用于組織病人膠片的案例隔板的制作方法

專利名稱：用于組織病人膠片的案例隔板的制作方法
用于組織病人膠片的案例隔板發明領域本發明總的涉及用于數字化的醫學圖像的處理和組織，更具體 地，涉及到用于組織供掃描用的膠片上的病人圖像的方法和設備。發明背景計算機輔助診斷(CAD)在放射學，特別是在乳房X射線攝影術 中的好處早已認識到。用于乳房X射線攝影術普查(screening)的CAD 系統提供檢測乳腺癌方面的改進，幫助診斷在疾病的一些階段的這種 情形，在該階段期間的治療表明比起以后的階段更成功。在傳統的用于乳房X射線攝影術的工作流程中，原先在膠片上得 到的X射線圖像被輸入到高分辨率掃描儀以進行數字化。數字化的圖 像數據然后可用于CAD系統，該系統執行被設計來識別對診斷專家感 興趣的區域的一系列圖像處理過程。在典型的操作中，對于每個病人 得到多個膠片，每個乳房以不同的視圖拍攝。通常，有兩個與每個乳 房有關的圖像頂視圖，通常術語為craniocaudal(CC)視圖(從上向下 的視圖)，和側視圖，通常術語為mediolateraloblique(MLO)視圖(醫學 側面斜視圖)。因此，每個病人的乳房X射線攝影術膠片通常以一組四 張而提供。然而，對于任何病人可以得到比四張膠片更多或更少的膠 片。參照

圖1，圖上顯示傳統的CAD系統10，它具有掃描儀12，用于 使膠片20數字化，膠片包含來自多個病人的乳房X射線攝影術的膠片 圖像或其它醫學圖像。在圖l所示的例子中，病人A和B，每人具有 四張膠片圖像。掃描儀12具有輸入饋送槽14 (在某些實施例中，也可 以用作為輸出盤)，用于輸入/饋送膠片20;和操作員控制面板16，用 于輸入用于掃描儀運行的操作員命令，和用于輸入識別病人數據。條 形碼掃描儀18用于幫助把膠片20與每個病人相聯系。掃描儀12把每 個膠片20數字化，和把數字圖像數據提供給工作站22或其它計算機 化的設備，用來執行供診斷用的CAD圖像分析軟件。對圖1所示的用 于圖像數字化和分析的基本設備有已知的變例。例如，控制面板16的功能可以在工作站22的鍵盤或在觸摸屏幕或使用操作員接口用的某些 其它方法^皮執4亍。雖然圖1所示的傳統的CAD系統解決方案通過條形碼掃描執行識 別病人的基本任務，但對于標準方法和至今為止采用的傳統的處理技 術有許多固有的缺點。對于提供條形碼掃描儀18作為掃描儀12的一 部分的要求給掃描儀單元增加成本，并且限制了處理工作流程，需要 在每個膠片20上或在帶有膠片20的某個其它部件上提供條形碼。在 每個膠片20上的條形碼成像這種解決方案是一種需要使用成像或處理 系統人員以便對病人膠片20分開地進行操作，因此它可能不是對于許 多成像環境的理想的解決方案。對分開的文件封皮、信封、卡片、容 器、或伴隨或包裝膠片20的其它物品進行掃描需要分開的操作員步 驟，并對掃描儀的總的操作序列施加限制。用于CAD系統的掃描儀12是高速度、高分辨率設備。對于乳房X 射線攝影術和其它X射線應用，掃描儀12是單色的，得到每個像素的 密度信息，具有至少50微米或更高的典型分辨率。對這種應用類型的 掃描儀以高速度運行，這樣，在操作員處理是適當的流水線的場合下， 多個病人的膠片圖像可以不用過多的等待時間就得到處理。可以看 到，使掃描儀工作流程的效率最佳化的系統解決方案是有益的，它能 進行高速掃描和處理，并利用掃描儀本身的固有的能力以便把一個病 人的圖像數據與另一個病人的圖像數據區分開，以及允許多個病人的 膠片被疊在一起讓掃描儀順序處理，而不必為每組病人圖像而中斷掃 描儀操作。發明概要本發明提供用于掃描病人的一組膠片圖像的方法。該方法包括幾 個步驟a)集合用于掃描的膠片圖像組；b)把案例隔板放置在膠片圖 像組的開始或結束端，用作為區分膠片圖像組和要掃描的任何其它膠 片圖像的指示器，其中案例隔板是處在獨立的頁片上，并帶有表示它 的功能是案例隔板的圖案；c)掃描膠片組以及案例隔板，以得到掃描 的圖像數據；以及d)檢測在掃描的圖像數據中的案例隔板圖案，以便 識別案例隔板。本發明提供一種可以被有效地掃描以便界定分開的病人圖像組的
