JP2001524011A

JP2001524011A - 組織分析装置

Info

Publication number: JP2001524011A
Application number: JP54835798A
Authority: JP
Inventors: コマーディン、オレグ; ラザレフ、パベル
Original assignee: クワンタ・ビジョン
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2001-11-27
Also published as: AU7368798A; EP0983020A1; WO1998049939A1

Abstract

(57)【要約】乳房内の物質を分析する装置を開示する。装置は、乳房配置領域と、乳房を通過した光線を少なくとも１つの光線に形成する光線形成装置を有する。乳房が乳房配置領域内に置かれるときに前記少なくとも１つの光線から放線を散乱させる乳房の部分の散乱パターンを検出するように検出器を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】組織分析装置関連出願本発明は、米国特許出願第09/012,771号(１９９８年１月２３日出願、発明の名称「小角度トポグラフィのための装置」)及び米国特許出願第09/012,244号(１９９８年１月２３日出願、発明の名称「非等方性対象物の組成及び構造を決定する装置」)の一部継続出願である。これらの両米国出願は、ロシア出願第9710122 1/25号（１９９７年１月２４日出願、発明の名称「非等方性対象物の組成及び構造を決定する装置」）及びロシア出願第97105594/25号（１９９７年４月８日出願、発明の名称「非等方性対象物の組成及び構造を決定する装置」）の優先権を主張する。本出願は、ロシア出願第97107600/25号（１９９７年５月６日出願、発明の名称「小角度内部観察技術及び該技術を実施する装置」）、ロシア出願第97112038 /20号（１９９７年７月８日出願、発明の名称「小角度マンモグラフィ」）及びロシア出願第97113446/14号（１９９７年７月３１日出願、発明の名称「病巣を広げない方法及び乳ガン診断装置」）の優先権を主張する。上記各出願は、あたかもここに完全に開示されるように、参照のためにここに組み入れられる。発明の分野本発明は、人体部分の内部の物質を決定する装置に関する。本発明は、特に、乳房内の組織を識別するマンモグラフィ（乳房撮影法）装置に関する。関連技術の説明人体部分内部の物質を識別する能力は、種々の病気を診断するについての大きな価値を有する。例えば、少量のガン組織をガンの進行の早期に識別できれば多くの患者の生命を救うことができる。マンモグラフィは乳ガン組織を識別するために用いる標準的な技術である。マンモグラフィは、乳房の各部分がＸ線放射をどのくらい吸収するかを測定することによって形成した乳房の像である。Ｘ線を多く吸収する乳房の部分は該像の部分が暗く、それに比べて吸収の少ない部分は像が明るい。しかしながら、異なる物質でも同じ吸収率を有することがある。従って、２つの物質の存在が見過ごされ、乳房診断を誤ることがある。マンモグラムを作るために、乳房を圧縮する２つのプレートの間に乳房は置かれる。この圧縮により、像の大部分に相当する乳房の部分を満足できる均一な厚さにすることができる。マンモグラフィがガン性の組織が存在するかもしれないことを示すとき、生検がしばしば行われる。生検は針を乳房に突き刺して疑わしい組織を採取することを含む。採取した組織は検査所に送られて識別される。生検は痛みを与えるものであり、そして、組織を検査所に送る必要があるので結果を得るまでに時間を要する。これらの理由から、乳房内の異なる組織を識別でき、かつ、乳房を圧迫する必要のない装置が要求されている。生検を減らすことができ、そして重要であるかもしれない組織を識別するのに必要な時間を減らすことができる装置がまた要求されている。発明の概要本発明は乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置に関する。この装置は、乳房配置領域と、乳房透過放線を少なくとも１本の光線に形成する幾何学的配置を持つ光線形成装置を含む。検出器は、乳房配置領域内に乳房を位置させたときに、前記少なくとも１本の光線から放線を散乱させる乳房の部分のまばらなパターンを検出するように設定されている。本発明は、また、乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置に関する。この装置は、乳房配置領域と、乳房透過放射線を少なくとも１本の放射光線に形成する幾何学的配置を持つ光線形成装置を含む。検出器は、乳房によって散乱した光線の部分と、散乱されずに乳房を通過した光線の部分を検出するように設定されている。本発明は、また、乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置に関する。この装置は、放射源からの放線を少なくとも１本の放射光線を形成する幾何学的配置を持つ光線形成装置を含む。装置は、また、放線検出器と、散乱せずに乳房内に伝達された前記少なくとも１本の光線の部分から該検出器を遮蔽するように設けたフィルタを含む。本発明は、また、乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置に関する。この装置は、乳房配置領域と、光線形成装置であって、放線を乳房の全寸法に渡って入射するのに十分な長さを有する少なくとも１本の細い光線に形成する幾何学的配置を持つ光線形成装置を含む。装置は、また、乳房を通過した光線を検出するように設けた検出器を含む。本発明は、また、乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置に関する。この装置は光線形成装置を含む。この光線形成装置は、この装置の長手方向軸回りに回転する。また、光線形成装置は、乳房透過放射線を少なくとも１本の光線に形成する幾何学的配置を備え、かつ、光線形成装置がその長手方向軸回りに回転するときに前記少なくとも１本の光線を受けるように設けた検出器を含む。本発明は、また、乳房内の物質を識別する方法に関する。この方法は、人体部分の断面の散乱パターンを決定し、該散乱パターンを公知の物質の散乱パターンと比較することを含む。図面の簡単な説明図１は、本発明に従った光学装置を含むフレームの断面図。図２は、検出器の一端と一直線上に配設した光学装置を入射光線を含めて示す図。図３は、本発明に従う調整可能な絞りを示す。図４は、回転可能な光線形成装置を含む光学装置の側面図。図５は、放射源からの放線を複数の光線に形成する光線形成装置を備える光学装置を含むフレームの側面図。図６Ａは、通過部及び不透明部を含むフィルタを備える光学装置の側面図。図６Ｂは、フィルタの平面図。図７は、検出器上で隣接する光線のオーバーラップを低減するスクリーン（遮蔽）機構を含むフィルタを備える光学装置の側面図。図８は、透過光の少なくとも一部が検出器を通過することを許容する透過光チャンネルを含むフィルタを備える光学装置の側面図。図９は、透過光から散乱部を遮蔽するように設けた不透明部を含む検出器を備える光学装置の側面図。図１０は、現在重要でない放射光線から乳房を遮蔽する光線フィルタを含む光学装置の側面図。図１１は、２つの光学装置を含むフレームを示す図。図１２は、検出要素アレイを含む検出器を示す。図１３は、マンモグラフィ装置の概略構成図。図１４は、メモリに記憶されたソフトウェアモジュールを示す図。図１５は、異なる脂肪率の肉のサンプルに対する強度対散乱角を示すグラフ。図１６は、異なる角度で乳房に入射し乳房を横切って散乱する２つの入射光線によって区分される乳房断面部分を示す。図１７は、本発明に従う光学装置を含むマンモグラフィ装置の側面図。図１８は、本発明に従う光学装置を含むマンモグラフィ装置の側面図。図１９は、乳房の像上のクルーザーを示す図。図２０は、正常な乳房組織のサンプル及び悪性乳房組織のサンプルの散乱パターンを示す図。詳細な説明本発明はマンモグラフィ装置に関する。このマンモグラフィ装置は放線源と、光線形成装置を備える光学装置を含む。光線形成装置は、放線源からの放線を乳房配置領域に置かれた乳房に当てるための放射ナロービームに形成する。放射光は乳房を通過する。この光線が通過する乳房の部分は分析域と呼ばれる。光学装置はまた、２次元検出器を含み、光線が分析域を通過した後の放線を受ける。