姜娓娓，鄭永平

香港理工大學(xué) 醫(yī)療科技及資訊學(xué)系，香港

圖片由香港理工大學(xué) 紡織及制衣學(xué)系 研究生姚運(yùn)茵 提供

0 前言

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一。 2010年，美國(guó)有超過20萬的女性診斷患有乳腺癌，約4萬女性死于該疾病[1]。在我國(guó)部分城市，乳腺癌發(fā)病率已經(jīng)成為女性惡性腫瘤的首位[2]。目前，醫(yī)學(xué)上還沒有有效的手段預(yù)防乳腺癌。據(jù)報(bào)道[3]，早期乳腺癌的5年生存率可達(dá)98%，而晚期乳腺癌只有大約23% 。因此，早期診斷、早期治療是提高乳腺癌患者生存率最重要的手段。乳腺影像檢測(cè)方法以其無損、方便等特點(diǎn)成為臨床常用的乳腺癌檢測(cè)手段，其中，超聲檢測(cè)又以其實(shí)時(shí)性、無輻射和對(duì)良惡性腫瘤的高區(qū)分性成為診斷乳腺癌患者的首選手段[4]。

臨床上常用的乳腺超聲多為二維B型超聲，這種傳統(tǒng)的超聲成像模式僅能提供乳腺某一斷面的圖像，具有一定的局限性。臨床上需要根據(jù)多幅二維圖像在腦海中拼出乳房組織的三維結(jié)構(gòu)，這需要醫(yī)生具有非常豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練，而這對(duì)于腫瘤的位置、形狀和大小很容易產(chǎn)生不準(zhǔn)確的估測(cè)結(jié)果，并且在后續(xù)的超聲檢查中，根據(jù)之前的二維超聲圖像，醫(yī)生很難定位之前檢查得到的圖像，也很難重復(fù)得到同樣位置的超聲圖像，這對(duì)于病灶的長(zhǎng)期跟蹤觀察是不利的[5-6]。

乳腺三維超聲能夠解決上述二維超聲所存在的問題，提供乳腺結(jié)構(gòu)的三維超聲圖像?；谌S圖像，醫(yī)生可以得到腫塊精確的位置、大小和邊界等信息[7]。此外，其他界面的圖像，如乳腺冠狀面圖像，也可以通過三維超聲圖像得到，這些角度的圖像可以為醫(yī)生提供更多、更準(zhǔn)確的診斷信息，提高該病診斷的準(zhǔn)確性。

由于乳腺三維超聲所存在的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其引起了越來越多科研工作者和臨床醫(yī)生的興趣。近10年來，乳腺三維超聲成像技術(shù)取得了迅猛的發(fā)展。本文將對(duì)乳腺三維超聲的成像系統(tǒng)和臨床應(yīng)用2個(gè)方面進(jìn)行綜述，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行展望。

1 乳腺三維超聲成像系統(tǒng)

最常見的乳腺三維超聲成像系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的二維超聲發(fā)展而來，現(xiàn)在可見的其采集方式主要有3種：機(jī)械式采集方式、手持式采集方式和二維超聲換能器，見圖1。前2種方式是基于一維超聲換能器，利用超聲探頭的物理運(yùn)動(dòng)來得到第三維方向上的信息。機(jī)械式采集方式用1個(gè)機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)一維超聲換能器沿預(yù)先定義好的方向運(yùn)動(dòng)，從而得到若干切面的圖像，見圖1（a）。手持式采集方式通常用1個(gè)位置傳感器附著于超聲探頭上，醫(yī)生手握超聲探頭沿任意方向掃描得到若干二維超聲圖像，二維超聲圖像的位置信息由位置傳感器檢測(cè)得到，見圖1（b）。不同于前2種借助于物理運(yùn)動(dòng)來得到第三維信息的方法，二維超聲換能器是利用大量超聲陣元進(jìn)行電子掃描得到第三維方向上的信息，見圖1（c）。

