KR102402887B1 - 단층합성 영상 슬래브를 발생시키고 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

단층합성 영상 슬래브를 발생시키고 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

유방 조직 영상을 처리하기 위한 시스템은 영상 처리 컴퓨터 및 영상 처리 컴퓨터에 작동식으로 결합된 사용자 인터페이스를 포함하고, 영상 처리 컴퓨터는 유방 조직의 영상 데이터를 획득하고, 유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하고, 영상 슬래브들의 세트를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하도록 구성되고, 각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 세트의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함한다.

Description

단층합성 영상 슬래브를 발생시키고 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING AND DISPLAYING TOMOSYNTHESIS IMAGE SLABS}
본 발명은 대체로 단층합성을 사용하는 유방 촬영에 관한 것이고, 더 구체적으로 단층합성 데이터 세트 또는 그의 하위 세트를 획득, 처리, 합성, 저장, 및 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 데이터 세트의 재구성 단층합성 영상 슬라이스들의 하위 세트로부터 관련 데이터를 합성 영상 내로 불러들임으로써 2D 영상 슬래브를 발생시키고 디스플레이하는 것에 관한 것이다.
유방조영술은 유방암 및 다른 이상을 검사하기 위해 오랫동안 사용되어 왔다. 전통적으로, 유방조영상은 x-선 필름 상에 형성된다. 더욱 최근에, 유방조영상을 디지털 형태로 획득하고, 이에 의해 획득된 영상 데이터의 분석 및 저장과, 또한 다른 이점을 제공하는 것을 용이하게 하는, 평판 디지털 촬영기가 도입되었다. 아울러, 실질적인 관심과 기술적 개발이 유방 단층합성와 같은 방법을 사용하여 유방의 3차원 영상을 획득하는 것에 맞춰져 있다. 종래의 유방조영 시스템에 의해 발생되는 2D 영상과 대조적으로, 유방 단층합성 시스템은 일련의 2D 투사 영상들로부터 3D 영상 체적을 구성하고, 각각의 투사 영상은 x-선 공급원이 검출기 위에서 스캐닝될 때 영상 검출기에 대한 x-선 공급원의 상이한 각도 변위에서 획득된다. 구성된 3D 영상 체적은 전형적으로 영상 데이터의 복수의 슬라이스로서 제시되고, 슬라이스들은 촬영 검출기에 대해 전형적으로 평행한 평면들 상에서 수학적으로 재구성된다. 재구성 단층합성 슬라이스는 사용자(예컨대, 방사선 전문의 또는 다른 의료진)가 그러한 슬라이스 내의 구조물만을 관찰하기 위해 영상 슬라이스들을 통해 스크롤하도록 허용함으로써, 단일 슬라이스 2차원 유방조영 영상 내에 존재하는 조직 중첩 및 구조물 노이즈에 기인하는 문제점을 감소시키거나 제거한다.
유방암 검사 및 진단을 위한 단층합성 시스템이 최근에 개발되었다. 특히, 홀로직, 인크.(Hologic, Inc.: www.hologic.com)는 유방이 고정 유지되거나 유방의 상이한 압축 시에 있을 때, 유방조영상 및 단층합성 영상 중 하나 또는 양 유형을 획득하는 융합식 다중 모드 유방조영/단층합성 시스템을 개발하였다. 다른 회사들은 단층합성 촬영 전용인; 즉, 동일한 압축 시에 유방조영상을 또한 획득하는 능력을 포함하지 않는 시스템의 도입을 제안하였다.
선택적으로 단층합성 기술로의 이전을 용이하게 하기 위해 기존의 의료 지식을 활용하는 시스템 및 방법의 예가 본원에서 전체적으로 참조로 통합된 미국 특허 제7,760,924호에 설명되어 있다. 특히, 미국 특허 제7,760,924호는 검사 및 진단을 보조하기 위해, 단층합성 투사 또는 재구성 영상과 함께 디스플레이될 수 있는 합성 2D 영상을 발생시키는 방법을 설명한다.
전체 단층합성 데이터 세트로부터 합성된 2D 영상이 전통적인 유방조영 영상과 유사한 영상 데이터의 유용한 개관을 제공하지만, 단일 2D 영상은 최적의 검사 및 진단을 용이하게 하기에는 너무 많은 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 단층합성 영상 데이터를 더 효과적으로 처리, 합성, 및 디스플레이하기 위한 단층합성 시스템 및 방법에 대한 필요가 존재한다.
다양한 실시예에 따르면, 유방 조직 영상을 처리하기 위한 시스템은 영상 처리 컴퓨터, 및 영상 처리 컴퓨터에 작동식으로 결합된 사용자 인터페이스를 포함하고, 영상 처리 컴퓨터는 유방 조직의 영상 데이터를 획득하고, 유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하고, 영상 슬래브들의 세트를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하도록 구성되고, 각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 세트의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함한다. 시스템은 적어도 하나의 영상 디스플레이 모니터를 추가로 포함할 수 있고, 영상 처리 컴퓨터는 발생된 영상 슬래브들의 세트 중 하나 이상의 영상 슬래브가 하나 이상의 디스플레이 모니터들 중 동일하거나 상이한 디스플레이 모니터 상에 디스플레이되게 하도록 추가로 구성된다. 다양한 실시예에서, 영상 처리 컴퓨터는 발생된 영상 슬래브들의 세트를 포함하는 저장 파일을 발생시키도록 추가로 구성된다.
하나의 실시예에서, 영상 처리 컴퓨터는 미리 결정된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들로부터 세트의 각각의 영상 슬래브를 발생시키도록 구성되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 미리 결정된 중첩된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들을 포함한다. 다른 실시예에서, 영상 처리 컴퓨터는 사용자 입력된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들로부터 세트의 각각의 영상 슬래브를 발생시키도록 구성되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 사용자 입력된 중첩된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들을 포함한다. 하나의 실시예에서, 각각의 슬래브는 6개의 연속적인 영상 슬래브로부터 발생되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 중첩된 3개의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들을 포함한다.
다양한 실시예에서, 영상 슬래브는 각각의 영상 슬래브가 그로부터 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 기초하여 선택되거나 변형되는 강화 메커니즘을 사용하여 발생된다. 비제한적인 예로써, 강화 메커니즘은 각각의 영상 슬래브가 그로부터 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 대응하는 값에 기초하여 선택되거나 변형될 수 있다. 다른 비제한적인 예로써, 강화 메커니즘은 세트 중 하나 이상의 영상 슬래브 내의 하나 이상의 대상 또는 영역을 강조하는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 강화 메커니즘은 (ⅰ) 각각의 강조된 대상 또는 영역의 2진 맵; (ⅱ) 각각의 강조되는 대상 또는 영역 내의 식별된 패턴에 대한 확률 분포를 포함하는 각각의 영상 슬라이스의 맵; 및 (ⅲ) 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트의 영상 슬라이스로부터 식별된 대상 또는 영역을 영상 슬래브 내로 불러들이는 것 중 하나 이상을 고려하고, 대상 또는 영역은 각각의 재구성 영상 슬라이스 내의 대상 또는 영역의 X, Y 좌표 위치에 대응하는 X, Y 좌표 위치에서 영상 슬래브 내로 불려들어간다.
개시되는 본 발명의 다른 실시예에서, 유방 조직 영상 데이터를 처리하기 위한 방법은 유방 조직의 영상 데이터를 획득하는 단계, 유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하는 단계, 및 영상 슬래브들의 세트를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하는 단계 - 세트의 각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 세트의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함함 - 을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 슬래브는 미리 결정된 개수의 연속적인 영상 슬라이스들로부터 발생되고, 연속적인 영상 슬래브들은 미리 결정된 중첩된 영상 슬라이스들로부터 발생된다. 다른 실시예에서, 슬래브는 사용자 입력된 개수의 연속적인 영상 슬라이스들로부터 발생되고, 연속적인 영상 슬래브들은 사용자 입력된 중첩된 영상 슬라이스들로부터 발생될 수 있다. 하나의 실시예에서, 각각의 슬래브는 6개의 연속적인 영상 슬래브로부터 발생되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 중첩된 3개의 연속적인 재구성 영상 슬라이스를 포함한다.
다양한 실시예에서, 영상 슬래브는 각각의 영상 슬래브가 그로부터 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 기초하여 선택되거나 변형되는 강화 메커니즘(즉, 영상 처리/합성 기능)을 사용하여 발생된다. 강화 메커니즘은 각각의 영상 슬래브가 그로부터 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 대응하는 사전에 결정된 값에 기초하여 선택되거나 변형될 수 있다. 강화 메커니즘은 각각의 영상 슬래브가 그로부터 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 기초하여 결정된 값에 기초하여 선택되거나 변형될 수 있다. 강화 메커니즘은 각각의 영상 슬래브 내의 대상(들) 및/또는 영역을 강조하는 것을 포함할 수 있다. 강화 메커니즘은 대상 또는 영역의 2진 맵을 고려할 수 있다. 강화 메커니즘은 대상 또는 영역 내의 식별된 패턴에 대한 확률 분포를 포함하는 각각의 재구성 영상 슬라이스의 맵을 고려할 수 있다. 강화 메커니즘은 각각의 하위 세트의 재구성 영상 슬라이스로부터 식별된 대상 또는 영역을 영상 슬래브 내로 불러들이는 것을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로써, 대상(들) 또는 영역(들)은 각각의 재구성 영상 슬라이스(들) 내의 각각의 대상(들) 또는 영역(들)의 X, Y 좌표 위치에 대응하는 X, Y 좌표 위치에서 영상 슬래브 내로 불려들어갈 수 있다.
또 다른 실시예에서, 유방 조직 영상 데이터를 처리하기 위한 방법은 (ⅰ) 유방 조직의 영상 데이터를 획득하는 단계, (ⅱ) 유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하는 단계, (ⅲ) 사용자에게 복수의 재구성 영상 슬라이스를 디스플레이하는 단계, (ⅳ) 세트 중의 영상 슬라이스를 식별하는 사용자 입력을 수신하는 단계, 및 (ⅴ) 사용자 식별된 영상 슬라이스를 포함하는 재구성 영상 슬라이스들의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함하는 영상 슬래브를 발생시키기 위해 영상 슬라이스들의 하위 세트를 처리하는 단계를 포함한다. 비제한적인 예로써, 슬래브는 사용자 입력된 개수의 연속적인 영상 슬라이스들로부터 발생될 수 있다. 방법은 사용자 입력된 개수의 영상 슬래브를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하는 단계를 또한 포함할 수 있고, 각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함하고, 복수의 연속적인 영상 슬래브들은 사용자 입력된 중첩된 재구성 영상 슬라이스들로부터 발생된다.