案例隔板。本發明的優點在于，它提供一種靈活的方法，用于區分不同的病 人的圖像，并適用于各種工作流程安排和圖像識別方法。本發明的另一個優點在于，它提供一種自動化的方法，用于分開 或區分用于掃描的圖像組，而不需要分開的條形碼掃描儀。本領域技術人員在結合附圖閱讀以下的詳細說明后將明白本發明 的這些和其它目的、特性和優點，圖上顯示和描述本發明的說明性實 施例。附圖簡述雖然本申請文件是以特別地指出和明顯地要求本發明的主題內容 的權利要求書來結束，但可以相信從結合附圖作出的以下的說明將更 好地理解本發明。圖上的單元不一定是彼此相對地定標的。圖1是可用于掃描乳房X射線攝影術或其它類型的傳統的X射線膠片的圖像掃描系統的框圖。圖2是顯示按照本發明的實施例的掃描序列的流程圖。圖3是由掃描儀按照預編程的指令執行的掃描序列的流程圖。圖4是顯示一組案例隔板的透視圖。圖5是顯示將案例隔板使用于分開多個病人的圖像的示意圖。 圖6是顯示在一個實施例中案例隔板和病人圖像被裝載到掃描儀 的透視圖。圖7A，7B，7C，7D是顯示帶凸片的(tabbed)和彩色編碼的案例隔板的 平面圖。圖8是在一個實施例中在案例隔板上使用的標記的平面圖。 圖9是列出高度調制的POSTNET條形碼的表格。 圖IO是POSTNET條形碼的圖案的例子。發明詳細^兌明本說明特別地是針對形成按照本發明的設備的部件或更直接地與 其合作的單元。應當看到，沒有被專門顯示或描述的單元可以采取對 于本領域技術人員是熟知的各種形式。本發明的方法和設備提供靈活的機制，用于劃分或區分可被用于
諸如參照圖1描述的那樣的高分辨率掃描儀的不同的病人圖像組，但 不需要條形碼讀出器或不需要由操作員進行掃描以便把一個病人的圖 像與另一個病人的圖像的編碼信息的分開的步驟。本發明涉及用于通過使用案例隔板來組織和掃描病人膠片的設備 和方法。更特定地，本發明的方法和設備提供連同病人的圖像組一起 被直接插入掃描儀的案例隔板，其中案例隔板包括一個圖案，它可以 容易由掃描儀檢測到以表示它的功能和區分這組圖像與要被掃描的任何其它組圖像。在某些實施例中，本發明的案例隔板可包括編碼信息； 然而，從以上的i^明可以看到，取決于所利用的工作流程序列，可以 不需要提供特定的編碼信息來識別案例隔板功能。參照圖2，圖上顯示操作員通過使用按照一個實施例的案例隔板進 行掃描建立序列100的流程圖。在這個工作流程中， 一開始執行案例隔 板裝載步驟IIO，在其中操作員把帶凸片的案例隔板(以后描述)加到 掃描儀的饋送機構。接著是病人圖像膠片裝載步驟120，在其中操作員裝載來自病人插 口(jack)的膠片組；在典型的實施例中，這包括從乳房X射線攝影術檢 查拍攝的膠片。在任選的未帶凸片的案例隔板裝栽步驟130中，操作員可以裝栽同 一個病人的另外的膠片，諸如從以前的檢查中拍攝的膠片。接著是識別步驟140，在該步驟期間，操作員諸如在控制面板16(圖 1)或在工作站22輸入與剛裝載的膠片有關的某個案例類型或病人ID號 碼。步驟IIO， 120， 130，和140然后可以重復進行對其圖像組要掃描 的每個另外的病人所需要的次數。一旦用于掃描進程的所有的膠片和案例隔板都被裝載，操作員就 在掃描開始步驟150發起掃描。然后，掃描序列200開始。參照圖3，圖上顯示由掃描儀按照預先編程的指令執行的掃描序列 200的流程圖。