WO2023190788A1 - 圧迫部材、画像取得装置及び画像取得方法 - Google Patents

圧迫部材、画像取得装置及び画像取得方法 Download PDF

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WO2023190788A1
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image acquisition
breast
uneven structure
ultrasound
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敦 大澤
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富士フイルム株式会社
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to a compression member, an image acquisition device, and an image acquisition method.
  • Image acquisition devices that take radiographic images of breasts are conventionally known. Additionally, from the perspective of increasing the accuracy of breast cancer detection, devices have been proposed that are capable of acquiring ultrasound images of the breast in addition to radiographic images.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-125080 discloses that an X-ray image of the breast is acquired, the coordinates of an ROI that is observable on the X-ray image and includes an abnormal area are determined, and the coordinates of the ROI are used to , discloses scanning an object with an ultrasound imaging system.
  • Japanese Patent Publication No. 2021-527519 discloses that a pair of compression paddles housing a transducer and having a patient-contacting surface provided with compression material are moved by a motor in order to immobilize the breast for ultrasound imaging. is disclosed.
  • the patient-contacting surface of the compression paddle may also be striped or grooved to resist movement of the breast tissue caused by sweat and the coupling gel required for ultrasound imaging, etc. or otherwise disclosed to be rough.
  • the ultrasound When acquiring an ultrasound image of a breast compressed by a compression member, the ultrasound is transmitted through the compression member, the breast, etc. as a medium.
  • Conventionally used compression members have a large difference in acoustic impedance from the breast, and the quality of the obtained ultrasound images may be poor.
  • the present disclosure provides a compression member, an image acquisition device, and an image acquisition method that can obtain good images.
  • the compression member in the first aspect, may have an uneven structure in at least a part of the contact surface.
  • the compression member in the second aspect, may have an uneven structure in at least a portion of each of the contact surface and the outer surface.
  • the maximum height roughness and average length of the uneven structure are one-tenth or less of the wavelength of the ultrasonic wave. It may be.
  • the maximum height roughness and average length of the uneven structure may be one-twentieth or less of the wavelength of the ultrasonic wave.
  • An eighth aspect of the present disclosure may further include an ultrasound probe disposed between the radiation source and the compression member in the seventh aspect.
  • a ninth aspect of the present disclosure is an image acquisition method, in which gel-like or liquid ultrasonic waves are transmitted through the uneven structure portion of the compression member according to any one of the first to sixth aspects.
  • this method an ultrasonic image of a breast that is compressed by a compression member coated with a medium is obtained through the compression member.
  • the medium in the ninth aspect or the tenth aspect, may be filled in the recesses of the uneven structure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a console.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a console.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of console control processing.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of an image acquisition method.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view showing an example of a compression member according to a comparative example. It is a three-sided view showing an example of a schematic structure of a compression member.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of the appearance of the image acquisition device 10, and is a diagram when the image acquisition device 10 is viewed from the right side of the subject.
  • the image acquisition device 10 includes a radiation source 17R, a radiation detector 28, an imaging table 16 disposed between the radiation source 17R and the radiation detector 28, and an imaging table 16 located between the radiation source 17R and the radiation detector 28.
  • the device includes a compression member 40 that compresses the breast, and an ultrasound probe 30.
  • the breast of the subject is positioned on the imaging surface 16A of the imaging table 16 by a user such as a doctor or a technician.
  • the image acquisition device 10 includes an arm section 12, a base 14, and a shaft section 15.
  • the arm portion 12 is held by a base 14 so as to be movable in the vertical direction (Z direction).
  • the shaft portion 15 connects the arm portion 12 to the base 14.
  • the arm portion 12 is rotatable relative to the base 14 using the shaft portion 15 as a rotation axis.
  • the arm portion 12 may be configured such that the upper portion including the radiation irradiation portion 17 and the lower portion including the imaging table 16 are separately rotatable relative to the base 14 using the shaft portion 15 as the rotation axis. good.
  • the arm section 12 includes a radiation irradiation section 17 and an imaging table 16.
  • the radiation irradiation unit 17 includes a radiation source 17R and is configured to be able to change the irradiation field of radiation (for example, X-rays) irradiated from the radiation source 17R.
  • the irradiation field may be changed, for example, by the user operating the operation unit 26, or by the control unit 20 depending on the type of the attached compression member 40.
  • the imaging table 16 includes a control section 20, a storage section 22, an I/F (Interface) section 24, an operation section 26, and a radiation detector 28.
  • the control unit 20 controls the overall operation of the image acquisition device 10 in accordance with the control of the console 50.
  • the control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown).
  • the ROM stores in advance various programs that are executed by the CPU and include programs for controlling acquisition of radiographic images and ultrasound images.
  • the RAM temporarily stores various data.
  • the storage unit 22 stores radiation image and ultrasound image data and other various information.
  • the storage unit 22 is realized by, for example, a storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), and a flash memory.
  • the radiation detector 28 is disposed inside the imaging table 16, detects the radiation R that has passed through the breast and the imaging table 16, generates a radiation image based on the detected radiation R, and generates image data representing the generated radiation image. Output.
  • the type of radiation detector 28 is not particularly limited; for example, it may be an indirect conversion type radiation detector that converts the radiation R into light and converts the converted light into electric charge, or it may be a radiation detector that converts the radiation R directly into electric charge. It may be a direct conversion type radiation detector that converts into electric charge.
  • a probe unit 38 and a compression unit 48 are connected to the arm portion 12.
  • a support portion 36 that removably supports the ultrasound probe 30 is attached to the probe unit 38 .
  • a drive section (not shown) provided in the probe unit 38 moves the support section 36 (ultrasonic probe 30) in the vertical direction and the horizontal direction (X direction, Y direction, and Z direction).
  • the support portion 36 is preferably made of a material that transmits the radiation R.
  • the ultrasound probe 30 is for obtaining an ultrasound image of the breast compressed by the compression member 40, and is disposed between the radiation source 17R and the compression member 40, and transmits ultrasound waves through the compression member 40.
  • the beam is irradiated onto the breast, and the reflected waves from the breast are received.
  • the ultrasound probe 30 includes an ultrasound transducer array.
  • An ultrasonic transducer array is a configuration in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
  • Ultrasonic transducers use piezoelectric elements such as piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT) and polymer piezoelectric elements such as polyvinylidene difluoride (PVDF). It consists of electrodes formed at both ends of the body.
  • the probe unit 38 includes a converter (not shown) that converts the reflected wave from the breast received by the ultrasound probe 30 into an ultrasound image, and the ultrasound image is obtained by the converter.
  • the image acquisition device 10 may be configured so that a plurality of different types of ultrasound probes 30 can be replaced and attached to the image acquisition device 10. Specifically, they differ depending on the subject's physique (e.g. breast size), breast tissue composition (e.g. fat amount and mammary gland amount), type of imaging (e.g. enlarged imaging and spot imaging), etc.
