用于显示医学图像的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于显示医学图像的方法。具体而言，本发明涉及用于显示使用X射线 从目标采集的医学图像的设备。本发明还涉及用于显示使用X射线从目标采集的医学图像 的方法，涉及X射线成像系统以及计算机程序单元以及计算机可读介质。
【背景技术】
[0002] 例如，乳房摄影筛查是用于早期乳房异常和疾病的检测和监测的重要流程。诸如 医生或放射科医师的医学人员可以直接根据X射线图像来检测异常。例如，X射线断层合成 方法越来越多地被使用。X射线断层合成是用于使用X射线系统来产生通过目标的3D图像体 积的技术，尽管用于提供这样的3D体积的其他技术是已知的。
[0003] US 8044972描述了将医学数据可视化的系统和方法。断层合成或来自CT或C型臂 系统的信息实现对通过乳房的计算3D体积的切片的查看。然而，解释从断层合成数据提供 的信息是具有挑战性的任务，因为并非所有的信息都是清晰可见的。
[0004] US 7760924讨论了能够在从断层合成投影图像导出的视图旁边显示常规乳房摄 影的系统。
【发明内容】
[0005] 因此，能够存在对提供实现对疾病发展的改进的评估的患者的增强的查看模态。
[0006] 本发明的目的由独立权利要求的主题解决，其中，进一步的实施例被并入从属权 利要求中。应当注意，本发明的下面描述的方面也适用于用于显示医学图像的设备、用于显 示使用断层合成来从目标采集的医学图像的方法、X射线成像系统、计算机程序单元以及计 算机可读介质。
[0007] 根据本发明，提供了一种用于显示使用断层合成的从目标采集的医学图像的设 备。所述设备包括以下特征：
[0008] -接口单元；
[0009] -处理单元；以及
[0010] -显示单元。
[0011] 所述接口单元被配置为提供表示目标的经处理的3D体积数据，所述经处理的3D体 积数据是根据沿多个采集方向采集的通过所述目标的多幅X射线图像来计算的。所述接口 单元被配置为输入在先乳房摄影图像。所述处理单元被配置为计算通过如由所述经处理的 3D体积数据表示的所述目标的一个或多个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个相对于中心采集方向倾斜。所述处理单元被配置为计算通过所述3D 体积的最优前向投影角，所述最优前向投影角与所述在先乳房摄影图像的投影角匹配。所 述显示单元被配置为显示前向投影的所述第一集合作为从所计算的通过所述3D体积数据 的最优前向投影角开始的合成乳房摄影的对应第一集合。
[0012] 对倾斜方向上的合成乳房摄影的查看例如实现作为患者数据的第一概览的合成 2D乳房摄影的集合中的一个或多个视图中的3D断层合成数据的呈现。这辅助放射学医师更 有效的搜索3D体积。
[0013]对能够为倾斜的投影方向的使用使得放射科医生能够从3D数据集的潜在视图的 范围，而不是使用来自仅单个中心投影的视图而获益。
[0014]将认识到，术语"经处理的3D体积数据"指的是断层合成成像过程的数据，其中，医 生采集通过目标的获取的多幅X射线图像。所述图像是从多个X射线源角获取的。例如使用 移位和添加过程的后处理操作被用于提供表示目标的经处理的3D体积数据。
[0015] 根据本发明，提供了一种用于显示使用断层合成从目标采集的医学图像的方法。 所述方法包括以下步骤：
[0016] a)提供表示目标的经处理的3D体积数据，所述经处理的3D体积数据是根据沿多个 采集方向采集的通过所述目标的多幅X射线图像来计算的；
[0017] al)提供在先乳房摄影图像；
[0018] a2)计算通过所述3D体积数据的最优前向投影角，所述最优前向投影角与所述在 先乳房摄影图像的投影角匹配；
[0019] b)计算通过如由所述经处理的3D体积数据表示的所述目标的一个或多个投影方 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个相对于中心采集平面倾斜； 并且
[0020] C)显示前向投影的所述第一集合作为从所计算的通过所述3D体积数据的最优前 向投影角开始的合成乳房摄影的对应第一集合。
[0021 ]根据本发明，还提供了一种X射线成像系统，其中，所述X射线成像系统包括：
[0022] -X射线图像采集布置；以及 [0023]-显示布置；
[0024]所述显示布置被提供为根据前述范例中的一个的设备。
[0025] 根据本发明，还提供了一种计算机程序单元，所述计算机程序单元用于控制用于 显示使用断层合成的从目标采集的医学图像的设备，所述计算机程序单元当由处理单元运 行时，适于执行如在前面的范例中讨论的方法步骤。
[0026] 根据本发明，提供了一种存储了在前面的范例中描述的程序单元计算机可读介 质。
