JP2013545575A - Ｘ線画像処理システム及び情報提供方法 - Google Patents

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Abstract

本発明はマンモグラフィに関連する。改善された精度の結果と共に乳房密度を評価するために、本方法が提供される。本方法は、組織構造を有する対象領域についてのマンモグラフィ情報を提供する情報提供方法であって、a)第１の画像取得パラメータ(114)と共に第1の画像データ(112)を取得するステップ(110)であって、第1の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第1の放射スペクトルに適合し、第1の画像データの取得は事前スキャンによる少ないＸ線量と共に実行される、ステップと、b)第2の画像取得パラメータ(120)と共に第2の画像データ(118)を取得するステップ(116)であって、第2の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第2の放射スペクトルに適合し、第2の画像データの取得は第1の画像データの取得の場合よりも多いＸ線量と共に実行され、第2の画像データの取得はマンモグラフィスキャンによる、ステップと、c)第1及び第2の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解を実行し、分解された物質の画像データ(126)を生成するステップ(122)と、d)分解された物質の画像データから対象領域の組織構造の密度情報(130)を取得し(128)、密度情報をユーザに提供するステップ(132)とを有する。

Description

本発明はX線画像処理、X線画像診断システム、対象に関するマンモグラフィ情報を提供する方法、コンピュータプログラム要素及びコンピュータ読み取り可能な媒体等に関連する。
組織構造についての情報は、いわゆるガン検診、特にマンモグラフィによるガン検診に使用されている。US2009/0022273A1(特許文献1)はマンモグラフィ露光のためのX線システムを説明している。更に、X線画像を取得して体積当たりの乳房密度又は胸部密度(breast density)を評価できることが知られており、乳房密度は乳癌のようなガンの検出及び予測に重要な特徴或いは重要な特色である。しかしながら、従来のマンモグラフによる体積乳房密度の評価は、3D胸部モデルの計算精度に起因して誤った判断を招くおそれがあることが知られている。
米国特許第2009/0022273号明細書
本発明の課題は改善された精度と共に胸部密度の評価結果を提供することである。
実施の形態によるＸ線画像処理システムは、
Ｘ線ソース及びＸ線ディテクタを有するＸ線画像取得部と、
処理部と、
インタフェース部と
を有し、前記Ｘ線画像取得部は、第１の画像取得パラメータと共に第１の画像データを取得するように形成され、前記第１の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第１の放射スペクトルに適合し、前記Ｘ線画像取得部は、事前スキャンによる少ないＸ線量で第１の画像データの取得を実行するように形成され、
前記Ｘ線画像取得部は、第２の画像取得パラメータと共に第２の画像データを取得するように形成され、前記第２の画像取得パラメータは前記二重エネルギモードの第２の放射スペクトルに適合し、前記Ｘ線画像取得部は、前記第１の画像データの取得の場合よりも多いＸ線量で前記第２の画像データの取得を実行するように形成され、前記第２の画像データの取得はマンモグラフィスキャンにより行われ、
前記処理部は、前記第１及び第２の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解を実行し、分解された物質の画像データを生成し、前記分解された物質の画像データから前記対象領域の前記組織構造の密度情報を取得するように形成され、
前記インタフェース部は前記密度情報をユーザに提供するように形成されている、Ｘ線画像処理システムである。
本発明の一実施形態によるX線画像処理システムを示す図。 本発明による方法の例示的な実施形態における基本ステップを示す図。 本発明による方法の例示的な別の実施形態を示す図。 本発明による方法の例示的な別の実施形態を示す図。 本発明による方法の例示的な別の実施形態を示す図。 本発明による方法の例示的な別の実施形態を示す図。 本発明による方法の例示的な別の実施形態を示す図。 本発明による方法の例示的な別の実施形態を示す図。 本発明によりユーザに提供される分解された物質の画像データの一例を示す図。 本発明の例示的な実施形態における事前スキャンに使用される様々な照射量に関する胸部密度評価の精度を説明するためのテーブルを示す図。 図10に示す結果に対するエラーを示す図。
＜発明の概要＞
