Способ рентгенодиагностики рака молочной железы Советский патент 1988 года по МПК A61B6/00 

1

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и касается способов дифференциальной диагностики патологических образований в мягких тканях.

Известен способ рентгенодиагностики рака молочной железы путем маммографии и определения количества микрокальцинатов на единицу площади

Однако известный способ не обеспечивает необходимой точности диагностики, что затрудняет раннюю диагностику заболеваний в доклинической стадии и оперативность лечения.

Целью Изобретения является повышение точности и более ранней диагностики заболеваний в доклинической стадии.

Цель достигается тем, что при осуществлении рентгенодиагностики рака молочной железы путем маммографии и определения количества микрокальцинатов на единицу.площади, отличительной особенностью является то, что проводят денситометрию всех участков маммограммы размерами 25 « 25 - 100x100 мкм и определяют коэффициенты оптической плотности, усиливают их значения в участках с микрокальцинатами и ослабляют в участках без микрокальцинатов так, чтобы получить, максимальное значение отношения преобразованного коэффициента на участке с микрокальцинатом к среднеквадратичному значению его на участках без микрокальцинатов, эти значения зт 1ножают на коэффициенты оптической плотности, суммируют и получают значение преобразованного коэффициента первого участка маммограммы, повторяют определение значения преобразованного коэффициента для каждого очередного участка маммограммы и визуализируют их в виде .преобразованной маммограммы; при денситометрии и визуализации маммограммы по участкам 100 100 мкм и превышении яркости участка к яркости фона от 1,3 до 2,0 и их размеров 0,1-0,3 мм, сгруппированных на 1-3 областях преобразованной маммограммы с числом их от 15 до 40 на 1 см, констатируют рак молочной железы, а при размере участков с повышенной яркостью от 0,7 до 3,0 мм сгрупированных на 4-10 областях с числом их от 1 до 10 на 1 см, исключают рак; при отношении

1782

яркости участка к яркости фона от 1,О до 1,1 исключают микрокальцинаты. Способ осуществляется следующим

„ образом.

Рентгенограмму освещают видимым светом и механическим денситометром измеряют логарифм интенсивности света, прощедшего через участок рентгенограммы, размером, например 100,

, «100 мкм. Полученное в результате.

такого измерения число преобразуют

с помощью преобразователя аналог-код

и вводят в цифровую вычислительную

5 машину (ЦВМ). Число соответствует коэффициенту оптической плотности (коп) рентгенограммы на этом участке. Делают измерение КОП по всем участкам рентгенограммы, располагая их

0 вплотную друг к другу вдоль сторон рентгенограммы. Полученные в результате таких измерений числа 1(т,д) хранят в машине в виде таблицы чисел (матрицы) l(m,n)j , имеющей М строк

S и N столбцов, причем строки матрицы соответствуют значениям КОП вдоль одной стороны рентгенограммы (М измерений) , а столбцы - значениям КОП вдоль другой стороны (N измерений).

0 в ЦВМ последовательно осуществляются следующие операции над числами.

Делают преобразование Фурье матрицы ri(m,n) :

Л1-1 N-IГ 1 1 Т

Л1-1 N-Iг ,

Z(k,l)i:El(tn,n)exp ,

, I . кт

+

j

получают матрицу z(k,l) с элементами Z(k,l) (числа). Здесь Z1 - знак суммирования чисел, - значение экспоненты соответствующего числа а; i H-I ; k и 1 задают номер строки и столбца в матрице чисел z(k,l) , куда помещается число 5 Z(k,l); (, ... М-1, , ..., N-1).

