採用乳房x光照相裝置分析骨骼症狀的方法及系統的製作方法
2023-05-10 07:45:21
專利名稱：：採用乳房x光照相裝置分析骨骼症狀的方法及系統的製作方法採用乳房x光照相裝置分析骨骼症狀的方法及系統相關申請本申請要求美國第60/629,477號臨時申請的優先權，該申請於2004年11月18日提交，這裡引用其全文作為參考，包括所有製圖、圖像和示例。
背景技術：
：乳房X光照相(mammography)裝置是一種使用X光(x-ray)技術檢測乳房軟組織內的異常情況的X光線照相(radiographic)系統。建議年過四十的婦女每年拍攝一個乳房X光照片。這一人群往往還會產生與骨骼相關的疾病或症狀，如骨質疏+》症和關節炎，因此除需要常規體檢外還要拍片或診斷。目前，這類骨骼症狀是通過骨骼密度計量法或者其它的特別設計或常規的X光骨骼疾病檢測裝置來進行檢測的，它們不同於傳統的乳房X光照片裝置，而且通常是在不同的場所內。另外，為了獲得乳房X光照片和骨骼疾病照片，患者需要分別預約。因此，希望在一個體檢場所或設備中使用同一個X光照相裝置來檢查婦女，以便既能診斷乳房的症狀，又能診斷骨骼的症狀。然而，使用現有的乳房X光照片裝置獲取骨骼圖像並執行骨骼症狀分析是一種挑戰，因為乳房X光照片裝置採用低峰值千伏電壓和高質量檢測來獲取最佳的對比度，以使_檢測乳房軟組織的異常；而骨骼密度計量法或其它骨骼相關裝置則採用高峰值千伏電壓和低質量，以便使得X光高度穿透骨骼。用於乳房X光照片設備的峰值千伏電壓，則不足以穿透骨骼。近幾年來，計算機輔助診斷、^:字乳房X光照相術以及先進檢測器的出現，為臨床醫生提供了多種系統，其不僅能夠遞送寬頻帶(widerange)的峰值千伏電壓，而且能夠有效使用X光強度。從而，有可能採用乳房X光照相裝置來獲取骨骼圖像，並可採用計算機輔助診斷(CAD)軟體來分析骨骼症狀
發明內容本發明的一個實施方式提供了一種在骨骼症狀分析中採用乳房x光照相裝置的方法。更具體地，該方法包括以下步驟將包括骨骼的身體部分置於乳房X光照相裝置中；使X光穿過該部分，以便在乳房X光照相檢測器上產生信號；以及分析該信號，預測該骨骼的骨骼症狀。該方法還可以進一步包括將上述檢測器中的關於骨骼的信號轉換成計算機數字文件的步驟。本發明的另一個實施方式公開了一種採用乳房X光照相裝置分析骨骼症狀的系統。更具體地，該系統包括l)乳房X光照相裝置；2)乳房X光照相檢測器或儀表(panel),其中，該檢測器或儀表接收並記錄乳房X光照相裝置產生的穿過骨骼的X光信號；以及3)通過該信號分析該骨骼的骨骼症狀的計算機輔助診斷系統。本發明的另一個實施方式公開了一種計算機輔助診斷系統、媒介或軟體，其被設計成可以通過乳房X光照相檢測器或儀表上記錄的骨骼信號^信息來診斷骨骼症狀。圖l是顯示了本發明中既生成乳房圖像、又生成骨骼圖像的一些步驟的流程圖。圖2顯示了採用數字乳房X光照相裝置獲取的一個樣本圖像。圖3顯示了釆用數字乳房X光照相裝置獲取的樣本圖像並按照本發明進行分析。圖4顯示了樣本楔縱向輪廓對照。具體實施方式乳房X光照相裝置以及計算機輔助診斷系統的硬體改進出乎意料地允許採用傳統上只能用於分析乳房組織的裝置進行骨骼症狀的分析。_例如，新的乳房x光照相裝置如數字乳房x光照相裝置，能夠比常規乳房X光照相術機器提供更高的能譜和更寬頻帶的峰值千伏電壓(kVp)。常規的乳房X光照相術機器通常採用有利於軟組織而不利於骨骼結構的25kVp的恆定能級。針對緻密的乳房，通過計算機圖像增強的輔助，數字乳房X光照相裝置可以達到40kVp左右的峰值以便獲取最適宜的結果。因此，新裝置產生的X光不^f旦能夠^^查軟組織(如乳房，以便提供乳房的高解析度圖像)，而且能夠穿透骨骼結構(如骨骼四肢，象手指或足趾，以便提供骨骼的圖《象)。此外，雖然傳統的乳房X光照相裝置理論上能夠達到充分穿透骨骼組織的能級，但這樣的裝置通常不能在峰值水平保持足夠長的時間，以允許骨骼組織充分成像以便於臨床症狀的測定。另外，數字乳房X光照相裝置比傳統的乳房X光照片機器(24x30cm)提供了更大的圖像4見野區域(如全視野)並且使它適合於幾乎所有的骨骼四肢。數字乳房X光照片可以提供高解析度以便檢測患者的代表性區域的病變或骨質疏鬆，如手的小骨骼關節或手指。由於檢測器的像素尺寸只有50微米那麼小，因此身體部分的較小區域就可以用來圖像採樣，^便確定該個體的骨骼質量、骨骼密度或骨質(bonemass)的詳細症狀。另外，可以預測詳細的骨骼症狀或骨折危險。圖l顯示了依照本發明採用乳房X光照相裝置1和CAD處理單元來確定或監測某人的骨骼症狀時涉及的示例性元件和步驟。該系統包括一個乳房X光照片成像裝置(MID)1和一個CAD處理單元5。該MID1和CAD處理單元5可以:故收容在同一個建築物或工作站中，或可被布置在不同的場所，如單獨的工作站、房間或建築物中，這取決於該系統的特定的應用或設計。