JP2015027382A - 乳房ｘ線撮影装置、乳房ｘ線撮影装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被検者を動かないようにした状態で乳房のＸ線断層画像の撮影を行うことができる乳房Ｘ線撮影装置を提供する。【解決手段】乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線源１１と、前記Ｘ線を検出する検出部１３とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する撮影装置であって、Ｘ線源と検出部との間に配置され、挿入孔から乳房を挿入可能な中空部を有する部材３３と、部材の内部の圧力を負圧に制御することにより、挿入孔が設けられている部材の一端側から部材の他端側に向かって、乳房を引き込む制御部１５と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線を用いて被検者の乳房のＸ線断層画像を取得する乳房Ｘ線撮影技術に関するものである。

Ｘ線を用いて被検者の乳房のＸ線画像を取得する技術として、従来のマンモグラフィーは、良好な画像品質を得るために乳房の厚さを均一にする必要性から、２枚の圧迫板で乳房を挟みつけた状態でＸ線画像を取得するものである。

乳房のＸ線画像を撮影する他の技術として、例えば、特許文献１、２には乳房断層画像撮影装置が開示され、特許文献３には乳房撮影用Ｘ線ＣＴ装置が開示されている。

特開２０１０-６９２４１号公報 特開２０１０-４６３５６号公報 特許第４８５７０７０号公報

例えば、乳房断層画像撮影装置や乳房撮影用Ｘ線ＣＴ装置により撮影を行う場合、より鮮明な乳房断層画像を得るために、撮影中に被検者の呼吸や脈拍による体動を極力抑制することが必要とされる。

本発明は、かかる従来技術を鑑みて、被検者を動かないようにした状態で乳房のＸ線断層画像の撮影を行うことこが可能な技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面にかかる乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する検出部とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する乳房Ｘ線撮影装置であって、
前記Ｘ線源と前記検出部との間に配置され、挿入孔から乳房を挿入可能な中空部を有する部材と、
前記部材の内部の圧力を負圧に制御することにより、前記乳房を引き込む制御手段と、を備えることを特徴とする。

あるいは、本発明の他の側面にかかる乳房Ｘ線撮影装置の制御方法は、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する検出部とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する乳房Ｘ線撮影装置の制御方法であって、
前記乳房Ｘ線撮影装置の制御手段が、前記Ｘ線源と前記検出部との間に配置され、挿入孔から乳房を挿入可能な中空部を有する部材の内部の圧力を負圧に制御することにより、前記乳房を引き込む制御工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、被検者を動かないようにした状態で乳房のＸ線断層画像の撮影を行うことこが可能になる。

実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の構成を例示する図。 ガントリを旋回させた状態を例示的に示す図。 実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の機能構成を示す図。 第１実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の処理の流れを説明する図。 第３実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の処理の流れを説明する図。 第１実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置のガントリの構成を示す図。 エアーバッグの加圧制御の構成を説明する図。 第１実施形態に係る乳房の引き込み処理を説明する図。 第２実施形態に係るエアーバッグの構成例を示す図。 第３実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置のガントリの構成を示す図。 乳房保持カップに乳房を保持する処理を説明する図。 乳房の引き込み処理を説明する図。 乳房保持カップが撮影位置に位置決めされた状態を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

（第１実施形態）
本実施形態の乳房Ｘ線撮影装置はＸ線を照射するＸ線源（Ｘ線管球１１）と、Ｘ線を検出する検出部（フラットパネル１３）とを対向して配置し、Ｘ線源と検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、乳房の断層像を撮影する。乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線源と検出部との間に配置され、挿入孔から乳房を挿入可能な中空部を有する部材と、部材の内部の圧力を負圧に制御することにより、乳房を引き込む制御部とを備える。

図１Ａは本実施形態にかかる乳房Ｘ線撮影装置（以下、単に撮影装置ともいう）の外観構成を示す図である。図１Ａにおいて、撮影装置本体２はｘｙ面内に配置されているものとする。撮影装置本体２には支柱ベース３がｚ方向に沿って設けられており、支柱ベース３にはｚ方向に沿って移動可能な可動台４が設けられている。また、可動台４には、装置の筐体（以下、ガントリ６）を旋回するためのガントリ回転駆動部５が設置されている。被検者１とガントリ６が正面相対する面をガントリ正面部１３０、ガントリ６の側面部をガントリ側面部１４０、ガントリ６の背面部をガントリ背面部１５０と呼ぶ。

可動台４はガントリ６をｚ方向に位置決めし、ガントリ回転駆動部５は被検者１の撮影姿勢に応じてガントリ６をｘ軸に平行な回転軸回りに旋回させることが可能である。

乳房Ｘ線撮影装置により撮影を行う際には、被検者１の乳房をガントリ６のガントリ正面部１３０のほぼ中心の位置に合わせ、被検者１の胸部に対向するようにガントリ６のガントリ正面部１３０の角度を合わせる。この際、ガントリ６に対して被検者１の乳房の位置合わせを行うために被検者１に無理な姿勢を強いることは望ましくない。本実施形態の乳房Ｘ線撮影装置では、可動台４およびガントリ回転駆動部５を用いることにより、立位から斜位、伏臥位まで任意の撮影姿勢で乳房の断層撮影を行うことができる。これにより、被検者１の負担を軽減した状態で撮影を行うことが可能になる。

