增强包括扁平化的乳房的厚度方向上的空间分辨率的x射线乳房断层摄影的利记博彩app
【专利说明】増强包括扁平化的乳房的厚度方向上的空间分辨率的X射线 乳房断层摄影
[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求2013年10月9日递交的美国临时申请No.61/888,825号的权益，并且是 要求2011年10月5日递交的美国临时申请No. 61/390,053号的权益的2012年10月5日递交的 美国申请No. 13/253，728的部分继续申请。本申请通过引用并入上述专利申请的内容。
技术领域
[0003] 本专利说明涉及乳房的X射线成像，并且更具体地，涉及增强包括在扁平化的乳房 的厚度方向上的三维X射线乳房断层摄影图像的空间分辨率。附加的方面涉及包括多模式 断层摄影、扁平化的乳房的CT以及乳房X射线照相术的多模式X射线乳房成像，涉及X射线测 量的相关处理并且涉及保护患者免受设备的移动部分的伤害。
【背景技术】
[0004] 乳腺癌依然是牵涉对早期以及精确的检测的需要的主要健康问题。X射线成像已 长期被用作用于筛选和诊断的黄金标准。传统的X射线方式是乳房X射线照相术"M"，其中乳 房被压迫和扁平化，并且使用在乳房一侧的X射线源和在另一侧的成像接收器来拍摄投影X 射线图像"Mp"，通常利用在乳房和接收器之间的反散射栅。接收器多年来是X射线膜，但是 现在数字平板成像接收器已变得流行。
[0005] 随着共同受让人近几年所提供的包括以商标名Se丨enia? Dimensions?1的 系统在本国和国外的广泛的接受，X射线乳房断层摄影"τ"已取得重要进展。以这种方式，乳 房也被压迫和扁平化，但是至少X射线源围绕压迫的乳房移动，并且图像接收器拍摄多个投 影图像"Τρ"，每个图像在成像X射线束相对于乳房的相应角度。Dimensions?系统以X射 线断层摄影术模式τ操作，以围绕患者的扁平化的乳房旋转X射线源，而平板成像X射线接收 器对于轨迹上的基本上小于180°的旋转角度的每次增量而拍摄相应的二维投影断层摄影 图像Τρ。作为一个示例，轨迹相对于0°的位置延伸±7.5°，其可以但不一定与传统的乳房X 射线照相术M中的CC或MLO位置相同。系统将得到的二维投影图像Tp(例如15个图像Tp)处理 为可以被变换为重构的切片图像"Tr"的体素值的三维重构图像，每个切片图像表示具有选 择的厚度和方位的乳房切片。共同受让人所提供的断层摄影系统响应于操作者控制而以附 加的乳房X射线照相术模式M操作，以产生可以与传统的乳房X射线照片相同或相类似的乳 房X射线照片图像Mp。此外，系统中的一些从乳房的重构三维图像或从图像Tr合成乳房X射 线照片。
[0006] 在美国专利 Ν〇·4,496,557、5,051，904、5,359,637、6,289,235、6,375,352、6,645, 520、6,647,092、6,882,700、6,970,531、6,940,943、7，123,684、7,356，113、7,656,994、7， 773,721、7,831，296和7,869,563;Digital Clinical Reports，Tomosynthesis(GE Brochure 98-5493，1998年11月）；D G Grant，"Tomosynthesis:a three-dimensional imaging technique"，IEEE Trans ·Biomed.Engineering，第BME-19卷，#1 (1972年I 月），第 20-28页；2004年11 月 15 日递交的标题为 "Matching geometry generation and display of mammograms and tomosynthesis images"的美国临时申请No.60/628,516;由意大利的 I .M.S Internazional Medico Scintifica of Bologna以Giotto Imgaes 3D的名称宣布 的系统以及由德国/美国的Siemens Healthcare宣布的三维乳房断层摄影系统中讨论了已 知的T和M操作模式的示例。