(57)【要約】【課題】マンモＣＴにおいて、乳がんの画像診断に必要な乳房領域を的確に撮影させるようにした乳房断層画像撮影装置を提供する。【解決手段】乳房１１を通す開口部２３を備えた天板２０と開口部２３の上方に配置され天板に伏臥した被検者１０の背中を押す押圧器３１と押圧器を被検者に対して相対的に移動させる押圧器移動装置とを備えた乳房撮影用寝台と、Ｘ線を放射するＸ線発生装置４１と、Ｘ線の入射強度を検知するＸ線検出器４２と、Ｘ線発生装置４１とＸ線検出器４２を回転軸を挟んで対向する位置に搭載して回転軸の周りを回転するＸ線撮影装置と、Ｘ線撮影装置を天板に対して相対的に昇降させる撮影装置昇降装置とを備える。【選択図】図１
2010069241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者が伏臥したときに乳房を垂らす開口部を備えた天板部と、
該天板部の水平移動を行う天板移動装置と、
前記開口部の上方に配置され前記天板に伏臥した前記被検者の背中を押すパッドと該パッドの押圧を調整する押圧調整器を備えた押圧器と、
該パッドを前記被検者に対して相対的に移動させる押圧器移動装置と
を備えた乳房撮影用寝台と、
Ｘ線発生装置とＸ線検出器とが前記天板部に垂直な回転軸を挟んで対向配置されたＸ線撮影装置と、
該Ｘ線撮影装置を回転させる撮影装置回転装置と、
該Ｘ線撮影装置を前記天板部に対して相対的に昇降させる撮影装置昇降装置と、
前記天板移動装置と前記撮影装置昇降装置に調整値を出力する調整値算出装置と
を備える乳房断層画像撮影装置。
【請求項２】
前記Ｘ線発生装置が通常より低線量のＸ線を発生し、前記Ｘ線検出器が生成する画像を確認用画像として、前記調整値算出装置が該確認用画像に基づいて前記乳房と前記Ｘ線撮影装置の相対位置を分析して調整値を生成し、該調整値に基づいて前記Ｘ線撮影装置と前記天板部の相対位置を調整する、請求項１記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項３】
前記Ｘ線発生装置が通常より低線量のＸ線を発生し、前記Ｘ線検出器が生成する画像を確認用画像として、前記調整値算出装置が該確認用画像に基づいて前記乳房と前記Ｘ線撮影装置の相対位置を分析して調整値を生成し、該調整値に基づいて前記Ｘ線撮影装置の回転回数と前記天板部に対する昇降を調整する、請求項１記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項４】
前記Ｘ線発生装置が通常より低線量のＸ線を発生し、前記Ｘ線検出器が生成する画像を確認用画像として、前記調整値算出装置が該確認用画像に基づいて前記乳房と前記Ｘ線撮影装置の相対位置を分析して調整値を生成し、該調整値に基づいて前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器の幾何学的配置を調整する、請求項１記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線撮影装置が光学的撮影手段を備え、前記調整値算出装置が該光学的撮影手段が生成する確認用画像に基づいて前記乳房と前記Ｘ線撮影装置の相対位置を分析して調整値を生成し、該調整値に基づいて前記Ｘ線撮影装置と前記天板部の相対位置を調整する、請求項１記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項６】
前記Ｘ線撮影装置が光学的撮影手段を備え、前記調整値算出装置が該光学的撮影手段が生成する確認用画像に基づいて前記乳房と前記Ｘ線撮影装置の相対位置を分析して調整値を生成し、該調整値に基づいて前記Ｘ線撮影装置の回転回数と前記天板部に対する昇降を調整する、請求項１記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項７】
前記Ｘ線撮影装置が光学的撮影手段を備え、前記調整値算出装置が該光学的撮影手段が生成する確認用画像に基づいて前記乳房と前記Ｘ線撮影装置の相対位置を分析して調整値を生成し、該調整値に基づいて前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器の幾何学的配置を調整する、請求項１記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項８】
