JP5319878B2 - 患者胸部のｘ線マンモグラフィ／トモシンセシス - Google Patents

Description

本発明は、患者の胸部のＸ線イメージングの分野におけるものであって、更に詳細には、胸部プラットフォームに対する垂線の大略一方の側部にある軌跡にわたりＸ線供給源が移動する幾何学形状を使用してマンモグラム及び／又はトモシンセシス画像を得る技術、患者の頭部を改良した遮蔽を与える技術、及び画像採取、処理及び表示を改良した技術に関するものである。

乳癌及びその他の乳房病変は引き続き女性の健康に対する著しい脅威であり、Ｘ線マンモグラフィは早期の検知及び診断のための現在最も広く使用されているツールであり、且つ胸部疾患の兆候を示すことの無い女性における乳癌をスクリーニングするために米国食品医薬品局によって認証されているモダリティである。典型的なＸ線マンモグラフィシステムは、Ｘ線供給源とＸ線イメージャとの間に位置されれている胸部プラットフォーム上に患者の胸部を押しつけ且つ不動化させ、且つｍＡ（電流）、ｋＶｐ（電圧）又はＫｅＶ（エネルギ）及びｍＳ（露光時間）等の適宜のファクタでＸ線のコリメートした円錐又はピラミッド型のビームを使用して投影Ｘ線画像（ここでは、従来のマンモグラム又は単にマンモグラムと呼ぶ）を採取する。米国においては、典型的に、各胸部に対して二つのビューが採取され、即ち、上方からの一つ（頭尾（ｃｒａｎｉａｌ−ｃａｕｄａｌ）即ちＣＣで、ほぼ０度の角度におけるもので−胸部プラットフォームは基本的に水平で且つＸ線ビーム軸は該プラットフォームに対して垂直である）と側部からの一つ（内外傾位方向（ｍｅｄｉｏｌａｔｅｒａｌ−ｏｂｌｉｑｕｅ）即ちＭＬＯで、典型的に約４５度の角度におけるもの）である。その他の国においては、異なる典型的なビューが採取される場合がある。Ｘ線供給源は、典型的に、約０．３−０．４ｍｍで、幾つかの場合においては０．１ｍｍ以下である焦点を有するモリブデン又はロジウムの回転アノードを使用しており、２５ｋＶｐにおいて又はその近傍で動作するＸ線管である。Ｘ線の散乱の影響を減少させるために、胸部とイメージャとの間において散乱除去グリッドを使用することが可能である。患者の動きを減少させるために、且つ又散乱を減少させ、胸部内の重畳する構造を分離させ、画像形成した胸部のＸ線厚さを減少させ、且つ一層一様なものとさせ、一層一様なＸ線露光を与えるなどの理由のために、各ビューに対して別々に、胸部を圧縮させる。伝統的に、該イメージャはフィルム／スクリーンユニットであり、その場合に、スクリーン上に入射するＸ線が該フィルムを露光させる光を発生させる。現在では、電子的デジタルフラットパネルアレイレセプタが、マンモグラフィシステムにおけるフィルム／スクリーンユニットに取って代わっている。この様なデジタルフラットパネルＸ線レセプタ乃至はイメージャを具備するセレニア（Ｓｅｌｅｎｉａ、商標）デジタルマンモグラフィシステムが、本願出願人であるマサチューセッツ州、ベッドフォードのホロジック、インコーポレイテッドの一部門であるローラッド（Ｌｏｒａｄ）により提供されている。デジタルマンモグラフィは著しい利点を有しており、そのうちに、フィルム／スクリーンシステムに完全に取って代わるかもしれない。提供されているデジタルマンモグラフィシステム及びプロセスに付いての付加的な情報は、＜ｗｗｗ．ｈｏｌｏｇｉｃ．ｃｏｍ＞において見出すことが可能である。
フィルム／スクリーンユニットからのものであるか又はデジタルフラットパネルイメージャからのものであるかに拘わらずに、マンモグラムは読むことが困難であり、偽陰性及び偽陽性のチャレンジは継続して顕著なものである。画像採取において且つ画像処理においては近年において多くの進化がなされているが、少なくともスクリーニングマンモグラフィにおいては、偽陰性及び偽陽性の率を減少させる必要性が残っている。ＣＴ及びＭＲＩなどのモダリティを介して付加的な情報を得ることが可能であるが、検査及び解釈のための時間、コスト及びその他のファクタが乳癌に対するスクリーニングにおいてそれらを使用することを制限している。Ｘ線検査に対する補助として超音波胸部検査が提案されており、それはＸ線ビューと同じ投影ビューをシミュレートし且つＸ線ビューと共に表示される胸部の厚いスライスの合成した超音波画像を与えるものであり、且つＸ線及び超音波画像の両方を採取するユニットが提案されており且つ少なくとも臨床検査のために使用可能であると思料される。例えば、特許出願公開番号Ｕ．Ｓ．２００３／０００７５９８Ａ１及び米国特許第５，９８３，１２３号を参照すると良い。更に、デジタルトモシンセシスがＸ線胸部イメージング用に提案されており、且つ研究ユニットが、２００２年のＷｕ，Ｔａｏのブランディス大学の博士論文である「低ドーズ投影画像を使用した三次元マンモグラフィ再構成（Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍａｍｍｏｇｒａｐｈｐｙ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｌｏｗ Ｄｏｓｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｉｍａｇｅｓ）」において報告されているように、米国において据え付けられたものと思料され、尚、その記載内容を引用により本明細書に取り込む。本願出願人は、２００３年１１月及び２００４年１１月における見本市において胸部トモシンセシスシステムを展示しており且つ臨床試験を実施した。特許出願公開番号２００１／００３８６８１Ａ１及び２００３年３月１３日に公開されたＰＣＴ出願国際公開番号ＷＯ０３／０２０１１４Ａ２（両方の記載内容を引用により本明細書に取り込む）を参照すると良い。より一般的な情勢におけるデジタルトモシンセシスも提案されている。例えば、米国特許第６，８８５，７２４号、第６，２８９，２３５号、第５，０５１，９０４号、第４，４９６，５５７号、及び公開特許出願ＵＳ２００４／０１０９５２９Ａ１，ＵＳ２００４／００６６８８４Ａ１，ＵＳ２００５／０１０５６７９Ａ１，ＵＳ２００５０１２９１７２Ａ１，及びデジタルクリニカルレポート（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔｓ）、トモシンセシス（Ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）、ＧＥパンフレット９８−５４９３、１１／９８を参照すると良く、尚これら全ての記載内容を引用により本明細書に取り込む。Ｘ線供給源及びレセプタ（イメージャ）の回転角度及び回転中心の不所望なシフトをチェックすることなどの目的のために参照マーカーをＸ線イメージングにおいて使用することが可能であり、且つ不規則なスキャン形状に対して較正を行うために３Ｄ血管造影において基準ファントムを使用することが可能である。例えば、米国特許番号第５，０５１，９０４号、第５，３５９，６３７号、第６，２８９，２３５号、Ｎ．Ｎａｖａｂ，ｅｔ．ａｌの「３Ｄ脳血管造影のための動的幾何学的較正（Ｄｙｎａｍｉｃ ｇｅｏｍｍｅｔｒｉｃａｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ３Ｄ ｃｅｒｅｂｒａｌ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）」、ＳＰＩＥ、２７０８巻、３６１−３７０頁、及び前記ＰＣＴ公開出願ＷＯ０３／０２０１１４Ａ２を参照すると良く、尚これら全ての記載内容を引用により本明細書に取り込む。
