特許 6057922 スクリーニング、診断及び生検のための二重エネルギー及び／又は造影強化乳房撮像のためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6057922

(24)【登録日】2016年12月16日

(45)【発行日】2017年1月11日

(54)【発明の名称】スクリーニング、診断及び生検のための二重エネルギー及び／又は造影強化乳房撮像のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20161226BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20161226BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 330Z

   A61B6/02 301H

   A61B6/00 331E

   A61B6/00 333

   A61B6/02 353C

   A61B6/00 360B

【請求項の数】15

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-557875(P2013-557875)

(86)(22)【出願日】2012年3月8日

(65)【公表番号】特表2014-507250(P2014-507250A)

(43)【公表日】2014年3月27日

(86)【国際出願番号】US2012028334

(87)【国際公開番号】WO2012122399

(87)【国際公開日】20120913

【審査請求日】2015年2月25日

(31)【優先権主張番号】61/450,304

(32)【優先日】2011年3月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】595166549

【氏名又は名称】ホロジック，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＨＯＬＯＧＩＣ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100076185

【弁理士】

【氏名又は名称】小橋 正明

(72)【発明者】

【氏名】スミス， アンドリュー ポール

(72)【発明者】

【氏名】ステイン， ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】ジン， ジェンシュエ

(72)【発明者】

【氏名】レン， バオルイ

(72)【発明者】

【氏名】ニクラソン， ローレン

(72)【発明者】

【氏名】ルス， クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】シャウ， イアン

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００２５６８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１３０４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０００３５１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０２８２０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１３５５５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００６−５１９６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１１３６８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５２２００５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

造影強化された患者の乳房のマルチモードＸ線検査の方法であって、
（ｉ）前記乳房の多数の単一エネルギーＸ線２Ｄトモシンセシス投影画像を取得し、且つ、その後に、（ｉｉ）前記乳房の低エネルギーＸ線２Ｄマンモグラムと（ｉｉｉ）前記乳房の高エネルギーＸ線２Ｄマンモグラムとを取得することと、
前記２Ｄトモシンセシス投影画像及び前記２Ｄマンモグラムを単一の乳房圧縮で撮影することと、
前記２Ｄトモシンセシス投影画像を前記乳房の夫々のスライスを表す３Ｄスライス画像にコンピュータ処理することと、
前記２Ｄ低エネルギーマンモグラム及び前記２Ｄ高エネルギーマンモグラムをコンピュータ処理して、前記乳房内の血管分布状態を強調表示する重み付けされた組み合わせ２Ｄ画像を形成することと、
前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の１つ以上とを表示することと、
を包含しており、
前記表示された組み合わせ２Ｄ画像が、疑わしい血管異常の二次元での位置の特定を容易にし、且つ前記３Ｄ画像が、前記異常の三次元での位置の特定並びに夫々のスライス画像における前記異常の様相の可視化を容易にする、方法。

【請求項2】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の少なくとも１つとを同時に表示することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の少なくとも１つとをミューチュアルレジストレーションで表示することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と複数の前記３Ｄスライス画像とを同時に表示することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像のサブセットとを同時に表示することを含み、前記サブセットが、前記異常が出現する３Ｄスライス画像を含み、前記サブセットが、前記組み合わせ２Ｄ画像における前記異常の特定に応答して自動的に選択される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

造影強化された患者の乳房のマルチモードＸ線検査の方法であって、
（ｉ）前記乳房の夫々のスライスを表しており且つ前記乳房の多数の単一エネルギーＸ線２Ｄトモシンセシス投影画像をコンピュータ処理して再構成された前記乳房の３Ｄスライス画像と、（ｉｉ）前記乳房の低エネルギーＸ線２Ｄマンモグラムと、（ｉｉｉ）前記乳房の高エネルギーＸ線２Ｄマンモグラムと、を取得することと、
前記２Ｄトモシンセシス投影画像及び前記２Ｄマンモグラムを単一の乳房圧縮で撮影することと、
前記２Ｄ低エネルギーマンモグラム及び前記２Ｄ高エネルギーマンモグラムをコンピュータ処理して、前記乳房内の血管分布状態を強調表示する重み付けされた組み合わせ２Ｄ画像を形成することと、
前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の１つ以上とを表示することと、
を包含しており、
前記表示された組み合わせ２Ｄ画像が、疑わしい血管異常の二次元での位置の特定を容易にし、前記３Ｄスライス画像が、前記異常の三次元での前記位置の特定並びに夫々のスライス画像における前記異常の様相の可視化を容易にする、方法。

【請求項7】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の少なくとも１つとを同時に表示することを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の少なくとも１つとをミューチュアルレジストレーションで表示することを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記表示することが、前記組み合わせ２Ｄ画像と複数の前記３Ｄスライス画像とを同時に表示することを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

患者の乳房のマルチモードＸ線検査の方法であって、
前記乳房に対する撮像用Ｘ線ビームの夫々の角度で撮影された、前記乳房の多数のＸ線２Ｄトモシンセシス投影画像を、再構成アルゴリズムによってコンピュータ処理することによって形成された前記乳房の夫々のスライスを表す３Ｄスライス画像を取得することと、
造影剤の存在下で、前記乳房の低エネルギー２ＤＸ線マンモグラムと高エネルギー２ＤＸ線マンモグラムとの２Ｄ組み合わせ画像を取得することと、
前記２Ｄ組み合わせ画像と前記３Ｄスライス画像の１つ以上とをコンピュータディスプレイ上に同時に表示することと、
を包含しており、
前記表示された組み合わせ２Ｄ画像が、疑わしい血管異常の二次元での位置の特定を容易にし、前記３Ｄスライス画像が、前記異常の三次元での前記位置の特定並びに夫々のスライス画像における前記異常の様相の可視化を容易にする、方法。

【請求項11】

前記２Ｄトモシンセシス投影画像が、単一エネルギー画像である、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記組み合わせ２Ｄ画像が、高エネルギー画像及び低エネルギー画像の重み付けされた組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記２Ｄ投影画像が、二重エネルギー画像である、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

患者の乳房を撮像するためのシステムであって、
前記乳房をＸ線で撮像し且つ（ｉ）前記乳房の夫々のスライスを表し且つ前記乳房の多数の単一エネルギーＸ線２Ｄトモシンセシス投影画像をコンピュータ処理することを通して再構成された前記乳房の３Ｄスライス画像と、（ｉｉ）前記乳房の低エネルギーＸ線２Ｄマンモグラムと、（ｉｉｉ）前記乳房の高エネルギーＸ線２Ｄマンモグラムと、を生成するよう構成されたデータ取得・コンピュータ処理システムを備えており、
前記データ取得・コンピュータ処理システムは、更に、前記２Ｄ低エネルギーマンモグラム及び前記２Ｄ高エネルギーマンモグラムを組み合わせて前記乳房内の血管分布状態を強調表示する組み合わせ２Ｄ画像を形成するように構成されており、
前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像の内の１つ以上とを選択的に表示するように構成されたコンピュータディスプレイシステムを備えており、
前記表示された組み合わせ２Ｄ画像が、疑わしい血管異常の二次元での位置の特定を容易にし、前記３Ｄスライス画像が、前記異常の三次元での前記位置の特定並びに夫々のスライス画像における前記異常の様相の可視化を容易にする、システム。

