动态光学乳腺成像技术诊断乳腺癌指标初探
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要! 目的: 动态光学乳腺 成像技术( dynamic optical breast imag ing, DO BI) 对乳 腺癌诊断指标进行初步探讨。材料和方 法: 接受 D OBI 及 乳腺活 检的患者 共 52 例, 均为女性。乳腺癌组 19 例, 非乳腺癌组 33 例。结 果: 非 乳腺癌 感兴趣 区内的∀ 蓝色 病灶# 85. 42% 为漂移或发 散, 而乳腺癌 68. 42% 为聚焦; 非乳 腺癌的∀ 蓝 色病灶# 代谢 曲线 86. 46% 为 平缓 下 降或 呈波 浪 状, 而乳 腺 癌以 直线 下 降为 多, 达 57. 37% ; 64. 58%非 乳腺癌感兴趣区内的∀ 蓝色病灶# 代谢曲线与非 蓝区代谢 曲线相同, 78 95% 乳 腺癌患者的代谢曲线与非蓝区代谢曲线不同; 乳腺癌患者∀ 蓝色 病灶# 代谢值( 平均值 为- 5. 77 ∃ 2. 13) 的 绝对值 明显高 于非乳腺 癌患者 ( 平均值为 - 3. 34 ∃ 0. 87; P < 0. 05) 。结论: DOBI 空间特 征的局限、聚焦且稳定、代谢曲线呈陡直 下降对恶性或可疑 恶性病变诊断价值更大, 其次为代谢值的 绝对值较大( 多大于| - 5| ) 。
1 材料和方法
1 1 研究对象与分组 2007 05~ 2008 06 在我院门 诊就诊并接受乳腺活检的患者共 52 例, 均为女性, 平
均 46. 8 ∃ 8. 6 岁( 27~ 72 岁) 。根据病理结果的不同 分为 2 组: 乳腺癌组 19 例 22 个乳房和非乳腺癌组 33 例 66 个乳房, 无妊娠期、哺乳期及曾于近半年内行乳 腺手术者。 1 2 仪器 应用美国 DOBI 医疗国际公司的 Com f ort scanT M 动态光学乳腺成像系统, 系统使用 127 个 发光二极管( LED) , 安装在水平倾角 30%的照射托盘 上。LED 发射 640nm 波长的红光。
94
光学成像 O pt ical Imaging
行。待患者摆好体位后, 降低 L ED 照射托盘上方的 乳房支架, 直 至乳房支架的 硅脂软隔膜轻 触乳房顶 部。对于已经超声、钼靶、核磁 共振等检查且有可疑 病灶者, 行 DOBI 检查时将感兴趣区的中心尽可能放 在可疑病灶处。对乳腺未进行其他检查或检查无异 常者, 将感兴趣区的中心放在乳腺的偏外限或中心区 ( 因考虑到肿瘤较多发生在乳腺的外限) 。开始启动 LED, 通常使用 3 或 5 个 LED 发射 640nm 波长的红 光, 发射的光由照相机 ( CCD) 在大约 45s 内记录。作 为处理的一部分, 机器利用硅脂软胶囊向乳腺施加轻 微的均匀压力 & & & 压力从 5mmH g ( 0. 67kP a, 初始压 力) 跳转到 10mm H g( 1. 33kP a, 分析压力) , 后者持续 30s 压力由压缩的软气囊向乳腺传递。系统采集加压 前、加压后、加 压过程中 的乳腺图 像并记 录其变 化。 之后压力减低归零, 抬起乳房支架, 检查结束。DOBI 对乳腺的判定是对感兴趣区内的∀ 蓝色病灶#从空间、 时间以及与背景特征 的比较来进行 判定的( 图 1) 。 图像的分析由经过专业培训并得到 DOBI 医疗国际 公司签发认证的专业人员进行。
通讯作者: 谭国娟
Author Affili ati ons: Nanlou Ultrasonic Department, the Chi nese PLA General Hospi tal, Bei jing 100853
Corresponding Author: Tan, Guojuan li ubin301@sohu. com
2 结果
2 1 空间特性 非乳腺癌感兴趣区内的∀ 蓝色病灶# 多为漂移或发散, 达 85. 42% ; 乳腺癌的∀ 蓝色病灶#多
为聚焦, 达 68. 42% ( 表 1) 。从时间特性分析, 非乳腺 癌感兴趣区内的∀ 蓝色病灶#代谢曲线多为平缓下降 或呈波浪状, 达 86. 46% ; 而乳腺癌的∀ 蓝色病灶#代谢 曲线以直线下降为多, 达 57. 37% 。乳腺癌患者感兴 趣区内的∀ 蓝色病灶#代谢曲线与非蓝区代谢曲线多 不同, 达 78. 95% ; 非乳腺癌 ∀ 蓝色病灶#代谢曲线与 非蓝区代谢曲线多相同, 达 64. 58% 。乳腺癌患者感 兴趣区内的∀ 蓝色病灶#代谢值( 平均值为- 5. 77 ∃ 2. 13) 的绝对值明显高于非乳腺癌患者( 平均值为- 3. 34 ∃ 0. 87; P< 0 05) 。 2 2 ∀ 乳头蓝# 25 例正常乳腺 DOBI 出现∀ 乳头蓝# 图像, 蓝色距离乳头< 2cm。蓝色多数( 76% ) 聚焦在 乳头, 81. 07% 的代谢曲线为平缓下降或波浪状, 代谢 曲线与非蓝区代谢曲线可相同( 40% ) , 也可表现为不 同( 60% ) , 代谢值的绝对值较小( 平均值为- 2. 87 ∃ 0. 51) 。
