روش3- ماموگرافي
ماموگرافي:سرطان بي نقاب را ببينيد
با وجود اينكه ماموگرافي به طور معمول بهترين روش آشكارسازي سرطان سينه است، ولي 3 تا 20% موارد سرطاني را تشخيص نميدهد. اين عدم تشخيص به علت طبيعت ريز يافته هاي راديولوژيك، كيفيت ضعيف تصوير، خستگي چشم يا اشتباه نظري راديولوژيك است. ضمنا خطاهاي interaobserver variability و variability interabserver بسيار متداول اند با بهرهگيري از يك سيستم CAD (Computer Aided Diagnosis)كه تحليل تصوير توسط نرم افزار صورت ميگيرد از ميزان خطاهاي داده شده به مراتب كاسته ميگردد. نكته ديگر اينكه فقط 15 تا 30% از بيوپسي هاي صورت گرفته، بدخيم است و انجام بيوپسي براي بيمار دردناك است.
طي سالهاي اخير پيشرفتهاي زيادي در اين زمينه صورت گرفته است و روشهاي متنوعي در بهبود و تشخيص بهكار برده شده است. اين روشها عبارتند از: روشهاي ترشلدينگ محلي، مدلهاي اتفاقي، تكنيكهاي تفاضلي تصوير، فيلترهاي گوسين به همراه فيلترهاي مورفولوژيك روشهاي ويولت، منطق فازي براي كاهش مثبتهاي كاذب ، روشهاي هوش مصنوعي و اخيرا كارهاي تركيبي منطق فازي به همراه هوش مصنوعي نيز مورد استفاده قرار ميگيرد. در زنگ تحقيق اين شماره ابتدا مصاحبهاي با دكتر معصومه گيتي (راديولوژيست) خواهيم داشت و سپس به مرور ضايعات سينه و روشهاي تشخيص سرطان سينه خواهيم پرداخت.
دکتر معصومه گيتي از تشخيص خودکار مي گويد
رزومه خانم دكتر معصومه گيتي
استاديار گروه راديولوژي و عضو هيئت علمي دانشگاه علوم پزشكي تهران (مركز تصويربرداري دانشگاه تهران)
فعاليت در زمينههاي ماموگرافي، MRI ، CT scan و نروراديولوژي
علاقه مند به رشته Breast Imaging و گذراندن چندين دوره خارج از كشور
- خانم دكتر! براي شروع از تاريخچه CAD بفرماييد.
آنجاييكه من از مطالعات قبلي اطلاع دارم يك روش جديد در زمينه مباحث راديولوژي و پزشكي هستهاي است. با پيشرفت كاربرد ايزوتوپ در رشته راديولوژي شايد بتوان گفت ماموگرافي يكي از موفق ترين زمينههاي علمي و تحقيقاتي در اين راستا است. علاوه بر آن ميتوان گفت CAD در سي تي اسكن به خصوص در تشخيص ندولهاي ريوي كاربرد بسيار دارد. يكي از دلايل به كارگيري CAD در ماموگرافي و موفقيت چشمگير آن، برطرف نمودن مشكلات تشخيص راديولوژيستهاي جوان و كم تجربه تر در اين حرفه است. در ماموگرافي، اغلب يافتههاي پاتولوژيك و بيمارگونهاي داريم كه شايد بتوان گفت بهترين آنها ميكروكلسيفيكاسيونها تسن. ميكروكلسيفيكاسيونها، ذرات آهكي بسيار ريزي است كه نسبت به ساير قسمتهاي تصاوير ماموگرافي كاملا چگال است. به عبارت ديگر متراكم بوده و چگالي بالاتري دارند، در نتيجه در تصاوير ماموگرافي به رنگ سفيد ظاهر ميگرد. از طرفي اندازه آنها بسيار كوچك بوده و اغلب بين 50 ميكرون تا 1.5 ميلي متر است. بدين ترتيب كمتر از 2 ميلي متر را ميكروكلسيفيكاسيون به حساب نميآيد. اين ذرات بدون لنز و بزرگنمايي قابل رويت نيست و تشخيص نوع آنها به لحاظ خوش خيمي و بدخيمي بسيار دشوار است. البته به لحاظ داشتن دانسيته كاملا متفاوت نسبت به ساير قسمتهاي تصوير، رديابي آنها كار دشواري نبوده و بهواسطه وجود سيستمهاي كامپيوتري و خودكار قابل انجام است. در اين راستا پس از ديجيتايز كردن (Digitize) تصاوير، CAD به كار گرفته شد و در مراحل اوليه تشخيص، رديابي ميكروكلسيفيكاسيونها بهبود يافت تا بتوان با استفاده از چشم عادي و با دقت و سرعت بيشتر، ضايعه را تشخيص داد.
در مراحل بعدي، مشخصات ديگري به سيستمها و تجهيزات جانبي آن اضافه شد تا بتوان ميكروكلسيفيكاسيونها را از لحاظ شكل دانهها، اندازه و نحوه گسترش آنها در بافت و همچنين در مواقعي كه به شكل خوشه است، شكل و اندازه خوشه را تشخيص داد، به اين مفهوم كه بتوان مرزي را براي خوش خيم بودن يا بدخيمي ضايعه براساس تعداد ذرات در واحد سطح در نظر گرفت. همچنين اگر شكل دانهها هموژن و متمركز بود، خوش خيم و در صورتيكه زاويه دار، هتروژن و غير يكنواخت بود، بدخيم گزارش شود. با وجود يك ساختار هوشمند و بهواسطه سعي و خطا، سيسنم قادر است با يك درصد احتمال خطاي ناچيز، شكل ضايعه و نوع آنرا به لحاظ خوش خيم يا بدخيم بودن تشخيص دهد. با اين تفاسير ميتوان از CAD در ماموگرافي به صورت تجاري نيز بهرهمند شد، به اين صورت كه ميتوان در يك مرحله، آشكارسازي و وضوح بيشتر تصوير و در مراحل بعدي خوش خيم يا بدخيم بودن را تشخيص داد. CADها به انواع مختلفي تقسيم ميگردند، برخي از آنها دور ناحيه اي كه احتمال بدخيمي ضايعه ميرود، دايره قرمز رنگي رسم ميكنند، به عبارت ديگر گروهي از ميكروكلسيفيكاسيونها را مشخص ميكنند، برخي ديگر فقط صرفا آشكار سازي تصوير را به انجام رسانده و هيچگاه تشخيص قطعي نميدهد، بعضي ديگر نيز در دو مرحله ضايعه را شناسايي نموده و در صورت درخواست كاربر، عمل تشخيص ضايعه صورت ميپذيرد.
