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JP2017012410A - 乳房撮影装置、乳房撮影装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

乳房撮影装置、乳房撮影装置の制御方法、およびプログラム Download PDF

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JP2017012410A JP2015131840A JP2015131840A JP2017012410A JP 2017012410 A JP2017012410 A JP 2017012410A JP 2015131840 A JP2015131840 A JP 2015131840A JP 2015131840 A JP2015131840 A JP 2015131840A JP 2017012410 A JP2017012410 A JP 2017012410A
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Osamu Tsujii
修 辻井
哲雄 島田
Tetsuo Shimada
哲雄 島田
信博 竹内
Nobuhiro Takeuchi
信博 竹内
咲子 山口
Sakiko Yamaguchi
咲子 山口
高宏 野口
Takahiro Noguchi
高宏 野口
ひとみ 小笠原
Hitomi Ogasawara
ひとみ 小笠原
千冬 稲垣
Chifuyu Inagaki
千冬 稲垣
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Abstract

【課題】撮影種別に基づいて、放射線撮影部を支持する筐体支持部の位置を制御可能な乳房撮影技術を提供すること。【解決手段】放射線発生部と放射線発生部から照射された放射線を検出する放射線検出部とを対向するように保持する放射線撮影部により、マンモグラム撮影およびCT撮影を行うことが可能な乳房撮影装置は、放射線撮影部を支持する筐体支持部を昇降移動可能な筐体昇降部と、マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別に基づいて筐体昇降部の昇降移動を制御する制御部と、を備える。【選択図】 図1

Description

本発明は、放射線を用いて乳房撮影を行う乳房撮影装置、乳房撮影装置の制御方法、およびプログラムに関する。
特許文献1には、乳房撮影装置として、放射線発生部と放射線検出部を回転部で回転させて乳房をCBCT(Cone-Beam CT)撮影する機能と、乳房を固定部で固定してマンモグラム撮影する機能とを有する構成が開示されている。
特表2013-538668号公報
特許文献1においては、立位の被検者の乳房をCBCT撮影する構成およびマンモグラム撮影する構成は開示されているが、撮影種別に基づいて、放射線撮影部を支持する支持部および放射線検出部を移動させる構成は開示されていない。特許文献1の構成では、撮影種別に応じて撮影技師がマンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を構成するように筐体支持部の位置を調整しなければならない。
本発明は、撮影種別に基づいて、放射線撮影部を支持する筐体支持部の位置を制御可能な乳房撮影技術を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の一態様による乳房撮影装置は、放射線発生部と前記放射線発生部から照射された放射線を検出する放射線検出部とを対向するように保持する放射線撮影部により、マンモグラム撮影およびCT撮影を行うことが可能な乳房撮影装置であって、
前記放射線撮影部を支持する筐体支持部を昇降移動可能な筐体昇降部と、
マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別に基づいて前記筐体昇降部の昇降移動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、撮影種別に基づいて、放射線撮影部を支持する筐体支持部の位置を制御可能な乳房撮影技術を提供することができる。これにより、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を自動的に設定することができ、マンモグラム撮影とCT撮影の両方の撮影において、撮影のスループットを上げることが可能になる。
実施形態に係る乳房撮影装置のマンモグラム撮影時の外観図。 実施形態に係る乳房撮影装置のマンモグラム撮影時の外観図。 実施形態に係る乳房撮影装置のCBCT撮影時の外観図。 実施形態に係る乳房撮影装置のCBCT撮影時の外観図。 実施形態に係る乳房撮影装置の撮影動作を説明する図。 実施形態に係る乳房撮影装置の制御部の処理を説明する図。 第2実施形態に係る乳房撮影装置の撮影動作を説明する図。 第2実施形態に係る乳房撮影装置の制御部の処理を説明する図。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の乳房撮影装置100の外観を示す図である。実施形態に係る乳房撮影装置100は、放射線発生部10と放射線発生部10から照射された放射線を検出する放射線検出部20とを対向するように保持する放射線撮影部2により、マンモグラム撮影およびCT撮影を行うことが可能な乳房撮影装置である。係る乳房撮影装置は、放射線撮影部2を支持する筐体支持部41を昇降移動可能な筐体昇降部53と、マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別に基づいて筐体昇降部の昇降移動を制御する制御部200(図6)とを備える。また、乳房撮影装置は、放射線検出部20の検出器を昇降移動可能な昇降部24と、マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別を選択する選択部300(図6)と、を更に備える。ここで、制御部200は、撮影種別に基づいて筐体昇降部53および昇降部24の昇降移動を制御することが可能である。制御部200は、撮影種別に基づいて、昇降部24および筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を自動的に設定することができる。尚、選択部300は、外部装置(外部システム)と通信(有線通信または無線通信)を行うことが可能な通信機能を有している。選択部300は、通信により撮影種別を外部装置(外部システム)から取得することが可能である。制御部200は、選択部300の選択によらず、選択部300の通信により取得した撮影種別に基づいて、筐体昇降部53の昇降移動を制御することが可能である。また、制御部200は、取得した撮影種別に基づいて、検出器を昇降移動可能な昇降部24の昇降移動を制御することが可能である。すなわち、制御部200は、通信により取得した撮影種別に基づいて、筐体昇降部53および昇降部24の昇降移動を制御することが可能である。
