JP6327900B2 - 被検体情報取得装置、乳房検査装置および装置 - Google Patents
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Description
(1)被検体表面に2次元配列機械電気変換素子を位置決めし、被検体に単パルスの電磁エネルギーを照射する。
(2)電磁エネルギーの照射直後から、各機械電気変換素子の受信信号をサンプリングして記憶する。
(3)画像化する被検体内の点Psについて、音響波が点Psから各機械電気変換素子iの位置Ptに達する遅れ時間を計算し、遅れ時間に対応する各機械電気変換素子の信号を加算して点Psの画像値とする。
(4)画像化する各点Psについてステップ(3)を繰り返す。
特許文献1に記載のX線乳房撮影装置では、被検者のテーブル上での位置および体位により、乳房圧迫機構に挿入された時点での乳房位置が大きく変化してしまい、位置再現性の確保について、改善が求められていた。
特許文献2に記載されている、放射線画像撮影システムでは、同じ被験者を複数回撮影する際の、被検者の位置再現性を確保することまでは考慮されていなかった。具体的には、得られた画像情報から抽出した被検者の位置情報を、放射線照射部に表示することができず、さらなる改善が求められていた。
被験者の一部である被検体からの音響波を受信するプローブと、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも3つの位置を検出する位置姿勢検出ユニットと、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備える被検体情報取得装置であって、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラを有し、前記検出した少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記被検体に対する前記測定ユニットの相対的な位置と姿勢とを検出し、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定ユニットの前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記少なくとも3つの解剖学的特徴点を前記モニタに表示し、
前記被検体は前記被験者の乳房を含み、前記解剖学的特徴点として、前記被験者の左肩峰点、右肩峰点および腹部前突点を用いる
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被験者の一部である被検体からの音響波を受信するプローブと、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも3つの位置を検出する位置姿勢検出ユニットと、筐体と、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備える被検体情報取得装置であって、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラを有し、前記検出した少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記被検体に対する前記測定ユニットの相対的な位置と姿勢とを検出し、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定ユニットの前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記少なくとも3つの解剖学的特徴点を前記モニタに表示し、
前記筐体は、前記プローブが音響波を受信するときは前記被検体に押し付けられ、前記被検体からの音響波を透過する透過面と、遮光カバーと、を有し、前記複数のカメラは、前記遮光カバーの外部に設置される
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被験者の一部である被検体からの音響波を受信するプローブと、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも3つの位置を検出する位置姿勢検出ユニットと、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備える被検体情報取得装置であって、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記検出した少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記被検体に対する前記測定ユニットの相対的な位置と姿勢とを検出し、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定ユニットの前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置を示すランドマークと、前記特性情報を示す画像の座標軸とを前記モニタに表示する
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被験者の乳房を測定する測定手段と、
前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラと、
前記複数のカメラが撮影した画像を用いて、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも左肩峰点、右肩峰点および腹部前突点の位置を検出し、前記検出した解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記乳房に対する前記測定手段の相対的な位置と姿勢とを検出する位置姿勢検出ユニットと、
前記測定手段の測定結果に基づき前記乳房の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備え、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定手段の前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記解剖学的特徴点を前記モニタに表示する
ことを特徴とする乳房検査装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被験者の一部である被検体から発生した音響波を処理する装置であって、
前記被験者の解剖学的特徴点を少なくとも3つ検出する検出ユニットと、
前記音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得し、前記特性情報に基づく3次元画像を表示部に表示させる情報処理装置と、
を備え、
前記情報処理装置は、前記解剖学的特徴点に基づいて、前記表示部における前記3次元画像の姿勢を決定し、前記解剖学的特徴点の位置を示すランドマークと、前記特性情報に基づく前記3次元画像の座標軸とを、前記表示部に表示させる
ことを特徴とする装置である。