圖l中還顯示了像獲取患者乳房組織症狀那樣，採用同一個裝置獲取關於某人的骨骼症狀的信息時涉及的步驟的示意圖。例如，在一種情形中，患者已經被拍攝乳房X光照片圖像以用於標準乳房X光照相術檢查的目的，而被用於獲取乳房症且織的圖像4的同一個X光儀表3還可以被用於從同一個患者獲取骨骼圖像2。傳統的檢測系統採用一個基於膠片的檢測器或儀表，其中，穿過組織的x光被螢光屏收集，螢光屏然後吸收x光並產生可見光子，光子擴散並曝光膠片。然而，)皎片對光子通量具有非線性靈敏性並且在高的光密度處具有較低的量子效率，微鈣化的可見性取決於膠片的粒度。雖然螢屏膠片(screenfilm)可以被用於新的乳房X光照相術設備，但是數字檢測器技術提供了超越螢屏-膠片乳房X光照相術的額外優勢。可以參照史密斯的《It字乳房X光照相術原理》物理學，科技和應用研究，X光線學管理，第25冊(2003年9月/10月)，其內容在這裡被用作參考。例如，直接-轉換數字檢測器採用無定形的硒直接地將X光轉換成電子信號而不用先將它們轉換成可見光，因此可以獲得幾乎完全的量子效率。從而，採用數字檢測技術的數字乳房X光照片裝置能夠在遠遠低於傳統X光機器的輻射劑量的條件下提供一種高質量的圖像。因此，本發明的一個方案是一種採用乳房X光照相裝置獲取骨骼圖像並分析骨骼症狀的系統。具體扭，該系統包括l)乳房X光照相裝置；2)乳房X光照相檢測器或儀表，其中在乳房X光照相裝置產,生的X光穿過骨骼時檢測器接收並記錄信號；和3)重建圖像數據以便進行骨骼症狀的分析和檢查的計算機軟體。在一實施方式中，數字乳房X光照相裝置l產生X-光。X光穿過手指骨骼2，並且將手指圖像或信息(信號)傳輸到數字X光儀表3(參照圖1)。同一個裝置可以被用於通過數字X光儀表3獲取一個乳房X光照片圖像4。該圖像被顯示在乳房X光照片工作站5上並被骨骼分析軟體分析。本發明的另一個方案是一種在骨骼症狀的分析中採用乳房X光照相裝置的方法。更具體地，該方法包括以下步驟在乳房X光照相裝置中放置包括骨骼的身體部分；使該裝置產生的X光穿過乳房X光照相檢測器上的該身體部分；記錄檢測器中的關於骨骼的信息或圖像數據；以及採用計算機輔助系統分析信息或圖像數據以便預測或者診斷骨骼症狀或疾病，如骨質疏鬆症、關節炎、肢端肥大(acromeglia)或者與骨骼密度或骨質的非正常水平關聯的其它病變。在一優選的實施方式中，乳房X光照相裝置是數字乳房X光照相裝置或者具有所需^見格的相似裝置。乳房X光照相檢測器包括，但不限制於，螢屏-膠片檢測器、計算機x光照相檢測器、直接x光照相檢測器、數字檢測器(例如，間接-轉換數字檢測器或直接-轉換數字檢測器)。在另一個優選的實施方式中，乳房x光照相檢測器是數字乳房x光照相檢測器或儀表。特別地，乳房x光照相檢測器是直接-轉換數字檢測器。在另一優選的實施方式中，被x光照射或分析的骨骼是四肢骨骼，比如手指、手、前臂、腳趾、或腳。骨骼症狀包括關節炎疾病(如風溼性關節炎、骨關節炎、傳染性關節炎和骨髓炎)、脊柱側凸、骨折、痛風、骨骼嚢腫、骨骼退化疾病(如骨質疏鬆症)、骨胳石化症、骨胳硬化症、顱小管發育不良、顱小管骨肥大以及硬化性狹窄。除此之外，骨骼症狀還包括骨齡、骨骼體積、骨骼長度、骨骼幾何形狀改變、骨骼強度、骨皮質厚度、小梁結構以及骨礦物質，以及骨折危險預測。在另一實施方式中，.關於骨骼的信息或信號被乳房x光照相檢測器接收並記錄。信息(或信號)可被顯示在螢屏上並且,計算機輔助診斷媒介或軟體分析，計算機輔助診斷媒介或軟體被設計成根據乳房x光照相檢測器上記錄的關於骨骼的信息(或信號)來診斷骨骼症狀。軟體的例子包括美國專利第6,246,745號(簡稱745號專利)公開的一種用於根據患者的手的X光線照相術圖像確定骨骼礦物密度的軟體系統，其釆用骨骼分割與輪廓分析算法；美國專利申請第10/625,444號(簡稱444號申請)公開的一種能夠通過對患者的趾/指關節的分割與輪廓分析來測量風溼性關節炎的範圍的軟體系統，名稱為"鑑定關節殘疾的方法、代碼與系統"，申請日2003年7月22日，並要求申請日2002年7月22日的美國臨時申請第60/397,943號(簡稱943號申請)作為優先權；美國專利申請第10/625,444號(簡稱444號申請)公開的一種能夠通過對患者的趾/指關節的分割與輪廓分析來測量風溼性關節炎的範圍的軟體系統，名稱為"鑑定關節殘疾的方法、代碼與系統",申請曰2003年7月22日，並要求申請日2002年7-月22日的美國臨時申請第60/397，943號(簡稱943號申請)作為優先權，；以及美國專利第6,711,282號(簡稱282號專利)公開的一種分割手指或足趾作為骨骼分析處理的一部分的方法，名稱為"自動診斷目標骨骼的方法"。此處引用上述專利或申請的全文作為參考。也可採用上述軟體的任何改良版本分析骨骼圖像。