本方法一般涉及乳腺癌篩查領(lǐng)域，并且更具體地涉及使用斷層合成和超聲成像來獲取乳房圖像。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代醫(yī)療保健設(shè)施中，無創(chuàng)成像方法用于識別、診斷和治療疾病。應(yīng)用這樣的技術(shù)的一個目的是獲取用于識別和診斷乳房組織中的病變或異常的乳房圖像。

在常規(guī)乳房攝影方法中，可以使用放射照相技術(shù)來實施乳房成像，例如通過將x射線投射通過乳房組織并基于通過組織的x射線的差異傳播來重建圖像。然而，這樣的做法可能受到各種不利影響。例如，常規(guī)放射照相成像技術(shù)本質(zhì)上通常是平面或二維的，限制了診斷醫(yī)生可視化結(jié)果的能力。

常規(guī)放射照相乳房攝影術(shù)的替代方法包括稱為斷層合成的成像技術(shù)。在斷層合成中，在角范圍(例如，30°，45°，90°等)上獲得感興趣區(qū)域的x射線衰減數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)用于構(gòu)建乳房組織體或一般三維重建。一般而言，斷層合成成像表現(xiàn)出良好的平面內(nèi)分辨率，以及潛在地較差的深度分辨率。以該方式，可以采用斷層合成來無創(chuàng)地檢測乳房組織中的異常，例如腫塊，肌瘤，病變，鈣化等。這樣的斷層合成系統(tǒng)對于良性和癌性結(jié)構(gòu)(例如嵌入乳房組織中的鈣化和腫塊)的詳細表征通常是有效的。

用于成像乳房組織的另一成像方法是超聲。超聲成像系統(tǒng)使用超聲探頭，用于將超聲信號傳輸?shù)綄ο?，例如，正被成像的患者的乳房中，并且用于接收從其反射的超聲信號。由超聲探頭接收的反射的超聲信號通常指示被成像區(qū)域中的結(jié)構(gòu)之間的邊界過渡并且可以用于重建組織內(nèi)部的圖像。一般而言，超聲可能表現(xiàn)出良好的深度分辨率，同時具有稍微降低的平面內(nèi)分辨率。超聲成像可用作診斷的替代工具，例如用于區(qū)分良性囊腫和腫塊。另外，超聲成像可以用作具有致密乳房的婦女的二次篩查工具。在致密的乳房組織中，x射線成像不那么敏感，并且超聲成像的添加已顯示找出更多的癌癥。

在實踐中，當評估患者時可能期望利用多種成像方法，例如通過獲取斷層合成和超聲成像數(shù)據(jù)兩者。為了能夠關(guān)聯(lián)相應(yīng)的數(shù)據(jù)集，可能需要在大致相同的時間獲取圖像數(shù)據(jù)，并且對于兩次數(shù)據(jù)獲取需要患者處于相同的位置。因此可能期望利用組合斷層合成和超聲成像系統(tǒng)，其允許快速和順序地獲取相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)集。然而，以該方式設(shè)計和使用這種系統(tǒng)的一個障礙是一個系統(tǒng)的各個部分在另一個系統(tǒng)上可能具有干擾，例如在x射線束路徑附近存在超聲探頭，以及需要盡量減少或協(xié)調(diào)由主治技師執(zhí)行的操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，提供了一種乳房成像系統(tǒng)。所述乳房成像系統(tǒng)包括：包括開放區(qū)域的框架結(jié)構(gòu)；超聲探頭，所述超聲探頭附接到所述框架結(jié)構(gòu)并且配置成在操作期間沿著所述框架結(jié)構(gòu)在所述開放區(qū)域上移動；以及一個或多個樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)配置成圍繞所述一個或多個樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)相對于壓迫板(compressionpaddle)樞轉(zhuǎn)。

在另一實施例中，提供了一種乳房成像系統(tǒng)。所述乳房成像系統(tǒng)包括：框架結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)包括開放區(qū)域和一個或多個接合結(jié)構(gòu)。所述乳房成像系統(tǒng)也包括：可移除的超聲探頭，所述可移除的超聲探頭包括配置成接合和脫離接合結(jié)構(gòu)的一個或多個互補結(jié)構(gòu)，其中超聲探頭配置成在操作期間沿著所述框架結(jié)構(gòu)在所述開放區(qū)域上移動。

在另外的實施例中，提供了一種用于獲取乳房數(shù)據(jù)的方法。根據(jù)該方法，通過溫和的壓迫至非均勻厚度將乳房組織拉入視野并保持在該定位中。獲取乳房組織的一個或多個斷層合成圖像。將超聲探頭定位在乳房組織上。在某些實施例中，超聲探頭長為至少15cm(例如長為19cm至30cm)，以便在探頭一次推移中跨越整個乳房組織。另外，如本文所討論的，超聲探頭可以配置成用于快速讀出，使得可以在一分鐘或更短時間內(nèi)執(zhí)行超聲掃描(ultrasoundsweep)或掃描(scan)。另外，在某些實施例中，超聲探頭可以具有表面，所述表面在頭尾位(cranio-caudal，cc)視圖中曲線匹配乳房的形狀和/或平坦或僅部分彎曲以在內(nèi)外斜位(mlo)視圖中匹配乳房形狀。在一個實現(xiàn)方式中，所述超聲探頭在所述一個或多個斷層合成圖像的獲取期間定位在x射線束路徑的外部并且當定位在乳房組織上時在x射線束路徑內(nèi)。沿著限定的掃描路徑移動所述超聲探頭。使用所述超聲探頭獲取乳房組織的一個或多個超聲圖像。釋放乳房組織的壓迫。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下詳細描述時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點，其中在所有附圖中相同的附圖標記表示相同的部分，其中：

