專利名稱：計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)與方法
對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的參考本申請(qǐng)為1993年9月29日提交的共同未決母申請(qǐng)序列號(hào)08/129,255的部分繼續(xù)申請(qǐng)，并通過引用將所述母申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容、附圖及權(quán)利要求書結(jié)合在此。
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域及背景本發(fā)明屬于X射線技術(shù)領(lǐng)域，并具體涉及以確信有助于判讀X射線圖象的方式顯示X射線圖象。更具體地，本發(fā)明涉及連同由圖象的計(jì)算機(jī)輔助分析導(dǎo)出的解釋信息一起顯示的X射線圖象。進(jìn)一步更具體地，本發(fā)明涉及從數(shù)字化放射性圖象檢測(cè)異常以及產(chǎn)生檢測(cè)到的異常位置的分離的解釋圖的系統(tǒng)與方法，其目的為以使觀察者能以目光不離開X射線膠片并在與傳統(tǒng)光箱所提供的相當(dāng)?shù)恼彰骷?jí)上觀察該膠片X射線圖象或相當(dāng)?shù)母叻直媛蕡D象連同解釋圖的方式來解釋方射性圖。更具體地，本發(fā)明屬于設(shè)計(jì)成通過在原始放射性圖象上增加特別方便的解釋來增進(jìn)診斷效率與精確性的計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)與方法。
采用包含專用軟件及有可能硬件部件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來檢測(cè)X射線圖象中的異常組織的部位已在諸如下述文獻(xiàn)中有所報(bào)告Giyer等人在放射照相學(xué)1993年5月號(hào)中，647-656頁；Giger等人在SPIE學(xué)報(bào)，卷1445(1991)101-103頁；Doi等人在美國專利號(hào)4,907,156；及Giger等人在美國專利號(hào)5,133,202。通過引用將這些文獻(xiàn)及本專利說明書中以下所援引的其它對(duì)比文獻(xiàn)結(jié)合在此如同在這里全面陳述的一樣。這些系統(tǒng)稱計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)或CAD系統(tǒng)，并確信在診斷過程并且特別在放映X射線過程中對(duì)放射學(xué)家特別有用。
在諸如放映乳房X射線檢查等放映X射線過程中，患者通常是無癥狀的，并確信在每一百次患者檢驗(yàn)中大約一例的典型頻率上出現(xiàn)真正的異常(如癌)。在大多數(shù)乳房X射線圖象為陰性時(shí)，乳房X射線圖象的判讀會(huì)是乏味的任務(wù)并令人難于保持久的高度注意力。有可能遺漏或誤診某些可檢出的異常，甚至可導(dǎo)致降低患者的存活機(jī)會(huì)。按照J(rèn)PMA，1993年5月26日號(hào)，2616-2617頁上的文章，乳房X射線圖象的誤診率在15至63％的范圍內(nèi)。作為電子提示者或第二判讀者的CAD系統(tǒng)，在獲得異常的高檢出率(高靈敏度)或降低誤診率(降低假陰性率)方面對(duì)放射學(xué)家能有所幫助。
認(rèn)為使用CAD系統(tǒng)的當(dāng)前過程的進(jìn)行如下。放射學(xué)家觀察一個(gè)X射線圖象并得出初步診斷結(jié)果，然后觀察顯示在CAD系統(tǒng)上的一個(gè)分離的第二圖象。這一第二圖象上標(biāo)記或注釋有該CAD系統(tǒng)檢出的異常。接收到CAD檢出的異常之后，放射學(xué)家便作出最終的診斷結(jié)論，取決于CAD系統(tǒng)所提供的附加診斷信息，診斷結(jié)論可以與初步診斷結(jié)果相同或不同。最終診斷結(jié)論之后并多半取決于惡性的懷疑程度，放射學(xué)家可推薦進(jìn)一步行動(dòng)的進(jìn)程，其中可包含不采取進(jìn)一步行動(dòng)或進(jìn)一步跟蹤檢查或活體檢查。
