(57)【要約】【課題】圧迫板によって乳房を圧迫しながら乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像装置において、圧迫板における超音波の反射や減衰の影響をさらに軽減して、超音波画像の画質を改善する。【解決手段】この医用撮像装置は、被検体が載置される撮影台と、撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、圧迫板と音響的な接続を維持するように配置され、駆動信号に従って超音波を送信すると共に、送信された超音波が被検体によって反射されて生じる超音波エコーを受信して受信信号を出力する超音波探触子と、超音波探触子に駆動信号を供給すると共に、超音波探触子から出力される受信信号に基づいて画像データを生成する超音波撮像手段と、圧迫板の材質及び／又は厚さに基づく情報に従って超音波撮像手段を制御することにより、超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する制御手段とを具備する。【選択図】図１
2009219656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が載置される撮影台と、
被検体を圧迫する第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、前記撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、
前記圧迫板の第２の面と音響的な接続を維持するように配置され、駆動信号に従って超音波を送信すると共に、送信された超音波が被検体によって反射されて生じる超音波エコーを受信して受信信号を出力する超音波探触子と、
前記超音波探触子に駆動信号を供給すると共に、前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて画像データを生成する超音波撮像手段と、
前記圧迫板の材質及び／又は厚さに基づく情報に従って前記超音波撮像手段を制御することにより、前記超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する制御手段と、
を具備する医用撮像装置。
【請求項２】
圧迫板の種類に対応して、それぞれの圧迫板の材質及び／又は厚さに基づいて計測又は算出された超音波の減衰量に対する超音波出力の補正量を格納する格納部と、
実際に取り付けられた圧迫板の種類を検出する検出手段と、
をさらに具備し、
前記制御手段が、前記検出手段によって検出された圧迫板の種類に基づいて格納部を検索することにより、検出された圧迫板の種類に対応する補正量を読み出し、読み出された補正量に従って前記超音波撮像手段を制御することにより、前記超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する、請求項１記載の医用撮像装置。
【請求項３】
被検体が載置される撮影台と、
被検体を圧迫する第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、前記撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、
前記圧迫板の第２の面と音響的な接続を維持するように配置され、駆動信号に従って超音波を送信すると共に、送信された超音波が被検体によって反射されて生じる超音波エコーを受信して受信信号を出力する超音波探触子と、
前記超音波探触子に駆動信号を供給すると共に、前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて画像データを生成する超音波撮像手段と、
所定の位置における被検体からの受信信号又は画像信号に基づく情報に従って前記超音波撮像手段を制御することにより、前記超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する制御手段と、
を具備する医用撮像装置。
【請求項４】
前記情報が、所定の位置における被検体の超音波画像のＳＮ比を表す、請求項３記載の医用撮像装置。
【請求項５】
前記所定の位置が、前記圧迫板からの距離によって定められている、請求項３又は４記載の医用撮像装置。
【請求項６】
前記所定の位置が、前記圧迫板によって圧迫された被検体の厚みに基づいて定められている、請求項３又は４記載の医用撮像装置。
【請求項７】
被検体が載置される撮影台と、
被検体を圧迫する第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、前記撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、
