CN112739265A - 用于乳房x线照相和断层合成成像系统的光组件和方法 - Google Patents

Abstract

成像系统包括X射线管头、支撑臂和耦合到支撑臂的压缩系统。该压缩系统可相对于X射线管头独立地旋转，并且包括压缩浆、支撑平台和X射线接受器。该成像系统还包括耦合到支撑臂并设置在压缩浆上方的照明组件。该照明组件被配置为将一个或多个光束导向支撑平台。

Description

用于乳房X线照相和断层合成成像系统的光组件和方法

相关申请的交叉引用

本申请作为PCT国际专利申请于2019年9月25日提交，并要求于2018年9月25日提交的美国临时申请No.62/736,089的权益和优先权，该申请在此通过引用整体并入本文。

背景技术

乳房X线照相和断层合成成像期间的压缩具有多种目的。例如，它：(1)使乳房在X射线通量方向上变薄，从而使患者的辐射曝光从成像未被压缩的乳房的较厚部分所需的水平降低；(2)使乳房在X射线通量方向上的厚度更均匀，从而有利于在整个乳房图像上的图像平面上更均匀地曝光；(3)在X射线曝光期间固定乳房，从而减少图像模糊；(4)将乳房组织从胸壁带出到成像曝光场，从而允许更多的组织成像。当乳房被压缩时，通常技术人员操纵乳房以适当地定位乳房并抵消压缩具有将乳房组织推向胸壁并离开图像场的趋势。

用于乳房X线照相和断层合成的标准压缩方法使用可移动的、刚性的、可透射线的压缩桨。将乳房放置在通常是平坦的乳房支撑平台上的成像区域中，然后通常在技术人员或其它保健专业人员将乳房固定到位的同时，桨压缩乳房。技术人员还可以操纵乳房，以确保图像接受器的视场中的正确组织覆盖。

乳房X线照相和乳房断层合成中的一个已知挑战是技术人员在压缩乳房之前将患者的乳房定位在图像接受器的视场中。例如，成像室通常具有昏暗的灯光以增加患者的舒适度并减少患者的焦虑。但是，光线不足会使技术人员在成像系统周围的工作更加困难，并且会增加成像过程所需的时间。例如，识别活动成像区域，该活动成像区域有时通常对应于压缩浆的尺寸、形状和位置。此外，当X射线源被移出位置使得技术人员能够接近患者的乳房和压缩系统时，通常难以识别图像接受器的视场。

发明内容

在一方面，该技术涉及一种成像系统，包括：X射线管头；支撑臂；压缩系统，其耦合到支撑臂并且相对于X射线管头可独立地旋转，其中压缩系统包括压缩浆、支撑平台和X射线接受器；以及照明组件，其耦合到支撑臂并设置在压缩浆上方，其中照明组件被配置为将一个或多个光束导向支撑平台。

在示例中，照明组件包括耦合到支撑臂的悬臂支撑件和耦合到悬臂支撑件的照明结构。在另一个示例中，照明结构包括在其中限定有开口的环，并且当从X射线管头发射X射线束时，X射线束行进穿过该开口，使得该环不处于产生的X射线图像的视场中。在又一个示例中，照明结构被固定到悬臂支撑件。在又一个示例中，照明结构包括一个或多个光源。在示例中，一个或多个光源中的至少一个被铰接。在另一个示例中，一个或多个光源中的至少一个是准直的。在又一个示例中，照明组件包括面罩。在又一个示例中，面罩滑动地耦合到悬臂支撑件并且被配置为沿着悬臂支撑件和相对于照明结构移动。

在另一方面，该技术涉及一种成像系统，包括：机架；可旋转地支撑在机架上的压缩系统，其中压缩系统包括压缩浆、支撑平台和设置在支撑平台下方的X射线接受器；X射线管头，其可旋转地支撑在机架上并且相对于压缩系统可独立地旋转；以及发射器，其被配置为将可见的位置标记发射到支撑平台上，其中发射器设置在压缩系统上。

在示例中，发射器包括面罩。在另一个示例中，发射器包括从压缩系统延伸的环。在又一个示例中，发射器包括铰接器和准直仪中的至少一个。在又一个示例中，发射器包括激光。在示例中，位置标记包括基本线性的线。在另一个示例中，该线对应于X射线接受器的前边缘。

在另一方面，该技术涉及一种针对成像过程的压缩乳房的方法，该方法包括：通过设置在照明组件上的一个或多个光源来照亮成像系统的支撑平台，其中照明组件耦合到压缩系统；将乳房定位在支撑平台上；使压缩浆向定位在支撑平台上的乳房推进；以及使乳房的至少一部分与压缩浆接触。

在示例中，该方法还包括将照明组件的面罩朝缩回位置移动，该面罩相对于一个或多个光源是可移动的。在另一个示例中，照亮支撑平台包括从一个或多个光源发射位置标记，发射的位置标记基本上在视觉上识别成像区域在支撑平台上的位置。在又一个示例中，发射的位置标记对应于在成像过程期间X射线接受器相对于支撑平台的位置。在又一个示例中，发射的位置标记包括与X射线接受器的前边缘对应的基本线性的线。在示例中，发射的位置标记包括至少一个目标标记，其识别目标平台上用于定位乳房的目标乳房放置位置。在另一个示例中，定位乳房包括将乳房的至少一部分与位置标记对准。

在另一方面，该技术涉及一种识别用于成像系统的成像区域的方法，该成像系统包括：(a)机架，(b)压缩系统，其包括压缩浆、支撑平台和设置在支撑平台下方的X射线接受器，其中压缩系统可相对于机架旋转，以及(c)X射线管头，其可独立地旋转到机架和压缩系统，该方法包括：将压缩系统旋转到压缩位置；将X射线管头旋转到接近位置，其中当处于接近位置时，X射线管头被设置为相对于乳房平台成非正交角度；从设置在X射线管头上的发射器向乳房平台发射位置标记，其中发射的位置标记在成像过程期间基本上在视觉上描绘出成像区域的位置；将X射线源管头旋转到成像位置；以及执行成像过程。

