專利名稱：超聲波細胞組織鑒別工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是用于細胞組織的超聲波掃描和診斷。
由于操作者必須從在掃描期間生成的大量的畫面中選擇多個畫面，因此該過程易于出錯。操作者可能不能挑選出具有重要發(fā)現(xiàn)的圖像，或者挑選了誤代表整個發(fā)現(xiàn)的圖像。另外，由于操作者用手操縱探頭，探頭在組織上的速度不能與探頭的圖像捕捉速度相關(guān)聯(lián)，掃描的組織的有效區(qū)域在某種程度上是不規(guī)則的。結(jié)果是，操作者未記錄代表整個被掃描的組織的連續(xù)和完整的一套圖像的一系列圖像。探頭的手動操作也不允許組織的完全均勻的覆蓋，即使使用了多個通道。
記錄超聲波檢查的第二種方法被用于例如超聲波心動描記法的動態(tài)檢查，其中在錄像帶上進行動態(tài)記錄。不幸的是，這種模擬的方法與單獨畫面的數(shù)字的聲圖像記錄不匹配。因此，存在阻止對單獨畫面的評估的細節(jié)的嚴重損失，這限制了用于診斷組織異常的錄像帶的有效性。解釋的醫(yī)生無法改變重放的速度或改變圖像的尺寸。醫(yī)生也不能改變圖像的固有對比度和亮度，只是顯示器的設(shè)置。這些困難增加了觀察時間并阻止了優(yōu)化的檢視。另外，對于每個患者使用單獨的錄像帶費用高，并且產(chǎn)生了儲存問題。
特別是對于鑒別對于潛隱的乳癌的無癥狀的婦女，目前有兩種方法被廣泛使用，身體檢查和乳房X線照相術(shù)。這兩種方法都是有缺點的。身體檢查通常不能檢測直徑小于1/2英寸的癌瘤。一些癌瘤要大很多倍才能倍檢測到。乳房X線照相術(shù)不能檢測出30％的小于1/2英寸的癌瘤。大約5～10％的更大的癌瘤是乳房X線照相術(shù)潛隱的。乳房X線照相術(shù)也使用輻射和必須壓縮乳房，其防礙婦女進行例行的乳房X線照相術(shù)。
盡管未被醫(yī)學界所認識到，但如果首先以其他方式發(fā)現(xiàn)異常的位置，例如身體檢查或乳房X線照相術(shù)，超聲波在診斷乳腺癌癥方面是非常有效的。然而，當使用超聲波作為整個乳房的鑒別方法時，惡性腫瘤通常難以從背景組織中辨別出來。過去有兩種方案使用超聲波用于乳房鑒別，但由于其在發(fā)現(xiàn)癌癥方面的不可接受的低成功率它們不能被接受。
一種方法是帶有多個超聲波探頭的水槽系統(tǒng)，乳房在水槽中，允許生成連續(xù)部分的整個的圖像。這些部分能以每隔十秒鐘的速率依次被觀察到。
第二種方法是用錄像帶記錄由檢查整個乳房的技師執(zhí)行的掃描。這種方法具有在某種程度上在乳房的覆蓋區(qū)域方面不規(guī)則的缺點。變化的手動速度不允許組織均勻的形成圖像，這是因為該速度與超聲波探頭的畫面獲取速率不同步。錄像帶還導(dǎo)致由于上述原因產(chǎn)生的圖像質(zhì)量下降。
到目前為止，沒有開發(fā)出用于均勻的和可靠的使用超聲波探頭以產(chǎn)生連續(xù)和完整的諸如人的乳房的細胞組織整個區(qū)域的一組掃描圖像的方法。超聲波通常用于檢查已經(jīng)由諸如乳房X線照相術(shù)、X光、以及MRI掃描的其他鑒別方法辨別出的所關(guān)注的細胞組織的區(qū)域。超聲波通常不用作細胞組織異常的鑒別工具。
在本發(fā)明的第一單獨方面中，超聲波探頭被以均勻的速度在要掃描的組織上推動?？梢垣@得組織的均勻的成像。
在本發(fā)明的第二單獨方面中，超聲波探頭被以均勻的速度在要掃描的組織上推動。波探頭在組織上的速度與超聲波掃描器的圖像獲取速率相匹配?？梢垣@得組織的更均勻的成像。
在本發(fā)明的第三單獨方面中，超聲波探頭被以均勻的速度在要掃描的組織上推動。該超聲波探頭的角度可在掃描過程前或掃描過程中調(diào)整以維持與被掃描的組織的最佳接觸。可以獲得組織的更均勻的成像。
在本發(fā)明的第四單獨方面中，超聲波探頭被以均勻的速度在要掃描的組織上推動，產(chǎn)生探頭的角度隨著組織的形狀改變而導(dǎo)致的速度變化?？梢垣@得組織的更均勻的成像。
在本發(fā)明的第五單獨方面中，超聲波探頭以均勻的速度以實際上直線在要掃描的組織上推動，探頭的位置橫向的沿著該實際上直線被調(diào)整，以產(chǎn)生由于探頭的角度隨著組織的形狀的改變?？梢垣@得組織的更均勻的成像。
在本發(fā)明的第六單獨方面中，超聲波探頭被以均勻的速度在要掃描的組織上推動。來自于該超聲波探頭的圖像數(shù)據(jù)被以與觀察器兼容的格式轉(zhuǎn)換并儲存。用專用的允許圖像快速、連續(xù)回放的觀察器觀察該數(shù)據(jù)。這樣就獲得了用于癌癥和異常的掃描組織的改進的方法。觀察器可具有允許用戶挑選單獨的掃描圖像上的所關(guān)注的點以及挑選在同一圖像或另一圖像上的已知參考點的能力。然后該觀察器計算在三維中該兩點之間的距離。因此患者身上的所關(guān)注的點的位置可被確定。
在本發(fā)明的第七單獨方面中，對于每個圖像畫面收集位置數(shù)據(jù)。這允許超聲波探頭在不需要完全勻速的情況下運行，并且還顧及特征或異常的精確位置。
在本發(fā)明的第八單獨方面中，圖像可被觀察以允許用戶挑選單獨的掃描圖像上的所關(guān)注的點，以及還挑選在同一圖像或另一圖像上的已知參考點，其在乳腺癌中通常為乳頭。然后在三維中的該兩點之間的距離可被計算。因此患者身上的所關(guān)注的點的位置可通過測量從乳頭到所關(guān)注的點而被確定。
在本發(fā)明的第九單獨方面中，在乳房組織掃描中，具有與乳房組織不同的超聲波特性的襯墊被放置在乳頭上，然后進行掃描。該襯底在掃描圖形中顯現(xiàn)并將乳頭識別為參考點，以及減少在乳頭后的聲波信息的損失(超聲波陰影)。
在本發(fā)明的第十單獨方面中，第九方面中的乳房組織的掃描還包括在掃描期間置于該乳房上的遮蓋物以便將乳房和乳頭襯墊保持在適當?shù)奈恢貌p少超聲波陰影。這樣可能獲得改進的成像。
在本發(fā)明的第十一單獨方面中，可以考慮到前述方面的組合會提供更多的優(yōu)點。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供通過超聲波掃描允許對于細胞組織的可靠的鑒別的系統(tǒng)和方法。其他的和更進一步的目的和優(yōu)點將在此后出現(xiàn)。
圖2描繪了患者平臺和探頭的載體的俯視圖。
