CN106361359B - 乳房x光照相机上的活检样本的成像的系统、方法和装置 - Google Patents

乳房x光照相机上的活检样本的成像的系统、方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明题为乳房x光照相机上的活检样本的成像的系统、方法和装置。提供一种乳房x光照相设备，其包括具有带一个或多个焦点的x射线管的x射线源、用于控制x射线曝光的一个或多个参数的控制器、配置成从定位在x射线源与数字图像接受器之间的对象来生成x射线图像的数字图像接受器、配置成接纳来自活检的样本的试样托盘、用于将试样托盘定位在x射线源与数字图像接受器之间的定位臂以及配置成在试样托盘被定位时检测试样托盘的存在的检测器。控制器配置成对于试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。

Description

乳房x光照相机上的活检样本的成像的系统、方法和装置
技术领域
本文所述的实施例一般涉及用于放射成像的系统、方法和装置，以及更具体来说涉及用于乳房x光照相机上的活检样本的简化高质量成像的系统、方法和装置。
背景技术
立体定向乳房活检成为用于许多形式的乳癌的非手术诊断的选择方法。许多乳癌通过筛查性乳房x光照片上可见的微钙化的存在来发现。然而这些微钙化没有对应的明显异常性。因此，图像引导穿刺活检技术必须用来确定早期扩散前乳癌是否存在。当前，立体定向引导穿刺活检过程代表上述普通状况的现有技术。
然而，尽管是非常安全和最小有创的，但是立体定向乳房活检能够是费力费时的，并且对患者是不舒适的。为了固定乳房，在此过程期间必须对乳房施加物理压迫，并且患者必须保持为无运动。尽管真空辅助活检穿刺技术的最近进步，但是过程时间通常在30-45分钟之间。过程时间的显著部分继续被试样射线照片的产生所消耗。
试样放射照片是从乳房所检索的活检样本或试样“线”的离体x射线图片。在常规环境下，这个放射照片必须在例如图1所示的专用x射线单元100上执行。这种专用x射线单元的示例是由Faxitron Bioptics LLC(Tucson，Arizona)销售的PathVisionTM单元。要求在这个单元上拍摄的x射线图片确保从乳房中可见的编组中去除充分数量的微钙化。这个过程证明，活检过程对于通过病理学的后续分析是充分的。执行试样放射照相的过程是立体定向乳房活检的护理标准。但是，市场中当前可用的x射线单元非常昂贵。备选方法是使用另一个房间中的常规乳房x光照相机，并且执行两个患者或者患者的两个图像之间的检查。但是，用户没有充分时间或者没有花费在最佳条件下、例如按照几何放大模式重新配置乳房x光照相机来获取图像所需的时间。因此，产生不良质量的图像，以及改进图像清晰度的唯一方式是对如上所述的专用x射线单元的极大投资。
发明内容
本公开所述的示例实施例涉及用于生成乳房x光照相机上的活检样本的高质量图像的系统、方法和装置。
一个示例实施例是一种乳房x光照相设备，其包括具有带一个或多个焦点的x射线管的x射线源。乳房x光照相设备还可包括用于控制x射线曝光的一个或多个参数的控制器。乳房x光照相设备还可包括与x射线源关联并且配置成从定位在x射线源与数字图像接受器之间的对象来生成x射线图像的数字图像接受器。乳房x光照相设备还可包括移动支架，其配置成在正常使用中接纳预计用来压迫被检查患者的乳房的压迫桨，其中桨经过快速固定系统是可互换的。乳房x光照相设备还可包括能够接纳来自活检的样本的试样托盘以及将试样托盘定位在x射线源与数字图像接受器之间的定位臂。乳房x光照相设备还可包括用于在定位试样托盘时检测试样托盘的存在的检测器。控制器配置成对于试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。
按照一个或多个示例实施例，试样托盘能够附连到接纳压迫桨的移动支架。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可附连到移动支架代替压迫桨。按照一个或多个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线源的x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可包括在附连到设备时与数字图像接受器基本上平行的基板。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可由透辐射材料制成。按照一个或多个示例实施例，试样托盘可配置成接纳真空辅助活检装置的容器中包含的活检样本。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可包括基座以及通过一个或多个壁所分隔的多个段。多个段的每个可通过不透辐射标识符来标记，以识别放置在相应段中的乳房活检样本。按照一个或多个示例实施例，试样托盘可包括一个或多个凹槽，以接纳来自一个或多个乳房活检样本的流体。在一个或多个示例实施例中，基板在附连到设备时相对于数字图像接受器可成角度，以便实现流体从一个或多个乳房活检样本的移动，以及凹槽相对于基板成角可成角度。按照一个或多个示例实施例，试样托盘可包括标识符，以用于识别一个或多个乳房活检样本所取自的患者。标识符可包括条形码、射频ID、近场通信ID和快速响应代码中的至少一个。
一个示例实施例是一种放射成像系统，其包括其中包含具有一个或多个焦点的x射线管的x射线源。该系统还可包括用于控制x射线曝光的一个或多个参数的控制器。该系统还可包括接受器，其配置成生成定位在x射线源与接受器之间的对象的x射线图像。该系统还可包括试样托盘，其配置成接纳来自活检的一个或多个样本。该系统还可包括定位臂，以用于将试样托盘定位在x射线源与接受器之间。该系统还可包括用于在定位试样托盘时检测试样托盘的存在的检测器。控制器配置成对于试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。
