WO2012132323A1 - 乳房放射線画像撮影方法および装置 - Google Patents

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WO2012132323A1
WO2012132323A1 PCT/JP2012/001926 JP2012001926W WO2012132323A1 WO 2012132323 A1 WO2012132323 A1 WO 2012132323A1 JP 2012001926 W JP2012001926 W JP 2012001926W WO 2012132323 A1 WO2012132323 A1 WO 2012132323A1
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WO
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breast
image
radiation
imaging
unit
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PCT/JP2012/001926
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French (fr)
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孝夫 桑原
大田　恭義
靖子 八尋
玲 長谷川
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Fujifilm Corp
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Fujifilm Corp
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0407—Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body
    • A61B6/0414—Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body with compression means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/022—Stereoscopic imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/502—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography

Definitions

  • the present invention relates to a breast radiographic imaging method and apparatus for acquiring a plurality of breast radiographic images by irradiating the breast with radiation from different directions, in particular, specifying a position of a lesion or the like in a breast radiographic image, It is used in a stereo biopsy device that collects a tissue piece at that position.
  • a tissue piece around a lesion may be collected.
  • a hollow tissue collecting needle hereinafter referred to as a biopsy needle
  • a biopsy that attracts the patient and collects the tissue embedded in the needle cavity has attracted attention.
  • a stereo biopsy device has been proposed as a device for performing such a biopsy.
  • This stereo biopsy device irradiates a subject with radiation from mutually different directions to acquire a plurality of radiation images, identifies a three-dimensional position of a lesion based on these radiation images, and By controlling the tip to reach the specific position, the tissue piece can be collected from a desired position.
  • Patent Document 1 proposes a device for collecting a diseased tissue in the breast.
  • Patent Document 1 in order to detect and collect a lesion in which blood vessels such as a tumor that does not clearly appear on a normal radiographic image are concentrated rather than a lesion that clearly appears on a radiographic image such as microcalcifications.
  • a method has been proposed in which a contrast medium is injected into the breast and a radiographic image is taken. More specifically, in Patent Document 1, after compressing the breast, first, an initial image before contrast medium injection is taken, and then a contrast medium injection image is taken by introducing the contrast medium into the breast. There has been proposed a method of obtaining an image in which a tumor in which a contrast agent is concentrated appears clearly by subtracting an initial image from an input image.
  • an object of the present invention is to provide a breast radiographic imaging method and apparatus capable of clearly detecting a lesion such as a tumor that appears when a contrast medium is introduced.
  • the breast after injection of the contrast agent is compressed by a compression plate, radiation is applied to the compressed breast after injection of the contrast agent from different imaging directions, and imaging is performed by the irradiation. Radiation that has passed through the breast after injection of the agent is detected by a radiation image detector, and a breast radiation image after injection of the contrast agent for each detected imaging direction is acquired.
  • a plurality of breasts detected by a radiation image detector by performing a plurality of times of radiation irradiation with different energy distributions in each photographing direction.
  • a radiographic image can be acquired, and a subtraction image can be acquired for each imaging direction by performing subtraction processing on the plurality of breast radiographic images.
  • the radiographic imaging apparatus of the present invention includes a compression plate that is controlled so as to compress the breast after the contrast agent is injected into the breast, and a contrast agent that is compressed by the compression plate.
  • a radiation irradiating unit that irradiates radiation from different breasts to the breast, a radiation image detector that detects radiation that has been irradiated by the radiation irradiating unit and passed through the breast after the contrast medium is injected, and a radiation image detector
  • a radiographic image acquisition unit that acquires a breast radiographic image after the contrast medium is introduced for each detected imaging direction.
  • the radiation irradiating unit is configured to irradiate a plurality of times of radiations having different energy distributions in each imaging direction
  • the radiation image acquiring unit is configured to perform a plurality of detections by the radiation image detector by the plurality of times of radiation irradiation. It is assumed that a breast radiation image is acquired, and a subtraction image acquisition unit that performs subtraction processing on a plurality of breast radiation images acquired by the radiation image acquisition unit and acquires subtraction images for each imaging direction can be provided.
  • a display unit that displays the subtraction image in each shooting direction as a stereoscopic image can be provided.
  • a calcification extraction image acquisition unit that obtains a calcification extraction image by performing calcification extraction processing on the breast radiation image for each imaging direction acquired by the radiological image acquisition unit, a subtraction image and lime for each imaging direction
  • a composite image generation unit that generates a composite image by superimposing the computerized extracted image can be provided.
  • the radiation irradiating unit irradiates a plurality of different radiations in the first imaging direction
  • the radiation irradiating unit performs a plurality of different radiations in a second imaging direction different from the first imaging direction. I can do it.
  • a low-resolution processing unit that performs a process of lowering the resolution on the breast radiographic image after the contrast agent is acquired acquired by the radiological image acquiring unit.
  • an instruction receiving unit that receives instruction information as to whether or not to perform resolution reduction processing.
  • the instruction information for performing the process for reducing the resolution is information indicating that the contrast medium has been applied to the breast, and the instruction information for not performing the process for reducing the resolution is not applied to the breast. It can be information indicating this.
  • the dose of radiation can be reduced as compared with the case of not performing the process of reducing the resolution.
  • a readout control unit can be provided which controls to perform binning readout when reading out a breast radiation image after the contrast medium is fed from the radiation image detector.
  • an instruction receiving unit that receives instruction information on whether to perform binning reading.
  • the instruction information for performing binning readout is information indicating that the contrast medium has been input to the breast
  • the instruction information for not performing binning readout is information indicating that the contrast medium has not been input to the breast. It can be.
  • the radiation dose can be reduced as compared with the case where the binning readout is not performed.
  • a biopsy needle unit having a biopsy needle inserted into the breast can be provided.
  • the breast after injection of the contrast agent is compressed by the compression plate, and the compressed breast after injection of the contrast agent is irradiated with radiation from mutually different imaging directions,
  • the radiation that has passed through the breast after injection of the contrast agent is detected by the radiation image detector by the irradiation, and the breast radiation image after injection of the contrast agent for each detected imaging direction is acquired.
  • a plurality of times of irradiation with different energy distributions in each imaging direction are performed, and a plurality of radiation images detected by the radiation image detector by the plurality of times of radiation irradiation.
  • the subtraction image in each photographing direction is displayed as a stereoscopic image
  • the three-dimensional position of the tumor in the breast can be grasped more clearly.
  • a calcification extraction process is performed on a breast radiation image for each imaging direction to obtain a calcification extraction image, and a composite image is generated by superimposing the subtraction image and the calcification extraction image for each imaging direction.
  • the distance between the microcalcification and the tumor can be grasped, and for example, the insertion direction of the biopsy needle at the time of biopsy can be set more appropriately.
  • a second irradiation different from the first imaging direction is performed after performing a plurality of irradiations with different radiations in the first imaging direction. If a plurality of different irradiations are performed in the imaging direction, the moving distance of the radiation source can be minimized, so that the imaging time can be reduced and the imaging efficiency can be improved. In addition, the burden on the subject can be reduced.
  • the processing for reducing the resolution is performed on the breast radiation image after the contrast agent is introduced, or when the binning readout is performed at the time of readout of the breast radiation image, the pixel signal can be increased. Accordingly, the radiation dose at the time of imaging can be reduced, and the exposure dose of the subject can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a breast image photographing display system using an embodiment of a breast radiation image photographing apparatus of the present invention.
  • the figure which looked at the imaging stand of the breast image radiographing display system shown in Drawing 1 from the upper part 1 is a block diagram showing a schematic configuration inside a computer of the breast image capturing and displaying system shown in FIG.
  • Block diagram of a mammography display system using another embodiment of the mammography apparatus of the present invention Block diagram of a mammography display system using another embodiment of the mammography apparatus of the present invention using another embodiment of the mammography apparatus of the present invention
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a mammography display system with a biopsy unit attached.
  • a breast image radiographing display system 1 includes a mammography apparatus 10, a computer 3 connected to the mammography apparatus 10, and a monitor 4 (display unit) connected to the computer 3. And an input unit 5.
