JP2016135319A - 統合型マルチモード・マンモグラフィ／トモシンセシスｘ線システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】統合型マルチモード・マンモグラフィ／トモシンセシスＸ線システム及び方法の提供。
【解決手段】マルチモード胸部ｘ線撮像用のシステムが提供される。当該システムは、ｘ線撮像のために乳房の圧迫及び固定を行う圧迫アームアセンブリと、ｘ線管アセンブリと、ｘ線受像器とを有する。当該システムは、複数の撮像プロトコル及びモードに合わせて構成される。結合モードでは、少なくとも２つの撮像モードにおいて異なるように少なくとも１つの撮像手順が実行される。
【選択図】図１８
【解決手段】マルチモード胸部ｘ線撮像用のシステムが提供される。当該システムは、ｘ線撮像のために乳房の圧迫及び固定を行う圧迫アームアセンブリと、ｘ線管アセンブリと、ｘ線受像器とを有する。当該システムは、複数の撮像プロトコル及びモードに合わせて構成される。結合モードでは、少なくとも２つの撮像モードにおいて異なるように少なくとも１つの撮像手順が実行される。
【選択図】図１８
Description
本特許明細書は、ｘ線マンモグラフィに関し、より具体的には、ｘ線マンモグラフィ及び／又はトモシンセシス（tomosynthesis）撮像を選択的に実行する統合システム、並び
にそのようなシステムを用いる方法に関する。
にそのようなシステムを用いる方法に関する。
ｘ線マンモグラフィは、以前から、乳癌及びその他の病変のスクリーニングモダリティとなっており、診断及びその他の目的で頼りにされてきた。長年にわたり胸部（乳房）画像はｘ線フィルムに記録されていたが、より最近になり、マサチューセッツ州ベッドフォードのＨｏｌｏｇｉｃ社及びその部門であるコネティカット州ダンベリーのＬｏｒａｄ社から市販されているSelenia（登録商標）マンモグラフィシステムにおいてのように、デ
ジタルｘ線受像器が使用されるに至っている。マンモグラムでは、円錐状あるいはピラミッド状のｘ線ビームが、圧迫された乳房を通過し、２次元投影画像を形成する。数多くの方向のうち、例えば頭尾（cranial-caudal；ＣＣ）方向又は内外斜位（mediolateral-oblique；ＭＬＯ）方向など、何れか１つを使用することができる。より最近になり、胸部ｘ線トモシンセシスが提案されている。この技術は典型的に、胸部に対するｘ線ビームの多数の角度の各々で、固定された胸部の２次元（２Ｄ）投影画像を取得し、得られたｘ線測定結果を胸部断層の再構成画像へと処理することを伴う。この胸部断層は典型的に、例えば同一の胸部のマンモグラムの画像面に平行なものなど、ｘ線軸を横断する平面内にある。角度範囲は、例えば±１５°などであり、コンピュータ断層撮像においてより、すなわち、１８０°より実質的に小さい。トモシンセシス技術は、２００３年１１月２６日に出願された特許文献１に記載されており、そこに記載された特徴の少なくとも一部を備えた装置の試作品が、シカゴで開催された２００３年北米放射線医学学会ミーティングで展示されている。この特許明細書の出願時点で、更なる試作品が米国において臨床試験にかけられている。トモシンセシスへのその他の取り組みも提案されている。例えば、特許文献２−１０、及び非特許文献１を参照することができる。トモシンセシス画像を再構成する方法は非特許文献２にて議論されている。また、「Matching geometry generation and display of mammograms and tomosynthesis images」なるタイトルの２００４年１１月１５日に出願された特許文献１１を参照することができる。マンモグラフィシステムはまた、例えば、生検ステーション（例えば、Ｈｏｌｏｇｉｃ社から市販されているStereoLoc II（登録商標）Upright Stereotactic Breast Biopsy System）を付加することによってバイオプシーなどの介入手順にも使用することができる。以上にて引用した特許文献及び非特許文献の内容を本特許明細書に援用する。
ジタルｘ線受像器が使用されるに至っている。マンモグラムでは、円錐状あるいはピラミッド状のｘ線ビームが、圧迫された乳房を通過し、２次元投影画像を形成する。数多くの方向のうち、例えば頭尾（cranial-caudal；ＣＣ）方向又は内外斜位（mediolateral-oblique；ＭＬＯ）方向など、何れか１つを使用することができる。より最近になり、胸部ｘ線トモシンセシスが提案されている。この技術は典型的に、胸部に対するｘ線ビームの多数の角度の各々で、固定された胸部の２次元（２Ｄ）投影画像を取得し、得られたｘ線測定結果を胸部断層の再構成画像へと処理することを伴う。この胸部断層は典型的に、例えば同一の胸部のマンモグラムの画像面に平行なものなど、ｘ線軸を横断する平面内にある。角度範囲は、例えば±１５°などであり、コンピュータ断層撮像においてより、すなわち、１８０°より実質的に小さい。トモシンセシス技術は、２００３年１１月２６日に出願された特許文献１に記載されており、そこに記載された特徴の少なくとも一部を備えた装置の試作品が、シカゴで開催された２００３年北米放射線医学学会ミーティングで展示されている。この特許明細書の出願時点で、更なる試作品が米国において臨床試験にかけられている。トモシンセシスへのその他の取り組みも提案されている。例えば、特許文献２−１０、及び非特許文献１を参照することができる。トモシンセシス画像を再構成する方法は非特許文献２にて議論されている。また、「Matching geometry generation and display of mammograms and tomosynthesis images」なるタイトルの２００４年１１月１５日に出願された特許文献１１を参照することができる。マンモグラフィシステムはまた、例えば、生検ステーション（例えば、Ｈｏｌｏｇｉｃ社から市販されているStereoLoc II（登録商標）Upright Stereotactic Breast Biopsy System）を付加することによってバイオプシーなどの介入手順にも使用することができる。以上にて引用した特許文献及び非特許文献の内容を本特許明細書に援用する。
臨床用途においては、数多くの理由で、患者の胸部のトモシンセシス画像及び従来からのマンモグラムの双方を調べることが望ましいことがある。例えば、従来からのマンモグラムは数十年も、医療専門家が貴重な専門解釈知識を発展させることを可能にしてきた。マンモグラムは、微小石灰化の良好な視覚化を提供するとともに、トモシンセシスと比較して高い空間分解能を提供し得る。トモシンセシス画像は異なる望ましい特徴を有し得る。例えば、トモシンセシス画像は、従来のマンモグラムでは上又は下に位置する組織によって不明瞭にされ得る構造の一層良好な視覚化を提供し得る。ｘ線マンモグラフィ及びトモシンセシスに関する既存の提案されてきたシステムは数多くの利点をもたらすが、マンモグラフィ／トモシンセシスを一層有用なものとするために、更なる改善に対するニーズが存在すると考えられる。とりわけ、同一のシステムを相異なる動作モードで使用し、それにより収集及び稼働に掛かるコストを低減し、より多大なる臨床的価値及び便宜を提供することを可能にすることが望ましいと考えられる。
Digital Clinical Report，Tomosynthesis、GE Brochure 98-5493、1998年11月
「Tomosynthesis：a three-dimensional imaging technique」、IEEE Trans. Biomed. Engineering、1972年1月、第BME-19巻、第1号、pp.20-28
本特許明細書は、マルチモード胸部ｘ線撮像のためのシステム及び方法の例を開示する。単一のシステムが複数のモードで胸部撮像を実行する。複数のモードには、標準マンモグラフィ、診断マンモグラフィ、例えば造影剤を用いるもの及び異なるｘ線エネルギーでのものなどの動的撮像、トモシンセシス撮像、一度の胸部圧迫中での結合標準・トモシンセシス撮像、手術針位置特定、並びに当該システムに搭載された生検ステーションを用いた定位（stereotactic）撮像が含まれる。
