專(zhuān)利名稱：在感興趣的對(duì)象上生成定位標(biāo)記的工具和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像，更具體地涉及在顯示于計(jì)算機(jī)屏幕上的感興趣的對(duì)象上放置標(biāo)記，以定義所感興趣的對(duì)象的區(qū)域。
背景技術(shù)：
乳房X線照片在治療癌癥中用作診斷工具。
對(duì)于乳房X線照相的實(shí)質(zhì)(parenchymal)圖案的計(jì)算機(jī)化分析可提供對(duì)于該圖案的客觀的、數(shù)量上的特性描述和分類(lèi)，該圖案可能與乳癌相關(guān)聯(lián)。在癌癥的治療中，基于乳房X線照片分析的發(fā)癌率計(jì)算機(jī)化評(píng)估是已被認(rèn)可并且有用的工具。
乳房主要由纖維腺(fibroglandular)組織和脂肪組織兩部分組成。一般的乳房包括大約50％的纖維腺組織和50％的脂肪?？梢钥吹酱蠖鄶?shù)乳癌(breast carcinomas)在乳房X線照片上顯示為一大塊、一串微小的鈣化組織或兩者的組合。乳房X線照相的其他異常不如塊和/或硬化獨(dú)特和普遍，并包括皮膚或乳頭變化、腋窩異常、不對(duì)稱的密度和結(jié)構(gòu)擴(kuò)張。
研究表明，使用拍攝的乳房X線照片可以減小損害并減少檢測(cè)階段，改進(jìn)對(duì)于生存的預(yù)測(cè)。目前，乳房X線照相是一種已經(jīng)確立的用于乳癌的早期檢測(cè)的成像技術(shù)。
臨床獲取X射線乳房X線照片是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，并且為了獲得高質(zhì)量的圖像而需要特定的技術(shù)。乳房中的各種結(jié)構(gòu)之間的衰減差異有助于圖像對(duì)比。由于乳房結(jié)構(gòu)的相似成分和乳癌的物理顯像，使用拍攝膠片(screen-film)的乳房X線照相的成像必定與普通的X光照相的成像有實(shí)質(zhì)上的差別。需要低能量的X射線以增強(qiáng)區(qū)別正常組織和癌的能力。由于脂肪和纖維腺組織的相對(duì)含量不同，個(gè)體之間的乳房的放射性的外觀不同。脂肪在乳房X線照片上顯示為深色(即，高光密度)，而纖維腺組織在乳房X線照片上顯示為淺色(即，低光密度)。與纖維腺組織相關(guān)的亮度區(qū)域通常被稱為乳房X線照相密度。
拍攝乳房X線照相通常包括兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的X光線照相的投影、內(nèi)外斜位(MLO)和頭-尾(CC)，它們?cè)诿總€(gè)乳房(右邊和左邊)總共拍攝四個(gè)圖像。這兩種攝影的目的是完整地為乳房成像，并且如果有任何損害出現(xiàn)，則允許獲得定位和主要特性。
現(xiàn)在，在拍攝乳房X線照相期間，沒(méi)有通用的方法來(lái)為一個(gè)系統(tǒng)定義乳房坐標(biāo)，該坐標(biāo)對(duì)頭-尾圖像的側(cè)向和中間的部分進(jìn)行分割，或者對(duì)內(nèi)外斜位圖像的上部和下部進(jìn)行分割。因此，當(dāng)放射科醫(yī)師為圖像添加記號(hào)時(shí)，他/她還必須說(shuō)明在乳房中的相對(duì)位置。傳統(tǒng)的技術(shù)包括使用乳房的草圖或圖示說(shuō)明，這些技術(shù)要求放射科醫(yī)師從實(shí)際圖像中把患病組織的位置轉(zhuǎn)化為草圖表示。用于定位的另一技術(shù)是在獲取圖像時(shí)在女性乳房的乳頭縛上(通常用帶子)通常為黃銅的金屬球，該金屬球例如bb。金屬球僅作為標(biāo)記使用，而不能自動(dòng)描述MLO或CC視圖中的乳房位置。此外，病人通常抱怨在乳房X線照相過(guò)程中由于bb在她們?nèi)榉可隙斐傻膶擂魏筒槐阒帯?br> 因此需要一種在顯示于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)上的感興趣的對(duì)象上生成定位標(biāo)記的工具。進(jìn)一步需要一種顯示于成像系統(tǒng)上的感興趣的對(duì)象的圖像上生成定位標(biāo)記的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，申請(qǐng)人提供了一種用于在顯示于成像系統(tǒng)上的感興趣的對(duì)象的圖像上生成定位標(biāo)記的方法和工具。該工具包括了為獲取感興趣的對(duì)象的圖像而配置的機(jī)構(gòu)。用于在圖像內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行交互式移動(dòng)的裝置。用于實(shí)時(shí)在圖像上選擇一個(gè)點(diǎn)的裝置。用于在所選的點(diǎn)上對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)線(guideline)以定義感興趣的對(duì)象的區(qū)域的裝置。用于實(shí)時(shí)確定該圖像相對(duì)于所定義的區(qū)域和所選的點(diǎn)的平面內(nèi)定位并顯示具有所選的點(diǎn)和所定義的區(qū)域的圖像的裝置。
