JP2002512835A - 女性の乳房を超音波により検査する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、扁平な断層領域を走査するための変位自在な超音波変換器（１４）を備えた、女性の乳房を検査する装置（１）及び方法に関する。超音波変換器（１４）には、超音波流（１７）を結合媒体（１５）を介して少くとも１つの乳房（２）に結合させることができる。一方又は両方の超音波変換器（１４）は、搬送ユニットを介して所定の行程長分変位させることができるので、一つ又は各々の乳房（２）の、互に平行に延在する断層面の一連の映像の各１つの断層像に、前記変位に対応するデータ値をコンピュータによる支援下に割当てることによって、記憶領域に格納可能な３次元の超音波映像を生成することができる。アーティファクトを減少させるには、差映像を計算し、それを符号特異に当初の超音波映像から減算する。更に不同に傾斜させた線状スキャナによって撮影した超音波映像を、共通の１つの座標系に写すか、又は傾倒角によって固定した撮影装置に投写した後、同様に減算法によってアーティファクトを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［技術的背景］ 本発明は、超音波放射が傾倒軸を介して少くとも１つの乳房に結合されうるよ
うにした、位置固定された走査位置において扁平な層領域を走査するための、少
くとも１つの超音波変換器と、走査位置間において所定の行路長だけ該超音波変
換器を移動させるための搬送ユニットとを備えた、女性の乳房を検査するための
検査装置に関する。

【０００２】 本発明は、更に、少くとも一方の女性の乳房上を位置固定された走査位置にお
いて扁平な層領域を走査するために、搬送ユニットによって走査位置間を所定の
行路長分超音波変換器を変位させ、次々の変位において、その都度の１つの変位
に対応するデータ値を像連鎖の１つの断層撮像に所属させつつ３次元の超音波像
を撮影し、対応する記憶ユニットに記憶させることによって、少くとも１つの女
性の乳房の超音波像のアーティファクトを減少させる方法に関する。

【０００３】 この装置及び方法は、定期刊行物“IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferr
oelectrics and Frequency Control Vol.43, 1996年7月、576-580頁に掲載され
た、A. Hernandez, D. Basset, I. Dautaix 等の論説“Acquisition and Stereo
scopic Visualization of Three-Dimensional Ultrasonic Breast Data”により
既知となっている。この刊行物は、２次元の層映像の撮影のための超音波変換器
を備えた装置を開示している。この超音波変換器は、２次元の層映像の走査がな
される走査位置の間の所定の行路長分ずつ搬送ユニットを介して変位されるよう
になっている。この開示による装置は、更に、変位に対応するデータ値を所属さ
せつつ超音波変換器により撮影された層映像を格納するための記憶ユニットも備
えている。この対応関係により、開示された撮影方法において、３次元の超音波
映像が生成され、記憶装置に記憶される。撮影される３次元の超音波映像を立体
的に表示するために、記憶ユニット中に格納された単一のデータ組から、被検物
の２つの別々の３次元の視像が計算され、視者の目に対応して配属され、これか
ら超音波映像の空間的に可視の知覚が可能とされる。

【０００４】 しかし、この装置の欠点は、撮影された映像中にアーティファクトが発生する
ことである。これらのアーティファクトは、被検物の現実に反射する構造から撮
影において区別できない。特に黒色の像パターンとして方向に依存する効果（方
向依存性効果）が発現された場合には、この方向に依存する効果が被検装置の病
理学的な変化の示唆であることが多いことから、その真正さについて撮影を点検
する必要を生ずる。また方向に依存する像パターンの尾域は、音波の放射方向に
おいて、例えば強く反射する構造の後方に位置しており視認可能な反射を生じな
いため、視者からかくされている。

【０００５】 ＤＥ３５０３４７７Ａ１号には、並設された電気ひずみ素子（磁歪素子）を備
えたロッド状の線状スキャナから成る超音波診断装置が開示されている。線状ス
キャナの横方向は、所定の行路長分だけ搬送ユニットを介して変位させることが
できる。走査位置と、電気ひずみ要素のその後の同期読出しとの間において、線
状スキャナの位置が次々に変位されることによって、線状スキャナの長手方向の
断層撮影だけでなく、被検乳房の、それと直交する方向の断面も、１つの像単位
（ユニット）の中に表示することができる。この場合にも、屡々現出されるアー
ティファクトが、超音波像の医学的な判断を困難にする。更に、強く反射又は増
幅する粒子の、音波放射の方向に見て後方にある領域は、視者に対してかくされ
ている。

【０００６】 ＤＥ３００２０６７Ａ１には、女性の乳房を基本的に全自動で検査する装置が
開示されている。この装置は、寝台面及び寝台面通し孔を備えた寝台を備えてい
る。寝台面と反対の寝台の側面には、結合媒体としての水を満した容器が配設さ
れている。この容器中には、少くとも１つの超音波変換器を備えた保持アームが
配設してあり、この超音波変換器は、電気的に駆動されることによって、半円形
の振動運動を行う。この振動（ないし旋回）運動の中点は、寝台通し孔の中点に
ほぼ合致しているか、又は、患者の胸郭の内部室の開口面の中点の直上数cmのと
ころにある。超音波変換器を支持する保持アームが振動運動を行うと、２次元の
扁平な層（断層）映像が生成され、記憶ユニットに記憶される。一つ又は各々の
超音波変換器を各々所定の行路長分だけ保持アームの振動面と直角の方向に移動
させ、又は共通軸の回りに振動面を回動させるための、搬送ユニットが設けられ
ることによって、一連の扁平な断層撮影が、それぞれの変位に対応するデータ値
と共に、記憶ユニット中に格納可能となる。

