JP7314189B2 - デジタルマンモグラフィイメージングのための方法およびシステム - Google Patents

デジタルマンモグラフィイメージングのための方法およびシステム Download PDF

Info

Publication number
JP7314189B2
JP7314189B2 JP2021023444A JP2021023444A JP7314189B2 JP 7314189 B2 JP7314189 B2 JP 7314189B2 JP 2021023444 A JP2021023444 A JP 2021023444A JP 2021023444 A JP2021023444 A JP 2021023444A JP 7314189 B2 JP7314189 B2 JP 7314189B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
energy image
low energy
location
contrast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021023444A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021133243A (ja
Inventor
パブロ・ミリョーニ・デ・カルバーリョ
ジョージ・コルシーニョ・エスピーニョ
ヴィンセント・ジョナス・ビスマス
バーバラ・グロージャン・リー
Original Assignee
ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー filed Critical ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー
Publication of JP2021133243A publication Critical patent/JP2021133243A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7314189B2 publication Critical patent/JP7314189B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/12Devices for detecting or locating foreign bodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Clinical applications
    • A61B6/502Clinical applications involving diagnosis of breast, i.e. mammography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4241Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • A61B6/463Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/467Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • A61B6/469Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selecting a region of interest [ROI]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/481Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/482Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/488Diagnostic techniques involving pre-scan acquisition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • G06T5/92
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • G06T7/0014Biomedical image inspection using an image reference approach
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • G06T7/246Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
    • G06T7/248Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments involving reference images or patches
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/30Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G06T7/337Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods involving reference images or patches
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/50Depth or shape recovery
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/70Determining position or orientation of objects or cameras
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025Tomosynthesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0407Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body
    • A61B6/0414Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body with compression means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10004Still image; Photographic image
    • G06T2207/10012Stereo images
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10116X-ray image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30068Mammography; Breast
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30096Tumor; Lesion
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204Marker

