用于x射線和超聲成像的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供成像組裝件，其包括槳組裝件、X射線檢測單元、超聲模塊和控制模塊。該槳組裝件包括相對于彼此能鉸接的第一和第二板。該第一和第二板配置成收容并且壓縮要成像的對象。X射線檢測單元靠近該第一和第二板中的至少一個而安裝。超聲模塊配置成采集要成像的對象的超聲信息并且包括能鉸接地安裝到第一和第二板中的至少一個的超聲換能器。控制模塊配置成安置超聲換能器來掃描使用從X射線檢測單元接收的X射線信息而識別的感興趣區(qū)，而不掃描該感興趣區(qū)外部的對象的至少一部分。
【專利說明】用于X射線和超聲成像的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001]各種成像模態(tài)可用于識別或診斷醫(yī)學狀況。例如，乳腺X射線圖像可用于識別潛在病變或其他異常，例如可指示癌癥的異常。典型地，如果在乳腺X射線圖像上識別潛在病變或其他異常，安排對乳腺超聲檢查的隨訪以基于X射線圖像來確認或檢查初始診斷。
[0002]這樣的重新安排典型地牽涉檢查之間數(shù)天或甚至數(shù)周的延遲。該時間量可以導致在檢查之間患者不安和焦慮。此外，因為在獨立訪視時實施檢查，并且還因為壓縮典型地用于乳腺X射線檢查，配準X射線圖像和超聲圖像是非常困難的。目前用于進行乳腺超聲檢查的技術(shù)具有額外的缺點，例如與這樣的檢查關(guān)聯(lián)的時間。
[0003]先前將X射線和超聲成像模態(tài)組合成單個檢查或患者訪視的嘗試也遇到許多障礙。例如，先前的系統(tǒng)具有與之關(guān)聯(lián)的高成本。除系統(tǒng)的成本外，系統(tǒng)典型地牽涉實施整個乳腺超聲的時間和花費以及在檢查期間患者不適感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，提供成像組裝件。該成像組裝件包括槳組裝件、X射線檢測單元、超聲模塊和控制模塊。該槳組裝件包括相對于彼此能鉸接的第一和第二板。該第一和第二板配置成收容并且壓縮要成像的對象。X射線檢測單元靠近該第一和第二板中的至少一個而安裝。超聲模塊配置成采集要成像的對象的超聲信息。超聲模塊包括能鉸接地安裝到第一和第二板中的至少一個的超聲換能器。該超聲換能器配置成安置成采集要成像的對象的選擇部分的超聲信息?？刂颇K配置成安置超聲換能器來掃描使用從X射線檢測單元接收的X射線信息而識別的感興趣區(qū)，而不掃描該感興趣區(qū)外部的對象的至少一部分。
[0005]在另一個實施例中，提供方法。該方法包括使用由X射線檢測單元采集的信息來獲得對象的X射線圖像。該對象已經(jīng)在第一和第二板之間被壓縮，其中該第一和第二板中的至少一個具有與之關(guān)聯(lián)的X射線檢測單`元。此外，該方法包括識別對象的感興趣區(qū)。該方法還包括對對象的感興趣區(qū)選擇性地超聲成像同時對象仍然在壓縮，而不對感興趣外部的對象的至少一部分超聲成像。
[0006]在另外的實施例中，提供有形和非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其包括一個或多個軟件模塊，該一個或多個軟件模塊配置成指示處理器使用由X射線檢測單元采集的信息來獲得對象的X射線圖像。對象已經(jīng)在第一和第二板之間被壓縮，其中該第一和第二板中的至少一個具有與之關(guān)聯(lián)的X射線檢測單元。此外，該一個或多個軟件模塊還配置成指示處理器控制超聲模塊以對對象的感興趣區(qū)選擇性地超聲成像同時對象仍然在壓縮，而不對該感興趣區(qū)外部的對象的至少一部分超聲成像。
[0007]提供一種成像組裝件，其包括:
槳組裝件，其包括相對于彼此能鉸接的第一和第二板，所述第一和第二板配置成收容并且壓縮要成像的對象；
X射線檢測單元，其靠近所述第一和第二板中的至少一個而安裝；
超聲模塊，其配置成采集要成像的對象的超聲信息，所述超聲模塊包括能鉸接地安裝到所述第一和第二板中的至少一個的超聲換能器，其中所述超聲換能器安置成采集要成像的對象的選擇部分的超聲信息；以及
控制模塊，其配置成安置所述超聲換能器來掃描使用從所述X射線檢測單元接收的X射線信息而識別的感興趣區(qū)，而不掃描所述感興趣區(qū)外部的對象的至少一部分。
[0008]優(yōu)選的，所述第一板配置為上板并且所述第二板配置為下板，并且其中所述超聲換能器配置成沿所述上板的上表面能鉸接。
[0009]優(yōu)選的，所述超聲模塊包括分配模塊，其包括貯存器，所述分配模塊配置成分配來自所述貯存器的材料以使所述超聲換能器與所述第一和第二板中的至少一個的表面聲耦
口 ο
[0010]優(yōu)選的，所述超聲換能器包括換能器陣列，其配置成在大致上橫向方向上跨所述第一和第二板中的至少一個的表面而鉸接。
[0011]優(yōu)選的，所述第一和第二板在壓縮方向上相對于彼此而能鉸接并且所述超聲換能器在超聲方向上能鉸接，并且其中所述壓縮方向和所述超聲方向大致上互相垂直。
[0012]優(yōu)選的，所述控制模塊配置成自主選擇所述感興趣區(qū)。
[0013]優(yōu)選的，所述控制模塊配置成如果沒有識別所述感興趣區(qū)則使所述第一和第二板從壓縮位置自主釋放。 [0014]優(yōu)選的，所述組裝件進一步包括能操作地連接到所述控制模塊的接口模塊，所述接口模塊配置成向醫(yī)生顯示對應(yīng)于X射線掃描的信息、從所述醫(yī)生接收所述感興趣區(qū)的選擇以及將對應(yīng)于所述感興趣區(qū)的信息提供給所述控制模塊。
[0015]優(yōu)選的，所述控制模塊配置成確定用于執(zhí)行所述感興趣區(qū)的超聲掃描的估計時間。
[0016]優(yōu)選的，所述控制模塊配置成如果所述估計時間超出閾值則使對在所述第一與第二板之間的對象的壓縮量減少。
[0017]優(yōu)選的，所述組裝件進一步包括殼體，所述殼體配置成保持所述超聲換能器所穿過的材料，所述材料配置成使所述超聲換能器與所述第一和第二板中的至少一個的表面聲耦合。
[0018]優(yōu)選的，所述殼體包括端口，其配置成允許在X射線掃描期間從所述殼體去除所述材料的至少一部分。
[0019]優(yōu)選的，所述殼體限定密封體積，其中所述超聲換能器設(shè)置在所述密封體積內(nèi)，其中所述超聲換能器經(jīng)由致動器而鉸接，并且其中所述致動器的至少一部分設(shè)置在所述密封體積外部。
[0020]優(yōu)選的，所述超聲組裝件配置成安置在X射線源的視場的外部，所述X射線源配置成在所述對象經(jīng)受X射線時向所述X射線檢測單元提供X射線束。
[0021]提供一種用于對對象成像的方法，其包括:
使用由所述X射線檢測單元采集的信息來獲得所述對象的X射線圖像，其中所述對象已經(jīng)在所述第一和第二板之間被壓縮，其中所述第一和第二板中的至少一個具有與之關(guān)聯(lián)的X射線檢測單元；
識別所述對象的感興趣區(qū)；以及
選擇性地對所述對象的感興趣區(qū)超聲成像同時對象仍然在壓縮，而不對所述感興趣外部的所述對象的至少一部分超聲成像。
[0022]優(yōu)選的，由控制模塊自主識別所述感興趣區(qū)。
[0023]優(yōu)選的，所述對象從所述第一和第二板之間釋放并且在對所述感興趣區(qū)選擇性地
超聲成像后被重新安置用于第二掃描。
[0024]優(yōu)選的，所述方法進一步包括在控制模塊處估計對應(yīng)于用于選擇性地超聲掃描所述感興趣區(qū)的估計時間的超聲時間，并且如果所述超聲時間超出閾值則基于所述超聲時間使對在所述第一與第二板之間的對象的壓縮量減少。
[0025]優(yōu)選的，所述方法進一步包括在獲得X射線圖像后并且在選擇性地超聲掃描所述感興趣區(qū)之前使對在所述第一與第二板之間的對象的壓縮量減少。
[0026]優(yōu)選的，選擇性地超聲掃描所述感興趣區(qū)的步驟包括通過使超聲換能器跨所述第一和第二板中的至少一個的表面鉸接來安置所述超聲換能器。
[0027]優(yōu)選的，所述方法進一步包括分配來自超聲模塊的液體以使所述超聲換能器與所述第一和第二板中的至少一個的表面聲耦合。
[0028]優(yōu)選的，所述超聲換能器通過殼體而鉸接，所述殼體配置成保持材料，所述材料配置成使所述超聲換能器與所述殼體的表面聲耦合。
[0029]優(yōu)選的，所述方法進一步包括在獲得所述對象的X射線圖像期間使所述材料的至少一部分從所述殼體排出 。
[0030]提供一種包括一個或多個計算機軟件模塊的有形和非暫時性計算機可讀介質(zhì)，所述一個或多個計算機軟件模塊配置成指示處理器來:
