JP6196637B2

JP6196637B2 - 乳房とマンモグラフィ装置との間の接触面積を測定するマンモグラフィ装置、パドル、ならびに方法

Info

Publication number: JP6196637B2
Application number: JP2014558705A
Authority: JP
Inventors: グリムバーゲン，コーネリス，アントニウス; ヘーテン，ゲラルド，ヨハンデン
Original assignee: アカデミッシュメディッシュセントラムビジデユニバーシタットファンアムステルダム
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: KR20140138802A; CA2865778C; JP2015508007A; CN104220001A; BR112014020631B1; PL2819581T3; US9743997B2; NL2008377C2; CA2865778A1; US20140341338A1; BR112014020631A2; ES2565156T3; KR102033301B1; CN104220001B; WO2013129920A1; EP2819581B1; EP2819581A1

Description

本発明は乳房（胸部）の悪性細胞を検出するためのマンモグラフィ装置に関する。この装置は乳房のＸ線画像を提供するための、Ｘ線源及びＸ線源と連携するＸ線検出器を備えており、さらに、前記Ｘ線検出器に対して乳房を押圧することにより、乳房を平坦にするためのパドルを備えている。

このようなマンモグラフィ装置が、国際公開第２０１１／１０２７１３号によって知られている。マンモグラフィ装置は乳房とパドルの間の接触面積を測定するための接触面積測定手段を備えている。

国際公開第２０１１／１０２７１３号によると、接触面積測定手段は双方向形式（ｄｕａｌｆａｓｈｉｏｎ）で使用できる。乳房にかけられる力を測定する実施形態において、この力と接触面積とが、乳房にかけられる平均圧力の推定値を提供する。この平均圧力は、撮像中の不必要かつ回避可能な痛みを避けるために、既定のレベルで制御されることが可能である。

さらに、乳房押圧によって乳房とパドルの間で測定された接触面積は、個々の乳房の寸法に関係なく、特定の平均圧縮圧力を計算し且つ適用するために、既定の力のレベルと併用されることが可能である。この特定の平均圧縮圧力を検知して制御することで、マンモグラフィ操作のより望ましい標準化が可能となり、被検者の不必要な痛みを避けながら、検査の精度を高めることができる。

上記の目的を達成するためには、乳房とパドルの間の接触面積を確実に測定することが重要である。

国際公開第２０１１／１０２７１３号

本発明の目的は、乳房とパドルの間の接触面積の信頼性高く且つ正確な測定値（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ、測定された量）を提供し、一般的に、この測定を提供するために、既存の手段及び方法の代替手段を提供することである。

本発明は、添付される請求項で特定されるように、乳房とパドルの間の接触面積を測定するためのマンモグラフィ装置、パドル、ならびに方法において具現化されている。

本発明の第一の側面は、接触面積測定手段が、少なくとも、電気的絶縁材料及び電気的低抵抗材料の第一の積層（ｌａｍｉｎａｔｅ、薄板、積層物）によって具現化される。第一の積層は乳房に対向するパドルの面（ｓｉｄｅ）に提供されている。電気的低抵抗材料はパドルと絶縁材料の間に挟持されている。これにより、乳房とパドルが互いに接触する実際の面積の電気的測定の実施が可能となる。

本発明によれば、乳房と、カバー付きのＸ線検出器をさらに備えているマンモグラフィ装置のパドルと、の間の接触面積の測定は、導電性のＸ線検出器カバーと第一の積層の電気的低抵抗材料とが、交流電流の励振源を動力源とする測定回路に接続され、さらに、Ｘ線検出器とパドルの第一の積層の電気的低抵抗材料との間で電位（電界強度、ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が測定され、この測定された電位が乳房とパドルの間の接触面積のための測定値（ｍｅａｓｕｒｅｆｏｒｃｏｎｔａｃｔａｒｅａ、接触領域に対応する測定された量）として使用されることで、実行される。この接触面積の測定値（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）は、Ｘ線検出器カバーと、パドルの第一の積層の電気的低抵抗材料との間での静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化に基づいている。静電容量の変化は、パドルとＸ線検出器カバーとの間に位置する乳房によって決定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）される。