在上面援引的對(duì)比文件中所描述的采用CAD系統(tǒng)檢測(cè)X射線圖象中的異常組織特征的過程中，患者的X射線膠片圖象經(jīng)過膠片數(shù)字化儀處理來生成原封不動(dòng)地輸入到系統(tǒng)中的數(shù)字化圖象。然后由帶有專用軟件及或許還有用于異常組織特征檢測(cè)的硬件的數(shù)字圖象處理計(jì)算機(jī)加以分析。如果檢測(cè)出異常，便在專用的TV監(jiān)視器上顯示注釋的X射線圖象，帶有標(biāo)記放置在檢測(cè)到的異常周圍或附近。這一TV監(jiān)視器通常具有大尺寸(通常12英寸或更大對(duì)角線的屏幕)及非常高的空間分辨率(通常大于1000*1000個(gè)象素)。由于大尺寸與高空間分辨率。通常將這一TV監(jiān)視器放置在離開膠片一定的距離處。監(jiān)視器的中心與傳統(tǒng)膠片照明箱上的膠片中心之間通常相距12英寸以上。此外，這一TV監(jiān)視器會(huì)具體亮度(通常小于100英寸朗伯)。
雖然上述CAD系統(tǒng)能向放射學(xué)家指出CAD檢出的異常，但認(rèn)為它所采用的利用高分辨率TV監(jiān)視器的顯示方法具有一定的缺點(diǎn)，諸如它的使用過程是不方便與低效的，如下面更詳細(xì)地說明的。高分辨率TV監(jiān)視器是昂貴的，其空間分辨率仍比原始X射線膠片低得多，并且其亮度與動(dòng)態(tài)范圍也比在光箱上觀察X射線膠片差得多。因此，確信放射學(xué)家不能單靠顯示在TV監(jiān)視器上的圖象作出診斷，而通常會(huì)重復(fù)地返回到傳統(tǒng)的膠片照明箱來觀察原始膠片圖象。這可能導(dǎo)致?lián)p失寶貴的時(shí)間，并至少能由于兩種圖象的不同亮度級(jí)與空間分辨率級(jí)而感到不舒服。此外，認(rèn)為由于放射學(xué)家必須在兩個(gè)不同的顯示圖象之間來回掃視而可能產(chǎn)生診斷錯(cuò)誤。
本發(fā)明的一個(gè)目的為改進(jìn)組合的X射線圖象與CAD檢出的異常的顯示。更具體地目的為通過特別有效地組合原始高質(zhì)量膠片圖象的高亮度顯示及與其配準(zhǔn)的解釋圖而改進(jìn)放射學(xué)家的觀察過程中的方便性、準(zhǔn)確性及效率。另一目的為對(duì)某些顯示器采用低成本與廣泛地可獲得的顯示器部件而降低設(shè)備成本。本發(fā)明的又另一目的為提供包含膠片圖象與解釋信息之間的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)或配準(zhǔn)指導(dǎo)在內(nèi)的解釋信息。本發(fā)明的又另一目的為在位于膠片近處并包含疊加在相同大小的小型對(duì)應(yīng)X射線圖象上的并與之配準(zhǔn)的小型解釋圖的小型TV監(jiān)視器上提供一個(gè)簡單的路線象。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性與非限制性第一實(shí)施例中，將一個(gè)廉價(jià)的傳統(tǒng)膠片照明光箱修改成容納諸如掃描激光束等背面投影高強(qiáng)度掃描光源，它起兩種功能的作用它利用高強(qiáng)度掃描光源來顯示CAD檢出的異常的解釋圖，并同時(shí)，它利用傳統(tǒng)膠片照明箱中的傳統(tǒng)螢光燈為放置在其屏幕上與顯示的解釋圖對(duì)準(zhǔn)的傳統(tǒng)膠片起光箱的作用。放射學(xué)家可用開關(guān)控制獨(dú)立地接通或關(guān)掉解釋圖來提供單獨(dú)觀察X射線膠片或帶有解釋圖疊加在其上的選擇。解釋圖能有選擇地提供來自CAD系統(tǒng)的附加信息，諸如異常的類型與/或檢出的異常的概率或似然性。這一附加信息能作為解釋圖的一部分顯示，諸如通過標(biāo)識(shí)CAD檢出的異常的顯示信息的形狀、大小、或亮度與/或持續(xù)時(shí)間的適當(dāng)變化。再者，解釋圖能作為對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)或指導(dǎo)有選擇地提供來自CAD系統(tǒng)的附加信息，諸如乳房X射線圖中的胸部輪廓線或者胸片中的軀干輪廓線、肺或心臟邊界線。