按照一个示例实施例，接受器可包括数字图像接受器。按照一个示例实施例，定位臂可耦合到移动支架(其配置成接纳压迫桨)。按照一个示例实施例，检测器可包括继电器传感器，其实际上可以是机械、光或磁的。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可附连到接纳压迫桨的移动支架。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可附连到移动支架代替压迫桨。按照一个或多个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线源的x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可包括在附连到设备时与数字图像接受器基本上平行的基板。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可由透辐射材料制成。按照一个或多个示例实施例，试样托盘可配置成接纳真空辅助活检装置的容器中包含的活检样本。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可包括基座以及通过一个或多个壁所分隔的多个段。多个段的每个可通过不透辐射标识符来标记，以识别放置在相应段中的乳房活检样本。按照一个或多个示例实施例，试样托盘可包括一个或多个凹槽，以接纳来自一个或多个乳房活检样本的流体。在一个或多个示例实施例中，基板在附连到设备时相对于数字图像接受器可成角度，以便实现流体从一个或多个乳房活检样本的移动，以及凹槽相对于基板成角可成角度。按照一个或多个示例实施例，试样托盘可包括标识符，以用于识别一个或多个乳房活检样本所取自的患者。标识符可包括条形码、射频ID、近场通信ID和快速响应代码中的至少一个。
一个示例实施例是一种用于对乳房活检样本进行成像的方法。该方法可包括将其中包含一个或多个活检样本的试样托盘附连到乳房x光照相单元上的移动支架，由检测器检测试样托盘的存在，并且由控制器对试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来确定x射线曝光的一个或多个参数。按照一个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。
所公开的示例实施例避免购买专用活检样本照相装置，并且提供用于活检样本的最佳成像的常规乳房x光照相机的安全快速使用。该系统设置简单，并且提供现有机器的低成本实现。这些及其他优点可通过以下更详细描述的示范实施例来提供。
技术方案1：一种乳房x光照相设备，包括：
x射线源，包括具有一个或多个焦点的x射线管；
控制器，配置成控制所述x射线曝光的一个或多个参数；
数字图像接受器，与所述x射线源关联，并且配置成生成定位在所述x射线源与所述数字图像接受器之间的对象的x射线图像；
移动支架，配置成在正常使用中接纳预计压迫被检查患者的乳房的压迫桨；
试样托盘，配置成接纳来自活检的一个或多个样本；
定位臂，用于将所述试样托盘定位在所述x射线源与所述数字图像接受器之间；以及
检测器，配置成在所述试样托盘被定位时检测所述试样托盘的存在；
其中所述控制器还配置成对于所述试样托盘的存在的所述检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置所述x射线曝光的所述一个或多个参数。
技术方案2：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘附连到接纳所述压迫桨的所述移动支架。
技术方案3：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘附连到所述移动支架取代压迫桨。
技术方案4：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述一个或多个参数包括所述x射线管的焦点、所述x射线源的x射线场、所述试样托盘的位置、所述x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压、应用于所述x射线源的电流时间乘积(mAs)和所获取图像的显示条件中的至少一个。
技术方案5：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘包括在附连到所述设备时与所述数字图像接受器基本上平行的基板。
技术方案6：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘配置成接纳真空辅助活检装置的一个或多个容器中包含的一个或多个活检样本。
技术方案7：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘由透辐射材料制成。
技术方案8：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘包括基座以及通过一个或多个壁所分隔的多个段。
技术方案9：如权利要求8所述的乳房x光照相设备，其中，所述多个段的每个通过不透辐射标识符来标记，以识别放置在相应段中的所述乳房活检样本。
技术方案10：如权利要求8所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘包括一个或多个凹槽，以接纳来自所述一个或多个乳房活检样本的流体。
技术方案11：如权利要求8所述的乳房x光照相设备，其中，所述基板在附连到所述设备时相对于所述数字图像接受器成角度，以便实现流体从所述一个或多个乳房活检样本的移动，其中所述凹槽相对于所述基板成角而成角度。