  • An ultrasonic probe 30 of different performance and dimensions may be attached. For example, there are linear type probes with a center frequency of about 7.5 MHz (for superficial use, etc.), convex type probes with a center frequency of about 3.5 MHz (for abdominal use, etc.), and sector type probes with a center frequency of about 2.5 MHz ( (for the heart, etc.) may also be used.
  • polymethylpentene PMP
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • polymethylpentene has an acoustic impedance that affects ultrasound transmittance and reflectance, which is closer to that of the human body (breast) than other materials, reducing the proportion of noise that affects ultrasound images. can. Therefore, polymethylpentene is suitable as the material for the compression part 42.
  • the bottom portion 43 is configured to be substantially flat, and has at least a partial region on at least one of a contact surface 43B with the breast and an upper surface 43A on the radiation irradiation unit 17 side, which is an outer surface facing the contact surface 43B. It has an uneven structure.
  • the uneven structure may be, for example, a striped structure in which the depth in the Z direction from the surface changes in either the X direction or the Y direction in FIG. Further, for example, a structure such as a lattice structure or a honeycomb structure in which the depth in the Z direction from the surface changes in both the X direction and the Y direction in FIG. 3 may be used.
  • the maximum height roughness Rz and average length RSm of the uneven structure are smaller than the wavelength of the ultrasound irradiated by the ultrasound probe 30. By making the maximum height roughness Rz and average length RSm of the uneven structure smaller than the wavelength of the ultrasound, an appropriate amount of echo jelly 4 can be held without affecting the ultrasound image (details will be described later).
  • the maximum height roughness Rz and average length RSm of the uneven structure are preferably 1/10 or less of the wavelength of ultrasound, and should be 1/20 or less of the wavelength of ultrasound. is more preferable.
  • the average wavelength of the ultrasound that passes through the compression member 40 and the breast is estimated to be about 430 ⁇ m.
  • the maximum height roughness Rz and average length RSm of the uneven structure of the contact surface 43B and/or the upper surface 43A are preferably 43 ⁇ m or less, more preferably 21 ⁇ m or less.
  • the average wavelength of the ultrasound that passes through the compression member 40 and the breast is estimated to be about 600 ⁇ m.
  • the maximum height roughness Rz and average length RSm of the uneven structure of the contact surface 43B and/or the upper surface 43A are preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less.
  • the uneven structure is rough enough to not interfere with the positioning of the breast.
  • the maximum height roughness Rz and average length RSm of the uneven structure of the contact surface 43B and/or the upper surface 43A are more preferably 5 ⁇ m or more.
  • At least one of the region of the contact surface 43B that can be contacted by the breast and the region of the upper surface 43A that faces the region has an uneven structure. That is, for example, an uneven structure may not be provided in the outer edge region of the contact surface 43B that is unlikely to come into contact with the breast, and in the region of the upper surface 43A that faces the region.
  • the quality of an ultrasound image depends on the difference in acoustic impedance of each medium through which ultrasound waves pass. At the interface between each medium, the smaller the difference in acoustic impedance, the more ultrasound will pass through, increasing the signal strength and improving the image quality, and the larger the difference in acoustic impedance, the more ultrasound will be reflected, increasing noise and lowering the image quality. Deteriorate.
  • the echo jelly 4 for example, a known jelly for ultrasonic examinations having an acoustic impedance close to that of the human body (breast) can be used.
  • the echo jelly 4 preferably has an acoustic impedance between the acoustic impedance of the breast and the acoustic impedance of the compression member 40 (bottom portion 43).
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view simulating a state in which echo jelly 4 is filled in a recessed portion of the device.
  • the diagrams on the right in FIGS. 4 to 9 are graphs representing changes in acoustic impedance in the vertical direction (Z direction), corresponding to the enlarged sectional views on the left. Note that in FIGS. 4 to 9, the unit of acoustic impedance is described as MRayl, and 1 MRayl is 10 6 kg/(m 2 ⁇ s).
  • FIG. 4 and 5 are examples of structures having cone-shaped recesses on the upper surface 43A and the contact surface 43B.
  • the density of the recesses is lower than in FIG. 4, and the average length RSm is longer.
  • FIG. 6 shows an example of a structure having hemispherical recesses on the upper surface 43A and the contact surface 43B.
  • FIG. 7 shows an example of a structure in which the upper surface 43A and the contact surface 43B have a concave portion formed by hollowing out the other portions except for a hemisphere.
  • FIG. 8 shows an example of a structure in which the shape of the uneven structure is different between the upper surface 43A and the contact surface 43B, where the upper surface 43A has a hemispherical recessed part, and the contact surface 43B is formed by hollowing out the other parts except for the hemisphere. It has a recessed part.
  • FIG. 9 shows an example of a structure in which the upper surface 43A and the contact surface 43B have cone-shaped recesses having different maximum height roughnesses Rz.
  • FIGS. 4 to 9 show examples in which the uneven structure has a certain pattern
  • the uneven structure may be formed randomly, and may be formed, for example, in a textured or matte pattern. Further, the patterns shown in FIGS. 4 to 9 may be combined.
  • an appropriate amount of echo jelly 4 can be held without affecting the ultrasound image. Therefore, changes in acoustic impedance between the ultrasonic probe 30 and the compression member 40 and between the compression member 40 and the breast 2 can be smoothed, and noise generated depending on the magnitude of the difference in acoustic impedance can be suppressed. You can get a good image.
  • the image acquisition device 10 may perform tomosynthesis imaging.
  • tomosynthesis imaging the radiation source 17R irradiates radiation R toward the breast from each of a plurality of irradiation positions with different irradiation angles, and a plurality of radiation images of the breast are taken. That is, in tomosynthesis imaging, imaging is performed by changing the rotation angle of the radiation irradiation unit 17 with respect to the base 14 while keeping the angles of the imaging table 16, compression member 40, breast, etc. fixed.
  • the subject's breasts are visible not only when the subject is standing up (standing position) but also when the subject is sitting on a chair, wheelchair, etc. (sitting position). It may be positioned.
  • the console 50 controls the image acquisition device 10 to acquire radiographic images according to the imaging order acquired from the RIS 6, user instructions, and the like. Further, the position of the ultrasound probe 30 is controlled so that an ultrasound image can be acquired in accordance with the position of the region of interest included in the radiation image photographed by the image acquisition device 10.
  • the storage unit 52 is realized by, for example, a storage medium such as an HDD, an SSD, and a flash memory.
  • the storage unit 52 stores an information processing program 57 for the console 50.
  • the CPU 51 reads out the information processing program 57 from the storage unit 52, loads it into the memory 53, and executes the loaded information processing program 57.
  • the console 50 for example, a personal computer, a server computer, a smartphone, a tablet terminal, a wearable terminal, etc. can be used as appropriate.
  • the storage unit 52 stores image data of radiation images and ultrasound images acquired by the image acquisition device 10, and other various information.
  • Image data of radiographic images and ultrasound images may be stored in association with at least one of an imaging order and imaging information.
