乳腺X射線攝影的發(fā)展
乳腺X射線攝影(Mammography)是指生成乳腺X射線影像的乳腺X射線片(Mammogram)的一個過程。
乳腺X射線攝影是一項(xiàng)非常技術(shù)性的工作,，這是由于需要采用低輻射劑量的X射線產(chǎn)生高對比度,、高空間分辨率的乳腺影像,，以確?；颊吒鶕?jù)乳腺篩查計(jì)劃安全地進(jìn)行早期乳腺癌檢測,。最重要的是要優(yōu)化乳腺X射線攝影設(shè)備及注重技術(shù)操作的質(zhì)量。
本講座將以物理學(xué)的觀點(diǎn)闡述乳腺X射線攝影的一些技術(shù)方面的問題,，包括乳腺X射線影像系統(tǒng),，X射線譜的考慮，乳腺擠壓,，X射線散射的控制,，自動曝光控制，屏—片探測器和膠片的處理,，影像質(zhì)量方面的問題(對比度、清晰度,、影像噪聲),，屏—片乳腺X射線攝影的輻射劑量問題,。
過去的30年里在X射線的發(fā)生、接收及膠片處理方面的持續(xù)改進(jìn),，以及最近出現(xiàn)的數(shù)字乳腺X射線攝影探測器,，都使乳腺X射線攝影的質(zhì)量有了顯著的提高，同時患者接受的輻射劑量明顯減少,。這些進(jìn)步都是通過仔細(xì)地分析攝影過程的物理學(xué),，并對各個環(huán)節(jié)加以改進(jìn)而取得的?？偟膩碚f,，數(shù)字乳腺X射線攝影和影像的后處理技術(shù)使發(fā)現(xiàn)早期乳腺癌的靈敏度有了很大的提高。目前存在的最大的單一限制因素是結(jié)構(gòu)噪聲,，即乳腺正常的組織對病變組織的遮蓋或重疊使病變組織漏診,。數(shù)字層析 X 射線照相組合和乳腺專用CT這些新技術(shù)通過減少和消除這些結(jié)構(gòu)噪聲可能對早期檢測乳腺癌有幫助。另外計(jì)算機(jī)輔助診斷(Computer Aided Diagnosis,，CAD)技術(shù)也已經(jīng)成為放射醫(yī)師的得力助手,。
乳腺X射線攝影的關(guān)鍵要求是能夠分辨出乳腺癌和正常組織的微小X射線衰減差異以及檢測出伴隨腫瘤組織的微小鈣化。為了達(dá)到上述要求,，為乳腺X射線攝影所設(shè)計(jì)的專用設(shè)備在采用盡可能低的輻射劑量基礎(chǔ)上,，不僅要獲得高質(zhì)量的影像，而且要具備高靈敏性和特異性,。由圖1可見,，這需要采用低能量的X射線來區(qū)分正常乳腺腺體和乳腺癌。
圖1的左側(cè)分別是脂肪,、乳腺,、浸潤性乳腺癌的線性衰減系數(shù)(Linear Attenuation Coefficient，單位為cm-1)與能量的關(guān)系,。結(jié)果提供了乳腺癌與正常乳腺的對比(假設(shè)無散射退化),，說明需要采用低能的、單能X射線來獲得合適的對比度,，23~17 keV能量范圍可獲得4 %~9 %對比度,。
為了高分辨率地發(fā)現(xiàn)乳腺的微鈣化，要求X射線管焦點(diǎn)很小(0.3 mm和0.1 mm,，后者用于放大),，同時要求X射線探測器也具有很高的空間分辨率。
X射線管的負(fù)荷,、曝光時間和輻射劑量都要調(diào)得盡可能低,，量子噪聲和雜散輻射都要盡量減少。
緊密乳腺組織中的結(jié)構(gòu)重疊很容易擋住腫瘤組織，或使正常組織產(chǎn)生酷似腫瘤的出現(xiàn),。雖然乳腺擠壓可以使乳腺大部分區(qū)域擴(kuò)展以減少重疊,，但組織重疊仍是乳腺X射線攝影的一大限制因素。
