专利名称：在感兴趣的对象上生成定位标记的工具和方法
技术领域：
本发明涉及医学成像，更具体地涉及在显示于计算机屏幕上的感兴趣的对象上放置标记，以定义所感兴趣的对象的区域。
背景技术：
乳房X线照片在治疗癌症中用作诊断工具。
对于乳房X线照相的实质(parenchymal)图案的计算机化分析可提供对于该图案的客观的、数量上的特性描述和分类，该图案可能与乳癌相关联。在癌症的治疗中，基于乳房X线照片分析的发癌率计算机化评估是已被认可并且有用的工具。
乳房主要由纤维腺(fibroglandular)组织和脂肪组织两部分组成。一般的乳房包括大约50％的纤维腺组织和50％的脂肪。可以看到大多数乳癌(breast carcinomas)在乳房X线照片上显示为一大块、一串微小的钙化组织或两者的组合。乳房X线照相的其他异常不如块和/或硬化独特和普遍，并包括皮肤或乳头变化、腋窝异常、不对称的密度和结构扩张。
研究表明，使用拍摄的乳房X线照片可以减小损害并减少检测阶段，改进对于生存的预测。目前，乳房X线照相是一种已经确立的用于乳癌的早期检测的成像技术。
临床获取X射线乳房X线照片是一个相当复杂的过程，并且为了获得高质量的图像而需要特定的技术。乳房中的各种结构之间的衰减差异有助于图像对比。由于乳房结构的相似成分和乳癌的物理显像，使用拍摄胶片(screen-film)的乳房X线照相的成像必定与普通的X光照相的成像有实质上的差别。需要低能量的X射线以增强区别正常组织和癌的能力。由于脂肪和纤维腺组织的相对含量不同，个体之间的乳房的放射性的外观不同。脂肪在乳房X线照片上显示为深色(即，高光密度)，而纤维腺组织在乳房X线照片上显示为浅色(即，低光密度)。与纤维腺组织相关的亮度区域通常被称为乳房X线照相密度。
拍摄乳房X线照相通常包括两个标准的X光线照相的投影、内外斜位(MLO)和头-尾(CC)，它们在每个乳房(右边和左边)总共拍摄四个图像。这两种摄影的目的是完整地为乳房成像，并且如果有任何损害出现，则允许获得定位和主要特性。
现在，在拍摄乳房X线照相期间，没有通用的方法来为一个系统定义乳房坐标，该坐标对头-尾图像的侧向和中间的部分进行分割，或者对内外斜位图像的上部和下部进行分割。因此，当放射科医师为图像添加记号时，他/她还必须说明在乳房中的相对位置。传统的技术包括使用乳房的草图或图示说明，这些技术要求放射科医师从实际图像中把患病组织的位置转化为草图表示。用于定位的另一技术是在获取图像时在女性乳房的乳头缚上(通常用带子)通常为黄铜的金属球，该金属球例如bb。金属球仅作为标记使用，而不能自动描述MLO或CC视图中的乳房位置。此外，病人通常抱怨在乳房X线照相过程中由于bb在她们乳房上而造成的尴尬和不便之处。
因此需要一种在显示于医学成像系统上的感兴趣的对象上生成定位标记的工具。进一步需要一种显示于成像系统上的感兴趣的对象的图像上生成定位标记的方法。
发明内容
根据本发明，申请人提供了一种用于在显示于成像系统上的感兴趣的对象的图像上生成定位标记的方法和工具。该工具包括了为获取感兴趣的对象的图像而配置的机构。用于在图像内实时进行交互式移动的装置。用于实时在图像上选择一个点的装置。用于在所选的点上对准引导线(guideline)以定义感兴趣的对象的区域的装置。用于实时确定该图像相对于所定义的区域和所选的点的平面内定位并显示具有所选的点和所定义的区域的图像的装置。
另一个实施例提供了在显示于例如计算屏幕的成像系统上的感兴趣的对象的图像上生成定位标记的方法。该方法包括用于在图像内实时进行交互式移动的步骤。在图像上实时选择一个点。在所选的点上对准引导线以定义感兴趣的对象的区域。实时确定该图像相对于在所选的点中定义的区域的平面内定位，并显示具有所选的点和所定义的区域的图像。
在查看了下列附图和所附的权利要求中书的详细描述后，本领域的技术人员将清楚本发明的其他主要特征和优势。
图1是用于乳房X线照相分析的成像系统的框图，该系统利用了用于在显示于计算机屏幕上的感兴趣的对象的图像上生成定位标记的工具和方法。
图2说明了在对病人的左右乳房(感兴趣的对象)的头-尾视图的侧向和中间部分上的图像进行获取处理时标记由用户定义的点的引导线。
图3说明了在病人左右乳房(感兴趣的对象)的内外斜位图像上标记一个点的引导线。
具体实施例方式
在详细解释本发明的示范实施例之前，应当理解本发明不限于应用在下列描述或在附图中阐述的组件的构造和排列的细节上。本发明能够以其他实施例或不同的方法实现。例如，感兴趣的对象可以是一些其他解剖学结构或机械结构，在此结构上可以放置定位标记，即在感兴趣的对象上的点。而且应当理解，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，并不应该认为是限制。
