(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象内に介入するための介入装置と；
前記対象の周りの複数の角度位置で前記対象の画像を取得するための画像取得装置と；
前記介入装置の幾何学的データを提供するための幾何学的データ手段と；
複数の角度位置を計算するように適合されるプロセッサと；を有し、
前記介入装置の３次元モデルを知ること及び前記介入装置の実際の位置を入手することで、前記プロセッサは、前記介入装置の前記幾何学的データから前記画像中の関心領域に衝突するＸ線ビームの投射角度を計算するように且つ前記投射角度を前記画像取得装置が取ることができる前記角度位置から除くように、適合され、
前記投射角度が除かれた前記角度位置は、前記画像取得装置が前記画像を取得することを許可された前記角度位置である、
医療用トモシンセシスシステム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記介入装置の位置が変化したときに、前記複数の角度位置を再決定するように適合される、
請求項１に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項３】
前記幾何学的データ手段は、前記画像取得装置によって取得された前記画像から前記介入装置の前記幾何学的データを取得するための画像プロセッサを有する、
請求項１に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記複数の決定された角度位置内の角度位置の数に応じて、立体視イメージングを行うかまたはトモシンセシスイメージングを前記許可された角度位置において行うかを決定するように適合される、
請求項１に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項５】
前記幾何学的データに関して少なくとも部分的に互いに区別される複数の介入装置をさらに有し；
前記医療用トモシンセシスシステムは、交換可能な方法で前記複数の介入装置の中から１つを取り付け可能に保持するように構成され、
前記医療用トモシンセシスシステムは、前記幾何学的データを前記複数の介入装置の中から取り付けられた前記介入装置に適合させるように、適合される、
請求項１に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項６】
前記医療用トモシンセシスシステムは、前記複数の介入装置の中からどの介入装置が前記医療用トモシンセシスシステムに取付けられているかを検出するように適合されるとともに、前記取付けられた介入装置に関連付けられた幾何学的データの記憶されたデータセットをプロセッサに提供するように適合される、
請求項５に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項７】
前記介入装置は、生検針ホルダおよび／または生検針である、
請求項１に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項８】
前記介入装置は、前記対象を圧迫するための圧迫板をさらに有する、
請求項７に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項９】
前記幾何学的データは、前記介入装置の外側形状を定める、
請求項１に記載の医療用トモシンセシスシステム。
【請求項１０】
対象を処置するための介入装置を提供するステップと；
前記対象の周りの複数の角度位置で前記対象の画像を取得するための画像取得装置を提供するステップと；
幾何学的データ手段によって、前記介入装置の幾何学的データを提供するステップと；
複数の角度位置を計算するように適合されるプロセッサを提供するステップと；
前記幾何学的データに応じて、前記画像取得装置が前記画像を取得することが許可される複数の角度位置を決定するステップと；を有し、
前記介入装置の３次元モデルを知ること及び前記介入装置の実際の位置を入手することで、前記プロセッサは、前記介入装置の前記幾何学的データから前記画像中の関心領域に衝突するＸ線ビームの投射角度を計算し、
前記投射角度は、前記画像取得装置が取ることができる前記角度位置から除かれ、
前記投射角度が除かれた前記角度位置は、前記画像取得装置が前記画像を取得することを許可された前記角度位置である、
医療用画像を取得するための方法。
【請求項１１】