中国医学影像学杂志 Chinese Jou rnal of M edical Imaging
93
光学成像 O pt ical Im aging
论著 Ori ginal Article
谭国娟1 Tan, Guojuan 王 节1 Wang, Jie 刘 翠1 Liu, Cui 李春棉2 Li, Chunmian John Zhang3 王维平2 Wang, Weiping 作者单位: 1. 100853 北京 解 放军总 医院 南楼 临 床部超声科 2. 065001 河北廊坊 河北省廊坊市 新奥博为技术有限公司 3. DOBI Medical International, 1200 Mac Arthur Blvd, Mahwah, NJ 07430 USA.
中国图书资料分类法分类号 R 445 9
收稿日期: 2009 03 18 修回日期: 2009 09 24
中国医学影像学杂志 2010 年 第 18 卷 第 1 期 Chinese Journal of Medical Imaging 2010, Vol. 18, No. 1: 93~ 95
动态光学乳腺成像技术诊断乳腺癌指标初探 Preliminary Research on Dynamic Optical Breast Imaging in Breast Cancer
关键词! 动态光学乳腺成像; 乳腺肿瘤
Abstract ! Purpose A new w ay in br east cancer detection, Dynamic O ptical Br east Imaging ( DO BI) w as studied. Materials and Methods 52 patients receiving br east bi o psy and DOBI w ere enr olled in this study. 19 wer e pr oved of breast cancer, 33 wer e benig n. Results 94. 8% o f ∀ blue area# in non breast cancer lesions w as fo und as wander ing o r diffusiv e patter n, w hile 68. 42% breast cancer showed fo cal pattern. 86 46% o f the curv e sig nature o f ∀ blue ar ea# in non breast cancer lesio ns was wav y or flat, while 57. 37% of br east cancer show ed a steep decline. In 64. 58% non br east cancer, the curv e of ∀ blue ar ea# w as sim ilar to t hat of non blue area. 78. 95% br east cancer had their curve differ ent fr om that of non blue ar ea. T he abso lute v alue of am plitude ( - 5. 77 ∃ 2. 13) of ∀ blue area# in cancer was higher than that in no n cancer ( - 3. 34∃ 0. 87) . T he differ ences were all statistically significant( P< 0. 05) . Conclusion T he spatial and temporal characteristics of DOBI were of diagnostic and differential value for breast cancer. T he absolute value of amplitude, over | - 5| , also helped the diagnosis of breast cancer.
3 讨论
中国卫生部最新的统计数据表明[ 4] , 乳腺癌在中 国的高发病妇女人群年龄段为 30~ 54 岁, 比西方国 家提早了 10~ 15 年。2000~ 2005 年中国主要城市女 性乳腺癌发病人数较前增长了 38. 5% , 病死人数增加 了 37. 1% , 并且乳腺癌发病率还在以每年近 2% 的速 度递增。美国医学研究所指出[ 5] , 通过对早期乳腺癌 的发展进行干预可降低乳腺癌的病死率。在临床上 超过 90% 的早期乳腺癌患者可以在保持乳腺尽可能 完好的基础上存活十几年。 3 1 DOBI 技术概论 当肿瘤生长超过∀ 1m m 限度# 时, 肿瘤细胞必须发育其自身的血供系统, 即∀ 新血管 生成#[ 6, 7] , 充足的血供使得肿瘤细胞呈爆 炸性生长, 并广泛扩散。在外部压力下新生血管萎陷的可能性 更大, 并出现高氧消耗及光传播衰减[ 8] 。D OBI 使用 的发光二极管( LED) 能发射 640nm 波长的红光, 这个 波长的光对脱氧血红蛋白极其敏感, 有很大的吸收 率[ 9] 。DO BI 利用硅脂软胶囊向乳腺施加轻微的均匀 压力, 当外部压力加在乳房周围时, 血液被重新分布, 毛细血管和脉管被压扁, 在这些压力刺激后异常与正 常乳腺组织动态变化是不同的。与癌变相关的新生 血管比正常组织吸收更多的光, 这样就会在图像上生 成一个低亮度的区域。正常或良性组织, 具有正常血 管分布, 其代谢率较慢, 光吸收不会有大的 变化。在 图像上, 明亮区域揭示正常或良性组织, 而深蓝区域 意味着可能是恶性。
图 1 经 DOBI 检 查诊断为乳 腺癌、病理证实 为浸润型导 管癌 的 43 岁女性患者的 DO BI 图像。深蓝 区域在有 效的感兴 趣区 内。病变空间特征局限、聚焦 且稳定, 时 间特征 为代 谢曲线 呈 下降趋势, 代谢值即负向振幅- 15
1 3 2 乳腺穿刺活检 患者仰卧或侧斜, 充分暴露 乳房。常规消毒、铺洞巾, 局部麻醉。在超声引导下, 在可疑部位用穿刺枪进行穿刺, 穿刺取得组织送病理 科进行病理检查。穿刺完毕, 局部常规包扎。 1 4 统计学处理 用 Stat e7. 0 统计软件进行统计分 析, 所有参数均以均数 ∃ 标准差表示, 行 t 检验。
Key words! dynamic optical br east imaging ; breast neoplasms
乳腺癌是导致妇女死亡的最常见癌症[ 1, 2] 。目前, 针对乳腺的检查有钼靶 X 线、MRI、PET 、超声等。动态 光学乳腺成像( dynamic optical breast imaging, DOBI) 是近年发展起来的非侵害性、无放射性的光学乳腺成 像技术, 可提供基于图像的病理信息[ 3] , 用来对乳腺进 行检测。DOBI 在欧美一些国家用于临床并有所研究。 但由于人种不同, 国人乳腺与欧美人乳腺也存在差异。 DOBI 在我国 应用尚 属开 始阶段。本 研究旨 在运用 DOBI 对国人乳腺癌诊断指标进行初步探讨。
1. Hale Waihona Puke Baidu 研究方法
1 3 1 DOBI 检查 受检者面对 Co mf ort scanT M 成 像系统的 L ED 照射托盘站立, 将 乳房尽可能多地放 在 LED 照射 托盘的中 心, 乳 头与 L ED 照射托 盘平
中国医学影像学杂志 C hinese Journal of M edical Imaging
1 材料和方法
1 1 研究对象与分组 2007 05~ 2008 06 在我院门 诊就诊并接受乳腺活检的患者共 52 例, 均为女性, 平
均 46. 8 ∃ 8. 6 岁( 27~ 72 岁) 。根据病理结果的不同 分为 2 组: 乳腺癌组 19 例 22 个乳房和非乳腺癌组 33 例 66 个乳房, 无妊娠期、哺乳期及曾于近半年内行乳 腺手术者。 1 2 仪器 应用美国 DOBI 医疗国际公司的 Com f ort scanT M 动态光学乳腺成像系统, 系统使用 127 个 发光二极管( LED) , 安装在水平倾角 30%的照射托盘 上。LED 发射 640nm 波长的红光。
94
光学成像 O pt ical Imaging
行。待患者摆好体位后, 降低 L ED 照射托盘上方的 乳房支架, 直 至乳房支架的 硅脂软隔膜轻 触乳房顶 部。对于已经超声、钼靶、核磁 共振等检查且有可疑 病灶者, 行 DOBI 检查时将感兴趣区的中心尽可能放 在可疑病灶处。对乳腺未进行其他检查或检查无异 常者, 将感兴趣区的中心放在乳腺的偏外限或中心区 ( 因考虑到肿瘤较多发生在乳腺的外限) 。开始启动 LED, 通常使用 3 或 5 个 LED 发射 640nm 波长的红 光, 发射的光由照相机 ( CCD) 在大约 45s 内记录。作 为处理的一部分, 机器利用硅脂软胶囊向乳腺施加轻 微的均匀压力 & & & 压力从 5mmH g ( 0. 67kP a, 初始压 力) 跳转到 10mm H g( 1. 33kP a, 分析压力) , 后者持续 30s 压力由压缩的软气囊向乳腺传递。系统采集加压 前、加压后、加 压过程中 的乳腺图 像并记 录其变 化。 之后压力减低归零, 抬起乳房支架, 检查结束。DOBI 对乳腺的判定是对感兴趣区内的∀ 蓝色病灶#从空间、 时间以及与背景特征 的比较来进行 判定的( 图 1) 。 图像的分析由经过专业培训并得到 DOBI 医疗国际 公司签发认证的专业人员进行。
通讯作者: 谭国娟
Author Affili ati ons: Nanlou Ultrasonic Department, the Chi nese PLA General Hospi tal, Bei jing 100853
