JP6929659B2 - マンモグラフィ装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、マンモグラフィ装置に関する。
マンモグラフィ装置は、撮影台上に載置した乳房を圧迫板で圧迫して、乳腺を押し広げ、1方向からの2次元画像収集を行う乳房専用レントゲン撮影装置である。乳房の中にある乳腺は、立体的に分岐した先に小葉がつながる構造であるため、そのまま撮影しただけでは乳腺の重なりが多く、正確な評価ができない。そのため乳房を圧迫して薄く引き延ばすことで、乳腺の重なりを少なくし、且つより低い線量によるX線撮影を可能としている。
マンモグラフィ装置による撮影時には、撮影対象としての乳房を身体とともにマンモグラフィ装置に対して動かないように固定しなければならない。そのために従来のマンモグラフィ装置の回動撮影ユニットの左右側面に、アームレストと呼ばれる、患者が手で掴むための部分を設けている。患者は、アームレストを利用して自身の胸部を撮影台に引きつけ、乳房とともにマンモグラフィ装置に対してしっかり固定することができる。
特に、マンモグラフィ装置を用いた画像診断において、CC(Cranio−Caudal:頭尾方向)撮影のみならず、MLO(Medio−Lateral−Oblique:内外斜位方向)撮影を行う場合がある。係るMLO撮影では、乳房だけでなく、大胸筋もイメージングできるような被検体(患者)のポジショニングを行うため、圧迫板により、乳房だけでなく大胸筋も圧迫する必要がある。近年では、握るという動作によるのではなく、その辺縁に指先を引っ掛けるという動作により、患者の胸部を撮影台に引きつけて固定するためのアームレストが開発されている。これにより、手で棒状の物を握らなくなったので腕の力を抜けるようになり、結果的に腕筋や大胸筋の緊張をできるだけ防止しながら、ポジショニングによる痛みを軽減できている。
特許第5196790号公報
Government consumer safety research著、「Adultdata: the Handbook of Adult Anthropometric and Strength Measurements」、Data for Design Safety社1998
しかしながら、従来のマンモグラフィ装置では、上記アームレストにより、握力に起因した大胸筋の緊張を和らげることはできたが、上腕を持ち上げるために必要な腕の力は軽減できていない。例えば、右乳房のMLO撮影でのポジショニングの場合、斜めに傾いた回動撮影ユニット側面に右腕を載置し、当該回動撮影ユニット側面から下に滑り落ちないように維持していなければならない。すなわち、患者は、MLO撮影の間、自重によって下に落ちる腕に逆らう方向に力を入れ続けなければならず、上腕に力を入れざるを得ない。その結果、緊張や痛みを伴う撮影となり、患者に対し負担を強いることになっている。
上記事情に鑑み、本実施形態は、例えばMLO撮影において、患者は上腕を持ち上げるために必要な力を低減するマンモグラフィ装置を提供することを目的とする。
本実施形態に係るマンモグラフィ装置は、支柱ユニットと、回動撮影ユニットと、アームレストと、凸部とを具備する。回動撮影ユニットは、支柱ユニットに対して回動可能に設けられ、X線管と、X線検出器と、被検体の乳房を載せるための撮影台と、を有する。アームレストは、回動撮影ユニットの左右側面において高さ方向に形成されている。凸部は、撮影台の左右側面のそれぞれにおいて、当該撮影台の幅方向に突出している。
図1は、本実施形態に係るマンモグラフィ装置1の外観図である。 図2は、図1に示したマンモグラフィ装置1を側面から見た図である。 図3は、図1に示したマンモグラフィ装置1を正面から見た図である。 図4は、マンモグラフィ装置1の回動撮影ユニット下部32を含む領域の拡大図であり、左上腕支持部322Lを説明するための図である。 図5Aは、右上腕支持部322Rを正面から見た拡大図である。 図5Bは、右上腕の断面を円柱形状にモデル化した図を示している。 図6は、右上腕支持部322Rを回動撮影ユニット上部30の上から見た拡大図である。 図7は、MLO撮影時におけるマンモグラフィ装置1の姿勢の一例を示した外観図である。 図8は、図7の状態にあるマンモグラフィ装置1の側面図である。 図9は、図7の状態にあるマンモグラフィ装置1の左斜め前方から見た外観図である。 図10は、図7の状態にあるマンモグラフィ装置1を右斜め後方から見た外観図である。 図11は、マンモグラフィ装置1を用いた右乳房のMLO撮影でのポジショニングを示した図である。
以下、本実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
