KR20220158752A - 조직 이미징 바이오마커를 생산하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20220158752A
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션 에스티. 피에르
크리스토프 프라쉬니
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홀로직, 인크.
수퍼소닉 이매진
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Abstract

유방 조직 내에서 관심 영역을 매핑하기 위한 시스템 및 방법은 유방 조직의 고유한 디지털 지문을 생산하기 위해 여러 층의 정보를 활용한다. x선 및 초음파 이미징은 탄성조영 및 도플러와 결합되어 하나 이상의 관심 영역을 표시하기 위한 좌표를 포함하는 유방의 구조적 맵을 생성한다. 구조적 맵은 이전에 생검된 병변의 위치를 자동으로 가상으로 표시하기 위해 향후 이미징 절차 및 수술 중에 활용될 수 있다. 구조적 맵은 이미징 동안 관심 영역으로 사용자를 안내하기 위해 컴퓨팅 장치의 사용자 인터페이스에 디스플레이될 수 있다.

Description

조직 이미징 바이오마커를 생산하기 위한 시스템 및 방법
이 발명은 조직 이미징 바이오마커를 생산하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 3월 24일에 PCT 국제특허출원으로서 미국에 우선권을 주장하고 있다. 2020년 3월 27일에 출원된 임시 특허 출원 일련 번호 63/000,707이며, 그 전체 개시 내용은 그 전체가 참고로 포함된다.
의료 이미징(medical imaging)은 환자의 내부 구조를 시각화하는 비침습적 방법(non-invasive method)을 제공한다. 시각화 방법을 사용하여 환자의 암을 선별하고 진단할 수 있다. 예를 들어, 조기 검진은 암이 될 수 있는 유방(breast) 내 병변(lesion)을 발견하여 질병의 초기 단계에서 치료가 이루어질 수 있도록 한다.
맘모그라피(Mammography) 및 디지털 유방 단층 합성(breast tomosynthesis)(DBT)은 유방 조직(breast tissue)을 시각화하기 위해 x선 방사선(x-ray radiation)을 사용한다. 이러한 기술은 잠재적인 암 병변(cancerous lesion)에 대해 환자를 선별하는 데 종종 사용된다. 전통적인 맘모그람(mammogram)은 다양한 각도에서 유방의 2차원 이미지를 획득하는 것을 포함한다. 단층 합성은 유방의 전체 두께를 통해 유방의 개별 층(discrete layer) 또는 슬라이스(slice) 각각인 복수의 x선 이미지를 생산한다. 단층 합성은 2차원 이미지에서 유방의 3차원 시각화를 결합한다.
병변이 발견되면, 진단 초음파는 종종 환자에게 종양(tumor)이 있는지 여부를 결정하는 다음 단계이다. 초음파는 일반적으로 압전 변환기(piezoelectric transducer)에 의해 생산되는 음파(sound wave)를 사용하여 환자의 조직을 이미지화한다. 초음파 이미징은 고형 덩어리(solid mass)를 더 쉽게 식별할 수 있는 조직의 다른 보기를 제공한다. 초음파 프로브(ultrasound probe)는 신체로 이동하고 환자의 다른 조직 사이의 층에서 부분적으로 반사되는 호 모양(arc-shaped)의 음파를 생산하여 음파의 초점을 맞춘다. 반사된 음파는 변환기(transducer)에 의해 검출되고 조직의 초음파 이미지를 형성하기 위해 초음파 스캐너에 의해 처리될 수 있는 전기 신호로 변환된다.
이미징 중에 병변이 식별된 후, 병변 내의 조직에 대해 생검( biopsy)을 수행해야 한다고 결정할 수 있다. 미국과 같은 곳에서는 방사선 전문의사나 외과의사(surgeon)와 같은 헬스케어 전문가(healthcare professional)가 병변에서 조직의 작은 부분을 제거한 다음 나중에 참조할 수 있도록 위치를 표시하는 것이 일반적이다. 마커(Marker)는 조직에 내장되어 있으며 티타늄(titanium), 세라믹(ceramic), 니티놀(nitinol) 등 다양한 재료로 구성될 수 있다. 마커는 향후 이미징 절차(data store ) 동안 이전에 생검된 부위를 식별하는 데 유용하다. 또한, 생검에서 병변을 제거하기 위해 수술을 해야 하는 것으로 밝혀지면, 마커를 사용하여 외과의사가 병변의 위치를 쉽게 식별할 수 있다.
마커는 환자에게 해롭지 않은 재질로 되어 있지만, 환자의 몸에 이물질이 남게 되는 문제가 있다. 생검의 약 85%는 병변이 양성(benign)임을 발견한다. 일부 마커는 환자가 느낄 수 있으며 - 특히 표재성 병변에서 그렇다. 이 마커는, 생검 결과 암 진단 여부에 관계없이, 스트레스가 많은 의료 경험에 대한 불쾌한 알림을 환자에게 제공한다. 또한, 약 15%의 마커는 후속 수술을 위해 외과의사가 찾을 수 없다. 따라서, 보다 효과적인 생검 부위 표시 방법이 필요하다.
본 개시는 이러한 배경에 반하여 이루어진다. 기술 및 개선 사항이 여기에 제공된다.
본 개시의 예는 유방 내의 관심 영역을 매핑하는 방법에 관한 것이다.
일 측면에서, 유방 내의 타겟 부위(target site)를 매핑하는 방법은 유방 내의 타겟 부위를 포함하는 유방 조직의 진단 의료 이미지를 캡처하는 단계 포함한다. 타겟 부위를 포함한 유방 조직의 혈관분포(Vascularity) 및 강성(stiffness)을 측정한다. 이미지, 혈관분포 및 강성은 전자 기록(electronic record)의 구조적 맵(architectural map)에 저장된다. 일부 예에서, 유방 조직의 스펙트럼 파라미터(spectral parameter)가 기록되고 구조적 맵과 함께 저장된다. 일부 예에서, 유방 조직의 구조적 맵은 타겟 부위 주위의 정상 조직의 여백을 포함한다.
다른 측면에서, 유방 내의 관심 영역을 매핑하기 위한 시스템은 적어도 하나의 데이터 저장소(data store); 처리 장치(processing device); 및 프로세서(processor)에 의해 실행될 때 동작(operation)의 수행을 용이하게 하는 명령(instruction)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다. 동작은 진단 의료 이미징(diagnostic medical imaging)을 사용하여 관심 영역의 적어도 하나의 이미지를 기록함으로써 유방 내의 관심 영역을 매핑하는 단계; 관심 영역의 혈관분포를 측정하는 단계; 및 관심 영역의 밀도를 측정하는 단계를 포함한다. 동작은 유방과 연관된 전자 기록에서 구조적 맵으로서 적어도 하나의 이미지, 혈관분포, 및 밀도를 저장하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 측면에서, 비일시적 기계 판독 가능 저장 매체(non-transitory machine-readable storage medium)는 프로세서에 의해 실행될 때 동작의 수행을 용이하게 하는 실행 가능한 명령(executable instruction)을 저장한다. 동작은: 전체 유방의 초음파 이미지 캡처하는 단계; 유방 내의 관심 영역의 위치 좌표를 기록하는 단계; 마이크로플로우 도플러를 사용하여 관심 영역을 포함하는 유방 조직의 혈관분포를 측정하는 단계; 전단파 탄성조영(shear-wave elastography)을 사용하여 관심 영역을 포함하는 유방 조직의 강성을 측정하는 단계; 및 유방과 연관된 전자 기록에 이미지, 위치 좌표, 혈관분포 및 강성을 구조적 맵으로서 저장하는 단계를 포함한다. 동작은 나중에 유방의 이미징으로부터 획득된 스캔 정보(scan information)를 수신하는 단계; 유방과 연관된 전자 기록에서 구조적 맵에 액세스하는 단계; 및 구조적 맵에 기초하여 관심 영역을 식별하기 위해 스캔 정보를 분석하는 단계를 포함한다.
하나 이상의 기술의 세부 사항은 첨부 도면 및 아래의 설명에 설명되어 있다. 이러한 기술의 다른 특징, 목적 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위에서 명백할 것이다.
도 1은 유방 내의 관심 영역을 매핑하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는 이미징 데이터(healthcare data)를 포함하는 헬스케어 데이터를 관리하기 위한 예시적인 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 x선 이미징 시스템의 개략도이다.
도 4는 도 3의 x선 이미징 시스템의 사시도이다.
도 5는 좌내외사위(left mediaolateral oblique)(LMLO) 이미징 배향을 위한 유방 위치 설정 상태의 x선 이미징 시스템을 도시한다.
도 6은 예시적인 초음파 이미징 시스템을 도시한다.
도 7은 환자의 유방과 함께 사용되는 도 6의 초음파 이미징 시스템의 예를 도시한다.
도 8은 유방의 구조적 맵을 생산하는데 사용되는 정보의 상이한 층의 개략도를 도시한다.
도 9는 유방 내의 관심 영역을 매핑하는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 도 1의 그래픽 사용자 인터페이스의 예시적인 디스플레이를 도시한다.
도 11은 본 개시의 하나 이상의 측면를 구현하는데 사용가능한 예시적인 컴퓨팅 시스템의 개략도이다.
본 개시는 유방 조직 내의 관심 영역을 매핑하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 다양한 이미징 기법을 결합하여 유방 조직 고유의 디지털 지문이 생성된다. 초음파를 하는 동안 2D 슬라이드, 탄성조영(elastography), 조직 분석(textural analysis), 정량적 초음파(quantitative ultrasound) 및 스펙트럼 파라미터 맵(spectral parametric map) 중 둘 이상에서 해당 영역의 구조적 맵을 만들어 관심 영역을 표시할 수 있다. 구조적 맵은 관심 영역의 위치를 자동으로 가상으로 표시하기 위해 향후 이미징 절차 및 수술 중에 활용될 수 있다. 구조적 맵은 이미징 동안 관심 영역으로 사용자를 안내하기 위해 컴퓨팅 장치(computing device)의 사용자 인터페이스(user interface)에 디스플레이될 수 있다. 일부 예에서, 관심 영역은 생검 부위다. 생검 부위는 물리적 마커로 표시하거나 표시하지 않을 수 있다.