在示例中，发射的位置标记对应于X射线接受器相对于乳房平台的位置。在另一个示例中，发射的位置标记包括至少一个目标标记，其识别患者乳房在乳房平台上的目标乳房放置位置。在又一个示例中，至少一个目标标记对应于患者乳房的乳头线、皮肤线和腋窝组织线中的一个或多个的目标乳房放置位置。在又一个示例中，该方法还包括在发射位置标记之前相对于X射线管头铰接发射器。在示例中，该方法还包括准直发射的位置标记。在另一个示例中，将X射线管头旋转到接近位置包括相对于压缩桨旋转X射线管头，使得压缩桨不在发射器的视场中。

在另一方面，该技术涉及一种照亮用于成像系统的活动成像区域的方法，该成像系统包括：(a)机架，(b)压缩系统，其包括压缩浆、支撑平台和设置在支撑平台下方的X射线接受器，其中压缩系统可相对于机架旋转，以及(c)X射线管头，其可独立地旋转到机架和压缩系统，该方法包括：将压缩系统旋转到第一旋转位置；将X射线管头旋转到第二旋转位置，其中当处于第二旋转位置时，X射线管头被设置为相对于乳房平台的非成像位置；从设置在压缩系统上的光源朝乳房平台发射位置标记，其中发射的位置标记基本上在视觉上描绘出活动成像区域的位置；将X射线源管头旋转到成像位置；以及执行成像过程。

在示例中，第一旋转位置是MLO成像位置。在另一个示例中，第二旋转位置相对于乳房平台成非正交角。在又一个示例中，活动成像区域至少部分地基于压缩浆的尺寸、形状和/或位置。

在另一方面，该技术涉及一种成像系统，包括：X射线管头；支撑臂；压缩系统，其耦合到支撑臂并且相对于X射线管头可独立地旋转，其中压缩系统包括压缩浆、支撑平台和X射线接受器；以及投影仪，其耦合到支撑臂并且设置在压缩浆上方，其中投影仪被配置为向支撑平台投影图像。

在示例中，成像系统还包括面罩，并且投影仪耦合到面罩。在另一个示例中，成像系统还包括悬臂支撑件，并且投影仪耦合到悬臂支撑件。在又一个示例中，投影仪通信地耦合到成像系统的系统控件和工作站单元。在又一个示例中，由投影仪投影的图像至少部分地与X射线管头的X射线场对准。在示例中，由投影仪投影的图像包括白盒、十字线图案和一个或多个目标中的一个或多个。

在另一方面，该技术涉及一种针对成像过程压缩乳房的方法，该方法包括：通过耦合到压缩系统的投影仪照亮成像系统的支撑平台，其中照明是由投影仪向支撑平台投影的一个或多个图像提供的；将乳房定位在支撑平台上；使压缩浆向定位在支撑平台上的乳房推进；以及使乳房的至少一部分与压缩浆接触。

在示例中，由投影仪向支撑平台投影的一个或多个图像基本上与X射线管头的X射线场对准，并且该方法还包括在将乳房定位在支撑平台上之后验证患者不在X射线视场内。在另一个示例中，照亮支撑平台包括投影白盒、十字线图案和一个或多个目标中的一个或多个。

附图说明

图1A是示例性成像系统的示意图。

图1B是图1A的成像系统的透视图。

图2A和2B分别是处于伸出位置和缩回位置的示例性照明组件的透视图。

图3是另一个照明组件的透视图。

图4A和图4B是在多个位置具有管头的成像系统的正视图。

图5描绘了图示针对成像过程的压缩乳房的方法的流程图。

图6描绘了图示识别成像系统的成像区域的方法的流程图。

图7描绘了图示照亮成像系统的活动成像区域的方法的流程图。

具体实施方式

图1A是示例性成像系统100的示意图。图1B是成像系统100的透视图。同时参考图1A和图1B，成像系统100被配置为经由乳房压缩固定器单元或压缩系统104来固定患者的乳房102以进行X射线成像(乳房X线照相和断层合成之一或两者)。在示例中，压缩系统104包括静态乳房支撑平台106和可移动压缩浆108。乳房支撑平台106和压缩浆108各自分别具有压缩表面110和112，其中压缩表面112被配置为朝支撑平台106移动以压缩和固定乳房102。在已知系统中，压缩表面110、112被暴露，从而直接接触乳房102。支撑平台106还容纳图像接受器114和可选的倾斜机构116。固定器单元104处于从X射线源120发出的成像X射线束118的路径中，使得光束118撞击在图像接受器114上。

压缩系统104支撑在第一支撑臂122上，并且X射线源120支撑在第二支撑臂上，第二支撑臂也称为管臂124。对于乳房X线照相，支撑臂122和124可以在不同的成像朝向(诸如，颅尾(CC)和中外侧斜(MLO)视图)之间围绕轴线126作为单元旋转，使得成像系统100可以在每个朝向上拍摄乳房X线照相投影图像。在操作中，图像接受器114在拍摄图像的同时相对于支撑平台106保持在适当位置。固定器单元104释放乳房102，以使支撑臂122、124移动到不同的成像朝向。对于断层合成，支撑臂122保留在适当位置，其中乳房102被固定并保持在适当位置，而至少管臂124相对于固定器单元104和被压缩乳房102绕轴线126旋转X射线源120。成像系统100在X射线束118相对于乳房102的各个角度拍摄乳房102的多个断层合成投影图像。由此，压缩系统104和管臂124可以彼此离散地旋转，除非成像过程需要或期望匹配的旋转。

同时且可选地，图像接受器114可以相对于乳房支撑平台106并与第二支撑臂124的旋转协调地倾斜。倾斜可以通过与X射线源120的旋转相同的角度，但也可以通过所选择的不同角度，使得对于多个图像中的每个图像X射线束118基本上保持在图像接受器114上的相同位置。倾斜可以是围绕轴线128，该轴线可以但不必在图像接受器114的图像平面中。耦合到图像接受器114的倾斜机构116可以以倾斜运动来驱动图像接受器114。对于断层合成成像和/或CT成像，乳房支撑平台106可以是水平的，并且可以与水平成一定角度，例如与乳房X线照相中常规MLO成像的朝向类似。成像系统100可以完全是乳房X线照相系统、CT系统、或者完全是断层合成系统，或者可以执行多种形式的成像的“组合”系统。这样的组合系统的一个示例已经由本文受让人以商品名Selenia Dimensions提供。