本発明の一態様によれば、
少なくとも２つの撮像モードを用いる撮像をサポートするマルチモード胸部ｘ線撮像用システムが提供される。少なくとも１つの撮像モードは、以下に限られないが受像器動作、散乱防止グリッドの使用、照射制御及び患者シールドを含む群から選択される少なくとも１つの撮像手順において、少なくとも１つのその他の撮像モードとは異なる。複数の異なるモードの各々を用いる胸部撮像は、一度の圧迫及び胸部の画像スキャン中に、あるいは時間的に離隔された複数の圧迫及びスキャンで行われ得る。
少なくとも２つの撮像モードを用いる撮像をサポートするマルチモード胸部ｘ線撮像用システムが提供される。少なくとも１つの撮像モードは、以下に限られないが受像器動作、散乱防止グリッドの使用、照射制御及び患者シールドを含む群から選択される少なくとも１つの撮像手順において、少なくとも１つのその他の撮像モードとは異なる。複数の異なるモードの各々を用いる胸部撮像は、一度の圧迫及び胸部の画像スキャン中に、あるいは時間的に離隔された複数の圧迫及びスキャンで行われ得る。
このシステムは、画像が（単一の画像スキャン中又は複数の異なる画像スキャン中の何れかで）少なくとも２つの撮像モードを用いて捕捉され且つ上記少なくとも２つの撮像モードの各々が少なくとも１つの異なる撮像手順を用いる結合撮像モードをサポートする。単一のスキャンを用いるデュアルモード捕捉の場合、このような構成は、患者の乳房の圧迫を解除することのない、異なる種類の複数の画像の高速な捕捉を容易にする。結果として、検査時間又は患者の不快感の増大を伴うことなく、スクリーニング及び診断に利用可能な情報の量及び質が実質的に増大あるいは向上される。複数の異なる画像スキャンを用いるデュアルモード捕捉の場合、このような構成は、単一の撮像システムを用いて複数の異なる撮像プロトコルが実行されることを可能にする。結果として、検査設備のコスト上昇を伴うことなく、スクリーニング及び診断に利用可能な情報の量及び質が実質的に増大あるいは向上される。
本特許明細書の教示を用いるシステムの一例において、ｘ線撮像のために乳房の圧迫及び固定を行う圧迫アームアセンブリ、ｘ線管アセンブリ、及びｘ線受像器は、相異なる撮像プロトコル及びモードで異なるように、互いに対して角度付けられることができる。例えば、マンモグラフィモードのような第１のモードにおいて、受像器はｘ線管アセンブリの面に概して垂直に配置され得る。トモシンセシスモードのような第２のモードにおいては、ｘ線管アセンブリとｘ線受像器との相対位置が垂直からオフセットされるように、ｘ線管アセンブリが第１の角度範囲にわたって回転するとき、受像器は第１の角度範囲より狭い第２の角度範囲にわたって揺れ動く。好適な一実施形態において、ｘ線管アセンブリ及びｘ線受像器は、相異なる角度変位で回転及び揺動を行う。上述のように、このシステムは、ｘ線管アセンブリの単一のスキャン中、又は複数の時間的に離間されたスキャン中の何れかの間に、少なくとも２つの異なる撮像モードを用いて複数の画像が捕捉される結合撮像モードをサポートする（ただし、‘時間的に離間された’は、乳房の同一の圧迫中の異なるスキャン、又は同一の乳房のその後の圧迫を用いる異なるスキャンを意味し得る）。このような構成において、受像器はｘ線アセンブリに対して、単一のスキャン中に実行される撮像モードごとに少なくとも１つの異なる位置として、複数の位置に移動する。
回転するｘ線管アセンブリとの患者の接触に対する機械的インターロックを提供するよう、患者シールドを圧迫アームアセンブリに取り外し可能に取り付けることができる。一実施形態において、患者シールドは、このマルチモードシステムの少なくとも２つの異なる撮像モードで異なる位置に移動し得る。代替的な一実施形態において、患者シールドは、このマルチモードシステムの異なる撮像モードごとに除去且つ／或いは置換されてもよい。
一部のモードにおいて、ｘ線受像器の撮像領域を覆うことができる取り外し可能な散乱防止グリッドが使用され得る。しかしながら、散乱防止グリッドはその他のモードでは除去され得る。好適な一実施形態において、散乱防止グリッドは、第１のモードにおいて受像器に平行且つ受像器の上方に配置され、第２のモードにおいて格納される。しかしながら、より詳細に後述するように、散乱防止グリッドを除去することには、格納に加えて、その他の手法を用いてもよく、本発明は如何なる特定のグリッド除去方法にも限定されるものではない。
本発明の他の一態様によれば、撮像モード及び乳房の密度のうちの少なくとも一方に従って自動照射制御（ＡＥＣ）が変更される。
典型的なシステムは更に、手動制御の下で、あるいはモータ化されているときにはソフトウェア制御の下で横方向に移動可能な乳房圧迫パドルを含む。圧迫パドルは、収集されるべき視野（ビュー）に応じて自動的に移動することができる。例えば、パドルはＣＣビューではｘ線受像器に中心を合わせられ、一方の乳房のＭＬＯビューでは受像器の一方の側面に、そして他方の乳房のＭＬＯビューでは受像器の他方の側面に移動されことができる。パドルは、移動がパドルの種類に調整され得るとき、システムによって自動認識され得る。
圧迫パドルは、当該パドルを横方向に移動させる機構を有する支持体から容易に取り外し可能なものとし得る。この機構はまた、選択された撮像モードでは乳房との一層良好な適合のためにパドルが傾斜することを可能にし、他のモードではパドルを傾斜に対して固定する。パドルに統合されていない支持体内の移動機構を用いることで、パドルは、単純且つ安価で、支持体に対する取り付け及び取り外しが容易なものになり得る。異なるサイズ及び形状の多数の比較的安価なパドルが準備され、異なる撮像手順及び患者に適合するように簡便に交換され得る。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
ｘ線源；及び
ｘ線受像器；
を有し、前記ｘ線源及び前記ｘ線受像器は、少なくとも２つの異なる撮像モードを用いて画像を生成する単一の画像スキャンを実行するように構成され、前記単一のスキャン中に前記少なくとも２つの異なる撮像モードの各々において、少なくとも１つの撮像手順が異なるように実行される、
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２）
前記撮像手順は、ｘ線受像器動作及び照射制御技術を含む群から選択される、項目１
に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目３）
前記ｘ線受像器は少なくとも１つの撮像モードにおいて揺れ動く、項目２に記載のマ
ルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目４）
前記ｘ線受像器は、前記少なくとも１つの撮像モードにおいて、前記ｘ線源の角度変位より小さい角度変位で揺れ動く、項目３に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目５）
前記ｘ線受像器は静止している、項目２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム
。
（項目６）
前記ｘ線受像器は少なくとも１つの撮像モードにおいて横方向に移動する、項目２に
記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目７）
前記ｘ線受像器は少なくとも１つの撮像モードにおいて概して垂直に配置される、請求項２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目８）
前記ｘ線源と前記ｘ線受像器との間に、患者の乳房の圧迫のための圧迫アームが配置され、前記画像スキャンは前記患者の乳房の圧迫を解除することなく実行される、項目１
に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目９）
