JP5650467B2 - 放射線画像撮影システム - Google Patents

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Description

本発明は、検査対象物に放射線を照射してステレオ画像を取得する放射線画像撮影システムに関する。
従来から、放射線画像撮影システムを用いた生検方法として、検査対象物に放射線を照射してステレオ画像を取得し、該ステレオ画像から前記検査対象物中の生検部位（例えば、乳房中の病変）の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置に基づいて該検査対象物に生検針を穿刺し、該検査対象物中の生検部位の組織を前記生検針の採取部（開口部）を介して吸引して採取することが広汎に行われている（特許文献１〜３参照）。
この種の生検方法において、生検部位の組織を確実に採取するためには、検査対象物に穿刺した状態の生検針及び生検部位の位置関係を正確に知り、該生検針の開口部を前記生検部位の近傍（例えば、生検部位に対向する位置）に配置する必要がある。
前記位置関係を知る方法として、検査対象物に生検針を穿刺した状態で、該検査対象物に放射線を照射してトモシンセシス画像を取得し、該トモシンセシス画像から対象エリア（生検部位）に対する該生検針の位置を特定するものが開示されている（特許文献４参照）。
また、脳腫瘍の外科手術やカテーテルを用いた手術においては、被検体内のプローブ（カテーテル）の位置を正確に知るために、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置を用いて前記被検体の３次元画像を作成し、前記プローブの先端位置を該３次元画像中に表示させる方法も知られている（特許文献５及び６参照）。
特開２０１０−１１０４１８号公報 特開２０１０−７５３１６号公報 特開２０１０−７５３１７号公報 特表２００９−５２６６１８号公報 特表２００５−５１８８５４号公報 特開２０００−１７５８９７号公報
上述した特許文献４の方法において、トモシンセシス画像上の生検針及び生検部位の位置関係は、実際の３次元座標上の位置関係と異なる。そのため、技師又は医師（以下、技師等と称する。）が、前記トモシンセシス画像を視て生検針及び生検部位の３次元座標上の位置関係を判断する必要があるが、この場合、技師等の経験によってその位置関係の正確性にバラツキが生じる。その結果、生検部位の組織を確実に採取することができないことがある。
また、上述した特許文献５又は６の方法では、３次元画像を作成するので、その処理及び制御が複雑になるおそれがある。
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡易且つ確実に検査対象物中の生検部位の組織を生検針で採取することができる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
本発明に係る放射線画像撮影システムは、検査対象物に生検針を穿刺し、該検査対象物中の生検部位の組織を前記生検針の開口部を介して採取可能な放射線画像撮影システムであって、前記生検針は、先細りのテーパ状に形成されており、前記検査対象物に前記生検針を穿刺した状態で該検査対象物に放射線を照射することにより取得されるステレオ画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された前記ステレオ画像中、前記生検針の先端及び前記生検部位をそれぞれ指示するための指示手段と、前記指示手段によって指示された前記生検針の指示部位の３次元座標位置を算出する生検針位置算出手段と、前記指示手段によって指示された前記生検部位の３次元座標位置を算出する生検部位位置算出手段と、前記生検針の指示部位の３次元座標位置に対する前記生検部位の３次元座標位置の方向を算出する方向算出手段と、前記方向算出手段によって算出された方向を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る放射線画像撮影システムは、検査対象物に生検針を穿刺し、該検査対象物中の生検部位の組織を前記生検針の開口部を介して採取可能な放射線画像撮影システムであって、前記生検針の開口部は、前記検査対象物に前記生検針を穿刺した状態で該検査対象物に放射線を照射することにより取得されるステレオ画像で略Ｕ字状に表示されるように構成されており、当該ステレオ画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された前記ステレオ画像中、前記生検針の開口部を形成する開口部形成線及び前記生検部位をそれぞれ指示するための指示手段と、前記指示手段によって指示された前記生検針の指示部位の３次元座標位置を算出する生検針位置算出手段と、前記指示手段によって指示された前記生検部位の３次元座標位置を算出する生検部位位置算出手段と、前記生検針の指示部位の３次元座標位置に対する前記生検部位の３次元座標位置の方向を算出する方向算出手段と、前記方向算出手段によって算出された方向を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
このようなシステムによれば、生検針を先細りのテーパ状に形成した場合には、生検針の先端の３次元座標位置に対する生検部位の３次元座標位置の方向を方向算出手段にて算出して報知するので、技師等は、算出された前記方向に基づいて、前記生検針の開口部の位置を調整することができる。これにより、該開口部を前記生検部位に対向する位置に配置させることができる。よって、前記生検部位の組織を前記生検針で確実に採取することができる。なお、該システムでは、３次元画像を作成する必要がないので、計算処理等が複雑化することもない。
