杨国忠 研究员
中国医学科学院 中国协和医科大学 医学信息研究所
二．超声波乳房成像（声像图Sonograms）
乳房超声波成像（ultrasonography）是采用高频声波使内脏器官生成影像的技术，常用来评估在普查或诊断乳房X线摄影及或临床检查时发现的乳房异常。超声波几乎可从任何方位获得乳房影像，有着很大的自由度，在使囊肿成像方面特别优越，可区分有恶性可能的实体或良性的囊肿。如实体组织密度增加，则需要进行活检以确定是否为恶性病变。因而，超声波的检查确实可减少不必要的活检数目。当患者的超声波和乳房X线摄影检查结果都是阴性，而医生还是担心有密结或硬块时，则需进一步做细针抽吸活组织检查（fine needle aspiration biopsy，FNA）来判定。
超声波还可指引医生进行活检，确定进针的部位;也可用超声波来证实怀疑区域是否是淋巴结。因为淋巴结中心脂肪多，往往在超声波影像中显现出来。
超声波有着优越的对比度分辨力。譬如一个液性（囊肿）区域和一个正常乳房组织区域，在超声波图像上很容易鉴别开来。但它缺乏常规乳房X线摄影那样的细节（空间）分辨力，
超声波可能在某些情况下，可以检测到大的钙化点，但不能使微钙化点显像，而微细钙的沉积往往是乳腺癌的第一指征。因此，超声波未被美国的FDA批准用作为乳癌的普查工具。

超声波乳房成像新进展---谐波成像
2001年在美国西雅图市召开的美国放射线学会会议上，加拿大多伦多大学西奈山医院和健康网络的Derek Muradali MD．报道了一种称为乳房谐波成像的新的超声波技术。该项研究涉及30例患者，117个乳房囊肿。在检查小的或乳房深处的囊肿方面，谐波成像比普通超声波可以提供更高的分辨率和更好的细节。研究中，患者进行了普通超声波检查和谐波成像检查的双盲试验。发现80%的病例谐波影像优于普通超声波影像。
谐波成像很可能会成为，对用普通超声波难以诊断而有囊肿的患者进行检查。过去，对小的或在乳房深处的那些囊肿实施活检，是因为普通超声波检查提供不了准确诊断所需要的细节。而谐波成像可以避免做活检。它节省了患者和医生的时间，精力和金钱。
三．磁共振乳房成像
磁共振成像或MRI联合应用磁能和常规的无线电波，以生成体内器官的影像。MRI通过转换磁场和无线电波，可以从任一方向实现任何平面的视图。每个MRI的全部检查一般由2-6个序列组成，每一序列持续2-15分钟。一个“MRI序列”即为一次数据的采集，产生一特殊的影像方位和特殊类型的影像表观或“对比度”。检查时，随着无线电（射频）信号的开关，被体内不同原子吸收的能量，从体内发出回波或反射波。这些回波被MRI扫描机连续测量。数字计算机将这些回波重构成乳房影像。当接通或断开“梯度线圈”，以测量患者身体反射回的MRI信号时，就会产生MRI检查期间听到的tapping。一次MRI乳房检查通常要30至60分钟的时间。
乳房MRI可以相当有效地对很难在乳房X线照片拍摄下来的某些类型的肿瘤，进行精确的定位和识别。此外，它还是评价有机硅植入物的妇女的一个非常好的方法。MRI检查没有疼痛，也不会受到X线的辐射。MRI对乳房癌的分期，确定最适宜的疗法，以及乳癌疗后的患者追踪都很有助益。然而，MRI用作乳癌的常规普查就过于昂贵了。
最有效用的MRI乳房成像技术方法，在检查之前或期间，注射钆（Gadolinium）DTPA的造影剂到臂静脉内，以提高影像的质量。它可以有助于产生更强烈、更清晰的影像，使任何异常更“突显”出来。
乳房MRI技术的新进展--磁共振弹性图（Magnetic Resonance Elestography）
美国Mayo Clinic的研究人员正在试验一种联合MRI和声波，以检测乳房组织机械特性的叫做磁共振弹性图（Magnetic Resonance Elestography）的新技术。此方法有朝一日有可能会做到对乳癌进行更早而又更为可靠的诊断。
