乳房成像方法和系統與流程

2023-06-20 19:44:41

本方法一般涉及乳腺癌篩查領域，並且更具體地涉及使用斷層合成和超聲成像來獲取乳房圖像。

背景技術：

在現代醫療保健設施中，無創成像方法用於識別、診斷和治療疾病。應用這樣的技術的一個目的是獲取用於識別和診斷乳房組織中的病變或異常的乳房圖像。

在常規乳房攝影方法中，可以使用放射照相技術來實施乳房成像，例如通過將x射線投射通過乳房組織並基於通過組織的x射線的差異傳播來重建圖像。然而，這樣的做法可能受到各種不利影響。例如，常規放射照相成像技術本質上通常是平面或二維的，限制了診斷醫生可視化結果的能力。

常規放射照相乳房攝影術的替代方法包括稱為斷層合成的成像技術。在斷層合成中，在角範圍(例如，30°，45°，90°等)上獲得感興趣區域的x射線衰減數據，並且該數據用於構建乳房組織體或一般三維重建。一般而言，斷層合成成像表現出良好的平面內解析度，以及潛在地較差的深度解析度。以該方式，可以採用斷層合成來無創地檢測乳房組織中的異常，例如腫塊，肌瘤，病變，鈣化等。這樣的斷層合成系統對於良性和癌性結構(例如嵌入乳房組織中的鈣化和腫塊)的詳細表徵通常是有效的。

用於成像乳房組織的另一成像方法是超聲。超聲成像系統使用超聲探頭，用於將超聲信號傳輸到對象，例如，正被成像的患者的乳房中，並且用於接收從其反射的超聲信號。由超聲探頭接收的反射的超聲信號通常指示被成像區域中的結構之間的邊界過渡並且可以用於重建組織內部的圖像。一般而言，超聲可能表現出良好的深度解析度，同時具有稍微降低的平面內解析度。超聲成像可用作診斷的替代工具，例如用於區分良性囊腫和腫塊。另外，超聲成像可以用作具有緻密乳房的婦女的二次篩查工具。在緻密的乳房組織中，x射線成像不那麼敏感，並且超聲成像的添加已顯示找出更多的癌症。

在實踐中，當評估患者時可能期望利用多種成像方法，例如通過獲取斷層合成和超聲成像數據兩者。為了能夠關聯相應的數據集，可能需要在大致相同的時間獲取圖像數據，並且對於兩次數據獲取需要患者處於相同的位置。因此可能期望利用組合斷層合成和超聲成像系統，其允許快速和順序地獲取相應的圖像數據集。然而，以該方式設計和使用這種系統的一個障礙是一個系統的各個部分在另一個系統上可能具有幹擾，例如在x射線束路徑附近存在超聲探頭，以及需要儘量減少或協調由主治技師執行的操作。

技術實現要素：

在一個實施例中，提供了一種乳房成像系統。所述乳房成像系統包括：包括開放區域的框架結構；超聲探頭，所述超聲探頭附接到所述框架結構並且配置成在操作期間沿著所述框架結構在所述開放區域上移動；以及一個或多個樞轉結構，所述框架結構配置成圍繞所述一個或多個樞轉結構相對於壓迫板(compressionpaddle)樞轉。

在另一實施例中，提供了一種乳房成像系統。所述乳房成像系統包括：框架結構，所述框架結構包括開放區域和一個或多個接合結構。所述乳房成像系統也包括：可移除的超聲探頭，所述可移除的超聲探頭包括配置成接合和脫離接合結構的一個或多個互補結構，其中超聲探頭配置成在操作期間沿著所述框架結構在所述開放區域上移動。

在另外的實施例中，提供了一種用於獲取乳房數據的方法。根據該方法，通過溫和的壓迫至非均勻厚度將乳房組織拉入視野並保持在該定位中。獲取乳房組織的一個或多個斷層合成圖像。將超聲探頭定位在乳房組織上。在某些實施例中，超聲探頭長為至少15cm(例如長為19cm至30cm)，以便在探頭一次推移中跨越整個乳房組織。另外，如本文所討論的，超聲探頭可以配置成用於快速讀出，使得可以在一分鐘或更短時間內執行超聲掃描(ultrasoundsweep)或掃描(scan)。另外，在某些實施例中，超聲探頭可以具有表面，所述表面在頭尾位(cranio-caudal，cc)視圖中曲線匹配乳房的形狀和/或平坦或僅部分彎曲以在內外斜位(mlo)視圖中匹配乳房形狀。在一個實現方式中，所述超聲探頭在所述一個或多個斷層合成圖像的獲取期間定位在x射線束路徑的外部並且當定位在乳房組織上時在x射線束路徑內。沿著限定的掃描路徑移動所述超聲探頭。使用所述超聲探頭獲取乳房組織的一個或多個超聲圖像。釋放乳房組織的壓迫。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下詳細描述時，將更好地理解本發明的這些和其它特徵、方面和優點，其中在所有附圖中相同的附圖標記表示相同的部分，其中：