乳房X光照相檢測器中的骨骼信息(信號)或圖像數據可以被轉移或變換到一個計算機文件中，如醫學數字圖像通訊(簡稱DICOM)格式文件或圖像，並可被上述i坎件或其任何改良版本分析。計算機文件還可以被存檔或傳輸到一伺服器系統，如圖片存檔與通訊系統(PACS)或者與乳房X光照相裝置的場所不同的地點，並且依照PCT/US04/019749中的方法進行分析，其要求2003年6月19日的美國臨時專利申請第60/480，306號和2004年3月8曰的臨時專利申請第60/551,623號作為優先權，此處這兩個申請作為參考。本發明的另一個方案是一種運算法則或軟體，其能夠基於參照物的快速預曝光而檢測進行骨骼分析的最適宜設置。參照物被用於針對不同的骨骼測試而自動曝鳥控制(AEC)。在一些情況下，圖像數據可以在獲得後被觀察，也就是，未經加工時觀察，或者經過處理後觀察。本領域的普通技術人員可以理解，成像系統的各種不同元件可以定期地被校準以便維持所需要的物理和/或放射線學的特性。例如，特性可以被校準以便提供在強度、劑量、動態範圍等等方面一致的圖像數據。校準可以釆用特定的校準協議完成，如結合特定的校準模型(calibrationphantoms)或者結合患者或某人的檢查環境。校準模型的例子包括物質分解校準模型或用於幾何學校準的其它幾何結構。在個體檢查環境中進行的校準可以基於記錄人員或者從被成像的身體、解剖部分、或被成像目標的其它特性中抽取的特定參照物來完成。本發明的另一個方案是關於圖像處理運算法則或軟體。數字乳房X光照相術圖像通常被採用一些過濾器和反差增強工具進行預處理以便於顯示。這個過程可能影響被檢測骨骼症狀的準確性。因此，圖像處理運算法則被設計成自動地;險測該預處理操作並且將骨骼圖像在其原始圖像與預處理狀態之間進行轉換工程(reverseengineer)。轉換工程處理在分析骨骼礦物密度(BMD)方面特別有用，因為該計算是基於每個像素的光密度以及來自校準工具的數據。特別有用的校準工具是參照楔，如Bi等人申請的美國專利第6,246，745號所揭示的鋁合金楔，其全文此處作為參考。在處理中，校準工具或參照楔的楔數據參考曲線通過採用標準的X光裝置拍攝校準工具的圖像而生成。用於捕獲校準工具的圖像的同樣的X光裝置和X光設置被用於成像一個模型或者測試樣本，比如樣本身體部分。產生的灰度圖像包括若干個像素，每個像素代表原始圖像中的一個單元區域並且具有一個灰度值。例如，校準工具的每個像素被一個位級(灰度級)表示。然後，一個標準的或參考的輪廓(profile)被生成並採用反向運算法則一個像素一個像素地被繪製成標準。骨骼數據將參照該繪製的楔數據並被計算BMD。例如，任意的數值可以被指定給模型圖像讀取的每個厚度點，其相對於模型圖像讀取的等價厚度。用於模型的任意數值或等價數據組可以被用來產生賃統的X光輪廓。楔數據也可以被用於規格化從組織的包含骨骼的樣本的一個或多個乳腺X線照片圖像獲取的輪廓以便構造一個該組織的骨骼密度的可靠的輪廓。採用從乳腺X線照片圖像以及傳統的X光圖像獲取的輪廓，一個查找表格(LUT)就可以被構造出來以便於直接從乳房X光照相裝置確定BMD。在本發明的一實施方式中，用於確定骨骼症狀或者用於揭露骨骼礦物密度的查找表格(LUT)可以通過在乳房X光照相裝置拍攝的圖像(相對於標準X光裝置拍攝的圖像)中繪製光密度(OD)而生成。例如，採用如前面所述的用於生成傳統X光圖像的相同的校準工具和模型，使用數字乳房X光照相裝置獲得一個輪廓。該乳房X光照相術輪廓將會包含已經被指定給模型的圖像數據組，相對於用於傳統X光數據組的相同校準工具。然後，指定給每個模型厚度點的用於乳房X光照相術輪廓的基於校準工具的值被繪製成傳統X光輪廓的等價厚度點值。基於這種關係，查找表格(LUT)可以被構造，以便允許採用數字乳房X光.照相裝置捕獲的圖像立即與標準(傳統X光)輪廓相關聯。這種LUT接下來可以被用於確定特殊需要的骨骼組織樣本的骨骼症狀或骨骼密度值。在本發明的一實施方式中，分析某人的骨骼症狀可以採用X光線照相術吸收測量學(RA)方法的形式以便測量某人的BMD。在示例性的RA技術中，鋁楔被用作標準參照以便根據鋁厚度等價計算骨質，同時還提供適當的曲線修正，這樣可以允許乳房X光照相術圖像數據轉換成BMD信息。C.Colbert,X光線照相術的吸收測量學(光密度分析法)，在S.H.Cohn(Ed.),骨質微創手術及其臨床應用，CRC印刷，BocaRaton,FL,1981,pp51-84;以及Bi等人申請的第6246745號美國專利。曲線修正運算法則可以通過生成查找表格(LUT)獲4尋，查找表格包括來自圖像數據組或數據結構的傳統輪廓，該圖像數據組或數據結構由標準X光裝置獲得。