專利名稱：用于骨礦物密度評(píng)估的x射線校準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及乳房造影(mammography)成像領(lǐng)域.更具體的， 本發(fā)明涉及當(dāng)使用乳房造影成像系統(tǒng)基于BMD (骨礦物密度)評(píng)估x射 線吸收測(cè)定(RA)時(shí)的x射線束校準(zhǔn).
背景技術(shù)：
骨質(zhì)疏松癥是以降低骨強(qiáng)度為特征的骨格病變.它可導(dǎo)致增加骨 折、身高度損失、駝背和疼痛的風(fēng)險(xiǎn).骨強(qiáng)度是骨礦物密度(BMD)和 骨品質(zhì)的函數(shù).據(jù)說(shuō)男人和女人的骨礦物密度在大約30歲時(shí)達(dá)到頂峰， 然后逐漸下降. 一些統(tǒng)計(jì)表明骨質(zhì)疏松癥影響近2千萬(wàn)人并在美國(guó)每 年造成大約130萬(wàn)的骨折亊件.因此，篩查骨礦物密度通常是所需的.
一些常規(guī)技術(shù)已經(jīng)用于測(cè)量骨礦物密度，包括但不限于骨穿刺、 單能量x射線系統(tǒng)的放射吸收測(cè)定法、DEXA (雙能重x射線吸收測(cè)量 法)和超聲波檢查術(shù).
骨穿刺是一種精確但有侵入性的處理，其涉及從脊柱區(qū)域中提取 一定量的骨.這種處理帶有風(fēng)險(xiǎn).
關(guān)于單能量x射線系統(tǒng)，人骨中的礦物損失可從身體部分的單能 量x射線困像中進(jìn)行估計(jì).在診斷和治療骨疾病中，通常拍攝患者的x 射線困像(例如患者的骨駱特征)，然后直接讀取所述困像或者在所 述圖像上執(zhí)行軟件分析以提取感興趣的信息.例如，在診斷或監(jiān)測(cè)骨 質(zhì)疏松癥的治療中，人們可拍攝所選骨骼骨的x射線困像，然后執(zhí)行 有關(guān)某些困像特征的計(jì)算機(jī)分析以確定骨體積、骨長(zhǎng)度、骨幾何改變、 骨強(qiáng)度狀況、骨齡、骨密質(zhì)厚度和骨礦物量.
典型地，當(dāng)直接讀取和詮釋x射線困像時(shí)，治療醫(yī)生會(huì)讓患者找 放射科大夫，他能指導(dǎo)拍攝x射線圖像并詮釋該困像以提取所需的骨 信息，諸如骨量和骨輪廓不規(guī)則.可選的，如果由計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)至 少部分完成所述骨分析，則可將由放射科大夫準(zhǔn)備的x射線困像發(fā)回 給治療醫(yī)生的計(jì)算機(jī)站點(diǎn)或用于計(jì)算機(jī)分析的另 一計(jì)算機(jī)站點(diǎn).
DEXA是醫(yī)院使用的測(cè)重骨礦物密度(BMD)的裝置.在DEXA中，
使用常規(guī)X射線機(jī)器將兩個(gè)具有不同能量水平的低刑量X射線束指向 患者脊柱、llt部或整個(gè)身體.計(jì)算機(jī)根據(jù)不同骨吸收不同能重水平的
關(guān)系來(lái)計(jì)算骨礦物密度的含量.雖然一些人認(rèn)為DEXA《艮精確，但是該 裝置笨重且昂責(zé).美國(guó)專利No. 6, 816， 564 (Charles, Jr.)關(guān)注于用于 從多投影雙能童x射線吸收測(cè)定法中推導(dǎo)組織結(jié)構(gòu)的技術(shù).
超聲波檢查設(shè)備測(cè)重外緣骨，諸如跟骨、脛骨或膝蓋骨的骨礦物 密度.已經(jīng)認(rèn)識(shí)到脊柱或號(hào)部中骨礦物密度的改變比跟骨、脛骨或膝 蓋骨的要快.這樣，超聲波檢查被一些人認(rèn)為在骨礦物密度的確定中 不如DEXA精確或靈敏.DEXA能夠較早地探測(cè)到其目標(biāo)脊柱、號(hào)部或整
個(gè)身體骨量中的異常改變.然而，超聲波檢查提供了更低費(fèi)用和沒(méi)有 放射的優(yōu)勢(shì).
