[发明专利]压缩元件挠曲的基于图像的确定

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像技术以及图像后处理/分析。

具体而言，本发明涉及对压缩元件的形状的几何改变的基于图像的确定。

具体而言，本发明涉及对压缩板挠曲的基于图像的确定，从而实现乳房造影应用中准确的乳房密度评估。

背景技术

乳房造影术是用于筛查早期乳癌的应选模态。在乳房造影术中，优选采用低能量X射线作为诊断和筛查工具来检查诸如人体乳房组织的对象。乳房造影术的目标是乳癌的早期检测，其通常通过检测特征块和/或微钙化来实现。

就这一方面而言，确定乳房密度是癌症风险的重要指示器。对于乳房造影术筛查程序中生成的大量图像而言，最好能有一种可靠的自动乳房密度评估（BDA），以给诸如放射科医师的用户提供支持。

图1示出了乳房造影系统的示范性实施例。成像系统2包括X射线源4以及X射线探测器6。X射线探测器6还作为第二压缩元件8b而起着双重作用，而第一压缩元件8a，例如，压缩板，则布置于X射线源4和X射线探测器6之间。所述第一压缩元件8a和第二压缩元件8b能够相对于彼此移动，具体而言，第一压缩元件8a可相对于第二压缩元件8b/X射线探测器6移动。

例如，X射线源4是能够关于轴旋转以获得水平/平行以及倾斜图像信息的。在标准乳房造影术中，探测器6的表面按规律总是与连接X射线探测器6和X射线源4的线正交。对于倾斜乳房造影视图而言，整个系统4、6、8是可旋转的，如图1中的环形箭头所示。可以将X射线源4相对于X射线探测器6的固定位置成角用于断层合成应用。

图2示出了示范性乳房造影术筛查。将诸如人体乳房组织的对象10布置到第一第二压缩元件8a和第二压缩元件8b之间，具体而言，压缩到第一第二压缩元件8a和第二压缩元件8b之间。

第一压缩元件8a被附接到可动臂元件18上，从而允许第一压缩元件8a相对于第二压缩元件8b/X射线探测器6相对移动。通过采用对象远侧区域22起作用的力F移动第一压缩元件8a，将对象10压缩到第一第二压缩元件8a和第二压缩元件8b之间。对象10在第一压缩元件8a的对象近侧区域20内产生反作用力F'。由于力F、F'不重合，因而所产生的合力作用在所述第一压缩元件8a上。具体而言，可以想到围绕倾斜轴14的倾斜以及在第一压缩元件8a并非由无限刚性材料构成的情况下因弯曲第一压缩元件8a而产生的挠曲16。因此，由于反作用力F'的原因，对象远侧22处的第一压缩元件8a和第二压缩元件8b之间的已知距离x将在对象近侧20处产生距离x+Δx。

为了确定乳房密度，需要关于施加至第一压缩元件8a的力F以及关于第一压缩元件8a和第二压缩元件8b之间的距离x的准确信息。因而，在由数字乳房造影的图像信息自动确定体积或乳房造影乳房密度时，对乳房厚度的精确测量，即距离x，进一步考虑压缩元件额外的倾斜和挠曲所导致的Δx，是很重要的。这一过程又被称为乳房密度评估（BDA）。由于压缩元件的倾斜和挠曲的原因，实际距离x+Δx可能表现出与实际厚度的Δx=5mm甚至可达Δx=15mm的偏差。但是，即使是1到2mm的小的误差都可能被认为对乳房密度评估存在很大影响，导致对所述密度的显著误判。

发明内容

可以认为压缩厚度测量中的不精确性对于自动乳房密度评估存在重要影响。这样的不精确性可能是由在压缩元件的远端测量的第一压缩元件和第二压缩元件之间的高度或距离导致的，所述远端即施加压力F处的对象远侧区域或远侧，而要被检查的对象或高度支撑体通常仅填充邻近胸腔壁或者在对象近侧区域的第一压缩元件和第二压缩元件之间的基底的一部分。额外的不精确性可能是由扫描架与板或臂以及压缩元件的连接中的游隙引入的，取决于所述系统和板，其可能达到15mm。

由于即使小的误差都可能对经估算的乳房密度造成大的影响，例如，1mm可能导致大约10%的误判，这还不包括其他影响，例如，由板的挠曲或倾斜导致的变化的压缩高度，而这是不能由单次高度测量估算出的，因而有利的做法是不仅确定第一压缩元件和第二压缩元件之间的距离，还要确定所产生的处于压缩状态的压缩元件形状。换言之，在压缩状态中，即，在将对象引入到第一和第二压缩元件之间的情况下，压缩元件的几何结构可能受到改变，由此产生了额外的变量，例如，Δx，要想获得正确的乳房密度评估必须对其加以考虑。为了提高准确性，在第一和第二压缩元件中的一个中，具体而言，在第一压缩元件或压缩板之内或者其上提供标记元件，继而可以在采集到的X射线图像信息中检测所述标记元件，并且可以在图像处理步骤中对其进行评估，以导出所产生的相应压缩元件的几何形状，从而能够确定精确的压缩高度x+Δx。