また、生検針の開口部をステレオ画像で略Ｕ字状に表示されるように構成すると、開口部の３次元座標位置を生検針位置算出手段によって容易に算出することができる。
本発明において、前記生検針の指示部位の３次元座標位置と前記生検部位の３次元座標位置とを結ぶ線分を前記生検針の穿刺方向に直交する平面に投影したときの該平面上にある該線分の距離を算出する距離算出手段を備え、前記報知手段は、前記距離算出手段によって算出された距離を報知してもよい。
これにより、前記生検針の特徴部の３次元座標位置と前記生検部位の３次元座標位置とを結ぶ線分を前記生検針の穿刺方向に直交する平面に投影したときの該平面上にある該線分の距離を算出して報知するので、技師等は、例えば、算出された前記距離に基づいて、例えば、検査対象物を生検針の穿刺方向に直交する方向に押して生検部位の位置を微調整することができる。よって、前記生検針に対して好適な位置に前記生検部位を配置させることができる。従って、生検部位の組織を生検針で一層確実に採取することができる。
本発明において、前記生検部位の３次元座標位置が、前記生検針の穿刺方向における該生検針の開口部の開口範囲にあるか否かを判定する判定手段を備え、前記報知手段は、該生検部位の３次元座標位置が該開口範囲外にあると前記判定手段にて判定された場合に、該判定結果を報知してもよい。
これにより、前記生検部位の３次元座標位置が生検針の穿刺方向における該生検針の開口部の開口範囲外にあった場合に、例えば、検査対象物を生検針の穿刺方向に押して生検部位の位置を微調整することで、前記生検部位の３次元座標位置を該開口範囲に位置させることができる。よって、生検部位の組織を生検針で一層確実に採取することができる。
本発明において、前記生検針の指示部位の３次元座標位置に基づいて、前記生検針の開口部の位置を算出する開口部位置算出手段を備えていてもよい。
これにより、前記生検部位の３次元座標位置と生検針の開口部との位置関係が明確になるので、該生検部位の３次元座標位置が前記生検針の穿刺方向における開口部の開口範囲にあるか否かを容易に判定することができる。
本発明において、前記検査対象物に対する前記生検針の穿刺方向を入力する入力手段を備え、前記開口部位置算出手段は、前記入力手段に入力された穿刺方向に基づいて、前記生検針の開口部の位置を算出してもよい。
これにより、検査対象物に対して生検針の穿刺方向を複数設定することが可能な場合でも、該生検針の開口部の位置を確実に算出することができる。
本発明において、前記表示手段は、前記方向算出手段によって算出された方向、前記距離算出手段によって算出された距離、及び、前記判定手段の判定結果を表示することにより、前記報知手段として機能してもよい。
これにより、表示手段と報知手段を別々に備えた場合と比較して、部品点数を削減することができる。
本発明において、前記ステレオ画像中の前記生検針を指示する生検針指示モードと、前記ステレオ画像中の前記生検部位を指示する生検部位指示モードとを選択可能なモード選択手段を備えていてもよい。
これにより、技師等は、生検針指示モードと生検部位指示モードを自由に選択することができるので、生検針の指示と生検部位の指示を効率的且つ正確に行うことができる。
本発明において、前記指示手段は、前記開口部形成線における互いに対向する対向辺のいずれか一方を指示可能であってもよい。
これにより、生検針の開口部の３次元座標位置を生検針位置算出手段によって容易に算出することができると共に、各ステレオ画像において、生検針の特徴部の指示精度を高めることができる。
本発明において、前記指示手段は、前記開口部形成線における互いに対向する対向辺を結ぶ辺の略中央に位置する点を指示可能であってもよい。
これにより、生検針の開口部の３次元座標位置を生検針位置算出手段によって容易に算出することができると共に、各ステレオ画像において、生検針の特徴部の指示精度を高めることができる。
以上説明したように、本発明によれば、技師等は、方向算出工程で算出された方向に基づいて、生検針の開口部の位置を調整することにより、該開口部を前記生検部位に対向する位置に配置させることができるので、前記生検部位の組織を前記生検針で確実に採取することができる。なお、該システムでは、３次元画像を作成する必要がないので、計算処理等が複雑化することもない。
本発明に係るマンモグラフィシステムの斜視図である。 図１のマンモグラフィシステムの一部省略側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図３の生検針と圧迫板の上面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 ステレオ撮影を模式的に説明するための説明図である。 図１のマンモグラフィシステムの構成ブロック図である。 図１のマンモグラフィシステムを用いた生検方法を説明するためのフローチャートであって、ステップＳ１３までを示したフローチャートである。 図１のマンモグラフィシステムを用いた生検方法を説明するためのフローチャートであって、ステップＳ１４以降を示したフローチャートである。 第１ステレオ画像が表示された状態の表示部の斜視図である。 第２ステレオ画像が表示された状態の表示部の斜視図である。 角度算出部の算出結果に基づいてダイヤルを調整した状態を説明するための説明図である。 図１２の状態における生検針の開口部の位置を示す断面図である。 生検針の特徴点の他の例を説明するための説明図である。