前記調整値算出装置が前記乳房に貼付もしくは塗布したマーカを指標として分析する、請求項２から７のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項９】
前記調整値算出装置が前記確認用画像に写し込んだ被検者の胸壁部を指標として分析する、請求項２から４のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項１０】
前記確認用画像を表示する表示装置を備える、請求項２から９のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項１１】
前記確認用画像を表示する表示装置を備え、前記乳房と前記撮影装置の相対位置の調整量を量るための指標を表示する、請求項２から９のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項１２】
前記天板部は前記被検者が該天板に押し付けられる圧力を２次元的に検知する圧力検出手段を備え、該圧力検出手段によって検出された２次元的圧力に応じて前記押圧調整器および前記押圧器移動装置を制御する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項１３】
前記圧力検出手段によって検出された２次元的圧力は、表示装置に表示される、請求項１２記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項１４】
前記開口部は大きさと形状を選択できる、請求項１から１３のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【請求項１５】
前記開口部は形状が変化する材料で形成された、請求項１から１３のいずれか一項に記載の乳房断層画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）を用いた乳房断層画像撮影装置に関し、とくに、乳房を適切に撮影できるようにした乳房断層画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、触診と超音波診断を用いて乳がん検査を行っていた。しかし、これらの検査では、ある程度大きく成長したがん細胞でなければ簡単に見つけることができなかった。乳がん診断においては、微小な石灰化を検出することが重要である。マンモグラフィは、微小な石灰化の描出に優れるため、早期乳がんの発見に有用であることが報告されている。一方で、マンモグラフィは、不要な被ばくを低減し良好な画質を得るために、圧迫板で乳房を挟み、乳房の厚さを均質にするため、被検者に苦痛を与えるという課題がある。また、得られた画像は単純なＸ線透過画像であるから、腫瘤や石灰化が乳腺などＸ線像を形成する物と重なっている場合などには画像診断が困難であった。
【０００３】
そこで、被検者に乳房圧迫による苦痛を与えずに、任意の断層画像を得ることができる乳房断層画像撮影装置（マンモＣＴ）が提案されている。断層画像であるため、従来のマンモグラフィではＸ線不透過部が重なって診断が困難であった病変も検出しやすくなり、乳がんの早期発見に寄与する可能性があることが示唆されている。
【０００４】
特許文献１および特許文献２は、それぞれマンモＣＴの１例を開示している。
特許文献１に開示されたマンモＣＴは、乳房位置に開口部が開いた乳房撮影用寝台と、開口部の周りを水平に回転する架台と、乳房撮影用寝台や架台を運動させるモーターと計測装置を作動させるスイッチを制御する制御装置とを備える。測定装置は、Ｘ線発生装置と、これと対向配置されるＸ線検出装置と、Ｘ線検出装置で得られるＸ線透過画像から断層画像を再構成する演算装置とから構成される。
【０００５】
Ｘ線発生装置とＸ線検出装置は架台に搭載され、開口部を通る回転軸の周りを一緒に回転しながら、各方向からの被検体のＸ線透過画像を取得する。
