DE202009019204U1

DE202009019204U1 - Röntgenerfassungssystem zur Erzeugung eines synthetisierten 2D-Mammogramms aus durch Tomosynthese rekonstruierten Bildern

Info

Publication number: DE202009019204U1
Application number: DE202009019204.0U
Authority: DE
Original assignee: Hologic Inc
Current assignee: Hologic Inc
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2019-04-24
Anticipated expiration: 2019-11-21
Also published as: CN102763137A; WO2010059920A2; CN102763137B; JP2016032674A; CN105832360B; US20090123052A1; CN105832360A; JP2014128716A; EP2215600A2; JP6530456B2; CA2702782A1; JP5501370B2; US7760924B2; EP3471064A1; JP6208731B2; JP2012512669A; JP5837116B2; JP2018000984A; CA2702782C; WO2010059920A3

Abstract

Röntgenerfassungssystem (1, 100), umfassend:
- eine Röntgenstrahlquelle (110), die beweglich montiert ist;
- einen Röntgenbildgeber (116) zum Erzeugen von Tomosyntheseprojektionsbildern (Tp) einer Brust (112) unter verschiedenen Winkeln der Röntgenstrahlquelle;
- eine Verarbeitungseinheit (120), zum Rekonstruieren der Tomosyntheseprojektionsbilder in durch Tomosynthese rekonstruierte Bilder (Tr), die für Brustschichten repräsentativ sind, die eine selektive Dicke aufweisen, und zum Aufbauen daraus eines synthetisierten Mammogramms (Ms), das zu einem herkömmlich Mammographiebild (Mp) analog ist;
- eine Anzeigeeinheit (5, 150) zum Anzeigen der synthetisierten Mammogramms (Ms).

Description

GEBIET
Diese Patentschrift betrifft Röntgenmammographie und Tomosynthese, und insbesondere Techniken und Geräte zum Erfassen und/oder Synthetisieren, Verarbeiten, Speichern und Anzeigen von Mammogrammen, Tomosyntheseprojektionsbildern, synthetisierten zweidimensionalen (2D) Bildern und durch Tomosynthese rekonstruierte Bildern, sowie medizinische Bild-Softcopy-Lesesysteme, Hanging-Protokolle und andere medizinische Bildanzeigemerkmale.
STAND DER TECHNIK
Die Mammographie wird seit langem zur Früherkennung von Brustkrebs und anderen Anomalien sowie zur Diagnose eingesetzt. Traditionell wurden Mammogramme auf Röntgenfilm erstellt, aber in jüngster Zeit wurden digitale Flachbildschirme eingeführt, die ein Mammogramm in digitaler Form erfassen und dadurch die Analyse und Speicherung erleichtern sowie andere Vorteile bieten. Darüber hinaus wurde kürzlich die Röntgen-Tomosynthese der Brust vorgeschlagen, wie in den oben genannten, früher erfassten Anwendungen diskutiert, und es wurden klinische Tests durchgeführt. Der Anmelder dieser Patentschrift, Hologic, Inc., hat auf Messen in diesem Land ein fusioniertes, multimodales Mammographie-/Tomosynthesesystem gezeigt, das entweder eine oder beide Arten von Bildern, entweder während die Brust ruhig bleibt oder bei verschiedenen Kompressionen der Brust, aufnimmt.
Es wurden auch spezielle Brusttomosynthesesysteme vorgeschlagen. Im klinischen Einsatz kann es jedoch aus einer Reihe von Gründen wünschenswert sein, sowohl Tomosynthesebilder als auch konventionelle Mammogramme der Brust des Patienten zu beurteilen. So haben beispielsweise die jahrzehntelangen konventionellen Mammogramme den Medizinern ermöglicht, wertvolles Fachwissen zu entwickeln. Mammogramme bieten eine gute Visualisierung von Mikroverkalkungen und können im Vergleich zu Tomosynthesebildern eine höhere räumliche Auflösung bieten. Obwohl Tomosynthesebilder, die von speziellen Brusttomosynthesesystemen des Standes der Technik bereitgestellt werden, andere wünschenswerte Eigenschaften aufweisen (d.h. eine bessere Visualisierung von Strukturen), nutzen solche Systeme nicht die vorhandene Interpretationskompetenz von medizinischen Fachkräften. Darüber werden die erhöhte Mobilität von Patientendaten und die vielfältigen Möglichkeiten der Bildgebungszentren die Fähigkeit erfordern, Mechanismen bereitzustellen, die es ermöglichen, Bilder mit allen im Bildgebungszentrum verfügbaren Ressourcen anzuzeigen, unabhängig vom ursprünglichen Aufnahmeformat des Bildes.
KURZDARSTELLUNG
Während die Erfindung in dem unabhängigen Anspruch definiert ist, werden weitere Aspekte der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen, den Zeichnungen und der folgenden Beschreibung dargelegt.
Tomosynthese, wie sie in den in dieser Beschreibung offenbarten Systemen und Verfahren verwendet wird, involviert typischerweise das Erfassen einer Vielzahl von Tomosyntheseprojektionsbildern Tp unter jeweiligen Winkeln in Bezug auf die Brust und das Rekonstruieren daraus einer Vielzahl von durch Tomosynthese rekonstruierten Bildern Tr, die für Brustschichten mit selektiven Dicken repräsentativ sind. Ein synthetisiertes 2D-Bild kann unter Verwendung von mindestens einem der Tomosyntheseprojektionsbilder Tp und/oder der durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder Tr erzeugt werden. Die rekonstruierten Bilder können mit einer Vielzahl von Techniken rekonstruiert werden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, einer gefilterten Rückprojektion im Raum- oder Frequenzbereich, Maximum-Likelihood-Rekunstruktion, iterativer Rekonstruktion, Rekonstruktion mit algebraischen Verfahren, Minimal-Likelihood oder anderen bekannten oder entwickelten dreidimensionalen Rekonstruktionsverfahren. Diese können unter Verwendung von Projektionsdaten erhalten werden, die auf der Grundlage eines beliebigen Koordinatensystems erhalten werden, einschließlich eines kartesischen Koordinatensystems, eines Kegelstrahlkoordinatensystems, wobei das Kegelstrahlkoordinatensystem durch geometrische Information eines zugeordneten Tomosynthese-Erfassungssystems definiert sein kann, oder alternativ ein virtualisiertes Kegelstrahlkoordinatensystem sein kann, das in Bezug auf ein „virtuelles“ Tomosynthese-Erfassungssystem definiert ist. Darüber hinaus können im Anschluss an die Rekonstruktion die rekonstruierten Daten auf jedes andere Koordinatensystem projiziert werden; beispielsweise können Rekonstruktionsdaten, die mit einem ersten Koordinatensystem erhalten wurden, in ein zweites, anderes Koordinatensystem projiziert werden. So können beispielsweise rekonstruierte Daten auf eine Ebene mit anderer Ausrichtung projiziert werden, eine Kegelstrahlrekonstruktion kann auf ein virtuelles Kegelstrahlkoordinatensystem oder ein kartesisches Koordinatensystem, usw. projiziert werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Projektionsbilder auf ein beliebiges erstes Koordinatensystem rekonstruiert und dann auf ein beliebiges zweites, anderes Koordinatensystem projiziert werden können. Das synthetisierte 2D-Bild wird hierin als synthetisiertes Mammogramm (Ms) oder anderes synthetisiertes 2D-Tomosynthesebild (T2d) bezeichnet. Das synthetisierte 2D-Bild kann mit einer beliebigen Kombination von Tomosyntheseprojektionsdaten oder rekonstruierten Daten erzeugt werden, die aus einem beliebigen Koordinatensystem erzeugt oder auf dieses projiziert werden. Das synthetisierte 2D-Bild wird vorteilhaft zusammen mit Tomosynthese-Bilddaten (Tr- und/oder Tp-Bilder) an einem Bildbetrachtungs-Arbeitsplatz angezeigt. Mit einer solchen Anordnung kann eine medizinische Fachkraft das vorhandenes Fachwissen aus der früheren Betrachtung von Mammogramm-Daten nutzen, um die 3D-Tomosynthesedaten effizienter zu beurteilen und anzuzeigen, ohne eine unabhängige Erfassung eines Mammogramms durchzuführen.
Das synthetisierte 2D-Bild Ms kann zusammen mit einem zuvor für den Patienten erhaltenen Mp-Bild angezeigt werden, um einen Vergleich ähnlicher Bilder unter Verwendung bekannter Verfahren vor der Verwendung der Tr-Daten zu ermöglichen. Umgekehrt kann das Verfahren zur Synthese von 2D-Bildern aus Tp- und/oder Tr-Daten verwendet werden, um Mammogramme, die von einem reinen Mammographiegerät erhalten wurden, mit vorhandenen Tomosynthesedaten für einen Patienten zu vergleichen, wodurch der Nutzen von Tomosynthesedaten erhöht wird, indem der Transport zwischen Systemen mit unterschiedlichen Fähigkeiten erleichtert wird. So gibt es eine Vielzahl von Systemen, darunter reine Mammographie-Systeme, reine Tomosynthese-Systeme und Kombinations-Systeme, die von der Möglichkeit profitieren können, ein 2D-Bild aus Tomosynthesedaten zu synthetisieren, entweder zum Vergleich mit Mammographie-Daten oder zur Steigerung der Effizienz des diagnostischen Arbeitsablaufs.
Richtige Anzeigetechniken machen die Darstellung von Ms-, Mp-, Tp- und/oder Tr-Bildern (hier zusammenfassend als T-Bilder bezeichnet) effektiver und effizienter für die Überprüfung durch medizinisches Fachpersonal. Bei der Erfassung von Tomosyntheseprojektionsbildern Tp (mit oder ohne herkömmliche 2D-Mammogramme Mp) erleichtern verbesserte Anzeigeverfahren die Anzeige von sowohl T- als auch Mp- und/oder Ms-Bildern.
