(57)【要約】【課題】複数種類の医用画像を同一の圧迫状態で撮像することができる医用画像診断装置及び圧迫板を提供することである。【解決手段】実施形態に係る医用画像診断装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、圧迫板と、光照射部と、振動子群と、移動機構とを備える。Ｘ線管は、被検体にＸ線を照射する。Ｘ線検出器は、照射された前記Ｘ線を検出する。圧迫板は、前記被検体の乳房を圧迫する。光照射部は、予め設定された波長を有する光を照射する。振動子群は、前記圧迫板の内部に備えられ、超音波を受信する。移動機構は、前記Ｘ線に基づく画像の撮像指示に応じて、前記Ｘ線の照射範囲外に前記振動子群を移動させる。【選択図】図１
2020000446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線管と、
照射された前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記被検体の乳房を圧迫する圧迫板と、
予め設定された波長を有する光を照射する光照射部と、
前記圧迫板の内部に備えられ、超音波を受信する振動子群と、
前記Ｘ線に基づく画像の撮像指示に応じて、前記Ｘ線の照射範囲外に前記振動子群を移動させる移動機構と、
を備える、医用画像診断装置。
【請求項２】
前記圧迫板のうち前記被検体の乳房と接する接触面は、生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する材料で形成され、
前記圧迫板の内部には、水又はオイルが充填される、
請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記圧迫板は、
前記被検体の乳房を鉛直方向の上側から圧迫する上部圧迫板と、
前記被検体の乳房を鉛直方向の下側から圧迫する下部圧迫板とを含み、
前記振動子群は、前記上部圧迫板及び前記下部圧迫板の少なくとも一方に備えられる、
請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記振動子群は、前記上部圧迫板及び前記下部圧迫板それぞれに備えられる、
請求項３に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記上部圧迫板に備えられる振動子群により受信された超音波の信号と、前記下部圧迫板に備えられる振動子群により受信された超音波の信号とを、重み付け加算により統合して光音響画像データを生成する光音響撮像部を更に備える、
請求項４に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記圧迫板のうち前記被検体の乳房と接する接触面は、略無色かつ略透明な材料で形成され、
前記移動機構は、前記Ｘ線に基づく撮像を行う場合に、前記Ｘ線の照射範囲外に前記光照射部を移動させる、
請求項３〜５のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記光照射部は、前記上部圧迫板及び前記下部圧迫板の少なくとも一方に備えられる、
請求項３〜６のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記光照射部は、前記上部圧迫板及び前記下部圧迫板それぞれに備えられる、
請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記光照射部は、前記圧迫板とは異なる位置に備えられる、
請求項３〜６のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
Ｘ線画像、光音響画像、及び超音波画像のうち、少なくとも２つの医用画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部により生成された少なくとも２つの医用画像を、並列表示又は重畳表示させる表示制御部とを更に備える、
請求項１〜９のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記圧迫板の内部の圧力を調整することで、前記被検体の乳房と接する接触面積を増大させる圧力調整部を更に備える、
請求項１〜１０のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記上部圧迫板及び前記下部圧迫板の間において、前記被検体の乳房を覆う被覆部材と、
前記上部圧迫板、前記下部圧迫板、前記被覆部材、及び前記被検体の体表面により囲まれた空間に液体を充填する充填機構とを更に備える、
請求項３〜９のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１３】
操作者による前記撮像指示の入力を受け付け、
前記撮像指示の入力を契機として、前記移動機構に対して前記振動子群の移動を実行させ、
前記振動子群の移動が完了した後に、前記Ｘ線管に前記Ｘ線を照射させる、Ｘ線撮像部を更に備える、
請求項１〜１２のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１４】
Ｘ線に基づく画像の撮像を実行可能な医用画像診断装置に取り付け可能であり、被検体の乳房を圧迫する圧迫板であって、
前記圧迫板の内部に備えられ、超音波を受信する振動子群と、
前記Ｘ線に基づく画像の撮像指示に応じて、前記Ｘ線の照射範囲外に前記振動子群を移動させる移動機構と、
を備える、圧迫板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び圧迫板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乳癌検診では、被検体の乳房を圧迫した状態でＸ線を用いて撮影するマンモグラフィ装置が利用されている。マンモグラフィ装置により撮影されたＸ線画像には、乳腺や、乳腺の中に生じた乳癌（腫瘍）、乳癌が壊死した石灰化などがいずれも描出可能で、１枚〜数枚の透過画像で乳房全体の状況を把握することができる。このため、マンモグラフィ装置は、乳癌検診のゴールドスタンダードとして利用されている。
【０００３】
しかしながら、マンモグラフィ装置を用いても、必ずしも腫瘍を確実に見つけ出せるとは限らない。例えば、乳房中の乳腺の密度（量）は、年齢、個人により異なる。Ｘ線画像では、診断対象である腫瘍も、バックグラウンドである乳腺も白く描出される。このため、デンスブレストの人の乳房のＸ線画像では、腫瘍の描出能が低下する。したがって、マンモグラフィ装置は、デンスブレストの人の乳房から腫瘍を見つけ出すことは難しいことがある。
【０００４】
ところで、腫瘍の描出特性が異なる他のモダリティの医用画像を併用することで、より確実に腫瘍を検出できる可能性がある。例えば、超音波診断装置により撮像されるＢモード画像では、乳腺が白く描出され、腫瘍が黒く描出される。このため、Ｂモード画像では、デンスブレストの人の乳房に生じた腫瘍であっても明瞭に描出することができる。また、光音響イメージング装置では、血管中のヘモグロビンを検出するため、乳房が圧迫された状態であっても乳房中の血管構造を描出することができる。腫瘍には血管が多く集まることが知られているため、光音響イメージングにより腫瘍の検出能を向上させることができる可能性がある。したがって、複数種類の医用画像を併用することで、診断精度の向上が期待される。
【０００５】
しかしながら、一度の乳癌検診で複数モダリティによる撮像を個別に行うことは、時間がかかり非効率である。また、複数モダリティで個別に撮像すると、各医用画像における乳房の撮影体位が異なってしまうため、各医用画像に描出される乳腺、腫瘍、石灰化などの部位の位置関係を把握し難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１２−５０５０６５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１０４６９号公報
