JPH09509879A

JPH09509879A - デジタル乳房ｘ線像での自動区画化及び皮膚ラインと乳頭の検出

Info

Publication number: JPH09509879A
Application number: JP8520823A
Authority: JP
Inventors: アデル−モッタレブ，モハメッド
Original assignee: フィリップスエレクトロニクスエヌベー
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1997-10-07
Also published as: WO1996021198A1; CN1145674A; US5572565A; EP0748487A1

Abstract

(57)【要約】デジタルマンモグラムはこれらの領域間の境界を形成する皮膚ラインの検出により、乳房の外側の領域に対応する背景と、乳房内の領域に対応する前景とに自動的に区画化される。２進配列はその濃度が濃度閾値を越え、及び／又はその傾斜振幅が傾斜閾値を越える２進配列で各画素が２進数の１の値を割り当てられる前景と背景との間の最初の荒い区画化を表すよう形成される。

Description

【発明の詳細な説明】デジタル乳房Ｘ線像での自動区画化及び皮膚ラインと乳頭の検出本発明は対象の乳房の濃度分布を表す画素の入力配列を記憶し、皮膚ラインを検出するために画素の記憶された入力配列を処理することからなるコンピュータ強調乳房Ｘ線像（マンモグラム）を形成する方法に関する。更に本発明は所定の視線方向のＸ線放射で検査されるべき対象の乳房を照射するＸ線ビームを出射するＸ線源と；二次元フィールド内の該視線方向から乳房及びその外側周辺を出るＸ線放射を受けるＸ線検出器と；デジタル画素の入力２次元配列に対応するデジタル信号を受けたＸ線放射の関数としてデジタル信号を形成するデジタル化ユニットと；デジタル画素の該入力２次元配列を記憶するデジタルメモリ手段と；皮膚ラインを検出するためにデジタル画素の記憶された入力２次元配列を処理し、デジタル画素の出力２次元配列を形成するコンピュータとからなる乳房撮影（マンモグラフィ）システムに関する。そのような方法はＦ．−Ｆ．Ｙｉｎ等によるＭｅｄｉｃａｌｐｈｙｓｉｃｓ１８、１９９１年，９５５−９６３頁の「Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍａｓｓｅｓｉｎｄｉｇｉｔａｌｍａｍｍｏｇｒａｍｓ：Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｉｌａｔｅｒａｌｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎｉｍａｇｅｓ」から知られている。例えば画素の配列は以下により形成される： − 所定の視線方向のＸ線放射で検査されるべき対象の乳房を照射し； − 二次元フィールド内の該視線方向から乳房及びその外側周辺を出るＸ線放射を受け； − デジタル画素の入力配列に対応するデジタル信号を受けたＸ線放射の関数としてデジタル信号を形成し； − 該信号に応答してコンピュータにアクセス可能なデジタルメモリー手段にデジタル画素の該入力配列を記憶する。該コンピュータはまたデジタル画素の入力配列を処理するために用いられる。より特定の特徴ではその発明は乳房の外側の領域に対応する部分を背景内へ、乳房内の領域に対応する部分を前景に含ませ、乳頭の検出と同様にこれらの領域間の境界の輪郭、又は境目を自動検出するデジタルマンモグラムの自動区画化を含むコンピュータ補助診断マンモグラム（ＣＡＤＭ）に関する。