圖3描繪了患者平臺和探頭的載體的側(cè)視圖。
圖4描繪了患者平臺和持有超聲波探頭的載體的端視圖。
圖4A描繪了載體臂和持有超聲波探頭和角度傳感器的探頭載體的側(cè)視圖。
圖4B描繪了載體臂和持有超聲波探頭和角度傳感器的探頭載體的端視圖。
圖5是顯示人的乳房的掃描行圖像的多個掃描行的示意圖。
圖6是描述計算機上的觀察程序如何從超聲波掃描器獲取數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成可臂觀察程序使用的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以及建立圖像文件的流程圖。
圖7是描述觀察程序的用戶界面如何操作以從超聲波掃描器獲取數(shù)據(jù)并在計算機上建立圖像文件的流程圖。
圖8是包含多個掃描行圖像的圖像文件的優(yōu)選實施例的示意圖。
圖9是描述觀察程序的用戶界面在計算機上的圖像的回放期間如何操作的流程圖。


圖10是描述觀察程序的定位功能的操作的流程圖。
圖11A是織物遮蓋物的正視圖。
圖11B是織物遮蓋物的后視圖。
圖12A是乳頭襯墊的俯視圖。
圖12B是乳頭襯墊的側(cè)視圖。
圖12C是乳頭襯墊的透視圖。
圖13是顯示角度傳感器、計算機和電動機之間的信號的示意圖。
持有超聲波探頭8的機械的載體5可與超聲波掃描器6連接。在記錄掃描時可采用探頭持有器機械的載體5和超聲波掃描器6之間的同步。探頭載體為了獲得實質(zhì)上同樣和連續(xù)的圖像，持有超聲波探頭8的機械裝置以均勻的速度推動探頭越過要掃描的組織。圖3所示的一個優(yōu)選實施例中，持有探頭8的機構(gòu)安裝到在檢查期間使患者穩(wěn)定和作為該機構(gòu)的基座的患者平臺16。如圖2和圖3所式的載體架18由平臺下兩個附著在軌道20的平行垂直部件和附著在該兩個垂直部件頂部的水平部件構(gòu)成，如圖4所示。軌道20允許架18沿著平臺的長度方向和X軸方向運動，如圖2和圖3所示。附著在該兩個垂直部件之間的水平部件上的是另一個帶有附著的半U形部件的垂直部件，被稱作載體臂22，其附著于持有超聲波探頭8的載體24上。載體臂22以允許其沿著Y軸和z軸運動的方式被附著，以便其能越過和靠近/遠離平臺上的患者，如圖4所示。載體24本身被鉸接，以通過繞X軸和Y軸在相對于患者的任何所需的角度持有探頭。載體24在掃描期間可以固定的角度持有探頭8，或者在掃描過程中可調(diào)整以保持探頭8與患者的皮膚垂直(或其他任何優(yōu)選的方向)。
當不使用時，為了保護架組件，以及為了防止患者當初次躺在平臺上時被纏繞在其中，該組件被收藏在平臺16一端的“庫”26中。在一個優(yōu)選實施例中，架18被由微處理器控制的一個或多個電動機沿著平臺16的X軸推動。載體臂22在掃描期間也被由一個或多個微處理器控制的一個或多個電動機沿著它的兩個軸運動。微處理器可被從運行觀察程序(以下描述的)的計算機12中分離，或計算機12可被用于此目的。載體臂22沿著z軸運動以維持在掃描期間在探頭8和患者的皮膚之間的連續(xù)的接觸。載體臂22以用戶挑選的預(yù)設(shè)值維持探頭8在患者的皮膚上的恒定的壓力。該壓力在掃描期間被監(jiān)控，并且如果最大壓力水平被檢測到時，超控功能將載體臂22在z軸方向向上移動或離開患者。在另一實施例中，操作者在掃描期間手動的維持該壓力，并且該壓力可利用靠近探頭頭部的壓力傳感器來測量。載體臂22在掃描后期將向上移動以跳過患者。當恐慌或緊急情況下也可在遙控裝置10上利用手動超控以將載體臂22從患者移開。
在另一實施例中，架18和載體22可在平行的軌跡排列上(一側(cè)和多側(cè))，或者由位于仰臥或俯臥的患者(使用或不使用患者平臺)之上、之下、或一旁的鉸接的臂或其他一些設(shè)備組成。載體臂22不必由連接至患者平臺的架組件支撐，而且可獨立的從天花板、墻壁、地板上懸掛，提供相對于患者平臺在X軸和Y軸兩個方向的平移運動。在增加一些裝置以提供探頭的必須的移動的情況下，載體機構(gòu)可類似于目前用于支撐X光機器的架機構(gòu)。探頭可以用任何裝置(帶有或不帶有控制反饋的手動的、機械的、電的、液壓的、由空氣作用的、或任何其他裝置)或任何方法的組合支撐或推動。單獨的或組合的這些方法可被利用以在X、Y、和Z軸控制探頭。也可采用重力來提供患者上的必須的壓力，或協(xié)助探頭推動越過組織。
探頭8可被設(shè)計為機械載體24的永久的或可拆卸的元件。載體24可被設(shè)計為帶有或不帶有板上集成的超聲波機器6、超聲波探頭8、和/或超聲波探頭接口。
如圖4A和圖4B所示，載體24可被鉸接以在掃描之前或掃描期間用手動或用一個或多個由一個或多個微處理器控制的電動機來改變探頭8的角度位置。微處理器可被從運行觀察程序(以下描述的)的計算機12中分離，或計算機12可被用于此目的。如果探頭本身具有鉸接的頭部，載體可不必被鉸接。
在一個探頭8的角度位置可在掃描期間被自動調(diào)整的實施例中，俯仰和側(cè)傾調(diào)整由一個或多個置于超聲波探頭8周圍的位移傳感器觸發(fā)。在此實施例中，所有有關(guān)探頭8的位置和角度的數(shù)據(jù)可被提供給觀察程序，以允許圖像于其在患者上的對應(yīng)的位置相關(guān)。位置數(shù)據(jù)可允許該程序補償圖像之間的重疊或間隙。測量系統(tǒng)可在任何裝置或協(xié)議旁邊，并且可包括任何或X、Y、z軸和/或角度位置。
持有探頭8的載體24的速度可由微處理器精確的控制。該速度可與超聲波掃描裝置6的獲取速率相關(guān)。在組織上的探頭探頭工作面9的均勻的速度產(chǎn)生均勻間隔的圖像，其允許觀察程序(以下描述的)計算任何圖像上的挑選的點的位置。在一個探頭在掃描期間被以固定角度持有的實施例中，均勻的間隔是確定患者上每個掃描畫面的位置所必須的全部。超聲波掃描裝置6在與探頭8以可作為控制器以在它移動越過組織時連續(xù)的起動探頭8，但也可使用任何其他的控制器來起動探頭，包括鏈接到探頭或掃描裝置或鏈接到二者的計算機。
