(57)【要約】【課題】  従来のマンモグラフィ装置では被検体の乳房を押圧した状態でのX線透視により内部病変を検査している。しかしそれでも内部奥行き方向の詳細な映像が得られず、立体的な画像による正確な検査を、従来と変らぬ手軽さで実現することが求められる。【解決手段】  本発明は、被検者の体の向く面と平行な方向にX線光源を移動し、この方向での異なる視差角を持つマンモグラフ画像を複数撮影することにより左右立体画像を得て、さらにこれを上下に並べる縦型立体画面として構成し、簡単な立体メガネを用いることで手軽に立体視ができる立体マンモグラフィ装置を実現した。【選択図】図1
2007229201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を照射するX線光源を被検者の体の向く面と平行の方向にその位置を変える機能と、位置を変える事により被検体にたいし該方向に異なる視差角を持ち横長画面も可能なマンモグラフ画像を撮影する機能と、撮影された左右立体マンモグラフ画像を、縦に配列した立体ペア画面として構成し表示する機能と、必要に応じ、この表示画面を上下に重ね合わせて立体視する立体視機能とを備えて成る立体マンモグラフィ装置。
【請求項２】
X線光源について、被検者の体の向く面と平行の方向に位置を変える機能を加えた２Dマンモグラフィ装置により構成される請求項１の２Dコンパチブル立体マンモグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体マンモグラフィ検査方式およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乳癌の検診において、乳房の病変をX線の透視により検査するマンモグラフィ装置は最も重要な検査手段といえる。
従来のマンモグラフィ装置は、被検体の乳房について、投射X線とほぼ直角に設定され画像の取り込み機能を持つ受光器の上にこれを圧迫板ではさむ構成のX線光学系によりX線を投射撮影して、平面的な二次元（２D）画面としてマンモグラフ画像を得ていた。実際には、乳房を上下から挟む構成と、さらに、このX線光学系を被検者の体の向く面と平行な方向（体と平行な方向）に90度回転して横位置にして側面から挟む構成とすることで、上下面及び側面の2方向の異なる位置から撮影することにより画像情報を多くする工夫がなされていた。
【０００３】
さらには、被検体の乳房を圧迫する圧迫板を振動させて乳房内部の重なる位置をずらしてより詳しく診断する工夫したもの（例えば特許文献１参照）や、さらに精度の高い検査をするためにマンモグラフィでは不十分で多数の断層撮影を集積して立体構造を組立て診断するCT（コンピュータトモグラフィ）方式の提案（例えば特許文献２、３、４参照）もなされている。
【０００４】
【特許文献１】特開2003-126073
【特許文献２】特開2003-137441
【特許文献３】特開2003-325499
【特許文献４】特開2005-296647
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、乳房の微細な病変を見極める為には、乳房検査部の厚さを小さくするために乳房を極力圧着する必要があるが、あまり極端な圧着は痛みを伴い物理的に出来ないため画面上で重なる部分ではどうしても奥行き方向の詳細な映像は見分けることが出来ず、正確な診断をする事が出来なかった。従って、より正確な診断を可能とするために、この奥行きを見分ける機能が強く要求されていた。
しかも、従来の通常のマンモグラフ診断と同様に大量の検診に対応できることが望まれ、測定出力画像データから簡単で容易に検診を可能とすることが同様に要求された。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はマンモグラフ画像を、従来の2Dマンモグラフ映像との共用性を保ちながら、奥行き方向の画像情報が得られる立体映像として安全かつ容易にしかもコンパクトに取得する手法を実現し、さらに併せてこの立体画像を手軽に立体視する方式を確立することにより、上記の課題を解決したものである。
【０００７】