図1は、本実施形態に係るマンモグラフィ装置1の外観図である。図2は、図1に示したマンモグラフィ装置1を側面から見た図である。図3は、図1に示したマンモグラフィ装置1を正面から見た図である。
図1、図2、図3に示す様に、マンモグラフィ装置1は、支柱ユニット(スタンド)2、回動撮影ユニット3、回動軸4を具備している。
支柱ユニット2は、台座20、第1支柱部22、第2支柱部24を有している。第1支柱部22は、台座20に支持されると共に、第2支柱部24を支持する。第1支柱部22及び第2支柱部24の内部には、第1支柱部22に対して第2支柱部24を上下させるための上下移動機構、駆動部が収容されている。撮影時においては、当該上下移動機構により、患者の身長に合わせて第2支柱部24の高さが調整される。また、第2支柱部24の内部には、回動軸4を回動させるための回動機構、駆動部が収容されている。例えばMLO撮影やトモシセシス撮影においては、当該回動機構により、回動軸4を介して支柱ユニット2に接続された回動撮影ユニット3が、回動軸4の周りに回動する。
回動撮影ユニット3は、回動撮影ユニット上部30と、当該回動撮影ユニット上部30と一定距離離間する回動撮影ユニット下部32と、回動撮影ユニット上部30と回動撮影ユニット下部32との間に位置する回動撮影ユニット中間部34と、によって構成される。
回動撮影ユニット上部30は、その一端にX線管300を収容する。X線管300は、支柱ユニット2の内部に設けられた高電圧発生器(図示せず)から印加される電圧、フィラメントに供給される電流に基づいて、X線を発生する。
回動撮影ユニット下部32は、撮影台320、X線検出器321、右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lを有する。撮影台320は、回動撮影ユニット上部30のX線管300と対向して設けられ、患者の乳房を載置するための平らな領域を有する。X線検出器321は、X線を検出する固体撮像素子が二次元に配列された検出器(Flat Panel Detector:FPD)であり、撮影台320に載置された乳房を透過したX線を検出する。なお、X線検出器321はFPDの例に拘泥されず、例えばフィルムカセッテ、CRカセッテを用いるようにしてもよい。
右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lは、撮影台320を間に挟んで左右対称に設けられた突出部である。右上腕支持部322Rは、撮影台320の向かって右側面から幅方向に突出しており、MLO撮影等において、患者の右上腕を載置或いは支持するための突出部(凸部)である。左上腕支持部322Lは、撮影台320の向かって左側面から幅方向に突出しており、MLO撮影等において、患者の左上腕を載置するための突出部(凸部)である。当該右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lの詳細な構造、及びこれらによって実現される上腕支持機能については、後で詳しく説明する。
回動撮影ユニット中間部34は、圧迫板341とその移動機構と移動駆動部とからなる圧迫機構340、右前腕支持部342R、左前腕支持部342L、操作パネル343を有する。圧迫機構340は、圧迫板341を、撮影台320と平行状態を維持したまま撮影台320に近接/離反する方向に移動させる。圧迫板341は、撮影台320との間で患者の乳房を圧迫する。操作パネル343は、圧迫板341の上下移動、回動撮影ユニット3の回動に関する指示を入力するための入力装置である。
右前腕支持部342Rは、回動撮影ユニット中間部34の向かって右側面において高さ方向に沿って形成されたアームレストである。右前腕支持部342Rは、右手中指、薬指等の第二関節までをその辺縁に引っ掛ける等の動作により、MLO撮影において患者右前腕を支持する。同じく、左前腕支持部342Lは、回動撮影ユニット中間部34の向かって左側面において高さ方向に沿って形成されたアームレストである。左前腕支持部342Lは、左手中指、薬指等の第二関節までをその辺縁に引っ掛ける等の動作により、MLO撮影において患者左前腕を支持する。
なお、右前腕支持部342R及び左前腕支持部342Lは、患者により指が掛けられる部分が高さ方向に沿っていればよく、これらを構成する部材全体が高さ方向に沿っている必要はない。
(右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lの構造)