Ｘ線発生装置は、駆動スイッチにしたがって、たとえば所定角度ごとにＸ線を放射する。Ｘ線は被検体に照射され、被検体を透過したＸ線がＸ線検出装置に入射する。Ｘ線検出装置は、Ｘ線検出素子が平面上にマトリックス状に配置されたフラットパネルディテクター（ＦＰＤ）が用いられる。各Ｘ線検出素子はＸ線発生装置から投射されるＸ線が光路中の物質により吸収されて残ったＸ線強度に対応する測定信号として蓄積し、ＦＰＤは被検体に関するＸ線透過画像を形成する。Ｘ線検出装置は、各検出素子の測定信号を走査して順次出力することにより、Ｘ線透過画像を伝送することができる。こうして集積されたＸ線透過画像を再構成して被検体のＸ線断層画像を作成して表示する。
【０００６】
被検者が、乳房撮影用寝台にうつ伏せに横たわり、測定したい乳房を開口部に当てると、乳房はＸ線発生装置とＸ線検出装置との間に垂下する。被検者は胸を開口部に押し付けて、乳房が胸壁近くまで測定領域に露呈されるようにする。なお、乳房が垂下してくる位置に、乳房を胸壁から十分に引き出して乳房収納器に受け、乳頭部をピストンで押し上げて乳房全体を測定領域に収めることにより、乳がんの兆候を見落とさないようにする。乳房収納器はＸ線が透過しやすい材料で円筒形に形成される。内側に被検者の痛みを和らげるためのクッションを設けることもできる。
【０００７】
Ｘ線発生装置とＦＰＤは、被検体である乳房の周りを回転しながら、所定角ごとにＸ線発生装置を作動させＸ線検出装置でＸ線透過画像を撮影し、再構成演算装置に画像信号を伝送する。再構成演算装置は、Ｘ線透過画像を再構成して３Ｄ化し、乳房のＸ線断層画像を作成する。Ｘ線透過画像は、たとえば１回転あたり３００枚撮影して利用する。
【０００８】
なお、特許文献２に開示された乳房撮影用Ｘ線ＣＴ装置は、特許文献１に開示されたものとよく似ていて、乳房収納器は使用せず、Ｘ線源とＸ線検出部とを内包する枠体と、乳房で開口部を塞がれた天板との間に形成される中空部を減圧することにより、自然垂下した乳房の根元まで引き出すようにしたところが異なるだけで、本質的に同等の装置になっている。
【０００９】
従来装置により得られるＸ線断層画像においては、石灰化部分は骨部と同じくＸ線を強く吸収するため、大きさ数ｍｍ程度の比較的小さな石灰化も映像化が可能であり、早期の乳がん検出率向上が期待されている。また、従来のマンモグラフィでは検出が難しかった乳腺などの組織の裏側にある病変部の検出能向上にも期待されている。
【特許文献１】米国特許第６４８０５６５号明細書
【特許文献２】特開２００８−０９３１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、乳房全体の診断のためには、十分な範囲の乳房が撮影範囲に入るように、被検者のポジショニングをする必要がある。また、乳がんは胸壁付近にも発生するので、乳房の根元付近をできるだけ広く検査範囲に取り込んで精査することが要求される。しかし、被検者が自力で胸を開口部に押し付ける方法では、どの被検者でも胸壁付近まで十分に乳房を撮影範囲に露呈させるということは難しい。また、従来、体動による撮影画像のぶれを低減するためにベルトで被検者を固定する方法も提案されているが、ベルト固定方式で乳房のどの範囲まで撮影範囲に入れられるかは術者の技量によるため、この方法では、撮影範囲は本質的には担保されないという問題がある。一方、検査のためとはいえ不要なＸ線被曝を甘受することはできない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、マンモＣＴにおいて、がん検診に必要な乳房の領域を的確に撮影させるようにした乳房断層画像撮影装置を提供することである。また、乳房以外の領域が不要なＸ線被曝を受けないように管理できる乳房断層画像撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る乳房断層画像撮影装置は、乳房を通す開口部を備え被検者が伏臥して開口部から乳房を垂下する天板と、天板部の水平移動を行う天板移動装置と、乳房を通す開口部の上方に配置され天板に伏臥した被検者の背中を押すパッドとパッド押圧を調整する押圧調整器を備えた押圧器と、パッドを被検者に対して相対的に移動させる押圧器移動装置とを備えた乳房撮影用寝台と、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とが天板部に垂直な回転軸を挟んで対向配置されたＸ線撮影装置と、Ｘ線撮影装置を回転させる撮影装置回転装置と、Ｘ線撮影装置を天板部に対して相対的に昇降させる撮影装置昇降装置とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る乳房断層画像撮影装置によれば、天板の開口部から乳房を垂下させている被検者の背中を押圧器のパッドで押すので、被検者が自力で胸を押し出して乳房をＸ線発生装置とＸ線検出器の間に晒すようにしたときと比較して、乳房を確実に根元付近まで押し出すことができ、より広い範囲に亘り検査をすることができる。特に、しばしばがん発生が見られる肋骨近辺の領域をＸ線撮影画像に含むようになるので、見落としの少ない検査ができる。
