CN101147158B - 采用乳房x光照相装置建立骨骼状态轮廓的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用乳房X光照相装置分析骨骼症状的方法及系统。本发明利用乳房X光照相装置获得图像数据，并将其用于生成骨骼症状轮廓。该骨骼症状轮廓包括使用X光线照相吸收测量法，构造特定样本组织的代表性乳房X光照相轮廓。骨骼症状轮廓包括骨骼矿物密度的测量。

Description

采用乳房X光照相装置建立骨骼状态轮廓的方法及系统

相关申请 

本申请要求美国第60/629,477号临时申请的优先权，该申请于2004年11月18日提交，这里引用其全文作为参考，包括所有制图、图像和示例。 

背景技术

X光照相(mammography)装置是一种使用X光(x-ray)技术检测乳房软组织内的异常情况的X光线照相(radiographic)系统。建议年过四十的妇女每年拍摄一个乳房X光照片。这一人群往往还会产生与骨骼相关的疾病或症状，如骨质疏松症和关节炎，因此除需要常规体检外还要拍片或诊断。目前，这类骨骼症状是通过骨骼密度计量法或者其它的特别设计或常规的X光骨骼疾病检测装置来进行检测的，它们不同于传统的乳房X光照片装置，而且通常是在不同的场所内。另外，为了获得乳房X光照片和骨骼疾病照片，患者需要分别预约。 

X光照相装置来检查妇女，以便既能诊断乳房的症状，又能诊断骨骼的症状。然而，使用现有的乳房X光照片装置获取骨骼图像并执行骨骼症状分析是一种挑战，因为乳房X光照片装置采用低峰值千伏电压和高质量检测来获取最佳的对比度，以便检测乳房软组织的异常；而骨骼密度计量法或其它骨骼相关装置则采用高峰值千伏电压和低质量，以便使得X光高度穿透骨骼。用于乳房X光照片设备的峰值千伏电压，则不足以穿透骨骼。 

近几年来，计算机辅助诊断、数字乳房X光照相术以及先进检测器的出现，为临床医生提供了多种系统，其不仅能够递送宽频带(wide range)的峰值千伏电压，而且能够有效使用X光强度。从而，有可能采用乳房X光照相装置来获取骨骼图像，并可采用计算机辅助诊断(CAD)软件来分析骨骼症状。 

发明内容

本发明的一个实施方式提供了一种在骨骼症状分析中采用乳房X光照相装置的方法。更具体地，该方法包括以下步骤：将包括骨骼的身体部分置于乳房X光照相装置中；使X光穿过该部分，以便在乳房X光照相检测器上产生信号；以及分析该信号，预测该骨骼的骨骼症状。该方法还可以进一步包括将上述检测器中的关于骨骼的信号转换成计算机数字文件的步骤。 

本发明的另一个实施方式公开了一种采用乳房X光照相装置分析骨骼症状的系统。更具体地，该系统包括：1)乳房X光照相装置；2)乳房X光照相检测器或仪表(panel)，其中，该检测器或仪表接收并记录乳房X光照相装置产生的穿过骨骼的X光信号；以及3)通过该信号分析该骨骼的骨骼症状的计算机辅助诊断系统。 