響測定に基づき被検体内部の特性情報を画像データ等の等の形式で得ることから、光音響装置とも呼べる。
図1を用いて本発明の音響波測定装置を説明する。音響波測定装置は、光源1で生成した照明光を、照明光導光手段11を用いて測定ユニット2に導いている。測定ユニット2は被検者の位置、姿勢に応じて位置や姿勢を変更できることが好ましい。このような構成により、被検者の負荷の少ない姿勢で撮影が可能である。これを実現するために、照明光導光手段11には、光ファイバなど導光経路を測定位置に応じてフレキシブルに変更可能な構成を採用する。
画像生成部4はプローブユニット22から取得した電気的な光音響波信号および超音波信号から2次元データおよび3次元ボリュームデータを生成する。その際、整相加算など、既知の画像再構成技術を利用できる。画像生成部は、例えばプログラムにしたがって動作する情報処理装置や情報処理回路などを利用できる。画像生成部4は、制御部3や、後述する位置姿勢調整部5および3次元形状演算部50などと、情報処理装置や記憶装置などのハードウェア資源を共有しても良いし、別個に構成されてもよい。
光音響波/超音波画像データベース6は、測定で取得した光音響波画像、超音波画像、3次元形状演算部50で算出した3次元位置情報を被検者毎に格納する。他の測定手段がある場合、その測定結果に基づく画像を表示する。
アーム8は、複数のジョイント81を持ち、さらに測定時には測定ユニット2をロックするロック機構(不図示)を有している。術者9は、所望の位置に測定ユニット2を移動させる。そして、位置が決まり次第ロック機構により測定ユニット2の位置をロックし、測定を開始する。
位置が決まると測定ユニット2をロックし、測定を行う。なお、透過面252と被検者100の間には、音響インピーダンスの整合を取るために、音響整合材として、ゲルもしくはジェルを設置、塗布すると良い。例えばポリメチルペンテンなどが、透過面252の材料となり得る。
測定ユニット2は、遮光カバー253の外部に、被検者100の体表上にある解剖学的特徴点の位置を測定するカメラ241を備えている。解剖学的特徴点の3次元的な位置を把握するために、カメラ241は少なくとも2つ以上必要であり、本実施例でも遮光カバー253の外部に複数のカメラを有している。遮光カバー253が有するカメラ241が多いほど、位置姿勢検出ユニットが持つ解剖学的特徴点の検出能力は向上する。カメラ241は、測定ユニット2の透過面252と接触しない位置に存在する解剖学的特徴点のうち、少なくとも3つ以上を撮影できるように配置される。
測定する部位(図4の破線内)の外にあること。
解剖学的特徴点どうしが離れていること。
測定ユニット2からみて被検者100の体の陰に隠れないこと。
上記の条件から鑑みて、解剖学的特徴点の候補として左肩峰点101、右肩峰点102、腹部前突点103を用いるのが好ましい。他にも、図4に示すように、左腸骨稜点106、右腸骨稜点107のような解剖学的特徴点もある。また、破線の測定範囲内であるが、左乳頭点104、右乳頭点105も解剖学的特徴点である。
る。表示部7は被検者のID番号を表示する。さらに測定毎に撮影日時を表示する。
図8は本発明の音響波診断装置の第2実施形態の計測ユニットの斜視図である。図8(a)は斜視図、(b)は底面図、(c)はA−A断面図である。本実施例の測定ユニット2は、実施例1と同様に、照明ユニット21、プローブユニット22、走査ユニット23、位置姿勢検出ユニット24を備えている。本実施例の位置姿勢検出ユニット24は、遮光カバー253の外部にカメラ241を有する。さらに本実施例の位置検出ユニット24は、遮光カバー253内部に、透過面252を介して被検者10の左右乳頭点を撮影する透過面撮影カメラ245を有している。透過面撮影カメラ245は、左右乳頭点の位置を検出する。
頭点位置表示画面262を見ながら、各計測の乳頭点の位置が一致するように測定ユニット2の位置、姿勢を調整する。このように構成することにより、各測定における乳頭点の位置、つまり乳房の位置を概ね一致させられる。
図10を用いて本実施例の表示部を説明する。実施例1同様に、表示部は、術者が複数の測定で取得した光音響波画像、超音波画像を並べて表示する。さらに実施例3では、各3次元光音響波画像および超音波画像に、解剖学的特徴点の位置を示すランドマーク74、および、被検者座標系における3次元画像の方向を示す座標軸75を表示する。ランドマーク74は、少なくとも図4に示した左右乳頭点のいずれかの位置を示すマークであり、術者および被検者が認識しやすいように3次元光音響波画像もしくは超音波画像上に表示する。座標軸75は、被検者座標系における各軸の方向が術者および被検者が認識できるように各軸の方向を表示する。座標軸75は3次元ボリューム画像と重ならない位置に表示する。
Claims (21)
- 被験者の一部である被検体からの音響波を受信するプローブと、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも3つの位置を検出する位置姿勢検出ユニットと、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備える被検体情報取得装置であって、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラを有し、前記検出した少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記被検体に対する前記測定ユニットの相対的な位置と姿勢とを検出し、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定ユニットの前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記少なくとも3つの解剖学的特徴点を前記モニタに表示し、
前記被検体は前記被験者の乳房を含み、前記解剖学的特徴点として、前記被験者の左肩峰点、右肩峰点および腹部前突点を用いる
ことを特徴とする被検体情報取得装置。 - 被験者の一部である被検体からの音響波を受信するプローブと、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも3つの位置を検出する位置姿勢検出ユニットと、筐体と、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備える被検体情報取得装置であって、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラを有し、前記検出した少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記被検体に対する前記測定ユニットの相対的な位置と姿勢とを検出し、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定ユニットの前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記少なくとも3つの解剖学的特徴点を前記モニタに表示し、
前記筐体は、前記プローブが音響波を受信するときは前記被検体に押し付けられ、前記
被検体からの音響波を透過する透過面と、遮光カバーと、を有し、前記複数のカメラは、前記遮光カバーの外部に設置される