개시되는 본 발명의 이러한 그리고 다른 태양 및 실시예는 첨부된 도면과 관련하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도면은 개시되는 본 발명의 실시예의 설계 및 용도를 도시하고, 여기서 유사한 요소들은 공통된 도면 부호에 의해 지칭된다. 이러한 도면은 반드시 축척에 맞지는 않는다. 위에서 언급된 그리고 다른 장점 및 목적이 어떻게 얻어지는지를 더 잘 이해하기 위해, 첨부된 도면에 도시되어 있는 실시예의 더 구체적인 설명이 제시될 것이다. 이러한 도면은 개시되는 본 발명의 전형적인 실시예만을 도시하고, 그러므로, 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 여성 유방의 단층합성 및/또는 (콘트라스트 유방조영술을 포함한) 유방조영 영상을 획득하기 위한 조합식 유방조영상/단층합성 획득 시스템 및/또는 단층합성 획득 시스템을 포함하며, 획득된 2D 및/또는 3D 소스 영상으로부터 가장 관련된 데이터를 사용자(예컨대, 방사선 전문의를 포함한 의료진)에게 디스플레이하기 위해 하나 이상의 병합 2D 영상 내로 불러들임으로써 2차원 합성 영상을 제공하기 위한 개시되는 본 발명의 영상 병합 기술을 구현하는 하나 이상의 프로세서를 추가로 포함하는, 시스템을 통한 데이터의 흐름을 도시하는 블록 선도이다.
도 2는 합성 IMERGE 영상 슬래브 및 대응하는 병합("인덱스" 또는 "안내") 맵을 발생시키기 위한 개시되는 본 발명의 영상 병합 기술을 통한 일련의 재구성 Tr 슬라이스들의 데이터 흐름을 도시하는 도면이다.
도 3은 소정의 영역 경계가 병합 영상 형성 중에 동적으로 식별되는, 디스플레이되는 병합 영상의 하나의 실시예를 도시한다.
도 4는 개시되는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 영상 병합 과정 중에 수행되는 예시적인 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 5a 및 5b는 병합 영상의 디스플레이의 하나의 실시예와, 사용자에 의한 병합 영상 내의 영역의 선택에 응답한 소스 영상의 결과적인 디스플레이를 도시한다.
도 6은 강조되는 조직 구조물 - 강조는 강조되는 조직 구조물의 경계를 나타내는 윤곽선의 형태임 - 을 포함하는, 여성의 유방의 합성 2D 영상을 디스플레이하는 좌측 모니터, 및 강조된 조직 구조물이 그로부터 2D 영상 내로 불려들어가거나, 강조되는 조직 구조물의 가장 양호한 관찰을 제공하는, 단층합성 영상을 디스플레이하는 우측 모니터를 포함하는 예시적인 사용자 인터페이스를 도시한다.
도 7은 좌측 모니터 내에서 강조되는 침상 종괴를 포함하는 여성의 유방의 합성 2D 영상을 다시 디스플레이하는, 도 6의 사용자 인터페이스를 도시하고, 우측 모니터는 도시된 침상 종괴가 그로부터 2D 영상 내로 불려들어가거나, 침상 종괴의 가장 양호한 화면을 제공하는, 단층합성 영상을 디스플레이한다.
도 8은 좌측 모니터 내에서 디스플레이되는 동일한 유방 영상을 포함하지만, 이제는 미세 석회화를 포함하는 영역을 강조하는, 도 7의 사용자 인터페이스를 도시하고, 우측 모니터는 미세 석회화를 포함하는 강조되는 영역이 그로부터 2D 영상 내로 불려들어가거나, 미세 석회화의 가장 양호한 화면을 제공하는, 단층합성 영상을 디스플레이한다.
도 9는 복수의 합성 IMERGE 영상 슬래브를 발생시키기 위한 개시되는 본 발명의 영상 병합 기술을 통한 일련의 재구성 Tr 슬라이스들의 데이터 흐름을 도시하는 도면이다.
모든 수치는 명확하게 표시되는지에 관계없이, 본원에서 "약" 또는 "대략"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 가정된다. "약" 및 "대략"이라는 용어는 일반적으로 본 기술 분야의 통상의 기술자가 언급된 값에 상응하는 것으로 (즉, 동일한 기능 또는 결과를 갖는 것으로) 간주하는 숫자의 범위를 지칭한다. 많은 경우에, "약" 및 "대략"이라는 용어는 가장 가까운 유효 숫자로 반올림되는 숫자를 포함할 수 있다. 종점에 의한 수치 범위의 언급은 그러한 범위 내의 모든 숫자를 포함한다 (예컨대, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 및 5를 포함한다).
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태인 "하나"는 내용이 명확하게 달리 표시하지 않으면, 복수의 지시 대상을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 일반적으로 내용이 명확하게 달리 표시하지 않으면, "및/또는"을 포함하는 의미로 채용된다. 첨부된 도면에 도시된 개시되는 본 발명의 도시된 실시예를 설명할 때, 구체적인 용어가 명확하게 하고 설명을 쉽게 하기 위해 채용된다. 그러나, 본 특허 명세서의 개시내용은 그렇게 선택된 구체적인 용어로 제한되도록 의도되지 않고, 각각의 구체적인 요소는 유사한 방식으로 작동하는 모든 기술적 등가물을 포함함을 이해하여야 한다. 아울러, 상이한 예시적인 실시예들의 다양한 요소 및/또는 특징은 본 개시내용 및 첨부된 청구범위의 범주 내에서 가능하다면 서로 조합되고 그리고/또는 서로에 대해 대체될 수 있음을 이해하여야 한다.
개시되는 본 발명의 다양한 실시예가 이하에서 도면을 참조하여 설명된다. 도면은 축적에 맞게 도시되지는 않았고, 유사한 구조 또는 기능의 요소들은 도면 전체에 걸쳐 유사한 도면 부호에 의해 표현됨을 알아야 한다. 도면은 실시예의 설명을 용이하게 하도록만 의도됨을 또한 알아야 한다. 도면은 첨부된 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 한정되는 개시되는 본 발명의 한정 나열적인 설명으로서 의도되지 않는다. 또한, 개시되는 본 발명의 도시된 실시예는 도시된 모든 태양 또는 장점을 가질 필요는 없다. 개시되는 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 설명되는 태양, 특징, 또는 장점은 반드시 그러한 실시예로 제한되지 않고, 그렇게 예시되지 않더라도 임의의 다른 실시예로 실시될 수 있다.
다음의 정의되는 용어 및 약어에 대해, 이러한 정의는 상이한 정의가 청구 범위 및 본 명세서의 다른 부분에서 주어지지 않으면, 본 특허 명세서 및 첨부된 청구범위 전체에 걸쳐 적용된다:
획득 영상은 여성의 유방 조직을 시각화하는 동안 발생되는 영상을 지칭한다. 획득 영상은 종래의 유방조영상에서와 같이, 유방 조직의 대향 측면들 상에 배치된 방사선 검출기 상에 충돌하는 방사선 공급원으로부터의 방사선에 의해 발생될 수 있다.
재구성 영상은 복수의 획득 영상으로부터 도출된 데이터로부터 발생되는 영상을 지칭한다. 재구성 영상은 복수의 획득 영상 내에 포함되지 않은 획득 영상을 시뮬레이팅한다.
합성 영상은 복수의 획득 영상 및/또는 재구성 영상으로부터 도출된 데이터로부터 발생되는 인공 영상을 지칭한다. 합성 영상은 획득 영상 및/또는 재구성 영상으로부터의 요소(예컨대, 대상 및 영역)를 포함하지만, 시각화 중에 획득될 수 있는 영상에 반드시 대응하지는 않는다. 합성 영상은 구성된 분석 도구이다.
Mp는 유방의 2차원(2D) 투사 영상이며, 평판 검출기 또는 다른 촬영 장치에 의해 획득되는 디지털 영상, 및 (예컨대, 의료인에게로의) 디스플레이, (예컨대, 병원의 PACS 시스템 내에서의) 저장, 및/또는 다른 용도를 위해 영상을 준비하기 위한 종래의 처리 이후의 영상을 포함하는, 종래의 유방조영상 또는 콘트라스트 강화 유방조영상을 지칭한다.
Tp는 유사하게 2차원(2D)이지만, 유방과 촬영 x선의 원점(전형적으로, x-선 튜브의 초점) 사이의 각각의 단층합성 각도에서 획득되는 영상을 지칭하고, 획득되는 영상과, 디스플레이, 저장, 및/또는 다른 용도를 위해 처리된 후의 영상 데이터를 포함한다.
Tr은, 예를 들어, 각각의 개시내용이 본원에서 전체적으로 완전히 참조로 통합된 미국 특허 제7,577,282호, 제7,606,801호, 제7,760,924호, 및 제8,571,289호 중 하나 이상에 설명되어 있는 방식으로, 단층합성 투사 영상(Tp)으로부터 재구성되는 영상을 지칭하고, 여기서 Tr 영상은 Tp 또는 Mp 영상을 획득하기 위해 사용되는 각도뿐만 아니라, 임의의 원하는 각도에서 슬라이스의 투사 x선 영상 내에서 출현하는 유방의 슬라이스를 나타낸다.
Ms는 두미(CC: CranioCaudal) 또는 내외 사위(MLO: MedioLateral Oblique) 영상과 같은 유방조영 영상을 시뮬레이팅하며, 단층합성 투사 영상(Tp), 단층합성 재구성 영상(Tr), 또는 이들의 조합을 사용하여 구성되는 합성 2D 투사 영상을 지칭한다. Ms 영상은 의료인에게로의 디스플레이를 위해 또는 병원 또는 다른 기관의 PACS 시스템 내에서의 저장을 위해 제공될 수 있다. Ms 영상을 발생시키기 위해 사용될 수 있는 방법의 예가 위에서 참조된 미국 특허 제7,760,924호 및 제8,571,289호에 설명되어 있다.
