乳腺血氧功能成像系统

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1、 乳腺血氧功能成像技术 2 一 海 乳 腺 血 氧 功 能 成 像 系 统 结 构 成 像 系统病变区氧含量病变区血含量 等灰度曲线 血管显化 边缘显示乳 腺 血 氧 功 能 成 像 系 统分 成 两 大 部 分功 能 成 像 系统 三 算 子 整个系统围绕着乳腺癌病理学特征而设计的，同时具有功能图像和结构图像特征，因而本系统有很高的实用价值，国内外尚属首创。 光学扫描的基本原理血红蛋白吸收红外光显灰影注：脂肪组织不吸收光，结缔组织少量的吸收光。 少 女 乳 房 妊 娠 乳 房 老 年 乳 房 巨 大 纤 维 瘤 多 发 性 纤 维 瘤 结 核 囊 肿 炎 症 导 管 内 乳 头 状 瘤 恶性

2、肿瘤在红外图像的特征灰影：不均匀；大于肿块；边界不清。血管：弯曲；粗大；中断；走行紊乱。 典 型 的 乳 癌 图 像 能 看 到 灰 影 及 异 常 血 管 以 血 管 变 化 为 特 征 的 乳 癌 不 典 型 的 乳 癌 图 像 灰 影 不 明 显 ， 异 常血 管 也 难 以 看 到 为 什 么 有 的 乳 癌 图 像 中 看 不 见 异 常血 管 ？血管的走行方向与光源的投照位置，形成不同的角度影响了血管影的清晰程度。背景的灰影干扰。可能与乳癌的病理类型相关。（如粘液腺癌；髓样癌；分化好的癌等）乳癌组织中血管肯定会增多，只是粗细和多少的差别。 21 结 构 成 像 系 统 ： 三 算

3、子 检 测 功 能结 构 分 析 、 血 管 显 化 、 边 缘 显 示 （ 一 ） 结 构 分 析 原 理 ： 病 变 区等 灰 度 曲 线 显 示光的传输规律：在均匀的介质中，距光 源等距离的各点照度相同。将相同照度的各点连成线，应是一条规律的曲线。 距 光 源 等 距 离 各 点 照 度 相 同 ， 故 成 同 心 圆 乳 腺 模 型 形 成 的 曲 线 原图等灰度处理原图等灰度处理当 光 源 置 于 一 个 结 构 均 匀 的 乳 房 下 ，也 能 形 成 规 律 的 曲 线 当 光 源 置 于 一 个 由 病 变 而 引 起 结 构异 常 的 乳 房 下 ， 等 灰 度 曲 线 会

4、发 生变 化 。变化原因： 乳癌组织呈不均匀性，原因是浸润性生长，癌组织内可发生出血、坏死、钙化、含铁血黄素沉着，外围反应性增生或癌组织中伴有囊肿及正常腺组织。光在不均匀的介质中传输，难以形成规律曲线。 图 像 展 示 正 常 乳 房原图等灰度处理 乳癌原图等灰度处理 原位癌原图等灰度处理 炎性肿块原图等灰度处理 囊肿原图等灰度处理 血 管 显 化 夸大客观存在的难以辨别的血管影，让血管比较清晰地反映出来。 我 们 利 用 一 个 恶 性 肿 瘤 的 造 影 血管 说 明 ： A、可以看见主要供血血管，肿瘤内的血管断断续续的 浅影。 B、处理后血管形态更为生动，原来断断续续的血管可 以看见比较

5、连续 。原图血管显化A B 动 物 模 型 肿 瘤 血 管 内 灌 注 染 色 塑 料 乳 癌 内 血 管 肿 瘤 外 围 弯 曲 血 管 原图血管显化原图血管显化 灰 影 边 缘 显 示医学影像观片时，都有一个共同点：恶性肿瘤的边缘是毛刺状的。良性肿瘤的边缘是光滑的，在近红外乳腺扫描的图像中，这一特征仍然适用。边缘锐化算子是强化显示灰影的边界，使其与背景加大反差，以便观其边缘特征。 乳癌原图边缘显化 在观察乳癌图像时，三种算子处理图像确实提供了有利于诊断的信息，为提高诊断符合率有很大帮助。三种算子不一定对每个病例都有一致的表现，不必强求一致，一种或二种处理有特征性变化，也足以协助诊断。 导