圖1 3種乳腺三維超聲采集方法

機(jī)械式掃描方式的超聲探頭運(yùn)動(dòng)被精確控制和記錄，因此，這種方式得到的二維圖像位置信息較為準(zhǔn)確，并且由于掃描方式預(yù)先定義好，所以圖像與圖像之間一般不會(huì)存在大的未掃描區(qū)域，這對(duì)于得到高質(zhì)量的三維圖像是有利的[8-9]。1種常見的機(jī)械式掃描裝置是一維超聲探頭用1個(gè)外套固定，在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿單方向或者x、y2個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。Hernandez等于2006年和Kotsianos-Hermle等[10-11]于2009年提出的機(jī)械式三維乳腺掃描裝置即是這種模式。在這2套裝置中，患者采用類似于鉬靶掃描的姿勢(shì)，坐于掃描裝置前，乳房被2塊平板壓緊固定，超聲探頭即在上面平板上運(yùn)動(dòng)掃描。Sinha等[12]也提出類似的超聲裝置并將其與X光鉬靶相結(jié)合組成1套多模式乳腺三維成像系統(tǒng)。除上述探頭沿直線運(yùn)動(dòng)的掃描方式，Shipley等[13]提出1種環(huán)形掃描的三維超聲成像裝置，在這套裝置中，患者采用俯臥的掃查體位，乳房垂下放置于1個(gè)倒圓錐形的容器中，容器側(cè)邊開口放置超聲探頭，容器與探頭被步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞患者乳房環(huán)形運(yùn)動(dòng)。雖然上述裝置還處于實(shí)驗(yàn)室階段，但是商用的采用機(jī)械掃描方式的乳腺三維超聲裝置現(xiàn)在已被各公司陸續(xù)推向市場(chǎng)。一款為西門子公司推出的名為ACUSON S2000 ABVS自動(dòng)全容積成像系統(tǒng)（Automated Breast Volume Scanner，ABVS）裝置通過了臨床測(cè)試，已經(jīng)開始推向市場(chǎng)[14-16]，該款設(shè)備每次掃描最多可達(dá)320張，間距0.5mm，容積達(dá)15.4cm×16.8cm×6.0 cm的二維超聲圖像，患者采用仰臥的掃查體位，每側(cè)乳房各掃描3次以覆蓋整個(gè)乳房。掃描結(jié)束后，圖像被送至裝置工作站中重建并提供乳腺多個(gè)切面的圖像。另一款是由U Systems公司推出的自動(dòng)乳腺超聲波系統(tǒng)（Automated Breast Ultrasound System，ABUS），其裝置采用與ABVS相似的掃描方式掃查患者乳房，可得到容積達(dá)15cm×17cm×5cm的一系列二維圖像，重建得到三維超聲圖像[17]。TechniScan Medical Systems公司推出的名為Warm Bath Ultrasound的乳腺三維機(jī)械式掃描裝置[18]與上述2款有較大不同，該款裝置采用患者俯臥的掃查體位，患者乳房浸在裝滿溫水的容器中，環(huán)形超聲探頭圍繞乳房放置，探頭從下向上移動(dòng)掃描得到一系列的乳腺冠狀面二維超聲圖像。

