技术领域
本发明涉及一种在三维成像、尤其是在乳腺X射线照片中给出检查结果的 方法。
背景技术
成像方法在医疗技术中具有越来越重要的意义。检查物体是人体或动物 体。长久以来就存在诸如X射线技术等经典方法，其中产生待检查身体区域的 二维图像。此外还有诸如核自旋断层造影或计算机断层造影的现代方法，它们 还产生三维图像或者说通过断层显示而产生近似三维的图像。
在例如由DE19842944公开的数字层析X射线照相(Tomosynthese)方法 中，用数字投影X射线系统获得三维信息，这些信息以再现的断层的形式被提 供出来。
在实践中证明经典的断层造影术(所谓的“断层”)在很多应用中是数字 层析X射线照相方法的先驱。数字层析X射线照相方法目前处于试验阶段，主 要用在肺、关节和女性乳房的检查中。
虽然通过获得三维信息提高了通过被检查的身体区域而获得的信息内容 量，但实施检查的医生还必须对以大量断层照片形式存在的明显大得多的数据 量进行分析。因此，这种成像检查方法主要是在放映时(Screening)、也就是在 每天超过50个患者的患者量的对患者的连续检查中，就检查诊断的花费来说对 于医生不能再轻易胜任。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，改善在三维成像中、尤其是在乳腺X射线 照片中的检查诊断。
该技术问题是通过一种在三维成像中、尤其是在乳腺X射线照片中给出检 查结果的方法来解决的，其中产生待检查对象的投影照片，并以电子形式存储 起来。用再现方法从该投影照片中再现出断层图像。医生观察该断层图像并给 出检查结果，并用第一标记对断层图像中的阳性检查结果进行标记。CAD系统 对断层图像给出检查结果，并用第二标记对断层图像中的阳性检查结果进行标 记。对于第一标记和第二标记不同的断层图像将由医生重新观察并给出检查结 果。
断层图像是二维图像，它们在待检查对象的层析X射线照相术的范围内是 从多个投影照片中再现出来的。为此合适的是，采用CT类型的、也就是由计 算机断层造影(CT)公知的再现方法。待检查对象在此是人或动物的身体部位， 尤其是在乳腺X射线照相术范围内检查的女性乳房。通过电子存储相应的投影 照片和再现后的断层图像，对于随后的方法来说这些断层图像是很容易处理的， 具有电子形式的数据存储和数据处理的所有公知优点。
在此，检查相应对象的医生以常规方式观察断层图像并给出检查结果。如 果医生由于其职业经验或专业知识而在断层图像中确定出阳性检查结果，例如 以肿瘤或微量钙化形式存在的病变，则医生在该断层图像中通过第一标记对相 应的可疑位置进行标记。这例如通过在计算机屏幕上点击相应的图像区域来完 成，在该计算机上显示该断层图像并电子地存储相应位置上的第一标记。
在此，医生从为他提供的大量断层图像中例如在光标式的透视中快速选择 一幅或多幅断层图像作为特别有启发意义的或感兴趣的有价值的例子，并只对 这些断层图像进行评价或给出检查结果，或者可以对所有的断层图像进行评价。 还可以例如由自动图像处理系统为医生呈现一幅或两幅预示成功的断层图像来 进行检查诊断。通过用第一标记进行的电标记为检查诊断方法中的其它处理标 记出相应的断层图像。
除了医生之外，还用计算机支持的检测和诊断系统(CAD系统)对断层图 像给出检查结果。在此，又可以对所有的断层图像或只对特定选出的断层图像 给出检查结果。通过例如相应的基于专家系统的图像处理算法等等，CAD系统 与医生同样查找断层图像中的阳性检查结果，并在必要时用第二标记对其进行 标记。
因此，对于待检查对象而言，现在提供了所有从他身上获取的断层图像， 在医生或CAD系统给出阳性检查结果的情况下，这些图像在特定位置由第一 或第二标记作了标记。
在另一个方法步骤中，对出现第一或第二标记的断层图像进行检查。在此， 可以形成下列格局：将既没有第一标记也没有第二标记的断层图像标记为不重 要的、即无病变的，并不再进行分析。
或者，断层图像可能在相同的位置(通常在医疗检查诊断方法的定位精确 度的范围内)具有第一和第二标记。这意味着医生和CAD系统都已经将相应 的图像区域标记为阳性检查结果，也就是医生和CAD的诊断一致。相应的图 像区域被明确地分析为阳性检查结果，同样也不再需要分析。
第三种可能是，在特定的图像区域中可能出现第一或第二标记，但两个标 记不同时出现。对于这种图像区域，医生和CAD系统的检查结果是不同的， 因此医生要对相应的断层图像再次进行最终的检查诊断。医生有责任最终决定 是否针对所涉及的图像区域给出一个检查结果。由此如果CAD系统对相应的 图像区域没有或给出了阴性检查结果，则医生可能维持或更正他的阳性检查结 果，或者医生可以重新检查由CAD系统判断为可疑的图像区域(CAD系统的 阳性检查结果)，并更正或证实CAD的检查结果。