特に患者の胸部をイメージングするためのトモシンセシスシステムは公開された米国特許出願番号ＵＳ２００４／０１０１０９５Ａ１において開示されており、その記載内容を引用により本明細書に取り込む。既知のトモシンセシス胸部ユニットにおいては、Ｘ線供給源の動きは、典型的に、Ｘ線供給源の焦点から胸部プラットフォームに対してのラインに対して対称的であり且つ該プラットフォームに対して垂直であると思料される。例えば、Ｘ線供給源は、通常、±１５度又は±３０度の角度を介して動き、尚０度はＣＣ又はＭＬＯマンモグラムビューに対する位置に対応する。上述した引用例の内の一つである米国特許第６，８８５，７２４号は、部屋の寸法が完全に対称的なスキャンを排除するかもしれない場合においてのテーブル又は壁形態の文脈における非対称的幾何学的形状について説明しており、且つ部屋の寸法の制限に対処するために、片側における掃引の０度の位置が反対側における掃引と同じではないというように典型的に対称的なスキャンを修正することを提案している。
特許出願公開番号Ｕ．Ｓ．２００３／０００７５９８Ａ１ 米国特許第５，９８３，１２３号 特許出願公開番号Ｕ．Ｓ．２００１／００３８６１Ａ１ ＰＣＴ出願国際公開番号ＷＯ０３／０２０１１４Ａ２ 米国特許第６，８８５，７２４号 米国特許第６，２８９，２３５号 米国特許第５，０５１，９０４号 米国特許第４，４９６，５５７号 公開特許出願Ｕ．Ｓ．２００４／０１０９５２９Ａ１ 公開特許出願Ｕ．Ｓ．２００４／００６６８８４Ａ１ 公開特許出願Ｕ．Ｓ．２００５／０１０５６７９Ａ１ 公開特許出願Ｕ．Ｓ．２００５０１２９１７２Ａ１ 米国特許第５，０５１，９０４号 米国特許第５，３５９，６３７号 米国特許第６，２８９，２３５号 特許出願公開番号Ｕ．Ｓ．２００４／０１０１０９５Ａ１ Ｗｕ，Ｔａｏ著 「低ドーズ投影画像を使用した三次元マンモグラフィ再構成（Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍａｍｍｏｇｒａｐｈｐｙ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｌｏｗ Ｄｏｓｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｉｍａｇｅｓ）」２００２年 デジタルクリニカルレポート（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔｓ）、トモシンセシス（Ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）、ＧＥパンフレット９８−５４９３、１１／９８ Ｎ．Ｎａｖａｂ，ｅｔ．ａｌ著 「３Ｄ脳血管造影のための動的幾何学的較正（Ｄｙｎａｍｉｃ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ３Ｄ ｃｅｒｅｂｒａｌ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）」、ＳＰＩＥ、２７０８巻、３６１−３７０頁

患者の圧縮され且つ静止した胸部周りの異なる角度における一連のＸ線露光を採取することが関与する既知の胸部トモシンセシスにおいては、Ｘ線供給源の動きは、典型的に、胸部プラットフォームに対しての垂線に関して対称的な円弧において進行する。スキャンに続いて、３Ｄ画像が、典型的に胸部プラットフォームに対して平行な断面スライスへ再構成される。このアプローチにおけるＸ線供給源の運動は、少なくともＣＣ位置を包含する位置に対して、患者の快適さ、患者の安全性及び患者動きのアーチファクト（人工的効果）についての懸念を発生させる場合があることが判明している。例えば、ＣＣ位置を包含するスキャンが、Ｘ線供給源が患者の肩から離れる方向及びそれに向かって移動する場合に開始すると、このことは、典型的に、スキャンの開始時及び胸部の位置決め期間中に、患者が彼女の頭部を離す方向にかしげることを必要とし、そのことは、或る患者の場合には不快であるか又は不可能でさえあることがある。更に、頭部を離す方向にかしげる過程においての患者の体の動き、及びスキャン期間中にあり得る不快な位置から離す方向への頭部の動きは、Ｘ線イメージャに対しての彼女の胸部の動き及びその結果の画像における運動アーチファクトを導入する場合がある。開始位置が患者の頭部から離れており、従ってＸ線供給源がスキャン期間中に患者の頭部に向かって移動し且つ彼女の頭部をＸ線供給源の経路の外側に位置させるために遮蔽体が使用される場合には、患者はＸ線供給源が近づいてくることにより驚いて動く場合があり、その結果、画像内に運動アーチファクトが発生する可能性がある。この様なスキャンにおいて遮蔽体が存在しない場合には、接触することを回避するために、患者は、スキャン期間中、迅速に彼女の頭部をかしげることが必要となり、そのために、不快が増加され且つ運動アーチファクトの蓋然性が増加し、そうでなければ、Ｘ線供給源がスキャンの終端に近づく場合に接触を回避するためにスキャン全体にわたって彼女の頭部をかしげたままとすることが必要となる。遮蔽体が使用される場合であっても、患者は頭部がその遮蔽体と衝突することを避けるために彼女の頭部を片側へかしげることが必要となる場合がある。
付加的なチャレンジは、トモシンセシスイメージングとマンモグラムイメージングの両方に対して同じ装置を使用することに関するものである。同一のスキャンにおいて両方のイメージングを実施するための一つの既知の方法は、トモシンセシススキャンの中間においてマンモグラムデータを採取することである。単一スキャンが使用される場合には、Ｘ線供給源は低速化されることとなり且つマンモグラムデータ採取のために停止され、次いで再開始され且つ残りのトモシンセシスデータ位置へ移動されることとなり、ストップ・アンド・シュート（ｓｔｏｐ−ａｎｄ−ｓｈｏｏｔ）技術が使用されることとなる。連続的なスキャンが使用される場合には、典型的に、いずれか一つのイメージング位置においてのトモシンセシスデータ採取に対する患者Ｘ線ドーズはマンモグラムデータ採取に対するものよりも一層低いものであるという事実を考慮するための何らかの措置がなされることとなる。マンモグラムデータ採取がトモシンセシスデータ採取に対するスキャンとは別に行われる場合、例えば、トモシンセシスデータ用のスキャンの前又は後に行われる場合には、マンモグラムデータ採取のため及び別にトモシンセシスデータ採取のために装置を位置決めさせる時間は検査時間を不当に増加させる場合がある。
マンモグラムデータ採取のために散乱除去グリッドが使用されるがトモシンセシスデータ採取のためには使用されない場合には更に別のチャレンジが発生する。この場合には、マンモグラムデータを採取する前にＸ線ビーム内に配置させ且つその後のトモシンセシスデータを採取する前にＸ線ビームの外側へ配置させるために該グリッドを移動させる時間も考慮に入れねばならない。
更に別のチャレンジは患者遮蔽体の使用に関するものである。Ｘ線管頭はトモシンセシススキャン期間中に移動するので、偶発的な患者との接触を防止するための何らかの方法が開発されるべきである。一つの既知の解決法は、Ｘ線管を包囲するのに十分に大きなハウジング内にＸ線管組立体を収納させ且つその運動をスキャン期間中に動くことの無い該ハウジング内に収容させることである。このアプローチの場合の一つの問題は、ハウジングがかなり大きいものとなることである。該管の前方に又は該管のスキャン経路と患者の頭部との間に別体の遮蔽体があると、該既知の解決法は、該遮蔽体に対して押し付けることを回避するために患者の頭部を片側へかしげることを必要とする問題を提起し、且つ、更に、該遮蔽体は、患者の胸部及び胸部圧縮ハードウエアへの便利なアクセスを阻止する場合があり、患者を位置決めする場合にマンモグラフィ技術者に対して困難性を提起することとなる。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、改良したＸ線マンモグラフィ／トモシンセシス方法及びシステムを提供することを目的とする。