図１Ｂは、ガントリ６を旋回させた状態を例示的に示す図である。図１Ｂの（ａ）は、椅子１１２に被検者が座り被検者１を斜位（座位）で撮影する場合を示す。図１Ｂの（ｂ）は、ベッドなどの架台１１３に被検者１がうつ伏せになり、被検者１を伏臥位で撮影する場合を示す。尚、図１Ｂでは、ガントリ６の状態をわかりやすく表示するため、撮影装置本体２や支柱ベース３などの構成を省略している。

図１Ｃは、乳房Ｘ線撮影装置の機能構成を示す図である。機能構成は、乳房Ｘ線撮影装置に接続した情報処理装置のソフトウェアとして構成してもよいし、ハードウエアとして構成してもよい。

装置制御部１５１は、可動台４を駆動するモータおよびガントリ回転駆動部５を駆動するモータと電気的に接続されており、可動台４およびガントリ回転駆動部５の動作を制御する。また、装置制御部１５１は、後に説明するＸ線管球１１、検出器（フラットパネル１３）、空圧制御部４４、空圧制御部４５、ローター回転駆動部１５の動作開始、終了などに関する指示を行う。

画像処理部１５２は、検出部（フラットパネル１３）で取得した画像についてオフセット補正、ゲイン補正、欠陥補正、対数変換等の再構成を行うために必要な前処理を行い、その後再構成を行う。再構成に使うアルゴリズムは特に限定されるものはなく、フィルタードバックプロジェクション法などの解析的再構成，逆行列や逐次的な方法を用いる代数的な再構成など一般的な方法を用いればよい。

画像保存部１５３は、画像処理部１５２で処理された再構成後の画像を保存する。また、必要に応じて再構成前の画像や補正前の画像などを保存する。また、画像保存部１５３には、各種補正に必要なオフセット画像，ゲイン画像，欠陥の位置を示す画像が保存されており、画像処理部１５２で補正を行う際に画像が呼び出される。画像形成部１５４は、画像保存部１５３にて保存された画像を表示部１５５に表示するための画像を作成する。

図１Ｄは、実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置で撮影を行う際の処理の流れを説明する図である。まず、ステップＳ１０１で、装置制御部１５１は、可動台４およびガントリ回転駆動部５の動作を制御して、ガントリ６の位置、姿勢（回転角度）を被検者の撮影姿勢に合わせて設定する。ステップＳ１０１では、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示したように、被検者の撮影姿勢に合わせて、ガントリ６の位置、姿勢が設定される。

次に、撮影準備として、装置制御部１５１は、空圧制御部４４および空圧制御部４５を制御して、以下のステップＳ１０２およびステップＳ１０３を実行する。まず、ステップＳ１０２では、被検者の乳房（被検査物）を乳房Ｘ線撮影装置に保持し、ステップＳ１０３では、保持した乳房の引き込みを行ない、被検者の乳房を動かないようにした状態とする。

ステップＳ１０４の撮影準備の完了後に、ステップＳ１０５で、装置制御部１５１は、Ｘ線管球１１およびフラットパネル１３を制御して撮影を行う。

ステップＳ１０４で撮影が終了すると、ステップＳ１０５で、装置制御部１５１は、空圧制御部４４および空圧制御部４５を制御して、ステップＳ１０４、Ｓ１０３の処理と逆の処理手順により、被検者１の乳房を取り出し、一連の処理を終了する。

図２は、乳房Ｘ線撮影装置のガントリ６（筐体）の内部構成を示す図である。実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線源としてＸ線管球１１、Ｘ線を検出する検出部（フラットパネル１３）とを対向して配置し、Ｘ線源と検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、乳房の断層像を撮影する。ガントリ６内には乳房Ｘ線撮影を行う際にＸ線を照射するＸ線管球１１が配置されており、先端部にはＸ線焦点１２が設けられている。Ｘ線管球１１とフラットパネル１３との間に乳房撮影領域が形成される。

Ｘ線管球１１に対向する位置に、Ｘ線管球１１から照射されたＸ線を受光するフラットパネル１３が配置されている。フラットパネル１３は受光したＸ線を光電変換し、光電変換により得られる画像データを画像処理部１５２に出力する。

ガントリ６の内部には、固定子として機能するローター固定部１４が設けられている。ローター固定部１４の外周部には、ローター固定部１４に対して回転可能なローター回転駆動部１５が配置されている。Ｘ線管球１１およびフラットパネル１３はローター回転駆動部１５に固定され、ローター回転駆動部１５とともに、ローター固定部１４の周りを回転する。ローター回転駆動部１５の回転は、装置制御部１５１により制御される。