【特許文献３】特開２０１４−  ２３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、複数種類の医用画像を同一の圧迫状態で撮像することができる医用画像診断装置及び圧迫板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る医用画像診断装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、圧迫板と、光照射部と、振動子群と、移動機構とを備える。Ｘ線管は、被検体にＸ線を照射する。Ｘ線検出器は、照射された前記Ｘ線を検出する。圧迫板は、前記被検体の乳房を圧迫する。光照射部は、予め設定された波長を有する光を照射する。振動子群は、前記圧迫板の内部に備えられ、超音波を受信する。移動機構は、前記Ｘ線に基づく画像の撮像指示に応じて、前記Ｘ線の照射範囲外に前記振動子群を移動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る圧迫板の構成の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る圧迫板の構成の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る送受信機の撮像時の移動について説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置における医用画像の表示例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置における医用画像の表示例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置における医用画像の表示例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置の効果について説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の変形例１に係る圧迫板の構成の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態の変形例２に係る圧迫板及び撮影台の構成の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例３に係る圧迫板及び撮影台の構成の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態の変形例４に係る光照射部の構成の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る撮影台の構成の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係る圧迫板及び撮影台の構成の一例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、その他の実施形態に係る圧迫板及び撮影台の構成の一例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、その他の実施形態に係る圧迫板及び撮影台の構成の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態に係る医用画像診断装置及び圧迫板を説明する。なお、本実施形態は、以下の説明に限定されるものではない。また、以下に説明する各実施形態は、処理内容に矛盾が生じない範囲で他の実施形態や公知の技術との組み合わせが可能である。
【００１１】
また、本実施形態では、医用画像診断装置の一例として、マンモグラフィ装置について説明する。本実施形態に係るマンモグラフィ装置は、Ｘ線画像を撮像する機能に加え、超音波画像を撮像する機能（超音波イメージング）及び光音響画像を撮像する機能（光音響イメージング）を実行可能な装置である。なお、以下で説明するマンモグラフィ装置はあくまで一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、マンモグラフィ装置は、超音波イメージング及び光音響イメージング（ＰＡＩ：Photoacoustic  Imaging）のうちいずれか一方の撮像機能を備える場合であっても良い。また、マンモグラフィ装置は、トモシンセシスを実行可能な装置を含む。トモシンセシスとは、Ｘ線管から被検体へのＸ線の照射角度を変化させながら複数の投影データを取得し、複数の投影データから３次元の情報を持った画像を再構成する方法である。
【００１２】
なお、以下の実施形態において、超音波イメージング及び光音響イメージングは、「超音波に基づく撮像」の一例である。また、超音波画像及び光音響画像は、「超音波に基づく画像」の一例である。また、Ｘ線画像は、「Ｘ線に基づく画像」の一例である。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１を用いて、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００の一例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、基台１０１、スタンド１０２、Ｘ線管１０３、Ｘ線絞り器１０４、圧迫板保持器１０５、圧迫板１０６、撮影台１０７、Ｘ線検出装置１０８、送受信機１０９、高電圧発生器１１０、及びコンソール装置１２０を有する。
【００１４】
基台１０１は、床面においてスタンド１０２を支持する。スタンド１０２は、基台１０１上に立設され、Ｃアーム（図１において、Ｘ線管１０３、Ｘ線絞り器１０４、圧迫板保持器１０５、圧迫板１０６、及び撮影台１０７を含む部分）を移動可能に支持する。例えば、スタンド１０２は、図示しない昇降駆動回路と接続される。昇降駆動回路は、処理回路１２６による制御の下、モータ等を用いて発生させた駆動力を用いて、Ｃアームを移動させる。一例を挙げると、昇降駆動回路は、Ｃアームを上下方向（図１に示すＺ軸方向）へ移動させる。また、一例を挙げると、昇降駆動回路は、処理回路１２６による制御の下、Ｃアームを、図１に示すＹ軸方向を回転軸として回転移動させる。
【００１５】
Ｘ線管１０３は、高電圧発生器１１０から供給された高電圧を用いて、Ｘ線を発生させる。Ｘ線絞り器１０４は、Ｘ線管１０３と圧迫板１０６との間に配置され、Ｘ線管１０３から発生したＸ線の照射範囲を制御する。
【００１６】
圧迫板保持器１０５は、圧迫板１０６を支持する。また、圧迫板保持器１０５は、Ｃアームにおいて、Ｘ線管１０３及びＸ線絞り器１０４と接離する方向に移動することができる。例えば、Ｃアームは、図示しない昇降駆動回路と接続され、昇降駆動回路は、処理回路１２６による制御の下、モータ等を用いて発生させた駆動力を用いて圧迫板保持器１０５を移動させる。
【００１７】
圧迫板１０６は、圧迫板保持器１０５に支持されることにより、撮影台１０７の上方に配置される。そして、圧迫板１０６は、撮影台１０７に対して平行に対向するとともに、圧迫板保持器１０５の移動に伴い、撮影台１０７に対して接離する方向へ移動する。例えば、圧迫板１０６は、圧迫板保持器１０５の移動に伴って撮影台１０７に接近する方向に移動し、撮影台１０７上に支持されている被検体Ｓの乳房を圧迫する。圧迫板１０６により圧迫された被検体Ｓの乳房は薄く押し広げられ、乳腺の重なりが減少する。
【００１８】
撮影台１０７は、被検体Ｓの乳房を支持する台である。また、撮影台１０７は、ＣアームにおいてＸ線管１０３及びＸ線絞り器１０４と接離する方向に移動できる場合であってもよいし、Ｃアームにおける位置が固定される場合であってもよい。撮影台１０７がＣアームにおいて移動できる場合、撮影台１０７の高さの調整は、スタンド１０２に対してＣアームを上下動させることにより行ってもよいし、Ｃアームに対して撮影台１０７を上下動させることにより行ってもよい。撮影台１０７がＣアームに対して固定されている場合、撮影台１０７の高さの調整は、スタンド１０２に対してＣアームを上下動させることにより行われる。
【００１９】
Ｘ線検出装置１０８は、被検体Ｓの乳房を透過したＸ線を検出して電気信号（透過Ｘ線データ）に変換し、変換した電気信号から投影データを生成する。例えば、Ｘ線検出装置１０８は、Ｘ線検出器と信号処理回路とから構成される。Ｘ線検出装置１０８におけるＸ線検出器は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）センサ画素を有し、Ｘ線管１０３から照射されたＸ線パルスを検出して電気信号を生成する。Ｘ線検出器によって生成された電気信号は、Ｘ線検出器に保持され、Ｘ線パルスの照射後に読み出される。また、Ｘ線検出装置１０８における信号処理回路は、Ｘ線検出器によって変換された電気信号から投影データを生成し、記憶回路１２５に格納する。
【００２０】
なお、図１では、撮影台１０７及びＸ線検出装置１０８が別体として設けられる場合を例示するが、これに限らず、一体として設けられる場合であっても良い。
【００２１】
送受信機１０９は、図２〜図４に図示するように、光照射部１０９ａと、振動子群１０９ｂとを有する。なお、図２以降の各図については、後に詳述する。
【００２２】
光照射部１０９ａは、光ファイバやレンズ等の光学系（光伝搬部材）により構成される。光照射部１０９ａは、後述する光源１２３により発生した光（パルス光）を被検体Ｓに対して照射する。照射されたパルス光は、被検体Ｓ内を伝搬・拡散し、被検体Ｓ内に存在する物質において吸収される。このような光を吸収する物質（光吸収体）は、各波長のパルス光のエネルギーをそれぞれ吸収して、超音波をそれぞれ発生する。
【００２３】
光吸収体としては、例えば、生体内に含まれるヘモグロビンやグルコース（血糖）等の物質が挙げられる。各光吸収体は、特定の波長を有するパルス光のエネルギーを吸収して、超音波をそれぞれ発生する。発生した超音波は、被検体Ｓ内を伝搬し、振動子群１０９ｂにより受信される。なお、光吸収体としては、上記の物質に限らず、パルス光のエネルギーを吸収しうるあらゆる物質が適用可能である。例えば、体表面に存在するメラニンも光吸収体に含まれる。また、生体内物質に限らず、例えば、メチレンブルー、インドシニアングリーン等の色素や金微粒子、及び、それらを集積あるいは化学的に修飾した物質（若しくは薬剤）等も、被検体Ｓ内に投与することで光吸収体として利用可能である。
【００２４】
振動子群１０９ｂは、複数の振動子（圧電振動子）である。例えば、振動子群１０９ｂは、光照射部１０９ａから照射された光に起因して被検体Ｓ内で発生した超音波を受信する。振動子群１０９ｂは、受信した超音波を、例えば、プリアンプにより増幅し、Ａ／Ｄ変換によりデジタルの電気信号に変換して、後述する超音波送受信回路１２４に出力する。
【００２５】
