肿瘤特征

来自师姐毕业论文《超声乳腺肿瘤的定位与 BIRADS 自动分级研究》

1、形状特征

矩形度(MBR)：肿瘤区域在其最小外接矩形（ Minimum Enclosing Rectangle,MBR）中的重合比重（肿瘤区域面积/最小外接矩形面积，用像素点数度量）

凸壳度：肿瘤区域在其外接凸多边形中所占比重（类上）

良性肿瘤矩形度和凸壳度都大于恶性肿瘤

 

2、边缘特征

边缘模糊程度LBR=Mi/Mo，Mi肿瘤边缘内部带状区域灰度均值，Mo肿瘤边缘外部带状区域灰度均值

 

 

3、边界特征

(1)平均标准化径向长度：超声乳腺图像中， 如果肿瘤边界规则、 平滑， 其平均标准化径向长度就大，当肿瘤接近于圆形时， 平均标准化径向长度就大； 相反， 如果肿瘤边界不规则、粗糙， 平均标准化径向长度值就小。

(3)面积比率(AR)：面积比率反映了超出平均径向长度的那部分所构成的面积与以平均径向长度为半径所构成的圆形区域面积的比值。 肿瘤边界越光滑， 越接近于圆形， 面积比率就越小，反之， 肿瘤边界不规则时， 面积比率越大。

 

(4)粗糙度R：粗糙度是指在肿瘤边缘上， 相邻两像素点的标准化半径（ Normalized Radius, NR） 的差值的绝对值在顺时针(或逆时针)方向上之和的平均值。 与良性肿瘤相比， 恶性肿瘤边界粗糙， 毛刺多， 粗糙度更大。

 

 

4、朝向特征

(1)纵横比：肿瘤的纵向长度与横向宽度之比。 肿瘤的纵向长度与横向宽度之比。

(2)生长方向：肿瘤的生长方向与水平方向（ 即是皮肤表面） 的角度。 常通过直接最小二乘椭圆拟合得到肿瘤轮廓拟合椭圆， 计算肿瘤轮廓拟合椭圆的长轴与水平方向的夹角 θ ， 用以量化肿瘤朝向特征。 最后采用公式（ 3.10） 将夹角θ 转换到区间[0,π/2]，相比于恶性肿瘤， 良性肿瘤生长方向大多平行于水平方向,即Ori 接近于 0。
     

 

5、内部回声

在 BIRADS 报告中，肿瘤内部回声模式包括： 高回声、 等回声、 低回声、 混合回声、 无回声。 高回声是指病灶区域的周围组织平均灰度值较大， 相反， 低回声是指病灶周围组织平均灰度值较小。 对超声乳腺肿瘤的内部回声模式的度量常采用灰度标准差（ Standard Deviation of Gray Value, SDGV） 、 灰度均值（ Average of GrayValue, AGV）、相对亮度 （ Relativity Brightness, RB）以及灰度差异 （ Differenceof Gray value, DGV） 等指标。 灰度均值表示取样区域内各点灰度值的平均数， 回声越强， 灰度值越大。相对亮度为病灶内部区域灰度均值与病灶外部带状区域的灰度均值之比 。
Mt 为肿瘤区域灰度均值， Mo 为肿瘤外部带状区域灰度均值。


6、后方回声

 

在 BIRADS_US 报告中， 后方回声衰减征象主要有： 回声增强、 无回声衰减、 声影、 混合模式。 后方回声衰减特征可以采用衰减系数（ Attenuation coefficient, AC） 来度量， 即肿瘤区域灰度均值与其后方区域灰度均值之比。 反映肿瘤内部组织的声阻抗和吸收超声声能的改变。 文献指出肿瘤的细胞在增生和变质的过程中副产物胶原、 胶原纤维>75%时可导致超声声能衰减, 反之不变或增强。 恶性肿瘤一般具有肿瘤后回声阴影， 而良性肿瘤一般会呈现回声增强现象。

其中 Mp 是肿瘤后方取样区域的灰度均值。