  • the mammography apparatus 10 includes a base 11, a rotary shaft 12 that can move in the vertical direction (Z direction) with respect to the base 11, and can rotate.
  • the arm part 13 connected with the base 11 is provided.
  • FIG. 2 shows the arm portion 13 viewed from the right direction in FIG.
  • the arm section 13 has an alphabet C shape, and a radiation table 16 is attached to one end of the arm section 13 so as to face the imaging table 14 at the other end.
  • the rotation and vertical movement of the arm unit 13 are controlled by an arm controller 31 incorporated in the base 11.
  • a radiation image detector 15 such as a flat panel detector and a detector controller 33 that controls reading of a charge signal from the radiation image detector 15.
  • a charge amplifier that converts the charge signal read from the radiation image detector 15 into a voltage signal
  • a correlated double sampling circuit that samples the voltage signal output from the charge amplifier
  • a circuit board provided with an AD conversion unit for converting a voltage signal into a digital signal is also installed.
  • the photographing table 14 is configured to be rotatable with respect to the arm unit 13, and even when the arm unit 13 rotates with respect to the base 11, the direction of the photographing table 14 is fixed to the base 11. can do.
  • the radiation image detector 15 can repeatedly perform recording and reading of a radiation image, and may use a so-called direct type radiation image detector that directly receives radiation and generates charges. Alternatively, a so-called indirect radiation image detector that converts radiation once into visible light and converts the visible light into a charge signal may be used.
  • a radiation image signal readout method a radiation image signal is read out by turning on / off a TFT (thin film transistor) switch, or by irradiating reading light.
  • a so-called optical readout system from which a radiation image signal is read out can be used.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CCD Charge Coupled Device Device Image Sensor
  • a radiation source 17 and a radiation source controller 32 are housed in the radiation irradiation unit 16.
  • the radiation source 17 includes an X-ray tube and an X-ray high voltage generator that applies a tube voltage to the X-ray tube.
  • the radiation irradiating unit 16 can continuously irradiate X-rays having different energy distributions a plurality of times under the control of the radiation source controller 32 in order to perform energy subtraction imaging.
  • X-rays with different energy distributions can be generated by changing the tube voltage for each exposure to change the maximum value, peak value, average value, etc. on the X-ray spectral distribution.
  • X-rays may be generated with the same energy distribution, and may be generated by passing through filters having different characteristics for each exposure.
  • the X-ray dose may be changed by changing the tube current or the exposure time for each exposure.
  • the radiation source controller 32 controls the X-ray exposure timing, tube voltage, tube current, exposure time, number of exposures, etc. from the radiation source 17.
  • FIG. 3 is a view of the compression plate 18 shown in FIG. 1 as viewed from above. As shown in the drawing, the compression plate 18 has a biopsy in a state where the breast is fixed by the imaging table 14 and the compression plate 18. An opening 6 of a predetermined size is provided so that it can be performed.
  • the biopsis unit 2 is mechanically and electrically connected to the mammography display system 1 by inserting the base portion of the biopsy unit 2 into the opening of the support portion 20 of the compression plate 18 and attaching the lower end of the base portion to the arm portion 13. To be connected.
  • the biopsy unit 2 includes a biopsy needle 21 that is punctured into the breast.
  • the biopsy needle unit 22 is configured to be detachable, a needle support portion 23 that supports the biopsy needle unit 22, and the needle support portion 23 as a rail.
  • a moving mechanism 24 that moves the biopsy needle unit 22 in the X, Y, and Z directions shown in FIGS. 1 to 3 by moving the needle support part 23 in and out.
  • the position of the tip of the biopsy needle 21 of the biopsy needle unit 22 is recognized and controlled as position coordinates (x, y, z) in a three-dimensional space by a needle position controller 35 provided in the moving mechanism 24.
  • 1 is the X direction
  • the paper vertical direction in FIG. 2 is the Y direction
  • the paper vertical direction in FIG. 3 is the Z direction.
  • the computer 3 includes a central processing unit (CPU) and a storage device such as a semiconductor memory, a hard disk, and an SSD.
  • An image acquisition unit 42 is configured.
  • the radiation image acquisition unit 40 acquires and stores a radiation image signal for each imaging angle detected by the radiation image detector 15.
  • the subtraction image acquisition unit 42 performs subtraction processing on a plurality of breast radiographic images acquired by the radiographic image acquisition unit 40 by multiple times of X-ray irradiation with different energy distributions as described above, and acquires subtraction images.
  • the subtraction process is a differential signal that represents an image of a specific structure by associating each pixel of a plurality of breast radiation images, multiplying the plurality of breast radiation images by a predetermined weighting coefficient, and performing a subtraction process. It is a process to acquire.
  • the subtraction image acquisition unit 42 stores the range of the mass appearing by this contrast medium.
  • a weighting coefficient that enhances contrast is set in advance.
  • the arm unit 13 is rotated to capture breast radiation images from a plurality of imaging directions.
  • the subtraction image acquisition unit 42 acquires a plurality of breasts acquired for each imaging direction.
  • a subtraction image for each photographing direction is acquired based on the radiation image.
  • the control unit 41 outputs predetermined control signals to the various controllers 31 to 35 to control the entire system, and displays the subtraction image acquired by the subtraction image acquisition unit 42 on the monitor 4 as a two-dimensional image. Or displayed on the monitor 4 as a stereo image. A specific control method will be described in detail later.
  • the monitor 4 can display a stereo image by using two subtraction images taken from two different shooting directions, and can also display a subtraction image taken from each shooting direction as a two-dimensional image. It is configured. As will be described in detail later, the monitor 4 of the present embodiment displays two subtraction images taken from ⁇ 2 ° photographing directions as stereo images, and the subtraction taken from 0 ° and ⁇ 15 ° photographing directions. Each image is displayed as a two-dimensional image.
  • a radiographic image based on two radiographic image signals is displayed using two screens, and one of the radiographic images is observed by using a half mirror or a polarizing glass. It is possible to adopt a configuration in which a stereo image is displayed by being incident on the right eye of the observer and the other radiation image is incident on the left eye of the observer.
  • two radiographic images may be displayed in a superimposed manner while being shifted by a predetermined amount of parallax, and this may be configured to generate a stereo image by observing with a polarizing glass, or a parallax barrier method and a lenticular method
  • a stereo image may be generated by displaying two radiation images on a stereoscopically viewable 3D liquid crystal.
  • the device that displays a stereo image and the device that displays a two-dimensional image may be configured separately, or may be configured as the same device if they can be displayed on the same screen.
  • the input unit 5 is configured by a pointing device such as a keyboard or a mouse, for example, and is configured so that the position of a tumor or the like in a subtraction image displayed as a two-dimensional image on the monitor 4 can be specified. .
  • the input unit 5 receives an input of shooting conditions and an operation instruction by the photographer.
  • a contrast agent for detecting a tumor is introduced into the breast M of the subject (S10).
  • the breast M after the contrast medium is introduced is placed on the imaging table 14 (S12), and then the breast M after the contrast medium is introduced by the compression plate 18 in response to a predetermined instruction input from the input unit 5. It is compressed by a predetermined pressure (S14).
  • scout shooting When there is an instruction to start shooting in the input unit 5, in the present embodiment, scout shooting, stereo shooting for acquiring a biopsy targeting image, and stereo shooting for acquiring a stereo image display image are performed. First, scout shooting is performed out of these shooting (S16).
  • the radiation source controller 32 outputs a control signal to the radiation source 17 so that X-rays having different energy distributions are continuously exposed twice according to the input control signal.
  • the radiation source 17 first performs the first X-ray exposure according to the input control signal.
  • the X-ray energy distribution is changed by changing the tube voltage applied to the X-ray tube of the radiation source 17, and the second X-ray exposure is performed in the first X-ray exposure. It is assumed that a tube voltage relatively higher than that of X-ray exposure is applied to the X-ray tube.
  • the X-rays exposed from the radiation source 17 are transmitted through the breast M after the contrast agent is introduced and irradiated to the radiation image detector 15, and the radiation image detector 15 detects a breast radiation image.
  • the breast radiation image detected at this time is referred to as a high-pressure breast radiation image.
  • a control signal is output from the control unit 41 to the detector controller 33, and the detector controller 33 reads out the high-pressure breast radiation image detected by the radiation image detector 15 according to the input control signal and reads the read-out image. After performing the predetermined signal processing on the outputted high-pressure breast radiographic image, it is output to the radiographic image acquisition unit 40 of the computer 3.
  • the radiological image acquisition unit 40 acquires and stores the high-pressure breast radiographic image output from the detector controller 33.
  • the radiation source 17 performs the second X-ray exposure according to the control signal output from the radiation source controller 32.
  • a lower tube voltage is applied to the X-ray tube than in the first X-ray exposure.
  • the X-rays exposed from the radiation source 17 are transmitted through the breast M after the contrast agent is introduced and irradiated to the radiation image detector 15, and the radiation image detector 15 detects a breast radiation image.
  • the breast radiation image detected at this time is referred to as a low-pressure breast radiation image.
  • a control signal is output from the control unit 41 to the detector controller 33, and the detector controller 33 reads out the low-pressure breast radiation image detected by the radiation image detector 15 in accordance with the input control signal and reads the read-out image.
  • a predetermined signal processing is performed on the outputted low-pressure breast radiographic image, and then output to the radiographic image acquisition unit 40 of the computer 3.
  • the radiological image acquisition unit 40 acquires and stores the low-pressure breast radiographic image output from the detector controller 33.
  • shooting in one shooting direction of stereo shooting for acquiring the targeting image is performed (S18).
  • the present invention is not limited to this, and other shooting angles may be used.
  • control unit 41 performs the same operation on the radiation source controller 32 as in the scout imaging described above.
  • a control signal is output so as to perform two X-ray exposures, and control is performed to read out a breast radiation image detected by the radiation image detector 15 for each X-ray exposure to the detector controller 33. Output a signal.
  • the present invention is not limited to this, and other shooting angles may be used.
  • the control unit 41 sends the radiation source controller 32 to the radiation source controller 32 in the same manner as the scout imaging described above.
  • a control signal is output so as to perform two X-ray exposures, and a breast radiation image detected by the radiation image detector 15 is read out to the detector controller 33 for each X-ray exposure. Output a control signal.
  • control unit 41 performs the same operation as the above-described scout imaging with respect to the radiation source controller 32.
  • a control signal is output so as to perform two X-ray exposures, and a breast radiation image detected by the radiation image detector 15 is read out to the detector controller 33 for each X-ray exposure. Output a control signal.
  • control unit 41 controls the radiation source controller 32 in the same manner as the scout imaging described above.
  • a control signal is output so as to perform two X-ray exposures, and a breast radiation image detected by the radiation image detector 15 is read out to the detector controller 33 for each X-ray exposure. Output a control signal.
  • the radiation image acquisition unit 40 outputs the high-pressure breast radiation image and the low-pressure breast radiation image acquired for each imaging angle to the subtraction image acquisition unit 42.
  • the subtraction image acquisition unit 42 performs subtraction processing using the input high-pressure breast radiation image and low-pressure breast radiation image for each imaging angle, and acquires a subtraction image for each imaging angle (S26).
  • a target such as a tumor is designated by the observer on the two subtraction images for targeting displayed on the monitor 4 (S30).
  • the target may be specified by, for example, specifying the target position using a cursor with a pointing device such as a mouse in the input unit 5.
  • the position information (x1, y1) and (x2, y2) of the targets on the two targeting subtraction images designated by the observer are acquired by the control unit 41.
  • the three-dimensional position information (x3, y3, z3) of the target in the breast is calculated.
  • the position information x3 in the x direction and the position information z3 in the y direction are calculated using, for example, a triangulation method.
  • control unit 41 outputs the calculated three-dimensional position information (x3, y3, z3) of the target to the needle position controller 35 of the biopsy unit 2.
  • a control signal for moving the biopsy needle 21 is output from the control unit 41 to the needle position controller 35.
  • the needle position controller 35 is arranged so that the tip of the biopsy needle 21 is located at the position indicated by the coordinates (x3, y3, z3 + ⁇ ).
  • the biopsy needle 21 is moved.
  • ⁇ is set to a sufficiently large value so that the biopsy needle 21 does not pierce the breast. Thereby, the biopsy needle 21 is set above the target.
  • the tip of the biopsy needle 21 is coordinated (x3, x) under the control of the control unit 41 and the needle position controller 35.
  • the biopsy needle 21 is moved so as to be arranged at the position indicated by y3, z3), and puncture of the breast by the biopsy needle 21 is performed (S32).
  • the breast after the contrast medium is injected is compressed by the compression plate 18, and the compressed breast after the contrast medium is injected is irradiated with X-rays from different imaging directions. Since the X-ray transmitted through the breast after injection of the contrast agent by the irradiation is detected by the radiological image detector 15 and the breast radiographic image after injection of the contrast agent for each detected imaging direction is acquired, The contrast medium can be sufficiently diffused to obtain a breast radiation image in which a lesion such as a tumor appears clearly.
  • the subtraction image in each photographing direction is displayed as a stereoscopically viewable stereo image, the three-dimensional position of the tumor in the breast can be grasped more clearly.
  • the target position is designated on the stereo image in this way, the target position is set on the two subtraction images for targeting displayed as the two-dimensional image based on the designated three-dimensional position information. It may be displayed so that the observer can confirm it.
  • an image capable of mainly observing a tumor is displayed by capturing a breast after contrast medium injection and acquiring a subtraction image, but when a subtraction image is acquired in this way The calcification of the breast disappears by the subtraction process and cannot be observed.
  • a composite image may be generated by superimposing the above-described subtraction image and the calcification extraction image obtained by extracting calcification, and the composite image may be displayed.
  • the computer 3 may be provided with a calcification extraction image acquisition unit 43 and a composite image acquisition unit 44.
  • the calcification extraction image acquisition unit 43 performs calcification extraction processing for each imaging angle by performing calcification extraction processing on the high-pressure breast radiation image or low-pressure breast radiation image for each imaging angle acquired by the radiation image acquisition unit 40. Get an image.
  • a process for extracting based on the characteristics of the concentration distribution and morphological characteristics of the calcification may be used. Specifically, a morphology filter process suitable for detecting a microcalcification shadow, etc. Can be used.
  • the composite image acquisition unit 44 superimposes the input calcification extraction image and the subtraction image for each shooting angle acquired by the subtraction image acquisition unit 42 to generate a composite image for each shooting angle.
  • the control unit 41 converts the composite image for scout shooting and the composite image for stereo shooting for targeting into two dimensions, as in the above embodiment.
  • a stereo image composite image for displaying a stereo image is displayed as a stereoscopically viewable stereo image.
  • composite image and subtraction image may be displayed simultaneously, or the composite image and subtraction image may be switched and displayed.
  • the resolution is much higher than when calcification is mainly observed. Is not necessary. Therefore, binning processing may be performed on the high-pressure breast radiation image and the low-pressure breast radiation image for each imaging angle acquired by the radiation image acquisition unit 40 to obtain a low-resolution image.
  • a binning processing unit 45 is provided, and binning processing is performed on the high-pressure breast radiation image and the low-pressure breast radiation image for each imaging angle acquired by the radiation image acquisition unit 40. That's fine.
  • the binning process here refers to a process of adding signals of a plurality of pixels to obtain a signal of one pixel.
  • binning processing may be performed in the case of imaging of the breast after the contrast medium has been input, and binning processing may be disabled in the case of imaging of the breast in which no contrast medium is input. That is, information indicating that breast imaging after contrast medium injection is instruction information for performing binning processing, and information indicating that breast imaging without contrast medium injection is instruction information for performing no binning processing. .
  • the binning process is performed by image processing.
  • the detector controller 33 (corresponding to the read control unit) receives a high voltage from the radiation image detector 15.