【０００７】 一つ又は各々の超音波変換器が乳房の回りに振動運動すると、層領域が多重に
走査されるので、冗長性の理由から、像表示のための平均化処理が必要となる。
この方法は、じょう乱性のアーティファクトを減少させ、強反射性又は強増幅性
の粒子の全周辺域の観察を可能にする。しかし、２次元断層撮影において、診断
を簡略にする上から望ましい尾状の映像パターンは、撮影の強い平均化（Mittel
ung）のため、ほぼ完全に抑制される。更に、この開示された装置の測定時間が
長くなることも不具合である。これは、一つ又は各々の超音波変換器が１枚の２
次元の断層像を得るために被検乳房の回りに半円形の経路に沿って移動させる必
要があることによる。また、保持アームの運動によって水の容積圧迫（迫出）を
生じるため、被検乳房が移動し、それにより撮影された層映像の品質が劣化する
。

【０００８】 ＤＥ３０１５８３７号には、超音波を送受信するために別々の変換器を備えた
超音波変換装置を有する超音波撮影装置が開示されている。この変換装置は、高
さ調節自在に水槽中に配設してあり、変換器を横方向に変位させたり、被検構造
の回りの円軌道に沿って変位させたりするための搬送ユニットを備えている。

【０００９】 定期刊行物“Fortschritte auf dem Gebiet der Roentgenstrahlung”, 147,
3, 1987, 第298-303 頁に掲載された、M. Friedlich, F. Fobbe及びA. Sparenbe
rg の論説“Klinische Erfahlung mit der Ultraschall-Reflexions-Computerto
mography der Brust”には、寝台の上に寝た患者が検査されるべき胸部を寝台に
形成した通し孔を経て水浴中に浸漬させることから成る方法が開示されている。
水浴中には、焦点距離の異なる４個の別々の音響ヘッドを備えた超音波変換器が
配設してあり、この超音波変換器は、水中に浸漬された乳房の回りの円形の走査
軌道上において所定の行程長分搬送ユニットによって導かれる。超音波変換器の
変位によって、被検乳房の所望の断層像が生成される。更に、この走査方法にお
いて冗長性のため不可避な平均化処理の助けを借りて、映像のアーティファクト
の低減が可能となる。尾状の映像パターンが脱落するだけでなく、強い映像平均
化によって条件付けられた、被検乳房の回りの円形軌道上を超音波変換器が導か
れることと、それに関連して、２次元の断層像の撮影に長時間を要することとは
、不具合に作用する。

【００１０】 ＤＥ８０１０５５３Ｕ１に開示された超音波診断装置は、特に女性の胸部を検
査する装置であり、寝台面及び寝台通し孔を備えた寝台とを備えている。この寝
台の寝台面と反対側には、水を満たした容器が配設してあり、患者は、検査を受
けようとする乳房を、水を満たした容器中に浸漬させる。次に医師は容器の外壁
に沿って手で慣用の超音波検査装置を導くことによって、胸部の走査を開始する
ことができる。

【００１１】 ［発明により解決しようとする課題］ 本発明の課題は、超音波像の診断上の判定力を高めるために、特に方向に依存
した効果の点から、超音波像において見ることのできる像構造の真正度の検査を
可能とする、冒頭に述べた形式の装置及び方法を提供することにある。

【００１２】 ［解決手段］ この課題は、冒頭に述べた形式の装置において、相互に対し角度をもって延在
する扁平な層映像を得るために超音波変換器の一つ又は各々をある調節（ないし
設定）可能な傾倒角だけ回動可能な傾倒軸によって保持した検査装置によって解
決される。

【００１３】 また前記の課題は、冒頭に述べた形式の減少方法において、超音波変換器を回
動可能な傾倒軸によって、少くとも一方の乳房に対してある傾倒角に配向させ、
所属された傾倒角において記憶し、少くとも２つの３次元の超音波像を撮影し記
憶することから成る減少方法によって達成される。

【００１４】 傾倒軸により超音波変換器を保持したことによって、配設した音響系（超音波
装置）の方向で乳房を走査することが可能となる。しかし、影域又は増幅域のよ
うな、方向に依存する効果は、所属する傾倒角で撮影された平均化されないそれ
ぞれの映像の格納によって取得され、被検物の病理学的変化について重要な示唆
を、視者又は測定に対して後置された自動評価装置に供与する。アーティファク
ト、特に方向に依存する構造（アーティファクト）は、記憶された複数の互に対
応するデータ領域（ブロック）間の比較によって、現実の構造から識別できる。
いわゆるＢモードで作動する、２次元面を走査する超音波変換器によって、３次
元のデータキューブ（立方体）を迅速に撮影し記憶することも可能となる。

【００１５】 ［発明の実施の形態］ 本発明の好ましい実施態様によれば、少くとも一方の乳房は、寝台面を備えた
寝台の寝台の通し孔に通すことができ、一つ又は各々の超音波変換器は寝台の寝
台面と反対側に配され、結合媒体収容容器が、一つ又は各々の超音波変換器と少
くとも一方の乳房との間に、結合媒体を収容するように配設されている。

