（W）钼（Mo）双靶、铑（Rh）钼滤过，即钼-钼（Mo-Mo）、钼-铑（Mo-Rh）、钨-铑（W-Rh）3种靶-滤过（target-filter，T-F）组合方式。

2．图像质量检测体：

采用北京伟信楚华商贸有限责任公司CDMAMV3.4低对比度细节体模，该体模能对影像的空间分辨率和密度分辨率进行测量。铝制底盘上镶嵌各种厚度以及直径的金圆盘（99.9%金），排列成16×16矩阵，每一排圆盘的厚度为0.03~2.00mm，呈对数级增加，而圆盘的直径不变；每一列圆盘的直径为0.06~2.00mm，呈对数级增加，圆盘的厚度不变。铝制底盘上覆盖3mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯板，大小为18cm×24cm，模拟标准乳腺X线摄影照射野。CDMAM模体自带软件评分功能，能去除影像阅读者间的误差，更为客观地反映图像质量。

3．制作致密型乳腺模体：

用不同厚度的聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃（polymethylmethacrylate，PMMA）模拟标准乳腺，大小为18cm×24cm。再将厚度为0.1mm的铝片置于PMMA板中模拟致密型乳腺。

二、临床试验

1．受试者资料：

回顾性分析本院年3月1日至8月1日符合以下标准的患者。纳入标准：（1）行FFDM检查的女性患者；（2）致密型乳腺；（3）无明显高密度肿块。排除标准：（1）患者有致密型假体植入；（2）乳腺癌术后腺体分布不均匀。例受检者纳入研究，年龄27~42岁，平均（35±5）岁。每例受试者拍摄双侧乳腺头尾位和内外斜位4幅图像，其中的幅图像纳入研究，Mo-Rh组合幅，W-Rh组合93幅。

2．摄影方法：

常规摄影，自动曝光，行双侧头尾位和内外斜位摄片。乳腺压迫厚度40mm，压迫力度（±5）N。记录腺体压迫厚度、T-F、管电压、管电流和辐射剂量，辐射剂量包括平均腺体剂量（averageglandulardose，AGD）和表面入射剂量（entrancesurfacedose，ESE）。

三、模体实验

由8片厚度为10mm、1片厚度为3mm、1片厚度为5mm的PMMA板组合模拟11种不同厚度的乳腺，分别为38、43、48、53、58、63、68、73、78、83、88mm。压迫力度统一为N。对不同厚度的模体采用自动曝光摄影，每组重复曝光3次。根据系统显示，记录管电压、管电流、T-F、AGD和ESE。

将0.1mm的铝片放置于CDMAM上，并覆盖PMMA板。分别采用厚度为68mm和58mm的模体来研究W-Rh和Mo-Rh的摄影条件，采用固定管电流法和固定管电压法分别设定手动曝光条件。68mm模体的T-F为W-Rh，压迫力度为N。当固定管电压为31kVp时，管电流依次为、、、、、、、、、、、、mAs；当固定管电流为mAs时，管电压依次为25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35kVp。58mm模体的T-F为Mo-Rh，压迫力度为N。当固定管电压为29kVp时，管电流依次63、80、、、、、、、、、、mAs；当固定管电流为mAs时，管电压依次为25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35kVp。对两组模体分别自动曝光3次。根据系统显示，记录AGD和ESE，每组重复曝光3次。将每组曝光后的图像存储后输入CDMAM自带的软件评分系统，记录每幅图的逆影像质量指数（imagequalityfigureinverse，IQFInv），IQFInv定义为模体上能识别的最小孔的深度与直径乘积总和的倒数乘以。IQFInv越高，图像质量越好。

四、统计方法

采用SPSS22.0软件进行统计分析。计量资料进行正态性检验，符合正态分布的数据用±s表示。临床试验部分，采用多因素方差分析评价不同腺体压迫厚度和管电流对AGD和ESE的影响，采用Pearson相关及回归分析评价不同腺体压迫厚度对ESE/AGD的影响。模体实验部分，采用Pearson相关分析评价不同管电压和管电流对AGD、ESE、ESE/AGD的影响，采用单因素方差分析评价不同管电压和管电流对IQFInv的影响。P0.05为差异有统计学意义。