本发明的另一个实施方式公开了一种计算机辅助诊断系统、媒介或软件，其被设计成可以通过乳房X光照相检测器或仪表上记录的骨骼信号或信息来诊断骨骼症状。 

附图说明

图1是显示了本发明中既生成乳房图像、又生成骨骼图像的一些步骤的流程图。 

图2显示了采用数字乳房X光照相装置获取的一个样本图像。 

图3显示了采用数字乳房X光照相装置获取的样本图像并按照本发明进行分析。 

图4显示了样本楔纵向轮廓对照。 

具体实施方式

乳房X光照相装置以及计算机辅助诊断系统的硬件改进出乎意料地允许采用传统上只能用于分析乳房组织的装置进行骨骼症状的分析。 

例如，新的乳房X光照相装置如数字乳房X光照相装置，能够比常规乳 房X光照相术机器提供更高的能谱和更宽频带的峰值千伏电压(kVp)。常规的乳房X光照相术机器通常采用有利于软组织而不利于骨骼结构的25kVp的恒定能级。针对致密的乳房，通过计算机图像增强的辅助，数字乳房X光照相装置可以达到40kVp左右的峰值以便获取最适宜的结果。因此，新装置产生的X光不但能够检查软组织(如乳房，以便提供乳房的高分辨率图像)，而且能够穿透骨骼结构(如骨骼四肢，象手指或足趾，以便提供骨骼的图像)。此外，虽然传统的乳房X光照相装置理论上能够达到充分穿透骨骼组织的能级，但这样的装置通常不能在峰值水平保持足够长的时间，以允许骨骼组织充分成像以便于临床症状的测定。 

另外，数字乳房X光照相装置比传统的乳房X光照片机器(24x30cm)提供了更大的图像视野区域(如全视野)并且使它适合于几乎所有的骨骼四肢。数字乳房X光照片可以提供高分辨率以便检测患者的代表性区域的病变或骨质疏松，如手的小骨骼关节或手指。由于检测器的像素尺寸只有50微米那么小，因此身体部分的较小区域就可以用来图像采样，以便确定该个体的骨骼质量、骨骼密度或骨质(bone mass)的详细症状。另外，可以预测详细的骨骼症状或骨折危险。 

图1显示了依照本发明采用乳房X光照相装置1和CAD处理单元来确定或监测某人的骨骼症状时涉及的示例性元件和步骤。该系统包括一个乳房X光照片成像装置(MID)1和一个CAD处理单元5。该MID1和CAD处理单元5可以被收容在同一个建筑物或工作站中，或可被布置在不同的场所，如单独的工作站、房间或建筑物中，这取决于该系统的特定的应用或设计。 

图1中还显示了像获取患者乳房组织症状那样，采用同一个装置获取关于某人的骨骼症状的信息时涉及的步骤的示意图。例如，在一种情形中，患者已经被拍摄乳房X光照片图像以用于标准乳房X光照相术检查的目的，而被用于获取乳房组织的图像4的同一个X光仪表3还可以被用于从同一个患者获取骨骼图像2。 

传统的检测系统采用一个基于胶片的检测器或仪表，其中，穿过组织 的X光被萤光屏收集，萤光屏然后吸收X光并产生可见光子，光子扩散并曝光胶片。然而，胶片对光子通量具有非线性灵敏性并且在高的光密度处具有较低的量子效率，微钙化的可见性取决于胶片的粒度。 

虽然荧屏胶片(screen film)可以被用于新的乳房X光照相术设备，但是数字检测器技术提供了超越荧屏-胶片乳房X光照相术的额外优势。可以参照史密斯的《数字乳房X光照相术原理》：物理学，科技和应用研究，X光线学管理，第25册(2003年9月/10月)，其内容在这里被用作参考。例如，直接-转换数字检测器采用无定形的硒直接地将X光转换成电子信号而不用先将它们转换成可见光，因此可以获得几乎完全的量子效率。从而，采用数字检测技术的数字乳房X光照片装置能够在远远低于传统X光机器的辐射剂量的条件下提供一种高质量的图像。 

因此，本发明的一个方案是一种采用乳房X光照相装置获取骨骼图像并分析骨骼症状的系统。具体地，该系统包括：1)乳房X光照相装置；2)乳房X光照相检测器或仪表，其中在乳房X光照相装置产生的X光穿过骨骼时检测器接收并记录信号；和3)重建图像数据以便进行骨骼症状的分析和检查的计算机软件。在一实施方式中，数字乳房X光照相装置1产生X-光。X光穿过手指骨骼2，并且将手指图像或信息(信号)传输到数字X光仪表3(参照图1)。同一个装置可以被用于通过数字X光仪表3获取一个乳房X光照片图像4。该图像被显示在乳房X光照片工作站5上并被骨骼分析软件分析。 