【００１６】 少くとも一方の被検乳房に個別に適合させるために、結合媒体収容容器は、被
検乳房の少くとも一方に個別に適合されるように高さ変位自在に固着され、弾性
クッションを備えている。

【００１７】 本発明の好ましい実施態様によれば、一つ又は各々の超音波変換器は、結合媒
体収容容器に配され、その壁の結合媒体側の面と面一に連なることにより、超音
波変換器が変位した際に結合媒体の容積圧縮（圧迫）がさけられるようにされて
いる。

【００１８】 本発明の好ましい実施態様によれば、超音波変換器は、結合媒体収容容器の底
部壁の音響ヘッド切欠中に配され、該音響ヘッド切欠は、結合媒体によって完全
に覆うことができ、少くとも一方の乳房に対向する底部壁の側面に、可撓性の封
止ユニットがあり、少くとも一方の乳房に指向する側は、超音波透過膜によって
画定され、少なくとも音響ヘッド切欠を含む底部壁の領域が搬送ユニットにより
変位可能とされている。

【００１９】 本発明の更に別の実施態様によれば、搬送ユニットは、結合媒体収容容器の下
方に配された、結合媒体収容容器の側部壁の封止用舌部（端部）に対して底部壁
を押付けるための２個の押圧ロールを含み、これらの押圧ロールが所定の角度に
亘り回転駆動されうるようにされている。

【００２０】 有利には、少くとも１つの超音波変換器は、ロッド状の線状（リニア）スキャ
ナであり、この線状スキャナ上に、超音波を発生させる複数のエレメントが並設
されている。

【００２１】 線状スキャナは寝台面に基本的に平行に、また、寝台の長手方向に対し直角に
配され、底部壁全体は寝台の長手方向に変位自在とされる。

【００２２】 本発明の好ましい実施態様によれば、底部壁の移動時に、線状スキャナから送
出された超音波が両方の乳房を走査するように、線状スキャナを構成する。

【００２３】 この実施態様の一変形によれば、線状スキャナから送出された超音波が底部壁
の移動時に、一方の乳房を走査し、線状スキャナは、被検乳房を選出するために
、案内レール上において走査方向に対して直角の方向に変位可能に線状スキャナ
が支承されている。

【００２４】 本発明の別の実施態様によれば、線状スキャナは、寝台面と平行に、また寝台
の長手方向と平行に配され、底部壁の全域は寝台の横方向に変位可能とされてい
る。

【００２５】 本発明の別の実施態様によれば、少なくとも一方の超音波変換器は、扇形（se
ktor）の走査領域を備えた扇形スキャナである。

【００２６】 扇形スキャナは、側部壁と共に寝台の長手方向に可動とし、扇形の走査領域が
寝台の長手方向に基本的に直角に配されている。

【００２７】 本発明の更に別の実施態様によれば、少くとも１つの超音波変換器は、扇形ス
キャナであり、この扇形スキャナは、底部壁の中心部において自身の回りに回動
自在に支承される。

【００２８】 この実施態様の一変形によれば、少くとも１つの超音波変換器は、扇形スキャ
ナであり、底部壁の円板状に回動自在な中間領域に配設してあり、該中間領域は
、底部壁の位置固定された領域に封止ユニットを介して支承される。

【００２９】 別の変形によれば、少くとも１つの超音波変換器は、結合媒体収容容器の側部
壁に配設されている。

【００３０】 結合媒体収容容器の底部壁のみならず、側部壁も各１つの変位自在な超音波変
換器を有している。

【００３１】 本発明の更に別の実施態様によれば、超音波変換器は、各３次元の超音波像に
ついてその都度異なった形で傾倒され、さらに、有利には、不同の傾倒角で撮影
される超音波像の座標を変換（計算）プログラムによって１つの共通の座標系上
にプロットする。

【００３２】 本発明の更に別の実施態様によれば、少くとも２つの超音波像を評価プログラ
ムを介して点毎に差分形成により比較し、単一の記憶領域に生ずる構造をアーテ
ィファクトとして無視（放棄）する。

【００３３】 有利には、各々の３次元の超音波像中の方向に依存する構造を、評価プログラ
ムを介して、ある固定された閾値の周囲の像点の走査によって規定し、それぞれ
の走査方向への投影下に減算によって比較し、単一の記憶領域内に生ずる構造の
みをアーティファクトとして無視する。

【００３４】 本発明の他の有利な形態及び利点は、対応する部材を同一の符号によって表わ
した図面及び以下の実施例の説明によって一層明らかにされる。

【００３５】 ［実施例］ 図１は、本発明による装置１及び検査前に患者３の被検乳房２を側面図によっ
て示す。患者３は、寝台４の上に、緊張しない姿勢で腹ばいになって撮影される
。寝台４は、寝台の通し孔５を有し、この寝台の通し孔５を通って両方の乳房２
が導かれる。自由に垂下した乳房２に向い合いに、結合媒体収容容器６が配され
、この結合媒体収容容器６は、正方形の底部壁７と、側部壁８、９と、フォーム
ラバークッション１０として形成したクッションとを備えている。結合媒体収容
容器６を囲む駆動ハウジング１１は、結合媒体収容容器６の高さ調節用に設けら
れ、駆動ハウジング１１の回りに突出した歯車１２をその側部側の周縁に備えて
いる。歯車１２は、図示しない固定手段により寝台４に強く結合されたラック１
３と噛合っている。底部壁７の乳房２と反対側に、線状スキャナ１４が配されて
いる。この線状スキャナ１４の取付け形態については後に詳述する。