前記介入装置の位置が変化したときに、前記複数の角度位置を再決定するステップをさらに有する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記画像取得装置によって取得された前記画像から前記介入装置の前記幾何学的データを取得するためのステップをさらに有する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の決定された角度位置内の角度位置の数に応じて、立体視イメージングを行うかまたはトモシンセシスイメージングを前記許可された角度位置において行うかを決定するステップをさらに有する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記幾何学的データに関して少なくとも部分的に互いに区別される複数の介入装置を提供するステップと；
前記複数の介入装置の中から１つを交換可能な方法で医療用トモシンセシスシステムに取り付けるステップと；
前記幾何学的データを前記複数の介入装置の中から取り付けられた前記介入装置に適合させるステップと；をさらに有する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用トモシンセシスシステム、医療用画像を得るための方法およびこのような方法を実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の立体視案内は、Ｘ線画像のためのＸ線管の２つの予め定義された角度位置を使用して行われ、一方の角度位置は中央位置の左であるとともに他方の角度位置は中央位置の右である。２つの画像の特定の病変部の２つの座標が、検査の対象の病変部の３つの座標全てを特定するために使用され得る。病変部のｚ位置を特定するために、十字カーソルが２つの立体画像内に設定されなければならない。ｚ位置はこれらの値から計算され得る。しかし、(水平の)ｘ位置の精度は、不確かなｚ位置に伝わり得る。組織サンプルがこの位置において生検針を用いて取られ得る。
【０００３】
トモシンセシスイメージングでは、いくつかのＸ線画像が人体の一部等、対象から異なる角度で得られる。この投影像のセットから、３次元データセットが導き出されることができ、この投影像のセットから２次元画像が再構成され得る。
【０００４】
乳がんの診断のためのこのようなトモシンセシスイメージングは特許文献１に記載されている。特許文献１は、人体の検査、特に乳がんの診断のためのシステムおよび方法に関する。異なる方向からの連続するＸ線の投射は、回転可能なＸ線源および静止デジタルＸ線検出器によって作り出される。これらの投射から、断面画像のセットがトモシンセシスによって計算される。医師は、投影または断面画像の１つから得られるとともにモニタに表示される基準画像上の疑わしい組織を示し得る。コンピュータは次に、全ての断面画像上の組織の位置を突き止め得るとともに、対応する画像の特徴の類似性を計算する。次に、類似性が最も強い所における断面画像は、組織が人体内に配置される所における深さを示す。この情報に基づいて、針を持つ生検装置が、疑わしい組織に達するまで人体内に進められ得る。
【０００５】
しかし、これらのシステムでは、生検装置がＸ線ビーム内に置かれる場合、投影像のいくつかは、生検装置の影を示し得る。図１は、立体またはトモシンセシスイメージングシステムを示す。上方左側には、システムは右の角度位置で示され、下には、円形の病変部、生検針ホルダの影１、生検針２および生検パドルの開口３の一部の影を示す結果として得られる投影像が概略的に示される。上方右側には、システムは左の角度位置で示され、下には、いくつかの円形の病変部および生検ユニットの影、すなわち、生検針ホルダの影１、生検針の影２および開口の影３を同様に示す結果として得られる投影像が同様に概略的に示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許公開第２００７／０２２５６００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、改善された医療用トモシンセシスシステムおよび医療用画像を得るための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、独立請求項による医療用トモシンセシスシステムおよび医療用画像を得るための方法によって解決される。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、医療用トモシンセシスシステムが提供され、システムは、対象に介入するための、介入装置、好ましくは生検針ホルダおよび／または生検針と；対象の周りの複数の角度位置で対象の画像を取得するための画像取得装置と；介入装置の幾何学的データを提供するための幾何学的データ手段であって、幾何学的データは好ましくは介入対象の外形を定める、幾何学的データ手段と；幾何学的データ手段から受けた幾何学的データに応じて、画像取得装置が画像を取得することが許可される複数の角度位置を決定するためのプロセッサと；を有する。
