(57)【要約】【課題】  異なる種類の画像において異常部を観察するための方法を提供する。【解決手段】  本方法は、第１のイメージング・システム（２０）を使用して対象物を走査して、対象物の少なくとも第１の画像（１５８）を得る段階と、第１の画像（１５８）で観察可能である関心領域（ＲＯＩ）（１６０）の座標を決定する段階であって、該ＲＯＩ（１６０）が異常部（１５２）を含んでいる段階と、ＲＯＩ（１６０）の座標を使用して、第２のイメージング・システム（１４）によって対象物を走査する段階とを含む。【選択図】        図１１
2005125080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる種類の画像において異常部（１５２）を観察するための方法であって、
第１のイメージング・システム（２０）を使用して対象物を走査して、該対象物の少なくとも第１の画像（１５８）を得る段階と、
前記第１の画像（１５８）上で観察可能である関心領域（ＲＯＩ）（１６０）の座標を決定する段階であって、該ＲＯＩ（１６０）が異常部（１５２）を含んでいる、段階と、
前記ＲＯＩ（１６０）の座標を使用して、第２のイメージング・システム（１４）によって前記対象物を走査する段階と
を含んでいる方法。
【請求項２】
前記第１の画像（１５８）上で観察可能であるＲＯＩ（１６０）の座標を決定する前記段階は、前記第１の画像（１５８）を表示する表示装置（５４）上で前記ＲＯＩ（１６０）を手動で記入することを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の画像（１５８）上で観察可能であるＲＯＩ（１６０）の座標を決定する前記段階は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アルゴリズムを使用することによって前記ＲＯＩ（１６０）を自動的に記入することを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ＲＯＩ（１６０）の座標を使用して、第２のイメージング・システム（１４）によって前記対象物を走査する前記段階は、
前記対象物の特定の領域を走査するために、超音波プローブ移動装置に命令してプローブ（１８）を前記座標へ移動させる段階であって、該特定の領域が前記座標によって規定されている、段階と、
前記第２のイメージング・システム（１４）により前記対象物の特定の領域を走査して、少なくとも１つの第２の画像を得る段階と、
を含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
更に、前記第１及び第２の画像を同時に表示して、ユーザが異常部（１５２）を観察できるようにする段階を含んでいる請求項４記載の方法。
【請求項６】
更に、そこから前記第１の画像（１５８）が作成された２次元（２Ｄ）データを、前記第２のイメージング・システム（１４）により前記対象物を走査することによって得られた３次元（３Ｄ）データと整合させる段階を含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項７】
そこから前記第１の画像（１５８）が作成された２Ｄデータを３Ｄデータと整合させる前記段階は、
少なくとも６つの未知数を持つ少なくとも６つの式を求める段階であって、各々の式が、前記第１のイメージング・システム（２０）から取得された２Ｄデータの座標と前記第２のイメージング・システム（１４）から取得された３Ｄデータの座標と間の関係を設定する、段階と、
前記６つの式を解いて前記６つの未知数を求める段階と、
を含んでいる、請求項６記載の方法。
【請求項８】
異なる種類の画像において異常部（１５２）を観察するためのシステムであって、
対象物を走査して該対象物の少なくとも１つのＸ線画像（１５８）を得るように構成されているＸ線イメージング・システム（２０）と、
ａ）前記Ｘ線画像（１５８）上で観察可能であって異常部（１５２）を含んでいる関心領域（ＲＯＩ）（１６０）の座標を決定し、ｂ）前記ＲＯＩ（１６０）の座標を利用して、超音波イメージング・システム（１４）によって前記対象物を走査し、ｃ）そこから前記Ｘ線画像（１５８）が作成された２次元（２Ｄ）データを、前記超音波イメージング・システム（１４）により前記対象物を走査することによって得られた３次元（３Ｄ）データと整合させるように構成されている制御装置（１３０）と、
を有しているシステム。
【請求項９】
前記ＲＯＩ（１６０）の座標を利用して、超音波イメージング・システム（１４）によって前記対象物を走査するため、前記制御装置（１３０）は、
ａ）前記座標によって規定されている前記対象物内の特定の領域を走査するために、超音波プローブ移動装置に命令してプローブ（１８）を前記座標へ移動させ、ｂ）前記超音波イメージング・システム（１４）に命令して前記対象物の特定の領域を走査させて、少なくとも１つの超音波画像を得るように構成されている、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
そこから前記第１の画像（１５８）が作成された２Ｄデータを３Ｄデータと整合させるため、前記制御装置（１３０）は、
ａ）少なくとも６つの未知数を持つ少なくとも６つの式であって、各々の式が、前記Ｘ線イメージング・システム（２０）から取得された２Ｄデータの座標と前記超音波イメージング・システム（１４）から取得された３Ｄデータの座標と間の関係を設定するようにした少なくとも６つの式を求め、ｂ）前記６つの式を解いて前記６つの未知数を求めるように構成されている、請求項８記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、イメージングに関するものであり、より具体的には、異なる種類の画像において異常部(abnormality) を観察するためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既知のイメージング・システムの少なくとも幾つかにおいては、放射線源から円錐形ビームを投射して、該ビームが撮像する患者のような被検体を通過して放射線検出器の矩形アレイ（配列体）に入射するようにしている。また既知のトモシンセシス・システムの少なくとも一つにおいては、ピボット点を中心としてガントリと共に放射線源を回転させて、異なる投影角度で被検体のビュー（投影データ）を取得することができる。
【０００３】
他の既知の医用イメージング・システムにおいては、被検体の器官を観察するために超音波診断装置が使用されている。従来の超音波診断装置は典型的には、超音波信号を被検体内に送信し且つ被検体からの反射超音波信号を受信するための超音波プローブを含んでいる。超音波プローブによって受信された反射超音波信号は処理されて、検査中の被検体の乳房のような対象物の画像が形成される。
【０００４】
放射線源及び検出器を使用して実行される投影型マンモグラフィ（乳房撮影法）では、Ｘ線ビームの経路内にある覆い被さる解剖学的構造からの構造化ノイズ(structured noise)のようなある特定の制約がある。従って、マンモグラムの検査中に、放射線技師が疑わしい領域を識別するとき、放射線技師は超音波及び／又は診断用Ｘ線による乳房の追跡検査を要求する。より詳しく述べると、疑いのある嚢胞を持つ女性は追跡超音波検査を受けることを通常要求される。
