乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较
研究报告
生命科学仪器 2009 第 8 卷 /2 月刊
乳腺肿瘤红外热成像及其与超声影像的比较
叶真 1 ，苏毅明 1 ，王瑜华 2 ，杨洪钦 2 ，谢树森 2
（1. 福建医科大学附属**医院超声影像科, 福州 350005 2. 医学光电科学与技术教育部重点实验室(福建师范大学), 福建省光子技术重点实验室, 福州 350007）（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
摘要 采用红外热成像系统联**色多普勒超声仪对 8 例女性乳腺肿瘤患者进行扫描成像，获取乳腺肿瘤温度分布等 红外热辐射特征及其乳腺肿瘤的大小、内部血流等超声影像特征，探讨乳腺肿瘤的红外热图像特征，同时将红外热图 像分析结果与超声诊断结果进行比较，结果表明两种影像技术的吻合度较好，研究结果具有重要的应用价值。
关键词 乳腺，肿瘤，红外热成像，超声影像（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
1 引言
乳腺癌是近年来发病率上升速度*快的恶性肿瘤 之一。据报道，全球每年约有120万女性患有乳腺癌， 50 万人死于该**，并且发病率以每年 2% 的速率递 增。据报道，亚州地区近 5 年来乳腺癌发病率的增长 速度*快，而我国是乳腺癌发病率增长*快的国家之 一，国内每年约有 4 万人死于乳腺癌，且发病年龄有 呈逐渐年轻化的趋势。乳腺癌预后与癌症发现和** 的早晚密切相关，当乳癌尚在原位阶段即被发现并予 以切除，**率可达到或接近 100%，而乳腺癌患者 5 年存活率则随着肿瘤增大、**结转移而下降，因而 早诊断、早**是提高乳腺癌患者**率，延长生存
期的关键[1-4]。目前，乳腺**检查方法主要有 X 射 线、超声、核磁共振成像等影像技术[ 5 - 1 1 ] ，** X 射线对小**、致密型**、哺乳期、妊娠后期的乳 房摄影清晰度和对比度均较差，漏诊率较高，同时多 次乳腺 X 线检查有增加被检查者患恶性**的风险。 核磁共振成像是乳腺影像学综合诊断的必要手段之一， 但是检查程序复杂费时，价格昂贵，对癌肿内钙化灶 显像欠佳，目前尚未普及应用。与 X 射线、核磁共振 等相比，超声影像检查具有无创、快捷、重复性强等 优点，近年来广泛应用于乳腺**的诊断，是乳腺疾 病常规检查的主要手段。然而，常规超声属于形态学 成像，只能在组织发生结构性改变时方可发现。与上 述组织形态学影像技术所不同的，红外热成像技术是
一种非入侵的功能影像新技术[12-15]，它利用红外探测器记录人体体表局部部位的温度分布，通过人体体表局部部位的热分布特征正常与否进而反映机体内在的新陈代谢及生理功能信息，在组织发生病变但尚未有形态结构的异常变化时，就可以被灵敏的红外热辐射
本文联合能反映机体新陈代谢的红外热成像技术和依赖于形态学的超声影像技术，对 8 例的女性乳腺患者进行扫描成像，获取相应的热图数据及其相应的超声图像数据，并将两种影像技术所得结果进行分析和比较，研究结果具有潜在的临床应用价值。
2 资料与方法（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
2.1 研究对象 福建医科大学附属**医院初诊收治的8例乳腺肿瘤患者，年龄 21-51 岁，病种包括乳腺纤维腺瘤(5 例)和乳腺癌(3 例)。所有患者均经术后病理检查确诊。 2.2 仪器与方法
红外热成像检查采用德国 Jenoptik 公司研制的 3021-ST型便携式红外热像仪。温度分辨率为0.03℃， 测量精度小于全标度的±1%，空间分辨率为1.5mrad， 室温控制在28℃左右，相对湿度在40%-65%之间。患 者充分暴露**，平衡15 分钟后，身体取坐立姿势于 扫描仪前，两手抱头，红外热成像系统与患者间距约 2 米。然后将热扫描仪的红外探头对准乳腺部位，取 正面观、左面观和右面观三个体位扫描热图，并储存 图片。测量乳腺病变部位与周边正常组织的温差，以基金项目：福建省自然科学基金资助项目(No.2006J0091)。
作者简介：叶真(1955 - ) ，女，教授，主任医师，主要从事超声影像临床诊断技术研究。（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
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研究报告
生命科学仪器 2009 第 8 卷 /2 月刊（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
及病变部位与镜向部位的温差。 温度比周边正常部位和镜向正常部位的温度高，同 超声检查采用美国SIEMENS SEQUIA 512 型多功能 时乳腺癌患者的局部温差和双侧温差都比纤维腺瘤患 彩超诊断仪以及意大利 BIOSOUND 公司的 DU8 彩色超 者的大，从而可以看出乳腺癌的新陈代谢更为旺盛，
声诊断仪，选用宽频线阵探头，频率分别为8-14MHz及 血运更丰富。而超声检查结果中的 Adler 半定量分级 7-12MHz。检查时患者采用仰卧位，必要时可采取左 法表征的是乳腺病灶血流信号丰富程度。级数越高， 或右 45o 卧位。充分暴露**，采用直接归查法，探 血流信号越丰富。良性肿瘤（纤维腺瘤）以 0～1 级 头放置于**皮表，以**为中心，呈放射状从1点~12 为主，恶性肿瘤（乳腺癌）以 2～3 级为主，恶性肿 点顺 / 逆时钟向平行续贯扫查，扫查声束覆盖**体 瘤的血流信号较良性肿瘤的丰富，结果与表1中红外 表投影区。观察肿块的数目、位置、大小、形态、边 热图像分析结果基本一致。超声检查的结果详见表 界、有无晕圈征、内部回声、有无钙化及侧声影、有 2、3 所示。 无衰减、测量纵横比等；同时检查左右两侧腋下，观
测是否有**结及其血流。然后用彩色多普勒(CDFI)观察肿块内部及周边的血流信号，测量肿块内部血管 的管径走向，测量 PSV(血流收缩期峰值流速)及 RI(阻 力指数)，根据以上参数来综合判断肿瘤的良、恶性， 得出诊断。
为方便检查，常人为地围绕乳晕做环行线，将 表 1 8 例乳腺肿瘤的体表温度分布乳腺划分为外上、内上、内下和外下四个象限，并据此将整个**分为5个区：外上象限Q1、内上象限Q2、 内下象限 Q3、外下象限 Q4 和**区，如图 1 所示。
表 2 8 例乳腺肿瘤的彩超表现
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表 3 8 例乳腺肿瘤的二维超声表现 |
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图 1 女性乳腺的区域划分示意图 |
图 2 给出了正常乳腺的红外热图表现。当乳腺发 |
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3 结果与分析 |
生病变时，病变部位的温度将发生变化，从而改变 |