Effektive Anzeigekonzepte sind auch dann wünschenswert, wenn Tomosynthesebilder Tp und/oder Tr, die gleichzeitig aufgenommen werden, mit Mammogrammen Mp und/oder Tomosynthesebildern Tp und/oder Tr verglichen werden müssen, die zu einem anderen Zeitpunkt erfasst wurden. In Situationen, in denen ein Mp-Bild zu einer bestimmten Zeit nicht verfügbar ist, aber Tp- und/oder Tr-Bilder verfügbar sind, ermöglicht die vorliegende Beschreibung die Erzeugung eines synthetisierten Mammogrammbildes Ms. Effektive Anzeigen sind auch dann wünschenswert, wenn nur Tr- und/oder Tp-Bilder angezeigt werden.
Ein Ms-Bild kann auf vielfältige Weise unter Verwendung eines oder mehrerer Tp-Bilder und/oder eines oder mehrerer Tr-Bilder bereitgestellt werden. Eine Vielzahl von Techniken zur Erzeugung von Ms-Bildern wird im Folgenden näher beschrieben. Das Ms-Bild kann vor der Anzeige dynamisch erzeugt oder alternativ vorgeneriert und gespeichert werden. So können beispielsweise Ms-Bilder vor der Anzeige von Tr /Tp-Bildern dynamisch synthetisiert werden, können bei der Erfassung der Tp-Bilder erzeugt und mit Tp-Bildern gespeichert werden oder können im Anschluss an die Rekonstruktion der Tr-Bilder unter Verwendung einer Kombination aus Tp- und Tr-Bildern erzeugt werden.
Die Anzeige kann angepasst werden, um eine gleichzeitige, umschaltbare, überlagerte oder filmische Anzeige einer beliebigen Kombination aus einem oder mehreren der Ms-, Mp-, Tp- und Tr-Bilder zu ermöglichen. Die gleichzeitige Anzeige kann in Form einer Nebeneinanderansicht erfolgen, entweder auf derselben Anzeige oder auf benachbarten Anzeigen, oder kann alternativ in Form einer Miniatur-Vorabansicht eines Bildes, das in einem anderen Bild angezeigt wird, erfolgen. Bei der gleichzeitigen Betrachtung von Bildern wird eine reflektierende Markierung der verschiedenen Bilder unterstützt; sollte der Techniker beispielsweise einen Bereich von Interesse auf dem Mammogramm (oder Tomographieschicht) markieren oder einen Merker auf dem Mammogramm bewegen, wird die Markierung und/oder Bewegung der Markierung an der entsprechenden Stelle der Tomographieschicht (oder Mammogramms) reflektiert.
Ein weiteres Anzeigeproblem betrifft Computer Aided Detection (CAD)-Verfahren, die die Computeranalyse von Bildern verwenden, um Stellen und möglicherweise andere Merkmale von vermuteten Anomalien zu identifizieren. CAD-Markierungen werden derzeit auf Mammogramm-Bildern Mp angebracht oder werden diesen anderweitig zugeordnet, wobei es jedoch sinnvoll sein kann, sie an der geeigneten Stelle auf Tr- und/oder Tp-Bildern anzubringen oder sie den Tr-/Tp-Bildern anderweitig zuzuordnen. Umgekehrt kann es wünschenswert sein, CAD-Markierungen durch das Verarbeiten von Tp- und/oder Tr-Bildern zu erhalten und diese an geeigneten Stellen auf Mp-Bildern oder alternativ an geeigneten Stellen in einem Ms-Bild anzubringen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das den Datenfluss durch ein System darstellt, das eine kombinierte Mammographie/Tomosynthese-Erfassungsstation oder eine reine Tomosynthese-Erfassungsstation umfasst und bei dem die Rekonstruktion von Tomosynthese-Schichtbildern Tr und die Synthese der Ms-Bilder nach der Speicherung der erfassten Tomosyntheseprojektionsbilder Tp erfolgt.
2 ist ein Blockdiagramm, das den Datenfluss durch ein System darstellt, das eine kombinierte Mammographie/Tomosynthese-Erfassungsstation oder eine reine Tomosynthese-Erfassungsstation umfasst und bei dem die Rekonstruktion von Bildern Tr vor der Speicherung der Bilddaten erfolgt.
3 ist ein Blockdiagramm, das den Datenfluss durch ein System darstellt, das ein reines Mammographie-Erfassungssystem umfasst und bei dem die Rekonstruktion von Tomosyntheseschichtbildern Tr und/oder die Synthese der Ms-Bilder nach der Speicherung der aufgenommenen Tomosyntheseprojektionsbilder Tp erfolgt. 3 stellt ein Beispiel dar, bei dem vier Einheiten, die Tp-Bilder erfassen, eine einzelne Einheit speisen, die Tr-Bilder rekonstruiert.
4 zeigt eine gleichzeitige Anzeige eines Ms-Bildes und eines Tr in einem im Wesentlichen gleichen Bereich auf einem Bildschirm, mit einem Beispiel einer nichtnumerischen Anzeige einer Dicke und Position in der Brust einer durch ein Tr-Bild dargestellten Brustschicht.
5 stellt eine gleichzeitige Darstellung von Ms- und Mp-Bildern in separaten Bereichen auf einem Bildschirm oder als kombinierte Bilder dar.
6A stellt eine Anzeige eines Tr-Bildes mit einem integrierten Fenster dar, das eine Vorabansicht eines 2D-Synthesebildes umfasst, zur Verwendung bei der Führung der Auswertung der Tr-Daten durch eine medizinische Fachkraft.
6B stellt eine Anzeige eines Tr-Bildes mit einem integrierten Fenster dar, das sowohl ein Ms-Bild als auch ein älteres Mp-Bild, die als Vorabansichten dargestellt wird, umfasst, zur Verwendung bei der Führung der Bewertung einer medizinischen Fachkraft und dem Arbeitsablauf unter Verwendung der Tr-Bilddaten.
7 stellt eine Anzeige von Ms/Mp/Tr/Tr/Tp-Bildern mit CAD-Markierungen und eine nichtnumerische Angabe von Tr-Bildern, in denen CAD-Marken vorhanden sind, dar;
8 stellt eine Anzeige eines MS-Bildes zusammen mit einem Tr/TP-Bild dar, wobei eine in einem ersten Bild angebrachte Markierung des Bereichs von Interesse in ein zweites Bild reflektiert wird;
9 ist ein Blockdiagramm, das beispielhafte Komponenten eines Röntgenerfassungs- und Anzeigesystems darstellt, das das 2D-Syntheseverfahren der vorliegenden Erfindung integriert;
10 stellt Bildebenen eines Mammogramms und TomosyntheseSchichtbilder dar;
11a-11c stellen jeweils eine Tomosynthese-Rekonstruktion in eine kartesische Geometrie, in eine Kegelstrahlgeometrie und in eine virtuelle Geometrie dar; und
12 ist ein Flussdiagramm, das zur Darstellung beispielhafter Schritte, die in einem 2D-Bildsyntheseprozess unter Verwendung von Tomosynthesedaten durchgeführt werden können, vorgesehen ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen wird aus Gründen der Übersichtlichkeit eine spezifische Terminologie verwendet. Die Offenbarung dieser Patentschrift soll sich jedoch nicht auf die so ausgewählte spezifische Terminologie beschränken, und es versteht sich, dass jedes spezifische Element alle technischen Äquivalente umfasst, die in ähnlicher Weise funktionieren.
Die folgenden Abkürzungen sollen in dieser Anmeldung durchgehend die folgenden Definitionen aufweisen. Die Bezeichnung Mp bezieht sich auf ein herkömmliches Mammogramm, das ein zweidimensionales Projektionsbild einer Brust ist und sowohl ein digitales Bild, wie es von einem Flachbildschirmdetektor oder einer anderen Bildgebungsvorrichtung erfasst wird, als auch das Bild nach der herkömmlichen Verarbeitung umfasst, um es für die Anzeige an eine medizinische Fachkraft oder zur Speicherung, z.B. im PACS-System eines Krankenhauses oder einer anderen Einrichtung, vorzubereiten. Der Begriff Mp_current bezieht sich auf ein Mammogramm, das von einem Erfassungssystem zur Patientendiagnose erfasst wird, während sich der Begriff Mp_legacy auf ein Mammogrammbild eines Patienten bezieht, das bei einer früheren Überprüfung des Patienten aufgenommen wurde, zum Beispiel eines, das zum Vergleich mit einem Mp_current verwendet werden soll, um Veränderungen in der Bruststruktur eines Patienten zu identifizieren.
Tp bezieht sich auf ein Bild, das gleichermaßen zweidimensional ist, aber unter einem jeweiligen Tomosynthesewinkel zwischen der Brust und dem Ursprung der bildgebenden Röntgenstrahlen aufgenommen wird (typischerweise der Brennfleck einer Röntgenröhre), und ferner das Bild wie aufgenommen sowie das Bild nach der Verarbeitung zur Anzeige oder für eine andere Verwendung umfasst. Tr bezieht sich auf ein Bild, das beispielsweise in der in den früher eingereichten Patentanmeldungen beschriebenen Weise aus den Bildern Tp rekonstruiert wird, und stellt eine Brustschicht dar, wie sie in einem Projektionsröntgenbild dieser Schicht unter jedem gewünschten Winkel, nicht nur unter einem für Tp- oder Mp-Bilder verwendeten Winkel, erscheinen würde.
