JP4480902B2 - 女性の乳房の熱光学画像を記録するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、女性の乳房の熱光学画像を記録する装置に関する。
【０００２】
予防的な健康診断の枠内での乳癌の診断および早期検出のために、ほとんどの場合、乳房撮影、すなわちＸ-線法が用いられる。その方法は、患者に、非常にわずかな被爆をもたらす。乳房撮影の補足としてサーモグラフィーが有効であり、乳房における皮膚温度を用いて乳癌を診断することができる。
【０００３】
先行技術は、本目的のために非常に多様な方法を提案してきた。1つの方法群は、乳房における皮膚温度を直接測定し、必要に応じてコンピューターを用いてさらに処理する。従って、例えば国際特許出願公開第WO79/00594号および米国特許第3,970,074号は、温度センサーを備えたマトリックス様の板に乳房を押し付けて、皮膚温度の測定が成される装置を開示する。測定データをコンピューター処理し、皮膚における特定の温度分布が乳癌の指標となる。
【０００４】
米国特許第4,055,166号は、個々の温度センサーを取り付けたブラジャーを開示する。従って、対応地点における温度が常にチェックされる。皮膚温度の特定の変化が、乳癌の存在を示唆する。
【０００５】
第二群のサーモグラフィー法は、いわゆるプレートサーモグラフィーによって構成され、対応装置が独国実用新案第83 26 341 U1号によって開示されている。自記温度プレートを女性の乳房に押し付ける。温度の関数として、プレートの自記温度被覆が異なる色を呈する。これは、サーモグラフィー的なやり方で、他の領域よりも暖かい血管のパターンを可視的にする。特定の構造または特徴は、異常な変化を示唆する。プレートサーモグラフィーの実際の診断法は、G.Lauth and G.Muehlberger, “Atlas der Plattenthermographie”に、更に詳細に記載されている。その文献は、プレートサーモグラフィーに経験のない医者への概説である。プレートサーモグラフィーの実施は、取り扱う医者の側に、相当の診断経験を必要とし、得に未熟な医者の場合、高いエラー率になりやすい。
【０００６】
これを踏まえて、本発明の課題は、病的変化の診断を容易にする装置を提供することである。
【０００７】
本発明に基づき、乳房に対向する側面を除いて不透明であるケーシングを有する、女性の乳房の熱光学画像を記録する装置において：フレーム；そのフレームに取り付けることができる熱光学ホイル；フレームの乳房から遠い方の側面に配置されて、乳房から遠い方の側面に反射防止ディスクを有する透明な冷却箱であって、冷却剤の流入口と冷却剤の流出口を有し、その初期位置がホイルと接触していない冷却箱；冷却剤の温度に関して調節できるサーモスタットであって、冷却回路を形成するために、ホースラインによって冷却剤の流入口と流出口に接続されているサーモスタット；熱光学ホイルに光を当てるためにケーシングの中に配置された照明システム；フレームに対向してケーシングの中に配置されたデジタルカメラ；２つの表面の間に乳房を挟み付けるための締め付け装置であって、その２つの表面の一方がホイルによって形成される締め付け装置；冷却箱のホイルに対向する側面とホイルの乳房から遠い側面との間で表面接触をもたらすための接触提供装置(contact-producing device);接触が生じてからの持続時間を測定するための時間計測システム；ならびに、予め設定された持続時間の終わりにデジタルカメラを自動解除するための、時間計測システムに接続された解除機構；を有する装置によってその課題を解決する。
【０００８】
本発明の特定の実施形態に基づき、締め付け装置は、フレームに平行に広がりかつケーシングに接続されているパッドを有し、フレームからパッドまでの間隔を変更することができる。
【０００９】
詳細には、パッドに対して直角に配置された取付け支持体によって、パッドをケーシングに接続して差し支えない。
【００１０】
本発明の別の特定実施形態に基づき、フレームは四角形であり、その四隅はピンによってケーシングに保持され、バネが無負荷状態である時に、フレームに固定されたホイルが冷却箱から少し離れるように、バネがピンと同軸で伸びている。
【００１１】
バネを圧縮した後にホイルと冷却箱との間において接触が生じた際にフレームをロックするためのロック装置を提供して差し支えない。
【００１２】
また、その一端がケーシングに固定されている多関節アームも含まれていて差し支えない。
【００１３】
本発明の別の特定実施形態は、アームのもう一方の端部に接続された計器台車によって特徴付けられ、本装置の容易な運搬および現場でのケーシングの容易な操作を可能とする。