【００１０】
この実施形態では、通常の立体視案内と比べて、２つの照射が、中央位置の左のＮ回の照射および中央位置の右のＭ回の照射によって置き換えられる。通常のデジタル乳房トモシンセシススキャンと比べて、いくつかの照射は行われない。これらは、例えば、生検針および生検針ホルダ(生検ユニット)が検出器の上に影を投影するであろう中央位置からのものである。この実施形態によれば、生検ユニットの３次元幾何学モデルが、実際に使用され得る投射角度を特定するために使用される。これは、生検の標的の良好な３次元の可視化の利点を提供する。さらに、関心領域（病変部または微小石灰化の場所）の可視化に貢献しないＸ線は用いられないので、通常のデジタル乳房トモシンセシスに対する放射線量の節減が達成され得る。さらに、使用範囲はより広く、ある視界では圧迫板の後ろもある。影が付くことが関心領域の最終的な３Ｄモデルに考慮される必要がないので、実施形態は、単純化されたワークフローで生検の標的としての関心領域の３Ｄの明確化を可能にする。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、プロセッサが、介入装置の位置が変化したときに、複数の角度位置を再決定するように適合される。生検ユニットは幾つかの可動部品を有する。有用な投射角度は、生検針または関心領域の位置によって異なり得る。針案内手順内で、全てのこれらの座標はコントローラユニット内でよく知られている。これらの座標を使用して、準備された３Ｄモデルは現在の位置に対応付けられ得るとともに意味のある管角度形成位置が導き出され得る。
【００１２】
さらなる実施形態によれば、幾何学的データ手段は、画像取得装置によって取得された画像から介入装置の幾何学的データを取得するための画像プロセッサを有する。追加的にまたは代替的に、幾何学的データ手段は、幾何学的データを受ける、記憶するおよび提供するための記憶媒体であり得る。任意選択で、このデータは、記憶媒体内に、介入装置の設計図をスキャンするとともに記録媒体に幾何学的データを提供するためのスキャナによって、入力され得る。
【００１３】
本発明の要点は、生検ユニットの３次元幾何学モデルが実際に使用され得る投射角度を特定するために使用される医療用トモシンセシスシステムが提供されることに見られ得る。好ましくは、この３次元モデルは、Ｘ線イメージング装置で取得された投影画像から再構成することによって得られる。
【００１４】
本発明のこれらのおよび他の態様は、後述される実施形態から明らかであるとともに後述される実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、立体イメージングの右の角度形成および左の角度形成の図を示し、下には、対応する位置の２つの画像の部分的な略図が示される。
【図２】図２は、本発明の実施形態による医療用トモシンセシスシステムを示す。
【図３】図３は、圧迫板および生検針をより詳細に示す。
【図４】図４は、複数の生検針を示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態によるトモシンセシス方法のフローチャートを示す。
【図６】図６は、本発明の実施形態によるトモシンセシスシステムおよび方法のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、乳がんを診断するためおよび組織サンプルを取るために病変部に生検針等介入工具または装置を案内するために使用され得る医療用トモシンセシスシステムに向けられる。トモシンセシスは、人間の乳房等、対象から異なる角度でいくつかのｘ線画像を取得する医療用イメージング方法である。この投影画像のセットから、３次元（３Ｄ）データセットが導き出される。この３Ｄデータセットは、所望の位置におけるおよび所望の方向での２次元（２Ｄ）のスライスまたはスラブの再構成のための基礎であり、スライスまたはスラブは、通常、ｘｙ平面、ｘｚ平面またはｙｚ平面と平行である。１つのスライスは、０．５から１ｍｍ厚である平面の形態の非常に薄い体積要素を示す。１つのスラブは、いくつかの隣接するスライスの平均を示すとともに、対象の数ｍｍまたはｃｍの体積要素に対応する。生検ユニットの３Ｄモデルを決定するための最初のイメージングのみが、通常のトモシンセシス検査として行われるとともに通常生検針を定位置にした状態で行われる。検査内の全ての次に続くスキャンは、有用な投射角度を使用する。
