乳腺CAD的发展及临床实用性

乳腺CAD的发展及临床实用性从临床用途性方面的分类在临床用途上，乳腺CAD分为两类：用于普查和用于诊断，两者有较大差别。普查用的乳腺CAD处理数据量很大，而且多数被查对象都是正常的，它以不漏掉可疑病灶为目的。计算机辅助计算机辅助诊断（ComputerAidedDiagnosis，CAD）是近年来随着计算机技术和数字医疗的飞速发展而应用于影像诊断领域的一项新技术。它利用专业的计算机算法分析医学影像，发现并检出病变特征，从而帮助放射医生提高病灶检出率，被称为放射医生的“第二双眼睛”。乳腺CAD可以帮助放射学家发现容易忽视的微小乳腺肿瘤。乳腺CAD的理论基础及分类1、乳腺CAD的理论基础乳腺CAD的基本过程如下。首先对乳腺影像进行预处理，然后通过各种算法判断可疑病灶，提取特征并根据数据库提供的病态和正常的解剖学知识进行分析和决策。把乳腺影像从整幅图片中分割开来可以有效地减少计算机分析的数据量，提高处理速度，同时，对乳腺轮廓及病变位置进行向量提取在定位指示及联合诊断方面也具有重要意义。CAD中常用的分割算法有直方图、梯度、多项式拟合、活动轮廓模型和聚类分析等。常用的分类分析方法包括基于规则的分类方法、基于甄别阈的分类方法、基于贝叶思统计的分类方法、人工神经网络分析方法和模糊逻辑分类方法等，其中人工神经网络分析方法应用最为广泛。该方法已经有10年的历史，早期多数CAD系统也是偏重于这种方法。但其也有自身的局限性，现阶段多种方法的联合应用是发展趋势。2、乳腺CAD的分类从产品结构方面分类在产品结构上，乳腺CAD分为两类：数字化乳腺机＋数字化CAD乳腺工作站和普通乳腺机＋数字化CAD乳腺工作站（带高性能数字化扫描仪）。后一种方案也是普通乳腺机数字化最有临床价值的方案。乳腺CAD工作站一般包括两个重要部分：图像数字化并分析的处理和特殊显示。特殊显示一般指高性能的专业显示器及专业的显示方式和悬挂协议，这也是乳腺图像观看的必须要求。当然最新的乳腺再透视功能可以对非高性能专业显示器起到部分弥补作用。乳腺智能分类组织再透视MEDICALSOLUTIONS1/200626产品Product诊断软件可以提高数据分析的速度，防止漏检病人。而用于诊断的乳腺CAD检查内容比普查多，被怀疑具有实性占位的病人需要做进一步的检查，其主要目的是区分病灶的性质，首先要排除钙化点，然后确定良恶性，因此更多使用模式识别的方法考虑病灶在生物学上的特征及在影像学上的差别，然后通过建模分析和计算给出相应参数，供医生做进一步的判断。乳腺CAD的发展1、采用多种分类算法的整合传统的乳腺CAD多采用一种分类方法，例如人工神经网络分类方法，它有一定的优势，但这种单纯系统对临床的适用性一直有学者持不同意见，部分学者也指出这种方法实际上只对医生因视觉疲劳、经验不足等因素造成的漏诊有帮助，对医生诊断的本质性提高并不大，此外，这种方法对不同群体的适用性不强。多数文献表明该系统检测的特异性低于其敏感性，较适用于回顾性研究病例。现在多采用人工神经网络分类结合其它多种方法来应解决以上问题。2、具有选配功能以面向多种临床应用需求乳腺CAD的应用对乳腺普查和早期诊断具有重要意义，也是大势所趋，其进一步走向临床必须满足临床的不同要求。适用的CAD系统至少应该包括：辅助普查系统：它可以对影像进行初次筛查，医生只需要对分析肿瘤及钙化点识别联合诊断普查钙化点识别智能分类识别图像分割及肿瘤、钙化点识别MEDICALSOLUTIONS1/200627产品Product组织透镜轮廓及病变提取及专家系统结果进行审核即可，既减少了工作量，提高了工作效率，也保护了医生健康。钙化分析功能：该功能应该可以分析出小于１毫米的微小钙化，从而减少微小钙化的漏诊率。占位分析功能：由计算机自动标识乳腺内实性占位性病变。智能分类分析功能：自动记录检测结果，并对已有分析参数进行自动校正。3、提高人机交互性将计算机设计成人机交互式的诊断系统，既可以充分利用计算机的运算能力，也能够让人在必要的时候进行干预。此外，由于钙化灶和肿块影的检测方法有所联系但又不能互相借用，人机交互式系统可以同时让医生分别独立控制两种检测，或者根据自己的要求联合使用。4、增强乳腺组织数字再透视功能乳腺组织数字再透视功能也称专业乳腺组织透镜CTRF(CrealifeTissueRe-fluoro)，正成为乳腺CAD的重要工具。它应用最新的图像技术对特定区域内的组织图像曲线多次叠加运算，全面将数字信息转变为可视信息，使以前肉眼根本看不到的信息和微小病变能够清晰显现。组织透镜还可以自动识别致密组织和非致密组织，并根据各自的特征自动调节到最佳视觉效果，这对微小钙化点的发现非常有帮助。5、具有良好的轮廓和病变位置识别能力及临床报告系统将乳腺影像从整幅图片中分割开来，同时对乳腺轮廓及病变位置进行向量提取，这在定位指示及联合诊断方面具有重要意义，对临床科室的指导、手术准备及病例的对比复查有很大的帮助作用。而设计良好的CAD系统数据平台可以使系统自动形成专家诊断报告，为临床科室及病人提供帮助。6、与PACS整合乳腺CAD是PACS的重要组成部分。PACS是伴随着数字影像深入发展产生的，其功能绝对不是简单的存储与传输，它的目标是提高临床诊断的工作流程和服务质量。数字乳腺CAD系统应整合到高级PACS中，通过PACS把专业报告系统传送到各科室，从而简化流程，提高工作效率。临床专家报告系统MEDICALSOLUTIONS1/200628产品Product