入射光が乳房を通過すると、入射光の一部は吸収され、干渉により散乱し、干渉されずに散乱し（コンプトン散乱）、そして散乱せずに透過する。散乱せずに分析部分を通過する入射光の部分は透過光と呼ばれる。異なる物質は独特な散乱パターンを持つことが知られている。例えば、図２０は、正常な乳房の組織のサンプルと、悪性の乳房組織のサンプルに対する散乱パターンを示す。散乱パターンは強度−角度の図として示される。角度軸は、透過光と、光子が組織によって散乱する方向とがなす角を表す。強度軸は、相当する角度軸に角度を持って散乱した放線の強度、即ち、量を示す。物質の強度と、散乱角との関係は物質の散乱パターンと呼ばれる。光学装置に含まれる検出器は、放線の特定の光子の散乱した角度を検出することができる。この能力は、分析部分の散乱パターンを決定するために用いられる。決定された散乱パターンは次に公知の物質の散乱パターンと比較される。決定された散乱パターンと公知の物質の散乱パターンが一致すれば、分析部分がその公知の物質からなることを表している。分析部分がいくつかの物質からなるとき、その散乱パターンは各物質の散乱パターンを重ね合わせたものになるであろう。そのため、決定された散乱パターンは複数の物質の公知の組み合わせの散乱パターンと比較される。同様に、複数の公知の物質の散乱パターンは重ねられ、次に、決定された散乱パターンと比較される。従って、装置は分析部分を構成する物質を識別するために用いられる。その結果、生検の必要性が減り、おそらく生検をなくすことができる。散乱パターンどうしの比較はコンピュータのような演算処理装置によって電子的に行うことができる。従って、分析部分内の物質を迅速に識別できる。更に、識別される分析部分を構成する物質のために乳房を圧迫する必要がない。検出器は、アーク秒のオーダーで散乱する光子を区別することができる解像度を有する。その結果、装置は、分析部分に関する小角度散乱パターンを測定することができる。例えば、１アーク秒程度から１アーク分及びそれ以上の角度で散乱した放線に関して散乱パターンを決定することができる。小角度散乱パターンを検出する能力は生物物質に対して重要である。生物物質は格子状態で存在することが知られている。格子内の繰り返しパターン間の変位は大きいことが知られている。ブラッグの方程式は、この変位が散乱角度に逆比例的に関係することを示す。従って、生物組織は、放線をアーク秒の１０倍のオーダーという小さな角度で散乱させる。小角度散乱パターンを使用することは、散乱角が減少するときに散乱放線の強度が増加する傾向があるため、利点がある。強度の増加により、患者に与えるドーズを散乱がスタディされた角度よりも大きいならば必要とされたであろうドーズよりも減らすことができる。光学装置により乳房を走査することができる。走査の間に、一連の分析部分を分析することができる。検出器は処理装置に対して出力することができる。処理装置は各分析部分内の物質を決定する。処理装置は、乳房の散乱像を創生するために各分析部分の結果を結びつけるソフトウェアを含むことができる。異なる物質は異なる散乱パターンを有するものである。これらの組織は異なる散乱パターンを有するので、散乱像が異なって現れる。これらの物質は、たとえ同じような吸収率を有していようが、異なって現れるので、ユーザーは従来のマンモグラフィ技術により発見されなかった組織を識別することができる。検出器は、散乱放線に加えて透過光の少なくとも一部を受け取ることができる。光学装置は少なくとも乳房の一部を走査することができ、検出器の出力は処理装置によって受け取られる。処理装置は透過光の強度を入射光の強度と比較し、分析部分によって吸収された入射光の部分を決定する。処理装置は、その吸収結果から吸収像を創生するソフトウェアを含むことができる。この吸収像は単独で創生され、もしくは散乱像に加えて創生される。散乱像と吸収像の両方が創生されるとき、これらの像は異なる数の分析部分から創生され、各像に所望の解像度を与える。散乱像と吸収像は類似性と相違性が比較される。透過放線と散乱放線の両方を検出することができる実施形態の装置は、走査の際に乳房を圧迫せずに使用することができる。特定の点における乳房の厚みは走査の間のその点における吸収量から概算される。走査像の各点は、次ぎに、その点での前記概算厚みに係数処理することによって創生される。従って、装置は乳房の圧迫を必要としない。乳房と検出器との間に着脱自在なフィルタを配設する。このフィルタを透過光の経路に設けて検出器を透過光から遮蔽することができる。透過光の光子を乳房と検出器の間に配設されたそのメディアによって散乱させることができる。この散乱を生じさせるメディアは、これに限定されるものではないが、空気と、いくつかの検出器に設けることができるシンチレータとを含む。これらの散乱した光子は、乳房によって散乱した光子を受け取ることになっている検出器又は検出器の一部によって受け取られる。透過光の光子と、乳房によって散乱した光子の比は１００：１である。従って、もし透過したメディアの小さな部分が介在メディアによって散乱するならば、透過光によって生成されたノイズは、乳房によって散乱した光子からの信号と実質的に比較される。フィルタは、分析部分を通った後の透過光を遮蔽することによってノイズ量を減らす。信号ノイズ比を減らすことで、また、患者に与える必要がある放線ドーズを減らすことができる。光線形成装置は放線を乳房に入射する複数の光線に形成することができる。従って、複数の分析部分が形成される。複数の光線はそれぞれ等しく離間して乳房を通過することができる。走査の際に乳房の全部分を走査するために光学装置をおよそ隣接光線間の距離移動する必要がある。従って、操作時間が短くなり、乳房が動く機会もまた少なくなる。複数の光線はそれぞれ異なる角度で乳房に入射する。乳房の長さに渡る光学装置による走査はオーバーラップする分析部分に対してなされる。検出器を処理装置によって監視することができる。処理装置は、オーバーラップする分析部分から３次元散乱像を形成することができるトモグラフィー（断層撮影）ソフトウェアを含むことができる。光線形成装置は、乳房配置領域に配した乳房の全寸法に渡って当たる長さを有する光線を形成することができる。例えば、光線は乳房の全幅又は全長をカバーすることができる。従って、分析部分は乳房の全断面部分とすることができる。検出器は、分析部分を小さな試験部分に細分することができるような解像度を有する。各試験部分を成す物質は、１つの分析部分の照射から識別される。光学装置はまた、光線の長さを変える役目をなす調整可能な絞りを含むことができる。従って、光線がドット又は正方形の断面を持つように光線の長さを短くすることができる。疑わしい組織が乳房内に識別されるときは、光線はドット又は正方形断面であることが好ましい。ドット形状の光線は、分析部分が疑わしい組織の部分又は疑わしい組織全体をカバーすることを目的とするものである。その分析パターンに対する散乱パターンが形成され、分析部分内の物質が識別される。ドット形状の入射光を使用することで、患者が受ける放線量を減らすことができる。図１は、マンモグラフィ装置に用いるフレーム１０を示す。フレーム１０は乳房配置領域１２と、上部光学装置ハウジング１４と、下部光学装置ハウジング１６を有する。上部光学装置ハウジング１４と下部光学装置ハウジングは光学装置１８を含む。光学装置１８は放線源２０と、光線形成装置２２と、上部光学装置ハウジング１４内に配設された調整可能な絞り２４を含む。光学装置１８はまた、フィルタ２６と、下部光学装置ハウジング１６内に配設した２次元検出器２８を含む。運転下で、光線形成装置２２は放線を少な目に広がる入射光３０に形成する。この入射光３０は、乳房配置領域１２に配した乳房３２の１つの全寸法に渡って入射可能なように十分長い。図１において、入射光が乳房の全幅に入射するように、即ち、入射光が図１の紙面の手前から向こう側に至る範囲に渡るように乳房３２は位置される。光線形成装置２２は、好ましくは乳房３２の上面３４から１０cmほど離れた位置に置かれる。適当な光線形成装置２２は、これに限定するものではないが、クラツキコリメータコリメータを含む。入力光３０は光線形成装置２２から乳房を通り検出器２８に至る。検出器２８は透過光ゾーン３８及び散乱ゾーン４０内の放線を受ける。透過光ゾーン３８は透過光４２を受け、散乱ゾーン４０は乳房３２によって透過光４２の外側に散乱した放線を受ける。フィルタ２６の上面４４は透過光４２の断面形状と一致する形状を有する。フィルタ２６は、その上面４４を透過光４２の外縁と一致させることができるように着脱自在に透過光４２内に配設される。