[发明专利]通过计算机利用摄自不同角度的同一乳房的数字乳房X射线照片进行肿块检测

说明书

本发明涉及生成计算机增强乳房X射线照片的方法，该方法包括如下方面：从第一个角度，然后再从预定的第二个角度，连续地对受检病人的乳房用X射线进行辐照；在上述第一个和第二个角度各自所在的二维平面内，连续接收透过乳房的X射线辐射；产生作为所接收X射线辐射的函数的数字信号，这些数字信号表示的第一个二维数字象素输入阵列与第一个角度对应，第二个数字象素输入阵列与第二个角度相对应：响应这些信号，并将第一和第二两个二维输入阵列储存在计算机能访问的数字存储设备中；利用计算机：对第一和第二两个输入阵列中的任一阵列，检测出皮肤曲线并据此将阵列分割成乳房和背景区域，根据乳房部位光斑的大小和形状辨别出可疑的光斑；将第一个输入阵列中认为可疑的光斑的特征，与第二个输入阵列中认为可疑的光斑的特征相互对照。本发明还涉及产生受检对象的计算机增强辐射图象的方法，包括如下方面：利用计算机能够访问的数字存储设备，接收并储存第一和第二输入二维数字象素阵列，这些阵列对应于受检对象相应部位的辐射图象，而这些图象是由辐射成象设备在不同的成象角度产生的；利用计算机：对第一和第二输入阵列中任何一个阵列，在许多不同的阈值级下，至少在输入阵列的一部分中设定阈值以辨别出光斑，对每个检测的光斑都进行多方面的测量，包括它的大小和形状，同时，判别这些测量结果是否落在预定的第一个判据中；将与第一个判据相符合的第一输入阵列中光斑的特征，和与第一个判据相符合的第二输入阵列中光斑的特征相比较，在第二个预定判据的基础上，将具有相似特征的光斑辨别出来。本发明还涉及生成计算机增强乳房X射线照片的系统，该系统包括：X射线源，用于在预定的第一和第二方向对受检病人的乳房进行连续的辐射；X射线探测器，分别在第一和第二方向所在的二维平面内，接收连续透过乳房的X射线辐照；数字化仪，用于产生作为所接收X射线辐射的函数的数字信号，这些数字信号分别对应于第一和第二两个二维数字象素输入阵列，这些阵列分别来自第一和第二两个方向；计算机能访问的数字存储设备；用于响应这些信号，并将二维数字象素输入阵列储存在上述数字存储设备中的有关装置；与计算机配套的显示设备，用于显示计算机产生的数字象素阵列的图象，该计算机被设置用于处理储存的第一和第二二维数字象素输入阵列，这些象素阵列分别对应于第一和第二输入阵列，和检测皮肤的曲线，并据此将阵列分割成乳房和背景区域，根据乳房光斑的大小和形状辨别出可疑的光斑；将在第一阵列中认为可疑的光斑的特征与第二阵列中认为可疑的光斑的特征相互对照。

上述方法和系统可由专利U.S.Patent No.US5133020，尤其是其中的图15(a)和图15(b)及有关说明获悉，其中描述了，如果在某方向上发现乳房有岛状体(island)，而在另一方向上相同乳房的相同深度并没有发现相应的岛状体，那么，该岛状体就不是真实的。这个深度垂直于乳房X射线照片中沿坐标方向的一条线，该方向与所检测的皮肤曲线相切。

典型的乳房X射线照片研究，应从下列几个方向中至少选择两个观察方向进行，这些方向分别是，从头到脚尖方向即头-尾(cranio-caudal，CC)方向，侧面到侧面方向即中间-侧面(medio-lateral，ML)或侧面-中间(lateral-medial，LM)方向，以及在头-脚尖和侧面-侧面之间大致45度的观察方向，称为倾斜方向(oblique，OB)。

乳房癌发病率在妇女最常见癌症中列第二位，乳房癌的早期检测，能够显著地提高病人的存活率。这类早期检测需要周期性地拍摄乳房X射线照片，辐射学专家或乳房X射线摄影师观察这些照片，以确定是否存在肿块(也称为损伤或瘤状物)和小硬团等症状。由于需要解释的乳房X射线照片的数量众多，同时乳房周围组织会使照片的明暗对比度下降，使得辨别这些不易识别的病症的工作变得很困难，这两个方面共同促进了乳房X射线照片计算机辅助诊断(CADM)的发展，使得至少可以自动标明或增强图象中感兴趣的特征，其中就包括可疑部位，这些图象可以显示在屏幕上，也可以印在胶片或其他介质上。

通过下面两种方法可以获得适合计算机诊断的数字乳房X射线照片，一种方法是扫描传统的乳房X射线照相的底片，另外一种方法是利用其他X射线检测设备产生电子图象信号并直接将其数字化，后一种方法不需要产生底片介质。这些检测设备包括：X射线图象增强/摄像组件，光激发磷光感光板/激光读出技术(参见U.S.Patent No.4236078)，以及硒感光板/量电表读出技术。这些技术在空间分辨率和对比灵敏度方面正在不断发展，尤其是后两项技术，可能很快会广泛用于乳房X射线照片应用上。