WO2008052854A1 - Verfahren und einrichtung zur anzeige eines im rahmen einer mammographie aufgenommenen röntgenbildes - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur anzeige eines im rahmen einer mammographie aufgenommenen röntgenbildes Download PDF

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WO2008052854A1
WO2008052854A1 PCT/EP2007/060335 EP2007060335W WO2008052854A1 WO 2008052854 A1 WO2008052854 A1 WO 2008052854A1 EP 2007060335 W EP2007060335 W EP 2007060335W WO 2008052854 A1 WO2008052854 A1 WO 2008052854A1
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image
ray image
breast
density
ray
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PCT/EP2007/060335
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Thomas Mertelmeier
Daniel Fischer
Wilhelm Hanke
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for displaying an X-ray image of a breast compressed to a compression thickness in the context of mammography.
  • X-ray machines for imaging the breast of a generally female patient are known.
  • An imaging performed with such an X-ray machine is referred to as mammography.
  • the breast is here held or compressed in a holding or compression device. This usually serve two mutually parallel compression plates. The distance remaining between the compression plates during mammography is the compression thickness of the breast.
  • the X-ray machine makes an analog or digital image by examining the chest with X-ray radiation.
  • the resulting X-ray image is a projection of the breast.
  • the image information in the X-ray image consists of the integral of the location-dependent X-ray attenuation coefficient over the path of the X-ray beam through the chest to the X-ray receiver. The image information thus represents a sum information.
  • the breast tissue consists of (radiographically less dense) fat and (radiographically dense) glandular tissue.
  • the high-quality imaging or imaging of the dense tissue portion of the breast poses a challenge in mammography. Due to the high level of X-ray absorption, less X-ray radiation reaches the detector, resulting in high image noise or a high level of image noise. particularly bright spot in the x-ray follows.
  • Image signal at such a location is thus more noisy and contains less contrast than the imaging areas of the adipose tissue.
  • the recognizability and the diagnosis of Lesions are made more difficult. For example, a tumor lying under dense tissue can be detected poorly or not at all in the X-ray image.
  • glandularity The proportion of dense tissue in the entire tissue is also referred to as glandularity.
  • High glandularity ie a high percentage of dense tissue, is a risk factor for the development of breast cancer.
  • the temporal course of glandularity e.g. the change of this between two mammograms can be used by the doctor for diagnosis.
  • the invention is based on the recognition that with regard to the evaluation of the glandular density the representation of the X-ray image is insufficient and therefore the user is to be provided with information about the density or glandular density of the breast in an especially digital mammography.
  • the object is achieved by a method for displaying an X-ray image of a breast compressed to a compression thickness in the context of mammography, in which: for an image region of the X-ray image, a chest region of the breast depicted in the image region is determined, the gland density of the breast region is determined from the brightness values of the X-ray image in the image area and the compression thickness, a characteristic variable characterizing the gland density is displayed together with the X-ray image.
  • the image area is, for example, an image area which particularly interests the viewer of the X-ray image, for example the doctor performing the mammography, or a defined partial area of the X-ray image, for example if the X-ray image is divided into subregions by a raster or the like. From the known imaging geometry of the x-ray image-generating x-ray system, that volume region of the breast is then determined which is finally imaged in the image area.
  • the determination of the glandular density in the relevant chest area is then carried out. There are models and methods that attempt to determine the density or glandular density of tissue in the breast.
  • the dose is calculated from the X-ray image and made available to the expert / observer.
  • a characteristic variable characterizing the glandular density is displayed together with the X-ray image.
  • the display of the X-ray image takes place here, for example, on a diagnostic workstation, the display of the gland density or the corresponding characteristic eg on a separate display.
  • the viewer of the X-ray image thus receives information about the gland density of the breast or part in the image area. Since the characteristic is usually given in the form of a numerical value, the doctor receives definitive, objective and comparable statements about the glandular density in the breast area.
  • the above-mentioned temporal course of the gland density during a diagnosis between two mammographies is thereby number-based and objectively verifiable etc.
  • Density information immediately at the same time. This helps to diagnose and optimize the workflow to patients. For example, In the case of a critical finding, an immediate follow-up examination or other workflow steps can be initiated immediately, without having to reorder the patient at a later time in a practice or clinic.
  • the image area may be a single pixel of the x-ray image.
  • the observer of the X-ray image will also receive information about the glandular density at maximum resolution, i. provided for each individual image pixel of the x-ray image.
  • the physician thus receives maximally detailed location information about the distribution of the glandular density in the imaged breast.
  • the image area can also be the entire image of the breast in the x-ray image. This results in e.g. a numerical value, averaged over the entire breast, for the characteristic parameter or glandular density.
  • the determined glandular density or characteristic parameter can in turn be used in the method according to the invention to automatically segment a region of interest (ROI) in the X-ray image on the basis of the determined glandular density.
  • ROI region of interest
  • the ROI can then be segmented, for example, based on a threshold value for the glandular density by image areas, in particular pixels For example, be counted to the ROI if their gland density is above a threshold.
