乳房體積測量方法及臨床應(yīng)用

南開大學附屬醫(yī)院（天津市第四醫(yī)院）（100191）閆鳴

乳房測量的方法有很多種，大體分類可分為接觸性乳房體積測量法和非接觸性乳房體積測量法，接觸性乳房體積測量法包括：經(jīng)驗公式計算法，阿基米德原理模具法，X線攝片測量技術(shù)，乳腺超聲測量技術(shù)。非接觸性體積測量法包括：立體照相測量技術(shù)、CT三維重建體積測量技術(shù)、MRI三維重建體積測量技術(shù)、3D建模成像技術(shù)。

1 接觸性乳房體積測量方法

1.1 經(jīng)驗公式計算法：利用標尺等簡單的測量工具進行乳房表面各種標線的長度測量，直接測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，代入先前研究者研究出的經(jīng)驗公式計算出被檢測乳房的體積數(shù)值。乳房輪廓常用測量項目包括：乳房基底部橫徑、乳房內(nèi)外側(cè)半徑、乳房高度、乳頭高度及直徑，乳房體積。乳房位置測量項目包括：胸骨上切跡中點至乳頭的距離（胸乳距）、乳頭至胸骨中線垂直距離（乳胸距）、鎖骨中點至乳頭的距離（鎖乳距）、胸骨上切跡中點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)用阿基米德原理測量乳房體積應(yīng)用于臨床。方法是用一個廣口瓶容器，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，將被測乳房浸入瓶中，容器開口盡量達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，就是待測乳房的體積。此后若干年間，又有很多學者發(fā)明了利用阿基米德原理測量乳房體積的方法，糾正了雙側(cè)乳房不對稱，或計算雙側(cè)乳房體積差以用于假體植入或縮乳術(shù)的術(shù)前術(shù)后評估，或用于術(shù)中測量TRAM皮瓣體積用于乳房及時再造等[3]，均得到了較好的效果。

我國醫(yī)師也先后發(fā)明了不同的模具用于乳房體積的測量。韓建群于1997年發(fā)明了一種雙層充氣塑料薄膜模具，可直接測算乳房體積，方法是使用時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，壓力適當后測量乳房體積數(shù)值。乳房體積=模具體體積-注入空氣體積。李斌于同年發(fā)明了一種更簡便的小水桶模具測量乳房體積，使用時將乳房置于小水桶開口處，排除水的體積即為乳房體積。

在諸多測量乳房體積的方法中，其中被公認的準確性較好的，就是Teze于2000年發(fā)明了一種間接測量乳房體積的透明塑料模具。使用阿基米德模具法測量乳房體積時，病人采取俯臥位的體位，將乳房盡可能的浸沒入一個盛滿水的特定容器中，測算出排開水的體積就等同于待測乳房的體積數(shù)值。

①乳房測量器：國內(nèi)及國外學者，模擬乳房為半橢圓體及圓錐體，并根據(jù)數(shù)學幾何原理設(shè)計出不同類型和材質(zhì)的乳房測量器，包括準確率高的石膏模型法和運用較廣泛的Grossman-Roudner圓盤法等。

②石膏模型法：此法是一種準確性高達99%，并可重復性較高的測量方法。1979年，Campagine等[4]應(yīng)用石膏模型對乳房進行體積的測量。簡要方法是：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，然后測得所用砂子的重量，測算重量與已知密度值的比值，即得乳房的體積，對側(cè)乳房體積同理可得。

③Grossman-Roudner圓盤法：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，具有操作簡便、直觀的優(yōu)點。圓盤是一種幾何圓錐體，帶有體積刻度，底部口徑可手動調(diào)節(jié)。操作時，患者取平臥位，圓盤繞乳房最大橫徑展開并緊貼乳房表面，直接在圓盤所帶的體積刻度上讀出數(shù)值，即為被測乳房的體積。