일부 예에서, 2개 이상의 이미징 데이터 세트가 결합되어 관심 영역을 포함하는 유방 조직의 고유한 "지문"을 제공한다. 한 세트의 데이터는 유방의 하향식 이미지(top down image)(흉벽(chest wall)에서 피부까지)이다. 하향식 이미지는 x선 이미징과 초음파 이미징 중 하나 또는 둘 다일 수 있다. 제2 데이터 세트는 관심 영역의 위치에 초점을 맞추기 위한 내비게이션 좌표(navigation coordinat)이다. 이것은 유방 조직 내의 특정 병변 또는 생검 위치를 가리킬 수 있다. 이러한 좌표에는 유두(nipple)로부터의 "시계 위치(clock position)", 유방 내 깊이 및 유두로부터의 거리가 포함될 수 있다. 세 번째 데이터 세트는 관심 영역을 바로 둘러싸고 있는 조직에 대한 자세한 보기를 제공한다. 이것은 조직의 혈관분포와 강성을 측정하기 위해 초음파 기술로 이미지화된다. 혈관분포(vascularity)는 병변 주변의 혈류 패턴을 시각화하기 위해 마이크로플로우 도플러(microflow Doppler)로 측정될 수 있다. 강성 또는 밀도는 SHEARWAVETM 탄성조영으로 측정될 수 있으며, 이는 조직 부피 전체에 걸쳐 강성의 상대적 값을 나타내는 컬러 맵을 출력한다. 탄성조영은 또한 환자가 유방 조직의 미세석회화(microcalcification) 발견에 기초하여 한 후속 이미징 검사가 필요한지 여부를 결정하는 데 사용할 수 있다. 일부 예에서, 유방 조직에 대한 추가 정보를 제공하기 위해 정량적 초음파 이미징 기술(quantitative ultrasound imaging technique)이 사용될 수 있다. 결과 "지문" 또는 구조적 맵은 헬스케어 전문가가 유방 초음파 중에 특정 관심 영역을 탐색하는 데 도움이 되는 데 사용된다.
도 1은 예시적인 조직 매핑 시스템(tissue mapping system)(100)을 도시한다. 일부 예에서, 조직 매핑 시스템(100)은 유방 조직을 이미징하는데 사용가능한 가상 바이오마커(virtual biomarker)를 생산하도록 동작한다. 시스템(system)(100)은 컴퓨팅 시스템(computing system)(102), x선 이미징 시스템(x-ray imaging system)(104), 및 초음파 이미징 시스템(ultrasound imaging system)(106)을 포함한다. 일부 예에서, 조직 매핑 시스템(100)은 x선 이미징 시스템(104) 및 초음파 이미징 시스템(106)으로부터 수신된 정보를 사용하여 유방 조직의 디지털 구조적 맵을 생산하도록 동작한다. 디지털 구조적 맵은 유방 내의 관심 영역을 가상으로 표시하는 데 사용할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(102)은 x선 이미징 시스템(104) 및 초음파 이미징 시스템(106)으로부터 수신된 정보를 처리하고 저장하도록 동작한다. 도 1의 예에서, 컴퓨팅 시스템(102)은 조직 매핑 엔진(tissue mapping engine)(110) 및 데이터 저장소(data store)(112)를 포함한다. 일부 예에서, 조직 매핑 엔진(110) 및 데이터 저장소(112)는 컴퓨팅 시스템(102)의 메모리 내에 수용된다. 일부 예에서, 컴퓨팅 시스템(102)은 클라우드 컴퓨팅 환경과 같은 원격 서버로부터 조직 매핑 엔진(110) 및 데이터 저장소(112)에 액세스한다. 일부 예에서, 컴퓨팅 시스템(102)은 또한 조직 변형 모델(tissue deformation model)(107) 및 병변 매칭 엔진(lesion matching engine)(109)을 포함한다.
조직 매핑 엔진(110)은 관심 영역의 이미징 바이오마커를 생산하기 위해 다양한 유형의 정보를 결합함으로써 유방 조직의 디지털 구조적 맵을 생산하도록 동작한다. 일부 예에서, 조직 매핑 엔진(110)은 구조적 맵 생성기(architectural map generator)(126), 3중 모드 스캐너(tri-mode scanner)(128), 및 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface)(GUI)(130)를 포함한다.
일부 예에서, 조직 매핑 엔진(110)은 유방 내의 관심 영역의 디지털 구조적 맵을 생산하기 위해 탄성조영, 도플러, x선 및 초음파로부터 데이터를 수신, 분석 및 합성한다. 구조적 맵 생성기(126)는 유방 내의 관심 위치의 위치를 디지털 방식으로 표시하기 위해 3개의 정보 층을 함께 합성한다.
정보의 한 계층은 관심 영역(ROI)의 위치에 대한 주석(annotation)이다. 관심 영역은 병변이 잠재적으로 암성(cancerous)인 것으로 확인된 곳일 수 있다. 병변은 생검되었을 수 있으며 헬스케어 제공자(healthcare provider)(H)는 나중에 참조할 수 있도록 병변의 위치를 표시하려고 한다. 이 예에서, ROI는 생검을 위해 조직에 바늘이 삽입된 지점이다. ROI 위치에 대한 주석을 기록하는 것 외에도 생검 부위에 물리적 마커를 배치하거나 배치하지 않을 수 있다. 다른 예에서, ROI는 단층 촬영 중에 식별된 병변이다. 일부 예에서, 주석은 유방 내의 관심 영역의 위치를 설명하는 좌표 세트이다. 일부 예에서, 좌표는 유두에 대한 시계 위치, 유방 표면으로부터의 깊이, 및 유두로부터의 거리를 포함한다. 일부 예에서, 좌표는 후술하는 바와 같이, 조직 변형 모델(107)을 사용하여 결정될 수 있다.
정보의 또 다른 계층은 전체 유방의 이미지다. 하나 이상의 x선 이미지와 초음파 이미지가 유방에서 촬영되어 흉벽에서 피부 표면까지의 모든 조직을 이미지화한다. 이것은 유방 내 관심 영역의 전체 축소 보기(zoomed out view)를 제공한다. 일부 예에서, 이미지는 B 모드 초음파를 사용하여 촬영된다. 일부 예에서, 이미지는 단층 합성을 사용하여 촬영된다. 하나 이상의 이미징 유형을 함께 사용할 수 있다.
세 번째 정보 계층은 관심 영역과 주변 조직의 혈관분포 및 강성 패턴이다. 혈관분포는 도플러와 같은 초음파 기술을 사용하여 측정할 수 있다. 초음파 이미징은 혈관 이미지를 생성하기 위해 적혈구의 바운싱 고주파 음파를 검출하여 혈류를 묘사할 수 있다. 일부 예에서, 마이크로플로우 도플러 이미징은 관심 영역을 포함하고 이를 둘러싸는 유방 조직의 혈관 패턴을 결정하기 위해 사용된다.
유방 조직의 강성은 탄성조영 측정으로 결정할 수 있다. 일반적으로, 초음파 또는 자기 공명 이미징 기술(magnetic resonance imaging technique) 은 조직의 상대적 강성을 시각화하는 데 사용된다. 준정적 탄성조영(Quasistatic elastography)은 조직에 외부 압력을 가하기 전과 후에 조직의 초음파 이미지를 비교한다. 압력 하에서 가장 적게 변형된 조직 부분이 가장 큰 강성을 갖다. 음향 방사력 임펄스 이미징(Acoustic radiation force impulse imaging)(ARFI) 및 전단파 탄성 이미징(shear-wave elasticity imaging)(SWEI)은 조직을 밀어내기 위해 음향 방사력을 사용한다. ARFI는 질적 강성의 2D 맵을 형성하기 위해 여러 위치에서 푸시에 대한 응답으로 조직이 얼마나 움직이는지를 측정한다. SWEI는 간섭 조직의 강성을 추론하기 위해 조직이 다양한 측면 위치로 밀려난 곳에서 파동이 얼마나 빨리 전파되는지 측정한다. 슈퍼소닉 이미진(SuperSonic Imagine)이 개발한 전단파 플러스 기술(ShearWave PLUS technology)은 정량적 실시간 2차원 맵을 제공하는 조직 강성을 측정하는 또 다른 방법이다. ShearWaveTMPLUS는 SWEI와 동일한 개념을 사용하지만, 초음속으로 움직이는 전단파로 구현하고 초고속 이미징은 파의 전파를 등록하기 위해 사용된다.
자기 공명 탄성조영(Magnetic resonance elastography)(MRE)은 더 깊은 조직으로 이동하는 전단파를 생성하기 위해 환자의 신체 표면에 기계적 진동기(mechanical vibrator)를 사용한다. 파동의 속도는 자기 공명 이미징(MRI)으로 측정하고 조직 강성(tissue stiffness)(전단 계수(shear modulus))을 추론하는 데 사용된다. MRE는 조직 강성의 정량적 3차원 맵과 기존의 3차원 MRI 이미지를 생산한다. 조직 강성을 결정하는 다른 방법이 가능하다.
선택적인 네 번째 또는 다섯 번째 레이어는 유방 조직에 대한 추가 정보를 포함한다. 이 정보는 조직의 스펙트럼 파라미터를 얻기 위해 정량적 초음파 기술을 사용하여 얻을 수 있다.
조직 변형 모델(107)은 x선 이미징 동안 유방의 관심 영역에 대해 획득된 정보를 분석하고 해당 정보를 초음파 이미징 동안 동일한 관심 영역으로 탐색하는 데 사용할 수 있는 위치 식별 정보로 변환하는 데 사용된다. 유방 조직이 압박되는 동안 맘모그람(mammogram) 중에 결정된 관심 영역의 좌표는, 압박되지 않은 유방 조직의 초음파 이미징 동안 관심 영역을 찾는 데 사용되는, 다른 좌표 세트로 변환된다. 조직 변형 모델(107)은 이미지 되는 유방의 밀도 및 부피에 기초하여 초음파 좌표를 예측한다.
일부 예에서, 조직 변형 모델(107)은 맘모그라피 패들(mammography paddle) 상에 기록된 유방 조직의 퍼짐량에 기초하여 결정된 변형 곡선(deformation curve)에 기초한다. 알려진 패들의 압박력과 x선에 의해 결정된 밀도로, 조직 변형 모델(107)이 각 환자에 대해 계산된다.
