JP4597936B2 - 乳房画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、乳房画像を撮影する乳房画像撮影装置に関するものである。

従来、乳がん検診は視触診のみによる検診より、乳房専用のＸ線撮影装置（以下、乳房画像撮影装置という）で撮影したマンモグラフィを組み合わせたほうが早期がんの発見率が上昇するため、乳房画像撮影装置を用いた検診が行われている。

一般の乳がん検診では、１方向撮影（２枚撮影）と２方向撮影（４枚撮影）があるが、１方向撮影では、MLO撮影（内外斜位方向撮影）のみを行う。MLO撮影は、図１４（ａ）に示すように大胸筋が写るように斜め横から乳房を挟んで撮影をする。このような方向から撮影ができるように、乳房画像撮影装置は、アーム上に放射線照射部と撮影台とが対向するように設けられ、アームを回転することで撮影台を傾けることができるように構成されている。２方向撮影では、MLO撮影とCC撮影（頭尾方向撮影）を行う。CC撮影では、図１４（ｂ）に示すように上から乳房を挟んで撮影する。MLO撮影方法が乳房の全体を一番広く画像にすることができる撮影方法であるが、CC撮影法はMLO撮影を補完するために行われ、MLO撮影では画像にしづらい乳房内側を画像にすることができる。通常は、左右の乳房についてそれぞれ１方向撮影と２方向撮影を行うため、１方向撮影では２回撮影が行われ、２方向撮影では４回撮影が行われる。

乳房は乳腺組織、脂肪組織、皮膚でできているが、正しい診断に必要な乳房写真を撮るためには乳房をなるべく均等の厚さに圧迫して、細かい乳腺や脂肪組織をフィルムに写す必要があるため、乳房画像撮影装置では乳房を撮影台と圧迫板とではさんで撮影が行われる。しかし、圧迫圧が少なすぎると、乳腺や脂肪、血管などの重なりで、腫瘍があっても写し出されないことがあるため、よい画像を得るためにはある程度乳房を圧迫して撮影する必要があり、各乳房に応じて撮影に適した厚さになるように圧迫圧に調整しなければならない。

さらに、乳房画像撮影装置で、安定して適正なフィルム濃度を得るためには、乳房を透過した放射線の線量を計測するAEC（Automatic Exposure Control）が必須である。AECはカセッテの下部に設置されたセンサーであり、一般的にはセンサーとして半導体検出器が配列され、撮影の際には乳房の中心に照射された放射線量を計測できるように、オペレータが被検者の乳房の位置などを調整して撮影している。

そのため、左右乳房について２方向撮影を行う場合には、これらの調整を４回行なう必要があり被検者は相当の負担を強いられることになる。

そこで、繰り返し撮影が行われるマンモグラフィ検査のために、被検者ごとに初回調整した圧迫圧などの値を記憶しておき、次回からは記憶されている値を用いて乳房の撮影を行うものが提案されている（特許文献１）。

また、最適な濃度の画像を得るためには乳房の中心部のX線透過量を検出できるように、AECのある撮影台の中心に乳房の中心部を乗せて撮影すること必要であるが、乳房の大きさには個人差が大きいため乳房を撮影台の中心に乗せて撮影することができるように、大きい乳房を撮影する場合には大きいサイズの撮影台を用い、小さい乳房を撮影する場合には小さいサイズの撮影台が用いられる。
特表２００３−５２０１１５号公報

しかしながら、特許文献１のように圧迫圧などを予め記憶しておくことにより被検者の負担は軽減できたとしても、常に乳房を撮影台の中心におくのは難しいため、撮影された画像が適切な濃度とならない場合がある。

また、乳房の大きさには個人差が大きく、小さい乳房を大きい撮影台で撮影を行うと乳房の位置が中心からずれるため、乳房の大きさに応じて異なるサイズの撮影台を用意することが望ましいが、フラットパネルディテクターを内蔵した撮影台は高価であるため、大きい撮影台と小さい撮影台の２つを常に用意するのは難しい。

そのため、小さい乳房を大きい撮影台で撮影を行うとAECセンサーが検出した線量が乳房の中心付近を放射線が透過した線量であるとは限らず、最適な濃度で画像を撮影することはできない。

また、大サイズの圧迫板では、小乳房の場合に、ポジショニング後に操作者が手を抜きにくいという問題が発生する。

そこで、本発明では、被検者の負担を少なくして自動的に最適な濃度の乳房画像を取得することが可能な乳房撮影装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の乳房画像撮影装置は、被検者の乳房に放射線を照射する放射線照射部と、
前記放射線の照射を受けて前記乳房を透過した線量に応じた画像情報を記録する画像記録媒体と、前記放射線照射部が照射した放射線が前記乳房を透過した線量を検出する線量検出器とを有する撮影台と、
前記放射線照射部と前記撮影台とを対向するように連結するアームと、
前記放射線照射部と前記撮影台間に設けられた前記撮影台上で前記乳房を圧迫する圧迫板と、
前記乳房を撮影する方向に応じて前記アームを回転させるアーム回転手段とを備えた乳房画像撮影装置において、
前記被検者の乳房のサイズを検出する乳房サイズ検出手段と、
該検出した乳房のサイズと前記アーム回転手段がアームを回転させた回転方向とに応じて、前記線量検出器による線量検出位置を前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って変更する線量検出位置変更手段を備えたことを特徴とする。

「画像記録媒体」とは、放射線が透過した被検者の画像を記録する媒体をいい、具体的には、フラットパネルディテクターやイメージングプレート、X線撮影用フィルムなどがある。また、フラットパネルディテクターには、固体検出器やＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などがある。

「胸壁に対向する辺」とは、乳房画像を撮影する際に胸壁に向かう撮影台の辺をいい、「位置を胸壁に対向する辺に沿って変更」とは、その辺に対して平行に位置を変える場合のみならず、辺に平行な成分を含むように位置を変えるものも含む。