另一個(gè)實(shí)施例提供了在顯示于例如計(jì)算屏幕的成像系統(tǒng)上的感興趣的對(duì)象的圖像上生成定位標(biāo)記的方法。該方法包括用于在圖像內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行交互式移動(dòng)的步驟。在圖像上實(shí)時(shí)選擇一個(gè)點(diǎn)。在所選的點(diǎn)上對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)線以定義感興趣的對(duì)象的區(qū)域。實(shí)時(shí)確定該圖像相對(duì)于在所選的點(diǎn)中定義的區(qū)域的平面內(nèi)定位，并顯示具有所選的點(diǎn)和所定義的區(qū)域的圖像。
在查看了下列附圖和所附的權(quán)利要求中書(shū)的詳細(xì)描述后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚本發(fā)明的其他主要特征和優(yōu)勢(shì)。


圖1是用于乳房X線照相分析的成像系統(tǒng)的框圖，該系統(tǒng)利用了用于在顯示于計(jì)算機(jī)屏幕上的感興趣的對(duì)象的圖像上生成定位標(biāo)記的工具和方法。
圖2說(shuō)明了在對(duì)病人的左右乳房(感興趣的對(duì)象)的頭-尾視圖的側(cè)向和中間部分上的圖像進(jìn)行獲取處理時(shí)標(biāo)記由用戶定義的點(diǎn)的引導(dǎo)線。
圖3說(shuō)明了在病人左右乳房(感興趣的對(duì)象)的內(nèi)外斜位圖像上標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)的引導(dǎo)線。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的示范實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于應(yīng)用在下列描述或在附圖中闡述的組件的構(gòu)造和排列的細(xì)節(jié)上。本發(fā)明能夠以其他實(shí)施例或不同的方法實(shí)現(xiàn)。例如，感興趣的對(duì)象可以是一些其他解剖學(xué)結(jié)構(gòu)或機(jī)械結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)上可以放置定位標(biāo)記，即在感興趣的對(duì)象上的點(diǎn)。而且應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是為了描述的目的，并不應(yīng)該認(rèn)為是限制。
在描述用于在圖像上生成定位標(biāo)記的工具和方法的示范實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一些一般的注解。在圖像上的定位標(biāo)記可以在任何需要這些標(biāo)記的感興趣的對(duì)象上。例如，它可用于機(jī)械結(jié)構(gòu)或解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。在此公開(kāi)說(shuō)明的例子用于人類(lèi)的乳房，但是，應(yīng)當(dāng)理解它并不僅限于這種解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。
在乳房X線照相檢查期間，乳房X線照相設(shè)備的操作人員可以利用本工具和方法來(lái)識(shí)別正在成像的乳房的乳頭，以便立刻允許系統(tǒng)擁有用于圖像上的任何注釋的參照點(diǎn)。在獲取圖像時(shí)或在從諸如與設(shè)備相關(guān)聯(lián)的圖片存檔通信系統(tǒng)(PACS)的存儲(chǔ)設(shè)備中檢索圖像后的稍后的時(shí)間里，可在圖像上放置標(biāo)記。
在乳房X線照相圖像獲取過(guò)程中，X射線技術(shù)人員或放射科醫(yī)師可以使用一次點(diǎn)擊而識(shí)別在每個(gè)圖像上的乳頭。引導(dǎo)線，其為用戶可配置的特征，可以從系統(tǒng)的操作員控制臺(tái)上的輸入設(shè)備切換，以便對(duì)準(zhǔn)或標(biāo)記在顯示于計(jì)算機(jī)屏幕或其他顯示設(shè)備上的感興趣的對(duì)象上的點(diǎn)。當(dāng)在感興趣的結(jié)構(gòu)上標(biāo)記點(diǎn)時(shí)，本工具定義注釋將要指向的感興趣的對(duì)象的區(qū)域。按照特殊的乳房X線照相順序，為每個(gè)圖像重復(fù)此方法。具有所定義的區(qū)域和所選的點(diǎn)的圖像可以隨后存檔到例如PACS的存儲(chǔ)設(shè)備中。