由于只利用高強(qiáng)度掃描光源來提供解釋信息而并不顯示原始的X射線膠片圖象，便能明顯地降低這一高強(qiáng)度掃描光源的空間分辨率要求。由于膠片圖象與解釋圖是有選擇地互相重疊顯示的，并且是互相配準(zhǔn)的，放射學(xué)家便能通過只觀察帶有用疊加的解釋圖在其上標(biāo)示或強(qiáng)調(diào)的異常的位置的一個(gè)顯示的圖象，即原始圖象便能作出診斷。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性與非限制性第二實(shí)施例中，使一個(gè)廉價(jià)的傳統(tǒng)膠片照明光箱與諸如掃描激光束等外部正面投影高強(qiáng)度掃描光源一起工作。以傳統(tǒng)方式使用傳統(tǒng)的膠片照明光箱來照明放置在光箱上的原始膠片。高強(qiáng)度掃描光源位于光箱外部并正面投影CAD檢出的異常的解釋圖到原始膠片上并與該膠片對(duì)準(zhǔn)。如在本發(fā)明的第一實(shí)施例中所描述的，放射學(xué)家可用一個(gè)開關(guān)控制來獨(dú)立地接通或關(guān)掉解釋圖，以提供單獨(dú)觀察X射線膠片或在其上疊加有解釋圖的選擇。解釋圖能有選擇地提供來自CAD系統(tǒng)的附加信息，諸如異常的類型與/或檢出的異常的概率或似然性。這一附加信息可作為解釋圖的一部分顯示，諸如通過標(biāo)識(shí)CAD檢出的異常的顯示信息的形狀、大小、或亮度與/或持續(xù)時(shí)間的適當(dāng)變化。再者，該解釋圖能作為對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)或指導(dǎo)有選擇地提供來自CAD系統(tǒng)的附加信息，諸如在乳房X射線圖中的胸部輪廓或在胸片中的驅(qū)干輪廓、肺或心臟邊界。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性與非限制性第三實(shí)施例中，解釋信息是作為位于緊靠正在光箱上觀察的膠片的小型TV監(jiān)視器上的一個(gè)簡單的解釋路線象呈現(xiàn)的。這一小型TV監(jiān)視器顯示一個(gè)疊加在與該圖大小相同的小型對(duì)應(yīng)X射線圖象上的并與之配準(zhǔn)的小型解釋圖。小型TV監(jiān)視器的中心與傳統(tǒng)膠片照明箱上的膠片中心之間的距離通常小于12英寸。以這一方式，放射學(xué)家仍必須在膠片照明器上的原始放射性膠片圖象與解釋路線圖及選擇性地顯示在小型TV監(jiān)視器上的放射性圖象的小型版本之間來回移動(dòng)其雙目。雖然仍然會(huì)從這一來回移動(dòng)中產(chǎn)生診斷錯(cuò)誤，但與Giger等人在SPIE學(xué)報(bào)，卷1445(1991)，101-103頁中所描述的系統(tǒng)相比，能夠期望解釋路線圖與原始膠片圖象之間小得多的距離與小得多的眼睛對(duì)角能減少這種錯(cuò)誤的發(fā)生。
廣義地說，本發(fā)明一方面體現(xiàn)為提供表示X射線圖象的其特征在于高空間分辨率的數(shù)字化圖象數(shù)據(jù)的系統(tǒng)或方法，接收所述數(shù)字化圖象數(shù)據(jù)并作為其功能生成標(biāo)識(shí)符合選定的標(biāo)準(zhǔn)的圖象部分的解釋圖的處理器，以及諸如作為膠片圖象顯示所述X射線圖象的顯示器，用于在有選擇地與之配準(zhǔn)地將所述解釋圖疊加在其上的同時(shí)在所述高空間分辨率及高亮度級(jí)上觀察所述X射線圖象。
在本上下文中，高空間分辨率一詞用于表示一種空間分辨率，諸如X射線膠片所提供的或者諸如只以數(shù)字形式提供圖象的醫(yī)療成象裝置所提供的，這些裝置諸如不受限制的CT掃描佼或核醫(yī)療照相機(jī)或MRI掃描儀或其它掃描儀或其它裝置或系統(tǒng)。在某些情況中，如這里的說明書與權(quán)利要求書中所標(biāo)識(shí)的，高空間分辨率一詞用來表示至少在X射線膠片圖象的分辨率級(jí)上的空間分辨率。在另外的其它情況中，也可以這樣認(rèn)為，該詞用來表示與X射線膠片相當(dāng)?shù)目臻g分辨率，但高于只以數(shù)字形式提供初始圖象數(shù)據(jù)的當(dāng)前已知的典型醫(yī)療成象系統(tǒng)。
