用于表征身体部分的特征的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于表征身体部分中的特征的装置。本发明专利技术描述了提供(210)包括所述身体部分的多个图像的断层合成医学数据，其中，所述多个图像包括与已经穿过所述身体部分的多个辐射射线相关联的图像数据，其中，所述图像数据包括与所述多个辐射射线的至少两个光子能量水平相关联的谱数据，其中，所述医学数据包括所述特征的数据。确定(220)所述特征的描绘的边界。确定(240)所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分，包括确定所述描绘的边界内部的所述谱数据的函数。所述特征被表征(250)为所述特征的所述描绘的边界内部的所述至少一种材料成分的函数。输出(260)表示所述特征的数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于表征身体部分的特征的装置
本专利技术涉及一种用于表征身体部分中的特征的装置，涉及一种用于表征身体部分中的特征的医学系统，并且涉及一种用于表征身体部分中的特征的方法以及涉及一种计算机程序单元和一种计算机可读介质。
技术介绍
谱X射线成像，即光子能量分辨X射线成像，已经被应用于乳腺摄影中。例如，WO2014/097026A1描述了在乳腺摄影中利用谱图像数据来测量乳房厚度。先前还已经表明，从谱乳腺X光片中区分(可能良性)囊肿与(可能恶性)实体病变是可行的，这可能改善乳腺摄影筛查中的特异性。通常，谱X射线成像允许在给定组织类型之间进行区分，只要它们的谱吸收特性可测量为不同。然而，使用谱乳腺X光片进行区分的性能受到必须对被检查的身体部分做出假设以及例如由于生物变异导致的病变类型的谱信息中的重叠的阻碍。对于在囊肿与实体病变之间进行区分的应用，这意味着实体病变的很大部分不能与囊液区分开。由于谱信息中的几乎完全重叠，恶性和良性微钙化之间的谱区分甚至更具挑战性。US2007/019784A1公开了一种用于表征身体部分中的特征的装置，其尤其具有被配置为向处理单元提供包括与两个光子能量水平相关联的谱数据的断层合成医学数据的输入单元。WO2015/061582A2公开了一种用于使用两个光子能量水平进行断层合成的装置，其中，处理单元被配置为确定特征的描绘的边界。
技术实现思路
为了减轻组织表征的当前实施方式的挑战，具有用于表征身体部分中的特征的改进的技术将是有利的。本专利技术的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，进一步的实施例被包含在从属权利要求中。应当指出，本专利技术的以下描述的方面也适用于用于表征身体部分中的特征的装置、用于表征身体部分中的特征的医学系统、用于表征身体部分中的特征的方法以及计算机程序单元和计算机可读介质。根据第一方面，提供了一种用于表征身体部分中的特征的装置，其包括：-输入单元；-处理单元；以及-输出单元。所述输入单元被配置为向所述处理单元提供包括所述身体部分的多个图像的断层合成医学数据，其中，所述多个图像包括与已经穿过所述身体部分的多个辐射射线相关联的图像数据，其中，所述图像数据包括与所述多个辐射射线的至少两个光子能量水平相关联的谱数据，其中，所述医学数据包括所述特征的数据。所述处理单元被配置为确定所述特征的描绘的边界。所述处理单元还被配置为确定所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分，包括确定所述描绘的边界内部的所述谱数据的函数。所述处理单元还被配置为将所述特征表征为所述特征的所述描绘的边界内部的所述至少一种材料成分的函数。所述输出单元被配置为输出表示所述特征的数据。所述处理单元被配置为将所述多个图像中的至少一个图像的至少一个部分内部的所述身体部分的至少一种材料成分确定为所述至少一个部分的至少部分内部的所述谱数据的函数，其中，所述至少一个部分在所述描绘的边界外部。所述处理单元被配置为取决于所述描绘的边界外部的所述至少一个部分内部的所述至少一种材料成分而确定所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分。在接下来的讨论中，所述医学数据能够被认为是X射线图像的体积堆叠。在范例中，所述医学数据是与所述身体部分内的多个深度相关的多个图像，例如与所述身体部分内的多个深度相关的多个2DX射线图像。