  • Imaging information includes, for example, patient information and imaging type included in the imaging order, photographer information indicating the photographer who performed the imaging (for example, users such as doctors and technicians), and date and time information indicating the date and time of imaging. It may be at least one of the following.
  • the console 50 includes an acquisition section 60, an extraction section 62, and a control section 64.
  • the CPU 51 executes the information processing program 57, the CPU 51 functions as an acquisition section 60, an extraction section 62, and a control section 64.
  • the control unit 64 instructs the image acquisition device 10 to capture a radiation image according to the imaging order acquired by the acquisition unit 60.
  • the acquisition section 60 acquires the radiation image. Specifically, the acquisition unit 60 may acquire the radiation image stored in the storage unit 22 of the image acquisition device 10 via the I/F unit 56, or may acquire the radiation image already stored in the storage unit 52. Alternatively, a radiation image stored in an external device may be acquired.
  • a method for extracting a region of interest using CAD technology for example, a method using a learning model such as CNN (Convolutional Neural Network) may be applied.
  • the extraction unit 62 may input a radiation image and extract a region of interest from the radiation image using a learning model trained to extract and output a region of interest included in the radiation image.
  • CNN Convolutional Neural Network
  • the CPU 51 executes the information processing program 57, thereby executing the control process shown in FIG.
  • the control process is executed, for example, when a user instructs to start execution via the operation unit 55.
  • step S14 the acquisition unit 60 acquires the radiation image photographed by the image acquisition device 10 in accordance with the instruction in step S12.
  • the extraction unit 62 extracts the region of interest included in the radiation image acquired in step S14.
  • step S18 the control unit 64 instructs the image acquisition device 10 to move the ultrasound probe 30 to a position where the region of interest extracted in step S16 is reflected in the ultrasound image.
  • the image acquisition device 10 can acquire an ultrasound image including a region of interest in a radiation image.
  • step S20 the user applies a gel-like or liquid ultrasonic-transparent medium (echo jelly 4) to the uneven structure on the upper surface 43A and/or the contact surface 43B of the compression member 40.
  • step S22 the user compresses and positions the breast using the compression member 40 to which the echo jelly 4 was applied in step S20.
  • echo jelly a gel-like or liquid ultrasonic-transparent medium
  • step S24 the image acquisition device 10 irradiates the breast compressed in step S22 with radiation R, and the radiation detector 28 captures a radiation image. Note that radiographic imaging is performed in response to instructions from the console 50 (corresponding to step S12).
  • step S26 the image acquisition device 10 transmits the radiographic image captured in step S24 to the console 50.
  • step S28 the image acquisition device 10 operates the drive unit of the probe unit 38 to move the ultrasound probe 30 to a position where the region of interest included in the radiation image captured in step S24 is reflected in the ultrasound image. Control. Note that the movement of the ultrasound probe 30 is performed according to instructions from the console 50 (corresponding to step S18).
  • step S30 the image acquisition device 10 acquires an ultrasound image using the ultrasound probe 30 at the position moved in step S28. That is, the image acquisition device 10 acquires, via the compression member 40, an ultrasound image of the breast that has been compressed in step S22 by the compression member 40 to which the echo jelly 4 has been applied in step S20.
  • step S30 the image acquisition method ends.
  • the compression member 40 is used in a general mammography system that includes a radiation source 17R, a radiation detector 28, and a compression member 40 disposed between the radiation source 17R and the radiation detector 28. It may also be applied to devices. Even in this case, a good image can be obtained, for example, by acquiring an ultrasound image of a breast compressed in the mammography apparatus using an ultrasound probe that is independent of the mammography apparatus.
  • a plurality of different types of compression members 40 may be attachable to the image acquisition device 10.
  • different types of compression members 40 are prepared depending on the physique of the subject (for example, breast size) and the type of imaging (for example, enlarged imaging and spot imaging), and can be attached to and detached from the image acquisition device 10. It may be .
  • the compression member 40 is not limited to one that compresses the entire breast, but may be smaller than the breast and may compress a part of the breast.
  • FIG. 15 shows a three-sided view of a compression member 40S for small breasts as an example of another form of the compression member 40.
  • the three-sided view of FIG. 15 includes a top view of the compression member 40S viewed from above (radiation irradiation unit 17 side), a side view viewed from the subject side, and a side view viewed from the right side of the subject. .
  • the compression member 40S includes a compression portion 42 and a support portion 46, similar to the compression member 40 of FIG.
  • the bottom portion 43 is not flat, and is higher on the attachment portion 47 side than on the chest wall side (the side away from the attachment portion 47). Further, the height of the wall portion 44 is not uniform, and the height of a portion on the side of the battlement is lower than the height of the other portion. This shape allows the compression member 40S to easily position and compress even small breasts.
  • processors such as the control unit 20, the acquisition unit 60, the extraction unit 62, and the control unit 64 execute various processes.
  • processor can be used.
  • the various processors mentioned above include the CPU, which is a general-purpose processor that executes software (programs) and functions as various processing units, as well as circuits that are manufactured after manufacturing, such as FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • Programmable logic devices PLDs
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • circuitry that is a combination of circuit elements such as semiconductor elements can be used.
  • various programs in the image acquisition device 10 are stored (installed) in advance in the ROM included in the control unit 20, and an information processing program 57 in the console 50 is stored in advance in the storage unit 52.
  • Various programs and information processing programs 57 in the image acquisition device 10 are stored in recording media such as CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), and USB (Universal Serial Bus) memory. It may also be provided in recorded form.
  • the various programs and information processing program 57 in the image acquisition device 10 may be downloaded from an external device via a network.
  • the technology of the present disclosure extends not only to programs but also to storage media that non-temporarily store programs.
  • the technology of the present disclosure can also be combined as appropriate with the above embodiments and examples.
  • the descriptions and illustrations described above are detailed explanations of portions related to the technology of the present disclosure, and are merely examples of the technology of the present disclosure.
  • the above description regarding the configuration, function, operation, and effect is an example of the configuration, function, operation, and effect of the part related to the technology of the present disclosure. Therefore, unnecessary parts may be deleted, new elements may be added, or replacements may be made to the written and illustrated contents described above without departing from the gist of the technology of the present disclosure. Needless to say.

