乳腺癌是中国女性发病率较高的恶性肿瘤，并且患病群体年龄趋于年轻化。乳腺X射线摄影是发现早期乳腺癌有效的方法之一。然而，对于致密型乳腺，由于腺体重叠影响，病变检出率有限，在传统数字乳腺摄影(digital mammography，DM)，特别是全视野数字乳腺摄影(full-field digital mammography，FFDM)的基础上，乳腺数字体层合成摄影(digital breast tomosynthesis，DBT)将体层摄影与数字乳腺X射线摄影相结合，是一种新兴的乳腺成像方式^[1]。但DBT平均腺体剂量(average glandular dose，AGD)与DM比较辐射剂量略高，2007年国际放射防护委员会(ICRP)将乳腺组织的权重因子由原来的0.05提升至0.12^[2-3]。如何取得乳腺摄影影像质量与辐射剂量的最佳匹配，是当前学者们关注的焦点。本研究通过对FFDM和DBT摄影参数及AGD进行分析，探讨压迫厚度、乳房密度与辐射剂量的相关性，并同时考虑厚度与密度对AGD的交互作用影响，以指导在临床实践中对不同类型乳房摄影方式的优化选择与应用。

1. 患者资料：回顾性提取收集2020年11月至2021年2月于山西省人民医院接受数字乳腺X射线检查的患者资料，筛选使用Combo(FFDM+DBT)模式摄影的患者，年龄30~69岁，平均年龄为(47.2±5.6)岁。

2. 检查设备与方法：使用Hologic公司Selenia^ⓇDimensions^Ⓡ数字乳腺三维断层摄影系统，体位采取标准双侧头尾位(CC位)、内外斜位(MLO位)，乳房压迫力20~30磅(LB)摄影，共计229例，所有图像资料均由两名专业技术人员采集，完全按照规范化摄影操作流程并进行质量控制，DICOM图像均在后处理工作站专用竖屏显示器观察，符合诊断要求并传输到密度软件处理平台(CenovaDICOMserver)进行原始数据处理，Quantra软件估计原始图像中每个像素水平的纤维腺体组织厚度，在整个图像上相叠加得出整个乳房的纤维腺体体积，然后考虑整个乳房轮廓估计出乳房的体积，计算纤维腺体体积百分比，最终通过Quantra密度软件产生类似ACR(BI-RADS)分型的Q_abd密度分类：Q1(0~5.20)；Q2(5.21~12.6)；Q3 (12.7~25.6)；Q4(25.7~100.0)^[4]。统计记录双侧乳房压迫厚度(mm)和乳房密度(Q_abd)分类及其AGD、kVp值。

3. 主要技术参数：非晶硒平板探测器，成像野：24 cm × 29 cm，成像矩阵：3 328 × 4 096，像素尺寸：0.070 mm，空间分辨率：7.1 lp/mm，采集速率：4幅/s。kV范围：20~ 49 kV，阳极材料：钨，双靶角。滤过：0.050 mm铑(Rh)和0.050 mm银(Ag)，0.070 mm铝(Al)；焦点尺寸：0.3 mm，0.1 mm。规范化摄影，自动滤过、自动曝光控制(AEC)模式进行图像采集。DBT技术乳房按照标准方式压迫，X射线管在15°(+7.5°到-7.5°)内旋转，大约每1°进行一次曝光，获取不同角度原始影像，重建为层厚1 mm的高分辨率断层图像，压迫后5 cm厚的乳房被重建为50个断层图像。

4. 患者分组：不同年龄按双侧头尾位(CC位)平均压迫厚度分为4组：21~30(43例)、31~40(81例)、41~50(74例)、51 mm及以上(31例)，标准差为0.5 mm。由于本研究Q1类密度只有2例，故将Q1与Q2合并为一组分析，因此，乳腺量化密度分为3组：Q_abd密度1~2类59例，3类127例，4类43例。所得229例图像为双侧CC位和MLO位，共计916幅(DBT+FFDM)视图，均符合诊断标准，其乳房测量压迫厚度及DBT、FFDM模式AGD和kVp来源于DICOM图像记录采集参数。本研究通过医院伦理委员会批准(2022省医科伦审字第43号)。

