[发明专利]通过高密度元素抑制来合成乳腺组织的图像生成的系统和方法

说明书

一种用于处理乳腺组织图像数据的方法和乳腺成像系统包括将乳腺图像的图像数据输入到图像处理器，识别描绘乳腺组织和高密度元素的图像部分，并对输入图像执行不同的处理方法。第一图像处理方法涉及乳腺组织增强和高密度元素抑制，而第二图像处理方法涉及增强高密度元素。可通过各自的图像处理方法生成各自的三维图像片组，并生成和组合各自的二维合成图像以形成二维复合合成图像，该图像通过乳腺成像系统的显示器呈现。第一和第二图像处理可以在由图像采集部件以相对于患者乳腺的各个角度采集的二维投影图像上或生成的三维图像组上执行。

相关申请数据

本申请根据35U.S.C.§119对2018年9月28日提交的美国临时专利申请序列号62/738,244要求权益，该申请通过引用全部并入本申请。

技术领域

本公开的发明总体上涉及乳腺成像技术，如断层扫描技术，更具体地说，涉及用于处理包括遮挡性高密度元素的乳腺图像的系统和方法。

背景技术

长期以来，乳腺X光照相术一直被用于筛查乳腺癌和其他异常情况。传统上，乳腺X光照片是在X射线胶片上形成的。最近，已经引入了平板数字成像器，它以数字形式采集乳腺X线照片，从而便于分析和存储所采集的图像数据，并且还提供其他好处。此外，利用乳腺断层扫描等方法获得乳腺的三维(3D)图像，也得到了大量的关注和技术发展。与传统的乳腺X光照相术系统产生的二维(2D)图像不同，乳腺断层合成系统从一系列的二维投影图像构建或产生三维图像体积，当X射线源在探测器上扫描时，每个投影图像在X射线源相对于图像探测器的不同角度位移处获得。构建的三维图像体积或堆叠通常以多个图像数据切片的形式呈现，这些切片在通常并行于成像探测器的平面上进行数学重建。重构的断层合成片，通过允许用户如放射科医生或其他医疗专业人员滚动浏览图像切片以仅查看该片中的结构。减少或消除了存在于二维乳腺X光照相术成像中的组织重叠和结构噪声引起的问题。

最近开发了用于乳腺癌筛查和诊断的成像系统，如断层合成系统。特别是，Hologic公司已经开发了一种融合的、多模式的乳腺X光照相术/断层合成系统，该系统可以在乳腺保持固定或在乳腺的不同压迫下采集一种或两种类型的乳腺X光照相术和断层合成图像。其他公司也推出了包括断层合成成像的系统；例如，该系统不包括在同一压迫下采集乳腺X光照片的能力。

在美国专利号7,760,924中描述了利用现有的医学专业知识以可选地促进向断层合成技术过渡的系统和方法的实例，该专利在此通过引用而被全部引入。特别是，美国专利第7,760,924号描述了一种生成合成的二维图像的方法，该图像可任选地与断层合成投影或重建图像一起显示，以协助筛查和诊断。

二维合成图像旨在模拟传统的二维乳腺X光片，同时不丢失来自断层合成片的相关信息，这些信息在传统的二维乳腺X光片中可能不容易看到。二维合成图像包括任何临床上重要和有意义的信息，如异常病变和正常乳腺结构，同时代表传统二维图像的相关部分。有许多不同类型的病变和乳腺结构，可以定义为具有不同特征的不同类型的图像对象。对于三维体积数据中可见的任何给定图像对象，在二维合成图像中尽可能地保持和增强图像特征(如微钙化、建筑变形等)是非常重要的。为了实现目标图像对象的增强，准确识别和表示三维断层合成数据中存在的图像对象非常重要。

同样重要的是，生成代表重构图像切片的三维体积以及代表该三维重构图像切片的二维合成图像，这些图像切片清晰地描绘乳腺组织内的感兴趣的结构，同时减少或消除不需要的图像对象和伪影，这些图像对象和伪影可以阻挡或遮挡感兴趣的对象和临床重要信息。例如，金属活检标记通常被插入患者的乳腺中，以便放射科医生在随后的复查或后续检查过程中可以很容易地识别先前的活检位置。某些已知的活检标记是由生物相容性金属材料如不锈钢、钛或镍钛制成的，并且可以具有各种形状，包括可扩张的网状或网状结构、圆柱体和绞线，这取决于应用和活检属性如大小、方向和位置。活检标记的例子包括TUMARK、SECURMARK、TRIMARK和CELEROMARK活检部位标记，可从马萨诸塞州马尔堡的Hologic公司获得。