前記圧迫板の第２の面と音響的な接続を維持するように配置され、駆動信号に従って超音波を送信すると共に、送信された超音波が被検体によって反射されて生じる超音波エコーを受信して受信信号を出力する超音波探触子と、
前記超音波探触子に駆動信号を供給すると共に、前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて画像データを生成する超音波撮像手段と、
前記撮影台において前記圧迫板の第１の面に対向する位置に配置され、前記超音波探触子から送信されて被検体を通過した超音波を検出する超音波検出器と、
前記超音波検出器の検出結果に従って前記超音波撮像手段を制御することにより、前記超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する制御手段と、
を具備する医用撮像装置。
【請求項８】
被検体が載置される撮影台と、
被検体を圧迫する第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、前記撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、
前記圧迫板の第２の面と音響的な接続を維持するように配置され、駆動信号に従って超音波を送信すると共に、送信された超音波が被検体によって反射されて生じる超音波エコーを受信して受信信号を出力する超音波探触子と、
前記超音波探触子に駆動信号を供給すると共に、前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて画像データを生成する超音波撮像手段と、
前記圧迫板と音響的な接続を維持するように配置され、前記超音波探触子から送信されて前記圧迫板を伝搬する超音波を検出する超音波検出器と、
前記超音波検出器の検出結果に従って前記超音波撮像手段を制御することにより、前記超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する制御手段と、
を具備する医用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳癌等を診断するために、圧迫板によって乳房を圧迫しながら乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を用いた撮影方法は様々な分野で利用されており、特に医療分野においては、診断のための最も重要な手段の１つとなっている。乳癌を診断するために行われる乳房のＸ線撮影（Ｘ線マンモグラフィー）によって得られる放射線画像は、腫瘤や癌の前兆である石灰化を発見するために有用であるが、被検者の乳腺密度等によっては発見することが困難な場合がある。そこで、放射線及び超音波を併用することにより、放射線画像と超音波画像との両方に基づいて診断を行うことが検討されている。Ｘ線マンモグラフィー及び超音波撮像は、それぞれ次のような特徴を有している。
【０００３】
Ｘ線マンモグラフィーは、癌の初期症状の１つである石灰化を写し出すのに適しており、高解像度で高感度な検出が可能である。特に、閉経後の女性のように、乳腺組織が萎縮を始めて脂肪に置換された脂肪質（所謂、"ｆａｔ  ｂｒｅａｓｔ"）の場合には、Ｘ線マンモグラフィーによって得られる情報が多くなる。しかしながら、Ｘ線撮影は、組織の特異性（組織性状）の検出能力が低いという短所を有している。
【０００４】
また、Ｘ線画像において、乳腺は均一な軟部組織の濃度を呈するので、思春期〜閉経前の女性のように、乳腺が発達している乳腺質（所謂、"ｄｅｎｓｅ  ｂｒｅａｓｔ"）の場合には、腫瘤の検出が困難になる。さらに、Ｘ線マンモグラフィーにおいては、立体である被検体を平面に投影した２次元画像しか得ることができないので、仮に腫瘤が発見されても、その腫瘤の深さ方向の位置や大きさ等の情報を把握するのが困難である。
【０００５】
一方、超音波撮像は、組織の特異性（例えば、嚢腫と固形物との違い）を検出でき、小葉癌を検出することもできる。また、リアルタイムに画像を観察したり、３次元画像を生成することも可能である。しかしながら、超音波撮像検査の精度は、医師等のオペレータの技術に依存することが多く、再現性も低い。また、超音波画像においては、微小な石灰化を観察することが困難である。
【０００６】
このように、Ｘ線マンモグラフィー検査と超音波撮像検査とは互いに一長一短であるので、乳癌を確実に発見するためには、両方の検査を行うことが望ましい。Ｘ線マンモグラフィー検査は、圧迫板によって被検体（乳房）を圧迫した状態で行われるので、同じ状態における被検体のＸ線画像と超音波画像とに基づいて診断を行うためには、超音波撮像検査も、Ｘ線マンモグラフィーの検査が行われたときと同じ状態、即ち、圧迫板によって被検体（乳房）を圧迫した状態で行うことが必要である。そのために、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像装置が検討されている。
【０００７】
そのような医用撮像装置においては、圧迫板の近傍に配置された超音波トランスデューサから送信される超音波が、圧迫板を通過して乳房に到達し、乳房によって反射された超音波エコーが、再度圧迫板を通過して超音波トランスデューサによって受信される。しかしながら、超音波が圧迫板を通過する際に、反射や減衰の影響によって、乳房に到達する超音波の強度が低下するので、超音波画像における画質の劣化を招いてしまう。
【０００８】
関連する技術として、特許文献１には、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像装置において、圧迫板の材料として、放射線透過性及び超音波透過性に優れるポリメチルペンテン等を選択することが開示されている。しかしながら、圧迫板の材料として適切な材料を選択したとしても、超音波の反射や減衰を軽減できるに過ぎず、超音波画像において良好な画質を得るためには、さらなる改善が必要である。
【特許文献１】米国特許第５４７９９２７号明細書（コラム８、第６２−６７行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、圧迫板によって乳房を圧迫しながら乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像装置において、圧迫板における超音波の反射や減衰の影響をさらに軽減して、超音波画像の画質を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る医用撮像装置は、被検体が載置される撮影台と、被検体を圧迫する第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、圧迫板の第２の面と音響的な接続を維持するように配置され、駆動信号に従って超音波を送信すると共に、送信された超音波が被検体によって反射されて生じる超音波エコーを受信して受信信号を出力する超音波探触子と、超音波探触子に駆動信号を供給すると共に、超音波探触子から出力される受信信号に基づいて画像データを生成する超音波撮像手段と、圧迫板の材質及び／又は厚さに基づく情報に従って超音波撮像手段を制御することにより、超音波探触子に供給される駆動信号のレベルを調節する制御手段とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の１つの観点によれば、圧迫板の材質及び／又は厚さに基づく情報に従って超音波出力を調節することにより超音波エコーの受信強度が上昇するので、圧迫板における超音波の反射や減衰の影響をさらに軽減して超音波画像の画質を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る医用撮像装置の構成を示すブロック図である。この医用撮像装置は、乳房に放射線を照射し、乳房を透過する放射線を検出することによって放射線画像を生成する放射線マンモグラフィー装置の機能と、乳房に超音波を送信し、乳房の内部において反射した超音波エコーを受信することによって超音波画像を生成する超音波診断装置の機能とを併せ持った医用撮像装置である。以下においては、放射線としてＸ線を使用する場合について説明するが、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等も使用可能である。
【００１３】
図１に示すように、医用撮像装置は、Ｘ線管１０と、フィルタ１１と、Ｘ線管１０によって発生され被検体１を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１２と、被検体１である乳房を押さえるための圧迫板１３と、圧迫板１３を移動させる圧迫板移動機構１４と、圧迫板１３の種類を検出する圧迫板種類検出部１４ａと、圧迫板１３に印加される圧力を検出する圧力センサ１５と、超音波の送受信を行う複数の超音波トランスデユーサを含む超音波探触子１６と、超音波探触子１６を移動させる探触子移動機構１７と、超音波探触子１６の位置を検出する位置センサ１８とを、撮像部において有している。
【００１４】
さらに、医用撮像装置は、圧迫板移動機構１４及び探触子移動機構１７等を制御する移動制御部２０と、放射線撮像制御部３０と、超音波撮像制御部４０と、画像処理部５０と、表示部６１及び６２と、操作卓７０と、制御部８０と、格納部９０とを有している。
【００１５】
