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JP2011072369A - 放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法 - Google Patents

放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法 Download PDF

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Abstract

【課題】被写体に対する無駄な被曝を回避すると共に、検査対象物中の生検部位に対するステレオ撮影を確実に行うことにより前記生検部位の三次元位置を精度よく算出する。
【解決手段】放射線画像撮影装置12において、生検部位位置情報算出手段110は、ステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像に基づいて検査対象物22内の生検部位の三次元位置を算出し、照射野算出手段126は、前記生検部位の三次元位置と、前記ステレオ撮影にて放射線源26が配置される2つの角度とに基づいて、前記生検部位に合わせた新たな照射野を算出し、コリメータ制御手段98は、次回のステレオ撮影での照射野を前記新たな照射野に変更するようにコリメータ60を制御する。
【選択図】図4

Description

本発明は、コリメータにより放射線検出器に対する放射線の照射野が規定された状態で、放射線源から被写体の検査対象物に対して前記放射線を照射し、前記検査対象物を透過した前記放射線を前記放射線検出器にて放射線画像に変換する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。
従来より、病気の診断等のため、被写体の検査対象物中の生検部位(例えば、被写体の乳房中の病変部位)の組織を採取して精密な検査を行うことを目的としたバイオプシ装置が開発されている。この場合、前記組織を確実に採取するためには、前記生検部位の三次元位置が予め特定されている必要がある。
そこで、放射線画像撮影装置を用いて、異なる2つの角度に配置した放射線源から検査対象物に対して放射線をそれぞれ照射し、前記検査対象物を透過した前記放射線を放射線検出器で検出して2枚の放射線画像を取得するステレオ撮影を行い、前記2枚の放射線画像に基づいて前記生検部位の三次元位置を算出することが行われている。
この場合、前記放射線検出器に対する前記放射線の照射野は、前記放射線源と前記放射線検出器(の該放射線源側に配置された前記検査対象物)との間に配置されたコリメータにより予め設定されている(特許文献1及び2参照)。
実公昭54−32458号公報 特開平8−107891号公報
前述したように、生検部位の組織を確実に採取するためには、該生検部位の三次元位置が予め特定されている必要があるので、ステレオ撮影の際に少なくとも前記生検部位に放射線が照射されていれば、該生検部位が写り込んだ2枚の放射線画像に基づいて前記生検部位の三次元位置を算出することが可能である。
しかしながら、従来の放射線画像撮影装置では、ステレオ撮影を複数回行う場合であっても、各ステレオ撮影における放射線の照射野は一定である。すなわち、コリメータは、それぞれのステレオ撮影の前後で前記照射野を調整することはない。従って、ステレオ撮影の際には、前記生検部位の三次元位置の算出にとり不要な箇所にも前記放射線が照射されて、被写体に対して無駄な被曝をさせることになる。
また、各ステレオ撮影の間での検査対象物の移動又は変化や、2つの角度に配置された放射線源の角度誤差によって、ステレオ撮影を行っても2枚の放射線画像に前記生検部位が写り込んでいないか、あるいは、いずれか一方の放射線画像にしか前記生検部位が写り込んでいない場合には、前記生検部位の三次元位置を精度よく算出することができない。この結果、バイオプシ装置を用いて前記生検部位の組織を採取することができない。
本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、被写体に対する無駄な被曝を回避すると共に、検査対象物中の生検部位に対するステレオ撮影を確実に行うことにより前記生検部位の三次元位置を精度よく算出することが可能となる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法を提供することを目的とする。
本発明に係る放射線画像撮影装置は、
被写体の検査対象物に対して放射線を照射する放射線源と、
前記検査対象物を透過した前記放射線を検出して放射線画像に変換する放射線検出器と、
前記放射線源と前記検査対象物との間に配置され、前記放射線検出器に対する前記放射線の照射野を規定するコリメータと、
少なくとも2つの角度から前記放射線源が前記検査対象物に対して前記放射線をそれぞれ照射するステレオ撮影を行うことにより、前記放射線検出器にて2枚の放射線画像が得られた場合に、該2枚の放射線画像に基づいて前記検査対象物内の生検部位の三次元位置を算出する生検部位位置情報算出手段と、
前記生検部位の三次元位置及び前記2つの角度に基づいて、前記生検部位に合わせた新たな照射野を算出する照射野算出手段と、
次回のステレオ撮影での照射野を前記新たな照射野に変更するように前記コリメータを制御するコリメータ制御手段と、
を有することを特徴としている。
また、本発明に係る放射線画像撮影方法は、
放射線検出器に対する放射線の照射野をコリメータにより予め規定した状態で、少なくとも2つの角度から放射線源が被写体の検査対象物に対して前記放射線をそれぞれ照射するステレオ撮影を行い、
前記放射線検出器において前記2つの角度から照射された前記放射線をそれぞれ検出して2枚の放射線画像を取得し、
生検部位位置情報算出手段により前記2枚の放射線画像に基づいて前記検査対象物内の生検部位の三次元位置を算出し、
照射野算出手段により前記生検部位の三次元位置及び前記2つの角度に基づいて前記生検部位に合わせた新たな照射野を算出し、
コリメータ制御手段により前記コリメータを制御して、次回のステレオ撮影での照射野を前記新たな照射野に変更することを特徴としている。
