JP2008099740A - 乳房断層撮影装置、画像表示方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】診断効率及び診断精度を向上する技術を提供すること。
【解決手段】Ｘ線を被検体に照射して、前記被検体の乳房の画像データを取得する手段（６）と、前記画像データ画像に基づいて、乳房の３次元情報を取得する３次元情報取得手段と、前記３次元情報を乳房の複数の方向からの断層画像として表示する表示手段（１０）と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、乳房の断層撮影を行う乳房断層撮影装置とその画像表示方法及びプログラムに関する。

従来の乳房断層撮影装置では、ディジタル断層撮影により得られた複数の画像を表示装置に順次動画表示することにより医師の観察に供していた。図１２にそのようすを示す（非特許文献１参照）。図１２に示すように、乳房を検出器と圧迫板とで圧迫した後に、複数の角度から撮影が行われる。これにより、乳房の断面画像が得られる。また、他の方法として、乳房の断層撮影データを用いて、各スライスの再構成を行う方法が報告されている（非特許文献２参照）。

しかし、従来の断面動画表示では石灰化影が表示されるが、その厚さ方向の分布が不明であるまたは一目瞭然でない問題があった。また腫瘤影が表示されてもそれが３次元的に球状である真の腫瘤なのか、そうでないのか判断することが困難であった。従って、従来の表示方法では、診断の効率・精度が良いとはいえない。
Breast Tomosynthesis: Methods and Applications1 2004 Syllabus Advances in Breast Imaging: Physics, Technology, and Clinical Applications Categorical Course in Diagnostic Radiology Physics, RSNA’04 ディジタルＸ線テレビによるディジタル同時多層断層の試み 日本放射線技術学会誌、Ｐ８２１、５７巻７号２００１年

本発明は、診断効率及び診断精度を向上する技術を提供することを目的とする。

本発明では、複数の方向からの断層画像の情報を表示するようにしている。例えば、乳房の圧迫方向から見た断面画像のほかに、圧迫乳房の厚み方向から見た２つの断面画像を画面内に同時に表示を行う。具体的には、以下の通りである。
本発明の局面に係る乳房断層撮影装置は、Ｘ線を被検体に照射して、前記被検体の画像データを取得する手段と、前記被検体の画像データに基づいて、乳房の３次元情報を取得する３次元情報取得手段と、前記３次元情報を乳房の複数の方向からの断層画像として表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。なお、本発明は、装置に限らず、その装置を用いて実現可能な方法及びプログラムの発明としても成立する。

本発明によれば、診断効率や診断精度が向上する。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、基本システム１の外観を示す斜視図である。
図１において、Ｃアーム５はＸ線発生装置２と圧迫板３とＸ線検出装置４とが一体となって構成されており、矢印１ａの方向、すなわち左右に回動可能である。また、圧迫板３は矢印１ｂの方向すなわち上下方向に移動可能である。

図２は、基本システム１の概略構成を示すブロック図である。基本システム１は、Ｘ線発生装置２、Ｘ線検出装置４、入力装置６、ＲＩＳＩ／Ｆ（インタフェース）部８、モニタ（例えば、ＬＣＤ）などの表示装置やプリンタを含む出力装置１０、システム・ディスク１２、メモリ１４、中央制御装置１６、バーコードリーダ１８によって構成され、既存のマンモグラフィと同じく１つの撮影装置のみでシステムは成っている。また、画像の撮影から出力までをシステム内で全て一括して行うようになっている。上記の構成は、従来使用されている装置と同様の機能を有するので、詳細な説明は省略する。

Ｘ線発生装置２について簡単に説明する。Ｘ線発生装置２は中央制御装置１６によって制御される。図３は、Ｘ線発生装置２の内部構成を概略的に示すブロック図である。Ｘ線発生装置２は、Ｘ線管２０、高圧発生部２２、Ｘ線コントローラ２４、ＡＥＣ３０、フィルタ切り替え部２６、圧迫圧力制御部２８、プリ曝射画像入力部３２、制御パネル３４を有し、主な機能として、
ａ．個々の検査に最も適した撮影条件を設定する機能と、
ｂ．Ｘ線曝射に関係づけて乳房圧迫を制御する機能と
を有する。これら２つの機能ａ、ｂについてそれぞれ説明する。

個々の検査に最も適した撮影条件を設定する機能ａについて、ここでいう撮影条件の設定とは、Ｘ線の線質を規定するフィルタの種別、ｋＶｐ（Ｘ線管電圧）、ｍＡ（Ｘ線管電流）及びｍＳｅｃ（Ｘ線パルス幅）を適切に設定することである。撮影条件は、撮影の直前にプリ曝射を行い、得られたプリ曝射画像を元に決定される。また、プリ曝射条件、すなわちＸ線の線質を規定するフィルタの種別、ｋＶｐ（Ｘ線管電圧）、ｍＡ（Ｘ線管電流）及びｍＳｅｃ（Ｘ線パルス幅）は、患者ごとで異なる固有の情報、すなわち、患者の年齢、乳房の硬さ、乳房の厚さ、乳房の大きさによってタイプを分け、タイプ毎のプリ曝射条件を与える撮影条件決定表に基づいて決める。