结果

一、临床试验

随着受检者腺体压迫厚度的增加，ESE值明显增高（图1）。不同的乳腺压迫厚度下AGD的平均值为（2.60±0.47）mGy，最大值为4.28mGy。自动曝光时，采用Mo-Rh组合的腺体压迫厚度范围为42~66mm；采用W-Rh组合的腺体压迫厚度范围为63~87mm；随腺体压迫厚度增加，两种体模的ESE/AGD值呈线性增长（图2）。W-Rh组合下，拟合方程为ESE/AGD=0.×腺体压迫厚度+0.（方程1），R2=0.，r=0.，P0.01；Mo-Rh组合下，拟合方程为ESE/AGD=0.×腺体压迫厚度+0.（方程2），R2=0.，r=0.，P0.01。

W-Rh组合下，不同腺体压迫厚度间的AGD和ESE差异均有统计学意义（F=2.61、6.72，P均0.05）；Mo-Rh组合下，不同腺体压迫厚度间的AGD和ESE差异也均有统计学意义（F=2.50，8.51；P均0.05）（图3，图4）。无论采用W-Rh组合还是Mo-Rh组合，不同管电流间的AGD和ESE差异均有统计学意义（W-Rh组合F值分别为19.36、50.78，Mo-Rh组合F值分别为58.49、24.94，P均0.05）（图5，图6，图7，图8）。腺体压迫厚度和管电流的交互作用下，W-Rh组合时，AGD差异有统计学意义（F=.28，P=0.），ESE差异无统计学意义（P=0.）；Mo-Rh组合时，AGD和ESE差异均无统计学意义（P=0.、0.）。自动曝光时患者的管电压范围为28~32kVp，变化范围小，不作分析。

二、模体实验

自动曝光时，靶-滤过选择依赖于模体厚度，当厚度为63~68mm时，由Mo-Rh转换成W-Rh组合（表1）。对厚度为58、68mm的致密型乳腺模体进行3次自动曝光，ESE/AGD分别为2.30和5.45（表2）。将58、68mm分别带入临床试验结果的拟合方程1和方程2，得到的ESE/AGD分别为2.31和5.42，和实际测量结果相符。

对致密型模体手动调整曝光参数，无论采用W-Rh还是Mo-Rh组合，随管电流和管电压的增加，IQFInv呈不同程度增加，不同管电流和管电压模式间IQFInv的差异有统计学意义（F=27.05、30.32，P均0.05；图9，图10）。

管电流和管电压与ESE和AGD均呈明显正相关（r值均为1.，P均0.01）。不同靶-滤过组合下，管电流和管电压与ESE/AGD的相关性不同。Mo-Rh组合下，管电压固定为29kVp，随着管电流的增加，ESE/AGD值基本不变，为2.36±0.00。管电流固定为mAs时，随着管电压的增加，ESE/AGD值下降，为2.33±0.33，ESE/AGD与管电压呈负相关（r=－0.，P=0.）。对W-Rh组合下，管电压固定为31kVp，随着管电流的增加，ESE/AGD值基本不变，为5.45±0.01。管电流固定为mAs时，随着管电压的增加，ESE/AGD值下降，为5.59±0.39，ESE/AGD与管电压呈负相关（r=-0.，P=0.）。对两组致密型模体行FFDM，固定管电流或管电压时，电压或管电流与ESE/AGD关系的线条图见图11，图12。

讨论

一、降低致密型乳腺辐射剂量的必要性

数字乳腺摄影是发现早期乳腺癌的有效检查方法，美国食品和药物管理局批准将其用于乳腺癌筛查[4]。乳腺作为辐射高敏感组织，其一次辐射致癌的权重系数高达0.15[5]。乳腺X线摄影诊断乳腺癌的敏感度和特异度还受多种因素的影响，乳腺密度是其中的一个重要因素。FFDM对乳腺癌的评估有较大价值，但对致密型乳腺的漏诊率仍高达15%~50%[5]。乳腺分型和图像质量的关系以及FFDM系统下乳腺密度对辐射剂量的影响是临床研究的热点问题[6,7]。本研究中，不同乳腺压迫厚度患者的AGD为（2.60±0.47）mGy，最大达4.28mGy，远超出一次乳腺曝光AGD不超过3mGy的要求[8]。对于致密型乳腺，尤其是压迫厚度超过65mm的纤维腺体组织，自动曝光时管电流增加，其ESE也大幅增加，给受检者带来更大的辐射风险。因此，在提供优质图像的同时，降低致密型乳腺受检者的辐射剂量显得尤为重要。