병변 매칭 엔진(109)은 잠재적 병변이 타겟 병변(target lesion)과 동일한지 여부를 결정하기 위해 타겟 병변의 x선 이미지 및 잠재적 병변의 초음파 이미지를 분석하도록 동작한다. 인공 지능 시스템(artificial intelligence system)은 이미지 분류기(classifier)를 생성하기 위해 초음파로 확인된 DBT 사례에 대해 훈련된다. 이미지는 유방 내의 모양, 색상, 여백, 방향, 질감, 패턴, 크기 및 깊이와 같은 특징에 기초하여 병변을 비교하기 위해 분류기를 사용하여 분석된다. 초음파에서 식별된 병변이 단층 합성으로 식별된 동일한 병변일 가능성을 나타내는 신뢰도 점수(confidence score)가 생성될 수 있다.
데이터 저장소(112)는 x선 이미징 시스템(104), 초음파 이미징 시스템(106), 및 조직 매핑 엔진(110)으로부터 수신된 정보를 저장하도록 동작한다. 일부 예에서, 데이터 저장소(112)는 실제로 둘 이상의 개별 데이터 저장소이다. 예를 들어, 하나의 데이터 저장소는 x선 이미징 시스템의 이미지를 저장하는 원격 데이터 저장소일 수 있다. 다른 데이터 저장소는 컴퓨팅 시스템(102) 내에 국부적으로 수용될 수 있다. 일부 예에서, 데이터 저장소(112)는 전자 의료 기록(electronic medical record)(EMR) 시스템의 일부일 수 있다.
x선 이미징 시스템(104)은 x선 방사선을 사용하여 유방 조직의 이미지를 촬영하도록 동작한다. x선 이미징 시스템(104)은 x-ray 이미징 디바이스(x-ray imaging device)(114) 및 x선 이미징 디바이스(114)와 통신하는 x선 컴퓨팅 디바이스(x-ray computing device)(116)를 포함한다. 일부 예에서, x선 이미징 시스템(104)은 단층 합성(tomosynthesis)을 수행한다. x선 이미징 장치(114)는 도 3 내지 5와 관련하여 더 상세히 설명된다. x선 컴퓨팅 장치(116)는 x선 이미징 장치(114)를 동작하고 x선 이미징 장치(114)로부터 수신된 이미지를 보기 위해 헬스케어 제공자(H)로부터 입력을 수신하도록 동작한다.
초음파 이미징 시스템(106)은 초음파 음파를 사용하여 유방 조직의 이미지를 촬영하도록 동작한다. 일부 예들에서, 초음파 이미징 시스템(106)은 탄성조영(elastography), 텍스처 분석(textural analysis), 및 도플러(Doppler) 중 하나 이상을 수행하도록 동작한다. 초음파 이미징 시스템(106)은 도 6 및 7과 관련하여 더 상세히 설명된다. 초음파 이미징 시스템(106)은 초음파 컴퓨팅 디바이스(118) 및 초음파 이미징 디바이스(ultrasound imaging device)(120)를 포함한다. 초음파 컴퓨팅 장치(118)는 헬스케어 제공자(H)로부터 입력을 수신하여 초음파 이미징 장치(120)를 동작시키고 초음파 이미징 장치(120)로부터 수신된 이미징을 볼 수 있도록 동작한다.
도 1은 x선 이미징 시스템(104) 및 초음파 이미징 시스템(106)으로부터 획득된 정보가 컴퓨팅 시스템(102)에서 동작하는 조직 매핑 엔진(110)에 의해 활용될 수 있는 방법을 예시한다. 헬스케어 제공자(H)는 x선 이미징 장치(114)를 사용하여 환자(P)의 유방의 x선 이미징을 캡처하기 위해 x선 컴퓨팅 장치(116)를 동작한다. x선 이미지는 일상적인 건강 검진의 일부로 촬영될 수 있다. 스크리닝 동안, 헬스케어 제공자(H)는 관심 영역 내의 병변이 잠재적으로 암성이며 생검이 필요한지 여부를 결정하기 위해 추가 분석이 필요한 환자 P의 유방에서 하나 이상의 관심 영역을 식별한다. 헬스케어 제공자(H)는 예를 들어 외과의사, 의사, 간호사, 기술자 및 초음파 검사자를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 관심 영역에 대한 좌표는 x선 컴퓨팅 장치(116)에서 기록될 수 있고 컴퓨팅 시스템(102)에 통신될 수 있다. x선 컴퓨팅 장치(116)에 의해 기록된 좌표는 조직 변형 모델(107)을 사용하여 분석된다. 일부 예에서, 제1 좌표 세트(first set of coordinate)는 유방이 압박을 받는 동안 식별된 병변의 위치를 식별한다. 제1 좌표 세트는 유방이 압박을 받고 있지 않은 동안 식별된 병변의 예측된 위치를 식별하는 제2 좌표 세트(second set of coordinate)로 전환된다. 제2 좌표 세트에 대응하는 초음파 이미지의 관심 영역이 식별된다. 이를 통해 기술자는 초음파 이미지에서 잠재적인 병변을 식별할 수 있다.
일부 예들에서, x선 이미지들은 초음파 이미징 디바이스(120)로부터 수신된 초음파 이미지들과 함께 초음파 컴퓨팅 디바이스(118)의 사용자 인터페이스 상에 디스플레이된다. 일부 예에서, 타겟 병변의 위치를 나타내는 시각적 마커(visual marker)가 이미지에 디스플레이된다. 초음파 컴퓨팅 장치(118)를 작동하는 헬스케어 제공자(H)는 동일한 환자 P에 대한 엑스레이 이미지에서 이전에 식별된 병변과 잠재적으로 일치하는 잠재적 병변을 초음파 이미지에서 찾는다. 초음파 이미지 및 잠재적 병변의 표시는 분석을 위해 컴퓨팅 시스템(102)에 전달된다. 일부 예에서, 맘모그람(mammogram) 이미지, 관심 타겟 영역 및 B 모드 이미징이 동일한 GUI에 디스플레이된다. GUI(130)는 초음파 시스템의 조작자를 관심 영역으로 시각적으로 안내하는 동시에 초음파 프로브의 위치, 방향 및 주석의 문서화를 자동화하는 데 도움이 된다.
일부 예에서, 식별된 병변을 포함하는 x선 이미지 및 잠재적 병변을 포함하는 초음파 이미지는 컴퓨팅 시스템(102)의 병변 매칭 엔진(109)에 의해 분석된다. 병변 매칭 엔진(109)은 잠재적 병변에 대한 신뢰 수준 표시자(confidence level indicator)를 출력하고 그 신뢰 수준 표시자를 초음파 컴퓨팅 장치(118)에 전달한다. 신뢰 수준 표시자는 초음파 컴퓨팅 장치(118)의 GUI에 디스플레이되는 숫자 값, 색상 또는 범주일 수 있다.
이미징 절차 동안, 헬스케어 전문가는 환자의 기록과 함께 기록될 관심 영역을 하나 이상 표시한다. 이러한 관심 영역은 절차 중에 생검된 병변일 수 있다. 일부 예에서, 관심 영역은 추가 관찰을 위해 식별된 병변이다. 표시된 위치 좌표는 각 관심 영역에 대해 결정된다.
x선 이미징 시스템(104) 및 초음파 이미징 시스템(106)에 의해 생성된 이미지 및 측정값은 조직 매핑 엔진(110)에서 수신된다. 조직 매핑 엔진(110)은 적어도 하나의 관심 영역을 포함하는 환자의 유방의 구조적 맵을 생성하고 맵을 데이터 저장소(data store)(112)에 저장한다.
나중에, 환자가 다른 검사나 수술을 위해 다시 왔을 때, 헬스케어 제공자는 환자의 유방 내에서 이전에 식별된 병변 또는 다른 관심 영역을 찾기를 원할 수 있다. 몇 분, 몇 시간, 며칠 또는 몇 주가 지난 후에 별도의 이미징 절차가 수행된다. 어떤 경우에, 동일한 환자가 헬스케어 시설을 동일한 방문 동안 두 가지 다른 이미징 절차로 검사될 수 있다. 일부 예에서, 헬스케어 전문가(H)는 유방 조직의 구성에 대한 전반적인 변화가 있는지 여부를 결정하는 데 관심이 있을 수 있다. 예를 들어, 환자는 마지막으로 환자의 유방 조직을 촬영한 이후로 화학 요법 및/또는 방사선 치료를 받았을 수 있으며 헬스케어 제공자는 치료가 유방 조직의 건강에 어떤 영향을 미치는지 확인하기를 원한다.
일 예에서, 헬스케어 전문가(H)는 환자 P의 유방을 이미지화하기 위해 초음파 컴퓨팅 장치(118)를 동작시킬 수 있다. 초음파 컴퓨팅 장치(118)는 데이터 저장소(112)로부터 환자(P)와 연관된 구조적 맵에 액세스한다. 조직 매핑 엔진(110)은 초음파 컴퓨팅 장치(118) 상에 디스플레이하기 위해 GUI(130)를 생성한다. 3중 모드 스캐너(128)는 B 모드 초음파 이미지(B-mode ultrasound image), 혈관분포 및 강성을 포함하는 유방의 3중 모드 뷰(tri-mode view)를 제공한다. 3중 모드 스캐너는 환자의 유방을 기준으로 한 초음파 프로브의 위치를 읽고 이전에 식별된 관심 영역의 위치 좌표로 이동하는 데 도움을 준다.
도 2는 이미징 데이터를 포함하는 헬스케어 데이터를 관리하기 위한 예시적인 시스템(150)의 개략도를 도시한다. 시스템(150)은 통신 네트워크(communication network)(152)를 통해 서로 통신하는 다수의 컴퓨팅 컴포넌트(computing component)를 포함한다. 컴퓨팅 컴포넌트는 추적 시스템(tracking system)(154), 내비게이션 시스템(navigation system)(156), EMR 시스템(158), 및 디스플레이 시스템(160) 외에 도 1에서 설명된 컴퓨팅 시스템(102), x선 이미징 시스템(104), 초음파 이미징 시스템(106), 및 데이터 저장소(112)을 포함할 수 있다.
