JP2020137888A - 制御装置、放射線画像撮影システム、医用撮影システム、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

制御装置、放射線画像撮影システム、医用撮影システム、制御方法、及び制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】被検者の痛みを効果的に緩和することができる、制御装置、放射線画像撮影システム、医用撮影システム、制御方法、及び制御プログラムを提供する。【解決手段】マンモグラフィ装置10は、圧迫板34により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫板34による乳房を圧迫する力を第1の力とし、超音波画像の撮影では、圧迫板34による乳房を圧迫する力を第1の力から、第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う圧迫制御部80を備える。【選択図】図9

Description

本開示は、制御装置、放射線画像撮影システム、医用撮影システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。
放射線源から被検者の乳房等の被写体に向けて放射線を照射させ、被写体を透過した放射線を放射線検出器により検出することにより放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が知られている。
また、被検者の乳房に沿って超音波プローブを走査することで、乳房を超音波で走査することにより乳房の超音波画像を撮影する超音波画像撮影装置が知られている。
特許文献1及び2には、乳房の放射線画像及び超音波画像の両方の撮影が可能な装置が開示されている。特許文献1及び2では、乳房を圧迫した状態で放射線画像及び超音波画像の撮影が行われる。
特開2009−28381号公報 特開2012−170718号公報
一般に、乳房を圧迫部材により圧迫すると、被検者が痛みを感じる場合が多い。特許文献1及び2に記載の技術のように、放射線画像の撮影と超音波画像の撮影とを連続して行う場合、乳房を圧迫している時間が長くなるため、被検者が痛みを感じる時間が長くなる場合がある。そのため、被検者の痛みを効果的に緩和する技術が求められている。
本開示は、上記事情を考慮して成されたもので、被検者の痛みを効果的に緩和することができる、制御装置、放射線画像撮影システム、医用撮影システム、制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本開示の第1の態様の制御装置は、圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力とし、超音波画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力から、第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う圧迫制御部、を備える。
本開示の第2の態様の制御装置は、第1の態様の制御装置において、第2の力は、第1の力で圧迫した状態から第2の力で圧迫した状態に変更した場合における乳房の厚みの変化量が予め定められた変化量以下となる力である。
本開示の第3の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、圧迫制御部は、第1の力から第2の力に変更する場合、第1の力から第2の力まで力を減少させ続ける制御を行う。
本開示の第4の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、圧迫制御部は、第1の力が予め定められた大きさ以下の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第5の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、乳房の乳腺量を表す乳腺量情報を取得する取得部をさらに備え、圧迫制御部は、乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量以下の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第1の力から第2の力に変更する制御を行い、乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量を越える場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第6の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、放射線画像に基づいて、乳房における乳腺の領域を表す領域情報を取得する取得部をさらに備え、圧迫制御部は、領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさ以下の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第1の力から第2の力に変更する制御を行い、領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさを越える場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第7の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、乳房の乳腺量を表す乳腺量情報を取得する取得部をさらに備え、圧迫制御部は、乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量以上の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第1の力から第2の力に変更する制御を行い、乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量未満の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第8の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、放射線画像に基づいて、乳房における乳腺の領域を表す領域情報を取得する取得部をさらに備え、圧迫制御部は、領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさ以上の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第1の力から第2の力に変更する制御を行い、領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさ未満の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第9の態様の制御装置は、第1の態様または第2の態様の制御装置において、圧迫制御部は、放射線画像の撮影が、放射線源により異なる照射角度から乳房に対して放射線を照射して放射線検出器により照射角度毎に放射線画像を撮影するトモシンセシス撮影の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第1の力から第2の力に変更する制御を行い、放射線画像の撮影がトモシンセシス撮影以外の撮影の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第10の態様の制御装置は、第1の態様から第9の態様のいずれか1態様の制御装置において、圧迫制御部は、第1の力で乳房を圧迫している時間が予め定められた長さ以上の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第1の力から第2の力に変更する制御を行い、第1の力で乳房を圧迫している時間が予め定められた長さ未満の場合、超音波画像の撮影での乳房を圧迫する力を第2の力に変更することに代えて第1の力のままとする制御を行う。
本開示の第11の態様の制御装置は、第1の態様から第10の態様のいずれか1態様に記載の制御装置において、圧迫制御部は、圧迫部材を、圧迫解除方向に移動させることにより、第1の力から第2の力に変更する制御を行う。
本開示の第12の態様の制御装置は、第1の態様から第11の態様のいずれか1態様に記載の制御装置において、乳房を圧迫する力は、乳房全体を圧迫する圧迫力であり、第1の力を第1圧迫力とし、第2の力を第2圧迫力とする。
本開示の第13の態様の制御装置は、第1の態様から第11の態様のいずれか1態様に記載の制御装置において、乳房を圧迫する力は、単位面積当たりの圧迫力である圧迫圧力であり、第1の力を第1圧迫圧力とし、第2の力を第2圧迫圧力とする。
また、上記目的を達成するために本開示の第14の態様の放射線画像撮影システムは、放射線源、放射線検出器、及び放射線源と放射線検出器との間に配置された乳房を圧迫状態にする圧迫部材を含み、圧迫状態の乳房の放射線画像を、放射線検出器により撮影するマンモグラフィ装置と、マンモグラフィ装置を制御する第1の態様から第13の態様のいずれか1態様に記載の制御装置と、を備える。
