南開(kāi)大學(xué)附屬醫(yī)院(天津市第四醫(yī)院)(100191)閆鳴
乳房測(cè)量的方法有很多種,大體分類可分為接觸性乳房體積測(cè)量法和非接觸性乳房體積測(cè)量法,接觸性乳房體積測(cè)量法包括:經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法,阿基米德原理模具法,X線攝片測(cè)量技術(shù),乳腺超聲測(cè)量技術(shù)。非接觸性體積測(cè)量法包括:立體照相測(cè)量技術(shù)、CT三維重建體積測(cè)量技術(shù)、MRI三維重建體積測(cè)量技術(shù)、3D建模成像技術(shù)。
1.1 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法:利用標(biāo)尺等簡(jiǎn)單的測(cè)量工具進(jìn)行乳房表面各種標(biāo)線的長(zhǎng)度測(cè)量,直接測(cè)量出乳房表面的高度,寬度以及被檢者的身高和體重等客觀指標(biāo),代入先前研究者研究出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出被檢測(cè)乳房的體積數(shù)值。乳房輪廓常用測(cè)量項(xiàng)目包括:乳房基底部橫徑、乳房?jī)?nèi)外側(cè)半徑、乳房高度、乳頭高度及直徑,乳房體積。乳房位置測(cè)量項(xiàng)目包括:胸骨上切跡中點(diǎn)至乳頭的距離(胸乳距)、乳頭至胸骨中線垂直距離(乳胸距)、鎖骨中點(diǎn)至乳頭的距離(鎖乳距)、胸骨上切跡中點(diǎn)至兩乳頭連線垂直距離(胸骨正中距)以及雙層乳頭間距等。
喬群醫(yī)師[1]得出經(jīng)驗(yàn)公式:乳房體積=1/3π×乳房高度2×(3×乳房半徑-乳房高度)
Westreich[2]等得出公式:乳房體積V=(M-Ni)1.103×(N-Ni)0.811
M-Ni:胸骨上切跡到乳頭中心距離;N-Ni:兩乳頭間的水平距離。
1.2 阿基米德原理模具法:此方法又稱原位乳房排水體積測(cè)量法。此方法是基于阿基米德原理,Bouman在1970年首次記錄應(yīng)用阿基米德原理測(cè)量乳房體積應(yīng)用于臨床。方法是用一個(gè)廣口瓶容器,其直徑稍大于乳房基底部橫徑,容器內(nèi)充滿溫水,患者體位取俯臥位,將被測(cè)乳房浸入瓶中,容器開(kāi)口盡量達(dá)到乳房基底部的范圍,然后再用水充滿容器,再次充水的水的體積,就是待測(cè)乳房的體積。此后若干年間,又有很多學(xué)者發(fā)明了利用阿基米德原理測(cè)量乳房體積的方法,糾正了雙側(cè)乳房不對(duì)稱,或計(jì)算雙側(cè)乳房體積差以用于假體植入或縮乳術(shù)的術(shù)前術(shù)后評(píng)估,或用于術(shù)中測(cè)量TRAM皮瓣體積用于乳房及時(shí)再造等[3],均得到了較好的效果。
我國(guó)醫(yī)師也先后發(fā)明了不同的模具用于乳房體積的測(cè)量。韓建群于1997年發(fā)明了一種雙層充氣塑料薄膜模具,可直接測(cè)算乳房體積,方法是使用時(shí)將兩層薄膜之間形成的腔內(nèi)空氣排凈,乳房置于模具內(nèi),然后向腔內(nèi)注入空氣,壓力適當(dāng)后測(cè)量乳房體積數(shù)值。乳房體積=模具體體積-注入空氣體積。李斌于同年發(fā)明了一種更簡(jiǎn)便的小水桶模具測(cè)量乳房體積,使用時(shí)將乳房置于小水桶開(kāi)口處,排除水的體積即為乳房體積。
在諸多測(cè)量乳房體積的方法中,其中被公認(rèn)的準(zhǔn)確性較好的,就是Teze于2000年發(fā)明了一種間接測(cè)量乳房體積的透明塑料模具。使用阿基米德模具法測(cè)量乳房體積時(shí),病人采取俯臥位的體位,將乳房盡可能的浸沒(méi)入一個(gè)盛滿水的特定容器中,測(cè)算出排開(kāi)水的體積就等同于待測(cè)乳房的體積數(shù)值。
①乳房測(cè)量器:國(guó)內(nèi)及國(guó)外學(xué)者,模擬乳房為半橢圓體及圓錐體,并根據(jù)數(shù)學(xué)幾何原理設(shè)計(jì)出不同類型和材質(zhì)的乳房測(cè)量器,包括準(zhǔn)確率高的石膏模型法和運(yùn)用較廣泛的Grossman-Roudner圓盤(pán)法等。