これらの発明によれば、今回のステレオ撮影により得られた生検部位の三次元位置に基づいて次回のステレオ撮影での照射野(新たな照射野)を算出し、前記新たな照射野にて前記次回のステレオ撮影を行う。これにより、前記次回のステレオ撮影では、前記生検部位を中心とした新たな照射野に前記放射線が照射されるので、前記生検部位の三次元位置の算出にとって不要な箇所に前記放射線が照射されることを回避することが可能となり、この結果、被写体に対する無駄な被曝を防止することができる。
また、ステレオ撮影の間に前記検査対象物が移動又は変化したり、あるいは、前記2つの角度に配置された放射線源に角度誤差が存在する場合であっても、前記次回の撮影では、前記生検部位を中心とした新たな照射野に前記放射線が照射されるので、前記次回のステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像には、前記生検部位が確実に写り込むことになる。従って、前記検査対象物の移動又は変化や、前記放射線源の角度誤差に関わりなく、前記生検部位に対するステレオ撮影を行って、該生検部位の三次元位置を精度よく算出することできる。
このように、本発明によれば、前記被写体に対する無駄な被曝を回避すると共に、前記検査対象物中の前記生検部位に対するステレオ撮影を確実に行うことで前記生検部位の三次元位置を精度よく算出することが可能となる。
この場合、前記2つの角度から前記検査対象物に対する前記放射線の照射と、前記生検部位位置情報算出手段における前記生検部位の三次元位置の算出と、前記照射野算出手段における前記新たな照射野の算出と、前記コリメータ制御手段による前記新たな照射野への変更との順に、繰り返し行ってもよい。
これにより、前回のステレオ撮影の結果(生検部位の三次元位置)を今回のステレオ撮影に反映して該ステレオ撮影を行い、前記今回のステレオ撮影の結果を次回のステレオ撮影に反映して該ステレオ撮影を行うことが可能となる。この結果、ステレオ撮影の間に前記検査対象物が移動又は変化しても、あるいは、前記放射線源に角度誤差が存在しても、前記放射線源は、前記生検部位を中心とする新たな照射野にて前記検査対象物に対する前記放射線の照射を行うことができる。すなわち、前記放射線源は、前記生検部位を追尾して前記放射線を照射することになる。
また、前記放射線画像撮影装置は、前記照射野算出手段における前記新たな照射野の算出処理の有効又は無効を選択するための照射野算出制御手段をさらに有することが好ましい。
これにより、ステレオ撮影の間での前記検査対象物の移動又は変化が小さい場合には、前記照射野算出手段での算出処理を有効にして、前記被写体に対する無駄な被曝を回避するようにし、一方で、ステレオ撮影の間に前記検査対象物が大きく移動又は変化した場合には、前記照射野算出手段での算出処理を無効にして、より広い照射野で前記検査対象物に対する前記放射線の照射を行うことで、前記生検部位が放射線画像に確実に写り込むようにすることができる。
また、前記放射線画像撮影装置は、前記放射線源から前記検査対象物に対して前記放射線を照射する前に、前記放射線検出器に向けて前記照射野の範囲を投光する光源をさらに有することが好ましい。
これにより、前記放射線源と前記検査対象物との間にステレオ撮影にとって障害となる物体が存在するか否かを、該ステレオ撮影の前に容易に確認することができる。
本発明によれば、被写体に対する無駄な被曝を回避すると共に、検査対象物中の生検部位に対するステレオ撮影を確実に行うことで前記生検部位の三次元位置を精度よく算出することが可能となる。
本実施形態に係るマンモグラフィ装置の斜視図である。 図1のマンモグラフィ装置の一部側面図である。 図2のコリメータの平面図である。 図1のマンモグラフィ装置の構成ブロック図である。 スカウト撮影を示す正面図である。 放射線の照射野を限定しないときのステレオ撮影を示す正面図である。 放射線の照射野を限定するときのステレオ撮影を示す正面図である。 放射線の照射野を示す平面図である。 マンモグラフィ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 2回目以降のステレオ撮影の動作を説明するためのフローチャートである。
本発明に係る放射線画像撮影装置について、放射線画像撮影方法との関係で、好適な実施形態を、図1〜図10を参照しながら説明する。
先ず、バイオプシ装置10を組み込んだ本実施形態に係るマンモグラフィ装置(放射線画像撮影装置)12の基本的な構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。
このマンモグラフィ装置12は、基本的には、立設状態に設置される基台14と、該基台14の略中央部に配設された旋回軸16の先端部に固定されるアーム部材18と、被検体(被写体)20の検査対象物としてのマンモ22に対して放射線24(図2参照)を照射する放射線源26を収容し、アーム部材18の一端部に固定される放射線源収容部28と、マンモ22を透過した放射線24を検出する固体検出器(放射線検出器)30が収容され、アーム部材18の他端部に固定される撮影台32と、撮影台32に対してマンモ22を圧迫して保持する圧迫板34と、圧迫板34に装着され、マンモ22の生検部位36から必要な組織を採取するバイオプシハンド部38とを備える。
なお、図1及び図2では、座位の体勢にある被検体20のマンモ22を圧迫板34及び撮影台32により圧迫固定した状態において、マンモ22に対する放射線24の照射と、生検部位36に対する組織の採取とが行われる場合を図示している。また、基台14には、被検体20の撮影部位等の撮影条件や被検体20のID情報等を表示すると共に、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部40が配設される。
放射線源収容部28及び撮影台32を連結するアーム部材18は、旋回軸16を中心として旋回することで、被検体20のマンモ22に対する方向が調整可能に構成される。また、放射線源収容部28は、ヒンジ部42を介してアーム部材18に連結されており、矢印θ方向に撮影台32とは独立に旋回可能に構成される。