機(jī)械式采集方式的儀器大多比較笨重，裝置較大，故限制了其在臨床的實(shí)用性。手持式采集方式可以克服上述缺點(diǎn)，使用較為靈活，操作者可根據(jù)自己需要掃描任意位置[8-9]。為了得到二維超聲圖像的位置，1個(gè)位置傳感器通常被附著于探頭上，現(xiàn)在常用的位置傳感器主要是電磁和光學(xué)位置傳感器。1998年，Sato等[19]提出了1套用于乳腺手術(shù)引導(dǎo)的三維手持式超聲裝置，這套裝置包括一維超聲探頭，光學(xué)傳感器和1個(gè)攝像機(jī)。光學(xué)傳感器用來得到超聲圖像的位置信息；二維超聲圖像分割重建后可以得到乳房腫塊的三維超聲圖像；與此同時(shí)，整個(gè)乳房的圖像信息由攝像機(jī)得到。最后，乳房腫塊的三維超聲圖像被疊加于攝像機(jī)得到的乳房圖像上。據(jù)報(bào)道，這套系統(tǒng)需要15～20min便可得到合成的疊加圖像，利用疊加圖像顯示的腫瘤位置可實(shí)現(xiàn)手術(shù)引導(dǎo)[20]。利用手持式超聲掃查乳腺，操作者通常利用超聲探頭按壓乳房成像，這個(gè)按壓的力會(huì)使乳房發(fā)生形變，在圖像位置登記過程中，乳房的形變會(huì)使圖像位置信息誤登記 （mis-registration），從而導(dǎo)致在不同圖像中的同一組織登記不同的位置。為了解決此問題，Xiao等[21-22]提出1種用于乳腺三維成像的非線性圖像位置登記方法，并通過乳房仿體實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該方法能有效提高位置登記的準(zhǔn)確度?；谒岢龅奈恢玫怯浄椒ǎ琗iao[22]搭建了1套手持式乳腺三維超聲掃描裝置，該裝置利用光學(xué)傳感器來測(cè)量圖像位置信息，實(shí)現(xiàn)了圖像的采集、重建和顯示并進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其有效性。

不同于前2種采集方式，基于二維超聲換能器的乳腺三維超聲成像裝置不需要依靠物理運(yùn)動(dòng)來得到第三維信息，因此，這種采集方式的成像速度非?？靃8-9,23]。但是，二維陣列換能器的空間分辨率受到已有制造工藝和技術(shù)的限制，很難達(dá)到與一維陣列換能器接近的水平。如設(shè)計(jì)128陣元的線陣，二維陣列換能器需要有16384個(gè)陣元，以目前的制造工藝和電路連接水平，這幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的[7,24]。實(shí)際制造二維陣列換能器時(shí)，通常采用設(shè)計(jì)稀疏陣列的方法，這直接導(dǎo)致了空間分辨率的降低[24]。此外，二維超聲換能器硬件成本高，電路設(shè)計(jì)復(fù)雜也是限制其廣泛應(yīng)用的重要因素。盡管二維超聲換能器還存在諸多問題，但是其依舊被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的三維超聲成像技術(shù)[24]。目前，國(guó)外知名廠商的高端超聲診斷設(shè)備大多配備二維超聲換能器，如飛利浦Sonos7500配備的X4 x-Matrix換能器及西門子的4Z1c容積探頭。

三維乳腺超聲層析成像技術(shù)（ultrasound tomography）是用若干超聲換能器圍繞乳房放置，換能器依次發(fā)射信號(hào)，其他換能器接收超聲信號(hào)，從而重建得到乳腺組織的斷層超聲圖像，超聲層析成像技術(shù)的發(fā)展可追溯至20世紀(jì)70年代[25-26]。早期超聲層析成像假設(shè)超聲在物體內(nèi)部以直線傳播，利用時(shí)間延遲或振幅衰減來重建物體內(nèi)部聲速或吸收特性參數(shù)圖像[27]。然而，超聲在不均勻介質(zhì)中傳播會(huì)產(chǎn)生散射，因此，這種成像方法沒有考慮到散射問題，所以成像質(zhì)量較差。20世紀(jì)90年代以來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和重建算法的改進(jìn)，三維超聲層析成像技術(shù)越來越展現(xiàn)出其巨大的發(fā)展?jié)摿28-34]。Li等[29]利用1個(gè)金屬平板放于乳房下作為反射平面，線性超聲換能器按壓乳房組織并發(fā)射接收超聲信號(hào)，重建得到乳房組織的圖像信息。Ruiter等[30]提出的乳腺超聲層析成像裝置包括了384個(gè)發(fā)射換能器和1536個(gè)接收換能器，對(duì)乳房仿體成像并與MRI成像結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。2007年，Duric等[31-32]報(bào)道了其研發(fā)的名為Computed Ultrasound Risk Evaluation （CURE）的乳腺層析成像裝置，通過仿體實(shí)驗(yàn)和活體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該裝置能夠提供乳腺腫塊的反射，聲速和衰減圖像，并能夠檢測(cè)到>15mm的乳腺腫塊。因?yàn)槿橄偃S層析成像會(huì)產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)量（多達(dá)20GB）、圖像處理及重建，所以需要花費(fèi)大量的時(shí)間。為了解決此問題，Birk等[33]提出了1套基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（Field－Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）的層析成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，利用軟件處理每張圖像需要花費(fèi)350μs，而利用FPGA僅需120 μs（頻域算法）或50.5 μs（時(shí)域算法），從而可以大大節(jié)省成像時(shí)間。Huthwaite等[34]也于2011年提出了1種名為HARBUT（hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography）的重建算法，以加快重建速度。

