專利名稱：多模式計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)和方法
多模式計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
目前，乳房X射線攝影術(shù)是篩查乳腺癌首選的方法。然而，當(dāng)有必要進(jìn)行進(jìn)一步評 估時(shí)，常常將其他乳腺成像檢查用于補(bǔ)充乳房X射線檢查。例如，通常將超聲用于對乳房X 射線攝影術(shù)中發(fā)現(xiàn)的病變或乳房X射線檢查中不可見的可觸知的病變做進(jìn)一步評估。超聲 還用于對年輕婦女(即，年齡為30-50歲)的致密乳腺進(jìn)行成像，并且特別用于通過觸診或 通過其他成像模式一般難以發(fā)現(xiàn)的囊腫和纖維瘤的情況。磁共振圖像(MRI)能夠用于對可 疑發(fā)現(xiàn)物的進(jìn)一步評估，因?yàn)镸RI由于其地質(zhì)特性(topographic properties)、更大的視 野和更強(qiáng)的軟組織聯(lián)系而具有出眾的檢測靈敏度。研究表明，乳房X射線攝影術(shù)漏檢的病 變中的10-30%在MRI中是可見的。目前，為了包括各種模式的所有優(yōu)點(diǎn)，醫(yī)師兼顧乳房X射線檢查和/或超聲來閱讀 MRI0這是耗時(shí)且困難的過程。此外，MRI、乳房X射線檢查和/或超聲中的乳腺病變需要以 快速且精確的方式檢測和歸類。

發(fā)明內(nèi)容
本文所描述的示范性實(shí)施例包括具有圖像加載器的系統(tǒng)，該圖像加載器包括用于 處理多模式圖像的處理器，多模式圖像中的至少一種是乳房X射線檢查圖像，該處理包括 基于計(jì)算機(jī)輔助診斷工具和同時(shí)顯示多模式圖像的圖像瀏覽器生成診斷信息。


圖1示出了根據(jù)示范性實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。圖2示出了可以用于圖1的系統(tǒng)的示范性顯示屏幕。圖3示出了根據(jù)示范性實(shí)施例的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下示范性實(shí)施例涉及用于同時(shí)分析多模式的圖像的計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)系 統(tǒng)。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，盡管是關(guān)于用于診斷乳腺癌的圖像模式描述了示范性實(shí)施例，還可 以類似地診斷其他疾病或病癥。圖1示出了根據(jù)示范性實(shí)施例的系統(tǒng)100的示意圖。例如，系統(tǒng)100是用于診斷 乳腺癌的CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括圖像加載器110和圖像瀏覽器120。圖像加載器110被 用于加載從多醫(yī)學(xué)成像模式中采集的、將在圖像瀏覽器120上處理和顯示的圖像150。例 如，多模式圖像150包括MRI圖像150a、超聲圖像150b和乳房X射線檢查圖像150c。然 而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還可以處理和顯示其他類型的模式圖像或附加數(shù)目的模 式圖像，并且系統(tǒng)100可能適于其他病癥或疾病的檢測，這些疾病的檢測可能需要MRI圖像 150a、超聲圖像150b或乳房X射線檢查圖像150c之外的模式圖像。例如，用于監(jiān)測腫瘤擴(kuò) 散的CT圖像和/或非乳房X射線檢查的X射線圖像可以備選地被添加到一幅或多幅圖像 中或可以替換一幅或多幅圖像。
