JP7224115B2

JP7224115B2 - 乳房用ｘ線撮影装置及びプログラム

Info

Publication number: JP7224115B2
Application number: JP2018112306A
Authority: JP
Inventors: 智明小倉; 岳人都丸; 清一郎永井; 泰酒井; 祐治久木; 理絵落合; 奈央子倉富; 考宏稲垣
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2023-02-17
Anticipated expiration: 2038-06-12
Also published as: JP2019213682A; CN110584689A; US20190374176A1; CN110584689B; US11324460B2

Description

本発明の実施形態は、乳房用Ｘ線撮影装置及びプログラムに関する。

被検者の乳房を撮影するためのＸ線撮影装置の一つにマンモグラフィ装置がある。マンモグラフィ装置は、被験者の乳房をＸ線撮影し、乳房内の腫瘍や腫瘤、乳癌等の病変部の有無を検査するための装置である。乳房のＸ線撮影は、被験者の乳房を乳房支持台上に支持し、乳房支持台上に支持された乳房を圧迫板で圧迫することにより乳房を薄く押し広げ、乳房内の乳腺の重なりを減少させた状態で行う。圧迫板はＣアームを介して移動可能に構成され、圧迫板が乳房支持台側へ平行移動することによって乳房を圧迫する。

乳房の圧迫方向には、乳房を上下方向から圧迫する方向がある。この圧迫の際、Ｃアームが正立状態（乳房支持台が下、圧迫板が上の状態）で乳房を圧迫する。正立状態での圧迫では、乳房支持台が乳房を支持し、圧迫板が上から乳房支持台へ下降移動することによって乳房が圧迫される。この場合、超小乳房の被検体、男性の被検体等の場合、乳房の圧迫がしにくい。

特開２０１２－１７０７１８号公報

本発明が解決しようとする課題は、超小乳房の被検体、男性の被検体等に対する乳房の圧迫を容易にすることである。

実施形態に係る乳房用Ｘ線撮影装置は、乳房支持台と、圧迫板と、圧迫制御部と、操作部と、を有する。乳房支持台は、被検者の乳房を支持する。圧迫板は、乳房支持台と互いに相対移動可能に設けられる。圧迫制御部は、乳房支持台が圧迫板より下に位置する正立状態において、乳房支持台及びアームの位置を固定しながら、乳房支持台に載置された乳房の上縁に到達するまで、圧迫板を乳房支持台に接近させた後、乳房支持台から圧迫板へ向かう方向にアームを移動させながら、圧迫板を乳房支持台に接近する方向に相対移動させることにより、圧迫板の位置を固定しながら乳房支持台を圧迫板側へ移動させて、乳房を圧迫させる。操作部は、乳房支持台及びアームの位置を固定しながら、圧迫板を乳房支持台に接近させる第１の操作モードと、圧迫板の位置を固定しながら乳房支持台を圧迫板側へ移動させる第２の操作モードとを切替可能に構成される。操作部は、複数回連続の操作を受け付けた場合に、第２の操作モードへ切り替える。

実施形態に係る乳房用Ｘ線撮影装置の構成を示すブロック図。実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置の動作を示すフローチャート。実施形態に係る第１の操作モード後の概略を示す模式図。実施形態の第２の操作モードによる乳房圧迫の概略を示す模式図。

以下、実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置及びプログラムについて図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る乳房用Ｘ線撮影装置の構成を示すブロック図である。実施形態に係る乳房用Ｘ線撮影装置は、乳房支持台１と、圧迫板２と、Ｘ線管３と、Ｃアーム４と、Ｘ線検出部５と画像生成部６と、表示制御部７と、ディスプレイ８と、記憶部９と、圧迫制御部１０と、操作部１１と、システム制御部１２とを有する。

乳房支持台１は、載置された乳房Ｐを支持する。乳房支持台１の後段には、Ｘ線検出部５が設けられる。

圧迫板２は、乳房支持台１に対向して設けられる。圧迫板２は、乳房支持台１に対して相対的に接近または離反する方向に平行移動可能に構成される。それにより、乳房Ｐは圧迫される。

Ｘ線管３は、Ｘ線を発生する。発生したＸ線は乳房Ｐへ照射される。Ｃアーム４は、乳房支持台１、圧迫板２、Ｘ線管３、及びＸ線検出部５を支持する。また、圧迫板２は、Ｃアーム４に沿って平行移動することによって、乳房支持台１に対して相対的に接近または離反する。この移動機構そのものには、既存のモータやレールが用いられてよい。また、Ｃアーム４と乳房支持台１とは、互いに固定されて設けられる。

