Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quá trình xử lý ảnh x quang vú trên máy tính

  • Số trang: 103 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 9 |
  • Lượt tải: 0
nganguyen

Đã đăng 34173 tài liệu

Mô tả:

NGUYỄN THU VÂN BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC xỬ LÝ THÔNG TIN NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ ẢNH X QUANG VÚ TRÊN MÁY TÍNH NGUYỄN THU VÂN 2005 - 2007 Hà Nội 2007 Hµ Néi 2007 1 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất ñến TS.Nguyễn Tiến Dũng, người ñã hướng dẫn em thực hiện luận văn này. Chính những chỉ bảo tận tình về mặt chuyên môn, cùng sự kiên nhẫn và những lời khuyên, những lời ñộng viên kịp thời của thầy ñã giúp ñỡ em rất nhiều từ khi bắt ñầu cho tới khi em hoàn thành luận văn. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến PSG.TS.Nguyễn ðức Thuận và ThS.Nguyễn Thái Hà ñã giúp ñỡ em về mặt chuyên môn, cũng như tạo ñiều kiện thuận lợi về mặt thời gian trong suốt quá trình em thực hiện luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn ñến PGS.TS Nguyễn Trọng Giảng, các bạn ðặng Hồng Thanh, Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Việt Hoàng và Vũ Văn Quý ñã giúp ñỡ tôi rất nhiều khi tôi viết quyển luận văn này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến gia ñình tôi, nơi luôn là ñiểm tựa vững chắc cho tôi trong suốt quá trình học tập và công tác của mình. 2 LỜI NÓI ðẦU Ung thư vú là một căn bệnh rất phổ biến ở nữ giới. Phát hiện sớm ung thư là nhân tố chính trong khả năng sống sót của bệnh nhân. Cho ñến nay, phương pháp hiệu quả nhất ñể phát hiện sớm dấu hiệu ung thư là chụp ảnh X quang vú [1]. Hiện nay, trong quá trình quét và ñọc ảnh X quang vú, các bác sĩ ñược hỗ trợ rất nhiều từ hệ thống máy tính. Các thuật toán trên máy tính giúp nâng cao chất lượng ảnh X quang vú, ñưa ra các vùng nghi ngờ có bệnh. Ngoài ra, quá trình ñọc kỹ một bức ảnh X quang gọi là quá trình kiểm tra ảnh. Một hệ thống máy tính thực hiện kiểm tra ảnh X quang vú sẽ bao gồm các thành phần thực hiện các công việc như phân vùng ảnh, phát hiện và phân loại khối u, phát hiện và phân lại các khối vi canxi hoá. Luận văn này nghiên cứu và trình bày về một thuật toán thực hiện phân vùng các ảnh X quang và ñịnh vị khối u trên ảnh. Thuật toán phân vùng ảnh sử dụng toán tử dựa trên lược ñồ xám của ảnh ñể xác ñịnh ranh giới giữa các thành phần khác nhau trên ảnh. Nó sử dụng thuật toán nhóm ñiểm ảnh ñể ñưa ra các tập hợp ñiểm ảnh biểu diễn các vùng khác nhau trên ảnh. Thuật toán ñịnh vị khối u sử dụng mức ñộ thay ñổi của ñối sánh mẫu ñể ñịnh vị các vùng nghi có bệnh. Cuối cùng, một cơ sở dữ liệu ảnh X quang vú ñã ñược chẩn ñoán và kiểm nghiệm kết quả bằng thực tế ñược xây dựng. ðó là cơ sở dữ liệu chuẩn bao gồm các ảnh ñược dùng làm mẫu, các mẫu này ñược sử dụng trong quá trình ñọc các ảnh X quang vú tại bệnh viện K, Hà Nội. 3 MỤC LỤC Chương 1 - GIỚI THIỆU CHUNG ..........................................................................5 1.1 Mục ñích của luận văn....................................................................................5 1.2 Cấu trúc của luận văn .....................................................................................7 Chương 2 - BỆNH UNG THƯ VÚ ..........................................................................8 2.1 Giải phẫu vú...................................................................................................8 2.1.1 Cấu trúc giải phẫu....................................................................................8 2.1.2 Kích thước, hình dạng và thay ñổi theo thời gian của vú ........................10 2.1.3 Vị trí của vú...........................................................................................12 2.2 Ung thư vú ...................................................................................................13 2.2.1 Ung thư vú là gì? ...................................................................................13 2.2.2 Nút bạch huyết.......................................................................................15 2.2.3 Nguyên nhân của ung thư ......................................................................18 2.2.4 Các giai ñoạn của ung thư vú .................................................................21 2.3 Tạo ảnh bằng tia X .......................................................................................22 2.3.1 Tạo ảnh X quang vú – Mammography ...................................................23 2.3.2 Các kiểu bất thường mà X quang vú chẩn ñoán có thể phát hiện ............29 2.3.3 Nền ảnh X quang vú ..............................................................................35 2.3.4 ðọc phim X quang vú ............................................................................36 Chương 3 - XỬ LÝ ẢNH SỐ ................................................................................38 3.1 Ảnh số..........................................................................................................38 3.2 Mô hình xác suất thống kê............................................................................39 3.2.1 Lược ñồ xám..........................................................................................39 3.2.2 Giá trị trung bình (Mean) .......................................................................42 3.2.3 ðộ lệch chuẩn ........................................................................................42 3.2.4 ðối xứng lệch (skewness) ......................................................................43 3.3 Cải thiện ảnh ................................................................................................43 3.3.1 Các phép toán với lược ñồ xám..............................................................43 3.3.2 Lọc và tích chập.....................................................................................46 3.3.3 Làm trơn ảnh .........................................................................................47 3.3.4 Làm sắc nét ảnh .....................................................................................48 3.4 Phân vùng ảnh..............................................................................................50 3.4.1 Phân vùng ảnh dựa trên ñường biên .......................................................50 3.4.2 Phân vùng ảnh dựa theo vùng ................................................................51 Chương 4 - PHÂN VÙNG NHŨ ẢNH ..................................................................53 4.1 Tầm quan trọng của phân vùng ảnh ñúng cách .............................................53 4.2 Thuật toán phân vùng ảnh ............................................................................54 4.2.1 Phân vùng dựa trên lược ñồ xám............................................................56 4.2.2 Phương pháp chênh lệch lược ñồ xám....................................................56 4.2.3 Tìm ranh giới giữa các thành phần .........................................................63 4.2.4 Thêm bối cảnh không gian.....................................................................67 4.2.5 Phân vùng các ảnh X quang vú ñặc........................................................71 4 4.3 Tổng kết về quá trình phân vùng ..................................................................73 Chương 5 - PHÁT HIỆN CÁC KHỐI U TRÊN ẢNH X QUANG VÚ ..................74 5.1 Thuật toán ñịnh vị khối u trong ảnh X quang vú số hóa................................74 5.2 Thuật toán phát hiện khối u ..........................................................................75 5.2.1 Một mẫu cho các khối u trong ảnh X quang vú ......................................75 5.2.2 Các phương pháp ñối sánh mẫu .............................................................79 5.2.3 Nhóm và phân vùng các vùng nghi ngờ .................................................84 5.2.4 Cải thiện ña tỷ lệ....................................................................................85 5.3 Tổng kết về ñịnh vị khối u............................................................................87 Chương 6 - HỆ THỐNG KIỂM TRA THUẬT TOÁN QUÉT ...............................88 6.1 Các kết quả lọc ảnh ......................................................................................88 6.2 Nhóm các nhóm pixel...................................................................................89 Chương 7 - KẾT LUẬN ...................................................................................... 