(57)【要約】【課題】放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の診断を行う医用画像診断システムにおいて、放射線画像と超音波画像とを関連付けて視覚的に認識し易くする。【解決手段】このシステムは、被検体に放射線を照射して投影面に投影された被検体の放射線画像を取得すると共に、被検体に向けて超音波を送受信して被検体の超音波画像を取得し、投影面に略直交するスライス面に沿った超音波スライス画像を表す第１の画像データと、放射線画像を表す第２の画像データと、投影面におけるスライス面の位置を表す位置データとを生成する医用撮像装置と、それらのデータを対応付けて格納する医用画像格納装置と、第１の画像データに基づいて超音波スライス画像を表示すると共に、第２の画像データ及び位置データに基づいて、投影面におけるスライス面の位置を示すマーカーが表された放射線画像を表示する医用画像表示装置とを具備する。【選択図】図１
2009082402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に放射線を照射することにより、投影面に投影された被検体の放射線画像を取得すると共に、被検体に向けて超音波を送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信することにより、前記投影面に略直交するスライス面に沿って被検体の超音波スライス画像を取得して、複数のスライス面に沿った複数の超音波スライス画像を表す第１の画像データと、少なくとも１つの放射線画像を表す第２の画像データと、前記投影面における前記複数のスライス面の位置を表す位置データとを生成する医用撮像装置と、
前記医用撮像装置によって生成された第１の画像データと第２の画像データと位置データとを対応付けて格納する医用画像格納装置と、
前記医用画像格納装置から読み出された第１の画像データに基づいて、少なくとも１つのスライス面に沿った少なくとも１つの超音波スライス画像を表示すると共に、前記医用画像格納装置から読み出された第２の画像データ及び位置データに基づいて、前記投影面における前記少なくとも１つのスライス面の位置を示すマーカーが表された少なくとも１つの放射線画像を表示する医用画像表示装置と、
を具備する医用画像診断システム。
【請求項２】
被検体に放射線を照射することにより、投影面に投影された被検体の放射線画像を取得する放射線撮像手段と、
被検体に向けて超音波を送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信することにより、前記投影面に略直交するスライス面に沿って被検体の超音波スライス画像を取得する超音波撮像手段と、
前記放射線撮像手段及び前記超音波撮像手段を制御することにより、複数のスライス面に沿った複数の超音波スライス画像を表す第１の画像データと、少なくとも１つの放射線画像を表す第２の画像データと、前記投影面における前記複数のスライス面の位置を表す位置データとを生成する撮像制御手段と、
を具備する医用撮像装置。
【請求項３】
前記放射線撮像手段が、放射線を発生する放射線発生部と、前記放射線発生部によって発生され被検体を通過した放射線を検出する放射線検出部と、前記放射線発生部と前記放射線検出部との間に配置された撮影台と、前記撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板とを含み、
前記超音波撮像手段が、前記圧迫板の圧迫面と反対側の面に沿って移動しながら超音波を送受信する超音波探触子を含み、前記投影面に略直交する複数のスライス面に沿って被検体の複数の超音波スライス画像を取得する、
請求項２記載の医用撮像装置。
【請求項４】
前記圧迫板に沿って前記超音波探触子を移動させながら被検体を撮像することによって取得された複数の部分画像の内の所定数の部分画像によって１つの超音波スライス画像が構成され、前記撮像制御手段が、複数の部分画像の内の所定数の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を構成する、請求項３記載の医用撮像装置。
【請求項５】
前記圧迫板に沿って前記超音波探触子を移動させながら被検体を撮像することによって取得された複数の部分画像の内の所定数の部分画像によって１つの超音波スライス画像が構成され、前記撮像制御手段が、複数の部分画像を表す第１の画像データと共に、複数の部分画像の対応関係に関する情報を生成する、請求項３記載の医用撮像装置。
【請求項６】
前記撮像制御手段が、被検体の左右対称の臓器について、第１のスライス面に沿った左側の臓器の超音波スライス画像と第２のスライス面に沿った右側の臓器の超音波スライス画像とを、被検体内の所定の距離における線分を中心軸として左右対称に表す第１の画像データと、左側の臓器の放射線画像と右側の臓器の放射線画像とを、被検体内の所定の距離における線分を中心軸として左右対称に表す第２の画像データとを生成する、請求項２〜５のいずれか１項記載の医用撮像装置。
【請求項７】
被検体に放射線を照射することにより、投影面に投影された被検体の放射線画像を取得すると共に、被検体に向けて超音波を送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信することにより、前記投影面に略直交するスライス面に沿って被検体の超音波スライス画像を取得する医用撮像装置にネットワークを介して接続されるインタフェース手段と、
