链接跨成像研究的乳腺病变位置的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及乳腺成像技术和相应的图像数据分析。具体地，本发明涉及一种用于 链接乳腺病变位置的基于乳腺模型的方法、用于对患者的乳腺进行成像的成像系统、计算 机程序单元和计算机可读介质。
【背景技术】
[0002] 用于乳腺癌筛选和诊断检查的乳腺成像遵循多模态途径，包括X-射线乳房检查 摄影和断层融合、超声以及磁共振（MR)成像。为了完全地表征病变，对放射科医师而言跨 多个成像研究追踪个体病变以及在单个病变的水平上构造所述报告是必要的。在当前实践 中，由于患者定位在不同模态之间明显不同，例如在X-射线乳房检查摄影中具有强烈压缩 的乳腺对自由悬挂的乳腺的三维磁共振图像或示出在检查中的仅部分乳腺的超声图像的 两个投影图像，放射科医师必须在视觉上识别跨成像研究的对应病变。
[0003] 目前，在每个成像研究个体基础上完成报告，不链接到一般的参考帧。因此，当组 合来自多个报告的信息时，对应的病变需要被读者识别，其能够是有挑战性的任务。当回顾 已知病变的随访检查时，病变需要"从草图"被搜索和找到，其是耗时的，并且尤其对于缺乏 经验的用户，是易于出错的。
[0004] W0 2011/052515A1公开了一种用于使原始图像形变的信息处理装置，其包括：获 得单元，其被配置为通过将由原始图像的形变引起的特征区域的移动与所述形变相关联来 获得形变规则；以及，形变单元，其被配置为使用有关目标图像的特征区域的位置信息和原 始图像的对应区域作为约束条件根据所述形变规则使原始图像形变。
[0005] US2005/0096515A1公开了一种患者表面图像治疗，其包括以下步骤：采集要被 处置的区域的三维参考图像；采集要被处置的区域的三维处置图像；将参考图像与处置图 像匹配；以及计算在参考图像和处置图像之间的任何差异以生成患者重新定位参数。
【发明内容】
[0006] 需要提供改进的乳腺成像分析。
[0007] 通过独立权利要求的主题来解决本发明的目的，其中，其他实施例被并入从属权 利要求。应当注意，本发明的以下描述的方面适用于基于乳腺模型的方法、成像系统、计算 机程序单元和计算机可读介质。协同作用可以由实施例的不同组合引起，尽管未详细描述 它们。
[0008]而且，应当注意，关于方法的本发明的所有实施例可以以如描述的步骤的顺序来 实施，然而这不是所述方法的步骤的仅仅和必要的顺序，除非相反地下文明确地提到。本领 域技术人员根据本文提出的公开内容来收集所述方法步骤的不同顺序和组合。
[0009] 根据本发明的范例性实施例，提出了一种用于链接乳腺病变位置的基于乳腺模型 的方法。所述方法包括以下步骤：接收患者的乳腺的第一图像的第一图像数据，并且提供患 者的乳腺的第一图像中的病变位置的坐标。此外，包括提供预定义通用几何乳腺模型，其是 女性乳腺的表示。该范例性实施例还包括将第一图像数据与预定义通用几何乳腺模型进行 映射以及将第一图像中的病变的病变位置与乳腺模型中的对应位置进行链接，从而存储链 接数据。其中，预定义通用几何乳腺模型使用/基于规格化乳腺坐标。
[0010] 以这种方式，规格化坐标能够被分配到不同乳腺尺寸、形状和形变状态的图像。在 本发明的背景中，术语规格化坐标和/或规格化坐标系可以被理解为描述乳腺的数学坐 标。下文将解释其中的不同范例和实施例。
[0011] 乳腺模型可以是女性乳腺的三维表示，本文描述和预期对于所述女性乳腺的三维 表示的不同数学描述，即不同数学实现和不同通用坐标系。另外，乳腺模型可以被看作为在 本发明和其相互关系的其他特征之间便于链接跨成像研究的乳腺病变位置的通用参考。为 了这个目的，在不同实施例的背景中，如下文将更详细解释的，乳腺模型可以利用或包括规 格化乳腺坐标。
