(57)【要約】  検査位置につかせた患者における乳癌の存在を検出するための診断装置（２０）および方法である。診断装置（２０）は筐体（４４）とカメラアセンブリ（５８）とを含み、カメラアセンブリは、患者の乳房の画像を記録するために筐体（４４）によって支持されている。レール（７６）は、筐体（４４）によって支持され筐体（４４）から延在し一対のレール端（８０）で終端をなす。トロリー（８８）は、カメラアセンブリ（５８）とレール（７６）を互いに接続し、レール（７６）に沿ってスライド可能であり、カメラアセンブリ（５８）をレール（７６）に沿ってレール端（８０）の間で移動させることにより、カメラアセンブリ（５８）がレール（７６）に沿った異なる位置で画像を連続的に記録できるようにし、かつ、患者の乳房の側面と位置合わせされたレール端（８０）の隣にカメラアセンブリ（５８）が配置されたときにリンパ節の画像を捕捉できるようにする。
2017512541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査位置につかせた患者における乳癌の存在を検出するための診断装置であって、
筐体と、
前記筐体によって支持され患者の乳房の画像を記録するためのカメラアセンブリと、
前記筐体から延在するレールと、
前記カメラアセンブリを支持し、前記レールに沿ってスライド可能に配置され、前記カメラアセンブリを前記レールに沿って移動させて患者の乳房の画像を前記レールに沿った異なる位置で連続的に記録するためのトロリーとを備える、診断装置。
【請求項２】
前記レールは、水平面に沿って延在し、前記水平面に沿って前記トロリーを前記スライド移動させることにより、前記カメラアセンブリが前記水平面から画像を記録できるようにする、請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記レールは一対のレール端の間において延在し、前記一対のレール端は、間に間隔を置いて互いに位置合わせされた関係で配置され、各レール端は、患者の対応する乳房の側面と概ね位置合わせされて、前記カメラアセンブリが前記レール端の隣に配置され患者の乳房の側面と位置合わせされたときに患者のリンパ節の画像を記録できるようにする、請求項２に記載の診断装置。
【請求項４】
前記レールは、前記筐体から円弧状に延在することで、検査位置の患者の乳房から間隔を開けて乳房を囲む関係になるように配置される、請求項４に記載の診断装置。
【請求項５】
前記レールの上において前記レール端のうちの一方の隣に配置され前記レールに沿った前記カメラアセンブリの位置を求めるための少なくとも１つの位置センサをさらに含む、請求項３に記載の診断装置。
【請求項６】
前記レールに沿って互いの間に間隔を開けた関係で配置され、前記レールを前記水平面（Ｐ）の中で前記筐体に向けて枢動させることにより前記診断装置の収縮位置を実現する一対のヒンジをさらに含む、請求項２に記載の診断装置。
【請求項７】
ベースとリフト機構とをさらに含み、前記リフト機構は前記筐体と前記ベースを相互に接続することにより前記筐体を前記ベースに対して鉛直方向に移動させて前記カメラアセンブリの高さを調節し前記カメラアセンブリを検査位置の患者の乳房に対して鉛直方向において位置合わせされた関係になるように配置する、請求項１に記載の診断装置。
【請求項８】
前記リフト機構は、前記ベースから上向きに延在し前記筐体に接続された一対のトラックを含み、前記リフト機構はさらに、前記筐体によって画定され前記トラックを入れ子式で収容して前記筐体を前記トラックに沿って鉛直方向に直線的に移動させるためのチャネルを含む、請求項７に記載の診断装置。
【請求項９】
前記リフト機構はさらに、前記トラックの間において前記ベースから上向きに延在する親ねじを含み、
前記リフト機構はさらに、前記筐体の内側で横方向に延在する交差部材を含み、前記親ねじは、ねじ切りされた状態で前記交差部材を通して延在し、前記交差部材は、前記親ねじの回転運動を前記親ねじに沿った前記交差部材の鉛直直線運動に変換して前記筐体を前記ベースに対して鉛直方向に移動させる、請求項８に記載の診断装置。
【請求項１０】
前記リフト機構はさらに、前記親ねじ（１３８）の前記回転運動を与えるために前記親ねじに回転可能に接続されたピストンを含む駆動モータを含み、
前記リフト機構はさらに、前記駆動モータの前記ピストンと前記親ねじの周りに配置され前記ピストンの回転運動を前記親ねじに伝達するためのベルトを含む、請求項９に記載の診断装置。
【請求項１１】
前記レールは上縁と下縁の間において延在し、
前記トロリーは、
前記レールの前記上縁に接触配置され前記カメラアセンブリの前記移動中に前記上縁に沿って転動するための一対の上部ホイールと、
前記レールの前記下縁に接触配置され前記カメラアセンブリが前記レールに沿って移動する間前記レールの前記下縁に沿って転動するための一対の下部ホイールとを含む、請求項１に記載の診断装置。
【請求項１２】
前記下部ホイールと前記上部ホイールを前記レールに対して付勢するばね機構をさらに含む、請求項１１に記載の診断装置。
【請求項１３】
前記トロリーはさらに、
前面および後面と上端および下端と一対の側端とを有する裏板と、
各々が前記裏板の前記裏面から延在し前記側端のうちの一方に隣接する一対の上部ブロックと、
各々が前記上部ブロックのうちの一方の下方に配置されている一対の下部ブロックとを含み、
前記上部ホイールは、前記上端の隣かつ前記側端のうちの一方の隣において前記前面に回転可能に接続されかつ前記前面を通って延在し、
前記下部ホイールは各々、前記下部ブロックのうちの一方を通って延在し、前記上部ホイールのうちの一方に対し、間に間隔を置いて平行する関係にあり、
前記ばね機構は、前記上部ブロックと前記下部ブロックの間において延在し、前記上部ブロックと前記下部ブロック、および前記上部ホイールと前記下部ホイールを、互いに向けて付勢する、請求項１２に記載の診断装置。
【請求項１４】
前記トロリーはさらにトロリーモータを含み、前記トロリーモータは、前記裏板の前記裏面に接続され、前記レールと摩擦係合して前記カメラアセンブリの前記スライド移動を行なわせる、請求項１３に記載の診断装置。
【請求項１５】
前記カメラアセンブリはサーモグラフィカメラを含み、黒体放射体が前記筐体によって支持され、熱を前記カメラアセンブリに対して放出し、患者の乳房の画像を記録する前に前記サーモグラフィカメラを較正する、請求項１に記載の診断装置。
【請求項１６】
スペーシング部材が、前記黒体放射体と前記筐体を、前記筐体からクリアランス距離を隔てて互いに接続して前記カメラアセンブリが前記レールに沿ったスライド移動中に前記黒体放射体と前記筐体の間の前記クリアランス距離の部分を通るようにする、請求項１５に記載の診断装置。
【請求項１７】
前記黒体放射体は、前記カメラアセンブリが前記黒体放射体と位置合わせして配置されたときに前記サーモグラフィカメラからおよそ１インチ隔てて配置されている、請求項１６に記載の診断装置。
【請求項１８】
前記黒体放射体は前記スペーシング部材に枢動可能に接続され、前記黒体放射体は前記カメラアセンブリと位置合わせされた状態から外れるように枢動され、前記カメラアセンブリが患者の画像を記録できるようにする、請求項１６に記載の診断装置。
【請求項１９】
前記筐体は、前面および後面と一対の側面とを含み、
ハンドルが、前記筐体の前記後面および前記側面から間隔を置いて設けられ、前記筐体の前記前面に接続されており、
前記ハンドルは、Ｕ字形形状であり前記筐体の前記前面から外向きに延在する一対の腕部を画定し、一対の低温バーが前記ハンドルの内部において前記腕部によって支持され、患者の手を収容し、前記診断装置の転動移動の間、前記低温バーを保護する、請求項１に記載の診断装置。
【請求項２０】
前記カメラアセンブリはさらに、患者の乳房の三次元画像を記録するための三次元カメラを含む、請求項１に記載の診断装置。
【請求項２１】
サーモグラフィカメラを含むカメラアセンブリを用いて潜在的な乳癌を検出するために検査室において患者の乳房を検査する方法であって、前記方法は、
患者の乳房の複数の制御サーモグラフィ画像を記録するステップと、
予め定められた期間患者を低温ストレス下に置くステップと、
患者の乳房の複数の検査サーモグラフィ画像を記録するステップと、
複数の検査サーモグラフィ画像を複数の制御サーモグラフィ画像と比較することにより、前記予め定められた期間の低温ストレスを受けても温度が実質的に変化していない乳房の領域を同定するステップと、
前記複数の制御サーモグラフィ画像を記録するステップおよび前記複数の検査サーモグラフィ画像を記録するステップの間、前記カメラアセンブリを水平面に沿って複数の位置の間でスライドさせて、前記カメラアセンブリが複数の位置から患者の乳房の制御サーモグラフィ画像および検査サーモグラフィ画像を連続的に記録できるようにする、方法。
【請求項２２】
前記カメラアセンブリを複数の位置の間でスライドさせるステップは、カメラアセンブリを一対のレール端の間でレールに沿ってスライドさせることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記カメラアセンブリを複数の位置の間でスライドさせるステップは、前記カメラアセンブリを第１の最適位置にスライドさせることを含み、第１の最適位置は、レール端のうちの一方に隣接し患者の乳房の第１の側面と位置合わせされた位置である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記患者の乳房の複数の制御サーモグラフィ画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の制御サーモグラフィ画像を記録することにより、カメラアセンブリが第１の制御サーモグラフィ画像における乳房の第１の側面上のリンパ節を捕捉できるようにすることを含み、
