文摘

客观的。比较的诊断性能三维(3 d)正电子发射x光检测(PEM)与全身正电子发射断层扫描(WBPET)乳腺癌。方法。共有410名妇女与正常乳房良性或高度怀疑恶性肿瘤被随机分配在1:1的比例进行3 d-pem后跟WBPET或WBPET 3 d-pem紧随其后。乳房肿瘤切除术或乳房切除术后合格的参与者进行扫描。结果。3 d-pem的敏感性和特异性分别为92.8%和54.5%,分别。WBPET显示敏感性为95.7%,特异性为56.8%。排除后患者病变3 d-pem仪器的探测范围之外,3 d-pem显示灵敏度高于WBPET(分别为97.0%和95.5%,P= 0.913),特别是对于小病变(< 1厘米)(分别为72.0%和60.0%,P= 0.685)。结论。3 d-pem似乎更敏感比WBPET小病变,但可能无法检测到损伤,不在检测范围。本研究经伦理委员会批准(E2012052)在天津医科大学癌症研究所和医院(天津)。正电子发射x光检测仪器(PEMi)是经中国国家食品药品监督管理局根据注册号20153331166。

1。介绍

乳腺癌是女性最常见的癌症在世界范围内,并在2012年大约有170万例新病例(1]。在中国,乳腺癌的发病率不断增加在过去的二十年里,估计发病率和死亡率在2013年是25.89和6.56每100000名女性病例,分别为(2,3]。早期诊断的关键是提高乳腺癌患者的预后和结果。瑞典的随机试验表明,乳房x光检查筛查降低乳腺癌的死亡率显著(4]。除了乳房x光检查,乳腺超声,乳房核磁共振成像(MRI),整个身体位置发射断层扫描(WBPET)已经被用于乳腺癌的诊断和分期(5- - - - - -8]。WBPET检测可疑的乳腺病变基于乳腺癌的独特的生化特性。恶性乳腺病变的葡萄糖代谢率通常高于正常或良性肿瘤,导致更高的积累放射性示踪剂标记葡萄糖类似物,如¹⁸F-fluorodeoxyglucose (¹⁸F-FDG)恶性病变,可以检测到WBPET扫描(5- - - - - -8]。

FDG-WBPET扫描似乎特别优于nonbiochemical技术如乳房x光检查和乳腺超声的病人没有明显的癌症相关的解剖学变化。FDG-WBPET扫描可以检测恶性肿瘤患者的密集或疤痕乳房组织,而那些nonbiochemical技术通常失败患者(9]。在荟萃分析系统地比较超声的诊断精度,计算机断层扫描,乳房核磁共振,乳房x光检查,和FDG-WBPET疑似复发和/或转移性乳腺癌患者,锅等人发现乳房FDG-WBPET显示汇集灵敏度最高的(10]。但相对较低的空间分辨率FDG-WBPET(4毫米到7毫米)限制了其使用分期乳腺癌,尤其是限制它的值来检测小病变或在乳腺癌淋巴结转移11,12]。

提高空间分辨率,正电子发射x光检测(PEM)最近开发了多个研究机构和医疗器械行业9,13- - - - - -23]。阿里雅等人在乳腺癌动物模型测试了PEM,发现的潜在空间分辨率PEM是1.8毫米24]。在最近的荟萃分析,Caldarella等人表明,汇集PEM的敏感性和特异性分别为85%和79%,分别与可疑女性乳房病变(25]。最近,山本等人相比PEM的成像灵敏度和WBPET与肿瘤大小,发现PEM显示成像灵敏度(78.6%)显著高于WBPET(47.6%),特别是对于小型肿瘤(26]。大规模的试验,以比较PEM的诊断性能和WBPET在中国女性仍缺乏。本研究旨在填补这一知识空缺。在这里,在这双重站的研究中,参与者与正常乳房良性或恶性肿瘤接受三维PEM (3 d-pem)和WBPET扫描顺序。3 d-pem和WBPET诊断性能是评价通过对比成像诊断与组织病理学诊断。3 d-pem仪器的检测器用于这项研究平均1.67毫米的内在空间分辨率(27]。

