综述：影像筛查：原理、技术考量及成本效益

《Radiologic Clinics of North America》：Screening with Imaging: Principles, Technical Considerations, and Cost-Effectiveness

影像筛查在乳腺癌、肺癌、结直肠癌及前列腺癌早期诊断中的应用与成本效益分析。

　　

Stella Kang | Lyndon Luk

哥伦比亚大学欧文医学中心放射科，纽约州纽约市10032，美国

章节摘要

关键点

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  新的筛查方案的潜力是基于核心流行病学和诊断测试原则进行评估的。
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  现有的筛查方案继续根据基于风险的测试策略和减少假阳性结果的概念进行改进。
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  筛查的诊断效率——在某些国家，还包括成本效益——可以为政策决策和人群层面的建议提供依据。

缩写

2D	二维
3D	三维
ACR	美国放射学会
CEA	成本效益

筛查测试的诊断性能和流行病学原理

筛查测试的目的是在无症状个体中检测疾病，以便尽早干预并改善结果。用于评估筛查测试的主要诊断性能指标包括敏感性、特异性、阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）。敏感性和特异性被认为是测试的内在属性，而PPV和NPV则受到被筛查人群中疾病患病率的影响。

基于影像的筛查的技术考虑

基于影像的筛查的技术考虑因素包括图像质量、成像采集、患者定位以及特定成像模式的要求。首先，图像质量对于确保足够的诊断准确性和筛查的可靠性能至关重要。技术人员和放射科医生必须接受培训，以识别并解决诸如患者移动、解剖结构覆盖不完整或伪影等问题。在采集方面，成像参数如放射曝光时间等也是重要因素。

乳腺癌

我们首先回顾乳腺癌筛查这一已经成熟的筛查项目。乳腺癌是女性中最常见的癌症类型，2024年诊断出超过31万例，占美国新诊断癌症病例的七分之一；在癌症死亡率方面，乳腺癌仅次于肺癌。^{11, 12}虽然几十年来乳腺癌的死亡率一直在稳步下降，但过去十年新诊断出的年龄调整后的乳腺癌病例数略有上升。

乳腺X线摄影

筛查性乳腺X线摄影是早期发现乳腺癌的基石。通过筛查性乳腺X线摄影发现的肿瘤通常比通过体格检查发现的肿瘤更小，且淋巴结转移的可能性更低¹⁹，并且已证明筛查可以降低乳腺癌死亡率²⁰。在美国，少数族裔女性患者面临更高的发病率和更具有侵袭性的乳腺癌亚型，这在一定程度上影响了美国预防服务工作组（USPSTF）的决策。

数字乳腺断层合成技术

数字乳腺断层合成技术（DBT）可以将多层图像与数字乳腺X线图像叠加显示。这些图像可以从采集的DBT图像或全视野数字乳腺X线图像中重建。许多研究表明，与单独使用乳腺X线图像相比，DBT能够提高癌症的检测率，但在致密乳腺组织中的检测效果存在类似的限制<24, 25, 26>。DBT能够提高病变边缘的清晰度，从而减少额外的检查需求。

肺癌筛查

肺癌是影响男女两性的最常见癌症类型，也是美国男性和女性癌症相关死亡的主要原因，2024年有超过12.5万人因此死亡¹¹。尽管最近的研究显示美国肺癌的发病率、致残负担和总体死亡率在过去三十年有所下降，但不同性别和地区的结果存在差异，这强调了减少这种差异的干预措施的必要性²⁹。低剂量CT是推荐的肺癌筛查成像方式。

计算机断层扫描肺癌筛查

根据美国放射学会（ACR）的适宜性标准，无对比剂的胸部CT扫描是推荐的肺癌筛查方法。关于其他成像方式（如氟脱氧葡萄糖（FDG）-PET和MR成像）的证据尚不充分。关于MR成像的性能是否可与LDCT相媲美存在争议，尤其是MR成像在检测半固态和磨玻璃样结节方面的敏感性可能较低^{33, 34}。成像前的临床信息应包括患者的年龄等参数。

