3 dquorum™成像技術

簡介

在篩查中使用乳腺合成技術已經證明了癌症檢測的改進
與數字乳房x光檢查相比，假陽性病例減少常規使用乳腺斷層合成的一些挑戰是需要放射科醫生檢查的圖像數量的增加和平均解釋時間的增加大文件還需要足夠的PACS存儲空間和較高的網絡帶寬。最近推出的70微米像素大小的高分辨率斷層合成成像(Hologic 3Dimensions®)進一步影響了這些問題。

為了應對這些挑戰，Hologic公司推出了一種新型的斷層合成圖像，稱為3DQuorumTM，它提供了6毫米厚的切片(稱為SmartSlices)，像素分辨率為70微米，並利用人工智能和機器學習，與智能2DTM合成的2D圖像一起，提供了與1毫米厚的切片相同的診斷性能，並在提交給美國FDA的臨床試驗中演示了更快的平均解釋時間。

設計目標

在商業乳房斷層合成係統中，最常用的切片厚度是1毫米。對於60毫米的普通乳房厚度，放射科醫生需要檢查240個標準4視圖篩查乳房x光片切片。3DQuorum的設計目標是提供更少、更厚的切片以加快解釋時間，使用更小的文件以方便傳輸和存儲，同時與1毫米乳腺斷層合成數據集相比保持臨床性能。

一些商業係統提供10毫米的切片，稱為板然而，這些10毫米厚的薄片是在1毫米薄切片的基礎上呈現的，因此它們都增加了文件的大小，而且不太可能減少放射科醫生的解釋時間，因為它們必須在1毫米薄切片的基礎上進行複查。

目前尚不清楚在乳房斷層合成術中最佳切片厚度應該是多少。有人可能會說，1毫米的默認切片比需要的更薄，考慮到臨床需要檢測5-10毫米大小的病變，以及檢測微鈣化簇，其中鈣化簇在z方向分布10毫米或更多毫米。在10毫米的病變，扭曲或針狀病灶指向平麵外的情況下，當在給定切片中可以看到整個病變時，可能會更好地理解。這隻會發生在切片厚度大於1毫米的情況下。

再以微鈣化團簇為例，在一個切片中看到所有的鈣化團簇有助於檢測，可以證明切片厚度大於1毫米。此外，在數百片切片中搜索微鈣化簇可能比在少量切片中搜索更慢、更累。

設計目標
-更快的放射科醫生閱讀時間
-減少合成切片的數量
—減少數據存儲空間和網絡流量

考慮到這些觀察結果，Hologic研究了什麼是大於1毫米的最佳切片厚度，可以取代1毫米的切片。雖然第一個設計標準是確保保持臨床性能，但在非常最初的實驗中，很明顯有必要保持相鄰厚片之間的重疊，以便在滾動過程中更平滑的過渡。這也將確保如果對象碰巧位於兩個切片之間，則不會出現次優顯示。研究人員進行了一項調查，以評估SmartSlices的不同切片厚度的性能，從4mm的切片厚度和2mm的重疊，到10mm的切片厚度和5mm的重疊。2毫米的SmartSlices與1毫米的重疊不會減少總片數，因此該選項被提前拒絕。為了確定最佳切片厚度和重疊大小，我們進行了一係列並排圖像檢查，其中2到3名具有閱讀斷層合成圖像經驗的用戶仔細評估了各種癌和良性病變的病變外觀。從10片5毫米重疊的切片開始，並排評估包括8毫米厚度和4毫米重疊，6毫米厚度和3毫米重疊，4毫米厚度和2毫米重疊。用於本次主觀評估的病例包含了幾個小的(小於1厘米)和低顯著性的病變，以了解在創建SmartSlices的過程中是否有任何臨床信息丟失。用戶還被要求評估正常組織結構的外觀，並報告任何可能歸因於創建SmartSlices過程的潛在額外回調。用戶表示，與1 mm重建圖像相比，10 mm切片厚度5mm重疊和8 mm切片厚度4mm容易顯示邊際顯著性損失，特別是對於非常細微的病變，包括致密乳腺中的非晶態微鈣化簇或小的結構扭曲。 The remaining configurations (6 mm and 4 mm) were deemed to show no loss of conspicuity on any of the lesions evaluated, and also did not indicate any concerns of false recalls due to the creating of SmartSlices. Since 6 mm thickness with 3 mm overlap was more advantageous than 4 mm thickness in reducing the number of images, that option was chosen for the final product. In addition to this subjective evaluation a pilot study with MRMC study design was conducted on approximately 100 cases and 5 readers to understand the difference in AUC using the 1 mm slices and the proposed configuration of SmartSlices at 6 mm. In this pilot study the AUC of the two reconstruction modes was comparable, with the 6 mm SmartSlice mode performing marginally better than 1 mm tomosynthesis mode for AUC. This confirmed that the selected configuration did not result in any loss of clinical information while reducing the number of images to one third of the original 1 mm slices.