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Abstract

乳房を圧迫状態にする圧迫部材であって、前記乳房との接触面及び前記接触面に対向する外表面の少なくとも一方における少なくとも一部の領域に凹凸構造を有し、前記凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さが、超音波の波長よりも小さい圧迫部材。

Description

圧迫部材、画像取得装置及び画像取得方法
 本開示は、圧迫部材、画像取得装置及び画像取得方法に関する。
 従来、乳房の放射線画像を撮影する画像取得装置が知られている。また、乳がんの検出精度を高めるといった観点から、放射線画像に加えて乳房の超音波画像も取得可能な装置が提案されている。例えば特開2005-125080号公報には、乳房のX線画像を取得し、X線画像上で観察可能であって異常部を含んでいるROIの座標を決定し、ROIの座標を利用して、超音波イメージング・システムによって対象物を走査することが開示されている。
 また、画像取得装置による放射線画像の撮影において乳房を圧迫部材で圧迫することは周知であるが、超音波画像を取得する場合にも乳房を圧迫部材で圧迫する手法で提案されている。例えば特表2021-527519号公報には、超音波撮像のために乳房を固定するために、トランスデューサを収納し、圧迫材料を備えている患者接触表面を有する、対の圧迫パドルをモータによって動かすことが開示されている。また、汗及び超音波撮像のために要求されるカップリングゲル等によって引き起こされる乳房組織の動きに抵抗するように、圧迫パドルの患者接触表面は、縞模様であるか、溝が付けられるか、又は別様にざらざらしていることが開示されている。
 ところで、超音波画像の画質は、超音波が透過する各媒質の音響インピーダンスの差に依存することが知られている。各媒質の界面において、音響インピーダンスの差が小さいほど超音波が透過するので信号強度が増加して画質が良くなり、音響インピーダンスの差が大きいほど超音波が反射するのでノイズが増加して画質が悪くなる。
 圧迫部材により圧迫状態とされた乳房の超音波画像を取得する場合、超音波は、圧迫部材及び乳房等を媒質として透過される。従来から用いられてきた圧迫部材では、乳房との音響インピーダンスの差が大きく、得られる超音波画像の画質が悪い場合があった。
 本開示は、良好な画像を得ることができる圧迫部材、画像取得装置及び画像取得方法を提供する。
 本開示の第1の態様は、乳房を圧迫状態にする圧迫部材であって、乳房との接触面及び接触面に対向する外表面の少なくとも一方における少なくとも一部の領域に凹凸構造を有し、凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さが、超音波の波長よりも小さい。
 本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、圧迫部材は、少なくとも接触面における少なくとも一部の領域に凹凸構造を有してもよい。
 本開示の第3の態様は、上記第2の態様において、圧迫部材は、接触面及び外表面のそれぞれにおける少なくとも一部の領域に凹凸構造を有してもよい。
 本開示の第4の態様は、上記第3の態様において、接触面が有する凹凸構造と、外表面が有する凹凸構造と、で凹凸の形状、最大高さ粗さ及び平均長さのうち少なくとも1つが異なってもよい。
 本開示の第5の態様は、上記第1の態様から第4の態様の何れか1つにおいて、凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さは、超音波の波長の10分の1以下であってもよい。
 本開示の第6の態様は、上記第5の態様において、凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さは、超音波の波長の20分の1以下であってもよい。
 本開示の第7の態様は、画像取得装置であって、放射線源と、放射線検出器と、放射線源と放射線検出器との間に配置された、上記態様に係る圧迫部材と、を備える。
 本開示の第8の態様は、上記第7の態様において、放射線源と圧迫部材との間に配置された超音波プローブを更に備えてもよい。
 本開示の第9の態様は、画像取得方法であって、上記第1の態様から第6の態様の何れか1つに係る圧迫部材における凹凸構造の部分に、ゲル状又は液状の超音波透過性を有する媒質を塗布し、媒質が塗布された状態の圧迫部材によって圧迫状態とされた乳房の超音波画像を、圧迫部材を介して取得するものである。
 本開示の第10の態様は、上記第9の態様において、媒質は、乳房の音響インピーダンスと圧迫部材の音響インピーダンスとの間の音響インピーダンスを有するものであってもよい。
 本開示の第11の態様は、上記第9の態様又は第10の態様において、媒質を、凹凸構造の凹部に充填してもよい。
 上記態様によれば、本開示の圧迫部材、画像取得装置及び画像取得方法は、良好な画像を得ることができる。
画像取得システムの概略構成の一例を示す図である。 画像取得装置の外観の一例を示す側面図である。 圧迫部材の概略構成の一例を示す三面図である。 圧迫部材の凹凸構造の一例を示す拡大断面図である。 圧迫部材の凹凸構造の一例を示す拡大断面図である。 圧迫部材の凹凸構造の一例を示す拡大断面図である。 圧迫部材の凹凸構造の一例を示す拡大断面図である。 圧迫部材の凹凸構造の一例を示す拡大断面図である。 圧迫部材の凹凸構造の一例を示す拡大断面図である。 コンソールのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 コンソールの機能的な構成の一例を示すブロック図である。 コンソールの制御処理の一例を示すフローチャートである。 画像取得方法の一例を示すフローチャートである。 比較例に係る圧迫部材の一例を示す拡大断面図である。 圧迫部材の概略構成の一例を示す三面図である。
 以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。
 まず、図1を参照して、本開示の画像取得装置10を適用した画像取得システム1の構成について説明する。図1は、画像取得システム1の概略構成を示す図である。図1に示すように、画像取得システム1は、画像取得装置10及びコンソール50を備える。画像取得装置10とコンソール50、コンソール50と外部のRIS(Radiology Information System)6は、有線又は無線のネットワークを介して接続可能に構成されている。
 画像取得システム1においては、コンソール50がRIS6から撮影オーダ等を取得し、当該撮影オーダ及びユーザの指示等に応じて、画像取得装置10の制御を行う。画像取得装置10は、圧迫部材40によって圧迫状態とされた被検者の乳房を被写体として、放射線画像及び超音波画像を取得する。
 次に、図2を参照して、画像取得装置10の概略構成について説明する。図2は、画像取得装置10の外観の一例を示す側面図であり、被検者の右側から画像取得装置10を見た場合の図である。図2に示すように、画像取得装置10は、放射線源17Rと、放射線検出器28と、放射線源17Rと放射線検出器28との間に配置された撮影台16と、撮影台16との間で乳房を圧迫する圧迫部材40と、超音波プローブ30と、を備える。画像取得装置10では、医師及び技師等のユーザによって、撮影台16の撮影面16A上に被検者の乳房がポジショニングされる。
 画像取得装置10は、アーム部12、基台14及び軸部15を備える。アーム部12は、基台14によって、上下方向(Z方向)に移動可能に保持される。軸部15は、アーム部12を基台14に連結する。アーム部12は、軸部15を回転軸として、基台14に対して相対的に回転可能となっている。また、アーム部12は、放射線照射部17を備える上部と撮影台16を備える下部とで別々に、軸部15を回転軸として、基台14に対して相対的に回転可能となっていてもよい。