总之，通过本发明为医生在对多个断层图像给出检查结果时提供了计算机支持， 从而提醒医生注意被他忽略、而由CAD系统发现的阳性检查结果，证实医生 自己的阳性检查结果或者由CAD系统提出问题。总的来说，提高了医生的检 查诊断结果的可靠性。尤其是在医生只对少量断层图像、即并非对所得到的所 有断层图像进行检查诊断的情况下，对他来说这明显节省了工作、花费和时间。 由此明显加快了在放映时的顺序检查，并提高了患者检查量。由于本方法相对 于由医生单独进行分析而言提高了敏感性，因此增大了阳性检查结果的发现率。 尤其是在放映时，通过采用中立的、独立的自动CAD检查诊断方法减小了同 一个医生(日程、集中程度、劳累)或不同医生之间(不同的经验水平、培训、 主观的分析标准)对阳性检查结果的识别准确度的波动，也就是可以比较不同 的检查结果。
通过提高医生的注意力(没有第二标记)会增大错误阳性检查结果的概率。 在医生观察少量的断层图像时加快了诊断，减轻了医生的负担，提高了患者检 查量，并因此提高了医生的生产率。
由于在层析X射线照相术中有多个待分析的断层图像而使得顺序检查更 加可能，因为医生不必对所有断层图像进行分析。
CAD系统可以将对象中相邻断层的断层图像之间的相互关联用于给出检 查结果。为此采用针对二维断层的公知三维滤波算法，其中受计算机支持的系 统相对于人来说有着公知的优点。由此提高了CAD系统对阳性检查结果的识 别率，因为通过与相邻断层的相互关联可以比医生使用更多的信息。尤其是在 层析X射线照相术中，各个断层图像之间的相互关联大于诸如CT的其它断层 方法，但人类观察员无法或很难使用这种相关关系。
作为再现方法可以采用层析X射线照相方法。在此，必须从比传统再现方 法中少的方向上来透视对象。患者的负担也减小。
作为替代或除了断层图像之间的相互关联之外，CAD系统还可以将投影照 片及其与再现后的断层图像之间的相互关联用于分析和给出检查结果(发现、 诊断、分类)。这提高了计算机分析的可靠性。
通过再现方法可以从投影照片中再现断层图像，其对应于传统形式的乳腺 X射线照片。医生还可以代之以投影照片而对乳腺X射线照片进行观察并给出 检查结果。这对他来说可能比分析断层图像更为熟悉，从而医生可以更快或更 可靠地对乳腺X射线照片给出阳性或阴性检查结果。由此减轻了医生的检查诊 断工作，因此医生可以在更短的时间内完成这项工作。此外CAD系统也对断 层图像、投影照片或乳腺X射线照片给出检查结果，并用第二标记对阳性检查 结果进行标记。将给出阳性结果、也就是具有第二标记的图像呈现给医生，这 样医生就得到了更正或支持其检查结果的机会。
CAD系统还可以代之以对断层图像而对再现后的厚断层(传统的乳腺X 射线图像)做出检查诊断，并用第二标记对该图像中的阳性检查结果进行标记。 如果医生也对同一幅图像进行分析，并且医生和CAD系统以该图像为工作对 象来作为输出基础，则又可以自动检查第一和第二标记是否一致。
CAD系统可以与再现方法相捆绑。这种捆绑例如通过采用对应的再现滤波 器来跟踪。然后在图像中通过CAD系统用阳性检查结果来突出一个图像区域。 因此与传统的乳腺X照相术类似向医生呈现一幅图像，但由CAD系统诊断为 阳性的有关区域已经被突出，因此医生一下子就能看到。通过该突显，医生还 可以更简单并因此更快地给出明确的检查结果。
医生和CAD系统都可以对断层图像和投影照片一起给出检查结果。也就 是说，CAD系统给出了双重检查结果，由此进一步提高了其对于阳性或阴性检 查结果的命中概率或者说判断精度。
利用再现方法可以产生或再现不同层厚的断层图像。然后将不同层厚的断 层图像呈现给医生和CAD系统用于给出检查结果。特定层厚的断层图像适合 于让医生看见并进行可靠的判断，比通过CAD系统自动判断图像内容更好。 通过这种方式可以最佳地分析两个断层图像。由此提高了医生和CAD系统在 给出检查结果时的命中概率。
附图说明
下面借助附图中的实施例详细描述本发明。其中分别以原理图的形式示 出：
图1示出用于在三维成像中进行计算机支持的诊断的设备，
图2示出用于在三维成像中进行计算机支持的诊断的方法的流程图，
图3示出在断层图像中进行标记的情况。
具体实施方式
图1示出在三维成像或在层析X射线照相术的范围内给出检查结果的层析 X射线照相装置2，包括待检查的患者4和实施检查的医生6。层析X射线照 相装置2包括X射线设备8、层析X射线照相计算机16和具有显示器20的检 查诊断计算机18，其中，X射线设备8具有X射线源10、机械平移装置9和 数字探测器12以及配属于X射线设备8的计算机14。