図２に示すように被検者１の乳房２１に対してガントリ６のガントリ正面部１３０のほぼ中心が合うように装置制御部１５１は、可動台４およびガントリ回転駆動部５の動作を制御する。ガントリ正面部１３０の中心部には、乳房撮影用挿入孔７が設けられている。

Ｘ線透過用保持筒３３は、乳房撮影用挿入孔７から乳房を挿入可能な中空部を有する部材として構成されている。また、Ｘ線透過用保持筒３３はＸ線を透過する部材により構成されている。撮影を行う際には、乳房２１を乳房撮影用挿入孔７からＸ線透過用保持筒３３に挿入する。このとき被検者１は胸部の凹凸に追従して容易に変形可能な密閉用パッド３２に密着した状態となる。

乳房Ｘ線撮影装置は、負圧を生成する負圧発生源４８を備える。空圧制御部４５は、負圧発生源４８で生成された負圧により、部材（Ｘ線透過用保持筒３３）の内部と連通する配管から部材（Ｘ線透過用保持筒３３）の内部のエアーを排気して部材（Ｘ線透過用保持筒３３）の内部の圧力を負圧に制御する。

乳房Ｘ線撮影装置は、中空部を有する部材（Ｘ線透過用保持筒３３）の内部で乳房を保持する保持部（エアーバッグ３４）を備える。空圧制御部４５は、保持部（エアーバッグ３４）で保持された乳房を、挿入孔（乳房撮影用挿入孔７）が設けられている部材（Ｘ線透過用保持筒３３）の一端側から部材（Ｘ線透過用保持筒３３）の他端側に向かって引き込む。保持部（エアーバッグ３４）は、中空部を有する（Ｘ線透過用保持筒３３）の内周に沿って配置されたエアーバッグにより乳房の周りを保持する。

Ｘ線透過用保持筒３３の内周部には、Ｘ線透過用保持筒３３の内部で乳房を保持するエアーバッグ３４が設けられている。エアーバッグ３４に加圧エアーが供給されると、例えば、図３、図４に示すように、エアーバッグ３４は、その断面形状が半円形状に膨張し、乳房撮影用挿入孔７からＸ線透過用保持筒３３に挿入された乳房の周りを保持する。

乳房Ｘ線撮影装置は、正圧のエアーを生成する正圧発生源４３と、エアーバッグと連通する配管を介して、正圧発生源４３で生成されたエアーをエアーバッグに供給する制御を行う空圧制御部４４（第２の制御部）を備える。エアーバッグは、空圧制御部４４（第２の制御部）の制御により供給されたエアーにより膨張して乳房を保持する。

図３は、エアーバッグ３４の加圧制御の構成を説明する図である。正圧発生源４３は正圧のエアーを生成する。空圧制御部４４（第２の制御部）は正圧発生源４３で生成されたエアーを適切な圧力と流量となるように制御して、配管４６およびエアーバッグ吸排気口３５を介して、エアーバッグ３４の気室３７内にエアーを供給する。空圧制御部４４は、エアーバッグ３４の気室３７に供給したエアーの供給流量を計測しており、供給流量をチェックしつつ、エアーバッグ３４を乳房の外形サイズ程度に膨らむまでエアーの供給制御を行う。この段階で技師は、乳房撮影用挿入孔７の反対側に位置する気密蓋３８（図２）を開けて、Ｘ線透過用保持筒３３の内部に手を入れて乳房２１がガントリ６のほぼ中心に来るように調整してもよい。

つづいて、空圧制御部４４は、エアーの供給流量を制御して、エアーバッグ３４の気室３７内に更にエアーを供給してエアーバッグ３４を膨張させる。エアーバッグ３４の膨張時において、乳房２１は、ほぼ円錐状の状態でエアーバッグ３４により保持され、空圧制御部４４はエアーの供給を止める。この操作でエアーバッグ３４は、図３に示すように乳房保持状態を維持する。図３を参照した以上の処理は、図１Ｄで説明した、ステップＳ１０２の乳房の保持処理に対応するものである。

さらに、図４に示すように、ガントリ６のガントリ背面部１５０側に設けられている気密蓋３８を閉めて、Ｘ線透過用保持筒３３の内部を密閉状態にする。Ｘ線透過用保持筒３３の内部（気室４０）は、吸排気口３９および配管４７を介して空圧制御部４５と接続し、空圧制御部４５の排気制御によりＸ線透過用保持筒３３の内部は排気される。空圧制御部４５は、負圧発生源４８で生成された負圧のエアーにより、Ｘ線透過用保持筒３３の内部の気室４０からエアーを徐々に排気する。