また、上記目的を達成するために本開示の第15の態様の医用撮影システムは、第14の態様の放射線画像撮影システムと、放射線画像撮影システムが備えるマンモグラフィ装置の圧迫部材により圧迫状態にされた乳房の超音波画像を撮影する超音波画像撮影装置と、を備える。
また、上記目的を達成するために本開示の第16の態様の医用撮影システムは、放射線源、放射線検出器、及び放射線源と放射線検出器との間に配置された乳房を圧迫状態にする圧迫部材を含み、圧迫状態の乳房の放射線画像を、放射線検出器により撮影し、圧迫状態の乳房の超音波画像を撮影する医用撮影装置と、医用撮影装置を制御する第1の態様から第13の態様のいずれか1態様に記載の制御装置と、を備える。
また、上記目的を達成するために本開示の第17の態様の制御方法は、圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力とし、超音波画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力から、第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う、処理をコンピュータが実行する制御方法である。
また、上記目的を達成するために本開示の第18の態様の制御プログラムは、圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力とし、超音波画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力から、第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う、処理をコンピュータに実行させるためのものである。
また、本開示の制御装置は、プロセッサを有する制御装置であって、プロセッサが、圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力とし、超音波画像の撮影では、圧迫部材による乳房を圧迫する力を第1の力から、第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う。
本開示によれば、被検者の痛みを効果的に緩和することができる。
第1実施形態の医用撮影システムにおける全体の構成の一例を概略的に表した構成図である。 第1実施形態のコンソール及びマンモグラフィ装置の構成の一例を表したブロック図である。 第1実施形態のマンモグラフィ装置の外観の一例を表す側面図である。 第1実施形態のマンモグラフィ装置によるトモシンセシス撮影を説明するための図である。 第1実施形態におけるモータにかかる負荷により圧迫力を検出する場合の構成の一例を説明するための図である。 第1実施形態のマンモグラフィ装置の機能の一例を表す機能ブロック図である。 第1実施形態の超音波画像撮影装置の構成の一例を表したブロック図である。 第1実施形態の画像保存システムの構成の一例を表したブロック図である。 第1実施形態のマンモグラフィ装置における圧迫制御処理の流れの一例を表したフローチャートである。 変形例6〜9のマンモグラフィ装置の機能の一例を表す機能ブロック図である。 第2実施形態のコンソール及びマンモグラフィ装置の構成の一例を表したブロック図である。 圧力センサを説明するための図である。 第2実施形態のマンモグラフィ装置の機能の一例を表す機能ブロック図である。 第3実施形態の医用撮影システムにおける全体の構成の一例を概略的に表した構成図である。 第3実施形態のコンソール及び医用撮影装置の構成の一例を表したブロック図である。 第3実施形態の医用撮影装置の外観の一例を表す側面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各実施形態は本発明を限定するものではない。また、各実施形態では、一例として本開示の関心物が乳腺である場合について説明する。
[第1実施形態]
本実施形態では、乳房全体を圧迫する圧迫力、を本開示の乳房を圧迫する力の一例とした形態について説明する。
まず、本実施形態の医用撮影システムにおける、全体の構成の一例について説明する。図1には、本実施形態の医用撮影システム1における、全体の構成の一例を表す構成図が示されている。
図1に示すように、本実施形態の医用撮影システム1は、放射線画像撮影システム2、超音波画像撮影装置16、及び画像保存システム18を備える。
まず、放射線画像撮影システム2の構成について説明する。放射線画像撮影システム2は、マンモグラフィ装置10及びコンソール12を含む。図2には、マンモグラフィ装置10及びコンソール12の構成の一例を表すブロック図が示されている。また、図3には、本実施形態のマンモグラフィ装置10の外観の一例を表す側面図が示されている。
本実施形態のマンモグラフィ装置10は、被検者の乳房を被写体として、乳房に放射線R(例えば、X線)を照射して乳房の放射線画像を撮影する装置である。なお、マンモグラフィ装置10は、被検者が起立している状態(立位状態)のみならず、被検者が椅子(車椅子を含む)等に座った状態(座位状態)において、被検者の乳房を撮影する装置であってもよい。
図2に示すように、本実施形態のマンモグラフィ装置10は、制御部20、記憶部22、I/F(Interface)部24、操作部26、放射線検出器30、圧迫板駆動部32、圧迫力検出センサ33、圧迫板34、放射線照射部36、及び線源駆動部37を備える。制御部20、記憶部22、I/F部24、操作部26、放射線検出器30、圧迫板駆動部32、圧迫力検出センサ33、放射線照射部36、及び線源駆動部37は、システムバスやコントロールバス等のバス39を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部20は、コンソール12の制御に応じて、マンモグラフィ装置10の全体の動作を制御する。制御部20は、CPU(Central Processing Unit)20A、ROM(Read Only Memory)20B、及びRAM(Random Access Memory)20Cを備える。ROM20Bには、CPU20Aで実行される、放射線画像の撮影に関する制御を行うための圧迫制御処理プログラム21を含む各種のプログラム等が予め記憶されている。RAM20Cは、各種データを一時的に記憶する。
放射線検出器30は、被写体である乳房を通過した放射線Rを検出する。図3に示すように、放射線検出器30は、撮影台40の内部に配置されている。本実施形態のマンモグラフィ装置10では、撮影を行う場合、撮影台40の撮影面40A上には、被検者の乳房が医師及び技師等のユーザによってポジショニングされる。被検者の乳房が接する撮影面40A等は、放射線Rの透過性や強度の観点から、例えば、カーボン等で形成されている。
放射線検出器30は、被検体の乳房及び撮影台40を透過した放射線Rを検出し、検出した放射線Rに基づいて放射線画像を生成し、生成した放射線画像を表す画像データを出力する。本実施形態の放射線検出器30の種類は、特に限定されず、例えば、放射線Rを光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器であってもよいし、放射線Rを直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器であってもよい。
記憶部22には、放射線検出器30により撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部22の具体例としては、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等が挙げられる。I/F部24は、無線通信または有線通信により、コンソール12との間で各種情報の通信を行う。マンモグラフィ装置10で放射線検出器30により撮影された放射線画像の画像データは、I/F部24を介してコンソール12に無線通信または有線通信によって送信される。
操作部26は、例えば、マンモグラフィ装置10の撮影台40等に複数のスイッチとして設けられている。なお、操作部26は、タッチパネル式のスイッチとして設けられていてもよいし、ユーザが足で操作するフットスイッチとして設けられていてもよい。
放射線照射部36は、放射線源36Rを備えている。図3に示すように放射線照射部36は、撮影台40及び圧迫ユニット46と共にアーム部42に設けられている。なお、図3に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置10は、アーム部42と、基台44と、軸部45と、を備えている。アーム部42は、基台44によって、上下方向(Z軸方向)に移動可能に保持される。軸部45は、アーム部42を基台44に連結する。またアーム部42は、線源駆動部37によって軸部45を回転軸として、基台44に対して相対的に回転可能となっている。
