JP4356866B2 - マンモグラフィ装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の背景】
マンモグラフィ装置及び方法は、Ｘ線を用いて患者の乳房を検査することを可能にする。例えば写真プレート又はディジタル検知手段で構成される受像器を用いて、画像（１又は複数）が取得される。画像を撮影するときに、圧迫板（compression paddle）によって患者の乳房を受像器に押圧して保持する。圧迫板は乳房を受像器に押圧し、Ｘ線の伝播方向に沿って乳房を圧迫する。かかる装置を用いて行なわれる検査は、頭足方向ビュー及び側方ビューを撮影することを含んでいる。頭足方向ビューは、患者の頭から足に向かって延在する軸に沿った乳房のビューが得られるように乳房を上方から照射することにより撮影される。側方ビューは、患者の身体を通過する軸に沿った乳房のビューが得られるように患者を側方から照射することにより撮影される。
【０００２】
従来のマンモグラフィでは、圧迫板は、Ｘ線の方向に平行な方向に移動可能であるばかりでなく、Ｘ線伝播方向に垂直な方向にも移動することができる（例えば、GE Medical Systems社のSenographe：商標）。これにより、圧迫板を乳房圧迫位置に固定する前に圧迫板を自由に配置することが可能になる。一旦、板が圧迫位置に配置されたら、圧迫板は静止した状態になる。
【０００３】
Planmed社はそのMaxview装置（商標）において、Ｘ線伝播方向に垂直で且つ胸郭に垂直な方向に移動可能なフィルムを付設した圧迫板及び受像器を備えた圧迫システムを提案している。この装置は、画像を撮影する前に及び／又は異なる画像を撮影する間に乳房を交互に圧迫したり延伸させたりすることが、選択によっては数回にわたってできる。この装置は、乳房の大部分の画像を撮影することができる。
【０００４】
上述の装置では、画像を撮影するときに、患者の乳房組織の三次元構成を画像平面に投影する。稠密な乳房又は繊維状構造を多量に含む乳房を検査する場合には、映像を撮影するときの組織の重畳が、読影の際の曖昧さの原因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、組織の重畳によって生ずる曖昧さを減少させながら、画像を簡単に撮影することを可能にするマンモグラフィ装置及び方法が必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態では、マンモグラフィ装置及び方法が、放射線の放出の手段、例えばＸ線管と、該放出の手段から発生する線を受光するように構成されている画像を受像する手段、例えば受像器であって、端辺が患者に接触している画像を受け取る手段と、放出の手段と受け取る手段との間に設けられている圧迫の手段、例えば圧迫板とを備えている。圧迫板は、放射線伝播方向に平行に並進運動を行うことができる。この装置はまた、圧迫板を放射線伝播方向に沿って圧迫位置に保持する手段を含んでいてよい。圧迫位置では、圧迫板は投影時に、放射線伝播方向に垂直で且つ受像器の接触端辺に平行な１以上の方向に可動となっている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を参照すると、本発明の一実施形態によるマンモグラフィ装置及び方法が示されている。図１は、乳房圧迫位置にある装置１０を示す側面線図である。この装置は、伝播方向にＸ線を照射する管１１と、受像器１２と、乳房１８の外郭を押圧する圧迫板１４とを備えている。受像器１２は、管からの放射線を受光するように構成されている。受像器１２は、患者に接触する端辺１６を有している。圧迫板１４は、管１１と受像器１２との間に位置している。圧迫板は、Ｘ線の伝播方向に平行に上下に移動することができる。圧迫板は、画像を撮影するときに患者の乳房を受像器１２に押圧することを可能にしている。マンモグラフィ装置はまた、圧迫板１４を放射線伝播方向に沿って圧迫位置に保持する手段１３を備えている。この圧迫位置では、圧迫板１４は放射線伝播方向に沿った並進運動に関して静止している。これにより、圧迫板１４は、マンモグラフィ時に定常的な態様で乳房を受像器１２に対して圧迫することができる。公知の並進運動付与手段（図示されていない）が圧迫板１４を受像器１２に向かって移動させる。一方向での圧迫板１４の受像器１２に向かう運動方向が、矢印１９によって示されている。