本発明の課題は改善された精度と共に胸部密度の評価結果を提供することである。
本発明の上記の課題は独立請求項に係る発明により解決され、更なる実施の形態は従属請求項に関連している。本発明に関する以下の説明される実施の形態は、X線画像処理システム、マンモグラフ情報を提供する方法、プログラム要素及びコンピュータ読み取り可能な媒体等に適用されることに留意を要する。
本発明の一実施形態により提供される方法は、
組織構造を有する対象領域についてのマンモグラフィ情報を提供する情報提供方法であって、
ａ）第１の画像取得パラメータと共に第１の画像データを取得するステップであって、前記第１の画像取得パラメータは二重エネルギモード(dual energy mode)の第１の放射スペクトルに適合し、前記第１の画像データの取得は事前スキャンによる少ないＸ線量と共に実行される、ステップと、
ｂ）第２の画像取得パラメータと共に第２の画像データを取得するステップであって、前記第２の画像取得パラメータは前記二重エネルギモードの第２の放射スペクトルに適合し、前記第２の画像データの取得は前記第１の画像データの取得の場合よりも多いＸ線量と共に実行され、前記第２の画像データの取得はマンモグラフィスキャンによる、ステップと、
ｃ）前記第１及び第２の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解(dual energy basis material decomposition)を実行し、分解された物質の画像データ(decomposed basis material image data)を生成するステップと、
ｄ）前記分解された物質の画像データから前記対象領域の前記組織構造の密度情報を取得し、該密度情報をユーザに提供するステップと
を有する情報提供方法である。
「第1のドーズ(dose)」及び「第2のドーズ」のような「第1」及び「第2」等の用語は、同種の異なる形態を区別するために使用されていることに留意を要する。しかしながら、特に断っている場合や文脈から読み取れる場合を除いて、「第1」及び「第2」等は何らかの順序(何らかの時間的な順序)にそのまま関連しているわけではない。
一実施形態では、ステップa)はステップb)の前に実行される。言い換えれば、本スキャン[又はメインスキャン](main scan)の前に事前スキャン[又は予備スキャン又はプレスキャン](pre-scan)が実行される。
一実施形態では、ステップb)がステップa)の前に実行され、すなわち高濃度ドーズと共にスキャンが実行され、その後に低濃度ドーズと共に別のスキャンが実行される。
更なる実施の形態では、二重エネルギ物質分解により、第1のタイプの組織に関する画像データを、第2のタイプの組織に関する画像データから分離する。
更なる実施の形態では、分解された物質画像データがユーザに提供される。
更なる実施の形態では、別のステップf)において、第2の画像データに基づいて表示データが生成され、その画像データはマンモグラフィ画像としてユーザに提供される。
更なる実施の形態では、第1の画像データ及び第2の画像データが組み合わせられ、ユーザに提示される表示データを生成する。
別の実施形態により提供されるＸ線画像処理システムは、
Ｘ線ソース及びＸ線ディテクタを有するＸ線画像取得部と、
処理部と、
インタフェース部と
を有し、前記Ｘ線画像取得部は、第１の画像取得パラメータと共に第１の画像データを取得するように形成され、前記第１の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第１の放射スペクトルに適合し、前記Ｘ線画像取得部は、事前スキャンによる少ないＸ線量で第１の画像データの取得を実行するように形成され、
前記Ｘ線画像取得部は、第２の画像取得パラメータと共に第２の画像データを取得するように形成され、前記第２の画像取得パラメータは前記二重エネルギモードの第２の放射スペクトルに適合し、前記Ｘ線画像取得部は、前記第１の画像データの取得の場合よりも多いＸ線量で前記第２の画像データの取得を実行するように形成され、前記第２の画像データの取得はマンモグラフィスキャンにより行われ、
前記処理部は、前記第１及び第２の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解を実行し、分解された物質の画像データを生成し、前記分解された物質の画像データから前記対象領域の前記組織構造の密度情報を取得するように形成され、
前記インタフェース部は前記密度情報をユーザに提供する、Ｘ線画像処理システムである。
臨床マンモグラフィックスキャンの前に少ないドーズ量で事前スキャンを実行することを、本発明の要点として理解することが可能である。二重エネルギ物質分解の際に事前スキャンをマンモグラフィスキャンと一緒に活用し、例えば胸部組織構造のような組織構造の密度情報を推定する。