Der Begriff Ms bezieht sich auf synthetisierte 2D-Projektionsbilder, die Mammographiebilder, wie beispielsweise ein kraniokaudales (CC) Bild oder mediolaterale schräge (MLO) Bilder, simulieren und unter Verwendung von Tomosyntheseprojektionsbildern Tp, durch Tomosynthese rekonstruierte Bildern Tr oder einer Kombination davon konstruiert werden. Ms-Bilder können zur Anzeige für eine medizinische Fachkraft oder zur Speicherung im PACS-System eines Krankenhauses oder einer anderen Einrichtung bereitgestellt werden.
Die Begriffe Tp, Tr, Ms und Mp umfassen ferner Information, in welcher Form auch immer, die ausreichend ist, um ein solches Bild zur Anzeige, Weiterverarbeitung oder Speicherung zu beschreiben. Die Bilder Mp, Ms, Tp und Tr sind typischerweise vor der Anzeige in digitaler Form vorhanden und werden durch Information definiert, die die Eigenschaften jedes Pixels in einer zweidimensionalen Anordnung von Pixeln identifiziert. Die Pixelwerte beziehen sich typischerweise auf jeweilige gemessene oder geschätzte oder berechnete Reaktionen auf Röntgenstrahlen von entsprechenden Volumina in der Brust (Voxel oder Gewebesäulen). In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Geometrie der Tomosynthesebilder (Tr und Tp) und der Mammographiebilder (Ms, Mp) auf ein gemeinsames Koordinatensystem angepasst, wie es in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 11/667,650 „Matching Geometry Generation and Display of Mammograms and Tomosynthesis Images“, eingereicht am 15. November 2005, beschrieben wird.
1 stellt den Datenfluss in einem Beispiel eines in dieser Patentschrift offenbarten Bilderzeugungs- und Anzeigesystems dar. Ein Bilddatenerfassungssystem 1 erfasst Tomosynthesebilddaten für Tp-Bilder der Brüste von Patienten und kann die Form und Verwendung der Erfassungsverfahren eines der in den früher eingereichten Patentanmeldungen offenbarten Systeme annehmen. Wenn es sich bei dem System um ein Kombinationssystem handelt, können auch Mp-Bilder erzeugt werden (wie durch gestrichelte Linie und Kennzeichnung Mp_current in 1 dargestellt) . Einige spezielle Tomosynthesesysteme oder Kombinationssysteme können dazu angepasst werden, ältere Mammogrammbilder (angezeigt durch gestrichelte Linie und Kennzeichnung Mp_legacy in ) in einer Speichervorrichtung 2 des Bildarchivierungs- and Kommunikationssystems (PACS) zu anzunehmen und zu speichern, obwohl keine Anforderung besteht, dass Mp-Bilder angenommen oder vorab gespeichert werden müssen.
Im Anschluss an die Tomosynthese-Bilderfassung werden die Daten, die Projektionsbilder Tp beschreiben, an die Speichervorrichtung 2 gesendet, die vorzugsweise ein DICOM-konformes PACS ist. Wenn Bilder für die Anzeige 5 benötigt werden, werden die Daten der Tp-Bilder entweder vom Erfassungssystem 1 oder von der Speichervorrichtung 2 an ein Computersystem 3 gesendet, das als Rekonstruktionsmaschine konfiguriert ist, die eine Tomosynthese-Rekonstruktion in Bilder Tr durchführen kann, die Brustschichten ausgewählter Dicke und in ausgewählten Ausrichtungen darstellen, wie es in den früher eingereichten Patentanmeldungen offenbart und im Folgenden beschrieben wird. Das Computersystem kann ferner mit der 2D-Synthesefunktionalität 4 konfiguriert werden, die im Wesentlichen parallel zur Rekonstruktionsmaschine 3 arbeiten kann, um ein synthetisiertes 2D-Bild zu erzeugen (austauschbar als T2d oder Ms bezeichnet). Die rekonstruierten Schichtbilder Tr werden dann an ein Anzeigesystem 5 gesendet, damit sie betrachtet werden können. Wenn die Rekonstruktionsmaschine 3 über eine Schnellverbindung mit der Anzeige 5 verbunden ist, können große Datensätze schnell übertragen werden. Andere Bilder, wie z.B. die Ms-, Mp- und/oder Tp-Bilder, können ebenfalls zur gleichzeitigen oder umschaltbaren Betrachtung an die Anzeigeeinheit weitergeleitet werden.
Im Laufe der Zeit werden sich voraussichtlich Verbesserungen der Erfassungssysteme und der Anzeigesysteme ergeben, was zu Hardware- und Software-Aktualisierungen und zu Änderungen der Rekonstruktionsalgorithmen führen kann. Dies kann Probleme bei der Anzeige von zuvor aufgenommenen Bildern hervorrufen. Es kann wichtig sein, dass aus dem Speicher ein Bild abgerufen und rekonstruiert werden kann, das identisch (oder zumindest vergleichbar) dazu aussieht, wie es in der Vergangenheit aussah, als es rekonstruiert und angezeigt wurde, oder umgekehrt.
Betrachtet sei das Beispiel, bei dem eine Verbesserung der Rekonstruktionsalgorithmen die Bildqualität verbessert, um die Erkennung einer krebsartigen Läsion in einem Bild zu ermöglichen, in dem sie unter Verwendung einer früheren Version des Rekonstruktionsalgorithmus und dem damals bestehenden Behandlungsstandard nicht sichtbar war. Obwohl es nützlich sein kann, ältere Bilder zu betrachten, die mit den neueren Algorithmen verarbeitet wurden, kann es ebenfalls wichtig sein, die Neuanzeige von Bildern so, wie sie während einer ursprünglichen Erkennung/Diagnose betrachtet wurden, zu ermöglichen. Eine Möglichkeit, dies in Übereinstimmung mit der Offenbarung in dieser Patentschrift zu erreichen, besteht darin, eine Versionsnummer oder eine andere Information in die Daten für Tp-Bilder aufzunehmen, die die Software- und/oder Hardwareversionen des Tp-Bilddatenerfassungs- und/oder Tr-Bildrekonstruktionssystems zum Zeitpunkt der Erfassung identifiziert, oder diese Information anderweitig den Tp-Bildern zuzuordnen. Während der Rekonstruktion zu einem späteren Zeitpunkt liest die Rekonstruktionsmaschine diese Versionsnummer oder andere ähnliche Information und rekonstruiert unter Verwendung des geeigneten Algorithmus. So können System-Aktualisierungen eine Bibliothek mit älteren Algorithmen und/oder Hardware aufrechterhalten, um unter Verwendung der richtigen Technik rekonstruieren zu können.
Außerdem kann es wünschenswert sein, vorhandene Bilder, die unter Verwendung von Systemen mit unterschiedlichen Fähigkeiten erzeugt wurden, auf neue Systeme zu portieren. Zum Beispiel kann ein Patient eine Krankengeschichte von Mammogramm-Bildern zusammengestellt haben, die früheren Vorsorgeuntersuchungen zugeordnet sind. Ein solcher Patient kann in einer Einrichtung mit modernster Ausstattung untersucht werden, beispielsweise einer solchen, die ein spezielles Tomosynthesesystem umfasst. Um krankengeschichtliche Informationen mit vorhandenen diagnostischen Bildern zu vergleichen, kann es wünschenswert sein, solche älteren Mp-Bilder zu speichern, Ms-Bilder aus einer Tomosynthese-Erfassung des speziellen Tomographiesystems zu erzeugen und ähnlich formatierte Darstellungen zu vergleichen.
Daher ist in 2 ein alternativer Aufbau eines Bilderfassungs- und Anzeigesystems der vorliegenden Erfindung dargestellt. In diesem Beispiel sind die Rekonstruktionseinheit 3 und der 2D-Synthesizer 4 direkt mit der Erfassungsstation 1 gekoppelt, und es werden die Rekonstruktionsbilder Tr und die synthetisierten Bilder Ms an das Speichersystem 2, das auch ältere Mp-Bilder speichern kann, zur späteren Darstellung auf den Anzeigegeräten 5 gesendet. Ein Vorteil der Konfiguration von 2 liegt in der Art und Weise, wie sie Aktualisierungen für die Erfassung und Synthetisierung handhabt: Wenn eine neue Hardware/Software-Version einen modifizierten Rekonstruktionsalgorithmus aufweist, dann spiegeln alle Tr-Bilder und Ms-Bilder, die aus nach der Aktualisierung aufgenommenen Tp-Bilddaten rekonstruiert oder synthetisiert wurden, automatisch diesen neuen Algorithmus wider, und Tr- und Ms-Bilder, die aus vor der Aktualisierung aufgenommenen Tp-Bilddaten rekonstruiert oder synthetisiert wurden, werden mit der älteren Version rekonstruiert und ordnungsgemäß als solche gespeichert. Die auf einem PACS gespeicherten Bilder sind die gleichen, wie sie vom Radiologen oder anderen medizinischen Fachkräften während der Erkennung/Diagnose oder einer anderen früheren Überprüfung angesehen wurden. Ein weiterer Vorteil des Systems von 2 ist die reduzierte System-Rekonstruktionslast im Vergleich zum System in 1, bei dem sich die Rekonstruktionsmaschine unmittelbar vor der Anzeige befindet. Wenn mehrere Erfassungssysteme, beispielsweise vier Systeme, vorhanden sind, die alle Bilder auf die Anzeige schieben, dann muss die Rekonstruktionsmaschine Bilder mit der vierfachen Geschwindigkeit einer Rekonstruktionsmaschine in einem System mit nur einem Erfassungssystem für den gleichen Gesamtpatientendurchsatz rekonstruieren.