当操作系统时，图像接受器114响应于成像X射线束118的照亮而产生成像信息，并将其提供给图像处理器130以进行处理和生成乳房X射线图像。包括软件的系统控件和工作站单元132控制系统的操作并与操作员进行交互以接收命令并传递包括已处理的射线图像的信息。

成像系统100的一个挑战是如何高效地将乳房102定位在支撑平台106上，使得可以将患者的乳房102压缩和固定以进行期望的或所需的成像。例如，通常是X射线技术人员的卫生专业人员通常将乳房102放置在支撑平台106上。技术人员将调整乳房102在固定器单元104内的位置，同时将组织拉向成像区域并将压缩浆108移向乳房支撑平台106，以固定乳房102并将其固定在适当的位置，其中将尽可能多的乳房组织处在压缩表面110、112之间。但是，如果患者的乳房没有被正确地定位在成像系统100的成像区域内，那么可能需要重做乳房压缩过程，从而增加了患者的不适和焦虑。此外，不正确地定位乳房可能需要重新拍摄X射线图像，这然后可能会输送不必要的X射线剂量。此外，一旦将患者的乳房固定在成像系统100上，就还需要由技术人员将患者(例如，头发、手臂等)定位在X射线源120的路径(例如，X射线场)之外。

本文所述的技术涉及一种乳房压缩和成像系统，该系统利用照明组件来帮助技术人员定位患者的乳房以进行压缩和成像。这些技术中的一些技术为压缩系统提供了一般的照亮，其在与患者和成像系统一起工作时帮助技术人员。通过照亮工作区域，技术人员可以更高效地定位患者。这可以提高成像过程的总体效率，这也提高了总体患者舒适度。本文所述的其它照明组件技术提供了使得能够正确地放置和/或压缩乳房使得固定和成像过程更高效地执行的可见位置标记。这也可以帮助减少与压缩和成像处理相关联的患者不适。这些技术通常提高乳房放置和/或压缩的准确性，从而使技术人员能够更高效地确保正确的固定和随后的成像。

如本文所述，这些技术主要利用耦合到压缩系统104的一个或多个光源，优选地，可见光源。这些光源被配置为在围绕压缩系统104工作时照亮乳房支撑平台106以帮助技术人员。附加地或替代地，光源可以在乳房支撑平台106上提供一个或多个位置标记，以更具体地帮助技术人员将患者的乳房定位和/或压缩在用于成像处理的正确位置。例如，位置标记可以对应于图像接受器114的位置，该位置对于技术人员来说是不可见的，因为它在支撑平台106下方。在其它示例中，位置标记可以对应于作为图像接受器114的子集的有效成像区域，以为技术人员提供更加集中的位置辅助。光源的示例可以包括但不限于发光二极管、激光灯、白炽灯、甚至是诸如图像投影仪系统之类的光学设备。

可以设想包括执行本文所述功能的光源中的任何一种的成像系统100，但是某些系统可以包括所有所描述的光源，或者被不同定位但执行本文所述的各种功能的附加光源。在某些示例中，本文所述的光源可以执行单个描述的功能或多个功能。

返回图1A，成像系统100通常设置在昏暗的患者室内，以增加患者的舒适度并减少患者的忧虑。由此，照明组件134可以耦合到支撑臂122，使得可以在系统100中提供光源，并帮助技术人员将患者定位在压缩系统104内。照明组件134通常在向下的方向上指向压缩浆108、乳房102和支撑平台106。结合照明组件134执行的功能在本文中描述，并且可以包括在压缩系统104上提供光源，以协助技术人员进行乳房102的定位和压缩。在一些示例中，照明组件134被配置为在成像过程期间不干扰X射线束118。在其它示例中，照明组件134的至少一部分可以相对于支撑臂122伸出和/或缩回，使得向技术人员提供对压缩系统104的完全接近和/或减少成像过程期间对x射线束118的干扰。在另一个示例中，照明组件134可以至少部分地可存储在支撑臂122内。附加地或替代地，照明组件134可以被配置为在支撑平台106上发射一个或多个位置标记，以便识别图像区域、活动图像区域和/或特定的乳房放置位置，并进一步帮助技术人员进行乳房的定位和压缩。通过增加正确的乳房位置和压缩，可以提高成像过程期间患者的舒适度并减少焦虑。本文还描绘和描述了附加的照亮系统。

图2A和图2B分别是结合在伸出位置和缩回位置的示例性照明组件200的成像系统202的透视图。同时参考图2A和图2B，并且如上所述，成像系统202包括机架204，其可旋转地支撑具有支撑平台208和压缩桨支撑件210的压缩系统206(为清楚起见未示出压缩桨)。此外，机架204可旋转地支撑X射线管头212。在这个示例中，照明组件200耦合到压缩系统206，使得照明组件200可以相对于机架204和/或X射线管头212与其一起旋转，并定位在压缩浆支撑件210上方。照明组件200包括一个或多个光源214，该一个或多个光源214被定向为将光束导向支撑平台208的上表面216。通过照亮上表面216，即使成像系统202的组件在支撑平台208和/或压缩浆支撑件210上方产生阴影，技术人员也可以更轻松地将患者的乳房定位在压缩系统206内。

在示例中，光源214可以发射普通的白光以照亮支撑平台208周围的区域。例如，光源214可以是发光二极管(LED)灯、白炽灯等。在其它示例中，光源214可以根据需要或期望发射彩色光(例如，红色或蓝色)。在另一个示例中，光源214可以是可以提供可见光的激光器。在一些示例中，光源214可以发射紫外光和/或红外光，该紫外光和/或红外光可以与被配置为使这些光形式对技术人员可见的附加成像设备一起使用。在又一个示例中，光源214可以发射改变颜色的光。例如，光源214可以至少部分地基于患者乳房的位置来改变光颜色，以便向技术人员指示乳房被正确地定位在支撑平台208上。附加地或替代地，光源214可以基于被照亮的支撑平台208的区域来发射不同的光颜色。

在又一些示例中，光源214可以包括图像投影仪，该图像投影仪被配置为向支撑平台208投影图像。图像投影仪可以包括以下组件中的一个或多个：灯(例如，LED、激光等)、光学引擎(例如，液晶显示器(LCD)、数字光处理(DLP)等)、图像输入、电源输入、冷却系统、处理器和聚焦光学器件。图像投影仪可以根据需要或期望投影静止图像或视频图像。