Description

本明細書に開示される主題の実施形態は、デジタルマンモグラフィイメージング手順に関する。
マンモグラフィは、乳房の1つまたは複数の腫瘍を検出するための医療イメージング手順である。マンモグラフィイメージングに基づいて、乳房生検手順が実施され、さらなる分析のために関連する乳房組織の生検サンプルを得ることができる。乳房生検手順の間、乳房は、圧縮パドルで圧縮され、生検が、針が検出器に平行な内外方向面に沿って組織に挿入される水平アプローチで実施されるか、または針が頭尾方向面に沿って垂直に挿入される垂直アプローチで実施されるかに応じて、内外方向または頭尾方向のいずれかの位置に位置決めされる。次に、デジタル乳房トモシンセシス(DBT)などのマンモグラフィイメージング手順に基づいて、標的組織の場所(例えば、病変、微小石灰化など)が識別される。例えば、DBT中、スカウト画像(X線管が検出器に垂直な正中線位置にある)および複数のステレオ画像(X線管が正と負の両方向に正中線から設定された程度内において様々な角度で弧を描いて移動する)が得られる。関心領域(ROI)内の標的場所は、取得された画像に基づいて選択することができる。標的を選択した後、生検ツールを使用して針を乳房に挿入し、標的組織の一部を針で切除して生検サンプルを得る。
米国特許第10398397号明細書
一実施形態では、方法は、患者の参照画像を用いた画像登録プロセスに基づいて患者の選択された画像内の生検標的の位置を決定することと、選択された画像上の生検標的の位置のグラフィック表現を表示することとを含む。
上記の簡単な説明は、詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供されていることを理解されたい。特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することは意図されておらず、その主題の範囲は詳細な説明に続く特許請求の範囲によって一義的に定義される。さらに、特許請求される主題は、上記のまたは本開示の任意の部分に記載の欠点を解決する実施態様に限定されない。
本開示は、添付の図面を参照しながら、以下の非限定的な実施形態の説明を読むことからよりよく理解されるであろう。
一実施形態によるデジタルマンモグラフィシステムの概略図である。 一実施形態による画像登録方法である。 本明細書に開示される実施形態による、1つまたは複数の画像にわたって標的マーカまたは関心領域を追跡するための方法のフローチャートである。 造影剤増強イメージングを利用して生検を実施するためのプロセスを概略的に示す図である。 例示的な造影剤のウォッシュアウト曲線を概略的に示す図である。 生検手順中の造影剤増強イメージングについての例示的なタイムラインを概略的に示す図である。 一実施形態による、2つの画像にわたって標的マーカを追跡するための例示的な手順を概略的に示す図である。 一実施形態による、2つの画像にわたって標的ROI輪郭を追跡するための例示的な手順を概略的に示す図である。 画像登録についてのプロセスを概略的に示す図である。
以下の説明は、デジタルマンモグラフィイメージング手順のための様々な実施形態に関する。デジタルマンモグラフィイメージング手順には、乳房の2次元(2D)または3Dデジタル画像の取得が含まれる場合がある。例えば、DBTは、高い面内解像度で乳房の断面画像を生成するためのイメージング技術である。デジタルマンモグラフィシステムを使用したイメージング中、乳房が圧縮され、X線源は、中間位置から正と負の方向に様々な角度の範囲内で乳房の周りを回転し得る。各角度での乳房の低線量X線投影画像は、検出器で得ることができる。次に、投影画像は、z方向に沿った乳房ボリュームのスライス画像として再構成される。
乳房生検などの一部の医療手順は、デジタルマンモグラフィシステムで実施される造影剤増強イメージングを利用して実行される場合がある。造影剤増強イメージングは、イメージング対象(例えば、患者)へのヨウ素などの造影剤の投与を含む。造影剤は患者の血管系に移行することができ、これにより、生検標的(例えば、病変)の視覚化が支援され得る。造影剤の投与後、造影剤注入直後および麻酔送達前、麻酔送達後、生検針挿入後、生検装置の発射後、サンプル収集後、ならびに/または生検クリップ挿入後など、生検手順の様々な時点でデュアルエネルギー画像を得ることができる。デュアルエネルギー画像は2つの画像から生成され得、ここで、2つの画像は、低放射線エネルギーで取得された第1の画像(低エネルギー画像、またはLEと呼ばれる)と、高放射線エネルギーで取得された第2の画像(高エネルギー画像、またはHEと呼ばれる)とを含む。デジタルサブトラクションプロセスを使用してLE画像およびHE画像からデュアルエネルギー(DE)画像を生成することができ、それにより背景特徴がDE画像から除去され、造影剤増強特徴(例えば、病変)がより良好に視覚化される。
いくつかの例では、生検標的(例えば、病変)は、造影剤のウォッシュアウトのために、手順の所与の瞬間にもはや見えない場合がある。この場合、形態学的情報に依存する他のイメージング技術(例えば、2Dまたは3D非造影剤増強画像)が、手順の残りの部分の間に使用される。しかし、いくつかの例では、生検標的の形態が非造影剤増強画像上ではっきりと見えないことがあり、生検手順の続行が妨げられる場合がある。
したがって、本明細書に開示される実施形態によれば、ユーザは、造影剤がまだ存在する任意の所与の参照画像において生検標的のマーカ(またはピクセル位置)を定義することができ、画像登録を適用して、後続の形態学的2D画像または3D再構成スライスにおける生検標的の位置を再計算することができる。これにより、登録された生検標的の位置、または以前に計算された生検標的の輪郭は、すべての後続の形態学的画像上で強調表示され、信頼性を高めて手順を続行することが可能になる。
図1は、図4に概略的に示される生検手順などの生検手順中に造影剤増強画像を取得するために使用され得る、デジタルマンモグラフィシステムの概略図である。図2は、図9に概略的に示される、デジタルマンモグラフィシステムを介してデュアルエネルギー画像を生成するために適用され得る画像登録方法である。図3は、1つまたは複数の画像にわたって生検標的を追跡するための方法のフローチャートである。図5は、例示的な造影剤のウォッシュアウト曲線と、造影剤がウォッシュアウトするにつれて生検標的の視覚化がどのように減少し得るかを概略的に示す。図6は、生検標的が造影剤のウォッシュアウトのためにもはや見えなくなる時点を含む、生検手順中の造影剤増強イメージングについての例示的なタイムラインを示す。図7および図8は、画像登録を使用する標的マーカ/輪郭追跡のための例示的なプロセスを示す。
図1を参照すると、本開示の一実施形態による、マンモグラフィ手順を実施するためのX線システム10を含むデジタルマンモグラフィシステム100が示されている。X線システム10は、デジタル乳房トモシンセシス(DBT)システムなどのトモシンセシスシステムであり得る。さらに、X線システム10を使用して、デジタルトモシンセシスイメージング、およびDBT誘導乳房生検を含む1つまたは複数の手順を実施することができる。
X線システム10は、放射線源16、放射線検出器18、およびコリメータ20が取り付けられた支持構造42を含む。放射線源16は、支持構造42に移動可能に結合されたガントリー15内に収容されている。特に、ガントリー15は、放射線源16を含むガントリー15が放射線検出器18に対して軸58の周りを回転することができるように、支持構造42に装着され得る。放射線源16を収容するガントリー15の回転角度範囲は、軸58の周りのいずれかの方向での所望の程度までの回転を示す。例えば、放射線源16の回転角度範囲は、-θ~+θであり得、ここで、θは、角度範囲が360度未満の限定された角度範囲であるようなものであり得る。例示的なX線システムは、±11度の角度範囲を有し得、これは、ガントリーの回転軸を中心に-11度~+11度のガントリーの回転(すなわち、放射線源の回転)を可能にし得る。角度範囲は、製造仕様によって異なる場合がある。例えば、DBTシステムの角度範囲は、製造仕様に応じて、約±11度~±60度になる場合がある。
放射線源16は、画像化されるボリュームまたは物体に向けられ、1つまたは複数の画像を取得するために所望の時間に放射線を放出するように構成される。放射線検出器18は、表面24を介して放射線を受け取るように構成される。検出器18は、X線検出器、デジタルラジオグラフィ検出器、またはフラットパネル検出器などの様々な異なる検出器のいずれか1つであり得る。コリメータ20は、放射線源16に隣接して配置され、対象の照射ゾーンを調整するように構成される。
いくつかの実施形態では、システム10は、患者の身体部分(例えば、頭部)が放射線の真下にないように、フェイスシールドレール38を介して放射線源16に装着された患者シールド36をさらに含み得る。システム10は、垂直軸60に沿った支持構造に対して上下に移動することができる圧縮パドル40をさらに含むことができる。したがって、圧縮パドル40は、圧縮パドル40を検出器18に向かって下向きに移動させることによって放射線検出器18の近くに位置決めされるように調整され得、検出器18と圧縮パドル40との間の距離は、圧縮パドルを検出器から離れて垂直軸60に沿って上向きに移動させることによって増加され得る。圧縮パドル40の移動は、X線システム10に含まれる圧縮パドルアクチュエータ(図示せず)を介してユーザによって調整され得る。圧縮パドル40は、乳房などの身体部分を、放射線検出器18の表面24に対して所定の位置に保持することができる。圧縮パドル40は、身体部分を圧縮し、身体部分を所定の位置に保持しながら、任意選択で、コア針または真空補助コア針などの生検針の挿入を可能にする開口を提供し得る。このようにして、圧縮パドル40を利用して身体部分を圧縮し、X線が横切る厚さを最小限に抑え、患者の移動による身体部分の移動を減らせるようにすることができる。X線システム10はまた、身体部分が位置決めされ得る物体支持(図示せず)を含み得る。
デジタルマンモグラフィシステム100は、少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを含むコントローラ44を含むワークステーション43をさらに含み得る。コントローラ44は、放射線源16、放射線検出器18、圧縮パドル40、および生検装置の1つまたは複数を含む、X線システム10の1つまたは複数の構成要素に通信可能に結合され得る。一実施形態では、コントローラとX線システム10との間の通信は、無線通信システムを介することができる。他の実施形態では、コントローラ44は、ケーブル47を介してX線システムの1つまたは複数の構成要素と電気的に通信することができる。さらに、例示的な実施形態では、図1に示すように、コントローラ44は、ワークステーション43に統合される。他の実施形態では、コントローラ44は、上記で開示されたシステム10の様々な構成要素の1つまたは複数に統合することができる。さらに、コントローラ44は、格納されたプログラムロジックを実行する処理回路を含み得、X線システム10で使用される様々なタイプの機器および装置に利用可能であり、それらと互換性のある様々なコンピュータ、プロセッサ、コントローラ、またはそれらの組み合わせのいずれか1つであり得る。
ワークステーション43は、放射線源16によって放出された放射線からシステム10のオペレータを保護する放射線シールド48を含むことができる。ワークステーション43は、ディスプレイ50、キーボード52、マウス54、および/またはユーザインターフェース56を介したシステム10の制御を容易にする他の適切なユーザ入力装置をさらに含むことができる。
コントローラ44は、X線システム10の動作および機能を調整することができる。一例として、コントローラ44は、X線源16がいつX線を放出するかに関してタイミング制御を提供することができ、X線が検出器18に当たった後、検出器18が情報または信号を読み取って伝達する方法、ならびにX線源16および検出器18が、互いに対して、および画像化されている身体部分に対してどのように移動するかをさらに調整することができる。コントローラ44はまた、画像および動作中に取得されたデータを含む情報が、どのように処理、表示、格納、および操作されるかを制御することができる。コントローラ44によって実施される、図2および図3に関して本明細書に記載されるような様々な処理ステップは、コントローラ44の非一時的メモリに格納された一組の命令によって提供され得る。
さらに、上述のように、放射線検出器18は、放射線源16によって放出された放射線22を受け取る。特に、X線システムによるイメージングの間、画像化している身体部分の投影画像が検出器18で得ることができる。いくつかの実施形態では、放射線検出器18によって受け取られた投影画像データなどのデータは、放射線検出器18からコントローラ44に電気的および/または無線で通信され得る。次に、コントローラ44は、例えば、再構成アルゴリズムを実装することによって、投影画像データに基づいて1つまたは複数のスキャン画像を再構成することができる。再構成された画像は、ディスプレイ画面56を介してディスプレイ50上でユーザに表示され得る。
放射線源16は、放射線検出器18と共に、異常のスクリーニング、診断、動的イメージング、および画像誘導生検の1つまたは複数の目的のためにX線画像を提供するX線システム10の一部を形成する。例えば、X線システム10は、異常をスクリーニングするためにマンモグラフィモードで動作することができる。マンモグラフィ中、患者の乳房は、検出器18と圧縮パドル40との間に位置決めされ、圧縮される。したがって、圧縮パドル40と検出器18との間のX線システム10のボリュームは、イメージングボリュームである。次に、放射線源16は、圧縮された乳房上に放射線光線を放出し、乳房の投影画像が検出器18上に形成される。次に、投影画像は、コントローラ44によって再構成され、ディスプレイ50上に表示され得る。マンモグラフィ中、ガントリー15を異なる角度で調整し、頭尾方向(CC)画像および内外斜位方向(MLO)画像などの異なる向きの画像を得ることができる。一例では、圧縮パドル40および検出器18が静止したままで、ガントリー15を軸58の周りで回転させることができる。他の例では、ガントリー15、圧縮パドル40、および検出器18は、軸58の周りで単一のユニットとして回転され得る。
