Cabinet x-ray systems with two-dimensional coordinate system on specimen tray or specimen bag

Abstract

Disclosed herein is a method, comprising: capturing with an X-ray subsystem of a cabinet X-ray system(100) an X-ray image of a specimen(190) held by a holder inside a chamber(110) of the cabinet X-ray system(100); displaying the X-ray image on a screen(172) of a display(170); and for i=1, …, M, determining a coordinate (i) of a point (i) of interest in the X-ray image in a same coordinate image on the screen(172) of a same 2-dimensional coordinate system which is fixed to the holder, with M being a positive integer.

Description

CABINET X-RAY SYSTEMS WITH TWO-DIMENSIONAL COORDINATE SYSTEM ON SPECIMEN TRAY OR SPECIMEN BAGBackground

[0001] A cabinet X-ray system can include an X-ray source and an X-ray detector within a shielded chamber. The chamber can be made of a material, usually lead, that blocks X-rays from leaving the chamber. The cabinet X-ray system can also include a tray positioned between the X-ray source and the X-ray detector for holding a specimen to be imaged in the chamber. The X-ray detector can capture X-ray images of the specimen based on the interaction between the specimen and X-rays from the X-ray source.Summary

[0002] Disclosed herein is a method, comprising: capturing with an X-ray subsystem of a cabinet X-ray system an X-ray image of a specimen held by a holder inside a chamber of the cabinet X-ray system; displaying the X-ray image on a screen of a display; and for i=1, …, M, determining a coordinate (i) of a point (i) of interest in the X-ray image in a same coordinate image on the screen of a same 2-dimensional coordinate system which is fixed to the holder, with M being a positive integer.

[0003] In an aspect, the 2-dimensional coordinate system comprises markers printed on the holder.

[0004] In an aspect, the holder is a tray.

[0005] In an aspect, the holder is a vacuum bag.

[0006] In an aspect, the method further comprises, for each value of i, specifying the point (i) on the screen based on user input before said determining the coordinate (i) of the point (i) is performed.

[0007] In an aspect, said specifying the point (i) comprises: detecting a mouse click; and determining a position of a mouse pointer on the screen when the mouse click occurs.

[0008] In an aspect, said specifying the point (i) comprises: detecting a touch on the screen; and determining a position of a touch point of the touch on the screen.

[0009] In an aspect, the method further comprises, for each value of i, after said specifying the point (i) is performed, displaying an arrow (i) on the screen with (A) an arrow tail being at a same center of a same image of the specimen in the X-ray image on the screen and (B) an arrow head being at the point (i) .

[0010] In an aspect, the method further comprises, for each value of i, automatically specifying the point (i) on the screen without any user input before said determining the coordinate (i) of the point (i) is performed.

[0011] In an aspect, a controller of the cabinet X-ray system performs said determining the coordinates (i) , i=1, …, M.

[0012] In an aspect, the coordinate image on the screen is a part of the X-ray image on the screen.

[0013] In an aspect, the method further comprises (A) capturing with a camera a visible light image of the specimen and the holder, and (B) superimposing the visible light image and the X-ray image on the screen, and the coordinate image on the screen is a part of the visible light image on the screen.

[0014] In an aspect, the camera is next to an X-ray source of the X-ray subsystem.

[0015] In an aspect, each of the points (i) , i=1, …, M is a calcification spot.

[0016] In an aspect, each of the coordinates (i) , i=1, …, M is a pair of values.

[0017] In an aspect, the 2-dimensional coordinate system comprises horizontal and vertical straight pattern lines.

[0018] In an aspect, the 2-dimensional coordinate system is visible to the naked eye.

[0019] In an aspect, the chamber is configured to prevent X-rays generated by any X-ray source of the X-ray subsystem from leaving the chamber.

[0020] In an aspect, the X-ray subsystem comprises an X-ray source and an X-ray detector, and the holder is disposed between the X-ray source and the X-ray detector.

[0021] In an aspect, X-rays from the X-ray source form a divergent beam.

[0022] In an aspect, the X-ray subsystem is inside the chamber.