本发明的另一个方案是一种在骨骼症状的分析中采用乳房X光照相装置的方法。更具体地，该方法包括以下步骤：在乳房X光照相装置中放置包括骨骼的身体部分；使该装置产生的X光穿过乳房X光照相检测器上的该身体部分；记录检测器中的关于骨骼的信息或图像数据；以及采用计算机辅助系统分析信息或图像数据以便预测或者诊断骨骼症状或疾病，如骨质疏松症、关节炎、肢端肥大(acromeglia)或者与骨骼密度或骨质的非正常水平关联的其它病变。 

在一优选的实施方式中，乳房X光照相装置是数字乳房X光照相装置或 者具有所需规格的相似装置。乳房X光照相检测器包括，但不限制于，荧屏-胶片检测器、计算机X光照相检测器、直接X光照相检测器、数字检测器(例如，间接-转换数字检测器或直接-转换数字检测器)。在另一个优选的实施方式中，乳房X光照相检测器是数字乳房X光照相检测器或仪表。特别地，乳房X光照相检测器是直接-转换数字检测器。 

在另一优选的实施方式中，被X光照射或分析的骨骼是四肢骨骼，比如手指、手、前臂、脚趾、或脚。骨骼症状包括关节炎疾病(如风湿性关节炎、骨关节炎、传染性关节炎和骨髓炎)、脊柱侧凸、骨折、痛风、骨骼囊肿、骨骼退化疾病(如骨质疏松症)、骨胳石化症、骨胳硬化症、颅小管发育不良、颅小管骨肥大以及硬化性狭窄。除此之外，骨骼症状还包括骨龄、骨骼体积、骨骼长度、骨骼几何形状改变、骨骼强度、骨皮质厚度、小梁结构以及骨矿物质，以及骨折危险预测。 

在另一实施方式中，关于骨骼的信息或信号被乳房X光照相检测器接收并记录。信息(或信号)可被显示在荧屏上并且被计算机辅助诊断媒介或软件分析，计算机辅助诊断媒介或软件被设计成根据乳房X光照相检测器上记录的关于骨骼的信息(或信号)来诊断骨骼症状。软件的例子包括：美国专利第6,246,745号(简称745号专利)公开的一种用于根据患者的手的X光线照相术图像确定骨骼矿物密度的软件系统，其采用骨骼分割与轮廓分析算法；美国专利申请第10/625,444号(简称444号申请)公开的一种能够通过对患者的趾/指关节的分割与轮廓分析来测量风湿性关节炎的范围的软件系统，名称为“鉴定关节残疾的方法、代码与系统”，申请日2003年7月22日，并要求申请日2002年7月22日的美国临时申请第60/397,943号(简称943号申请)作为优先权；美国专利申请第10/625,444号(简称444号申请)公开的一种能够通过对患者的趾/指关节的分割与轮廓分析来测量风湿性关节炎的范围的软件系统，名称为“鉴定关节残疾的方法、代码与系统”，申请日2003年7月22日，并要求申请日2002年7月22日的美国临时申请第60/397,943号(简称943号申请)作为优先权，；以及美国专利第6,711,282 号(简称282号专利)公开的一种分割手指或足趾作为骨骼分析处理的一部分的方法，名称为“自动诊断目标骨骼的方法”。此处引用上述专利或申请的全文作为参考。也可采用上述软件的任何改良版本分析骨骼图像。 

