【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性癌 （ 原位癌 ） ： 癌瘤最早階段，病變局限于乳腺導(dǎo)管或腺泡內(nèi)，未突破基底膜。 早期浸潤(rùn)癌 ： 原位癌突破管壁基底膜，開始向間質(zhì)浸潤(rùn)的階段。 (1)早期浸潤(rùn)小葉癌 ： 小葉原位癌穿過基底膜，向小葉內(nèi)間質(zhì) 浸潤(rùn)，但尚未浸潤(rùn)至小葉范圍之外。 (2)早期浸潤(rùn)導(dǎo)管癌 ： 導(dǎo)管內(nèi)癌少量癌細(xì)胞突破導(dǎo)管基底膜，向間質(zhì)浸潤(rùn)，但浸潤(rùn)范圍小。 浸潤(rùn)性癌 ： 癌組織向間質(zhì)內(nèi)廣泛浸潤(rùn)，形成各種形態(tài)癌組織與間質(zhì)相混雜的圖像。浸潤(rùn)型癌又分為浸潤(rùn)性非特殊型癌和浸潤(rùn)性特殊型癌。 此外還有其他一些罕見的乳腺癌種類，包括分泌性乳腺癌 （ 幼年性癌 ） 、富脂質(zhì)癌 (脂質(zhì)分泌癌 )、印戒細(xì)胞癌、乳頭狀瘤病癌變、富糖原透明細(xì)胞癌、腺纖維瘤癌變、伴化生的癌等。 乳腺癌的診斷方法 乳腺癌作為一種進(jìn)行性以臨床和病理為特征的疾病，具有很多病因病理方面差異，隨著 病變組織來源不同和病情進(jìn)展速度不同、病變位置不同等常哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 9 常出現(xiàn)臨床變異的特點(diǎn)。到目前為止生物學(xué)標(biāo)志物還沒有被發(fā)現(xiàn)，所以，乳腺癌常用的診斷方法需要具有較高的診斷準(zhǔn)確性、良好的特異性和敏感性，使乳腺癌及早被發(fā)現(xiàn)、及時(shí)被治療。目前廣泛應(yīng)用于乳腺癌診斷的方法有四大類 ： 細(xì)胞學(xué)診斷、組織學(xué)診斷、臨床醫(yī)生的觸摸式診斷和影像學(xué)診斷 [20]。 細(xì)胞學(xué)診斷主要包括穿刺檢查和涂片檢查。其中，針穿刺細(xì)胞學(xué)檢查與活檢類似，它具有輕微的損傷，且精度高的特點(diǎn)，是外科醫(yī)生手術(shù)前病理檢查的重要手段。但腫塊的大小、癌組織的類型、組織的壞死、針吸技 術(shù)的操作熟練程度和涂片質(zhì)量，以及其它因素將直接影響到針穿刺檢查的準(zhǔn)確性 ；另外針穿刺檢查有可能在組織內(nèi)形成腫脹、造成癌細(xì)胞的擴(kuò)散及體內(nèi)出血，對(duì)醫(yī)生的進(jìn)一步檢查造成影響 ； 涂片檢查一般針對(duì)出現(xiàn)乳頭溢液患者進(jìn)行。 組織學(xué)診斷是從人體器官內(nèi)部提取部分病理組織，用于活檢來進(jìn)行病變組織性質(zhì)的確定，為醫(yī)生確定診斷方案提供數(shù)據(jù)。組織學(xué)診斷準(zhǔn)確性最高，但是提取病理組織會(huì)對(duì)病人造成創(chuàng)傷，對(duì)患者造成身體的傷害。通常用于中晚期乳腺癌診斷，醫(yī)生己基本確定病人患有乳腺癌，需要進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)或者病灶切除手術(shù)后復(fù)查時(shí)使用。常用方法有 ： 穿刺活 檢、乳腺 X 線立體定位穿刺和冰凍切片檢查等。 觸摸式診斷是醫(yī)生通過觸摸疑似病變部位來判斷診測(cè)乳腺癌的方法。它對(duì)醫(yī)生的水平要求很高，而且準(zhǔn)確率只有 70%~80%，具有多年臨床專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的老醫(yī)生、老專家會(huì)先進(jìn)行觸摸檢查，再做進(jìn)一步的影像學(xué)診斷，并且極易出現(xiàn)漏診或誤診。 與病理檢查相比較，臨床檢查有一定的誤差，即使有豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對(duì)原發(fā)性病灶檢查的正確率約為 70%~80%。