The predictive value of digital mammography, breast ultrasound and their combination in the diagnosis of early breast cancer

Abstract


Aim. To assess the predictive value of digital mammography, breast ultrasound and a combination of these methods in the diagnosis of early breast cancer - BC (carcinomas in situ and invasive tumors up to 1.0 cm in size). Outcomes and methods. We retrospectively reviewed clinical records of 110 patients of the FSBI “N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology» of the Ministry of Health of Russia Federation who were examined and treated for early BC (ductal carcinoma in situ, lobular carcinoma in situ, and invasive breast cancer no larger than 1.0 cm in size without regional or systemic tumor spreading). All patients were examined using digital mammography across two projections, with targeted magnification if it was necessary, as well as breast ultrasound with B-mode, Doppler ultrasound and elastography. We analyzed a frequency of establishing various BI-RADS categories according to data of mammography and breast ultrasound. We also assessed breast tissue density, a presence of nodules and calcifications and their radiological characteristics, as well as a frequency of false-negative results of mammography and breast ultrasound, their radiological characteristics, and causes of obtaining the false-negative results. According to the data of mammography and breast ultrasound, the study group was divided into 2 subgroups: patients who were diagnosed with BC (BI-RADS 5) and patients with changes in the breast which were not clearly interpreted as malignant (BI-RADS 0-4). Statistical analysis was carried out using the SPSS 20.0 program; differences were considered statistically significant with p<0,05. Results. According to the data of mammography, BI-RADS category 5 and 4 were determined in 80 (75,5%) and 9 (8.5%) patients, respectively; in other cases, the findings were interpreted as BI-RADS category 0-3. BC diagnosis (BI-RADS 5) was established significantly more often compared to BI-RADS 4 at a low breast tissue density (82.6% vs 50%, p=0.004), the presence of breast nodules (70% vs 7.7%, p<0.0001) and calcifications (68.8% vs 30.7%, p=0.002) and malignant changes in the microcalcifications (52.7% vs 25%, p=0.002). According to the data of breast ultrasound, BI-RADS category 5 and 0-4 were determined in 78 (73.6%) and 28 (26.4%) patients, respectively. The most pathognomonic ultrasound signs of early BC in the study group included: the presence of irregular hypoechoic masses with uneven not circumscribed margin, of non-parallel orientation, with an echogenic halo, acoustic shadowing and diffuse vascular changes. In 8 out of 26 patients whose BI-RADS category, based on mammography data only, was interpreted as 0-4, additional breast ultrasound increased the BI-RADS category to 5. The findings that allowed to establish a correct radiological diagnosis were: irregular shape of masses, uneven not circumscribed margin, hypoechoic structure, non-parallel orientation, presence of an echogenic halo and acoustic shadowing. Conclusions. The combination of mammography and breast ultrasound increased the likelihood of the identification of malignant breast neoplasms and increased the frequency of interpretation of the revealed findings as BI-RADS category 5 from 75,5 to 83%. Along with this, the frequency of determining BI-RADS category 4-5 increased from 85.6 to 93.5%. The rationale of using this combination of diagnostic methods for screening BC in Russia can be assessed by conducting a larger study and after an analysis of its economic efficiency.