100 7.1 Tổng kết..................................................................................................... 100 7.2 Phương hướng trong tương lai.................................................................... 100 5 Chương 1 - GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Mục ñích của luận văn Ung thư vú là loại ung thư thường gặp nhất và gây tử vong hàng ñầu ở phụ nữ nhiều nước công nghiệp. Theo Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Thế giới (IARC) vào năm 1998 thì ung thư vú ñứng ñầu, chiếm 21% trong tổng số các loại ung thư ở phụ nữ trên toàn thế giới. Cũng theo IARC, xuất ñộ chuẩn hóa theo tuổi của ung thư vú ở phụ nữ là 92.04 (trên 100,000 dân) ở châu Âu và 67.48 (trên 100,000 dân) trên toàn thế giới vào năm 1998, ñều là cao nhất trong các loại ung thư ở nữ giới [3]. Ung thư vú ñang trở nên phổ biến tại các nước ñang phát triển. Tại Việt Nam, năm 1998, ở nữ giới, ung thư vú là loại ung thư có tần suất cao nhất ở Hà Nội với xuất ñộ chuẩn hóa theo tuổi là 20.3 (trên 100,000 dân) và cao thứ hai ở Thành phố Hồ Chí Minh với xuất ñộ chuẩn hóa theo tuổi là 16 (trên 100,000 dân) sau ung thư cổ tử cung mà xuất ñộ chuẩn hóa theo tuổi là 28.6 (trên 100,000 dân) [4]. ðây là một bệnh hết sức phức tạp mà trong nhiều năm qua ñã có nhiều nghiên cứu về nguyên nhân, bệnh sinh và ñiều trị. Một ñiều quan trọng cần phải nhận thấy là việc phát hiện sớm ung thư vú qua sự tầm soát ở những phụ nữ bình thường ñã làm thay ñổi rõ ràng bệnh sử tự nhiên của bệnh cũng như cải thiện ñáng kể tiên lượng bệnh. Cho ñến nay, phương pháp hiệu quả nhất ñể phát hiện ung thư vú ở phụ nữ là chụp nhũ ảnh – phương pháp sử dụng tia X ñể tạo ảnh vú. Phương pháp này có thể phát hiện ñược một khối u ác tính trong vú hai năm trước khi cơ thể cảm nhận ñược nó [1]. Nói chung, ở Việt Nam hiện nay, việc chẩn ñoán bệnh từ phim chụp X quang vú vẫn ñược thực hiện thủ công bởi các bác sĩ hoặc các kỹ thuật viên. Bác sĩ hay kỹ thuật viên phân tích từng phim X quang vú, với từng bệnh nhân, trả về kết quả tốt (vú khoẻ mạnh) hoặc khoanh ra các vùng có nghi ngờ mắc bệnh trên phim X quang. Với các bệnh nhân nghi ngờ có bệnh, các bác sĩ sẽ thực hiện thêm một số bước 6 kiểm tra, như tạo nhũ ảnh chẩn ñoán, cho ñến khi có kết quả cuối cùng. Quá trình chẩn ñoán như trên dựa nhiều vào kinh nghiệm của các bác sĩ hoặc các kỹ thuật viên. Bên cạnh phương pháp chẩn ñoán truyền thống như vậy, ngày nay chúng ta ñã ñược hỗ trợ rất nhiều từ các hệ thống máy tính. Tuy rằng máy tính chưa thể ñảm nhận ñược trọn vẹn công việc của các bác sĩ, kỹ thuật viên, nhưng với sự hỗ trợ từ hệ thống máy tính, chắc chắn hiệu quả của quá trình chẩn ñoán sẽ tăng lên nhiều lần. Ta có thể sử dụng các thuật toán ñể nâng cao chất lượng ảnh và chỉ ra những vùng khả nghi. Ảnh X quang vú trong nội dung nghiên cứu ở ñây ñược thu nhận ở dạng số và ñược thu thập từ cơ sở dữ liệu bệnh viện K Hà Nội. Ảnh X quang vú có thể chứa các dấu hiệu/ tín hiệu về ung thư vú ở nhiều mức ñộ khác nhau: các vi canxi hoá, các thương tổn, các khối giới hạn hoặc có hình dạng không rõ ràng, hay các biến dạng về hình thể… Trên thế giới, rất nhiều phương pháp phân tích ảnh số X quang vú ñã ñược nghiên cứu, triển khai và cho những kết quả tốt. Các kỹ thuật phổ biến trong lĩnh vực xử lý ảnh ñược áp dụng vào ảnh số X quang vú nhằm cố gắng xác ñịnh các dấu hiệu sớm của ung thư, càng ngày càng chính xác. Với suy nghĩ về thực trạng căn bệnh ung thư vú và cơ sở hạ tầng tại các bệnh viện ở Việt Nam, tôi thực hiện quyển luận văn này với mục ñích nghiên cứu về một thuật toán nhằm hỗ trợ các bác sĩ trong quá trình ñọc ảnh X quang vú và ñưa ra những chẩn ñoán của mình. Thuật toán này ñược gọi là thuật toán kiểm tra, nó hỗ trợ việc ñịnh vị các bất thường trên ảnh X quang vú. Luận văn sẽ trình bày về một thuật toán phân vùng ảnh X quang vú, một phương pháp xác ñịnh khối u trên ảnh và một phương pháp kiểm ñịnh, so sánh các kết quả thu