Corresponding Author: Tan, Guojuan li ubin301@sohu. com
2 结果
2 1 空间特性 非乳腺癌感兴趣区内的∀ 蓝色病灶# 多为漂移或发散, 达 85. 42% ; 乳腺癌的∀ 蓝色病灶#多
为聚焦, 达 68. 42% ( 表 1) 。从时间特性分析, 非乳腺 癌感兴趣区内的∀ 蓝色病灶#代谢曲线多为平缓下降 或呈波浪状, 达 86. 46% ; 而乳腺癌的∀ 蓝色病灶#代谢 曲线以直线下降为多, 达 57. 37% 。乳腺癌患者感兴 趣区内的∀ 蓝色病灶#代谢曲线与非蓝区代谢曲线多 不同, 达 78. 95% ; 非乳腺癌 ∀ 蓝色病灶#代谢曲线与 非蓝区代谢曲线多相同, 达 64. 58% 。乳腺癌患者感 兴趣区内的∀ 蓝色病灶#代谢值( 平均值为- 5. 77 ∃ 2. 13) 的绝对值明显高于非乳腺癌患者( 平均值为- 3. 34 ∃ 0. 87; P< 0 05) 。 2 2 ∀ 乳头蓝# 25 例正常乳腺 DOBI 出现∀ 乳头蓝# 图像, 蓝色距离乳头< 2cm。蓝色多数( 76% ) 聚焦在 乳头, 81. 07% 的代谢曲线为平缓下降或波浪状, 代谢 曲线与非蓝区代谢曲线可相同( 40% ) , 也可表现为不 同( 60% ) , 代谢值的绝对值较小( 平均值为- 2. 87 ∃ 0. 51) 。
中国医学影像学杂志 Chinese Jou rnal of M edical Imaging
93
光学成像 O pt ical Im aging
论著 Ori ginal Article
谭国娟1 Tan, Guojuan 王 节1 Wang, Jie 刘 翠1 Liu, Cui 李春棉2 Li, Chunmian John Zhang3 王维平2 Wang, Weiping 作者单位: 1. 100853 北京 解 放军总 医院 南楼 临 床部超声科 2. 065001 河北廊坊 河北省廊坊市 新奥博为技术有限公司 3. DOBI Medical International, 1200 Mac Arthur Blvd, Mahwah, NJ 07430 USA.
中国图书资料分类法分类号 R 445 9
收稿日期: 2009 03 18 修回日期: 2009 09 24
中国医学影像学杂志 2010 年 第 18 卷 第 1 期 Chinese Journal of Medical Imaging 2010, Vol. 18, No. 1: 93~ 95
动态光学乳腺成像技术诊断乳腺癌指标初探 Preliminary Research on Dynamic Optical Breast Imaging in Breast Cancer
关键词! 动态光学乳腺成像; 乳腺肿瘤
Abstract ! Purpose A new w ay in br east cancer detection, Dynamic O ptical Br east Imaging ( DO BI) w as studied. Materials and Methods 52 patients receiving br east bi o psy and DOBI w ere enr olled in this study. 19 wer e pr oved of breast cancer, 33 wer e benig n. Results 94. 8% o f ∀ blue area# in non breast cancer lesions w as fo und as wander ing o r diffusiv e patter n, w hile 68. 42% breast cancer showed fo cal pattern. 86 46% o f the curv e sig nature o f ∀ blue ar ea# in non breast cancer lesio ns was wav y or flat, while 57. 37% of br east cancer show ed a steep decline. In 64. 58% non br east cancer, the curv e of ∀ blue ar ea# w as sim ilar to t hat of non blue area. 78. 95% br east cancer had their curve differ ent fr om that of non blue ar ea. T he abso lute v alue of am plitude ( - 5. 77 ∃ 2. 13) of ∀ blue area# in cancer was higher than that in no n cancer ( - 3. 34∃ 0. 87) . T he differ ences were all statistically significant( P< 0. 05) . Conclusion T he spatial and temporal characteristics of DOBI were of diagnostic and differential value for breast cancer. T he absolute value of amplitude, over | - 5| , also helped the diagnosis of breast cancer.