圖1是組合斷層合成和超聲乳房系統的框圖；

圖2是多模態乳房攝影成像系統的一個實施例的示意圖；

圖3是組合斷層合成和超聲乳房圖像獲取的處理流程圖；

圖4是根據本公開的一個實施例的超聲圖像獲取的過程流程圖；

圖5描繪了超聲探頭和關聯的支撐結構的透視圖；

圖6-8圖示了超聲掃描方法的示例；

圖9是根據本公開的一個實施例的超聲圖像獲取的過程流程圖；

圖10-14圖示了超聲掃描方法的另一示例；以及

圖15描繪了板組件與超聲掃描組件的關聯。

具體實施方式

本方法涉及乳房圖像數據的獲取，例如超聲乳房圖像數據的獲取。例如，在某些實施例中，描述了可以以自動方式實現預編程的掃描協議的自動超聲掃描系統。可以通過在掃描操作期間在患者的乳房組織上移動超聲探頭而無需用戶幹預或引導來執行這種掃描。

在本文討論的某些實施例中，超聲掃描探頭和支撐機構配置成用於多模態乳房攝影成像系統，例如組合斷層合成和超聲成像系統。例如，在這樣的實施例中，超聲部件可以定位和配置成不幹擾斷層合成成像操作，例如保持在x射線束路徑之外。此外，超聲探頭和關聯部件可以配置成在壓迫下，例如在用於斷層合成成像操作中的一個或多個板提供的壓迫下移動和掃描乳房組織，使得獲取的圖像數據可以由於兩個獨立成像操作之間的組織的一致性而更容易關聯。因此，在這樣的組合實施例中，在患者準備好之後，可以在一個患者設置中順序地(或以其它方式在時間上接近)獲得斷層合成和超聲圖像數據，而不必移動或重新定位患者。

儘管在本文中討論的某些當前實施例在組合成像系統(例如組合超聲和斷層合成成像系統)的背景中被提供，但是應當領會這樣的示例僅被提供用於說明和解釋，而不旨在限制。特別地，當前的超聲成像方法的某些方面可以在僅涉及超聲圖像數據的獲取的成像背景中，或者在涉及超聲圖像數據結合不同於本文中所討論的那些(例如，斷層合成圖像數據)的其它類型的圖像數據的獲取的其它背景中實現。因此，應當理解和領會，當前的示例被選擇和呈現以便於解釋當前的方法，但並不旨在窮舉或限制可能的實現方式的範圍。

考慮到這一點並參考圖1，描繪了簡化的系統圖，其提供多模態成像系統的一個示例的某些部件和方面的高級視圖。在該示例中，與斷層合成工作站102結合提供斷層合成掃描器100，所述斷層合成工作站102控制掃描器100的操作。例如，用戶可以經由工作站102配置或啟動使用掃描器100的斷層合成掃描，或者可以查看在掃描會話期間使用掃描器100生成的斷層合成圖像。

在所示的示例中，斷層合成掃描器100設在超聲掃描器110附近，所述超聲掃描器110可以具有探頭或其它掃描部件，其可以用於在相同的會話期間，例如在斷層合成獲取之前或之後超聲掃描患者。例如，超聲圖像獲取可以在斷層合成圖像獲取之後立即執行，同時患者仍處於相同位置，並且在乳房攝影的情況下處於壓迫下。與斷層合成掃描器100一樣，超聲掃描部件110被示出為與超聲工作站112通信，所述超聲工作站112可以用於配置或編程使用掃描器110的超聲獲取或者查看這樣的掃描的結果。

在一個示例中，提供運動控制器/自動化模塊作為超聲工作站112、超聲掃描器110的一部分，或者作為在工作站112和掃描器110兩者上具有部件的模塊，從而在部件之間通信並且協調掃描器110的運動。例如，在某些實施例中，模塊配置成自動移動掃描器110的超聲探頭以執行超聲波採集。在一些這樣的實施例中，用戶可以經由工作站112配置掃描，並且基於配置的掃描，運動控制器/自動化模塊可以移動超聲掃描部件，從而獲取對應於被請求的掃描的超聲圖像。因此，如本文更詳細討論，運動控制器/自動化模塊可以導致超聲探頭或其它超聲成像部件在目標組織上移動，從而獲取對應於規定的掃描的超聲圖像數據。

