背景技術(shù)：

在現(xiàn)代的健康護(hù)理設(shè)施中，無創(chuàng)成像途徑用于識別、診斷和處置疾病。應(yīng)用這類技術(shù)的一個目的是，采集胸部的圖像供在識別和診斷胸部組織中的病變或不規(guī)則性中使用。

在常規(guī)的乳房攝影途徑中，使用射線照相技術(shù)，例如通過投射穿過乳腺組織的x射線和基于穿過組織的x射線的微分傳輸而重建圖像，從而可以實(shí)現(xiàn)胸部成像。然而，這類途徑可能遭受各種損害。例如，常規(guī)的射線照相成像技術(shù)通常在本質(zhì)上為平面的或二維的，限制診斷醫(yī)生使結(jié)果可視化的能力。

針對常規(guī)的射線照相乳房攝影的備選的途徑涉及被稱為斷層攝影的成像技術(shù)。在斷層攝影中，在成角范圍（例如，大約通常為15至60度）內(nèi)，針對感興趣區(qū)而獲得x射線衰減數(shù)據(jù)，并且，該數(shù)據(jù)用來構(gòu)造胸部組織的體積或通常三維的重建。通常，在可能更差的深度分辨率的情況下，斷層攝影成像顯示良好的平面內(nèi)的分辨率。以該方式，可以采用斷層攝影來無創(chuàng)地檢測胸部組織中的異常，例如腫塊、纖維瘤、病變、鈣化等。這類斷層攝影系統(tǒng)通常對諸如嵌入在胸部組織中的鈣化和胞塊的良性結(jié)構(gòu)和癌結(jié)構(gòu)的詳細(xì)表征是有效的。

供在為胸部組織成像中使用的另一成像途徑為超聲。超聲成像系統(tǒng)使用超聲探頭用于將超聲信號傳輸至對象中，例如正在成像的患者的胸部，并且用于從對象接收所反射的超聲信號。由超聲探頭接收的所反射的超聲信號通常指示所成像區(qū)中的結(jié)構(gòu)之間的邊界過渡，并且，可以用來重建所成像的解剖結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的圖像。通常，超聲可以顯示與稍微降低的平面內(nèi)的分辨率組合的良好的深度分辨率。超聲成像作為用于診斷，例如用于區(qū)別良性囊腫和胞塊的備選的工具而為有用的。另外，在具有致密的胸部的婦女中，超聲成像可以用作次級篩選工具。在致密的胸部組織中，x射線成像不那么敏感，并且，已示出超聲成像的添加，以查找更多的癌。

乳房攝影系統(tǒng)能夠具有壓縮板，該壓縮板將乳房靠著保持x射線檢測器的圖像接受器而壓縮。乳房攝影系統(tǒng)還能夠包含防散射柵格。胸部壓縮的主要目的是要使組織散開，并且，將組織保持于適當(dāng)?shù)奈恢?。對于斷層攝影檢查，以與對于乳房攝影相同的方式對胸部進(jìn)行定位和壓縮，但是，x射線管圍繞胸部以弧移動，并且，拍攝在不同的角度的多個x射線圖像。將來自檢測器的信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生胸部的3d圖像。個別的斷層攝影圖像的x射線劑量比規(guī)則的乳房攝影更少，但檢查的總劑量與2d乳房攝影檢查的總劑量類似。在乳房攝影和斷層攝影期間將柔性槳用于胸部壓縮給予患者更少的疼痛和更大的舒適度的益處，并且，實(shí)現(xiàn)用于與胸部超聲成像結(jié)合的可能性。然而，一個大挑戰(zhàn)是，如當(dāng)使用平坦剛性槳時，胸部的頂部表面并非是平坦的（例如，成角度的且/或非平面的）。所壓縮的胸部的該表面形狀對胸部密度估計(jì)以及對3d圖像的重建兩者都造成影響。

本發(fā)明提供一組技術(shù)方案,如下:

1．一種胸部圖像重建的方法，所述方法包含：

將胸部定位于成像系統(tǒng)的支撐板上；

利用柔性槳來壓縮所述胸部；

獲得所述胸部的成像數(shù)據(jù)；

通過將標(biāo)記放置于所述胸部上、執(zhí)行對所獲得的數(shù)據(jù)的基于圖像的分析、使用輔助系統(tǒng)以及執(zhí)行基于模型的計(jì)算中的至少一個來估計(jì)胸部厚度剖面；以及

執(zhí)行所述胸部的三維重建，所述重建包括與由柔性壓縮槳的壓縮相關(guān)聯(lián)的影響的減輕。

2．如技術(shù)方案1所述的方法，所述三維重建包括在使用從超聲掃描獲得的信息來執(zhí)行的關(guān)節(jié)重建以及迭代重建、濾波反投影重建中的至少一個中使用所述胸部表面的厚度剖面。

3．如技術(shù)方案1所述的方法，其中，執(zhí)行三維重建包含預(yù)處理步驟,其利用所估計(jì)的胸部厚度剖面的，并且，包括下列中的至少一個：包括厚度補(bǔ)償?shù)年幱靶Ｕ?；用來?shí)施多個掃描視圖之間的一致性的步驟；以及像素值的轉(zhuǎn)換，使得像素值表示沿著路徑長度的平均衰減。

4．如技術(shù)方案1所述的方法，所述三維重建包括使用所述胸部厚度剖面來區(qū)分所述胸部體積內(nèi)的體素和所述胸部體積外部的體素的迭代計(jì)算。

5．如技術(shù)方案4所述的方法，包括從所重建的圖像排除所述胸部體積外部的體素。

6．如技術(shù)方案4所述的方法，包括：

將與頂部表面相鄰的外部體素的薄層和與頂部表面相鄰的內(nèi)部體素的薄層指定為所述模型的緩沖層；對所述模型執(zhí)行反投影；將平滑函數(shù)應(yīng)用于所述緩沖層之上；以及將輸出用作初始輸入用于迭代重建，

其中，將所述圖像數(shù)據(jù)的向前投影中的偽影去除，并且，將先前的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合至所述迭代重建中。

7．如技術(shù)方案6所述的方法，所述平滑函數(shù)在更接近于所述胸部體積的頂部表面的區(qū)域處更大，并且，在更接近于所述胸部的邊界的區(qū)域處降低。

8．如技術(shù)方案1所述的方法，估計(jì)胸部厚度剖面進(jìn)一步包括下列中的至少一個：

將標(biāo)記放置于所述柔性網(wǎng)格槳上；

將x射線衰減材料嵌入在凝膠填充的墊的凝膠中；

識別患者的皮膚上的解剖標(biāo)記；

使用基于拍攝裝置的視覺系統(tǒng)；

執(zhí)行對所述成像數(shù)據(jù)的灰階量化，在所述灰階量化上計(jì)算散射估計(jì)，并且，根據(jù)所述散射估計(jì)和所述灰階量化而對所述胸部厚度進(jìn)行去卷積；

利用超聲探頭掃描機(jī)構(gòu)的高度讀出；

通過使用關(guān)于跨視角的相鄰的散射圖之間的類似處的信息來在所述成像數(shù)據(jù)的掃描視圖之間插值來計(jì)算所述散射估計(jì)；

利用由所述系統(tǒng)報告的所述壓縮槳的曲率和壓縮槳高度；以及

生成包含標(biāo)稱胸部厚度數(shù)據(jù)、皮膚線剖面、壓縮力數(shù)據(jù)以及胸部厚度剖面的數(shù)據(jù)集，基于所述胸部的所述壓縮力數(shù)據(jù)和機(jī)械性質(zhì)的影響而計(jì)算所述胸部的變形，并且，使用所述胸部變形結(jié)果來計(jì)算所述胸部厚度估計(jì)。

