超声光散射断层成像(DOT)与乳腺癌血管生成病理学的相关性

目的通过研究乳腺癌超声光散射断层成像(diffused optical tomography,DOT)综合诊断指数(synthesis diagnostic index,SDI)以及CD105、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-lα,HIF-1α)在乳腺癌中的表达,探讨乳腺癌超声DOT-SDI与微血管密度(microvessel density,MVD)、VEGF和HIF-1α表达的关系。方法采用超声DOT系统,研究163例乳腺良性病变(含典型良性病变108例,乳腺导管内乳头状瘤31例,乳腺导管上皮不典型增生24例)和167例乳腺癌(含乳腺导管原位癌37例,乳腺浸润性癌130例),测量超声DOT-SDI。通过受试者工作特征曲线(receiveroperating characteristic curve,ROC曲线)确定乳腺癌的最佳诊断阈值。使用免疫组化法检测乳腺癌CD105标记的MVD、VEGF和HIF-1α的表达强度。分析乳腺癌SDI值、MVD值以及VEGF和HIF-1α表达的关系。结果经ROC曲线分析得出:SDI值的ROC曲线下面积(area under the zone,AZ)为0.879,确定SDI值>140.81作为乳腺癌的最佳诊断阈值。乳腺典型良性疾病、乳腺导管内乳头状瘤、乳腺上皮不典型增生、乳腺导管原位癌、乳腺浸润性癌的SDI值分别为:83.46±37.47、130.46±59.24、142.14±64.33、157.81±31.86、190.43±61.60。乳腺典型良性病变、乳腺浸润性癌与其他各组之间的差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺导管内乳头状瘤、乳腺上皮不典型增生、乳腺导管原位癌三者之间的差异无统计学意义(P>0.05)。SDI值与MVD值呈正相关(r=0.682,P<0.05)。VEGF、HIF-1α表达阴性、阳性、强阳性乳腺癌的SDI值之间的差异有统计学意义(P<0.05)。结论 DOT-SDI与乳腺癌MVD、VEGF和HIF-1α表达密切相关,可以间接反映血管生成活性和组织缺氧对乳腺癌的诊断、病情判断具有重要指导意义。

自适应双重点阵DOT图像重建

引入无网格方法替代传统有限元方法(FEM),求解弥散光学层析成像(DOT)正问题,避免了FEM需要人工根据实际形状生成和调整网格的繁琐过程.优化形函数及各项参数,得到精确解.在求解逆问题时引入第2重较稀疏自适应点阵,能够根据重建迭代过程中的结果自适应调整分布和密度,一方面较大限度地减少了计算消耗,提高计算速度,另一方面抑制了问题的病态性,能够得到更鲁棒的结果.逆问题二维仿真实验表明,在噪声抑制、图像分辨率、网格依赖性方面该方法均优于传统方法.三维仿真实验和实物体模实验结果进一步体现了该方法的优势.

乳腺病灶大小与光散射断层成像血红蛋白浓度的相关性

目的应用超声光散射断层成像分析不同大小的乳腺病灶的总血红蛋白浓度(THC)特征、病灶大小与THC的相关性。方法采用常规超声和超声光散射乳腺断层成像系统,前瞻性研究277例患者共306个乳腺病灶,并与手术病理对照。测量光吸收参数THC,分析病灶大小与THC的相关性,并比较不同大小的组间THC是否有差异。结果306个乳腺病变中,良性147个,恶性159个,良性病灶THC均值(137.36±90.43)μmol/L,恶性病灶THC均值(227.36±88.53)μmol/L,差异有统计学意义(P<0.001)。THC与病灶大小呈正相关,但良性组相关性明显小于恶性组(相关系数0.187vs0.454)。恶性组病灶大小与THC呈线性相关,直线回归方程为Y=143.430+40.785X。结论乳腺病灶大小与THC测值有相关性,恶性病变的THC与病灶大小呈线性相关,而良性病灶THC测值受病灶大小影响较小。