また、例えば、振動子群１０９ｂは、後述する超音波送受信回路１２４の制御により、超音波を送信する。そして、振動子群１０９ｂは、送信した超音波が体内組織の音響インピーダンスの不連続面で反射された反射超音波を受信する。振動子群１０９ｂは、反射超音波についても超音波と同様に、増幅、Ａ／Ｄ変換されてデジタルの電気信号として超音波送受信回路１２４に出力する。
【００２６】
なお、第１の実施形態では、振動子群１０９ｂが、複数の振動子がＸ軸方向に並んだ１Ｄアレイ構造を有する場合を説明するが、これに限定されるものではない。例えば、振動子群１０９ｂは、複数の振動子が２次元アレイ状（格子状）、若しくは同心円状に配列された平面的（若しくは曲面的）な構造を有する場合であってもよい。
【００２７】
高電圧発生器１１０は、Ｘ線管１０３に接続され、処理回路１２６による制御の下、Ｘ線を発生するための高電圧をＸ線管１０３に供給する。
【００２８】
コンソール装置１２０は、マンモグラフィ装置１００の全体を総括して制御する。具体的には、コンソール装置１２０は、入力インタフェース１２１、ディスプレイ１２２、光源１２３、超音波送受信回路１２４、記憶回路１２５、及び処理回路１２６を有する。
【００２９】
入力インタフェース１２１は、マンモグラフィ装置１００を操作する操作者から各種指示を受け付ける。例えば、入力インタフェース１２１は、マウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティック、タッチパネルなどを有し、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１２６に出力する。
【００３０】
ディスプレイ１２２は、操作者から各種コマンドの入力操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示する。また、ディスプレイ１２２は、マンモグラフィ装置１００によって生成された画像を表示する。
【００３１】
光源１２３は、予め設定された波長を有する光（パルス光）を発する。例えば、光源１２３は、大出力の光を発生するレーザ光源である。レーザ光源の一例としては、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなどが挙げられる。光源１２３としては、ＰＡＩの対象となる光吸収体の種類に応じて、任意の波長の光を発することが可能な光源を適宜利用可能である。また、光源１２３は、後述する処理回路１２６による制御により、光の照射タイミング、パルス幅、強度等を調節可能である。
【００３２】
なお、光源１２３は、出力が強く連続的に波長を変えられるものが好適であるが、波長が異なる複数の単波長レーザにより構成されてもよい。また、光源１２３は、レーザ光源に限らず、発光ダイオードやフラッシュランプ等により構成されてもよい。また、光源１２３は、コンソール装置１２０の外部に設定されても良い。例えば、光源１２３は、スタンド１０２やＣアームの内部に設置されても良いし、専用の筐体に設置されても良い。
【００３３】
超音波送受信回路１２４は、送受信機１０９（振動子群１０９ｂ）に駆動信号を供給することで、超音波をビーム状に集束させて送信させる。例えば、超音波送受信回路１２４は、振動子群１０９ｂに印加される駆動信号の遅延時間を制御することで、任意の方向に超音波ビームを送信させる。
【００３４】
また、超音波送受信回路１２４は、送受信機１０９（振動子群１０９ｂ）から出力されるデジタルの電気信号に対して各種処理を行って受信データを生成する。例えば、超音波送受信回路１２４は、振動子群１０９ｂから出力されるデジタルの電気信号に対し、受信指向性に応じた遅延時間を与えて加算することで、受信データを生成する。超音波送受信回路１２４は、生成した受信データを処理回路１２６へ送信する。
【００３５】
記憶回路１２５は、マンモグラフィ装置１００によって生成された各種の画像データを記憶する。例えば、記憶回路１２５は、Ｘ線検出装置１０８において生成された投影データや、処理回路１２６において生成されたＸ線画像（マンモグラフィ画像）を記憶する。また、記憶回路１２５は、処理回路１２６がマンモグラフィ装置１００による処理の全体を制御する際に用いるデータを記憶する。例えば、記憶回路１２５は、図１に示す各回路によって実行されるプログラムを記憶する。
【００３６】
処理回路１２６は、マンモグラフィ装置１００全体の動作を制御する。例えば、処理回路１２６は、Ｘ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、超音波撮像機能１２６ｃ、移動制御機能１２６ｄ、及び表示制御機能１２６ｅを実行する。Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｘ線撮像部の一例である。また、光音響撮像機能１２６ｂは、光音響撮像部の一例である。また、超音波撮像機能１２６ｃは、超音波撮像部の一例である。また、移動制御機能１２６ｄは、移動制御部の一例である。また、表示制御機能１２６ｅは、表示制御部の一例である。
【００３７】
ここで、例えば、図１に示す処理回路１２６の構成要素であるＸ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、超音波撮像機能１２６ｃ、移動制御機能１２６ｄ、及び表示制御機能１２６ｅが実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でマンモグラフィ装置１００の記憶装置（例えば、記憶回路１２５）に記録されている。処理回路１２６は、各プログラムを記憶装置から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１２６は、図１の処理回路１２６内に示された各機能を有することとなる。
【００３８】
Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｘ線画像を生成するための処理機能である。例えば、Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｘ線画像の撮像系（Ｘ線管１０３、Ｘ線絞り器１０４、Ｘ線検出装置１０８、及び高電圧発生器１１０等）を制御して、Ｘ線画像を撮像する。具体的には、Ｘ線撮像機能１２６ａは、撮影台１０７と圧迫板１０６との間で乳房を圧迫したり、圧迫された乳房からの投影データの収集処理を制御したり、投影データに基づいてＸ線画像を生成したりする。
【００３９】
例えば、Ｘ線撮像機能１２６ａは、昇降駆動回路を制御することで、被検体Ｓが乳房を載置しやすいように撮影台１０７の高さを調整する。次に、Ｘ線撮像機能１２６ａは、昇降駆動回路を制御することで圧迫板保持器１０５を移動させ、撮影台１０７に載置された乳房を、撮影台１０７と圧迫板１０６との間で圧迫する。なお、Ｘ線撮像機能１２６ａは、乳房を圧迫する方向を制御することができる。例えば、Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｃアームを傾けない状態において圧迫板保持器１０５を移動させることで、撮影台１０７に載置された乳房をＣＣ（Cranio-Caudal：頭尾）方向で圧迫する。また、例えば、Ｘ線撮像機能１２６ａは、被検体が乳房を撮影台１０７に載置する前にＣアームを傾け、Ｃアームを傾けた状態において圧迫板保持器１０５を移動させることで、撮影台１０７に載置された乳房をＭＬＯ（Mediolateral-Oblique：内外斜位）方向で圧迫する。また、Ｘ線撮像機能１２６ａは、乳房への照射角度を一定に保った状態で、乳房に対してＸ線を照射させ、投影データを収集する。また、Ｘ線撮像機能１２６ａは、収集した投影データに基づいて、ＭＬＯ画像やＣＣ画像を生成する。また、トモシンセシスにより３次元の画像データ（ボリュームデータ）を生成する場合、Ｘ線撮像機能１２６ａは、照射角度が異なる複数の投影データからボリュームデータを再構成する。
【００４０】
光音響撮像機能１２６ｂは、光音響画像を生成するための処理機能である。例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、光音響画像の撮像系（送受信機１０９、光源１２３、超音波送受信回路１２４等）を制御して、光音響画像を撮像する。例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、被検体Ｓ内に光を照射させ、超音波に基づく受信データを収集する。例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、送受信機１０９をＹ軸方向に移動させながら、光の照射と超音波の受信を行うことで、３次元領域に対応する受信データを収集する。そして、光音響撮像機能１２６ｂは、収集した受信データを用いて、被検体Ｓ内の特性値の分布データを生成する。例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、チャネル毎の時系列の受信データを用いて画像再構成を行うことにより、３次元領域の空間座標上の各位置に対応する特性値の分布データを求める。画像再構成手法としては、公知の再構成手法を適宜利用可能である。
【００４１】
