乳房体积测量方法及临床应用

南开大学附属医院（天津市第四医院）（100191）闫鸣

乳房测量的方法有很多种，大体分类可分为接触性乳房体积测量法和非接触性乳房体积测量法，接触性乳房体积测量法包括：经验公式计算法，阿基米德原理模具法，X线摄片测量技术，乳腺超声测量技术。非接触性体积测量法包括：立体照相测量技术、CT三维重建体积测量技术、MRI三维重建体积测量技术、3D建模成像技术。

1 接触性乳房体积测量方法

1.1 经验公式计算法：利用标尺等简单的测量工具进行乳房表面各种标线的长度测量，直接测量出乳房表面的高度，宽度以及被检者的身高和体重等客观指标，代入先前研究者研究出的经验公式计算出被检测乳房的体积数值。乳房轮廓常用测量项目包括：乳房基底部横径、乳房内外侧半径、乳房高度、乳头高度及直径，乳房体积。乳房位置测量项目包括：胸骨上切迹中点至乳头的距离（胸乳距）、乳头至胸骨中线垂直距离（乳胸距）、锁骨中点至乳头的距离（锁乳距）、胸骨上切迹中点至两乳头连线垂直距离（胸骨正中距）以及双层乳头间距等。

乔群医师[1]得出经验公式：乳房体积=1/3π×乳房高度2×(3×乳房半径-乳房高度）

Westreich[2]等得出公式：乳房体积V=（M-Ni）1.103×（N-Ni）0.811

M-Ni：胸骨上切迹到乳头中心距离；N-Ni：两乳头间的水平距离。

1.2 阿基米德原理模具法：此方法又称原位乳房排水体积测量法。此方法是基于阿基米德原理，Bouman在1970年首次记录应用阿基米德原理测量乳房体积应用于临床。方法是用一个广口瓶容器，其直径稍大于乳房基底部横径，容器内充满温水，患者体位取俯卧位，将被测乳房浸入瓶中，容器开口尽量达到乳房基底部的范围，然后再用水充满容器，再次充水的水的体积，就是待测乳房的体积。此后若干年间，又有很多学者发明了利用阿基米德原理测量乳房体积的方法，纠正了双侧乳房不对称，或计算双侧乳房体积差以用于假体植入或缩乳术的术前术后评估，或用于术中测量TRAM皮瓣体积用于乳房及时再造等[3]，均得到了较好的效果。

我国医师也先后发明了不同的模具用于乳房体积的测量。韩建群于1997年发明了一种双层充气塑料薄膜模具，可直接测算乳房体积，方法是使用时将两层薄膜之间形成的腔内空气排净，乳房置于模具内，然后向腔内注入空气，压力适当后测量乳房体积数值。乳房体积=模具体体积-注入空气体积。李斌于同年发明了一种更简便的小水桶模具测量乳房体积，使用时将乳房置于小水桶开口处，排除水的体积即为乳房体积。

在诸多测量乳房体积的方法中，其中被公认的准确性较好的，就是Teze于2000年发明了一种间接测量乳房体积的透明塑料模具。使用阿基米德模具法测量乳房体积时，病人采取俯卧位的体位，将乳房尽可能的浸没入一个盛满水的特定容器中，测算出排开水的体积就等同于待测乳房的体积数值。

①乳房测量器：国内及国外学者，模拟乳房为半椭圆体及圆锥体，并根据数学几何原理设计出不同类型和材质的乳房测量器，包括准确率高的石膏模型法和运用较广泛的Grossman-Roudner圆盘法等。

②石膏模型法：此法是一种准确性高达99%，并可重复性较高的测量方法。1979年，Campagine等[4]应用石膏模型对乳房进行体积的测量。简要方法是：在胸部特定部位涂满薄层凡士林，用石膏绷带贴敷，代石膏干涸后取下，即为石膏模型，在此模型乳房区内侧填入已知密度的砂子，与胸部弧度一致为止，然后测得所用砂子的重量，测算重量与已知密度值的比值，即得乳房的体积，对侧乳房体积同理可得。

③Grossman-Roudner圆盘法：此法是一种适用范围较广，临床应用较多的方法，与石膏模型法比较，具有操作简便、直观的优点。圆盘是一种几何圆锥体，带有体积刻度，底部口径可手动调节。操作时，患者取平卧位，圆盘绕乳房最大横径展开并紧贴乳房表面，直接在圆盘所带的体积刻度上读出数值，即为被测乳房的体积。

Palin[5]指出，乳房实际体积V=1.37V*+20.33（V*为Grossman圆盘测量法测出的乳房体积数值），Palin研究发现，乳房体积较大人群（V大于425ml）测得数值与实际体积相差较大，故Grossman-Roudner圆盘法适用于乳房体积小于425ml的人群。