对比超声定位光散射断层成像与彩色多普勒血流显像检测乳腺癌血供

目的比较超声定位光散射断层成像（DOT）与CDFI检测乳腺癌血供的敏感性。方法 111例乳腺癌患者,经术后病理证实,共118个瘤灶。术前CDFI将乳腺癌血供分为血流丰富、中等及无血流。常规超声检查明确病变后定位行DOT,测量病变血红蛋白总浓度（THC）,以THC 140μmol/L为阈值,比较DOT与CDFI检测不同大小乳腺癌血流的敏感性。结果 118个乳腺癌瘤灶中,57个（48.31%）CDFI表现为血流丰富,36个（30.51%）中等血流,25个（21.19%）无血流;DOT检出99个癌灶（83.90%）的THC〉140μmol/L。对于≤1 cm、〉1~2 cm、〉2~3 cm、〉3 cm的乳腺癌,CD-FI血流显示率分别为28.57%（6/21）、90.20%（46/51）、86.21%（25/29）和94.12%（16/17）,THC增高率分别为76.20%、76.50%、93.10%和100%。结论 DOT可更敏感地检测乳腺癌血管,特别是对于诊断直径≤1 cm的早期乳腺癌,具有潜在临床应用价值。

超声光散射成像诊断≤2.00cm乳腺癌

目的探讨超声光散射断层成像（DOT）技术在最大径≤2.00cm乳腺癌中的诊断价值。方法应用超声DOT系统,前瞻性研究95例患者共119个最大径≤2.00cm的乳腺病灶,得到总血红蛋白浓度（TTHC）。以病理诊断为金标准,绘制ROC曲线,计算TTHC的最佳诊断阈值及敏感度、特异度和准确率。结果 119个乳腺病灶中,良性81个,恶性38个。良性组中位TTHC为103.05μmol/L（29.54-273.21μmol/L）,恶性组中位TTHC为182.31μmol/L（80.99-369.61μmol/L）,差异有统计学意义（P〈0.05）。根据ROC曲线分析,TTHC最佳诊断阈值为131.88μmol/L,敏感度86.84%（33/38）,特异度83.95%（68/81）,准确率84.87%（101/119）。结论超声DOT技术是诊断乳腺癌的一种有价值的辅助方法。对于最大径≤2.00cm的乳腺病灶,适当降低TTHC诊断阈值可以提高诊断准确率。

超声光散射成像技术在早期乳腺癌诊断中的应用价值

目的探讨超声光散射成像(DOT)技术在早期乳腺癌诊断中的应用价值。方法对126例乳腺癌患者病灶(直径<1 cm)行超声DOT和常规超声检查,以术后病理结果为金标准,进行对比分析。结果超声DOT和常规超声对乳腺病灶的诊断敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值及准确性分别为92.68%、81.82%、90.48%、85.71%、88.88%和85.37%、77.27%、87.50%、73.91%、82.54%。超声DOT和常规超声与病理结果的一致性检验Kappa值分别为0.753和0.651。超声DOT和常规超声诊断乳腺癌的ROC曲线下面积分别为0.873和0.813。结论超声DOT对乳腺癌的诊断价值较常规超声高,作为一种功能性检测技术,超声DOT对早期乳腺肿瘤的诊断有重要临床价值。

超声光散射断层成像与乳腺癌微血管密度的相关性研究

【目的】探讨乳腺癌超声光散射断层成像综合诊断指数(SDI)与微血管密度(MVD)的关系以及它们与临床病理特征的关系。【方法】采用超声光散射断层成像系统,研究131例乳腺良性肿块及142例乳腺癌患者,测量超声光散射断层成像综合诊断指数通过受试者工作特征曲线(ROC)确定乳腺癌的最佳诊断阈值。使用免疫组化法检测乳腺癌CD105标记的微血管密度。【结果】乳腺良性疾病与乳腺癌的SDI值分别:109±48、191±60。两者之间的差异有统计学意义(P<0.05)。经ROC曲线分析可得:SDI值的ROC曲线下面积为0.889,确定SDI值>141.2作为乳腺癌的最佳诊断阈值。SDI值与MVD值呈正相关。SDI值、CD105标记的MVD值与肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期、CerbB-2表达有关(P<0.05),与ER、PR表达无关(P>0.05)。【结论】超声光散射断层成像综合诊断指数与乳腺癌微血管密度密切相关,可以间接反映血管生成活性,对于对乳腺癌的诊断、病情判断具有有重要的指导意义。