図２は、図１に示す医用撮像装置の撮像部の外観を示す側面図である。図２に示すように、医用撮像装置の撮像部は、アーム部２と、アーム部２を上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持する基台３と、アーム部２を基台３に連結する軸部４とを有している。アーム部２には、Ｘ線管１０と、フィルタ１１と、Ｘ線検出部１２と、被検体１が載置される撮影台１９と、撮影台１９との間で被検体１を圧迫する圧迫板１３と、圧迫板１３を移動させる圧迫板移動機構１４と、超音波探触子１６と、超音波探触子１６をＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸方向に移動させる探触子移動機構１７とが設けられている。ここで、Ｘ線管１０及びフィルタ１１は、放射線発生部を構成する。
【００１６】
Ｘ線管１０は、管電圧が印加されることによってＸ線を発生する。フィルタ１１は、モリブデン（Ｍｏ）又はロジウム（Ｒｈ）等の材料によって作成され、Ｘ線管１０が発生するＸ線に含まれている複数の波長成分の内から所望の波長成分を選択的に透過する。Ｘ線検出部１２は、被検体１を通過したＸ線を２次元領域における複数の検出ポイントにおいて検出することによりＸ線画像を撮影するフラットパネル・ディテクタ（ＦＰＤ）である。Ｘ線管１０から放射され被検体１を透過したＸ線が各検出ポイントに照射されることにより、Ｘ線の強度に応じた大きさを有する検出信号がＸ線検出部１２から出力される。この検出信号は、ケーブルを介して、放射線撮像制御部３０（図１）に入力される。
【００１７】
圧迫板１３は、Ｘ線の照射方向に沿って被検体１を圧迫する圧迫面（図２における下面）と、圧迫面に対して反対側の面（図２における上面）とを有している。圧迫板１３は、撮影台１９に対して平行に設置されており、移動制御部２０（図１）の制御の下で、圧迫板移動機構１４が、圧迫板１３を圧迫面に略垂直な方向（Ｚ軸方向）に移動させる。圧力センサ１５（図１）は、圧迫板１３に印加される圧力を検出し、その検出結果に基づいて、移動制御部２０が、圧迫板移動機構１４を制御する。圧迫板１３と撮影台１９とによって被検体（乳房）１を挟み込むことにより、乳房の厚さを均一にした状態でＸ線撮影及び超音波撮像が行われる。
【００１８】
ここで、圧迫板１３は、乳房を圧迫する際の位置合わせや圧迫状態の確認を行うために光学的に透明であることが必要であり、Ｘ線管１０から放射されるＸ線を透過させると共に、超音波探触子１６から送信される超音波を伝播し易い材料によって形成されていることが望ましい。圧迫板１３の材料としては、例えば、超音波の反射率に影響する音響インピーダンスと超音波の減衰に影響する減衰係数とにおいて適した値を有するポリカーボネイトやアクリル、又は、特許文献１に記載されているポリメチルペンテン等の樹脂を用いることができる。圧迫板１３としては、用途に応じて複数のサイズ及び形状のものが用意されており、圧迫板１３の厚さは、２ｍｍ〜４ｍｍ程度である。圧迫板１３の材質及び／又は厚さによって、超音波の反射率及び／又は減衰係数が変化することになる。
【００１９】
超音波探触子１６は、１次元状、又は、２次元状に配列された複数の超音波トランスデューサを備えている。各々の超音波トランスデューサは、印加される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、超音波エコーを受信して受信信号を出力する。
【００２０】
各々の超音波トランスデューサは、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Pb(lead) zirconate titanate）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：polyvinylidene difluoride）に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料（圧電体）の両端に電極を形成した振動子によって構成される。そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電気信号を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮によって、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力され、ケーブルを介して、超音波撮像制御部４０（図１）に入力される。
【００２１】
超音波探触子１６は、圧迫板１３に密着させて移動させても良いし、圧迫板１３との間にエコーゼリー等の超音波伝達媒体を挿入することにより、圧迫板１３から離して移動させても良い。より好ましくは、圧迫板１３にエコーゼリー等の超音波伝達媒体を塗布し、超音波探触子１６を圧迫板１３に接触させながら移動させるのが良い。また、オペレータが超音波探触子１６を移動させても良いし、探触子移動機構１７が超音波探触子１６を移動させても良い。以下においては、後者の場合について説明する。