【００３６】 図２は、図１による装置１と、走査開始時においての被検乳房２との、駆動ハ
ウジング１１の直ぐ後方のところで切断して示した断面図である。なお、駆動ハ
ウジング１１及び結合媒体収容容器６の切断された壁部は、図５を除いた他の各
図と同様に、実線で示されている。

【００３７】 図２において、結合媒体収容容器６の高さは、両方のフォームラバークッショ
ン１０が寝台の通し孔５を通って導かれ患者３の身体に接するように変位されて
いる。その際に、乳房２は、結合媒体としての水を満たすことのできる結合媒体
収容容器６中に入りこむ。この位置では、フォームラバークッション１０は、そ
の高弾性により患者３の身体に接触して、乳房２の回りで撓み、この領域を封止
する。

【００３８】 ラック１３と噛合っている歯車１２は駆動ハウジング１１の側部壁の間に延在
している歯車駆動軸１６に回転不可能に結合されている。図示しない駆動用電動
機によって発生した駆動力は、高さ調節のために、やはり図示しない伝送手段を
介して、歯車駆動軸１６に供給される。

【００３９】 線状スキャナ１４によって生成した超音波放射は、結合媒体収容容器６の底部
壁７と直角に配向され、組織に進入する前の結合損失を少くするために、水層に
通される。乳房２の水１５中への浸漬範囲が大きいため、例えば乳房レントゲン
撮影のような他の検査方法によっては検知できない領域においても組織断面写真
を撮影できる。

【００４０】 図３は、図１による装置１の側断面図であり、特に、結合媒体収容容器６に水
１５を満たすための、図を見易くするためにの図面では図示を省略した給水口１
８と、水１５を排出するための排水口１９とを特に示している。排水口１９は底
部壁７に形成されており、水１５を完全に排出することを可能にする。

【００４１】 図４は、図１による装置１と、被検乳房２との側断面図であり、走査過程にお
いて時間的に次々に現出される線状スキャナ１４の走査位置がストロボ状に表示
される。

【００４２】 図５は、図１による装置１の側断面図であり、線状スキャナ１４を変位させる
ための搬送ユニットのある実施態様を図示している。好ましくは４秒間持続する
走査過程の間水１５の流れによる乳房２の運動、従って断層撮影により合成され
た３次元の映像の劣化を、防止するために、線状スキャナ１４は、底部壁７の音
響ヘッド切欠２０中に配設してあり、図示しない傾倒軸により支持されている。
この傾倒軸は、底部壁７の乳房２と反対側の面に支承されている。

【００４３】 音響ヘッド切欠２０は、水１５で満たされ、線状スキャナ１４の、乳房２と反
対の側は、図示しない排水防止のための可撓性封止材でシールされている。乳房
２に指向する底部壁７の側に、超音波放射１７を吸収しない合成樹脂膜が音響ヘ
ッド切欠２０を結合剤収容容器６の残部の水１５から、区画して仕切る。底部壁
７を扁平に形成することによって、容積圧縮（圧迫）と、それによる走査過程の
間の水１５の流動を防止する。

【００４４】 乳房２の反対側の底部壁７の面には、結合媒体収容容器６を封止するための図
示しない側部壁８の封止用舌部（端部）に底部壁７を押付けるための、回動可能
な押圧ロール２２が配設されている。図示した実施態様による搬送ユニットは、
図示しないステッピングモーターと、動力伝達手段、例えばベルトと、押圧ロー
ル２２とを備えている。ステッピングモーターから動力伝達手段を経て駆動され
る押圧ロール２２は、寝台４の長手方向に好ましくは０．５mmずつ間欠的に底部
壁７を変位させる。

【００４５】 装置１を制御するために、図示しない個別の場所カウンターが設けられている
。走査過程を開始するために、制御プログラムは、線状スキャナ１４を出発位置
にもたらすことを押圧ロール２２にステッピングモーターを介して指示する。制
御プログラムは次に、図示しないデータ交換導線を介して、一つの扁平な組織層
（断層）を走査することを線状スキャナ１４に指示する。線状スキャナ１４は、
デジタル化のために、アナログ映像データをＡ／Ｄ変換器に、データ交換導線を
介して指示する。制御プログラムは、走査方向において線状スキャナ１４の位置
に対応する別の座標値を、２次元の断面映像の座標に割当て、このように生成し
た映像データを、予め設定した記憶ユニットの記憶領域に格納する。

【００４６】 制御プログラムは、次に、底部壁７を移動させることを押圧ロール２２に指示
する。線状スキャナ１４は新しい走査位置を取得すると、別の組織層（断層）を
走査するように指示される。この過程は、線状スキャナ１４が予め定めた終位置
に到達するまで何回も反復される。このようにして、記憶された３次元の超音波
映像が、所属された記憶領域内において読取り可能となる。

【００４７】 以上に述べた走査過程は、典型的には４秒間続けられ、この間患者３は、呼吸
をできるだけ止めておくように指示される。検査の正確さを高めるために複数回
の走査を行う場合には、前回の走査過程の最終位置が次回の走査過程の出発位置
として用いられる。この場合、次回の運動は、前回の走査過程のそれと方向が逆
であり、３次元の映像は、記憶ユニットの対応する関連記憶領域に格納される。