در نمونههاي كامل تر، سعي بر آن بود كه براي ساير پاتولوژيها و يافتههاي غير طبيعي ماموگرافي به جز تشخيص ميكروكلسيفيكاسيونها نيز بهره گرفته شود، تشخيص در رابطه با اينگونه يافتهها بسيار دشوار خواهد بود به علت اينكه اختلاف دانسيته ميان بافت سالم و ضايعه بسيار كم شده و تشخيص توده (mass) ميبايست از درون دانسيتههاي تقريبا مشابه با خودش صورت پذيرد. در واقع از روي اشكال هندسي مختلف (همانند دايره، بيضي، مثلثي و . . .) كه براي سيستم تعريف ميشود، امكان تشخيص يك توده فراهم ميگردد. بدين ترتيب ميتوان تا حدودي توده را تشخيص داد. مسئله مهم اين است كه در ماموگرافي، همواره تودههايي كه در داخل سينه (Breast) وجود دارد كه شكل هندسي منظمي ندارد و براي تشخيص آنها از ساختار (Architecture) محيطي استفاده ميگرددكه با تغيير ساختار و شكل هندسي، امكان تشخيص توده وجود خواهد داشت. به واقع، اين تشخيص با داشتن بازشناسي الگو (Pattern Recognition) امكانپذير است. به بيان ديگر الگوهاي مختلف ماموگرافي را به سيستم اضافه نموده و هر كجا كه اين الگوها در هم ريختگي (Distortion) داشت، تشخيص صورت ميپذيرد. به علت اينكه كار در اين دو موضوع بسيار مشكلتر از بحث ميكروكلسيفيكاسيونهاست، موفقيتي كه CADدر اين دو مورد بهدست آورده بسيار كمتر بوده و هم اكنون در بسياري از كشورها بر روي اين دو موضوع مطالعاتي در دست انجام است تا بتوان از آن همانند CAD در تشخيص ميكروكلسيفيكاسيونها كمك گرفت.
در پزشكي هستهاي و در روشهايي چون PET و PET CT نيز از CAD در تشخيص بيماري استفاده ميشود. همانطور كه عنوان شد، در سي تي اسكن ريه تشخيص معمول مواردي چون ندول متاستاتيك به علت اندازه ريز آنها عملا امكانپذير نيست و ممكن است از ديد راديولوژيست يا پزشك متخصص دور بماند. در CTهاي جديد كه از نوع اسپيرال بوده، سريع (Fast) است و برشهاي ظريف به تعداد زياد در واحد سطح ميزند، ميبايست با دقت بسيار زيادي تشخيص صورت پذيرد و اگر دقت پايين باشد، تشخيص بسياري از ضايعات عملا غير ممكن است. از اينرو استفاده از CAD در سي تي اسكن نيز ميتواند در تشخيص انواع ضايعات ريز و دور از دسترس كارگشا باشد.
فعاليتهاي انجام گرفته درا اين زمينه در اايران به چه صورت است؟
زمينههاي تحقيقاتي و اجرايي صورت گرفته در ايران، در مركز تصويربرداري بيمارستان امام خميني انجام گرفته و موفق ترين بخش آن بكارگيري CAD در سيستمهاي تصويرگر ماموگرافي است كه در تشخيص انواع ميكروكلسيفيكاسيونها مورد استفاده قرار ميگيرد، مقالاتي نيز در اين زمينه تاليف شده و به چاپ رسيده است. در مورد تشخيص انواع توده (mass) نيز به موفقيتهايي دست پيدا شده است ولي در رابطه با درهم ريختگي ساختاري ضايعات موجود در سينه (Architectural Distortion) هنوز امكان رسيدن به نتايج قابل توجهي فراهم نشده است. در بخشCT نيز بر روي چندين بيمار با مشكل فيبروز ريوي كار شد كه نتايج آن كاملا رضايت بخش بوده است.
مشكلات توسعه سيستم در ايران چيست؟
مشكلاتي كه در CAD وجود دارد عدم امكان آموزش مناسب است، به علت اينكه تعداد موارد بيماري تا كنون كم بوده و چون بيماريها شايع نيست، مدت زمان زيادي طول ميكشد تا آموزش آن تكميل گردد. در صورت برطرف شدن اين مشكل مسلما اين سيستم موفق خواهد بود زيرا درجه بندي ميزان بيماري با شدت يافتهها در ارتباط بوده و بدين ترتيب امكان دادن پيش آگهي به بيماران فراهم ميشود.
- در راستاي انجام فعاليتهاي تحقيقاتي در زمينه CAD با چه سازمان يا افراد خاصي همكاري داشتيد؟
پروژه CAD در ماموگرافي را با همكاري گروه فيزيك پزشكي دانشگاه تهران آغاز كرديم، همكار اصلي من آقاي دكتر رياحي است كه مسؤوليت راه اندازي و مديريت سيستم را به عهده دارد و اينجانب نيز در فراهم آوردن نمونههاي بيماري، تحقيقات پاتولوژيك و آموزش با گروه همكاري ميكنم.