超声光散射成像测量最大血红蛋白浓度与乳腺癌HER-2表达的关系及意义

目的探讨超声光散射断层成像测量乳腺癌最大血红蛋白浓度(MHC)与人表皮生长因子受体-2(HER-2)表达的关系及临床意义。资料与方法 180例经手术病理证实的乳腺癌患者行超声光散射成像测定肿块MHC,以手术病理结果作为对照,检测不同年龄、病理类型、TNM分期的乳腺癌标本HER-2表达,分析乳腺癌HER-2不同表达状态时MHC的变化特点及MHC与HER-2表达之间的关系。结果180例患者中,HER-2阳性81例(45.0%),阴性99例(55.0%),不同病理类型、发病年龄及临床分期乳腺癌患者HER-2表达阳性率差异均无统计学意义(P>0.05);对照分析OPTIMUS检测结果,HER-2(+++)组和HER-2(++++)组乳腺癌MHC均显著高于HER-2(—)组(P<0.05),随着HER-2表达量的增高,MHC显著增加。结论乳腺癌MHC与HER-2过度表达密切相关,可以为临床制订乳腺癌治疗策略及预测预后提供参考。

超声定位光散射断层成像在乳腺肿瘤局部切除术后随访中的应用

目的探讨超声定位光散射断层成像(US-DOT)在乳腺肿瘤局部切除术后随访中的应用价值。方法对61例乳腺肿瘤局部切除术后患者(共71个病灶,术后病理证实良性肿瘤41个,恶性肿瘤30个)进行随访,采用US-DOT测量乳腺局部瘢痕内部总血红蛋白浓度(THC),并观察其光吸收图。结果 71个瘢痕的THC与术后时间呈幂函数关系,幂曲线回归方程Y=303.25×X-0.23(R2=0.57)。术后12个月内,瘢痕THC随时间迅速下降;12个月后THC下降速度减慢,处于较平稳水平。术后同一时间段内,乳腺良、恶性肿瘤术后瘢痕THC差异无统计学意义。结论乳腺肿瘤局部切除术后瘢痕的THC变化具有一定规律性,有望在术后随访中为鉴别术后瘢痕与复发癌灶提供更多信息。

面向乳腺诊断的时域扩散光学层析图像重建方法

为了克服传统的X射线乳腺成像术在灵敏度、特异性、安全性和舒适性等方面存在的重大缺陷,提出了一种面向乳腺成像的时域扩散光学层析(diffuse optical tomography,DOT)图像重建技术.该技术以拉普拉斯变换时域扩散方程的有限元(finite element method,FEM)数值解作为正向模型,采用基于牛顿-拉夫逊迭代格式的逆模型框架.通过对锥形压缩乳房光学层析模式的模拟实验研究表明,该方法可有效重构出乳腺肿瘤组织的吸收系数μa和约化散射系数μs′的层析图像,且成像目标的空间位置准确,具有较高的图像质量.