3 stellt ein weiteres Bilderfassungs- und Anzeigesystem dar, das von dem 2D-Bildsyntheseprozess der vorliegenden Erfindung profitieren kann. In 3 ist die Bilderfassungsvorrichtung 11 eine reine Mammographievorrichtung. Ein Vorteil der digitalen Bildgebung ist die Übertragbarkeit der Daten; es ist denkbar, dass Patienten, die zwischen verschiedenen Bildgebungsorten wechseln, Bildgebungsgeräten mit unterschiedlichen Fähigkeiten ausgesetzt werden können. So kann beispielsweise ein Patient in einem Bildgebungszentrum mit einem reinen Tomosynthesesystem einer Untersuchung unterzogen werden und anschließend einer Untersuchung an einem Ort mit einem reinen Mammographie-Erfassungssystem (oder umgekehrt) unterzogen werden. Damit die medizinische Fachkraft Bilder leicht vergleichen kann, um Veränderungen in der Bruststruktur zu erkennen, wäre es wünschenswert, ein 2D-Mammogramm aus vorhandenen Tr- und/oder Tp-Daten zu synthetisieren. In 3 ist die Speichervorrichtung 2 so angepasst, dass sie sowohl ältere Mp-(falls vorhanden) als auch ältere Tp-Bilder speichert. Je nach den Fähigkeiten der Anzeigevorrichtung (d.h. ob Tomosynthesedaten angezeigt werden können) kann das System die Rekonstruktionseinheit 3 umfassen. Andere Systeme, die nur die Möglichkeit haben, Mammogramme zu betrachten, umfassen möglicherweise diese Einheit nicht, und daher sind die Einheit und die Tomosynthesedaten in 3 in gestrichelten Linien dargestellt. Wenn in dem System von 3 ein Mammogramm Mp erfasst wird, wird es entweder in Speichervorrichtung 2 gespeichert oder an die Anzeige 5 weitergeleitet. Tp- und/oder Tr-Daten werden von der Speichervorrichtung abgerufen und an den 2D-Synthesizer 4 weitergeleitet. Das resultierende Ms-Bild wird zusammen mit dem aktuellen Mp auf der Anzeige 5 angezeigt. Es ist vorgesehen, dass in solchen Systemen die 2D-Synthesesoftware als herunterladbare Anwendung bereitgestellt werden kann, die das Betrachten von Tomosynthesedaten auf bestehenden Mammographie-Systemen erleichtert.
Die Frage, welches Systemdesign den PACS-Speicher einer Institution stärker belastet, hängt von den Größen der Rohprojektionen Tp und der rekonstruierten Bilder Tr ab. Im Allgemeinen gilt, dass, wenn die Rohprojektionen Tp kleiner sind als die rekonstruierten Bilder Tr, es wünschenswert sein könnte, die Rohdaten oder die vorläufig verarbeiteten Daten für Tp-Bilder in PACS zu speichern und die endgültigen Tr-Bilder bei Bedarf zur Anzeige oder anderen Verwendung zu rekonstruieren. In allen Fällen kann es wünschenswert sein, diese beiden Größen so klein wie möglich zu halten.
Eine Möglichkeit, die Größe eines Originaldatensatzes für ein Tp-Bild zu reduzieren, besteht darin, die Projektions-Tp-Daten zu einer zweckmäßig großen Pixelgröße zu gruppieren, ohne die klinische Wirksamkeit der endgültigen Ms-, Tp- oder Tr-Bilder zu reduzieren.
Für die Speicherung, Übertragung an entfernte Orte und/oder für andere Zwecke können die Bilder gemäß DICOM-Standard formatiert werden. So wird beispielsweise jeder rohe oder angezeigte Projektionsbildsatz, jedes synthetisierte Bild oder jeder rekonstruierte Schichtbildsatz für eine einzelne Ansicht als eine einzelne Secondary Capture-Bild-Instanz nach DICOM gespeichert. Die Bildpixeldaten können in einem ausgewählten komprimierten Format (CODEC) kodiert werden, das alle Projektions- oder Schichtbilder umfasst.
Wie in den 1-3 gezeigt, umfasst das Abbildungs- und Anzeigesystem der vorliegenden Erfindung einen 2D-Synthesizer zum Erzeugen von 2D-Bildern, die Mammogramme simulieren, die sowohl bei einer CC- als auch einer MLO-Ausrichtung unter Verwendung einer Kombination aus einem oder mehreren Tp- und/oder Tr-Bildern aufgenommen wurden. Eine Anzeige des Systems sollte vorzugsweise in der Lage sein, Ms-, Mp- und Tr- (und/oder Tp-) Bilder gleichzeitig (entweder in getrennten Fenstern auf der Anzeige, auf getrennten Monitoren eines Technologiearbeitsplatzes oder überlagert) oder sequentiell oder im umschaltbaren Modus anzuzeigen, wobei die Ms-, Mp-, Tp- und Tr-Bilder die aktuell erfassten oder die in früheren Studien erfassten sein können. Somit kann die Anzeige im Allgemeinen gleichzeitig oder sequentiell oder im umschaltbaren Modus Mammogramme (Ms, Mp) und Tomosynthesebilder Tr (und/oder Tp) aus der aktuellen Studie und aus früheren Studien anzeigen. Tr-Schichten können alle auf die gleiche Größe rekonstruiert werden, die die gleiche Größe wie die eines Mp- oder Ms-Bildes der Brust sein kann, oder sie können zunächst auf Größen rekonstruiert werden, die durch die Fächerform des bei der Erfassung verwendeten Röntgenstrahls bestimmt werden und später durch geeignete Interpolation/Extrapolation auf die gleiche Größe umgewandelt werden.
Bilder verschiedener Typen und von verschiedenen Quellen können in gewünschter Größe und Auflösung angezeigt werden. So kann beispielsweise ein Bild im (1) Fit-To-Viewport-Modus, in dem die Größe der angezeigten Bildgröße so maximiert wird, dass das gesamte abgebildete Brustgewebe sichtbar ist, im (2) True-Size-Modus, in dem ein Anzeigepixel auf dem Bildschirm einem Pixel des Bildes entspricht, oder im (3) Right-Size-Modus angezeigt werden, in dem die Größe eines angezeigten Bildes so eingestellt wird, dass sie mit derjenigen eines anderen Bildes übereinstimmt, das gleichzeitig angezeigt wird oder auf das das angezeigte Bild umgeschaltet wird oder werden kann. Wenn beispielsweise zwei Bilder derselben Brust aufgenommen werden und nicht die gleiche Größe haben oder nicht die gleiche spezielle Auflösung aufweisen, dann werden Vorkehrungen getroffen, um eines davon selektiv zu vergrößern oder zu verkleinern oder beide so zu vergrößern, dass sie auf dem Bildschirm die gleiche Größe zu haben scheinen, wenn sie gleichzeitig angezeigt werden, oder der Benutzer wechselt zwischen ihnen hin- und her, um den Vergleich zu erleichtern oder anderweitig die Erkennung/Diagnose zu erleichtern. Bekannte Interpolations-/Extrapolations- und Gewichtungstechniken können bei einer solchen Größenänderung verwendet werden, und es kann eine bekannte Bildverarbeitungstechnologie verwendet werden, um andere Eigenschaften der angezeigten Bilder auf eine Weise so anzugleichen, dass die Erkennungsdiagnose erleichtert wird.
Es werden ausgewählte Hanging-Protokolle bereitgestellt, die für die verschiedenen Arten von Bildern, mit denen sich das offenbarte System befasst, spezifisch sind. Als ein Beispiel werden die Hanging-Protokolle für 2D-Bilder (z.B. Ms- oder Mp-Bilder) und 3D-Bilder (z.B. Tr-Bilder) so verknüpft, dass beim Anzeigen eines Bildtyps für eine bestimmte Brust auch der andere Typ angezeigt wird. Wenn beispielsweise das Ms-/Mp-Bild einer Brust angezeigt wird, wird automatisch gleichzeitig eine Kachel der Tr-Bilder und/oder der Tp-Bilder mit einem gewünschten Hanging-Protokoll angezeigt, das ein Scrollen oder Filmmodus-Präsentation umfassen kann oder eine Benutzereingabe erfordern kann, um eine bestimmte Teilmenge der Tr- und/oder Tp-Bilder oder ein bestimmtes einzelnes Tr/Tp-Bild auszuwählen. Somit kann ein kombinierter Hanging-Protokollsatz für 2D- und 3D-Bilder, die gleichzeitig angezeigt werden (entweder auf einer gemeinsamen Anzeige, auf benachbarten Anzeigen oder überlagert), bereitgestellt werden oder so umgeschaltet werden, dass jeweils nur ein Typ angezeigt wird. Außerdem kann das kombinierte Hanging-Protokoll Bestimmungen für die verknüpfte Anzeige von CAD-Information umfassen, die einem oder beiden der am Hanging-Protokoll beteiligten 2D- und 3D-Bilder zugeordnet sind. Alternativ werden die Hanging-Protokolle für 2D-Bilder anders gestaltet als für 3D-Bilder. Verfahren zum Identifizieren, welches Bild welchem Bildtyp in den Anzeigen von Ms-, Mp-, Tr- und/oder Tp-Bildern entspricht, sind wünschenswert. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist in 4 dargestellt. Ein Bildzeichen wird verwendet, um einen Bildtyp zu identifizieren. In diesem nicht einschränkenden Beispiel zeigt das Symbol MS auf dem linken Bild 300 an, dass es sich um ein synthetisiertes Mammogramm handelt. Das Symbol T auf dem rechten Bild 310 zeigt an, dass es sich um ein Tomosyntheseschichtbild Tr handelt. Gleichermaßen kann ein Symbol Tp (nicht gezeigt) verwendet werden, um anzuzeigen, dass das angezeigte Bild ein Tomosyntheseprojektionsbild Tp ist, ein Symbol 2D kann verwendet werden, um anzuzeigen, dass es sich um ein 2D-Bild handelt, und das Symbol 3D (ebenfalls nicht gezeigt) kann verwendet werden, um anzuzeigen, dass ein Bild auf der Anzeige ein 3D-Bild ist. Andere Symbole/Bildzeichen, die einem ähnlichen Zweck dienen, können anstelle oder zusätzlich zu den oben genannten verwendet werden. Alternativ können die Bilder auch ohne Identifizierung des Bildtyps angezeigt werden. So können beispielsweise ein Tr-Bild und ein Mp- oder Ms-Bild gleichzeitig angezeigt oder umgeschaltet werden, ohne einen Hinweis auf den Typ des sichtbaren Bildes anzuzeigen. Dies kann in solchen Fällen wünschenswert sein, in denen ein Benutzer ein bekanntes Hanging-Protokoll hat und keine ausdrückliche Identifizierung des Bildtyps benötigt.