続いて、光音響撮像機能１２６ｂは、特性値の分布データから光音響画像を生成する。例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、特性値の分布データから、超音波の強度を輝度で表した光音響画像データを生成する。この光音響画像データは、３次元領域の空間座標上の各位置に対して輝度が割り当てられた３次元の画像データ（ボリュームデータ）である。光音響撮像機能１２６ｂは、光音響画像データに対して、ＭＰＲ（Multi  Planar  Reconstructions）処理やＭＩＰ（Maximum  Intensity  Projection）処理を行って、表示用の光音響画像を生成する。なお、光音響撮像機能１２６ｂは、平面（２次元領域）に対する光音響イメージングにより、２次元の光音響画像データを生成することも可能である。
【００４２】
超音波撮像機能１２６ｃは、超音波画像を生成するための処理機能である。例えば、超音波撮像機能１２６ｃは、超音波画像の撮像系（送受信機１０９、超音波送受信回路１２４等）を制御して、超音波画像を撮像する。例えば、超音波撮像機能１２６ｃは、被検体Ｓ内に超音波を送信させ、送信超音波が反射した反射超音波に基づく受信データを収集する。例えば、超音波撮像機能１２６ｃは、送受信機１０９をＹ軸方向に移動させながら、超音波の送受信を行うことで、３次元領域に対応する受信データを収集する。そして、超音波撮像機能１２６ｃは、収集した受信データに対して、対数増幅、包絡線検波処理等を行って、サンプル点ごとの信号強度を示すＢモードデータを生成する。そして、超音波撮像機能１２６ｃは、Ｂモードデータから、反射超音波の信号強度を輝度で表したＢモード画像データを生成する。このＢモード画像データは、３次元領域の空間座標上の各位置に対して輝度が割り当てられた３次元の画像データ（ボリュームデータ）である。超音波撮像機能１２６ｃは、Ｂモード画像データに対して、ＭＰＲ処理やＭＩＰ処理を行って、表示用のＢモード画像を生成する。なお、Ｂモード画像は、超音波画像の一例である。
【００４３】
なお、超音波撮像機能１２６ｃは、平面（２次元領域）に対する超音波走査を行って、２次元のＢモード画像データを生成することも可能である。超音波撮像機能１２６ｃは、Ｂモード画像に限らず、ドプラ画像や硬さ画像（エラストグラフィ）等、公知の超音波診断装置にて撮像可能な様々な医用画像を撮像することも可能である。
【００４４】
なお、Ｘ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、及び超音波撮像機能１２６ｃは、生成した各種の画像データに対して各種の画像処理を実行可能である。画像処理としては、例えば、平滑化処理やエッジ強調処理等、操作者により指定された画像処理が適宜実行可能である。また、Ｘ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、及び超音波撮像機能１２６ｃにより生成（撮像）された画像は、記憶回路１２５に格納される。記憶回路１２５に格納された画像は、必要に応じて読み出される。
【００４５】
また、図１では、処理回路１２６がＸ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、及び超音波撮像機能１２６ｃを実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理回路１２６は、Ｘ線画像、光超音波画像、及び超音波画像のいずれを表示対象とするかに応じて、Ｘ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、及び超音波撮像機能１２６ｃのうち任意の処理機能のみを有していればよい。また、Ｘ線撮像機能１２６ａ、光音響撮像機能１２６ｂ、及び超音波撮像機能１２６ｃは、画像生成部の一例である。なお、移動制御機能１２６ｄ及び表示制御機能１２６ｅが実行する各処理機能については、後述する。
【００４６】
また、図１に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、Ｘ線画像、光音響画像、及び超音波画像の各撮像機構については、図示した構成に限らず、公知の技術を適用可能である。
【００４７】
以上、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００の構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、複数種類の医用画像を同一の圧迫状態で撮像するために、以下の構成を備える。
【００４８】
図２及び図３を用いて、第１の実施形態に係る圧迫板１０６の構成の一例を説明する。図２及び図３は、第１の実施形態に係る圧迫板１０６の構成の一例を説明するための図である。図２には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。また、図３には、圧迫板１０６の内部構造を上方（Ｚ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【００４９】
なお、以下の説明において、圧迫板１０６は、被検体Ｓの乳房を鉛直方向の上側から圧迫する「上部圧迫板」の一例である。また、撮影台１０７は、被検体Ｓの乳房を鉛直方向の下側から圧迫する「下部圧迫板」の一例である。また、上部圧迫板及び下部圧迫板を総称して、単に「圧迫板」とも記載する。
【００５０】
図２及び図３に示すように、圧迫板１０６は、その内部に送受信機１０９を備える。例えば、圧迫板１０６は、中空に形成され、その内部に形成された空間に送受信機１０９を備える。送受信機１０９は、予め設定された波長を有する光を照射する光照射部１０９ａと、超音波を受信する振動子群１０９ｂとを備える。例えば、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在する１Ｄアレイ構造を有する。
【００５１】
振動子群１０９ｂが被検体Ｓ内に超音波を送信したり、被検体Ｓ内で生じた光超音波や被検体Ｓ内で反射した反射超音波を受信したりするために、振動子群１０９ｂと被検体Ｓとの間に存在する構造物は、生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する材料で形成される。例えば、圧迫板１０６のうち被検体Ｓの乳房と接する接触面１０６ａは、ポリメチルペンテン又はシリコーンゴムにより形成された膜（又は可撓性を有する板）である。また、圧迫板１０６の内部には、水又はオイル（シリコーンオイル）が充填される。なお、振動子群１０９ｂと被検体Ｓとの間に存在する構造物の音響インピーダンスは、生体に近ければ近いほど好適であるが、生体内で生じた超音波が透過できる程度の違いであれば許容可能である。
【００５２】
また、光照射部１０９ａにより照射される光により被検体Ｓ内の物質を励起させるために、光照射部１０９ａと被検体Ｓとの間に存在する構造物は、略無色かつ略透明な材料で形成される。例えば、接触面１０６ａは、無色透明の膜である。また、圧迫板１０６の内部に充填される水又はオイルは、無色透明である。なお、略無色かつ略透明と記載したのは、被検体Ｓ内の物質の励起に影響しない範囲であれば、必ずしも完全な無色透明でなくても良いからである。
【００５３】
ここで、送受信機１０９は、駆動機構１０５ａ及び移動路１０５ｂにより移動可能に支持される。例えば、駆動機構１０５ａは、モータ等の駆動力を発生させる機構である。また、移動路１０５ｂは、Ｙ軸方向に延在するレールであり、送受信機１０９の端部に移動可能に取り付けられる。送受信機１０９は、図示しないワイヤーなどにより駆動機構１０５ａに接続される。そして、送受信機１０９は、駆動機構１０５ａにより発生される駆動力を受けて、レールに沿ってＹ軸方向に移動することができる。なお、駆動機構１０５ａ及び移動路１０５ｂは、移動機構の一例である。
【００５４】
なお、図２及び図３にて説明した内容はあくまで一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図示した各部の寸法は、図示の例に限定されるものではなく、各部の機能を損なわない範囲で適宜変更可能である。また、図３に示した移動機構（駆動機構１０５ａ及び移動路１０５ｂ）についても、送受信機１０９を水又はオイル中で移動可能な構成であれば適宜変更可能である。
【００５５】
図４を用いて、第１の実施形態に係る送受信機１０９の撮像時の移動について説明する。図４は、第１の実施形態に係る送受信機１０９の撮像時の移動について説明するための図である。図４には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【００５６】
まず、撮像に際して、操作者は、圧迫板保持器１０５を動作させ、撮影台１０７に載置された乳房を、撮影台１０７と圧迫板１０６との間で圧迫する。そして、操作者は、例えば、Ｘ線画像、光音響画像、超音波画像の順に撮像を行う。
【００５７】
Ｘ線画像の撮像が行われる場合、Ｘ線管１０３からＸ線検出装置１０８に向けてＸ線が照射される。ここで、Ｘ線の照射範囲Ｒ内に送受信機１０９が存在すると、Ｘ線画像に送受信機１０９が映り込んでしまう場合がある。
【００５８】
そこで、Ｘ線撮像機能１２６ａは、操作者によるＸ線画像の撮像指示の入力を受け付け。そして、Ｘ線撮像機能１２６ａは、撮像指示の入力を契機として、駆動機構１０５ａ及び移動路１０５ｂに対して送受信機１０９の移動を実行させる。そして、Ｘ線撮像機能１２６ａは、送受信機１０９の移動が完了した後に、Ｘ線管１０３にＸ線を照射させる。
【００５９】