前記患者の乳房の複数の検査サーモグラフィ画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の検査サーモグラフィ画像を記録することにより、カメラアセンブリが第１の検査サーモグラフィ画像における乳房の第１の側面のリンパ節を捕捉できるようにすることを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記カメラアセンブリを複数の位置の間でスライドさせるステップはさらに、カメラアセンブリを、患者の乳房の第２の側面と位置合わせされた第２の最適位置にスライドさせることを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記患者の乳房の複数の制御サーモグラフィ画像を記録するステップは、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の制御サーモグラフィ画像を記録することにより、カメラアセンブリが第２の制御サーモグラフィ画像における乳房の第２の側面のリンパ節を捕捉できるようにすることを含み、
前記患者の乳房の複数の検査サーモグラフィ画像を記録するステップは、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の検査サーモグラフィ画像を記録することにより、カメラアセンブリが第２の検査サーモグラフィ画像における乳房の第２の側面上のリンパ節を捕捉できるようにすることを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
制御サーモグラフィ画像および検査サーモグラフィ画像をクラウドサーバに電子的に送信することをさらに含み、前記検査サーモグラフィ画像を制御サーモグラフィ画像と比較するステップは、クラウドサーバ上で検査サーモグラフィ画像と制御サーモグラフィ画像との比較を実行することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記カメラアセンブリを複数の位置に配置するステップは、カメラアセンブリをレールに沿って第１の登録位置にスライドさせることを含み、前記第１の登録位置は患者の乳房の第１の側面に概ね位置合わせされた位置であり、さらに、患者の乳房の少なくとも１つの制御三次元画像を、カメラアセンブリが第１の登録位置に配置されている間にカメラアセンブリの三次元カメラを用いて記録することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
第１の制御三次元画像をコントローラを用いて処理することにより、患者の乳房の第１の側面のリンパ節と位置合わせされた位置である第１の最適カメラ位置を求め、カメラアセンブリをレールに沿って第１の最適カメラ位置にスライドさせることをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記患者の乳房の複数の制御サーモグラフィ画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の制御サーモグラフィ画像を記録することにより、第１の制御サーモグラフィ画像における乳房の第１の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
カメラアセンブリを、レールに沿って、第１の登録位置および最適カメラ位置からレール端のうちの一方に向けて間隔が置かれ患者の乳房の第２の側面と位置合わせされた第２の登録位置にスライドさせることをさらに含み、
前記患者の乳房の複数の制御三次元画像を記録するステップはさらに、第２の登録位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の制御三次元画像を記録することを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
第２の制御三次元画像をコントローラを用いて処理することにより、患者の乳房の第２の側面のリンパ節と位置合わせされた位置である第２の最適カメラ位置を求め、カメラアセンブリをレールに沿って第２の最適カメラ位置にスライドさせることをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記患者の乳房の複数の制御サーモグラフィ画像を記録するステップはさらに、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の制御サーモグラフィ画像を記録することにより、第２の制御サーモグラフィ画像における乳房の第２の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記患者の乳房の複数の検査三次元画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の検査三次元画像を記録することにより、第１の三次元画像における乳房の第１の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにし、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の検査三次元画像を記録することにより、第２の検査三次元画像における乳房の第２の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記患者の乳房の複数の検査サーモグラフィ画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の検査サーモグラフィ画像を記録することにより、第１の検査サーモグラフィ画像における乳房の第１の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにし、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の検査サーモグラフィ画像を記録することにより、第２の検査サーモグラフィ画像における乳房の第２の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
カメラアセンブリをレールに沿ってスライドさせることにより黒体放射体と位置合わせして較正位置を定め、熱を黒体放射体から放出し、黒体放射体から放出された熱に基づいてサーモグラフィカメラを較正することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記患者を低温ストレス下に置くステップは、患者の手各々を低温バーの上に置かせて患者の手を冷却することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３８】
カメラアセンブリを、患者の乳房と鉛直方向において位置合わせされた鉛直位置に移動させることをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
診断装置を用いて潜在的な乳癌を検出するために検査室において患者の乳房を検査する方法であって、診断装置はコントローラと筐体とを含み、筐体は、筐体の上に配置されたレールと、一対のレール端の間においてレールにスライド可能に配置されたカメラアセンブリとを有し、前記方法は、
黒体放射体をカメラアセンブリと位置合わせして配置するステップと、
黒体放射体から熱を放出し黒体放射体から放出された熱に基づいてサーモグラフィカメラを較正するステップと、
予め定められた順応期間の間、患者に第１の姿勢を取らせて、患者の乳房を検査室内の周囲温度に順応させるステップとを含み、
第１の姿勢は、患者の手を患者の腰の上に置かせて患者の腕と乳房の間に間隔が開くようにすることを含み、前記方法はさらに、
患者の手を頭部の後ろに置かせることによって第２の姿勢を定めるステップと、
患者が第２の姿勢を取っている間に患者の乳房の少なくとも１つの制御三次元画像を記録するステップと、
患者が第２の姿勢を取っている間に患者の乳房の少なくとも１つの制御サーモグラフィ画像を記録するステップと、
患者の手各々を低温面の上に置かせることによって第３の姿勢を定めるステップと、
予め定められた低温ストレス期間中第３の姿勢を維持することにより患者の手を冷却するステップと、
前記予め定められた低温ストレス期間後に再び患者に第２の姿勢を取らせるステップと、
患者が再び第２の姿勢を取っている間に患者の乳房の少なくとも１つの検査三次元画像を記録するステップと、
患者が再び第２の姿勢を取っている間に患者の乳房の少なくとも１つの検査サーモグラフィ画像を記録するステップと、
検査サーモグラフィ画像を制御サーモグラフィ画像と比較することにより、前記予め定められた低温ストレス期間によっても実質的に温度が変化していない乳房の領域を同定するステップとを含み、
前記黒体放射体をカメラアセンブリと位置合わせして配置するステップは、レールに沿ってカメラアセンブリを黒体放射体と位置合わせされた位置である較正位置にスライドさせることを含み、
前記患者の手各々を低温面の上に置かせることによって第３の姿勢を定めるステップは、患者の手各々を低温バーの上に置かせることを含み、前記方法はさらに、