圖1是組合斷層合成和超聲乳房系統(tǒng)的框圖；

圖2是多模態(tài)乳房攝影成像系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；

圖3是組合斷層合成和超聲乳房圖像獲取的處理流程圖；

圖4是根據(jù)本公開的一個實施例的超聲圖像獲取的過程流程圖；

圖5描繪了超聲探頭和關(guān)聯(lián)的支撐結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖6-8圖示了超聲掃描方法的示例；

圖9是根據(jù)本公開的一個實施例的超聲圖像獲取的過程流程圖；

圖10-14圖示了超聲掃描方法的另一示例；以及

圖15描繪了板組件與超聲掃描組件的關(guān)聯(lián)。

具體實施方式

本方法涉及乳房圖像數(shù)據(jù)的獲取，例如超聲乳房圖像數(shù)據(jù)的獲取。例如，在某些實施例中，描述了可以以自動方式實現(xiàn)預(yù)編程的掃描協(xié)議的自動超聲掃描系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^在掃描操作期間在患者的乳房組織上移動超聲探頭而無需用戶干預(yù)或引導來執(zhí)行這種掃描。

在本文討論的某些實施例中，超聲掃描探頭和支撐機構(gòu)配置成用于多模態(tài)乳房攝影成像系統(tǒng)，例如組合斷層合成和超聲成像系統(tǒng)。例如，在這樣的實施例中，超聲部件可以定位和配置成不干擾斷層合成成像操作，例如保持在x射線束路徑之外。此外，超聲探頭和關(guān)聯(lián)部件可以配置成在壓迫下，例如在用于斷層合成成像操作中的一個或多個板提供的壓迫下移動和掃描乳房組織，使得獲取的圖像數(shù)據(jù)可以由于兩個獨立成像操作之間的組織的一致性而更容易關(guān)聯(lián)。因此，在這樣的組合實施例中，在患者準備好之后，可以在一個患者設(shè)置中順序地(或以其它方式在時間上接近)獲得斷層合成和超聲圖像數(shù)據(jù)，而不必移動或重新定位患者。

盡管在本文中討論的某些當前實施例在組合成像系統(tǒng)(例如組合超聲和斷層合成成像系統(tǒng))的背景中被提供，但是應(yīng)當領(lǐng)會這樣的示例僅被提供用于說明和解釋，而不旨在限制。特別地，當前的超聲成像方法的某些方面可以在僅涉及超聲圖像數(shù)據(jù)的獲取的成像背景中，或者在涉及超聲圖像數(shù)據(jù)結(jié)合不同于本文中所討論的那些(例如，斷層合成圖像數(shù)據(jù))的其它類型的圖像數(shù)據(jù)的獲取的其它背景中實現(xiàn)。因此，應(yīng)當理解和領(lǐng)會，當前的示例被選擇和呈現(xiàn)以便于解釋當前的方法，但并不旨在窮舉或限制可能的實現(xiàn)方式的范圍。

考慮到這一點并參考圖1，描繪了簡化的系統(tǒng)圖，其提供多模態(tài)成像系統(tǒng)的一個示例的某些部件和方面的高級視圖。在該示例中，與斷層合成工作站102結(jié)合提供斷層合成掃描器100，所述斷層合成工作站102控制掃描器100的操作。例如，用戶可以經(jīng)由工作站102配置或啟動使用掃描器100的斷層合成掃描，或者可以查看在掃描會話期間使用掃描器100生成的斷層合成圖像。

在所示的示例中，斷層合成掃描器100設(shè)在超聲掃描器110附近，所述超聲掃描器110可以具有探頭或其它掃描部件，其可以用于在相同的會話期間，例如在斷層合成獲取之前或之后超聲掃描患者。例如，超聲圖像獲取可以在斷層合成圖像獲取之后立即執(zhí)行，同時患者仍處于相同位置，并且在乳房攝影的情況下處于壓迫下。與斷層合成掃描器100一樣，超聲掃描部件110被示出為與超聲工作站112通信，所述超聲工作站112可以用于配置或編程使用掃描器110的超聲獲取或者查看這樣的掃描的結(jié)果。

在一個示例中，提供運動控制器/自動化模塊作為超聲工作站112、超聲掃描器110的一部分，或者作為在工作站112和掃描器110兩者上具有部件的模塊，從而在部件之間通信并且協(xié)調(diào)掃描器110的運動。例如，在某些實施例中，模塊配置成自動移動掃描器110的超聲探頭以執(zhí)行超聲波采集。在一些這樣的實施例中，用戶可以經(jīng)由工作站112配置掃描，并且基于配置的掃描，運動控制器/自動化模塊可以移動超聲掃描部件，從而獲取對應(yīng)于被請求的掃描的超聲圖像。因此，如本文更詳細討論，運動控制器/自動化模塊可以導致超聲探頭或其它超聲成像部件在目標組織上移動，從而獲取對應(yīng)于規(guī)定的掃描的超聲圖像數(shù)據(jù)。