【特許文献１】米国特許第５１３３０２０号
【特許文献２】米国特許第５４９１６２７号
【特許文献３】米国特許第５８０６５２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、追跡超音波検査は、通常、被検体について同じ幾何学的構成で行われることはなく、従って、マンモグラムと空間的に相関させることが困難である。更に、超音波検査は、典型的には、フリーハンド走査によって行われ、これは本質的に走査を行うオペレータの熟練度に依存し、全く再現性がない。また更に、一般的に、超音波検査はマンモグラムとは別個に実行され、その結果、スケジュール作成、管理、弁済、及び保健計画についての問題が生じることがある。従って、追跡超音波検査が、マンモグラムによって特徴付けられたのと同じ領域を突き止めて特徴付けることに関して、幾分不確実さがある。
【０００６】
少なくとも幾種類かのＸ線及び超音波イメージング・モダリティを使用して作成された画像相互の整合(registration)が、Ｘ線及び超音波イメージング・モダリティの両方において観察可能になり且つ何らかの固定の座標系で既知の座標を持つ環境内に基準マークを設けることによって行われている。しかしながら、Ｘ線検査が典型的には患者を直立した姿勢にして、乳房を頭尾(cranio-caudal) 方向、横方向又は外内斜位(latero-medial-oblique) 方向に圧迫して行われるのに対して、超音波検査が典型的には患者を仰臥位姿勢にして、乳房を走査することにより行われるので、整合を行うことは難しい。その上、超音波検査は乳首から胸壁へ向かって放射方向に又は逆放射方向に走査することによって行われ、またＸ線検査が行われる際の圧迫状態とは異なる圧迫状態で行われる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一面においては、異なる種類の画像において異常部を観察するための方法を提供する。本方法は、第１のイメージング・システムを使用して対象物を走査して、対象物の少なくとも１つの画像を得る段階と、第１の画像上で観察可能である関心領域（ＲＯＩ）の座標を決定する段階であって、該ＲＯＩが異常部を含んでいる段階と、ＲＯＩの座標を使用して、第２のイメージング・システムによって対象物を走査する段階とを含んでいる。
【０００８】
本発明の別の一面においては、異なる種類の画像において異常部を観察するためのシステムを提供する。本システムは、対象物を走査して、対象物の少なくとも１つのＸ線画像を得るように構成されたＸ線イメージング・システムと、制御装置とを含んでいる。制御装置は、第１の画像上で観察可能であって異常部を含んでいるＲＯＩの座標を決定し、またＲＯＩの座標を利用して、超音波イメージング・システムによって対象物を走査するように構成されている。
【０００９】
本発明の更に別の一面においては、異なる種類の画像において異常部を観察するための方法を提供する。本方法は、２次元（２Ｄ）データに対して３次元（３Ｄ）データを整合させる段階を含んでいる。３Ｄデータは、２Ｄデータを得るために使用されたイメージング・システムとは異なるイメージング・システムを使用して求められる。
【００１０】
本発明のまた更に別の一面においては、異なる種類の画像において異常部を観察するための方法を提供する。本方法は、Ｘ線イメージング・システムを使用して対象物を走査して、対象物の少なくとも１つのＸ線画像を得る段階と、Ｘ線画像上のＲＯＩの座標を決定する段階であって、該ＲＯＩが異常部を含んでいる段階と、対象物の特定の領域を走査するために、超音波プローブ移動装置に命令してプローブを前記座標へ移動させる段階であって、該特定の領域が前記座標によって規定されている段階と、超音波イメージング・システムに命令して対象物の特定の領域を走査させて、少なくとも１つの超音波画像を得る段階とを含んでいる。
【００１１】
本発明の別の一面においては、異なる種類の画像において異常部を観察するためのシステムを提供する。本システムは、対象物を走査して、対象物の少なくとも１つのＸ線画像を得るように構成されたＸ線イメージング・システムと、制御装置とを含んでいる。制御装置は、Ｘ線画像上で観察可能であって異常部を含んでいるＲＯＩの座標を決定し、またＲＯＩの座標を使用して、超音波イメージング・システムによって対象物を走査し、更にＸ線画像がそれから作成された２Ｄデータを、超音波イメージング・システムによって対象物を走査することによって得られた３Ｄデータと整合させるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は医用イメージング・システム１２の絵画図である。模範的な実施形態において、イメージング・システム１２は、超音波イメージング・システム１４と、プローブ移動装置組立体１６と、超音波プローブ１８と、Ｘ線イメージング・システム及びトモシンセシス・イメージング・システム２０のうちの少なくとも一方とを含んでいる。超音波イメージング・システム１４とプローブ移動装置組立体１６と超音波プローブ１８とトモシンセシス・イメージング・システム２０とは、イメージング・システム１２内に動作上一体化されている。別の実施形態においては、超音波イメージング・システム１４とプローブ移動装置組立体１６と超音波プローブ１８とトモシンセシス・イメージング・システム２０とは、単一のイメージング・システム１２内に物理的に一体化されている。
【００１３】
図２は、トモシンセシス・イメージング・システム２０の絵画図である。模範的な実施形態において、トモシンセシス・イメージング・システム２０は、患者の乳房のような撮像対象物２２を表す３次元データセットを作成するために使用される。システム２０は、Ｘ線源のような放射線源２４と、複数の投影角度２８からのビューを収集するための少なくとも１つの検出器アレイ２６とを含んでいる。詳しく述べると、システム２０は、円錐形Ｘ線ビームを投射する放射線源２４を含んでおり、該ビームは対象物２２を通過して検出器アレイ２６に衝突する。各角度２８において得られたビューは、複数のスライス、すなわち検出器２６に平行な平面（複数）３０内に位置する構造を表す画像、を再構成するために使用される。検出器アレイ２６は、乳房のような関心のある対象物２２全体についての画像が作成されるように、行及び列に配列された複数の画素（図示せず）を持つパネルの形に製造される。
【００１４】
各画素は、スイッチング・トランジスタ（図示せず）を介して２つの別々のアドレス線（図示せず）に結合されるフォトダイオード（図示せず）のような光センサを含んでいる。一実施形態では、これらの２つの線は走査線及びデータ線である。放射線がシンチレータ部材に入射し、画素の光センサはＸ線とシンチレータとの相互作用によって発生された光の量を、ダイオードを横切る電荷の変化によって測定する。より詳しく述べると、各々の画素は、対象物２２によって減衰した後で検出器アレイ２６に衝突するＸ線ビームの強度を表す電気信号を生成する。一実施形態では、検出器アレイ２６はほぼ１９ｃｍ×２３ｃｍであり、且つ乳房のような関心のある対象物２２全体についてのビューを生成するように構成されている。代替実施形態では、検出器アレイ２６はその寸法を意図した用途に依存して変えるようにすることができる。その上、検出器アレイ２６の個々の画素の寸法は検出器アレイ２６の意図した用途に基づいて選択する。