在描述用于在图像上生成定位标记的工具和方法的示范实施例之前，应当进行一些一般的注解。在图像上的定位标记可以在任何需要这些标记的感兴趣的对象上。例如，它可用于机械结构或解剖学结构。在此公开说明的例子用于人类的乳房，但是，应当理解它并不仅限于这种解剖学结构。
在乳房X线照相检查期间，乳房X线照相设备的操作人员可以利用本工具和方法来识别正在成像的乳房的乳头，以便立刻允许系统拥有用于图像上的任何注释的参照点。在获取图像时或在从诸如与设备相关联的图片存档通信系统(PACS)的存储设备中检索图像后的稍后的时间里，可在图像上放置标记。
在乳房X线照相图像获取过程中，X射线技术人员或放射科医师可以使用一次点击而识别在每个图像上的乳头。引导线，其为用户可配置的特征，可以从系统的操作员控制台上的输入设备切换，以便对准或标记在显示于计算机屏幕或其他显示设备上的感兴趣的对象上的点。当在感兴趣的结构上标记点时，本工具定义注释将要指向的感兴趣的对象的区域。按照特殊的乳房X线照相顺序，为每个图像重复此方法。具有所定义的区域和所选的点的图像可以随后存档到例如PACS的存储设备中。
现在参照附图，图1说明了乳房X线照相成像系统的主要组件的示范性实施例。此系统的操作由包括了输入设备102和显示屏幕104的操作员控制台100控制。控制台100与乳房X线照相设备106以及存储设备105进行通信，使得操作员可以控制该图像在屏幕104上的生成和显示。操作员控制台100可以是耦合到作为系统一部分的服务器或大型机的通用计算机或工作站。也可考虑在操作员控制台100和存储设备105之间通过硬布线、无线电或表示感兴趣的信息的能量的光传输进行通信。
存储设备105可包括但不仅限于任何类型的盘片，包括软盘、光盘、CD ROM和磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁和光卡，或任何类型的适用于存储电子指令和图像的介质。
如果被存储在上述任一存储介质中，则该系统包括用于控制系统的硬件和用于使得操作员控制台100能够与人类用户交互的程序设计。这种程序设计可包括但不仅限于用于实现设备驱动器、操作系统和用户应用程序的软件。这种计算机可读介质进一步包括根据本发明指导系统执行任务的程序设计或软件指令。
参照图2，说明了在计算机屏幕104上显示的病人的左右乳房116的头-尾视图。头-尾视图是从解剖学结构115上观察的感兴趣的对象(SOI)的视图。在此情况下，机构106，即乳房X线照相设备，可被配置以获取感兴趣的对象(SOI)的图像120。图像120显示在计算机屏幕104上。系统用户使用输入设备102在图像120上进行交互式移动。用户在图像120上选择一个点122，引导线124对准在该点122上。在所选的点122上的引导线124定义了感兴趣的对象(SOI)的区域126。在说明的例子中，引导线124在左右乳房116的每一个上的所描述的乳房116的乳头117端部以直角交叉。引导线124在水平引导线的两端都定义了感兴趣的对象(SOI)的两个区域126。应当注意，由于图像的对齐不会很精确，因此每个图像必须具有所定义的点122和定位标记。有了在图像120上对准的点122，工具101可以确定图像120相对于所定义的区域126和所选的点122的平面内定位，并且在计算机屏幕104上显示具有所选的点122和所定义的区域126的图像120。
应当注意，可以在获取图像时实时地使用工具101和放置点122，或者在其他时间点上在从存储设备105中检索的已存档图像上实时地使用工具101和放置点122。也可考虑实现边缘增强，所述边缘增强将基于图像的几何形状自动地检测乳头117。
与本工具101相关的各种行为，例如交互式地移动、选择、对准和确定图像上的点，典型地通过输入设备102而实现。输入设备102可以选自包括鼠标、操作杆、键盘、触摸球、触摸屏、语音识别控制和光识别笔的组中。例如，在乳头117的端部“点击”指示系统在图像120上的所选的点122上放置引导线124。输入设备102也可以用于改变正被作用的图像，或用于重新配置引导线124以及用于指示系统存储和检索所显示的图像120。输入设备102也可用于注释在所定义的区域126内显示的图像120。这样的注释可以通过预定义的记号、通过口述或语音识别系统、或在键盘上打字来实现。
参照图3，说明了感兴趣的对象(SOI)的解剖学结构115的左右乳房116的内外斜位视图(侧视图)。在每个视图中的引导线124和在乳头117的端部的点122如上所述被放置在图像120上。
系统用户，例如放射科医师或其他卫生保健专业人员，可以从包含如图2所示的包括头-尾图像的侧向和中间的部分、或如图3中描述的感兴趣的对象(SOI)的内外斜位图像的上面和下面部分，或其他类型的视图，如放大视图、分离视图(cleavage view)和点压缩(点视图)的组中选择一个图像120。有了由在每个图像中所选的点122标记的乳头117，当描述组织结构和对显示于计算机屏幕104上的图像进行其他分析时，该系统就具有用于用户生成的任意注释的基准。