第1実施形態では、放射線撮影装置として、マンモグラム撮影とCBCT(Cone-Beam CT)撮影が可能な乳房撮影装置100を用いて説明する。本実施形態の乳房撮影装置100の放射線撮影部2は、放射線源としての放射線管11(例えばX線管球)を有し、放射線を発生する放射線発生部10と、FPD(Flat Panel Detector)等の放射線検出器21を有し、放射線発生部10から照射された放射線を検出する放射線検出部20と、放射線発生部10および放射線検出部20を対向させた状態で回転可能な回転部56と、を有する。
放射線撮影部2の回転部56は、放射線発生部10と放射線検出部20とが対向するように固定されたリング状の回転フレーム6と、回転摺動部材(例えば、ベアリング)により、回転フレーム6を回転可能に保持した固定フレーム5と、を有する。なお、固定フレーム5は円弧状であり、回転フレーム6の一部を回転可能に保持してもよい。また、回転フレーム6はリング状でなくてもよい。
乳房撮影装置100の放射線撮影部2は、マンモグラム撮影のために、圧迫板3と放射線検出部20との間に回転フレーム6の回転面の第1の側(矢印101aの側)から撮影対象部位である乳房を進入させるように構成されている。また、乳房撮影装置100の放射線撮影部2は、CT撮影(本実施形態ではCBCT撮影)のために、回転フレーム6の回転面の第1の側とは反対の第2の側(図3の矢印101d)から、放射線発生部10と放射線検出部20との間に撮影対象部位である乳房を進入させるように構成されている。
すなわち、放射線撮影部2は、乳房撮影装置100における第1の側から被検者の撮影対象部位を進入させて圧迫板3と放射線検出部20との間に挟んだ状態で撮影(マンモグラム撮影)する態様と、乳房撮影装置100における第1の側と反対の第2の側から被検者の撮影対象部位を放射線発生部10と放射線検出部20との間に進入させた状態で放射線発生部10と放射線検出部20を回転部56で回転させて撮影(CBCT撮影)する態様と、を実現することができる。
図1は、乳房撮影装置100でマンモグラムのCC(頭尾方向:Caranio Caudal view)の撮影を行う状態を示しており、放射線管11、圧迫板3、放射線検出器21(放射線検出部20)が垂直方向に並ぶように回転フレーム6の回転位置が決定されている。圧迫板支持部31は、圧迫板3を支持するとともに、圧迫板3を所定方向102b(例えば、圧迫板支持部31が回転フレーム6に装着された状態で回転フレーム6の回転中心へ向かって上昇する方向または回転フレーム6に向って降下する方向)に移動可能である。また、圧迫板支持部31は、回転フレーム6に対して着脱可能に設置されている。尚、圧迫板支持部31は、回転フレーム6と一体化された構成要素、例えば、放射線検出部20、検出器移動部23、昇降部24などに対して着脱可能に設置されていてもよい。撮影技師は圧迫板支持部31を圧迫板3とともに取り外すことができる。撮影技師は、圧迫板支持部31によって圧迫板3を移動させることにより、圧迫板3と放射線検出部20との距離を調整することができる。このような圧迫板3の移動により、被検者の乳房を圧迫することができる。マンモグラム撮影において、圧迫板3と放射線検出部20との間に配置された乳房は、圧迫板3と放射線検出部20との間で圧迫されて放射線撮影される。
放射線撮影部2の固定フレーム5は、固定軸43を介して筐体部4の筐体支持部41に支持されている。筐体支持部41は放射線撮影部2を支持する支持部として機能する。筐体支持部41は、筐体昇降部53により筐体固定部42に対して昇降可能に構成されている。これにより、放射線撮影部2は、筐体固定部42に対して鉛直方向(矢印102a)への移動が可能に支持される。撮影種別を選択する選択部300(図6)により撮影種別が選択されると、制御部200(図6)は、選択された撮影種別に基づいて撮影種別を切り替える。例えば、マンモグラム撮影からCT撮影(CBCT撮影)に撮影種別を変更する場合、または、CT撮影(CBCT撮影)からマンモグラム撮影に撮影種別を変更する場合、制御部200は撮影種別に基づいて筐体昇降部および昇降部の昇降移動を制御する。
例えば、制御部200は、撮影種別に基づいて、放射線発生部と放射線検出部との距離を変更するように昇降部24を移動させることが可能である。また、制御部200は、撮影種別に基づいて、筐体支持部41の鉛直方向の位置を変更するように筐体昇降部53を移動させる。制御部200は、例えば、筐体昇降部53の移動距離は、マンモグラム撮影におけるSOD(SODmam)とCT撮影(CBCT撮影)におけるSOD(SODct)との差分に基づく距離を取得し、取得した距離に基づいて、筐体昇降部53を移動させることが可能である。ここで、SOD(Source to Object Distance)とは、被検者の撮影対象部位と放射線発生部との間の距離であり、以下の説明では、マンモグラム撮影におけるSODをSODmam(第1の距離)とし、CT撮影(CBCT撮影)におけるSODをSODct(第2の距離)として示す。
尚、以下の例では、SODを用いた制御部200の制御の内容を説明しているが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではなく、制御部200は、放射線検出器21と放射線発生部10との間の距離を示すSID(Source to Image Distance)を用いて同様の制御を行うことも可能である。具体的には、マンモグラム撮影におけるSIDをSIDmamとし、CT撮影(CBCT撮影)におけるSIDをSIDctとし、制御部200は、SIDmamとSIDctとの差分に基づく距離を取得し、取得した距離に基づいて、筐体昇降部53を移動させることも可能である。
選択部300による撮影種別の選択変更により、マンモグラム撮影とCT撮影との間で撮影種別を変更する場合に、制御部200は、マンモグラム撮影における、被検者の撮影対象部位と放射線発生部との間の第1の距離(SODmam)と、CT撮影における、被検者の撮影対象部位と放射線発生部との間の第2の距離(SODct)との差分に基づく距離を取得する。そして、制御部200は、取得した距離に基づいて、筐体昇降部53を移動させる。