在頁片掃描步驟210中，掃描儀開始對當前在它的饋送 器中裝載的頁片進行高分辨率掃描。必須強調指出，頁片掃描步驟210 是不管該頁片是膠片還是案例隔板都開始進行全分辨率掃描。在這個 掃描的初始部分期間，掃描儀軟件執行利用圖案檢測算法的圖案處理 步驟220。 一旦頁片的某些初始部分被掃描，圖案處理步驟220就檢驗所掃描的數據是否包括表示案例隔板的圖案。在判決步驟230,處理過 程確定是否檢測到該圖案。如果未檢測到案例隔板圖案，則高分辨率 掃描繼續進行。在掃描繼續步驟240，掃描頁片的剩余部分，以便得到 所需要的病人圖像的高分辨率圖像數據。另一方面，如果檢測到案例隔板圖案，則掃描儀可以發起任選的 圖案譯碼檢測序列(以后描述)作為案例隔板應答步驟250的一部分。案例隔板應答步驟250采取某種區分前面的圖像數據組與后面的 圖像數據組的動作。在一個實施例中，案例隔板應答步驟250把分界 碼存儲在數據中，表示隨后的圖像必須與不同的病人案例或進程相聯 系，因此必須與在案例隔板前面的圖像加不同的索引。在一個實施例 中，帶凸片的案例隔板表示相關的圖像組是對一個不同病人的；未帶 凸片的案例隔板表示這些圖像是對于一個不同檢查進程的，或否則對 于同一個病人的以前的或后來的圖像組是有區別的。不同的圖案可用 來區分帶凸片與未帶凸片的案例隔板。在掃描序列200完成時，操作員把膠片重新存儲到病人記錄文件 夾以便妥善保存。本發明的案例隔板幫助在它們被提供用于掃描時區別不同的膠片 圖像組，但不需要本身對于特定病人特定的任何數據進行編碼。在事 先疊好或剛好疊好病人的膠片組后，案例隔板被設計成連同病人膠片 一起被掃描，就好像它也是膠片頁片一樣，但不需要以全尺度圖像掃 描所需要的時間和計算資源。參照圖4，圖上顯示在一個實施例中的一組案例隔板30的透視圖。 這里，案例隔板是帶凸片和被彩色編碼的。如圖7A，7B，7C,和7D所示， 每個凸出片位置與相應的彩色關聯。彩色編碼可以以多種方式使用。 在它的最簡單的應用中，彩色幫助操作員方便地區分一組膠片與另一 個組膠片，或一眼就能確定要處理多少組膠片。在其它實施例中，彩 色編碼也可以用來對案例分類。彩色可以與病人情況、與一個案例有 關的膠片數目、與參加的醫生或護士、或與案例的其它圖像相關聯。圖5是顯示用于區分多個病人的圖像的案例隔板的使用的示意 圖，這里顯示為病人A， B和C。在本例中， 一個案例隔板30被布置 在每個病人的膠片20疊的頂部。每個案例隔板30具有圖案32，某些 類型的標記可以是對于每個案例隔板30的同一個圖案，或可以是不同
的圖案32，諸如用來把與病人有關的信息進行編碼的圖案。在案例隔板30僅僅被用作為分隔器的場合下，只需要把案例隔板 30用在膠片組20之間。因此，對于圖5的例子中顯示的10個膠片， 最少只需要兩個案例隔板30， 一個案例隔板放置在病人A的圖像組與 病人B的圖像組之間，而另一個放置在病人B與C的各個圖4象組之間。參照圖6，圖上顯示在一個實施例中案例隔板30和病人圖像20被 裝載到掃描儀12的輸入饋送槽14的透視圖。掃描儀12的類型確定一 次可以裝載多少頁片和頁片取向。本發明允許裝載任何數目的頁片和 使用掃描儀12數據，以便區分膠片圖像和案例隔板30。圖7A， 7B， 7C和7D是顯示在一個實施例中帶凸片的和彩色編碼 的案例隔板30。在本例中顯示四種不同的凸片位置和彩色。因為案例 隔板30連同膠片20—起被輸入用于掃描，案例隔板30的尺度與掃描 儀12的饋送機構是相符的。在一個實施例中，案例隔板30的寬度和 高度是與相關的膠片20的寬度和高度基本上相同的。案例隔板30可以用任何適于掃描儀饋送的頁片材料制成，諸如紙基材料或塑料材料。在一個實施例中，使用塑料材料，并且案例隔板 30的厚度比膠片厚度厚。