美國(guó)專利No. 6， 246， 745 (Bi)公開(kāi)了從常規(guī)x射線成像系統(tǒng)獲得的 患者手部x射線困像中確定骨礦物密度的軟件系統(tǒng).
美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2005/0059875 (Chung)公開(kāi)了一種生物傳感器和
骨礦物密度測(cè)量的方法.
美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2005/0031181 (Bi)關(guān)注于使用符合DICOM格式 的骨x射線困像來(lái)分析骨狀況的系統(tǒng)和方法.
美國(guó)專利No. 5, 712, 892 (Weil)(共同轉(zhuǎn)讓的)關(guān)注于一種用于測(cè) 量肢體骨礦物含量的裝置.
雖然這些系統(tǒng)在它們的特定應(yīng)用中已經(jīng)獲得了一定程度的成功， 但是仍需要骨礦物密度篩查的系統(tǒng)和方法，特別是其中醫(yī)護(hù)人員能夠 輕松且在本地(例如在辦公室位置)生成骨礦物密度報(bào)告. 一種合適 的系統(tǒng)將易于使用、降低費(fèi)用、還能提供足夠的精度.優(yōu)選的將是能 被醫(yī)生、放射科大夫或其他醫(yī)護(hù)人員利用的現(xiàn)場(chǎng)篩查.
美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/755, 233(Huo)(趙目為BONE MINERAL DENSITY ASSESSMENT USING MAMMOGRAPHY SYSTEM, 2005年12月30 日提交，共同轉(zhuǎn)讓的，且結(jié)合于此作為參考)公開(kāi)了一種使用乳房造 影x射線成像系統(tǒng)來(lái)采集適于骨礦物密度(BMD)篩查和分析的手部x 射線圖像的系統(tǒng)和方法，
由于用乳房造影系統(tǒng)采集具有恰當(dāng)品質(zhì)的手部圖像很困難，因此 需要建立校準(zhǔn)處理以便在采集患者圖像之前展行x射線系統(tǒng)的品質(zhì)保 證.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種X射線束校準(zhǔn)裝置和一種在使用乳房造影成像
系統(tǒng)以采集諸如手的肢體x射線困像時(shí)進(jìn)行BMD篩查和分析的方法. 在乳房造影成像系統(tǒng)上進(jìn)行任何患者困像的采集之前可應(yīng)用所公開(kāi)的 裝置和方法從而為普通患者確定合適的x射線技術(shù).合適的x射線技 術(shù)的選擇提升了適于后繼困像分析的充分的困像捕獲質(zhì)量.
所給出的任何目的僅做為示范性實(shí)例給出，并且這些目的可是本 發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例.本公開(kāi)發(fā)明本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)的其他所需目 的和優(yōu)勢(shì)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是容易想到或很顯然的.本發(fā)明 由所附權(quán)利要求進(jìn)行限定.
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在幾個(gè)步驟中包含不同厚度 的x射線衰減物質(zhì)的裝置/對(duì)象/部件.每一步猓的給定厚度提供了足 夠均勻的相等厚度區(qū)域以允許精確測(cè)量x射線膠片中的光密度(0D) 或精確測(cè)定所述對(duì)象中該步驟的數(shù)字x射線困像的像素值.
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，建立/使用一組有關(guān)x射線膠片中的0D 值或?qū)?yīng)各步驟不同厚度x射線襲減物質(zhì)的校準(zhǔn)部件的數(shù)字困像中像 素值的法則/程序來(lái)用于拒絕或接收所述圖像質(zhì)量.
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種具有多個(gè)步驟的x射線束校 準(zhǔn)方法，以便使用所述校準(zhǔn)部件的x射線困像來(lái)為采集普通患者的困 像而確定恰當(dāng)?shù)膞射線技術(shù)，從而獲得用于BMD評(píng)估的足夠困像質(zhì)量.


本發(fā)明的前述和其他目的、特征和優(yōu)勢(shì)將從下面如伴隨性附困中 所闡述的本發(fā)明各實(shí)施例的更具體描述中變得明顯.附困中各元件相 對(duì)于彼此未必成比例.
困l顯示了根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)部件的困示；
圖2顯示了困1的校準(zhǔn)部件的另一困示；
圖3顯示了困1和2的校準(zhǔn)部件的又一圖示；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法的簡(jiǎn)困；
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程困.
具體實(shí)施例方式
下面是參考附困對(duì)本發(fā)明各優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，其中在 幾個(gè)附困的每一幅中相同的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)相同的結(jié)構(gòu)元件.