本発明に関する上記及びその他の実施形態は、以下に説明される実施の形態を参照することで明確かつ十分に理解できるであろう。
＜実施の形態の詳細な説明＞
以下、本発明の実施の形態は「図面の簡単な説明」の欄に示されている図面を参照しながら説明される。
図1はX線画像処理システム10を示し、X線画像処理システム10は、X線ソース14及びX線ディテクタ16を有するX線画像取得部12を有する。更に、処理部18及びインタフェース部20も設けられている。
図示されているX線画像処理システム10はマンモグラフィシステムであり、患者は直立した状態で立つことができ、患者の胸部或いは少なくとも理論的には身体の他の如何なる部分も、X線ソース14及びX線ディテクタ16の間に設けることができる。取得手順又は捕捉処理の最中に胸部の位置を固定するために、第1のパネル22が示されている。第1のパネルを上方又は下方に動かすことで、パネルとディテクタとの間の距離(Dとして示されている)が、各自の胸部の位置又はサイズに合わせられる。こうして、適切な捕捉処理の際に所望の圧力を胸部に作用させることができる。
ディテクタ16は、胸部を受ける表面領域を有する一種のパネルとしても形成されている。
図示されているように、X線画像取得部は支持構造24に対して可動に支持され、支持構造24は垂直柱として示されている調整手段26を有する。すなわち、X線画像取得部12は患者の高さに合うように上方又は下方に動かすことができ、捕捉処理の間に患者が楽に立てるようにする。
X線画像取得部12は第1の画像取得パラメータと共に第1の画像データを取得するように形成され、第1の画像パラメータは二重エネルギモードの第1の放射スペクトルに適合している。X線画像取得部12は、事前スキャンの少ないX線照射(X線量)で第1の画像の取得を実行するようにも形成されている。
X線画像取得部12は、第2の画像取得パラメータと共に第2の画像データを取得するようにも形成されており、第2の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第2の放射スペクトルに適合している。X線画像取得部12は、第1の画像の取得の場合よりも多いX線照射量(X線量)と共に第2の画像の取得を実行する。第2の画像の取得はマンモグラフィスキャンにより行われる。
処理部は当然にX線画像取得部に接続されているが、そのような接続は図示されておらず、処理部は、第1及び第2の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解を実行し、分解された物質の画像データを生成し、かつ分解された物質の画像データから対象領域の組織構造の密度情報を取得するように形成されている。更に、インタフェース部は密度情報をユーザに提供するように形成されている。インタフェース20は詳細には図示されていない点に留意を要する。
本発明の実施の形態によれば、表示装置又はディスプレイ装置28が設けられ、表示装置は処理部18に接続されている。表示装置は密度情報をユーザに表示するように形成され、密度情報は参照番号30により示されている。
図1のX線画像処理システム10は表示装置28を備えていてもよいが、本発明の実施の形態において表示装置が設けられることは必須ではない点に留意を要することは明白である。すなわち、説明される本特徴は表示装置と組み合わせずに使用されてもよい。
本発明による他のX線画像処理システムが提供されてもよいが、それらは図示されていない点にも留意を要する。例えば、固定されたソース及びディテクタを有するX線システムが使用されてもよい。更に、マンモグラフィに適した他のシステムが設けられてもよく、例えば、Cアームシステム(C-arm system)が使用されてもよい。患者を受けるためにテーブルが設けられたシステムを使用してよいことも当然であり、テーブルはマンモグラフィスキャンの際に下を向くように配置することが可能である。
(不図示の)更なる実施の形態では、処理部18は第2の画像データに基づいて表示データを生成するように形成され、表示装置はその画像データをマンモグラフィ画像として表示するように形成されている。
以下、関心のある対象についてのマンモグラフィ情報を提供する本発明による方法の様々な実施の形態を説明する。
図2には、組織構造を有する関心のある対象領域についてのマンモグラフィ情報を提供する方法100が示されている。本方法は以下のステップを有する：
第1の取得ステップ110において、第1の画像取得パラメータ114と共に第1の画像データ112が取得される。第1の画像取得パラメータ114は二重エネルギモードの第1の放射スペクトルに適合している。第1の画像の取得は事前スキャンによる少ないX線量と共に実行される。