アーム部材18には、被検体20が対向する矢印X方向の側部(正面側)に矢印Z方向に沿って溝部44が設けられ、一方で、矢印Y方向の両側部には、被検体20が把持するための取手部43がそれぞれ設けられている。圧迫板34は、その基端部を溝部44に挿入して図示しない取付部と嵌合することにより、放射線源収容部28と撮影台32との間に配設されると共に、前記取付部が溝部44に沿って矢印Z方向に変位することにより、該取付部と一体的に矢印Z方向に変位可能である。
また、圧迫板34における被検体20の胸壁46側に、バイオプシハンド部38を用いた組織採取のための開口部48が設けられる。バイオプシハンド部38は、圧迫板34に固定されたポスト50と、ポスト50に一端部が軸支され、圧迫板34の面に沿って旋回可能な第1アーム52と、第1アーム52の他端部に一端部が軸支され、圧迫板34の面に沿って旋回可能な第2アーム54とを備える。第2アーム54の他端部には、矢印Z方向に移動可能な生検針56が装着される。
生検針56は、マンモ22の病変部位(例えば、石灰化部分)としての生検部位36の組織(石灰化組織)を吸引して採取する採取部58を有する。生検針56の採取部58は、バイオプシハンド部38の第1アーム52及び第2アーム54を圧迫板34の面に沿ったX−Y平面内で移動させると共に、生検針56を矢印Z方向に移動させることにより、生検部位36の近傍に配置することができる。
放射線源収容部28には、前述した放射線源26に加え、放射線源26から出力される放射線24の照射野を規制するためのコリメータ60、放射線源26から放射線24を照射する前に該放射線24の照射野の範囲をマンモ22等に投光する光源62、及び、ミラー64も収容されている。
コリメータ60は、図3に示すように、開口部66を有する基板68と、基板68に装着され、X方向及びY方向に独立に移動可能な長方形状の4枚の遮蔽板70a〜70dとを備える。遮蔽板70a、70bは、一端部がガイドレール72に移動可能に係合する一方、他端部にラック74a、74bが形成される。ラック74a、74bには、モータ76a、76bによって回転するピニオン78a、78bが噛合する。同様に、遮蔽板70c、70dは、一端部がガイドレール80に移動可能に係合する一方、他端部にラック74c、74dが形成される。ラック74c、74dには、モータ76c、76dによって回転するピニオン78c、78dが噛合する。遮蔽板70a〜70dは、放射線24が通過する開口部82の位置及び領域を規定する。
光源62は、放射線源26が放射線24を出力する前に、図示しない照明光を出力する。光源62から出力された照明光は、放射線源26とコリメータ60との間に配置され且つ放射線24を透過する材質からなるミラー64においてコリメータ60側に反射され、該コリメータ60の開口部82を介して外部(マンモ22側)に出力される。
図4は、マンモグラフィ装置12の構成ブロック図である。
マンモグラフィ装置12は、撮影選択部90、撮影条件設定部92、放射線源駆動制御部94、光源駆動制御部96、コリメータ駆動制御部(コリメータ制御手段)98、検出器制御部100、画像情報記憶部102、CAD(Computer Aided Diagnosis)処理部104、表示部106、生検部位選択部108、生検部位位置情報算出部(生検部位位置情報算出手段)110、生検針駆動制御部112、生検針位置情報算出部114、圧迫板駆動制御部116、圧迫板位置情報算出部118、移動量算出部120、角度設定部122、照射野算出制御部124及び照射野算出部(照射野算出手段)126をさらに有する。
ここで、マンモグラフィ装置12のうち、前述したバイオプシハンド部38及び生検針56と、開口部48、生検部位選択部108、生検針駆動制御部112、生検針位置情報算出部114及び移動量算出部120との構成要素によりバイオプシ装置10が構成される。すなわち、マンモグラフィ装置12にこれらの構成要素を有するバイオプシ装置10を組み込むことにより、生検部位36の組織の一部を採取することが可能となる。
撮影条件設定部92は、管電流、管電圧、放射線24の照射線量、照射時間、後述するスカウト撮影及びステレオ撮影の撮影方法(図5〜図7に示す撮影方法)、撮影順序等の撮影条件を設定する。この場合、ステレオ撮影の撮影方法には、ステレオ撮影時の撮影角度(図5〜図7の0°、+θ1、−θ1のうち2つの角度)、前記撮影角度における放射線源26の三次元位置、前記撮影角度から放射線24を照射する際の放射線24の照射野を規定する放射角度(θB1、θB2、θC1、θC2)、ステレオ撮影時の遮蔽板70a〜70dの位置情報が含まれる。
なお、放射線源26の三次元位置によって撮影角度が特定され、遮蔽板70a〜70dの位置情報によって放射角度が特定される。従って、ステレオ撮影の撮影方法に関わる撮影条件として、放射線源26の三次元位置又は撮影角度と、遮蔽板70a〜70dの位置情報又は放射角度とが少なくとも撮影条件設定部92に設定されていればよい。
放射線源駆動制御部94は、前記撮影条件に従って放射線源26を駆動制御する。光源駆動制御部96は、前記撮影条件に従い放射線源26の駆動に先立って光源62を駆動制御する。コリメータ駆動制御部98は、前記撮影条件に従ってコリメータ60のモータ76a〜76d(図3参照)を駆動制御し、遮蔽板70a〜70dを変位させることにより、放射線24が通過する開口部82の位置及び領域を規定する。
生検針駆動制御部112は、バイオプシハンド部38(図1及び図2参照)を介して生検針56を所定位置に移動させる。圧迫板駆動制御部116は、圧迫板34を矢印Z方向に移動させる。検出器制御部100は、固体検出器30を制御して、該固体検出器30で放射線24から変換された放射線画像を画像情報記憶部102に記憶する。
ここで、画像情報記憶部102に記憶される放射線画像の基本的な撮影方法(スカウト撮影、ステレオ撮影)について、図5及び図6を参照しながら説明する。
マンモグラフィ装置12では、固体検出器30の垂直軸(中心軸130a)に配置された放射線源26からマンモ22に対して放射線24aを照射するスカウト撮影(図5参照)、あるいは、中心軸130aに対して斜めに配置された放射線源26から中心軸130b、130bに沿いマンモ22に対して放射線24b、24cを照射するステレオ撮影(図6参照)を行い、固体検出器30は、スカウト撮影又はステレオ撮影によりマンモ22を透過した放射線24a〜24cを検出して放射線画像に変換する。
