JP2020022733A - 生検装置の接触管理のためのシステムおよび方法 - Google Patents

生検装置の接触管理のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】生検手順の最中の生検装置の管理のための改良されたシステムおよび方法を提供する。【解決手段】生検装置１２を管理するためのシステム１０が提供される。システム１０は、撮像装置１４と、コントローラ１６とを含む。撮像装置１４は、生検装置１２によって生検される対象３２の１つ以上の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０を取得するように動作することができる。コントローラ１６は、撮像装置１４と電子的に通信し、１つ以上の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０を受け取り、１つ以上の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０に少なくとも部分的に基づいて対象３２の輪郭３６を生成するように動作することができる。さらに、コントローラ１６は、輪郭３６に少なくとも部分的に基づいて、対象３２の生検の最中に生検装置１２が対象３２に接触するか否かを判断し、生検装置１２が対象３２に接触すると判断したときにインジケータ３８、４０を生成するように動作することができる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、広くには、医療生検処置に関し、より具体的には、生検処置における生検装置の管理のためのシステムおよび方法に関する。
多くの医療生検処置は、がんが疑われる患者の身体部分から生検サンプル、すなわち組織サンプルを取得し、次いで身体部分ががん細胞を含むという徴候について、生検サンプルを試験することに関する。多くの乳房生検処置においては、針が生検装置によって乳房に挿入される。そのような処置において、生検装置は、典型的には、例えばデジタルトモシンセシス撮像システムなどのＸ線撮像システムを介して、乳房内の疑わしい領域、すなわち標的生検部位へと針を案内する。患者の乳房は、通常は、検出器と放射線源との間に位置する乳房支持体上に配置され、次いで圧縮板によって乳房支持体に対して動かぬように保持／圧縮される。
多くの乳房生検処置は、例えば短い針、中程度の針、および／または長い針、などの所定の長さの針を使用し、使用される針の長さは、圧縮された乳房のサイズおよび生検部位の位置によって決定される。換言すると、圧縮された状態にあるときの生検部位と乳房の境界、すなわち表面との間の距離が、どのサイズの針が使用されるかを決定する。しかしながら、多くの伝統的な撮像システムは、視野（「ＦＯＶ」）が狭すぎるため、乳房の境界を生検部位と組み合わせて正確に描写することができない。加えて、生検を実施する放射線科医が生検部位を視認できないことも多い。したがって、多くの場合、乳房の境界から生検部位までの距離を正確に計算することは、放射線科医にとって困難である。したがって、多くの放射線科医は、生検部位に到達する公算を高めるために、利用可能な最も長い針を使用することが多い。しかしながら、長い針を使用すると、針がそれる恐れが大きくなり、さらには／あるいは針を生検部位へと正しく案内する精度が低下する可能性がある。
さらに、例えば乳房が圧縮プレートよりも大きく、さらには／あるいは乳房が乳房支持体と圧縮プレートとの間に通常どおりに位置していない場合など、特定の状況においては、乳房組織の一部が、圧縮されないままとなり得る。そのような状況においては、生検部位と乳房の境界との間の距離が予想と異なる可能性があり、結果として、医師および／または患者の両者が予想するよりも早く針が乳房を貫通し、さらには／あるいは生検装置の一部が予期せぬ様相で乳房に接触し、針が生検部位を捉えられない可能性がある。
したがって、生検手順の最中の生検装置の管理のための改良されたシステムおよび方法が、必要とされている。
米国特許第９，７５０，４６９号明細書
一実施形態において、生検装置の管理のためのシステムが提供される。このシステムは、撮像装置と、コントローラとを含む。撮像装置は、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を取得するように動作することができる。コントローラは、撮像装置と電子的に通信し、１つ以上の画像を受け取り、１つ以上の画像に少なくとも部分的に基づいて対象の輪郭を生成するように動作することができる。さらに、コントローラは、輪郭に少なくとも部分的に基づいて、生検装置が対象の生検の最中に対象に接触するか否かを判断し、生検装置が対象に接触すると判断したときにインジケータを生成するように動作することができる。
別の実施形態においては、生検装置の管理のための方法が提供される。この方法は、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を取得することと、１つ以上の画像をコントローラにおいて受け取ることとを含む。この方法は、コントローラによって１つ以上の画像に少なくとも部分的に基づいて対象の輪郭を生成することと、コントローラによって輪郭に少なくとも部分的に基づいて生検装置が対象の生検の最中に対象に接触するか否かを判断することと、生検装置が対象に接触すると判断されたときにコントローラによって接触インジケータを生成することとをさらに含む。
さらに別の実施形態においては、命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。格納された命令は、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を受け取り、１つ以上の画像に少なくとも部分的に基づいて対象の輪郭を生成するように、コントローラを適合させる。格納された命令は、輪郭に少なくとも部分的に基づいて、生検装置が対象の生検の最中に対象に接触するか否かを判断し、生検装置が対象に接触すると判断したときに接触インジケータを生成するように、コントローラをさらに適合させる。
本発明は、実施形態（ただし、これらに限られるわけではない）についての以下の説明を添付の図面を参照して検討することによって、よりよく理解されるであろう。
