[发明专利]基于锥形束乳房CT图像的计算机辅助检测和诊断的方法和装置

权利要求书

1.一种用于对患者的乳房进行成像的方法，所述方法包括：

（a）采集所述乳房的三维（3D）锥形束乳房计算机断层扫描（CBBCT）投影图像数据；

（b）在计算设备中处理在步骤（a）中所采集的投影图像数据以对所述投影图像数据进行预重建校正；

（c）在计算机设备中对所述乳房的线性衰减系数的3D分布的矩阵执行锥形束重建；

（d）在所述计算机设备中，在对所述乳房的矩阵进行重建之后，执行校正和处理；

（e）将经校正的重建矩阵存储到图像存档设备中；

（f）使用基于CPU的计算机设备和基于GPU的计算机设备来执行下述多个任务：基于经重建的3D数据来检测并表征肿块、检测钙化、评估乳房密度以及检测并表征所述乳房的导管系统；

，（g）输出综合乳房信息，所述综合乳房信息包括一个或更多个肿块与钙化的一个或更多个尺寸、形状和位置、在感兴趣区域中的钙化的数量、乳房密度测量以及所述乳房的导管系统的形状；以及

（h）基于在（g）中确定的综合乳房信息来输出所述乳房为恶性的概率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（d）包括：

（a）检测所述乳房的皮肤并且从所述图像数据中去除所述乳房的皮肤；

（b）在所述计算设备中，对去除了所述皮肤的图像数据应用逐步模糊聚类算法，以在所述图像数据中自适应地聚类图像体素；

（c）在所述计算设备中将所述图像数据划分成多个类别；以及

（d）在所述计算设备中根据被划分成所述多个类别的图像数据形成三维图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个类别包括皮肤、脂肪和腺体。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤（b）包括：

（i）使用直方图阈值化方法将所述图像数据分离为空气、脂肪和组织；

（ii）使用形态学三维腐蚀操作，借助于腐蚀内核对在所述空气和所述脂肪之间的组织进行腐蚀；以及

（iii）当所述腐蚀内核到达所述乳房的内部部分中的脂肪区域时，停止步骤（b）（ii）。

5.根据权利要求24所述的方法，其中，步骤（c）包括：

（A）将所述图像数据分离为空气、脂肪、组织和偏置区域；以及

（B）重新聚类所述偏置区域以将所述偏置区域分类为空气、脂肪或组织。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述偏置区域起因于低密度腺体组织和图像伪影中的至少之一。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤（b）包括：

（i）沿着所述乳房的边缘记录脂肪区域与总的边缘区域的全局比例；以及

（ii）当所述比例达到预定值时，停止步骤（b）。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述模糊聚类算法是模糊c均值算法。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，（f）中乳房密度被测量。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，（f）中乳房肿块被检测。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，（f）中乳房钙化被检测。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，（f）还包括自动或半自动地检测并表征肿块、钙化、导管结构、血管结构以及乳房密度中的至少之一。