さらに、X線システム10は、デジタル乳房トモシンセシス(DBT)を実施するためのトモシンセシスモードで動作することができる。トモシンセシス中、X線システム10は、X線システム10の角度範囲にわたって様々な角度でイメージングボリューム(圧縮パドル40と検出器18との間)に向けて低線量放射線を向けるように動作され得る。具体的には、トモシンセシス中、マンモグラフィと同様に、乳房は、圧縮パドル40と検出器18との間で圧縮される。次に、放射線源16が-θから+θに回転され、圧縮された乳房の複数の投影画像が、角度範囲にわたって一定の角度間隔で得られる。例えば、X線システムの角度範囲が±11度の場合、ガントリーの角度掃引中に約1度に1度、22の投影画像が検出器によってキャプチャされ得る。次に、複数の投影画像は、コントローラ44によって処理され、複数のDBT画像スライスを生成する。処理では、乳房の3次元画像を再構成するために1つまたは複数の再構成アルゴリズムを適用することを含み得る。さらに、X線システムは、DBT誘導生検手順を実施するように構成することができる。したがって、いくつかの例示的な実施形態では、システム10は、さらなる分析のために組織サンプルを抽出するための生検針を備える生検装置をさらに含み得る。
いくつかの例では、デジタルマンモグラフィシステム100は、造影イメージングを実施するように構成され得、ここで、ヨウ素などの造影剤を患者に注入することができ、これは乳房内の関心領域(ROI)(例えば、病変)に移行する。造影剤は、ROIの癌性病変を取り巻く血管に取り込まれ、それによって周囲の組織に対して一定時間、造影画像を提供し、病変を特定する能力を高める。
造影剤の使用によって、デュアルエネルギーイメージングプロセスとテクノロジーを使用して撮影されたROIの画像と結合することができる。デュアルエネルギーイメージングでは、ROIの低エネルギー(LE)および高エネルギー(HE)画像が撮影される。特に、造影剤増強スペクトルマンモグラフィ(CESM)(2D)および造影剤増強デジタル乳房トモシンセシス(CE-DBT)(3D)イメージングモダリティは、デュアルエネルギーテクノロジーで実施される。各ビュー(CESMの単一ビュー、CE-DBTの複数ビュー)について、低エネルギー(LE)画像と高エネルギー(HE)画像のペアの画像が取得される。CE-DBTでは、ペアになっていないHEおよびLE画像をビューごとに取得し得、HEボリューム、LEボリューム、および再結合されたCEボリュームをROI用に再構成することができる。例えば、HEビューおよびLEビューは、CE-DBTスキャン(あるいはHE、LE、HE、LE、HE、LEなど)の間にインターリーブされ得、X線管のそれぞれの角度のある位置に対して例えばHEからLE、次にHEに再び切り替えられる。LEおよびHE画像は通常、造影剤のkエッジの上下の平均エネルギーで得られる。造影剤のkエッジのすぐ上のX線エネルギーでは、X線の吸収が増加し、HE画像におけるヨウ素造影剤からのコントラストが増加する。
デュアルエネルギー3Dまたは定位手順では、検出器に対するX線源の少なくとも2つの異なる位置で、LEおよびHE画像の取得が実施される。次に、画像が再結合され、画像化される組織の内部構造に関する材料固有の情報が表示される。例えば、3D CESMの場合、造影剤の注入後、検出器に対してX線管の2つ以上の位置でデュアルエネルギー画像が取得される。これらの管の角度の各々について、低エネルギー画像と高エネルギー画像を再結合して、各ピクセルでの造影剤表面濃度の画像を生成し、ヨウ素等価またはデュアルエネルギー(DE)画像を(CESMの単一ビューに対して、およびCE-DBTのための複数ビューに対して)提供し、CE-DBTでは、3Dボリュームを再構成するために使用される。画像の再結合は、X線画像チェーンのシミュレーションに基づいて、参照ファントムでのキャリブレーション、またはいずれかの他の適切な3D再構成プロセスを介して実施され得る。加えて、X線管がインターリーブされたHEおよびLE画像が撮影された状態で連続的に移動する連続取得モードでは、LE画像を使用してLE 3Dボリュームを再構成し、HE画像を使用してHE 3Dボリュームを再構成し、両方のボリュームが適切な方法で再結合され、ヨウ素の3Dボリュームが提供される。いくつかの例では、3D再構成およびHE/LE再結合は、単一のステップで実施され得る。
図2は、デジタルマンモグラフィシステム(例えば、図1のデジタルマンモグラフィシステム100)によって取得された画像に適用され、画像セットからの異なる画像内で得られたデータを比較または統合することができる画像登録方法200である。いくつかの例では、画像登録は、生検標的を追跡する(図3参照)ためなど、他の画像処理用途における予備ステップとして使用され得る。方法200は、デジタルマンモグラフィシステム(例えば、図1のデジタルマンモグラフィシステム100)またはデジタルマンモグラフィシステムに通信可能に結合されたコントローラ(例えば、図1のコントローラ44)のコンピューティングデバイスの非一時的メモリに格納されたコンピュータ可読命令を使用して実行され得る。いくつかの実施形態では、方法200は、本開示の範囲から逸脱することなく、別のコンピューティングデバイス(例えば、エッジデバイス、画像保存通信システム(PACS))によって実行されてもよい。
202において、参照画像および比較画像が、デジタルマンモグラフィシステムによって取得された画像セットから選択され得る。いくつかの例では、複数の比較画像が選択されてもよい。本明細書における参照画像は、画像登録中に比較画像(または複数の画像)が位置合わせされる画像として定義され得る。いくつかの例では、参照画像は低エネルギー画像であり得、比較画像は高エネルギー画像であり得る。他の例(図3の方法に従って生検標的を追跡するために画像登録方法が実施されるときなど)では、参照画像は、生検標的が造影剤増強画像でまだ見える時点での低エネルギー画像であり得、比較画像は、参照画像に続いて、生検標的が造影剤増強画像でもはや見えなくなり、したがってデジタルマンモグラフィシステムのユーザが非造影剤イメージングに切り替えた時点で撮影された低エネルギー画像であり得る。参照画像および比較画像は、同じ患者の同じ解剖学的特徴/スキャン面の画像であり得る。
204において、画像登録が、選択された画像に対して実施され得る。画像登録中、比較画像は、空間領域法を介して参照画像に位置合わせされ得る。空間領域法は、参照画像および206での比較画像内の制御点を選択することを含み得る。制御点は、個々のピクセルまたは隣接するピクセルのグループであり得る。一例では、制御点をランダムに選択することができる。別の例では、制御点は、事前定義のグリッドまたは他のパターンに基づいて選択され得る。さらに別の例では、制御点は、比較画像のどのピクセル/解剖学的領域が、解剖学的構造のエッジのピクセルなど、画像から画像へと移動する可能性が高いかに基づいて選択され得る。制御点は、参照画像と比較画像の各々の同じ場所にあり得る。
208において、局所シフト算出が、2つの画像の制御点間で実施され得る。局所シフト算出は、比較画像の各制御点について、参照画像に対するその制御点のシフトの大きさおよび方向を示すことができる。例えば、局所シフト算出は、2つの画像:dx=x1-x2、dy=y1-y2における同じ臨床的/解剖学的特徴(例えば、微小石灰化または病変)の位置x、y(行および列の場合)間のベクトル差を含む動きベクトルを生成し得る。
210において、ピクセルに関する補間が、局所シフト算出に基づいて実施され得る。補間は、各制御点の動きベクトルから、すべての画像ピクセルに動きベクトルを有する動きベクトル場に渡すために実施される第1の補間を含み得る(例えば、図9のピクセルに関する補間909)。第1の補間は、Bスプライン補間または別の適切な補間を含むことができる。したがって、第1の補間は、212で示されるように、動きベクトル場を生成するためのBスプライン補間を含み得、ここで、動きベクトル場は、制御点での動きベクトルに基づくすべてのピクセルでのそれぞれの動きベクトルを含む。第2の補間が実施されてもよく、ここで比較画像(例えば、登録されている画像)におけるすべてのピクセルp(xp、yp)について、ピクセルp(dx、dy)でのベクトルフィールド値が使用され、同じ画像における位置(xp+dx、yp+dy)にある画像のピクセル値を取得する(参照画像によると、ピクセルが存在するはずの場所であるため)。dxおよびdyは整数値ではないため、例えば、以下で説明するように、線形関数または三次関数を使用して周囲のピクセルに対して補間が実施され、登録された画像が作成され得る。
図3は、1つまたは複数の画像にわたって生検標的を追跡するための方法300のフローチャートである。方法300は、デジタルマンモグラフィシステム(例えば、図1のデジタルマンモグラフィシステム100)またはデジタルマンモグラフィシステムに通信可能に結合されたコントローラ(例えば、図1のコントローラ44)のコンピューティングデバイスの非一時的メモリに格納されたコンピュータ可読命令を使用して実行され得る。いくつかの実施形態では、方法300は、本開示の範囲から逸脱することなく、別のコンピューティングデバイス(例えば、エッジデバイス、画像保存通信システム(PACS))によって実行されてもよい。
302において、患者/生検対象が位置決めされ、造影剤が患者に注入されたという表示が受信される。表示は、ユーザ入力(例えば、デジタルマンモグラフィシステムのオペレータは、造影剤が注入されたことを示すタッチスクリーン、キーボードなどを介してユーザ入力を入力することができる)を介して、および/またはデジタルマンモグラフィシステムからのコマンド/センサ入力(例えば、造影剤は、造影剤注入が開始されたときにデジタルマンモグラフィシステムに通知する自動システムを介して注入することができる)を介して受信することができる。いくつかの例では、患者が位置決めされ、造影剤が注入/投与されたという表示は、イメージングを開始するためのユーザの要求に基づいて暗示される場合がある。造影剤は、ヨウ素または別の適切な造影剤であり得る。
304において、1つまたは複数のスカウトスキャン画像が取得される。スカウトスキャン画像は、単一/固定位置(例えば、検出器の上面に垂直な正中軸から0度に位置決めされたX線管で得られた、中間位置)にあるX線源で得ることができる。スカウトスキャン画像は、線量が少なく、曝露時間が短い画像であり得る。いくつかの例では、スカウトスキャン画像の明るさを評価して、後続の画像についてのX線技術(例えば、X線源の電流および電圧)を決定することができる。スカウトスキャン画像は、単一エネルギー画像(例えば、低エネルギー画像)またはデュアルエネルギーサブトラクション画像(例えば、低エネルギー画像および高エネルギー画像が得られ、登録され、次いで一方の画像が他方から減算されて背景が除去され、造影剤を強調表示する)であり得る。
306において、生検手順の過程において複数のデュアルエネルギーステレオペア画像が取得および表示される(例えば、ディスプレイ画面56上に)。デュアルエネルギーステレオペア画像は、検出器に対するX線源の第1の位置(例えば、-11°)でのLEおよびHE画像取得から生成された第1のデュアルエネルギー画像と、検出器に対するX線源の第2の位置(例えば、11°)でのLEおよびHE画像取得から生成された第2のデュアルエネルギー画像とを含むことができる。いくつかの例では、LEおよびHE取得は、各デュアルエネルギー画像に対して実施され得る。他の例では、少なくともいくつかのデュアルエネルギー画像は、以前のLEまたはHE取得から生成されてもよい。例えば、現在のHE画像は、以前のLE画像と再結合され得る(例えば、早期のデュアルエネルギー画像を生成するために使用される)。
デュアルエネルギーステレオペア画像は、デジタルマンモグラフィシステムのオペレータによって要求されたとき、生検手順の様々な段階で取得することができる。図4は、造影剤画像誘導生検手順についての例示的なシーケンス400を示し、これは、デュアルエネルギーステレオペア画像を得ることができる例示的な時点を示している。シーケンスは、402での造影剤注入から開始し、ここでは、ヨウ素などの造影剤が生検対象(例えば、患者)に注入される。404において、造影剤注入に続いて、1つまたは複数のスカウト画像を患者位置決めの目的で得ることができる。患者が適切に位置決めされていることが確認されると、生検標的(例えば、病変)の位置を定義するために、406でデュアルエネルギー(DE)ステレオペア画像が得られる。生検標的が識別され、その位置が決定されると、局所麻酔が408で送達され得る。いくつかの例では、追加のデュアルエネルギーステレオペア画像(対照画像と呼ばれる)が、麻酔の送達後、410で取得されてもよい。しかし、他の例では、410での追加の画像取得は省略され得る。
412において、生検針が挿入され、生検標的に移動される。生検針が生検標的に対して標的位置に位置決めされるときに生検針を視覚化するために、さらなる対照画像が414で得られる。上で説明したように、これらの対照画像はデュアルエネルギーステレオペア画像であり、針が移動されるときに生検標的に対して針を視覚化するために、複数ラウンドのデュアルエネルギーステレオペア画像を取得することができる。
生検針が標的位置になると、生検装置が416で発射され、その結果、生検標的が穿刺され、最終的には420で生検サンプルが収集される。生検装置の発射およびサンプル収集のプロセス中、418に示すように、追加の対照画像が取得され得る。サンプル収集後、対照画像を422で取得することができる。生検クリップが424で挿入され、さらなる対照画像が426で取得され得る。422および426で取得された対照画像は、生検が適切に実施され、クリップが正しく位置決めされたことを保証する際、生検手順を実施/監督する臨床医を支援し得る。生検標的の視覚化がもはや必要ないので、426で取得された対照画像は、デュアルエネルギー画像ではなく低エネルギー画像であり得る。