2。方法

2.1。研究设计和设置

noninterventional,这种潜在的双重站,随机临床研究在天津医科大学肿瘤医院和首都医科大学宣武医院从2012年8月到2014年3月。研究协议的机构审查委员会批准天津医科大学、首都医科大学。这项研究是在遵守赫尔辛基宣言,进行良好的临床实践,相关的伦理准则。

2.2。参与者

知情同意是获得所有的参与者。合格参与者年龄在18岁到70岁有或没有家族史的乳房疾病和正常乳腺,良性或高度怀疑恶性乳腺肿瘤。乳腺条件被临床试验评估,乳房x光检查和乳腺超声。排除标准在怀孕和母乳喂养,先前的手术,化疗,放疗治疗恶性肿瘤,低公差WBPET或PEM,无法保持卧姿,无法接受手术,尽管有迹象表明手术,或者是不适合研究基于参与调查人员的判断。在入学面试,一般临床资料收集。乳房x光检查和乳腺超声或执行这些测试的结果得到的参与者如果他们把测试前3个月内入学面试。合格的参与者定于PEM和WBPET 30天内的面试。PEM和WBPET后,乳房肿瘤切除术或乳房切除术进行手术的病人,都有资格根据医生的判断。乳腺活组织检查是手术前进行的。手术组织标本收集乳房肿瘤切除术或乳房切除术后被病理学家检查。

2.3。3 d-pem扫描

3执行d-pem使用PEMi-I扫描系统(高能医疗设备有限公司。杭州,中国)。PEMi-I系统64环检测系统,它允许高效的3 d图像采集。开幕式乳房位置的直径160毫米。这台机器是专为卧姿,所以乳房披散在探测器(图1)。参与者被要求禁食4 - 6小时快速血糖测定。的放射性示踪剂¹⁸F-FDG(259 - 444年兆贝可)静脉注射的参与者有一个快速血糖水平≤140 mg / dL,然后参与者被要求休息让放射性示踪剂循环50 - 60分钟。分配给组的参与者3 d-pem紧随其后WBPET对每个乳房的PEMi-I 20分钟的扫描。Twelve-slice重建了,切片厚度不同3到8毫米取决于乳房厚度。图片被提交给衰减修正根据图像分割方法。PEM图像,乳腺组织与空气分离是基于活动的地图。线性衰减系数(ACF)的每一行均获得响应基于分割的结果。重建与acf重复。WBPET后立即执行3 d-pem放射性示踪剂注入后(大约90到100分钟)。

2.4。全身WBPET扫描

病人分配到组WBPET紧随其后3 d-pem接受WBPET后放射性示踪剂注入。使用WBPET WBPET进行扫描系统发现圣4 UPG(美国通用电气)或确切ECAT 47(西门子、德国)。图像采集(120千伏、160 - 220 mA,螺旋节距0.75:1和5毫米片厚度)是使用两分钟发射进行收购的顶点肺下缘的肝脏与参与者在仰卧位。3 d-pem当时执行后立即WBPET放射性示踪剂注入后(约80 - 90分钟)。

2.5。图像分析

综述了WBPET和PEM图像3认证放射科医生,谁对受试者的临床信息也不清楚。积极的PEM和WBPET被定义为图像显示连续2层可见结节状或中等至强放射性异常块吸收。消极的PEM和WBPET没有或很弱异常放射性摄取图像。放射科医生之间的分歧进行了讨论,直到达成共识。

2.6。手术组织病理学检查

病人接受乳房肿瘤切除术或乳房切除术后1 - 2周内WBPET和3 d-pem考试。手术组织标本收集乳房肿瘤切除术或乳房切除术后被病理学家检查。组织学分级和类型决定。