已知用于从断层摄影投影重构切片图像的若干算法，包括滤波 反投影和矩阵反演处理，并且已建议组合来自这两者的信息。参见Chen Y，Lo，JY，Baker JA，Dobbins III JT的用于较好的数字乳房断层摄影重构的利用矩阵反演断层摄影(MITS) 和滤波反投影(FBR)的高斯频率混合算法，Medical Imaging 2006:Physics of Medical Imaging1Proceeding of SPIE Vol.6142,61420E,(2006)〇
[0007] 患者胸部的整体CT X射线成像也可以提供乳房的三维图像，但是也向胸腔传递了 电离辐射。此外，在整体X射线CT中，乳房的空间分辨率趋向于低于乳房X射线照相术和断层 摄影中的空间分辨率，这是因为图像矩阵包括整个胸而不仅是乳房。对患者的全部X射线剂 量趋向于较高。其它方式也可以生成乳房图像，例如MRI、发射成像、热成像及其它，但是由 于各种固有的限制而尚未广泛用于仅乳房的成像。它们典型地不适用于筛选，筛选要求这 种系统可能缺少的一组实用属性，例如良好的患者流、患者不舒适和时间相对低的水平、快 速检查、以及用于实际检查和用于解释得到的图像的相对低的每个患者成本。仅乳房的CT X射线成像已被提出，并且可以生成高空间分辨率图像，但是相信已被在临床使用的设备需 要特殊的桌子，患者以俯卧位躺在该桌子上，并且乳房通过桌子开口向下凸出并向几乎水 平的成像X射线束暴露。乳房在冠状平面中不是扁平的，因此不存在乳房照片和断层摄影图 像所享有的扁平化的益处，例如伸展病灶以用于较好地成像和减少每单位区域的皮肤X射 线剂量。在美国专利吣.3,973，126、6,748,044和6,987,831、7，120,283、7,831，296、7,867， 685中讨论了仅乳房X射线CT的示例，并且2013年10月3日公布的美国申请No. 2013/ 0259193A1提出了CT扫描站立患者的被一对或两对相对的压迫桨限制的乳房。
【发明内容】
[0008] 本专利说明描述了 X射线乳房断层摄影中的进步，其提高了包括在扁平化的乳房 的厚度方向上的空间分辨率而不导致已知的整体CT以及甚至仅乳房的CT的费用和辐射剂 量增大。本专利说明标记为增强的断层摄影"ET"的新的途径拍摄可以与当前在所述的 mmensions?系统中使用的图像相类似或相同的第一系列的投影图像"ΕΤρΓ，但是此 外还拍摄来自可以更粗糙地有角度地间隔但是在较长的源轨迹上的成像位置的、或者以其 它方式与图像ETpl不相同的补充的二维断层摄影投影图像"ΕΤρ2"，并在重构改进的乳房三 维图像和改进的乳房切片Tr图像时使用图像ETpl和ΕΤρ2这两者。
[0009] 可以在相对于图像ΕΤρ2的任意时间拍摄图像ETpl，例如在时间和/或空间/角度上 之前或之后以及甚至交错。用于拍摄图像ETpl和ΕΤρ2的X射线源轨迹可以在扁平化的乳房 周围的可以重叠或不重叠的不同弧度上，或者用于ΕΤρ2图像的轨迹可以包含用于ETpl图像 的整个轨迹。作为非限定性示例，用于图像ETpl的源轨迹弧度可以是±7.5°，并且用于图像 ΕΤρ2的源轨迹弧度可以显著更大。因此，用于图像ΕΤρ2的轨迹可以是连续或不连续的弧度， 其直至并包括180°加上成像X射线束在源旋转的平面中的角度，并且可以甚至直至并包括 360° (可能加上光束角度）。保护患者免受移动部件的伤害并还允许乳房对成像空间的良好 接近，这在源轨迹显著小于360°的情况下可能是更可管理的挑战。用于图像ETpl的患者x射 线剂量可以是可与目前可用的断层摄影相比较的，或者可以被降低以使得在图像ETp2被包 括时总剂量基本上与用于目前可用的Dimensions?系统中的Tp图像的剂量相同或仅略 大，但仍比整体CT和甚至仅乳房CT显著地更少。