參考圖2，示意性地示出了根據(jù)本方法使用的組合、多模態(tài)成像系統(tǒng)120(包括斷層合成和超聲部件兩者)的示例。如圖所示，成像系統(tǒng)120包括用于獲取斷層攝影圖像數(shù)據(jù)的斷層合成圖像數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)。斷層合成成像子系統(tǒng)包括x射線源124，x射線檢測器126和壓迫組件128，所述壓迫組件128可以用于定位患者組織并且生成表示通過感興趣組織的x射線傳輸?shù)男盘枴鄬雍铣沙上褡酉到y(tǒng)還包括系統(tǒng)控制器132，馬達控制器134，數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊136，操作者接口138和顯示模塊140，其中的一些或全部可以被體現(xiàn)為斷層合成工作站102。

在某些實現(xiàn)方式中，x射線源124可以包括配置成當被激活時產(chǎn)生x射線束142的x射線管(或其它合適的x射線生成機構(gòu))和準直器。在斷層合成成像系統(tǒng)的實現(xiàn)方式中，x射線源124相對于被成像體以一維、二維或三維軌跡移動(例如沿著線或曲線)，使得x射線源在相對于被成像體的有限角范圍內(nèi)。x射線源的移動可以是手動的、自動的或某種組合(例如，初始手動定位并在掃描期間自動移動)。

在某些實施例中，可以在x射線管組件的外部設(shè)置x射線濾槽。當使用網(wǎng)板(meshpaddle)時，如本文所討論的，由此可以提供額外的過濾以吸收通常被塑料壓迫板吸收的低能量x射線。這些x射線，如果未被吸收，不會穿透乳房，并且因此不會對成像有貢獻，并且儀用作添加的皮膚劑量。替代地，當網(wǎng)板插入時該添加的過濾可以自動地被插入并在x射線管系統(tǒng)的內(nèi)部。

x射線檢測器126可以是靜止的，或者可以配置成獨立地或與x射線源124同步地移動。在乳房攝影實施例中，x射線檢測器126可以定位在患者的乳房組織附近和下方，并且因此可以作為壓迫組件128的一部分被包含或在其附近。例如，x射線檢測器126可以布置在壓迫組件128的底板的緊下方或下方附近，使得乳房組織不直接靠置在檢測器126上，而是在檢測器126上方的板或其它壓迫支撐件上。另外，防散射柵格可以放置在檢測器和壓迫支撐件之間。這種防散射柵格可以是靜止的或者可以移動以減少柵格的形狀(線)出現(xiàn)在圖像中的的影響。

在某些乳房成像實施例中，壓迫組件128配置成在斷層合成和超聲圖像獲取期間壓迫乳房組織。特別地，壓迫組件128可以用于在獲取斷層合成和超聲數(shù)據(jù)集二者期間穩(wěn)定被成像的乳房組織，并且在圖像獲取期間和之間保持組織的均勻性。因此，在實踐中，組件128的壓迫結(jié)構(gòu)的至少一部分對于斷層合成圖像獲取可以傳輸x射線(即，可以是射線可透的)并且對于超聲圖像獲取可以傳輸超聲信號(即，可以是超聲可透的)。在一個實施例中，壓迫組件包括乳房組織可以靠置在其上的下板150(例如平坦、非撓性板)，以及降低到乳房組織上以實現(xiàn)壓迫的上板或板152。在一個實現(xiàn)方式中，上板152在其表面的至少一部分上是非剛性的。例如，上板152可以使用網(wǎng)狀材料形成(即，形成為網(wǎng)板)，所述網(wǎng)狀材料既是射線可透的又是超聲可透的，并且至少部分地符合乳房組織的形狀和尺寸。相反地，在某些實施例中，底板(即，下板150)僅僅是射線可透的，而不是超聲可透的。

在斷層合成實現(xiàn)方式中，與常規(guī)放射照相乳房攝影技術(shù)不同，乳房組織不需要被壓縮至基本均勻的厚度或者顯著減小厚度。此外，由于2d成像中的重疊組織結(jié)構(gòu)可以用斷層合成解決，因此乳房組織不需要壓迫以便展開組織。也就是說，由于斷層攝影圖像獲取過程的性質(zhì)，乳房組織不需要薄而均勻的厚度以便生成有用的診斷圖像。同樣，超聲圖像獲取不要求乳房組織具有均勻的厚度。因此，在某些實施例中上板152可以成一定角度旋轉(zhuǎn)或接近下板150，使得當接合時，板或盤150、152彼此不平行，而是相對于彼此保持一定角度。這樣的適應(yīng)性壓迫可以通過至少部分地符合乳房組織的形狀來減少患者的不適。