按乳房CC位压迫厚度和Q_abd密度分组，分类统计DBT/FFDM模式双侧CC位、MLO位管电压(kV)和AGD；并同时考虑乳房压迫厚度、乳腺密度交互作用对AGD的影响。全部229例Combo模式乳房压迫厚度CC位19~77 mm，MLO位20~78 mm；摄影管电压kVp：DBT 26~36 kV，DM 25~32 kV；AGD范围：CC位DBT 1.05~3.22/DM 0.72~3.84 mGy，MLO位DBT 1.04~3.36/DM 0.68~4.62 mGy。

5. 统计学处理：采用SPSS 23.0软件进行分析。定量资料符合正态分布，以x±s表示。多组间各指标均数的比较，满足正态分布和方差齐性采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验。DBT与DM差异的比较采用配对样本t检验。乳房密度和压迫厚度对模型AGD的影响采用协方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。用DAGD差异表示DBT与DM模式(DBT-DM)AGD的差异。

1. 压迫厚度与AGD、kV的关系及两种摄影模式下AGD的差异：两种摄影模式AGD与乳房压迫厚度呈正相关，CC位DBT/DM(r=0.55、0.53，P＜0.001)、MLO位DBT/DM(r=0.62、0.48，P＜0.001)；kVp与乳房压迫厚度呈正相关，CC位DBT/DM(r=0.98、0.83，P＜0.001)、MLO位DBT/DM(r=0.86、0.86，P＜0.001)。乳房压迫厚度在21~30 mm CC位及MLO位、31~40 mm CC位，DBT模式AGD高于DM，差异有统计学意义(t=15.83、5.44、6.20，P＜0.05)；31~40 mm MLO位、41~50 mm CC位DBT模式AGD略高于DM，41~50 mm MLO位AGD接近，51 mm及以上CC位和MLO位DBT模式AGD低于DM，但差异均无统计学意义(P＞0.05)。DBT模式kV值大于DM 1~2 kV，厚度分组下两种摄影模式AGD差异均有统计学意义(t=11.93~63.42，P＜0.05)。各组间DBT/DM模式下AGD、kV的比较见表 1，表 2。

表 1(Table 1)

表 1 CC位和MLO位不同压迫厚度与两种摄影模式AGD的关系(mGy，x±s) Table 1 The relationship between compression thickness of CC and MLO and AGD of two imaging modes(mGy, x±s) CC位厚度a(mm) 例数 CC位 MLO位 DBT DM DAGD1 DBT DM DAGD2 21~30 43 1.60±0.28 1.35±0.34e 0.25±0.11 1.67±0.33 1.54±0.37e 0.12±0.15 31~40 81 1.61±0.28 1.51±0.41e 0.10±0.15 1.71±0.29 1.67±0.49 0.04±0.23 41~50 74 1.72±0.25bc 1.67±0.46bc 0.05±0.23 1.86±0.25bc 1.88±0.56bc -0.02±0.35 ≥51 31 2.20±0.37bcd 2.30±0.60bcd -0.11±0.46 2.38±0.37bcd 2.59±0.78bcd -0.22±0.62 F值 35.29 31.32 14.85 44.83 27.02 6.59 P值 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005   注：CC.正位；MLO.内外斜位；AGD.平均腺体剂量；DBT.乳腺数字体层摄影；DM.数字乳腺摄影；DAGD.(DBT-DM)AGD的差异。a厚度标准差为0.5 mm；b与21~30 mm比较，t=2.12、8.83、3.71、9.07、3.46、10.24、3.24、8.02，P < 0.05；c与31~40 mm比较，t=2.37、9.74、2.21、8.43、3.23、10.74、2.37、8.05，P < 0.05；d与41~50 mm比较，t=7.83、6.66、8.18、6.17，P < 0.05；e与同一厚度DBT比较，t=15.83、6.20、5.44，P < 0.05

表 1 CC位和MLO位不同压迫厚度与两种摄影模式AGD的关系(mGy，x±s) Table 1 The relationship between compression thickness of CC and MLO and AGD of two imaging modes(mGy, x±s)

表 2(Table 2)