以下、検査対象物の生検部位の組織を採取する生検方法について、それを実施する放射線画像撮影システムとの関係で好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、放射線画像撮影システムとしてのマンモグラフィシステム１０は、基本的には、立設状態に設置される基台１２と、前記基台１２の略中央部に配設された旋回軸１４の先端部に固定されるアーム部材１６と、被検体（被写体）１８のマンモ２０に対して放射線２２を照射する放射線源２４を収容し、前記アーム部材１６の一端部に固定される放射線源収容部２６と、マンモ２０を透過した放射線２２を検出する固体検出器（放射線検出器）２８が収容され、アーム部材１６の他端部に固定される撮影台３０と、前記撮影台３０に対してマンモ２０を圧迫して保持する圧迫板３２と、前記圧迫板３２に装着され、マンモ２０の生検部位３４から必要な組織を採取するバイオプシハンド部３６と、前記基台１２と有線を介して電気的に接続されたコンソール３８とを備える。
なお、図１では、座位の体勢にある被検体１８のマンモ２０を圧迫板３２及び撮影台３０により圧迫固定した状態において、マンモ２０に対する放射線２２の照射や、生検部位３４に対する組織の採取が行われる場合を図示している。また、基台１２には、被検体１８の撮影部位等の撮影条件や被検体１８のＩＤ情報等を設定可能な表示操作部４０が配設される。
放射線源収容部２６及び撮影台３０を連結するアーム部材１６は、旋回軸１４を中心として旋回することで、被検体１８のマンモ２０に対する方向が調整可能に構成される。また、放射線源収容部２６は、ヒンジ部４２を介してアーム部材１６に連結されており、矢印θ方向に撮影台３０とは独立に旋回可能に構成される。アーム部材１６の矢印Ｘ方向に沿った両側部には、被検体１８が把持するための取手部４４がそれぞれ設けられている。
圧迫板３２は、アーム部材１６に形成された溝部４６に連結された状態で放射線源収容部２６及び撮影台３０間に配設されており、矢印Ｚ方向に変位可能に構成される。
圧迫板３２上面（圧迫板３２の放射線源２４側に位置する面）のうち前記溝部４６の近傍には、上述したバイオプシハンド部３６が取り付けられている。また、圧迫板３２の被検体１８の胸壁５０側には、バイオプシハンド部３６を用いた組織採取のための矩形状の開口部５２が形成されている。
なお、圧迫板３２は、溝部４６に対して着脱可能に構成されていてもよい。この場合、形状の異なる開口部５２が形成された圧迫板３２を複数用意しておけば、被写体１８に無理な体勢を強いることなく生検検査を行うことができる。
バイオプシハンド部３６は、圧迫板３２に固定されたポスト５４と、前記ポスト５４に一端部が軸支され、圧迫板３２の面に沿って旋回可能な第１アーム５６と、前記第１アーム５６の他端部に一端部が軸支され、圧迫板３２の面に沿って旋回可能な第２アーム５８とを備える。
図３に示すように、第２アーム５８の他端部には、矢印α方向に傾動可能な生検針６０が装着される。生検針６０は、その軸線方向に移動可能に構成されている。これにより、生検針６０は、複数の方向からマンモ２０に対して穿刺することが可能となっている。なお、本実施形態では、生検針６０の穿刺方向を矢印Ｚ方向に設定した例について説明する。
生検針６０は、円筒状に構成された生検針本体６２と、前記生検針本体６２の先端側に設けられた先細りのテーパ部６４と、前記生検針本体６２の後端側に設けられた開口部位置調整機構６６を有している。
生検針本体６２の先端寄りの外周面には、図示しない吸引装置の吸引作用下に生検部位３４の組織（例えば、石灰化組織）を生検針本体６２内に導くための開口部６８が形成されている。開口部６８は、側面視で矩形状に形成されて矢印Ｚ方向に沿って延びている。なお、開口部６８の形状は、任意に設定してよく、例えば、側面視で円形状、楕円形状、又は、多角形状に形成してもよい。
生検針６０の開口部６８は、バイオプシハンド部３６の第１アーム５６及び第２アーム５８を圧迫板３２の面に沿ったＸ−Ｙ平面内で移動させると共に、生検針６０を矢印Ｚ方向に移動させることにより、生検部位３４の近傍に配置することができる。
テーパ部６４の先端Ｎは、生検針６０の軸線Ａｘ上に位置している。これにより、後述するステレオ撮影を行った際に、テーパ部６４の先端Ｎが生検針本体６２に隠れてしまうことを好適に防止することができる。なお、テーパ部６４の先端Ｎは、生検針６０の軸線に対してオフセットしていてもよい。
開口部位置調整機構６６は、生検針本体６２と一体回転可能に構成されたダイヤル７０と、第２アーム５８に支持されてダイヤル７０の周囲に配置された方位表示部７２とを含んでいる。
ダイヤル７０の上面には、生検針本体６２に形成された開口部６８のＸ−Ｙ平面の向きを示すための目印７４が付されている。目印７４は、線状であって、開口部６８の中央Ｈ０の鉛直上方に位置している（図４及び図５参照）。
方位表示部７２の上面には、ダイヤル７０の周りに３０度間隔で目盛が表示されると共に、１〜１２までの数字が前記目盛に対応して表示されている。また、本実施形態では、生検針６０の軸線から基台１２に向かう方向を１２時方向としている。これにより、生検針６０をマンモ２０に穿刺した状態で、開口部６８がどの方向に向いているかを容易に知ることができる。なお、図４及び図５では、目印７４が１２時方向に位置しているので、開口部６８の向きも１２時方向となっている。また、方位表示部７２に表示される目盛及び数字は、任意に設定してよい。
図６に示すように、マンモグラフィシステム１０では、固体検出器２８の垂直軸（中心軸）７６に対して斜め（Ａ位置及びＢ位置）に配置された放射線源２４からマンモ２０に対して放射線２２ａ、２２ｂを照射するステレオ撮影を行い、固体検出器２８は、ステレオ撮影によりマンモ２０を透過した放射線２２ａ、２２ｂを検出して放射線画像に変換する。
マンモグラフィシステム１０では、ステレオ撮影の撮影枚数や撮影順序は適宜設定される。また、Ａ位置及びＢ位置間の放射線源２４の移動は、上述したように、ヒンジ部４２を中心として放射線源収容部２６を回動させることにより行われる。