臨床檢查腋窩淋巴結(jié)約有 30%假陰性和 30~40%假陽(yáng)性，故尚需其他輔助診斷方法，以提高診斷的正確率。影像學(xué)診斷是利用醫(yī)學(xué)影像學(xué)的光透視技術(shù)對(duì)乳 腺疾病的癥狀和病變進(jìn)行直接檢測(cè)的方法，使用方便而且對(duì)身體無創(chuàng)傷，應(yīng)用范圍最廣，而且對(duì)早期隱匿性乳腺癌具有較好的診斷能力，非常適合用于適齡女性的乳腺癌普查 [21]。 乳腺癌的醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷技術(shù)主要包括 ： 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 乳腺 X 射線攝影 ： 是一種低劑量乳腺 X 光拍攝乳房的技術(shù)，它能清晰顯示乳腺各層組織，可以發(fā)現(xiàn)乳腺增生、各種良惡性腫瘤以及乳腺組織結(jié)構(gòu)紊亂。乳腺 X 射線攝影技術(shù)診斷乳腺病變，正確率可達(dá) 90%以上，是公認(rèn)的篩查和探測(cè)乳腺病變的最有效、最可靠、最經(jīng)濟(jì)的方法 [22]。 乳腺導(dǎo)管造影 ： 正常乳腺導(dǎo)管造影是導(dǎo)管的各分支顯影 ，充盈良好，從粗到細(xì)，走向柔軟、自然，未見狹窄或充盈缺損區(qū)。導(dǎo)管癌表現(xiàn)為導(dǎo)管擴(kuò)張后狹窄、中斷，呈刀切樣或鼠尾狀，導(dǎo)管內(nèi)亦可見不規(guī)則充盈缺損，導(dǎo)管僵硬，局部見致密團(tuán)塊影，還伴有精鹽樣或泥沙樣鈣化。 紅外光譜檢查 ： 主要利用人體不同結(jié)構(gòu)的軟組織對(duì)紅外線的吸收率不同而進(jìn)行診斷。具有一定的準(zhǔn)確性，但很多情況下無法作出準(zhǔn)確的判斷，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，對(duì)人體毫無損傷。 超聲檢查 ： 是利用人體對(duì)超聲波的反射進(jìn)行檢查，用弱超聲波照射到身體上，將組織的反射波進(jìn)行圖像化處理。隨著實(shí)時(shí)灰階超聲的不斷發(fā)展，在乳腺癌檢查中開始使用 超聲造影，診斷的準(zhǔn)確性可達(dá)到 80%~85%，超聲檢查可以顯示乳腺的各層結(jié)構(gòu)、腫塊的形態(tài)及其密度。相較于乳腺 X 射線攝影，乳腺超聲不會(huì)含有放射性物質(zhì)，可重復(fù)應(yīng)用，且對(duì)腫塊的囊性 /實(shí)性的檢測(cè)準(zhǔn)確，可對(duì)腋淋巴結(jié)的狀況進(jìn)行檢查，但其對(duì)直徑小于 厘米的小癌變、微鈣化點(diǎn)和毛刺樣結(jié)構(gòu)不易顯示，對(duì)早期乳腺癌診斷價(jià)值不大。 其余影 像學(xué)技術(shù) ： 遠(yuǎn)紅外線乳腺檢查是通過吸收人體輻射熱的遠(yuǎn)紅外乳腺癌診斷技術(shù)成像的方法，可以用來區(qū)分良性 /惡性病變，但它的靈敏度低，設(shè)備非常昂貴，無法廣泛使用。 CT 和 MRI 等現(xiàn)代最常用的醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù) ，其對(duì)乳腺癌的檢出率非常高，成像清晰，但檢查費(fèi)用非常高，時(shí)間較長(zhǎng)，且對(duì)細(xì)小微鈣化的敏感性不如鉬靶 X 線攝影 [23]。 總之，目前乳腺癌特點(diǎn)各異，診斷方法種類繁多。觸摸式診斷由于容易造成誤診與漏診，現(xiàn)在不作為主流的診斷方法 ； 對(duì)于中晚期乳腺癌、病灶己經(jīng)形成之后的檢測(cè)，組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)診斷方法有著最高的準(zhǔn)確性 ； 影像學(xué)診斷，因?yàn)樗奖惴乔秩胄缘奶攸c(diǎn)，可用于早期診斷和普查。