该技术的原型方法包括应用一种可在组织内产生声剪切波（shear wave）的装置，一个基于MRI的，能显示这些声波如何传输的成像方法，以及一种产生表示组织刚性的定量影像的，处理声波图象的算法。在对模块（phantom）和乳房恶性组织样本进行试验之后，研究人员用乳房MR弹性图的原型方法，评价了6例乳癌患者和6位健康妇女的乳房组织。可以很清晰地看到，模块、乳癌样本、健康志愿者和乳癌患者的声剪切波，而乳癌样本的弹性图显有高剪切刚性（high shear stiffness）聚焦区。健康志愿者的MR弹性图表明，具有适度的不同种类的机械特性。纤维腺体组织的剪切刚性，要略高于脂肪组织中所看到的剪切刚性。乳癌患者的MR弹性图，显示出与已知肿瘤区域相对应的高剪切刚性聚焦区。乳癌的平均剪切刚性，较周围的乳房组织的平均值高418%。
乳房MR弹性图的原型方法可以指示在体乳房组织的弹力特性，也可以显示已知乳房肿瘤的高剪切弹性。显然，要了解MR弹性图法的可能用途，诸如发现乳癌和对乳房可疑病损进行组织定征，还需做更多的实验研究。
综上所述，乳房MRI是一种非常有用的乳癌诊断手段，在使增大的乳房成像方面非常优秀。MRI可以有效地用来获得有关用乳房X线摄影、医生检查或其它乳房成像方法检测到的乳房异常的信息。MRI在帮助乳癌分期、评价治疗方法的选择，以及疗后完成的跟踪随访方面，也是很有用的。但因费用昂贵，难以被人广为接受。
四．核医学乳房成像（乳房闪烁扫描）
核医学乳房成像（也叫做乳房闪烁扫描，scintimammography）是检查乳房的一种补充方法，可用于研究某些患者的乳房异常。核医学乳房成像需要向患者体内注射放射性示踪物（染料）。由于染料在癌性和非癌性组织中的聚集不同，乳房闪烁扫描能帮助医生确定是否有癌。
目前，只有杜邦制药公司（DuPont Pharmaceuticals）制作的Miraluma Tc-99m sestamibi化合物得到FDA的准许，用于乳房成像。因此，核医学乳房成像检查可被叫做“Miraluma”。核医学可能适于那些乳房X线照片难以读释的乳房组织致密的患者，或者有可触摸到的异常而乳房X线照片却显示不出任何异常的患者。
检查时，将放射性示踪剂（Tc-99m sestamibi）注射到患者要检查的乳房的对侧臂内。放射性示踪剂走遍全身，包括需要成像的乳房。正常的组织将只蓄积小量的放射性示踪剂（染料），而癌细胞则摄取的染料要多。注射后约5分钟，用一专门的闪烁照相机从几个角度拍摄乳房影像。每拍一幅像需时几分钟。核医学检查无须挤压乳房，放射性示踪剂放射剂量很低，对患者不会有损害。大多数药物在检查的几个小时内，就会排出体外。核医学乳房成像检查大约要进行45-60分钟。核医学乳房成像在使小的乳房异常显像方面，其准确率仅为40%-60%；而在检测大于1厘米的异常时，准确率可达90%以上。因此，核医学乳房成像的价值常常是有限的。
核医学乳房成像新进展--放射性药物诊断成像
核医学可能对乳房组织致密的年轻妇女更有效果的。研究人员的结论是，核医学可能因其特异性高，而对制定手术计划很有帮助。土耳其的一项研究发现，核医学乳房成像对检测已扩展到腋下淋巴结的乳癌也有帮助。实际上，有时用核医学成像和sentinel淋巴结活组织检查，来帮助确定是否淋巴结含有癌细胞。
美国加州Harbor大学洛杉矶医疗中心正在研制一种新的乳房成像诊断的方法，可以有更大的把握帮助医生发现早期乳癌，在某些情况下帮助患者避免活组织检查。该法采用被称为锝-99sestamibi乳房闪烁扫描的放射性药物诊断成像技术。在向患者静脉内注射放射性核素后，用闪烁照相机进行观察，通过跟踪某些生物学过程来发现肿瘤。
据该研究所主任研究员Iraj Khalkhali，MD．讲，如果克服现今的Gamma照相机的局限性，就能更多地查出肿瘤。正试图通过设计和研制一种紧凑而又较薄的闪烁照相机，以提高乳房闪烁扫描的影像质量。此照相机可以更易于靠近所有的节点（notes），以及可能存在的乳房病损部位。
五．“Ｔ－扫描” 乳房成像技术