ñược từ thuật toán kiểm tra. Thuật toán phân vùng ở ñây hoạt ñộng trên một tập hợp ảnh X quang vú nói chung, nó không ñòi hỏi bộ dữ liệu ñã ñược huấn luyện. Có một vài kỹ thuật về ñịnh vị khối u trên ảnh X quang vú. Chúng có những mức ñộ thành công khác nhau, và rất nhiều trong số ñó sử dụng một dạng ñối sánh mẫu ñể so sánh các phần của một bức ảnh với một mẫu khối u ñược lựa chọn từ trước. Các mẫu khác xây dựng nên các vector ñặc trưng và sử dụng một cách phân loại ñã ñược huấn luyện trước ñể chọn ra các vùng ác tính. Nghiên cứu thực hiện 7 trong luận văn này cố gắng ñưa ra những cải tiến về hiệu suất và tính chính xác của các phương pháp trên. Ta cũng ñánh giá các mẫu khối u có thể và chọn một mẫu và một phương pháp so sánh tối ưu. Cuối cùng, người thực hiện luận văn xây dựng một cơ sở dữ liệu bao gồm các ảnh X quang vú ñã ñược chẩn ñoán chính xác. Các ảnh X quang này ñược sử dụng với vai trò các mẫu ñối sánh trong quá trình ñọc các ảnh X quang trong bệnh viện K Hà Nội. 1.2 Cấu trúc của luận văn Chương 2 cung cấp một cái nhìn chi tiết về căn bệnh ung thư vú, bao gồm các biểu hiện và trạng thái của bệnh, nguyên nhân gây bệnh cũng như các cách phát hiện, ñiều trị bệnh. Chương 3 cung cấp các khái niệm cơ bản về xử lý ảnh cũng như một số phép toán cải thiện, nâng cao chất lượng ảnh X quang vú, ví dụ ñiều chỉnh, cân bằng lược ñồ xám, lọc và làm trơn ảnh. Chương 4 giới thiệu và triển khai thuật toán phân vùng ảnh X quang vú. Thuật toán phân vùng dựa trên lược ñồ xám kết hợp các thông tin về không gian. Chương 5 trình bày phương pháp phát hiện khối u dựa trên ñối sánh mẫu. Trước tiên sử dụng một mẫu ñể nhận biết và ghi lại các pixel nghi ngờ. Saud dó là bước nhóm các pixel và kiểm tra lại với mẫu ña tỷ lệ sao cho phù hợp với kích thước chính xác của khối u. Chương 6 trình bày về hệ thống kiểm ñịnh thuật toán hỗ trợ kiểm tra ảnh X quang vú với các ví dụ minh họa cụ thể. Cuối cùng, Chương 7 ñưa ra kết luận về công việc thực hiện và hướng phát triển trong tương lai. 8 Chương 2 - BỆNH UNG THƯ VÚ 2.1 Giải phẫu vú 2.1.1 Cấu trúc giải phẫu Vú bắt ñầu phát triển ở phôi thai khoảng 7 ñến 8 tuần sau khi thụ thai. Chưa thể nhận ra chúng ở giai ñoạn này, bao gồm chỉ một chút mô gợn lên. Từ tuần thứ 12 ñến 16, nhiều thành phần phụ trở nên rõ ràng hơn. Các nhóm tế bào rất nhỏ bắt ñầu phân nhánh dẫn ñến sự hình thành các ống dẫn và các tuyến sản xuất sữa trong tương lai. Các mô khác phát triển thành các tế bào cơ, các tế bào này sẽ hình thành núm vú (ñiểm nhô ra của vú) và quầng vú (phần mô màu thẫm xung quanh núm vú). Trong các giai ñoạn sau của thời gian mang bầu, các hormone của mẹ ñi qua nhau thai ñể vào bào thai, khiến các tế bào vú hình thành các cấu trúc dạng ống phân nhánh, từ ñó hình thành các ống dẫn sữa. Trong 8 tuần cuối cùng của thai kỳ, các thuỳ con (các tuyến sản sinh ra sữa) hoàn thiện và thực sự bắt ñầu sinh ra một chất lỏng gọi là sữa non. Trong cả trẻ sơ sinh nam và nữ ñều có thể cảm nhận ñược những vết phồng nằm dưới núm vú và quầng vú và có thể nhận biết một chất lỏng trong suốt tiết ra, ñó là sữa non. Những hiện tượng này biểu thị tác ñộng của hormone người mẹ và sẽ giảm dần ñi trong những tuần ñầu tiên của cuộc ñời. Từ thời thơ ấu ñến tuổi dậy thì, không có sự khác nhau giữa vú của nam và nữ. Tuy nhiên, với sự bắt ñầu tuổi dậy thì ở nữ, quá trình giải phóng estrogen, trước tiên là một mình, và sau ñó là kết hợp với progesterone khi buồng trứng hoàn thiện về chức năng, khiến vú trải qua những thay ñổi ñột ngột, lên ñến cực ñiểm trong dạng trưởng thành hoàn toàn. Quá trình này trung bình mất 3 ñến 4 năm và thường hoàn chỉnh vào tuổi 16. Sự hoàn thiện hơn nữa của các mô vú xảy ra cùng quá trình tiết sữa và thường ñược coi là một cách bảo vệ chống lại bệnh ung thư vú. Vú của phụ nữ trưởng thành cơ bản bao gồm 4 cấu trúc sau: các tiểu thuỳ hay tuyến; các ống dẫn sữa; mỡ và mô liên kết (Hình 2.1). Các tiểu thuỳ tập hợp lại thành các ñơn vị lớn hơn gọi là thuỳ. Trung bình có 15 – 20 thuỳ trong mỗi bên vú sắp xếp hỗn ñộn theo dạng nan hoa toả ra từ núm vú/ khu vực quầng vú. Tuy nhiên, sự phân bố các thuỳ này không ñều. Mô tuyến trội hơn ở phần vú trên bên