高亮度級(jí)一詞在這里用來表示比當(dāng)前已知的具有高空間分辨率的典型顯示裝置所提供的更高的亮度級(jí)，這些顯示裝置為諸如上面討論的利用高空間分辨率監(jiān)視器來顯示表示X射線膠片的數(shù)字化版本及該膠片的解釋標(biāo)記兩者的單一的、復(fù)合圖象的已知過程中所采用的那些。在這些標(biāo)識(shí)的特定情況中，該詞用來表示放射學(xué)家所采用的已知的照明箱(光箱)所提供的級(jí)上的亮度。在這樣標(biāo)識(shí)的其它情況中，該詞用來表示在諸如低空間分辨率(諸如NTSC或PAL或SECAM空間分辨率或相當(dāng)?shù)幕蚋偷姆直媛?TV監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)終端監(jiān)視器所提供的級(jí)上的亮度。
附圖的簡要說明

圖1為說明按照本發(fā)明的第一實(shí)施例CAD系統(tǒng)及其輸出顯示的示意圖。
圖2是說明包括傳統(tǒng)的膠片照明器及按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的諸如掃描激光束等背面投影高強(qiáng)度掃描光源的CAD輸出顯示器的側(cè)視圖的示意圖。
圖3為說明包括傳統(tǒng)的膠片照明器及按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的諸如掃描激光束等正面投影高強(qiáng)度掃描光源的CAD輸出顯示器的細(xì)節(jié)的示意圖。
圖4為說明包括傳統(tǒng)的膠片照明器及按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的小型路線圖TV監(jiān)視器的CAD輸出顯示器的示意圖。
詳細(xì)說明參見圖1，本發(fā)明的較佳的但非限制性實(shí)施例生成CAD檢出的異常的解釋圖并有選擇地與X射線膠片對(duì)準(zhǔn)顯示之。在本實(shí)施例中，放射性圖象是乳房放射性X射線膠片的形式，它是用傳統(tǒng)的乳房X射線膠片屏幕成象系統(tǒng)獲得的。首先將原始的模擬二維乳房放射性X射線膠片10送過CAD(計(jì)算機(jī)輔助診斷)機(jī)20(諸如公開在通過引用結(jié)合在此的文獻(xiàn)中的)的膠片數(shù)字化儀30以獲得數(shù)字化的二維乳腺X射線圖象40。膠片數(shù)字化儀30最好應(yīng)是激光膠片數(shù)字化儀并應(yīng)具有與為10,001∶1的動(dòng)態(tài)范圍及大約每一個(gè)象素50微米(或大約每一圖象4,000×5,000個(gè)象素)的空間分辨率的原始乳房X射線膠片相當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)范圍及空間分辨率。原始乳房X射線圖象10本身也在這一點(diǎn)上進(jìn)入CAD系統(tǒng)來識(shí)別該數(shù)字化乳房X射線圖象40。這一點(diǎn)上的一種有用選擇是將這一原始乳房X線圖象10本身自動(dòng)輸入到CAD機(jī)中。這可以通過例如下述方式來完成首先用諸如條碼等代碼來標(biāo)記乳房X射線膠片10，然后隨著將乳房X射線膠片10饋人膠片數(shù)字化儀30用可選用的ID條碼閱讀器15將標(biāo)記讀入CAD系統(tǒng)20中。
某些X射線圖象可能已經(jīng)是數(shù)字格式的，諸如以下述形式的數(shù)字成象系統(tǒng)獲取的圖象計(jì)算X線斷層術(shù)系統(tǒng)、超聲波成象系統(tǒng)、閃爍照相機(jī)、諸如富士計(jì)算放射照相等數(shù)字激勵(lì)發(fā)射磷板放射照相系統(tǒng)或最近報(bào)告的采用CCD、MRI系統(tǒng)或某些其它數(shù)字成象系統(tǒng)的數(shù)字乳房X射線系統(tǒng)。這些數(shù)字化圖象能作為數(shù)字化圖象40直接輸入CAD系統(tǒng)20并且在這一情況中不需要初始膠片數(shù)字化步驟。