 アーム部12は、放射線照射部17及び撮影台16を備える。放射線照射部17は、放射線源17Rを備え、放射線源17Rから照射される放射線(例えばX線)の照射野を変更可能に構成されている。照射野の変更は、例えば、ユーザが操作部26を操作することで行われてもよいし、取り付けられた圧迫部材40の種類に応じて制御部20が行うものであってもよい。
 撮影台16は、制御部20、記憶部22、I/F(Interface)部24、操作部26及び放射線検出器28を備える。制御部20は、コンソール50の制御に応じて、画像取得装置10の全体の動作を制御する。制御部20は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備える(図示省略)。ROMには、CPUで実行される、放射線画像及び超音波画像の取得に関する制御を行うためのプログラムを含む各種プログラムが予め記憶されている。RAMは、各種データを一時的に記憶する。
 記憶部22には、放射線画像及び超音波画像のデータ及びその他の各種情報等が記憶される。記憶部22は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)及びフラッシュメモリ等の記憶媒体によって実現される。
 I/F部24は、有線通信又は無線通信により、コンソール50との間で各種情報の通信を行う。具体的には、I/F部24は、コンソール50から画像取得装置10の制御に関する情報を受信する。また、I/F部24は、コンソール50に対して、放射線画像及び超音波画像のデータを送信する。
 操作部26は、撮影台16等に設けられた、ユーザが手又は足等で操作可能なパーツであり、例えばスイッチ、ボタン及びタッチパネル等である。
 放射線検出器28は、撮影台16の内部に配置され、乳房及び撮影台16を透過した放射線Rを検出し、検出した放射線Rに基づいて放射線画像を生成し、生成した放射線画像を表す画像データを出力する。なお、放射線検出器28の種類は特に限定されず、例えば、放射線Rを光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器であってもよいし、放射線Rを直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器であってもよい。
 また、アーム部12には、プローブユニット38及び圧迫ユニット48が連結される。プローブユニット38には、超音波プローブ30を着脱可能に支持する支持部36が取り付けられる。プローブユニット38に備えられた駆動部(図示省略)によって、支持部36(超音波プローブ30)が上下方向及び水平方向(X方向、Y方向及びZ方向)に移動される。支持部36は、放射線Rを透過する材料で形成されていることが好ましい。
 超音波プローブ30は、圧迫部材40によって圧迫状態とされた乳房の超音波画像を得るためのものであり、放射線源17Rと圧迫部材40との間に配置され、超音波を圧迫部材40を介して乳房に照射し、乳房からの反射波を受信する。具体的には、超音波プローブ30は、超音波トランスデューサアレイを備える。超音波トランスデューサアレイは、複数の超音波トランスデューサが一次元状又は二次元状に配列された構成である。超音波トランスデューサは、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:Pb(lead) Zirconate Titanate)に代表される圧電セラミック、及びポリフッ化ビニリデン(PVDF:Polyvinylidene Difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電体の両端に電極を形成してなる。また、プローブユニット38には、超音波プローブ30が受信した乳房からの反射波を超音波画像に変換する変換器(図示省略)が内包され、変換器によって超音波画像が得られる。
 また、画像取得装置10には、互いに異なる複数種類の超音波プローブ30を入れ替えて取り付けられるようになっていてもよい。具体的には、被検者の体格(例えば乳房の大きさ)、乳房の組織構成(例えば脂肪量及び乳腺量)、並びに撮影の種類(例えば拡大撮影及びスポット撮影)等に応じて、それぞれ異なる性能及び寸法の超音波プローブ30を取り付けるようにしてもよい。例えば、中心周波数が約7.5MHzのリニア型プローブ(表在等用)、中心周波数が約3.5MHzのコンベックス型プローブ(腹部等用)、及び中心周波数が約2.5MHzのセクタ型プローブ(心臓等用)等を用いてもよい。
 圧迫ユニット48には、圧迫部材40を支持する支持部46が着脱可能に取り付けられる。圧迫ユニット48に備えられた駆動部(図示省略)によって、支持部46(圧迫部材40)が上下方向(Z方向)に移動される。
 圧迫部材40は、放射線源17Rと撮影台16との間に配置され、撮影台16との間で乳房を挟み込むことによって、乳房を圧迫状態にする。図3に、圧迫部材40の一例の三面図を示す。図3の三面図には、圧迫部材40を上側(放射線照射部17側)から見た上面図、被検者側から見た側面図、及び被検者の右側から見た側面図が含まれる。図3に示すように、圧迫部材40は、圧迫部42及び支持部46を含む。
 支持部46は、取付部47及び腕49を含む。取付部47は、圧迫部材40を画像取得装置10、具体的には圧迫ユニット48の駆動部に取り付ける。腕49は、圧迫部42を支持する。
 圧迫部42は、高さが略一様の壁部44によって底部43が囲まれ、断面形状が凹型に形成されている。圧迫部42は、乳房の圧迫においてポジショニング及び圧迫状態の確認を行うために、光学的に透明又は半透明の材料で形成されることが好ましい。また、圧迫部42は、放射線R及び超音波の透過性に優れた材料で形成されることが好ましい。また、圧迫部42は、例えば落下強度及び圧縮強度等の強度に優れた材料で形成されることが好ましい。
 このような材料としては、例えば、ポリメチルペンテン(PMP:Polymethylpentene)、ポリカーボネート(PC:Polycarbonate)、アクリル、ポリプロピレン(PP:Polypropylene)及びポリエチレンテレフタラート(PET:Polyethylene Terephthalate)等の樹脂を用いることができる。特にポリメチルペンテンは、超音波の透過率及び反射率に影響する音響インピーダンスが、他の材料と比較して人体(乳房)と近い値となっており、超音波画像に与えるノイズの割合を低下できる。したがって、圧迫部42の材料としては、ポリメチルペンテンが好適である。
 底部43は、略平坦に構成され、乳房との接触面43Bと、接触面43Bに対向する外表面であって放射線照射部17側の上面43Aと、の少なくとも一方における少なくとも一部の領域に、凹凸構造を有する。凹凸構造とは、例えば、縞状のような、図3のX方向及びY方向の何れか一方において、表面からのZ方向の深さが変化するような構造であってもよい。また例えば、格子状及びハニカム構造状のような、図3のX方向及びY方向の双方において、表面からのZ方向の深さが変化するような構造であってもよい。
 凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmは、超音波プローブ30により照射される超音波の波長よりも小さいものである。凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmを超音波の波長よりも小さくすることによって、超音波画像に影響を与えることなく、適量のエコーゼリー4を保持できる(詳細は後述)。具体的には、凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmは、超音波の波長の10分の1以下であることが好ましく、超音波の波長の20分の1以下であることがより好ましい。