使用由所述X射線檢測單元采集的信息來獲得對象的X射線圖像，其中所述對象已經(jīng)在所述第一和第二板之間被壓縮，其中所述第一和第二板中的至少一個具有與之關(guān)聯(lián)的X射線檢測單元；
控制超聲模塊以對所述對象的感興趣區(qū)選擇性地超聲成像同時對象仍然在壓縮，而不對所述感興趣區(qū)外部的對象的至少一部分超聲成像。
[0031]優(yōu)選的，所述一個或多個軟件模塊進一步配置成指示所述處理器自主識別所述感興趣區(qū)。
[0032]優(yōu)選的，所述一個或多個軟件模塊進一步配置成指示所述處理器估計對應(yīng)于用于對所述感興趣區(qū)選擇性地超聲成像的估計時間的超聲時間，并且如果所述超聲時間超出閾值則使對在所述第一與第二板之間的對象的壓縮量減少。
[0033]優(yōu)選的，所述一個或多個軟件模塊進一步配置成指示所述處理器在獲得X射線圖像后并且在選擇性地超聲掃描所述感興趣區(qū)之前使對在所述第一與所述第二板之間的對象的壓縮量減少。
[0034]優(yōu)選的，所述一個或多個軟件模塊進一步配置成指示所述處理器通過使超聲換能器跨所述第一和第二板中的至少一個的表面鉸接來安置所述超聲換能器。
[0035]優(yōu)選的，所述一個或多個軟件模塊進一步配置成指示所述處理器分配來自超聲模塊的材料以使所述超聲換能器與所述第一和第二板中的至少一個的表面聲耦合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是根據(jù)各種實施例用于對對象成像的示范性方法的流程圖。[0037]圖2是根據(jù)各種實施例的成像組裝件的示意圖。
[0038]圖3是根據(jù)各種實施例在初始顱尾位(CC)位置處成像系統(tǒng)的視圖。
[0039]圖4是根據(jù)各種實施例的圖3的成像系統(tǒng)在壓縮位置處的視圖。
[0040]圖5是根據(jù)各種實施例的圖3的成像系統(tǒng)在減壓縮超聲掃描位置處的視圖。
[0041]圖6是根據(jù)各種實施例在初始內(nèi)斜位(MLO)位置處成像系統(tǒng)的視圖。
[0042]圖7是根據(jù)各種實施例的圖6的成像系統(tǒng)在壓縮位置處的視圖。
[0043]圖8是根據(jù)各種實施例的圖6的成像系統(tǒng)在減壓縮超聲掃描位置處的視圖。
[0044]圖9是根據(jù)各種實施例的X射線成像系統(tǒng)的方框示意圖。
[0045]圖10是根據(jù)各種實施形成的示范性超聲成像系統(tǒng)的框圖。
[0046]圖11是圖示根據(jù)各種實施例在圖10中示出的超聲成像系統(tǒng)的一部分的框圖。
[0047]圖12是根據(jù)各種實施例的成像系統(tǒng)的視圖。
【具體實施方式】
[0048]各種實施例當與附圖結(jié)合閱讀時將更好理解。就圖圖示各種實施例的功能框的圖來說，功能框不必定指示硬 件電路之間的劃分。從而，例如，功能框(例如處理器、控制器或存儲器)中的一個或多個可采用單件硬件(例如，通用信號處理器或隨機存取存儲器、硬盤或諸如此類)或多件硬件中的一個或多個實現(xiàn)。相似地，程序可以是獨立程序，可作為子例程包含在操作系統(tǒng)中，可以是安裝的軟件包中的功能等。應(yīng)該理解各種實施例不限于圖中不出的設(shè)置和工具。
[0049]如本文使用的，采用單數(shù)列舉并且具有單詞“一”在前的元件或步驟應(yīng)該理解為不排除復數(shù)個所述元件或步驟，除非這樣的排除明確地陳述。此外，對“一個實施例”的引用不意在解釋為排除也包含列舉的特征的另外的實施例的存在。此外，除非相反地明確陳述，“包括”或“具有”具有特定性質(zhì)的元件或多個元件的實施例可包括不具有該性質(zhì)的另外的這樣的元件。
[0050]同樣如本文使用的，短語“圖像”或“重建圖像”不意在排除其中生成代表圖像的數(shù)據(jù)而不生成可視圖像的實施例。因此，如本文使用的，術(shù)語“圖像”泛指可視圖像和代表可視圖像的數(shù)據(jù)。然而，許多實施例生成或配置成生成至少一個可視圖像。
[0051]根據(jù)各種實施例形成的系統(tǒng)提供成像系統(tǒng)，其包括X射線和超聲模態(tài)。在一些實施例中，一對相對的板相對于彼此能鉸接來安置和/或壓縮對象，例如要進行X射線掃描或檢查的人類解剖結(jié)構(gòu)(例如，乳腺)的一部分。使用經(jīng)由X射線掃描或檢查而獲得的信息，對象的一個或多個感興趣部分可使用超聲成像來識別用于進一步分析。在一些實施例中，超聲成像模塊與相對板中的一個或多個關(guān)聯(lián)(例如，安裝到其或在其中)并且被控制來進行局限于感興趣部分的超聲掃描。從而，在一些實施例中，初始X射線掃描與后續(xù)超聲掃描之間的時間可減少。此外，在一些實施例中，超聲掃描所需要的時間也可減少。
[0052]一些實施例提供具有改良的壓縮槳的乳腺X射線系統(tǒng)，該改良的壓縮槳包括和/或接受盒，其包含可以移到X射線系統(tǒng)的視場內(nèi)的各種位點的超聲探頭。例如，利用適當配置的軟件的控制模塊可分析X射線圖像并且識別潛在的感興趣區(qū)，例如潛在的病變。如果識別這樣的感興趣區(qū)(例如，病變)中的一個或多個，控制模塊可安置超聲探頭來掃描感興趣區(qū)。在一些實施例中，包含超聲探頭的盒可安置在壓縮板與X射線檢測器之間。[0053]一些實施例提供提高的乳腺X射線和超聲圖像的共配準，例如通過在大致上相同的時間采集這樣的圖像和/或通過利用相同或相似量的壓縮來采集這樣的圖像。
[0054]至少一個實施例的技術(shù)效果包括對乳腺癌檢查(例如，乳腺癌篩檢)的患者訪視的數(shù)量減少。至少一個實施例的技術(shù)效果包括獲取并且分析乳腺檢查(其包括超聲檢查)的結(jié)果所需要的時間減少。至少一個實施例的技術(shù)效果包括患者痛苦和不安減少，例如由初始和后續(xù)檢查之間的時間延遲所引起的患者痛苦和不安。至少一個實施例的技術(shù)效果包括使超聲掃描的成本和時間長度減少。至少一個實施例的技術(shù)效果包括改進設(shè)施工作流程。至少一個實施例的技術(shù)效果包括使與重新安置關(guān)聯(lián)的誤差減少。至少一個實施例的技術(shù)效果包括提高X射線和超聲圖像的共配準，由此提高診斷和/或使醫(yī)學專家分析采集的圖像所需要的時間和技能減少。至少一個實施例的技術(shù)效果包括提高致密性乳腺的診斷，例如通過針對具有高解剖噪聲的區(qū)。至少一個實施例的技術(shù)效果包括提高乳腺檢查的靈敏度和/或特異性。至少一個實施例的技術(shù)效果是對于組合超聲/X射線成像乳腺檢查系統(tǒng)的成本減少。
[0055]圖1是根據(jù)實施例用于對對象成像的方法100的流程圖。該方法100例如可采用本文論述的各種實施例的結(jié)構(gòu)或方面。在各種實施例中，某些步驟可省略或增加，某些步驟可組合，某些步驟可同時進行，某些步驟可并發(fā)進行，某些步驟可分成多個步驟，某些步驟可按不同的順序進行，或某些步驟或步驟系列可以迭代的方式重新進行。
[0056]在102處，對象安置在成像系統(tǒng)的板之間。例如，對象可以是人類解剖結(jié)構(gòu)的一部分，例如乳腺。該乳腺可安置成提供例如顱尾位(Ce)視圖。因為X射線掃描有效地查看二維(2D)中的對象，例如乳腺組織等超出某一密度和/或厚度的結(jié)構(gòu)可不易于順從X射線掃描。壓縮可用于使得乳腺變得更順從X射線成像。例如，壓縮可使乳腺的厚度減少，并且在二維中將組織拉長到 更廣的查看區(qū)域，從而允許提高在掃描期間定位的結(jié)構(gòu)的識別。此外，通過向X射線檢測系統(tǒng)呈現(xiàn)整體上更薄的結(jié)構(gòu)，對乳腺成像所需要的X射線劑量可減少。圖2提供成像系統(tǒng)示例，其包括可聚在一起來壓縮人類解剖結(jié)構(gòu)的一部分或其他對象的相對的板或槳。
[0057]圖2是根據(jù)各種實施例形成的成像系統(tǒng)200的示意圖。該成像系統(tǒng)200配置成提供X射線和超聲成像模態(tài)兩者，其可用于在對掃描位點的相同訪視中對對象(例如，患者)進行掃描。例如，成像系統(tǒng)200可用于大致上連續(xù)地進行X射線掃描和超聲掃描。大致上連續(xù)可理解成描述例如以在其之間的相對短的時間間隔進行的掃描。在一些實施例中，X射線掃描和超聲掃描可以在其之間以小于大約5秒的時間間隔大致上連續(xù)進行。在一些實施例中，X射線掃描和超聲掃描可以在其之間以小于大約10秒的時間間隔大致上連續(xù)進行。在一些實施例中，X射線掃描和超聲掃描可以在其之間以小于大約I分鐘的時間間隔大致上連續(xù)進行。在一些實施例中，X射線掃描和超聲掃描可以在其之間以小于大約5分鐘的時間間隔大致上連續(xù)進行。然而，應(yīng)該意識到也預想其他時間間隔。