9．如技術(shù)方案3所述的方法，陰影校正厚度補(bǔ)償包括修改所述圖像中的灰階值，使得看起來像是所述胸部的得到的圖像具有均勻的恒定厚度。

10．如技術(shù)方案1所述的方法，包括調(diào)整所重建的體積的圖像，以計(jì)及所估計(jì)的胸部厚度剖面；以及

在顯示裝置上顯示所調(diào)整的圖像。

11．如技術(shù)方案10所述的方法，包括顯示從所重建的體積提取的解剖上下文。

12．如技術(shù)方案10所述的方法，包括相對于適應(yīng)于所估計(jì)的厚度剖面的坐標(biāo)柵格而顯示所述圖像。

13．一種胸部圖像重建的方法，所述方法包含：

將胸部定位于成像系統(tǒng)的壓縮板上；

利用柔性槳來壓縮所述胸部；

獲得所述胸部的成像數(shù)據(jù)；

通過將標(biāo)記放置于所述胸部上、執(zhí)行對所獲得的數(shù)據(jù)的基于圖像的分析、使用輔助系統(tǒng)、執(zhí)行基于模型的計(jì)算中的至少一個來估計(jì)胸部厚度剖面；以及

使用所述胸部厚度剖面來計(jì)算體積胸部密度，所計(jì)算的體積胸部密度包括與由柔性壓縮槳的壓縮相關(guān)聯(lián)的影響的減輕。

14．如技術(shù)方案13所述的方法，其中，計(jì)算體積胸部密度包括下列中的至少一個：

重建所述胸部的三維圖像；以及

根據(jù)兩個或更多個投影圖像而提取密度信息。

15．一種非暫時的計(jì)算機(jī)可讀媒介，在其上存儲指令，所述指令當(dāng)由乳房攝影成像系統(tǒng)的處理器運(yùn)行時，使所述處理器執(zhí)行胸部圖像重建的方法，所述方法包含：

將胸部定位于成像系統(tǒng)的壓縮板上；

利用柔性槳來壓縮所述胸部；

獲得所述胸部的成像數(shù)據(jù)；

通過將標(biāo)記放置于所述胸部上、執(zhí)行對所獲得的數(shù)據(jù)的基于圖像的分析、使用輔助系統(tǒng)以及執(zhí)行基于模型的計(jì)算中的至少一個來估計(jì)胸部厚度剖面；以及

執(zhí)行所述胸部的三維重建，所述重建包括與由柔性壓縮槳的壓縮相關(guān)聯(lián)的影響的減輕。

16．如技術(shù)方案15所述的媒介，在其上存儲指令，所述指令當(dāng)運(yùn)行時，使所述處理器通過在使用從超聲掃描獲得的信息來執(zhí)行的關(guān)節(jié)重建以及迭代重建、濾波反投影重建中的至少一個中使用所述胸部表面的厚度剖面來執(zhí)行三維重建的步驟。

17．如技術(shù)方案15所述的媒介，在其上存儲指令，所述指令當(dāng)運(yùn)行時，使所述處理器通過包括預(yù)處理步驟而執(zhí)行三維重建的步驟，所述預(yù)處理步驟利用所估計(jì)的胸部厚度剖面，并且，包括下列中的至少一個：包括厚度補(bǔ)償?shù)年幱靶Ｕ?；用來?shí)施多個掃描視圖之間的一致性的步驟；以及像素值的轉(zhuǎn)換，使得像素值表示沿著路徑長度的平均衰減。

18．如技術(shù)方案15所述的媒介，在其上存儲指令，所述指令當(dāng)運(yùn)行時，使所述處理器通過包括使用所述胸部厚度剖面來區(qū)分所述胸部體積內(nèi)的體素和所述胸部體積外部的體素的迭代計(jì)算來執(zhí)行三維重建的步驟。

19．如技術(shù)方案16所述的媒介，在其上存儲指令，所述指令當(dāng)運(yùn)行時，使所述處理器執(zhí)行下列步驟：

將與頂部表面相鄰的外部體素的薄層和與頂部表面相鄰的內(nèi)部體素的薄層指定為所述模型的緩沖層；對所述模型執(zhí)行反投影；將平滑函數(shù)應(yīng)用于所述緩沖層之上；以及將輸出用作初始輸入用于迭代重建，

其中，將所述圖像數(shù)據(jù)的向前投影中的偽影去除，并且，將先前的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合至所述迭代重建中。

20．如技術(shù)方案15所述的媒介，在其上存儲指令，所述指令當(dāng)運(yùn)行時，使所述處理器執(zhí)行下列中的至少一個：

將標(biāo)記放置于所述柔性網(wǎng)格槳上；

將x射線衰減材料嵌入在凝膠填充的墊的凝膠中；

識別患者的皮膚上的解剖標(biāo)記；

使用基于拍攝裝置的視覺系統(tǒng)；

執(zhí)行對所述成像數(shù)據(jù)的灰階量化，在所述灰階量化上計(jì)算散射估計(jì)，并且，根據(jù)所述散射估計(jì)和所述灰階量化而對所述胸部厚度進(jìn)行去卷積；

利用超聲探頭掃描機(jī)構(gòu)的高度讀出；

通過使用關(guān)于跨視角的相鄰的散射圖之間的類似處的信息來在所述成像數(shù)據(jù)的掃描視圖之間插值來計(jì)算所述散射估計(jì)；

利用由所述系統(tǒng)報告的所述壓縮槳的曲率和壓縮槳高度；以及

生成包含標(biāo)稱胸部厚度數(shù)據(jù)、皮膚線剖面、壓縮力數(shù)據(jù)以及胸部厚度剖面的數(shù)據(jù)集，基于所述胸部的所述壓縮力數(shù)據(jù)和機(jī)械性質(zhì)的影響而計(jì)算所述胸部的變形，并且，使用所述胸部變形結(jié)果來計(jì)算所述胸部厚度估計(jì)。

本發(fā)明提供另一組技術(shù)方案,如下:

1．一種胸部圖像重建的方法，所述方法包含：

將胸部定位于成像系統(tǒng)(120)的支撐板(150)上；

利用柔性槳(500)來壓縮所述胸部；

獲得所述胸部的成像數(shù)據(jù)；

通過將標(biāo)記放置于所述胸部上、執(zhí)行對所獲得的數(shù)據(jù)的基于圖像的分析、使用輔助系統(tǒng)以及執(zhí)行基于模型的計(jì)算中的至少一個來估計(jì)胸部厚度剖面；以及

執(zhí)行所述胸部的三維重建，所述重建包括與由柔性壓縮槳的壓縮相關(guān)聯(lián)的影響的減輕。

2．如技術(shù)方案1所述的方法，所述三維重建包括在使用從超聲掃描獲得的信息來執(zhí)行的關(guān)節(jié)重建以及迭代重建、濾波反投影重建中的至少一個中使用所述胸部表面的厚度剖面。

3．如技術(shù)方案1所述的方法，其中，執(zhí)行三維重建包含預(yù)處理步驟,其利用所估計(jì)的胸部厚度剖面的，并且，包括下列中的至少一個：包括厚度補(bǔ)償?shù)年幱靶Ｕ?；用來?shí)施多個掃描視圖之間的一致性的步驟；以及像素值的轉(zhuǎn)換，使得像素值表示沿著路徑長度的平均衰減。