IMERGE는 여성의 유방의 Mp, Ms, Tp, 또는 Tr 영상 중 임의의 2개 이상으로부터의 하나 이상의 대상 및/또는 영역을 단일 영상 내로 불러들임으로써 구성된 합성 2D 영상을 지칭하고, 대상 또는 영역이 그로부터 병합 영상 내로 불려들어가는 영상은 그러한 대상 또는 영역에 대한 소스 영상을 포함하고, 대상 또는 영역은 그들 각각의 소스 영상 내의 대상 또는 영역의 X, Y 좌표 위치에 대응하는 X, Y 좌표 위치에서 병합 영상 내로 불려들어간다. IMERGE 영상을 발생시키기 위해 사용될 수 있는 방법의 예가 PCT 출원 PCT/US2012/066526호 및 PCT/US2013/025993호에 설명되어 있고, 이들 각각의 개시내용은 본원에서 전체적으로 참조로 완전히 통합되었다.
IMERGE, Tp, Tr, Ms, 및 Mp라는 용어는 각각 디스플레이, 추가의 처리, 또는 저장에 대해 각각의 영상을 설명하기에 충분한 임의의 형태의 정보를 포함한다. 각각의 IMERGE, Mp, Ms, Tp, 및 Tr 영상은 전형적으로 디스플레이되기 전에 디지털 형태로 제공되고, 각각의 영상은 픽셀의 2차원 어레이 내에서 각각의 픽셀의 특성을 식별하는 정보에 의해 형성된다. 픽셀 값은 전형적으로 유방 내의 대응하는 체적, 즉, 조직의 복셀 또는 칼럼의 X-선에 대한 각각의 측정되거나, 추정되거나, 컴퓨팅된 응답에 관련된다. 하나의 실시예에서, 단층합성 영상(Tr, Tp), 유방조영 영상(Ms, Mp), 및 병합 영상(IMERGE)의 기하학적 특성은 개시내용이 본원에서 전체적으로 참조로 통합된 미국 특허 제7,702,142호에 설명되어 있는 바와 같이, 공통 좌표계로 정합된다. 달리 규정되지 않으면, 그러한 좌표계 정합은 본 특허 명세서의 이어지는 상세한 설명에서 설명되는 실시예에 대해 구현되는 것으로 가정된다.
"영상을 발생시킴" 및 "영상을 전송함"이라는 문구는 각각 디스플레이에 대해 영상을 설명하기에 충분한 정보를 발생시키고 전송하는 것을 지칭한다. 발생되고 전송되는 정보는 전형적으로 디지털 정보이다.
도 1은 병합 영상 발생 및 디스플레이 기술을 포함하는, 예시적인 영상 발생 및 디스플레이 시스템 내에서의 데이터의 흐름을 도시한다. 도 1이 특정한 순차적 순서로 또는 병렬로 발생하는 소정의 과정들을 갖는 흐름도의 특정 실시예를 도시하지만, 청구범위 및 다양한 다른 실시예들은 그렇게 규정되지 않으면, 임의의 특정 순서로의 영상 처리 단계들의 수행으로 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
특히, 영상 발생 및 디스플레이 시스템은 현재 이용 가능한 시스템들 중 하나의 각각의 3차원 및/또는 단층합성 획득 방법을 사용하여, 여성의 유방(들)의 Tp 영상을 발생시키기 위한 단층합성 영상 데이터를 획득하는 영상 획득 시스템(1)을 포함한다. 획득 시스템이 조합식 단층합성/유방조영 시스템이면, Mp 영상이 또한 발생될 수 있다. 몇몇 전용 단층합성 시스템 또는 조합식 단층합성/유방조영 시스템은, 바람직하게는 DICOM-규격 의료 영상 저장 전송 시스템(PACS: Picture Archiving and Communication System) 저장 장치인 저장 장치(2) 내에서 종래의 유방조영 영상(도 1에서 점선 및 범례(Mplegacy)에 의해 표시됨)을 수용하고 저장하도록 구성될 수 있다. 획득에 이어서, 단층합성 투사 영상(Tp) 또한 (도 1에 도시된 바와 같이) 저장 장치(2)로 전송될 수 있다.
Tp 영상은 획득 시스템(1)으로부터 또는 저장 장치(2)로부터 또는 이들 모두로부터, 위에서 참조된 특허 및 출원에 설명되어 있는 바와 같이, 선택된 배향에서 선택된 두께의 유방 슬라이스를 나타내는 재구성 영상 "슬라이스"(Tr)로 Tp 영상을 재구성하는 재구성 엔진(3)으로서 구성된 컴퓨터 시스템으로 전송된다. 촬영 및 디스플레이 시스템(1)은 하나 이상의 Tp 및/또는 Tr 영상의 조합을 사용하여 임의의 배향(예컨대, CC 또는 MLO)에서 취해지는 유방조영상을 시뮬레이팅하는 2D 영상을 발생시키기 위해 재구성 엔진(3)과 실질적으로 병렬로 작동하는 2D 합성기(4)를 추가로 포함한다. 합성 2D 영상은 (도 1에 도시된 바와 같이) 디스플레이 이전에 동적으로 발생될 수 있거나, 이후의 사용을 위해 저장 시스템(2) 내에 저장될 수 있다. 합성 2D 영상은 IMERGE, T2d, 및 Ms로서 상호 교환 가능하게 참조된다. 재구성 엔진(3) 및 2D 합성기(4)는 바람직하게는 고속 전송 링크를 거쳐 디스플레이 시스템(5)에 연결된다. 원래 획득된 Mp 및/또는 Tp 영상은 또한 사용자에 의해 각각의 IMERGE, Tr, 및/또는 Ms 영상과 함께 동시 또는 전환식 관찰을 위해 디스플레이 시스템(5)으로 전달될 수 있다.
모드 필터(7a, 7b)가 영상 획득부와 영상 디스플레이 사이에 배치된다. 각각의 필터(7a, 7b)는 각각의 영상 유형의 소정의 양태를 식별하고 강조하기 위해 배열된 각각의 유형의 영상(즉, Tp, Mp, Tr)에 대한 맞춤형 필터를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 촬영 모드는 특정 목적을 위해 최적의 방식으로 조절되거나 구성될 수 있다. 조절 또는 구성은 영상의 유형에 기초하여 자동일 수 있거나, 예를 들어 디스플레이에 결합된 사용자 인터페이스를 통한 수동 입력에 의해 한정될 수 있다. 도 1의 도시된 실시예에서, 필터(7a, 7b)는, 예를 들어, 종괴 또는 석회화를 강조하도록 구성되거나, (아래에서 설명되는) 병합 영상이 3D 재구성 슬라이스 또는 2D 유방조영상과 같은 특정 영상 유형으로 보이게 하기 위한, 각각의 촬영 모드에서 가장 잘 디스플레이되는 영상의 특정 특징을 강조하도록 선택된다.
개시되는 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 그리고 본원에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 시스템(1)은 디스플레이를 위한 하나 이상의 병합 2D 영상("슬래브" 또는 IMERGE)을 제공하기 위해 여성의 유방(들)의 이용 가능한 소스 영상 및 합성 영상의 세트로부터 얻어진 관련된 영상 데이터를 병합하는 영상 병합 프로세서(6)를 포함한다. 병합 영상("슬래브" 또는 IMERGE)을 발생시키기 위해 사용되는 이용 가능한 영상들의 세트는 필터링된 및/또는 필터링되지 않은 Ms, Mp, Tr, 및/또는 Tp 영상을 포함할 수 있다. 도 1이 영상 병합 프로세서(6) 내로 입력되는 모든 이러한 유형의 영상을 도시하지만, 병합 영상은 수동으로 구성 가능할 수 있음이 개시되는 본 발명의 범주 내에서 또한 고려된다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 또는 미리 설정된 구성이 제공되고, 디스플레이를 위한 합성 2D 영상 "슬래브" 또는 IMERGE를 발생시키기 위해 사용자가 2개 이상의 영상 또는 영상 유형의 특정 그룹을 선택하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다.
예시로써, 방사선 전문의 또는 다른 의료진과 같은 사용자는 픽셀 단위 입도로 단층합성 슬라이스들을 본질적으로 맵핑하는 디스플레이되는 합성 2D 영상("슬래브" 또는 IMERGE) 내의 집합적인 단층합성 영상 데이터 내의 가장 쉽게 구분되는 구조물을 보여주는 병합 영상을 제공하기 위해 2개 이상의 재구성 단층합성 슬라이스(Tr)들을 병합하기를 희망할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 사용자는 유방 내의 석회화 및 다양한 조직 구조물을 강조하는 맞춤형 병합 영상("슬래브" 또는 IMERGE)을 얻기 위해, Mp 또는 Ms인 2D 유방조영 영상을 3D 투사 영상(Tp) 또는 선택된 재구성 영상(Tr)과 조합할 수 있다. 각각의 유형의 영상에 적용되는 필터는 각각의 소스 영상 유형 내에서 대체로 가장 우세하거나 가장 쉽게 구분되는 병합 영상 내의 구조물 또는 특징의 유형을 추가로 강조할 수 있다. 따라서, 하나의 유형의 필터가 석회화를 강조하기 위해 유방조영 영상에 적용될 수 있고, 상이한 필터가 종괴를 강조하기 위해 단층합성 슬라이스에 적용될 수 있어서, 강조된 석회화 및 강조된 조직 종괴가 단일 병합 영상 내에서 디스플레이되도록 허용한다. 필터는 또한 원하는 모양 또는 느낌으로; 즉, 병합 영상이 단층합성 또는 유방조영 영상과 더 유사하게 보이게 만들도록, 병합 영상을 제공할 수 있다.
디스플레이 시스템(5)은 (예컨대, 획득 시스템(1)의) 표준 획득 워크스테이션 또는 획득 시스템(1)으로부터 물리적으로 이격된 표준 (다중 디스플레이) 리뷰 스테이션(도시되지 않음)의 일부일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 통신 네트워크를 거쳐 연결된 디스플레이, 예를 들어, 개인용 컴퓨터의 디스플레이 또는 소위 태블릿, 스마트폰, 또는 다른 휴대형 장치의 디스플레이가 사용될 수 있다. 어떠한 경우에도, 시스템의 디스플레이(5)는 바람직하게는, 예컨대, 리뷰 워크스테이션의 분리된 나란한 모니터들 내에서 IMERGE, Ms, Mp, Tr, 및/또는 Tp 영상을 동시에 디스플레이할 수 있지만, 본 발명은 영상들을 전환함으로써 단일 디스플레이 모니터에서도 구현될 수 있다.