例えば、操作者は、入力インタフェース１２１を操作して、Ｘ線画像の撮像指示の入力を行う。これにより、入力インタフェース１２１は、Ｘ線画像の撮像指示を処理回路１２６（Ｘ線撮像機能１２６ａ）へ出力する。Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｘ線画像の撮像指示を入力インタフェース１２１から受け付けると、移動制御機能１２６ｄに対して送受信機１０９の移動を実行させる。
【００６０】
移動制御機能１２６ｄは、駆動機構１０５ａを制御することで、Ｘ線の照射範囲Ｒ外に送受信機１０９（光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂ）を移動させる。例えば、移動制御機能１２６ｄは、駆動機構１０５ａを動作させ、移動路１０５ｂに沿って送受信機１０９を移動させることにより、送受信機１０９を位置Ｐ１に移動させる。ここで、位置Ｐ１は、Ｘ線の照射範囲Ｒの外側に位置する。位置Ｐ１は、予め設定される場合であっても良いし、撮像条件により規定される照射範囲Ｒの外側の位置を自動設定する場合であっても良い。
【００６１】
これにより、駆動機構１０５ａ及び移動路１０５ｂは、送受信機１０９を位置Ｐ１に移動させる。そして、送受信機１０９の移動が完了した後に、Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｘ線画像の撮像を実行する。例えば、Ｘ線撮像機能１２６ａは、Ｘ線画像の撮像指示を受け付けた後であって、送受信機１０９の移動が完了し、送受信機１０９が位置Ｐ１にある場合に、Ｘ線管１０３にＸ線を照射させる旨の指示を出力する。これにより、Ｘ線管１０３は、Ｘ線を照射する。なお、照射されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成する処理は、上述した処理内容と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
続いて、光音響画像の撮像が行われる場合、光音響撮像機能１２６ｂは、送受信機１０９をＹ軸方向に移動させながら、光の照射と光超音波の受信を行うことで、被検体Ｓ内の３次元領域に対応する受信データを収集する。ここで、光音響撮像機能１２６ｂは、Ｘ線画像の撮像が行われた時の乳房の圧迫状態を維持したまま、光音響画像の撮像を実行することができる。
【００６３】
また、超音波画像の撮像が行われる場合、超音波撮像機能１２６ｃは、送受信機１０９をＹ軸方向に移動させながら、超音波の送受信を行うことで、被検体Ｓ内の３次元領域に対応する受信データを収集する。ここで、超音波撮像機能１２６ｃは、Ｘ線画像の撮像が行われた時の乳房の圧迫状態を維持したまま、超音波画像の撮像を実行することができる。
【００６４】
すなわち、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、同一の圧迫状態を維持した状態で、Ｘ線画像、光超音波画像、及び超音波画像の撮像系を適切に制御することができる。この結果、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、Ｘ線画像、光超音波画像、及び超音波画像を同一の圧迫状態で撮像することができる。
【００６５】
ここで、仮に、Ｘ線画像、光超音波画像、及び超音波画像の圧迫状態が互いに異なる場合には、圧迫により変形された乳房の状態（変形具合）が異なってしまう。このため、各医用画像に描出される乳腺、腫瘍、石灰化などの各部位（オブジェクト）の位置関係が異なってしまう。したがって、各医用画像の撮像時の圧迫状態が互いに異なる場合には、同一の被検体Ｓの乳房であるにもかかわらず、描出された各部位の位置関係が把握し難いものとなる。
【００６６】
これに対して、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、各医用画像を同一の圧迫状態で撮像可能であるので、圧迫により変形された乳房の状態（変形具合）も同一である。このため、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００により撮像された各医用画像においては、描出される乳腺、腫瘍、石灰化などの各部位の位置関係が同一となる。したがって、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００により撮像された各医用画像には、各部位の位置関係が一致した状態で描出される。これにより、操作者は、各医用画像に描出された各部位の位置関係を容易に把握することができ、各医用画像により描出された全ての情報を１枚の画像でみることができる。
【００６７】
図５〜図７を用いて、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００における医用画像の表示例を説明する。図５〜図７は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００における医用画像の表示例を示す図である。図５〜図７に例示のＸ線画像は、乳房がＣＣ方向で圧迫された状態で撮像されたＣＣ画像である。また、図５〜図７に例示の光音響画像は、ＣＣ画像に対応する方向でＭＩＰ処理されたＭＩＰ画像である。
【００６８】
図５に示すように、例えば、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像と、光音響画像とを並列表示させる。具体例を挙げると、操作者は、まず、入力インタフェース１２１を用いて、ある患者（被検体Ｓ）についてのＸ線画像及び光音響画像を並列表示させる旨の指示を入力する。操作者により当該指示の入力が行われると、表示制御機能１２６ｅは、記憶回路１２５からＸ線画像及び光音響画像を読み出す。ここで、読み出し対象となる画像は、例えば、患者の識別情報等により対応づけられている。そして、表示制御機能１２６ｅは、読み出したＸ線画像（図５左図）及び光音響画像（図５右図）を、ディスプレイ１２２に並べて表示させる。
【００６９】
ここで、Ｘ線画像及び光音響画像の位置関係は、既知である。例えば、Ｘ線画像及び光音響画像の位置関係は、Ｘ線画像の撮像系と光音響画像の撮像系との位置関係、及び、事前に行われたキャリブレーションの情報等に基づいて規定される。そこで、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像及び光音響画像の鉛直方向の位置が対応するように、両医用画像を左右に並列表示させる。これにより、操作者は、各医用画像に描出された各部位の位置関係を容易に把握することができる。一例としては、操作者は、光音響画像に描出された血管が、Ｘ線画像のどの位置に対応するのかを容易に把握することができる。
【００７０】
また、図６に示すように、例えば、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像と、光音響画像とを重畳表示させる。なお、表示制御機能１２６ｅが記憶回路１２５からＸ線画像及び光音響画像を読み出す処理は、図５にて説明した処理と同様であるので説明を省略する。
【００７１】
そして、表示制御機能１２６ｅは、記憶回路１２５から読み出したＸ線画像及び光音響画像を、互いの位置関係に基づいて重畳させ、ディスプレイ１２２に表示させる。ここで、Ｘ線画像及び光音響画像の位置関係は、図５にて説明した通り、既知である。そこで、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像及び光音響画像の鉛直方向及び水平方向の位置が対応するように、両医用画像を重畳させる。これにより、操作者は、各医用画像に描出された各部位の位置関係を容易に把握することができる。
【００７２】
また、図７に示すように、例えば、表示制御機能１２６ｅは、深さ情報付きの光音響画像を表示させる。なお、表示制御機能１２６ｅが記憶回路１２５から光音響画像を読み出す処理は、図５にて説明した処理と同様であるので説明を省略する。
【００７３】
そして、表示制御機能１２６ｅは、光音響画像に描出された各部位（オブジェクト）に対して、各部位の深さに応じた輝度値を割り当てる。図７に示す例では、血管の密集領域である領域Ｖ１及び領域Ｖ２が描出される。ここで、光音響画像は、３次元領域に対応する画像データでるため、深さ情報（図７における奥行方向の位置情報）を有する。そこで、表示制御機能１２６ｅは、領域Ｖ１及び領域Ｖ２に対して、各部位の深さ「０〜ｘｃｍ」に応じた輝度値を割り当てる。例えば、領域Ｖ１は深い位置に存在するため、表示制御機能１２６ｅは、領域Ｖ１の部位（ヘモグロビン（血管））に対して濃い色を割り当てる。また、領域Ｖ２は浅い位置に存在するため、表示制御機能１２６ｅは、領域Ｖ２の部位（血管）に対して明るい色を割り当てる。これにより、操作者は、光音響画像に描出された各部位の深さを容易に把握することができる。
【００７４】