ngoài. Phần này chịu trách nhiệm về sự căng cứng ở vùng này mà rất nhiều phụ nữ cảm 9 thấy trước chu kỳ kinh nguyệt. Nó cũng là khu vực chiếm một nửa trong tổng số ung thư. Các thuỳ ở ñây ñổ vào các ống dẫn sữa, chảy qua vú về hướng núm/ quầng vú. Ở ñó, chúng tụ lại thành 6 ñến 10 ống dẫn lớn hơn gọi là các ống góp, các ống này dẫn vào ñế của núm vú và kết nối với bên ngoài. Trong khi tiết sữa, sữa trong vú ñi theo dòng chảy này ñưa ñến trẻ em. Hình 2.1 Cấu trúc giải phẫu của vú ðộ ổn ñịnh của các thuỳ trong vú khác nhau theo từng người và có thể còn thay ñổi giữa 2 vú trên cùng một cơ thể. Tuy nhiên, nói chung, phần tuyến của vú có cảm giác rắn, có dạng mấu. Xung quanh các thuỳ là mỡ. Không giống các thuỳ, mỡ hầu như luôn luôn mềm. Sự khác biệt về mật ñộ giữa mô tuyến và mô mỡ trong vú chính là cơ sở cho tạo nhũ ảnh. Trong khi ñó, các ống dẫn trong vú thường không cảm nhận ñược trừ khi chúng bị ứ sữa, bị sưng hoặc có khối u. Vú của phụ nữ trẻ tuổi cơ bản bao gồm mô tuyến với chỉ một lượng rất ít là mỡ. Vì thế chúng chắc hơn so với những người già. Khi tuổi tăng lên, ñặc biệt với sự mất mát estrogen và vào thời kỳ mãn kinh, các thuỳ co lại và ñược thay thế bởi 10 mỡ. Vú trở nên mềm hơn và mất giá ñỡ. Kiểm tra cơ thể và nhũ ảnh chụp vào thời kỳ này dễ “biên dịch” hơn và có thể là chính xác hơn. Trong khi tất cả các thành phần của vú bị ảnh hưởng bởi hormone nữ, mô tuyến là nhạy cảm nhất. Các thay ñổi rất ñột ngột và hoàn toàn bình thường có thể xảy ra trong suốt chu kỳ kinh nguyệt. Các thay ñổi này rõ ràng nhất là vào trước khi hành kinh khi mức ñộ estrogen và progesterone lên ñến ñỉnh. Ngay sau khi hành kinh, mức hormone trở về thấp nhất và vú trở nên mềm hơn và ít ñau hơn. ðây là thời gian tốt nhất ñể thực hiện tự kiểm tra vú (BSE), và chụp nhũ ảnh. Ở các phụ nữ sau khi mãn kinh, khi không cần cung cấp estrogen nữa, trọng lượng trở thành một nhân tố quan trọng ñối với kích thước và hình dạng của vú. Bao gồm hầu hết là mỡ ở thời ñiểm này, những thay ñổi nhỏ trong trọng lượng của cơ thể cũng có thể gây ra thay ñổi lớn trong kích thước vú. Có một vài dị tật bẩm sinh của vú rất ñáng nhắc ñến ở ñây. Dị tật thường thấy nhất là của núm vú phụ và/ hoặc mô vú. Dị tật này xảy ra với 2 – 6% dân số và thường không ñược nhận biết. Núm phụ có thể xuất hiện bất cứ chỗ nào dọc theo tuyến sữa (mô gợn lên một chút, chỉ thấy ở bào thai, kéo dài từ trong nách ra ñến ñỉnh mà từ ñó vú phát triển). Mô vú phụ thường xảy ra ở vùng trong nách. Không ñáng lo ngại về mặt lâm sàng ngoại trừ việc phải ñể ý sự có mặt của chúng và tính ñến chúng trong những lần khám bệnh. Một dị tật bẩm sinh nữa có thể xảy ra là sự kém phát triển hoặc thiếu hẳn một hoặc cả hai bên vú. Không giống trường hợp núm vú phụ và mô vú, khiếm khuyết này khá hiếm. Thông thường một núm vú bước ñầu vẫn có ở bên bị ảnh hưởng. Các dị tật về cơ nằm dưới và khung xương sườn cùng tồn tại cũng khá phổ biến. Người ta có thể thực hiện hiệu chỉnh bằng phẫu thuật nhựa và cách này có khả năng cải thiện ñáng kể chất lượng cuộc sống. 2.1.2 Kích thước, hình dạng và thay ñổi theo thời gian của vú Kích thước và hình dạng vú của phụ nữ khác nhau ñáng kể. Một số phụ nữ có lượng mô vú lớn, và vì thế có vú lớn. Các phụ nữ khác có lượng mô vú nhỏ hơn với ít mỡ hơn. 11 Hình 2.2 Hình dạng của vú Các nhân tố có thể ảnh hưởng ñến kích thước vú của phụ nữ là: - Thể tích mô vú - Tiểu sử gia ñình Tuổi tác - Tăng hay giảm trọng lượng Tiểu sử về sinh nở và cho con bú - ðộ dày và tính ñàn hồi của lớp da ở vú - Mức ñộ ảnh hưởng của hormon lên vú (cụ thể là estrogen và progesterone) Thời kỳ mãn kinh Vú của phụ nữ hiếm khi cân bằng (ñối xứng). Thông thường, một bên vú lớn hơn hoặc nhỏ hơn, cao hơn hoặc thấp hơn, hoặc có hình dạng khác so với vú bên kia. Kích thước và các ñặc tính của núm vú cũng rất khác nhau giữa các phụ nữ. Ở một số người, núm vú luôn giữ thẳng. Ở một số người khác, núm vú chỉ thẳng lên khi bị kích thích lạnh hoặc do tiếp xúc. Một số phụ nữ cũng có núm vú lún vào bên trong. Trên vú có thể có lông. Núm vú có thể bằng phẳng, hình tròn hoặc hình trụ. Màu của núm vú ñược xác ñịnh bởi ñộ mỏng của da và sắc tố da. Núm vú và quầng vú (vùng