【０００８】
図２は、乳房１８が圧迫されている状態の位置にある図１の装置１０の側面線図である。図２は、Ｘ線管１１、受像器１２、圧迫板１４、端辺１６、及び患者の乳房１８を示す。組織の位置を符号Ａ、Ｂ及びＣによって示す。乳房１８は、圧迫位置において圧迫されて静止した状態に保たれる。これにより、乳房の厚みが減少して、相対的に広い乳房表面積がマンモグラフィ用に提示される。
【０００９】
図３は、圧迫板１４が揺動（rolling：横方向への移動）位置にあるときの図１の装置１０の側面線図である。図３は、Ｘ線管１１、受像器１２、圧迫板１４、端辺１６、及び患者の乳房１８を示している。圧迫位置では、圧迫板１４は投影時に、Ｘ線伝播方向に垂直で且つ患者に接触している受像器１２の端辺１６に平行な１以上の方向（矢印２３によって示す）に可動である。このときに、圧迫板は、受像器１２に対して同じ間隔を保ちながら揺動することができる。組織の位置を符号Ａ、Ｂ及びＣによって示す。圧迫板１４の揺動動作によって乳房組織が変形して、画像を撮影するときの組織Ａ、Ｂ及びＣの重畳が修正される。圧迫位置では、圧迫板１４は様々な向きに揺動して、様々な態様での乳房組織の変形を確実に行なうことができる。
【００１０】
図４は、受像器及び圧迫板が揺動位置にあるときの図１の装置の側面線図である。図４は、Ｘ線管１１、受像器１２、圧迫板１４、端辺１６、及び患者の乳房１８を示している。圧迫位置では、受像器１２もまた投影時に、Ｘ線伝播方向に垂直で且つ受像器１２の接触端辺１６に平行な１以上の方向（矢印２７）に可動となっている。受像器及び圧迫板１４は、反対の態様で（矢印２５及び２７）異なる向きに揺動することができる。この実施形態は、すべての組織構造の変位、特に受像器１２に近接して位置する構造の変位を確実にする。
【００１１】
圧迫板１４の揺動の手段を、例えば図１及び図５に示すようなモータ２０並びにギア手段２２及び２９によって設けることができる。図５は、モータ２０によって圧迫板１４を駆動する一方法を示す。モータ２０は、ラック・アンド・ピニオン式のギア２９を介して圧迫板１４を駆動することができる。そして、モータ２０は、モータ・シャフト２０上で回転するように装着されているピニオン２２を担持している。ラックの歯は、患者に最も近接した側から離隔する方向を向いて圧迫板１４の側面に担持されている。圧迫位置でのモータ２０の回転によって圧迫板１４を駆動する。圧迫板１４は、接触端辺１６に平行な並進運動を行なうように可動にすることができる。圧迫板１４の揺動は好ましくは、患者の胸郭に位置する仮想軸１５の周りに円を描く。この円形運動によって、患者の胸郭を中心として周回する運動を行なうように圧迫板１４を駆動することが可能になる。圧迫板１４の円形運動は、患者の胸壁の領域の皮膚に加わる応力を減少させることができる。このために、ラックを装着した側の圧迫板１４の側面は、仮想軸１５を中心とした円の弧の形態に形成されている。モータ２０によるラックの駆動によって圧迫板１４の運動を制御すると共に、患者に苦痛を与えることを回避する。圧迫板１４のモータ駆動式揺動はまた、揺動の後に再現可能なホーム・ポジションに復帰することを確実にする。ラック２９の歯のピッチ及びモータの出力は、圧迫板及び揺動自体に望ましい揺動速度の関数として選択される。
【００１２】
圧迫板１４の揺動はまた、技師が手動で行なってもよい。圧迫板１４の手動の変位はまた、患者自身が行なってもよい。これにより、圧迫板１４の揺動が苦痛を与える限界の圧迫板１４の偏差を患者が画定することが可能になる。最大偏差を公知の手段によって記録することにより、圧迫板１４のモータ２０による揺動がこの最大偏差を上回らないことを確実にすることができる。
【００１３】
受像器１２も同様に可動である場合の実施形態では、マンモグラフィ装置は、図１に示すように、受像器１２を駆動する第二のモータ２１を備える。モータ２１は、端辺１６の反対側の受像器の側面に装着されているラックを介して受像器１２を駆動することができる。受像器の揺動もやはり、技師又は患者自身が手動で行なってよい。これらの駆動動作によって得られる利点は上述の利点と同じである。