本発明によれば、従来技術とは異なる態様でＸ線供給源を移動させることにより従来技術の問題点を解消しており、即ち、その軌跡がＣＣ位置を包含する場合であっても、通常、患者は彼女の頭部をかしげることを必要とするものではなく、又は頭部を傾けることを最小とする軌跡に沿ってＸ線供給源を移動させる。患者遮蔽体についても記載するが、それは、この異なる採取幾何学形状と共に使用するための好適な構成を有している。患者遮蔽体は小型であり、且つ、好適には、左及び右イメージングに対する異なる採取幾何学形状を受け入れるべくシフトし、患者の位置決め及び胸部プラットフォーム上での胸部の調節のためにアクセスを容易とさせるために邪魔にならない位置へシフトすべく構成されている。本発明のその他の特徴及び利点は以下の詳細な説明から明らかなものとなる。
本発明の更に別の側面は、画像採取及び処理方法の改善に関するものであり、その場合に、イメージャにおけるピクセル位置の出力を、例えば、一つの方向におけるピクセルにおいてのみビニングするか、又は異なる方向においては異なってビニングするか、又はトモシンセシス画像に対してはビニングするがマンモグラムに対しては行わないか、又はトモシンセシス画像とマンモグラムとの間で異なってビニングするか等のように選択的にっビニングすることが可能である。その他の側面は、表示の改良に関するものであり、これらに制限されるものではないが、胸部の同一の圧縮から得られた場合又はそうでない場合のマンモグラム及びマッチするトモシンセシス画像の重畳に関するものである。

図面に例示した好適な実施例を説明する上で、説明の便宜上、特定の用語を使用する。しかしながら、本明細書の開示は、そのように選択された特定の用語に制限されるべきものではなく、各特定の要素は同様の態様で動作する全て技術的均等物を包含するものであることを理解すべきである。
図１及び２は、以前に提案されたシステム（図１）と本明細書に開示した新たなシステム（図２）との間のスキャニングの幾何学的差異を例示いている。図１に例示したように、患者の右側胸部１０が、ＣＣイメージング位置において、圧縮パドル１４の使用により胸部プラットフォーム１２上に不動化されている。Ｘ線ビーム用のコリメータを具備するＸ線管などのＸ線供給源が、例えば、胸部プラットフォーム１２に対する垂線に対して±１５度の円弧を介して点Ｔ１−Ｔｎによって定義される軌跡に沿って胸部１０と相対的に移動し、その垂線は位置Ｍにある中央Ｘ線（図１においては中央ｔｏｍｏ線として示してある）に一致している。位置Ｔ１及びＴｎにおいて及びその間においての点によって図１に示されている焦点の多数の位置の各々において、胸部１０のＸ線画像がイメージャ１６で採取される。図１には５個のイメージング位置が例示されているに過ぎないが、典型的に、例えば、これに制限するわけではないが、１１個の位置などのより多数の位置を使用することが可能である。投影画像データが、典型的に、従来のマンモグラムよりも各位置において一層低いドーズで、イメージング位置Ｔ１−Ｔｎの各々において採取され、且つその結果得られる画像データは当該技術において既知の如くにトモシンセシス画像へ処理される。典型的に、そのトモシンセシス画像は、図１において胸部プラットフォーム１２に平行な多数の線によって例示される如く、胸部プラットフォームに平行な胸部の再構成されたスライス又はスラブを表している。しかしながら、その他の方位即ち配向状態を有するスライス又はスラブをその代わりに又は付加的に再構成させることが可能である。当該技術において知られているように、これらのスライス又はスラブは選択した厚さを有することが可能であり、且つ多様な態様で表示させることが可能である。
結合モードで動作している場合には、トモシンセシス画像用の画像データを採取するために使用される同一の装置を、例えば、トモシンセシス画像データを採取するための位置の内の一つと一致する場合もしない場合もある図１においてＭとして示した焦点位置から従来のマンモグラムを採取するために使用することが可能である。この動作モードは、本明細書においては、「コンボ（ｃｏｍｂｏ）」モードと呼称する。マンモグラム用の画像データは、トモシンセシス画像用の画像データに対して付加的とすることが可能である。一方、マンモグラム用に使用されることに加えて、位置Ｍに対する画像データは、トモシンセシス画像を再構築するための幾つかの組の投影画像データの内の一つとして使用することが可能である。知られているように、トモシンセシス画像用のデータは、典型的に、マンモグラム画像用のデータよりも実質的に一層低い患者Ｘ線ドーズで採取される。非制限的な例として、一つのスキャンにおいて全てのトモシンセシス画像を採取するために使用される全Ｘ線ドーズは、単一のマンモグラムに対するドーズとほぼ同じである場合がある。又、好適であり必ずしも必要なものではないが、マンモグラムデータ採取は、典型的に、胸部１０とイメージャ１６との間に散乱除去グリッド１５を配置させて行われ、一方、トモシンセシスデータ採取は、典型的に、胸部１０の画像形成を行うＸ線ビーム内に散乱除去グリッド無しで行われる。コンボシステムにおいては、Ｘ線グリッド１５をマンモグラム表のＸ線ビーム内に移動させ、且つトモシンセシスイメージング用のビームから外すように移動させることが可能である。
図１に示されるように、Ｘ線供給源は、その焦点に対して患者頭部１８に向かって移動してイメージング位置Ｔｎからイメージング位置Ｔ１へ移動する。それは、典型的に、Ｘ線供給源が図１におけるイメージング位置Ｔ１へ移動する場合に、患者が彼女の頭部を邪魔にならない位置へ移動させることを必要とする。大きなＸ線供給源が近づいてくることを見ることは、当惑させるものである場合があり、特に、Ｘ線検査という既にストレスがかかる状態においてはそうであり、且つある女性の場合には、頭部及び上体の必要な運動は物理的に難しい場合がある。Ｘ線供給源が、位置Ｔ１からＴｎへ、反対方向に移動する場合には、患者は、かしげた位置から一層リラックスした位置へ彼女の頭部を動かすことによって不本意に反応する場合もあり、その際に、イメージャ１６に対する胸部１０の位置を変化させ、従ってイメージングプロセスにおいて運動アーチファクトを導入する可能性がある。患者の動き及び頭部のかしげ動作及び上体の動きの問題は、トモシンセシススキャンにおいてＴｎが最初の露光位置であり且つＴ１が最後である場合には一層厳しいものである場合がある。何故ならば、Ｘ線管はスキャン期間中に患者に向かって移動するからである。
対照的に、図２に例示した新たなアプローチにおいては、Ｘ線供給源は、通常、ＣＣイメージングの場合であっても患者の頭部の片側にある軌跡に沿って移動し、例えば、患者の頭部から離れるように移動し、スキャン期間中に患者の頭部をかしげる動作を必要とするものではなく、かしげるとしても殆ど最小のかしげ動作が関与するに過ぎない。そのスキャンは、焦点位置Ｔ１から開始し、それは、この例においては、図１における位置Ｔ１よりも患者の頭部は一層離れており且つ横方向にオフセットされており、且つ、例えば、図１における位置Ｍに対応している。図２におけるこの位置Ｔ１から、Ｘ線供給源は、ドットで示した多数のその他のイメージング位置を介して、図に示した矢印の方向に、患者の頭部から離れる方向に位置Ｔｎへ移動する。図１の配置の場合におけるように、トモシンセシスデータは、イメージング位置の各々において採取することが可能であり、それは、図示した５個よりも一層多い場合があり、典型的にそうであり、該データはトモシンセシススライス画像を再構成するために使用される。これらのスライスは、選択された厚さを有することが可能であり、且つ図２に例示した如くイメージャ１６に平行とすることが可能であり又はその他の方位即ち配向状態とすることが可能であって、且つ図１の配置で得られる画像に対して上述したのと同等の態様で表示させることが可能である。
図２の幾何学的形状において、位置Ｔ１において採取される画像データは、トモシンセシス画像のみ、又はマンモグラム画像のみ、又はトモシンセシス画像とマンモグラム画像の両方を形成するために使用することが可能である。