照明组件200包括悬臂支撑件218，其耦合到压缩系统206的支撑臂220。悬臂支撑件218可以可移除地耦合到支撑臂220，使得可以根据需要或期望移除照明组件200。附加地或替代地，悬臂支撑件218可以滑动地耦合到支撑臂220，使得照明组件200可以沿着支撑臂220线性地移动L并且可以根据需要或期望相对于支撑平台208进行高度调节。悬臂支撑件218从支撑臂220的面向患者的端部延伸，使得压缩桨支撑件210的操作不受抑制。此外，从成像系统202的左侧或右侧维持患者和/或技术人员对压缩系统206的接近。悬臂支撑件218可以通信(例如，电力和/或数据)耦合到成像系统202，使得系统控件和工作站单元132(图1A中所示)可以根据需要或期望来控制光源214。照明组件200可以是有线或无线通信。

附接到悬臂支撑件218的自由端，照明组件200可以包括面罩222。面罩222滑动地耦合到悬臂支撑件218，使得面罩222可以在伸出位置(图2A中所示)和缩回位置(图2B中所示)之间横向移动T。在伸出位置，面罩222可以用于防止患者在成像期间移动到从X射线管头212发射的X射线束中。面罩222是大致U形的，使得面罩222在其处于伸出位置时不在x射线图像的视场内。在其它示例中，面罩222可以衬有铅，以便在成像过程期间为患者提供辐射防护。此外，面罩222在断层合成成像期间保持静止，因为其耦合到支撑臂220。面罩222也可以朝缩回位置缩回，以使面罩222移开以免定位在支撑平台208上，使得技术人员在定位和压缩患者乳房时可以更轻松地工作。

在示例中，光源214耦合到面罩222的内表面，使得防止患者在使用面罩222期间与光源214接触。此外，光源214基本上位于面罩222的中心并且与悬臂支撑件218对准。该位置使得能够通过照明组件200在支撑平台208上提供基本均匀的光分布。在另一个示例中，光源214可以设置在悬臂支撑件218的自由端上。在一些示例中，一个以上的光源214可以沿着面罩222的内部周边间隔开。通过使用一个以上的光源214，照明组件200可以独立地操作每个光源214，使得支撑平台208上的光分布可以根据需要或期望进行调节。例如，来自每个光源214的光可以被导向支撑平台208的左侧部分、右侧部分、前部、后部和中心部分中的一个或多个。

由于面罩222可在两个位置(例如，伸出和缩回)之间移动，因此光源214也在两个位置之间移动。由此，光源214中的一个或多个可以被安装在铰接器上，使得光源214可以被铰接。例如，铰接光源214可以包括使光源214绕一个或多个轴线枢转。在另一个示例中，铰接光源214可以包括在两个或更多个位置之间移动光源214(例如，在线性和/或曲线运动范围内)。这使得光源214能够在伸出位置和缩回位置以及在这些极限之间的任何位置都能够被引导到支撑平台208上的相同位置。附加地或替代地，一个或多个光源214可以被准直，以便被引导到支撑平台208上的特定位置。这使得能够减少和/或消除远离支撑平台208的不期望的光分布。例如，光源214的准直可以包括一个或多个光学透镜，该光学透镜以所需或期望的分布图案反射和/或折射光束。照明组件200中的一个或多个成角度的镜子也可以引起光源214的准直。在另一个示例中，准直光可以包括在支撑表面208的上表面216上照亮的网格图案，以帮助技术人员进行患者乳房放置。

此外，通过准直光源214，可以在支撑平台208上形成和引导一个或多个位置标记。位置标记被配置为帮助技术人员更具体地将患者的乳房定位在支撑平台208上以进行压缩。在一个示例中，光源214可以发射与X射线接受器相对于支撑平台208的位置对应的位置标记。这使技术人员能够获得视觉帮助，以确保患者的乳房被定位在X射线接受器上方。在另一个示例中，发射的位置标记可以包括与针对乳头线、皮肤线和腋窝组织线中的一个或多个的目标乳房放置位置对应的目标标记。例如，目标标记可以是技术人员可以用来在支撑平台208上将患者的乳头对准的线性乳头线。目标标记还可以是在支撑平台208上定义总体乳房放置区域的一条或多条线、剖面线和/或形状(例如，正方形、圆形、三角形等)。目标标记可以是乳房形状的周边或局部周边轮廓，以在支撑平台208上限定乳房放置区域。在又一个示例中，发射的位置标记可以对应于有效成像区域，该有效成像区域可以至少部分地基于压缩系统206的压缩浆的尺寸、形状和/或位置。无论如何，可以在照明组件200中使用任何为技术人员提供帮助并且可以使患者的乳房能够被更准确且快速地定位，同时减少对患者乳房再次压缩的需要的光源214。

一方面，光源214可以包括激光，该激光朝支撑平台208发射光束并形成基本线性的线224(在图2B中示出)。在一个示例中，线224对应于设置在平台208内的X射线接受器的前边缘，并且因此被定位成朝支撑平台208的上表面216的前部。通过识别接受器的前边缘，技术人员可以更轻松地将患者的乳房定位在支撑平台208上以进行压缩。此外，当患者被定位在平台208上时，线224可以在患者的胸壁上伸出，使得技术人员可以可视化乳房在X射线图像区域内的部分。在这个示例中，光源214发射位置标记、线224，并且该位置标记还可以提供支撑平台208的一般照亮，以在弱光区域中协助技术人员。在一些示例中，激光可以是彩色的(例如，红色、绿色等)。在其它示例中，激光可以根据需要或期望是白光。

在示例中，光源214设置在支撑臂220上的压缩浆上方，使得其从上方位置照亮支撑平台208。在该位置，光源214使光能够以至少部分地与X射线管头212的X射线场对准的朝向被引导。由此，即使当管头212从成像位置旋转出时，也可以容易地确定患者在X射线场内以及在管头212与支撑平台208之间的位置。在光源214包括投影仪的示例中，投影仪可以投影使照明组件200能够如本文所述起作用的任何图像(静止图像或运动图像)。例如，投影图像可以是在黑色背景上的白方框，其对应于平台208内的X射线接受器位置。框的位置和尺寸在图像空间内可以是完全灵活的，不需要机械快门或其它移动部件。投影仪可以投影任何期望的形状、任何尺寸的形状、任何颜色，并且易于定位(例如，在成像区域的左侧或右侧)。这允许光源214为技术人员提供任何类型的视觉辅助。此外，投影仪可以根据需要或期望投影不同的图案(例如，用于针位置的十字线图案)或目标(例如，用于活检过程的箭头)。附加地或替代地，光源214可以使其强度(例如，亮度)可调。