검출/진단 과정을 용이하게 하기 위해, Tr 슬라이스는 바람직하게는 유방의 Mp 또는 Ms 영상의 크기와 동일할 수 있는, 디스플레이를 위한 동일한 크기로 모두 재구성되거나, 또는 획득 시에 사용된 x선 비임의 부채 형상에 의해 결정된 크기로 초기에 재구성되고, 그 다음 이후에 적절한 내삽 및/또는 외삽에 의해 그러한 동일한 크기로 변환될 수 있다. 이러한 방식으로, 상이한 소스로부터의 상이한 유형의 영상들이 바람직한 크기 및 해상도로 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 영상은 (1) 디스플레이되는 영상 사이즈의 크기가 전체 촬영 유방 조직이 보이도록 최대화되는 관찰 포트 맞춤(Fit To View Port) 모드, (2) 스크린 상의 디스플레이 픽셀이 영상의 픽셀에 대응하는 실제 크기(True Size) 모드, 또는 (3) 디스플레이되는 영상의 크기가 동시에 디스플레이되는 다른 영상의 크기와 정합하도록 조정되거나, 디스플레이되는 영상이 전환되거나 전환될 수 있는, 적정 크기(Right Size) 모드로, 디스플레이될 수 있다.
예를 들어, 동일한 유방의 2개의 영상이 취해지고, 동일한 크기가 아니거나 동일한 해상도를 갖지 않으면, 하나 또는 두 영상의 배율을 자동으로 또는 사용자 선택적으로 증가 또는 감소(즉, "확대" 또는 "축소")시키기 위한 대책이 마련될 수 있어서, 2개의 영상은 동시에 디스플레이될 때 또는 사용자가 영상들을 전환할 때, 동일한 크기로 보인다. 공지된 내삽, 외삽, 및/또는 가중 기술이 리사이징(re-sizing) 과정을 달성하기 위해 사용될 수 있고, 공지된 영상 처리 기술이 또한 검출/진단을 용이하게 하는 방식으로 디스플레이되는 영상들의 다른 특징들을 유사하게 만들기 위해 사용될 수 있다. 개시되는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 그러한 리사이징된 영상을 관찰할 때, 병합 영상("슬래브" 또는 IMERGE)은 따라서 자동으로 리사이징된다.
따라서, 본 특허 명세서에서 제한이 아닌 예시의 목적으로 설명되는 시스템(1)은 단층합성 투사 영상(Tp), 단층합성 재구성 영상(Tr), 합성 유방조영 영상(Ms), 및/또는 (콘트라스트 유방조영상을 포함한) 유방조영 영상(Mp), 또는 이러한 영상 유형들 중 임의의 하나 또는 하위 조합을 수신하여 선택적으로 디스플레이할 수 있다. 시스템(1)은 단층합성 영상(Tp)을 영상(Tr)으로 변환 (즉, 재구성)하기 위한 소프트웨어, 유방조영 영상(Ms)을 합성하기 위한 소프트웨어, 및 병합 영상의 모든 영역에 대해, 소스 영상 세트 내의 모든 영상들 중에서 그러한 영역 내에서 가장 관련된 특징을 각각 디스플레이하는 병합 영상("슬래브" 또는 IMERGE)의 세트를 제공하기 위해 영상들의 세트를 병합하기 위한 소프트웨어를 채용한다. 본 특허 명세서의 목적으로, 소스 영상 내의 관심 대상 또는 특징은 집합적인 소스 영상들에 대한 하나 이상의 CAD 알고리즘의 적용에 기초하여 병합 영상 내에 포함하기 위한 '가장 관련된' 특징으로 간주될 수 있고, CAD 알고리즘은 각각의 영역 내의 식별/검출된 관심 대상 및 특징에 기초하여 또는 특징들 사이에서 각각의 소스 영상의 픽셀 또는 영역에 수치, 가중치, 또는 임계치를 할당하거나, 또는 병합 영상이 CAD 보조가 없이 합성 영상으로부터 직접 발생되는 경우에, 단순히 영상의 픽셀 또는 영역과 관련된 픽셀 값, 가중치 또는 다른 임계치를 할당한다. 관심 대상 및 특징은, 예를 들어, 침상 병소, 석회화 등을 포함할 수 있다. 다양한 시스템 및 방법이 본원에서 전체적으로 참조로 각각 통합된, [Giger et al. in RadioGraphics, May 1993, pp. 647-656]; [Giger et al. in Proceedings of SPIE, Vol. 1445 (1991), pp. 101-103]; 및 미국 특허 제4,907,156호, 제5,133,020호, 제5,343,390호, 및 제5,491,627호에 의해 설명된 것과 같이, 방사선 영상 내에서 이상성(abnormality)의 컴퓨터화된 검출을 위해 현재 공지되어 있다.
도 2는 합성 병합 영상(30)("슬래브" 또는 IMERGE)을 발생시키기 위해, 단층합성 슬라이스(10A 내지 10N)를 포함하는 단층합성 재구성 영상(Tr)들의 세트로부터의 영상 데이터의 병합을 도식적으로 도시하는 도면이다. 설명을 쉽게 하기 위해, 필터는 이러한 예에서 도시되지 않았다. 단층합성 영상 데이터 세트(Tr)는 영역 비교 및 영상 병합 프로세서(6)로 전달되고, 이는 (1) (위에서 설명된 바와 같이) 하나 이상의 CAD 알고리즘의 적용에 기초하여 하나 이상의 병합 영상(30) 내에 포함 가능한 '가장 관련된' 특징으로 간주될 수 있는 것에 대해 각각의 영상 내의 관심 대상 및 특징을 식별하고, (2) 식별된 특징을 포함하는 영상(10A - 10N) 내에서 각각의 픽셀 영역을 식별하고, (3) 그 후에 영역마다 영상들을 비교하여, 각각의 영역에 대한 가장 바람직한 디스플레이 데이터를 갖는 그러한 영상(10A - 10N)을 검색하기 위해, (즉, 자동으로 또는 특정 사용자 명령에 기초하여) 복수의 병합 영상이 그에 대해 발생될 각각의 소스 영상(10A - 10N)을 평가한다.
위에서 설명된 바와 같이, 가장 바람직한 디스플레이 데이터를 갖는 영상(10A - 10N)은 가장 높은 픽셀 값을 갖는 영상, 가장 낮은 픽셀 값을 갖는 영상, 또는 영상(10A - 10N)에 대한 CAD 알고리즘의 적용에 기초하여 임계값 또는 가중치를 할당받은 영상일 수 있다. 그러한 영역에 대한 가장 바람직한 디스플레이 데이터를 갖는 영상(10A - 10N)이 식별되면, 그러한 영역의 픽셀은 하나 이상의 병합 영상(30)의 대응하는 영역으로 복사된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 단층합성 슬라이스(10A)의 영역(35Tr)은 병합 영상(30)의 영역(35I)으로 복사된다. 유사한 방식으로, 단층합성 슬라이스(10B)의 영역(36Tr)은 병합 영상(30)의 영역(36I)으로 복사된다. 선택적으로, 영역 비교 및 영상 병합 프로세서(6)는 병합 영상(30) 내의 대상(35I, 36I)의 소스 영상(10A, 10B)을 식별하는 인덱스 맵(40)을 발생시킬 수 있다. 도 2의 영역들이 미리 정의된 격자 영역으로서 도시되어 있지만, 영역들은 이러한 방식으로 미리 정의될 필요는 없다. 오히려, 개시되는 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 영역의 경계는 픽셀 또는 다중 픽셀 입도로 비교를 수행함으로써 영역 비교 및 영상 발생 과정 중에 동적으로 식별될 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에서, 복수의 병합 영상(30)("슬래브" 또는 IMERGE)이 재구성 Tr 영상(10)("슬라이스")들의 세트 또는 스택으로부터 합성된다. 예를 들어, 11개의 병합 영상 슬래브(30)가 11개의 중첩하는 Tr 슬라이스(10)들의 하위 세트로 분할되는 60개의 재구성 Tr 슬라이스(101 - 1060)를 포함하는 스택으로부터 발생된다 (슬라이스(101 - 1020) 및 슬래브(301 - 303)만이 명확함을 위해 도시되어 있음). 제1 병합 영상 슬래브(301)는 Tr 슬라이스(101 - 1010)로부터 합성되고, 제2 병합 영상 슬래브(302)는 Tr 슬라이스(106 - 1015)로부터 합성되고, 제3 병합 영상 슬래브(303)는 Tr 슬라이스(1011 - 1020)로부터 합성되는 등이다. 이러한 패턴은 제11 병합 영상 슬래브(3011)가 Tr 슬라이스(1051 - 1060)로부터 합성될 때까지 반복된다. 이러한 실시예에서, 병합 영상 슬래브(30)의 기본 패턴은 5개의 슬라이스가 인접한 슬래브(30)들 사이에서 중첩되어 있는 10개의 슬라이스 두께(즉, 도 2에서 N = 10)를 포함한다. 10에 의해 나누어질 수 없는 Tr 슬라이스(10)의 개수를 갖는 스택에 대해, 스택의 하나의 단부에서의 병합 영상 슬래브(30)는 슬래브(30)당 상이한 Tr 슬라이스(10)의 개수 및/또는 인접한 슬래브(30)와의 상이한 중첩을 가질 수 있다.
상기 설명된 실시예가 병합 영상 슬래브(30)의 특정 기본 패턴을 갖지만, 본 발명은 슬래브(30)당 임의의 개수의 Tr 슬라이스(10), 인접한 슬래브(30)들 사이에서의 임의의 양의 중첩, 및 임의의 크기의 스택을 포함한다. 비제한적인 예로써, 하나의 실시예에서, 슬래브(30)당 6개의 Tr 슬라이스(10)가 있고, 3개의 슬라이스가 인접한 슬래브들 사이에서 중첩한다. 다른 실시예에서, 슬래브(30)당 8개의 Tr 슬라이스가 있고, 4개의 슬라이스가 인접한 슬래브들 사이에서 중첩한다. 또 다른 실시예에서, 슬래브(30)당 15개의 Tr 슬라이스(10)가 있고, 10개의 슬라이스가 인접한 슬래브들 사이에서 중첩한다. 특히, 인접한 슬래브(30)들 내의 중첩하는 Tr 슬라이스(10)의 양은 각각의 슬래브 크기의 정확히 또는 대략 절반일 필요는 없지만, 작업자에 의해 선택된 Tr 슬라이스(10)의 임의의 개수일 수 있다.