'시스템'이 도 1에 기능 블록으로 도시되어 있지만, 서로 다른 시스템이 공통 장치에 통합될 수 있고, 통신 링크가 모든 시스템보다 적은 수 사이에 결합될 수 있고; 예를 들어, 추적 시스템(154), 내비게이션 시스템(156) 및 디스플레이 시스템(160)은 방사선 장비에서 이미지의 획득을 제어할 수 있는 획득 워크 스테이션(acquisition work station) 또는 기술자 워크 스테이션(technologist work station)에 포함될 수 있다. 대안적으로, 네비게이션 시스템(156) 및 추적 시스템(154)은 초음파 이미징 시스템(106)에 통합될 수 있거나, 디스플레이(160), x선 이미징 시스템(104) 및 초음파 시스템(106)에 대한 별도의 통신 링크를 갖는 독립형 모듈로서 제공될 수 있다. 유사하게, 당업자는 통신 네트워크(152)가 근거리 네트워크, 광역 네트워크, 무선 네트워크, 인터넷, 인트라넷, 또는 다른 유사한 통신 네트워크일 수 있음을 추가로 이해할 것이다.
일 예에서, x선 이미징 시스템(104)은 x선 튜브가 유방 위의 경로를 가로질러 스캔할 때 환자의 유방의 투영 이미지(projection image) 세트를 캡처하는 단층 합성 획득 시스템(tomosynthesis acquisition system)이다. 투영 이미지 세트는 이후에 임의의 평면을 따라 슬라이스로 볼 수 있는 3차원 볼륨(three-dimensional volume)으로 재구성된다. 3차원 볼륨은 x선 이미징 시스템(104)(x선 이미징 장치(114) 또는 x선 컴퓨팅 장치(116)) 또는 통신 네트워크(152)를 통해 x선 이미징 시스템(104)과 통신하는 데이터 저장소(112)와 같은 데이터 저장소에 국부적으로 저장될 수 있다. 일부 예에서, 3차원 체적은 전자 의료 기록(EMR) 시스템(158) 내의 환자 파일에 저장될 수 있다. 예시적인 x선 이미징 시스템에 대한 추가 세부사항은 도 3 내지 5를 참조하여 설명된다.
x선 이미징 시스템(104)은 3차원 x선 이미지 볼륨을 통신 네트워크(152)를 통해 내비게이션 시스템(156)에 전송할 수 있으며, 여기서 이러한 x선 이미지는 저장되고 볼 수 있다. 네비게이션 시스템(156)은 x선 이미징 시스템에 의해 획득된 x선 이미징을 디스플레이한다. 네비게이션 시스템(156)에 디스플레이하기 위해 재구성되면 x선 이미지는 임의의 평면 및 임의의 슬라이스 위치 또는 방향에서 이미지를 보기 위해 재형식화되고 재배치될 수 있다. 일부 예들에서, 네비게이션 시스템(156)은 x선-이미지 슬라이스의 대안적인 위치들 또는 배향을 보여주는 동일한 스크린 상에 다수의 프레임들 또는 윈도우들을 디스플레이한다.
숙련된 사람은 x선 이미징 시스템(104)에 의해 획득된 x선 이미지 볼륨이 임의의 시점에서 내비게이션 시스템(156)으로 전송될 수 있고 x선 이미지 볼륨을 획득한 직후에 반드시 전송될 필요는 없지만 대신 내비게이션 시스템(156)의 요청에 따라 전송된다는 것을 이해할 것이다. 대안적인 예에서, x선 이미지 볼륨은 플래시 드라이브, CD-ROM, DVD-ROM, 디스켓, 또는 다른 그러한 이동 가능한 미디어 장치와 같은 이동 가능한 미디어 장치에 의해 내비게이션 시스템(156)으로 전송된다.
초음파 이미징 시스템(106)은 일반적으로 초음파 프로브의 시야 내에서 환자의 조직의 일부를 이미징하는 데 사용되는 초음파 프로브를 사용하여 환자 조직의 초음파 이미지를 획득한다. 예를 들어, 초음파 이미징 시스템(106)은 유방을 이미징하는데 사용될 수 있다. 초음파 이미징 시스템(106)은 초음파 프로브의 시야 내에서 환자의 해부학적 구조의 초음파 이미지를 획득 및 디스플레이하고 일반적으로 환자가 이미징될 때 실시간으로 이미지를 디스플레이한다. 일부 예에서, 초음파 이미지는 나중에 재구성 또는 재생을 위해 하드 드라이브, DVD-ROM, 플래시 드라이브 또는 디스켓과 같은 저장 매체에 추가로 저장될 수 있다. 초음파 이미징 시스템에 대한 추가 세부 사항은 도 6 및 7을 참조하여 설명한다.
일부 예에서, 내비게이션 시스템(156)은 초음파 이미지에 액세스할 수 있고, 이러한 예에서 초음파 이미징 시스템(106)은 통신 네트워크(152)에 추가로 연결되고 초음파 이미징 시스템(106)에 의해 획득된 초음파 이미지의 사본은 통신 네트워크(152)를 통한 내비게이션 시스템(156)에 전송될 수 있다. 다른 예에서, 내비게이션 시스템(156)은 통신 네트워크(152)를 통해 원격으로 초음파 이미지에 액세스하고 복사할 수 있다. 대안적인 예에서, 초음파 이미지의 사본은 통신 네트워크(152)를 통해 내비게이션 시스템(156)과 통신하고 내비게이션 시스템(156)에 의해 원격으로 액세스되는 데이터 저장소(112) 또는 EMR 시스템(158)에 저장될 수 있다.
추적 시스템(154)은 통신 네트워크(152)를 통해 내비게이션 시스템(156)과 통신하고 초음파 이미징 시스템(106)이 환자의 조직을 이미징하는 물리적 위치를 추적할 수 있다. 일부 예에서, 추적 시스템(154)은 직접 통신 링크 또는 무선 통신 링크를 통해 내비게이션 시스템(156)에 직접 연결될 수 있다. 추적 시스템(154)은 초음파 이미징 시스템(106)에 연결된 송신기의 위치를 추적하고 추적기 좌표 공간(tracker coordinate space)에서 그들의 좌표를 나타내는 데이터를 내비게이션 시스템(156)에 제공한다. 일부 예에서, 추적 시스템(154)은 광학 카메라(optical camera) 및 광학 송신기(optical transmitter)를 포함하는 광학 추적 시스템일 수 있지만, 당업자는 공간에서 물체의 위치를 추적할 수 있는 임의의 장치 또는 시스템이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 당업자는 일부 예에서 RF 수신기 및 RF 송신기를 포함하는 무선 주파수(RF) 추적 시스템이 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
초음파 이미징 시스템(106)은 추적 시스템(154)을 사용하는 캘리브레이션 프로세스(calibration process)에 의해 내비게이션 시스템(156)과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 초음파 이미징 시스템(106)의 초음파 프로브에 연결된 송신기는 추적기 좌표 공간의 추적 시스템(154)에 자신의 위치를 전송할 수 있으며, 추적 시스템은 이 정보를 내비게이션 시스템(156)에 차례로 제공한다. 예를 들어, 송신기는 추적 시스템(154)이 초음파 프로브의 위치 및 배향을 모니터링하고 이 정보를 추적기 좌표 공간에서 내비게이션 시스템(156)에 제공할 수 있도록 초음파 이미징 시스템(106)의 프로브 상에 위치될 수 있다. 내비게이션 시스템(156)은 송신기의 추적된 위치에 대한 초음파 프로브의 위치 및 배향을 결정하기 위해 이 추적된 위치를 사용할 수 있다.
일부 예에서, 구성은 구성 툴(configuration tool)을 사용하여 발생한다. 그러한 예에서, 구성 툴의 위치 및 방향은 추적 시스템(154)에 의해 추가로 추적될 수 있다. 구성 동안 구성 툴은 초음파 이미징 시스템(106)의 초음파 프로브의 변환기 면(transducer face)과 접촉하고 추적 시스템(154)은 추적기 좌표 공간에서 구성 툴의 위치 및 방향을 나타내는 정보를 내비게이션 시스템(156)에 전송한다. 네비게이션 시스템(156)은 초음파 프로브에 연결된 송신기들의 추적된 위치에 기초하여, 추적기 좌표 공간에서 초음파 프로브의 시야의 위치 및 배향을 결정하는데 사용될 수 있는 구성 행렬을 결정할 수 있다. 대안적인 예에서, 다양한 초음파 프로브의 복수의 브랜드 또는 모델의 구성 데이터를 갖는 데이터베이스는 구성 동안 시야 구성(view configuration)을 내비게이션 시스템(156)에 미리 로드하기 위해 사용될 수 있다.
초음파 이미징 시스템(106)이 내비게이션 시스템(156)으로 구성되면, 환자의 조직은 초음파 이미징 시스템(106)으로 이미징될 수 있다. 초음파 이미징 동안, 추적 시스템(154)은 초음파 이미징 시스템(106)의 초음파 프로브의 위치 및 배향을 모니터링하고 추적기 좌표 공간에서 이 정보를 내비게이션 시스템(156)에 제공한다. 초음파 이미징 시스템(106)이 네비게이션 시스템(156)과 함께 사용하도록 구성되었기 때문에, 네비게이션 시스템(156)은 초음파 이미징 시스템(106)의 초음파 프로브의 시야의 위치 및 배향을 결정할 수 있다.
내비게이션 시스템(156)은 초음파 이미지를 x선 이미지와 공동 등록(co-register)하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 내비게이션 시스템(156)은 초음파 프로브의 시야의 위치 및 방향을 추적기 좌표 공간에서 x-선 이미지의 위치 및 방향, 예를 들어 x-선 시스템 좌표로 변환하도록 구성될 수 있다. 이것은 초음파 프로브의 위치 및 배향을 추적하고 추적기 좌표 공간의 이 위치 정보를 내비게이션 시스템(156)으로 전송하고 이 위치 정보를 x선 좌표 시스템과 관련시킴으로써 달성될 수 있다. 일부 예에서, 공동 등록된 이미지(co-registered image)는 GUI(130)에 디스플레이된다.
예를 들어, 사용자는 x선 이미지 내에서 해부학적 평면(anatomical plane)을 선택할 수 있고, 사용자는 초음파 프로브의 시야를 선택된 해부학적 평면과 정렬하기 위하여 추적된 초음파 프로브의 위치 및 방향을 조작할 수 있다. 정렬이 완료되면, 초음파 이미지의 연관된 추적기 공간 좌표를 캡처할 수 있다. x선 이미지와 추적기 좌표 공간 사이의 해부학적 축(상-하(SI), 좌-우(LR), 전후(AP))의 등록(registtration)은 당업자에게 공지된 기술을 사용하여 추적된 초음파 시야 배향 및 선택된 해부학적 평면 사이의 상대적인 회전 차이로부터 결정될 수 있다.