在所示的實現(xiàn)方式中，系統(tǒng)控制器132控制斷層合成成像子系統(tǒng)的操作，并且提供x射線源124和/或x射線檢測器126的任何物理運動。在所示的實施例中，成像部件的機械運動根據(jù)用于斷層合成的規(guī)定成像軌跡經(jīng)由馬達控制器134實現(xiàn)。所以，借助于斷層合成成像子系統(tǒng)，系統(tǒng)控制器132可以便于沿著相對于患者的有限角范圍在各種視角獲取放射照相投影。一般而言，系統(tǒng)控制器132命令斷層合成成像系統(tǒng)120的操作以執(zhí)行檢查協(xié)議并獲取結(jié)果數(shù)據(jù)。

在一個實現(xiàn)方式中，斷層合成數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊136與x射線檢測器126通信，并且典型地從x射線檢測器126接收數(shù)據(jù)，例如由x射線檢測器暴露于x射線產(chǎn)生的多個采樣的模擬信號或數(shù)字化信號。斷層合成數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊136可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合于處理的數(shù)字信號和/或可以處理采樣的數(shù)字和/或模擬信號以生成乳房組織的體積圖像，其可以再顯示在顯示模塊140上。

操作者接口138可以用于定制斷層合成成像的設(shè)置，并且用于實現(xiàn)系統(tǒng)級配置變化以及用于允許操作者激活和操作斷層合成成像系統(tǒng)120。在所示的實施例中，操作者接口138連接到系統(tǒng)控制器132、圖像處理模塊136和顯示模塊140。

與上面討論的斷層合成成像子系統(tǒng)部件結(jié)合示出了可以存在于組合(即，多模態(tài))系統(tǒng)中的超聲成像系統(tǒng)部件。在所示的示例中，超聲成像子系統(tǒng)包括超聲探頭160，超聲數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊162(其包括波束形成器和圖像重建和處理電路)，操作者接口166，顯示模塊168和打印機模塊170。在基于x射線技術(shù)和超聲技術(shù)二者的多模態(tài)成像系統(tǒng)中，這些部件或模塊中的某些可以部分地或完全地集成以執(zhí)行兩個系統(tǒng)的圖像獲取和處理。替代地，在其它實現(xiàn)方式中，x射線子系統(tǒng)和超聲子系統(tǒng)二者可以在很大程度上是彼此獨立的，具有單獨的用戶工作站或接口以及獨立的掃描子系統(tǒng)。

在某些實施例中，超聲成像子系統(tǒng)使用超聲探頭160，用于將多個超聲信號傳輸?shù)綄ο?，例如被成像患者的乳房組織中，并且用于從組織接收多個反射超聲信號。在某些實現(xiàn)方式中，超聲成像子系統(tǒng)可以采用波束轉(zhuǎn)向技術(shù)來幫助成像乳房組織的所有區(qū)域。來自組織的反射的超聲信號傳達關(guān)于涉及傳輸?shù)某曅盘柕母鞣N組織、器官、腫瘤和解剖結(jié)構(gòu)的厚度、尺寸和位置的信息。處理由超聲探頭160接收的多個反射的超聲信號以便構(gòu)建對象的圖像。

在某些實施例中，超聲探頭長為至少15cm(例如長為19cm至30cm)，以便在探頭的一次推移中跨越整個乳房組織。另外，如本文所討論的，超聲探頭可以配置成用于快速讀出，使得可以在一分鐘或更短時間內(nèi)執(zhí)行超聲掃掠或掃描。另外，在某些實施例中，超聲探頭可以具有表面，所述表面彎曲以在頭尾位(cc)視圖中匹配乳房的形狀和/或平坦或僅部分彎曲以在內(nèi)外斜位(mlo)視圖中匹配乳房形狀。

在某些實施例中，超聲探頭160的移動和操作是自動的，如下面將更詳細地討論。在這些實施例中，超聲探頭160可以自動與被成像組織或與壓迫乳房組織的上覆超聲可透板結(jié)構(gòu)152接觸。然后可以在獲取超聲圖像數(shù)據(jù)的同時經(jīng)由機械子系統(tǒng)(例如，運動控制器/自動化模塊)相對于乳房組織移動超聲探頭160。在一些實施例中，當完成規(guī)定的獲取協(xié)議時，超聲探頭160或下面的板152中的一個或兩者可以自動地從組織脫離。在某些實現(xiàn)方式中，當正在執(zhí)行斷層合成檢查時，或更一般地，當不在執(zhí)行超聲檢查時，超聲探頭160和任何不透射線的支撐結(jié)構(gòu)從x射線束路徑去除。

超聲數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊162在成像過程期間向超聲探頭160發(fā)送信號并從超聲探頭160接收信息。因此，超聲數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊162可以控制由超聲探頭160發(fā)射的超聲信號的強度、束聚焦或形成、持續(xù)時間、相位和頻率，并且可以將包含在來自組織的多個反射的超聲信號中的信息解碼成多個可識別的電和電子信號。一旦獲得信息，根據(jù)通常已知的重建技術(shù)重建位于感興趣區(qū)域內(nèi)的對象的超聲圖像。

