用于乳腺癌筛查的准确、快速且廉价的 MRI 协议

1. 背景 X射线乳腺X线摄影已显著降低乳腺癌死亡率，但许多癌症仍处于晚期阶段才被检出。早期检测仍是改善预后的最佳方法。MRI具有高灵敏度，能比乳腺X线摄影提前数年检测出癌症——尤其是侵袭性亚型和致密型乳腺中的癌症。在芝加哥南部等侵袭性乳腺癌发病率异常高的地区，若有效实施MRI筛查，可大幅降低发病率和死亡率。

   乳腺X线摄影对致密型乳腺女性的效果较差，且常在肿瘤相对较大时才能检出癌症。致密型乳腺女性或侵袭性癌症（如三阴性）风险较高的女性往往缺乏足够的筛查选择。MRI一直显示出卓越的灵敏度，且其性能不受乳腺密度影响。然而，人们对MRI的特异性、潜在假阳性以及普通筛查的感知成本仍存疑虑。尽管如此，新技术和方案或可缓解这些限制。

   常规乳腺X线摄影通过早期检测癌症提高生存率，但在致密型乳腺中灵敏度可降低30-50%。由于这些女性患侵袭性癌症的风险也更高，因此需要更好的筛查工具。MRI的早期检测可显著降低发病率和死亡率。

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2. 目的/假设 我们提出一种针对致密型乳腺和/或中度风险女性的新型基于MRI的乳腺癌筛查方案。我们的目标是建立一种快速、定量且经济高效的MRI检查，在保持可接受特异性和临床可行性的同时提高灵敏度。

先前数据表明，MRI筛查或可改善浸润性癌症的早期检测并减少间期癌症[1,8,9]。芝加哥大学在领导这项工作中具有独特优势，尤其在乳腺癌负担较高的服务不足地区。

具体目标：

1. 开发一种简短（<15分钟）的定量MRI筛查方案，并在10名致密型乳腺志愿者中评估可重复性。
2. 使用简短MRI方案扫描约50名需活检的乳腺X线或超声检查发现异常的女性，以确定区分良恶性病变的阈值。
3. 招募150名致密型乳腺和/或中度乳腺癌风险女性进行简短MRI筛查。
4. 使用活检确诊良/恶性病变女性的数据进行阅片研究，评估假阳性率。

5. 分析标准和超快速DCE-MRI的定量指标，包括：

   • Ktrans（对比剂摄取率）
   • 实质和病变的初始增强时间
   • Ktrans和动脉输入函数的新方法
   • 可疑病变附近的血管数量/大小和增强速率 这些仅能通过超快速序列测量的标志物，将使用目标2中建立的阈值评估假阳性率。

6. 主治乳腺放射科医师判定为可疑（BI-RADS 0、4、5级）的病变将被记录。所有阅片者均经过专科培训，以最小化假阳性。

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3. 资格

纳入标准：

• 乳腺X线/超声检查发现异常需影像引导活检的女性
• 或
• 年龄30-70岁、终生风险>10%或致密型乳腺且当前无癌症诊断的女性 两组（筛查组与诊断组）将在产次、绝经状态和年龄方面进行匹配。

排除标准：

• 对比剂反应史
• 孕妇
• 有肾源性系统性纤维化（NSF）风险者 ________________________________________ 4. 研究设计

入组：

• 招募约50名乳腺X线检查发现可疑异常的女性（基于活检预期：30例恶性，20例良性）。
• 持续入组直至确认30例癌症。
• 额外招募150名致密型乳腺或中度风险女性。

MRI方案：

• <15分钟扫描，包括校准、双侧T2和DCE-MRI序列。

金标准：

• 诊断组：活检结果（手术病理学）将作为金标准。

• 筛查组：

  1. MRI无可疑发现 = 无癌症
  2. 可疑病变已活检 = 病理学确定状态

  3. 可疑但未活检病变 = 视为良性，除非6个月随访出现进展

     • 阅片研究 放射科医师将独立审查T2和对比后T1图像以及超快速序列，分配恶性概率（1-10分制）。ROC曲线将评估阅片者间变异，并将阅片者表现与定量指标进行比较。此探索性目标未设统计功效以得出明确结论，但将指导未来研究。

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     • 统计功效 基于30例确诊癌症和170例对照（包括良性活检病例），我们将评估多个参数（如Ktrans、初始增强时间、血管指标）的诊断准确性。ROC分析将确定最佳阈值——定义为特异性>80%时的最大灵敏度+特异性。我们旨在以5%显著性水平检测Ktrans和初始增强时间的AUC≥74%。

这些阈值将为一项更大规模的R01资助验证研究提供参考，该研究将包括跨风险分层（如Gail模型、家族史）的协变量调整ROC分析。

阅片研究的初步ROC曲线将评估简短MRI的视觉判读是否与定量结果一致，尽管此目标仍为探索性且未设统计功效。