圖像加載器110包括處理器130和/或存儲器140。處理器130處理將在圖像瀏 覽器120上顯示的多模式圖像150。多模式圖像150或者暫時(shí)地或者永久地存儲在存儲器 140中。圖像加載器110能夠接收和處理來自一個(gè)或多個(gè)圖像掃描器的多模式圖像150，圖 像加載器110連接到圖像掃描器上。因此，例如，圖像加載器110連接到MRI掃描器上用以 接收和處理MRI圖像150a，連接到超聲掃描器上用以接收和處理超聲圖像150b，以及連接 到X射線掃描器上用以接收和處理乳房X射線檢查圖像150c。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，圖像加載器110可以根據(jù)實(shí)際情況附加地或備選地連接到CT掃描器或其他模式類型的 掃描器上。此外，經(jīng)處理的多模式圖像150可以存儲在存儲器140中以用于將來的檢索和處 理而非即時(shí)處理。因此，實(shí)際使用過程中，圖像加載器110不需要連接到任何的圖像掃描器 上，因?yàn)榇鎯ζ?40能夠存儲先前掃描的多模式圖像150，可以之后對多模式圖像150進(jìn)行 處理。因此，圖像加載器的處理器130可以處理存儲的多模式圖像150，使得可以將圖像150 同時(shí)顯示在圖像瀏覽器120上。備選地，圖像加載器110可以連接到至少一種圖像掃描器上，使得可以之后采集 并在圖像加載器110的存儲器140中存儲尚未直接掃描和由圖像加載器110接收到的模式 的任何圖像。例如，系統(tǒng)100可以連接到MRI掃描器上，MRI掃描器生成由圖像加載器110 接收到的MRI圖像150a。超聲和乳房X射線檢查圖像150b和150c，或諸如CT圖像的備選 模式圖像可能已經(jīng)存儲在存儲器140上。圖像加載器110可以處理來自各種源(即，存儲 器140、MRI掃描器)的多模式圖像用于在圖像瀏覽器120上顯示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以以任意多種方式將圖像存儲在存儲器140中， 例如，通過與可以從那里下載圖像的網(wǎng)絡(luò)位置的連接、通過與閃存卡的連接，或通過與圖像 存檔及通信系統(tǒng)(PACS)的連接。例如，圖像瀏覽器120是CRT顯示裝置、IXD顯示裝置、等離子體顯示裝置或能夠 顯示多模式圖像150的任何其他的顯示模塊。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖像瀏覽器120 還可以是依照FDA對診斷乳房X射線檢查的要求用于乳房X射線檢查顯示的5MP監(jiān)視器。圖2示出了圖像瀏覽器120的示范性實(shí)施例，圖像瀏覽器120顯示了工具條160， 以及MRI圖像150a、超聲圖像150b、乳房X射線檢查圖像150c以及包括患者信息和隨訪報(bào) 告的報(bào)告170。工具條160包括針對各種系統(tǒng)功能的菜單和/或圖標(biāo)。MRI圖像包括所有 的圖像序列，諸如，例如造影前和造影后的圖像、Tl和T2加權(quán)的圖像和其他重建的圖像、最 大強(qiáng)度投影(MIP)和在不同視圖[冠狀的、軸向的和徑向的]中的多平面重建(MPR)以及 時(shí)間/強(qiáng)度曲線。例如，乳房X射線檢查圖像包括斜側(cè)(medio-lateral) (ML)視圖和上下 (crano-caudal) (CC)視圖。例如，超聲圖像包括2D、3D或多維中的實(shí)時(shí)視頻和/或數(shù)字圖 像。同時(shí)顯示多模式圖像150，使得可以直接在各模式間比較圖像150。圖像加載器110和圖像瀏覽器120可具體化為包括計(jì)算系統(tǒng)和監(jiān)視器的單個(gè)工作 站，使得多模式圖像150可以由計(jì)算系統(tǒng)的處理器130處理并在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示。然 而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本公開的宗旨范圍內(nèi)可以使用任何的處理和顯示模塊。在圖像瀏覽器120上顯示的工具條160包括針對將由處理器130處理的各種工具 功能的菜單和圖標(biāo)。醫(yī)師例如通過觸摸圖像瀏覽器120或使用一個(gè)或多個(gè)輸入裝置與工具 條160進(jìn)行交互，其中，圖像瀏覽器120是觸敏屏幕，所述輸入裝置是諸如連接到圖像瀏覽器120或圖像加載器110上的鼠標(biāo)和/或鍵盤。系統(tǒng)100可以包括窗寬/窗位(window/ level)控制和感興趣區(qū)域的工具。醫(yī)師(例如，放射科醫(yī)師)使用這些工具標(biāo)記在任意多 模式圖像150中可見的可疑病變。標(biāo)記感興趣區(qū)域后，這些區(qū)域被保存到文檔中以用于隨 后的重新觀察和分析。該文檔可以存儲在存儲器140中。控制工具還可以包括允許從存儲 器140中加載存儲的圖像的功能。其他的控制工具可以包括保存、打開、改變視圖、縮放等。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還可以包括其他窗寬/窗位控制工具。