特許 6937163 乳房Ｘ線撮影装置及び穿刺支援システム

(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】6937163

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】乳房Ｘ線撮影装置及び穿刺支援システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20210909BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 330Z

   A61B6/02 351Z

   A61B6/00 370

   A61B6/00 350D

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-105213(P2017-105213)

(22)【出願日】2017年5月29日

(65)【公開番号】特開2018-198816(P2018-198816A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2020年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 敦子

(72)【発明者】

【氏名】小林 由昌

【審査官】 井上 香緒梨

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２３３９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９７６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０４９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０８９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１１８６４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

Ａ６１Ｂ ８／００−８／１５

Ａ６１Ｂ ３４／００−９０／９８

Ａ６１Ｂ ５／０５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者の乳房の三次元画像データを収集する収集部と、
前記三次元画像データから複数の病変部を検出する検出部と、
前記複数の病変部の三次元的な分布から導出された回帰直線に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する導出部と
を備える、乳房Ｘ線撮影装置。

【請求項2】

被検者の乳房の三次元画像データを収集する収集部と、
前記三次元画像データから複数の病変部を検出する検出部と、
前記複数の病変部の三次元的な分布から導出された直線に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する導出部と
を備え、
前記導出部は、前記穿刺経路、及び、前記複数の病変部の分布の範囲に基づいて、前記穿刺針の太さを推定する、
乳房Ｘ線撮影装置。

【請求項3】

被検者の乳房の三次元画像データを収集する収集部と、
前記三次元画像データから複数の病変部を検出する検出部と、
前記複数の病変部の三次元的な分布から導出された直線に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する導出部と
を備え、
前記穿刺針は、検体を採取するための開口部を有しており、
前記導出部は、前記複数の病変部の三次元的な分布の重心を導出し、当該重心の位置、及び、前記穿刺針における前記開口部の位置に基づいて、前記穿刺針を刺入する穿刺深さをさらに導出する、
乳房Ｘ線撮影装置。

【請求項4】

被検者の乳房の三次元画像データを収集する収集部と、
前記三次元画像データから複数の病変部を検出する検出部と、
前記複数の病変部の三次元的な分布から導出された直線に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する導出部と
を備え、
前記穿刺針は、検体を採取するための開口部を有しており、
前記導出部は、前記乳房に対して関心領域を指定する操作を操作者から受け付け、当該関心領域の位置、及び、前記穿刺針における前記開口部の位置に基づいて、前記穿刺針を刺入する穿刺深さをさらに導出する、
乳房Ｘ線撮影装置。

【請求項5】

被検者の乳房の三次元画像データを収集する収集部と、
前記三次元画像データから複数の病変部を検出する検出部と、
前記複数の病変部の三次元的な分布から導出された直線に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する導出部と
を備え、
前記導出部は、前記穿刺針によって検体が採取される領域を予測し、当該領域の位置及び大きさを示す情報を前記穿刺経路と関連付けて表示する、
乳房Ｘ線撮影装置。

【請求項6】

前記導出部は、操作者から受け付けた操作に応じて、前記穿刺経路を修正する、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の乳房Ｘ線撮影装置。

【請求項7】

被検者の乳房に穿刺針を刺入する穿刺アダプタと、
乳房Ｘ線撮影装置によって収集された前記乳房の三次元画像データから複数の病変部を検出する検出部と、
前記複数の病変部の三次元的な分布から導出された回帰直線に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する導出部と、
前記穿刺経路に基づいて、前記穿刺アダプタを制御する制御部と
を備える、穿刺支援システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、乳房Ｘ線撮影装置及び穿刺支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、乳房Ｘ線撮影装置によって収集された画像データを用いて、乳房の生体組織診断で行われる穿刺を支援する技術が知られている。

【0003】

例えば、「乳房Ｘ線撮影装置」の一例であるマンモグラフィ装置によって撮影されたスカウト画像やステレオ画像等の二次元画像データを用いて、乳房に生じた病変の位置を三次元的に把握し、把握した位置を穿刺用の装置に入力することで、穿刺位置を機械的にガイドする技術が知られている。また、近年では、一度の撮影で複数のスライス画像からなる三次元画像データを収集することが可能な三次元マンモグラフィが普及してきており、当該三次元画像データを用いて、穿刺位置をガイドする技術も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２３３９６２号公報