【００４８】 図６は、線状スキャナ１４のいろいろの走査位置を表わす結合媒体収容容器６
の前面斜視図であり、超音波像の座標を示す３次元のデータキューブの１つを模
式的に示している。ここに、ｘ軸上にプロットされたデータ値は、線状スキャナ
１４のその時々の走査位置に対応しており、ｚ軸上でプロットされたデータ値は
、超音波エコーの走行時間に対応しており、かくて、本質上底部壁７に対応する
反射構造の距離に対応しており、さらに、ｙ軸上でプロットされたデータ値は、
照射波の生成要素が基準要素に関して線状スキャナ１４に対して有する距離に対
応する（基準要素は、好ましくは線状スキャナ１４の双方の最外部の要素の一つ
とする）。 このようにして取得された映像データ点２４には、反射された超音波放射１７
の強度に対応する、好ましくは８ビットから成るデジタルデータ値が対応所属さ
れる。

【００４９】 図７は、図１による装置１の側断面図であり、線状スキャナ１４は底部壁７に
対して斜め方向に向けられた超音波放射１７を生成する。この傾斜角は、図示し
ない傾倒軸を介して線状スキャナ１４を傾倒させることによって調節できる。３
次元の超音波像の、傾斜させた線状スキャナ１４による撮影によって、評価のた
めの余分の情報が得られる。

【００５０】 図８は、種々の（角度に）傾倒させた超音波変換器１４によって撮影した超音
波像を、ｘ−ｚ軸線に沿った略断面図として示す。ここで、第１の傾斜した断面
像２５は、ｘ値の増大方向に傾斜した線状スキャナ１４による超音波像の撮影に
対応し、直角の断面像２６は、底部壁７に対して直角の方向に指向された、傾斜
していない線状スキャナ１４にある撮影に対応し、また第２の傾斜した断面像２
７は、ｘ値の減少方向に傾斜した線状スキャナ１４による撮影に対応している。
第１の傾斜した断面像２５は、一例として、構造Ａ、Ｂ、Ｃを有し、直角の断面
像２６は、一例として、構造Ａのみを有し、第２の傾斜した断面像２７は、構造
Ａ、Ｂを有する。しかし、実際に存在する構造（複数）の表示は、線状スキャナ
１４の傾倒に依存していない。従って、一例として図示した場合において、構造
Ａは、実際に存在する構造に対応している。それに反し、構造Ｃは、単に測定時
に発生するアーティファクトである。構造Ｂは、おそらくは実際に存在する構造
に関する。

【００５１】 撮影された構造Ａ、Ｂ、Ｃが、実際の構造（複数）又は実際の構造（複数）の
一部分、従ってシスト又は石灰粒子であるのか、又はアーティファクトであるか
を、自動化された方法によって確認するために、傾斜したデータキューブの座標
を、三角法の変換計算プログラムによって直交データキューブの座標に変換する
。

【００５２】 全部の像点の直交座標表示は、コンピューターによって支援された超音波像の
比較を可能にする。ここで、比較プログラムは、反射による超音波流１７のデジ
タル化された強度値を、（像）点ごとに比較し、各別の記憶領域に生じたアーテ
ィファクトのみを特徴付けるか又は無視（放棄）する。傾斜した断面像２５、２
７を直交座標系上に投影し、そのようにして取得されたデータ値を次に比較する
場合には、これらの断面像２５、２６、２７の共通の断面値にあるデータ値のみ
を勘案するだけでよい。高いｘ値及びｚ値を有する、第１の傾倒した断面像２５
の評価不可能なデータ値２８、ないし、ｚ値は高いがｘ値は小さな、第２の傾斜
した断面像２７の評価不可能なデータ値２９は、直角データキューブの外側の範
囲に対応するため、自動化された評価方法については使用できない。

【００５３】 記憶された映像データが現実の構造か又はアーティファクトかについての、そ
れ以上の情報は、方向に依存した効果をもたらす。

【００５４】 図９は、第１の傾斜した断面像２５、直角の断面像２６並びに第２の傾斜した
断面像２７を示す。全部の断層撮影は、１つの構造Ｄを有し、この構造Ｄは、１
つの現実の構造でありうる。構造中の後方には、撮影方向に、長い尾状の影３０
が確認できる。このような影３０は、一例として、石灰粒子によって完全に反射
される場合に発生するので、撮影方向において石灰粒子の後方にある組織によっ
ては、反射のための超音波は得られない。影の投影が撮影方向に依存する場合に
は、それは、撮影された構造Ｄが現実の構造であることの別の証左である。従っ
て、方向に依存する効果は、別の差分検査方法として役立つ。

【００５５】 方向に依存する構造を評価プログラムによって見出した場合には、３次元の超
音波像を点ごとに走査する。例えば石灰粒子の既知の反射値に対応する所定の閾
値にある像点が到達した場合、プログラムは、例えば同様のデータ値ないしデー
タ値が急激に変化する像点を求めて環境（周囲）の検査を行う。評価プログラム
がそうした領域を発見した場合、それは、おそらくは、方向に依存する効果であ
る。評価プログラムは、次に、強度値の変化の勾配と、線状スキャナ１４の傾倒
角によって定まる超音波放射１７の方向に対する方向依存領域の投影とを計算す
る。種々の（異った）超音波映像の投影を相互に対し差分計算し、その際に、あ
る所定の差分値を超過した領域は、アーティファクトとして無視する。アーティ
ファクトの別の示唆としては、現実に存在する構造において、超音波放射１７の
方向と平行となるべき計算された勾配が用いられる。

