分形维参数、异质性参数和钙化因子在乳腺良恶性病变X线图像定量化分析中的应用

摘要

目的：应用计算机图像定量分析技术，测量乳腺X线图像上浸润性导管癌和良性病变的分形维参数、异质性参数及钙化因子数据，探讨这三种参数对于鉴别乳腺良恶性病变的价值，为建立乳腺X线图像定量化计算机辅助诊断（computer—aided diagnosis，CAD）系统提供依据。 方法：2005年9月至2008年9月，经病理证实的乳腺病变患者212例（其中浸润性导管癌145例，纤维腺瘤52例，纤维囊性乳腺病15例）。采用美国通用电气公司（GE）全数字化平板乳腺X线摄影机拍摄术前患侧乳腺内外斜位和头尾位，检查前所有患者均未进行抗肿瘤治疗，数据上传至图像存储与传输系统工作站（picture archiving and communication system，PACS），由两位放射科医师对乳腺病灶X线征象分析，意见有分歧时通过商量达成一致。采用IPP（Image—Pro Plus）软件对原始乳腺X线图像进行预处理、分割、定位，并剪切出肿瘤区域，计算病灶图像表面灰度的分形维参数、病灶内部的异质性参数及钙化因子数值，并与术后病理对照评价乳腺良恶性肿瘤分形维参数、异质性参数的差异和钙化因子与肿瘤病理分级之间的相关性。所有数据采用SPSS10．0软件进行统计分析。连续性变量组间比较采用秩和检验，P＜0．05有统计学意义。 结果：57例乳腺浸润性导管癌患者和28例乳腺纤维腺瘤患者的X线图像显示的肿块或结节进行了分形维参数分析，发现乳腺浸润性导管癌和纤维腺瘤的分形维参数Df的平均值分别为1．204、1．135，差异有统计学意义（P<0．001），乳腺浸润性导管癌图像表面灰度的分形维数值大于纤维腺瘤图像表面的分形维数值。44例乳腺浸润性导管癌患者和27例乳腺纤维腺瘤患者的X线图像显示的病灶进行了异质性参数分析，发现乳腺浸润性导管癌和纤维腺瘤的异质性参数H的平均值分别为0．444、0．237，差异有统计学意义（P<0．001），乳腺浸润性导管癌内部的异质性数值大于纤维腺瘤内部的异质性数值。54例乳腺浸润性导管癌患者（其中病理分级Ⅰ级9例、Ⅱ级27例、Ⅲ级18例）、10例纤维囊性乳腺病患者和14例纤维腺瘤患者的乳腺X线图像进行了回顾性钙化因子分析，41例乳腺浸润性导管癌患者（其中病理分级Ⅰ级2例、Ⅱ22例、Ⅲ级17例）、5例纤维囊性乳腺病患者和4例纤维腺瘤患者的乳腺X线图像进行了前瞻性钙化因子分析，发现钙化因子与乳腺肿瘤病理分级呈正相关。 结论：乳腺良恶性病变边界的分形维参数、内部的异质性参数存在显著差异，钙化因子与乳腺肿瘤病理分级呈正相关。应用分形维参数、肿瘤内部异质性参数及钙化因子分析方法对于建立乳腺良恶性判断的数学模型和CAD系统提供了有价值的参考。

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综述 计算机辅助诊断在乳腺X线图像中的应用

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