值得注意的是美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)建議超過(guò)4 0歲的婦女應(yīng)該得到 一年一 度的乳房造影成像.數(shù)百萬(wàn)婦女每年在各醫(yī)院或各乳房成像中心進(jìn)行 她們一年一度的篩查乳房造影成像.因此，申請(qǐng)人已經(jīng)注意到對(duì)于婦 女而言能夠在一次拜訪中、在一個(gè)地方和使用一種成像系統(tǒng)進(jìn)行她們 一年一度的乳房造影篩查和骨礦物密度篩查是可取的.
常規(guī)地，使用常規(guī)x射線系統(tǒng)對(duì)肢體(例如手和腳)進(jìn)行成像. 其在設(shè)計(jì)成具有寬動(dòng)態(tài)范圍的探測(cè)器上(膠片或數(shù)字化)產(chǎn)生適于捕 獲低和高密度對(duì)象(即，骨和軟組織)的x射線束.相反，為了探測(cè) 和診斷乳腺癌的目的，將乳房造影成像系統(tǒng)構(gòu)造成高對(duì)比度(即，窄 的動(dòng)態(tài)范閨)以對(duì)乳房中的軟組織進(jìn)行成像.
美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/755， 233 (Huo)(趙目為BONE MINERAL DENSITY ASSESSMENT USING MAMMOGRAPHY SYSTEM, 2005年12月30 日提交，共同轉(zhuǎn)讓的，并結(jié)合于此作為參考)^開(kāi)了一種成像系統(tǒng)和 方法，以便使用乳房造影x射線成像系統(tǒng)來(lái)采集適于進(jìn)行骨礦物密度 (BMD)篩查和分析的手部x射線圖像.然后治療醫(yī)生或計(jì)算機(jī)輔助系 統(tǒng)或計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)系統(tǒng)可分析所采集的困像用于骨礦物密度 (BMD)損失的評(píng)估.其意困是使用乳房造影成像系統(tǒng)為評(píng)估BMD而采 集諸如手的肢體圖像，可改進(jìn)工作流程并使婦女能夠進(jìn)行BMD檢查， 從而降低費(fèi)用并提髙篩查效率.
一種在患者困像上執(zhí)行BMD分析的方法可由在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行 的計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)軟件來(lái)完成.然而，為了具有由CAD軟件進(jìn) 行的精確和可靠的BMD分析評(píng)估，為所述分析而提供的患者困像必須 具有有關(guān)評(píng)估能利用的圖像信息的適當(dāng)/充分的品質(zhì).在為CAD BMD分 析而對(duì)手部進(jìn)行成像的實(shí)例中，軟組織和指骨或掌骨的細(xì)節(jié)需要正確 地呈現(xiàn)在所述困像中.對(duì)于在乳房造影成像系統(tǒng)上所采集的患者圖像 來(lái)說(shuō)并不總是這樣的.
對(duì)于使用常規(guī)類似屏幕/膠片系統(tǒng)以捕獲患者困像的乳房造影成 像系統(tǒng)而言，在x射線曝光后首先需要對(duì)膠片進(jìn)行處理.如果需要由 計(jì)算機(jī)CAD軟件進(jìn)行分析，則處理后的膠片接著由膠片數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)
行數(shù)字化.在這一處理中，所述屏幕/膠片系統(tǒng)的類型、為膝光所選的 X射線技術(shù)、膠片處理器和膠片數(shù)字轉(zhuǎn)換器的類型和狀況都會(huì)影響呈現(xiàn)
給計(jì)算機(jī)CAD軟件的最終數(shù)字化的困像質(zhì)量.
在很多情形下，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)乳房組織(例如大部分是軟組織)進(jìn) 行成像而非對(duì)手部進(jìn)行成像的目的，對(duì)所述屏幕/膠片系統(tǒng)和膠片處理 器的類型進(jìn)行選擇或優(yōu)化.處理器內(nèi)化學(xué)物質(zhì)狀態(tài)的改變能顯著地影 響圖像質(zhì)量.因此維持大多數(shù)場(chǎng)合下的恒定處理器條件不是經(jīng)濟(jì)可行 的.另外，如果選擇不當(dāng)，膠片數(shù)字轉(zhuǎn)換器也可對(duì)田像質(zhì)量加以限制. 當(dāng)采集困像以確保用于RA BMD評(píng)估的數(shù)字化的患者困像的質(zhì)重時(shí)，對(duì) 于技術(shù)人員而言仍要進(jìn)行控制的就是x射線技術(shù)的選擇.