  • glandular tissue ie with high glandularity above the threshold value, is thus marked in the X-ray image.
  • the glandular density can be displayed on the screen by selecting the image area in the X-ray image.
  • the user can e.g. mouse click on a particular image area to display the glandular density, or this can be automatically displayed as context information e.g. be displayed in a so-called "mouse over" function.
  • Gland density and X-ray image can be displayed together on a screen.
  • the doctor therefore only needs to observe the X-ray image and not a separate display in order to be informed about the glandular density in the image area.
  • the glandular density can be displayed as a glandularity value between “0%” and “100%".
  • the glandularity between "0” and “1” or “0%” and “100%” is a common characteristic and thus familiar to a wide range of observers.
  • the glandular density can also be displayed as a value according to the Breast Imaging- Reporting and Data System (ACR BIRADS) between "1" and "4". Also, this classification system for glandular density is well known and thus familiar to a wide variety of image viewers of X-ray images.
  • ACR BIRADS Breast Imaging- Reporting and Data System
  • the determined value of the glandular density in the image area can furthermore be used in order, depending on this, to perform a different image processing of the x-ray image in the image area.
  • Interesting or suspicious image areas can thus be displayed automatically improved by image processing, so that an otherwise necessary händi- see post-processing of the image is carried out automatically at points of particular interest.
  • the X-ray image may have been recorded as a pre-recording for a follow-up recording.
  • a recording parameter for the following image can be determined.
  • Corresponding parameters are e.g. X-ray parameters such as aperture diaphragm, acceleration voltage, anode current, diaphragm characteristic or the like.
  • the determined glandular density can be stored in a DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) header of the X-ray image.
  • DICOM Digital Imaging and Communications in Medicine
  • the determined gland density is thus irretrievably stored with the image and is always available for follow-up evaluation, documentation etc.
  • a workflow specification for a further workflow in relation to mammography can be determined. For example, Depending on the glandular density, the patient can be automatically summoned to follow-up examinations at a certain later point in time, personnel planning for follow-up examinations, billing of services can be initiated, or the like.
  • the object of the invention is achieved by a device for displaying an X-ray image of a breast compressed to a compression thickness, comprising a control and evaluation unit for determining a chest region of the breast depicted in an image region of the X-ray image, and for determining the glandular density of the breast area from the brightness values of the X-ray image in the image area and the compression thickness, and with a display unit for displaying a ner characterizing the gland density characteristic together with the X-ray image.
  • the control and evaluation unit is, for example, the central computer of an acquisition workstation or the display unit is a display or monitor as described above.
  • the device may have an interface for communication with a computer aided detection (CAD) processor.
  • CAD computer aided detection
  • Such a CAD processor then performs an o.g. computer-assisted diagnosis on the X-ray image or on the basis of the glandular density, in order, e.g. to automatically determine or segment the above-mentioned ROI in the X-ray image.
  • the device may have an interface for communication with a Radiology Information System (RIS).
  • RIS Radiology Information System
  • the device can communicate with the RIS or, in particular, information about the glandular density, for example with regard to the abovementioned workflow steps. store the characteristic parameter in the DICOM header of the X-ray image.
  • the device may include an interface for communicating with a medical workflow system to perform the above-mentioned. Initiate workflow steps.
  • Fig. 2 is a mammography system according to the compression device.
  • Fig. 1, 3 shows a) stepped and b) continuously variable phantom for calibrating the mammography system from FIG. 2, FIG.
  • FIG. 4 shows an X-ray image of the breast from FIG. 1 generated with the mammography system according to FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a compression device 2 of a mammography system 4 shown in FIG. 2.
  • a breast 6 of a patient (not shown) is inserted in the compression device 2.
  • the compression device 2 comprises a 2D flat detector 8, which is arranged in Fig. 1 perpendicular to the plane and a parallel to this attached compression plate 10.
  • Flat detector 8 and compression plate 10 are movable in the direction of the arrow 12 perpendicular to its planar plane of extent, so that as a distance between them, the compression density d changes.
  • the breast 6 lying between compression plate 10 and flat detector 8 is therefore compressed to the compression thickness d.
  • the compression device 2 is part of an X-ray system 14 of the mammography system 4 gem.
  • FIG. 2 The X-ray system 14 has an X-ray source 16 for emitting X-ray radiation 18 in the direction of the compression device 2 and thus of the flat detector 8.
  • FIG. 1 shows, by way of example, a single X-ray 20 emitted by the X-ray source 16, which penetrates the compression plate 10 and the breast 6 and is finally received by the flat detector 8. There it encounters a detector cell 22, which in turn delivers a pixel 24 of the X-ray image 26 obtained with the flat detector 8, which is shown in FIG. 2 on the screen 28 of an acquisition workstation 30 of the mammography system 4.
  • the X-ray image 26 is also displayed in the mammography system 4 together with a reference image 32, which is not explained in further detail, on a high-quality diagnostic monitor 34, which is likewise part of the mammography system 4.