マンモグラフィ装置10においてトモシンセシス撮影を行う場合、アーム部42が回転することにより放射線照射部36の放射線源36Rが、線源駆動部37により連続的に、照射角度(投影角度)が異なる複数の照射位置の各々に移動される。本実施形態では、図4に示すように放射線源36Rは、予め定められた角度θずつ照射角度が異なる照射位置t(t=0、1、・・・T、図4ではT=5)、換言すると放射線検出器30の検出面30Aに対する放射線Rの入射角度が異なる位置に移動される。各照射位置において、コンソール12の指示により放射線源36Rから放射線Rが照射され、放射線検出器30により放射線画像が撮影される。放射線画像撮影システム2では、放射線源36Rを照射位置tの各々に移動させて、各照射位置tで投影画像の撮影を行うトモシンセシス撮影を行った場合、T枚の投影画像が得られる。なお、本実施形態では、放射線照射部36を移動させることにより、放射線源36Rを、照射位置tに移動させる形態について説明するが、本実施形態に限定されず、例えば、マンモグラフィ装置10を照射位置tの各々に対応する複数の放射線源36Rを備える形態としてもよい。
また、図3及び図5に示すように、圧迫板駆動部32、圧迫力検出センサ33、及び圧迫板34は、圧迫ユニット46に設けられている。圧迫ユニット46と、アーム部42とは、軸部45を回転軸として、別々に、基台44に対して相対的に回転可能となっている。本実施形態では、軸部45、アーム部42、及び圧迫ユニット46にそれぞれギア(図示省略)が設けられ、このギア同士の噛合状態及び非噛合状態を切替えることにより、アーム部42及び圧迫ユニット46の各々が軸部45に連結される。軸部45に連結されたアーム部42及び圧迫ユニット46の一方または両方が、軸部45と一体に回転する。
本実施形態の圧迫板34は、板状の圧迫部材であり、圧迫板駆動部32により上下方向(Z軸方向)に移動し、撮影台40との間で被検者の乳房を圧迫する。図3に示すように、圧迫板34の移動方向について、また、乳房を圧迫する方向、換言すると、撮影面40Aに近付く方向を「圧迫方向」といい、乳房への圧迫を解除する方向、換言すると、放射線照射部36に近付く方向を「圧迫解除方向」という。
図5に示すように、圧迫ユニット46内には、モータ31及びボールネジ38を含む圧迫板駆動部32と、圧迫力検出センサ33と、が備えられている。圧迫力検出センサ33は、圧迫板34により乳房全体を圧迫する圧迫力を検出する機能を有する。図5に示した一例では、圧迫力検出センサ33が、圧迫板34の駆動源としてのモータ31にかかる負荷に基づいて圧迫力を検出する場合の構成を示している。圧迫板34は、ボールネジ38に支持されており、モータ31が駆動することにより、撮影台40と放射線源36Rとの間でスライド移動する。本実施形態の圧迫力検出センサ33はロードセル等の歪ゲージであり、圧迫力検出センサ33が、圧迫板34による圧迫力の反力を検出することにより、圧迫板34により乳房を圧迫する圧迫力を検出する。
なお、圧迫力を検出する方法は、これに限らず、例えば、圧迫力検出センサ33は、半導体式圧力センサ、及び静電容量式圧力センサ等であってもよい。また例えば、圧迫板34に圧迫力検出センサ33を設けておいてもよい。
圧迫板34は、乳房の圧迫において位置合わせや圧迫状態の確認を行うために光学的に透明であることが好ましく、また、放射線Rの透過性に優れた材料によって形成される。さらに、圧迫板34は、超音波画像撮影装置16の超音波プローブ65(図7参照、詳細後述)から送信される超音波を伝播し易い材料により形成されていることが望ましい。圧迫板34の材料としては、例えば、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート、アクリル、及びポリエチレンテレフタレート等の樹脂を用いることができる。特に、ポリメチルペンテンは、剛性が低く伸縮性及び可撓性に優れると共に、超音波の反射率に影響する音響インピーダンスと超音波の減衰に影響する減衰係数とにおいて適した値を有するので、圧迫板34の材料として適している。なお、圧迫板34を構成する部材は、本実施形態に限定されない。例えば、圧迫板34を構成する部材は、フィルム状の部材であってもよい。
なお、圧迫板34は、乳房全体を圧迫するものに限らず、乳房の一部を圧迫するものであってもよい。換言すると、乳房よりも小さい圧迫板34でもよい。このような圧迫板34としては、例えば、病変が存在する領域のみの放射線画像を撮影する、いわゆるスポット撮影に用いられる圧迫板34が知られている。
さらに、図6には、本実施形態のマンモグラフィ装置10の構成の一例の機能ブロック図を示す。図6に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置10は、圧迫制御部80を備える。一例として本実施形態のマンモグラフィ装置10は、制御部20のCPU20AがROM20Bに記憶されている圧迫制御処理プログラム21を実行することにより、制御部20が、圧迫制御部80として機能する。本実施形態の画像形成装置10は、本開示の制御装置の一例である。
マンモグラフィ装置10の圧迫制御部80には、圧迫力検出センサ33の検出結果である圧迫力を表す情報が入力される。また、圧迫制御部80は、圧迫板駆動部32に、圧迫板34の移動に関する指示を出力する。
圧迫制御部80は、圧迫板34により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫部材による乳房の圧迫力を第1圧迫力とし、超音波画像の撮影では、圧迫板34による乳房の圧迫力を第1圧迫力から、第1圧迫力よりも小さい第2圧迫力に変更する制御を行う。
本実施形態のマンモグラフィ装置10では、乳房を圧迫板34により圧迫した圧迫状態のままで放射線画像の撮影の後に超音波画像の撮影する連続撮影を行う場合がある。圧迫制御部80は、連続撮影の場合、圧迫板34により乳房を圧迫し続ける影時間が長くなるため、超音波画像の撮影における圧迫力を、放射線画像の撮影における圧迫力よりも弱くすることで、乳房を圧迫されていることにより生じる被検者の痛みを緩和する。
一方、本実施形態のコンソール12は、無線通信LAN(Local Area Network)等を介してRIS(Radiology Information System)5等から取得した撮影オーダ及び各種情報と、操作部56等によりユーザにより行われた指示等とを用いて、マンモグラフィ装置10の制御を行う機能を有している。
本実施形態のコンソール12は、一例として、サーバーコンピュータである。図2に示すように、コンソール12は、制御部50、記憶部52、I/F部54、操作部56、及び表示部58を備えている。制御部50、記憶部52、I/F部54、操作部56、及び表示部58はシステムバスやコントロールバス等のバス59を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部50は、コンソール12の全体の動作を制御する。制御部50は、CPU50A、ROM50B、及びRAM50Cを備える。ROM50Bには、CPU50Aで実行される、後述する制御処理プログラム51を含む各種のプログラム等が予め記憶されている。RAM50Cは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部52には、マンモグラフィ装置10で撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部52の具体例としては、HDDやSSD等が挙げられる。
操作部56は、放射線Rの照射指示を含む放射線画像の撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。そのため、本実施形態の操作部56は、放射線Rの照射を指示する場合に、ユーザが押圧する照射指示ボタンが少なくとも含まれる。なお、操作部56は特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、及びマウス等が挙げられる。表示部58は、各種情報を表示する。なお、操作部56と表示部58とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。
I/F部54は、無線通信または有線通信により、マンモグラフィ装置10、RIS5、及び画像保存システム18との間で各種情報の通信を行う。本実施形態の放射線画像撮影システム2では、マンモグラフィ装置10で撮影された放射線画像の画像データは、コンソール12が、I/F部54を介して無線通信または有線通信によりマンモグラフィ装置10から受信する。
次に、超音波画像撮影装置16の構成について説明する。図7には、超音波画像撮影装置16の構成の一例を表すブロック図が示されている。超音波画像撮影装置16は、ユーザによって、被検者の乳房を被写体とした超音波画像を撮影する装置であり、いわゆる、ハンドヘルドタイプの超音波画像撮影装置である。
図7に示すように、超音波画像撮影装置16は、制御部60、記憶部62、I/F部64、超音波プローブ65、操作部66、及び表示部68を備えている。制御部60、記憶部62、I/F部64、超音波プローブ65、操作部66、及び表示部68はシステムバスやコントロールバス等のバス69を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部60は、超音波画像撮影装置16の全体の動作を制御する。制御部60は、CPU60A、ROM60B、及びRAM60Cを備える。ROM60Bには、CPU60Aで実行される、各種のプログラム等が予め記憶されている。RAM60Cは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部62には、撮影された超音波画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部62の具体例としては、HDDやSSD等が挙げられる。