類似的狀況也存在于使用數(shù)字化x射線探測(cè)器進(jìn)行乳房造影成像 系統(tǒng)中，即使在成像環(huán)節(jié)中涉及更少的部件.為了對(duì)乳房組織進(jìn)行成 像而對(duì)這些數(shù)字探測(cè)器進(jìn)行優(yōu)化，并且在沒(méi)有飽和的情況下該探測(cè)器 能夠探測(cè)的最大量x射線放射常常是有限的.探測(cè)器的處于低信號(hào)水 平的噪聲性能也可潛在地限制對(duì)指骨或掌骨細(xì)節(jié)的探測(cè).再有，所述 技術(shù)人員在采集患者困像時(shí)需要仔細(xì)地選擇所述x射線技術(shù)以確保適 于計(jì)算機(jī)軟件BMD評(píng)估的品質(zhì).
當(dāng)采集困像時(shí)由技術(shù)專家選擇的x射線技術(shù)/參數(shù)包括kVp或管電 壓(其控制x射線的最大能量)和mAs或毫安-秒(其控制x射線的強(qiáng) 度).在一些乳房造影x射線機(jī)器中，用于x射線產(chǎn)生和濾波的靶選 擇也是可利用的.
由于機(jī)器老化的差異、源自不同制造的不同設(shè)計(jì)等等，用x射線 技術(shù)完全一樣的值從不同的乳房造影x射線機(jī)器中產(chǎn)生的x射線謙通 常是不同的.技術(shù)專家必須配置所述機(jī)器以找到打算用于RA BMD評(píng)估 的特定乳房造影成像系統(tǒng)中適于普通大小患者的合適x射線技術(shù).基 于適用于普通大小患者的x射線技術(shù)，技術(shù)專家需要在考慮每個(gè)個(gè)體 患者的實(shí)際手部大小的基礎(chǔ)上對(duì)x射線技術(shù)的選擇進(jìn)行進(jìn)一步仔細(xì)地 調(diào)整.
本發(fā)明描述了一種在進(jìn)行任何患者困像的采集之前，確定在特定 乳房造影成像系統(tǒng)上適用于普通患者的合適x射線技術(shù).
本發(fā)明描述了在作為實(shí)例的乳房造影成像系統(tǒng)上用于RA BMD分析
的手部成像.值得注意的是也能對(duì)其他肢體進(jìn)行成像.即，可以預(yù)期
能在乳房造影成像系統(tǒng)上為RA BMD分析而對(duì)其他肢體(例如，肘)進(jìn) 行成像的校準(zhǔn)部件的設(shè)計(jì)之上用合適的修改來(lái)擴(kuò)展本發(fā)明的方法.
圖1和2顯示了根據(jù)本發(fā)明的示范性校準(zhǔn)部件10.校準(zhǔn)部件10包 括至少兩部分笫一部分12和笫二部分14.笫一部分12包含模擬肢 體軟組織厚度的x射線表減物質(zhì).笫二部分14包含模擬肢體骨厚度的 x射線衰減物質(zhì)《
如困2最佳所示，笫一部分12包含模擬至少一種肢體軟組織厚度 的x射線襲減物質(zhì)，而笫二部分14包含模擬至少兩種不同肢體骨厚度 的x射線襲減物質(zhì).對(duì)象/模型(phantom) 22 (布置在第一部分12中)
包含模擬至少一種肢體軟組織厚度的表減物質(zhì).至少兩個(gè)對(duì)象/模型 24A、 24B (布置在笫二部分14中)包含每個(gè)均模擬不同肢體骨厚度的 x射線衰減物質(zhì).
值得注意的是也可使用其他數(shù)量的模型.例如，困3顯示了具有 三個(gè)模型22布置在笫一部分12中和三個(gè)模型布置在第二部分14中的 校準(zhǔn)部件20的另一構(gòu)造.
此外，雖然各困示將所述模型顯示為具有矩形形狀，但是這種顯 示僅為示范性目的，并且可使用其他的形狀.