したがって、生検手順中、生検針の位置決めを支援し、生検手順が適切に実施されることを保証するために、デュアルエネルギー画像が取得および表示される。各デュアルエネルギー画像は、低エネルギー画像および高エネルギー画像から生成され、造影剤の視覚化が増強される。造影剤がないと、病変などの一部の生検標的を視覚化するのが困難な場合がある。図4に示され、上で説明された例示的なシーケンス400から理解されるように、典型的な生検手順は、複数のステップを含み、デュアルエネルギー画像がステップで/ステップ間で取得される。生検針の位置決めなどのいくつかのステップは、比較的時間がかかる場合がある。その結果、全体的な手順は、例えば、20~30分と長くなる可能性がある。ヨウ素などの典型的な造影剤は、長時間にわたって患者に留まらず、いくつかの例では、生検手順が完了する前にウォッシュアウトされてもよい。
図5は、例示的な生検手順中の時間の関数としての造影剤量(取得された画像で測定される)を示す造影剤曲線502を含む、造影剤動態500の例を概略的に示す。造影剤曲線502の一部として、可視性504の閾値が含まれる。造影剤量が可視性の閾値内にあるとき、生検標的(例えば、病変)内の造影剤量は、取得されたデュアルエネルギー画像で見るには少なすぎる可能性がある。
造影剤曲線502は、時間t1における造影剤の注入で開始し、時間t2でピーク量まで増加し得る。ピーク後、造影剤量は、時間t3で造影剤量が可視性504の閾値に達するまで徐々に減少し得る。図5に示す複数の画像506などのデュアルエネルギー画像は、生検手順(本明細書では試験とも呼ばれる)の過程で取得することができる。複数の画像506は、第1の画像(I)、第2の画像(I)、第3の画像(I)など、N番目の画像(I)まで含むことができる。第1の画像は、造影剤量のピークの近くで取得され得、したがって生検標的(第1の画像においてドットとして示す)は、第1の画像の背景に対してはっきりと見ることができる。造影剤量が減少すると、生検標的の可視性も低下する。図5に示すように、N番目の画像は、造影剤量が可視性504の閾値以下に減少した時間t3で取得される。その結果、生検標的はもはや見えなくなる。造影剤を介して生検標的を視覚化する能力がない場合、生検標的のイメージングは、造影剤の可視性ではなく形態学的情報に依存して生検標的を視覚化し得る非造影剤増強イメージング(例えば、低エネルギーステレオペア画像)に切り替えることができる。しかし、いくつかの例では、生検標的は非造影剤増強画像上で十分に見えないことがあり、その結果、生検手順が完全に停止される場合がある。したがって、生検手順が完了する前に造影剤のウォッシュアウトが発生した場合、患者のケアに悪影響が及ぶ可能性がある。
したがって、生検標的の場所は、表示されたデュアルエネルギー画像または他の適切な表示された画像において、ユーザ(例えば、生検手順を実施または支援する臨床医)によって識別され得る。生検標的の場所が識別されると、生検標的は、図2に関して上述された画像登録プロセスを使用して、各後続の画像にわたって追跡することができる。造影剤がウォッシュアウトされ、生検標的がもはや十分に見えなくなった場合、生検標的の表現(例えば、ボックス、円、ドットなど)は、画像登録プロセスから決定された生検標的の位置で、後続の画像(例えば、非造影剤増強画像)に重ね合わせることができる。そうすることで、生検標的の位置を追跡し、次に要求に応じて視覚化することができ、これにより、造影剤のウォッシュアウト後でも生検手順を続行することが可能であり得る。
図3に戻ると、308に示されるように、参照画像上の標的マーカの表示を受信することができる。参照画像は、生検標的が十分に見えるデュアルエネルギー画像を生成するために使用される低エネルギー画像であり得る。標的マーカは、参照画像内の生検標的の場所を示し得る。標的マーカは、ボックス、円、ドット、または生検標的として関心領域を選択する別のマーカ(例えば、ピクセルのグループ)であり得、タッチスクリーン、マウス、スタイラスなどを介してデュアルエネルギー画像に入力されたユーザ入力から決定され得る。標的マーカの表示は生検手順中いつでも受信することができるが、生検標的の位置の決定は、標的マーカの表示がピーク造影剤レベル(例えば、図5に示す曲線のピーク)でまたはその近くで受信される場合、よりロバストおよび/または正確であり得る。いくつかの例では、生検手順が進行中になると、生検標的の場所を示す入力を入力するようにユーザに求める通知が、デジタルマンモグラフィシステムの/と通信するディスプレイ装置(例えば、ディスプレイ画面56)上に出力され得る。生検手順がデジタル乳房トモシンセシスで誘導されるときなどのいくつかの例では、3Dボリュームが生成され得、表示された画像は、3Dボリュームからの再構成スライスであり得る。いくつかの例では、生検標的の境界を示す輪郭は、デュアルエネルギー画像が生検標的の場所のユーザ表示に基づいてセグメント化されるセグメンテーションプロセスを使用して決定されてもよい。
310において、標的マーカ(または標的輪郭)の位置は、参照画像と後続の低エネルギー(LE)画像との間の画像登録を使用して、後続のデュアルエネルギー(DE)画像上で更新され得る。後続のLE画像は、参照画像よりも遅い時点で取得され得、後続のLE画像は、後続のDE画像を生成するためにHE画像と共に使用することができる。例えば、参照画像および後続のLE画像は、図2に関して上述された画像登録プロセスに従って登録され得る。局所シフト算出が実施されると(例えば、方法200の208で説明されるように)、後続のLE画像における各制御点の移動の量/方向が、参照画像の各それぞれの対応する制御点に対して決定され得る。二段階のピクセルに関する補間(例えば、方法200の210で説明されるように、第1の補間が実施されて制御点の動きベクトルに基づいて各ピクセルで動きベクトルを計算し、第2の補間が実施されて各ピクセルの実際のシフトを計算する)は、局所シフトベクトルに基づいて実施することができ、これにより、標的マーカ(または標的輪郭)の各ピクセル(またはボクセル)が、参照画像と比較して後続のLE画像内で移動したかどうか、および移動した量を決定することができる。画像登録の結果として、後続のDE画像内の標的マーカの位置は、画像登録プロセスによって決定された標的マーカを構成するピクセル(またはボクセル)の移動に対応して、参照画像内の標的マーカの位置に対して更新され得る。いくつかの例では、標的マーカを示す注釈が後続のDE画像の一部として出力される場合がある。他の例では、標的マーカの位置を更新することができるが、標的マーカの表現は、後続のDE画像上に視覚化することができない。
312において、方法300は、非造影剤増強イメージングに切り替えるための要求が受信されたかどうかを決定することを含む。上で説明したように、ユーザは、造影剤がウォッシュアウトされて生検標的が造影剤を介してもはや視覚化されなくなった場合、非造影剤増強イメージングを開始し、造影剤増強イメージングを停止することを選択することができる。要求は、非造影剤増強イメージングの開始を要求するユーザ入力(例えば、デジタルマンモグラフィシステム上のタッチスクリーン、マウス、音声、制御ボタンを介して)を含み得る。他の例では、非造影剤増強イメージングへの切り替え要求は、造影剤のウォッシュアウトの検出に応じてなど、デジタルマンモグラフィシステムによって自動的に生成され得る(例えば、造影剤量は、デュアルエネルギー画像から決定および追跡され得る)。
非造影剤増強イメージングへの切り替え要求が受信されなかった場合、方法300は310にループバックし、すべての後続のLE画像を参照画像に登録することによって標的マーカの位置を更新し続ける。いくつかの例では、標的マーカは、各後続のDE画像上に表示され得る。他の例では、標的マーカは、要求されるまで、または非造影剤増強イメージングへの切り替えが行われるまで表示されない場合がある(以下で説明する)。
非造影剤増強イメージングへの切り替え要求が要求された場合、方法300は314に進み、参照画像と後続のLE画像との間の画像登録を使用して、後続のLE画像上の標的マーカ(または輪郭)の位置を更新する。画像登録プロセスは、上述と同じであり得る。例えば、標的マーカは、最初の(参照)画像内のマーカの位置に登録され得るか、または標的マーカは、最新のLE画像などの最後に決定された位置に登録され得る。316において、更新された標的マーカは、後続のLE画像上に表示される。例えば、後続のLE画像が取得された後、後続のLE画像は、後続のLE画像上のオーバレイとして、(生検標的の更新された位置で)標的マーカを表す注釈と共に表示され得る。このようにして、生検標的の位置は、非造影剤増強イメージングの間でさえ視覚化することができる。
318において、画像登録を介した標的マーカ(または輪郭)の更新および後続のLE画像上への標的マーカの表示は、生検手順のイメージングが完了するまで、および/またはユーザが標的マーカが表示されなくなることを要求するまで、繰り返され得る。標的マーカまたは輪郭の位置が更新されるたびに、最新の低エネルギー画像が最初の低エネルギー画像(例えば、参照画像と呼ばれることがある)に登録され得、ここで、最初の低エネルギー画像は、生検標的の場所が最初に決定されたデュアルエネルギー画像を生成するために使用される低エネルギー画像である。このようにして、最初の低エネルギー画像の取得と、生検標的の更新された位置が決定される画像の取得との間で複数の画像を取得することができる。その後、方法300は終了する。
図6は、生検手順中の造影剤増強イメージングの例示的なタイムライン600を概略的に示す。タイムライン600は、方法300の実行中に発生して取得されるイベントおよび画像を表すことができる。タイムライン600は、図6の上部にわたってプロットされた複数の時点602と、その時点で取得された複数の再結合画像604(例えば、DE画像)と、その時点で取得された複数のLE画像606(HE画像と組み合わせて再結合画像を生成することができる)とを含む。
時間t0において、スカウト画像が取得される。スカウト画像は、図6に示す第1のDE画像608であり得る。第1のDE画像608は、第1のLE画像610および第1のHE画像(図示せず)を使用して生成され得る。LE画像とHE画像の再結合(例えば、デジタルサブトラクション)により、形態学的/背景情報(例えば、乳房組織)が除去され、血管系に存在する造影剤、したがって病変(血管新生を受ける)を視覚化させる。
t1において、デュアルエネルギーステレオペア画像が取得される。ステレオペア画像は、第2のDE画像612と、第3のDE画像614とを含み得る。第2のDE画像612は、第2のLE画像616と第2のHE画像(図示せず)の再結合の産物であり得、第3のDE画像614は、第3のLE画像618と第3のHE画像(図示せず)の再結合の産物であり得る。第2のLE画像および第2のHE画像は、第1の位置でデジタルマンモグラフィシステムのX線源を用いて取得することができ、第3のLE画像および第3のHE画像は、第1の位置とは異なる第2の位置でデジタルマンモグラフィシステムのX線源を用いて取得することができる。
ユーザは、第2のDE画像612において、時間t1で標的マーカ601を定義することができる。第2のDE画像が第2のLE画像616と第2のHE画像との再結合の結果であるため、標的マーカの位置もまた、第2のLE画像616内で定義される。
時間t2において、第4のDE画像620などの追加のデュアルエネルギーステレオペア画像が取得される。しかし、造影剤のウォッシュアウトにより、病変はもはや見えなくなる。デジタルマンモグラフィシステムのユーザは非造影剤増強イメージングに切り替えることができ、その結果、時間t2+Δで取得および表示されるLE画像622などのLE画像のみが表示される。標的マーカをLE画像616内の標的マーカの位置に登録しないと、ユーザは、時間t2の後に表示されるLE画像内の病変の位置に信頼性がない場合がある。例えば、LE画像での乳房組織のイメージングは、病変の視覚化を混乱させる可能性がある。しかし、標的マーカがLE画像616内の標的マーカに登録される場合、標的マーカの位置は、例えば、LE画像622の一部として決定および表示され得る。
図7は、標的マーカを参照画像から後続の非造影剤増強画像に登録するためのプロセス700を概略的に示す。造影剤増強画像(例えば、LE画像とHE画像の再結合、本明細書ではDE画像と呼ばれる)である、参照画像702が示されている。ユーザは、参照画像702内の標的マーカ701を定義することができる。標的マーカ701は、参照画像内の生検標的(例えば、病変)の場所を示し得る。標的マーカ701は、参照画像702を生成するために使用されるLE画像704において定義され得る。図7に示すようないくつかの例では、境界ボックス703は、境界ボックスの中心にある標的マーカと共に適用され得る。
造影剤のウォッシュアウトのために造影剤増強がもはや利用不可能になると、画像706などの追加の画像が、標的マーカ701と共に表示され得る。患者が画像取得の合間に移動する可能性があるため、生検標的の位置も移動する可能性がある。したがって、生検標的が移動すると、標的マーカの位置が移動する。生検標的の移動を追跡し、それに応じて標的マーカの位置を更新するために、画像登録方法705が、LE画像704と、LE画像708などの任意の/すべての後続のLE画像との間で実施される。LE画像708は、LE画像704の後に取得された後続のLE画像であり得る。いくつかの例では、画像706は、DE画像であってもよく、LE画像708は、DE画像を生成するために使用されてもよい。他の例では、画像706は、LE画像708であり得る(例えば、デュアルエネルギーイメージングが停止され得、LE画像のみが表示され得る)。
画像登録方法705は、図2に関して上述された画像登録方法200であり得、したがって、LE画像704、708上の制御点を選択することと、対応する制御点間の局所シフトベクトルを決定することと、局所シフトベクトルに基づいてピクセルに関する補間を実施することとを含み得る。ピクセルに関する補間は、境界ボックス703がLE画像704と比較してLE画像708のどこに移動したかを示すことができる。小さなピンポイントの標的マーカではなく境界ボックスを使用することによって、移動について分析される領域を増やすことができ、これにより、標的マーカの位置調整の決定のロバスト性を高めることができる。