[0023] Also disclosed herein is a computer program product, comprising a non-transitory computer readable medium having instructions recorded thereon, the instructions when executed by a computer implementing any of the methods above.

[0024] Brief Description of Figures

[0025] Fig. 1 schematically shows a perspective view of a cabinet X-ray system, according to an embodiment.

[0026] Fig. 2 shows the screen of a display of the cabinet X-ray system, according to an embodiment.

[0027] Fig. 3 shows a flowchart generalizing the operation of the cabinet X-ray system, according to an embodiment.Detailed Description

[0028] CABINET X-RAY SYSTEM

[0029] Fig. 1 schematically shows a perspective view of a cabinet X-ray system 100, according to an embodiment. In an embodiment, the cabinet X-ray system 100 may include a chamber 110, an X-ray source 120, an X-ray detector 130, a tray 140, controller 160, and a display 170.

[0030] CHAMBER

[0031] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the chamber 110 may prevent X-rays from the X-ray source 120 (e.g., the X-ray beam 122) from leaving the chamber 110. The chamber 110 may be made of a material that blocks X-rays (e.g., lead) .

[0032] X-RAY SOURCE

[0033] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the X-ray source 120 may send X-ray beams (e.g., the X-ray beam 122) into the chamber 110. In an embodiment, the X-ray source 120 may be inside the chamber 110. In an embodiment, the X-ray source 120 may be a point source. The X-ray beam 122 may be a divergent beam (e.g., a pyramid beam or a cone beam) .

[0034] TRAY

[0035] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the tray 140 may support a specimen 190 (e.g., a human breast tissue) which is to be imaged by the X-ray subsystem 120+130 including the X-ray source 120 and the X-ray detector 130. The tray 140 may be positioned between the X-ray source 120 and the X-ray detector 130 (as shown) .

[0036] In an embodiment, the cabinet X-ray system 100 may include a 2-dimensional coordinate system 142 fixed to the tray 140. In an embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 may be a Cartesian coordinate system which may include, for example, 7 horizontal straight pattern lines and 7 vertical straight pattern lines (as shown) .

[0037] In an embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 may be opaque to the X-ray beam 122, whereas the tray 140 may not be opaque to the X-ray beam 122. In an embodiment, the entire 2-dimensional coordinate system 142 may be within the field of view of the X-ray subsystem 120+130.

[0038] In an embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 may include markers (e.g., the 14 straight pattern lines mentioned above) printed on the tray 140.

[0039] In an embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 may be visible to the naked eye.

[0040] X-RAY DETECTOR

[0041] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the X-ray detector 130 may capture an X-ray image of the specimen 190 based on the interaction between the X-ray beam 122 and the specimen 190.

[0042] The interaction between the X-ray beam 122 and the specimen 190 may include scenarios such as: (A) some of the radiation particles of the X-ray beam 122 that are incident on the specimen 190 are blocked by the specimen 190, and (B) some of the radiation particles of the X-ray beam 122 that are incident on the specimen 190 travel through the specimen 190 without changing their directions.

[0043] In an embodiment, the X-ray detector 130 may be inside the chamber 110.

[0044] CONTROLLER

[0045] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the controller 160 may be configured to receive and process data (e.g., image data) from the X-ray detector 130.

[0046] DISPLAY

[0047] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the display 170 may include a screen 172 configured to display an X-ray image of the specimen 190 captured by the X-ray subsystem 120+130.

[0048] OPERATION OF CABINET X-RAY SYSTEM

[0049] In an embodiment, with reference to Fig. 1, the operation of the cabinet X-ray system 100 may be as follows.

[0050] In an embodiment, the specimen 190 may be placed on the tray 140 within the 2-dimensional coordinate system 142 (as shown) , and then the tray 140 with the specimen 190 thereon may be placed inside the chamber 110 (as shown) .

[0051] Next, in an embodiment, the X-ray subsystem 120+130 may capture an X-ray image of the specimen 190 based on the interaction between the specimen 190 and the X-ray beam 122.