接触面積測定手段が、電気的絶縁材料の二つの層に挟まれた電気的低抵抗材料の第二の積層をさらに備えていることが、有益である場合がある。この第二の積層は、Ｘ線検出器に接して提供された絶縁材料の複数の層のなかの一つとして、乳房に対向するＸ線検出器カバーの一つの面（側面）上に提供される。このようにして、パドルとＸ線検出器カバーの上部及び下部の両方の接触面積が、それぞれ測定されることが可能である。しかし、これは必須事項ではなく、パドルに取り付けられた第一の積層のみを用いても実施可能である。

Ｘ線検出器カバー上に適用するための第二の積層は、一つの電気的低抵抗材料の層と、一つのみの電気的絶縁材料の層を備えることができる。また、分離した電気的絶縁材料がこの積層とＸ線検出器カバーの間に適用されることもできる。本出願の用語の範囲において、いずれの実施形態も、電気的絶縁材料の二つの層に挟まれた電気的低抵抗材料の第二の積層を構成するとみなされる。

このような第二の積層が乳房に対向するＸ線検出器カバーの面に提供された場合、乳房とパドル、及び乳房とＸ線検出器カバーとの間の接触面積のそれぞれの測定は、好ましくは、Ｘ線検出器カバーと、パドル及びＸ線検出器カバー上の第一の積層及び第二の積層の電気的低抵抗材料とを、交流電流励振源を動力源とする測定回路に接続することにより実行される。Ｘ線検出器カバーの電位を参照して、パドル上とＸ線検出器カバー上の第一の積層及び第二の積層の電気的低抵抗材料の電位が測定される。この電位は、引き続き、乳房とパドルとの間、及び乳房とＸ線検出器カバーとの間の接触面積に対応する測定値として、それぞれ使用される。

乳房とＸ線検出器カバーとの間の接触面積の大きさもまた、パドルとＸ線検出器カバーとの間に位置する乳房によって決定されるため、Ｘ線検出器カバーとＸ線検出器カバー上の第二の積層の電気的低抵抗材料との間の静電容量の変化に基づいている。

すべての実施形態において、パドル上の第一の積層と、（それが適用される場合）Ｘ線検出器カバー上の第二の積層は、好ましくは均質（ｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓ）なものであり、実質的にＸ線透過性を有する。

また、本発明は、マンモグラフィ装置で使用されることが可能な、自由度のあるパドル（ｌｏｏｓｅｐａｄｄｌｅ）で具現化される。本発明のパドルは、電気的絶縁材料及び電気的低抵抗材料の積層が提供されており、この電気的低抵抗材料が、パドルと絶縁材料との間に挟持されている。この自由度のあるパドルは、本発明によるマンモグラフィ装置のための、既存のマンモグラフィ装置の改造（ｒｅｔｒｏｆｉｔ）を容易にしている。

望ましくは、第一の積層は、パドルの形状に適応させるために曲げる（湾曲させる）ことが可能である。これにより測定の精度が維持され、特に実施時には、パドルの形状は乳房にかけられる圧力によって変化する。

さらに望ましくは、第一の積層の電気的低抵抗材料は、パドルに取り付け可能であり、好ましくは接着剤により取り付けられている。パドル上の積層の位置を変動しないように確実にすることで、接触面積の測定精度が損なわれることが防止される。

好ましくは、パドル上の第一の積層及び／又は第二の積層、及びＸ線検出器カバーは、乳房の撮像に必要なＸ線の低水準の歪み（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）又は減衰（ｄａｍｐｉｎｇ、制動）材料を含む。同時に、パドルの積層は、好ましくは、光学的に透過性である。一方で、積層の絶縁材料は、本発明の方法に従って静電容量の測定を可能にするという目的に適合していなければならない。したがって、第一の積層及び／又は第二の積層の絶縁材料が、少なくとも１．８の比誘電率を有する熱可塑性物質であれば、両方の目的を適切に達成することができる。好適には、第一の積層及び／又は第二の積層の絶縁材料は、ポリエチレン、シアノアクリレート、ポリカーボネートを含む群より選ばれる。これらの誘電率は、２（ポリエチレン）、３（シアノアクリレート）、４．４（ポリカーボネート）である。Ｘ線検出器カバー上の第二の積層を使用する際、この積層は導電性Ｘ線検出器カバーから絶縁されなければならない。このため、積層は、好ましくは、検出器カバーの面上に取り付けられる電気的絶縁材料で完成される。この構造において、第二の積層の電気的低抵抗材料は２つの絶縁層に挟持される。