Ｘ線検出部５は、入射したＸ線を検出する。このＸ線には乳房Ｐを透過したＸ線が含まれる。例えば、Ｘ線検出部５は、直接変換型又は間接変換型の平面検出器によって構成される。平面検出器は、入射したＸ線を電気信号に変換し、この電気信号を画像生成部６へ出力する。

画像生成部６は、乳房Ｐのマンモグラフィ画像を生成する。画像生成部６は、Ｘ線検出部５からの電気信号をＡ／Ｄ変換する。画像生成部６は、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号に基づいてマンモグラフィ画像を生成する。画像生成部６は、生成したマンモグラフィ画像を表示制御部７へ出力する。

表示制御部７は、ディスプレイ８にマンモグラフィ画像を表示させる。ディスプレイ８は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示デバイスによって構成される。

記憶部９は、被検者のカルテ情報を記憶するメモリである。カルテ情報は、被検者の性別、身長、及び検査履歴の１つ以上を示す。カルテ情報は、操作者によって手動入力されても良く、既存の病院情報システムを介した通信処理によって入力されてもよい。病院情報システムの例としては、ＤＩＣＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｉｎｇａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅ）規格システムが挙げられる。

圧迫制御部１０は、乳房支持台１及び圧迫板２の位置を示す位置情報に基づいて、乳房支持台１を、圧迫板２の位置を基準として相対移動させることによって、乳房Ｐを圧迫させるプロセッサである。詳細は後述する。

操作部１１は、医師や技師等の操作者による操作を受けて、この操作内容に応じた信号や情報を装置各部に入力する。操作部１１は、キーボード、マウス、トラックボール等の操作デバイスによって構成される。また、操作部１１は、フットスイッチが含まれる。通常、操作者は、乳房圧迫の際、乳房の圧迫状態を確認しながら慎重に操作するので、フットスイッチを踏みながら、徐々に圧迫を進める。フットスイッチが踏まれている間、圧迫板２は、乳房支持台１に接近する。

従来の操作では、操作者がフットスイッチを踏んでいる間、乳房支持台１の位置が固定されながら圧迫板２が乳房支持台１側へ接近していた。これを第１の操作モードと称する。また、操作部１１が所定の切り替え操作を受けた後、操作者がフットスイッチを踏んでいる間、圧迫板２の位置を固定しながら乳房支持台１を圧迫板側へ移動させる第２の操作モードに切り替えられるように構成される。この切り替え操作自体は操作部１１において適宜設定されてよい。例えば、フットスイッチ（操作部１１）が複数回連続して踏む操作を受け付けた場合に第２の操作モードへの切り替えを実行するように設定される。

システム制御部１２は、乳房用Ｘ線撮影装置の各部の動作を制御する。例えば、システム制御部１２は、マンモグラフィ装置の各部の機能を実行するためのコンピュータプログラムを記憶する。システム制御部１２は、このコンピュータプログラムを実行することで、上記機能を実現する。例えば、システム制御部１２は、以下の動作を表すＸ線撮影プログラムを記憶し、実行する。

図２は、実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。なお、動作の初期設定として、実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置は、第１の操作モードに設定されおり、また、Ｃアームは正立状態に設定されている。

ステップＳ１０１：圧迫制御部１０は、被検者のカルテ情報を参照することによって、乳房Ｐの下縁と乳房支持台１の上面との位置合わせの位置を特定する。例えば、カルテ情報にマンモグラフィ検査の検査履歴が含まれていた場合、圧迫制御部１０は、過去のマンモグラフィ検査に用いられた位置を位置合わせの位置と特定する。或いは、又は、過去のマンモグラフィ検査に用いられた位置に基づいて、当該位置よりも下方の位置（例えば、所定距離だけ下方の位置）を特定する。カルテ情報に、検査履歴が含まれず、身長が含まれていた場合、圧迫制御部１０は、当該身長に対応する臨床的な標準値を位置合わせの位置と特定する。例えば、身長に対して臨床的な標準値を割り当てたテーブルが記憶部９に記憶されており、撮影対象の被検体の身長情報に応じて対応する標準値を読み出し、位置合せの位置に設定する。カルテ情報に検査履歴も身長も含まれず、性別が含まれていた場合、圧迫制御部１０は、当該性別の臨床的な標準値を位置合わせの位置と特定する。例えば、性別に対して臨床的な標準値を割り当てたテーブルが記憶部９に記憶されており、撮影対象の被検体の性別情報に応じて対応する標準値を読み出し、位置合せの位置に設定する。