  • binning readout may be performed in which a plurality of pixels are read out together, and added to output.
  • the input unit 5 accepts an input of information indicating whether the imaging of the breast after the contrast medium is input or whether the imaging of the breast is not applied with the contrast medium, and the contrast medium is received according to the input.
  • Binning readout may be performed when photographing the breast after injection, and binning readout may not be performed when photographing the breast without introducing the contrast agent.
  • the present invention is not limited to this.
  • a contrast medium injection device controlled by the computer 3 is provided, and the contrast medium injection device supplies the contrast medium to the breast. You may do it.
  • the compression of the breast may be performed by starting the movement of the compression plate 18 in accordance with a signal indicating that the injection of the contrast medium into the breast by the contrast medium injector is completed.

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Abstract

【課題】乳房への造影剤の投入によって現れる腫瘤などの病変を明確に検出する。 【解決手段】造影剤投入後の乳房を圧迫板により圧迫し、その圧迫された造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射し、その照射によって造影剤投入後の乳房を透過した放射線を放射線画像検出器により検出し、その検出した撮影方向毎の造影剤投入後の乳房放射線画像を取得する。

Description

乳房放射線画像撮影方法および装置
　本発明は、互いに異なる方向から乳房へ放射線を照射することによって複数の乳房放射線画を取得する乳房放射線画像撮影方法および装置に関するものであり、特に、乳房放射線画像において病変などの位置を特定し、その位置の組織片を採取するステレオバイオプシ装置に用いられるものである。
　病院の検査では病変周辺の組織片を採取することがあるが、近年、患者に大きな負担をかけずに組織片を採取する方法として、中が空洞の組織採取用の針（以下、生検針と称する）を患者に刺し、針の空洞に埋め込まれた組織を採取するバイオプシが注目されている。そして、このようなバイオプシを行うための装置としてステレオバイオプシ装置が提案されている。
　このステレオバイオプシ装置は、被検者に対して互いに異なる方向から放射線を照射して複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて病変の３次元的な位置を特定し、生検針の先端をその特定位置に到達するよう制御することによって所望の位置から組織片を採取することができるものである。
　そして、上記のようなステレオバイオプシ装置の一つとして、特許文献１には、乳房における病変組織を採取するための装置が提案されている。特許文献１においては、微小石灰化など放射線画像上に明確に表れる病変ではなく、通常の放射線画像上には明確に表れない腫瘤のような血管が集中している病変を検出して採取するために、造影剤を乳房に投入して放射線画像を撮影する方法が提案されている。より具体的には、特許文献１においては、乳房を圧迫した後、まず造影剤投入前の初期画像を撮影し、その後、造影剤を乳房に投入して造影剤投入画像を撮影し、造影剤投入画像から初期画像を減算することによって造影剤が集中した腫瘤が明確に表れた画像を取得する方法が提案されている。
　特開２００２－３６０５５６号公報
　しかしながら、特許文献１のように、乳房を圧迫した後に造影剤を投入したのでは、圧迫によって乳房内の血管を造影剤が拡散しにくくなり、腫瘤までに造影剤が届かない問題がある。
　本発明は、上記の事情に鑑み、造影剤の投入によって現れる腫瘤などの病変を明確に検出することができる乳房放射線画像撮影方法および装置を提供することを目的とする。
　本発明の乳房放射線画像撮影方法は、造影剤投入後の乳房を圧迫板により圧迫し、その圧迫された造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射し、その照射によって造影剤投入後の乳房を透過した放射線を放射線画像検出器により検出し、その検出した撮影方向毎の造影剤投入後の乳房放射線画像を取得することを特徴とする。
　また、上記本発明の乳房画像撮影方法においては、各撮影方向においてエネルギー分布が互いに異なる複数回の放射線の照射を行い、その複数回の放射線の照射によって放射線画像検出器により検出された複数の乳房放射線画像を取得し、その複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施して撮影方向毎のサブトラクション画像を取得することができる。
　本発明の乳房放射線画像撮影装置は、造影剤が乳房に対して投入された後、その造影剤投入後の乳房を圧迫するよう制御される圧迫板と、圧迫板によって圧迫された造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射する放射線照射部と、放射線照射部によって照射されて造影剤投入後の乳房を透過した放射線を検出する放射線画像検出器と、放射線画像検出器により検出された撮影方向毎の造影剤投入後の乳房放射線画像を取得する放射線画像取得部とを備えたことを特徴とする。
　また、放射線照射部を、各撮影方向においてエネルギー分布が互いに異なる複数回の放射線の照射を行うものとし、放射線画像取得部を、複数回の放射線の照射によって放射線画像検出器により検出された複数の乳房放射線画像を取得するものとし、放射線画像取得部によって取得された複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施して撮影方向毎のサブトラクション画像を取得するサブトラクション画像取得部を設けることができる。
　また、各撮影方向のサブトラクション画像を立体視画像として表示する表示部を設けることができる。
　また、放射線画像取得部によって取得された撮影方向毎の乳房放射線画像に対して石灰化抽出処理を施して石灰化抽出画像を取得する石灰化抽出画像取得部と、撮影方向毎のサブトラクション画像と石灰化抽出画像とを重ね合わせて合成画像を生成する合成画像生成部とを設けることができる。
　また、放射線照射部を、第１の撮影方向において互いに異なる複数回の放射線の照射を行った後、第１の撮影方向とは異なる第２の撮影方向において互いに異なる複数回の放射線の照射を行うものとできる。
　また、放射線画像取得部によって取得された造影剤投入後の乳房放射線画像に対して解像度を下げる処理を施す低解像度処理部を設けることができる。
　また、解像度を下げる処理を行うか否かの指示情報を受け付ける指示受付部を設けることができる。
　また、解像度を下げる処理を行う指示情報を乳房に対して造影剤の投入を行ったことを示す情報とし、解像度を下げる処理を行わない指示情報を乳房に対して造影剤の投入を行っていないことを示す情報とすることができる。
　また、放射線照射部を、解像度を下げる処理を行う場合、解像度を下げる処理を行わない場合よりも放射線の線量を下げるものとできる。
　また、放射線画像検出器から造影剤投入後の乳房放射線画像を読み出す際、ビニング読出しを行うよう制御する読出制御部を設けることができる。
　また、ビニング読出しを行うか否かの指示情報を受け付ける指示受付部を設けることができる。
　また、ビニング読出しを行う指示情報を乳房に対して造影剤の投入を行ったことを示す情報とし、ビニング読出しを行わない指示情報を乳房に対して造影剤の投入を行っていないことを示す情報とすることができる。
　また、放射線照射部を、ビニング読出しを行う場合、ビニング読出しを行わない場合よりも放射線の線量を下げるものとできる。
　また、乳房に挿入される生検針を有する生検針ユニットを設けることができる。
　本発明の乳房放射線画像撮影方法および装置によれば、造影剤投入後の乳房を圧迫板により圧迫し、その圧迫された造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射し、その照射によって造影剤投入後の乳房を透過した放射線を放射線画像検出器により検出し、その検出した撮影方向毎の造影剤投入後の乳房放射線画像を取得するようにしたので、乳房内に造影剤を十分に拡散させることができ、腫瘤などの病変が明確に現れた乳房放射線画像を取得することができる。
　また、上記本発明の乳房画像撮影方法および装置において、各撮影方向においてエネルギー分布が互いに異なる複数回の放射線の照射を行い、その複数回の放射線の照射によって放射線画像検出器により検出された複数の乳房放射線画像を取得し、その複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施して撮影方向毎のサブトラクション画像を取得するようにした場合には、腫瘤近辺の乳腺などの画像をサブトラクション処理によって取り除くことができるので、腫瘤の形や大きさなどをより明確に把握することができる。
　また、各撮影方向のサブトラクション画像を立体視画像として表示するようにした場合には、乳房内における腫瘤の３次元位置をより明確に把握することができる。
　また、撮影方向毎の乳房放射線画像に対して石灰化抽出処理を施して石灰化抽出画像を取得し、撮影方向毎のサブトラクション画像と石灰化抽出画像とを重ね合わせて合成画像を生成するようにした場合には、微小石灰化と腫瘤との距離を把握することができ、たとえばバイオプシの際の生検針の挿入方向などをより適切に設定することができる。
　また、上述したようにエネルギー分布が互いに異なる複数回の放射線の照射を行う場合、第１の撮影方向において互いに異なる複数回の放射線の照射を行った後、第１の撮影方向とは異なる第２の撮影方向において互いに異なる複数回の放射線の照射を行うようにすれば、放射線源の移動距離を最小限にすることができるので、撮影時間を軽減することができ、撮影効率を向上させることができるとともに、被検者に対する負担も軽減することができる。
　また、造影剤投入後の乳房放射線画像に対して解像度を下げる処理を施したり、乳房放射線画像の読出しの際にビニング読出しを行うようにした場合には、画素信号を大きくすることができるので、その分、撮影の際の放射線の線量を下げることができ、被検者の被曝量を少なくすることができる。
本発明の乳房放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの概略構成図 図１に示す乳房画像撮影表示システムのアーム部を図１の右方向から見た図 図１に示す乳房画像撮影表示システムの撮影台を上方から見た図 図１に示す乳房画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図 本発明の乳房放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの作用を説明するためのフローチャート図 本発明の乳房放射線画像撮影装置のその他の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムのブロック図 本発明の乳房放射線画像撮影装置のその他の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムのブロック図
　以下、図面を参照して本発明の乳房放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムについて説明する。本実施形態の乳房画像撮影表示システムは、着脱可能なバイオプシユニットを取り付けることにより乳房用のステレオバイオプシ装置としても動作するシステムである。まず、本実施形態の乳房画像撮影表示システム全体の概略構成について説明する。図１は、バイオプシユニットが取り付けられた状態の乳房画像撮影表示システムの概略構成を示す図である。
　本実施形態の乳房画像撮影表示システム１は、図１に示すように、乳房画像撮影装置１０と、乳房画像撮影装置１０に接続されたコンピュータ３と、コンピュータ３に接続されたモニタ４（表示部に相当する）および入力部５とを備えている。
　そして、乳房画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。図２は、図１の右方向から見たアーム部１３を示している。
　アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
　撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線画像検出器１５と、放射線画像検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。また、撮影台１４の内部には、放射線画像検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。
　また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転したときでも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。
　放射線画像検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができる。また、間接型の放射線画像検出器としては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを用いたものや、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）を用いたものを利用するようにしてもよい。
　放射線照射部１６の中には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２とが収納されている。放射線源１７は、Ｘ線管と、Ｘ線管に管電圧を印加するＸ線高電圧発生器とを備えている。そして、放射線照射部１６は、エネルギーサブトラクション撮影を行うために、放射線源コントローラ３２による制御によってエネルギー分布の異なるＸ線を複数回連続曝射することができるものである。
　ここで、エネルギー分布の異なるＸ線は、曝射毎に管電圧を変更して、Ｘ線のスペクトル分布上の最大値、ピーク値、平均値等を変化させることによって発生させることができる。また、同一のエネルギー分布でＸ線を発生させ、曝射毎に、異なる特性をもつフィルタを透過させることによって発生させるようにしてもよい。また、曝射毎に管電流や曝射時間を変更して、Ｘ線の線量を変化させるようにしてもよい。
　放射線源コントローラ３２は、放射線源１７からのＸ線の曝射タイミング、管電圧、管電流、曝射時間、曝射回数などを制御するものである。
　また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房を押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。図３は、図１に示す圧迫板１８を上方から見た図であるが、同図に示すように、圧迫板１８には、撮影台１４と圧迫板１８により乳房を固定した状態でバイオプシを行えるよう所定の大きさの開口部６が設けられている。
　バイオプシユニット２は、その基体部分が圧迫板１８の支持部２０の開口部に差し込まれ、基体部分の下端がアーム部１３に取り付けられることによって、乳房画像撮影表示システム１と機械的、電気的に接続されるものである。
　そして、バイオプシユニット２は、乳房に穿刺される生検針２１を有し、着脱可能に構成された生検針ユニット２２と、生検針ユニット２２を支持する針支持部２３と、針支持部２３をレールに沿って移動させ、あるいは針支持部２３を出し入れさせることにより、生検針ユニット２２を図１から図３に示すＸ、ＹおよびＺ方向に移動させる移動機構２４とを備える。生検針ユニット２２の生検針２１の先端の位置は、移動機構２４が備える針位置コントローラ３５により、３次元空間における位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）として認識され、制御される。なお、図１における紙面垂直方向がＸ方向、図２における紙面垂直方向がＹ方向、図３における紙面垂直方向がＺ方向である。
　コンピュータ３は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、図４に示すような放射線画像取得部４０、制御部４１およびサブトラクション画像取得部４２が構成されている。
　放射線画像取得部４０は、放射線画像検出器１５によって検出された撮影角度毎の放射線画像信号を取得して記憶するものである。
　サブトラクション画像取得部４２は、上述したようなエネルギー分布が互いに異なる複数回のＸ線の照射によって放射線画像取得部４０により取得された複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施してサブトラクション画像を取得するものである。サブトラクション処理とは、複数の乳房放射線画像の各画素を対応させ、その複数の乳房放射線画像間で所定の重み付け係数を乗算した上で減算処理を行うことにより特定の構造物の画像を表す差分信号を取得する処理である。
　そして、本実施形態においては、乳房への造影剤の投入によって乳房放射線画像上に現れる腫瘤の検出を主な目的としているので、サブトラクション画像取得部４２には、この造影剤によって現れる腫瘤の範囲のコントラストが強調されるような重み付け係数が予め設定されている。
　また、本実施形態においては、アーム部１３が回転させられて複数の撮影方向からの乳房放射線画像の撮影が行われるが、サブトラクション画像取得部４２は、この各撮影方向について取得された複数の乳房放射線画像に基づいて、撮影方向毎のサブトラクション画像を取得するものである。
　制御部４１は、各種のコントローラ３１～３５に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うとともに、サブトラクション画像取得部４２によって取得されたサブトラクション画像を２次元画像としてモニタ４に表示させたり、ステレオ画像としてモニタ４に表示させたりするものである。具体的な制御方法については後で詳述する。
　モニタ４は、互いに異なる２つの撮影方向から撮影された２つのサブトラクション画像を用いてステレオ画像を表示可能なものであるとともに、各撮影方向から撮影されたサブトラクション画像を２次元画像としても表示可能に構成されたものである。後で詳述するが、本実施形態のモニタ４は、±２°の撮影方向から撮影された２つのサブトラクション画像をステレオ画像として表示し、０°および±１５°の撮影方向から撮影されたサブトラクション画像をそれぞれ２次元画像として表示するものである。
　ステレオ画像を表示する構成としては、たとえば、２つの画面を用いて２つの放射線画像信号に基づく放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによってステレオ画像を表示する構成を採用することができる。または、たとえば、２つの放射線画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することでステレオ画像を生成する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示することによってステレオ画像を生成する構成としてもよい。
　また、ステレオ画像を表示する装置と２次元画像を表示する装置とは別個に構成するようにしてもよいし、同じ画面上で表示できる場合には同じ装置として構成するようにしてもよい。
　入力部５は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、モニタ４に２次元画像として表示されたサブトラクション画像内の腫瘤などの位置を指定可能に構成されたものである。また、入力部５は、撮影者による撮影条件などの入力や操作指示の入力などを受け付けるものである。
　次に、本実施形態の乳房画像撮影表示システムの作用について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
　まず、被検者の乳房Ｍに対して腫瘤を検出するための造影剤が投入される（Ｓ１０）。そして、その後、撮影台１４の上に造影剤投入後の乳房Ｍが設置され（Ｓ１２）、続いて入力部５からの所定の指示入力に応じて圧迫板１８により造影剤投入後の乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される（Ｓ１４）。
　そして、入力部５において、撮影者によって種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される。なお、このとき生検針ユニット２２は、上方に待避しており、まだ乳房には穿刺されていないものとする。
　入力部５において撮影開始の指示があると、本実施形態においては、スカウト撮影と、バイオプシのターゲティング用画像を取得するためのステレオ撮影と、ステレオ画像表示用画像を取得するためのステレオ撮影とが行われるが、まず、これらの撮影のうちのスカウト撮影が行われる（Ｓ１６）。
　具体的には、制御部４１が、予め設定されたスカウト撮影の撮影角度θ＝０°を読み出し、その読み出した撮影角度をアームコントローラ３１に出力する。
　アームコントローラ３１は、入力された撮影角度θ＝０°に基づいて、アーム部１３が撮影台１４に対して垂直な方向となるように制御信号を出力する。
　そして、アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３がθ＝０°の位置に配置され、続いて制御部４１は、放射線源コントローラ３２に対して放射線の照射を行うよう制御信号を出力する。
　放射線源コントローラ３２は、入力された制御信号に応じて、エネルギー分布が互いに異なるＸ線が２回連続して曝射されるように放射線源１７に制御信号を出力する。放射線源１７は、入力された制御信号に応じて、まず１回目のＸ線の曝射を行う。なお、本実施形態においては、放射線源１７のＸ線管に印加される管電圧を変化させることによってＸ線のエネルギー分布を変化させるものとし、１回目のＸ線の曝射においては２回目のＸ線の曝射よりも相対的に高い管電圧がＸ線管に印加されるものとする。
　放射線源１７から曝射されたＸ線は、造影剤投入後の乳房Ｍを透過して放射線画像検出器１５に照射され、放射線画像検出器１５によって乳房放射線画像が検出される。なお、このとき検出される乳房放射線画像を高圧乳房放射線画像という。
　続いて、制御部４１から検出器コントローラ３３に制御信号が出力され、検出器コントローラ３３は、入力された制御信号に応じて放射線画像検出器１５によって検出された高圧乳房放射線画像を読み出し、その読み出された高圧乳房放射線画像に対して所定の信号処理を施した後、コンピュータ３の放射線画像取得部４０に出力する。
　そして、放射線画像取得部４０は、検出器コントローラ３３から出力された高圧乳房放射線画像を取得して記憶する。
　次に、放射線源１７は、放射線源コントローラ３２から出力された制御信号に応じて、２回目のＸ線の曝射を行う。なお、２回目のＸ線の曝射においては、１回目のＸ線の曝射のときよりも低い管電圧がＸ線管に印加される。
　放射線源１７から曝射されたＸ線は、造影剤投入後の乳房Ｍを透過して放射線画像検出器１５に照射され、放射線画像検出器１５によって乳房放射線画像が検出される。なお、このとき検出される乳房放射線画像を低圧乳房放射線画像という。
　続いて、制御部４１から検出器コントローラ３３に制御信号が出力され、検出器コントローラ３３は、入力された制御信号に応じて放射線画像検出器１５によって検出された低圧乳房放射線画像を読み出し、その読み出された低圧乳房放射線画像に対して所定の信号処理を施した後、コンピュータ３の放射線画像取得部４０に出力する。
　そして、放射線画像取得部４０は、検出器コントローラ３３から出力された低圧乳房放射線画像を取得して記憶する。
　次に、上述したようなスカウト撮影の後、ターゲティング用画像を取得するためのステレオ撮影のうちの一方の撮影方向の撮影が行われる（Ｓ１８）。具体的には、本実施形態においては、ターゲティング用画像を取得するためのステレオ撮影の撮影角度として、θ＝±１５°が予め設定されており、制御部４１は、この２つの撮影角度のうち、まず撮影角度θ＝＋１５°を読み出し、その読み出した撮影角度をアームコントローラ３１に出力する。なお、本実施形態においては、ターゲティング用画像を取得するためのステレオ撮影の撮影角度をθ＝±１５°としたが、これに限らず、その他の撮影角度を用いるようにしてもよい。
　アームコントローラ３１は、入力された撮影角度θ＝＋１５°に基づいて、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向に対して＋１５°回転するよう制御信号を出力する。
　そして、アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３がθ＝＋１５°の位置に配置された後、制御部４１は、上述したスカウト撮影と同様に、放射線源コントローラ３２に対して２回のＸ線の曝射を行うように制御信号を出力するとともに、検出器コントローラ３３に対してＸ線の曝射毎に放射線画像検出器１５によって検出された乳房放射線画像を読み出すように制御信号を出力する。
　そして、制御部４１からの制御信号に応じて、上述したスカウト撮影と同様に、２回のＸ線の曝射と乳房放射線画像の読出しとが行われ、放射線画像取得部４０は、撮影角度θ＝＋１５°についての高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像を取得する。
　次に、上述したような撮影角度θ＝＋１５°の撮影の後、ステレオ画像表示用画像を取得するためのステレオ撮影のうちの一方の撮影方向の撮影が行われる（Ｓ２０）。具体的には、本実施形態においては、ステレオ画像表示用の画像を取得するためのステレオ撮影の撮影角度として、θ＝±２°が予め設定されており、制御部４１は、この２つの撮影角度のうち、まず撮影角度θ＝＋２°を読み出し、その読み出した撮影角度をアームコントローラ３１に出力する。なお、本実施形態においては、ステレオ画像表示用画像を取得するためのステレオ撮影の撮影角度をθ＝±２°としたが、これに限らず、その他の撮影角度を用いるようにしてもよい。
　アームコントローラ３１は、入力された撮影角度θ＝＋２°に基づいて、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向に対して＋２°回転するよう制御信号を出力する。
　そして、アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が撮影角度θ＝＋２°の位置に配置された後、制御部４１は、上述したスカウト撮影と同様に、放射線源コントローラ３２に対して２回のＸ線の曝射を行うように制御信号を出力するとともに、検出器コントローラ３３に対してＸ線の曝射毎に放射線画像検出器１５によって検出された乳房放射線画像を読み出すように制御信号を出力する。
　そして、制御部４１からの制御信号に応じて、上述したスカウト撮影と同様に、２回のＸ線の曝射と乳房放射線画像の読出しとが行われ、放射線画像取得部４０は、撮影角度θ＝＋２°についての高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像を取得する。
　次に、上述したような撮影角度θ＝＋２°の撮影の後、ステレオ画像表示用の画像を取得するためのステレオ撮影のうちのもう一方の撮影方向の撮影が行われる（Ｓ２２）。具体的には、制御部４１は、撮影角度θ＝－２°を読み出し、その読み出した撮影角度をアームコントローラ３１に出力する。