別の側面として、乳房の皮膚の表皮は乳房とパドルの間の接触面積の測定値に歪みを生じさせる絶縁特性を有している。歪みを生じさせる表皮の絶縁特性の影響は、第一の積層及び／又は第二の積層の絶縁材料が、０．１ミリメートル以上０．２５ミリメートル以下の範囲であって、好ましくは、約０．１７ミリメートルの厚みを持つように調整することによって制限することできるという効果が判明した。

乳房とパドルの間の接触面積の測定の適切な操作のために、さらに好ましくは、第一の積層及び／又は第二の積層の電気的低抵抗材料が、５×１０^−６オーム・メートル未満の、特定の抵抗率を有する。

好ましくは、第一の積層及び／又は第二の積層の電気的低抵抗材料は、電子ドープした半導体及びグラフェンを含む群から選択される。

半導体を使用する場合、第一の積層及び／又は第二の積層の電気的低抵抗材料は、インジウム添加酸化スズ（ｉｎｄｉｕｍ−ｄｏｐｅｄｔｉｎｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ、酸化インジウム錫）であることが望ましい。この酸化スズの層は、好ましくは、１μｍ未満の厚さを有する。

本発明によるマンモグラフィ装置の、２つの本発明により可能な実施形態の概略図を含む図面を参照して、ここに本発明が説明される。本実施形態は添付の請求項を限定するものではない。

図１は本発明のマンモグラフィ装置の第一の実施形態を図示し、パドルのみに積層が提供されている。図２は本発明のマンモグラフィ装置の第二の実施形態を図示し、パドルとＸ線検出器の両方に積層が提供されている。

図中で同一の参照番号が付されている場合は常に、同一部分を示すものとする。

図１と図２はいずれも、本発明のマンモグラフィ装置１の概略図を表す。マンモグラフィ装置１は乳房２の悪性細胞を検出するために使用される。

マンモグラフィ装置１は、乳房２のＸ線画像を提供するための知られている方式のＸ線源３とＸ線源３と連携するＸ線検出器４’とを備えている。さらに、装置は、乳房をＸ線検出器カバー４に対して押圧することにより、乳房を平坦にするためのパドル５を有する。

本発明によれば、乳房２とパドル５との間の接触面積を測定するための接触面積測定手段がある。接触面積測定手段は、少なくとも、電気的絶縁材料６’及び電気的低抵抗材料６’’の第一の積層６によって具現化される。

図１は、第一の積層６が、パドル５の乳房２に対向する一つの面に提供されており、一方で電気的低抵抗材料６’’がパドル５と絶縁材料６’との間に挟持されていることを図示している。第一の積層６は、パドルの形状に適応させるために湾曲させることが可能であること、そして第一の積層６の電気的低抵抗材料６’’は、パドル５に取り付け可能であり、好ましくは接着剤により取り付けられている。

図２はもう一つの実施形態を図示しており、ここで接触面積測定手段は、電気的絶縁材料の二つの積層７’及び７’’’に挟持された電気的低抵抗材料７’’の第二の積層７を備えており、この第二の積層７は、Ｘ線検出器カバー４が乳房２に対向する面に提供される。また、ここで、絶縁材料７’は、乳房２を第二の積層７の電気的低抵抗材料７’’から確実に絶縁させる。図示されている例では、積層７は、Ｘ線検出器カバー４上に提供されており、Ｘ線検出器カバーに取り付けられた中間の絶縁材料７’’’は、積層７に不可欠な部分（ｉｎｔｅｇｒａｌｐａｒｔ）を形成する。ただし、この後者の中間の絶縁材料７’’’は、積層７とは分離して適用することも可能である。

好ましくは、第一の積層６及び／又は第二の積層７の絶縁材料６’、７’は、少なくとも１．８の比誘電率を有する熱可塑性物質である。第一の積層６及び／又は第二の積層７の絶縁材料６’、７’は、好ましくはポリエチレン、シアノアクリレート、ポリカーボネートを含む群より選択される。さらに、第一の積層６及び／又は第二の積層７の絶縁材料６’、７’は、０．１ミリメートル以上０．２５ミリメートル以下の範囲であって、好ましくは、約０．１７ミリメートルの厚みを有する。