Full Text

Актуальность Выявление ранних форм рака молочной железы (РМЖ) - чрезвычайно важная задача на пути к снижению смертности от данного заболевания [1, 2]. Однако именно при малых размерах опухолей своевременная диагностика заболевания связана с наибольшими сложностями ввиду отсутствия четких рентгенологических критериев злокачественности процесса [3]. Основной метод профилактического обследования - маммография - имеет точность до 80% и позволяет у ряда пациенток выявить даже непальпируемые новообразования на основании косвенных признаков - микрокальцинатов, изменения архитектоники тканей и т.д. Но даже в экспертных центрах с качественным оборудованием и подготовленным персоналом возможно получение ложноотрицательных результатов [2, 3]. Наибольшие сложности в диагностике опухолевой патологии возникают у пациенток с высокой плотностью молочных желез, наличием предшествующей биопсии по поводу доброкачественного образования, а также у пациенток молодого возраста и у женщин, получающих заместительную гормональную терапию [4-6]. Ультразвуковое исследование (УЗИ) молочных желез редко используется как самостоятельный метод диагностики, однако включение данного метода вместе с маммографией в алгоритм обследования женщин позволяет существенно увеличить эффективность обследования [7]. В то же время необходимо выделение когорты пациенток, для которых метод УЗИ будет иметь наибольшую ценность. В связи с этим целью данного исследования были оценка эффективности добавления УЗИ в качестве метода-партнера к стандартной маммографии в когорте пациенток с ранним РМЖ, а также выделение факторов, влияющих на корректную постановку диагноза на основании данных маммографии и УЗИ. Материалы и методы Нами выполнен ретроспективный анализ историй болезни 110 пациенток, находившихся на обследовании и лечении в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России по поводу раннего РМЖ. В анализ включались пациентки с неинвазивным РМЖ (протоковой карциномой in situ, дольковой карциномой in situ), а также с инвазивным РМЖ с размером опухоли не более 1,0 см (T1a-b) с отсутствием регионарного или системного поражения. После проведенного обследования и верификации диагноза всем больным выполнены радикальная операция и морфологическое исследование удаленной опухоли. Маммография проводилась на маммографических аппаратах фирмы Siemens Mammomat 3000 с оцифровкой изображения CR-система фирмы Carestream Health и полноформатных цифровых маммографических системах Siemens Mammomat Inspiration. Молочная железа помещалась в кассетодержатель, производилась ее постепенная компрессия до уровня, необходимого для получения изображений должного качества. Во всех случаях использовалось как минимум две проекции во время маммографии: прямая краниокаудальная и косая медиолатеральная. Дополнительно на усмотрение врача выполнялись прицельные снимки. УЗИ выполнялось на аппарате Siemens Acuson S2000 с использованием режимов: В-режима, режима допплерографии, эластографии. Всем пациенткам выполнялось определение маммографии и УЗИ категории BI-RADS (Breast Imaging Reporting and Data System), согласно общепринятым критериям к оценке. Анализировалась частота установления различных категорий BI-RADS по данным маммографии и УЗИ, оценивались плотность ткани молочных желез, наличие узловых образований, кальцинатов, их рентгенологические характеристики, частота ложноотрицательных результатов маммографии и УЗИ молочных желез, рентгенологические характеристики и причины получения ложноотрицательных результатов обследования. Исследуемая группа при анализе результатов маммографии и УЗИ была разделена на 2 подгруппы: пациентки, которым на основании данных обследования установлен точный диагноз РМЖ (BI-RADS 5), и пациентки, у которых изменения молочных желез не были трактованы однозначно как злокачественные (BI-RADS 0-4). Статистический анализ данных проводился с помощью программы SPSS 20.0 (SPSS Inc., Чикаго, США). Для изучения параметрических и непараметрических критериев использовались c2-тест с поправкой Йетса на непрерывность или критерий Фишера при малых выборках и критерий Манна-Уитни соответственно. Использовались таблицы сопряжения 2×2. Статистически достоверными различия считались при достижении p<0,05, при этом всегда использовался двухсторонний р. Во всех случаях использовался 95% доверительный интервал. Результаты Из 110 пациенток, подходивших под критерии включения, у 4 диагноз РМЖ не подтвердился данными морфологического исследования удаленной опухоли; в дальнейший анализ включены 106 пациенток с верифицированным ранним РМЖ. Категория BI-RADS 5 была установлена на основании данных маммографии у 80 (75,5%) больных, у 9 (8,5%) - BI-RADS 4, в остальных случаях категория BI-RADS трактовалась после выполнения маммографии как 0-3. Диагноз РМЖ (BI-RADS 5) значимо чаще устанавливался по сравнению с BI-RADS 4 при низкой плотности ткани молочной железы (82,6% vs 50% случаев, р=0,004), при наличии узловых образований молочной железы (70% vs 7,7%, р<0,0001), наличии кальцинатов (68,8% vs 30,7%, р=0,002) и при злокачественных характеристиках микрокальцинатов (52,7% vs 25%, р=0,002). По рентгенологической картине среди доброкачественных кальцинатов преобладали округлые - в 18 случаях (87,5%); среди промежуточных - аморфные, нечеткие - у 9 (81,8%) пациенток; среди злокачественных - плеоморфные - у 13 (41,9%) пациенток, в виде битого камня - у 8 (25,8%) и линейные ветвящиеся - у 4 (12,9%) пациенток. Общая характеристика данных маммографии в исследуемой группе представлена в табл. 1. Также всем пациенткам выполнено УЗИ молочных желез. На