近紅外光譜技術(shù)在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用.pdf

1、乳腺癌的危害性位于女性癌癥之首，預(yù)計未來10年無論其發(fā)病率還是死亡率都將呈上升和年輕化趨勢，故早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷和早期治療是療效好壞的關(guān)鍵所在。近紅外光譜（Near InfraRed Spectroscopy，NIRS）技術(shù)可無損地檢測乳腺組織的結(jié)構(gòu)性和功能性信息，對早期乳腺癌的檢測具有十分重要的意義。近紅外乳腺檢測以其無損傷、無輻射、低成本、可重復(fù)、高靈敏度、高特異性等優(yōu)勢已成為女性健康檢查和門診檢測的主要項目。近紅外乳腺檢測分為結(jié)構(gòu)

2、性檢測和功能性檢測。
　　 二十世紀(jì)九十年代，近紅外乳腺結(jié)構(gòu)性檢測在我國得到廣泛應(yīng)用，該檢測可得到乳腺的近紅外光透射圖像，其中血管影和腫塊灰影等結(jié)構(gòu)性信息對各種乳腺疾病具有一定的特異性。但是，近紅外乳腺圖像的對比度較低，血管影邊緣模糊，對檢測醫(yī)師的經(jīng)驗依賴性較大。人們利用三種增強算法（三算子）對乳腺結(jié)構(gòu)性信息進行增強，但是，三算子增強算法均是對圖像進行間接增強，乳腺結(jié)構(gòu)性信息的增強效果并不理想。對此，本文將小波變換應(yīng)用于近紅外乳

3、腺圖像，在灰度級上進行直接增強。小波變換的空頻域“變焦距”分析能力和多尺度分析特性，能夠在抑制噪聲的同時，提高圖像背景與病理特征的對比度，使醫(yī)生清晰地觀察到近紅外乳腺結(jié)構(gòu)性信息，降低了對醫(yī)生經(jīng)驗的依賴性。
　　 乳腺結(jié)構(gòu)性檢測雖然具有較高的特異性，但是，早期乳腺癌和某些不典型乳腺癌的結(jié)構(gòu)性信息并沒有發(fā)生較大變化，此時，乳腺結(jié)構(gòu)性檢測就會出現(xiàn)假陰性。考慮到生物組織的功能性病變先于組織結(jié)構(gòu)的改變，因此，乳腺功能性檢測對早期乳腺癌和某

4、些不典型乳腺癌具有十分重要的意義。本文從生物組織仿真實驗和臨床實驗兩個方面，對乳腺功能性檢測及其算法進行研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的氧含量建模公式存在一定的缺陷。通過深入地分析，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致問題的根本原因，并提出新的氧含量建模公式。仿真實驗表明，我們提出的建模公式將原有氧含量的估計均方誤差降低了近276倍。
　　 最后，將本文提出的結(jié)構(gòu)性和功能性檢測算法應(yīng)用于本組研制的實驗樣機，進行臨床實驗，通過334例門診病例的檢驗，其準(zhǔn)確性為94.0％、