4．如技術(shù)方案1所述的方法，所述三維重建包括使用所述胸部厚度剖面來區(qū)分所述胸部體積內(nèi)的體素和所述胸部體積外部的體素的迭代計(jì)算。

5．如技術(shù)方案4所述的方法，包括從所重建的圖像排除所述胸部體積外部的體素。

6．如技術(shù)方案4所述的方法，包括：

將與頂部表面相鄰的外部體素的薄層和與頂部表面相鄰的內(nèi)部體素的薄層指定為所述模型的緩沖層；對所述模型執(zhí)行反投影；將平滑函數(shù)應(yīng)用于所述緩沖層之上；以及將輸出用作初始輸入用于迭代重建，

其中，將所述圖像數(shù)據(jù)的向前投影中的偽影去除，并且，將先前的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合至所述迭代重建中。

7．如技術(shù)方案6所述的方法，所述平滑函數(shù)在更接近于所述胸部體積的頂部表面的區(qū)域處更大，并且，在更接近于所述胸部的邊界的區(qū)域處降低。

8．如技術(shù)方案1所述的方法，估計(jì)胸部厚度剖面進(jìn)一步包括下列中的至少一個：

將標(biāo)記放置于所述柔性網(wǎng)格槳上；

將x射線衰減材料嵌入在凝膠填充的墊的凝膠中；

識別患者的皮膚上的解剖標(biāo)記；

使用基于拍攝裝置的視覺系統(tǒng)；

執(zhí)行對所述成像數(shù)據(jù)的灰階量化，在所述灰階量化上計(jì)算散射估計(jì)，并且，根據(jù)所述散射估計(jì)和所述灰階量化而對所述胸部厚度進(jìn)行去卷積；

利用超聲探頭掃描機(jī)構(gòu)的高度讀出；

通過使用關(guān)于跨視角的相鄰的散射圖之間的類似處的信息來在所述成像數(shù)據(jù)的掃描視圖之間插值來計(jì)算所述散射估計(jì)；

利用由所述系統(tǒng)報告的所述壓縮槳的曲率和壓縮槳高度；以及

生成包含標(biāo)稱胸部厚度數(shù)據(jù)、皮膚線剖面、壓縮力數(shù)據(jù)以及胸部厚度剖面的數(shù)據(jù)集，基于所述胸部的所述壓縮力數(shù)據(jù)和機(jī)械性質(zhì)的影響而計(jì)算所述胸部的變形，并且，使用所述胸部變形結(jié)果來計(jì)算所述胸部厚度估計(jì)。

9．如技術(shù)方案3所述的方法，陰影校正厚度補(bǔ)償包括修改所述圖像中的灰階值，使得看起來像是所述胸部的得到的圖像具有均勻的恒定厚度。

10．如技術(shù)方案1所述的方法，包括調(diào)整所重建的體積的圖像，以計(jì)及所估計(jì)的胸部厚度剖面；以及

在顯示裝置上顯示所調(diào)整的圖像。

11．如技術(shù)方案10所述的方法，包括顯示從所重建的體積提取的解剖上下文。

12．如技術(shù)方案10所述的方法，包括相對于適應(yīng)于所估計(jì)的厚度剖面的坐標(biāo)柵格而顯示所述圖像。

附圖說明

圖1描繪常規(guī)的連續(xù)的單獨(dú)的斷層攝影及超聲成像；

圖2描繪多模態(tài)乳房攝影成像系統(tǒng)；

圖3描繪根據(jù)實(shí)施例的用于胸部圖像重建的過程；

圖4a-4c描繪根據(jù)實(shí)施例的用于胸部厚度估計(jì)的過程；

圖5a描繪根據(jù)實(shí)施例的柔性槳；

圖5b描繪根據(jù)實(shí)施例的沿著線5b-5b的圖5a的柔性槳的橫截面圖；

圖6描繪根據(jù)實(shí)施例的具有表示平穩(wěn)地變化的厚度剖面的非均勻的體素柵格的體積圖像的離散化；

圖7描繪根據(jù)實(shí)施例的所重建的體積的幾何結(jié)構(gòu)；以及

圖8描繪根據(jù)實(shí)施例的以胸部形狀/輪廓疊加的體積圖像信息的顯示。

具體實(shí)施方式

體現(xiàn)的系統(tǒng)及方法提取所壓縮的胸部厚度剖面，并且，當(dāng)使用柔性壓縮槳來獲得數(shù)據(jù)時，應(yīng)用胸部厚度剖面以改進(jìn)胸部密度估計(jì)和胸部圖像重建。根據(jù)實(shí)施例，使用標(biāo)記或輔助裝置，或使用完全地基于圖像的方法或基于模型的方法或這些方法中的若干個方法的組合，捕獲胸部表面幾何結(jié)構(gòu)（即，在利用柔性槳來壓縮胸部時的胸部厚度剖面）。胸部厚度剖面應(yīng)用于胸部密度估計(jì)中，以改進(jìn)準(zhǔn)確度；應(yīng)用于數(shù)據(jù)預(yù)處理和圖像重建中，以改進(jìn)圖像質(zhì)量；并且，應(yīng)用于圖像顯示中，以改進(jìn)由放射科醫(yī)師對圖像的可讀性和解釋。

圖1描繪常規(guī)的斷層攝影及超聲胸部掃描系統(tǒng)。在本示例中，與斷層攝影工作站102一起提供斷層攝影掃描儀100，斷層攝影工作站102對掃描儀100的存在進(jìn)行控制。例如，用戶可以經(jīng)由工作站102而使用掃描儀100來配置或啟動斷層攝影掃描，或可以審查在使用掃描儀100來進(jìn)行的掃描會話期間生成的斷層攝影圖像。

在所描繪的示例中，接近于超聲掃描儀110而提供斷層攝影掃描儀100，其可以具有能夠用來在相同會話期間，例如在斷層攝影采集之前或之后，對患者進(jìn)行超聲掃描的探頭或其他掃描組件。例如，可以在斷層攝影圖像采集之后，立即執(zhí)行超聲圖像采集，而患者仍然位于相同位置且處于壓縮之下。正如斷層攝影掃描儀100那樣，超聲掃描組件110示出為與超聲工作站112通信，超聲工作站112可以用來使用掃描儀110來配置超聲采集或?qū)Τ暡杉M(jìn)行編程，或觀察這種掃描的結(jié)果。

備選地，可以同樣地由斷層攝影系統(tǒng)執(zhí)行超聲掃描儀電子技術(shù)和控制。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以將超聲系統(tǒng)和斷層攝影系統(tǒng)的不同的元件完全地集成、組合、部分地集成或針對各個元件而是獨(dú)立的。出于工作流的原因，對使至少操作員接口和顯示模塊組合將會是特別感興趣的。超聲系統(tǒng)還能夠包括系統(tǒng)控制器/運(yùn)動控制器，其用來控制超聲探頭的移動（例如，掃掠）。

超聲工作站112與超聲掃描儀110通信。能夠使掃描儀110的超聲探頭自動地移動，以執(zhí)行超聲采集。用戶可以經(jīng)由工作站112而配置掃描，并且，基于所配置的掃描，使超聲掃描組件移動，以便于采集與所請求的掃描相對應(yīng)的超聲圖像。超聲探頭能夠具有若干個運(yùn)動路徑，其還可以特定于正在使用的具體的超聲探頭的特性。例如，對于細(xì)長的探頭，起始于患者的胸壁且遠(yuǎn)離患者的胸壁的單次掃掠中的運(yùn)動可以是充分的以給所成像的胸部提供完全覆蓋；備選地，標(biāo)準(zhǔn)探頭可以要求光柵掃描（或類似的路徑）用于充分的解剖覆蓋；另外，其他掃描路徑是可能的。

