用于顯示醫(yī)學(xué)圖像的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于顯示醫(yī)學(xué)圖像的方法。具體而言，本發(fā)明涉及用于顯示使用X射線 從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的設(shè)備。本發(fā)明還涉及用于顯示使用X射線從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像 的方法，涉及X射線成像系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序單元以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如，乳房攝影篩查是用于早期乳房異常和疾病的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的重要流程。諸如 醫(yī)生或放射科醫(yī)師的醫(yī)學(xué)人員可以直接根據(jù)X射線圖像來檢測(cè)異常。例如，X射線斷層合成 方法越來越多地被使用。X射線斷層合成是用于使用X射線系統(tǒng)來產(chǎn)生通過目標(biāo)的3D圖像體 積的技術(shù)，盡管用于提供這樣的3D體積的其他技術(shù)是已知的。
[0003] US 8044972描述了將醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可視化的系統(tǒng)和方法。斷層合成或來自CT或C型臂 系統(tǒng)的信息實(shí)現(xiàn)對(duì)通過乳房的計(jì)算3D體積的切片的查看。然而，解釋從斷層合成數(shù)據(jù)提供 的信息是具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因?yàn)椴⒎撬械男畔⒍际乔逦梢姷摹?br>[0004] US 7760924討論了能夠在從斷層合成投影圖像導(dǎo)出的視圖旁邊顯示常規(guī)乳房攝 影的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，能夠存在對(duì)提供實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病發(fā)展的改進(jìn)的評(píng)估的患者的增強(qiáng)的查看模態(tài)。
[0006] 本發(fā)明的目的由獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決，其中，進(jìn)一步的實(shí)施例被并入從屬權(quán) 利要求中。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的下面描述的方面也適用于用于顯示醫(yī)學(xué)圖像的設(shè)備、用于顯 示使用斷層合成來從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的方法、X射線成像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序單元以及計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于顯示使用斷層合成的從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的設(shè) 備。所述設(shè)備包括以下特征：
[0008] -接口單元；
[0009] -處理單元；以及
[0010] -顯示單元。
[0011] 所述接口單元被配置為提供表示目標(biāo)的經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)，所述經(jīng)處理的3D體 積數(shù)據(jù)是根據(jù)沿多個(gè)采集方向采集的通過所述目標(biāo)的多幅X射線圖像來計(jì)算的。所述接口 單元被配置為輸入在先乳房攝影圖像。所述處理單元被配置為計(jì)算通過如由所述經(jīng)處理的 3D體積數(shù)據(jù)表示的所述目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)投影方向上的前向投影的第一集合，其中，所述 投影方向中的至少一個(gè)相對(duì)于中心采集方向傾斜。所述處理單元被配置為計(jì)算通過所述3D 體積的最優(yōu)前向投影角，所述最優(yōu)前向投影角與所述在先乳房攝影圖像的投影角匹配。所 述顯示單元被配置為顯示前向投影的所述第一集合作為從所計(jì)算的通過所述3D體積數(shù)據(jù) 的最優(yōu)前向投影角開始的合成乳房攝影的對(duì)應(yīng)第一集合。