フィルタ２６の適当な材料は、これに限定されないが、温度変化に対して最小限度形状が変化するインバーのような加鉛ガラス又は金属を含む。フィルタ２６の両側部はフィルタ２６の上面２７を鋭く形成するために光学的に研磨される。フィルタ２６は透過光ゾーン３８を透過光４２から遮蔽する。このスクリーンは、フィルタ２６に到達する前に透過光４２の外側を通過した散乱放線のみを散乱ゾーン４０で受けるようにする。フィルタ２６はマイクロモータ５０を用いて透過光４２内に機械的に移動される。適当なマイクロモータ５０は、これに限定されないが、高精度のピエゾセラミックモータを含む。透過光ゾーン３８のスクリーニングを確実にするために、フィルタ２６を透過光４２内に配置し、上面が透過光４２の外縁４８を越えるようにすることができる。しかしながら、フィルタ２６の上面が透過光４２の外縁４８を越えるようにすると、散乱ゾーン４０を散乱放線から遮蔽することになる。フィルタ２６の乳房配置領域１２からの距離は乳房３２内の探す物質の関数である。フィルタ２６を乳房３２に近づけるように移動すると、信号ノイズ比が増大する。しかしながら、この移動はまた、測定することができる最小の散乱角度を大きくする。従って、分析される物質がより大きな散乱角を有するとき、フィルタ２６を乳房配置領域１２に近づけるように移動することができる。フィルタ２６の表面の乳房配置領域１２からの変位は、これに限定されないが、約２５０ mmを含む。フィルタ２６はまた患者が吸収する放線ドーズを減らすことができる。異なる波長の放線は、異なる散乱−吸収比を持つであろう。フィルタ２６は、吸収情報を持つ透過した放線を遮断する。フィルタ２６が所定位置に置かれると、その吸収情報は重要ではないかも知れない。吸収情報が重要ではないとき、放線波長は小さい吸収−散乱比で選択される。低減されたレベルの吸収により、患者に与えるドーズのレベルが低減されることになる。フィルタ２６は全体が透過性である必要はなく、部分的に透過性を有していればよい。部分的に透過性を有するフィルタ２６は検出器２８によって受けた透過光４２の強度を減少させる。透過光４２の強度を減少させることで、乳房３２と検出器２８の間の空気の存在により透過光４２が散乱することで検出器２８に生じるノイズを減らすことができる。検出器２８の透過光ゾーン３８が受けた放線の強さが散乱ゾーン４０が受けた放線の強さと同じオーダーであるレベルまで透過光４２の強さを減らすことができる。分析部分の吸収や透過光４２内の散乱パターンを決定するために透過光ゾーン３８で受けた放線を用いることができる。透過光４２内の散乱パターンが決定されると、散乱パターンの部分は、透過光４２の外側から散乱パターンに付け加えられて総合散乱パターンが形成される。適当な部分的な透過性を有するフィルタ材料は、これに限定されるものではないが、透過光４２を部分的に通過させるのに十分薄いガラス板又は金属板を含む。検出器位置調整装置は、矢印５４で示すように、検出器２８を乳房に対して移動させる。位置調整装置の駆動列は複写機の光学装置の高さを調整するために用いる駆動列に似ている。乳房３２に対する検出器２８の移動は、ある角度で散乱する放線に対する検出器２８の解像度を変化させる。例えば、検出器２８を乳房３２からさらに移動させると、小さい角度で散乱する放線にさらされる検出器２８の面積を減少させる。ある角度で散乱する放線にさらされる検出器の面積が大きければ大きいほど、その角度に関する検出器２８の解像度は高くなる。重要な角度での所望の解像度を得るように検出器２８を配置する必要がある。小角度で散乱する放線を調査するために、検出器２８を好ましくは乳房配置領域１２から約１メートル離れたところに位置させる。乳房３２と検出器２８との間の距離を１ｍとすることで、小角度で散乱する放線が検出器２８によって受けられる前に透過光４２から出ることができる。例えば、乳房３２内で１アーク秒で散乱した放線は、検出器２８が乳房配置領域１２から１ｍのところに位置する場合、透過光４２の中心から３００μｍ離れて散乱する。光線形成装置２２は、第１のスロット形状の孔５６と、第２のスロット形状の孔５８を含む。入射光３０の幅は第１及び第２のスロット形状の孔５６，５８の大きさを調整することによって調整することができる。光線形成装置２２の第１側部６２は固定されており、第２側部６４は可動である。第１側部６２の方へ第２側部６４が移動すると、第１及び第２のスロット形状の孔５６，５８の幅、従って、入射光２０の幅が小さくなる。入射光３０の幅が狭くなると、分析部分の大きさが小さくなるが、分析部分の解像度が上がる。第１及び第２のスロット形状の孔５６，５８の適当な幅は、これに限定されるものではないが、２０−１２０μｍ，４０−８０μｍ及び５５−６５μｍを含む。第２側部６４の第１側部６２の方への移動はマイクロモータ６５によって駆動される。乳房配置領域１２は、例えば乳房３２を乗せるための１枚の板のような乳房ホルダ６８を含むことができる。分析部分を構成する物質を識別する方法は乳房の一定の厚さに依存しないので、通常のマンモグラフィ装置でなされる乳房の圧迫を省略できる。この板は放線を透過させ、かつ、最小の散乱を生じさせるものでなくてはならない。別の実施態様において、乳房配置領域１２は、分析の間に乳房を圧迫するために相対的に接近可能な上部板と下部板からなる乳房ホルダ６８を含む。これらの板は、放線を透過させる材料からなる。これらの板の適当な材料は、これに限定されるものではないが、ポリエチレン、非晶質ガラス及び二酸化ケイ素を含む。別の実施態様では、乳房配置領域は乳房３２を支持するための構造を含まない。分析の間に患者はただじっとしているだけでよい。上部光学装置ハウジング１４は、矢印７０で示すように、フレーム１０上を機械的に移動される。上部光学装置を移動させる駆動列は複写機の光学装置を移動するために用いられる駆動列に似ている。移動範囲は、乳房配置領域１２に置かれた乳房３２の全長７２をカバーする。下部光学装置ハウジング１６が上部光学装置ハウジング１４に対して移動できるように上部光学装置ハウジング１４は下部光学装置ハウジング１６に機械的に連結されている。この移動により、光学装置を乳房３２の長さ７２に渡って走査できる。この走査により、互いに重なった、あるいは隣接する一連の分析部分を分析することができる。１つの分析部分は乳房３２の幅に渡って横切るので、乳房３２の長さに渡る１回の走査により全乳房３２の走査を行うことができる。乳房の走査像又は吸収像を得るために走査を使用することができる。いずれかの像を創生するために用いる走査の間に、一連の分析部分が分析される。散乱像を創生するときに、一連の各分析部分の間隔は、これに限定されるものではないが、１mmである。光学装置は、散乱パターンの形成に十分な放線ドーズを与えるように十分な時間、各分析部分に対して所定位置に位置していなければならない。適当な時間は好ましく約０.１秒である。光学装置が各分析部分に対して０.１秒を要し、各分析部分が１mm間隔ならば、２４０mmの走査に要する合計走査時間は約２４秒である。吸収像を創生するために用いる走査は追加の分析部分からの情報を含めることができる。フレーム１０は、矢印７６で示すように軸７４回りに回転することができる。この回転は乳房３２の位置あるいは乳房配置領域１２内の乳房ホルダ６８の位置に影響を及ぼすものではない。そのため、この回転により特定の投射に対する走査及び分析を行うことができる。回転軸７４は、各投射において検出器２８と乳房３２の距離を保持するために、できるだけ乳房の中心に近い。図２は、複数の透明な部分７７を含む光線形成装置の実施態様を示す。図示するように、これらの透明な部分７７は異なる長さを有する。長い方の透明な部分に隣接する入射光の外縁４８はより鋭い縁を有する。マイクロモータ５０は、フィルタ２７を透過光４２の中にあるいは外に移動することができる駆動列７８に連結されている。フィルタ２６は入射光の縁を完全に通り抜けて延伸し、入射光の前記したより鋭い外縁と一直線上になっている。散乱ゾーン４０の半分がフィルタ２６によって遮蔽されている。しかしながら、透過光の対向側部上の散乱パターンは対称である。従って、散乱パターンは散乱ゾーン４０の半分から現像される。マイクロモータと駆動列は１０μｍの位置決め誤差を有することがある。フィルタ２６が乳房配置領域から１ｍ離れ、検出器が乳房配置位置から１ｍはなれているとき、１０μｍの誤差は散乱ゾーンの約４０μｍを遮蔽する。この４０μｍは検出器上の８アーク秒に相当する。図３は、光学装置１８とともに用いる調整可能な絞り２４を示す。