　アームコントローラ３１は、入力された撮影角度θ＝－２°に基づいて、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向に対して－２°回転するよう制御信号を出力する。
　そして、アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３がθ＝－２°の位置に配置された後、制御部４１は、上述したスカウト撮影と同様に、放射線源コントローラ３２に対して２回のＸ線の曝射を行うように制御信号を出力するとともに、検出器コントローラ３３に対してＸ線の曝射毎に放射線画像検出器１５によって検出された乳房放射線画像を読み出すように制御信号を出力する。
　そして、制御部４１からの制御信号に応じて、上述したスカウト撮影と同様に、２回のＸ線の曝射と乳房放射線画像の読出しとが行われ、放射線画像取得部４０は、撮影角度θ＝－２°についての高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像を取得する。
　次に、上述したような撮影角度θ＝－２°の撮影の後、再びターゲティング用画像を取得するためのステレオ撮影のうちのもう一方の撮影方向の撮影が行われる（Ｓ２４）。具体的には、制御部４１は、撮影角度θ＝－１５°を読み出し、その読み出した撮影角度をアームコントローラ３１に出力する。
　アームコントローラ３１は、入力された撮影角度θ＝－１５°に基づいて、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向に対して－１５°回転するよう制御信号を出力する。
　そして、アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３がθ＝－１５°の位置に配置された後、制御部４１は、上述したスカウト撮影と同様に、放射線源コントローラ３２に対して２回のＸ線の曝射を行うように制御信号を出力するとともに、検出器コントローラ３３に対してＸ線の曝射毎に放射線画像検出器１５によって検出された乳房放射線画像を読み出すように制御信号を出力する。
　そして、制御部４１からの制御信号に応じて、上述したスカウト撮影と同様に、２回のＸ線の曝射と乳房放射線画像の読出しとが行われ、放射線画像取得部４０は、撮影角度θ＝－１５°についての高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像を取得する。
　上述したようにして、撮影角度θ＝０°のスカウト撮影、撮影角度θ＝±１５°のステレオ撮影および撮影角度θ＝±２°のステレオ撮影が行われ、放射線画像取得部４０は、各撮影角度についての高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像を取得する。
　そして、放射線画像取得部４０は、各撮影角度について取得された高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像をサブトラクション画像取得部４２に出力する。
　サブトラクション画像取得部４２は、入力された各撮影角度についての高圧乳房放射線画像と低圧乳房放射線画像とを用いてサブトラクション処理を行い、撮影角度毎のサブトラクション画像を取得する（Ｓ２６）。
　そして、制御部４１は、サブトラクション画像取得部４２において取得されたスカウト撮影（撮影角度θ＝０°）のサブトラクション画像と、ターゲティング用画像のステレオ撮影（撮影角度θ＝±１５°）の２つのサブトラクション画像とをモニタ４に２次元画像として表示させるとともに、ステレオ画像表示用画像のステレオ撮影（撮影角度θ＝±２°）の２つのサブトラクション画像を用いてモニタ４に立体視可能なステレオ画像を表示させる（Ｓ２８）。
　次に、上述したようにしてスカウト撮影のサブトラクション画像、ターゲティング用のサブトラクション画像およびステレオ画像が表示された後、観察者によって乳房における腫瘤が発見され、観察者が引き続いてバイオプシユニット２によってその組織を採取したいと考えた場合には、まず、モニタ４に表示された２つのターゲティング用のサブトラクション画像上において、観察者によって腫瘤などのターゲットが指定される（Ｓ３０）。ターゲットの指定については、たとえば、入力部５におけるマウスなどポインティングデバイスによってターゲットの位置をカーソルを用いて指定することにより行うようにすればよい。
　そして、観察者によって指定された２つのターゲティング用のサブトラクション画像上のターゲットの位置情報（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）が制御部４１によって取得される。制御部４１は、この位置情報（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）と、撮影角度θ＝±１５°と、放射線源１７の焦点と放射線画像検出器１５の検出面との距離とに基づいて、乳房内におけるターゲットの３次元位置情報（ｘ３，ｙ３，ｚ３）を算出する。なお、ｙ方向の位置情報についてはｙ１＝ｙ２＝ｙ３となる。ｘ方向の位置情報ｘ３とｙ方向の位置情報ｚ３については、たとえば三角測量法などを用いて演算される。
　そして、制御部４１は、算出したターゲットの３次元位置情報（ｘ３、ｙ３、ｚ３）をバイオプシユニット２の針位置コントローラ３５に出力する。
　この状態で、入力部５において所定の操作ボタンが押されると、制御部４１から針位置コントローラ３５に対し、生検針２１を移動させる制御信号が出力される。針位置コントローラ３５は、先に入力された位置情報（ｘ３、ｙ３、ｚ３）の値に基づき、生検針２１の先端が、座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３＋α）が示す位置に配置されるように、生検針２１を移動する。ここでαは、生検針２１が乳房に刺さらない程度に十分大きな値とする。これにより、生検針２１がターゲットの上方にセットされる。
　その後、観察者により、生検針２１の穿刺を指示する所定の操作が入力部５において行われると、制御部４１と針位置コントローラ３５の制御の下で、生検針２１の先端が座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）の示す位置に配置されるように生検針２１が移動させられて、生検針２１による乳房の穿刺が行われる（Ｓ３２）。
　上記実施形態の乳房画像撮影表示システムによれば、造影剤投入後の乳房を圧迫板１８により圧迫し、その圧迫された造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向からＸ線を照射し、その照射によって造影剤投入後の乳房を透過したＸ線を放射線画像検出器１５により検出し、その検出した撮影方向毎の造影剤投入後の乳房放射線画像を取得するようにしたので、乳房内に造影剤を十分に拡散させることができ、腫瘤などの病変が明確に現れた乳房放射線画像を取得することができる。
　また、各撮影角度において取得された複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施して撮影方向毎のサブトラクション画像を取得するようにしたので、腫瘤近辺の乳腺などの画像をサブトラクション処理によって取り除くことができ、腫瘤の形や大きさなどをより明確に把握することができる。
　また、各撮影方向のサブトラクション画像を立体視可能なステレオ画像として表示するようにしたので、乳房内における腫瘤の３次元位置をより明確に把握することができる。
　なお、上記実施形態においては、ターゲティング用の２つのサブトラクション画像（撮影角度θ＝±１５°）上でターゲットの位置情報を指定するようにしたが、この指定した位置情報に基づいて、ステレオ画像表示用の２つのサブトラクション画像（撮影角度θ＝±２°）上におけるターゲットの位置情報を算出し、ステレオ画像として表示されている２つのサブトラクション画像上にターゲット位置を表示するようにしてもよい。これによりターゲティング用の２つのサブトラクション画像（撮影角度θ＝±１５°）上において同じターゲット位置が指定されているか否かを観察者が確認することができる。
　また、上記実施形態においては、２次元画像として表示されたターゲティング用の２つのサブトラクション画像（撮影角度θ＝±１５°）上でターゲットの位置を指定するようにしたが、これに限らず、たとえば、ステレオ画像表示用の２つのサブトラクション画像（撮影角度θ＝±４°）を用いて立体視可能に表示されたステレオ画像上において立体カーソルなどを用いてターゲット位置を指定するようにしてもよい。そして、このようにステレオ画像上においてターゲット位置を指定する場合には、その指定された３次元位置情報に基づいて、２次元画像として表示されたターゲティング用の２つのサブトラクション画像上にそのターゲット位置を表示して観察者が確認できるようにしてもよい。
　また、上記実施形態においては、造影剤投入後の乳房を撮影してサブトラクション画像を取得することによって主に腫瘤を観察可能な画像を表示するようにしたが、このようにサブトラクション画像を取得した場合、乳房の石灰化についてはサブトラクション処理によって消えてしまい観察することができない。上述したように腫瘤をバイオプシによって採取する場合、その腫瘤と石灰化との距離などを知りたい場合もあり、石灰化が表示されている方が好ましい場合もある。そこで、上述したサブトラクション画像と、石灰化を抽出した石灰化抽出画像とを重ね合わせて合成画像を生成し、その合成画像を表示するようにしてもよい。
　具体的には、図６に示すように、コンピュータ３に、石灰化抽出画像取得部４３と合成画像取得部４４とを設けるようにしてもよい。