於是，LUT可以從相對於傳統輪廓的乳房X光照相術輪廓的製圖被構造，通過l)採用傳統的放射成像或X光裝置以及乳房X光照相裝置獲取模型的一系列X光圖像；2)採用參照鋁合金楔為每個圖像數據組生成一個縱向輪廓模式；3)基於參照楔厚度以及乳房X光照相術輪廓構造查找表格(LUT),乳房X光照相術輪廓是採用多項式曲線"i式配方法(polynomialcurvefittingmethodology)相對於傳統輪廓繪製的；以及4)應用LUT獲取新的規格化圖像。乳房X光照相術圖像中的每個像素將會按照以下方式被轉換Gn=F(Gm);其中，Gn-新圖像中規格化的灰度Gm-乳房X光照相術圖像中的原始灰度F(x)-曲線^修正傳遞函數傳統的輪廓還可以通過使用如Bi等人以前申請的第6246745號美國專利中所揭示的模板獲得。在一優選的實施方式中，乳房X光照相裝置具有數字成像能力或者是數字乳房X光照相裝置。數字乳房X光照相裝置通常被設計成釆用較低的電壓(20到30kV)和較高的電流以便允許充分地集中在乳房的軟組織上。相反，標準的X光裝置採用較高的電壓和較低的輻射劑量以便生成骨骼組織的充分易讀的圖像。本發明要提供一種用於將數字乳房X光照相裝置獲得的骨骼組織圖像轉換成骨骼密度或骨骼症狀信息的方法。該信息可以被用來生成骨骼症狀輪廓或某人的骨骼礦化生理狀態的輪廓。因此，本發明的方法和系統可以用來i貪斷一種與骨骼密度變化相關聯的疾病或者症狀，或者用於建立一個基線或者參照點，根據該基線或者參照點可以在將來確定臨床骨骼症狀。本發明的另一方案涉及一種電腦程式模組，其將乳房X光照相檢測器中的信息(信號)或骨骼的圖像傳輸或者轉換成標準的DICOM格式文件或者工作站。本發明的另一方案涉及一種圖形用戶界面，其被設計用於跟數字乳房X光照片裝置密切配合地進行骨骼分析工作。本發明的系^L和方法利用現有的數字乳房X光照片系統進行骨骼症狀分析。當患者來到婦女衛生保健機構進行每年一次的.例行乳房X光照片檢查時，可以在同一個地點採用同一個乳房X光照相裝置進行骨骼分析。例如，採用獲得乳^圖像的同一個乳房X光照片裝置，通過成像患者身體的四肢部分，比如手或前臂，還可以獲得關於患者的骨骼密度的數據。這種骨骼密度的測量接下來可以用於早期檢測和骨骼症狀的篩選。其中，圖像數據在不同時間被獲取，比如在乳房X光照片/推骨圖檢查之前，患者骨骼症狀隨著時間的變4匕可以被確定並記錄。因此，本發明的系統和方法提供了一種用於在同一個機構內採用同一個裝置同時確定某人或自然人的乳房症狀和骨骼症狀(例如，關節炎、骨質疏鬆症或其它骨骼退化疾病)的簡單方《更的方法。本發明的另一方案提供了一種骨骼症狀分析的系統。這樣的系統可以包括乳房X光照相裝置、乳房X光照相檢測器、以及根據檢測器中記錄的信號分析骨骼症狀的計算機輔助診斷(CAD)系統。另外，檢測器被設計用於接收和記錄來自乳房X光照相裝置的X光信號。例如，乳房X光照相檢測器-可以是螢屏-膠片的檢測器、計算機X光照相檢測器、直接的X光照相檢測器、間接-轉換數字檢測器、直接-轉換數字檢測器等等。另外，CAD系統可以包括一個被i殳計用於從檢測器獲得的信號重建圖像數據的工作站，其中，該CAD系統3寄包含允許分析或確定骨骼症狀或疾病的軟體。顯而易見，只于于本領域的技術人員來說，本發明的計算機軟體程序可以採用多種輸入裝置中的其中一種而載入到系統存儲器和/或記憶儲存裝置中被執行。可選擇地，全部的或部分的軟體程序或代碼還可以存放於只讀存儲器、記憶"f諸存裝置或其它有形的機器可讀或可執行媒介中。本領域的技術人員可以理解，根據需要，該軟體程序或其任意部分可以被處理器載入到系統存儲器和/或高速緩衝存儲器中以便執行並且用於分析或確定骨骼症狀或BMD。在本發明的另一種實施方式中，提供一種計算機軟體程序產品用於進行骨骼症狀分析。設想該軟體程序能夠被執行用於將乳房X光照相術讀取獲得的實際值繪製成標準值。例如，包括一種軟體程序，其可以被計算機處理器執行以便相對於採用標準X光裝置獲得的圖像數據組進行乳房^光照相術圖i數據組的轉換。使用從樣本組織獲取的值執行該軟體程序可以生成某人的骨骼症狀輪廓。軟體程序的轉換功能可以包括為每個乳房X光照相術圖像數據點指定一個數值的能力或針對從標準X光裝置讀取獲得的對應值進行估值的能力。數據組可以採用RA方法生成並且可以包括校準工具的使用，比如鋁合金楔。根據具體使用，鋁合金楔可以是各種厚度。一個優選實施方式是楔厚度為大約0.5毫米到大約7毫米。本發明的電腦系統(如伺服器系統)是指一電腦或一電腦可讀i某介其^L設計並配置成可以運行這裡所揭示的部分或者所有方法。這裡使用的電腦(如伺服器)可以是各種類型的多用途電腦中的任何一種，比如個人電腦、網絡伺服器、工作站、或今後將發展出的其它電腦平臺。作為本領域熟知的技術，電腦一^:包括以下的部分元件或者全部元件，如處理器、作業系統、電脾存儲器、本俞入設備、以及輸出設備。電腦還可進一步包括其它的元件，比如高速緩沖存儲器、數據備份單元、以及許多其它設備。本領域的技術人員都知道電腦元件具有很多種可能的配置方式。這裡採用的處理器可以包括一個或多個微處理器、現場可編程序邏輯陣列、或者一個或多個專用集成電路。