參考圖2，示意性地示出了根據本方法使用的組合、多模態成像系統120(包括斷層合成和超聲部件兩者)的示例。如圖所示，成像系統120包括用於獲取斷層攝影圖像數據的斷層合成圖像數據獲取子系統。斷層合成成像子系統包括x射線源124，x射線檢測器126和壓迫組件128，所述壓迫組件128可以用於定位患者組織並且生成表示通過感興趣組織的x射線傳輸的信號。斷層合成成像子系統還包括系統控制器132，馬達控制器134，數據獲取和圖像處理模塊136，操作者接口138和顯示模塊140，其中的一些或全部可以被體現為斷層合成工作站102。

在某些實現方式中，x射線源124可以包括配置成當被激活時產生x射線束142的x射線管(或其它合適的x射線生成機構)和準直器。在斷層合成成像系統的實現方式中，x射線源124相對於被成像體以一維、二維或三維軌跡移動(例如沿著線或曲線)，使得x射線源在相對於被成像體的有限角範圍內。x射線源的移動可以是手動的、自動的或某種組合(例如，初始手動定位並在掃描期間自動移動)。

在某些實施例中，可以在x射線管組件的外部設置x射線濾槽。當使用網板(meshpaddle)時，如本文所討論的，由此可以提供額外的過濾以吸收通常被塑料壓迫板吸收的低能量x射線。這些x射線，如果未被吸收，不會穿透乳房，並且因此不會對成像有貢獻，並且儀用作添加的皮膚劑量。替代地，當網板插入時該添加的過濾可以自動地被插入並在x射線管系統的內部。

x射線檢測器126可以是靜止的，或者可以配置成獨立地或與x射線源124同步地移動。在乳房攝影實施例中，x射線檢測器126可以定位在患者的乳房組織附近和下方，並且因此可以作為壓迫組件128的一部分被包含或在其附近。例如，x射線檢測器126可以布置在壓迫組件128的底板的緊下方或下方附近，使得乳房組織不直接靠置在檢測器126上，而是在檢測器126上方的板或其它壓迫支撐件上。另外，防散射柵格可以放置在檢測器和壓迫支撐件之間。這種防散射柵格可以是靜止的或者可以移動以減少柵格的形狀(線)出現在圖像中的的影響。

在某些乳房成像實施例中，壓迫組件128配置成在斷層合成和超聲圖像獲取期間壓迫乳房組織。特別地，壓迫組件128可以用於在獲取斷層合成和超聲數據集二者期間穩定被成像的乳房組織，並且在圖像獲取期間和之間保持組織的均勻性。因此，在實踐中，組件128的壓迫結構的至少一部分對於斷層合成圖像獲取可以傳輸x射線(即，可以是射線可透的)並且對於超聲圖像獲取可以傳輸超聲信號(即，可以是超聲可透的)。在一個實施例中，壓迫組件包括乳房組織可以靠置在其上的下板150(例如平坦、非撓性板)，以及降低到乳房組織上以實現壓迫的上板或板152。在一個實現方式中，上板152在其表面的至少一部分上是非剛性的。例如，上板152可以使用網狀材料形成(即，形成為網板)，所述網狀材料既是射線可透的又是超聲可透的，並且至少部分地符合乳房組織的形狀和尺寸。相反地，在某些實施例中，底板(即，下板150)僅僅是射線可透的，而不是超聲可透的。

在斷層合成實現方式中，與常規放射照相乳房攝影技術不同，乳房組織不需要被壓縮至基本均勻的厚度或者顯著減小厚度。此外，由於2d成像中的重疊組織結構可以用斷層合成解決，因此乳房組織不需要壓迫以便展開組織。也就是說，由於斷層攝影圖像獲取過程的性質，乳房組織不需要薄而均勻的厚度以便生成有用的診斷圖像。同樣，超聲圖像獲取不要求乳房組織具有均勻的厚度。因此，在某些實施例中上板152可以成一定角度旋轉或接近下板150，使得當接合時，板或盤150、152彼此不平行，而是相對於彼此保持一定角度。這樣的適應性壓迫可以通過至少部分地符合乳房組織的形狀來減少患者的不適。