超音波プローブ65は、ユーザによって、圧迫板34の上面34A(図3参照、被検者の乳房に接する側と反対側の面)に沿って移動され、乳房を超音波で走査することにより乳房の超音波画像を取得する。具体的には、超音波撮影が行われる場合には、超音波プローブ65は、圧迫板34の上面34Aにエコーゼリー等の音響マッチング部材(図示省略)が塗布された状態で、ユーザにより、圧迫板34の上面34Aに沿って移動される。
超音波プローブ65は、1次元状、又は、2次元状に配列された複数の超音波トランスデューサ(図示省略)を備える。各々の超音波トランスデューサは、印加される駆動信号に基づいて超音波を送信すると共に、超音波エコーを受信することにより受信信号を出力する。
複数の超音波トランスデューサの各々は、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:Pb(lead) zirconate titanate)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料(圧電体)の両端に電極を形成した振動子により構成される。振動子の電極に、パルス状又は連続波の駆動信号を送って電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮によって、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力され、ケーブル(図示省略)を介して、超音波画像撮影装置16の本体(図示省略)に入力される。
操作部66は、超音波画像の撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。操作部66は、特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、及びマウス等が挙げられる。表示部68は、各種情報や、超音波プローブ65から受信した受信信号に応じた超音波画像等を表示する。なお、操作部66と表示部68とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。
I/F部64は、無線通信または有線通信により、RIS5、及び画像保存システム18との間で各種情報の通信を行う。超音波画像撮影装置16により撮影された超音波画像の画像データは、I/F部64を介して画像保存システム18に無線通信または有線通信によって送信される。
次に、画像保存システム18の構成について説明する。図8には、画像保存システム18の構成の一例を表すブロック図が示されている。画像保存システム18は、放射線画像撮影システム2により撮影された放射線画像の画像データ、及び超音波画像撮影装置16により撮影された超音波画像の画像データを保存するシステムである。画像保存システム18は、保存している放射線画像及び超音波画像から、コンソール12、超音波画像撮影装置16、及びその他の読影装置(図示省略)等からの要求に応じた画像を取り出して、要求元の装置に送信する。画像保存システム18の具体例としては、PACS(Picture Archiving and Communication Systems)が挙げられる。
図8に示すように、画像保存システム18は、制御部70、記憶部72、及びI/F部74を備えている。制御部70、記憶部72、及びI/F部74はシステムバスやコントロールバス等のバス79を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部70は、超音波画像撮影装置16の全体の動作を制御する。制御部70は、CPU70A、ROM70B、及びRAM70Cを備える。ROM70Bには、CPU70Aで実行される、各種のプログラム等が予め記憶されている。RAM70Cは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部72は、放射線画像の画像データ及び超音波画像の画像データの各々を、撮影オーダや被検者に関する情報等と関連付けて記憶する、いわゆるデータベースである。
I/F部74は、無線通信または有線通信により、コンソール12及び超音波画像撮影装置16との間で各種情報の通信を行う機能を有している。
次に、本実施形態のマンモグラフィ装置10の作用について図面を参照して説明する。
本実施形態のマンモグラフィ装置10は、一例として、コンソール12から撮影オーダと、撮影開始の指示とを受信した場合、制御部20のCPU20Aが、ROM20Bに記憶されている圧迫制御処理プログラム21を実行することにより、図8に一例を示した圧迫制御処理を実行する。図8には、本実施形態のマンモグラフィ装置10における圧迫制御動作の流れの一例を表したフローチャートが示されている。
まず、ステップS100で圧迫制御部80は、ユーザによって操作部26により圧迫の指示が行われたか否かを判定する。本実施形態のマンモグラフィ装置10において放射線画像の撮影を行う場合、まず、ユーザは、マンモグラフィ装置10の撮影台40の撮影面40A上に、被検者の乳房をポジショニングする。ポジショニングが完了すると、ユーザは、操作部26により圧迫を指示する。圧迫の指示が未だ行われていない場合、ステップS100の判定が否定判定となる。一方、圧迫の指示が行われると、ステップS100の判定が肯定判定となり、ステップS102へ移行する。
次のステップS102で圧迫制御部80は、圧迫の指示に応じて、圧迫板駆動部32によって圧迫方向へ圧迫板34を移動させて、圧迫板34により撮影台40の撮影面40Aとの間で乳房を第1圧迫力で圧迫する。
圧迫板34により乳房を圧迫することにより、乳腺組織の重なりを展開し、良性病変及び悪性病変のいずれであるかの判断等を行いやすくすることができる。また、圧迫板34により圧迫することで、乳房を撮影台40に固定することにより、被検者の体動を抑制するため、体動により生じる放射線画像のボケを抑制することができる。さらに、圧迫板34により乳房を圧迫することで乳房の厚みが薄くなるため、乳房の被曝を低減することができる。
圧迫板34により乳房が固定されると、ユーザは、コンソール12の操作部56に含まれる照射指示ボタンを押圧し、放射線Rの照射指示を行う。照射指示が行われると、コンソール12の制御に応じてマンモグラフィ装置10の制御部20は、放射線源37Rから放射線Rを、圧迫板34により圧迫された状態の乳房に向けて照射させる。そして、放射線検出器30により乳房を透過した放射線Rに応じて放射線画像を生成する。撮影された放射線画像の画像データは、コンソール12に送信される。
次のステップS104で圧迫制御部80は、放射線画像の撮影が終了したか否かを判定する。一例として本実施形態の圧迫制御部80は、放射線検出器30により撮影された放射線画像を表す画像データがコンソール12に送信された場合、放射線画像の撮影が終了したと判定するが、放射線画像の撮影の終了を判定する方法は本実施形態に限定されない。例えば、コンソール12の操作部56により指示した、放射線画像の撮影の終了指示を受け付ける形態としてもよい。
放射線画像の撮影が終了するまで、ステップS104の判定が否定判定となる。一方、放射線画像の撮影が終了するとステップS104の判定が肯定判定となり、ステップS106へ移行する。
ステップS106で圧迫制御部80は、超音波画像の撮影を行うか否かを判定する。一例として、本実施形態の圧迫制御部80は、撮影オーダに、放射線画像及び超音波画像の両方の撮影が指示されていた場合、または、操作部56によりユーザが超音波画像の撮影を行う旨を指示した場合に、超音波画像の撮影を行うと判定する。
超音波画像の撮影を行わない場合、ステップS106の判定が否定判定となり、ステップS114へ移行する。一方、超音波画像の撮影を行う場合、ステップS106の判定が肯定判定となり、ステップS108へ移行する。
ステップS108で圧迫制御部80は、圧迫力を変更するか否かを判定する。具体的には、乳房を圧迫する圧迫力を、第1圧迫力から第2圧迫力に変更するか否かを判定する。
乳房を一旦、第1圧迫力で圧迫した後、圧迫力を弱めて圧迫力を第2圧迫力としても、乳腺組織の展開具合がほとんど変わらない場合があることが、例えば、特開2017−225633号公報、特開2017−225634号公報、及び特開2017−225635号公報等に開示されている。これらの公報によれば、第1圧迫力で乳房を圧迫した後、圧迫板34を圧迫解除方向に動かして圧迫力を低下させても、乳房の厚みが戻りにくいことが開示されている。乳房の厚みが戻り難く、乳房の厚みを維持することができるため、乳腺組織の展開具合は、維持される、またはほとんど変わらない。
第2圧迫力は、被検者の痛みを緩和する観点から第1圧迫力よりも弱ければよい。一方、乳房の圧迫力が弱すぎると、やはり乳房の厚みが戻ってしまい乳腺組織の展開具合が異なってしまう場合がある。放射線画像を撮影したときと、超音波画像を撮影したときとで、乳腺組織の展開具合が異なると、例えば、石灰化等の写っている位置が変化等してしまうため、好ましくない。また乳房の圧迫力が弱すぎると、被検者の体動が生じ易くなる場合がある。