 例えば、中心周波数が約7.5MHzのリニア型プローブ(表在等用)を超音波プローブ30として適用する場合、圧迫部材40及び乳房を透過する超音波の平均波長は約200μm(マイクロメートル)と推定される。この場合、接触面43B及び/又は上面43Aの凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmは、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
 また例えば、中心周波数が約3.5MHzのコンベックス型プローブ(腹部等用)を超音波プローブ30として適用する場合、圧迫部材40及び乳房を透過する超音波の平均波長は約430μmと推定される。この場合、接触面43B及び/又は上面43Aの凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmは、43μm以下であることが好ましく、21μm以下であることがより好ましい。
 また例えば、中心周波数が約2.5MHzのセクタ型プローブ(心臓等用)を超音波プローブ30として適用する場合、圧迫部材40及び乳房を透過する超音波の平均波長は約600μmと推定される。この場合、接触面43B及び/又は上面43Aの凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmは、60μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。
 また、凹凸構造が精細すぎると、圧迫部材40の透明性が失われ、乳房が透けて見えなくなってしまうので、乳房のポジショニングに支障がない程度に凹凸構造は粗いことが好ましい。具体的には、接触面43B及び/又は上面43Aの凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmは、5μm以上であることがより好ましい。
 また、少なくとも接触面43Bにおける少なくとも一部の領域に凹凸構造を有することが好ましく、接触面43B及び上面43Aのそれぞれ(双方)における少なくとも一部の領域に凹凸構造を有することがより好ましい。また、接触面43B及び上面43Aのそれぞれが凹凸構造を有する場合、接触面43Bが有する凹凸構造と、上面43Aが有する凹凸構造と、で凹凸の形状、最大高さ粗さRz及び平均長さRSmのうち少なくとも1つが異なっていてもよい。
 また、接触面43Bのうち乳房が接触し得る領域と、当該領域に対向する上面43Aの領域と、の少なくとも一方に凹凸構造を有することが好ましい。すなわち、例えば接触面43Bのうち乳房が接触する可能性が低い外縁部の領域と、当該領域に対向する上面43Aの領域と、には凹凸構造が設けられていなくてもよい。
 なお、凹凸構造の形成方法は特に限定されず、例えば、機械的粗面化処理、電気化学的粗面化処理及び化学的粗面化処理等の公知の方法を適宜利用してよい。
 ところで、超音波画像の画質は、超音波が透過する各媒質の音響インピーダンスの差に依存することが知られている。各媒質の界面において、音響インピーダンスの差が小さいほど超音波が透過するので信号強度が増加して画質が良くなり、音響インピーダンスの差が大きいほど超音波が反射するのでノイズが増加して画質が悪くなる。
 上述したように、画像取得装置10において超音波プローブ30は、圧迫部材40により圧迫状態とされた乳房に対して、超音波を圧迫部材40を介して照射し、乳房からの反射波を受信する。すなわち、超音波は、超音波プローブ30の超音波放射面、圧迫部材40の底部43、及び乳房等を媒質として透過される。この場合、超音波プローブ30の超音波放射面と圧迫部材40の上面43Aとの界面、及び、圧迫部材40の接触面43Bと乳房との界面において、音響インピーダンスの差が生じ、ノイズが増加して画質が悪くなる要因となる。
 そこで、本実施形態に係る圧迫部材40においては、上面43A及び/又は接触面43Bに設けられた凹凸構造の部分に、ゲル状又は液状の超音波透過性を有する媒質(以下「エコーゼリー4」という)を塗布することによって、音響インピーダンスの変化を滑らかにする。すなわち、画像取得装置10は、凹凸構造の部分にエコーゼリー4が塗布された状態の圧迫部材40によって圧迫状態とされた乳房の超音波画像を、圧迫部材40を介して取得する。
 エコーゼリー4としては、例えば、人体(乳房)の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する公知の超音波検査用ゼリーを適用できる。具体的には、エコーゼリー4は、乳房の音響インピーダンスと圧迫部材40(底部43)の音響インピーダンスとの間の音響インピーダンスを有するものであることが好ましい。エコーゼリー4を凹凸構造の凹部に充填することによって、音響インピーダンスが徐々に変化するようにできるので、音響インピーダンスの差の大きさに応じて生じるノイズを抑制でき、超音波画像の画質を向上できる。
 図4~図9に、凹凸構造の具体例を示す。図4~図9における左側の図は、圧迫部材40の上面43A側に超音波プローブ30が接触し、接触面43B側に乳房2が接触し、上面43A及び/又は接触面43Bが有する凹凸構造の凹部にエコーゼリー4が充填されている状態を模した拡大断面図である。図4~図9における右側の図は、左側の拡大断面図に対応して、上下方向(Z方向)における音響インピーダンスの変化を表すグラフである。なお、図4~図9では音響インピーダンスの単位をMRaylとして記載しているが、1MRaylは10kg/(m・s)である。
 図4及び図5は、上面43A及び接触面43Bに、錐体状の凹部を有する構造の一例である。図5においては、図4よりも凹部の密度が小さく、平均長さRSmが長くなっている。図6は、上面43A及び接触面43Bに、半球状の凹部を有する構造の一例である。図7は、上面43A及び接触面43Bに、半球を残してその他の部分をくり抜いて形成される凹部を有する構造の一例である。
 図8は、上面43A及び接触面43Bとで凹凸構造の形状が異なる構造の一例であり、上面43Aは半球状の凹部を有し、接触面43Bは半球を残してその他の部分をくり抜いて形成される凹部を有する。図9は、上面43A及び接触面43Bに、それぞれ最大高さ粗さRzが異なる錐体状の凹部を有する構造の一例である。
 図4~図9に示すように、音響インピーダンスの変化の仕方は、凹凸構造の凹凸の形状、最大高さ粗さRz及び平均長さRSmに応じて異なる。具体的には、音響インピーダンスは、エコーゼリー4の体積に比例して変化する。したがって例えば、超音波プローブ30、圧迫部材40、乳房2及びエコーゼリー4の音響インピーダンス及び厚さ等に応じて、凹凸構造の凹凸の形状、最大高さ粗さRz及び平均長さRSmを適宜最適化してもよい。
 また、図4~図9では、凹凸構造が一定のパターンを有する例について示したが、これに限らない。凹凸構造は、ランダムに形成されていてもよく、例えばシボ状及び梨地状に形成されていてもよい。また、図4~図9に示した各パターンを組み合わせたものであってもよい。
 以上説明したように、本実施形態に係る圧迫部材40は、乳房を圧迫状態にする圧迫部材であって、乳房との接触面43B及び接触面43Bに対向する外表面(上面43A)の少なくとも一方における少なくとも一部の領域に凹凸構造を有し、凹凸構造の最大高さ粗さRz及び平均長さRSmが、超音波の波長よりも小さい。
 すなわち、本実施形態に係る圧迫部材40によれば、超音波画像に影響を与えることなく、適量のエコーゼリー4を保持できる。したがって、超音波プローブ30と圧迫部材40の間、及び圧迫部材40と乳房2の間の音響インピーダンスの変化を滑らかにでき、音響インピーダンスの差の大きさに応じて生じるノイズを抑制できるので、良好な画像を得ることができる。
 なお、画像取得装置10による乳房の撮影方式は特に限定されない。例えば頭尾方向(CC:Cranio-Caudal)撮影、内外斜位方向(MLO:Medio-Lateral Oblique)撮影、乳房の一部を撮影する拡大撮影及びスポット撮影等であってもよい。CC撮影は、上下方向(Z方向)に撮影台16と圧迫部材40とで乳房を挟み込むことで、圧迫状態の乳房を撮影する方式である。MLO撮影は、アーム部12の基台14に対する回転角度が45度以上90度未満となるよう傾けた状態で、撮影台16と圧迫部材40とで乳房を挟み込むことで、腋窩部分を含む圧迫状態の乳房を撮影する方式である。
 また例えば、画像取得装置10は、トモシンセシス撮影を行うものであってもよい。トモシンセシス撮影では、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源17Rにより乳房に向けて放射線Rを照射して、複数枚の乳房の放射線画像が撮影される。すなわちトモシンセシス撮影においては、撮影台16、圧迫部材40及び乳房等の角度は固定としたまま、放射線照射部17の基台14に対する回転角度を変えて撮影が行われる。
 また、画像取得装置10では、被検者が起立している状態(立位状態)のみならず、被検者が椅子及び車椅子等に座った状態(座位状態)において、被検者の乳房がポジショニングされるものであってもよい。
 次に、コンソール50について説明する。コンソール50は、RIS6から取得した撮影オーダ及びユーザの指示等に応じて放射線画像を取得するよう、画像取得装置10の制御を行う。また、画像取得装置10において撮影された放射線画像に含まれる関心領域の位置に合わせて超音波画像を取得できるよう、超音波プローブ30の位置を制御する。
 図10を参照して、コンソール50のハードウェア構成の一例を説明する。図10に示すように、コンソール50は、CPU51、不揮発性の記憶部52、及び一時記憶領域としてのメモリ53を含む。また、コンソール50は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ54、タッチパネル、キーボード及びマウス等の操作部55、並びにI/F部56を含む。I/F部56は、画像取得装置10、RIS6及びその他外部装置等との有線又は無線通信を行う。CPU51、記憶部52、メモリ53、ディスプレイ54、操作部55及びI/F部56は、システムバス及びコントロールバス等のバス58を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
 記憶部52は、例えば、HDD、SSD及びフラッシュメモリ等の記憶媒体によって実現される。記憶部52には、コンソール50における情報処理プログラム57が記憶される。CPU51は、記憶部52から情報処理プログラム57を読み出してからメモリ53に展開し、展開した情報処理プログラム57を実行する。コンソール50としては、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末及びウェアラブル端末等を適宜適用できる。
 また、記憶部52には、画像取得装置10で取得された放射線画像及び超音波画像の画像データ及びその他の各種情報等が記憶される。放射線画像及び超音波画像の画像データは、撮影オーダ及び撮影情報の少なくとも一方と対応付けられて記憶されていてもよい。撮影情報とは、例えば、撮影オーダに含まれる被検者情報及び撮影種目、撮影を行った撮影者(例えば医師及び技師等のユーザ)を示す撮影者情報、撮影を行った日時を示す日時情報、のうち少なくとも1つであってもよい。
 図11を参照して、コンソール50の機能的な構成の一例について説明する。図11に示すように、コンソール50は、取得部60、抽出部62及び制御部64を含む。CPU51が情報処理プログラム57を実行することにより、CPU51が取得部60、抽出部62及び制御部64として機能する。
(撮影オーダに基づく撮影の指示)
 取得部60は、RIS6から撮影オーダを取得する。撮影オーダには、例えば、撮影を行う被検者の名前、性別及び生年月日等の被検者情報、並びに撮影を行う撮影種目等が含まれる。撮影種目とは、例えば、CC撮影、MLO撮影、拡大撮影及びスポット撮影等の各種撮影を、左右の乳房ごとに指定したものである。
 制御部64は、取得部60により取得された撮影オーダに応じて放射線画像を撮影するよう、画像取得装置10に対して指示する。
(超音波画像の取得)
 制御部64による撮影の指示に応じて画像取得装置10で放射線画像が撮影された後、取得部60は、当該放射線画像を取得する。具体的には、取得部60は、I/F部56を介して画像取得装置10の記憶部22に記憶された放射線画像を取得してもよいし、記憶部52に記憶済みの放射線画像を取得してもよいし、外部装置に保存されている放射線画像を取得してもよい。
 抽出部62は、取得部60により取得された放射線画像に含まれる関心領域を抽出する。関心領域とは、例えば石灰化及び腫瘤等の病変によって放射線画像に出現する、異常陰影の領域である。関心領域は、例えば、公知のCAD(Computer Aided Detection/Diagnosis)技術を用いて抽出してもよいし、操作部55を介してユーザにより指定された領域を関心領域として抽出してもよい。
 CAD技術を用いて関心領域を抽出する方法としては、例えば、CNN(ConvolutionalNeural Network)等の学習モデルを用いた方法を適用してもよい。例えば、抽出部62は、放射線画像を入力とし、当該放射線画像に含まれる関心領域を抽出して出力するよう学習された学習モデルを用いて、放射線画像から関心領域を抽出してもよい。
 制御部64は、抽出部62により放射線画像から抽出された関心領域が超音波画像に写り込むよう、画像取得装置10における超音波プローブ30の位置を制御する。具体的には、制御部64は、関心領域に対応する圧迫部材40上の位置を特定し、特定した圧迫部材40上の位置に超音波プローブ30を移動させるよう、画像取得装置10に対して指示する。
 次に、図12を参照して、本実施形態に係るコンソール50の作用を説明する。コンソール50において、CPU51が情報処理プログラム57を実行することによって、図12に示す制御処理が実行される。制御処理は、例えば、ユーザにより操作部55を介して実行開始の指示があった場合に実行される。
 ステップS10で、取得部60は、RIS6から撮影オーダを取得する。ステップS12で、制御部64は、ステップS10で取得された撮影オーダに応じて放射線画像を撮影するよう、画像取得装置10に対して指示する。
 ステップS14で、取得部60は、ステップS12における指示に応じて画像取得装置10で撮影された放射線画像を取得する。ステップS16で、抽出部62は、ステップS14で取得された放射線画像に含まれる関心領域を抽出する。ステップS18で、制御部64は、ステップS16で抽出された関心領域が超音波画像に写り込むような位置に超音波プローブ30を移動させるよう、画像取得装置10に対して指示する。ステップS18が完了すると、本制御処理を終了する。
 以上のようにしてコンソール50が画像取得装置10を制御することによって、画像取得装置10は、放射線画像における関心領域を含む超音波画像を取得できる。
 次に、図13を参照して、本実施形態に係る画像取得装置10、コンソール50及び圧迫部材40を用いて、放射線画像及び超音波画像を取得する画像取得方法を説明する。
 ステップS20で、ユーザは、圧迫部材40の上面43A及び/又は接触面43Bにおける凹凸構造の部分に、ゲル状又は液状の超音波透過性を有する媒質(エコーゼリー4)を塗布する。ステップS22で、ユーザは、ステップS20においてエコーゼリー4が塗布された状態の圧迫部材40を用いて、乳房の圧迫及びポジショニングを行う。
 ステップS24で、画像取得装置10は、ステップS22において圧迫状態とされた乳房に対して放射線Rを照射し、放射線検出器28によって放射線画像を撮影する。なお、放射線画像の撮影は、コンソール50からの指示に応じて行われる(ステップS12に対応)。ステップS26で、画像取得装置10は、ステップS24で撮影した放射線画像をコンソール50に送信する。