【請求項15】

前記データ取得・コンピュータ処理システムが、更に、前記３Ｄスライス画像のサブセットを選択することによって、前記組み合わせ２Ｄ画像内の異常の特定に応答するように構成されており、このサブセットが、前記特定された異常が出現する前記３Ｄスライス画像を含み、前記ディスプレイシステムが、更に、前記組み合わせ２Ｄ画像と前記３Ｄスライス画像のサブセットとを同時に表示するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本特許出願は、２０１１年０３月０８日に出願の米国仮特許出願第６１／４５０，３０４号の利益を主張し、その明細書及び図面が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本特許明細書は、医療用撮像法に関し、より具体的には、複数の異なる撮像モード、複数の異なる撮像プロセス、画像取得パラメータ及び画像処理手法の中での選択を可能にするシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

いくつかの参考文献が本特許明細書の開示部分の最後に列挙され、これらは括弧付きの数字によって以下に示されている。本特許明細書において特定されるこれら参考文献並びに先行特許は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0004】

米国において、乳癌の死亡率は、女性において、肺癌に次ぐ第２位を占める。Ｘ線マンモグラフィーは、その早期腫瘍発見における役割のために、米国では、乳癌スクリーニング、診断及び評価に最も一般的に使用されるツールである。マンモグラフィーは、乳房内の正常及び異常構造を可視化するよう使用される、内部乳癌組織のＸ線画像である。マンモグラムは、手による触診が可能となる前に、乳房腫瘤及び／又は乳房石灰沈着を示す場合が多いために、癌の早期発見を可能にする。

【0005】

スクリーニング用Ｘ線マンモグラフィーは、乳癌の早期発見のために最も有効な方法として認識されているが、場合によっては、検出された異常が癌性病巣か良性病巣のいずれであるかを判定することが困難であり得ることが課題となっている。これに関する１つの理由は、マンモグラムＭｐは、三次元構造を表す二次元投影画像であり、圧縮された乳房内の重なり合う構造が、画像の解釈及び診断を混乱させ得ることである。第２番目の理由は、画像を得るためにしばしば使用されるＸ線が、望ましい信号ノイズ比（ＳＮＲ）を達成するのに役立つ範囲内にあるエネルギーではあるが、同時に異なる臨床的重要性を有し得る乳房構造によってＸ線が同様な程度まで減衰されることを引き起こし得るエネルギーを有することである。

【0006】

乳房Ｘ線の感度及び特異性を改善するための試みは、乳房トモシンセシスシステムの開発を含んだ。乳房トモシンセシスは、短いスキャン中に複数の角度で静止圧縮された乳房の画像を取得することを伴う三次元撮像法である。乳房に対して撮像用Ｘ線ビームの対応の角度で撮影された個々の投影トモシンセシス画像Ｔｐが、次いで乳房の対応のスライスをそれぞれ表す一連の再構成されたトモシンセシススライス画像にコンピュータ処理される。Ｔｐ及び／又はＴｒ画像は、別個に又は同時に若しくは動的シネモードで表示され得る。乳房トモシンセシスマンモグラフィー［参考文献１４〜１９］は、典型的には、フィールドデジタルマンモグラフィー（ＦＦＤＭ）プラットフォームを使用する。一例では、Ｘ線管が乳房の上で弧を描いて動き、一連の１１〜２２の低線量Ｘ線２−Ｄトモシンセシス投影画像Ｔｐが得られる。全ての２−Ｄトモシンセシス投影画像Ｔｐからの線量の和は、単一の従来のデジタルマンモグラムＭｐからの線量と同様である。これら低線量２−Ｄトモシンセシス投影画像Ｔｐは、各スライスが、例えば１〜５ｍｍの厚さである乳房のスライスをそれぞれ表す一連の３−Ｄスライス画像Ｔｒに再構成される。このスライス画像は、典型的には、画像取得中に乳房を支持するプラットフォームに平行な平面に一致するが、異なって配向されることもできる。従来のマンモグラフィーと比較された乳房トモシンセシスの利点は、単一のマンモグラムよりはむしろ一連のスライスとして乳房を表示すことによって、従来のマンモグラムにおいて存在する積層した組織の大部分が除去されたために、病巣がより大きな鮮明度で見ることができることである。

【0007】

再構成されたトモシンセシススライス画像Ｔｒは、二次元マンモグラフィー撮像法における組織の重なり合い及び構造ノイズによって生じる問題を低減又は排除する。デジタル乳房トモシンセシスはまた、低減された乳房圧縮、改善された診断及びスクリーニング精度、より少ない再検査、及び３Ｄ病巣局在化の可能性を提供する。マルチモード乳房トモシンセシス／マンモグラフィーシステムは、共通の譲受人に譲渡された米国特許第７，８６９，５６３号に記載されている。乳房トモシンセシス及びマンモグラフィーの他の態様は、共通の譲受人に譲渡された米国特許第７，９９１，１０６号、同第７，７６０，９２４号、同第７，７０２，１４２号及び同第７，２４５，６９４号に記載され、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。

【0008】

乳房Ｘ線撮像法において良性の異常から乳癌を識別するうえでの課題を解決するための試みにおいては、造影強化及び二重エネルギー撮像法が検討されてきた。造影強化撮像法では、ヨウ素系であり得る造影剤が、典型的には乳房から離れた静脈内の注射を通して、乳房内に導入され、造影剤が乳房に届いた後に（並びにその前でも可能）、Ｘ線画像が撮影される。造影剤は、乳房内の血管分布状態を強調表示することに役立つ。乳房内の造影剤の到着の前後に撮影された同一の乳房の画像が互いから減算され（並びに２つの画像が撮影された時間の間に乳房の動作がない場合）、乳房の血管分布状態が、得られた減算画像において更により鮮明に現れ得る。乳癌は腫瘍近辺の小血管の形成を増加させる血管形成因子を放出すると考えられているために、このことは、癌を良性組織から識別する上で補助することができる（１、２）。（括弧内のアラビア数字は、本特許明細書の最後で列挙される対応の刊行物を指す）。乳癌の成長は、血管形成に依存すること、並びにこれら血管が、増加した透過性を有しかつしばしば蛇行性であることで、これら血管は正常の血管と異なると考えられる。腫瘍周囲の血管の撮像は、乳癌の改善された発見を可能にすると考えられる。

【0009】

ＭＲＩ（磁気共鳴撮像法）は、乳癌近辺の血管網を撮像することによって、乳癌を特性化するために造影強化とともに使用され得る（３）。造影強化乳癌ＭＲＩ（ＣＥＭＲＩ）は、乳癌を撮像することで有効であり得るが、これは、高コスト、長い処置時間、線維腺腫などの良性の異常の増強、金属製クリップを着用した又は閉所恐怖症を有する女性を撮像するための不能性を含む制限を有する。典型的には、ＣＥＭＲＩにおいて使用される造影剤は、ガドリニウム系であり、Ｘ線撮像法で使用される造影剤とは異なる。