圖2描繪組合的多模態(tài)乳房攝影成像系統(tǒng)120（包括斷層攝影及超聲組件兩者）。如所描繪的，成像系統(tǒng)120包括用于采集層析成像圖像數(shù)據(jù)的斷層攝影圖像數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)。斷層攝影成像子系統(tǒng)包括x射線源124、x射線檢測器126以及壓縮組合件128，其可以用來對患者組織進(jìn)行定位，并且，生成表示通過感興趣的組織的x射線傳輸?shù)男盘枴鄬訑z影成像子系統(tǒng)進(jìn)一步包括系統(tǒng)控制器132（例如，中央處理器或控制處理器）、馬達(dá)控制器134、數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊136、操作員接口138以及顯示模塊140，這些組件中的一些或全部可以體現(xiàn)為斷層攝影工作站102。

在某些實(shí)現(xiàn)中，x射線源124可以包括x射線管（或其他合適的x射線生成機(jī)構(gòu)）和準(zhǔn)直器，該準(zhǔn)直器配置成當(dāng)活動時，生成x射線束142。在斷層攝影成像系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，x射線源124可相對于正在成像的體積而以一維、二維或三維軌跡移動（例如沿著線或曲線），使得x射線源相對于正在成像的體積而在有限的成角范圍內(nèi)移動。x射線源的移動可以是手動的、自動的或某種組合（例如，在掃描的期間在自動移動的情況下，手動初始定位）。

可以提供x射線管組合件的外側(cè)上的x射線濾波槽（filtrationslot）。當(dāng)使用柔性壓縮槳時，能夠添加添加的濾波，以吸收通常被塑料壓縮槳吸收的低能量的x射線。這些x射線不穿透胸部，而僅充當(dāng)添加的皮膚劑量。備選地，對于當(dāng)將網(wǎng)格槳被插入時，能夠?qū)⒃撎砑拥臑V波自動地插入，并且，該添加的濾波位于x射線管系統(tǒng)的內(nèi)部。

x射線檢測器126可以為固定的，或可以配置成獨(dú)立地或與x射線源124同步地移動。在乳房攝影的實(shí)施例中，x射線檢測器126可以定位接近于患者的胸部組織且位于胸部組織的下方，且因而可以作為壓縮組合件128的一部分或接近于壓縮組合件128而合并。例如，x射線檢測器126可以直接設(shè)置于壓縮組合件128的底板的下方或接近地設(shè)置于該底板的下方，使得乳房組織并不直接地安置于檢測器126上，而是安置于檢測器126的上面的板或其他壓縮支撐上。在一個實(shí)施例中，胸部能夠直接地安置于檢測器蓋板上（即，檢測器蓋板包含壓縮組合件的底板）。另外，防散射柵格可以放置于檢測器與壓縮支撐之間。該防散射柵格可以是固定的，或可以在圖像采集期間移動，以便降低由于出現(xiàn)于圖像中而導(dǎo)致的柵格的形式（線）的影響。

在某些胸部成像的實(shí)施例中，壓縮組合件128配置成在斷層攝影及超聲圖像采集兩者期間，都壓縮胸部組織。具體地，壓縮組合件128可以用來在斷層攝影及超聲數(shù)據(jù)集兩者的采集期間，都使所成像的胸部組織穩(wěn)定，并且，在圖像采集期間和在圖像采集之間，通常維持組織的均勻性（位置和厚度）。因而，實(shí)際上，組合件128的至少一部分的壓縮結(jié)構(gòu)可以傳輸x射線（即，可以為射線可透過的）用于斷層攝影圖像采集；并且，可以傳輸超聲信號（即，可以為超聲可透過的）用于超聲圖像采集。在一個實(shí)施例中，壓縮組合件包括：底板150（諸如平坦的非柔性板），可以在其上安置胸部組織；和上板或槳152，降低至胸部組織上，以實(shí)現(xiàn)壓縮。在一個實(shí)現(xiàn)中，上槳152跨其表面的至少一部分而為非剛性的。例如，可以使用柔性薄層材料例如，如下的膜狀或網(wǎng)格材料（即，形成為網(wǎng)格槳）來形成上槳152：不僅為射線可透過的，而且為超聲可透過的，且至少部分地可符合于胸部組織的形狀和大小。底槳通常僅為射線可透過的。但是，在從胸部的頂部和底部進(jìn)行超聲成像的情況下，可以使底槳為超聲可透過的。根據(jù)實(shí)施例，可以使用混合壓縮槳，該混合壓縮槳跨全部表面而為剛性的，其中網(wǎng)格層與皮膚接觸。可以將剛性部分去除用于超聲掃描，僅使網(wǎng)格組件與皮膚接觸。

在斷層攝影的實(shí)現(xiàn)中，且不同于常規(guī)的射線照相乳房攝影技術(shù)，對于胸部組織，壓縮成大體上均勻的厚度或顯著地降低厚度是不那么關(guān)鍵的。此外，由于能夠利用斷層攝影來分辨在2d成像中重疊的組織結(jié)構(gòu)，因而胸部組織不要求壓縮，以便將組織散開。即，由于斷層攝影圖像采集過程的本質(zhì)，胸部組織不需要為較薄的且具有均勻的厚度，以便生成有用的診斷圖像。同樣地，超聲圖像采集不要求胸部組織具有均勻的厚度。因而，在某些實(shí)施例中，上板152可以可旋轉(zhuǎn)地符合于所壓縮的胸部或以某一角度接近下板150，使得當(dāng)接合時，槳或板150、152并非基本上彼此平行，而相反，相對于彼此而依然處于某一角度。這種適應(yīng)型壓縮可以通過至少部分地符合于胸部組織的形狀而降低患者不適感。另外，柔性槳可以在某種程度上符合于胸部的形狀。

圖5a描繪根據(jù)一些實(shí)施例的柔性槳500。圖5b描繪沿著線5b-5b的槳500的橫截面圖。在一些實(shí)施例中，柔性槳可以是充分地繃緊的，使得即使當(dāng)胸部處于壓縮之下時，柔性槳也保持其形狀。柔性槳可以被構(gòu)造，使得柔性槳基本上為由框架保持的膜或網(wǎng)格，該框架可以具有彎曲側(cè)，例如，以提高患者舒適度。然后，網(wǎng)格/膜可以符合于框架的形狀，且（在壓縮之下），符合于所壓縮的胸部的形狀，導(dǎo)致由彎曲頂層（由壓縮槳限定）限制的所成像的體積。在其中執(zhí)行超聲掃描的實(shí)施例中，可以使壓縮槳（且可能地，其框架）的形狀與超聲探頭的形狀匹配。在一些實(shí)現(xiàn)中，實(shí)施例不被如此限制，且還能夠應(yīng)用于剛性壓縮槳（其可以為非平面的和或以并非與檢測器蓋平行的某一角度定位）。