[0058]成像系統(tǒng)200可用于對例如人類乳腺202等對象成像。成像系統(tǒng)200可相對于要成像的對象能鉸接。在圖示的實施例中，成像系統(tǒng)200在旋轉(zhuǎn)方向206上能鉸接并且從而可用于從對不同掃描的各種角度查看乳腺202。例如，可在第一角度處進行第一 X射線掃描，并且可在第二角度處進行第二 X射線掃描來提供乳腺202的不同視圖。因為乳腺202是三維對象并且X射線掃描有效地在二維中觀看乳腺202，乳腺202內(nèi)的結(jié)構(gòu)可在一個角度或視圖處模糊、被阻擋或用別的方式而不能識別，但當在不同的角度或視圖處查看時可能識別。從而，乳腺202內(nèi)結(jié)構(gòu)識別的提高可通過在兩個或以上的不同角度或視圖處進行X射線掃描(和/或超聲掃描)而實現(xiàn)。
[0059]在圖示的實施例中，如上文論述的，系統(tǒng)200配置成獲得2維X射線圖像。在各種實施例中，系統(tǒng)200可配置成獲得3維X射線圖像，例如3維斷層攝影。在一些實施例中，斷層攝影成像信息可利用可在一個或多個方向上旋轉(zhuǎn)大約10至30度來提供體積圖像的管或其他結(jié)構(gòu)來采集。在一些實施例中，在板或槳之間施加的壓縮的量可減少(例如，連同3維斷層攝影的使用)。例如，可使用足以安置對象(例如，乳腺)的壓縮量。從而，在各種實施例中，可采用各種成像技術(shù)。此外，可采用靠近板或槳的X射線檢測單元的各種安裝(例如，靜止或旋轉(zhuǎn))。
[0060]成像系統(tǒng)200包括X射線模塊210、超聲模塊230、控制模塊240和接口 250。一般而言，在圖示的實施例中，X射線模塊210配置成進行對象202的X射線掃描，并且向控制模塊240提供X射線成像信息?？刂颇K240配置成分析X射線信息(例如，X射線圖像)并且識別一個或多個感興趣區(qū)(例如，可期望后續(xù)檢查和/或額外掃描的病變或其他方面)。在一些實施例中，一個或多個感興趣區(qū)的識別包括一個或多個用戶輸入。控制模塊240配置成控制超聲模塊230來進行一個或多個感興趣區(qū)的超聲掃描以便于提高該一個或多個感興趣區(qū)的分析和/或診斷。例如，超聲掃描可用于確認一個或多個感興趣區(qū)在X射線掃描中是否是假陽性(例如，不是引起注意的原因)或一個或多個感興趣區(qū)是否顯現(xiàn)出具有醫(yī)學吸引力(例如，潛在癌變)。在各種實施例中，控制模塊240可自主選擇一個或多個區(qū)。在一些實施例中，一個或多個感興趣區(qū)可由醫(yī)生經(jīng)由接口 250而選擇，例如通過使用由接口 250顯示的圖像來選擇一個或多個區(qū)。
[0061]X射線模塊210包括X射線源212、槳組裝件213(其包括上板214和下板216)、檢測器218和致動器220。該X射線源212配置成發(fā)出X射線，其穿過對象(例如，對象202)并且被檢測器218接收。檢測器安置在下板216的一部分上、安裝到其和/或形成其。由檢測器218采集的信息被傳送到控制模塊240。在圖示的實施例中，X射線源212具有投射到檢測器218上的視場204。
`[0062]槳組裝件213包括上板214和下板216。該上板214和下板216是相對于彼此能鉸接的第一和第二相對板的示例。在圖示的實施例中，下板216固定并且上板214通過致動器220而沿壓縮方向222能鉸接。上板214可朝下板216向下鉸接(在圖2的意義上)來壓縮乳腺并且向上遠離下板216來使對乳腺202的壓縮量減少和/或使乳腺202從上板214與下板216之間釋放。在備選實施例中，可采用其他設(shè)置來提供兩個板相對于彼此的鉸接。例如，在一些實施例中，兩個板都是能移動的，而在其他實施例中，上板可固定并且下板能移動。在圖示的實施例中，上板214和下板216描繪為大致上平坦的。在備選實施例中，可采用具有彎曲或用別的方式而成波狀的輪廓。也可采用其他類型或取向的鉸接。作為一個示例，在一些實施例中，第一和第二板可通過樞軸耦合并且從而相對于彼此能旋轉(zhuǎn)。致動器220可由控制模塊240和/或操作者控制。在各種實施例中，可采用多種裝置或機構(gòu)(例如，一個或多個馬達、氣動或液壓缸、電子線性致動器、手動機構(gòu)或諸如此類)來使板鉸接。在一些實施例中，一個或多個槳或板可在掃描架(其可安裝到地板和/或墻壁)上平移和/或旋轉(zhuǎn)。[0063]在各種實施例中，上板214和/或下板216可配置成在X射線穿過板時使X射線的任何潛在衰減(例如，射線可透)減少。此外，在各種實施例中，上板214和/或下板216可大致上是透明的，來向操作者提供對象202的安置的視覺確認。
[0064]檢測器218配置成接收已經(jīng)從X射線源212發(fā)射并且已經(jīng)穿過乳腺202的X射線束，并且向控制模塊240提供X射線成像信息?？刂颇K240配置成從檢測器218接收X射線圖像信息和/或使用來自檢測器218的X射線信息來重建X射線圖像。在一些實施例中，檢測器218可包括超過一個的檢測器，例如檢測器陣列。在圖示的實施例中，檢測器218安裝到下板216。在其他實施例中，檢測器218可以是板或槳的一部分、嵌入其內(nèi)或用別的方式而與其關(guān)聯(lián)。
[0065]超聲模塊230配置成采集要成像的對象的超聲信息。在圖示的實施例中，超聲模塊230包括超聲換能器232、分配模塊233、致動器234和貯存器237。超聲換能器232配置成將一個或多個超聲束發(fā)送通過對象的一部分并且接收返回的超聲束。由超聲換能器采集的信息然后用于重建對應(yīng)于掃描的對象的部分的圖像。例如，來自超聲換能器232的信息可傳送到控制模塊240和/或接口 250用于圖像重建和/或分析。
[0066]在一些實施例中，超聲換能器232包括對齊的換能器陣列，其配置成在大致上橫向方向上鉸接，從而允許在單程中超聲掃描乳腺的感興趣區(qū)。超聲換能器232可以是盒式組裝件的部分，其在板或槳內(nèi)和/或沿板或槳能移動(作為一個示例，上板214的上表面215，或作為另一個示例，下板216的下表面)?？刹捎靡后w或凝膠來形成或提高超聲探頭與板或槳的外殼或表面之間的聲接觸。
[0067]在一些實施例中，為了加速超聲圖像的采集，可進行多線采集(MLA)，其中單寬發(fā)送束用于聲穿透包圍多個軸向接收束的乳腺202的區(qū)。然后所得的回波例如可通過專門的束形成電子器件來處理，該束形成電子器件能夠從接收的數(shù)據(jù)產(chǎn)生多個同時接收束。各種實施例包括多個同時操作的探頭。探頭可間隔開足夠的距離來使聲串擾最小化。另外，可使用正交激發(fā)碼使得相鄰探頭上的`串擾在束形成器中被最小化。再進一步地，在一些實施例中，超聲探頭可包括能夠使束轉(zhuǎn)向以便便于空間復合的二維陣列。在一些實施例中，超聲探頭可配置為機械掃描的靜態(tài)環(huán)形陣列或電掃描的可重配置環(huán)形陣列來使使用的束形成通道的數(shù)量減少，由此使系統(tǒng)的成本和復雜性降低。再進一步地，在一些實施例中，控制模塊可配置成確定采集期間乳腺202的輪廓，其中在探頭的機械掃描期間實時使用輪廓信息來通過僅掃描已知定位乳腺202所在的板或槳的區(qū)而使超聲采集時間減少。
[0068]致動器234配置成使超聲換能器232鉸接到期望位置用于掃描對象的感興趣區(qū)(例如，乳腺202的感興趣區(qū))。致動器234可基于從控制模塊240接收的控制信號或消息來安置超聲換能器。在圖示的實施例中，致動器234配置成使超聲換能器232在沿上板214的上表面215大致上橫向的超聲方向236上鉸接。在各種實施例中，致動器234可包括多種裝置或機構(gòu)(例如，一個或多個馬達、氣動或液壓缸、電子線性致動器，或諸如此類)中的一個或多個。
[0069]在正進行X射線掃描的時候，超聲換能器232可安置在X射線源212的視場204的外部。在完成X射線掃描并且已經(jīng)選擇感興趣區(qū)后，致動器234可安置超聲換能器232來掃描感興趣區(qū)。從而，超聲換能器232可在視場204外部的位置與視場204內(nèi)部的一個或多個位置之間能鉸接。在一些實施例中，超聲換能器可安裝到一個或多個槳和板，并且跨一個或多個表面能鉸接，例如經(jīng)由軌道或?qū)蜓b置。在一些實施例中，超聲換能器可在多個橫向方向上能移動(例如，致動器234可包括多個線性致動器或用別的方式配置成使超聲換能器232在多個方向上鉸接)。例如，致動器234可配置成使超聲換能器以光柵圖案的大小移動并且配置成覆蓋感興趣區(qū)。再進一步地，在一些實施例中，超聲換能器可能移動地安裝到槳或板，并且在X射線掃描期間從槳或板物理去除。