本発明の一実施形態による生検装置を管理するためのシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態による図１のシステムによって生検される対象のモデルの生成を示す図であり、モデルは対象のステレオ画像ペアから生成される。 本発明の一実施形態による図１のシステムによって生検される対象のモデルの生成を示す図であり、モデルはトモシンセシスによって取得された１つ以上の画像から生成される。 本発明の一実施形態による図１のシステムによって生検される対象のモデルの生成を示す図であり、モデルは対象のスカウト画像から生成される。 本発明の一実施形態による対象へと重ね合わせられた輪郭の図であり、この輪郭は、図２、図３、および／または図４のモデルから生成される。 本発明の一実施形態による生検装置と対象との間に接触が生じるか否かを判断するために図５の輪郭を利用する対象の生検試行のシミュレーションの図である。 本発明の一実施形態による図１の生検装置の軌跡の図であり、軌跡は図１のシステムのコントローラによって生成される。
以下で、本発明の典型的な実施形態を詳しく参照するが、そのいくつかの例が添付の図面に示されている。可能な限り、図面全体を通して使用されている同一の参照符号は、同一または同様の部分を指しており、重複する説明は省略する。
本明細書において使用されるとき、「実質的に」、「一般に」、および「約」という用語は、構成要素またはアセンブリの機能的目的を達成するために適した理想的な所望の状態に対して、合理的に達成可能な製造および組み立て公差の範囲内である状態を表す。本明細書において使用されるとき、「電気的に結合」、「電気的に接続」、および「電気的連絡」は、言及される要素が、一方から他方へと電流が流れることができるように直接的または間接的に接続されることを意味する。接続は、直接的な導電性接続（すなわち、容量性、誘導性、または能動素子が介在しない）、誘導性接続、容量性接続、および／または任意の他の適切な電気的接続を含むことができる。介在する構成要素が存在してもよい。加えて、「衝突する」および／または「衝突」という用語は、生検装置および生検の対象に関して本明細書において使用されるとき、生検装置の一部分が対象を圧縮している状態／状況／事象を指す。「圧縮する」および／または「圧縮している」という用語は、生検装置および生検の対象に関して本明細書において使用されるとき、対象の物質／組織を予期せぬやり方および／または望ましくないやり方で歪ませることを意味する。「接触する」および／または「接触している」という用語は、生検装置および生検の対象に関して本明細書において使用されるとき、生検装置が対象の物質／組織に予期せぬやり方および／または望ましくないやり方で触れる状態／状況／事象を指す。
さらに、本明細書に開示される実施形態は、乳房生検システムおよび手順に関して説明されるが、本発明の実施形態が、他の種類の生検手順にも適用可能であってよいことを、理解すべきである。またさらに、本発明に関連する撮像システムの実施形態は、ヒト組織に限られず、組織全般の分析に使用できることを、理解できるであろう。
ここで図１を参照すると、本発明の一実施形態による生検装置／ツール／ロボット１２（図６）を管理するためのシステム１０の主要な構成要素が示されている。理解されるとおり、いくつかの実施形態において、システム１０は、撮像装置／システム１４およびコントローラ１６を含む。撮像装置１４は、例えば人間の乳房または他の身体部分などの生検装置１２によって生検される対象３２の１つ以上の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０（図２、図３、および図４）を取得するように動作可能である。コントローラ１６は、データリンク３４を介して撮像装置１４と電子的に通信し、データリンク３４は、いくつかの実施形態において、有線および／または無線接続であってよい。以下でさらに詳細に説明されるように、コントローラ１６は、１つ以上の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０を受け取り、１つ以上の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０に少なくとも部分的に基づいて対象３２の輪郭／極限／マスク／仮想境界３６を生成するように動作することができる。さらに、コントローラ１６は、輪郭３６に少なくとも部分的に基づいて、生検装置１２が対象３２の生検中に対象３２を圧縮／対象３２に接触するか否かを判断し、生検装置１２が対象３２を圧縮／対象３２に接触すると判断したときに、接触インジケータ３８および／または４０を生成するように動作することができる。
図１に示されるように、撮像装置１４は、放射源／放射器４２と、放射線検出器４４とを含む。放射源４２は、放射線４６（図２、図３、および図４）を放射するように動作することができ、１つ以上の位置４８、５０、５２、５４、５６、５８、および６０（図２、図３、および図４）の間で選択的に調整可能であり、例えば、放射源４２を、放射源４２が長手軸６６の周りを回転するように、回転可能なマウント６４を介してスタンド／支持体６２に取り付けることができる。放射線検出器４４は、放射線４６を受け取るように動作することができ、（図２、図３、および図４の画像１８、２０、２２、２４、２６、２８、および３０において表面６８の上面図として示される）撮像領域を定める表面６８を有する。いくつかの実施形態において、撮像装置１４は、スタンド６２に取り付けられ、対象３２を表面６８に対して圧縮および／または拘束するように軸７６（および／または、他の軸／方向）に沿ってスライド式にて調整可能である１つ以上のパドル７２および７４、例えば圧縮プレートを含むことができる。いくつかの実施形態において、撮像装置１４は、マンモグラフィ撮像システム／装置の一部を形成でき、マンモグラフィ撮像システム／装置であってもよい。
いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、少なくとも１つのプロセッサ７８と、メモリ装置８０とを有するワークステーションであってよい。他の実施形態においては、コントローラ１６を、上記開示の撮像システム１０の種々の構成要素のうちの１つ以上に埋め込む／統合することができる。いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、リンク３４を介して放射源４２、放射線検出器４４、パドル７２および７４、ならびに／あるいは生検装置１２と電気的に通信することができる。理解されるとおり、いくつかの実施形態において、接続３４は無線接続であってよい。いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、放射源４２によって放射された放射線４６からシステム１０のオペレータを保護する放射線シールド８２を含むことができる。コントローラ１６は、ユーザインタフェース９０を介したシステム１０の制御を容易にするディスプレイ８４、キーボード８６、マウス８８、および／または他の適切なユーザ入力装置をさらに含むことができる。
図６を簡単に参照すると、いくつかの実施形態において、生検装置１２は、例えば生検ツール／針などのプローブ９４を誘導／案内／支持するように動作することができる本体９２を含むことができる。いくつかの実施形態において、プローブ９４は、手術部位の位置を事前に特定するためのフックワイヤであってよい。本体９２は、長さＬｎを有するプローブ９４を対象３２内の標的部位９６へと誘導するように動作することができる。いくつかの実施形態において、生検装置１２は、プローブ９４が標的部位９６に到達するように、システム１０のオペレータによって手動で位置決め／誘導されてよい。他の実施形態において、生検装置１２は、プローブ９４が標的部位９６に到達するように、コントローラ１６によって自動的に位置決め／誘導されてよく、例えば、生検装置１２は、自律型ロボットであってよい。図６に示されるように、プローブ９４がパドル７２および７４の向きに対して側方から、例えばパドル７２および７４の水平軸９８に平行な方向に対象３２を貫くように、生検装置１２を位置決めすることができる。しかしながら、他の実施形態において、プローブ９４が軸９８に対して斜めに対象３２を貫くように生検装置１２を位置決めしてもよいことを、理解できるであろう。
ここで図２を参照すると、いくつかの実施形態において、コントローラ１６によって輪郭３６（図５および図６）を生成するために使用される１つ以上の画像は、ペアであってよく、例えば画像１８および２０などのステレオペアであってよい。そのような実施形態において、対象３２を検出器４４の表面６８上に位置決めし、パドル７２および７４によって圧縮することができる。第１の画像１８が、光線４６が第１の角度θ１で検出器４４を捉えるように、放射源４２を第１の位置４８に位置させて取得される。次いで、第２の画像２０が、光線４６がθ１とは異なる第２の角度θ２で検出器４４を捉えるように、放射源４２を第２の位置５０に位置させて取得される。例えば、いくつかの実施形態において、θ１およびθ２は、符号は異なるが同じ大きさを有することができる。図２に示されるように、画像１８および２０は、対象３２の境界１００を捉える／含むことができる。コントローラ１６が、境界１００の検出に基づいて対象３２の推定／モデル１０２を生成することによって輪郭３６を生成できることを、理解できるであろう。本発明の実施形態が、境界１００を検出するためにさまざまな画像処理技術を利用できることを、理解できるであろう。例えば、いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、画像１８および２０から対象３２の半径および／または直径１０４を割り出し、次いで対象３２を、割り出された半径および／または直径１０４と、対象３２の既知の値または推定値に基づく高さ１０６とを有する円柱、あるいは球などの他の適切な形状としてモデル化することが可能であってよい。理解されるとおり、輪郭３６は、例えば円柱などのモデル１０２の境界／外面に少なくとも部分的に基づくことができる。画像１８および２０は、本明細書においてはステレオペアとして示されているが、いくつかの実施形態において、画像１８および２０は、必ずしもステレオペアである必要はなく、すなわち画像１８および２０が、ステレオの関係を持たない異なる大きさの角度で撮影された２つの画像であってよいことを、理解できるであろう。
図３に目を向けると、いくつかの実施形態においては、１つ以上の画像を、３Ｄトモシンセシスに従って取得することができ、３Ｄトモシンセシスは、本明細書において使用されるとき、通常は対象の周囲を一回りして取得された画像／投影から３Ｄ画像を再現することを含む伝統的なコンピュータ断層撮影法（「ＣＴ」）とは対照的に、１つ以上の画像／投影を対象３２の周囲の円周の一部分、すなわち円弧に沿って取得する撮像手順を指す。したがって、図３が、光線４６がそれぞれの角度θ３、θ４、θ５、およびθ６で検出器４４を捉える対象３２の周囲の円弧に沿った４つの位置５２、５４、５６、および５８において撮影される４つの画像２２、２４、２６、および２８の取得を示していることを、理解できるであろう。図３は、４つの画像を有する３Ｄトモシンセシスの取得を示しているが、本発明の実施形態によるトモシンセシスの取得において取得される画像／投影の数が、４つよりも多数または少数であってよいことを、理解できるであろう。図３にさらに示されるように、コントローラ１６は、取得された画像２２、２４、２６、２８に基づいて対象３２の三次元（「３Ｄ」）モデル１０８を生成することができ、輪郭３６は、３Ｄモデル１０８の境界／外面に少なくとも部分的に基づく。換言すると、いくつかの実施形態において、輪郭３６は、対象３２の３Ｄ輪郭／メッシュ／表面推定であってよい。
ここで図４を参照すると、いくつかの実施形態において、１つ以上の画像は、スカウト画像３０であってよい。本明細書において使用されるとき、用語「スカウト画像」は、ステレオペアおよび／または３Ｄトモシンセシスの取得の一部として取得されたものではない画像を指す。例えば、スカウト画像は、検出器４４の表面６８上の対象３２の位置および／または向きの全体的な／大まかな推定を得るために使用される初期画像であってよい。そのような実施形態において、スカウト画像３０を、例えば光線４６の中心線Ｃが表面６８に対して約９０°になるように位置決めされた角度θ７で光線４６が表面６８を捉えるように放射源４２を位置６０に位置させて取得することができる。そのような実施形態において、コントローラ１６は、二次元（「２Ｄ」）モデル１１０を生成することができ、輪郭３６は、モデル１１０の境界／外面に少なくとも部分的に基づく。換言すると、いくつかの実施形態において、輪郭３６は、対象３２の２Ｄ輪郭／メッシュ／表面推定であってよい。
