專利名稱：醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)，用于采集醫(yī)學圖像的方法和用于執(zhí)行這樣的方法的計算機程序。
背景技術(shù)：
常規(guī)立體引導是使用用于X射線成像的X射線管的兩個預定義角度位置來實現(xiàn)的，其中，一個角度位置在中心位置的左邊并且另一角度位置在中心位置的右邊。兩幅圖像中特定病變的坐標可以用來識別檢查對象內(nèi)病變的全部三個坐標。為識別病變的z位置，必須在兩幅立體圖像中設(shè)置十字線光標?？梢詮倪@些值計算Z位置。然而，X位置(水平)的精確性可以傳播到不確定的Z位置中?？梢允褂没顧z針在這一位置取得組織樣本。在斷層合成成像中，從受試者體積例如人體的一部分的不同角度采集幾幅X射線圖像。從這一組投影圖像可以導出三維數(shù)據(jù)組，并且從所述三維數(shù)據(jù)組可以重建二維圖像。US 2007/0225600A1中描述了用于診斷乳腺癌的斷層合成成像。這一文獻涉及針對身體體積的研究的，特別是針對乳腺癌的診斷的，系統(tǒng)和方法。通過能旋轉(zhuǎn)的X射線源和固定的數(shù)字X射線探測器來產(chǎn)生來自不同方向的X射線投影序列。從這些投影，通過斷層合成計算一組截面圖像。醫(yī)師可以在參考圖像上指示可疑結(jié)構(gòu)，所述參考圖像從投影或截面圖像中的一個中導出并在顯示在顯視器上。計算機然后可以在所有截面圖像上定位該結(jié)構(gòu)并且計算相應(yīng)圖像特征的相似性。于是相似性最強的截面圖像指示所述結(jié)構(gòu)定位于身體體積內(nèi)的深度?；谶@一信息，具有針的活檢設(shè)備可以前進到身體體積中，直到其到達可疑結(jié)構(gòu)。然而，在這些系統(tǒng)中，如果活檢設(shè)備定位于X射線束內(nèi)，投影圖像中的一些則可能示出活檢設(shè)備的影子。圖I示出了立體或斷層合成成像系統(tǒng)。在左上側(cè)，以右面角度位置示出了所述系統(tǒng)，并且下面，示意性示出了得到的投影圖像，該投影圖像圖示了一些圓形病變、活檢針支架的影子I、活檢針的影子2和活檢壓板開口 3的部分。在右上側(cè)，以左面角度位置示出了所述系統(tǒng)，并且下面，也示意性示出了得到的投影圖像，該投影圖像圖示了一些圓形病變和活檢單元的影子，即活檢針支架的影子I、活檢針的影子2和開口的影子3。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)和一種用于采集醫(yī)學圖像的方法。使用根據(jù)獨立權(quán)利要求的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)和用于采集醫(yī)學圖像的方法解決了這一目的。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括介入設(shè)備，其優(yōu)選地是用于介入到受試者體積中的活檢針支架和/或活檢針；圖像采集設(shè)備，其用于在圍繞受試者體積的多個角度位置采集受試者體積的圖像；幾何數(shù)據(jù)器件，其用于提供介入設(shè)備的幾何數(shù)據(jù)，所述幾何數(shù)據(jù)優(yōu)選地定義介入對象的外部形狀；處理器，其用于根據(jù)從所述幾何數(shù)據(jù)器件接收的幾何數(shù)據(jù)確定多個角度位置，在這些角度位置允許所述圖像采集設(shè)備采集圖像。在這一實施例中，與常規(guī)立體引導相比，原先的兩次曝光由中心位置左側(cè)的N次曝光和右側(cè)的M次曝光替代。與常規(guī)數(shù)字乳腺斷層合成掃描相比，一些曝光將不會進行。這些例如是自中心位置的活檢針和活檢支架(活檢單元)將在探測器上投射影子的那些。根據(jù)這一實施例，使用活檢單元的三維幾何模型來識別實際可被使用的投影角度。這提供了活檢靶的更好的三維可視化的益處。此外，與常規(guī)數(shù)字乳腺斷層合成掃描相比，可以實現(xiàn)劑量節(jié)省，因為沒有應(yīng)用對感興趣區(qū)域(病變或者微鈣化的位置)的可視化不起貢獻的X射線。