【0010】

また、Ｘ線撮像法は、癌の発見を改善するために、造影強化を使用することができる。Ｘ線法と共にヨウ素などの造影剤の使用は、乳癌の近辺の血管網を撮像するために示唆されてきた。これらＸ線撮像法としては、乳房ＣＴ（４、５）、乳房トモシンセシス（６、７）及びデジタルマンモグラフィー（８〜１３）が挙げられる。造影強化Ｘ線マンモグラフィー（ＣＥＭ）は、乳癌の被視認性を完全することが可能である（８〜１３）。良性病巣の増強がより少ないために、ＣＥＭはＣＥＭＲＩと比較して改善された特異性を提供し得ることも示唆される（１３）。これら研究は、小規模であり、より大規模な検査で検証を行う必要があり得る。

【0011】

Ｘ線マンモグラフィーでは、２つの方法を使用して、造影強化マンモグラフィーが評価されてきた。第１の方法は、造影前及び造影後に得られた画像の減算を伴う（９）。この方法は、時間減算と呼ばれる。第２の方法は、二重エネルギー造影撮像法と呼ばれる。この方法では、造影剤の注射後に低エネルギー及び高エネルギーで、画像が取得される。この画像は、ヨウ素系造影剤が使用される場合、ヨウ素のｋ端の上下のエネルギー（３３．２ｋｅＶ）で画像が取得される。ｋ端の直上のＸ線エネルギーで、Ｘ線の吸収は増加され、高エネルギー画像においてヨウ素造影剤からの造影を増加させる。これら２つの画像の減算は、正常な乳房の解剖学的構造の造影を抑制すると同時に、ヨウ素造影を増強する。二重エネルギー造影画像撮影マンモグラフィーの利点は、双方の画像が非常に短時間で取得され得ることであり、したがって、画像は患者の動作でほとんど減算され得ない。典型的には、２つの画像の取得を離間する時間が１分を超えているために、これは造影前画像及び造影後画像の減算には当てはまらない。

【0012】

任意のＸ線撮像システムの１つの目標は、誤検知又は有病誤診の診断の発生を低減するために、最高品質の画像を得ることである。現行の設計における特異性及び感度に関連する課題点を軽減するために、Ｘ線画像を取得するためのシステム及び方法を特定することが望ましい。

【発明の概要】

【0013】

本特許明細書は、Ｘ線撮像システム並びに患者、特に患者の乳房、具体的には疑わしい血管分布状態によって特徴付けられる異常のＸ線スクリーニング及び診断を容易にする方法を記載する。非限定的例において、かかる異常のスクリーニング及び診断の予想外のより良好な設備を提供するＸ線画像の収集を得るために、撮像モードの組み合わせが、好ましくは単一の乳房圧縮において使用される。一例としては、Ｘ線造影剤が乳房内に導入された後に、新しいシステム及び方法が、患者の乳房を撮像するよう使用される。造影剤の注射後の選択された時間に、このシステムは、患者の乳房の対応のスライスを表す３Ｄスライス画像を取得する。これら３Ｄスライス画像は、乳房に対する撮像用Ｘ線ビームの対応の角度で取得された多数の乳房のＸ線２Ｄトモシンセシス投影画像を、再構成アルゴリズムによってコンピュータ処理することによって形成される。このシステムはまた、乳房の低エネルギー２ＤＸ線マンモグラム及び高エネルギー２ＤＸ線マンモグラムの２Ｄ組み合わせ画像を得る。これら２Ｄ投影画像並びに低エネルギー及び高エネルギーマンモグラムは、患者の乳房の単一の圧縮で得られることが好ましい。このシステムは、好ましくは同時に、２Ｄ組み合わせ画像及び３Ｄスライス画像の１つ以上を表示する。表示された組み合わせ２Ｄ画像は、２次元で異常血管異常の疑われる箇所の位置の特定を容易にし、並びに３Ｄスライス画像は、異常の三次元での位置の特定を容易にしかつ対応のスライス画像における異常の外観の可視化を可能にする。

【0014】

本システム及び方法のこれら態様及び他の態様は、以下に続く及び詳細な説明及び添付の図面において更に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】３Ｄトモシンセシスモード及び２Ｄマンモグラフィーモードを含む複数の撮像モードの選択を提供するＸ線乳房撮像システムを図示し、各モードにおいては、単一エネルギー撮像法又は二重エネルギー撮像法を使用し、各場合において、乳房内に造影剤を含むか又は含まない。

【図2】図１のシステムの部分をより一層詳細に示す。

【図3】図１のシステムの他の態様を示す。

【図3a】Ｘ線源の内側の焦点スポットが撮像用Ｘ線ビームを撮像用Ｘ線受容体に向かって放射する例を概略的に図示する。

【図4】乳房撮像システムの操作の一例における示すステップを示す。

【図5】乳房撮像を実行する場合に使用されるパラメータに関するカスタマイゼーション表を示す。

【図6a】図２に図示されるようなシステムの異なる撮像モードで撮影された画像のディスプレイを示す。

【図6b】図１のシステムなどのシステムの６つの異なる撮像モードで撮影された画像のディスプレイを概略的に示す。

【図7】図１に図示されたようなシステムの撮像モードの可能な組み合わせを示す。

【図8】２Ｄ画像のみを撮影するシステムにおける撮像モードの可能な組み合わせを示す。

【図9】３Ｄ画像のみを撮影するシステムにおける撮像モードの可能な組み合わせを示す。

【図10】図１に図示されたようなシステムの操作の好ましい例における示すステップを示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本特許明細書に記載されるシステム及び方法の例は、二次元（２Ｄ）、三次元（３Ｄ）、二重エネルギー（ＤＥ）及び造影強化（ＣＥ）撮像法を含む１つ以上の画像取得モードの利点を活用しかつ組み合わせて、改善された感度及び特異性で、並びにより有効なスクリーニング及び診断のための利点で、放射線医師のためのより大きな便利性及び良好な患者のワークフローで乳房撮像システムを提供する。

【0017】

一例によるシステムは、１つ以上のＸ線フィルターを含むＸ線源と、撮像用Ｘ線検出器と、患者の乳房などの撮像対象の物体を固定するためのＸ線源と検出器との間に配置された固定機構とを有する。画像取得中に、Ｘ線フィルター及びＸ線ｋＶが挙げられるがこれらに限定されない、１つ以上のＸ線源取得パラメータを変更することによって、２つ又はそれ以上の異なるエネルギー範囲のＸ線が、Ｘ線供給源によって発生される。Ｘ線は、撮像対象の物体を通って伝搬し、検出器によって受け取られる。撮像対象の物体の組成が、減衰、吸収及び散乱などの機構を通してＸ線を変調し、検出された画像内で相対的により明るい又は暗い領域を与える。検出された画像は、コンピュータ処理手法を用いて処理され、得られた画像が放射線医師のワークステーションで保存され及び／又は表示され得る。