2.7。评价

整合积极诊断被定义为3 d-pem和WBPET的扫描图像显示病变相似的形状和大小;整合消极病变的诊断代表缺席3 d-pem和WBPET扫描图像。积极WBPET被定义为图像提供超过2层可见结节状或大规模区域中等到严重的异常增加放射性示踪剂的吸收。负WBPET代表图像显示均匀分布放射性或分散,参差不齐,轻微的放射性示踪剂的吸收增加。3 d-pem和WBPET的敏感性和特异性进行比较。计算和合率积极的诊断、和合率的负面诊断,全面诊断一致性、灵敏度、特异性和准确性是解释表1。

2.8。样本大小

在5%的显著水平(双向),患乳腺癌的239名参与者被要求达到95%整合正诊断3 d-pem WBPET相比有80%的力量。假设的基础上整合-诊断3 80% d-pem WBPET相比,在5%的显著水平和80%的力量,153名参与者与良性肿瘤或正常的乳房被要求。达到90%的整体诊断一致性3 d-pem WBPET相比,在5%的显著水平和80%的力量,385名参与者被要求。因此,估计总样本量是392(239正+ 153负)参与者,和共有400名参与者(160例消极恶性肿瘤+ 240例阳性恶性肿瘤)被录取。

2.9。随机化和致盲

减少可能的偏见的影响¹⁸F-FDG吸收诊断,参与者被随机1:1的比例进行3 d-pem后跟WBPET (3 d-pem-wbpet)或WBPET随后3 d-pem (WBPET-3D-PEM)。与软件SAS随机序列生成。参与者不是WBPET和3 d-pem蒙蔽。放射科医生,评估WBPET和3 d-pem的扫描图像,蒙蔽了参与者的临床资料。

2.10。统计分析

使用执行统计分析软件SAS 9.13。全分析集(FAS)包括与WBPET参与者的数据结果。每个协议集(PPS)包括参与者的数据符合研究协议,和参与者有严重偏离协议,如未能接受3 d-pem,被排除在PPS。分类变量提出了比例和提出了连续变量平均值±标准偏差(SD)值,最小和最大。诊断一致性、敏感性、特异性和准确性。学生的t以及被用来比较患者的临床特点。卡方检验是用来比较灵敏度、特异性和准确性。

3所示。结果

3.1。病人流和基线数据

共有410人参加,包括255个高度怀疑恶性肿瘤患者根据乳房x光检查和乳腺超声和参加研究的155名参与者没有恶性肿瘤和随机WBPET-3D-PEM或3 d-pem-wbpet组。在研究过程中,6个科目没有收到WBPET因为自愿退出研究。因此,FAS包含404名参与者。参与者接受WBPET 3 d-pem结果缺少5参与者,导致PPS的399名参与者。病人流显示在图2。参与者的基线临床数据描述表2。临床特点是可比的参与者收到3 d-pem-wbpet与接收WBPET-3D-PEM(表2)。

3.2。评价

3 d-pem和诊断一致性WBPET FAS和PPS的数据进行了分析。对于FAS数据,积极诊断和合率为93.8% (95% CI: 90.6% - -97.1%),阴性诊断和合率为97.5% (95% CI: 94.8% - -100.0%),和整体的诊断一致性为95.3% (95% CI: 93.1% - -97.5%,表3)。从分析这些结果类似PPS(表的数据3)。

共有19个参与者显示不一致3 d-pem和WBPET(表3和4),其中5 3 d-pem数据(表丢了4)。组织病理学检查剩余的14例显示3例3 d-pem和组织病理学结果之间的一致性和11例WBPET和组织病理学结果之间的一致性。11例的错误诊断3 d-pem 9显示假阴性3 d-pem但是真正积极WBPET和病变9例胸壁(7例)附近或腋窝附近(2例)。这些位置的检测范围3 d-pem探测器(表4)。组织病理学结果的假阳性3 d-pem炎性病变和一个腺纤维瘤。3例误诊的WBPET 2是假阳性和假阴性。这些3例被3 d-pem准确诊断。案件的3 d-pem和WBPET扫描图像显示假阴性WBPET和真阳性3 d-pem呈现在图3。假阳性的画面情况WBPET和真正的- PEM呈现在图4。