筐体を鉛直位置に移動させて、カメラアセンブリを患者の乳房と鉛直方向において位置合わせするとともに、患者の身長と腕の長さに合わせて低温バーを人間工学的に位置決めして、患者が第３の姿勢を取っているときの患者の快適さを高め、かつ患者の腕を乳房から離れた適所で維持するステップと、
カメラアセンブリをレールに沿って第１の登録位置にスライドさせるステップとを含み、第１の登録位置は、較正位置からレール端のうちの一方に向けて間隔が置かれ患者の乳房の第１の側面と概ね位置合わせされた位置であり、
前記患者の乳房の少なくとも１つの制御三次元画像を記録するステップは、第１の登録位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の制御三次元画像を記録することを含み、前記方法はさらに、
第１の制御三次元画像をコントローラを用いて処理することにより、患者の乳房の第１の側面のリンパ節と位置合わせされた位置である第１の最適カメラ位置を求めるステップと、
カメラアセンブリをレールに沿って第１の最適カメラ位置にスライドさせるステップとを含み、
前記患者の乳房の少なくとも１つの制御サーモグラフィ画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の制御サーモグラフィ画像を記録することにより、第１の制御サーモグラフィ画像における乳房の第１の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることを含み、前記方法はさらに、
カメラアセンブリを、レールに沿って、第１の登録位置および最適位置からレール端のうちの一方に向けて間隔が置かれ患者の乳房の第２の側面と位置合わせされた第２の登録位置にスライドさせるステップを含み、
前記患者の乳房の少なくとも１つの制御三次元画像を記録するステップはさらに、第２の登録位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の制御三次元画像を記録することを含み、前記方法はさらに、
第２の制御三次元画像をコントローラを用いて処理することにより、患者の乳房の第２の側面のリンパ節と位置合わせされた位置である第２の最適カメラ位置を求めるステップと、
カメラアセンブリをレールに沿って第２の最適カメラ位置にスライドさせるステップとを含み、
前記患者の乳房の少なくとも１つの制御サーモグラフィ画像を記録するステップはさらに、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の制御サーモグラフィ画像を記録することにより、第２の制御サーモグラフィ画像における乳房の第２の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることを含み、
前記患者の乳房の少なくとも１つの検査三次元画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の検査三次元画像を記録することにより、第１の検査三次元画像における乳房の第１の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることと、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の検査三次元画像を記録することにより、第２の検査三次元画像における乳房の第２の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることとを含み、
前記患者の乳房の少なくとも１つの検査サーモグラフィ画像を記録するステップは、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第１の検査サーモグラフィ画像を記録することにより、第１の検査サーモグラフィ画像における乳房の第１の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることと、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリを用いて第２の検査サーモグラフィ画像を記録することにより、第２の検査サーモグラフィ画像における乳房の第２の側面のリンパ節をカメラアセンブリが捕捉できるようにすることとを含む、方法。
【請求項４０】
制御三次元およびサーモグラフィ画像と検査三次元およびサーモグラフィ画像をクラウドサーバに電子的に送信することをさらに含み、前記検査サーモグラフィ画像を制御サーモグラフィ画像と比較するステップは、クラウドサーバ上で検査サーモグラフィ画像と制御サーモグラフィ画像との比較を実行することを含む、請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年３月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／９５２，３３２号、２０１５年３月１３日に出願された米国実用特許出願第１４／６５７，３５７号、および２０１５年３月１３日に出願された米国実用特許出願第１４／６５７，３８３号に基づく利益を主張し、その開示全体を本明細書に引用により援用する。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
患者における乳癌の存在を検出するための診断装置および方法である。
【背景技術】
【０００３】
２．先行技術の説明
癌の研究および治療の分野では、患者における癌の存在を検出するために、さまざまな診断装置および方法が用いられる。周知の装置は、患者の乳房のサーモグラフィ画像を記録するために少なくとも１つの静止サーモグラフィカメラを使用することが多い。これらのサーモグラフィ画像を、記録した後に解析して癌の徴候を検出する。このような診断装置では、一般的に、乳房のサーモグラフィ画像を記録するために、複数の静止サーモグラフィカメラか、または、診断装置全体を患者に対して相対的に移動させるか、いずれかが必要である。このような診断装置の１つが、Boaz Arnonへの米国特許第７，２９２，７１９号に開示されている。複数のサーモグラフィカメラを使用しても、診断装置を相対的に移動させても、結果として得られるサーモグラフィ画像は、乳癌の存在を検出するために乳房の総合的な解析を行なうのに必要である乳房のすべての面を十分に捕えていないことが多い。したがって、これらのシステムおよび方法では、患者の乳房の徹底的な解析は完了しないので、場合によっては検査結果が不正確であることがある。加えて、これらの装置には他の欠点がある。たとえば、医師が負担する設備運用費が高く、この費用は最終的に患者に転嫁される。そうすると、自費負担が高いために胸部スクリーニングを受ける患者の数は必然的に減少する。
【０００４】
癌の存在を検出するための他の周知の診断装置および方法は、診断検査中に、予め定められた期間、患者を低温ストレス下に置く。低温ストレスを使用するのは、次のような認識があるからである。乳房の癌性腫瘍に血液を供給する血管、すなわち腫瘍起因性血管は、通常の血管とは解剖学上の構造が異なるので、このような腫瘍起因性血管は、患者の身体に与えられた低温ストレスに応じて収縮するときの程度が通常の血管よりも低い。このため、患者の身体が低温ストレスを受けたとき、通常の血管に関係する温度の低下は、腫瘍起因性血管に比べて大きい。
【０００５】
低温ストレスを利用する診断装置および方法の一例が、Darin S. Williamsへの米国特許第７，５５７，６１８号（以下「Williams」）に開示されている。Williamsにおける背景部分に記載されているように、先ず患者の乳房の制御サーモグラフィ画像が記録され、その後、患者の手を冷水が入ったバケツに入れることによって、患者の手を低温ストレス下に置く。患者の手が低温ストレスを受けた後に、患者の乳房の検査サーモグラフィ画像が記録される。制御サーモグラフィ画像と検査サーモグラフィ画像を比較することにより、手が冷えた後で実質的に温度変化がない乳房の領域が同定される。
【０００６】
上述の診断装置および方法と同様、これらの低温ストレス装置および方法は、少なくとも一部は静止カメラの使用が原因で、乳癌の正確な検出に必要な乳房のすべての面を十分に捕えない。さらに、このような装置および方法では、低温ストレスを与え易くするためおよび患者のサーモグラフィ画像を記録するために、常時技術者が部屋の中にいなければならない。このため、人件費が加わることで、運用費が必然的に上昇し、結果として患者の自費負担が増す。加えて、サーモグラフィ画像の記録のために患者が脱衣するとき、患者に提供されるプライバシーのレベルが低い。これらの要因があるために、患者はこのような検査を受けることを敬遠し、胸部スクリーニングを受ける患者数が減少することがわかっている。
【０００７】
このため、より正確で、信頼性が高く、費用が手頃で、多数の患者に高レベルのプライバシーを提供する、癌検出装置および方法が、依然として必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の概要
患者における乳癌の存在を検出するための診断装置は、筐体から延在するレールを含む。トロリーは、カメラアセンブリを支持するとともに、カメラアセンブリが患者の乳房の画像をレールに沿った異なる位置で連続的に記録できるようにするために、レールに沿ってスライド可能に配置される。
【０００９】