②石膏模型法:此法是一種準(zhǔn)確性高達(dá)99%,并可重復(fù)性較高的測(cè)量方法。1979年,Campagine等[4]應(yīng)用石膏模型對(duì)乳房進(jìn)行體積的測(cè)量。簡(jiǎn)要方法是:在胸部特定部位涂滿薄層凡士林,用石膏繃帶貼敷,代石膏干涸后取下,即為石膏模型,在此模型乳房區(qū)內(nèi)側(cè)填入已知密度的砂子,與胸部弧度一致為止,然后測(cè)得所用砂子的重量,測(cè)算重量與已知密度值的比值,即得乳房的體積,對(duì)側(cè)乳房體積同理可得。
③Grossman-Roudner圓盤(pán)法:此法是一種適用范圍較廣,臨床應(yīng)用較多的方法,與石膏模型法比較,具有操作簡(jiǎn)便、直觀的優(yōu)點(diǎn)。圓盤(pán)是一種幾何圓錐體,帶有體積刻度,底部口徑可手動(dòng)調(diào)節(jié)。操作時(shí),患者取平臥位,圓盤(pán)繞乳房最大橫徑展開(kāi)并緊貼乳房表面,直接在圓盤(pán)所帶的體積刻度上讀出數(shù)值,即為被測(cè)乳房的體積。
Palin[5]指出,乳房實(shí)際體積V=1.37V*+20.33(V*為Grossman圓盤(pán)測(cè)量法測(cè)出的乳房體積數(shù)值),Palin研究發(fā)現(xiàn),乳房體積較大人群(V大于425ml)測(cè)得數(shù)值與實(shí)際體積相差較大,故Grossman-Roudner圓盤(pán)法適用于乳房體積小于425ml的人群。
1.3 乳腺X線攝片技術(shù):Kalbhen[6]首先提出此方法用于乳房體積測(cè)量。此方法需要壓縮乳房至一定厚度,測(cè)量乳房?jī)?nèi)側(cè)緣到外側(cè)緣的乳房寬度,并測(cè)量胸大肌前緣至乳房表面的距離,即乳房高度,并測(cè)量乳房壓縮厚度,代入半橢圓柱體積公式得出乳房體積。這種方法進(jìn)行乳房徑線測(cè)量的可重復(fù)性較高,這種將乳房近似于半橢圓柱體的計(jì)算方法,所得到的結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)(乳房標(biāo)本排水體積法)測(cè)算出的體積數(shù)值有較好的相關(guān)性。
1.4 超聲乳房體積測(cè)量方法:超聲乳房體積測(cè)量同CT和MRI相似,也是斷層掃描方式,超聲探頭于患者胸部表面互相垂直,并與患者身體長(zhǎng)軸互相垂直,切面與切面之間,互相間隔1cm,與CT和MRI運(yùn)用的Cavalieri公式類似,用B超機(jī)測(cè)量出每個(gè)切面的面積,乘以層厚,將每一切面近似呈規(guī)則幾何形狀,累加起來(lái)得到乳房體積。
2.1 CT乳房體積測(cè)量方法 早期CT掃描容積測(cè)量主要是用于腦容量和眼窩容量的測(cè)量主要用于CT掃描圖像可以利用Cavalieri公式,即利用CT斷層圖像,勾畫(huà)出乳房前緣(根據(jù)解剖學(xué)定義定義乳房前緣及外側(cè)緣),后緣以胸廓前緣及胸大肌前緣為乳房后壁;計(jì)算出斷面圖像興趣區(qū)的面積,乘以層厚,然后逐層累加得出乳房體積。也可以將CT掃面斷層圖像重建為三維模型來(lái)計(jì)算乳房體積。王凌宇[7]利用西門(mén)子16排螺旋CT獲得胸部CT圖像,并應(yīng)用MIMICS軟件,獲得選取范圍內(nèi)人體結(jié)構(gòu)或假體的3D立體模型,并用MagicRP軟件對(duì)模型進(jìn)行分割,求得乳房或乳房假體體積。此外,CT可用來(lái)評(píng)估乳房假體的完整性并可檢測(cè)包膜囊內(nèi)的假體破裂。但由于硅膠和乳腺組織在CT圖像上難以區(qū)分,故CT尚不能用于包膜囊外假體破裂的檢測(cè)。2.2 MRI乳房體積測(cè)量方法 MRI掃描時(shí)患者取俯臥位,采用乳房專用線圈,防止乳房受壓造成體積改變,掃描層厚取4mm左右。楊云卿[8]選擇乳腺M(fèi)RI掃描得到的T1WI圖像,利用疊加法和鄰域連接閾值分割法進(jìn)行乳房體積測(cè)量。其中疊加法類似CT斷層測(cè)量乳房體積的Cavalieri公式法。鄰域連接閾值分割法是根據(jù)MRI圖像興趣區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)分為亮信號(hào)(皮膚、腺體)和黑信號(hào)(脂肪),然后確定閾值分別將乳房?jī)?nèi)部組織與乳房外界背景、腺體和脂肪相分隔,分別得到乳房體積和腺體的體積值。