操作者接口166可以包括鍵盤、鼠標和其它用戶交互設(shè)備。操作者接口166可以用于定制用于超聲檢查的多個設(shè)置(包括與探頭160的自動操作相關(guān)的設(shè)置)，以實現(xiàn)系統(tǒng)級配置變化，并且允許超聲成像系統(tǒng)32的操作者啟動和操作。操作者接口166連接到超聲數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊162、顯示模塊168和打印機模塊170，其中的一些或全部可以被提供作為圖1的超聲工作站112。顯示模塊168從超聲數(shù)據(jù)獲取和圖像處理模塊162接收圖像信息，并且呈現(xiàn)超聲探頭160的感興趣區(qū)域內(nèi)的對象的圖像。打印機模塊170用于以灰度級或顏色產(chǎn)生超聲圖像的硬拷貝。如上所述，這些系統(tǒng)部件中的一些或全部可以與上述的斷層合成x射線系統(tǒng)的那些組合。

現(xiàn)在參考圖3，在流程圖中示出了本方法的一個實現(xiàn)方式的過程流程的示例。在該示例中，乳房組織初始被壓迫(框180)成期望的厚度或厚度范圍。如上所述，與常規(guī)放射照相乳房攝影方法不同，壓迫不需要導致被成像的組織的均勻厚度，而是可以通過允許錐形或成角的壓迫來更適應(yīng)乳房形狀。另外，可以使用適應(yīng)或符合乳房組織尺寸和形狀的非剛性板結(jié)構(gòu)152(例如網(wǎng)板結(jié)構(gòu))執(zhí)行壓迫。

在某些實施例中，可以使用壓迫力反饋或其它方法來確定壓迫板152的運動何時停止，即，何時建立足夠的接觸。例如，在一個實施例中，基于指定或?qū)С龅拈撝禈藴释Ｖ谷榉拷M織的壓迫。在一些實施例中，可以測量和監(jiān)測由板移動的每單位距離的力的變化，并且基于該測量可以確定何時將停止壓迫(即，何時達到每距離值的閾值力)。例如，壓迫可以在某些實現(xiàn)方式中繼續(xù)達到某個指定的力或閾值點，其中考慮到另外的施加的力，實現(xiàn)的壓迫的增加減小或可忽略。

在某些實施例中，可以監(jiān)測一個或多個傳感器(例如，設(shè)在板152的邊緣上的應(yīng)變傳感器)以獲得達到期望的力閾值從而停止壓迫的指示。在其它實施例中，通過板152的網(wǎng)狀材料編織的一個或多個線的電性質(zhì)可以被監(jiān)測并且用于確定每單位面積的力或每移動單位距離的力，然后可以將其與閾值進行比較。更一般地，可以使用任何壓力或張力感測方法，包括不利用測量導線的電性質(zhì)的實現(xiàn)方式。可以采用的其它壓力或張力感測方法的示例包括但不限于壓電材料、電容傳感器或光纖的使用。

在一個實施例中，用于評價何時壓迫足夠的相應(yīng)閾值可以基于從查找表查詢或從即時計算確定的值。例如，在查找表實施例中，系統(tǒng)可以訪問壓迫力的表和厚度曲線(例如存儲在系統(tǒng)上或可訪問的網(wǎng)絡(luò)位置上)?？梢詾椴煌叽绾皖愋偷陌?52和/或為不同的患者變量(例如年齡，體重指數(shù)，乳房或罩杯尺寸，乳房密度等)提供不同的曲線。將領(lǐng)會，也可以基于這些因素或這些因素的組合來提供不同的、可互換的板。根據(jù)這些檢查特定因素，可以查詢適當?shù)那€以提供正確的壓迫閾值。在這樣的實施例中，力傳感器可以提供板152在乳房上的軌跡的測量，并且可以使用對適當?shù)谋砘蚯€的咨詢來確定用于建立足夠壓迫的閾值。在某些實施例中，一旦達到壓迫閾值，系統(tǒng)可以將壓迫減小一些標稱量(例如，1mm或更小)以改善患者的舒適度并允許壓迫機構(gòu)的任何過沖。此外，在某些實現(xiàn)方式中，如果各個模態(tài)不需要或受益于相同的壓迫程度，則可以在通過不同模態(tài)的圖像獲取之間改變(即，減小或增加)壓迫量。例如，在斷層合成和超聲順序獲取中，可以以第一壓迫獲取斷層合成圖像，而以第二較小的壓迫程度獲取超聲圖像。除了增加患者舒適度之外，減小的壓迫將允許網(wǎng)格在乳房上變松(lesstaught)。當用探頭施加溫和的壓力時，網(wǎng)所增加的靈活性(flexibility)將允許更好地接觸超聲探頭。

在所示的示例中，在壓迫的乳房組織上執(zhí)行x射線斷層合成(框182)，并且生成所得到的體繪制(volumetricrendering)184。在某些實現(xiàn)方式中，可以在超聲成像之前自動地或由技術(shù)人員施加聲耦合凝膠或洗劑(框190)。在使用網(wǎng)狀壓迫板152的實施例中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)允許聲凝膠或洗劑通過以促進探頭160通過板152和與乳房組織聲耦合。在所示的示例中，執(zhí)行自動超聲掃描(框194)并生成超聲圖像196。當掃描完成時，可以釋放(框198)或減小壓迫。