основании данных УЗИ у 78 (73,6%) пациенток была установлена категория BI-RADS 5 и у 28 (26,4%) - BI-RADS 0-4. Наиболее патогномоничными ультразвуковыми (УЗ) признаками раннего РМЖ в нашей исследуемой группе были: наличие образования неправильной формы с нечеткими неровными границами непараллельной ориентации, гипоэхогенной структуры с эхогенным ореолом, акустической тенью и диффузными сосудистыми изменениями. Результаты УЗИ суммированы в табл. 2. Важно отметить, что у 26 пациенток после выполнения маммографии категория BI-RADS трактовалась как 0-4, а выполнение УЗИ позволило повысить категорию BI-RADS до 5 восьми пациенткам. Мы проанализировали характер рентгенологических изменений у данных больных и выявили характерные УЗ-признаки, позволившие точно установить рентгенологический диагноз на предоперационном этапе: неправильная форма образования, нечеткие неровные контуры, гипоэхогенная структура, непараллельная ориентация, наличие эхогенного ореола образования и акустической тени. Подробная характеристика этой исследуемой подгруппы представлена в табл. 3. Таким образом, добавление УЗИ к маммографии в нашем исследовании позволило повысить частоту выявления BI-RADS категории 5 с 75,5 до 83%. При этом частота выявления категории BI-RADS 4-5 повысилась с 85,6 до 93,5%. Среди 7 пациенток с верифицированным ранним РМЖ, у которых категории BI-RADS 4-5 не были установлены ни по данным маммографии, ни по данным УЗИ, плотность ткани молочных желез не превышала 75% и были отмечены следующие признаки: нарушение архитектоники и тяжистость ткани молочной железы - у 2 пациенток, асимметрия плотности ткани молочной железы - 1, единичные округлые рассеянные кальцинаты доброкачественного типа - 1, узловое образование округлой формы - 1, еще в 2 случаях патологические изменения по данным маммографии и УЗИ отсутствовали. Пациентка 43 лет, при маммографии на фоне высокой плотности молочной железы на прицельном снимке определяется зона нарушения архитектоники (BI-RADS 0); рис. 1. При УЗИ определяется узловое образование неправильной формы, с нечеткими неровными контурами, гипоэхогенной структуры, непараллельной ориентации (BI-RADS V); рис. 2 (стрелкой указано новообразование). Выполнена core-биопсия новообразования молочной железы под УЗ-навигацией, верифицирован инвазивный РМЖ неспецифического типа (рис. 3, стрелками указан ход биопсийной иглы). Обсуждение и выводы В нашем исследовании продемонстрирована эффективность добавления УЗИ к маммографии при обследовании пациенток с подозрением на ранний РМЖ. Также проанализированы факторы, которые способствуют постановке корректного диагноза при маммографии и УЗИ. Схожие с нашими результаты уже были ранее опубликованы в литературе [3, 7]. Так, в Японии было проведено крупное рандомизированное контролируемое исследование J-Start с участием 72 998 пациенток, в котором продемонстрировано преимущество дополнения УЗИ к маммографии. Использование комбинации диагностических методов позволило достоверно повысить число выявленных случаев РМЖ - со 117 (0,32%) до 184 (0,5%); p=0,0003 [7]. В исследовании H. Dong и соавт. при профилактическом обследовании у 31 918 пациенток выявлено 99 случаев РМЖ, при этом 84 (84,8%) выявлены только при маммографии, а при комбинации маммографии и УЗИ выявлено 94 (95%) случаев заболевания [8]. По данным систематического обзора Health Quality Ontario добавление УЗИ к маммографии позволяет дополнительно выявить от 2,3 до 5,9 случая РМЖ на 1 тыс. обследованных женщин [9]. В то время как во многих исследованиях плотность молочных желез определена как основной фактор, затрудняющий диагностику РМЖ [4], в нашей исследуемой группе этот фактор не оказал значимого влияния на полученные результаты. Исследования последних лет также ставят под сомнение влияние плотности молочной железы на результаты маммографии. Так, на основании анализа 22 055 скрининговых маммограмм E. Honig и соавт. установили, что только качество рентгенологического оборудования и наличие предшествующей биопсии влияли на вероятность корректной постановки диагноза [10]. Наше исследование, проведенное в научном учреждении, включало пациенток, у которых уже имелись предшествующее обследование и подозрение на РМЖ. Из-за данной селекции наша исследуемая группа может отличаться от группы пациентов, у которых ранний РМЖ выявляют в условиях рутинного скрининга. Мы использовали только категорию BI-RADS 5 как критерий корректной диагностики, в то время как в реальной клинической практике постановка категории BI-RADS 4 имеет схожее клиническое значение и также обозначает необходимость морфологической верификации диагноза. Однако использованное нами деление позволяет более детально охарактеризовать наблюдения, в которых рентгенолог не смог поставить однозначный диагноз у пациенток с наличием заболевания. Кроме того, при пересмотре различными специалистами снижение категории BI-RADS 4 может повлечь отсутствие верификации диагноза и отсрочку лечения. Преимуществом нашей работы является детальная характеристика как маммографии, так и УЗ-картины раннего РМЖ на основании анализа репрезентативной исследуемой группы. Такое количество случаев раннего РМЖ возможно выявить в условиях скрининга только после обследования нескольких десятков тысяч больных. Таким образом, в нашей работе продемонстрирована целесообразность добавления УЗИ к маммографии при обследовании больных ранним РМЖ. Оправданность использования данной комбинации диагностических методов в рамках скрининга в России возможно оценить в рамках более крупного исследования и после проведения анализа экономической эффективности