使用本工具和方法的优势在于提供了一个定义感兴趣的对象(SOI)的特定区域的一次点击工具，并消除了在其他情况中描述感兴趣的对象(SOI)各个区域时用户必须使用的思维上和口头上的描述。在获取图像后，放射科医师将检查这些图像。如果在乳房上看到块，放射科医师需要描述那个块以及它在乳房上的位置。乳头标记不仅使得医师可以清楚地识别块在乳房中的位置，而且为系统提供了理解图像中的乳房区域的能力。其价值在于为系统提供这种信息额外考虑了将由系统自动操作的特征。例如，由于医师现在仅需要识别和测量块，并且系统可以使对于报表定位自动化，因此结构化报告可以被覆盖。另外，由于CAD(计算机辅助诊断)可以发现块，但可能不知道块的位置，因此可进一步补充CAD。两者结合起来将提供更完整的自动化的乳房X线照相拍摄。
也可考虑利用这里描述的工具101和方法重新配置引导线124，从图2和3中说明的实线到虚线或引导线124的一些其他适合的或令人满意的表示。也可考虑对如用户所确定的感兴趣的对象(SOI)的所选的点122和引导线124使用不同的颜色。
这样，提供了在显示于计算机屏幕上的感兴趣的对象(SOI)的图像上生成定位标记的工具和方法。很明显，根据上述教导，可能有多种所述方法和工具的修改和变化。因此需要理解在所附的权利要求的范围中，本发明可以实现为除这里特别描述之外的其他形式。
权利要求
1.一种在显示于计算机屏幕104上的感兴趣的对象SOI的图像120上生成定位标5122的工具101，该工具101包括被配置用于获得感兴趣的对象SOI的图像120的机构106；用于在图像120内实时地进行交互式移动的装置；用于在图像120上实时选择点122的装置；用于在所选的点122上对准引导线124以定义感兴趣的对象SOI的区域126的装置；用于实时确定该图像120相对于所定义的区域126和所选的点122的平面内定位并显示具有所选的点122和所定义的区域126的图像120的装置。
2.根据权利要求1的工具101，包括用于改变102正被作用的图像120的装置。
3.根据权利要求1的工具101，包括用于重新配置引导线124的装置。
4.根据权利要求1的工具101，包括用于存储所显示的图像120的装置105。
5.根据权利要求1的工具101，包括用于在所定义的区域126中注释所显示的图像120的装置。
6.根据权利要求1的工具101，其中所显示的图像120选自包括感兴趣的对象SO1的放大视图、分离视图、点视图、头-尾图像的侧向和中间的部分、以及内外斜位图像120的上部和下部的组中。
7.根据权利要求1的工具101，其中用于选择的装置是通过输入设备102来执行的，其中该输入设备102选自包括鼠标、操作杆、键盘、轨迹球、触摸屏、语音识别控制和光识别笔的组中。
8.一种用于在显示于计算机屏幕104上的感兴趣的对象的图像120上生成定位标记的方法，该方法包括步骤在图像内120实时地进行交互式移动；在图像120上实时选择点122；在所选的点122上对准引导线124以定义感兴趣的对象SOI的区域126；实时确定该图像120相对于所定义的区域126和所选的点122的平面内定位；以及显示具有所选的点122和所定义的区域126的图像120。
9.根据权利要求8的方法，包括改变正被作用的图像120的步骤。
10.根据权利要求8的方法，包括重新配置引导线124的步骤。
11.根据权利要求8的方法，包括存储所显示的图像120的步骤。
12.根据权利要求8的方法，包括在所定义的区域126中注释所显示的图像120的步骤。
13.根据权利要求8的方法，其中所显示的图像120选自包括感兴趣的对象SOI的放大视图、分离视图、点视图、头-尾图像的侧向和中间的部分、以及内外斜位图像的上部和下部的组中。
14.根据权利要求8的方法，其中选择的步骤是通过输入设备102来执行的，其中该输入设备102选自包括鼠标、操作杆、键盘、轨迹球、触摸屏、语音识别控制和光识别笔的组中。
全文摘要
用于在显示于成像系统上的感兴趣的对象的图像上生成定位标记的方法和工具。该工具包括被配置以获取感兴趣的对象的图像的机构。用于在图像内实时交互地移动的装置。用于在图像上实时选择一个点的装置。用于在所选的点上对准引导线以定义感兴趣的对象的区域的装置。用于实时确定该图像相对于所定义的区域和所选的点的平面内定位并显示具有所选的点和所定义的区域的图像的装置。
文档编号A61B6/00GK1518952SQ20031012482
公开日2004年8月11日 申请日期2003年11月26日 优先权日2002年11月26日
发明者S·L·福尔斯, M·M·莫里塔, C·C·布拉克特, S L 福尔斯, 布拉克特, 莫里塔 申请人:Ge医疗系统信息技术公司