  • the X-ray system 14 is calibrated.
  • a phantom 36a, b is introduced instead of the breast 6 between the compression plate 10 and the flat detector 8.
  • the phantom 36a has different thicknesses di-cU, which respectively correspond to different compression thicknesses d achievable with the compression device 2 according to FIG. 1 for the breast 6.
  • the phantom 36a has three sections 38a-c, each of which simulates a different glandular composition of a breast 6.
  • the section 38a hereby has a glandularity of 20%, ie a proportion of 20% glandular and 80% adipose tissue portion.
  • Section 38b is 50% glandular and 50% obese; section 38c is 80% glandular and 20% obese.
  • the phantom 36a thus each has different thicknesses of differently composed breast tissue phantoms.
  • An unillustrated X-ray image is generated by the phantom 36a, wherein in this X-ray image the different sections 38a-c of different thickness di-d4 provide different pixel values in the X-ray image.
  • This makes it possible, later, to deduce the glandularity g of the imaged tissue of the breast 6 from a given pixel value for a known compression thickness d. This process is carried out for each beam quality (anode, filter, voltage) that can be set with the X-ray system 14.
  • a phantom 36b according to FIG. 3b, which, unlike the phantom 36a, has a continuously variable design.
  • the material composition in the phantom 36B is selected such that 40 increases in the direction of the arrow the Glandulartician from 0 to 100% and the compression thickness d continuously increases in the direction 42 from the value di to the value d. 4
  • the previously described calibration with the phantom 36b therefore makes a stepless one
  • FIG. 4 shows the X-ray image 26 from FIG. 2 of the breast 6 from FIG. 1 in detail.
  • Another X-ray beam 20 incident on a detector cell 50 and providing a pixel 52 in the image does not pass through the tumor 48.
  • the pixel value of the pixel 52 is different from that of the pixel 24, but the differences in brightness are so small that neither the Screen 28 can still be seen on the diagnostic monitor 34.
  • glandularity g of the breast 6 is determined in each case according to the calibration according to FIGS. 3a and 3b for the pixels 24 and 52, these values are different.
  • the corresponding glandularity values g are displayed in the x-ray image 26, for example at the acquisition workstation 30 or at the findings monitor 34, to a viewer, not shown, of the image, that is to say the doctor performing the mammography.
  • the glandularity thus represents itself the parameter according to the invention.
  • the ACR BIRADS value "1 ⁇ -" 4 ⁇ corresponding to the glandularity g is displayed.
  • the indication is made by the doctor, e.g. a crosshair 54 is moved to the corresponding image position or with a computer mouse or their mouse pointer 56 the corresponding location in the image 26 anesthesia. Since the glandularity values of the pixels 24 and 52 are different, the physician can diagnose the tumor 48 despite being obscured by the tissue 46.
  • the glandularity value can also be displayed on a display 58 next to the X-ray image 26.
  • the glandularity value g can also be transferred from the mammography system 4, for example, to a CAD system 60, a RIS 62 or a HIS 64 (hospital information system) in order to obtain a computer-aided analysis. te report, a further processing of the glandularity g or their storage or a workflow control with respect to the mammographed patient perform.
  • the glandularity 4 is also determined in the X-ray image 26 for an image area 66 comprising a plurality of pixels.
  • the glandularity value g then does not only correspond to the glanularity g in the direct path of the x-ray beam 20 in FIG

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes (26) einer auf eine Kompressionsdicke (d) komprimierten Brust (6): - wird für einen Bildbereich (24,66) des Röntgenbildes (26) ein im Bildbereich (24,66) abgebildeter Brustbereich (43,68) der Brust (6) bestimmt, - wird die Drüsendichte (g) des Brustbereiches (43,68) aus den Helligkeitswerten des Röntgenbildes (26) im Bildbereich (24,66) und der Kompressionsdicke (d) ermittelt, - wird eine die Drüsendichte (g) charakterisierende Kenngröße (,,1'-,,4')zusammen mit dem Röntgenbild (26) angezeigt. Eine Einrichtung zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes (26) einer auf eine Kompressionsdicke (d) komprimierten Brust (6), enthält eine Steuer- und Auswerteeinheit (30) zur Bestimmung eines in einem Bildbereich (24,66) des Röntgenbildes (26) abgebildeten Brustbereiches (43,68) der Brust (6), und zur Ermittlung der Drüsendichte (g) des Brustbereiches (43,68) aus den Helligkeitswerten des Röntgenbildes (26) im Bildbereich (43,68) und der Kompressionsdicke (d), und eine Anzeigeeinheit (34,58) zur Anzeige einer die Drüsendichte (g) charakterisierenden Kenngröße zusammen mit dem Röntgenbild (26).

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes einer auf eine Kompressionsdicke komprimierten Brust .