[0012] 對(duì)傾斜方向上的合成乳房攝影的查看例如實(shí)現(xiàn)作為患者數(shù)據(jù)的第一概覽的合成 2D乳房攝影的集合中的一個(gè)或多個(gè)視圖中的3D斷層合成數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。這輔助放射學(xué)醫(yī)師更 有效的搜索3D體積。
[0013]對(duì)能夠?yàn)閮A斜的投影方向的使用使得放射科醫(yī)生能夠從3D數(shù)據(jù)集的潛在視圖的 范圍，而不是使用來自僅單個(gè)中心投影的視圖而獲益。
[0014]將認(rèn)識(shí)到，術(shù)語"經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)"指的是斷層合成成像過程的數(shù)據(jù)，其中，醫(yī) 生采集通過目標(biāo)的獲取的多幅X射線圖像。所述圖像是從多個(gè)X射線源角獲取的。例如使用 移位和添加過程的后處理操作被用于提供表示目標(biāo)的經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于顯示使用斷層合成從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的方法。 所述方法包括以下步驟：
[0016] a)提供表示目標(biāo)的經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)，所述經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)是根據(jù)沿多個(gè) 采集方向采集的通過所述目標(biāo)的多幅X射線圖像來計(jì)算的；
[0017] al)提供在先乳房攝影圖像；
[0018] a2)計(jì)算通過所述3D體積數(shù)據(jù)的最優(yōu)前向投影角，所述最優(yōu)前向投影角與所述在 先乳房攝影圖像的投影角匹配；
[0019] b)計(jì)算通過如由所述經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)表示的所述目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)投影方 向上的前向投影的第一集合，其中，所述投影方向中的至少一個(gè)相對(duì)于中心采集平面傾斜； 并且
[0020] C)顯示前向投影的所述第一集合作為從所計(jì)算的通過所述3D體積數(shù)據(jù)的最優(yōu)前 向投影角開始的合成乳房攝影的對(duì)應(yīng)第一集合。
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種X射線成像系統(tǒng)，其中，所述X射線成像系統(tǒng)包括：
[0022] -X射線圖像采集布置；以及 [0023]-顯示布置；
[0024]所述顯示布置被提供為根據(jù)前述范例中的一個(gè)的設(shè)備。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序單元，所述計(jì)算機(jī)程序單元用于控制用于 顯示使用斷層合成的從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)程序單元當(dāng)由處理單元運(yùn) 行時(shí)，適于執(zhí)行如在前面的范例中討論的方法步驟。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種存儲(chǔ)了在前面的范例中描述的程序單元計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的方面，提出了計(jì)算在傾斜方向中的合成乳房攝影，所述傾斜方向通 常在斷層合成投影序列的開始和結(jié)束角之間被選擇，而不被限制到斷層合成投影序列的 角。然后，得到的傾斜合成乳房攝影例如可以被顯示在顯示工具上，例如在監(jiān)視器或者用于 3D立體視覺的偏振眼睛上。
[0028] 對(duì)傾斜方向上的合成乳房攝影的查看實(shí)現(xiàn)例如作為患者數(shù)據(jù)的第一概覽的合成 2D乳房攝影的系列中的一個(gè)或多個(gè)視圖中的3D斷層合成數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。因此，傾斜合成乳房 攝影支持放射科醫(yī)師優(yōu)化用于讀取體積3D斷層合成數(shù)據(jù)集的工作流程。此外，對(duì)檢查已經(jīng) 成功的更加準(zhǔn)確的驗(yàn)證能夠利用在采集工作站處的傾斜合成乳房攝影來實(shí)現(xiàn)。最后當(dāng)角關(guān) 于中心采集方向傾斜時(shí)能夠通過選擇查看合成乳房攝影的最合適的角方向來實(shí)現(xiàn)與在線 乳房攝影的更好的對(duì)準(zhǔn)。
[0029]當(dāng)然，將理解，在特定情況下，表示數(shù)據(jù)的經(jīng)處理的3D體積數(shù)據(jù)不需要是被成像的 目標(biāo)的整個(gè)體積。