表 2 CC位和MLO位不同压迫厚度与两种摄影模式kVp的关系(kV，x±s) Table 2 The relationship between compression thicknesse of CC and MLO and kVp of two imaging modes(kV, x±s) CC位厚度a(mm) 例数 CC位 MLO位 DBT DM D-kV1 DBT DM D-kV2 21~30 43 27.05±0.62 25.72±0.40e 1.33±0.38 28.44±1.22 26.63±0.98e 1.81±0.44 31~40 81 28.59±0.46b 26.56±1.57be 2.04±1.54 29.38±0.88b 27.67±0.85be 1.72±0.34 41~50 74 29.64±0.63bc 28.03±0.36bce 1.60±0.41 30.76±0.94bc 28.88±0.80bce 1.89±0.26 ≥51 31 32.15±1.24bcd 29.90±0.82bcde 2.24±0.78 32.74±1.21bcd 30.45±0.88bcde 2.29±0.81 F值 355.64 129.33 7.72 131.44 143.25 13.43 P值 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005   注：CC.正位；MLO.内外斜位；kV.摄影管电压；DBT.乳腺数字体层摄影；DM.数字乳腺摄影；D-kV.(DBT-DM)kV的差异。a厚度标准差为0.5 mm；b与21~30 mm比较，t=11.84、19.51、31.28、4.35、11.85、17.44、4.90、11.89、17.92、6.38、13.60、18.80，P < 0.05；c与31~40 mm比较，t=9.37、24.31、9.03、15.58、8.43、15.62、8.73、15.28，P < 0.05；d与41~50 mm比较，t=16.96、8.59、9.08、8.52，P < 0.05；e与同一厚度DBT比较，t=23.11、11.93、33.99、15.92、27.24、44.89、63.42、15.66，P < 0.05

表 2 CC位和MLO位不同压迫厚度与两种摄影模式kVp的关系(kV，x±s) Table 2 The relationship between compression thicknesse of CC and MLO and kVp of two imaging modes(kV, x±s)

2. 乳房量化密度(Q_abd)与AGD、kVp和压迫厚度的关系：Q_abd与AGD呈正相关，CC位DBT/DM(r=0.36、0.39，P＜0.001)、MLO位DBT/DM(r=0.16、0.30，P＜0.001)，AGD随乳房密度增加而升高，腺体密度高的乳房AGD较高；与管电压kV呈负相关，CC位DBT/DM(r=-0.32、-0.32，P＜0.001)、MLO位DBT/DM(r=-0.34、-0.35，P＜0.001)，本研究Q_abd分组密度较高的乳房平均压迫厚度较低，kVp较低，平均kV值随密度增加呈减低趋势。MLO位DBT模式Q1~2与Q3类AGD差异无统计学意义(P＞0.05)，其余CC、MLO位组间比较差异有统计学意义(t=2.05~6.27，P＜0.05)。各分组DBT与DM模式下AGD比较：Q1~2类CC/MLO位、Q3类CC位DBT模式AGD高于DM(t=2.23~8.27，P＜0.05)；Q4类MLO位DBT模式AGD低于DM(t=-3.14，P＜0.05)；Q3类MLO位、Q4类CC位差异无统计学意义(P＞0.05)。

3. 同时考虑乳房密度和压迫厚度对AGD交互作用的影响：表 1、表 3结果显示，单独考虑厚度分组或密度分类对AGD的影响，随着平均厚度的增加AGD增大，密度增高AGD也增大；但是随着密度的增高厚度在变薄。因此，本研究同时考虑密度和厚度对AGD的交互影响，采用协方差分析结果显示，密度和具体厚度对各模式均有影响(F=9.11~56.48，P < 0.005)，密度与厚度对于AGD的交互作用仅在MLO位DM模式下有统计学意义(F=3.16，P=0.005)，其余CC位DBT和DM模式、MLO位DBT模式均无统计学意义(P＞0.05)。

表 3(Table 3)

表 3 乳房Q_abd密度分类与AGD、kVp和压迫厚度关系(x±s) Table 3 The relationship between breast Q_abd density classification and AGD, kVp and compression thickness(x±s) 密度分组 例数 CC位(mGy) MLO位(mGy) DBT DM DBT DM Q1~2 59 1.60±0.38 1.36±0.45c 1.81±0.41 1.59±0.46c Q3 127 1.70±0.30a 1.65±0.50ac 1.80±0.37 1.86±0.68a Q4 43 1.98±0.27ab 1.98±0.51ab 1.99±0.26ab 2.14±0.53abc F值 18.68 19.76 4.58 10.52 P值 < 0.005 < 0.005 0.011 < 0.005 密度分组 例数 CC位(kV) MLO位(kV) 压迫厚度(mm) DBT DM DBT DM CC位 MLO位 Q1~2 59 29.89±1.63 27.99±1.34d 30.95±1.65 28.97±1.27d 44.89 51.32 Q3 127 29.05±1.62 27.36±1.38d 30.04±1.64 28.20±1.47d 39.48e 45.57e Q4 43 28.27±1.25 26.33±2.30d 29.15±1.23 27.37±1.18d 34.13ef 39.93ef F值 13.69 13.85 16.48 16.98 16.28 17.81 P值 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005 < 0.005   注：CC.正位；MLO.内外斜位；AGD.平均腺体剂量；kV.摄影管电压；DBT.乳腺数字体层摄影；DM.数字乳腺摄影。a与Q1-2比较，t=2.05、5.96、3.74、6.27、2.44、3.56、5.80，P < 0.05；b与Q3比较，t=4.95、3.79、2.95、3.41，P < 0.05；c与同密度DBT比较，t=8.27、8.23、2.23、-3.14，P < 0.05；d与同密度DBT比较，t=25.90、37.79、5.91、22.33、55.96、37.11，P < 0.05；e与Q1-2平均厚度比较，t=3.62、5.66、3.80、5.92，P < 0.05；f与Q3平均厚度比较，t=3.20、3.33，P < 0.05

