基于计算机辅助的高危人群早期乳腺癌诊断及保乳手术阴性切缘术前预估的研究

"高危人群"早期乳腺癌诊疗水平的提高是解决乳腺癌高发病率和高死亡率的重要突破口。X线摄影和MRI两种互补的影像学检查手段是早期乳腺癌检查的重要依据，尤其MRI以其在显示病灶形态和血流动力学方面具有的独特优势，受到越来越广泛的应用。在早期乳腺癌的诊断中，由于影像图像质量差异、影像学表现多样性以及医生的经验不足导致的影像诊断敏感性和特异性不佳已是亟待解决的问题；而在早期乳腺癌的保乳手术中，如何明确手术阴性切缘又是寻求减少局部复发与避免过度切除平衡点的重要途径。本课题为解决上述两个关键问题，提出针对高危人群发展早期乳腺癌MRI的计算机辅助诊断（CAD）技术，并结合目前相对成熟的X线摄影CAD技术，完成计算机辅助的早期乳腺癌诊断，并实现基于图像处理和模式识别的切缘术前预估。本课题的研究对提高早期乳腺癌的诊断和治疗水平具有重要价值，特别对阴性切缘的术前预估将为保乳手术的实施带来重要推动。

“高危人群”早期乳腺癌诊疗水平的提高是解决乳腺癌高发病率和高死亡率的重要突破口。X线摄影和MRI两种互补的影像学检查手段是早期乳腺癌检查的重要依据，尤其MRI以其在显示病灶形态和血流动力学方面具有的独特优势，受到越来越广泛的应用。在早期乳腺癌的诊断中，由于影像图像质量差异、影像学表现多样性以及医生的经验不足导致的影像诊断敏感性和特异性不佳已是亟待解决的问题；而在早期乳腺癌的保乳手术中，如何明确手术阴性切缘又是寻求减少局部复发与避免过度切除平衡点的重要途径。本课题为解决上述两个关键问题，提出针对高危人群发展早期乳腺癌MRI的计算机辅助诊断（CAD）技术，结合目前相对成熟的X线摄影CAD技术，完成计算机辅助的早期乳腺癌诊断，并实现基于图像处理和模式识别的切缘术前预估。研究期间，收集乳腺良恶性病例498例，对乳腺MRI数据进行分析。设计并实现计算机自动分析乳腺病变的动态增强时间-信号强度曲线（TIC曲线），能够改善甚至提高现有商用CAD软件的分析结果。创新性地进行病灶区域分割、特征选择及分类器设计研究，实现高分类性能的预测结果。得出CAD血流动力学特征中由单一设定的最可疑的强化类型决定的延迟期强化特征有助于乳腺良恶性病变的鉴别，以达到100%为阈值的早期强化峰值和由所占百分比最大的强化类型决定的延迟期强化特征在乳腺良恶性病变中有交叉，此时需结合MR形态学特征进行诊断。融合乳腺X线摄影和MRI两种CAD技术进行计算机辅助分析，提高分析和诊断过程可视化的客观性和准确性。本课题的研究对提高早期乳腺癌的诊断和治疗水平具有重要价值，特别对阴性切缘的术前预估将为保乳手术的实施带来重要推动。