【００１７】
図２は本発明の実施形態によるトモシンセシスシステム１０を示す。説明的な理由のために、既知のｘ、ｙ、およびｚ軸を有するデカルト座標系である座標系が図２に示される。医療用トモシンセシスシステム１０は、Ｘ線源１１およびＸ線検出器１２を持つＸ線イメージング装置を有する。Ｘ線検出器１２は、検出表面が実質的にｘｙ平面に平行であるデジタル、フラットＸ線検出器である。診断されることになるおよび／または治療されることになる乳房または対象は通常Ｘ線検出器１２の上に直接置かれる。Ｘ線源１１とＸ線検出器１２との間に、図３により詳細に示される圧迫板１３が設けられる。圧迫板１３は、Ｘ線に対して透過的であるとともに診断されることになるおよび／または治療されることになる乳房の一部を圧迫するとともに固定する平らな生検パドルである。圧迫板１３は、ｘｙ平面に実質的に平行に配置されるとともに、Ｘ線検出器１２の上のある調整可能な距離のベースフレーム１４に取付けられ、距離は、人の乳房がそれに応じて圧迫され得るように選択される。
【００１８】
Ｘ線源１１は好ましくは、回転可能なフレームを介してベースフレーム１４に取付けられるとともに好ましくは図２に点線として示される円弧である経路に沿って移動可能である単一のＸ線管である。経路に沿ったＸ線源１１の移動中、Ｘ線源１１は常にＸ線が乳房に向かって放射されるように向けられ、乳房はＸ線がＸ線検出器１２に達する前の照射の中心に留まる。弧形状の中心は好ましくは図示された座標系の中心に対応し、Ｘ線源１１の動きは、ｙ軸周りのｘｚ平面内のＸ線源長手方向（中心Ｘ線ビームの方向）の回転をもたらす。図２では、同じＸ線管１１が２つの位置で示され、左の位置では、放射されたＸ線ビームはｙｚ平面に対して左に傾けられ、右の位置では、放射されたＸ線ビームはｙｚ平面に対して右に傾けられる。代替的には、２つのＸ線管１１を設けることが可能である。
【００１９】
基本的にＸ線源１１と圧迫板１３との間には、生検針ホルダ１６および生検針１７を有する生検ユニット１５が設けられる。生検ユニット１５は生検のための全ての必要なハードウェアを含むべきであり、主要部品は生検針ホルダ１６および生検針１７であるが、圧迫板１３も含み得る。図４に示されるように、異なる形状およびサイズを有する複数の生検針１７が設けられる。生検針１６のそれぞれが、生検針ホルダ１６内に取付けられ得るとともに生検針ホルダ１６によって固定して保持される。好ましくは、１度にただ１つの生検針１７のみが、どれが診断／生検に必要な針かに応じて、生検針ホルダ１６に取付けられ得る。
【００２０】
乳房がＸ線源１１からのＸ線のビームで照射されるとき、投影像がＸ線検出器１２に生成される。いくつかの経路に沿った中間位置において、Ｘ線源１１はＸ線検出器１２に向かってＸ線を放射し、このＸ線検出器は、異なる方向からのＸ線検出器１２の上に乳房の投影像を生成する。中間位置は、経路、例えば、示された円弧形に沿った１０°から５０°に沿った一定の間隔に配置される。プロセッサ１８は、これらの投影像を提供され、取られた投影像から３Ｄモデルを再構成する。さらに、この３Ｄモデルから、プロセッサ１８は、例えば、異なるｚ位置でのｘｙ平面と平行な乳房を貫く２Ｄスライス（断面画像）を計算する。計算は既知のトモシンセシス再構成法に従って行われ得る。所望のｚ位置におけるスライスおよび／または投影像は、プロセッサ１８と接続されたディスプレイ１９に表示され得る。さらに、トモシンセシスシステム１０を操作するためのおよびプロセッサ１８にデータを入力するための入力装置２０が設けられる。プロセッサ１８はＸ線源１１およびＸ線検出器１２の両方に接続される。さらに、幾何学的データ手段２１が設けられ、幾何学的データ手段２１は、メモリチップ、ハードドライブまたはフラッシュドライブ等、記憶媒体であり得る。代替的に幾何学的データ手段２１は画像プロセッサであり得る、または追加的に幾何学的データ手段２１は、画像プロセッサを有し得る。幾何学的データ手段２１の機能は以下に説明される。
【００２１】