なお、本実施形態では、Ａ位置及びＢ位置に放射線源２４を配置した状態で放射線２２ａ、２２ｂをそれぞれ照射する場合について説明したが、中心軸７６上のＣ位置及びＡ位置に放射線源２４を配置した状態で放射線２２をそれぞれ照射するステレオ撮影や、Ｃ位置及びＢ位置に放射線源２４を配置した状態で放射線２２をそれぞれ照射するステレオ撮影も可能であることは勿論である。
図７に示すように、コンソール３８には、表示部７８、指示部８０、及び、入力部８２が接続されている。表示部７８は、ステレオ撮影により得られた２枚の放射線画像（ステレオ画像）８４ａ、８４ｂ、８６ａ、８６ｂを表示する（図１０及び図１１参照）。
なお、本実施形態では、圧迫板３２及び撮影台３０で圧迫固定されたマンモ２０に生検針６０を穿刺する前の状態で、Ａ位置から放射線２２ａが照射されたときに取得される第１ステレオ画像を８４ａとし、Ｂ位置から放射線２２ｂが照射されたときに取得される第１ステレオ画像を８４ｂとしている。また、該マンモ２０に生検針６０を穿刺した状態で、Ａ位置から放射線２２ａが照射されたときに取得される第２ステレオ画像を８６ａとし、Ｂ位置から放射線２２ｂが照射されたときに取得される第２ステレオ画像を８６ｂとしている。
指示部８０は、マウス等のポインティングデバイスであり、表示部７８の表示内容（第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂ及び第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂ）を視た技師等は、前記ポインティングデバイスを用いて、各第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂ及び各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおける複数の病変８８ａ〜８８ｃの中から、組織を採取したい病変（ターゲット、生検部位３４）８８ｂを指示することが可能である。
また、表示部７８の表示内容（第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂ）を視た技師等は、指示部８０を用いて、各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂ中の生検針６０の特徴部を指示することが可能である。なお、タッチパネル式の表示部７８を用いることにより、指示部８０と表示部７８とを一体に構成してもよいことは勿論である。
本実施形態では、生検針６０の特徴部としては、テーパ部６４の先端Ｎが設定されている。これにより、生検針６０の特徴部が１点に特定されるので、各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて、生検針６０の対応する特徴部を正確に指示することができる。なお、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂでは、生検針６０の先端Ｎは確実に表示される。
入力部８２は、例えば、キーボードであり、技師等は、前記入力部８２を用いてマンモ２０に対する生検針６０の穿刺方向等を入力することが可能である。
コンソール３８は、記憶部９０、圧迫板駆動制御部９２、撮影条件設定部９４、放射線源駆動制御部９６、検出器制御部９８、画像情報記憶部１００、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）処理部１０２、モード設定部１０４、生検部位位置算出部１０６、生検針位置算出部１０８、位置情報記憶部１１０、開口部位置算出部１１２、判定部１１４、距離算出部１１６、角度算出部１１８、及び、生検針駆動制御部１２０を有する。
記憶部９０には、第１撮影角度データ、第２撮影角度データ、第１生検針データ、及び、第２生検針データ等の情報が記憶されている。
第１撮影角度データとしては、Ａ位置における放射線源２４の中心軸７６に対する傾斜角度＋θ１が用いられ、第２撮影角度データとしては、Ｂ位置における放射線源２４の中心軸７６に対する傾斜角度−θ１が用いられる。
第１生検針データとしては、生検針６０の開口部６８の矢印Ｚ方向における開口幅Ｌ１が用いられ、第２生検針データとしては、生検針６０のテーパ部６４の先端Ｎから開口部６８の下端までの距離Ｌ２が用いられる。
圧迫板駆動制御部９２は、圧迫板３２を矢印Ｚ方向に移動させる。撮影条件設定部９４は、管電流、管電圧、放射線２２の照射線量、照射時間、撮影方法、撮影順序等の撮影条件を設定する。放射線源駆動制御部９６は、前記撮影条件に従って放射線源２４を駆動制御する。
検出器制御部９８は、固体検出器２８を制御して、該固体検出器２８で放射線２２から変換された放射線画像を画像情報記憶部１００に記憶する。なお、本実施形態では、２つの撮影角度（ステレオ角度）での２枚の放射線画像が記憶される。
ＣＡＤ処理部１０２は、画像情報記憶部１００に記憶された放射線画像に対する画像処理を行って表示部７８及び／又は表示操作部４０に第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂと第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂを表示させる。
モード設定部１０４は、第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂ及び第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂ中の生検部位３４を指示する生検部位指示モードと、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂ中の生検針６０の先端Ｎを指示する生検針指示モードとを設定する。これにより、技師等は、例えば、指示部８０を用いてモード設定部１０４から生検部位指示モード又は生検針指示モードを自由に選択することができるので、生検部位３４の指示と生検針６０の指示を効率的且つ正確に行うことができる。