[0052] Next, in an embodiment, the X-ray image may be displayed on the screen 172 of the display 170 (as shown in Fig. 2) . Note that because the 2-dimensional coordinate system 142 is opaque to the X-ray beam 122 and is entirely within the field of view of the X-ray subsystem 120+130, the entire 2-dimensional coordinate system 142 is in the X-ray image as shown in Fig. 2. As a result, the coordinate image 142i of the 2-dimensional coordinate system 142 on the screen 172 is a part of the X-ray image on the screen 172 (as shown in Fig. 2) .

[0053] Assume a first point of interest 290 (e.g., a calcification spot) on the screen 172 is visible to the naked eye. In an embodiment, the user of the cabinet X-ray system 100 may move a computer mouse (not shown) such that the mouse pointer 230 associated with the computer  mouse is at the first point of interest 290 on the screen 172 (as shown in Fig. 2) . Then, in an embodiment, the user may press a mouse button of the computer mouse (i.e., a mouse click) so as to specify to the controller 160 that the mouse pointer 230 is currently at a point of interest (i.e., at the first point of interest 290) .

[0054] In response, in an embodiment, the controller 160 may determine the position of the mouse pointer 230 on the screen 172.

[0055] Then, in an embodiment, the controller 160 may determine the coordinate of the first point of interest 290 in the coordinate image 142i based on the position of the mouse pointer 230 on the screen 172. For example, the coordinate of the first point of interest 290 can be determined by the controller 160 to be (3.6, 1.7) in the coordinate image 142i (as shown in Fig. 2) .

[0056] ADDITIONAL POINTS OF INTEREST

[0057] In an embodiment, with reference to Fig. 1 and Fig. 2, the user may specify additional points of interest (not shown) on the screen 172, and the controller 160 may determine the coordinates of these additional points of interest in the coordinate image 142i.

[0058] In an embodiment, the manner in which the controller 160 determines the coordinates of these additional points of interest in the coordinate image 142i may be similar to the manner in which the controller 160 determines the coordinate of the first point of interest 290 in the coordinate image 142i.

[0059] FLOWCHART GENERALIZING OPERATION OF CABINET X-RAY SYSTEM

[0060] Fig. 3 shows a flowchart 300 generalizing the operation of the cabinet X-ray system 100, according to an embodiment.

[0061] In step 310, the operation may include capturing with an X-ray subsystem of a cabinet X-ray system an X-ray image of a specimen held by a holder inside a chamber of the cabinet X-ray system. For example, in the embodiments described above, with reference to Fig. 1, the X-ray subsystem 120+130 captures the X-ray image of the specimen 190 held by the tray 140 inside the chamber 110.

[0062] In step 320, the operation may include displaying the X-ray image on a screen of a display. For example, in the embodiments described above, with reference to Fig. 1, the X-ray image is displayed on the screen 172 of the display 170.

[0063] In step 330, the operation may include, for i=1, …, M, determining a coordinate (i) of a point (i) of interest in the X-ray image in a same coordinate image on the screen of a same 2-dimensional coordinate system which is fixed to the holder, with M being a positive integer.  For example, in the embodiments described above, with reference to Fig. 1, the controller 160 determines the coordinate of the first point of interest 290 in the coordinate image 142i on the screen 172 of the 2-dimensional coordinate system 142 which is fixed to the tray 140.

[0064] OTHER EMBODIMENTS

[0065] ARROW FOR CONFIRMATION

[0066] In an embodiment, with reference to Fig. 1 and Fig. 2, after the user specifies the first point of interest 290, the controller 160 may display an arrow 240 on the screen 172. In an embodiment, the tail of the arrow 240 may be at the center of the image of the specimen 190 in the X-ray image on the screen 172, and the head of the arrow 240 may be at the first point of interest 290 on the screen 172 (as shown in Fig. 2) .