Ｘ線透過用保持筒３３の乳房撮影用挿入孔７側は、エアーバッグ３４により保持された乳房で密閉され、ガントリ背面部１５０側は気密蓋３８で密閉されている。吸排気口３９より気室４０内のエアーが排気されることにより、Ｘ線透過用保持筒３３の内部は負圧状態になってゆく。空圧制御部４５による排気制御でＸ線透過用保持筒３３の内部が負圧状態になると、乳房２１は徐々にＸ線透過用保持筒３３の内部に向かって引き込まれていく。この動作により、被検者を動かないようにした状態で乳房のＸ線断層画像の撮影を行うことこが可能になる。更に、従来のマンモグラフィーでは撮影しにくい乳房胸壁付近２２および乳房腋窩付近２３も、Ｘ線透過用保持筒３３の内部に引き込まれてゆく。これにより、従来のように、圧迫板に乳房を挟み込んで撮影する場合に比べて、胸壁部及び腋窩部などを含む乳房の広い範囲を撮影することが可能になる。

被検者１に負担がかからないことを確認しながら引き込み作業を行い、空圧制御部４５はＸ線透過用保持筒３３の気室４０の内圧を一定に保ち、乳房の引き込み処理は終了する。図４を参照した以上の処理は、図１Ｄで説明したステップＳ１０３の乳房の引き込み処理に対応するものである。ここまでで一連の撮影準備が完了する。

続いて撮影処理を開始する。装置制御部１５１は、ローター回転駆動部１５を回転させて、Ｘ線管球１１のＸ線焦点１２からＸ線照射を開始する。照射されたＸ線は乳房２１を透過してフラットパネル１３に到達する。フラットパネル１３は受光したＸ線を光電変換し、光源変換して得られたＸ線画像を画像データとして、画像処理部１５２に出力する。画像処理部１５２は、特定の間隔でフラットパネル１３からの画像データをローター回転駆動部１５の回転駆動と同期しながら読み出しを行う。画像処理部１５２は、このフラットパネル１３から読み出した画像データと、ローターの回転角データと、を用いて立体画像として再構成処理を行う。さらに立体画像の再構成精度を向上するには、全周をより細かいピッチで高速に読み出しを行うことで達成する。以上の処理は、図１Ｄで説明したステップＳ１０４の撮影の実行処理に対応するものである。

続いて、乳房の取り出し処理に入る。引き込まれた乳房の取り出し処理を行う場合に、空圧制御部４５は、負圧発生源４８を制御して負圧のエアーの生成を停止させ、正圧発生源４３からのエアーをＸ線透過用保持筒３３の気室４０に供給するように制御する。空圧制御部４５は正圧発生源４３からのエアーの圧力と供給するエアーの流量を制御することで、気室４０内の圧力が大気圧と同等もしくは高くするように制御する。

次に、引き込まれた乳房の取り出し処理を行う場合に、空圧制御部４４（第２の制御部）は正圧発生源４３を制御して正圧のエアーの生成を停止させ、負圧発生源４８で生成された負圧のエアーによりエアーバッグ３４の気室３７内のエアーを排気する。エアーの排気により、エアーバッグ３４は収縮して、エアーバッグ３４により保持されていた乳房２１がエアーバッグ３４から解放されて、乳房２１の取り出し作業が終了する。

本実施形態によれば、被検者を動かないようにした状態で乳房のＸ線断層画像の撮影を行うことこが可能になる。

また、圧迫板に乳房を挟み込んで撮影する場合に比べて、例えば、胸壁部及び腋窩部などを含む乳房の広い範囲を撮影することが可能になる。

（第２実施形態）
本実施形態の乳房Ｘ線撮影装置は、エアーバッグの構成として、複数個の独立した気室を有する複数のエアーバッグを有する。また、複数のエアーバッグと連通する配管はそれぞれの気室に対して専用の配管を有する。

空圧制御部４４（第２の制御部）は、専用の配管を介して、複数個の独立した気室に対するエアーの供給を独立に制御する。

図５は第２実施形態に係るエアーバッグの構成例を示す図である。本実施形態では、エアーバッグの構成例として、Ｘ線透過用保持筒３３の内周に沿って複数個の独立した気室４２を有するエアーバッグ４１を説明する。それぞれの気室４２には、専用の吸排気口と配管が設けられており、空圧制御部４４は、専用の吸排気口と配管を介して、それぞれの気室４２に対する加圧エアーの供給を制御する。本実施形態のエアーバッグ４１では、気室４２に対するエアーの供給量を独立に制御することができるため、それぞれの気室４２に対応するエアーバッグの膨張量を変えることにより被検者の乳房形状を乳房断層画像撮影に適した乳房形状に成形することができる。また、乳房２１をガントリ６のほぼ中心に来るように、乳房の保持位置を調整することもできる。このため、技師がＸ線透過用保持筒３３の内部に手を入れて乳房２１の保持位置を調整する代わりに各々の気室４２の膨張量を空圧制御部４４が制御することにより、保持位置を調整して、撮影に適した乳房形状を作り出すことができる。

撮影姿勢に応じた重力の影響により異なる乳房形状となる場合であっても、各々の気室４２に供給するエアーの圧力および流量を空圧制御部４４が制御することにより、保持位置を調整して所望の乳房形状を作り出すことができる。例えば、立位（図１Ａ）、または、斜位、伏臥位（図１Ｂ）で撮影する場合でも、空圧制御部４４が加圧エアーの供給量を制御して各々の気室４２の膨張量を変えることにより、保持位置を調整して所望の乳房形状を作り出すことができる。尚、本実施形態のエアーバッグ４１において、各々の気室４２に対して同一の加圧エアーを供給すれば、第１実施形態と同様のエアーバッグ形状を作り出すことも可能である。