6、管 浸 润 癌三算子图像分析 肉 芽 肿 性 乳 腺 炎 肉 芽 肿 性 乳 腺 炎 乳 腺 增 生 病原图等灰度处理 囊 性 增 生 细 胞 活 跃 囊 性 增 生 积 乳 囊 肿原图等灰度处理 原图等灰度处理血管显化边缘显化弥 漫 性 导 管 内 乳 头 状 瘤 浆细胞乳腺炎原图等灰度处理 血管显化边缘显化 原图等灰度处理原图等灰度处理纤维瘤 纤 维 瘤 具 潜 在 恶 性 腋淋巴结肿大找原发灶 原图等灰度处理血管显化边缘显化外 伤 血 管 瘤 不 典 型 增 生原图等灰度处理 血管显化边缘显化 典 型 乳 癌 乳 癌 乳 癌 1398-3.bmp 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌

7、乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 男 性 乳 癌 原图血管显化 不 典 型 乳 癌原图等灰度处理 血管显化边缘显化例一 原图等灰度处理血管显化边缘显化例二 原图等灰度处理血管显化边缘显化例三 原图等灰度处理血管显化边缘显化例四 原图等灰度处理血管显化边缘显化例五 原图等灰度处理血管显化边缘显化例六 例七 粘液癌 例八 例九原 位 癌 例十 例十一 例十二 乳 腺 增 生 连 续 观 察 七 年 后 诊 断 为 乳 癌 （二）乳腺血氧功能成像系统设计原理的依据恶性肿瘤组织内有大量新生血管，因而含血量也很多。实验证实： 将乳腺癌细胞移植到大鼠眼内，发现诱导生成

8、了大量血管，移植乳腺增生细胞则很少有血管生成。 乳腺纤维囊性增生病变组织中随血管密度增多，其癌变的危险性增加。 正常组织和良性肿瘤组织中的血管密度较低。 乳腺血氧成像系统设计原理的依据癌组织内血管增多，含血量增加，癌细胞代谢旺盛，氧的消耗增加，使癌组织内的血红蛋白处在脱氧状态（低氧）。 乳腺血氧检测原理 乳腺血氧检测原理 由于血液中HBO2和HB有独特的吸收光谱，因而使红外光谱法成为研究组织中血液成分的简单可靠的方法，测定组织中的氧浓度及血含量。 检查方法 通过双CCD同步先后采集患側和健側的双波长影像，分析患側病变区相对于健側的血含量和氧饱和度的变化。 取图时光源位置应放在病变后方，健侧应采

9、取对应位置 校准参照点 点出血氧图像，框定病变位置 保存图像及血氧参数 光源位置外内内外 右乳 左乳 乳腺血氧模型检测结果高血高氧 血含量图氧含量图 高 血 低 氧血含量图氧含量图 平 血 低 氧 血含量图氧含量图 临 床 评 价 标 准恶性肿瘤的血氧判定标准 高血低氧： 血含量0 （高血） 氧含量0.95（低氧） 乳 癌 病 例 一血 含 量 ： 0.982724 氧 含 量 ：0.478102乳 腺 血 氧 （ 高 血 低 氧 ）（ 三 ） 乳 腺 病 变 区 血 、 氧 含 量 测 定 结 果 99 乳 癌 病 例 二血 含 量 ：0.880087 氧 含 量 ：0.437659乳 腺

10、血 氧 （ 高 血 低 氧 ） 100 乳 癌 病 例 三血 含 量 ： -0.501282 氧 含 量 ：0.532587乳 腺 血 氧 （ 高 血 低 氧 ） 101 乳 癌 病 例 四血 含 量 ： -0.227786 氧 含 量 ：0.79136乳 腺 血 氧 （ 高 血 低 氧 ） 102 乳 癌 病 例 五血 含 量 ： -0.180364 氧 含 量 ：0.789728乳 腺 血 氧 （ 高 血 低 氧 ） 囊 性 增 生血 0.313248 氧 1.252563 增 生血0.427201 氧1.040803 肉 芽 肿 性 乳 腺 炎高 血 低 氧 腋 淋 巴 结 肿 大 找

11、原 发 灶血 -0.336846 氧0.750485 乳 癌 乳 癌 导管浸润癌一级 乳 癌 良性肿块 乳 癌 良性肿块 乳 癌 乳 癌 乳 癌 乳 癌 囊性增生 炎性肿块 微小乳癌0. 7cm 乳 癌 乳 癌 浸润性导管癌 乳 癌 乳 癌 浸润性导管癌 浸润性导管癌 乳 癌 129 敏 感 性 真 阳 性真 阳 性 假 阴 性 462462 50 90.23%准 确 性 真 阳 性 真 阴 性总 例 数 462 943特 异 性 真 阴 性 943943 50真 阴 性 + 假 阳 性 94.96% 1510 93.04%临 床 应 用 效 果 本 技 术 全 球 独 创 ,对 人 体 无 损伤 ， 操 作 方 便 ， 有 较 好 的 社 会 效益 和 经 济 效 益 。 乳腺检查平台的理念我院拥有的仪器设备： 彩超、钼靶、磁共振、血氧成像系统根据患者的情况选择适合的组合检查