【００１４】
圧迫位置では、受像器１２及び圧迫板１４を、頭足軸に実質的に垂直に患者に関して遠ざかるように駆動することができる。この運動は、乳房を胸郭から離隔する方向に延伸することを可能にする。
【００１５】
典型的には、圧迫板は透明なプラスチック材料（例えばLexan（登録商標））で作製され、乳房支持板は例えば、炭素繊維材料又は合成材料で作製される。
【００１６】
図１の装置の動作を画像を撮影する手順に基づいて説明する。装置の待避位置では、受像器１２及び圧迫板は互いに対して離隔し且つ対向している。先ず、患者の乳房１８を圧迫板１４と受像器１２との間で圧迫する。このことは、患者を受像器１２の端辺１６に接触させて装置の前に配置することにより行なわれる。次に、患者の乳房１８を受像器１２に押圧して配置する。乳房１８は圧迫板１４によって圧迫されて、マンモグラフィを改善するように相対的に広い表面積にわたって乳房を照射することを可能にする。乳房１８の圧迫はまた、乳房の厚みを減少させることを可能にし、これにより、患者がＸ線に照射される必要のある時間を短縮すると共に、画像を撮影するときの組織の重畳を減少させる。この圧迫工程は加えて、マンモグラフィのために乳房１８を固定することを確実にする。圧迫動作は、圧迫板１４の受像器１２に向かう矢印１９の方向での並進運動によって行なわれる。乳房１８の圧迫は、圧迫板１４を受像器１２に向かって移動させることにより頭足軸に沿って行なうことができる。但し、圧迫は、この頭足軸に関して傾斜した任意の軸に沿って行なってもよい。
【００１７】
一旦、患者が配置されたら、図２に示すようにして画像を撮影する。図２は、画像を撮影するときに、Ａ、Ｂ及びＣによって識別されている組織の位置が、得られる画像において重畳しているような標準的な画像を撮影するための位置を示している。この位置は、乳房の頭足方向ビューを取得することを可能にする。圧迫板１４の受像器１２に向かう運動が頭足軸に平行である場合、又は頭足軸に関して傾斜している場合にそれぞれ得られるビューは、乳房の頭足方向ビュー又は傾斜方向ビューとなる。
【００１８】
画像が撮影された後に、図３に示すように、患者に接触している側の受像器の端辺１６に平行に圧迫板１４を揺動させる。乳房１８の圧迫の結果として、圧迫板１４の揺動運動は乳房の揺動運動を生ずる。圧迫板１４の揺動は、モータ２０を介して得ることができる。マンモグラフィを実行している技師は、ラックを駆動するモータ２０によって行なわれる圧迫板の運動を制御する。ラックの歯のピッチ及びモータの出力に応じて、技師は患者に苦痛を与えないように数ミリメートルから数センチメートルまでのオーダーでごく小さな変位を生じさせることができる。圧迫板１４の揺動の利点は、圧迫されている乳房に乳房自体を中心とした回転運動を付与することにある。これにより、乳房組織の局所的な位置を変形させて、Ａ、Ｂ及びＣの異なる位置について受像器１２に対して組織を提示することが可能になる。組織位置は、乳房を圧迫位置で圧迫した状態にしたままで、患者は姿勢を変えずに修正される。この工程は、マンモグラフィが行なわれる時間を節約し、確実に患者をより楽にする。
【００１９】
ここで、もう一つの画像を撮影する。図３に示すようにして画像を撮影したときに得られる画像は、前回の画像と異なっている。今回の画像では、組織の相対位置が異なっており、組織の位置Ａ、Ｂ及びＣの重畳を減少させることを可能にしている。圧迫板１４の揺動を制御しているので、乳房の所望の揺動位置で画像を得ることができる。
【００２０】
この方法で得られる画像処理は、乳房の様々な構造が画像の一つで互いに重畳している場合であってもこれらの構造を識別することを可能にする。過程中に、圧迫板が揺動すると、乳房が乳房自体を中心として回転する。それでも、様々な画像の間では圧迫位置は保持されており、これにより、乳房の厚みを確実に保存する。これにより、乳房での可能性のある病変の検出及び位置決定を確実に可能な限り最良に行なうことができる。本発明の開示された装置において具現化されている方法を用いると、マンモグラフィはより高速となり、画像の検査がより効率的に行なえるようになる。本方法及び装置は、可能性のある病変に関するさらに信頼性の高い情報を得ると共に、病変と正常組織との間の弁別を可能にする。