然后將數(shù)字化的乳房X射線圖象40送過CAD機(jī)20的異常特征檢測(cè)級(jí)50。來自異常特征檢測(cè)級(jí)50的性質(zhì)為陽性或陰性的發(fā)現(xiàn)或結(jié)果是來自原始膠片圖象10的CAD檢出的異常56的位置的二維解釋圖55或X-Y坐標(biāo)信息的形式?？蓪AD生成的解釋圖55連同數(shù)字化圖象40及其對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)在選用的存儲(chǔ)器單元60中供以后使用。然后這一解釋圖55傳送給系統(tǒng)的輸出顯示部件供顯示。CAD系統(tǒng)的輸出顯示部件可以是整個(gè)CAD系統(tǒng)的一部分，在這一情況中可以通過一條專用屏蔽電纜來傳送數(shù)據(jù)。輸出顯示部件也可以是獨(dú)立的系統(tǒng)，在這一情況中可在單元上加上一個(gè)附加的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)傳送的臨時(shí)數(shù)據(jù)并且可通過專用的屏蔽電纜或裝有該設(shè)備的現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
如圖1中所示，顯示解釋圖55包含將解釋圖55按比例定標(biāo)到與原始膠片圖象10一樣大小(這種定標(biāo)可在箱100中進(jìn)行)，并利用背面投影的高強(qiáng)度光源110在修改的光箱100上顯示所縮放的解釋圖55。背面投影的高強(qiáng)度光源110投影帶有標(biāo)記檢出的異常56的位置的諸如光標(biāo)箭頭形式的指示符120的解釋圖55。原始膠片圖象10可放置在修改后的光箱100上，與按比例定標(biāo)的解釋圖55對(duì)準(zhǔn)，使得放射學(xué)家能作為單一的復(fù)合圖象觀察X射線膠片圖象10及解釋圖55，或者能關(guān)掉解釋圖55的顯示而在修改后的光箱100上有選擇地只觀察X射線圖象。例如為了乳房X射線檢查應(yīng)用的以成象的胸部的皮膚線125的輪廓的形式的附加配準(zhǔn)或?qū)?zhǔn)輔助，也可以是解釋圖的一部分。胸部邊界或胸部皮膚線125通常對(duì)于成象的胸部是充分地唯一性的，并且作為一種對(duì)準(zhǔn)輔助，它不僅幫助對(duì)準(zhǔn)，還提供放射學(xué)家正在觀察正確的解釋圖的乳房X射線圖的信心。
參見圖2，修改的光箱100是用兩個(gè)部件制成的一個(gè)傳統(tǒng)的高亮度膠片照明光箱300及一個(gè)背面投影高強(qiáng)度光源110。
光箱300具有外殼320、作為正面窗口的半透明塑料光擴(kuò)散器板340、膠片照明器300頂邊上的膠片夾持器360及螢光燈形式的光源380。
背面投影高強(qiáng)度光源110具有高強(qiáng)度光源420提供的高強(qiáng)度光束400、將光束400投影在光擴(kuò)散器板340的背面上的掃描裝置440、以及將來自CAD系統(tǒng)20的解釋圖55轉(zhuǎn)換成投射在光擴(kuò)散器板340的背面上的適當(dāng)?shù)匕幢壤?biāo)的解釋圖455的控制器裝置460。也如圖2中所示，以傳統(tǒng)的方式將原始膠片10裝在光箱300的光擴(kuò)散器板340的正面上供觀察者或放射學(xué)家觀察?？梢允止げ僮鞲街诳刂破餮b置460上的開關(guān)461來接通與關(guān)掉背面投影器110投影的解釋圖455的圖象。高強(qiáng)度光源420可以是在觀察者正在觀察原始圖象10時(shí)帶有足夠亮度與顏色來吸引觀察者的注意力的高強(qiáng)度二極管激光器件。取決于掃描方法是光柵掃描還是矢量掃描以及在顯示期間光束400保持在給定指示符120上的顏色與持續(xù)時(shí)間或時(shí)間長度，所需的光束功率可在若干毫瓦至若干瓦的范圍內(nèi)變化。掃描裝置440可提供光柵掃描或矢量掃描?？臻g分辨率可以與當(dāng)前的NTSC或PAL廣播電視的分辨率相當(dāng)或低于它們。這一掃描裝置440可以是機(jī)械萬向支架或一組兩個(gè)正交朝向的運(yùn)動(dòng)反射鏡或硅片上的一個(gè)可調(diào)制的反射鏡陣列。在矢量掃描配置的情況中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以是相當(dāng)簡明的。光源420可以是低功率二極管激光器而掃描裝置440可以用Cambridag技術(shù)公司或通用掃描公司制造的掃描鏡構(gòu)成。這兩家公司都位于麻省的Watertown。在矢量掃描配置中，重復(fù)地引導(dǎo)光束400來只顯示解釋圖，即指示符120及胸部邊界或皮膚線125，并且光束在解釋圖上花費(fèi)比光柵掃描多的時(shí)間。同時(shí)減少了需要的光束功率。