在圖3的所描繪的實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)控制器132對斷層攝影成像子系統(tǒng)的操作進(jìn)行控制，并且提供用于x射線源124和/或x射線檢測器126的任何物理運(yùn)動。在所描繪的實(shí)施例中，根據(jù)供在斷層攝影中使用的規(guī)定的成像軌跡，經(jīng)由馬達(dá)控制器134而實(shí)現(xiàn)成像組件的機(jī)械移動。因此，借助于斷層攝影成像子系統(tǒng)，系統(tǒng)控制器132可以沿著相對于患者的有限的成角范圍促進(jìn)以各種視角對射線照相投影的采集。通常，系統(tǒng)控制器132指揮斷層攝影成像系統(tǒng)120的操作，以運(yùn)行檢查協(xié)議且采集得到的數(shù)據(jù)。

在一個實(shí)現(xiàn)中，斷層攝影數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊136與x射線檢測器126通信，且通常從x射線檢測器126接收數(shù)據(jù)，例如由使x射線檢測器暴露于x射線而產(chǎn)生的多個所采樣的模擬信號或數(shù)字化信號。斷層攝影數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊136可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合于處理的數(shù)字信號/圖像（例如，投影圖像），和/或可以對所采樣的數(shù)字和/或模擬信號/圖像進(jìn)行處理，以生成胸部組織的體積圖像，這些體積圖像可以轉(zhuǎn)而顯示于顯示模塊140上。

操作員接口138能夠用來定制設(shè)置用于斷層攝影成像和用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級配置變化，以及還允許斷層攝影成像系統(tǒng)120的操作員激活和操作。在所描繪的實(shí)施例中，操作員接口138與系統(tǒng)控制器132、圖像處理模塊136以及顯示模塊140連接。

與上文中所討論的斷層攝影成像子系統(tǒng)組件結(jié)合而示出可以存在于組合的（即，多模態(tài)）系統(tǒng)中的超聲成像系統(tǒng)組件。在所描繪的示例中，超聲成像子系統(tǒng)包括超聲探頭160、超聲數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊162、操作員接口166、顯示模塊168以及打印機(jī)模塊170，超聲數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊162包括束形成器和圖像重建及處理電路相系統(tǒng)。在基于x射線和超聲技術(shù)兩者的多模態(tài)成像系統(tǒng)中，可以將這些組件或模塊中的某些組件或模塊部分地或完全地集成，以針對兩個系統(tǒng)都執(zhí)行圖像采集和處理。備選地，在其他實(shí)現(xiàn)中，在單獨(dú)用戶工作站或接口以及單獨(dú)掃描子系統(tǒng)的情況下,x射線和超聲子系統(tǒng)兩者都可以在很大程度上是彼此自主的。

在某些實(shí)施例中，超聲成像子系統(tǒng)使用超聲探頭160，以便將多個超聲信號傳輸至諸如正在成像的患者的胸部組織的對象中，并且，以便從組織接收多個所反射的超聲信號。在某些實(shí)現(xiàn)中，超聲成像子系統(tǒng)可以采用束轉(zhuǎn)向技術(shù)來幫助對胸部組織的全部區(qū)域進(jìn)行成像。來自組織的所反射的超聲信號傳遞與所傳輸?shù)某曅盘栍嘘P(guān)的關(guān)于各種組織、器官、瘤以及解剖結(jié)構(gòu)的厚度、大小和位置的信息。對由超聲探頭160接收的多個所反射的超聲信號進(jìn)行處理，以便構(gòu)造對象的體積圖像。

在某些實(shí)施例中，自動進(jìn)行超聲探頭160的移動和操作。在這些實(shí)施例中，可以使超聲探頭160自動地與正在成像的組織或與壓縮胸部組織的覆蓋的超聲可透過的槳結(jié)構(gòu)152接觸。然后，可以經(jīng)由機(jī)械子系統(tǒng)（例如，可以作為數(shù)據(jù)采集模塊162的組件而提供的圖1的運(yùn)動控制器/自動化模塊114）而使超聲探頭160移動，以便在采集超聲圖像數(shù)據(jù)的同時，相對于胸部組織而移動。在一些實(shí)施例中，在完成規(guī)定的采集協(xié)議時，可以自動地使超聲探頭160或下方的槳152中的一個或兩者從組織脫離。在某些實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)正在執(zhí)行斷層攝影檢查時，或更普遍地，當(dāng)不在執(zhí)行超聲檢查時，將超聲探頭160和任何不透射線的支撐結(jié)構(gòu)從x射線束路徑去除。

在成像規(guī)程期間，超聲數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊162發(fā)送信號至超聲探頭160，并且，從超聲探頭160接收信息。因而，超聲數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊162可以對由超聲探頭160傳輸?shù)某曅盘柕膹?qiáng)度、束聚焦或形成、持續(xù)時間、相位以及頻率進(jìn)行控制，并且，可以將來自組織的多個所反射的超聲信號中所包含的信息解碼成多個可辨別的電氣和電子信號。一旦獲得信息，就根據(jù)通常已知的重建技術(shù)而重建位于感興趣區(qū)內(nèi)的對象的超聲圖像。

操作員接口166可以包括鍵盤、鼠標(biāo)以及其他用戶交互裝置。操作員接口166能夠用來針對超聲檢查而定制多個設(shè)置（包括與探頭160的自動操作有關(guān)的設(shè)置），以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級配置變化，并且，允許超聲成像系統(tǒng)32的操作員激活和操作。操作員接口166與超聲數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊162、顯示模塊168連接，并且，與打印機(jī)模塊170連接，這些模塊中的一些或全部可以作為圖1的超聲工作站112而提供。顯示模塊168從超聲數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊162接收圖像信息，并且，呈現(xiàn)超聲探頭160的感興趣區(qū)內(nèi)的對象的圖像。打印機(jī)模塊170用來產(chǎn)生以灰階或彩色的超聲圖像的硬拷貝。如上文中所注意到的，這些系統(tǒng)組件中的一些或全部可以與上述的斷層攝影x射線系統(tǒng)的那些組件集成?？梢栽诙嗄B(tài)之間適當(dāng)?shù)貐f(xié)調(diào)圖像/數(shù)據(jù)等的顯示。例如，可以并排地顯示或覆蓋穿過兩個體積（斷層攝影及超聲）的對應(yīng)的位置/橫截面，以便給放射科醫(yī)師提供工作流/解釋的便利。

圖3描繪根據(jù)實(shí)施例的用于胸部圖像重建的過程300。過程300減輕由于在一次或多次成像掃描期間使用柔性/可變形的（且具體地，非平面的）壓縮槳而導(dǎo)致的所重建的體積圖像中的偽影（例如，平面外的偽影）。步驟305，獲得胸部的圖像數(shù)據(jù)，其中，使用柔性槳來壓縮胸部。步驟310，估計(jì)胸部厚度（且具體地，胸部的厚度剖面-所壓縮的胸部的在空間上變化的厚度的表示）。在一個實(shí)現(xiàn)中，通過使用放置于胸部和/或壓縮槳上的標(biāo)記，和/或通過使用解剖標(biāo)記（例如，使用皮膚紋理、庫柏的韌帶等）來能夠執(zhí)行估計(jì)。在另一實(shí)現(xiàn)中，胸部厚度能夠是完全地基于圖像強(qiáng)度的。在又一實(shí)現(xiàn)中，能夠通過基于模型的途徑和/或其他輔助裝置而獲得胸部厚度。根據(jù)實(shí)施例，胸部估計(jì)的混合途徑能夠使例如基于標(biāo)記的技術(shù)和基于圖像強(qiáng)度的技術(shù)組合。