在范例中，所述多个图像实际上是切片，这些切片彼此基本平行，被取向为垂直于观察者，在穿过所述身体部分的不同深度处。换句话说，当多个图像被放置到堆叠中时，多个图像提供身体部分的3D表示。在范例中，所述装置能够被用于断层合成成像或图像显示。在范例中，所述装置能够被使用在乳房断层合成成像或图像显示中。以这种方式，在范例中，所述装置能够被应用于X射线断层合成。在下面的讨论中，词语“病变”和“特征”将被互换地使用。尽管词语病变通常用于异常特征，但是要理解，这里根据病变讨论的内容适用于正常或异常的任何组织特征。以这种方式，能够表征组织样本中的特征(例如病变)，其中病变的顶部和底部从所有其他组织类型中被清除。在那种情况下，先验地已知穿过病变的射线将仅穿过病变而不穿过任何其他组织。然后能够将从断层合成数据提供的深度信息与病变区域中的谱数据组合使用以在谱数据重叠的情况下(例如由于组织的自然变化)表征病变。组织样本中的这种病变表征可以应用于例如病理学领域中。通过使用谱信息(在至少两个光子能量水平处获得的X射线数据)，能够确定描绘的(或标注的或区分的)特征外部的材料成分，并且能够通过去除描绘的特征外部的身体部分的影响来确定描绘的特征内部的材料成分。在范例中，所述处理单元被配置为确定所述至少一个第一区域内部的所述身体部分的所述至少一种材料成分，包括将在所述至少一个第二区域中的所述至少一种材料成分插值到所述至少一个第一区域中。在范例中，所述描绘的边界外部的所述至少一个部分包括至少一个第一区域和至少一个第二区域，其中，所述至少一个第一区域被限定为使得穿过所述至少一个第一区域的所述多个射线中的每个射线也穿过由所述描绘的边界限定的特征，并且其中，没有穿过由所述描绘的边界限定的特征的多个射线中的每个射线也没有穿过所述至少一个第一区域，并且其中，所述处理单元被配置为将所述至少一个第二区域内部的所述身体部分的至少一种材料成分确定为所述至少一个第二区域内部的所述谱数据的函数，并且所述处理单元被配置为将所述至少一个第一区域内部的所述身体部分的所述至少一种材料成分确定为所述至少一个第二区域中的所述至少一种材料成分的函数。换句话说，通过使用可从断层合成数据获得的深度信息以及谱信息，描绘的特征外部的材料成分能够以比没有深度信息时可能的精度更高的精度来确定，并且相应地能够通过更精确地去除描绘的特征外部的身体部分的影响来以更高的精度确定描绘的特征内部的材料成分。总结到目前为止所讨论的内容，可在断层合成中获得的额外空间信息与可从具有多于一个X射线能量水平获得的谱信息一起用于表征特征或区分不同的特征类型。这种方案使得能够在具有重叠的谱数据的特征之间进行区分，并且在表征嵌入其他组织中的特征时放宽对额外假设的需要。在范例中，描绘的边界外部的至少一个部分处于多个图像的特定图像中，并且其中，所述处理单元被配置为将所述至少一个第一区域内部的所述身体部分的所述至少一种材料成分确定为针对所述特定图像的所述至少一个第二区域内部的所述至少一种材料成分的函数。在范例中，所述处理单元被配置为确定由所述多个射线中的至少一个射线行进通过所述身体部分的几何距离，并且/或者，所述处理单元被配置为确定由所述多个射线中的至少一个射线行进通过所述特征的几何距离。以这种方式，所述处理单元能够在具有相同有效原子序数但是具有不同密度的特征之间进行区分。在范例中，所述特征被直接标注在所述多个图像中的至少一个中，并且其中，所述处理单元被配置为将所述特征的所述描绘的边界确定为所标注的特征的函数。在范例中，所述医学数据包括所述多个图像中的至少两个的组合图像，并且其中，所述特征被直接标注在所述组合图像中，并且其中，所述处理单元被配置为将所述组合图像中的所标注的特征反向传播到包括所述特征的数据的所述多个图像中的至少一个中以确定所述特征的所述描绘的边界。换句话说，所述特征的描绘的(或标注的或区分的)边界能够在3D重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表征身体部分中的特征的装置(10)，包括：‑输入单元(20)；‑处理单元(30)；以及‑输出单元(40)；其中，所述输入单元被配置为向所述处理单元提供包括所述身体部分的多个图像的断层合成医学数据，其中，所述多个图像包括与已经穿过所述身体部分的多个辐射射线相关联的图像数据，其中，所述图像数据包括与所述多个辐射射线的至少两个光子能量水平相关联的谱数据，其中，所述医学数据包括所述特征的数据；其中，所述处理单元被配置为确定所述特征的描绘的边界(50、70、80)；其中，所述处理单元被配置为确定所