【００１５】
模範的な実施形態において、再構成された３次元データセットは、必ずしも検出器２６に平行な平面に対応するスライスとして配列する必要はなく、より一般的な態様に配列される。別の実施形態では、再構成されたデータセットは単一の２次元（２Ｄ）画像、又は１次元関数でのみ構成される。更に別の実施形態では、検出器２６は平面形状以外の形状とする。
【００１６】
模範的な実施形態において、放射線源２４は対象物２２に対して相対的に移動可能である。より詳しく述べると、放射線源２４は撮像容積についての投影角度２８が変更されるように並進可能である。放射線源２４は投影角度２８が鋭角になるように、すなわち、斜めの投影角度になるように並進可能である。
【００１７】
放射線源２４の動作は、イメージング・システム２０の制御機構３８によって管理される。制御機構３８は、放射線源２４に電力及びタイミング信号を供給する放射線制御装置４０と、放射線源２４及び検出器アレイ２６のそれぞれの並進速度及び位置を制御するモータ制御装置４２とを含んでいる。制御機構３８内のデータ収集システム（ＤＡＳ）４４が、検出器２６からのディジタル・データをその後の処理のためにサンプリングする。画像再構成装置４６がＤＡＳ４４からのサンプリングされディジタル化された投影データセットを受け取って、高速画像再構成を実行する。撮像対象物２２を表す再構成された３次元データセットがコンピュータ４８に入力として供給され、コンピュータ３８は３次元データセットを大容量記憶装置５０に記憶させる。画像再構成装置４６は本書で述べる機能を実行するようにプログラムされており、また本書で使用する用語「画像再構成装置」は、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能な論理制御装置、特定用途向け集積回路及び他のプログラム可能な回路を表す。更に、コンピュータ４８は本書で述べる機能を実行するようにプログラムされており、また用語「コンピュータ」は、当該技術分野でコンピュータと呼ばれている集積回路のみに限定されず、広義に、コントローラ（制御装置）、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能な論理制御装置、特定用途向け集積回路及び他のプログラム可能な回路を表し、これらの用語は本書で相互に交換して使用される。
【００１８】
コンピュータ４８はまた、入力装置を持つコンソール５２を介してオペレータから命令及び走査パラメータを受け取る。陰極線管及び液晶表示装置（ＬＣＤ）のような表示装置５４により、オペレータはコンピュータ４８からの再構成された３次元データセット及び他のデータを観察することが可能になる。コンピュータ４８はオペレータにより供給された命令及びパラメータを使用して、ＤＡＳ４４、モータ制御装置４２及び放射線制御装置４０へ制御信号及び情報を供給する。
【００１９】
イメージング・システム２０はまた圧迫パドル５６（図３参照）を含んでおり、この圧迫パドル５６は、プローブ移動装置組立体１６及び圧迫パドル５６が機械的に整列するようにプローブ移動装置組立体１６に隣接して配置される。更に、プローブ移動装置組立体１６を用いて得られる超音波データセット、すなわち第２の３次元データセットが、機械的設計によって圧迫パドル５６を用いて得られるＸ線データセット、すなわち第１の３次元データセットと共整合させられる。一実施形態では、超音波プローブ１８がプローブ移動装置組立体１６と動作上結合されて、その超音波プローブ１８が超音波出力信号を放出して圧迫パドル５６及び乳房に通すようになっており、超音波出力信号の少なくとも一部分は乳房内の嚢胞のような界面に遭遇したときに反射される。別の実施形態では、超音波プローブ１８は、圧迫パドル５６に動作上結合された容量性の微細加工した超音波トランスデューサの２Ｄアレイであり、プローブ移動装置組立体１６は使用されない。
【００２０】
図３は圧迫パドル５６の側面図である。一実施形態では、圧迫パドル５６は音響的に透明（音波透過性）で且つＸ線に透明（放射線透過性）であり、また圧迫パドル５６は、例えば、それに限定するものではないが、表１に示す材料のようなプラスチック材料の複合体から製造して、イメージング・システム１２がほぼ１０ＭＨｚで動作しているときに圧迫パドル５６の減衰係数がほぼ５．０デシベル／センチメータ未満になるようにし、これにより圧迫パドル５６による超音波残響及び減衰を最小にする。別の実施形態では、圧迫パドル５６は単一の複合材料を使用して製造される。更に別の実施形態では、圧迫パドル５６は単一の非複合材料を使用して製造される。また更に別の実施形態では、圧迫パドル５６は厚さがほぼ２〜３ミリメータ（ｍｍ）であって、複数の層５８を含むようにすることができる。層５８は、例えば、それに限定するものではないが、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、及びポリスチレンのような、複数の剛性の複合材料を使用して製造される。圧迫パドル５６は、表１に示されている複数の設計パラメータを用いて設計される。圧迫パドル５６の設計パラメータには、それに限定されないが、Ｘ線減衰率、原子番号、光透過率、引張りモジュラス、音速、密度、伸び、ポアソン比、音響インピーダンス、及び超音波減衰度が含まれる。
【００２１】
【表１】
2005125080.tif 000003
【００２２】
圧迫パドル５６の製造には複数の複合層５８を使用することを含み、これは有効なＸ線減衰係数、及び典型的な乳房撮影用圧迫パドルにより得られるものと同様な点像分布関数が容易に得られるようにする。その上、複合層５８を使用することにより、８０％よりも大きい光透過率、及びほぼ１４ＭＨｚまでの超音波プローブ周波数において低い超音波減衰度（３ｄＢ未満）を達成することができる。更に、複合層５８により、界面反射の最大強度を最大ビーム強度の２％にし、２０ｄａＮの全圧縮力を加えたときの１９×２３ｃｍ2 にわたる水平からの撓みを１ｃｍ未満にし、また機械的剛性及び時間につれての複数の耐放射線特性をポリカーボネートと同様にするのが容易にできる。
【００２３】