盡管圖3提供了多模態(tài)成像會話的一般概況，參考圖4，提供了更詳細地描述自動超聲圖像獲取的方面的過程流程。在該示例中，僅描繪了超聲成像步驟，但是應(yīng)當理解，也可以結(jié)合所述的超聲圖像獲取來執(zhí)行用于其它成像模態(tài)的成像步驟(例如圖3的斷層合成步驟)。

根據(jù)所述的實現(xiàn)方式，在開始超聲掃描時，自動降低超聲探頭160(框220)從而接觸壓迫的乳房組織和/或上覆板152結(jié)構(gòu)(例如，超聲可透的網(wǎng)板)。例如，在一個實施例中，將超聲探頭160從第一位置(例如，豎直或非超聲成像位置)翻轉(zhuǎn)或以其它方式移動到第二位置(例如，水平或超聲成像位置)。

一旦定位，超聲探頭160可以沿著限定的路徑機械地或機電地驅(qū)動(框224)，并且可以在被驅(qū)動時獲取下面的乳房組織的超聲圖像數(shù)據(jù)。在某些實施例中，探頭160可以朝著或遠離患者胸壁被驅(qū)動。而在其它實施例中，探頭160可以在大致平行于胸壁的方向上(例如，相對于患者從左到右或反之亦然)被驅(qū)動。從該獲取的超聲圖像數(shù)據(jù)可以生成一個或多個超聲圖像196。當跨越乳房組織完成限定的移動時，可以從與乳房組織和/或適形板152的接觸自動升高超聲探頭160(框228)。例如，在一個實施例中，超聲探頭160從第二位置(例如，水平或超聲成像位置)翻轉(zhuǎn)或以另外方式移動到第一位置(例如，豎直或非超聲成像位置)。

參考圖5，描繪了超聲探頭160和適形板152的示例，其適合于如圖4概述的方法。在所示的示例中，描繪了板152，其可以在接合時向乳房組織施加壓迫力。板152的所示示例包括框架250，所述框架250具有彎曲表面以適應(yīng)乳房表面，同時仍然從身體拉動組織并施加壓迫以將組織保持在成像視野中?？蚣?50可以由硬塑料或聚合物(例如，工程塑料，立體光刻(sla)樹脂，如accurabluestone，acurraclearvue，和適合用于3d打印或其它制造系統(tǒng)的其它樹脂)、陶瓷、復(fù)合材料、金屬或這些材料的某種組合形成?？蚣?50的曲率在板152上可以是均勻的，或者可以在板152的前表面和后表面之間變化，從而適應(yīng)不同的乳房形狀和尺寸。也就是說，可以提供板152的不同尺寸、形狀和曲率，從而適應(yīng)患者的多樣性。

在所示的示例中，板152的框架250包括開放或切口區(qū)域252，其中可以固定網(wǎng)狀材料(未在圖5中示出)，例如聚酯網(wǎng)狀材料。當這樣連接時網(wǎng)狀材料可以被拉伸或拉緊，可以被松弛或放松，或者既不拉伸也不放松(即，基本上沒有張力)。因此，由框架250和網(wǎng)狀材料形成的板152可以形成并施加到患者，從而獲得正在進行成像的乳房組織所需的壓迫程度。在某些實施例中，板152可以包括有限數(shù)量的不透射線的元件，例如間隔開的較厚的網(wǎng)狀元件或交織的不透射線的線，其可以在斷層合成或x射線圖像中被辨別。然后可以在相應(yīng)的圖像重建過程中使用這樣的元件來提供關(guān)于患者皮膚線以及被成像體積中的被壓迫乳房組織的尺寸、形狀、曲率和/或輪廓的信息。

另外，圖5描繪了超聲探頭160以及超聲探頭160可以在其上前后移動的固定軌道260。在所示的示例中，例如由于附接到超聲探頭160并且配置成沿著軌道264移動的馬達262(例如，步進馬達)的操作，超聲探頭160可以沿著由軌道260限定的路徑移動。將領(lǐng)會用于沿著軌道260(或沿著相似的限定的路徑)移動探頭160的其它方法，包括但不限于基于螺旋的驅(qū)動系統(tǒng)或其它驅(qū)動系統(tǒng)。因此，在所示的示例中，探頭160可以被表征為處于起始或初始位置，并且在操作期間將朝著患者的胸壁線性地移動，直到穿過掃描路徑并且掃描完成，此時探頭160可以被移動回到起始位置。

另外，圖5也描繪了在操作期間允許探頭160的豎直運動(相對于由軌道260限定的水平面)的探頭160的安裝結(jié)構(gòu)。特別地，在該示例中，提供了豎直導軌270，當探頭160沿著掃描路徑(即，沿著軌道260)移動時所述豎直導軌270允許超聲探頭160經(jīng)由安裝結(jié)構(gòu)272沿著導軌270移動。因此，在這樣的實施例中，超聲探頭160可以主動地(例如通過機械地或機電地施加力)或被動地(例如通過使用彈簧或其它偏壓構(gòu)件)朝著被成像組織向下偏壓。然而，被成像組織以及固定到框架的網(wǎng)狀材料的曲率或形狀可以抵抗該偏壓，以根據(jù)需要沿著軌道270移動超聲探頭160，同時仍保持探頭160和組織之間的良好聲接觸。