다른 실시예에서, 시스템은 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있다. 사용자 입력은 슬래브(30)당 Tr 슬라이스(10)의 개수, 인접한 슬래브(30)들 사이의 중첩의 양, 및 스택 크기를 포함할 수 있다. 시스템은 사용자 입력에 기초하여 복수의 슬래브(30)를 발생시킨다. 사용자 인터페이스를 갖는 또 다른 실시예에서, 사용자 입력은 Tr 슬라이스 번호(예컨대, 1026) 및 슬라이스의 개수(예컨대, 5개)를 포함할 수 있고, 시스템은 그 다음 이러한 사용자 입력에 기초하여 단일 슬래브(30)를 발생시킨다. 슬래브(30)는 사용자 제공 Tr 슬라이스 번호에 대응하는 Tr 슬라이스 상에 중심을 두고, 중심 Tr 슬라이스의 각각의 측면 상에서 제공된 개수의 슬라이스를 갖는, Tr 슬라이스(10)들의 하위 세트로부터 발생된다 (예컨대, 1020 - 1031). 2가지 유형의 사용자 입력이 설명되었지만, 다른 유형의 사용자 입력이 청구범위에 의해 포함된다.
또 다른 실시예에서, 슬래브(30)당 Tr 슬라이스(10)의 개수, 인접한 슬래브(30)들 사이의 중첩의 양, 및/또는 각각의 스택 크기는 미리 설정된 값이고, 슬래브는 사용자 입력을 요구하지 않고서 미리 설정된 값에 따라 자동으로 발생된다. 몇몇 그러한 "자동 맵핑" 실시예에서, 사용자가 미리 설정된 슬래브 크기, 슬라이스 중첩 양, 및 스택 크기 값 중 임의의 하나를 무효화하는 것이 여전히 가능할 수 있다.
도 3은, 예를 들어, 각각의 소스 영상(TrA, TrB, Trf, Trx) 내의 특정 특징의 검출에 따라 식별될 수 있는 임의의 영역 경계에서의 상이한 소스 영상(Tr 단층합성 슬라이스(TrA, TrB, Trf, Trx))의 다수의 영역(52)들의 조합에 의해 구성된 병합 영상(50)을 도시한다. 도 2 및 도 3에 도시된 병합 영상(30, 50)이 단층합성 재구성 영상 또는 "슬라이스"(Tr)로부터 발생되지만, 병합 영상은 단층합성 투사 영상(Tp), 단층합성 재구성 영상(Tr), 합성 유방조영 영상(Ms), 및/또는 (콘트라스트 유방조영상을 포함한) 유방조영 영상(Mp)으로부터 발생될 수 있다.
도 4는 개시되는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 실행되는 영상 병합 과정에서 수행될 수 있는 예시적인 단계들을 도시하기 위해 제공된 흐름도이다. 단계(62)에서, 영상 데이터 세트가 획득된다. 영상 데이터 세트는 단층합성 획득 시스템에 의해, 조합식 단층합성/유방조영 시스템에 의해, 또는 영상 디스플레이 장치에 대해 가까이에 또는 이격되어 위치된 저장 장치로부터 미리 존재하는 영상 데이터를 회수함으로써, 획득될 수 있다. 단계(64)에서, 사용자는 병합 모드를 선택적으로 선택할 수 있고, 사용자는 (1) 어떤 영상들이 하나 이상의 병합 영상을 발생시키기 위해 소스 영상 세트에 대해 사용되어야 하는지, (2) 석회화, 침상 병소, 또는 종괴와 같은 병합 영상 내의 소정의 특징을 강조해야 하는지, 그리고 (3) 영상을 더 낮은 해상도의 단층합성 영상으로서 디스플레이해야 하는지 등을 지정할 수 있다. 단계(66)에서, 병합 영상을 발생시키기 위해 병합되어야 하는 영상들은, 예를 들어, 위에서 참조된 미국 특허 제7,702,142호에 설명되어 있는 바와 같이, 공통 좌표계로 맵핑된다. 상이한 좌표계의 영상들을 정합하는 다른 방법이 대안적으로 사용될 수 있다. 단계(72)에서, 상이한 영상들 중에서 영역들을 비교하는 과정이 시작된다. 단계(74)에서, 각각의 IMERGE 영역은 가장 바람직한 픽셀, 값, 또는 패턴을 갖는 소스 영상 세트로부터의 영상의 영역의 픽셀로 채워진다. 영역을 채우는 과정은, 단계(76)에서, 병합 영상이 디스플레이를 위해 준비되는 시점인, 모든 영역이 평가되었다고 결정될 때까지 계속된다.
병합 영상이 발생되면, 이는 병합 영상이 그로부터 발생된 단층합성 영상 데이터 스택을 통한 탐색을 보조하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 탐색은 다양한 관심 대상의 선택, 및 병합 영상들 중 하나 이상 내에서의 그러한 관심 대상의 소스인 대응하는 단층합성 영상의 디스플레이를 포함하는 2단계 과정이다. 예로써, 도 5a 및 도 5b는 디스플레이(80)의 2개의 화면을 도시한다. 도 5a에 도시된 디스플레이(80)의 제1 화면은 획득 또는 합성 영상 세트들 중 상이한 것들에 의해 공급되는 영역들을 갖는 병합 영상(82)을 도시한다. 도 5b는 개시되는 본 발명에 의해 가능해진 특정 특징을 도시하고, 여기서 사용자는 병합 영상(82) 내의 영역 또는 구역(83)을 선택할 수 있고, 그러한 구역에 대한 결과적인 영상 소스(84)가 사용자에게 제시된다.
개시되는 실시예는 관심 대상의 선택 및 각각의 소스 영상 대응물의 대응하는 디스플레이를 위한 많은 상이한 메커니즘을 채용할 수 있지만; 개시되는 본 발명은 본원에서 설명되는 것으로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 병합 영상 내에서의 영역 또는 구역의 선택은 CAD 표지의 선택, 또는 대안적으로 리뷰어에 대한 특정 관심 특징의 선택을 포함할 수 있다. 병합 영상을 사용하여 단층합성 영상 데이터를 탐색하는 것은 위에서 참조된 PCT 출원 PCT/US2012/066526호 및 PCT/US2013/025993호에 상세하게 설명되어 있다.
본 특허 명세서에서 개시되며 설명되는 시스템 및 방법은 3D 유방 영상 데이터를 포함하는 단층합성 재구성 체적 (또는 "스택")으로부터 이용 가능하게 만들어진 영상 정보를 종래의 2D 유방조영 영상과 유사하게, 합성 2D 영상들의 세트로 압축시키도록 설계됨이 이해될 것이다. 3D 단층합성 스택과 동시에 또는 그가 없이 이러한 합성 2D 영상을 리뷰함으로써, 유방 조직의 훨씬 더 효율적이며 정확한 리뷰를 제공하는 것이 가능하다. 동시 리뷰를 갖는 실시예에서, 합성 2D 병합 영상은 안내 맵으로서 작용할 수 있어서, 영상을 리뷰하는 사용자는 추가로 리뷰할 가치가 있는 임의의 관심 대상 또는 영역을 검출하기 위해 합성 2D 영상에 초점을 맞출 수 있고, 시스템은 사용자가 결과물을 검증하고 평가하기 위해 이러한 추가의 리뷰를 수행하도록 허용하기 위해, "가장 양호한" 대응하는 단층합성 영상 슬라이스 (또는 인접한 단층합성 슬라이스들의 하위 세트)에 대한 즉각적이고 자동화된 탐색을 제공할 수 있다. 따라서, 모든 실시예를 실시하기 위해 요구되지는 않지만, 사용자가 단층합성 체적 영상 슬라이스와 함께 각각의 합성 2D 병합 영상을, 이들의 동시 관찰을 위해, 디스플레이할 수 있게 하는 사용자 인터페이스를 채용하는 것이 바람직하다.
합성 2D 영상이 그로부터 발생되는 복수의 2D 및/또는 3D 영상은 단층합성 투사 영상, 단층합성 재구성 슬라이스, 유방조영 영상, 콘트라스트 강화 유방조영 영상, 합성 2D 영상, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 합성 2D 영상은 유리하게는 각각의 유방의 각각의 기본적인 획득 및 컴퓨터 발생 영상 데이터 세트로부터 가장 관련된 정보를 포함하는 것이 이해될 것이다. 따라서, 디스플레이되는 합성 2D 영상들 내의 픽셀의 상이한 영역들은 어떤 기본 영상이 각각의 영역 내에서 관심 대상, 예컨대, 종괴 또는 석회화를 관찰하기 위해 가장 양호한지에 의존하여, 기본적인 영상 데이터 세트 내의 대응하는 상이한 영상들로부터 공급될 수 있다. 특정 영역은 정적으로, 즉, 특정 격자 내에서, 또는 동적으로, 즉, 식별된 관심 대상에 기초하여 식별될 수 있고, 입도에 있어서, 각각의 영상 내에서 하나만큼 작은 픽셀로부터 모든 픽셀까지의 범위일 수 있다. 하나의 실시예에서, 위에서 설명된 바와 같이, 우선권이 먼저 단층합성 영상 데이터 세트 (또는 "스택")의 영상 내의 하나 이상의 특정 관심 조직 구조물을 포함하는 영역을 구성 중에 병합 영상 내로 불러들이는 것에, 그리고 그 후에 영상으로부터의 가장 관련된 영역으로 병합 영상의 잔여 영역을 채우는 것에 주어진다.
사용자 인터페이스는 사용자가 제시된 단층합성 데이터를 조작하는 것을 가능케 하기 위한, 예를 들어, 사용자가 단층합성 스택의 인접한 영상 슬라이스들을 통해 스캐닝하거나, 선택된 영역 내로 추가로 주밍(확대)하거나, 표지를 위치시키거나, 또는 대안적으로 영상 데이터에 필터 또는 다른 영상 처리 기술을 적용시키도록 허용하기 위한 특징을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 탐색 목적으로 합성 2D 영상을 이용함으로써 단층합성 데이터의 큰 스택을 빠르게 리뷰할 수 있고, 이에 의해 유방암 검사 및 진단의 성능 및 효율을 증가시킨다. 다른 실시예에 따르면, 특정 유형의 영상들이 상이한 유형의 관련 정보를 관찰하는 것을 포함하거나 이에 대해 상위일 수 있음이 결정되거나 이해되었다. 예를 들어, 석회화는 전형적으로 2D 유방조영상 내에서 가장 잘 시각화되고, 종괴는 전형적으로 3D 재구성 영상을 사용하여 가장 잘 시각화된다.