【００２２】
超音波探触子１６の位置は、超音波探触子１６に内蔵されている位置センサ１８によって検出される。移動制御部２０（図１）は、位置センサ１８の出力信号に基づいて超音波探触子１６の位置を把握し、探触子移動機構１７を制御する。探触子移動機構１７が超音波探触子１６を移動させながら、超音波探触子１６が超音波を送受信することにより、超音波撮像が行われる。
【００２３】
再び図１を参照しながら、Ｘ線撮像系について説明する。
放射線撮像制御部３０は、管電圧・管電流制御部３１と、高電圧発生部３２と、Ａ／Ｄ変換器３３と、放射線画像データ生成部３４とを含んでいる。
【００２４】
Ｘ線管１０においては、陰極と陽極との間にかける管電圧によってＸ線の透過性が決定され、陰極と陽極との間に流れる管電流の時間積分値によってＸ線の発生量が決定される。管電圧・管電流制御部３１は、目標値に従って、管電圧や管電流等の撮影条件を調整する。管電圧及び管電流の目標値は、オペレータが、操作卓７０を用いてマニュアルで調整することができる。高電圧発生部３２は、管電圧・管電流制御部３１の制御の下で、Ｘ線管１０に印加される高電圧を発生する。Ａ／Ｄ変換器３３は、Ｘ線検出部１２から出力されるアナログの放射線検出信号をディジタル信号（放射線検出データ）に変換し、放射線画像データ生成部３４は、放射線検出データに基づいて放射線画像データを生成する。
【００２５】
次に、超音波撮像系について説明する。
超音波撮像制御部４０は、走査制御部４１と、送信回路４２と、受信回路４３と、Ａ／Ｄ変換器４４と、信号処理部４５と、Ｂモード画像データ生成部４６と、圧迫板情報格納部４７とを含んでいる。ここで、送信回路４２〜Ｂモード画像データ生成部４６は、超音波撮像手段を構成する。
【００２６】
走査制御部４１は、移動制御部２０の制御の下で、送信回路４２から超音波探触子１６の各超音波トランスデューサに印加される駆動信号の周波数及び電圧を設定して、送信される超音波の周波数及び音圧を調節する。また、走査制御部４１は、超音波ビームの送信方向を順次設定し、設定された送信方向に応じて送信遅延パターンを選択する送信制御機能と、超音波エコーの受信方向を順次設定し、設定された受信方向に応じて受信遅延パターンを選択する受信制御機能とを有している。
【００２７】
ここで、送信遅延パターンとは、超音波探触子１６に含まれている複数の超音波トランスデューサから送信される超音波によって所望の方向に超音波ビームを形成するために複数の駆動信号に与えられる遅延時間のパターンであり、受信遅延パターンとは、複数の超音波トランスデューサによって受信される超音波によって所望の方向からの超音波エコーを抽出するために複数の受信信号に与えられる遅延時間のパターンである。複数の送信遅延パターン及び複数の受信遅延パターンは、メモリ等に格納されている。
【００２８】
送信回路４２は、複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加される複数の駆動信号を生成する。その際に、送信回路４２は、走査制御部４１によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号の遅延量を調節して超音波探触子１６に供給しても良いし、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を超音波探触子１６に供給しても良い。
【００２９】
受信回路４３は、複数の超音波トランスデューサからそれぞれ出力される複数の超音波受信信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器４４は、受信回路４３によって増幅されたアナログの超音波受信信号をディジタルの超音波受信信号に変換する。信号処理部４５は、走査制御部４１によって選択された受信遅延パターンに基づいて、複数の超音波受信信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの超音波受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が形成される。
【００３０】
さらに、信号処理部４５は、音線信号に対して、ＳＴＣ（Sensitivity Time gain Control：センシティビティ・タイム・ゲイン・コントロール）によって、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正をした後、ローパスフィルタ等によって包絡線検波処理を施すことにより、包絡線信号を生成する。
【００３１】