区画化及び皮膚ライン検出の方法はＮｉｓｈｉｋａｗａ，Ｒ等によるＳＰＩＥ１９０５−４６、１９９３年２月の「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｍａｓｓｅｓａｎｄｃｌｕｓｔｅｒｅｄｍｉｃｒｏｃａｌｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｆｒｏｍｄｉｇｉｔａｌｍａｍｍｍｏｇｒａｍｓ」及びＹｉｎ，Ｆ等によるＭｅｄｉｃａｌｐｈｙｓｉｃｓ１８（５）、１９９１年９／１０月の「Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍａｓｓｅｓｉｎｄｉｇｉｔａｌｍａｍｍｏｇｒａｍｓ：Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｉｌａｔｅｒａｌｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎｉｍａｇｅｓ」から知られており、この両方はシカゴ大学での仕事及びＹａｂａｓｈｉ，Ｓ等のＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ１９８９ＩｎｔｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＮｏｉｓｅａｎｄＣｌｕｔｔｅｒＲｅｊｅｃｔｉｏｎｉｎＲａｓａｒｓａｎｄＩｍａｇｉｎｇＳｅｎｓｏｒｓの「ＩｍａｇｅＰｒｏｘｅｓｓｉｎｇｆｏｒｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｆｔｕｍｏｒｏｎｍａｍｍｏｇｒａｐｈｙ」を反映している。乳ガンは西欧社会での女性の主な死亡原因の一つである。乳房内から起因したガンによる死の非常に多くは早期検出により防止可能である故に、米国の国立保健機関は５０歳以上の全ての女性が定期的にスクリーニングマンモグラフィを受けるよう奨励している。スクリーニングマンモグラフィの読影又は解釈は長い経験と詳細に対する集中が要求される技術である。マンモグラフのガンに対する主要な兆候がマンモグラム上で可視のマスである一方でより鋭敏な兆候の一つは集団で存在する微小石灰化として知られているカルシウム塩の小さな堆積による局部的に増加されたＸ線減衰に対応する小さな比較的明るいスポットの出現（フィルムスクリーンマンモグラフィで）である。実際集団化した微小石灰化はしばしば早期の本来の場所（ｉｎｓｉｔｕ）での悪性腫瘍を示す唯一の兆候である。しかしながらこれらの集団の識別は困難である。何故ならばそれらは周囲の組織により形成される濃度内の階調によりしばしば妨害されるからである。判断されるべきマンモグラムの体積と上記及び他の悪性腫瘍の容易に認識できない兆候の識別の困難さの両方はマンモグラフ施行者による解釈に対してモニター上に表示された画像内で疑わしい領域を含む問題の特徴を少なくとも自動的にマークする又は増強するコンピューター補助されたマンモグラム診断（ＣＡＤＭ）の発展を導いた。コンピューター補助診断に対して適切なデジタルマンモグラムは従来のＸ線マンモグラフィにより得られたフィルムを走査することにより又はフィルムの仲介の必要なしに直接にデジタル化される電子画像信号を形成する他のＸ線検出器の型を用いることにより得られうる。これらの検出器の型はＸ線画像増強器／カメラの連鎖、光励起可能な蛍光プレート／レーザー読み出し（アメリカ特許第４２３６０７８号を参照）、セレンプレート／電子メーター読み出し技術を含む。このような技術はそれらの空間解像度と達成されたコントラスト感度とにおいて発展しているが、特に後の２つはマンモグラフィ応用に対してすぐに広く用いられるだろう。ＣＡＤＭシステム内での早期の段階の１つは画像を前景（乳房に対応する）と背景（乳房の周囲の外部に対応する）とに区画化することである。この区画化は更なる処理の量を減少させる。なぜならば画像内の３分の２に上る背景に属する余計な画素を更なる考慮から除くからである。区画化はまた理論的には皮膚ラインが決定される前景と背景の間の境界輪郭又は縁からの情報を形成する。マンモグラフィ施行者が今日のフィルムスクリーンマンモグラフィ内の皮膚ラインを如何に用いるかを理解することがこの点で有用である。マンモグラフィ施行者は異なる視線又は投影方向から撮影された乳房のＸ線フィルムを読影する。これらは頭蓋尾側（ｃｒａｎｉｏ−ｃａｕｄａｌ（ＣＣ））として知られる頭から爪先への視線方向と、中外側（ｍｅｄｉｏ−ｌａｔｅｒａｌ（ＭＬ））又は側方内側（ｌａｔｅｒａｌ−ｍｅｄｉａｌ（ＭＬ））として知られる側方から側方への視線方向とオブリーク（ＯＢ）として知られる頭から爪先へと側方から側方へとの間の典型的には４５°の角度の視線方向とを含む。