此外，使用的場更寬，在一些視場中也到壓縮盤的后面。該實施例允許使用簡化的工作流程將感興趣區(qū)域3D定義為活檢的靶，因為在感興趣區(qū)域的最終3D模型中不必考慮陰影。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，處理器適于在介入設(shè)備的位置變化時重新確定多個角度位置?；顧z單元有一些能夠移動的部分。有用的投影角度可能會隨著活檢針或感興趣區(qū)域的位置而變化。在針刺引導過程中，所有這些坐標在控制單元內(nèi)都是清楚知道的。使用這些坐標，所準備的3D模型可被映射到當前位置并且可以導出有意義的射線管角度位置。根據(jù)又一實施例，所述幾何數(shù)據(jù)器件包括圖像處理器，用于從通過圖像采集設(shè)備采集的圖像采集介入設(shè)備的幾何數(shù)據(jù)。額外地或替代地，所述幾何數(shù)據(jù)器件可以是用于接收、存儲和提供所述幾何數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)。任選地，這一數(shù)據(jù)可以通過掃描器輸入到所述存儲介質(zhì)，所述掃描器用于掃描所述介入設(shè)備的設(shè)計圖并且用于將所述幾何數(shù)據(jù)提供給存儲介質(zhì)。本發(fā)明的要點可以看作在于，提供一種醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)，在其中使用活檢單元的三維幾何模型來識別實際可用的投影角度。優(yōu)選地，通過從使用X設(shè)備成像設(shè)備采集的投影圖像來重建三維模型而實現(xiàn)這一三維模型。參考實施例和下文中的描述，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見并得到闡明。


圖I示出了立體成像的右側(cè)角度視圖和左側(cè)角度視圖，其中下面示出了相應(yīng)位置的兩幅圖像的局部草圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)；圖3更詳細地示出了壓縮盤和活檢針；圖4示出了多個活檢針；圖5的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的斷層合成方法；以及圖6的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的斷層合成系統(tǒng)和方法。附圖標記列表I活檢針支架的影子2活檢針的影子3活檢壓板開口的影子10醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)IIX射線源
12X射線探測器13壓縮盤14 基架15活檢單元16活檢針支架17活檢針
18處理器19顯示器20輸入設(shè)備21幾何數(shù)據(jù)器件22 開口23控制器24射線管運動單元SlOO使用X射線成像設(shè)備采集活檢單元的3D模型SlOl輸入活檢單元的3D模型S102使用活檢壓板壓縮乳房S103進行偵察斷層掃描S104顯示切片/厚片S105標記病變S106計算靶針位置S107 定位針S108計算允許的角度位置用于成像S109允許的角度位置的數(shù)量是否彡最小值？SllO在允許的角度位置進行斷層合成Slll顯示切片SI 12獲取組織樣本SI 13進行立體引導SI 14顯示投影圖像S200曝光選定的圖像S201在選定的角度位置采集投影圖像S202從投影圖像進行3D重建S203從校準圖像生成活檢單元的3D模型S204活檢單元的3D模型S2053D體積數(shù)據(jù)S206示出切片/厚片的xy視圖S207示出切片/厚片的xz視圖S208示出切片/厚片的yz視圖S209選擇感興趣區(qū)域S210活檢單元的實際xyz位置
S211允許的角度位置的列表具體實施方式