【特許文献2】特開２００７−２１６０２２号公報

【特許文献3】特開２０１４−２０４９０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、より確実に病変部を含む検体を採取することができる乳房Ｘ線撮影装置及び穿刺支援システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置は、収集部と、検出部と、導出部とを備える。収集部は、被検者の乳房の三次元画像データを収集する。検出部は、前記三次元画像データから病変部を検出する。導出部は、前記病変部の三次元的な分布の直線性を解析し、当該直線性の解析結果に基づいて、前記乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路を導出する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置及び穿刺支援システムの構成例を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る穿刺針の一例を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置を用いて穿刺が行われる際の被検者のポジショニングの一例を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る導出機能による穿刺経路の導出を説明するための図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る導出機能による穿刺深さの導出を説明するための図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る導出機能による穿刺深さの導出を説明するための図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る導出機能による穿刺深さの導出を説明するための図である。

【図8】図８は、第１の実施形態に係る導出機能による穿刺経路の表示の一例を示す図である。

【図9】図９は、第１の実施形態に係る導出機能によって表示される乳房のＭＩＰ画像の一例を示す図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置による穿刺支援の処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、乳房Ｘ線撮影装置及び穿刺支援システムの実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、本願が開示する乳房Ｘ線撮影装置をマンモグラフィ装置に適用した場合の例を説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置及び穿刺支援システムの構成例を示す図である。例えば、図１に示すように、マンモグラフィ装置１００は、撮影台装置１１０と、高電圧発生装置１２０と、コンソール装置１３０とを有する。

【0010】

撮影台装置１１０は、支持台１１１と、Ｘ線発生装置１１２と、Ｘ線検出装置１１３と、撮影台１１４と、スタンド１１５と、基台１１６とを有する。

【0011】

支持台１１１は、被検者の乳房Ｂを支持するための台である。

【0012】

Ｘ線発生装置１１２は、Ｘ線管１１２ａと、Ｘ線絞り器１１２ｂとを有する。Ｘ線管１１２ａは、Ｘ線を発生させる。Ｘ線絞り器１１２ｂは、Ｘ線管１１２ａから発生したＸ線の照射範囲を制御する。

【0013】

Ｘ線検出装置１１３は、Ｘ線検出器１１３ａと、信号処理回路１１３ｂとを有する。Ｘ線検出器１１３ａは、乳房Ｂ及び支持台１１１を透過したＸ線を検出して電気信号に変換する。信号処理回路１１３ｂは、Ｘ線検出器１１３ａによって変換された電気信号からＸ線投影データを生成する。

【0014】

撮影台１１４は、Ｘ線発生装置１１２、支持台１１１及びＸ線検出装置１１３を支持している。具体的には、撮影台１１４は、Ｘ線発生装置１１２と、Ｘ線検出装置１１３とを、水平方向に沿った回転軸を挟んで対向させた状態で支持している。また、撮影台１１４は、支持台１１１を、Ｘ線発生装置１１２とＸ線検出装置１１３との間で移動可能に支持している。そして、撮影台１１４は、操作者による操作に応じて、支持台１１１を移動させる。

【0015】

スタンド１１５は、撮影台１１４を支持している。具体的には、スタンド１１５は、撮影台１１４を、前述した回転軸とともに上下方向へ移動可能に支持し、かつ、前述した回転軸を中心に回転可能に支持している。そして、スタンド１１５は、操作者による操作に応じて、撮影台１１４を移動又は回転させる。

【0016】

基台１１６は、スタンド１１５を立設させた状態で支持している。

【0017】

高電圧発生装置１２０は、Ｘ線管１１２ａに接続され、Ｘ線管１１２ａがＸ線を発生するための高電圧を供給する。

【0018】

コンソール装置１３０は、マンモグラフィ装置１００の全体を総括して制御する。具体的には、コンソール装置１３０は、入力回路１３１と、ディスプレイ１３２と、記憶回路１３３と、処理回路１３４とを有する。

【0019】

入力回路１３１は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力回路１３１は、処理回路１３４に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１３４へ出力する。例えば、入力回路１３１は、トラックボールやスイッチボタン、マウス、キーボード、タッチパネル等によって実現される。

【0020】

ディスプレイ１３２は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ１３２は、処理回路１３４に接続されており、処理回路１３４から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ１３２は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。

【0021】

記憶回路１３３は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路１３３は、信号処理回路１１３ｂによって生成されるＸ線投影データや、処理回路１３４によって生成される画像データ等を記憶する。例えば、記憶回路１３３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。

【0022】

処理回路１３４は、マンモグラフィ装置１００が有する各構成要素を制御することによって、マンモグラフィ装置１００の全体制御を行う。例えば、処理回路１３４は、プロセッサによって実現される。

【0023】

このような構成のもと、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、被検者の乳房Ｂの生体組織診断で行われる穿刺を支援するための構成を有している。例えば、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、乳がんの精密検査等で用いられる。なお、以下では、穿刺によって採取される病変部が石灰化である場合の例を説明する。

