JP2007050159A - X-ray ct examining apparatus for mamma, and mamma shaping tool for x-ray ct examination of mamma - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乳癌の検査等に用いられる乳房のX線CT検査装置及び乳房のX線CT検査用乳房整形用具に関する。 The present invention relates to a breast X-ray CT examination apparatus and a breast shaping tool for breast X-ray CT examination used for breast cancer examination and the like.
従来、乳癌の検査方法には、触診による方法のほか、機器による検査方法として、X線マンモグラフィックフィ、超音波、MRI(磁気共鳴)などが用いられている。なかでも、X線マンモグラフィによれば湿潤性のガン組織やガン組織の痕跡でもある細胞の石灰化を検出することができるため、他の検査方法に比して信頼性が高いとされている。このため、近年の乳癌発生率の増加傾向に鑑みて、触診が主体であった乳癌検診においてX線を用いたマンモグラフィ検査が推奨されるようになってきている。 Conventionally, X-ray mammography, ultrasound, MRI (magnetic resonance), and the like are used as inspection methods for breast cancer in addition to palpation methods. In particular, according to X-ray mammography, wet cancer tissue and calcification of cells, which are also traces of cancer tissue, can be detected. Therefore, it is considered to be more reliable than other examination methods. For this reason, in view of the increasing tendency of the incidence of breast cancer in recent years, mammography examination using X-rays has been recommended in breast cancer screening, which was mainly palpation.
X線マンモグラフィは乳房を片方ずつ圧迫板により圧迫し、X線を体軸の上部斜位方向から胸部に平行に投射し、乳房の透過像を得る方法である。撮影する方向は集団検診では一方向のことが多く、精密検査では数方向からの撮影が行われている。X線画像の撮影には従来はスクリーンフィルムが用いられ、これをシャーカステンで医師が読影する方法がとられてきたが、最近はコンピューティドラジオグラフィ(CR)やフラットパネル固体撮像素子によるデジタル方式マンモグラフィも使用されるようになってきている。
ここで、上記した圧迫板は、乳房を扁平にしてX線透過撮影を容易にするためと、乳房をできるだけ胸壁から離して胸壁に近い部位まで撮影することを目的としている。しかしながら、ガンの可能性ある部位が検出された場合であっても、乳房が変形された状態での画像であるため、3次元的に検出部位を特定することが困難であった。また、こうした圧迫状態でX線透過像を得るため、被検者に苦痛・恐怖を与えることになる場合があった。さらに、従来のようなX線照射方法によれば、スクリーンフィルム、フラットパネルを用いたデジタル方式マンモグラフィ及びCRのいずれにおいても十分な分解能が得られていないとともに、胸壁近傍の異常部位の検出に問題があった。 Here, the above-described compression plate is intended to make the breast flat and facilitate X-ray transmission imaging, and to image the breast as far away from the chest wall as possible and close to the chest wall. However, even when a potential cancer site is detected, it is an image with the breast deformed, and it is difficult to specify the detection site in three dimensions. In addition, in order to obtain an X-ray transmission image in such a compressed state, the subject may be in pain or fear. Furthermore, according to the conventional X-ray irradiation method, sufficient resolution is not obtained in any of digital mammography and CR using a screen film and a flat panel, and there is a problem in detecting an abnormal site near the chest wall. was there.
一方、こうしたX線マンモグラフィのこの欠点を補う検査方法として全身CTの利用が試みられている。しかし、全身CTでは、空間分解能/コントラスト分解能が不十分であるとともに、造影剤による乳腺・乳癌の造影が必要である。このため、ヨードなど造影剤にアレルギーのある被験者に用いることが困難であるほか、薬剤注入処置などから、集団検診など多数の正常一般人を対象とした検査には適さない。さらに、このCTの場合、胸部全体を被ばくすることになり、被ばく線量の低減の立場からも集団検診のような多数の正常一般人を対象とした検査には適していない。 On the other hand, the use of whole body CT has been attempted as an inspection method that compensates for this drawback of X-ray mammography. However, in whole body CT, spatial resolution / contrast resolution is insufficient and contrasting of breast and breast cancer using a contrast medium is necessary. For this reason, it is difficult to use for subjects who are allergic to a contrast medium such as iodine, and it is not suitable for examinations for a large number of normal people such as mass screening due to drug injection treatment. Furthermore, in the case of this CT, the entire chest is exposed, and from the standpoint of reducing the exposure dose, it is not suitable for examinations for a large number of normal people such as mass screening.
そこで、本発明は、上記したX線マンモグラフィにおける問題点を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、異常部位を容易に特定できる乳房のX線CT検査装置を提供することを一つの目的とする。また、本発明は、胸壁近傍の異常部位を容易に検出できる乳房のX線CT検査装置を提供することを他の一つの目的とする。また、本発明は、検査時における苦痛を緩和できる乳房のX線CT検査装置を提供することをさらに他の一つの目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve the problems in the X-ray mammography described above. That is, an object of the present invention is to provide a breast X-ray CT examination apparatus that can easily identify an abnormal site. Another object of the present invention is to provide a breast X-ray CT examination apparatus that can easily detect an abnormal site near the chest wall. Another object of the present invention is to provide a breast X-ray CT examination apparatus that can relieve pain during examination.
本発明者らは、検討の結果、乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形し、こうして整形された乳房に対してX線を照射することにより、上記した課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明によれば、以下の手段が提供される。 As a result of the study, the present inventors can solve the above-described problems by shaping at least a part of the breast without shaping the breast and irradiating the shaped breast with X-rays. The present invention has been completed. That is, according to the present invention, the following means are provided.