có màu xung quanh núm) chứa các thớ cơ chuyên dụng ñáp ứng lại các kích thích ñể làm cho núm vú thẳng lên. Quầng vú cũng bao bọc tuyến Montgomery có thể xuất hiện ở dạng các ñiểm nhỏ, nổi lên trên bề mặt quầng. Tuyến Montgomery giúp làm trơn 12 quầng vú. Khi núm vú ñược kích thích, các thớ cơ sẽ co lại, quầng vú nhăn lại và núm vú sẽ cứng lên. Hình dạng vú trải qua nhiều thay ñổi khi tuổi tác tăng lên. Ở người trẻ, da vú trải căng ra khi vú phát triển, tạo cho vú dáng hình tròn. Phụ nữ trẻ có vú ñặc hơn (nhiều mô tuyến hơn) so với phụ nữ già. Trên ảnh X quang vú, các khối u trong vú, bao gồm cả u lành và u ác, ñều là các vùng có màu sáng. Các mô mỡ có màu tối trên ảnh. Tất cả các thành phần khác của vú (tuyến, mô liên kết, khối u, cặn canxi…) có dạng một bóng xám trên ảnh. Nói chung, phụ nữ càng trẻ thì vú càng ñặc. Khi tuổi tăng lên, vú phụ nữ trở nên loãng hơn và vú ñược lấp ñầy bằng mô mỡ, có dạng các vùng tối trên ảnh X quang. Các bác sĩ thường dễ dàng phát hiện ung thư ở vú những phụ nữ lớn tuổi vì dễ nhận ra các vùng bất thường hơn. Trong mỗi chu kỳ kinh nguyệt, mô vú có xu hướng căng lên do những thay ñổi của mức estrogen và progesterone của cơ thể. Tuyến sữa và các ống dẫn mở rộng, và vú giữ nước. Trong khi hành kinh, vú có cảm giác tạm thời hơi sưng lên và ñau. Các bác sĩ khuyên rằng phụ nữ nên tự kiểm tra vú hàng tháng vào tuần ngay sau khi hành kinh khi vú ñã không còn ñau như trước. U nang sợi là một kiểu lành tính phổ biến liên quan ñến chu kỳ kinh nguyệt. Một số phụ nữ có u nang (một gói chất lỏng dồn lại) sẽ cảm thấy có cục trong vú và thấy ñau. Các triệu chứng của u nang sợi thường giảm ñi sau khi mãn kinh nhưng có thể kéo dài nếu phụ nữ sử dụng liệu phát thay thế hormon. 2.1.3 Vị trí của vú Hai vú chiếm phần lớn ngực. Ở ñằng trước, mô vú kéo dài từ xương ñòn ñến giữa xương ức. Ở hai bên, mô vú có thể kéo ñến nách và ñến phần cơ nằm từ thắt lưng ñến phần xương cánh tay trên. 13 Hình 2.3 Vị trí của vú Trên thực tế, mối quan hệ về giải phẫu giữa vú và cơ nằm bên dưới rất quan trọng trong phẫu thuật. Vú che phủ các cơ thành ngực quan trọng như cơ thành ngực chính, cơ thành ngực phụ và cơ liên sườn. Vú cũng có thể bao trùm một vài cơ mảnh gắn vào xương sườn/ cơ sườn và nối với xương vai và các cơ dài, phẳng kéo dãn cơ thể từ xương chung ñến các xương sườn. 2.2 Ung thư vú 2.2.1 Ung thư vú là gì? Ung thư vú là ung thư xảy ra với vú. Phần lớn ung thư vú xảy ra ở phụ nữ, tuy nhiên cũng có thể xảy ra với nam giới. “Ung thư” là tên gọi một nhóm rất nhiều các bệnh liên quan bắt ñầu từ việc các tế bào bị thay ñổi về hình dạng và chức năng. Cơ thể ñược hình thành từ rất nhiều kiểu tế bào. Thông thường, các tế bào phát triển và phân chia ñể sinh ra nhiều tế bào hơn chỉ khi cơ thể cần ñến chúng. Quá trình có thứ tự này giúp giữ cho cơ thể khoẻ mạnh. Tuy nhiên, ñôi khi các tế bào tiếp tục phân chia khi cơ thể không cần ñến các tế bào mới. Các tế bào thừa này hình thành nên một khối mô, ñược gọi là 14 một khối u. Các khối u có thể là lành tính hoặc ác tính. Khi các tế bào bị bệnh xuất phát từ mô vú, khối u ñó ñược gọi là u vú. Một khối u vú ñược xem là lành tính nếu nó hạn chế trong một vài lớp tế bào và không xâm lấn sang các mô hay cơ quan xung quanh. Còn nếu khối u lan sang các mô hoặc cơ quan xung quanh, nó ñược xem là ác tính. Ung thư biểu mô (carcinoma) là thuật ngữ dùng ñể miêu tả kiểu ung thư phổ biến nhất, xuất phát từ biểu mô (bề mặt hoặc lớp ngoài). Ngược lại, bướu thịt (sarcoma) là từ dùng ñể ñịnh nghĩa các khối u xuất phát t ừ xương, cơ, mỡ và mô liên kết. Về bản chất, vú là một tập hợp các mô mỡ và tuyến sản sinh sữa sau khi phụ nữ sinh con. Các tuyến sản xuất sữa ñược gọi là các tiểu thuỳ và các ống nối chúng với núm vú ñược gọi là các ống dẫn. Tương ứng, ung thư biểu mô của vú phát triển khi các thay ñổi ác tính xảy ra trong các tế bào nằm ở tiểu thuỳ hoặc phổ biến hơn, nằm ở các ống dẫn. Có hai kiểu ung thư vú chính: - Ung thư biểu mô tiểu thuỳ Ung thư biểu mô ống dẫn. Ung thư có thể là kiểu xâm lấn (lan sang các vùng khác) hoặc không xâm lấn (thường ñược gọi là “in situ” (nghĩa là tại chỗ) - chỉ nằm ở vùng khởi ñầu). Phần lớn (70% - 