理解されるとおり、いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、生検装置１２を用いて対象３２を生検しようとする試みに先立って、輪郭３６を生成することができる。したがって、図５が、生検装置１２を存在させずに対象３２上に重ね合わせられた輪郭３６を示しており、輪郭３６は、プロセッサ７８および／またはメモリ装置８０内にデータ構造として保存され得る。さらに理解されるとおり、いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、生検の試みの最中に生検装置１２が対象３２に接触するか否かを検出するために、さまざまな方法を使用することができる。
例えば、対象３２上に重ね合わせられた輪郭３６も示している図６に示されるように、コントローラ１６は、生検の試みをシミュレートすることにより、生検装置１２の本体９２の例えば前縁１１２などのいずれかの部位／部分、および／または装置１２に取り付けられたプローブ９４以外の何らかの装置が、例えば針などのプローブ９４が標的部位９６に到達する前に輪郭３６に触れ、さらには／あるいは輪郭３６を貫くか否かを判断することができる。本明細書において使用されるとき、用語「貫く」は、触れること、ならびに／あるいは完全に通過すること、または途中まで通過することを意味する。例えば、コントローラ１６は、モデル１０２、１０８、１１０を使用して、プローブ９４の長さＬｎが、少なくとも、標的部位９６と、対象３２の境界上のプローブ９４によって貫かれる地点に対応する輪郭３６における地点と、の間の距離の長さＬｔ以上であるか否かを判断することができる。ＬｎがＬｔ以上である場合、本体９２のいずれかの点が輪郭３６を貫く前に、プローブ９４が標的部位９６に到達する可能性が高い。反対に、ＬｎがＬｔよりも小さい場合、生検の試みの最中に本体９２が輪郭３６を貫き、次いで対象３２に接触し／対象３２を圧縮する可能性が高い。
したがって、上述のように、生検装置１２が生検の試みの最中に対象３２に接触する可能性が高いと判断されると、コントローラ１６は、例えばＧＵＩメッセージボックス、点滅ライト、警告音、音声メッセージ、などの視覚インジケータ／キュー３８（図１）および／または音声インジケータ／キュー４０を生成することができる。いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、生検の試みによって生検装置１２と対象３２との間に接触が生じる可能性が高いとコントローラ１６が判断したときに、生検装置１２による対象３２の生検を防止／制限することができる。インジケータ３８、４０を目にし、かつ／または耳にし、さらには／あるいは対象３２の生検の試みがコントローラ１６によって制限された後に、システム１０のオペレータは、対象３２の生検を再び試みる前に、例えば短い針を長い針と交換するなど、プローブ９４を別の長さの同等／同様のプローブと交換でき、さらには／あるいはプローブ９４の向きを調整することができる。
いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、対象３２へのプローブ９４の挿入を継続的に監視し、本体９２の一部分が例えば輪郭３６から１ｃｍなどの所定のマージンの範囲内に入るときにインジケータ３８／４０を生成することができる。他の実施形態において、コントローラ１６は、インジケータ３８／４０を生成する前に、例えば１ｃｍなどの或るマージンだけ、対象３２に対する生検装置１２の圧縮および／または接触を許容してもよい。
さらに、図７に示されるように、いくつかの実施形態において、コントローラ１６は、対象３２の生検において生検装置１２が辿るべき軌跡１１４、すなわち経路を生成することができる。理解されるとおり、モデル１０２、１０８、１１０の生成は、標的部位９６へと到達すべく対象３２を通るプローブ９４のためのより適切な経路、例えばより短い経路を決定することを、コントローラ１６にとって可能にできる。そのような軌跡１１４は、検出器４４の表面６８と角度θ８を形成することができる。いくつかの実施形態において、軌跡１１４は、非衝突／非圧縮／非接触の軌跡、すなわち対象３２に対する生検装置１２の圧縮／接触を引き起こさない軌跡であってよい。
最後に、システム１０が、本明細書に記載の機能を実行し、さらには／あるいは本明細書に記載の結果を達成するために、必要な電子機器、ソフトウェア、メモリ、ストレージ、データベース、ファームウェア、論理／状態マシン、マイクロプロセッサ、通信リンク、ディスプレイあるいは他の視覚または音声ユーザインタフェース、印刷デバイス、および任意の他の入力／出力インタフェースを含むことができることも、理解されたい。例えば、すでに述べたように、システムは、少なくとも１つのプロセッサと、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含むことができるシステムメモリ／データストレージ構造とを含むことができる。システム１０の少なくとも１つのプロセッサは、１つ以上の従来からのマイクロプロセッサと、数値演算コプロセッサなどの１つ以上の補助コプロセッサとを含むことができる。本明細書で論じられるデータストレージ構造は、磁気、光学、および／または半導体メモリの適切な組み合わせを含むことができ、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュドライブ、コンパクトディスクなどの光学ディスク、ならびに／あるいはハードディスクまたはドライブを含むことができる。