Palin[5]指出，乳房實際體積V=1.37V*+20.33（V*為Grossman圓盤測量法測出的乳房體積數(shù)值），Palin研究發(fā)現(xiàn)，乳房體積較大人群（V大于425ml）測得數(shù)值與實際體積相差較大，故Grossman-Roudner圓盤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量。此方法需要壓縮乳房至一定厚度，測量乳房內(nèi)側(cè)緣到外側(cè)緣的乳房寬度，并測量胸大肌前緣至乳房表面的距離，即乳房高度，并測量乳房壓縮厚度，代入半橢圓柱體積公式得出乳房體積。這種方法進行乳房徑線測量的可重復性較高，這種將乳房近似于半橢圓柱體的計算方法，所得到的結(jié)果與金標準（乳房標本排水體積法）測算出的體積數(shù)值有較好的相關(guān)性。

1.4 超聲乳房體積測量方法：超聲乳房體積測量同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，并與患者身體長軸互相垂直，切面與切面之間，互相間隔1cm，與CT和MRI運用的Cavalieri公式類似，用B超機測量出每個切面的面積，乘以層厚，將每一切面近似呈規(guī)則幾何形狀，累加起來得到乳房體積。

2 非接觸性乳房體積測量法

2.1 CT乳房體積測量方法 早期CT掃描容積測量主要是用于腦容量和眼窩容量的測量主要用于CT掃描圖像可以利用Cavalieri公式，即利用CT斷層圖像，勾畫出乳房前緣（根據(jù)解剖學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計算乳房體積。王凌宇[7]利用西門子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軟件對模型進行分割，求得乳房或乳房假體體積。此外，CT可用來評估乳房假體的完整性并可檢測包膜囊內(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。2.2 MRI乳房體積測量方法 MRI掃描時患者取俯臥位，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MRI掃描得到的T1WI圖像，利用疊加法和鄰域連接閾值分割法進行乳房體積測量。其中疊加法類似CT斷層測量乳房體積的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)像素點分為亮信號（皮膚、腺體）和黑信號（脂肪），然后確定閾值分別將乳房內(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建模測量法 用3D激光掃描儀或立體照相機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，并在計算機上計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乳房之間的垂直距離和兩者之間的角度，就可以計算出被測乳房和3D激光掃描儀之間的距離。由此反復在乳房表面測量大量的點的位置，構(gòu)成該被測乳房的三維模型數(shù)據(jù)。

在上述諸多乳房體積測量方法中，接觸性乳房體積測量法由于患者主觀配合程度以及外界對乳房的接觸刺激，乳房體積變化等因素，再有容器無法完整包裹整體乳房，會造成一定的數(shù)值測量誤差，經(jīng)驗公式法由于公式本身就是近似的，以及計算過程中，把乳房近似模擬成規(guī)則幾何體進行體積計算，故公式本身就是近似的，所以計算的數(shù)值與真實的乳房體積值之間亦存在一定的誤差?；诎⒒椎略戆l(fā)明出的各種容器測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)下的對稱性和美觀性，所以采用非自然站立體位的乳房測量方法計算出的數(shù)值，由于乳房在不同體位間體積會有變化，數(shù)值與自然體位之間也會產(chǎn)生一定的誤差。超聲檢測乳房體積的方法中，由于探頭接觸乳房也會造成體積的變化，以及超聲醫(yī)生操作水平的不同，數(shù)據(jù)計算過程較復雜，都會造成乳房體積測量數(shù)據(jù)的可重復性較差，故臨床上，超聲用于乳房體積測量方面應(yīng)用較少。

非接觸性乳房測量方法中，由于相比接觸性乳房測定方法，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，體積在檢測期間體積變化相對較小，測得的數(shù)據(jù)準確性較高。CT和MRI檢測，同時可以對乳房及胸部檢查有無病變，而且密度分辨率和軟組織分辨率高是其他方法無法比擬的。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檢測乳房體積的局限性所在。3D測量儀器的優(yōu)點是保證了被檢測者乳房的自然下垂體位，可對術(shù)前術(shù)后進行評估和隨訪，但是3D測量儀器設(shè)備成本高，檢測時間較長。生物立體照相測量技術(shù)及計算機輔助光學投射條紋測量技術(shù)掃面時間短，操作簡便易行并且可以方便存儲及隨時提取調(diào)用，方便臨床術(shù)前評估及術(shù)后隨訪。但是缺點是都無法顯示乳房內(nèi)部結(jié)構(gòu)。