操作者可確定要掃描的區(qū)域的數(shù)量，并將各種參數(shù)輸入到計算機12的定位程序中。例如，當用于乳房組織掃描時，操作者將越過皮膚測量，提供要被探頭8經(jīng)過的整個長度。在目前的實施中，被超聲波探頭掃描的組織的寬度通常太小而不能獲取諸如乳房的整個器官的圖像。結(jié)果是幾個臨近的通道被運行以提供整個遮蓋。每個通道(被稱作掃描行)將會與前面的通道重疊，以獲得全面的遮蓋并消除在掃描的邊緣丟失特征的可能。在每個連續(xù)的通道前，載體臂22從患者移開，沿著Y軸越過乳房并沿著X軸到達要掃描的區(qū)域的頂部以便為接下來的掃描行30決定其自身的位置，然后使其自身沿著z軸降低到患者上。另外，載體臂22可手動的被升起或降下。
掃描行30包含多個單獨的圖像或畫面28，通常對于一個乳房有約200至300個。圖5描繪了掃描行30中的畫面28在通常的乳房掃描中是如何對準的，但為了清楚起見，沒有顯示重疊。掃描行30可被認為是一套攝影的幻燈片，每個幻燈片代表一個單獨的畫面28。該畫面28間隔均勻，者可以通過探頭8的均勻運動和掃描的均勻定時來實現(xiàn)。畫面28最方便的基本上彼此平行。
在探頭的角度在掃描期間改變的實施例中，探頭8被附著于允許探頭8在任何方向回轉(zhuǎn)的載體24上。側(cè)傾平面11是指探頭8在側(cè)傾平面樞軸100沿著X軸的前后回轉(zhuǎn)的運動。參見附圖4A和4B。斜度平面13是指探頭8在斜度平面樞軸102沿著Y軸的左右回轉(zhuǎn)的運動。斜度和側(cè)傾樞軸100、103通過允許探頭8在不考慮皮膚的外形的情況下被以與皮膚垂直的角度放置來允許探頭維持探頭探頭工作面9和皮膚表面之間的完全接觸，以允許最佳的超聲波成像?？少I到的角度傳感器25可被附著到載體24上，以便其全部時間內(nèi)在側(cè)傾平面11(X軸)和斜度平面(Y軸)與探頭8平行，參見圖4A和4B。角度傳感器25以短的規(guī)則的間隔將側(cè)傾和俯仰角度發(fā)送給計算機12中的定位程序，在一個優(yōu)選實施例中是十分之一妙。圖15是在角度傳感器、計算機、以及電動機之間的示意圖。
在探頭8隨著探頭8被在組織上移動動態(tài)的轉(zhuǎn)動一個角度之處，尤其是組織不平之處，在掃描期間在獲得合適的速度和位置就會產(chǎn)生一些問題。例如，當試圖均勻的掃描一個凸面的目標時，例如乳房，乳房突出的角度在X軸和Y軸凸出的角度都是未知的。用乳房作為實例，如果探頭8以恒定的速度沿著X軸被推動，探頭探頭工作面9的速度相對于皮膚的速度將會在乳房的上坡和下坡增加。另外，由于載體24中的側(cè)傾平面樞軸100在探頭探頭工作面9接觸皮膚之處以上的一些距離，當探頭8在側(cè)傾平面回轉(zhuǎn)時探頭探頭工作面9和載體24不會在沿著X軸的相同位置。因此，載體24在上坡上在探頭探頭工作面9的后面，而在下坡上在它的前面。
定位傳感器可用于跟蹤載體24的定位以及探頭8的角度，以便進行準確的定位和速度修正。傳感器通過對控制載體臂22在X和Y方向的運動的電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)可確定載體24的定位。探頭8的角度位置可通過角度傳感器25確定。這些定位傳感器與探頭“耦合”，即使可能不存在直接連接到探頭。
在皮膚上的速度修正可用附著到探頭8的角度傳感器25來實施，其將探頭8在X和Y軸方的角度以至少每秒十次連續(xù)發(fā)送到計算機12。在X軸的角度變化可通過應(yīng)用兩項三角公式(two-termtrigonometric)用于為接下來的時間增加適當?shù)恼{(diào)整速率。第一項通過在探頭8通過爬上或爬下乳房的斜坡時獲得垂直速度來減小載體24的水平速度而沿著皮膚維持恒定的速度。第二項以轉(zhuǎn)移載體臂22相對于探頭探頭工作面9而導(dǎo)致樞軸的效果。因此，角度傳感器25將角度數(shù)據(jù)提供給計算機12中的位置程序，其控制X軸電動機以產(chǎn)生在乳房皮膚上的樞軸旋轉(zhuǎn)的探頭8的均勻的速率，而只連續(xù)的改變水平(X軸)速率。為了產(chǎn)生所需的恒定速率，位置程序利用目前側(cè)傾角的余弦計算X軸運動矢量。該位置程序還補償載體24從探頭探頭工作面9的偏移，它是由載體24中的側(cè)傾平面樞軸100的位置在探頭探頭工作面9上而產(chǎn)生的。位置HV＝(DV*cos(NRA)+(FL/TI*(|sin(ORA)-sin(NRA)|))其中
HV＝水平速率(載體臂22要在目前的側(cè)傾角度產(chǎn)生DV所必須的)DV＝默認速率(探頭探頭工作面9在皮膚上所需的速率)FL＝支軸長度(側(cè)傾平面樞軸100和探頭探頭工作面9的中央之間的距離)TI＝時間間隔(角度測量之間的以秒計的時間)ORA＝舊的側(cè)傾角(在上次增加中探頭8沿著X軸的角度)NRA＝新的側(cè)傾角(目前探頭8沿著X軸的角度)如果計算機12的時鐘和接收來自角度傳感器25的信號的軟件不精確匹配，上述等式中的時間間隔可稍有不同。盡管在一個優(yōu)選實施例中周期足夠長來消除每個小差別，為了防止可變長時間間隔引起的誤差，可使用另外的糾錯因數(shù)?？烧埱笥糜谠O(shè)置間隔的速度來獲得沿著X軸和Y軸的特定的距離，但不確切的時間間隔可導(dǎo)致每次移動的大概的而不是準確的距離。這些小誤差在整個行上加起來會非常大，并導(dǎo)致行的長度和寬度上的誤差。解決的方法是在每個時間間隔后詢問探頭8沿著X軸和Y軸的準確位置，并在該時間間隔期間糾正任何小誤差，并將該距離轉(zhuǎn)換成在下一時間間隔要被加上或減去的速率。位置程序記錄驅(qū)動水平(X軸和Y軸)運動的電動機的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，由此可計算出探頭8的確切位置。
