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 结构成像系统结构成像系统病病变变区区氧氧含含量量病病变变区区血血含含量量等等灰灰度度曲曲线线血血管管显显化化边边缘缘显显示示乳腺血氧功能成像系统乳腺血氧功能成像系统分成两大部分分成两大部分功能成像系统功能成像系统三算子三算子 整个系统围绕着乳腺癌病理学特征而设计的，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。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血红蛋白吸收红外光显灰影注：脂

2、肪组织不吸收光，结缔组织少量的吸收光。注：脂肪组织不吸收光，结缔组织少量的吸收光。少女乳房少女乳房妊娠乳房妊娠乳房老年乳房老年乳房巨大纤维瘤巨大纤维瘤多发性纤维瘤多发性纤维瘤结结 核核囊囊 肿肿炎炎 症症导管内乳头状瘤导管内乳头状瘤恶性肿瘤在红外图像的特征灰影：不均匀；大于肿块；边界不清。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。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，形成不血管的

3、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。同的角度影响了血管影的清晰程度。背景的灰影干扰。背景的灰影干扰。可能与乳癌的病理类型相关。（如粘液腺癌；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）髓样癌；分化好的癌等）乳癌组织中血管肯定会增多，只是粗细和多乳癌组织中血管肯定会增多，只是粗细和多少的差别。少的差别。21结构成像系统：三算子检测功能结构分析、血管显化、边缘显示结构分析、血管显化、边缘显示（一）结构分析原理：病变区（一）结构分析原理：病变区等灰度曲线显示等灰度曲线显示光的传输规律：在均匀的介质中，距光光的传输规律：在均匀的介质中，距光 源等距离的各点

4、照度相同。源等距离的各点照度相同。将相同照度的各点连成线，应是一条规将相同照度的各点连成线，应是一条规律的曲线。律的曲线。 距光源等距离各点照度相同，故成同心圆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，等灰度曲线会发生变化。变化原因：变化原因： 乳癌组织呈不均匀性，原因是浸润性生长，癌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沉

5、着，外围反应性增生或癌组织中伴有囊肿及正常腺组织。正常腺组织。光在不均匀的介质中传输，难以形成规律曲线光在不均匀的介质中传输，难以形成规律曲线。 图像展示 正常乳房原图原图等灰度处理等灰度处理乳癌原图乳癌原图等灰度处理等灰度处理原位癌原图等等灰灰度度处处理理炎炎性性肿肿块块原原图图等等灰灰度度处处理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。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、可以看见主要供血血管，肿瘤内的血管断断续续的 浅影。浅影。 B、

6、处理后血管形态更为生动，原来断断续续的血管可、处理后血管形态更为生动，原来断断续续的血管可 以看见比较连续以看见比较连续 。原图血管显化AB动物模型肿瘤血管内动物模型肿瘤血管内 灌注染色塑料灌注染色塑料乳癌内血管乳癌内血管肿瘤外围弯曲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。：恶性肿瘤的边缘是毛刺状的。良良性性肿肿瘤瘤的的边边缘缘是是光光滑滑的的，在在近近红红外外乳乳腺腺扫扫描描的图像中，这一特征仍然适用。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，使其与边缘锐化算子是强化显

7、示灰影的边界，使其与背景加大反差，以便观其边缘特征。背景加大反差，以便观其边缘特征。 乳癌原图乳癌原图边缘显化边缘显化 在观察乳癌图像时，三种算子处理图在观察乳癌图像时，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，也足致，一种或二种处理有特征性变化，也足以协助诊断。以协助诊断。 导管浸润癌导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 肉芽肿性乳腺炎肉芽肿性乳腺炎乳腺增生

8、病乳腺增生病原图原图等灰度处理等灰度处理囊性增生细胞活跃囊性增生细胞活跃囊性增生囊性增生积乳囊肿积乳囊肿原图原图等灰度处理等灰度处理原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化弥漫性导管内乳头状瘤弥漫性导管内乳头状瘤浆细胞乳腺炎浆细胞乳腺炎原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化原图原图等灰度处理等灰度处理原图原图等灰度处理等灰度处理纤纤维维瘤瘤纤维瘤具潜在恶性纤维瘤具潜在恶性腋淋巴结肿大找原发灶腋淋巴结肿大找原发灶原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化外伤外伤血血 管管 瘤瘤不典型增生不典型增生原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管