About the authors

Gunel S Alieva

Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: *irinakolyadina@yandex.ru
Moscow, Russia
radiologist

Galina T Korzhenkova

Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Moscow, Russia

Irina V Kolyadina

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education; Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: irinakolyadina@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Колядина И.В., Поддубная И.В., Комов Д.В. Скрининг рака молочной железы: мировой опыт и перспективы. Рос. онкол. журн. 2015; 20 (1): 42-6. @@Kolyadina I.V., Poddubnaia I.V., Komov D.V. Skrining raka molochnoi zhelezy: mirovoi opyt i perspektivy. Ros. onkol. zhurn. 2015; 20 (1): 42-6 (in Russian).]
  2. Колядина И.В., Поддубная И.В., Van D.V.C.J.H. и др. Хирургическое лечение «раннего» рака молочной железы: что изменилось? (Опыт международного сотрудничества). Сиб. онкол. журн. 2013; 2: 67-71. @@Kolyadina I.V., Poddubnaia I.V., Van D.V.C.J.H. i dr. Khirurgicheskoe lechenie "rannego' raka molochnoi zhelezy: chto izmenilos'? (Opyt mezhdunarodnogo sotrudnichestva). Sib. onkol. zhurn. 2013; 2: 67-71 (in Russian).]
  3. Колядина И.В., Комов Д.В., Поддубная И.В. и др. Клиническая семиотика и предоперационная хирургическая диагностика рака молочной железы I стадии. Рос. онкол. журн. 2013; 4: 17-20. @@Kolyadina I.V., Komov D.V., Poddubnaia I.V. i dr. Klinicheskaia semiotika i predoperatsionnaia khirurgicheskaia diagnostika raka molochnoi zhelezy I stadii. Ros. onkol. zhurn. 2013; 4: 17-20 (in Russian).]
  4. Mandelson M.T, Oestreicher N, Porter P.L et al. Breast density as a predictor of mammographic detection: comparison of interval- and screen-detected cancers. J Natl Cancer Inst 2000; 92 (13): 1081-7.
  5. Nelson H.D, O'Meara E.S, Kerlikowske K et al. Factors Associated With Rates of False-Positive and False-Negative Results From Digital Mammography Screening: An Analysis of Registry Data. Ann Intern Med 2016; 164 (4): 226-35.
  6. Holm J, Humphreys K, Li J et al. Risk factors and tumor characteristics of interval cancers by mammographic density. J Clin Oncol 2015; 33 (9): 1030-7.
  7. Ohuchi N, Suzuki A, Sobue T et al. Sensitivity and specificity of mammography and adjunctive ultrasonography to screen for breast cancer in the Japan Strategic Anti-cancer Randomized Trial (J-START): a randomised controlled trial. Lancet 2016; 387 (10016): 341-8.
  8. Dong H, Huang Y, Song F et al. Improved Performance of Adjunctive Ultrasonography After Mammography Screening for Breast Cancer Among Chinese Females. Clin Breast Cancer 2018; 18 (3): e353-e61.
  9. Ontario H.Q. Ultrasound as an adjunct to mammography for breast cancer screening: a health technology assessment. Ontario Health Technology Assessment Series 2016; 16 (15): 1.
  10. Honig E.L, Mullen L.A, Amir T et al. Factors Impacting False Positive Recall in Screening Mammography. Academic Radiology 2019.

Statistics

Views

Abstract - 99

PDF (Russian) - 14

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies