[发明专利]定位乳房微钙化的基于图像的动态超声光谱术

说明书

技术领域

本发明涉及医学病症的诊断，并具体涉及女性乳房内异常的医学诊断，其通过非创伤性超声技术的使用来进行，以确定女性乳房中是否存在任何微钙化并进一步确定微钙化所处的位置以及微钙化的大小。

背景技术

一般而言，已使用现有技术中不同的成像方式进行乳房癌症筛查和微钙化检测，并有几种目前正在使用的技术。这些技术如下：

乳房X线造影术

迄今为止，乳房X线造影术与其它的技术相比是选择的方法并且是乳房筛查及诊断的“黄金标准”。为了进行这种检测，将乳房暴露于X射线束，测量X射线束的透射。乳房被相当强地压缩在X线敏感屏和透明板之间以：

·获得均一厚度，

·为了促进在较低光子能量水平和组织之间较高对比度范围中的操作而减少总厚度，以获得较清楚的图像，和

·减少不同内部乳房组织的重叠以增加图像的清晰性和更好的灵敏度。

乳房X线造影术是1930年由Warren首先开发，但是其被广泛使用仅仅是最近30年。乳房病变的鉴别依赖病变引起的射线造影密度变化和乳房构造、血管分布或皮肤轮廓中相关变化的成像。在射线造影上，良性病变的密度通常较恶性的低，并且一般而言它们具有光滑的外形。另一方面，恶性病变具有不规则的外形。当乳房呈腺性时将其构造成像较当乳房含有大量脂肪时更难。在射线造影上乳房可能是如此地致密，以致乳房结构不能被足够清晰地成像以鉴别离散的团块。在脂肪性乳房中，肿瘤以及血管分布和皮肤轮廓的变化可以清晰可见。尽管致密的乳房中较大肿瘤可以看得不太清楚，但是它可通过微钙化进行鉴别。微钙化发病率的体内射线造影研究显示，它们可以在40％至50％的恶性肿瘤和约20％的良性肿瘤中检测到，并且组织切片显示甚至更高的百分比。几个在不同国家进行的用以评价筛查乳房造影术价值的随机对照研究已显示了，筛查乳房造影术对一些国家中超过50岁或甚至超过40岁的妇女的明显益处。尽管小于50岁的妇女的结果仍是有争议的。

在最近15年间，通过检测大约85％至90％的乳腺癌，乳房造影术筛查已大大降低了患有乳腺癌的妇女的死亡率¹。报道的乳房X线造影术的灵敏度从83％至95％变化。报道的乳房X线造影术的特异性从90％至98％变化。然而，报道的包括检测疾病流行的阳性预测值(PPV)相当低，从10％至50％变化。

在许多发达国家，胶片-屏幕乳房X线造影术(FSM)(film-screen mammography)正在逐渐地被全数字化乳房X线造影术(FFDM)(full-field digital mammography)代替，除了捕获并促进X线信号在计算机或激光打印的胶片上显示的电子检测器之外，FFDM与FSM相同。尽管新的FFDM仪器的分辨率不比传统的FSM技术高，但是附加的数据处理可有助于较高准确度地发现肿瘤标记。

二维和三维超声成像

传统的超声成像利用兆赫兹频率声波，所述兆赫兹频率声波以不同的声学阻抗在组织之间的边界进行反射，这是穿透声速和物质密度的产物。这些反射到达的时间间隔与景深(靶区域的边界)成比例。因此，超声能绘制声学组织边界。传统地，二维超声成像在囊肿和实体团块的鉴别和区分中作为乳房X线造影术的辅助手段而使用。乳房的超声成像还可帮助放射学家评价一些肿块，所述肿块能摸到但在乳房X线照片上难以看到，尤其是在致密的乳房或植入物中。由于它允许乳房的实时成像，所以它还能被广泛地用在引导活组织检查中。由于非常有限的附加信息，三维超声成像很少用在乳房筛查中。

超声技术在区分良性肿瘤与恶性肿瘤中的评价已显示，良性病症检测的准确度为99.5％。据报导，超声波扫描术与标准的乳房X线造影术的组合已产生92％的灵敏度和98％的特异性。随着超声平台近来的发展，筛查乳房造影术遗漏的一些更早期、临床上隐秘的肿瘤能被检测到。由于声音在脂肪和较少脂肪的乳房组织中的速度大致相同，超声在未来具有致密的乳房和高危因素的更年轻妇女的筛查中具有重要作用。

磁共振成像(MRI)

MR图像是通过记录暴露于强静电磁场的组织中氢核(或其它元素)的射频激发之后产生的信号而形成。该信号具有根据组织类型(脂肪、肌肉、纤维变性组织等)而变化的特性。