また、制御部200は、選択された撮影種別に基づいて放射線発生部10の放射線管11および放射線検出部20の放射線検出器21の位置を制御することが可能である。制御部200の制御により、例えば、同一の被検者または同一の身長の異なる被検者に対して、マンモグラム撮影およびCT撮影(CBCT撮影)を行う場合であっても、被検者の撮影対象部位の位置に合わせて装置の設定を行うことが可能になる。制御部200の具体的な制御については、後の図6のブロック図を参照して説明する。
筐体部4と放射線撮影部2を接続する固定軸43の先端には回転モータ51が取り付けられ、ベアリングを介して回転フレーム6が回転モータ51に回転可能に接続されている。固定フレーム5は、固定軸43に固定的に連結され、固定フレーム5の内周側には、回転フレーム6が配置され、固定フレーム5と回転フレーム6との間隙にはベアリングが配置される。回転モータ51の駆動により、回転フレーム6は固定フレーム5に対して矢印102cに示される方向に360度以上、回転可能である。
マンモグラムのCCの撮影では、図1に示すように、放射線管11、放射線検出器21と圧迫板3が垂直方向に並ぶ状態とする。これに対して、乳房撮影装置100でマンモグラムのMLO(内外斜方向:Mediolateral Oblique view)の撮影を行う場合は、図2に示されるように、図1の状態から回転フレーム6を所定角度(例えば約65度)回転させて停止した状態とする。尚、回転フレーム6の停止状態の維持は、サーボでも行ってもブレーキで行っても良い。撮影対象部位である乳房は放射線検出器21と圧迫板3の間に圧迫されて放射線撮影される。このようなMLOの撮影により、腋窩の撮影が可能になる。
説明を図1に戻し、マンモグラム撮影において、撮影技師は、矢印101bに示されるように回転フレーム6の中空部を経由して被検者の乳房にアクセスし、乳房撮影装置100の放射線検出器21と圧迫板3の間に乳房を配置させて圧迫調整することが可能である。また、マンモグラム撮影時における乳房の挿入側である第1の側において、放射線管11、放射線検出器21、圧迫板3が回転フレーム6の回転面に対して第1の方向へ張り出すように固定される。そのため、撮影技師は、矢印101cで示されるように、乳房撮影装置100の側面(回転面と被検者との間)より被検者の乳房にアクセスし圧迫調整することも可能である。以上が、乳房撮影装置100のマンモグラム撮影時の構成である。
次に、乳房撮影装置100によるCBCT撮影について説明する。放射線発生部10は、放射線源を回転フレームの回転軸に沿った方向に移動可能な放射線源移動部12を有し、放射線源移動部12は、回転フレーム6の回転軸に交差する方向の回転軸の回りに放射線源を回転可能に構成されている。制御部200は、撮影種別に基づいて放射線源移動部12による放射線源の回転を制御することが可能である。放射線源移動部12は、制御部200の制御に基づいて、マンモグラム撮影またはCT撮影を行うために、放射線管11を回転軸14の回りに回転させて回転フレーム6の回転軸方向(矢印102e)へ移動して配置する。放射線源移動部12は、例えば、放射線管11が摺動するレールを有し、撮影技師が放射線管11を手動で移動させることができる。或いは、リニアモータ等の駆動力により放射線管11が矢印102eの方向へ移動するようにしてもよい。制御部200は、選択された撮影種別に基づいて放射線源移動部12を制御して放射線管11の回転および位置(並進方向の位置)を制御する。
また、放射線検出部20は、放射線検出器を回転フレームの回転軸に沿った方向に移動可能な検出器移動部23を有する。制御部200は、撮影種別に基づいて放射線源移動部および検出器移動部の移動を制御することが可能である。検出器移動部23は、制御部200の制御に基づいて、マンモグラム撮影またはCT撮影を行うために、放射線検出器21を回転フレーム6の回転軸方向(矢印102d)へ移動して配置する。検出器移動部23は、放射線検出器21が摺動するレールを有し、撮影技師が放射線検出器21を矢印102dの方向へ移動させることができる。或いは、リニアモータ等の駆動力により放射線検出器21が矢印102dの方向へ移動するようにしてもよい。制御部200は、選択された撮影種別に基づいて検出器移動部23を制御して放射線検出器21の並進方向の位置を制御することが可能である。
更に、放射線検出部20は、選択された撮影種別に基づいて、マンモグラム撮影またはCT撮影を行うために、放射線検出器21を回転フレーム6の回転中心方向(矢印102b)へ移動する昇降部24を有する。昇降部24は、回転フレーム6の回転軸に交差する方向の回転軸の回りに放射線検出部20の放射線検出器を回転可能に構成されている。制御部200は、撮影種別に基づいて、昇降部24の回転を制御して放射線検出部20の放射線検出器21の向きする変更させることが可能である。昇降部24の回転により放射線検出器21の向きを回転させることができる。制御部200は、選択された撮影種別に基づいて昇降部24を制御して放射線検出器21の鉛直方向の位置(昇降位置)および回転を制御することが可能である。
図3は、本実施形態の乳房撮影装置100により被検者の乳房のCBCT撮影を行う際の状態を示す。また、図4は、被検者の乳房の挿入方向である矢印101dの方向からの乳房撮影装置100の外観図である。CBCT撮影時においては、マンモグラム撮影時の乳房の挿入側(第1の側)とは反対側である第2の側から乳房が挿入される(矢印101d)。また、放射線源移動部12および検出器移動部23により、放射線管11と放射線検出器21が第1の側とは反対の第2の側に移動し、配置される。放射線源移動部12、および検出器移動部23は、制御部200の制御に基づくモータ駆動等により放射線管11や放射線検出器21を移動するようにしてもよいし、手動で移動する構成としてもよい。第1の側から挿入された乳房に対してマンモグラム撮影を実施し、第2の側から挿入された乳房に対してCBCT撮影を実施できる位置に、放射線源移動部12および検出器移動部23は、放射線管11と放射線検出器21を配置することが可能である。
圧迫板支持部31および圧迫板3は回転フレーム6に対して、すなわち放射線撮影部2に対して着脱可能となっている。圧迫板支持部31および圧迫板3が回転フレーム6に設置されたままであると、撮影技師がCBCT撮影時を行う際に、被検者の乳房へのアクセスの邪魔となる。したがって、CBCT撮影時には図3、図4に示されるように圧迫板支持部31は圧迫板3とともに回転フレーム6から取外される。