在以计算机14形式存在、被医务人员或医生6用作工作站的所谓采集工 作站上，医生对患者的检查、例如对女性乳房的乳腺X射线照相进行初始化。 接着，用从X射线源10射出的X射线22对患者4进行透视，并在此过程中在 探测器12中产生单个投影或投影照片24，其中通过机械平移装置9连续改变 患者4和/或X射线源10或探测器12的相对位置。在此可以将患者4或X射 线设备(或其部件)或者两者一起移动。然后将这样产生的投影照片24传送到 计算机14并在那里存储。
接着将投影照片24传送到层析X射线照相计算机16，后者从投影照片24 的二维数据中通过数字层析X射线照相方法产生患者4透视区域的三维模型 26。该模型26又由任意断层图像28组成，这些图像例如是单独借助X射线技 术无法显示的穿过患者透视区域的截面图像，或者是按照经典乳腺X射线照片 形式的显示。
各个投影24和断层图像28被传送到检查诊断计算机18，并可选的显示在 显示器20上，在该显示器上医生6可以观察这些投影照片和断层图像。此外在 检查诊断计算机18中对这投影照片和断层图像引入CAD方法，也就是按照在 该计算机中运行的计算机程序形式的CAD程序30。
也可以在采集工作站14上就显示投影照片，以例如用于检查这些照片(例 如患者定位或图像质量)。层析X射线照相计算机或再现计算机16以及CAD 或检查诊断计算机18可以重合。
CAD程序30的输出32同样显示在显示器20上。通过观察投影24、断层 图像28和输出32，医生6在检查诊断计算机18上给出患者4的检查结果。
图2以流程图示出用于在三维成像或层析X射线照相术的范围内给出检查 结果的方法的流程。在起始步骤50中，如上所述，在透视患者4期间或之后产 生投影照片24和截面图像28。在经典的分析步骤52中，在显示器20上为医 生6显示出所有或只有单个投影照片24或断层图像28，接着医生对这些图像 材料进行检查诊断，并给出医生检查结果54。在此过程中，医生如在图3a中 所示的那样用检查结果标记56标记出断层图像28中的可疑位置。在投影照片 24中，医生可选地同样用检查结果标记56对一个图像位置进行标记，如图3b 所示。在检查结果标记56的位置处，医生怀疑患者4的身体内存在恶性病变。
在与经典分析步骤52同时进行的自动分析步骤58中，CAD程序30在同 一幅或选择的另一幅截面图像28和投影照片24上对这些图像材料进行自动的 检查诊断，并给出CAD检查结果60。在CAD检查结果60中，CAD程序30 用检查结果标记62对与医生在图3a的断层图像28中标记的相同位置进行标 记，因为CAD程序在那里检测到恶性病变。在图3b所示的单个断层照片24 中，CAD程序同样用检查结果标记62对不同于医生6标记的另一个位置进行 了标记。
在比较步骤64中将检查结果54和60进行比较。在此，在图3a和3b的被 进行了检查诊断的断层图像28和24中将检查结果标记56和62的位置进行比 较。在图3a的断层图像28中，检查结果标记56和62在检查精度范围内位于 同一个位置，也就是说将患者4的同一个身体区域标记为恶性病变的出现地点， 而这表示阳性检查结果。由于涉及该位置的医生检查结果54和CAD检查结果 60一致，因此作出肯定判断66，并将所涉及的断层图像28通过阳性分支58 分配给阳性检查结果的集合70，这意味着患者4在该断层图像28中可识别的 位置上具有阳性检查结果。
如果未示出的断层图像28不具有检查结果标记62和56，也就是说医生检 查结果54和CAD检查结果60一致，则同样作出肯定判断66，但通过阴性分 支72导向阴性集合74，也就是说患者被明确地诊断为没有病变。
如果在比较步骤64中医生检查结果54和CAD检查结果60不一致，因为 在这种情况下标记了不同的图像位置(如图3b所示)，则作出否定的判断76， 并进行修正步骤78。
在修正步骤78中，在显示器20上向医生显示其医生检查结果54和CAD 检查结果60，在图3b的例子中是具有检查结果标记56和62的不同出现地点 的单个断层照片24。通过重新精确地研究断层图像28以及必要时对附加材料 的分析，如与断层图像28类似的断层厚度更大的传统乳腺X射线照片，医生 对该检查结果进行检验。在此医生得出结果，即他错误的用检查结果标记56 对断层图像28中他认为是无病变的位置进行了标记，并去掉该标记。同样，他 还借助其它图像材料检验在断层图像28中通过CAD系统30的检查结果62标 记的位置，并确定那里实际上存在阳性检查结果。图3b的断层图像28因此通 过阳性分支80同样分配给阳性集合70。如果医生在修正步骤78中最终得出阴 性检查结果，则根据阴性分支82将断层图像28分配给阴性集合74。