[0070]在圖1中圖示的圖示實施例中，分配模塊233包括貯存器237(例如，密封貯存器)。分配模塊233配置成分配來自貯存器237的液體或凝膠來使超聲換能器與板或槳的表面聲耦合。例如，在圖示的實施例中，分配模塊233配置成使液體分配到上板214的上表面215，在一個或多個感興趣區(qū)的超聲掃描期間超聲換能器232橫過其上。液體或凝膠配置成提高換能器與板或槳之間的聲接觸，使得聲波可經(jīng)由板或槳(例如，其中在壓縮對象時板或槳擠壓要掃描的對象)在換能器與對象之間傳送。在一些實施例中，分配模塊的一部分和/或板或槳的表面可配置成在成像系統(tǒng)200在選擇方向206上在萬有引力可促使液體或凝膠離開表面(例如，如在圖8中描繪的位置)所處的角度處鉸接時提高液體或凝膠在表面上的保持。
[0071]在其他實施例中，液體或凝膠可保持在超聲換能器所穿過的殼體或結(jié)構(gòu)中。圖12提供系統(tǒng)1200的視圖，其包括超聲換能器行進所通過的液體或凝膠填充的殼體。系統(tǒng)1200包括發(fā)射器1204，其發(fā)射具有視場1206的X射線。系統(tǒng)1200可例如用于對對象1202成像。對象1202在X射線成像期間在上板1210與下板1208之間被壓縮。
[0072]系統(tǒng)1200還包括超聲組裝件1220。該超聲組裝件1220包括殼體1222、換能器1224和端口 1226。殼體1222例如可安裝到板或槳、靠近板或槳安裝或并入板或槳內(nèi)。殼體1222具有大體上中空的內(nèi)部，其配置成保持例如液體或凝膠等材料1225用于使換能器1224聲耦合到與對象1202直接或間接接觸的表面(例如，殼體1222的底表面)。在一些實施例中，殼體1222配置成在殼體1222的內(nèi)部部分內(nèi)提供密封體積1223，其中材料1225包含在該密封體積1223內(nèi)，并且換能器1224配置成設(shè)置在該密封體積1223內(nèi)并且通過該密封體積1223而鉸接。殼體1222還可在內(nèi)部部分內(nèi)包括例如導軌、軌道或諸如此類，用于在致動器1230使換能器鉸 接時引導換能器1224。
[0073]在一些實施例中，致動器1230的至少一部分可設(shè)置在包含材料1225 (例如，聲耦合流體)的殼體1222外部。例如，致動器1230可包括輸出軸1231，其經(jīng)由軸封1232而延伸通過殼體1222，該軸封1232配置成防止任何流體泄漏或使其最小化，但允許軸1231相對容易地旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，可采用超過一個的致動器以使換能器1224在超過一個的方向上鉸接。致動器的輸出軸例如可耦合于電纜驅(qū)動系統(tǒng)來使換能器1224以兩個自由度移動。在一個實施例中，電纜驅(qū)動系統(tǒng)可配置成驅(qū)動安裝到正交導軌系統(tǒng)的換能器來提供對對象1202的笛卡爾掃描的能力。此外，電纜驅(qū)動系統(tǒng)可配置成使得笛卡爾坐標系的兩個運動軸(X和Y)可單獨由兩個外部致動器控制，由此提供去耦合的運動控制系統(tǒng)。
[0074]如在圖12中看到的，超聲換能器1224可在發(fā)射X射線束并且采集X射線成像信息期間安置在視場1206的外部。此外，在一些實施例中，在X射線成像期間，材料1225中的全部或一部分可經(jīng)由端口 1226從殼體1222排出來保護材料1225和/或改進X射線成像。在已經(jīng)獲得X射線成像信息后，材料1225可被重新引入殼體1222和換能器1224內(nèi)，其被安置來獲得使用X射線信息而識別的感興趣區(qū)的超聲信息。
[0075]回到圖2，控制模塊240配置成安置超聲換能器來掃描使用從檢測器218接收的X射線信息而識別的感興趣區(qū)。在一些實施例中，控制模塊可配置成自主選擇一個或多個感興趣區(qū)。例如，控制模塊可包括或訪問軟件，其便于識別X射線圖像中的病變或其他區(qū)。在一些實施例中，控制模塊240可從醫(yī)生接收識別一個或多個感興趣區(qū)的輸入，并且控制模塊240可響應(yīng)于該輸入而控制超聲模塊230來掃描一個或多個感興趣區(qū)。在圖示的實施例中，控制模塊240包括分析模塊242、運動控制模塊244和存儲器246。
[0076]分析模塊242配置成從X射線模塊210的檢測器218以及超聲換能器232接收信息，并且使用該信息來重建圖像。分析模塊242還可配置成例如在使用來自超聲換能器232的超聲信息重建圖像時調(diào)整或說明壓縮。在一些實施例中，重建的X射線和/或超聲圖像可由控制模塊經(jīng)由接口 250提供給醫(yī)生或其他系統(tǒng)。在圖示的實施例中，分析模塊242還配置成基于從檢測器218獲得的X射線信息來識別一個或多個感興趣區(qū)。例如，在一些實施例中，分析模塊242配置成基于從檢測器218接收的X射線信息來自主識別一個或多個潛在病變或其他感興趣方面。在一些實施例中，一個或多個感興趣的區(qū)可由醫(yī)生基于X射線圖像的分析而識別。
[0077]此外，在一些實施例中，分析模塊242配置成確定或估計將由選擇或用別的方式識別的一個多個感興趣的區(qū)的超聲掃描消耗的時間量。如果確定的時間超出預定閾值，可調(diào)整成像系統(tǒng)200的一個或多個設(shè)置。再進一步地，一個或多個超聲參數(shù)可基于如由在X射線掃描期間獲得的信息確定和/或從圖像分析確定的乳腺的厚度和/或密度而改變。例如，如果對超聲掃描確定的時間超出閾值，上板214和下板216可分開來使對乳腺202的壓縮量減少以增加患者舒適感。然而，如果確定的時間小于閾值，則可使時間量維持在原始壓縮量(例如，在X射線掃描期間使用的壓縮量)以下。從而，可基于典型患者可由于壓縮而經(jīng)歷的可容忍或可接受程度的不適感來選擇閾值。再進一步地，壓力的減少量可與確定的時間量成比例，其中在對于較長掃描所采用的壓縮中減少更大的量。在其他實施例中，閾值可基于由于壓縮引起的對不適感的個體耐受力而在逐個患者基礎(chǔ)上能調(diào)整。可由操作者或醫(yī)生例如響應(yīng)于由控制模塊 240提供的提示來進行為了減少壓縮的板移動，或可由成像系統(tǒng)200自主進行。如果分析模塊242確定不存在值得通過超聲檢查的感興趣區(qū)，控制模塊240可控制上板214和下板216分開足夠的量來去除所有壓縮并且使乳腺202從上板214與下板216之間釋放。
[0078]運動控制模塊244配置成控制板214、216和/或超聲換能器232的移動和/或位置。在各種實施例中，運動控制模塊244可配置成發(fā)出控制命令來使上板214和下板216靠攏來提供壓縮，以如果沒有識別超聲掃描的感興趣區(qū)則使板214、216從壓縮釋放，和/或使用于超聲掃描的板214、216之間的壓縮量減少(例如，以基于確定用于進行超聲掃描的時間來使壓縮量減少)。運動控制模塊244還配置成安置超聲換能器232。在圖示的實施例中，運動控制模塊244配置成使超聲換能器(例如，經(jīng)由發(fā)送到致動器234的控制命令)從視場204外的初始位置鉸接到靠近識別的感興趣區(qū)的掃描位置。在一些實施例中，運動控制豐旲塊244可控制超聲換能器232罪近感興趣區(qū)的移動(例如，在光棚圖案中)，而在一些實施例中，運動控制模塊244可在電子操縱超聲束或使其移動時使超聲換能器232維持在期望位置。從而，可使用X射線圖像識別感興趣區(qū)，并且可安置超聲換能器232來掃描感興趣區(qū)而不是整個乳腺202，從而對于掃描過程節(jié)省時間和金錢以及減少或消除患者不適感。
[0079]接口 250 配置成允許信息和/或命令在控制模塊240與醫(yī)生之間傳送。在圖示的實施例中，接口 250包括顯示模塊252和輸入模塊254。該顯示模塊252可包括例如打印機、屏幕、觸摸屏、揚聲器或諸如此類。輸入模塊254可包括觸摸屏(例如，在顯示模塊252與輸入模塊254之間共享的觸摸屏)、鼠標、觸控筆、鍵盤、小鍵盤或諸如此類。一個或多個重建圖像可經(jīng)由顯示模塊252而顯示。