即ち、本発明においては、X線光源について被検者の体の向く面と平行（体と平行）な方向に一定角回転または一定距離移動してその位置を変える機能をもたせて、位置を変えて視差の異なる立体左右画面に相当する複数マンモグラフ画像を撮影する、または通常の2D画像に視差角を変えた画像を加える事により立体画面を得る立体マンモグラフィ装置を構成した。
【０００８】
この撮影された左右立体マンモグラフ画像は横長の画像となるが、これを単純に左右に並べると横に広がりすぎて左右立体画面を構成するのが困難になり、また両画面を重ね合わせて立体視すること自身が困難になる。このため、本発明ではこの横長の立体左右マンモグラフ画面を縦の上下に配列して立体ペア画面を構成することによりコンパクトで取扱いやすい立体画面構成を実現した。
【０００９】
この縦配列された立体画面構成に対しては、これを上下方向に対し重ね合わせて立体視する縦型立体視方式を導入する事により、立体マンモグラフ画像として通常の表示装置で手軽に立体視することを可能にした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実現により、これまで大量の断層撮影による大掛りな三次元トモグラフィ（3D-CT）撮影でしか診る事が出来なかった高精度検査のための被検体内部の立体的な構成を、従来の2D撮影検査に画像撮影を1枚追加するだけの工程で簡単に立体マンモグラフ映像として得ることが出来るようになり、従来とほぼ同様な検査で安全手軽により高精度な立体画像検査が可能になった。  しかも乳房を過度に圧迫しなくて良いので検査時の圧迫による痛みを著しく軽減させることも同時に可能にした。
本発明は、手軽でより高精度なマンモグラフ検査をより広く普及させることが強く要望される昨今、本発明はこれを大きく推進する事を可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、従来のマンモグラフィ装置においては、図2にその側面図で示されるとおりX線光源1と、受光器2およびこれに被検体である乳房Bを圧着する圧迫板3とが、台座13の上の支柱12ｂにより相対的に固定されたX線光学系11ｂで被検体の乳房にX線が投射され、その映像が平面的な2Dマンモグラフ映像として撮影されている。なお、ここでは図示されていないが、X線光学系11bを回転軸Yを中心として被験者の体と平行な方向に（従って図2では図面と垂直の方向に）９０度回転し横位置にすることにより被検体の側面からの撮影もなされる。
これに対し、図1に本発明第1の実施例として、本発明立体マンモグラフィ装置の構成を示す。ここで、図1（a）は本装置の正面図を、また図1（b）には本装置の側面図を示す。
即ち、本発明装置に於いては図1に示されるとおり、図1（b）での台座13の上に支柱12により支持されたX線光学系11が、図1（a）でX線光源1が受光器2上の被検体の中心Pを中心とした円弧上を、本例では円弧状移動レール４で構成される中心位置XCから被検者の体と平行な方向に一定角αだけ左右いずれかの位置XL又はXRに移動する機能を持つX線光源移動機構を備えている。もちろんこれらの移動は、左右いずれか一方のみでも良いし両方でも良い。
このX線光源の移動角αは対象物を立体視するときの視差角に相当するもので、立体画像として検診する時の最適な視差角条件に合せて最適な状態に自由に設定できるよう構成されている。例えば明視の距離から両眼で対象物を立体視する場合に合せるには、これに相当する視差角の約16度に設定すればよい。
また、X線光学系11は図1（a）において点線矢印で示される通り、従来の場合と同様に被検者の体と平行な面で９０度回転することにより側面からの立体撮影も出来る。
【００１３】
実際の立体画面撮影の手順としては、まずX線光源が移動する前での最初に撮影される画像は、X線光学系が相対的に固定された従来の２Dマンモグラフ画像に相当するものであり、これは立体画面の一方の画面になる。  次に、X線光源を左または右に移動した後の撮影画像を各々左右いずれかの他方画面とすることにより、それぞれ左右立体画面の立体ペア画面が得られる。