示範處理器包括但不限制於Intel公司的Pentium系列處理器、Sun微系統(Microsystems)的SPARC處理器、Motorola公司的PowerPC處理器、MIPS技術公司的MIPs處理器、Xilinx公司的處理器、現場可編程序邏輯陣列的最高端系列、以及今後將可能發展出的其它處理器。這裡使用的搡作系統包括機器代碼，其一旦被處理器執行，就將調整和運行電腦中其它元件的功能並幫助處理器執行多種電腦程式的功能，電腦程式可以是釆用各種程序語言編寫的。除了管理電腦其它元件之間的數振流外，搡作系統還提供工作調度(scheduling),輸入輸出控制、文件和數據管理、存儲管理、以及通訊控制與相關服務，這些都是已知的技術。示範的作業系統包括，如微軟公司的Windows作業系統、可從很多供應商那裡獲得的Unix或Linux類型作業系統、其它的或者未來的作業系統、以及上述'作業系統的組合。包括任何通用的可獲得的隨機存取存儲器(RAM)、磁介質如固定硬碟或磁帶、光學介質如讀寫光碟、或其它的記憶存儲設備。記憶存儲設備可以是各種已知的或未來設備中的任何一種，包括光碟驅動器、磁帶驅動器、可移動硬碟驅動器、或軟盤驅動器。這些記憶存儲設備一般地為可讀取電腦程式存儲介質，和/或可寫入電腦程式存儲介質，例如光碟、磁帶、移動硬碟或軟盤。任4可一種上述的電腦程式存儲介質都可以被認為是一種電腦程式產品。可以J裡解，這些電腦程式產品一般存儲電腦軟體程序和/或數據。電腦軟體程序一般被存儲在系統存儲器和/或記憶存儲設備中。對於本領域的4支術人員來說，很明顯地，本發明的電腦軟體程序可以考過採用一種輸入裝置安裝到系統存儲器和/或記憶存儲設備而運行。另一方面，全部或部分的軟體程序也可以存儲在只讀存儲器或類似的記憶存儲設備中，這些設備不需要先使用輸入裝置將軟體程序裝入該設備中。本領域的技術人員都頭口道，軟體程序或它的一部分可以釆用已知的技術由處理器載入到系統存儲i器和/或者高速緩衝存儲器，有利於運行並用於分析骨骼症狀。在發明的一種實施方式中，軟體被儲存在電腦伺服器中，其連接到用戶終端，或者通過數據線、無線連接、或網絡系統連接到一輸入或輸出設備。作為本領域已知的才支術，網絡系統包括硬體和軟體用以在電腦或設備之間實現電子學的通訊。網絡系統的示例包括基於任何媒介的配置，包括英特網、乙太網(Ethernet)10/1000、IEEE802.11x、IEEE1394、xDSL、Bluetooth、LAN、WLAN、GSP、CDMA、3G、PACS、或任何其它的ANSI許可的標準。實施例以下是本發明的一種實施方.式的示範性應用。使用X光線照相術吸收測量學利用現有的數字乳房X光照相術(DM)設備檢查骨質疏鬆症的試驗DM和常規膠片之間的骨骼礦物密度測量的對照。使用的DM機器是全視野數字乳房X光照片(FFDM),美國LORAD(Hologic)製造的"Selenia"。使用的DM設置是35kVp和5mA。標準的X光設備是加州大學的聖地牙哥放射學部提供的標準的膠片-螢屏X光機器。用於堆骨圖的X光設置是0.001uSv。這次試驗的X光設置是50kV、100mA、1/60秒。被FFDM獲取的圖像是具有很高解析度的標準的DICOM圖像(例如360dpi)。該圖像然後被複製到媒介光碟上並採用計算機處理器進行分析。標準X光機器獲取的X光膠片被顯影然後被按照推骨圖方法(CompuMed，洛杉磯，力o州)處理。他們通過桌面平面掃描儀被數位化，辨析率為231dpi的Microtek8700。來自數字乳房X光照片圖像中的圖像的中間指骨或趾骨的BMD以及標準的X光圖像接下來被確定。對年齡在40到78歲之間的50個婦女進行了一次臨床實驗。既採用數字乳房X光照相術設備又採用標準的X光機器，每位患者的檢查中在每次曝光時使用了一個鋁合金參照楔。一系列的鋁楔輪廓被生成並被用於構造查找表格(LUT)。LUT一皮用作曲線修正傳遞函數以便從乳房X光照相術圖像生成規格化圖像。對於每位患者，BMD結果隨後以任意單位(AU)表示。圖4是在每個楔厚度繪製的規格化的BMD值的結果。多項式曲線試配和矢量基於楔厚度生成。對於lt字乳房X光照相術輪廓y=-0.000000x5+0.000001x4-0,000288x3+0.050442x2-4.385487x+175.990364或者y=-(0.0000000009*x5)+(0.0000008*x4)-(0.0003*x3)+(0.0504*x2)-(4.3855*x)+175.99R2=0.995847;對於直接X光輪廓y=-0.0000014363x3+0.0038132166x2-1.7878631330x+241.7933244655R2=0.9963574043。數據值如表l所示。上述的詳細描述和優選實施方式是為了按照法律的要求揭示本發明。