[0080]輸入模塊254配置成接收來自醫(yī)生的輸入來進行一個或多個成像活動。例如，輸入模塊254可從醫(yī)生接收建立一個或多個設(shè)置或參數(shù)用于成像的輸入。此外，輸入模塊254可從醫(yī)生接收建立感興趣區(qū)用于超聲掃描或提供信息(感興趣區(qū)可從其確定)的輸入。例如，在一些實施例中，接口 250可向醫(yī)生顯示X射線圖像，并且醫(yī)生可識別并且選擇感興趣區(qū)(例如，使用觸控筆、觸摸屏、光標或諸如此類中的一個或多個)用于超聲掃描。作為另一個示例，醫(yī)生可使用輸入模塊254來選擇感興趣病變或方面，并且控制模塊240然后可確定用于超聲掃描的適合的感興趣區(qū)(例如，通過添加緩沖帶和/或補償或說明X射線與超聲掃描之間的壓縮變化)。作為再另一個示例，控制模塊240可配置成識別一個或多個感興趣病變或方面。選擇的一個或多個病變或方面可通過接口 250向醫(yī)生顯示，其中醫(yī)生使用輸入模塊254來確認病變或方面中的一個或多個應(yīng)被超聲掃描和/或識別環(huán)繞或?qū)?yīng)于識別的病變或方面的一個或多個感興趣區(qū)。例如，一個或多個病變可連同請求每個特定標記的病變是否應(yīng)在單獨基礎(chǔ)上超聲掃描的提示一起在呈現(xiàn)給醫(yī)生的顯示器上標記。
[0081]圖3提供根據(jù)各種實施例成像系統(tǒng)200在初始位置(例如，對應(yīng)于圖1的步驟102的位置)處的視圖。如在圖3中描繪的初始位置是其中板接近但不壓縮乳腺202，并且其中使成像系統(tǒng)200取向來獲得CC視圖。上板214和下板216分開初始距離300。超聲換能器232安置在視場204外部使得超聲換能器232不影響由X射線源212 (參見圖2)發(fā)射的X射線束和/或不受其影響。
[0082]回到圖1，在104處，壓縮對象(例如，乳腺202)。乳腺202的壓縮可導致成像改進和/或X射線劑量減少。例如，壓縮可通過使乳腺202展開并且使組織的部分被其他組織的遮蔽和/或掩蓋減少來提供改進的組織視圖、提供X射線通過更薄橫截面的更高效通道和/或使對乳腺202成像所需要的X射線束的強度減少。對象可在相對于彼此能鉸接(例如，經(jīng)由致動器220)的相對板或槳`(例如，上板214和下板216)之間壓縮。在一些實施例中，一個板或槳可固定而其他板或槳在一個或多個方向上鉸接。在其他實施例中，兩個板或槳都能移動。相對板或槳可靠攏來壓縮對象。壓縮的示例在圖4中描繪。
[0083]圖4提供根據(jù)各種實施例在壓縮位置處成像系統(tǒng)200的視圖。如在圖4中描繪的壓縮位置是其中板被拉得更接近彼此使得對象(例如，乳腺202)被壓縮用于改進X射線成像。在圖4中，上板214和下板216分開壓縮距離400，其小于初始距離300。超聲換能器232仍然被安置在視場204外部使得超聲換能器232不影響由X射線源212 (參見圖2)發(fā)射的X射線束和/或不受其影響。隨著在板214、216之間壓縮乳腺202，可進行X射線掃描，并且可識別病變410。
[0084]回到圖1，在106處，進行X射線掃描。X射線束可從X射線源(例如，X射線源212)發(fā)射、穿過對象(例如，乳腺202)并且被檢測器(例如，檢測器218)接收。在檢測器處采集的信息可在重建X射線圖像中使用。例如，X射線圖像可由分析模塊(例如，控制模塊240的分析模塊242)重建。在一些實施例中，X射線圖像可經(jīng)由顯示器(例如，接口 250的顯示模塊252)提供以供醫(yī)生查看。[0085]在108處，分析X射線圖像。在一些實施例中，針對感興趣的病變或其他方面(例如可對應(yīng)于可期望通過超聲檢查的癌變生長的圖像的部分)檢查乳腺202的X射線圖像。X射線圖像可由醫(yī)生和/或由分析模塊(例如，控制模塊240的分析模塊242)分析。例如，在一些實施例中，接口 250可配置成向醫(yī)生呈現(xiàn)代表乳腺202的X射線圖像用于分析。在一些實施例中，分析模塊可分析X射線圖像并且自主識別感興趣的病變或其他方面。在一些實施例中，分析模塊可自主識別感興趣的病變或其他方面，其中識別的感興趣病變或其他方面在呈現(xiàn)給醫(yī)生的圖像上標記或用別的方式識別。例如，參考圖4，病變410 (或期望進一步檢查的其他感興趣方面)可通過檢查X射線圖像而識別。為超聲掃描而識別的感興趣區(qū)可基于病變410的大小和位置而確定。例如，可采用緩沖區(qū)或誤差幅度使得識別的感興趣區(qū)大于病變410來確保整個病變被掃描。感興趣區(qū)還可大小適于并且安置以如果減少壓縮用于超聲掃描則說明病變的大小或位置的潛在轉(zhuǎn)變或改變。
[0086]回到圖1，在110處，確定是否已經(jīng)識別用于進一步超聲掃描的感興趣區(qū)。該確定可在一些實施例中由控制模塊(例如，控制模塊240)并且在一些實施例中由醫(yī)生(例如，對提示做出響應(yīng))自主做出。如果已經(jīng)識別感興趣區(qū)，方法100行進到112，其中板被分開來釋放對乳腺202的壓縮。在一些實施例中，一旦控制模塊已經(jīng)確定不進行超聲掃描，可自主進行壓縮的釋放。如果存在要超聲掃描的一個或多個感興趣區(qū)，方法100行進到114。
[0087]在114處，確定超聲掃描時間。該時間可由控制模塊(例如，控制模塊240的分析模塊242)自主確定。在一些實施例中，控制模塊可首先確定感興趣區(qū)的總數(shù)量、估計用于掃描每個感興趣區(qū)的時間并且然后添加單獨估計時間來確定總的超聲掃描時間。
[0088]在116處，如果確定的超聲掃描時間超出閾值，在板之間對乳腺202的壓縮減少。例如，板可分開使得仍維持對乳腺202的壓縮但維持在與在X射線掃描期間使用的壓縮相比減少的量的量。如果確定掃描時間小于閾值，壓縮可維持在與X射線掃描期間使用的相同的量。用于掃描而不是超聲掃描整個乳腺202的感興趣的識別可實現(xiàn)相當大的時間節(jié)省。例如，在自主識別感興趣區(qū)的實施例中，控制模塊可相對快地識別感興趣區(qū)，例如在大約I秒或更少的時間內(nèi)。如果`感興趣區(qū)是相對小的，超聲掃描可相似地花相對小的時間量來進行，例如小于大約5秒，或作為另一個示例，小于大約10秒。從而，分析X射線圖像并且超聲掃描感興趣區(qū)的時間可花數(shù)秒而不是可對整個乳腺202超聲所需要的大約10分鐘。在一些實施例中，壓縮的減少量可與用于超聲掃描的時間成比例(例如，較長的時間更少的壓縮)。在備選實施例中，壓縮可減少而不管估計的掃描時間如何、維持而不管估計的掃描時間如何、釋放而不管估計的掃描時間如何或如果估計的掃描時間超出第一閾值則減少并且如果估計的掃描時間超出第二閾值則釋放。一般而言，在X射線與超聲掃描之間使用的壓縮的量越接近，在共配準圖像或用別的方式比較圖像中存在的難度將越少。在超聲掃描期間來自X射線掃描的壓縮中的至少一些的維持有助于使乳腺202維持在相似位置中，從而提高圖像的配準。
[0089]在118處，經(jīng)由超聲(例如，通過超聲模塊230)掃描識別的感興趣區(qū)(或多個區(qū))。選擇的感興趣區(qū)(或多個區(qū))可限定比正掃描的對象和/或視場204內(nèi)的對象部分更小的面積或體積，由此使超聲掃描的時間減少。超聲探頭或換能器可響應(yīng)于來自靠近感興趣區(qū)的控制模塊的命令而安置，其中在掃描期間采集的信息傳送到控制模塊或其他系統(tǒng)用于圖像重建?？煞治鰣D像來檢查或確認經(jīng)由X射線圖像分析而獲得的初始結(jié)果或診斷。[0090]圖5提供根據(jù)各種實施例在超聲掃描位置處成像系統(tǒng)200的視圖。如在圖5中描繪的超聲掃描位置是其中板稍微被拉得更接近彼此使得為了與先前獲得的X射線圖像的配準的一致性并且提高該配準而壓縮對象(例如，乳腺202)，但比圖4的壓縮位置稍微分開更遠以在超出時間閾值的超聲掃描期間患者提高患者舒適感。在圖5中，上板214和下板216分開超聲距離500，其超過壓縮距離400但小于初始距離300。從而，乳腺202仍然在壓縮，但處于比在X射線掃描期間所采用的更低的壓縮量。在圖5中，在對應(yīng)于要掃描的感興趣區(qū)520的掃描位置510處描繪超聲換能器232。超聲換能器232的位置可由控制模塊(例如，控制模塊240)控制。
[0091]在圖示的實施例中，感興趣區(qū)520被安置并且大小適于使得病變410在感興趣區(qū)520內(nèi)。例如，感興趣區(qū)520可基于病變410的位置連同誤差幅度而安置并且大小適于提供緩沖區(qū)來確保整個病變410被掃描以及說明由于超聲掃描位置中壓縮低于圖4中描繪的壓縮位置的壓縮而引起的病變410的大小或位置中的任何改變。感興趣區(qū)可由醫(yī)生(例如，通過選擇環(huán)繞在接口上識別的感興趣病變或方面的區(qū)域)選擇、由控制模塊響應(yīng)于醫(yī)生所識別的感興趣病變或方面或由控制模炔基于控制模塊所識別的感興趣病變或方面而選擇。隨著在與對于X射線掃描的相似位置和/或在與其相似的壓縮下(或，在壓縮已經(jīng)減少的情況下，在相同的壓縮中)對乳腺202進行超聲掃描，與在不同訪視時所進行的典型檢查相比實現(xiàn)共配準提高，其中在壓縮下進行X射線并且在沒有壓縮情況下進行超聲。在超聲掃描期間獲得的信息可發(fā)送到控制模塊(例如，控制模塊240)用于進一步的圖像重建和/或分析。