第1圧迫力が比較的小さい場合、それよりも小さい第2圧迫力では、上述の理由から好ましくない場合がある。そこで、本実施形態のマンモグラフィ装置10では、第1圧迫力が、予め定められた閾値以下の場合、第2圧迫力が低くなりすぎるとみなし、第2圧迫力に変更せず、第1圧迫力を維持したまま、超音波画像の撮影が行われる。なお、第1圧迫力が比較的小さいため、被検者が感じる痛みも第1圧迫力が大きい場合に比べて少なくなる。
上記公報によれば、第2圧迫力は、第1圧迫力の40%〜70%であることが好ましく、第1圧迫力の50%であることがより好ましい。もしくは、第2圧迫力は、第1圧迫力よりも40N〜100N少ないことが好ましく、第1圧迫力よりも50N少ないことがより好ましい。換言すると、第1圧迫力は、第2圧迫力の143%〜250%であることが好ましく、第2圧迫力の200%であることがより好ましい。もしくは、第1圧迫力は、第2圧迫力よりも40N〜100N大きいことが好ましく、第2圧迫力よりも60N大きいことがより好ましい。また、上記公報によれば、被検者の痛みを効果的に緩和し、かつ被検者の体動を抑制する観点から、第2圧迫力は、40N〜100Nであることが好ましい。
そこで、一例として本実施形態の圧迫制御部80は、第1圧迫力に応じて定められた第2圧迫力が、閾値以下の場合、第2圧迫力に変更しないと判定する。なお、具体的な閾値は、例えば、上記の第2圧迫力として好ましい範囲に応じて定めてもよいし、圧迫板34により圧迫された状態の乳房の厚みに応じて定めてもよく、また、実験的に予め得ておいてもよい。
第2圧迫力に変更しない場合、ステップS108の判定が否定判定となり、ステップS112へ移行する。一方、第2圧迫力に変更する場合、ステップS108の判定が肯定判定となり、ステップS110へ移行する。
ステップS110で圧迫制御部80は、圧迫板34により第2圧迫力で乳房を圧迫する。具体的には、圧迫制御部80は、圧迫板駆動部32によって、圧迫解除方向へ圧迫板34を移動させ、圧迫力検出センサ33により検出された圧迫力が第2圧迫力となったところで圧迫板34の移動を停止させる。
なお、圧迫制御部80は、圧迫板34による圧迫力を変更しない場合は、その旨を表す情報をコンソール12に送信し、また、圧迫板34による圧迫力を第2圧迫力に変更した場合、変更が完了したことを表す情報をコンソール12に送信することが好ましい。
コンソール12は、これらの情報を受信した場合、超音波画像の撮影を開始してもよい旨を表す情報を、表示部58に表示することが好ましい。圧迫制御部80が圧迫力を変更している間に、超音波画像の撮影が開始されると、圧迫板34に加わる圧力が変化してしまい、圧迫力検出センサ33による圧迫力の検出精度が低下する懸念がある。上記のように、超音波画像の撮影を行うタイミングを提示することにより、圧迫力を変更している間に超音波画像が撮影されるのを抑制することができるため、好ましい。
ユーザは、超音波画像撮影装置16により、乳房の超音波画像を撮影する。具体的には、ユーザは、圧迫板34の上面34Aに、エコーゼリー等の音響マッチング部材(図示省略)を塗布する。さらに、ユーザは、音響マッチング部材により覆われた、圧迫板34の上面34Aを超音波プローブ65により超音波で走査することで超音波画像を撮影する。撮影された超音波画像は、超音波画像撮影装置16の表示部68に表示される。
次のステップS112で圧迫制御部80は、超音波画像の撮影が終了したか否かを判定する。一例として本実施形態の医用撮影システム1では、超音波画像の撮影が終了すると、ユーザがマンモグラフィ装置10の操作部26により圧迫の解除を指示する。そこで、圧迫制御部80は、操作部26により、圧迫の解除が指示された場合、超音波画像の撮影を終了する判定する。
超音波画像の撮影が終了していない場合、換言すると、圧迫の解除が指示されていない場合、ステップS112の判定が否定判定となる。一方、超音波画像の撮影が終了した場合、換言すると、圧迫の解除が指示された場合、ステップS112の判定が肯定判定となり、ステップS114へ移行する。
ステップS114で圧迫制御部80は、圧迫板34による乳房の圧迫を解除することにより、本圧迫制御処理を終了する。具体的には、圧迫制御部80は、圧迫板駆動部32により圧迫板34を圧迫解除方向に移動させる。圧迫板34が圧迫解除方向に移動することで、乳房の圧迫が解除される。
なお、圧迫制御処理のステップS106で圧迫制御部80が超音波画像を撮影するか否かを判定する方法は、上述した方法に限定されず、例えば、下記変形例1の方法を適用してもよい。
(変形例1)
マンモグラフィ装置10の圧迫制御部80が、コンソール12に、超音波画像を行うか否かの問い合わせを送信し、問い合わせの結果として、超音波画像の撮影を行う旨の指示を受信した場合に、超音波画像の撮影を行うと判定する。
また、超音波画像を撮影するか否かを判定するタイミングも、上記ステップS106のタイミングに限定されない。例えば、上記の圧迫制御処理を開始する前に超音波画像を撮影するか否かを判定し、超音波画像を撮影すると判定された場合に、上記の圧迫制御処理を実行してもよい。この場合、ステップS106の処理を省略することができる。
また、圧迫制御処理のステップS108で圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する方法は、上述した方法に限定されず、例えば、下記変形例2〜9の方法を適用してもよい。
(変形例2)
第1圧迫力と、第2圧迫力への変更の可否との対応関係を予め定めておき、対応関係を表す対応関係情報に基づいて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態としてもよい。この場合、対応関係情報は、例えば、マンモグラフィ装置10の記憶部22に予め記憶しておいてもよいし、コンソール12の記憶部52に記憶しておいてもよい。また例えば、放射線画像撮影システム2の外部等に記憶されている対応関係情報を圧迫制御部80が利用する形態としてもよい。
(変形例3)
乳房を圧迫板34により第1圧迫力で圧迫し続けている時間に応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態としてもよい。本形態では、圧迫板34が第1圧迫力で乳房の圧迫を開始してからの時間を計測し、圧迫制御部80は、計測した時間が予め定められた閾値を超えた場合に、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する。
(変形例4)
放射線画像の撮影の種類に応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態としてもよい。例えば、放射線画像の撮影の種類がトモシンセシス撮影の場合、通常の撮影に比べて撮影時間が長くなる場合がある。撮影時間が長くなると、圧迫板34により乳房を圧迫している時間が長くなるため、被検者の痛みの緩和の必要性が高まる。また、トモシンセシス撮影の場合、複数枚の放射線画像の撮影が行われる間、被検者の体動を抑制する必要性が高まるため、第1圧迫力が比較的高くなる場合がある。そこで、圧迫制御部80が、放射線画像の撮影の種類がトモシンセシス撮影の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
(変形例5)
ユーザの指示に応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態としてもよい。例えば、マンモグラフィ装置10の操作部26により、被検者が圧迫力を弱めることを指示した場合に、超音波画像の撮影における圧迫力を第1圧迫力から第2圧迫力に変更する形態としてもよい。この場合、被検者が圧迫力を弱めることを指示するタイミングは、超音波画像の撮影を開始する前であればよく、例えば、放射線画像の撮影中であってもよいし、また例えば、超音波画像の撮影後であってもよい。
痛みの感じ方は被検者によって異なる。本形態によれば、被検者自身が第1圧迫力によって圧迫されている状態で痛みを感じている場合、圧迫力を弱める指示を被検者自身が行うことができる。
(変形例6)
被写体である乳房の乳腺量に応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態としてもよい。乳腺量が比較的少ない場合、展開する乳腺組織の量が少なく、圧迫による変形が少ないため乳房の厚み等が変化しても、乳腺組織のずれが小さい。逆に乳腺量が比較的多い場合、展開する乳腺組織の量が多く、圧迫による変形が多いため乳房の厚み等が変化すると、乳腺組織のずれが大きくなる。そこで、乳房の乳腺量が閾値以上の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
乳房の乳腺量を導出する方法は特に限定されない。例えば、圧迫板34により第1圧迫力で圧迫した状態で撮影した放射線画像に基づいて乳房の乳腺量を導出してもよい。放射線画像から乳腺量を導出する方法としては、例えば、特開2010−253245号公報に記載の、放射線画像と、放射線画像から推定された脂肪画像とに基づいて、乳腺含有率を推定する技術等の公知の方法を用いてもよい。
