CN106999141A - 乳房计算机断层摄影系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种乳房计算机断层摄影系统，其中在乳房图像捕获期间受检者的身体运动和疼痛被减少。所述乳房计算机断层摄影系统包括容纳将光辐射到乳房上的光发射单元的台架。台架包括具有右抓握部分和左抓握部分的把持部。

Description

乳房计算机断层摄影系统
技术领域
本发明涉及医疗装备领域中用于乳房的计算机断层摄影系统，用于获取乳房的断层摄影图像。
背景技术
最近已经使用捕获乳房X射线图像的乳腺摄影装置来检测乳癌。但是，有时难以检测与例如乳腺的组织重叠的肿瘤或钙化区域，因为由乳腺摄影装置捕获的图像是平面图像。这导致使用计算机断层摄影技术捕获乳房的断层摄影图像的用于乳房的计算机断层摄影系统的发展。
PTL 1和PTL 2公开了包括X射线辐射单元和X射线检测单元的锥束乳房计算机断层摄影系统。PTL3公开了用于乳房的光声计算机断层摄影系统(PACT)，其包括红外照射单元和超声检测单元。
在PTL1至PTL3中公开的用于乳房的计算机断层摄影系统全都包括邻近受检者设置的前板，并且被构造成允许受检者的乳房插入与前板中的开口连通的乳房插入部分。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利公开No.2008-307236
专利文献2：日本专利公开No.2010-69241
专利文献3：日本专利公开No.2014-23681
发明内容
技术问题
在PTL 1至PTL 3中公开的用于乳房的计算机断层摄影系统通过扫描光发射单元来捕获断层摄影图像，其中光发射单元相对于乳房的位置和施加到乳房的光的光轴线中的至少一个顺序改变。在所捕获图像的质量的观点上，光发射单元的扫描要求乳房(或被摄体)处于静止。光发射单元的扫描有时候需要几十秒到几分钟，但是它依赖于断层摄影图像的体素尺寸以及扫描间距。
如PTL 2和PTL 3中所公开的，为了在图像捕获期间保持乳房静止或者为了提供乳房的大图像捕获区域，用于乳房的已知计算机断层摄影系统使用台架的前板作为在垂直方向上向上定向的床。这种用于乳房的计算机断层摄影系统被预期具有在俯卧位置使得用受检者身体的上半部分的自身重量使胸部与前板紧密接触的效果。但是，用于乳房的这种计算机断层摄影系统难以有效地减少受检者的不自主运动，从而导致由于受检者的胸部或乳房的位置移位而导致的所捕获图像的质量降低的可能性。
如PTL 1中所公开的，为了在图像捕获期间保持乳房静止并为了提供乳房的大图像捕获区域，已知的乳房计算机断层摄影系统在乳房插入部中抽吸乳房。但是，乳房的抽吸会由于压力而引起内部出血和疼痛，从而降低可用性，使得受检者在图像捕获期间难以保持固定的图像捕获姿势。
为了在图像捕获期间保持乳房静止或者为了提供乳房的大图像捕获区域，在PTL2中公开的用于乳房的计算机断层摄影系统包括用于按压受检者背部的辅助设备。但是，这种乳房计算机断层摄影系统要求受检者保持将身体向后弯曲在具有凹槽的检查床上，从而降低可用性，使得受检者在图像捕获时间期间难以保持固定的图像捕获姿势。
本发明提供了一种乳房计算机断层摄影系统，其能够通过在图像捕获期间减少受检者身体的运动来捕获乳房的高质量断层摄影图像，而不降低可用性。
对问题的解决方案
本发明提供了一种乳房计算机断层摄影系统，包括：
光发射单元，被配置为向受检者的乳房发射光；
扫描单元，被配置为将光发射单元相对于乳房移动到不同的位置；
检测单元，被配置为检测从利用光辐射的乳房的区域提取的波；
台架，容纳光发射单元和检测单元，该台架包括被配置为邻近受检者的前板；
乳房插入部，与前板中的开口连通；以及
把持部，固定到台架，
其中把持部包括右抓握部分和左抓握部分。
发明的有利效果
根据本发明的实施例，可以减少乳房(或被摄体)的位置变化，而不降低可用性，从而允许捕获乳房的高质量断层摄影图像。
从以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1A是根据本发明的第一实施例的乳房计算机断层摄影系统的侧视图。
图1B是根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统的前视图。
图1C是根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统的顶视图。
图1D是根据第一实施例的左乳检查期间的图像捕获姿势的顶视图。
图1E是根据第一实施例的左乳检查期间的图像捕获姿势的正视图。
图2A是根据本发明的第二实施例的乳房计算机断层摄影系统的框图。
图2B是根据第二实施例的乳房计算机断层摄影系统的示意性构造图。
图2C是根据本发明的第三实施例的乳房计算机断层摄影系统的示意性构造图。
图3是根据第二实施例的乳房计算机断层摄影系统的图像捕获操作的流程图。
图4A是图示根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统中针对左乳的图像捕获姿势的图。
图4B是图示根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统中针对右乳的图像捕获姿势的图。
图4C是图示根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统中针对左乳的图像捕获姿势的图。