따라서, 하나의 실시예에서, 상이한 필터들이 병합 영상을 발생시키기 위해 사용되는 영상 데이터 세트 내의 상이한 유형의 기본적인 2D 및/또는 3D 영상 각각에 적용되고, 필터는 각각의 촬영 모드에서 가장 잘 디스플레이되는 영상의 특정 특징을 강조하도록 선택된다. 병합 영상을 발생시키기 전의 영상의 적절한 필터링은 최종 병합 영상이 모든 기본적인 영상 유형으로부터 얻어질 수 있는 가장 관련된 정보를 포함하도록 보장하는 것을 돕는다. 추가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다양한 영상에 대해 수행되는 필터링의 유형은 사용자가, 예를 들어, 종괴 및 석회화를 강조하도록 구성되거나, 병합 영상이 3D 재구성 슬라이스 또는 2D 유방조영상과 같은 특정 영상 유형으로 보이게 만들기 위한 '병합 모드'를 선택하도록 허용하는 사용자 입력을 거쳐 한정될 수 있다.
2D 영상을 합성하는 것은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 범용 영상 필터링 알고리즘이 각각의 소스 2D 및 3D 영상 각각 내에서 특징을 식별하기 위해 사용되고, 사용자는 병합 영상을 발생시키기 위해 2D 필터링 데이터 및/또는 3D 필터링 데이터를 사용할지를 선택할 수 있다. 대안적으로, 2D 또는 3D 필터링 데이터는 사용자 선택된 특정 시각화 모드에 따라 자동으로 선택될 수 있고; 예를 들어, 2D 필터링 데이터는 석회화 시각화 모드에 대해 시스템에 의해 자동으로 선택될 수 있고, 3D 필터링 데이터는 종괴 시각화 모드에 대해 시스템에 의해 자동으로 선택될 수 있다. 하나의 실시예에서, 병합 영상들의 2개의 상이한 세트가 각각의 모드에 대해 하나씩 구성될 수 있고; 대안적으로, 모든 이용 가능한 영상 유형으로부터의 각각의 필터링된 영상 데이터 결과를 고려하는 병합 영상들의 단일 세트가 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서, (잠재적인 관심 대상을 나타내는) 특징은 이용 가능한 소스 영상 내에서 식별되고, 그 후에 각각의 영상 내에서, 예컨대, 픽셀마다 또는 영역마다 가중된다. 2D 영상은 그 다음 이용 가능한 소스 영상의 개별 영상들 내에서 가장 중요한 가중치를 갖는 각각의 영역을 포함함으로써 구성된다. 영역의 크기는 입도에 있어서 각각의 영상의 하나의 픽셀에서 많은 (또는 심지어 모든) 픽셀까지 변할 수 있고, 정적으로 미리 정의될 수 있거나, 소스 영상의 가변 임계치에 따라 변하는 여유를 가질 수 있다. ("병합"으로도 공지된) 합성 영상은 단층합성 획득에 이어서 DICOM 대상으로서 미리 처리되어 저장되고, 그 후에 사용자에 의한 이후의 리뷰를 위해 재구성 데이터와 함께 전달될 수 있다. 그러한 배열은 각각의 재구성 슬라이스에 대한 가중 정보를 전달할 필요를 제거한다. 대안적으로, 저장된 DICOM 대상은 병합 영상이 사용자의 워크스테이션에서의 합성 2D 영상에 대한 요청에 응답하여 동적으로 구성되도록 허용하는 가중 정보를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 가중 정보 및 합성 2D 영상은 DICOM 대상 내에 제공될 수 있어서, 리뷰어의 개인 작업 흐름에 따른 맞춤화를 여전히 가능케 하면서, 병합 영상들의 기본 세트의 제시를 허용한다. 명확하게는, 가중 정보는 영상 자체와 함께 저장될 수 있고, 분리된 파일일 필요가 없다.
소스 영상 내의 특징의 가중 또는 강화는 합성 IMERGE 슬래브가 그로부터 발생되는 Tr 슬라이스의 개수에 기초하여 변형될 수 있다. 예를 들어, 소스 영상 내의 특징을 가중하기 위해 사용되는 인자, 계수, 값, 또는 가중치는 슬래브가 10개의 슬라이스로부터 발생되어야 할 때 동일한 Tr 슬라이스 내의 동일한 특징의 가중에 비교할 때, 슬래브가 30개의 슬라이스로부터 발생되어야 할 때 Tr 슬라이스 내의 특징의 더 많은 가중을 생성할 수 있다. 아울러, 가중되어야 하는 특징의 선택은 합성 IMERGE 슬래브가 그로부터 발생되는 Tr 슬라이스의 개수에 기초하여 변형될 수 있다. 예를 들어, 더 많은 특징들이 더 많은 슬래브가 더 많은 슬라이스로부터 발생될 때 가중되거나 강화될 수 있다. 가중 인자는 미리 결정되어 시스템 내의 검색표 내에 저장될 수 있다. 대안적으로, 가중 인자는 합성 IMERGE 슬래브가 그로부터 발생될 Tr 슬라이스의 개수로부터 경험적으로 또는 수학적으로 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 소스 Tr 슬라이스로부터의 특징은 합성 IMERGE 슬래브 내에서 강화될 수 있다. 합성 IMERGE 슬래브는 다중 Tr 슬라이스로부터의 임상적으로 관련된 특징들을 조합하고 이를 강조함으로써 풍부한 정보를 제시할 수 있다. 그러한 슬래브는 추가의 영상 처리 및 분석을 구동하기 위해 사용되어, 향상된 데이터 리뷰 성능을 제공하며 효율 및 처리량을 증가시킬 수 있다.
합성 2D 영상의 시각화는 몇몇 결점을 가질 수 있음이 인식되었다. 예를 들어, 밝은 석회화를 보여주지만, 사실은 z 평면 내에서 서로 떨어져 있는 영상 슬라이스들로부터 공급되는 병합 영상 내의 이웃 영역들이 있을 수 있다. 그러므로, 2D 영상 내에서 미세 석회화의 클러스터로 보일 수 있는 것은 사실은 유방 전체에 걸쳐 (즉, z-축을 따라) 분포되는 개별 석회화들일 수 있고, 따라서 실제로는 추가의 리뷰를 요구하는 미세 석회화 클러스터를 제시하지 않는다. 따라서, 다른 실시예에 따르면, '클러스터 확산 표시자'가 합성 2D 영상과 함께 제공될 수 있고, 이는 z-평면을 다른 석회화의 분포를 시각적으로 표시하여, 사용자가 석회화의 그룹이 석회화 클러스터를 포함하는지를 신속하게 평가하도록 허용한다.
합성 2D 영상은, 전형적으로 도 5b에 도시된 바와 같이 나란한 모니터들을 갖는 워크스테이션 상에서, 설명된 시스템의 사용자(예컨대, 의료진 또는 방사선 전문의)에게 디스플레이된다. 사용자가 워크스테이션을 어떻게 구성했는지에 의존하여, 특정 개인의 유방 영상 데이터의 리뷰를 개시할 때, 합성 2D 영상만이, 예컨대, 좌측 모니터 상에서 제시되고, 우측 모니터는 바람직하게는 사용자 선택 가능한 구성에 의존하여 비어 있거나 단층합성 스택으로부터의 제1 또는 중간 영상 슬라이스를 도시할 수 있다. 하나의 실시예에서, 시스템은 초기에 그리고 순차적으로 좌측 모니터 상에서 합성 2D 영상을 그리고 우측 모니터 상에서 단층합성 슬라이스 영상들 중 "가장 관련된" 것을 디스플레이할 것이고, 이는 각각의 합성 2D 영상과 외양에 있어서 가장 유사하거나 전체 유방 체적에 대한 단층합성 영상 스택 중에서 상대적으로 가장 관심 있는 대상을 갖는 디스플레이되는 단층합성 슬라이스에 기초하여 시스템에 의해 결정된다.
위에서 기술된 바와 같이, 다양한 실시예에서, 대상 또는 영역은 합성 2D 영상 내에서 자동으로 강조되고 그리고/또는 복수의 영상으로부터의 하나 이상의 영상 중 적어도 일부에서 디스플레이될 수 있다. 추가적으로 그리고/또는 대안적으로, 합성 2D 영상 내의 대상 또는 영역 및/또는 복수의 영상으로부터의 하나 이상의 영상 중 적어도 일부에서 디스플레이되는 대상 또는 영역은 추가의 수신된 사용자 명령 또는 사용자 인터페이스를 통해 검출된 소정의 사용자 활동에 응답하여 강조될 수 있다. 비제한적인 예로써, 대상 또는 영역은 강조된 대상 또는 영역의 경계를 나타내는 윤곽선에 의해 강조될 수 있다. 바람직하게는, 대상 또는 영역은 강조되는 대상 또는 영역이 규정된 유형의 조직 구조물이거나 이를 포함하는 것을 표시하는 방식으로 강조된다.
시스템이 IMERGE 슬래브를 발생시키기 위해 Tr 슬라이스들의 하위 세트를 처리하지만, 이는 소정의 대상, 병소, 또는 영역을 목표화/강조하도록 설계된 추가의 정보를 포함할 수 있다. 이러한 대상을 목표화/강조하기 위해 사용되는 정보는 식별된 대상 또는 영역의 2진 맵, 또는 소정의 패턴에 대한 확률 분포를 포함하는 연속 맵과 같은, 다양한 형태로 불러들일 수 있다.