超声光散射断层成像技术对亚厘米级乳腺肿瘤的诊断价值(附98例分析)

目的联合应用常规超声及超声光散射断层成像技术(DOT),探讨其在亚厘米级(≤1cm)乳腺肿块良恶性诊断中的临床价值。方法选择本院行外科手术或穿刺活检的住院女性患者98例,112个≤1cm的乳腺肿块。应用常规超声与DOT进行检查,计算常规超声、DOT及两种方法联合诊断乳腺肿块的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、准确性。结果常规超声、DOT及两种方法联合诊断乳腺肿块的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、准确性分别是:常规超声为63.63%、91.11%、63.63%、91.11%和85.71%,DOT为63.63%、93.33%、70%、91.3%和87.5%,两者联合为81.81%、95.56%、81.81%、95.56%和92.86%。结论联合常规超声与DOT能够提高亚厘米级(≤1cm)乳腺癌诊断的准确性,值得临床上推广。

超声光散射成像系统与超声弹性成像联合诊断BI-RADS4级乳腺病变

目的探讨经超声光散射成像系统(DOT)初筛的BI-RADS 4级患者联合弹性成像(UE)的诊断价值。方法 82例DOT诊断为BI-RADS 4级的乳腺病变,根据其弹性评分对BI-RADS分级进行调整,绘制ROC曲线,比较调整前和调整后的分级。结果 82例病灶中,良性病灶43个,恶性病灶39个。调整后BI-RADS分级诊断4级乳腺病变的ROC曲线下面积为0.853,明显高于调整前的0.612 9(Z=7.210,P<0.000 1)。结论 DOT诊断出的BI-RADS 4级乳腺病变联合UE后可明显提高乳腺恶性病变的诊断准确性。

超声光散射成像、超声弹性成像、超声造影技术对早期乳腺癌的诊断价值

目的探讨超声光散射成像、超声弹性成像、超声造影技术对早期乳腺癌的临床诊断价值。方法选取60例早期乳腺肿瘤患者,患者均进行超声光散射成像、超声弹性成像、超声造影技术检查。分析超声光散射成像、超声弹性成像、超声造影及其联合检出乳腺癌的情况,并比较三种检测方法及其联合测出的肿瘤大小,以及各种检测方法诊断乳腺癌的效能。结果超声光散射成像、超声弹性成像、超声造影及其联合分别检出乳腺癌12例、13例、13例、24例。三种检测方法测出的肿瘤大小差异均无统计学意义(均P>0.0083),三者联合测出的肿瘤大小大于其单独检测(均P<0.0083);三种检测方法诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、准确度差异均无统计学意义(均P>0.0083),三者联合诊断乳腺癌的灵敏度、特异度、准确度均高于其单独检测(均P<0.0083)。结论超声光散射成像、超声弹性成像、超声造影技术及三者联合在乳腺癌诊断中均具有重要的临床价值,其中三者联合的诊断效能更优。

超声光散射断层成像中血红蛋白值与乳腺癌CerbB-2表达相关性的研究

目的:探讨超声光散射断层成像技术中血红蛋白值(HBT)与乳腺癌中原癌基因CerbB-2表达的相关性。方法:87例乳腺癌患者经超声光散射断层成像系统测量HBT值,免疫组化SP法检测CerbB-2在乳腺癌组织中的表达情况,分析HBT值与CerbB-2表达的关系。结果:乳腺癌组织中CerbB-2阴性、阳性的HBT值之间的差异有统计学意义(P<0.05),CerbB-2的表达与HBT值呈正相关(r=0.675,P<0.001)。结论:超声光散射成像作为一种新的功能性乳腺成像技术,其检测的HBT值可为临床上判断肿瘤CerbB-2表达及患者诊疗计划的制定提供有价值的参考。

乳腺癌超声光散射成像参数与其大小及组织学分级关系的初步研究

目的探讨乳腺癌超声光散射成像参数血红蛋总量(HBT)与肿块体积大小及组织学分级间的关系,分析其对病情发展及预后评估的参考价值。方法回顾性分析135例术后病理确诊的乳腺癌患者信息,术前行超声光散射成像检查获得超声检查及光散射参数资料,分析不同体积大小、不同组织学分级间乳腺癌超声光散射成像参数(HBT)的差异。结果本组手术及病理诊断乳腺癌,以HBT≥140mol/L为临界值,术前光散射成像诊断符合率77.78%。HBT值在乳腺癌不同大小组之间的差异有统计学意义(P<0.05)若肿块直径≤20mm时,HBT值169.36±23.06,直径>20mm时,HBT值234.99±59.32,肿块体积较大时HBT值较高;HBT值在乳腺癌各组织学分级之间的差异比较有统计学意义(P<0.05)组织学分级I~Ⅲ级的HBT值149.60±16.21、185.97±32.00、245.21±57.09,肿块组织学分级较高时HBT值较高。结论乳腺超声光散射成像可为评估乳腺癌病情转归提供有价值的参考信息。