この場合、マンモグラフィ装置12では、生検部位36が各中心軸130a〜130cを通るように、放射線源26からマンモ22に対して放射線24a〜24cを照射する。
図5は、1枚の放射線画像を取得するスカウト撮影を図示している。この場合、固体検出器30に対する放射線源26の撮影角度θはθ=0°であり、このスカウト撮影での放射線源26の位置をA位置とする。
図6は、所定の撮影角度+θ1、−θ1(B位置、C位置)でのステレオ撮影により、2枚の放射線画像をそれぞれ取得する場合を図示している。なお、図6において、撮影角度+θ1のB位置で放射線源26から出力される放射線24bの照射範囲や照射野を規定する角度(放射角度)をθB1とし、一方で、撮影角度−θ1のC位置で放射線源26から出力される放射線24cの照射範囲や照射野を規定する角度を放射角度をθC1とする。
また、マンモグラフィ装置12において、スカウト撮影及びステレオ撮影の撮影順序は適宜設定される。さらに、A位置、B位置及びC位置との間の放射線源26の移動は、前述したように、ヒンジ部42を中心として放射線源収容部28を回動させることにより行われる。
さらにまた、上記のステレオ撮影の説明では、一例として、B位置及びC位置に放射線源26を配置した状態で放射線24b、24cをそれぞれ照射する場合について説明したが、A位置及びB位置に放射線源26を配置した状態で放射線24a、24bをそれぞれ照射するステレオ撮影や、A位置及びC位置に放射線源26を配置した状態で放射線24a、24cをそれぞれ照射するステレオ撮影も可能であることは勿論である。
上述のようにスカウト撮影やステレオ撮影を行うことにより、画像情報記憶部102には、スカウト撮影の場合には1つの撮影角度での1枚の放射線画像が記憶され、ステレオ撮影の場合には2つの撮影角度(ステレオ角度)での2枚の放射線画像が記憶される。
図4のCAD処理部104は、画像情報記憶部102に記憶された放射線画像に対する画像処理を行って表示部106及び表示操作部40に表示させる。
生検部位選択部108は、マウス等のポインティングデバイスであり、表示部106及び/又は表示操作部40の表示内容(ステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像)を視た医師又は技師は、前記ポインティングデバイスを用いて、2枚の放射線画像中の(複数の)生検部位36の中から、組織を採取したい生検部位36を選択することが可能である。なお、生検部位選択部108による生検部位36の選択では、2枚の放射線画像の一方の画像中の生検部位36を選択すると共に、該一方の画像中の生検部位36に対応する他方の画像中の生検部位36も選択する。
生検部位位置情報算出部110は、生検部位選択部108により選択された2枚の放射線画像中の生検部位36の位置に基づいて、該生検部位36の三次元位置を算出する。なお、生検部位36の三次元位置については、ステレオ撮影における公知の三次元位置の算出方法に基づき算出することが可能である。
生検針位置情報算出部114は、生検針56の先端部の位置情報を算出する。なお、生検部位36の組織の一部を採取する場合に、生検針位置情報算出部114は、組織を採取する前の生検針56の先端部の位置(マンモ22に刺入する前の生検針56の先端部の位置)を算出する。
圧迫板位置情報算出部118は、圧迫板駆動制御部116によって移動する圧迫板34の撮影台32に対する位置情報を算出する。圧迫板34は、撮影台32に対してマンモ22を圧迫して保持するので、圧迫板34の位置情報は、圧迫時のマンモ22の厚み情報を示していることになる。
移動量算出部120は、生検部位位置情報算出部110により算出された生検部位36の三次元位置と、生検針位置情報算出部114により算出された生検針56の先端部の位置と、圧迫板位置情報算出部118が算出した圧迫板34の位置(マンモ22の厚み)とに基づいて、生検部位36に対する生検針56の移動量を算出する。これにより、生検針駆動制御部112は、移動量算出部120で算出した生検針56の移動量に基づいて、該生検針56を移動させ、組織の採取を行わせることができる。
撮影選択部90は、マウス等のポインティングデバイス又はキーボードであり、医師又は技師は、ポインティングデバイス又はキーボードを用いて、撮影条件設定部92に予め設定された撮影方法を他の撮影方法に変更する。また、撮影後においても、医師又は技師は、ポインティングデバイス又はキーボードを用いて、生検部位位置情報算出部110での三次元位置の算出に使用される放射線画像を選択することも可能である。
角度設定部122は、マウス等のポインティングデバイス又はキーボードであり、医師又は技師は、ポインティングデバイス又はキーボードを用いて、ステレオ撮影の際の撮影角度及び/又は放射角度を撮影条件設定部92に設定し、あるいは、撮影条件設定部92に既に設定されている撮影角度及び/又は放射角度を変更することが可能である。
照射野算出部126は、撮影条件設定部92に設定されたステレオ撮影の撮影条件を読み出し、読み出した撮影条件と、生検部位位置情報算出部110により算出された生検部位36の三次元位置とに基づいて、次回のステレオ撮影における放射線24の照射野を算出する。
この場合、生検部位位置情報算出部110は、前回のステレオ撮影によって取得され、且つ、画像情報記憶部102に記憶されている2枚の放射線画像に基づいて、前回のステレオ撮影時での生検部位36の三次元位置を算出し、算出した三次元位置を照射野算出部126に出力する。従って、照射野算出部126は、撮影条件設定部92に設定されている前回のステレオ撮影の撮影条件を読み出す。
具体的に、照射野算出部126は、前回のステレオ撮影での撮影条件のうち、2つの撮影角度における放射線源26の三次元位置、及び、ステレオ撮影時の遮蔽板70a〜70dの位置情報と、前回の生検部位36の三次元位置とを用い、生検部位36が中心軸130b、130cと交差して、生検部位36が放射線24の照射範囲に含まれるように、次回のステレオ撮影における放射線24の照射範囲や照射野、すなわち、次回のステレオ撮影時での遮蔽板70a〜70dの位置(放射線24が通過する開口部82の位置及び領域)を算出する。
なお、遮蔽板70a〜70dの位置情報は放射角度に対応するので、照射野算出部126は、遮蔽板70a〜70dの位置を算出することで、放射線24の照射野を規定する放射角度を間接的に算出することになる。