工具條160還可以包括其他圖像分析工具，諸如，例如圖像相減、圖像分割和用于 分析預(yù)選定病變的其他高級功能。醫(yī)師將圖像相減用于觀察圖像間的不同，該圖像可以是 造影后的圖像減去造影前的圖像，以提高增強(qiáng)的病變的醒目度。當(dāng)在造影劑施用之前病變 或病變背景表現(xiàn)出高信號時(shí)，這種方法可能特別有用。圖像相減還用于醫(yī)師評估MRI中可 疑病變的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)，常常稱為時(shí)間-強(qiáng)度曲線。根據(jù)在不同時(shí)間捕獲的一系列造影后的圖 像生成這種曲線。該曲線還可以在圖像瀏覽器120上顯示?？梢越换ナ褂糜糜趫D像分割的工具來識別感興趣的病變，所述圖像分割的工具諸 如是自適應(yīng)閾值、固定閾值和/或灰度級形態(tài)學(xué)。還可以輔助識別感興趣區(qū)域的其他分割 工具包括區(qū)域生長、活動(dòng)輪廓、橢圓擬合等。圖像分割工具還可包括諸如血管抑制工具的分 割增強(qiáng)工具。這些高級功能工具用于分析預(yù)選定的病變。高級功能工具可以包括提取工具， 該提取工具可以從選定的病變中提取特征(例如，形狀、紋理)并使用先前診斷病例的數(shù)據(jù) 庫澄清感興趣的病變是良性或是惡性，先前診斷病例的數(shù)據(jù)庫可以存儲在系統(tǒng)100的存儲 器140中。高級功能工具還可以生成與評估相關(guān)的置信百分比和隨訪報(bào)告，該置信百分比 和隨訪報(bào)告可以在圖像瀏覽器120上的報(bào)告部分170中顯示。除了以上描述的功能工具，系統(tǒng)100可能能夠分辨出醫(yī)師不可見的感興趣區(qū)域， 或醫(yī)師已經(jīng)忽略了的那些感興趣區(qū)域。可以在圖像150上標(biāo)記這些病變，用于醫(yī)師使用工 具條160的工具做進(jìn)一步分析。本發(fā)明的示范性方法200如圖3所示，在圖3中，在步驟210中經(jīng)由圖像加載器 110加載多模式圖像150并在步驟220中在圖像瀏覽器120上顯示多模式圖像150。隨后， 可以在步驟230中識別感興趣區(qū)域并在步驟MO中分析這些感興趣區(qū)域?？梢砸愿鞣N方 式加載多模式圖像150。加載多模式圖像150可能要求圖像加載器110連接到圖像掃描器 (即，MRI掃描器、超聲掃描器、用于乳房X射線檢查的X射線掃描器)的一個(gè)或一些組合， 使得可以由圖像掃描器掃描并數(shù)字化一幅或多幅多模式圖像150，并由圖像加載器110接 收一幅或多幅多模式圖像150用于處理。備選地，從圖像加載器110的存儲器140中加載 多模式圖像150，在存儲器140中可能已經(jīng)預(yù)先存儲了各種多模式圖像150。還可以從模式 掃描的任意組合以及從圖像加載器110的存儲器140先前存儲的圖像的檢索中將多模式圖 像150加載到圖像加載器110。在步驟220中，圖像瀏覽器顯示多模式圖像150，以及工具條160和報(bào)告170。圖 像瀏覽器120的顯示可以分為分立的各部分，使得工具條160、報(bào)告170和每種模式的圖像 150在分立的部分中顯示。例如，如果模式為MRI、超聲和乳房X射線檢查，這三種最常用的 用于診斷乳腺癌的圖像模式，那么每種模式在圖像瀏覽器120的分立的部分中顯示。例如， 圖2示出了在第一部分顯示的MRI圖像150a、在第二部分顯示的超聲圖像150b，以及在第 三部分顯示的乳房X射線檢查圖像150c。
MRI圖像可以包括造影前和造影后的圖像、Tl和T2加權(quán)的圖像。本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，造影劑可以用于MRI以勾畫感興趣區(qū)域。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，可以 將Tl和T2加權(quán)的圖像用于生成時(shí)間/強(qiáng)度曲線。這些曲線也可以在第一部分中顯示。第 一部分還可以包括附加的空間，用于其他可以輔助診斷的MRI圖像或圖表，諸如重建的圖 像(例如，相減的圖像，不同視圖[冠狀的、軸向的和徑向的]中的MIP和MPR，以及時(shí)間/ 強(qiáng)度曲線)。第二部分的超聲圖像150可以是靜止圖像或是超聲的視頻循環(huán)。