Ｂモード画像データ生成部４６は、包絡線信号に対して、対数圧縮やゲイン調整等の処理を施して画像データを生成し、この画像データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データに変換（ラスター変換）することにより、Ｂモード画像データを生成する。
【００３２】
本実施形態においては、ハードディスク又はメモリ等によって構成された圧迫板情報格納部４７が、この医用撮像装置において使用可能な圧迫板の種類に対応して、それぞれの圧迫板の材質及び／又は厚さに基づいて計測又は算出された超音波の減衰量に対する超音波出力の補正量を格納している。後で詳しく説明するように、圧迫板１３による超音波のレベル低下を補正するために、圧迫板情報格納部４７に格納されている補正量に基づいて超音波出力が調節される。
【００３３】
画像処理部５０は、放射線撮像制御部３０から出力される放射線画像データ、及び、超音波撮像制御部４０から出力される超音波画像データに対し、階調処理等の必要な画像処理を施して表示用の画像データを生成する。それにより、放射線画像及び超音波画像が、表示部６１及び６２にそれぞれ表示される。
【００３４】
操作卓７０は、オペレータが医用撮像装置を操作するために用いられる。制御部８０は、オペレータの操作に基づいて各部を制御する。以上において、移動制御部２０、放射線画像データ生成部３４、走査制御部４１、信号処理部４５、Ｂモード画像データ生成部４６、画像処理部５０、及び、制御部８０は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成されるが、これらをディジタル回路又はアナログ回路で構成しても良い。このソフトウェア（プログラム）は、ハードディスク又はメモリ等によって構成された格納部９０に格納されている。また、格納部９０に、走査制御部４１によって選択される送信遅延パターン及び受信遅延パターンを格納するようにしても良し、格納部９０が、圧迫板情報格納部４７の役割を兼ね備えても良い。
【００３５】
図３は、図１に示す医用撮像装置の撮像部の外観を示す斜視図である。この医用撮像装置は、複数種類の圧迫板を取り替えて使用することが可能であり、図３においては、２種類の圧迫板１３ａ及び１３ｂが示されている。例えば、圧迫板１３ａは、２４ｃｍ×３０ｃｍの撮影領域に対応したサイズを有しており、圧迫板１３ｂは、１８ｃｍ×２４ｃｍの撮影領域に対応したサイズを有している。また、圧迫板１３ａは、第１の間隔で２つの取付用突起１３１ａを有しており、圧迫板１３ｂは、第２の間隔で２つの取付用突起１３１ｂを有している。このように、圧迫板の種類によって取付用突起の位置（間隔）が異なるので、圧迫板移動機構１４に設けられている圧迫板種類検出部１４ａは、実際に圧迫板が圧迫板移動機構１４に取り付けられた際に、その圧迫板の種類を検出することができる。
【００３６】
図４は、圧迫板の種類による超音波の減衰量の違いを示す図である。図４の（ａ）は、圧迫板１３ａを用いた場合における超音波の減衰量を示しており、図４の（ｂ）は、圧迫板１３ｂを用いた場合における超音波の減衰量を示している。
【００３７】
図４の（ａ）において、超音波探触子から所定の送信レベルで送信された超音波は、超音波探触子と圧迫板との界面において一部が反射され、圧迫板に入射した超音波は、圧迫板を伝搬している間に減衰し、さらに、圧迫板を通過した超音波は、圧迫板と被検体との界面において一部が反射される。その結果、被検体に入射する超音波は、超音波探触子から送信される超音波に対して、減衰量Ｘａだけ減衰することになる。被検体に入射した超音波は、減衰しながら伝搬して、被検体内の反射面において反射され、圧迫板を介して超音波探触子によって受信される。
【００３８】
図４の（ｂ）においても同様の現象が見られるが、圧迫板の材料及び／又は厚さが異なっているので、圧迫板１３ｂを用いた場合の減衰量Ｘｂは、圧迫板１３ａを用いた場合の減衰量Ｘａよりも小さくなっている。被検体に入射する超音波のレベルが高い程、得られる超音波画像のＳＮ比が高くなるが、被検体である人体に対する超音波の影響を考慮すると、被検体に入射する超音波のレベルには適切な値が存在する。そこで、本実施形態においては、各種の圧迫板を用いた場合における超音波の減衰量が測定又は計算によって予め求められ、被検体に入射する超音波のレベルが適切な値となるように超音波出力が補正される。
【００３９】