用于一個實施例的適當的材料是來自DuPont Teijin Films, Inc., Wilmington, DE的Teijin MelinexTM型膠片(.007英 寸厚度)。使用耐用的塑料A許案例隔板30多次使用，可能多到1000 次或更多次的復用。各種類型的涂敷層可用來易于方便掃描儀饋送， 以及使得膠片粘結、弄污、臟的拾取器和其它不想要的影響最小化。關于圖案32，圖案:32可以是印在或形成在案例隔板30上的任何 適當的標記，它在掃描儀12執行的直線掃描中是可檢測的。在某些實 施例中，圖案32可以只是不隨案例隔板30而改變的特征圖案。在其 它實施例中，可以使用一組不同的圖案32，它們可能與案例隔板30的 背景彩色有關，或與帶凸片的位置有關。在再一個實施例中，圖案32 可以用與病人有關或對相關的膠片20的某些特性有關的某種類型的信 息來編碼。圖8是在一個實施例中在案例隔板30上使用的示例性圖案32的平 面圖。如圖所示，圓形圖案被印刷在案例隔板30上。對這種類型的圖 案32進行的能感知光學密度并在水平方向或垂直方向進行的直線掃描 能夠快速檢測在圓的高密度或低的背景密度之間的有間距的突然轉
變。這種類型的圖案32當被印在案例隔板30上時是相當牢靠的，能 夠承受接觸和處理而不劣化，可供多次使用。如圖10所示，條形碼34替換地用作為圖案32。使用在圖9的表 格上列出的編碼方案，條形碼34 (如圖IO的POSTNET (郵政數字編 碼技術)條形碼形式顯示的)可以提供有關案例的附加信息。不像其 它類型的條形碼，POSTNET以條的高度數據來對編碼，而不是以條的 寬度和間隔來編碼。由美國郵政服務大量使用的這種記號是相當容易 實施的，可直截了當地譯碼，且通常印制很便宜。POSTNET是固定尺 度編碼，它的所有的條形的高度、寬度和間隔必須符合于精確的公差 之內。(對于郵政條形碼的技術說明是公眾可得到的，它包含在從郵 政服務可得到的Automation-Compatible Mail (可自動兼容的郵件) (DMM Issue 43，Jub. 21， 1992)的第5章中，和從郵政服務可得到的 Letter Mail Barcode Update(信件郵件條形碼更新)，May, 1982。)例如，條形碼34可包括某種病人識別號，允許在該疊中緊接在案 例隔板30后面的(或前面的)膠片組20與一個病人之間自動相關。 作為記錄操作工作流程的一部分，條形碼34可被壓印在粘性介質上， 后者被粘接在案例隔板30上。替換地，條形碼34可以永久地印在案 例隔板30上，僅僅用作為指示符，作為在它的固定代碼與被存儲在工 作站可訪問的表格或數據庫中的病人之間的相關值。在再一個替換實 施例中，條形碼34可被臨時印在案例隔板30的一個區域上，并且按 掃描和存儲膠片20所需時間長度保持不變。例如，案例隔板30的電 泳或"電子紙張"部分可被用于形成圖案32，允許圖案32對于特定的醫 院或研究所進行定制。以電子方式可重寫的圖案可以通過適合于處理 特定案例的編碼信息而寫到案例隔板30上。這個信息以后可以用電子 方式擦除，允許案例隔板30被重新使用多次。可以使用的另一種類型的圖案32包括在案例隔板30的頁片材料 上制成的穿孔或缺口 。可以從案例隔板30被光學地掃描和檢測的任何 類型的標記都可被用來形成圖案32。正如關于圖3的掃描序列200流程圖描述的，掃描儀12執行利用 圖案檢測算法的圖案處理步驟220。用于條形碼識別的可能的策略可包 括基于強度和基于梯度的方法，諸如使用Sobel檢測器，利用圖像分析 技術領域技術人員熟悉的技術。