表 3 乳房Q_abd密度分类与AGD、kVp和压迫厚度关系(x±s) Table 3 The relationship between breast Q_abd density classification and AGD, kVp and compression thickness(x±s)

对于乳腺X射线筛查，应遵从放射防护最优化原则，在获得足够诊断信息情况下，使受检者所受剂量尽可能低^[5]。同时国际放射防护委员会(ICRP)推荐诊断参考水平(DRL)作为管理和降低患者辐射剂量工具^[6]。在评估乳腺摄影潜在辐射风险时，腺体组织对辐射最敏感，AGD更有利于致癌风险的评估。与西方女性相比，亚洲女性致密型乳腺比例高，乳腺癌患病人群日趋年轻化，因此本次研究收集年龄30岁以上，进行Combo(DBT+FFDM)模式摄影，评估不同厚度及密度AGD差异和变化。乳腺X射线摄影中，AGD是准确评估乳腺摄影潜在致癌风险首选测量参数^{[3, 7-8]}，参考国外标准及国内剂量推荐值，平均乳腺组分(50%腺体，50%脂肪组织)、压迫后4.2 cm标准厚度乳房一次曝光的平均腺体剂量不应超过3 mGy^{[3, 6, 9]}。相对于FFDM，DBT技术减少或消除乳腺组织重叠和结构噪声影响，可有效降低召回率和减少不必要的活检，提高了乳腺癌早期检出率和诊断准确性^[10-13]。

本研究所列全部229例Combo(DBT+FFDM)摄影AGD均数分别为：CC位DBT 1.725 mGy/FFDM 1.638 mGy，MLO位DBT 1.841 mGy/FFDM 1.840 mGy，与厚度42 mm(Admin＞Calibrate)标准体模质量控制AGD相比略高[Combo摄影：DBT模式30 kV、Al滤过AGD 1.46 mGy，DM模式28 kV、Rh滤过AGD(1.23±0.01)mGy]；采用自动滤过、AEC自动曝光控制：Rh为常用滤过，在压迫厚度超过Rh预设厚度需要更高kVp值或AEC预曝光探测为致密型腺体，需要更多的曝光量时自动选择Ag滤过，DBT模式Al滤过；CC、MLO位DBT和DM两种模式AGD均数低于3 mGy，在辐射剂量安全范围。相同体位DBT管电压kVp值比DM高1~2 kV，DBT成像技术是一系列低剂量曝光，较高的管电压可减少曝光量，使其15次低剂量曝光总量在较低的水平。国内外相关文献提示，DAGD差异与乳房厚度和密度负相关，更厚、更致密乳房DAGD更小，乳房组织越厚越致密，DAGD越小，提示DBT的AGD与DM相似，甚至可能比DM更小^[14]。本研究显示，随乳房厚度和密度的增大，DBT模式AGD变化幅度(组间差异)低于DM模式，与之前研究结果相同。