本發(fā)明針對醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)，其可被用于診斷乳腺癌以及用于引導介入工具或設(shè)備，例如活檢針，到達病變，以取得組織樣本。斷層合成是一種醫(yī)學成像方法，其從受試者體積，例如人類乳房，的不同角度采集幾幅X射線圖像。從這一組投影圖像中導出三維(3D)數(shù)據(jù)組。這一三維數(shù)據(jù)組是用于在期望的位置以期望的取向重建二維(2D)切片或厚片的基礎(chǔ)，其中，所述切片或厚片通常平行于xy面、xz面或yz面。一個切片表示以0. 5到Imm厚的平面形式的非常薄的體積元素。一個厚片表示多個相鄰切片的平均并且對應(yīng)于受試者體積的多個_或cm的體積元素。只有用于確定活檢單元的3D建模的第一成像作為常規(guī)斷層合成檢查來完成，并且通常是在活檢針就位的情況下完成的。檢查中所有隨后的掃描都將使用有用的投影角度。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的斷層合成系統(tǒng)10。出于解釋的原因，圖2中示出了坐標系，其是已知的笛卡爾坐標系，具有X軸、y軸和z軸。所述醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)10包括具有X射線源11和X射線探測器12的X射線成像設(shè)備。所述X射線探測器12是數(shù)字的平面X射線探測器，它的探測表面大體平行于xy面。將要診斷和/或處置的乳房或受試者體積(圖2中未示出)通常被直接放置在X射線探測器12上。在X射線源11和X射線探測器12之間提供壓縮盤13，所述壓縮盤13在圖3中更詳細地示出。壓縮盤13對X射線和平的活檢壓板是透明的，所述活檢壓板壓縮并固定將要被診斷和/或處置的乳房的一部分。壓縮盤13大體平行于xy面布置并且被以一定能調(diào)整的距離安裝到X射線探測器12上面的底架14上，其中，相應(yīng)地選擇所述距離使得人類乳房可以被壓縮。所述X射線源11優(yōu)選地是經(jīng)由能旋轉(zhuǎn)的架子安裝到底架14上的單個X射線管，并且能夠沿優(yōu)選地是圓弧的軌跡運動，所述圓弧在圖2中示為虛線。在所述X射線源11沿所述軌跡運動時，所述X射線源11的取向總是使得X射線向乳房輻射，并且在X射線碰撞X射線探測器12之前，乳房保持在輻照的中心?；⌒蔚闹行膬?yōu)選地對應(yīng)所示坐標系的中心，其中，X射線源11的運動導致所述X射線源在xz平面內(nèi)關(guān)于y軸的縱向(中心X射線束的方向)旋轉(zhuǎn)。在圖2中，在左側(cè)位置和右側(cè)位置兩個位置示出了同樣的單個X射線管11，其中左側(cè)位置所發(fā)射的X射線束相對于yz面向左側(cè)傾斜，并且其中右側(cè)位置所發(fā)射的X射線束相對于yz面向右側(cè)傾斜。替代地，提供兩個X射線管11是可能的?；旧显赬射線源11和壓縮盤13之間提供活檢單元15，所述活檢單元15包括活檢針支架16和活檢針17?；顧z單元15將包括用于活檢檢查的所有必要硬件,其中，主要部分是活檢針支架16和活檢針17，但是也可包括壓縮盤13。如圖4中所示，提供了具有不同形狀和尺寸的多個活檢針17?；顧z針17中的每一個可被安裝到活檢針支架16中并被其固定地支持。優(yōu)選地，每次僅將單個活檢針17附接到所述活檢針支架16,這取決于針對診斷/活檢需要哪個。當使用來自X射線源11的X射線束輻照乳房時，X射線探測器12上產(chǎn)生投影圖像。在沿軌跡的多個中間位置上，X射線源11向X射線探測器12發(fā)射X射線，這產(chǎn)生從不同方向到達X射線探測器12上的乳房投影圖像。所述中間位置定位于沿軌跡的固定間隔，例如沿所示的圓弧形狀10°到50°。將這些投影圖像提供給處理器18并且所述處理器18從所取得的投影圖像重建3D模型。進一步，從這一 3D模型，處理器18計算通過乳房的2D切片(截面圖像)，例如平行于xy面在不同的z位置上。所述計算可以根據(jù)已知斷層合成重建方法完成。期望的z位置處的切片和或投影圖像可以顯示在與處理器18連接的顯示器19上。