前記医用撮像装置によって得られるデータに基づいて、複数のスライス面に沿った複数の超音波スライス画像を表す第１の画像データと、少なくとも１つの放射線画像を表す第２の画像データと、前記投影面における前記複数のスライス面の位置を表す位置データとを対応付けて格納部に格納させるデータ管理手段と、
を具備する医用画像格納装置。
【請求項８】
圧迫板に沿って超音波探触子を移動させながら被検体を撮像することによって取得された複数の部分画像の内の所定数の部分画像によって１つの超音波スライス画像が構成され、前記データ管理手段が、複数の部分画像を表す第１の画像データと共に、複数の部分画像の対応関係に関する情報を前記格納部に格納させる、請求項７記載の医用画像格納装置。
【請求項９】
被検体に放射線を照射することにより、投影面に投影された被検体の放射線画像を取得すると共に、被検体に向けて超音波を送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信することにより、前記投影面に略直交するスライス面に沿って被検体の超音波スライス画像を取得する医用撮像装置によって得られるデータに基づいて、複数のスライス面に沿った複数の超音波スライス画像を表す第１の画像データと、少なくとも１つの放射線画像を表す第２の画像データと、前記投影面における前記複数のスライス面の位置を表す位置データとを対応付けて格納する医用画像格納装置にネットワークを介して接続されるインタフェース手段と、
少なくとも１つの超音波スライス画像を表示するための第１の表示部と、
少なくとも１つの放射線画像を表示するための第２の表示部と、
第１の画像データに基づいて、少なくとも１つのスライス面に沿った少なくとも１つの超音波スライス画像を前記第１の表示部に表示させると共に、第２の画像データ及び位置データに基づいて、前記投影面における前記少なくとも１つのスライス面の位置を示すマーカーが表された少なくとも１つの放射線画像を前記第２の表示部に表示させる表示制御手段と、
を具備する医用画像表示装置。
【請求項１０】
前記第２の表示部に表示されているマーカーの位置を変更するために操作される操作部をさらに具備し、
マーカーの位置が変更されると、前記表示制御手段が、新たなマーカーの位置に対応する少なくとも１つのスライス面に沿った少なくとも１つの超音波スライス画像を前記第１の表示部に表示させる、請求項９記載の医用画像表示装置。
【請求項１１】
前記第１の表示部に表示されている少なくとも１つの超音波スライス画像を変更するために操作される操作部をさらに具備し、
前記第１の表示部に表示されている少なくとも１つの超音波スライス画像が変更されると、前記表示制御手段が、新たな少なくとも１つの超音波スライス画像のスライス面の位置を示すように、前記第２の表示部に表示されているマーカーの位置を変更する、請求項９記載の医用画像表示装置。
【請求項１２】
前記表示制御手段が、被検体の左右対称の臓器について、第１のスライス面に沿った左側の臓器の超音波スライス画像と、第２のスライス面に沿った右側の臓器の超音波スライス画像とを、被検体内の所定の距離における線分を中心軸として左右対称に前記第１の表示部に表示させ、第１の投影面における前記第１のスライス面の位置が示された左側の臓器の放射線画像と、第２の投影面における前記第２のスライス面の位置が示された右側の臓器の放射線画像とを、被検体内の所定の距離における線分を中心軸として左右対称に前記第２の表示部に表示させる、請求項９〜１１のいずれか１項記載の医用画像表示装置。
【請求項１３】
圧迫板に沿って超音波探触子を移動させながら被検体を撮像することによって取得された複数の部分画像の内の所定数の部分画像によって１つの超音波スライス画像が構成され、前記医用画像格納装置が、複数の部分画像を表す第１の画像データと共に、複数の部分画像の対応関係に関する情報を格納し、前記表示制御手段が、前記医用画像格納装置から読み出される対応関係に関する情報に基づいて、前記医用画像格納装置から読み出される第１の画像データによって表される所定数の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を構成する、請求項９〜１２のいずれか１項記載の医用画像表示装置。
【請求項１４】
圧迫板に沿って超音波探触子を移動させながら被検体を撮像することによって取得された複数の部分画像の内の所定数の部分画像によって１つの超音波スライス画像が構成され、前記表示制御手段が、少なくとも前記医用画像格納装置から読み出される位置データに基づいて、前記医用画像格納装置から読み出される第１の画像データによって表される複数の部分画像の対応関係を判定することにより、所定数の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を構成する、請求項９〜１２のいずれか１項記載の医用画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行うことにより、乳癌等を診断するために用いられる医用画像診断システムに関する。さらに、本発明は、そのような医用画像診断システムにおいて用いられる医用撮像装置、医用画像格納装置、及び、医用画像表示装置に関する。