乳房X光照相检测器中的骨骼信息(信号)或图像数据可以被转移或变换到一个计算机文件中，如医学数字图像通讯(简称DICOM)格式文件或图像，并可被上述软件或其任何改良版本分析。计算机文件还可以被存档或传输到一服务器系统，如图片存档与通讯系统(PACS)或者与乳房X光照相装置的场所不同的地点，并且依照PCT/US04/019749中的方法进行分析，其要求2003年6月19日的美国临时专利申请第60/480,306号和2004年3月8日的临时专利申请第60/551,623号作为优先权，此处这两个申请作为参考。 

本发明的另一个方案是一种运算法则或软件，其能够基于参照物的快速预曝光而检测进行骨骼分析的最适宜设置。参照物被用于针对不同的骨骼测试而自动曝光控制(AEC)。 

在一些情况下，图像数据可以在获得后被观察，也就是，未经加工时观察，或者经过处理后观察。本领域的普通技术人员可以理解，成像系统的各种不同元件可以定期地被校准以便维持所需要的物理和/或放射线学的特性。例如，特性可以被校准以便提供在强度、剂量、动态范围等等方面一致的图像数据。校准可以采用特定的校准协议完成，如结合特定的校准模型(calibration phantoms)或者结合患者或某人的检查环境。校准模型的例子包括物质分解校准模型或用于几何学校准的其它几何结构。在个体检查环境中进行的校准可以基于记录人员或者从被成像的身体、解剖部分、或被成像目标的其它特性中抽取的特定参照物来完成。 

本发明的另一个方案是关于图像处理运算法则或软件。数字乳房X光照相术图像通常被采用一些过滤器和反差增强工具进行预处理以便于显示。这个过程可能影响被检测骨骼症状的准确性。因此，图像处理运算法则被设计成自动地检测该预处理操作并且将骨骼图像在其原始图像与预处理状态之间进行转换工程(reverse engineer)。转换工程处理在分析骨 骼矿物密度(BMD)方面特别有用，因为该计算是基于每个像素的光密度以及来自校准工具的数据。特别有用的校准工具是参照楔，如Bi等人申请的美国专利第6,246,745号所揭示的铝合金楔，其全文此处作为参考。在处理中，校准工具或参照楔的楔数据参考曲线通过采用标准的X光装置拍摄校准工具的图像而生成。用于捕获校准工具的图像的同样的X光装置和X光设置被用于成像一个模型或者测试样本，比如样本身体部分。产生的灰度图像包括若干个像素，每个像素代表原始图像中的一个单元区域并且具有一个灰度值。例如，校准工具的每个像素被一个位级(灰度级)表示。然后，一个标准的或参考的轮廓(profile)被生成并采用反向运算法则一个像素一个像素地被绘制成标准。骨骼数据将参照该绘制的楔数据并被计算BMD。例如，任意的数值可以被指定给模型图像读取的每个厚度点，其相对于模型图像读取的等价厚度。用于模型的任意数值或等价数据组可以被用来产生传统的X光轮廓。楔数据也可以被用于规格化从组织的包含骨骼的样本的一个或多个乳腺X线照片图像获取的轮廓以便构造一个该组织的骨骼密度的可靠的轮廓。采用从乳腺X线照片图像以及传统的X光图像获取的轮廓，一个查找表格(LUT)就可以被构造出来以便于直接从乳房X光照相装置确定BMD。 

在本发明的一实施方式中，用于确定骨骼症状或者用于揭露骨骼矿物密度的查找表格(LUT)可以通过在乳房X光照相装置拍摄的图像(相对于标准X光装置拍摄的图像)中绘制光密度(OD)而生成。例如，采用如前面所述的用于生成传统X光图像的相同的校准工具和模型，使用数字乳房X光照相装置获得一个轮廓。该乳房X光照相术轮廓将会包含已经被指定给模型的图像数据组，相对于用于传统X光数据组的相同校准工具。然后，指定给每个模型厚度点的用于乳房X光照相术轮廓的基于校准工具的值被绘制成传统X光轮廓的等价厚度点值。基于这种关系，查找表格(LUT)可以被构造，以便允许采用数字乳房X光照相装置捕获的图像立即与标准(传统X光)轮廓相关联。这种LUT接下来可以被用于确定特殊需要的骨骼组织样本的 骨骼症状或骨骼密度值。 