第三部分的乳房X射線檢查圖像150c可以包括乳腺的ML視圖和CC視圖，乳腺的 ML視圖和CC視圖這兩者是檢測乳腺中病變時(shí)的兩種主要的乳腺視圖。在需要附加視圖的 情況下(例如，放大的乳房X射線檢查視圖和先前的乳房X射線攝影術(shù)研究)，還可以在第 三部分中顯示這些圖像。第三部分還可以包括附加的空間，用于任何其他必要的圖像或信 肩、ο在步驟220中，工具條160和報(bào)告170還在它們各自的部分中顯示。工具條160 部分包括針對各種工具功能的菜單選項(xiàng)和圖標(biāo)。報(bào)告170部分顯示患者信息(例如，年齡、 性別、醫(yī)學(xué)歷史)以及由系統(tǒng)100生成的任何報(bào)告。報(bào)告170還可以包括附加的空間，用于 包括關(guān)于圖像的任何醫(yī)師意見，或在之后時(shí)間可能涉及的可能的診斷。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，圖像瀏覽器120的顯示可以包括任意數(shù)目的部分以容納正被分析的該數(shù)目的圖 像模式。在步驟230中，可以以多種方式識別感興趣區(qū)域。通過醫(yī)師對同時(shí)顯示的多模式 圖像150的觀察或通過系統(tǒng)100可以識別感興趣區(qū)域，系統(tǒng)100可以基于先前識別的病變 識別可能的病變。然后可以在圖像150上標(biāo)記感興趣區(qū)域。經(jīng)標(biāo)記的多模式圖像150可以 存儲在存儲器140中，使得可以由醫(yī)師隨后對它們進(jìn)行重新觀察和/或分析。來自工具條 160的分析工具還可以用于輔助醫(yī)師標(biāo)記感興趣區(qū)域。一旦識別了感興趣區(qū)域，在步驟MO中可以使用工具條160中顯示的可用工具功 能分析圖像的標(biāo)記區(qū)域。醫(yī)師可以從工具條160中選擇各種分析工具，諸如圖像分割、圖像 相減、特征提取等。使用分析工具，醫(yī)師可能能夠確定在步驟230中識別的病變是否為關(guān)注 的病變，以及它們是良性或是惡性。如果使用諸如特征提取的分析工具，系統(tǒng)100可能能 夠使用特征取值來評估所識別的感興趣區(qū)域是否值得關(guān)注，并提供置信百分比以及隨訪報(bào) 告，置信百分比和隨訪報(bào)告可以在圖像瀏覽器120的報(bào)告部分170中顯示。在進(jìn)一步的實(shí) 施例中，除了從工具條160中選擇工具外，醫(yī)師可以通過按下輸入裝置上的熱鍵選擇分析 工具，輸入裝置可以連接到圖像加載器110上。這些熱鍵可以預(yù)設(shè)置或者由醫(yī)師設(shè)置。因此，通過同時(shí)顯示多模式圖像150以及通過提供分析工具，本文所描述的系統(tǒng) 和方法將使醫(yī)師能夠通過觀察多模式的圖像來識別和分析感興趣區(qū)域。這種系統(tǒng)將輔助醫(yī) 師以更有效的方式做出準(zhǔn)確的診斷。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下可以 對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。因此，本發(fā)明意在包括所有這些修改和變型，只要這些修改和變型 落在權(quán)利要求或與權(quán)利要求相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。還應(yīng)當(dāng)注意到，權(quán)利要求書可以包括根據(jù)PCT條例6.2(b)的參考標(biāo)記/標(biāo)號。然 而，本權(quán)利要求書不應(yīng)當(dāng)解釋為限于與參考標(biāo)記/標(biāo)號對應(yīng)的示范性實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括圖像加載器(110)，其包括處理多模式圖像的處理器(130)，所述多模式圖像中的至少 一種是乳房X射線檢查圖像，所述處理包括基于計(jì)算機(jī)輔助診斷工具生成診斷信息；以及圖像瀏覽器(120)，其同時(shí)顯示所述多模式圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(130)識別所述多模式圖像上的感興趣 區(qū)域，所述診斷信息針對所述感興趣區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像瀏覽器(120)還顯示所述診斷信息。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)輔助診斷工具包括圖像相減功能和圖 像分割功能中的一種。