前記照射制御技術は乳房の厚さに応じて変化する、項目２に記載のマルチモード胸部
ｘ線撮像システム。
（項目１０）
前記照射制御技術は、前記乳房の厚さに応じて変化する目標カウントを用いる、項目
９に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１１）
前記照射制御技術は１つの撮像モード内で変化する、項目２に記載のマルチモード胸
部ｘ線撮像システム。
（項目１２）
前記照射制御技術はｘ線アセンブリの相対角度に従って変化する、項目１１に記載の
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１３）
前記撮像手順は更に、患者シールド及び散乱防止グリッドの使用のうちの少なくとも一方を有する、項目１に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１４）
患者シールドが少なくとも１つの撮像モードにおいて除去される、項目１３に記載の
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１５）
患者シールドのサイズが少なくとも２つの撮像モードで異なる、項目１３に記載のマ
ルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１６）
患者シールドが少なくとも２つの撮像モードで異なるように配置される、項目１３に
記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１７）
散乱防止グリッドが少なくとも１つの撮像モードにおいて除去される、項目１３に記
載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１８）
前記散乱防止グリッドは、前記少なくとも１つの撮像モードにおいて前記散乱防止グリッドを格納することによって除去される、項目１７に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像
システム。
（項目１９）
前記散乱防止グリッドは前記少なくとも１つの撮像モードにおいて取り出される、請求項１７に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２０）
ｘ線管アセンブリとｘ線受像器とを有するマルチモード撮像システムを用いて患者の乳房の２Ｄ及び３Ｄ双方の画像を収集する方法であって、前記患者の乳房は前記ｘ線管アセンブリと前記ｘ線受像器との間で圧迫され、前記２Ｄ及び３Ｄの画像は前記乳房の圧迫を解除することなく収集され、当該方法は：
２Ｄ及び３Ｄの撮像モードに関連付けられた複数の位置に前記ｘ線管アセンブリを移動させるステップ；及び
単一のスキャン中に、前記２Ｄ及び３Ｄの撮像モードの各々に関し、少なくとも１つの撮像手順を異なるように実行するステップ；
を含む、方法。
（項目２１）
前記少なくとも１つの撮像手順は、ｘ線受像器動作、照射制御、患者シールド及び散乱防止グリッドの使用を含む群から選択される、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
ｘ線源；及び
ｘ線受像器；
を有し、前記ｘ線源及び前記ｘ線受像器は、少なくとも２つの異なる撮像モードを用いて動作するように構成され、単一のスキャン中に前記少なくとも２つの異なる撮像モードの各々において、少なくとも１つの撮像手順が異なるように実行される、
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２３）
前記撮像手順は、ｘ線受像器動作及び照射制御技術を含む群から選択される、項目２
２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２４）
前記ｘ線受像器動作は、前記撮像モードのうちの１つにおいて、揺れ動く、静止している、あるいは横方向にシフトするの何れかであり、前記撮像モードのうちの別の１つにおいて異なるように動作する、項目２３に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２５）
前記照射制御技術は乳房の厚さに応じて変化する、項目２３に記載のマルチモード胸
部ｘ線撮像システム。
（項目２６）
前記照射制御技術は単一の撮像モード内で変化する、項目２３に記載のマルチモード
胸部ｘ線撮像システム。
（項目２７）
前記撮像手順は更に、患者シールド及び散乱防止グリッドの使用のうちの少なくとも一方を有する、項目２２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２８）
患者シールドが少なくとも１つの撮像モードにおいて除去される、項目２７に記載の
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２９）
患者シールドのサイズが少なくとも２つの撮像モードで異なる、項目２７に記載のマ
ルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目３０）
患者シールドが少なくとも２つの撮像モードで異なるように配置される、項目２７に
記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目３１）
散乱防止グリッドが、少なくとも１つの撮像モードにおいて、格納又は取り出しによって除去される、項目２７に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
ｘ線源；及び
ｘ線受像器；
を有し、前記ｘ線源及び前記ｘ線受像器は、少なくとも２つの異なる撮像モードを用いて画像を生成する単一の画像スキャンを実行するように構成され、前記単一のスキャン中に前記少なくとも２つの異なる撮像モードの各々において、少なくとも１つの撮像手順が異なるように実行される、
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２）
前記撮像手順は、ｘ線受像器動作及び照射制御技術を含む群から選択される、項目１
に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目３）
前記ｘ線受像器は少なくとも１つの撮像モードにおいて揺れ動く、項目２に記載のマ
ルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目４）
前記ｘ線受像器は、前記少なくとも１つの撮像モードにおいて、前記ｘ線源の角度変位より小さい角度変位で揺れ動く、項目３に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目５）
前記ｘ線受像器は静止している、項目２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム
。
（項目６）
前記ｘ線受像器は少なくとも１つの撮像モードにおいて横方向に移動する、項目２に
記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目７）
前記ｘ線受像器は少なくとも１つの撮像モードにおいて概して垂直に配置される、請求項２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目８）
前記ｘ線源と前記ｘ線受像器との間に、患者の乳房の圧迫のための圧迫アームが配置され、前記画像スキャンは前記患者の乳房の圧迫を解除することなく実行される、項目１
に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目９）
前記照射制御技術は乳房の厚さに応じて変化する、項目２に記載のマルチモード胸部
ｘ線撮像システム。
（項目１０）
前記照射制御技術は、前記乳房の厚さに応じて変化する目標カウントを用いる、項目
９に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１１）
前記照射制御技術は１つの撮像モード内で変化する、項目２に記載のマルチモード胸