現(xiàn)在參照附圖，圖1說(shuō)明了乳房X線照相成像系統(tǒng)的主要組件的示范性實(shí)施例。此系統(tǒng)的操作由包括了輸入設(shè)備102和顯示屏幕104的操作員控制臺(tái)100控制?？刂婆_(tái)100與乳房X線照相設(shè)備106以及存儲(chǔ)設(shè)備105進(jìn)行通信，使得操作員可以控制該圖像在屏幕104上的生成和顯示。操作員控制臺(tái)100可以是耦合到作為系統(tǒng)一部分的服務(wù)器或大型機(jī)的通用計(jì)算機(jī)或工作站。也可考慮在操作員控制臺(tái)100和存儲(chǔ)設(shè)備105之間通過(guò)硬布線、無(wú)線電或表示感興趣的信息的能量的光傳輸進(jìn)行通信。
存儲(chǔ)設(shè)備105可包括但不僅限于任何類(lèi)型的盤(pán)片，包括軟盤(pán)、光盤(pán)、CD ROM和磁光盤(pán)、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁和光卡，或任何類(lèi)型的適用于存儲(chǔ)電子指令和圖像的介質(zhì)。
如果被存儲(chǔ)在上述任一存儲(chǔ)介質(zhì)中，則該系統(tǒng)包括用于控制系統(tǒng)的硬件和用于使得操作員控制臺(tái)100能夠與人類(lèi)用戶交互的程序設(shè)計(jì)。這種程序設(shè)計(jì)可包括但不僅限于用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器、操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用程序的軟件。這種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)一步包括根據(jù)本發(fā)明指導(dǎo)系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)的程序設(shè)計(jì)或軟件指令。
參照?qǐng)D2，說(shuō)明了在計(jì)算機(jī)屏幕104上顯示的病人的左右乳房116的頭-尾視圖。頭-尾視圖是從解剖學(xué)結(jié)構(gòu)115上觀察的感興趣的對(duì)象(SOI)的視圖。在此情況下，機(jī)構(gòu)106，即乳房X線照相設(shè)備，可被配置以獲取感興趣的對(duì)象(SOI)的圖像120。圖像120顯示在計(jì)算機(jī)屏幕104上。系統(tǒng)用戶使用輸入設(shè)備102在圖像120上進(jìn)行交互式移動(dòng)。用戶在圖像120上選擇一個(gè)點(diǎn)122，引導(dǎo)線124對(duì)準(zhǔn)在該點(diǎn)122上。在所選的點(diǎn)122上的引導(dǎo)線124定義了感興趣的對(duì)象(SOI)的區(qū)域126。在說(shuō)明的例子中，引導(dǎo)線124在左右乳房116的每一個(gè)上的所描述的乳房116的乳頭117端部以直角交叉。引導(dǎo)線124在水平引導(dǎo)線的兩端都定義了感興趣的對(duì)象(SOI)的兩個(gè)區(qū)域126。應(yīng)當(dāng)注意，由于圖像的對(duì)齊不會(huì)很精確，因此每個(gè)圖像必須具有所定義的點(diǎn)122和定位標(biāo)記。有了在圖像120上對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)122，工具101可以確定圖像120相對(duì)于所定義的區(qū)域126和所選的點(diǎn)122的平面內(nèi)定位，并且在計(jì)算機(jī)屏幕104上顯示具有所選的點(diǎn)122和所定義的區(qū)域126的圖像120。
應(yīng)當(dāng)注意，可以在獲取圖像時(shí)實(shí)時(shí)地使用工具101和放置點(diǎn)122，或者在其他時(shí)間點(diǎn)上在從存儲(chǔ)設(shè)備105中檢索的已存檔圖像上實(shí)時(shí)地使用工具101和放置點(diǎn)122。也可考慮實(shí)現(xiàn)邊緣增強(qiáng)，所述邊緣增強(qiáng)將基于圖像的幾何形狀自動(dòng)地檢測(cè)乳頭117。