図３は圧迫板１３、並びに圧迫板１３および生検針１７の組合せをより詳細に示す。圧迫板１３は基本的に、４０×５０ｍｍのサイズの開口２２を有する正方形（１００×１００ｍｍ）または長方形生検パドルである。生検針１７は、組織サンプルを取るために病変部に向かって乳房の中に介入するために開口２２を通って案内され得る。介入中、本明細書に記載されたトモシンセシスシステム１０は、下記のように生検針１７を位置決めすることによって医師を支援し得る。
【００２２】
図４は、複数の生検針１７を示す。生検針１７はサイズ、直径および／または形状が異なり得る。医師は、介入中、どの針が最も適切であるかを決定し得る。
【００２３】
図５は本発明の実施形態によるトモシンセシス画像を取得するための方法を示すフローチャートを示し、図６は本発明の実施形態によるトモシンセシスシステム１０のいくつかの機能ブロックの相互作用を示すブロック図である。図６では、図示されたブロックは、異なるモジュールの機能的相互作用を表し、例示的には、ブロック１５、２４、Ｓ２００、Ｓ２０１はマンモグラフィシステムに分類され、ブロック２３、Ｓ２０４、Ｓ２１０、Ｓ２１１はプロセッサモジュールに分類され、ブロックＳ２０２、Ｓ２０３は３Ｄ再構成モジュール（プロセッサによっても実行され得る）に分類され、ブロックＳ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２０９は表示モジュールに分類される。
【００２４】
本明細書に記載されたトモシンセシスに基づく生検の最初に、全ての利用可能な針を持つ生検ユニットの幾何学的データの形式の幾何学モデルが定められる。幾何学モデルは、生検ユニットの外形の正確な定義であるとともに追加的に図２に示された座標系に関する位置を含み得る。好ましくは、幾何学モデルは、正規３Ｄ格子（ｒｅｇｕｌａｒ
３Ｄ ｇｒｉｄ）内のノードにおける体積要素を表す値から構成されるモデルである、３Ｄボクセルモデルである。
【００２５】
幾何学モデルを生成するための最初の可能性は、ステップＳ１００（図５参照）またはステップＳ２００−Ｓ２０４（図６参照）によって示され、そこでは以下の校正手順が行われる。最初にこの校正ルーチンでは、生検ユニット１５は、生検針１７が生検針ホルダ１６に挿入され且つ乳房がＸ線源１１とＸ線検出器１２との間に置かれていない既知の位置に置かれる。生検ユニット１５の３Ｄモデルの最大のボリュームが決定され得るように、生検ユニット１５を、生検ユニット１５の体積の大部分がＸ線源１１とＸ線検出器１２との間に（Ｘ線ビーム内に）位置するような「最悪の場合の位置」に置くことが好ましい。生検ユニット１５のこの位置決めは、プロセッサ１８またはその一部で表されるコントローラ２３によって行われ得る。次に、トモシンセシスがＸ線源１１の全ての可能な角度形成とともに行われる。詳細には、管移動ユニット２４がＸ線源１１を図２の点線円弧として示された経路に沿って経路の最外位置の間で移動させる。Ｘ線源１１の左の最外位置では、Ｘ線源１１の（放射方向に沿った）長手方向はｚ軸に対して例えば−２５°の角度を形成する。Ｘ線源１１の右の最外位置では、Ｘ線源１１の長手方向はｚ軸に対して例えば２５°の角度を形成する。Ｘ線源１１の経路に沿った移動中、選択された画像がステップＳ２００（図６参照）において露光される。この校正手順において、「選択された画像」は、画像取得装置が取得することができる異なる角度位置（中間位置）での全ての画像である。これらの位置において、Ｘ線検出器１２は、ステップＳ２０１において選択された角度位置での投影像を取得する。この投影像のセットから、３Ｄ再構成がステップＳ２０２において投影像に基づいて行われる。管の入射窓までの全てのＺ位置に対する３Ｄ再構成が行われる。次のステップＳ２０３において、生検ユニット１５の３Ｄモデルが画像プロセッサによって３Ｄ再構成（この場合校正画像）から生成される。３Ｄボリューム内の金属／プラスチック部品が区分され、これは生検ユニットの幾何学モデルである。圧迫板１３の幾何学モデルは、必要に応じて同様の方法で取得され得る。ステップＳ２０４において、幾何学的データの形式の生検ユニット１５の３Ｄモデルが提供され、例えば記憶媒体に記憶される。図６では、ステップＳ２０３およびＳ２０４が図２に関連して紹介された幾何学的データ手段２１によって行われる。この手順はいくつかの異なる生検針１７に対して繰り返され得る。次に、生検針ホルダ１６および生検針１７のそれぞれの外形が幾何学的データのための記憶されたデータベース内のそれぞれのデータセットと関連付けられる、すなわち、ステップＳ２０４においていくつかの異なる３Ｄモデルが存在する。後に、医師が介入中に生検針１７を交換することを決定するとき、医師は、入力装置２０を用いて手動で新たに使用される生検針１７に対する適切なデータセットを選択する可能性が提供され得る。代替的には、生検ユニット１５は、複数の生検針１７のうちどの生検針１７が現在のところ生検針ホルダ１６に取付けられているかを自動的に検出するための検出手段を備え得る。これらの検出手段は、生検針１７にバーコードまたは他の光学的なマーキングま��はある種の表面のコーディング（溝、隆起）を設けることによって、および生検針ホルダ１６の生検針１７が挿入される領域に光学的検出器またはセンサ検出器を設けることによって実現され得る。磁気コーディングも実現され得る。