2.3 3 D建模測(cè)量法 用3D激光掃描儀或立體照相機(jī)兩種儀器獲得胸部影像數(shù)據(jù),并構(gòu)建乳房三維影像模型,并在計(jì)算機(jī)上計(jì)算出三維模型的體積。其中,3D激光掃描儀發(fā)射的激光束照射到乳房表面后,一部分被乳房吸收,另一部分被乳房表面反射,這部分反射激光束被掃描儀采集,并測(cè)算出該反射光線的發(fā)射方向。利用三角定律的原理,已知激光光源和被測(cè)乳房之間的垂直距離和兩者之間的角度,就可以計(jì)算出被測(cè)乳房和3D激光掃描儀之間的距離。由此反復(fù)在乳房表面測(cè)量大量的點(diǎn)的位置,構(gòu)成該被測(cè)乳房的三維模型數(shù)據(jù)。
在上述諸多乳房體積測(cè)量方法中,接觸性乳房體積測(cè)量法由于患者主觀配合程度以及外界對(duì)乳房的接觸刺激,乳房體積變化等因素,再有容器無(wú)法完整包裹整體乳房,會(huì)造成一定的數(shù)值測(cè)量誤差,經(jīng)驗(yàn)公式法由于公式本身就是近似的,以及計(jì)算過(guò)程中,把乳房近似模擬成規(guī)則幾何體進(jìn)行體積計(jì)算,故公式本身就是近似的,所以計(jì)算的數(shù)值與真實(shí)的乳房體積值之間亦存在一定的誤差。基于阿基米德原理發(fā)明出的各種容器測(cè)量有些取體位不是自然下垂,而臨床醫(yī)師和患者關(guān)注的,還是自然體位,乳房處于自然形態(tài)下的對(duì)稱性和美觀性,所以采用非自然站立體位的乳房測(cè)量方法計(jì)算出的數(shù)值,由于乳房在不同體位間體積會(huì)有變化,數(shù)值與自然體位之間也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。超聲檢測(cè)乳房體積的方法中,由于探頭接觸乳房也會(huì)造成體積的變化,以及超聲醫(yī)生操作水平的不同,數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程較復(fù)雜,都會(huì)造成乳房體積測(cè)量數(shù)據(jù)的可重復(fù)性較差,故臨床上,超聲用于乳房體積測(cè)量方面應(yīng)用較少。
非接觸性乳房測(cè)量方法中,由于相比接觸性乳房測(cè)定方法,具有不直接接觸患者身體,患者的配合度較好,乳房不被接觸和刺激,體積在檢測(cè)期間體積變化相對(duì)較小,測(cè)得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。CT和MRI檢測(cè),同時(shí)可以對(duì)乳房及胸部檢查有無(wú)病變,而且密度分辨率和軟組織分辨率高是其他方法無(wú)法比擬的。但是CT檢查具有放射性損傷,MRI檢查不適用于體內(nèi)金屬物體以及幽閉恐懼癥等,都是CT和MRI檢測(cè)乳房體積的局限性所在。3D測(cè)量?jī)x器的優(yōu)點(diǎn)是保證了被檢測(cè)者乳房的自然下垂體位,可對(duì)術(shù)前術(shù)后進(jìn)行評(píng)估和隨訪,但是3D測(cè)量?jī)x器設(shè)備成本高,檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)。生物立體照相測(cè)量技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)投射條紋測(cè)量技術(shù)掃面時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便易行并且可以方便存儲(chǔ)及隨時(shí)提取調(diào)用,方便臨床術(shù)前評(píng)估及術(shù)后隨訪。但是缺點(diǎn)是都無(wú)法顯示乳房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)。