さらに、本明細書に開示の方法を実行するようにコントローラを適合させるソフトウェアアプリケーションを、コンピュータ可読媒体から少なくとも１つのプロセッサのメインメモリへと読み込むことができる。「コンピュータ可読媒体」という用語は、本明細書において使用されるとき、実行のためにシステム１０の少なくとも１つのプロセッサ（または、本明細書に記載のデバイスの任意の他のプロセッサ）へと命令を提供し、あるいはそのような提供に関与する任意の媒体を指す。このような媒体は、これらに限られるわけではないが不揮発性媒体および揮発性媒体など、多数の形態をとることができる。不揮発性媒体は、例えば、メモリなど、光学、磁気、または光磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、典型的にはメインメモリを構成するダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を含む。コンピュータ可読媒体の一般的な形態として、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光学媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ（電子的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ）、ＦＬＡＳＨ−ＥＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、あるいはコンピュータにとって読み取り可能な任意の他の媒体が挙げられる。
いくつかの実施形態においては、ソフトウェアアプリケーションにおける一連の命令の実行により、少なくとも１つのプロセッサによる本明細書に記載の方法／プロセスの実行が生じるが、ハードワイヤードの回路を、本発明の方法／プロセスを実行するために、ソフトウェア命令に代え、あるいはソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアのいかなる特定の組み合わせにも限定されない。
以上の説明が例示を意図しており、限定を意図したものではないことを、さらに理解すべきである。例えば、上述の実施形態（および／または、その態様）を、互いに組み合わせて使用することが可能である。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことが可能である。
例えば、一実施形態において、生検装置の管理のためのシステムが提供される。このシステムは、撮像装置と、コントローラとを含む。撮像装置は、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を取得するように動作することができる。コントローラは、撮像装置と電子的に通信し、１つ以上の画像を受け取り、１つ以上の画像に少なくとも部分的に基づいて対象の輪郭を生成するように動作することができる。さらに、コントローラは、輪郭に少なくとも部分的に基づいて、生検装置が対象の生検の最中に対象に接触するか否かを判断し、生検装置が対象に接触すると判断したときにインジケータを生成するように動作することができる。特定の実施形態において、インジケータは、音声インジケータおよび視覚インジケータのうちの少なくとも一方である。特定の実施形態において、コントローラは、生検装置が対象に接触すると判断されたときに生検装置による対象の生検を制限するようにさらに動作することができる。特定の実施形態において、輪郭は、二次元（２Ｄ）輪郭である。特定の実施形態において、輪郭は、三次元（３Ｄ）輪郭である。特定の実施形態において、コントローラは、生検装置によって誘導されるプローブが対象内の標的部位に到達するよりも前に生検装置の本体の一部分が輪郭を貫く場合に、対象の生検の最中に生検装置が対象に接触すると判断する。特定の実施形態においては、１つ以上の画像の各々が、対象の画像の二次元（２Ｄ）ペアの一部を形成する。特定の実施形態において、１つ以上の画像は、スカウト画像である。特定の実施形態において、１つ以上の画像は、三次元（３Ｄ）トモシンセシス画像取得によって取得される。特定の実施形態において、コントローラは、生検装置が対象の生検において辿るべき軌跡を生成するようにさらに動作することができる。特定の実施形態において、対象は、乳房であり、撮像システムは、マンモグラフィ撮像システムである。
別の実施形態は、生検装置の管理のための方法を提供する。この方法は、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を取得することと、１つ以上の画像をコントローラにおいて受け取ることとを含む。この方法は、コントローラによって１つ以上の画像に少なくとも部分的に基づいて対象の輪郭を生成することと、コントローラによって輪郭に少なくとも部分的に基づいて生検装置が対象の生検の最中に対象に接触するか否かを判断することと、生検装置が対象に接触すると判断されたときにコントローラによって接触インジケータを生成することとをさらに含む。特定の実施形態において、コントローラによって接触インジケータを生成することは、音声インジケータを鳴らすことを含む。特定の実施形態において、コントローラによって接触インジケータを生成することは、視覚インジケータを表示することを含む。特定の実施形態において、この方法は、生検装置が対象に接触すると判断されたときにコントローラによって生検装置による対象の生検を制限することをさらに含む。特定の実施形態において、１つ以上の画像の各々は、スカウト画像である。特定の実施形態において、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を取得することは、トモシンセシス画像取得によって達成される。
またさらに別の実施形態は、命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。格納された命令は、生検装置によって生検される対象の１つ以上の画像を受け取り、１つ以上の画像に少なくとも部分的に基づいて対象の輪郭を生成するように、コントローラを適合させる。格納された命令は、輪郭に少なくとも部分的に基づいて、生検装置が対象の生検の最中に対象に接触するか否かを判断し、生検装置が対象に接触すると判断したときに接触インジケータを生成するように、コントローラをさらに適合させる。特定の実施形態においては、１つ以上の画像の各々が、対象の画像の二次元（２Ｄ）ペアの一部を形成する。特定の実施形態において、１つ以上の画像は、スカウト画像である。
したがって、理解されるように、対象の生検の試みの最中に生検装置が対象に接触し、すなわち生検装置によって対象が圧縮される可能性が高いと判断することによって、本発明のいくつかの実施形態は、生検の試みが成功しない可能性を減らし、したがって全体としての撮像／生検システムの患者処理能力を改善し、かつ／または患者の不快感を低減する。