[0010] 除了新模式ET之外，本专利说明还描述了一种多模式乳房X射线断层摄影方法 Tmm，其是T模式的变型，其中所述系统选择性地使用窄角度子模式Tn或宽角度子模式Tw。这 两个子模式在X射线源弧度的角范围方面相互不同，但是可以在另外的方面也不同。在T_ 模式中可以包括多于两个的子模式。可以在一个或多于一个或所有的操作模式中使用反散 射栅，但是可以在不具有这种栅的情况下使用一些模式。栅可以是可伸缩的或至少可去除 的，使得在另外的相同或相似的设备中一些模式可以使用栅而一些模式可以不使用栅。
[0011] 本专利说明还描述了一种用于对直立患者的扁平化的乳房进行成像的仅乳房CT 系统，并且还描述了可以包括在多模式乳房X射线系统中的乳房X射线照相术模式Μ。
[0012] 本专利说明还描述了保护患者免受唯一匹配于新的乳房成像模式的系统的移动 元件的伤害的方式，以满足良好的物理保护、乳房对成像空间的良好接近、以及健康专家在 定位乳房和相邻组织以用于扁平化和成像时的良好接近的挑战。
【附图说明】
[0013] 图1是用于在增强的断层摄影模式ΕΤ、窄角度和宽角度断层摄影模式Tn和Tw、用于 直立患者的仅乳房CT模式以及乳房X射线照相术模式中操作的多模式乳房X射线成像系统 的部件的透视图。图2是图1的系统的侧视图。
[0014] 图3是示出了用于与图1和2中所见的系统相类似的系统的患者防护罩的正视图， 并且图3a是另外的类似的视图，但示出了用于在操作的增强的断层摄影模式中使用的第一 较窄角度源轨迹" Tomo弧度"和第二较宽角度源轨迹"CT弧度"。
[0015] 图4是另外的与图2相同但示出了患者防护罩的侧视图。
[0016] 图5和6分别与图1和2相类似，但示出了在断层摄影模式或乳房X射线照相术模式 中使用的系统。
[0017] 图7是示出了可以在接收器壳体内绕枢轴转动的成像接收器的透视图。
[0018] 图8是穿过患者的扁平化的乳房的X射线的不同的路径长度的示意图。
[0019]图9是示出了可以在若干成像模式中的任一个中（或仅在单个模式中）操作的集成 X射线系统的框图。
[0020] 图10和11示出了改善系统操作和患者舒适度的替代性实施例的部分。
[0021] 图12-15示出了特别适用于包括ET和CT的成像模式但也可用于T模式(包括Tmm)和 M模式的另一替代性实施例。
【具体实施方式】
[0022] 图1和2示出了可在若干模式中的任一个中操作以对患者的扁平化的乳房进行成 像的乳房X射线成像系统的基本元件。本质上，同一设备可以在两个或更多个模式之一中操 作。所述模式包括：（a)实现包括在扁平化的乳房的厚度方向上的改善的空间分辨率的增强 的断层摄影模式ET; (b)仅乳房的CT模式，其中患者直立且使乳房扁平化以用于成像；（c)断 层摄影模式T，可以包括多模式断层摄影Tmm，Tmm包括宽角度断层摄影模式Tw和/或窄角度 断层摄影模式Tn;以及(d)乳房X射线照相术模式M。取决于所述模式，可以从如下文所述的 图1和2的配置中添加或去除元件。可以响应于来自用户或来自一些其它源的命令或者通过 制造者或使用系统的设施的设置来进行模式选择。
[0023] 参照图1和2,支撑柱100被安装到地板，并容纳机动化的机构以用于抬起和降低穿 过柱100中的细长的开口 IOOa而突出的水平延伸的轮轴(axle) 102,并且用于使轮轴102绕 其中心轴旋转。轮轴102又支撑可以随轮轴102-起或与轮轴102无关地旋转的同轴轮轴 102a。轮轴102支撑包括上部板104a和下部板104b的乳房固定单元104,使得(i)两个板均可