図４はプローブ移動装置組立体１６の平面図である。一実施形態では、プローブ移動装置組立体１６は圧迫パドル５６に離脱可能に結合されており、またプローブ移動装置組立体１６は、プローブ移動装置組立体１６が圧迫パドル５６の上方に独立に位置決めできるように圧迫パドル５６から切り離すことができる。プローブ移動装置組立体１６は、複数の歩進モータ６２と、位置エンコーダ（図示せず）と、複数のリミット・スイッチ駆動キャリッジ（図示せず）とを含んでおり、それらのキャリッジのうちの少なくとも１つのキャリッジには、圧迫パドル５６の可変の垂直方向位置決め能力が得られるようにレセプタクル６４を介して超音波プローブ１８（図１参照）が装着される。一実施形態では、超音波プローブ１８は、圧迫パドル５６と接触するまでｚ方向に垂直に下降する。歩進モータ６２は、ユーザによって決定された可変の速度を使用してｘ及びｙ方向に細かい変分でキャリッジ６６に沿って超音波プローブ１８を駆動する。リミット・スイッチ６８は、バックラッシュ制御ナット（図示せず）と共に、超音波プローブ１８がプローブ移動装置組立体１６の所定の機械的設計の限界を越えて移動するのを防止するのに役立つ。超音波プローブ１８は、レセプタクル７２に取り付けられたＵ字形プレート７０上に装着される。一実施形態では、Ｕ字形プレート７０は、別個の組立体（図示せず）を介してＸ線イメージング・システム又はトモシンセシス・イメージング・システム２０上の複数の案内レール（図示せず）に取り付けられる。プローブ移動装置組立体１６のｘ及びｙ方向の寸法は、圧迫パドル５６の寸法と比べて超音波プローブ１８の所望の運動範囲に基づいて可変にして選択される。ｚ方向における寸法は、プローブ移動装置組立体１６の上方の放射線源２４のハウジングとその下方の圧迫パドル５６との間の垂直方向の隙間によって制限される。
【００２４】
図５は、関心のある対象物２２の画像を作成するための模範的な方法８０の流れ図である。この方法８０は、Ｘ線源２４及び検出器２６を使用して第１の位置で対象物２２の第１の３次元データセットを取得する段階８２と、超音波プローブ１８を使用して第１の位置で対象物２２の第２の３次元データセットを取得する段階８４と、第１の３次元データセットと第２の３次元データセットとを組み合わせて対象物２２の３次元画像を作成する段階８６とを含んでいる。
【００２５】
図６は、イメージング・システム１２の絵画図である。図６を参照して説明すると、使用に際して、圧迫パドル５６が圧迫パドル・レセプタクル１００を介してトモシンセシス・イメージング・システム２０に装着される。一実施形態では、プローブ移動装置組立体１６が、取付け具１０４を介して、圧迫パドル・レセプタクル（図示せず）の上方にあるＸ線位置決め装置１０２上の複数の案内レール（図示せず）上のレセプタクル（図示せず）に取り付けられる。別の実施形態では、プローブ移動装置組立体１６はトモシンセシス・イメージング・システム２０上の複数の側部ハンドレール（図示せず）を使用して取り付けられる。超音波プローブ１８が一端で超音波イメージング・システム１４に接続され、またプローブ・レセプタクル１０６を介してプローブ移動装置組立体１６に結合される。患者は、患者の乳房が圧迫パドル５６と検出器２６との間に位置決めされるように、トモシンセシス・イメージング・システム２０に接近して配置する。
【００２６】
超音波プローブ１８及びプローブ移動装置組立体１６の幾何学的配置（ジオメトリ）が圧迫パドル５６に対して較正される。一実施形態では、超音波プローブ１８の較正には、超音波プローブ１８がプローブ移動装置レセプタクル１０４に装着され、またプローブ移動装置組立体１６が圧迫パドル・レセプタクル１００を介してトモシンセシス・イメージング・システム２０に取り付けられていることを保証することが含まれる。イメージング・システム１２の較正は、座標系相互間の変換操作が有効であることを保証するのに役立つ。圧迫パドル５６による屈折効果を補正するのに役立てるために正しいビーム形成コード環境が超音波イメージング・システム１４にインストールされる。そこで、最適なパラメータが、患者や以前のＸ線又は超音波検査についての事前の知識に基づいて決定される。
【００２７】
患者は頭尾方向、内外(medial-lateral)方向及び斜位方向の位置のうちの少なくとも１つに位置決めして、乳房が圧迫パドル５６と検出器２６との間に位置決めされるようにする。一実施形態では、乳房２３は、例えば、それに限定されないが、鉱油のような音響結合剤で僅かに覆う。次いで圧迫パドル５６を使用することにより、レセプタクル１００の手動制御及びレセプタクル１００についての自動制御のうちの少なくとも一方を用いて適切な厚さまで乳房を圧迫する。
【００２８】
次いで、標準的な２Ｄ及びトモシンセシス・モードのうちの少なくとも一方で動作するトモシンセシス・イメージング・システム２０によりＸ線検査を行う。トモシンセシス・モードでは、Ｘ線管ハウジング１０８は、位置決め装置１１０とは独立に検出器２６の上方で垂直に軸線を中心として回転する能力が得られるように変更される。一実施形態では、患者及び検出器２６は固定し、Ｘ線管ハウジング１０８は回転させる。
【００２９】
次いで、乳房のビューを少なくとも２つの投影角度２８（図２参照）から取得することにより、関心のある容積の投影データセットを作成する。これらの複数のビューはトモシンセシス投影データセットを表す。次いで、収集された投影データセットを利用することにより、撮像される乳房２３の３次元Ｘ線写真表現を表す第１の３次元データセット、すなわち、走査された乳房についての複数のスライスを作成する。放射線ビームが第１の投影角度１１２（図２参照）で放出されるように放射線源２４を作動した後で、検出器アレイ２６を使用してビューを収集する。次いで、線源２４の位置を並進させることによってシステムの投影角度２８を変更して、放射線ビームの中心軸線１５０（図２参照）が第２の投影角度１１４（図２参照）へ変更されるようにすると共に、乳房２３をシステム２０の視野内に留めるように検出器アレイ２６の位置が変更されるようにする。放射線源２４を再度作動して、第２の投影角度１１４についてビューを収集する。その後、同じ手順を任意の数の後続の投影角度２８について繰り返す。
【００３０】
一実施形態では、複数の角度２８で放射線源２４及び検出器アレイ２６を使用して乳房の複数のビューを取得して、関心のある容積の投影データセットを作成する。別の実施形態では、一角度２８で放射線源２４及び検出器アレイ２６を使用して乳房の単一のビューを取得して、関心のある容積の投影データセットを作成する。次いで、収集された投影データセットを利用することにより、走査された乳房について２Ｄデータセット及び第１の３次元（３Ｄ）データセットのうちの少なくとも一方を作成する。その結果得られるデータはコンピュータ４８（図２参照）上の指定されたディレクトリに記憶させる。もしトモシンセシス走査が行われる場合、トモシンセシス・イメージング・システム２０のガントリはその垂直位置へ戻すべきである。
【００３１】
図７は、圧迫パドル５６並びに超音波イメージング・システム１４とトモシンセシス・イメージング・システム２０との間のインターフェースの絵画図である。図８は、イメージング・システム１２の一部分の側面図である。模範的な実施形態において、圧迫パドル５６には音響結合用ゲル１２０が圧迫パドル５６の上方にほぼ２ｍｍの高さまで充填される。別の実施形態では、音響シース(sheath)（図示せず）が圧迫パドル５６上に配置される。プローブ移動装置組立体１６は、プローブ移動装置組立体平面が圧迫パドル５６の平面に平行になるように、取付け具１０４（図６参照）を介してトモシンセシス・イメージング・システム２０のガントリ（図示せず）に取り付けられる。一実施形態では、超音波プローブ１８は音響シースに接触するまで降下させる。別の実施形態では、超音波プローブ１８は結合用ゲル１２０内に部分的に浸漬されるまで降下させる。超音波プローブ１８の高さはレセプタクル１０６（図６参照）を介して調節する。