放射線検出部20の昇降部24は、放射線検出器21を回転フレーム6の回転中心へ向けて移動することにより、放射線発生部10(放射線管11)と放射線検出器21部との距離を変更する。これにより、放射線管11と放射線検出器21の位置関係が、CBCT撮影またはマンモグラム撮影に適した配置となる。また、放射線撮影部2(固定フレーム5)の第2の側に、被検者と放射線撮影部との間を隔てるフロントカバー9は、乳房撮影装置に対して着脱可能に構成されている。フロントカバー9は、CBCT撮影時において回転フレーム6が回転する際に、被検者と放射線検出器21等との干渉を防止する機能を有し、これにより撮影を行う際に被検者の安全を確保することが可能になる。被検者と放射線撮影部との間を隔てるフロントカバー9は円形であり、円形の固定フレーム5に対して着脱可能に設置されている。尚、フロントカバー9は、回転フレーム6の回転に対して不動となる部材に固定されていればよく、例えば、固定軸43に設置されてもよい。
被検者と放射線撮影部との間を隔てるフロントカバー9には、被検者の撮影対象部位を挿入するための開口91が設けられている。具体的には、フロントカバー9の中心部には、被検者の乳房を進入させるための円形の開口91が設けられている。また、フロントカバー9は、開口91の周囲に、開口91から進入させた乳房を支持するための乳房支持台92を有する。尚、実施形態では乳房支持台92がフロントカバー9に固定されているがこれに限られるものではない。例えば、乳房支持台92は支持部材を介して固定フレーム5に固定されてもよい。
CBCT撮影中は、回転フレーム6が固定フレーム5に対して回転しながら放射線画像を撮影し、再構成部(不図示)で3D再構成画像が取得される。固定フレーム5に固定されたフロントカバー9は、CBCT撮影中に回転する放射線発生部10や放射線検出部20と、被検者(不図示)との間の空間を分離している。被検者の乳房は、乳房支持台92の上に保持されるのでCBCT撮影中は固定されている。
尚、上記例では、乳房支持台92がフロントカバー9の開口部の周囲に沿って接続された例を示したがこれに限られるものではない。例えば、乳房支持台92は、CBCT撮影中において回転フレーム6の回転に対して不動に保持されていればよいので、例えば、固定フレーム5に連結されていてもよい。ただし、乳房支持台92をフロントカバー9に接続した方が、固定フレーム5と乳房支持台92を接続する支持部材が不要となるので、撮影技師による矢印101eの方向からの被検者の乳房へのアクセスがし易くなる。また、図3および図4では、フロントカバー9は取り外し可能な形態としているが、マンモグラム撮影に支障がないような開閉構造にしても良い。
撮影技師は、矢印101eに示されるように、固定フレーム5および回転フレーム6の第1の側から、フロントカバー9の開口91を経由して進入した被検者の乳房にアクセスし、乳房支持台92の上に被検者の乳房を載せる。尚、フロントカバー9は、第1の側および第2の側の両側を透明であるように構成することが可能である。また、フロントカバー9は、被検者側(矢印101dの側:第2の側)を不透明となるように構成し、撮影技師側(図1の矢印101aの側:第1の側)を透明となるように構成することも可能である。被検者側を不透明とすることによりフロントカバー9越しに放射線発生部10や放射線検出部20が動くことによる被検者の恐怖心を回避することがでる。また、撮影技師側を透明とすることにより撮影技師は視覚により被検者の状態の確認をすることができ、被検者の乳房へのアクセスが容易にすることが可能になる。
図5(a)(b)は、本実施形態の乳房撮影装置100によるマンモグラム撮影時の状態とCBCT撮影時の状態を示す図である。図示のように、回転フレーム6に対してマンモグラム撮影とCBCT撮影で被検者のアクセス面が反対になる。マンモグラム撮影時の被検者のアクセス面の側を第1の側111、CBCT撮影の被検者のアクセス面の側を第2の側112とする。選択部300により撮影種別が選択されると、制御部200は、選択された撮影種別に基づいて放射線源移動部12を制御して放射線管11の回転および位置(並進方向の位置)を制御する。また、制御部200は、選択された撮影種別に基づいて検出器移動部23を制御して放射線検出器21の並進方向の位置を制御し、昇降部24を制御して放射線検出器21の鉛直方向の位置(昇降位置)および回転を制御する。
また、撮影種別を切り替える場合、制御部200は撮影種別に応じて筐体昇降部53の移動を制御する。具体的には、制御部200は、筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSOD(SODmam)とCBCT撮影のSOD(SODct)との差分に基づく距離Dだけ筐体支持部41を移動させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向における位置(昇降位置)を制御することが可能である。
図5(a)は、マンモグラム撮影をする際の側面図である。第1の側111に被検者が立っている。図5(a)では回転フレーム6がCC撮影に対応した位置にあるが、MLO撮影時は回転フレーム6を約65度回転させる(図2を参照)。放射線発生部10において放射線管11は、放射線源移動部12を経由して回転フレーム6に連結されており、放射線検出器21、圧迫板支持部31、圧迫板3等は、昇降部24を経由して回転フレーム6に連結されている。
これらの構成を有する放射線発生部10と放射線検出部20により、放射線撮影部2は、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を提供する。これにより、マンモグラム撮影とCBCT撮影での異なる撮影幾何学系(SID(Source to Image Distance),SOD(Source to Object Distance))を提供することができる。
また、回転フレーム6及び固定フレーム5の回転面に対して放射線管11及び放射線検出器21が第1の側111に張り出しているので、マンモグラム撮影において撮影技師が被検者の乳房500に側面からアクセスすることができる(図1の矢印101c)。また、第2の側112に設置したフロントカバー9を取り外すことで、撮影技師は第2の側112より回転フレーム6の中空部を経由して被検者の乳房500にアクセスすることができる(図1の矢印101b)。