图4D是图示根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统中针对左乳的图像捕获姿势的图。
图5A是根据本发明的第四实施例的乳房计算机断层摄影系统的侧视图。
图5B是根据第四实施例的乳房计算机断层摄影系统的前视图。
图5C是根据第四实施例的乳房计算机断层摄影系统的顶视图。
图5D是根据第四实施例的图像捕获姿势的顶视图。
图5E是包括姿势改变单元的第四实施例的修改的示意性构造图。
图6A是根据本发明的第五实施例的乳房计算机断层摄影系统的侧视图。
图6B是根据第五实施例的乳房计算机断层摄影系统的前视图。
图6C是根据第五实施例的乳房计算机断层摄影系统的顶视图。
图6D是根据第五实施例在左乳检查期间的图像捕获姿势的顶视图。
图7A是根据本发明的第六实施例的乳房计算机断层摄影系统的侧视图。
图7B是根据第六实施例的乳房计算机断层摄影系统的顶视图。
图7C是根据第六实施例的左乳检查期间的图像捕获姿势的顶视图。
图7D是根据第六实施例的右乳检查期间的图像捕获姿势的顶视图。
图8A是根据本发明的第七实施例的乳房计算机断层摄影系统中的图像捕获姿势的侧视图。
图8B是根据第七实施例的乳房计算机断层摄影系统中的图像捕获姿势的纵向侧视图。
图8C是根据第七实施例的乳房计算机断层摄影系统中的图像捕获姿势的平面图。
图9A是图示把持部的修改的示意性构造图。
图9B是图示把持部的另一种修改的示意性构造图。
图9C是图示把持部的另一种修改的示意性构造图。
图9D是图示把持部的另一种修改的示意性构造图。
图9E是根据本发明的第八实施例的乳房计算机断层摄影系统的示意性构造图。
图10A是本发明的第九实施例的乳房计算机断层摄影系统的把持部的放大视图。
图10B是根据第九实施例的乳房计算机断层摄影系统的框图。
图11A是参考例的乳房计算机断层摄影系统的顶视图。
图11B是参考例的乳房计算机断层摄影系统的正视图。
图11C是参考例的乳房计算机断层摄影系统中受检者的图像捕获姿势的顶视图。
图11D是参考例的乳房计算机断层摄影系统中受检者的图像捕获姿势的平面图。
具体实施方式
下面将参考附图描述根据本发明的实施例的用于乳房的计算机断层摄影系统。要注意的是，实施例中所描述的部件的材料、维度、形状和相对位置仅仅是为了图示而给出的，并不意在限制本发明的范围，除非另有说明。
参考图1A至1E至图10A和10B，将描述根据本发明的实施例的用于乳房的计算机断层摄影系统。
用于乳房的计算机断层摄影系统
将参考图2A和2B以及图3来描述包括根据本发明的实施例的乳房计算机断层摄影系统的X射线断层摄影系统。
图2B图示了应用于乳腺摄影X射线CT系统的根据第二实施例的乳房计算机断层摄影系统1的示意性构造。图2B与图2A的区别在于图2B图示了设置在台架2中的部件。
根据第二实施例的乳房计算机断层摄影系统1是用于通过在旋转的同时将锥形X射线束辐射到乳房31上来捕获乳房31的断层摄影图像的锥束X射线CT系统。这个实施例的乳房计算机断层摄影系统1包括台架2和腿架43，使得受检者48可以采取俯卧姿势。
台架2具有前板3，前板3具有与乳房插入部5相通的开口，在受检体48侧，乳房31可以插入该乳房插入部5。台架2容纳朝着乳房插入部5辐射锥形X射线束的X射线辐射单元207，检测穿过乳房31的X射线的X射线检测单元206，以及包括旋转底座70和马达71的扫描单元9。
台架2容纳用于辐射图像捕获所需的X射线束208的X射线辐射单元207。X射线辐射单元207与X射线生成管407的X射线辐射窗对应。因而，用于驱动X射线生成管407的管电压电路、消隐电路、以及聚焦透镜(未示出)可以设置在或者台架2中或者其外部。
X射线辐射单元207和X射线检测单元206经由旋转底座70连接到马达71并且彼此相对，其间具有乳房插入部5。X射线辐射单元207和X射线检测单元206沿着与前板3平行的平面旋转，同时利用扫描单元9以旋转扫描画出扫描轨迹209。
台架2既充当容纳X射线辐射单元207(光发射单元)、扫描单元9和X射线检测单元206(检测单元)的容器，又充当与受检者48接触并具有把持部的用户接口，其中把持部是本发明的特征(稍后描述)。
为了减小与胸腔相邻的乳房31的盲区，中心轴线6设置成穿过基本上乳房插入部5的中心并且垂直于前板3。这种设置允许光发射单元207在前板3附近旋转扫描，从而减小盲区。X射线辐射单元207(或光发射单元)发射其强度随扫描重复改变的X射线束208，以减少由X射线检测单元206检测到的X射线图像(原始图像)中所包括的图像模糊。根据这个实施例的X射线生成管407被电子发射源(未示出)的消隐操作脉冲式驱动。
机械地耦合到这个实施例的X射线辐射单元207和X射线检测单元206的旋转底座70和马达71被统称为乳腺摄影X射线CT系统1的扫描单元9。扫描单元9与在用于捕获多个二维图像的扫描过程中改变方向和位置的单元对应，所述多个二维图像是形成断层摄影图像的原始图像。因而，扫描单元9也被称为用于改变X射线辐射单元207相对于乳房31的位置和方向的机制。
X射线检测单元206具有多个X射线检测元件，这些X射线检测元件被布置成形成用于检测X射线的强度的阵列单元(未示出)。X射线检测单元206检测的波形是已经透射乳房31的X射线。透射的X射线包括基于乳房31的X射线衰减比的生物学特征信息。