本実施形態によれば、被写体を動かないように安定保持した状態で乳房断層画像撮影を行うことが可能になる。

（第３実施形態）
本実施形態の乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線源（Ｘ線管球５１）と、Ｘ線を検出する検出部（フラットパネル５３）とを対向して配置し、Ｘ線源と検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、乳房の断層像を撮影する。乳房Ｘ線撮影装置は、乳房を保持する乳房保持部（乳房保持カップ５４）と、Ｘ線源と検出部との間に配置された円筒形の中空孔（固定用気室６１）と、乳房保持部を円筒形の中空孔内に引き込む引込部と、を備える。引込部は、中空孔（固定用気室６１）の内部の圧力を負圧に制御する空圧制御部６７（第３の制御部）を備える。空圧制御部６７（第３の制御部）は、中空孔（固定用気室６１）の内部の圧力を負圧に制御することにより、乳房保持部を円筒形の中空孔内に引き込む。

また、乳房Ｘ線撮影装置は、乳房保持部（乳房保持カップ５４）の内部の圧力を負圧に制御する空圧制御部６６（第４の制御部）を備える。乳房保持部（乳房保持カップ５４）は、乳房Ｘ線撮影装置に装着された状態で、Ｘ線源と検出部との間に配置され、乳房保持部（乳房保持カップ５４）は、乳房Ｘ線撮影装置の筐体（ガントリ６）の開口部７１から着脱可能に構成されている。空圧制御部６６（第４の制御部）は、乳房保持部の内部の圧力を負圧に制御することにより、乳房を中空部に引き込む。

図６を参照して第３実施形態にかかる乳房Ｘ線撮影装置を説明する。第１実施形態の乳房Ｘ線撮影装置と同様に、撮影装置本体２、支柱ベース３、可動台４、ガントリ回転駆動部５の構成を有するものとする。また、装置の機能構成についても、第１実施形態と同様である。

図６は、第３実施形態にかかる乳房Ｘ線撮影装置のガントリ６の内部構成を示す図である。乳房Ｘ線撮影装置により撮影を行う際には、被検者１の乳房をガントリ６のガントリ正面部のほぼ中心の位置に合わせ、被検者１の胸部に対向するようにガントリ６のガントリ正面部の角度を合わせる。

また、ガントリ６内には、Ｘ線断層撮影を行う際にＸ線を照射するＸ線管球５１が配置されており、先端部にはＸ線焦点５２が設けられている。Ｘ線管球１１に対向する位置に、Ｘ線管球１１から照射されたＸ線を受光するフラットパネル５３が配置されている。フラットパネル５３は受光したＸ線を光電変換し、光電変換により得られる画像データを画像処理部１５２に出力する。Ｘ線管球５１とフラットパネル５３は、図２に示すようにローター回転駆動部１５に固定され、ローター回転駆動部１５とともに、ローター固定部１４の周りを回転する。

乳房保持カップ５４は、Ｘ線管球５１とフラットパネル５３との間に配置され、乳房撮影用挿入孔７から乳房を挿入可能な中空部を有する部材として構成されている。また、乳房保持カップ５４は、乳房Ｘ線撮影装置のガントリ６の開口部７１から着脱可能に構成されている。

空圧制御部６６は乳房保持カップ５４内部の空圧を制御し、空圧制御部６７（第３の制御部）は乳房保持カップ５４を固定するための固定用気室６１の空圧を制御する。負圧発生源６５は負圧のエアーを作り出すことができ、空圧制御部６６、および空圧制御部６７のそれぞれは、負圧発生源６５で生成された負圧を適切な圧力と流量に制御できるように構成されている。

空圧制御部６６（第４の制御部）は、配管６８、エアー配管接続口５８、自在に伸縮可能な延長格納型の伸縮部を有するエアー配管５７、配管接続部材５６を介して、乳房保持カップ５４に接続され、乳房保持カップ５４内のエアーを排気することが可能である。乳房保持カップ５４内のエアーの排気により、乳房撮影用挿入孔７と連通する乳房保持カップ５４の一端側から乳房保持カップ５４の他端側に向かって、乳房を引き込むことができる。乳房保持カップ５４の他端側には、延長格納型の伸縮部を有するエアー配管５７と接続する接続部が設けられている。

また、空圧制御部６７（第３の制御部）は、配管６９、および吸排気口５９を介して、乳房保持カップ５４を固定するための固定用気室６１の内部空間のエアーを排気することが可能である。空圧制御部６７（第３の制御部）は、筐体（ガントリ６）の固定用気室６１の内部空間のエアーを排気して、圧力を負圧に制御する。空圧制御部６７（第３の制御部）は、内部空間のエアーを排気して、圧力を負圧に制御することにより、開口部７１が設けられている筐体の一端側から筐体の他端側に向かって、部材（乳房保持部として機能する乳房保持カップ５４）を引き込む。