在所示的實現方式中，系統控制器132控制斷層合成成像子系統的操作，並且提供x射線源124和/或x射線檢測器126的任何物理運動。在所示的實施例中，成像部件的機械運動根據用於斷層合成的規定成像軌跡經由馬達控制器134實現。所以，藉助於斷層合成成像子系統，系統控制器132可以便於沿著相對於患者的有限角範圍在各種視角獲取放射照相投影。一般而言，系統控制器132命令斷層合成成像系統120的操作以執行檢查協議並獲取結果數據。

在一個實現方式中，斷層合成數據獲取和圖像處理模塊136與x射線檢測器126通信，並且典型地從x射線檢測器126接收數據，例如由x射線檢測器暴露於x射線產生的多個採樣的模擬信號或數位化信號。斷層合成數據獲取和圖像處理模塊136可以將數據轉換成適合於處理的數位訊號和/或可以處理採樣的數字和/或模擬信號以生成乳房組織的體積圖像，其可以再顯示在顯示模塊140上。

操作者接口138可以用於定製斷層合成成像的設置，並且用於實現系統級配置變化以及用於允許操作者激活和操作斷層合成成像系統120。在所示的實施例中，操作者接口138連接到系統控制器132、圖像處理模塊136和顯示模塊140。

與上面討論的斷層合成成像子系統部件結合示出了可以存在於組合(即，多模態)系統中的超聲成像系統部件。在所示的示例中，超聲成像子系統包括超聲探頭160，超聲數據獲取和圖像處理模塊162(其包括波束形成器和圖像重建和處理電路)，操作者接口166，顯示模塊168和印表機模塊170。在基於x射線技術和超聲技術二者的多模態成像系統中，這些部件或模塊中的某些可以部分地或完全地集成以執行兩個系統的圖像獲取和處理。替代地，在其它實現方式中，x射線子系統和超聲子系統二者可以在很大程度上是彼此獨立的，具有單獨的用戶工作站或接口以及獨立的掃描子系統。

在某些實施例中，超聲成像子系統使用超聲探頭160，用於將多個超聲信號傳輸到對象，例如被成像患者的乳房組織中，並且用於從組織接收多個反射超聲信號。在某些實現方式中，超聲成像子系統可以採用波束轉向技術來幫助成像乳房組織的所有區域。來自組織的反射的超聲信號傳達關於涉及傳輸的超聲信號的各種組織、器官、腫瘤和解剖結構的厚度、尺寸和位置的信息。處理由超聲探頭160接收的多個反射的超聲信號以便構建對象的圖像。

在某些實施例中，超聲探頭長為至少15cm(例如長為19cm至30cm)，以便在探頭的一次推移中跨越整個乳房組織。另外，如本文所討論的，超聲探頭可以配置成用於快速讀出，使得可以在一分鐘或更短時間內執行超聲掃掠或掃描。另外，在某些實施例中，超聲探頭可以具有表面，所述表面彎曲以在頭尾位(cc)視圖中匹配乳房的形狀和/或平坦或僅部分彎曲以在內外斜位(mlo)視圖中匹配乳房形狀。

在某些實施例中，超聲探頭160的移動和操作是自動的，如下面將更詳細地討論。在這些實施例中，超聲探頭160可以自動與被成像組織或與壓迫乳房組織的上覆超聲可透板結構152接觸。然後可以在獲取超聲圖像數據的同時經由機械子系統(例如，運動控制器/自動化模塊)相對於乳房組織移動超聲探頭160。在一些實施例中，當完成規定的獲取協議時，超聲探頭160或下面的板152中的一個或兩者可以自動地從組織脫離。在某些實現方式中，當正在執行斷層合成檢查時，或更一般地，當不在執行超聲檢查時，超聲探頭160和任何不透射線的支撐結構從x射線束路徑去除。

超聲數據獲取和圖像處理模塊162在成像過程期間向超聲探頭160發送信號並從超聲探頭160接收信息。因此，超聲數據獲取和圖像處理模塊162可以控制由超聲探頭160發射的超聲信號的強度、束聚焦或形成、持續時間、相位和頻率，並且可以將包含在來自組織的多個反射的超聲信號中的信息解碼成多個可識別的電和電子信號。一旦獲得信息，根據通常已知的重建技術重建位於感興趣區域內的對象的超聲圖像。