【0018】

このシステムは、画像取得を制御するための制御モジュールを有してもよく、この制御モジュールは、ユーザーが画像取得及び／又は画像処理の１つ以上のモードを選択することを許可するユーザーインターフェースを有する。ユーザーインターフェースは、ディスプレイに連結されたコンピュータシステムで実行するコンピュータプログラムと相互作用するキーパッド、タッチパッド、ジョイスティック又は他の入力機構を備えてもよい。かかるユーザーインターフェースは、乳房撮像装置の受容能力に応じて、２Ｄマンモグラフィーモード、３Ｄトモシンセシス撮像モード又は組み合わせ２Ｄ／３Ｄ撮像モードなどの画像取得モードの選択を可能にすることができる。

【0019】

あるいは（又はこれに組み合わせて）、このインターフェースは、それぞれの選択された撮像モード内の特定の取得パラメータ及び取得プロセスを介して、画像取得のカスタマイゼーション更に可能にすることができる。例えば、このシステムは、２Ｄ、３Ｄ又は組み合わせ（コンボ）モードで取得された少なくとも１つの画像に関して、二重エネルギー画像取得プロセスを実施するよう適合される。これに加えて、システムは、二重エネルギー２Ｄ、２Ｄ及び／又はコンボモードで取得された画像に関して、背景除去画像取得プロセスを実行するよう構成され得る。

【0020】

各画像モード内での様々な撮像プロセスの選択を可能にすることに加えて、このシステムは、ユーザーが所定のモード又はプロセスの取得パラメータをカスタマイズすることを可能にする。したがって、このシステムは、ユーザーが、造影剤、ｋＶ、ｍＡ、画像タイミング、及びＸ線フィルター型などの取得パラメータを特定することを可能にする。本明細書で後により詳細に記載されるように、パラメータの選択は、トモシンセシス取得中の連続投影画像Ｔｐ間などの異なる２Ｄ画像取得間で変更されてもよく、並びに造影剤を導入するためのタイミングに関係して撮像を引き起こすために、変更されてもよい。

【0021】

取得モード及び操作パラメータの選択を可能にすることに加えて、ユーザーインターフェースは、３Ｄ再構成プロセス（後方投影、前方投影、荷重による等）、ノイズフィルタリングアルゴリズム、荷重の差の有無での異なるエネルギー画像の減算、荷重の差の有無での異なるエネルギー画像の付加等を含む、獲得された画像で使用される画像処理の様々な形の選択を可能にすることができる。あるいは、制御モジュールが、選択された取得モードに従って、又は選択された操作パラメータに従って、若しくはこれらの組み合わせに従って、画像処理の好ましい方法を選択するようプログラムされてもよい。

【0022】

ここで、これらの特徴又は他の特徴が、図面を参照してより詳細に記載される。

【0023】

画像取得

【0024】

１つの例は、マンモグラフィー及び乳房トモシンセシスのために最適化されるＸ線画像取得システムであり、これは、二重エネルギー撮像法及び造影剤の使用のために更に修正される。更なる修正のための基準としての役割を果たし得る１つのシステムは、Ｂｅｄｆｏｒｄ ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓのＨｏｌｏｇｉｃ，Ｉｎｃ．で製造され販売されるＳｅｌｅｎｉａ（登録商標）Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ（登録商標）トモシンセシス撮像システムである。このシステムは、２Ｄ及び３Ｄモードのいずれか又は双方で画像を取得することが可能なコンボモードシステムであるが、これが好適なシステムの唯一の例でないこと、トモシンセシスのみのシステムもまた修正のための基準としての役割を果たし得ること、並びにマンモグラフィーのみのシステムのいくつかの態様もまた、更なる修正のための基準として有用であることは明白でなければならない。したがって、本特許明細書に記載されるシステム及び方法は、要求されるプロセスを実行するよう使用され又は修正され得る特定の出発システムに限定されない。出発システムの例のある態様が、上述の同一の譲受人の特許で記載されている。

【0025】

図１〜３は、以下に記載の二重エネルギーのために好適な付加又は修正を伴う、本特許明細書に記載されるプロセスを実行し得る、マルチモードのマンモグラフィー／トモシンセシスシステムの非限定的な例の様々な構成要素を示す。このシステムは、ガントリー１００と、データ取得ワークステーション１０２とを備える。ガントリー１００は、水平軸４０２の回りで旋回するよう、そこに回転可能に固定されて、かつＸ線管アセンブリ１０８を運ぶ管アームアセンブリ１０６を支持するハウジング１０４を有する。Ｘ線管アセンブリ１０８は、（１）公称寸法０．３ｍｍのラージスポットと公称寸法０．１ｍｍのスモールスポットなどの焦点スポットを備える、３〜４００ｍＡｓの範囲などのｍＡｓで、２０〜５０ｋＶなどの選択された範囲内でＸ線エネルギーを発生するＸ線管、（２）モリブデン、ロジウム、アルミニウム、銅、ヨウ化セシウム、銀及びスズフィルターなどの複数のＸ線フィルターのための支持体、及び（３）７５ｃｍなどの最大線源画像間距離で、このシステム内に含まれるＸ腺画像受容体５０２の画像平面で測定される場合、７×８ｃｍの長方形から２４×２９ｃｍの長方形までの範囲において、Ｘ線を焦点スポットから選択的にコリメートする調整可能なコリメーションアセンブリを含む。同一の軸４０２（又は異なる軸）の回りの回転のために、更にハウジング１０４上に取り付けられているものは、圧縮アームアセンブリ１１０であり、この圧縮アームアセンブリは、圧縮板又はパドル１２２と、乳房板又はプラットフォームとして働き、画像検出器サブシステム系１１７を封入する、上面１１６を有する受容体ハウジング１１４とを備え、この画像検出器サブシステム系は、フラットパネルＸ線撮像受容体５０２（図２）と、格納式散乱線除去グリッドと、散乱線除去グリッドを、撮像用Ｘ線ビームがこのグリッドを通過する位置とグリッドが撮像用Ｘ線の外側にある位置との間で駆動させかつ撤退させるための機構とを備える。ハウジング１０４はまた、特定の患者又は画像撮影位置に適応させるための管アームアセンブリ１０６と圧縮アームアセンブリ１１０を上下に移動させるための上下移動アセンブリ４０４と、異なる撮像位置に関して水平軸の回りで管アームアセンブリ１０６を回転させるための管アームアセンブリ回転機構と、異なる操作モードに適応させるように水平軸の回りで検出サブシステム１１７の構成要素を回転させるため検出器サブシステム回転機構と、管アームアセンブリ１０６と圧縮アームアセンブリ１１０を互いに選択的に連結し又は分離し、管アームアセンブリ１０６と検出器サブシステム１１７を互いに選択的に連結し又は分離する連結／分離機構とを封入する。ハウジング１０４は更に、好適なモーターと、本明細書で説明される機能を実施するための電気的及び機械的構成要素並びに接続部分とを封入する。図２に概略的に図示される患者シールド２００は、圧縮アームアセンブリ１１０に固定され、回転するＸ線管アームアセンブリ１０６と患者の接触に対して機械的インターロックを提供することができる。ワークステーション１０２は、Ｓｅｌｅｎｉａ（登録商標）マンモグラフィーシステム及びＳｅｌｅｎｉａ（登録商標）Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ（登録商標）コンボシステムにおけるものと同様な構成要素を備え、これらは、ディスプレイスクリーン（典型的には、タッチスクリーン機能を含み得るフラットなパネルディスプレイ）、キーボード、可能であればタッチスクリーン、及びマウス又はトラックボールなどのユーザーインターフェース装置、並びに様々なスイッチ及び表示ランプ及び／又はディスプレイが挙げられる。ワークステーション１０２はまた、ガントリー１００を制御するために、並びにガントリー１００から受け取られたデータを処理し、保存し、及び表示するために、Ｓｅｌｅｎｉａ（登録商標）及びＳｅｌｅｎｉａ（登録商標）Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（登録商標）システムと同様のコンピュータ設備を含む（しかしながら、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの違いを通して適応される）。Ｘ線管アセンブリ１０８用の発電設備は、ハウジング１０４内又はワークステーション１０２内に組み込まれてもよい。電源１１８は、ワークステーション１０２に電力供給する。ガントリー１００及びワークステーション１０２はデータ交換し、概略的に図示された接続部１２０全体にわたって制御する。