また、放射線管11の前面には放射線絞り13が設置され、放射線検出器21の前面には散乱線低減用のグリッド22が配置される。放射線絞り13は、マンモグラム撮影とCBCT撮影で撮影幾何学系が異なるため、マンモグラム撮影かCBCT撮影かに応じて開口形状を変形させることができる。尚、放射線絞り13の開口形状の変形は、撮影技師による切り替え操作に応じて開口形状が変形する構成により実現されてもよいし、放射線絞り13の交換により実現されてもよい。また、グリッド22の縞の方向、縞の周波数、格子比も、マンモグラム撮影かCBCT撮影かに応じて設定される。例えば、撮影技師がマンモグラム撮影時とCBCT撮影時とでグリッドを交換するなどして、それぞれの撮影に対応させることができるようになっている。
図5(b)は、CBCT撮影する際の側面図を示している。本実施形態の乳房撮影装置100において、制御部200は、放射線源移動部12、検出器移動部23、昇降部24および筐体昇降部53を制御することにより、図5(a)に示されるマンモグラム撮影の形態から図5(b)に示されるCBCT撮影の形態へ変更することができる。すなわち、撮影技師は、図5(a)に示される乳房撮影装置100から、圧迫板3(圧迫板支持部31)をとり外す。そして、制御部200は、放射線源移動部12の制御により、放射線管11を回転させて、放射線管11を第2の側112へ移動させ、検出器移動部23の制御により、放射線検出器21を第2の側112へ移動させる。また、制御部200は、昇降部24の制御により放射線検出器21を図中の上方向へ移動させる。また、制御部200は、撮影種別に応じて筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSODmamとCBCT撮影のSODctとの差分に基づく距離Dだけ筐体支持部41を移動させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向の位置(昇降位置)を制御する。制御部200は、マンモグラム撮影からCT撮影に撮影種別が変更される場合に、差分に基づく距離に基づいて筐体支持部41を降下移動させる。筐体支持部41の降下移動により、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2は降下移動する。制御部200は、差分に基づく距離がゼロになるように筐体支持部41を移動させる。
尚、放射線検出器21を左右方向へ移動する構成は、例えば、昇降部24の回転軸を回転中心として放射線検出器21を回転させることにより実現されてもよい。但し、放射線検出器21の回転により放射線検出器21と回転フレーム6とが干渉する場合は、例えば、昇降部24により放射線検出器21を回転フレーム6の中心付近に上昇させてから回転を行えるように構成する。
また、図5(b)に示されるCBCT撮影の形態から図5(a)に示されるマンモグラム撮影の形態へ変更する場合、例えば、制御部200は、放射線管11を回転させ、放射線管11と放射線検出器21を第1の側111へ移動させ、昇降部24により放射線検出器21を図中の下方向へ移動させる。また、制御部200は、筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSODmamとCBCT撮影のSODctとの差分に基づく距離Dだけ筐体支持部41を移動させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向の位置(昇降位置)を制御する。制御部200は、CT撮影からマンモグラム撮影に撮影種別が変更される場合に、差分に基づく距離に基づいて筐体支持部41を上昇移動させる。筐体支持部41の上昇移動により、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2は上昇移動する。そして、撮影技師は、圧迫板3(圧迫板支持部31)を放射線検出部20に装着すればよい。
CBCT撮影では、第2の側112に被検者が立っている。筐体支持部41の昇降により、被検者の乳房500と開口91の高さを合わせることができる。例えば、矢印131で示される距離だけ放射線撮影部2を下降させることにより、被検者の乳房500と開口91の高さを合わせる。上述したように圧迫板支持部31と圧迫板3は取り外し可能な構造であって、CBCT撮影の際には取外される。また、マンモグラム撮影とCBCT撮影で被検者のアクセス面が異なるので、放射線管11は第1の側111から第2の側112へ移動する際に180度回転するように設置される。図5(a)と図5(b)の放射線ビーム形状121、122で示すように、被検者の胸壁部ブラインドエリア(撮影されない領域)を小さくするように放射線ビームが形成される。このように放射線ビームが非対称であるため、放射線管11の回転が必要である。尚、放射線管11を回転せず、放射線絞り13によりそれぞれの撮影に応じた放射線ビームを成形するようにしても良い。すなわち、放射線発生部10は、放射線源としての放射線管11からの放射線形状(放射線の放射形状)を、マンモグラム撮影とCBCT撮影とで、回転フレーム6の回転中心からの放射方向を軸として180度回転させた状態とすることができるようにしている。
また、検出器移動部23は、マンモグラム撮影とCBCT撮影で、放射線検出器21を、回転フレーム6の回転中心からの放射方向を軸として180度回転させた状態で装着可能とする。また、昇降部24は、回転フレーム6の回転軸に交差する方向の回転軸の回りに放射線検出部20の放射線検出器21を回転可能に構成されており、昇降部24の回転により放射線検出器21を180度回転させた状態で配置することも可能である。放射線検出部20の放射線検出器21は検出エリアを構成する一辺の幅が他の辺の幅よりも狭い狭ギャップを有し(図5)、制御部200は、撮影種別に基づいて、放射線検出器21の狭ギャップを被検者に向けるように昇降部24の回転を制御する。
放射線検出器21の狭ギャップを被検者に向けるのは、マンモグラム撮影とCBCT撮影で被検者のアクセス面が異なるためである。たとえば、図5(a)(b)に示されるように、乳房撮影用の放射線検出器21は、胸壁部のブラインドエリアを小さくする為に検出エリア210の一つの辺のみが狭ギャップ(センサ外枠から検出エリア210迄の距離が5mm以下)になっている。そのため、図5(a)、(b)に示されるように、狭ギャップ側を被検者に向けるように放射線検出器21を180度回転するように移動設置することができるようにしている。なお、昇降部24の回転軸を回転中心として放射線検出器21を回転させることで放射線検出器21を移動させる構成の場合には、その回転により狭ギャップ側を被検者に向くようになる。