【００１４】
また、通常より低線量の安全性の高いＸ線を使って確認用画像を生成し、確認用画像に基づいて乳房とＸ線撮影装置の相対位置を分析し、その結果に基づいて、Ｘ線撮影装置と天板部の相対位置を調整したり、Ｘ線撮影装置の回転回数と昇降を調整したり、Ｘ線発生装置とＸ線検出器の幾何学的配置を調整したりすることができる。乳房と装置の関係を確認してアライメントや撮影範囲などを調整するためには、被曝量の小さい低線量のＸ線を使うことができる。また、Ｘ線を使う代わりに光学的撮影手段を用いることもできる。
天板部は２次元的に検知する圧力検出手段を備え、被検者が天板に押し付けられる圧力について２次元的広がりを持った圧力分布の形で検出し、これに応じて押圧調整器および押圧器移動装置を制御し、押圧器で過剰に押し出された胸骨や肋骨を引っ込めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
図１は本発明の１実施形態に係る乳房断層画像撮影装置について概念的に示した一部断面斜視図、図２は本実施形態に係る乳房断層画像撮影装置の乳房撮影用寝台の平面図、図３は撮影部の平面図、図４は乳房断層画像撮影装置の全体構成を説明するシステムブロック図である。
【００１６】
本実施形態に係る乳房断層画像撮影装置１００は、図1および図２に示すとおり、乳房を通す開口部２３を備え被検者１０が伏臥して開口部２３から乳房１１を垂下することができる天板２０を備えた乳房撮影用寝台と、Ｘ線を放射するＸ線発生装置４１と、Ｘ線発生装置４１から放射され開口部２３から垂下した乳房１１を透過したＸ線の入射強度を検知するＸ線検知素子を面上に複数配置したＦＰＤを備えたＸ線検出器４２と、伏臥した被検者１０の背中に当接して下方に圧迫する押圧部３０を備える。
【００１７】
乳房撮影用寝台は、天板２０の高さを調整する天板昇降装置２１と、天板２０の水平方向２軸の位置調整を行う天板並進装置２２を備える。天板昇降装置２１と天板並進装置２２は公知の適宜な駆動機構を備えたものであって、外部から入力される制御信号により自動的に駆動することができる。乳房１１を通す開口部２３は、検査対象の１個だけであってもよいし、開口部２３を左右２個備えて、検査の初めから左右の乳房を通しておき、対象を切り替えて検査するようにしてもよい。なお、左右切り替えて検査できるようにした乳房断層画像撮影装置１００の天板並進装置２２は、検査対象の乳房が左右切り替わるときに新たに検査対象になった乳房１１をＸ線発生装置４１とＸ線検出器４２の回転軸の位置まで移動するだけのストロークを有する必要がある。
【００１８】
天板２０は、被検者１０が伏臥して開口部２３から乳房１１をできるだけ多く突き出すために、適当な人間工学的形状を備える。また、開口部２３は、乳房１１のサイズに合わせて開口径や形状を選択できることが好ましい。なお、開口部２３が乳房１１の形状に合わせて形状が変化するようなシリコン樹脂などの素材で形成されることが好ましい。また、開口部２３の部分を周囲より突出させるようにして周囲にＸ線遮蔽部２５を形成し、乳房１１以外の部分がＸ線被曝し難いようにしてある。さらに、Ｘ線発生器４１から放射されるＸ線ビームは、被検者１０が横たわる天板２０の方向にはＸ線が向かわないようになっている。なお、開口部２３の周囲には、被検者１０が押圧部３０から受ける圧迫により胸部に異常な圧力や異常な圧力分布を呈しないかを監視するため、面状の圧力検知装置２４が設置されている。
【００１９】