【0026】

図３に示すように、画像などの情報を保存するため及び／又は先に取得された画像及びソフトウェアなどの情報をワークステーション１０２に提供するための１つ以上の光ディスクドライブ、若しくはローカルプリンター（図示せず）などの追加的保存設備６０２が、ワークステーション１０２に接続され得る。これに加えて、開示されたシステムは、病院又はローカルエリア若しくは他のネットワーク６０４に接続され得、このネットワークを通して、ソフトコピーワークステーション６０６、異常の可能性があるものを特定するマンモグラフィー及び／又はトモシンセシス画像をコンピュータ処理するためのＣＡＤ（コンピュータ補助検出）ステーション６０８、画像を印刷するための画像プリンター６１０、技術者ワークステーション６１２、他のマンモグラフィーシステム又は画像及び／又は他の情報交換用の他の診断法のためのシステムなどの他の撮像システム６１４などの他のシステムに、並びに画像及び他の情報を保管し及び／又は画像データ及び他の情報を検索するためのＰＡＣＳ（画像データ保管通信）システムに送られる。

【0027】

マンモグラフィーをスクリーニングするために典型的に使用される標準的マンモグラフィーモードにおいては、管アームアセンブリ１０６及び圧縮アームアセンブリ１１０が連結され、図１に見られるような位置に対して一緒にロックされることで、患者の乳房が圧縮装置１１２によって圧縮される場合、Ｘ線管アセンブリ１０８からのＸ線ビームがＸ線受容体５０２を照射する。このモードにおいて、このシステムは、マンモグラムを撮影するために、前述したＳｅｌｅｎｉａ（登録商標）システムと同様に動作する。上下移動アセンブリ４０４及び管アーム回転機構は、患者に適応するように垂直方向の調整を実行し、ＣＣ又はＭＬＯなどのための異なる画像の方向に対して、管アームアセンブリ１０６と圧縮アームアセンブリ１１０とを一緒に１つのユニットとして水平軸の回りを回転させることができる。例えば、管アームアセンブリ１０６及び圧縮アームアセンブリ１１０は、軸の回りで、（−１９．５度）と（＋１５．０度）の間で回転することができる。Ｓｅｌｅｎｉａ（登録商標）システムでは、圧縮装置１１２は、異なる画像の方向に対して調整するために、患者の胸壁に沿う方向で横方向に移動し得る圧縮パドル１２２を含む。この圧縮パドルは、複数のタイプのパドルのうちのいずれか１つを備えることができ、パドルのタイプとしては、限定されるものではないが、フルパドル、スポットパドル、又は湾曲形パドル（以下に記載される造影画像取得プロセスにおける使用には、これが好ましい場合がある）が挙げられ、上記で特定された同一の譲受人の特許で記載されているように、バネ伏勢に対して傾くよう及び／又は横方向に移動するよう構成されてもよい。

【0028】

トモシンセシスモードにおいては、例えば前述のＳｅｌｅｎｉａ（登録商標）Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ（登録商標）システムで使用されるように、並びに前述の米国特許第７，８６９，５６３号に記載されるように、圧縮アームアセンブリ１１０が患者の乳房を圧縮しながら、１つの位置に留まり、一方管アームアセンブリ１０６が、例えば圧縮アームアセンブリ１１０に対して＋／−１５度で水平軸の回りを回転するように、管アームアセンブリ１０６及び圧縮アームアセンブリ１１０が分離される。トモシンセシスが異なる画像の向きに関して実行され得ることで、圧縮アームアセンブリ１１０は、所望の画像の向きに関して水平軸の回りを回転し（単独で又はアセンブリ１０６と一緒に）、適所にロックされ得、次いで管アームアセンブリ１０６が、＋／−１５度又はいくつかの他の所望の角度範囲にわたって、トモシンセシス撮像のために圧縮アームアセンブリ１１０のこの位置に対して回転され得る。例えば、低線量トモシンセシスは、７つの投影画像の領域内での収集のために、７度の角度範囲にわたって実行され得る。

【0029】

組み合わせモードにおいては、患者の乳房の単一の圧縮中に、このシステムは従来のマンモグラム及びトモシンセシス画像を撮影する。このモードでは、乳房が圧縮アームアセンブリ１１０内で圧縮されたままでとどまると同時に、（１）それぞれが適切な角度を通して、管アームアセンブリ１０６が進み、かつＸ線受容体５０２が振動し、トモシンセシス画像のためにＸ線露光が取得され、並びに（２）標準的マンモグラムが撮影される。標準的マンモグラムは、管アームアセンブリ１０６とＸ線受容体５０２の撮像平面に対して垂直の間の角度に対して０（ゼロ）度の角度で撮影され得、かつトモシンセシス画像が撮影される前後で撮影されるか、又は２つの連続するトモシンセシス画像の撮影の間に撮影され得る。典型的には、各トモシンセシス画像は、標準的マンモグラムよりも実質的に低いＸ線線量を利用する。

【0030】

例えば、上述したように、トモシンセシススキャン中に取得された全ての投影画像の総線量は、単一のマンモグラムの線量の０．２５〜２．０倍の範囲であり得る。２つの線量の間の関係は、Ｘ線管電圧、電流、トモシンセシスのスキャン角度、取得される投影画像の数等のいずれか１つを制御するようユーザー選択され得る。代替的実施形態では、この線量は、ガントリー上の簡単なスイッチを介して変更されてもよく、又は放射線医師ワークステーションにおけるユーザー制御を通して変更されてもよい。更に代替え的実施形態では、この線量は、放射線医師がモード間を切り替えると同時に自動的に変更してもよい。

【0031】

画像取得プロセス選択

【0032】

任意のデジタル撮像システムの１つの重要な特徴は、任意の画像を発生するよう使用される放射の量及び強度を変更する能力である。放射強度は、Ｘ線標的の原子数（Ｚ）、Ｘ線電流（ｍＡ）、Ｘ線電圧及びＸ線ビームフィルトレーションに関連する。放射強度は、画像品質を改善するよう変更され、これが今度は診断的感度を改善し得る。放射強度が増加する場合、量子モトル（光子吸収によって引き起こされる画像ノイズ）は減少する傾向にあり、逆もまた同様である。