図２においてＴ１として示したイメージング位置は、又、それが更に又は代替的にマンモグラムデータ採取用のイメージング位置であることが可能であることを表すためにＭとしても示してある。この例においては、トモシンセシススキャンが開始する前に、又は少なくともトモシンセシススキャンの開始と一致する時間において、マンモグラムデータを採取することが可能であるので、トモシンセシスデータでは無くマンモグラムを採取するための散乱除去グリッドの使用は簡単化され且つ一層実際的なものとされている。この場合に、該グリッドは、胸部を圧縮させる前に所定位置とさせることが可能であり、従って患者の胸部が圧縮される場合に、そのための時間を取ることは必要ではなく、且つ患者は、該グリッドが所定位置に移動する音を聞くこと及び多分それを感ずることを回避されている。更に、該グリッドが爾後のトモシンセシスデータ採取のために後退されるべき場合には、このことは、マンモグラムを採取した後の胸部圧縮の幾らかの減少などの別の動作と同時的に行うことが可能である。
トモシンセシスデータ再構築の性質は、図２における一連の平行線によって例示されるように、図２の幾何学的形状で採取されたトモシンセシスデータは、又、イメージャ１６の画像面に対して平行なスライスの画像へ再構築させることが可能であるというものである。これらのスライスは任意の厚さ及び数とすることが可能であり、且つ所望によりその他の方位即ち配向状態とすることが可能である。
代替例は、イメージング位置Ｔ１で開始してイメージング位置Ｔｎで終了するように最初にトモシンセシスデータを採取し、次いでＸ線供給源を位置Ｍへ復帰させ、それは位置Ｔ１と同一とすることは必要ではないがそうすることが可能であり、且つ、多分、最初に散乱除去グリッド１５を胸部１０とイメージャ１６との間の所定位置へ移動させた後に、マンモグラムデータを採取するものである。散乱除去グリッド１５を所定位置へ移動させる動作は、Ｘ線管が位置ＴｎからＭへの復帰と同時的に発生することが可能であり、それにより検査全体に対して必要な時間が短縮される。最初にトモシンセシスデータを２番目にマンモグラムを採取するこの代替方法は、患者の運動によって発生されるぼかしを減少させることに起因して、全体的な画像品質において利点を提供する場合がある。マンモグラム用の典型的なＸ線露光は１秒未満であり、一方、トモシンセシススキャンは、典型的に、これより一層長く、多分１乃至１０秒である。好適な動作態様においては、患者は、スキャンの開始直前において息を止めることが依頼されるに過ぎない。トモシンセシス採取がマンモグラムの前に行われる場合には、たとえ彼女が全手順にわたり息を止めることが出来ない場合であっても、少なくともトモシンセシス画像採取が完了するまで彼女の息を止めることが可能であるかもしれない。患者の呼吸動作は、マンモグラム露光に対して発生するぼやけ問題はより少なく、何故ならば、その期間が一層短いからである。
更に別の代替例は、イメージング位置Ｔｎにおいてスキャンを開始し且つトモシンセシス画像データを採取している間に位置Ｔ１へ向かってＸ線供給源を移動させ、且つ、所望により、イメージング位置Ｍにおいてマンモグラム画像データを採取することである。このことは、Ｘ線供給源をスキャン期間中に患者の頭部へ向かって移動させることが関与するが、それは頭部のかしげ動作又は最小の傾け動作を必要とするものではなく、且つ患者を驚かせる可能性は、例えば、図１３−１６に関連して以下に説明するような適宜の遮蔽構造を使用することによって減少させることが可能である。
図３及び４は、夫々、図１及び２に概念的に類似しているが、ＭＬＯ位置を包含する位置から右側胸部をイメージングする場合を例示している。図３に例示した前に提案した幾何学的形状においては、マンモグラムデータを採取するためのＭＬＯ位置は、位置Ｔ１から開始し且つ位置Ｔｎで終了するトモシンセシススキャンの中間にある。更に、位置Ｔ１におけるＸ線供給源は位置Ｔｎにおけるよりも患者の頭部に一層近い。その他の観点においては、図３の幾何学的形状は図１のものと類似している。再度、トモシンセシスデータは所望の方位で及び所望の厚さのスライスを再構築するために使用することが可能であり、且つイメージャ１６に平行な方位の例が図３に例示されている。
対照的に、図４に例示した新たな幾何学的形状においては、トモシンセシススキャンは患者の頭部に最も近いイメージング位置において開始し、次いで患者の頭部から離れる方向に移動ることが可能である。開始位置Ｔ１は、ＭＬＯ画像においてマンモグラムデータを採取するための位置Ｍと一致するか又はそれに近いものとすることが可能である。そのあの観点において、図４の幾何学的形状の動作は図２のものに類似している。再度、位置Ｍにおけるマンモグラムデータは、トモシンセシススキャンの前に採取することが可能であり、且つトモシンセシススキャンを完了した後に、Ｘ線供給源を、マンモグラムデータを採取するために位置Ｍへ復帰させることが可能であり、且つ代替例として、スキャンはイメージング位置Ｔｎにおいて開始することが可能である。
左側胸部をイメージングするためのイメージング位置及びスキャン運動は、図面に対して垂直であり患者を二分する垂直対称面と相対的に、右側胸部に対する図２及び４に例示したものと鏡像である。勿論、図２におけるＸ線供給源が右側胸部をイメージングする場合に患者の右側へ移動する場合には、左側胸部をイメージングする場合に、それは患者の左側へ移動する。同様に、Ｘ線供給源は右側胸部を画像形成するために図４における患者の左側に沿って大略下方へ移動する一方、それは、左側胸部を画像形成するために患者の右側に沿って大略下方へ移動することが可能である。そして、理解すべきことであるが、患者の頭部から大略離れる方向である軌跡にわたりＸ線供給源を移動させる原理は、ＣＣ及びＬＭＯ位置以外のマンモグラムデータ採取位置を包含する場合に適用可能である。更に理解すべきことであるが、Ｍ及びＴ１位置は、同一である必要は無く、且つＴ１位置は、それが図１及び３の夫々のＴ１位置よりも著しく離れており且つ図１及び３の幾何学的形状において発生する問題、特に図１の幾何学的形状において発生する問題を発生しないものである限り、図２及び４に例示したようなものよりも、患者の頭部に一層近いものとすることが可能である。
図５及び６は、図１又は３の幾何学的形状の動作を図２又は４のものと比較する概念的フローチャートである。図５及び６の両方において、デジタルマンモグラムデータ採取は、トモシンセシス画像に対するデータ採取の前に行われる。図５において、前に提案された図１及び３の幾何学的形状を使用して、プロセスがステップＳ１において開始した後の最初の動作は、Ｘ線供給源を担持しているガントリをマンモグラムイメージング用、例えばＣＣマンモグラム又はＭＬＯマンモグラム用（それは、部屋内の垂直軸に対してＣＣの場合は絶対０度及びＭＬＯの場合は絶対４５度とすることが可能）、の所望の相対的な０度の角度へ回転させることである。Ｓ３において、散乱除去グリッドを挿入し、且つＳ４において、患者の位置決めを行い且つ患者の胸部を圧縮させる。Ｓ４において、デジタルマンモグラム露光を実施し且つデータをマンモグラム画像に処理する。次の二つのステップは、同時に実施することが可能であり、且つＸ線供給源をＳ６において回転させ、例えばマンモグラムデータ採取のために０度位置に対して−１５度の位置へ回転させ、且つＳ７において散乱除去グリッドを後退させることが関与する。Ｓ８において、トモシンセシスデータ採取が前に提案した如く、例えば、−１５度から＋１５度の掃引角度にわたり、実施される。
図６において、図２又は図４の新たな幾何学的形状を使用して、プロセスが簡単化され且つ高速化されている。そのステップの内の幾つかは、図５におけるものと同じであり、且つ同じステップの命名−ステップＳ１乃至Ｓ５−を有している。しかしながら、図６のプロセスにおいては、ステップＳ６の必要性がなく、且つグリッドをＳ７における如くに単純に後退させる代わりに、図６のプロセスはステップＳ９において付加的に且つオプションとして胸部圧縮を減少させることが可能である。ステップＳ１０において、図６のプロセスは、０度から例えば３０度のトモシンセシスデータ採取掃引を実施し、大略患者の頭部から離れる方向に移動する。代替例においては、このプロセスは、患者の頭部から離れたイメージング位置、例えば＋３０度において開始し、且つ相対的な０度イメージング位置において終了すべく適合させることが可能である。
図７及び８は、トモシンセシスデータ採取を最初に且つマンモグラムデータ採取を２番目に実施する異なるプロセスの要約である。図７のプロセスは、図１又は３の前に提案された幾何学的形状を使用する。該ステップの内のいくつかは、図５の対応する番号のステップ−ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５及びＳ８−と同じである。ステップＳ１１は異なるものであり且つＸ線供給源を所望のＣＣ又はＭＬＯ相対的０度位置から離れた或る位置、例えば、−１５度の位置、へ移動させることが関与する。ステップＳ１２も異なり−それは、Ｘ線供給源を０度位置へ復帰させることが関与し、何故ならば、それはステップＳ８に続いており、その場合に、トモシンセシススキャンが、例えば、Ｘ線供給源を−１５度から＋１５度へ移動させることによって、実施されるからである。ステップＳ１３は、ステップＳ５においてデジタルマンモグラムデータを採取する前に散乱除去グリッドを挿入することが関与する。図８は、同様に、トモシンセシスデータ採取を最初に且つマンモグラムデータ採取を２番目に行うものであるが、図２又は４の新たな幾何学的形状で行うことを例示している。図８において、再度、該ステップの内の幾つか−Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４及びＳ５−は同じである。しかしながら、ここでは、Ｓ１４がＳ１に続いており且つＸ線供給源をＣＣ又はＭＬＯ位置から離れて或る距離、即ち相対０度位置から、例えば、患者の頭部から離れた−３０度位置へ移動させることが関与する。更に、患者がＳ４において位置決めされた後に、ステップＳ１５は、０度位置へ向かって、例えば、−３０度から０度へのトモシンセシスデータ採取掃引を行い、次いでＳ３において散乱除去グリッドを挿入し且つＳ５においてマンモグラムデータ採取を行うことが関与する。
図９は、概略ブロック図の形態で、本明細書において説明する新たな特徴を実現することが可能なマンモグラフィ／トモシンセシスシステムを例示しており、全てのその他の図に関連して説明するものを包含している。Ｘ線供給源９０、胸部プラットフォーム機構９２、及びイメージャ／散乱除去グリッドユニット９４は制御部９６によって移動及び機能を制御される。イメージャ／グリッドユニット９４からの画像データは、画像処理ユニット９８によって処理され且つ所望のフォーマットで且つ健康専門家によって要求される態様で表示及びインターフェースユニット９９に表示される。
トモシンセシススキャン期間中のＸ線管の運動のために、重要な安全及び患者快適設計目標は、患者が移動機構と接触することを回避し且つ患者の不快を回避することである。本明細書に例示した新規なスキャンニング幾何学的形状を使用するシステムに対する面遮蔽を設計する既知の方法に対して更なる改良が可能であり、且つこれらは主に患者の快適性及び患者位置決めの容易性に関するものである。公開された米国特許出願第２００５／０１２９１７２Ａ１号における如く、既知の方法は、Ｘ線供給源を十分に大きなハウジング内に収容し、トモシンセシスイメージング期間中のＸ線管の全ての要求される移動範囲を該ハウジング内に配置させることを可能とさせることである。この様な構成は、非常に大型のシステムとなる。別の既知の方法は、患者と移動するＸ線供給源との間に位置させてＸ線管の上方に大きな外部遮蔽体を配置させることである。これは図１０に例示してある。この遮蔽体２００は、Ｘ線供給源がトモシンセシス採取期間中に移動する場合に、患者がＸ線供給源１００と接触することを防止する。
胸部圧縮プレートとＸ線管との間の距離が十分に大きい場合には、Ｘ線管の上方に遮蔽体を配置させることは必要ではない場合があり−Ｘ線管下側の遮蔽体が適切な患者衝突保護を与えることが可能な場合がある。
典型的なマンモグラフィ供給源−対−イメージング面距離（ＳＩＤ）は約６５−６６ｃｍの範囲内であるが、約７０ｃｍより大きなＳＩＤは患者の接触を防止し且つ患者の快適性に貢献することが可能である。図１１は約７０ｃｍより大きなＳＩＤのこの様な幾何学的形状を例示しており、遮蔽体３００が実際のＸ線供給源１００の下側にあり且つＸ線供給源が位置Ｔ１からＴｎ又はＴｎからＴ１へ移動する場合に患者の頭部が移動する部品と接触することを防止することを可能としている。遮蔽体３００は、好適には、患者の頭部の上部と移動するＸ線供給源との間にフィットする水平部分と、患者の頭部の前方又は後方にフィットすることが可能であり且つ概略透明又は少なくとも半透明な物質からなる大略垂直な部分とを有している。図１２は、その角度が胸部プラットフォームに対する垂線に関して対称的であるスキャンに対して、遮蔽体３００を使用した場合の患者の頭部５０の位置を例示している。該遮蔽体にぶつかることを回避するために、患者の頭部は片側にかしげることが必要とされる。このことは、多分、不快な位置であり、且つ手順期間中に不所望の患者の運動を発生させる場合があり、そのことは画像品質を劣化させることがある。
図１３は、図１２に例示したものに対して改良した面遮蔽配置を例示しており、且つ、特に、Ｘ線管が、大略、患者頭部の一方の側部にある軌跡にわたり掃引するトモシンセシススキャンが関与するＸ線検査に適している。図１３において、遮蔽体３００は図１１及び１２のものと同様の構成とすることが可能であるが、装着が異なっている。ここで、遮蔽体３００は、横方向に、側部から側部へ移動することが可能である。図１３において、遮蔽体３００は、左側へシフトした状態（即ち、患者の右側胸部へ向かって）が示されており、従って、それは、圧縮パドル１４及び画像レセプタ１６の中心に関して対称的に配向されているものではない。このことは、患者頭部５０がリラックスした位置、又は高々図１２におけるよりも著しくより少ない角度でかしげた位置にあることを許容する。この配置は、Ｘ線供給源の運動が、Ｘ線供給源位置Ｔ１からＴｎによって模式的に例示したように、頭部から大略離れるような軌跡にわたる場合には、良好な患者保護を提供する。面遮蔽は横方向にシフトすることが可能であるから、それは、図１４に例示したように、反対方向スキャンに対して圧縮パドルの中心の右へ配置させることが可能であり、従って、左側胸部をイメージングする場合に、頭部をかしげることが無いこと、又は高々最小の頭部を傾斜させることを許容している。
面遮蔽が横方向にシフトしない場合には、それは、全ての可能なスキャンを収容するためにより大きなものとせねばならない。患者の頭部をかしげることの必要性に加えて、このより大きな面遮蔽は、美的感覚に劣り、且つそのより大きな様相は或る患者にとっては恐ろしく感じる場合がある。
図１３及び１４に例示したタイプの面遮蔽シフト運動は、多様な態様で実施することが可能である。遮蔽３００はオペレータにより手動でシフトさせることが可能であり、且つトラック内を摺動することが可能であり、又は圧縮パドル１４に対して横方向の摺動運動を許容する何らかのその他の機械的支持体を使用することが可能である。代替方法の一つは、図１５に例示した如く、モーター駆動手段によるものであり、その場合には、モーター又はアクチュエータ３１０が面遮蔽３００へ結合されて、例えば、ユニット９６又はユニット９９（図９）から、又は健康専門家により指示される別の供給源から与えられる電子的制御の下でそれを選択的に横方向へ移動させる。その運動は、該遮蔽における又はその近くのスイッチを介して、又は人間が制御するコンピュータインターフェースを介して開始させることが可能である。それは、又、システム制御の下で自動的に発生することも可能であり、その場合には、それは、マンモグラフィ／トモシンセシスユニットを動作っせるソフトウエアにおけるルックアップデータに基づいて、検査タイプ、患者方位、及びスキャン方向に依存して、それ自身を最適位置へ位置させることとなる。
シールド即ち遮蔽３００の非制限的な１例を図１６に例示しており、それは、図１５に例示した形態の側面図である。この側面図は、フェースシールド即ち面遮蔽の支持体３２０を示しており、それは、面遮蔽を支持し、且つ図１５に例示した如くに面遮蔽の横方向シフト動作を可能とさせる。横方向シフト動作を可能とさせるマウント即ち装着は幾つかの態様で構成することが可能であり、適宜のトラック（不図示）に沿ってのその支持体３２０と相対的な面遮蔽３００の横方向シフト動作、又はＸ線供給源１００用の支持体３２４内のトラック３２２に沿っての遮蔽支持体３２０の横方向シフト動作（それは、又、支持体３２０に取り付けられているので遮蔽３００ののシフト動作を発生させるが）を包含している。
図１５−１８に例示した如く、遮蔽３００は、必ずというわけではないが典型的に透明又は半透明物質から構成されており大略垂直面内に配向されている大略平坦なプレート、及び側部ウイング３０２を有することが可能であり、該ウイングに対しては患者の頭部を、図１３において見られるように遮蔽３００の右側、及び図１４に見られるように遮蔽の左側に、当接させることが可能である。図１７の平面図に見られるように、遮蔽３００は大略チャンネル断面の形状とされており、且つ図１８における側面図に示されるように、その側部ウイング３０２はテーパー付きとさせることが可能である。図１７及び１８は、遮蔽３００の好適な別の装着状態を例示しており、その場合には、側部ウイング３０２が夫々のブラケット３０４へ固定されており、該ブラケットは、図１３に示した如く、又は図１４に示した如くに、遮蔽３００を位置決めさせる選択的な横方向運動のための支持体３２４（図１６）上に摺動自在に装着されているビーム３０６へ固定されている。
デジタルマンモグラム用の露光制御は、標準の方法を使用して行うことが可能であり、即ち、手動及び厚さに基づいた露光、及び自動露光制御（ＡＥＣ）方法などがある。ＡＥＣにおいては、短い（例えば、約５０ミリ秒）の低ドーズＸ線パルスが形成され且つ画像レセプタの画像がコンピュータプロセスによって読取られ、それは、適切な露光画像を発生させるために最大の放射線密度の胸部区域を決定し且つ正しい採取Ｘ線管露光電圧ｋＶｐ及び電流ｍＡを決定する。
図２及び４に例示したシステムがコンボモードで動作しており、且つマンモグラムの後にトモシンセシススキャンが行われる場合には、該システムは、トモシンセシス露光技術を推定するためにマンモグラム露光データを使用することが可能である。トモシンセシススキャンがデジタルマンモグラムと同一のｋＶｐで行われる場合には、マンモグラムからのＡＥＣ情報を使用してトモシンセシス露光値を決定することが可能である。一般的には、トモシンセシススキャンはデジタルマンモグラムとは異なるｋＶｐにおいて実施される。この場合には、該システムは、トモシンセシス画像の各々に対して正しい管電流ｍＡを推定することが可能である。このことは、ルックアップテーブル手段を介して行うことが可能である。圧縮された胸部厚さ及びマンモグラムのｋＶｐと、ｍＡと、検知器カウントとの何らかの結合がルックアップテーブルにおけるルックアップ指標として使用され、それは露光の各々に対してｔｏｍｏのｋＶｐ及びｍＡを出力する。該ルックアップテーブルは、異なるＸ線厚さファントム及び異なるｋＶｐとｍＡを使用して露光をテストし且つ結果的に得られるＸ線画像を観察することによって当該技術において既知の態様で発生させることが可能である。
トモシンセシススキャンにおける露光制御を実施する別の方法は以下の通りである。この方法は、患者の胸部が不動化されたままの間にデジタルマンモグラムが実施されるか否かに拘わらずに適用され、且つマンモグラムとトモシンセシススキャンが実施される順番とは独立的に使用することが可能である。この方法においては、トモシンセシススキャンが開始される。最初のトモシンセシス画像を使用して、ＡＥＣ技術から既知の態様で、トモシンセシスシーケンスにおける残りの画像に対する適宜の露光ファクタを推定する。最初のトモシンセシス画像はトモシンセシス再構築に包含させるか又は排除することが可能である。この最初のトモシンセシス画像は、非常に低いドーズで行うことが可能であり、又はスキャンにおけるトモシンセシス画像の残りと同様の一層高いドーズで行うことが可能である。
同様に、マンモグラムがトモシンセシス採取の後に実施される場合には、トモシンセシス画像の一つ又はそれ以上を使用して、再度、例えば、適宜のファントムのテストを介して派生されたコンピュータにより実現されたルックアップテーブルを使用してマンモグラムに対して必要とされる典型的な別のＡＥＣプレパルスの代わりに、マンモグラム露光用の最適なｋＶｐ及びｍＡを推定することが可能である。更に別の実施例においては、マンモグラムは、トモシンセシス画像が採取されていない場合に行われるように、即ちマンモグラムの直前におけるの同様に実施されるそれ自身のＡＥＣプレパルスを有することが可能である。
デジタルマンモグラムイメージングの重要なコンポーネントは、画像の品質保証に関するものである。典型的に、画像は採取直後にレビューされて、胸部が適切に位置決めされており且つ画像中に見えることを確保し、露光設定が高品質画像を発生したことを確保し、且つ画像をぼかすような患者の運動が無いことを確保する。このことは、プレビュー画像として知られているものを見ることによって行われる。
本明細書に記載したトモシンセシススキャンの場合において、且つコンボモード採取の場合には（同一のシステムを使用してマンモグラムとトモシンセシスの両方のイメージングを行う）、新たなタイプのプレビュー画像を使用することが可能である。トモシンセシススキャンに続いて、適切な画像品質に対してチェックするために見ることが可能な幾つかの画像組が存在している。異なる角度から胸部を取った典型的な（必ずしも必要ではないが）１１個のビューであるプロジェクション即ち投影を見ることが可能である。これらの各々は、従来のマンモグラムよりも低いドーズであるが、一つのタイプのマンモグラムであり、且つそれらはマンモグラムのプレビュー画像のようにレビューすることが可能である。これらの投影は、単独に、又はそれらをスクロールすることによって、又はシネループにおけるようにそれらを動的に表示させることにより、又は一度にそれらの数個のみを表示させることによって、観察することが可能である。表示された投影は、採取した元の画像と同じ解像度であることは必ずしも必要ではない。それらは、イメージャ１６の画像採取マトリクスよりも一層粗いマトリクス上にある場合があり、それは画像品質問題を識別するために適切である場合がある。
一方、該投影は、トモシンセシススライス画像の３Ｄデータセットに再構成させることが可能であり、且つその再構成されたスライスを使用してプレビューを行うことが可能である。これらは、又、単独で、又はそれらをスクロールすることにより、又はシネループにおける如くに動的にそれらを表示させることによりｋ、又はそれらの数個のみを一度に表示させることによって、観察することが可能である。再構成されたスライスは、ディスプレイワークステーションへ送られる最終データセットと比較して異なる解像度で表示させることが可能であり、そこで、それらは診断を行う放射線家により読取られる。ピクセル間隔、スライス離隔、スライス配向、及びスライス厚さは、最終データセットと異なる場合のあるその他の変数であるが、これらのいずれかも最終データセットと同じである場合もある。一層大きなスライス離隔、又は一層粗い分解能（大きなピクセル間隔）をトモシンセシス最終データセットに対してトモシンセシスプレビューにおいて表示させることの一つの動機は、迅速に再構成させ且つ画像をプレビューすることが可能であることである。
第３のアプローチは、投影と再構成の両方を表示させることである。この場合には、これらの二つのタイプの画像をディスプレイスクリーン上に同時的に表示させることが可能であり又は順番に表示させることが可能である。
コンボモードイメージングにおいては、マンモグラム及びトモシンセシス画像の両方のレビューを行う可能性がある。それらが表れる順番は、トモシンセシス画像がコンボシーケンスにおいて最初に採取されたか又は最後に採取されたか、又は代替的に、両方のプレビュー画像が同時的に現れるかに依存する場合がある。トモシンセシスプレビュー画像は、非コンボモードにおけるトモシンセシススキャンに対して上述した結合のいずれかとすることが可能である。
コンボモードにおいては、別のプレビュー方法がオーバーレイイメージングを関与させる場合がある。マンモグラム及びトモシンセシス画像が同一の圧縮期間中に採取された場合には、該画像は患者の運動が無い状態で共登録させることが可能である。従って、オーバーレイ方法を使用することが可能であり、その場合に、マンモグラム及びトモシンセシススライス画像を同時的に又は交互に互いに重ねて表示させることが可能である。オブジェクトが一つの画像から別の画像へシフトすると、このことは、患者の運動を表す場合がある。この相関を容易化させるために、トモシンセシススキャンは好適には２００４年１１月１５日に出願した本願出願人の米国特許出願第６０／６２８，５１６号に開示されているように、円錐ビーム投影幾何学的形状に再構成され、尚、該特許出願は、その記載内容を引用により本明細書に取り込む。
デジタルマンモグラム及びトモシンセシス画像が同一の胸部から採取されるが、その採取は、典型的に、異なる露光技術で行われ且つ画像処理は、これら二つの異なるモダリティに対して極めて異なる場合がある。特に、ウインドウ幅及びレベルなどの最適な表示設定は、これら二つの異なる画像組に対して異なる場合がある。このことは、プレビュー画像に対して且つソフトコピーワークステーション上に表示される最終画像に対しての場合であることがある。
コンボ（マンモグラフィ／トモシンセシス）システムにおける更なる改良は、イメージャ１６からのピクセルデータの選択的ビニングによって達成することが可能である。本システムは、画像の異なる空間解像度で動作することが可能であり、例えば、マンモグラムに対してはより微細であり且つトモシンセシス画像に対してはより粗いものとすることが可能である。ビニングは、トモシンセシスモードにおいては非対称的とすることが可能であり、例えば、スキャニング方向においては一層粗く且つ直交方向においては一層微細であるものとすることが可能である。非制限的例として、イメージャ１６は，７０×７０マイクロメータピクセルピッチの生の空間分解能を有する場合がある。これは、本システムで採取されるマンモグラムに対して使用される空間分解能である場合がある。しかしながら、トモシンセシスイメージングの場合には、ビニングは、空間分解能を減少させるために画像処理ユニット９８（図９）によって使用される場合がある。例えば、イメージャ１６における４個のピクセル位置の各組の出力が平均化されるか又はその他の態様で更なる画像処理のために単一の平均化されたピクセル値に結合され、従って１４０×１４０マイクロメータのイメージャにおける空間分解能に対応する画像を形成させる場合がある。３個毎のピクセルの出力が、スキャンニング方向（Ｘ線供給源が不動化されている胸部と相対的に移動する）において平均化されるか又は別の態様で結合され（例えば、異なる重み付けで）るが、直交方向においては２個毎のピクセルの出力が結合される場合には、その結果は、１４０×１２０マイクロメータの実効空間分解能である。４個のピクセルがスキャニング方向においてビニングされるが、直交方向においては２個である場合には、結果的に得られる実効分解能は、１４０×２８０マイクロメータである。代替例においてはその他のビニング結合を使用することが可能である。スキャニング方向における一層粗い分解能は、採取及び再構成プロセスにより幾分効果的に回復させることが可能であり、その場合に、スキャニング方向に沿っての複数のビューが再構成されたピクセル値に貢献する。上述したビニングは、スキャン方向と直交方向との間で異なる場合があり、それはＭ．Ｓｔａｎｔｏｎ，ブランディス大学の米国特許第６，７４４，８４８号において提案されているものとは原理及び作用効果において異なるものであると思料する。それは、トモシンセシススキャンにおいてＸ線供給源の異なる角度位置に対して異なるビニングが関与するものであると理解される。画像プロセッサ９８において使用するための適切なビニングをプログラミングすることは、上記記載内容に鑑みて当業者がが適宜なしえるものと確信する。
以上、本発明の具体的な実施の態様について詳細に説明したが、本発明はこれらの具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変形及び修正を行うことが可能なものであることは勿論である。

単独で、且つ、代替的には、ＣＣマンモグラムデータ採取と結合された場合に、右側胸部Ｘ線トモシンセシスデータ採取のための前に開示された幾何学的形状を例示した概略図。 ＣＣマンモグラムデータ採取を包含することが可能であり且つ典型的であるが必ずしも患者がＸ線供給源軌跡を収容するために彼女の頭部をかしげることを必要とすることが無いか又は最小の頭部の傾斜が関与する患者の頭部からＸ線供給源が離れる方向に移動する右側胸部Ｘ線データ採取用の新たな幾何学的形状を示した概略図。 単独で、且つ、代替的には、ＭＬＯマンモグラムデータ採取と結合された場合に、右側胸部トモシンセシスデータ採取用の前に開示された幾何学的形状を示した概略図。 ＭＬＯマンモグラムデータ採取を包含することが可能な右側胸部Ｘ線データ採取用の新たな幾何学的形状を示した概略図。 マンモグラム画像データ及びトモシンセシス画像データを異なるシーケンスで採取するためのプロセスを例示した概念的フローチャート。 マンモグラム画像データ及びトモシンセシス画像データを異なるシーケンスで採取するためのプロセスを例示した概念的フローチャート。 マンモグラム画像データ及びトモシンセシス画像データを異なるシーケンスで採取するためのプロセスを例示した概念的フローチャート。 マンモグラム画像データ及びトモシンセシス画像データを異なるシーケンスで採取するためのプロセスを例示した概念的フローチャート。 本明細書に開示した新たなアプローチを実施するためのマンモグラフィ／トモシンセシスシステムを例示した概略ブロック図。 Ｘ線供給源の運動から患者を遮蔽する従来の方法を示した概略図。 Ｘ線供給源の運動から患者を遮蔽する新たな方法を示した概略図。 Ｘ線供給源の角度掃引が胸部プラットフォームに対する垂線に関して実質的に対称的であるトモシンセシス検査に遮蔽が使用される場合の患者頭部の配置状態を示した概略図。 遮蔽が右側胸部のトモシンセシス検査にために使用される場合の新たな患者の頭部の配置状態を示した概略図。 図１３に対応するものであるが左側胸部のトモシンセシス検査を例示した概略図。 面遮蔽を移動するモーター駆動方法を示した概略図。 図１５の構成の側面図。 面遮蔽及びその支持体の詳細を示した平面図。 図１７の構成の側面図。

符号の説明

１２：胸部プラットフォーム
１５：散乱除去グリッド
１６：イメージャ
９０：Ｘ線供給源
９２：胸部プラットフォーム機構
９４：イメージャ／散乱除去グリッドユニット
９６：制御部
９８：画像処理ユニット
９９：ディスプレイ及びインターふぇスユニット

Claims (36)

1. Ｘ線で患者の胸部をイメージングする方法において、
   Ｘ線ビームが出てくる焦点を具備しているＸ線供給源とフラットパネルデジタルＸ線イメージャとの間に患者の胸部を不動化させ、
   患者の頭部の片側にある軌跡に沿って前記胸部に対し異なるイメージング位置を介して前記焦点を移動させ、
   前記イメージング位置の各々において前記Ｘ線供給源とイメージャとを使用して前記胸部をＸ線でイメージングし、
   前記胸部と前記Ｘ線供給源との間に患者の頭部を遮蔽する遮蔽体を設け、
   患者の右側胸部及び左側胸部のいずれが不動化されているかに依存して前記患者の頭部に対して異なる位置の間で前記遮蔽体を移動させる、