図10には、放射線画像から乳腺量を導出する場合のマンモグラフィ装置10の構成の一例の機能ブロック図を示す。図10に示すように本変形例のマンモグラフィ装置10は、さらに取得部82を備える。一例として本実施形態のマンモグラフィ装置10は、制御部20のCPU20AがROM20Bに記憶されている圧迫制御処理プログラム21を実行することにより、制御部20が、取得部82として機能する。
取得部82は、放射線検出器30が撮影した放射線画像から乳腺量を取得し、乳腺量を表す情報を圧迫制御部80に出力する。圧迫制御部80は、入力された乳腺量を表す情報に基づいて、乳腺量が閾値を超えたか否かの判定を行う。なお、放射線画像から乳腺量を導出するのは、例えば、放射線検出器30内で行ってもよいし、取得部82が行ってもよい。また、圧迫制御部80が判定に用いる閾値は、例えば、実験的に予め得ておいてもよい。また例えば、閾値は、乳房の厚み等に応じて異なる閾値としてもよい。
(変形例7)
また、被写体である乳房の乳腺量に応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態として、上記変形例6とは逆に、乳房の乳腺量が閾値以下の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
一般的に超音波画像の撮影では、乳腺領域を超音波プローブ65で走査する。そのため、乳腺領域が大きいほど、超音波プローブ65の走査範囲が広くなり、撮影時間が長くなるため、被検者が痛みを感じる時間が長くなる場合がある。そこで、乳房の乳腺量が閾値以下の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
本変形例の場合のマンモグラフィ装置10の構成及び乳腺量の導出方法は、変形例6で説明した構成及び方法を適用することができる。
なお、上記変形例6と本変形例とでは、逆の態様である。そのため、例えば、乳腺の展開の具合を重視するならば、変形例6を適用し、被検者の痛みを重視するならば、変形例7を適用する形態としてもよい。また例えば、圧迫板34により圧迫された状態の乳房の厚みに応じて、変形例6及び変形例7のいずれかを適用する形態としてもよい。なお、変形例6に用いる閾値と、変形例7に用いる閾値とは、異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。
(変形例8)
被写体である乳房の乳腺領域に応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態としてもよい。乳腺量が多いほど、乳腺領域の大きさが大きくなる傾向がある。変形例6で上述したように、乳腺量が多いと、圧迫力を変化させた場合に、乳腺組織の展開具合が異なることがある。そこで、乳房領域の大きさが閾値以上の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
乳腺領域の大きさの導出方法は特に限定されない。例えば、乳腺組織に対応する乳腺組織画素を放射線画像から検出し、検出した乳腺領域画素が予め定められた数以上、固まっている領域を、乳腺領域として導出する。なお、乳腺組織画素の検出方法も特に限定されず、例えば、特開2010−253245号公報等に記載された技術を適用することができる。この公報に記載された技術を適用する場合、まず、放射線画像を、乳房画像と直接領域とに分割し、次いで、乳房画像内における、大胸筋領域を抽出して、乳房画像から大胸筋領域を除く。そして、大胸筋領域が除かれた乳房画像内で放射線Rの透過量が閾値以下の画素を、乳腺組織領域画素として検出する。
乳腺領域を導出する場合のマンモグラフィ装置10の構成は、例えば、上述した図10と同様の構成にすることができる。この場合、取得部82は、放射線検出器30が撮影した放射線画像から乳腺領域の大きさを取得し、乳腺領域の大きさを表す情報を圧迫制御部80に出力する。圧迫制御部80は、入力された乳腺領域の大きさを表す情報に基づいて、乳腺領域の大きさが閾値を超えたか否かの判定を行う。なお、放射線画像から乳腺領域の大きさを導出するのは、例えば、放射線検出器30内で行ってもよいし、取得部82が行ってもよい。また、圧迫制御部80が判定に用いる閾値は、例えば、実験的に予め得ておいてもよい。また例えば、閾値は、乳房の厚み等に応じて異なる閾値としてもよい。
(変形例9)
また、被写体である乳房の乳腺領域の大きさに応じて、圧迫制御部80が、圧迫板34による圧迫力を変更するか否かを判定する形態として、上記変形例6とは逆に、乳房の乳腺領域の大きさが閾値以下の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
変形例7で上述したように、乳腺領域の大きさが大きいと、超音波画像の撮影時間が長くなることがある。そこで、乳房領域の大きさが閾値以下の場合、圧迫板34による圧迫力を変更すると判定する形態としてもよい。
本変形例の場合のマンモグラフィ装置10の構成及び乳腺量の導出方法は、変形例8で説明した構成及び方法を適用することができる。
なお、上記変形例8と本変形例とでは、逆の態様である。そのため、例えば、乳腺の展開の具合を重視するならば、変形例8を適用し、被検者の痛みを重視するならば、変形例9を適用する形態としてもよい。また例えば、圧迫板34により圧迫された状態の乳房の厚みに応じて、変形例8及び変形例9のいずれかを適用する形態としてもよい。なお、変形例8に用いる閾値と、変形例9に用いる閾値とは、異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。
なお、本実施形態では、超音波画像の撮影において、ユーザが、超音波プローブ65を圧迫板34の上面34A上で動かすため、圧迫板34にかかる圧迫力が変化する。そのため圧迫制御部80は、圧迫力検出センサ33により検出された圧迫圧の変化に基づいて、第2圧迫圧または第1圧迫圧を維持するためにフィードバック制御を行ってもよい。
[第2実施形態]
以下、第2実施形態について詳細に説明する。
第1実施形態では、乳房全体を圧迫する圧迫力を本開示の乳房を圧迫する力の一例とした形態について説明したが、本実施形態では、単位面積当たりの圧迫力である圧迫圧力を本開示の乳房を圧迫する力の一例とした形態について説明する。上記各実施形態の圧迫制御部80は、圧迫板34により乳房を圧迫する圧迫力を制御するが、本実施形態の圧迫制御部80は、圧迫板34により乳房を圧迫する圧迫圧力を制御する。
乳房が大きい方が同じ圧迫力で圧迫しても力が分散するため、乳房が、より小さい場合に比べて被検者が感じる痛みが軽減される傾向がある。従って、乳房の大きさに応じてきめ細かく、圧迫板34の移動を制御することが好ましい。そのため本実施形態のマンモグラフィ装置10では、圧迫板34が乳房全体を圧迫する圧迫力ではなく、単位面積当たりの圧迫力である圧迫圧力に基づいて、圧迫板34による乳房の圧迫を制御する。
本実施形態の医用撮影システム1の全体構成(図1参照)は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。本実施形態では、マンモグラフィ装置10の構成の一部について、第1実施形態のマンモグラフィ装置10と異なるため、異なる構成について説明する。
図11には、本実施形態のマンモグラフィ装置10及びコンソール12の構成の一例を表すブロック図が示されている。図11に示すように、本実施形態のマンモグラフィ装置10は、第1実施形態のマンモグラフィ装置10が備えていた圧迫力検出センサ33に代えて、圧力センサ35を備えている点が異なっている。
撮影台40の撮影面40Aには、図12に示すように、n個(本実施形態では50個)の圧力センサ35が2次元状に配列されており、圧迫板34により乳房が圧迫されて撮影台40に押しつけられることにより発生した圧力を、各圧力センサ35が検出する。本実施形態の各圧力センサ35は、圧力を検出する領域の大きさ(撮影面40Aの面積、以下「圧力検出面積」という)が予め定められている。
圧力センサ35は、放射線Rを透過する材料によって形成することが好ましいが、放射線Rの一部を吸収する材料によって形成される場合、取得した放射線画像の画像データを、圧力センサ35の放射線の透過率に従って補正する。
なお、本実施形態のマンモグラフィ装置10の機能的な構成の一例は、第1実施形態のマンモグラフィ装置10(図6参照)と同様であるが、圧迫制御部80の動作が異なる。
図13には、本実施形態のマンモグラフィ装置10の構成の一例の機能ブロック図を示す。図13に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置10は、第1実施形態のマンモグラフィ装置10(図6参照)と同様に、圧迫制御部80を備える。
本実施形態の圧迫制御部80には、圧力センサ35の検出結果である圧力を表す情報が入力される。また、圧迫制御部80は、圧迫板駆動部32に、圧迫板34の移動に関する指示を出力する。
圧迫制御部80は、圧迫板34により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫部材による乳房の圧迫圧力を第1圧迫圧力とし、超音波画像の撮影では、圧迫板34による乳房の圧迫圧力を第1圧迫圧力から、第1圧迫圧力よりも小さい第2圧迫圧力に変更する制御を行う。