図３に示すように、Ｘ線発生装置４１とＸ線検出器４２は、開口部２３を通る垂直な回転軸の周りを回転する撮影部回転装置４３に、回転軸を挟んで対向するように搭載され、回転軸近傍に配置される乳房１１の周りを回転しながら、所定のタイミングで必要な数だけＸ線透過像を撮像する。乳房１１がＸ線の照射範囲やＸ線検出器４２の測定範囲を超える場合には、撮影部昇降装置４４によりＸ線発生装置４１とＸ線検出器４２の組を一緒に下降させて撮影範囲を乳房１１の先端部分に移動させることができる。なお、Ｘ線発生装置４１とＸ線検出器４２はそれぞれＸ線発生部並進装置４５とＸ線検出器並進装置４６を備えて、測定対象となる乳房１１との距離を変化させて画像拡大比率を変化させることにより、撮影範囲を調整することができる。
【００２０】
押圧部３０は、緩衝部材３２を当たり面に貼付した押圧装置３１を押圧部昇降装置３３と押圧部並進装置３４によって移動できるように構成したものである。押圧装置３１を持ち上げた状態で被検者１０が天板２０の上に伏臥して開口部２３から乳房１１を撮影領域に垂らした後、図５に例示したように、押圧部昇降装置３３により押圧装置３１を降ろして緩衝部材３２を介して被検者１０の背中に押圧装置３１が当たるようにする。さらに、押圧部昇降装置３３を働かせて撮影範囲に乳房１１が十分露呈するまで圧迫する。押圧装置３１は、セグメント化して各セグメントに掛かる圧力が独立に制御できるようにすることが好ましい。さらに、被検者１０の特性から最も効果のある圧迫位置が異なる場合は、押圧部並進手段３４を駆動して押圧装置３１を最適位置に移動させることができる。なお、押圧装置３１には、被検者１０の背中を過剰に圧迫しないようにする安全機構が備えられることが好ましい。
【００２１】
図６は本実施形態に使用できる別の型式の押圧部を示す側面図である。押圧部昇降装置３３を用いて押圧装置３１の圧迫力を調整する代わりに、図６に示すように、別途独立の押圧力調整装置３５を装備してもよい。押圧力調整装置３５の筐体部は、押圧部昇降装置３３に対して相対的に固定され、押圧装置３１のパッドと一体に固設された心棒が筐体部に対して上下に移動することにより、押圧装置３１が被検者の背中を押す圧迫力を調整する。
【００２２】
図７は別の型式の押圧力調整装置の作動原理を示す概念図である。押圧力調整装置には、たとえば空気圧を利用してピストンを押す方式などが使用できる。空気圧を利用する方式では、空気圧源が必要であるが、押圧力の調整が容易である上、機構上容易に過大負荷を防止することができる。たとえば、図７に示すように、押圧装置３１に当たるピストンをシリンダー３６に収納して、圧力調整弁３７を介して図外の圧空源からの圧空をシリンダー上部空間に供給する。ピストンの押圧は、圧力調整弁３７により決定されるシリンダー内の空気圧により規制される。また、過剰ストローク位置に空気の逃げ穴３８を設けておけば、押圧装置３１であるピストンは物理的にそれ以上押圧することができないので被検者にとって安全である。
【００２３】
乳房断層画像撮影装置１００は、さらに、天板２０と撮影部回転装置４３の運動とＸ線発生装置４１とＸ線検出器４２の作動を制御する制御装置を備え、また、画像処理装置および画像表示装置を備える。
図４を参照すると、乳房断層画像撮影装置１００は、画像生成部１１０、画像処理部１２０、画像保存部１３０、画像表示部１４０、撮影部１６０、天板部１７０、押圧部１８０で構成される。
【００２４】
画像生成部１１０は、具体的には図１に表示されたＸ線発生装置４１に対応するＸ線発生手段１１３とＸ線検出器４２に対応するＸ線検出手段１１５からなり、撮影手段１１１からトリガー信号を受けると、Ｘ線発生手段１１３がＸ線を放射し、Ｘ線検出手段１１５が被検体である乳房１１を透過したＸ線を検出してＸ線透過画像信号を生成し画像処理部１２０に送信する。
【００２５】
画像処理部１２０は、画像処理手段１２１、画像補正手段１２３、画像再構成手段１２５、確認画像生成手段１２７および調整値算出手段１２９からなる。
画像処理手段１２１は、画像生成部１１０から入力した検出信号に基づいてＸ線検出手段１１５が検出したＸ線透過画像の画像信号を生成する。生成した画像信号は画像補正手段１２３に伝達されると共に、画像保存部１３０や画像表示部１４０に伝送され、取得画像情報として参照することができる。
【００２６】
画像補正手段１２３は、入手した原画像信号についてノイズを除去し、アーチファクトを低減させるなどの補正を施して、画像再構成手段１２５および確認画像生成手段１２７に伝達する。
