乳腺X射线摄影的发展
乳腺X射线摄影(Mammography)是指生成乳腺X射线影像的乳腺X射线片(Mammogram)的一个过程。
乳腺X射线摄影是一项非常技术性的工作，这是由于需要采用低辐射剂量的X射线产生高对比度、高空间分辨率的乳腺影像，以确保患者根据乳腺筛查计划安全地进行早期乳腺癌检测。最重要的是要优化乳腺X射线摄影设备及注重技术操作的质量。
本讲座将以物理学的观点阐述乳腺X射线摄影的一些技术方面的问题，包括乳腺X射线影像系统，X射线谱的考虑，乳腺挤压，X射线散射的控制，自动曝光控制，屏—片探测器和胶片的处理，影像质量方面的问题(对比度、清晰度、影像噪声)，屏—片乳腺X射线摄影的辐射剂量问题。
过去的30年里在X射线的发生、接收及胶片处理方面的持续改进，以及最近出现的数字乳腺X射线摄影探测器，都使乳腺X射线摄影的质量有了显著的提高，同时患者接受的辐射剂量明显减少。这些进步都是通过仔细地分析摄影过程的物理学，并对各个环节加以改进而取得的。总的来说，数字乳腺X射线摄影和影像的后处理技术使发现早期乳腺癌的灵敏度有了很大的提高。目前存在的最大的单一限制因素是结构噪声，即乳腺正常的组织对病变组织的遮盖或重叠使病变组织漏诊。数字层析 X 射线照相组合和乳腺专用CT这些新技术通过减少和消除这些结构噪声可能对早期检测乳腺癌有帮助。另外计算机辅助诊断(Computer Aided Diagnosis，CAD)技术也已经成为放射医师的得力助手。
乳腺X射线摄影的关键要求是能够分辨出乳腺癌和正常组织的微小X射线衰减差异以及检测出伴随肿瘤组织的微小钙化。为了达到上述要求，为乳腺X射线摄影所设计的专用设备在采用尽可能低的辐射剂量基础上，不仅要获得高质量的影像，而且要具备高灵敏性和特异性。由图1可见，这需要采用低能量的X射线来区分正常乳腺腺体和乳腺癌。
图1的左侧分别是脂肪、乳腺、浸润性乳腺癌的线性衰减系数(Linear Attenuation Coefficient，单位为cm-1)与能量的关系。结果提供了乳腺癌与正常乳腺的对比(假设无散射退化)，说明需要采用低能的、单能X射线来获得合适的对比度，23~17 keV能量范围可获得4 %~9 %对比度。
为了高分辨率地发现乳腺的微钙化，要求X射线管焦点很小(0.3 mm和0.1 mm，后者用于放大)，同时要求X射线探测器也具有很高的空间分辨率。
X射线管的负荷、曝光时间和辐射剂量都要调得尽可能低，量子噪声和杂散辐射都要尽量减少。
紧密乳腺组织中的结构重叠很容易挡住肿瘤组织，或使正常组织产生酷似肿瘤的出现。虽然乳腺挤压可以使乳腺大部分区域扩展以减少重叠，但组织重叠仍是乳腺X射线摄影的一大限制因素。