次に、右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lの構造の構造について、詳しく説明する。なお、右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lは、左右の違い以外は、実質的に同一の構成を有する。従って、以下の説明における右上腕支持部322Rに関する説明は左上腕支持部322Lにも当てはまり、左上腕支持部322Lに関する説明は右上腕支持部322Rにも当てはまる。
図4は、マンモグラフィ装置1の回動撮影ユニット下部32を含む領域の拡大図であり、右上腕支持部322Rを説明するための図である。図5Aは、右上腕支持部322Rを正面から見た拡大図である。各図に示す様に、右上腕支持部322Rは、撮影台320の側面から当該撮影台の幅方向に突出し、奥行方向に向かって広がる裾広がり形状を有しており、患者の上腕を支えるための支持面を形成している。右上腕支持部322Rによって形成される支持面は、撮影台320の幅方向に沿って、撮影台320の側面の所定位置から突出し連続的になだらかな曲線を描くように連続的に形成されている。また、右上腕支持部322Rによって形成される支持面は、撮影台320の奥行方向に沿って、撮影台320の正面(手前側)から背面奥側に向かってやや下方に連続手に傾斜しながら、右前腕支持部342Rの鉛直下方の一端の近傍に亘り形成されている。これは、肩から上腕、肘に亘る人間の骨格形状に対応させたものであり、患者は、MLO撮影において、リラックスした状態で右上腕支持部322Rに載置することができる。
右上腕支持部322Rは、例えばMLO撮影時において、持ち上げるための力を必要としない程度に、患者の上腕を支持するものであり、換言すれば、その目的以上に患者の上腕を拘束する必要はない。そして、必要以上に右上腕支持部322Rが突出するようにすると、患者が撮影台320の側面に上腕を載せたり下ろしたりする際に邪魔となってしまう。そのため右上腕支持部322Rが撮影台320の側面から幅方向に突出する長さ(突出量)Wは、及び患者(女性)の体格等を基準として、11.8mm以上、40.3mm以下とすることができる。これは、図5Bの様に右上腕の断面を円柱形状にモデル化した場合において、日本における成人女性の平均上腕囲253.2mmに対して算出される腕の直径80.6mm(非特許文献1参照)の(2−21/2)/4以上、1/2以下の範囲に相当する。(2−21/2)/4という割合は、患者の右上腕表面のうち、撮影台320の側面において右上腕支持部322Rの上側の垂直面RR3(図4、図5A参照)に接する点に対して、45度の角度となる点の高さに相当する。すなわち、右上腕支持部322Rの突出量Wが上腕の直径に対して(2−21/2)/4以上であれば、右上腕支持部322Rは、自重によって撮影台320の側面を滑り落ちようとする右上腕に対して、これを支える向きの力を加えることができる。一方、右上腕支持部322Rの突出量Wが上腕の直径に対して1/2以下であれば、患者が撮影台320の側面に上腕を載せたり下ろしたりする際に邪魔にならない。
なお、中国における成人女性の平均上腕囲は250.7mmであるため(非特許文献1参照)、中国においては、これに基づき、右上腕支持部322Rの突出量Wを11.7mm以上、39.8mm以下とすることができる。また、米国における成人女性の平均上腕囲は、305.7mmであるため(非特許文献1参照)、米国においては、これに基づき、右上腕支持部322Rの突出量Wを14.2mm以上、48.7mm以下とすることができる。
なお、ここで、「上腕囲」とは、上腕をまっすぐ伸ばしてリラックスさせた状態において上腕の中点で測った周囲長をいうものとする。
図6は、右上腕支持部322Rを回動撮影ユニット上部30の上から見た拡大図である。各図に示す様に、右上腕支持部322Rの凸形状は、撮影台320の右側面の手前側端(位置A)より撮影台320の奥側に所定距離離れた位置Bから、撮影台320の奥側に亘って、右前腕支持部342Rの鉛直下方の一端の近傍の位置Dに亘って形成されている。その結果、撮影台320側面の正面側(患者側)において、第1のクリアランス領域RR1が形成されている。
一般に、MLO撮影時においては、大胸筋の上部にある腋窩をマンモグラフィによって描出できるようなポジショニングが要求される。本実施形態に係るマンモグラフィ装置1では、患者は、右上腕支持部322Rに妨害されずに身体を第1のクリアランス領域RR1に押し付けることができる。
ここで、第1のクリアランス領域RR1の大きさ、すなわち撮影台320の右側面の手前側端(位置A)から撮影台の奥側に所定距離離れた位置Bまでの距離D1は、MLO撮影時において右上腕支持部322Rが腋窩描出の妨げとならないという目的を達成できるのであれば、特に限定はない。例えば、上記目的、及び患者(女性)の体格等を基準として、距離D1を31.3mm以上、313.3mm以下とすることができる。これは、日本における成人女性の平均肩峰・肘頭距離313.3mm(非特許文献1参照)の1/10以上、1以下に相当する。距離D1を肩峰・肘頭距離313.3mmの1/10以上設けていれば、通常、右上腕支持部322Rが腋窩描出の妨げとならない。また、距離D1を肩峰・肘頭距離313.3mm以下とすれば、右上腕を右上腕支持部322Rを支えることが可能となる。