[0092]回到圖1，在120處，板之間的壓縮被釋放使得乳腺202可在板之間去除和/或重新安置。
[0093]在圖示的實施例中，在122處，成像系統(tǒng)(例如，成像系統(tǒng)200)被重新安置(例如，在旋轉(zhuǎn)方向206上旋轉(zhuǎn))來提供乳腺202的不同視圖。例如，成像系統(tǒng)可被重新安置來獲得乳腺202的內(nèi)斜位(MLO)視 圖。MLO視圖可用于提供經(jīng)由CC視圖可能也看不到的某些組織(例如，更緊密地位于腋下的組織)的更好的視圖和/或提供不同的視圖角度使得可更好地對在CC視圖中被遮蔽或用別的方式而被掩蓋的組織成像。
[0094]圖6提供根據(jù)各種實施例在用于提供乳腺202的MLO視圖的第二初始位置(例如，對應(yīng)于圖1的步驟122的位置)處成像系統(tǒng)200的視圖。如在圖6中描繪的位置是其中板接近乳腺202但不壓縮它，并且其中使成像系統(tǒng)200取向來獲得MLO視圖。上板214和下板216分開初始距離600。超聲換能器232安置在視場204外部使得超聲換能器232不影響由X射線源212 (參見圖2)發(fā)射的X射線束和/或不受其影響。
[0095]回到圖1，在124處，板聚在一起來壓縮乳腺202。(也參見關(guān)于步驟104的論述)。圖7提供根據(jù)各種實施例在壓縮位置處成像系統(tǒng)200的視圖。如在圖7中描繪的壓縮位置是其中板被拉得更接近彼此使得對象(例如，乳腺202)被壓縮用于改進X射線成像。在圖7中，上板214和下板216分開壓縮距離700，其小于初始距離600。超聲換能器232仍然安置在視場204外部使得超聲換能器232不影響由X射線源212 (參見圖2)發(fā)射的X射線束和/或不受其影響。隨著在板214、216之間壓縮乳腺202，可進行X射線掃描，并且可識別病變710。(也參見下文的論述)。
[0096]回到圖1，在126處，進行X射線掃描。(也參見關(guān)于步驟106的論述)。在128處，分析X射線圖像。(也參見關(guān)于步驟108的論述)。[0097]在130處，確定用于進一步超聲掃描的感興趣區(qū)是否已經(jīng)基于在MLO視圖處獲得的X射線信息而識別。該確定可在一些實施例中由控制模塊(例如，控制模塊240)并且在一些實施例中由醫(yī)生(例如，對提示做出響應(yīng))自主做出。如果已經(jīng)識別感興趣區(qū)，方法100行進到132，其中板被分開來釋放對乳腺202的壓縮。在一些實施例中，方法可行進以通過重新安置成像系統(tǒng)而在額外的視圖采集額外的圖像。在一些實施例中，一旦控制模塊已經(jīng)確定不進行超聲掃描，可自主進行壓縮的釋放。如果存在要超聲掃描的一個或多個感興趣區(qū)，方法100行進到134。
[0098]如果識別要經(jīng)由超聲而掃描的一個或多個感興趣區(qū)，在134處，確定超聲掃描時間(也參見關(guān)于步驟114的論述)，并且在136處，壓縮量可基于在134處確定的時間而減少(也參見在上文關(guān)于步驟116的論述)。在步驟138處，進行一個或多個感興趣區(qū)的超聲掃描。(也參見在上文關(guān)于步驟118的論述)。
[0099]圖8提供根據(jù)各種實施例在超聲掃描位置處成像系統(tǒng)200的視圖。如在圖8中描繪的超聲掃描位置提供MLO視圖，其中板稍微被拉得更接近彼此使得為了與先前獲得的X射線圖像的共配準的一致性并且提高該共配準而壓縮對象(例如，乳腺202)，但比圖7的壓縮位置稍微分開更遠以在超出時間閾值的超聲掃描期間提高患者舒適感。在圖8中，上板214和下板216分開超聲距離800，其超過壓縮距離700但小于初始距離600。從而，乳腺202仍然在壓縮，但處于比在X射線掃描期間所采用的更低的壓縮量。在圖8中，超聲換能器232已經(jīng)移到對應(yīng)于要掃描的感興趣區(qū)820的掃描位置810。超聲換能器232的位置可由控制模塊(例如，控制模塊240)控制。在超聲掃描期間獲得的信息可轉(zhuǎn)發(fā)給控制模塊和/或其他系統(tǒng)用于重建、分析和/或診斷。
[0100]在140處，隨著完成超聲掃描，板之間的壓縮被釋放。在一些實施例中，方法可行進以通過重新安置成像系統(tǒng)并且與上文論述的相似地行進而在額外的視圖采集額外的圖像。
[0101]從而，實施例提供用于使對象(例如，乳腺202)對于X射線和超聲掃描兩者都維持在相同或相似的位置中和/或在相同或相似的壓縮量下，其中采取的相應(yīng)掃描在時間上靠近彼此。這樣的成像可提供減少的成本(其包括設(shè)備成本、進行掃描的時間成本以及與患者訪視的數(shù)量關(guān)聯(lián)的管理成本)、提高的共配準容易程度、提高的診斷準確性、增加的患者舒適感和/或減少的患者不安。
[0102]圖9提供根據(jù)各種實施例形成的X射線系統(tǒng)910的方框示意圖。該成像系統(tǒng)910包括X射線源914，其配置成朝相對X射線源914而安置的檢測器陣列918投射X射線束916。在圖示的實施例中，檢測器陣列918由多個檢測器920形成，這些多個檢測器920在一起感測穿過要成像的對象(例如乳腺922)的投射X射線。例如，例如上文論述的檢測器218等檢測器可包括檢測器陣列918。盡管連同圖9參考乳腺922描述成像射線系統(tǒng)910，應(yīng)注意X射線系統(tǒng)910可具有額外的應(yīng)用。
[0103]X射線源914的操作由X射線系統(tǒng)910的控制機構(gòu)926支配。該控制機構(gòu)926例如可并入控制模塊(例如，控制模塊240)內(nèi)?？刂茩C構(gòu)926包括X射線控制器928，其向X射線源914提供電力和定時信號?？刂茩C構(gòu)926中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)932從檢測器920采樣模擬數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于后續(xù)處理。圖像重建器934從DAS 932接收采樣并且數(shù)字化的X射線數(shù)據(jù)并且進行高速 重建。重建的圖像作為輸入應(yīng)用于計算機936，其將圖像存儲在大容量存儲裝置938中。(DAS 932、計算機936等中的一個或多個可并入例如控制模塊240等控制模塊內(nèi))。
[0104]此外，計算機936還經(jīng)由操作者控制臺940接收來自操作者的命令和掃描參數(shù)，該操作者控制臺940可具有例如鍵盤(未在圖9中示出)等輸入裝置。關(guān)聯(lián)的顯示器942允許操作者從計算機936觀察重構(gòu)圖像和其他數(shù)據(jù)。操作者供應(yīng)的命令和參數(shù)由計算機936使用以向DAS 932和X射線控制器928提供控制信號和信息。另外，計算機936可操作槳控制器534，其控制槳或板(例如，上板214和下板216)的安置用于壓縮和定位要由X射線掃描的對象(例如，乳腺202)。
[0105]圖10是根據(jù)各種實施例構(gòu)造的示范性超聲成像系統(tǒng)1000的框圖。該超聲系統(tǒng)1000能夠使聲束電或機械轉(zhuǎn)向(例如在3D空間中)并且能配置成采集對應(yīng)于受檢者或患者中的感興趣區(qū)(ROI)的多個2D表示或圖像的信息(例如，圖像切片)，其可如在本文更詳細描述的那樣限定或調(diào)整。超聲系統(tǒng)1000能配置成在一個或多個取向平面上采集2D圖像。[0106]超聲系統(tǒng)1000包括傳送器1002，其在束形成器1004的引導下驅(qū)動探頭1008內(nèi)的元件(例如，壓電元件)1006的陣列來將脈沖超聲信號(即聲波)發(fā)射到體內(nèi)。例如，例如探頭1008等的探頭可用作超聲換能器232。可使用多種幾何結(jié)構(gòu)。如在圖10中示出的，探頭1008可經(jīng)由系統(tǒng)電纜1032和連接器1051而耦合于傳送器1002。聲波從體內(nèi)的結(jié)構(gòu)反向散射來產(chǎn)生回到元件1006的回波?；夭ū唤邮掌?010接收。接收的回波穿過束形成器1004，其進行接收束形成并且輸出RF信號。該RF信號然后穿過RF處理器1012?？蛇x地，RF處理器1012可包括復數(shù)解調(diào)器(未示出)，其解調(diào)RF信號來形成代表回波信號的IQ數(shù)據(jù)對。RF或IQ信號數(shù)據(jù)然后可直接路由到緩沖區(qū)1014用于存儲。