次に、Ｘ線曝射に関係づけて乳房圧迫を制御する機能ｂについて説明する。セッティングから撮影終了まで均等圧力で乳房を圧迫すると患者に負担をかける虞がある。このため、乳房の圧迫を少しでも緩和するため圧迫を適宜制御する。すなわち、撮影前にはやや緩めに圧迫しておき、撮影直前にプラス圧迫し、適正な圧迫値にして撮影し終了後直ちに解放する。

上記のように構成された本発明の一実施形態に係る乳房断層撮影装置の動作を説明する。本実施形態では、画像データの取得方法は従来と同様であるが、出力装置１０のモニタに表示される出力画像の表示方法に特徴を備えている。具体的には、本実施形態では、従来からの通常の表示方法に加えて、他の方向からの断面画像を表示させるようにしている。なお、これらのデータは、従来と同様の通常の診断で取得可能な画像データであって、本発明に適用するために特別な画像の取得は必要とせず、取得した画像データを用いて、下記のような表示方法を実現している。なお、この処理は、すべて中央制御装置１６で実行される。

まず、第１の実施形態を、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る画像表示例を示す図である。本実施形態では、異なる３方向からの断面画像を表示するようにしている。具体的には、以下の通りである。
図４に示すように、左乳房画の表示領域５０と右乳房画の表示領域６０とに、通常の乳房撮影画像に対応した画像５１（６１）に加え、圧迫乳房の厚み方向の第１の断面を乳頭から見た画像５２（６２）と、圧迫乳房の厚み方向の第１の断面と直交する第２の断面の画像５３（６３）とを表示するようにしている。例えば、左乳房画の表示領域５０に表示された画像において、図４に示すような異常と思われる部分５０ａが観察されたものとする。この場合において、画像５１では単に円形の画像しか観察できなかったが、画像５２と画像５３とにより、部分５０ａの形状がフットボールのような形状であることが確認できる。なお、上記の断面画像は、加算処理断面画像であることが好ましく、以下の説明では、特記しない場合には、断面画像は、加算処理断面画像であるものとして取り扱うものとする。ここで、加算処理断面画像とは、ある厚みの中に含まれる断面画像にある加算処理をして得られるものであり、加算処理は単純平均、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）などによって行われる。

第２の実施形態を、図５を参照して説明する。図５は、第２の実施形態に係る画像表示例を示す図である。なお、図５において、図４と同じ部分には、同じ符号を付している。
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、異なる３方向からの画像、すなわち、通常の画像表示に加えて、他の方向からの画像も表示するようにしている。更に、本実施形態では、３方向からの加算処理断面画像のどれかのある部分を指定すると、他の方向の関連する断面の加算処理断面画像を表示するようにしている。図５に示す例では、画像６１の任意の点を指定すると、画像６２及び画像６３に指定した点を含むそれぞれの断面画像が表示されるようになっている。図５において、破線で示した部分は、該破線を含め平面の断面画像がそれぞれ、画像６２と画像６３に表示されるということを示している（以下、同様である）。これにより、任意の部分における断面画像が表示される。

図６及び図７は、図５の変形例を示す図である。図６では、画像６３の任意の点を指定したときにおいて、当該指定点を含む断面画像が画像６１と画像６２に表示されるようすを示している。また、図７では、画像６２の任意の点を指定したときにおいて、当該指定点を含む断面画像が画像６１と画像６３に表示されるようすを示している。なお、画像６２と画像６３は、断面画像でもよいし、複数の断面画像から生成した代表画像（ｍｉｐ画像など）でもよい。

次に、第２の実施形態の他の変形例を、図８を参照して説明する。図８は、第２の実施形態の他の変形例を示す図である。本実施形態では、第２の実施形態と同様に、左右の乳房画像のいずれかの画像５１（６１）のどちらか（例えば画像５１）について、３方向からの画像５１〜５３のいずれかの画像のある部分を指定すると、他の方向の関連する断面の断面画像を表示するようになっている。更に、本実施形態では、観察者の指示により、例えば、一方の乳房の画像５１（或いは５２、５３）の任意の部分が指定された場合において、もう一方の乳房画像６１（及び６２、６３）の同じ位置に相当する断面の画像を表示するようにしている。

第３の実施形態を、図９を参照して説明する。図９は、第３の実施形態に係る画像表示例を示す図である。なお、図９において、図４と同じ部分には、同じ符号を付している。
本発明の実施形態に係る乳房断層撮影装置では、乳房の３次元情報を取得していることから、連続した複数の断面画像（画像５１ａ〜５３ａ）を生成し、切り替えながら表示する（すなわち、動画表示を行う）ことが可能である。なお、複数の断面画像は、有限であるので、複数の断面画像をサイクリックに表示することが好ましい。具体的には、１番目に生成した画像から順次表示していき、最後の画像が表示されたら、１番目の画像に戻って順に表示していく表示方法を行う。このため、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、異なる３方向からの画像表示に加えて、当該３方向からの画像表示に対して、それぞれ、独立に動画表示するようにしている。ここで、画像５１（６１）の動画表示した場合に比べて、画像５２、５３（６２、６３）は、画面上において、占有する表示面積が少ない。そのため、観察者の視線移動が少なくなるため、動画表示をした場合であっても、異常部があった場合における、見落としが少なくなるという利点がある。