 ステップS28で、画像取得装置10は、ステップS24で撮影した放射線画像に含まれる関心領域が超音波画像に写り込むような位置に、超音波プローブ30を移動させるよう、プローブユニット38の駆動部を制御する。なお、超音波プローブ30の移動は、コンソール50からの指示に応じて行われる(ステップS18に対応)。ステップS30で、画像取得装置10は、ステップS28で移動された位置において、超音波プローブ30によって超音波画像を取得する。すなわち、画像取得装置10は、ステップS20においてエコーゼリー4が塗布された状態の圧迫部材40によって、ステップS22において圧迫状態とされた乳房の超音波画像を、圧迫部材40を介して取得する。ステップS30が完了すると、本画像取得方法は終了する。
(比較例)
 本実施形態に係る圧迫部材40の比較例として、図14に、凹凸構造を有さない圧迫部材40Cの一例を示す。図14における左側の図は、圧迫部材40Cの上面43A側に超音波プローブ30が接触し、接触面43B側に乳房2が接触し、上面43A及び接触面43Bに略一定の厚さでエコーゼリー4が塗布されている状態を模した拡大断面図である。図14における右側の図は、左側の拡大断面図に対応して、上下方向(Z方向)における音響インピーダンスの変化を表すグラフである。
 図14に示すように、凹凸構造を有さない圧迫部材40Cでは、音響インピーダンスが段階的に変化する。したがって、超音波プローブ30とエコーゼリー4の間、エコーゼリー4と圧迫部材40の間、及びエコーゼリー4と乳房2の間の音響インピーダンスの差の大きさに応じて生じるノイズが、上記実施形態に係る圧迫部材40よりも増加する。すなわち、上記実施形態に係る圧迫部材40を用いた場合と比較して、超音波画像の画質が悪くなる。
 なお、上記実施形態においては、画像取得装置10が超音波プローブ30を備える形態について説明したが、これに限らない。例えば、本実施形態に係る圧迫部材40を、放射線源17Rと、放射線検出器28と、放射線源17Rと放射線検出器28との間に配置された圧迫部材40と、を備える、一般的なマンモグラフィ装置に適用してもよい。この場合であっても、例えば、マンモグラフィ装置から独立している超音波プローブを用いて、マンモグラフィ装置において圧迫状態とされた乳房の超音波画像を取得すれば、良好な画像を得ることができる。
 また、上記実施形態において、画像取得装置10には、互いに異なる複数種類の圧迫部材40が取付可能であってもよい。例えば、被検者の体格(例えば乳房の大きさ)並びに撮影の種類(例えば拡大撮影及びスポット撮影)等に応じて、それぞれ異なる種類の圧迫部材40が用意され、画像取得装置10に着脱できるようになっていてもよい。
 具体的には、乳房の大きさに応じた圧迫部材、腋窩撮影用の圧迫部材、拡大撮影用の圧迫部材、並びに、病変が存在する領域のみの放射線画像を撮影する、いわゆるスポット撮影用の圧迫部材等を用いてもよい。すなわち、圧迫部材40は、乳房全体を圧迫するものに限らず、乳房の一部を圧迫するような乳房よりも小さいものであってもよい。
 図15に、圧迫部材40の他の形態の一例として、小乳房用の圧迫部材40Sの三面図を示す。図15の三面図には、圧迫部材40Sを上側(放射線照射部17側)から見た上面図、被検者側から見た側面図、及び被検者の右側から見た側面図が含まれる。圧迫部材40Sは、図3の圧迫部材40と同様に、圧迫部42及び支持部46を含む。圧迫部材40Sにおいては、底部43が平坦ではなく、胸壁側(取付部47から離れた側)に比べて、取付部47側が高くなっている。また、壁部44は、高さが一様ではなく、胸壁側の一部の高さが、その他の部分の高さに比べて低くなっている。このような形状によって、圧迫部材40Sは、小さい乳房であってもポジショニング及び圧迫が容易となっている。
 また、上記実施形態において、例えば、制御部20、取得部60、抽出部62及び制御部64といった各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
 1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせや、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。
 複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System on Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。
 さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。
 また、上記実施形態では、画像取得装置10における各種プログラムが制御部20に含まれるROMに予め記憶(インストール)され、コンソール50における情報処理プログラム57が記憶部52に予め記憶されている態様を説明したが、これに限定されない。画像取得装置10における各種プログラム及び情報処理プログラム57は、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、画像取得装置10における各種プログラム及び情報処理プログラム57は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。さらに、本開示の技術は、プログラムに加えて、プログラムを非一時的に記憶する記憶媒体にもおよぶ。
 本開示の技術は、上記実施形態例及び実施例を適宜組み合わせることも可能である。以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。
 2022年3月29日に出願された日本国特許出願2022-054511号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (11)

  1.  乳房を圧迫状態にする圧迫部材であって、
     前記乳房との接触面及び前記接触面に対向する外表面の少なくとも一方における少なくとも一部の領域に凹凸構造を有し、
     前記凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さが、超音波の波長よりも小さい
     圧迫部材。
  2.  少なくとも前記接触面における少なくとも一部の領域に前記凹凸構造を有する
     請求項1に記載の圧迫部材。
  3.  前記接触面及び前記外表面のそれぞれにおける少なくとも一部の領域に前記凹凸構造を有する
     請求項2に記載の圧迫部材。
  4.  前記接触面が有する前記凹凸構造と、前記外表面が有する前記凹凸構造と、で凹凸の形状、最大高さ粗さ及び平均長さのうち少なくとも1つが異なる
     請求項3に記載の圧迫部材。
  5.  前記凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さは、超音波の波長の10分の1以下である
     請求項1から請求項4の何れか1項に記載の圧迫部材。
  6.  前記凹凸構造の最大高さ粗さ及び平均長さは、超音波の波長の20分の1以下である
     請求項5に記載の圧迫部材。
  7.  放射線源と、
     放射線検出器と、
     前記放射線源と前記放射線検出器との間に配置された、請求項1から請求項6の何れか1項に記載の圧迫部材と、
     を備える画像取得装置。
  8.  前記放射線源と前記圧迫部材との間に配置された超音波プローブを更に備える
     請求項7に記載の画像取得装置。
  9.  請求項1から請求項6の何れか1項に記載の圧迫部材における前記凹凸構造の部分に、ゲル状又は液状の超音波透過性を有する媒質を塗布し、
     前記媒質が塗布された状態の前記圧迫部材によって圧迫状態とされた乳房の超音波画像を、前記圧迫部材を介して取得する
     画像取得方法。
  10.  前記媒質は、前記乳房の音響インピーダンスと前記圧迫部材の音響インピーダンスとの間の音響インピーダンスを有する
     請求項9に記載の画像取得方法。
  11.  前記媒質を、前記凹凸構造の凹部に充填する
     請求項9又は請求項10に記載の画像取得方法。
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