光線形成装置２２は放線源２０からの放線を乳房３２の全長７２をカバーするのに十分な長さを有する少な目に広がった入射光３０に形成する。隣接する絞り２４は光線形成装置２２と乳房３２の間に置かれる。調整可能な絞り２４のスリット状の開口８０は、入射光３０の長さ方向に直角である。従って、調整可能な絞り２４は、入射光３０をドットとして形成するように狭められ、あるいは、入射光３０を乳房３２の長さ７２に沿って入射するように広げられる。入射光３０をドットにするとき、フィルタ２６が透過光４２の縁をわずかに越えるようにフィルタ２６の位置を変化させることができる。従って、検出器２８は３６０°に渡って放線を受ける。特定の分析部分を識別するとき、ドット状の入射光３０が好ましい。分析部分を通ることができる小角度入射光３０は患者がさらされる放線量を減らす。光線形成装置２２と放線源２０は、矢印８４で示すように乳房３２の幅方向に平行に走ることができる。絞り２４は乳房３２の長さ方向に移動できる。従って、放射源２０と絞り２４は、入射光３０が所望の分析部分を透過するように移動される。図４に示すように、光線形成装置２２を矢印８６で示すように長手方向軸回りに回転させることができる。この回転は、非等方散乱（回折）特性を有する、即ち、異なる方向において異なる電子密度分布を有する物質を分析するために用いられる。光線形成装置２２が回転すると、入射光３０は異なる方位角８８でもって対象物を通過する。各興味の方位角８８において、放線は透過光ゾーン３８と散乱ゾーン４０内で受けられる。光線形成装置２２が回転するときの散乱パターンの変化は電子密度の空間分布を決定するために用いられる。この電子密度空間分布は次ぎに同様な物質を見分けるために使用される。光線形成装置２２の回転速度は、分析部分の散乱パターンを決定するために必要な露出時間によって決定される。必要な露出時間は光線形成装置２２の１回転又は数回転に対して達成される。光線形成装置２２は、図５に示すように、複数の透過チャンネル（経路）９０と不透過チャンネル９２を含む。放線源２０からの放線は透過チャンネル９０を通過して複数の少な目に広がった入射光３０を形成する。各入射光３０は乳房３２の全幅をカバーするのに十分な長さを有する。光線形成装置２２により、乳房３２を１回露出する間に、複数の分析部分を分析することができる。従って、患者の露出時間を減らすことができる。光線形成装置２２の透過チャンネル９０は、放線源２０の焦点と一致する点において広がる方向に向けられている。適当な光線形成装置２２は、これに限定されるものではないが、スリットラスタを含む。更に、透過チャンネル９０の適当な形状及び配列は、これに限定されるものではないが、六角形又は正方形の格子の頂点に位置するスリット又は丸孔を含む。透過チャンネル９０は放線源の焦点において広がって、装置のエネルギー収量を増大させなければならない。光線形成装置２２は乳房３２の全寸法に渡って離間する複数の光線を形成するが、隣接する透過光４２から生じる散乱放線のオーバーラップは最小にすべきである。光線形成装置２２がスリットラスタの場合、透過チャンネル９０の適当な幅は、これに限定されるものではないが、２０−１２０μｍ，４０− ８０μｍ及び５５−６５μｍを含む。光線形成装置２２がスリットラスタの場合、複数の不透明部分の幅は、乳房に入射する入射光の所望の数に依存する。不透明部分の適当な幅は、これに限定されるものではないが、０.５cmである。光線形成装置２２がスリットラスタの場合、透過チャンネルの適当な深さは、入射光の所望の広がりに依存するが１００mmオーダーである。適当な光線の広がりは、これに限定されるものではないが、１−１０アーク秒である。複数の入射光３０は操作時間を減らすことができる。例えば、入射光が乳房３２の長さ方向に等しく離間するとき、上部光学ハウジング１４は入射光３０間の離間距離に概して等しい距離移動して乳房全体を走査することができる。このように少ない走査時間により、患者の安らぎを増大することを手助けする。図６Ａに示すように、光学装置１８は乳房配置領域１２と検出器２８との間においたフィルタ２６を含むことができる。フィルタ２６は放線を透過させる透過域１００と、放線を吸収する非透過域１０２とを含む。透過域１００及び非透過域１０２の幾何学的形状は、光線形成装置２２の幾何学的形状に相互に関連している。例えば、光線形成装置２２がスリットを含むとき、フィルタ２６をスリットラスタとすることができる。光線形成装置２２が六角形パターンにまとめられた円筒チャンネルを有するとき、フィルタ２６は円筒形の不透過域１０２を備えるべきである。不透過域の幅は透過光線４２内におけるフィルタの位置の関数である。フィルタ２６と乳房配置領域の間の距離は不透明域の幅に反比例的に関連する。図６Ｂは、フィルタ２６の平面図である。適当なフィルタ２６は、これに限定されるものではないが、透過域を形成するエッチングによる複数の開口を備える０.５mmの鉛のシートである。不透過部分１０２の上面４４は透過光４２の断面形状と一致する。不透過部分１０２の上面４４は透過光４２内に置かれ、各入射光３０に相当する散乱ゾーン４０は透過光４２から遮蔽され、各入射光３０に相当する散乱ゾーン４０はまた散乱放線を受け取ることができる。しかしながら、上面４４を透過光４２の外縁４８を越えるように設けることで、各光線に相当する散乱ゾーン４０を入射光から散乱して出てきた放線から遮蔽することができるようになる。図７に示すように、フィルタ２６は遮蔽機構１０６を含むことができる。遮蔽機構１０６は隣接する透過光４２が検出器２８上でオーバーラップすることを防止するのに十分な長さ及び幅を有する。図８に示すように、フィルタ２６の不透過域１０２は透過光チャンネル１０８を有することができる。透過光チャンネル１０８は透過光ゾーン３８の少なくとも一部が透過光４２の少なくとも一部を受けることができるようにする。透過光ゾーン３８は次ぎに分析部分の吸収を決定するために用いられる。図９に示すように、検出器は複数の不透過域１０２を含むことができる。不透過域１０２は透過光ゾーン３８と散乱ゾーン４０を形成する。不透過域１０２の上面４４を透過光４２の断面形状に一致させる。各入射光３０に相当する散乱ゾーンが透過光４２から遮蔽されるが透過光４２の外に散乱した放線を受けるように上面は透過光４２内に置かれる。透過光４２の遮蔽を確実する行うために、上面４４を透過光４２の外縁を越えて延伸させることができる。しかしながら、上面４４を透過光４２の外縁を越えて延伸させることは各透過光４２に相当する散乱ゾーン４０を遮蔽することになる。隣接する散乱ゾーン間に位置する不透過域１０２は、隣接する入射光から散乱する放線の干渉を減らすことができる。散乱ゾーン４０間の不透過域の適当な高さは、これに限定されるものではないが、検出要素と面一の位置から検出要素よりも１mm上の位置までの間にすることができる。散乱ゾーン４０と透過光ゾーン３８の間の不透過域の適当な高さは、これに限定されるものではないが、検出要素と面一の位置から検出要素よりも１mm上の位置までの間にすることができる。図１０に示すように、光線フィルタ１４０を光線形成装置２２と乳房配置領域１２との間に置くことができる。光線フィルタ１４０は乳房３２を重要でない入射光から遮蔽する。例えば、特定の分析部分が識別されるとき、重要でない分析部に向けられる入射光３０の前面に光線フィルタ１４０を置くことができる。調整可能な絞り２４を使用して入射光３０を所望の長さに調整することができる。図１１は、フレーム１０の別の実施形態を示す。フレーム１０は、矢印７０で示すようにフレームの回りに独立して移動可能な２つの光学装置１８を含む。各光学装置１８は光線形成装置２２と放線源２０を含む。各光線形成装置２２は乳房３２の長さ７２をカバーするのに十分な長さを備える入射光３０を形成する。光線形成装置２２は矢印１４２で示すように放線源２０の前面で移動することができる。光線形成装置２２の運動により、入射光３０が乳房３２を幅方向に走査する。両方の光学装置１８に関する走査の結果は３次元走査像を形成するために用いられる。走査像は異なる投射による２回の走査の成果から形成されるので、散乱像は１回の走査から得られる散乱像よりも高い解像度を有する。この高解像度の像を乳房内の疑わしい組織の位置を正確に識別するために用いることができる。図１１のフレーム１０を疑わしい組織のサンプリングを行う生検装置１４４と共に使用することができる。生検装置１４４は最初の走査の際に識別された疑わしい組織の部分での使用を目的とする。