本実施形態の圧迫制御部80は、各圧力センサ35から取得した検出結果に基づいて、圧迫圧力を導出する。なお、圧迫圧力の導出方法は特に限定されない。例えば、圧迫制御部80は、n個の圧力センサ35の検出結果の中から最大値を選択し、選択した最大値と圧力検出面積とに基づいて圧迫圧力を導出してもよい。また、例えば、圧迫制御部80は、n個の圧力センサ35の検出結果のうち、大きい順に所定数の検出結果を選択し、選択した検出結果の平均値と圧力検出面積とに基づいて圧迫圧力を導出してもよい。また例えば、乳房が接触していない部分の撮影面40Aに設けられた圧力センサ35は検出結果が0N/mmからほとんど変化しないため、圧迫制御部80は、0N/mmまたは、誤差を考慮して0N/mmから所定の範囲内である検出結果を除いた他の検出結果の平均値と圧力検出面積とに基づいて圧迫圧力を導出してもよい。このように、圧迫圧力の導出には、乳房が接触している部分の撮影面40Aに設けられた圧力センサ35の検出結果を用いることが好ましい。
本実施形態の圧迫制御部80は、圧力センサ35による検出結果を所定の間隔(本実施形態では、0.1秒)で繰り返し取得し、圧力センサ35の検出結果に基づいて導出した圧迫圧力が第1圧迫圧力または第2圧迫圧力に達するまで、圧迫板駆動部32により圧迫板34を圧迫方向または圧迫解除方向へ移動させる。
本実施形態のマンモグラフィ装置10の圧迫制御部80が行う圧迫制御処理は、第1実施形態の圧迫制御部80が行う圧迫制御処理(図9参照)における圧迫力を、圧迫圧力に変更すればよく、全体の流れ、及び各ステップにおける処理は同様であるため、説明を省略する。
[第3実施形態]
以下、第3実施形態について詳細に説明する。
図14には、本実施形態の医用撮影システム1における、全体の構成の一例を表す構成図が示されている。図14示すように、本実施形態の医用撮影システム1は、第1実施形態の医用撮影システム1(図1参照)が備えていたマンモグラフィ装置10及び超音波画像撮影装置16に代わり、医用撮影装置11を備えている点で第1実施形態と異なる。
医用撮影装置11は、第1実施形態のマンモグラフィ装置10と超音波画像撮影装置16とを組み合わせた装置であり、換言すると、乳房の放射線画像と超音波画像との撮影が可能な装置である。一例として本実施形態の医用撮影装置11は、自動的に超音波画像の撮影が可能なマンモグラフィ装置である。
図15には、本実施形態の医用撮影装置11及びコンソール12の構成の一例を表すブロック図が示されている。図15に示すように、本実施形態の医用撮影装置11は、第1実施形態のマンモグラフィ装置10が備えていた構成に加えて、超音波プローブ65及びプローブ移動機構67をさらに備えている点が異なっている。図16に示した一例のように、超音波プローブ65及びプローブ移動機構67は、圧迫ユニット46に設けられている。
超音波プローブ65は、プローブ移動機構67により圧迫板34の上面(被検者の乳房が配置される側と反対側の面)34Aに沿って移動し、乳房を超音波で走査することにより乳房の超音波画像を取得する。プローブ移動機構67により超音波プローブ65を移動させる。
圧迫制御部80は、超音波画像の撮影を行う場合、圧迫板34により乳房を圧迫させた状態で、超音波プローブ65及びプローブ移動機構67を制御する。圧迫制御部80は、プローブ移動機構67により移動させた超音波プローブ65の位置を把握し、プローブ移動機構67により超音波プローブ65を移動させる。圧迫制御部80は、プローブ移動機構67により超音波プローブ65を移動させながら、超音波を送受信することで超音波画像の撮影を行う。
なお、図15に示した医用撮影装置11では、圧迫板34の上面34Aを超音波プローブ65で走査することにより、放射線源36R側から超音波画像を撮影する装置を示したが、反対側、換言すると撮影台40側から聴音画像を撮影する撮影装置であってもよい。
本実施形態の医用撮影装置11の圧迫制御部80が行う圧迫制御処理は、第1実施形態の圧迫制御部80が行う圧迫制御処理(図9参照)におけると同様であるため、説明を省略する。なお、本実施形態では、医用撮影装置11自身が超音波画像の撮影を行うため、超音波画像の撮影に要する時間を、超音波画像の撮影前に把握することができる。そのため、圧迫制御部80は、放射線画像の撮影を開始してから超音波画像の撮影を終了するまでの時間を、超音波画像の撮影の前に把握することができる。
以上説明したように、上記各実施形態のマンモグラフィ装置10または医用撮影装置11は、圧迫制御部80を備える。
圧迫制御部80は、圧迫板34により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫板34による乳房の圧迫力を第1圧迫力とし、超音波画像の撮影では、圧迫板34による乳房の圧迫力を第1圧迫力から、第1圧迫力よりも小さい第2圧迫力に変更する制御を行う。
または、圧迫制御部80は、圧迫板34により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、圧迫状態のままで乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、放射線画像の撮影では、圧迫板34による乳房の圧迫圧力を第1圧迫圧力とし、超音波画像の撮影では、圧迫板34による乳房の圧迫力を第1圧迫圧力から、第1圧迫圧力よりも小さい第2圧迫圧力に変更する制御を行う。
上記構成を有することにより上記実施形態のマンモグラフィ装置10及び医用撮影装置11では、放射線画像の撮影に連続して超音波画像の撮影を行う場合、圧迫板34による乳房の圧迫力または圧迫圧力を弱くする。従って、上記マンモグラフィ装置10及び医用撮影装置11によれば、被検者の痛みを効果的に緩和することができる。
なお、上記各実施形態の圧迫制御部80は、圧迫板34による圧迫力または圧迫圧力を第1圧迫力または第1圧迫圧力から第2圧迫力または第2圧迫圧力に変更する場合、圧迫力または圧迫圧力を減少させ続ける形態、換言すると、第2圧迫力または第2圧迫圧力よりも小さい圧迫力または圧迫圧力を経ない形態について説明したが、上記各実施形態に限定されない。上述したように乳房を圧迫することにより、乳腺組織の重なりを展開する。そのため、圧迫制御部80では、乳腺組織の重なり具合、換言すると乳腺組織の展開具合が変化しない程度、または変化してもその変化量が許容範囲内である程度ならば、圧迫力または圧迫圧力を変化させることが可能である。一例として、放射線画像の撮影の開始から超音波画像の撮影が終了するまで乳房の圧迫状態として、撮影台40の撮影面40Aに接する乳房の面積が変化しない程度に乳房を圧迫し続ければよい。従って、マンモグラフィ装置10では、撮影面40Aに接する乳房の面積に応じて、放射線画像の撮影後、超音波画像の撮影を行う前に乳房の圧迫を弱めてもよい。
また、上記各実施形態では、マンモグラフィ装置10または医用撮影装置11が圧迫制御部80を備え、本開示の制御装置として機能する形態について説明したが、圧迫制御部80を備える装置は、上記各実施形態に限定されない。例えば、コンソール12等、医用撮影システム1内の他の装置が圧迫制御部80の機能を備え、本開示の制御装置として機能してもよい。
上記各実施形態において、例えば圧迫制御部80及び取得部82といった各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device :PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせや、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態が挙げられる。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態が挙げられる。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。
また、上記各実施形態では、圧迫制御処理プログラム21がROM20Bに予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。圧迫制御処理プログラム21は、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、圧迫制御処理プログラム21は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
その他、上記各実施形態で説明した医用撮影システム1、放射線画像撮影システム2、及びマンモグラフィ装置10等の構成及び動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。また、上記各実施形態を適宜組み合わせてもよいこともいうまでもない。
1 医用撮影システム
2 放射線画像撮影システム
5 RIS
10 マンモグラフィ装置
11 医用撮影装置
12 コンソール
16 超音波画像撮影装置
18 画像保存システム
20、50、60、70 制御部
20A、50A、60A、70A CPU
20B、50B、60B、70B ROM
20C、50C、60C、70C RAM
21 圧迫制御処理プログラム
22、52、62、72 記憶部
24、54、64、74 I/F部
26、56、66 操作部
30 放射線検出器、30A 検出面
31 モータ
32 圧迫板駆動部
33 圧迫力検出センサ
34 圧迫板、34A 上面