【００１４】
デジタルカメラに接続されたスクリーンを有する本発明の有利な別の実施形態を提供し、結果として、そのスクリーン上において画像を見ることができる。
【００１５】
有利なこととして、キーボード付きコンピューターが含まれる。
【００１６】
特に、コンピューターは、時間計測システムおよび解除機構を内蔵することが可能である。
【００１７】
本発明のさらに別の特定実施形態は、デジタルカメラによって記録されたデジタル画像を保存するための記憶手段によって特徴付けられる。
【００１８】
本発明の別の特定実施形態は、プリンターまたは記憶媒体にデジタル画像を出力するための出力装置によって特徴付けられる。記憶媒体は、例えばCD-ROMまたはディスケットであって差し支えない。
【００１９】
本発明の別の特定実施形態は、病的変化の存在と関連付けて、記録された画像に含まれる情報を自動的に評価するための、デジタルカメラに接続された画像評価装置によって特徴付けられる。
【００２０】
有利なこととして、画像評価装置は、現在の画像を同じヒトの乳房の以前の画像または参照画像と比較する手段を有する。
【００２１】
また、画像評価装置は、乳癌に特異的な構造または特徴に関して、画像を検討する手段を有していても差し支えない。
【００２２】
最後に、本発明の別の実施形態は、スクリーンが２つに分割され、１つのウィンドウは現在の画像を表示するのに用いられ、もう一方のウィンドウは同じヒトの乳房の以前の画像または参照画像を表示するのに用いられる点において特徴付けられる。
【００２３】
本発明は、冷却回路と一体化された冷却箱、照明システム、および締め付け装置によって、熱光学画像を標準化することが可能であることの驚くべき発見に基づく。このことは、同じ患者に関して常に同じ記録条件を再現することができ、検査医が病的変化を容易に検出でき、すなわちより簡単により確実な診断をすることができることを意味する。さらには、標準化された熱光学画像は、自動診断を可能とする。
【００２４】
本発明の更に別の特徴および利点は、添付図面を参照にして、請求項および以下の実施例の説明から集めることができる。
【００２５】
図１は、本発明の装置の特定実施形態の一部の線図による側面図を示す。本装置はケーシング４を含み、そのケーシングは、熱光学画像を標準化するために、フレーム９を有する乳房に対向する側面を除いて不透明である。これは、外部の反射光を含まない記録のための必要条件である。フレーム９は、熱光学ホイルまたはホイル（またはフィルム）１を受入れる。フレーム９のケーシング内部方向の側面に、透明な冷却箱または冷却器７が設けられており、その冷却箱は、ケーシング内部方向の側面に取り付けられた反射防止ディスク６を有する。反射防止ディスク６は、同時に、冷却箱７の後面を形成する。狭いフレーム９を越えて引き伸ばされたホイル１は、冷却箱７の前面８の前方２−３センチメートルの距離にある。四角形のフレーム９はケーシング４の四隅にスチールピンで保持されており、冷却箱７の前面からホイル１までの間隔は、４つのバネ１１によって確保されている。バネ１１はピン１０に亘り伸びており、緩んだ状態で、冷却箱７の前面８から前記間隔でホイル１を保持するのに十分な長さである。検査される乳房にホイル１を設置した後、ホイル１と冷却箱７の前面８との間で何ら表面接触が生じることなく、ホイル１の位置を補正することができる。
【００２６】
冷却箱７は、回路において、ホースライン１２ｃによってサーモスタット１７と冷却箱とを接続させる冷却剤流入口１２ａおよび冷却剤流出口１２ｂを有する（図２を参照）。水が冷却剤である。連続的な水の循環および一定の水温が、ホイル１の温度の一定性を確保する。ホイルの温度感受性に基づき、設定冷却は常に一定でなければならない。コンピューター３（図２を参照）のキーボード１３（図２を参照）によって、冷却の程度を手動で調節できる。
【００２７】
また、ケーシング４は、フレーム９に対向するデジタルカメラ２も含む。ホイル１に光を当てるために、２つのランプ５の形で照明システムが用いられ、デジタルカメラを用いた記録が最適化されるように配向される。ランプ５は、標準化にも寄与する。
【００２８】
ホイル１とパッド１４との間に乳房を緩く挟み付けるために、図１における取り付け支持体１５によって、パッド１４は水平面で後方および前方に移動でき、このことも標準化に寄与する。
【００２９】