在本发明的一实施方式中，分析某人的骨骼症状可以采用X光线照相术吸收测量学(RA)方法的形式以便测量某人的BMD。在示例性的RA技术中，铝楔被用作标准参照以便根据铝厚度等价计算骨质，同时还提供适当的曲线修正，这样可以允许乳房X光照相术图像数据转换成BMD信息。C.Colbert，X光线照相术的吸收测量学(光密度分析法)，在：S.H.Cohn(Ed.)，骨质微创手术及其临床应用，CRC印刷，BocaRaton，FL，1981，pp51-84；以及Bi等人申请的第6246745号美国专利。曲线修正运算法则可以通过生成查找表格(LUT)获得，查找表格包括来自图像数据组或数据结构的传统轮廓，该图像数据组或数据结构由标准X光装置获得。于是，LUT可以从相对于传统轮廓的乳房X光照相术轮廓的制图被构造，通过：1)采用传统的放射成像或X光装置以及乳房X光照相装置获取模型的一系列X光图像；2)采用参照铝合金楔为每个图像数据组生成一个纵向轮廓模式；3)基于参照楔厚度以及乳房X光照相术轮廓构造查找表格(LUT)，乳房X光照相术轮廓是采用多项式曲线试配方法(polynomial curve fitting methodology)相对于传统轮廓绘制的；以及4)应用LUT获取新的规格化图像。乳房X光照相术图像中的每个像素将会按照以下方式被转换： 

Gn＝F(Gm)； 

其中，Gn-新图像中规格化的灰度 

Gm-乳房X光照相术图像中的原始灰度 

F(x)-曲线修正传递函数 

传统的轮廓还可以通过使用如Bi等人以前申请的第6246745号美国专利中所揭示的模板获得。 

在一优选的实施方式中，乳房X光照相装置具有数字成像能力或者是数字乳房X光照相装置。数字乳房X光照相装置通常被设计成采用较低的电压(20到30kV)和较高的电流以便允许充分地集中在乳房的软组织上。相反，标准的X光装置采用较高的电压和较低的辐射剂量以便生成骨骼组织的充 分易读的图像。本发明要提供一种用于将数字乳房X光照相装置获得的骨骼组织图像转换成骨骼密度或骨骼症状信息的方法。该信息可以被用来生成骨骼症状轮廓或某人的骨骼矿化生理状态的轮廓。因此，本发明的方法和系统可以用来诊断一种与骨骼密度变化相关联的疾病或者症状，或者用于建立一个基线或者参照点，根据该基线或者参照点可以在将来确定临床骨骼症状。 

本发明的另一方案涉及一种计算机程序模组，其将乳房X光照相检测器中的信息(信号)或骨骼的图像传输或者转换成标准的DICOM格式文件或者工作站。 

本发明的另一方案涉及一种图形用户界面，其被设计用于跟数字乳房X光照片装置密切配合地进行骨骼分析工作。 

本发明的系统和方法利用现有的数字乳房X光照片系统进行骨骼症状分析。当患者来到妇女卫生保健机构进行每年一次的例行乳房X光照片检查时，可以在同一个地点采用同一个乳房X光照相装置进行骨骼分析。例如，采用获得乳房图像的同一个乳房X光照片装置，通过成像患者身体的四肢部分，比如手或前臂，还可以获得关于患者的骨骼密度的数据。这种骨骼密度的测量接下来可以用于早期检测和骨骼症状的筛选。其中，图像数据在不同时间被获取，比如在乳房X光照片/椎骨图检查之前，患者骨骼症状随着时间的变化可以被确定并记录。因此，本发明的系统和方法提供了一种用于在同一个机构内采用同一个装置同时确定某人或自然人的乳房症状和骨骼症状(例如，关节炎、骨质疏松症或其它骨骼退化疾病)的简单方便的方法。 