探頭可在斜度平面13被轉(zhuǎn)動一個角度的事實利用來自定位傳感器的數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個另外的橫向糾錯因數(shù)。如同側(cè)傾平面樞軸100，斜度平面樞軸102在探頭平面9之上，作為任何諸如乳房這樣的組織的彎曲而在Y軸形成的角度都會導(dǎo)致探頭8從其直線行程中偏移。如果這種橫向運動不被糾正，就會在組織遮蓋中導(dǎo)致彎曲的行和縫隙。另外，利用由角度傳感器25發(fā)送的角度變化和一項三角公式，計算機12上的位置程序可用信號通知Y軸電動機來連續(xù)改變探頭8的橫向位置以維持直行。為了在彎曲的表面上維持直行程，位置程序利用前面的和目前的俯仰角的正弦的改變來計算Y軸位置的糾錯。在斜度平面13中傾斜探頭8的效果加上了另一項以補償探頭另外的移動。該項被從第一項中減去，并且是前面和目前的俯仰角的余弦，利用下面的公式Y(jié)CD＝(PFW*(sin(OPA)-sin(NPA)))-1/2PFW*(cos(OPA)-cos(NPA))其中YCD＝Y(jié)軸修正距離(探頭8的用來修正從上次的增加的從Y軸的角度改變)PFW＝探頭工作面寬度(探頭工作面9的寬度)OPA＝舊的俯仰角(在上次增加中探頭8沿著Y軸的角度)NPA＝新的俯仰角(目前探頭8沿著Y軸的角度)為了維持完整的遮蓋，當開始下一行時，載體24必須在皮膚上移動探頭工作面9，而不是沿著‘Y’軸。傳感器可被用于為位置程序提供位置數(shù)據(jù)，其連續(xù)的記錄最大Y軸角度并在每個一項三角公式中在每行使用該最大角度，并計算距離以將探頭8沿著Y軸移動以便不會出現(xiàn)皮膚區(qū)域。為了確保沒有皮膚被略過，這些行稍微重疊，每行的最初起始位置應(yīng)該被計算以確保重疊。位置程序利用起始俯仰角的不同的正弦和一行中的最大俯仰角來計算距離以在Y軸上移動載體24來開始下一行，利用以下公式NRO＝(cos(MPA)*PFW)-OA
其中NRO＝下一行偏移(探頭8的以避免略過區(qū)域)PFW＝探頭工作面寬度(探頭工作面9的寬度)MPA＝最大俯仰角(在目前行)OA＝重疊數(shù)量(連續(xù)行的)在探頭8的角度位置在掃描期間被動態(tài)調(diào)整以跟隨掃描的組織的外形的一個實施例中，畫面28的頂部實際上是均勻的間隔的，組織的外形足夠柔和以至于臨近的畫面28將保持彼此基本上平行，雖然它們可具有多至幾度的不同。盡管在單一的掃描行30內(nèi)的臨近的畫面28基本上是平行的，但隨著其被增加數(shù)量的畫面28的分開，畫面28可逐漸變得稍不那么平行。兩個臨近的掃描行中的畫面28基本上不平行。
在一個優(yōu)選實施例中，諸如乳房的器官隨著掃描行30從側(cè)面向中間或反之亦然前進能以一個部分被掃描。圖5描繪了包括一個部分的一系列掃描行30。在另一個實施例中，每個乳房可能以兩個部分掃描，每個部分的第一掃描行在乳房中間的乳頭對準，連續(xù)的掃描行30逐漸遠離乳頭。觀察程序觀察程序(或觀察器)的一個優(yōu)選實施例是流線型的、整體式的、32位Windows應(yīng)用程序，設(shè)計用于運行在Windows 95、Windows 98、NT 4、以及Windows 2000上。一個優(yōu)選實施例被實施以與General Electric Logiq 700醫(yī)用超聲波掃描器接口和從其采集數(shù)據(jù)。當然，可寫出運行在其他類型的計算機系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的將來版本的觀察程序，以及與其他類型的掃描裝置接口。如權(quán)利要求中所使用的，“計算機”通常指利用一個或多個微處理器處理數(shù)據(jù)的任何合適的裝置。
觀察程序的整體性結(jié)構(gòu)及其相對較小使得其與圖像數(shù)據(jù)捆綁用于更靈活的傳輸和觀察。在多數(shù)情況下，一個患者的整個掃描數(shù)據(jù)以及程序可被置于單一的CD上，從而使用戶將患者掃描結(jié)果以相對較小的包傳輸，并在任何可與CD上的軟件兼容的計算機上觀察。盡管用電子郵件傳輸掃描結(jié)果會更方便，目前電子郵件的速度和大小令發(fā)送整個掃描結(jié)果是不現(xiàn)實的。然而，如果需要，觀察程序可選擇掃描數(shù)據(jù)的小部分并將其與觀察程序捆綁，因為小數(shù)據(jù)包通過目前的電子郵件系統(tǒng)發(fā)送是現(xiàn)實的。也可利用其他的發(fā)送方式，例如通過互連網(wǎng)上的流視頻，或利用文件壓縮以加速下載時間的離散文件下載。另外，觀察器可以用諸如位圖的標準圖像格式輸出或打印單一的畫面28。
在其他實施例中，觀察程序可被設(shè)計成只運行在它駐留的計算機上，或它可駐留在客戶機-服務(wù)器環(huán)境中的服務(wù)器上。程序利用Java語言或類似語言還可以是非整體性的，在一個網(wǎng)絡(luò)-中心環(huán)境中。
在圖1所示的一個優(yōu)選實施例中，觀察器程序通過連接裝置14控制掃描操作和數(shù)據(jù)下載，例如網(wǎng)絡(luò)TCP/IP接口。也可使用其他連接裝置，或使用特定的掃描器，但可能那一種都不是必須的。General Electric Logiq 700超聲波掃描裝置具有內(nèi)部緩存器，在需要下載以清除緩存器用于另一掃描之前可存儲有限數(shù)量的圖像數(shù)據(jù)。其他掃描裝置沒有這樣的緩存器，但隨著掃描的進行而提供流數(shù)據(jù)的輸出，程序能夠從各種掃描裝置中采集圖像數(shù)據(jù)。
在一個優(yōu)選實施例中，計算機起到對來自超聲波掃描裝置的超聲波圖像的接收機和記錄機的作用。如圖6所示，一個優(yōu)選實施例觀察器和掃描器之間的信號交換序列來開始掃描采集過程32。然后觀察器調(diào)用掃描器清除其內(nèi)部畫面緩存器34然后將掃描行采集到其內(nèi)部緩存器36。觀察器凍結(jié)掃描器緩存器38，確定緩存器內(nèi)的畫面28的數(shù)量、其尺寸和象素格式40，初始化圖像文件42中的一個新的掃描行，從緩存器44讀取單獨的畫面28，計數(shù)畫面格式46并將它們寫入數(shù)據(jù)存儲裝置中的圖像文件48。然后它可重復(fù)采集過程直到掃描行中所有畫面28被處理50，并中止文件52中的掃描行。然后，它徹底開始另外的掃描行30直到整個掃描被采集到圖像文件54中。觀察器的一個優(yōu)選實施例使用專用的圖像文件格式，其包括用戶信息的頭部和掃描信息(“圖像文件”)，但圖像也可被轉(zhuǎn)換成諸如DICOM的標準格式。
