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超越密度:乳腺X线摄影遮蔽预测模型Mammatus在荷兰乳腺癌筛查中的验证研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:European Radiology 4.7
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本研究针对乳腺X线筛查中因组织遮蔽导致的漏诊问题,由荷兰拉德堡德大学医学中心团队验证了Mammatus模型在荷兰人群中的预测效能。通过对935例筛查病例(635例筛查检出癌和304例间期癌)的回顾性分析,证实该模型区分遮蔽风险的能力(AUC=0.69)显著优于单纯体积乳腺密度(VBD)(p=0.019),且与北美原队列性能无统计学差异(p=0.15)。研究为优化筛查策略提供了超越密度指标的量化工具,对指导补充影像检查具有重要临床价值。
乳腺X线筛查是早期发现乳腺癌的重要手段,但令人困扰的是,即使采用规范的筛查程序,仍有相当比例的乳腺癌会在两次筛查之间被临床确诊——这类被称为"间期癌"的病例约占荷兰筛查项目的2.2/1000。研究表明,致密的乳腺组织可能遮蔽病灶(称为"遮蔽效应"),是导致漏诊的重要原因。然而,单纯依靠体积乳腺密度(Volumetric Breast Density, VBD)的评估存在明显局限,因为组织结构的空间分布特征同样影响遮蔽风险。这引出一个关键科学问题:如何建立更精准的遮蔽预测模型?为此,加拿大Sunnybrook研究所开发的Mammatus算法通过整合放射组学特征和临床因素,在北美队列中展现出优于VBD的预测能力(AUC=0.75),但其在其它筛查体系中的适用性尚待验证。
荷兰拉德堡德大学医学中心联合多国团队在《European Radiology》发表了这项重要验证研究。研究人员收集了2008-2018年荷兰单中心使用Hologic系统的筛查数据,纳入标准严格限定为单侧浸润性癌病例,包括筛查检出癌(n=635)和后续24个月内确诊的间期癌(n=304)。所有影像均经过回顾性阅片,根据病灶可见性将间期癌细分为"可见但漏诊"(中风险)和"完全不可见"(高风险)两类。研究采用受试者工作特征曲线下面积(AUC)比较Mammatus与VBD的预测效能,并通过三分类ROC分析评估模型对不同遮蔽风险的区分能力。
关键技术方法包括:1)基于荷兰国家筛查队列的回顾性设计,通过癌症登记系统获取临床确诊数据;2)采用标准化流程对筛查影像进行病灶可见性标注;3)Mammatus算法提取乳腺组织纹理特征与VBD参数;4)MRMCaov统计方法比较模型性能差异。特别值得注意的是,研究者创新性地将间期癌根据回顾性可见性进一步细分,为遮蔽风险提供了更精细的评估框架。
研究结果部分,"比较原始研究"显示:在区分筛查检出癌(低风险)与间期癌(高风险)的任务中,Mammatus达到AUC=0.69(95%CI:0.66-0.73),虽略低于原始研究的0.75(p=0.15),但显著优于VBD的0.66(p=0.019)。当仅分析确诊时间<12个月的间期癌时(减少真性间期癌干扰),模型性能进一步提升(见补充材料B)。"三分类ROC"分析揭示:Mammatus对低风险(筛查可见病灶)vs中高风险(间期癌)的区分能力最佳(AUC=0.73),而对中低风险vs高风险的区分稍弱(AUC=0.69),提示模型更擅长识别"明确无遮蔽"的病例。典型病例图示显示,高VBD但低Mammatus评分的乳腺(图3C)确实存在复杂但相对均匀的纹理模式,而某些低VBD但高评分的病例(图3B)则表现出局部聚集的纤维腺体组织,这解释了为何单纯密度指标可能遗漏关键遮蔽风险。
讨论部分指出,这是首个在欧洲双读筛查体系下验证的遮蔽预测模型。研究创新性地发现:55%的间期癌在回顾性阅片中可见病灶,这类"中等风险"病例可能因解读困难而非完全遮蔽导致漏诊。Mammatus对此类病例也赋予较高评分,表明其不仅能预测完全遮蔽,还能识别"易被忽略"的复杂影像特征。与既往研究相比,该模型优势在于:1)整合了北美与欧洲不同设备(GE vs Hologic)的影像特征,证明算法具有跨平台稳定性;2)通过大规模验证(n=935)确认临床适用性;3)首次证实放射组学特征可补充VBD的不足。局限性包括:未分析对钙化灶的遮蔽预测,且约25%病例因技术原因未能成功处理(主要由于开放光束信号校准问题)。
这项研究为精准筛查提供了重要工具。未来应用方向包括:1)识别需要重点复核的高风险影像;2)指导补充影像检查(如MRI)的适用人群选择;3)优化双读筛查流程。正如作者强调,将遮蔽风险评估整合到筛查体系,有望在不显著增加医疗负担的前提下,降低间期癌发生率,最终实现更精准的乳腺癌早期防控。
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