接下来参考图2A，将描述包括根据本发明的实施例的计算机断层摄影系统1的、用于X射线CT系统的图像捕获方式的控制机制。图2A示出了计算机断层摄影系统1的基本构造示例，其以围绕中心轴线6的不同角度捕获乳房31的多个透射X射线图像，以捕获X射线断层摄影图像。
X射线辐射单元207辐射脉动的X射线，在系统控制单元23的指示下，脉动的X射线的输出强度被光发射单元驱动单元重复改变。X射线检测单元206的输出包括关于透射的X射线图像的数据，并经由数据处理电路25、图像处理电路24、系统控制单元23和图像重建单元22连接到显示面板29。数据处理电路25和图像处理电路24构成信号处理单元26，如图2A中所示。
系统控制单元23的输出连接到光发射单元驱动单元27、X射线辐射单元207、扫描单元9、数据处理电路25以及图像处理电路24。系统控制单元23接收操作面板28的输出。
这个实施例的计算出的X射线断层摄影系统1被构造成使得X射线辐射单元207和X射线检测单元206相对并围绕中心轴线6同步地旋转，以便在不同的角度捕获乳房31的透射图像。
图2A中所示的计算机断层摄影系统1中利用X射线辐射单元207的旋转扫描的断层扫描序列将参考图3来描述。
图3是计算机断层摄影系统1的图像捕获操作的流程图。当通过操作面板28输入开始图像捕获的指令时(步骤S101)，X射线辐射单元207和X射线检测单元206经由系统控制单元23利用扫描单元9以预定的旋转速度开始旋转(步骤S102)。系统控制单元23监视从扫描单元9生成的编码器信号，以确定X射线辐射单元207和X射线检测单元206中的至少一个是否已经达到预定的速度和预定的角度。
当达到预定的速度和角度时，系统控制单元23经由光辐射单元驱动单元27向X射线辐射单元207发送信号，以开始X射线向乳房31的辐射(步骤S103)。同时，X射线检测单元206经由数据处理电路25收集图像数据(步骤S104)。
继续进行图像捕捉，直到利用X射线辐射单元207和X射线检测单元206的同步旋转以预定的旋转角度收集到预定数量的图像数据。在完成以各个预定角度捕获的图像数据的收集时，X射线辐射单元207和X射线检测单元206的同步旋转终止(步骤S105)。
接下来，图像重建单元22将图像数据重建为重建图像数据的两个系统。重建使得第一重建图像数据是基于从由X射线检测单元206检测的高分辨率区域输出的电信号构建的，并且第二重建图像数据是基于从低分辨率区域输出的电信号重建的(步骤S106)。
接下来，以给定的比率组合对应的第一重建图像数据和第二重建图像数据。具体而言，将第一重建图像数据乘以系数k1，并将第二重建图像数据乘以系数k2。将两个所得的图像数据加在一起(步骤S107)。
因此，从乳房31的多个X射线透射图像和角度信息中获取断层摄影图像。在许多情况下，依赖于断层摄影图像的分辨率、体素、信噪比等设置的扫描处理(步骤S102至S104)所花的时间被设置成几十秒至几分钟，其一般充分长于受检者48的呼吸或心跳的周期。
根据本发明的实施例的乳房计算机断层摄影系统1不一定限于X射线CT系统，只要它包括容纳相对于乳房31移动光发射单元207的扫描单元9的台架2并且要求受检者48在整个图像捕获过程中保持图像捕获姿势即可。
图2C图示了应用于光声乳房计算机断层摄影系统的根据本发明第三实施例的乳房计算机断层摄影系统1。第三实施例与第二实施例的区别在于设置在台架2中的部件。
这个实施例包括：充当光发射单元的红外照射单元307，液体罐74，充当检测单元的超声检测单元306，以及包括相对于乳房31移动红外照射单元307的X-Y台75的扫描单元9。
如在第二实施例中那样，第三实施例的台架2容纳用于用图像捕获所需的红外线辐射乳房31的红外照射单元307。如果使用包括光学路径单元(包括光纤和漫射透镜和激光源)的光源单元(未示出)，那么红外照射单元307与光纤的发射端对应。因而，激光源可以设置在台架2中或者其外部。红外照射单元307间歇地向乳房31照射红外线308，以使乳房31中的预定局部区域吸收红外线，以便由于热膨胀和热收缩而导致该区域中的压力变化，由此使得该局部区域生成弹性波。这个实施例中被辐射的光包括波长从0.7μm至4.0μm的近红外线和中等红外线，以及优选地，波长从0.7μm至2.5μm的近红外线。
液体罐74是包含用于匹配从红外照射单元307到超声检测单元306的路径的声阻抗以便将在乳房31中生成的弹性波作为光声波发送到周边的声阻抗匹配构件的容器。在这个实施例中，声阻抗匹配构件是水，并且液体罐74是水罐。
超声检测单元306是经由声阻抗匹配构件检测从乳房31到达的光声波并具有在100kHz至10MHz的超声频带内的检测灵敏度的超声检测单元。超声检测单元306可以是排列在平坦面或弯曲面中的多个探头。
由于在使用光声波的图像捕获(即，光声成像)中的光吸收而引起的从吸收体生成的光声波的初始声压P0可以表示为以下等式：
P0＝Γ×μa×Φ (1)
其中Γ是通过用热膨胀系数β和声速c的平方的乘积除以恒定压力CP下的比热而获得的Grueneisen(格鲁乃森)常数，μa是吸收体的光吸收系数，并且Φ是施加到吸收体的光量(通量)。在多个位置测量和分析声压P(它是声波的量值)的变化给出Γ、μa和Φ的乘积，即，关于Grueneisen常数分布和吸收能量密度分布的信息。
