探讨一种新的电阻抗断层成像技术(EIT)对乳腺良恶性疾病的诊断价值，并与传统的影像学检查乳房超声和钼靶的结果进行比较。
2016年5至8月来北京朝阳医院乳腺外科就诊的121例患者，共126个乳腺结节接受钼靶、超声及EIT检查，均经穿刺活检或手术病理证实，计算EIT、超声和钼靶检查对乳腺病变的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。
EIT、超声及钼靶检查对乳腺良恶性病变诊断的准确率分别为75.4%、81.7%、76.1%，敏感度分别为76.8%、94.6%、74.4%，特异度分别为74.3%、71.4%、77.6%，EIT结合超声诊断乳腺病变的准确度、敏感度和特异度分别为91.3%、98.2%、85.7%，在准确度和特异度方面显著高于超声检查(χ2＝4.896，P＝0.027；χ2＝4.242，P＝0.039)，EIT联合钼靶对乳腺病变的诊断准确率、敏感度及特异度分别为95.5%，97.4%，93.9%，均显著高于钼靶检查(χ2＝13.474，P<0.001; χ2＝8.573，P＝0.003; χ2＝5.333，P＝0.021)。
电阻抗断层成像对超声和钼靶在诊断乳腺疾病时有良好的互补性，且能够对乳腺进行代谢评估，有望用于早期筛查。
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近年来，乳腺癌的发病率在全球范围内多个国家和地区呈现不同程度的上升趋势。目前来看全国、尤其是大城市乳腺癌的发生率呈现快速增长的趋势，在一些大、中城市，己占女性恶性肿瘤死因的首位，并且平均年龄也开始出现年轻化的趋势[1]。乳腺癌是否能够早期发现并制定相应合理的治疗策略是影响乳腺癌预后的重要因素。尽管乳腺癌早期诊断的影像学方法钼靶检查和乳腺超声检查在检出率和准确率上近年来己经有了较大的发展，但是，仍有15%的乳腺癌患者未能检出[2]。患者行钼靶X线检查时需挤压乳房，造成患者疼痛，同时需要接触放射线，且钼靶对致密的乳腺不够灵敏，故一般认为40岁以下的妇女不建议行钼靶X线检查。另外，乳腺超声对于<1 cm的乳腺癌，微小钙化点和毛刺样结构不易显示，同时结果在很大程度上依赖于操作者水平，所以二者不适宜单独用作乳腺普查的手段。
1976年Swanson教授首次提出电阻抗成像技术，它是继形态、结构成像之后新一代无损伤成像技术。电阻抗断层成像技术(EIT)[3]通过驱动电极在目标体周围注入小的安全电流，在体表形成电压分布，并依此来重构出能反映乳腺组织生理及病理变化的阻抗图像，不但反映了乳腺解剖学结构，更重要的是给出功能性图像结果。MEIK设备则是基于EIT技术开发出来的第6代电阻抗乳腺断层扫描仪器，已在国外市场投放多年，包括俄罗斯和欧盟各国，并且成为了俄罗斯政府指定的乳腺筛查设备。迄今国内尚未见EIT技术应用临床的相关报道，本研究对EIT技术、超声和钼靶进行对比，探讨EIT技术对乳腺良恶性病变的诊断价值。
1．研究对象：回顾性分析2016年5至8月来北京朝阳医院乳腺外科就诊的121例女性患者共126个乳腺肿块，所有肿块均行手术或穿刺活检病理确诊。其中乳腺癌56例，乳腺纤维腺瘤22例，乳腺单纯性腺病48例。患者年龄21～82岁，平均48.9岁。
2．所有患者均接受EIT和乳腺B超两项检查，88例患者接受钼靶X线检查。所有纳入患者均签署知情同意书。
采用MEIK5.6电阻抗乳腺断层扫描仪，探头为256个电极，电极面直径12 cm，使用0.5 mA弱交流电，频率为50 kHz。患者取仰卧位，如果患者的乳腺偏小，可以采取坐位，乳腺应处于正前方，如需要可以在患者肩下垫高，确保乳头位于乳腺的中心位置，使用棉纱沾取清水或生理盐水，润湿被测乳腺部位。水量不需太多，不能在乳腺表面留有水滴。同样方法润湿被测乳腺的对侧手，然后患者手握远端电极，患者手臂应高举过头，握电极的手不能碰触身体其他任何部分，使用激光帮助定位电极面板，确保红色激光点落在乳头上，确保电脑显示屏上所有/大多数的电极点变绿色(至少60%)，按动启动按钮，等待20 s，每侧乳腺应扫描2次，扫描后，自动对平行于电极面板的7个断层进行三维成像，成像深度从4 mm～4.6 cm。每侧乳腺需扫描两次，再次确保成像准确[4]。