此外，在所示的示例中，軌道260、超聲探頭160和導軌264安裝到在該示例中包括樞軸282的樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)機構(gòu)280，附接結(jié)構(gòu)可以圍繞所述樞軸282樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。以該方式，軌道260、探頭160和相關(guān)部件可以從超聲成像取向(在圖5中示出)旋轉(zhuǎn)到斷層合成(或其它)成像取向，其中超聲部件相對于其它成像模態(tài)不擋道。盡管在圖5中示出了樞轉(zhuǎn)式機構(gòu)，但是在其它實施例中可以采用其它類型的旋轉(zhuǎn)或移動機構(gòu)，只要超聲部件可以從第一成像配置(例如，超聲成像配置)移動到第二成像配置(例如，非超聲成像配置)。

考慮到前面的討論，圖6描繪了處于“上翻”配置的圖5的組件，其中超聲成像部件(例如，探頭160，軌道260)圍繞樞軸282旋轉(zhuǎn)離開板152。在該示例中，探頭160顯示為處于用于超聲掃描的初始或起始位置，使得當組件降低時，超聲掃描將準備開始。另外，示出了板152和超聲部件組件之間的滑動接合件290，示出了可以基于患者特性確定的具有不同尺寸、形狀、組成等的板152的可互換性。在圖6中可以看到，板152和探頭160二者的患者接觸表面可以是彎曲的，從而符合待成像的組織表面的形狀和超聲探頭的曲率，以使組織能夠與超聲探頭更好地接觸。

參考圖7，在探頭160和關(guān)聯(lián)的超聲掃描部件已圍繞樞軸282向下旋轉(zhuǎn)到超聲掃描位置之后示出了圖5和圖6的組件的透視(左上)和上下(右下)圖。在所示的示例中，掃描尚未開始并且因此探頭160仍處于起始位置。參考圖8，在完成掃描之后(即在結(jié)束位置)示出了圖5和圖6的組件的透視(左上)和上下(右下)圖。在該示例中可以看到，馬達262已沿著導軌264移動以將探頭160沿軌道260向下移動，因此進行下面的組織的掃描通過。

參考圖9，提供了更詳細地描述另外的自動超聲圖像獲取的方面的另一過程流程。在該示例中，描繪了超聲成像步驟，但是應(yīng)當理解，也可以與所述的超聲圖像獲取結(jié)合執(zhí)行用于其它成像模態(tài)的成像步驟，例如圖3的斷層合成步驟。

在所示的示例中，如本文所討論的，使用板組件(例如網(wǎng)板152)壓迫乳房組織(框180)。如上所述，針對某些實施例的乳房組織的壓迫在涉及斷層合成和/或超聲成像方法的實現(xiàn)方式中不需要是均勻的。盡管所示的示例示出了在乳房壓迫之后附接和定位探頭160的步驟的順序，但是應(yīng)當領(lǐng)會在其它實現(xiàn)方式中，這些步驟的順序可以顛倒(即，乳房壓迫可以在探頭160的附接和定位之前發(fā)生)或者可以并行執(zhí)行(即，大體上彼此同時)。

在所示的示例中，將超聲探頭160附接(框320)到框架組件并且定位(框322)在用于進行超聲掃描的起始位置。超聲探頭160和關(guān)聯(lián)的框架或軌道可以附接或關(guān)聯(lián)到板組件。沿著框架驅(qū)動探頭160的驅(qū)動機構(gòu)可以被構(gòu)建到探頭中，或者可以作為框架組件的一部分被提供。在所示的示例中，一旦乳房組織被壓迫并且探頭160被附接并且處于起始位置，探頭可以被降低(框324)(例如機械地或機電地)以直接地或通過板組件152的網(wǎng)狀材料與乳房組織接觸(例如，聲接觸)。

一旦超聲探頭160處于其起始位置并且被降低到與乳房組織接觸，探頭160可以沿著限定的路徑機械地或機電地驅(qū)動(框224)，并且可以在被驅(qū)動時獲取下面的乳房組織的超聲圖像數(shù)據(jù)和探頭的位置數(shù)據(jù)(例如，水平和豎直位置數(shù)據(jù))。從該獲取的超聲圖像數(shù)據(jù)可以生成一個或多個超聲圖像196。獲取的探頭位置數(shù)據(jù)可以便于超聲圖像的重建。在完成跨越乳房組織的限定的移動之后，可以釋放乳房壓迫(框198)，并且探頭160可以被拆卸(框326)或以另外方式從組件去除。

參考圖10，示出了適合用于本文概述的方法的超聲探頭160和適形板152的示例。在所示的示例中，板152包括框架250，所述框架250具有彎曲表面以適應(yīng)乳房表面，同時仍然施加壓迫。如上所述，框架250可以由硬塑料或聚合物(例如，工程塑料，sla樹脂，或適合于3d打印或其它制造方法的其它組合物)、復(fù)合材料、金屬或這些材料的某種組合形成。框架250的曲率在板152上可以是均勻的，或者可以在板152的前表面和后表面之間變化，從而適應(yīng)不同的乳房形狀和尺寸。也就是說，可以提供板152的不同尺寸、形狀和曲率，從而適應(yīng)患者多樣性和成像技術(shù)。

