近紅外光譜技術在乳腺疾病診斷中的應用.pdf

1、乳腺癌的危害性位于女性癌癥之首，預計未來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鍵所在。近紅外光譜（Near InfraRed Spectroscopy，NIRS）技術可無損地檢測乳腺組織的結構性和功能性信息，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、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構

2、性檢測和功能性檢測。
　　 二十世紀九十年代，近紅外乳腺結構性檢測在我國得到廣泛應用，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構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)師的經驗依賴性較大。人們利用三種增強算法（三算子）對乳腺結構性信息進行增強，但是，三算子增強算法均是對圖像進行間接增強，乳腺結構性信息的增強效果并不理想。對此，本文將小波變換應用于近紅外乳

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構性信息，降低了對醫(yī)生經驗的依賴性。
　　 乳腺結構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構性信息并沒有發(fā)生較大變化，此時，乳腺結構性檢測就會出現(xiàn)假陰性。考慮到生物組織的功能性病變先于組織結構的改變，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，將本文提出的結構性和功能性檢測算法應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，其準確性為94.0％、