【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腺・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、がんの前兆である石灰化を発見するために有用であるが、被検者の年齢によっては、石灰化を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。
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。
【０００６】
関連する技術として、特許文献１には、被検者の体内を観察するための超音波画像と共に、その超音波画像に解剖学的に正確に対応するガイド画像を表示できる超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置は、人体の解剖学的な画像データとして予め記憶された解剖学的画像データに基づいて、２次元超音波画像の解剖学的な位置及び配向に対応したガイド画像を生成する画像処理制御手段と、ガイド画像と２次元超音波画像とを含む各種画像を複数同時に表示する表示手段とを備えている。しかしながら、特許文献１には、複数の異なる撮影モダリティをそれぞれ用いて得られた複数の画像を関連付けて表示することは開示されていない。
【特許文献１】特開２００５−３１２７７０号公報（第１−２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行うことにより、乳癌等を診断するために用いられる医用画像診断システムにおいて、放射線画像と超音波画像とを関連付けて視覚的に認識し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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画像診断システムは、被検体に放射線を照射することにより、投影面に投影された被検体の放射線画像を取得すると共に、被検体に向けて超音波を送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信することにより、投影面に略直交するスライス面に沿って被検体の超音波スライス画像を取得して、複数のスライス面に沿った複数の超音波スライス画像を表す第１の画像データと、少なくとも１つの放射線画像を表す第２の画像データと、投影面における複数のスライス面の位置を表す位置データとを生成する医用撮像装置と、医用撮像装置によって生成された第１の画像データと第２の画像データと位置データとを対応付けて格納する医用画像格納装置と、医用画像格納装置から読み出された第１の画像データに基づいて、少なくとも１つのスライス面に沿った少なくとも１つの超音波スライス画像を表示すると共に、医用画像格納装置から読み出された第２の画像データ及び位置データに基づいて、投影面における少なくとも１つのスライス面の位置を示すマーカーが表された少なくとも１つの放射線画像を表示する医用画像表示装置とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放射線画像の投影面に略直交するスライス面に沿った超音波スライス画像を表示すると共に、該投影面におけるスライス面の位置が示された放射線画像を表示することにより、放射線画像と超音波画像とを関連付けて視覚的に認識し易くすることができる。これにより、２つの異なる撮影モダリティの検出能力を補完し合うと共に、空間的な位置の把握を容易にして、高い病変組織検出能力を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、本発明の一実施形態に係る医用画像診断システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、医用画像診断システム１００は、医用撮像装置１１０と、医用画像格納装置１４０と、医用画像表示装置１５０とを含んでいる。さらに、医用画像診断システム１００は、ＭＲＩ装置１２０やＣＴ装置１３０等の撮影モダリティと、読影レポート作成端末１６０と、読影レポートサーバ１７０とを含んでいても良い。これらの装置は、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等のネットワークを介して相互に接続されている。また、医用画像診断システム１００は、ＲＩＳ（radiology information system：放射線科情報管理システム）に接続されても良い。
【００１１】
医用撮像装置１１０は、放射線撮像及び超音波撮像を行う撮像部１１１と、撮像部１１１における撮像動作を制御する撮像制御部１１２と、ネットワークを介して医用画像格納装置１４０等との間で通信を行うインタフェース部１１３とを有している。
【００１２】
医用画像格納装置１４０は、医用撮像装置１１０、ＭＲＩ装置１２０、ＣＴ装置１３０等の各種の撮影モダリティによって取得された画像データを保管及び管理するＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像情報システム）用のサーバである。
【００１３】
医用画像表示装置１５０は、高精細なディスプレイ（ビューワ）である表示部１５１及び１５２と、表示部１５１及び１５２における画像表示動作を制御する表示制御部１５３と、オペレータが画像表示内容を選択するために操作する操作部１５４と、ネットワークを介して医用画像格納装置１４０等との間で通信を行うインタフェース部１５５とを有している。
【００１４】