図２は、図１の装置の別の部分を線図で示す。サーモスタット１７、キーボード１３付きコンピューター３、およびスクリーン１６が計器台車に設置され、多関節アーム１８（図２には示されていないが、図３において見ることができる）がその台車に固定されており、アームのもう一方の端部はケーシング４に固定されている。そのアームは、移動性をもたらしかつ固定できる。アームの内部には、示されていないが、デジタルカメラ２、冷却箱７の冷却および照明システム５のための供給ラインがある。本システムの使用は、図３と関連して記載されており、図３において、ホイル１は、例えば、約９０°まで前方に回転される。
【００３０】
女性の乳房に熱可塑性ホイル１を設置することによって、皮膚の領域温度状態に対応して異なる色の温度パターンがホイル上に現れる。その温度パターンは、ホイルを乳房から除いた後、元の状態に戻ることができる。冷気を供給することによって、ホイル１の着色を最小限にすることができる。着色パターンはよりはっきりした輪郭となり、黒の背景とのコントラストがより強くなる。冷気の供給の主な目的は、皮膚熱を「冷却除去し」、より低い熱供給源から放散される熱のピークを誇示することである。
【００３１】
記録位置は、乳房撮影の記録位置に対応するが、正常サイズの乳房の場合、各乳房に関して、２横方向および２上下方向の露光が成される点において異なっている。これは、「血管造影」において、放射熱が測定されかつ両側から測定することによってより高い感度が得られるという事実による。ホイル１を乳房に設置した後、乳房は軟らかいパッド１４で保持され、患者がパッドの位置決めをすることができる。このことは、乳房撮影の「圧迫検査」に関連する不快さを避けることができるという利点を有する。検査の間、冷却剤が定温でありかつホイルの熱感受性が一定である場合、冷却時間が重要でないわけでは無く、同じ時間の標準化が必要である。冷却工程の開始および終了時間を特定する必要がある。冷却箱７上のバネ１０の張力に対抗してホイル１が緩やかに押されかつロック手段（示されていない）が掛かると直ぐに、時間計測システム（示されていない）が冷却時間を計測し始め、予め設定された持続時間の終わりに、解除手段（示されていない）によって、デジタルカメラ２の自動解除が生じる。各撮影または記録の後、ガスバネ圧（示されていない）を有する取付け支持体１５によって、パッド１４は開始または初期位置に至る。それら設定を標準化することによって、最大再現性が達成される。記録または撮影の間、全ての設定をスクリーン１６でモニターすることができる。ホイルの大きさは、乳房撮影フィルムの大きさ(18x24センチメートルのサイズ)に対応する。仕上がった乳房撮影画像（例えば陽性症例）によってホイルを置き換え、さらにフィルムの外側からデジタルカメラ２の方向へのフィルムの均一な透照に基づき、特定患者の乳房撮影の容易で安価な形態のデジタル記憶を得ることができる。スクリーン上での温度画像および乳房撮影画像の合同重ね合わせは、診断する医者に有益な情報を提供できる。
【００３２】
デジタルカメラ２で記録された熱光学画像をコンピューター３に転送し、そこで、画像評価手段が特定のソフトウェアによって画像の自動評価を実施する。
【００３３】
前記の装置によって、熱光学画像の判読はもはや検査医に任されることはなく、画像評価手段によって成される。サーモグラフィーによって得られた血管パターンおよび患者の血管の形状から、前記手段は、参照データの助けを借りて、病的変化を検出する。このことは、患者の最初の検査において特に適切である。しかしながら、以前の記録または焼き付けが存在する場合、本記録と以前の記録との比較を実施することができる。本方法は、女性の乳房における血管パターンが、指紋と同様に、各女性において個性的であり、変化しないことの発見に基づく。血管パターンに変化が生じ、それによって熱光学画像に変化が生じる場合、それは、病的変化を示唆し、例えば生検等によってさらに調べられるであろう。
【００３４】
前記の説明、図面および請求項において開示された本発明の特徴は、個々および無作為の組合せの両方において、本発明の異なる実施形態の実施に必須となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、女性の乳房の熱光学画像を記録するための装置の特定実施形態の一部の側面図を線図で示す
【図２】 図２は、図１の装置の別の部分を示す
【図３】 図３は、患者において用いられる際の図１の完全な装置を線図で示す

Claims (16)

1. 女性の乳房の熱光学画像を記録するための装置において：
   乳房に対向する側面を除いて不透明であるケーシング（４）であって、フレーム（９）を有するケーシング；
   前記フレーム（９）に取り付けることができる熱光学ホイル（１）；
   前記フレーム（９）の乳房から遠い方の側面に配置され、乳房から遠い方の側面に反射防止ディスク（６）を有する透明な冷却箱（７）であって、冷却剤の流入口（１２ａ）と冷却剤の流出口（１２ｂ）を有し、その初期位置が前記ホイル（１）と接触していない冷却箱；
