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乳腺血氧成像系统介绍
本系统包括两大部分，第一部分是乳腺病变部位局部血氧含量的测定及成像，第二部分是红外图像三算子处理，形成三副图像，（1）显示病变部位血管的变化及数量（血管显化）；（2）显示病变部位结构变化（等灰度线）；（3）病变部位边缘显示。
完成以上功能的设计原理主要是依据乳腺癌的病理改变特征。
当乳腺组织发生癌变后，癌细胞在增殖过程中形成大量新生血管，现在肿瘤已被证明是血管生成依赖性疾病，肿瘤血管生成就是新生血管在肿瘤现有血管上形成的过程，研究证明血管生成促进肿瘤生长、进展，且与预后相关，抑制血管生成，可以抑制肿瘤生长、并延长存活期。肿瘤形成后，其外围引流血管也逐渐发生变化（增粗扭曲、中断、走行异常）。由于病变区内有大量血管，造成局部血含量增加（血红蛋白也就增多），而癌细胞增殖、活跃，消耗大量氧，使局部的血红蛋白处在脱氧状态，检测时多表现为高血低氧（图1），以此结果可参考判断病变区有恶性的可能。

图1
由于病变区局部血含量增加，血红蛋白增多，特异吸收红外光后形成灰影区（图2），（灰影往往大于肿块）为了了解灰影区内外的细微变化，利用三算子进一步分析，如果病变区内显示出大量血管（比原始图像内血管增多），这也是判断乳癌的一个依据（图3）。医学影像学对病变区的边缘很重视，边缘毛糙、不光滑多恶性（图4），边缘光滑多良性。

图2

图3

图4
乳癌的病理特征除局部血含量变化外，另一个特征是由于癌组织呈浸润性生长，病变区内有坏死、出血、钙化、含铁血黄素沉着、导管扩张、炎性细胞和反应性细胞浸润等变化，使癌组织内结构不均匀，当光经过一块不均匀的组织形成的图像也是不均匀的，但肉眼有时尚难分辨，此时若用等灰度曲线来表达，就容易识别了。这里利用了一个简单地光学原理，即光在均匀介质里传播，与光源等距离的各点亮度相同，将相同亮度的点连成线，会得到规则的曲线（同心圆）（图5）。如果曲线不规则，可以认为通过地介质（病变区）是不均匀的，病变区可能是恶性 ，（图6）因为良性病变和正常组织相对是比较均匀的，所得曲线也比较规则。

图5

图6
我们得到了病变区的血含量、氧含量、血管特征、边缘特征、等灰度曲线、原始图像的灰影特征、引流血管的特征，再结合临床检查，（肿块、皮肤、乳头等），判断病变良恶性质就比较容易了。
这里要说明的是光穿过乳房皮肤后，并不是沿直线走，光在乳房内传输是散射，路径比较复杂，因此在观看图像时主要观看病变区，检查时，光源也要在病变区的后方。
良性肿瘤组织中未见大量新生血管，因此在本系统检查中未见灰影，在一些年轻患者中由于血供丰富，也可能出现小于肿块或等于肿块大小的浅灰影。若为囊性肿块则视囊内存在清亮液或混浊液表现不同，清亮液表现为透光增强，混浊液则有浅至深灰影，其边缘光滑，外围少见异常血管。良性病变组织结构均匀，其等灰度曲线均匀，病变内外不会出现更多血管，从以上所述，本系统在辨别乳内良恶性肿块具有优势。

在以红外诊断乳腺急病时，尤为重要的是应该熟悉乳腺的静脉。
乳腺的静脉又分为深浅两个静脉系，乳腺的深静脉与同名动脉伴行，位置深，近红外图上难以显示。乳腺的浅静脉位于皮下浅筋膜内，有时肉眼可见，红外成像时可明显显示，对诊断很有帮助。
正常乳腺浅静脉是从乳晕下静脉放射状从乳头引流血液至乳晕周围静脉，乳晕周围静脉呈多边形环状，称Haller静脉环，与乳晕外的静脉网相连，这些浅静脉位于皮下，然后从内侧、外侧、上方引流出静脉血。浅静脉网外围血管稍粗，向内渐渐变细，很自然。
正常乳腺浅静脉密集成网，多趋横向走行至胸骨中央双乳汇合，另一部分人呈纵向走行至胸骨上方汇合。浅静脉分布均匀、走行自然，血管的多少、粗细、清晰程度在不同女性存在差异，在同一女性的不同年龄和不同生理时期也有明显差异，月经期、妊娠期、喂乳期，浅静脉明显。如属正常，不管多少其走行应该是很自然的。
在了解了正常浅静脉的表现后，异常的表现就应该引起我们注意。什么是异常表现？简单地说就是走行不自然，细血管变粗、弯曲、局部放射状、环状等，与对侧对应部位有显著差异，这些异常血管与病变区的灰影混在一起，如局部又发现肿块、腺体增厚，触摸局部皮温明显高于周边和对侧，这对诊断乳腺恶性肿瘤有很大价值。
恶性肿瘤外围血管为什么会发生上述变化？这与恶性肿瘤的生长特性相关。恶性肿瘤生长块，呈浸润性，对临近血管挤压、牵扯、粘连、甚至有瘤栓在血管内存在，使血管变形、弯曲、紊乱、走行不自然；恶性肿瘤内含血量多，使外围引流血管变粗、增多。而良性肿瘤生长缓慢、呈膨胀性生长、含血量少，很少影响外围血管。
乳晕血管环呈多边形较细的血管，在月经期、妊娠期、哺乳期血管环的血管较粗，但很均匀。如果一侧乳晕血管环变粗或血管环某节段变粗，外围出现引流血管呈放射状伸展，常提示乳晕后或乳房下半部有恶性肿瘤，而良性肿瘤不会出现扩张的血管。
以上这些血管变化虽然在诊断乳癌时有重要价值，但在临床检查时，有些乳癌就是缺少以上血管变化，给诊断带来困惑，原因何在？根据临床经验，我们发现有些病理类型，如粘液腺癌、生长缓慢、恶性度低分化好的癌，往往缺少以上特征。这些病人手术时很少有淋巴节转移，预后很好。对这些病人我们就要应用设备的各项功能，结合临床，触诊、仔细观察，发现某些细微变化综合判断。漏诊也是很少的。