Röntgengeräte zur Abbildung der Brust einer in der Regel weiblichen Patientin sind bekannt. Eine mit einem derartigen Röntgengerät durchgeführte Abbildung wird als Mammographie bezeichnet. Die Brust ist hierbei in einer Halte- bzw. Kom- pressionsvorrichtung gehalten bzw. komprimiert. Hierzu dienen in der Regel zwei parallel zueinander angeordnete Kompressionsplatten. Der während der Mammographie zwischen den Kompressionsplatten verbleibende Abstand ist die Kompressionsdicke der Brust. Vom Röntgengerät wird ein analoges oder digi- tales Bild angefertigt, indem die Brust mit Röntgenstrahlung durchleuchtet wird. Das entstehende Röntgenbild ist dabei eine Projektion der Brust. Die Bildinformation im Röntgenbild besteht aus dem Integral des ortsabhängigen Röntgenschwä- chungskoeffizienten über den Weg des Röntgenstrahls durch die Brust bis zum Röntgenstrahlempfänger . Die Bildinformation stellt also eine Summeninformation dar.
In grober Näherung besteht das Brustgewebe aus (radiographisch weniger dichtem) Fett und (radiographisch dichtem) Drüsengewebe. Die qualitativ hochwertige Darstellung bzw. Abbildung des dichten Gewebeanteils der Brust stellt bei der Mammographie eine Herausforderung dar. Durch die hohe Rönt- genabsorbtion gelangt weniger Röntgenstrahlung zum Detektor, woraus hohes Bildrauschen bzw. eine z.B. besonders helle Stelle im Röntgenbild folgt. Die Bildinformation bzw. das
Bildsignal an einer derartigen Stelle ist also stärker verrauscht und enthält weniger Kontrast als die Abbildungsbereiche des Fettgewebes. Die Erkennbarkeit und die Diagnose von Läsionen sind hierdurch erschwert. Z.B. kann ein unter dichtem Gewebe liegender Tumor schlecht oder gar nicht im Röntgenbild erkannt werden.
Der Anteil des dichten Gewebes am Gesamtgewebe wird auch als Glandularität bezeichnet. Eine hohe Glandularität, also ein hoher Anteil dichten Gewebes stellt einen Risikofaktor für die Ausbildung von Brustkrebs dar. Der zeitliche Verlauf der Glandularität, also z.B. die Veränderung dieser zwischen zwei Mammographien, kann vom Arzt zur Diagnose verwendet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Einrichtung zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbil- des anzugeben.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass hinsichtlich der Auswertung der Drüsendichte die Darstellung des Röntgenbildes unzureichend ist und daher dem Benutzer bei einer ins- besondere digitalen Mammographie Informationen über die Dichte bzw. Drüsendichte der Brust zur Verfügung zu stellen sind.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie auf- genommenen Röntgenbildes einer auf eine Kompressionsdicke komprimierten Brust, bei dem: für einen Bildbereich des Röntgenbildes ein im Bildbereich abgebildeter Brustbereich der Brust bestimmt wird, die Drüsendichte des Brustbereiches aus den Helligkeits- werten des Röntgenbildes im Bildbereich und der Kompressionsdicke ermittelt wird, eine die Drüsendichte charakterisierende Kenngröße zusammen mit dem Röntgenbild angezeigt wird.
Der Bildbereich ist z.B. ein Bildbereich, welcher den Betrachter des Röntgenbildes, z.B. den die Mammographie durchführenden Arzt besonders interessiert oder ein festgelegter Teilbereich des Röntgenbildes, z.B. wenn das Röntgenbild durch ein Raster oder ähnliches in Unterbereiche unterteilt ist. Aus der bekannten Abbildungsgeometrie eines das Röntgenbild erzeugenden Röntgensystems wird sodann derjenige Volumenbereich der Brust bestimmt, der schließlich im Bildbereich abgebildet ist.
Die Bestimmung der Drüsendichte im betreffenden Brustbereich wird dann durchgeführt. Es existieren Modelle und Verfahren, welche versuchen, die Dichte bzw. Drüsendichte von Gewebe in der Brust zu bestimmen.
Aus "J. Diffey et al : A new step-wedge for Volumetrie meas- urement of mammographic density, IDWM 2006, LNCS 4096, 1-9, 2006 eds: S. M. Astley et al . Springer-Verlag Berlin, Heidel- berg" ist ein Phantom zur Dichtemessung bekannt.
"R. Highnam et al . : A representation for mammographic image processing, Med. Image Anal., Vol. 1, 1-18, 1996" beschreibt einen theoretischen Ansatz zur Brustdichtebestimmung.
Aus US 2002181651-A1 ist bekannt, wie die Brustdichte durch Vergleich mit Referenzmaterialien bestimmt werden kann.
Diese bekannten Modelle und Verfahren werden im Wesentlichen dazu verwendet, den Bildentstehungsprozess des Röntgenbildes bei gegebener Drüsendichte physikalisch zu verstehen, und Bildverarbeitungsmethoden für das Röntgenbild zu verbessern.
Im vorliegenden Verfahren wird aus dem Röntgenbild die Drü- sendichte berechnet und dem Befunder / Betrachter zur Verfügung gestellt.