なお、図５〜図７に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、図５及び図６では、Ｘ線画像及び光音響画像が並列表示又は重畳表示される場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、表示制御機能１２６ｅは、図示したＸ線画像及び光音響画像に対して更に超音波画像を加えて、３つの医用画像を並列表示又は重畳表示させることも可能である。また、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像及び超音波画像を並列表示又は重畳表示させても良いし、光音響画像及び超音波画像を並列表示又は重畳表示させても良い。すなわち、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像、光音響画像、及び超音波画像のうち、少なくとも２つの医用画像を、並列表示又は重畳表示させることが可能である。また、表示制御機能１２６ｅは、図７に示した深さ情報付きの光音響画像を、Ｘ線画像及び超音波画像のうち少なくとも一方の医用画像と並列表示又は重畳表示させても良い。
【００７５】
例えば、図５では、左右に並列表示させる場合を例示したが、任意の方向に並べて表示可能である。例えば、表示制御機能１２６ｅは、上下に並列表示させてもよい。この場合、表示制御機能１２６ｅは、Ｘ線画像及び光音響画像の水平方向の位置が対応するように並列表示させるのが好適である。
【００７６】
図８を用いて、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００の効果について説明する。図８は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００の効果について説明するための図である。図８には、Ｘ線画像、光音響画像、及び超音波画像における乳癌関連組織の描出特性の一覧を示す。
【００７７】
図８に示すように、各医用画像には、乳癌関連組織として乳腺、脂肪、腫瘍、石灰化、及び血管等の組織が描出され、乳癌検診に利用されている。このうち、乳腺は、乳房中に存在し、乳管（癌が発生する部分）が存在する場所である。脂肪は、乳房を構成する組織の一つであり、乳房では加齢に伴い乳腺が脂肪に変化することが知られている。腫瘍は、生体内の制御に反して自律的に増殖した組織塊であり、良性腫瘍及び悪性腫瘍（癌）を含む。石灰化は、カルシウムの沈着により生じた構造物であり、乳房では初期の乳癌が壊死することによっても生じることが知られている。血管は、血液を輸送するための管状組織であり、悪性腫瘍では多くの血管により供血されることが知られている。
【００７８】
Ｘ線画像では、乳腺、脂肪、腫瘍、及び石灰化が描出可能である。Ｘ線画像において、乳腺、腫瘍、及び石灰化は白く（非常に高い輝度）描出され、脂肪は黒く描出される。また、Ｂモード画像では、乳腺、脂肪、腫瘍、及び石灰化が描出可能である。Ｂモード画像において、乳腺及び石灰化は白く描出され、脂肪は黒又は灰色に描出され、腫瘍は黒く描出される。また、光音響画像では、血管が描出可能である。
【００７９】
ここで、例えば、中高年層では、若年層と比較して乳腺が脂肪に変化している割合が高いため、脂肪が診断対象（腫瘍）に対するバックグラウンドとなる。したがって、中高年層の乳癌検診では、腫瘍と脂肪が異なる色で描出されるＸ線画像がゴールドスタンダードとして利用されている。
【００８０】
一方、若年層では、中高年層と比較して乳腺の存在割合が高く、また、乳腺の密度が高い乳房（デンスブレスト）の人が一定数存在する。このため、若年層では、乳腺が診断対象に対するバックグラウンドとなる。つまり、若年層のＸ線画像では、腫瘍と脂肪が共に白く描出されるため、腫瘍の描出能が低下する。
【００８１】
また、上記の中高年層と若年層における描出能の説明は、あくまで代表的な例であり、乳腺が脂肪に変化している割合や各組織の映り方には個人差がある。つまり、患者の年齢で乳癌検診に用いる医用画像の種類を選択したとしても、必ずしも診断精度を担保できるとは限らない。
【００８２】
そこで、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、Ｘ線画像、光超音波画像、及び超音波画像の各医用画像を同一の圧迫状態で撮像し、撮像した各医用画像を並列表示又は重畳表示させる。これにより、本実施形態のマンモグラフィ装置１００は、診断精度を向上させることができる。
【００８３】
例えば、医師は、乳腺が脂肪に変化している割合や各組織の映り方に個人差があったとしても、Ｘ線画像又は超音波画像を適宜選択したり、Ｘ線画像及び超音波画像を比較検討したりしながら診断を行うことができる。また、医師は、腫瘍を発見した場合には、同一の圧迫状態で撮像された光音響画像を更に参照し、Ｘ線画像では特定できない腫瘍の存在に気づいたり、血管の密集の度合いを観察したりすることで、発見した腫瘍の良悪性判断の材料とすることができる。
【００８４】
なお、第１の実施形態にて説明したマンモグラフィ装置１００の構成はあくまで一例であり、各種の変形例が適用可能である。以下、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００の変形例について説明する。
【００８５】
（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態では、圧迫板１０６において、送受信機１０９がＹ軸方向に移動される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、送受信機１０９は、Ｘ軸方向に移動される場合であっても良い。
【００８６】
図９を用いて、第１の実施形態の変形例１に係る圧迫板１０６の構成の一例を説明する。図９は、第１の実施形態の変形例１に係る圧迫板１０６の構成の一例を説明するための図である。図９には、圧迫板１０６の内部構造を上方（Ｚ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【００８７】
図９に示すように、圧迫板１０６において、送受信機１０９は、Ｙ軸方向に沿って延在する。送受信機１０９は、Ｙ軸方向に沿って延在する１Ｄアレイ構造を有する光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂを備える。
【００８８】
ここで、送受信機１０９は、図示しない移動機構により、Ｘ軸方向に移動可能に支持される。この移動機構は、送受信機１０９を移動させる方向がＸ軸方向である点を除き、基本的に第１の実施形態にて説明した機構と同様の機構により実現される。これにより、送受信機１０９は、Ｘ軸方向に移動可能に構成される。
【００８９】
（第１の実施形態の変形例２）
また、第１の実施形態では、光照射部１０９ａが上部圧迫板（圧迫板１０６）に配置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、光照射部１０９ａは、下部圧迫板（撮影台１０７）に配置されても良い。
【００９０】
図１０を用いて、第１の実施形態の変形例２に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明する。図１０は、第１の実施形態の変形例２に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明するための図である。図１０には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【００９１】
図１０に示すように、光照射部１０９ａは、振動子群１０９ｂとは別に、撮影台１０７に配置される。この場合、撮影台１０７は、中空に形成され、その内部に形成された空間に光照射部１０９ａが配置される。
【００９２】
ここで、光照射部１０９ａにより照射された光により被検体Ｓ内の物質を励起させるために、撮影台１０７のうち被検体Ｓの乳房と接する接触面は、略無色かつ略透明な材料で形成される。なお、光照射部１０９ａには音響インピーダンスの制限が無いため、撮影台１０７は、水又はオイルが充填されなくて良い。
【００９３】
また、光照射部１０９ａは、図示しない移動機構によって移動可能に支持される。この移動機構は、基本的に図３に図示した移動機構と同様であるが、水又はオイルの中を移動させる必要がないため、図３と比較してより簡素な構成とすることが可能である。
【００９４】
また、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂは、Ｘ線に基づく撮像が行われる場合に、Ｘ線の照射範囲Ｒ外に移動される。例えば、振動子群１０９ｂは、図１０の位置Ｐ１に移動され、光照射部１０９ａは、図１０の位置Ｐ２に移動される。なお、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂの移動は、第１の実施形態で説明した処理と同様に、移動制御機能１２６ｄにより実行される。
【００９５】
このように、第１の実施形態の変形例２に係る光照射部１０９ａは、振動子群１０９ｂとは別に、撮影台１０７に配置され、Ｘ線に基づく撮像が行われる場合にＸ線の照射範囲Ｒ外に移動される。なお、図１０には、光照射部１０９ａは撮影台１０７の内部に配置される場合を説明したが、例えば、撮影台１０７とＸ線検出装置１０８との間の空間に配置されても良い。この場合、撮影台１０７は、略無色かつ略透明な材料で形成される。
【００９６】
（第１の実施形態の変形例３）
また、第１の実施形態では、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂが１Ｄアレイ構造を有する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂは、２Ｄアレイ構造（シート形状）を有する場合であっても良い。
【００９７】