图3是包括不同的照明组件300的成像系统302的透视图。如上所述，成像系统302包括机架304，机架304可旋转地支撑具有支撑平台308和压缩浆310的压缩系统306。此外，机架304也可旋转地支撑X射线管头(为清楚起见未示出，但位于可旋转支撑臂311的顶部)。如图3中所示，压缩系统306可以旋转到MLO成像过程角度。照明组件300耦合到压缩系统306的支撑臂312，使得照明组件300可以相对于机架304与其一起旋转，并位于压缩浆310上方。照明组件300包括一个或多个光源(未示出，但是设置在照明结构318上)，该光源被定向为如上所述将光束引向支撑平台308的上表面314。光源可以是LED、激光灯、投影仪系统或根据需要或期望的任何其它照明设备。但是，在这个示例中，照明组件300包括面罩316和单独的照明结构318，每个都独立地耦合到悬臂支撑件320。

悬臂支撑件320可以沿着支撑臂312线性移动L，使得照明组件300的高度可调节，如从支撑平台308测得的。此外，如上所述，面罩316可以沿着悬臂支撑件320在伸出位置和缩回位置之间横向移动T。但是，在这个示例中，照明结构318设置在面罩316上方并固定到悬臂支撑件320的自由端，使得在面罩316的移动期间，照明结构318保持固定。照明组件300的这种配置使得设置在照明结构318上的一个或多个光源能够维持在支撑平台308上方的位置，而不管面罩316的位置如何。由此，支撑平台308的上表面314被一致地照亮，因此技术人员可以更容易地在压缩系统306周围工作。

在示例中，照明结构318可以是基本环形的，其中限定有开口322。环可以是基本D形的(如图3中所示)，其中长的直边耦合到悬臂支撑件320。在其它示例中，环可以根据需要或期望具有任何其它形状，例如，椭圆形、圆形等。开口322的尺寸和形状被调整为使得当从X射线管头发射X射线束时，X射线束穿过开口322，使得照明结构318不在形成的X射线图像的视场中。环的尺寸也大，使得无论其沿着支撑臂312的位置L如何，照明结构318都不在X射线图像的视场中。这使得照明结构318能够根据需要或期望在任何成像模式期间将其位置维持在支撑平台308上方，而不会在X射线图像中形成非期望的伪像。

照明结构318可以至少部分地对应于面罩316的顶端的周边形状。即，如图3中所示，当面罩316处于其伸出位置时，照明结构318与面罩316对准，就好像照明结构318与面罩316成为一体。这使得环和开口322能够被配置为在成像过程期间不干扰X射线束，如对于面罩316那样。此外，通过对准照明结构318和面罩316，减少或消除了患者与照明结构318的接触。

照明结构318上的一个或多个光源可以设置在环的底表面上，使得它们面对支撑平台308的上表面314。在其它示例中，一个或多个光源可以设置在环的内表面上并且与上表面314成角度。如上所述，光源可以是LED灯、白炽灯、激光器、投影仪等，其发射白光、彩色光或根据需要或期望的任何其它光。光源也可以被铰接和/或准直以将光引导到支撑平台308上的预定区域。在示例中，环的上表面可以被配置为散热器，以便从光源去除热量。光源可以为技术人员提供一般的工作灯，并有助于定位和/或压缩患者的乳房。附加地或替代地，光源可以为技术人员提供位置标记(例如，(一个或多个)线、(一个或多个)散列、(一个或多个)点、(一个或多个)轮廓、(一个或多个)网格等)并辅助更具体地对准患者的乳房以进行压缩。照明组件300产生的这种附加照亮在成像过程期间增加了患者的舒适度，因为技术人员能够更快且高效地工作。

在一些示例中，照明结构可以被配置为将光引向与对应于成像区域的图像接受器区域对应的支撑平台308。在其它示例中，照明结构318可以被配置为将光导向与活动成像区域对应的支撑平台308。例如，活动成像区域可以至少部分地基于压缩系统306上的压缩310的尺寸、形状和/或位置，并且通常是更大成像区域的子区域。由此，光源可以照亮活动成像区域的至少两个部分，优选地是两个侧面。照明结构318使得即使X射线管头被移动以方便患者定位时，例如在如下文进一步描述的MLO定位期间，也能够进行这种照亮。

图4A和图4B是在多个位置具有管头402的成像系统400的正视图。总体上同时描述图4A-4B。管头402经由支撑臂406可旋转地耦合到机架404。成像系统400还包括可旋转地耦合到机架404的压缩系统408。压缩系统408包括乳房支撑平台410和可以相对于(例如，朝向或远离)支撑平台410移动的压缩浆412。压缩系统408和管头402均被配置为彼此独立地旋转。图4A和图4B描绘了通常用于MLO乳房X线照相的处于成角度位置的压缩系统408，但是根据需要或期望，成像系统400也可以与断层合成扫描结合使用。

特别是在MLO成像过程之前，与定位患者的乳房相关联的挑战之一是管头402妨碍了技术人员定位乳房。例如并参考图4B，在一些已知的现有技术的成像系统中，可以从管头402发射定位光，以便在支撑平台410上标记成像区域。但是，由于技术人员通常站立在机架404的一侧S来定位乳房以进行压缩，因此管头402的位置通常需要技术人员在管头402下方俯卧或蹲下以便将乳房定位在支撑平台410和压缩浆412之间。这使得相对于成像区域定位乳房变得困难，因为当管头402远离压缩系统408旋转时，定位光不再与成像区域对准。

现在参考图4A，成像系统400包括设置在管头402上或其中的管头发射器414。在一些示例中，发射器414可以与X射线束源对准，而在其它示例中，发射器414可以从X射线束源偏移。管头发射器414耦合到机构416，该机构416被配置为使管头发射器414的方向铰接。由此，即使当管头402没有直接与支撑平台410对准时，本文描述的技术也允许正确地标记成像区域(在图4A中标记为I)。为了确定成像区域I的位置，与设置在支撑平台410下方的X射线接受器相关联的位置编码器可以将其位置传送至管头发射器414的远程或本地控制器。