Erfindungsgemäß wird eine die Drüsendichte charakterisierende Kenngröße zusammen mit dem Röntgenbild anzeigt. Die Anzeige des Röntgenbildes erfolgt hierbei z.B. auf einer Befundungsworkstation, die Anzeige der Drüsendichte bzw. der entsprechenden Kenngröße z.B. auf einem gesonderten Display. Der Betrachter des Röntgenbildes erhält also Informationen über die Drüsendichte der dargestellten Brust bzw. des Teils im Bildbereich. Da die Kenngröße in der Regel in Form eines Zahlenwertes angegeben ist, erhält der Arzt definitive, objektive und vergleichbare Aussagen über die Drüsendichte im Brust- bereich. Der oben genannte zeitliche Verlauf der Drüsendichte während einer Diagnose zwischen zwei Mammographien ist dadurch zahlenbasiert und objektiv nachprüfbar etc..
Da die Drüsendichte unmittelbar mit dem Röntgenbild zusammen angezeigt wird, erhält der Betrachter bzw. der Befunder die
Dichteinformation unmittelbar gleichzeitig. Dies ist eine Unterstützung bei der Diagnosefindung und bei der Optimierung des Workflows an Patienten. Z.B. kann bei einem kritischen Befund unmittelbar eine sofortige Nachuntersuchung oder ande- re Workflowschritte eingeleitet werden, ohne den Patienten nochmals zu einem späteren Zeitpunkt in eine Praxis oder Klinik einbestellen zu müssen.
Der Bildbereich kann ein einziges Pixel des Röntgenbildes sein. Somit wird auch dem Betrachter des Röntgenbildes Information über die Drüsendichte in maximaler Auflösung, d.h. für jedes einzelne Bildpixel des Röntgenbildes zur Verfügung gestellt. Der Arzt erhält somit maximal detaillierte Ortsinformation über die Verteilung der Drüsendichte in der abgebilde- ten Brust. Der Bildbereich kann auch das gesamte Abbild der Brust im Röntgenbild sein. Hierdurch entsteht z.B. ein über die gesamte Brust gemittelter Zahlenwert für die charakteristische Kenngröße bzw. Drüsendichte.
Die ermittelte Drüsendichte bzw. charakteristische Kenngröße kann wiederum im erfindungsgemäßen Verfahren weiter verwendet werden, um anhand der ermittelten Drüsendichte automatisch eine interessierende Region (region of interest, ROI) im Röntgenbild zu segmentieren. Hierzu ist es insbesondere zweckmäßig, die Berechnung der Drüsendichte vorab für jedes einzelne Bildpixel im Röntgenbild durchzuführen. Die ROI kann dann z.B. anhand eines Schwellwertes für die Drüsendichte segmentiert werden, indem Bildbereiche, insbesondere Pixel z.B. zur ROI gezählt werden, wenn deren Drüsendichte oberhalb eines Schwellwertes liegt. Hierdurch wird im Röntgenbild glanduläres Gewebe, also mit hoher Glandularität oberhalb des Schwellwertes segmentiert also gekennzeichnet.
Wird das Röntgenbild auf einem Bildschirm angezeigt, kann die Drüsendichte durch Anwählen des Bildbereiches im Röntgenbild am Bildschirm angezeigt werden. Der Benutzer kann z.B. an einem bestimmten Bildbereich einen Mausklick ausführen, um die Drüsendichte anzuzeigen oder diese kann automatisch als Kontextinformation z.B. bei einer so genannten „Maus-Over"- Funktion angezeigt werden.
Drüsendichte und Röntgenbild können gemeinsam auf einem BiId- schirm angezeigt werden. Der Arzt braucht somit lediglich das Röntgenbild und nicht noch ein gesondertes Display zu beachten, um über die Drüsendichte im Bildbereich informiert zu sein .
Die Drüsendichte kann als Glandularitätswert zwischen „0%" und „100%" angezeigt werden. Die Glandularität zwischen „0" und „1" bzw. „0%" und „100%" ist ein allgemein verbreiteter Kennwert und somit einer breiten Menge von Betrachtern vertraut .
Die Drüsendichte kann auch als Wert gemäß dem Breast Imaging- Reporting and Data System (ACR BIRADS) zwischen „1" und „4" angezeigt werden. Auch dieses Klassifikationssystem für Drüsendichte ist weithin bekannt und somit einer breiten Menge von Bildbetrachtern der Röntgenbilder vertraut.
Der ermittelte Wert der Drüsendichte im Bildbereich kann weiterhin genutzt werden, um abhängig von diesem eine jeweils unterschiedliche Bildnacharbeitung des Röntgenbildes im BiId- bereich durchzuführen. Interessierende oder verdächtige Bildbereiche können so automatisch durch Bildverarbeitung verbessert dargestellt werden, so dass eine sonst notwendige händi- sehe Nachbearbeitung des Bildes an besonders interessierenden Stellen automatisch durchgeführt wird.