第2の取得ステップ116において、第2の画像取得パラメータ120と共に第2の画像データが取得される。第2の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第2の放射スペクトルに適合している。第2の画像の取得は第1の画像取得の場合よりも多いX線量と共に実行される。第2の画像データの取得はマンモグラフィスキャンにより行われる。
更に、実行ステップ124において、第1及び第2の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解122が実行され、分解された物質の画像データ126を生成する。
更に、導出又は取得ステップ128において、分解された物質の画像データ126から関心のある対象領域の組織構造の密度情報130が取得される。密度情報はその後ユーザに提供され、これは参照番号132により示される。
第1の取得ステップ110はステップa)として言及され、第2の取得ステップ116はステップb)として言及され、実行ステップ124はステップc)として言及され、取得ステップ128はステップd)として言及される。
図2に示す例示的な実施の形態によれば、ステップa)がステップb)の前に実行されてもよい。言い換えれば、ステップa)は事前スキャン(プレスキャン)であり、ステップb)が本スキャン(メインスキャン)である。
(不図示の)実施の形態では、ステップb)がステップa)の前に実行され、すなわち高濃度の線量と共に第1のスキャンが実行され、その後に低濃度の線量と共に第2のスキャンが実行されてもよい。
本発明の更なる実施の形態では、密度情報が密度の値を示す。
更なる実施の形態では、密度の値は、関心のある領域に関する平均的な密度の値を示す。
更なる実施の形態では、密度の値は、様々な種類の組織に関する関心領域の密度の値を示す。
更なる実施の形態によれば、詳細には説明しないが、第1の放射線(放射ドーズ)は第1の画像捕捉の際に照射され、第2の放射線(放射ドーズ)は第2の捕捉の際に照射される。第1の照射は第2の照射よりも少なくとも1/2倍だけ少ない。言い換えれば、第1の照射は近似的に第2の照射の50％未満、近似的に第2の照射の50％又はそれ未満、或いは第2の照射の高々50％である。
更なる実施の形態では、第1の照射は第2の照射の少なくとも20％未満であり、好ましくは10％未満である。
一実施形態では、詳細には説明しないが、第1の照射は第2の照射の高々5％であり、好ましくはそれ未満である。例えば、第1のスキャンの照射(又は線量)は第2のスキャンの2.5％である。
当然に、少ない照射によるスキャンの前に多い照射によるスキャンを行う上記の代替的な実施の形態の場合、ドーズレート又は照射量の割合は逆になり、すなわち他方の前に実行される一方のスキャンは、後に実行されるスキャンの照射よりも少なくとも2倍多い照射量を有する。言い換えれば、他方のスキャンの前に実行されるスキャンの照射量は、以後に実行される他方のスキャンの照射量の約200％以上である。
更なる実施の形態では、詳細には説明しないが、第1及び第2の放射スペクトルが最小のスペクトルオーバーラップ(重なり又は重複)しか示さない。例えば、それらは互いに分離している。すなわち、第1及び第2の放射スペクトルに対応するX線スペクトルはエネルギ的に可能性のある最小のオーバーラップしか示さない。例えば、これはkVp値及びフィルタ材料の適切な組み合わせを利用することで実現できる。特に、例示的な実施形態によれば、高kVPスキャン、好ましくは事前スキャンは、(a)必要とされる照射量を減らし、(b)スペクトルのオーバーラップを減らすように厳しく選別されるべきである。
図3に示されているように、更なる実施の形態では、ステップa)において、関心のある領域が2つの圧縮する要素の間に設けられ、2つの圧縮する要素間の距離Dは、距離測定センサにより検出される。この検出は、距離を示す参照符号Dが内部に描かれている別のボックス134と共に示されている。
更なる実施の形態では、ステップ134に示されているDから導出できる関心領域の厚みは、ステップc)を実行することで決定され、これはボックス134をボックス122に結ぶ破線136により示されている。
更なる実施の形態では、詳細には説明しないが、ステップc)において、二重エネルギ物質分解により、第1の種類の組織に関連する画像データと第2の種類の組織に関連する画像データとを分離する。
更なる実施の形態では、第1の種類の組織は線組織(glandular tissue)であり、第2の種類の組織は脂肪組織(adipose tissue)である。
更なる実施の形態では、線組織に関する第1の密度値及び脂肪組織に関する第2の密度値が提供される。当然に、密度値は密度情報として提供することも可能である。
本発明では、「密度情報」という用語は、所望の密度情報を与える様々な種類のデータを含み、例えば、割合簡単な形式のもの、1つの数、1つの値、値の組み合わせ、値のペア、2次元グラフの形式による図形表現、又は3次元画像データでさえ含んでよく、これらからユーザが密度情報を取得することが可能である。