2 乳腺三維超聲成像系統(tǒng)的臨床應(yīng)用

利用超聲評(píng)估乳腺腫塊的大小、范圍、形狀和良惡性等是臨床超聲的1個(gè)重要應(yīng)用范圍。Tamaki等[35-36]利用其自行研發(fā)的三維成像系統(tǒng)對(duì)手術(shù)前乳腺腫塊的一般特性進(jìn)行評(píng)測(cè)，并將評(píng)測(cè)結(jié)果與CT、MRI對(duì)比。錢超文等[37]對(duì)48例乳腺癌患者進(jìn)行二維及三維超聲成像研究認(rèn)為，三維超聲對(duì)乳腺癌腫塊內(nèi)部微鈣化、腫塊與周圍組織的關(guān)系有更清晰的顯示，并且其診斷準(zhǔn)確率（95.8%）明顯高于二維超聲（89.6%）。劉志聰?shù)萚38]的報(bào)道結(jié)果也表明了三維超聲能夠提供更為準(zhǔn)確的病變部位，尤其是乳腺導(dǎo)管擴(kuò)張腔內(nèi)的微小顆粒狀病變的信息。2010年，Tozaki等[39]利用西門子的自動(dòng)全容積成像系統(tǒng)ABVS評(píng)估患者乳腺腫塊的范圍。這項(xiàng)評(píng)估包括了40例患者，在手術(shù)前一日，患者的腫塊范圍用ABVS掃描計(jì)算得到并與隨后的手術(shù)結(jié)果對(duì)照。對(duì)照發(fā)現(xiàn)，由ABVS測(cè)量得到的98%的乳腺腫塊范圍與實(shí)際腫塊相差<2cm?；谶@套裝置，研究者進(jìn)一步報(bào)道了1種標(biāo)準(zhǔn)的四象限掃描法，并且與手持式二維超聲對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該方法可以掃查到所有乳腺腫塊，不會(huì)發(fā)生遺漏[40]。Lin等[41]也以ABVS為研究對(duì)象，以81例乳腺患者為研究樣本，在乳腺腫塊數(shù)目、腫塊最大直徑、平均掃描時(shí)間、診斷的準(zhǔn)確度、敏感性和特異性幾方面進(jìn)行了評(píng)測(cè)分析。2011年，Shin等[42]利用ABVS來測(cè)試不同操作者采用三維全自動(dòng)超聲對(duì)乳腺腫塊檢測(cè)和腫塊特性分析的一致性，通過不同操作者對(duì)145個(gè)乳房腫塊的分析報(bào)告看出，不同操作者依賴ABVS對(duì)乳房腫塊的尺寸和位置報(bào)告有較好的一致性。鉬靶一直被認(rèn)為是乳腺癌檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但是對(duì)于致密性乳房（dense breast），其準(zhǔn)確性大幅降低。然而，超聲在致密性乳房成像上有其無可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此，臨床上經(jīng)常將二者結(jié)合起來以達(dá)到更好的檢測(cè)效果。Kelly等[43-44]用三維自動(dòng)超聲輔助鉬靶檢測(cè)乳腺癌，發(fā)現(xiàn)二者的結(jié)合大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于致密性乳腺疾病患者，對(duì)腫瘤良惡性的判斷是超聲乳腺癌檢測(cè)的1個(gè)重點(diǎn)亦是1個(gè)難點(diǎn)。乳腺腫塊的邊緣特點(diǎn)、“匯聚征”（在冠狀面上觀察到呈放射狀向腫塊聚集的中強(qiáng)回聲，也有研究者稱為“太陽征”）和界面回聲完整性是3個(gè)觀察乳腺癌三維重建圖像的重要指標(biāo)[45]。白志勇等[46]研究發(fā)現(xiàn)，在冠狀面重建圖像上，利用完整界面回聲診斷乳腺良性腫塊的敏感性為64.2%，特異性可達(dá)94.4%；利用匯聚征診斷惡性腫塊的敏感性為52.8%，特異性達(dá)93.4% 。顧繼紅等[47]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，惡性腫塊呈“匯聚征”的敏感性為66.7%，特異性為93.3%；良性腫塊呈完整回聲界面的敏感性為73.3%，特異性為88.9% 。周世崇等[48]利用與“匯聚征”相似的“太陽征”概念來區(qū)分腫瘤良惡性，報(bào)道其準(zhǔn)確性達(dá)86.93%，敏感性達(dá)78.38%，特異性為94.94% 。上述3篇報(bào)道結(jié)果相一致，這表明，結(jié)合三維超聲圖像、“匯聚征”及界面回聲指標(biāo)區(qū)分腫瘤良惡性的可行性。2011年，Chang等[49]研究了利用U Systems公司的自動(dòng)乳腺超聲波系統(tǒng)ABUS檢測(cè)良惡性乳腺腫瘤的性能。該研究包括105例研究對(duì)象，其中，乳腺惡性腫瘤23例、乳腺良性腫瘤44例及健康者38例。3名醫(yī)生利用掃描得到的超聲圖像判斷腫瘤的良惡性，然后將判斷結(jié)果與活檢結(jié)果相比較。結(jié)果顯示，3名醫(yī)生對(duì)惡性腫瘤分析的敏感性（約90%）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)良性腫瘤的敏感性（約65%）?；谧詣?dòng)分割的乳腺癌自動(dòng)診斷方法對(duì)于節(jié)省臨床檢測(cè)時(shí)間具有重要的作用。Moon等[50]基于ABUS得到的超聲圖像和自行開發(fā)的自動(dòng)分割技術(shù)對(duì)乳腺腫塊進(jìn)行良惡性判斷，通過對(duì)147例研究對(duì)象（乳腺良性腫瘤76例，乳腺惡性腫瘤71例）的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，研究者提出的自動(dòng)分類方法，準(zhǔn)確性為85.0%（125/147），敏感性為84.5%（60/71），特異性為85.5%（65/76）。