操作者接口166可以包括鍵盤、滑鼠和其它用戶交互設備。操作者接口166可以用於定製用於超聲檢查的多個設置(包括與探頭160的自動操作相關的設置)，以實現系統級配置變化，並且允許超聲成像系統32的操作者啟動和操作。操作者接口166連接到超聲數據獲取和圖像處理模塊162、顯示模塊168和印表機模塊170，其中的一些或全部可以被提供作為圖1的超聲工作站112。顯示模塊168從超聲數據獲取和圖像處理模塊162接收圖像信息，並且呈現超聲探頭160的感興趣區域內的對象的圖像。印表機模塊170用於以灰度級或顏色產生超聲圖像的硬拷貝。如上所述，這些系統部件中的一些或全部可以與上述的斷層合成x射線系統的那些組合。

現在參考圖3，在流程圖中示出了本方法的一個實現方式的過程流程的示例。在該示例中，乳房組織初始被壓迫(框180)成期望的厚度或厚度範圍。如上所述，與常規放射照相乳房攝影方法不同，壓迫不需要導致被成像的組織的均勻厚度，而是可以通過允許錐形或成角的壓迫來更適應乳房形狀。另外，可以使用適應或符合乳房組織尺寸和形狀的非剛性板結構152(例如網板結構)執行壓迫。

在某些實施例中，可以使用壓迫力反饋或其它方法來確定壓迫板152的運動何時停止，即，何時建立足夠的接觸。例如，在一個實施例中，基於指定或導出的閾值標準停止乳房組織的壓迫。在一些實施例中，可以測量和監測由板移動的每單位距離的力的變化，並且基於該測量可以確定何時將停止壓迫(即，何時達到每距離值的閾值力)。例如，壓迫可以在某些實現方式中繼續達到某個指定的力或閾值點，其中考慮到另外的施加的力，實現的壓迫的增加減小或可忽略。

在某些實施例中，可以監測一個或多個傳感器(例如，設在板152的邊緣上的應變傳感器)以獲得達到期望的力閾值從而停止壓迫的指示。在其它實施例中，通過板152的網狀材料編織的一個或多個線的電性質可以被監測並且用於確定每單位面積的力或每移動單位距離的力，然後可以將其與閾值進行比較。更一般地，可以使用任何壓力或張力感測方法，包括不利用測量導線的電性質的實現方式。可以採用的其它壓力或張力感測方法的示例包括但不限於壓電材料、電容傳感器或光纖的使用。

在一個實施例中，用於評價何時壓迫足夠的相應閾值可以基於從查找表查詢或從即時計算確定的值。例如，在查找表實施例中，系統可以訪問壓迫力的表和厚度曲線(例如存儲在系統上或可訪問的網絡位置上)。可以為不同尺寸和類型的板152和/或為不同的患者變量(例如年齡，體重指數，乳房或罩杯尺寸，乳房密度等)提供不同的曲線。將領會，也可以基於這些因素或這些因素的組合來提供不同的、可互換的板。根據這些檢查特定因素，可以查詢適當的曲線以提供正確的壓迫閾值。在這樣的實施例中，力傳感器可以提供板152在乳房上的軌跡的測量，並且可以使用對適當的表或曲線的諮詢來確定用於建立足夠壓迫的閾值。在某些實施例中，一旦達到壓迫閾值，系統可以將壓迫減小一些標稱量(例如，1mm或更小)以改善患者的舒適度並允許壓迫機構的任何過衝。此外，在某些實現方式中，如果各個模態不需要或受益於相同的壓迫程度，則可以在通過不同模態的圖像獲取之間改變(即，減小或增加)壓迫量。例如，在斷層合成和超聲順序獲取中，可以以第一壓迫獲取斷層合成圖像，而以第二較小的壓迫程度獲取超聲圖像。除了增加患者舒適度之外，減小的壓迫將允許網格在乳房上變松(lesstaught)。當用探頭施加溫和的壓力時，網所增加的靈活性(flexibility)將允許更好地接觸超聲探頭。

在所示的示例中，在壓迫的乳房組織上執行x射線斷層合成(框182)，並且生成所得到的體繪製(volumetricrendering)184。在某些實現方式中，可以在超聲成像之前自動地或由技術人員施加聲耦合凝膠或洗劑(框190)。在使用網狀壓迫板152的實施例中，網狀結構允許聲凝膠或洗劑通過以促進探頭160通過板152和與乳房組織聲耦合。在所示的示例中，執行自動超聲掃描(框194)並生成超聲圖像196。當掃描完成時，可以釋放(框198)或減小壓迫。

儘管圖3提供了多模態成像會話的一般概況，參考圖4，提供了更詳細地描述自動超聲圖像獲取的方面的過程流程。在該示例中，僅描繪了超聲成像步驟，但是應當理解，也可以結合所述的超聲圖像獲取來執行用於其它成像模態的成像步驟(例如圖3的斷層合成步驟)。