【００２１】
本装置は数回の揺動工程を含んでいる。このために、圧迫板１４は、図３に示す向きにさらに揺動される。圧迫板１４はまた、図３に示すものと反対の向きにも揺動してよい。この場合にはモータ２０の方向は反転されて、圧迫板１４を他の向きに揺動させる。これにより、乳房組織を異なるように変形させて、さらに異なる位置Ａ、Ｂ及びＣで受像器１２に組織を提示することが可能になる。組織位置は、患者に姿勢を変えさせずにさらに修正される。圧迫板１４を同じ向き又は他の向きにさらに揺動させた後に新たな画像を撮影することができる。得られる画像は、先行する画像とはさらに異なる相対的な組織位置を含んでおり、これにより、組織の重畳をさらに減少させることができる。典型的には、数回の揺動工程及び画像撮影が実行される。これにより、乳房構造のさらに良好な再構成を可能にする画像系列が得られる。
【００２２】
図４の実施形態では、受像器１２及び圧迫板１４を揺動運動を行なうように駆動することができるが、各々を反対の向きに揺動させる。ここでの方法の圧迫板１４揺動工程は、受像器１２の揺動も含んでいる。受像器１２の揺動は、乳房１８の乳房自体を中心とした回転運動を改善する。具体的には、受像器１２に近接した組織がさらに効率的に変位して、かかる組織の相対的位置にさらに大きい変形を加える。圧迫板１４及び受像器１２の各々の揺動動作の後に、画像を撮影することができる。これにより、得られる画像の組織の重畳の減少を推進する。病変検出がさらに一層効率的になる。
【００２３】
圧迫板１４の圧迫位置での揺動は、各々の画像を撮影する前に手動で行なうこともできる。この動作は、技師が行なってもよいし、患者自身が行なってもよい。これにより、患者に苦痛を与えるような乳房の過度に大きい回転運動を回避する。この方法は、圧迫板１４揺動の最大移動距離を制限する工程を含んでいる。圧迫板１４と受像器１２との間で乳房を圧迫する工程の後に、技師又は患者が圧迫板１４を手動で揺動させることができる。これにより、乳房の回転が患者に苦痛を与える限界の圧迫板の最大揺動度を決定することが可能になる。最大揺動は、圧迫板の揺動の一つの方向及び他の方向について決定することができる。圧迫板１４の最大揺動は公知の手段によって記録することができる。これに従うと、画像を撮影する前の圧迫板１４の揺動は、記録されている最大揺動を上回ることができなくなる。これにより、患者に苦痛を与えることを回避すると共に患者をさらに楽にする。
【００２４】
受像器１２が揺動運動に対応し得る実施形態でも、揺動を手動で行なうことができる。この方法もまた、圧迫板及び受像器の最大移動距離を設定する工程を含んでいてよい。受像器１２と圧迫板１４との間で乳房を圧迫する工程の後に、乳房の回転が患者に苦痛を与える限界の最大揺動を画定するように、技師又は患者が圧迫板１４及び受像器１２を手動で揺動させることができる。前述の例と同様に、最大揺動は、画像を撮影するときの揺動工程時に最大揺動を上回らないように記録することができる。
【００２５】
受像器１２は、例えば写真プレートであってよい。受像器１２はまた、ディジタル検出手段であってもよい。ディジタル検出手段は、画像を逐次的に観察することを可能にすると共に、動的に観察することを可能にする。画像の動的観察は、組織の三次元構成を決定するばかりでなく組織の弾性を決定することをも可能にする。圧迫板１４及び受像器１２の異なる二つの幾何学的構成を用いて撮影された二つの画像の間の差の結果を観察することもできる。この方式では、異なる二つの揺動位置の間での相対的な乳房構造の運動を強調することができる。
【００２６】
本装置及び方法は以下の技術的特徴を有する。本装置及び方法は、乳房を揺動させて、異なる位置にある画像を受像器に提示することを可能にする。本装置及び方法は、乳房を実際に揺動させながらも圧迫位置にある乳房に一定の厚みを付与することを可能にする。これにより、得られる画像のさらに効率的な処理が可能になる。従って、患者の検査位置を移動させたりＸ線管を移動させたりせずに複数の画像を撮影することができる。患者の乳房密度の如何を問わず、撮影される画像は、乳房組織の三次元構造を再構成することを可能にし、これにより、組織の重畳に起因する病変の存在に関する曖昧さを減少させる。本装置及び方法は、乳房の異なるビューを撮影することを可能にして、乳房の圧迫を減少させることができる。これにより、患者が確実に楽になる。