在示例中，管头发射器414发射可见光或不可见光418，当撞击支撑平台410的支撑表面420以标记图像区域I时，该不可见光418变得可见。因此，管头发射器414在视觉上更清晰地为技术人员识别成像区域I以更高效地进行定位和压缩患者的乳房，同时仍使技术人员能够接近压缩系统408。光418可以在支撑平台410上形成位置标记，以便在成像过程期间描绘成像区域I的位置。位置标记可以对应于X射线接受器相对于支撑平台410的位置。在另一个示例中，位置标记可以包括用于与患者乳房的至少一部分一起对准的目标标记(例如，(一个或多个)线、(一个或多个)散列、(一个或多个)点、(一个或多个)轮廓、(一个或多个)网格等)。例如，目标标记可以对应于乳头线、皮肤线或腋窝组织线，并有助于定位患者的乳房。在一些示例中，发射器414可以向支撑表面420发射激光或投影以形成位置标记。在其它示例中，可以发射准直光而不是激光，以便形成位置标记。在又一个示例中，发射的位置标记可以对应于活动成像区域，该活动成像区域可以至少部分地基于压缩浆412的尺寸、形状和/或位置。

在另一个示例中，可以将如上所述被配置为发射视觉位置标记的发射器422耦合到压缩系统408。该发射器422可以包括上面参考图2A-3描述的照明组件200、300，或者可以是仅设置在成像系统400上的不同位置处的发射器414。在任一示例中，发射器422可以更清楚地识别成像区域I，以使技术人员更高效地定位和压缩患者的乳房。通过将发射器422定位在压缩系统408上，由于发射器422与压缩系统408一起旋转并且与支撑平台410对准，因此更容易确定位置标记的朝向。在另一个示例中，发射器422可以耦合到压缩桨412固定到其的压缩臂。发射器422可以照亮一般成像区域，例如由X射线接受器限定的区域，照亮更具体的活动成像区域，诸如由压缩桨412限定的区域，或者根据需要或期望照亮更精确地放置乳房的目标标记。

图5描绘了图示针对成像过程的压缩乳房的方法500的流程图。在示例中，方法500开始于操作502，通过设置在照明组件上的一个或多个光源照亮成像系统的支撑平台。照明组件可以耦合到成像系统的压缩系统。通过照亮支撑平台，技术人员可以更高效地与患者一起工作并操纵患者的乳房。如本文所述，支撑平台还可以由将一个或多个图像朝支撑平台投影的激光或投影仪来照亮。在操作502中，将患者的乳房定位在支撑平台上。操作506，基于患者乳房的位置，向支撑平台推进压缩浆。然后，操作508，可以将患者的乳房与压缩浆接触，以使乳房固定以进行成像过程。在一些示例中，方法500还可以包括在操作510中朝缩回位置移动照明组件的面罩。面罩可相对于一个或多个光源移动。

一般而言，方法500设想使用光源来照亮支撑平台，以帮助提高技术人员的工作效率并改善患者体验。在一些示例中，照亮可以是照亮技术人员的工作区域(例如，支撑平台和压缩浆)的一般工作照明。在其它示例中，照亮可以更具针对性，使得识别支撑平台的特定区域(例如，成像区域或活动成像区域)以高效地帮助技术人员将患者的乳房定位在支撑平台上，并为后续的成像过程执行乳房的压缩。例如，在操作512中，照亮支撑平台(操作502)还可以包括从一个或多个光源发射位置标记，使得发射的位置标记基本上在视觉上识别成像区域在支撑平台上的位置。一方面，发射的位置标记可以包括与X射线接受器的前边缘对应的基本线性的线。在另一个示例中，照亮支撑平台可以包括使照亮与X射线管头的X射线场对准，使得技术人员可以验证患者不在X射线场内。例如，验证患者的头发不在X射线场内。

为了确定成像系统上的成像区域，可以将从成像系统上的各种传感器获得的数据与来自先前压缩、相似乳房或相似过程的已知数据进行比较，以识别适当的位置标记。由此，方法500有助于在乳房固定过程期间提高技术人员的效率，从而增加患者的舒适度。在一个示例中，发射的位置标记可以对应于X射线接受器相对于支撑平台的位置，使得可以将患者的乳房适当地定位在X射线接受器上方。在另一个示例中，发射的位置标记可以包括目标标记，其识别患者乳房的目标乳房放置位置。目标标记可以与支撑平台上的所需或期望的乳房放置位置相关联。这可以包括例如乳头放置、皮肤轮廓、腋窝组织线、疤痕放置、痣的放置等。由此，操作514，定位患者的乳房(操作504)可以包括将乳房的至少一部分与位置标记对准。在又一个示例中，发射的位置标记可以对应于活动成像区域，该活动成像区域可以至少部分地基于压缩系统的压缩浆的尺寸、形状和/或位置。

附加地或替代地，位置标记不仅可以指示初始乳房位置区域以帮助技术人员将乳房放置在支撑平台上，而且还可以用于指示所需或期望的压缩乳房位置。例如，位置标记可以包括指示未压缩的患者乳房在支撑平台上的位置的第一标记和指示压缩的患者乳房在支撑平台上的位置的对应第二标记。一旦第二标记到达(例如，对准)乳房的至少一部分，该指示就可以提示技术人员停止乳房压缩。这也将提高患者的舒适度，因为它增强了技术人员不仅定位乳房而且将乳房压缩到舒适的与临床相关的压缩水平的能力。光源提供的精确图像区域细节通常在定位和压缩方面都具有更高的准确度，从而使技术人员能够在经常引起焦虑的医疗过程期间为患者提供保证和舒适感。此后，可以对压缩的乳房进行成像。