図１に示す圧迫板情報格納部４７は、圧迫板の種類に対応して、それぞれの圧迫板の材質及び／又は厚さに基づいて計測又は算出された超音波の減衰量に対する超音波出力の補正量を格納している。走査制御部４１は、圧迫板種類検出部１４ａによって検出された圧迫板の種類に基づいて圧迫板情報格納部４７を検索することにより、検出された圧迫板の種類に対応する補正量を読み出すことができる。走査制御部４１は、圧迫板情報格納部４７から読み出された補正量に従って送信回路４２を制御することにより、超音波探触子１６に供給される駆動信号のレベルを調節する。これにより、被検体に入射する超音波のレベルが適切な範囲に維持される。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る医用撮像装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態においては、圧迫板１３による超音波のレベル低下を補正するために、所定の位置における被検体からの受信信号又は画像信号に基づく情報に従って超音波出力が調整される。受信信号又は画像信号に基づく情報としては、受信信号のレベル、画像データによって表される輝度レベル、超音波画像のＳＮ比等を用いることができるが、以下においては、超音波画像のＳＮ比等を用いる場合について説明する。
【００４１】
図５に示す第２の実施形態においては、図１に示す第１の実施形態における圧迫板種類検出部１４ａ及び圧迫板情報格納部４７の替わりに、ＳＮ比算出部４８が設けられている。ＳＮ比算出部４８は、Ｂモード画像データ生成部４６によって生成されるＢモード画像データを入力し、所定の位置（深さ）における被検体の画像を表す画像データに基づいて、その画像のＳＮ比を算出し、算出されたＳＮ比を表す情報を出力する。
【００４２】
走査制御部４１は、ＳＮ比算出部４８から出力される情報に従って送信回路４２を制御することにより、超音波探触子１６に供給される駆動信号のレベルを調節する。例えば、走査制御部４１は、ＳＮ比算出部４８によって算出されたＳＮ比が所定の範囲内となるように送信回路４２を制御する。これにより、超音波画像のＳＮ比が適切な範囲に維持される。
【００４３】
ここで、ＳＮ比が算出される所定の位置（深さ）は、圧迫板１３からの距離によって定められても良い。例えば、図６に示す超音波画像において、圧迫板１３の下面からの距離がＤ１〜Ｄ２となる範囲内に、ＳＮ比が算出される所定の位置が定められる。あるいは、ＳＮ比が算出される所定の位置は、圧迫板１３によって圧迫された被検体の厚み（圧迫厚）に基づいて定められても良い。例えば、圧迫板１３の下面からの距離が圧迫厚の３０％となる位置に、ＳＮ比が算出される所定の位置が定められる。
【００４４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係る医用撮像装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態においては、図１に示す第１の実施形態における圧迫板種類検出部１４ａ及び圧迫板情報格納部４７の替わりに、超音波探触子１６から送信された超音波を検出する超音波検出器１００が設けられており、圧迫板１３による超音波のレベル低下を補正するために、超音波検出器１００の検出結果に従って超音波出力が調整される。
【００４５】
図８は、本発明の第３の実施形態において用いられる超音波検出器及びその周辺部を示す図である。超音波検出器１００は、撮影台１９において圧迫板１３の下面に対向する位置に配置され、超音波探触子１６から送信されて被検体１を通過した超音波を検出し、検出結果として超音波のレベルを表すディジタル信号を出力する。
【００４６】
図７に示す走査制御部４１は、超音波検出器１００から出力されるディジタル信号に従って送信回路４２を制御することにより、超音波探触子１６に供給される駆動信号のレベルを調節する。例えば、走査制御部４１は、超音波検出器１００によって検出される超音波のレベルが所定の範囲内となるように送信回路４２を制御する。これにより、被検体に入射する超音波のレベルが適切な範囲に維持される。
【００４７】
図８に示すように、超音波検出器１００が圧迫板１３の下面に対向する位置に配置されたままでＸ線撮影を行うと、Ｘ線画像に超音波検出器１００の映像が写り込んでしまうので、Ｘ線撮影を行う際に超音波検出器１００をＸ線撮影範囲の外側に退避させるか、あるいは、超音波検出器１００の映像が写り込んだＸ線画像を補正して超音波検出器１００の映像を消す必要がある。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施形態の第１の変形例について説明する。
図９は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例において用いられる超音波検出器及びその周辺部を示す図である。超音波検出器１００は、圧迫板１３の近傍において圧迫板１３と音響的な接続を維持するように配置され、超音波探触子１６から送信されて圧迫板１３を反射しながら伝搬する超音波を検出し、検出結果として超音波のレベルを表すディジタル信号を出力する。