【0024】

本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、所定のスキャン起動に沿ってＸ線管１１２ａを移動させながら被検者の乳房ＢにＸ線を曝射して、Ｘ線検出器１１３ａの検出面に入射したＸ線を検出する構成を有する。また、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、検出されたＸ線に基づいて、フレームごとのＸ線画像を生成する構成を有する。すなわち、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、Ｘ線断層撮影装置（トモシンセシス（Tomosynthesis）とも呼ばれる）としての構成を有する。

【0025】

また、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、穿刺アダプタ２００を有する。穿刺アダプタ２００は、コンソール装置１３０による制御のもと、被検者の乳房Ｂに穿刺針を刺入する。ここで、穿刺アダプタ２００は、Vacume Assistant Biopsyや、Core Needle Biopsy等の様々な穿刺手技に対応可能となるように構成されている。

【0026】

具体的には、穿刺アダプタ２００は、アダプタ支持台２１０と、アダプタ圧迫板２２０と、穿刺針２３０とを有する。

【0027】

アダプタ支持台２１０は、被検者の乳房Ｂの穿刺が行われる際に、乳房Ｂを支持する。

【0028】

アダプタ圧迫板２２０は、アダプタ支持台２１０上に置かれた乳房Ｂを圧迫することで、乳房Ｂを押し広げた状態でアダプタ支持台２１０上に固定する。具体的には、アダプタ圧迫板２２０は、アダプタ支持台２１０に近付く方向及びアダプタ支持台２１０から離れる方向へ移動可能に設けられており、操作者による操作に応じて、双方向へ移動する。ここで、アダプタ圧迫板２２０の一部には、板の表面から裏面へ貫通するアクセス孔が形成されており、当該アクセス孔を介して、穿刺針２３０が乳房Ｂに刺入される。

【0029】

穿刺針２３０は、乳房Ｂから検体を採取するための針である。

【0030】

図２は、第１の実施形態に係る穿刺針２３０の一例を示す図である。例えば、図２に示すように、穿刺針２３０は、先端が尖った形状を有しており、当該先端から被検者の乳房Ｂに刺入される。また、穿刺針２３０は、中空の円筒状に形成されており、側面の一部に、穿刺針２３０の外側から内側へ通じる開口部２３０ａを有している。この開口部２３０ａは、穿刺針２３０が乳房Ｂに刺入された際に、検体を採取するための孔となる。

【0031】

ここで、本実施形態では、穿刺アダプタ２００は、Ｘ線発生装置１１２とＸ線検出装置１１３との間に配置されるように、撮影台装置１１０の支持台１１１上に装着される。これにより、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００では、アダプタ支持台２１０上に乳房Ｂが固定された状態で、乳房Ｂの撮影を行うことが可能となっている。

【0032】

図３は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００を用いて穿刺が行われる際の被検者のポジショニングの一例を示す図である。例えば、図３に示すように、乳房Ｂの穿刺が行われる際には、被検者は、椅子等に座って上半身を起こした座位の状態で、アダプタ支持台２１０上に乳房Ｂを載せる。そして、アダプタ圧迫板２２０がアダプタ支持台２１０に近付く方向へ移動されることで、アダプタ支持台２１０上に置かれた乳房Ｂが圧迫されて、押し広げられた状態でアダプタ支持台２１０上に固定される。なお、穿刺が行われる際の被検者の姿勢は、座位に限られず、側臥位であってもよいし、腹臥位であってもよい。

【0033】

そして、本実施形態では、コンソール装置１３０の処理回路１３４が、被検者の乳房Ｂを撮影した三次元画像データを用いて、穿刺アダプタ２００を制御することで、乳房Ｂの穿刺を機械的にガイドする。

【0034】

ここで、例えば、三次元画像データを用いて穿刺をガイドする場合には、穿刺アダプタ２００に対して、穿刺の目標となる位置を点で指定する方法もあり得る。例えば、穿刺の目標となる位置の点は、三次元画像データにおいて、複数のスライス画像が並ぶ方向における各スライス画像の位置をｚとし、各スライス画像における二次元の位置を（ｘ，ｙ）とした場合に、それらを組み合わせた三次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）によって指定される。

【0035】

しかしながら、穿刺の目標となる位置を点で指定した場合には、穿刺針２３０が刺入される角度によって、その点の周囲にある石灰化が検体に十分に含まれないこともあり得る。一般的に、穿刺によって採取される検体には、目標とされた位置にある石灰化だけではなく、その周囲にある石灰化も十分に含まれていることが求められる。採取された検体に石灰化が十分に含まれているか否かは、穿刺が行われた後にＸ線撮影等によって確認されるが、その結果、石灰化が十分に含まれていないと判定された場合には、再度、穿刺を行わなければならないこともあり、被検者に与える負担が大きい。

