鏈接跨成像研究的乳腺病變位置的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及乳腺成像技術和相應的圖像數據分析。具體地，本發明涉及一種用于 鏈接乳腺病變位置的基于乳腺模型的方法、用于對患者的乳腺進行成像的成像系統、計算 機程序單元和計算機可讀介質。
【背景技術】
[0002] 用于乳腺癌篩選和診斷檢查的乳腺成像遵循多模態途徑，包括X-射線乳房檢查 攝影和斷層融合、超聲以及磁共振（MR)成像。為了完全地表征病變，對放射科醫師而言跨 多個成像研究追蹤個體病變以及在單個病變的水平上構造所述報告是必要的。在當前實踐 中，由于患者定位在不同模態之間明顯不同，例如在X-射線乳房檢查攝影中具有強烈壓縮 的乳腺對自由懸掛的乳腺的三維磁共振圖像或示出在檢查中的僅部分乳腺的超聲圖像的 兩個投影圖像，放射科醫師必須在視覺上識別跨成像研究的對應病變。
[0003] 目前，在每個成像研究個體基礎上完成報告，不鏈接到一般的參考幀。因此，當組 合來自多個報告的信息時，對應的病變需要被讀者識別，其能夠是有挑戰性的任務。當回顧 已知病變的隨訪檢查時，病變需要"從草圖"被搜索和找到，其是耗時的，并且尤其對于缺乏 經驗的用戶，是易于出錯的。
[0004] W0 2011/052515A1公開了一種用于使原始圖像形變的信息處理裝置，其包括：獲 得單元，其被配置為通過將由原始圖像的形變引起的特征區域的移動與所述形變相關聯來 獲得形變規則；以及，形變單元，其被配置為使用有關目標圖像的特征區域的位置信息和原 始圖像的對應區域作為約束條件根據所述形變規則使原始圖像形變。
[0005] US2005/0096515A1公開了一種患者表面圖像治療，其包括以下步驟：采集要被 處置的區域的三維參考圖像；采集要被處置的區域的三維處置圖像；將參考圖像與處置圖 像匹配；以及計算在參考圖像和處置圖像之間的任何差異以生成患者重新定位參數。
【發明內容】
[0006] 需要提供改進的乳腺成像分析。
[0007] 通過獨立權利要求的主題來解決本發明的目的，其中，其他實施例被并入從屬權 利要求。應當注意，本發明的以下描述的方面適用于基于乳腺模型的方法、成像系統、計算 機程序單元和計算機可讀介質。協同作用可以由實施例的不同組合引起，盡管未詳細描述 它們。
[0008]而且，應當注意，關于方法的本發明的所有實施例可以以如描述的步驟的順序來 實施，然而這不是所述方法的步驟的僅僅和必要的順序，除非相反地下文明確地提到。本領 域技術人員根據本文提出的公開內容來收集所述方法步驟的不同順序和組合。
[0009] 根據本發明的范例性實施例，提出了一種用于鏈接乳腺病變位置的基于乳腺模型 的方法。所述方法包括以下步驟：接收患者的乳腺的第一圖像的第一圖像數據，并且提供患 者的乳腺的第一圖像中的病變位置的坐標。此外，包括提供預定義通用幾何乳腺模型，其是 女性乳腺的表示。該范例性實施例還包括將第一圖像數據與預定義通用幾何乳腺模型進行 映射以及將第一圖像中的病變的病變位置與乳腺模型中的對應位置進行鏈接，從而存儲鏈 接數據。其中，預定義通用幾何乳腺模型使用/基于規格化乳腺坐標。
[0010] 以這種方式，規格化坐標能夠被分配到不同乳腺尺寸、形狀和形變狀態的圖像。在 本發明的背景中，術語規格化坐標和/或規格化坐標系可以被理解為描述乳腺的數學坐 標。下文將解釋其中的不同范例和實施例。
[0011] 乳腺模型可以是女性乳腺的三維表示，本文描述和預期對于所述女性乳腺的三維 表示的不同數學描述，即不同數學實現和不同通用坐標系。另外，乳腺模型可以被看作為在 本發明和其相互關系的其他特征之間便于鏈接跨成像研究的乳腺病變位置的通用參考。為 了這個目的，在不同實施例的背景中，如下文將更詳細解釋的，乳腺模型可以利用或包括規 格化乳腺坐標。
[0012] 此外，應當注意，所述方法可以被實施為全自動方法或也可以被體現為部分地要 求用戶輸入，例如對于坐標的提供。若需要，所述方法可以完全由計算機實施，使得基于圖 像數據的接收，自動發起和實施用于鏈接乳腺病變位置的先前描述的方法。
[0013] 而且，本方法可以用于鏈接一個患者的不同乳腺圖像內的乳腺病變位置，而且可 以被用于鏈接不同患者的不同乳腺圖像內的乳腺病變位置。
[0014] 如在本發明的背景中使用的將第一圖像與預定義通用幾何乳腺模型進行映射的 步驟應當范例性地被理解為包括以幾何的方式將第一圖像與乳腺模型對齊。當然同樣適用 于將第二圖像與預定義通用幾何乳腺模型進行映射，其能夠在第一圖像的映射之前或之后 實施。而且，在所述映射期間可以使用在乳腺模型中定義或由乳腺模型使用的檢測算法和/ 或標記。下文將關于不同實施例來解釋檢測算法和標記的其他詳情和方面。此外，映射的 步驟也應當被理解為包括將相應圖像數據（例如第一圖像數據）的對應像素和/或區域與 預定義通用幾何乳腺模型分配給彼此。通過單純的計算和/或通過將相應圖像/圖像數據 與個體使用的乳腺模型圖形性地重疊可以電子地實施該對齊。具體地，如將參考以下描述 的進一步詳細的實施例闡明的，乳腺模型內定義的標記被分配給第一圖像的部分。映射的 步驟也能夠包括在相應圖像和乳腺模型之間的對應比較。
[0015] 若需要，預定義通用幾何乳腺模型能夠利用或能夠包括規格化乳腺坐標，和/或 可以由被限制到圓形支持域D的參數化函數來表示，諸如例如二維高斯函數G(x，y)，或由 笛卡爾坐標（x，y)或極坐標（)來參數化。下文將更詳細地描述本發明所包括的不同數 學實施例。然而，我們想要指出這些僅僅是范例，并且本領域技術人員可以應用稍微不同的 坐標，不脫離如本文提供的預定義通用幾何乳腺模型的本教導。
[0016] 而且，鏈接數據可以是規格化乳腺坐標系的坐標，而且能夠被體現為，例如在圖像 內的圖形化標記的區域。另外，本發明應當包括鏈接數據的其他實施例。
[0017] 在補充實施例中，所提供的第一圖像中的病變的坐標被變換成乳腺模型的通用坐 標系的對應坐標。通用坐標系的所述坐標能夠被存儲用于與第二圖像的后續比較。利用包 括"上外象限和時鐘位置"的標準臨床術語內的相應坐標將更詳細地對其進行闡述。換言 之，所提供的坐標可以描述在術語"上外象限和時鐘位置"中的病變位置，并且然后能夠被 轉換到由乳腺模型使用的規格化乳腺坐標。這有利于可比較性。下文將解釋這樣的坐標變 換的更多方面和技術詳情。
[0018] 本方法有利地允許跨不同成像研究的快速且有效的鏈接乳腺病變位置。通過該途 徑，例如，在第一圖像中由放射科醫師標記的病變能夠被分配唯一的三維坐標（如果病變 被標記在三維圖像或一對三維圖像中），或一維路徑，例如，當病變僅被標記在一個二維投 影乳腺X線圖像上時。使用乳腺模型的通用坐標系能夠顯示病變位置，以便在關于個體患 者的報告中使用。而且，坐標能夠被用于預測在相同或不同模態的后續研究上的病變位置， 鏈接數據包括所述坐標，并且針對第一圖像的圖像研究的病變生成所述坐標。若需要，這 能夠通過例如在新的圖像研究上標記感興趣區域來指示。在另一實施例中，如果要求病變 圖像的進一步處理，例如，分割和特征分析，當如本發明描述的在第二圖像中自動定位病變 時，這能夠被自動發起。不同于需要在整個圖像數據中搜索病變，以這種方式，搜索能夠被 限制到感興趣區域，并且由此將更不易于出錯并且關于處理能力是更有效的。這為檢查個 體患者的乳腺的放射科醫師或另一用戶提供優點。
[0019] 此外，如在本發明的背景中使用的提供坐標的步驟應當被理解以便包括單