예시로써, 도 6은 여성의 유방의 복수의 합성 2D 영상들 중 하나(132)를 디스플레이하는 우측 모니터(124)("C-화면")를 포함하는, 예시적인 워크스테이션 디스플레이(122)를 도시한다. 합성 2D 영상(132)은 강조된 조직 구조물(134)을 포함하고, 강조는 조직 구조물의 경계를 나타내는 윤곽선의 형태이다. 이러한 강조는, 예컨대, 2D 영상(132)이 초기에 디스플레이되는 시점에서, 또는, 예컨대, 2D 영상(132) 내의 대상(134) 위에 포인터를 정지시키는 것에 의한 특정 사용자 명령 또는 표시에 응답해서만, 시스템에 의해 자동으로 행해질 수 있다. 워크스테이션 디스플레이(122)는 소스 영상이거나, 합성 영상(132) 내에서 보이는 바와 가장 유사한 강조되는 조직 구조물(134)의 화면을 제공하는, (모니터(126)의 하부 우측면 내에 표시된 바와 같은, 단층합성 체적 스택의 슬라이스 번호 18인) 각각의 단층합성 영상(136)을 디스플레이하는 우측 모니터(126)를 또한 포함한다. 특히, 디스플레이(122)와 관련된 사용자 인터페이스는 사용자가, 예컨대, 포인터, 십자, 원, 또는 다른 유사한 기하학적 대상을 디스플레이함으로써 합성 2D 영상(132) 상에서 위치를 선택하거나 표시하고, 그 다음 포인터 아래에 놓인 영역 또는 대상을 도시하는 대응하는 소스 또는 가장 유사한 단층합성 슬라이스(들)을 모니터(126) 내에 디스플레이되게 하기 위한 사용자로부터의 요청으로서 시스템에 의해 인식되는 소정의 명령 유형(예컨대, 마우스 클릭)을 입력하도록 하용한다.
도 7은 복수의 합성 2D 유방 영상들 중 상이한 것(142)이 좌측 C-화면 모니터(124) 내에서 디스플레이되는, 워크스테이션 디스플레이(122)를 도시한다. 합성 2D 영상(142)은 강조된 조직 구조물(144)을 포함하고, 강조는 대상(144)이 침상 종괴임을 표시하기 위한 기하학적 형상, 이러한 경우에 원의 형태이다. 다시, 이러한 강조는, 예컨대, 2D 영상(142)이 초기에 디스플레이되는 시점에서, 또는, 예컨대, 2D 영상(142) 내의 대상(144) 위에 포인터를 정지시키는 것에 의한 특정 사용자 명령 또는 표시에 응답해서만, 시스템에 의해 자동으로 행해질 수 있다. 우측 모니터(126)는 소스 영상이거나, 합성 영상(132) 내에서 보이는 바와 가장 유사한 강조되는 조직 구조물(144)의 화면을 제공하는, (모니터(126)의 하부 우측면 내에 표시된 바와 같은, 단층합성 체적 스택의 슬라이스 번호 33인) 각각의 단층합성 영상(146)을 디스플레이하고 있다.
병합 2D 영상 내의 대상 또는 영역의 디스플레이되는 (즉, 소스 또는 "가장 양호한") 영상 내의 각각의 영상 또는 영역에 대한 맵핑이 반드시 1 대 1은 아닐 수 있고, 소정의 경우에, 예를 들어, 상이한 단층합성 영상 슬라이스들 상의 복수의 선 구조물들이 함께 조합하여 합성 2D 영상 내의 선 교차 구조물을 형성할 때, 가능하게는 "1 대 다수"일 수 있는 경우가 있음을 이해하여야 한다. 예로써, 도 8은 도 7에서 디스플레이되는 바와 동일한 합성 2D 유방 영상(142)을 포함하지만, 이제는 미세 석회화를 포함하는 영역(154)을 강조하는 사용자 워크스테이션 디스플레이(122)를 도시하고, 우측 모니터는 강조된 영역(154)이 그로부터 2D 영상(142) 내로 불려들어왔거나, 미세 석회화의 가장 양호한의 화면을 제공하는, (모니터(126)의 하부 우측면 내에 표시된 바와 같은, 단층합성 체적 스택의 슬라이스 번호 29인) 단층합성 영상 슬라이스(156)를 디스플레이한다. 특히, 침상 종괴 구조물(144)과 미세 석회화(154)의 영역이 도 8에서 매우 가까이 근접하기 때문에, 상이한 것이 (예컨대, 소정의 조직 유형을 강조하기 위한) 특정 사용자 명령에 의존하여, 또는 사용자 인터페이스의 포인터의 위치의 약간의 조정에 의해, 강조될 수 있다.
도 6 - 도 8에 대해 위에서 설명된 예는 위에서 참조된 PCT 출원 PCT/US2012/066526호 및 PCT/US2013/025993호에 설명되어 있는 바와 같이, 합성 2D 영상이 발생됨과 동시에 (또는 시스템 구현에 의존하여 그 후에) 구성된 인덱스 맵 또는 완전 3D 맵에 의해 쉽게 달성된다. 대안적으로, 인덱스 맵 또는 완전 3D 맵이 좌측 모니터(124) 내에서 디스플레이되는 2D 영상 상의 임의의 주어진 그러한 사용자 선택/규정된 포인트/위치에 대해, 이용 가능하지 않으면, 시스템은 우측 모니터(126) 상에서 디스플레이하기 위한 단층합성 스택 내의 가장 잘 대응하는 영상(즉, X, Y, Z)을 자동으로 계산하기 위한 알고리즘을 실행할 수 있다. "단층합성 슬라이스 표시자"가 우측 모니터(124) 상에 선택적으로 제공될 수 있고, 이는 어떤 단층합성 슬라이스 번호(번호들)가 2D 영상 상의 사용자 커서의 현재의 위치에 기초하여 우측 모니터(126) 상에서 디스플레이되는지를 표시한다. 이러한 특징에 의해, 사용자는 2D 영상 내의 특정 대상의 단층합성 체적 스택 내에서의 z-축 위치에 대한 이해를 리뷰어에게 여전히 제공하면서, 우측 모니터(126) 상에서 영상 디스플레이를 일정하게 변화시킴으로써 방해받을 필요가 없다.
개시되는 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스의 이용 가능한 특징은 병합 영상 내의 포인트/위치에 기초할 뿐만 아니라, 유사한 방식으로 병합 영상 내의 구조물/대상/영역에 기초하여, 기능하도록 확장될 수 있다. 예를 들어, 병합 영상 내의 특정 대상 또는 영역은 각각의 대상 내의 가능한 관심물 또는 각각의 영역 내에 위치된 대상의 시스템 인식에 기초하여, 디스플레이될 때 자동으로 강조될 수 있다. 도 8에 도시된 하나의 실시예에서, 이러한 강조는 강조되는 조직 구조물의 경계를 나타내는 윤곽선(108)의 형태이다. 윤곽선은, 예컨대, 다수의 석회화 구조물을 포함하는 디스플레이되는 영상 내의 관심 영역을 강조하기 위해 유사하게 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 시스템이 선택되거나 표시된 대상 또는 영역의 하나 이상의 기본적인 소스 영상들을 동시에 디스플레이하도록 하기 위해 사용자가 관심 대상 또는 영역을 선택하거나 표시하는 방식으로서 병합 영상 상에서 윤곽선을 "그리는" 것을 허용하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 시스템은 다양한 소스 영상 내에서 상이한 유방 조직 구조물, 특히, 미세 석회화 클러스터, 원형 또는 로브형 종괴, 침상 종괴, 구조적 왜곡 등과 같은 비정상 대상을 포함하거나 이와 관련된 조직 구조물; 및 선형 조직, 낭종, 림프절, 혈관 등과 같은 정상 유방 조직을 포함하거나 이와 관련된 양성 조직 구조물을 식별하고, 이를 병합 영상 내에서 강조하기 위해 공지된 영상 처리 기술을 채용한다. 아울러, 제1 유형의 조직 구조물로 구성되거나 이를 포함하는 대상 또는 영역은 디스플레이되는 병합 영상 내에서 제1 방식으로 강조될 수 있고, 제2 유형의 조직 구조물로 구성되거나 이를 포함하는 대상 또는 영역은 디스플레이되는 병합 영상 내에서 제1 방식과 상이한 제2 방식으로 강조될 수 있다.
다양한 실시예에서, 사용자는 소정의 유형의 조직 구조물을 선택하거나 식별하는 명령을 사용자 인터페이스를 통해 입력할 수 있고, 수신된 명령에 응답하여, 시스템은 (ⅰ) 선택된 유형의 조직 구조물을 포함하는 대상 및/또는 선택된 유형의 조직 구조물을 포함하는 하나 이상의 대상을 포함하는 영역을 디스플레이되는 병합 영상 내에서 자동으로 강조하는 것, 및 (ⅱ) 소스 영상 스택 내에서 하나를 초과하는 것이 검출되면, 유방 영상 데이터 내의 선택된 유형의 조직 구조물의 각각의 소스 슬라이스 (또는 가장 양호한 도시를 갖는 슬라이스), 예컨대, 비교에 기초하여 선택된 조직 구조물 유형의 가장 우세한 것을 자동으로 동시에 디스플레이하는 것 중 하나 또는 모두를 수행한다. 따라서, 사용자가 병합 2D 영상 내에서 미세 석회화 스폿/클러스터 상에서 (또는 그에 매우 가까이에서) "클릭"하면, 시스템은 3D 내에서 대응하는 미세 석회화를 포함하는 소스 (또는 가장 양호한) 단층합성 영상 슬라이스를 자동으로 동시에 디스플레이한다. 다른 예로써, 사용자는 방사상 라인 패턴(흔히, 침상 종괴의 표시)을 갖는 외양을 갖는 병합 2D 영상 내의 영역을 (사용자 인터페이스를 통해) 선택할 수 있고, 시스템은 방사상 라인 패턴을 관찰하기 위해, 소스 (또는 가장 양호한) 3D 단층합성 슬라이스, 또는 일련의 연속적인 단층합성 슬라이스들을 동시에 디스플레이할 것이다.
도 3 및 도 5 - 도 8은 복수의 단층합성 영상 슬라이스들의 하위 세트로부터 합성되는 영상 슬래브가 단층합성 영상 슬라이스들의 그러한 하위 세트를 탐색하기 위해 사용될 수 있는 실시예를 도시한다. 유사한 방식으로, 단층합성 영상 슬라이스들의 전체 스택으로부터 합성된 영상 슬래브는 단층합성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트로부터 각각 발생되는 영상 슬래브들의 세트를 탐색하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 시스템에서, 단층합성 영상 슬라이스들의 전체 스택으로부터 발생된 영상 슬래브를 관찰하는 사용자가 추가로 리뷰할 가치가 있는 임의의 관심 대상 또는 영역을 식별하면, 시스템은 사용자가 결과물을 검증하고 평가하기 위해 이러한 추가의 리뷰를 수행하도록 허용하기 위해 "가장 양호한" 대응하는 영상 슬래브 (또는 인접한 영상 슬래브들의 하위 세트)에 대한 즉각적이며 자동화된 탐색을 제공한다.