二、根据乳腺压迫厚度选择合适的靶-滤过组合

本研究结果显示，ESE/AGD与厚度呈线性关系，与Emanuelli等[9]的结果一致。自动曝光时，系统根据腺体厚度自动转换靶-滤过组合，从Mo-Rh转换为W-Rh。厚纤维腺体组织（70mm）获得同等信噪比的情况下，采用W-Rh比Mo-Mo和Mo-Rh更能降低辐射剂量，且随着被照体厚度的增加，这种优势更加明显[10]。乳腺厚度增加时，钼靶产生的X线不能达到良好的乳腺摄影密度，钨靶产生的高能X线有助于增加乳腺摄影密度[11]，取得适中的乳腺摄影密度，适用于较厚或致密型乳腺受检者。Ranger等[12]报道，对%腺体含量、厚度2~6cm的模体扫描，使用W-Rh比Mo-Mo能降低9%~63%的辐射剂量；对50%腺体含量、厚度2~8cm的模体扫描，可降低12%~57%的辐射剂量。本研究中，对致密型模体采用W-Rh组合，其电压较高，穿透力强，适用于较厚的致密型乳腺摄影；对腺体压迫厚度在65mm以下者采用Mo-Rh，其辐射剂量低且能清晰显示乳腺内的病变，适合大多数乳腺受检者。当腺体压迫厚度为63~68mm时，自动曝光时虽然采用了W-Rh，但随着管电压和管电流的升高，受检者的辐射剂量将大幅提高以便维持致密型乳腺良好的图像质量，此时，应根据受检者的耐受程度，尽量将压迫厚度降至65mm以下。

三、调整管电压与管电流，兼顾辐射剂量和图像质量

随着管电压与管电流的增加，模体的IQFInv均不同程度增加，随着管电压升高，ESE和AGD均升高，ESE/AGD下降，与赵红兰等[13]的结果一致。ESE/AGD随线质和乳腺压迫厚度的不同而出现很大差异。对于一定厚度和密度的乳腺，在管电流相同的条件下，管电压的升高使ESE增大，高能X线使深部剂量率增加，纤维腺体组织吸收的光子数增多，AGD增加，图像的对比噪声比升高[14]。而ESE/AGD越小，提示相对于皮肤入射剂量而言，腺体的吸收剂量越大。单独改变管电流时，模体的ESE/AGD值不变。IQFInv与管电压呈正相关，而ESE/AGD与管电压呈负相关。因此，提高管电压在改善图像质量的同时降低了ESE/AGD，对于较厚的腺体可适当提高管电压来达到高品质和低剂量的图像。

在自动曝光模式下，管电压的选择仅依赖于乳腺的压迫厚度，而对腺体组成成分的改变不敏感。对于相同厚度不同腺体组成的乳腺，系统自动给出的管电压值和靶-滤过组合往往是相同的。采用手动调整曝光参数，对Mo-Rh组合，选用mAs，在28~32kVp范围内，可获得相近的IQFInv而使AGD降低6%~41%，ESE降低14%~37%；对W-Rh组合，选用mAs，在30~33kVp范围内，可获得相近的IQFInv而使AGD降低1%~23%，ESE降低4%~21%。同样对于Mo-Rh组合，选用29kVp，在~mAs范围内，可获得相近的IQFInv而使AGD降低6%~33%，ESE降低4%~31%；对W-Rh组合，选用31kVp，在~mAs范围内，可获得相近的IQFInv而使AGD降低5%~39%，ESE降低5%~39%。Yaffe等[15]用人模体型代替受检者，得到的结果是当剂量减少30%~50%，其成像质量相似。因此，对较厚的致密型乳腺适当调整曝光参数，可以兼顾剂量和质量。

综上所述，致密型乳腺患者行FFDM检查在自动曝光时，应尽量使乳腺压迫厚度降到65mm以下。对于压迫厚度大于65mm的，选用W-Rh的靶-滤过组合能在达到更高的影像质量的前提下降低受检者的辐射剂量；手动曝光时，根据模体实验结果，对自动曝光时选取Mo-Rh组合（管电压和管电流在29kVp和mAs附近）或W-Rh组合（管电压和管电流在31kVp和mAs附近）可参照实验条件适当调整管电压和管电流，能有效降低AGD和ESE且保证图像质量。

利益冲突

利益冲突　本研究过程和结果均未受到相关设备、材料和药物企业的影响

参考文献