[0107]在上文描述的實施例中，束形成器1004作為傳送和接收束形成器而操作?？蛇x地，探頭1008包括2D陣列，其中子孔接收在探頭1008內(nèi)部的束形成。束形成器1004可延遲、切趾(apodize)和加和每個電信號與從探頭1008接收的其他電信號。這些加和的信號代表來自超聲束或線的回波。加和的信號從束形成器1004輸出到RF處理器1012。該RF處理器1012可對于多掃描平面或不同的掃描模式產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)類型，例如B模式、彩色Doppler (速度/功率/方差)、組織Doppler (速度)和Doppler能量。該RF處理器1012集合涉及多個數(shù)據(jù)切片的信息(例如I/Q、B模式、彩色Doppler、組織Doppler和Doppler能量信息)并且將該數(shù)據(jù)信息存儲在緩沖器1014中，該數(shù)據(jù)信息可包括時間戳和取向/旋轉(zhuǎn)信息。
[0108]超聲系統(tǒng)1000還包括處理器1016 (該處理器1016例如可并入控制模塊(例如控制模塊240))內(nèi)來處理采集的超聲信息(例如，RF信號數(shù)據(jù)或IQ數(shù)據(jù)對)并且制備超聲信息幀用于在顯示器1018上顯示。處理器1016適于根據(jù)多個能旋轉(zhuǎn)的超聲模態(tài)對采集的超聲數(shù)據(jù)進行一個或多個處理操作。在接收回波信號時，采集的超聲數(shù)據(jù)可被處理并且在掃描會話期間實時顯示。另外或備選地，超聲數(shù)據(jù)可在掃描會話期間暫時存儲在緩沖區(qū)1014中并且然后在離線操作中被處理和顯示。
[0109]處理器1016連接到用戶接口 1020，其可控制處理器1016的操作，如在下文更詳細解釋的。顯示器1018可包括一個或多個監(jiān)測器，其向用戶呈現(xiàn)患者信息(其包括診斷超聲圖像)用于診斷和分析。緩沖器1014和/或存儲器1022可存儲超聲數(shù)據(jù)的二維(2D)或三維(3D)數(shù)據(jù)集，其中訪問這樣的2D和3D數(shù)據(jù)集來呈現(xiàn)2D (和/或3D圖像)?？尚薷膱D像并且顯示器1018的顯示設(shè)置還可使用用戶接口 1020來人工調(diào)整。
[0110]超聲系統(tǒng)1000的各種部件可具有不同的配置。例如，圖11圖示超聲處理器模塊1050的示范性框圖，該超聲處理器模塊1050可實施為在圖10中示出的處理器1016的一部分。超聲處理器模塊1050在概念上圖示為子模塊的集合，但可利用專用硬件板、DSP、處理器等的任何組合來實現(xiàn)。備選地，圖11的子模塊可利用具有單個處理器或多個處理器的現(xiàn)貨供應(yīng)PC (其中功能操作分布在處理器之間)實現(xiàn)。作為另外的選項，圖11的子模塊可利用混合配置實現(xiàn)，其中某些模塊化功能利用專用硬件進行，而剩余的模塊化功能利用現(xiàn)貨供應(yīng)PC及諸如此類等進行。子模塊還可實現(xiàn)為處理單元內(nèi)的軟件模塊。
[0111]在圖11中圖示的子模塊的操作可由本地超聲控制器1052或由處理器1016控制。子模塊1054-1066進行中間處理器操作。超聲處理器模塊1050可接收采用若干形式中的一個的超聲數(shù)據(jù)1070。在圖11的實施例中，接收的超聲數(shù)據(jù)1070構(gòu)成代表與每個數(shù)據(jù)樣本關(guān)聯(lián)的實部和虛部的1、Q數(shù)據(jù)對。該1、Q數(shù)據(jù)對提供給色流子模塊1054、功率Doppler子模塊1056、B模式子模塊1058 JfDoppler子模塊1060和M模式子模塊1062中的一個或多個?？蛇x地，可包括其他子模塊，例如聲輻射力脈沖(ARFI)子模塊1064和組織Doppler(TDE)子模塊1066等。
[0112]模塊1054-1066中的每個配置成采用對應(yīng)的方式處理1、Q數(shù)據(jù)對以產(chǎn)生色流數(shù)據(jù)1072、功率Doppler數(shù)據(jù)1074、B模式數(shù)據(jù)1076、譜Doppler數(shù)據(jù)1078、M模式數(shù)據(jù)1080、ARFI數(shù)據(jù)1082和組織Doppler數(shù)據(jù)1084，其中所有可在隨后的處理前暫時存儲在存儲器1090 (或在圖10中示出的存儲器1014或存儲器102 2)中。例如，B模式子模塊1058可產(chǎn)生包括多個B模式圖像平面的B模式數(shù)據(jù)276。
[0113]數(shù)據(jù)1072-1084可存儲例如作為矢量數(shù)據(jù)值的集合，其中每個集合定義單獨超聲圖像幀。這些矢量數(shù)據(jù)值大體上基于極坐標系統(tǒng)而組織。
[0114]掃描轉(zhuǎn)換器子模塊1092從存儲器1090訪問并且獲得與圖像幀關(guān)聯(lián)的矢量數(shù)據(jù)值并且將矢量數(shù)據(jù)值的集合轉(zhuǎn)換到笛卡兒坐標以產(chǎn)生格式化的超聲圖像幀1093用于顯示。由該掃描轉(zhuǎn)換器模塊1092產(chǎn)生的超聲圖像幀1093可提供回到存儲器1090用于隨后處理或可提供給存儲器1014或存儲器1022。
[0115]一旦掃描轉(zhuǎn)換器子模塊1092產(chǎn)生與例如B模式圖像數(shù)據(jù)及諸如此類關(guān)聯(lián)的超聲圖像幀1093，圖像幀1093可再存入存儲器1090中或在總線1096上傳送到數(shù)據(jù)庫(未示出)、存儲器1014和存儲器1022和/或其他處理器。
[0116]掃描轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)換成視頻顯示的X、Y格式來產(chǎn)生超聲圖像幀。掃描轉(zhuǎn)換的超聲圖像幀提供給顯示控制器(未顯示)，其可包括將視頻映射到灰度映射用于視頻顯示的視頻處理器?；叶葓D可代表原始圖像數(shù)據(jù)到顯示的灰度級的傳遞函數(shù)。一旦將視頻數(shù)據(jù)映射到灰度值，該顯示控制器控制顯示器1018 (在圖10中示出)(其可包括一個或多個監(jiān)測器或顯示窗口)來顯示圖像幀。在顯示器1018中顯示的圖像從數(shù)據(jù)的圖像幀產(chǎn)生，其中每個數(shù)據(jù)指示顯示中相應(yīng)像素的強度或亮度。
[0117]再次參考圖11，2D視頻處理器子模塊1094結(jié)合從不同類型的超聲信息產(chǎn)生的幀中的一個或多個。例如，該2D視頻處理器子模塊1094可通過將一個類型的數(shù)據(jù)映射到灰度圖并且將另一個類型的數(shù)據(jù)映射到彩色圖而使不同的圖像幀組合用于視頻顯示。在最終顯示的圖像中，彩色像素數(shù)據(jù)可疊加在灰度像素數(shù)據(jù)上來形成單個多模式圖像幀1098 (例如，功能圖像)，其再次再存入存儲器1090中或在總線1096上傳送。連續(xù)的圖像幀可作為電影回放存儲在例如存儲器1090中。該電影回放代表用于捕捉向用戶顯示的圖像數(shù)據(jù)的先進先出循環(huán)圖像緩沖器。用戶可通過在用戶接口 1020輸入凍結(jié)命令而將電影回放凍結(jié)。用戶接口 1020可包括例如鍵盤和鼠標以及與將信息輸入超聲系統(tǒng)1000 (在圖10中示出)關(guān)聯(lián)的所有其他輸入控制。
[0118]3D處理器子模塊1100也由用戶接口 1020控制并且訪問存儲器1090來獲得3D超聲圖像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生三維圖像，例如通過已知的體積渲染或表面渲染算法。三維圖像可利用各種成像技術(shù)產(chǎn)生，例如光線投射、最大強度像素投影及諸如此類。
[0119]從而，實施例提供系統(tǒng)和方法，其中可調(diào)整與X射線系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的電子束大小和焦斑大小。例如，電子束的大小可減少來提供高分辨率焦斑。而且，對于給定X射線管組裝件的電子束的大小可由包括X射線管的掃描裝置或系統(tǒng)的操作者更改或調(diào)整，從而允許一個掃描裝置或系統(tǒng)使用不同分辨率焦斑進行多種掃描。從而，一些實施例提供可調(diào)性提高的電子束大小和/或提高的分辨率，例如用于X射線成像。