Задают искомое патологическое образование в виде матрицы l-(m,n)3,

0 имеющей М строк и N столбцов и состоящей из элементов, соответствующих фону и элементов, соответствующих искомому патологическому образованию, причем патологическое образование задается взаимным расположением этих элементов в матрице l р(т,п) которое повторяет конфигурацию искомого патологического образования. Например, если изображение микрокальцина5кйльцинатов на единице площади. Это достигается, например,, усреднением значений элементов в матрице l(m,n)3 в пределах L строк и L столбцов, где L д L соответствует единичной площади в плоскости (х,у) исходной рентгенограммы. Сравнивают элементы полученной таким обрйзом матрицы lo(m,n)J с заданным riopoгом 6 , определяющим, число микрокальцин атов на единице площади. Эле менты, имеющие значения больще или равное 6, не изменяются, а те, что меньше 9 , приравниваются нулю. Затем визуализируют в виде изображени преобразованной рентгенограммы матрицу i()l, элементы которой равны « lA(m,n) I(tn,n) + 1ц(т,п). При денситометрии и визуализации маммограммы по участкам мкм и превьшении яркости к яркости фона от 1,3 до 2,0 и их размеров 0,10,3 мм, сгруппированных на Т-З областях преобразованной маммограммы с числом их от 15 до 40 на 1 см, констатируют г рак молочной железы, при размере участков с повышенной яркостью от 0,7 до 3,0 мм, сгруппированных на 4-10 областях с числом их от 1 до 10 на 1 см, исключают рак; при отношении яркости участка яркости фона от 1,0 до 1,1 исключаю микрокапьцинаты. Пример. Больная К-ва, 43 го да. Для уточнения диагноза и детального изучения рентгенологической картины левой молочной железы была проведена обработка- рентгенов ского изображения предложенным способом. Рентгенограмму молочной желе зы освещали видимым светом, механическим денситометром измеряли логарифм интенсивности света, прошедшего через участки рентгенограммы, размером 10Ох 100 мкм, расположенные вплотную друг к другу вдоль сторон маммограммы. Полученные результаты таких измерений преобразовьлвали с помощью преобразователя аналог-код и ввели в ЦВМ, где их хранили в виде таблицы чисел (матрицы) l(m,n)3 Числа соответствовали коэффициентам оптической плотности (КОП) участков маммограммы, по которым осуществлялась денситометрия. Таблица содержа 86 ла М X N чисел (М измерений вдоль одной стороны рентгенограммы и N измерений вдоль другой ее стороны). Затем определяли весовые коэффициенты (ВК), для чего задавали искомое патологическое образование (микрокальцинат) кружком, имеющим диаметр d, равный линейному размеру вьщеля- . емых микрокальцинатов. В ЦВМ микрокальцинат задавался таблицей чисел, имеющей М строк и N столбцов. Полученные весовые коэффициенты B(m,n) и значение КОП используют для получения преобразованных оптических коэффициентов (ПКОП) I(m,n). Полученные значения ПКОП визуализируются, например, в виде изображения преобразованной маммограммы на бумаге или на фотопленке, или на экране телевизионного монитора. При этом яркость соответствующих участков преобразованной маммограммы (плотность почернения негатива при выводе на фотопленку) пропорциональна значениям ПКОП в матрице I(in,n)3 , а местопложение этих участков такое же, как участков, по которым осуществлялась денситометрия. На преобразованной маммограмме отчетливо становятся различимы скопления микрокальцинатов не только в наружном, но и во внутреннем отделах левой молочной железы. Таким образом, обработка позволила выявить дополнительный участок скопления микрокальцинатов размером О,1-0,2 мм, которым соответствует отношение А значений ПКОП, равное 1,55 с числом микрообызвествлений на 1 см более 15. Полученные данные позволили уточнить диагноз и высказать подозрение о наличии доклинической формы рака левой j молочной железы. Больной произведена секторальная резекция левой молочной железы с предварительной внутритканевой маркировкой очагов поражения. Последующая рентгенография удаленного сектора подтвердила правильность удаления мест скопления микрокальци-. натов. При гистологическом обследовании выявлен внутрипротоковый рак с начинающейся инвазией. Операция про-, должена - произведена радикальная мастэктомия левой молочной железы по Патею. При гистологическом исследовании остальных отделов молочной железы и удаленных лимфатических узта аппроксимировать кружком с диаметром d равным линейному размеру выделяемых микрокальцинатов, то в ЦВМ

С при (m-mj2 + (n-nj2 R. , ..., N-1;