本発明によれば、乳房のX線CT検査装置であって、乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段と、前記乳房整形手段で整形された乳房の部位に対してX線を照射可能であるX線発生手段と、前記X線発生手段に対向される透過X線検出手段と、を備える、装置が提供される。 According to the present invention, there is provided an X-ray CT examination apparatus for breasts, which includes a breast shaping unit that supports at least a part of a breast and can be shaped without pinching the breast, and a breast shaped by the breast shaping unit. An apparatus is provided that includes X-ray generation means capable of irradiating a site with X-rays, and transmitted X-ray detection means opposed to the X-ray generation means.
この装置においては、前記X線発生手段は、前記乳房整形手段で支持されていない乳房の部位に対してX線を照射可能な手段とすることができる。また、前記X線発生手段は、前記乳房整形手段で整形された乳房の基部周縁に沿って移動可能に設けられる手段とすることができる。さらに、この装置においては、前記透過X線検出手段は、前記乳房整形手段で整形された乳房の基部周縁に沿って移動可能に設けられる手段とすることもできる。なお、本明細書において、「乳房の基部」とは、乳房の胸壁近傍部分を意味している。したがって、乳房の基部は、通常、乳房が胸壁から隆起する円弧状あるいは環状の輪郭を有している。また、「乳房の基部周縁」とは、こうした乳房の胸壁近傍部分の周縁を意味している。例えば、「乳房の基部周縁」とは、上記した円弧状あるいは管状の輪郭の周縁が相当する。 In this apparatus, the X-ray generation means can be a means capable of irradiating X-rays to a part of the breast not supported by the breast shaping means. Further, the X-ray generation means may be a means provided so as to be movable along the peripheral edge of the base of the breast shaped by the breast shaping means. Further, in this apparatus, the transmitted X-ray detection means may be a means provided so as to be movable along the peripheral edge of the base of the breast shaped by the breast shaping means. In the present specification, “breast base” means a portion near the chest wall of the breast. Thus, the base of the breast typically has an arcuate or annular contour where the breast rises from the chest wall. The “breast base peripheral edge” means the peripheral part of the breast near the breast wall. For example, the “periphery of the base of the breast” corresponds to the peripheral edge of the above-described arc shape or tubular contour.
さらにまた、前記X線発生手段は、コーンビーム状にX線を照射可能な手段であり、前記透過X線検出手段は、前記X線発生手段によりコーンビーム状に照射されたX線をほぼ同時に検出可能な検出器を備える手段とすることができる。また、X線発生手段と前記X線検出手段とは対向状態を維持して回転可能に支持されていてもよい。 Furthermore, the X-ray generation means is a means capable of emitting X-rays in a cone beam shape, and the transmitted X-ray detection means is configured to substantially simultaneously apply the X-rays irradiated in the cone beam shape by the X-ray generation means. Means may be provided with a detectable detector. Further, the X-ray generation means and the X-ray detection means may be rotatably supported while maintaining an opposing state.
この装置においては、前記乳房整形手段は、乳房の頂部近傍を胸壁から離隔するようにして整形する手段とすることができる。また、前記乳房整形手段は、乳房の頂部近傍を支持して乳房を整形する手段とすることができる。さらに、この装置においては、乳房の少なくとも一部を吸引支持して整形する手段としてもよい。 In this apparatus, the breast shaping means may be a means for shaping so that the vicinity of the top of the breast is separated from the chest wall. The breast shaping means may be a means for shaping the breast while supporting the vicinity of the top of the breast. Furthermore, in this apparatus, it is good also as a means in which at least one part of a breast is suction-supported and shape | molded.
また、この装置においては、乳房の少なくとも一部に当接して乳房基部近傍を胸壁から立設するように整形する、他の乳房整形手段、を備えることもできる。こうした態様においては、前記他の乳房整形手段は、乳房の周囲に沿って乳房を支持する弧状体又は環状体を有することもできる。さらに、こうした態様においては、前記弧状体又は前記環状体の内部の少なくとも一部に、ガスを充填可能な中空部を有し、前記弧状体又は前記環状体は、前記中空部に充填されるガス量に応じた乳房の支持能力を発揮するようにすることもできる。 In addition, this apparatus can also include other breast shaping means for shaping so that the vicinity of the breast base is erected from the chest wall in contact with at least a part of the breast. In such an embodiment, the other breast shaping means may have an arcuate body or an annular body that supports the breast along the circumference of the breast. Furthermore, in such an aspect, at least a part of the inside of the arcuate body or the annular body has a hollow part that can be filled with gas, and the arcuate body or the annular body is a gas filled in the hollow part. It is also possible to demonstrate the ability to support the breast according to the amount.
この装置は、また、立位、座位、横臥位、伏臥位又は仰臥位のいずれかの検査姿勢において乳房を検査するための装置とすることができる。 The device may also be a device for examining the breast in any of the standing, sitting, lying, lying or supine postures.