80%) ung thư vú xuất phát từ các ống dẫn, phần tạo nên phần lớn mô vú. Vì các tế bào tiểu thuỳ và ống dẫn có ở các mô tuyến ở các vùng trên, giữa và ngoài của vú, nên ñây là nơi xảy ra hầu hết các trường hợp ung thư. Các khối u vú hiếm khi bắt nguồn từ mô mỡ hoặc mô không phải mô tuyến. Các khối u như vậy, nếu có xuất hiện, thường là các bướu thịt. Các tế bào từ các khối u có thể di chuyển và phát triển trong các phần khác của cơ thể. Quá trình này ñược gọi là di căn. Ung thư vú thường di căn ñến các vùng như phổi, xương, gan và não. Nếu ung thư vú ñược phát hiện vào giai ñoạn ñầu – ví dụ, trước khi di căn - thường là có thể chữa trị ñược; tuy nhiên, khi bệnh ñã phát triển, khả năng ñiều trị hiệu quả là không còn. Mặc dù vậy thì may mắn là nhiều 15 khối bướu trong vú lại gây ra u lành tính, u này sẽ không lan ra ngoài vú và không ñe doạ ñến tính mạng. 2.2.2 Nút bạch huyết Do ung thư có thể lan từ vú ñến các nút bạch huyết ở nách trước tiên nên xác ñịnh xem các nút bạch huyết có chứa tế bào ung thư không là việc thiết yếu trong quá trình chẩn ñoán ung thư vú. Trạng thái của các nút bạch huyết giúp bác sĩ xác ñịnh và ñánh giá ung thư, và từ ñó quyết ñịnh cách ñiều trị. 2.2.2.1 Hệ bạch huyết Hệ bạch huyết là phần cơ bản của hệ miễn dịch, giúp cơ thể chống trọi lại các nhiễm trùng hoặc ung thư. Hệ bạch huyết gồm một mạng lưới các mạch dẫn chất lỏng từ các mô ñến các nút bạch huyết, các ống dẫn bạch huyết chứa chất lỏng lớn hơn và các cơ quan chuyên dụng nằm trong hệ miễn dịch. Các nút bạch huyết và các cơ quan làm việc như một kiểu “bộ lọc”, loại bỏ các cơ quan xâm lấn hoặc các tế bào bị bệnh từ chất lưu bạch huyết và “xử lý” chúng theo cách cho phép cơ thể chống trọi lại các tác nhân có hại này. Bạch huyết là một chất lỏng màu sáng/ hơi vàng chứa các tế bào bạch cầu, protein, và một số tế bào hồng cầu. Các nút bạch huyết hình hột ñậu của hệ bạch huyết ñược kết nối nhờ các mạch. Các nút bạch huyết thường có trong các bó dưới nách, ở hai bên cổ và ở háng. Các nút bạch huyết lọc chất lỏng bạch huyết và chặn các chất lạ. Bất cứ chất lỏng nào ñược hệ bạch huyết hấp thụ ñều ñi qua ít nhất một nút bạch huyết trước khi nó trở về tuần hoàn. 16 Hình 2.3 Hệ bạch huyết Các nút bạch huyết chứa các tế bào bạch cầu giúp phá vỡ các vi trùng lạ hoặc các tế bào có hại. Các nút bạch huyết có thể mở rộng hoặc phồng lên khi chúng chống lại một sự nhiễm trùng vì chúng phải sinh ra thêm các tế bào bạch cầu. Các nút bạch huyết có thể bị viêm khi chúng ñang chống lại một cơ thể lạ. ðôi khi, có thể nhìn thầy các mạch bạch huyết dưới dạng các ñường mảnh màu ñỏ dọc theo một chi nào ñó do nhiễm trùng. Các nút bạch huyết cũng có thể sưng lên do sự hình thành một áp xe (túi mủ) trong các nút hoặc khi chúng chứa các tế bào ung thư. 2.2.2.2 Tầm quan trọng của các nút bạch huyết trong xác ñịnh giai ñoạn ung thư Hình 2.4 Các nút bạch huyết ở nách 17 Nút bạch huyết có chứa các tế bào ung thư hay không là một yếu tố quan trọng khi xác ñịnh giai ñoạn ung thư vú, quyết ñịnh cách ñiều trị và dự ñoán khả năng sống. Mặc dù ung thư vú có nhiều khả năng lan sang các vùng khác của cơ thể trước tiên, nhưng phổ biến nhất là nó lan sang các nút bạch huyết ở nách trước tiên. Từ ñó, ung thư vú có thể di căn ñến các phần khác của cơ thể (như xương, phổi, gan hoặc não). Nếu một phụ nữ ñược chẩn ñoán là bị ung thư xâm lấn (ung thư xâm lấn qua thành các ống dẫn và tiểu thuỳ của vú sang các mô xung quanh vú), cần phải kiểm tra các nút bạch huyết ở nách ñể xác ñịnh chúng có chứa tế bào ung thư hay không. Bảng 2.1 Phân loại ung thư Ung thư không xâm lấn Ung thư xâm lấn Các tế bào ung thư chỉ nằm trong các Các tế bào ung thư phá vỡ thành ống ống dẫn và không xâm lấn sang mô mỡ dẫn và tiểu thuỳ và xâm lấn sang các và mô liên kết xung quanh trong vú. mô mỡ và mô liên kết xung quanh trong Ung thư biểu mô ống dẫn tại chỗ vú. Ung thư có thể là xâm lấn nhưng (DCIS) là kiểu phổ biến nhất của ung không di căn ñến các nút bạch huyết thư không xâm lấn (90%). Ung thư biểu hoặc các cơ quan khác. mô tiểu thuỳ tại chỗ (LCIS) ít phổ biến hơn và ñược xem là dấu hiệu về khả năng phát triển thành ung thư vú. Xác ñịnh xem các nút bạch