[0067] ALTERNATIVE EMBODIMENTS

[0068] A TOUCH ON SCREEN TO SPECIFY POINT OF INTEREST

[0069] In the embodiments described above, with reference to Fig. 1 and Fig. 2, the user of the cabinet X-ray system 100 uses a mouse click to specify the first point of interest 290. In an alternative embodiment, to specify the first point of interest 290, the user may make a touch on the screen 172 at the first point of interest 290. Then, in an embodiment, the controller 160 may detect the touch on the screen 172, then determine the position of a touch point of the touch on the screen 172, and then determine the coordinate of the first point of interest 290 in the coordinate image 142i based on the position of the touch point on the screen 172.

[0070] 2-DIMENSIONAL COORDINATE SYSTEM ON SPECIMEN BAG

[0071] In the embodiments described above, with reference to Fig. 1, the 2-dimensional coordinate system 142 is on the tray 140. In an alternative embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 may be on a vacuum bag (not shown) instead of being on the tray 140. In this alternative embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 on the vacuum bag may be opaque to the X-ray beam 122, whereas the vacuum bag may not be opaque to the X-ray beam 122.

[0072] In an embodiment, the operation of the cabinet X-ray system 100 in this alternative embodiment may be as follows.

[0073] The specimen 190 may be placed inside the vacuum bag and then air may be pumped out of the vacuum bag.

[0074] Next, in an embodiment, the vacuum bag with the specimen 190 therein may be placed on the tray 140; and then the tray 140 with the vacuum bag holding the specimen 190 may be placed inside the chamber 110.

[0075] Next, in an embodiment, the X-ray subsystem 120+130 may capture an X-ray image of the specimen 190, and then the X-ray image may be displayed on the screen 172. With (A) the tray 140 and the vacuum bag being not opaque to the X-ray beam 122, and (B) the 2-dimensional coordinate system 142 on the vacuum bag being opaque to the X-ray beam 122, the X-ray image of the specimen 190 when displayed on the screen 172 should look similar to what is shown in Fig. 2.

[0076] Then, the operation of the cabinet X-ray system 100 in this alternative embodiment may continue in a manner similar to the manner in which the operation of the cabinet X-ray system 100 with the 2-dimensional coordinate system 142 being on the tray 140 would continue. Specifically, the user may specify the first point of interest 290 on the screen 172, and the controller 160 may determine the coordinate of the specified first point of interest 290 in the coordinate image 142i.

[0077] POINTS OF INTEREST ARE AUTOMATICALLY SPECIFIED

[0078] In the embodiments described above, with reference to Fig. 1 and Fig. 2, the points of interest (including the first point of interest 290) are specified manually by the user (i.e., by mouse clicks) . In an alternative embodiment, the points of interest may be specified automatically without any input by the user of the cabinet X-ray system 100. Specifically, in an embodiment, the controller 160 may analyze the X-ray image of the specimen 190 and then find and specify the points of interest in the X-ray image on the screen 172.

[0079] COORDINATE IMAGE IS A PART OF VISIBLE LIGHT IMAGE OF SPECIMEN ON SCREEN

[0080] In the embodiments described above, with reference to Fig. 1 and Fig. 2, the coordinate image 142i on the screen 172 is a part of the X-ray image of the specimen 190 on the screen 172. In an alternative embodiment, the coordinate image 142i on the screen 172 is a part of a visible light image of the specimen 190 and the tray 140 on the screen 172 instead of being a part of the X-ray image of the specimen 190 on the screen 172.

[0081] Specifically, in an embodiment, the cabinet X-ray system 100 may include a camera 150 (Fig. 1) . The camera 150 may be positioned next to the X-ray source 120. In addition, in an embodiment, the 2-dimensional coordinate system 142 may be visible to the naked eye and may not be opaque to the X-ray beam 122.

[0082] In an embodiment, the operation of the cabinet X-ray system 100 in this alternative embodiment may be as follows.

[0083] With the specimen 190 being on the tray 140 inside the chamber 110, the camera 150 may capture a visible light image of the specimen 190 and the tray 140 with the 2-dimensional  coordinate system 142 thereon; and the X-ray subsystem 120+130 may capture an X-ray image of the specimen 190.