圖7是顯示從掃描器到計算機的數(shù)據(jù)傳輸過程的用戶界面的流程圖。用戶通過從文件菜單56選擇來創(chuàng)建一個新文件，為新文件58指定一個名稱，輸入患者數(shù)據(jù)和相關(guān)信息60，從數(shù)據(jù)菜單62進行選擇，并指定乳房的什么部分要被采集64。然后用戶開始采集過程66，然后畫面28通過諸如網(wǎng)絡(luò)接口的連接裝置14被從掃描器的畫面緩存器下載，然后將記錄在數(shù)據(jù)存儲裝置中的所述數(shù)據(jù)標準化，不丟失的壓縮(如果需要)并連續(xù)的寫入圖像文件。當所有的緩存畫面被處理時，觀察器圖像文件中建構(gòu)的行68。然后另一掃描行可被采集等等，或者至掃描器的接口可能被終止70。為了下載流數(shù)據(jù)，程序執(zhí)行實時寫入。采集數(shù)據(jù)在一個優(yōu)選實施例中，觀察器創(chuàng)建(并因此顯示)專用圖像文件，其格式包括文件頭72、患者信息塊74、以及零個或更多個掃描行畫面塊76，如圖8所示?；颊咝畔K74不僅包含患者有關(guān)患者的信息，還包括有關(guān)掃描本身有關(guān)的信息，例如掃描的深度和寬度，掃描行的長度、在掃描期間載體24的速度，掃描器每秒俘獲的畫面數(shù)，每個畫面之間的間隔等。
其中在掃描期間探頭的角度位置被動態(tài)調(diào)整的另一實施例中，觀察器程序可在數(shù)據(jù)存儲裝置上記錄每幀的角度位置信息和每幀的其他信息。角度位置數(shù)據(jù)可通過掃描器從附著在探頭8或載體24的角度傳感器25或者從收集該數(shù)據(jù)的中間計算機被提供給觀察器程序。
觀察器的實施是在很大程度上獨立于與其配對的特定的掃描器硬件。為每個掃描器所寫的特定的模塊對從該特定掃描器所使用的內(nèi)部格式“規(guī)格化”到圖像文件內(nèi)使用的格式。計算機作為將該掃描器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成觀察器的圖像文件格式的轉(zhuǎn)換裝置。存儲在圖像文件中的掃描行畫面單元以優(yōu)化的格式被寫入以便在顯示期間快速再現(xiàn)。在一個優(yōu)選實施例中，觀察器運行在使用WIN 32操作系統(tǒng)的計算機上，掃描畫面28以精密的反映出8位的灰度WindowsDIB(獨立于裝置的位圖)的8位格式被寫到圖像文件中。這實際上在不需要例行的變換的情況下使得圖像有效顯示在Windows計算機上。顯示圖像在采集、轉(zhuǎn)換、存儲掃描數(shù)據(jù)后，觀察器的第二主要任務(wù)是顯示掃描的圖像。觀察器打開先前創(chuàng)建的圖像文件并在其界面以象放電影的方式重現(xiàn)連續(xù)的掃描行畫面。圖像可以用可變的速度、向前或向后播放，并可暫停在單一的畫面上。
用于觀察程序的用戶界面可在很大程度上與可買到的數(shù)字視頻播放器，例如Microsoft Windows Media Player，帶有播放、暫停、停止、在節(jié)內(nèi)前后移動的滑動器條等。重放特征可利用通常用于數(shù)字視頻應(yīng)用程序的標準Windows輸入/輸出操作。圖9示出了顯示重放步驟的用戶界面的概括的流程圖。
觀察器特征之一是定位功能，其確定任何在同一畫面上或不同畫面上給定選擇的參考點的任何畫面28上的任何點的實際定位(患者上的)。例如，如果醫(yī)師在一個畫面中發(fā)現(xiàn)異常，接著他必須能在畫面數(shù)據(jù)中的其他地方確定一些突出的特征，即，乳頭或由操作者放置的暫時的標記，接著發(fā)現(xiàn)異常相對于該參考點的位置。
用于定位特征的用戶界面如圖10中的流程圖所示來操作。用戶通過用鼠標雙擊所關(guān)注的點(“POI”)在要觀察78的特定的畫面28上標記該點80。然后出現(xiàn)一個重疊的窗口，在該窗口內(nèi)的一個小顯示窗格顯示從其中存在異常82的掃描行(實際上，相同的行“部分”)中取出的“指甲”尺寸的聲譜儀畫面。接著用戶可橫越通過該指甲狀的畫面直到他定位包括他想用的參考點(“RP”)的參考畫面84。在乳房掃描的情況下，參考點通常是乳頭，其可通過在掃描期間在乳頭上放置特殊的襯墊120確實被識別，在觀察器上可容易的識別。接著用戶可利用鼠標在該參考畫面上標記一個點84。觀察器程序立刻計算相對于參考點的第一位置86并把結(jié)果(以文本和圖形兩種格式)顯示給用戶88。接著用戶關(guān)閉對話框來結(jié)束該功能90。
為了實施定位工能，觀察器利用有關(guān)掃描已知的數(shù)據(jù)，，其作為數(shù)據(jù)采集過程的一部分被寫入圖像文件頭。這種信息包括畫面寬度，以及特定掃描行中接下來的之間的距離，以及掃描行之間的偏量。在一個單獨的畫面中，定位功能通過比例數(shù)學計算用戶選擇的點的位置，利用在高度和寬度上的圖像數(shù)據(jù)點(象素)的數(shù)量以及畫面的尺寸來計算從畫面的邊到該點的距離。程序計數(shù)橫過畫面寬度的象素數(shù)，接著用戶選擇的象素位置數(shù)被畫面寬度乘并被全部象素數(shù)除。例如，假設(shè)畫面寬度是4厘米，程序計算出橫過該寬度有400個象素，用戶選擇一個點在象素位置100∶100*4cm/400＝1cm。所以選擇的點距離畫面的邊為1厘米。接著程序進行類似的計算以確定所選擇的點到畫面頂部的距離。圖10描繪了該過程并還顯示了定位功能如何確定從用戶選擇的所關(guān)注的點(POI)到用戶選擇的參考點(RP)之間的距離和角度，利用已知值和簡單的三角法86。在乳腺癌顯示中，POI通常是可疑的癌癥，RP是乳頭。
探頭8基本均勻的運動導(dǎo)致均勻間隔的畫面28，并因此從參考畫面到特定畫面之間的距離通過計算它們之間的畫面數(shù)并被間隔乘而計算出86。另外，掃描行的重疊是已知的，因此如果RP在與POI不同的掃描行中，確定位置就是確定重疊和測量距離并用三角法進行角度和余下距離的計算這樣簡單的事情86。因此，計數(shù)從RP開始的畫面并考慮其重疊就提供了每個單獨畫面的定位。
在一個優(yōu)選實施例中，其中探頭的角度位置在掃描過程中被動態(tài)調(diào)整，在掃描期間觀察程序可從角度傳感器25獲取每個畫面的角度位置以及上述的其他信息。利用該信息，定位功能可再次利用簡單的三角法來計算RP和POI之間的距離。