また、本発明によれば、乳房のX線CT検査システムであって、乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段と、前記乳房整形手段で整形された乳房に対してX線を照射可能なX線発生手段と、前記X線発生手段に対向される透過X線検出手段と、を備える、X線CT検査装置と、該X線CT検査装置の前記透過X線検出手段において検出された透過X線情報に基づいて画像を再構成処理して画像情報に変換する画像再構成手段と、前記画像情報に基づく画像を表示する画像表示手段と、を備える、システムが提供される。 According to the present invention, there is also an X-ray CT examination system for breasts, which is shaped by the breast shaping means that can shape the breast without supporting the breast while supporting at least a part of the breast. An X-ray CT examination apparatus comprising: X-ray generation means capable of irradiating the breast with X-rays; and transmission X-ray detection means opposed to the X-ray generation means; and the X-ray CT examination apparatus Image reconstruction means for reconstructing an image based on transmission X-ray information detected by the transmission X-ray detection means and converting the image into image information; and image display means for displaying an image based on the image information. A system is provided.
本発明によれば、X線CT検査装置の制御方法であって、X線発生手段を制御してX線発生手段によってX線を発生させる工程と、透過X線検出手段を制御して乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段によって整形される乳房を透過するX線を検出する工程と、前記検出した透過X線情報に基づいて再構成処理して乳房のX透過像情報に変換する工程と、前記X線透過像情報に基づく画像を画像表示手段に表示する工程と、を備える方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a control method for an X-ray CT examination apparatus, the step of controlling the X-ray generation means to generate X-rays by the X-ray generation means, and the control of the transmission X-ray detection means to control the breast. A step of detecting X-rays transmitted through the breast shaped by the breast shaping means that can be shaped without supporting the breast while supporting at least a part thereof, and a reconstruction process based on the detected transmission X-ray information There is provided a method comprising: converting to X-ray transmission image information of a breast; and displaying an image based on the X-ray transmission image information on an image display means.
また、本発明によれば、乳房のX線CT検査装置用の乳房整形用具であって、乳房の頂部近傍を支持して乳房を整形可能な乳房整形手段、を備える乳房整形用具が提供される。また、本発明によれば、乳房のX線CT検査装置用の乳房整形用具セットであって、乳房の頂部近傍を支持して乳房を整形する第1の乳房整形手段と、乳房の周囲に沿って乳房を支持する弧状体又は環状体を有して、乳房基部近傍を胸壁から立設させるように整形する第2の乳房整形手段と、を備える、セットが提供される。 In addition, according to the present invention, there is provided a breast shaping tool for a breast X-ray CT examination apparatus, comprising breast shaping means capable of shaping the breast while supporting the vicinity of the top of the breast. . According to the present invention, there is provided a breast shaping tool set for an X-ray CT examination apparatus for breasts, the first breast shaping means for shaping the breast while supporting the vicinity of the top of the breast, and the circumference of the breast A second breast shaping means having an arcuate body or an annular body for supporting the breast and shaping the vicinity of the breast base so as to stand upright from the chest wall.
本発明の乳房のX線CT検査装置は、乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段と、前記乳房整形手段で整形された乳房に対してX線を照射可能であるX線発生手段と、前記X線照射源に対向されるX線検出手段と、を備えることを特徴としている。この装置によれば、乳房整形手段により乳房が挟持されることなく整形され、乳房整形手段により整形された乳房に対してX線が照射される。このため、乳房を挟持することによる圧迫や苦痛が回避されるとともに、整形された乳房に対してX線が照射されるため、疾患被疑部位等の特定が容易になる。したがって、本発明の装置によれば、集団検診等に適したX線による乳房の検査装置が提供される。 A breast X-ray CT examination apparatus according to the present invention includes a breast shaping unit that supports at least a part of a breast and can perform shaping without pinching the breast, and X-rays are emitted from the breast shaped by the breast shaping unit. X-ray generation means capable of irradiation and X-ray detection means facing the X-ray irradiation source are provided. According to this apparatus, the breast is shaped without being pinched by the breast shaping means, and X-rays are irradiated to the breast shaped by the breast shaping means. For this reason, pressure and pain caused by pinching the breast are avoided, and X-rays are irradiated to the shaped breast, so that it is easy to specify a disease suspected part and the like. Therefore, according to the apparatus of the present invention, an apparatus for examining a breast by X-rays suitable for group examination or the like is provided.
以下、本発明の実施例について図1〜図6に基づいて詳細に説明する。図1は、X線CT検査システムの一例を示す図であり、図2は、図1に示すX線CT検査装置の概略を示す図であり、図3は、乳房整形用具の一例及びその使用例を示す図であり、図4は、乳房のX線検査におけるX線スキャニングの一例を示す図であり、図5は、乳房整形用具の他の一例を示す図であり、図6は、X線CT検査装置の他の一例を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 is a diagram showing an example of an X-ray CT examination system, FIG. 2 is a diagram showing an outline of the X-ray CT examination apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an example of a breast shaping tool and its use. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of X-ray scanning in an X-ray examination of a breast, FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a breast shaping tool, and FIG. It is a figure which shows another example of a line CT inspection apparatus.