【００５６】 更に、方向に依存する効果は、現実の構造をアーティファクトから区別する特
性の他に、線状スキャナ１４の傾倒可能な構成とすることの原因（根拠）を表わ
している。この傾倒は、例えば簡単な走査過程において強く反射する粒子の影領
域にある領域についても情報を作成することを可能にする。

【００５７】 本発明による装置の別の実施態様において、結合媒体収容容器６の１つの側部
壁９は、第２の線状スキャナを有し、この線状スキャナは、底部壁７に配設した
線状スキャナ１４に対応して、搬送ユニットにより変位させることができる。第
２の線状スキャナを本発明に従って使用することによって、影を投出する構造Ｄ
の後方にある領域からの映像情報も生成可能となる。

【００５８】 図１０は、ｘ−ｚ軸線に沿って切断した２つの超音波映像２６を概略的に図示
する。傾倒されない線状スキャナ１４によって撮影された直角の断層撮影２６は
、共通して、構造Ａを有するが、構造Ｂは、両方の断層撮影２６のうち右側の断
層撮影に現出されるにすぎないので、構造Ｂは、アーティファクトである。

【００５９】 映像表示のアーティファクトを除くために、記憶ユニットには、２つの映像デ
ータ組の差から計算される差分映像を記憶するための差分記憶領域が設けられて
いる。例えば図１０において右側の断層撮影２６から左側の断層撮影２６を減算
すると、図示した例の差分映像は、正の符号をもった構造Ｂのみを含んだものと
なる。現実の構造例えばＡは、この差分映像には含まれていない。従って、図１
０で右側に示した断層撮影２６から、差分映像の正の映像データ値を減算すると
、アーティファクトのない超音波映像が得られる。

【００６０】 図１１は、１つのみの乳房２を検査するための線状スキャナ１４を備えた結合
媒体収容容器６の正面側の斜視図である。この構成形態では、結合媒体収容容器
６に、寝台４の長手方向に移動する間に１つのみの乳房２を検査する線状スキャ
ナ１４を備えている。底部壁７の乳房２と反対側には、案内レール３１が配設し
てあり、この案内レール３１は、線状スキャナ１４の案内溝３２に係合する。図
示しない移動手段によって線状スキャナ１４が案内レール３１上において移動す
ることによって、患者３の右側又は左側の乳房２が選択可能となる。

【００６１】 図１２は、寝台４の長手方向と直角の方向に変位可能な線状スキャナ１４を備
えた結合媒体収容容器６の別の実施態様を示している。この実施態様において、
乳房２は、並行にでなく、順次走査される。

【００６２】 図１３は、寝台４の長手方向に移動自在な扇形スキャナ（Sektorscanner）３
３（扇形の走査プロファイル３４を有する）の別の実施態様を示す正面斜視図で
ある。図示した移動方向に扇形スキャナ３３が移動することによって、乳房２が
クサビ状に走査される。

【００６３】 図１４は、傾倒した扇形スキャナ３３を備えた図１３による結合媒体収容容器
６を示す。乳房を傾倒走査することによって、傾倒のない走査では例えば強反射
性の構造の影にかくれる領域からも映像情報を取得することが可能となる。

【００６４】 図１５は、自身の（軸）回りに回動可能な扇形スキャナ３３（底部壁７中の中
心位置に組込まれる）の正面側からの斜視図である。予設定された角度（典型的
には２°）毎に扇形スキャナ３３が順次回動され、それに続いて扇形の走査領域
が撮影され、１つの回転位置に対応するデータ値を所属させつつ２次元のデジタ
ル化映像データを１つの記憶領域に読込むことによって、クサビ状の走査容積が
形成される。

【００６５】 この実施態様の図示しない搬送ユニットは、コンピューター制御されるステッ
ピングモーターの他に、このステッピングモーターに結合された駆動軸と、扇形
スキャナ３３の回りに延長する回動クラウン（ギア）（扇形スキャナ３３に回転
不可能に連結される）とを備えている。クラウンギアは、駆動軸上に回転不可能
に配された歯車と噛合っている。

【００６６】 図１６は、底部壁７に対して傾倒された扇形スキャナ３３を備えた、図１５に
よる本発明の実施態様を示している。前述した例で示したように、傾倒によって
、所見を確認するための補助的な根拠が得られる。

【００６７】 図１７に示した本発明による装置１の別の実施態様において、底部壁７の中心
部には、回動自在に支承された中間領域（ないし中間部分）３５があり、この中
間領域３５には、矩形の走査領域３６を備えた図示しない線状スキャナが組込ま
れている。所定の、典型的には２°の角度に亘って、円板状の中間領域３５と、
それにより線状スキャナとを回動させ、回動位置に対応する１つのデータ値を割
当てかつ個別の場所コンピューターの図示しない記憶領域中の２次元のデジタル
化走査映像を読込むことによって、円筒形の走査容積が達成される。この実施態
様の搬送ユニットは、円板状の中間領域３５と平行に配向されてこれと回動不可
能に結合された歯車を備えている。

【００６８】 図１８は、ある角度傾倒された底部壁７の円板状の中間領域３５を備えた本発
明の図１７による実施態様を示している。前述したように、傾倒した円板状の中
間領域３５は、所見の評価にとって必要な情報を提供できる。