生検装置１４４を一旦乳房３２内に位置させると、さらなる走査を行なって追加の散乱像を得ることにより生検装置１４４をより正確な位置に位置させる。生検装置１４４は追加の散乱像に現れ、散乱像上の生検装置の位置に対応した位置に存する疑わしい組織のより近い位置へ移動される。検出器２８は写真フィルムとすることができる。分析部分の組織は、手動により、写真フィルム上に露出された散乱パターンを既知の物質の分析部分に相当する写真フィルムにさらされたものと比較することで識別される。検出器２８は、図１２に示すように、検出器要素１８０のアレイを含む。検出器要素１８０は、検出器２８上で横列１８２及び縦列１８４として示しているが、このように縦横に配列せずに円環状配列又は同心円上配列とすることもできる。分析部分の物質にぶつかる放線の光子はある角度１８６で散乱する。この散乱角度１８６は物質及び光子エネルギの関数である。図示の通り、散乱する光子は特定の検出器要素１８０にぶつかる。従って、光子を受ける検出器要素１８０と光子が散乱するおおよその角度１８６との間に関係がある。この関係は、分析部分の散乱パターンを決定するために使用される。１つの分析部分によって散乱する放線は検出器のいくつかの横列によって受けられる。散乱パターンは各横列ごとに決定される。従って、検出器の各横列は、分析部分１８８内の試験部分１８７を決定する。検出器要素１８０の各片は約１０μｍの寸法を有する。図１２は、透過光４２を受けるのに１つの縦列の検出器要素１８０を示しているが、より小さい寸法の検出器要素１８０として設けて、いくつかの検出器要素１８０で透過光４２を受けることができる。検出器２８が乳房３２から１ｍ離れているとき、１つの検出器要素１８０が約２アーク秒で散乱した放線にさらされる。マンモグラフィで用いるフィルムの平均サイズは約１８０ｍｍＸ２４０ｍｍである。従って、縦列の合計長さは約１８０ｍｍであり、約１８,０００個の検出器要素１８０を含む。その結果、１つの分析部分は、最大で１８,０００個の試験部分１８７を含むことができる。縦列の合計長さは約１８０ｍｍであり、光線は約１８０ｍｍの長さを持つことができる。光線の適当な長さは、これに限定されるものではないが、１０ｍｍ−３００ｍｍ及び１８０ｍｍ−２４０ｍｍを含む。従って、光線の幅、長さ比を０.０００１:１のオーダーとすることができる。横列１８２の長さは、散乱パターンの所望の角度範囲と、乳房３２と検出器２８の間の距離に依存する。例えば、光線形成装置２２が１つの光線を生成するように設計され、検出器２８が乳房３２から１ｍ離れた位置に置かれるとき、検出器２８は、各アーク秒の得られる散乱パターンに対して約５μｍ幅でなければならない。５μｍという数字は、透過光４２の中心の一側にのみ検出器要素１８０を想定した場合に、散乱パターンを検出するために使用されるが、両側が使用されるときは、その数字は１０μｍでなければならない。更に、散乱パターンの範囲は、図２に示すように、透過光４２を検出器の一端と直線上になすことで広くなる。乳房内に物質を識別するための適当な散乱パターンの範囲は、これに限定されるものではないが、ゼロアーク秒から２°、ゼロアーク秒から１°、ゼロアーク秒から１０アーク分及びゼロアーク秒から１アーク分を含む。検出器要素１８０を、検出器２８上での要素１８０の機能に依存して異なるものとすることができる。例えば、図９の散乱ゾーン４０内の検出器要素１８０は散乱パターンを現像するために用いられる。散乱パターンの現像は高解像度を必要とする。更に、散乱放線は低強度を有することができる。従って、散乱ゾーン４０内の検出器要素１８０は小さく、かつ、高感度でなければならない。図９の透過光ゾーン３８内の検出器要素１８０は分析部分の吸収及び散乱パターンの両方を測定するために使用できるが、これらの要素１８０をまた分析部分の吸収特性のみを測定することに使用することができる。吸収特定は低レベルの解像度を必要とする。更に、透過光４２は散乱光よりも高い強度を有するであろう。従って、図１の散乱ゾーン４０内の検出器要素１８０が分析部分の吸収パターンのみを測定するために使用されるとき、検出器要素１８０を大きくすることができ、また低い感度にすることができる。光子の散乱角度は入射光子のエネルギに依存する。その結果、多色放線が複合散乱パターンを生じさせることになる。この複合性は単色放線によってかなり減少させることができる。入射光の放線の適当な波長は、これに限定されるものではないが、０.７１ÅＫ_aＭｏ，０.３ÅＡｇ及び０.１ÅＷである。適当な放線源は、これに限定されるものではないが、Ｘ線チューブを含む。多色放線が用いられるときにもまた散乱パターンの複合性を減少させることができる。例えば、重要でない波長を遮蔽するフィルタを使用することができる。更に、散乱パターンエネルギ検出器要素１８０を用いることができる。エネルギ検出器要素１８０は受け取った光子のエネルギを基に識別しうる異なる信号を与えることができる。従って、散乱パターンは識別しうるエネルギを有する光子から導びかれる信号から現像されうる。適当な検出器要素１８０は、これに限定されるものではないが、ＣＣＤ、フォトダイオード、タリウム作動ヨウ化ナトリウム検出器２８、及びケルマニウム検出器２８あるいはシンチレーション検出器２８のような半導体検出器２８を含む。適当な検出器２８は、フォトニクスコーポレーション（Photonics Corporation），メトレックスコーポレーション（Metor ex Corporation），ジェネラルエレクトリックスコーポレーション（General El ectric Corporation）及び東芝コーポレーション（Toshiba Corporation）から入手できる。図１３は、マンモグラフィ装置の概略を示す。装置は複数の検出器１８０と、処理装置１８９と、メモリ１９０と、ユーザインタフェース１９２を含む。ユーザインタフェース１９２は、キーボード、並びに、ユーザが散乱像、吸収像及びその他の出力を見ることができる少なくとも１つのモニタのような従来技術のインタフェース１９２ツールを含むことができる。処理装置１８９は信号を処理してその結果をユーザインタフェース１９２上でユーザに与える。適当な処理装置１８９は、これに限定するものではないが、サン（Sun）のワークステーションを含む。図１４に示すように、メモリ１９０は処理装置１８９がアクセスできる多数のソフトウェアモジュールを含む。メモリ１９０は、アライメントモジュール１９５と、スタートアップモジュール１９６と、散乱パターンモジュール１９８と、散乱像モジュール２００と、吸収像モジュール２０２と、物質識別モジュール２０４と、物質計量化モジュール２０６と、物質位置決めモジュール２０８といったソフトウェアモジュールを含む。これらのソフトウェアモジュールはいかなる順番でもアクセスすることができ、１つのソフトウェアモジュールが他のソフトウェアモジュールを呼び出すことができる。フィルタ及び光線形成装置がラインの外にきたときはいつでもアライメントモジュール１９５にアクセスすることができる。処理装置１８９はマイクロモータ５０を作動させてフィルタを透過光４２から取り除く。入射光は、乳房を乳房配置領域１２内に配置することなく形成される。透過光ゾーン３８内の検出器要素１８０は、ある閾値以上の強度を有する放線を受け取る検出器要素１８０を識別することで識別される。アライメントモジュールの他の機能は図２に示す光学装置の補正に関するが、この機能は上記の別の光学装置に容易に採用することができる。処理装置はマイクロモータを作動させてフィルタを透過光４２内に前進させる。処理装置は透過光ゾーン３８内の検出器要素１８０を監視する。監視されている検出器要素１８０が透過光４２を受け取っていないことを示すと、フィルタの前進は停止される。別の実施態様では、フィルタの対向両端を、処理装置によって制御される異なるマイクロモータに連結することができる。検出器要素１８０の出力信号がフィルタの一端が正しい位置にあり、他端がそうでないことを示すと、フィルタが正しい位置に置かれるまでマイクロメータは独立して調整される。スタートアップモジュール１９６は乳房３２を乳房配置領域１２内に置く前にアクセスされる。入射光が形成され、分析の間に使用される他の装置と共に所定位置に位置される。例えば、フィルタが使用されるならば、そのフィルタは形成された光線内に位置される。散乱パターンモジュール１９８はアクセスされて散乱パターンを決定する。この初期散乱パターンは次ぎにメモリ１９０内に記憶される。透過光を受けるいずれの検出器要素１８０は、ある閾値以上の強度を有する放線を受ける検出器要素１８０を識別することによって識別される。