双模式光散射乳腺成像系统临床应用.doc

双模式光散射乳腺成像系统临床应用作者：叶勇敏，郭丽莎，刘淑娜【摘要】目的探讨双模式光散射乳腺成像系统（OPTIMUS 系统）在乳腺疾病检查中的临床应用价值方法应用 OPTIMUS系统，在高频超声探头引导定位下利用光学系统（即 光子漫散射技术采用785 nm. 830 nm双波段激光）对肿物 内部生理信息进行功能成像，将光学参数连同部分超声信息 参数综合起来得出量化结果结果69例患者中，3例被评 为4A级以上，其中病理结果恶性2例，良性1例；66例被 评为3级或3级以下，即为良性，均与病理相符结论 OPTIMUS系统就乳腺疾患，尤其是乳腺癌的早期诊断，为临 床提供了更多的参考信息，减少了不必要的活检，在提高患 者的生存质量方面显示出重大价值，具有广阔的应用前景关键词】乳腺癌；光散射技术；双模式成像[Abstract] Objective To discuss the real clinical value of the dual modality ultrasound/optical diffusion image sys tem （OPTIMUS system） on exam in ing the diseases of breast cancer. Methods Through the application of the OPTIMUS, we imaged from the parameter of the mass inside by using the optical system （785 nm and 839 nm duble wave photo ns) loca ted by the high frequency ultrasound probe, and then got the resuIts from the optical paramenter together with some parts of the ultrasound information parameter. Results In the 69 cases, 3 of them were over grade 4A, 2 malignant and 1 benign on the diagnosis conelusion；66 of them were grade 3 or under it, they meaned benign according with diagnosis conclusion.Conclusion OPTIMUS system can supply more clinical information for our reference on the diagnosis of breast diseases, especially on the earlier diagnosis of breast cancer. It shows very important value on increasing the patients， s urvival quality and avoiding unnecessary biopsy as possible and has good position on the application.[Key words ] breast cancer；optical diffusion technology；dual modality image据世界卫生组织统计，去年全球确诊乳腺癌的人数超过 了 120万，乳腺癌已成为严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤 之一。

在中国，乳腺癌发病率呈逐年增高趋势，其发病率已 跃居为我国女性恶性肿瘤的第2位，且趋于年轻化乳腺疾 病具有发病率高、危害大、疗程长、患者费用承受能力强四 大特点早发现、早诊断、早治疗是成功治疗乳腺疾病的关键所在，本文就双模式光散射乳腺成像系统(OPTIMUS系统) 在乳腺疾病检查中的临床应用价值进行了深入探讨1对象与方法1. 1研究对象2007年10月10日〜11月10日期间，在 杭州空军疗养院体检中心特诊科进行了 997例乳腺检查，被 检者来自浙江省各地区，年龄21〜79岁1. 2仪器和方法1.2. 1仪器我院引用新奥博为技术有限公司的OPTIMUS—II型系统OPTMUS系统为一项双模式融合技术， 从功能上可以划分为两个子系统：光散射成像子系统和超声 成像子系统在超声子系统的扫描定位下，用光散射子系统 进行光学信息采集成像，对乳腺组织和肿瘤的变化具有高特 异性及敏感性，在不同性质的乳腺肿瘤中，血氧及血流量值 有着明显的微量改变是根据“癌组织内部高含血流量、低氧 含量”的特征，以及“氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白在近红 外光区域内的不同程度吸收特性”为理论基础设计而成系 统将超声子系统取得的超声截面参数信息和光散射子系统 采集到的病灶生理信息参数用严密的数学算法进行交互融 合，最终为临床提供出量化结果。

用于辅助检测乳腺肿块的 良、恶性改变，对患者无损伤也可以用于普查、筛查与治疗监测 露双侧乳腺，将可疑肿块组织显示在超声图像的中心位置;1.2.2检测步骤(1)患者仰卧位，双手抱头,充分暴(2)保证超声图像清晰，光学探头不漏光；(3)采集患侧 光学数据；(4)采集健侧乳房光学数据(即患侧乳房病灶的 镜像位置采集数据)；(5)进行光学重建；(6)打印检测报 告2结果接受OPTIMUS系统检查者共计997例，基本均为每年参 加常规体检的对象检出病变132例(不同程度增生未列入 该范围)，其中69例已经手术证实乳腺囊肿15例，纤维 瘤27例，导管扩张4例，良性结节17例，脂肪瘤4例，浸 润性导管癌1例，黏液癌1例69例患者中，3例被评分4A 级以上，其中病理结果恶性2例，良性1例；66例被评分3 级或3级以下，即为良性，均与病理相符光散射的探测通过反映组织内部对光的吸收率，计算血 红蛋白的成分，推测出肿瘤组织中的血氧成分，从而为乳腺 肿瘤内部组织成分的判断奠定了基础恶性肿瘤一般均依赖 于肿瘤内新生血管的生长，血管总面积增大，血流速度变慢, 癌细胞代谢旺盛，耗氧量大，造成了乳腺恶性肿瘤内部呈现 “血含量高、氧含量低”的特殊现象。