每個(gè)模型由明顯不同厚度的相同或不同x射線衰減物質(zhì)構(gòu)成.對(duì) 于每個(gè)獨(dú)特的厚度，所述模型包括由相同x射線襲減物質(zhì)制成的均勻 厚度區(qū)域.模型中每個(gè)獨(dú)特厚度的均勻厚度區(qū)域的大小足夠大，以便 提供x射線膠片中可靠的0D (光密度)測(cè)量或者該模型中均勻厚度區(qū) 域的數(shù)字圖像中像素值的測(cè)量.
x射線膠片中所測(cè)的0D或校準(zhǔn)部件的數(shù)字化x射線困像中像素的 測(cè)量也被稱為校準(zhǔn)測(cè)量，
關(guān)于第一部分12, x射線衰減物質(zhì)的獨(dú)特厚度的至少一個(gè)(但不 限于一個(gè))校準(zhǔn)模型在典型的乳房造影x射線譜下，模擬平均尺寸的 手的軟組織的x射線襲減特性.能應(yīng)用的物質(zhì)實(shí)例是厚度范閨從大約 0. 5到大約l咖的鋁.能應(yīng)用的所述物質(zhì)的另一例子是厚度范圍從大約 5到大約15咖的聚甲基丙烯酸甲酶(PMMA或丙烯酸).也可使用其他 軟組織等價(jià)物質(zhì)，諸如厚度范圍從5到15咖的環(huán)氣樹(shù)脂.
關(guān)于笫二部分14, x射線襲減物質(zhì)的不同厚度的至少兩個(gè)(但不 限于兩個(gè))校準(zhǔn)模型在典型乳房造影x射線譜下，應(yīng)該模擬平均尺寸
的手的骨X射線襲減特性.能應(yīng)用的物質(zhì)實(shí)例是厚度范閨從大約1到
大約IO咖的鋁，且任意兩個(gè)相鄰模型之間的厚度差異從大約0.1變化 到大約l咖.骨等價(jià)物質(zhì)厚度范圍為從大約2到大約15咖，且在校準(zhǔn) 部件10中任意兩個(gè)相鄰模型之間的厚度差異從大約0.1變化到大約 lmm,
采用閣值.更具體的，在本發(fā)明中，確定x射線膠片中所測(cè)OD或 校準(zhǔn)部件的數(shù)字化x射線困像中各像素值的閾值.應(yīng)用這組閾值來(lái)確 定用于產(chǎn)生x射線膠片或數(shù)字困像的x射線技術(shù)是否是充分/合適的. 如果x射線膠片或數(shù)字困像不能滿足任何一種要求(如將在下面描述 的)，則用于采集肢體困像的x射線技術(shù)被認(rèn)為是不充分的.
更具體的，使用由技師安排的特定x射線技術(shù)裝備對(duì)校準(zhǔn)部件10 進(jìn)行成像.如果使用所述特定裝備捕獲的x射線膠片或數(shù)字困像不能 滿足任何一種要求(如將在下面描述的)，則用于采集所述困像的特 定x射線技術(shù)被認(rèn)為是不足以捕獲軟組織和骨組織.
對(duì)于模擬平均尺寸的手的軟組織的x射線衰減物質(zhì)(模型22)而 言(一種或一種以上的模型)，模型區(qū)域的x射線膠片中所測(cè)OD不應(yīng) 該大于閾值ODs.將ODs的值選為在成像鏈(imaging chain )最大0D 之下的等于某一/預(yù)定值(例如，0.2).在應(yīng)用膠片數(shù)字轉(zhuǎn)換器來(lái)數(shù) 字化用于CAD BMD評(píng)估的x射線膠片的情形下，成像鏈的最大OD是兩
個(gè)可能候選項(xiàng)的較低值.笫一候選項(xiàng)是由于所用屏幕/膠片系統(tǒng)和膠片 處理器的結(jié)合而形成所述膠片上的最大可獲得的OD.第二候選項(xiàng)是膠 片數(shù)字轉(zhuǎn)換器能夠如實(shí)地進(jìn)行數(shù)字化的最大0D,而不會(huì)由信號(hào)噪聲或 諸如數(shù)字轉(zhuǎn)換器的信號(hào)飽和的其他極限使得平均數(shù)字化值偏離.成像 鏈的最大OD是兩個(gè)候選項(xiàng)的較低值.
當(dāng)已經(jīng)使用數(shù)字化探測(cè)器來(lái)采集校準(zhǔn)部件10的數(shù)字困像時(shí)(并且 因此，對(duì)模擬平均尺寸的手的軟組織的模型進(jìn)行成像)，所述模型區(qū) 域的所測(cè)平均像素值不應(yīng)大于閾值PVs. PVs的值由所用數(shù)字化探測(cè)器 來(lái)確定，其應(yīng)該對(duì)應(yīng)最大探測(cè)器信號(hào)水平的某一/預(yù)定百分比水平諸如 85%到90%的信號(hào)，并且數(shù)字困像中的平均像素值不會(huì)由信號(hào)飽和或 該探測(cè)器的其他極限導(dǎo)致偏離.