更なる実施の形態では、ステップc)において、線組織に関する平均値及び脂肪組織に関する平均値が決定される。
更なる実施の形態では、選択可能な領域における第1及び第2のタイプの組織の平均値が決定されユーザに提供される。すなわち、例えば医療関係者のようなユーザが特定の関心のある領域を指定することができ、ユーザは関心領域より狭く設定することが可能な特定の関心領域を選択することができ、画像捕捉(の期間)はその領域に関連し、選択された特定の領域に関する平均値がそのユーザに与えられる。
更なる実施の形態では、胸部の部分又はパートが選択されてもよい。
更なる実施の形態では、胸部の全体が選択されてもよい。
図4に示されるように、別の実施の形態では、キャリブレーションスキャン138により取得されるキャリブレーションデータ(校正データ、較正データ又は補正データ)136に基づいて分解又は分析が行われ、キャリブレーションスキャン138は、例えば、所望の例示的な実施の形態のうちの何れかによる上記の方法ステップを実行する前に行われる。
更なる実施の形態では、ステップa)及びb)の第1及び第2の画像データは、(詳細には説明されていない)キャリブレーションスキャンと同じ第1及び第2のスペクトルと共に取得される。
図5に示されているように、別の実施の形態では、分解された材料の画像データ126が、ボックス140により示されるユーザに提供される。ボックス132により示される密度情報130だけでなく、分解された材料の画像データもユーザに提供される。
分解画像表示データは、個々の画像を表示するために、分解された材料の画像データから取得される。
図6に示されているように、別の実施の形態では、別のステップf)に関し、第2の画像データに基づいて生成ステップ144において表示データ142が生成される。表示データ142は提供ステップ146においてマンモグラフィ画像148としてユーザに提供される。
更なる実施の形態では、第2の画像取得は、メインマンモグラフ取得(main mammography acquisition)として言及される。
更なる実施の形態では、第2の画像取得は、個々の診断評価を行うのに十分な情報を医療関係者又は他の人々に提供する診断スキャンである。
図7に示されているように、別の実施の形態の例によれば、第1の画像データ118及び第2の画像データ118が組み合わせステップ又は結合ステップ150において組み合わせられ、ボックス154により示されているようにユーザに提供される表示データ152を生成する。
図8に概略的に示されているように、別の実施の形態の例によれば、ステップa)の第1の画像データがステップb)における露光制御又は照射制御156に使用される。
詳細には説明しないが、上記の実施の形態は、相乗効果をもたらすように様々な形態で組み合わせることが可能であることは明白である。
更なる実施の形態では、例えば胸部の正確な測位のために、医療マンモグラフィックスキャンを行う前に実行される事前スキャンを活用することが本質的な概念である。事前スキャンは低い(X線)照射量で実行され、kVpはメインスキャンの最中に使用されるkVpとは異なるように(他方に害を与えることなく)設定される。例えば、線組織/脂肪組織のベースに対して二重エネルギ物質分解を実行し、その分解に基づいて全体的なマンモグラフに関する胸部密度を推定することは、本発明の一形態である。
当然に、マンモグラムのうち選択された領域だけについての胸部密度又は乳房密度を推定することも可能である。
事前スキャンでは少ない照射しか行われないことに起因して、及び分解そのものに由来するノイズの増幅効果に起因して、材料の分解の際に非常にノイズが多いという事実があるにもかかわらず、乳房密度の推定はそれらのノイズの影響を受けにくい。なぜなら、取得される全てのデータは例えば1つの数をもたらすように加算方式で使用されるからである。
従来のマンモグラフによる体積当たりの乳房密度の評価はいくつもの欠点を有していたことに、更に留意を要する。胸部を固定する2つのパネル間の距離が既知であることは、減衰を線組織及び脂肪組織に起因する減衰に分類することを可能にするが、これは境界について常に有効に機能するわけではない。なぜなら、胸部はパネルに全て接しているわけではないからである。これは、胸部の平均密度の計算の精度に影響するアーチファクトを招くおそれがある。
本発明に関する上記の実施形態の例は、本来のマンモグラフ捕捉と組み合わせて照射量が少ない事前スキャンを活用することで、乳房密度を計算する代替的な改善方式を提供する。
本発明の一実施形態は、マンモグラフに関する高い強度の領域(照射を受ける組織の厚みが非常に薄い領域)からの平均的な乳房密度の推定を基礎とすることを排除する。従来の方式又はアルゴリズムは、それらの領域を、高い割合で脂肪組織を含んでいるように解釈する傾向がある点に留意を要する。従って、多すぎる評価又は少なすぎる評価(過不足のある評価)によりエラー(誤差)が生じてしまう。これらの領域の胸部の正確な形状を考慮する方法は、せいぜい胸部の真の形状の近似と考えることができるに過ぎず、公平な又は偏りのない結果は得られないであろうことに更に留意を要する。