ことを特徴とする被検体情報取得装置。 - 被験者の一部である被検体からの音響波を受信するプローブと、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも3つの位置を検出する位置姿勢検出ユニットと、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備える被検体情報取得装置であって、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記検出した少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記被検体に対する前記測定ユニットの相対的な位置と姿勢とを検出し、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定ユニットの前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記少なくとも3つの解剖学的特徴点の位置を示すランドマークと、前記特性情報を示す画像の座標軸とを前記モニタに表示する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。 - 前記位置姿勢検出ユニットは、前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラを有する
ことを特徴とする請求項3に記載の被検体情報取得装置。 - 前記複数のカメラが撮影した画像を用いて前記解剖学的特徴点の位置を検出する形状演算部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1、2および4のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記被検体は前記被験者の乳房を含み、
前記解剖学的特徴点として、前記被験者の左肩峰点、右肩峰点および腹部前突点を用いる
ことを特徴とする請求項2または3に記載の被検体情報取得装置。 - 赤外光を照射する赤外照明をさらに備え、
前記複数のカメラは、赤外線カメラである
ことを特徴とする請求項1、2、4および5のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記カメラは、魚眼レンズを有する
ことを特徴とする請求項1、2、4、5および7のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記複数のカメラは、前記被検体の体表面に設置されたマーカーを撮影する
ことを特徴とする請求項1、2、4、5、7および8のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記測定ユニットは、筐体をさらに備え、
前記筐体は、
前記プローブが音響波を受信するときは前記被検体に押し付けられ、前記被検体からの音響波を透過する透過面と、
遮光カバーと、
を有し、
前記複数のカメラは、前記遮光カバーの外部に設置される
ことを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。 - 光源をさらに備え、
前記遮光カバーの内部に、前記被検体に光を照射する照明ユニットをさらに備え、
前記プローブは、前記照明ユニットによる光の照射により発生した光音響波を受信することを特徴とする請求項2または10に記載の被検体情報取得装置。 - 前記透過面は、光を透過するものであり、
前記遮光カバーの内部に、前記透過面を介して前記被検体を撮影する透過面撮影カメラをさらに備える
ことを特徴とする請求項2、10および11のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記測定ユニットは、前記遮光カバーに測定ユニットモニタを有する
ことを特徴とする請求項2および10ないし12のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記測定ユニットモニタは、前記透過面を介して前記被検体を撮影する透過面撮影カメラにより撮影された画像、ならびに、前記特性情報を取得するエリアにおける、前記測定ユニットの位置および前記被検体の左右乳頭点の位置を示す画像を表示する
ことを特徴とする請求項13に記載の被検体情報取得装置。 - 前記測定ユニットは、複数のジョイントを有するアームにより支持されている
ことを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記プローブを走査する走査ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項1ないし15のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 - 前記表示部は、前記被検体の解剖学的特徴点の位置を示すランドマークと、前記特性情報を示す画像の座標軸を表示する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。 - 被験者の乳房を測定する測定手段と、
前記被験者の体表面を撮影する複数のカメラと、
前記複数のカメラが撮影した画像を用いて、前記被験者の解剖学的特徴点のうち少なくとも左肩峰点、右肩峰点および腹部前突点の位置を検出し、前記検出した解剖学的特徴点の位置情報を用いて前記乳房に対する前記測定手段の相対的な位置と姿勢とを検出する位置姿勢検出ユニットと、
前記測定手段の測定結果に基づき前記乳房の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記特性情報を示す画像を表示するモニタを備える表示部と、
を備え、
前記表示部は、術者が前記モニタを見ながら前記測定手段の前記位置と前記姿勢とを定められるように、前記解剖学的特徴点を前記モニタに表示する
ことを特徴とする乳房検査装置。 - 被験者の一部である被検体から発生した音響波を処理する装置であって、
前記被験者の解剖学的特徴点を少なくとも3つ検出する検出ユニットと、
前記音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得し、前記特性情報に基づく3次元画像を表示部に表示させる情報処理装置と、
を備え、
前記情報処理装置は、前記解剖学的特徴点に基づいて、前記表示部における前記3次元画像の姿勢を決定し、前記解剖学的特徴点の位置を示すランドマークと、前記特性情報に基づく前記3次元画像の座標軸とを、前記表示部に表示させる
ことを特徴とする装置。 - 前記情報処理装置は、同一の前記被検体の、取得時点の異なる複数の前記特性情報に基づく複数の前記3次元画像の姿勢を一致させて、前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 前記情報処理装置は、前記複数の3次元画像を前記表示部に並べて表示させる
ことを特徴とする請求項20に記載の装置。
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