また、前記検出した乳房のサイズと前記アーム回転手段がアームを回転させた回転方向に応じて、前記圧迫板の圧迫位置を前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って移動する圧迫板圧迫位置移動手段を備えたものであってもよい。

また、上記第１の乳房画像撮影装置に前記圧迫板のサイズを検出する圧迫板サイズ検出手段を備えるようにした場合には、
前記乳房サイズ検出手段が、前記検出された圧迫板のサイズに対応する乳房のサイズを前記被検者の乳房のサイズとして検出するものであってもよい。

また、前記線量検出位置変更手段が、前記検出された圧迫板のサイズに応じて、前記線量検出器による線量検出位置を変更するか否かを切り替える第１の切替手段を備えるようにしてもよい。

本発明の第２の乳房画像撮影装置は、被検者の乳房に放射線を照射する放射線照射部と、
前記放射線の照射を受けて前記乳房を透過した線量に応じた画像情報を記録する画像記録媒体を保持する記録媒体保持部と、前記放射線照射部が照射した放射線が前記乳房を透過した線量を検出する線量検出器とを有する撮影台と、
前記放射線照射部と前記撮影台とを対向するように連結するアームと、
前記放射線照射部と前記撮影台間に設けられた前記撮影台上で前記乳房を圧迫する圧迫板と、
前記乳房を撮影する方向に応じて前記アームを回転させるアーム回転手段とを備えた乳房画像撮影装置において、
前記撮影台上の前記乳房のサイズを検出する乳房サイズ検出手段と、
該検出した乳房のサイズと前記アーム回転手段がアームを回転させた回転角度とに応じて、前記圧迫板の圧迫位置を前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って移動させる圧迫板圧迫位置移動手段を設けたことを特徴とするものである。

また、上記第２の乳房画像撮影装置に前記圧迫板のサイズを検出する圧迫板サイズ検出手段を備え、
前記乳房サイズ検出手段が、前記検出された圧迫板のサイズに対応する乳房のサイズを前記被検者の乳房のサイズとして検出するものであってもよい。

前記圧迫板圧迫位置移動手段が、前記検出された圧迫板サイズに応じて、前記圧迫板の圧迫位置を移動させるか否かを切り替える第２の切替手段を備えたものであってもよい。

また、前記乳房サイズ検出手段が、前記画像記録媒体に記録された画像情報から前記被検者の乳房のサイズを検出するものであることを特徴とするものであってもよい。

本発明の第３の乳房画像撮影装置は、被検者の乳房に放射線を照射する放射線照射部と、
前記乳房を載せる撮影台と、
前記撮影台上の乳房の位置を、前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って検出する乳房位置検出手段と、
該乳房位置検出手段により検出された乳房の位置に基づいて、前記放射線照射部と前記乳房の関心領域とを結ぶ線上において、前記放射線照射部が照射した放射線が前記撮影台に到達した線量を測定する放射線量測定手段とを備えたことを特徴とするものであってもよい。

「関心領域」とは、乳房画像を撮影する際に放射線を照射する中心となる領域（部位）をいう。乳房を撮影する場合、乳房の厚みのある部分を中心に放射線を照射することが望ましく、例えば、乳房の中心部が関心領域（関心部位）となる。

また、前記放射線量測定手段が、
前記撮影台の前記胸壁に対向する辺に沿って設けられた複数の線量検出器と、
該複数の線量検出器のうち、前記放射線照射部と前記乳房の関心領域とを結ぶ直線上にある線量検出器を選択する線量検出位置選択手段とからなるものであってもよい。

また、前記放射線量測定手段が、
前記撮影台の前記胸壁に対向する辺に沿って移動可能に設けられた線量検出器と、
前記放射線照射部と前記乳房の関心領域とを結ぶ直線上に前記線量検出器を移動させて、線量検出位置を変更する線量検出位置変更手段とからなるものであってもよい。

前記第３の乳房画像撮影装が、前記放射線照射部と前記撮影台とを対向するように連結するアームと、前記乳房を撮影する方向に応じて前記アームを回転させるアーム回転手段と、 前記撮影台上の乳房の大きさを検出する乳房サイズ検出手段とをさらに備えるものであれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記アーム回転手段により前記アームを回転させた回転角と前記乳房の大きさとから前記撮影台上の乳房の位置を検出するものであってもよい。

前記第３の乳房画像撮影装が、前記撮影台の高さを調整する撮影台高さ調整手段をさらに備え、
前記乳房位置検出手段が、
前記撮影台高さ調整手段により調整された高さに応じて、前記撮影台上の前記乳房の位置を推定するものであってもよい。

前記第３の乳房画像撮影装が、前記放射線照射部と前記撮影台間に設けられた前記撮影台上に前記乳房を圧迫する圧迫板と、
該圧迫板と前記撮影台との間に前記乳房を挟んで圧迫する際に、該圧迫板が前記撮影台に対して傾いている角度を検出する圧迫板傾き検出手段とをさらに備えるようにすれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記圧迫板の傾いている角度に応じて、前記撮影台上の前記乳房の位置を推定するものであってもよい。

前記第３の乳房画像撮影装が、前記放射線照射部に照射野絞りが取り付けられた位置を検出する照射野絞り検出手段を備えるようにすれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記照射野絞りの位置に応じて前記撮影台上の前記乳房の位置を推定するものであってもよい。

本発明の第４の乳房画像撮影装置は、被検者の乳房に放射線を照射する放射線照射部と、
前記乳房を載せる撮影台と、
前記放射線照射部と前記撮影台とを対向するように連結するアームと、
前記放射線照射部と前記撮影台間に設けられた前記撮影台上で前記乳房を圧迫する圧迫板と、
前記撮影台上の乳房の位置を、前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って検出する乳房位置検出手段と、
該乳房位置検出手段により検出された乳房の位置に基づいて、前記圧迫板が乳房を圧迫する位置を前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って移動させる圧迫板圧迫位置移動手段とを備えたことを特徴とするものである。