步驟315，在3d重建之前，對成像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。在重建之前，可以對投影圖像執(zhí)行一個或更多個校正步驟。這些校正步驟可以是純基于圖像的方法，或它們可以包含基于所估計(jì)或測量到的胸部厚度剖面的步驟。這些預(yù)處理步驟可以包括如下的基于圖像的陰影校正：執(zhí)行厚度補(bǔ)償型處理，其中，修改圖像中的灰階值，使得看起來像是胸部的得到的圖像具有均勻的恒定厚度，其中，“添加的厚度”確定為可能地是均勻的“脂肪”或類似的材料。與“添加的厚度”相對應(yīng)的灰階值在胸部區(qū)的內(nèi)部中平穩(wěn)地變化（從而反映平穩(wěn)地變化的胸部厚度剖面），且補(bǔ)償圖像，以反映一直到皮膚線且包括皮膚線的“恒定厚度”。在一個實(shí)施例中，該厚度補(bǔ)償可以擴(kuò)展至投影圖像的“空氣”區(qū)中。即，在其中從x射線源到達(dá)像素的射線僅穿過空氣（和可能的壓縮槳）且不穿過胸部組織的圖像區(qū)中，修改像素，競致表示脂肪（或其他均勻的材料）的恒定厚度。還可以執(zhí)行處理步驟，以確保與不同的視角相對應(yīng)的視圖之間的一致性（即，在各個視圖中，將胸部校正成相同有效厚度，不同的視圖的“添加的厚度”是一致的等）。預(yù)處理步驟還可以包括如下的步驟：轉(zhuǎn)換圖像，使得像素值表示沿著路徑長度的平均衰減（而不是如可以通常使用的沿著路徑的線積分）。能夠使這兩個校正途徑（其中，以脂肪將圖像填補(bǔ)至恒定高度，和/或沿著路徑的平均衰減的轉(zhuǎn)換）連同其他適當(dāng)?shù)念A(yù)處理步驟（例如，針對其他幾何結(jié)構(gòu)影響和非均勻性而校正）組合。

在步驟320處，執(zhí)行3d重建。重建能夠在迭代重建中使用胸部表面幾何結(jié)構(gòu)；能夠在反投影重建中使用胸部表面幾何結(jié)構(gòu)；或能夠使用來自超聲掃描的信息以指導(dǎo)斷層攝影重建來執(zhí)行關(guān)節(jié)(joint)重建，。

根據(jù)實(shí)施例，使用胸部表面幾何結(jié)構(gòu)的迭代3d重建能夠包括構(gòu)建與胸部的表面幾何結(jié)構(gòu)匹配的精確模型，其中，模型中的每個體素屬于胸部。該途徑排除在原始矩形模型中不屬于胸部的那些體素，并且，能夠幫助縮短計(jì)算時間且改進(jìn)逆問題的不適定的性質(zhì)。能夠改進(jìn)向前投影的準(zhǔn)確度，因而改進(jìn)逆解的準(zhǔn)確度，且還使收斂速度增速。另外，通過使用先前的幾何結(jié)構(gòu)，減少未知的總數(shù)，且因而，結(jié)果，將縮短所需要的計(jì)算時間。

如果使用離散的柵格，則一個問題能夠是由于模型的階梯邊緣（這是平穩(wěn)地變化的厚度剖面的體素化的后果）而導(dǎo)致的向前投影中的偽影。圖6以平穩(wěn)地變化的厚度剖面描繪體積600。圖6圖示利用非均勻的體素（僅示出體素的高度）的一個實(shí)施例。在一個實(shí)施例中，平面內(nèi)的非均勻的體素柵格的幾何結(jié)構(gòu)與常規(guī)的均勻的x/y柵格相對應(yīng)；并且，針對給定的x/y位置，所有的體素具有基本上相同的厚度?？鐖D像的體素厚度平穩(wěn)地變化，使得在任何給定的x/y位置處，n個體素合計(jì)為如由那個位置處的厚度剖面所限定的全厚度（其中，n是所重建的體積中的切片的固定數(shù)）。在另一實(shí)施例中，當(dāng)利用常規(guī)的笛卡爾體素柵格來使該體積（其以彎曲厚度剖面限制）離散化時，模型的彎曲頂部邊緣將通過由于離散的體素大小/形狀而導(dǎo)致的階梯邊緣表示。解決該問題的一個途徑為，將緩沖層添加至模型，以使模型成為矩形，并且，將脂肪組織分配給緩沖層。在每次迭代期間，能夠?qū)Πň彌_區(qū)域的整個體積進(jìn)行更新，其中將某種平滑化（或其他適當(dāng)?shù)奶幚恚?yīng)用于緩沖區(qū)域之上。平滑化能夠在更遠(yuǎn)離胸部表面（及胸部的外側(cè)）的區(qū)域更強(qiáng)，且在更接近于胸部的邊界不那么強(qiáng)，以保存胸部邊界處的信息。根據(jù)實(shí)施例，能夠設(shè)置約束-例如，通過適當(dāng)?shù)钠交鴮?shí)施（作為迭代算法的一部分）已知為以組織填充的3d區(qū)的外側(cè)的均勻性，或在確保向組織區(qū)域的過渡是平滑的同時，設(shè)置成均勻的值。

根據(jù)實(shí)施例，使用胸部表面幾何結(jié)構(gòu)來執(zhí)行基于濾波反投影的重建，能夠構(gòu)造匹配胸部表面幾何結(jié)構(gòu)的模型，其中，每個體素都（至少部分地）屬于胸部。在一個實(shí)施例中，模型由利用反映彎曲頂部表面的笛卡爾體素柵格的真實(shí)體積的近似組成。通過對這種模型執(zhí)行反投影，從而能夠獲得所重建的胸部體積。該重建的體積能夠具有在胸部組織與空氣之間清楚地限定的邊界。在其他實(shí)現(xiàn)中，反投影能夠到矩形體積，而不是精確模型。然后，彎曲胸部表面幾何結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于矩形體積，以作為獲得所重建的胸部體積的掩模。在一個實(shí)施例中，胸部的“外側(cè)”（例如，矩形體素柵格內(nèi)）可以設(shè)定成恒定值。

在另一實(shí)施例中，反投影或迭代重建能夠到具有非均勻的體素的模型中。體素能夠?yàn)榭勺兂叽纾ɡ?，體素高度和/或厚度）的切片；這些切片作為x平面和y平面上的體素位置的函數(shù)而是可變的，而在所有的位置處，體素?cái)?shù)是恒定的。圖6圖示可變高度/可變厚度（在維持x/y中的常規(guī)的體素柵格的同時）的該原理。在一個實(shí)施例中，這種柵格中的體素的頂層可以符合于彎曲胸部表面；底層可以符合于壓縮組合件的底板，并且，對于給定的x/y位置，體素厚度可以為恒定的。在一個示例中，接近于中心的胸部厚度可以為比接近于邊緣的厚度更高大約15%。因此，然后，接近于中心的體素可以比接近于邊緣的體素（在z軸上）“更厚”大約15%；從而實(shí)現(xiàn)以恒定數(shù)量的切片的體積的表示，而不造成由于離散的體素柵格而導(dǎo)致的任何階梯偽影。圖7描繪所重建的體積700的幾何結(jié)構(gòu)，其中，體積在頂部處以彎曲表面-（即，柔性壓縮槳的非平面的形狀）限制。