【００２６】
代替的には、幾何学モデルは、ステップＳ１００（図５参照）に示されたように、幾何学的データを幾何学的データ手段２１に入力することによって生成され得る。これは、生検ユニット１５の図面から情報を得ることによって、実際には実現され得る。この図面は、スキャナ（図示せず）によってスキャンされるまたは、オンラインまたはデータ担体のデータベースの形式で生検ユニット１５の製造者によって提供され得る、または、ユーザによって（入力装置２０を介して）幾何学的入力手段２１に入力され得る。図６に関して、これは３ＤモデルがステップＳ２０４における最初から提供されこれより前のステップが省力され得ることを意味し得る。また、この点に関して、それぞれ異なる生検針１７に関連付けられた複数のデータセットが適用される。上述のように、医師が新たに使用される生検針１７に応じて適切なデータセットを手動で選択する可能性、または上述の検出手段が設けられる可能性がある。
【００２７】
ステップＳ１００およびＳ１０１の両方の組合せも可能である。例えば、それぞれが異なる生検針１７（生検ユニット）に関連付けられた異なるデータセットを含む（予め記憶された）データベースが、ステップＳ１０１にしたがって、例えば製造者から事前に提供され得るとともに、生検ユニット１５の幾何学的データは、ステップ１００に記載された校正手順を用いて得られる。
【００２８】
幾何学的データを利用可能にすることで、ステップＳ１０２に示されるように、乳房が圧迫板１３を使用した圧迫が準備される。その後、ステップＳ１０３において生検ユニット１５なしで（生検針ホルダ１６または生検針１７なしで）Ｘ線ビーム内でスカウト断層スキャン（ｓｃｏｕｔ-ｔｏｍｏ-ｓｃａｎ）が行われる。このスカウト断層スキャン中、上述のステップＳ２００、Ｓ２０１およびＳ２０２にしたがって乳房の３Ｄモデルが取得され、ステップＳ２００およびＳ２０１では、「選択された画像」は再び、画像取得装置が取ることができる全ての角度位置からの画像に成り得る。ステップＳ２０２で得られた再構成３Ｄモデルとともに、プロセッサ１８は２Ｄスライス画像を再構成／導き出すことができ、２Ｄスライス画像は、好ましくは異なるｚ位置でのｘｙ平面に平行な、乳房を貫く断面画像である。これらの３Ｄボリュームデータは、表示モジュールのためにステップＳ２０５において提供される。異なるｚ位置でのｘｙ平面に平行ないくつかのスライス／スラブ画像は、ディスプレイ１９にステップＳ１０４およびＳ２０６において表示され、ユーザは、ステップＳ１０５およびＳ２０９において、病変部を最も良く示すスライス画像を選択し得るとともに病変部のｚ位置を特定し得る、すなわち、特定のｚ位置において再構成されたスライス画像を選択することによって、病変部のｚ位置が知られる。この乳房スライスの選択は、例えば、コンピュータのマウスのスクロールホイールをスクロールするとともに所望のものに到達したときにクリックすることによって、容易に実現され得る。より大きい病変部に対して、表示されるボリュームは、いくつかの隣接するスライスを結合してスラブにすることによって拡大され得る。選択されたスライス／スラブにおいて、ユーザは、入力装置２０を用いてディスプレイ１９上に表示された十字線を病変部の中心の上に位置決めすることによって病変部のｘ位置およびｙ位置に印を付けることができる。これは、あるｚ位置における１つのｘｙビューのみが必要とされるので、１つの十字カーソルしかｘおよびｙ位置を定めるのに必要とされないという利点を有する。これは、立体イメージングにおいて必要であってように、左右の投影像に基づいて位置を選択することによって生じ得た混乱を最小化する。
【００２９】
この点において、すなわち、ステップＳ２０１においてまたはステップＳ１０５の後に、病変部の座標が知られる。これは、行われる生検のための関心領域である。
【００３０】