换句话说，由超声检测单元306检测的光声波包括基于Grueneisen常数和与热膨胀系数β相关的光吸收系数μa以及恒压CP下的比热的生物信息。
X-Y台75相对于乳房31移动红外照射单元307，以允许乳房31的预定区域局部地生成弹性波。这个实施例的X-Y台75被构造成使红外照射单元307和超声检测单元306在绘制扫描轨迹309的同时一起螺旋地扫描。红外照射单元307的扫描不仅包括螺旋扫描，而且包括其中利用来自红外照射单元307的红外线辐射的乳房31的区域改变的任何扫描(例如，旋转扫描、进动扫描、水平锯齿形扫描和光栅扫描)。
在图2C中所示的第三实施例中类似，以减少图像中对象模糊以减少由于对象模糊引起的伪像的观点，要求受检者48在扫描处理期间保持身体与台架2的前板3紧密接触的姿势。
台架
接下来将参考图1A至1E、图2A至2C和图8A至8C来描述设有作为本发明的特征的把持部单元11的台架2。
图1A至1C图示了乳房计算机断层摄影系统1，其中台架2设置为，使得前板3平行于垂直方向(y方向)，并且中心轴线6(z方向)在水平方向上，使得受检者48可以在图1A和1B中采取竖立的位置。在本说明书中，如图1A至1C中所示前板3设置在竖直方向的状态被称为台架2的直立位置。相对地，如图2B和2C中所示前板3被设置为使得前板3的法线向上指向的状态被称为台架2的水平位置。
实施例中的图图示了为了图示把持部相对于台架2的位置和受检者48的图像捕获姿势而需要的x-y-z矩形坐标的参考向量。具体而言，如图1D和1E中所示，y轴沿受检者48的身体轴线定义，x轴在受检者48的横向方向上定义，z轴在受检者48面向台架2的方向上定义。台架2的乳房插入部5和受检者48的身体轴线被定向为使得，当受检者48正面与台架2接触时，受检者48的图像捕获姿势是固定的。
实施例的台架2包括：前板3，前板3中的开口30，乳房31可以通过开口30插入的乳房插入部5，以及连接到前板3的边缘并包围扫描单元(未示出)的侧表面4。乳房插入部5具有垂直于前板3并穿过开口30的中心的中心轴线6。前板3和中心轴线6以垂直关系的设置具有确保关于中心轴线对称并减少乳房31的盲区的效果。
实施例的乳房计算机断层摄影系统1包括前板3旁的腿架43，用于受检者48的下半部分，尤其是腿。腿架43设置在前板3旁，以使受检者48的上半部分和下半部分相对于台架2稳定。当台架2处于水平位置时，如图2B和2C中所示，腿架43与前板3一起构成检查床，以允许受检者48在俯卧位置采取图像捕获姿势。因此，腿架43是受检者48的用户接口，就像前板3一样，或者充当前板3的一部分。
实施例的腿架43在垂直方向上设置在开口30的下方，使得腿架43的中心与开口30的中心对准。换句话说，实施例中包括中心轴线6的竖直平面38在台架2围绕中心轴线6的圆周方向46中穿过腿架43并且尤其是穿过腿架43的中心。
腿架43包括腿架区域44(受检者48的大腿、小腿和膝盖当中至少任何一个被放在其上)和脚架区域45(脚放在其上)。提供腿架43是为了相对于台架2稳定受检者48的上半部分和下半部分。腿架43的至少部分也可以充当其上安装乳房计算机断层摄影系统1的安装表面(未示出)。
如图1A至1E中所示，台架2由包括中心轴线6的竖直平面38和顶部-底部分段平面37定义，依照与受检者48的关系，这相对于乳房插入部5将台架2分成四个段(上、下、右和左)。上段和下段沿着受检者48的高度在身体轴线的方向关于乳房31分别与受检者48的上四分之一和下四分之三对应，并且右段和左段分别与受检者48的右臂和左臂对应。
当台架2处于前板3不在水平位置的位置时，如图1A至1C和图5E中所示，顶部-底部分段平面37(X-Z平面)是被定义为包括中心轴线6(Z方向)并与竖直方向交叉的假想平面。类似地，当台架2处于前板3不在水平方向的位置时，如图1A至1C和图5E中所示，包括中心轴线6的竖直平面38(Y-Z平面)是被定义为包括中心轴线6(Z方向)并与竖直方向平行的假想平面。
相反，当台架2处于前板3在水平方向的水平位置时，如图8A至8C中所示，包括中心轴线6的竖直平面38和顶部-底部分段平面37由处于俯卧位置的受检者48的身体轴线的方向定义。
包括中心轴线6的竖直平面38由与连接开口30的中心和腿架43的中心的线平行并穿过中心轴线6的平面定义。在典型的检查床中，台架2和腿架43沿着处于俯卧位置的受检者48的身体轴线的纵向方向连接。因此，包括中心轴线6的竖直平面38可以被定义为与检查床的纵向方向平行，从而提供普遍性。
类似地，顶部底部分段平面37由与连接开口30的中心和腿架43的中心的线垂直并且穿过中心轴线6的平面定义。在典型的检查床中，台架2和腿架43沿着处于俯卧位置的受检者48的身体轴线的纵向方向连接。因此，顶部底部分段平面37可以被定义为与检查床的纵向方向垂直，从而提供普遍性。
把持部
接下来，将参考图1A至1E至图10A至10B来描述作为本发明的特征的把持部。
如图1A至1C中所示，根据第一实施例的台架2包括把持部单元11，该把持部单元11固定到台架2的侧表面4，并且环形地跨包括中心轴线6的竖直平面38延伸，以供受检者48用双手抓握。固定到台架2的把持部单元11允许受检者48在整个断层摄影图像捕获期间将乳房31稳定地放在乳房插入部5中，使得用双臂(双手)抓住台架2，如图1D和1E中所示。由于在压力下固定乳房31或者在受检者48后背上的压力，因此这个实施例可以减少使用性的降低，并且可以在整个断层摄影图像捕获期间减少乳房31的位置改变。图1D和1E仅图示了受检者48抓握的把持部单元11的一部分，并且图1A至1C中所示的把持部单元11的沿圆周方向延伸的剩余部分为了说明的目的被省略了。