结直肠癌筛查

自2000年以来，美国的结直肠癌（CRC）死亡率持续下降，筛查性结肠镜检查使CRC死亡率降低了65%^{39, 40}。2016年，美国预防服务工作组（USPSTF）以高度确定性得出结论，建议50至75岁的人群进行结肠癌筛查具有显著的健康效益（等级A）。2021年，USPSTF将开始筛查的最低年龄下调至45岁，并认为这样做具有中等程度的效益。

计算机断层扫描结肠成像

CTC成像的指南和实践参数由代表美国放射学会（ACR）、腹部放射学会和高级身体成像学会的专家制定⁴³。检查前的准备包括使用泻药和钡剂等标记物，以区分残留的粪便和软组织息肉或肿块。通常情况下检查不使用静脉注射造影剂，但在需要分期等情况下可以使用。

前列腺癌筛查

2024年报告了近30万例新发前列腺癌病例和3.5万例前列腺癌相关死亡病例，前列腺癌成为美国男性患者中仅次于肺癌的主要死因¹¹。前列腺癌是一种常见但异质性强的疾病，诊断出的癌症类型从小的、低风险的偶然发现的肿瘤到需要化疗、放疗等积极治疗的高风险、大肿瘤不等。

MR成像在前列腺癌筛查和早期检测中的作用

最早描述使用MR成像进行前列腺癌检测和定位的研究发表于20世纪90年代，当时使用的是直肠内线圈⁵¹。2012年发布了前列腺影像报告和数据系统（PI-RADS），该系统建立了多参数MR成像（mpMRI）的标准化方案，结合了T2加权图像、扩散加权成像（DWI）和动态对比增强图像，通过5分评分系统对病变进行评估⁵²。

胰腺囊性病变和胰腺癌筛查

胰腺囊性病变（PCLs）是横断面成像研究中常见的偶然发现病变。与CT相比，PCLs在MR成像中更为常见，尤其是在较新的MR成像系统和老年患者中^{60, 61}。虽然PCLs通常不是作为常规筛查项目的一部分，但它们的存在提示患者有较高的胰腺癌风险，因此患者可能会接受胰腺筛查。

使用静脉注射造影剂的腹部MR成像

根据美国放射学会（ACR）的适宜性标准，无论是否使用静脉注射造影剂（MRCP），腹部MR成像都被认为是“通常合适的”⁶⁴。与CT相比，MR成像在软组织对比度方面更具优势，并且能够显示PCLs与主胰管之间的直接关系（如果存在的话⁶⁵。对于有问题的和高风险的PCLs特征（如增厚的内部隔膜和增强性的壁结节），MR成像能更有效地提供信息。

筛查的成本效益及其对政策的影响

成本效益分析（CEA）在医疗决策中得到广泛应用，旨在平衡临床效益和经济可持续性。CEA中用于比较不同策略的主要指标是成本和健康结果——通常结合为增量成本效益比，即每获得一个质量调整生命年（QALY）的成本。研究表明，基于影像的筛查方案具有成本效益，尤其是在针对特定人群时。

总结

基于影像的筛查在现代医学中发挥着核心作用，每年有数百万患者接受各种疾病的筛查检查。仅在美国，每年就有超过3900万例乳腺X线摄影用于乳腺癌筛查，2023年有超过150万人接受LDCT肺癌筛查——这些数字凸显了这些筛查项目在人群层面的广泛影响^{74, 75}。除了肿瘤学领域，影像技术还越来越多地应用于其他领域。

临床护理要点

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  影像技术在疾病筛查中起着重要作用，有助于在疾病出现症状之前早期发现并改善治疗结果。

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随着创新疗法的出现，更先进的影像技术对于疾病的早期和更精确的表征变得越来越重要。

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一些影像特征和指标仍在研究中，以帮助评估癌症发展的风险分层，例如胰腺囊性病变的筛查和监测，这需要进一步的研究。

披露

Kang博士从Wolters Kluwer获得了与工作无关的版税，Luk博士从美国伦琴射线学会获得了与工作无关的酬金。

资助

Kang博士的资助来源：NCI（R01CA262375）