技术方案12：如权利要求1所述的乳房x光照相设备，其中，所述试样托盘包括用于识别所述一个或多个乳房活检样本所取自的患者的标识符。
技术方案13：如权利要求12所述的乳房x光照相设备，其中所述标识符包括条形码、射频ID、近场通信ID和快速响应代码中的至少一个。
技术方案14：一种放射成像系统，包括：
x射线源，包括具有一个或多个焦点的x射线管；
控制器，配置成控制所述x射线曝光的一个或多个参数；
与所述x射线源关联的接受器，所述接受器配置成生成定位在所述x射线源与所述接受器之间的对象的x射线图像；
试样托盘，配置成接纳来自活检的一个或多个样本；
定位臂，用于将所述试样托盘定位在所述x射线源与所述接受器之间；以及
检测器，配置成在所述试样托盘被定位时检测所述试样托盘的存在；
其中所述控制器还配置成对于所述试样托盘的存在的所述检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置所述x射线曝光的所述一个或多个参数。
技术方案15：如权利要求14所述的系统，其中，所述一个或多个参数包括所述x射线管的焦点、所述x射线源的x射线场、所述试样托盘的位置、所述x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于所述x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。
技术方案16：如权利要求14所述的系统，其中，所述试样托盘包括基座以及通过一个或多个壁所分隔的多个段。
技术方案17：如权利要求16所述的系统，其中，所述多个段的每个包括识别放置在相应段中的所述样本的不透辐射标识符。
技术方案18：如权利要求14所述的系统，其中，所述试样托盘包括一个或多个凹槽，以接纳来自所述一个或多个样本的流体。
技术方案19：一种用于对乳房活检样本进行成像的方法，所述方法包括：
将包括一个或多个活检样本的试样托盘附连到乳房x光照相单元上的移动支架；
由耦合到所述乳房x光照相单元的检测器来检测所述试样托盘的存在；以及
由耦合到所述检测器的控制器对于所述试样托盘的存在的所述检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来确定所述x射线曝光的所述一个或多个参数。
技术方案20：如权利要求19所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括x射线管的焦点、x射线场、所述试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。
附图说明
图1示出按照现有技术的理论的常规试样放射照相系统的说明性示意图；
图2A示出按照本公开的一个或多个示例实施例的乳房x光照相系统的说明性示意图；
图2B是按照本公开的一个或多个示例实施例的试样托盘和移动支架的顶视图；
图2C是按照本公开的一个或多个示例实施例的试样托盘的后视图；
图3A是按照本公开的一个或多个示例实施例的乳房x光照相设备中的试样托盘的顶视图；
图3B是按照本公开的一个或多个示例实施例的乳房x光照相设备中的试样托盘的顶视图；
图3C是按照本公开的一个或多个示例实施例的乳房x光照相设备上的试样托盘和支承台的示意图；
图4示出按照本公开的一个或多个示例实施例、从乳房x光照相设备上的患者乳房所提取的乳房活检样本的说明性示意图；
图5示出按照本公开的一个或多个示例实施例、从乳房x光照相设备上的患者乳房所提取的乳房活检样本的x射线图像的说明性示意图；
图6示出按照本公开的一个或多个示例实施例的乳房x光照相设备的说明性示意图；
图7A是按照本公开的一个或多个示例实施例、图6的乳房x光照相设备的特写视图；
图7B是按照本公开的一个或多个示例实施例、图6的乳房x光照相设备的特写视图；以及
图7C是按照本公开的一个或多个示例实施例、图6的乳房x光照相设备的特写视图。
以下描述和附图充分说明具体实施例，使本领域的技术人员能够实施本发明的实施例。其他实施例可结合结构、过程和其他变更。一些实施例的部分和特征可包含在其它实施例的部分或特征中，或者作为其替代。在附图和以下描述中提出一个或多个实现的细节。通过本描述、附图和权利要求书，其他实施例、特征和方面将变得显而易见。权利要求中提出的实施例包含那些权利要求的所有可用等效方面。
具体实施方式
本公开所述的示例实施例涉及用于生成乳房x光照相中的活检样本的高质量图像的系统、方法和装置。
图2A示出按照本公开的一个或多个示例实施例的示例放射成像系统或乳房x光照相系统200。系统200可包括乳房支承台212，其用来支承患者202的乳房。在正常操作下，内科医生或放射技术人员204可使用乳房支承台212来定位患者的乳房，使得乳房的完整视图由乳房支承台下包含的数字图像接受器来捕获。系统200一般还包括压迫桨214，以用于对着乳房支承台来压迫患者的乳房。压迫桨214包括基本上平坦的基座以及邻接基座的一个或多个壁，其用来限制被测乳房的某个部分。压迫桨214安装在移动支架上，其能够在沿支承乳房支承台212的支柱的第一方向承载压迫桨。移动支架可包括托架或者任何快速固定系统，以便易于安装和卸下压迫桨。压迫桨214可由透明材料制成。在一些实施例中，整个压迫桨214是透明的。压迫桨214的基座和一个或多个壁能够具有适合于此目的的任何厚度。压迫桨214的基座或一个或多个壁可具有一个或多个孔，其具有诸如正方形、矩形、圆形、半圆形、椭圆形、八边形、多边形或者其组合之类的形状。