前記第４の乳房画像撮影装置が、前記乳房を撮影する方向に応じて前記アームを回転させるアーム回転手段と、前記撮影台上の乳房の大きさを検出する乳房サイズ検出手段とをさらに備えるものであれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記アーム回転手段により前記アームを回転させた回転角と前記乳房の大きさとから前記撮影台上の乳房の位置を検出するものであってもよい。

前記第４の乳房画像撮影装置が、前記撮影台の高さを調整する撮影台高さ調整手段をさらに備えるものであれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記撮影台高さ調整手段により調整された高さに応じて、前記撮影台上の前記乳房の位置を推定するものであってもよい。

前記第４の乳房画像撮影装置が、該圧迫板と前記撮影台との間に前記乳房を挟んで圧迫する際に、該圧迫板が前記撮影台に対して傾いている角度を検出する圧迫板傾き検出手段とをさらに備えるものであれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記圧迫板の傾いている角度に応じて、前記撮影台上の前記乳房の位置を推定するものであってもよい。

前記第４の乳房画像撮影装置が、前記放射線照射部に照射野絞りが取り付けられた位置を検出する照射野絞り検出手段を備えるものであれば、
前記乳房位置検出手段が、
前記照射野絞りの位置に応じて前記撮影台上の前記乳房の位置を推定するものであってもよい。

本発明によれば、乳房のサイズに応じて線量検出器の検出位置を乳房の中心部に来るように移動させることにより、適切な濃度で乳房画像を撮影し、かつ、被検者に照射される放射線量も抑制することが可能になる。

また、圧迫板のサイズを検出することで、簡便に乳房のサイズを検出することが可能になる。

また、画像情報から乳房のサイズを検出するようにすることで、正確に乳房の中心を検出することができるようになり、より適切な位置で線量の検出を行うことが可能になる。

さらに、圧迫板の位置も乳房のサイズに応じて移動させて乳房を適切な位置で圧迫することで、乳房を均一に圧迫することができ、診断に適した乳房画像を撮影することが可能になる。

また、撮影台の高さから撮影台上の乳房の位置を推定することにより、乳房撮影装置の構成を変えることなく、乳房の位置を推定することができる。

また、圧迫板の傾いている角度から撮影台上の乳房の位置を推定することにより、圧迫した状態の乳房の位置を推定することができる。

さらに、照射野絞り取り付け位置に応じて撮影台上の前記乳房の位置を推定することにより、撮影の中心を乳房の中心として簡便に乳房の位置を推定することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明による乳房用画像撮像装置の第１の実施の形態を示す概略図、図２は本発明による乳房用画像撮像装置のアーム部分の正面図である。

この乳房用画像撮像装置１は、内部に放射線源２を収納する放射線照射部３と、内部にフラットパネルディテクター１０等の画像記録媒体をカセッテなど記録媒体保持部に収容した撮影台４とが対向するようにアーム５に連結され、アーム５は軸Ｃで基台６に取り付けられて構成されている。

基台６には、さらに、オペレータが撮影台４の高さ（つまり、アーム５の高さ）や撮影台４の傾き（つまり、アーム５の傾き）を調整するための操作部８と、操作部８からの入力に従ってアーム５を上下移動および回転移動させるアーム移動手段９が設けられる。

操作部８は、基台６に取り付けられた操作パネルやフットペダルなどであり、被検者の体格や乳房の大きさ・位置に応じて、オペレータが撮影に適した位置にアーム５の高さや向きを変えるための指示や乳房の圧迫の指示を入力するためのものである。例えば、オペレータが１回操作パネル上のボタンを押すと、１回の操作による上下移動量や回転量がアーム移動手段９に送出される。

アーム移動手段９は、アーム５を回転させるアーム回転手段９１と、アームを上下方向に移動させて撮影台４の高さを調整するアーム高さ調整手段（撮影台高さ調整手段）９２とを備える。

アーム回転手段９１は、操作部８から入力されたアームの傾きに応じて、基台６に取り付けられた軸Ｃを回転させる。

撮影台高さ調整手段９２は、操作部８から入力された撮影台４の高さに従ってアームを上下移動させる。

また、アーム移動手段９内には、オペレータの操作によってアーム５を移動させた量を記憶する移動量記憶部（不図示）を備え、アーム５の原点位置からの上下の移動量と回転角度を記憶する。

アーム５には、放射線照射部３と撮影台４の間に、撮影台４上に上から乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板７を取り付けるための取付部５１と、取付部５１をアーム５の縦方向に上下動する圧迫板移動手段５２と、取り付けられた圧迫板７のサイズを検出する圧迫板サイズ検出手段５３が設けられる。一方、圧迫板７にはアーム５の取付部５１に差し込むための差込部５４が設けられる。

圧迫板７は、乳房の大きさに応じて異なるサイズのものが用意され、大きい乳房用のものは約３０ｃｍ×２４ｃｍであり、小さいサイズのものは約２４ｃｍ×１８ｃｍである。また、圧迫板７の大きさに応じて圧迫板７の差込部５４の長さは異なる。

圧迫板サイズ検出手段５３は、アーム５の取付部５１に設けられ、ディップスイッチやフォトセンサーなどを用いて挿入された差込部５４の長さを検出して圧迫板７のサイズを検出する。あるいは、圧迫板７の側面にサイズや型番情報を含んだバーコードを付して、圧迫板７を取付部５１に差込と同時にバーコードが読み取れるように設置したバーコード読取装置であってもよい。

撮影台４の内部には、図３に示すように、放射線の照射を受けて乳房を透過した線量に応じた画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像データを出力するフラットパネルディテクター１０が設けられ、フラットパネルディテクター１０の下で乳房を透過して放射線が撮影台４に到達した線量を測定する放射線量測定手段が配置される。

放射線量測定手段は、フラットパネルディテクター１０の下に設けられ放射線照射部３が照射した放射線が乳房を透過した線量を検出する線量検出器２０と、線量検出器２０を乳房の中心に位置を変更する線量検出位置変更手段２１とで構成される。