用于條形碼的代表性檢測方案例如在 以下的專利中描述授權給VanTyne等的題目為"Bar Code Location and Recognition System(條形碼定位和識另ij系統)"的美國專利 No.5，073，954，和授權給Su等的題目為"Method and Apparatus for Rapid and Precision Detection of Omnidirectional Postnet Barcode備)"的美國專利No.6，708，884。圖案處理步驟220優選地在掃描序列中早期執行，這樣，當檢測 到案例隔板時，不需要完全的高分辨率地掃描案例隔板30的全部表 面。為了方便掃描和處理速度，圖案32優選地放置在案例隔板30最 靠近所掃描的第一部分的部分上。例如，參照圖6和7A，案例隔板30 的邊緣部分(被掃描的頁片的第一部分)是沿頁片的底部。通過適當 地把圖案32定位，于是僅僅小部分的案例隔板30需要被掃描，以確 定它不是膠片20的頁片，而是案例隔板。一旦掃描儀12軟件確定當前正在掃描的頁片不是膠片而是案例隔 板30時，作為案例隔板應答步驟250的一部分，就采取適當的動作在 適當的點停止高分辨率掃描和適當地響應圖案32。在案例隔板30對所伴隨的膠片20沒有特定的編碼信息的最簡單 的情形下，掃描儀12可以僅僅記錄在這個位置檢測到案例隔板30， 然后把案例隔板30彈出，以便繼續進行掃描下一張頁片。在其它實施 例中，掃描儀12執行譯碼序列，用來把在圖案32中的編碼信息譯碼。 譯碼序列的復雜性由信息如何被編碼、編碼如何被定位(包括編碼是 在固定的位置還是在可變的位置)、以及有多少信息被存儲而被確定。 對于POSTNET條形碼應用，例如可能需要對角度偏斜的編碼的譯碼， 諸如在以下的應用中描述的授權給Chandler等的題目為 "Omnidirectional Bar Code Reader with Method and Apparatus for Detecting and Scanning a Bar Code Symbol(用于檢觀'J和掃描條形碼碼 元的方法和設備的全向條形碼讀卡器)"的美國專利No.5,155，343;授權 給Zheng等的題目為"Postnet Bar Code Decoder (郵政網條形碼譯碼 器)"的美國專利No.5，428,211;和授權給Shelhammer等的題目為 "Method and Apparatus for Decoding Two-Dimensional Bar Code Using CCD/CMD Camera (使用CCD/CMD照相機譯碼二維條形碼的方法和 設備)"的美國專利No.5，319，181。在一個實施例中，發現樣板匹配譯 碼技術對于譯碼在案例隔板30上提供的POSTNET條形碼是特別有效 的。作為實際的考慮，在圖案32與案例隔板31的背景之間應當有足 夠的對比度。在大多數用于乳房X射線攝影術和其它X射線圖像的實 施例中，掃描儀12是單色的，它感受光學密度。通過確信圖案32比 起它的背景有突出的高對比度，將便于實現精確的和快速的圖案檢 測。例如，已發現保持背景光學密度不大于0.8(狀態T)，圖案32的光 學密度標記至少高0.5光學密度單位，是所希望的。與需要分開的條形碼掃描儀和需要用于得到條形碼掃描的另外的 操作員程序過程的傳統的工作流程方法不同，本發明的方法采用一個 使用高分辨率掃描儀來自動處理的案例分隔器頁片。在該案例分隔器 本身上具有諸如以條形碼來編碼的信息的場合下，這個方法利用高分 辨率膠片掃描儀系統本身以便獲得編碼信息并對其譯碼。本發明是具體參照某些優選實施例描述的，但將會看到，本領域 技術人員可以在上述的和如在所附權利要求中指出的本發明的范圍內 作出變例和修改方案，而不背離本發明的范圍。