潜在的な乳癌を検出するために検査室で患者の乳房を検査する方法は、カメラアセンブリを水平面に沿って複数の位置間でスライドさせることを含む。複数の制御サーモグラフィ画像および複数の検査サーモグラフィ画像がこのスライド移動の間に記録され、カメラアセンブリは、複数の位置各々から、患者の乳房の制御および検査サーモグラフィ画像を連続的に記録することができる。
【発明の効果】
【００１０】
発明の利点
本発明はしたがって、その広い側面において、患者の乳房の側部上のリンパ節を捕える位置を含むさまざまな位置において患者の乳房の画像を容易にかつ確実に記録する撮像装置および方法を提供する。加えて、この装置は、設計が単純で運用コストが低いので、最終的には医師にとっても患者にとっても費用の節約になる。より具体的には、システム全体が先行技術のシステムよりも単純で低コストなので、結果として、より多くの患者が乳癌検査を受け易くなる。言い換えると、検査器の先行投資費用および運用費が低減されるので、最終的には患者が負担する検査費用が低くなり、患者が検査を受けようとするときの費用面での障害が取り除かれる。結果として、この診断装置および方法は、より多くの患者が利用し易くなるので、乳癌スクリーニングを受ける患者が増す。
【００１１】
本発明の他の利点は、以下の詳細な説明が参照され添付の図面と合わせて考慮されることによってより明確に理解されときに容易に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】診断装置の好ましい構成の正面斜視図である。
【図２】診断装置の好ましい構成の背面斜視図である。
【図３】筐体を鉛直方向に移動させるためのトラックおよび親ねじを示す、診断装置の好ましい構成の破断背面図である。
【図４】レールに沿ったカメラのスライド移動を示す、診断装置の好ましい実施形態の正面斜視図である。
【図５】検査位置につかせた患者の乳房を取囲む関係で配置されたレールを示す、診断装置の好ましい構成の正面斜視図である。
【図６】診断装置の好ましい構成のトロリーおよびカメラアセンブリの斜視図である。
【図７】図６のトロリーの裏板の斜視図である。
【図８】潜在的な乳癌を検出するために検査室において患者の乳房を検査する方法の第１の実施形態のフロー図である。
【図９】潜在的な乳癌を検出するために検査室において患者の乳房を検査する方法の第２の実施形態のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施可能な実施形態の説明
図面を参照すると、いくつかの図面における同様の番号は、対応する部分を示しており、検査位置につかせた患者における乳癌の存在を検出するための診断装置２０が概略的に示されている。図５で最も明確に示されているように、好ましい構成において、検査位置は、標準的な医院用の椅子に座っている患者によって定められる。しかしながら、この検査位置は、検査室において立っている患者、車椅子に座っている患者、診察台またはその他の形式の座面に座っている患者も含み得る。
【００１４】
診察装置２０は、診察装置２０に電気エネルギを供給するための電気エネルギの電源２２を含む。診断装置２０はさらに、診断操作を実行して診断装置２０を制御するためのプロセッサ２６を有するコントローラ２４を含む。コントローラ２４はまた、以下でより詳細に説明するように、実行した診断操作によって得たサーモグラフィ画像および三次元画像等の検査情報を保存するためのハードドライブ２８を含む。
【００１５】
好ましい構成において、診断装置２０は、矩形の境界部を有するベース３０を含み、この境界部は、前壁３２と、後壁３４と、前壁３２と後壁３４を４つのベース角部で互いに接続する一対の側壁３６とを含む。複数の脚部３８は各々、ベース３０のベース角部のうちの１つから外に向かって終端まで延在している。キャスター４０が、検査室内の床の上で診断装置２０を回転移動させるために、脚部３８各々の終端に接続されている。好ましい構成において、キャスター４０は、診断装置２０が検査室内のさまざまな位置に回転移動し易くなるように、比較的大きなサイズを有する。各キャスター４０は、検査中、診断装置２０の回転移動を防止して診断装置２０の正確な動作を保証するために、キャスター４０を選択的に固定するためのロック４２を含む。各ロック４２は、コントローラ２４に電気的に接続されコントローラ２４から送られた命令に応じてキャスター４０を自動的に固定するためのアクチュエータを含んでいてもよい。
【００１６】
筐体４４が、ベース３０に接続されており、底面４６と、上面４８と、前面５０と、後面５２と、一対の側面５４とを含む概ね直方体の形状を有する。しかしながら、筐体４４は、本開示の範囲から外れることなくこれ以外の形状を有し得る。電源ボタン５５が、診断装置２０の電源のオンとオフを切り替えるために筐体４４の前面５０に配置されている。電源ボタン５５は、筐体４４の他の場所に位置していてもよく、代わりに、本開示の範囲から外れることなく、スイッチの形態であってもその他の起動機構の形態であってもよい。さらに、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６が、筐体４４の後面５２に配置され、診断装置２０の電源が入れられたときに、診断装置２０に関連する動作データを技術者に示すために、かつ技術者からの入力データを受けるために、コントローラ２４に電気的に接続される。たとえば、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６は、診断装置２０の検査処置を技術者が開始および停止できるよう、検査開始／停止の選択肢を表示するように構成されている。さらに、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６は、診断装置２０の動作中に技術者に質問がある場合に技術者が利用できるヘルプ／インフォメーションボタンを表示するように構成されている。好ましい構成において、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６は、技術者が情報を診断装置２０に簡単にかつ素早く入力できるよう、タッチスクリーンインターフェイスである。しかしながら、その代わりにまたはそれに加えて、本開示の範囲から外れることなく、キーボードのような入力装置が、診断装置２０への入力のために接続されていてもよい。
【００１７】
カメラアセンブリ５８が、検査位置の患者の乳房の画像を記録するために、筐体４４によって支持されている。カメラアセンブリ５８は、患者の乳房の三次元画像を記録するための三次元カメラ６０と、患者の乳房のサーモグラフィ画像を記録するためのサーモグラフィカメラ６２とを含む。三次元カメラ６２は、後続の解析を相互に関連付ける際に使用するための乳頭および乳房の輪郭を同定するのに利用できる、患者の乳房の正確な三次元カラーモデルを提供することができる。三次元カメラによって捕えられた三次元乳房モデルは、乳房の正確なサイズと形状を含むので、患者の乳房における平坦なスポット、隆起、くぼみ等の癌を示す特徴を測定し同定するのに使用できる。好ましい構成において、サーモグラフィカメラ６２は、（可変レンズではなく）固定焦点レンズを有し、診断装置２０の製造および流通コストを下げるために、小さくコンパクトなサイズを有する。しかしながら、本開示の範囲から外れることなく、他の種類のサーモグラフィカメラ６２を利用することができる。
【００１８】
ハンドル６４が、筐体４４の前面５０に接続され、筐体４４の後面５２および側面５４から距離を置いてこれらを囲んでいる。ハンドル６４は、筐体４４の前面５０から外向きに延在する一対の腕部６６を画定するＵ字形である。一対の低温バー６８が、患者の手を収容するために、かつ、検査室近辺における診断装置２０の搬送および回転移動中に低温バー６８を保護するために、ハンドル６４の内部で腕部６６によって支持されている。
【００１９】
低温バー６８は各々、概ね箱型の台７０と、患者の各々の手を収容するために第７０に接続されたアルミニウム材料のポンメル７２とを含む。ポンメル７２は、本開示の範囲から外れることなく、他の材料、たとえば他の金属からなるものであってもよい。各低温バー６８の台７０は、ハンドル６４の腕部６６のうちの一方と係合してポンメル７２と筐体４４の間に間隔を置く。各低温バー６８のポンメル７２は、患者用に低温バー６８上に人間工学的グリップスペースを設けるために、ハンドル６４から床に向けて傾けられている。
【００２０】
円弧状のレール７６が、水平面Ｐの中で、筐体４４の前面５０から垂直方向に延在し、その終端は一対のレール端８０である。一対のレール端８０は、間に間隔を置いて互いに整列した伸張位置に配置されている。図５に最も明確に示されているように、円弧状のレールは、最終的には検査位置の患者の乳房に対し、乳房から間隔を置いてこれらを取囲む関係になるように配置され、このとき、各レール端８０は、患者の各乳房の側面と位置合わせされている。言い換えると、患者を検査位置につかせたとき、一方のレール端８０は左の乳房の側面と位置合わせされた関係になるように配置され、他方のレール端８０は右の乳房の側面と位置合わせされた関係になるように配置される。レール７６は、上縁８２と下縁８４の間に延在し、これらの間に前面８６がある。レール７６は他の形状であってもよいが、レール端８０は、患者を検査位置につかせたときに患者の乳房から間隔を置いて患者の乳房と位置合わせさせる必要がある。
【００２１】