第４の実施形態を、図１０を参照して説明する。図１０は、第４の実施形態に係る画像表示例を示す図である。なお、図１０において、図４と同じ部分には、同じ符号を付している。
本実施形態では、ある断面画像を動画表示している場合に、複数の画像のうち当該表示されている画像に対応する位置を他の方向の断面画像に表示するようにしている。例えば、図１０において、複数の断面画像５１ａのうち画像５１ｂが、画像５１として表示されている場合に、当該画像５１ａの対応する位置を画像５２と画像５３に、図中△（以下、「位置表示マーク」と称する）で示している。この位置表示マークは、動画表示している場合は、表示されている画像に応じて、移動しながら表示されるが、動画表示している場合は表示せずに、動画が止まったときに表示するようにしても良い。なお、この表示方法は、画像５１（６１）のみでなく、画像５２（６２）や画像５３（６３）のいずれかを動画表示している場合や、特別に、所望部分の断面画像を見たい場合などに適用可能である。図１１に、画像５２を、動画表示している場合における本実施形態の適用例を示している。

上記のように、上記の各実施形態では、異なる断面画像を、同時に表示するようにしたので、
１）石灰化の分布が一目瞭然に３次元的に把握できる。
２）腫瘤についてはある断面で円形に見えるパタンが３次元的にも球状であるかどうか（例えば、実施形態に記載のように、他方向からの断面では楕円形であること）を判断しやすい。
等の効果があり、このため、診断効率や診断精度が向上する。

本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。上記の各実施形態では、異なる３方向からの画像を同時に表示させるようにしたが、２方向からでも良いし、４方向以上からの画像を同時に表示させても良い。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

基本システム１の外観を示す斜視図である。 基本システム１の概略構成を示すブロック図である。 Ｘ線発生装置２の内部構成を概略的に示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像表示例を示す図である。 第２の実施形態に係る画像表示例を示す図である。 図５の変形例を示す図である。 図５の変形例を示す図である。 第２の実施形態の他の変形例を示す図である。 第３の実施形態に係る画像表示例を示す図である。 第４の実施形態に係る画像表示例を示す図である。 第４の実施形態に係る他の画像表示例を示す図である。 従来技術を説明するための図である。

符号の説明

１…基本システム、２…Ｘ線発生装置、３…圧迫板、４…Ｘ線検出装置、５…Ｃアーム、６…入力装置、８…ＲＩＳＩ／Ｆ部、１０…出力装置、１２…システム・ディスク、１４…メモリ、１６…中央制御装置、１８…バーコードリーダ。

Claims (7)

1. Ｘ線を被検体に照射して、前記被検体の乳房の画像データを取得する手段と、
   前記画像データ画像に基づいて、乳房の３次元情報を取得する３次元情報取得手段と、
   前記３次元情報を乳房の複数の方向からの断層画像として表示する表示手段と、を具備することを特徴とする乳房断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の乳房断層撮影装置において、操作者の指示を受け付ける入力手段を更に具備し、前記入力手段により、複数の方向からの断層画像の１つの画像に対して任意の位置を指定すると、当該位置に対応する他の方向からの断層画像のうち対応する断面の画像を表示することを特徴とする乳房断層撮影装置。
3. 請求項１に記載の乳房断層撮影装置において、前記表示された複数の方向からの断層画像は、右の乳房及び左の乳房の断層画像を含み、前記表示された複数の方向からの断層画像の１つの任意の位置を指定すると、前記指定された位置と同等の位置に相当する他のもう一方の乳房の断層画像を表示することを特徴とする乳房断層撮影装置。
4. 請求項１に記載の乳房断層撮影装置において、複数の方向からの断層画像は、それぞれ独立に動画表示が可能であることを特徴とする乳房断層撮影装置。
5. 請求項１に記載の乳房断層撮影装置において、複数の方向からの断層画像の１つ断層画像に対してある深さの画像を表示するとき、その深さを示すマークを他の方向からの断層画像上に表示することを特徴とする乳房断層撮影装置。
6. Ｘ線を被検体に照射して、前記被検体の乳房の画像データを取得する乳房断層撮影装置に適用される画像表示方法であって、
   前記被検体の画像データ画像に基づいて、乳房の断層画像を複数の方向からの断層画像として表示することを特徴とする画像処理方法。
7. Ｘ線を被検体に照射して、前記被検体の乳房の画像データを取得する乳房断層撮影装置に適用される画像表示プログラムであって、
   前記被検体の画像データ画像に基づいて、乳房の断層画像を複数の方向からの断層画像として表示することを特徴とする画像処理プログラム。

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