- آيا در ايران به صورت معمول و متداول از CAD استفاده ميشود؟
متاسفانه جواب منفي است. كاري كه در ايران انجام شده است، يك كار تحقيقاتي بوده و تا به امروز استفاده از CAD به صورت تجاري معمول نشده است. در سيستمهاي جديد ديجيتال همچون ديجيتال ماموگرافي يا ديجيتال آنژيوگرافي، ممكن است CAD به صورت يك امكان جديد (Option) به دستگاه اضافه گردد كه مسلما هزينه بسيار بالايي خواهد داشت. امروزه اينگونه سيستمها در دنيا به صورت متداول استفاده ميگردد و ما در صدد هستيم در آينده سيستمهايي خريداري شود كه امكان CAD تجاري نيز فراهم گردد.
- آيا اينگونه سيستمها تشخيص قطعي ميدهد يا اينكه همواره نياز به مشاوره با يك متخصص راديولوژي احساس ميگردد؟
حتما بايد از يك فرد متخصص در تشخيص بهتر و مطمئن تر كمك گرفته شود، در بعضي مواقع به علت پديدار شدن آرتيفكتهايي با دانسيته بالا بر روي تصوير، تشخيص سيستم اشتباه بوده و مشاوره با يك راديولوژيست كاملا احساس ميشود. بسياري از همكاران راديولوژيست علاقهمند به استفاده از چنين سيستمهايي هستند و سعي بر اين است كه استفاده اين سيستم فراگير شود.
يكي از مزيتهاي اين سيستم اين است كه ميتوان از آن در سيستمهاي ماموگرافي متداول امروزي نيز استفاده نمود به اين صورت كه با استفاده از يك ديجيتايزر يا اسكنرهاي با رزالوشن بالا، امكان ديجيتايز كردن تصوير وجود دارد، در نتيجه CAD بر روي اين سيستمها قابل استفاده است.
- آيا ميتوان از چنين سيستمهايي براي آموزش استفاده كرد؟
بله، صد در صد، يكي از دلايل به كارگيري CAD در بعد تجاري، امكان آموزش بهتر و سريعتر است كه همانطور كه عنوان شد در صدد هستيم كه با گسترش اين روش جديد و بكارگيري اينگونه سيستمها، گامي موثر در جهت تجاري نمودن برداريم.
با تشكر از فرصتي كه در اختيار ماهنامه مهندسي پزشكي قرار داديد، براي شما و همكارانتان آرزوي موفقيت روزافزون داريم.
کلسيفيکاسيون ها:خوش خيم يا بدخيم
ماموگرافي تشخيصي در واقع انجام تستX-Ray از سينه است که به منظور آشکارسازي موارد بيماري با انجام يک تست فيزيکي يا با ماموگرافي تصويري صورت ميپذيرد. در واقع ماموگرافي تشخيصي و ماموگرافي تصويربرداري دو مقوله متفاوت محسوب ميشود. در ماموگرافي تشخيصي، سينه از جهات مختلف تحت بررسي قرار ميگيرد در حالي که در ماموگرافي تصويري تنها از دو جهت معمول تحت بررسي است. بنابراين ماموگرافي تشخيصي به مراتب از ماموگرافي تصويري، وقت گيرتر و پرهزينهتر است.
هدف ماموگرافي تشخيصي اشاره به اندازه دقيق و موقعيت غير معمول در سينه و تصويري از بافت اطراف و گرههاي لنفاوي است. ماموگرافي تشخيصي در بسياري از موارد بيانگرغيرنرمالها به صورت خوش خيم (غير سرطاني) است. در چنين شرايطي، راديولوژيست بيمار را در حدود شش ماه بعد فراخوانده و بررسي ميکند.
به هر حال، چنانچه ماموگرافي تشخيصي يک مورد غير نرمال را مشکوک گزارش کند، از ديگر تصويربرداري هاي سينه (مانند تست اولتراسوند) يا بيوپسي استفاده خواهد شد. گفتني است بيوپسي تنها روش قاطع به منظور تشخيص سرطان سينه است.
كلسيفيكاسيونها و انواع آن
آشكارسازي دقيق و تشخيص به موقع ميكروكلسيفيكاسيونها ضروري است. چرا كه تنها عامل غير طبيعي در 31% در ماموگرامها است. ميكروكلسيفيكاسيونهاي قابل آشكارسازي در ماموگرامها مربوط به كلسيفيكاسيونهاي غير عادي است كه در داخل مجاري نكروز شده است و ترشح ذرات كلسيم به داخل مجراي لومن ادامه دارد.
كلسيفيكاسيونهاي بدخيم در محدوده ميكروسكوپي تا طول 2 ميليمتر مشاهده شده است، اگرچه ميكروكلسيفيكاسيونها با اندازه كمتر از 1 ميليمتر تعريف شده است، تجمع ميكروكلسيفيكاسيونها به ندرت ميتواند ايجاد ماكروكلسيفيكاسيون نمايد. كلسيفيكاسيونهاي بد خيم غالبا بي شمار، نامنظم، نقطهاي شكل و به صورت دانههاي نمك به نظر ميرسد. البته به شكل استوانهاي، خطي يا شاخهاي شكل گرفته يا به فرم كانال داخلي نيز ديده شده است.