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１において、前記軌跡の一方の横方向端部又はその近くであるイメージング位置においてマンモグラム画像データを採取することを特徴とする方法。
3. 請求項２において、前記軌跡に沿ってのイメージング位置の中間においてトモシンセシス画像データを採取することを特徴とする方法。
4. 請求項３において、マンモグラム画像データを採取する場合に、前記胸部と前記イメージャとの間において散乱除去グリッドを使用することを特徴とする方法。
5. 請求項３において、トモシンセシス画像データを採取する場合に、前記胸部と前記イメージャとの間において散乱除去グリッドを使用することを特徴とする方法。
6. 請求項１において、前記軌跡に沿って患者の頭部に最も近いイメージング位置においてマンモグラム画像データを採取することを特徴とする方法。
7. 請求項１において、前記軌跡に沿って患者の頭部から最も離れたイメージング位置においてマンモグラム画像データを採取することを特徴とする方法。
8. 請求項１において、前記イメージング位置の内の一つにおいてマンモグラム画像データを且つ前記イメージング位置の内のその他のものにおいてトモシンセシスデータを採取し、且つ画像データの採取とトモシンセシス画像データの採取との間でイメージングされる胸部の圧縮を変化させることを特徴とする方法。
9. 請求項１において、前記イメージング位置の内の一つにおいてマンモグラム画像データを且つ前記イメージング位置の内のその他のものにおいてトモシンセシスデータを採取し、且つマンモグラム画像データを採取するための露光係数をトモシンセシス画像データを採取するための露光係数と関係付ける露光制御用のコンピュータにより実現されるルックアップテーブルを使用することを特徴とする方法。
10. 請求項１において、複数個の前記イメージング位置の各々においてトモシンセシスデータを採取し、且つ最初のイメージング位置において採取したトモシンセシスデータを使用して前記イメージング位置のその後のものにおけるＸ線露光を決定することを特徴とする方法。
11. 請求項１において、複数個の前記イメージング位置の各々においてトモシンセシスデータを採取し、且つ該トモシンセシスデータを使用して患者胸部のスライスのトモシンセシス画像をコンピュータにより再構成することを特徴とする方法。
12. 請求項１１において、前記スライスの厚さを選択的に決定することを特徴とする方法。
13. 請求項１１において、前記スライスの方位を選択的に決定することを特徴とする方法。
14. 請求項１１において、プレビュートモシンセシス画像としてプレビューモードで前記トモシンセシス画像の内の少なくとも選択したものを表示させることを特徴とする方法。
15. 請求項１４において、前記イメージング位置の内の一つにおいてマンモグラムデータを採取し、そのマンモグラム画像データをプレビューマンモグラム画像へ処理し、該プレビューマンモグラム画像及び前記プレビュートモシンセシス画像を選択的に表示させることを特徴とする方法。
16. 請求項１５において、該プレビューマンモグラム画像を表示させる前に該プレビュートモシンセシス画像を表示させることを特徴とする方法。
17. 請求項１５において、前記プレビュートモシンセシス画像を表示させる前に前記プレビューマンモグラム画像を表示させることを特徴とする方法。
18. 請求項１５において、該マンモグラム及びトモシンセシスのプレビュー画像を同時的に表示させることを特徴とする方法。
19. 請求項１５において、該マンモグラムプレビュー画像及びトモシンセシスプレビュー画像の内の一つ又はそれ以上をウインドウ及び／又は前記プレビュー画像の内のその他のものとは異なる幅レベルで表示させることを特徴とする方法。
20. 請求項１５において、該マンモグラムプレビュー画像及びトモシンセシスプレビュー画像の内の一つ又はそれ以上を前記プレビュー画像のそのたのものとは異なる空間解像度で表示させることを特徴とする方法。
21. 請求項１５において、空間解像度及び表示されたトモシンセシス画像の間隔の内の少なくとも一つにおいて夫々のプレビュー画像とは異なる夫々の最終画像へ前記マンモグラム及びトモシンセシス画像データを再構成することを特徴とする方法。
22. 請求項１において、該遮蔽体は、該Ｘ線供給源がＣＣマンモグラムのための位置にある場合に、該Ｘ線供給源の下側にあることを特徴とする方法。
23. 請求項２２において、患者の左胸部と患者の右胸部とをイメージングする間に該遮蔽体を横方向に移動させることを特徴とする方法。
24. 請求項１において、該Ｘ線供給源の焦点を、７０ｃｍに等しいか又はそれを超える距離ＳＩＤだけ、該イメージャのイメージング面から離隔させることを特徴とする方法。
25. 請求項１において、前記遮蔽体は、前記Ｘ線供給源がＣＣ位置にある場合に、前記Ｘ線供給源と患者の胸部との間で且つ患者の頭部の一方の側部にあることを特徴とする方法。
26. 請求項２５において、患者の頭部のかしげ動作を減少させるか又は除去するために、患者の左胸部のＣＣイメージングと患者の右胸部のＣＣイメージングとの間で前記遮蔽体を横方向に移動させることを特徴とする方法。
27. 請求項１において、前記イメージング位置の内の一つ又はそれ以上において派生されたトモシンセシス画像データを使用して前記イメージング位置の内のべつのものにおいて派生されるマンモグラム画像データに対する露光情報を決定することにより自動露光制御を実施することを特徴とする方法。
28. 請求項１において、前記イメージング位置の内の少なくとも幾つかにおける夫々のピクセル値を有するトモシンセシス画像データを派生させ、且つより少ない総数の結合されたピクセル値へそれらを選択的に結合させることにより前記ピクセル値をビニングさせることを特徴とする方法。
29. 請求項２８において、前記結合処理が、より少ない数のピクセル値が別の方向におけるよりも該イメージャにおける画像面における一つの方向において夫々結合されたピクセル値へ結合されるという点において非対称的であることを特徴とする方法。
30. 請求項２９において、直交方向におけるよりも該Ｘ線供給源の運動方向においてより多数のピクセル値が夫々の結合されたピクセル値へ結合されることを特徴とする方法。
31. 請求項１において、該焦点が前記軌跡に沿って患者の頭部から離れる方向へ移動することを特徴とする方法。
32. 請求項１において、該焦点が前記軌跡に沿って患者の頭部へ向かって移動することを特徴とする方法。
33. Ｘ線で患者の胸部をイメージングするシステムにおいて、
    フラットパネルデジタルＸ線イメージャ、及び付勢されるとそこからＸ線ビームが出てくる焦点を有しているＸ線供給源、
    胸部支持体、及び該Ｘ線供給源と該Ｘ線イメージャとの間において患者の胸部を不動化させる圧縮パドル、
    患者の頭部の片側にある軌跡に沿って該胸部に対して異なるイメージング位置を介して該焦点を選択的に移動させるモーター駆動されるガントリ、
    前記イメージング位置の各々において前記Ｘ線供給源とイメージャとを使用してＸ線で該胸部をイメージングするために該Ｘ線供給源とイメージャとを制御するイメージング制御部、
    前記胸部と前記Ｘ線供給源との間に設けられており、前記胸部が右側胸部が左側胸部かに依存して前記患者の頭部に対して異なる位置の間で移動される患者の頭部を遮蔽する遮蔽体、
    を有していることを特徴とするシステム。
34. 請求項３３において、前記モーター駆動されるガントリが前記軌跡に沿って患者の頭部から離れる方向へ前記焦点を移動させることを特徴とするシステム。
35. 請求項３３において、前記モーター駆動されるガントリが前記軌跡に沿って患者の頭部へ向かって前記焦点を移動させることを特徴とするシステム。
36. 請求項３３において、該Ｘ線供給源における該焦点と該イメージャにおけるイメージング面との間の距離が７０ｃｍ以上であることを特徴とするシステム。

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