トロリー８８は、カメラアセンブリ５８とレール７６を相互に接続し、レール７６に沿ってスライドすることができる。これは、カメラアセンブリ５８を患者の乳房の周りでスライドさせて乳房の側面と位置合わせするための、レール端８０間におけるスライド可能な移動のためである。トロリー８８のスライド移動によって、カメラアセンブリ５８は、レール７６の異なる長さに沿って患者の画像を連続的に記録することができる。たとえば、図４に示されるトロリー８８およびカメラアセンブリ５８の位置は、図１に示されるトロリー８８およびカメラアセンブリ５８の位置から、レール端８０に向かって間隔と開けた位置である。また、トロリー８８によって、カメラアセンブリ５８がレール端８０の隣に配置され患者の乳房の側面と位置合わせされたときに患者のリンパ節の画像が記録し易くなる。これは、乳癌を検出するための解析中にリンパ節を利用し考慮することができないマンモグラム治療のような従来の検査方法からの改善である。さらに、１つの水平面Ｐにおけるトロリー８８のスライド移動によって、先行技術の撮像方法よりも記録プロセスの複雑さとコストが減じられ、画像間精度が改善される。なぜなら、記録された画像は同一の水平面Ｐ上で隣合わせに並べられるからである。加えて、トロリー８８は、三次元カメラ６０およびサーモグラフィカメラ６２双方を一緒に支持し移動させるので、三次元カメラとサーモグラフィカメラ６２の間の空間関係が維持される。このため、各カメラからのデータの比較および解析は、容易でありかつ正確である。
【００２２】
図１に最も明確に示されているように、ケーブルガード８９が、筐体４４の前面５０とレール７６の間に、診断装置２０のさまざまなケーブルがトロリー８８の移動を妨げるのを防止するために配置されている。
【００２３】
図６および図７に最も明確に示されているように、トロリー８８は裏板９０を含み、裏板９０は、前面９２と、後面９４と、上端９６と、下端９８と、上端９６と下端９８の間に延在する一対の側端１００とを有する。一対の上部ホイール１０２が、前面９２に回転可能に接続され前面９２を通って延在しており、各ホイール１０２は、上端９６と側端１００のうちの一方に隣接している。一対の上部ブロック１０４が、各々後面９４から延在し側端１００のうちの一方に隣接している。さらに、一対の下部ブロック１０６が各々上部ブロック１０４の一方の下方に位置している。一対の下部ホイール１０８が各々、上部ホイール１０２のうちの一方に対して間隔を置いて平行となる関係で、下部ブロック１０６のうちの一方を通って延在している。
【００２４】
上部ホイール１０２は、カメラアセンブリ５８の移動中に上縁８２に沿って転動するためにレール７６の上縁８２に接するように配置され、下部ホイール１０８は、下縁８４に沿って転動するためにレール７６の下縁８４に接するように配置され、これによってカメラアセンブリ５８がレール７６に沿ってスライド移動する。ばね機構１１０が、上部ホイール１０２および下部ホイール１０８をレール７６に対して付勢するために、かつレール７６の幅の変動に対応するために、上部ブロック１０４と下部ブロック１０６を接続している。トロリー８８はさらに、裏板９０の後面９４に接続されたトロリーモータ１１２を含む。トロリーモータ１１２は、カメラアセンブリ５８のスライド移動のためにレール７６と摩擦係合する駆動ホイール１１４を有する。好ましい構成において、トロリーモータ１１２はステッピングモータであるが、他の種類のモータを用いてもよい。トロリーモータ１１２は、レール７６に沿ったトロリー８８の移動を制御するために、コントローラ２４に電気的に接続される。さらに、前面８６は、レール７６の上縁８２および下縁８４とともに、トロリー８８をある位置から次の位置に転動させるために凹凸のないエッジを与える。
【００２５】
図２および図３に最も明確に示されているように、一対の蝶番１１３が、レール端８０を水平面Ｐ内において伸張位置から筐体４４に向けて枢動させることにより診断装置２０の収縮位置を実現するために、レール７６に沿って、間に間隔を置いた関係になるように配置されている。一対のラッチ１１６が各々、レール７６を伸張位置または収縮位置で固定するために、レールに沿ってヒンジ１１３の隣に枢動可能に配置されている。ヒンジセンサ１１８が、各ヒンジ１１３の隣に配置され、レール端８０の位置を判断する。上記収縮位置によって実現される診断装置２０の全体の収縮サイズによって、診断装置２０は最小の検査室スペースを利用することができ、診断装置２０を車両および運搬車でさまざまな場所に出荷し易くなり、患者が検査室で医師を待つ短い時間のうちに、診断装置２０を検査室と検査室の間で簡単に移動させることができる。
【００２６】
このアセンブリはさらに、カメラ５８に向けて熱を放出するための、好ましくは銅材料からなる黒体放射体１２０を含む。黒体放射体１２０は、サーモグラフィカメラ６２の較正の際に使用する予め定められた較正温度（好ましい構成では３２℃）に保たれる連続面を提供する。カメラアセンブリ５８の較正のために黒体放射体１２０を使用することで、連続サーモグラフィ画像の記録中のカメラのドリフトを防止し、連続画像における温度を相互に正確に比較できる。より具体的には、サーモグラフィカメラ６２が黒体放射体１２０に対して位置合わせされているとき、サーモグラフィカメラ６２は、すべての画素を同一値に設定できる不均一性補正（non-uniformity correction: ＮＵＣ）を実行して、カメラのドリフトを除去する補正を提供する。ＮＵＣ機能は、ＩＲカメラの全画素（好ましい構成では７６，８００）を、正確に３２℃に正規化する。黒体放射体１２０は、既知の温度を正確に維持するための特殊用途向け回路を有する。より具体的には、黒体放射体１２０は、黒体放射体１２０の温度をモニタリングし維持するためにコントローラ２４に電気的に接続される熱電対を含む。上記以外の画素範囲および温度範囲を使用してもよい。さらに、サーモグラフィカメラ６２を、任意の数の画像の記録と記録の間に較正してもよい。
【００２７】
加えて、黒体放射体１２０を、マット仕上げ塗料で被覆することで、サーモグラフィカメラの反射を最小限に抑えて放射率が高い均一温度面を提供する。これは黒体放射体１２０の反射面とは逆である。この反射面により、黒体放射体１２０はサーモグラフィカメラ６２のレンズの反射を集めることになるので、サーモグラフィ画像内のサーモグラフィ測定値の温度が増す。これに代えて、本開示の範囲から外れることなく、その他のフロッキング材料のような非反射性材料を用いることで、サーモグラフィカメラの反射を最小限に抑えて均一温度面を提供してもよい。
【００２８】
スペーシング部材１２２は、黒体放射体１２０と筐体４４の前面５０を、隙間間隔を開けて相互に接続する。この隙間間隔により、カメラアセンブリ５８は、レール７６に沿って黒体放射体１２０と筐体４４の前面５０の間でスライドすることができる。好ましい構成において、カメラアセンブリ５８を黒体放射体１２０と位置合わせして配置するときに、黒体放射体１２０とサーモグラフィカメラ６２の間隔を１インチにすることによって、サーモグラフィカメラ６２が確実に正確に較正されるようにする。必要に応じてこれ以外の間隔を用いてサーモグラフィカメラを較正してもよい。加えて、黒体放射体１２０は、枢動してカメラアセンブリ５８と位置合わせされた状態から脱するために、スペーシング部材１２２に枢動可能に接続されている。これに代えて、本開示の範囲から外れることなく、黒体放射体１２０をスペーシング部材１２２に対し、スライド可能に接続することによって、黒体放射体１２０が鉛直または水平方向にスライドして、カメラアセンブリ５８と位置合わせされた状態から脱するようにしてもよい。
【００２９】
レール７６に沿ったカメラアセンブリ５８の位置を求めるために、一対の位置センサ１２４が各々、レール７６の端８０のうちの一方の隣に配置されている。さらに、コントローラ２４は、トロリーモータ１１２が要したステップの数をモニタリングすることによって、診断検査中いつでもレール７６に沿ったカメラアセンブリ５８の位置を求められるように構成されている。これに代えて、トロリーモータは、トロリーモータ１１２の位置を測定するためにコントローラ２４に電気的に接続されるエンコーダを含んでいてもよい。カメラアセンブリ５８の位置がわかっていると、カメラアセンブリ５８が検査のすべての段階において適切な位置にあることの保証が得られることが、理解されるはずである。
【００３０】
第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４が、診断装置２０に関連する動作データを患者に示すために、かつ診断装置２０の動作前および動作中に患者からの入力を受けるために、筐体４４の前面５０上に配置されている。より具体的には、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、コントローラ２４に電気的に接続され、診断検査前に患者からの情報について問合せを行ないこの情報を受け、その後続いて検査処置全体を通して患者をガイドするように構成されている。好ましい構成において、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６と同様、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４はタッチスクリーンインターフェイスである。しかしながら、これに代えてまたはこれに加えて、キーボードのような入力装置を接続して患者が診断装置２０に情報を入力できるようにしてもよい。第２のグラフィカルユーザインターフェイスの隣で診断装置２０にスピーカを接続することにより、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４に表示された情報と関連する音声を患者に対して再生してもよい。