與本工具101相關(guān)的各種行為，例如交互式地移動(dòng)、選擇、對(duì)準(zhǔn)和確定圖像上的點(diǎn)，典型地通過(guò)輸入設(shè)備102而實(shí)現(xiàn)。輸入設(shè)備102可以選自包括鼠標(biāo)、操作桿、鍵盤(pán)、觸摸球、觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別控制和光識(shí)別筆的組中。例如，在乳頭117的端部“點(diǎn)擊”指示系統(tǒng)在圖像120上的所選的點(diǎn)122上放置引導(dǎo)線124。輸入設(shè)備102也可以用于改變正被作用的圖像，或用于重新配置引導(dǎo)線124以及用于指示系統(tǒng)存儲(chǔ)和檢索所顯示的圖像120。輸入設(shè)備102也可用于注釋在所定義的區(qū)域126內(nèi)顯示的圖像120。這樣的注釋可以通過(guò)預(yù)定義的記號(hào)、通過(guò)口述或語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、或在鍵盤(pán)上打字來(lái)實(shí)現(xiàn)。
參照?qǐng)D3，說(shuō)明了感興趣的對(duì)象(SOI)的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)115的左右乳房116的內(nèi)外斜位視圖(側(cè)視圖)。在每個(gè)視圖中的引導(dǎo)線124和在乳頭117的端部的點(diǎn)122如上所述被放置在圖像120上。
系統(tǒng)用戶，例如放射科醫(yī)師或其他衛(wèi)生保健專(zhuān)業(yè)人員，可以從包含如圖2所示的包括頭-尾圖像的側(cè)向和中間的部分、或如圖3中描述的感興趣的對(duì)象(SOI)的內(nèi)外斜位圖像的上面和下面部分，或其他類(lèi)型的視圖，如放大視圖、分離視圖(cleavage view)和點(diǎn)壓縮(點(diǎn)視圖)的組中選擇一個(gè)圖像120。有了由在每個(gè)圖像中所選的點(diǎn)122標(biāo)記的乳頭117，當(dāng)描述組織結(jié)構(gòu)和對(duì)顯示于計(jì)算機(jī)屏幕104上的圖像進(jìn)行其他分析時(shí)，該系統(tǒng)就具有用于用戶生成的任意注釋的基準(zhǔn)。
使用本工具和方法的優(yōu)勢(shì)在于提供了一個(gè)定義感興趣的對(duì)象(SOI)的特定區(qū)域的一次點(diǎn)擊工具，并消除了在其他情況中描述感興趣的對(duì)象(SOI)各個(gè)區(qū)域時(shí)用戶必須使用的思維上和口頭上的描述。在獲取圖像后，放射科醫(yī)師將檢查這些圖像。如果在乳房上看到塊，放射科醫(yī)師需要描述那個(gè)塊以及它在乳房上的位置。乳頭標(biāo)記不僅使得醫(yī)師可以清楚地識(shí)別塊在乳房中的位置，而且為系統(tǒng)提供了理解圖像中的乳房區(qū)域的能力。其價(jià)值在于為系統(tǒng)提供這種信息額外考慮了將由系統(tǒng)自動(dòng)操作的特征。例如，由于醫(yī)師現(xiàn)在僅需要識(shí)別和測(cè)量塊，并且系統(tǒng)可以使對(duì)于報(bào)表定位自動(dòng)化，因此結(jié)構(gòu)化報(bào)告可以被覆蓋。另外，由于CAD(計(jì)算機(jī)輔助診斷)可以發(fā)現(xiàn)塊，但可能不知道塊的位置，因此可進(jìn)一步補(bǔ)充CAD。兩者結(jié)合起來(lái)將提供更完整的自動(dòng)化的乳房X線照相拍攝。
也可考慮利用這里描述的工具101和方法重新配置引導(dǎo)線124，從圖2和3中說(shuō)明的實(shí)線到虛線或引導(dǎo)線124的一些其他適合的或令人滿意的表示。也可考慮對(duì)如用戶所確定的感興趣的對(duì)象(SOI)的所選的點(diǎn)122和引導(dǎo)線124使用不同的顏色。
這樣，提供了在顯示于計(jì)算機(jī)屏幕上的感興趣的對(duì)象(SOI)的圖像上生成定位標(biāo)記的工具和方法。很明顯，根據(jù)上述教導(dǎo)，可能有多種所述方法和工具的修改和變化。因此需要理解在所附的權(quán)利要求的范圍中，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為除這里特別描述之外的其他形式。
權(quán)利要求
1.一種在顯示于計(jì)算機(jī)屏幕104上的感興趣的對(duì)象SOI的圖像120上生成定位標(biāo)5122的工具101，該工具101包括被配置用于獲得感興趣的對(duì)象SOI的圖像120的機(jī)構(gòu)106；用于在圖像120內(nèi)實(shí)時(shí)地進(jìn)行交互式移動(dòng)的裝置；用于在圖像120上實(shí)時(shí)選擇點(diǎn)122的裝置；用于在所選的點(diǎn)122上對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)線124以定義感興趣的對(duì)象SOI的區(qū)域126的裝置；用于實(shí)時(shí)確定該圖像120相對(duì)于所定義的區(qū)域126和所選的點(diǎn)122的平面內(nèi)定位并顯示具有所選的點(diǎn)122和所定義的區(qū)域126的圖像120的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工具101，包括用于改變102正被作用的圖像120的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的工具101，包括用于重新配置引導(dǎo)線124的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的工具101，包括用于存儲(chǔ)所顯示的圖像120的裝置105。