在影像學(xué)診斷方哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 法中，遠(yuǎn)紅外乳腺掃描、液晶熱成像和超聲波掃描沒有放射性，不傷害人體，將成為乳腺癌篩查的第一選擇，但這些技術(shù)存在著圖像分辨率低、檢測(cè)精度不 高和對(duì)微鈣化點(diǎn)不敏感的缺點(diǎn)，容易錯(cuò)過早期的隱匿性乳腺癌 ， CT， MRI檢查效果好，但檢查時(shí)間長(zhǎng)、成本高，可以用于乳腺癌的檢測(cè)中，但不適合用于普查，且對(duì)微鈣化的檢測(cè)效果不好 ； 鉬靶 X 線攝影，雖然會(huì)帶來一些輻射，但它對(duì)微鈣化簇最敏感，而且圖像比較清晰，多年的臨床使用，大量經(jīng)驗(yàn)豐富的放射學(xué)專家可以較準(zhǔn)確讀取乳腺 X 射線圖像信息，做出判斷 [24]。因此在眾多的檢查方法中 ， 鉬靶 X線攝影技術(shù)是最常用的乳腺癌臨床診斷工具，也是乳腺癌普查的首選檢查手段 [25]。 乳腺癌鉬靶 X射線影像特點(diǎn)分析 乳腺 影像對(duì)應(yīng)病 理特征分析 胡永升主編的《現(xiàn)代乳腺影像診斷學(xué)》報(bào)告，鉬靶 X 線度乳腺良、惡性腫瘤的診斷的正確率分別為 %和 %； 另有報(bào)告 分別為 %和 %。雖然鉬靶攝片 診斷有較高的正確率，但 仍然存在著誤診問題。為了總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高乳腺癌的診斷符合率，下面就五種病樣影像進(jìn)行討論。 結(jié)節(jié)腫塊型 圖 結(jié)節(jié)腫塊性 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 12 本型是乳腺癌最直接的 X 線征象，主要表現(xiàn)為大小不等的結(jié)節(jié)或腫塊陰影，部分呈分頁(yè)狀。多數(shù)腫瘤的邊緣有細(xì)短毛刺及周圍結(jié)構(gòu)紊亂，其病理基礎(chǔ)是腫瘤 細(xì)胞向周圍組織浸潤(rùn)生長(zhǎng)致腫瘤周圍結(jié)締組織增生性反應(yīng)。腫瘤的密度多為高密度，原因是由于癌細(xì)胞浸潤(rùn)使單位體積的細(xì)胞數(shù)增加及周圍組織水腫所致。腫瘤可浸潤(rùn)皮膚使皮膚增厚，阻塞導(dǎo)管使導(dǎo)管擴(kuò)張，壓迫血管使其增粗，牽拉血管使其迂曲。這些間接征象對(duì)乳腺癌的診斷均有非常重要的意義。 星型腫塊型 此征象為浸潤(rùn)型乳腺癌的典型 X 線征象。病變以不規(guī)則纖維增生為主，在腫瘤邊緣形成粗長(zhǎng)毛刺，毛刺的長(zhǎng)度多超過腫瘤的直徑，并可呈放射狀排列，此征象主要反映了癌細(xì)胞浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特征。浸潤(rùn)性癌伴結(jié)締組織增生性反應(yīng)，并能使鄰近 韌 帶增厚或縮短，導(dǎo)致皮膚回縮，局部凹陷形成 “ 酒窩征 ” 。浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌易朝導(dǎo)管方向浸潤(rùn)，當(dāng)癌細(xì)胞侵犯乳暈區(qū)時(shí)致纖維組織收縮導(dǎo)致乳頭回縮，形成 “ 漏斗征 ” 。 圖 星性腫塊型 增生樣腫塊型 此癥狀產(chǎn)生原因可能是因?yàn)榘┘?xì)胞浸潤(rùn)性生長(zhǎng)致大量的纖維組織形成，哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 同時(shí)與周圍增生的乳腺融合的緣故。 X 線主要表現(xiàn)為大片狀密度增高陰影，高于周圍腺體組織的密度，無清楚腫塊輪廓，中心密度較高，邊緣毛糙模糊，瘤 周結(jié)構(gòu)紊亂，類似較重的乳腺增生，易誤診。