[0012] 此外，应当注意，所述方法可以被实施为全自动方法或也可以被体现为部分地要 求用户输入，例如对于坐标的提供。若需要，所述方法可以完全由计算机实施，使得基于图 像数据的接收，自动发起和实施用于链接乳腺病变位置的先前描述的方法。
[0013] 而且，本方法可以用于链接一个患者的不同乳腺图像内的乳腺病变位置，而且可 以被用于链接不同患者的不同乳腺图像内的乳腺病变位置。
[0014] 如在本发明的背景中使用的将第一图像与预定义通用几何乳腺模型进行映射的 步骤应当范例性地被理解为包括以几何的方式将第一图像与乳腺模型对齐。当然同样适用 于将第二图像与预定义通用几何乳腺模型进行映射，其能够在第一图像的映射之前或之后 实施。而且，在所述映射期间可以使用在乳腺模型中定义或由乳腺模型使用的检测算法和/ 或标记。下文将关于不同实施例来解释检测算法和标记的其他详情和方面。此外，映射的 步骤也应当被理解为包括将相应图像数据（例如第一图像数据）的对应像素和/或区域与 预定义通用几何乳腺模型分配给彼此。通过单纯的计算和/或通过将相应图像/图像数据 与个体使用的乳腺模型图形性地重叠可以电子地实施该对齐。具体地，如将参考以下描述 的进一步详细的实施例阐明的，乳腺模型内定义的标记被分配给第一图像的部分。映射的 步骤也能够包括在相应图像和乳腺模型之间的对应比较。
[0015] 若需要，预定义通用几何乳腺模型能够利用或能够包括规格化乳腺坐标，和/或 可以由被限制到圆形支持域D的参数化函数来表示，诸如例如二维高斯函数G(x，y)，或由 笛卡尔坐标（x，y)或极坐标（)来参数化。下文将更详细地描述本发明所包括的不同数 学实施例。然而，我们想要指出这些仅仅是范例，并且本领域技术人员可以应用稍微不同的 坐标，不脱离如本文提供的预定义通用几何乳腺模型的本教导。
[0016] 而且，链接数据可以是规格化乳腺坐标系的坐标，而且能够被体现为，例如在图像 内的图形化标记的区域。另外，本发明应当包括链接数据的其他实施例。
[0017] 在补充实施例中，所提供的第一图像中的病变的坐标被变换成乳腺模型的通用坐 标系的对应坐标。通用坐标系的所述坐标能够被存储用于与第二图像的后续比较。利用包 括"上外象限和时钟位置"的标准临床术语内的相应坐标将更详细地对其进行阐述。换言 之，所提供的坐标可以描述在术语"上外象限和时钟位置"中的病变位置，并且然后能够被 转换到由乳腺模型使用的规格化乳腺坐标。这有利于可比较性。下文将解释这样的坐标变 换的更多方面和技术详情。
[0018] 本方法有利地允许跨不同成像研究的快速且有效的链接乳腺病变位置。通过该途 径，例如，在第一图像中由放射科医师标记的病变能够被分配唯一的三维坐标（如果病变 被标记在三维图像或一对三维图像中），或一维路径，例如，当病变仅被标记在一个二维投 影乳腺X线图像上时。使用乳腺模型的通用坐标系能够显示病变位置，以便在关于个体患 者的报告中使用。而且，坐标能够被用于预测在相同或不同模态的后续研究上的病变位置， 链接数据包括所述坐标，并且针对第一图像的图像研究的病变生成所述坐标。若需要，这 能够通过例如在新的图像研究上标记感兴趣区域来指示。在另一实施例中，如果要求病变 图像的进一步处理，例如，分割和特征分析，当如本发明描述的在第二图像中自动定位病变 时，这能够被自动发起。不同于需要在整个图像数据中搜索病变，以这种方式，搜索能够被 限制到感兴趣区域，并且由此将更不易于出错并且关于处理能力是更有效的。这为检查个 体患者的乳腺的放射科医师或另一用户提供优点。
[0019] 此外，如在本发明的背景中使用的提供坐标的步骤应当被理解以便包括单