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的工具101，包括用于在所定義的區(qū)域126中注釋所顯示的圖像120的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的工具101，其中所顯示的圖像120選自包括感興趣的對(duì)象SO1的放大視圖、分離視圖、點(diǎn)視圖、頭-尾圖像的側(cè)向和中間的部分、以及內(nèi)外斜位圖像120的上部和下部的組中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的工具101，其中用于選擇的裝置是通過(guò)輸入設(shè)備102來(lái)執(zhí)行的，其中該輸入設(shè)備102選自包括鼠標(biāo)、操作桿、鍵盤(pán)、軌跡球、觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別控制和光識(shí)別筆的組中。
8.一種用于在顯示于計(jì)算機(jī)屏幕104上的感興趣的對(duì)象的圖像120上生成定位標(biāo)記的方法，該方法包括步驟在圖像內(nèi)120實(shí)時(shí)地進(jìn)行交互式移動(dòng)；在圖像120上實(shí)時(shí)選擇點(diǎn)122；在所選的點(diǎn)122上對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)線124以定義感興趣的對(duì)象SOI的區(qū)域126；實(shí)時(shí)確定該圖像120相對(duì)于所定義的區(qū)域126和所選的點(diǎn)122的平面內(nèi)定位；以及顯示具有所選的點(diǎn)122和所定義的區(qū)域126的圖像120。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括改變正被作用的圖像120的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括重新配置引導(dǎo)線124的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括存儲(chǔ)所顯示的圖像120的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括在所定義的區(qū)域126中注釋所顯示的圖像120的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所顯示的圖像120選自包括感興趣的對(duì)象SOI的放大視圖、分離視圖、點(diǎn)視圖、頭-尾圖像的側(cè)向和中間的部分、以及內(nèi)外斜位圖像的上部和下部的組中。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中選擇的步驟是通過(guò)輸入設(shè)備102來(lái)執(zhí)行的，其中該輸入設(shè)備102選自包括鼠標(biāo)、操作桿、鍵盤(pán)、軌跡球、觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別控制和光識(shí)別筆的組中。
全文摘要
用于在顯示于成像系統(tǒng)上的感興趣的對(duì)象的圖像上生成定位標(biāo)記的方法和工具。該工具包括被配置以獲取感興趣的對(duì)象的圖像的機(jī)構(gòu)。用于在圖像內(nèi)實(shí)時(shí)交互地移動(dòng)的裝置。用于在圖像上實(shí)時(shí)選擇一個(gè)點(diǎn)的裝置。用于在所選的點(diǎn)上對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)線以定義感興趣的對(duì)象的區(qū)域的裝置。用于實(shí)時(shí)確定該圖像相對(duì)于所定義的區(qū)域和所選的點(diǎn)的平面內(nèi)定位并顯示具有所選的點(diǎn)和所定義的區(qū)域的圖像的裝置。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1518952SQ20031012482
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者S·L·福爾斯, M·M·莫里塔, C·C·布拉克特, S L 福爾斯, 布拉克特, 莫里塔 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)信息技術(shù)公司