9、显化边缘显化边缘显化典型乳癌典型乳癌 乳癌乳癌乳乳 癌癌1398-3.bmp乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌男性乳癌男性乳癌原图原图血管显化血管显化不典型乳癌不典型乳癌原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化例例一一原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化例二例二原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化例三例三原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化例四例四原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化

10、边缘显化例五例五原图原图等灰度处理等灰度处理血管显化血管显化边缘显化边缘显化例六例六例七例七 粘液癌粘液癌例八例八例九例九原位癌原位癌例十例十例十一例十一例十二例十二乳腺增生连续观察七年后诊断为乳癌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（二）乳腺血氧功能成像系统设计原理的依据依据恶性肿瘤组织内有大量新生血管，因而含血恶性肿瘤组织内有大量新生血管，因而含血量也很多。量也很多。实验证实实验证实： 将乳腺癌细胞移植到大鼠眼内，发现诱导生成了大将乳腺癌细胞移植到大鼠眼内，发现诱导生成了大量血管，移植乳腺增生细胞则很少有血管生成。量血管，移植乳腺增生细胞则很少有血管生成。

11、乳腺纤维囊性增生病变组织中随血管密度增多，其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。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。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）。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乳腺血氧检测原理乳腺血氧检测原理 由于血液中由于血液中HBO2和和HB有独特的吸收光有独特的吸收

12、光谱，因而使红外光谱法成为研究组织中血液谱，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，测定组织中的氧浓成分的简单可靠的方法，测定组织中的氧浓度及血含量。度及血含量。检查方法检查方法 通过双通过双CCD同步先后采集患側和健側的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，健侧应取图时光源位置应放在病变后方，健侧应采取对应位置采取对应位置 校准参照点校准参照点 点出血氧图像，框定病变位置点出血氧图像，框定病变位置 保存图像及血氧参数保存图像及血氧参数 光

13、源位置光源位置外外内内内内外外 右乳 左乳乳腺血氧模型检测结果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高血低氧血含量图氧含量图平血低氧平血低氧血含量图氧含量图 临床评价标准临床评价标准恶性肿瘤恶性肿瘤的血氧判定标准的血氧判定标准 高血低氧：高血低氧： 血含量血含量0 （高血）（高血） 氧含量氧含量0.95（低氧）（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）乳腺血氧（高血低氧）（三）（三）乳腺病变区血、氧含量测定结果乳腺病变区血、氧含量测定结果99乳 癌 病 例 二血含量：0.880087氧含量：0.437659乳腺血氧（高血低氧

14、）乳腺血氧（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）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）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）乳腺血氧（高血低氧） 囊性增生囊性增生血 0.313248氧 1.252563 增增 生生血0.427201氧1.040803肉芽肿性乳腺炎肉芽肿性乳腺炎高血高血低氧低氧腋淋巴结肿大找原发灶腋淋巴结肿大找原发灶血血-0.336846氧氧0.7504

15、85乳乳 癌癌乳乳 癌癌导导管管浸浸润润癌癌一一级级乳乳 癌癌良良性性肿肿块块乳乳 癌癌良良性性肿肿块块乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌囊囊性性增增生生炎炎性性肿肿块块微微小小乳乳癌癌0.7cm乳乳 癌癌乳乳 癌癌浸浸润润性性导导管管癌癌乳乳 癌癌乳乳 癌癌浸浸润润性性导导管管癌癌浸浸润润性性导导管管癌癌乳乳 癌癌129敏感性敏感性 真阳性真阳性真阳性假阴性真阳性假阴性4624624624625050 90.2390.23% %准确性准确性真阳性真阴性真阳性真阴性总例数总例数462462943943特异性特异性真阴性真阴性9439439439435050真阴性真阴性 + + 假阳性假阳性 94.9694.96% %15101510 93.0493.04% %临床应用效果临床应用效果 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