図１Ｅは、実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置で撮影を行う際の処理の流れを説明する図である。まず、ステップＳ３０１で、装置制御部１５１は、可動台４およびガントリ回転駆動部５の動作を制御して、ガントリ６の位置、姿勢（回転角度）を被検者の撮影姿勢に合わせて設定する。そして、ステップＳ３０２で、被検者１をガントリ６のほぼ中心でやや離れた位置に立たせ、ガントリ６の内部から乳房保持カップ５４を取出し、カップ内壁に摩擦軽減剤を塗布した後、被検者１の乳房２１に軽く押し当てる。このとき乳房保持カップ５４に接続されている延長格納型の伸縮部を有するエアー配管５７が伸びながら追従してくる。この状態で乳房保持カップ５４内には気密空間が形成され、乳房２１は乳房保持カップ５４内に保持される。

次に、撮影準備として、装置制御部１５１は、空圧制御部６６および空圧制御部６７を制御して、以下のステップＳ３０３およびＳ３０４を実行する。まず、ステップＳ３０３では、乳房保持カップ５４に保持した乳房２１の引き込みを行ない、被検者の乳房を動かないようにした状態とする。ステップＳ３０４では、乳房保持カップ５４を乳房Ｘ線撮影装置に固定する。

ステップＳ３０４の撮影準備の完了後に、ステップＳ３０５で、装置制御部１５１は、Ｘ線管球１１およびフラットパネル１３を制御して撮影を行う。

ステップＳ３０５で撮影が終了すると、ステップＳ３０６で、装置制御部１５１は、空圧制御部６６および空圧制御部６７を制御して、被検者１の乳房２１を取り出し、一連の処理を終了する。

次に、図７を参照して、被検者の乳房を乳房保持カップ５４に保持する処理について説明する。まず、ガントリ６の位置、姿勢（回転角度）を被検者の撮影姿勢に合わせて設定する。この処理は図１ＥのステップＳ３０１に対応するものである。

次に、図７に示すように、被検者１をガントリ６のガントリ正面部のほぼ中心でガントリ正面部からやや離れた位置に立たせる。この段階では、乳房保持カップ５４は固定されておらず、ガントリ６の開口部７１から取り出しが可能である。ガントリ６の開口部７１より乳房保持カップ５４を取り出し、乳房保持カップ５４の内壁に摩擦軽減剤を塗布した後、乳房保持カップ５４に被検者１の乳房２１を軽く押し当てる。乳房保持カップ５４をガントリ６から取り出したとき、乳房保持カップ５４に接続されている延長格納型の伸縮部を有するエアー配管５７は伸びながら追従してくる。この状態で乳房保持カップ５４内には気密空間が形成され、乳房２１を乳房保持カップ５４内への保持処理が終了する。以上の処理は、図１Ｅで説明した、ステップＳ３０２の乳房の保持処理に対応するものである。

続いて、空圧制御部６６は、図６に示す負圧発生源６５を制御して負圧のエアーを発生させることにより、乳房保持カップ５４内のエアーを排気する。図８に示すように、乳房保持カップ５４の気室６２内部のエアーが排気されることにより、負圧状態になってゆくと乳房２１が乳房保持カップ５４内に深く引き込まれてゆく。この動作により、被検者を動かないようにした状態で乳房のＸ線断層画像の撮影を行うことこが可能になる。

被検者１に負担がかからないことを確認しながら引き込み作業を行い、乳房２１の撮影目的部位が乳房保持カップ５４に引き込まれたことを確認して乳房保持カップ５４内への乳房２１の引き込み処理は終了する。以上の処理は、図１Ｅで説明したステップＳ３０３の乳房の引き込み処理に対応するものである。尚、乳房保持カップ５４は、Ｘ線と可視光とを透過する部材により構成されている。内部に引き込まれた乳房２１の状態を確認できるように可視光が透過できる材料を使用している。

次に、被検者１をガントリ６の正面部側にゆっくり前進させることにより乳房保持カップ５４の外周部は乳房保持カップガイド６４（ガイド部材）の傾斜に沿って徐々にガントリ６の内部に設けられた円筒形の中空孔（固定用気室６１）に進入していく。乳房保持カップガイド６４（ガイド部材）は、乳房Ｘ線撮影装置の筐体（ガントリ６）の開口部７１から挿入された部材（乳房保持部として機能する乳房保持カップ５４）を筐体（ガントリ６）の内部に設けられた円筒形の中空孔（固定用気室６１）に導く。円筒形の中空孔（固定用気室６１）は、Ｘ線源（Ｘ線管球５１）と検出部（フラットパネル５３）との間に配置されている。