さらに、本明細書に記載のとおりの対象のモデルに少なくとも部分的に基づいて生検装置の軌跡を生成することによって、本発明のいくつかの実施形態は、標的部位への到達のための対象内でのプローブの移動距離を減らすことによって、対象の生検に関するリスクを低減する。
さらに、本明細書に記載の材料の寸法および種類は、本発明のパラメータを定義することを意図しているが、それらは決して限定的ではなく、典型的な実施形態にすぎない。多数の他の実施形態が、上記の説明を検討することで、当業者にとって明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲に与えられる均等物の完全な範囲と併せて決定されなければならない。添付の特許請求の範囲において、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「において（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」は、それぞれの用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「ここにおいて（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の平易な英語の同等語として使用される。さらに、添付の特許請求の範囲において、「第１」、「第２」、「第３」、「上側」、「下側」、「下部」、「上部」などの用語は、単なるラベルとして使用され、それらの物体について数的要件または位置的要件を課すことを意図しない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定事項であって、ミーンズプラスファンクション形式で記述されていない限定事項は、そのような請求項の限定事項が、「・・・ための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」という表現をさらなる構造への言及を伴わない機能の言明と共に明示的に使用していない限り、ミーンズプラスファンクション形式として解釈されることを意図していない。
本明細書は、最良の態様を含む本発明のいくつかの実施形態を開示するとともに、装置またはシステムの製作および使用ならびに関連の方法の実行を含む本発明の実施形態の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本発明の特許可能な技術的範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者にとって想到される他の実施例も含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言から実質的には相違しない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
本明細書において使用されるとき、単数形で記載され、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という単語に続けられる要素またはステップは、とくに明示的に述べられない限り、そのような要素またはステップが複数存在することを排除しないと理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、この実施形態において言及される特徴をやはり備えるさらなる実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図していない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備え（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含み（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、あるいは「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さない追加のそのような要素を含むことができる。
本明細書に含まれる本発明の技術的思想および技術的範囲から逸脱することなく、上述した発明において或る程度の変更を行うことが可能であるため、添付の図面に示された上記説明の主題の全ては、あくまでも本発明の概念を説明するための例として解釈されるべきであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
［実施態様１］
生検装置（１２）を管理するためのシステム（１０）であって、
前記生検装置（１２）によって生検される対象（３２）の１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を取得するように動作することができる撮像装置（１４）と、
前記撮像装置（１４）と電気的に通信し、
前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を受け取り、
前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）に少なくとも部分的に基づいて前記対象（３２）の輪郭（３６）を生成し、
前記輪郭（３６）に少なくとも部分的に基づいて、前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検の最中に前記対象（３２）に接触するか否かを判断し、
前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときにインジケータ（３８、４０）を生成する
ように動作することができるコントローラ（１６）と
を備えるシステム（１０）。
［実施態様２］
前記インジケータ（３８、４０）は、音声インジケータ（４０）および視覚インジケータ（３８）の少なくとも一方である、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様３］
前記コントローラ（１６）は、
前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに前記生検装置（１２）による前記対象（３２）の生検を制限する
ようにさらに動作することができる、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様４］