そして、照射野算出部126は、算出した遮蔽板70a〜70dの位置情報を次回のステレオ撮影での新たな撮影条件として撮影条件設定部92に設定し、撮影条件設定部92の設定内容を更新する。
図7は、一例として、前回のステレオ撮影での放射線24b、24cの照射範囲(破線)と、次回のステレオ撮影での放射線24b、24cの照射範囲(一点鎖線)とを図示したものである。
マンモグラフィ装置12におけるステレオ撮影では、生検部位36が放射線24b、24cの照射範囲に入っていれば、2枚の放射線画像に基づいて生検部位36の三次元位置を確実に算出することができる。
そこで、本実施形態では、被検体20(マンモ22)に対して無駄な被曝をさせないために、前回のステレオ撮影(図6参照)の結果に基づいて、次回のステレオ撮影(図7参照)での放射線24b、24cの照射範囲を、前回のステレオ撮影での放射線24b、24cの照射範囲より狭くした状態でステレオ撮影を行う。すなわち、放射線24b、24cの照射範囲を規定する放射角度は、θB1、θC1(前回)からθB2、θC2(次回)に変更される(θB1>θB2、θC1>θC2)。この結果、放射線24b、24cの照射野は、図8に示すように、参照数字132に示す範囲(前回)から参照数字134に示す範囲(次回)に限定される。
図4に戻り、照射野算出制御部124は、マウス等のポインティングデバイス又はキーボードであり、医師又は技師は、ポインティングデバイス又はキーボードを用いて、照射野算出部126による放射線24の照射野の算出処理を有効(処理実行)にするか、又は、無効(処理停止)にすることができる。
本実施形態に係るマンモグラフィ装置12の構成は、上述した通りであり、次に、該マンモグラフィ装置12の動作(放射線画像撮影方法)について、図9及び図10のフローチャートを参照しながら説明する。
撮影に先立ち、撮影条件設定部92(図4参照)に、マンモ22に応じた管電流、管電圧、放射線24の照射線量、照射時間、撮影方法、撮影順序等の撮影条件が設定される。なお、撮影角度や放射角度は、角度設定部122により設定され、撮影方法は、撮影選択部90により設定される。また、医師又は技師は、照射野算出制御部124を操作して照射野算出部126における処理機能を無効にしておく。
そして、ステップS1において、医師又は技師は、被検体20のマンモ22のポジショニングを行う。すなわち、マンモ22を撮影台32の所定位置(開口部48に対向する位置)に配置した後、圧迫板駆動制御部116により圧迫板34を撮影台32に向かって矢印Z方向に移動させ、マンモ22を圧迫してポジショニングを行う。
これにより、マンモ22は、撮影台32及び圧迫板34により圧迫固定される。圧迫板位置情報算出部118は、圧迫板34の撮影台32に対する位置情報を算出して移動量算出部120に出力する。
このようにして、撮影準備が完了した後に、マンモグラフィ装置12は、放射線源26を駆動して、マンモ22に対するスカウト撮影を行う(ステップS2)。
この場合、ヒンジ部42(図1参照)を中心として放射線源収容部28を回動させて放射線源26がA位置(図5参照)に移動された後に、コリメータ駆動制御部98は、撮影条件設定部92からのスカウト撮影の撮影条件に従って、コリメータ60のモータ76a〜76d(図3参照)を駆動制御する。これにより、遮蔽板70a〜70dが変位して、前記撮影条件に規定された開口部82の位置及び領域に設定される。次に、光源駆動制御部96は、光源62を駆動制御して、該光源62から照明光を出力する。前記照明光は、ミラー64でコリメータ60側に反射し、開口部82を通過してマンモ22側に出力される。この結果、前記照明光が圧迫板34等に投光されて、放射線24の照射野(光照射野)が表示される。
医師又は技師は、光照射野を確認した後に、図示しない曝射スイッチを投入する。これにより、放射線源駆動制御部94は、撮影条件設定部92からの撮影条件に従って、A位置(0°)に配置された放射線源26を駆動制御する。
これにより、放射線源26から出力された放射線24は、コリメータ60の開口部82を介し外部に出力され、マンモ22に照射される。マンモ22を透過した放射線24は、固体検出器30によって放射線画像として検出される。検出器制御部100は、固体検出器30を制御して1枚の放射線画像を取得し、取得した1枚の放射線画像を画像情報記憶部102に一旦記憶させる。CAD処理部104は、画像情報記憶部102に記憶された放射線画像に対する画像処理を行って表示部106及び表示操作部40に表示させる。これにより、生検部位36を含むマンモ22が放射線画像の撮影範囲内に入っていることを確認することができる。
次のステップS3において、放射線源26を再度駆動し、マンモ22のステレオ撮影を行う。
この場合も、マンモグラフィ装置12は、ヒンジ部42(図1参照)を中心として放射線源収容部28を回動させ、例えば、図6に示すB位置に放射線源26を配置する。次に、コリメータ駆動制御部98は、撮影条件設定部92からのステレオ撮影の撮影条件に従って、コリメータ60のモータ76a〜76dを駆動制御する。これにより、遮蔽板70a〜70dが変位して、前記撮影条件に規定された開口部82の位置及び領域に設定される。次に、光源駆動制御部96は、光源62を駆動制御して該光源62から照明光を出力する。これにより、光源62から出力された照明光は、ミラー64で反射して開口部82を介し圧迫板34等に投光され、光照射野を表示する。
医師又は技師が前記照明光による光照射野を確認して曝射スイッチを投入すると、放射線源駆動制御部94は、撮影条件設定部92からのステレオ撮影の撮影条件に従って、B位置(+θ1)に配置された放射線源26を駆動制御する。
これにより、B位置の放射線源26から出力された放射線24bは、開口部82を介してマンモ22に照射され、マンモ22を透過した放射線24bは、固体検出器30によって1枚目の放射線画像として検出される。検出器制御部100は、固体検出器30を制御して1枚の放射線画像を取得し、取得した1枚目の放射線画像を画像情報記憶部102に一旦記憶させる。
B位置での1枚目の放射線画像の撮影が完了した時点で、マンモグラフィ装置12は、今度は、図6のC位置に放射線源26を移動させ、上述したB位置での撮影と同様にして、C位置での2枚目の放射線画像の撮影を実行する。