乳房の多様な組成（脂肪、実質、基質の混合物）によりマンモグラム上で見られるコントラストは画像間で非常に大きく変化する。しばしば皮膚ラインはこれらの視線の一つ又は全てで可視ではない。マンモグラフィ施行者は観察箱（ｖｉｅｗｉｎｇｂｏｘ）上で皮膚ラインを見ることはできないときにホットライトとして知られている特殊な高密度の白熱光線が皮膚境界及びその下の皮下領域の位置決めを助けるために用いられる。皮膚ラインの位置決めは２つの点でマンモグラフィ施行者に対して重要である。第一にそれ自体で、により皮膚の状態は診断の指標である。皮膚の肥厚化及び皮膚の収縮は悪性腫瘍の指標である。逆に皮膚ライン上又は直下の石灰化は良性と考えられる。第二に皮膚ラインはランドマークとして働く。異常の位置は多くの場合に、例えば皮膚ラインの下２ｃｍのように皮膚ラインに関して報告される。加えてマンモグラフィ施行者がいったん病変の疑いのあるものを見いだすと彼は同じものを他の視線で位置決めしなければならない。彼はこれを検出された対象と皮膚ラインとの間の距離を測定することにより、及び皮膚ラインから離れた同じ距離の仮想的なライン上の第二の画像内の類似の対象を見いだすことにより行う。最終的にマンモグラフィ施行者は皮膚ラインと胸壁との間の等量の組織が撮影された全ての視線内で可視化されることを確認しなければならない。ルーチン的に胸壁の方向でのフィルムの端に対する皮膚ライン上の点（視覚的に検出されうる場合には典型的には乳首）間の距離は全ての視線に対して測定される。これらの距離は概略等しい。大きな食い違いがある場合にはフィルムに再び撮影する。皮膚ラインの他の使用は左右の乳房の画像の比較での登録の助け又は例えば現在と前回の最後の検査とのような異なる時点で撮影された同じ乳房の画像の比較としてである。最終的に皮膚ラインはそれと同様にまたランドマークである乳首の検出を助ける。マンモグラムが撮影されたときに乳首が金属ビーズによりマークされなければ、それは検出するのは非常に困難である。しばしばそれは患者の位置決め又は皮膚の上で転がるために輪郭で可視化されない。シカゴ大学での仕事を反映した上記の論文では背景は最初の全体的な閾値決め操作により前景から分離される。これに続いてノイズの多い外側から地を分離する形態的に閉じた操作がなされる。４点接続性を用いたトラッキング方法は境界を追跡するのに用いられる。境界は境界座標の連続平均を用いて平滑化される。これは左右の側の画像で別々になされる。しかしながら２つの検出された境界のより小さいものが選択され、続く処理に対して両方の画像上に上書きされる。上記の従来技術の方法の問題は最初の区画化を達成するために全体の閾値を用いることの排他的な信頼性である。１つの困難は意味のある閾値を自動的に選択することにある。他の困難はどのような閾値が選択されてもそれはマンモグラムを充分に信頼できるように区画化しないことである。何故ならばノイズとアーティファクトにより背景と前景のグレーレベルは重なり合いを許容する及び／又は背景のアーティファクトを除去するために手動で切り取りをする必要があるからである。そのような手動の切り取りはいったんＡｍｅｒｉｃａｎＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ（ＡＣＲ）ラベリング勧告がより広く適用されればより困難になる。更にまたこの従来技術の方法により形成された境界は皮膚ラインそのものよりむしろ皮膚の皮下脂肪の多い領域下の高密度の実質であるらしいことが見いだされた。皮下脂肪の多い領域は２．５ｃｍの厚さである故に背景として誤ってラベルされた組織が実存しうる。Ｙａｂａｓｈｉ等の論文では一次元勾配操作がデータのそれぞれのラインに適用され、閾値は皮膚の端を見いだすために胸壁に概略垂直な一方向勾配に適用される。そのような試みは皮膚に対する法線が胸壁に対する法線と顕著に異なる乳房の輪郭部分で乳房を適切に区画化しない。更にまた乳頭の自動検出は一般的に知られている。その様な自動検出は異なる回に撮影された同じ乳房のマンモグラム像の視覚的又は自動相関用の基準点又は登録又は異なる視線方向又は同じ視線方向からの左右の乳房のマンモグラム像の間から提供される。