図6は、乳房撮影装置100における制御部200の処理を説明するブロック図である。選択部300は、不図示のユーザインタフェース(表示部)を介して、撮影技師からの入力に基づいて、マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別を選択することが可能である。選択部300で選択された撮影種別は制御部200に入力される。制御部200は、選択された撮影種別に基づいて、放射線撮影部2に含まれる放射線発生部10、放射線検出部20、および回転部56の動作を制御することが可能である。例えば、選択された撮影種別に基づいて、制御部200は、マンモグラム撮影からCT撮影(CBCT撮影)への撮影の切り換え、または、CT撮影(CBCT撮影)からマンモグラム撮影への撮影の切り換え制御(撮影制御)を行うことが可能である。
撮影制御を実行する際に、制御部200は、選択された撮影種別に基づいて、昇降部24の移動を制御して、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系(SID(Source to Image Distance),SOD(Source to Object Distance))を提供する。放射線源移動部12による放射線管11の回転は回転検出部414で検出され、回転検出部414の検出結果は制御部200に入力される。制御部200は回転検出部414の検出結果に基づいて、放射線管11の回転のフィードバック制御を行い、所定の回転角(例えば180度)だけ放射線管11を回転させる。また、放射線源移動部12による放射線管11の並進移動は位置検出部412で検出され、位置検出部412の検出結果は制御部200に入力される。制御部200は位置検出部412の検出結果に基づいて、放射線管11の並進移動のフィードバック制御を行い、所定の位置に放射線管11を移動させる。
検出器移動部23による放射線検出器21の並進移動は位置検出部423で検出され、位置検出部423の検出結果は制御部200に入力される。制御部200は位置検出部423の検出結果に基づいて、放射線検出器21の並進移動のフィードバック制御を行い、所定の位置に放射線検出器21を移動させる。
昇降部24の回転軸回りの放射線検出器21の回転は回転検出部434で検出され、回転検出部434の検出結果は制御部200に入力される。制御部200は回転検出部434の検出結果に基づいて、放射線検出器21の回転のフィードバック制御を行い、所定の回転角(例えば180度)だけ放射線検出器21を回転させる。また、昇降部24による放射線検出器21の昇降移動は昇降検出部424で検出され、昇降検出部424の検出結果は制御部200に入力される。制御部200は昇降検出部424の検出結果に基づいて、放射線検出器21の昇降移動のフィードバック制御を行い、所定の位置に放射線検出器21を昇降移動させる。
筐体昇降部53による筐体支持部41の昇降移動は昇降検出部453で検出され、昇降検出部453の検出結果は制御部200に入力される。制御部200は昇降検出部453の検出結果に基づいて、筐体支持部41の昇降移動のフィードバック制御を行い、所定の位置に筐体支持部41を昇降移動させる。筐体支持部41の昇降移動が制御部200により制御されることにより、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2もまた同様に昇降移動することになる。すなわち、制御部200は、昇降検出部453の検出結果に基づいて、筐体支持部41および筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の昇降移動を制御することになる。以上のように制御部200のフィードバック制御により、制御部200は、マンモグラム撮影時およびCT撮影時のそれぞれに対応した撮影幾何学系(SID(Source to Image Distance),SOD(Source to Object Distance))を提供することができる。
マンモグラム撮影が選択された場合、制御部200は放射線源移動部12および検出器移動部23および昇降部24および筐体昇降部53を制御して、図5(a)に示す撮影幾何学系を構成するように、放射線管11の回転および並進移動、放射線検出器21の回転および並進移動および筐体支持部41(放射線撮影部2)の鉛直方向の移動を制御する。
マンモグラム撮影の形態(図5(a))からCT撮影(CBCT撮影)が選択された場合、制御部200は放射線源移動部12および検出器移動部23および昇降部24および筐体昇降部53を制御して、図5(b)に示す撮影幾何学系を構成するように、放射線管11の回転および並進移動、放射線検出器21の回転および並進移動および鉛直方向の移動(昇降移動)、および筐体支持部41(放射線撮影部2)の鉛直方向の移動(昇降移動)を制御する。
撮影の形態の切り換えの際に、制御部200は、撮影種別に応じて筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSODmamとCBCT撮影のSODctとの差分に基づく距離D(=SODmam−SODct)だけ筐体支持部41を移動(降下移動)させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向における位置(昇降位置)を制御する。
尚、撮影の形態の切り換えは、マンモグラム撮影からCT撮影(CBCT撮影)への切り換えに限定されず、CT撮影(CBCT撮影)からマンモグラム撮影に切り換える場合であっても同様に制御部200の制御を適用することが可能である。すなわち、CT撮影(CBCT撮影)の形態(図5(b))からマンモグラム撮影が選択された場合、制御部200は放射線源移動部12および検出器移動部23および昇降部24および筐体昇降部53を制御して、図5(a)に示す撮影幾何学系を構成するように、放射線管11の回転および並進移動、放射線検出器21の回転および並進移動および放射線検出器21の鉛直方向の移動を制御することが可能である。
撮影の形態の切り換えの際に、制御部200は、撮影種別に応じて筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSODmamとCBCT撮影のSODctとの差分に基づく距離D(=SODmam−SODct)だけ筐体支持部41を移動(上昇移動)させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向における位置(昇降位置)を制御する。