C位置での撮影により2枚目の放射線画像が取得され、取得した2枚目の放射線画像が画像情報記憶部102に一旦記憶させた後に、CAD処理部104は、画像情報記憶部102に記憶された2枚の放射線画像に対する画像処理を行って表示部106及び表示操作部40に表示させる。
次のステップS4において、医師又は技師は、表示部106又は表示操作部40の表示内容を視て、マウス等のポインティングデバイスである生検部位選択部108を用い、表示部106及び/又は表示操作部40に表示された2枚の放射線画像から、(複数の)生検部位36のうち、組織を採取したい生検部位36を選択する。これにより、生検部位位置情報算出部110は、選択された生検部位36の三次元位置を算出し、算出した三次元位置を表示部106及び表示操作部40に表示させる。
次のステップS5において、医師又は技師は、マンモ22に生検針56を刺入する前にマンモ22に対する消毒及び局所麻酔を行う。
ステップS5の局所麻酔によって生検部位36の位置が移動する場合があるので、ステップS6においてステレオ撮影を再度行う。
図10は、ステップS6等の2回目以降のステレオ撮影の詳細を示すフローチャートである。
ステップS6の2回目のステレオ撮影において、最初のステップS20では、医師又は技師は、放射線24b、24cの照射野132を限定すべきか否か(照射野132から照射野134に制限すべきか否か)を判断する。
ステップS20において、医師又は技師は、局所麻酔を行っても生検部位36の位置が大きく移動しないのであれば、照射野132を限定して照射野134に変更しても、取得される2枚の放射線画像に生検部位36が写り込んでいるものと判断し(ステップS6:YES)、照射野算出制御部124を操作して照射野算出部126の処理を無効状態から有効状態に変更する。
次のステップS21において、照射野算出部126は、撮影条件設定部92に設定されている前回のステレオ撮影(ステップS3での最初のステレオ撮影)の撮影条件を読み出す。
照射野算出部126は、次のステップS22において、前回のステレオ撮影での撮影条件のうち、2つの撮影角度+θ1、−θ1における放射線源26の三次元位置、及び、該前回のステレオ撮影時の遮蔽板70a〜70dの位置情報と、ステップS3で算出された、前回のステレオ撮影の放射線画像に基づく生検部位36の三次元位置とを用い、生検部位36が中心軸130b、130cと交差し、且つ、生検部位36が放射線24の照射範囲に含まれるような、限定された照射野134に対応する遮蔽板70a〜70dの位置を算出する。
そして、照射野算出部126は、算出した遮蔽板70a〜70dの位置情報をステップS6で実行されるステレオ撮影の新たな撮影条件として撮影条件設定部92に設定し、該撮影条件設定部92の設定内容を更新する。
次のステップS23において、マンモグラフィ装置12は、ヒンジ部42(図1参照)を中心として放射線源収容部28を回動させ、図6のB位置に放射線源26を配置する。
次に、コリメータ駆動制御部98は、撮影条件設定部92からの更新後の新たな撮影条件に従って、コリメータ60のモータ76a〜76dを駆動制御する。これにより、遮蔽板70a〜70dは、前記新たな撮影条件の示す位置に移動し、この結果、開口部82の位置及び領域は、限定された照射野134に対応する位置及び領域に狭められる。
次のステップS24において、光源駆動制御部96が光源62を駆動制御して該光源62から照明光を出力させると、該照明光は、ミラー64で反射して開口部82を介し圧迫板34等に投光される。この場合、光照射野は、照射野134を示す大きさに限定される。
次のステップS25において、医師又は技師が前記光照射野を確認して曝射スイッチを投入すると、放射線源駆動制御部94は、撮影条件設定部92からの前記新たな撮影条件に従って、B位置(+θ1)に配置された放射線源26を駆動制御する。
これにより、B位置の放射線源26から出力された放射線24bは、開口部82を介してマンモ22に照射され、マンモ22を透過した放射線24bは、固体検出器30によって1枚目の放射線画像として検出される。この場合、開口部82の位置及び領域が前記新たな撮影条件に従って狭められているので、図7に示すように、放射線24bの照射範囲は、破線で示す範囲から一点鎖線で示す範囲に制限され、従って、照射野についても、照射野132から生検部位36が含まれた照射野134に限定される。
検出器制御部100は、固体検出器30を制御して1枚の放射線画像を取得し、取得した1枚目の放射線画像を画像情報記憶部102に一旦記憶させる。
次に、マンモグラフィ装置12は、ステップS26において、ステレオ撮影が完了したか否かを判定する。
この場合、B位置での1枚目の放射線画像の撮影が完了しているが、一方で、図7のC位置での2枚目の放射線画像の撮影は完了していないので(ステップS26:NO)、マンモグラフィ装置12は、放射線源26をC位置に移動させて、上述したB位置での撮影と同様にして、ステップS23〜S25の処理を実行し、C位置での2枚目の放射線画像の撮影を実行する。
そして、C位置での撮影により2枚目の放射線画像が取得され、取得した2枚目の放射線画像が画像情報記憶部102に一旦記憶させた場合に(ステップS26:YES)、CAD処理部104は、画像情報記憶部102に記憶された2枚の放射線画像に対する画像処理を行って表示部106及び表示操作部40に表示させる。
医師又は技師は、表示部106及び/又は表示操作部40の表示内容を視て、生検部位選択部108を操作して、2枚の放射線画像に写っている(複数の)生検部位36の中から、組織を採取したい生検部位36を再度選択する。生検部位位置情報算出部110は、選択された生検部位36の三次元位置を算出し、算出した三次元位置を表示部106及び表示操作部40に再度表示させる。
なお、図10のステップS20において、局所麻酔を行った結果、生検部位36の位置が大きく移動した場合に、医師又は技師は、照射野134に変更してステレオ撮影を行えば、2枚の放射線画像から生検部位36が外れるおそれがあると判断し(ステップS20:NO)、照射野算出部126の処理を無効状態に維持する。これにより、マンモグラフィ装置12は、ステップS23以降、ステップS3と同様の撮影条件(照射野132)にてステレオ撮影を行う。