이 구성은 예를 들어 사용자가 해부학적 타겟을 선택할 수 있도록 하는 인터페이스를 사용하여, x선 이미지 내의 랜드마크(landmark)의 선택을 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 랜드마크는 정맥 또는 동맥과 같은 내부 조직 랜드마크일 수 있고, 다른 예에서 랜드마크는 기준 피부 마커(fiducial skin marker)와 같은 외부 랜드마크 또는 유두와 같은 외부 랜드마크일 수 있다. x선 이미지에서 선택된 동일한 랜드마크는 초음파 프로브로 위치를 찾을 수 있으며, 위치에 따라 추적기 좌표 공간에서 타겟의 표현의 좌표를 캡처하기 위한 메커니즘이 제공될 수 있다. x선 이미지의 타겟 좌표와 추적기 좌표 공간의 타겟 좌표 사이의 상대적인 차이는 두 좌표 공간을 정렬하는 데 필요한 전환 파라미터(translational parameter)를 결정하는 데 사용된다. 이전에 획득한 평면 방향 정보는 두 좌표 공간을 공동 등록할 수 있는 완전한 4x4 변환 행렬(transformation matrix)을 제공하기 위해 전환 파라미터(translation parameter)와 결합될 수 있다.
그런 다음, 내비게이션 시스템(156)은 디스플레이되고 있는 조직의 슬라이스가 초음파 이미징 시스템(106)의 초음파 프로브의 시야와 동일한 평면 및 동일한 배향에 있도록 디스플레이되는 x선 이미지를 재포맷하기 위해 변환 행렬을 사용할 수 있다. 그런 다음, 일치하는 초음파 및 x선 이미지가 나란히 디스플레이되거나 단일 이미지 보기 프레임(single image viewing frame)에 직접 오버레이될 수 있다. 일부 예들에서, 네비게이션 시스템(156)은 디스플레이 스크린 상의 개별 프레임들 또는 위치들에서 추가적인 x선 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, x선 이미지는 초음파 이미징 시스템(106)의 시야의 그래픽 표현과 함께 디스플레이될 수 있고, 여기서 시야의 그래픽 표현은 x선 이미지의 3D 표현을 통해 슬라이싱되는 것으로 도시된다. 다른 예에서 주석이 추가로 디스플레이될 수 있으며, 이러한 주석은 예를 들어 생검 바늘(biopsy needle), 안내 와이어(guidance wire), 이미징 프로브(imaging probe) 또는 기타 유사한 장치와 같은 초음파 이미징 시스템(106)에 의해 이미징되는 기기의 위치를 나타낸다.
다른 예들에서, 초음파 이미징 시스템(106)에 의해 디스플레이되는 초음파 이미지는 사용자가 x-레이 및 초음파 이미지 둘 다를 동시에 볼 수 있도록, 동일한 디스플레이에 오버레이되도록, 네비게이션 시스템(156)에 의해 디스플레이되는 x-레이 이미지의 슬라이스에 중첩될 수 있다. 유방의 압박과 방향은 사용되는 기술에 따라 다르기 때문에 일반적으로 x선 이미지에 초음파 이미지를 중첩하기가 어렵다. 컴퓨팅 시스템(102)은 이미지에 대해 수행된 분석에 기초하여 이미지를 수정하여 인공적으로 결합된 이미지를 생산할 수 있다. 일부 예에서, 내비게이션 시스템(156)은 중첩된 초음파 또는 x선 이미지의 특정 측면를 향상시켜 결과적으로 결합된 이미지의 품질을 증가시킬 수 있다.
도 1에 설명된 바와 같이, 조직 매핑 엔진(tissue mapping engine)(110)을 동작하는 컴퓨팅 시스템(102)은 유방 조직의 구조적 맵을 구성하기 위해 x선 이미지, 초음파 이미지, 위치 좌표, 스펙트럼 파라미터, 혈관분포 측정 및 강성 측정으로부터의 정보를 결합한다. 맵은 이미징 동안 관심 영역을 찾기 위해 초음파 이미징 시스템(106)과 통신하는 컴퓨팅 시스템(102) 또는 컴퓨팅 장치의 디스플레이를 사용하여 관측될 수 있다. 일부 예에서, 조직의 혈관분포 및 강성의 시각화는 유방에서 이전에 표시된 관심 영역을 식별하는 데 도움이 되도록 결합 뷰combination view)를 생산하기 위해 B 모드 초음파 이미지에 오버레이된다. 다른 예에서, 결합 뷰는 도 10의 예에 도시된 바와 같이 관심 영역 및 초음파 프로브의 현재 위치를 나타내는 초음파 이미지를 단순히 보여준다. ROI의 x선 이미지는 초음파 이미지 옆에 디스플레이될 수도 있다.
전자 의료 기록 시스템( electronic medical record system)(158)은 복수의 전자 의료 기록(electronic medical record)(EMR)을 저장한다. 각 EMR은 환자의 의료 및 치료 이력을 포함한다. 전자 의료 기록 시스템(158)의 예는 에픽 시스템 회사(Epic Systems Corporation), 세너 회사(Cerner Corporation), 올스크립트 및 메디컬 정보 기술 주식회사(Allscripts and Medical Information Technology, Inc)(Meditech)에서 개발 및 관리하는 시스템을 포함한다.
도 3은 예시적인 x선 이미징 시스템(104)의 개략도이다. 도 4는 x선 이미징 시스템(104)의 사시도이다. 도 3 및 도 4를 동시에 참조하면, x선 이미징 시스템(104)은 정적 유방 지지 플랫폼(static breast support platform)(206) 및 이동 가능한 압박 패들(208)을 포함하는 유방 압박 고정기 유닛(breast compression immobilizer unit)(204)을 통해 x선 이미징(맘모그람(mammogram) 및 단층 합성 하나 또는 둘 다)을 위해 환자의 유방(202)을 고정화한다. 유방 지지 플랫폼(breast support platform)(206) 및 압박 패들(compression paddle)(208) 각각은 유방(202)을 압박하고 고정시키기 위해 서로를 향해 이동하는 압박 표면(compression surface)(210, 212)을 각각 갖는다. 공지된 시스템에서, 압박 표면(210, 212)은 유방(202)과 직접 접촉하도록 노출된다. 플랫폼(206)은 또한 이미지 수용기(image receptor)(216), 선택적으로 틸팅 메커니즘(tilting mechanism)(218), 및 선택적으로 산란 방지 그리드(anti-scatter grid)를 수용한다. 고정기 유닛(immobilizer unit)(204)은 빔(220)이 이미지 수용기(216)에 충돌하도록 x선 소스(222)로부터 나오는 이미징 빔(imaging beam)(220)의 경로에 있다.
고정기 유닛(204)은 제1 지지 암(first support arm)(224)에 지지되고 x선 소스(222)는 제2 지지 암(second support arm)(226)에 지지된다. 맘모그라피(mammography)의 경우, 지지 암(224, 226)은 CC 및 MLO와 같은 상이한 이미징 방향 사이에서 축(228)을 중심으로 한 유닛으로서 회전할 수 있어, 시스템(104)은 각 방향에서 맘모그람 투영 이미지(mammogram projection image)를 취할 수 있다. 동작 시, 이미지 수용기(216)는 이미지가 촬영되는 동안 플랫폼(platform)(206)에 대해 제자리에 유지된다. 고정기 유닛(204)은 암(224, 226)을 다른 이미징 방향으로 이동시키기 위해 유방(202)을 기기로부터 분리한다. 단층 합성을 위해, 지지 암(224)은 유방(202)이 고정되고 제자리에 남아 있는 동안 제자리에 유지되는 반면, 적어도 제2 지지 암(226)은 축(228)을 중심으로 고정기 유닛(204) 및 압박된 유방(202)에 대해 x선 소스(222)를 회전시킨다. 시스템(104)은 유방(202)에 대한 빔(220)의 각 각도에서 유방(202)의 복수의 단층 합성 투영 이미지를 취한다.
동시에 그리고 선택적으로, 이미지 수용기(216)는 제2 지지 암(226)의 회전과 동기화되어 유방 지지 플랫폼(206)에 대해 틸팅될 수 있다. 틸팅은 x선 소스(222)의 회전과 동일한 각도를 통할 수 있지만, 빔(220)이 복수의 이미지 각각에 대해 이미지 수용기(216) 상의 동일한 위치에 실질적으로 유지되도록 선택된 다른 각도를 통해서일 수도 있다. 틸팅은 축(230)을 중심으로 할 수 있으며, 이는 이미지 수용기(216)의 이미지 평면에 있을 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 이미지 수용기(216)에 결합된 틸팅 메커니즘(218)은 틸팅 모션으로 이미지 수용기(216)를 구동할 수 있다.
단층 합성 이미징 및/또는 CT 이미징의 경우, 유방 지지 플랫폼(206)은 수평일 수 있거나 수평에 대해 각도로, 예를 들어 맘모그람(mammogram)에서 통상적인 MLO 이미징에 대한 것과 유사한 배향일 수 있다. x선 이미징 시스템(104)은 단독으로 맘모그람(mammogram) 시스템, CT 시스템, 또는 단독으로 단층 합성 시스템, 또는 여러 형태의 이미징을 수행할 수 있는 "콤보" 시스템일 수 있다. 이러한 콤보 시스템의 예는 셀레니아 디멘젼(Selenia Dimensions)이라는 상표명으로 양수인에 의해 제공되었다.
시스템이 동작될 때, 이미지 수용기(216)는 이미징 빔(220)에 의한 조명에 응답하여 이미징 정보를 생산하고, 유방 x선 이미지를 처리 및 생산하기 위해 이미지 프로세서(image processor)(232)에 공급한다. 소프트웨어를 포함하는 시스템 제어 및 워크 스테이션 유닛(238)은 시스템의 동작을 제어하고 명령을 수신하고 처리된 광선 이미지를 포함하는 정보를 전달하기 위해 오퍼레이터와 상호작용 한다.