huyết có tế bào ung thư hay không là một bước thiết yếu của quá trình xác ñịnh giai ñoạn ung thư, giúp quyết ñịnh cách ñiều trị và dự ñoán bệnh. Kích thước khối u và phạm vi ung thư có thể di căn sang các vùng khác của cơ thể cũng cần ñược kiểm tra. Cách kiểm tra các nút bạch huyết chuẩn là thực hiện mổ nút ở nách. Quy trình này thực hiện loại bỏ 10 ñến 30 nút bạch huyết ñể kiểm tra dưới kính hiển vi. Tác dụng phụ phổ biến nhất của việc mổ nút ở nách là gây ra sưng cánh tay, ảnh hưởng khoảng 10% bệnh nhân. Chứng này xảy ra khi quá trình dẫn bạch huyết bình thường từ cánh tay bị nghẽn hoặc chặn lại, khiến chất lỏng bị dồn ứ trong cánh tay. 18 Một cách phẫu thuật khác nữa hiện nay ñược dùng cho các bệnh nhân ung thư vú, ñó là sinh thiết nút, ñể xác ñịnh xem các tế bào ung thư có trong các nút bạch huyết hay không. Sinh thiết nút loại bỏ chỉ một ñến ba nút bạch huyết ñầu tiên trong chuỗi bạch huyết. Các nghiên cứu tiếp tục chứng tỏ rằng bỏ ñi càng ít nút bạch huyết càng giảm khả năng phát triển khối sưng tấy. Mức ñộ hiệu quả của sinh thiết trong xác ñịnh các nút bạch huyết có chứa tế bào ung thư hay không ñã ñược chứng tỏ là liên quan trực tiếp ñến kinh nghiệm của bác sĩ thực hiện quy trình ñó. Nếu các nút ñược lấy ra có chứa ung thư, sau ñó người ta sẽ thực hiện quy trình phẫu thuật toàn bộ nút bạch huyết dưới nách. 2.2.3 Nguyên nhân của ung thư Người ta chưa thể khẳng ñịnh các nguyên nhân chính xác gây ung thư vú. Tuy nhiên các nhà khoa học có thể ñưa ra một số nhân tố có khả năng làm tăng nguy cơ mắc phải căn bệnh này. Các nhân tố nhất ñịnh, ví dụ tuổi tác, là ngoài khả năng kiểm soát, trong khi các nhân tố khác, ví dụ thói quen uống bia rượu, lại có thể ñiều chỉnh ñược [3]. 2.2.3.1 Tuổi tác Nguy cơ mắc ung thư vú tăng theo tuổi. Ví dụ, tỷ lệ ung thư vú hàng năm ở phụ nữ 50 tuổi cao hơn 8 lần so với ở phụ nữ 30 tuổi. Hầu hết các trường hợp ung thư vú (khoảng 80%) phát triển ở phụ nữ hơn 50 tuổi. Trong một nhóm tuổi (40 ñến 45), ung thư vú ñược xếp ñầu tiên trong các nguyên nhân gây tử vong ở phụ nữ. Ung thư vú không phổ biến ở phụ nữ dưới 35 tuổi, ngoại trừ những ai trong tiểu sử gia ñình có căn bệnh này. 2.2.3.2 Ung thư vú trước ñó Nếu một phụ nữ ñã từng mắc ung thư vú, phụ nữ này có nhiều khả năng mắc ung thư vú ở vú còn lại. Ung thư như vậy xuất phát từ một vị trí hoàn toàn khác và không nên nhầm lẫn với ung thư tái phát hoặc di căn từ một vùng khác. Khả năng lại mắc ung thư tăng 0.5 % ñến 0.7 % mỗi năm sau chẩn ñoán ban ñầu. Sau 20 năm, khả năng một phụ nữ phát triển ung thư vú mới là 10 % ñến 15 %. 19 2.2.3.3 Tiểu sử gia ñình Khoảng 85 % phụ nữ mắc ung thư vú không thuộc gia ñình có người mắc ung thư vú. Trong 15 % còn lại, khoảng một phần ba có bất thường về gen. Nguy cơ mắc ung thư vú cao gấp hai lần trong số những phụ nữ có mối quan hệ bậc nhất (mẹ, chị gái hoặc con gái) với người mắc căn bệnh này. Nguy cơ tăng gấp 4 ñến 5 lần nếu ung thư có mối quan hệ ñược phát hiện trước khi mãn kinh và bao gồm cả hai bên vú. Nguy cơ cũng tăng nếu ung thư vú xuất hiện trong nhiều thế hệ của gia ñình. Hơn nữa, nguy cơ ung thư vú cao ñược thấy ở những gia ñình có những rối loạn di truyền, ví dụ bất thường về hệ vận ñộng và hội chứng Li-Fraumeni. 2.2.3.4 Biến ñổi gen Khoảng 5 % ñến 10 % các trường hợp ung thư vú là di truyền. Các nhà khoa học ñã xác ñịnh ñược các biến ñổi nhất ñịnh về gen (thay ñổi vĩnh viễn trong chất liệu gen) khiến người ta có khả năng cao mắc phải ung thư vú. Cho ñến nay, các gen ñược nghiên cứu nhiều nhất bao gồm BRCA1 và BRCA2. Ngoài ra, nhiều gen khác cũng liên quan ñến ung thư vú, bao gồm gen có tên p53, AT, nhóm hồi phục GADD, gen triệt RB, và gen ñột biến gây ung thư HER2/neu. Một số trong những gen này trực tiếp tác ñộng ñến nguy cơ mắc ung thư vú, trong khi những gen khác liên quan ñến quy trình chung phát triển ung thư và di căn. 2.2.3.5 Hormone Nguy cơ ung thư vú cao hơn ở những phụ nữ sử dụng các hormone giới tính, cụ thể là estrogen. Vì thế, nguy cơ mắc ung thư vú cao hơn ở những phụ nữ: • bắt ñầu hành kinh sớm (trước tuổi 12) • mãn kinh muộn • không sinh con • sinh con muộn (sau tuổi 30) • sử dụng thuốc kiểm soát sinh nở
- Xem thêm -