[发明专利]用于随时间量化组织的系统和方法

说明书

本发明大体上涉及一种用于验证图像参数的准确度的系统和方法，尤其是用于验证医学领域的图像的图像参数的准确度的系统和方法。该系统和方法可用于验证来自源对象的源图像的原生参数，其中：用参考数据分析来自源图像的一个或更多个原生参数，以确定原生参数是否可信。

发明领域

本发明大体上涉及一种用于验证图像参数的准确度的系统和方法，尤其是用于验证医学领域的图像的图像参数的准确度的系统和方法。

背景

乳腺癌是40岁以上女性最常见的癌症形式。术语“乳腺癌”描述的是若干种不同类型的疾病。大多数乳腺癌是浸润性导管癌(IDC)，一小部分是浸润性小叶癌(ILC)，以及少数是小管癌、粘液性(胶质)癌、具有髓质特征的癌(与BRCA1基因突变有关)或浸润性乳头状癌。罕见形式的乳腺癌包括炎性乳腺癌、乳房和/或乳头的佩吉特病和化生乳腺癌。某些形式的乳腺癌在年轻女性中更为普遍(例如，具有髓质特征的癌，其他形式在老年女性中更为普遍(例如，胶质和浸润性乳头状癌)。这里使用的术语“乳腺癌”是指所有形式的所述疾病。

肿瘤的形式和结构各不相同。偶尔有不明显的肿瘤，并且也不是所有的肿瘤都是恶性的。癌症的细胞结构也各不相同，范围有管状、片状或指状分支。

人们普遍认为乳腺癌的早期发现改善患者的预后。乳房筛查需要通常使用乳腺X线摄影对无症状人群进行成像以检测乳腺癌，最好是在早期阶段。在筛查乳腺X线摄影期间，乳房被使用乳腺X线摄影单元的板挤压。在乳腺X线摄影过程期间，拍摄四张标准图像——头尾位(CC)和内外斜位(MLO)。诊断性乳腺X线摄片专门用于在筛查乳腺X线摄片中发现乳房症状、变化、或异常的患者以及有乳腺癌的个人和/或家族史的患者。对于诊断性乳腺X线摄影，可以拍摄附加视图，包括特定关注区域的几何放大和点压缩视图。

乳腺X线摄片由放射科医生、放射技师和/或临床医生(在此统称为“读取者(reader)”或“多个读取者(readers)”)读取一次(单次读取)或两次(双重读取)。双重读取大大提高了程序的灵敏度的质量，然而这是劳动密集型、费用高，并且通常要受医疗或政府当局的授权。

X射线穿透是患者或身体部位厚度的指数递减函数：乳房越厚，需要的剂量越大。为了提高对比度，X射线能量(kV)降低，然而，这需要增加剂量，因为更多的X射线被吸收。较厚的乳房将需要较大的剂量。

此外，图像质量是复杂的，其中在用于获得软组织图像的方法中在步骤链的每个阶段都有可变性，并且成像链的每个元素之间相互作用；包括成像设备的物理特性、图像采集技术因素、固有的受试者特性、操作者的技能、施加到图像的任何处理的效果、图像显示的方法、以及涉及用于诊断决策制定的图像可视化和解释的心理测量因素。

用于筛查目的的图像的有用性取决于其准确度，并且如果在一段时间内对乳房成分进行准确的比较，则筛查可以变得更有效。用于准确的比较的可靠自动化手段将特别有效。

短语“乳房成分”用于指乳房密度以及与整个乳房的大小相比在乳房中“致密”组织的比例。“致密”组织是指包括纤维组织和腺体组织的组织。

“参数”是指一组物理特性中的任何一个，其值确定成像对象(即，乳房)的特征。

致密的乳房组织被认为是乳腺癌的危险因素：研究估计，与几乎完全脂肪质的乳房相比，极致密的乳房代表着患乳腺癌的风险增加了4-6倍，并且在平均风险人群中致密的乳房组织为归因风险的占比高达30％-40％。然而，乳房密度增加乳腺癌风险的机制尚不清楚，且确切的因果关系是持续研究的主题，包括考虑病变或其他感兴趣区域的局部微环境。

乳房密度越来越多地被纳入常规乳腺X线摄影报告中，其中致密组织的发病率(比例)由读取者的视觉解读确定。在基于乳腺X线摄片的乳房密度的读取者任务中存在固有的主观性程度，并且读取者间的一致率是可变的，其中在致密乳房和分散性纤维腺状不均匀致密乳房中报告的一致率最低。