画像再構成手段１２５は、被検体について取得した各方向からの画像信号がそろったところで、再構成演算を行って被検体のＣＴ画面を形成する画像信号を生成し、画像保存部１３０と画像表示部１４０に伝送する。
【００２７】
確認画像生成手段１２７は、装置１００の調整に使う確認画像を生成して調整値算出手段１２９に送る。画面と被検体の位置関係が分かるような画像を生成して、正しいアライメントができているか、的確な分解能を持っているか、余分なノイズが含まれないか、など装置の調整値と関連する事項を確認する。
調整値算出手段１２９は、画面枠の位置、信号強度、その他の環境値について期待値からの偏差を解消させるために必要な調整値を算出して、撮影部制御手段１６１、天板部制御手段１７１および押圧部制御手段１８１に伝送する。
なお、調整値は、オペレータが調整値入力手段１５１を介して直接に指定することもできる。調整値入力手段１５１は、キーボードやタッチパネルあるいはマウスを使ったデータ入力装置などで構成される。
【００２８】
画像保存部１３０には、画像メモリなどで形成される画像保存手段１３１が設けられていて、画像情報が必要になったら簡単に読み出して利用できるようになっている。
画像表示部１４０には、画像表示手段１４１と確認画像表示手段１４３が設けられている。画像表示手段１４１は、診断に用いる画像として、乳房の断面画像や立体画像などを表示する。また、確認画像表示手段１４３は乳房断層画像撮影装置１００の異常や不調を監視したり調整したりするために利用できる画像を表示する。特に、調整をオペレータが実施する場合には、確認画像表示手段１４３により表示された画像を観察しながら調整する必要がある。確認画像生成手段１２７は、オペレータの判断を助けるため、表示画面にスケールを写し込んだり、目標値との偏差を確定できる数値を明示したりして、調整量の目算が容易になるような表示をさせることが好ましい。
【００２９】
撮影部１６０は、撮影部制御手段１６１に支配される撮影部回転手段１６３、撮影部昇降手段１６５、Ｘ線検出部並進手段１６７、Ｘ線発生部並進手段１６９を備える。画像生成部１１０を駆動させた撮影手段１１１は、撮影手順を進行させるたびに、撮影部制御手段１６１にトリガー信号を供給して、図１に表示された撮影部回転装置４３に当たる撮影部回転手段１６３と撮影部昇降装置４４に当たる撮影部昇降手段１６５を介してＸ線発生手段１１３とＸ線検出手段１１５の回転および高さを次に決められた位置に調整する。また、Ｘ線検出部並進手段１６７とＸ線発生部並進手段１６９を使って、Ｘ線検出器４２であるＸ線検出手段１１５とＸ線発生装置４１であるＸ線発生手段１１３あるいは被検体である乳房１１すなわち回転軸までの距離を加減して検出感度を調整することもできる。
【００３０】
天板部１７０は、天板部制御手段１７１に支配される、天板並進手段１７３と天板昇降手段１７５と圧力検知手段１７７で構成される。天板並進手段１７３と天板昇降手段１７５はそれぞれ図１に表示された天板並進装置２２と天板昇降装置２１に対応する。乳房１１に照射するＸ線束の位置は、撮影部回転装置４３の昇降で容易に調整することができるが、相対的な関係にあるので、天板２０を昇降して高さを調整することによっても可能である。また、左右の乳房を切り替えて診断するときには、切替え時に新しい乳房１１の位置を撮影部回転装置４３の回転軸に合わせ直す必要がある。特に、天板２０に左右の乳房に合わせて２個の開口部２３が設けられている場合には、他方の開口部２３を回転軸の位置まで並進させて位置合わせすることになる。
圧力検知手段１７７は、図２に示すように開口部２３の周囲に設置され、圧力および圧力分布を検出する圧力検知器２４である。圧力検知器２４は、被検者１０の胸壁部から受ける圧力に感応して、押圧部３０で圧迫する圧力の分布状態を感知するものである。圧力検知手段１７７の測定結果は、押圧部制御手段１８１に伝送されて、押圧手段３１の制御に用いられる。
【００３１】
押圧部１８０は、押圧部制御手段１８１に支配される、押圧手段１８３と押圧部並進手段１８５と押圧部昇降手段１８７で構成される。押圧部１８０は、具体的には図１に示した押圧部３０で、緩衝部材３２を当たり面に貼付した押圧装置３１を押圧部昇降装置３３と押圧部並進装置３４によって移動できるように構成したものである。被検者１０が天板２０の上に伏臥して、開口部２３から乳房１１を撮影領域に垂らした後、被検者１０の背中に緩衝部材３２を介して押圧装置３１を当て、押圧部昇降装置３３を働かせて押圧する。すると、被検者１０の胸が開口部２３に押し付けられて、胸壁が前進し、乳房１１が押し出されて、乳房１１の根元部分まで撮影領域に進入するようになる。乳がんは胸壁近傍にも発生するので、根元部分が観察できることは診察上好都合である。