一种提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的方式

目的 扩散光学层析成像(diffuse optical tomography,DOT)在女性大尺寸乳腺检测时因信噪比低,导致其成像分辨率较低。本文基于计算机断层扫描激光乳腺成像系统(computed tomography laser mammography,CTLM),提出一种提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的方式。方法 本文首先通过仿体实验探讨仿体直径和目标深度对扩散光学层析成像分辨率的影响;其次,本文使用高透性的光敏树脂通过3D打印制作外壳定位件,在验证其对扩散光学层析成像分辨率无显著影响后,利用外壳定位件对被测物进行约束压缩,以减小被测物直径来提高信噪比,优化扩散光学层析成像分辨率。结果 本文通过仿体实验验证了仿体直径的增加和目标深度的变化均会在一定程度上影响成像分辨率,随着仿体直径的增加,其感兴趣区(region of interests,ROIs)宽轴和长轴半高宽基本属于上升趋势;随着目标深度的增加,也会对ROIs宽轴和长轴半高宽产生影响。同时发现仿体直径对ROIs长轴半高宽有显著影响,目标深度对ROIs宽轴半高宽有显著影响。另外通过仿体实验结果验证了外壳定位件对扩散光学层析成像分辨率无显著影响,利用外壳定位件约束压缩后ROIs长轴半高宽降幅明显,降幅达到30%以上,远大于宽轴半高宽的降幅,达到了提高成像分辨率的作用。结论 本文所提出的方式能够达到提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的作用,且所使用的材料和方法简单,具有较强的可实施性,为提高乳腺扩散光层析成像分辨率提供了新思路。

超声光散射乳腺成像诊断乳腺癌的临床价值

目的 探讨运用超声光散射乳腺成像（OPTIMUS）系统对乳腺肿块的诊断价值。方法回顾经病理检查证实的136例乳腺肿瘤的OPTIMUS系统表现，与病理检查结果对比分析，同时用一致性检验评价其与病理、超声、钼靶X线检查的一致性，并绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（area under the curve，Auc），判断三种检查手段的准确性，评价OPTIMUS系统的临床应用价值。结果136例患者术后病理诊断良性病变50例，恶性病变86例。OPTIMUS系统诊断良性病变34例，恶性病变102例，其中16例被过度诊断为恶性。其与超声及钼靶X线检查的一致性检验Kappa值分别为0．536、0．386。0PTIMUS系统、超声、钼靶X线与病理检查的一致性检验Kappa值分别为0．729、0．616、0．649。OPTIMUS系统、超声及钼靶X线检查的AUC分别为0．840（95％C10．764～0．916）、0．817（95％CI0．742～0．893）及0．837（95％CI0．771～0．902）。结论OPTIMUS系统对诊断乳腺恶性肿瘤的准确性及敏感性较高，可以提高乳腺癌患者的检出率，减低漏诊率。