系统200还包括x射线单元210，其包括具有控制器的x射线源，以用于在正常操作下将x射线束传送到患者乳房上。系统200还包括与控制器关联的数字图像接受器。数字图像接受器包含在支承台中，并且可形成支承台的部分或者全部。在一些实施例中，x射线单元210可包括具有诸如钼和铑之类的阳极材料的x射线管。控制器配置成基于应用来选择x射线管的焦点。控制器可包括微处理器或者微控制器，其在操作上与x射线单元210耦合，并且配置成调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。患者的乳房定位成使患者乳房的x射线图像208能够在数字图像接受器上形成。x射线单元210可包括单或双管轨迹，其可根据需要使用一种或两种材料钼或铑或者钨。
视场或x射线场的大小在接触模式从大约19.2×23 cm至24×31 cm以及在放大模式大约为13×23。系统200配置成对平坦对象提供大约3x几何放大以及对乳房提供1.25至2放大。系统200能够工作在“接触模式”(其中被成像对象、例如乳房落在乳房支承212上)，或者当被成像对象上升到更靠近焦点、例如活检样本时工作在“放大模式”。对于常规乳房x光照相检查，乳房定位在所谓的“放大台”上，使得乳房内部的结构的图像通过相似扩大（homothecy）来放大通常从1.25至2倍。但是，使用试样托盘，变成有可能将试样上升到更靠近焦点，直到给予最佳空间分辨率的位置，其中考虑检测器的性质(DQE、MTF)和x射线管的焦点的尺寸。按照本发明，试样托盘在这个配置中使用单个附件直接定位，或者试样托盘固定在压迫支架上，以及控制器将支架移动到试样的平面具有如上所述的最佳分辨率的位置。
系统200还可包括计算装置206，其连接到例如图片存档和通信系统(PACS)，并且耦合到上述控制器。图2仅示出计算装置206的一个具体示例，而在其他情况下使用计算装置206的其他示例。虽然图2A中为了便于举例而示为独立计算装置206，但是计算装置是任何组件或系统，其包括用于运行软件指令的一个或多个处理器或其他适当计算环境。
按照一个或多个示例实施例，压迫桨214采用试样托盘来取代，试样托盘的大小和形状与压迫桨214相似或者更好地适于其托盘作用。试样托盘配置成接纳从患者乳房所提取的一个或多个乳房活检样本。系统200可包括用于检测采用试样托盘来取代压迫桨214的时间的检测器。在参照图2B和图2C的以下示例实施例中提供检测器的示例细节。
图2B示出图2A所示系统的顶视图。在这个示例实施例中，按照一个或多个示例实施例，压迫桨103由臂102保持为固定到支架，其用来使压迫桨103相对乳房x光照相设备的支柱104移动或移位。压迫桨103在正常操作下可对着例如图2A所示的乳房支承板212来压迫乳房。然后可以最佳地照射按照这种方式所压迫的乳房，并且因而以最小辐射来得到良好图像。压迫桨101经过臂102固定到移动支架105。另外，支架105在沿轴Oz的平移中是移动的。支架105的移动性可使乳房能够在桨101与乳房支承托盘之间被压迫。支架105经过滑动链接固定到支柱104。支架的运动经过蜗杆或者经过齿条或者由本领域的技术人员已知的任何其他装置或者其等效体来得到。
支架105可包括轨道106，其中使桨的凸起107滑动，凸起107的外部尺寸对应于轨道106的内部尺寸。这使移动支架105和压迫桨101能够在沿支架105的轴Oz的运动期间固定地接合。桨101引入支架105中沿与方向Oz垂直的方向Ox进行。因此，在沿轴Oz的压迫期间，不存在衬垫101将沿轴Ox移动的风险，压缩力与这个轴垂直。但是，锁定装置、例如夹式装置或者其等效体能够用来在衬垫到位时将其锁定到支架。能够使用定位衬垫的其他模式，例如使用吊钩的模式。
支架105还可包括印刷电路108。印刷电路108的表面与压迫桨101的背面平行。术语压迫衬垫101的“背面”将被理解为表示压迫衬垫101与移动支架105相接触的那一面。固定到移动支架105的压迫衬垫的背面处于支架105的正面之前。印刷电路108包括固定到电路108的至少一个检测器109、例如继电器传感器。电路108按照使得检测器109能够读取识别压迫桨101的标识符的方式来固定到支架105。电路108优选地靠近支架105的正面。
图2C示出压迫桨组合件的背面201。背面201可包括平行轨迹或致动器205。这些轨迹205沿对图2B所定义的轴Ox定向。轨迹的性质可取决于检测器109的性质。如果轨迹109是机械继电器，则轨迹是背面201的纵长凸起。根据其存在，这个凸起建立继电器的两个端子之间的接触。这种机械轨迹是例如凸轮轨迹类型的滚筒轨迹或滑块轨迹，其中至少两个等级对应于电信号的两个等级。如果它是磁性继电器，则轨迹是磁性继电器可检测的磁化轨迹。如果它是光学继电器，则轨迹是由反射物质所制成的细轨迹。附加等效装置能够由本领域的技术人员来制作或提出。各轨迹能够被看作是信息位。例如，如果轨迹存在，则该位为1，而如果轨迹不存在，则该位为0。用于读取电路108中包含的标识信息的继电器的数量确定由乳房x光照相设备进行的检测的动态学。如果电路108具有用于检测标识轨迹的三个继电器，则乳房x光照相设备具有通过三位所定义的识别能力，也就是说，乳房x光照相设备能够区分不同压迫衬垫的2^3个背面。
在图2C的实施例中，背面201潜在地包括四个轨迹。轨迹的存在被检测并且对应于值1，轨迹的不存在对应于不检测并且因此对应于值0。因此，通过四个可检测轨迹，即，通过用于读取电路108上的位置的四个继电器，有可能检测背面的16种不同状态、即16种不同压迫衬垫。标识轨迹205沿方向Ox延伸，使得它们能够检测移动支架上的压迫衬垫的无论哪一个位置。这个延伸等于压迫衬垫的背面宽度的至少2/3。轨迹205沿轴Ox以与轴Oz平行的轴为中心，并且将衬垫的背面划分为两个相等部分。