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分，包括确定所述描绘的边界内部的所述谱数据的函数；其中，所述处理单元被配置为将所述特征表征为所述特征的所述描绘的边界内部的所述至少一种材料成分的函数；并且其中，所述输出单元被配置为输出表示所述特征的数据；所述装置的特征在于：所述处理单元被配置为将所述多个图像中的至少一个图像的至少一个部分内部的所述身体部分的至少一种材料成分确定为所述至少一个部分的至少部分内部的所述谱数据的函数，其中，所述至少一个部分在所述描绘的边界外部；并且所述处理单元被配置为取决于所述描绘的边界外部的所述至少一个部分内部的所述至少一种材料成分而确定所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 EP 15188345.11.一种用于表征身体部分中的特征的装置(10)，包括：-输入单元(20)；-处理单元(30)；以及-输出单元(40)；其中，所述输入单元被配置为向所述处理单元提供包括所述身体部分的多个图像的断层合成医学数据，其中，所述多个图像包括与已经穿过所述身体部分的多个辐射射线相关联的图像数据，其中，所述图像数据包括与所述多个辐射射线的至少两个光子能量水平相关联的谱数据，其中，所述医学数据包括所述特征的数据；其中，所述处理单元被配置为确定所述特征的描绘的边界(50、70、80)；其中，所述处理单元被配置为确定所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分，包括确定所述描绘的边界内部的所述谱数据的函数；其中，所述处理单元被配置为将所述特征表征为所述特征的所述描绘的边界内部的所述至少一种材料成分的函数；并且其中，所述输出单元被配置为输出表示所述特征的数据；所述装置的特征在于：所述处理单元被配置为将所述多个图像中的至少一个图像的至少一个部分内部的所述身体部分的至少一种材料成分确定为所述至少一个部分的至少部分内部的所述谱数据的函数，其中，所述至少一个部分在所述描绘的边界外部；并且所述处理单元被配置为取决于所述描绘的边界外部的所述至少一个部分内部的所述至少一种材料成分而确定所述描绘的边界内部的所述身体部分的至少一种材料成分。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述描绘的边界外部的所述至少一个部分包括至少一个第一区域(60g、60h、90i-90l)和至少一个第二区域(60a-60f、90a-90h)，其中，所述至少一个第一区域被限定为使得穿过所述至少一个第一区域的所述多个射线中的每个射线也穿过由所述描绘的边界(50、70、80)限定的所述特征，并且其中，没有穿过由所述描绘的边界限定的所述特征的所述多个射线中的每个射线也没有穿过所述至少一个第一区域，并且其中，所述处理单元被配置为将所述至少一个第二区域内部的所述身体部分的至少一种材料成分确定为所述至少一个第二区域中的所述谱数据的函数，并且所述处理单元被配置为将所述至少一个第一区域内部的所述身体部分的所述至少一种材料成分确定为所述至少一个第二区域中的所述至少一种材料成分的函数。3.根据权利要求1-2中的任一项所述的装置，其中，所述处理单元被配置为确定由所述多个射线中的至少一个射线行进通过所述身体部分的几何距离，并且/或者，所述处理单元被配置为确定由所述多个射线中的至少一个射线行进通过所述特征的几何距离。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中，所述特征被直接标注在所述多个图像中的至少一个中，并且其中，所述处理单元被配置为将所述特征的所述描绘的边界(50、70、80)确定为所标注的特征的函数。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述医学数据包括所述多个图像中的至少两个的组合图像，并且其中，所述特征被直接标注在所述组合图像中，并且其中，所述处理单元被配置为将所述组合图像中的所标注的特征反向传播到包括所述特征的数据的所述多个图像中的至少一个中以确定所述特征的所述描绘的边界(50、70、80)。6.根据权利要求1-5中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·弗雷登贝里，K·埃哈德，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL