JP5015688B2

JP5015688B2 - 医用撮像システム

Info

Publication number: JP5015688B2
Application number: JP2007196839A
Authority: JP
Inventors: 弘行唐澤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-07-30
Also published as: JP2009028381A

Description

本発明は、乳癌等を診断するために、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像システムに関する。

従来より、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を用いた撮影方法は様々な分野で利用されており、特に医療分野においては、診断のための最も重要な手段の１つとなっている。乳癌を診断するために行われる乳腺・乳房のＸ線撮影（Ｘ線マンモグラフィー）によって得られる放射線画像は、がんの前兆である石灰化を発見するために有用であるが、被検者の年齢によっては、石灰化を発見することが困難な場合がある。そこで、放射線及び超音波を併用することにより、放射線画像と超音波画像との両方に基づいて診断を行うことが検討されている。

Ｘ線マンモグラフィー及び超音波撮像は、それぞれ次のような特徴を有している。
Ｘ線マンモグラフィーは、癌の初期症状の１つである石灰化を写し出すのに適しており、高解像度で高感度な検出が可能である。特に、閉経後の女性のように、乳腺組織が萎縮を始めて脂肪に置換された脂肪質（所謂、"ｆａｔｂｒｅａｓｔ"）の場合には、Ｘ線マンモグラフィーによって得られる情報が多くなる。しかしながら、Ｘ線撮影は、組織の特異性（組織性状）の検出能力が低いという短所を有している。

また、Ｘ線画像において、乳腺は均一な軟部組織の濃度を呈するので、思春期〜閉経前の女性のように、乳腺が発達している乳腺質（所謂、"ｄｅｎｓｅｂｒｅａｓｔ"）の場合には、腫瘤の検出が困難になる。さらに、Ｘ線マンモグラフィーにおいては、立体である被検体を平面に投影した２次元画像しか得ることができないので、仮に腫瘤が発見されても、良性又は悪性の判断を行うためのサンプルを採取するのが困難である。

一方、超音波撮像は、組織の特異性（例えば、嚢腫と固形物との違い）を検出でき、小葉癌を検出することもできる。また、リアルタイムに画像を観察したり、３次元画像を生成することも可能である。しかしながら、超音波撮像検査の精度は、医師等のオペレータの技術に依存することが多く、再現性も低い。また、超音波画像においては、微小な石灰化を観察することが困難である。
このように、Ｘ線マンモグラフィー検査及び超音波撮像検査は互いに一長一短であるので、乳癌を確実に発見するためには、両方の検査を行うことが望ましい。

関連する技術として、特許文献１には、マンモグラフィー装置に超音波トランスデユーサを組み合わせて、乳房組織の内部構造を表す超音波画像を生成し、それをマンモグラフィー画像と共に表示することが開示されている。この装置においては、Ｘ線管に対向して、超音波トランスデユーサと、圧迫板と、回折グリッドと、Ｘ線フィルムを格納するフィルムホルダとが、上から下へと順に設置されており、超音波トランスデユーサは、圧迫板上を水平に移動することにより被検体を撮像する。

また、特許文献２には、弾性画像診断において、高画質な弾性画像を任意の時相において安定して映像化することを目的とした超音波探触子及び超音波診断装置が開示されている。この超音波探触子は、被検体の接触面に対してほぼ垂直方向に移動することによって被検体の診断部位を所定の圧力で圧迫するように構成された自動圧迫手段を備えている。また、超音波診断装置は、時系列に並んだ１組のＲＦ信号フレームデータからその画像上の各点の歪み及び弾性率を演算し、生体組織の硬さ又は柔らかさを定量的に示す弾性画像として表示する。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、組織の特異性を視覚的に認識し易い超音波画像を表示することに関しては、特に開示されていない。
米国特許第５，４７４，０７２号明細書（第１頁、図１）特開２００５−１３２８３号公報（第２−３頁、図４）

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像システムにおいて、組織の特異性を視覚的に認識し易い超音波画像を表示することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る医用撮像システムは、放射線を発生する放射線発生部と、放射線発生部によって発生され被検体を通過した放射線を検出する放射線検出部が配置された撮影台と、撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、圧迫板を移動させる圧迫板移動機構と、駆動信号に従って被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信して検出信号を出力する超音波探触子と、被検体が複数の圧迫状態にあるときに、超音波探触子に駆動信号を供給して、超音波探触子から出力される検出信号を受信することにより、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像を表示部に時系列で表示させる画像生成部と、被検体の圧迫状態に従って超音波ビームの送信焦点位置を変更するように画像生成部を制御する移動制御部とを具備する。

本発明によれば、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像を表示部に時系列で表示することにより、組織の特異性を視覚的に認識することが容易となり、診断の精度が向上する。例えば、３次元超音波画像を動画として表示することにより、硬化領域の形状変化を動きとして認識することができる。あるいは、従来の放射線超音波併用システムにおいては得られなかった弱い圧迫状態における乳房の超音波画像を得ることができる。即ち、従来の放射線超音波併用システムにおいては、乳房が強く圧迫された状態で超音波撮像を行っていたが、通常の超音波診断装置においては、強い圧迫状態において超音波撮像を行っていないので、強い圧迫状態において得られた超音波画像に基づいて診断を行うことは困難であった。本発明によって得られる弱い圧迫状態における乳房の超音波画像は、通常の超音波診断装置において得られる超音波画像に極めて近いので、超音波画像単独に基づく診断がやり易い。加えて、複数の圧迫状態における乳房の超音波画像を得ることにより、最終的な圧迫状態におけるマンモグラフィー画像と比較できる段階まで超音波画像を追跡して観察することができるので、単独の超音波診断からマンモグラフィー画像との比較診断までを総合的に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係る医用撮像システムの構成を示すブロック図である。この医用撮像システムは、乳房に放射線を照射し、乳房を透過する放射線を検出することによって放射線画像を生成する放射線マンモグラフィー装置と、乳房に超音波を送信し、乳房の内部において反射した超音波を受信することによって超音波画像を生成する超音波診断装置とを組み合わせたシステムである。以下においては、放射線としてＸ線を使用する場合について説明するが、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等も使用可能である。

図１に示すように、医用撮像システムは、Ｘ線管１０と、フィルタ１１と、Ｘ線管１０によって発生され被検体１を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１２と、被検体１である乳房を押さえるための圧迫板１３と、圧迫板１３を移動させる圧迫板移動機構１４と、圧迫板１３に印加される圧力を検出する圧力センサ１５と、超音波の送受信を行う複数の超音波トランスデユーサを含む超音波探触子１６と、超音波探触子１６を移動させる探触子移動機構１７と、超音波探触子１６の位置を検出する位置センサ１８と、圧迫板移動機構１４及び探触子移動機構１７等を制御する移動制御部１９と、画像生成部２０と、表示部７０と、操作卓８０と、制御部９０と、格納部１００とを有している。

ここで、Ｘ線管１０及びフィルタ１１は、放射線発生部を構成する。また、画像生成部２０は、Ｘ線マンモグラフィ部３０と、超音波撮像部４０と、画像合成部５０と、シネメモリ５１と、Ｄ／Ａ変換器６０とを含んでいる。

図２は、図１に示す医用撮像システムの外観を示す側面図である。図２に示すように、医用撮像システムは、アーム部２と、アーム部２を上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持する基台３と、アーム部２を基台３に連結する軸部４とを有している。アーム部２には、Ｘ線管１０と、フィルタ１１と、放射線検出部１２が内部に配置された撮影台１２０と、撮影台１２０を図中の左右方向（Ｘ軸方向）に移動させるための位置調節部１２１と、撮影台１２０を水平面（ＸＹ平面）内において回転させるための方向調節部１２２と、撮影台１２０との間で被検体１を圧迫する圧迫板１３と、圧迫板１３を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる圧迫板移動機構１４と、超音波探触子１６とが設けられている。

Ｘ線管１０は、管電圧が印加されることによってＸ線を発生する。フィルタ１１は、モリブデン（Ｍｏ）又はロジウム（Ｒｈ）等の材料によって作成され、Ｘ線管１０が発生するＸ線に含まれている複数の波長成分の内から所望の波長成分を選択的に透過する。Ｘ線検出部１２は、被検体１を通過したＸ線を２次元領域における複数の検出ポイントにおいて検出することによりＸ線画像を撮影するフラットパネル・ディテクタ（ＦＰＤ）である。Ｘ線管１０から放射され被検体１を透過したＸ線が各検出ポイントに照射されることにより、Ｘ線の強度に応じた大きさを有する検出信号がＸ線検出部１２から出力される。この検出信号は、ケーブルを介して、Ｘ線マンモグラフィ部３０（図１）に入力される。

圧迫板１３は、撮影台１２０に対して平行に設置されており、圧迫板移動機構１４が、圧迫板１３をＺ軸方向に移動させる。圧力センサ１５は、圧迫板１３に印加される圧力を検出し、その検出結果に基づいて、移動制御部１９が圧迫板移動機構１４を制御する。この圧迫板１３と撮影台１２０とによって被検体（乳房）１を挟み込むことにより、乳房の厚さを均一にした状態でＸ線撮影が行われる。

ここで、圧迫板１３は、Ｘ線管１０から放射されるＸ線を透過させると共に、超音波探触子１６から送信される超音波を伝播し易い材料によって形成されていることが望ましい。例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料は、Ｘ線に対して透明であり、また、音響インピーダンスが１．５×１０^６Ｎｓ／ｍ^３〜５．０×１０^６Ｎｓ／ｍ^３程度であるので、超音波の減衰を比較的低く抑えることができる。

超音波探触子１６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を備えている。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ビームを被検体に送信すると共に、被検体から反射される超音波エコーを受信することにより検出信号を出力する。

各々の超音波トランスデューサは、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って構成される。そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電気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、超音波の検出信号として出力され、ケーブルを介して、超音波撮像部４０（図１）に入力される。

あるいは、超音波トランスデューサとして、超音波変換方式の異なる複数種類の素子を用いても良い。例えば、超音波を送信する素子として上記の振動子を用い、超音波を受信する素子として光検出方式の超音波トランスデューサを用いるようにする。光検出方式の超音波トランスデューサとは、超音波信号を光信号に変換して検出するものであり、例えば、ファブリーペロー共振器やファイバブラッググレーティングによって構成される。

超音波探触子１６は、圧迫板１３に沿って移動させても良いし、圧迫板１３との間に水等の媒質を挿入することにより、圧迫板１３から離して移動させても良い。あるいは、圧迫板１３と撮影台１２０との間に超音波探触子１６を配置しても良い。また、オペレータが超音波探触子１６を移動させても良いし、図１に示す探触子移動機構１７が超音波探触子１６を移動させても良い。以下においては、後者の場合について説明する。

再び図１を参照すると、Ｘ線マンモグラフィ部３０は、管電圧・管電流制御部３１と、高電圧発生部３２と、Ａ／Ｄ変換器３３と、放射線画像データ生成部３４とを含んでいる。Ｘ線管１０においては、陰極と陽極との間にかける管電圧によってＸ線の透過性が決定され、陰極と陽極との間に流れる管電流の時間積分値によってＸ線の発生量が決定される。管電圧・管電流制御部３１は、目標値に従って、管電圧や管電流等の撮影条件を調整する。管電圧及び管電流の目標値は、オペレータが、操作卓８０を用いてマニュアルで調整することができる。高電圧発生部３２は、管電圧・管電流制御部３１の制御の下で、Ｘ線管１０に印加される高電圧を発生する。Ａ／Ｄ変換器３３は、Ｘ線検出部１２から出力されるアナログの放射線検出信号をディジタル信号（放射線検出データ）に変換し、放射線画像データ生成部３４は、放射線検出データに基づいて放射線画像データを生成する。

超音波撮像部４０は、超音波制御部４１と、送信回路４２と、受信回路４３と、Ａ／Ｄ変換器４４と、信号処理部４５と、Ｂモード画像データ生成部４６と、３Ｄ画像データ生成部４７と、動画データ生成部４８と、エラストグラフィ生成部４９とを含んでいる。

超音波制御部４１は、移動制御部１９の制御の下で、送信回路４２から超音波探触子１６の各超音波トランスデューサに印加される駆動信号の周波数及び電圧を設定して、送信される超音波の周波数及び音圧を調節する。また、超音波制御部４１は、超音波ビームの送信方向を順次設定し、設定された送信方向に応じて送信遅延パターンを選択する送信制御機能と、超音波エコーの受信方向を順次設定し、設定された受信方向に応じて受信遅延パターンを選択する受信制御機能とを有している。

ここで、送信遅延パターンとは、超音波探触子１６に含まれている複数の超音波トランスデューサから送信される超音波によって所望の方向に超音波ビームを形成するために複数の駆動信号に与えられる遅延時間のパターンであり、受信遅延パターンとは、複数の超音波トランスデューサによって受信される超音波によって所望の方向からの超音波エコーを抽出するために複数の検出信号に与えられる遅延時間のパターンである。複数の送信遅延パターン及び複数の受信遅延パターンは、メモリ等に格納されている。

送信回路４２は、複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加される複数の駆動信号を生成する。その際に、送信回路４２は、超音波制御部４１によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号の遅延量を調節して超音波探触子１６に供給しても良いし、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を超音波探触子１６に供給しても良い。

受信回路４３は、複数の超音波トランスデューサからそれぞれ出力される複数の超音波検出信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器４４は、受信回路４３によって増幅されたアナログの超音波検出信号をディジタル信号（超音波検出データ）に変換する。信号処理部４５は、超音波制御部４１によって選択された受信遅延パターンに基づいて、超音波検出データによって表される複数の超音波検出信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの超音波検出信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線データが形成される。

さらに、信号処理部４５は、音線データに対して、ＳＴＣ（Sensitivity Time gain Control：センシティビティ・タイム・ゲイン・コントロール）によって、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正をした後、ローパスフィルタ等によって包絡線検波処理を施すことにより、包絡線データを生成する。

Ｂモード画像データ生成部４６は、包絡線データに対して、対数圧縮やゲイン調整等の処理を施して画像データを生成し、この画像データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データに変換（ラスター変換）することにより、Ｂモード画像データを生成する。

本実施形態においては、移動制御部１９が、探触子移動機構１７及び超音波制御部４１を制御することにより、被検体１が複数の圧迫状態にあるときに、探触子移動機構１７が超音波探触子１６を移動させながら、送信回路４２が超音波探触子１６に駆動信号を供給して、超音波探触子１６から出力される検出信号を受信回路４３が受信する。その際に、移動制御部１９は、被検体の圧迫状態に従って、送信される超音波の走査範囲、焦点位置、周波数、及び、受信される超音波の走査範囲及び焦点位置の内の少なくとも１つを変更する。

例えば、被検体が弱く圧迫されている状態においては、超音波の走査範囲を狭くし、焦点位置を深くし、周波数を低くするように、移動制御部１９が各部を制御する。一方、被検体が強く圧迫されている状態においては、超音波の走査範囲を広くし、焦点位置を浅くし、周波数を高くするように、移動制御部１９が各部を制御する。このようにすれば、超音波画像を取得するための時間を短縮しながら、被検体の圧迫状態に適した良好な超音波画像を得ることができる。

Ｂモード画像データ生成部４６は、複数の圧迫状態において受信された検出信号に基づいて、複数の圧迫状態における被検体のＢモード画像を表すＢモード画像データを生成する。それにより、複数の圧迫状態における被検体のＢモード画像が、表示部７０に時系列で表示される。