69例患者的病灶生理参数信息指数见图lo超声光射检 测参数见图2S02 值:>；1.2—正常；0.95〜1.2一中等；0.7〜0.95— 偏低；0〜0. 7-＞异常图1光学系统参数（病灶生理参数信息指数）SDI值是将超声系统参数与光学系统参数进行信息交互， 经过严密的数学算法得出，并将SDI值归入北美放射协会制 定的BI-RADS分级，系统自动给出量化结果，为临床医生提 供了更多的临床诊断信息图2中可以看出系统的HBT值病灶内部组织的血红蛋白 总量由三角标注，其值均大于140,属于疑似异常或异常的 范围，因为融入了超声子系统的超声参数，这些参数并不支 持病灶疑似异常或异常，所以系统最终归入BI-RADS分级的 SDI值，提示病灶的疑似异常程度会降低病例分析：第11号病例为假阳性，0PTMUS系统诊断为 4B级，HBT值为139,提示该病灶的含血量并不高，S02值 0.96,含氧量属于中等标准，光学信息并没有达到疑似异常 的标准但因为超声截面信息Orien为23220,肿瘤呈纵向 生长，Forml为0.620.4,形态极不规则；pEcho为 1.3<；1.5,后方回声衰减，给了较高的异常指标，由于超 声信息提示异常值较高，故系统在进行光学信息与超声信息 交互时，超声信息的良性提示权重较大，在信息融合后SDI 值达180,提示中度疑似异常。

病理证实为纤维瘤，瘤体形 态不规则，肿瘤中心伴有少量液化坏死，追问病史，患者发 现肿瘤17个月，近2个月发现明显变大，伴隐隐撕痛来诊3讨论3.1各种乳腺检查手段的对比目前乳腺检查的主要手段有触诊、红外线、X线钮靶、超声、CT、MRI、PETo体格检 查中的触诊，具有直观的优点，但是临床经验为重要因素， 检查结果因检查者不同而有差异X线钮靶检查对人体产生 电离辐射，尽管X线钳靶对乳腺癌的早期诊断意义很大，但 其中的电离辐射损伤不适于乳房小的年轻人在我国年龄在 35岁以下的女性不被提倡将乳腺X线钮靶作为常规检查，同 时X线钳靶平片的诊断也依赖于阅片者的主观情况超声检 查对腺体多、深面的年轻女性效果良好且无损伤，可重复性 强，但也存在着其操作结果因人而异的弊端CT检查利用X 线作为能量，具有电离辐射，且对年轻女性、致密型乳腺显 示效果差MRI检查时间长、需要注意增强对比剂、操作繁 琐，检查费用较高、不适合普查体检PET/CT属于双模式检 查，性能高，但检查费用较高尽管有如此多的检查方法， 但能够真正、有效的用于临床普查的设备很难选择，“任何 单项成像技术都不可能准确检测所有的乳腺异常”，“最佳 的检测可能在于使用几种不同的技术” [1]。

新奥博公司的 0PTIMUS系统为一项双模式融合技术，该仪器系根据“癌组织内部高含血流量、低氧含量”的特征，以及“氧合血红蛋 白与脱氧血红蛋白在近红外光区域内的不同吸收特性”为 理论基础设计而成用于检测乳腺肿块的良、恶性改变，对 患者无损伤［2］先通过医用彩色超声诊断仪实时动态的特 性来确定病灶的位置，定位后再利用低功率激光系统对病灶 光学成像，然后根据图像特征进行数据重组最终得出诊断数 值OPT IMUS系统提取了传统超声的结构性成像信息和光散 射系统的功能性成像信息，并对两种完全不同的信息进行了 完美的结合实现了 '‘光子学”与“生物学”的交叉3.2乳腺良、恶性肿块的超声特征［3］ (1)边缘和轮廓：良性肿块边缘整齐、光滑、多有侧方声影，而恶性肿块 边界不整、粗糙、侧方声影罕见2)包膜：良性肿块有包 膜，而恶性肿瘤通常无包膜3)病灶回声：乳腺内肿块和 恶性的病灶回声的高或低，乃是与邻近组织的声波回声性比 较而得，所以肿瘤的声波性须与脂肪的声波回声比较，而不 是与纤维腺体组织作比较［4］4)后方回声：良性肿块后 方回声增强或无改变，恶性肿块后方回声多有衰减5)皮 肤及组织浸润：恶性肿瘤组织常见向皮肤呈典型的蟹足样浸 润。

6)肿块的纵/横径比值(H/W值)：恶性肿瘤的纵径往 往大于横径日本学者Nishimura等［5］开始对乳腺肿瘤 的纵横比值(H/W)进行研究，报道良恶性肿瘤的H/W值分 别为0. 67±0, 25和0. 94±0. 24,以H/W>0. 8作为恶性肿瘤 的特征鉴别良恶性，敏感性和特异性都在70%以上7)微 小钙化：据报道［6］,病理学观察66%〜85%的乳腺癌可见到 钙化灶肿块伴钙化者患乳腺癌的相对危险性是没有钙化的 4.5倍钙化分良、恶性两种，恶性钙化常呈针尖状、泥沙 状、易呈簇状分布，良性钙化灶常较粗大，为圆形斑块状或 弧形从以上超声图像信息提取出：形状因子、纵横比、后方 回声比等参数3.3 OPTIMUS系统在超声定位下利用光学系统采集信息 近年来的研究证实，多种恶性肿瘤的生长和转移，均依赖于 肿瘤内血管的生长乳腺恶性肿瘤的血管呈网球状改变[7], 血管总截面大，血流速度慢，瘤细胞代谢旺盛，耗氧量大， 造成了乳腺恶性肿瘤内部呈现“血含量高、氧含量低”的特 殊现象[8]o OPT IMUS系统在超声定位下利用光学系统采集 病变的HBT、S02等生理参数再综合提取的超声子系统信息 出具初步结果。

即先用复合探头中的超声探头进行扫描，发 现病灶后在超声定位下用复合探头中的光学探头对病灶部 位进行光学数据采集3. 3.1超声系统参数（超声界面信息指数）肿瘤方向： 显示数字为Orien, 0rien^20-*非水平Orien 3. 3. 2光学 系统参数（病灶。