図8は、標的輪郭を参照画像から後続の非造影剤増強画像に登録するためのプロセス800を概略的に示す。図8に示すプロセス800において、生検標的は、生検標的のサイズおよび形状に関係のないピンポイント、ボックス、または他の形状ではなく、輪郭によって定義され得る。図8に示すプロセス800において、標的マーカは、上述の標的マーカ定義と同様に、参照DE画像802において定義される。標的マーカが定義されると、生検標的の輪郭804は、参照画像802内の生検標的の境界を識別し得るセグメンテーション方法によって計算することができる。輪郭804は、参照LE画像806内の同じ位置に載置され得る(例えば、参照画像802を生成するために使用される)。
任意の後続の2D X線画像または3D再構成スライスは、生検標的の位置に、画像登録方法805(図2の画像登録方法と同様)によって決定される輪郭を含み得る。このようにして、造影剤の可視性が失われた後でも、輪郭804を後続の画像808に位置決めすることができる。
図9は、本開示の一実施形態による例示的な画像登録プロセス900を概略的に示す。図9に示す画像登録プロセス900は、図2の方法により実行され得る。画像登録プロセス900は、902に示す2つの画像の登録を含む。2つの画像は、参照画像901と、比較画像903とを含む。参照画像901は、比較画像903よりも早い時点で取得することができる。上で説明したように、参照画像は、ピークの造影剤増強中に(または少なくとも生検標的が十分に見えるときに)取得された参照LE画像であり得、比較画像は、参照LE画像の後の任意の時点で取得されたLE画像であり得る。
904において、2つの画像は、制御点を選択し、各制御点で局所シフトを算出し、ピクセルに関する補間を実施することによって登録される。例示的な制御点905および例示的な局所シフトベクトル907は、比較画像903上に示されている。図9によって理解されるように、局所シフト算出は、参照画像の対応する制御点に対する比較画像の各制御点の方向および動き/シフトの大きさを定量化するベクトルの決定を含み得る。次に、比較画像のピクセルは、補間グリッド909を使用してピクセルに関する基盤で補間される。各ピクセルは、上述のように、隣接するピクセルのピクセル値および動きベクトルに基づいて補間することができる。画像登録プロセス900の出力は、登録画像906であり、これは、いくつかの例では、比較画像903の特徴を参照画像901に登録(例えば、位置合わせ)するためにいくつかのピクセルに調整が加えられた比較画像903であり得る。しかし、標的マーカを用いて生検標的を追跡するとき、画像登録プロセスの出力は、参照画像に対する比較画像内のピクセル/組織の移動を決定することに基づいて、比較画像内のどこに生検標的が位置するかの表示を含み得る。
したがって、本明細書に記載のシステムおよび方法は、画像登録プロセスを使用して生検標的の視覚化を増強することを提供する。造影剤増強乳房イメージングによって誘導される生検手順の場面では、造影剤のウォッシュアウトのために、対象の病変が手順の所与の瞬間にもはや見えない場合がある。この場合、形態学的情報に依存する他のイメージング技術を、手順の残りの部分の間に使用することができる。しかし、標的病変の形態が非造影剤増強画像上ではっきりと見えないことがあり、生検手順の続行が妨げられる場合がある。
ユーザが、造影剤がまだ存在する任意の所与の参照画像においてマーカ(またはピクセル位置)を定義する場合、説明された登録方法を使用して、後続の形態学的2D画像または3D再構成スライスにおける標的病変の位置を再計算することができる。これにより、登録された病変の位置、または以前に計算された病変の輪郭は、すべての後続の形態学的画像上で強調表示され、信頼性を高めて手順を続行し、造影剤のウォッシュアウトによる手順の中止を低減または回避することが可能になる。手順の所与の瞬間に定義された標的病変のグラフィック表現は、病変が見えない場合があるすべての画像に表示することができる。
これはまた、最適化された生検手順ワークフローを提供し、生検標的/標的マーカ追跡に依存してターゲティングの信頼性を高め、生検手順の中止を回避し得る。登録された病変の輪郭は、特に患者の動きが存在し、その結果、病変の変位および変形が存在する場合、標的のより正確な3D位置を提供するために使用され得る。そうすることで、生検が成功する可能性を高めることができ、患者の動きが補正され得、造影剤がまだ存在している場合でも、最適化された生検ワークフローが放射線量を減らして時間をかけずに作成することができ、標的の精度は(ポイントベースのターゲティングの代わりに)輪郭情報を使用することによって向上させることができる。
いくつかの例では、3Dデータが得られるとき、生検手順中に表示される画像は、3Dデータから再構成されたスライスであり得る。生検手順の最初の部分の間、造影剤の視覚化がロバストであるとき、生検標的の場所および輪郭は、3Dボリューム内でタグ付けされてもよい。イメージングが手順中に進行すると、生検標的の場所は、新しく取得/再構成された画像と前の3Dボリュームとの間の画像登録によって追跡され得る(例えば、登録プロセスは、2Dスライスと前の2Dスライスとの間で実施され得る(どちらも同じスライス/平面の3Dボリュームである))。
画像登録プロセスを使用して生検標的を追跡することの技術的効果は、生検手順の早期段階(造影剤が見える)で定義された標的位置の登録が、生検が成功する可能性を高めることができ、非増強イメージング技術による生検手順の続行を可能にし、それによって造影剤のウォッシュアウトによる生検手順の早期終了を低減または回避することができることである。
一例は、患者の参照画像を用いた画像登録プロセスに基づいて患者の選択された画像内の生検標的の位置を決定することと、選択された画像上の生検標的の位置のグラフィック表現を表示することとを含む方法を提供する。方法の第1の例では、方法は、造影剤増強デュアルエネルギー画像内の生検標的の位置を示すユーザ入力を受信することをさらに含む。第1の例を任意選択で含む方法の第2の例では、選択された画像は、非造影剤増強画像であり、造影剤増強イメージングから非造影剤増強イメージングへの切り替えを要求するユーザ入力を受信することと、要求に応じて選択された画像を取得することとをさらに含む。第1および第2の例の一方または両方を任意選択で含む方法の第3の例では、参照画像を用いた画像登録プロセスに基づいて選択された画像内の生検標的の位置を決定することは、マーカで参照画像内の生検標的の位置をタグ付けすることであって、参照画像は、デュアルエネルギー画像を生成するために使用される低エネルギー画像であることと、画像登録プロセスを介して、参照画像内のマーカの位置に基づいて選択された画像内の生検標的の位置を決定することとを含む。第1~第3の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含む方法の第4の例では、画像登録プロセスは、参照画像内の複数の制御点を選択することと、選択された画像内の対応する制御点に対する各制御点の局所シフトベクトルを計算することと、各局所シフトベクトルに基づいて選択された画像の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成することと、動きベクトル場に基づいて選択された画像内のマーカの位置を決定することとを含む。第1~第4の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含む方法の第5の例では、方法は、デュアルエネルギー画像をセグメント化して生検標的の輪郭を識別することをさらに含み、マーカは、輪郭である。第1~第5の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含む方法の第6の例では、方法は、参照画像の取得と選択された画像の取得との間に1つまたは複数の追加の画像を取得することをさらに含む。
方法の一例は、造影剤増強デュアルエネルギー画像内の生検標的の場所の表示を受信することと、デュアルエネルギー画像を生成するために使用される参照データセット内のマーカで場所をタグ付けすることと、マーカで後続の画像に注釈を付けることであって、後続の画像内のマーカの場所は、参照データセットを用いて画像登録プロセスを介して決定されることと、注釈を付けられた後続の画像を出力してディスプレイ装置上に表示することとを含む。方法の第1の例では、参照データセットは、第1の低エネルギー画像であり、後続の画像は、第2の低エネルギー画像である。第1の例を任意選択で含む方法の第2の例では、方法は、第1の低エネルギー画像内の複数の制御点を選択し、第2の低エネルギー画像内の対応する制御点に対する各制御点の局所シフトベクトルを計算し、各局所シフトベクトルに基づいて第2の低エネルギー画像の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成し、かつ動きベクトル場に基づいて第2の低エネルギー画像内のマーカの場所を決定することによって、第1の低エネルギー画像を用いた画像登録プロセスを介して第2の低エネルギー画像内のマーカの場所を決定することをさらに含む。第1および第2の例の一方または両方を任意選択で含む方法の第3の例では、第2の低エネルギー画像は、第1の低エネルギー画像の取得後に取得され、第1の低エネルギー画像の取得と前記第2の低エネルギー画像の取得との間に1つまたは複数の追加の低エネルギー画像を取得することをさらに含む。第1~第3の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含む方法の第4の例では、マーカで場所をタグ付けすることは、参照データセットをセグメント化して生検標的の境界を決定することを含み、マーカで後続の画像に注釈を付けることは、境界で後続の画像に注釈を付けることを含む。第1~第4の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含む方法の第5の例では、生検標的の場所の表示を受信することは、デュアルエネルギー画像がディスプレイ装置上に表示されている間に入力されたユーザ入力を介して生検標的の場所の表示を受信することを含む。第1~第5の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含む方法の第6の例では、参照データセットは、第1の3Dボリュームであり、デュアルエネルギー画像は、第1の3Dボリュームの第1の再構成スライスであり、後続の画像は、後続の第2の3Dボリュームの第2の再構成スライスである。
イメージングシステムの一例は、検出器と通信するX線源と、ディスプレイ装置と、ディスプレイ装置および検出器と通信して接続されたコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイスは、プロセッサ、およびX線源および検出器を用いて、患者の第1の低エネルギー画像および患者の第1の高エネルギー画像を取得し、第1の低エネルギー画像と第2の高エネルギー画像を再結合してデュアルエネルギー画像を生成し、デュアルエネルギー画像を出力してディスプレイ装置上に表示し、デュアルエネルギー画像上の生検標的の場所を示すユーザ入力を受信し、X線源および検出器を用いて、患者の第2の低エネルギー画像を取得し、第1の低エネルギー画像を用いた画像登録プロセスに基づいて第2の低エネルギー画像内の生検標的の位置を決定し、かつディスプレイ装置上に、第2の低エネルギー画像、および第2の低エネルギー画像上の生検標的の位置のグラフィック表現を表示するためにプロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的メモリを含むコンピューティングデバイスとを含む。システムの第1の例では、命令は、ユーザ入力を受信すると、デュアルエネルギー画像をセグメント化して生検標的の境界を決定するためにプロセッサによってさらに実行可能であり、グラフィック表現は、生検標的の決定された境界を含む。第1の例を任意選択で含むシステムの第2の例では、命令は、第1の低エネルギー画像内の複数の制御点を選択し、第2の低エネルギー画像内の対応する制御点に対する各制御点の局所シフトベクトルを計算し、各局所シフトベクトルに基づいて第2の低エネルギー画像の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成し、かつ動きベクトル場に基づいて第2の低エネルギー画像内の生検標的の場所を決定することによって、第1の低エネルギー画像および第2の低エネルギー画像を用いて画像登録プロセスを実施するためにプロセッサによって実行可能である。第1および第2の例の一方または両方を任意選択で含むシステムの第3の例では、各局所シフトベクトルに基づいて第2の低エネルギー画像の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成することは、各局所シフトベクトルに基づいて第1の補間を実施し、各ピクセルについてのそれぞれの動きベクトルを生成することを含む。第1~第3の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含むシステムの第4の例では、動きベクトル場に基づいて第2の低エネルギー画像内の生検標的の場所を決定することは、各動きベクトルに基づいて第2の補間を実施し、第2の低エネルギー画像内の生検標的の場所を決定することを含む。第1~第4の例の1つまたは複数または各々を任意選択で含むシステムの第5の例では、命令は、第1の低エネルギー画像を用いた画像登録プロセスに基づいて、患者の任意の追加の低エネルギー画像内の生検標的の位置を決定するためにプロセッサによって実行可能である。