[0084] Next, in an embodiment, the visible light image and the X-ray image may be simultaneously displayed on the screen 172 such that the image of the specimen 190 in the X-ray image and the image of the specimen 190 in the visible light image are aligned on the screen 172. In other words, the visible light image and the X-ray image are superimposed on the screen 172.

[0085] Then, the operation of the cabinet X-ray system 100 in this alternative embodiment may continue in a manner similar to the manner in which the operation of the cabinet X-ray system 100 with the coordinate image 142i being a part of the X-ray image on the screen 172 would continue. Specifically, the points of interest on the screen 172 may be specified, and the controller 160 may determine the coordinates of the specified points of interest in the coordinate image 142i.

[0086] Note that, in this alternative embodiment, the coordinate image 142i on the screen 172 is a part of the visible light image of the specimen 190 and the tray 140 on the screen 172.

[0087] While various aspects and embodiments have been disclosed herein, other aspects and embodiments will be apparent to those skilled in the art. The various aspects and embodiments disclosed herein are for purposes of illustration and are not intended to be limiting, with the true scope and spirit being indicated by the following claims.

Claims

1.A method, comprising:capturing with an X-ray subsystem of a cabinet X-ray system an X-ray image of a specimen held by a holder inside a chamber of the cabinet X-ray system;displaying the X-ray image on a screen of a display; andfor i=1, …, M, determining a coordinate (i) of a point (i) of interest in the X-ray image in a same coordinate image on the screen of a same 2-dimensional coordinate system which is fixed to the holder, with M being a positive integer.2.The method of claim 1, wherein the 2-dimensional coordinate system comprises markers printed on the holder.3.The method of claim 1, wherein the holder is a tray.4.The method of claim 1, wherein the holder is a vacuum bag.5.The method of claim 1, further comprising, for each value of i, specifying the point (i) on the screen based on user input before said determining the coordinate (i) of the point (i) is performed.6.The method of claim 5, wherein said specifying the point (i) comprises:detecting a mouse click; anddetermining a position of a mouse pointer on the screen when the mouse click occurs.7.The method of claim 5, wherein said specifying the point (i) comprises:detecting a touch on the screen; anddetermining a position of a touch point of the touch on the screen.8.The method of claim 5, further comprising, for each value of i, after said specifying the point (i) is performed, displaying an arrow (i) on the screen with (A) an arrow tail being at a same center of a same image of the specimen in the X-ray image on the screen and (B) an arrow head being at the point (i) .9.The method of claim 1, further comprising, for each value of i, automatically specifying the point (i) on the screen without any user input before said determining the coordinate (i) of the point (i) is performed.10.The method of claim 1, wherein a controller of the cabinet X-ray system performs said determining the coordinates (i) , i=1, …, M.11.The method of claim 1, wherein the coordinate image on the screen is a part of the X-ray image on the screen.12.The method of claim 1,wherein the method further comprises (A) capturing with a camera a visible light image of the specimen and the holder, and (B) superimposing the visible light image and the X-ray image on the screen, andwherein the coordinate image on the screen is a part of the visible light image on the screen.13.The method of claim 12, wherein the camera is next to an X-ray source of the X-ray subsystem.14.The method of claim 1, wherein each of the points (i) , i=1, …, M is a calcification spot.15.The method of claim 1, wherein each of the coordinates (i) , i=1, …, M is a pair of values.16.The method of claim 1, wherein the 2-dimensional coordinate system comprises horizontal and vertical straight pattern lines.17.The method of claim 1, wherein the 2-dimensional coordinate system is visible to the naked eye.18.The method of claim 1, wherein the chamber is configured to prevent X-rays generated by any X-ray source of the X-ray subsystem from leaving the chamber.19.The method of claim 1,wherein the X-ray subsystem comprises an X-ray source and an X-ray detector, andwherein the holder is disposed between the X-ray source and the X-ray detector.20.The method of claim 19, wherein X-rays from the X-ray source form a divergent beam.21.The method of claim 1, wherein the X-ray subsystem is inside the chamber.22.A computer program product, comprising a non-transitory computer readable medium having instructions recorded thereon, the instructions when executed by a computer implementing a method of any one of claims 1-21.

Images