選択されたスライス／スラブのｘｙビューを示す１つのスライスのみで病変部に印を付けることに加えて、ステップＳ２０７およびＳ２０８が提供され得る。ステップＳ２０７では、選択されたスライス／スラブのｘｚビューが示され、ステップＳ２０８では、選択されたスライス／スラブのｙｚビューが示され、ステップＳ２０９において、病変部が、関心領域が３次元で印を付けられるように、ステップＳ２０７およびＳ２０８によって提供されるビュー内に追加的に印を付けられ得る。
【００３１】
両方の方法とも、ステップＳ２１０において、生検ユニット１５の位置の実際のｘ、ｙおよびｚ座標を提供する。
【００３２】
ステップＳ１０６において、生検針１７の望ましい位置が関心領域の既知の座標からコントローラ２３（プロセッサ１８）によって計算され得るとともに、ステップＳ１０７において、生検針１７はコントローラ２３（プロセッサ１８）の制御下で正しい位置に位置決めされ得る。生検針１７の位置決めの正確さは、Ｘ線源１１の経路に沿った限られた数の角度位置での別のトモシンセシススキャンで確認され得る。
【００３３】
生検ユニット１５の３Ｄモデルを知るとともに生検ユニットの実際の位置を入手することで、コントローラ２３は、ステップＳ１０８において、生検針／生検針ホルダの幾何学モデルから、関心領域の画像と衝突するであろう、すなわち、画像がいわゆる「針の影」を含む、投射角度（角度位置）を計算し得る。最も単純な形態において、これは、Ｘ線源１１の長手方向が生検針ホルダ１６または生検針ユニット１７のボリュームと交差する角度位置の決定である。ステップＳ１０８では、次に続くトモシンセシスに対して障害としてではない圧迫板１３を考慮することのオプションがある。これは、圧迫板１３がＸ線に透過的である場合に行われ得る。代替的には、圧迫板１３はＸ線ビーム内に望ましくないと見なされ得るとともに、圧迫板１３を貫通する全ての焦点位置（角度位置）が除かれ得る。これらの投射角度は、画像取得装置が取ることができる投射角度から除かれ、残りの投射角度が許可された投射角度である。許可された角度形成位置または可能な角度位置φ１、φ２、φ３、φＮはステップＳ２１１において提供される。
【００３４】
ステップＳ１０９において、残りの使用可能な角度位置の数、「許可された角度位置」がチェックされる。
【００３５】
数が最小値、例えば８つの画像に満たない場合、ルーチンはステップＳ１１３に進み、意味のあるトモシンセシスが実行され得ないことを決定する。この場合、ユーザは、トモシンセシスの代わりに立体視／定位的案内を使用することが推奨される。この点について、コントローラ２３は２つの投影のみの組を選択する。２つの投影は次の特性をみたさなければならない：（ａ）「針の影」との衝突がない、および（ｂ）ｙｚ平面に対して、Ｘ線源１１の左角度位置は［−２５°；−１０°］の間にある、すなわち、角度形成は−２５と−１０度との間であり、Ｘ線源１１の右角度位置は［１０°；２５°］の間にある、すなわち、角度形成は１０と２５度との間である。この手順は、技術分野の立体撮影法で行われるような予め定められた−１５°および１５°の固定角度を使用し、その後、取得された画像の１つが「針の影」のために使用することができないことに気が付くことよりもなお良好である。この立体視案内に対するプロセスが簡単に説明される：前回の検査（スクリーニング、診断）から、病変部または微小石灰化を含む疑わしい領域が特定されている。通常のスクリーニングマンモグラム（フルサイズ）は前から利用可能である。これから、病変部の位置が導き出されるとともに、それを次に続く手順の小さい視野の中心に入れようとされる。生検に備えるための最初のステップとして、Ｘ線管の角度形成無しであるとともに、圧迫板が既に所定位置にあるが生検針が存在しない状態の検査の最初の画像、いわゆる「スカウト画像」が取られる。立体視画像の対が取られるとともにステップＳ１１４において表示される。病変部は２つの画像内に十字カーソルで印を付けられる。座標から病変部の位置がプロセッサによって計算され得る。針は位置決めされるとともに、関心領域における皮膚内に刺入れられる。針の先端の位置（針の有効な部分は針の側部でもあり得る）が病変部に関してチェックされる。位置が正しい場合、針が稼働されて組織サンプルがステップＳ１１２において取られる。必要に応じて、針は再位置決めされる。他の立体視イメージングがある組織がもはや乳房内にないことを確認し得る。６までまたはそれより多い数の立体視検査が全体で実行され得る。
【００３６】