Das in dieser Patentschrift als nicht einschränkendes Beispiel beschriebene System ist in der Lage, die TomosyntheseProjektionsbilder Tp, die Tomosynthese-Rekonstruktionsbilder Tr, das synthetisierte Mammogrammbild Ms und/oder die Mammogrammbilder Mp oder einen einzelnen Typ oder eine beliebige Teilkombination von Typen selektiv zu empfangen und anzuzeigen. Es kann unkomprimierte, verlustfrei komprimierte und verlustbehaftet komprimierte Bilder empfangen. Es kann ferner Algorithmen zum Dekomprimieren von in komprimiertem Format gesendeten Bildern umfassen. Das System verfügt über eine Software, um eine Rekonstruktion der Tomosynthesebilddaten für Bilder Tp in Bilder Tr durchzuführen, und über eine Software zum Synthetisieren von Mammogrammbildern Ms. Weiterhin kann es eine Software zur Erzeugung von 3D-Anzeigebildern aus den durch Tomosynthese rekonstruierten Bildern Tr unter Verwendung bekannter Standardverfahren, wie MIP (Maximum Intensity Projection), Summieren und/oder gewichteten Summierungsalgorithmen, umfassen. 5 stellt eine beispielhafte Anzeige eines Mp-Bildes zusammen mit einem 2D-Synthesebild dar; jedes Bild kann gekennzeichnet werden, um anzuzeigen, ob das Bild aus einer aktuellen Erfassung stammt oder auf älteren Daten basiert. So kann beispielsweise das Mp-Bild ein gespeichertes älteres Mammogramm sein, und das 2D-MS-Bild kann aus einer aktuellen Tomosynthese-Erfassung erzeugt werden und als anfängliche Ansicht bereitgestellt werden, um die Durchsicht der Tomosynthesedaten durch die medizinische Fachkraft zu führen. Alternativ kann das Mp-Bild auf einer aktuellen Erfassung basieren, beispielsweise über ein kombiniertes Mammographie/Tomographie-System oder durch ein reines Mammographie-System, und das Ms-Bild kann aus zuvor gespeicherten Tomosynthesedaten erzeugt werden, wie in 3 beschrieben, wodurch ein Vergleich ähnlicher Bilder ermöglicht wird, um Bereiche von Interesse leichter zu identifizieren.
6A stellt die Anzeige des synthetisierten 2D-Bildes als Vorab-Miniaturansichtsbild dar, das als Überlagerung in einer Anzeige von Tp- und/oder Tr-Bildern bereitgestellt werden kann. Eine solche Vorab-Ansicht kann verwendet werden, um den Arbeitsablauf der medizinischen Fachkraft bei der Überprüfung der Tomosynthesebilder zu steuern. 6B stellt zwei VorabAnsichten dar, die beispielsweise ein älteres 2D-Bild zusammen mit einem aktuellen 2D-Bild zeigen. Die Möglichkeit, die beiden Bilder zu vergleichen, kann den medizinischen Arbeitsablauf weiter unterstützen. Obwohl 6B ein älteres Mp-Bild zusammen mit einem Ms-Bild darstellt, können zwei beliebige 2D-Bilder, die zeitlich unterschiedlichen Erfassungen zugeordnet sind, verwendet werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die einzelnen Bilder in den Abbildungen gezeigt werden.
7 stellt eine Anzeige von zwei synthetisierten 2D-Bildern in unterschiedlichen Ansichten (CC und MLO) dar. In der Ausführungsform von 7 wurde ein Computer Assisted Detection (CAD)-Prozess entweder auf die synthetisierten 2D-Ansichten oder alternativ auf die rekonstruierten Tomosynthesedaten angewendet, wobei resultierende CAD-Markierungen 350 bereitgestellt werden. Wie in der Anmeldung '050 beschrieben, können die CAD-Markierungen, die sich aus der Verarbeitung eines Mammogramms ergeben, auf das 3D-Tomosynthesebild projiziert werden und umgekehrt. Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin vor, dass die CAD-Markierungen bei der Verwendung von 2D-Synthesebildern in ähnlicher Weise über Bilder hinweg übertragen werden können.
Es können verschiedene Verfahren verwendet werden, um das bestimmte Bild auszuwählen, das angezeigt werden soll. So kann beispielsweise eine menügesteuerte Schnittstelle automatisch mit den Typen von Bildern bestückt werden, die für die Anzeige zur Verfügung stehen, einschließlich der aktuell erfassten Bilder wie auch einer Auswahl von verfügbaren älteren Bildern. Die Software ermöglicht die Auswahl einer oder mehrerer Bildebenen zur Verwendung in der Bildverarbeitung, zur Änderung des Fensters/der Ebene, oder zur Änderung der Schichthöhe, usw. Die menügesteuerte Schnittstelle kann weiter mit Anzeigeanordnungen bestückt werden, die überlagerte, filmische, eingefügte Ansichten usw. umfassen können. Alternative Verfahren, wie z.B. Drag-and-Drop-Techniken, können verwendet werden, um Bilder auf dem Bildschirm zu positionieren. Diese Bildersätze können sich auf einem Monitor, auf mehreren Monitoren oder anderen Anzeigen befinden.
Wenn mehr als ein Bild angezeigt wird, kann es zweckmäßig sein, dass die Bilder alle im gleichen Pixelabstand angezeigt werden, wobei bekannte Interpolations- oder Extrapolationsverfahren für digitale Bilder verwendet werden. Dies kann den Bildvergleich erleichtern. Wenn beispielsweise das vorherige Mammogramm auf einem System mit einem Pixelabstand von 100 Mikrometern aufgenommen wurde, aber das aktuelle Mammogramm auf einem System mit einem Pixelabstand von 70 Mikrometern aufgenommen wurde, kann die Anzeige die Bilder so abbilden, dass die Pixelabstände identisch sind. Diese Pixelabstandseinstellung kann auch für Ms-, Mp- und Tr-/Tp-Bilder verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform (mit Ausnahme von Miniatur-Vorabansichten wie diejenigen in den 6A und 6B) werden die Ms-, Mp- und Tr/Tp-Bilder in der gleichen Pixelgröße angezeigt. Dies ist besonders hilfreich beim Ausführen einer überlagerten oder umgeschalteten Bildanzeige, bei der die Ms-, Mp- und Tr/Tp-Bilder übereinander liegen. Somit wird ein Objekt in einem Tr-Bild an der gleichen Stelle wie im entsprechenden Ms/Mp-Bild erscheinen. Wenn die beiden Bilder nicht die gleiche Pixelgröße aufweisen, kann das Umschalten zwischen ihnen aufgrund der unterschiedlichen Pixelgrößen eine störende Veränderung darstellen. Die Angleichung der Pixelabstände für alle Bilder auf der Anzeige ist nur eine Möglichkeit. Eine Möglichkeit, den Pixelabstand eines beliebigen Bildes oder eines Satzes von Bildern zu ändern, wie es auftreten würde, wenn man einen Bereich einer Brust vergrößert, kann ebenfalls integriert werden.
Eine Bildvergrößerung kann an jedem der Bilder auf der Anzeige vorgenommen werden. Beispielsweise wird in einem kombinierten Überlagerungsanzeigemodus der Vergrößerungsbereich sowohl die Ms-/Mp- als auch die Tr-Schichtbilder beim Umschalten vergrößern. Mit anderen Worten, unabhängig davon, welcher Bildtyp angezeigt wird, er wird vergrößert werden. Fenster/Ebene können unabhängig oder gemeinsam auf eine beliebige Kombination von Bildern auf der Anzeige angewendet werden. Insbesondere für die Tr-Bilder kann das Fenster/die Ebene nur auf das einzelne angezeigte Tr-Schichtbild oder auf alle Tr-Schichtbilder angewendet werden. Wenn ein vergrößerter Bereich eines Bildes vorhanden ist, kann das Fenster/die Ebene selektiv nur auf den vergrößerten Bereich oder auf das gesamte Bild angewendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das synthetisierte Mammogramm in Verbindung mit einem Tomosynthesebild am Arbeitsplatz des Technikers verwendet werden, um die Identifizierung von Tomosyntheseschichten zu unterstützen, die den Bereichen von Interesse zugeordnet sind. Mit Bezugnahme nun auf 8 kann ein Technologe oder ein anderer Benutzer beispielsweise einen Merker (410A) anbringen oder Bereiche von Interesse (420A, 430A) anderweitig auf einem Mammogramm hervorheben. Die vorliegende Erfindung reflektiert den Merker automatisch, indem ein duplizierter Merker an einer entsprechenden x-y-Position auf dem tomographischen Bild 400B als Merker 410B, 420B und 430B erzeugt wird. Während ein Benutzer den Merker an verschiedenen Stellen innerhalb des Bildes bewegt (z.B. mit einer Maus, um einen der Markierung oder dem Bereich zugeordneten Cursor zu ziehen), bewegt sich die reflektierte Markierung gleichermaßen in dem alternativen Bild. Die automatische Reflexion des Merkers kann sehr einfach unter Verwendung von herkömmlichen grafischen Bildgebungsverfahren erreicht werden, da die Koordinatensysteme der beiden Bilder bereits für Anzeigezwecke ausgerichtet wurden; somit besteht eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen der x-y-Position der hinzugefügten Markierung und der x-y-Position auf dem alternativen Bild, auf dem die Markierung reflektiert werden soll. Die Merker liegen im Wesentlichen auf einer zweidimensionalen Ebene, die über den jeweiligen Bildern liegt, und bleiben in Position, während der Benutzer in die Tiefe durch die tomographischen Schichtbilder scrollt. Somit wird der Merker über den Tomosyntheseschichten verbleiben, während der Benutzer in die Tiefe durch die Tomosyntheseschichten scrollt. Gleichermaßen kann der Techniker Merker auf dem Tomosynthesebild anbringen, die auf das Mammogramm reflektiert werden. Mit einer solchen Anordnung ist der Techniker in der Lage schnell erkennen, wie ein Artefakt in der Tomosyntheseschicht in einem Mammogrammbild erscheint.