T-扫描成像技术Trans-spectral Impedance Scanning经频谱阻抗扫描（简称T-scan）是一种安全有效的辅助诊断乳癌的全新成像技术。人体肿瘤的电容量比各种正常组织高出很多。换句话说，癌的阻抗值要远较正常组织的阻抗值低许多。癌变组织往往会引起细胞内液小室、细胞膜表面面积、大分子、离子扩散性以及液面层膜发生改变。正是癌变组织内的这些组织学和生物化学的改变，导致了组织的电阻抗产生了变化。
T-scan系统其大小和外观与超声波诊断系统很相似，是一个装在小车上的带有监视器和键盘的装置。此外，还配有扫描探头和一棒状金属电极。扫描探头上布有许多传感器，有两种模式，高分辨率时用256个传感器；正常分辨率时为64个传感器。
检查时，患者手持一棒状电极，发射出的低压（1-2.5V）电流穿过人体，如遇癌组织则其电导率和电容量会陡然上升，使乳房内的电场发生畸变。此时，恶性乳房组织其电阻抗较之正常组织可低20-40倍。也有报告称，恶性组织的电容量和电导率要比正常组织或良性病变大50倍。当扫描探头置于乳房上时，即形成了一条回路。随着扫描探头的移动，传感器测定乳房表面皮肤上的电流信号。这些信号经模数转换器将测量值传给计算机，并用特殊算法将数据转换成电容量和电导率的影像，以256级灰阶的形式显现出来。此二维影像是实时显示的。
鉴于癌细胞较正常细胞电阻抗低，当T-scan信号显示在计算机屏幕上时，癌变组织显现为亮的白色斑点，斑点愈亮，有恶性生成的可能性就愈大。而正常或非癌变乳房组织因电阻抗高，则显示为灰色的背景。需要注意的是，在检查正常的乳房时，乳头显现的也程白色。当然在正常情况下，乳头的影像应当大小相同，左右对称。不过，皮肤上的一些印记如黑痣、昆虫叮咬的痕迹或是活检时的部位，也可能会显示为白色斑点。此时，操作者务须做出注解，以免与癌性异常混淆起来，以致做出错误的诊断。通常，整个T-扫描成像检查约需10-15分钟。
此外，需要提及的是，带心脏起搏器的患者不能做T-scan检查，因为系统运行时的电频率可能会对起搏器产生干扰。同样，对怀孕的妇女也不宜做此检查。
六．热像图/计算机热成像
热像图（thermography），也称作热成像或红外成像，是1982年由美国FDA作为帮助乳房X线摄影检测乳癌的一种补充手段而批准的。
计算机热成像（CTI）是一种新的无创伤成像方法，是用传统的热像图原理加之以数字图像重建发展而来。计算机热成像是一个热的感知和处理系统，用对热敏感的照相机来捕获从人体辐射出的热的数字影像。用计算机辅助读释该数字影像，可以帮助确定乳房组织的局部温度是否有所异常。迄今，计算机热成像还只用于参加CTI临床试验的合乎条件的妇女。此项技术尚未获得美国FDA的批准。目前，正在美国的五家医院做着临床试验。
计算机热成像技术的主要部件是高灵敏、高速度的红外照相机。照相机用来探测机体发出的红外热辐射。在放射科医生获得乳房组织的影像后，CTI系统用高级的图象分析算法和一计算机重建此影像，来显示单个的热的图案（pattern）。这些影像区分为正常和异常的热图案。CTI检查时，患者卧于一专门的检查床上，乳房经床头的开孔向下悬垂。热相机置于床的内侧，聚焦于检查的区域。医生用热相机拍摄一系列的乳房影像。然后，再对患者的另一侧乳房重复此一程序。与传统的热像图一样，CTI检查期间也不用辐射或挤压乳房。
在取得乳房影像后，通过计算机算法对其进行分析，并显示出来供医生读释。乳房影像以不同的颜色（红、橙、黄）显示在医生审视用的计算机监视器上。任何可疑的区域（异常的热区）都在数字的乳房影像上标记出来。CTI技术是设计成用电子存储数字乳房影像，是向患者提供电子的影像拷贝。
七．其它新的乳房成像技术研究概况
1．激光乳房成像研究