1.3 乳腺X线摄片技术：Kalbhen[6]首先提出此方法用于乳房体积测量。此方法需要压缩乳房至一定厚度，测量乳房内侧缘到外侧缘的乳房宽度，并测量胸大肌前缘至乳房表面的距离，即乳房高度，并测量乳房压缩厚度，代入半椭圆柱体积公式得出乳房体积。这种方法进行乳房径线测量的可重复性较高，这种将乳房近似于半椭圆柱体的计算方法，所得到的结果与金标准（乳房标本排水体积法）测算出的体积数值有较好的相关性。

1.4 超声乳房体积测量方法：超声乳房体积测量同CT和MRI相似，也是断层扫描方式，超声探头于患者胸部表面互相垂直，并与患者身体长轴互相垂直，切面与切面之间，互相间隔1cm，与CT和MRI运用的Cavalieri公式类似，用B超机测量出每个切面的面积，乘以层厚，将每一切面近似呈规则几何形状，累加起来得到乳房体积。

2 非接触性乳房体积测量法

2.1 CT乳房体积测量方法 早期CT扫描容积测量主要是用于脑容量和眼窝容量的测量主要用于CT扫描图像可以利用Cavalieri公式，即利用CT断层图像，勾画出乳房前缘（根据解剖学定义定义乳房前缘及外侧缘），后缘以胸廓前缘及胸大肌前缘为乳房后壁；计算出断面图像兴趣区的面积，乘以层厚，然后逐层累加得出乳房体积。也可以将CT扫面断层图像重建为三维模型来计算乳房体积。王凌宇[7]利用西门子16排螺旋CT获得胸部CT图像，并应用MIMICS软件，获得选取范围内人体结构或假体的3D立体模型，并用MagicRP软件对模型进行分割，求得乳房或乳房假体体积。此外，CT可用来评估乳房假体的完整性并可检测包膜囊内的假体破裂。但由于硅胶和乳腺组织在CT图像上难以区分，故CT尚不能用于包膜囊外假体破裂的检测。2.2 MRI乳房体积测量方法 MRI扫描时患者取俯卧位，采用乳房专用线圈，防止乳房受压造成体积改变，扫描层厚取4mm左右。杨云卿[8]选择乳腺MRI扫描得到的T1WI图像，利用叠加法和邻域连接阈值分割法进行乳房体积测量。其中叠加法类似CT断层测量乳房体积的Cavalieri公式法。邻域连接阈值分割法是根据MRI图像兴趣区内像素点分为亮信号（皮肤、腺体）和黑信号（脂肪），然后确定阈值分别将乳房内部组织与乳房外界背景、腺体和脂肪相分隔，分别得到乳房体积和腺体的体积值。

2.3 3 D建模测量法 用3D激光扫描仪或立体照相机两种仪器获得胸部影像数据，并构建乳房三维影像模型，并在计算机上计算出三维模型的体积。其中，3D激光扫描仪发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，这部分反射激光束被扫描仪采集，并测算出该反射光线的发射方向。利用三角定律的原理，已知激光光源和被测乳房之间的垂直距离和两者之间的角度，就可以计算出被测乳房和3D激光扫描仪之间的距离。由此反复在乳房表面测量大量的点的位置，构成该被测乳房的三维模型数据。

在上述诸多乳房体积测量方法中，接触性乳房体积测量法由于患者主观配合程度以及外界对乳房的接触刺激，乳房体积变化等因素，再有容器无法完整包裹整体乳房，会造成一定的数值测量误差，经验公式法由于公式本身就是近似的，以及计算过程中，把乳房近似模拟成规则几何体进行体积计算，故公式本身就是近似的，所以计算的数值与真实的乳房体积值之间亦存在一定的误差。基于阿基米德原理发明出的各种容器测量有些取体位不是自然下垂，而临床医师和患者关注的，还是自然体位，乳房处于自然形态下的对称性和美观性，所以采用非自然站立体位的乳房测量方法计算出的数值，由于乳房在不同体位间体积会有变化，数值与自然体位之间也会产生一定的误差。超声检测乳房体积的方法中，由于探头接触乳房也会造成体积的变化，以及超声医生操作水平的不同，数据计算过程较复杂，都会造成乳房体积测量数据的可重复性较差，故临床上，超声用于乳房体积测量方面应用较少。

非接触性乳房测量方法中，由于相比接触性乳房测定方法，具有不直接接触患者身体，患者的配合度较好，乳房不被接触和刺激，体积在检测期间体积变化相对较小，测得的数据准确性较高。CT和MRI检测，同时可以对乳房及胸部检查有无病变，而且密度分辨率和软组织分辨率高是其他方法无法比拟的。但是CT检查具有放射性损伤，MRI检查不适用于体内金属物体以及幽闭恐惧症等，都是CT和MRI检测乳房体积的局限性所在。3D测量仪器的优点是保证了被检测者乳房的自然下垂体位，可对术前术后进行评估和随访，但是3D测量仪器设备成本高，检测时间较长。生物立体照相测量技术及计算机辅助光学投射条纹测量技术扫面时间短，操作简便易行并且可以方便存储及随时提取调用，方便临床术前评估及术后随访。但是缺点是都无法显示乳房内部结构。