空圧シール５５（シール部材）は、乳房保持カップガイド６４（ガイド部材）により導かれた部材（乳房保持部として機能する乳房保持カップ５４）と勘合して、筐体（ガントリ６）の内部空間を気密状態にする。乳房保持カップ５４がガントリ６の内部の円筒形の中空孔（固定用気室６１）に進入していくと、乳房保持カップ５４の外周部とリング状の空圧シール５５（シール部材）とが勘合する。乳房保持カップ５４を固定するための固定用気室６１の一端側は乳房保持カップ５４と空圧シール５５との勘合により密閉され、固定用気室６１の他端側は気密蓋６０を閉じることにより密閉され、固定用気室６１の内部は気密状態となる。乳房保持カップ５４を位置決めするとき、延長格納型の伸縮部を有するエアー配管５７は伸縮性により連動して固定用気室６１の内部に取り込まれる。

乳房保持カップ５４と空圧シール５５とが勘合して、空圧シール５５の先端部が乳房保持カップガイド６４上に設置してある乳房保持カップストッパー６３まで押し込まれる。このとき、乳房保持カップ５４は撮影位置に位置決めされる。図９は、乳房保持カップ５４が撮影位置に位置決め（固定）された状態を示す。

尚、被検者１の体形によっては乳房保持カップストッパー６３の位置まで空圧シール５５の先端が挿入できないこともある。この場合、空圧制御部６７（第３の制御部）は、負圧発生源６５で生成された負圧により、筐体（ガントリ６）の内部と連通する配管６９から筐体（ガントリ６）の固定用気室６１の内部空間のエアーを排気してガントリ６の内部空間の圧力を負圧に制御する。気密蓋６０を閉じた気密状態で、空圧制御部６７（第３の制御部）は吸排気口５９、および配管６９を介して固定用気室６１の内部空間のエアーを排気して負圧状態にする。固定用気室６１の内部が負圧状態になると、乳房保持カップ５４が負圧により引き込まれる。乳房保持カップ５４と勘合している空圧シール５５の先端は乳房保持カップストッパー６３の位置まで引き込まれ、空圧シール５５に勘合している乳房保持カップ５４は乳房撮影領域内に位置決めされる。

乳房保持カップストッパー６３は一個所または複数個所に配置されていて奥行き方向も乳房撮影領域に合わせて任意に設定できるようになっている。この乳房保持カップストッパー６３に突き当てて位置決めすることで乳房保持カップ５４が安定的に位置決め（固定）される。

この乳房保持カップストッパー６３には不図示の近接センサー等を内蔵し、近接センサーの信号は装置制御部１５１に送られる。装置制御部１５１は近接センサーの信号を受信することにより、所定の位置に乳房保持カップ５４が位置決めされたことを検出することができる。装置制御部１５１は、乳房保持カップ５４が位置決めされたことを検出すると、図１Ｅで説明したステップＳ３０４の乳房保持カップ５４の固定処理が終了する。以上のステップＳ３０２〜Ｓ３０４により撮影準備が完了する。

続いて撮影処理を開始する。撮影処理は、図１Ｅで説明したステップＳ３０５の撮影の実行処理に対応するもので、第１実施形態と同様の処理を行う。装置制御部１５１は、ローター回転駆動部１５を回転させて、Ｘ線管球５１のＸ線焦点５２からＸ線照射を開始する。照射されたＸ線は乳房２１を透過してフラットパネル５３に到達する。フラットパネル５３は受光したＸ線を光電変換し、光源変換して得られたＸ線画像を画像データとして、画像処理部１５２に出力し、一連の撮影処理が終了する。

続いて、乳房の取り出し処理に入る。乳房の取り出し処理は、図１Ｅで説明したステップＳ３０６の処理に対応するものある。空圧制御部６６は、負圧発生源６５を制御して負圧のエアーの生成を停止させ、正圧発生源７０から正圧のエアーを乳房保持カップ５４の気室６２に供給し、気室６２内の圧力を大気圧より高くする。これにより、乳房保持カップ５４と乳房２１との間に隙間ができ乳房２１が乳房保持カップ５４から解放されて乳房の取り出し処理が終了する。

尚、次の撮影準備のために、空圧制御部６７は、負圧発生源６５を制御して負圧のエアーの生成を停止させる。そして、空圧制御部６７は、正圧発生源７０から正圧のエアーを固定用気室６１に供給して、固定用気室６１の内部の圧力を大気圧より高くすることで、乳房保持カップストッパー６３の位置に位置決めされている乳房保持カップ５４を押し出す。これにより、乳房保持カップ５４をガントリ６から容易に取り出すことが可能になる。

本実施形態によれば、被写体を動かないように安定保持した状態で乳房断層画像撮影を行うことが可能になる。

また、圧迫板に乳房を挟み込んで撮影する場合に比べて、例えば、胸壁部及び腋窩部などを含む乳房の広い範囲を撮影することが可能になる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (20)

1. Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する検出部とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する乳房Ｘ線撮影装置であって、
   前記Ｘ線源と前記検出部との間に配置され、挿入孔から乳房を挿入可能な中空部を有する部材と、
   前記部材の内部の圧力を負圧に制御することにより、前記乳房を引き込む制御手段と、
   を備えることを特徴とする乳房Ｘ線撮影装置。
2. 負圧を生成する負圧発生源を更に備え、
   前記制御手段は、前記負圧発生源で生成された負圧により、前記部材の内部と連通する配管から前記部材の内部のエアーを排気して前記部材の内部の圧力を負圧に制御することを特徴とする請求項１に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
3. 前記中空部を有する部材の内部で前記乳房を保持する保持手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記保持手段で保持された前記乳房を、前記挿入孔が設けられている前記部材の一端側から前記部材の他端側に向かって引き込むことを特徴とする請求項２に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
4. 前記保持手段は、前記中空部を有する部材の内周に沿って配置されたエアーバッグを備え、
   前記エアーバッグにより前記乳房の周りを保持することを特徴とする請求項３に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
5. 正圧のエアーを生成する正圧発生源と、
   前記エアーバッグと連通する配管を介して、前記正圧発生源で生成されたエアーを前記エアーバッグに供給する制御を行う第２の制御手段と、
   を更に備え、
   前記エアーバッグは、前記第２の制御手段の制御により供給された前記エアーにより膨張して前記乳房を保持することを特徴とする請求項４に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
6. 前記エアーバッグは、複数個の独立した気室を有する複数のエアーバッグにより構成され、
   前記エアーバッグと連通する配管はそれぞれの気室に対して専用の配管を有し、
   前記第２の制御手段は、前記専用の配管を介して、前記複数個の独立した気室に対するエアーの供給を独立に制御することを特徴とする請求項５に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
7. 被検者の撮影姿勢に応じて、前記第２の制御手段は、前記複数個の独立した気室に対応するエアーバッグのそれぞれの膨張量を変えるようにエアーの供給を制御することを特徴とする請求項６に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
8. 引き込まれた前記乳房の取り出し処理を行う場合に、
   前記制御手段は、前記負圧発生源を制御して前記負圧の生成を停止させて、前記正圧発生源で生成されたエアーを前記部材の内部に供給して前記部材の内部の圧力を制御することを特徴とする請求項５に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
9. 引き込まれた前記乳房の取り出し処理を行う場合に、
   前記第２の制御手段は、前記正圧発生源を制御して前記正圧のエアーの生成を停止させて、前記負圧発生源で生成された負圧により前記エアーバッグの内部のエアーを排気することを特徴とする請求項５または６に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
10. 前記部材は乳房Ｘ線撮影装置の筐体の開口部から着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
11. 前記開口部から挿入された前記部材を前記筐体の内部に導くガイド部材と、
    前記ガイド部材により導かれた前記部材と勘合して、前記筐体の内部空間を気密状態にするシール部材と、
    前記筐体の内部空間の圧力を負圧に制御することにより、前記開口部が設けられている前記筐体の一端側から前記筐体の他端側に向かって、前記部材を引き込む第３の制御手段と、
    を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
12. 前記第３の制御手段は、前記負圧発生源で生成された負圧により、前記筐体の内部と連通する配管から前記筐体の内部空間のエアーを排気して前記筐体の内部空間の圧力を負圧に制御することを特徴とする請求項１１に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
13. Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する検出部とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する乳房Ｘ線撮影装置であって、
    前記乳房を保持する乳房保持部と、
    前記Ｘ線源と前記検出部との間に配置された円筒形の中空孔と、
    前記乳房保持部を前記円筒形の中空孔内に引き込む引込手段と、
    を備えることを特徴とする乳房Ｘ線撮影装置。
14. 前記乳房保持部は、Ｘ線と可視光とを透過する部材により構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
15. 前記引込手段は、前記中空孔の内部の圧力を負圧に制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１３に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
16. 前記乳房保持部の内部の圧力を負圧に制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１３または１４に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
17. 前記乳房保持部に接続する配管は伸縮手段を備えることを特徴とする請求項１３に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
18. Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する検出部とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する乳房Ｘ線撮影装置の制御方法であって、
    前記乳房Ｘ線撮影装置の制御手段が、前記Ｘ線源と前記検出部との間に配置され、挿入孔から乳房を挿入可能な中空部を有する部材の内部の圧力を負圧に制御することにより、前記乳房を引き込む制御工程
    を有することを特徴とする乳房Ｘ線撮影装置の制御方法。
19. Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する検出部とを対向して配置し、前記Ｘ線源と前記検出部とを乳房の周りで回転させながらＸ線を照射して、前記乳房の断層像を撮影する乳房Ｘ線撮影装置の制御方法であって、
    前記乳房Ｘ線撮影装置の乳房保持部が、前記乳房を保持する乳房保持工程と、
    前記乳房Ｘ線撮影装置の引込手段が、前記乳房保持部を、前記Ｘ線源と前記検出部との間に配置された円筒形の中空孔内に引き込む引込工程と
    を有することを特徴とする乳房Ｘ線撮影装置の制御方法。
20. コンピュータに、請求項１８または１９に記載の乳房Ｘ線撮影装置の制御方法を実行させるためのプログラム。

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