生検部位位置算出部１０６は、生検部位指示モードでの指示部８０の指示情報、第１撮影角度データ、及び、第２撮影角度データ等に基づいて、生検部位３４（生検部位３４の中心点Ｔ）の３次元座標（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）位置（以下、生検部位座標位置と称することがある。）を算出し、生検部位座標位置の情報を位置情報記憶部１１０に記憶すると共に生検針駆動制御部１２０に出力する。
ここで、３次元座標位置の原点（基準点）Ｏは、任意に設定可能であるが、本実施形態においては、中心軸７６上（放射線源２４をＣ位置に配置した状態で放射線源収容部２６の下面と中心軸７６との交点）に設定され、この３次元座標系では、原点ＯからＡ位置に向かう方向をＸ軸の正の方向、原点Ｏから基台１２に向かう方向をＹ軸の正の方向、原点Ｏから圧迫板３２に向かう方向をＺ軸の正の方向となっている。
生検針位置算出部１０８は、生検針指示モードでの指示部８０の指示情報、第１撮影角度データ、及び、第２撮影角度データ等に基づいて、生検針６０の先端Ｎの３次元座標（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）位置（以下、生検針座標位置と称することがある。）を算出し、生検針座標位置の情報を位置情報記憶部１１０に記憶すると共に開口部位置算出部１１２に出力する。
なお、生検部位座標位置及び生検針座標位置の算出方法については、ステレオ撮影における公知の３次元座標位置の算出方法に基づいて行うことが可能である。
開口部位置算出部１１２は、生検針６０をマンモ２０に穿刺した状態において、第１生検針データ、第２生検針データ、入力部８２により入力された穿刺方向、及び、生検針座標位置に基づいて生検針６０の開口部６８の３次元座標位置を算出する。具体的には、開口部位置算出部１１２は、前記開口部６８を構成する壁部の上端部位の中央点Ｈ１と、前記壁部の下端部位の中央点Ｈ２の３次元座標位置を算出し、算出結果を判定部１１４に出力する。つまり、前記点Ｈ１及び点Ｈ２の３次元座標は、下記のように設定される（図３参照）。
（１） 点Ｈ１（Ｘｈ、Ｙｈ、Ｚｎ−Ｌ１−Ｌ２）
（２） 点Ｈ２（Ｘｈ、Ｙｈ、Ｚｎ−Ｌ２）
判定部１１４は、生検針６０をマンモ２０に穿刺した状態で、生検部位座標位置が矢印Ｚ方向における生検針６０の開口部６８の開口範囲にあるか否かを判定する。つまり、Ｚ軸座標において、点Ｔが点Ｈ１及び点Ｈ２の間に位置している否かを判定する。そして、判定部１１４は、点Ｔが点Ｈ１及び点Ｈ２の間に位置していないと判定した場合に、その判定結果を表示部７８及び／又は表示操作部４０に表示させる。
距離算出部１１６は、Ｘ−Ｙ平面投影視において、生検針座標位置及び生検部位座標位置の距離Ｌを算出し、算出された距離Ｌを表示部７８及び／又は表示操作部４０に表示させる。
角度算出部（方向算出手段）１１８は、生検針座標位置に対する生検部位座標位置の方向を算出する。具体的には、角度算出部１１８は、Ｘ−Ｙ平面投影視において、生検針６０の先端Ｎ及び生検部位３４の中心Ｔを結ぶ線分Ｄと生検針６０の軸線Ａｘから基台１２側に矢印Ｙ方向に沿って延びた基準線Ｓとのなす角度βを算出し、前記角度βを表示部７８及び／又は表示操作部４０に表示する。
生検針駆動制御部１２０は、生検部位位置算出部１０６から出力される生検部位座標位置の情報に基づいてバイオプシハンド部３６を介して生検針６０を所定位置に移動させる。
次に、上述したように構成されるマンモグラフィシステム１０を用いた生検方法について図８〜図１３を参照しながら説明する。
先ず、技師等は、撮影条件設定部９４を用いて、マンモ２０に応じた管電流、管電圧、放射線の照射線量、照射時間、撮影方法、撮影順序等を設定する（ステップＳ１）。設定した撮影条件は、放射線源駆動制御部９６に設定される。
続いて、被検体１８のマンモ２０のポジショニングを行う（ステップＳ２）。すなわち、マンモ２０を撮影台３０の所定位置（圧迫板３２の開口部５２に対向する位置）に配置した後、圧迫板駆動制御部９２により圧迫板３２を撮影台３０に向かって矢印Ｚ方向に移動させ、マンモ２０を圧迫してポジショニングを行う。これにより、マンモ２０は、撮影台３０及び圧迫板３２で圧迫固定される。
次に、放射線源駆動制御部９６は、放射線源２４を駆動して、マンモ２０に対して第１回目のステレオ撮影を行う（ステップＳ３）。この場合、ヒンジ部４２を中心として放射線源収容部２６を移動させ、Ａ位置及びＢ位置から放射線２２ａ、２２ｂをそれぞれ照射することにより、マンモ２０を透過した放射線２２ａ、２２ｂが撮影台３０の固体検出器２８によって放射線画像として検出される。
そして、検出器制御部９８は、固体検出器２８を制御して、２枚の放射線画像を取得し、これら２枚の放射線画像を画像情報記憶部１００に一旦記憶させる。
その後、ＣＡＤ処理部１０２は、画像情報記憶部１００に記憶されたマンモ２０の２枚の放射線画像に対する画像処理を行い、画像処理後の第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂを表示部７８及び／又は表示操作部４０に表示させる（ステップＳ４）。なお、以下の説明では、前記第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂを表示部７８に表示させた例について述べる（図１０参照）。第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂについても同様である。