【００６９】 本発明による装置１は、迅速に、しかも無接触で、女性の乳房２の検査を行う
ことを可能にする。この検査は再現性があり、補助の人員によって自動的に行う
ことができるので、医師の点検は、検査の間必要ではなく、検査コストも低廉で
ある。一部コンピューター制御される評価方法は、病状に対して更に短時間で示
唆も得ることを可能にする。

【００７０】 この示唆に基づいて、後続のより詳細な検査例えば乳房レントゲン撮影による
方法を行い、それによりなお残る不明点を解消することが可能となる。

【００７１】 また、この検査を、注意深く行われる乳房レントゲン撮影に続けて行うことに
よって、乳房２の病理学的状態以外の状態を確認することも可能である。ここで
撮影した３次元の超音波像は、後の所定の時間間隔で行う検査において、検査の
再現性に基づいて、参照として用いることにより、データバンクに格納した基準
値から逸脱したときに病理学的組織についての別の示唆が導出されうるようにす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 走査開始時においての本発明の一実施態様による装置及び被検乳房を示す側面
図である。

【図２】 走査開始時においての図１による装置及び被検乳房を示す側面断面図である。

【図３】 図２に対して追加された詳部とまた図１の装置を示す正面断面図である。

【図４】 図１による装置及び被検乳房超音波変換器によるいろいろの走査位置を示すた
めの側面断面図である。

【図５】 超音波変換器の変位を示すための、図１による装置及び被検乳房の側面断面図
である。

【図６】 線状スキャナのいろいろの走査位置を示すための、結合媒体撮影容器の斜視図
であり、断層撮影による走査によって得た映像データキューブの詳細を示す。

【図７】 いろいろの走査位置において示した傾倒線状スキャナと共に、図１による装置
及び被検乳房を示す側面断面図である。

【図８】 不同に傾倒させた超音波変換器によって撮影した超音波像と共に、ｘ−ｚ軸線
に沿って切断して示した略図である。

【図９】 方向に依存する効果を示すために不同に傾倒させた超音波変換器と共にｘ−ｚ
軸線に沿って切断して示した略図である。

【図１０】 ｘ−ｚ軸線に沿って切断した超音波像を示す略図である。

【図１１】 単一の乳房を検査するための線状スキャナと共に結合媒体撮影容器を示す斜視
透視図である。

【図１２】 寝台の長手方向と直角の方向に変位させうる結合媒体撮影容器の別の実施態様
を示す。

【図１３】 寝台の長手方向に変位させうる扇形スキャナと共に結合媒体撮影容器を示す斜
視図である。

【図１４】 図１２による結合媒体撮影容器に傾倒した扇形スキャナを備えた場合を示す。

【図１５】 自身の回りに回動しうる扇形スキャナと共に結合媒体撮影容器を示す斜視図で
ある。

【図１６】 図１４の結合媒体撮影容器を傾倒させた扇形スキャナと共に示す。

【図１７】 ディスク状の回動自在な底部壁の領域に配された線状スキャナと共に結合媒体
撮影容器と共に示す斜視図である。

【図１８】 傾倒させたディスク状の底部壁領域と共に図１７による結合媒体撮影容器を示
す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年４月１２日（２０００．４．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波放射（１７）が結合媒体（１５）を介して少くとも１
   つの乳房（２）に結合されうるようにした、位置固定された走査位置において扁
   平の層領域（３４、３６）を走査するための少くとも１つの超音波変換器（１４
   、３３）と、走査位置間において所定の行程長だけ該超音波変換器を移動させる
   ための搬送ユニット（２２）とを備えた、女性の乳房（２）を検査するための検
   査装置であって、 相互に対し角度をもって延在する扁平な層映像を得るために超音波変換器（１
   ４、３３）の一つ又は各々をある調節可能な傾倒角に亘り回動可能な傾倒軸によ
   って保持したことを特徴とする検査装置。
2. 【請求項２】 少くとも一方の乳房（２）は、寝台面を備えた寝台（４）の
   寝台通し孔（５）に通すことができ、一つ又は各々の超音波変換器（１４、３３
   ）は寝台（４）の寝台面と反対側に配され、結合媒体収容容器（６）が、一つ又
   は各々の超音波変換器（１４、３３）と少くとも一方の乳房（２）との間に、結
   合媒体（１５）を収容するように配設されたことを特徴とする請求項１記載の検
   査装置。
3. 【請求項３】 該結合媒体収容容器（６）が、被検乳房（２）の少くとも一
   方に個別に適合されるように高さ変位自在に固着され、弾性クッション（１０）
   を備えていることを特徴とする請求項２記載の検査装置。
4. 【請求項４】 一つ又は各々の超音波変換器（１４、３３）が、結合媒体収
   容容器（６）の壁（７、８、９）の結合媒体側の面と面一に連なることにより、
   超音波変換器（１４、３３）が変位した際に結合媒体軸（１５）の容積圧縮がさ
   けられるようにしたことを特徴とする請求項３記載の検査装置。
5. 【請求項５】 一つ又は各々の超音波変換器（１４、３３）が、結合媒体収
   容容器（６）の底部壁（７）の音響ヘッド切欠（２０）中に配され、該音響ヘッ
   ド切欠（２０）は、結合媒体によって完全に覆うことができ、底部壁（７）の少
   くとも一方の乳房（２）に対向する側に可撓性の封止ユニットを有し、少くとも