利用CAD系統(tǒng)作為第二閱讀器或提示裝置，放射學(xué)家能首先在修改的光箱100上評(píng)估原始膠片10，此時(shí)不顯示解釋圖55，并能作出初步診斷結(jié)論。在這第一次觀察中，修改的光箱100簡單地作為膠片照明器工作并且沒有諸如120等指示符顯示。然后，不從修改的光箱100上移走原始膠片10，放射學(xué)家便能啟動(dòng)開關(guān)461來接通背面投影的解釋圖455的顯示，借此顯示指示符120來標(biāo)出同一原始膠片10上的CAD檢出的異常。在觀察過帶有用指示符120標(biāo)記的檢出的異常的原始膠片10之后，放射學(xué)家便能作出最終診斷結(jié)論，結(jié)論可以與初步結(jié)論相同或不同，并能受到CAD檢出的異常所提供的附加診斷信息的影響。放射學(xué)家可在解釋與無解釋的圖象之間來回變換，目光不離開X射線膠片，只是簡單地用撥動(dòng)式開關(guān)461接通與關(guān)掉解釋圖455的顯示。
本發(fā)明的第二實(shí)施例示出在圖3中(示意性側(cè)視圖)。這一實(shí)施例為解釋原始膠片10的另一配置，通過用正面投影的高強(qiáng)度光源610來替代第一實(shí)施例的背面投影的高強(qiáng)度光源110，該光源位于光箱500的外部。
這一光箱500具有外殼520、作為正面窗口的半透明塑料光擴(kuò)散器板540、膠片照明器500頂邊上的膠片夾持器560及熒光燈580形式的光源。
正面投影的高強(qiáng)度光源610具有高強(qiáng)度光源620提供的高強(qiáng)度光束600、將光束600投射到光箱的光擴(kuò)散器板540正面上的掃描裝置640及將來自CAD系統(tǒng)20的解釋圖55變換成投射在光擴(kuò)散器板540的正面上的適當(dāng)?shù)匕幢壤?biāo)的解釋圖655的控制裝置660。如也在圖3中所示的，以傳統(tǒng)的方式將原始膠片10裝在光箱500的光擴(kuò)散器板540的正面上供觀察者或放射學(xué)家觀察。從而裝上了原始膠片10之后，便將投影的解釋圖655的圖象直接投影在原始膠片10上。通過手動(dòng)操作附著在控制器裝置660上的開關(guān)661，例能觸發(fā)接通或關(guān)掉投影的解釋圖655。高強(qiáng)度光源620可以是在觀察者正在觀察原始圖象10時(shí)具有充分的亮度與顏色來吸引觀察者的注意力的高強(qiáng)度二極管激光器件。取決于掃描方法是光柵掃描或矢量掃描以及在顯示期間光束600保持在給定的指示符120上的顏色與持續(xù)時(shí)間或時(shí)間長度，所需的光束功率可在若干毫瓦到若干瓦的范圍內(nèi)變化。同樣，掃描裝置640可提供光柵掃描或矢量掃描。空間分辨率可以與當(dāng)前的NTSC或PAL相當(dāng)或低于它們。這一掃描裝置640可以是機(jī)械萬向支架或一組兩個(gè)正交朝向的運(yùn)動(dòng)反射鏡或硅片上的一個(gè)可調(diào)制的反射鏡陣列。在矢量掃描配置的情況中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以相當(dāng)簡明。光源620可以是低功率二極管激光器而掃描裝置640可以用Cambridge技術(shù)公司或通用掃描公司制造的掃描鏡構(gòu)成。這兩家公司都位于麻省的Watertown。在矢量掃描配置中，重復(fù)地引導(dǎo)光束600來只顯示解釋圖，即指示符120及胸部邊界或皮膚線125，并且光束在解釋圖上花費(fèi)比光柵掃描情況中更多的時(shí)間。同時(shí)降低了所需的光束功率。正面投影方法也只需比背面投影方法少的光束功率，因?yàn)檎嫱队肮馐鵁o須透射通過原始膠片10以便吸引觀察者的注意力。正面投影法的可能缺點(diǎn)是有時(shí)觀察者可能擋住它。