(X検査装置)
図1に示すように、本発明の乳房MのX線CT検査システム1は、乳房MのX線CT検査装置2と、X線CT検査装置2による撮影制御及び撮像データの処理などを実行するコンピュータ50と、ディスプレイ60とを備えている。X線CT検査装置2は、座位での乳房MのX線CT検査装置であり、ベース4上に固定したアーム10の先端側に、微小焦点(マイクロフォーカス)X線源であるX線発生器16と、高解像度X線検出器18と、乳房整形用具30と、を備える撮影ユニット12を備えている。
(X inspection device)
As shown in FIG. 1, an X-ray CT examination system 1 for breast M according to the present invention executes an X-ray
図2に示すように、X線CT検査装置2は、床又は適当なテーブルなどの天板上に設置されるベース4を備えており、このベース4には、X線像撮影ユニット12を被検者の乳房Mに対して適切な高さや角度に調整可能に設けたアーム10を備えている。
As shown in FIG. 2, the X-ray
アーム10の先端側には、駆動モータ機構13により駆動される回転軸14を介してX線撮影ユニット12を備えている。X線撮影ユニット12は、X線の遮蔽体であるスリーブ15aを備えており、その内部には、回転軸14により回転可能なアーム15bとこのアーム15bの両端側に固定されたX線発生器16と透過X線検出器18とを備えている。スリーブ15aは脱着可能に設けられるとともに、回転軸14の回転に伴って回転しないように固定されている。アーム15bは、その中央部分が回転軸14に装着されており、回転軸14が回転中心となって回転するようになっている。回転軸14及びアーム15bの回転範囲や速度は、コンピュータ50と検査装置2に接続された操作器からの入力によって制御可能に構成されている。
An
X線発生器16は、アーム15bの一端側にその半径方向に移動可能に固定されている。X線発生器16は、X線透過像の撮影時には、被検者の胸壁に当接若しくは胸壁の近傍まで到達される程度の筒状のケーシングを有しており、その先端側、すなわち、被検者の胸壁に近い部分にX線の照射窓を有している。なお、照射窓には照射領域を拡大縮小可能な絞り装置を備えることもできる。
The
透過X線検出器18は、アーム15bのX線発生器16が固定される側の反対側の一端にその半径方向に移動可能に固定されている。透過X線検出器18としては、平面を有する半導体X線像検出器を用いている。こうした透過X線検出器18によれば、デジタル画像方式による横方向と高さ方向の2次元のCT用投影データを得ることができる。なお、検出器18が有する各画素は透過X線を直接電子信号に変換し、その強度を電子画像信号として伝送することができる。透過X線検出器18は、乳房Mの大きさ・形状に合わせてフレキシブルに曲がり、投影データ採集に最適な曲率を形成できるようになっている。透過X線検出器18は、乳房Mの基部周縁に沿うとともに、X線の透過X線量をX線発生点から等距離で検出するために円弧状形態を有することが好ましい。
The
透過X線検出器18は、被検者の乳房Mを挟んでX線発生器16に対向可能に配置されている。また、X線発生器16と透過X線発生器18とは、それぞれアーム15bに固定されているため、回転軸14及びアーム15bの回転に伴って相対位置を維持したまま、回転可能となっている。
The
乳房整形用具30は、被検者の乳房Mの頂部又はその近傍を吸引して支持することで乳房Mを整形することができるようになっている。こうした乳房整形用具30は、被検者の乳房Mを指向して突出するようにアーム15b近傍に備えられている。より具体的には、アーム15bの回転軸14に連結される部分の近傍に備えられている。乳房整形用具30の突出長さや位置は、弾性体あるいはギア機構等の公知の手段や屈曲可能な芯材を充填するなど公知の形状維持手段等を用いて適宜調整できるようになっている。乳房整形用具30は、その先端側に乳房Mの頂部又はその近傍に当接して吸着可能とする吸着部32を有している。吸着部32は、略カップ形状(好ましくは乳房Mの頂部の形状に対応している。)を有し、密着可能に弾性を有するエラストマーから構成されている。また、吸着部32は、その奥部においてアーム10内を挿通される吸引管34及び吸引管34に連通する真空吸引源36に接続されている。なお、吸着部32及び吸引管34は、回転軸14の回転及びこれに伴うアーム15bの回転により干渉されないように支持されている。
The
コンピュータ50は、支持部材14の位置や回転角度制御、X線発生器16におけるX線照射量やタイミング制御、透過X線検出器18から取得した透過X線量などの透過X線情報からのX線透過像の合成、ディスプレイ60へのX線透過像の表示等の各種処理を実行するCPUや各種プログラムを記憶するROMのほかRAMなどのメモリ、取得した透過X線量データ及びX線透過像を保存するハードディスクを備えたマイクロプロセッサとして構成されている。なお、本実施例においては、コンピュータ50を用いているが、透過X線についてのデータをCT画像に再構成処理が可能な画像処理装置であればよい。
The
次に、このX線CT検査システム1を用いて、被検者の乳房Mを、X線を用いて検査する操作について説明する。なお、被検者は、乳房Mの片方のみを露出させるX線被爆防護シートを装着して座位の状態で安静にしているものとする。まず、X線CT検査装置2のベース4を予め所定位置に設置し、スリーブ15aを取り外しておく。アーム15bのほぼ中央近傍から乳房整形用具30の吸着部32を突出させて、被検者の乳房Mの頂部にまで到達させた上、真空吸引源36により吸引を開始して、吸着部32により乳房M頂部を吸引支持する。これにより、被検者の乳房Mの頂部近傍が胸壁から離れるように整形される。吸引の強度を調節することにより、苦痛の程度を調整できるとともに、胸壁からの離隔される程度や乳房Mの形状などを整形することができる。なお、乳房Mを一定の形態に容易に整形できるようなガイドを用いることもできる。例えば、整形操作中の乳房Mの正面あるいは側方図から光学カメラを用いて乳房形状を計測し、その形状図を座標軸とともにディスプレイ60上に表示させるようにして、この座標軸をガイドとして用いて、一定の形態に乳房Mを整形するようにしてもよい。
Next, an operation for inspecting a subject's breast M using X-rays using the X-ray CT inspection system 1 will be described. It is assumed that the subject is resting in a sitting position by wearing an X-ray exposure protection sheet that exposes only one of the breasts M. First, the