【００４９】
図７に示す走査制御部４１は、超音波検出器１００から出力されるディジタル信号に従って送信回路４２を制御することにより、超音波探触子１６に供給される駆動信号のレベルを調節する。例えば、走査制御部４１は、超音波検出器１００によって検出される超音波のレベルが所定の範囲内となるように送信回路４２を制御する。これにより、被検体に入射する超音波のレベルが適切な範囲に維持される。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態の第２の変形例について説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態の第２の変形例において用いられる超音波検出器及びその周辺部を示す図である。超音波検出器１００は、圧迫板１３の下面において圧迫板１３と音響的な接続を維持するように配置され、超音波探触子１６から送信されて圧迫板１３を伝搬して透過する超音波を検出し、検出結果として超音波のレベルを表すディジタル信号を出力する。
【００５１】
図７に示す走査制御部４１は、超音波検出器１００から出力されるディジタル信号に従って送信回路４２を制御することにより、超音波探触子１６に供給される駆動信号のレベルを調節する。例えば、走査制御部４１は、超音波検出器１００によって検出される超音波のレベルが所定の範囲内となるように送信回路４２を制御する。これにより、被検体に入射する超音波のレベルが適切な範囲に維持される。
【００５２】
この変形例においては、圧迫板１３を交換してキャリブレーションが必要になったときに、超音波検出器１００をＸ線撮影範囲及び超音波撮像範囲の外側に配置して、超音波探触子１６を超音波検出器１００の上側に移動させて、超音波のレベルを測定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、乳癌等を診断するために、圧迫板によって乳房を圧迫しながら乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像装置において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医用撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す医用撮像装置の撮像部の外観を示す側面図である。
【図３】図１に示す医用撮像装置の撮像部の外観を示す斜視図である。
【図４】圧迫板の種類による超音波の減衰量の違いを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る医用撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図６】超音波画像の例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る医用撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態において用いられる超音波検出器及びその周辺部を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の第１の変形例において用いられる超音波検出器及びその周辺部を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の第２の変形例において用いられる超音波検出器及びその周辺部を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  被検体
２  アーム部
３  基台
４  軸部
１０  Ｘ線管
１１  フィルタ
１２  Ｘ線検出部
１３、１３ａ、１３ｂ  圧迫板
１３１ａ、１３１ｂ  取付用突起
１４  圧迫板移動機構
１４ａ  圧迫板種類検出部
１５  圧力センサ
１６  超音波探触子
１７  探触子移動機構
１８  位置センサ
１９  撮影台
２０  移動制御部
３０  放射線撮像制御部
３１  管電圧・管電流制御部
３２  高電圧発生部
３３  Ａ／Ｄ変換器
３４  放射線画像データ生成部
４０  超音波撮像制御部
４１  走査制御部
４２  送信回路
４３  受信回路
４４  Ａ／Ｄ変換器
４５  信号処理部
４６  Ｂモード画像データ生成部
４７  圧迫板情報格納部
４８  ＳＮ比算出部
５０  画像処理部
６１、６２  表示部
７０  操作卓
８０  制御部
９０  格納部
１００  超音波検出器
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図６】
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