【００３２】
超音波プローブ１８は、圧迫パドル５６の上方に垂直に装着されていて、胸壁１２６及び乳首領域１２８を含む乳房２３全体にわたって電気機械的に走査して、乳房２３についての第２の３Ｄデータセットを作成する。一実施形態では、コンピュータ１３０が歩進モータ制御装置１３２を駆動して、乳房２３をラスタ状の態様で走査する。別の実施形態では、コンピュータ４８（図２参照）が制御装置１３２を駆動して、乳房２３をラスタ状の態様で走査する。コンピュータ１３０は本書で述べる機能を実行するようにプログラムされており、本書で用いる用語「コンピュータ」とは、当該技術分野でコンピュータと呼ばれている集積回路のみに限定されず、広義には、コントローラ（制御装置）、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能な論理制御装置、特定用途向け集積回路及び他のプログラム可能な回路を表し、これらの用語は本書で相互に交換して使用される。プローブ１８を備えた超音波システム１４は、電子的ビーム・ステアリング及び仰角集束(elevation focusing)能力を含むソフトウエアを含んでいる。一実施形態では、実時間超音波データを超音波イメージング・システム１４のモニタで観察することができる。別の実施形態では、超音波データを任意の表示装置で、例えば、それに限定されないが、表示装置５４（図２参照）で観察することができる。更に別の代替実施形態では、超音波データ及びＸ線データをコンピュータ１３０でオフラインで観察し、このコンピュータはスタンドアロン型コンピュータであってよい。また更に別の代替実施形態では、超音波データ及びＸ線データを、患者の検査後に直ちに表示装置５４で観察する。プローブ移動装置組立体１６はトモシンセシス・イメージング・システム２０から離脱させ、また圧迫パドル５６は患者を解放するために位置決めし直す。
【００３３】
図８に示されているように、電子的ビーム・ステアリングにより、例えば、乳首領域１２８に注目することによって、胸壁１２６及び乳首領域１２８を撮像することが可能になる。もし超音波プローブ１８が乳首領域１２８の直ぐ上にある場合、圧迫された乳房２３と圧迫パドル５６との間の空隙により、音響エネルギが乳首領域１２８に伝達されない。しかしながら、図８に示されているようにステアリングされたビームが左から入射する場合、音響エネルギは効率よく伝達され、もって、乳首領域１２８を撮像できるように形状順応性のゲル・パッドを配置する必要性が低減する。更に、ビームを多数の角度にステアリングして、得られたデータセットを組み合わせることによって、クーパー靱帯のような構造に起因する音響陰影を最小にすることができるように、ビーム・ステアリングは制御することができる。
【００３４】
一実施形態では、第１のデータセットの座標系を第２のデータセットの座標系に変換して、これらのデータセットをハードウエア設計によって整合させ、且つ画像に基づいた整合方法を使用して間欠的な患者の動きについて整合を補正することができる。この代わりに、第２のデータセットの座標系を第１のデータセットの座標系に変換する。第１の３Ｄデータセット及び第２の３Ｄデータセットが同じ物理的構成の乳房２３で取得されるので、画像は機械的整合情報から直接的に整合させることができる。詳しく述べると、画像は乳房２３の解剖学的構造全体にわたって点毎に直接整合させることができ、これによって３Ｄ超音波画像と２ＤＸ線画像との整合に関連した曖昧さが除去される。代替実施形態では、個々のイメージング・モダリティの物理を使用して２つの画像の整合を改善することができる。２つのモダリティにおける空間分解能の差及び伝播特性の差を考慮することにより、２つの画像における小さな位置決めの差異を識別することができる。そこで、２つの画像における補正された位置に基づいて整合が行われる。いずれの画像データセットについての対応する関心領域を複数の方法で同時に観察することができ、これによって密閉された対象物又は局部的な領域の質的な視覚化及び量的な特徴付けが改善される。
【００３５】
図９は、１２ＭＨｚにおける模範的な屈折補正の効果を例示する画像である。図１０は、屈折補正が無い場合の図９と同じ画像である。一実施形態では、圧迫パドル５６による屈折補正が、図９及び１０に示されるようなビーム形成過程に組み込まれる。ワイヤが拡散して現れることが、３ｍｍのプラスチック材料での屈折補正により補正される。一実施形態では、超音波プローブ１８は、能動マトリクス・リニア・トランスデューサと、仰角集束及びビーム・ステアリング能力を含むフェーズド・アレイ・トランスデューサとの少なくとも一方を含んでいる。超音波プローブ１８が能動マトリクス・リニア・トランスデューサ又はフェーズド・アレイ・トランスデューサを含んでいるので、固有の空間分解能が標準的なプローブの場合よりも遥かに大きい深さにわたって維持される。更に、仰角集束及び注意深く選択された圧迫パドルのプラスチック材料により高周波プローブの使用が可能になり、ファントム及び臨床画像で有効とされるような超音波画像での２５０ミクロン程度の高分解能がこのシステムによって得られる。
【００３６】
一実施形態では、超音波イメージング・システム１４にインストールされているコンピュータ・ソフトウエア・プログラムを使用して、圧迫パドル５６上の所定の軌跡で超音波プローブ１８を駆動する。このプログラムはまた、歩進制御装置１３２及び超音波システム１４と連絡して、画像及びデータの収集及び記憶を開始させる。別の実施形態では、トモシンセシス・イメージング・システム２０にインストールされているコンピュータ・ソフトウエア・プログラムを使用して、圧迫パドル５６上の所定の軌跡で超音波プローブ１８を駆動する。このプログラムは超音波プローブ１８の位置決め精度をほぼ±１００ミクロン以内に改善するのに役立つ。
【００３７】
その上、イメージング・システム１２は、一検査に利用されるハードウエア、すなわち、Ｘ線源２４及び検出器２６が、超音波プローブ１８を使用して作成された他の画像の品質に及ぼす影響を最小にするように、画像収集過程を切り離すのに役立つ。更に、システム１２は、構造化ノイズの低減、嚢胞と密実な塊体との差別化、及び単一の自動化された組合せ検査における複数モダリティの整合したデータセットの完全な３Ｄ視覚化を容易にし、これによって乳房画像内の疑わしい領域の位置突止め及び特徴付けのための方法の改善を容易にし、その結果、不必要なバイオプシーを少なくし且つ乳房走査の効率を一層高くする。
【００３８】