部ｘ線撮像システム。
（項目１２）
前記照射制御技術はｘ線アセンブリの相対角度に従って変化する、項目１１に記載の
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１３）
前記撮像手順は更に、患者シールド及び散乱防止グリッドの使用のうちの少なくとも一方を有する、項目１に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１４）
患者シールドが少なくとも１つの撮像モードにおいて除去される、項目１３に記載の
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１５）
患者シールドのサイズが少なくとも２つの撮像モードで異なる、項目１３に記載のマ
ルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１６）
患者シールドが少なくとも２つの撮像モードで異なるように配置される、項目１３に
記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１７）
散乱防止グリッドが少なくとも１つの撮像モードにおいて除去される、項目１３に記
載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目１８）
前記散乱防止グリッドは、前記少なくとも１つの撮像モードにおいて前記散乱防止グリッドを格納することによって除去される、項目１７に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像
システム。
（項目１９）
前記散乱防止グリッドは前記少なくとも１つの撮像モードにおいて取り出される、請求項１７に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２０）
ｘ線管アセンブリとｘ線受像器とを有するマルチモード撮像システムを用いて患者の乳房の２Ｄ及び３Ｄ双方の画像を収集する方法であって、前記患者の乳房は前記ｘ線管アセンブリと前記ｘ線受像器との間で圧迫され、前記２Ｄ及び３Ｄの画像は前記乳房の圧迫を解除することなく収集され、当該方法は：
２Ｄ及び３Ｄの撮像モードに関連付けられた複数の位置に前記ｘ線管アセンブリを移動させるステップ；及び
単一のスキャン中に、前記２Ｄ及び３Ｄの撮像モードの各々に関し、少なくとも１つの撮像手順を異なるように実行するステップ；
を含む、方法。
（項目２１）
前記少なくとも１つの撮像手順は、ｘ線受像器動作、照射制御、患者シールド及び散乱防止グリッドの使用を含む群から選択される、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
ｘ線源；及び
ｘ線受像器；
を有し、前記ｘ線源及び前記ｘ線受像器は、少なくとも２つの異なる撮像モードを用いて動作するように構成され、単一のスキャン中に前記少なくとも２つの異なる撮像モードの各々において、少なくとも１つの撮像手順が異なるように実行される、
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２３）
前記撮像手順は、ｘ線受像器動作及び照射制御技術を含む群から選択される、項目２
２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２４）
前記ｘ線受像器動作は、前記撮像モードのうちの１つにおいて、揺れ動く、静止している、あるいは横方向にシフトするの何れかであり、前記撮像モードのうちの別の１つにおいて異なるように動作する、項目２３に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２５）
前記照射制御技術は乳房の厚さに応じて変化する、項目２３に記載のマルチモード胸
部ｘ線撮像システム。
（項目２６）
前記照射制御技術は単一の撮像モード内で変化する、項目２３に記載のマルチモード
胸部ｘ線撮像システム。
（項目２７）
前記撮像手順は更に、患者シールド及び散乱防止グリッドの使用のうちの少なくとも一方を有する、項目２２に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２８）
患者シールドが少なくとも１つの撮像モードにおいて除去される、項目２７に記載の
マルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目２９）
患者シールドのサイズが少なくとも２つの撮像モードで異なる、項目２７に記載のマ
ルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目３０）
患者シールドが少なくとも２つの撮像モードで異なるように配置される、項目２７に
記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
（項目３１）
散乱防止グリッドが、少なくとも１つの撮像モードにおいて、格納又は取り出しによって除去される、項目２７に記載のマルチモード胸部ｘ線撮像システム。
図面に例示する例及び好適実施形態を説明する際には、明瞭化のため、特定の用語を使用する。しかしながら、本特許明細書による開示は、そのように選択された特定の用語に限定されるものではない。理解されるように、特定の用語の各々は、同様に機能する技術的な等価物の全てを含むものである。
図１−６は、ガントリー１００及びデータ収集ワークステーション１０２を有するマルチモード・マンモグラフィ／トモシンセシスシステムの非限定的な一例を示している。ガントリー１００は筐体１０４を含んでおり、筐体１０４はチューブ（管）アームアセンブリ１０６を支持している。チューブアームアセンブリ１０６は、水平軸４０２（図４）の周りで旋回するように筐体１０４に回転可能に取り付けられ、且つｘ線管アセンブリ１０８を担持している。ｘ線管アセンブリ１０８は、（１）例えば公称サイズで０．３ｍｍといった大きいスポットと０．１ｍｍいった小さいスポットなどの焦点を有する例えば２０−５０ｋＶなどの選択範囲内のｘ線エネルギーを、例えば３−４００ｍＡｓなどのｍＡｓで生成するｘ線管と、（２）例えばモリブデン、ロジウム、アルミニウム、銅及び錫のフィルタなどの複数のフィルタの支持体と、（３）例えば７５ｃｍなどの最大ソース−画像距離で、当該システムに含まれるｘ線受像器の画像面で測定して例えば７×８ｃｍから２４×２９などの範囲内で、焦点からのｘ線ビームを選択的にコリメートする調整可能なコリメーションアセンブリと、を含む。筐体１０４にはまた、同一の軸４０２の周りで回転するよう、圧迫アームアセンブリ１１０が取り付けられている。圧迫アームアセンブリ１１０は、圧迫板１２２と、胸部プレートとして機能し且つ検出器サブシステム１１７を包囲する上面１１６を有するレセプタ筐体１１４とを有している。検出器サブシステム１１７は、フラットパネルｘ線受像器５０２（図５）と、格納可能な散乱防止グリッド５０４と、散乱防止グリッドの駆動及び格納を行う機構５０６とを有している。筐体１０４はまた、図４に概略的に示した以下の構成要素：特定の患者又は撮像位置に対応するようにチューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０を上下に移動させる鉛直移動アセンブリ４０４、相異なる撮像位置に合わせてチューブアームアセンブリ１０６を軸４０２の周りで回転させるチューブアームアセンブリ回転機構４０６、相異なる動作モードに対応するように検出器サブシステム１１７の構成要素（例えばｘ線受像器５０２など）を軸４０２の周りで回転させる検出器サブシステム回転機構４０８、及び、チューブアームアセンブリ１０６と圧迫アームアセンブリ１１０とを相互に、ひいては、チューブアームアセンブリ１０６と検出器サブシステム１１７とを相互に、選択的に結合あるいは分離する結合／分離機構４１０、を包囲している。筐体１０４はまた、ここで説明する機能を実行するための好適なモータ、電気部品及び機械部品、並びに接続を包囲している。