超声光散射技术对于乳腺癌新辅助化疗临床疗效的评价作用

目的 探讨超声光散射成像技术（US-DOT）用于评估乳腺癌新辅助化疗（NCT）效果的可行性.方法 乳腺癌NCT病例50例,按照化疗后的临床疗效评价标准分为完全缓解（CR）组、部分缓解（PR）组、稳定（SD）组、进展（PD）组.对于50例乳腺原发病灶进行化疗前后的US-DOT检查,检测肿瘤血红蛋白总量（HbT）值.用方差分析比较各组治疗前后HbT的差异;用Pearson相关分析HbT相对变化量与肿瘤直径变化的关系;用混合效应模型评估HbT值和肿瘤直径的关系.结果 NCT结束后,50例患者中CR组8例,PR组30例,SD组12例,PD组0例.化疗前后肿瘤直径和HbT在CR组与PR组差异均有统计学意义（P ＜0.001）,而在SD组两者差异均无统计学意义（P＞0.05）.化疗后CR组HbT相对变化比的平均值为-0.525±0.222,PR组为-0.328±0.180,SD组为-0.173±0.167,组间比较差异具有统计学意义（P＜0.05）.Pearson相关分析显示NCT结束后肿瘤HbT值下降,其直径亦下降,肿瘤HbT相对变化比与直径的变化具有相关性（r=0.6）.混合效应模型也表明肿瘤HbT与直径的变化相关且趋势一致.结论 US-DOT参数HbT与肿瘤直径密切相关,可用于评估乳腺癌新辅助化疗的疗效.

超声光散射断层成像对不同大小乳腺病灶的血红蛋白浓度诊断阈值探讨

目的利用超声光散射断层成像（DOT）研究乳腺病灶的血红蛋白浓度（THC），探讨不同大小乳腺病灶的THC最佳诊断阈值。方法以进行乳腺病变切除活检术的500个病灶为研究对象，以术后病理结果作为金标准，比较两组不同大小良性病灶间及恶性病灶间THC差异、最佳诊断阈值及诊断效能。结果共500个乳腺病灶，其中良性病灶265个，恶性病灶235个。〈2cm组和≥2cm组的恶性病灶THC均值分别为（193．0±81．3）μmol／L，（249．3±73．6）μmol／L，恶性病灶两组间THC差异有统计学意义（P=0．000）；〈2cm组和≥2cm组的良性病灶THC均值分别为（117．8±62．0）μmol／L，（131．8±70．0）μmol／L，良性病灶两组间THC差异无统计学意义（P=0．13）；对〈2cm组的病灶，分别以THC146．9μmol／L，102．2μmol／L为鉴别诊断阈值，DOT的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为74．2％，70．0％，71．7％，62．9％，79．9％和86．7％，44．4％，61．60%，51．60%，83％。对≥2cm组的病灶，以THC210．4μmol／L为诊断阈值，DOT的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为74．0％，86．7％，79．1％，89．2％，69．2％。结论乳腺癌的THC随肿瘤增大而增高，故应采用不同的THC诊断阈值来提高诊断的敏感性、特异性及准确性。

超声光散射预测乳腺癌新辅助化疗疗效的价值

目的探讨超声光散射成像预测乳腺癌新辅助化疗疗效的价值。方法选取88例乳腺癌患者93个病灶。于化疗前及末次化疗结束后分别行超声及超声光散射检查获得病灶超声大小和最大血红蛋白浓度，根据影像学实体瘤评估标准将病灶分为完全缓解（CR）组、部分缓解（PR）组、稳定（sD）组、进展（PD）组并进行组间比较。结果新辅助化疗临床有效率为81．7％。化疗前病灶超声大小、总血红蛋白浓度（THC）组间差异均无统计学意义（均P〉0．05），化疗后（P=0．001）及化疗前后病灶大小变化百分比（△Size％）（P=0．002）和THC变化百分比（△THC％）（P〈0．001）在各组之间差异有统计学意义。除了PD组THC之外（P=0．590），治疗前后组内比较病灶大小及THC变化差异有统计学意义（CRP〈0．001和P〈0．001，PRP〈0．001和P〈0．001，SDP=0．023和P=0．002，PDP=0．001）。光散射预测新辅助化疗有效率ATHC％为23．9％，曲线下面积（Az）0．75，此阈值的诊断效能敏感性73．7％，特异性76．5％，阳性预测值93．3％，阴性预测值39．4％，准确性74．2％。结论超声光散射成像ATHC％与超声＆Size％各组之间变化一致，CR组变化最大，PR、SD组依次降低，△THC％可以术前预测乳腺癌新辅助化疗的疗效。