圖4為說明CAD輸出顯示器的示意圖，它包括傳統(tǒng)的膠片照明器700及按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的小型路線圖TV監(jiān)視器800。在這一示范性實(shí)施例中，解釋信息是作為緊靠原始膠片10處的小型TV監(jiān)視器800上的小型解釋路線象850呈現(xiàn)的。這一小型路線象850是由下述兩個(gè)重疊圖象構(gòu)成的一個(gè)從數(shù)字化圖象40生成的亞抽樣圖象及一個(gè)從對(duì)應(yīng)的解釋圖55生成的類似亞抽樣圖象。原始膠片10對(duì)小型解釋路線象850用圖象的對(duì)角線長度測(cè)量的尺寸比可以在2∶1到4∶1的數(shù)量級(jí)內(nèi)。小型TV監(jiān)視器800的中心與傳統(tǒng)的膠片照明光箱700上的原始膠片10的中心之間的距離通常小于12英寸。圖4中所示的用于安裝小型TV監(jiān)視器800的最佳位置是正好在顯示原始圖象10的光箱700的下方。在各監(jiān)視器上顯示一對(duì)圖象也是方便的，因?yàn)榻?jīng)常顯示一對(duì)原始膠片10并互相接著觀察。在這一方式中，放射學(xué)家仍必須在膠片照明器700上的原始放射性膠片圖象10與顯示在小型TV監(jiān)視器800上的小型解釋路線圖850之間來回移動(dòng)其目光。小型TV監(jiān)視器800的空間分辨率可以在500條TV線或與當(dāng)前的NTSC或PAL相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。小型TV監(jiān)視器800的亮度級(jí)應(yīng)與透射通過原始膠片10的平均亮度級(jí)相同，從而使觀察者不會(huì)受從一個(gè)圖象改變到另一圖象的亮度變化的刺激。觀察者能夠用開關(guān)(未示出)容易地?fù)軇?dòng)開關(guān)小型解釋路線象850也是重要的。雖然觀察者的目光的來回移動(dòng)可能產(chǎn)生診斷錯(cuò)誤，能夠期望與Giger等人在SPIE學(xué)報(bào)，卷1445(1991)，101-103頁中所描述的系統(tǒng)相比，解釋路線圖與原始膠片圖象之間短得多的距離與小得多的眼睛對(duì)角能使預(yù)期的錯(cuò)誤最少。TV監(jiān)視器800可在不同的方便位置上，諸如在光箱700的一側(cè)或上方。
雖然已經(jīng)用包含單一原始膠片的較佳結(jié)構(gòu)的形式描述了上述實(shí)施例，對(duì)于熟悉本技術(shù)的人員應(yīng)顯而易見本發(fā)明也適用于觀察多膠片觀察臺(tái)上的多張膠片或交替器(具有預(yù)加載的膠片及一條傳輸帶)能允許同時(shí)或在不同時(shí)間觀察若干X射線膠片10，可以帶或不帶它們各自的解釋圖55。
雖然已經(jīng)用較佳結(jié)構(gòu)與過程描述了本發(fā)明，對(duì)于熟悉本技術(shù)的人員應(yīng)顯而易見可以作出各種替代與修改而不脫離本發(fā)明、并且旨在將這些修改與替代看成是在所附權(quán)利要求書所定義的發(fā)明精神與范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括一個(gè)表示以高空間分辨率為特征的X射線圖象的數(shù)字化圖象數(shù)據(jù)源；一個(gè)與所述源耦合以接收所述數(shù)字化圖象數(shù)據(jù)并作為其函數(shù)生成標(biāo)識(shí)符合選擇的標(biāo)準(zhǔn)的圖象部分的解釋圖的處理器；以及一個(gè)與所述處理器耦合并顯示選擇的所述X射線圖象供在所述高空間分辨率與高亮度級(jí)上觀察，同時(shí)有選擇地與之配準(zhǔn)地在其上疊加解釋圖的顯示器；其中，所述X射線圖是用掃描高強(qiáng)度光束解釋的。
2.如權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，其中所述源包括一個(gè)X射線膠片圖象形式的X射線圖象源及一個(gè)處理所述X射線膠片圖象以提供所述數(shù)字化圖象數(shù)據(jù)的數(shù)字化儀。
3.如權(quán)利要求2中的系統(tǒng)，其中在觀察所述X射線膠片圖象期間，所述掃描高強(qiáng)度光束是從所述X射線膠片圖象后方投射的。
4.如權(quán)利要求2中的系統(tǒng)，其中在觀察所述X射線膠片圖象期間，所述掃描高強(qiáng)度光束是從所述X射線膠片圖象前方投射的。
5.如權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，其中所述掃描高強(qiáng)度光束是由二極管激光器提供的。