此外，提供用于操縱斷層合成系統(tǒng)10和用于將數(shù)據(jù)輸入到處理器18中的輸入設(shè)備20。處理器18連接到X射線源11和X射線探測器12兩者。此外，提供幾何數(shù)據(jù)器件21，其中，所述幾何數(shù)據(jù)器件21可以是存儲介質(zhì)，例如存儲芯片、硬盤驅(qū)動器或閃存驅(qū)動器。替代地，所述幾何數(shù)據(jù)器件21可以是，或者額外地，所述幾何數(shù)據(jù)器件21可以包括圖像處理器。以下解釋了所述幾何數(shù)據(jù)器件21的功能。圖3更加詳細地示出了壓縮盤13以及壓縮盤13與活檢針17的組合。壓縮盤13基本上是方形(IOOx 100mm)或矩形的活檢壓板，其具有尺寸為40x50mm的開口 22?？梢砸龑Щ顧z針17通過開口 22用于朝向乳房中的病變進行介入以取得組織樣本。在介入期間，本文中所描述的斷層合成系統(tǒng)10可以通過如下所述地定位活檢針17來輔助醫(yī)師。
圖4示出了多個活檢針17。所述活檢針17在尺寸、直徑和/或形狀上不同。醫(yī)師可以在介入期間決定哪個針是最合適的。圖5的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于采集斷層合成圖像的方法，以及圖6的方框示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的斷層合成系統(tǒng)10的若干功能塊的交互。在圖6中，所示的方框代表不同模塊的功能交互，其中，示范性地，方框15、24、S200、S201被分組在乳房X射線攝影系統(tǒng)中，方框23、S204、S210、S211被分組在處理器模塊中，方框S202、S203被分組在3D重建模塊(其也可能被處理器運行)中，以及方框S205、S206、S207、S208、S209被分組在觀察模塊中。在本文的開始處所描述的基于斷層合成的活檢，定義了幾何模型，該幾何模型的形式為帶有所有可用的針的(一個或多個)活檢單元的幾何數(shù)據(jù)。所述幾何模型是活檢單元的外部形狀的精確定義并且可以額外地包括關(guān)于圖2中示出的坐標系的位置。優(yōu)選地，所述幾何模型是3D體素模型，該模型包括表示均勻3D網(wǎng)格內(nèi)特定節(jié)點處的體積元素的值。步驟SlOO (見圖5)或者步驟S200-S204 (見圖6)示出了用于生成所述幾何模型的第一種可能，其中進行以下校準過程。首先，在這一校準例程中，將活檢單元15放置在已知位置，并且活檢針17插入到活檢針支架16中并且乳房未放置在X射線源11和X射線探測器12之間。優(yōu)選地將所述活檢單元15放置在“最壞情況位置”，其中活檢單元15的大部分體積定位于X射線源11和X射線探測器12之間(在X射線束內(nèi))，使得可以確定活檢單元15的3D模型的最大體積?？梢酝ㄟ^控制器23來執(zhí)行活檢單元15的這一定位，其中，所述控制器23由處理器18或它的部分來表示。然后，使用X射線源11的所有可能的角度執(zhí)行斷層合成。具體而言，射線管移動單元24沿圖2中示為虛線弧的軌跡在所述軌跡的最外位置之間移動X射線源11。在X射線源11的左側(cè)最外位置，X射線源11的縱向方向(沿發(fā)射方向)與z軸形成例如-25。的角度。在右側(cè)最外位置，X射線源11的縱向方向與z軸形成例如25°的角度。在X射線源11沿所述軌跡運動期間，在步驟S200 (見圖6)曝光(expose)所選擇的圖像。在這一校準過程中，所述“所選擇的圖像”是所述圖像采集設(shè)備能夠采集的在不同角度位置(中間位置)的所有圖像。在這些位置，X射線探測器12在步驟S201中采集所選擇的角度位置處的投影圖像。在步驟S202，從這一組投影圖像，基于所述投影圖像完成3D重建。進行針對直到射線管的進入窗口的所有z位置的3D重建。在隨后的步驟S203，通過圖像處理器從3D重建(在這種情況下是校準圖像)生成活檢單元15的3D模型。分割3D體積中的金屬/塑料部分，其中，這是活檢單元的幾何模型。如果必要的話，可以以類似的方式實現(xiàn)壓縮盤13的幾何模型。