ここで、図1（a）のX線光源１について、もとの中央位置XCでの画像と左XLまたは右XRへ移動した位置での画像とを組み合わせることで、種々異なった方向や視差角での立体画像を観測することが可能になる。即ち、XL-XCまたはXC-XRの組合せでは観測する位置の角度が異なることになるが、さらにこれに対しXL-XRの組合せだと視差角は2倍になり、半分の距離に近づいて立体視することに相当する立体画像が得られ、より詳細な診断に役立つ。
なお、本発明で扱う画像は複数扱う画面でもあくまで平面2D画像であり、トモグラフィで扱われる多数の断層画面（トモグラフ）データを集積して立体像を組立てる方式の画像とは原理的に全く異なるものである。
【００１４】
また、本発明におけるX線光源移動機構は、本例ではX線光源に対して上記の円弧を構成するレール等のガイドを設け、これにそって左右に移動させているが、これは直線的な移動でもよい。
さらに他のX線光源移動機構としては、X線光学系として図3に示される通り、相対的に固定された受光台と圧迫板に対して、X線光源1を保持する回転可能なアーム5を設定し、これを体と平行な面に沿い回転させる構成とすることで同様に回転移動させても良い。
もちろん、このとき回転軸の中心Ｐｓが被検体の中心Ｐの位置と異なれば、X線光源の方向が被検体に向うように角度β（アーム5の回転角αｓと設定すべき視差角αとの差）だけ角度調整がなされる。  なお、このX線光源移動の機能は、移動すべき位置にもう1つのX線光源を置きこれを切換え照射することでも実現出来る。
【００１５】
本発明方式では、従来の２Dマンモグラフ画像が立体画像の一部として共用することが可能であり、従来のマンモグラフ撮影とほぼ同じ手法で簡単に立体撮影ができ両者の共用性が高い。また、立体撮影のためにX線照射角度を変えた画像撮影が加えられるときも、体へのX線の被爆が余分に増加しないよう工夫がなされている。
このため、本発明で設定されるX線光源移動機構では、被検者の体の向きの面に対して並行な方向に動きが設定されている。これは従来および本発明のマンモグラフィ装置に於ける被検体の縦位置と横位置での撮影の切換えの場合と同じ方向であり、従って、ここで視差角分の移動があってもX線を新しく体に被爆することはなく、従来の２Dマンモグラフィーと同じ条件で安全性を保ったまま立体画像の撮影をすることを可能としている。
これは、マンモグラフ画像を簡単に立体視しようとする場合、左右画面を横に並べる従来の方式だと、画面は横への広がりが少ない縦長画面で構成するほうが立体視を容易にするためには好都合であるが、しかしこの場合は立体画面の立体視差角を体に対し直角方向に設定し撮影する必要があるため、体に向かい直接X線が照射されることになり危険となる。従って、本発明はこれを避けるために、X線照射の危険を避ける横長の画面であっても、立体視のしやすい構成として工夫されたものである。
【００１６】
ここで、本発明における画面構成について説明する。
まず、図4に本発明マンモグラフィ装置で被検体の乳房が圧迫板によりはさまれ設定された状態を示す。ここで、図4（a）は側面からの図であり、図に示される通り撮影時には被検体の乳房が押圧される。また、図4（ｂ）は撮影する方向である上面から見た図であり、実際に撮影される画面に相当する。図示される通り、被検体は押しつぶされた形となるため、被検者の体側から見た状態でどうしても横に広がる傾向となり横長の画面となる。
一方、本発明方式の場合、上述の通り立体画像はX線光源が体と平行な方向への移動で撮影されるので、マンモグラフ画面の立体視差は乳房を被検者の体側から見た位置から左右方向に設定され、このため本発明では立体視画面は横長画面となる傾向をもつ。
これをそのまま従来の左右並べた画面で立体視する方式の簡易メガネで立体視しようとすると、立体画面の構成は図５に示されるように、この横長の画面をさらに横に長く並べることになり極端に横に細長い帯状画面の立体画面表示が必要になってしまうため、画面表示そのものが困難になるのと、左右両画面を重ねて立体視すること自体が困難になってしまう。
【００１７】
このため本発明に於いては、上記の立体左右画面について、図６に示される通り、これを上下に配列するいわゆる縦型立体画面の左右立体ペア画面とする立体画面構成とその画面表示を導入した。この結果、本発明の立体ペア画像は横長画面の場合でも、画面表示または印刷出力のとき、通常の表示画面の形状やサイズの中に容易に収める事を可能にした。