臨床超音波並びに３Ｄ及び２ＤディジタルＸ線がシステム１２を使用して共に整合したフォーマットで利用できるので、システム１２は、例えば、これに限定されないが、複数モダリティ・コンピュータ支援診断（ＣＡＤ）アルゴリズム又は改良分類方式のような、追加の最新の用途のためのプラットフォームを提供する。システム１２は、深さ方向の情報により２ＤＸ線データセットで得られるものよりも高い精度で乳房バイオプシーを誘導するのに役立つ。乳癌について様々な形態の処置を受ける患者をシステム１２で監視して、超音波走査の自動化による治療に対する患者の反応を判断し、従って走査における変動性の影響の低減を判断することができる。例えば、システム１２を使用して、最初の検査の際、及び処置中に様々な時間間隔で生じる複数の後続の検査の際に、Ｘ線及び超音波画像データセットを取得することができる。後続の検査の際、患者はシステム１２を使用することによって最初の検査において位置決めしたのと同様な態様で位置決めして、第１のデータセットを取得したときに使用されたのと同じパラメータを用いて超音波により乳房２３を撮像することができる。次いで、相互の情報又は特徴に基づいた整合手法を使用することにより、２つの超音波データセット上の明確に識別可能な特徴物又は他の手段を用いて該２つの超音波データセットを互いに対してより良く整合させるために必要とされる反復的な患者再位置決めに必要なｘ，ｙ及びｚ方向変位を決定することができる。このような特徴物はまた、外科的処置が使用されている場合に可能性として埋め込むこともできる。これは、癌の再発があり得ないことではないので、互いに対して実質的に整合したデータセットを臨床医に提供でき、従って、システム１２は経過を追跡して、それに応じて治療計画を修正するために使用することができる。更に、システム１２は、圧迫を強めるための主要な要因である構造化ノイズを軽減するので、乳房２３の圧迫を低減するのに役立つ。システム１２はまた、立体マンモグラフィと３Ｄ超音波との組合せを可能にするように変更することができる。
【００３９】
図１１は、異なる種類の画像において異常部１５２を観察するための一実施形態のシステム１５０である。システム１５０は、超音波イメージング・システム１４と、超音波プローブ１８と、プローブ移動装置組立体１６と、イメージング・システム２０と、中央コンピュータ１３０と、ワークステーション１５４及び１５６を含んでいる。ワークステーション１５４及び１５６の各々は、本書で述べる機能を実行するようにプログラムされており、また本書で用いる用語「ワークステーション」とは、当該技術分野でコンピュータと呼ばれている集積回路のみに限定されず、広義に、コンピュータ、コントローラ（制御装置）、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能な論理制御装置、特定用途向け集積回路及び他のプログラム可能な回路を表し、これらの用語は本書で相互に交換して使用される。患者は、例えばオイルのような音響結合剤で覆った乳房２３がイメージング・システム２０上で圧迫パドル５６と検出器２６との間に圧迫されて配置されるように位置決めされる。Ｘ線画像１５８を得るためにＸ線を乳房２３に透過させ、Ｘ線画像１５８はワークステーション１５６上に表示される。ここで、異常部１５２のＸ線画像１５８は、超音波イメージング・システム１４の表示装置、表示装置５４、中央コンピュータ１３０の表示装置、又はワークステーション１５４の表示装置のような任意の表示装置で表示してよいことに留意されたい。その上、Ｘ線画像１５８は投影画像、又は上述のトモシンセシス収集法を使用して取得される画像であってよい。
【００４０】
放射線医師又は技師のようなユーザにより、Ｘ線画像１５８上に関心領域（ＲＯＩ）１６０を記入して、ユーザにとって疑わしく見える瘤塊の様な異常部を取り囲む。ＲＯＩ（１６０）の形状には、例えば、長方形、正方形、円、楕円、多角形が挙げられる。代替実施形態では、ＣＡＤアルゴリズムにより、閾値法を使用して異常部を取り囲むようにＲＯＩ（１６０）を表示する。閾値法では、Ｘ線画像１５８を表示する画素の強度又はハウンスフィールド番号が閾値以上である場合、それらの画素はＲＯＩ（１６０）に対応する画素として指定される。Ｘ線画像１５８を表示する画素の強度が閾値より低い場合、それらの画素はＲＯＩ（１６０）の外側にある領域に対応する画素として指定される。ＲＯＩ（１６０）に対応する画素は、異常部１５２を通過するＸ線が乳房２３の残りの領域を通過するＸ線よりも異なる減衰量を持っているので異なる強度を持つ。更に別の代替実施形態では、米国特許第５１３３０２０号又は米国特許第５４９１６２７号に記載されている任意の様々な既知の２Ｄアルゴリズムが使用される。ＲＯＩの座標がワークステーション１５６と中央コンピュータ１３０との間のインターフェースを介して帰還される。
【００４１】
超音波画像を得るために、前に述べたようにプローブ移動装置組立体１６をイメージング・システム２０に取り付け、プローブ１８をプローブ移動装置組立体１６のレセプタクル１００に係合させる。音響シース又は結合用ゲル１２０を、図８に示されているように圧迫パドル５６に適用する。ＲＯＩ（１６０）の座標が中央コンピュータ１３０によってプローブ移動装置ソフトウエアに転送され、該ソフトウエアは上記座標に対応する圧迫パドル５６上の位置に移動するように超音波プローブ１８に命令し、超音波パラメータの選択と共に超音波イメージング・システム１４を使用して超音波走査が実行される。一実施形態では、座標によって定められたＲＯＩ（１６０）が超音波イメージング・システム１４を使用して走査され、乳房２３の他の領域は何ら走査されない。代替実施形態では、患者の乳房２３の様な任意の部分が超音波イメージング・システム１４を使用して走査される。
【００４２】
ＲＯＩ（１６０）を走査した後に得られる異常部１５２の超音波画像は、超音波イメージング・システム１４のシネ・メモリ又はハードドライブから中央コンピュータ１３０を介して送られて、ワークステーション１５４で表示される。ここで、異常部１５２の超音波画像は、任意の表示装置で、例えば、超音波イメージング・システム１４の表示装置、表示装置５４、中央コンピュータ１３０の表示装置、又はワークステーション１５６の表示装置で表示してもよいことに留意されたい。一実施形態において、超音波画像はシネ・ループにおいて一度に一つずつＲＯＩ（１６２）に表示される。ＲＯＩ（１６２）の形状には、例えば、立方体、球又は楕円体のような３Ｄ形状が挙げられる。別の実施形態では、ワークステーション１５６上のＸ線画像１５８を、このＸ線画像１５８と超音波画像との比較のためにワークステーション１５４上にも表示する。別の実施形態では、異常部１５２の超音波画像をＸ線画像１５８に重畳して、ワークステーション１５４で表示する。更に別の代替実施形態では、超音波画像をワークステーション１５４で表示すると共に、Ｘ線画像１５８をワークステーション１５６で表示して、Ｘ線画像１５８と超音波画像とを比較するために両方のワークステーション１５４及び１５６を並べて配置する。ここで、ＲＯＩ（１６０）のような幾つかの関心領域をＸ線画像１５８上で選択できることに留意されたい。これらの関心領域に対応するデータセットは、後で評価するために記憶させておくか、或いは患者が位置決めされ且つユーザが検査室に居る間に実時間で表示することも可能である。
【００４３】
図１２は、異なる種類の画像において異常部を観察する方法を例示するためにＸＹＺ及びＸ’Ｙ’Ｚ’座標系を示す。本方法は、超音波イメージング・システム１４を使用して取得した超音波容積１８０内のデータのような容積測定３Ｄデータを、イメージング・システム２０を使用して取得したデータのような平面１８２上の２Ｄ画像データに対して整合させる段階を含んでいる。超音波容積１８０のデータは、図１２に示されているＺ軸の方向に超音波プローブ１８を一様に移動させることにより取得される。超音波プローブ１８は、超音波容積１８０のデータを取得するために、超音波プローブ１８の面を平面１８２に平行にして、平面１８２の１つの縁に平行に移動する。容積測定３Ｄデータの他の例としては、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム、ポジトロン・エミッション断層撮影（ＰＥＴ）システム、及びＸ線イメージング・システムを使用して取得されるデータが挙げられる。２Ｄ画像データの他の例としては、ＭＲＩシステム、ＣＴシステム、ＰＥＴシステム、及び超音波イメージング・システムを使用して取得されるデータが挙げられる。
