Способ диагностики опухолевых заболеваний молочной железы

 

Изобретение относится к медицине, точнее к онкологии. Цель изобретения - повышение точности дифференциальной диагностики. Для этого проводят термографию исходного (резкого) теплового изображения с регистрацией на физический носитель информации (магнитная лента, перфолента и пр. ), затем дополнительно проводят термографию расфокусированного изображения с регистрацией в дискретном виде на том же носителе. Расфокусировка изображения идет путем увеличения мгновенного угла поля зрения камеры в 3 - 5 раз. Затем поэлементно вычитают расфокусированное изображение из исходного и производят усиление разности изображений в 8 - 10 раз. Затем усиление разностные изображения подвергают пороговой фильтрации. После этого по исходному изображению выделяют зоны интереса и в них по расфокусированному изображению получают интенсивностные признаки: среднее значение интенсивности, среднее относительное отклонение интенсивности, коэффициент вариации интенсивности. По отфильтрованным изображениям в выделенных зонах получают следующие текстурные признаки: коэффициент плотности текстуры, коэффициент интенсивности и коэффициент интенсивности и коэффициент равномерности текстуры. Полученные признаки сравнивают с известными пороговыми значениями и определяют удельные диагностические значимости (весовые коэффициенты), которые суммируют и определяют интегральную диагностическую значимость (ИДЗ). При ИДЗ до 39,99 диагностируют отсутствие опухоли, при 40 - 69, 99 - доброкачественную опухоль, при 70 - 100 - подозрение на рак, более 100 - рак.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии. Целью изобретения является повышение точности дифференциальной диагностики за счет разложения теплового поля на структурные компоненты и формирования изображений структурных компонентов, выделения информативных областей изображений и деления областей на зоны, определения совокупности диагностических признаков, количественных мер принадлежности к диагностическому классу. Способ осуществляют следующим образом. После 15-20 мин адаптации к температуре помещения больную размещают перед приемной камерой тепловизора в положении сидя на стуле, грудной клеткой либо боком к камере тепловизора, с закинутыми за голову руками. Проводят термографию исходного (резкого) теплового изображения с регистрацией на физический носитель информации (магнитная лента, перфолента, фотоснимок, память ЭВМ и пр. ) в дискретном виде (128х128, 256х256 и т. д. элементов разложения в зависимости от типа применяемой аппаратуры), после чего дополнительно проводят термографию расфокусированного изображения с регистрацией в дискретном виде на том же носителе. Расфокусировка изображения достигается путем увеличения мгновенного угла поля зрения камеры в 3-5 раз, что производится применением фокусного расстояния приемной камеры тепловизора до получения на экране блока индикации нерезкого, размытого изображения. Затем производят поэлементное вычитание расфокусированного изображения из исходного и усиление разности изображений в 8-10 раз, после чего усиленные разностные изображения подвергают пороговой фильтрации, для чего полученные значения сигналов каждого из элементов разложения последовательно сравнивают по абсолютной величине с порогами, равными 10, 50 и 100 дискретных уровней. После каждого сравнения формируется отфильтрованное изображение, состоящее из элементов разложения, превысивших заданный пороговый уровень. После этого по исходному изображению, полученному, например, в виде машинной распечатки с координатной сеткой по всему периметру, выделяют зоны интереса и в этих зонах по расфокусированному изображению получают следующие интенсивностные признаки: среднее значение интенсивности, среднее относительное отклонение интенсивности, коэффициент вариации интенсивности. По отфильтрованным изображениям в выделенных зонах получают следующие текстурные признаки: коэффициент плотности текстуры, коэффициент интенсивности текстуры и коэффициент равномерности текстуры. Полученные признаки сравнивают с известными пороговыми значениями и определяют удельные диагностические значимости (весовые коэффициенты) каждого из них. После этого весовые коэффициенты признаков суммируют и таким образом определяют интегральную диагностическую значимость (ИДЗ) по каждой зоне или количественную меру принадлежности зоны к тому или иному классу. И если ИДЗ имеет значение до 39,99, диагностируют отсутствие опухоли, если 40-69,99 - доброкачественную опухоль, если 70-100 - подозрение на рак и более 100 - рак. П р и м е р 1. Больная Ф. 35 лет. Жалобы на уплотнение в обеих молочных железах, клинически в правой молочной железе определялось плотное, бугристое опухолевое образование размерами 2,5 х 2 см и узел в подмышечной области справа. В левой молочной железе пальпировалось образование размерами 2 х 3 см мягкоэластической консистенции. Узел в подмышечной области слева. При маммографическом исследовании в правой молочной железе картина рака, в левой признаков рака не выявлено. Результаты пункционной биопсии: в пунктате из правой