關(guān)于模擬平均大小手中的骨的模型(不論對(duì)象中是存在兩種還是 兩種以上的獨(dú)特物質(zhì)厚度)，任意兩種相鄰獨(dú)特厚度之間的模型區(qū)域
的x射線膠片中所測(cè)OD的差異應(yīng)該大于闞值A(chǔ)0Db,其至少應(yīng)該是用 于測(cè)量OD的設(shè)備精度，諸如一般用于乳房造影成像工具的典型比重計(jì) 上的0. 001.
當(dāng)數(shù)字化探測(cè)器已經(jīng)用于捕獲模擬平均尺寸的手中的骨的校準(zhǔn)部 件10的模型24A、 24B的數(shù)字困像時(shí)(不論對(duì)象中是存在兩種還是兩 種以上的獨(dú)特物質(zhì)厚度)，任意兩種相鄰獨(dú)特厚度之間模型部分的所 測(cè)平均像素值差異應(yīng)該大于閾值A(chǔ)PV,,根據(jù)作為x射線放射量函數(shù) 的像素值靈敏度，其應(yīng)當(dāng)是至少1個(gè)像素值.
因此，現(xiàn)在公開(kāi)了 一種應(yīng)用校準(zhǔn)部件10來(lái)確定特定x射線技術(shù)(其 已經(jīng)由技師安排)是否適于對(duì)肢體進(jìn)行成像的方法，為了說(shuō)明的目的 所述肢體為手.
所述方法包括使用膠片或以數(shù)字格式來(lái)捕獲所述肢體的x射線困 像，確定閾值，以及測(cè)量所捕獲圖像的模型區(qū)域的0D以便搮作者/技 師尋找適于具有平均尺寸的手的患者的合適x射線技術(shù).現(xiàn)在參考圖4 和5更具體地描述所述方法.
乳房造影系統(tǒng)30用于捕獲校準(zhǔn)部件10的困像.由于乳房造影系 統(tǒng)應(yīng)用不同的x射線靶/濾波器組合，技師要選擇能被所用的特定乳房 造影機(jī)器所利用的合適的x射線靶/濾波器組合.所述靶/濾波器組合 優(yōu)選以下列順序構(gòu)成W/Rh， Rh/Rh， Mo/Rh,然后是Mo/Mo. (W指代 鴒，Rh指代銠(Rhomdim) , Mo指代鉬).該選擇顯示在困4的方框 32處.
如方框34所示，技師選擇初始的kVp和mAs值.如本領(lǐng)域技術(shù)人 員已知的，這種選摔取決于x射線靶/濾波器組合的選擇.
利用乳房造影系統(tǒng)30接著對(duì)校準(zhǔn)部件10進(jìn)行詠光，并獲得困像 (方框36).值得注意，如果使用常規(guī)膠片，則所述膠片需要進(jìn)行處 理.如果使用數(shù)字化探測(cè)器，則可存取數(shù)字圖像.
然后檢查所述校準(zhǔn)部件10的圖像.
更具體的，檢查有關(guān)軟組織的模型22 (布置在笫一部分12中)的 圖像.通過(guò)測(cè)量膠片的光密度(0D)或數(shù)字困像(模擬軟組織)中的 平均像素值來(lái)測(cè)量模型22的成像區(qū)域的光密度.指的是方框38.
然后將所測(cè)值與要求進(jìn)行比較.對(duì)于軟組織，所測(cè)值與預(yù)定值進(jìn) 行比較.對(duì)于膠片，如上所述，模型區(qū)域的x射線膠片中所測(cè)OD不應(yīng)
大于閾值0DS.對(duì)于數(shù)字困像，如上所迷，模型區(qū)域的所測(cè)平均像素 值不應(yīng)大于閣值PVs.
檢查關(guān)于骨的第二部分14的模型困像.即，檢查模型24A、 24B (布置在第二部分14中)的困像.測(cè)量任意兩個(gè)相鄰模型間的膠片中 OD的差異或者數(shù)字困像的差異.指的是方框40.
然后所測(cè)差異與要求進(jìn)行比較.對(duì)于骨，所測(cè)差異與預(yù)定值進(jìn)行 比較.對(duì)于膠片，如上所述，所測(cè)的任意兩種相鄰獨(dú)特厚度間模型區(qū) 域的x射線膠片中OD差異不應(yīng)大于閾值A(chǔ)ODb.對(duì)于數(shù)字困像，如上 所述，所測(cè)的任意兩種相鄰獨(dú)特厚度間模型部分的平均像素值的差異 不應(yīng)大于閾值A(chǔ)PVB.