3 讨论
中国卫生部最新的统计数据表明[ 4] , 乳腺癌在中 国的高发病妇女人群年龄段为 30~ 54 岁, 比西方国 家提早了 10~ 15 年。2000~ 2005 年中国主要城市女 性乳腺癌发病人数较前增长了 38. 5% , 病死人数增加 了 37. 1% , 并且乳腺癌发病率还在以每年近 2% 的速 度递增。美国医学研究所指出[ 5] , 通过对早期乳腺癌 的发展进行干预可降低乳腺癌的病死率。在临床上 超过 90% 的早期乳腺癌患者可以在保持乳腺尽可能 完好的基础上存活十几年。 3 1 DOBI 技术概论 当肿瘤生长超过∀ 1m m 限度# 时, 肿瘤细胞必须发育其自身的血供系统, 即∀ 新血管 生成#[ 6, 7] , 充足的血供使得肿瘤细胞呈爆 炸性生长, 并广泛扩散。在外部压力下新生血管萎陷的可能性 更大, 并出现高氧消耗及光传播衰减[ 8] 。D OBI 使用 的发光二极管( LED) 能发射 640nm 波长的红光, 这个 波长的光对脱氧血红蛋白极其敏感, 有很大的吸收 率[ 9] 。DO BI 利用硅脂软胶囊向乳腺施加轻微的均匀 压力, 当外部压力加在乳房周围时, 血液被重新分布, 毛细血管和脉管被压扁, 在这些压力刺激后异常与正 常乳腺组织动态变化是不同的。与癌变相关的新生 血管比正常组织吸收更多的光, 这样就会在图像上生 成一个低亮度的区域。正常或良性组织, 具有正常血 管分布, 其代谢率较慢, 光吸收不会有大的 变化。在 图像上, 明亮区域揭示正常或良性组织, 而深蓝区域 意味着可能是恶性。
图 1 经 DOBI 检 查诊断为乳 腺癌、病理证实 为浸润型导 管癌 的 43 岁女性患者的 DO BI 图像。深蓝 区域在有 效的感兴 趣区 内。病变空间特征局限、聚焦 且稳定, 时 间特征 为代 谢曲线 呈 下降趋势, 代谢值即负向振幅- 15
1 3 2 乳腺穿刺活检 患者仰卧或侧斜, 充分暴露 乳房。常规消毒、铺洞巾, 局部麻醉。在超声引导下, 在可疑部位用穿刺枪进行穿刺, 穿刺取得组织送病理 科进行病理检查。穿刺完毕, 局部常规包扎。 1 4 统计学处理 用 Stat e7. 0 统计软件进行统计分 析, 所有参数均以均数 ∃ 标准差表示, 行 t 检验。
Key words! dynamic optical br east imaging ; breast neoplasms
乳腺癌是导致妇女死亡的最常见癌症[ 1, 2] 。目前, 针对乳腺的检查有钼靶 X 线、MRI、PET 、超声等。动态 光学乳腺成像( dynamic optical breast imaging, DOBI) 是近年发展起来的非侵害性、无放射性的光学乳腺成 像技术, 可提供基于图像的病理信息[ 3] , 用来对乳腺进 行检测。DOBI 在欧美一些国家用于临床并有所研究。 但由于人种不同, 国人乳腺与欧美人乳腺也存在差异。 DOBI 在我国 应用尚 属开 始阶段。本 研究旨 在运用 DOBI 对国人乳腺癌诊断指标进行初步探讨。
1. Hale Waihona Puke Baidu 研究方法
1 3 1 DOBI 检查 受检者面对 Co mf ort scanT M 成 像系统的 L ED 照射托盘站立, 将 乳房尽可能多地放 在 LED 照射 托盘的中 心, 乳 头与 L ED 照射托 盘平
中国医学影像学杂志 C hinese Journal of M edical Imaging