   冷却剤の温度に関して調節できるサーモスタット（１７）であって、冷却回路を形成するために、ホースライン（１２ｃ）によって前記冷却剤の流入口（１２ａ）と流出口（１２ｂ）に接続されているサーモスタット；
   熱光学ホイル（１）に光を当てるために前記ケーシング（４）の中に配置された照明システム；
   前記フレーム（９）に対向してケーシング（４）の中に配置されたデジタルカメラ（２）；
   ２つの表面の間に乳房を挟み付けるための締め付け装置であって、該２つの表面の一方が前記ホイル（１）によって形成される締め付け装置；
   前記冷却箱（７）のホイル（１）に対向する側面と該ホイル（１）の乳房から遠い方の側面との間で表面接触をもたらすための接触提供装置;
   接触が生じてからの持続時間を測定するための時間計測システム；ならびに、予め設定された持続時間の終わりにデジタルカメラを自動解除するための、前記時間計測システムに接続された解除機構：
   を有することを特徴とする装置。
2. 前記締め付け装置が、前記ケーシング（４）に接続されて前記フレーム（９）に平行に広がるパッド（１４）を有し、該フレームから該パッドまでの間隔を変更することができることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記パッド（１４）が、該パッドに対して直角に配置された取付け支持体（１５）によってケーシング（４）に接続されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記フレーム（９）が四角形であり、かつその四隅がピン（１０）によってケーシング（４）に保持され、バネ（１１）が無負荷状態である時に、該フレーム（９）に固定されたホイル（１）が冷却箱（７）から少し離れるように、バネがピン（１０）と同軸で伸びていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の装置。
5. 前記バネ（１１）を圧縮した後にホイル（１）と冷却箱（７）との間において接触が生じた際にフレーム（９）をロックするためのロック装置を有することを特徴とする請求項４記載の装置。
6. その一端がケーシング（４）に固定されている多関節アーム（１８）を有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の装置。
7. 前記アーム（１８）のもう一方の端部に接続された計器台車（１９）を有することを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 前記デジタルカメラ（２）に接続されたスクリーン（１６）を有することを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の装置。
9. キーボード（１３）付きコンピューター（３）を有することを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の装置。
10. 前記コンピューター（３）が、時間計測システムおよび解除機構を内蔵することを特徴とする請求項９記載の装置。
11. デジタルカメラ（２）によって記録されたデジタル画像を保存するための記憶手段を有することを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の装置。
12. プリンターまたは記憶媒体にデジタル画像を出力するための出力装置を有することを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の装置。
13. 病的変化の存在に関して、記録された画像に含まれる情報を自動的に評価するための、デジタルカメラ（２）に接続された画像評価装置を有することを特徴とする請求項１から１２いずれか１項記載の装置。
14. 前記画像評価装置が、現在の画像を同じヒトの乳房の以前の画像または参照画像と比較する手段を有することを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. 前記画像評価装置が、乳癌に特異的な構造または特徴に関して画像を検討する手段を有することを特徴とする請求項１３記載の装置。
16. スクリーン（１６）が２つに分割され、１つのウィンドウは現在の画像を表示するのに用いられ、もう一方のウィンドウは同じヒトの乳房の以前の画像または参照画像を表示するのに用いられることを特徴とする請求項１４または１５記載の装置。

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