回転するｘ線チューブアームアセンブリ１０６との患者の接触に対する機械的インターロックを提供し且つｘ線画像捕捉との患者の干渉を抑制するため、圧迫アームアセンブリ１１０に、図２に概略的に示す患者シールド（保護材）２００を固定することができる。１つの典型的な患者シールドは、ソース１０８からのｘ線ビームの経路に概して平行であるが該経路の外側に配置される移動（シフト）式患者シールドである。米国仮特許出願第６１／０７５２２６号に記載されるように、移動式フェイスシールドは、圧迫アームアセンブリから横方向に延在し且つ患者アクセス位置と患者遮断位置との間でのｚ軸（直線２０２によって指し示す）に沿った当該フェイスシールドの移動を可能にする拡張アームによって支持される。なお、この文献の内容をここに援用する。様々な実施形態において、患者シールドは、拡張アーム、圧迫アームセンブリ又はｘ線源アセンブリ１０８の何れかに取り外し可能に固定され、相異なる撮像モードに対してのシールドの除去及び／又は交換が容易にされ得る。様々な実施形態において、フェイスシールドは、固定サイズであってもよいし、調整可能な大きさにされてもよい。調整可能フェイスシールドの一例が米国特許第７３１５６０７号にて議論されており、そこでは、フェイスシールドは、矢印２０１によって指し示すｙ軸に沿ってｘ線アセンブリまで鉛直方向にスライドするように位置付けられる。なお、この文献の内容をここに援用する。フェイスシールドが鉛直移動によって取り除かれることにより、患者の位置決めと、相異なる撮像モードで相異なるサイズのシールドを提供するようにシールドを選択的に位置付けることとが可能にされる。特定の撮像モードの選択に応じてフェイスシールドがｘ軸に沿って横方向に移動するようにプログラムされる代替的な実施形態も想定される。そのような形態は、２００７年７月１７日に発行されたＨｏｌｏｇｉｃ社への米国特許第７２４５６９４号に記載されている。なお、この文献の内容をここに援用する。要するに、結合撮像モードをサポートする本発明に係るシステムにおいて相異なるシールド又はシールド構成が使用され、シールドが、少なくとも２つの異なる撮像モードに関する少なくとも２つの位置の間で、自動的あるいは手動的にの何れかで、取り外し可能にされる、あるいは移動することが見込まれる。
ワークステーション１０２は、Selenia（登録商標）マンモグラフィシステムにおいて
の構成要素と同様の構成要素を有する。これらの構成要素には、表示スクリーン（典型的に、タッチスクリーン機能を含み得るフラットパネルディスプレイ）、例えばキーボード、場合によりタッチスクリーン、及びマウス若しくはトラックボールなどのユーザインタフェース装置、並びに、様々なスイッチ、表示灯及び／又はディスプレイが含まれる。ワークステーション１０２はまた、ガントリー１００の制御と、ガントリー１００から受信したデータの処理、格納及び表示とを行うために、Selenia（登録商標）システムのと同
様のコンピュータ装置（しかしながら、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの相違により適応される）を含んでいる。ｘ線管アセンブリ１０８用の電力生成装置が、筐体１０４内あるいはワークステーション１０２内に含められ得る。電源１１８がワークステーション１０２に電力供給する。ガントリー１００及びワークステーション１０２は、概略的に図示した接続１２０上でデータ及び制御信号を交換し合う。
の構成要素と同様の構成要素を有する。これらの構成要素には、表示スクリーン（典型的に、タッチスクリーン機能を含み得るフラットパネルディスプレイ）、例えばキーボード、場合によりタッチスクリーン、及びマウス若しくはトラックボールなどのユーザインタフェース装置、並びに、様々なスイッチ、表示灯及び／又はディスプレイが含まれる。ワークステーション１０２はまた、ガントリー１００の制御と、ガントリー１００から受信したデータの処理、格納及び表示とを行うために、Selenia（登録商標）システムのと同
様のコンピュータ装置（しかしながら、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの相違により適応される）を含んでいる。ｘ線管アセンブリ１０８用の電力生成装置が、筐体１０４内あるいはワークステーション１０２内に含められ得る。電源１１８がワークステーション１０２に電力供給する。ガントリー１００及びワークステーション１０２は、概略的に図示した接続１２０上でデータ及び制御信号を交換し合う。
図６に例示するように、画像を格納するため、且つ／或いは以前に取得した画像及びソフトウェアなどの情報をワークステーション１０２又はローカルプリンタ（図示せず）に提供するため、例えば１つ以上の光ディスクドライブなどの付加的な記憶装置６０２をワークステーション１０２に接続することができる。また、開示のシステムは、病院、ローカルエリア又はその他のネットワーク６０４に接続されることができる。また、開示のシステムは、ソフトコピーワークステーション６０６、見込みある異常を識別するためにマンモグラフィ／トモシンセシス画像をコンピュータ処理するＣＡＤ（コンピュータ支援検出）ステーション６０８、画像を印刷する画像プリンタ６１０、技師ワークステーション６１２、画像及び／又はその他の情報の交換のため例えばその他のマンモグラフィシステム若しくはその他のモダリティシステムなどのその他の撮像システム６１４、並びに、画像及びその他の情報を保管し且つ／或いは画像及びその他の情報を検索するためのＰＡＣＳ（画像保管）システム６１６など、その他のシステムにネットワークを介して接続されることができる。
図示したシステムは幾つかの動作モードを有する。各モードに一般的に適用可能な典型的な作業フローの一例を図７に示し、動作モードの数例を以下にて説明する。当然ながら、これは単なる一例であり、作業フローのステップ群は異なるように構成されてもよい。全てのモードにおいて、オペレータは、例えばｍＡ及びｍＳｅｃなどの技術的要素の手動設定を用いてｘ線照射を実行することができ、あるいは、例えば短い低ｘ線ドーズの予備照射を用いるなどにより、技術的に知られた自動照射制御（Automatic Exposure Control；ＡＥＣ）法を用いて照射時間、ｋＶ及び画像フィルタモードを設定することができる。ワークステーション１０２は、照射の技術情報を記録し、それを後のレビューのために胸部画像と関連付けるように設定される。
典型的な自動照射制御（ＡＥＣ）法において、短時間（例えば、〜５ｍｓｅｃ）のｘ線（低ドーズ量又はフルドーズ量の何れか）が用いられ、受像器の画像がコンピュータ処理によって読み取られる。この初期のｘ線像はしばしば、‘スカウト（偵察）’画像と呼ばれている。コンピュータ処理は、マンモグラフィ又はトモシンセシスを実行するのに先立って、スカウト画像からの情報を使用して、胸部の放射線濃度を特定し、所望のｘ線ドーズ量を送り届けるためのｘ線管照射の正確な最終的な電圧ｋＶｐ、電流ｍＡｓ及び照射時間を計算する。
米国特許第７２４５６９４号に記載されているような代替的な一実施形態においては、結合マンモグラフィ／トモシンセシスシステムにおいてトモシンセシススキャンがマンモグラムに続くとき、トモシンセシス照射技術を見積もるためにマンモグラム照射データが使用され得る。他の代替的な一実施形態においては、最初のトモシンセシス画像を‘スカウト’画像として使用して、そのトモシンセシス・シーケンスにおける残りの画像に適した照射因子を見積もってもよい。
スカウト画像又はマンモグラム画像を用いて所望の照射に適したｋＶｐ及びｍＡｓを特定するために、歴史的にルックアップテーブルが使用されてきた。ルックアップテーブルは、ｘ線源を検出器に垂直に位置付け且つ散乱防止グリッドを使用してｘ線散乱を最小化する２Ｄマンモグラフィシステムにおいて信頼できるものである。そのようなシステムにおいては、ｋＶｐ及びｍＡｓを変化させることによって照射ドーズ量を制御し、検出器の計数率は固定され得る。図１８Ａを簡単に参照するに、スカウト画像の読み取りに基づいてトモシンセシスシステム又はマンモグラフィシステムの照射パラメータを提供するルックアップテーブル１８００が示されている。