在步驟S204，提供幾何數(shù)據(jù)的形式的活檢單元15的3D模型，例如，存儲在存儲介質(zhì)中。在圖6中，通過結(jié)合圖2引入的幾何數(shù)據(jù)器件21執(zhí)行步驟S203和S204?？梢葬槍追N不同的活檢針而重復這一過程。然后，活檢針支架16和活檢針17的每一種配置被關(guān)聯(lián)到所存儲的幾何數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)組，即，在S204存在幾種不同的3D模型。稍后，當醫(yī)師決定在介入期間交換活檢針17時，可以為醫(yī)師提供借助于輸入設(shè)備20手動地選擇針對新使用的活檢針17的合適的數(shù)據(jù)組的可能性。替代地，可以為活檢單元15提供檢測模塊用于自動地檢測多個活檢針17中的哪個活檢針當前被附接到活檢針支架16上。這些檢測模塊可能通過以下方式來實現(xiàn)為活檢針17提供條形碼或其他光學標記或其他類型的表面編碼(凹槽、凸起)，并且在活檢針17插入活檢針支架16的區(qū)域為所述活檢針支架16提供光學或者感測檢測器。同樣，也可實現(xiàn)磁編碼 ?；蛘?，可以通過將幾何數(shù)據(jù)輸入到幾何數(shù)據(jù)器件21來生成幾何模型，如步驟SlOO所示(見圖5)。這在實踐中是通過從活檢單元15的技術(shù)繪圖導出信息來實現(xiàn)的，所述技術(shù)繪圖通過掃描器(未示出)掃描或由活檢單元15的制造商以在線或數(shù)據(jù)載體上的數(shù)據(jù)庫的形式提供，或者由用戶輸入(經(jīng)由輸入設(shè)備20)到幾何數(shù)據(jù)器件21。關(guān)于圖6，這將意味著從一開始在步驟S204中就提供3D模型并且可以忽略在這一步之前的步驟。同樣，在這一連接中，可能提供多個數(shù)據(jù)組，每個數(shù)據(jù)組關(guān)聯(lián)到不同的活檢針17。如上所述，可能是醫(yī)師根據(jù)新使用的活檢針17手動地選擇合適的數(shù)據(jù)組，或者是提供如上所述的檢測模塊。同樣，組合步驟SlOO和SlOl兩者也是可能的。例如，根據(jù)步驟SlOl可以事先，例如從制造商，提供包括不同數(shù)據(jù)組的(預存儲的)數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)組的每個關(guān)聯(lián)到不同的活檢針17 (活檢單元15),并且活檢單元15的幾何數(shù)據(jù)通過步驟S 100中所描述的校準過程導出。在有了幾何數(shù)據(jù)之后，使用壓縮盤13利用壓縮將乳房準備好，如步驟S102中所指示。隨后，在步驟S103中在活檢單元15 (活檢針支架16或活檢針17)不在X射線束中的情況下執(zhí)行偵察斷層掃描。在這一偵察斷層掃描期間，根據(jù)如上所述的步驟S200、S201和S202采集乳房的3D模型，其中，在步驟S200和S201中，所述“所選擇的圖像”再次可以是來自圖像采集設(shè)備能夠采集的所有角度位置。使用步驟S202中得到的重建的3D模型，處理器18能夠重建/導出2D切片圖像，其中，所述2D切片圖像是通過乳房的截面圖像，其優(yōu)選地以不同的z位置平行于xy面。在步驟S205中為觀察模塊提供這些3D體積圖像。在步驟S104和S206，在顯示器19上顯示在不同的z位置平行于xy面的多個切片/厚片圖像，其中用戶可以在步驟S105和S209選擇最好地示出病變的切片圖像并且識別所述病變的z位置，即，通過選擇在特定z位置重建的切片圖像，即可知道病變的z位置?？梢院苋菀椎貙崿F(xiàn)最佳切片的選擇，例如通過轉(zhuǎn)動計算機鼠標的滾輪并且在到達期望的那個時進行點擊。對于較大的病變，可以通過將一些鄰近的切片組合成厚片來放大所顯示的體積。在所選擇的切片/厚片內(nèi)，用戶可以在輸入設(shè)備20的幫助下通過將顯示器19上顯示的十字線定位于病變的中心來標記病變的X位置和y位置。這樣做具有僅須一個十字線指針就可定義X位置和y位置的優(yōu)勢，因為在特定的z位置僅須一個xy視圖。