本发明的另一方案提供了一种骨骼症状分析的系统。这样的系统可以包括乳房X光照相装置、乳房X光照相检测器、以及根据检测器中记录的信号分析骨骼症状的计算机辅助诊断(CAD)系统。另外，检测器被设计用于接收和记录来自乳房X光照相装置的X光信号。例如，乳房X光照相检测器可以是荧屏-胶片的检测器、计算机X光照相检测器、直接的X光照相检测 器、间接-转换数字检测器、直接-转换数字检测器等等。另外，CAD系统可以包括一个被设计用于从检测器获得的信号重建图像数据的工作站，其中，该CAD系统将包含允许分析或确定骨骼症状或疾病的软件。 

显而易见，对于本领域的技术人员来说，本发明的计算机软件程序可以采用多种输入装置中的其中一种而载入到系统存储器和/或记忆储存装置中被执行。可选择地，全部的或部分的软件程序或代码还可以存放于只读存储器、记忆储存装置或其它有形的机器可读或可执行媒介中。本领域的技术人员可以理解，根据需要，该软件程序或其任意部分可以被处理器载入到系统存储器和/或高速缓冲存储器中以便执行并且用于分析或确定骨骼症状或BMD。 

在本发明的另一种实施方式中，提供一种计算机软件程序产品用于进行骨骼症状分析。设想该软件程序能够被执行用于将乳房X光照相术读取获得的实际值绘制成标准值。例如，包括一种软件程序，其可以被计算机处理器执行以便相对于采用标准X光装置获得的图像数据组进行乳房X光照相术图像数据组的转换。使用从样本组织获取的值执行该软件程序可以生成某人的骨骼症状轮廓。软件程序的转换功能可以包括为每个乳房X光照相术图像数据点指定一个数值的能力或针对从标准X光装置读取获得的对应值进行估值的能力。数据组可以采用RA方法生成并且可以包括校准工具的使用，比如铝合金楔。根据具体使用，铝合金楔可以是各种厚度。一个优选实施方式是楔厚度为大约0.5毫米到大约7毫米。 

本发明的电脑系统(如服务器系统)是指一电脑或一电脑可读媒介其被设计并配置成可以运行这里所揭示的部分或者所有方法。这里使用的电脑(如服务器)可以是各种类型的多用途电脑中的任何一种，比如：个人电脑、网络服务器、工作站、或今后将发展出的其它电脑平台。作为本领域熟知的技术，电脑一般包括以下的部分元件或者全部元件，如处理器、操作系统、电脑存储器、输入设备、以及输出设备。电脑还可进一步包括其它的元件，比如高速缓冲存储器、数据备份单元、以及许多其它设备。本领域 的技术人员都知道电脑元件具有很多种可能的配置方式。 

这里采用的处理器可以包括一个或多个微处理器、现场可编程序逻辑阵列、或者一个或多个专用集成电路。示范处理器包括但不限制于：Intel公司的Pentium系列处理器、Sun微系统(Microsystems)的SPARC处理器、Motorola公司的PowerPC处理器、MIPS技术公司的MIPs处理器、Xilinx公司的处理器、现场可编程序逻辑阵列的最高端系列、以及今后将可能发展出的其它处理器。 

这里使用的操作系统包括机器代码，其一旦被处理器执行，就将调整和运行电脑中其它元件的功能并帮助处理器执行多种电脑程序的功能，电脑程序可以是采用各种程序语言编写的。除了管理电脑其它元件之间的数据流外，操作系统还提供工作调度(scheduling)、输入输出控制、文件和数据管理、存储管理、以及通讯控制与相关服务，这些都是已知的技术。示范的操作系统包括，如微软公司的Windows操作系统、可从很多供应商那里获得的Unix或Linux类型操作系统、其它的或者未来的操作系统、以及上述操作系统的组合。 