また、技師等は、指示部８０を操作してモード設定部１０４から生検部位指示モードを選択する（ステップＳ５）。
その後、技師等は、第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂを視ながら指示部８０を操作して、各第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂにおける複数の病変８８ａ〜８８ｃの中から組織を採取したい病変８８ｂ（生検部位３４）を指示する（ステップＳ６）。
そして、各第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂにおいて生検部位３４が指示されると、生検部位位置算出部１０６は、各第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂにおいて指示された生検部位３４の３次元座標位置を算出する（ステップＳ７）。
続いて、技師等は、第１ステレオ画像８４ａ、８４ｂ等から生検針６０の穿刺方向を決定し、入力部８２を用いて入力する。本実施形態では、前記生検針６０の穿刺方向は、矢印Ｚ方向となっている。
次いで、生検針駆動制御部１２０は、生検部位位置算出部１０６からの生検部位座標位置の情報に基づいて生検針６０を移動させることにより、生検針６０をマンモ２０に穿刺する（ステップＳ８）。つまり、生検針駆動制御部１２０は、バイオプシハンド部３６の第１アーム５６及び第２アーム５８をＸ−Ｙ平面内で移動させ、生検針６０を生検部位３４に対向する位置（生検部位３４に対向して矢印Ｚ方向に沿った所定位置）に位置決めした後に、生検針６０を撮影台３０側に移動させる。
その後、放射線源駆動制御部９６は、放射線源２４を駆動して、生検針６０を穿刺した状態のマンモ２０に対して第２回目のステレオ撮影を行う（ステップＳ９）。このステップＳ９では、上述したステップＳ３と同一の処理を行うため、詳細な説明は省略する。なお、以下のステップにおいても、上述した説明と重複する内容に関しては省略する。
そして、固体検出器２８によって検出された放射線画像は、画像情報記憶部１００に一旦記憶され、ＣＡＤ処理部１０２によって画像処理が行われた後、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂとして表示部７８に表示される（ステップＳ１０：図１１参照）。
続いて、技師等は、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂを視ながら指示部８０を操作して、各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて、生検部位３４を指示する（ステップＳ１１）。
各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて生検部位３４が指示されると、生検部位位置算出部１０６は、各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて指示された生検部位３４の３次元座標（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）位置を算出する（ステップＳ１２）。
また、技師等は、指示部８０を操作してモード設定部１０４から生検針指示モードを選択する（ステップＳ１３）。
次いで、技師等は、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂを視ながら指示部８０を操作して、各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて、生検針６０の先端Ｎを指示する（ステップＳ１４）。
各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて生検針６０の先端Ｎが指示されると、生検針位置算出部１０８は、各第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて指示された生検針６０の先端Ｎの３次元座標（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）位置を算出する（ステップＳ１５）。
その後、開口部位置算出部１１２は、生検針６０の開口部６８の３次元座標位置（点Ｈ１及び点Ｈ２）を算出する（ステップＳ１６）。ここで、該開口部６８の３次元座標位置は、第１生検針データ、第２生検針データ、穿刺方向、及び、生検針座標位置に基づいて算出される。
続いて、判定部１１４は、生検部位座標位置が矢印Ｚ方向における生検針６０の開口部６８の開口範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ１７）。具体的には、Ｚ軸座標において、生検部位座標（Ｚｔ）位置が点Ｈ１（Ｚｎ−Ｌ１−Ｌ２）よりも大きく、且つ、点Ｈ２（Ｚｎ−Ｌ２）よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ１７において否定判定（ＮＯ）であった場合、圧迫板３２を矢印Ｚ方向に移動させることにより、マンモ２０の矢印Ｚ方向の押圧力を調整する（ステップＳ１８）。これにより、生検部位３４のＺ方向の位置を微調整することができるので、該生検部位３４を矢印Ｚ方向における生検針６０の開口部６８の開口範囲に位置させることが可能となる。その後、上述したステップＳ９の処理に戻る。