【００３１】
第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４を介した情報の入力の代わりにまたはそれを補足するために、患者は、自宅からまたは医師の医院等のその他の遠隔場所からインターネットに情報をアップロードしてもよい。この入力情報は、患者個人のおよび患者の家族の医療履歴を含み得る。このような医療履歴は、現在および過去の薬剤、または、乳房切除、乳腺腫瘤摘出、子宮摘出、子宮内膜切除等の医療手術を含み得るがこれらに限定される訳ではない。加えて、この入力情報は、乳房の痛み、色、物理的変形等の現在の変化また心配事を含み得る。このような入力情報を、現在のまたは後の解析において考慮することにより、癌の存在の可能性を判断してもよく、このような入力情報は解析に大きな影響を与え得る。たとえば、診断装置および方法は、患者の医療履歴を考慮することができる。なぜなら、患者の乳房間の温度比率は、患者が受ける医療の種類または患者が受けた医療手術の種類に応じておよそ２０〜３０％変化し得るからである。
【００３２】
第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４および／またはスピーカは、検査処置の各ステップが始まろうとするときに患者に注意を与えるように構成されている。さらに、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４および／またはスピーカは、検査処置の段階ごとに、患者が適切な姿勢を取る方法について患者に指示を与えるように構成されている。より具体的には、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、三次元カメラ６０に電気的に接続され、患者のそのときの三次元画像を、患者の姿勢を修正するための、たとえば少し前方もしくは後方、左もしくは右に移動する、姿勢を正す等のための、実際の指示とともに表示する。患者が姿勢を適時に修正しない場合は、スピーカから可聴警告音を発してもよく、または、検査処置全体を停止してもよい。さらに、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、診断装置２０を使用する利点を説明する動画を、検査処置の前に患者に対して表示する。検査処置のさまざまな段階で他の動画を表示してもよい。
【００３３】
第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６と同様、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、検査処置を患者が開始および停止できるよう、検査開始／停止の選択肢を表示するように構成されている。さらに、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、診断装置２０の動作に関する質問が患者にある場合に患者が利用できるヘルプ／インフォメーションボタンを表示するように構成されている。加えて、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、プライバシーが守られた状態で患者が脱衣して検査処置を進めることができるよう、技術者に検査室の外で待機して欲しいことを知らせるために患者が押すことができるプライバシーボタンを含む。
【００３４】
第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６および第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４は、カメラアセンブリ５８が動作できる状態にあるか否か、電源２２が適切に接続されているか否か、これから実施する検査のリスト、部屋の特徴、診断装置２０の状態、診断装置２０に関する問題および説明、検査終了時間、プライバシーモードが起動されているか否か、バッテリ状態、およびその他の情報といった、その他の形態の動作情報を、患者／技術者に対して示してもよい。さらに、コントローラ２４は、検査処置が終了したまたは中止されたことを、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４および／またはスピーカを介して患者に知らせるように構成されている。同様に、コントローラ２４は、検査処置が終了したまたは中止されたことを、電子メール、テキストメッセージ等によって技術者に知らせるように構成されている。これは特に、患者がプライバシーモードを起動しているときに役立つ。
【００３５】
診断装置２０が技術者によって患者の前に配置され患者を検査位置につかせた後に、技術者からのさらなる補助がなくても開始できることが理解されるはずである。その理由は、診断装置２０が、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４によって容易に患者と情報をやり取りし検査処置全体を通して患者をガイドできるように構成されているからである。このことによって好都合にも患者のプライバシーが増し運用コストが削減される。なぜなら、検査処置全体を通して患者を補助するために技術者を積極的に採用する必要がないからである。その結果、患者にとっての快適さが増し、かつ、診断検査の運用および実施コストが低減される。
【００３６】
複数のセンサ１２６、１２８、１３０が、検査室内のさまざまな状態を記録するために筐体４４内に配置されている。たとえば、気流センサ１２６は、検査室内の周囲気流を測定するために筐体４４上に配置され、温度センサ１２８は、検査室内の周囲温度を測定するために筐体４４上に配置され、湿度センサ１３０は、検査室内の周囲湿度を測定するために筐体４４に配置される。コントローラ２４は、気流センサ１２６、温度センサ１２８、および湿度センサ１３０に電気的に接続され、患者の検査前および検査中に検査室の気流、温度、および湿度を解析することによって、サーモグラフィカメラ６２の温度測定値が不正確になるのを防止するように構成されている。
【００３７】
さらに気流センサ１２６に関しては、気流センサ１２６が検査室内の空気の移動が過剰であることを検出した場合、コントローラ２４は、天井にまたは診断装置２０近辺の他の場所にバッフルを追加して望ましくない気流を遮断することにより、サーモグラフィカメラ６２からの測定値が不正確になるのを防止するよう、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６および／またはスピーカを介して技術者に指示する。さらに、気流が過剰である場合にはコントローラ２４は検査処置を完全に停止するかまたは検査処置を続行し後で提供する診断報告書に気流が過剰であったことを記すように構成されている。
【００３８】
好ましい構成において、サーモグラフィカメラ６２を動作させるのに理想的な検査室内の温度の範囲は、およそ華氏７５度以下である。この温度範囲によって、検査室の温度と患者の体温の間に十分な温度差があることが保証される。検査室内の温度が上記温度範囲の上限しきい値を超えたことが検出された場合、コントローラ２４は、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６および／またはスピーカを介して、検査室内の温度を下げるよう技術者に指示する。温度が高すぎる場合にはコントローラ２４は検査処置を停止するかまたは検査処置を続行し後で提供する診断報告書に温度が高すぎたことを記すように構成されている。
【００３９】
湿度センサ１３０については、湿度センサ１３０が検査室内の湿度が高すぎることを検出した場合、コントローラ２４は、検査室内の湿度を下げるために適切な作業を行なうよう、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６および／またはスピーカを介して技術者に指示する。湿度が高すぎる場合には、コントローラ２４は検査処置を停止するかまたは検査処置を続行し後で提供する診断報告書に湿度が高すぎたことを記すように構成されている。
【００４０】
図３に最も明確に示されているように、診断装置２０はまた、ベース３０に対して筐体４４を鉛直方向に移動させることによって、低温バー６８およびカメラアセンブリ５８の高さを調節し、さまざまな患者による低温バー６８の人間工学的グリップを提供するとともにカメラアセンブリ５８を患者の乳房と鉛直方向において位置合わせするための、リフト機構１３２を含む。好ましい構成では患者は標準的な医院用の椅子に座るが（図５に最も明確に示されている）、リフト機構１３２によって、診断装置２０は、サイズ（身長および体重）が異なる患者に対応することができ、かつ、立つ必要があるまたは車椅子もしくは他の形式の座面に座る必要がある患者にも対応できる。加えて、患者の乳房の鉛直方向の形状全体を、最初の水平位置にあるカメラアセンブリ５８で完全に捕えられない場合は、リフト機構１３２が筐体４４を上下に移動させることによって、鉛直方向に重ね合わされる複数の画像を撮影し、水平方向および鉛直方向双方において乳房全体を捕える。
【００４１】