例えば、通常のＴＶ、カメラやＰＣ画面等に利用される標準的な4：3表示画面に対しては、上下に2分割すれば横に広がるパノラマ画面の立体画面が構成出来、さらに、これを縦長に使い上下に2分することで、この1枚の画面の中に横長でほぼ類似した3：2画面のいわゆるハーフサイズの2画面をペア立体画面として構成することも可能になる。
即ち、縦型立体画面構成の導入により、表示画面の縦長横長にかかわらず横長の立体画面が容易に構成できるようになった。  特に医療用表示装置においては、縦長表示画面として用いられる場合も多いが、これにも本発明の縦型立体画面構成方式が適している事がわかる。
【００１８】
図7には、本発明における縦型立体画面について縦型立体メガネ8により立体視する簡易立体視方式を示す。
この縦型立体画面7LRは、従来の２Dマンモグラフのモニター表示装置等と全く同じ通常の表示装置7に表示出来るので、これらの表示出力マンモグラフ画面について、プリズム又はミラーによる上下方向の光軸屈折を利用した簡単な縦型立体視メガネを用いて見ることにより、この表示出力画像からそのまま立体マンモグラフ画像9LRとして手軽に立体視することが可能になる。
即ち、図7はプリズムを用いたメガネの場合であるが、ここでは、左右プリズム8L、8Rによる縦型立体視メガネ8で屈折された上下配列の立体左右画面7L、7Rの画像は、左右の眼からこの立体視メガネ前面の正面に、左右の画面が重なり合った立体画像9LRとして観測される。
即ち、本発明方式により、通常の２Dマンモグラフ検査を行うところであればどこでも、これに本発明の縦型立体画面を表示してこの縦型立体メガネで見ることにより、同時に手軽に立体マンモグラフ検査を実施することを可能にした。
もちろん、これらの立体ペア画面については、これを構成する立体左右両画面から、液晶シャッタ又は液晶フィルタ方式や各種裸眼立体視方式など種々の専用立体表示装置に入力することにより、各々の方式に合せた立体画像として表示することが出来る。
更に、歯のX線撮影のように、受光器を固定してX線光源を移動する形となり撮影画面が横長画面となる場合でその立体画像化を必要とする用途にも、本発明を同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明立体マンモグラフィ装置を示す図。
【図２】従来のマンモグラフィ装置を示す図。
【図３】本発明X線光源移動機構の他の例を示す図。
【図４】被検体が圧縮板により装置に設定された状態を示す図。
【図５】従来の横並び立体方式における横長画面の立体画面構成を示す図。
【図６】本発明の縦型立体画面による立体マンモグラフ画面を示す図。
【図７】本発明での縦型立体画面の立体視方式を示す図。
【符号の説明】
【００２０】
1          X線光源
2          受光器
3          圧迫板
4          移動レール
5          アーム
6          立体マンモグラフ画面
6L、6R    立体マンモグラフ左右画面  
7          表示装置
7L、7R    立体左右画面
7LR        縦型立体画面
8          縦型立体視メガネ
8K、8R    プリズム
9LR        立体画像
11、11ｂ    X線光学系
12、12ｂ    支柱
13          台座
B          被検体の乳房
L          左
R          右
P          被検体の中心
Ps         アーム回転軸の中心
Y          回転軸
XC        中央位置
XL        左移動位置
XR        右移動位置
α          視差角
αｓ        回転角
β          補正角度
【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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