WBPET的诊断准确性和3 d-pem评估使用组织病理学结果作为诊断金标准。组织病理学是可以从253名参与者,包括209年恶性和良性44例。大多数恶性肿瘤的浸润性导管癌(159/209,76.1%)。只有18例(18/209,8.5%)导管原位癌(DCIS),剩下的用例(191/209,91.5%)浸润性癌。3 d-pem WBPET似乎也有类似的特异性(54.5%比56.8%,P= 0.909)和准确性(86.2%和88.9%,P= 0.808,表5)。尽管WBPET敏感性(95.7%)略高于3 d-pem敏感性(92.8%),值不明显不同(P= 0.828,表5)。进一步估计WBPET和3 d-pem的性能,我们分析了< 1厘米和病变分别≥1厘米。三维测量直径和平均直径计算代表病变大小。平均病变大小(总278病变)为1.7±8.4厘米。44小病变(直径< 1厘米),3 d-pem显示敏感性(69.2%)高于WBPET (61.5%,P= 0.79,表5);234年大病变(直径≥1厘米),WBPET敏感性(92.1%)略高于PEM敏感性(90.1%,P= 0.88,表5)。然而,灵敏度不统计WBPET和3 d-pem之间明显不同。没有WBPET PEM相关不良事件报告在研究过程中。

准确评估的诊断性能3 d-pem,我们排除了一个良性病变患者的PEM检测范围和9例,恶性病变的范围之外的PEM探测器。然后我们的性能相比WBPET和3 d-pem 243例(253−10)。3 d-pem的总体敏感性(97.0%)略高于WBPET (95.5%) (P= 0.913,表6)。在两个小病变(< 1厘米)和大病变(≥1厘米)子组,3 d-pem敏感性高于WBPET敏感性(小病变:分别为72.0%和60.0%,P= 0.685;大的病变:分别为93.8%和91.8%,P= 0.835,表6)。

4所示。讨论

在最近的研究中,3 d-pem的诊断一致性和WBPET高于95%。第一份报告后,在PEM汤普森等人(1994年14),几个试验临床研究包括患者显示使用PEM诊断乳腺癌的有前景的结果(21- - - - - -23]。莱文等人评估PEM biopsy-proven恶性病变和18日发现PEM产生了一个敏感性,特异性,诊断精度和整体的86%,91%,和89%,分别为(21]。同样,罗森等人测试PEM恶性18日和2良性乳腺异常,发现86%的敏感性(22],Tafra等人证明了PEM导致44新诊断的敏感性为87%乳腺癌患者(23]。在最近的荟萃分析调查PEM检测恶性肿瘤的诊断准确性与可疑乳腺癌妇女,Caldarella等人发现合用的敏感性和特异性分别为85% (95% CI: 83% - -88%)和79% (95% CI: 74% - -83%),分别为(25]。然而,只有8研究包括在荟萃分析和重大研究异质性与汇集相关敏感性和特异性(25]。与先前的报道相比,当前的研究显示更高的PEM的敏感性,这是与组织病理学诊断证实253例的92.8%和97.0%在243 3 d-pem探测范围内病变患者。PEM中观察到当前研究的更高的灵敏度可能部分归因于浸润性乳腺癌的比例高(> 90%)的患者。Caldarella等人报道,汇集了PEM的灵敏度为侵袭性癌症(86%)高于原位癌症(81%)(25]。