読影レポート作成端末１６０は、読影医が、医用画像表示装置１５０に表示された医用画像を見ながら読影レポートを作成するために用いる装置である。読影医によって作成された読影レポートを表すレポートデータは、読影レポートサーバ１７０に格納される。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係る医用撮像装置の詳細な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。
【００１６】
図２に示すように、撮像部１１１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とを有している。
【００１７】
図３は、図２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に示すように、撮像部１１１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、放射線検出部１２と、Ｘ線管１０と放射線検出部１２との間に配置された撮影台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を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる圧迫板移動機構１４と、超音波探触子１６とが設けられている。
【００１８】
Ｘ線管１０及びフィルタ１１は、放射線発生部を構成する。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、Ｘ線撮像制御部３０（図２）に入力される。
【００１９】
圧迫板１３は、撮影台１９に対して平行に設置されており、圧迫板移動機構１４が、圧迫板１３をＺ軸方向に移動させる。圧力センサ１５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（図２）が圧迫板移動機構１４を制御する。この圧迫板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線撮影が行われる。これにより、投影面（Ｘ線検出部１２の検出面）に投影された乳房の放射線画像が取得される。Ｘ線撮影は、通常、左右の乳房の各々に対して少なくとも１回行われる。
【００２０】
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メチルペンテン等の樹脂を用いることができる。
【００２１】
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基づいて超音波を被検体に送信すると共に、被検体から反射される超音波エコーを受信することにより受信信号を出力する。
【００２２】
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送って電圧を印加すると、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２）に入力される。
【００２３】
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。いずれにしても、超音波探触子１６は、圧迫板１３の圧迫面と反対側の面に沿って、該面との間で音響的な接続（結合）を維持しながら移動する。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、図２に示す探触子移動機構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。
【００２４】
再び図２を参照すると、撮像制御部１１２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、Ｘ線撮像制御部３０と、超音波撮像制御部４０と、データ格納部５１と、画像処理部５２と、制御部６０と、格納部７０と、表示部８０と、操作卓９０とを有している。
【００２５】
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。あるいは、超音波を反射しやすい複数の位置標識を圧迫板１３又は撮影台１９に配置しておくことにより、移動制御部２０が、Ｂモード画像データ生成部４６によって順次生成されるＢモード画像データによって表される超音波スライス画像の内容に基づいて超音波探触子１６の位置を把握しても良い。移動制御部２０は、超音波スライス画像のスライス面の位置（スライス位置）を表す位置データを生成する。位置データは、例えば、超音波撮像が行われる際における超音波探触子１６のＸ座標を表しており、放射線画像におけるＸ座標に対応付けられている。
【００２６】
Ｘ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。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９０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。
【００２７】
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とを含んでいる。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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データが形成される。
【００３１】