ステップＳ１０９において、残っている利用可能な角度位置の数が最小値、例えば８個の画像と等しいまたは最小値を超える場合、ルーチンはステップＳ１１０に進み、生検の案内のための意味のある３Ｄ再構成が実行され得ることが決定される。この場合、許可された角度位置がステップＳ２１１において提供され、画像取得装置は、上述のステップＳ２００、Ｓ２０１およびＳ２０２に従って投影像を作ることができ、「選択された角度位置」はこの場合ステップＳ２１１によって提供された許可された角度位置である。したがって、針の影が投影像上に避けられ得るように、投影像は生検ユニットと衝突しない全ての位置において作られ得る。図２では、許可された角度位置がＸ線源１１の点線の経路に沿って十字で印を付けられている。通常、Ｘ線源の長手方向がｚ軸と平行になる（一致する）位置に隣接する、中央領域は、許可された角度位置から割愛される。したがって、通常、ある円弧形経路がこの中心領域の左および右に残り、これは非対称であり得る。図２の示された例では、左の８個の許可された角度位置と右側の５個の許可された角度位置がある。結果として得られる最も外側のＸ線源の長手方向または中心ビームは、最も外側の十字からＸ線源１１の円弧形の中心に伸びる線によって示される。データの３Ｄ再構成はプロセッサによって行われるとともに、関心領域のｘｙ平面、ｙｚ平面およびｘｚ平面のスライス／スラブがステップＳ１１１においてディスプレイ１９によって表示される。
【００３７】
表示されたスライスに基づいて、ユーザは、生検針１７が病変部の近傍にあることを確認し得るとともにステップＳ１１２において組織サンプルを取る（「針を発射する」）ことができる。
【００３８】
その後、別の確認サンプルは、病変（の一部）がもはやそこにないことを示し得る。これが、病変部がそこにまだあることを示す場合、リーチンはステップＳ１０７に戻り得るとともにこのように数回繰り返され得る。
【００３９】
本発明が上述の実施形態の如何なる組合せも包含することが明白に意図される。
【００４０】
本発明が図面および上述の説明中に詳細に例示されるとともに記載されているが、このような例示および記載は説明的または例示的と見なされるべきであり、本発明が開示された実施形態に限定されることは意図されない。ある手段が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用することができないということを示していない。請求項中の如何なる参照符号も、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００４１】
１  生検針ホルダの影
２  生検針の影
３  生検パドルの開口の影
１０  医療用トモシンセシスシステム
１１  Ｘ線源
１２  Ｘ線検出器
１３  圧迫板
１４  ベースフレーム
１５  生検ユニット
１６  生検針ホルダ
１７  生検針
１８  プロセッサ
１９  ディスプレイ
２０  入力装置
２１  幾何学的データ手段
２２  開口
２３  コントローラ
２４  管移動ユニット
Ｓ１００  Ｘ線イメージング装置で生検ユニットの３Ｄモデルを取得する
Ｓ１０１  生検ユニットの３Ｄモデルを入力する
Ｓ１０２  生検パドルで乳房を圧迫する
Ｓ１０３  スカウト断層スキャンを行う
Ｓ１０４  スライス／スラブを表示する
Ｓ１０５  病変部に印を付ける
Ｓ１０６  目標針位置を計算する
Ｓ１０７  針を位置決めする
Ｓ１０８  イメージングのための許可された角度位置を計算する
Ｓ１０９  許可された角度位置の数＞最小値？
Ｓ１１０  許可された角度位置においてトモシンセシスを行う
Ｓ１１１  スライスを表示する
Ｓ１１２  組織サンプルを取る
Ｓ１１３  立体視案内を行う
Ｓ１１４  投影像を表示する
Ｓ２００  選択された画像を露光する
Ｓ２０１  選択された角度位置において投影像を取得する
Ｓ２０２  投影像から３Ｄ再構成を行う
Ｓ２０３  校正画像から生検ユニットの３Ｄモデルを生成する
Ｓ２０４  生検ユニットの３Ｄモデル
Ｓ２０５  ３Ｄボリュームデータ
Ｓ２０６  スライス／スラブのｘｙビューを示す
Ｓ２０７  スライス／スラブのｘｚビューを示す
Ｓ２０８  スライス／スラブのｙｚビューを示す
Ｓ２０９  関心領域を選択する
Ｓ２１０  生検ユニットの実際のｘｙｚ位置
Ｓ２１１  許可された角度位置のリスト
【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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