前記輪郭（３６）は、二次元（２Ｄ）の輪郭である、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様５］
前記輪郭（３６）は、三次元（３Ｄ）の輪郭である、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様６］
前記コントローラ（１６）は、前記生検装置（１２）によって誘導されるプローブ（９４）が前記対象（３２）内の標的部位（９６）に到達するよりも前に前記生検装置（１２）の本体（９２）の一部分が前記輪郭（３６）を貫く場合に、前記対象（３２）の生検の最中に前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断する、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様７］
前記１つ以上の画像の各々が、前記対象（３２）の画像の二次元（２Ｄ）ペアの一部を形成する、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様８］
前記１つ以上の画像は、スカウト画像（３０）である、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様９］
前記１つ以上の画像は、三次元（３Ｄ）トモシンセシス画像取得によって取得される、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様１０］
前記コントローラ（１６）は、
前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検において辿るべき軌跡（１１４）を生成する
ようにさらに動作することができる、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様１１］
前記対象（３２）は、乳房であり、前記撮像システム（１４）は、マンモグラフィ撮像システムである、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様１２］
生検装置（１２）を管理するための方法であって、
前記生検装置（１２）によって生検される対象（３２）の１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を取得するステップと、
前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）をコントローラ（１６）において受け取るステップと、
前記コントローラ（１６）によって、前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）に少なくとも部分的に基づいて前記対象（３２）の輪郭（３６）を生成するステップと、
前記コントローラ（１６）によって、前記輪郭（３６）に少なくとも部分的に基づいて、前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検の最中に前記対象（３２）に接触するか否かを判断するステップと、
前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに、前記コントローラ（１６）によって接触インジケータ（３８、４０）を生成するステップと
を含む方法。
［実施態様１３］
前記コントローラ（１６）によって前記接触インジケータ（３８、４０）を生成するステップは、
音声インジケータ（４０）を鳴らすステップ
を含む、実施態様１２に記載の方法。
［実施態様１４］
前記コントローラ（１６）によって前記接触インジケータ（３８、４０）を生成するステップは、
視覚インジケータ（３８）を表示するステップ
を含む、実施態様１２に記載の方法。
［実施態様１５］
前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに前記コントローラ（１６）によって前記生検装置（１２）による前記対象（３２）の生検を制限するステップ
をさらに含む、実施態様１２記載の方法。
［実施態様１６］
前記１つ以上の画像の各々は、スカウト画像（３０）である、実施態様１２に記載の方法。
［実施態様１７］
前記生検装置（１２）によって生検される対象（３２）の１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を取得するステップは、トモシンセシス画像取得によって達成される、実施態様１２に記載の方法。
［実施態様１８］
生検装置（１２）によって生検される対象（３２）の１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を受け取り、
前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）に少なくとも部分的に基づいて前記対象（３２）の輪郭（３６）を生成し、
前記輪郭（３６）に少なくとも部分的に基づいて、前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検の最中に前記対象（３２）に接触するか否かを判断し、
前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに接触インジケータ（３８、４０）を生成する
ようにコントローラ（１６）を適合させる命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
［実施態様１９］
前記１つ以上の画像の各々が、前記対象（３２）の画像の二次元（２Ｄ）ペアの一部を形成する、実施態様１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
［実施態様２０］
前記１つ以上の画像は、スカウト画像（３０）である、実施態様１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
１０ システム
１２ 生検装置／ツール／ロボット
１４ 撮像装置／システム
１６ コントローラ
１８ 第１の画像
２０ 第２の画像
２２ 画像
２４ 画像
２６ 画像
２８ 画像
３０ スカウト画像
３２ 対象
３４ データリンク、接続
３６ 輪郭／極限／マスク／仮想境界
３８ 接触インジケータ、視覚インジケータ／キュー
４０ 接触インジケータ、音声インジケータ／キュー
