基于HSV多色渲染的超声边缘特征增强在TNBC与良性乳腺病变鉴别中的价值

《Frontiers in Oncology》:Multi-colorized tint map for distinguishing triple-negative breast cancers from cysts and fibroadenomas based on the tumor margin

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本综述创新性地提出基于HSV色彩空间的多色渲染超声成像技术,通过固定阈值(T=135)的双色映射策略,显著增强三阴性乳腺癌(TNBC)边缘回声过渡的视觉显著性。研究发现TNBC在多色模式下呈现特异性外周"光晕"特征,使TNBC与囊肿/纤维腺瘤的鉴别敏感度提升至87.5%,特异度达90.6%,且阅片者间一致性高达κ=0.88,为超声影像辅助诊断提供了新技术路径。

  
背景
三阴性乳腺癌(TNBC)作为缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和HER2表达的侵袭性乳腺癌亚型,其5年相对生存率约70%左右,占乳腺癌病例的10%-20%。临床实践中,TNBC在灰阶超声上可表现为极低回声,易与囊肿和纤维腺瘤等良性病变混淆,这种影像学重叠主要源于病灶边缘的细微回声过渡带——这些存在于B模式数据中的视觉信息,在常规读片时难以被稳定识别。
方法
本研究采用单中心回顾性设计,纳入经病理证实的48例极低回声乳腺病灶(16例TNBC、16例囊肿、16例纤维腺瘤)。通过MATLAB平台将灰阶超声图像归一化为8位强度标度(0-255),采用预设双色映射策略:以固定阈值T=135为界,强度≤T时使用Jet色标,强度>T时使用Parula色标进行HSV色彩空间转换。两名乳腺超声专家在盲态下分别评估灰阶、单色渲染和多色渲染图像,采用随机病例顺序和洗脱期设计降低回忆偏倚。
结果
多色渲染模式显著增强了边缘回声过渡的视觉显著性。TNBC在多色图像中频繁呈现特征性外周"光晕"模式(定义为紧邻病灶边界的浅色带状结构),而该特征在囊肿中未见,在纤维腺瘤中罕见。强度分布分析显示,TNBC边缘的灰度值二阶导数(边界"锐度"指数)<5,显著低于良性病变的5-25,证实其具有更平缓的强度过渡。诊断性能方面,多色渲染使TNBC与良性病变鉴别的敏感度/特异度从灰阶的75.0%/68.8%提升至87.5%/90.6%,阅片者间一致性从κ=0.68提高至κ=0.88。阈值稳健性测试显示,在125-145范围内结论稳定。
讨论
多色渲染技术通过增强人眼对色彩差异的敏感度(相较于灰度梯度),使原本隐匿的边缘梯度视觉化。这种"光晕"特征可能对应肿瘤-宿主界面的组织学特性(如细胞密度梯度、基质反应或水肿),但需通过前瞻性影像-病理对照研究验证。该技术的优势在于无需新增硬件设备,可直接整合至现有超声工作流,与多普勒、弹性成像等技术形成互补。研究局限性包括单中心回顾性设计、设备依赖性以及囊肿经穿刺而非病理确诊的问题。
结论
HSV多色渲染超声成像通过增强边缘过渡的视觉显著性,为TNBC与良性极低回声病变的术前鉴别提供了新思路。未来需开展多中心研究验证其跨设备稳定性,并深入探索"光晕"特征的病理生物学基础。
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