【００４４】
ＸＹＺは、イメージング・システム１４を使用して得られる２ＤＸ線画像の平面１８２の座標系である。ＯはＸＹＺ座標系の原点であり、Ｙ＝０は２ＤＸ線画像の平面１８２である。代替実施形態では、Ｙ＝ｎは２ＤＸ線画像の一平面であり、ここでｎは実数である。Ｘ線源のような放射線源２４はＸＹＺ座標系内の点Ｓ＝（ｑ1 ，ｑ2 ，ｑ3 ）に位置決めされる。Ｘ’Ｙ’Ｚ’は超音波イメージング・システム２０を使用して患者を走査することによって得られる超音波容積１８０の局部座標系である。
【００４５】
ここで、Ａが座標（ｘ1ｕ1，ｙ1ｕ1，ｚ1ｕ1）を持つ超音波容積１８０内の一点であるとすると、ＡはＸＹＺ座標系において座標（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）を持ち、
ｘ1 ＝ｃ1ｘ1ｕ1＋ｔ1                                 （１）
ｙ1 ＝ｃ2ｙ1ｕ1＋ｔ2                                 （２）
ｚ1 ＝ｃ3ｚ1ｕ1＋ｔ3                                 （３）
であり、ここで、係数ｃ3 は未知であり、並進(translation) 値ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 は未知であり、ｃ1 は図１２に示されているＸＹＺ座標系のＸ軸に沿った方向における画素の長さであり、ｃ2 は図１２に示されているＸＹＺ座標系のＹ軸に沿った方向における画素の長さであり、ｃ3 は超音波容積１８０内の相次ぐスライス相互の間の距離を表す。Ｘ軸に沿った方向における長さｃ1 及びＹ軸に沿った方向における長さｃ2 を持つ画素は、超音波容積１８０の超音波画像の一平面上の画素である。
【００４６】
点Ｂは、投影中心Ｓから平面Ｙ＝０への点Ａの投影である。点Ｓ、Ａ及びＢが同一直線上にあることから、Ｂ−Ｓ＝γ1 （Ａ−Ｓ）は、座標の形態では、
ｘ1ｘ1−ｑ1 ＝γ1（ｃ1ｘ1ｕ1＋ｔ1−ｑ1）              （４）
ｙ1ｘ1−ｑ2 ＝γ1（ｃ2ｙ1ｕ1＋ｔ2−ｑ2）              （５）
ｚ1ｘ1−ｑ3 ＝γ1（ｃ3ｚ1ｕ1＋ｔ3−ｑ3）              （６）
となる。ここで、γ1 は未知の実数であり、（ｘ1ｘ1，ｙ1ｘ1，ｚ1ｘ1）はＸＹＺ座標系における点Ｂの座標である。点Ｂが平面Ｙ＝０上にあるので、ｙ1ｘ1＝０である。しかしながら、点ＢがＹ＝０以外の任意の平面上にある場合、Ｙはゼロに等しくない。
【００４７】
式（４）、（５）及び（６）の系は、５つの未知の変数があり且つ３つの式（４）、（５）及び（６）しかないので、不明瞭である。別の一対の対応する点Ｃ及びＤが追加されると、３つの追加の式が得られ、１つの未知の実数γ2 が追加され、ｃ3 、ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 は同じままである。Ｃは超音波容積１８０内の一点である。点Ｄは、投影中心Ｓから平面Ｙ＝０への点Ｃの投影である。従って、３つの追加の式を用いることによって、係数ｃ3 と並進値ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 を求めることができる。係数ｃ3 、並進値ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 、並びにｃ1 及びｃ2 はＸＹＺ座標系（これは、Ｘ線座標系でもある）に対する超音波容積１８０の整合を規定する。このような３つの追加の式は、
ｘ2ｘ2−ｑ1 ＝γ2（ｃ1ｘ2ｕ2＋ｔ1−ｑ1）              （７）
ｙ2ｘ2−ｑ2 ＝γ2（ｃ2ｙ2ｕ2＋ｔ2−ｑ2）              （８）
ｚ2ｘ2−ｑ3 ＝γ2（ｃ3ｚ2ｕ2＋ｔ3−ｑ3）              （９）
である。ここで、（ｘ2ｕ2，ｙ2ｕ2，ｚ2ｕ2）はＸ’Ｙ’Ｚ’座標系における点Ｃの座標であり、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）はＸＹＺ座標系における点Ｃの座標であり、
ｘ2 ＝ｃ1ｘ2ｕ2＋ｔ1                                 （１０）
ｙ2 ＝ｃ2ｙ2ｕ2＋ｔ2                                 （１１）
ｚ2 ＝ｃ3ｚ2ｕ2＋ｔ3                                 （１２）
である。
【００４８】
点Ｓ、Ｃ及びＤが同一直線上にあることから、Ｄ−Ｓ＝γ2 （Ｃ−Ｓ）は、座標の形態では、上記の式（７）、（８）及び（９）のように書き表される。
【００４９】
γ1 、γ2 、ｃ3 、ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 に対する６つの式（４）、（５）、（６）、（７）、（８）及び（９）の系は非線形であり、ここで、γ1 は一対の対応する点Ａ及びＢについてのものであり、γ2 は別の一対の対応する点Ｃ及びＤについてのものである。３つの式（４）、（５）及び（６）のうちの１つからγ1 を表現して、その結果得られた式を他の２つの式に代入し、また３つの式（７）、（８）及び（９）のうちの１つからγ2 を表現して、その結果得られた式を他の２つの式に代入することによって、線形系を得ることができる。
【００５０】
異なる種類の画像において異常部を観察するための方法の一実施形態を例示するために、図１３及び図１４はイメージング・システム１４を使用して取得したＸ線画像を示し、また図１５は超音波画像１９０、１９２、１９４及び１９６を示している。この方法は、対応する点Ａ及びＢ又は対応する点Ｃ及びＤのような対応する点を選択する段階を含んでいる。
【００５１】
点Ａ及びＢのような対応する点は次のようにして選択される。超音波容積１８０の３Ｄ特徴部は、２Ｄ平面における２ＤＸ線画像の丸い形状の特徴部のような２Ｄ特徴部として投影される。２Ｄ及び３Ｄ特徴部の境界上の対応する点を見つけるため、２ＤＸ線画像内の２Ｄ特徴部の境界上の４つの端点１８４、１８５、１８６及び１８７が識別される。この代わりに、４つの端点よりも多い又は少ない端点が識別される。
【００５２】