9 stellt ein Gesamt-Mammographie/Tomographie-System dar, in dem die oben beschriebenen bevorzugten, aber nicht einschränkenden Beispiele umgesetzt werden können. Die Figur stellt in Blockdiagrammform eine Röntgendatenerfassungseinheit 100 dar, die eine Röntgenstrahlquelle 110 umfasst, die eine Brust 112 abbildet. Ein Röntgenbildgeber 116, wie beispielsweise ein Flachbildschirm-Röntgenbildgeber, der über den Anmelder dieser Patentschrift kommerziell erhältlich ist, erzeugt Projektionsbilddaten, die ein Mammogramm Mp oder ein Tomosyntheseprojektionsbild Tp sein können. Die Röntgenstrahlquelle 110 ist beweglich gelagert, so dass die Bilder Tp unter verschiedenen Winkeln aufgenommen werden können. Der Röntgenbildgeber 116 kann stationär oder auch vorzugsweise synchron zur Bewegung der Röntgenstrahlquelle 110 beweglich sein.
Die Elemente 110 und 116 kommunizieren mit der Röntgendatenerfassungssteuerung 118, die den Betrieb in einer Weise steuert, die aus den früher eingereichten Patentschriften bekannt ist. Die Röntgenbilddaten vom Bildgeber 116 werden an die Verarbeitungseinheit 120 geliefert. Die Verarbeitungseinheit 120 umfasst die Rekonstruktionssoftware 122, die auf einem computerlesbaren Medium der Einheit 12 gespeichert werden kann. Die Rekonstruktionssoftware verarbeitet Röntgenbilddaten, wie aus der früher eingereichten Patentanmeldung bekannt, in Tp- und Tr-Bilddaten, die in der Speichervorrichtung 130 gespeichert und auf der Bildanzeigeeinheit 150 angezeigt werden können, wie in den verschiedenen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen offenbart.
Insbesondere kann die Tomosynthese-Rekonstruktion jedes der in der oben angegebenen Patentanmeldung „Matching Geometry“ (Seriennummer 11/667,650) beschriebenen Verfahren einsetzen. Der offenbarte Prozess und das System erzeugen Tomosyntheseschichtbilder der Brust eines Patienten und zeigen sie so an, dass sich ein Objekt in der Brust an gleichen oder zumindest übereinstimmenden relativen Stellen in jedem Schichtbild, in dem es sichtbar ist, und vorzugsweise auch an derselben oder zumindest übereinstimmenden Stelle wie in einem herkömmlichen Mammogramm derselben Brust befindet. Um dies zu erreichen, erhalten das in der Patentanmeldung „Matching Geometry“ beschriebene Verfahren und das System 2D-Röntgenprojektionsdaten für Tomosynthesebilder vorzugsweise unter Verwendung eines kegelförmigen oder pyramidenförmigen Röntgenstrahls und erzeugen Tomosynthesebilder derart, dass sie dem gleichen geometrischen Koordinatensystem wie ein Mammogramm und vorzugsweise dem gleichen Koordinatensystem wie ein 2D-Projektionsmammogramm entsprechen. Dadurch erscheinen anatomische Strukturen an geometrisch übereinstimmenden oder entsprechenden Stellen in solchen Tomosynthesebildern und vorzugsweise in der Mammographie. In einer Ausführungsform können die Tomosynthesebilder in einem zweistufigen, computerimplementierten Prozess erzeugt werden, der zunächst Tomosynthesebilder in einem anfänglichen Koordinatensystem, wie beispielsweise einem kartesischen Koordinatensystem, rekonstruiert, in dem sich Objekte in verschiedenen Tomosynthesebildern oder im Mammogramm nicht an übereinstimmenden Positionen befinden oder nicht befinden können, und dann diese Bilder in ein anderes Koordinatensystem, wie beispielsweise das Koordinatensystem des Mammogramms, projiziert. In einer zweiten Ausführungsform kann die Rekonstruktion die Tomosynthesebilder direkt in einem gewünschten Koordinatensystem erzeugen, z.B. der Kegelstrahlgeometrie der Mammogramms. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann diese direkte Rekonstruktion ferner auf Wunsch auf ein anderes Koordinatensystem projiziert werden, z.B. um die Rekonstruktionsebene zu verändern.
10 stellt beispielsweise eine Vorderansicht dar, bei der die lange Achse der komprimierten Brust 10 senkrecht zum Blatt verläuft. Die Brust 10 ist zwischen einem Bildempfänger 12, wie beispielsweise einem digitalen Flachbildgeber, und einer Kompressionsplatte 14 komprimiert und mit einem kegelförmigen oder pyramidenförmigen Röntgenstrahl 16 aus einer Röntgenstrahlquelle 18 abgebildet. Zwei Objekte sind in der Brust 10 dargestellt, Objekt #1 in der Schicht A und Objekt #2 in der Schicht B. Der Begriff Objekt wird hier verwendet, um auf jede Struktur zu verweisen, die in einem Mammogramm oder einem Tomosynthesebild abgebildet werden kann, wie z.B. eine Läsion in der Brust, und der Begriff Schicht bezieht sich auf eine Schicht der Brust mit einer endlichen Dicke, z.B. Dicke in der z-Richtung, die kleiner als die gesamte Brustdicke ist. So kann beispielsweise eine Schicht einige mm dick, oder dünner oder dicker sein. Da sich die Objekte #1 und #2 entlang der gleichen Röntgenstrahlbahn 20 befinden, erscheinen sie in einem Mammogramm überlagert. Da die Röntgenstrahlbahn 20 jedoch nicht senkrecht zur Bildebene des Empfängers 12 ist, wie dies bei Röntgenstrahlbahnen bei Verwendung einer solchen Kegelstrahlgeometrie der Fall ist, erscheinen die beiden Objekte an unterschiedlichen xy-Positionen in den Tomosyntheseprojektionsbildern für Schicht A und Schicht B. Die Anmeldung „Matching Geometries“ beschreibt ein Rekonstruktions- und Anzeigeverfahren für Tomosynthesebilder, das die Koordinaten von Tomosynthesebildern mit Mammogrammen in Übereinstimmung bringt. Alle relevanten Röntgenmessungen können als jeweilige 2D-Sätze von Pixelwerten (Röntgenmessungen für elementare Bildbereiche) unter jedem von mehreren verschiedenen Winkeln eines Röntgenstrahls relativ zu einer Brust, z.B. unter mehreren abstandsgleichen Winkeln über einen Bereich, durchgeführt werden. Alternativ können auch andere Rohröntgendatenerfassungstechniken eingesetzt werden. Nach der Vorverarbeitung in der Art, wie aus der Mammographie- und Brusttomosynthesetechnik bekannt, können diese Pixelwerte mit bekannten Rekonstruktionsalgorithmen, wie gefilterte Rückprojektion, iterative Rekonstruktion, Maximum-Likelihood-Rekonstruktion oder anderen in ein rechteckiges kartesisches Koordinatensystem (30 in 11a) rekonstruiert werden. Wie in 11a dargestellt, sind die Voxel (elementare Volumenelemente), die als jeweilige Pixel in den Schichtbildern der Tomosynthese abgebildet werden, entlang von Linien senkrecht zur Bildebene des Empfängers 12 ausgerichtet. Das Ergebnis kann als ein Satz von Pixelwerten konzipiert werden, die die Röntgeneigenschaften der Voxel darstellen, die sich im 3D-Raum befinden, der unten durch die Bildebene des Empfängers 12, oben durch die Kompressionsplatte 14 und an den Seiten durch die Grenzen eines Röntgenstrahls 16, der auf den Rezeptor 12 trifft, begrenzt ist und die gleichmäßig in xy-Ebenen beabstandet sind. Da der Röntgenstrahl 16 kegelförmig ist, neigen sich die Seiten dieses 3D-Raums mindestens auf drei Seiten des Strahls, und die Röntgenstrahlbahnen von der Quelle 18 bis zum Empfänger 12 laufen im allgemeinen Fall auseinander. Somit ist im allgemeinen Fall jede Röntgenstrahlbahn, wie die Bahn 20, nicht senkrecht zur Bildebene des Empfängers 12. Tomosynthese-Bildschichten, die der Geometrie des Mammogramms entsprechen, können erhalten werden, indem jede von mehreren horizontalen Brustschichten separat auf die Bildebene der Mammographiebilder, die entlang der aktuellen im Röntgenstrahl enthaltenen Röntgenstrahlbahnen aufgenommen werden, projiziert wird, wobei ein computerimplementierter Prozess verwendet wird, der ohne übermäßiges Experimentieren an eine bestimmte Geometrie der Röntgendatenerfassung durch einen Programmierer mit Durchschnittsfachwissen angepasst wird.