しかしながら、受像器とｘ線源との間に一定の垂直関係を維持しないトモシンセシスシステムは、散乱防止グリッドを使用することができない。本発明により認識されることには、そのようなシステムは、検出器カウントが光子カウントを所望のｘ線ドーズ量に関連付ける場合に、ｘ線散乱を補償するように目標検出器カウントを変化させることが可能な改善された照射制御技術の恩恵を受け得る。そのようなルックアップテーブルを図１８Ｂに示す。好適な一実施形態において、検出器カウントは、撮像される乳房の厚さに従って変更される。故に、高いｘ線散乱を被る厚い乳房ほど、高い検出器目標カウントを有する。乳房の厚さに従って検出器カウントを変更することは、散乱の増大にかかわらず、胸部（乳房）画像の品質が維持されることを確実にする。このテーブルは相異なる乳房厚さに関して目標カウントに適用される特定の乗数を示しているが、認識されるように、本発明は如何なる特定の乗数にも限定されるものではない。故に、マルチモード撮像システムが結合モードで使用されるとき、ｘ線チューブアームアセンブリの単一スイープ中に（あるいは、ｘ線チューブアセンブリの相異なるスイープの間で）、幾つかの異なるＡＥＣ技術及び／又はパラメータが使用されてもよい。
また、このテーブルは、所与の厚さに対して共通のｋＶ、ｍＡ及びカウントが与えられることを示しているが、複数の撮像位置が相異なる撮像モード（例えば、マンモグラフィ及びトモシンセシス）に関連付けられているか、あるいは同一の撮像モード内（すなわち、相異なるトモシンセシス撮像角度）であるかにかかわらず、ｘ線源／受像器の相異なる角度関係に由来する相異なる種類のｘ線散乱に対応するよう、トモシンセシス経路に沿った複数の異なる撮像位置に対してＡＥＣの値が調整されることも想定される。
典型的にスクリーニングマンモグラフィに使用される標準マンモグラフィモードにおいて、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０は共に、圧迫装置１１２によって患者の乳房が圧迫されたときにｘ線管アセンブリ１０８からのｘ線ビームがｘ線受像器を照らすように、結合／分離機構４１０によって、図１に示すような相対位置で結合され且つ固定される。このモードにおいて、システムは、マンモグラムを取得するためにSelenia（登録商標）システムと同様に動作する。鉛直移動アセンブリ４０４及
びチューブアーム回転機構４０６は、患者を収容するように鉛直方向の調整を行うとともに、例えばＣＣ画像及びＭＬＯ画像などの様々な画像方向に合わせて、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０を１つのユニットとして共に軸４０２の周りで回転させることができる。例えば、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０は、軸４０２の周りを−１９５°と＋１５０°との間で回転することができる。Selenia（登録商標）システムにおいてのように、圧迫装置１１２は、相異な
る撮像方向に調整するために患者の胸壁に沿う方向に横方向に移動可能な圧迫パドル１２２を含んでいる。しかしながら、更に後述するように、圧迫パドル１２２を支持して移動させる機構は異なる。典型的に、標準マンモグラフィモードでは、ｘ線散乱の影響を抑制するために、散乱防止グリッド５０４がｘ線受像器５０２上にある。図８は、標準マンモグラフィモードにおける照射のための典型的な作業フローを示し、図１０は、標準マンモグラフィにおける検出器サブシステム１１７の動作の一例を示している。当然ながら、これらは単なる例であり、これらに代えて、その他の作業フローのステップ群又はステップ群の順序も使用され得る。
びチューブアーム回転機構４０６は、患者を収容するように鉛直方向の調整を行うとともに、例えばＣＣ画像及びＭＬＯ画像などの様々な画像方向に合わせて、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０を１つのユニットとして共に軸４０２の周りで回転させることができる。例えば、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０は、軸４０２の周りを−１９５°と＋１５０°との間で回転することができる。Selenia（登録商標）システムにおいてのように、圧迫装置１１２は、相異な
る撮像方向に調整するために患者の胸壁に沿う方向に横方向に移動可能な圧迫パドル１２２を含んでいる。しかしながら、更に後述するように、圧迫パドル１２２を支持して移動させる機構は異なる。典型的に、標準マンモグラフィモードでは、ｘ線散乱の影響を抑制するために、散乱防止グリッド５０４がｘ線受像器５０２上にある。図８は、標準マンモグラフィモードにおける照射のための典型的な作業フローを示し、図１０は、標準マンモグラフィにおける検出器サブシステム１１７の動作の一例を示している。当然ながら、これらは単なる例であり、これらに代えて、その他の作業フローのステップ群又はステップ群の順序も使用され得る。
診断モードにおいて、患者の胸部は、例えば最大１．８の倍率のため、例えばｘ線に対して透明なスペーサ台１００２（図１０）によって、上面１１６から離隔されることができる。使用されるシステムは、その他の点で図１と同様である。このモードにおいては、標準マンモグラフィにおいてのように、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０は互いに固定され、異なる画像方向に合わせて上下に移動され且つ軸４０２の周りで回転されることができる。異なる倍率のために異なるスペーサ１００２が使用され得る。また、異なる乳房圧迫効果のために、異なる形状又は寸法にされた圧迫パドル１２２が使用され得る。ｘ線管アセンブリ１０８内のｘ線管は、診断画像を改善するために一層小さい焦点に設定され得る。このモードにおいて、散乱防止グリッド５０４は典型的に、拡大が用いられるときにグリッド５０４が完全に画像の外側になるように、格納あるいはその他の方法で除去される。ユーザは診断撮像においてスペーサ１００２を使用しないことを選択してもよく、その場合、散乱防止グリッド５０４は画像全体上で使用されることができる。
動的撮像モードにおいて、患者の乳房を圧迫したまま、多数の胸部画像が取得される。１つの技術において、例えばヨウ素などの物質が患者に注入され、例えば約１分といった最大摂取に好適な待機時間の後、例えば、ヨウ素のＫエッジのすぐ上のｘ線エネルギーでの１つとＫエッジのすぐ下のエネルギーでの１つといった２つの胸部画像が立て続けに取得される。代替的に、経時的な物質摂取を追跡するために、Ｋエッジのすぐ上及び／又は下の単一又は複数のｘ線エネルギー帯で、あるいは別のｘ線エネルギー範囲で、一連の胸部画像が取得されてもよい。別の１つの技術は、物質注入の前又は直後に基準胸部画像を取得し、それを後の胸部画像とともに用いて、関心あるものかもしれない生体構造の一層良好な視覚化を提供する減算（サブトラクション）画像を生成することを追加する。更なる別の１つの動的撮像モード技術は、造影剤を注入し、例えば毎分１画像で５−７分といった期間にわたって一連の画像を取得し、且つ画素ごとに、あるいは少なくとも関心画素ごとに、画素値の変化のヒストグラムを生成するように画像データを処理することにより、区別を示す異常組織に向かって画素値が変化する手法を用いることを有する。このモードでは、ワークステーション１０２は、コマンドデータが例えばｘ線エネルギー、ドーズ量、画像のタイミングなどの適切なパラメータを設定するよう、オペレータによって選択された動的モード技術に関する所望の画像シーケンスを取得するようにガントリー１００及びワークステーション１０２に命令するプリセットデータを記憶し得る。代替的に、画素値の変化を調べるための処理は、個々の画素ではなく関心領域に対して行われ、例えば関心領域内の平均画素値の変化の指標などの情報を生成してもよい。