図１１を用いて、第１の実施形態の変形例３に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明する。図１１は、第１の実施形態の変形例３に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明するための図である。図１１には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【００９８】
図１１に示すように、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂは、２Ｄアレイ構造（シート形状）に形成される。例えば、振動子群１０９ｂは、シート形状に形成され、圧迫板１０６の内部に配置される。また、光照射部１０９ａは、シート形状に形成され、撮影台１０７の内部に配置される。なお、図１１に示す圧迫板１０６及び撮影台１０７は、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂが２Ｄアレイ構造に形成される点を除き、図１０に示した構成と基本的に同様であるので説明を省略する。
【００９９】
また、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂは、Ｘ線に基づく撮像が行われる場合に、Ｘ線の照射範囲Ｒ外に移動される。例えば、振動子群１０９ｂは、図１０の位置Ｐ１に移動され、光照射部１０９ａは、図１０の位置Ｐ２に移動される。なお、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂの移動は、第１の実施形態で説明した処理と同様に、移動制御機能１２６ｄにより実行される。
【０１００】
このように、第１の実施形態の変形例３に係る光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂは、２Ｄアレイ構造（シート形状）を有する。なお、図１１には、Ｘ線に基づく撮像が行われる場合に、光照射部１０９ａが位置Ｐ２へ移動される場合を説明したが、例えば、撮影台１０７の外部にある位置Ｐ３に移動される場合であっても良い。この移動は、移動機構により自動的に実行することも、操作者により用手的に実行することも可能である。また、光照射部１０９ａ及び振動子群１０９ｂのうち、いずれか一方が１Ｄアレイ構造を有し、もう一方が２Ｄアレイ構造を有する構成であっても良い。
【０１０１】
（第１の実施形態の変形例４）
また、第１の実施形態では、光照射部１０９ａは、圧迫板１０６や撮影台１０７の内部に配置されるだけでなく、他の構成とは独立に配置される場合であっても良い。
【０１０２】
図１２を用いて、第１の実施形態の変形例４に係る光照射部１０９ａの構成の一例を説明する。図１２は、第１の実施形態の変形例４に係る光照射部１０９ａの構成の一例を説明するための図である。図１２には、圧迫板１０６を上方（Ｚ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【０１０３】
図１２に示すように、光照射部１０９ａは、圧迫板１０６の外部において、Ｃアームに取り付けられる。ここで、光照射部１０９ａは、Ｚ軸方向において、圧迫板１０６及び撮影台１０７の略中間に位置するように、Ｙ軸方向に沿って配置される。つまり、光照射部１０９ａは、乳房の側方に位置する。なお、振動子群１０９ｂの配置や移動機構については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０４】
このように、光照射部１０９ａは、圧迫板１０６及び撮影台１０７とは異なる位置に備えられる。なお、図１２の例では、光照射部１０９ａは、照射範囲Ｒの外側に位置するので、光照射部１０９ａを移動させるための移動機構を備えていなくても良い。
【０１０５】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、振動子群１０９ｂが圧迫板１０６に配置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、振動子群１０９ｂは、撮影台１０７に配置されても良い。
【０１０６】
図１３を用いて、第２の実施形態に係る撮影台１０７の構成の一例を説明する。図１３は、第２の実施形態に係る撮影台１０７の構成の一例を説明するための図である。図１３には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【０１０７】
図１３に示すように、撮影台１０７は、その内部に送受信機１１１を備える。例えば、撮影台１０７は、中空に形成され、その内部に形成された空間に送受信機１１１を備える。送受信機１１１は、光照射部１１１ａと、振動子群１１１ｂとを有する。なお、送受信機１１１、光照射部１１１ａ、及び振動子群１１１ｂの構成は、図２及び図３に示した送受信機１０９、光照射部１０９ａ、及び振動子群１０９ｂの構成と同様であるので説明を省略する。
【０１０８】
ここで、振動子群１１１ｂが被検体Ｓ内に超音波を送信したり、被検体Ｓ内で生じた光超音波や被検体Ｓ内で反射した反射超音波を受信したりするために、振動子群１１１ｂと被検体Ｓとの間に存在する構造物は、生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する材料で形成される。例えば、撮影台１０７のうち被検体Ｓの乳房と接する接触面１０７ａは、ポリメチルペンテン又はシリコーンゴムにより形成された膜（又は可撓性を有する板）である。また、撮影台１０７の内部には、水又はオイルが充填される。なお、振動子群１１１ｂと被検体Ｓとの間に存在する構造物の音響インピーダンスは、生体に近ければ近いほど好適であるが、生体内で生じた光超音波が透過できる程度の違いであれば許容可能である。
【０１０９】
また、光照射部１１１ａにより照射された光により被検体Ｓ内の物質を励起させるために、光照射部１１１ａと被検体Ｓとの間に存在する構造物は、略無色かつ略透明な材料で形成される。例えば、接触面１０７ａは、無色透明の膜である。また、撮影台１０７の内部に充填される水又はオイルは、無色透明である。なお、略無色かつ略透明と記載したのは、被検体Ｓ内の物質の励起に影響しない範囲であれば、必ずしも完全な無色透明でなくても良いからである。
【０１１０】
ここで、送受信機１１１は、図示しない移動機構によって移動可能に支持される。この移動機構は、撮影台１０７の内部に備えられる点を除き、図３に図示した移動機構と同様であるので説明を省略する。
【０１１１】
また、送受信機１１１は、Ｘ線に基づく撮像が行われる場合に、Ｘ線の照射範囲Ｒ外に移動される。送受信機１１１の移動は、撮影台１０７の内部において移動される点を除き、第１の実施形態で説明した処理と同様であるので説明を省略する。
【０１１２】
このように、送受信機１１１は、撮影台１０７に配置することができる。なお、図１３に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、送受信機１１１は、撮影台１０７の内部において、Ｙ軸方向に延在するように配置されても良い。また、送受信機１１１のうち、振動子群１１１ｂが撮影台１０７に配置され、光照射部１１１ａが圧迫板１０６に配置されても良い。また、光照射部１１１ａは、他の構成とは独立に配置されてもよい。
【０１１３】
（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態では、振動子群１０９ｂが圧迫板１０６又は撮影台１０７に配置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、振動子群１０９ｂは、圧迫板１０６及び撮影台１０７にそれぞれ配置されても良い。
【０１１４】
図１４を用いて、第３の実施形態に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明する。図１４は、第３の実施形態に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明するための図である。図１４には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【０１１５】
図１４に示すように、圧迫板１０６は、その内部に送受信機１０９を備える。送受信機１０９は、光照射部１０９ａと、振動子群１０９ｂとを有する。ここで、圧迫板１０６が送受信機１０９を備える構成は、第１の実施形態にて説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
【０１１６】
また、撮影台１０７は、その内部に送受信機１１１を備える。送受信機１１１は、光照射部１１１ａと、振動子群１１１ｂとを有する。ここで、撮影台１０７が送受信機１１１を備える構成は、第２の実施形態にて説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
【０１１７】
言い換えると、光照射部１０９ａ，１１１ａは、圧迫板１０６及び撮影台１０７それぞれに備えられる。また、振動子群１０９ｂ，１１１ｂは、圧迫板１０６及び撮影台１０７それぞれに備えられる。
【０１１８】
ここで、第３の実施形態に係る光音響撮像機能１２６ｂは、光音響画像のペネトレーションを向上させるために、乳房の上下に配置される２つの送受信機１０９，１１１を用いて、最終的に出力される光音響画像を撮像することができる。
【０１１９】