然后檢查所述要求以確定是否兩項(xiàng)或一項(xiàng)已經(jīng)滿足(方框42).
如果對(duì)于軟組織和骨的兩項(xiàng)要求都被滿足，則選用對(duì)校準(zhǔn)部件進(jìn) 行成像的x射線技術(shù)應(yīng)當(dāng)適于對(duì)具有平均尺寸的手的患者進(jìn)行成像.
如果對(duì)于軟組織和骨的兩項(xiàng)要求都不被滿足，則建議技師選擇該 乳房造影系統(tǒng)上的下一個(gè)可利用的優(yōu)選x射線靶/濾波器組合(方框 32)，選擇新的kVp和mAs,并對(duì)所述校準(zhǔn)部件重新進(jìn)行成像.
如果不滿足對(duì)軟組織的要求而滿足對(duì)骨的要求，則建議技師為新 的x射線技術(shù)而在使用中降低當(dāng)前的mAs值并對(duì)所述校準(zhǔn)部件重新進(jìn) 行成像.如果當(dāng)前使用的mAs值是該乳房造影系統(tǒng)上可利用的最低值， 則為新的x射線技術(shù)而在使用中降低當(dāng)前的kVp值并對(duì)所述校準(zhǔn)部件 重新進(jìn)行成像.如果當(dāng)前使用中mAs和kVp值兩者都是可利用的最低 值，則建議選擇下一個(gè)優(yōu)選的x射線靶/濾波器組合，選擇新的kVp和 mAs值，并對(duì)所述校準(zhǔn)部件重新進(jìn)行成像.
如果滿足對(duì)軟組織的要求而不滿足對(duì)骨的要求，則建議為新的x 射線技術(shù)而在使用中增加當(dāng)前的kVp值并重新成像.如果當(dāng)前使用的 kVp值是所述乳房造影系統(tǒng)上可利用的最大值，則建議為新的x射線技 術(shù)而在使用中增加當(dāng)前的mAs值并成像.
計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)，例如，磁存儲(chǔ)介質(zhì) 諸如磁盤(pán)(諸如軟盤(pán))或磁帶；光存儲(chǔ)介質(zhì)諸如光盤(pán)、光帶、或機(jī)器 可讀條形碼；固態(tài)電子存儲(chǔ)設(shè)備諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或只讀存 儲(chǔ)器(ROM);或用于存儲(chǔ)具有用于控制一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)以實(shí)施根據(jù) 本發(fā)明的方法的指令的計(jì)算機(jī)程序的任何其他物理設(shè)備或介質(zhì).
權(quán)利要求
1. 一種校準(zhǔn)方法，包含下述步驟:提供一種校準(zhǔn)部件，其具有由模擬軟組織的x射線衰減特性的x射線衰減物質(zhì)構(gòu)成的第一部分和由模擬骨的x射線衰減特性的x射線衰減物質(zhì)構(gòu)成的第二部分；對(duì)所述校準(zhǔn)部件進(jìn)行成像以產(chǎn)生校準(zhǔn)圖像，所述校準(zhǔn)圖像包括分別代表第一和第二部分的第一和第二成像部分；確定第一成像部分的軟校準(zhǔn)測(cè)量；確定第二成像部分的骨校準(zhǔn)測(cè)量；提供軟組織校準(zhǔn)閾值；提供骨校準(zhǔn)閾值；將軟組織校準(zhǔn)閾值與軟校準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行比較；和將骨校準(zhǔn)閾值與骨校準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行比較。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一部分包括模擬軟組織的x 射線衰減特性的x射線衰減物質(zhì)的獨(dú)特厚度的至少一個(gè)校準(zhǔn)模型，且 第二部分包括模擬骨的x射線表減特性的x射線衰減物質(zhì)的不同厚度 的至少兩個(gè)校準(zhǔn)模型.
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)確定軟校準(zhǔn)測(cè)量是否小步驟.、、 、、一 、'，_
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)確定骨校準(zhǔn)測(cè)重是否大 于骨校準(zhǔn)閾值來(lái)完成將骨校準(zhǔn)閾值與骨校準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行比較的步驟.