所公开的示例实施例为压迫桨提供用于识别的标识符。用于识别的标识符与用于读取的检测器(其放置在支承压迫桨的移动支架上)共同工作。标识符是无源的，并且可以不需要任何电源。标识符在读模式是可访问的，无论移动支架上的压缩衬垫的什么位置。为了补充桨上可访问的信息，它还包括使移动支架能够读取衬垫相对支架的位置。这个位置的知识使得有可能在照射期间考虑衬垫的形状的特定形状。标识符可包括例如一个或多个继电器，其是机械、光学或磁性的。如果继电器是机械的，则标识符可包括沿衬垫是移动的方向延伸的轨迹，使得它能够相对移动支架来定位。经过标识符的这个延伸，桨的标识能够相对支架与这个位置无关地进行。
与针对图2B和图2C所示和所述的实施例相似，当试样托盘插入压迫桨的位置时，试样托盘由检测器来检测，如以上示例实施例所述。检测器如上所述是机械、磁性或光学的，或者可包括附加传感器，其配置成读取条形码、QR代码、RFID等(其包含在试样托盘的一个或多个表面上)。检测器在操作上耦合到x射线单元的控制器，使得检测器在检测到移动支架上的试样托盘的插入时向控制器传送信号。控制器可包括一个或多个处理器，其可配置成实现用于在x射线单元中执行的功能性和/或过程指令。例如，处理器可以能够处理存储装置中存储的指令。处理器的示例可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者等效分立或集成逻辑电路中的任一个或多个。
试样托盘配置成从核心穿刺装置(其使用大空心针按每个插入去除乳房组织的一个样本)或者真空辅助活检装置(其在一个穿刺插入期间使用真空供电仪器来收集多个组织样本)来接纳一个或多个活检样本。当试样托盘取代乳房x光照相设备上的压迫桨时，检测器可向控制器发送信号，并且控制器配置成对试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。按照一个或多个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线源的x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。
图3A-3C示出按照本公开的一个或多个示例实施例的示例试样托盘308的一个或多个配置300。如图3A所示，试样托盘308可使用臂304附连到移动支架。臂304可包括托架320，以用于在正常操作下接纳压迫桨。托架320可包括一个或多个凹槽，因此压迫桨可易于移开并且采用试样托盘308取代。在一个或多个示例实施例中，试样托盘可附连到移动支架代替压迫桨。表面302可包括如以上示例实施例中所述的一个或多个标识符。试样托盘308可包括：基板306在附连到设备时与数字图像接受器基本上平行；以及壁314，围绕试样托盘308的周边的至少一部分。在一个或多个示例实施例中，试样托盘308的基板306由透辐射材料制成，使得x射线可易于经过试样托盘。按照一个或多个示例实施例，试样托盘308可配置成接纳真空辅助活检装置的容器中包含的活检样本310。
如图3B所示，试样托盘308可包括基座306以及通过一个或多个壁318所分隔的多个段。多个段的每个可通过不透辐射标识符328来标记，以识别放置在相应段中的乳房活检样本310。按照一个或多个示例实施例，试样托盘308可包括一个或多个凹槽316，以接纳来自一个或多个乳房活检样本310的流体。
如图3C所示，试样托盘308的基板306在附连到设备时相对于数字图像接受器312的平面340可成角度330，以便实现流体326从一个或多个乳房活检样本310的移动。按照一个示例实施例，凹槽316相对于基板成角330可成角度。按照一个或多个示例实施例，试样托盘308可包括标识符324，以用于识别一个或多个乳房活检样本310所取自的患者。标识符324可以可去除或者不可去除地附连到试样托盘308的至少一个表面或壁，并且可包括条形码、射频ID、近场通信ID和快速响应代码中的至少一个。
图4示出如以上示例实施例所述、从患者乳房所得到的乳房样本400的示意图。这些样本的每个可具有大约1-10 cm或以上的长度，并且可具有0.15-5 cm或以上的厚度。按照一个示例实施例，活检样本的高质量图像可使用常规乳房x光照相设备来捕获。可调整或选择x射线单元210中的x射线管的焦点，以根据需要改进x射线图像的清晰度。试样托盘的位置可自动地或者在由操作员进行验证之后移动到与几何放大倍数对应的位置，从而与将样本放置在常规乳房支承板上以供‘接触’操作相比，提供改进图像质量。与患者图像相比，不存在患者移动或过度照射的风险。因此，有可能在与通过选择样本的位置所得到的高几何放大同时地使用最小可用焦点，从而提供所获取图像的最佳可能的空间分辨率和/或调制传递函数(MTF)。这一般对应于0.1的焦点以及2与3之间的放大倍数。同样，可选择适合样本的小厚度的软辐射，例如采用工作在20-25 kV的钼或铝过滤器所过滤的钼或钨阳极。例如，系统200的一个或多个参数(例如阳极材料、射束过滤和x射线管电压)可至少基于活检样本的厚度自动设置成适合特定用途的值。例如，控制器配置成对于试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。按照一个或多个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线源的x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。当已经获取(一个或多个)预期图像时，用户可移开试样托盘，并且乳房x光照相设备优选地可自动返回到其先前操作状态、例如乳房x光照相状态。这提供得到高质量试样图像的极快方式，而无需过多地减慢正进行过程。