도 5는 좌내외사위(left mediaolateral oblique)(LMLO)을 위한 유방 위치 설정 상태의 예시적인 x선 이미징 시스템(104)을 도시한다. 시스템(104)의 튜브 헤드(tube head)(258)는 시스템(104)의 갠트리(gantry)(256)에 일반적으로 평행하거나 그렇지 않으면 유방이 배치되는 지지 암(260)의 평평한 부분에 수직이 아닌 방향으로 설정된다. 이 위치에서, 기술자는 튜브 헤드(258) 아래로 몸을 굽히거나 웅크리지 않고도 유방을 보다 쉽게 위치시킬 수 있다.
x-레이 이미징 시스템(104)은 바닥에 x-레이 이미징 시스템(104)을 지지하기 위한 바닥 마운트 또는 베이스(base)(254)를 포함한다. 갠트리(256)는 플로어 마운트(252)로부터 위쪽으로 연장되고 튜브 헤드(258)와 지지 암(260) 모두를 회전 가능하게 지지한다. 튜브 헤드(258) 및 지지 암(260)은 서로 이산적으로 회전하도록 구성되며 또한 상이한 키의 환자를 수용하기 위해 갠트리의 면(262)을 따라 상승 및 하강될 수 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명되고 여기에는 도시되지 않은 x선 소스는 튜브 헤드(258) 내에 배치된다. 지지 암(260)은 내부에 x선 수용기 및 다른 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함하는 지지 플랫폼(264)을 포함한다. 압박 암(compression arm)(266)은 지지 암(260)으로부터 연장되고 이미징 절차 동안 환자 유방의 압박을 위해 압박 패들(268)을 선형으로(지지 암(260)에 대해) 상승 및 하강시키도록 구성된다. 함께, 튜브 헤드(258) 및 지지 암(260)은 C-암으로 지칭될 수 있다.
다수의 인터페이스 및 디스플레이 스크린이 x선 이미징 시스템(104) 상에 배치된다. 여기에는 발 디스플레이 화면(foot display screen)(270), 갠트리 인터페이스(gantry interface)(272), 지지 암 인터페이스(support arm interface)(274) 및 압박 암 인터페이스(compression arm interface)(276)가 포함된다. 일반적으로 다양한 인터페이스(272, 274, 276)는 사용자 상호작용 및 x선 이미징 시스템의 제어를 가능하게 하기 위해 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 있는 정전식 터치 스크린을 포함하는 하나 이상의 촉각 버튼, 노브, 스위치 및 하나 이상의 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 예에서, 인터페이스(272, 274, 276)는 도 1의 x선 컴퓨팅 장치(116)와 같은 시스템 제어 및 워크 스테이션에서 또한 이용가능할 수 있는 제어 기능을 포함할 수 있다. 임의의 개별 인터페이스(272, 274, 276)는 미리 결정된 설정, 사용자 선호도 또는 동작 요구사항에 적어도 부분적으로 기초하여 연속적으로 또는 선택적으로 다른 인터페이스(272, 274, 276)에서 사용 가능한 기능을 포함할 수 있다. 일반적으로, 그리고 후술하는 바와 같이, 발 디스플레이 스크린(270)은 주로 디스플레이 스크린이지만, 필요하거나 원하는 경우 정전식 터치 스크린이 이용될 수 있다.
예에서, 갠트리 인터페이스(272)는 이미징 방향의 선택, 환자 정보의 디스플레이, 지지 암 높이 또는 지지 암 각도(틸팅 또는 회전)의 조정, 안전 특징 등과 같은 기능을 가능하게 할 수 있다. 예에서, 지지 암 인터페이스(274)는 지지 암 상승 또는 지지 암 각도(틸팅 또는 회전)의 조정, 압박 암 상승의 조정, 안전 특징 등과 같은 기능을 가능하게 할 수 있다. 예에서, 압박 암 인터페이스(276)는 압박 암 높이, 안전 특징 등의 조정과 같은 기능을 가능하게 할 수 있다. 또한, 압박 암 인터페이스(276)와 연관된 하나 이상의 디스플레이는 적용된 압박 암 힘, 선택된 이미징 방향, 환자 정보, 지지 암 높이 또는 각도 설정 등과 같은 보다 상세한 정보를 디스플레이할 수 있다. 발 디스플레이 스크린(270)은 또한 특정 애플리케이션에 대해 요구되거나 요구되는 바와 같이 압박 암 인터페이스(276)의 디스플레이(들)에 의해 디스플레이되는 것과 같은 정보, 또는 추가 또는 상이한 정보를 디스플레이할 수 있다.
도 6은 초음파 이미징 시스템(106)의 예를 도시한다. 초음파 이미징 시스템(ultrasound imaging system)(106)은 초음파 변환기(ultrasonic transducer)(304)를 포함하는 초음파 프로브(ultrasound probe)(302)를 포함한다. 초음파 변환기(304)는 초음파 음파(ultrasonic sound wave)(306)의 어레이를 방출하도록 구성된다. 초음파 변환기(304)는 전기 신호를 초음파 음파(ultrasonic sound wave)(306)로 변환한다. 초음파 변환기(304)는 또한 유방 내의 병변과 같은 환자의 내부 부분으로부터 반사된 초음파 음파와 같은 초음파 음파를 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 초음파 변환기(304)는 용량성 변환기 및/또는 압전 변환기, 뿐만 아니라 다른 적절한 변환 기술을 통합할 수 있다.
초음파 변환기(304)는 또한 디스플레이(310)에 동작 가능하게(예를 들어, 유선 또는 무선으로) 연결된다. 디스플레이(310)는 초음파 이미지를 생산 및 분석하도록 구성된 프로세서 및 메모리를 포함하는 도 2의 초음파 컴퓨팅 장치(118)와 같은 컴퓨팅 시스템의 일부일 수 있다. 디스플레이(310)는 환자의 초음파 이미징에 기초한 초음파 이미징을 디스플레이하도록 구성된다.
초음파 이미징 시스템(106)에서 수행되는 초음파 이미징은 주로 B 모드 이미징이며, 이는 환자 내부의 일부의 단면의 2차원 초음파 이미지를 생성한다. 결과 이미지에서 픽셀의 밝기는 일반적으로 반사된 초음파의 진폭 또는 강도에 대응한다.
다른 초음파 이미징 모드도 사용할 수 있다. 예를 들어, 초음파 프로브는 유방에 대한 복수의 각도로부터 초음파 이미지 데이터를 획득하여 유방의 3차원 모델을 구축하는 3차원 초음파 모드로 동작할 수 있다.
일부 예에서 초음파 이미지는 획득 프로세스 동안 디스플레이되지 않을 수 있다. 대신, B 모드 이미지가 디스플레이되지 않고 초음파 데이터가 획득되고 유방의 3D 모델이 생성된다.
초음파 프로브(302)는 또한 프로브 위치 파악 트랜시버(probe localization transceiver)(308)를 포함할 수 있다. 프로브 위치 파악 트랜시버(308)는 초음파 프로브(302)에 대한 위치 정보를 제공하는 신호를 방출하는 트랜시버이다. 프로브 위치 파악 트랜시버(308)는 정보를 송수신하기 위한 무선 주파수 식별(RFID) 칩 또는 장치는 물론, 가속도계, 자이로스코프 장치, 또는 방향 정보를 제공할 수 있는 다른 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 위치 파악 트랜시버(308)에 의해 방출된 신호는 초음파 프로브(302)의 배향 또는 위치를 결정하도록 처리될 수 있다. 초음파 프로브(302)의 배향 및 위치는 직교 좌표 또는 구면 좌표와 같은 3차원 컴포넌트로 결정되거나 제공될 수 있다. 초음파 프로브(302)의 배향 및 위치는 또한 절개 기기(incision instrument), 마커, 자기 방향(magnetic direction), 중력에 대한 법선 등과 같은 다른 항목에 대해 결정되거나 제공될 수 있다. 초음파 프로브(302)의 배향 및 위치로, 추가 정보가 생성되어 외과의를 환자 내의 병변으로 안내하는 것을 돕기 위해 외과의사에게 제공될 수 있으며, 이는 아래에서 더 설명된다. 트랜시버라는 용어가 본 명세서에서 사용되지만, 그 용어는 송신기, 수신기 및 트랜시버 모두와 이들의 임의의 조합을 포함하도록 의도된다.
도 7은 환자의 유방(312)과 함께 사용되는 초음파 이미징 시스템(106)의 예를 도시한다. 초음파 프로브(302)는 유방(312)의 일부와 접촉하고 있다. 도 7에 도시된 위치에서, 초음파 프로브(302)는 유방(312)의 병변(314)을 이미지화하는데 사용된다. 병변(314)을 이미지화하기 위해, 초음파 변환기(304)는 유방(312)의 내부로 초음파 음파(306)의 어레이를 방출한다. 초음파 음파(306)의 일부는 병변이 시야에 있을 때 병변(314)과 같은 유방의 내부 컴포넌트에서 반사되고 반사된 초음파 음파(316)로서 초음파 프로브(302)로 되돌아갑니다. 반사된 초음파 음파(316)는 초음파 변환기(304)에 의해 검출될 수 있다. 예를 들어, 초음파 변환기(304)는 반사된 초음파 음파(316)를 수신하고 반사된 초음파 음파(316)를 디스플레이(310) 상에 초음파 이미지 데이터를 생성하기 위해 처리 및 분석될 수 있는 전기 신호로 변환한다.
병변(314) 또는 이미징 평면의 다른 물체의 깊이는 초음파 프로브(302)로부터 방출되는 초음파 펄스(306)와 초음파 프로브(302)에 의해 검출되는 반사된 초음파(316) 사이의 시간으로부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 음속은 잘 알려져 있으며 연조직에 기초하여 한 음속의 영향도 결정할 수 있다. 따라서, 초음파(306)의 비행 시간(보다 구체적으로, 비행 시간의 절반)에 기초하여, 초음파 이미지 내의 물체의 깊이가 결정될 수 있다. 조직을 통한 파동의 굴절 및 변형 속도를 보상하는 것과 같은 물체 깊이를 결정하기 위한 다른 보정 또는 방법이 또한 구현될 수 있다. 당업자는 의료 초음파 이미징 기술에서 깊이 측정의 추가 세부사항을 이해할 것이다. 이러한 깊이 측정 및 결정은 유방(312)의 3D 모델을 구축하는 데 사용될 수 있다. 이 3D 모델은 3D 모델이 다른 유형의 기술에서 사용되는 다른 3D 유방 구성표와 상관 관계가 있는 다양한 기타 응용 프로그램에 유용할 수 있다.