молочной железы и левой подмышечной области клетки рака, в пунктате из левой молочной железы клеток рака не обнаружено. Перед началом исследования обнаженная до пояса больная адаптировалась к температуре термографического кабинета в течение 15 мин, после чего больную размещают перед камерой тепловизора в положении сидя, лицом к приемной камере тепловизора. Руки заложены за голову для лучшей визуализации подмышечных областей. Проводят термографию исходного (резкого) теплового изображения с помощью аппаратуры с регистрацией на магнитную ленту в дискретном виде (128 х 128 элементов разложения). В поле обзора камеры были включены молочные железы и регионарные области: парастернальные, над- и подключичные, подмышечные. Затем проводят повторную термографию, но уже расфокусированного изображения, также с регистрацией на магнитную ленту в дискретном виде. Расфокусировка изображения достигалась путем нажатия кнопки "Фокус" до получения на экране блока индикации нерезкого, размытого изображения. После ввода зарегистрированных на ленте изображений в ЭВМ производят поэлементное вычитание расфокусированного изображения из исходного и усиление разностных изображений в 8 раз. После этого усиленные разностные изображения подвергают пороговой фильтрации, для чего полученные значения сигналов каждого из элементов разложения последовательно сравнивают по абсолютной величине с порогами, равными 10, 50 и 100 дискретных уровней. После каждого сравнения получают отфильтрованное изображение, состоящее из элементов разложения, превысивших заданный пороговый уровень. Затем по полученной с помощью ЭВМ распечатке кадра исходного теплового изображения выделяют прямоугольные зоны интереса, одна из них - на правой молочной железе, на границе верхних квадрантов, размером 20х25 элементов разложения, другая - на левой молочной железе, на верхнем наружном квандранте, размером 15х25 элементов разложения. После ввода координат выделенных зон в ЭВМ по расфокусированному изображению получают следующие значения интенсивностных диагностических признаков по зонам правой и левой молочных желез соответственно: среднее значение интенсивности 155 и 148, среднее относительное отклонение интенсивности 16,6 и 13,9, коэффициент вариации интенсивности 23,8 и 17,4. По отфильтрованным изображениям получают следующие значения текстурных диагностических признаков по зонам правой и левой молочной желез соответственно: коэффициент плотности текстуры 13,45 и 15,06; коэффициент интенсивности текстуры 4 и 1; коэффициент равномерности текстуры 0 и 2. После этого каждый из полученных признаков сравнивают с известными пороговыми значениями, в результате чего найдены удельные диагностические значимости (весовые коэффициенты) каждого признака для правой и левой молочных желез соответственно: по среднему значению интенсивности 40 и 30, по относительному отклонению интенсивности 20 и 20, по коэффициенту вариации интенсивности 30 и 20, по коэффициенту плотности текстуры 10 и 10, по коэффициенту интенсивности текстуры 0 и 5, по коэффициенту равномерности текстуры 10 и 5. Затем путем суммирования весовых коэффициентов по каждой молочной железе найдены интегральные диагностические значимости: 110 для правой молочной железы и 90 для левой. Это обеспечило постановку диагноза "рак" для правой молочной железы и "подозрение на рак" для левой молочной железы. Больная была оперирована. По результатам гистологического исследования установлен рак обеих молочных желез. П р и м е р 2. Больная И. 42 года. В правой молочной железе определялось опухолевое образование в верхненаружном квадранте размером 2 х 2 см. После выполнения всех приемов аналогично тому, как это было в примере 1, были получены ИДЗ правой и левой молочных желез соответственно 55 и 60, на основании чего был установлен диагноз "доброкачественное образование" по обеим молочным железам. Больная была оперирована. Гистологически установленный диагноз - фиброзно-кистозная мастопатия обеих молочных желез. Предлагаемый способ позволяет повысить точность дифференциальной диагностики опухолевых заболеваний молочной железы на 11% и увеличить чувствительность на 8,7% , уменьшить вероятность ложноположительных диагностических заключений на 10% и тем самым повысить специфичность диагностики на 10% . (56) Мирошников М. М. Тепловизионная аппаратура и ее применение в медицине. В сб. : Тепловидение в медицине. Л. , 1980, ч. 1, с. 7. Вепхвадзе Р. Я. и др. Тез. докл. на Всес. конф. "Тепловизионные приборы, направления развития и практика применения в медицине". Темп-79". М. , октябрь 1979, с. 56-59.

Формула изобретения

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ путем термографии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дифференциальной диагностики, дополнительно получают термограмму с интегральным распределением интенсивности излучения, далее путем сопоставления термограмм выделяют сосудистый рисунок, определяют уровень суммарной плотности сосудов по квадрантам и при уровне плотности 40 - 69,99 диагностируют доброкачественное образование, при 70 - 100 - подозрение на рак и более 100 - рак.