这里使用的电脑存储器可以是各种记忆存储设备中的任何一种。示例包括任何通用的可获得的随机存取存储器(RAM)、磁介质如固定硬盘或磁带、光学介质如读写光盘、或其它的记忆存储设备。记忆存储设备可以是各种已知的或未来设备中的任何一种，包括光盘驱动器、磁带驱动器、可移动硬盘驱动器、或软盘驱动器。这些记忆存储设备一般地为可读取电脑程序存储介质，和/或可写入电脑程序存储介质，例如：光盘、磁带、移动硬盘或软盘。任何一种上述的电脑程序存储介质都可以被认为是一种电脑程序产品。可以理解，这些电脑程序产品一般存储电脑软件程序和/或数据。电脑软件程序一般被存储在系统存储器和/或记忆存储设备中。 

对于本领域的技术人员来说，很明显地，本发明的电脑软件程序可以通过采用一种输入装置安装到系统存储器和/或记忆存储设备而运行。另一方面，全部或部分的软件程序也可以存储在只读存储器或类似的记忆存储 设备中，这些设备不需要先使用输入装置将软件程序装入该设备中。本领域的技术人员都知道，软件程序或它的一部分可以采用已知的技术由处理器载入到系统存储器和/或者高速缓冲存储器，有利于运行并用于分析骨骼症状。 

在发明的一种实施方式中，软件被储存在电脑服务器中，其连接到用户终端，或者通过数据线、无线连接、或网络系统连接到一输入或输出设备。作为本领域已知的技术，网络系统包括硬件和软件用以在电脑或设备之间实现电子学的通讯。网络系统的示例包括基于任何媒介的配置，包括：英特网、以太网(Ethernet)10/1000、IEEE802.11x、IEEE1394、xDSL、Bluetooth、LAN、WLAN、GSP、CDMA、3G、PACS、或任何其它的ANSI许可的标准。 

实施例 

以下是本发明的一种实施方式的示范性应用。使用X光线照相术吸收测量学利用现有的数字乳房X光照相术(DM)设备检查骨质疏松症的试验：DM和常规胶片之间的骨骼矿物密度测量的对照。使用的DM机器是全视野数字乳房X光照片(FFDM)，美国LORAD(Hologic)制造的“Selenia”。使用的DM设置是35kVp和5mA。标准的X光设备是加州大学的圣地亚哥放射学部提供的标准的胶片-荧屏X光机器。用于椎骨图的X光设置是0.001uSv。这次试验的X光设置是50kV、100mA、1/60秒。 

被FFDM获取的图像是具有很高分辨率的标准的DICOM图像(例如360dpi)。该图像然后被复制到媒介光碟上并采用计算机处理器进行分析。标准X光机器获取的X光胶片被显影然后被按照椎骨图方法(CompuMed，洛杉矶，加州)处理。他们通过桌面平面扫描仪被数字化，辨析率为231dpi的Microtek8700。来自数字乳房X光照片图像中的图像的中间指骨或趾骨的BMD以及标准的X光图像接下来被确定。 

对年龄在40到78岁之间的50个妇女进行了一次临床实验。既采用数字 

乳房X光照相术设备又采用标准的X光机器，每位患者的检查中在每次曝光 时使用了一个铝合金参照楔。一系列的铝楔轮廓被生成并被用于构造查找表格(LUT)。LUT被用作曲线修正传递函数以便从乳房X光照相术图像生成规格化图像。对于每位患者，BMD结果随后以任意单位(AU)表示。图4是在每个楔厚度绘制的规格化的BMD值的结果。多项式曲线试配和矢量基于楔厚度生成。对于数字乳房X光照相术轮廓y＝-0.000000x5+0.000001x4-0.000288x3+0.050442x2-4.385487x+175.990364或者y＝-(0.0000000009*x⁵)+(0.0000008*x⁴)-(0.0003*x³)+(0.0504*x²)-(4.3855*x)+175.99R2＝0.995847；对于直接X光轮廓y＝-0.0000014363x3+0.0038132166x2-1.7878631330x+241.7933244655R2＝0.9963574043。数据值如表1所示。 