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中笫二部分包括模擬骨的x射 線衰減特性的x射線衰減物質(zhì)的不同厚度的至少兩個(gè)校準(zhǔn)模型，且通過(guò)下面的步猓來(lái)實(shí)現(xiàn)骨校準(zhǔn)閾值與骨校準(zhǔn)測(cè)量的比較步驟 為兩個(gè)校準(zhǔn)模型的每一個(gè)確定骨校準(zhǔn)測(cè)量；確定兩個(gè)校準(zhǔn)測(cè)量間的差異；和 確定所述差異是否大于骨校準(zhǔn)閾值.
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果產(chǎn)生的校準(zhǔn)圖像是x射 線膠片困像則所述軟校準(zhǔn)測(cè)量是所測(cè)的光密度，或者如果產(chǎn)生的校準(zhǔn) 困像是數(shù)字x射線困像則所迷軟校準(zhǔn)測(cè)量是像素值的測(cè)量.
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果下面的情況成立，則所述校準(zhǔn)方法是可接受的軟組織校準(zhǔn)閣值大于軟校準(zhǔn)測(cè)量；和 骨校準(zhǔn)測(cè)量大于骨校準(zhǔn)閾值.
8. —種具有存儲(chǔ)于其中的指令的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令用 于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1的方法.
9. 一種用于評(píng)估骨密度的乳房造影x射線系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法，所 述方法包含下述步脒提供具有第一和第二部分的校準(zhǔn)部件，笫一部分包括模擬軟組織 的x射線襲減特性的x射線衰減物質(zhì)的獨(dú)特厚度的至少一個(gè)軟校準(zhǔn)模 型，笫二部分包括模擬骨的x射線衰減特性的x射線衰減物質(zhì)的不同 厚度的至少兩個(gè)骨校準(zhǔn)模型；對(duì)所述校準(zhǔn)部件進(jìn)行成像以產(chǎn)生校準(zhǔn)困像，所述校準(zhǔn)困像包括軟 校準(zhǔn)模型和骨校準(zhǔn)模型的成像部分；提供軟組織校準(zhǔn)閱值；確定軟校準(zhǔn)模型成像部分的軟校準(zhǔn)測(cè)量；將軟組織校準(zhǔn)閣值與軟校準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行比較；提供骨校準(zhǔn)闞值；為每個(gè)骨校準(zhǔn)模型成像部分確定骨校準(zhǔn)測(cè)量； 確定兩個(gè)骨校準(zhǔn)測(cè)量間的差異； 確定所述差異是否大于骨校準(zhǔn)閾值；和 將骨校準(zhǔn)閾值與所述差異進(jìn)行比較.
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中如果產(chǎn)生的校準(zhǔn)困像是x射 線膠片圖像則所述軟校準(zhǔn)測(cè)量是所測(cè)的光密度，或者如果產(chǎn)生的校準(zhǔn) 圖像是數(shù)字x射線圖像則所述軟校準(zhǔn)測(cè)量是像素值的測(cè)量.
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中如果下面的情況成立，則所 述校準(zhǔn)方法是可接受的軟組織校準(zhǔn)閾值大于軟校準(zhǔn)測(cè)量；和 所述差異大于骨校準(zhǔn)閾值.
12. —種校準(zhǔn)裝置，包括第一部分，其包括模擬軟組織的x射線衰減特性的x射線衰減物 質(zhì)的獨(dú)特厚度的至少一個(gè)校準(zhǔn)模型；和第二部分，其包括模擬骨的x射線衰減特性的x射線衰減物質(zhì)的不同厚度的至少兩個(gè)校準(zhǔn)模型.
13. 如權(quán)利要求12所迷的裝置，其中所迷軟組織校準(zhǔn)模型由具 有從大約0. 5變化到大約lmm的厚度的鋁構(gòu)成.
14. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述軟校準(zhǔn)模型由具有從 大約5變化到大約15咖的厚度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或丙烯酸) 構(gòu)成.
15. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述至少兩個(gè)骨校準(zhǔn)模型 均由具有從大約1變化到大約IO咖的厚度的鋁構(gòu)成，其中所述至少兩 個(gè)模型厚度間的差異從大約0.1變化到大約l咖.
全文摘要
一種校準(zhǔn)裝置和方法，特別用于確定x射線產(chǎn)生技術(shù)，從而為基于BMD(骨礦物密度)評(píng)估x射線吸收測(cè)定(RA)而使用乳房造影系統(tǒng)采集手的x射線圖像。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101384218SQ200780005699
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者C·-Y·J·楊, Z·霍 申請(qǐng)人:卡爾斯特里姆保健公司