在執(zhí)行3d重建（步驟320）之后，步驟330，能夠以均勻的體素和胸部的精確模型顯示重建的結(jié)果。當(dāng)使用柔性壓縮槳時，（固定的笛卡爾體素柵格中）頂部切片通常具有比底部切片更小的覆蓋區(qū)域。當(dāng)個別地顯示時，頂部切片相對于患者的胸壁和乳頭的范圍是未知的。為了幫助可視化以供顯示，與最大的覆蓋區(qū)域相對應(yīng)的切片的指示能夠添加到所有的其他切片（例如，作為切片中的胸部的與最大的覆蓋區(qū)域疊加的輪廓；或作為跨所有的切片的組合的覆蓋區(qū)域的輪廓），并且，能夠以均勻的灰度值顯示胸部外側(cè)的任何圖像區(qū)域。

在圖8中示出這種顯示的一個示例，圖8描繪根據(jù)實(shí)施例的與胸部形狀/輪廓820疊加的體積圖像信息800。出于說明的目的，體積信息800表示接近于所成像的胸部的“頂部”的切片/層，但本發(fā)明不被如此限制。由于彎曲表面，在該高度處存在的解剖結(jié)構(gòu)具有小的“覆蓋區(qū)域”（由陰影區(qū)域830圖示）。為了便于解釋且為了提供解剖上下文，（來自其他切片的）胸部的“最大覆蓋區(qū)域”在圖像中示出，例如，以疊加的外形820的形式示出。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以同樣地使用提供解剖上下文（或類似的信息）的其他附近的信息。

根據(jù)實(shí)施例，能夠顯示具有與胸部的精確模型相對應(yīng)的非均勻的體素和/或非平面的切片（可能具有可變厚度）的體積重建。這些非均勻的體素能夠至少部分地與患者的解剖特征對準(zhǔn)，以供參考（例如，與患者的皮膚線“平行”的切片）。在一個實(shí)現(xiàn)中，所顯示的切片能夠與解剖特征（例如，皮膚線）對準(zhǔn)，并且，所顯示的切片（從頂部或底部開始）從皮膚線“向內(nèi)地”顯示解剖特征。該途徑還能夠用作在笛卡爾柵格上重建的數(shù)據(jù)重定格式。

圖4a-4c描繪根據(jù)實(shí)施例的用于胸部厚度估計(jì)的過程400（圖3，步驟310）。步驟401，作出關(guān)于胸部厚度估計(jì)將是基于圖像的估計(jì)還是基于模型的估計(jì)的確定（過程400繼續(xù)進(jìn)行圖4c）。在步驟402處，作出關(guān)于基于圖像的估計(jì)是將利用標(biāo)記和/或輔助裝置（過程400繼續(xù)進(jìn)行圖4a）來進(jìn)行，還是將是基于強(qiáng)度的估計(jì)（過程400繼續(xù)進(jìn)行圖4b）的確定。

如果利用標(biāo)記來進(jìn)行估計(jì)，則將標(biāo)記放置（步驟405）于柔性槳上、患者的皮膚上或兩者。這些標(biāo)記能夠是線材、纖維、金屬球團(tuán)（球軸承、a/k/abb）或其他形狀/材料。如果超聲耦合墊、支座絕緣子(stand-off)或凝膠填充的袋等用來執(zhí)行超聲耦合用于成像掃描，則能夠?qū)⑿☆w粒的金屬、塑料、石墨等嵌入在凝膠中以便用于校準(zhǔn)。標(biāo)記使x射線衰減，并且，可以根據(jù)圖像數(shù)據(jù)而確定體積中的標(biāo)記的位置（例如，通過初始重建步驟，后面是識別所重建的體積中的標(biāo)記的位置；或通過備選的方法）。標(biāo)記的位置可以用來描繪患者的皮膚與柔性壓縮槳之間的邊界和/或所成像的胸部的高度。除了附加的標(biāo)記之外，或代替附加的標(biāo)記，可以使用解剖標(biāo)記。這些解剖標(biāo)記可以包括患者的皮膚紋理、庫柏的韌帶、淋巴節(jié)等（其通常能夠在斷層攝影中的所重建的體積數(shù)據(jù)集中識別，從而確定所成像的胸部的“頂層”，且因而確定相關(guān)聯(lián)的厚度剖面）。這些確定厚度剖面的方法可以與適當(dāng)?shù)钠交燃s束（例如，高度是x/y的平滑函數(shù)）結(jié)合使用。

對于基于標(biāo)記的途徑，步驟410，收集斷層攝影成像數(shù)據(jù)，使得能夠生成厚度剖面。然后，步驟420，該厚度剖面能夠從相同的投影饋送至3d斷層攝影體積的重建中。如果使用輔助裝置（下一段），則對于確定厚度剖面不要求x射線投影圖像。

在備選的實(shí)施例中，輔助裝置可以用來測量/確定所成像的胸部的厚度剖面。例如，可以利用計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)，其中，通過使用多個拍攝裝置和壓縮槳中的可見的結(jié)構(gòu)，或通過將單個拍攝裝置結(jié)合投射至胸部/壓縮槳上的柵格線（或類似的圖案）（并且，其能夠用來根據(jù)利用拍攝裝置來捕獲的可見的圖像中的所投射的柵格的變形而確定厚度剖面）而使用，從而可以估計(jì)高度。

拍攝裝置不需要在可見光譜中操作，并且，能夠在近ir或uv光譜中操作，例如，以保護(hù)患者隱私?？梢酝瑯拥厥褂弥T如電磁傳感器、陀螺儀、磁致電阻、慣性(intertial)、磁等的其他備選的傳感器和途徑來確定胸部厚度剖面。在一些實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)結(jié)合斷層攝影掃描而執(zhí)行超聲掃描時，能夠根據(jù)超聲探頭的機(jī)械掃描剖面的讀出而獲得厚度剖面（即，作為超聲探頭的變化的高度的函數(shù)而確定厚度剖面,超聲探頭的變化的高度作為x/y位置的函數(shù)）。在還有其他實(shí)施例中，可以從超聲圖像數(shù)據(jù)提取厚度剖面，其中，底板/檢測器蓋的位置可以為可見的且被確定。然后，超聲數(shù)據(jù)中的底板的“深度”可以充當(dāng)（超聲探頭的當(dāng)前位置處的）胸部的局部厚度的估計(jì)。在一些實(shí)現(xiàn)中，該估計(jì)能夠包括計(jì)及由于超聲探頭對胸部的壓力而導(dǎo)致的胸部變形的校正項(xiàng)。

如果超聲探頭的機(jī)械掃描剖面被約束成位于平面中（例如，無垂直運(yùn)動），則能夠根據(jù)壓縮槳的標(biāo)稱形狀而獲得厚度剖面，其中，網(wǎng)格槳是足夠繃緊的以使胸部形狀符合。經(jīng)由示例，圖5a-5b中所描繪的柔性槳具有保持網(wǎng)格的彎曲前框架。

如果超聲探頭的機(jī)械掃描剖面未被約束成平面，并且，探頭被允許在掃描期間進(jìn)一步壓縮胸部，則如超聲成像中所測量的胸部的高度將比用于x射線成像的更小。當(dāng)執(zhí)行超聲成像時，能夠測量并記錄超聲探頭的垂直運(yùn)動。能夠?qū)⑻筋^相對于壓縮槳高度的垂直運(yùn)動與超聲成像一起利用，以便在x射線成像期間，構(gòu)建胸部的3d模型。步驟425，能夠?qū)⒊藦某暢上穸_定的高度之外的掃描運(yùn)動期間的超聲探頭的高度變化用來計(jì)算胸部厚度的估計(jì)。