上述的详细描述和优选实施方式是为了按照法律的要求揭示本发明。这些描述不能理解为穷尽于此或者将本发明限制在这些具体形式上，它们只是用于让本领域的其它人员理解本发明是怎样具体应用或执行的。对于熟悉本领域的技术人员来说，各种可能的修改和变化都是显而易见的。作为示例的实施方式中的具体描述不能理解为对本发明的限制，包括公差、特征尺寸、具体操作条件、工程说明以及类似细节，它们可以在具体应用时被改变或者随着技术发展水平而改变，本发明不受这些限制。申请人已经让本发明适应了当前的技术发展水平，但是申请人还考虑到了将来的技术进步，也就是本发明要与那时的技术水平相一致。希望本发明的范围由撰写的权利要求及其可能的等同特征限定。针对每个权利要求，单个的元件并不意味着“一个和仅有一个”，除非明白地这样陈述。而且，在本发明中，元件、成分、方法或处理步骤并不意味着限制在这些公开的内容，不管该元件、成分、或步骤是否在权利要求中被明确地叙述。此处，权利要求中的元件不能以美国专利法第35章第112条第6段的条款解释，除非该元件采用如下的短语进行描述“用于...的手段”；其方法或处理步骤也不能按其解释，除非采用如下短语描述“包括以下步骤...”。

表1 

Claims (12)

1.一种建立骨骼状态轮廓的系统，该系统包括：

乳房X光照相装置，其用于使X光穿透患者的骨骼并记录X光穿透患者的骨骼时所对应的信号；以及

分析器，其用于分析被所述乳房X光照相装置记录的信号，以确定患者的骨骼状态；

其中，所述的分析器包括具有工作站的计算机辅助诊断系统，所述的计算机辅助诊断系统包括骨骼分析软件，该软件能够利用查找表格的方式构造骨骼状态轮廓；所述的查找表格是由乳房X光照相术轮廓和传统轮廓构造而成的，而该查找表格能被用于确定特殊需要的骨骼组织样本的骨骼症状或骨骼密度值。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述的乳房X光照相装置是数字乳房X光照相装置。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述的乳房X光照相装置包括一个用于记录所述信号的检测器，该检测器选自于：荧屏-胶片检测器、计算机X光照相检测器、直接X光照相检测器、间接-转变数字检测器以及直接-转变数字检测器。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述的骨骼分析软件能够重建图像数据以便进行骨骼症状的分析和检查。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述的软件能够利用乳房X光照相术图像数据组生成骨骼状态轮廓。

6.如权利要求1所述的系统，其中，生成所述查找表格包括使用校准工具获得的规格化数据结构。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述的校准工具包括厚度为0.5-7毫米的铝合金楔。

8.一种建立骨骼状态轮廓的方法，该方法包括：

将来自乳房X光照相装置的X光穿透患者的骨骼；

将穿透骨骼的X光记录为所述乳房X光照相装置中检测器的信号；以及

分析所述信号，利用查找表格的方式，以确定骨骼状态轮廓；所述的查找表格是由乳房X光照相术轮廓和传统轮廓构造而成的，而该查找表格能被用于确定特殊需要的骨骼组织样本的骨骼症状或骨骼密度值。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述的查找表格包括来自标准X光图像数据组的规格化数据结构。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述患者的骨骼是患者的四肢骨骼。

11.如权利要求8所述的方法，其中，生成所述乳房X光照相轮廓和所述传统轮廓包括使用校准工具。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述的校准工具是铝合金楔。

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