トモシンセシスモードにおいて、チューブアームアセンブリ１０６及び圧迫アームアセンブリ１１０はユニット４１０によって分離され、圧迫アームアセンブリ１１０が患者の乳房を圧迫する１つの位置にとどまりながら、チューブアームアセンブリ１０６が軸４０２の周りで、例えば図２に示した位置から図１１に示した位置まで回転するよう、すなわち、圧迫アームアセンブリ１１０に対して±１５°回転するようにされる。一実施形態において、ｘ線管アセンブリはトモシンセシスモード中において、本発明の要件ではないが、或る平面内の円弧状の経路で回転する。ｘ線管が、例えば、ｘ線アセンブリの平面の外でのｘ線源の移動、又は代替的に該平面内での鉛直方向でのｘ線源の移動によるものなど、非円弧状経路を移動するトモシンセシスのその他の実施形態も想定される。
トモシンセシスは複数の異なる画像方向で実行されることができ、そのため、圧迫アームアセンブリ１１０は、所望の画像方向に合わせて軸４０２の周りで回転されて適所に固定されることが可能であり、その後、チューブアームアセンブリ１０６は、±１５°又はその他の所望の角度範囲にわたるトモシンセシス撮像のために、圧迫アームアセンブリ１１０の位置に対して回転されることが可能である。一例において、チューブアームアセンブリ１０６の角度スイープ（掃引）中に、およそ３°ごとに１つで、１１個の画像が取得される。しかしながら、例えば単一スイープ中に最大２１個など、異なる数の画像が取得されてもよい。トモシンセシス画像の場合、ｘ線管アセンブリ１０８内のｘ線管は連続的に回転し、例えば各々がおよそ１００ｍＳｅｃ持続するｘ線エネルギーパルス群で、ｘ線管は画像ごとにパルス制御される。しかしながら、異なる持続時間のパルスが選択されてもよい。代替的に、回転運動は各画像を取得するために停止されてもよいし、パルス制御を用いない連続運動（及び、画素値を定めることの頼りになるデータ測定タイミング）が用いられてもよい。図２、３、５、１１及び１２に見られるように、このモードにおいて、機構５０６は、ｘ線受像器５０２から遠ざけるように散乱防止グリッド５０４を完全に格納しており、グリッド５０４は画像の外側にある。画像から散乱防止グリッドを除去する代替手法、例えば、受像器筐体１１４の側面からグリッドを取り出すこと、又はその他の方法でグリッドにアクセスして除去することなども本発明によって意図される。
これらの図にやはり見られるように、一実施形態において、チューブアームアセンブリ１０６の角度スイープ中、乳房が圧迫アームアセンブリ１１０内に固定されたまま、ｘ線受像器５０２は受像器筐体１１４内で揺れ動く。この揺れ動き動作において、ｘ線受像器５０２の画像面に垂直な直線は、ユニット４０８（図４）によって制御されて、ｘ線管アセンブリ１０８内のｘ線管の焦点を向き続けてもよい。代替的に、チューブアームアセンブリ１０６の回転とｘ線受像器５０２の揺動とは相異なる角度にわたるものであってもよく、例えば、チューブアームアセンブリ１０６が１５°にわたって回転される一方で、ｘ線受像器５０２は５°にわたって揺動してもよい。すなわち、揺動角はアセンブリ１０８のそれの１／３の量であってもよい。一般に、受像器５０２は、ｘ線管アセンブリと協調して、しかしながらｘ線管アセンブリより小さい角度変位で揺れ動く。１／３の関係を述べたが、本発明はこのアセンブリと受像器との間の如何なる特定の角度割合関係にも限定されるものではなく、本発明は検出器が撮像中に静止しているシステムをも想定するものである。
同期したチューブアームアセンブリ１０６の回転及びｘ線受像器５０２の揺動は、それぞれのための別個のモータを制御することによって達成されてもよいし、あるいは、チューブアームアセンブリ１０６を駆動するためにモータを使用し、チューブアームアセンブリ１０６の回転とｘ線受像器５０２の揺動との間に機械的な結合を用いることによって達成されてもよい。例えば同時継続中の米国特許出願第１０／７２３４８６号又は２００４年１１月１５日に出願された米国仮特許出願第６０／６２８５１６号に記載されるように、画像データが取得され、表示且つ／或いは保管されるトモシンセシス画像へと処理される。なお、これらの文献の内容をここに援用する。図１３はトモシンセシス動作モードの典型的な作業フローを示し、図１４は該モードにおける検出器サブシステム１１７の向きの一例を示している。これらは単なる例であり、これらに代えて、その他のステップ群又はステップ群の順序も使用され得る。
なお、好適実施形態においては受像器はｘ線源に対する法線からオフセットされて位置付けられるように揺れ動くが、このことは本発明の要件ではない。受像器がｘ線源と同一の角度変位に沿って同期して回転する代替的な実施形態も意図される。また、ｘ線受像器が、揺れ動くのではなく、或る平面内で直線的あるいは横方向に移動する実施形態も、本発明の範囲内である。さらに、ｘ線源が非円弧状の経路を想定する実施形態において、受像器がｘ線源の運動に関連するように回転あるいは傾斜（チルト）するシステムも、本発明によって意図される。当然ながら、検出器が静止したままのその他の実施形態も、本発明によって意図される。
結合モードにおいては、患者の乳房の一度の圧迫中に、システムは従来からのマンモグラムとトモシンセシス画像とを取得する。このモードにおいては、乳房が圧迫アームアセンブリ１１０内で圧迫されたまま、（１）チューブアームアセンブリ１０６及びｘ線受像器５０２の各々が適切な角度にわたって揺れ動いて、トモシンセシス画像のために照射が行われ、且つ（２）標準マンモグラムが取得される。標準マンモグラムは、チューブアームアセンブリ１０６とｘ線受像器５０２の画像面への法線との間の相対角度０°で取得されることができ、トモシンセシス画像が取得される前若しくは後、又は２つの順次のトモシンセシス画像の取得の間に取得され得る。典型的に、各トモシンセシス画像は、標準マンモグラムより実質的に低いｘ線ドーズ量を用いる。例えば、チューブアームアセンブリ１０６の一度のスイープでのトモシンセシス撮像の総ｘ線ドーズ量は、単一の標準マンモグラムのドーズ量とほぼ同じ、又は最大で該ドーズ量のおよそ３倍になり得る。これら２つのドーズ量の間の関係はユーザ選択されることができる。図１５は結合モードの作業フローの一例を示し、図１６はこのモードにおける検出器サブシステム１１７の向きの一例を示している。これらは単なる例であり、これらに代えて、異なるステップ群又はステップ群の順序も使用され得る。例えば、好適な一手法は、先ず標準マンモグラムを取得し、その後にトモシンセシスのために、アーム１０６をその回転範囲の一端まで移動してトモシンセシス画像を取得するものとなり得る。二種類の画像を取得する順序は、総撮像時間が最小化されるように最適化されてもよく、そのような最小化を達成する順序を好適順序としてもよい。標準マンモグラム照射及びトモシンセシス照射の照射技術（管電流ｍＡ、管電圧ｋＶｐ及び照射時間ｍｓｅｃ）は、手作業で、自動手法を用いることによって、あるいは上述の方法を用いることによって設定されることができる。標準マンモグラムが最初に取得される場合、その照射技術を後続のトモシンセシス画像の最適技術を設定するために用いることができ、その逆も然りである。受像器に到達する信号が過小又は過大の何れかであることをソフトウェアが検知する場合、照射技術は動的に変更され、後続の照射を所望のように調整することができる。
定位モードにおいては、患者の乳房の一度の圧迫中に、圧迫アームアセンブリ１１０に対するチューブアームアセンブリ１０６の角度で例えば＋１５°での１つと−１５°での１つといった少なくとも２つの画像が取得される。しかしながら、その他の角度も使用されてもよいし、より多くの画像が取得されてもよい。ｘ線受像器５０２は、この手順での適所にとどめられてもよいし、例えば、チューブアームアセンブリ１０６に対して受像器５０２の画像面を同一の向きに維持するのに十分な角度といった選択された角度にわたって揺動されてもよい。拡大のためにスペーサ１００２が使用され得る。ｘ線受像器５０２がアームの回転にかかわらず適所にとどまる場合、又はスペーサ１００２が使用される場合、散乱防止グリッド５０４は完全に格納される。ｘ線受像器５０２がチューブアームアセンブリ１０６に対して自身の向きを維持し且つスペーサ１００２が使用されない場合、散乱防止グリッド５０４は格納される必要がない。技術的に知られているように、病変の位置を特定するために２つ以上の画像を用いることができ、例えば、市販のSelenia（登