さらに、信号処理部４５は、音線データに対して、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、包絡線データを生成する。
【００３２】
Ｂモード画像データ生成部４６は、包絡線データに対して、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。
【００３３】
データ格納部５１は、メモリ又はハードディスク等によって構成され、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格納する。その際に、各スライス面に沿った超音波スライス画像は、そのスライス面の位置（スライス位置）を表す位置データに対応付けて格納される。
【００３４】
画像処理部５２は、データ格納部５１から読み出されるＢモード画像データに対して階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、表示用の第１の画像データを生成すると共に、放射線画像データ生成部３４から出力される放射線画像データに対して階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、表示用の第２の画像データを生成する。あるいは、画像処理部５２は、左右の乳房の画像を対比観察するために、左右の乳房の超音波画像を１つの画面内に表す第１の画像データを生成すると共に、左右の乳房の放射線画像を１つの画面内に表す第２の画像データを生成するようにしても良い。画像処理部５２は、第１及び第２の画像データを、超音波スライス画像位置データと共に、インタフェース部１１３に出力する。
【００３５】
制御部６０は、オペレータの操作に基づいて各部を制御する。表示部８０は、ＬＣＤディスプレイ等によって構成され、撮像時の画像確認のためや、操作画面等を表示するために用いられる。操作卓９０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。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５２、及び、制御部６０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７０に格納されている。また、格納部７０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い。
【００３６】
インタフェース部１１３は、画像処理部５２から出力される第１及び第２の画像データと位置データとを、データファイルとして、ネットワークを介して医用画像格納装置１４０（図１）に送信する。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態に係る医用画像格納装置の構成を示すブロック図である。医用画像格納装置１４０は、ネットワークを介して各種の撮影モダリティや医用画像表示装置等との間で通信を行うインタフェース部１４１と、医用撮像装置１１０（図１）やその他の撮影モダリティから送信される画像データ等を管理するデータ管理部１４２と、操作画面等を表示するＬＣＤディスプレイ等の表示部１４３と、各種の命令等を入力するために用いられるキーボードやマウス等の入力部１４４と、画像データ等を一時的に記憶するメモリ１４５と、格納部を構成するハードディスクドライブ１４６及びハードディスク１４７とを含んでいる。ハードディスク１４７は、画像データ等をデータファイルとして格納する記録媒体である。ハードディスクドライブ１４６は、データ管理部１４２の管理の下で、ハードディスク１４７に対して画像データ等の記録再生を行う。
【００３８】
インタフェース部１４１は、医用撮像装置１１０（図１）からネットワークを介して、医用撮像装置１１０によって得られた第１及び第２の画像データと位置データとを受信する。データ管理部１４２は、それらのデータに基づいて、複数のスライス面に沿った複数の超音波スライス画像を表す第１の画像データと、少なくとも１つの放射線画像を表す第２の画像データと、投影面における複数のスライス面の位置を表す位置データとを対応付けて、格納部に格納させる。
【００３９】
データ管理部１４２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、データ管理部１４２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、格納部に格納されている。
【００４０】
図１に示す医用画像表示装置１５０は、医用画像格納装置１４０に格納される第１及び第２の画像データと位置データとを読み出して、第１の画像データに基づいて、少なくとも１つのスライス面に沿った少なくとも１つの超音波スライス画像を表示すると共に、第２の画像データ及び位置データに基づいて、投影面における少なくとも１つのスライス面の位置を示すマーカーが表された少なくとも１つの放射線画像を表示する。
【００４１】
例えば、医用画像表示装置の表示制御部１５３は、第１の画像データを表示部１５２に出力し、第２の画像データ及び位置データを表示部１５１に出力する。それにより、超音波画像が表示部１５２に表示され、放射線画像及びマーカーが、表示部１５１に表示される。あるいは、必要に応じて、超音波画像、放射線画像、又は、合成画像を、１つの表示部に表示するようにしても良い。
【００４２】