また、３Ｄ画像データ生成部４７は、複数の走査位置についてのＢモード画像データに基づいて、複数の圧迫状態における被検体の３次元画像を表す３次元画像データを生成し、必要に応じて、複数の圧迫状態における被検体のＣモード画像を表すＣモード画像データを生成する。さらに、動画データ生成部４８は、複数の時点（圧迫状態）についての３次元画像データに基づいて、被検体の変形を連続的に表す３次元動画データを生成する。それにより、複数の圧迫状態における被検体の３次元画像又はＣモード画像が、表示部７０に時系列で表示される。あるいは、被検体の変形を連続的に表す３次元動画が、表示部７０に表示される。

以上において、Ｂモード画像データ生成部４６、３Ｄ画像データ生成部４７、又は、動画データ生成部４８は、オペレータによって指定された領域（例えば、腫瘤のような硬化領域）を注目部位と認識して、注目部位をマーキングして表示するための色信号を、モノクロの超音波画像を表す輝度信号に重畳することにより、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像において注目部位をマーキングして表示する追跡機能を実現している。

また、エラストグラフィ生成部４９は、圧力センサ１５によって検出される圧迫板１３に印加される圧力と、３Ｄ画像データ生成部４７によって生成された複数の３次元画像データによって表される各部の変形状態とに基づいて、各部の相対的な硬さを求める。例えば、エラストグラフィ生成部４９は、各部の相対的な硬さを色信号の色相又は彩度に変換して、この色信号を、モノクロの超音波断層を表す輝度信号に重畳することにより、各部の相対的な硬さを表す画像データ（エラストグラフィ・データ）を生成する。

画像合成部５０は、Ｘ線マンモグラフィ部３０から出力される放射線画像データ、及び、超音波撮像部４０から出力される超音波画像データに対し、階調処理等の必要な画像処理を施して表示用の画像データを生成する共に、１つの画面内に放射線画像と超音波画像とを合成して表示するために、放射線画像データと超音波画像データとを組み合わせて表示用の画像データを生成する。

生成された表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器６０に出力されると共に、シネメモリ５１に格納される。Ｄ／Ａ変換器６０は、画像合成部５０から出力される表示用の画像データをアナログの画像信号に変換して表示部７０に出力する。それにより、必要に応じて、放射線画像、超音波画像、又は、合成画像が、表示部７０に表示される。また、シネメモリ５１に格納された画像データに基づいて、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像を連続的に再生することも可能である。

操作卓８０は、オペレータが医用撮像システムを操作するために用いられる。制御部９０は、オペレータの操作に基づいて各部を制御する。以上において、放射線画像データ生成部３４、超音波制御部４１、信号処理部４５〜画像合成部５０、及び、制御部９０は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェアとによって構成されるが、これらをディジタル回路又はアナログ回路で構成しても良い。このソフトウェアは、ハードディスク又はメモリ等によって構成された格納部１００に格納されている。また、格納部１００に、超音波制御部４１によって選択される送信遅延パターン及び受信遅延パターンを格納するようにしても良い。

図３は、表示部に表示される超音波画像及び放射線画像の第１の例を示す図である。第１の例においては、第１の超音波画像（ＸＺ平面に平行なＢモード断層像）１１１と、第２の超音波画像（ＹＺ平面に平行なＢモード断層像）１１２と、放射線画像（ＸＹ平面に平行な投影像）１１３とが対応する位置に並べられた画面１１０が、表示部に表示される。第１及び第２の超音波画像１１１及び１１２においては、第１の圧迫状態における被検体の超音波画像（実線）と、第２の圧迫状態における被検体の超音波画像（破線）とが、時系列で表示される。さらに、もっと多数の圧迫状態における被検体の変形を連続的に表す動画を表示するようにしても良い。ここで、腫瘤と見られる注目部位１１１ａ及び１１２ａをマーキングして表示することにより、注目部位１１１ａ及び１１２ａの形状変化を観察することができる。

図４は、表示部に表示される超音波画像及び放射線画像の第２の例を示す図である。第２の例においては、超音波画像（ＸＹ平面に平行なＣモード断層像）１２１と、放射線画像（ＸＹ平面に平行な投影像）１２２とが対応する位置に並べられた画面１２０が、表示部に表示される。超音波画像１２１においては、第１の圧迫状態における被検体の超音波画像（実線）と、第２の圧迫状態における被検体の超音波画像（破線）とが、時系列で表示される。この例においても、もっと多数の圧迫状態における被検体の変形を連続的に表す動画を表示するようにしても良い。ここで、腫瘤と見られる注目部位１２１ａをマーキングして表示することにより、注目部位１２１ａの形状変化を観察することができる。

図５は、表示部に表示される超音波画像及び放射線画像の第３の例を示す図である。第３の例においては、超音波画像（斜め方向から見た３次元画像）１３１と、放射線画像（ＸＹ平面に平行な投影像）１３２とが対応する位置に並べられた画面１３０が、表示部に表示される。超音波画像１３１においては、第１の圧迫状態における被検体の超音波画像（実線）と、第２の圧迫状態における被検体の超音波画像（破線）とが、時系列で表示される。この例においても、もっと多数の圧迫状態における被検体の変形を連続的に表す動画を表示するようにしても良い。ここで、腫瘤と見られる注目部位１３１ａをマーキングして表示することにより、注目部位１３１ａの形状変化を観察することができる。

次に、図１に示す医用撮像システムの動作について説明する。
図６は、図１に示す医用撮像システムの動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、移動制御部１９が、超音波探触子１６を圧迫板１３上の初期位置に移動させるように探触子移動機構１７を制御すると共に、超音波探触子１６の移動量（メカニカルな走査範囲）を決定する。移動制御部１９は、被検体１が弱く圧迫されている状態においては、メカニカルな走査範囲を狭くし、被検体１が強く圧迫されている状態においては、メカニカルな走査範囲を広くする。

次に、ステップＳ２において、移動制御部１９が、圧迫板１３を移動させて被検体に対する圧迫を強めるように探触子移動機構１７を制御する。さらに、ステップＳ３において、移動制御部１９が、圧力センサ１５の検出結果に基づいて、圧迫板１３を停止させるように探触子移動機構１７を制御する。

ステップＳ４において、移動制御部１９の制御の下で超音波探触子１６が超音波を送受信して超音波撮像を行うことにより、Ｂモード画像データ生成部４６がＢモード画像データを構築する。このように、圧迫板１３を停止させてから超音波撮像を行うことが望ましいが、圧迫板１３の移動中に超音波撮像を行うことも可能である。その場合には、位置センサ１８が超音波探触子１６の位置を検出することにより、Ｂモード画像データ生成部４６が、その位置情報を利用してＢモード画像データを構築する。圧迫板１３の移動中に超音波撮像を行うことにより、検査時間を短縮することができる。

ステップＳ５において、移動制御部１９が、超音波探触子１６を所定距離だけ移動させて被検体を走査するように探触子移動機構１７を制御する。ステップＳ６において、全走査領域における超音波探触子１６の移動が終了したか否かが判定され、超音波探触子１６の移動が終了していなければ、ステップＳ４〜Ｓ６が繰り返される。

ステップＳ７において、３Ｄ画像データ生成部４７が、複数の走査位置についてのＢモード画像データに基づいて、１つの圧迫状態における被検体の３次元超音波画像を構築する。ステップＳ８において、圧迫板１３の移動が終了したか否かが判定され、圧迫板１３の移動が終了していなければ、ステップＳ１〜Ｓ８が繰り返される。

ステップＳ９において、Ｘ線マンモグラフィ部３０によってＸ線撮影が行われる。また、ステップＳ１０において、動画データ生成部４８が、複数の時点（圧迫状態）についての３次元画像データに基づいて動画を構築し、エラストグラフィ生成部４９が、複数の圧迫状態についての３次元画像データに基づいてエラストグラフィを構築する。

ステップＳ１１において、画像合成部５０が、Ｘ線マンモグラフィ部３０によって生成された放射線画像データによって表される放射線画像と、超音波撮像部４０によって生成された超音波画像データによって表される超音波画像とを合成し、合成された画像を表示部７０に表示させる。ここで、超音波画像データとしては、Ｂモード画像データ生成部４６によって生成されたＢモード画像データと、３Ｄ画像データ生成部４７によって生成された３次元画像データ及びＣモード画像データと、動画データ生成部４８によって生成された動画データと、エラストグラフィ生成部４９によって生成されたエラストグラフィ・データとの内のいずれかが用いられる。

本発明は、乳癌等を診断するために、放射線及び超音波を併用して乳腺・乳房の撮像を行う医用撮像システムにおいて利用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る医用撮像システムの構成を示すブロック図である。図１に示す医用撮像システムの外観を示す側面図である。表示部に表示される超音波画像及び放射線画像の第１の例を示す図である。表示部に表示される超音波画像及び放射線画像の第２の例を示す図である。表示部に表示される超音波画像及び放射線画像の第３の例を示す図である。図１に示す医用撮像システムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１被検体
２アーム部
３基台
４軸部
１０Ｘ線管
１１フィルタ
１２放射線検出部
１２０撮影台
１２１位置調節部
１２２方向調節部
１３圧迫板
１４圧迫板移動機構
１５圧力センサ
１６超音波探触子
１７探触子移動機構
１８位置センサ
１９移動制御部
２０画像生成部
３０Ｘ線マンモグラフィ部
３１管電圧・管電流制御部
３２高電圧発生部
３３Ａ／Ｄ変換器
３４放射線画像データ生成部
４０超音波撮像部
４１超音波制御部
４２送信回路
４３受信回路
４４Ａ／Ｄ変換器
４５信号処理部
４６Ｂモード画像データ生成部
４７３Ｄ画像データ生成部
４８動画データ生成部
４９エラストグラフィ生成部
５０画像合成部
６０Ｄ／Ａ変換器
７０表示部
８０操作卓
９０制御部
１００格納部

Claims

放射線を発生する放射線発生部と、
前記放射線発生部によって発生され被検体を通過した放射線を検出する放射線検出部が配置された撮影台と、
前記撮影台との間で被検体を圧迫する圧迫板と、
前記圧迫板を移動させる圧迫板移動機構と、
駆動信号に従って被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体によって反射される超音波エコーを受信して検出信号を出力する超音波探触子と、
被検体が複数の圧迫状態にあるときに、前記超音波探触子に駆動信号を供給して、前記超音波探触子から出力される検出信号を受信することにより、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像を表示部に時系列で表示させる画像生成部と、
被検体の圧迫状態に従って超音波ビームの送信焦点位置を変更するように前記画像生成部を制御する移動制御部と、
を具備する医用撮像システム。
前記画像生成部が、複数の圧迫状態における被検体の３次元超音波画像を前記表示部に時系列で表示させる、請求項１記載の医用撮像システム。
前記画像生成部が、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像を連続的に再生する再生機能を有する、請求項１又は２記載の医用撮像システム。
前記画像生成部が、複数の圧迫状態における被検体の超音波画像において、指定された注目部位をマーキングして前記表示部に表示させる追跡機能を有する、請求項１〜３のいずれか１項記載の医用撮像システム。
前記画像生成部が、前記圧迫板に印加される圧力と各部の変形状態とに基づいて各部の相対的な硬さを求めて、各部の相対的な硬さを表す画像を前記表示部に表示させる、請求項１〜４のいずれか１項記載の医用撮像システム。
前記移動制御部が、被検体の圧迫状態に従って超音波の走査範囲又は送信周波数を変更するように前記画像生成部を制御する、請求項１〜５のいずれか１項記載の医用撮像システム。