相比于鉬靶和MRI，超聲具有實(shí)時(shí)性的優(yōu)勢(shì)，因此，超聲成為臨床實(shí)時(shí)引導(dǎo)不可或缺的診斷工具。齊治等[51]認(rèn)為，三維超聲在乳腺腫物的介入性診療中主要有2個(gè)優(yōu)勢(shì)：① 通過多平面成像的旋轉(zhuǎn)和平行移動(dòng)，可以在冠狀面上確認(rèn)針尖的位置；② 對(duì)于復(fù)雜針型，三維超聲可準(zhǔn)確顯示其立體形態(tài)。2000年，Weismann等[52]研究證明了三維超聲引導(dǎo)乳腺組織活檢的有效性，該項(xiàng)研究包括了212例乳腺組織活檢病例，所有病例均利用普通二維超聲引導(dǎo)，然后利用三維超聲掃描證實(shí)活檢針的位置。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三維超聲能夠有效地幫助操作者正確找到活檢組織的位置，定位活檢針的位置。上述研究雖然證實(shí)了三維超聲的有效性，但是并未將三維超聲實(shí)際運(yùn)用到實(shí)時(shí)引導(dǎo)中。Smith等[53]將實(shí)時(shí)三維超聲用于引導(dǎo)乳腺組織活檢，并且用乳房仿體進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同操作者的操作，這套系統(tǒng)均可以將活檢針放在距離目標(biāo)體1.16mm范圍內(nèi)。相比依賴于操作者判斷的活檢裝置，Liang等[54-55]報(bào)道的全自動(dòng)三維超聲引導(dǎo)乳腺組織活檢系統(tǒng)顯得更有吸引力，這套系統(tǒng)以三維超聲為引導(dǎo)，用1個(gè)“6+1”自由度的機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)不需操作者干預(yù)的、完全自動(dòng)的活檢過程。經(jīng)過在火雞乳房上的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該套系統(tǒng)的均方根誤差僅為1.15mm。2011年，Kim等[56]對(duì)比了二維超聲引導(dǎo)和三維容積探頭引導(dǎo)的差別，并且比較了對(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富和經(jīng)驗(yàn)不足操作者的影響。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，三維超聲能夠提高活檢的可靠性和準(zhǔn)確性，尤其對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的操作者。