结合试样托盘的定位以及为了具有对最大放大的最佳结果，按照本公开的一个或多个示例实施例，控制器可选择最小可用焦点，其在正常使用中通过放大台的插入或者通过操作员对控制面板的动作来选择。按照类似方式，控制器可例如通过选择钼过滤器和25kV或以下的高电压，来选择最低可达x射线能量。曝光期间经过x射线管的电流-时间乘积的值无需是很准确的，因为试样厚度始终较小。它可选择为尽量高，以改进图像质量，只通过没有试样的托盘区域的图像低于检测器的饱和等级的约束所限制。曝光时长不是关键的，因为试样在曝光期间保持为静止，并且对试样也不是问题，与有生命患者的器官不同(其中辐射能够生成辐射感应损害)。这些选择的一个或多个可在控制器在关于接合试样托盘的信息之后的动作下自动化。
图5示出使用以上示例实施例所述的一个或多个方法所得到的x射线图像或射线照片500的示意图。试样射线照片500包括一个或多个乳房活检样本502的x射线图像。按照一个或多个示例实施例，可提供一种用于允许识别采用压迫桨所获取的活检样本图像的机制。在乳房x光照相系统200中引入试样托盘代替常规压缩桨的一个优点是实现将样本标记为属于特定患者。这能够使用例如条形码、RFID或QR代码(其可以可去除或者不可去除地附连到试样托盘)进行，并且可由乳房x光照相系统200读取。样本图像可发送给其中患者具有活检的机器，或者发送给图片存档和通信系统(PACS)，以便附连到患者的文件。
虽然通过结构特征和/或方法动作特定的语言描述了实施例，但是要理解，本公开不一定局限于所述的具体特征或动作。具体特征和动作而是作为实现实施例的说明性形式来公开。除非另加具体说明或者在如所使用的上下文中所理解，否则诸如“能够”、“可能”或“可”等的条件语言一般预计传达关于某些实施例可能包括而其他实施例不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件语言一般决不是要暗示对一个或多个实施例要求特征、元件和/或步骤。
图6示出按照本公开的一个或多个示例实施例的示例放射成像系统或乳房x光照相系统600。系统600可包括乳房支承台612，其可在正常操作下用来支承患者的乳房。系统600还可包括压迫桨614，以用于对着乳房支承台来压迫患者的乳房。压迫桨614可包括可以是基本上平坦的基座以及邻接基座的一个或多个壁，其用来将乳房区域限制到被测乳房的某个部分。压迫桨614可安装在移动支架上，其能够在沿支承乳房支承台612的支柱的第一方向承载压迫桨。压迫桨614的一部分可包括透明材料。在一些实施例中，整个压迫桨614可以是透明的。压迫桨614的基座和一个或多个壁可具有适合于此目的的任何厚度。压迫桨614的基座或一个或多个壁可具有一个或多个孔，其具有诸如正方形、矩形、圆形、半圆形、椭圆形、八边形、多边形或者其组合之类的形状。
系统600还可包括x射线单元610，其包括具有控制器的x射线源，用于控制曝光并且将x射线束传送到患者乳房上。系统600还可包括与控制器关联的数字图像接受器。数字图像接受器可包含在支承台612中，并且可形成支承台的部分或者其全部。在一些实施例中，x射线单元610可包括具有诸如钼和铑之类的阳极材料的x射线管。控制器可配置成基于应用来选择x射线管的焦点。控制器可包括处理器，其可在操作上与x射线单元610耦合，并且配置成调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。x射线源可适合定位成使患者乳房的x射线图像能够在数字图像接受器上形成。x射线单元610可包括双管轨迹，其可根据需要使用一种或两种材料钼或铑。
视场或x射线场的大小在接触模式从大约19.2×23 cm至24×31 cm以及在放大模式大约为13×23。系统600配置成对平坦对象提供大约3x几何放大以及对乳房提供1.25至2放大。系统600能够工作在“接触模式”(其中被成像对象、例如乳房落在乳房支承602上)，或者当被成像对象上升到更靠近焦点、例如活检样本时工作在“放大模式”。对于常规乳房x光照相检查，乳房定位在所谓的“放大台”上，使得乳房内部的结构的图像通过相似扩大来放大通常从1.25至2倍。但是，使用试样托盘，变成有可能将试样上升到更靠近焦点，直到给予最佳空间分辨率的位置，其中考虑检测器的性质(DQE、MTF)和x射线管的焦点的尺寸。按照本发明，试样托盘在这个配置中使用单个附件直接定位，或者试样托盘固定在压迫支架上，以及控制器将支架移动到试样的平面具有如上所述的最佳分辨率的位置。系统600还可包括计算装置(未示出)，其可连接到例如图片存档和通信系统(PACS)，并且可耦合到上述控制器。
按照一个或多个示例实施例，压迫桨614可采用试样托盘(其大小和形状可与压迫桨614相似)取代，并且可如图3A-3C的说明性实施例所述。试样托盘可配置成接纳从患者乳房所提取的一个或多个乳房活检样本。系统600可包括用于检测采用试样托盘来取代压迫桨614的时间的检测器。检测器如图2B和图2C的说明性示例所述可以是机械、磁性或光学的，或者可包括附加传感器，其可配置成读取条形码、QR代码、RFID等(其可包含在试样托盘的一个或多个表面上)。检测器可在操作上耦合到x射线单元的控制器，使得检测器在检测到移动支架上的试样托盘的插入时向控制器传送信号。控制器可包括一个或多个处理器，其可配置成实现用于在x射线单元中执行的功能性和/或过程指令。例如，处理器可以能够处理存储装置中存储的指令。处理器的示例可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者等效分立或集成逻辑电路中的任一个或多个。
试样托盘可配置成从核心穿刺装置(其使用大空心针按每个插入去除乳房组织的一个样本)或者真空辅助活检装置(其在一个穿刺插入期间使用真空供电仪器来收集多个组织样本)来接纳一个或多个活检样本。当试样托盘取代乳房x光照相设备上的压迫台时，检测器可向控制器发送信号，并且控制器配置成对试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。按照一个或多个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线源的x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。