リフト機構１３２は一対のトラック１３４を含み、一対のトラック１３４は、間に間隔を置いて互いに平行な関係でベース３０から上向きに延在し、筐体４４に接続されている。チャネル１３６が、筐体４４の下面４６によって画定され、筐体４４がトラック１３４に沿って鉛直方向に直線状に移動できるよう、トラック１３４を入れ子式で収容している。親ねじ１３８が、トラック１３４間でベース３０から上向きに延在しており、駆動モータ１３９が、ベース３０と係合し、親ねじ１３８の回転する動きを与えるために親ねじ１３８と回転可能に接続されたピストンを含む。ベルト１４０が、駆動モータ１３９のピストンと親ねじ１３８の周りに配置され、ピストンの回転運動を親ねじ１３８に伝える。さらに、直方体形状の交差部材１４２が、筐体４４の下面４６の側面５４の間において横方向に延在している。親ねじ１３８は、ねじ切りされた状態で交差部材１４２を通って延在し、親ねじ１３８の回転運動が、親ねじ１３８に沿った交差部材１４２の鉛直直線運動に変換されることにより、筐体４４の鉛直直線移動が可能になる。リフト機構１３２はさらに一対の支持ロッドを含み、一対の支持ロッドは、トラック１３４に囲まれ、ベース３０から交差部材１４２を通って、親ねじ１３８に対し間隔を置いて平行な関係で延在することにより、筐体４４の鉛直移動中に交差部材１４２を案内する。
【００４２】
コントローラ２４は、駆動モータ１３９に電気的に接続され、駆動モータ１３９を制御して筐体４４の鉛直移動を制御する。さらに、トロリーモータ１１２と同様、駆動モータ１３９は、ステッピングモータであり、コントローラ２４に電気的に接続され、トロリーモータ１１２が要したステップの数をモニタリングすることによって、診断検査中いつでも筐体４４およびリフト機構１３２の構成部品の鉛直位置が求められる。これに代えて、本開示の範囲から外れることなく、駆動モータ１３９は、駆動モータ１３９、筐体４４、およびリフト機構１３２の構成部品の位置を測定するエンコーダを有していてもよい。
【００４３】
コントローラ２４はまた、クラウドサーバ１４５と接続してクラウドサーバ１４５と情報をやり取りするために、Ｗｉ−Ｆｉカード等の無線通信モジュール１４４を含む。コントローラ２４はさらに、カメラアセンブリ５８から三次元画像およびサーモグラフィ画像を受けこれらをクラウドサーバ１４５における後の処理のためにクラウドサーバ１４５に送信するために、カメラアセンブリ５８に電気的に接続される。コントローラ２４とクラウドサーバ間の接続によって、診断装置２０によって捕捉されたデータの処理をクラウドサーバ１４５において安全に実行することができる。さらに、クラウドサーバ１４５は、火災、洪水等の診断装置２０に関係する問題を原因とするデータの紛失が生じないことを保証する。加えて、クラウドサーバ１４５との接続により、患者のデータをさまざまな場所にある診断装置２０間で送信することができ、これにより、いくつかの異なる場所で異なるときに医師および技術者が患者に対して実行された検査を解析し検討することができる。
【００４４】
クラウドサーバ１４５はまた、診断装置２０に関連するソフトウェアを更新するための確実な手段を提供し、生体組織検査またはその他の医療処置からの入力データをコントローラ２４にダウンロードして適宜検査処置および解析の調整が行なえるようにする。加えて、クラウドサーバ１４５は、診断装置２０の動作をモニタリングすることによって、確実に診断装置が正しく機能するようにする。たとえば、カメラアセンブリ５８のレール７６に沿う移動速度が、２つの検査のうちの２番目の検査の方が速い場合、クラウドサーバ１４５は、信号をコントローラ２４に送信することによって、必要に応じて適切な修理が行なわれるよう、第１のグラフィカルユーザインターフェイス５６、スピーカ、テキストメッセージ、電子メール等によって潜在的な問題を技術者に警告してもよい。
【００４５】
クラウドサーバ１４５は、異なる患者に対し異なる場所で異なる診断装置によって実施されたすべての検査の記録を保存するためのデータベース１４７を含む。クラウドサーバ１４５は、検査した何十万もの患者について、時間をかけて評価することができる。これにより、コントローラ２４のアルゴリズムが改善されて感度と特異性の向上がもたらされる。さらに、クラウドサーバ１４５は、特定の薬剤、治療、または環境因子の効果といったさまざまな他の要素をモニタリングすることができる。たとえば、患者の場所がわかっていることにより、クラウドサーバ１４５は、塩水の近辺に居住する人々の乳癌の発生を判断することができる、または、肥満体の女性において乳癌が発現するリスクを判断することができる。
【００４６】
矩形のパワーコンテナ１４６が、筐体４４の前面５０に接続されている。一対のフック１４７が、巻かれた電源ケーブルを受けるために、間隔を置いて平行な関係でパワーコンテナ１４６から延在している。電源２２は、診断装置２０を壁のコンセントまたはその他のＡＣ／ＤＣ電源接続に電気的に接続するために、パワーコンテナ１４６によって画定された一対の電源ソケット１４８を含む。電源２２はさらに、停電の際に診断装置２０に予備電力を供給するために筐体４４と係合している予備バッテリ１５０を含む。予備電源１５０は、サーモグラフィカメラ６２に対して電力を最大４時間供給できるようにされている。これは、およそ３０分であるサーモグラフィカメラ６２の最小ウォームアップ時間よりも長い。電源２２およびコントローラ２４は、これから行なう検査前に少なくとも数分サーモグラフィカメラ６２を自動的にウォームアップするように構成されている。
【００４７】
図８および図９を参照して、診断装置２０を用いて潜在的な乳癌を検出するために検査室内で患者の乳房を検査する方法も開示される。この方法は、２９８で患者を検査位置につかせることから始まる。先に述べたように、患者は、検査位置において、立っていてもよく、医院用の椅子に座っていてもよく、車椅子等に座っていてもよい。診断装置による検査は、技術者が診断装置を患者の前まで移動し、診断装置の動作を開始させて患者の乳房の検査を始めることによって、進められる。この方法は、３００に進み、黒体放射体１２０をカメラアセンブリ５８と位置合わせした状態で置く。より具体的には、カメラアセンブリ５８をレール７６に沿ってスライドさせて黒体放射体１２０と位置合わせされた較正位置を定める。カメラアセンブリ５８がこの較正位置に達すると、この方法は３０２に進み、熱を黒体放射体１２０から放出し、黒体放射体１２０から発せられた熱に基づいてサーモグラフィカメラ６２を較正する。
【００４８】
この方法は、３０４に進んで筐体４４を鉛直位置に移動させる。このとき、カメラアセンブリ５８は、患者の乳房と鉛直方向において位置合わせされ、低温バー６８は、患者の身長と腕の長さに合わせて人間工学的に位置決めされる。この人間工学的位置によって、患者の快適さが増し、患者の腕が患者の胸部から間隔を置いた適所で維持される。
【００４９】
筐体４４が人間工学的位置に移動すると、この方法は３０６に進み、所定の順応期間の間、患者に第１の姿勢を取らせて、患者の乳房を検査室内の周囲温度に順応させる。好ましい構成において、所定の順応期間はおよそ５分であるが、順応期間は、患者の身体のタイプおよび検査室内の周囲条件に応じて、より長くても短くてもよい。第１の姿勢は、好ましくは、患者が手を腰の上に置いて腕と乳房の間に間隔が開くようにすることを含む。しかしながら、本開示の範囲から外れることなく、腕を乳房から間隔が開いた関係に保つ他の姿勢を用いてもよい。
【００５０】
順応期間中、サーモグラフィカメラ６２は、患者の乳房の温度を能動的にモニタリングすることにより、いつ定常状態に達するかを判断し、そうすることで、このプロセスにおける次のステップをいつ開始するのが適切かを示す。これによって、検査を完了するのに必要な時間の長さは最小になる。なぜなら、患者は、所定の順応期間全体の終了前に定常状態に達し得るからである。
【００５１】
所定の順応期間が経過すると、この方法は３０８に進み、患者の手を患者の頭部の後ろに置かせることによって第２の姿勢を定める。患者に第２の姿勢を取らせた後、この方法は続いて３１０に進み、カメラアセンブリ５８を、レール７６に沿って、較正位置からレール端８０のうちの一方に向かって距離を置いた第１の登録位置までスライドさせ、患者の乳房の第１の側面と位置合わせする。カメラアセンブリ５８が第１の登録位置に配置されると、この方法は続いて３１２に進み、患者の乳房の第１の制御三次元画像を記録する。次にこの方法は３１４に進み、第１の制御三次元画像をコントローラ２４を用いて処理することにより、患者の乳房の第１の側面のリンパ節を記録するための第１の最適カメラ位置を決定する。たとえば、患者の乳房のサイズに応じて、第１の最適位置は、第１の登録位置よりも外側にあってもよい。いずれにしても、コントローラ２４は、余弦法則を用いることによって最適カメラ位置を決定し、患者の乳房の側面の正確な温度データが確実に記録されるようにする。このため、記録された乳房のサーモグラフィ画像を劣化させるような角度を、カメラアセンブリ５８は用いない。より詳細には、第１の最適位置を決定するために、コントローラ２４は第１の制御三次元画像を乳房抽出アルゴリズムを用いて処理する。乳房抽出アルゴリズムは、胸部の第１の側面上において、余弦法則に反しない法線ベクトルを胸部の上に描く。この法線ベクトルに基づいて、トロリー８８が第１の最適カメラ位置に達するための経路を、角度と程度について座標系を用いて計算する。これらの処理ステップを用いて以下で説明するその他すべての最適カメラ位置を決定できることが理解されるはずである。
【００５２】