こうした乳房Mの整形操作によれば、乳房Mを挟持するものではないため、苦痛などが低減されている。また、この方法では、乳房Mを扁平化するなど大きく変形させるものではないため、自然に近い形態であるか又は同じ形態を再現しやすいため、異常部位を容易に特定することができる。さらに、乳房整形用具30は、乳房Mの胸壁に近い基部近傍を支持していないため、当該部分に対しても確実にX線を照射することができ、当該部位における異変を容易に検出することができるようになっている。さらにまた、吸着部32で乳房Mの頂部を支持して整形し、当該吸着部32をアーム15bの回転中心におおよそ一致させていることから、再現性よく乳房Mを整形し検査することができ、結果として精度の高い検査が可能となる。
According to such a shaping operation of the breast M, since the breast M is not sandwiched, pain and the like are reduced. Further, in this method, since the breast M is not greatly deformed such as flattened, it is a form close to nature or the same form can be easily reproduced, so that an abnormal part can be easily identified. Furthermore, since the
次いで、アーム15bを回転させて、X線発生器16を所定の角度位置に設定する。X線発生器16の位置設定に伴うアーム15bの回転により、透過X線検出器18も同時に対向状態を維持したまま回転されて位置設定される。なお、X線発生器16の先端は、乳房Mの基部の周縁の胸壁に当接されていることが好ましい。したがって、必要に応じ、X線発生器16の先端部を乳房Mの基部の周縁の胸壁に当接するように位置設定する。X線発生器16は、半径方向にスライド移動可能に形成されているため、半径範囲内において所望の位置に移動される。また、同様に、透過X線検出器18の先端もX線発生器16に対向状に、乳房Mの基部の周縁の胸壁に当接されていることが好ましい。透過X線検出器18も半径方向に沿ってスライド移動可能に形成されているため、必要に応じ位置調整する。このように、X線発生器16と透過X線検出器18とを胸壁に当接させあるいは当接させる程度に配置することにより、胸壁近傍にもX線を照射するとともに透過X線を検出することができるようになる。このような準備の後、放射線遮断用スリーブ15aを固定軸19に装着する。
Next, the
こうして、乳房Mを整形して、X線発生器16及び透過X線検出器18をセッティングした後、予め設定したX線照射条件下、先に設定したX線発生器16の位置から回転軸14を中心に180°〜360°程度の範囲でアーム15bを回転させることにより、乳房Mの頂部近傍を中心として乳房Mの基部周縁に沿ってX線発生器16及び透過X線検出器18を移動させて乳房Mの所定範囲をX線でスキャニングする。こうしたスキャニングによれば、従来にない形態で乳房Mの断層データを得ることができ、その結果、高い空間分解能の画像を得ることができる。さらに、従来のマンモグラフィよりも高いコントラスト分解能を実現することもできる。加えて、多方向からの撮影画像を蓄積する方法であるため、1方向からのマンモグラフィ像に比較し、画像雑音が少なく、少ないコントラスト差を有効に識別することができるようになる。また、胸壁近傍における微小石灰化などの異変部位を容易にかつ確実に検出することができる。
After shaping the breast M and setting the
乳房Mの投影データの収集は回転角度毎にX線発生器16からX線を発生し、透過X線検出器18で2次元の透過像(投影データ)を得ることによって行う。回転範囲における投影データ収集角度数(ビュー数)は適当な値で設定することができる。2次元投影データのチャネル数(画素数)は512以上、縦スライス数(画素数)は100〜500程度の範囲で設定することができる。1画素の分解能は幾何学的拡大率を計算に入れた場合、0.1mm以下とすることができる。例えば、スライス厚さ0.2mmでスライス数240に設定した場合、1回転での撮影で高さが48mmの3次元CT画像が得られることになる。すなわち、48mm高さの乳房Mを1回転で撮影できることになる。
The projection data of the breast M is collected by generating X-rays from the
透過X線検出器18において検出した角度毎の投影データは、順次、コンピュータ50に送信され、コンピュータ50は投影データの再構成計算プログラムにより規定される所定の演算処理を実行する。なお、X線の中心と透過X線検出器18の中心から外れた断層面に於いては乳房Mを斜めに切断した断層像が得られる。画像診断は直接この断層像を用いても可能であるが、これらの斜め切断面を垂直切断面に変換し、高精度の3次元画像を構成することもできる。この変換はX線の中心線に対する投射角度から各画素に対する幾何学的な補正係数を算出し、この係数を用いて画素の3次元位置を修正した後、これらの垂直断面画像から3次元画像を再構成することができる。
The projection data for each angle detected by the
取得した断層像や三次元画像は、ディスプレイ60に表示される。表示画像は、全体像、任意の角度での断面像など適宜選択することができる。例えば、石灰化部位、腫瘍部位、乳腺異常部位など病巣と思われる部位をコントラスト強調・ガンマ変換、輪郭強調その他の画像処理を用いて観察に最適な条件を設定することができる。なお、このような設定は検査前に乳房ファントムによって行うことも可能である。
The acquired tomographic image and three-dimensional image are displayed on the
以上のようにして、被検者の乳房MのX線CT検査を実行することができる。なお、一回のスキャニングで乳房Mの全体を検査できない場合には、残余の部分についての検査を実行することができる。 As described above, the X-ray CT examination of the breast M of the subject can be performed. If the entire breast M cannot be inspected by one scanning, the remaining portion can be inspected.