なお、中国における成人女性の平均肩峰・肘頭距離は314.9mmであるため(非特許文献1参照)、中国においては、これに基づき、D1を31.5mm以上、314.9mm以下とすることができる。また、米国における成人女性の平均肩峰・肘頭距離は343.0mmであるため(非特許文献1参照)、米国においては、これに基づき、D1を34.3mm以上、343.0mm以下とすることができる。
なお、ここで、「肩峰・肘頭距離」とは、手掌を内側に向け前腕が水平になるように肘を直角に曲げたときの肩峰点から肘の骨の下端までの鉛直距離をいうものとする。
また、図4、図6に示す様に右上腕支持部322Rの突出形状は、撮影台の右側面において、位置Bから位置Cに亘って(すなわち距離D2に亘って)幅方向の突出量が滑らかに大きくなり、位置Cから位置Dに亘って(すなわち距離D3に亘って)幅方向の突出量が滑らかに小さくなるように、形成されている。右上腕支持部322Rの当該構成により、持ち上げるための力を必要としない程度に、患者の上腕を必要最小限に支持することができ、当該上腕支持による患者への拘束感、心理的負担を低減させることができる。なお、必須の構成ではないが、日本においては、撮影台の手前端から、右上腕支持部322Rの突出形状の幅方向の突出量が最大となるまでの距離D1+D2を313.3mm以下とすることが好ましい。313.3mmという長さは、上述したように、日本における成人女性の平均肩峰・肘頭距離であり、D1+D2を313.3mm以下とすることにより、右上腕支持部322Rを、MLOにおいて平均的な日本人女性の上腕を効率よく支えられるような形状とすることができる。
なお、中国における成人女性の平均肩峰・肘頭距離は314.9mmであるため、中国においては、これに基づき、D1+D2を314.9mm以下とすることが好ましい。また、米国における成人女性の平均肩峰・肘頭距離は343.0mmであるため、米国においては、これに基づき、D1+D2を343.0mm以下とすることが好ましい。
さらに、右上腕支持部322Rの凸形状領域は、図4、図6等に示す様に、右前腕支持部342Rの鉛直方向下側且つ撮影台320側面の奥側の領域において、当該撮影台320の幅方向の突出量を所定値以下或いはゼロとなるように形成されている。その結果、右前腕支持部342Rの鉛直方向下側且つ撮影台320側面の奥側において、第2のクリアランス領域RR2が形成される。この第2のクリアランス領域RR2により、例えばMLO撮影時において、患者が乳房を撮影台320に載置し、右前腕支持部342Rに指を引っ掛け、右上腕支持部322Rの支持面に上腕を載置した場合に、当該患者の肘を含む領域は、第2のクリアランス領域RR2において解放された状態となる。その結果、平均的な体格より上腕が長い患者に対する検査において、上腕の長さとマンモグラフィ装置1の奥行き方向の寸法のとの間に不一致が生じても、第2のクリアランス領域RR2において平仄を合わせることができる。さらに、患者への拘束感、心理的負担を低減させることもできる。
(右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lによる上腕支持機能)
次に、右上腕支持部322R、左上腕支持部322Lによる上腕支持機能について説明する。図7は、MLO撮影時におけるマンモグラフィ装置1の姿勢の一例を示した外観図である。図8は、図7の状態にあるマンモグラフィ装置1の側面図である。図9は、図7の状態にあるマンモグラフィ装置1の左斜め前方から見た外観図である。図10は、図7の状態にあるマンモグラフィ装置1を右斜め後方から見た外観図である。また、図11は、マンモグラフィ装置1を用いた右乳房のMLO撮影での患者のポジショニングを示した図である。
各図からわかる様に、MLO撮影時において、患者は、右乳房を撮影台320と圧迫板341とによって挟まれた状態で、右手中指、薬指等の第二関節までを右前腕支持部342Rの辺縁に引っ掛け、右腕手首を右前腕支持部342Rに載せ、右上腕支持部322Rに右上腕を載置した姿勢を取る。このとき、患者は、右上腕を右上腕支持部322Rに預けることができ、右上腕に力を入れる必要がない。特に、右前腕支持部342Rは、患者の上腕を軽く支える構成となっており、必要以上に拘束しない。従って、MLO撮影時における患者の緊張や痛みを緩和することができる。