Das Röntgenbild kann als Voraufnahme für eine Folgeaufnahme aufgenommen worden sein. Abhängig von der Drüsendichte im Bildbereich kann so ein Aufnahmeparameter für die Folgeaufnahme ermittelt werden. Entsprechende Parameter sind z.B. Röntgenparameter wie Aperturblende, Beschleunigungsspannung, Anodenstrom, Blendencharakteristik oder ähnliches. Die Folge- aufnähme ist somit abhängig von der Drüsendichte optimiert. Eine weitere optimierte Folgeaufnahme ist somit überflüssig, was zu einer Dosiseinsparung in Bezug auf die Patientin führt.
Die ermittelte Drüsendichte kann in einem DICOM-Header (Digital Imaging and Communications in Medicine) des Röntgenbildes gespeichert werden. Die ermittelte Drüsendichte ist somit unwiederbringlich mit dem Bild gespeichert und steht für Folgeauswertung, Dokumentation usw. stets zur Verfügung.
Wie bereits oben erwähnt, kann abhängig von der ermittelten Drüsendichte eine Workflowvorgabe für einen weiteren Arbeitsablauf in Bezug auf die Mammographie ermittelt werden. Z.B. kann abhängig von der Drüsendichte die Patientin zu einem be- stimmten späteren Zeitpunkt automatisch zu einer Folgeuntersuchung einbestellt werden, eine Personaleinplanung für Folgeuntersuchungen erfolgen, eine Abrechnung von Leistungen initiiert werden oder ähnliches.
Hinsichtlich der Einrichtung wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine Einrichtung zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes einer auf eine Kompressionsdicke komprimierten Brust, mit einer Steuer- und Auswerteeinheit zur Bestimmung eines in einem Bildbereich des Röntgenbildes abgebildeten Brustbereiches der Brust, und zur Ermittlung der Drüsendichte des Brustbereiches aus den Helligkeitswerten des Röntgenbildes im Bildbereich und der Kompressionsdicke, und mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige ei- ner die Drüsendichte charakterisierenden Kenngröße zusammen mit dem Röntgenbild. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist z.B. der Zentralrechner einer Aquisitions-Workstation o.a., die Anzeigeeinheit ein Display oder Monitor wie oben beschrieben.
Die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. deren Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert .
Die Einrichtung kann eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem CAD-Prozessor (Computer Aided Detection / Diagnosis) aufweisen. Ein derartiger CAD-Prozessor führt dann eine o.g. computergestützte Diagnose am Röntgenbild bzw. aufgrund der Drüsendichte durch, um z.B. die oben genannte ROI im Röntgen- bild automatisch zu ermitteln bzw. zu segmentieren.
Die Einrichtung kann eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem Radiology Information System (RIS) aufweisen. Hierdurch kann die Einrichtung insbesondere bezüglich der oben genann- ten Workflowschritte mit dem RIS kommunizieren bzw. Informationen über die Drüsendichte, z.B. die charakteristische Kenngröße, im DICOM-Header des Röntgenbildes ablegen.
Die Einrichtung kann eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem medizinischen Workflowsystem aufweisen, um die o.g. Workflowschritte zu initiieren.
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen, je- weils in einer schematischen Prinzipskizze:
Fig. 1 eine Brust in einer Kompressionsvorrichtung während einer Mammographie,
Fig. 2 ein Mammographiesystem mit Kompressionsvorrichtung gem. Fig. 1, Fig. 3 ein a) gestuftes und b) stufenloses Phantom zur Kalibrierung der Mammographieanlage aus Fig. 2,
Fig. 4 ein mit der Mammographieanlage gemäß Fig. 2 erzeugtes Röntgenbild der Brust aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Kompressionsvorrichtung 2 einer in Fig. 2 dargestellten Mammographieanlage 4. In die Kompressionsvorrichtung 2 ist eine Brust 6 einer nicht dargestellten Patien- tin eingebracht. Die Kompressionsvorrichtung 2 umfasst einen 2D-Flachdetektor 8, der in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene angeordnet ist und eine parallel zu diesem angebrachte Kompressionsplatte 10. Flachdetektor 8 und Kompressionsplatte 10 sind in Richtung des Pfeils 12 senkrecht zu deren flächigen Erstreckungsebene bewegbar, so dass sich als Abstand zwischen diesen die Kompressionsdichte d verändert. Die zwischen Kompressionsplatte 10 und Flachdetektor 8 liegende Brust 6 wird daher auf die Kompressionsdicke d komprimiert.
Die Kompressionsvorrichtung 2 ist Teil einer Röntgenanlage 14 der Mammographieanlage 4 gem. Fig. 2. Die Röntgenanlage 14 weist eine Röntgenquelle 16 zur Aussendung von Röntgenstrahlung 18 in Richtung der Kompressionsvorrichtung 2 und damit des Flachdetektors 8 auf.