【0033】

多くのマンモグラフィー及びトモシンセシスシステムは、ｍＡ及びｍＳｅｃなどの手法係数を手動で設定することによって、操縦者がＸ線露光を制御することを可能にする。いくつかのシステムでは、所望の線量が投与された場合にＸ線源をオフにする、放射の投与の持続時間を制御する自動露光制御（ＡＥＣ）機能を有する。自動露光制御（ＡＥＣ）法は、露光時間、ｋＶ、ｍＡ及び露光及び放射強度を変更するための画像に関するフィルターモードが挙げられる線量パラメータを変更し得る。

【0034】

取得パラメータに対するかかる制御が、画像品質に対していくつかの改善を提供し得ると同時に、本特許明細書に記載されるシステム及び方法によると、改善された画像品質は、追加的取得プロセスを２Ｄ、３Ｄ又はコンボシステムに組み込むことによって提供され得、本特許明細書に記載される新しいアプローチによる造影画像強化の利点を実現する。

【0035】

本特許明細書に記載される例による乳房画像撮影システムは、組み合わされた２Ｄ及び／又は３Ｄ乳房Ｘ線画像撮影の能力を造影画像取得プロセスに組み合わせる。生検能力（定位又はトモシンセシス案内）はまた、簡単な２Ｄ画像、３Ｄ投影画像、３Ｄ再構成データ、若しくは二重エネルギー又は背景除去画像取得プロセス中に獲得された２Ｄ、３Ｄ投影及び３Ｄ再構成データのうちのいずれかから選択される任意の画像を利用する病巣位置決定ソフトウェアで、このシステム内に一体化され得る。

【0036】

かかる構成配置によって、以下の画像プロトコルがサポートされる。
・２Ｄ又は３Ｄモードにおける、単一の高エネルギー又は低エネルギー画像取得手法を使用する造影撮像（背景除去）。
・２Ｄ又は３Ｄモードにおける、二重エネルギー造影撮像
・３Ｄモードにおける二重エネルギー造影撮像。この場合、トモシンセシススキャン中に高エネルギー露光及び低エネルギー露光が、異なる角度で生じる［高エネルギー及び低エネルギーは、別個に再構成され、組み合わされて二重エネルギー体積を形成することができる］
・コンボ撮像モード。この場合、単一エネルギー撮像を使用して２Ｄ画像データセットが取得され、並びに単一エネルギー画像を使用して３Ｄ画像データが取得される
・トモシンセシス撮像モード。この場合、断層撮影スキャンの全体を通して乳房が圧縮されたままで留まる造影断層撮影スキャンにおけるＮ表示の合計の中で、異なる用途での大きな順応性のために、異なる投影画像が、異なる線量、ｋＶｐｓ、ｍＡｓ及びフィルターに割り当てられる
・一連の取得された投影画像において低エネルギースキャン及び高エネルギースキャンが交互に切り換るトモシンセシスモード
・ユーザーが選択可能なパターンにおける不等な比率で、投影画像のために低エネルギー及び高エネルギースキャンが実行されるトモシンセシスモード
・造影剤を使用し、二重エネルギー又は背景除去撮像のいずれかでの定位生検
・造影剤を使用し、二重エネルギー又は背景除去撮像のいずれかで取得されたトモシンセシススキャン画像を使用する直立生検

【0037】

造影撮像及び画像取得モードの組み合わせの他の変更は、本特許明細書の範囲内にある。
画像取得パラメータ選択

【0038】

画像取得モード及び取得プロセスが一旦特定されたら、取得パラメータ及び画像処理手法が、それぞれの２Ｄ画像取込のためのｋＶ、ｍＡ、及び／又はフィルターの少なくとも１つを変更することによって、投影画像グラニュラリティで変更され得る。

【0039】

現行のマンモグラフィー及び／又はトモシンセシス乳房撮像システムに対するいくつかの修正が、造影撮像をサポートするために実行され得る。例えば、Ｘ線源内において、ｋＶ、ｍＡ及びＸ線ビームフィルターの間の高速の切り替えを可能にする機構が提供され、画像取込モード間及び画像取込モード内の二重エネルギー撮像をサポートする。例えば、Ｘ線フィルターホイールが提供され、低エネルギーパルスと高エネルギーパルスとの間でフィルターを切り替えてもよい。ロジウム、銀、アルミニウム、銅、チタン、及びヨウ化セシウムなどの様々なフィルターが提供され、異なる造影剤のために所望のエネルギーを与えることができる。

【0040】

図３ａは、Ｘ線源１０８の内側の焦点スポット１０８ａが撮像用Ｘ線ビーム１０８ｂを撮像用Ｘ線受容体に向かって放射する例を概略的に図示する。ビームは、ビーム経路内に選択されたフィルターを挿置するための機構を封じ込める可変式フィルターアセンブリ１０８ｃを通過し、これによって、撮像受容体に向かうＸ線のエネルギー範囲を制御する。フィルター変更制御１０８ｄが、どのフィルターがＸ線ビームを遮断するかを判定し、今度はこのフィルター変更制御がシステム設定によって又はユニット１０２を通してユーザーによって制御される。可変式フィルター配置は、これらが、共通の譲受人によって提供されるタイプの二重エネルギー骨密度測定システムを含む様々なシステムで使用されているので、当該分野では既知である。可変式コリメーター１０８ｅは、受容体の撮像平面でＸ線撮像ビームの領域を制御し、これがユニット１０２からのコマンドを受け取ることもできるコリメーターコントローラ１０８ｆによって制御される。

【0041】

本特許明細書に記載される新しいシステムは、ユーザーが、投影画像グラニュラリティで物理的取得パラメータを選択することを可能にする。例えば、図４は、次に続き得るプロセスステップの例を示す。ステップ４００では、造影強化モードにおいて操作するようシステムを設定するかどうかの決定が実行され、ステップ４０２では、システムを二重エネルギーモードで動作するかどうかの決定が実行される。これら決定は、ユーザーによって実行され得るか、又はユーザーが入力するいくつかの情報に応じて、システムによって自動的に実行され得る。ステップ４０４では、ユーザー又はシステムは、２Ｄモードのみで動作するか、３Ｄモードのみか、又は２Ｄ及び３Ｄモードの組み合わせで動作するかどうかを選択する。ステップ４０６においては、システム又はユーザーは、ｋＶ、ｍＡｓ等の取得パラメータをカカスタマイズすることができ、更にステップ４０８では、ステップ４００〜４０６において選択された設定でシステムが動作し、画像Ｔｐ及び／又はＭｐを取得する。

【0042】

図５は、ユーザーにトモシンセシススキャンの画像の手動のカスタマイゼーションを提示され得るトモシンセシス投影画像のカスタマイゼーション表の例を示す。特定の照射野がこの表には表示されているが、本特許明細書は、いずれの取得変数でも、このような方法で、画像のカスタマイゼーションに関して、ユーザーが利用可能に実行され得ると予想する。かかる表には、最初はデフォルト値が取り込まれ得、このデフォルト値はシステムのデフォルトか又はＡＥＣに応答して受け取られた画像データの次に続く解析を取り込んだデフォルト値であるか、若しくはユーザーによって書き込まれ、システムに入力され得る。