次に、ステップS7において、マンモ22表面における生検針56の刺入位置をメスで切開し、その後、切開位置に生検針56を刺入する。この場合、生検針56の先端部は、マンモ22中の生検部位36の手前の所定位置にまで進行させる。
次のステップS8において、生検部位36に対して生検針56の刺入方向が一致しているか否かを確認するために、ステップS6と同様のステレオ撮影を再度行う。
なお、ステップS8においても、照射野を限定する場合には(ステップS20:YES)、ステップS21、S22において、ステップS6のステレオ撮影における撮影条件と、該ステレオ撮影による2枚の放射線画像に基づく生検部位36の三次元位置とを用いて、ステップS8のステレオ撮影における遮蔽板70a〜70dの位置情報が算出され、ステップS23以降において、算出された位置情報を含む撮影条件に従ってステレオ撮影が遂行される。
ステップS8でのステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像が表示部106及び表示操作部40に表示されたときに、医師又は技師は、生検部位選択部108を操作して、ステップS4と同様に、2枚の放射線画像中、組織を採取したい生検部位36を再度選択する。生検部位位置情報算出部110は、選択された生検部位36の三次元位置を算出し、算出した三次元位置を表示部106及び表示操作部40に再度表示させると共に、移動量算出部120に出力する。
ステップS9において、移動量算出部120は、生検部位36の三次元位置と、生検針位置情報算出部114で算出された生検針56の先端部の位置と、圧迫板位置情報算出部118で算出された圧迫板34の位置情報とに基づいて、生検部位36に対する生検針56の移動量を算出し、算出した移動量を生検針駆動制御部112に出力する。これにより、生検針駆動制御部112は、生検針56の採取部58を生検部位36にまで移動させることができる。
ステップS10において、生検部位36の位置と採取部58の位置及び方向とが一致しているか否かを確認するために、ステップS6、S8と同様のステレオ撮影を再度行う。
この場合も、照射野を限定する場合には(ステップS20:YES)、ステップS21、S22において、ステップS8のステレオ撮影における撮影条件と、該ステレオ撮影による2枚の放射線画像に基づく生検部位36の三次元位置とを用いて、ステップS10のステレオ撮影における遮蔽板70a〜70dの位置情報が算出され、ステップS23以降において、算出された位置情報を含む撮影条件に従ってステレオ撮影が遂行される。
ステップS10でのステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像が表示部106及び表示操作部40に表示されたときに、医師又は技師は、生検部位36の位置と採取部58の位置及び方向とが一致しているか否かを容易に確認することができる。
次のステップS11において、生検針56による生検部位36に対する吸引処理が開始され、組織が採取される。その後、ステップS12において、採取した組織は、図示しない検査装置により検査される(例えば、前記組織の石灰化の有無の検査)。
次に、ステップS13において、生検部位36中の組織が採取されたことを確認するために、ステップS6、S8、S10と同様のステレオ撮影を行う。
この場合も、照射野を限定する場合には(ステップS20:YES)、ステップS21、S22において、ステップS10のステレオ撮影における撮影条件と、該ステレオ撮影による2枚の放射線画像に基づく生検部位36の三次元位置とを用いて、ステップS13のステレオ撮影における遮蔽板70a〜70dの位置情報が算出され、ステップS23以降において、算出された位置情報を含む撮影条件に従ってステレオ撮影が遂行される。
ステップS13でのステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像が表示部106及び表示操作部40に表示されたときに、医師又は技師は、生検部位36中の組織が採取されているか否かを容易に確認することができる。
その後、生検針56をZ方向に移動させることにより、生検針56がマンモ22から抜き取られ、作業が終了する(ステップS14)。
なお、生検部位36の組織を全て採取した場合には、後日、生検部位36の位置を確認しようとしたときに分からない場合がある。そこで、このような場合には、ステップS14に先立ち、生検針56の採取部58を介して生検部位36にステンレス製のマーカを挿入し(ステップS15)、その後、マーカが挿入されたことを確認するために、ステップS2と同様のスカウト撮影を行う(ステップS16)。これにより、表示部106及び表示操作部40には、前記スカウト撮影により得られた1枚の放射線画像が表示されて、医師又は技師は、生検部位36中にマーカが挿入されたことを容易に確認することができる。マーカの挿入を確認した後に、ステップS14の処理が行われる。
以上説明したように、本実施形態に係るマンモグラフィ装置12によれば、今回(又は前回)のステレオ撮影により得られた生検部位36の三次元位置に基づいて次回(又は今回)のステレオ撮影での照射野(新たな照射野)を算出し、新たな照射野にて次回のステレオ撮影を行う。これにより、次回のステレオ撮影では、生検部位36を中心とした新たな照射野に放射線24が照射されるので、生検部位36の三次元位置の算出にとって不要な箇所に放射線24が照射されることを回避することが可能となり、この結果、被検体20に対する無駄な被曝を防止することができる。
また、ステレオ撮影の間にマンモ22が移動又は変化したり、あるいは、2つの撮影角度に配置された放射線源26に角度誤差が存在する場合であっても、次回の撮影では、生検部位36を中心とした新たな照射野に放射線24が照射されるので、次回のステレオ撮影により得られた2枚の放射線画像には、生検部位36が確実に写り込むことになる。従って、マンモ22の移動又は変化や、放射線源26の角度誤差に関わりなく、生検部位36に対するステレオ撮影を行って、該生検部位36の三次元位置を精度よく算出することできる。
このように、本実施形態によれば、被検体20に対する無駄な被曝を回避すると共に、マンモ22中の生検部位36に対するステレオ撮影を確実に行うことで生検部位36の三次元位置を精度よく算出することが可能となる。