乳房撮影装置は、放射線発生部と放射線発生部から照射された放射線を検出する放射線検出部とを対向するように保持する放射線撮影部と、放射線撮影部を支持する筐体支持部を昇降移動可能な筐体昇降部とを有する。乳房撮影装置は、放射線撮影部により、マンモグラム撮影およびCT撮影を行うことが可能である。乳房撮影装置の制御方法は、マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別に基づいて制御部200により筐体昇降部の昇降移動を制御する工程(ステップS1)を有する。また、乳房撮影装置は、放射線検出部の検出器を昇降移動可能な昇降部24と、マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別を選択する選択部300と、を更に備える。ここで、乳房撮影装置の制御方法の工程(ステップS1)において、制御部200は、撮影種別に基づいて、筐体昇降部53および昇降部24の昇降移動を制御する。
本実施形態の構成によれば、撮影種別に基づいて、放射線撮影部を支持する筐体支持部の位置を制御することが可能になる。例えば、同一の被検者または同一の身長の異なる被検者に対して、マンモグラム撮影およびCT撮影(CBCT撮影)を行う場合であっても、被検者の撮影対象部位の位置に合わせて装置の設定を行うことが可能になる。これにより、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を自動的に設定することができ、マンモグラム撮影とCT撮影の両方の撮影において、撮影のスループットを上げることが可能になる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、マンモグラム撮影とCBCBT撮影のために、1つの放射線管11および1つの放射線検出器21を移動させる構成を説明した。第2実施形態では、マンモグラム撮影用、CBCT撮影用にそれぞれ放射線管11及び放射線検出器21を配置し、回転フレーム6の回転軸方向への放射線管11や放射線検出器21を移動するための構成(放射線源移動部12、検出器移動部23)を不要とする構成を説明する。
図7(a)は、第2実施形態の乳房撮影装置100のマンモグラム撮影時の放射線撮影部2の状態を示す図である。また、図7(b)は、第2実施形態の乳房撮影装置100のCBCT撮影時の放射線撮影部2の状態を示す図である。放射線発生部10は、マンモグラム撮影のための第1の放射線源とCT撮影のための第2の放射線源を有する。すなわち、マンモグラム撮影用の放射線管11aとCBCT撮影用の放射線管11bを有する。また、大きな検出面積を有する放射線検出器21aは、第1の側111からのマンモグラフ撮影と第2の側112からのCBCT撮影の両方に対応する。図7(c)に示されるように、放射線検出器21aは、大面積の検出エリア210cのように構成することが可能である。あるいは、放射線検出器21aは、マンモグラム撮影のための第1の検出器とCT撮影のための第2の検出器を有するように構成することが可能である。具体的には、放射線検出器21aは、2つの検出エリア210aと210bを含み、第1の側111と第2の側112の両側が挟ギャップにより構成される。なお、グリッド22は、検出エリア210a、201bのそれぞれの領域において、マンモグラム撮影とCBCT撮影に適したグリッド構成を有している。なお、大面積の放射線検出器21aの代わりに、第1実施形態で用いたような放射線検出器21を2つ配置する構成としてもよい。この場合、制御部200は、昇降部24の回転を制御して、撮影種別に応じて放射線検出器21の向きを変更するように制御を行うことが可能である。大面積の放射線検出器21aを撮影に用いる場合、撮影種別に応じて放射線検出器の向きを変更する動作は不要になるため、制御部200は、昇降部24の昇降移動を制御して、放射線検出器の位置を制御すればよい。
第2実施形態によれば、放射線管や放射線検出器を回転フレーム6の回転軸方向へ移動するための構成(放射線源移動部12、検出器移動部23)が不要となる。なお、図7に示されるように放射線管を2個配置し、放射線検出器21は検出器移動部23により移動する構成としてもよい。また、大面積の放射線検出器21a、あるいは放射線検出器21を2つ配置し、放射線管11は放射線源移動部12により移動する構成としても良い。
図8は、乳房撮影装置100における制御部200の処理を説明するブロック図である。放射線源移動部12、検出器移動部23、放射線源移動部12に対応する検出部(回転検出部414、位置検出部412)、検出器移動部23に対応する位置検出部423がブロック図に含まれない点で第1実施形態のブロック図(図6)と相違する。
第2実施形態の乳房撮影装置100において、マンモグラム撮影が選択された場合、制御部200は昇降部24および筐体昇降部53を制御して、図7(a)に示す撮影幾何学系を構成するように、放射線検出器21の鉛直方向の位置および筐体支持部41(放射線撮影部2)の鉛直方向の位置を制御する。
マンモグラム撮影の形態(図7(a))からCT撮影(CBCT撮影)が選択された場合、制御部200は昇降部24および筐体昇降部53を制御して、図7(b)に示す撮影幾何学系を構成するように、放射線検出器21の鉛直方向の位置および筐体支持部41(放射線撮影部2)の鉛直方向の位置を制御する。撮影の形態の切り換えの際に、制御部200は、撮影種別に応じて筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSODmamとCBCT撮影のSODctとの差分に基づく距離Dだけ筐体支持部41を移動(降下移動)させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向における位置(昇降位置)を制御する。
また、CT撮影(CBCT撮影)の形態(図7(b))からマンモグラム撮影が選択された場合、制御部200は昇降部24および筐体昇降部53を制御して、図7(a)に示す撮影幾何学系を構成するように、放射線検出器21の鉛直方向の位置および筐体支持部41(放射線撮影部2)の鉛直方向の位置を制御する。撮影の形態の切り換えの際に、制御部200は、撮影種別に応じて筐体昇降部53を制御して、マンモグラム撮影のSODmamとCBCT撮影のSODctとの差分に基づく距離Dだけ筐体支持部41を移動(上昇移動)させて、筐体支持部41に接続する放射線撮影部2の鉛直方向における位置(昇降位置)を制御する。