第１の最適カメラ位置が決定されると、この方法は続いて３１６に進み、カメラアセンブリ５８を第１の最適位置にスライドさせ、続いて３１７において、第１の制御サーモグラフィ画像を、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリ５８を用いて記録する。このステップにより、カメラアセンブリ５８は、第１の制御サーモグラフィ画像において乳房の第１の側面のリンパ節を記録し捕捉することができる。
【００５３】
第１の制御三次元画像およびサーモグラフィ画像が記録されると、この方法は３１８に進み、カメラアセンブリ５８を、レール７６に沿って、第１の登録位置からも最適位置からも離れており、患者の乳房の第２の側面と位置合わせされたレール端８０のうちの他方の方向の、第２の登録位置にスライドさせる。次に、この方法は３２０に進み、患者の乳房の第２の制御三次元画像を記録し、その後、３２２において、第２の制御三次元画像をコントローラ２４によって処理することにより、患者の乳房の第２の側面のリンパ節を記録し捕捉するための第２の最適カメラ位置を決定する。上記教示に従ってその他の最適カメラ位置を決定し得ることが理解されるはずである。このようなその他の最適カメラ位置は、乳房の左前部分、乳房の右前部分、および乳房の鎖骨下部に位置し得る。
【００５４】
第２の最適カメラ位置が決定されると、この方法は３２４に進み、カメラアセンブリ５８を第２の最適位置にスライドさせ、続いて３２５において、第２の制御サーモグラフィ画像を、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリ５８を用いて記録する。このステップにより、カメラアセンブリ５８は、第２の制御サーモグラフィ画像において乳房の第２の側面のリンパ節を記録し捕捉することができる。
【００５５】
この方法は、３２６に進み、患者の手各々を低温面の上に置いて第３の姿勢を定め、次に、３２７において、患者の手を冷却するために低温ストレスの所定期間第３の姿勢を維持する。好ましい構成において、低温ストレスの所定期間は１分であるが、本開示の範囲から外れることなく、他の低温ストレス期間用いてもよい。この、患者の手各々を低温面の上に置くステップは、患者の手各々を低温バー６８のうちの一方のポンメル７２の上に置くことを含む。患者に他の姿勢を取らせて一定期間患者を低温ストレス下に置いてもよいことが理解されるはずである。たとえば、冷風を患者の乳房またはその他の領域に加えて一定期間の低温ストレスを与えてもよい。
【００５６】
低温ストレス期間後、この方法は３２８に進み、再度患者に第２の姿勢を取らせる。患者が第２の姿勢を取ると、この方法は３３０に進み、カメラアセンブリ５８をレール７６に沿って第１の最適位置にスライドさせ、３３１で、少なくとも１つの第１の検査三次元画像と１つの第１の検査サーモグラフィ画像を、第１の最適位置に配置されたカメラアセンブリ５８を用いて記録する。この場合も、こうすることで、カメラアセンブリ５８は、第１の検査三次元画像および第１の検査サーモグラフィ画像において乳房の第１の側面のリンパ節を記録し捕捉することができる。この方法は続いて３３２に進み、カメラアセンブリ５８をレール７６に沿って第２の最適位置にスライドさせ、３３３で、第２の検査三次元画像および第２の検査サーモグラフィ画像を、第２の最適位置に配置されたカメラアセンブリ５８を用いて記録する。この場合も、こうすることで、カメラアセンブリ５８は、第２の検査三次元画像において乳房の第２の側面のリンパ節を記録し捕捉することができる。
【００５７】
検査三次元画像およびサーモグラフィ画像が記録された後、この方法は３３４に進み、制御三次元画像およびサーモグラフィ画像と検査三次元画像およびサーモグラフィ画像をクラウドサーバに電子送信する。次にこの方法は３３６に進み、検査サーモグラフィ画像を制御サーモグラフィ画像と比較することにより、所定期間の低温ストレスを受けても実質的に温度が変化していない乳房の領域を同定する。好ましい構成において、検査サーモグラフィ画像を制御サーモグラフィ画像と比較するステップは、クラウドサーバによって実行される。しかしながら、その代わりにこの比較が診断装置２０のコントローラ２４によって行なわれてもよい。比較結果は、医師および／または技術者が検討できるよう検査装置に送信される。この結果は、電子形式の報告または書面の報告の形態で医師および／または技術者に提供されてもよく、電子メール、テキストメッセージ等によって患者にも提供されてもよい。
【００５８】
先に詳しく述べたように、この方法の好ましい構成において、サーモグラフィ画像は、レール７６に沿った２つの場所、すなわち第１および第２の最適位置で記録される。しかしながら、追加の画像をレール７６に沿った追加の場所で記録してもよい。さらに、乳房に対するカメラアセンブリ５８の相対的な位置によって、実質的に乳房全体を含む画像を記録することができ、これによって好都合にも、サーモグラフィ画像をスライスする必要をなくすことができる。さらに、好ましい構成において、各サーモグラフィ画像は、およそ１１×８．５インチであり、乳房の全体像を提供するとともに、比較的高い画素密度を提供し、それによって、サーモグラフィ画像のより優れた解析が可能になる。
【００５９】
コントローラ２４はさらに、検査処置の感度と特異性の比率を最適にするように構成される。これらの基準を、たとえば技術者と患者の好みに基づいて変更することにより、検出される偽陽性の数を減らすことができる。さらに、コントローラ２４は、検査処置中に三次元カメラ６０にって患者の動きをモニタリングすることにより、患者に確実に正しい姿勢を取らせるように構成されていてもよい。コントローラ２４は、患者が間違った姿勢を取っていると判断した場合、姿勢を修正する必要があることを、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４および／または接続されているスピーカによって、患者に知らせる。たとえば、患者が順応期間中に手を腰から外した場合に、患者は、姿勢を修正する必要があることを、第２のグラフィカルユーザインターフェイス７４を通して知らされる。姿勢が修正されない場合、この方法はコントローラ２４によって停止されてもよい。
【００６０】
第１の制御三次元画像（およびそれに続く三次元画像）を用いて、診断装置２０を患者に近付けるまたは患者から遠ざけるように旋回させ、カメラアセンブリ５８を、患者の乳房の中央点からおよそ１９インチの場所に位置合わせしてもよい。こうすることにより、後のサーモグラフィ画像は、確実に、高い温度精度で焦点合わせされ記録される。好ましい構成において、コントローラ２４は、カメラアセンブリ５８に、乳房の中央点からおよそ１９インチ間隔を置いた場所にあるときに限って画像を記録させるように構成されてもよい。しかしながら、カメラアセンブリ５８のさまざまな構成に対して他の距離を用いてもよい。乳房の中央点は、患者の乳頭と胸壁の間の中間に配置された点によって定められる。さらに、低温バー６８は、カメラアセンブリ５８から患者の乳房の方向におよそ１９インチの距離を保ちながら、患者が低温バー６８に簡単に届くように、配置される。これに代えて、カメラアセンブリ５８は、患者に向かってまたは患者から離れるようにスライドすることで、確実にカメラ６０、６２が適切に焦点合わせされるように構成されてもよい。コントローラ２４は、この距離を検出し、診断装置２０を調整する必要があることを技術者または患者に知らせるように構成される。この距離が修正されない場合、この方法はコントローラ２４によって停止されてもよい。
【００６１】
コントローラ２４は、各サーモグラフィ画像のバックグラウンドをフィルタリングして互いに整合させ、サーモグラフィ画像における誤りを防止するように、プログラムされていてもよい。ソフトウェアフィルタに加えて、背景を検査位置の後ろに配置して患者の後ろの画像を標準化してもよい。この背景は、硬質面でも軟質面でもよく、さらに、皺を寄せたアルミニウムのような反射材料で構成して患者の温度を反射することによって背景温度を最小にし温度の整合性を改善してもよい。加えて、この背景に、患者の側部各々に配置された加熱されたプレートを利用して、同じ結果を得てもよい。
【００６２】
さらに、検査プロセスの開始前に、検査プロセスに関連する事前の注意事項を、電子メール、テキストメッセージ等によって患者に与える場合がある。このような注意事項は、検査の予約日程の通知、または、臭い消しの使用やカフェインの摂取や検査当日の運動を控えることを注意する通知を含み得る。
【００６３】
明らかに、上記教示に鑑みて、本発明の数多くの修正および変形が可能であり、これらの修正および変形は、以下の請求項の範囲の中で、具体的に説明したものとは異なるやり方で実施し得る。上記記載事項は、発明の新規性が有用性を実現するいかなる組合わせもカバーすると解釈されねばならない。装置の請求項において「said（前記）」という単語が使用されている場合、これは、請求項がカバーする範囲に含まれることが意図された絶対的な記載事項である前置語を指しており、一方、「the」という単語は、請求項がカバーする範囲に含まれることが意図されていない単語に先行する。
【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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【図９】
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【国際調査報告】
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