【００３２】
ただし、胸骨や肋骨はＸ線を吸収しやすく被曝の影響が無視できないので、できるだけ被曝を避けることが望ましい。そこで、胸骨や肋骨の写り込み位置を検出して、胸壁が撮影領域に含まれない限界まで胸の押し出しを行うようにすることにより、検査領域の拡大と被曝の抑制の均衡を図っている。また、押圧部３０による圧迫が行き過ぎて、胸壁がＸ線照射領域に露出したり、背骨や胸骨などが極端に変形して被検者１０に苦痛を与えたりしないように、管理する必要がある。このため、圧力検知器２４の測定結果を監視して、異常が生じたときには直ちに押圧部３０を上昇させたり、加圧を解除したりして、安全を確保できるようにする。
【００３３】
図８は、上記本実施形態の乳房断層画像撮影装置１００を使って目的のＸ線透過画像を取得するときの工程例を表すフローチャートである。初めの段階Ｓ０１で、被検者１０が天板２０上にのぼり、うつ伏せになって乳房１１を天板２０の開口部２３に落とすと、乳房１１が、Ｘ線発生装置４１とＸ線検出装置１８の間の回転軸近くに垂れ下がって、撮影領域内に収まる。開口部２３は、被検者１０により大きさや形状の異なる乳房１１に最も適合する大きさや形状を有するものを選ぶことができる。また、開口部２３はシリコン樹脂など、乳房形状に合わせて変形する素材であることが好ましい。被検者１０は、乳房１１以外の部分がＸ線被曝しないように、遮蔽部材２５で保護されている。
【００３４】
次の第２段階Ｓ０２では、押圧装置３１を緩衝部材３２を介して被検者１０の背側から当てて押圧する。押圧装置３１はセグメント化されていて場所ごとに独立に押圧力を制御することができる。そこで、第３段階Ｓ０３で、押圧装置３１が被検者１０の背中を押圧する結果として、圧力検出器２４に被検者１０の胸壁部が接触して圧力を伝達し被検者１０への押圧効果を圧力分布として検出する。第４段階Ｓ０４では、圧力検出器２４による測定結果に基づいて、押圧装置３１の押圧力を制御する。圧力分布に偏差があるときは押圧位置を調整したりセグメントごとの押圧力を変化させたりして、希望の圧力および圧力分布を実現する。押圧装置３１により正しく抑止することにより、乳頭から胸壁境界部にかけて診断に十分な範囲を撮影領域内に配置させ、また被検者の体動を抑えて乳房の変動を抑制することができる。圧力検出器２４で測定した圧力分布はモニターに表示して、オペレータに観察できるようにする。なお、押圧装置３１の押圧力は被検者に苦痛を与えない範囲を越えて設定できないように設定範囲を決めることが好ましい。
【００３５】
次に、診断に十分な範囲の乳房が撮影範囲に納まっているかを判定する。このため、第５段階Ｓ０５で、低線量でのＸ線単純撮影をしてＸ線透過像の画像データを判定装置に供給する。Ｘ線撮影に代えて、図示しない光源とＣＣＤカメラとで光学的な画像撮影を行って、外形から判定するようにしてもよい。取得された撮影影像は、第６段階Ｓ０６において、下側境界となる乳頭と上側境界となる胸壁が適切に撮影領域に入っているかを判断するために使用される。この判断は、調整値算出手段１２９を構成する判定部が画像解析などを使って行うが、オペレータによって行われる場合もある。このため、Ｘ線透過画像や光学的画像はオペレータが観察できるように確認画像表示手段１４３に表示することが好ましい。
なお、被検者１０の乳房１１表面に貼付あるいは塗布されたマーカの位置を画面中で確認することで、適正な撮影範囲を判定することができる。また、低線量Ｘ線を使うときは、肋骨や胸骨の陰影をマーカとして利用することができる。
【００３６】