作为参考例，图11A和11B图示了其中台架92没有把持部的乳房计算机断层摄影系统91。台架92被设置成使得前板93与竖直方向(Y方向)平行。
这个参考例的台架92不包括用于保持距受检者48的距离的设备。这使得难以防止在整个断层摄影图像捕获期间受检者48的不自主运动以及保持乳房31处于静止。因此，在这个参考例中，在图像捕获期间受检者48的肩部在与前板3平行的平面中和与前板3垂直的方向上都移动(Δy，Δz)。
在这个参考例中，台架92采取直立位置。这使得难以具有如下效果：使用受检者48的自身重量将受检者48的身体抵靠前板93，如图11C和11D中所示。因此，如这个参考例中台架92没有把持部的乳房计算机断层摄影系统91比台架92设置在水平位置的情况下更容易受到受检者48由于图像捕获期间呼吸和心跳而引起的身体运动(由虚线49表示)的影响。
身体运动49尤其发生在具有循环器官的受检者48的上半部分。因此，受检者48的肩部可以固定到台架92，以减少受检者48的身体运动49，但是从可用性的观点来看这是不期望的。
将参考图1A至1E、图2A和2B以及图4A至4D描述根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统1的另一个特征。
如图1B中所示，这个实施例包括在包括中心轴线6的竖直平面38上方在圆周方向延伸的环形把持部单元11。换句话说，环形把持部单元11包括右抓握部分12(13)和左抓握部分13(12)，其位于竖直平面38的一侧和另一侧。竖直平面38包括与前板3垂直并穿过开口30的中心的中心轴线6。右抓握部分12(13)和左抓握部分13(12)关于在水平方向上具有宽度ΦH的开口30向外定位。换句话说，右抓握部分12(13)在与竖直平面38垂直的方向上相对于开口30位于右侧。左抓握部分13(12)在与竖直平面38垂直的方向上相对于开口30位于左侧。由于把持部单元11在水平方向上设置在宽度ΦH的开口30的两侧，因此受检者48可以继续图像捕获姿势，其中上半部分借助乳房插入部5的两侧的平衡抵靠前板3，如图4A和4B中所示。
如图2B和2C中所示，台架2具有连接到前板3并且包围光发射单元207或307的扫描范围的侧表面4。如图1A至1E中所示，把持部单元11设置在台架2的侧表面4上。把持部单元11可以设置在台架2的前板3或与前板3相对的背板(未示出)上。把持部单元11设置在前板3上的实施例将在后面描述。
根据第一实施例的乳房计算机断层摄影系统1包括环形前把持部12和环形后把持部13。前把持部12与比后把持部13更靠近前板3的把持部单元11对应。前把持部12和前板3之间的距离与后把持部13和前板3之间的距离在图1A和1C中在z方向上不同。
图4A和4B分别图示了在第一实施例的乳房计算机断层摄影系统1中左和右图像捕获期间受检者48的左和右图像捕获姿势。如这个实施例中那样，将前把持部12和后把持部13设置在包括中心轴线6的竖直平面38的两侧上允许受检者48在距前板3不同距离的位置处抓握把持部单元11。
换句话说，如图4A中所示，在左乳31的图像捕获期间以受检者48的姿势被右臂抓握的后把持部13比前把持部12更远离台架2上的前板3，其中前把持部12用左臂抓握。相反，如图4B中所示，在右乳31的图像捕获期间以受检者48的姿势被左臂抓握的后把持部13比前把持部12更远离前板3地设置在台架2上，其中前把持部12用右臂抓握。这允许受检者48在右乳和左乳31中的任一个的图像捕获期间稳定地保持上半部分与前板3紧密接触，由此防止在右乳和左乳31中的任一个的图像捕获期间的运动模糊。
例如，在仅具有第一实施例的前把持部12的实施例(未示出)中，受检者48必须抓握前把持部12，双臂中的一个不容易地弯曲而另一个延伸。这会导致肩部和前板3之间的接触的差异。图1A至1E和图4A至4D中所示的第一实施例具有减小受检者48的肩部的紧密接触的不对称性的效果。
在这个实施例中，如图1A至1C在所示，前把持部12比后把持部13更靠近中心轴线6。这种设置允许受检者48抓握远处的后把持部13，而不会被更靠近受检者48的前把持部12妨碍，如图4C中所示，从而允许受检者48在整个图像捕获期间采取稳定的图像捕获姿势。
此外，在这个实施例中，如图1A至1C中所示，侧表面4在远离中心轴线6的方向上随着距前板3增加的距离而扩展。这允许受检者48采取沿着侧表面4放置上臂的图像捕获姿势，如图1D中所示。换句话说，这个实施例的台架2的侧表面4充当扶手。这允许受检者48在整个图像捕获期间采取进一步稳定的图像捕获姿势。
此外，如图1A和1B中所示，这个实施例的把持部单元11在顶部-底部分段平面37的两侧都具有将受检者48分成头侧和腿侧的上部和下部。顶部-底部分段平面37是包括中心轴线6并且与包括中心轴线6的竖直平面38垂直的平面。
这种设置允许受检者48采取乳房插入部5设置在左右臂之间图像捕获姿势，如图4D中所示。这允许受检者48的上半部分保持与前板3的上部和下部都紧密接触，其中乳房插入部53位于其间，从而允许图像捕获姿势进一步稳定。
接下来，将参考图5A至5E描述第四实施例。图5A至5C是第四实施例的第三角度投影。图5D是第四实施例中的图像捕获姿势的顶视图。图5E是图示包括姿势改变单元62的第四实施例的修改的图。
这个实施例与第一实施例的不同之处在于它包括相对于前板3倾斜的把持部单元11，并且把持部单元11包括相对于前板3以不同角度倾斜的多个前把持部12和后把持部13。
构成这个实施例的把持部单元11的前把持部12和后把持部13中的每一个在与前板3相交的方向上延伸某个长度，如图5A至5C中所示。换句话说，这个实施例的把持部单元11包括距前板3(在z方向)处于不同的距离并且在竖直方向(y方向)处于不同位置的前把持部12和后把持部13。每个把持部单元11在与前板3相交的方向上的特定长度比受检者48的左右乳房31之差与受检者48的手掌宽度之和长，优选地该长度是120mm至1000毫米。
如图5D中所示，这种构造允许受检者48在台架2的侧表面4的不同高度在距前板3不同距离的部分(与前把持部12和后把持部13对应)抓握把持部单元11。这允许受检者48抓握远离受检者48的把持部单元11(后把持部13)，而不被更靠近受检者48的把持部单元11(前把持部12)阻挡，从而允许稳定的图像捕获姿势，如图5D中所示。
如图5A和5C中所示，这个实施例的把持部单元11包括更靠近前板3的近侧部分和比近侧部分远离前板3的远侧部分。近侧部分相对于前板3以比远侧部分的角度更大的角度倾斜。换句话说，与更远离前板3的后把持部13的倾斜角度相比，更靠近前板3的前把持部12相对于前板3具有更大的倾斜角度。
受检者48采取一种图像捕获姿势，其中抓握靠近受检者48的前把持部12的一个臂弯曲，而抓握远离受检者48的后把持部13的另一个臂拉伸。如这个实施例中那样，把持部单元11的分布的倾斜角度允许受检者48抓握靠近受检者48的前把持部12和远离受检者48的后把持部13，而不会使臂的腕关节受伤。这可以进一步稳定受检者48的图像捕获姿势。
图5E中图示的第四实施例的修改包括姿势改变单元62，姿势改变单元62沿着包括中心轴线6的竖直平面38倾斜根据第四实施例的乳房计算机断层摄影系统1。图5E图示了其中图5A中图示的第四实施例的台架2和腿架43一起被使用姿势改变单元62倾斜36度的状态。
这个实施例的姿势改变单元62包括：连接到台架2和腿架43的接头支撑件63，连接到接头支撑件63的旋转部分64(用于使台架2和腿架43与接头支撑件63一起倾斜)，以及安装在安装地板41上的底座65。
姿势改变单元62被构造成保持前板3和腿架区域44之间的相对位置关系。接头支撑件63被构造成在与包括中心轴线6的竖直平面38平行的平面内改变前板3和腿架43之间的距离。
如果抓握把持部单元11的受检者48抵靠前板3的压力不足，那么姿势改变单元62使受检者48的图像捕获姿势接近平放位置，由此由于自身的重量而增强受检者48与前板3之间的接触。
接下来，将参考图6A至6D描述第五实施例。图6A至6C是第五实施例的第三角度投影，而图6D是第五实施例中的图像捕获姿势的顶视图。
这个实施例与第一实施例的相同之处在于台架2具有侧表面4，该侧表面4随着距前板3的距离增加而与中心轴线6的距离增加，但与第一和第四实施例的不同之处在于台架2具有沿着侧表面4的一对把持部14，这随着距前板3的距离增加而增加与中心轴线6的距离。
这允许受检者48在包括中心轴线6的竖直平面38的两侧在距前板3不同距离的位置处在使用侧表面4作为扶手来稳定臂的情况下抓握这对把持部14中的每一个，臂沿着把持部14被拉伸，如图6D中所示。因此，这个实施例可以减轻对受检者48的负担，并且在整个图像捕获期间进一步稳定图像捕获姿势。
接下来，将参考图7A至7D描述第六实施例。图7A和7B分别是第六实施例的侧视图和顶视图。图7C和7D分别是根据第六实施例的、在捕获左乳和右乳31的图像期间的图像捕获姿势的顶视图。
这个实施例与第一至第五实施例的不同之处在于乳房计算机断层摄影系统1包括具有可移动连接部分16的连接单元。被抓握部分15经由可移动连接部分16紧固到台架2，沿着可移动连接部分16，被抓握部分15可以在包括中心轴线6的竖直平面38的两侧上移动并固定在距前板3的距离变化的可变位置。可移动连接部分16包括一对允许被抓握部分15沿着侧表面4滑动的平行导轨16。
这个实施例允许受检者48采取以下图像捕获姿势：其中受检者48可以在包括中心轴线6的竖直平面38两侧上在适于受检者48的体形、牵引力、抓握力等的位置抓握被抓握部分15，如图7C和7D中所示。这种构造可以减轻受检者48的负担，并且在整个图像捕获期间进一步稳定图像捕获姿势。
接下来，将参考图8A至8C描述第七实施例。图8A至8C是在第七实施例中捕获左乳31的图像的姿势的第三角度投影。
这个实施例与第一和第四至第六实施例的不同之处以及与第二和第三实施例的相同之处在于台架2的前板3处于水平位置，以允许受检者48采取俯卧位置的图像捕获姿势。在这个实施例中，把持部17和18分别设置在受检者48的左侧和右侧，其中连接单元(未示出)可分离地连接到台架2的侧表面4的任何位置。如在第六实施例中那样，受检者48可以采取以下图像捕获姿势，其中抓握位置根据受检者48的体形、身体状况等来调节。
这个实施例允许受检者48使用可拆卸的把持部17和18对于左乳和右乳31都采取稳定的图像捕获姿势，即使在由于受检者48处于俯卧位置时的自身重量而使用与前板3的紧密接触不能充分防止身体运动的情况下也是如此。