按照这个示例实施例，活检样本的高质量图像可使用系统中包含的专用样本成像照相装置或者使用常规乳房x光照相设备来捕获。图像可在常规模式或者放大图像捕获模式来捕获。可调整x射线单元610中的x射线管的焦点，以根据需要改进x射线图像的清晰度。试样托盘的位置可自动地或者在由操作员进行验证之后移动到与几何放大倍数对应的位置，从而与将样本放置在常规乳房支承板上以供‘接触’操作相比，提供改进图像质量。与患者图像相比，不存在患者移动或过度照射的风险。因此，有可能在与通过选择样本的位置所得到的高几何放大同时地使用最小可用焦点，从而提供所获取图像的最佳可能的空间分辨率和/或调制传递函数(MTF)。这一般对应于0.1的焦点以及2与3之间的放大倍数。同样，可选择适合样本的小厚度的软辐射，例如采用工作在20-25 kV的钼或铝过滤器所过滤的钼或钨阳极。例如，系统600的一个或多个参数(例如阳极材料、射束过滤和x射线管电压)可至少基于活检样本的厚度自动设置成适合特定用途的值。例如，控制器配置成对于试样托盘的存在的检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置x射线曝光的一个或多个参数。按照一个或多个示例实施例，一个或多个参数可包括x射线管的焦点、x射线源的x射线场、试样托盘的位置、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积(mAs)中的至少一个。当已经获取(一个或多个)预期图像时，用户可移开试样托盘，并且乳房x光照相设备可自动返回到其先前操作状态、例如乳房x光照相状态。
结合试样托盘的定位以及为了具有对最大放大的最佳结果，按照本公开的一个或多个示例实施例，控制器可选择最小可用焦点，其在正常使用中通过放大台的插入或者通过操作员对控制面板的动作来选择。按照类似方式，控制器可例如通过选择钼过滤器和25kV或以下的高电压，来选择最低可达x射线能量。曝光期间经过x射线管的电流-时间乘积的值无需是很准确的，因为试样厚度始终较小。它可选择为尽量高，以改进图像质量，只通过没有试样的托盘区域的图像低于检测器的饱和等级的约束所限制。曝光时长不是关键的，因为试样在曝光期间保持为静止，并且对试样也不是问题，与有生命患者的器官不同(其中辐射能够生成辐射感应损害)。这些选择的一个或多个可在控制器在关于接合试样托盘的信息之后的动作下自动化。
图7A示出参照图6所述的系统600的特写视图。在这个示例实施例中，系统600包括移动支架605，其沿系统600的主支柱618的长度穿过。移动支架605包括臂604，其支承或者配置成保持试样托盘624。系统600还包括乳房支承台612，其上是乳房支承板602。按照一个示例实施例，系统600的乳房支承台612可沿X和Z方向移动。图7B示出操作下的试样托盘624的各种位置。在正常操作下，压迫桨622可对着乳房支承台612来压迫患者乳房606。但是，当试样托盘624用来对活检样本进行成像时，移动支架605可穿过试样托盘624并且将其移动成更靠近x射线源和新位置626。按照上述一个或多个示例实施例，移动支架605移动的程度可由控制器确定。为了用户方便起见和易于使用，系统600还包括承载架子628，其可承载一个或多个可更换试样托盘624。
图7C示出备选实施例，其中试样托盘624可安装在独立或永久夹具630上，而不是安装在移动支架605上。当系统600用于活检样本检查时，这个夹具630可用作用于安装试样托盘624的永久位置。夹具630可按照使得移动支架605的运动没有中断的方式来设计。
所公开的示例实施例避免购买专用样本照相装置或专用x射线单元，并且提供用于活检样本的最佳成像的常规乳房x光照相机的安全快速使用。该系统设置简单，并且提供现有机器的低成本实现。
虽然示出、描述和指出将本公开的基本新特征应用于示范实施例，但是将会理解，可由本领域的技术人员进行所示示例的形式和细节及其操作进行各种省略、置换和变更，而没有背离本发明的精神。此外，显然预计按照基本相同的方式执行基本上相同的功能以实现同样结果的那些元件和/或方法操作的所有组合均属于本公开的范围之内。此外，应当知道，结合本公开的任何公开形式或实施例所示和/或所述的结构和/或元件和/或方法操作可作为设计选择的一般问题结合到任何其他所公开或所述或所提出的形式或实施例中。因此，目的是仅受所附权利要求的范围限制。
提供参照附图的以上描述，以帮助综合理解如权利要求书及其等效方面所限定的本公开的某些实施例。它包括各种具体细节，以帮助理解，但是这些将被看作只是示范性的。相应地，本领域的技术人员将会知道，可进行实施例的各种变更和修改，而没有背离本公开的范围和精神。另外，为了清楚和准确起见，可省略众所周知的功能和构造的描述。
以上描述和以下权利要求书中使用的术语并不局限于其字典含意，而是只用来实现对本公开的清楚和一致理解。相应地，本领域的技术人员应当清楚地知道，提供本公开的实施例的描述只是为了便于说明，而不是为了限制如所附权利要求书及其等效方面所限定的本公开。
要理解，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数提法，除非上下文另加明确说明。因此，例如，提到“组件表面”包括提到这类表面的一个或多个。术语“基本上”意味着所述特性、参数或值无需完全取得，而是包括例如本领域的技术人员已知的容差、测量误差、测量精度限制和其他因素的偏差或变化可按照不排除预计特性要提供的效果的量而发生。
附图标记说明
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。

Claims (20)

1.一种乳房x射线照相设备，包括：
x射线源，包括具有一个或多个焦点的x射线管；