這最小化了通過基于右側(cè)和左側(cè)投影圖像選擇位置可能引起的困惑，如立體成像中所必須地。在這一點，即在步驟S210或在步驟S105之后，已知病變的坐標。這是針對所執(zhí)行的活檢的感興趣區(qū)域。在僅在示出所選擇的切片/厚片的xy視圖的一個切片中標記病變之外，可提供步驟S207和S208。在步驟S207，示出所選擇的切片/厚片的xz視圖，以及在步驟S208，示出所選擇的切片/厚片的yz視圖，其中，在步驟S209，可以在步驟S207和S208所提供的視圖中額外地標記所述病變，使得在三個維度標記所述感興趣區(qū)域。兩種方式均在步驟S210提供活檢單元15的位置的實際x、y和z坐標。在步驟S106，可以通過控制器203 (處理器18)從感興趣區(qū)域的已知坐標計算活檢針17的期望位置，并且在步驟S107，可以在控制器23 (見圖6)的控制下將活檢針17定位到合適的位置?；顧z針17定位的正確性可以通過沿著X射線源11的軌跡的有限數(shù)量的角度位置的另一斷層合成來驗證。知道了活檢單元15的3D模型并且有了活檢單元的實際位置，控制器23可以在步驟S108從針/針支架的幾何模型計算將會與感興趣區(qū)域的圖像相沖突的投影角度(角度位置)，即，哪個圖像將包括所謂的“針影”。以其最簡單的形式，這將是確定在哪一角度位置中X射線源11的縱向與活檢針支架16或活檢針17的體積相交。在步驟S108，存在不將所述壓縮盤13考慮為隨后的斷層合成的障礙物的選項。在所述壓縮盤13是X射線半透明的情況下可以這么做。或者，所述壓縮盤13可以被視為在X射線束中是不期望的并且所有將會引入通過壓縮盤13的焦點位置(角度位置)都會被排除。從圖像采集設(shè)備能夠采用的投影角度中排除這些投影角度，剩余的投影角度即是允許的投影角度。在步驟S211中提供了允許的角度或可能的角度位置的列表q>l、(P2、(p3、9no在步驟S109，檢查剩余的能用的角度位置，“允許的角度位置”。如果數(shù)量小于最小值，例如八個圖像，則例程進行到步驟S113，在這里其確定無法執(zhí)行有意義的斷層合成。在這種情況下，建議用戶使用立體的/立體定位的引導來替代斷層合成。在這一連接中，控制器23選擇一對僅兩個投影。所述兩個投影必須符合以下性質(zhì)(a)與“針影”不沖突，以及(b)X射線源11的左側(cè)角度位置在[-25° ;-10° ]的間隔內(nèi)，即角度在-25度到-10度之間，并且X射線源11的右側(cè)角度位置在[10° ；25° ]的間隔內(nèi)，即角度關(guān)于yz面在10度到25度之間。這一程序仍優(yōu)于最新的立體定位中所做的使用預定義的固定的-15°和15°的角度，并且然后意識到所采集的圖像中的一個由于“針影”而不能使用。將簡短解釋這一立體引導的過程從先前檢查(篩選、診斷)中已經(jīng)識別可疑區(qū)域包含病變或微鈣化。因為無法以一種能夠再現(xiàn)的方式壓縮乳房，故不知道這一區(qū)域的確切位置。之前已能夠提供常規(guī)篩選乳房X射線成像(全尺寸)。病變的位置從其導出，并且試圖將其置于以下程序的小視場的中心。作為準備活檢的第一步驟，在沒有X射線管的成角并且壓縮盤已經(jīng)就位但是沒有活檢針的情況下，獲取第一檢查圖像，即所謂的“偵察圖像”。在步驟S114獲取并顯示一對立體圖像。在兩幅圖像中用十字線光標標記病變。處理器可以從坐標計算病變的z位置。在感興趣區(qū)域，定位針并將其刺入皮膚。關(guān)于病變檢查針尖(針的有效部分也可位于針的側(cè)面)的位置。如果位置是正確的，在步驟S112激活所述針并且獲取組織樣本。如果必要的話，則重新定位針。另一立體成像可以驗證特定組織不再在乳房內(nèi)?？偣部梢赃M行高達六次或者更多的立體檢查。