また、アーム５の回転中心がフラットパネルディテクター１０の中心となるようにフラットパネルディテクター１０の中心位置に回転の中心となる軸Ｃを取り付けて、アーム５を基台６に取り付ける（図２参照）。

以下、フラットパネルディテクター１０が固体検出器である場合の撮影台４の構成について、図４から図７を用いて説明する。

撮影台４の内部には、図４に示すように、固体検出器１０に記録された画像情報の読取時に使用される読取用露光光源部７３と、読取用露光光源部７３を副走査方向に移動させる読取用露光光源部移動手段７５と、読取用露光光源部７３による固体検出器１０への走査露光時に固体検出器１０から流れ出す電流を検出して画像信号を得る電流検出手段７２と、固体検出器１０に所定の電圧を印加する高電圧電源部７１と、撮影開始前に固体検出器１０に前露光光を照射する前露光光源部６０と、固体検出器１０を撮影台４内部において被検者の胸壁Ｈに近接させる方向および胸壁Ｈから離間させる方向（上述の副走査方向）に移動させる固体検出器移動手段７０と、読取用露光光源部７３、電流検出手段７２、高電圧電源部７１、前露光光源部６０、移動手段７０および７５を制御する制御手段８０とが配置される。

固体検出器１０は、直接変換方式かつ光読出方式の放射線固体検出器であって、画像情報を担持する記録光が照射されることによりこの画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより静電潜像に応じた電流を発生するものであり、具体的には図５に示すように、ガラス基板１６上に形成されており、乳房Ｍを透過した放射線（以下記録光という）に対して透過性を有する第一導電層１１、記録光の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する記録用光導電層１２、第一導電層１１に帯電される潜像極性電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層１３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層１４、読取光に対して透過性を有する第二導電層１５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面に蓄電部１７が形成される。

第一導電層１１および第二導電層１５はそれぞれ電極をなすものであり、第一導電層１１の電極は２次元状に平坦な平板電極とされ、第二導電層１５の電極は図中斜線で示すように、記録されている画像情報を画像信号として検出するための多数のエレメント（線状電極）１５ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている（例えば特開２０００−１０５２９７記載の静電記録体を参照）。エレメント１５ａの配列方向が主走査方向、エレメント１５ａの長手方向が副走査方向に対応する。

この固体検出器１０のサイズは大きいサイズの乳房に対応できるように長辺３０ｃｍ×短辺２４ｃｍのものを用い、長辺方向が主走査方向、短辺方向が副走査方向となるように撮影台４内に収容されている。

読取用露光光源部７３としては、ＬＥＤチップが一列に複数並べられて構成されたライン光源と、該光源から出力された光を固体検出器１０上で線状に照射させる光学系とからなるものを用いる。なお、光源部７３を固体検出器１０と必要な距離を保ったままリニアモータからなる移動手段７５により、固体検出器１０のストライプ電極１５ａ長手方向、即ち副走査方向に走査することにより固体検出器１０の全面の露光を行う。なお、読取用露光光源部７３および移動手段７５により読取光走査手段が構成される。

図６は固体検出器１０および電流検出手段７２の接続態様の詳細を示した図である。図示するように、被検者の胸壁Ｈに接する辺において、固体検出器１０の各エレメント１５ａがＴＡＢ（ Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ ）フィルム３２上に形成されたプリントパターン（不図示）を介してチャージアンプＩＣ３３と接続され、さらにチャージアンプＩＣ３３がＴＡＢフィルム３２上に形成されたプリントパターン（不図示）を介してプリント基板３１と接続されている。なお、本実施の形態では全てのエレメント１５ａを１つのチャージアンプＩＣ３３に接続するのではなく、全体として数個〜数１０個のチャージアンプＩＣ３３を設け、順次隣接する数本〜百本程度のエレメント１５ａ毎に各チャージアンプＩＣ３３に接続するようにしている。

なお、電流検出手段７２は、上述の態様に限定されるものではなく、チャージアンプＩＣ３３をＴＡＢフィルム３２上に形成せずに、ガラス基板１６上に形成する、いわゆるＣＯＧ（ Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ ）と呼ばれる態様としてもよい。

図７は撮影台４内に設けられた電流検出手段７２および高電圧電源部７１の詳細、並びにこれらと固体検出器１０との接続態様を示したブロック図である。

高電圧電源部７１は、高電圧電源７１１とバイアス切換手段７１２とが一体化された回路であり、高電圧電源７１１は、一旦、静電記録部１０へのバイアス印加／短絡など切換えのためバイアス切換手段７１２を介して静電記録部１０に接続されている。なお、この回路は、切換え時に流れる電流の尖頭値を制限して装置の電流が集中する箇所の破壊を防ぐために、充放電過大電流を防止するように設計されている。

ＴＡＢフィルム３２上に設けられたチャージアンプＩＣ３３は、固体検出器１０の各エレメント１５ａ毎に接続された多数のチャージアンプ３３ａおよびサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）３３ｂ、各サンプルホールド３３ｂからの信号をマルチプレクスするマルチプレクサ３３ｃを備えている。固体検出器１０から流れ出す電流は各チャージアンプ３３ａにより電圧に変換され、該電圧がサンプルホールド３３ｂにより所定のタイミングでサンプルホールドされ、サンプルホールドされた各エレメント１５ａに対応する電圧がエレメント１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ３３ｃから順次出力される（主走査の一部に相当する）。マルチプレクサ３３ｃから順次出力された信号はプリント基板３１上に設けられたマルチプレクサ３１ｃに入力され、さらに各エレメント１５ａに対応する電圧がエレメント１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ３１ｃから順次出力され主走査が完了する。マルチプレクサ３１ｃから順次出力された信号はＡ／Ｄ変換部３１ａによりデジタル信号に変換され、デジタル信号がメモリ３１ｂに格納される。