第一の積層６及び／又は第二の積層７の電気的低抵抗材料６’’、７’’は、好ましくは５×１０^−６オーム・メートル未満の、特定の抵抗率を有し、電子ドープした半導体及びグラフェンを含む群から選択される。半導体の種類に関して、電気的低抵抗材料６’’、７’’は、好ましくはインジウム添加酸化スズで、１μｍ未満の厚さを有する。

本発明はまた、本発明によるマンモグラフィ装置１の中で使用するための分離されたパドル５によっても具現化される。パドル５は、電気的絶縁材料６’及び電気的低抵抗材料６’’による積層６が提供されており、電気的低抵抗材料６’’はパドル５と電気的絶縁材料６’によって挟持されている。

マンモグラフィ装置１がＸ線検出器カバー４をさらに備えていることを特徴とする図１に示されるようなマンモグラフィ装置１のパドル５を私用するとき、乳房２とパドル５との間の接触面積を測定するための方法において、Ｘ線検出器カバー４及び第一の積層６の電気的低抵抗材料６’’は、交流電流の励振源を動力源とする測定回路に接続される。そして、接地されているＸ線検出器カバー４と、パドル５の第一の積層６の電気的低抵抗材料６’’との間の電位が測定される。この電位は、本発明によって、乳房２とパドル５との間の接触面積に対応する測定値として使用される。これは、パドルとＸ線検出器カバーとの間の乳房の位置によって決定されるので、変化した静電容量を計算することによって実施される。

代替的な手段は、図２に図示されるマンモグラフィ装置１の使用に関連する。乳房２とパドル５との間の接触面積及び乳房２とＸ線検出器カバー４との間の接触面積は、Ｘ線検出器カバー４と、パドル５上の第一の積層６電気的低抵抗材料６’’及びＸ線検出器カバー４上の第二の積層７の電気的低抵抗材料７’’を、交流電流の励振源から電力を供給される測定回路に接続することによって、測定される。そして、Ｘ線検出器カバー４の電位を参照し、パドル上の第一の積層６とＸ線検出器カバー４の第二の積層７の、それぞれの電気的低抵抗材料６’’、７’’の電位が測定される。これらの電位は、乳房２とパドル５の間、及び乳房２とＸ線検出器カバー４との間の接触面積に対応する測定値として、それぞれ使用される。

前記測定回路が実施可能である方法では、分圧器を適用する形態が可能であり、または、パドル５に提供された積層６の電気的低抵抗材料６’’と、Ｘ線検出器カバー４との間（及び検出器４’に積層７が提供されている場合には、電気的低抵抗材料７’’とＸ線検出器カバー４との間）の静電容量が完全に充電されるのにかかる時間を測定することによって実行可能である。上記を実施する方法は、当業者に知られており、図面を参照してさらに説明する必要はない。

本発明の特徴に関する上記説明は、添付の請求項をここに提供される特定の例示に限定することを目的としていない。むしろ、本発明は添付の請求項によってのみ定義されており、仮にこれらの請求項に不明瞭性が存在する場合に、上記説明は、単に請求項を明確に説明する役割を果たしているに過ぎない。請求項の範囲から逸脱することなく、多数の変更がなされうる。