例如，可以在案例之 間和在案例內使用不同的類型的案例隔板30，以使得不僅保持的病人 案例是不同的，而且也可以區分對于特定病人的早先的和新近的檢查 結果。另外類型的條形碼可用于圖案32,并且也可使用其它標準化的 和專用的編碼方案。本發明的方法和設備可以與用于把信息耦合到掃 描的圖像的其它技術相組合，包括在可掃描的圖案之外使用所附的存 儲器存儲設備。本發明對于結合掃描和數字化乳房X射線攝影術圖像的系統的使 用是特別有利的，并且也可以用于把其它類型的來自膠片媒體的診斷 圖像數字化，諸如X射線胸部膠片圖像或其它類型的X射線、超聲、 或其它圖像的掃描系統。廣義地，本發明的設備和方法可用于處理任 何類型的掃描的和數字化的圖像，或特別是在把一組文檔與另一組文 檔區分開是有利的場合下，用于處理包括文本文檔的文檔。
權利要求
1.一種用于掃描病人的一組膠片圖像的方法，該方法包括以下步驟集合用于掃描的膠片圖像組把案例隔板放置在膠片圖像組的開始或結束端，用作為區分膠片圖像組和要掃描的任何其它膠片圖像的指示器，其中案例隔板是獨立的頁片，并包括表示它的功能是案例隔板的案例隔板圖案；掃描膠片組以及案例隔板，以得到掃描的圖像數據；以及檢測在掃描的圖像數據中的案例隔板圖案，以便識別案例隔板。
2. 權利要求l的方法，還包括當圖案被檢測時，把案例隔板彈出 的步驟。
3. 權利要求l的方法，其中圖案包括條形碼。
4. 權利要求3的方法，其中條形碼是POSTNET編碼的。
5. 權利要求l的方法，其中圖案是印制的圖案。
6. 權利要求l的方法，其中圖案可以用電子方式重寫的。
7. 權利要求l的方法，其中圖案具有至少一個穿孔。
8. 權利要求l的方法，其中圖案是編碼的圖案。
9. 權利要求l的方法，其中膠片圖像組包括乳房X射線攝影術圖像。
10. 權利要求l的方法，其中膠片圖像組包括X射線胸部圖像。
11. 權利要求1的方法，還包括從在案例隔板上的案例隔板圖案 中獲得編碼的信息的步驟。
12. 權利要求1的方法，其中提供案例隔板的步驟包括選擇彩色 編碼的案例隔板的步驟，彩色編碼表示與病人的醫療情況相關的信 息。
13. —種適合用于由光學掃描設備處理的案例隔板，其中案例隔 板與要被光學掃描設備掃描的一個或多個圖像的組相關聯，其中案例 隔板或者緊靠在該組之前或者緊接在該組之后被掃描，以及其中案例 隔板帶有在被掃描時表示它的功能的標記。
14. 按照權利要求13的案例隔板，其中標記是條形碼，且條形碼 具有POETNET形式。
15. 按照權利要求13的案例隔板，其中標記是圖案。
16. 按照權利要求13的案例隔板，其中標記是編碼的圖案，以及 編碼的圖案包括識別病人的信息。
17. 按照權利要求13的案例隔板，其中案例隔板是彩色編碼的。
18. 按照權利要求13的案例隔板，其中標記是可以用電子方式重 寫的。
19. 按照權利要求13的案例隔板，其中圖像被形成在膠片介質上。
20. 按照權利要求13的案例隔板，其中圖像包括文本文檔。
全文摘要
一種用于掃描病人的一組膠片圖像的設備和方法。組裝用于掃描的膠片圖像組，把案例隔板放置在膠片圖像組的開始或結束端，用作為區分該膠片圖像組和要掃描的任何其它膠片圖像的指示器。案例隔板被放置在分開的頁片上，并帶有表示它的功能是案例隔板的圖案。對膠片組以及案例隔板進行掃描以得到掃描的圖像數據。檢測在掃描的圖像數據中的案例隔板圖案，以便識別案例隔板。
文檔編號B42F21/00GK101102907SQ200580040313
公開日2008年1月9日 申請日期2005年11月15日 優先權日2004年11月24日
發明者D·H·張, P·B·赫費爾南, Y·沈 申請人:伊斯曼柯達公司