本発明の目的はマンモグラムから形成された表示上に重ねるために典型的なノイズと背景アーティファクトの存在下で自動的に信頼しうる検出をなすデジタルマンモグラムを前景と背景に区画化する方法及びシステムを提供することにある。本発明の更なる目的は皮膚ライン及び乳頭が自動的かつ信頼できるように検出されることである。本発明の更に他の目的は上記の方法が計算上効率的であり、それによりそれは合理的に少ない処理時間内に達成されうることである。本発明のこれらの及び他の目的は検出された皮膚ラインに対応する出力配列の画素の値は検出された皮膚ラインをマークする値に設定し、皮膚ラインの検出は少なくとも皮膚ラインの近傍に位置する各画素で第一と第二の２進数値の組合せを含む乳房の画像とその外部周辺との間の荒い区画化を実施する段階を含み、第一の２進数値は画素での濃度と第一の閾値との比較に依存し、第二の２進数値は濃度勾配の測定と第二の閾値との比較に依存することを特徴とするコンピュータ強調マンモグラムを形成する本発明による方法により達成される。本発明により達成される区画化はその振幅が全体の振幅閾値及びエッジ検出操作により形成された皮膚ラインの乳房側に沿ったバンドの形を一般に取る画素の組の組合せ、特に連合に基づく。画素の後者の組は好ましくはその傾斜振幅が傾斜閾値を越える。乳房の形の結果として、視線方向内の乳房組織の厚さは皮膚ラインが処理されるにつれて減少する。皮膚ラインの近傍の前景画素のランの傾斜は比較的大きく、皮膚ラインに対して放線方向に向けられ、皮膚ラインが乳房内の点から処理されるにつれて減少された減衰に対応する一定の符号を有する。皮膚ラインの近傍で前景は背景の傾斜と実質的に異なる傾斜を有する。その振幅が全体の振幅閾値及びエッジ検出画素の組を超える画素の組の連合を形成するときに全体の振幅閾値の値は臨界的ではないことが鍵となる所見である。結果は２進画像又はこの２進画像が前景と背景との間の等高線で幾つかのギャップ又は不連続を有する故に皮膚ラインが既に抽出されているマスクである。等高線はカーブフィッティング補間処理を用いて前景と背景との間の望ましくない接続のギャップで完成する。その後で乳房内の孔は接続された部分の処理を用いてみたされ、背景のノイズはモルフォロジー的な浸食と拡張を用いて除去される。得られた２進画像は乳房で全て２進数の１を含み、背景領域で全て２進数の０を含む。これらの領域間の等高線又は境界は皮膚ラインとして抽出され、皮膚ラインは入力画像上に重畳される。次に最大の曲率の皮膚ラインの区画が選択され、皮膚ライン区画に沿った乳房の近傍の点内の小さな領域で入力画像の検索がなされる。この検索は乳房内の乳頭で皮下の実質組織があり、これはその相対的に大きなＸ線減衰特性がマンモグラム内で比較的明るい領域を形成するためである。最大の平均濃度を有する小さな領域に隣接する皮膚ライン上の点は乳頭位置として選択される。この点もまたマンモグラム上に重畳される。更なる好ましい実施例は従属請求項２、３に示される。請求項１の方法を実施する装置は請求項４に示される。以下に図を参照して本発明の他の目的、特徴、利点を明らかにするよう詳細に説明する。図１はマンモグラムを撮影し処理する本発明によるコンピュータ補助システムの概略図である。図２は図１のコンピュータによりなされた処理を示すフローチャートである。図３は元のマンモグラム画像内の画素計数対グレー値の代表的なヒストグラムである。図４Ａは元のマンモグラム画像を示す。図４Ｂから４Ｅは処理の異なる段階での元のマンモグラム画像から得られた２進画像を示す。図４Ｆは検出された皮膚ラインと乳頭をその上に重畳された図４Ａの元画像を示す。まず図１を参照するに、立っている対象の乳房１４にＸ線ビーム１５を照射するよう方向付けられたＸ線源１２を含む頭蓋尾側（ＣＣ）視線方向に対して配置された部分を撮影するマンモグラムを有するコンピュータ補助されたマンモグラフィシステム１０が示される。乳房１４は受容され、所定の圧縮力又は重量を用いて概略平面の下部及び上部メンバー１６、１８間で圧縮される。下部メンバー１６は画素の長方形フィールド内で検出する二次元Ｘ線検出手段２２であり、Ｘ線放射は乳房１４とそれのすぐ外部周辺とを通過する。Ｘ線検出手段２２は代替可能であり、フィルム又は保持器内に受容された光励起しうる蛍光画像板、又はセレン板／電子メーター読み出し検出器である。