绝经期前的妇女，其乳房组织多致密。这可能会造成乳房X线摄影出现假阴性结果，而激光成像系统可能会更为准确地观察乳房组织。约250名妇女将参加此装置的部分临床试验。通过在64个点上对乳房进行激光扫描，该装置所产生的乳房内部结构图像，可提供准确的细节。检查时，患者腹卧于配有一专门环形机架的检查床上，机架四周设有四个激光器，与乳房轻轻接触。检查结果，很象一张三维的绘画，但用的是光，而不是颜料。这张“画”显示了血管和围绕肿瘤的其它结构，肿瘤对激光器发出的近红外光的吸收和散射，与周围的正常组织不同。良性肿瘤与恶性肿瘤显现出“颜色”也不同。
1997年美国佛罗里达州迈阿密的影像诊断系统公司（Imaging Diagnostic Systems Inc.）理查德。加布尔博士（Richard Gable，Ph.D.），就已经研制了一种计算机体层摄影激光乳房X线照相系统（Computed Tomography Laser Mammography ，CTLM system）。CTLM系统是一个完全新颖的无损检测乳癌的创新技术。它是第一台以激光为基础的乳房成像系统。它所用的是近红外波段的激光技术，产生的是一幅近似3维的乳房影像，通过重建4mm厚的层面可观察其内部结构。计算机可增强数字影像，使医生能够选出或者弄清乳房内有问题的区域。
用750mW的钛—蓝宝石激光产生800nm波长的近红外脉冲激光（100billionths/fsa second）。与对侧由84只光电二极管组成的探测器阵列一起围绕受测乳房旋转。发出激光穿过乳房后，再经探测器收集到的数据构成一幅影像。然后，光源—探测器装置轻轻向下移动，即可产生又一层面的影像。这种技术构成的高分辨率乳房组织影像，可显示2-3mm直径大小的良、恶性病变。
2．新研发的PET装置
正电子发射型体层摄影（PET）扫描是核医学扫描的一种类型，其横切面数据采集和重建很象CT扫描。PET扫描在使某些脑病（如脑瘤）和紊乱成像方面，有着特殊的潜力，而心肺癌的成像则是PET刚刚兴起的一种新的应用。检查时，放射性核素是通过吸入，而不是象通常的那样，口服或静脉内注射的方式进行。
PET影像显示的是患者全身的许多的“热点”。PET的应用主要有：
。癫痫病的检查研究（引起痉挛性发作的神经系统紊乱）
。中风的评价（脑内血块或出血）
。痴呆的检查研究（例如Alzheimer氏和Parkinson氏病）
。脑肿瘤的成像和评价
。冠状动脉病的评价和一过性缺血的检测
。对治疗中的癌患者的复发，肿瘤的大肆生长，以及软组织块坏死之间的鉴别
然而，在华盛顿召开的Susan G Komen 基金会第5届代表团年度会议上，加州大学圣地亚哥分校的Dr．Craig S．Levin报告了他在使PET扫描，成为检测乳癌的非常实际而又用得起的一种可供选择的方法。
Dr．Levin希望研发一种分辨率和灵敏度高，成本效能比更好的，大小象普通照相机一样的乳房成像装置，产生的乳房影像检查结果要更为准确，更易于妇女采用。据称，这种类型的全乳房/腋窝专用成像系统，每台可能售5-10万美元；而一台标准的通用PET装置，则需150万美元，通常只有大型的医院才能用得起。
拟议中的装置必须小巧和有足够的灵敏度，来检测较小的恶性病损。
3．微型内窥镜检查技术
英国科学家Dr．Newmann领导的研究小组研发了一种微型内镜检查技术。这种微型内窥镜只有几根头发粗细。它能够插入乳头将输乳管里的图像放大到电视屏幕上，使医生能够很容易地看清乳房内的病情。通常，乳腺癌先使输乳管内壁的细胞发生变化，这种变化一般持续10年之后才会出现明显的肿瘤。如果能够发现细胞的早期癌变，则这种癌变的进程就有可能被终止。Dr．Newmann说，“癌变细胞在早期是不可能离开输乳管向其它部位扩展的。这样我们就可以通过手术去除它们从而对付癌变”。
目前，正在对这种内窥镜进行改进，以使它能够从病变部位采取细胞样品。Dr．Newmann及其同事们认为，这种微型的内窥镜将使活组织切片检查成为一种过时的医疗手段。有可能成为乳腺癌的革命性的治疗手段。在未来的三四年内，将有许多乳腺癌可能因此而被完全防治。

本文由广州佳誉医疗器械有限公司编辑