前露光光源部６０としては、短時間で発光／消光し、残光の非常に小さい光源が必要となるため、本実施の形態においては外部電極型希ガス蛍光ランプを利用する。詳細には前露光光源部６０は、図４に示すように、図中紙面奥方向に延びる複数の外部電極型希ガス蛍光ランプ６１と、該蛍光ランプ６１と固体検出器１０との間に挿入された波長選択フィルタ６２と、蛍光ランプ６１の後方に配され、蛍光ランプ６１から出力された光を効率よく固体検出器１０側へ反射するための反射板６３とを備える。なお、前露光光は固体検出器１０の第二電極層１５全体に照射すればよく特に集光手段は必要ないが、照度分布は小さい方がよい。なお、光源としては蛍光ランプの代わりに、例えばＬＥＤチップを面的に並べたものを利用するもことできる。

移動手段７０は、図示しないリニアモータなどにより構成され、固体検出器１０を撮影位置と読取位置との間で平行往復移動させる。

フラットパネルディテクターは、上述で説明したような固体検出器以外にも、固体検出素子の蓄電部に蓄積された信号電荷を、該蓄電部と接続されたＴＦＴを走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式を用いることができる（例えば、特開2004-80749公報、特開2004-73256公報などを参照）。

線量検出器２０は、固体検出器１０の下部に設置され、線量検出器２０として、例えば放射線の線量を計測するセンサーとして半導体検出器が配列されたAECセンサーが用いられる。あるいは、固体検出器１０（あるいは、ＴＦＴ方式のフラットパネルディテクターでもよい）に照射された放射線の線量から検出するようにしてもよい。以下、本実施の形態では、線量検出器２０をAECセンサーとして説明する。

線量検出位置変更手段２１は、パルスモータなどを用いて線量検出器２０を固体検出器１０と平行に撮影台４の胸壁Ｈに対向する辺に沿って移動させて放射線の線量の検出位置を変更する。

次に、このように構成される乳房用画像撮像装置１の動作について、被検者の乳房をMLO撮影する場合について説明する。

乳房は立体的で厚みがあるため、そのまま撮影をすると乳腺や脂肪、血管などが障害になり腫瘍が写しだされないことがあるため、マンモグラフィの検査をする際には、圧迫板７で乳房をはさんで薄く均等に引き伸ばして、少ない放射線で小さなしこりの影まではっきり写しだすようにする。また、均等になるように圧力を加えるためには均一に圧力をかける必要があるが、被検者の乳房が小さいときに大きいサイズの圧迫板７を使った場合には、乳房の周囲に隙間ができるため圧迫板７が傾いて乳房を均一に押さえることができないため、乳房の大きさにあったサイズの圧迫板７を乳房用画像撮像装置１に取り付けなければならない。

また、大サイズの圧迫板では、小乳房の場合に、ポジショニング後に操作者の手の甲が広い面積で押さえられるため、手を抜きにくくなってしまう。

そこで、オペレータは、被検者の乳房の大きさに対応した圧迫板７をアーム５の取付部５１に取り付けて撮影を行う。乳房用画像撮像装置１の取付部５１に取り付けられると、圧迫板サイズ検出手段５３により取り付けられた圧迫板７のサイズが検出される。

次に、MLO撮影を行うために、被検者が乳房用画像撮像装置１の横に立つと、オペレータは、操作パネルなどの操作部８から被検者の身長に応じて撮影台４の高さ入力し、アーム移動手段９の撮影台高さ調整手段９２で、撮影台４が入力された高さになるまでアームを調整する。さらに、操作部８から被検者の乳房の大きさや形状に応じてアームの回転角を入力し、アーム回転手段９１で、入力された回転角になるようにアーム５を回転する。このとき、撮影台４が被検者の胸筋に平行になるように、撮影台４を水平方向から45°〜80°の範囲内で傾ける。通常は、撮影台４を60°程度傾けて撮影する。また、左右いずれの乳房を撮影するかによって図８の(a)(b) （図８(a)が右乳房、図８(b)が左乳房の図である）に示すように傾ける方向が反対になる。

また、傾けた撮影台４の上部を胸筋に当てて撮影を行うため、小さい乳房を大きい乳房用の撮影台４の上で撮影すると、図８に示すように、乳房の中心位置が撮影台４の中心にならずどちらかに片寄った状態で撮影される。乳房の画像を適正な濃度で撮影を行いつつ、被曝量を少なくするためにはAECセンサー２０で乳房の中心部を透過した放射線量を検出する必要があるが、小さい乳房を撮影する場合には片寄った位置にあるため正確に検出することができない。

そこで、放射線量測定手段は、放射線照射部３と乳房Ｍの中心とを結ぶ線の延長線上に、放射線照射部３が照射した放射線が撮影台４に到達した線量を測定するAECセンサー２０を移動させる。

まず、乳房サイズ検出手段で、圧迫板サイズ検出手段５３より検出した圧迫板７の大きさから乳房サイズを推定し、圧迫板７が小さいサイズの場合には被検者の乳房Ｍのサイズが小さいものとして検出し、圧迫板７が大きいサイズの場合には被検者の乳房Ｍのサイズが大きいものとして検出する。

また、小さい乳房を撮影するとどちらかに片寄った状態で撮影されるが（図８参照）、左右どちらの乳房Ｍを撮影するかによってアームの回転方向が異なるので、その回転方向に応じて乳房Ｍが撮影台４の中心からずれた方向がわかる。そこで、乳房位置検出手段では、乳房サイズ検出手段で検出した乳房のサイズとアーム回転手段９１で回転させたアームの回転方向から撮影台４上に置かれている被検者の乳房Ｍの位置を検出する。乳房Ｍのサイズが大きい場合には撮影台４の中心付近に存在するものとし、乳房Ｍのサイズが小さい場合には乳房は中心から一律に距離ｄずれているものとする。