In Fig. 1 ist beispielhaft ein einziger, von der Röntgenquelle 16 ausgesandter Röntgenstrahl 20 dargestellt, der die Kompressionsplatte 10 und die Brust 6 durchdringt und schließlich vom Flachdetektor 8 empfangen wird. Dort trifft er auf eine Detektorzelle 22, welche wiederum ein Pixel 24 des mit dem Flachdetektor 8 gewonnenen Röntgenbildes 26 liefert, welches in Fig. 2 auf dem Bildschirm 28 einer Akquisitionswork- station 30 der Mammographieanlage 4 dargestellt ist. Das Röntgenbild 26 wird in der Mammographieanlage 4 außerdem zu- sammen mit einem nicht näher erläuterten Referenzbild 32 auf einem hochqualitativen Befundungsmonitor 34 angezeigt, der ebenfalls Teil der Mammographieanlage 4 ist. Bevor eine Mammographie der in Fig. 1 dargestellten Brust 6 durchgeführt wird, wird die Röntgenanlage 14 kalibriert. Hierzu wird anstelle der Brust 6 zwischen Kompressionsplatte 10 und Flachdetektor 8 ein Phantom 36a, b gemäß Fig. 3a, b eingebracht. Das Phantom 36a weist verschiedene Dicken di-cU auf, welche jeweils unterschiedlichen, mit der Kompressionsvorrichtung 2 erreichbaren Kompressionsdicken d gemäß Fig. 1 für die Brust 6 entsprechen. Für jede Dicke di-cU weist das Phantom 36a je drei Sektionen 38a-c auf, welche jeweils eine verschiedene glanduläre Zusammensetzung einer Brust 6 simulieren. Die Sektion 38a weist hierbei eine Glandularität von 20%, d.h. einen Anteil 20% glandulären und 80% adipösen Gewebeanteil auf. Sektion 38b ist zu 50% glandulär und zu 50% adipös, Sektion 38c zu 80% glandulär und zu 20% adipös. Das Phantom 36a weist somit je verschiedene Dicken verschieden zusammengesetzter Brustgewebephantome auf.
Vom Phantom 36a wird ein nicht dargestelltes Röntgenbild erzeugt, wobei in diesem Röntgenbild die verschiedenen Sektio- nen 38a-c verschiedener Dicken di-d4 verschiedene Pixelwerte im Röntgenbild liefern. Hierdurch ist es möglich, später aus einem gegebenen Pixelwert bei bekannter Kompressionsdicke d auf die Glandularität g des abgebildeten Gewebes der Brust 6 zurückzuschließen. Dieser Vorgang wird für jede mit dem Rönt- genanlage 14 einstellbare Strahlqualität (Anode, Filter, Spannung) durchgeführt.
Alternativ kann auch z.B. ein Phantom 36b gemäß Fig. 3b benutzt werden, welches im Gegensatz zum Phantom 36a stufenlos aufgebaut ist. Die Materialszusammensetzung im Phantom 36b ist so gewählt, dass in Richtung des Pfeils 40 die Glandularität von 0 bis 100% zunimmt und in Richtung 42 die Kompressionsdicke d stufenlos vom Wert di bis zum Wert d4 zunimmt. Im Gegensatz zum Phantom 36a ist daher durch die vorher be- schriebene Kalibrierung mit dem Phantom 36b eine stufenlose
Kalibrierung der Mammographieanlage 4 hinsichtlich Kompressionsdicke d und Glandularität g möglich. Fig. 4 zeigt das Röntgenbild 26 aus Fig. 2 der Brust 6 aus Fig. 1 im Detail. Der Grauwert des Pixels 24 setzt sich hierbei aus der Abschwächung des Röntgenstrahls 20 in der Brust 6 entlang eines Pfades 43 (zum Pixel 24 gehörender Bereich der Brust 6) durch Fettgewebe 44 (Glandularität g="0") , glanduläres Gewebe 46 (Glandularität g="l" bzw. 100%) und einen Tumor 48 zusammen.
Ein weiterer Röntgenstrahl 20, der auf eine Detektorzelle 50 fällt und ein Pixel 52 im Bild liefert, verläuft nicht durch den Tumor 48. Der Pixelwert des Pixels 52 ist zwar von dem des Pixels 24 unterschiedlich aber die Helligkeitsunterschiede sind so gering, dass dies weder am Bildschirm 28 noch am Befundungsmonitor 34 zu erkennen ist.
Da jedoch gemäß der Kalibrierung nach Fig. 3a bzw. 3b für die Pixel 24 und 52 jeweils die Glandularität g der Brust 6 ermittelt wird, sind diese Werte unterschiedlich. Die entsprechenden Glandularitätswerte g werden im Röntgenbild 26 z.B. an der Aquisitionsworkstation 30 oder am Befundsmonitor 34 einem nicht dargestellten Betrachter des Bildes, also dem die Mammographie durchführenden Arzt angezeigt. Die Glandularität stellt somit selbst die erfindungsgemäße Kenngröße dar. Alternativ wird der der Glandularität g entsprechende ACR BIRADS-Wert „lλλ-„4λλ angezeigt.