根據所述的實現方式，在開始超聲掃描時，自動降低超聲探頭160(框220)從而接觸壓迫的乳房組織和/或上覆板152結構(例如，超聲可透的網板)。例如，在一個實施例中，將超聲探頭160從第一位置(例如，豎直或非超聲成像位置)翻轉或以其它方式移動到第二位置(例如，水平或超聲成像位置)。

一旦定位，超聲探頭160可以沿著限定的路徑機械地或機電地驅動(框224)，並且可以在被驅動時獲取下面的乳房組織的超聲圖像數據。在某些實施例中，探頭160可以朝著或遠離患者胸壁被驅動。而在其它實施例中，探頭160可以在大致平行於胸壁的方向上(例如，相對於患者從左到右或反之亦然)被驅動。從該獲取的超聲圖像數據可以生成一個或多個超聲圖像196。當跨越乳房組織完成限定的移動時，可以從與乳房組織和/或適形板152的接觸自動升高超聲探頭160(框228)。例如，在一個實施例中，超聲探頭160從第二位置(例如，水平或超聲成像位置)翻轉或以另外方式移動到第一位置(例如，豎直或非超聲成像位置)。

參考圖5，描繪了超聲探頭160和適形板152的示例，其適合於如圖4概述的方法。在所示的示例中，描繪了板152，其可以在接合時向乳房組織施加壓迫力。板152的所示示例包括框架250，所述框架250具有彎曲表面以適應乳房表面，同時仍然從身體拉動組織並施加壓迫以將組織保持在成像視野中。框架250可以由硬塑料或聚合物(例如，工程塑料，立體光刻(sla)樹脂，如accurabluestone，acurraclearvue，和適合用於3d列印或其它製造系統的其它樹脂)、陶瓷、複合材料、金屬或這些材料的某種組合形成。框架250的曲率在板152上可以是均勻的，或者可以在板152的前表面和後表面之間變化，從而適應不同的乳房形狀和尺寸。也就是說，可以提供板152的不同尺寸、形狀和曲率，從而適應患者的多樣性。

在所示的示例中，板152的框架250包括開放或切口區域252，其中可以固定網狀材料(未在圖5中示出)，例如聚酯網狀材料。當這樣連接時網狀材料可以被拉伸或拉緊，可以被鬆弛或放鬆，或者既不拉伸也不放鬆(即，基本上沒有張力)。因此，由框架250和網狀材料形成的板152可以形成並施加到患者，從而獲得正在進行成像的乳房組織所需的壓迫程度。在某些實施例中，板152可以包括有限數量的不透射線的元件，例如間隔開的較厚的網狀元件或交織的不透射線的線，其可以在斷層合成或x射線圖像中被辨別。然後可以在相應的圖像重建過程中使用這樣的元件來提供關於患者皮膚線以及被成像體積中的被壓迫乳房組織的尺寸、形狀、曲率和/或輪廓的信息。

另外，圖5描繪了超聲探頭160以及超聲探頭160可以在其上前後移動的固定軌道260。在所示的示例中，例如由於附接到超聲探頭160並且配置成沿著軌道264移動的馬達262(例如，步進馬達)的操作，超聲探頭160可以沿著由軌道260限定的路徑移動。將領會用於沿著軌道260(或沿著相似的限定的路徑)移動探頭160的其它方法，包括但不限於基於螺旋的驅動系統或其它驅動系統。因此，在所示的示例中，探頭160可以被表徵為處於起始或初始位置，並且在操作期間將朝著患者的胸壁線性地移動，直到穿過掃描路徑並且掃描完成，此時探頭160可以被移動回到起始位置。

另外，圖5也描繪了在操作期間允許探頭160的豎直運動(相對於由軌道260限定的水平面)的探頭160的安裝結構。特別地，在該示例中，提供了豎直導軌270，當探頭160沿著掃描路徑(即，沿著軌道260)移動時所述豎直導軌270允許超聲探頭160經由安裝結構272沿著導軌270移動。因此，在這樣的實施例中，超聲探頭160可以主動地(例如通過機械地或機電地施加力)或被動地(例如通過使用彈簧或其它偏壓構件)朝著被成像組織向下偏壓。然而，被成像組織以及固定到框架的網狀材料的曲率或形狀可以抵抗該偏壓，以根據需要沿著軌道270移動超聲探頭160，同時仍保持探頭160和組織之間的良好聲接觸。