【００２７】
当業者であれば、特許請求の範囲に掲げられている保護の範囲から逸脱せずに、構造及び／又は工程及び／又は機能の様々な改変並びにこれらの均等物を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マンモグラフィ装置の実施形態の側面線図である。
【図２】乳房圧迫位置にあるときの図１の装置の側面図である。
【図３】圧迫板が揺動位置にあるときの図１の装置の側面線図である。
【図４】受像器及び圧迫板が揺動位置にある状態の位置での図１の装置の側面線図である。
【図５】圧迫板が揺動しているときの線図である。
【符号の説明】
１０ マンモグラフィ装置
１１ Ｘ線管
１２ 受像器
１３ 圧迫板を保持する手段
１４ 圧迫板
１５ 胸郭の仮想軸
１６ 接触端辺
１８ 乳房
１９ 圧迫板の運動方向
２０、２１ モータ
２２、２９ ラック・アンド・ピニオン
２３、２５ 圧迫板の揺動方向
２７ 受像器の揺動方向

Claims (9)

1. （ａ）患者の乳房に放射線を放出する放射線源（１１）と、
   （ｂ）該放射線から画像を形成する手段（１２）と、
   （ｃ）該画像を形成する手段の端辺（１６）と、
   （ｄ）前記放射線源（１１）と前記画像を形成する手段との間に設けられている圧迫の手段（１４）と、
   （ｅ）前記放射線の伝播方向に平行に前記圧迫の手段を移動させる手段と、
   （ｆ）圧迫位置において、前記放射線の前記伝播方向に沿った一定の位置に前記圧迫の手段を保持する手段（１３）と
   （ｇ）前記圧迫の手段又は前記画像を形成する手段に運動を付与する手段（２０、２１、２２、２９）と
   を備えており、
   （ｈ）前記圧迫の手段又は前記画像を形成する手段が、前記圧迫位置において、前記画像の撮影の際に前記放射線の前記伝播方向に垂直な方向に可動であり、
   前記患者が苦痛を感じる限界の最大揺動を超えない移動距離が前記最大移動距離として前記撮影の前に決定され、記録され、前記運動を付与する手段の運動が前記記録された最大移動距離に制限される、マンモグラフィ装置。
2. 前記圧迫の手段及び前記画像を形成する手段の双方が可動である請求項１に記載の装置。
3. 前記画像を形成する手段及び前記圧迫の手段は同じ方向に可動である請求項２に記載の装置。
4. 前記画像を形成する手段及び前記圧迫の手段は異なる方向に可動である請求項２に記載の装置。
5. 前記放射線源（１１）はＸ線管を備え、前記画像を形成する手段（１２）は受像器を備え、前記圧迫の手段（１４）は圧迫板を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記運動を付与する手段は、モータ（２０、２１）及び該モータに接続されているギア（２２、２９）を含んでいる請求項５に記載の装置。
7. 前記圧迫の手段又は前記画像を形成する手段が、前記放射線の伝播方向に平行であり、前記患者の胸郭に位置する仮想軸を中心として周回する運動を行なう、請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
8. 前記圧迫の手段又は前記画像を形成する手段が、前記放射線の伝播方向に平行であり、前記患者の胸郭に位置する仮想軸を中心として周回する運動を行ない、
   前記運動を付与する手段は、モータ（２０、２１）及びラック・アンド・ピニオン（２２、２９）であり、前記ラック・アンド・ピニオン（２２、２９）のラックの歯は、前記患者に最も近接した側から離隔する方向を向いて前記圧迫板の前記患者から最も離れた側面に担持され、前記ラックを担持した前記側面は、前記仮想軸を中心とした円の弧の形態に形成されている請求項６に記載の装置。
9. 前記圧迫位置における前記圧迫の手段の移動が手動で行われる、請求項８に記載の装置。

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