بر اساس مراجع موجود، خوشههايي كه حداقل حاوي 3-5 ميكروكلسيفيكاسيون است، از لحاظ بدخيمي مشكوك است. البته حداقل تجمع 3 ميكروكلسيفيكاسيون دال بر برخي از ضايعات بدخيم است. ذرات تكي ميكروكلسيفيكاسيون كه به طور وسيعي در ميان بافت سينه پراكنده شدهاند، نمي تواند دال بر بدخيمي باشد. بايد توجه داشت كه سرطان با كمترين علائم باليني، شامل يك ناحيه وسيع از تعداد بي شمار ميكروكلسيفيكاسيون است.
شكل ذرات كلسيفيكاسيون
طبق بررسي هاي انجام شده، 65% خوشههاي ميكروكلسيفيكاسيون با راس مثلثي در جهت نوك سينه و به شكل مثلثي و ذوزنقهاي است. شكل مثلثي مختص موارد سرطان نبوده و در اتساع مجراي شيري نيز ديده ميشود. بايد توجه داشت ميكروكلسيفيكاسيونهاي شكل گرفته در مجرا و ميكروكلسيفيكاسيونهاي دانهاي غير منظم كوچك چنانچه مرتبط با توده باشند، مشكوك به بدخيمي است.
كلسيفيكاسيونهاي سينه ميتواند بر اساس اندازه، شكل، دانسيته و اختصاصات فضايي ذرات خوش خيم، احتمالا خوش خيم و بد خيمي، طبقهبندي شود. با اين وجود، در مورد كلسيفيكاسيونهاي ايزوله غير مرتبط با توده، جهت تشخيص پاتولوژيهاي خوش خيم از بد خيم، كار بينهايت مشكل ميشود.
كلسيفيكاسيون شرياني
اين حالت معمولا نماينده يك مشكل تشخيصي نيست چون كلسيفيكاسيون نوعا در دو خط موازي، همانند در جاي ديگر بدن اتفاق ميافتد. معمولا هر دو سينه تحت تاثير قرار ميگيرد، اگرچا غالبا غير متقارن است. كلسيفيكاسيون شريانهاي قديمي معمولا نمي تواند از لحاظ تشخيصي از ميكروكلسيفيكاسيونهاي مشكوك مشكل آفرين باشد.
اتساع مجرا
اين حالت معمولا مربوط به كلسيفيكاسيونهاي بزرگ است و بنابراين غالبا با ميكروكلسيفيكاسيونهاي بدخيم كمتر ارتباط دارد. احتمالا نيپل بهصورت يكطرفه، تورفته يا برعكس ميشود.
كلسيفيكاسيون بعد از عمل جراحي
اين حالت ميتواند بعد از بيوپسي، با خطوط(رگها) به صورت بزرگ و انبوه كلسيفيكاسيون در جهت سطح برش جراحي ديده شود. در برخي موارد مواد بخيه كلسيفيه شده ميتواند بصورت mm 3-5 در طول خط جراحي مشخص شود.
ماكروكلسيفيكاسيونها
ماكروكلسيفيكاسيونها در واقع رسوب كلسيفيكاسيونهاي بزرگ است كه اغلب به صورت خوشخيم و تغييرات fibroكيستic بوده يا به صورت تغييراتي مخرب در بافت سينه، همانند آسيبهاي قديمي يا التهاب است. ماكروكلسيفيكاسيونهايي كه به صورت خوش خيم رسوب ميكند، احتياج به بيوپسي ندارد. ماكروكلسيفيكاسيونها تقريبا در 50% زناني كه بيشتر از 50 سال دارند، يافت ميشود.
ميكروكلسيفيكاسيونها
ميكروكلسيفيكاسيونها نقاط ريز كلسيم در سينه است (كمتر از 50/1 اينچ يا 2/1 ميليمتر) زمانيكه تعدادي ميكروكلسيفيكاسيون در يك ناحيه ديده ميشود، امكان وجود خوشه و يك سرطان كوچك وجود خواهد داشت. در حدود نيمي از سرطانهاي آشكار شده توسط ماموگرافي به صورت خوشهاي از ميكروكلسيفيكاسيونها ظاهر ميشود.
علامت متداول در تشخيص سرطان توسط ماموگرافي، ميكروكلسيفيكاسيونهاي مجرايي هستند ( در ابتدا سرطان محدود به مجراهاي سينه است) تقريبا 20% از موارد سرطان مجرايي از تجمع ميكروكلسيفيكاسيونها پديد ميآيد. البته هميشه منطقهاي كه در آن ميكروكلسيفيكاسيونها بر روي ماموگرام ظاهر ميشود، دال بر وجود سزطان نيست. بلكه راديولوژيست ها از روي شكل و ترتيب قرارگيري ميكروكلسيفيكاسيونها به بررسي احتمال سرطان ميپردازند.
در برخي موارد، ميكروكلسيفيكاسيونها به گونهاي است كه به بيوپسي نياز نيست و راديولوژيست بيمار را مجددا شش ماه بعد فرا ميخواند. در ديگر موارد، ميكروكلسيفيكاسيونها بسيار مشكوك بوده و بيوپسي توصيه ميشود. بايد توجه داشت كه تنها در حدود 17% از بيوپسي ها منتهي به سرطان ميشود. راديولوژيست شكل ميكروكلسيفيكاسيونهاي مشكوك را به دو صورت "pleomorphic" يا "polymorphic" گزارش ميكند.
تودهها
تغيير مهم ديگري كه در ماموگرام ديده ميشود، بروز توده است كه ميتواند به صورت تجمع كلسيفيكاسيونها يا بدون تجمع آنها، اتفاق افتد. توده گروهي از سلولهاست كه به صورت خوشهاي در كنار يكديگر تجمع كرده و نسبت به بافت اطراف داراي دانسيته بالاتري است. كيست (تجمع غير سرطاني از مايع درون سينه) نيز ميتواند به صورت توده بر روي فيلم ماموگرام ظاهر شود.