觀察器的另一特征是其準確測量單一畫面上的兩個用戶選擇的點之間的距離的能力。這允許用戶測量在圖像中發(fā)現(xiàn)的異?；蛱卣?。測量的過程非常類似于定位功能過程。利用畫面深度和寬度的已知值，測量功能使用比例數(shù)學來確定兩點之間的距離。為了橫過畫面對角的測量，使用了比例數(shù)學來確定三角側(cè)邊的長度，并使用簡單的三角法來計算直角三角形的斜邊的長度，其為點之間的距離。沒有載體的實施例在不使用載體的情況下也可能獲得連續(xù)的掃描。探頭可與一個或多個定位傳感器耦合來提供與每個單獨畫面相關(guān)的定位數(shù)據(jù)。術(shù)語“耦合”意思是傳感器可附著于探頭本身，或者在沒有實際的連接的情況行用于跟蹤探頭的運動。這些傳感器可向操作者提供反饋以便以正確的速度在組織上移動探頭，并在正確的位置開始每個掃描行。這將在不需要機械的載體的情況下允許對組織足夠完全的遮蓋。另外，為了獲得相對均勻的畫面間隔，探頭上的速度傳感器可以用信號通知超聲波掃描裝置來改變畫面獲取速率以便在其移過組織時匹配探頭的速度。
該沒有載體實施例不必依靠載體的精確移動來提供掃描行的畫面之間的均勻間隔以便計算畫面之間的距離。因為定位數(shù)據(jù)對每個畫面是可用的，觀察器的定位功能可利用POI畫面的定位信息并將其與RP畫面的定位信息比較，并進行必須的距離和三角計算來確定從RP到POI之間的距離。
定位傳感器可以以各種實施方式排列?？墒褂煤唵蔚膬A角計來在兩個或三個軸確定探頭的方向。探頭探頭工作面9的定位可被慣性傳感器系統(tǒng)、或激光、或紅外系統(tǒng)、或者是無線頻率本地定位系統(tǒng)跟蹤。另外，可使用簡單的輪裝置來測量探頭在組織上移動的距離和速度。另外，例如那些通常用于光學鼠標的光學移動傳感器可被附著到探頭上來跟蹤其移動。當用于和遮蓋物一起的乳房組織時，遮蓋物可由適合光學移動傳感器的某種類型的織物制成。所有這些系統(tǒng)可使用身體上的一點作為參考位置，例如當系統(tǒng)用于乳房掃描時將乳頭作為參考位置。組織鑒別的方法上述的裝置、探頭、掃描器、載體以及觀察程序可被組合以提供掃描細胞組織中的諸如癌癥這樣的異常的方法。組織被掃描，用戶在計算機上觀察圖像，以象放電影的方式掃描過圖像。該技術(shù)使組織中的任何異常在快速連續(xù)回放中變得可見，因為其使正常的纖維的表面或?qū)优で蛑袛?。接著用戶可前后控制圖像直到包含異常的畫面被發(fā)現(xiàn)，用戶可標記該異常并利用程序的定位功能來對其定位。觀察器程序發(fā)出每個掃描行30或段的結(jié)束以使用戶在不需要轉(zhuǎn)移目光的情況下了解大概的定位的可聽見的和/或可看見的信號。觀察器還可以用用戶選擇的起始和結(jié)束點播放連續(xù)的循環(huán)?？衫枚ㄎ恍畔⑦M行跟蹤研究，包括更集中的超聲波調(diào)查、活組織檢查等等。
可以用諸如Photoshop這樣的圖像軟件來操作單獨的圖像，利用過濾器和其他操作技術(shù)來增強異常的顯現(xiàn)并使其變得更為可見，包括圖像放大。畫面的亮度和對比度可以被調(diào)整。另外，各種圖像增強運算在本領(lǐng)域中是公知的，并且觀察程序允許當圖像被快速連續(xù)播放時其被“匆忙的”使用。
一旦開發(fā)軟件來識別任何異常，可以預(yù)見圖像復(fù)查過程最終將會是自動的。如果需要，接著用戶可研究該圖像來確定軟件識別的精度。
具體對于掃描乳房組織，優(yōu)選的方法如下所述。使用機械探頭載體24，取決于探頭的尺寸，乳房分別以多個通道或一個通道可以以帶狀掃描或者是以整體掃描。乳房可以在用或者不用遮蓋物的情況下被掃描。圖11A和11B顯示了象乳罩一樣的可協(xié)助將乳房保持在一個位置以便鑒別和通過減少來自超聲波陰影的信息丟失來協(xié)助圖像收集的均勻的完整性的遮蓋物92。該遮蓋物92還為患者提供某種程度的端莊。目前的超聲波技術(shù)要求使用聲圖耦合劑(通常是凝膠)來在探頭和皮膚之間排除空氣。因此，任何這樣的遮蓋物92必須能吸收該凝膠，并相對于超聲波能量透明，并具有足夠疏松的織法以使任何陷在皮膚和遮蓋物92之間的空氣可容易的逃離。遮蓋物92可以用耦合劑預(yù)浸，或者該劑也可在掃描開始前由操作者施用，或者是兩者都使用。為了避免掃描完成后患者把浸有凝膠的遮蓋物92拉過她的頭部，遮蓋物92可被設(shè)計成在使用后拆除。遮蓋物92可在背部94裝備有易于解開的鏈形縫法的接縫，以便遮蓋物92可將其從患者的臂上脫開。肩接縫96也可以用鏈形縫法來進一步使其容易去除。由于遮蓋物92的一個優(yōu)選實施例被設(shè)計成單一用途的物品，遮蓋物92在不需要特殊的縫法時可用剪刀剪掉。拉鏈、鉤、以及環(huán)，或其他緊固件也可被用于使穿上或去除遮蓋物92變得容易，并可允許遮蓋物92被重新使用。一個優(yōu)選實施例使用拉伸織物用于遮蓋物92，但任何可傳導(dǎo)或通過超聲波能量的合適的材料都可被使用。
乳頭襯墊120被置于患者的乳頭上以提供圖像上的參考點。乳頭襯墊120由于其不同于乳房組織的超聲波特性出現(xiàn)在掃描圖像上。乳頭襯墊120具有減少超聲波陰影的額外益處。圖12A、12B、和12C描繪了乳頭襯墊120的一個優(yōu)選實施例，其由傳導(dǎo)超聲波的材料制成，例如固體凝膠。乳頭襯墊120的一個優(yōu)選實施例直徑大約70毫米，厚度從周邊的小于1毫米變化到中間的4毫米，但其他尺寸也可被使用。更大和更厚的凝膠襯墊可買到用于隔離的超聲波掃描，其中將探頭偏移組織是有利的，但其未被設(shè)計成在掃描期間完全橫過其周邊。入圖12A、12B、和12C所示，圓形的乳頭襯墊120繞其全部周邊逐漸形成錐形到邊緣122，并具有非常平滑的表面。乳頭襯墊120的邊緣122足夠厚以抵抗撕開，還足夠薄以允許超聲波探頭在掃描期間在不移開乳頭襯墊120或在乳頭襯墊的邊緣122產(chǎn)生超聲波陰影的情況下橫過其周邊。乳頭襯墊120可通過將其置于上述的織物遮蓋物92下來使其保持在恰當?shù)奈恢谩?br> 如上所述，以快速連續(xù)的方式復(fù)查圖像，從而給予通過乳房組織的一種動感。觀察者可通過比較性的圖像分析或觀察來觀察或檢測異常的乳房結(jié)構(gòu)的中斷。該方法相對于其他超聲波掃描技術(shù)具有優(yōu)點，包括以下優(yōu)點1)平行的和連續(xù)的圖像被獲得，從而優(yōu)化了乳房組織的遮蓋并且當以象放電影的方式觀察時圖像的外部特征得到了改善。
2)整個乳房被以均勻的和可再現(xiàn)的方式成像。
3)圖像可被以帶的形式單獨地保持和復(fù)查，或者被組合以表現(xiàn)整個乳房，例如三維再現(xiàn)。