そこで、放射線量測定手段は乳房位置検出手段が検出した乳房Ｍの位置に応じて、線量検出位置変更手段２１でAECセンサー２０を移動させて、乳房の中心を透過して放射線が撮影台４に到達した線量を測定する。乳房サイズ検出手段が圧迫板サイズ検出手段５３で検出した圧迫板７の大きさが小さいサイズの場合には被検者の乳房のサイズが小さいものと判定して、AECセンサー２０が乳房の中心部に来るように、線量検出位置変更手段２１でAECセンサー２０の位置を撮影台４の胸壁Ｈに対向する辺（長辺方向）に沿って所定の距離ｄほど移動させる。ｄは、例えば、大きいサイズの圧迫板と小さいサイズの圧迫板の長辺方向の長さ違いの半分の３ｃｍ程度にする。また、左右どちらの乳房を撮影するかによって、アームの回転角度θの向きが異なるので、回転方向（あるいは、回転角度θ）に応じて、AECセンサー２０を動かす方向を逆にする。

また、撮影台４を傾けて撮影台４の上部を胸筋Ｈに当てて撮影を行うと、図８に示すように、撮影台４を傾けるほど撮影位置がｈ分高くなる。そこで、撮影台４の傾きに応じてアーム移動手段９でアーム５をｈ分下げることにより、術者の手間や被検者の負担を軽減することができる。

ｈは、AECセンサーの移動量をｄとし、アーム５の傾きをθとしたときに下式により求められる。

ｈ＝ｄ×ｃｏｓθ
撮影台４が撮影に最適な傾きになると、乳房を圧迫板７で圧迫する。

オペレータは乳房の圧迫状態を確認しながら、操作パネルやフットスイッチなどの操作部８を用いて徐々に乳房を加圧するような指示を入力すると、入力に従って圧迫板移動手段５２でアーム５の縦方向に徐々に圧迫板７を押し下げて行く。例えば、圧迫力はフットスイッチを１回押すごとに１ｋｇ単位で加圧されるようにして、乳房が撮影に適した厚さになるようにフットスイッチを押していく。あるいは、圧迫板が下がって乳房に触れると徐々に加圧されるようにしてもよい。

圧迫が完了すると、放射線照射部３の放射線源２から放射線を照射して乳房の撮影を行う。

上述では、乳房のサイズを圧迫板の大きさから判定する場合について説明したが、乳房サイズ検出手段で、本撮影を行う前に微量の線量でプレ曝射を行うようにして、乳房のサイズを検出するようにしてもよい。具体的には、例えば、プレ曝射によって固体検出器１０で得られた画像は乳房領域と放射線が直接照射された領域とで現れる画素値が異なるため、所定の閾値で２値化処理を行って乳房領域を抽出し、抽出した乳房領域の画素数や画像端の胸壁Ｈ側の長さから乳房のサイズを判定する。

あるいは、過去の検査画像や直前に撮影した画像を利用して、サイズを検出してもよい。

また、AECセンサー２０の移動量は、プレ曝射によって得られた画像などから乳房のサイズを検出する場合には検出された乳房の大きさに応じて乳房サイズをいくつかの段階かに分けて、その段階に応じた移動量を複数用意するようにしてもよい。

あるいは、図１５に示すように、乳房サイズ検出手段としてCCDカメラ２５を放射線源２の近くに設置して、圧迫した乳房を撮影して、CCDカメラ２５で得られた画像より乳房領域の大きさ検出するようにしてもよい。また、超音波を照射して、その反射波を利用することで乳房領域の大きさ検出するようにしてもよい。これらの方法を使えば、被験者に被曝させることなく乳房サイズが検出できる。また、圧迫板と乳房の中央をあわせるように、圧迫板の微妙な移動も実現できる。さらに、操作者が誤って大サイズの圧迫板をつけていても、圧迫板と乳房の中心位置をあわせるように圧迫板を移動させたり、圧迫板を変更するように操作者に注意を促しても良い。

あるいは、撮影台４に歪みゲージを設け、歪みゲージの値から乳房の重さを算出して、乳房の大きさを検出してもよい。あるいは、超音波を用いてマンモグラフィ撮影の直前に検査した画像から乳房の大きさを検出することもできる。

上述では、乳房位置検出手段は、乳房サイズ検出手段で検出した乳房のサイズと前記アーム移動手段がアームを回転移動させた回転方向とに応じて乳房Ｍの位置を検出する場合について説明したが、図１６に示すように、撮影台４の両端に歪みゲージ４１を設けて、両方の出力のバランスを見ることで位置を推定してもよい。撮影台４に圧力が加わると歪みが発生し、その歪みに応じて歪みゲージ４１の抵抗値が変わるので、この抵抗値を検出して、撮影台４に置かれた乳房の位置を、両端の歪みゲージ４１から出力された出力の差から乳房の位置を推定することができる。例えば、乳房の位置は、２つの歪みケージ４１の出力の差と、圧迫板に加えた圧迫圧とを用いて下式で表される。

乳房の位置＝ｆｘ（圧迫圧、2つの歪みケージの出力の差）
また、撮影台４の胸壁Ｈに向かう辺に温度センサーを設け、被検者が撮影台４に接している位置から乳房の位置を検出するようにしてもよい。

また、MLO撮影を行う場合、撮影台高さ調整手段９２により調整された高さに応じて、乳房Ｍが撮影台４上に置かれている位置を推定するようにしてもよい。MLO撮影を行う場合、アーム回転手段９１によりアームを回転させて撮影台を斜めに傾けて撮影を行う。また、被検者の身長にあわせて身長が高い場合には乳房Ｍが高い位置にあるため撮影台４を上げて撮影を行うことになるが、身長が高ければ脇の下から乳房中心までの距離も大きいので、乳房Ｍは斜めに傾けた撮影台４の中心付近に置かれることになる。しかし、身長が低いと、乳房Ｍが撮影台４の中心付近ではなく少し上にずれたところに置かれることになる。そこで、MLO撮影の場合の撮影台４の高さと被検者の乳房Ｍの位置との対応を予め測定した結果に基づいて図１７に示すようなテーブルを用意し、テーブルに基づいて撮影台４の高さと乳房Ｍが撮影台４の中心からずれたおおよその位置を推定することができる。放射線源２あるいは撮影台４を、このテーブルの値に基づいて移動させる。