接下来，将参考图9A至9D描述把持部的修改。图9E是装备有修改的把持部的第八实施例的透视图。
本发明的把持部包括允许受检者48相对于台架2采取稳定的图像捕获姿势的各种修改。图9A中所示的杆状把持部81利用一对柱状连接单元82连接到台架2的侧表面4。图9B中所示的杆状把持部83利用盘状连接单元84连接到台架2的侧表面4。图9C中所示的螺栓头状把持部85利用柱状连接单元86连接到台架2的侧表面4。
图9D中所示的把持部87是连同侧表面4中的凹部88一起在圆周方向沿着台架2的侧表面4设置的修改。由于这种修改不从台架2突出，因此这种修改适用于其中多个把持部87设置在距前板3处于不同距离的侧表面4的位置处或者前板3上的情况。
图9E图示了根据第八实施例的乳房计算机断层摄影系统1，其中把持部87和凹部88设置在前板3上，并且把持部81和一对连接单元82分别设置在两个侧表面4上。在这个实施例中，把持部81作为头侧抓握部分相对于前板3以某个角度设置在侧表面4上，以便距前板3处于不同的距离。把持部88作为腿侧抓握部分设置在前板3上，在包括中心轴线6的竖直平面38的两侧并且相对于顶部-底部分段平面37距把持部81处于相对的位置。这允许受检者48采取稳定的图像捕获姿势，在该图像捕获姿势中把持部81和88被抓握，使得乳房插入部5对于左乳和右乳31中任一个都被放在臂之间，如图4D中所示的第一实施例那样。
接下来参考图10A和10B，将描述其中把持部81包括用于输入来自受检者48的指令的输入设备32的第九实施例。图10A是把持部81的放大图。图10B是包括输入设备32的乳房计算机断层摄影系统1的框图。
如图10A中所示，这个实施例包括输入设备32，输入设备32位于利用一对连接单元82附连到台架2的侧表面4的杆状把持部81L的端部81E，它被设置为通常关闭。输入设备32在被受检者48按下时开启，以向系统控制单元23发送关于诸如异常状态的指令。
输入设备32被设置成允许受检者48在抓握把持部81的同时发送他/她的意图。输入设备32可以设置在把持部81的杆状把持部81L、连接单元82以及连接单元82被连接到的安装部分33中的任何一个。
用温度传感器、压力传感器、接触传感器、光传感器或任何其它传感器来替换输入设备32允许基于抓握状态的改变的指令被发送到系统控制单元23，而与受检者48的意图无关。输入设备32可以包括与左右把持部81对应的左右协作输入设备，或者包括设置在其中一个把持部81周围的多个协作的传感器和开关的组合，并且可以被构造成发送协作指令。
如图10B中所示，系统控制单元23基于从输入设备32发送的指令向X射线辐射单元207、快门、准直仪(未示出)和X射线检测单元206输出必要的指令。
系统控制单元23根据受检者48的意图向光发射单元驱动单元27输出输出减小指令或输出停止指令，以快速减小或停止X射线辐射单元207的输出。系统控制单元23向快门和准直仪(未示出)输出减小透射率或使透射率为零的指令。这可以减少不被用于图像捕获的给予乳房31的不期望的暴露。系统控制单元23还输出停止马达71或X射线检测单元206的指令。
受检者48可能会有乳房31或另一个区域、身体运动或肌肉拉紧的不适感。这个实施例允许受检者48基于感觉向靠近把持部81L的输入设备32快速输入指令，因为受检者48采取受检者48抓握把持部81L的图像捕获姿势。
系统控制单元23可以向显示面板29发送关于异常情况的指令，以通知操作人员异常情况。系统控制单元23可以向记录单元(未示出)或信号处理单元26发送关于异常情况的指令，以将异常情况与捕获的图像相关联。
输入设备32和传感器(未示出)中的至少一个可以应用于图5E中所示的第四实施例的修改。第四实施例的修改可以被进一步修改成以下构造(未示出)：其中姿势改变单元62接收来自输入设备32和传感器(未示出)中的至少一个的减速指令或停止指令并减慢或停止姿势改变操作。
由于这种修改允许受检者48随时向操作人员提醒受检者48的问题，因此姿势改变操作可以被快速地减慢或停止，同时检查床上的受检者48的图像捕获姿势响应于受检者48的不安全感和舒适感而进行调节。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2014年12月9日提交的日本专利申请No.2014-249443的权益，其整体上通过引用并入本文。

Claims (30)

1.一种乳房计算机断层摄影系统，包括：
光发射单元，被配置为向受检者的乳房发射光；
扫描单元，被配置为将光发射单元相对于乳房移动到不同的位置；
检测单元，被配置为检测从用光辐射的乳房的区域提取的波；
台架，容纳光发射单元和检测单元，台架包括被配置为邻近受检者的前板；
乳房插入部，与前板中的开口连通；以及
把持部，固定到台架，
其中把持部包括右抓握部分和左抓握部分。
2.如权利要求1所述的乳房计算机断层摄影系统，其中右抓握部分和左抓握部分位于竖直平面的两侧，以及
其中竖直平面包括与前板垂直并穿过开口的中心的中心轴线。
3.如权利要求2所述的乳房计算机断层摄影系统，其中竖直平面与垂直方向平行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中右抓握部分在与竖直平面垂直的方向上相对于开口位于右侧，而左抓握部分在与竖直平面垂直的方向上相对于开口位于左侧。
5.如权利要求1至4中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，还包括：