本明細書で使用する場合、単数形で列挙され、「1つの(a)」または「1つの(an)」という単語に続けられる要素またはステップは、除外することが明示的に述べられない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないと理解されたい。さらにまた、本発明の「一実施形態」に対する参照は、記載した特徴も組み込んだ付加的な実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図しない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の性質を有する要素または複数の要素を「備える(comprising)」、「含む(including)」、または「有する(having)」実施形態は、その性質を有さない追加のそのような要素を含むことができる。「含む(including)」および「そこにある(in which)」という用語は、それぞれの用語「備える(comprising)」および「そこで(wherein)」の平易な言葉での同等物として使用される。さらに、「第1の」、「第2の」、および「第3の」などの用語は、単にラベルとして使用され、それらの対象物に数値的要件または特定の位置的順序を課すことを意図しない。
本明細書は、最良の態様を含めて本発明を開示すると共に、いかなる当業者も、任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実施を含め、本発明を実践することを可能にするために実施例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されると共に、当業者に想起される他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差のない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
[実施態様1]
患者の参照画像(702、802、901)を用いた画像登録プロセス(900)に基づいて前記患者の選択された画像内の生検標的の位置を決定することと、
前記選択された画像上の前記生検標的の前記位置のグラフィック表現を表示することと
を含む、方法(200、300、705、805)。
[実施態様2]
造影剤増強デュアルエネルギー画像内の前記生検標的の前記位置を示すユーザ入力を受信することをさらに含む、実施態様1に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様3]
前記選択された画像は、非造影剤増強画像であり、造影剤増強イメージングから非造影剤増強イメージングへの切り替えを要求するユーザ入力を受信することと、前記要求に応じて前記選択された画像を取得することとをさらに含む、実施態様2に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様4]
前記参照画像(702、802、901)を用いた前記画像登録プロセス(900)に基づいて前記選択された画像内の前記生検標的の前記位置を決定することは、
マーカ(601、701)で前記参照画像(702、802、901)内の前記生検標的の前記位置をタグ付けすることであって、前記参照画像(702、802、901)は、前記デュアルエネルギー画像を生成するために使用される低エネルギー画像(606、622、704、708)であることと、
前記画像登録プロセス(900)を介して、前記参照画像(702、802、901)内の前記マーカ(601、701)の位置に基づいて前記選択された画像内の前記生検標的の前記位置を決定することと
を含む、実施態様2に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様5]
前記画像登録プロセス(900)は、
前記参照画像(702、802、901)内の複数の制御点(905)を選択すること(206)と、
前記選択された画像内の対応する制御点(905)に対する各制御点(905)の局所シフトベクトル(907)を計算すること(208)と、
各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記選択された画像の各ピクセルを補間して(210)動きベクトル場を生成すること(212)と、
前記動きベクトル場に基づいて前記選択された画像内の前記マーカ(601、701)の前記位置を決定することと
を含む、実施態様4に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様6]
前記デュアルエネルギー画像をセグメント化して前記生検標的の輪郭(804)を識別することをさらに含み、前記マーカ(601、701)は、前記輪郭(804)である、実施態様4に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様7]
前記参照画像(702、802、901)の取得と前記選択された画像の取得との間に1つまたは複数の追加の画像(706)を取得することをさらに含む、実施態様1に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様8]
造影剤増強デュアルエネルギー画像内の生検標的の場所の表示を受信することと、
前記デュアルエネルギー画像を生成するために使用される参照データセット内のマーカ(601、701)で前記場所をタグ付けすることと、
前記マーカ(601、701)で後続の画像(808)に注釈を付けることであって、前記後続の画像(808)内の前記マーカ(601、701)の場所は、前記参照データセットを用いて画像登録プロセス(900)を介して決定されることと、
前記注釈を付けられた後続の画像(808)を出力してディスプレイ装置(56)上に表示することと
を含む、方法(200、300、705、805)。
[実施態様9]
前記参照データセットは、第1の低エネルギー画像(610)であり、前記後続の画像(808)は、第2の低エネルギー画像(616)である、実施態様8に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様10]
前記第1の低エネルギー画像(610)内の複数の制御点(905)を選択し、
前記第2の低エネルギー画像(616)内の対応する制御点(905)に対する各制御点(905)の局所シフトベクトル(907)を計算し、
各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成し、かつ
前記動きベクトル場に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記マーカ(601、701)の前記場所を決定する
ことによって、前記第1の低エネルギー画像(610)を用いた前記画像登録プロセス(900)を介して前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記マーカ(601、701)の前記場所を決定することをさらに含む、実施態様9に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様11]
前記第2の低エネルギー画像(616)は、前記第1の低エネルギー画像(610)の取得後に取得され、前記第1の低エネルギー画像(610)の取得と前記第2の低エネルギー画像(616)の取得との間に1つまたは複数の追加の低エネルギー画像を取得することをさらに含む、実施態様9に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様12]
前記マーカ(601、701)で前記場所をタグ付けすることは、前記参照データセットをセグメント化して前記生検標的の境界を決定することを含み、前記マーカ(601、701)で前記後続の画像(808)に注釈を付けることは、前記境界で前記後続の画像(808)に注釈を付けることを含む、実施態様8に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様13]
前記生検標的の前記場所の前記表示を受信することは、前記デュアルエネルギー画像が前記ディスプレイ装置(56)上に表示されている間に入力されたユーザ入力を介して前記生検標的の前記場所の前記表示を受信することを含む、実施態様8に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様14]
前記参照データセットは、第1の3Dボリュームであり、前記デュアルエネルギー画像は、前記第1の3Dボリュームの第1の再構成スライスであり、前記後続の画像(808)は、後続の第2の3Dボリュームの第2の再構成スライスである、実施態様8に記載の方法(200、300、705、805)。
[実施態様15]
検出器(18)と通信するX線源(16)と、
ディスプレイ装置(56)と、
前記ディスプレイ装置(56)および前記検出器(18)と通信して接続されたコンピューティングデバイスであって、前記コンピューティングデバイスは、プロセッサ、および
前記X線源(16)および前記検出器(18)を用いて、患者の第1の低エネルギー画像(610)および前記患者の第1の高エネルギー画像を取得し、
前記第1の低エネルギー画像(610)と前記第2の高エネルギー画像を再結合してデュアルエネルギー画像を生成し、
前記デュアルエネルギー画像を出力して前記ディスプレイ装置(56)上に表示し、
前記デュアルエネルギー画像上の生検標的の場所を示すユーザ入力を受信し、
前記X線源(16)および前記検出器(18)を用いて、前記患者の第2の低エネルギー画像(616)を取得し、
前記第1の低エネルギー画像(610)を用いた画像登録プロセス(900)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の位置を決定し、かつ
前記ディスプレイ装置(56)上に、前記第2の低エネルギー画像(616)、および前記第2の低エネルギー画像(616)上の前記生検標的の前記位置のグラフィック表現を表示する
ために前記プロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的メモリを含むコンピューティングデバイスと
を備える、イメージングシステム。
[実施態様16]
前記命令は、前記ユーザ入力を受信すると、前記デュアルエネルギー画像をセグメント化して前記生検標的の境界を決定するために前記プロセッサによってさらに実行可能であり、
前記グラフィック表現は、前記生検標的の前記決定された境界を含む、
実施態様15に記載のイメージングシステム。
[実施態様17]
前記命令は、
前記第1の低エネルギー画像(610)内の複数の制御点(905)を選択し、
前記第2の低エネルギー画像(616)内の対応する制御点(905)に対する各制御点(905)の局所シフトベクトル(907)を計算し、
各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成し、かつ
前記動きベクトル場に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の前記場所を決定する
ことによって、前記第1の低エネルギー画像(610)および前記第2の低エネルギー画像(616)を用いて前記画像登録プロセス(900)を実施するために前記プロセッサによって実行可能である、実施態様15に記載のイメージングシステム。
[実施態様18]
各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)の各ピクセルを補間して前記動きベクトル場を生成することは、各局所シフトベクトル(907)に基づいて第1の補間を実施し、各ピクセルについてのそれぞれの動きベクトルを生成することを含む、実施態様17に記載のイメージングシステム。
[実施態様19]
前記動きベクトル場に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の前記場所を決定することは、各動きベクトルに基づいて第2の補間を実施し、前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の前記場所を決定することを含む、実施態様18に記載のイメージングシステム。
[実施態様20]
前記命令は、前記第1の低エネルギー画像(610)を用いた画像登録プロセス(900)に基づいて、前記患者の任意の追加の低エネルギー画像内の前記生検標的の位置を決定するために前記プロセッサによって実行可能である、実施態様15に記載のイメージングシステム。
10 X線システム
12 ガントリー
16 放射線源
18 放射線検出器
20 コリメータ
22 放射線
24 表面
36 患者シールド
38 フェイスシールドレール
40 圧縮パドル
42 支持構造
43 ワークステーション
44 コントローラ
47 ケーブル
48 放射線シールド
50 ディスプレイ
52 キーボード
54 マウス
56 ユーザインターフェース/ディスプレイ画面/ディスプレイ装置
58 軸
60 垂直軸
100 デジタルマンモグラフィシステム
200 画像登録方法
202 ステップ
204 ステップ
206 ステップ
208 ステップ
210 ステップ
212 ステップ
300 画像登録方法
302 ステップ
304 ステップ
306 ステップ
308 ステップ
310 ステップ
312 ステップ
314 ステップ
316 ステップ
318 ステップ
400 シーケンス
402 ステップ
404 ステップ
406 ステップ
408 ステップ
410 ステップ
412 ステップ
414 ステップ
416 ステップ
418 ステップ
420 ステップ
422 ステップ
424 ステップ
426 ステップ
500 造影剤動態
502 造影剤曲線
504 可視性
506 画像
600 タイムライン
601 標的マーカ
602 複数の時点
604 再結合画像
606 LE画像
608 第1のDE画像
610 第1のLE画像
612 第2のDE画像
614 第3のDE画像
616 第2のLE画像
618 第3のLE画像
620 第4のDE画像
622 LE画像
700 プロセス
701 標的マーカ
702 参照画像
703 境界ボックス
704 LE画像
705 画像登録方法
706 追加の画像
708 LE画像
800 プロセス
802 参照DE画像/参照画像
804 輪郭
805 画像登録方法
806 参照LE画像
808 後続の画像
900 画像登録プロセス
901 参照画像
902 ステップ
903 比較画像
904 ステップ
905 制御点
906 登録画像
907 局所シフトベクトル
909 補間グリッド