録商標）システム及びStereoLoc II（登録商標）とともに使用されるのと同様にして直立（アップライト）針生検ステーション４１２（図４）とともに、ニードルバイオプシーを用いることができる。定位画像を取得するとき、典型的に、ニードルバイオプシーに適した圧迫パドル１２２が使用される。代替的に、バイオプシーで病変の位置を特定するために、トモシンセシスモード及び／又は結合モードにおいて取得された画像の一部又は全てが使用されてもよく、その場合、その目的に適した圧迫パドル１２２が画像の取得時に使用される。
録商標）システム及びStereoLoc II（登録商標）とともに使用されるのと同様にして直立（アップライト）針生検ステーション４１２（図４）とともに、ニードルバイオプシーを用いることができる。定位画像を取得するとき、典型的に、ニードルバイオプシーに適した圧迫パドル１２２が使用される。代替的に、バイオプシーで病変の位置を特定するために、トモシンセシスモード及び／又は結合モードにおいて取得された画像の一部又は全てが使用されてもよく、その場合、その目的に適した圧迫パドル１２２が画像の取得時に使用される。
手術針位置特定モードにおいては、圧迫された乳房内に生検針又はその他の針が挿入された後に、ｘ線画像を取得することができる。この目的のため、例えば定位モード、トモシンセシスモード又は結合モードにおいてのような撮像法が用いられ得る。
開示のシステムにおいて、圧迫パドル１２２は、米国特許出願公開第２００５／００６３５０９号に概して記載されるように、横方向に移動可能である。なお、この文献の内容をここに援用する。また、圧迫パドル１２２は、米国特許第５７０６３２７号にて議論されているように、特定の手順において、胸部形状に一致するように患者の胸壁に沿った軸の周りで旋回することができる。しかしながら、本特許明細書に係るシステムにおいて、圧迫パドル１２２は、異なるように取り付けられ、異なるように移動する。
図５及び１７に示されるように、圧迫パドル１２２は、乳房の圧迫のために必要なように圧迫アームアセンブリ１１０を上下移動させる支持体５１０に、取り外し可能に取り付けられる。圧迫パドル１２２を支持体５１０に取り付けるため、パドルの突出圧迫パドル１２２ａが支持体の突出部５１０ａと係合し、且つパドルの突出部１２２ｂが支持体の突出部５１０ｂにラッチする。突出部５１０ａは、圧迫パドル１２２が５１０にラッチする軸の周りで、一部の撮像プロトコルにおいて圧迫された乳房との一層良好な適合のために圧迫パドル１２２を、矢印Ａで示すように旋回させることを可能にするよう、例えば５１０ｃに模式的に示すバネなどによって、バネ留めされる。他の撮像プロトコルは、圧迫パドル１２２が旋回しないことを要求することもあり、その場合、突出部５１０ａは、圧迫パドル１２２を支持体５１０に対して適所に保つように、支持体５１０内のロック機構（図示せず）によって適所に固定される。ロック機構は、オペレータによって、手動で固定位置に設定され且つ手動で解除され得る。代替的に、ロック機構は、ガントリー１００又はワークステーション１０２でのオペレータ入力を介して制御されてもよい。圧迫パドル１２２が旋回に対して固定されているかを検知し、撮像プロトコルを例えば自動乳房圧迫・自動照射手法などに設定するためにワークステーション１０２が使用可能な情報を提供するため、検知機構が含められてもよい。例えばＭＬＯ撮像の場合など、上面１１６上で横方向に中心にない乳房を圧迫パドル１２２が圧迫するよう、突出部５１０ｂひいては圧迫パドル１２２を横方向に移動させるために、支持体５１０の各側面に１つずつの２つのつまみ（ノブ）５１０ｄが手動で回転され得る。各ノブ５１０ｄは、例えば突出部５１０ｂに固定されたナット内で回転するウォームねじ等の機構を動作させることができる。それに代えて、あるいは加えて、突出部５１０ｂひいては圧迫パドル１２２は、ガントリー１００又はワークステーション１０２におけるオペレータスイッチ又はその他のインタフェースの制御下で、モータによって横方向に駆動されてもよいし、コンピュータ制御の下で自動的に、横方向に位置決めされてもよい。
重要なことには、圧迫パドル１２２は横方向の移動のために、支持体５１０の一部である部品によって駆動される。故に、圧迫パドル１２２は単純な構造とすることができ、新たな物を患者ごとに、あるいは数人の患者のみに対して使用して、使い捨てにさえすることができる。これにより、システムを使用することを単純化し、その使用コストを低減することができる。何故なら、撮像装置は通常、様々な目的のために多数の様々なパドルを蓄えているからである。横方向の移動機構が圧迫パドルに統合される場合、パドルアセンブリは、より大きく、重く、そして高価なものになる。しかし、横方向移動を支持体５１０に頼り、圧迫パドル１２２を突出部５１０ａ内にスライドさせ且つ圧迫パドル１２２を突出部５１０ｂに掛けることによって道具を用いることなく手作業で容易に支持体５１０に取り付けられ、且つこのプロセスを逆にすることにより容易に取り外される圧迫パドル１２２を用いることで、１つの種類の圧迫パドルから別種のものに変更するときの時間及び簡便さと同様に、多数の異なる圧迫パドルを在庫として保持したりパドルを新たな物に取り換えたりすることの費用が大いに削減される。圧迫パドル１２２は、撮像プロトコルの自動化での使用において、支持体５１０に現在取り付けられているパドルをワークステーション１０２に通知し続けるため、支持体５１０内のバーコードリーダによって自動的に読み取られるバーコードを含むことができる。例えば、支持体５１０に現在取り付けられているパドルの種類が、命令される撮像に合致することをコンピュータ処理によって確保するため、バーコード情報が検査され得る。また、正確な自動ｘ線照射動作を確保するために圧迫高さを自動的に調整するために、非傾斜（チルト）モードにおいて圧迫パドル１２２が固定されているかに関するセンサからの情報が使用され得る。さらに、パドルを識別するバーコード情報は、現在装備されている圧迫パドル１２２のサイズ及び形状にｘ線ビームが合致するよう、ｘ線管アセンブリ１０８におけるコリメーションを自動設定するために使用され得る。
少なくとも２つの撮像モードをサポートするマルチモード胸部ｘ線撮像用システムを示し、説明してきた。一度の乳房圧迫において、あるいは時間的に離隔された圧迫を用いて、複数の異なる撮像モードが使用され得る。撮像モダリティは、以下に限られないが、マンモグラフィ、動的撮像モード、診断モード、トモシンセシス、結合モード、及び定位モードを含む。このシステムは、少なくとも１つの撮像モードが、以下に限られないが受像器動作、ｘ線源位置、散乱防止グリッドの使用、照射制御及び患者シールドを含む群から選択される少なくとも１つの画像捕捉手順に関して、少なくとも１つのその他の撮像モードとは異なる撮像プロトコルを容易にする。
このシステムは更に、単一の画像スキャン中に少なくとも２つの撮像モードを用いて画像が捕捉され且つ上記少なくとも２つの撮像モードの各々が単一のスキャン中に少なくとも１つの画像捕捉手順で異なる結合撮像モードをサポートする。このような構成は、患者の乳房の圧迫を解除することなく、異なる種類の複数の画像の高速な捕捉を容易にする。結果として、検査時間又は患者の不快感の増大を伴うことなく、スクリーニング及び診断に利用可能な情報の量及び質が実質的に増大あるいは向上される。
上述の具体的な例及び実施形態は例示であり、これらの例及び実施形態には、本開示の精神又は添付の請求項の範囲を逸脱することなく、数多くの変形を施すことが可能である。例えば、本開示及び添付の請求項の範囲内で、異なる実施形態の要素及び／又は特徴が相互に組み合わされ且つ／或いは置き換えられてもよい。
Claims (1)
- 本願図面のいずれかに記載の装置、システム、方法など。
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