不易做出診斷者，可雙側(cè)乳腺對(duì)照研究，一般兩側(cè)乳腺的外形及腺體密度基本對(duì)稱，一旦不對(duì)稱或明顯不對(duì)稱，應(yīng)考慮乳腺癌。伴有泥沙樣鈣化和腋淋巴結(jié)腫大者可確診乳腺癌。 圖 增生腫塊型 鈣化無腫塊型 鈣化是乳腺癌的重要 X 線征象。 X 線上不顯示腫塊的原因，可能與投照條件有關(guān)系，也可能是乳腺組織較密實(shí)或伴有乳腺炎、乳腺增生時(shí)，與腫瘤不能形成密度對(duì)比，顯示不出腫瘤的典型征象，此待進(jìn)一步研究。鈣化的機(jī)制可能是瘤灶 區(qū)域局部營(yíng)養(yǎng)不良或壞死，壞死區(qū)內(nèi)細(xì)胞的溶解，核酸分解出大量磷酸根，同時(shí)局部鈣離子增加，堿性磷酸酶增加導(dǎo)致磷酸鈣鹽沉著的緣故。乳腺癌的鈣化多位于瘤體壞死區(qū)內(nèi)，也可位于瘤周圍結(jié)締組織內(nèi)。細(xì)小泥沙樣細(xì)鈣化是乳腺癌的特征性鈣化，無論有無腫塊，見類似鈣化者應(yīng)引起重視。 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 14 圖 鈣化無腫塊型 不典型型 臨床觸摸均有腫塊或結(jié)節(jié)，擬診乳腺癌，在鉬靶乳腺 X 片上未發(fā)現(xiàn)明顯腫塊或結(jié)節(jié)，僅在其相應(yīng)部位顯示斑片狀和不規(guī)則小片狀陰影。其原因可能是乳腺癌的發(fā)生多起 源于導(dǎo)管或者乳腺小葉組織內(nèi)，可沿乳腺導(dǎo)管壁和小葉組織呈片狀浸潤(rùn)生長(zhǎng)，不形成具體腫塊，所以在鉬靶片上不顯示腫塊。也可能是因?yàn)槟[瘤生長(zhǎng)在乳腺組織較深或者組織結(jié)構(gòu)較厚的部位，同時(shí)并伴有乳腺增生與腫瘤融合，因此在鉬靶 X 線片上顯示不出具體腫塊輪廓，只顯示密度較高的不規(guī)則大片狀陰影，該型乳腺癌易誤診和漏診。 鉬靶 X射線影像 的 診斷難點(diǎn) 鉬 靶攝影產(chǎn)生的乳腺 X 射線圖像中， 空間分辨率和灰度分辨率較高，圖像較為清晰，腫塊和微鈣化兩種病灶較為明顯。即便如此，乳腺癌診斷的誤診率和漏診率仍然無法獲得更大的降低。據(jù)了解，在乳 腺 X 射線圖像中一次性檢測(cè)出乳腺癌的概率只有 70%~85%，其余情況下，約 2/3 可在第二次檢查發(fā)現(xiàn)，對(duì)隱匿性乳腺癌的臨床癥狀檢出率只有 5%~59%。此外，乳腺 X 射線圖像也有約 4%~10%的誤診率，出現(xiàn)這些問題的原因是由于惡性病變和良性病變出現(xiàn)的跡象過小，乳腺癌的一些跡象可能會(huì)模糊，類似的腫塊密度和正哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 15 常腺體相仿或腫瘤形態(tài)不是那么明顯，所以很難用肉眼察覺，醫(yī)師在閱讀了大量放射學(xué)影像，視覺的疲勞和疏忽也是一方面原因。因此，有必要用計(jì)算機(jī)對(duì)乳腺 X 射線圖像進(jìn)行預(yù)檢測(cè)。 目前，乳腺 X 射線圖像的 CAD 技術(shù)在檢測(cè)方面還有許多 困難，通過 鉬靶 X 射線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，常用的數(shù)字乳腺 X 射線圖像相對(duì)于其他醫(yī)療成像技術(shù)雖然已經(jīng)具有很高的清晰度和分辨率，但畢竟不像 X 射線可通過放大鏡對(duì)圖像的精細(xì)結(jié)構(gòu)觀察，而圖像有大量的冗余信息，圖像質(zhì)量仍然是有限的，計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)的視覺識(shí)別能力，與人眼的能力還有一定的差距 [26]。 