此外，在所示的示例中，軌道260、超聲探頭160和導軌264安裝到在該示例中包括樞軸282的樞轉或旋轉機構280，附接結構可以圍繞所述樞軸282樞轉或旋轉。以該方式，軌道260、探頭160和相關部件可以從超聲成像取向(在圖5中示出)旋轉到斷層合成(或其它)成像取向，其中超聲部件相對於其它成像模態不擋道。儘管在圖5中示出了樞轉式機構，但是在其它實施例中可以採用其它類型的旋轉或移動機構，只要超聲部件可以從第一成像配置(例如，超聲成像配置)移動到第二成像配置(例如，非超聲成像配置)。

考慮到前面的討論，圖6描繪了處於「上翻」配置的圖5的組件，其中超聲成像部件(例如，探頭160，軌道260)圍繞樞軸282旋轉離開板152。在該示例中，探頭160顯示為處於用於超聲掃描的初始或起始位置，使得當組件降低時，超聲掃描將準備開始。另外，示出了板152和超聲部件組件之間的滑動接合件290，示出了可以基於患者特性確定的具有不同尺寸、形狀、組成等的板152的可互換性。在圖6中可以看到，板152和探頭160二者的患者接觸表面可以是彎曲的，從而符合待成像的組織表面的形狀和超聲探頭的曲率，以使組織能夠與超聲探頭更好地接觸。

參考圖7，在探頭160和關聯的超聲掃描部件已圍繞樞軸282向下旋轉到超聲掃描位置之後示出了圖5和圖6的組件的透視(左上)和上下(右下)圖。在所示的示例中，掃描尚未開始並且因此探頭160仍處於起始位置。參考圖8，在完成掃描之後(即在結束位置)示出了圖5和圖6的組件的透視(左上)和上下(右下)圖。在該示例中可以看到，馬達262已沿著導軌264移動以將探頭160沿軌道260向下移動，因此進行下面的組織的掃描通過。

參考圖9，提供了更詳細地描述另外的自動超聲圖像獲取的方面的另一過程流程。在該示例中，描繪了超聲成像步驟，但是應當理解，也可以與所述的超聲圖像獲取結合執行用於其它成像模態的成像步驟，例如圖3的斷層合成步驟。

在所示的示例中，如本文所討論的，使用板組件(例如網板152)壓迫乳房組織(框180)。如上所述，針對某些實施例的乳房組織的壓迫在涉及斷層合成和/或超聲成像方法的實現方式中不需要是均勻的。儘管所示的示例示出了在乳房壓迫之後附接和定位探頭160的步驟的順序，但是應當領會在其它實現方式中，這些步驟的順序可以顛倒(即，乳房壓迫可以在探頭160的附接和定位之前發生)或者可以並行執行(即，大體上彼此同時)。

在所示的示例中，將超聲探頭160附接(框320)到框架組件並且定位(框322)在用於進行超聲掃描的起始位置。超聲探頭160和關聯的框架或軌道可以附接或關聯到板組件。沿著框架驅動探頭160的驅動機構可以被構建到探頭中，或者可以作為框架組件的一部分被提供。在所示的示例中，一旦乳房組織被壓迫並且探頭160被附接並且處於起始位置，探頭可以被降低(框324)(例如機械地或機電地)以直接地或通過板組件152的網狀材料與乳房組織接觸(例如，聲接觸)。

一旦超聲探頭160處於其起始位置並且被降低到與乳房組織接觸，探頭160可以沿著限定的路徑機械地或機電地驅動(框224)，並且可以在被驅動時獲取下面的乳房組織的超聲圖像數據和探頭的位置數據(例如，水平和豎直位置數據)。從該獲取的超聲圖像數據可以生成一個或多個超聲圖像196。獲取的探頭位置數據可以便於超聲圖像的重建。在完成跨越乳房組織的限定的移動之後，可以釋放乳房壓迫(框198)，並且探頭160可以被拆卸(框326)或以另外方式從組件去除。

參考圖10，示出了適合用於本文概述的方法的超聲探頭160和適形板152的示例。在所示的示例中，板152包括框架250，所述框架250具有彎曲表面以適應乳房表面，同時仍然施加壓迫。如上所述，框架250可以由硬塑料或聚合物(例如，工程塑料，sla樹脂，或適合於3d列印或其它製造方法的其它組合物)、複合材料、金屬或這些材料的某種組合形成。框架250的曲率在板152上可以是均勻的，或者可以在板152的前表面和後表面之間變化，從而適應不同的乳房形狀和尺寸。也就是說，可以提供板152的不同尺寸、形狀和曲率，從而適應患者多樣性和成像技術。