كيست نه به وسيله تست فيزيكي و نه به وسيله ماموگرافي به تنهايي تشخيص داده نمي شود. البته نشانههايي وجود كيست يا كيست ها را آشكار ميكند. به منظور تائيد توده به عنوان يك كيست استفاده از اولتراسوند سينه يا آسپيراسيون به كمك سوزن بيوپسي لازم است. چنانچه توده به صورت كيست نباشد، تصاوير بيشتري گرفته ميشود. همانند كلسيفيكاسيونها، توده ميتواند علامت خوش خيم يا علامت سرطان باشد. برخي از تودهها با ماموگرافي به صورت پريوديك، مشخص ميگردد هر چند برخي ديگر نياز به بيوپسي دارد. اندازه، شكل، لبهها و حاشيههاي توده، در تشخيص سرطان به راديولوژيست كمك ميكند.
بررسي گسترش ميكروكلسيفيكاسيونها
بر اساس مطالب گفته شده حدود 85% از كلسيفيكاسيونها خوش خيم است. شماتيك كلسيفيكاسيونهاي خوش خيم در معيار اندازه گيري در مورد كلسيفيكاسيونهاي خوشهاي، كوچكترين كلسيفيكاسيون ديده شده است. اندازه، تعداد، محل دانهها، نحوه گسترش در سينه، يكدست و يك شكل بودن دانهها معيار تشخيص است. شكل (1)، شماتيك كلسيفيكاسيونهاي خوش خيم است.
چنانچه اندازه كلسيفيكاسيون بزرگتر از mm 2 باشد، ماكروكلسيفيكاسيون بوده و خوش خيم است اگر اندازه كلسيفيكاسيون mm 2-5/0 باشد، بينابيني ناميده ميشود. كلسيفيكاسيونهاي كوچكتر از mm5/0(mm3/0-2/0) بدخيم گزارش ميشوند.
علائم بدخيمي
1- اندازه كلسيفيكاسيون كمتر از mm5/0 باشد
2- تفاوت اندازه دانهها در يك گروه ميكروكلسيفيكاسيون كه به تبع با تفاوت دانسيته آنها همراه است از علائم بدخيمي است.
3- هر چه اندازه كلسيفيكاسيون كوچكتر باشد احتمال بدخيمي بيشتر ميشود.شكل(2) ،شماتيك ميكروكلسيفيكاسيونهاي مرتبط با بدخيمي رانشان ميدهد.
تعداد كلسيفيكاسيون كلسيفيكاسيون ميتواند منفرد يا خوشهاي باشد. مشاهده حداقل 5 عددميكروكلسيفيكاسيون در هر سانتيمتر مكعب سينه نشان از خوشه از كلسيفيكاسيون است. در صورت وجود كلسيفيكاسيون خوشهاي احتمال بدخيمي 20-25% افزايش مييابد. چنانچه تعداد كلسيفيكاسيونها كمتر از 5 و نيز توده زمينهاي وجود نداشت احتمال بدخيمي كم ميشود.
شماي بدخيمي ميكروكلسيفيكاسيون بهصورت خط، نقطه يا مشابه الفباي مورس است.
محل كلسيفيكاسيون
جهت تعيين محل دقيق كلسيفيكاسيونهاي سينه و افتراق آن از كلسيفيكاسيونهاي پوستي ميتوان از معاينه باليني، گذاشتن نشانه بر روي ضايعات جلدي و تهيه كليشه مماس(تانژانيال) استفاده نمود.بر اساس طبقه بندي ACR-BIRADS چهار نوع گسترش كلسيفيكاسيون تعريف شده است.
شكل (3) طرح شماتيك گسترش ميكروكلسيفيكاسيونها را نمايش ميدهد.
خوشهاي
مشاهده حداقل 5 عدد كلسيفيكاسيون با اندازه كوچكتر از 5/0 ميليمتر در سانتيمتر مكعب، خوشه تلقي ميشود.
سگمانتر
يك سگمان يا لوب شامل مجراي شيري اصلي، شاخههاي سگمانتر، ساب سگمانتر و در نهايت ترمينال داكت و لوبولهاي مربوط به آن است كه وسعت متغيري از يك ناحيه كوچك تا نواحي بزرگ دارد. كارسينومهاي داكتال كه در محل طبيعي خود قرار دارد از شاخههاي ترمينال شروع شده و داخل مجراي شيري گسترش مييابند. گاهي مجاري شيري متعدد بطور همزمان درگير ميشود لذا در كلسيفيكاسيونها كه گسترش سگمانتر دارند احتمال ضايعات بدخيمي ميرود.
البته شكل كلسيفيكاسيونها عامل مهمتري جهت افتراق ضايعات خوش خيم و بدخيم است، چنانچه ميكروكلسيفيكاسيونهاي داراي شكل گرد، منظم و يكنواخت در يك سگمانتر ديده شود خوش خيم تلقي ميشود و با ديده شدن ميكروكلسيفيكاسيونها با شكل غير يكنواخت، نامنظم و زاويهدار حتي اگر گسترش بيش از يك سگمان داشته باشند مشكوك تلقي ميشود.
ناحيهاي
كلسيفيكاسيونهايي وجود دارد كه گسترش بيشتري داشته ولي تمام سينه را اشغال نمي كند. هر اندازه گسترش كلسيفيكاسيونها در سينه وسيع تر باشد احتمال خوش خيمي بيش تر است. توجه به شكل كلسيفيكاسيونها و دقت در تعيين وسعت واقعي، بسيار كمك كننده است.
منتشر
گسترش منتشر كلسيفيكاسيونها بهصورت يكنواخت بخصوص اگر دو طرفه باشد، اغلب به دليل ضايعات خوش خيم است.