また、乳房Ｍが大きい場合は撮影台４は大きく傾けないで撮影するが、乳房Ｍが小さい場合には撮影台４を傾けて鉛直方向に近づけて撮影が行なわれる。この撮影台４の傾きに応じて乳房の位置を推定してもよい。

また、撮影台４上に置かれた乳房Ｍを圧迫板７で加圧した場合、小さい乳房は撮影台４のどうちらかに片寄るため、加圧した圧迫板７と撮影台４とは平行にならず、図１８に示すように、圧迫板７が撮影台４に対してやや傾いた状態になる。この傾きを検出することにより、撮影台４上の乳房Ｍのおおよその位置を推定することができる。そこで、該圧迫板７が撮影台４に対して傾いている角度δを検出する圧迫板傾き検出手段５５を圧迫板７の差込部５４などに設け、乳房位置検出手段は、圧迫板７の傾いている角度に応じて、撮影台４上の乳房Ｍの位置を推定するようにしてもよい。具体的には、圧迫板７を支える２つの差込部５４の応力から偏りを検出することができる。

また、圧迫板７が撮影台４に対して傾かないように設けられている場合には、圧迫板７若しくは撮影台４に加わる応力分布のみから乳房Ｍの位置を推定するようにしてもよい。

あるいは、図１９に示すように、放射線源２を収納する放射線収納部（放射線照射部）３に照射野絞り１８を取り付けて撮影を行なう場合、乳房Ｍが画像の中心になるように取り付けられる。そこで、放射線収納部３の照射野絞りの取付部に、胸壁Ｈに対向する辺やそれに直交する辺の照射野サイズを調整するダイヤルなどを用いて照射野絞り１８が取り付けられた位置を検出できるような照射野絞り検出手段２６を設け、放射線収納部３に取り付けられた照射野絞り１８の位置に応じて、撮影台４上の乳房Ｍの位置を推定するようにしてもよい。

上述では、放射線照射部から照射される放射線が乳房の中心を透過して撮影台に到達した線量を検出するようにAECセンサーを移動させる場合について説明したが、撮影された画像が最適となるように放射線を照射する部位（関心部位）を透過して撮影台に到達した線量を検出するようにAECセンサーを移動させればよい。

また、図１０に示すように、線量検出位置変更手段２１に、圧迫板サイズ検出手段５３で検出されたサイズに応じて、線量検出器の位置を移動させるか否かを切り替える第１の切替手段２２を設け、圧迫板サイズ検出手段５３で検出した圧迫板７の大きさが大きい時には、AECセンサー２０の移動機能をオフにし、圧迫板サイズ検出手段５３で検出した圧迫板７の大きさが小さい時にのみ、AECセンサー２０の移動機能をオンにするようにしてもよい。

また、上述ではAECセンサーが１つの場合について説明したが、AECセンサーが図９に示すように撮影台４の胸壁に対向する辺に沿って複数並べられている場合には、線量検出位置変更手段２１が、複数並べられているAECセンサー２０のいずれかの線量検出器を選択する線量検出位置選択手段であってもよい。

さらに、線量検出位置変更手段２１が、図２０に示すように（撮影台４を乳房Ｍを載せる面から見た図）、AECセンサー２０を撮影台４の胸壁Ｈに対向する辺から離れる方向に幾つか並べ、乳房Ｍの位置に応じて、いずれかのAECセンサー２０を選択した上で、さらに、選択したAECセンサー２０の位置を胸壁Ｈに対向する辺に沿って移動（図２０の矢印）させるようにしてもよい。

以上、詳細に説明したように、AECセンサーを移動させて乳房の中心位置で放射線の照射量を検出することによって、最適な濃度の画像を撮影することができ、被検者の被曝量を少なくすることができる。

また、AECセンサーではなくフラットパネルディテクター１０を用いて線量を検出するようにし、線量検出位置選択手段が、図２１に示すように、フラットパネルディテクター１０を区分けしたいくつかの領域（斜線部）を線量検出器として機能させ、区分けした領域のいずれかを選択して、線量を検出するものであってもよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、前述の実施の形態と同一のものには同一符号を付して詳細な説明は省略する。１は本発明による乳房用画像撮像装置の第２の実施の形態を示す概略図である。本発明による乳房用画像撮像装置１ａは、第１の実施の形態の乳房用画像撮像装置１に圧迫板圧迫位置移動手段５６をさらに備えたものである。

乳房に均等になるように圧力を加えるためには均一に圧力をかける必要がある。被検者の乳房が小さいときには小さい圧迫板７を用いるが、乳房を均等に圧迫するためには、乳房の中心付近を圧迫することが望ましい。

そこで、圧迫板圧迫位置移動手段５６は、図１２に示すように、圧迫板サイズ検出手段５３で検出した圧迫板７の大きさが小さいサイズの場合には、AECセンサー２０を乳房の中心部に来るように動かすと伴に、圧迫板７が乳房の中心部に来るように、圧迫板圧迫位置移動手段５６で圧迫板７の位置を撮影台４の胸壁Ｈに対向する辺に沿った方向にアーム５を横切る方向にAECセンサー２０と略同じ移動量ｄ分移動させる。

さらに、圧迫板圧迫位置移動手段５６に、圧迫板サイズ検出手段５３で検出されたサイズに応じて、圧迫板７の位置を移動させるか否かを切り替える第２の切替手段５７を設け、圧迫板サイズ検出手段５３で検出した圧迫板７の大きさが大きい時には、圧迫板７の移動機能をオフにし、圧迫板サイズ検出手段５３で検出した圧迫板７の大きさが小さい時にのみ、オンにするようにしてもよい。