　石灰化抽出画像取得部４３は、放射線画像取得部４０によって取得された撮影角度毎の高圧乳房放射線画像または低圧乳房放射線画像に対して、石灰化抽出処理を施すことによって撮影角度毎の石灰化抽出画像を取得する。石灰化抽出処理としては、石灰化の濃度分布の特徴や形態的な特徴に基づいて抽出する処理を用いればよく、具体的には、微小石灰化陰影を検出するのに適したモフォロジーフィルタ処理等を用いることができる。
　そして、石灰化抽出画像取得部４３において取得された撮影角度毎の石灰化抽出画像は、合成画像取得部４４に出力される。
　合成画像取得部４４は、入力された石灰化抽出画像とサブトラクション画像取得部４２において取得された撮影角度毎のサブトラクション画像とを重ね合わせて撮影角度毎の合成画像を生成する。
　そして、制御部４１は、合成画像取得部４４において取得された撮影角度毎の合成画像に基づいて、上記実施形態と同様に、スカウト撮影の合成画像やターゲティング用のステレオ撮影の合成画像を２次元画像として表示するとともに、ステレオ画像表示用のステレオ撮影の合成画像を立体視可能なステレオ画像として表示する。
　なお、上述した合成画像とサブトラクション画像を同時に表示するようにしてもよいし、合成画像とサブトラクション画像を切り替えて表示するようにしてもよい。
　また、上記実施形態のように造影剤投入後の乳房を撮影してサブトラクション画像を取得して腫瘤を観察可能な画像を表示する場合、石灰化などを主に観察する場合と比較するとそれ程高い解像度は必要としない。そこで、放射線画像取得部４０において取得される撮影角度毎の高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像に対してビニング処理を施して低解像度な画像としてもよい。
　具体的には、図７に示すようにビニング処理部４５を設け、放射線画像取得部４０において取得された撮影角度毎の高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像に対してビニング処理を施すようにすればよい。ここでいうビニング処理とは、複数の画素の信号を加算等して１つの画素の信号とする処理のことをいう。
　そして、たとえば、入力部５（指示受付部に相当する）において、造影剤投入後の乳房の撮影であるか、もしくは造影剤を投入しない乳房の撮影であるかを示す情報の入力を受け付け、その入力に応じて造影剤投入後の乳房の撮影である場合にはビニング処理を行うようにし、造影剤を投入しない乳房の撮影である場合にはビニング処理を行わないようにすればよい。すなわち、造影剤投入後の乳房の撮影であることを示す情報がビニング処理を行う指示情報であり、造影剤を投入しない乳房の撮影であることを示す情報がビニング処理を行わない指示情報となる。
　また、上記説明では、画像処理によってビニング処理を行うようにしたが、ビニングの方法としてはこれに限らず、たとえば、検出器コントローラ３３（読出制御部に相当する）が放射線画像検出器１５から高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像を読み出す際、複数画素をまとめて読出して加算して出力するビニング読出しを行うようにしてもよい。
　この場合も、たとえば、入力部５において、造影剤投入後の乳房の撮影であるか、もしくは造影剤を投入しない乳房の撮影であるかを示す情報の入力を受け付け、その入力に応じて造影剤投入後の乳房の撮影である場合にはビニング読出しを行うようにし、造影剤を投入しない乳房の撮影である場合にはビニング読出しを行わないようにすればよい。
　また、上述したように高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像のビニング処理またはビニング読出しを行う場合、複数画素の信号を加算するのでこれらの乳房放射線画像の撮影の際にはＸ線の線量を下げることができる。
　したがって、高圧乳房放射線画像および低圧乳房放射線画像のビニングを行う場合には、放射線源コントローラ３２によって放射線源１７から曝射されるＸ線の線量を下げるようにしてもよい
　また、上記実施形態においては、手動によって造影剤を乳房に投入するようにしたが、これに限らず、たとえば、コンピュータ３によって制御される造影剤注入装置を設け、その造影剤注入装置によって乳房に対して造影剤を投入するようにしてもよい。この場合、造影剤注入装置による乳房への造影剤の投入が終了したことを示す信号に応じて、圧迫板１８の移動を開始して乳房の圧迫を行うようにしてもよい。

Claims (16)

  1. 　造影剤投入後の乳房を圧迫板により圧迫し、
    　該圧迫された前記造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射し、
    　該照射によって前記造影剤投入後の乳房を透過した放射線を放射線画像検出器により検出し、
    　該検出した前記撮影方向毎の前記造影剤投入後の乳房放射線画像を取得することを特徴とする乳房放射線画像撮影方法。
  2. 　前記各撮影方向においてエネルギー分布が互いに異なる複数回の放射線の照射を行い、
    　該複数回の放射線の照射によって前記放射線画像検出器により検出された複数の乳房放射線画像を取得し、
    　該複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施して前記撮影方向毎のサブトラクション画像を取得することを特徴とする請求項１記載の乳房放射線画像撮影方法。
  3. 　造影剤が乳房に対して投入された後、該造影剤投入後の乳房を圧迫するよう制御される圧迫板と、
    　該圧迫板によって圧迫された前記造影剤投入後の乳房に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射する放射線照射部と、
    　該放射線照射部によって照射されて前記造影剤投入後の乳房を透過した放射線を検出する放射線画像検出器と、
    　該放射線画像検出器により検出された前記撮影方向毎の前記造影剤投入後の乳房放射線画像を取得する放射線画像取得部とを備えたことを特徴とする乳房放射線画像撮影装置。
  4. 　前記放射線照射部が、前記各撮影方向においてエネルギー分布が互いに異なる複数回の放射線の照射を行うものであり、
    　前記放射線画像取得部が、前記複数回の放射線の照射によって前記放射線画像検出器により検出された複数の乳房放射線画像を取得するものであり、
    　前記放射線画像取得部によって取得された複数の乳房放射線画像に対してサブトラクション処理を施して前記撮影方向毎のサブトラクション画像を取得するサブトラクション画像取得部を備えたことを特徴とする請求項３記載の乳房放射線画像撮影装置。
  5. 　前記各撮影方向のサブトラクション画像を立体視画像として表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項４記載の乳房放射線画像撮影装置。
  6. 　前記放射線画像取得部によって取得された前記撮影方向毎の乳房放射線画像に対して石灰化抽出処理を施して石灰化抽出画像を取得する石灰化抽出画像取得部と、
    　前記撮影方向毎の前記サブトラクション画像と前記石灰化抽出画像とを重ね合わせて合成画像を生成する合成画像生成部とを備えたことを特徴とする請求項４記載の乳房放射線画像撮影装置。
  7. 　前記放射線照射部が、第１の撮影方向において前記互いに異なる複数回の放射線の照射を行った後、前記第１の撮影方向とは異なる第２の撮影方向において前記互いに異なる複数回の放射線の照射を行うものであることを特徴とする請求項４から６いずれか１項記載の乳房放射線画像撮影装置。
  8. 　前記放射線画像取得部によって取得された前記造影剤投入後の乳房放射線画像に対して解像度を下げる処理を施す低解像度処理部を備えたことを特徴とする請求項３から７いずれか１項記載の乳房放射線画像撮影装置。
  9. 　前記解像度を下げる処理を行うか否かの指示情報を受け付ける指示受付部を備えたことを特徴とする請求項８記載の乳房放射線画像撮影装置。
  10. 　前記解像度を下げる処理を行う指示情報が前記乳房に対して造影剤の投入を行ったことを示す情報であるとともに、前記解像度を下げる処理を行わない指示情報が前記乳房に対して造影剤の投入を行っていないことを示す情報であることを特徴とする請求項９記載の乳房放射線画像撮影装置。
  11. 　前記放射線照射部が、前記解像度を下げる処理を行う場合、前記解像度を下げる処理を行わない場合よりも前記放射線の線量を下げるものであることを特徴とする請求項８から１０いずれか１項記載の乳房放射線画像撮影装置。
  12. 　前記放射線画像検出器から前記造影剤投入後の乳房放射線画像を読み出す際、ビニング読出しを行うよう制御する読出制御部を備えたことを特徴とする請求項３から７いずれか１項記載の乳房放射線画像撮影装置。
  13. 　前記ビニング読出しを行うか否かの指示情報を受け付ける指示受付部を備えたことを特徴とする請求項１１記載の乳房放射線画像撮影装置。
  14. 　前記ビニング読出しを行う指示情報が前記乳房に対して造影剤の投入を行ったことを示す情報であるとともに、前記ビニング読出しを行わない指示情報が前記乳房に対して造影剤の投入を行っていないことを示す情報であることを特徴とする請求項１２記載の乳房放射線画像撮影装置。
  15. 　前記放射線照射部が、前記ビニング読出しを行う場合、前記ビニング読出しを行わない場合よりも前記放射線の線量を下げるものであることを特徴とする請求項１２から１４いずれか１項記載の乳房放射線画像撮影装置。
  16. 　前記乳房に挿入される生検針を有する生検針ユニットを備えたことを特徴とする請求項３から１５いずれか１項記載の乳房放射線画像撮影装置。
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