這些描述不能理解為窮盡於此或者將本發明限制在這些具體形式上，它們只是用於讓本領域的其它A員理解本發明是怎樣具體應用或執行的。對於熟悉本領域的技術人員來說，各種可能的修改和變,化都是顯而易見的。作為示例的實施方式中的具體描述不能理解為對本發明的限制，包括公差、特徵尺寸、具體糹乘作條件、工程-說明以及類似細節，它們可以在具體應用時被改變或者隨著技術發展水平而改變，本發明不受這些限制。申請人已經讓本發明適應了當前的技術發展水平，但是申請人還考慮到了將來的技術進步，也就是本發明要與那時的技術水平相一致。希望本發明的範圍由撰寫的權利要求及其可能的等同特徵限定。針對每個權利要求，單個的元件並不意味著"一個和僅有一個"，除非明白地這樣陳述。而且，在本發明中，元件、成分、方法或處理步驟並不意味著限制在這些公開的內容，不管該元件、成分、或步驟是否在權利要求中被明確地敘述。此處，權利要求中的元件不能以美國專利法第35章第112條第6段的條款解釋，除非該元件採用如下的短語進行描述"用於...的手段"；其方法或處理步驟也不能按其解釋，除非採用如下短語描述"包括以下步驟-…"。表1tableseeoriginaldocumentpage181.190.7251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4444lo555555555666cot666666777777777:700fticqco88ss0999q9888co00777777666cocp65Es5555444444433333333222222^21nMMMIrz:1;CJGJ力CJ刀GJ力pc5p力CJG^CJnJn力力力力^n^力C5CJG5G5G^P力力AC^AGJ力力C^C^G^G;JGJPCJ刀CJP力CJGJ力CJ力力C^C^力257A24791469TI36813580257iuw2479246146001358035702579247051468^:醫IIi-i墨6531o31112316303316n_012101100000驟-11011113034002121162122101021020101121OOJ.TJ'T'OOOOOIOOYOOOOO2222222222111111111111TI111111111111CKV341CP^20000000000000000000004C088888G084444444411111111Q000000933333332001T712200一一一2ooopoooo444227o27890123422222222ooooo0000Q68o3500,52o0.0003x3+0.0504x2.4,3855x+175.99000000000000隱鶴徵隨曙薩〔，(纖絲翁o.......00000-241494564-24523-22661-24430171.654601167.418213163.279065159.235404155.285497151.42763147.660106143.981247140.389396136.88291133.460168130.1.19565126.859515123.678449120.574817"7.547085114.593739111.71328108.904228106.16512103.4945.091Q0.8909'6795.879454493.468710991.119487688.830438886.600235584.427564882.3111380.249650678.241861876.286514974.382376972.528230370.722873268.965119267.253797165.58775163.9658462.386938260.849934759.353733257.897252256.479424755.099198153.755534352.447409251,173813149.93375-148.7262381447.5503092046.4050089-745.2893963544.2025441543.1435382242.1114779341.1054757540.1246569439.16816-338.2351361037.3247493336.4361759335.5686052-234.7212384533.8932895633.0839842-232,2925606331.518268630.76037030.0181384■429.2908589828.5778284-127.8783548027.1917578526.517368-725.8545271325.2025879524.560914.723.928882,23.3058708222.6912822122.0845202-121.4850