Claims

乳房（２）の悪性細胞を検出するためのマンモグラフィ装置（１）であって、
前記乳房（２）のＸ線画像を提供するためのＸ線源（３）と、前記Ｘ線源と連携するＸ線検出器（４’）とを備えており、さらに、Ｘ線検出器カバー（４）に対して押圧することにより、前記乳房（２）を平坦にするためのパドル（５）を備えており、前記乳房（２）と前記パドル（５）との間の接触面積を測定するための接触面積測定手段を備えており、
前記接触面積測定手段が、少なくとも、電気的絶縁材料（６’）及び電気的低抵抗材料（６’’）の第一の積層（６）によって具現化されており、前記第一の積層（６）が前記パドル（５）の前記乳房（２）に対向する面に提供されており、前記電気的低抵抗材料（６’’）が前記パドル（５）と前記絶縁材料（６’）との間に挟持されていることを特徴とするマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）が均質であり、且つ実質的にＸ線透過性であることを特徴とする請求項１に記載のマンモグラフィ装置。
前記接触面積測定手段が、さらに、電気的絶縁材料（７’、７’’’）の二つの層に挟持された電気的低抵抗材料（７’’）の第二の積層（７）を備えており、前記第二の積層（７）は、前記Ｘ線検出器カバー（４）に対して提供された絶縁材料（７’、７’’’）の層の一つとして、前記Ｘ線検出器カバー（４）が前記乳房（２）に対向する面上に提供されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマンモグラフィ装置。
前記第二の積層（７）が均質であり、且つ実質的にＸ線透過性であることを特徴とする請求項３に記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）が、光学的に透過性であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）が、前記パドル（５）の形状に適応させるために湾曲させることが可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層の前記電気的低抵抗材料（６’’）が、前記パドル（５）に取り付け可能であり、接着剤により取り付けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記絶縁材料（６’、７’）が、少なくとも１．８の比誘電率を有する熱可塑性物質であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記絶縁材料（６’、７’）が、ポリエチレン、シアノアクリレート、ポリカーボネートを含む群より選ばれることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記絶縁材料（６’、７’）が、０．１ミリメートル以上０．２５ミリメートル以下の厚みであることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記絶縁材料（６’、７’）が、０．１７ミリメートルの厚みを有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記電気的低抵抗材料（６’’、７’’）が、５×１０^−６オーム・メートル未満の特定の抵抗率を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記電気的低抵抗材料（６’’、７’’）が、電子ドープした半導体及びグラフェンを含む群から選択されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記第一の積層（６）及び／又は前記第二の積層（７）の前記電気的低抵抗材料（６’’、７’’）が、インジウム添加酸化スズであることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のマンモグラフィ装置。
前記インジウム添加酸化スズの層は１μｍ未満の厚さであることを特徴とする、請求項１４に記載のマンモグラフィ装置。
請求項１から１５のいずれかに記載のマンモグラフィ装置（１）に使用されるパドル（５）であって、
電気的絶縁材料（６’）と電子低抵抗材料（６’’）の積層（６）が提供されており、前記電気的低抵抗材料（６’）が前記パドル（５）と前記絶縁材料（６’’）との間で挟持されていることを特徴とするパドル。
乳房（２）とマンモグラフィ装置のパドル（５）との間の接触面積を測定するための方法であって、マンモグラフィ装置がＸ線検出器カバー（４）を有するＸ線検出器（４’）を備えており、電気的絶縁材料（６’）と電子低抵抗材料（６’’）の第一の積層（６）が乳房（２）に対向するパドル（５）の面上に提供されており、前記電気的低抵抗材料（６’’）が前記パドル（５）と前記絶縁材料（６’）の間に挟持されており、
前記Ｘ線検出器カバー（４）と、前記第一の積層（６）の前記電気的低抵抗材料（６’’）とが、交流電流の励振源を動力源とする測定回路に接続されており、さらに、前記Ｘ線検出器カバー（４）と前記パドル（５）の前記第一の積層（６）の前記電気的低抵抗材料（６’’）との間で電位が測定され、前記電位が前記乳房（２）と前記パドル（５）の間の接触面積に対応する測定値として使用されることを特徴とする方法。
電気的絶縁材料（７’、７’’’）の二つの層に挟まれた電気的低抵抗材料（７’’）の第二の積層（７）が前記乳房（２）に対向する前記Ｘ線検出器カバー（４）の面に提供されており、前記Ｘ線検出器カバー（４）と、前記パドル（５）の前記第一の積層及び第二の積層（６、７）の前記電気的低抵抗材料（６’’、７’’）、並びに前記Ｘ線検出器カバー（４）が、交流電流の励振源を動力源とする測定回路に接続されており、前記Ｘ線検出器カバー（４）の前記電位を参照して、前記パドル（５）上の前記第一の積層及び第二の積層（６、７）の前記電気的低抵抗材料（６’’、７’’）及び前記Ｘ線検出器カバー（４）の電位が測定され、前記電位は前記乳房（２）と前記パドル（５）との間の接触面積、及び前記乳房（２）と前記Ｘ線検出器カバー（４）との間の接触面積にそれぞれ対応する測定値として使用されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。