ステップＳ１０２：圧迫制御部１０は、特定した位置へＣアーム４を上下方向に平行移動させることによって、乳房Ｐの下縁と乳房支持台１の上面との位置合わせを行う。それにより、乳房支持台１の上面に乳房Ｐが載置される。それにより、乳房Ｐが乳房支持台１に支持される（支持ステップ）。

ステップＳ１０３：フットスイッチ（操作部１１）が踏まれる操作に応じて、圧迫制御部１０は、乳房支持台１の位置を固定しながら、圧迫板２を乳房支持台１側へ接近させる（下降させる）。圧迫板２の下降が進行すると、圧迫板２の下面が乳房Ｐの上縁へ到達する。操作者は適宜フットスイッチの操作を停止し、その停止に応じて圧迫制御部１０は、圧迫板２の下降を停止する。図３は、実施形態に係る第１の操作モード後の概略を示す模式図である。この状態では、まだ撮影に適した十分な圧迫とはいえない。以下のステップで、更に乳房を圧迫する。

ステップＳ１０４：操作者による切り替え操作を受けることによって、第２の操作モードに切り替えられる。

ステップＳ１０５：フットスイッチ（操作部１１）が踏まれる操作に応じて、圧迫制御部１０は、圧迫板２の位置を固定しながら、乳房支持台１を圧迫板２側へ接近させる制御を開始する（上昇開始）。

ステップＳ１０６：圧迫制御部１０は、圧迫板２の位置を固定しながらＣアーム４を上昇させる。図４は、実施形態の第２の操作モードによる乳房圧迫の概略を示す模式図である。このとき圧迫制御部１０は、圧迫板２をＣアーム４に対して下降させながらこの下降速さと同じ速さでＣアーム４を上昇させる（ステップＳ１０６；圧迫ステップ）。それにより、圧迫板２の位置が固定されながらＣアーム４が圧迫板２に対して相対的に上昇する。乳房支持台１とＣアーム４とは互いに固定されているので、Ｃアーム４とともに乳房支持台１も上昇する。圧迫板２の位置は固定されているので、乳房支持台１の上昇とともに乳房支持台１と圧迫板２との距離は短くなり、乳房Ｐは圧迫されていく。

ステップＳ１０７：フットスイッチ（操作部１１）への操作が継続されている間、ステップＳ１０６の処理が繰り返される。

ステップＳ１０８：第２の操作モードによる操作終了後、既存のマンモグラフィ検査処理に基づいてマンモグラフィ画像が生成される。

以上で実施形態における乳房用Ｘ線撮影装置の構成及び動作について説明した。以上の実施形態とは異なる形態として、例えば超小乳房の場合や男性被検者の場合、Ｃアームを倒立状態（乳房支持台が上、圧迫板が下の状態）に１８０度回転させ、そして、圧迫板が下から乳房支持台へ上昇移動することによって、乳房を圧迫することが考えられる。倒立状態での圧迫であれば、被検者の腹部の皮膚組織を伸ばしながら乳房を圧迫できるので、超小乳房や男性被検者の検査の場合、このような倒立状態での乳房圧迫が行われるが、倒立状態を実現可能なＣアームの機構とする必要があり、また、Ｃアームを１８０度回転させる作業が生じるため、検査の手間が増加してしまう。

これに対して、実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置によれば、Ｃアームが正立状態のまま乳房を下方から圧迫することができるので、Ｃアームを１８０度回転させずに乳房圧迫を行うことができ、例えば超小乳房や男性被検者の場合でも、検査の手間を増加させずに乳房を圧迫することができる。

また、倒立状態の乳房圧迫を行う場合、圧迫板が乳房を支持しながら上昇するので、乳房と乳房支持台との位置ずれが正立状態よりも生じやすく、乳房に対する乳房支持台のポジショニングがし難くなってしまう。