例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、光照射部１０９ａから光を照射させ、その光に起因して生じた超音波を振動子群１１１ｂにて受信させる。また、光音響撮像機能１２６ｂは、光照射部１１１ａから光を照射させ、その光に起因して生じた超音波を振動子群１０９ｂにて受信させる。そして、光音響撮像機能１２６ｂは、振動子群１１１ｂにて受信された超音波の信号（受信データ）と、振動子群１０９ｂにて受信された超音波の信号とを、重み付け加算により統合する。
【０１２０】
具体的には、振動子群１１１ｂは乳房の下方に位置するため、振動子群１１１ｂの受信データは、乳房の下方の領域ほどペネトレーションが良好である。また、振動子群１０９ｂは乳房の上方に位置するため、振動子群１０９ｂの受信データは、乳房の上方の領域ほどペネトレーションが良好である。そこで、光音響撮像機能１２６ｂは、乳房の下方の領域については振動子群１１１ｂの受信データの重み付けが大きくなり、乳房の上方の領域については振動子群１０９ｂの受信データの重み付けが大きくなるように、２つの受信データを重み付け加算する。
【０１２１】
そして、光音響撮像機能１２６ｂは、重み付け加算により統合された受信データを用いて、光音響画像データを生成する。これにより、光超音波画像のペネトレーションの問題を克服し、第３の実施形態に係る光音響撮像機能１２６ｂは、被検体Ｓの乳房全体を高分解能かつ高コントラストの光音響画像として撮像することができる。
【０１２２】
なお、上記の説明では、光音響撮像機能１２６ｂが透過型の光音響イメージングを行う場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、光音響撮像機能１２６ｂは、光照射部１０９ａから照射された光に起因して生じた光超音波を振動子群１０９ｂにて受信させ、光照射部１１１ａから照射された光に起因して生じた光超音波を振動子群１１１ｂにて受信させても良い。
【０１２３】
また、第１及び第２の実施形態にて説明したように、光照射部１０９ａ，１１１ａは、必ずしも圧迫板１０６及び撮影台１０７それぞれに備えられていなくても良い。つまり、光照射部１０９ａ，１１１ａは、圧迫板１０６及び撮影台１０７の少なくとも一方に備えられていれば良い。また、振動子群１０９ｂ，１１１ｂは、必ずしも圧迫板１０６及び撮影台１０７それぞれに備えられていなくても良い。つまり、振動子群１０９ｂ，１１１ｂは、圧迫板１０６及び撮影台１０７の少なくとも一方に備えられていれば良い。
【０１２４】
（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。
【０１２５】
（圧迫板内部の圧力調整による受信精度の向上）
図１５を用いて、その他の実施形態に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明する。図１５は、その他の実施形態に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明するための図である。図１５には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【０１２６】
図１５に示すように、圧迫板１０６及び撮影台１０７には、例えば、圧力調整機構が取り付けられる。ここで、圧力調整機構は、例えば、ポンプであり、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部に充填される液体（水又はオイル）を流入／流出させることにより、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部圧力を個別に制御する。
【０１２７】
例えば、圧迫板１０６の内部圧力を増大させると、図１５に例示するように、圧迫板１０６の接触面１０６ａが下方に膨張し、被検体Ｓと圧迫版の隙間を埋めて、被検体Sからの超音波信号を確実に受信することができる。なお、圧力調整機構は、圧迫板１０６及び撮影台１０７の双方ではなく、いずれか一方に取り付けられる場合であっても良い。
【０１２８】
（被検体Ｓ（乳房）との音響整合）
また、例えば、乳房全体を覆い、液体を充填することで、被検体Ｓと超音波受信機の音響整合をとることができる。なお、超音波受信機とは、超音波を受信可能な機器の総称であり、例えば、振動子群１０９ｂにより構成される。つまり、振動子群１０９ｂを有する送受信機１０９は、超音波受信機としても機能する。
【０１２９】
図１６を用いて、その他の実施形態に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明する。図１６は、その他の実施形態に係る圧迫板１０６及び撮影台１０７の構成の一例を説明するための図である。図１６には、圧迫板１０６及び撮影台１０７の内部構造を側方（Ｘ軸の正の方向）から見た図を例示する。
【０１３０】
図１６に示すように、圧迫板１０６及び撮影台１０７の間において、被検体Ｓの乳房を覆う被覆部材１１２が設置される。ここで、被覆部材１１２は、圧迫板１０６及び撮影台１０７の間において被検体Ｓの乳房を覆うように配置される。そして、ポンプなどの液体充填機構により、圧迫板１０６、撮影台１０７、被覆部材１１２、及び被検体Ｓの体表面により囲まれた空間に液体（音響カプラ）が充填される。これにより、乳房の先端付近においても非接触部分が無くなるため、音響整合をとり、被検体Ｓからの超音波信号を超音波受信機でとることができる。
【０１３１】
（マンモグラフィ装置用の圧迫板）
上記の実施形態にて説明した圧迫板（圧迫板１０６及び撮影台１０７）は、マンモグラフィ装置本体とは別体として製造・販売可能である。
【０１３２】
例えば、圧迫板は、医用画像診断装置（マンモグラフィ装置）に取り付け可能であり、被検体Ｓの乳房を圧迫する圧迫板である。また、圧迫板は、振動子群と、移動機構とを備える。振動子群は、圧迫板の内部に備えられ、超音波を受信する。また、移動機構は、医用画像診断装置がＸ線に基づく撮像を行う場合に、Ｘ線の照射範囲外に振動子群を移動させる。この圧迫板を、光源１２３及び超音波送受信回路１２４等と共にマンモグラフィ装置に対して増設することで、例えば、光音響画像及び超音波画像の撮像機能を有しないマンモグラフィ装置に対して当該撮像機能を追加することが可能となる。
【０１３３】
なお、上述した実施形態においては、単一の処理回路１２６にて、各処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【０１３４】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１２５に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１２５にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、各図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【０１３５】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１３６】
また、上述した実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１３７】
また、上述した実施形態及び変形例で説明した各腫の撮像方法は、予め用意された撮像プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この撮像プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この撮像プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１３８】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数種類の医用画像を同一の圧迫状況で得ることができる。
【０１３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４０】
１００      マンモグラフィ装置
１０３      Ｘ線管
１０８      Ｘ線検出装置
１０６      圧迫板
１０７      撮影台
１０９ｂ      振動子群
１０５ａ      駆動機構
１０５ｂ      移動路
【図１】
2020000446.tif 000003
【図２】
2020000446.tif 000004
【図３】
2020000446.tif 000005
【図４】
2020000446.tif 000006
【図５】
2020000446.tif 000007
【図６】
2020000446.tif 000008
【図７】
2020000446.tif 000009
【図８】
2020000446.tif 000010
【図９】
2020000446.tif 000011
【図１０】
2020000446.tif 000012
【図１１】
2020000446.tif 000013
【図１２】
2020000446.tif 000014
【図１３】
2020000446.tif 000015
【図１４】
2020000446.tif 000016
【図１５】
2020000446.tif 000017
【図１６】
2020000446.tif 000018