采用Senograph 2000型钼靶仪，行双侧轴位及侧斜位扫描，扫描参数分别为24 kV、200 mA。超声检查采用Philips iU22型彩色多普勒超声诊断仪分别做纵向、横向和放射状切面检查，探头L12.5，频率3～9 MHz。
电阻抗断层扫描仪MEIK设备，主要由一主体机、256电极组成的电极面板和一远端电极组成；图1示EIT技术检测患者双侧乳腺影像的各种数据信息，从患者基本信息，影像深度、电导率异常区域、电导率曲线、电导率数据值及双侧电导率分布差异来解析受检者乳腺图像；图2示1例70岁女性乳腺癌患者术前影像资料对比：A: 超声示左乳外上一形态不规则、低回声肿块，边界不清，内可见丰富血流信号，B: 钼靶侧斜位示左乳外上可见类结节影，边缘欠光整，其内可见粗大钙化灶，C～E: MEIK黑白、彩色及三维图像示左乳外上一椭圆形高电导率区，大小2.7 cm×2.4 cm，中心区域最高电导率达1.04，周围组织结构受压；图3示1例44岁女性乳腺纤维腺瘤患者术前影像资料对比：A: 超声示左乳9：00～10：00点方向低回声，大小3.1 cm×0.6 cm，边界清，内回声均匀，未见血流信号；B: 钼靶侧斜位示左乳不均匀致密性腺体，乳腺增生，可见良性钙化；C～E: MEIK黑白、彩色及三维图像示左乳10：00点方向一片状高电导率区，中心区域电导率达0.77，周围组织呈超阻抗区，未见明显受压。
根据俄罗斯Karpov和Korotkova教授提出并制定的EIT诊断标准[5](表1)，从局部异常区域的形状、轮廓、周围组织、内部电气结构和双侧乳腺电导率的差异5个方面评估该患者乳腺病理变化的可能性；电阻抗EIT评分与美国放射学会(ACR)乳腺影像数据和报告系统BI－RADS分级的对应列表(表2)，可将电阻抗结果转换成常用的BI－RADS分级进一步解读。
EIT技术诊断标准
EIT技术诊断标准
| 诊断标准 | EIT评分 | |
|---|---|---|
| 形状 | ||
| 圆形，椭圆形 | 1 | |
| 叶形，不规则形 | 2 | |
| 轮廓 | ||
| 无明显轮廓 | 0 | |
| 轮廓清晰 | 1 | |
| 超阻抗，轮廓模糊 | 2 | |
| 周围组织 | ||
| 正常 | 0 | |
| 结构紊乱/移位 | 1 | |
| 增厚/挤压/回缩 | 2 | |
| 内部电气结构 | ||
| 超阻抗 | 0 | |
| 等阻抗 | 1 | |
| 低阻抗 | 2 | |
| 无阻抗 | 3 | |
| 双侧乳腺电导率差异 | ||
| 差异<20% | 0 | |
| 差异20%～< 30% | 1 | |
| 差异30%～<40% | 2 | |
| 差异≥40% | 3 | |
EIT评分转化为BI－RADS分级解读
EIT评分转化为BI－RADS分级解读
| EIT评分 | BI－RADS分级 |
|---|---|
| 未评分 | BI－RADS 0，图像质量欠佳 |
| 0～1 | BI－RADS 1，没有显示出病灶 |
| 2～3 | BI－RADS 2，良性肿瘤－常规乳房影像检查 |
| 4 | BI－RADS 3，可能良性发现 |
| 5～7 | BI－RADS 4，疑似异常－组织活检 |
| 8～10 | BI－RADS 5，高度疑似为恶性肿瘤－治疗/活检 |
采用SPSS 17.0统计软件，采用χ2检验分析MEIK与乳腺超声及钼靶3种不同检查手段的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值之间的差异，以P<0.05为差异有统计学意义。
126个病灶中，50个浸润性导管癌，4个导管原位癌，2个黏液癌，22个纤维腺瘤，48个单纯乳腺腺病。肿块大小为0.5～7.5 cm，平均为1.79 cm。
EIT、超声及钼靶检查诊断乳腺病变的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值如表3所示。与超声比较，EIT和钼靶的敏感度和阴性预测值均要低于超声(P<0.05)；EIT、超声和钼靶的准确度、特异度和阳性预测值差异均无统计学意义 (P>0.05)。钼靶未检出的21例病变中17例经EIT检出，其中10例为恶性，11例为良性，均发生于致密乳腺中。EIT结合超声诊断乳腺病变的准确度、敏感度和特异度分别为91.3%、98.2%、85.7%，在准确度和特异度方面显著高于超声检查(χ2＝4.896，P＝0.027；χ2＝1.037，P＝0.309; χ2＝4.242，P＝0.039)，EIT联合钼靶对乳腺病变的诊断准确率、敏感度及特异度分别为95.5%，97.4%，93.9%，均显著高于钼靶检查(χ2＝13.474，P<0.001; χ2＝8.573，P＝0.003; χ2＝5.333，P＝0.021)。