また、本マンモグラフィ装置1の撮影台320の右側面の正面側は第1のクリアランス領域RR1となっており、右前腕支持部342Rが形成されていない。このため、MLO撮影時において、患者は、図11に示す様に第1のクリアランス領域RR1が当該患者のわきの下の入り込む姿勢を取ることができる。その結果、右上腕支持部322Rによって妨げることなく、腋窩を含む被撮影領域を撮影台320に負担なく載置し、当該被撮影領域に関するマンモグラフィを撮影することができる。
また、右前腕支持部342Rの鉛直方向下側且つ撮影台320側面の奥側において、第2のクリアランス領域RR2が形成されている。MLO撮影において患者が図11に示した姿勢を取った場合、当該患者の右肘は第2のクリアランス領域RR2に位置し、右上腕支持部322Rに支持されずに開放された状態となる。これにより、平均的な体格より上腕が長い患者に対する検査において、上腕の長さとマンモグラフィ装置1の奥行き方向の寸法のとの間に不一致が生じても、第2のクリアランス領域RR2において平仄を合わせることができる。さらに、患者への拘束感、心理的負担を緩和させることもできる。
以上述べた本実施形態に係るマンモグラフィ装置によれば、例えばMLO撮影において、患者は上腕を持ち上げるために必要な力を低減することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…マンモグラフィ装置、2…支柱ユニット、3…回動撮影ユニット、4…回動軸、20…台座、22…第1支柱部、24…第2支柱部、30…回動撮影ユニット上部、32…回動撮影ユニット下部、34…回動撮影ユニット中間部、300…X線管、320…撮影台、321…X線検出器、322R…右上腕支持部、322L…左上腕支持部、340…圧迫機構、341…圧迫板、342R…右前腕支持部、342L…左前腕支持部、343…操作パネル、RR1、LL1…第1のクリアランス領域、RR2、LL2…第2のクリアランス領域。

Claims (10)

  1. 支柱ユニットと、
    前記支柱ユニットに対して回動可能に設けられ、X線管と、X線検出器と、被検体の乳房を載せるための撮影台と、を有する回動撮影ユニットと、
    前記回動撮影ユニットの左右側面に形成されたアームレストと、
    前記撮影台の左右側面のそれぞれにおいて、当該撮影台の幅方向に突出し、前記被検体の上腕を支える支持面が形成された凸部と、
    を具備するマンモグラフィ装置。
  2. 前記凸部は、前記撮影台の幅方向の突出量が11.8mm以上、40.3mm以下である請求項1記載のマンモグラフィ装置。
  3. 前記凸部は、前記撮影台の手前端から前記幅方向の突出量が最大となる位置までの距離が313.3mm以下である請求項1又は2記載のマンモグラフィ装置。
  4. 前記凸部は、前記撮影台の左右側面のそれぞれから前記撮影台の幅方向に広がる裾広がりに形成され請求項1乃至3のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
  5. 前記支持面は、前記撮影台側面から連続的になだらかな曲線を描くように連続的に形成されている請求項1乃至4のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
  6. 前記支持面は、前記撮影台の手前側から奥側に向かって下方に傾斜することを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
  7. 前記凸部は、前記撮影台の前記各側面の手前側端より前記撮影台の奥側に所定距離離れた位置から前記奥側の所定位置に亘って形成されている請求項1乃至のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
  8. 前記凸部は、前記撮影台の各側面の所定位置から奥側に向かって前記幅方向の突出量が滑らかに小さくなるように形成されている請求項1乃至のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
  9. 前記凸部は、前記撮影台の各側面の手前側より奥側の所定位置に向かって前記幅方向の突出量が滑らかに大きくなるように形成されている請求項1乃至のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
  10. 前記凸部は、前記アームレストの下側且つ前記撮影台の奥側の領域において、前記撮影台の幅方向の突出量を所定値以下或いはゼロとなるように形成されている請求項1乃至のうちいずれか一項記載のマンモグラフィ装置。
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