다양한 실시예에서, 사용자는 동적 디스플레이 기능을 활성화하는 명령을 사용자 인터페이스를 통해 입력할 수 있고, 시스템은 디스플레이되는 병합 영상 내에서 사용자 이동 가능 입력 장치(예컨대, 호버링 마우스 포인터)의 위치에 (동적으로) 대응하는 그러한 대상 및 조직 구조물을 자동으로 강조한다. 그러한 실시예에서, 시스템은 디스플레이되는 병합 영상 내에서 사용자 이동 가능 입력 장치의 주어진 위치에 대응하는 강조된 선택된 조직 구조물의 각각의 소스 영상을 다시 동적으로 자동으로 동시에 디스플레이하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 시스템은 좌측 모니터(124) 상의 사용자의 실제 커서와 동일한 (X, Y) 위치에 대응하는 위치에서, 우측 모니터(126) 상에 디스플레이되는 "그림자" 커서를 제공하도록 활성화될 수 있어서, 2D 영상 내에서 커서를 이동시키는 것은 동일한 X, Y 좌표에서 단층합성 영상 내에서 그림자 커서를 이동시킨다. 반대가 또한 구현될 수 있고, 즉, 활성 사용자 커서가 우측 모니터(126) 내에서 작동 가능하고, 그림자 커서가 좌측 모니터(124) 내에서 작동 가능하다. 하나의 구현예에서, 이러한 동적 디스플레이 특징은 시스템이 사용자의 관심 포인트, 예컨대, 2D 병합 영상 내의 마우스 커서 위치를 따르고, 아래의 가장 "의미 있는" 영역(들)을 실시간으로 동적으로 디스플레이/강조하도록 허용한다. 예를 들어, 사용자는 혈관 위에서 (임의의 버튼을 클릭하지 않고서) 마우스를 이동시킬 수 있고, 시스템은 혈관 윤곽을 즉시 강조할 것이다.
개시되는 본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자에 의해 실제로 리뷰되었던 동일한 영상 데이터를 반영하고, 또한 유방 영상 데이터를 저장하기 위해 필요한 저장 용량을 크게 감소시키기 위해, 유방 영상 데이터의 리뷰후 저장은 개별 재구성 Tr 슬라이스 수준에서가 아니라, 슬래브 수준에서 행해진다. 예로써, 하나의 실시예에서, 시스템은 슬래브(30)당 Tr 슬라이스(10)의 개수, 인접한 슬래브(30)들 사이의 중첩의 양, 및 스택 크기를 포함하는, 사용자로부터의 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있다. 시스템은 사용자 입력에 기초하여 복수의 슬래브(30)를 발생시키고, 사용자는 그 다음 유방 영상 데이터를 연구하기 위해 디스플레이되는 슬래브 (또는 이들의 하위 세트)를 관찰한다. 디스플레이되는 슬래브의 사용자 리뷰가 완료되면, 영상 데이터는 발생된 슬래브만을 포함하며, Tr 영상 슬라이스들의 기본적인 완전한 스택은 포함하지 않는 파일로서 (예컨대, 병원의 PACS 시스템 내에서의) 저장을 위해 전송된다.
예시적인 실시예를 설명하였지만, 위에서 설명되고 첨부된 도면에 도시된 예는 단지 예시적이고, 다른 실시예 및 예가 또한 첨부된 청구범위의 범주 내에 포함됨을 이해할 수 있다. 예를 들어, 첨부된 도면에서 제공된 흐름도가 예시적인 단계들을 예시하지만; 전체 영상 병합 과정은 본 기술 분야에 공지된 다른 데이터 병합 방법을 사용하여 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 시스템 블록 선도는 유사하게 단지 대표적이며, 개시되는 본 발명의 요건을 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하는 기능적 한도를 예시한다. 다양한 변화 및 변형이 도시된 및/또는 설명된 실시예(예컨대, 다양한 부분의 치수)에 대해 이루어질 수 있고, 본 발명에 따른 다양한 실시예들은 조합에서 명확하게 예시되지 않더라도 그러한 개시된 실시예들의 요소들 또는 구성요소들을 조합할 수 있음은 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 아닌 예시적인 의미로 간주되어야 하고, 개시되는 본 발명의 범주는 다음의 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (21)

  1. 유방 조직 영상을 처리하기 위한 시스템이며,
    영상 처리 컴퓨터; 및
    영상 처리 컴퓨터에 작동식으로 결합된 사용자 인터페이스
    를 포함하고,
    영상 처리 컴퓨터는 유방 조직의 영상 데이터를 획득하고, 유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하고, 영상 슬래브들의 세트를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하도록 구성되고,
    각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 세트의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함하고, 각각의 합성 2D 영상은 상기 유방 조직의 영상화 동안 획득된 영상에 대응되지 않는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 영상 디스플레이 모니터를 추가로 포함하고, 영상 처리 컴퓨터는 발생된 영상 슬래브들의 세트 중 하나 이상의 영상 슬래브가 하나 이상의 디스플레이 모니터들 중 동일하거나 상이한 디스플레이 모니터 상에 디스플레이되게 하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영상 처리 컴퓨터는 미리 결정된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들로부터 세트의 각각의 영상 슬래브를 발생시키도록 구성되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 미리 결정된 중첩된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들을 포함하는, 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영상 처리 컴퓨터는 사용자 입력된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들로부터 세트의 각각의 영상 슬래브를 발생시키도록 구성되고, 세트 중 인접한 연상 슬래브들은 사용자 입력된 중첩된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들을 포함하는, 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 영상 슬래브는 6개의 연속적인 영상 슬래브로부터 발생되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 중첩된 3개의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들을 포함하는, 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 영상 슬래브는 각각의 영상 슬래브가 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 기초하여 선택되거나 변형되는 강화 메커니즘을 사용하여 발생되는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 강화 메커니즘은 각각의 영상 슬래브가 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 대응하는 값에 기초하여 선택되거나 변형되는, 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 강화 메커니즘은 세트 중 하나 이상의 영상 래브 내의 하나 이상의 대상 또는 영역을 강조하는 것을 포함하는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 강화 메커니즘은,
    각각의 강조되는 대상 또는 영역의 2진 맵;
    각각의 강조되는 대상 또는 영역 내의 식별된 패턴에 대한 확률 분포를 포함하는 각각의 영상 슬라이스의 맵; 및
    재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트의 영상 슬라이스로부터 식별된 대상 또는 영역을 영상 슬래브 내로 불려들이는 것 - 대상 또는 영역은 각각의 재구성 영상 슬라이스 내의 대상 또는 영역의 X, Y 좌표 위치에 대응하는 X, Y 좌표 위치에서 영상 슬래브 내로 불려들어감 -
    중 하나 이상을 고려하는,
    시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영상 처리 컴퓨터는 발생된 영상 슬래브들의 세트를 포함하는 저장 파일을 발생시키도록 추가로 구성되는, 시스템.
  11. 유방 조직 영상 데이터를 처리하기 위한 방법이며,
    유방 조직의 영상 데이터를 획득하는 단계;
    유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하는 단계; 및
    영상 슬래브들의 세트를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하는 단계 - 각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 세트의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함함 -
    를 포함하고,
    각각의 영상 슬래브는 미리 결정된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들로부터 발생되고,
    세트 중 인접한 영상 슬래브들은 미리 결정된 중첩된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들로부터 발생되는. 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 미리 결정된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들 및 미리 결정된 중첩된 개수의 연속적인 재구성 영상 슬라이스들은 모두 사용자 입력에 기초하는, 방법.
  14. 제11항 또는 제13항에 있어서, 각각의 영상 슬래브는 6개의 연속적인 영상 슬래브로부터 발생되고, 세트 중 인접한 영상 슬래브들은 중첩된 3개의 연속적인 재구성 영상 슬라이스를 포함하는, 방법.
  15. 제11항 또는 제13항에 있어서, 각각의 영상 슬래브는 각각의 영상 슬래브가 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 기초하여 선택거나 변형되는 강화 메커니즘을 사용하여 발생되는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 강화 메커니즘은 각각의 영상 슬래브가 발생되는 재구성 영상 슬라이스들의 개수에 대응하는 값에 기초하여 선택되거나 변형되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 강화 메커니즘은 세트 중 하나 이상의 영상 슬래브 내의 하나 이상의 대상 또는 영역을 강조하는 것을 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 강화 메커니즘은,
    각각의 강조되는 대상 또는 영역의 2진 맵;
    각각의 강조되는 대상 또는 영역 내의 식별된 패턴에 대한 확률 분포를 포함하는 각각의 영상 슬라이스의 맵; 및
    재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트의 영상 슬라이스로부터 식별된 대상 또는 영역을 영상 슬래브 내로 불러들이는 것 - 대상 또는 영역은 각각의 재구성 영상 슬라이스 내의 대상 또는 영역의 X, Y 좌표 위치에 대응하는 X, Y 좌표 위치에서 영상 슬래브 내로 불려들어감 -
    중 하나 이상을 고려하는, 방법.
  19. 삭제
  20. 유방 조직 영상 데이터를 처리하기 위한 방법이며,
    유방 조직의 영상 데이터를 획득하는 단계;
    유방 조직을 집합적으로 도시하는 재구성 영상 슬라이스들의 세트를 발생시키기 위해 영상 데이터를 처리하는 단계;
    사용자에게 복수의 발생된 재구성 영상 슬라이스를 디스플레이하는 단계;
    세트 중의 각각의 재구성 영상 슬라이스를 식별하는 사용자 입력을 수신하는 단계; 및
    영상 슬래브를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 하위 세트를 처리하는 단계 - 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함하고, 재구성 영상 슬라이스들의 하위 세트는 각각의 사용자 식별된 영상 슬라이스를 포함함 -
    를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 사용자 입력된 개수의 영상 슬래브를 발생시키기 위해 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트를 처리하는 단계를 추가로 포함하고, 각각의 영상 슬래브는 재구성 영상 슬라이스들의 각각의 하위 세트로부터 획득된 유방 조직의 일 부분의 합성 2D 영상을 포함하고, 복수의 연속적인 영상 슬래브들은 사용자 입력된 중첩된 영상 슬라이스들로부터 발생되는, 방법.
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