[发明专利]使用X射线投影和光学断层摄影对身体软组织进行成像的方法和设备

说明书

提出了一种用于对诸如女性乳房的身体软组织进行成像的方法和设备(1)。组合了X射线投影技术和光学断层摄影技术。可以使用X射线源(3)和X射线探测器(5)通过X射线投影来采集针对乳房(17)第一图像的第一图像数据。可以使用包括光源(9)和光探测器(11)的光学断层摄影装置来采集针对第二图像的第二图像数据。从第一图像数据导出乳房(17)的估计的体光学性质。基于这种估计的体光学性质，从第二图像数据重建具有高图像质量的光学断层摄影图像。在乳房(17)的不同压缩状态下进行乳房摄影采集可以改进患者的舒适度。可以在两种不同压缩状态下采集乳房X射线照片，其中，第一压缩状态适于提供高的图像分辨率。在第二压缩状态，可以与光学断层摄影图像一同采集另一乳房X射线照片。可以使用两幅乳房X射线照片进行图像配准，由此可能提供用于先验变形的信息。可以通过在不同X射线设置下采集第一和第二乳房X射线照片来接收关于乳房之内组织成分的额外信息。

技术领域

本发明涉及用于对诸如女性乳房的身体软组织进行成像的方法和设备。此外，本发明涉及用于执行这种方法的计算机程序产品以及其上存储这种计算机程序产品的计算机可读介质。

背景技术

为了能够检查诸如女性乳房的身体软组织并可能探测其中的肿瘤组织，已经开发出多种成像方法。

例如，乳房摄影成像使用X射线，X射线被投射通过乳房并在透射之后被探测，使得从探测到的X射线强度分布可以导出关于乳房之内几何形状和X射线吸收结构的信息。乳房摄影X射线投影采集的图像通常是二维(2D)的。

作为一种替代成像技术，开发出了光学断层摄影术。光学断层摄影是一种计算机断层摄影技术，通过重建通过对象透射并散射的光获得的三维图像来生成对象的数字体模型。其中，光学断层摄影使用了如下事实：对象通常至少部分是透光或半透明的。因此，这些技术最适于例如存在于女性乳房中的软组织。例如，在漫射光学断层摄影(DOT)中，近红外光谱中的光传输通过软组织对象并在透射之后被探测。由于各种组织类型的漫射特性不同，从所探测的光强数据可以导出关于软组织体积之内结构性质和材料性质的信息。例如，可以通过DOT获得关于氧合血红蛋白和去氧血红蛋白局部浓度的信息，这种信息可以允许导出关于感兴趣区域中包括的组织的功能性质的附加信息。可以从这样采集的光学断层摄影图像数据重建三维(3D)图像。例如，漫射光学断层摄影技术的空间分辨率通常相当粗糙，例如在几个毫米的范围中。

Qianqian Fang；Carp,S.A.；Selb,J.；Boverman,G.；Quan Zhang；Kopans，D.B.；Moore,R.H.；Miller,E.L.；Brooks,D.H.；Boas,D.A.在2009年1月Medical Imaging，IEEETransactions上，第28卷，第1期30-42页doi：10.1109/TMI.2008.925082的文章“CombinedOptical Imaging and Mammography of the Healthy Breast：Optical ContrastDerived From Breast Structure and Compression”，公开了组合式X射线乳房摄影/漫射光学乳房成像。不过，提出的方法仍然有着与例如图像质量和/或患者舒适度相关的缺点。

发明内容

例如，可能需要一种对诸如女性乳房的身体软组织进行成像的方法以及实施这种方法的设备，其允许改进发生于身体软组织感兴趣区域之内的结构和组织特性的可视化。具体而言，例如可能需要一种以高的空间分辨率提供关于身体软组织特性的信息的成像方法和设备。此外，可能需要一种适于在计算机上实施这种方法的计算机程序产品以及其上存储有这种计算机程序产品的计算机可读介质。

可以由独立权利要求的主题满足现有技术方法缺点造成的一些需求。在从属权利要求中界定了本发明的更多实施例。