隨著乳腺癌手術(shù)技術(shù)的成熟，對(duì)于早期乳腺癌患者，經(jīng)常采用保乳術(shù)+術(shù)后放療治療。在術(shù)后放療過程中，超聲通常被用于檢測(cè)瘤灶床區(qū)（tumor bed）的位置。2011年，Wong等[57]報(bào)道了利用三維超聲定位乳腺腫瘤灶床區(qū)位移，通過與CT結(jié)果相比較，證實(shí)了三維超聲的可用性。Chadha等[58]也報(bào)道采用三維超聲檢測(cè)乳腺腫瘤的灶床區(qū)，實(shí)時(shí)引導(dǎo)放療。病理完全反應(yīng)率（pathological complete response，PCR）是評(píng)價(jià)輔助化療患者生存率的1個(gè)重要指標(biāo)；Gounaris等[59]通過對(duì)臨床患者的測(cè)試證實(shí)了利用三維超聲檢測(cè)該指標(biāo)的可行性。

多普勒超聲對(duì)于評(píng)價(jià)乳腺腫瘤的良惡性有著重要的作用，很多研究者也致力于此方面的研究，如Peters-Engl等[60]報(bào)道的血流速度正比于腫塊的體積；Madjar等[61]報(bào)道的血管數(shù)目和血流速度的差異可用來區(qū)分乳腺腫塊的良惡性。這些研究對(duì)于評(píng)價(jià)乳腺腫塊有著積極的意義，但是其都是基于二維多普勒超聲研究得到的。為了評(píng)價(jià)三維多普勒超聲的作用，Carson等[62]對(duì)照了二維和三維多普勒超聲在乳腺腫塊診斷中的作用，對(duì)照發(fā)現(xiàn)，在乳腺腫塊良惡性的判斷方面，三維多普勒超聲（85%）相比于二維多普勒超聲（79%）有著更高的特異性。郭燕麗等[63]評(píng)估了三維彩色血管能量成像（three-dimensional color power angiography，3D-CPA）在鑒別乳腺腫塊良惡性方面的價(jià)值，研究發(fā)現(xiàn)，三維能量血管成像能直觀地顯示惡性乳腺腫塊的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以達(dá)到“血管造影”的效果。石富文等[64]也報(bào)道了這方面的研究，發(fā)現(xiàn)良惡性腫塊血流分布有著明顯的差異。Hsiao等[65-66]進(jìn)一步對(duì)比分析了三維多普勒超聲組織諧波成像模式（tissue harmonic imaging）和非諧波成像模式（nonharmonic ultrasound），并認(rèn)為兩者在區(qū)分乳腺腫瘤良惡性上并沒有明顯差別。微泡造影劑能夠增強(qiáng)三維乳腺超聲圖像中腫塊的血管信號(hào)，從而可以加強(qiáng)超聲的區(qū)分性[67]。LeCarpentier等[68]分析評(píng)價(jià)了6個(gè)常用的、由三維多普勒超聲得到的參數(shù)，并對(duì)其對(duì)乳腺癌良惡性判斷結(jié)果與活檢結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，速度加權(quán)像素密度（speed-weighted pixel density）能夠提供最為可靠的診斷結(jié)果。基于這些參數(shù)，學(xué)者們進(jìn)一步發(fā)展了用于三維多普勒超聲圖像的自動(dòng)診斷技術(shù)，其中，包括了基于支持向量機(jī)（support vector machine）及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （neural network）等自動(dòng)分類器[69-71]。