[0027] 根据本发明的方面，提出了计算在倾斜方向中的合成乳房摄影，所述倾斜方向通 常在断层合成投影序列的开始和结束角之间被选择，而不被限制到断层合成投影序列的 角。然后，得到的倾斜合成乳房摄影例如可以被显示在显示工具上，例如在监视器或者用于 3D立体视觉的偏振眼睛上。
[0028] 对倾斜方向上的合成乳房摄影的查看实现例如作为患者数据的第一概览的合成 2D乳房摄影的系列中的一个或多个视图中的3D断层合成数据的呈现。因此，倾斜合成乳房 摄影支持放射科医师优化用于读取体积3D断层合成数据集的工作流程。此外，对检查已经 成功的更加准确的验证能够利用在采集工作站处的倾斜合成乳房摄影来实现。最后当角关 于中心采集方向倾斜时能够通过选择查看合成乳房摄影的最合适的角方向来实现与在线 乳房摄影的更好的对准。
[0029]当然，将理解，在特定情况下，表示数据的经处理的3D体积数据不需要是被成像的 目标的整个体积。
[0030] 如将被描述的，合成乳房摄影被计算，使得产生于断层合成采集几何结构的有限 的角范围的伪影被抑制，尤其是当在不同于其中这样的伪影自然地最不突出的中心采集方 向的方向上进行前向投影时
[0031] 在下面的描述期间，"在先乳房摄影"被用于指代从先前的乳房摄影扫描得到的2D 乳房摄影。这样的2D乳房摄影可以是数字乳房摄影扫描器的输出，或者可以是基于已经使 用数字扫描器捕获的乳房摄影的常规X射线影片。
[0032]在下面的描述期间，术语"经处理的3D数据"可以被定义为表征三维中的目标的体 素的集合。因为对根据在对应的多个源位置处的通过目标的获取的多幅2D X射线图像生成 3D体积数据的需要而出现所述处理。本领域已知的适于根据2D X射线图像来重建3D体积的 任何处理算法可以被应用。
[0033]在下面的描述期间，术语"采集方向"可以被定义为从在当前X射线探测器位置处 的X射线源投影行进通过目标位置并且与在当前探测位置处的X射线探测器元件相交的线 定义的方向。当然，在一些实施例中，X射线源和探测器可以围绕等中心一致移动，在这种情 况下，采集方向将形成与X射线探测器的垂直相交。在其他实施例中，X射线探测器可以不跟 踪X射线源位置。
[0034]在下面的描述期间，"中心采集方向"可以被定义与"采集方向"紧密相关。多个不 同的源位置将定义源位置之间的采集轨迹。穿过该轨迹上的中心源位置、目标并且与探测 器的中心相交的线被视为中心采集方向。在多数情况下，中心采集方向将对应于垂直于重 建的3D体积的切片的中心的方向。
[0035]在下面的描述期间，术语"倾斜"可以被定义为不平行于并且不垂直于线或平面。 [0036]在下面的描述期间，术语"前向投影"可以被定义为使用处理手段根据3D体素的集 合重建2D图像的过程。原理上，虚拟源位置投影通过3D体积的任意数量的射线。在3D体积的 另一侧上的虚拟探测器接收每条任意射线。每条射线的强度根据沿每条射线的路径的像素 值的组合(例如，其可以表示组织密度)被调制。2D图像中的每个像素可以被连接到每个像 素值，以形成2D图像。将理解，其他重建/投影方法是可用的。
[0037] 因此，前向投影被设计，使得诊断相关信息很大地被保留。针对前向投影的每个方 向以这种方式获得的对应的2D视图被称为合成乳房摄影。
[0038] 在下面的描述期间，术语"集合"可以被定义为包含一个或多个。
[0039] 在本说明中，术语"厚片(slab)"可以被定义为体积的子集。切片可以具有平行侧。 备选地，厚片可以是楔形的。
[0040] 在本说明中，"厚片投影"可以被定义为通过经处理的3D体积的厚片（而不是通过 整个3D体积）的前向投影。以这种方式导出的图像将包含关于厚片内部（而不是整个3D体 积)的材料的密度的信息。
[0041] 本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见，并且将参考下 文描述的实施例得到阐述。
【附图说明】
[0042] 下文将参考以下附图来描述本发明的示范性实施例：
[0043] 图1示意性图示了用于显示使用断层合成从目标采集的医学图像的方法的基本方 法步骤。
[0044] 图2图示了图像采集过程。
[0045] 图3图示了图像采集布置。
[0046] 图4图示了图像采集的又一范例。
[0047] 图5图示了从方法的应用得到的范例。
[0048]图6示意性图示了用于显示使用断层合成从目标采集的医学图像的方法的另外的 范例。
[0049]图7图示了成像设备的另外的范例。
[0050]图8图示了用于显示使用断层合成从目标采集的医学图像的方法步骤的范例。
[0051 ]图9图示了方法的另外的范例。
[0052]图10图示了对查看路径数据的使用。
[0053]图11显示了各种图像查看模态。<