また、乳房の大きさが小さい場合には、図１３に示すように、放射線源２から乳房を透過する放射線が１点斜線の方向に進むので、乳房の中心位置を透過した線量を正確に検出するために、AECセンサー２０の移動量ｄ２を圧迫板７の移動量ｄ１より大きくなるようにしてもよい。

上述では、AECセンサーと圧迫板の双方を移動させる場合について説明したが、圧迫板のみを移動させるようにしてもよい。

以上、詳細に説明したように、圧迫板を乳房の中心に来るように移動させることで乳房を均一に圧迫することが可能になる。

さらに、上述の各実施の形態では、フラットパネルディテクターの中心位置に回転の中心となる軸Ｃを取り付ける形態について説明したが、乳房の厚みを考慮して、両中心位置がずれている場合には、このズレ量も加えてアームの上下移動量を調整するようにしてもよい。

また、線量検出器としてAECセンサーを用いる形態としたが、フラットパネルディテクターを使用してもよく、プレ曝射を利用すれば、目標とするＸ線強度を求めることできる。なお、この場合には、AECセンサーとして使用する領域の切り替えや乳腺位置を画像認識などにより検出し、Ｘ線強度を求める際に画像領域の重み付けを変更するなどで対応してもよい。

乳房用画像撮像装置の第１の実施の形態の概略図 乳房画像撮影装置のアームの部分の正面図 圧迫板と撮影台内の固体検出器と線量検出器の関係を表わす図（その１） 乳房用画像撮像装置の撮影台内部の概略図 固体検出器の概略図 固体検出器および電流検出手段の接続態様を示した図 電流検出手段および高電圧電源部の詳細およびこれらと固体検出器の接続態様を示したブロック図 線量検出器の位置を乳房の中心に移動させた様子を表す図 線量検出器を複数備えた撮影台の概略図 圧迫板と撮影台内の固体検出器と線量検出器の関係を表わす図（その２） 乳房用画像撮像装置の第２の実施の形態の概略図 圧迫板と線量検出器の位置を乳房の中心に移動させた様子を表す図 圧迫板と線量検出器の移動量を変えて移動させた様子を表す図 MLO撮影とCC撮影を説明するための図 CCDカメラを放射線照射部の近くに設置した図 撮影台に歪みゲージを設けた図 撮影台の高さと乳房の位置の関係を表す図 圧迫板の傾きと乳房の位置の関係を表す図 照射野絞りと乳房の位置の関係を表す図 線量検出器を胸壁から離れる方向に複数備えた撮影台の図 フラットパネルディテクターの線量を検出する領域を示す図

符号の説明

１，１ａ 乳房用画像撮像装置
２ 放射線源
３ 放射線照射部
４ 撮影台
５ アーム
６ 基台
７ 圧迫板
８ 操作部
９ アーム移動手段
１０ フラットパネルディテクター
１８ 照射野絞り
２０ 線量検出器
２１ 線量検出位置変更手段
２２ 第１の切替手段
２４ 散乱除去グリッド
２５ CCDカメラ
２６ 照射野絞り検出手段
４１ 歪みゲージ
５１ 取付部
５２ 圧迫板移動手段
５３ 圧迫板サイズ検出手段
５４ 差込部
５５ 圧迫板傾き検出手段
５６ 圧迫板圧迫位置移動手段
５７ 第２の切替手段
８６ 放射線照射部移動手段
８８ 撮影台移動手段
９１ アーム回転手段
９２ アーム高さ調整手段
Ｃ 軸

Claims (5)

1. 被検者の乳房に放射線を照射する放射線照射部と、
   前記放射線の照射を受けて前記乳房を透過した線量に応じた画像情報を記録する画像記録媒体と、前記放射線照射部が照射した放射線が前記乳房を透過した線量を検出する複数の線量検出器とを有する撮影台と、
   前記放射線照射部と前記撮影台とを対向するように連結するアームと、
   前記放射線照射部と前記撮影台間に設けられた前記撮影台上で前記乳房を圧迫する圧迫板と、
   前記乳房を撮影する方向に応じて前記アームを回転させて前記撮影台を傾けるアーム回転手段とを備えた乳房画像撮影装置において、
   前記被検者の乳房のサイズを検出する乳房サイズ検出手段と、
   該検出した乳房のサイズと前記アーム回転手段がアームを回転させた回転方向とに応じて、前記線量検出器による線量検出位置を前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って変更する線量検出位置変更手段と、
   前記検出した乳房のサイズと前記アーム回転手段がアームを回転させた回転方向とに応じて、前記圧迫板の圧迫位置を前記撮影台の辺のうち前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って自動で移動する圧迫板圧迫位置移動手段とを備え、
   前記複数の検出器が少なくとも前記被検者の胸壁に対向する辺から離れる方向に並べられたものであり、
   前記線量検出位置変更手段が、前記複数の線量検出器のうちいずれかを選択するとともに該選択された線量検出器を前記被検者の胸壁に対向する辺に沿って移動するものであることを特徴とする乳房画像撮影装置。
2. 前記圧迫板のサイズを検出する圧迫板サイズ検出手段を備え、
   前記乳房サイズ検出手段が、前記検出された圧迫板のサイズに対応する乳房のサイズを前記被検者の乳房のサイズとして検出するものであることを特徴とする請求項１記載の乳房画像撮影装置。
3. 前記線量検出位置変更手段が、前記検出された圧迫板のサイズに応じて、前記線量検出器による線量検出位置を変更するか否かを切り替える第１の切替手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の乳房画像撮影装置。
4. 前記圧迫板圧迫位置移動手段が、前記検出された圧迫板サイズに応じて、前記圧迫板の圧迫位置を移動させるか否かを切り替える第２の切替手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の乳房画像撮影装置。
5. 前記乳房サイズ検出手段が、前記画像記録媒体に記録された画像情報から前記被検者の乳房のサイズを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の乳房画像撮影装置。

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