Alternativ kann für eine Kegelstrahl-Röntgenbeleuchtung die Rekonstruktionsgeometrie ein in 11b dargestelltes Kegelstrahl-Koordinatensystem 31 sein, bei dem sich die Voxel, die Pixeln in den Tomosyntheseschichtbildern entsprechen, in unterschiedlichen xy-Abständen (und zumindest in der xy-Ebene unterschiedlich groß sind) in verschiedenen Schichten befinden und entsprechende Voxel von verschiedenen Schichten entlang der gleichen (im Allgemeinen schrägen) Röntgenstrahlbahn liegen. Für die von der Rekonstruktionssoftware 122 durchgeführte Rekonstruktionsverarbeitung kann eine Geometriematrix aus einer Geometriekalibrierungsdatei und den für das Erfassungssystem 11 geeigneten Eingabeprojektionswinkeln zur Verwendung in der Rückprojektion, aus von einer Geometriekalibrierung des Erfassungssystems 11 bestimmten Passformen zu den Matrixelementen und aus von einem Geber im Erfassungssystem 11 gemessenen Eingabeprojektionswinkeln definiert werden. Die Bildverarbeitung und -filterung kann an den Bildern vor der Rekonstruktion unter Verwendung von Bildverarbeitungstechniken durchgeführt werden, die in Technologien, wie CT-Scanning und Tomosynthese, bekannt sind. In diesem Stadium kann auch eine bekannte Hautlinienkorrektur durchgeführt werden. Danach kann für eine Tomosyntheseschicht nach der anderen eine Rückprojektion durchgeführt werden, wobei die Geometriematrix wie folgt verwendet wird: $(\begin{matrix} u \\ v \\ s \end{matrix}) = (M_{I}) (\begin{matrix} x \\ y \\ z \\ I \end{matrix})$
$d x = u / s$
$d v = v / s$
wobei u,v,z die Position des rekonstruierten Pixels ist, Mi die 3x4-Geometriematrix für die Projektion I ist, (x,y,z) die Position eines Bildpixels ist und (dx, dy) die Position auf dem Röntgendetektorelement oder -bereich für die Linie ist, die einen Brennfleck in der Quelle 18 und das Bildpixel verbindet.
Es ist wichtig anzumerken, dass die Geometriematrix (M) nicht auf eine kartesische Geometrie oder die Geometrie des Erfassungssystems beschränkt ist. Vielmehr erkennt die vorliegende Erfindung, dass es Vorteile bei der Rekonstruktion der Daten entsprechend der Geometrie eines beliebigen Koordinatensystems geben kann. 11c stellt eine beispielhafte virtuelle Kegelstrahlgeometrie dar, bei der das Kegelstrahlkoordinatensystem von einem hypothetischen Erfassungssystem mit virtueller Fokuspunktpositionierung abgeleitet ist. Ein solches Koordinatensystem, wie das von 11b, hat für jede Tomosyntheseschicht einen unterschiedlichen Pixelabstand. In einer solchen Anordnung wird jedoch der Winkel des Pixelabstands nahe der Brustwand vergrößert. Andere virtuelle Koordinatensysteme, die einem anderen hypothetischen Erfassungssystem zugeordnet sind oder sich auf verschiedene Abschnitte des Abbildungsbereichs konzentrieren, können hierin im Rahmen der vorliegenden Erfindung ohne Weiteres eingewechselt werden.
Die oben genannten Rekonstruktionsverfahren verwenden einen gefilterten Rückprojektionsprozess, um Daten auf eine bekannte Geometrie zu projizieren. Es können jedoch andere bekannte Verfahren der Rekonstruktion verwendet werden, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen, welche, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die iterative Rekonstruktion, die Maximum-Likelihood-Rekonstruktion oder andere umfassen, wie zum Beispiel in der Patentanmeldung Serien-Nr. 10/723,486 gelehrt.
Die zu rekonstruierenden Tomosynthesebildschichten können parallel zu einer „standardmäßigen“ Bezugsebene liegen, wie in Gleichung 1 oben vorgeschlagen. Alternativ können sie auch in anderen gewünschten Ausrichtungen vorliegen, die durch eine 4X4-Matrix-Multiplikationsoperation, die auf die ursprüngliche 3X4-Matrix M angewendet wird, definiert werden, gemäß: $(\begin{matrix} u \\ v \\ s \end{matrix}) = (M_{I}) (\begin{matrix} R_{3 \times 3} & T_{3} \\ O_{3}^{T} & I_{I} \end{matrix}) (\begin{matrix} x' \\ y' \\ z' \\ 1 \end{matrix}) w h e r e (\begin{matrix} x \\ y \\ z \\ 1 \end{matrix}) = (\begin{matrix} R_{3 \times 3} & T_{3} \\ O_{3}^{T} & I_{I} \end{matrix}) (\begin{matrix} x' \\ y' \\ z' \\ 1 \end{matrix})$
Eine bevorzugte Ausrichtung kann beispielsweise eine Ausrichtung sein, bei der ein bestimmtes Mammogramm aufgenommen wird. Alternativ ermöglicht die Verwendung der perspektivischen Matrix die Betrachtung des rekonstruierten Bildes in jeder beliebigen Ausrichtung. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, mehrere rekonstruierte Datensätze zu haben, die sich auf einen gemeinsamen Satz von Projektionsbildern beziehen, aber unter Verwendung von unterschiedlichen Perspektiven und Koordinatensystemen rekonstruiert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Rekonstruieren von Tomosyntheseschichtbildern involvieren kann: 1) Die Auswahl der Ausrichtung der zu rekonstruierenden Bildschichten. Die Schicht kann entweder parallel zur „Standard“-Referenzebene, wie in Gleichung I vorgeschlagen, oder in einer anderen besonders bevorzugten Ausrichtung erfolgen, die durch eine 4×4-Matrix-Multiplikationsoperation zu der ursprünglichen 3×4-Matrix M definiert wird, wie durch Gleichung II ausgedrückt; und 2) Auswahl des Rekonstruktionsvoxelgitters im Raum, das entweder ein kartesisches Gitter (11a) oder ein Kegelstrahlengitter (11b) oder ein virtuelles Gitter (11c) sein kann. Röntgen-Kegelstrahl 38, virtueller Röntgen-Kegelstrahl 40, virtuelle Kegelstrahl-Koordinate 41, virtueller Brennfleck 42.
Die Verarbeitungseinheit 120 umfasst ferner eine 2D-SyntheseSoftware, die eines oder mehrere der Tp- und/oder Tr-Bilder verwendet, um ein 2D-Bild zu synthetisieren.
Es gibt eine Vielfalt von Verfahren, mit denen ein 2D-Bild aus Tomosynthesedaten synthetisiert werden kann. In einfachster Form kann jedes Tp-Bild, das während des Tomosynthese-Scans aufgenommen wurde, als 2D-Bild verwendet werden. Tp-Bilder können einzeln verwendet werden, oder alternativ kann eine Teilmenge von Tp-Bildern oder eine Teilmenge von Tr-Schichten (die mit einem der obigen Verfahren rekonstruiert werden) kombiniert werden, wobei algebraische Verfahren (Mittelung, gewichtete Mittelung, Statistiken oder andere Verfahren), Maximumintensitätsprojektion oder andere bekannte Mittel zur Bereitstellung des 2D-Bildes verwendet werden. Ein Beispiel für ein Verfahren zur Synthese eines 2D-Bildes wird nun beschrieben, wobei verstanden werden sollte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein bestimmtes Verfahren zur Synthese eines 2D-Bildes beschränkt ist, sondern vielmehr jedes Syntheseverfahren umfasst, das dazu verwendet werden kann, aus einem TomosyntheseDatensatz ein 2D-Bild zu erzeugen.
In einem Ausführungsbeispiel besteht ein Tomosynthesedatensatz aus Tp0-Rohprojektionen, Tp-verarbeiteten Projektionen und Trrekonstruierten Schichten. Die Tp-verarbeiteten Projektionen wurden wie in der Anmeldung '650 beschrieben verarbeitet, um mindestens eines von einem Koordinatengeometrieabgleich und einer Datensatz-Größenreduzierung durchzuführen.
Ein einzelnes „synthetisiertes“ 2D-Bild T2d wird analog zum herkömmlichen Mammographiebild Mp allein aus dem 3D-Tomographiedatensatz aufgebaut. Wie vorstehend beschrieben, kann das synthetisierte 2D-Bild einen schnellen Überblick über die Brustanatomie geben, um die Diagnose zu erleichtern und dem Radiologen zu helfen, sich bei der Analyse der 3D-Schichten auf bestimmte Regionen zu konzentrieren. Beim Überprüfen von Bildern auf der Anzeigearbeitsplatz kann das Bild T2d das Mp-Bild ersetzen, das normalerweise in einem Kombi-Modus-Verfahren vorhanden wäre, oder es kann im Vergleich zu älteren Mp-Bilder betrachtet oder in einer Vielzahl anderer Kombinationen angezeigt werden.
12 ist ein Flussdiagramm, das beispielhafte Schritte darstellt, die in einem 2D-Syntheseprozess durchgeführt werden können. 9 geht davon aus, dass die in der Anmeldung '650 beschriebenen Verfahren verwendet wurden, um einen Satz von Schichten Tr als Eingabe in den Prozess zu erzeugen, wobei der Satz von Schichten in einem Kegelstrahl- oder kartesischen Koordinatensystem oder alternativ in einem virtuellen Koordinatensystem (das einem virtuellen Erfassungssystem zugeordnet ist) dargestellt ist. Es sollte verstanden werden, dass, obwohl die nachfolgenden Gleichungen ein Verfahren unter Verwendung von Tr-Bildern beschreiben, eine ähnliche Verarbeitung mit einer beliebigen Teilmenge der Tp-Bilder durchgeführt werden kann.
Bei Schritt 910 wird der Tr-Datensatz in einen plattenförmigen Satz von Schichten Tslab aufgeteilt.
