光學(xué)+X射線成像為診斷乳腺腫瘤最佳手段
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根據(jù)發(fā)表在《放射學(xué)》雜志的一份研究顯示，使用光學(xué)配準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)化的X線片可以鑒別良惡性的乳房病變，因而有效的減少因影像學(xué)資料不清晰而造成的不必要的切除活檢。
該研究作者，波士頓馬薩諸塞州總醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)影像中心的方博士及其合作者認(rèn)為“常規(guī)X線攝影良好的診斷意義、廣闊的適應(yīng)癥及良好的圖像分辨率令其成為乳房檢查的首選手段。”不過，作為女性乳房疾病的篩選方法，其較高的假陽(yáng)性率，腫瘤和正常乳房組織邊界對(duì)比不明顯仍然是乳腺腫瘤診斷重大的挑戰(zhàn)。”
通過增加影像圖片的功能性，令X線片的結(jié)構(gòu)更加完善，可以有效的提高良惡性腫瘤的鑒別率。研究人員構(gòu)建了一個(gè)光學(xué)和X射線聯(lián)合成像的系統(tǒng)，有針對(duì)性的進(jìn)行光學(xué)和乳腺射線圖像的結(jié)構(gòu)性配準(zhǔn)。
“我們的目的是通過使用光纖結(jié)合[漫射光層析成像，DOT]和DBT[數(shù)字乳腺斷層合成]成像系統(tǒng)，探討正常和病變?nèi)榉康墓鈱W(xué)和生理特性”作者寫道。先通過光源和探測(cè)器探針連接到DBT系統(tǒng)來獲得光學(xué)圖像，之后研究人員即可獲得患者的DBT乳房掃描結(jié)果而無需重新定位。
研究人員用了幾個(gè)步驟來處理DBT的測(cè)量，包括測(cè)量DOT，DBT圖像的三維重建，與DBT圖像和光學(xué)探針的空間關(guān)系，原始光學(xué)數(shù)據(jù)的校正，并生成DBT的乳房三維網(wǎng)格圖像。
研究人員使用了一種光譜限制重建法，通過多波段測(cè)量來恢復(fù)血紅蛋白(HBT)的濃度和組織散射圖像，他們?cè)噲D利用這種方法區(qū)分良惡性病變以及其他乳房組織中的分子濃度的異同。
研究人員共收集了189個(gè)乳房圖像的樣本，包括26個(gè)病理證實(shí)的惡性病變，25個(gè)良性病變和138個(gè)正常結(jié)果。138個(gè)正常乳房的血紅蛋白，其濃度估計(jì)值為19.2mol/ L。從三維重建圖上看，平均氧飽和度(SO2)的測(cè)量值為0.73。根據(jù)作者的研究，這兩個(gè)值均在文獻(xiàn)報(bào)告的正常范圍內(nèi)。
在同一乳房?jī)?nèi)，癌變組織的HBT濃度明顯高于正常組織、良性病變和囊腫。惡性腫瘤的測(cè)量值為1.37，良性病變測(cè)量值為1.19(p=0.025)，囊腫測(cè)量值為1.06(P=0.0033)。
惡性腫瘤的脂肪組織散射系數(shù)對(duì)比度也明顯比正常乳房中成纖維腺體組織的對(duì)比度高,(P=0.0083)。此外，囊腫平均氧飽和度值比良性實(shí)性病變和惡性病變都低，分別為1.01，P <0.0005和1.01,P = 0.026，而正常值為0.95。
作者在報(bào)告中認(rèn)為，“我們能夠診斷相關(guān)的生理圖像，解釋與配準(zhǔn)圖像疊加的功能和結(jié)構(gòu)，并解釋惡性腫瘤，實(shí)性良性病變和囊腫的平均氧飽和度存在的顯著性差異。”
研究人員還介紹了本研究存在的一些缺陷，如技術(shù)間的平衡性問題：該研究方法增加了光學(xué)系統(tǒng)的掃描時(shí)間，卻減少了空間分辨率。作者還提醒說，“由于這項(xiàng)研究選擇的病灶數(shù)量有限，此報(bào)告僅為一個(gè)初步的研究結(jié)果，只能作為一種早期診斷的方法。 如果利用光學(xué)圖像來檢測(cè)病變，有可能會(huì)發(fā)生假陽(yáng)性結(jié)果;而如果惡性腫物較小，血紅蛋白含量可能接近正常值，則會(huì)發(fā)生假陰性結(jié)果。
盡管如此，方博士和合作者聲稱，癌組織和癌旁乳腺組織的微血紅蛋白和平均氧飽和度的測(cè)量值“如果正確利用可以減少不必要的活檢和常規(guī)X線攝影造成的假陽(yáng)性率。”
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