EIT、超声、钼靶及EIT结合超声、EIT结合钼靶对乳腺病变的诊断效能对比(%)
EIT、超声、钼靶及EIT结合超声、EIT结合钼靶对乳腺病变的诊断效能对比(%)
| 诊断效能 | EIT | 超声 | 钼靶 | EIT＋ 超声 | EIT＋ 钼靶 |
|---|---|---|---|---|---|
| 准确率 | 75.4 | 81.7 | 76.1 | 91.3 | 95.5 |
| 敏感度 | 76.8 | 94.6 | 74.4 | 98.2 | 97.4 |
| 特异度 | 74.3 | 71.4 | 77.6 | 85.7 | 93.9 |
| 阳性预测值 | 70.5 | 72.6 | 72.5 | 84.6 | 92.7 |
| 阴性预测值 | 80.0 | 94.3 | 79.2 | 98.3 | 97.9 |
EIT应用于人体乳腺疾病的检测是近年来才发展起来的一种新技术，具有快速、成本低廉、无辐射等特点和三维可视化、定量评估、功能成像等优势，因而成为研究的热点。EIT技术的病理生理学基础[7]：细胞的结构和病理形态决定了组织电导率，癌变组织引发细胞内和细胞外液空间改变、细胞膜表面改变、离子渗透性改变和相关水层隔膜的改变，低脂肪、高水分、高盐分的特性引起了癌细胞的电阻明显减小，这导致了乳腺癌细胞比正常乳腺上皮细胞有明显低的电阻(较高的电导率)，在影像上呈现高亮度的白点。因此，在乳腺癌的早期和潜伏期，伴随着分子和细胞生物学的变化，就已经出现了导电性的变化，这是功能成像和结构成像的本质区别。另外，良性病变由于与正常细胞分化相似，故与恶性病变的导电特性不同、而与正常组织的电导(阻)率相近。这样就为我们提供了一种新的早期发现和前瞻性预报乳腺癌的影像学检测方法。
本研究首次报道EIT技术应用对中国女性患者乳腺病变的诊断效能，其准确率达75.4%，敏感度达76.8%，特异度达74.3%，EIT结合超声诊断乳腺病变的准确度、敏感度和特异度分别为91.3%、98.2%、85.7%，MEIK联合钼靶对乳腺病变的诊断准确率、敏感度及特异度分别为95.5%，97.4%，93.9%，与既往临床实验[8,9]相比，我们得到一些共性的结论：(1)乳腺癌与癌旁正常组织及良性乳腺病变的电阻抗特性有显著差异；(2)具有操作简单、安全无害、方便快捷等特点；(3)EIT技术有相当的临床应用价值，对现有的乳腺癌早期检测手段(超声、钼靶)有良好的补充。本研究中超声对疾病的诊断准确度相对较高，这可能与本组纳入患者在接受研究前已经怀疑肿瘤的存在有关。其次，本组中大部分病变表现为肿块，而超声对肿块的诊断更为敏感，并且超声更加依赖于医生的个人经验。另外，钼靶诊断乳腺疾病的敏感度较为有限，尤其是在年轻患者。本组患者钼靶的敏感度低于超声和EIT检查(病例2患者钼靶结果阴性)，其可能原因为本组研究的大多数患者乳腺组织密度较高，导致钼靶对病变组织的分辨率降低。EIT结合钼靶与EIT结合超声可以显著提高单纯超声或钼靶诊断乳腺病变的敏感度和特异度，证实EIT在诊断乳腺疾病中具有重要的作用，并且EIT可以提供更多的数据帮助定量分析，从而更少的依赖于医生的经验，减少人为因素影响诊断准确性，有望用于早期筛查。
基于EIT技术刚引入我国，目前的临床研究仅限于在欧美国家进行，我们对不同人种和不同乳腺疾病的电阻抗检测特点还没有足够多的认识，我们的临床测量的数据量还远远不够，对其他良性的乳腺疾病如乳腺囊肿，乳管内乳头状瘤和乳腺炎尚未研究，对不同类型的乳腺癌如导管原位癌、浸润性导管癌、浸润性小叶癌等的检测尚未细化，因此，我们需要展开大量的乳腺EIT检测的临床工作，结合穿刺活检和手术活检的病理学结果，更加深入了解我国女性乳腺癌电阻抗检测的敏感性、特异性、准确率，并对不同病理类型、不同分期、不同大小的乳腺癌进行分类研究。