35 圧力センサ
36 放射線照射部、36R 放射線源
37 線源駆動部
38 ボールネジ
39、59、69、79 バス
40 撮影台、40A 撮影面
42 アーム部
44 基台
45 軸部
46 圧迫ユニット
58、68 表示部
51 制御処理プログラム
65 超音波プローブ
67 プローブ移動機構
80 圧迫制御部
82 取得部
R 放射線
t 照射位置
θ 角度

Claims (18)

  1. 圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、前記圧迫状態のままで前記乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、
    前記放射線画像の撮影では、前記圧迫部材による前記乳房を圧迫する力を第1の力とし、前記超音波画像の撮影では、前記圧迫部材による前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から、前記第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う圧迫制御部、
    を備えた制御装置。
  2. 前記第2の力は、前記第1の力で圧迫した状態から前記第2の力で圧迫した状態に変更した場合における乳房の厚みの変化量が予め定められた変化量以下となる力である、
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記圧迫制御部は、前記第1の力から前記第2の力に変更する場合、前記第1の力から第2の力まで力を減少させ続ける制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  4. 前記圧迫制御部は、前記第1の力が予め定められた大きさ以下の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  5. 前記乳房の乳腺量を表す乳腺量情報を取得する取得部をさらに備え、
    前記圧迫制御部は、前記乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量以下の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行い、
    前記乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量を越える場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  6. 前記放射線画像に基づいて、前記乳房における乳腺の領域を表す領域情報を取得する取得部をさらに備え、
    前記圧迫制御部は、前記領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさ以下の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行い、
    前記領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさを越える場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  7. 前記乳房の乳腺量を表す乳腺量情報を取得する取得部をさらに備え、
    前記圧迫制御部は、前記乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量以上の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行い、
    前記乳腺量情報が表す乳腺量が予め定められた乳腺量未満の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  8. 前記放射線画像に基づいて、前記乳房における乳腺の領域を表す領域情報を取得する取得部をさらに備え、
    前記圧迫制御部は、前記領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさ以上の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行い、
    前記領域情報が表す乳腺の領域の大きさが予め定められた大きさ未満の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  9. 前記圧迫制御部は、前記放射線画像の撮影が、放射線源により異なる照射角度から前記乳房に対して放射線を照射して放射線検出器により照射角度毎に放射線画像を撮影するトモシンセシス撮影の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行い、
    前記放射線画像の撮影が前記トモシンセシス撮影以外の撮影の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  10. 前記圧迫制御部は、前記第1の力で前記乳房を圧迫している時間が予め定められた長さ以上の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行い、
    前記第1の力で前記乳房を圧迫している時間が予め定められた長さ未満の場合、前記超音波画像の撮影での前記乳房を圧迫する力を前記第2の力に変更することに代えて前記第1の力のままとする制御を行う、
    請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の制御装置。
  11. 前記圧迫制御部は、前記圧迫部材を、圧迫解除方向に移動させることにより、前記第1の力から前記第2の力に変更する制御を行う、
    請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の制御装置。
  12. 前記乳房を圧迫する力は、乳房全体を圧迫する圧迫力であり、前記第1の力を第1圧迫力とし、前記第2の力を第2圧迫力とする、
    請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の制御装置。
  13. 前記乳房を圧迫する力は、単位面積当たりの圧迫力である圧迫圧力であり、前記第1の力を第1圧迫圧力とし、前記第2の力を第2圧迫圧力とする、
    請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の制御装置。
  14. 放射線源、放射線検出器、及び前記放射線源と前記放射線検出器との間に配置された乳房を圧迫状態にする圧迫部材を含み、前記圧迫状態の前記乳房の放射線画像を、前記放射線検出器により撮影するマンモグラフィ装置と、
    前記マンモグラフィ装置を制御する請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の制御装置と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  15. 請求項14に記載の放射線画像撮影システムと、
    前記放射線画像撮影システムが備えるマンモグラフィ装置の圧迫部材により圧迫状態にされた乳房の超音波画像を撮影する超音波画像撮影装置と、
    を備えた医用撮影システム。
  16. 放射線源、放射線検出器、及び前記放射線源と前記放射線検出器との間に配置された乳房を圧迫状態にする圧迫部材を含み、前記圧迫状態の前記乳房の放射線画像を、前記放射線検出器により撮影し、前記圧迫状態の前記乳房の超音波画像を撮影する医用撮影装置と、
    前記医用撮影装置を制御する請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の制御装置と、
    を備えた医用撮影システム。
  17. 圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、前記圧迫状態のままで前記乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、
    前記放射線画像の撮影では、前記圧迫部材による前記乳房を圧迫する力を第1の力とし、前記超音波画像の撮影では、前記圧迫部材による前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から、前記第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う、
    処理をコンピュータが実行する制御方法。
  18. 圧迫部材により圧迫した圧迫状態の乳房の放射線画像を撮影した後に、前記圧迫状態のままで前記乳房の超音波画像を撮影する連続撮影を行う場合、
    前記放射線画像の撮影では、前記圧迫部材による前記乳房を圧迫する力を第1の力とし、前記超音波画像の撮影では、前記圧迫部材による前記乳房を圧迫する力を前記第1の力から、前記第1の力よりも小さい第2の力に変更する制御を行う、
    処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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