また、ステップS6、S8、S10、S13のステレオ撮影において、ステップS20〜S26の処理を実行させると、2つの撮影角度からマンモ22に対する放射線24の照射と、生検部位位置情報算出部110における生検部位36の三次元位置の算出と、照射野算出部126における新たな照射野の算出と、コリメータ駆動制御部98による新たな照射野への変更との順に、繰り返し行わせることになる。
これにより、前回のステレオ撮影の結果(生検部位36の三次元位置)を今回のステレオ撮影に反映して該ステレオ撮影を行い、今回のステレオ撮影の結果を次回のステレオ撮影に反映して該ステレオ撮影を行うことが可能となる。この結果、ステレオ撮影の間にマンモ22が移動又は変化しても、あるいは、放射線源26に角度誤差が存在しても、放射線源26は、生検部位36を中心とする新たな照射野にてマンモ22に対する放射線24の照射を行うことができる。すなわち、放射線源26は、生検部位36を追尾して放射線24を照射することになる。
また、照射野算出部126における新たな照射野の算出結果の有効又は無効を照射野算出制御部124において選択できるようにしたことで、ステレオ撮影の間でのマンモ22の移動又は変化が小さい場合には(ステップS20:YES)、照射野算出部126での算出結果を有効にして、被検体20に対する無駄な被曝を回避するようにし、一方で、ステレオ撮影の間にマンモ22が大きく移動又は変化した場合には(ステップS20:NO)、照射野算出部126での算出結果を無効にして、より広い照射野でマンモ22に対する放射線24の照射を行うことで、生検部位36が放射線画像に確実に写り込むようにすることができる。
また、放射線源26からマンモ22に対して放射線24を照射する前に、照射野の範囲を投光する光源62が設けられているので、放射線源26とマンモ22との間にステレオ撮影にとって障害となる物体が存在するか否かを、該ステレオ撮影の前に容易に確認することができる。
上記の説明では、図6及び図7に示すように、B位置及びC位置でのステレオ撮影において、同じ大きさの照射野132、134としているが、生検部位36が写り込むように撮影できるのであれば、左右のステレオ撮影における照射野は、異なる大きさであってもよいことは勿論である。
また、放射角度の大きさについても、医師又は技師が角度設定部122を操作して撮影条件設定部92に設定し、照射野算出部126は、設定された放射角度に従って、遮蔽板70a〜70dの位置情報を算出することも可能である。この場合、医師又は技師の操作により設定される放射角度は、放射線源26の角度誤差を考慮した角度であることが望ましい。
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
10…バイオプシ装置
12…マンモグラフィ装置
20…被検体
22…マンモ
24、24a〜24c…放射線
26…放射線源
32…撮影台
34…圧迫板
36…生検部位
60…コリメータ
62…光源
70a〜70d…遮蔽板
98…コリメータ駆動制御部
112…生検部位位置情報算出部
124…照射野算出制御部
126…照射野算出部
130a〜130c…中心軸
132、134…照射野

Claims (5)

  1. 被写体の検査対象物に対して放射線を照射する放射線源と、
    前記検査対象物を透過した前記放射線を検出して放射線画像に変換する放射線検出器と、
    前記放射線源と前記検査対象物との間に配置され、前記放射線検出器に対する前記放射線の照射野を規定するコリメータと、
    少なくとも2つの角度から前記放射線源が前記検査対象物に対して前記放射線をそれぞれ照射するステレオ撮影を行うことにより、前記放射線検出器にて2枚の放射線画像が得られた場合に、該2枚の放射線画像に基づいて前記検査対象物内の生検部位の三次元位置を算出する生検部位位置情報算出手段と、
    前記生検部位の三次元位置及び前記2つの角度に基づいて、前記生検部位に合わせた新たな照射野を算出する照射野算出手段と、
    次回のステレオ撮影での照射野を前記新たな照射野に変更するように前記コリメータを制御するコリメータ制御手段と、
    を有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
  2. 請求項1記載の装置において、
    前記2つの角度から前記検査対象物に対する前記放射線の照射と、前記生検部位位置情報算出手段における前記生検部位の三次元位置の算出と、前記照射野算出手段における前記新たな照射野の算出と、前記コリメータ制御手段による前記新たな照射野への変更との順に、繰り返し行うことを特徴とする放射線画像撮影装置。
  3. 請求項1又は2記載の装置において、
    前記照射野算出手段における前記新たな照射野の算出処理の有効又は無効を選択するための照射野算出制御手段をさらに有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置において、
    前記放射線源から前記検査対象物に対して前記放射線を照射する前に、前記放射線検出器に向けて前記照射野の範囲を投光する光源をさらに有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
  5. 放射線検出器に対する放射線の照射野をコリメータにより予め規定した状態で、少なくとも2つの角度から放射線源が被写体の検査対象物に対して前記放射線をそれぞれ照射するステレオ撮影を行い、
    前記放射線検出器において前記2つの角度から照射された前記放射線をそれぞれ検出して2枚の放射線画像を取得し、
    生検部位位置情報算出手段により前記2枚の放射線画像に基づいて前記検査対象物内の生検部位の三次元位置を算出し、
    照射野算出手段により前記生検部位の三次元位置及び前記2つの角度に基づいて前記生検部位に合わせた新たな照射野を算出し、
    コリメータ制御手段により前記コリメータを制御して、次回のステレオ撮影での照射野を前記新たな照射野に変更することを特徴とする放射線画像撮影方法。
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