Электроимпедансная маммография
Для визуализации тканей молочных желез использовался 256- электродный маммограф “ЭМ-003” с частотой 50 кГц, разработанный Институтом радиотехники и электроники РАН. Электроимпедансный маммограф - устройство, основанное на использовании метода электроимпедансной томографии.
Каждый орган человеческого тела имеет собственные электрические характеристики, которые, в свою очередь, определяются электропроводностью тканей, образующих и окружающих его, а также электрическими свойствами внутрисосудистой и внесосудистой жидкости. Электроимпедансный маммограф позволяет визуализировать распределение электропроводности биологических тканей в нескольких поперечных сечениях тела человека и обнаруживать области с аномальными значениями электропроводности. В процессе измерений прибор с помощью 256 контактных электродов инжектирует в тело пациента слабый переменный электрический ток 0,5 шА и проводит измерение распределения соответствующих электрических потенциалов на его поверхности. Полученные данные используются затем для реконструирования электроимпедансных изображений подповерхностных областей с помощью математических алгоритмов, реализованных на персональном компьютере, к которому подключается прибор. В состав прибора входят: измерительный блок со встроенной микропроцессорной управляющей системой (8); опорный электрод (4), размещаемый на запястье пациента и подключенный к измерительному блоку прилагающимся кабелем (5); кабельная система (1,2), включающая в себя сетевой блок питания (7) и разъем для подключения измерительного блока к персональному компьютеру (3); программное обеспечение (BCDD), функционирующее на персональном компьютере и обеспечивающее управление измерениями, обработку и хранение данных. Основные узлы измерительной системы показаны на рисунке 1.
Рисунок 1
Электроимпедансный маммограф
■
Программа BCDD (Breast Cancer Detection Device) разработана Институтом радиотехники и электроники РАН.
Для ее инсталляции необходимо, чтобы компьютер удовлетворял следующим требованиям:1) Процессор Intel Pentium и выше (или совместимый)
2) Оперативная память не менее 16 Мб
3) Свободное пространство на жестком диске не менее 5 Мб
4) Свободный COM-порт с внешним разъемом DB25 или DB9 с переходником DB9-> DB25
5) Видеокарта с поддержкой режима “High Color” (16 бит) или выше Исследования проводились поочередно левой и правой молочных
желез в двух проекциях: лежа и стоя с положением рук на поясе. Молочные железы предварительно увлажнялись (смачивались чистой водой). Маммограф прикладывался к молочной железе таким образом, чтобы верх- низ, правая-левая стороны получаемых на экране компьютера изображений отражали соответственно верхние-нижние квадранты, правые-левые стороны молочных желез. При наложении прибора, на экране отражается динамическая 2-х цветная карта контактов, на которой зеленым цветом изображены хорошие контакты и черным цветом - плохие. Показания снимались при минимальном количестве плохих контактов (не более 30 - 40), причем не допускалось наличие плохих контактов в центре изображения.
Длительность процедуры измерения 15-20 секунд. В течение этого времени недопустимо изменение положения прибора на поверхности тела пациентки. После завершения измерений автоматически запускается процедура реконструирования изображений, длительность которой на персональном компьютере с процессором Pentium 233 МГц составила около 1 минуты. После завершения процедуры реконструирования на экране появляется семь изображений молочной железы, соответствующих семи плоскостям сканирования. Первая плоскость сканирования соответствует глубине 0,4 см от поверхности кожи, далее через каждые 8 мм вглубь до 6 см следуют шесть плоскостей. Сечения не являются строго параллельными, они - взаимоперекрещиваюгциеся на границе срезов.
После получения изображения, проводилась качественная и количественная обработка результатов. Анализ полученных электроимпедансных маммограм включал:
1.
Визуальную оценку изображения на разной глубине сканирования. Для этого использовались три режима отражения.- Основной (Рисунок 2)
Отражает распределение измеренных потенциалов, которое соответствует электропроводности тканей молочной железы на разной глубине.
Рисунок 2
Основной режим электроимпедансного изображения
- Дополнительный (Рисунок 3)
Обеспечивает более детальный просмотр электроимпедансного изображения на разных уровнях сканирования.
Рисунок З
Дополнительный режим электроимпедансного изображения
- Двухоконный (Рисунок 4).
Обеспечивает удобный просмотр и сравнение двух электроимпедансных изображений на разных уровнях, правой и левой молочных желез, изображений в положении лежа и стоя. Кроме того, в нижней части окна располагаются соответствующие этим изображениям графики частотного распределения электропроводности (гистограммы). Вдоль оси абсцисс этих графиков отложена электропроводность в относительных единицах, а ось ординат соответствует количеству точек с данной электропроводностью на изображении.
Рисунок 4
Двухоконный режим электроимпедансного изображения
Для отражения данных использовалась серая шкала с 16-ю оттенками. Для дополнительной оценки применялись 32-х и 64-х оттеночные серые шкалы. (Рисунокб)
Рисунок 5
Электроимпедансное изображение в градациях серой шкалы при:
16-и оттенках, 24-х оттенках, 64-х оттенках
2. Фильтрация изображения и выделение границ интересующей области для более точной и сопоставимой оценки показателей электропроводности на различных электроимпедансных маммограммах.
3. Визуальное сравнение электроимпедансных изображений правой и левой молочных желез в различных позициях (лежа-стоя) в 2-х оконном режиме (Рисунок 6).
Рисунок 6
Сравнение электроимпедансных изображений правой и левой молочных желез в различных позициях
4. Анализ распределения электропроводности в 2-х оконном режиме (среднее значение, стандартное отклонение, минимальное, максимальные значения) на различных уровнях. Для сравнительной оценки использовались показатели со второго уровня (на глубину 1 см) и с четвертого уровня (на глубине 2,6 см). Электропроводность выражалась в условных единицах (Рисунок 7).
Рисунок 7
Анализ распределения электропроводности в двухоконном режиме
5. Анализ частотного распределения электропроводности тканей молочной железы (модальность, симметрия, сдвиг) (Рисунок 8).
Рисунок 8
Графическое распределение электропроводности
Время обследования одной пациентки (наложение электродов, реконструкция изображения, визуальная оценка изображений, снятие показателей электропроводности) составляет 15-20 минут.
2.2.2
Еще по теме Электроимпедансная маммография:
- 1.5.1. Рентгеновская маммография
- Маммография.
- 3.Маммография, виды, результаты.
- Рентгеновская маммография
- Рентгеновская маммография
- 3.2. Диагностическая ценность рентгеновской маммографии в диагностике РМЖ в зависимости от гипотиреоза
- 2.2.3 Ультразвуковая маммография
- Рентгенологическая маммография
- 3.1 Качественная оценка электроимпедансного изображения молочных желез
- Сравнительная оценка электроимпедансных изображений в норме и при фиброзно-кистозной мастопатии
- Качественная оценка электроимпедансного изображения молочных желез у женщин с масталгией
- Глава 4 Электроимпедансные измерения молочных желез во время беременности и лактации
- Качественная оценка электроимпедансного изображения молочных желез у женщин с фиброзно-кистозной мастопатией