これに対して、実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置によれば、乳房下縁と乳房支持台上面との接触、及び、乳房上縁と圧迫板下面との接触が終了した後に、第２の操作モードによる圧迫が開始される。それにより、圧迫中に乳房の位置ずれが生じにくく、乳房に対する乳房支持台のポジショニングが簡便になる。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳｉｍｐｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣｏｍｐｌｅｘＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、実施形態における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の乳房用Ｘ線撮影装置及びプログラムによれば、超小乳房の被検体、男性の被検体等に対する乳房の圧迫を容易にすることができる。

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を意図していない。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乳房支持台
２圧迫板
３Ｘ線管
４Ｃアーム
５Ｘ線検出部
６画像生成部
７表示制御部
８ディスプレイ
９記憶部
１０圧迫制御部
１１操作部
１２システム制御部

Claims

被検者の乳房を支持する乳房支持台と、
前記乳房支持台が固定されたアームと、
前記乳房支持台に対向して設けられ、前記乳房支持台に対して相対移動可能に前記アームにより支持される圧迫板と、
前記乳房支持台が前記圧迫板より下に位置する正立状態において、前記乳房支持台及び前記アームの位置を固定しながら、前記乳房支持台に載置された乳房の上縁に到達するまで、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近させた後、
前記乳房支持台から前記圧迫板へ向かう方向に前記アームを移動させながら、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近する方向に相対移動させることにより、前記圧迫板の位置を固定しながら前記乳房支持台を前記圧迫板側へ移動させて、前記乳房を圧迫させる圧迫制御部と、
前記乳房支持台及び前記アームの位置を固定しながら、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近させる第１の操作モードと、前記圧迫板の位置を固定しながら前記乳房支持台を前記圧迫板側へ移動させる第２の操作モードとを切替可能に構成される操作部と、
を有し、
前記操作部は、複数回連続の操作を受け付けた場合に、前記第２の操作モードへ切り替える、
乳房用Ｘ線撮影装置。
前記圧迫制御部は、さらに被検体に関する情報に基づいて、前記乳房支持台を移動させる、請求項１に記載の乳房用Ｘ線撮影装置。
前記被検体に関する情報は、前記被検者の性別、身長、及び検査履歴の１つ以上を示し、
前記圧迫制御部は、前記被検体に関する情報に基づいて、前記乳房支持台を移動させる、
請求項２に記載の乳房用Ｘ線撮影装置。
前記被検体に関する情報が前記検査履歴である場合に、
前記圧迫制御部は、前記検査履歴に含まれる前記乳房支持台の位置に関する情報を用いて前記乳房支持台を移動させる、
請求項３に記載の乳房用Ｘ線撮影装置。
前記被検体に関する情報として前記検査履歴が含まれていない場合に、
前記圧迫制御部は、前記被検者の性別或いは身長の少なくとも一方に関する情報を用いて前記乳房支持台を移動させる、
請求項３に記載の乳房用Ｘ線撮影装置。
前記圧迫制御部は、前記乳房支持台から前記圧迫板に向かう方向への前記アームの移動と同じ速さで、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近する方向に相対移動させることにより、前記圧迫板の位置を固定する、請求項１に記載の乳房用Ｘ線撮影装置。
被検者の乳房を支持する乳房支持台と、前記乳房支持台が固定されたアームと、前記乳房支持台に対向して設けられ、前記乳房支持台に対して相対移動可能に前記アームにより支持される圧迫板と、を備える乳房用Ｘ線撮影装置を制御するプログラムであって、
前記乳房支持台が前記圧迫板より下に位置する正立状態において、前記乳房支持台及び前記アームの位置を固定しながら、前記乳房支持台に載置された乳房の上縁に到達するまで、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近させた後、
前記乳房支持台から前記圧迫板へ向かう方向に前記アームを移動させながら、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近する方向に相対移動させることにより、前記圧迫板の位置を固定しながら前記乳房支持台を前記圧迫板側へ移動させて、前記乳房を圧迫させ、
前記乳房支持台及び前記アームの位置を固定しながら、前記圧迫板を前記乳房支持台に接近させる第１の操作モードと、前記圧迫板の位置を固定しながら前記乳房支持台を前記圧迫板側へ移動させる第２の操作モードとを切替可能に構成され、複数回連続の操作を受け付けた場合に、前記第２の操作モードへ切り替える機能を、前記乳房用Ｘ線撮影装置に実現させるプログラム。