وجود توده همراه كلسيفيكاسيون با شكل بدخيم به صورت نامنظم، زاويه دار، غير يكنواخت و شاخه دار همراه يك توده با كناره نا منظم از علائم بدخيمي است.
مشاهده كلسيفيكاسيون ظريف، منحني شكل حاشيهاي در جدار يك توده مدور يا بيضوي دال بر ضايعات خوش خيم است. شكل (4) ، انواع شكل توده در ماموگرافي را نشان ميدهد.
شكل خوشهها نيز مانند شكل ميكروكلسيفيكاسيونها حائز اهميت است و لذا بايد به شكل خوشه ها در نماهاي مختلف ماموگرافيك توجه نمود. به طور كلي 88% از خوشههاي داراي شكل زاويهدار و 5% بطور شايع سه ضلعي يا ذوزنقهاي، 4% خطي و 3% غير قابل توصيف است. هر قدر خوشهها بزگتر باشند تعيين شكل مشخصي در مورد آنها راحت تر است و هر قدر كوچكتر باشند شكل آنها را نمي توان تعيين نمود. خوشههاي مدور يا بيضوي معمولا در تغييرات خوش خيم ديده ميشود.
طبقهبندي كلسيفيكاسيونها بر اساس محل رسوب املاح كلسيم، كلسيفيكاسيونها به سه گروه اصلي تقسيم ميشود:
الف- كلسيفيكاسيونهاي آسينار،
ب- كلسيفيكاسيونهاي داكتال و
ج- كلسيفيكاسيونهاي خارج از مجاري شيري و آميني ها.
تشخيص دردهاي سينه در ماموگرافي
بسياري از دردهاي سينه در دو مرحله از سنين عمر 20 تا 40 سالگي و از 40 سالگي به بعد تقسيم ميگردد. بايد متذكر گرديد كه سرطان سينه در مراحل اوليه دردناك نيست و به نفع بيمار نيست. بيشترين مورد دردهاي سينه در سنين بالاي 40 سال به علت تغييرات نسج سينه و در موارد ديگر به علت Prelobular, Perductal fibrosisr بافت سينه ايجاد ميگردد.گاهي دردهاي سينه نيز به علت چاقي و بزرگ شدن مفرط سينهها ايجاد ميگردد. چنانچه درد سينه توام با ترشح از يك سينه و به رنگ سروز باشد بيشتر مربوط به تودههاي Papilloma است و اين عارضه به علت هيپرپلازي خوش خيم نسج سينه و با هيپرواسكولاريته عروق سينه همراه است. غدد لنفاوي زير بغل( Axillary lymph node) در ناحيه زير بغل و چنانچه اندازه آنها بيش از 2 سانتيمتر باشد دردناك بوده و همراه انتشار درد به سينهها است اين گرههاي لنفي در ماموگرافي به خوبي تشخيص داده ميشود و بهتر است جهت بيوپسي فرستاده شود.معمولا سينههاي متراكم كه در ماموگرافي مشاهده ميگردد همراه درد است و به علت Benign mammary dispalasia به وجود ميآيد كه به علت فيبروز و پروليفراسيون بافت سينه است و همراه با Ductal dilatation بوده و adenosis ناميده ميشود.
روشهاي ديگر براي ارزيابي موارد غير طبيعي سينه
ماموگرافي به تنهايي نمي تواند وجود سرطان را در منطقه غير طبيعي اثبات كند. يك مورد غيرطبيعي ميتواند منشاء بدخيم داشته باشد. چنانچه در ماموگرام مشكوك به سرطان شده ديگر تصويربرداريهاي سينه يا بيوپسي از سينه به منظور انتخاب نمونه از بافت و آزمايش زير ميكروسكوپ ميبايست صورت پذيرد. و اين تنها روش مسلم به منظور آشكارسازي سرطان سينه است. نتيجه در حدود 65% تا 80% بيوپسي هاي انجام شده، خوش خيم گزارش ميشود.
ديگر آزمونهاي تصويربرداري از سينه
* اولتراسوند (به خصوص در مورد تشخيص كيست از توده)،
* تست هاي ديگر، مانند تصويربرداري پزشكي هستهاي يا T-scan ،
* Ductography (galactogram) كه به منظور تصويربرداري از مجاري سينه است Ductography كمك شاياني در تشخيص علت ترشحات غير طبيعي نيپل كرده و در تشخيص intraductal papillomas نيز موثر است و
* MRI سينه (به خصوص براي تصويربرداري از implant هاي سينه).
معرفي سيستم تشخيص خوکار در ماموگرافي
تشخيص با صفر و يک!
يكي از پيشرفتهاي صورت گرفته در زمينه ماموگرافي X-Ray، ديجيتال ماموگرافي است. ماموگرافي ديجيتالمشابه با ماموگرافي استاندارد با استفاده از X-Ray است كه البته به منظور آشكاسازي جزئيات بيشتر تصوير مورد استفاده قرار ميگيرد. به طور اصولي، ماموگرافي ديجيتال از سيستم ماموگرافي معمول استفاده كرده كه البته سيستم مجهز به گيرنده ديجيتال و كامپيوتر به جاي كاست فيلم است. مطالعات بسيار نشان داده كه ماموگرافي ديجيتال لا اقل داراي صحتي مشابه ماموگرافي استاندارد است.
چنانچه در تشخيص نقاط مشكوك، نياز به بيوپسي باشد توسط ديجيتال ماموگرافي محل نقاط مشكوك مشخص است، كه اين موضوع به بيمار كمك بسياري ميكند.
مطالعات نشان ميدهد كه ماموگرافي ديجيتال از لحاظ دوز تابشي كمتر و حساسيت بالاتر در آشكارسازي موارد غير طبيعي نسبت ماموگرافي فيلم ارجحيت دارد.