[0120]應(yīng)該注意各種實施例可采用硬件、軟件或其組合實現(xiàn)。各種實施例和/或部件，例如模塊或其中的部件和控制器，還可實現(xiàn)為一個或多個計算機或處理器的一部分。計算機或處理器可包括例如用于訪問互聯(lián)網(wǎng)的計算裝置、輸入裝置、顯示單元和接口。計算機或處理器可包括微處理器。該微處理器可連接到通信總線。計算機或處理器還可包括存儲器。該存儲器可包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。計算機或處理器可進一步包括存儲裝置，其可以是硬盤驅(qū)動器或可移動存儲驅(qū)動器，例如固態(tài)盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器及諸如此類。該存儲裝置還可以是用于將計算機程序或其他指令裝載到計算機或處理器內(nèi)的其他相似工具。
[0121]如本文使用的，術(shù)語“計算機”、“控制器”和“模塊”可每個包括任何基于處理器或基于微處理器的系統(tǒng)，其包括使用微控制器、精簡指令集計算機(RISC)、專用集成電路(AS IC )、邏輯電路、GPU、FPGA和能夠執(zhí)行本文描述的功能的任何其它電路或處理器的系統(tǒng)。上文的示例只是示范性的，并且從而不意在采用任何方式限制術(shù)語“模塊”或“計算機”的定義和/或含義。`
[0122]為了處理輸入數(shù)據(jù)，計算機或處理器執(zhí)行存儲在一個或多個存儲元件中的指令集。這些存儲元件還可根據(jù)期望或需要存儲數(shù)據(jù)或其它信息。存儲元件可采用在處理機內(nèi)的信息源或物理存儲器元件的形式。
[0123]指令集可包括各種命令，其指示作為處理機的計算機或處理器進行特定操作，例如本文描述和/或圖示的各種實施例的方法和過程。指令集可采用軟件程序的形式。該軟件可采用例如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件等各種形式并且其可體現(xiàn)為有形和非暫時性計算機可讀介質(zhì)。此外，該軟件可采用單獨程序或模塊的集合、在更大程序內(nèi)的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。該軟件還可包括采用面向?qū)ο缶幊痰男问降哪K化編程。輸入數(shù)據(jù)由處理機的處理可響應(yīng)于操作者命令，或響應(yīng)于先前的處理結(jié)果，或響應(yīng)于由另外一個處理機做出的請求。
[0124]如本文使用的，術(shù)語“軟件”和“固件”是可互換的，并且包括存儲在存儲器中供計算機執(zhí)行的任何計算機程序，該存儲器包括RAM存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器以及非易失性RAM (NVRAM)存儲器。上文的存儲器類型只是示范性的，并且從而關(guān)于可用于存儲計算機程序的存儲器類型不是限制性的。各種實施例的個體部件可通過云類型的計算環(huán)境而虛擬化和托管，例如來允許計算電力的動態(tài)分配，而不需要用戶擔心計算機系統(tǒng)的位點、配置和/或特定硬件。
[0125]要理解上文的描述意在為說明性而非限制性的。例如，上文描述的實施例(和/或其方面)可互相結(jié)合使用。另外，可做出許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)各種實施例的教導而沒有偏離它們的范圍。盡管本文描述的材料的尺寸和類型意在限定描述時，許多其他的實施例對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是明顯的。各種實施例的范圍因此應(yīng)該參考附上的權(quán)利要求與這樣的權(quán)利要求擁有的等同物的全范圍而確定。在附上的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“在…中”用作相應(yīng)術(shù)語“包括”和“其中”的易懂語的等同物。此外，在下列權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標簽，并且不意在對它們的對象施加數(shù)值要求。此外，下列權(quán)利要求的限制沒有采用部件加功能格式書寫并且不意在基于35U.S.C § 112的第六段解釋，除非并且直到這樣的權(quán)利要求限定明確地使用后跟功能描述而無其他結(jié)構(gòu)的短語“用于…的部件”。
[0126]該書面描述使用示例來公開各種實施例，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)嵺`各種實施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)和進行任何包含的方法。各種實施例的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這樣的其他示例如果其具有不與權(quán)利要求的書面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求的書面語言無實質(zhì) 區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件則意在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種成像組裝件,包括: 槳組裝件，其包括相對于彼此能鉸接的第一和第二板，所述第一和第二板配置成收容并且壓縮要成像的對象； X射線檢測單元，其靠近所述第一和第二板中的至少一個而安裝； 超聲模塊，其配置成采集要成像的對象的超聲信息，所述超聲模塊包括能鉸接地安裝到所述第一和第二板中的至少一個的超聲換能器，其中所述超聲換能器安置成采集要成像的對象的選擇部分的超聲信息；以及 控制模塊，其配置成安置所述超聲換能器來掃描使用從所述X射線檢測單元接收的X射線信息而識別的感興趣區(qū)，而不掃描所述感興趣區(qū)外部的對象的至少一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其中，所述第一板配置為上板并且所述第二板配置為下板，并且其中所述超聲換能器配置成沿所述上板的上表面能鉸接。
3.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其中，所述超聲模塊包括分配模塊，其包括貯存器，所述分配模塊配置成分配來自所述貯存器的材料以使所述超聲換能器與所述第一和第二板中的至少一個的表面聲耦合。
4.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其中，所述超聲換能器包括換能器陣列，其配置成在大致上橫向方向上跨所述第一和第二板中的至少一個的表面而鉸接。
5.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其中，所述第一和第二板在壓縮方向上相對于彼此而能鉸接并且所述超聲換能器在超聲方向上能鉸接，并且其中所述壓縮方向和所述超聲方向大致上互相垂直。
6.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其中，所述控制模塊配置成自主選擇所述感興趣區(qū)。
7.如權(quán)利要求6所述的組裝件，其中，所述控制模塊配置成如果沒有識別所述感興趣區(qū)則使所述第一和第二板從壓縮位置自主釋放。
8.如權(quán)利要求1所述的組裝件，進一步包括能操作地連接到所述控制模塊的接口模塊，所述接口模塊配置成向醫(yī)生顯示對應(yīng)于X射線掃描的信息、從所述醫(yī)生接收所述感興趣區(qū)的選擇以及將對應(yīng)于所述感興趣區(qū)的信息提供給所述控制模塊。
9.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其中，所述控制模塊配置成確定用于執(zhí)行所述感興趣區(qū)的超聲掃描的估計時間。
10.如權(quán)利要求9所述的組裝件，其中，所述控制模塊配置成如果所述估計時間超出閾值則使對在所述第一與第二板之間的對象的壓縮量減少。
【文檔編號】A61B8/00GK103815968SQ201310568365
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月15日
【發(fā)明者】J.J.馬納克, K.湯姆紐斯, R.沃尼基, S.澤拉基維奇, 范穎, A.施米茨, W.B.格里芬 申請人:通用電氣公司