第６段階Ｓ０６において乳房１１の必要な領域が撮影範囲に含まれないと判定された場合は第７段階Ｓ０７に進み、撮影範囲が適切になるように乳房１１と撮影装置４０との相対位置を調整する。天板２０と撮影装置４０の相対位置の調整は、天板昇降装置２１と撮影部昇降装置４４のいずれを使っても行うことができる。また、乳房１１が大きくて撮影範囲に納まらない場合は、撮影装置４０をシフトしながらＸ線透過画像を取得するため、天板２０と撮影装置４０の相対位置調整量およびＸ線撮影装置４０の回転回数を算出して乳房の根元から先端までシフトしながらの撮影を実行させる。なお、所定の撮影範囲に収まらない大きな乳房の場合は、乳房１１があるＸ線撮影装置４０の回転軸とＸ線発生装置４１またはＸ線検出器４２の距離すなわち幾何学的配置を調整することにより乳房全体が撮影範囲に入るようにすることができる。
【００３７】
第６段階Ｓ０６における判定と第７段階Ｓ０７における調整は、乳房断層画像撮影装置１００自身で自動的に行われることが好ましいが、オペレータが判定して手動で調整することもできる。オペレータが的確に判断および調整を行うために、確認画像表示手段１４３に、スケール表示など、乳頭や胸壁と撮影範囲境界との変移量の評価と調整量の算定を支援するような補助表示があることが好ましい。また、オペレータは調整値入力手段１５１を介して調整量を手動入力することができる。
第６段階Ｓ０６において乳房１１の必要な領域が撮影範囲に含まれると判定された場合は第８段階Ｓ０８に進み、所望のＸ線透過画像撮影を行う。Ｘ線透過画像は単純Ｘ線撮影として使う場合もあり、またＣＴ撮影として再構成に使う場合もある。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の乳房断層画像撮影装置は、確認用画像に基づいて乳房とＸ線撮影装置の相対位置を観察しながら被検者の背中を押圧器で押すので、胸壁領域まで乳房を押し出すことができ、より広い範囲に亘る画像診断をすることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の１実施形態に係る乳房断層画像撮影装置について概念的に示した概念構成図である。
【図２】本実施形態に係る乳房断層画像撮影装置の乳房撮影用寝台の平面図である。
【図３】実施形態における撮影部の平面図である。
【図４】実施形態における乳房断層画像撮影装置の全体構成を説明するシステムブロック図である。
【図５】本実施形態における押圧部昇降装置の１例を説明する側面図である。
【図６】本実施形態に使用できる別の型式の押圧部を示す側面図である。
【図７】本実施形態における別の型式の押圧力調整装置の作動原理を示す概念図である。
【図８】本実施形態の乳房断層画像撮影装置を使って目的のＸ線透過画像を取得するときの工程例を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  被検者
１１  乳房
２０  天板
２１  天板昇降装置
２２  天板並進装置
２３  開口部
２４  圧力検知装置
２５  遮蔽部
３０  押圧部
３１  押圧装置
３２  緩衝部材
３３  押圧部昇降装置
３４  押圧部並進装置
３５  押圧力調整装置
３６  シリンダー
３７  圧力調整弁
３８  逃げ穴
４０  撮影部
４１  Ｘ線発生装置
４２  Ｘ線検出器
４３  撮影部回転装置
４４  撮影部昇降装置
４５  Ｘ線発生部並進装置
４６  Ｘ線検出部並進装置
１１０  画像生成部
１１１  撮影手段
１１３  Ｘ線発生手段
１１５  Ｘ線検出手段
１２０  画像処理部
１２１  画像処理手段
１２３  画像補正手段
１２５  画像再構成手段
１２７  確認画像生成手段
１２９  調整値算出手段
１３０  画像保存部
１３１  画像保存手段
１４０  画像表示部
１４１  画像表示手段
１４３  確認画像表示手段
１５１  調整値入力手段
１６０  撮影部
１６１  撮影部制御手段
１６３  撮影部回転手段
１６５  撮影部昇降手段
１６７  Ｘ線検出部並進手段
１６９  Ｘ線発生部並進手段
１７０  天板部
１７１  天板部制御手段
１７０  天板部
１７１  天板部制御手段
１７３  天板並進手段
１７５  天板昇降手段
１７７  圧力検知手段
１８０  押圧部
１８１  押圧部制御手段
１８３  押圧手段
１８５  押圧部並進手段
１８７  押圧部昇降手段
１００  乳房断層画像撮影装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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