識別された検出器要素１８０は、該検出要素１８０で受けた強さと共に記憶される。散乱パターンモジュール１９８は、分析部分の散乱パターンを決定する。散乱パターンは、放線を受けている検出器要素１８０の各横列１８２に対して決定される。その結果、各試験部分１８７に対して散乱パターンを決定することができる。各試験部分１８７の散乱パターンは、試験部分１８７に対応する検出器要素１８０の横列１８２の各検出器要素によって受けた放線の強度を見いだすことによって決定される。各検出器要素によって受けた放線の強度は、所定時間内に検出器要素１８０で受けた光子の平均数を計数することによって見いだされる。散乱部分内に受けた光子の数を増やすと、その平均の精度が改善される。散乱パターンを創生する適当な光子の数は、透過光の中心から１アーク分と透過光の中心から１０アーク分の間において受けた１０,０００光子のオーダーである。散乱パターンを創生するのに必要な放線ドーズは、透過した光子に対する散乱した光子の比から計算することができる。各試験部分１８７の散乱パターン１８７は、各検出器要素の強度対その検出器要素１８０の検出器２８内の位置としてメモリに記憶される。各試験部分１８７の最終散乱パターンは、所定位置の乳房に対して決定された散乱パターンからスタートアップモジュール１９６の間に計算された初期散乱パターンを差し引くことによって計算される。最終散乱パターンは、１回の走査が完了した後、あるいは分析のその他の時に決定される。透過光ゾーン３８の対向側部上の散乱パターンはしばしば対称である。従って、散乱パターンは透過ゾーン３８の一側上の散乱ゾーン４０の部分を監視することによってしばしば現像することが可能である。その結果、透過光４２は、図２に示すように、検出器の一端と一直線上になる。吸収像モジュール２０２は、検出器を透過光から完全に遮蔽しない実施形態の場合に、光学装置１８が乳房３２を横切って走査するときにアクセスされる。走査の間に、処理装置１８９は、透過光ゾーン３８内に存する検出器要素１８０からの信号を監視する。各検出器１８０における吸収は、その検出要素における監視された強度をスタートアップモジュールの間に記憶された検出器要素１８０の強度から差し引くことにより計算される。吸収の変化は、吸収像を現像するために使用される。吸収像はユーザインタフェースを介してユーザに与えられる。検出器２８を横切る検出要素１８０に多くの横列１８２が存在するため、乳房３２の１つの横断面又は乳房３２の多数の横断面に関して吸収像を生成することができる。光学装置１８が乳房を横切って走査するときに散乱像モジュール２００にアクセスすることができる。走査の間に、処理装置は、各分析部分に関して散乱パターンモジュールにアクセスすることができる。走査が完了した後、物質識別モジュールは物質識別モジュールにアクセスして該走査の各試験部分内の物質を決定することができる。散乱像を単独で又は吸収像との組み合わせて用いることができる。例えば、類似した吸収を持つ組織は吸収像で区別することは非常に難しい。しかしながら、これらの組織は異なる散乱パターンを有する傾向があり、散乱像上で異なる組織として現れる。散乱像は乳房を圧迫することなく形成が可能である。乳房３２を圧迫しないとき、散乱像の品質は乳房３２の厚みの変化を補正することによって増す。種々の物質の吸収と、試験部分１８７内の物質の品質の間に関係が存在する。従って、試験部分１８７の概算厚みは試験部分１９８の吸収から決定される。散乱像の各点をその点の乳房の厚みを考慮して形成することができる。個々の分析部分を試験するとき又は光学装置１８で乳房３２を走査するときに、物質識別モジュール２０４にアクセスすることができる。物質識別モジュール２０４は試験部分１８７を構成する物質を識別する。メモリ１９０は、既知の物質又は物質の既知の組み合わせに関する記憶された散乱パターンを含む。各試験部分１８７の散乱パターンを各記憶された散乱パターンと比較して、該試験部分の散乱パターンと１つの記憶されたパターン又は記憶された散乱パターンの組み合わせとの一致を見いだす。高品位の一致が見いだされると、試験部分１８７の物質の組成は記憶された散乱パターンと似た組成を持つものとして特徴づけられる。高品位な一致が見いだされないとき、記憶された散乱パターンの異なる組み合わせを重ね、決定された散乱パターンとの一致を見いだす。一致が見いだされると、試験部分１８７の物質の組成は散乱パターンの重ね合わせを構成するために用いる物質と類似の組成を有するものとして特徴づけられる。組織識別モジュール２０４が悪性組織の可能性を示すとき、そのことを検証するために生検を行うことができる。生検の結果は、さらなる比較のために、散乱パターンと共にメモリ１９０に記憶される。個々の分析部分を試験するとき又は光学装置１８で乳房３２を走査するときに、物質計数化モジュール２０６にアクセスすることができる。このモジュール２０６は試験部分１８７の各物質の品質を決定する。図１５は、散乱パターンが組織内の脂肪が増えた部分に対してどのように変化するかを示す。増加する脂肪量に対してピーク強度が増大する。従って、試験部分１８７内の物質の部分と散乱パターンのピーク強度との間に関係が存在する。試験部分を構成する物質が一端識別されると、物質計数化モジュール２０６は試験部分の散乱パターン内のピーク強度を分析して試験部分１８７内の各物質の部分を識別する。物質計数化モジュール２０６もまた、試験部分１８７内の物質の絶対量を決定する。試験部分１８７内の物質の部分を知ること及び試験部分１８７の大きさを知ることによりその決定がなされる。試験部分１８７の大きさは該試験部分１８７における乳房３２の厚みから決定される。乳房配置領域１２が乳房を圧迫する２枚の板を含む実施形態においては、圧迫の際の２枚の板の離間距離は乳房３２の厚さである。上記したように、試験部分１８７の概算厚みは試験部分１８７の吸収からまた決定することができる。この厚みは分析部分の物質の絶対量を決定することにもまた用いることができる。光学装置１８が異なる角度で乳房３２に入射する複数の入射光３０を含むときに物質位置決めモジュール２０８にアクセスすることができる。異なる角度での２つの入射光３０による乳房ドーズの１回の走査は２セットの分析部分を生じさせることができる。図１６に示すように、各入射光３０に相当する分析部分はオーバーラップして乳房の部分２１０のマトリックスを形成する。処理装置１８９は物質識別モジュールにアクセスして各試験部分に存する物質を決定する。次ぎに断層撮影ソフトウェアを用いて各乳房部分内の物質を決定し、乳房内の物質の正確な位置に対する乳房の３次元像を構成することができる。図１７は、光学装置１８を含むマンモグラフィ装置の実施形態を含む。患者は平らな台２１４の上に立って自分の乳房３２を乳房配置領域１２に配置させる。図示の乳房配置領域１２は乳房３２を圧迫することを示しているが、圧迫は必ずしも必要でない。台２１４は油圧装置２１６に接続されており、この油圧装置は患者２１８を光学装置１８に対して移動させる。この移動は、患者を移動させて入射光３０が特定の分析部分を通過することができるように用いられる。さらに、この移動は、患者２１８の乳房全体を走査するために用いられる。従って、患者２１８の乳房の走査は光学装置１８を移動することなく行われる。静止した光学装置１８は、フィルタ２６及び光線形成装置２２の配列をずらすことになる振動を減少させることができる。マンモグラフィ装置２１２の別の実施形態を図１８に示す。患者２１８はテーブル２２２の上面２２０に横たわり、自分の乳房３２を乳房配置領域１２に垂れ下げる。患者２１８は、分析の間に乳房３２が静止した状態となるように、この位置でリラックスすることができる。更に、重力の作用で乳房が乳房配置領域１２内においてより下方に引っ張られるので、乳房３２の分析される部分を増やすことができる。乳房配置領域１２をカップ２２４として、その上縁２２６を患者２１８とカップ２２４の間のシールを創生するように設けることができる。放線透過材料からカップ２２４を構成することができる。適当な材料は、これに限定されるものではないが、ポリエチレンを含む。真空源２２８と真空チューブ２３０をカップ２２４に連結することができる。乳房３２がホルダ内に位置され、かつ、患者２１８とカップ２２４との間にシールが創生されたとき、真空源２２８は弱い真空を生じさせるために使用される。真空は乳房３２を所望位置に保持し、その位置に静止させて保持することができる。真空連結部２３２に弁２３４を設けることができる。