腿架，设置在台架旁边并被配置为让受检者放置腿，
其中竖直平面穿过腿架。
6.如权利要求5所述的乳房计算机断层摄影系统，其中腿架靠近前板设置，并且被配置为用于让受检者放置大腿、小腿、膝盖和脚中的至少一个。
7.如权利要求5或6所述的乳房计算机断层摄影系统，还包括姿势改变单元，姿势改变单元被配置为沿着竖直平面将台架和腿架一起倾斜。
8.如权利要求1至7中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，
其中台架包括连接到前板并包围光发射单元的扫描范围的侧表面，以及
其中把持部设置在侧表面上或前板上。
9.如权利要求8所述的乳房计算机断层摄影系统，其中侧表面随着距前板的距离增加而在远离中心轴线的方向扩展。
10.如权利要求1至9中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部被设置在台架上使得：为了对左乳进行成像，右抓握部分比左抓握部分更远离前板，以及为了对右乳进行成像，左抓握部分比右抓握部分更远离前板。
11.如权利要求1至10中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中多个把持部沿着中心轴线在距前板一定距离的不同位置固定到台架。
12.如权利要求1至11中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部在与前板相交的方向上延伸，并且在与前板相交的方向上具有一定的长度。
13.如权利要求12所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部包括更靠近前板的近侧部分和比近侧部分更远离前板的远侧部分，近侧部分比远侧部分相对于前板以更大的角度倾斜。
14.如权利要求1至11中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部包括更靠近前板的近侧部分和比近侧部分更远离前板的远侧部分，近侧部分比远侧部分更靠近中心轴线。
15.如权利要求1至14中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部经由连接单元固定到台架。
16.如权利要求15所述的乳房计算机断层摄影系统，其中连接单元包括能移动连接部分，能移动连接部分被配置为使把持部在距前板一定距离的不同位置处连接到台架。
17.如权利要求16所述的乳房计算机断层摄影系统，其中能移动连接部分包括允许把持部沿着侧表面滑动的引导件。
18.如权利要求1至11中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部跨竖直平面延伸。
19.如权利要求1至18中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中把持部包括相对于与竖直平面垂直的顶部-底部分段平面分别位于头侧和腿侧的头侧抓握部分和腿侧抓握部分。
20.如权利要求1至19中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，
其中光发射单元是被配置为辐射X射线的X射线辐射单元，
其中检测单元是X射线检测单元，该X射线检测单元中布置有多个X射线检测元件，以及
其中波是已经透射通过乳房的X射线。
21.如权利要求20所述的乳房计算机断层摄影系统，其中X射线辐射单元辐射脉冲式的X射线束。
22.如权利要求20或21所述的乳房计算机断层摄影系统，其中透射的X射线包括关于乳房的X射线衰减比的生物信息。
23.如权利要求1至19中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，
其中光发射单元是被配置为辐射红外线的红外照射单元，
其中检测单元是超声检测单元，以及
其中波是在乳房中生成的光声波。
24.如权利要求23所述的乳房计算机断层摄影系统，其中红外照射单元对乳房执行旋转扫描、进动扫描、螺旋扫描、水平锯齿扫描和光栅扫描中的至少一个。
25.如权利要求23所述的乳房计算机断层摄影系统，其中光声波包括关于乳房的格鲁乃森常数和光吸收系数中的至少一个的生物信息。
26.如权利要求1至25中任一项所述的乳房计算机断层摄影系统，其中台架包括被配置为接收基于受检者的意图的指令的输入设备或被配置为检测受检者的抓握状态的传感器。
27.如权利要求26所述的乳房计算机断层摄影系统，还包括系统控制单元，系统控制单元被配置为根据输入设备和传感器中的至少一个的输出来输出减小光发射单元的输出的指令。
28.如权利要求26或27所述的乳房计算机断层摄影系统，其中输入设备和传感器中的至少一个设置在把持部处。
29.如权利要求7所述的乳房计算机断层摄影系统，
其中台架还包括被配置为接收基于受检者的意图的指令的输入设备或被配置为检测受检者的抓握状态的传感器，以及
其中根据输入设备和传感器中的至少一个的输出来输出停止姿势改变单元的姿势改变操作的指令。
30.如权利要求29所述的乳房计算机断层摄影系统，其中输入设备和传感器中的至少一个设置在把持部处。
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