[發明專利]壓縮元件撓曲的基于圖像的確定

在審

• 申請號: 201280043291.1
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN103796592A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: A·戈森;H·S·黑澤
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/04
• 分類號: A61B6/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本發明涉及X射線成像技術以及圖像后處理/分析。

具體而言，本發明涉及對壓縮元件的形狀的幾何改變的基于圖像的確定。

具體而言，本發明涉及對壓縮板撓曲的基于圖像的確定，從而實現乳房造影應用中準確的乳房密度評估。

背景技術

乳房造影術是用于篩查早期乳癌的應選模態。在乳房造影術中，優選采用低能量X射線作為診斷和篩查工具來檢查諸如人體乳房組織的對象。乳房造影術的目標是乳癌的早期檢測，其通常通過檢測特征塊和/或微鈣化來實現。

就這一方面而言，確定乳房密度是癌癥風險的重要指示器。對于乳房造影術篩查程序中生成的大量圖像而言，最好能有一種可靠的自動乳房密度評估（BDA），以給諸如放射科醫師的用戶提供支持。

圖1示出了乳房造影系統的示范性實施例。成像系統2包括X射線源4以及X射線探測器6。X射線探測器6還作為第二壓縮元件8b而起著雙重作用，而第一壓縮元件8a，例如，壓縮板，則布置于X射線源4和X射線探測器6之間。所述第一壓縮元件8a和第二壓縮元件8b能夠相對于彼此移動，具體而言，第一壓縮元件8a可相對于第二壓縮元件8b/X射線探測器6移動。

例如，X射線源4是能夠關于軸旋轉以獲得水平/平行以及傾斜圖像信息的。在標準乳房造影術中，探測器6的表面按規律總是與連接X射線探測器6和X射線源4的線正交。對于傾斜乳房造影視圖而言，整個系統4、6、8是可旋轉的，如圖1中的環形箭頭所示。可以將X射線源4相對于X射線探測器6的固定位置成角用于斷層合成應用。

圖2示出了示范性乳房造影術篩查。將諸如人體乳房組織的對象10布置到第一第二壓縮元件8a和第二壓縮元件8b之間，具體而言，壓縮到第一第二壓縮元件8a和第二壓縮元件8b之間。

第一壓縮元件8a被附接到可動臂元件18上，從而允許第一壓縮元件8a相對于第二壓縮元件8b/X射線探測器6相對移動。通過采用對象遠側區域22起作用的力F移動第一壓縮元件8a，將對象10壓縮到第一第二壓縮元件8a和第二壓縮元件8b之間。對象10在第一壓縮元件8a的對象近側區域20內產生反作用力F'。由于力F、F'不重合，因而所產生的合力作用在所述第一壓縮元件8a上。具體而言，可以想到圍繞傾斜軸14的傾斜以及在第一壓縮元件8a并非由無限剛性材料構成的情況下因彎曲第一壓縮元件8a而產生的撓曲16。因此，由于反作用力F'的原因，對象遠側22處的第一壓縮元件8a和第二壓縮元件8b之間的已知距離x將在對象近側20處產生距離x+Δx。

為了確定乳房密度，需要關于施加至第一壓縮元件8a的力F以及關于第一壓縮元件8a和第二壓縮元件8b之間的距離x的準確信息。因而，在由數字乳房造影的圖像信息自動確定體積或乳房造影乳房密度時，對乳房厚度的精確測量，即距離x，進一步考慮壓縮元件額外的傾斜和撓曲所導致的Δx，是很重要的。這一過程又被稱為乳房密度評估（BDA）。由于壓縮元件的傾斜和撓曲的原因，實際距離x+Δx可能表現出與實際厚度的Δx=5mm甚至可達Δx=15mm的偏差。但是，即使是1到2mm的小的誤差都可能被認為對乳房密度評估存在很大影響，導致對所述密度的顯著誤判。

發明內容

可以認為壓縮厚度測量中的不精確性對于自動乳房密度評估存在重要影響。這樣的不精確性可能是由在壓縮元件的遠端測量的第一壓縮元件和第二壓縮元件之間的高度或距離導致的，所述遠端即施加壓力F處的對象遠側區域或遠側，而要被檢查的對象或高度支撐體通常僅填充鄰近胸腔壁或者在對象近側區域的第一壓縮元件和第二壓縮元件之間的基底的一部分。額外的不精確性可能是由掃描架與板或臂以及壓縮元件的連接中的游隙引入的，取決于所述系統和板，其可能達到15mm。

由于即使小的誤差都可能對經估算的乳房密度造成大的影響，例如，1mm可能導致大約10%的誤判，這還不包括其他影響，例如，由板的撓曲或傾斜導致的變化的壓縮高度，而這是不能由單次高度測量估算出的，因而有利的做法是不僅確定第一壓縮元件和第二壓縮元件之間的距離，還要確定所產生的處于壓縮狀態的壓縮元件形狀。換言之，在壓縮狀態中，即，在將對象引入到第一和第二壓縮元件之間的情況下，壓縮元件的幾何結構可能受到改變，由此產生了額外的變量，例如，Δx，要想獲得正確的乳房密度評估必須對其加以考慮。為了提高準確性，在第一和第二壓縮元件中的一個中，具體而言，在第一壓縮元件或壓縮板之內或者其上提供標記元件，繼而可以在采集到的X射線圖像信息中檢測所述標記元件，并且可以在圖像處理步驟中對其進行評估，以導出所產生的相應壓縮元件的幾何形狀，從而能夠確定精確的壓縮高度x+Δx。