弁２３４は、命令を受けて、あるいはカップ２２４内の真空度が臨界値より大きくなると、真空度を弱めるようにすることができる。乳房配置領域１２は乳房を保持するいかなる構造を含むことを必要としない。重力の作用により分析の間に乳房を静止状態に保つことができる。さらに、患者は楽な姿勢をとることができ、これによりリラックスし、動きが減ることになる。フレーム１０は乳房３２の軸７４回りに回転することができる。この回転により、乳房３２に対して異なる投射を行うことができる。上部ハウジングは、矢印２３８によって示すように、乳房３２の軸に沿って移動することができる。この移動により、入射光３０が特定の分析部分を通過するように乳房３２を位置させることができる。この移動は乳房３２を走査するためにもまた使用可能である。別の実施形態において、テーブル２２２を昇降させるリフト（図示省略）に上面２２０を連結することにより、この移動を達成できる。リフトは次ぎに乳房を走査のために光学装置２８に対して位置させるために使用される。モンモグラフィ装置２１２を使用する方法をここで説明する。乳房３２が疑わしい組織を有するか否かを事前に決定することがなされる。この決定は従来のマンモグラフィ技術によって又は本発明によって現像される散乱像もしくは吸収像を用いることによってなされる。乳房３２がマンモグラフィ装置の乳房配置領域１２内でまだ準備ができていないならば、乳房３２を乳房配置領域１２内に位置させる。所望の分析部分が入射光と一直線上になるように光学装置１８及び患者２１８を相対的に移動させる。所望の分析部分は、疑わしい組織と、疑わしくない組織を含みうる。所定位置に保持された光学装置１８によって分析部分に高解像度散乱パターンを得るのに十分な時間放線を与えることによって各分析部分の散乱パターンを得ることができる。装置が回転可能な光線形成装置２２（図４）を含むとき、多様な方位角８８に関する散乱パターンをまた得ることができる。各分析部分の散乱パターンは次ぎに、既知の組織あるいは組織の既知の組み合わせの記憶されたパターンと比較される。記憶された散乱パターンは、ある年齢の人の正常な組織、あるいは妊娠しているといった物理的な状態の人の正常な組織といったようなグループに分類できる。分析部分の散乱パターンと、記憶された散乱パターン又は記憶された散乱パターンの分類に一致が見いだされると、分類部分は、記憶された散乱パターン又は散乱パターンの分類内の組織と同じ若しくは類似の組織を含むものとして特徴づけられる。従って、分類部分が悪性ガン組織の散乱パターンに類似する散乱パターンを持つとき、分析部分は悪性ガン組織を持つものとして特徴づけられる。一致が見いだされるとき、細胞学分析又は生検を行って組織を構成する物質を決定する。それにより分析部分を構成する物質を知ることができるので、散乱パターンを次ぎに記憶された散乱パターンに追加することができる。散乱パターンどうしの比較は、上述した組織識別モジュール２０４にアクセスして処理装置１８９によってなされる。検出器２８が写真フィルムであるとき、比較は手動によりその写真フィルムを既知の物質の散乱パターンを有する写真フィルムと比較することによってなされる。多数の技術を用いて入射光３０を疑わしい組織と一直線上にすることができる。走査像又は吸収像を現像する走査から事前に疑わしい組織を決定することができたならば、走査の際に現れた疑わしい組織の位置に光学装置１８を戻すことによって光学装置１８と分析部分のアライメントを自動的に行うことができる。光学装置１８を放線に関して回転することなく乳房３２上を移動させて戻すことによって光学装置１８を手動で又は自動的に所望の位置に戻すことができる。この戻しは、図１９に示すように、散乱又は吸収像２６２上に見えるクルーザー２６０に基づくことができる。該像のクルーザーの位置は乳房３２に対する光学装置１８の位置を示すことができる。その結果、クルーザーが像２６２内の疑わしい組織２６４に隣接する位置にあるとき、乳房３２が動いていないならば、光学装置１８は、像２６２の部分が生成されたときに位置していた位置と同じ位置にある。従って、クルーザーを疑わしい組織２６４を含む像の部分と一直線上にすることにより光学装置１８を所望の分析部分と一直線上にすることができる。走査によって事前決定がなされなかったときは、分析部分を順番に分析して入射光３０を所望の分析部分と一直線上にする。追加の分析部分に関する分析により、該分析部分が前の分析部分よりも更に疑わしい物質を含むことが示されると、疑わしい物質の量の減少が識別されるまで入射光３０を次の部分まで移動することができる。上記光学装置１８は乳房３２の組織に限定されない。他の組織も分析可能である。例えば、肝臓ガンを識別するために肝臓にも適用できる。光学装置は消費者が買う食肉のような組織にもまた適用できる。本発明を好ましい実施態様に関して上に説明したが、これらの態様は説明的なものであり、限定的なものではなく、当業者であれば、発明の趣旨及び添付の請求の範囲に含まれるような変更及び組み合わせを容易に行うことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年３月１６日（１９９９．３．１６）【補正内容】請求の範囲１．乳房内の物質を分析する装置であって、乳房受け空間を形成する１つ又は２以上の構造体と、乳房通過放線を、前記乳房受け空間内に配置された乳房に入射するように前記乳房受け空間に向けた光線に形成する光線形成装置であって、乳房が前記光線の散乱部分を前記光線に対して複数の散乱角度で散乱させるように前記光線は乳房を通過するように設けた光線形成装置と、前記光線の前記散乱部分を少なくとも部分的に受けるように配置した検出器であって、乳房によって異なる散乱角度に散乱させられる前記放線の強さを示す信号を与える検出器とを、含んでなる装置。２．前記検出器を前記光線の前記透過部分から遮蔽するように配設したフィルタを更に含んでなる請求項１に記載の装置。３．前記検出器は、それぞれが前記乳房通過放線の光子を受けたときに信号を与える複数の検出器要素を含んでなる請求項１に記載の装置。４．前記検出器要素の少なくとも一部が前記光線の前記透過部分の外側に散乱した前記乳房通過放線の光子を受けるように配設されている請求項３に記載の装置。５．前記乳房受け空間に対する前記検出器の位置は、前記各検出器要素が特定の散乱角度範囲と関連する位置である請求項３に記載の装置。６．前記乳房受け空間から前記複数の検出器要素までの離間距離が約１ｍである請求項３に記載の装置。７．前記検出器要素は約１０μｍの幅を有する請求項３に記載の装置。８．前記各信号は特定の散乱角範囲と関連する請求項１に記載の装置。９．前記各信号は、２アーク秒を含んだ特定の散乱角範囲と関連する請求項１に記載の装置。 10．前記検出器を前記乳房受け空間に対して移動させる位置調整機構を更に含んでなる請求項１に記載の装置。 11．前記光線形成装置及び前記検出器は前記乳房受け空間を走査することが可能な請求項１に記載の装置。 12．前記光線形成装置及び前記検出器は前記乳房受け空間の回りを回転する請求項１に記載の装置。 13．前記検出器は前記光線の前記透過部分の強度を示す信号を与える請求項１に記載の装置。 14．前記１つ又は２以上の構造体は乳房を支持する下部板を含んでなる請求項１に記載の装置。 15．前記１つ又は２以上の構造体は乳房を支持する下部板と、乳房を圧迫するための上部板を含んでなる請求項１に記載の装置。 16．前記１つ又は２以上の構造体はカップを含んでなる請求項１に記載の装置。 17．前記光線形成装置は、乳房通過放線を、乳房に入射させるように前記乳房受け空間に向けた１又は２以上の光線に形成する請求項１に記載の装置。 18．乳房内に物質を分析する装置であって、乳房受け空間を形成する１つ又は２以上の構造体と、乳房通過放線を前記乳房受け空間に向けた複数の光線に形成する光線形成装置であって、前記複数の光線のうちの少なくとも１つが前記乳房受け空間内に配置した乳房に入射し、放線を散乱させる前記各光線であって、乳房が該各光線の透過部分を散乱させない前記各光線の散乱部分を前記各光線に対して複数の散乱角度で乳房が散乱させるように前記複数の光線が乳房を通過するように設けた光線形成装置と、前記複数の光線の１又は２以上の光線の前記散乱部分を少なくとも部分的に受けるように配置した検出器であって、乳房によって異なる散乱角度に散乱させられる前記複数の光線の１つ又は２以上の光線からの放線の強さを示す信号を与える検出器とを、含んでなる装置。 19．