[0030] 如將被描述的，合成乳房攝影被計(jì)算，使得產(chǎn)生于斷層合成采集幾何結(jié)構(gòu)的有限 的角范圍的偽影被抑制，尤其是當(dāng)在不同于其中這樣的偽影自然地最不突出的中心采集方 向的方向上進(jìn)行前向投影時(shí)
[0031] 在下面的描述期間，"在先乳房攝影"被用于指代從先前的乳房攝影掃描得到的2D 乳房攝影。這樣的2D乳房攝影可以是數(shù)字乳房攝影掃描器的輸出，或者可以是基于已經(jīng)使 用數(shù)字掃描器捕獲的乳房攝影的常規(guī)X射線影片。
[0032]在下面的描述期間，術(shù)語"經(jīng)處理的3D數(shù)據(jù)"可以被定義為表征三維中的目標(biāo)的體 素的集合。因?yàn)閷?duì)根據(jù)在對(duì)應(yīng)的多個(gè)源位置處的通過目標(biāo)的獲取的多幅2D X射線圖像生成 3D體積數(shù)據(jù)的需要而出現(xiàn)所述處理。本領(lǐng)域已知的適于根據(jù)2D X射線圖像來重建3D體積的 任何處理算法可以被應(yīng)用。
[0033]在下面的描述期間，術(shù)語"采集方向"可以被定義為從在當(dāng)前X射線探測(cè)器位置處 的X射線源投影行進(jìn)通過目標(biāo)位置并且與在當(dāng)前探測(cè)位置處的X射線探測(cè)器元件相交的線 定義的方向。當(dāng)然，在一些實(shí)施例中，X射線源和探測(cè)器可以圍繞等中心一致移動(dòng)，在這種情 況下，采集方向?qū)⑿纬膳cX射線探測(cè)器的垂直相交。在其他實(shí)施例中，X射線探測(cè)器可以不跟 蹤X射線源位置。
[0034]在下面的描述期間，"中心采集方向"可以被定義與"采集方向"緊密相關(guān)。多個(gè)不 同的源位置將定義源位置之間的采集軌跡。穿過該軌跡上的中心源位置、目標(biāo)并且與探測(cè) 器的中心相交的線被視為中心采集方向。在多數(shù)情況下，中心采集方向?qū)?duì)應(yīng)于垂直于重 建的3D體積的切片的中心的方向。
[0035]在下面的描述期間，術(shù)語"傾斜"可以被定義為不平行于并且不垂直于線或平面。 [0036]在下面的描述期間，術(shù)語"前向投影"可以被定義為使用處理手段根據(jù)3D體素的集 合重建2D圖像的過程。原理上，虛擬源位置投影通過3D體積的任意數(shù)量的射線。在3D體積的 另一側(cè)上的虛擬探測(cè)器接收每條任意射線。每條射線的強(qiáng)度根據(jù)沿每條射線的路徑的像素 值的組合(例如，其可以表示組織密度)被調(diào)制。2D圖像中的每個(gè)像素可以被連接到每個(gè)像 素值，以形成2D圖像。將理解，其他重建/投影方法是可用的。
[0037] 因此，前向投影被設(shè)計(jì)，使得診斷相關(guān)信息很大地被保留。針對(duì)前向投影的每個(gè)方 向以這種方式獲得的對(duì)應(yīng)的2D視圖被稱為合成乳房攝影。
[0038] 在下面的描述期間，術(shù)語"集合"可以被定義為包含一個(gè)或多個(gè)。
[0039] 在本說明中，術(shù)語"厚片(slab)"可以被定義為體積的子集。切片可以具有平行側(cè)。 備選地，厚片可以是楔形的。
[0040] 在本說明中，"厚片投影"可以被定義為通過經(jīng)處理的3D體積的厚片（而不是通過 整個(gè)3D體積）的前向投影。以這種方式導(dǎo)出的圖像將包含關(guān)于厚片內(nèi)部（而不是整個(gè)3D體 積)的材料的密度的信息。
[0041] 本發(fā)明的這些和其他方面將根據(jù)下文描述的實(shí)施例變得顯而易見，并且將參考下 文描述的實(shí)施例得到闡述。
【附圖說明】
[0042] 下文將參考以下附圖來描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例：
[0043] 圖1示意性圖示了用于顯示使用斷層合成從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的方法的基本方 法步驟。
[0044] 圖2圖示了圖像采集過程。
[0045] 圖3圖示了圖像采集布置。
[0046] 圖4圖示了圖像采集的又一范例。
[0047] 圖5圖示了從方法的應(yīng)用得到的范例。
[0048]圖6示意性圖示了用于顯示使用斷層合成從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的方法的另外的 范例。
[0049]圖7圖示了成像設(shè)備的另外的范例。
[0050]圖8圖示了用于顯示使用斷層合成從目標(biāo)采集的醫(yī)學(xué)圖像的方法步驟的范例。
[0051 ]圖9圖示了方法的另外的范例。
[0052]圖10圖示了對(duì)查看路徑數(shù)據(jù)的使用。
[0053]圖11顯示了各種圖像查看模態(tài)。<