Ip(m,n) E при 4(m-m,)2 + ( , ...,м-1/Здесь число С задает яркость микрокальцинат-а, а Е - яркость фона на преобразованной рентгенограмме, R соответствует диаметру d кружка, ап проксимирунлдего микрокальцинат. Осуществляют преобразование Фурь этой матрицы. s,(K.l).(n..n)e..-i2.(«.J,)) и получают матрицу s (k,l)2c элеме тами Sp(k,l). Матрицы Z(k,l)3 и Sp(k,l) используют для получения матрицы s (k,l), задающей спектр Фурье ма рицы весовых коэффициентов в(т ,п) элементы которой равны Sp(k,l) SeCk.l) |z(k,l)2 Здесь lz(k,l)j - квадрат модуля чи сел Z (k 1) . Матрицу весовых коэффициентов (В B(m,Ti)j получают, сделав преобразо вание Фурье матрицы ) : В(«,п) -Е |:s,(k,l)exp -12- ( V )j. Здесь B(m,n) - элементы матрицы в(1п,п)3 . Полученные весовые коэффициенты используют для получения преобразованных коэффициентов оптической пло ности (ПКОП) м-1 i(m,n) Х 2Гв(т-а,п-Ь) 1(а,ЬХ Iа«о Здесь и п-Ь определяют номер строки и столбца, на пересечении которых находится число B(m-a,n-b) в матрице в(п1,п)3, I() - элементы матрицы КОП, I(in,n) - элементы матрицы l(m,n), задающей ПКПО. Матрица в(т,п) задает линейный фильтр, обеспечивающий максимум величины А, равной (т,п) / 1 It(m,n) отношению значений ПКОП, соответсттакое патологическое образование будет задано матрице Гт (m,n)l , элементы которой удовлетворяют условию вующих участкам с патологическим образованием (14(т|П) к среднеквадратичному значению ПКОП на участках без таких образований ().Здесь (га, п) - среднее значение квадратов ПКОП, соответствующих участкам без патологических образований. Полученные значения ПКОП подвергают дополнительному преобразованию или визуализируют, например, в виде изображения преобразованной рентгеHorpaMMbJ на бумаге или на фотопленке или на экране телевизионного монитора. При этом яркость соответствующих участков преобразованной рентгенограммы пропорциональна значениям ПКОП в матрице iCm.n), а местоположение этих участков такое же, как участков, по которым осуществлялась денситометрия. Дополнительно матрицу 1(т(П)3 преобразуют так, чтобы оставить в ней определенное число экстремальных элементов, а остальное подавляют, например, приравнивая их нулю. Это делают, например, сравнивая элементы матрицы l(m,n) с заданным порогом р (число). Элементы, им.еющие значения больше или равное р, не изменяются, а те, что меньше р, приравниваются нулю. Матрица l,(m,n)2 определяет наиболее вероятное местоположение патологических образований на исходной рентгенограмме: КОП, измеренньм на этих участках, соответствуют элементы ) rf 0. Матрица Ig(m.n) может быть использована для подчеркивания точек локализации патологических образований. Например, визуализируют в виде изображения преобразованной рентгенограммы матрицу l() , элементы которой равны I(m,n) I(m,n) + .n). Матрица ) может быть использована также для подчеркивания областей с заданным числом микролов признаков злокачественного поражения и метастазов рака не найдено. При динамическом наблюдении за больной состояние ее хорошее. Признаков рецидива и метастазов опухоли нет. Предложенный способ применен при обработке 50 маммограмм. При этом 91917 8 установлено, что предложенный способ эффективен, повышает точность диагностики с 60% (известный способ) до 76% на доклинической стадии заболеваНИИ, что позволяет проводить более раннюю диагностику и рассчитьшать на хорошие отдаленные результаты лечения.

СПОСОБ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИКИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ путем маммографии и определения количества микрокальцинатов на единицу площади, о тличающийся тем, что, с целью повьшения точности и более ранней диагностики заболеваний в доклинической стадии, проводят денситометрию всех участков маммограммы размерами 25x25 - 100Ч 00 мкм и определяют коэффициенты оптической плотности, усиливают их значения в участках с микрокальцинатами и ослабляют в участках без микрокальцинатов так, чтобы получить максимальное значение отношения преобразованного коэффициента на участке с микрокальцинатом к среднеквадратичному значению его на участках без микрокальцинатов , эти значения умножают на коэффициенты оптической плотности, суммируют и получают значение преобразованного коэффициента первого участка маммограммы, повторяют определение значения преобразованного коэффициента для каждого очередного участка наммограммы и визуализируют их в виде преобразованной маммограммы; при денситометрии и визуализации маммограммы по участкам 100 i 100 мкм и превышении яркости участка к яркости фона от 1,3 до 2,0 и (Л их размеров 0,1-0,3 мм, сгруппированных на 1-3 областях преобразованной маммограммы с числом их от 15 до 40 на 1 см, константируют рак молочной железы, а при размере участков с повышенной яркостью от 0,7 до 3,0 мм, сгруппированных на 4-10 об;о ;о ластях с числом их от 1 до 10 на 1 см, исключают рак; при отношении яркости участка к яркости фона от 1,0 до 1,1 исключают микрокальцинаты. 00