一方、ステップＳ１７において肯定判定（ＹＥＳ）であった場合、距離算出部１１６は、Ｘ−Ｙ平面投影視において、生検針座標位置及び生検部位座標位置の距離Ｌを算出（ステップＳ１９）し、その算出結果を表示部７８に表示させる（ステップＳ２０）。ここで、前記距離Ｌは、例えば、下記の式（１）によって算出することができる。
Ｌ＝｛（Ｘｎ−Ｘｔ）２＋（Ｙｎ−Ｙｔ）２｝１／２ …（１）
その後、技師等は、算出された距離Ｌが基準距離Ｌ０よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２１）。基準距離Ｌ０としては、例えば、生検部位３４の組織を吸引可能な距離が用いられ、生検針６０の種類等に応じて予め定められている。
ステップＳ２１において、前記距離Ｌが基準距離Ｌ０よりも大きいと技師等が判断した場合には、技師等は、例えば、マンモをＸ−Ｙ平面に沿った方向に押圧する（ステップＳ２２）。これにより、生検部位３４のＸ−Ｙ平面に沿った方向の位置を微調整することができるので、生検針座標位置及び生検部位の距離Ｌを基準距離Ｌ０よりも小さくすることが可能となる。その後、上述したステップＳ９の処理に戻る。
一方、ステップＳ２１において、前記距離Ｌが基準距離Ｌ０以下であると技師等が判断した場合には、角度算出部１１８は、基準線Ｓと線分Ｄのなす角度βを算出（ステップＳ２３）し、その算出結果を表示部７８に表示させる（ステップＳ２４）。ここで、前記角度βは、例えば、下記の式（２）によって算出することができる。
β＝ａｒｃｔａｎ｛（Ｘｎ−Ｘｔ）／（Ｙｔ−Ｙｎ）｝…（２）
その後、技師等は、算出された角度βに基づいてダイヤル７０を調整する。例えば、前記角度βが６０度であった場合、技師等は、ダイヤル７０を反時計周りに６０度回転させる（図１２参照）。その結果、生検針６０の開口部６８は、１０時方向に位置することとなり、生検部位３４に対向することとなる（図１３参照）。言い換えれば、Ｘ−Ｙ平面視において、生検針６０の軸線Ａｘと開口部６８の中央Ｈ０を通る線が生検部位３４の中心点Ｔを通ることとなる。
その後、生検針６０による吸引処理が開始され、生検部位３４の組織が採取される（ステップＳ２６）。そして、生検針６０を圧迫板３２側に移動させることにより、生検針６０がマンモ２０から抜き取られ（ステップＳ２７）、生検検査が終了する。
本実施形態では、角度算出部１１８にて算出された角度βに基づいてダイヤル７０を調整することにより、生検針６０の開口部６８を生検部位３４に対向するように配置させることができるので、生検部位３４の組織を生検針６０で確実に採取することができる。なお、本実施形態では、３次元画像を作成する必要がないので、前記角度βの算出処理等が複雑化することもない。
また、ステップＳ１６において、第１生検針データ、第２生検針データ、穿刺方向、及び、生検針座標位置に基づいて生検針６０の開口部６８の点Ｈ１及び点Ｈ２の３次元座標位置を算出しているので、生検部位座標位置が矢印Ｚ方向における開口部６８の開口範囲にあるか否かを容易に判定することができる。
さらに、本実施形態では、判定部１１４の判定結果、距離算出部１１６にて算出される距離Ｌ、及び、角度算出部１１８にて算出される角度βを表示部７８に表示しているので、該表示部７８が報知手段として機能する。これにより、表示部７８と報知手段を別々に用意した場合と比較して部品点数を削減することができる。但し、本実施形態は、音声等によって前記判定部１１４の判定結果等を報知する報知手段を前記表示部７８とは別に設けてもよい。
本実施形態において、生検針６０の特徴部は、任意に選択することができる。例えば、図１４に示すように、生検針６０の特徴部は、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂ中に表示された生検針６０の開口部６８を構成する開口部形成線１２２上に位置していてもよい。この場合、生検針６０の開口部６８の３次元座標位置を生検針位置算出部１０８によって容易に算出することができる。なお、開口部形成線１２２は、略Ｕ字状（略コ字状）に形成されており、互いに対向する対向辺１２４、１２６と、対向辺１２４と対向辺１２６の間を結ぶ接続辺１２８とを含む。
具体的には、生検針６０の特徴部は、図１４中の点Ｐ１〜点Ｐ５のうちのいずれか１つとすることが好ましい。なお、図１４の例では、対向辺１２４の端部に位置する点を点Ｐ１とし、対向辺１２４と接続辺１２８の交点を点Ｐ２とし、接続辺１２８の中央に位置する点を点Ｐ３とし、対向辺１２６と接続辺１２８の交点を点Ｐ４とし、対向辺１２６の端部に位置する点を点Ｐ５としている。
このような点Ｐ１〜点Ｐ５のうちのいずれか１つを生検針６０の特徴部とすることにより、生検針６０の開口部６８の３次元座標位置を生検針位置算出部１０８によって容易に算出することができると共に、第２ステレオ画像８６ａ、８６ｂにおいて、生検針６０の特徴部の指示精度を高めることができる。
本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
本発明に係る放射線画像撮影システムは、トモシンセシス撮影を行うものであってもよく、この場合、複数のトモシンセシス画像の中から好適な２枚の画像をステレオ画像として用いればよい。
１０…マンモグラフィシステム（放射線画像撮影システム）
２０…マンモ（検査対象物） ２２、２２ａ、２２ｂ…放射線
２４…放射線源 ３４…生検部位
３８…コンソール ６０…生検針
６２…生検針本体 ６４…テーパ部
６８…開口部 ７０…ダイヤル
７２…方位表示部 ７８…表示部
８０…指示部 ８２…入力部
８４ａ、８４ｂ…第１ステレオ画像 ８６ａ、８６ｂ…第２ステレオ画像
８８ａ〜８８ｃ…病変 １０４…モード設定部
１０６…生検部位位置算出部 １０８…生検針位置算出部
１１０…位置情報記憶部 １１２…開口部位置算出部
１１４…判定部 １１６…距離算出部