図２に示す医用撮像装置の画像処理部５２は、画像の回転処理や反転（左右反転）処理を行うことにより、被検体の左右対称の臓器について、第１のスライス面に沿った左側の組織の超音波スライス画像と、第２のスライス面に沿った右側の組織の超音波スライス画像とを、被検体内の所定の距離における線分を中心軸として左右対称に表す第１の画像信号を生成する。また、画像処理部５２は、投影面における第１のスライス面の位置が示された左側の組織の放射線画像と、投影面における第２のスライス面の位置が示された右側の組織の放射線画像とを、被検体内の所定の距離における線分を中心軸として左右対称に表す第２の画像信号を生成する。
【００４３】
図５は、表示部に表示される放射線画像及び超音波画像の一例を示す図である。この例においては、左右の乳房を表す超音波画像が表示部１５２に表示され、左右の乳房を表す放射線画像及びマーカーが表示部１５１に表示されている。
【００４４】
画像処理部５２（図２）は、第１のスライス面に沿った左乳房（Ｌ）の超音波スライス画像と、第２のスライス面に沿った右乳房（Ｒ）の超音波スライス画像とを、胸壁の線を中心軸としてＹ軸方向について対称に表す第１の画像信号を生成する。また、画像処理部５２は、投影面における第１のスライス面の位置が示された左乳房（Ｌ）の放射線画像と、投影面における第２のスライス面の位置が示された右乳房（Ｒ）の放射線画像とを、胸壁の線を中心軸としてＸ軸方向及びＹ軸方向について対称に表す第２の画像信号を生成する。
【００４５】
図５に示すように、表示部１５１に表示されている放射線画像には、超音波スライス画像のスライス面の位置が、マーカー（一点差線Ａ−Ａ'）によって示されている。オペレータは、図１に示す操作部１５４を操作することにより、放射線画像に表されたマーカーの位置を、左右の乳房について一緒に又は独立に、上下に移動させることができる。
【００４６】
オペレータがマーカーの位置を移動させると、表示制御部１５３は、医用画像格納装置１４０に格納されている第１の画像データに基づいて、マーカーによって指定された位置に対応するスライス面に沿った超音波スライス画像を表示部１５２に表示させる。これにより、オペレータは、放射線画像において注目している領域１ａに対応する超音波画像の領域１ｂを観察することができる。
【００４７】
あるいは、オペレータは、図１に示す操作部１５４を操作することにより、表示部１５２に表示される超音波画像を、左右の乳房について一緒に又は独立に変更することができる。オペレータが超音波画像を変更すると、表示制御部１５３は、新たな超音波スライス画像のスライス面の位置を示すように、表示部１５１に表示されているマーカーの位置を変更する。これにより、オペレータは、超音波画像において注目している領域１ｂに対応する放射線画像の領域１ａを観察することができる。
【００４８】
図６〜図８は、超音波探触子を移動させて被検体を走査する手順の第１〜第３の実施例を示す図である。圧迫板１３と撮影台１９との間に被検体（乳房）１が挟み込まれており、移動制御部２０が探触子移動機構１７及び走査制御部４１を制御することによって、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。これにより、複数のスライス面に沿って被検体１の複数の超音波スライス画像を表すＢモード画像データが順次生成される。超音波撮像は、通常、左右の乳房の各々に対して少なくとも１回行われる。図６〜図８においては、超音波探触子１６が圧迫板１３及び撮影台１９に対して略直交しているので、各スライス面もＸ線画像の投影面に対して略直交することになる。
【００４９】
図６に示す第１の実施例においては、超音波探触子１６が、まず、Ｘ軸方向の正の向きに移動しながら超音波を送受信することにより第１の走査を行い、次に、Ｙ軸方向の正の向きに所定距離だけ移動した後に、Ｘ軸方向の負の向きに移動しながら超音波を送受信することにより第２の走査を行う。このような動作を必要な回数繰り返すことにより、片方の乳房全体に亘って、複数の部分画像が取得される。第１の実施例においては、Ｘ軸方向に３回の走査が行われるので、Ｘ軸方向の各スライス位置における３つの部分画像によって、１つの超音波スライス画像が構成される。
【００５０】
図７に示す第２の実施例においては、超音波探触子１６が、まず、Ｘ軸方向の正の向きに移動しながら超音波を送受信することにより第１の走査を行い、次に、Ｘ軸方向の負の向き及びＹ軸方向の正の向きに所定距離だけ移動した後に、Ｘ軸方向の正の向きに移動しながら超音波を送受信することにより第２の走査を行う。このような動作を必要な回数繰り返すことにより、片方の乳房全体に亘って、複数の部分画像が取得される。第２の実施例においては、Ｘ軸方向に３回の走査が行われているので、Ｘ軸方向の各スライス位置における３つの部分画像によって、１つの超音波スライス画像が構成される。
【００５１】
図８に示す第３の実施例においては、乳房の大きさに対して十分大きいサイズ（Ｙ軸方向の長さ）を有する超音波探触子１６ａを用いることによって、超音波探触子１６ａがＸ軸方向の正の向きに１回移動することにより走査が完了し、Ｘ軸方向の各スライス位置における超音波スライス画像が取得される。
【００５２】
図８に示す第３の実施例においては、Ｘ軸方向の各スライス位置における超音波スライス画像が取得されるので、Ｂモード画像データ生成部４６によって生成されるＢモード画像データは、各超音波スライス画像を表している。一方、図６に示す第１の実施例、又は、図７に示す第２の実施例においては、複数の部分画像が取得されるので、Ｘ軸方向の各スライス位置における１組の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を得るために、複数の部分画像の対応付けを行う必要がある。