本実施形態の構成によれば、第1実施形態と同様に撮影種別に基づいて、放射線撮影部を支持する筐体支持部の位置を制御することが可能になる。これにより、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を自動的に設定することができ、マンモグラム撮影とCT撮影の両方の撮影において、撮影のスループットを上げることが可能になる。また、放射線源の回転や並進移動および放射線検出器の並進移動に要する時間が不要になるため撮影のスループットをより一層向上させることが可能になり、撮影時における被検者の負担を軽減することが可能になる。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
100:乳房撮影装置、2:放射線撮影部、10:放射線発生部、
20:放射線検出部、200:制御部、300:選択部

Claims (18)

  1. 放射線発生部と前記放射線発生部から照射された放射線を検出する放射線検出部とを対向するように保持する放射線撮影部により、マンモグラム撮影およびCT撮影を行うことが可能な乳房撮影装置であって、
    前記放射線撮影部を支持する筐体支持部を昇降移動可能な筐体昇降部と、
    マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別に基づいて前記筐体昇降部の昇降移動を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする乳房撮影装置。
  2. 前記放射線検出部の検出器を昇降移動可能な昇降部と、
    マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別を選択する選択部と、を更に備え、
    前記制御部は、前記撮影種別に基づいて、前記筐体昇降部および前記昇降部の昇降移動を制御することを特徴とする請求項1に記載の乳房撮影装置。
  3. 前記制御部は、前記撮影種別に基づいて、前記放射線発生部と前記放射線検出部との距離を変更するように前記昇降部を移動させることを特徴とする請求項2に記載の乳房撮影装置。
  4. 前記制御部は、前記撮影種別に基づいて、前記筐体支持部の鉛直方向の位置を変更するように前記筐体昇降部を移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の乳房撮影装置。
  5. 前記マンモグラム撮影と前記CT撮影との間で撮影種別を変更する場合に、前記制御部は、
    前記マンモグラム撮影における、被検者の撮影対象部位と前記放射線発生部との間の第1の距離と、前記CT撮影における、前記被検者の撮影対象部位と前記放射線発生部との間の第2の距離との差分に基づく距離を取得し、
    前記取得した距離に基づいて、前記筐体昇降部を移動させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の乳房撮影装置。
  6. 前記制御部は、前記マンモグラム撮影から前記CT撮影に撮影種別が変更される場合に、前記距離に基づいて前記筐体支持部を降下移動させることを特徴とする請求項5に記載の乳房撮影装置。
  7. 前記制御部は、前記CT撮影から前記マンモグラム撮影に撮影種別が変更される場合に、前記距離に基づいて前記筐体支持部を上昇移動させることを特徴とする請求項5に記載の乳房撮影装置。
  8. 前記制御部は、前記差分に基づく距離がゼロになるように前記筐体支持部を移動させることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の乳房撮影装置。
  9. 前記放射線撮影部は、
    前記放射線発生部と前記放射線検出部とが対向するように固定されたリング状の回転フレームと、
    前記回転フレームを回転可能に保持した固定フレームと、
    を更に有することを特徴とする請求項2または3に記載の乳房撮影装置。
  10. 前記放射線発生部は、前記マンモグラム撮影のための第1の放射線源と前記CT撮影のための第2の放射線源を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の乳房撮影装置。
  11. 前記放射線検出部は、前記マンモグラム撮影のための第1の検出器と前記CT撮影のための第2の検出器を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の乳房撮影装置。
  12. 前記放射線発生部は、放射線源を前記回転フレームの回転軸に沿った方向に移動可能な放射線源移動部を有し、
    前記放射線検出部は、検出器を前記回転フレームの回転軸に沿った方向に移動可能な検出器移動部を有し、
    前記制御部は、前記撮影種別に基づいて前記放射線源移動部および前記検出器移動部の移動を制御することを特徴とする請求項9に記載の乳房撮影装置。
  13. 前記放射線源移動部は、前記回転フレームの回転軸に交差する方向の回転軸の回りに前記放射線源を回転可能に構成されており、
    前記制御部は、前記撮影種別に基づいて前記放射線源移動部による前記放射線源の回転を制御することを特徴とする請求項12に記載の乳房撮影装置。
  14. 前記昇降部は、前記回転フレームの回転軸に交差する方向の回転軸の回りに前記放射線検出部の検出器を回転可能に構成されており、
    前記制御部は、前記撮影種別に基づいて、前記昇降部の回転を制御して前記放射線検出部の検出器の向きする変更させることを特徴とする請求項12または13に記載の乳房撮影装置。
  15. 前記放射線検出部の検出器は検出エリアを構成する一辺の幅が他の辺の幅よりも狭い狭ギャップを有し、
    前記制御部は、前記撮影種別に基づいて、前記検出器の狭ギャップを被検者に向けるように前記昇降部の回転を制御することを特徴とする請求項14に記載の乳房撮影装置。
  16. 前記制御部は、選択された撮影種別に基づいて、前記昇降部および前記筐体昇降部を制御して、マンモグラム撮影時とCT撮影時で異なる撮影幾何学系を提供することを特徴とする請求項2または3に記載の乳房撮影装置。
  17. 放射線発生部と前記放射線発生部から照射された放射線を検出する放射線検出部とを対向するように保持する放射線撮影部と、前記放射線撮影部を支持する筐体支持部を昇降移動可能な筐体昇降部とを有し、前記放射線撮影部により、マンモグラム撮影およびCT撮影を行うことが可能な乳房撮影装置の制御方法であって、
    マンモグラム撮影またはCT撮影の撮影種別に基づいて制御部により前記筐体昇降部の昇降移動を制御する工程
    を有することを特徴とする乳房撮影装置の制御方法。
  18. コンピュータに、請求項17に記載の乳房撮影装置の制御方法の工程を実行させるためのプログラム。
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