Das heißt, eine Reihe von Bildern Tr wird effektiv kombiniert unter Verwendung von Maximumintensitätsprojektion (MIP) oder Mittelung, um einen Satz von Schichten Tslab zu erzeugen. Die nachfolgende Gleichung III stellt dar, wie der Satz Tslab unter Verwendung von MIP gebildet wird, während die nachfolgende Gleichung IV darstellt, wie der Satz Tslab unter Verwendung der Mittelung gebildet werden kann.
Eine Schicht im ursprünglichen Satz sei Tr [j, z], wobei j der Pixelindex des Bildes und z die Schicht-Nummer ist. $\begin{array}{l} Tslab [j, z] = MAX (Tr [j, z - Nslab/2], Tr [j, z - \\ Nslab/2 + 1, \dots,Tr [j, z + Nslab/2]) \end{array}$
$\begin{array}{l} Tslab [j, z] = AVE (Tr [j, z - Nslab/2], Tr [j, z - Nslab/2 + \\ 1, \dots,Tr [j, z + Nslab/2]) \end{array}$
Nachdem die Voxelwerte in den Tslab-Schichten ausgewählt wurden, wird bei Schritt 920 der Satz von Schichten neu projiziert, um ein anfängliches Bild T2d0 zu erzeugen. Neuprojektionsverfahren sind auf dem Gebiet der Bildverarbeitung bekannt. Es werden ein Quellpunkt und eine Bildebene auf gegenüberliegenden Seiten des Bildvolumens gewählt. Pixel werden erhalten, indem der Quellpunkt durch den Schichtensatz auf einen Bildebenenpunkt projiziert wird. Der Pixelwert wird an jeder Schicht-Position durch Interpolation von Werten in den ursprünglichen Schichten summiert. Es wird angemerkt, dass im Falle der Rekonstruktion des Kegelstrahl-Koordinatensystems, wie in der Anmeldung '650 und oben beschrieben, die Neuprojektion nur eine Summe von Pixelwerten, ohne Interpolation, ist und durch die folgende Gleichung V dargestellt wird: $T r e p [j, z] = 1 / N \sum_{z \infty z min}^{z max} T s l a b [j, z]$
wobei zmin, zmax so gewählt werden kann, dass Schichten nahe der Brustgrenze oder der Haut ausgeschlossen werden. Dies kann Artefakte reduzieren. N = zmax-zmin+1.
Schritt 930 führt einen optionalen Schritt zum Filtern des projizierten Bildes durch, um T2d zu erzeugen. Die durchgeführte Filterung sollte im Allgemeinen in Richtung der Quellenbewegung in der ursprünglichen Tomosynthese-Bilderfassung erfolgen. Obwohl sie nicht erforderlich ist, kann die Filterung dazu beitragen, zusätzliche Unschärfen zu reduzieren, die bei der Neuprojektion aufgrund von Artefakten in den Schichten Tr erzeugt werden. Es wird ferner angemerkt, dass der Filterungsschritt 930 vor der Neuprojektion von Schritt 920 durchgeführt werden kann, jedoch mit einem Rechenaufwand.
Die Vorteile der Verwendung der mit Kegelstrahlgeometrie rekonstruierten Schichten als Eingabe sind wie folgt. Die Interpolation bei Schritt 920 wird vereinfacht, da die geometrische Korrelation bereits in der Rekonstruktion durchgeführt wurde. Somit wird das endgültige Bild T2d geometrisch mit dem ursprünglichen Satz von Schichten Tr registriert, wie in der Anmeldung '650 beschrieben. Die Registrierung würde die Diagnose sowie die Anzeige der CAD-Ergebnisse auf T2d erleichtern, wobei die CAD-Ergebnisse aus den 3D-Bildern Tr abgeleitet werden. Die 3D-CAD-Ergebnisse können auch wie in Schritt 2 neu projiziert (oder summiert) und auf T2d überlagert werden.
Dementsprechend wurden mehrere Systeme zum Anzeigen von Röntgenbildern zusammen mit 2D-Bildern, die aus Tomosynthesebilddaten synthetisiert werden, dargestellt und beschrieben. Die synthetisierten Bilder können in Verbindung mit kombinierten Mammographie/Tomographie-Erfassungsstationen und reinen Tomosynthesestationen erzeugt und angezeigt werden. Die Bilder können sogar in Kombination mit reinen Mammographie-Erfassungsstationen erzeugt und angezeigt werden, wenn ältere Tomosynthesedaten verfügbar sind. Mit einer solchen Anordnung wird die diagnostische Effizienz erhöht, da die Bereitstellung bekannter Bilder zusammen mit den Tomosynthesedaten die Nutzung von krankengeschichtlicher Bildgebungskompetenz ermöglicht.
Nachdem Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, versteht es sich, dass die vorstehend beschriebenen Beispiele lediglich erläuternd sind und dass andere Beispiele ebenfalls im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche mit umfasst sind. Es sollte ferner klar sein, dass, wie oben angemerkt, Techniken aus bekannten Bildverarbeitungs- und Anzeigeverfahren, wie der Nachbearbeitung von TV-Bildern und der Bildbearbeitung durch Software, wie Photoshop von Adobe, eingesetzt werden können, um Einzelheiten der oben beschriebenen Prozesse zu implementieren. Die oben genannten spezifischen Ausführungsformen sind erläuternd, und viele Variationen können zu diesen Ausführungsformen eingeführt werden, ohne vom Erfindungsgedanken der Offenbarung oder vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. So können beispielsweise Elemente und/oder Merkmale verschiedener erläuternder Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung und der beigefügten Ansprüche miteinander kombiniert und/oder gegeneinander ausgetauscht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 11667650 [0016]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

11/667,650 [0039]

Claims

Röntgenerfassungssystem (1, 100), umfassend: - eine Röntgenstrahlquelle (110), die beweglich montiert ist; - einen Röntgenbildgeber (116) zum Erzeugen von Tomosyntheseprojektionsbildern (Tp) einer Brust (112) unter verschiedenen Winkeln der Röntgenstrahlquelle; - eine Verarbeitungseinheit (120), zum Rekonstruieren der Tomosyntheseprojektionsbilder in durch Tomosynthese rekonstruierte Bilder (Tr), die für Brustschichten repräsentativ sind, die eine selektive Dicke aufweisen, und zum Aufbauen daraus eines synthetisierten Mammogramms (Ms), das zu einem herkömmlich Mammographiebild (Mp) analog ist; - eine Anzeigeeinheit (5, 150) zum Anzeigen der synthetisierten Mammogramms (Ms).
Röntgenerfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinheit (120) dazu angeordnet ist, basierend auf den durch Tomosynthese rekonstruierten Bildern (Tr) eine erneute Projektion durchzuführen, um das synthetisierte Mammogramm (Ms) zu erzeugen, wobei die erneute Projektion bevorzugt eine Summierung von Pixelwerten der durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr), bevorzugt von im Allgemeinen allen der durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr), umfasst.
Röntgenerfassungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das synthetisierte 2D-Bild eine Mammogramm (Mp) simuliert, das bei einer CC- oder MLO-Ausrichtung aufgenommen wurde.
Röntgenerfassungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei sich der Röntgenbildgeber bewegen kann, bevorzugt synchron mit der Bewegung der Röntgenstrahlquelle.
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Speichervorrichtung (130) zum Speichern der Projektionsbilder (Tp), der durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr) und des synthetisierten 2D-Bildes (Ms).
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinheit ferner dazu konfiguriert ist, die Projektionsbilder (Tp) und/oder die durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr) anzuzeigen, wobei bevorzugt die Anzeigeeinheit dazu eingerichtet ist, eine gleichzeitige, umschaltbare, überlagerte oder filmische Anzeige einer beliebigen Kombination aus einem oder mehreren der synthetisierten 2D-Bilder (Ms), der TomosyntheseProjektionsbilder (Tp) und der durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr) bereitzustellen.
Röntgenerfassungssystem nach Anspruch 5 oder 6, ferner umfassend eine menügeführte Schnittstelle zur Auswahl eines bestimmten Bildes, das angezeigt werden soll.
Röntgenerfassungssystem nach einem der Ansprüche 5-7, wobei die Anzeigeeinheit ferner ein integriertes Fenster zum Anzeigen einer Vorabansicht des synthetisierten 2D-Bildes (Ms) umfasst, zur Verwendung beim Führen einer Auswertung der durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr) durch eine medizinische Fachkraft.
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Anzeige von CAD-Ergebnissen (350) auf dem synthetisierten 2D-Bild (Ms) unterstützt wird, wobei die CAD-Ergebnisse aus den durch Tomosynthese rekonstruierten Bildern (Tr) abgeleitet sind.
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Röntgensystem dazu eingerichtet ist, ein älteres Mammogrammbild (Mplegacy) in einer Speichervorrichtung (2) eines Bildarchivierungs- und Kommunikationssystems (PACS) anzunehmen und zu speichern.
Röntgenerfassungssystem nach Anspruch 10, wobei die Anzeigeeinheit ferner ein integriertes Fenster zum Anzeigen einer Vorabansicht des synthetisierten 2D-Bildes (Ms) und des älteren Mammogrammbildes (Mplegacy) umfasst, zur Verwendung beim Führen der Bewertung der rekonstruierten Tomosynthesebilder (Tr) durch eine medizinische Fachkraft.
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die durch Tomosynthese rekonstruierten Bilder (Tr) so rekonstruiert sind, dass sie dem gleichen geometrischen Koordinatensystem (31) entsprechen wie ein herkömmliches Mammogramm (Mp).
Röntgenerfassungssystem nach Anspruch 12, wobei die Röntgenstrahlquelle einen kegelförmigen oder pyramidenförmigen bildgebenden Röntgenstrahl (16) verwendet.
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Röntgenerfassungssystem eine kombinierte Mammographie/Tomosynthese-Erfassungsstation (1, 100) ist.
Röntgenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Röntgenerfassungssystem eine reine Tomosynthese-Erfassungsstation (1, 100) ist.