なお、全体又は断面の粗観察に加えて、これらの画像に対してコンピュータ60に組み込んだCAD(Computer Assisted Diagnosis)ソフトウエアを用いて画像処理を行うこともできる。例えば、異常部位の拡大、コントラストしきい値の設定による異常部のみの表示、乳房内部視角からの表示などが挙げられる。このように、再構成した三次元画像とCADによる画像処理により、異常部位の3次元位置の正確な特定が可能となる。
In addition to rough observation of the whole or a cross section, image processing can be performed on these images using CAD (Computer Assisted Diagnostics) software incorporated in the
以上説明したように、この検査システム1によれば、乳房整形用具30により乳房Mが挟持されることなく整形され、こうして整形された乳房Mに対してX線が照射される。このため、乳房Mを挟持することによる圧迫や苦痛が回避されるとともに、整形された乳房Mに対してX線が照射されるため、疾患被疑部位等の特定が容易になる。したがって、本発明の装置によれば、集団検診等に適したX線による乳房Mの検査装置が提供される。
As described above, according to the inspection system 1, the breast M is shaped without being pinched by the
また、この検査システム1によれば、乳房整形用具30は、乳房Mの胸壁に近い基部近傍を支持していないため、当該部分に対しても確実にX線を照射することができ、当該部位における異変を容易に検出することができるようになっている。また、X線発生器16と透過X線検出器18とを胸壁に当接させあるいは当接させる程度に配置することにより、確実に当該部位での異変を検出することができる。
Further, according to the inspection system 1, the
また、この検査システム1によれば、従来のCTのように胸部全体を被ばくさせることがなく、また、乳房Mの軟組織だけの撮影であるため、撮影に効果的なエネルギーのX線だけを使用することができる。さらに、乳房M以外の人体の被ばくを極力なくすための効果的な遮蔽が可能となっている。 Further, according to this inspection system 1, since the entire chest is not exposed unlike conventional CT, and only the soft tissue of the breast M is imaged, only X-rays of energy effective for imaging are used. can do. Furthermore, effective shielding for minimizing the exposure of human bodies other than the breast M is possible.
また、この検査システム1によれば、高い空間分解能や高いコントラスト分解能を容易に得ることができる。また、特に座位による検査においては、乳房Mの整形操作を容易に行うことができるとともに、その位置決めなども容易に行うことができる。 Moreover, according to this inspection system 1, high spatial resolution and high contrast resolution can be easily obtained. In particular, in the examination by the sitting position, the shaping operation of the breast M can be easily performed, and the positioning thereof can be easily performed.
この検査システム1におけるコンピュータ50の画像再構成の演算処理を実行するCPUが透過X線情報に基づいてCT画像を再構成処理し画像情報に変換する画像再構成手段に相当し、ディスプレイ60が画像表示手段に相当し、投影データ等が透過X線情報に相当し、コンピュータ50により再構成処理されてディスプレイ60に表示される断層画像又は三次元画像がX線透過像情報に基づく画像に相当する。また、X線CT検査装置2における乳房整形用具30が、本発明の乳房整形手段又は第1の乳房整形手段に相当し、X線発生器16が、X線発生手段に相当し、透過X線検出器18が透過X線検出手段に相当する。
The CPU that executes the image reconstruction calculation process of the
なお、本実施例では、X線発生器16と透過X線検出器18とは、回転可能に構成されたアーム15bに固定されるものとしたが、これに限定するものではなく、それぞれ別個の支持体に固定されていてもよい。また、X線発生器16と透過X線検出器18とは、アーム15bに固定されるものとしたが、支持体はアーム状に限定されるものでもなく、プレート状であってもよく、その形状を限定するものはない。さらにまた、X線発生器16にはCT画像取得に不必要な軟X線などを除去するための金属板フィルタを装着することができる。こうすることで、画像作製に必要のない軟X線、高エネルギーX線の被ばく線量の低減を図ることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、透過X線検出器18としては、半導体平面を有するX線検出器であって、フレキシブルに変形するものを用いるものとしたが、これに限定するものではなく、各種のサイズ及び曲率を準備し、被検者の乳房Mの大きさに合わせて適宜選択するようにしてもよい。また、曲率を有する円弧状体のみならず、平面状の検出器18であってもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、乳房整形用具30は乳房Mの頂部近傍を支持するものとしたがこれに限定するものではなく、例えば、乳房Mの側面など乳房Mのほかの部位を支持するものとしてもよい。また、乳房Mの1箇所のみでなく、2箇所以上を支持するようにしてもよい。さらに、本実施例では、乳房整形用具30は、真空吸引源からの吸引により、乳房Mを吸引支持するものとしたがこれに限定するものではなく、乳房Mの表面に密着して減圧状態をその場に形成可能であれば他の構成であってもよい。例えば、ガスの吸排が可能な程度の変形能力を有する吸引部を吸着部32に連通して備えることができる。こうすることで、この吸引部からガスを排出した変形状態で吸着部32を乳房Mのいずれかの表面に密着させた上、変形状態を解除することにより吸引部内を減圧状態とすることができる。また、こうした変形能力によらないでガスの吸排が可能に、例えばシリンジなどのガス吸排手段を備える吸引部を用いることもできる。また、粘着性を発揮する粘着剤を吸引部に用いてもよいし、密着性の高い材料を乳房Mに接触する部位に用いることで乳房Mを支持してもよい。
In the present embodiment, the