在所示的示例中，板152的框架250包括開放或切口區域252，其中固定有諸如聚酯網狀材料的網狀材料330。因此，由框架250和固定到框架250的網狀材料形成的板152(處於張力下(即，拉緊)或者有很小或沒有張力(即，放鬆))可以形成並且施加到患者，從而獲得進行成像的乳房組織所需的壓迫程度。

另外，圖10描繪了可從框架332分離的超聲探頭160，所述框架332限定超聲探頭160可以在其上前後移動的軌道。也就是說，超聲探頭160可以附接到框架332上的固定特徵334和從其去除，所述固定特徵334配置成固定探頭160並且當附接時相對於框架332上下(如圖12中所示)以及沿著限定於框架332中的凹槽、軌道或狹槽336移動探頭160。在某些實施例中，框架332上的固定特徵334和探頭160上的互補特徵340可以是唯一的或是機械、電或磁類型特徵的組合，其允許容易地形成探頭160和框架332之間的接合和脫離。步進馬達、螺旋式驅動或其它合適的動力機構可以提供當接合時沿著框架332驅動探頭160所需的力。該動力機構可以被提供作為探頭160的一部分或者作為框架332的一部分。

在圖10的示例中，探頭組件160被示出為從框架332拆卸。方向箭頭示出可用於將探頭160朝著框架332移動並將互補特徵340固定到固定特徵334的運動。

參考圖11，一旦附接，探頭160可以被驅動或以另外方式定位在框架332上的起始位置(最右邊的圖)，如圖11的圖的順序和方向箭頭所示。參考圖12，在探頭在相對於乳房組織的升高狀態或位置(即，相對於框架332升高)被附接的實施例中，可以執行步驟，其中探頭160(相對於框架332)降低以便與待成像的組織進行聲接觸。例如，在所示的示例中，互補特徵340和固定特徵334的接合可以允許將這些特徵的全部或部分回縮，例如進入框架332或進入固定特徵334。以該方式，探頭160可以相對於框架332降低並且與患者進行聲接觸。

一旦乳房組織被壓迫並且探頭160被定位和降低，探頭160從起始位置(在最左邊的圖中示出)被驅動(圖13)到結束位置(在最右邊的圖中示出)。如本文所討論的，例如在超聲工作站的運動模塊的控制下使用馬達機構，探頭160可以以自動方式被驅動。當被驅動時，超聲探頭160可以以自動方式獲取超聲數據，這又可以用於生成超聲圖像196。另外，當被驅動時，探頭160可以獲取可以便於超聲圖像的重建的位置數據(例如，探頭的水平和豎直位置數據)。

參考圖14，在完成掃描通過之後，可以釋放或鬆弛板152的壓迫。另外，探頭160可以例如通過從固定特徵334釋放互補特徵340而從框架332拆卸。然後可以去除超聲探頭160。將領會，當探頭160被拆卸時，可以使用包括斷層合成模態的其它成像模態成像下面的乳房組織。

參考圖15，如本文所述，板152(例如網或其它適形板)可以是各種這樣的板中的一種，其每一個通過尺寸、形狀、組成、剛度等中的一個或多個變化使得可以基於各種患者特定因素選擇合適的板152。另外，如上所述，板152因此可以相對於本文所討論的超聲探頭組件和相應的框架和驅動結構是可互換的。圖15描繪了滑動接合件，通過所述滑動接合件板152可以被去除和/或插入到其上安裝有探頭160的框架332中。在該示例中，板152包括凸緣或唇緣結構380，其可以裝配到框架332上的相應狹槽382內的滑動件以形成上述的滑動接合件290。因此，可以根據需要基於成像或患者考慮將各種板152滑入或滑出接合件290。

本發明的技術效果包括減小壓迫的乳房成像系統，其允許在單次壓迫中進行乳房的斷層合成和超聲掃描。在某些實施例中，提供了系統和方法，用於根據需要將超聲探頭引入掃描區域中和去除超聲探頭，例如通過上翻機構或使用可拆卸的超聲探頭。超聲探頭的定位、超聲探頭的移動以及超聲探頭的數據獲取中的一個或多個可以是自動的或半自動的。

本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發明，並且也使本領域的任何技術人員能夠實施本發明，包括製造和使用任何裝置或系統並且執行任何包含的方法。本發明的專利範圍由權利要求限定，並且可以包括本領域的技術人員想到的其它示例。這樣的其它示例旨在屬於權利要求的範圍內，只要它們具有與權利要求的文字語言沒有區別的結構元件，或者只要它們包括與權利要求的文字語言無實質區別的等效結構元件。