用高速拍照式超声技术更准确地早期发现乳腺肿瘤

本研究介绍了一种名为高速双模成像系统（HDMI）的新型乳腺成像技术，旨在提升早期乳腺肿瘤的诊断准确性。乳腺癌是全球女性癌症死亡的首要原因，早期发现对治疗至关重要。目前常用的检查手段如X线钼靶和超声虽广泛应用，但各有局限：钼靶在致密型乳腺中敏感度低，而超声因缺乏生理信息导致特异性不足，造成大量良性肿块被误判为恶性，导致不必要的活检。为解决这一问题，研究人员开发了HDMI系统，它融合了光声成像（PACT）和超声反射模式计算机断层扫描（URCT）两种技术。光声成像是利用激光照射组织，产生超声信号来反映血红蛋白分布和血管结构，能揭示肿瘤特有的新生血管（血管生成）特征，这是恶性肿瘤的重要标志。HDMI系统通过创新设计，实现了高分辨率、大视野、快速扫描。其核心是一套半环形超声阵列，配合暗场光学照明技术，有效减少皮肤表面强信号干扰，提升深层组织（最深达5厘米）的成像清晰度。系统可在12秒内完成一次全乳扫描，并实时生成横断面的光声与超声图像，整个过程无痛、无辐射、无需注射造影剂。

在临床试验中，该系统对170名患者（共186个乳腺肿块）进行了扫描。研究人员基于批量处理的图像数据，提取了204个影像特征，最终筛选出11个最具区分力的特征（包括8个光声特征和3个超声特征），并构建了一个卷积神经网络（CNN）诊断模型。在对84个肿块的盲法测试中，以病理诊断为金标准，HDMI系统的诊断特异性达到75.0%，而传统临床超声仅为22.5%，显著降低了将良性肿块误诊为恶性的比例。这意味着使用HDMI可以大幅减少不必要的活检，减轻患者痛苦和医疗负担。同时，其灵敏度高达97.7%，确保了绝大多数恶性肿瘤不会被漏诊。此外，研究还发现，在患有乳腺癌患者的对侧健康乳房中，也观察到血管生成增多的现象，这可能与全身性生理变化有关，为乳腺健康的评估提供了新视角。总的来说，HDMI系统凭借其高速、安全、高精度的特点，有望成为一种强大的乳腺癌早期筛查和诊断工具，补充现有影像技术的不足，尤其适用于需要高特异性和生理信息支持的临床场景。