對(duì)于微鈣化點(diǎn)，在 毫米 /像素的數(shù)字圖像中，只有直徑大于 100 微米的微鈣化點(diǎn)有可能出現(xiàn)在圖像中，更小的微鈣化點(diǎn)將無法顯示，即使利用放大鏡觀察微鈣化點(diǎn)，它也似乎過于微小，很難察覺，有些微鈣化點(diǎn)和正常組織的結(jié)構(gòu)具有相似性，在該區(qū) 域的一些特征非常類似于乳腺的其它組織結(jié)構(gòu)，這些特點(diǎn)都造成了微鈣化點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)難度的增加。除此之外，不像人的視覺，計(jì)算機(jī)視覺很難根據(jù)目標(biāo)區(qū)域背景的變化自動(dòng)適應(yīng)和調(diào)整，因此，不同區(qū)域的不同背景特征及其微鈣化點(diǎn)，難以用統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，這樣使微鈣化點(diǎn)檢測(cè)更加困難。 對(duì)于腫塊，計(jì)算機(jī)輔助診斷的困難亦不少，主要原因是 ： 病變組織和乳腺區(qū)域內(nèi)廣泛存在的腺體組織特征接近，很難區(qū)分 ， 相對(duì)于其背景，腫塊呈現(xiàn)為白色區(qū)域，對(duì)比度比較低，形態(tài)不一致，且大小差別很大，因此感興趣區(qū)域自動(dòng)提取難度較大 ； 同時(shí)，腫塊邊緣與正常組織相互交疊，邊緣比 較模糊，從壞死中心到過渡灰色背景周邊區(qū)域的灰度往往難以準(zhǔn)確地分別，與微鈣化點(diǎn)檢測(cè)類似的難點(diǎn)是位于不同區(qū)域的腫塊特點(diǎn)是不相同的，這些很難使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來診斷。 從上述乳腺病變檢測(cè)的困難可以看出，理想的乳腺 X 射線圖像 CAD 技術(shù)需克服各種困難實(shí)現(xiàn)微鈣化簇和腫塊的檢測(cè)，以確定微鈣化簇和腫塊與其他腺體組織之間的本質(zhì)區(qū)別，使用大小不固定的檢測(cè)窗口，自動(dòng)調(diào)節(jié)適應(yīng)參哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 16 數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微鈣化簇和腫塊 做 出精確的定位和分割，準(zhǔn)確提取感興趣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最終診斷識(shí)別 [2728]。 本章小結(jié) 本章對(duì)乳腺癌進(jìn)行了病理學(xué)研究，介紹了乳腺癌的病 理、乳腺癌的分類以及乳腺癌的臨床醫(yī)學(xué)診斷方法，分析了乳腺鉬靶 X 射線的主要影像病灶特點(diǎn)與 診斷難點(diǎn) ，闡述了當(dāng)前乳腺 X射線圖像計(jì)算機(jī)輔助診斷方法的 主要問題 。 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 第 3章 乳腺鉬靶 X射線 圖像 的 預(yù)處理 小波去噪 小波去噪的優(yōu)勢(shì) 長(zhǎng)期以來，在信號(hào)處理方面，人們所使用的最基本的數(shù)學(xué)工具就是傅立葉變換。但是，傅立葉變換是一種全局的變換，無法表述信號(hào)的時(shí)頻雙域局部特性，只能反映信號(hào)的整體特征。而在不少實(shí)際問題中，人們所關(guān)心的卻是信號(hào)在局域范圍中的特征，例如音樂和語(yǔ)音信號(hào)中，人們關(guān)心的是在什么時(shí)刻演奏什么音符 ，發(fā)出什么音節(jié) ； 對(duì)人上地震波的記錄，人們關(guān)心的是在什么位置出現(xiàn)了什么反射波 ； 圖像處理中邊沿識(shí)別，關(guān)心的是信號(hào)的突變位置等。小波變換正是彌補(bǔ)這一不足強(qiáng)有力的工具。 小波變換理論是近二十年中才發(fā)展起來的一個(gè)數(shù)學(xué)分支。目前它仍然