Claims (15)

  1. 時間t1において収集された患者の造影剤増強デュアルエネルギー画像内の生検標的の位置を決定することと、
    前記時間t1の後の時間t2であって造影剤がウォッシュアウトされた後に収集された非造影剤増強画像内のマーカ(601、701)の場所を前記生検標的の位置を用いて画像位置合わせプロセス(900)を介して決定することと、
    前記非造影剤増強画像上の前記マーカ(601、701)のグラフィック表現を表示することと
    を含む、方法(200、300、705、805)。
  2. 前記造影剤増強デュアルエネルギー画像内の前記生検標的の前記位置を示すユーザ入力を受信することをさらに含む、請求項1に記載の方法(200、300、705、805)。
  3. 造影剤増強イメージングから非造影剤増強イメージングへの切り替えを要求するユーザ入力を受信することと、前記要求に応じて前記非造影剤増強画像を取得することとをさらに含む、請求項1または2に記載の方法(200、300、705、805)。
  4. 造影剤量を追跡することと、
    造影剤増強イメージングから非造影剤増強イメージングへの切り替えの要求を造影剤のウォッシュアウトの検出に応じて自動的に生成することと
    を含む、請求項1または2に記載の方法(200、300、705、805)。
  5. 前記画像位置合わせプロセス(900)は、
    前記造影剤増強デュアルエネルギー画像(702、802、901)内の複数の制御点(905)を選択すること(206)と、
    前記非造影剤増強画像内の対応する制御点(905)に対する各制御点(905)の局所シフトベクトル(907)を計算すること(208)と、
    各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記非造影剤増強画像の各ピクセルを補間して(210)動きベクトル場を生成すること(212)と、
    前記動きベクトル場に基づいて前記非造影剤増強画像内の前記マーカ(601、701)の前記位置を決定することと
    を含む、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法(200、300、705、805)。
  6. 前記造影剤増強デュアルエネルギー画像をセグメント化して前記生検標的の輪郭(804)を識別することをさらに含み、前記マーカ(601、701)は、前記輪郭(804)である、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法(200、300、705、805)。
  7. 前記造影剤増強デュアルエネルギー画像(702、802、901)の取得と前記非造影剤増強画像の取得との間に1つまたは複数の追加の画像(706)をイメージングシステムが取得することをさらに含、請求項1に記載の方法(200、300、705、805)。
  8. 造影剤増強デュアルエネルギー画像内の生検標的の場所の表示を受信することと、
    前記デュアルエネルギー画像を生成するために使用される参照データセット内のマーカ(601、701)で前記場所をタグ付けすることと、
    前記マーカ(601、701)で後続の画像(808)に注釈を付けることであって、前記後続の画像(808)は、造影剤がウォッシュアウトされた後に収集された非造影剤増強画像であり、前記後続の画像(808)内の前記マーカ(601、701)の場所は、前記参照データセットを用いて画像位置合わせプロセス(900)を介して決定されることと、
    前記注釈を付けられた後続の画像(808)を出力してディスプレイ装置(56)上に表示することと
    を含む、方法(200、300、705、805)。
  9. 前記参照データセットは、第1の低エネルギー画像(610)であり、前記後続の画像(808)は、第2の低エネルギー画像(616)である、請求項8に記載の方法(200、300、705、805)。
  10. 前記第1の低エネルギー画像(610)内の複数の制御点(905)を選択し、
    前記第2の低エネルギー画像(616)内の対応する制御点(905)に対する各制御点(905)の局所シフトベクトル(907)を計算し、
    各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成し、かつ
    前記動きベクトル場に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記マーカ(601、701)の前記場所を決定する
    ことによって、前記第1の低エネルギー画像(610)を用いた前記画像位置合わせプロセス(900)を介して前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記マーカ(601、701)の前記場所を決定することをさらに含む、請求項9に記載の方法(200、300、705、805)。
  11. 前記第2の低エネルギー画像(616)は、前記第1の低エネルギー画像(610)の取得後に取得され、前記第1の低エネルギー画像(610)の取得と前記第2の低エネルギー画像(616)の取得との間に1つまたは複数の追加の低エネルギー画像を取得することをさらに含む、請求項9に記載の方法(200、300、705、805)。
  12. 検出器(18)と通信するX線源(16)と、
    ディスプレイ装置(56)と、
    前記ディスプレイ装置(56)および前記検出器(18)と通信して接続されたコンピューティングデバイスであって、前記コンピューティングデバイスは、プロセッサ、および
    前記X線源(16)および前記検出器(18)を用いて、患者の第1の低エネルギー画像(610)および前記患者の第1の高エネルギー画像を取得し、
    前記第1の低エネルギー画像(610)と前記第1の高エネルギー画像を再結合してデュアルエネルギー画像を生成し、
    前記デュアルエネルギー画像を出力して前記ディスプレイ装置(56)上に表示し、
    前記デュアルエネルギー画像上の生検標的の場所を示すユーザ入力を受信し、
    前記X線源(16)および前記検出器(18)を用いて、造影剤がウォッシュアウトされた後に収集された非造影剤増強画像である前記患者の第2の低エネルギー画像(616)を取得し、
    前記第1の低エネルギー画像(610)を用いた画像位置合わせプロセス(900)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の位置を決定し、かつ
    前記ディスプレイ装置(56)上に、前記第2の低エネルギー画像(616)、および前記第2の低エネルギー画像(616)上の前記生検標的の前記位置のグラフィック表現を表示する
    ために前記プロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的メモリを含むコンピューティングデバイスと
    を備える、イメージングシステム。
  13. 前記命令は、
    前記第1の低エネルギー画像(610)内の複数の制御点(905)を選択し、
    前記第2の低エネルギー画像(616)内の対応する制御点(905)に対する各制御点(905)の局所シフトベクトル(907)を計算し、
    各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)の各ピクセルを補間して動きベクトル場を生成し、かつ
    前記動きベクトル場に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の前記場所を決定する
    ことによって、前記第1の低エネルギー画像(610)および前記第2の低エネルギー画像(616)を用いて前記画像位置合わせプロセス(900)を実施するために前記プロセッサによって実行可能である、請求項12に記載のイメージングシステム。
  14. 各局所シフトベクトル(907)に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)の各ピクセルを補間して前記動きベクトル場を生成することは、各局所シフトベクトル(907)に基づいて第1の補間を実施し、各ピクセルについてのそれぞれの動きベクトルを生成することを含む、請求項13に記載のイメージングシステム。
  15. 前記動きベクトル場に基づいて前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の前記場所を決定することは、各動きベクトルに基づいて第2の補間を実施し、前記第2の低エネルギー画像(616)内の前記生検標的の前記場所を決定することを含む、請求項14に記載のイメージングシステム。
JP2021023444A 2020-02-25 2021-02-17 デジタルマンモグラフィイメージングのための方法およびシステム Active JP7314189B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/800,978 2020-02-25
US16/800,978 US11564645B2 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Methods and systems for digital mammography imaging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021133243A JP2021133243A (ja) 2021-09-13
JP7314189B2 true JP7314189B2 (ja) 2023-07-25