因此，披露了改善的超聲波細胞組織鑒別工具。盡管本發(fā)明的實施例和應(yīng)用已經(jīng)被指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不偏離此處的發(fā)明概念的情況行可能進行更多的修改是顯而易見的。因此，本發(fā)明除了所附的權(quán)利要求的精神之外不被限制。
權(quán)利要求
1.一種鑒別細胞組織的系統(tǒng)，包括超聲波掃描裝置，包括能生成代表細胞組織的圖像的圖像數(shù)據(jù)的超聲波探頭；一個或多個傳感器，與所述探頭耦合以確定所述探頭的定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括從所述超聲波掃描裝置接受圖像數(shù)據(jù)的接收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括與所述接收器通信以存儲所述圖像數(shù)據(jù)的記錄器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括與將所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與觀察器兼容的格式的所述接收器通信的會話裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括將所述圖像數(shù)據(jù)顯示為圖像的觀察器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述觀察器可提供掃描圖像的快速、連續(xù)的顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述細胞組織是乳房組織，還包括襯墊來遮蓋患者的乳頭，所述襯墊可傳導(dǎo)超聲波并與乳房組織具有不同的超聲波特性。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述細胞組織是乳房組織，還包括用于所述乳房組織的織物遮蓋物，適合在掃描期間將所述乳房組織保持在適當位置，其中所述織物能吸收超聲波耦合劑，并將超聲波能量以最小的干擾進行傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括遮蓋所述乳房組織的乳頭的襯墊，所述襯墊可傳導(dǎo)超聲波并與乳房組織具有不同的超聲波特性，所述襯墊被置于所述織物遮蓋物下，并被所述織物遮蓋物保持在適當?shù)奈恢谩?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括載體，被驅(qū)動以在所述細胞組織上逐漸移動，所述探頭安裝到所述載體以生成一系列基本上與所述系列中臨近的圖像平行的所述細胞組織的截面圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括控制器，與所述探頭通信以便在所述探頭在所述細胞組織上逐漸移動期間連續(xù)地啟動所述探頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括控制所述探頭的所述逐漸移動并匹配所述超聲波掃描器的畫面捕捉速率的計算機。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括使患者穩(wěn)定的平臺，安裝用于相對于所述平臺平移運動的載體臂，其中所述載體與所述載體臂連接，并且所述探頭與所述載體連接，所述探頭繞至少一個軸相對于所述載體臂被樞軸安裝。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括至少一個電動機，由至少一個微處理器控制以便驅(qū)動在所述細胞組織上的所述探頭和所述載體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括至少一個電動機，由至少一個微處理器控制以便調(diào)整所述探頭的角度位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括用于動態(tài)調(diào)整所述探頭的所述角度位置的另一系統(tǒng)，包括靠近所述探頭的一個或多個位移傳感器探頭；其中所述位移傳感器產(chǎn)生發(fā)送到所述至少一個微處理器的信號，其依次產(chǎn)生發(fā)送到所述至少一個電動機以調(diào)整所述探頭的所述角度位置的信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個微處理器基于所述電動機速度和所述探頭的角度位置確定所述探頭探頭工作面在所述皮膚上的速度，并發(fā)送信號到所述至少一個電動機以維持均勻的速度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個微處理器利用以下公式計算適當?shù)乃俣菻V＝(DV*cos(NRA)+(FL/TI*(|sin(ORA)-sin(NRA)|))其中，HV＝水平速度(載體臂的在目前的側(cè)傾角度產(chǎn)生DV所必須的)DV＝缺省速度(所述探頭工作面在所述皮膚上的所需速度)FL＝支軸長度(側(cè)傾平面樞軸和所述探頭探頭工作面的中間之間的距離)TI＝時間間隔(角度測量之間以秒計的時間)ORA＝舊的側(cè)傾角(在上次時間增量中沿X軸的探頭的角度)NRA＝新的側(cè)傾角(目前沿X軸的探頭的角度)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個微處理器確定在掃描過程期間探頭所述探頭工作面的橫向位置并發(fā)送信號到所述至少一個電動機以進行位置修正。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個微處理器利用以下公式計算所述橫向位置修正YCD＝(PFW*(sin(OPA)-sin(NPA)))-1/2PFW*(cos(OPA)-cos(NPA))其中YCD＝Y(jié)軸修正距離(探頭用來修正從前面的時間增量從Y軸角度改變的偏移)PFW＝探頭工作面寬度(探頭工作面的寬度)OPA＝舊的俯仰角(在上次增加中探頭沿Y軸的角度)NPA＝新的俯仰角(目前探頭沿Y軸的角度)。
