[發(fā)明專利]多模態(tài)乳房成像

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080031807.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN102473300A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·比洛;M·格拉斯;K·埃哈德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多模態(tài)乳房成像。

背景技術(shù)

在診斷疑似乳腺癌患者的過程中可以使用不同的成像模態(tài)。例如，在診斷成像中乳房磁共振(MR)成像已非常成熟。同時(shí)，數(shù)字乳房斷層合成(digital?breast?tomosynthesis，DBT)正得到越來越多的關(guān)注。盡管兩種模態(tài)都生成乳房的3D圖像，但數(shù)據(jù)中所包含的信息至少部分是互補(bǔ)的。例如，鈣化主要在DBT中可見，而動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)的MR能夠通過檢測(cè)由腫瘤血管新生(vascularization)引起的信號(hào)強(qiáng)度增大來突出塊狀病灶。

US?2003/0194050A1公開了一種組合了X射線斷層合成子系統(tǒng)和核醫(yī)學(xué)成像子系統(tǒng)的多模態(tài)成像系統(tǒng)。在由用于擠壓患者的乳房的裝置擠壓乳房的同時(shí)操作這兩種子系統(tǒng)。通過這種方式，能夠組合從X射線斷層合成和核醫(yī)學(xué)乳房攝影獲得的圖像。

J.Chung等人在MICCAI?2008，Part?II，LNCS?5242，第758-565頁，2008，Springer-Verlag?Berlin上的題為“Modelling?Mammographic?Compression?of?the?Breast”一文中，下文簡(jiǎn)稱Chung，公開了一種乳房的生物力學(xué)模型，以便模擬在乳房攝影期間的擠壓。該模型提供了一種多模態(tài)成像配準(zhǔn)工具，以幫助識(shí)別在乳房攝影與MRI或超聲之間觀察到的潛在腫瘤。該模型需要擠壓之前和之后的擠壓槳葉的位置以利用接觸機(jī)械學(xué)來模擬變形。

發(fā)明內(nèi)容

擁有一種多模態(tài)乳房成像的經(jīng)改進(jìn)的方法將是有利的。為了更好地解決這一問題，本發(fā)明的第一方面提供了一種系統(tǒng)，包括：

-第一形狀模型構(gòu)造子系統(tǒng)，其用于構(gòu)造乳房的如第一圖像中所呈現(xiàn)的第一形狀模型，其中，乳房具有其自然形狀；

-第二形狀模型構(gòu)造子系統(tǒng)，其用于構(gòu)造乳房的如第二圖像中所呈現(xiàn)的第二形狀模型，其中，利用擠壓槳葉來擠壓乳房；以及

-變形估計(jì)子系統(tǒng)，其用于基于乳房的形狀模型和彈性變形模型來估計(jì)界定第一圖像和第二圖像之間的映射的體積變形場(chǎng)。

形狀模型和彈性變形模型允許提供體積變形場(chǎng)，即使是在施加乳房擠壓以采集第二圖像，而并非采集第一圖像時(shí)。在施加不同的擠壓以采集第一圖像和第二圖像時(shí)，形狀模型和彈性變形模型也允許提供體積變形場(chǎng)。該系統(tǒng)不需要精確的擠壓槳葉位置來模擬變形。相反，可以使用如第二圖像中所呈現(xiàn)的乳房的形狀模型。此外，形狀模型可以提供關(guān)于皮膚的表面的額外信息，例如，關(guān)于未與擠壓板接觸的皮膚部分的信息。這樣增強(qiáng)了體積變形場(chǎng)。

變形估計(jì)子系統(tǒng)可以被布置成基于第一圖像中乳房的第一組織表面和第二圖像中乳房的第二組織表面來估計(jì)體積變形場(chǎng)。組織表面提供了特別詳盡的信息，使得體積變形場(chǎng)更為可靠。該組織表面可以是皮膚表面。

變形估計(jì)子系統(tǒng)可以被布置成還基于與第二圖像相比的第一圖像中呈現(xiàn)的乳房的組織體積的估計(jì)來估計(jì)體積變形場(chǎng)。這樣可以進(jìn)一步提高體積變形場(chǎng)的可靠性。彈性變形模型可以考慮組織體積的差異。

變形估計(jì)子系統(tǒng)還可以包括界標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)，其用于識(shí)別第一圖像和第二圖像中的界標(biāo)。識(shí)別這兩幅圖像中的界標(biāo)提高了體積變形場(chǎng)的可靠性。可以將界標(biāo)用作彈性變形模型中的約束。

界標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)可以被布置成將乳頭識(shí)別為界標(biāo)。這樣的乳頭相對(duì)容易檢測(cè)并提高了可靠性或精確度。

界標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)可以被布置成將淋巴結(jié)識(shí)別為界標(biāo)。這樣的界標(biāo)相對(duì)容易檢測(cè)并提高了可靠性或精確度。

界標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)可以被布置成將乳管的至少一部分識(shí)別為界標(biāo)。這樣的界標(biāo)相對(duì)容易檢測(cè)并提高了可靠性或精確度。

變形估計(jì)子系統(tǒng)可以被布置成還基于指示在采集第二圖像期間擠壓板的狀態(tài)的擠壓信息來估計(jì)體積變形場(chǎng)。使用這一信息提高了可靠性。這還可以提高精確度。

所述系統(tǒng)可以包括圖像標(biāo)記器，其用于基于體積變形場(chǎng)在第一圖像和第二圖像兩者中的對(duì)應(yīng)位置處標(biāo)記感興趣的解剖點(diǎn)或區(qū)域。這是體積變形場(chǎng)的有用應(yīng)用。例如，可以通過示出具有指示感興趣的解剖點(diǎn)或區(qū)域的標(biāo)記的圖像之一或兩者來向用戶示出標(biāo)記。

第二圖像可以包括乳房斷層合成圖像。該系統(tǒng)還可以包括鈣化檢測(cè)器，其用于檢測(cè)乳房斷層合成圖像中的鈣化，圖像標(biāo)記器被布置成基于體積變形場(chǎng)在第一圖像中標(biāo)記與鈣化對(duì)應(yīng)的解剖位置。通過這種方式，方便了第一圖像中標(biāo)識(shí)鈣化的位置。可以將該位置向用戶示出。