Family

ID=74586804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021023444A Active JP7314189B2 (ja) 2020-02-25 2021-02-17 デジタルマンモグラフィイメージングのための方法およびシステム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11564645B2 (ja)
EP (1) EP3871603B1 (ja)
JP (1) JP7314189B2 (ja)
CN (1) CN113367709A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023027892A (ja) 2021-08-18 2023-03-03 信越化学工業株式会社 希土類焼結磁石の製造方法
EP4270411A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-01 Koninklijke Philips N.V. Analysing an ultrasound image feed
WO2023208877A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 Koninklijke Philips N.V. Analysing an ultrasound image feed
US20240074718A1 (en) * 2022-09-07 2024-03-07 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for digital mammography imaging

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180078230A1 (en) 2016-09-16 2018-03-22 Siemens Healthcare Gmbh Method for simultaneous imaging of functional and morphological x-ray image data of a breast, diagnostic station, computer program product and computer-readable medium
US20180235563A1 (en) 2015-08-17 2018-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Medical image display device and medical image processing method
WO2019017442A1 (ja) 2017-07-19 2019-01-24 富士フイルム株式会社 マンモグラフィ装置、放射線画像撮影システム、画像処理装置、制御方法、画像処理方法、制御プログラム、及び画像処理プログラム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648997A (en) * 1995-12-29 1997-07-15 Advanced Optical Technologies, Inc. Apparatus and method for removing scatter from an x-ray image
US6315447B1 (en) * 1998-12-22 2001-11-13 Bio-Imaging Technologies, Inc. Variable composition phantom simulating varying degrees of body fat for dual energy x-ray machine calibration
US7231076B2 (en) * 2004-06-30 2007-06-12 Accuray, Inc. ROI selection in image registration
PT103200B (pt) * 2004-09-30 2006-08-24 Taguspark-Soc. Prom.Desenv.Parq.Ci.Tec.Area Lisboa Sistema de tomografia por emissão de positrões (pet)
WO2006119426A2 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Regents Of The University Of California Biopsy systems for breast computed tomography
DE102010041920A1 (de) 2010-10-04 2012-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Darstellung einer Konzentration eines Kontrastmittels in einem vorbestimmten Volumenabschnitt mittels Tomosynthese und entsprechendes Tomosynthesegerät
DE102011005055B4 (de) * 2011-03-03 2016-08-18 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Erstellung eines Dual-Energie-Röntgenbildes sowie entsprechendes Röntgensystem, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
AU2012225398B2 (en) * 2011-03-08 2017-02-02 Hologic, Inc. System and method for dual energy and/or contrast enhanced breast imaging for screening, diagnosis and biopsy
US9128584B2 (en) * 2013-02-15 2015-09-08 Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. Multi energy X-ray microscope data acquisition and image reconstruction system and method
US11364005B2 (en) * 2013-10-24 2022-06-21 Hologic, Inc. System and method for navigating x-ray guided breast biopsy
DE102014213464A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur kombinierten Dual-Energy-Mammographie- und Tomosynthesebildgebung und Tomosynthesegerät
CN105806856B (zh) * 2014-12-30 2019-02-19 清华大学 双能射线成像方法和系统
US10398397B2 (en) * 2014-12-31 2019-09-03 General Electric Company Contrast-enhanced X-ray image guided biopsy system and method
US9974521B2 (en) 2015-02-10 2018-05-22 General Electric Company Computer-aided lesion detection and track planning for MRI-guided breast biopsy
DE102015217141A1 (de) * 2015-09-08 2017-03-09 Siemens Healthcare Gmbh Erzeugen von kontrastverstärkten Bilddaten von zu untersuchendem Brustgewebe
US10430984B2 (en) * 2016-12-16 2019-10-01 General Electric Company Fused slice or cine-loop image for multi-mode DBT acquisitions
IT201800002904A1 (it) * 2018-02-21 2019-08-21 Ims Giotto S P A Metodo per calibrare un'apparecchiatura mammografica, metodo per generare immagini mammografiche, e apparecchiatura mammografica
EP3628226A1 (de) 2018-09-27 2020-04-01 Siemens Healthcare GmbH Verfahren zur überwachung einer gewebeentnahme mittels eines röntgen-bildgebungssystems
US11918423B2 (en) * 2018-10-30 2024-03-05 Corindus, Inc. System and method for navigating a device through a path to a target location

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180235563A1 (en) 2015-08-17 2018-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Medical image display device and medical image processing method
US20180078230A1 (en) 2016-09-16 2018-03-22 Siemens Healthcare Gmbh Method for simultaneous imaging of functional and morphological x-ray image data of a breast, diagnostic station, computer program product and computer-readable medium
WO2019017442A1 (ja) 2017-07-19 2019-01-24 富士フイルム株式会社 マンモグラフィ装置、放射線画像撮影システム、画像処理装置、制御方法、画像処理方法、制御プログラム、及び画像処理プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3871603B1 (en) 2024-05-08
EP3871603A1 (en) 2021-09-01
CN113367709A (zh) 2021-09-10
US11564645B2 (en) 2023-01-31
JP2021133243A (ja) 2021-09-13
US20210259649A1 (en) 2021-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7314189B2 (ja) デジタルマンモグラフィイメージングのための方法およびシステム
US10438363B2 (en) Method, apparatus and program for selective registration three-dimensional tooth image data to optical scanning tooth model
US10650513B2 (en) Method and system for tomosynthesis imaging
US7761136B2 (en) Medical image processing apparatus for scanning based on a set three-dimensional region of interest
EP1750584B1 (en) System and method for diagnosing breast cancer
US9471987B2 (en) Automatic planning for medical imaging
KR102114415B1 (ko) 의료 영상 정합 방법 및 장치
CN109419526B (zh) 用于数字乳房断层合成中的运动评估和校正的方法和系统
US20090281418A1 (en) Determining tissue surrounding an object being inserted into a patient
US10796430B2 (en) Multimodality 2D to 3D imaging navigation
JP6620252B2 (ja) 超音波融合撮像システムにおけるプローブ誘導変形の補正
JP5388614B2 (ja) 医用画像処理装置、画像診断装置および医用画像処理プログラム
JP7267329B2 (ja) デジタルマンモグラフィイメージングのための方法およびシステム
Hopp et al. Automatic multimodal 2D/3D image fusion of ultrasound computer tomography and x-ray mammography for breast cancer diagnosis
US20240074718A1 (en) Methods and systems for digital mammography imaging
Hopp et al. 2D/3D image fusion of x-ray mammograms with speed of sound images: evaluation and visualization

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210514

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210526

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230320

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230712

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7314189

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150