さらに、本実施例では、乳房整形用具30は、アーム15bに固定するものとしたが、これに限定するものではなく、乳房Mを支持可能であれば、スリーブ15aなどアーム15b以外の箇所に固定されていてもよい。また、吸引管34や真空吸引源36の配置や構成も特に限定するものではなく、必要に応じて適切な配置や構成を採用すればよい。
Furthermore, in this embodiment, the
また、乳房整形用具30とともに又は当該乳房整形用具30とは別個に乳房整形用具40を用いることができる。図5に示すように、この乳房整形用具40は、乳房Mの周囲を支持して乳房Mの形状を整えるための環状体42を有している。この環状体42は、エラストマー製のチューブで形成されており、内部に形成された中空部42aに対してガスの供給及び排出が可能にガス吸排口44を有している。中空部42へのガスの充填量により、環状体42の弾性を調整して、乳房Mの周囲に対する弾性支持力を調整することができる。こうした乳房整形用具40によれば、乳房Mの高さ範囲におけるいずれかの周囲を支持することで乳房Mの基部近傍を胸壁から立設させるようにすることができる。こうすることで、乳房Mの基部近傍におけるX線照射と透過X線の検出とを容易に行うことができるようになる。また、乳房整形用具30と組み合わせて用いることで、より容易にかつ再現性よく整形できる。なお、乳房整形用具40は、上記した構成に限定するものではなく、中空部42へのガス充填により弾性を発揮するものでなくてもよい。環状体42自体が弾性を有するものであってもよいし、環状体42に弾性支持力を付与する付勢部材を備えていてもよい。また、適度な可塑性を有して支持力を発揮するものであってもよい。例えば、ゲル状体あるいはゲル状体を充填したものであってもよい。さらに、乳房整形用具40は完全な環状体42でなくても、円弧状体であってもよい。こうした乳房整形用具40は、本発明における他の乳房整形手段又は第2の乳房整形手段に相当する。
The
本実施例では、被検者の乳房Mのサイズ等に合わせて、X線検出器16及び透過X線検出器18を乳房M基部近くに位置調整するなどしたが、X線を照射すべき被検者の乳房Mの幅や高さにX線照射領域を限定するために、所定のサイズの開口を照射用窓として有する照射用スリーブを乳房MとX線発生器16との間に照射用窓が位置するようにセットすることもできる。こうすることで必要に応じて容易にX線照射領域を調節することができる。
In this embodiment, the
また、本実施例では、座位において乳房MのX線検査をするものとしたが、これに限定するものではなく、横臥位、伏臥位、仰臥位、立位など各種の検査姿勢に応じて検出装置を構成することができる。図6には、検査姿勢を伏臥位とした場合の検査装置102の一例を示している。この検査装置102は、ベース104とアーム110と備えるとともに、その先端側に撮影ユニット112を備えている。ベース104、アーム110及び撮影ユニット112は、撮影ユニット112が、伏臥した被検者の乳房Mを露出可能な開口122を有するベッド120の下面側に準備されていること以外は検査装置2とほぼ同様の構成を有している。すなわち、X線発生器116と透過X線検出器118とは、回転軸により回転可能なアーム115bに固定されている。X線発生器116は、開口122において露出されている被検者の乳房M基部近傍の胸壁に当接若しくは胸壁の近傍まで到達可能となっており、透過X線検出装置118も、発生器116に対向して被検者の乳房Mの基部の周縁に到達可能であるとともに、乳房Mの大きさ等に合わせて位置調整可能に構成される。また、こうした撮影ユニット112は、吸着部132を備える乳房整形用具130も同様に備えることができる。なお、ベッド120は、X線被曝防護体としても機能している。被検者は、このベッド120の開口122に乳房Mが対応するように伏臥し、乳房Mに対して乳房整形用具130を操作することで乳房Mを整形し、X線発生器116及び透過X線検出器118をセットすれば、上記と同様の操作によりX線で乳房Mの基部周縁に沿ってX線発生器116を移動させてX線透過像を得ることができる。なお、この検査装置102によれば、ベッド120によりX線の遮蔽が可能であり、ベッド120下の空間にX線遮蔽体115aを設置することが容易である。
In this embodiment, the X-ray examination of the breast M is performed in the sitting position. However, the present invention is not limited to this, and detection is performed according to various examination postures such as the lying position, the prone position, the supine position, and the standing position. A device can be configured. FIG. 6 shows an example of the
なお、仰臥位、横臥位又は立位を検査姿勢とする検査装置は、座位を検査姿勢とする検査装置2に使用した乳房Mのみを露出させるX線防護シート又は伏臥位を検査姿勢とする検査装置102で用いた開口122を有するベッド120のようなX線被曝防護体を適用すれば可能であり、このような検査姿勢とするための検査装置には検査装置2、102におけるベース4、104、アーム10、110と撮影ユニット12、112との位置関係を適宜調整すれば容易に構成することができる。
In addition, the inspection apparatus which uses the supine position, the recumbent position or the standing position as the inspection posture is an inspection which uses the X-ray protective sheet which exposes only the breast M used in the
以上の実施例では、本発明を乳房MのX線CT検査システムとして説明したが、本発明は、乳房MのX線CT検査装置、乳房MのX線CT検査装置用の乳房整形用具、乳房整形用具セット及び乳房Mの検査用X線CT検査装置の制御方法のいずれの形態であってもよい。 In the above embodiments, the present invention has been described as an X-ray CT examination system for breast M. However, the present invention relates to an X-ray CT examination apparatus for breast M, a breast shaping tool for an X-ray CT examination apparatus for breast M, and a breast. Any form of the control method of the shaping tool set and the X-ray CT examination apparatus for examination of the breast M may be used.
1 乳房のX線CT検査システム、2,102 乳房のX線CT検査装置、4,104 ベース、10、110 アーム、12、112 撮影ユニット、13,113 駆動モータ機構、14 回転軸、15a,115a スリーブ(X線遮蔽体)、15b, 115b アーム、16、116 X線発生器、18、118 透過X線検出器、19 固定軸、30、40、130 乳房整形用具、32、132 吸引部、34 吸引管、36 真空吸引源、50 コンピュータ、60 ディスプレイ、120 ベッド、122 開口部、M 乳房。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Breast X-ray CT examination system, 2,102 Breast X-ray CT examination apparatus, 4,104 Base, 10, 110 Arm, 12, 112 Imaging unit, 13,113 Drive motor mechanism, 14 Rotating shaft, 15a, 115a Sleeve (X-ray shield), 15b, 115b Arm, 16, 116 X-ray generator, 18, 118 Transmission X-ray detector, 19 Fixed shaft, 30, 40, 130 Breast shaping tool, 32, 132 Suction unit, 34 Suction tube, 36 vacuum suction source, 50 computers, 60 display, 120 beds, 122 openings, M breast.
Claims (17)
乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段と、
前記乳房整形手段で整形された乳房に対してX線を照射可能なX線発生手段と、
前記X線発生手段に対向される透過X線検出手段と、
を備える、装置。 A breast X-ray CT examination apparatus,
Breast shaping means that supports at least part of the breast and can be shaped without pinching the breast;
X-ray generation means capable of emitting X-rays to the breast shaped by the breast shaping means;
Transmitted X-ray detection means opposed to the X-ray generation means;
An apparatus comprising:
前記透過X線検出手段は、前記透過X線発生手段によりコーンビーム状に照射されたX線をほぼ同時に検出可能な検出器を備える手段である、請求項1〜4のいずれかに記載の装置。 The X-ray generation means is means capable of irradiating X-rays in a cone beam shape
The apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmitted X-ray detection means includes a detector capable of detecting X-rays irradiated in a cone beam shape by the transmitted X-ray generation means almost simultaneously. .
乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段と、前記乳房整形手段で整形された乳房に対してX線を照射可能なX線発生手段と、前記X線発生手段に対向される透過X線検出手段と、を備える、X線CT検査装置と、
該X線CT検査装置の前記透過X線検出手段において検出された透過X線情報に基づいて再構成処理して乳房のX透過像情報に変換する画像再構成手段と、
前記X線透過画像情報に基づく画像を表示する画像表示手段と、
を備える、システム。 A breast X-ray CT examination system,
Breast shaping means capable of shaping at least a part of the breast without pinching the breast, X-ray generation means capable of emitting X-rays to the breast shaped by the breast shaping means, and the X-ray An X-ray CT inspection apparatus comprising: a transmission X-ray detection unit opposed to the generation unit;
Image reconstruction means for performing reconstruction processing on the basis of transmission X-ray information detected by the transmission X-ray detection means of the X-ray CT examination apparatus and converting the information into X-transmission image information of the breast;
Image display means for displaying an image based on the X-ray transmission image information;
A system comprising:
X線発生手段を制御してX線発生手段によってX線を発生させる工程と、
透過X線検出手段を制御して乳房の少なくとも一部を支持して乳房を挟持することなく整形可能な乳房整形手段によって整形される乳房を透過するX線を検出する工程と、
前記検出した透過X線情報に基づいて再構成処理して乳房のX線透過像情報に変換する工程と、
前記X線透過像情報に基づく画像を画像表示手段に表示する工程と、
を備える方法。 A method for controlling an X-ray CT inspection apparatus, comprising:
Controlling the X-ray generation means to generate X-rays by the X-ray generation means;
Controlling the transmitted X-ray detection means to detect X-rays transmitted through the breast shaped by the breast shaping means that supports at least a part of the breast and can be shaped without pinching the breast; and
Reconstructing based on the detected transmission X-ray information and converting it into X-ray transmission image information of the breast;
Displaying an image based on the X-ray transmission image information on an image display means;
A method comprising:
乳房の頂部近傍を支持して乳房を整形可能な乳房整形手段、
を備える乳房整形用具。 A breast shaping tool for a breast X-ray CT examination apparatus,
Breast shaping means capable of shaping the breast in support of the vicinity of the top of the breast,
A breast shaping tool comprising:
乳房の頂部近傍を支持して乳房を整形する第1の乳房整形手段と、
乳房の周囲に沿って乳房を支持する弧状体又は環状体を有し、乳房基部近傍を胸壁から立設させるように整形する第2の乳房整形手段と、
を備える、セット。 A breast shaping tool set for a breast X-ray CT examination apparatus,
First breast shaping means for shaping the breast in support of the vicinity of the top of the breast;
A second breast shaping means having an arcuate body or an annular body supporting the breast along the circumference of the breast, and shaping so that the vicinity of the breast base is erected from the chest wall;
A set.
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