１１８…角度算出部（方向算出部） １２２…開口部形成線
１２４、１２６…対向辺 １２８…接続辺

Claims (10)

  1. 検査対象物に生検針を穿刺し、該検査対象物中の生検部位の組織を前記生検針の開口部を介して採取可能な放射線画像撮影システムであって、
    前記生検針は、先細りのテーパ状に形成されており、
    前記検査対象物に前記生検針を穿刺した状態で該検査対象物に放射線を照射することにより取得されるステレオ画像を表示する表示手段と、
    前記表示手段に表示された前記ステレオ画像中、前記生検針の先端及び前記生検部位をそれぞれ指示するための指示手段と、
    前記指示手段によって指示された前記生検針の指示部位の３次元座標位置を算出する生検針位置算出手段と、
    前記指示手段によって指示された前記生検部位の３次元座標位置を算出する生検部位位置算出手段と、
    前記生検針の指示部位の３次元座標位置に対する前記生検部位の３次元座標位置の方向を算出する方向算出手段と、
    前記方向算出手段によって算出された方向を報知する報知手段とを備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  2. 検査対象物に生検針を穿刺し、該検査対象物中の生検部位の組織を前記生検針の開口部を介して採取可能な放射線画像撮影システムであって、
    前記生検針の開口部は、前記検査対象物に前記生検針を穿刺した状態で該検査対象物に放射線を照射することにより取得されるステレオ画像で略Ｕ字状に表示されるように構成されており、
    当該ステレオ画像を表示する表示手段と、
    前記表示手段に表示された前記ステレオ画像中、前記生検針の開口部を形成する開口部形成線及び前記生検部位をそれぞれ指示するための指示手段と、
    前記指示手段によって指示された前記生検針の指示部位の３次元座標位置を算出する生検針位置算出手段と、
    前記指示手段によって指示された前記生検部位の３次元座標位置を算出する生検部位位置算出手段と、
    前記生検針の指示部位の３次元座標位置に対する前記生検部位の３次元座標位置の方向を算出する方向算出手段と、
    前記方向算出手段によって算出された方向を報知する報知手段とを備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  3. 請求項１又は２に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記生検針の指示部位の３次元座標位置と前記生検部位の３次元座標位置とを結ぶ線分を前記生検針の穿刺方向に直交する平面に投影したときの該平面上にある該線分の距離を算出する距離算出手段を備え、
    前記報知手段は、前記距離算出手段によって算出された距離を報知することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  4. 請求項３記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記生検部位の３次元座標位置が、前記生検針の穿刺方向における該生検針の開口部の開口範囲にあるか否かを判定する判定手段を備え、
    前記報知手段は、該生検部位の３次元座標位置が該開口範囲外にあると前記判定手段にて判定された場合に、該判定結果を報知することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  5. 請求項４記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記生検針の指示部位の３次元座標位置に基づいて、前記生検針の開口部の位置を算出する開口部位置算出手段を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  6. 請求項５記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記検査対象物に対する前記生検針の穿刺方向を入力する入力手段を備え、
    前記開口部位置算出手段は、前記入力手段に入力された穿刺方向に基づいて、前記生検針の開口部の位置を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記表示手段は、前記方向算出手段によって算出された方向、前記距離算出手段によって算出された距離、及び、前記判定手段の判定結果を表示することにより、前記報知手段として機能することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記ステレオ画像中の前記生検針を指示する生検針指示モードと、前記ステレオ画像中の前記生検部位を指示する生検部位指示モードとを選択可能なモード選択手段を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  9. 請求項２記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記指示手段は、前記開口部形成線における互いに対向する対向辺のいずれか一方を指示可能であることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  10. 請求項２記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記指示手段は、前記開口部形成線における互いに対向する対向辺を結ぶ辺の略中央に位置する点を指示可能であることを特徴とする放射線画像撮影システム。
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