图6描绘了图示识别成像系统的成像区域的方法600的流程图。一般而言，方法600设想识别在成像接受器上用于成像的区域，这对于在成像系统中正确放置乳房可能是有用的。当将成像系统的管头设置在典型成像位置之外导致乳房的正确定位对于技术人员更具挑战性时，该方法600可能特别有用。成像系统可以是诸如本文所述的的乳房成像系统，其包括机架和压缩系统，该压缩系统包括压缩浆、支撑平台和设置在支撑平台下方的X射线接受器。成像系统还包括独立地可旋转到机架和压缩系统的X射线管头，该压缩系统也可相对于机架旋转。方法600通过将压缩系统旋转到压缩位置开始，操作602。这可以是例如在图4A中描绘的位置。在操作604中，再次如图4A中所示，将X射线管头旋转到接近位置。当处于接近位置时，X射线管头相对于乳房平台以非正交角度设置。从设置在X射线管头上的发射器向乳房平台发射位置标记，操作606。发射的位置标记在成像过程期间基本上在视觉上描绘了X射线接受器的位置。这使得技术人员可以正确定位乳房，而无需在X射线管头下方俯卧或蹲下。一旦乳房被正确定位，就将X射线源管头旋转到成像位置，操作608。管头的成像位置如图4B中所示。此后，可以执行成像过程，操作610。

如上所述，在一个示例中，发射的位置标记可以对应于X射线接受器相对于支撑平台的位置，使得可以将患者的乳房适当地定位在X射线接受器上方。在另一个示例中，发射的位置标记可以包括目标标记，其识别患者乳房的目标乳房放置位置。目标标记可以与支撑平台上的所需或期望的乳房放置位置相关联。例如，这可以包括乳头放置、皮肤轮廓、腋窝组织线、疤痕放置、痣的放置等。这些标记可提高患者乳房定位的准确性，从而使技术人员能够在压缩过程期间更高效。

方法600还可以包括在发射位置标记之前相对于X射线管头铰接发射器，操作612，使得考虑压缩系统和X射线管头之间的旋转偏移。在另一个示例中，方法600可以包括使发射的位置标记准直，操作614，以便减少远离支撑平台的光散射。此外，当将X射线管头旋转到接近位置时，方法600可以包括相对于压缩浆旋转X射线管头，使得压缩浆不在发射器的视场中，操作616。这确保光发射能够到达支撑平台而不会被压缩浆阻挡。

图7描绘了图示照亮成像系统的活动成像区域的方法700的流程图。一般而言，方法700设想例如至少部分地基于压缩浆的尺寸、形状和/或位置来照亮活动区域，这对于在成像系统中正确定位乳房可能是有用的。当成像系统的管头设置在典型成像位置之外使得乳房的正确定位对于技术人员更具挑战性时，该方法700可能特别有用。成像系统可以是诸如本文所述的乳房成像系统，其包括机架和压缩系统，该压缩系统包括压缩浆、支撑平台和设置在支撑平台下方的X射线接受器。成像系统还包括独立地可旋转到机架和压缩系统的X射线管头，该压缩系统也可相对于机架旋转。方法700通过将压缩系统旋转到第一旋转位置开始，操作702。这可以是例如在图4A中描绘的位置，并且对应于MLO成像过程。在操作704中，再次如图4A中所示，将X射线管头旋转到第二旋转位置。当处于第二旋转位置时，X射线管头设置在非成像位置，该非成像位置也与乳房平台成非正交角度。从设置在压缩系统上的光源向乳房平台发射位置标记，操作706。发射的位置标记基本上在视觉上描绘了活动图像区域的位置。这使得技术人员可以正确定位乳房，而无需在X射线管头下方俯卧或蹲下。一旦乳房被正确定位，就将X射线源管头旋转到成像位置，操作708。管头的成像位置如图4B中所示。此后，可以执行成像过程，操作710。

本公开参考附图描述了本技术的一些示例，其中仅示出了一些可能的示例。但是，其它方面可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的示例。相反，提供这些示例是为了使本公开透彻和完整，并将可能示例的范围充分传达给本领域技术人员。本文描述的不同示例的任意数量的特征可以组合成一个单个示例，并且具有少于或大于本文描述的所有特征的替代示例是可能的。应该理解的是，本文采用的术语仅出于描述特定示例的目的而使用，并不旨在进行限制。必须注意的是，如在本说明书中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数所指物，除非上下文另有明确规定。

虽然本文描述了具体示例，但是本技术的范围不限于那些具体示例。本领域技术人员将认识到在本技术范围内的其它示例或改进。因此，仅作为说明性示例公开了具体的结构、动作或介质。除非本文另有说明，否则根据本技术的示例还可以组合一般公开但没有明确组合例示的元件或部件。本技术的范围由所附权利要求及其中的任何等同形式限定。

Claims (43)

1.一种成像系统，包括：

X射线管头；

支撑臂；

压缩系统，耦合到所述支撑臂并且相对于所述X射线管头可独立地旋转，其中所述压缩系统包括压缩浆、支撑平台和X射线接受器；以及

照明组件，耦合到所述支撑臂并且设置在所述压缩浆上方，其中所述照明组件被配置为将一个或多个光束导向所述支撑平台。

2.如权利要求1所述的成像系统，其中所述照明组件包括耦合到所述支撑臂的悬臂支撑件和耦合到所述悬臂支撑件的照明结构。

3.如权利要求2所述的成像系统，其中所述照明结构包括在其中限定有开口的环，并且其中当从所述X射线管头发射X射线束时，所述X射线束行进穿过所述开口，使得所述环不处于产生的X射线图像的视场中。