前記複数の光線のうちの１つ又は２以上の光線の前記透過部分から前記検出器を遮蔽するように配置したフィルタを更に含んでなる請求項１８に記載の装置。 20．前記検出器は、それぞれが前記乳房通過放線の光子を受けたときに信号を与える複数の検出器要素を含んでなる請求項１８に記載の装置。 21．前記検出器要素の少なくとも一部は前記光線の前記透過部分の外側に散乱した前記乳房通過放線の光子を受けるように配置されている請求項２０に記載の装置。 22．前記乳房受け空間に対する前記検出器の位置は、前記各検出器要素が特定の散乱角範囲と関連する位置である請求項２０に記載の装置。 23．前記複数の検出器要素の前記乳房受け空間からの離間距離は約１ｍである請求項２０に記載の装置。 24．前記検出器要素は約１０μｍの幅を有する請求項２０に記載の装置。 25．前記各信号は特定の散乱角範囲と関連する請求項１８に記載の装置。 26．前記各信号は、２アーク秒を含む特定の範囲の散乱角範囲と関連する請求項１８に記載の装置。 27．前記乳房受け空間に対して前記検出器を移動させる位置調整機構を更に含んでなる請求項１８に記載の装置。 28．前記光線形成装置及び前記検出器は前記乳房受け空間を走査できるように構成されている請求項１８に記載の装置。 29．前記光線形成装置及び前記検出器は前記乳房受け空間のまわりを回転することができるように構成された請求項１８に記載の装置。 30．前記検出器は、乳房によって散乱することなく乳房を透過した前記光線の部分の強度を示す信号を与える請求項１８に記載の装置。 31．前記１つ又は２以上の構造体は乳房を支持する下部板を含んでなる請求項１８に記載の装置。 32．前記１つ又は２以上の構造体は乳房を支持する下部板と、乳房を圧迫する上部板を含んでなる請求項１８に記載の装置。 33．前記１つ又は２以上の構造体はカップを含んでなる請求項１８に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号９７１１３４４６／１４ (32)優先日平成９年７月31日(1997．7．31) (33)優先権主張国ロシア（ＲＵ） (31)優先権主張番号０９／０１２，２４４ (32)優先日平成10年１月23日(1998．1．23) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号０９／０１２，７７１ (32)優先日平成10年１月23日(1998．1．23) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置であって、乳房配置領域と、乳房を通過する放線を少なくとも１本の光線に形成する幾何学的構造を有する光線形成装置と、乳房が前記乳房配置領域内に置かれたときに前記少なくとも１本の光線から放線を散乱させる乳房の一部の散乱パターンを検出する検出器とを、含んでなる装置。２．請求項１に記載の装置であって、散乱せずに乳房を透過した前記光線の一部から前記検出器を遮蔽するフィルタを更に含んでなる装置。３．請求項１に記載の装置であって、前記検出器に含まれる複数の検出器要素のアレイを更に含んでなる装置。４．請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも１本の光線は狭い幅と、乳房の全寸法をカバーするのに十分な長さを有する装置。５．請求項４に記載の装置であって、前記光線の長さを短くするように調整可能な絞りを更に含んでなる装置。６．請求項１に記載の装置であって、前記乳房配置領域に対して前記検出器を移動する位置調整機構を更に含んでなる装置。７．請求項１に記載の装置であって、前記光線形成装置は前記放線を複数の光線に形成する装置。８．請求項７に記載の装置であって、前記複数の光線の中から選択した光線を遮蔽する光線遮蔽フィルタを更に含んでなる装置。９．請求項１に記載の装置であって、前記乳房配置領域を走査可能なように前記光線形成装置及び前記検出器を設けた装置。 10．請求項１に記載の装置であって、前記光線形成装置及び前記検出器を前記乳房配置領域の回りに回転可能に設けた装置。 11．請求項１に記載の装置であって、乳房が前記乳房配置領域内に置かれたときに散乱せずに乳房を透過する前記光線の一部を検出するように前記検出器を設けた装置。 12．請求項１に記載の装置であって、前記光線形成装置はコリメータである装置。 13．請求項１に記載の装置であって、前記光線形成装置はクラツキコリメータである装置。 14．請求項１に記載の装置であって、前記光線の幅を変えることができるように前記光線形成装置の寸法を調整可能に設けた装置。 15．請求項１に記載の装置であって、前記光線形成装置を該光線形成装置の長手方向の軸回りに回転可能に設けた装置。 16．請求項１に記載の装置であって、前記検出器は、散乱せずに乳房を透過した前記光線の一部から前記検出器を遮蔽するための不透過部分を含んでなる装置。 17．乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置であって、乳房配置領域と、放線を少なくとも１本の放射光線に形成する光線形成装置と、乳房によって散乱した前記光線の一部と、散乱せずに乳房を透過した前記光線の一部を検出する検出器とを、含んでなる装置。 18．請求項１７に記載の装置であって、散乱せずに乳房と透過した前記光線の一部から前記検出器を遮蔽するフィルタを更に含んでなる装置。 19．請求項１７に記載の装置であって、前記光線形成装置は前記放線を複数の光線に形成する装置。 20．請求項１７に記載の装置であって、前記放線源と、前記光線形成装置と、前記検出器は前記乳房配置領域を走査できる装置。 21．請求項１７に記載の装置であって、前記放線源と、前記光線形成装置と、前記検出器は前記乳房配置領域の回りを回転する装置。 22．請求項１７に記載の装置であって、前記少なくとも１つのナロービームは、乳房の全寸法に渡って入射するように十分な長さを有するナロービームである装置。 23．請求項１７に記載の装置であって、前記光線形成装置を該光線形成装置の長手方向の軸回りに回転可能に設けた装置。 24．乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置であって、放線源からの放線を少なくとも１本の放射光線に形成する装置と、放線検出器と、散乱せずに乳房を透過した前記少なくとも１本の放射光線の部分から前記検出器を遮蔽するフィルタとを、含んでなる装置。 25．請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも１本の放射光線は複数の光線を含み、前記フィルタは、散乱せずに乳房を透過した複数の光線のそれぞれの部分から前記検出器を遮蔽する複数の不透過部分を含んでなる装置。 26．乳房内に物質を分析するマンモグラフィ装置であって、乳房配置領域と、乳房が前記乳房配置領域内に置かれたときに乳房の全寸法に入射するのに十分な長さを有する少なくとも１本のナロービームに形成する幾何学的形状を備える光線形成装置と、乳房が前記乳房配置領域内に置かれたときに前記少なくとも１本の光線から放線を散乱させる乳房の一部の散乱パターンを検出する検出器とを、含んでなる装置。 27．請求項２６に記載の装置であって、前記光線は２０−１２０μｍの幅を有する装置。 28．請求項２６に記載の装置であって、前記光線は１８０−２４０ｍｍの長さを有する装置。 29．乳房内の物質を分析するマンモグラフィ装置であって、自己の長手方向軸回りに回転し乳房通過光線を少なくとも１本の光線に形成する幾何学的形状を備える光線形成装置と、前記光線形成装置が前記長手方向軸回りに回転する際に、前記少なくとも１本の光線を受ける検出器とを、含んでなる装置。 30．人体部分内の少なくとも１つの物質を識別する方法であって、人体部分の散乱パターンを決定し、前記決定された散乱パターンを既知の物質の散乱パターンと比較する、ことを含んでなる方法。 31．前記人体部分が乳房である請求項３０に記載の方法。 32．前記比較を処理装置によって行う請求項３０に記載の方法。 33．前記散乱パターンを小角度散乱に関して決定する請求項３１に記載の方法。 34．請求項３１に記載の方法であって、前記決定された散乱パターンを既知の物質の散乱パターンの１つと比較し、前記人体部分の前記部分を一致した散乱パターンの物質を有するものとして特徴づけることを、更に含んでなる方法。 35．請求項３１に記載の方法であって、前記散乱パターンの決定の前に、前記人体部分の前記部分内に疑わしい物質が存在することを示す事前調査を行うことを更に含んでなる方法。