Ｘ線画像増強器／カメラ連鎖はまた検出手段として適切である。Ｘ線源１２と板１４、１６と検出手段２０とは図１にＣＣ（頭蓋尾側）、ＬＭ又はＭＬ（側方内側又は中外側），ＯＢ（オブリーク）と表示されたどの視線方向に沿っても乳房１４を受容し照射するために軸Ａについてユニットとして回転されうる。検出手段２０のどのような型が用いられても、結局はＲＡＭ、ハードディスク、光磁気ディスク、ＷＯＲＭドライブ、又は他のデジタル記憶手段からなるデジタル記憶装置２２内に画像ファイルとして記憶されるマンモグラムのＸ線投影画像を表すデジタル画素の二次元配列がある。フィルムが用いられたときにはそれは現像されそれからデジタイザー２４で走査される。今日フィルムはそれぞれが１２ビットまでの濃度分解能の典型的な画像レンジが１６７２ｘ２３８０から２３４４ｘ３０１６の大きさを有する１００ミクロンの空間解像度にデジタル化される。光励起板が用いられたときにはそれは類似の画像サイズと典型的には１０ビットの濃度分解能を得るようスキャナー２６内でレーザーにより走査される。最終的にはセレン板／電子メーター読み出し装置のような検出器が用いられたときにそれはそれのデジタル／アナログ変換器２８によりデジタル形式に変換されるアナログ電子信号を直接形成する。装置２２内に記憶され、マンモグラムを表すデジタル画素の二次元配列は皮膚ラインを含むマンモグラム内の問題の特徴をマーク又は増強するためにコンピューターワークステーション３０により処理され、結果として処理されたマンモグラムをＣＲＴモニターのような表示装置３２上に表示する。準備段階としては記憶されたマンモグラムはモニターの空間及びグレースケール分解能を満足する５０００００から２５０００００画素のオーダー及び８ビットから１０ビットの濃度的な解像度の画像に適切なメディアンフィルターにより空間的に、及び／又は打ち切りにより濃度的に分解能を減少される。特徴をマーク又は増強するための処理でマンモグラムは乳房に対応する前景と、乳房の外部周辺に対応する背景とに区画化され、皮膚ラインはこの区画化の過程で検出される。区画化は背景をマークされ又は増強されるべき微小石灰化のマス又は集団のような問題の特徴に対する捜索から除去されるよう許容する。この点でフィルム内のマンモグラムの背景部分の性質を理解することが役立つ。本来の背景は理想的には「空及び暗い」領域である。実際にはこの領域は空でも均一に暗くもない。それはノイズと、フィルムの保護プラスティック層からのテクスチャーと、フィルム処理機内のローラーにより引き起こされた光条及びラインと、乳房の境界周辺で散乱された放射の影響とを含む。デジタル化処理は更なる構造化された及び構造化されないノイズを画像に付加する。加えてラベルの性質内の対象の集中に関連し、それはＡｍｅｒｉｃａｎＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ（ＡＣＲ）のラベリング勧告に従う。コンピュータ３０によりなされる処理は図２のフローチャートである。ここで空間的及び振幅解像度を適切に減少された記憶された元画像は入力配列３６からなる。好ましくはその画素は４０ミクロン平方であり、２５６グレースケールレベルを有する。この配列により表される典型的な入力画像は図４Ａに示され、これはオブリーク、中外側又は側方内側方向の画像を説明の目的で示す。段階３８では入力配列内の画素計数対グレー値のヒストグラムが計算される。典型的な入力配列のヒストグラムは図３に示される。グレー値は典型的には３つの領域に分類される。第一は背景の空の領域に対応するラベルＥ。第二の領域は乳房の内部に対応するラベルＢ。第三の領域は背景のアーティファクトに対応するラベルＡ。対象は画像を乳房内部を含む領域及び皮膚ラインと背景を含む領域に区画化するために濃度の閾値を選択される。この閾値は平滑化の後に第一の頂点の後に位置する谷を見つけることによりヒストグラムから決定される。図３では適切な谷はＶでマークされる。図４Ｂは入力画像の画素の濃度と濃度閾値との比較から得られた２進画像を示す。ここではそれ等の濃度が濃度閾値を越えるものを白として示し、濃度閾値を越えないものを黒として示す故に画素はデジタルの１の値を有する。