【００５３】
図９は、複数の部分画像の対応付けを説明するための図である。ここでは、３つの部分画像によって１つの超音波スライス画像が構成される場合について説明する。図９に示すように、Ｘ軸方向のスライス位置Ｘ１、Ｘ２、・・・、ＸＮにおいて、第１の走査によって部分画像Ｋ１、Ｋ２、・・・、ＫＮが取得され、第２の走査によって部分画像Ｌ１、Ｌ２、・・・、ＬＮが取得され、第３の走査によって部分画像Ｍ１、Ｍ２、・・・、ＭＮが取得される。このような場合には、Ｘ軸方向の各スライス位置における３つの部分画像を合成することによって、超音波スライス画像Ｓ１、Ｓ２、・・・、ＳＮが構成される。例えば、部分画像Ｋ１と部分画像Ｌ１と部分画像Ｍ１とを合成することによって、超音波スライス画像Ｓ１が構成される。
【００５４】
そのために、図２に示す医用撮像装置のデータ格納部５１は、複数の部分画像を表すＢモード画像データと共に、複数の部分画像の対応関係に関する情報を格納する。この情報は、例えば、超音波撮像が行われる際に位置移動制御部２０から出力される超音波探触子１６のＸ座標及びＹ座標である。画像処理部５２は、データ格納部５１から読み出される対応関係に関する情報に基づいて、データ格納部５１から読み出されるＢモード画像データによって表される１組の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を構成する。
【００５５】
あるいは、画像処理部５２が部分画像の合成を行わなくても、図４に示す医用画像格納装置のデータ管理部１４２が、複数の部分画像の対応関係に関する情報を第１及び第２の画像データや位置データと共に格納部に格納させるようにして、図１に示す医用画像表示装置の表示制御部１５３が、医用画像格納装置１４０から読み出される対応関係に関する情報に基づいて、医用画像格納装置１４０から読み出される第１の画像データによって表される１組の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を構成するようにしても良い。
【００５６】
さらに、複数の部分画像の対応関係に関する情報を格納しなくても、医用画像表示装置の表示制御部１５３が、医用画像格納装置１４０から読み出される位置データ、それらの部分画像の順番、及び／又は、それらの部分画像の内容等に基づいて、医用画像格納装置１４０から読み出される第１の画像データによって表される複数の部分画像の対応関係を判定することにより、１組の部分画像を合成して１つの超音波スライス画像を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行うことにより、乳癌等を診断するために用いられる医用画像診断システムにおいて利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る医用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２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４】本発明の一実施形態に係る医用画像格納装置の構成を示すブロック図である。
【図５】表示部に表示される放射線画像及び超音波画像の一例を示す図である。
【図６】超音波探触子を移動させて被検体を走査する手順の第１の実施例を示す図である。
【図７】超音波探触子を移動させて被検体を走査する手順の第２の実施例を示す図である。
【図８】超音波探触子を移動させて被検体を走査する手順の第３の実施例を示す図である。
【図９】複数の部分画像の対応付けを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
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  放射線検出部
１３  圧迫板
１４  圧迫板移動機構
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  Ｘ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
５１  データ格納部
５２  画像処理部
６０  制御部
７０  格納部
８０  表示部
９０  操作卓
１００  医用画像診断システム
１１０  医用撮像装置
１１１  撮像部
１１２  撮像制御部
１１３  インタフェース部
１２０  ＭＲＩ装置
１３０  ＣＴ装置
１４０  医用画像格納装置
１４１  インタフェース部
１４２  データ管理部
１４３  表示部
１４４  入力部
１４５  メモリ
１４６  ハードディスクドライブ
１４７  ハードディスク
１５０  医用画像表示装置
１５１、１５２  表示部
１５３  表示制御部
１５４  操作部
１５５  インタフェース部
１６０  読影レポート作成端末
１７０  読影レポートサーバ
【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】
2009082402.tif 000009
【図８】
2009082402.tif 000010
【図９】
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