如果在步驟S109剩余的能用的角度位置的數(shù)目等于或大于最小值，例如八個圖像，則例程進行到步驟SllO并且確定可以完成對于活檢引導的目的而有意義的3D重建。在這種情況下，在步驟S211提供所允許的角度位置并且圖像采集設(shè)備可以根據(jù)以上所述的步驟S200、S201和S202采集投影圖像，其中，“所選擇的角度位置”在這種情況下是步驟S211所提供的允許的角度位置。因而，在不與活檢單元沖突的所有位置采集投影圖像，使得在所述投影圖像上可以避免針影。在圖2中，沿X射線源11的虛線軌跡以十字標記了允許的角度位置。通常，與X射線源的縱向平行于(一致于)z軸的位置鄰近的中心區(qū)域，被從所允許的角度位置區(qū)分出。因而，通常特定圓弧形的軌跡保留在這一中心區(qū)域的左側(cè)和右側(cè)，其可能是非對稱的。在圖2中所示的范例中，左側(cè)有八個允許的角度位置并且右側(cè)有五個。用從最外側(cè)十字到X射線源11的圓弧形軌跡的中心行進的線指示所得的X射線源11的最外的縱向或中心射束。處理器進行數(shù)據(jù)的3D重建并且在步驟Slll顯示器19顯示感興趣區(qū)域的切片/厚片的xy面、yz面和xz面?；谒@示的切片，用戶可以在步驟S112驗證活檢針17在病變的附近并且可以獲取組織樣本(“出針”)。隨后，另一驗證樣本可以示出病變(的一部分)已不在那里。如果這示出病變?nèi)栽谀抢?，例程可以回到步驟S107并且以這種方式重復幾次。明確地期望本發(fā)明的教導覆蓋上述實施例的任意組合。盡管在附圖和以上的說明書中詳細圖示和描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該認為這樣的圖示和描述是圖示性的或示范性的并且不是限制性的，并非意欲使本發(fā)明限于所公開的實施例?；ゲ幌嗤膹膶贆?quán)利要求中記載了特定措施這一僅有事實并不指示不能有利地組合這些措施。權(quán)利要求中的任何附圖標記不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，包括介入設(shè)備(15)，其用于介入到受試者體積中；圖像采集設(shè)備(11，12)，其用于在圍繞所述受試者體積的多個角度位置采集所述受試者體積的圖像；幾何數(shù)據(jù)器件(21)，其用于提供所述介入設(shè)備(15)的幾何數(shù)據(jù)；以及處理器(18)，其用于根據(jù)從所述幾何數(shù)據(jù)器件(21)接收到的所述幾何數(shù)據(jù)確定允許所述圖像采集設(shè)備(11，12)采集圖像的多個角度位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其中，所述處理器(18)適于當所述介入設(shè)備(15)的位置變化時重新確定所述多個角度位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其中，所述幾何數(shù)據(jù)器件(21)包括圖像處理器，所述圖像處理器用于從通過所述圖像采集設(shè)備(11，12)采集的圖像來采集所述介入設(shè)備的所述幾何數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其中，所述處理器(18)適于根據(jù)所確定的多個角度位置內(nèi)角度位置的數(shù)量確定在所允許的角度位置處執(zhí)行立體成像還是斷層合成成像。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，還包括多個介入設(shè)備(15)，其中，所述介入設(shè)備針對它們的幾何數(shù)據(jù)至少部分地互不相同；其中，所述醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)被構(gòu)造為使得它以一種能交換的方式能附接地支持所述多個介入設(shè)備(15)中的一個；其中，所述醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)適于將所述幾何數(shù)據(jù)調(diào)整到所述多個介入設(shè)備(15)中所附接的介入設(shè)備(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其中，所述醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10) 