４２ 放射源／放射器
４４ 放射線検出器
４６ 放射線、光線
４８ 第１の位置
５０ 第２の位置
５２ 位置
５４ 位置
５６ 位置
５８ 位置
６０ 位置
６２ スタンド／支持体
６４ マウント
６６ 長手軸
６８ 表面
７２ パドル
７４ パドル
７６ 軸
７８ プロセッサ
８０ メモリ装置
８２ 放射線シールド
８４ ディスプレイ
８６ キーボード
８８ マウス
９０ ユーザインタフェース
９２ 本体
９４ プローブ
９６ 標的部位
９８ 水平軸
１００ 境界
１０２ 推定／モデル
１０４ 半径および／または直径
１０６ 高さ
１０８ ３Ｄモデル
１１０ ２Ｄモデル
１１２ 前縁
１１４ 軌跡

Claims (15)

  1. 生検装置（１２）を管理するためのシステム（１０）であって、
    前記生検装置（１２）によって生検される対象（３２）の１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を取得するように動作することができる撮像装置（１４）と、
    前記撮像装置（１４）と電気的に通信し、
    前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を受け取り、
    前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）に少なくとも部分的に基づいて前記対象（３２）の輪郭（３６）を生成し、
    前記輪郭（３６）に少なくとも部分的に基づいて、前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検の最中に前記対象（３２）に接触するか否かを判断し、
    前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときにインジケータ（３８、４０）を生成する
    ように動作することができるコントローラ（１６）と
    を備えるシステム（１０）。
  2. 前記インジケータ（３８、４０）は、音声インジケータ（４０）および視覚インジケータ（３８）の少なくとも一方である、請求項１に記載のシステム（１０）。
  3. 前記コントローラ（１６）は、
    前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに前記生検装置（１２）による前記対象（３２）の生検を制限する
    ようにさらに動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
  4. 前記輪郭（３６）は、二次元（２Ｄ）の輪郭である、請求項１に記載のシステム（１０）。
  5. 前記輪郭（３６）は、三次元（３Ｄ）の輪郭である、請求項１に記載のシステム（１０）。
  6. 前記コントローラ（１６）は、前記生検装置（１２）によって誘導されるプローブ（９４）が前記対象（３２）内の標的部位（９６）に到達するよりも前に前記生検装置（１２）の本体（９２）の一部分が前記輪郭（３６）を貫く場合に、前記対象（３２）の生検の最中に前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断する、請求項１に記載のシステム（１０）。
  7. 前記１つ以上の画像の各々が、前記対象（３２）の画像の二次元（２Ｄ）ペアの一部を形成する、請求項１に記載のシステム（１０）。
  8. 前記１つ以上の画像は、スカウト画像（３０）である、請求項１に記載のシステム（１０）。
  9. 前記１つ以上の画像は、三次元（３Ｄ）トモシンセシス画像取得によって取得される、請求項１に記載のシステム（１０）。
  10. 前記コントローラ（１６）は、
    前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検において辿るべき軌跡（１１４）を生成する
    ようにさらに動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
  11. 前記対象（３２）は、乳房であり、前記撮像システム（１４）は、マンモグラフィ撮像システムである、請求項１に記載のシステム（１０）。
  12. 生検装置（１２）を管理するための方法であって、
    前記生検装置（１２）によって生検される対象（３２）の１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）を取得するステップと、
    前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）をコントローラ（１６）において受け取るステップと、
    前記コントローラ（１６）によって、前記１つ以上の画像（１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０）に少なくとも部分的に基づいて前記対象（３２）の輪郭（３６）を生成するステップと、
    前記コントローラ（１６）によって、前記輪郭（３６）に少なくとも部分的に基づいて、前記生検装置（１２）が前記対象（３２）の生検の最中に前記対象（３２）に接触するか否かを判断するステップと、
    前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに、前記コントローラ（１６）によって接触インジケータ（３８、４０）を生成するステップと
    を含む方法。
  13. 前記コントローラ（１６）によって前記接触インジケータ（３８、４０）を生成するステップは、
    音声インジケータ（４０）を鳴らすステップ
    を含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記コントローラ（１６）によって前記接触インジケータ（３８、４０）を生成するステップは、
    視覚インジケータ（３８）を表示するステップ
    を含む、請求項１２に記載の方法。
  15. 前記生検装置（１２）が前記対象（３２）に接触すると判断されたときに前記コントローラ（１６）によって前記生検装置（１２）による前記対象（３２）の生検を制限するステップ
    をさらに含む、請求項１２記載の方法。
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