圖4b描繪根據(jù)實(shí)施例的用于胸部厚度估計(jì)的基于圖像強(qiáng)度的過程。在步驟430處，獲得胸部的成像數(shù)據(jù)（圖3，步驟305）。步驟435，執(zhí)行成像數(shù)據(jù)的灰階量化。投影圖像中的灰階值基本上與主束（即，非散射的輻射）和散射的輻射的和相對應(yīng)。為了直接地根據(jù)圖像而估計(jì)所成像的胸部的厚度，必須估計(jì)與散射的輻射相對應(yīng)的圖像內(nèi)容。

步驟440，對灰階圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行散射估計(jì)。在一個實(shí)施例中，少量的束塊（例如，由鉛或鋼組成的小的圓形bb）可以用來估計(jì)散射。由于這些束塊阻擋主輻射，因而這些束塊的“后方”的所觀察到的信號僅與散射相對應(yīng)。如果明智地放置（例如，以在壓縮槳上面的某小距離或以視圖之間的某種適當(dāng)?shù)奈灰疲瑒t在被束塊覆蓋的各個區(qū)中，可能丟失僅與單個斷層攝影視圖相對應(yīng)的數(shù)據(jù)-即，丟失對圖像質(zhì)量的影響是最小的。

還可以根據(jù)被所成像的解剖結(jié)構(gòu)覆蓋區(qū)的“正好外側(cè)”的投影視圖中的所觀察到的像素值而估計(jì)散射。這些值指示接近于所成像的胸部的皮膚線的散射的量，并且，能夠用來估計(jì)跨全部胸部的散射分布。通過使用關(guān)于相鄰的散射圖跨視角如何彼此類似的信息來插值于各個視圖內(nèi)和視圖之間，從而能夠估計(jì)散射剖面。

在步驟445處，能夠根據(jù)散射的參數(shù)加上單調(diào)的灰階圖像而對胸部厚度進(jìn)行去卷積。該去卷積能夠是例如變化的胸部厚度、胸部組成/密度等的不同的參數(shù)的函數(shù)。步驟450，通過退出散射估計(jì)（經(jīng)由所預(yù)測到的主要的，基于路徑長度），從而能夠估計(jì)胸部厚度。

圖4c描繪根據(jù)實(shí)施例的用于胸部厚度估計(jì)的基于模型的過程。在步驟460處，獲得胸部的成像數(shù)據(jù)（圖3，步驟305）。步驟465，生成包含標(biāo)稱的所壓縮的胸部厚度數(shù)據(jù)（例如，所測量到的壓縮槳高度）、皮膚線剖面（即，所收集到的投影視圖中的2d皮膚線的位置）以及壓縮力數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集。在一些實(shí)現(xiàn)中，能夠?qū)⒋蠹s垂直的皮膚線的位置和形狀（例如，根據(jù)從投影圖像提取的2d皮膚線而重建）添加至數(shù)據(jù)集，以進(jìn)一步對患者的胸部進(jìn)行建模。在一個實(shí)施例中，胸部厚度的建模僅僅利用壓縮槳的曲率（以限定胸部厚度剖面的曲率）和由系統(tǒng)報告的校準(zhǔn)點(diǎn)處的高度（作為恒定偏移）來限定厚度剖面。

步驟470，使用關(guān)于患者的胸部的壓縮力和數(shù)據(jù)集信息，能夠計(jì)算胸部的變形。在一些實(shí)現(xiàn)中，能夠更大涉及包含有限元建模的模型。胸部變形計(jì)算應(yīng)用具有由網(wǎng)格槳所施加的壓縮力的胸部組織的機(jī)械性質(zhì)。步驟475，通過考慮在步驟470處獲得的基于模型的胸部變形，從而能夠計(jì)算/估計(jì)胸部厚度。在一些實(shí)現(xiàn)中，同樣地可以使用用于確定胸部厚度剖面的混合方法（即，使上文中所討論的不同的方法中的兩個或更多個方法的方面組合的方法）。

可以根據(jù)一個或更多個個別的投影圖像或體積重建或其組合而估計(jì)胸部密度。胸部厚度剖面的詳細(xì)知識能夠有助于胸部密度估計(jì)。步驟325，一旦估計(jì)胸部厚度，能夠計(jì)算體積胸部密度。能夠使用應(yīng)用于物理的基于模型的密度估計(jì)方法的胸部厚度圖來計(jì)算胸部密度。在其他實(shí)現(xiàn)中，微分處理方法能夠用來得到與全脂肪胸部相比的密度差圖。備選地，先前的信息（例如，使用接近于皮膚線的100%脂肪組織組成的先前的知識等）、來自超聲圖像的表面幾何結(jié)構(gòu)或其他胸部厚度或密度相關(guān)的信息能夠用來估計(jì)胸部中的致密組織的總體積或百分比。如果體積重建用于密度估計(jì)計(jì)算，則該重建可以是執(zhí)行來保存校正體素密度值，而不是放射科醫(yī)師圖像質(zhì)量的單獨(dú)的重建。例如，不一定維持對皮膚線的平滑度約束。

根據(jù)一些實(shí)施例，存儲于非易失存儲器或計(jì)算機(jī)可讀媒介（例如，寄存器存儲器、處理器高速緩沖存儲器、ram、rom、硬盤驅(qū)動、閃速存儲器、cdrom、磁媒體等）中的計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用可以包括代碼或可運(yùn)行指令，其當(dāng)運(yùn)行時，可以指示和/或使控制器或處理器執(zhí)行本文中所討論的方法，例如如下的方法：用于提取所壓縮的胸部厚度剖面，以便當(dāng)如上所述地使用柔性網(wǎng)格槳時，改進(jìn)胸部密度估計(jì)和圖像重建。

計(jì)算機(jī)可讀媒介可以為非暫時的計(jì)算機(jī)可讀媒體，包括所有的形式和類型的存儲器和所有的計(jì)算機(jī)可讀媒體，除了暫時的傳播信號以外。在一個實(shí)現(xiàn)中，非易失存儲器或計(jì)算機(jī)可讀媒介可以位于存儲器的外部。

雖然已在本文中描述具體的硬件和方法，但注意到，可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例而提供任何數(shù)量的其他配置。因而，雖然已示出、描述且指出本發(fā)明的基本的新穎特征，但將理解到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員作出以所圖示的實(shí)施例的形式和細(xì)節(jié)及以其操作的各種省略、替代以及變化。同樣地，充分地預(yù)期且考慮將元件從一個實(shí)施例替代到另一實(shí)施例。僅僅關(guān)于所附于此的權(quán)利要求及其中的敘述的等效物而限定本發(fā)明。

零件表

編號　描述

100　斷層攝影掃描儀

102　斷層攝影工作站

110　超聲掃描組件

112　超聲工作站

120　多模態(tài)乳房攝影成像系統(tǒng)

124　x射線源

126　x射線檢測器

128　壓縮組合件

132　系統(tǒng)控制器

134　馬達(dá)控制器

136　數(shù)據(jù)采集及圖像處理模塊

138　操作員接口

140　顯示模塊

142　x射線束

150　底板

152　上板或槳

160　超聲探頭

162　圖像處理模塊

166　操作員接口

168　顯示模塊

170　打印機(jī)模塊

500　柔性槳

600　體積

700　所重建的體積

800　體積圖像信息

820　胸部形狀/輪廓

830　陰影區(qū)域