هم اكنون ماموگرافي ديجيتال نسبت به ماموگرافي فيلم استاندارد، مزاياي بسياري دارد از آن جمله:
- افزايش كنتراست بين بافت سينه چگال و غير چگال،
- آشكارسازي سريع تصوير(كمتر از 1 دقيقه)،
- كاهش زمان تست (تقريبا نصف زمان ماموگرافي فيلم)،
- سهولت ذخيره سازي تصوير،
- قابليت تصحيح تابش بدون تكرار ماموگرام و
- قابليت مشورت تلفني يا از طريق شبكه بيمار با پزشك و انتقال تصوير توسط شبكه.
سيستم CAD
توسط اين سيستم قسمتهاي مشكوك به ميكروكلسيفيكاسيونها و موارد سرطاني مشخص شده و بر چسب زده ميشود تا توسط راديو لوژيست مورد برسي قرار گيرد. كه البته اين كار با استفاده از سيستم كدينگ خاص انجام ميگيرد به عنوان مثال كلسيفيكاسيونها با مثلث كوچك و تودهها با ستاره مشخص ميگردند.(شكل1)
شكل (1)- سيستم CAD
سازمانهاي ايمني و استاندارد زيادي از جملهFDA، حساسيت الگوريتمهاي كامپيوتري در تشخيص موارد غيرطبيعي و سرطان سينه را مورد برسي قرار ميدهد. با استفاده از سيستم CAD، خطاهاي انساني به حداقل ممكن ميرسد.
ديجيتايزر
به منظور تبديل تصاوير آنالوگ به ديجيتال و تحليل كامپيوتري تصاوير از دستگاه ديجيتايزر استفاده ميشود.
مشخصات يك ديجيتايزر تصوير
مشخصات يك ديجيتايزر تصوير عبارتند از:
الف - اندازه پيكسل:
دو مشخصه مهم اندازه دريچه نمونه برداري و فاصله بين پيكسلهاي مجاور است. اگر ديجيتايزر بر روي يك سيستم نوري با بزرگنمايي متغير سوار شود. اندازه نمونه و فاصله، در طرح تصوير ورودي، متغير (محدوده مورد نظر) است.
ب- اندازه تصوير:
پارامتر مهم ديگر ظرفيت اندازه تصوير ورودي وسيله است در مورد يك اسكنر فيلم، ماكزيمم اندازه ورودي ممكن است mm35 يا شايد 14*11 اينچ باشد، در خروجي اندازه تصوير توسط ماكزيمم تعداد خطوط و پيكسل دز خط مشخص ميشود.
ج- خطي بودن(Linearity):
درجه خطي بودن ديجيتايزر كردن نيز يك فاكتور مهم است براي مثال اگر ابزار شدت نور را ديجيتايزد كند، شخص بايد بداند كه چه درجه از دقت سطوح خاكستري متناسب با رو شنايي واقعي تصوير است. قبلا ديجيتايزرها فقط دو سطح خاكستري داشت؛ سياه و سفيد.
در عمل ديجيتايز كردن تك رنگ(monochrome) فعلي، اطلاعات 8 بيتي( سطحي 256 بيتي) خيلي عادي است و رزالوشن بالاتر به طور قابل ملاحظه اي با ابزارهاي در دسترس ممكن شده است.
د - نويز(Noise):
در نهايت، يكي از مشخصههاي يك ديجيتايزر سطح نويز آن است. اگر يك تصوير خاكستري يكنواخت به يك ديجيتايزر نشان داده شود نويز ذاتي سيستم تغييراتي را در سطح خاكستري خروجي در طول تصوير موجب ميشود، اگر روشنايي ورودي ثابت باشد، نويز توليد شده به وسيله ديجيتايزريك چشمه تخريب تصوير است و اين بايد نسبت به كنتراست داخل تصوير كوچك باشد.
خلاصه اي از جديدترين الگوريتمهاي موجود
در سال 2002، "K. Chan" و همكارانش سيستم تشخيص كامپيوتري ماموگرافي بر اساس ويوولت طراحي كردند. در اين سيستم در تشخيص خوشههاي كوچك ميكروكلسيفيكاسيونها و نيز نواحي mass lesion، به راديولوژيست كمك بسيار ميكند. بايد توجه كرد كه به علت خطاهاي انساني، 20-30% از موارد سرطان سينه تشخيص داده نمي شود و همواره خطاهاي منفيهاي كاذب (FN) و مثبتهاي كاذب (FP) وجود دارد.
با استفاده از تحليل با رزالوشن چندگانه ويولت به داشتن اطلاعات قبلي در مورد محل سرطان نياز نيست و سيستم در آشكارسازي تودهها و ميكروكلسيفيكاسيونها قابل اعتماد است در اين روش تصوير اصلي به چند زير تصوير تجزيه ميشود.
شكل (2)، ساختار الگوريتم آشكارسازي بر پايه ويولت را نشان ميدهد.
شكل (3)، تحليل تصوير با رزالوشن چندگانه ويولت را نشان ميدهد:
شكل(13): تحليل تصوير با رزالوشن چندگانه ويولت
شكل (4) ، عملكرد حوزه ويولت را مطابق مراحل زير نشان ميدهد:
1- عملكرد بر روي تصاوير subband ويولت به منظورآشكارسازي ميكروكلسيفيكاسيونها در مراحل زير انجام ميشود:
- خارج سازي ضرايب subband ويولت شامل مولفههاي فركانس پايين،
- آستانه بندي ضرايب subband ويولت شامل مولفههاي فركانس بالا و
- از بين بردن مولفههاي d-c.