濃度傾斜又はエッジ検出操作が皮膚ラインと背景を含む領域内の入力画像（即ち図４Ｂで黒い図４Ａの入力画像のそれらの画素）に対して段階４０でなされ、これは顕著な傾斜の画素のみを保つように閾値決めされる。好ましくはソーベル演算子（２つの座標方向で空間導関数の平方の和の平方根）が濃度傾斜演算子として用いられる。何故ならばそれは傾斜の強度を提供するからである。顕著な傾斜は皮膚ラインで乳房組織のスロープ下降により一般に引き起こされる。図４Ｃは段階４０から得られた２進画像である。ここで図４Ｃでデジタル０の値を有する図４Ｂでの画素は黒い。何故ならば濃度傾斜閾値を越えるこれらの傾斜が白として示され、濃度傾斜閾値を越えないこれらの傾斜が黒として示されるからである。更に説明のために図４Ｂで白い画素は図４Ｃでデジタル０に割り当てられ、故にそこで黒として示される。段階４２では段階３８、４０の結果は図４Ｄに示される連合画像を形成するために図４Ｂ，４Ｃで白画素の組の連合により結合される。これが画素のＯＲ演算によりなされる一方で連合操作は図４Ｂで白い画素を連合画像で白に設定することにより段階４０で容易に統合されるものである。従来の方法と異なり、段階３８で用いられる濃度閾値は臨界的ではない。連合画像はほとんどの乳房とあるアーティファクトと背景からの部分からなる。図４Ｄでは背景が上端を通して水平ラインで前景に接続され、空の領域でのあるノイズの多い点は段階４０で導入され、皮膚ライン付近の乳房領域で孔が存在する。これらのアーティファクトは段階４４で扱われる。ここで連合画像での最初の数行と最後の数行がチェックされる。行がほとんど全てデジタルの１を含む場合にはそれは除去される。画像の中間の行に対して乳房の領域はそれが背景に接続されているかどうかを調べるためにチェックされる。これはそれらの隣より長いデジタルの１のランを有する連続する行の組を探すことによりなされる。ラインのこの組は除去され、二次の多項式がそれらの場所でフィットされる：Ｃ＝ａ₀＋ａ₁ｒ＋ａ₂ｒ² このフィッティングは除去され、最小化される行の前後の点の組を用いることによりなされる。乳房の画像は充填の必要な孔をなお有し、それにより部分を接合するアルゴリズムが１００画素のオーダーである領域内の画素のある経験的な所定の数より小さな孔を満たすために適用される。それから空の領域のノイズを除去するためにモルフォロジー的な浸食そして拡張の操作が１の値の３ｘ３マスクを用いて適用される。このマスクで４回浸食を適用し、それから４回拡張を適用することにより背景の全てのノイズを除去することが見いだされた。ある画像で皮膚ラインにギャップが存在する。故に前の段階が皮膚ラインでギャップを通して背景に接続する乳房内の孔を満たしていない。このような状況では皮膚境界でのギャップの影響はそれぞれ３ｘ１、１ｘ３マスクで画像に対してモルフォロジー的な浸食と拡張を適用することにより最小化しうる。図４Ｅは段階４４の結果を示す。それから段階４６で皮膚ラインが図４Ｅでの黒と白との領域の間の境界又は等高線をトレーすることにより検出され、必要なら平滑化が適用される。段階４８では乳頭に対応する皮膚ライン上の基準点は自動的に検出される。この方法は皮下の実質組織により引き起こされる乳頭の下の乳房内の明るい（高減衰）領域に対して検索するために皮膚ラインの高い曲率区画を孤立し、区画内で各点に沿って小さな長方形窓を動かす。好ましくは皮膚ライン区画上の点から２画素の高さと８画素の幅（即ち０．８ｘ３．２ミクロン）を乳房内に方向付ける。窓の各位置で窓内の濃度の平均（又は全体）は計算される。窓が最大の平均（又は全体）濃度を有する皮膚ライン上の点は乳頭に対応する検出された基準点として選択される。最後に本発明の目的のために段階５０で検出された皮膚ライン、検出された乳頭、元の入力配列は明るい白で縁取りされた皮膚ラインと乳頭を有する図４Ｆに示される画像に対応する出力配列５２を形成するために結合又は重畳される。出力配列５２はまた実際には乳房領域として区画化された領域内で段階５４で検出されたそこでマークされ、又は増強された疑わしい領域を有するものである。