以下、1mAs、5mAs、10mAs及び150mAsという様々なX線管負荷に関し、24kVp/150mAsの診断スキャン及び35kVpの事前スキャンを行い、デュアルエネルギ分離及び以後の乳房密度評価を行った場合のシミュレーション結果を示す。
モデル又はファントム(phantom)として、脂肪組織及び線組織の同じ直径の2つの円筒状の平板(slab)が使用され、2つの平板はそれぞれ30mm及び20mmの厚みを有する。図9には、事前スキャンのX線管負荷が10mAsである場合に、2種類の組織に分解する様子が示されている。図9の左側の部分は二重エネルギデータを脂肪組織ICRU44に分解した様子を示す。図示されているように、導出された画像データは円形領域172の形式で示されている。この領域の形状は、選択された円筒平板の形状に起因する。しかしながら、円172は何らかの画素パターンで満たされており、その画素パターンは、個々の密度画像データを示す第1のパターン173を示す。
図9の右側には乳房組織ICRU44が示されており、乳房組織ICRU44は線組織構造であり、第2の円形領域172により示されている。円174は第2のパターン175で満たされており、第2のパターンは個々の種類の組織に対する個々の密度画像データを示す。
何れの表示も35kVpの事前スキャンにおいて10mAsのX線管負荷の場合に関連している。
更に、画像表示の下に、更なる情報176が表示されている。例えば、各々の種類の組織についての平均値178が表示されている。分解された画像に含まれるノイズは非常に多いにもかかわらず、2つの平板を通過するX線距離は平均的に非常に高い精度で再構築できることが、図9の画像における平均値から分かる。精度を考察するに、図9の左側の平均値は30.0982を示しこれは30mmの厚さの脂肪組織に関連する一方、図9の右側の平均値は19.9417を示しこれは20mmの厚さの線組織に関連することに留意を要する。
図10には、更なる実施の形態として、個々の設定値に関する一例として図9に示されているような個々の投影データからの単位体積当たりの乳腺密度の測定値の結果が示されている。
図10には、乳房密度のインジケータとして通常言及されている線組織の割合が、0.32から始まって0.42に至る縦軸と共に示されている。水平軸には様々な場合が示されている。
第1の例の場合、第1のインジケータ180と共に真の値(Truth)が示されており、これは全体で50mmのうちの20mmに関連し、この場合の割合の値は0.4になる。
第1のシミュレーションの場合、メインスキャンと同じX線管負荷(150mAs)で事前スキャンが実行されている。
2番目のインジケータ182から分かるように、この結果は真の値を僅かに上回る値をもたらしている。
第2のシミュレーションでは、メインX線管負荷(150mAs)に対して約6.7％に該当する10mAsのX線管負荷が適用されている。第3のインジケータ184はほぼ0.4に近い値をもたらし、正確な結果を示している。
次に、第3のシミュレーションでは、メインX線管負荷(150mAs)に対して約3.7％に該当する5mAsのX線管負荷が適用されている。第4のインジケータ186はほぼ0.39という真の値の一部を示す。
第4のシミュレーションでは、メインX線管負荷(150mAs)に対して約0.7％に該当する1mAsのX線管負荷が適用されている。第5のインジケータ188から分かるように、これは線組織の割合として0.35という値を示す。
図10に示す結果から理解できるように、150mAsのメインX線管負荷に対して約5％のX線管負荷による事前スキャンを行うことで、良好な結果が得られる。
図11は、図10に示す結果を、変位又は差分の割合189を縦軸として示す。縦軸は-14％のバイアスから+2％のバイアスに至る。
0％のバイアスを示すライン190を基準とする複数のインジケータが示されている。当然に、真の値の場合、有意のインジケータは示されていない。メイン照射と比較して100％の照射を行う第1のシミュレーションの場合、すなわち事前スキャンの場合に150mAsである場合、第1の棒グラフ192はほぼ1％の値を示す。10mAsの事前スキャンに対する第2のインジケータは、参照番号194により示され、約0.5％の負のバイアスを示す。
第3のインジケータ196は5mAsの事前スキャンに対する割合のバイアス値を示す。
第4のインジケータ198は1mAsの事前スキャンに対する-12％より大きな誤差バイアスを示す。