按厚度分组，压迫厚度大的乳房AGD较高，按乳房密度分类，Q_abd高的乳房AGD较高。本研究显示，无论是DBT还是DM，AGD都与压迫厚度有关，压迫厚度与AGD中度或较强相关^[13]。因此，在工作中有必要根据患者的最大压迫耐受性来降低乳房厚度，以减少平均吸收剂量。杨蕾等^[10]关于DAGD差异(DBT-DM)的研究显示，乳腺密度和压迫厚度都是DAGD差异(mGy)的独立影响因素，乳腺密度或压迫厚度越大时，DAGD越小(即DBT模式AGD越接近甚至低于DM)，其中乳腺密度对DAGD的影响更大。DBT和DM模式AGD随压迫厚度或乳房密度的增加而增大，但DAGD差异随着压迫厚度或乳房密度的增加而减小；因此在压迫厚度小、乳房密度低时，DBT模式AGD高于DM，在压迫厚度增加或乳房密度增高时，DBT模式AGD接近或低于DM模式。本研究各分组间DBT模式AGD差异低于DM，结果与国内外其他学者的研究一致^{[10, 13, 15]}。Østerås等^[15]的研究显示，DM的AGD分布比DBT更宽，在DM模式下AEC对密度差异的调整要比DBT模式大，密度高的乳腺接受的AGD大，而DBT剂量差异很小，致密型乳腺DBT与DM的AGD比值明显低于脂肪型；DBT模式对乳腺厚度更敏感，DBT光谱kVp更具穿透性，可能有助于减少DBT因乳腺密度引起的剂量变化。

按厚度和乳房密度分组，AGD差异均有统计学意义；乳房Q_abd密度高，平均压迫厚度低，同时管电压kVp较低，DAGD差异小。相对于欧美等国，中国女性乳房更致密，平均压迫厚度较低，结合DBT模式提高诊断准确率的同时所产生的辐射风险剂量较低。同时考虑乳房密度和厚度对AGD的影响，仅在MLO位DM模式有统计学意义(P=0.005)；分析其原因，MLO位包括腋部乳腺、胸大肌和腋窝前淋巴结组织，各分组MLO位平均厚度大于CC位，DM模式AGD均数大于CC位，与DBT比较DM模式AGD变化幅度较宽，且与厚度、密度呈正相关。本研究首次关注了乳房Q_abd分类与平均厚度的关系，并同时考虑乳房密度和厚度对AGD的交互作用影响，因样本量和病例较少，乳房密度分类与厚度关系及对AGD交互作用意义需要更大样本量进一步验证。

尽管DBT的平均AGD高于DM，但致密型乳腺DBT与DM的AGD比值和差异更小，AGD接近或低于DM模式。本次研究乳房量化密度Q_abd分类来源于Quantra软件，比传统BI-RADS分型更客观和准确，乳房大小与压迫厚度可在检查时直接观察、测量或从设备上读取，相对于获取乳房密度更加容易；不足之处是没有对DBT模式的诊断意义做相应的探讨和统计。参阅同行专家学者关于DBT诊断意义，乳腺体层摄影对于脂肪型和致密型乳腺均具有价值，而且对致密型乳腺的诊断效能明显提升。此外，有研究显示，单视图MLO-DBT+CC-DM优于双视图DM，特别是乳腺致密度高的患者，单视图(MLO-DBT+CC-DM)能提供更好的诊断性能，而且AGD增加最少；诊断显示方面DBT优于FFDM，单视图(CC-DBT+MLO-FFDM或CC-FFDM+MLO-DBT)优于双视图FFDM^[13-14]。应用诊断参考水平(DRL)管理和降低辐射剂量，减少潜在辐射风险，更依赖于受检者年龄、体型和乳房大小等因素，临床应规范化操作，合理使用压迫减低乳房厚度并优选最佳摄影模式。为减少剂量或因检查数量及设备等条件所限，DBT技术应优先选择诊断困难的病例，特别是致密型乳腺或发现可疑病变需要进一步诊断的患者。

DBT/FFDM模式AGD在安全范围，并与乳房厚度、密度类型正相关，适当压迫尽量减小乳房厚度可以降低AGD，但乳房密度为不可控因素；Combo(FFDM+DBT)模式能够提高诊断准确率，但时间和剂量的累积在一定程度上增加了辐射风险。为平衡乳腺摄影潜在辐射剂量风险，应谨慎合理使用DBT模式，在重点人群和有诊断需要(或个人意愿)时适当增加DBT，也可根据不同乳房类型(致密型)及可疑病变筛查等具体情况优化选择CC-DBT+MLO-FFDM/CC-FFDM+MLO-DBT或CC-FFDM+MLO(DBT+FFDM)/CC(DBT+FFDM)+MLO-FFDM等组合，在满足诊断的同时，尽可能降低受检者辐射剂量(AGD)风险，增加此项检查所带来的综合社会收益。

利益冲突  无

作者贡献声明  王青宏负责材料收集、数据整理、实施研究、论文撰写；王晓成负责数据整理、统计分析、数据审核；蔡敏参与论文指导、英文翻译；王建明负责研究设计、文献整理、指导和审核