更に、平面ｙ1ｕ1＝０に対して直角である超音波容積１８０の２Ｄスライス、例えば、ｘ1ｕ1＝Ｕ又はｚ1ｕ1＝Ｖであるスライスが識別される。この代わりに、ｍを実数として、平面ｙ1ｕ1＝ｍに対して直角である超音波容積１８０の２Ｄスライスが識別される。図１４に示されているようにＶの値を減少させることによって、最初に２Ｄ特徴部の一部が現れるスライスｚ1ｕ1＝Ｖの値が識別される。スライスｚ1ｕ1＝Ｖが最初に２Ｄ特徴部の一部を示しているとき、第１の対応する一対の点が求められる。端点１８４に対応する座標（ｘ1ｕ1，ｙ1ｕ1，ｚ1ｕ1）＝（１１９，１０７，６９）を持つ点の例を、図１５の超音波画像１９０、１９２及び１９４に示している。より低いＶの値で開始して逆方向に進むことによって、第２の一対の対応する点が求められ、この第２の一対の対応する点の一方は端点１８５である。端点１８６に対応する点及び端点１８７に対応する点が、スライスｚ1ｕ1＝Ｖを操作したのと同じ態様でスライスｘ1ｕ1＝Ｕを操作することによって求められる。
【００５３】
３対以上の対応する点を求めることによって、ｃ3 、ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 についての平均値を計算して、任意の整合エラーを低減するようにすることができる。例えば、ｃ3 、ｔ1 、ｔ2 及びｔ3 は対の対応する点Ａ及びＢと対応する点Ｃ及びＤから求める。この例で、ｃ4 、ｔ5 、ｔ6 及びｔ7 は他の対の対応する点、例えば、一対の対応する点Ｅ及びＦと一対の対応する点Ｇ及びＨとから求める。ｃ3 及びｃ4 を平均することによりｃ5 を求めることができる。対応する点の選択は手動で又は自動的に行う。自動的な選択は、中央コンピュータ１３０、超音波イメージング・システム２０又はコンピュータ４８によって実行する。対応する点の自動的な選択は、J.B. Antoine Maintz 及びMax Ａ. Viergeverによる「An Overview of Medical Image Registration Methods, Medical Image Analysis(1998)」第２巻，第１号，第１〜３７頁に、またIsaac N. Nankenmanによる「Handbook of Medical Imaging Processing and Analysis (2000)」に「自動特徴部検出方法及び特徴部対応アルゴリズム(methods for automatic feature detection and feature matching algorithms) 」として記述されている。
【００５４】
従って、異なる種類の画像において異常部を観察するためのシステム及び方法の技術的な効果は、プローブ移動装置組立体１６を使用して異常部１５２を取り囲むＲＯＩを超音波プローブ１８で操作することによって、Ｘ線画像１５８上の異常部１５２を３Ｄでより厳密に観察できることである。その上、異なる種類の画像において異常部を観察するためのシステム及び方法の別の技術的な効果は、マンモグラムで識別された任意の疑わしい領域を、患者が同じやり方で位置決めされた状態で、マンモグラムの数分以内に共整合した超音波走査により実時間で半自動的に撮像することである。このようなシステム及び方法の更に別の技術的な効果は、放射線医師がＸ線画像データ内の関心のある面領域と３Ｄ超音波データ内の関心のある対応する容積とを同時に分析することを可能にすることである。また、本書で述べたシステム及び方法はバイオプシーの誘導のために及び核医学において使用できることに留意されたい。更に、本書で述べたシステム及び方法は磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムのような他のモダリティでも使用できることに留意されたい。その上、本書で述べたシステム及び方法は破損や亀裂を識別することのような非破壊イメージングにも適用できる。また更に、超音波イメージング・システム１４及びトモシンセシス・イメージング・システム２０は異なるベンダーによって供給されるものであってよい。
【００５５】
本発明を様々な特定の実施形態について説明したが、当業者には本発明を特許請求の範囲に記載の精神及び範囲内で変更して実施できることが認められよう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】イメージング・システムの絵画図である。
【図２】図１のイメージング・システムで使用されるトモシンセシス・イメージング・システムの拡大絵画図である。
【図３】図１のイメージング・システムで使用される圧迫パドルの一部分の側面図である。
【図４】図１のイメージング・システムで使用されるプローブ移動装置組立体の平面図である。
【図５】対象物の画像を作成するための模範的な方法の流れ図である。
【図６】図１のイメージング・システムの別の絵画図である。
【図７】図１のイメージング・システムで使用される圧迫パドル、インターフェース及び超音波イメージング・システムの絵画図である。
【図８】図７に示された超音波イメージング・システムの一部分の側面図である。
【図９】屈折補正の模範的な効果を例示する画像である。
【図１０】屈折補正が無い場合の図９に例示したのと同じ画像である。
【図１１】異なる種類の画像において異常部を観察するためのシステムの一実施形態である。
【図１２】異なる種類の画像において異常部を観察するための模範的な方法を例示するために使用されるＸＹＺ及びＸ’Ｙ’Ｚ’座標系を示す。
【図１３】図１のイメージング・システムを使用して取得された模範的なＸ線画像を示す。
【図１４】図１のイメージング・システムを使用して取得された模範的なＸ線画像を示す。
【図１５】異なる種類の画像において異常部を観察するための方法の一実施形態を例示するための超音波画像を示す。
【符号の説明】
【００５７】
１２  医用イメージング・システム
１４  超音波イメージング・システム
１６  プローブ移動装置組立体
１８  超音波プローブ
２０  トモシンセシス・イメージング・システム
２２  撮像対象物
２３  乳房
２４  放射線源
２６  検出器アレイ
２８  投影角度
３０  平面
３８  制御機構
５４  表示装置
５６  圧迫パドル
５８  層
６２  歩進モータ
６４  レセプタクル
６６  キャリッジ
６８  リミット・スイッチ
７０  Ｕ字形プレート
７２  レセプタクル
８０  関心のある対象物の画像を作成するための模範的な方法
１００  圧迫パドル・レセプタクル
１０２  Ｘ線位置決め装置
１０４  取付け具
１０６  プローブ・レセプタクル
１０８  Ｘ線管ハウジング
１１０  位置決め装置
１１２  第１の投影角度
１１４  第２の投影角度
１２０  音響結合用ゲル
１２６  胸壁
１２８  乳首領域
１３０  コンピュータ
１３２  歩進モータ制御装置
１５０  システム
１５２  異常部
１５４  ワークステーション
１５６  ワークステーション
１５８  Ｘ線画像
１６０  関心領域
１６２  関心領域
１８０  超音波容積
１８２  平面
１８４  端点
１８５  端点
１８６  端点
１８７  端点
１９０  超音波画像
１９２  超音波画像
１９４  超音波画像
１９６  超音波画像
【図１】
2005125080.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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