除上述所提到的乳腺腫塊一般特性成像、實(shí)時(shí)引導(dǎo)等方面的應(yīng)用，乳腺三維超聲成像也被研究者用于其他研究乳腺癌的應(yīng)用中。Zhao等[72]利用三維超聲成像，觀察老鼠乳房的腫瘤生長(zhǎng)和血管生成，記錄了腫瘤生長(zhǎng)過程中感興趣區(qū)（region of interest，ROI）、體積及血管密度的生長(zhǎng)變化，這對(duì)于理解腫瘤機(jī)制有很好的幫助。乳腺致密是乳腺癌高發(fā)的重要因素之一。據(jù)報(bào)道，致密性乳腺的女性患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是非致密性乳腺女性的1.8～6.0倍[73]。因此，檢測(cè)乳腺的密度對(duì)于篩查乳腺癌危險(xiǎn)人群具有重要作用。Moon等[74]利用三維超聲實(shí)現(xiàn)了對(duì)乳房密度的測(cè)定。乳腺導(dǎo)管系統(tǒng)是乳汁輸送的重要結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是惡性腫瘤多發(fā)的部位。Gooding等[75]利用三維超聲觀察哺乳期女性乳腺的導(dǎo)管系統(tǒng)，并根據(jù)超聲圖像繪制乳腺導(dǎo)管分布圖。

3 展望

乳腺三維超聲相對(duì)于傳統(tǒng)的二維超聲有著巨大的優(yōu)勢(shì)，其不但可以提供乳腺腫塊的三維信息，還能夠提供二維超聲所觀察不到的冠狀面圖像，對(duì)于腫塊體積、邊界及良惡性的判斷有著重要的作用。近年來，隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，乳腺三維超聲成像取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，越來越多的臨床實(shí)驗(yàn)證明，乳腺三維超聲成像可以在腫瘤診斷、活檢引導(dǎo)和術(shù)后放療等方面提供1種安全、廉價(jià)和可靠的成像方式。但是，作為1種將用于臨床日常診斷的成像模式，乳腺三維超聲還有很多問題需要解決。

首先，現(xiàn)在商業(yè)可用的乳腺三維超聲大多為機(jī)械式掃描方式，儀器裝置笨重，掃描范圍和掃描方式受到裝置很大限制。對(duì)于靠近腋窩、胸腔等位置的組織無法完全覆蓋，需要二維手持式超聲協(xié)助補(bǔ)充掃描，這造成了臨床使用的繁瑣性。相對(duì)于機(jī)械式掃描方式，手持式乳腺三維超聲操作靈活，具有更大的發(fā)展?jié)摿?，但是由于受到成像質(zhì)量、重建速度等因素的影響，其今后的發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。其次，作為1種臨床診斷工具，乳腺三維超聲需要將友好的用戶界面，簡(jiǎn)潔的操作流程作為發(fā)展目標(biāo)?，F(xiàn)在，乳腺三維超聲所提供的三維顯示通常需要操作者選擇多個(gè)按鈕或使用多級(jí)菜單輸入一系列的參數(shù)。未來的乳腺三維超聲應(yīng)該能夠提供更為簡(jiǎn)潔的操作方式和更為形象的顯示模式，以節(jié)省診斷時(shí)間，縮短診斷流程，使得乳腺三維超聲系統(tǒng)真正成為一款臨床可用的醫(yī)療器械而不是1個(gè)計(jì)算機(jī)程序。最后，為了加強(qiáng)患者管理和減少等待時(shí)間，乳腺三維超聲必須在不增加硬件復(fù)雜度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少重建和顯示時(shí)間。三維超聲設(shè)計(jì)者應(yīng)該能夠以掃描后馬上提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)三維超聲圖像為目標(biāo)?；谌S超聲圖像的自動(dòng)分割、自動(dòng)分類的計(jì)算機(jī)自動(dòng)診斷技術(shù)（computer aided diagnosis）也需要進(jìn)一步發(fā)展，以提供統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)省診斷時(shí)間。

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