疑わしいマスの識別は本出願と同じ発明者により出願された米国特許出願に記載され、それは１９９４年７月１４日に出願された通し番号０８／２７４９３９の” ＭａｓｓＤｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎＤｉｇｉｔａｌＸ−ｒａｙＩｍａｇｅｓＵｓｉｎｇＭｕｌｔｉｐｌｅＴｈｒｅｓｈｏｌｄｓｔｏＤｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｅＳｐｏｔｓ”である。微小石灰化の疑わしいクラスタの識別は１９９３年１月１１日の米国特許出願０８／００３０７１”ＣｏｍｐｕｔｅｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＭｉｃｒｏｃａｌｃｉｆｉｘａｔｉｏｎｓｉｎＭａｍｍｍｏｇｒａｍｓ”に記載され、これはまた本発明と同じ譲受人に譲渡されている。マークされた皮膚ラインと乳頭はコンピュータによりマークされた疑わしい領域の補助的解釈を参照する位置として供される。本発明の目的が満足されたことは今や明らかである。本発明は特定の詳細により記載される一方で種々の改良は本発明の意図された精神及び視野内で可能である。

Claims

【特許請求の範囲】１． − 対象の乳房の濃度分布を表す画素の入力配列を記憶し； − 所定の視線方向のＸ線放射で検査されるべき対象の乳房を照射し； − 二次元フィールド内の該視線方向から乳房及びその外側周辺を出るＸ線放射を受け； − 受けたＸ線放射の関数としてデジタル画素の入力配列に対応するデジタル信号を形成し； − 該信号に応答してコンピュータにアクセス可能なデジタルメモリー手段にデジタル画素の該入力配列を記憶し； − 皮膚ラインを検出するためにデジタル画素の記憶された入力配列を処理し、デジタル画素の出力配列を形成する各段階からなるコンピュータ強調乳房Ｘ線像を形成する方法であって、 − 検出された皮膚ラインに対応する出力配列の画素の値は検出された皮膚ラインをマークする値に設定され、 − 皮膚ラインの検出は皮膚ラインの少なくとも近傍に位置する各画素で第一と第二の２進数値の組合せを含む乳房とその外部周辺との間の荒い区画化を実施する段階を含み、第一の２進数値は画素での濃度と第一の閾値との比較に依存し、第二の２進数値は濃度勾配の測定と第二の閾値との比較に依存することを特徴とするコンピュータ強調乳房Ｘ線像を形成する方法。２． − 第一と第二の２進数値の該組合せはその濃度が第一の閾値を越え、その濃度勾配の測定が第二の閾値を越える皮膚ラインの少なくとも近傍に位置する画素の組の連合を形成するようになされることを特徴とする請求項１記載の方法。３． − 乳頭が自動的に検出され、皮膚ライン及び乳頭の両方が出力画像中コンピュータによりマークされ、乳頭は検出された皮膚ラインの区画から乳房内に向けられた窓内の乳房領域を探すことにより検出され、この窓は区画に沿って動かされ、該窓内の平均濃度に基づき乳頭に対応する皮膚ライン区画に沿った点が識別されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。４． − 所定の視線方向のＸ線放射で検査されるべき対象の乳房（１４）を照射するＸ線ビームを出射するＸ線源（１２）と； − 二次元フィールド内の該視線方向から乳房及びその外側周辺を出るＸ線放射を受けるＸ線検出器（２０）と； − 受けたＸ線放射の関数としてデジタル画素の入力２次元配列に対応するデジタル信号を形成するデジタル化ユニット（２８）と； − デジタル画素の該入力２次元配列を記憶するデジタルメモリ手段（２２）と； − 皮膚ラインを検出するためにデジタル画素の記憶された入力２次元配列を処理し、デジタル画素の出力２次元配列を形成するコンピュータ（３０）とからなる乳房撮影システムであって、 − コンピュータ（３０）は − 検出された皮膚ラインに対応する出力配列の画素の値を検出された皮膚ラインをマークする値に設定し、 − 皮膚ラインの少なくとも近傍に位置する各画素で第一と第二の２進数値の組合せを含む乳房とその外部周辺との間の荒い区画化を実施するように配置され、第一の２進数値は画素での濃度と第一の閾値との比較に依存し、第二の２進数値は濃度勾配の測定と第二の閾値との比較に依存することを特徴とする乳房撮影システム。