図11に示されているように、結果的に、150mAsではなく、例えば10mAsのような10％未満のX線管負荷による事前スキャンが、誤差バイアスに関して良好な結果を示している。事前スキャンに対して5％未満でしかないX線管負荷を適用した場合でさえ、依然として-4％未満のバイアス値を達成できている。これは、測定データを分解する特定の方法に依存するかもしれない。分解ステップに関して異なる手順を利用する場合、結果は異なるかもしれない。しかしながら、密度情報を導出する際の品質は同じである。
本発明の別の実施の形態の例では、上記の何れかの実施の形態に従う方法による方法ステップを、適切なシステムで実行するように形成されたコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。
従って、コンピュータプログラム要素はコンピュータユニットに保存されてもよく、そのようなユニットも本発明の実施の形態の一つである。このコンピュータユニットは上記の方法のステップを実行する又は実行することを引き起こすように形成されてもよい。更に、コンピュータユニットは上記の装置の構成要素を動作させるように形成されてもよい。コンピュータユニットはユーザの指示又は要求を自動的に処理及び/又は実行するように形成できる。コンピュータプログラムはデータプロセッサのワーキングメモリにロードされてもよい。データプロセッサは本発明による方法を実行するように形成されていてもよい。
本発明による実施の形態は、本発明を当初から利用できるコンピュータプログラムと、既存のプログラムを本発明を利用するプログラムに更新手段により変更したコンピュータプログラムとの双方を網羅する。
更に、コンピュータプログラム要素は、上記の方法の実施の形態の例による手順を実行するのに必要な全てのステップを実行することができる。
本発明の別の実施の形態の例によれば、CD-ROMのようなコンピュータで読み取ることが可能な記憶媒体(コンピュータ読み取り可能な記憶媒体)が提供され、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、保存されるコンピュータプログラム要素を有し、そのコンピュータプログラム要素については上記のセクションで説明されている。
しかしながら、コンピュータプログラムはワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提供されてもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされてもよい。本発明の更なる実施の形態の一例によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロードできるようにする媒体が提供され、コンピュータプログラム要素は本発明に関する上記の実施の形態の何れかによる方法を実行するように形成されている。
本発明の実施の形態は様々な対象に関連して説明されていることに留意を要する。特に、或る実施の形態は方法の形式の請求項に関連して説明されているが、他の実施の形態は装置の形式の請求項に関連して説明されている。しかしながら、当業者は上記の説明及び以下の説明を総合し、特に断りのない限り、ある形式の対象に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる対象に関連する特徴の任意の組み合わせも本願により開示されているように想定されている。更に、全ての特徴が結合され、複数の特徴の単なる寄せ集めを上回る相乗効果を奏するようにしてもよい。
本発明は発明の詳細な説明及び添付図面により詳細に説明及び図示されてきたが、そのような説明及び図示は説明に役立つ例或いは具体例であり、限定ではないと考えられる。本発明は説明された実施の形態に限定されない。本明細書、図面及び特許請求の範囲を参照することで、説明された実施の形態に対する他の変形例も、特許請求の範囲に係る本願発明を実施する当業者にとって理解できるものである。
特許請求の範囲において、「有する(comprising)」という用語は他の要素や他のステップを排除しておらず、「ある」又は「或る」という用語は複数個存在することを排除していない。単独のプロセッサその他のユニットが特許請求の範囲で言及している複数の事項による機能を発揮してもよい。ある複数の事項が互いに異なる従属請求項で引用されているというただそれだけのことで、それらの事項の組み合わせが有利に使用できないことにはならない。特許請求の範囲に何らかの参照符号が存在した場合、如何なる参照符号も本願の範囲を限定するように解釈されるべきではない。

Claims (15)

  1. Ｘ線画像処理システムであって、
    Ｘ線ソース及びＸ線ディテクタを有するＸ線画像取得部と、
    処理部と、
    インタフェース部と
    を有し、前記Ｘ線画像取得部は、第１の画像取得パラメータと共に第１の画像データを取得するように形成され、前記第１の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第１の放射スペクトルに適合し、前記Ｘ線画像取得部は、事前スキャンによる少ないＸ線量で第１の画像データの取得を実行するように形成され、