由于更高的空间分辨率比WBPET PEM, PEM预计更敏感比WBPET检测恶性肿瘤,特别是对于小尺寸病变(14]。从以前的研究似乎支持这一预测数据26,28]。在最近的一份报告中,山本等人调查肿瘤大小之间的关系和PEM的敏感性和WBPET 45日本女性与组织病理学证实乳腺恶性肿瘤(26]。他们发现,PEM明显比WBPET更敏感(分别为66.7%和13.3%,P< 1厘米= 0.008)的病变,而检测灵敏度为病变≥1厘米2成像方法相当的(26]。他们还表明,PEM的灵敏度优势随着WBPET减少病灶大小增加(26]。同样,先令等人报道,PEM损伤检测灵敏度明显高于WBPET(分别为92.8%和67.9%,P< 0.001)(28]。Kalinyak等人的报告也显示了PEM检测肿瘤的敏感性明显高于69年新诊断乳腺癌患者比WBPET(92%比56%)(29日]。目前的研究也证明了PEM显示,损伤小,灵敏度高于WBPET虽然数据统计上没有明显差异,因为相对较少的小病灶。与之前报道WBPET在乳腺癌的敏感性,这是在64%和96%之间(30.),WBPET在当前研究的检测灵敏度(96.5%)在区间的高端。病变病人的相对较大的平均大小(直径> 1.5厘米)可能导致WBPET的高灵敏度。此外,WBPET系统在当前研究中使用双重时间点成像WBPET,已被证明有一种改进的敏感性检测浸润性乳腺恶性肿瘤(31日]。

当前的研究发现9例3 d-pem假阴性,这是从WBPET真阳性和组织病理学分析。先令等人建议,假阴性PEM在他们的研究可能与氟- 18 -去氧葡萄糖摄取不足的小病变(28]。氟- 18 -去氧葡萄糖摄取不足似乎没有假阴性的原因PEM在当前的研究中,因为9例被WBPET正确诊断。仔细审查WBPET图像显示的病变9例超出3 d-pem仪器的检测范围。假阴性的9例3 d-pem 7下胸肌和病变2病变在腋窝附近。除了很小的大小病灶放射性示踪剂摄取不足,视场与PEM相关仪器的限制也被认为是假阴性结果的主要来源(25]。深小损伤的胸肌或腋窝附近地区尤其难以检测到PEM。9假- 3 d-pem情况下还可能导致总体敏感性3 d-pem略低(92.8%)相比,WBPET(95.7%)在当前的研究中。排除后9假阴性3 d-pem例和1例良性病变的检测范围的3 d-pem, 3 d-pem显示灵敏度高于WBPET病变(97.0%比95.5%),小病灶(72.0%比60.0%),和大病灶(93.8%比91.8%)。组织病理学分析2假阳性PEM情况下显示,他们是一个炎症病变和腺纤维瘤1例,表明良性乳腺异常也可能有葡萄糖的代谢率高于正常乳腺组织。

5。结论

当前的研究发现,3 d-pem WBPET显示,中国患者满意的诊断一致性,3 d-pem似乎更敏感比WBPET病变3 d-pem仪器的检测范围内,特别是对小病灶直径< 1厘米。3 d-pem仪器使用在当前的研究中可能不检测病变以外的检测范围,特别是区域附近的胸肌和腋窝区域。

伦理批准

所有程序中执行研究涉及人类受试者按照道德标准机构和/或国家研究委员会1964年赫尔辛基宣言及其后来的修正案或类似的道德标准。

同意

知情同意是获得所有个体参与者包括在这项研究中。

的利益冲突

所有作者宣称他们没有利益冲突。

确认

这项工作是支持由中国国家自然科学基金(授予号。81302003,81302003,81601377),国家科技重大项目(批准号2013 zx09303001),天津市自然科学基金(16 jczdjc35200 17 jcybjc25100),孵化项目的国家临床研究中心癌症(N14B09),天津医科大学癌症研究所和医院基金(Y1601),和天津的科技发展基金教育委员会高等教育(没有。20120109)。