在所示的示例中，板152的框架250包括開放或切口區(qū)域252，其中固定有諸如聚酯網(wǎng)狀材料的網(wǎng)狀材料330。因此，由框架250和固定到框架250的網(wǎng)狀材料形成的板152(處于張力下(即，拉緊)或者有很小或沒有張力(即，放松))可以形成并且施加到患者，從而獲得進行成像的乳房組織所需的壓迫程度。

另外，圖10描繪了可從框架332分離的超聲探頭160，所述框架332限定超聲探頭160可以在其上前后移動的軌道。也就是說，超聲探頭160可以附接到框架332上的固定特征334和從其去除，所述固定特征334配置成固定探頭160并且當附接時相對于框架332上下(如圖12中所示)以及沿著限定于框架332中的凹槽、軌道或狹槽336移動探頭160。在某些實施例中，框架332上的固定特征334和探頭160上的互補特征340可以是唯一的或是機械、電或磁類型特征的組合，其允許容易地形成探頭160和框架332之間的接合和脫離。步進馬達、螺旋式驅(qū)動或其它合適的動力機構(gòu)可以提供當接合時沿著框架332驅(qū)動探頭160所需的力。該動力機構(gòu)可以被提供作為探頭160的一部分或者作為框架332的一部分。

在圖10的示例中，探頭組件160被示出為從框架332拆卸。方向箭頭示出可用于將探頭160朝著框架332移動并將互補特征340固定到固定特征334的運動。

參考圖11，一旦附接，探頭160可以被驅(qū)動或以另外方式定位在框架332上的起始位置(最右邊的圖)，如圖11的圖的順序和方向箭頭所示。參考圖12，在探頭在相對于乳房組織的升高狀態(tài)或位置(即，相對于框架332升高)被附接的實施例中，可以執(zhí)行步驟，其中探頭160(相對于框架332)降低以便與待成像的組織進行聲接觸。例如，在所示的示例中，互補特征340和固定特征334的接合可以允許將這些特征的全部或部分回縮，例如進入框架332或進入固定特征334。以該方式，探頭160可以相對于框架332降低并且與患者進行聲接觸。

一旦乳房組織被壓迫并且探頭160被定位和降低，探頭160從起始位置(在最左邊的圖中示出)被驅(qū)動(圖13)到結(jié)束位置(在最右邊的圖中示出)。如本文所討論的，例如在超聲工作站的運動模塊的控制下使用馬達機構(gòu)，探頭160可以以自動方式被驅(qū)動。當被驅(qū)動時，超聲探頭160可以以自動方式獲取超聲數(shù)據(jù)，這又可以用于生成超聲圖像196。另外，當被驅(qū)動時，探頭160可以獲取可以便于超聲圖像的重建的位置數(shù)據(jù)(例如，探頭的水平和豎直位置數(shù)據(jù))。

參考圖14，在完成掃描通過之后，可以釋放或松弛板152的壓迫。另外，探頭160可以例如通過從固定特征334釋放互補特征340而從框架332拆卸。然后可以去除超聲探頭160。將領(lǐng)會，當探頭160被拆卸時，可以使用包括斷層合成模態(tài)的其它成像模態(tài)成像下面的乳房組織。

參考圖15，如本文所述，板152(例如網(wǎng)或其它適形板)可以是各種這樣的板中的一種，其每一個通過尺寸、形狀、組成、剛度等中的一個或多個變化使得可以基于各種患者特定因素選擇合適的板152。另外，如上所述，板152因此可以相對于本文所討論的超聲探頭組件和相應(yīng)的框架和驅(qū)動結(jié)構(gòu)是可互換的。圖15描繪了滑動接合件，通過所述滑動接合件板152可以被去除和/或插入到其上安裝有探頭160的框架332中。在該示例中，板152包括凸緣或唇緣結(jié)構(gòu)380，其可以裝配到框架332上的相應(yīng)狹槽382內(nèi)的滑動件以形成上述的滑動接合件290。因此，可以根據(jù)需要基于成像或患者考慮將各種板152滑入或滑出接合件290。

本發(fā)明的技術(shù)效果包括減小壓迫的乳房成像系統(tǒng)，其允許在單次壓迫中進行乳房的斷層合成和超聲掃描。在某些實施例中，提供了系統(tǒng)和方法，用于根據(jù)需要將超聲探頭引入掃描區(qū)域中和去除超聲探頭，例如通過上翻機構(gòu)或使用可拆卸的超聲探頭。超聲探頭的定位、超聲探頭的移動以及超聲探頭的數(shù)據(jù)獲取中的一個或多個可以是自動的或半自動的。

本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并且也使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。這樣的其它示例旨在屬于權(quán)利要求的范圍內(nèi)，只要它們具有與權(quán)利要求的文字語言沒有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者只要它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實質(zhì)區(qū)別的等效結(jié)構(gòu)元件。