適于檢測所述多個介入設(shè)備(15)中的哪個介入設(shè)備(15)被附接到所述醫(yī)學斷層合成系統(tǒng) (10)，并且適于為所述處理器(18)提供與所附接的介入設(shè)備(15)相關(guān)聯(lián)的所存儲的幾何數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其中，所述介入設(shè)備(15)是活檢針支架(16)和/或活檢針(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)，其中，所述介入設(shè)備(15)還包括用于壓縮所述受試者體積的壓縮盤(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其中，所述幾何數(shù)據(jù)定義所述介入設(shè)備(15)的外部形狀。
10.一種用于采集醫(yī)學圖像的方法，其包括以下步驟提供介入設(shè)備(15)以處置受試者體積；提供圖像采集設(shè)備(11，12)，以在圍繞所述受試者體積的多個角度位置采集所述受試者體積的圖像；通過幾何數(shù)據(jù)器件提供所述介入設(shè)備(15)的幾何數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述幾何數(shù)據(jù)確定允許所述圖像采集設(shè)備(11，12)采集圖像的多個角度位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述介入設(shè)備(15)的位置變化時重新確定所述多個角度位置的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括從通過所述圖像采集設(shè)備(11，12)采集的圖像來采集所述介入設(shè)備(15)的所述幾何數(shù)據(jù)的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括根據(jù)所確定的多個角度位置內(nèi)角度位置的數(shù)量確定在所允許的角度位置處執(zhí)行立體成像還是斷層合成成像的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括以下步驟提供多個介入設(shè)備(15)，其中，所述介入設(shè)備(15)針對它們的幾何數(shù)據(jù)至少部分地互不相同；以能交換的方式將所述多個介入設(shè)備(15)中的一個附接到所述醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10);以及將所述幾何數(shù)據(jù)調(diào)整到所述多個介入設(shè)備(15)中所附接的介入設(shè)備(15)。
15.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法的計算機程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)學斷層合成系統(tǒng)(10)，其包括介入設(shè)備(15)和用于在圍繞受試者體積的多個角度位置采集受試者體積的圖像的圖像采集設(shè)備(11，12)。在所述系統(tǒng)中，使用介入單元的三維幾何模型來識別實際可以被使用的圖像采集設(shè)備的投影角度。優(yōu)選地，這一三維模型是通過從用X射線圖像采集設(shè)備所采集的投影圖像重建來實現(xiàn)的。本發(fā)明也涉及用于使用這樣的系統(tǒng)采集圖像的方法。
文檔編號A61B6/00GK102985009SQ201180031852
公開日2013年3月20日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者H-I·馬克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司