Die Anzeige erfolgt, indem der Arzt z.B. ein Fadenkreuz 54 an die entsprechende Bildposition bewegt oder mit einer Computermaus bzw. deren Mauszeiger 56 die entsprechende Stelle im Bild 26 anfährt. Da sich die Glandularitätswerte der Pixel 24 und 52 unterscheiden, kann der Arzt trotz Verdeckung durch das Gewebe 46 den Tumor 48 diagnostizieren.
Alternativ kann der Glandularitätswert auch an einem Dis- play 58 neben dem Röntgenbild 26 angezeigt werden. Der Glandularitätswert g kann auch von der Mammographieanlage 4 z.B. an ein CAD-System 60 ein RIS 62 oder ein HIS 64 (hospital in- formation System) übertragen werden, um eine computergestütz- te Befundung, eine Weiterverarbeitung der Glandularität g bzw. deren Speicherung oder eine Workflowsteuerung bezüglich der mammographierten Patientin durchzuführen.
Alternativ kann gem. Fig. 4 die Glandularität 4 auch für einen mehrer Pixel umfassenden Bildbereich 66 im Röntgenbild 26 bestimmt werden.
Der Glandularitätswert g entspricht dann nicht nur der Glan- dularität g im unmittelbaren Weg des Röntgenstrahls 20 in
Fig. 1 sondern einem gesamten Volumenbereich 68 der Brust 6, welcher zur Erzeugung des Bildbereiches 60 von der Röntgenquelle 16 mit Röntgenstrahlung 20 durchleuchtet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes (26) einer auf eine Kompressions- dicke (d) komprimierten Brust (6), bei dem: für einen Bildbereich (24,66) des Röntgenbildes (26) ein im Bildbereich (24,66) abgebildeter Brustbereich (43,68) der Brust (6) bestimmt wird, die Drüsendichte (g) des Brustbereiches (43,68) aus den Helligkeitswerten des Röntgenbildes (26) im Bildbereich (24,66) und der Kompressionsdicke (d) ermittelt wird, eine die Drüsendichte (g) charakterisierende Kenngröße („l"-„4") zusammen mit dem Röntgenbild (26) angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bildbereich (24,66) ein Pixel des Röntgenbildes (26) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bildbereich (24,66) das gesamte Abbild der Brust (6) im Röntgenbild (26) ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem automatisch eine ROI (66) im Röntgenbild anhand der ermittel- ten Drüsendichte (g) segmentiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die ROI (66) anhand eines Schwellwertes für die Drüsendichte segmentiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Röntgenbild (26) auf einem Bildschirm (28) angezeigt wird, bei dem die Drüsendichte (g) durch Anwählen des Bildbereichs angezeigt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Drüsendichte (g) und Röntgenbild (26) gemeinsam auf einem Bildschirm (28) angezeigt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Drüsendichte (g) als Glandularitätswert zwischen 0% und 100% angezeigt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Drüsendichte (g) als BI-RADS-Wert zwischen "1" und "4" angezeigt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem abhängig von der im Bildbereich (24,66) ermittelten Drüsendichte (g) eine jeweils unterschiedliche Bildnachbearbeitung des Röntgenbildes (26) im Bildbereich (24,66) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem abhängig von der im Bildbereich (24, 66) ermittelten Drüsendichte (g) eine jeweils unterschiedliche CAD-Prozessierung des Bildbereiches (24,66) durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Röntgenbild (26) als Voraufnahme für eine Folgeaufnahme aufgenommen wurde, bei dem ein Aufnahmeparameter für die Folgeaufnahme abhängig von der Drüsendichte im Bildbereich ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ermittelte Drüsendichte (g) in einem DICOM-Header des Röntgenbildes (26) gespeichert wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem abhängig von der ermittelten Drüsendichte (g) eine Workflowvorgabe für einen weiteren Arbeitsablauf in Bezug auf die Mammographie ermittelt wird.
15. Einrichtung zur Anzeige eines im Rahmen einer Mammographie aufgenommenen Röntgenbildes (26) einer auf eine Kompressionsdicke (d) komprimierten Brust (6), mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (30) zur Bestimmung eines in einem Bildbe- reich (24,66) des Röntgenbildes (26) abgebildeten Brustbereiches (43,68) der Brust (6), und zur Ermittlung der Drüsendichte (g) des Brustbereiches (43,68) aus den Helligkeitswerten des Röntgenbildes (26) im Bildbereich (43,68) und der Kompressionsdicke (d) , und mit einer Anzeigeeinheit (34,58) zur Anzeige einer die Drüsendichte (g) charakterisierenden Kenngröße zusammen mit dem Röntgenbild (26).
16. Einrichtung nach Anspruch 15, mit einer Schnittstelle zur Kommunikation mit einem CAD-Prozessor.
17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, mit einer Schnittstelle zur Kommunikation mit einem RIS.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, mit einer Schnittstelle zur Kommunikation mit einem medizinischen Workflowsystem.
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