013-220.8921522520.3054096519.7242205-319,1480415018.5763393018.00859317.4442795416.8829031-116.3239655215.7669806315.2114716314.6569705214.1030186113.5491656-312.9949704412.44311.8838303-511.3260456110.7662381910.204008719,63896594-39,070726658.49891522-17.9231641127.34311321200580039663.3說明書第22/25頁56.7584116.168709425.5736736524.9729721924.3662815603.75328531-23.13367388-22.5071444831.873400的01.2321538610.583123-0.07397734-2-0.739408670-1.413438364-2.096324762-2.788320314-3.489671641■4.20061967-2-4.9213的730■5.652241680-6.393371'-7.145003892-7.90735739-1-8.68063951-9.465054283-10.26080094-11.0680742-11.8870632-2-12.7179541-3-13.5609274-2-14.416166-15.28382425-16.16408851-17.0571172-3-17鄰3071-2-18.88210664-19.81437713-20.76003220-21.7192181-22.69207744-23.678751-24.67937244-25.694078-3-26.72299761-27.76625890-28.82398723-29.8963053-30鄰333253-32.08518752-33.20198552-34.33384-6-35.48086233-.36.643161910-'37.82084651-39.014022-940.22279281■41.447261710■42.68753020-43.9436986formulaseeoriginaldocumentpage27骼礦物密度(BMD)方面特別有用，因為該計算是基於每個像素的光密度以及來自校準工具的數據。特別有用的校準工具是參照楔，如Bi等人申請的美國專利第6,246，745號所揭示的鋁合金楔，其全文此處作為參考。在處理中，校準工具或參照楔的楔數據參考曲線通過採用標準的X光裝置拍攝校準工具的圖像而生成。用於捕獲校準工具的圖像的同樣的X光裝置和X光設置被用於成像一個模型或者測試樣本，比如樣本身體部分。產生的灰度圖像包括若干個像素，每個像素代表原始圖像中的一個單元區域並且具有一個灰度值。例如，校準工具的每個像素被一個位級(灰度級)表示。然後，一個標準的或參考的輪廓(profile)被生成並採"4-1522663951-154.7000682-157.15787-3-159.6400386-162.146817_1-164.6784543-167.2352053-169.817332_1-172.425101"4-175.0587865-177.7186651-180.4050260一83.118168-185.8583676-188.6259521491.4212282-194.244514.0-197.0961383-199.9764320-202.885739-1-205.8244051-208.7927884-211.791252"-220.9708642-224.093434'2*227.2480182-230.435028'2-233.6548833-236鄰80110-240.194848"4_2《3.515841-246.8714413-250,2621135-253.6883294*257.1505692-260.6493240-264.1850931'267.7583肪"4-271.3697181-275.019627-278.708636-282.4372953-286.2061711-290.015829-3-293.8668443"297.759加5_1-301.69531'1-305.673970-309.6964031-313.763239-1-317.875121-322.0326981-326.2366363-330.4876090-334.7863013-339.133414.343.529645用反向運算法則一個像素一個像素地被繪製成標準。骨骼數據將參照該繪製的楔數據並被計算BMD。