또한, 초음파 기술의 다중 주파수 또는 모드가 활용될 수 있다. 예를 들어, 이미징 주파수 및 캡처 주파수뿐만 아니라 국부화 주파수의 실시간 및 동시 송수신 다중화가 구현될 수 있다. 이러한 기능의 활용은 디스플레이(310)에서 병변 및 기타 의료 이미지의 시각화를 허용하기 위해 초음파 기술로부터의 다중 데이터 세트를 공동 등록하거나 융합하기 위한 정보를 제공한다. 이미징 주파수 및 캡처 시퀀스는 다른 이미징 모드 및 기술 중에서 B 모드 이미징(복합 포함 또는 제외), 도플러 모드(예를 들어, 컬러, 듀플렉스(duplex)), 고조파 모드, 전단파 및 기타 탄성조영 모드, 대비 강화 초음파를 포함할 수 있다. .
도 8은 유방의 구조적 맵을 구축하는데 사용되는 다양한 정보 층의 개략도를 도시한다. 유방 전체의 x선 이미지(352)과 초음파 이미지(354)를 촬영하여 정렬한다. 도 1의 조직 변형 모델(107)은 관심 영역의 위치에 대한 좌표(356)를 결정하는데 이용될 수 있다. 관심 영역이 병변인 경우, 병변 매칭 엔진(109)은 초음파 이미지에서 발견된 동일한 병변이 맘모그람(mammogram)에서 처음으로 식별된 병변임을 확인하기 위해 사용될 수 있다. 탄성조영(Elastography)(358) 및 도플러(Doppler)(360)는 관심 영역을 둘러싼 조직의 강성과 혈관분포를 결정하는 데 사용된다. 상대적 강성 및 혈관분포 패턴을 나타내는 맵은 유방의 x선 및 초음파 이미지 위에 놓여 결과적인 구조적 맵(362)에서 유방 및 관심 영역의 전체 뷰를 제공한다.
이제 도 9를 참조하면, 유방 내의 관심 영역을 매핑하는 예시적인 방법(500)이 설명된다. 일부 예에서, 도 1 내지 7에 설명된 시스템 및 장치는 방법(500)을 구현하는 데 사용할 수 있다. 특히, 도 1 내지 2의 컴퓨팅 시스템(102)은 유방 내의 관심 영역의 구조적 맵을 생성하고 헬스케어 제공자가 이미징 절차나 수술 동안 관심 영역을 나중에 찾는 것을 돕기 위해 방법(500)의 단계를 구현하도록 동작한다.
동작(502)에서, 유방 내의 관심 영역의 이미지가 기록된다. 관심 영역은 병변 또는 하나 이상의 병변을 포함하는 조직 영역일 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 관심 영역이 유방 내에서 식별된다. 일부 예에서, 관심 영역 주변의 조직 마진도 이미지화된다. 조직의 여백은 양에 따라 다를 수 있지만 관심 영역을 비교할 일부 "정상" 조직을 제공하기 위한 것이다. 일부 예에서, 흉벽에서 피부까지 전체 유방의 이미지를 촬영한다. 이미지는 x선 및 초음파 이미징 기술 중 하나 또는 둘 다를 사용하여 기록할 수 있다.
동작(504)에서, 관심 영역의 위치를 나타내는 좌표 세트가 선택적으로 기록될 수 있다. 이미징 장치와 연관된 컴퓨팅 장치에서 관심 영역을 나타내는 헬스케어 전문가로부터 입력을 수신할 수 있다. 헬스케어 전문가가 지정한 위치에 대한 좌표가 생성된다. 일부 예에서, 좌표는 유두에 대한 시계 위치, 유두로부터의 거리, 및 유방 피부로부터의 깊이를 포함한다.
동작(506)에서, 관심 영역의 혈관분포가 측정된다. 일부 예에서 혈관분포는 도플러와 같은 초음파 기술로 측정된다. 일부 예에서, 정상 조직에 대한 기준선(baseline)을 설정하기 위해 관심 영역 주변의 조직 마진도 측정된다.
동작(508)에서, 관심 영역의 강성이 측정된다. 일부 예에서, 강성은 전단파 탄성 이미징과 같은 초음파 기술로 측정된다. 일부 예에서, 정상 조직에 대한 기준선(baseline)을 설정하기 위해 관심 영역 주변의 조직 마진도 측정된다.
동작(509)에서, 관심 영역의 스펙트럼 파라미터가 선택적으로 기록된다. 스펙트럼 파라미터에는 스펙트럼 흐름 및 산란 파라미터와 같은 정량적 초음파 기술이 포함된다.
동작(510)에서, 기록된 이미지, 혈관분포 측정치, 및 강성 측정치가 결합되어 구조적 맵을 생성한다. 일부 예에서, 초음파 및 x선 이미징 둘 다를 조합하여 구조적 맵을 생성하는 데 사용된다. 일부 예에서, 구조적 맵은 위치 좌표를 더 포함한다. 일부 예에서 스펙트럼 파라미터도 구조적 맵에 포함된다. 구조적 맵은 더 많은 정보가 포함될수록 더 정확하고 유용해진다. 구조적 맵은 유방과 연관된 전자 기록에 저장된다.
동작(512)에서, 유방의 이후 이미징으로부터의 스캔 정보가 수신된다. 일반적으로 이것은 실시간으로 촬영된 초음파 이미지일 수 있다. 유방은 병변을 제거하기 위한 수술을 수행할 목적으로 나중에 이미지화될 수 있다. 어떤 경우에는 이전 이미징과 비교하여 조직에서 어떤 변화가 일어났는지 결정하기 위해 유방 이미징이 될 수 있다. 예를 들어, 암성 조직이 해당 위치에서 자라기 시작했음을 나타내는 변화가 발생했는지 확인하기 위해 생검이 수행된 위치 주변 조직 또는 병변이 제거되었는지 확인하기 위해 유방을 이미지화할 수 있다. 일부 예에서, 유방의 나중 이미징은 동작(502)의 이미징 후 적어도 1시간 후에 발생한다. 일부 예에서, 나중 이미징은 적어도 하루 후에 발생한다. 일부 예에서, 나중 이미징은 적어도 한 달 후에 발생한다.
동작(514)에서, 유방의 구조적 맵은 전자 기록으로부터 액세스된다. 일부 예에서, 구조적 맵은 전자 의료 기록(EMR) 시스템 내에 저장된 환자의 기록으로부터 액세스된다.
동작(516)에서, 스캔 정보를 분석하여 구조적 맵에 기초하여 관심 영역을 식별한다. 일부 예에서, 좌표는 초음파 프로브를 관심 영역으로 안내하는 데 사용된다. 좌표는 헬스케어 전문가를 관심 영역으로 안내하기 위해 추적 시스템(154)으로부터의 정보와 함께 도 2의 내비게이션 시스템(156)과 같은 내비게이션 시스템에 의해 사용될 수 있다.
동작(518)에서, 유방의 이미지가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 구조적 맵으로부터의 정보와 함께 디스플레이된다. 일부 예에서, 관심 영역의 위치 표시와 중첩된 x선 및/또는 초음파 이미지를 포함하는 유방 조직의 결합된 뷰가 표시된다. 이 결합된 보기는 유방 내에서 관심 영역을 식별하고 탐색하는 헬스케어 제공자를 돕는 데 효과적이다. 또한, 결합된 보기는 유방 조직 내에서 발생한 모든 변화를 식별하는 데 유용한다. 이러한 변화는 조직의 혈관분포 또는 강성에 영향을 줄 수 있다. 또한, 결합된 보기에 포함된 초음파 또는 x선 이미지로 조직의 밀도 변화를 식별할 수 있다. 이 결합된 뷰의 예가 도 10에 도시되어 있다.
도 10은 도 1의 GUI(130)의 일 예를 나타낸다. 일부 예들에서, GUI(130)는 도 1의 초음파 컴퓨팅 디바이스(118)와 같은 컴퓨팅 디바이스 상에 디스플레이된다. 도 10의 예에서, GUI(130)는 유방(202)의 x선 이미지(602) 및 초음파 이미지(604)를 나란히 디스플레이한다. x선 이미징 동안 이전에 식별된 타겟 병변(target lesion)(606)은 시각적 마커로 x선 이미징(602)에 표시된다. 유방(202)의 대응하는 초음파 이미지(604)는 잠재적 병변(potential lesion)(608)의 표시를 나타낸다. 타겟 병변(606)과 잠재적 병변(potential lesion)(608)이 일치할 가능성을 백분율로 제공하는 신뢰 수준 표시자(confidence level indicator)(610)가 디스플레이된다. 이 예에서, 99.9% 일치가 있다.
GUI(130)는 또한 초음파 이미지(604)가 촬영되고 있는 유방(202) 상의 위치를 나타내는 다이어그램(diagram)(612)을 포함한다. 이 다이어그램(612)은 ROI 위치에 대한 마커(620) 뿐만 아니라 초음파 프로브의 현재 위치의 표시자(618)를 포함한다. 또한, 좌표(614)가 디스플레이된다. 이 예에서 좌표(614)는 유두에서 2cm 떨어진 11:00시 방향 위치에서 오른쪽 유방의 잠재적 병변의 위치를 나타냅니다.
도 11은 컴퓨팅 디바이스(400)의 물리적 컴포넌트들의 예를 예시하는 블록도이다. 컴퓨팅 장치(400)는 컴퓨팅 시스템(102), x선 컴퓨팅 장치(116), 및 초음파 컴퓨팅 장치(118)와 같은 이미징 데이터를 관리하기 위한 조직 매핑 시스템(100) 또는 시스템(150)과 함께 사용되는 임의의 컴퓨팅 장치일 수 있다.
도 11에 도시된 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 적어도 하나의 중앙 처리 장치("CPU")(402), 시스템 메모리(408), 및 시스템 메모리(408)를 CPU(402)에 연결하는 시스템 버스(422)를 포함한다. 시스템 메모리(408)는 랜덤 액세스 메모리("RAM")(410) 및 읽기 전용 메모리("ROM")(412)를 포함한다. 시동 동안과 같이 컴퓨팅 장치(400) 내의 요소들 사이의 정보 전송을 돕는 기본 루틴을 포함하는 기본 입력/출력 시스템은 ROM(412)에 저장된다. 컴퓨팅 시스템(400)은 대용량 저장 장치(414)를 더 포함한다. 대용량 저장 장치(414)는 소프트웨어 명령 및 데이터를 저장할 수 있다.
대용량 저장 장치(414)는 시스템 버스(422)에 연결된 대용량 저장 제어기(미도시)를 통해 CPU(402)에 연결된다. 대용량 저장 장치(414) 및 그와 관련된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨팅 장치(400)를 위한 비휘발성, 비일시적 데이터 저장 장치를 제공한다. 여기에 포함된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(computer-readable data storage media)에 대한 설명은 하드 디스크 또는 솔리드 스테이트 디스크와 같은 대용량 저장 장치를 언급하지만, 컴퓨터 판독 가능 데이터 저장 매체는 CPU(402)가 데이터 및/또는 명령을 판독할 수 있는 임의의 이용 가능한 유형의 물리적 장치 또는 제조 물품을 포함할 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 특정 예들에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(computer-readable storage media)는 전적으로 비일시적 매체(non-transitory media)를 포함한다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 소프트웨어 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 데이터 저장 매체의 예시적인 유형은 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 솔리드 스테이트 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크("DVD"), 기타 광학 저장 매체, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있고 컴퓨팅 장치(400)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
일부 예에 따르면, 컴퓨팅 디바이스(400)는 무선 네트워크, 인터넷, 또는 다른 유형의 네트워크와 같은 네트워크(152)를 통해 원격 네트워크 디바이스에 대한 논리적 연결을 사용하여 네트워크 환경에서 동작할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(400)는 시스템 버스(422)에 연결된 네트워크 인터페이스 유닛(404)을 통해 네트워크(152)에 연결할 수 있다. 네트워크 인터페이스 유닛(404)은 또한 다른 유형의 네트워크 및 원격 컴퓨팅 시스템에 연결하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 컴퓨팅 장치(400)는 또한 터치 사용자 인터페이스 디스플레이 스크린 또는 다른 유형의 입력 장치를 포함하는 다수의 다른 장치로부터 입력을 수신 및 처리하기 위한 입력/출력 제어기(input/output controller)(406)를 포함한다. 유사하게, 입/출력 제어기(406)는 터치 사용자 인터페이스 디스플레이 스크린 또는 다른 유형의 출력 장치에 출력을 제공할 수 있다.
위에서 간략하게 언급한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(400)의 대용량 저장 장치(mass storage device)(414) 및 RAM(410)은 소프트웨어 명령 및 데이터를 저장할 수 있다. 소프트웨어 명령은 컴퓨팅 장치(400)의 동작을 제어하기에 적합한 운영 체제(operating system)(418)를 포함한다. 대용량 저장 장치(414) 및/또는 RAM(410)은 또한 CPU(402)에 의해 실행될 때 컴퓨팅 장치(400)가 이 문서에서 논의된 기능을 제공하게 하는 소프트웨어 명령(software instruction)을 저장한다.
여기에 설명된 방법 및 시스템은 유방 조직을 이미징하기 위한 기존 솔루션에 비해 많은 효율성과 이점을 제공한다. 위치 좌표를 사용하여 여러 이미징 방식을 합성하면 이미징 절차 중에 헬스케어 전문가가 식별한 유방 내 병변 또는 기타 관심 영역을 보다 정확하게 식별할 수 있다. 시스템은 유방 조직의 정보가 풍부한 보기를 생산하기 위해 초음파 및/또는 x선 이미지와 함께 강성 및 탄성 맵을 조정한다. 헬스케어 전문가는 조직을 평가하기 위해 여러 다른 유형의 이미지에 액세스하고 볼 필요가 없다. 이러한 정보 세트를 자동으로 결합함으로써 컴퓨팅 시스템과의 상호 작용이 덜 필요한다. 일부 예에서, 유방의 3중 모드 시야는 환자의 EMR에서 환자에 대한 구조적 맵에 자동으로 액세스함으로써 생산된다. 데이터에 대한 요청이 더 적으므로 컴퓨팅 시스템의 기능이 향상된다.
다양한 실시예 및 예가 여기에 설명되어 있지만, 당업자는 본 개시의 범위 내에서 이에 대해 많은 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 범위가 제공된 예에 의해 어떤 식으로든 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (29)

  1. 유방 내의 타겟 부위를 매핑하는 방법에 있어서,
    상기 방법은, 상기 유방 내의 상기 타겟 부위를 포함하는 유방 조직의 진단 의료 이미지를 캡처하는 단계;
    상기 타겟 부위를 포함하는 상기 유방 조직의 혈관분포를 측정하는 단계;
    상기 타겟 부위를 포함하는 상기 유방 조직의 강성을 측정하는 단계; 및
    상기 이미지, 혈관분포 및 강성을 전자 기록에 상기 타겟 부위의 구조적 맵으로 저장하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유방 조직의 스펙트럼 파라미터를 기록하는 단계 및 상기 스펙트럼 파라미터를 상기 구조적 맵과 함께 저장하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    이후 시간에, 상기 유방의 이미징으로부터 획득된 스캔 정보를 수신하는 단계;
    상기 유방과 연관된 상기 전자 기록에 액세스하는 단계; 및
    상기 구조적 맵에 기초하여 상기 타겟 부위를 식별하기 위해 상기 스캔 정보를 분석하는 단계를 포함하는
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유방 조직의 임의의 변화를 식별하기 위해 상기 스캔 정보를 상기 전자 기록의 상기 구조적 맵과 비교하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스캔 정보를 수신하는 이후 시간은 진단 의료 이미지를 캡처하는 단계 이후 1시간 이상인
    방법.
  6. 제3항에 있어서,
    초음파 프로브의 현재 위치에 기초하여 상기 타겟 부위에 대한 시각적 안내를, 디스플레이 상에, 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유방 조직의 구조적 맵은 상기 타겟 부위 주변의 정상 조직의 여백을 포함하는
    방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유방 조직의 진단 의료 이미지는 초음파를 이용하여 캡처되는
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 초음파는 B 모드 이미징을 수행하는
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 유방 조직의 이미지가 또한 디지털 유방 단층 합성을 사용하여 캡처되는
    방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유방 조직의 진단 의료 이미지는 자기 공명 이미징(MRI)을 이용하여 켭처되는
    방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 부위의 위치 좌표를 기록하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 타겟 부위의 위치 좌표는, 상기 유방의 유두에 대한 시계 위치, 상기 유방의 표면으로부터의 깊이, 및 상기 유두로 부터의 거리에 의해 정의되는
    방법.
  14. 제13항에 있어서,
    혈관분포는 도플러 이미징을 사용하여 측정되는
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 도플러 이미징은 마이크로플로우 도플러 이미징인
    방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 강성은 탄성조영을 사용하여 측정되는
    방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 탄성조영은 전단파 탄성조영인
    방법.
  18. 유방 내의 관심 영역을 매핑하기 위한 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 데이터 저장소;
    프로세서; 및
    명령을 포함하는 메모리를 포함하고, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 동작의 수행을 용이하게 하는 상기 명령은:
    상기 유방 내 관심 영역을: 진단 의료 이미징을 사용하여 관심 영역의 적어도 하나의 이미지를 기록하는 단계; 상기 관심 영역의 혈관분포를 측정하는 단계; 및 상기 관심 영역의 밀도 측정하는 단계에 의해 매핑하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 이미지, 좌표 세트, 혈관분포 및 밀도를 상기 유방과 연관된 전자 기록에 구조적 맵으로서 저장하는 단계를 포함하는
    시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 동작은:
    이후 시간에, 상기 유방의 이미징으로부터 획득된 스캔 정보를 수신하는 단계;
    상기 유방과 연관된 전자 기록에서 상기 구조적 맵에 액세스하는 단계; 및
    상기 구조적 맵에 기초하여 상기 관심 영역을 식별하기 위해 상기 스캔 정보를 분석하여 단계를 포함하는
    시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    초음파 프로브의 프로브 위치 파악 트랜시버로부터 상기 초음파 프로브의 현재 위치 및 배향을 수신하고; 및
    상기 유방의 스캔 동안 획득된 유방의 이미지를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스에 상기 유방에 대한 초음파 프로브의 현재 위치 및 배향을 디스플레이하도록 구성된 추적 시스템을 더 포함하는
    시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    카메라 시스템에 의해 캡처된 이미지에 기초하여 초음파 프로브의 현재 위치 및 배향을 결정하고; 및
    상기 유방의 스캔 동안 획득된 유방의 이미지를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스에 상기 유방에 대한 초음파 프로브의 현재 위치 및 배향을 디스플레이하도록 구성된 추적 시스템을 더 포함하는
    시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 진단 의료 이미징은 초음파 이미징 및 x선 이미징인
    시스템.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 관심 영역의 위치를 나타내는 좌표 세트를 기록하는 단계 및 상기 구조적 맵과 함께 상기 좌표 세트를 저장하는 단계를 더 포함하는
    시스템.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 혈관분포 및 밀도는 초음파를 이용하여 측정되는
    시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 초음파는 B 모드 이미징을 수행하는
    시스템.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 x선 이미징은 디지털 유방 단층 합성을 사용하여 수행되는
    시스템.
  27. 프로세서에 의해 실행될 때, 동작의 수행을 용이하게 하는 실행 가능한 명령을 포함하는 비일시적 기계 판독 가능 저장 매체에 있어서, 상기 명령은:
    전체 유방의 초음파 이미지를 캡처하는 단계;
    상기 유방의 유방 조직 내 관심 영역의 위치 좌표를 기록하는 단계;
    마이크로플로우 도플러를 사용하여, 상기 관심 영역을 포함하는 상기 유방 조직의 혈관분포를 측정하는 단계;
    전단파 탄성조영을 사용하여, 상기 관심 영역을 포함하는 상기 유방 조직의 강성을 측정하는 단계;
    상기 유방과 연관된 전자 기록에 상기 이미지, 상기 위치 좌표, 상기 혈관분포 및 상기 강성을 구조적 맵으로 저장하는 단계;
    이후 시간에, 상기 유방의 이미징으로부터 획득된 스캔 정보를 수신하는 단계;
    상기 유방과 연관된 전자 기록에서 상기 구조적 맵에 액세스하는 단계; 및
    상기 구조적 맵에 기초하여 상기 관심 영역을 식별하기 위해 상기 스캔 정보를 분석하여 단계를 포함하는
    비일시적 기계 판독 가능 저장 매체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 관심 영역은 생검 부위인
    비일시적 기계 판독 가능 저장 매체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 이후 시간은 상기 전체 유방의 초음파 이미지가 캡처된 후 적어도 하루이고, 상기 유방의 이미징으로부터 획득된 스캔 정보는 상기 유방 조직에 대한 임의의 변화가 발생했는지를 결정하기 위해 상기 구조적 맵과 비교하여 분석되는
    비일시적 기계 판독 가능 저장 매체.
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