2- به منظورآشكارسازي توده(Mass)، مراحل زير انجام ميشود:
- خارج سازي ضرايب subband شامل مولفههاي فركانس بالا،
- خارج سازي ضرايب subband شامل مولفههاي فركانس پايين و
- استخراج اجزاي a-c.
بدين ترتيب با خارج ساختن اجزاي a-c يا d-c و مشخص كردن آستانه هيستوگرام، تشديد مناطق مورد نظر در تصوير در اين مرحله انجام ميگيرد. پس از اعمال حوزه ويولت در مرحله بازسازي تصوير بر اساس اندازه ميكروكلسيفيكاسيونهاي آشكار شده و نيز تعداد ميكروكلسيفيكاسيونها در محدوده 1cm*1cm خوشه بندي صورت ميگيرد. و بدين ترتيب اندازه نواحي مشكوك نيز آشكار ميشدند.]26-25[
در سال 2002، N. Mascio و همكارانش تحت عنوان تحليل اتوماتيك ميكروكلسيفيكاسيونها در ديجيتال ماموگرافي به بررسي پرداختند. در اين روش از gray-scale morphology براي تشخيص ميكروكلسيفيكاسيونها در ديجيتال ماموگرافي و كاهش درصد false-negativeها، استفاده ميگردد. ضمنا در اين تحقيق از تعدادي ويژگيها براي تشخيص بين موارد آشكار شده، استفاده شده است. در ابتدا بررسي گسترده اي در مورد ويژگيهاي ديجيتايزر مناسب صورت پذيرفته است. بايد توجه داشت نوع ديجيتايزر از لحاظ رزالوشن و نيز عمق بيت مناسب، در تحليل يك تصوير توسط CAD، بسيار مهم است. ضمنا استفاده از سخت افزار و نرم افزار مناسب كه سرعت تحليل را به حداقل ممكن رسانده، حائز اهميت است.الگوريتم تشخيص ميكروكلسيفيكاسيون شامل دو مرحله است:
مرحله اول با بهره گيري از دو روش تحليل فركانس بالا بر روي تصوير مرجع ديجيتايز شده، است. و با تركيب نتايج اين دو تحليل، اطلاعات فركانس بالاي مورد نظر استخراج ميشود، اين دو روش به نامهاي "Roun High-Emphasis و Texture Git" است كه در روش اول در واقع استفاده از "unsharp masking" است، تئوري اين روش بر اين اساس مبتني است: تصوير كه اطلاعات فركانس پايين آن توسط يك فيلتر پايين گذر، جدا شده است از روي تصوير اصلي تفريق ميشود. بدين ترتيب تصوير نهايي فقط شامل اطلاعات فركانس بالا است. در هر دو روش نامبرده شده اطلاعات فركانس بالاي تصوير استخراج ميشود كه البته در روش اول جزئياتي كه داراي تغيير شديد دانسيته هستند و اندازه آنها از اندازه پيكسلها بزرگتر است، اهميت دارند و به اين ترتيب رشتهها و خطوط نازك به خوبي نقاط روشن ميشوند.
پس در اين روش اجزاي كوچك كه نسبت به زمينه داراي كنتراست پايين ميباشند، حائز اهميت هستند. سپس اين دو تصوير با هم جمع شده و اجزا با حداكثر روشنايي استخراج ميگردند. و بدين ترتيب تصوير باقي مانده در مقايسه با تصوير اصلي حاوي اجزاي فركانس بالا نيست.
مرحله دوم جداسازي (segmentation) با استفاده از روش آستانه گذاري است. به كمك روش "isodata" كه با استفاده از هيستوگرام دادهها به صورت مكرر مقداري انتخاب ميشود كه هيستوگرام حول اين مقدار به دو قسمت به صورت متعادل، تقسيم گردد، اين عمل صورت ميگيرد.
با بهكارگيري اين روش بر روي تصوير، مقادير ميكروكلسيفيكاسيونها با مقدار يك و ديگر قسمتهاي تصوير سياه و با مقدار صفر است. سپس دور ميكروكلسيفيكاسيونها دايره كشيده شده و كاملا متمايز ميگردند. در آخر نتايج با نظرات راديولوژيستها مقايسه ميگردد، با استفاده از اين الگوريتم آشكارسازي، تعداد زيادي از ميكروكلسيفيكاسيونها كه توسط راديولوژيست قابل تشخيص نيست، آشكار ميشود. البته در مواردي كه اطلاعات فركانسي بافت سينه مشابه با اطلاعات فركانسي ميكروكلسيفيكاسيونهاست تعدادي FP (FalsePositive) نيز حاصل شد. سپس به منظور كاهش تعداد FPها، ويزگيهاي ميكروكلسيفيكاسيوها، استخراج گرديد.
از روي تصوير به دست آمده از مرحله قبل، هر كدام از لكههاي آشكار شده به سه گروه:
1-innocuous (بي آزار) 2- ميكروكلسيفيكاسيونها 3- مشكوك به ميكروكلسيفيكاسيون و
4- artifact تقسيم ميشود. تركيب مناسب ويژگيها براي تشخيص بين موارد malignant و benign بسيار مهم است.
در اين تحقيق ويژگيهايي كه در ادامه آمده بر روي تصاوير بررسي شده اند:
- مساحت،
- ميانگين gray level،
- محيط لكه است،
- طيف توان فوريه،
- كنتراست (لكههاي حاوي كنتراست بالا) و نيز با توجه به نظر راديولوژيستها ويژگيهاي زير نيز در نظر گرفته شده است.
- تعداد ميكروكلسيفيكاسيونها در يك خوشه و
- فاصله نسبت به نزديكترين همسايه (تعداد ميكروكلسيفيكاسيونها در واحد سطح).
منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۶۸