21.一種用于鑒別細胞組織的方法，包括以基本均勻和彼此基本正常的移動的連續(xù)的圖像進行超聲波掃描細胞組織；以及連續(xù)地記錄所述圖像。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括以一系列基本上平行、重疊的掃描行掃描所述細胞組織，每個掃描行包括多個所述連續(xù)的圖像。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括在掃描期間調(diào)整探頭的所述位置來保持與所述細胞組織的表面的垂直，當一個掃描行完成時確定被遮蓋的區(qū)域，以及調(diào)整所述探頭的起始位置用于下一掃描行以防止略過所述細胞組織的任何區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括利用計算機確定所述掃描行的所述起始位置，利用以下公式NRO＝(cos(MPA)*PFW)-OA其中NRO＝下一行偏移(探頭的以避免略過區(qū)域)PFW＝探頭工作面寬度(所述探頭工作面9的寬度)MPA＝最大俯仰角(在目前行中)OA＝重疊量(連續(xù)行的)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括快速連續(xù)地觀察所述記錄的連續(xù)的圖像。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括利用成像增強使所述異?；蛱卣髯兊酶梢姟?br> 27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括接受在至少兩個單獨的圖像上用戶定義的點，以及計算橫過三(3)維的所述點之間的所述距離。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括接受單一的圖像上用戶定義的點，以及計算所述兩點之間的所述距離。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括使用與所述超聲波探頭耦合的定位傳感器，以及記錄來自所述定位傳感器的用于每個圖像的定位數(shù)據(jù)。
30.一種協(xié)助對乳房組織進行超聲波掃描的系統(tǒng)，包括用于乳房組織的織物遮蓋物，適合在掃描期間將所述乳房組織保持在適當?shù)奈恢?；以及施用于所述遮蓋物的超聲波耦合劑；其中所述遮蓋物可吸收所述耦合劑并以最小的干擾傳導(dǎo)超聲波能量。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，還包括遮蓋所述乳房組織的乳頭的襯墊，所述襯墊可傳導(dǎo)超聲波并具有與所述乳房組織不同的超聲波特性，所述襯墊置于所述織物遮蓋物之下并被所述織物遮蓋物保持在適當?shù)奈恢谩?br> 32.一種用于超聲波乳房掃描的輔助裝置，包括置于乳頭的上的襯墊，所述襯墊可傳導(dǎo)超聲波并具有與乳房組織不同的超聲波特性，其中所述襯墊是盤形的，所述盤的中間最厚，并繞所述襯墊的全部周邊向邊緣逐漸變薄。
33.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括使用織物遮蓋所述乳房組織，適合在掃描期間將所述乳房組織保持在適當位置；以及使用與所述織物遮蓋物一起的超聲波耦合劑。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括將襯墊放置在所述乳房組織的所述乳頭上并在所述織物遮蓋物之下，所述襯墊可傳導(dǎo)超聲波并具有與乳房組織不同的超聲波特性，并且所述襯墊被所述織物遮蓋物保持在適當位置；以及在掃描期間將超聲波探頭移動到所述遮蓋物的頂部橫過所述乳房組織，包括橫過所述襯墊的所述周邊至少一次。
35.一種將掃描數(shù)據(jù)從超聲波掃描裝置傳輸?shù)接嬎銠C的方法，由此由計算機實施的程序通過連接裝置開始所述掃描數(shù)據(jù)的傳輸，包括以下步驟在所述程序和所述掃描裝置之間建立收發(fā)關(guān)系序列，清除所述掃描裝置的內(nèi)部存儲緩存器，獲取所需數(shù)量的單獨的掃描圖像作為所述緩存器內(nèi)的畫面，凍結(jié)所述緩存器以對所述緩存器內(nèi)的畫面數(shù)進行計數(shù)，并確定其尺寸和格式，打開計算機上的文件以接受所述畫面，通過連接裝置將所述畫面從所述掃描裝置傳輸?shù)剿鲇嬎銠C，將所述畫面數(shù)據(jù)從所述掃描裝置格式轉(zhuǎn)換成觀察器程序所使用的格式，以及以連續(xù)的方式將所述轉(zhuǎn)換的畫面數(shù)據(jù)寫到圖像文件中。
全文摘要
本發(fā)明披露了用于細胞組織的超聲波掃描和診斷。超聲波探頭以可與超聲波掃描器的圖像捕捉速率同步的均勻的速率被移過細胞組織，以便獲得一套連續(xù)和完整的組織的掃描圖像。在移過該組織時探頭可被保持在單一的位置，或者在掃描期間它可被動態(tài)的調(diào)整以提供與被掃描的組織的最佳接觸。圖像數(shù)據(jù)被捕捉并被轉(zhuǎn)換成易于存儲和與觀察器兼容的格式。觀察器允許掃描的圖像以最佳的用于鑒別癌癥和其它異常的方式重放。定位功能允許用戶在單個的掃描圖像上挑選所關(guān)注的點，并選擇另一個已知的參考點，并且該功能計算和給出從參考點到所關(guān)注的點在三維中的距離。該系統(tǒng)實際上可用于任何組織，但也可被優(yōu)化用于乳癌鑒別。不同密度的襯墊可被置于乳頭上以提供在掃描圖像中可見的參考點。乳房可以用保持乳房在適當位置和減少超聲波掃描誤差的方式構(gòu)成的織物遮蓋，同時也將襯墊保持在適當?shù)奈恢?。上述的定位功能將利用該乳頭襯墊作為參考點，從該處測量任何發(fā)現(xiàn)的癌癥或其他異常。
文檔編號A61B8/08GK1469723SQ01817314
公開日2004年1月21日 申請日期2001年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月13日
發(fā)明者凱文·凱利, 羅杰·羅伊斯, 理查德·J·彼得森, 路易斯·E·蓬斯, 克里斯多佛·M·安德伯溫科, 馬修·W·史密斯, 唐納德·C·戈斯, C 戈斯, E 蓬斯, J 彼得森, W 史密斯, 凱文 凱利, 多佛 M 安德伯溫科, 羅伊斯 申請人:索羅賽因公司