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了对称性。图 3 给出了其中一例纤维腺瘤患者红外热 |
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温度是一个重要的生理指标，在现代医学中占 |
像图的和超声扫描图片。该患者 20 岁女性，病理诊 |
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有极其重要的位置。利用红外热成像技术可以测量 |
断为右乳纤维腺瘤。图 2(a)是该女性的乳腺红外热像 |
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并记录人体体表的温度分布。正常人体的温度分布 |
图，从该图可明显看出，右侧乳腺的内上、内下象限 |
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具有一定的稳定性和对称性，当人体的某些组织器 |
存在着一块狭长的、边界明显的高温区域。分析发现： |
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官发生病变或者功能改变时，该处的血液循环和细 |
该区域温度比周围邻近组织高达 2.25℃，同时右侧乳 |
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胞的新陈代谢就会发生变化，从而引起人体局部温 |
腺的平均温度比左侧乳腺高 0.45℃，右侧乳腺内上象 |
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度的变化而偏离对称性分布，因此测定人体温度的 |
限的平均温度比左侧乳腺相应象限高 1.25℃。此幅红 |
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变化是临床医学诊断**的一项重要指标。 |
外热图提示该女性右乳患有乳腺**。从图 2(b)所示 |
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表 1 给出了乳腺**患者的乳腺病变部位与周 |
的超声图像可以看出，右乳外上象限约12点处探及一 |
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边正常组织的温差(局部温差)，以及病变部位与对 |
低回声结节，大小约 2.59cm × 1.67cm，边界清楚，包 |
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称的镜向部位的温差(双侧温差)。乳腺病变部位的 |
膜光滑完整，形态规则，内回声尚均匀，该回声结节 |
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研究报告（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
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生命科学仪器 2009 第 8 卷 /2 月刊 |
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周边及内部探及明显的血流信号。超声提示为右乳纤 [4] |
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维腺瘤可能。由此可见，红外热成像探测结果与超 |
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比较。研究初步表明红外热成像技术适合应用于乳腺 |
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的临床诊断，运用该技术对女性乳腺肿瘤进 |
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诊断，其结果基本上与常规超声检查的诊断结果相一 |
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致。因此，基于反映机体新陈代谢状态的红外热成像
技术有望成为女性乳腺保健或**早期发现的一种有
效手段。
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研究报告
生命科学仪器 2009 第 8 卷 /2 月刊
Female Breast Tumor Thermal Imaging and its
comparison with Ultrasound Imaging
Zhen Ye1 ,Yiming Su1,Yuhua Wang2,Hongqin Yang2,Shusen Xie2
1. Affiliated Hospital of Fujian Medical University, Fuzhou 350005
2. Key Laboratory of OptoElectronic Science and Technology for Medicine, Ministry of Education(Fujian Normal
University), Fujian Provincial Key Laboratory of Photonic Technology, Fuzhou 350007
Abstract Infrared thermal imaging and doppler ultrasound were adapted to examine 8 cases of breast tumor. The thermal
distribution characteristics and the acoustic image feature were obtained and the thermal distribution characteristic of breast tumor was discussed. Furthermore, the detected results by infrared thermal imaging were compared with those by ultrasound. The results show that they matched well. This study is very valuable for the early diagnosis of breast diseases.
Key words breast, tumor, infrared thermal imaging, ultrasound imaging（乳腺肿瘤红外热成像极其超声影像的比较）
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