   一方の乳房（２）に 指向する側が超音波透過膜（２１）によって画定され、少
   なくとも音響ヘッド切欠（２０）を含む底部壁（７）の領域が搬送ユニットによ
   り変位可能とされたことを特徴とする請求項４記載の検査装置。
6. 【請求項６】 搬送ユニットが、結合媒体収容容器（６）の下方に配された
   、結合媒体収容容器（６）の側部壁（８）の封止用舌部に対して底部壁（７）を
   押付けるための２個の押圧ロール（２２）を含み、これらの押圧ロール（２２）
   が所定の角度に亘り回転駆動されうるようにしたことを特徴とする請求項５記載
   の検査装置。
7. 【請求項７】 少くとも１つの超音波変換器（１４、３３）がロッド状の線
   状（リニア）スキャナ（１４）であり、この線状スキャナ（１４）上に、超音波
   を発生させる複数のエレメントが並設されたことを特徴とする請求項６記載の検
   査装置。
8. 【請求項８】 線状スキャナ（１４）が寝台面に基本的に平行に、また寝台
   （４）の長手方向に直角に配され、底部壁（７）全体は寝台（４）の長手方向に
   変位自在とされたことを特徴とする請求項７記載の検査装置。
9. 【請求項９】 底部壁（７）の移動時に、線状スキャナ（１４）から送出さ
   れた超音波が両方の乳房（２）を走査するように、線状スキャナ（１４）を構成
   したことを特徴とする請求項８記載の検査装置。
10. 【請求項１０】 線状スキャナ（１４）から送出された超音波が底部壁（７
    ）の移動時に、一方の乳房（２）を走査し、線状スキャナ（１４）は、被検乳房
    （２）を選出するために、案内レール（３１）上において走査方向に対して直角
    の方向に変位可能に支承されたことを特徴とする請求項８記載の検査装置。
11. 【請求項１１】 線状スキャナ（１４）が寝台面と平行に、また寝台（４）
    の長手方向と平行に配され、底部壁（７）の全域は寝台（４）の横方向へ変位可
    能とされたことを特徴とする請求項７記載の検査装置。
12. 【請求項１２】 少くとも一方の超音波変換器が扇形の走査領域（３４）を
    備えた扇形スキャナ（３３）であることを特徴とする請求項６記載の検査装置。
13. 【請求項１３】 扇形スキャナ（３３）が底部壁（７）と共に寝台（４）の
    長手方向に可動とし、扇形の走査領域（３４）が寝台（４）の長手方向に基本的
    に直角に配向されたことを特徴とする請求項１２記載の検査装置。
14. 【請求項１４】 少くとも１つの超音波変換器が扇形スキャナ（３３）であ
    り、この扇形スキャナ（３３）は、底部壁（７）の中心部において自身の回りに
    回動自在に支承されたことを特徴とする請求項４記載の検査装置。
15. 【請求項１５】 少くとも１つの超音波変換器が扇形スキャナ（３３）であ
    り、底部壁（７）の円板状に回動自在な中間領域（３５）に配設してあり、該中
    間領域（３５）は、底部壁（７）の位置固定された領域に封止ユニットを介して
    支承されたことを特徴とする請求項４記載の検査装置。
16. 【請求項１６】 少くとも１つの超音波変換器（１４、３３）が結合媒体収
    容容器（６）の側部壁（９）に配設されたことを特徴とする請求項４記載の検査
    装置。
17. 【請求項１７】 結合媒体収容容器（６）の底部壁（７）のみならず、側部
    壁（９）も各１つの変位自在な超音波変換器（１４、３３）を有することを特徴
    とする請求項４記載の検査装置。
18. 【請求項１８】 少くとも一方の女性の乳房（２）上を位置固定された走査
    位置において扁平な層領域を走査するために搬送ユニット（２２）によって走査
    位置間を所定の行程長分超音波変換器（１４、３３）を変位させて、次々の変位
    において、その都度の１つの変位に対応するデータ値を像連鎖の１つの断層撮像
    に所属させつつ３次元の超音波像を撮影し、対応する記憶ユニットに記憶させる
    ことによって、少くとも１つの女性の乳房（２）の超音波像のアーティファクト
    を減少させる方法において、 超音波変換器（１４、３３）を回動可能な傾倒軸によって、少くとも一方の乳
    房（２）に対してある傾倒角に配向させ、所属された傾倒角において記憶し、少
    くとも２つの３次元の超音波像を撮影し記憶することを特徴とする方法。
19. 【請求項１９】 超音波変換器（１４、３３）を３次元の超音波像の各々に
    ついて不同に傾倒させることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 【請求項２０】 不同の傾倒角で撮影される超音波像の座標を（変換）計算
    プログラムによって１つの共通の座標系上にプロットすることを特徴とする請求
    項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】 少くとも２つの超音波像を評価プログラムを介して点毎に
    差分形成により比較し、単一の記憶領域に生ずる構造をアーティファクトとして
    無視することを特徴とする請求項１８−２０に記載の方法。
22. 【請求項２２】 各々の３次元の超音波像中の方向依存性の構造を、評価プ
    ログラムを介して、ある固定された閾値の周囲の像点の走査によって規定し、そ
    れぞれの走査方向への投影下に減算によって比較し、単一の記憶領域内に生ずる
    構造のみをアーティファクトとして無視することを特徴とする請求項１９記載の
    方法。