【0043】

画像処理選択

【0044】

新しいシステムはまた、受け取られた画像上で異なる画像処理が実行されることを可能にし、ここでは画像処理手法は、取得のタイプ（すなわち、トモシンセシス取得、２Ｄ取得、二重エネルギー取得、造影取得）に応答して決定され得る。したがって、例えば、高エネルギーを使用して取得された画像は、低エネルギーを使用して取得された画像とは異なるアルゴリズムを使用して処理され得る。画像処理手法は、選択された取得モードに基づいて事前プログラムされてもよく、或いは、ユーザー入力に応答して選択されてもよい。本特許明細書の目的のために、画像処理とは、任意の操作並びにノイズフィルタリング及び画像再構成を含む画像の組み合わせを指す。いくつかの処理は、取得モードの関数であり得る。例えば、トモシンセシス画像を使用して、背景除去造影撮像を実施する場合,
注射前及び注射後の投影画像が減算され得、得られた信号は、患者の動作を補正するために画像を登録するようシフトされ得る。

【0045】

一実施形態では、新しいシステムは、造影画像処理の基準として、利得制御画像又はエアマップ修正画像のいずれかの利用を可能にする（すなわち、この画像は、減算プロセス又は付加プロセスの前に処理され得る）。利得制御画像は、ＳＮＲを増加させるようにシステム利得を補正するよう処理された画像であり、これは、例えば、前述の共通の譲受人の米国特許第７，９９１，１０６号に記載された手法を使用する。

【0046】

ディスプレイ

【0047】

新しいシステムのディスプレイは、任意の画像取得プロセスを使用して、任意の様式（２Ｄ、３Ｄ、コンボ）を用いて取り込まれた画像を表示するよう使用され得る。このディスプレイは、単独で、並行式で、トグル状態で、又はシネモードで、を含む様々な配置で画像を表示する能力を含む。かかる配置によって、医療専門家は、低エネルギー取得、高エネルギー取得のいずれかで、又はこれら２つの除去に続いて、造影剤の使用の有無で、乳房の２Ｄ画像、３Ｄ投影画像又は３Ｄスライス画像を同時に表示するか（若しくは、これらの間でトグルするか又はシネ表示することができることによって、病巣を可視化し、かつ特性化するための能力を増強する。

【0048】

図６ａは、異なるタイプの画像が、コンピュータディスプレイ１０２ａのそれぞれのウィンドウに並んで提示されている例を示す。図６ｂは、患者の乳房の６つの異なる画像を同時に表示するコンピュータディスプレイ１０２ａの例を概略的に図示し、これらは単一エネルギーのトモシンセシス投影画像ＴｐＳＥ、単一エネルギーの再構成されたトモシンセシススライス画像ＴｒＳＥ、単一エネルギーのマンモグラムＭｐＳＥ、二重エネルギーのトモシンセシス投影画像ＴｐＤＥ、二重エネルギーの再構成されたトモシンセシススライス画像ＴｒＤＥ、及び二重エネルギーのマンモグラムＭｐＤＥである。この文脈においては、用語単一エネルギーとは、管が放射するそのエネルギーのＸ線を決定するパラメータの特定のパラメータ設定において、Ｘ線管が放射するエネルギーの範囲を指し、用語二重エネルギーとは、部分的に重なり得る２つのかかるエネルギー範囲を指すことが理解されるべきである。図６ｂが本特許明細書による画像の配置の多くの例の１つを示すこと、そしてこの画像ディスプレイは、図示された画像のサブセットのみを表示し得ること、異なる相対的配置で画像を表示し得ること、同一種類の複数の画像を表示し得ること（例えば、複数の画像Ｔｐ等）、重ね合わせた画像を表示し得ること、及び／又はシネモードで画像を表示し得ること、並びに単一の画像をスクリーン全体にわたって表示し得ること又はスクリーンを異なる数のウィンドウに分割し得ることも理解されるべきである。

【0049】

図７は、２Ｄ撮像マンモグラフィーモード及び３Ｄ撮像トモシンセシスモードのいずれか又はこの双方で動作するコンボシステムの動作の異なるモードにおける撮像の適用範囲を示す。これら２Ｄ及び３Ｄモードのそれぞれにおいて、このシステムは乳房内の造影剤の有無にかかわらず乳房を撮像するよう動作することができる。２Ｄ及び３Ｄモードのいずれか又は双方において、乳房内の造影剤の有無にかかわらず、このシステムは、二重エネルギー撮像又は背景除去撮像を実行することができる。図７に見られるように、これら能力は、単一エネルギー（ＳＥ）及び造影強化（ＣＥ）を使用する２Ｄ、ＣＥを使用する３Ｄ、ＤＥを使用する３Ｄ等のモードの異なる組み合わせの多くを可能にする。図８は、２Ｄのみのシステム、すなわち、３Ｄトモシンセシス能力を組み込まないシステムを使用する場合の撮像の適用範囲を示す。図８の例において、このシステムは、単一エネルギー又は二重エネルギーモードで、それぞれの場合、乳房内の造影剤の有無にかかわらず使用され得る。図９は、単一エネルギー又は二重エネルギー撮像を使用する３Ｄ撮像モードで、いずれの場合も乳房内の造影剤の有無にかかわらず動作し得る３Ｄのみのシステムの動作を示す。

【0050】

上記が、トモシンセシス及びマンモグラフィー画像の双方の取得に関して新システムの使用を記述したが、本特許明細書は、一体化したマルチモードシステムに限定されるものではなく、トモシンセシスを実行可能である任意のシステムにも適用する。例えば、新システムは、トモシンセシス画像撮影能力のみを有してもよい。かかるシステムは、例えば石灰沈着の検出のための従来のマンモグラフィーを使用してもよく、又はその２Ｄ画像として使用するために高線量での単一のトモシンセシス画像を得てもよく、若しくはトモシンセシス投影画像からマンモグラム画像を合成してもよい。加えて、新システムは、トモシンセシス撮像能力を、分子レベルの乳房撮像法又は超音波撮像法などの異なる診断法と合体させてもよい。要するに、トモシンセシス撮像能力を有する任意の乳房撮像システムは、本特許明細書の範囲内にある。更にこれに加えて、本特許明細書に記載される改良のいくつかはまた、２Ｄ画像のみを撮影するシステムにも適用する。

【0051】

上記の特定の例及び実施形態が図示され、更に本開示の精神から又は添付の特許請求の範囲から逸脱しない限りにおいて、多くの変形がこれら例及び実施形態に導入され得る。例えば、異なる例示的実施形態の要素及び／又は特徴は、本開示及び添付された特許請求求の範囲内で互いに組み合わされても及び／又は互いに置き換えられてもよい。
好ましい実施例

【0052】

好ましい実施例において、本特許明細書に記載されるシステムは、（ｉ）乳房の対応のスライスを表し、コンピュータ処理によって、患者の乳房の多数の単一エネルギーｂＸ線２Ｄトモシンセシス投影画像ＴｐＳＥに再構成される、患者の乳房の３Ｄトモシンセシススライス画像ＴｒＳＥ、（ｉｉ）乳房の低エネルギーＸ線２ＤマンモグラムＭｐＬ、及び（ｉｉｉ）乳房の高エネルギーＸ線２ＤマンモグラムＭｐＨを取得する。このＴｐ、ＭｐＬ及びＭｐＨ画像は、乳房が固定されたままで、単一の乳房圧縮で撮影されることが好ましい。このシステムは、２Ｄ低エネルギーマンモグラムＭｐＬ及び２Ｄ高エネルギーマンモグラムＭｐＨをコンピュータ処理して、乳房内で血管分布状態を強調表示する傾向がある荷重された組み合わせの二重エネルギー２Ｄマンモグラム画像ＭｐＣＤＷを形成する。このシステムは、（ｉ）２次元で可能な血管異常の３Ｄ位置を明らかにするのに役立ち得る、組み合わせ２Ｄ画像ＭｐＣＤＥと、（ｉｉ）その中で異常が出現し、スライス画像で異常の３Ｄ位置及び異常の出現を明らかにするのに役立ち得る、３Ｄスライス画像ＴｒＳＥを同時に表示することが好ましい。

【0053】

好ましくは、このシステムは、その中で異常が出現するＴｒＳＥのサブセットを自動的に特定するために、ＭｐＣＤＥ画像中の異常の特定に応答するよう構成される。更に好ましくは、このシステムは、ＭｐＣＤＥ画像及びＴｒＳＥ画像の前述のサブセットの画像の１つ以上ではあるが全てではないもの、又は全てのサブセットを同時に表示するよう構成される。

【0054】

図１０は、好ましい実施例による撮像を実行するための方法のステップを示す。ステップ１０００において、撮像用シーケンスのために、図４に図示されたものなどの撮像パラメータが設定される。これは、デフォルトをシステム内に、例えば、図１に示す取得ワークステーション１０２内に保存することによって、より典型的には、例えば図５に図示するような表を使用して、特定の患者及び／又は特定の検査に適応するパラメータを選択することによってのいずれかで実行され得る。ステップ１００１において、標準的ＦＤＡ承認の低浸透圧ヨウ素造影剤などの造影剤が注射される。一例では、最大で１５０ｍｌまでの１．５ｍｌ／ｋｇの患者重量の総容量で、造影剤の３５０〜３７０ｍｇ／ｍｌが、３〜３．５ｍｌ／秒の速度で、又は適当なＩＶゲージの安全パラメータの範囲内で注射される。一般的に、この造影剤は、胸部及び腹部の造影強化ＣＴ走査に通常臨床的に使用されるものと同様であり得る。この注射は、前肘静脈又は前腕静脈注射であり得る。ステップ１００２は、待機時間であり、典型的には、注射の開始後１分又は２分のオーダーである。ステップ１００２の持続時間は、造影剤が乳房内での所望の濃度に届くのに必要とされる時間の医療専門家の評価に基づいて設定される。ステップ１００４では、トモシンセシス画像及び図１に図示するようなシステムに関して既知の方法で、又は譲受人から入手可能なＳｅｌｅｎｉａ（登録商標）Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ（登録商標）（これは、乳房の複数の単一エネルギー投影画像ＴｐＳＥ、例えば、それぞれが±１５°などの角度範囲にわたって、乳房に対する撮像用Ｘ線ビームの対応の異なる角度からの２２個の画像ＴｐＳＥを撮影するために単一エネルギートモシンセシスモードで動作する）などで既知の方法で、患者の乳房が圧縮される。ステップ１００６において、患者の乳房が圧縮されかつ固定されたままである一方で、例えば、Ｘ線源を０°位置に戻し、撮像用Ｘ線ビーム内の１つのＸ線フィルターで画像ＭｐＬを撮影し、次いで異なるＸ線フィルターに交換し、画像ＭｐＨを撮影することによって、このシステムは低エネルギーマンモグラムＭｐＬ及び高エネルギーマンモグラムＭｐＨを撮影する。好ましくは、３０〜４０ｋＶｐの範囲のＸ線エネルギーが、ＴｒＳＥ画像に使用され、ＭｐＬ画像には３５ｋＶｐ未満（例えば、２８〜３２ｋＶｐの範囲の）が使用され、ＭｐＨには４５ｋＶｐを超える（例えば、４５〜４９ｋＶｐの範囲の）Ｘ線エネルギーが使用される。しかしながら、異なるエネルギーが、臨床現場と一致する方法で使用され得る。一例として、ロジウム又は銀Ｘ線フィルターが、ＭｐＬ画像に使用され得るが、ＭｐＨ画像には銅フィルターが使用され得る。他の撮像パラメータは臨床現場に従い、圧縮された乳房の厚さ及びＸ線密度などの因子に依存し得る。

【0055】

ステップ１００８において、参照により組み込まれたマテリアルで記載されるタイプの再構成アルゴリズムを使用して、ＴｐＳＥ画像がコンピュータ処理され、ＴｒＳＥ画像を形成し、ＭｐＬ及びＭｐＨ画像がコンピュータ処理され、組み合わされた画像ＭｐＣＤＥを形成する。例えば、組み合わされた画像は、関係ＭｐＣＤＥ＝ＭｐＨ−ｋＭｐＬにより得られ、ここでｋは重み係数であり、二重エネルギーＸ線撮像手法で既知であるように、典型的にはｋ＜１である。ステップ１０１０において、ディスプレイプロトコルが、事前設定デフォルトプロトコルに従って自動的であるか、又は特定の患者検査又は特定の表示のためにユーザーによって選択されるものとしてのいずれかが選択され、図１のユニット１０２などのワークステーションに、又は別個の撮像ワークステーションに設定され得る。ステップ１０１２において、画像ＴｒＳＥ及びＭｐＣＤＥの１つ以上が、図６ｂに示すスクリーン１０２ａなどのスクリーン上に表示される。これに加えて、画像ＴｐＳＥのいずれか及び限定されるものではないがＭＲＩ、ＣＴ、核医学撮像装置、及び超音波などの同一又は異なる診断法で別の時に取得された乳房の画像などの他の画像が、同一のスクリーン上に又は他のスクリーン上に表示され得る。

【0056】

図１０に図示されるステップの順序において、多くの変形が可能である。例えば、ステップ１００４と１００６の順序は、逆転され得る。ステップ１００８はステップ１００６の前に、同様にステップ１００６の後に開始することができる。ステップ１００８、１０１０及び１０１２は、図１に図示するユニット１００から離れた装置内で実行され得る。

【0057】

上記に示された好ましい実施例は、本特許明細書に合致する多くの実施例の１つにすぎないこと、並びにモード及びステップの他の組み合わせもまた本明細書の範囲内であることが理解されるべきである。
参考文献
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【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図4】

【図6b】

【図10】

【図5】

【図6a】

【図7】

【図8】

【図9】