计算机辅助检测在乳腺X线摄影中应用价值的研究

论文摘要

目的回顾性分析乳腺计算机辅助检测软件MammoCAD2.0对于乳腺癌各种征象检测的准确性,用经病理证实为乳腺癌的乳腺X线图像来评价计算机辅助检测（Computer-aided detection,CAD）软件的敏感性,用确认为正常的乳腺X线图像来评价CAD的假阳性率,并探讨乳腺密度对CAD检测能力的影响;对226例病理证实的乳腺癌病例的回顾性研究,旨在探讨CAD对初级放射科医生检测结果的影响。材料和方法第一部分研究资料共617例,包括415例乳腺癌患者和202例正常对照乳腺。所有乳腺癌病例均经手术病理证实;202例正常对照病例根据临床资料、超声和X线检查综合诊断证实。将上述617例资料根据美国放射学会（AmericanCollege of Radiology,ACR）乳腺分型,由两名有经验放射科阅X线片,分为BI-RADS 1、BI-RADS 2、BI-RADS 3和BI-RADS 4四型,BI-RADS 1型、BI-RADS2型被归为非致密乳腺组,BI-RADS 3型、BI-RADS 4型被归为致密乳腺组。应用MammoCAD2.0对其图像进行检测,记录检测结果。应用百分率来计算其乳腺癌征象微钙化（microcalcification,MC）、肿块（mass,MA）及腋窝淋巴结（lymphnode,LN）的的敏感性,并计算其95%可信区间。通过正常对照乳腺计算CAD的假阳性率,假阳性标记总和为每例图像上MC、MA及腋窝LN的假阳性标记之和。计算乳腺癌非致密组和致密组乳腺癌检测结果,及非致密正常对照组和致密正常对照组的假阳性率,分别应用x2检验比较不同密度CAD检测乳腺癌病变的差异性和假阳性水平的差异性,P＜0.05为差异有统计学意义。第二部分研究包括226例乳腺癌病例,分别采用四种不同的方法对其检测:CAD软件独立检测、初级放射科医生应用CAD软件前、后分别检测及1名有经验放射科医生独立检测。CAD软件使用前面经验证的MammoCAD 2.0软件。放射科医生检测在高分辨率显示仪上进行。应用x2检验比较四种方法两两之间对乳腺癌各种征象检测结果的差异有无显著性意义,P＜0.05为差异有统计学意义。结果415例乳腺癌病例中,MC289例,MA295例,LN 108例,共计病例数692例。CAD检出MC271例,MA249例,LN91例,共计611例。202例正常乳腺对照组,共计图像404幅,CAD标记MC95个,MA184个,腋窝LN40个,共计假阳性标记319个,平均每幅图像假阳性标记0.889个,其中MC0.235个/幅,MA0.455个/幅,腋窝LN0.099个/幅。415例乳腺癌中,非致密乳腺癌组231例（BI-RADS 1型88例,BI-RADS 2型143例）,致密乳腺癌组184例（BI-RADS 3型157例,BI-RADS 4型27例）,CAD分别检出乳腺癌221例、165例。在非致密乳腺癌组中,MC检出140例,MA检出170例。在致密乳腺癌组中,MC检出131例,MA检出79例。CAD对MC检测较MA敏感,差异有统计学意义（P=0.000）;在非致密乳腺中,乳腺癌检测敏感性高于致密乳腺组,差异有统计学意义（P=0.017）,尤其对于MA的检测,尤为明显（P=0.001）;在不同密度乳腺中,CAD对MC的检测能力无明显统计学差异（P=0.891）。③202例正常乳腺对照病例中,非致密乳腺组81例（BI-RADS 1型26例,BI-RADS 2型55例）,致密乳腺组121例（BI-RADS 3型87例,BI-RADS 4型34例）。CAD检测假阳性标记＞2个/例者,非致密乳腺组20例,致密乳腺组19例。不同乳房密度其CAD检测假阳性水平无明显统计学差异（P=0.113）。226例乳腺癌病例中,共有MA型乳腺癌216例,MC型乳腺癌86例。CAD检测乳腺癌、MA、MC的敏感性分别为:86.73%、83.33%、84.88%;CAD标记MA假阳性标记188个,MC假阳性标记182个,共计假阳性标记370个,平均每幅图像0.82个假阳性标记,其中MC 0.40个/幅,MA 0.42个/幅。初级放射科医生独立检测乳腺癌、MA、MC的敏感性分别为:89.82%、85.65%、80.23%。应用CAD后,初级放射科医生检测乳腺癌、MA、MC的敏感性分别为:97.35%、96.76%、98.84%。有经验放射科医生检测乳腺癌、MA、MC的敏感性分别为:99.12%、99.07%、100%。有经验放射科医生漏诊的2个病例,CAD标记阴性,对有经验放射科医生没有提示作用。结论CAD可有效检测并标记数字乳腺X线图像上的可疑病变区域,对医生诊断具有提示作用,其假阳性率在可接受的范围内。不同密度乳腺组,CAD检测乳腺癌的敏感性差异有统计学意义,尤其对于表现为MA的乳腺癌。对于表现为MC的乳腺癌,CAD检测的敏感性差异无明显统计学意义。不同密度乳腺组,CAD检测的假阳性率差异无统计学意义。CAD独立应用与初级放射科医生独立检测乳腺癌、MA、MC的敏感性均无明显统计学差异。应用CAD后,初级放射科医生对乳腺癌、MA、MC检测敏感性均明显提高,与1名有经验放射科医生独立检测乳腺癌的敏感性无明显统计学差异。CAD不能替代初级放射科医生检测,仅作为一种辅助手段帮助初级放射科医生提高乳腺癌的检测能力。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 一、计算机辅助软件MammoCAD2.0临床验证
• 1.1 材料和方法
• 1.2 结果
• 二、CAD对初级放射科医生检测能力的影响
• 2.1 材料和方法
• 2.2 结果
• 讨论
• 一、乳腺X线摄影技术对乳腺癌诊断价值及局限性
• 二、CAD在乳腺癌X线摄影检查中的价值
• 三、乳房密度对CAD检测乳腺癌效能的影响
• 四、CAD对不同经验的放射科医生的诊断能力的影响
• 五、CAD问题及展望
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述
• 乳腺癌影像学筛查现状
• 综述参考文献
• 致谢