5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述診斷信息包括所述感興趣區(qū)域是良性或是惡性。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像加載器(110)還包括存儲所述多模式圖像 的存儲器(140)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像瀏覽器(120)顯示工具條，所述工具條包 括用于選擇將在所述多模式圖像上執(zhí)行的所述計(jì)算機(jī)輔助診斷工具的模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像瀏覽器(120)基于所述圖像模式在預(yù)定位 置顯示所述圖像。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多模式圖像還包括MRI圖像、超聲圖像和非乳 房X射線檢查的X射線圖像。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述乳房X射線檢查圖像包括斜側(cè)視圖和上下 (CC)視圖中的一種。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)輔助診斷工具包括包括先前診斷病 例的數(shù)據(jù)庫。
12.一種方法，包括加載Ο ο)多模式圖像，所述多模式圖像中的至少一種是乳房X射線檢查圖像；處理所述多模式圖像，以準(zhǔn)備待顯示的所述多個(gè)圖像，所述處理包括基于計(jì)算機(jī)輔助 診斷工具生成診斷信息；以及在圖像瀏覽器上同時(shí)顯示(220)所述多模式圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括顯示包括所述診斷信息的報(bào)告。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括同時(shí)顯示患者信息和所述多模式圖像。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述診斷信息包括乳腺癌的診斷，并且所述計(jì)算 機(jī)輔助診斷工具包括乳腺癌的先前診斷的圖像。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括分析(230)所述多模式圖像以識別感興趣區(qū)域，通過用戶和所述計(jì)算機(jī)輔助診斷工具 中的一種來識別所述感興趣區(qū)域。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括顯示多個(gè)計(jì)算機(jī)輔助診斷工具；以及通過用戶接收對所述計(jì)算機(jī)輔助診斷工具的選擇。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述計(jì)算機(jī)輔助診斷工具包括圖像相減功能和 圖像分割功能中的一種。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述多模式圖像還包括MRI圖像、超聲圖像和非 乳房X射線檢查的X射線圖像中的一種。
20.一種系統(tǒng)，包括用于接收多模式圖像的模塊(110)；用于處理多模式圖像的模塊(130)，所述處理包括基于計(jì)算機(jī)輔助診斷工具生成診斷 信息；以及用于在圖像瀏覽器上同時(shí)顯示所述多模式圖像模塊(120)。
全文摘要
一種診斷系統(tǒng)，具有包括用于處理多模式圖像的處理器的圖像加載器以及同時(shí)顯示多模式圖像的圖像瀏覽器，所述多模式圖像中的至少一種是乳房X射線檢查圖像，所述處理包括基于計(jì)算機(jī)輔助診斷工具生成診斷信息。
文檔編號A61B6/00GK102083370SQ200980120768
公開日2011年6月1日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者G·M·紐斯特德, L·A·邁內(nèi)爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司, 芝加哥大學(xué)