    前記Ｘ線画像取得部は、第２の画像取得パラメータと共に第２の画像データを取得するように形成され、前記第２の画像取得パラメータは前記二重エネルギモードの第２の放射スペクトルに適合し、前記Ｘ線画像取得部は、前記第１の画像データの取得の場合よりも多いＸ線量で前記第２の画像データの取得を実行するように形成され、前記第２の画像データの取得はマンモグラフィスキャンにより行われ、
    前記処理部は、前記第１及び第２の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解を実行し、分解された物質の画像データを生成し、前記分解された物質の画像データから前記対象領域の前記組織構造の密度情報を取得するように形成され、
    前記インタフェース部は前記密度情報をユーザに提供するように形成されている、Ｘ線画像処理システム。
  2. ディスプレイ装置が設けられ、
    前記ディスプレイ装置は前記処理部に接続され、
    前記ディスプレイ装置は密度情報を表示するように形成されており、
    前記処理部は前記第２の画像データに基づいて表示データを生成するように形成されており、
    前記ディスプレイ装置は前記画像データをマンモグラフィ画像として表示するように形成されている、請求項１に記載の画像処理システム。
  3. 組織構造を有する対象領域についてのマンモグラフィ情報を提供する情報提供方法であって、
    ａ）第１の画像取得パラメータと共に第１の画像データを取得するステップであって、前記第１の画像取得パラメータは二重エネルギモードの第１の放射スペクトルに適合し、前記第１の画像データの取得は事前スキャンによる少ないＸ線量と共に実行される、ステップと、
    ｂ）第２の画像取得パラメータと共に第２の画像データを取得するステップであって、前記第２の画像取得パラメータは前記二重エネルギモードの第２の放射スペクトルに適合し、前記第２の画像データの取得は前記第１の画像データの取得の場合よりも多いＸ線量と共に実行され、前記第２の画像データの取得はマンモグラフィスキャンによる、ステップと、
    ｃ）前記第１及び第２の画像データに基づいて二重エネルギ物質分解を実行し、分解された物質の画像データを生成するステップと、
    ｄ）前記分解された物質の画像データから前記対象領域の前記組織構造の密度情報を取得し、該密度情報をユーザに提供するステップと
    を有する情報提供方法。
  4. 前記ステップａ）が前記ステップｂ）の前に実行される、請求項３に記載の情報提供方法。
  5. 前記第１の画像データの取得の際に第１のＸ線量が照射され、前記第２の画像データの取得の際に第２のＸ線量が照射され、前記第１のＸ線量は前記第２のＸ線量より少なくとも１／２倍少ない、請求項３又は４に記載の情報提供方法。
  6. 前記第１及び第２の放射スペクトルが、最小のスペクトルオーバーラップを示す、請求項３−５の何れか１項に記載の情報提供方法。
  7. 前記ステップａ）において、前記対象領域が２つの圧縮要素の間に配置され、前記２つの圧縮要素間の距離が距離測定センサにより検出される、請求項３−６の何れか１項に記載の情報提供方法。
  8. 前記ステップｃ）において、前記二重エネルギ物質分解により、第１の種類の組織に関する画像データと第２の種類の組織に関する画像データとを分離する、請求項３−７の何れか１項に記載の情報提供方法。
  9. 前記二重エネルギ物質分解は、キャリブレーションスキャンにより取得されたキャリブレーションデータに基づいている、請求項３−８の何れか１項に記載の情報提供方法。
  10. 前記分解された物質の画像データが前記ユーザに提供される、請求項３−９の何れか１項に記載の情報提供方法。
  11. 別のステップｆ）において、前記第２の画像データに基づいて表示データが生成され、前記画像データがマンモグラフィ画像としてユーザに提供される、請求項３−１０の何れか１項に記載の情報提供方法。
  12. 前記第１の画像データ及び前記第２の画像データが、ユーザに提供される表示データを形成するように合成される、請求項３−１１の何れか１項に記載の情報提供方法。
  13. 前記ステップａ）における前記第１の画像データが前記ステップｂ）における照射制御に使用される、請求項３−１２の何れか１項に記載の情報提供方法。
  14. 請求項１又は２に記載のＸ線画像処理システムに、請求項３−１３の何れか１項に記載の情報提供方法を実行させるコンピュータプログラム。
  15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な媒体。
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