4.如权利要求2或3所述的成像系统，其中所述照明结构被固定到所述悬臂支撑件。

5.如权利要求2-4中的任一项所述的成像系统，其中所述照明结构包括一个或多个光源。

6.如权利要求5所述的成像系统，其中所述一个或多个光源中的至少一个被铰接。

7.如权利要求5或6所述的成像系统，其中所述一个或多个光源中的至少一个是准直的。

8.如权利要求2至7中的任一项所述的成像系统，其中所述照明组件包括面罩。

9.如权利要求8所述的成像系统，其中所述面罩滑动地耦合到所述悬臂支撑件并且被配置为沿着所述悬臂支撑件和相对于所述照明结构移动。

10.一种成像系统，包括：

机架；

可旋转地支撑在所述机架上的压缩系统，其中所述压缩系统包括压缩浆、支撑平台和设置在所述支撑平台下方的X射线接受器；

X射线管头，可旋转地支撑在所述机架上并且相对于所述压缩系统可独立地旋转；以及

发射器，被配置为将可见的位置标记发射到所述支撑平台上，其中所述发射器设置在所述压缩系统上。

11.如权利要求10所述的成像系统，其中所述发射器包括面罩。

12.如权利要求10或11所述的成像系统，其中所述发射器包括从所述压缩系统延伸的环。

13.如权利要求10至12中的任一项所述的成像系统，其中所述发射器包括铰接器和准直仪中的至少一个。

14.如权利要求10所述的成像系统，其中所述发射器包括激光。

15.如权利要求14所述的成像系统，其中所述位置标记包括基本线性的线。

16.如权利要求15所述的成像系统，其中所述线对应于所述X射线接受器的前边缘。

17.一种针对成像过程的压缩乳房的方法，所述方法包括：

通过设置在照明组件上的一个或多个光源来照亮成像系统的支撑平台，其中所述照明组件耦合到压缩系统；

将乳房定位在所述支撑平台上；

使压缩浆向定位在所述支撑平台上的乳房推进；以及

使乳房的至少一部分与所述压缩浆接触。

18.如权利要求17所述的方法，还包括将所述照明组件的面罩朝缩回位置移动，其中所述面罩相对于所述一个或多个光源是可移动的。

19.如权利要求17和18中的任一项所述的方法，其中照亮所述支撑平台包括从所述一个或多个光源发射位置标记，其中发射的位置标记基本上在视觉上识别成像区域在所述支撑平台上的位置。

20.如权利要求19所述的方法，其中发射的位置标记对应于在所述成像过程期间X射线接受器相对于所述支撑平台的位置。

21.如权利要求19所述的方法，其中发射的位置标记包括与X射线接受器的前边缘对应的基本线性的线。

22.如权利要求19所述的方法，其中发射的位置标记包括至少一个目标标记，所述至少一个目标标记识别所述目标平台上用于定位乳房的目标乳房放置位置。

23.如权利要求19所述的方法，其中定位乳房包括将乳房的至少一部分与所述位置标记对准。

24.一种识别用于成像系统的成像区域的方法，所述成像系统包括：(a)机架，(b)压缩系统，其包括压缩浆、支撑平台和设置在所述支撑平台下方的X射线接受器，其中所述压缩系统可相对于所述机架旋转，以及(c)X射线管头，其可独立地旋转到所述机架和所述压缩系统，所述方法包括：

将所述压缩系统旋转到压缩位置；

将所述X射线管头旋转到接近位置，其中当处于接近位置时，所述X射线管头被设置为相对于乳房平台成非正交角度；

从设置在X射线管头上的发射器向乳房平台发射位置标记，其中发射的位置标记在成像过程期间基本上在视觉上描绘了成像区域的位置；

将所述X射线源管头旋转到成像位置；以及

执行成像过程。

25.如权利要求24所述的方法，其中发射的位置标记对应于所述X射线接受器相对于所述乳房平台的位置。

26.如权利要求24所述的方法，其中发射的位置标记包括至少一个目标标记，所述至少一个目标标记识别患者乳房在所述乳房平台上的目标乳房放置位置。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述至少一个目标标记对应于患者乳房的乳头线、皮肤线和腋窝组织线中的一个或多个的目标乳房放置位置。

28.如权利要求24至27中的任一项所述的方法，还包括在发射所述位置标记之前，相对于所述X射线管头铰接所述发射器。

29.如权利要求24-27中的任一项所述的方法，还包括准直发射的位置标记。

30.如权利要求24至27中的任一项所述的方法，其中将所述X射线管头旋转到接近位置包括相对于所述压缩浆旋转所述X射线管头，使得所述压缩浆不在所述发射器的视场中。

31.一种照亮成像系统的活动成像区域的方法，所述成像系统包括：(a)机架，(b)压缩系统，包括压缩浆、支撑平台和设置在所述支撑平台下方的X射线接受器，其中所述压缩系统可相对于所述机架旋转，以及(c)X射线管头，其可独立地旋转到所述机架和所述压缩系统，所述方法包括：

将所述压缩系统旋转到第一旋转位置；

将所述X射线管头旋转到第二旋转位置，其中当处于第二旋转位置时，所述X射线管头被设置为相对于所述乳房平台的非成像位置；

从设置在所述压缩系统上的光源朝所述乳房平台发射位置标记，其中发射的位置标记基本上在视觉上描绘出活动成像区域的位置；

将所述X射线源管头旋转到成像位置；以及

执行成像过程。

32.如权利要求31所述的方法，其中第一旋转位置是MLO成像位置。

33.如权利要求31所述的方法，其中第二旋转位置相对于所述乳房平台成非正交角。

34.如权利要求31至33中的任一项所述的方法，其中所述活动成像区域至少部分地基于所述压缩桨的尺寸、形状和/或位置。

35.一种成像系统，包括：

X射线管头；

支撑臂；

压缩系统，其耦合到所述支撑臂并且相对于所述X射线管头可独立地旋转，其中所述压缩系统包括压缩浆、支撑平台和X射线接受器；以及

投影仪，其耦合到所述支撑臂并且设置在所述压缩浆上方，其中所述投影仪被配置为向所述支撑平台投影图像。

36.如权利要求35所述的成像系统，还包括面罩，其中所述投影仪耦合到所述面罩。

37.如权利要求35所述的成像系统，还包括悬臂支撑件，其中所述投影仪耦合到所述悬臂支撑件。

38.如权利要求35-37中的任一项所述的成像系统，其中所述投影仪被通信耦合到所述成像系统的系统控件和工作站单元。

39.如权利要求35-38中的任一项所述的成像系统，其中由所述投影仪投影的图像至少部分与所述X射线管头的X射线场对准。

40.如权利要求35至39中的任一项所述的成像系统，其中由所述投影仪投影的图像包括白盒、十字线图案和一个或多个目标中的一个或多个。

41.一种针对成像过程压缩乳房的方法，所述方法包括：

通过耦合到压缩系统的投影仪照亮成像系统的支撑平台，其中所述照亮是由所述投影仪向所述支撑平台投影的一个或多个图像提供的；

将乳房定位在所述支撑平台上；

向压缩浆向定位在所述支撑平台上的乳房推进；以及

使乳房的至少一部分与所述压缩浆接触。

42.如权利要求41所述的方法，其中由所述投影仪向所述支撑平台投影的所述一个或多个图像基本上与X射线管头的X射线场对准，并且其中所述方法还包括在将乳房定位在所述支撑平台上之后验证患者不在所述X射线视场内。

43.如权利要求41或42所述的方法，其中照亮所述支撑平台包括投影白盒、十字线图案和一个或多个目标中的一个或多个。

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