6.如權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，其中所述顯示器包括一個(gè)有選擇地照明用于觀察放置在其上的X射線膠片的X射線膠片光箱、以及一個(gè)與所述光箱協(xié)作來有選擇地疊加在正在被觀察的X射線膠片上并與之配準(zhǔn)地顯示所述解釋圖的解釋圖源。
7.一種計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)，包括一個(gè)高空間分辨率數(shù)字化儀，用于為乳房X射線圖象或單屏幕技術(shù)將X射線圖象數(shù)字化成每一象素50微米或更小分辨率，以及為胸片與雙屏幕技術(shù)數(shù)字化成每一象素100微米或更小分辨率；一臺(tái)異常組織特征檢測(cè)計(jì)算機(jī)，從所述X射線圖象的數(shù)字化版本中檢出異常，以及從其中生成標(biāo)識(shí)所述圖象中檢出的異常的解釋圖；以及一個(gè)解釋顯示部件，顯示從所述X射線圖象的數(shù)字化圖象生成的亞抽樣圖象及從對(duì)應(yīng)的解釋圖生成的類似亞抽樣圖象所構(gòu)成的疊加圖象。
8.一種方法，包括下述步驟生成以高空間分辨率為特征的X射線圖象；計(jì)算機(jī)處理所述X射線圖象以生成標(biāo)識(shí)符合選擇的標(biāo)準(zhǔn)的各自的解釋圖；以及顯示所述X射線圖象供在高空間分辨率與高亮度級(jí)上觀察，同時(shí)與之配準(zhǔn)及相對(duì)于它定標(biāo)地將所述解釋圖疊加在其上面。
9.如權(quán)利要求8中的方法，其中所述生成X射線圖象的步驟包括數(shù)字化X射線膠片圖象以生成每一象素100微米或更小的空間分辨率上的數(shù)字化圖象數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9中的方法，其中所述計(jì)算機(jī)處理步驟包括在低于所述每一象素100微米或更小的空間分辨率的一種空間分辨率上生成所述解釋圖。
11.如權(quán)利要求10中的方法，其中所述顯示步驟包括用低空間分辨率監(jiān)視器照明X射線膠片，該監(jiān)視器與被照明的X射線膠片配準(zhǔn)地有選擇地顯示所述解釋圖。
12.如權(quán)利要求10中的方法，其中所述顯示步驟包括有選擇地照明放置在光箱上的用于觀察的X射線膠片，同時(shí)以疊加在正在被觀察的X射線膠片上并與之配準(zhǔn)在有選擇地將所述解釋圖投影在正被觀察的X射線膠片。
13.如權(quán)利要求8中的方法，其中所述顯示步驟包括有選擇地照明用于觀察的X射線膠片，同時(shí)與正在被觀察的X射線膠片配準(zhǔn)地有選擇地將所述解釋圖疊加在正在被觀察的X射線膠片上。
14.如權(quán)利要求8中的方法，其中所述計(jì)算機(jī)處理所述X射線圖象來生成標(biāo)識(shí)符合選擇的標(biāo)準(zhǔn)的圖象部分的各自的解釋圖的步驟包括在所述圖象部分的標(biāo)識(shí)中生成可信度級(jí)的度量，以及所述顯示步驟包括在所述解釋圖中顯示所述可信度度量的指示符。
全文摘要
在高分辨率與高亮度上顯示帶有與之配準(zhǔn)的疊加的解釋的X射線圖象,來指出通過下述過程識(shí)別出的可疑異常,在該過程中數(shù)字化X射線圖象并將數(shù)字化信息提交給特征抽取處理。例如,以顯示在光箱上的X射線膠片圖象的形式在高分辨率與高亮度上顯示X射線圖象,同時(shí)用與該光箱協(xié)作的獨(dú)立成象系統(tǒng)將解釋信息有選擇地疊加在同一圖象上。以這一方式,放射學(xué)家能以傳統(tǒng)方式單獨(dú)觀察X射線膠片,或者在相同的位置與相同的高分辨率與相同或基本相同的照明級(jí)上觀察帶有疊加的解釋信息并與之配準(zhǔn)的同一X射線膠片。此外,公開了用于顯示高分辨率X射線圖象及用于有選擇地將解釋信息疊加在其上的替代方法。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK1195412SQ96193822
公開日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1996年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月10日
發(fā)明者王士平 申請(qǐng)人:王士平