控制器，配置成控制所述x射线曝光的一个或多个参数；
数字图像接受器，与所述x射线源关联，并且配置成生成定位在所述x射线源与所述数字图像接受器之间的对象的x射线图像；
移动支架，配置成在正常使用中接纳预计压迫被检查患者的乳房的压迫桨；
试样托盘，配置成接纳来自活检的一个或多个样本，可取代所述压迫桨；
定位臂，用于将所述试样托盘定位在所述x射线源与所述数字图像接受器之间；以及
检测器，配置成在所述试样托盘被定位时检测所述试样托盘的存在；
其中所述控制器还配置成对于所述试样托盘的存在的所述检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置所述x射线曝光的所述一个或多个参数，其中，所述一个或多个参数包括所述试样托盘的位置。
2.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘附连到接纳所述压迫桨的所述移动支架。
3.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘附连到所述移动支架取代所述压迫桨。
4.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述一个或多个参数为所述x射线管的焦点、所述x射线源的x射线场、所述x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压、应用于所述x射线源的电流时间乘积和所获取图像的显示条件中的至少一个。
5.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘包括在附连到所述设备时与所述数字图像接受器基本上平行的基板。
6.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘配置成接纳真空辅助活检装置的一个或多个容器中包含的一个或多个活检样本。
7.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘由透辐射材料制成。
8.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘包括基板以及通过一个或多个壁所分隔的多个段。
9.如权利要求8所述的乳房x射线照相设备，其中，所述多个段的每个通过不透辐射标识符来标记，以识别放置在相应段中的乳房活检样本。
10.如权利要求8所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘包括一个或多个凹槽，以接纳来自所述一个或多个乳房活检样本的流体。
11.如权利要求10所述的乳房x射线照相设备，其中，所述基板在附连到所述设备时相对于所述数字图像接受器成角度，以便实现流体从所述一个或多个乳房活检样本的移动，其中所述凹槽相对于所述基板成角而成角度。
12.如权利要求1所述的乳房x射线照相设备，其中，所述试样托盘包括用于识别所述一个或多个乳房活检样本所取自的患者的标识符。
13.如权利要求12所述的乳房x射线照相设备，其中所述标识符包括条形码、射频ID、近场通信ID和快速响应代码中的至少一个。
14.一种放射成像系统，包括：
x射线源，包括具有一个或多个焦点的x射线管；
控制器，配置成控制所述x射线曝光的一个或多个参数；
与所述x射线源关联的接受器，所述接受器配置成生成定位在所述x射线源与所述接受器之间的对象的x射线图像；
试样托盘，配置成接纳来自活检的一个或多个样本，可取代压迫桨；
定位臂，用于将所述试样托盘定位在所述x射线源与所述接受器之间；以及
检测器，配置成在所述试样托盘被定位时检测所述试样托盘的存在；
其中所述控制器还配置成对于所述试样托盘的存在的所述检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来调整、选择或配置所述x射线曝光的所述一个或多个参数，其中，所述一个或多个参数包括所述试样托盘的位置。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述一个或多个参数为所述x射线管的焦点、所述x射线源的x射线场、所述x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于所述x射线源的电流时间乘积中的至少一个。
16.如权利要求14所述的系统，其中，所述试样托盘包括基板以及通过一个或多个壁所分隔的多个段。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述多个段的每个包括识别放置在相应段中的所述样本的不透辐射标识符。
18.如权利要求14所述的系统，其中，所述试样托盘包括一个或多个凹槽，以接纳来自所述一个或多个样本的流体。
19.一种用于对乳房活检样本进行成像的方法，所述方法包括：
将包括一个或多个活检样本的试样托盘附连到乳房x射线照相单元上的移动支架，该试样托盘可取代用于压迫被检查患者的乳房的压迫桨；
由耦合到所述乳房x射线照相单元的检测器来检测所述试样托盘的存在；以及
由耦合到所述检测器的控制器对于所述试样托盘的存在的所述检测进行反应而按照使得一个或多个参数适合成像活检试样的特定需要的方式来确定所述x射线曝光的所述一个或多个参数，其中，所述一个或多个参数包括所述试样托盘的位置。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述一个或多个参数为x射线管的焦点、x射线场、x射线管的阳极材料、x射线束过滤、x射线管电压和应用于x射线源的电流时间乘积中的至少一个。
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