例如，任意的數值可以被指定給模型圖像讀取的每個厚度點，其相對於模型圖像讀取的等價厚度。用於模型的任意數值或等價數據組可以被用來產生賃統的X光輪廓。楔數據也可以被用於規格化從組織的包含骨骼的樣本的一個或多個乳腺X線照片圖像獲取的輪廓以便構造一個該組織的骨骼密度的可靠的輪廓。採用從乳腺X線照片圖像以及傳統的X光圖像獲取的輪廓，一個查找表格(LUT)就可以被構造出來以便於直接從乳房X光照相裝置確定BMD。在本發明的一實施方式中，用於確定骨骼症狀或者用於揭露骨骼礦物密度的查找表格(LUT)可以通過在乳房X光照相裝置拍攝的圖像(相對於標準X光裝置拍攝的圖像)中繪製光密度(OD)而生成。例如，採用如前面所述的用於生成傳統X光圖像的相同的校準工具和模型，使用數字乳房X光照相裝置獲得一個輪廓。該乳房X光照相術輪廓將會包含已經被指定給模型的圖像數據組，相對於用於傳統X光數據組的相同校準工具。然後，指定給每個模型厚度點的用於乳房X光照相術輪廓的基於校準工具的值被繪製成傳統X光輪廓的等價厚度點值。基於這種關係，查找表格(LUT)可以被構造，以便允許採用數字乳房X光.照相裝置捕獲的圖像立即與標準(傳統X光)輪廓相關聯。這種LUT接下來可以被用於確定特殊需要的骨骼組織樣本的200580039663.3說明書第25/25頁0-347.9757240-352.472381-2-357.020358-1-361.62041-2-366.2.733051-370.9798231-375.740755-6-3肌5569064-24-15-69000000000000000.0000000-17170權利要求1、一種系統，該系統包:fe:乳房X光照相裝置，其用於使X光穿透患者的骨骼並記錄X光穿透患者的骨骼時所對應的信號；以及分析器，其用於分析被所述乳房X光照相裝置記錄的信號，以確定患者的骨骼症狀。2、如權利要求l所述的系統，其中，所述的乳房X光照相裝置包括一個用於記錄所述信號的檢測器，該檢測器選自於螢屏-膠片檢測器、計算機X光照相檢測器、直接X光照相檢測器、間接-轉變數字檢測器以及直接-轉變數字檢測器。3、如權利要求l所述的系統，其中，所^的分析器包括具有工作站的計算機輔助診斷(CAD)系統，該計算機輔助診斷系統被設計用於利用所述檢測器獲取的信號重建圖像數據。4、如權利要求3所述的系統，其中，所述的CAD系統包括骨骼分析軟體。5、如權利要求4所述的系統，其中，所述的軟體能夠利用乳房X光照相術圖像數據組生成骨骼症狀輪廓。6、如權利要求5所述的系統，其中，所述的軟體能夠利用查找表格(LUT)構造骨骼症狀輪廓。7、如權利要求6所述的系統，其中，生成所述LUT包括使用校準工具獲得的規格化悽t據結構。8、如權利要求7所述的系統，其中，所述的校準工具包括厚度為大約0.5-7毫米的鋁合金楔。9、一種分析骨骼症狀的方法，該方法包括將來自乳房X光照相裝置的X光穿透患者的骨骼；將穿透骨骼的X光記錄為所述乳房X光照相裝置中檢測器的信號；以及分析所述信號，以確定骨骼症狀。10、如權利要求9所述的方法，其中，所述的確定骨骼症狀包括產生骨骼症狀輪廓.。11、如權利要求IO所述的方法，其中，所述的產生骨骼症狀輪廓包括使用查找表格(LUT)。12、如權利要求11所述的方法，其中，所述的查找表格(LUT)包括來自標準X光圖像悽t據組的規格化數據結構。13、如權利要求ll所述的方法，其中，所述的查找表格(LUT)是由乳房X光照相術輪廓和傳統輪廓構造而成的。14、如權利要求13所述的方法，其中，生成所述乳房X光照相輪廓和所述傳統輪廓包括使用校準工具。15、如權利要求13所述的方法，其中，所述的校準工具是鋁合金楔。16、一種有形的機器可讀媒介，其包括適於從乳房X光照相裝置獲取多個骨骼X光圖像數據或數據組的代碼；以及適於將所述圖像數據轉換成骨骼症狀輪廓的代碼。17、如權利要求16所述的有形的機器可讀媒介，其中，所述的適於將所述圖像數據轉換成骨骼症狀輪廓的代碼包括使用骨骼礦物密度測量軟體。18、如權利要求16所述的有形的機器可讀媒介，其中，生成所述多個骨骼X光圖像數據或數據組包括使用校準工具。19、如權利要求18所述的有形的機器可讀媒介，其中，所述妁校準工具是鋁合金楔。20、如權利要求19所述的有形的機器可讀媒介，該機器可讀媒介能在計算機處理器中被儲存和/或執行。全文摘要本發明公開了一種採用乳房X光照相裝置分析骨骼症狀的方法及系統。本發明利用乳房X光照相裝置獲得圖像數據，並將其用於生成骨骼症狀輪廓。該骨骼症狀輪廓包括使用X光線照相吸收測量法，構造特定樣本組織的代表性乳房X光照相輪廓。骨骼症狀輪廓包括骨骼礦物密度的測量。文檔編號G06K9/00GK101147158SQ200580039663公開日2008年3月19日申請日期2005年11月18日優先權日2004年11月18日發明者勞埃·阿里黛依,畢曉麗,約翰·麥克勞林,菲利普·M·伯曼申請人:計算醫學公司