【0036】

このようなことから、本実施形態に係るマンモグラフィ装置１００は、より確実に病変部を含む検体を採取することができるように構成されている。

【0037】

具体的には、本実施形態では、処理回路１３４が、収集機能１３４ａと、検出機能１３４ｂと、導出機能１３４ｃと、制御機能１３４ｄとを有する。なお、本実施形態では、穿刺アダプタ２００と、処理回路１３４が有する検出機能１３４ｂ、導出機能１３４ｃ及び制御機能１３４ｄとが、穿刺支援システムを構成している。

【0038】

ここで、収集機能１３４ａは、特許請求の範囲における収集部の一例である。また、検出機能１３４ｂは、特許請求の範囲における検出部の一例である。また、導出機能１３４ｃは、特許請求の範囲における導出部の一例である。また、制御機能１３４ｄは、特許請求の範囲における制御部の一例である。

【0039】

収集機能１３４ａは、被検者の乳房Ｂの三次元画像データを収集する。

【0040】

具体的には、収集機能１３４ａは、高電圧発生装置１２０及びＸ線発生装置１１２を制御することで、三次元マンモグラフィを実行する。より具体的には、収集機能１３４ａは、所定のスキャン起動に沿ってＸ線管１１２ａを移動させながら被検者の乳房Ｂに対して複数の異なる方向からＸ線を照射し、その際にＸ線検出器１１３ａによって検出されたＸ線に基づいて、フレームごとのＸ線画像を生成する。そして、収集機能１３４ａは、生成されたＸ線画像に基づいて、三次元画像データ（ボリュームデータとも呼ばれる）を生成する。例えば、収集機能１３４ａは、乳房ＢをＭＬＯ（Mediolateral-Oblique：内外斜位）方向に撮影した三次元画像データや、ＣＣ（Cranio-Caudal：頭尾）方向に撮影した三次元画像データ等を生成する。そして、収集機能１３４ａは、生成した三次元画像データを記憶回路１３３に記憶させる。

【0041】

検出機能１３４ｂは、収集機能１３４ａによって収集された三次元画像データから石灰化を検出する。

【0042】

具体的には、検出機能１３４ｂは、収集機能１３４ａによって収集された乳房Ｂの三次元画像データを記憶回路１３３から読み出し、読み出した三次元画像データから石灰化を検出する。ここで、検出機能１３４ｂが石灰化を検出する方法としては、公知の各種の方法を用いることが可能である。例えば、検出機能１３４ｂは、三次元画像データに含まれる各ボクセルの輝度値に基づいて、輝度値が所定の閾値以上の領域を抽出することで、石灰化を検出する。

【0043】

導出機能１３４ｃは、検出機能１３４ｂによって検出された石灰化の三次元的な分布の直線性を解析し、当該直線性の解析結果に基づいて、乳房Ｂに穿刺針２３０を刺入する穿刺経路を導出する。さらに、導出機能１３４ｃは、石灰化の三次元的な分布の重心を導出し、当該重心の位置、及び、穿刺針２３０における開口部２３０ａの位置に基づいて、穿刺針２３０を刺入する穿刺深さを導出する。

【0044】

具体的には、導出機能１３４ｃは、まず、マンモグラフィ装置１００によって撮影される撮影空間を表す三次元座標上に、検出機能１３４ｂによって検出された石灰化を配置する。なお、ここでいう三次元座標は、マンモグラフィ装置１００に固有の座標として、Ｘ線検出器１１３ａの位置等に基づいて予め定義されている。そして、導出機能１３４ｃは、統計学的な処理を行うことによって、三次元座標上に配置された石灰化の分布の直線性を解析し、当該直線性の解析結果に基づいて、穿刺経路を導出する。

【0045】

本実施形態では、導出機能１３４ｃは、三次元座標上に配置された石灰化の分布に基づいて回帰直線を導出し、導出した回帰直線を穿刺経路とする。

【0046】

図４は、第１の実施形態に係る導出機能１３４ｃによる穿刺経路の導出を説明するための図である。ここで、図４に示す例では、三次元座標は、Ｘ線検出器１１３ａの検出面における二次元の方向に沿ったＸ軸及びＹ軸と、Ｘ線検出器１１３ａの検出面に垂直なＺ軸とで定義されている。また、図４に示す例では、三次元座標上に、三次元画像データに含まれる複数のスライス画像Ｓの位置と、Ｘ線検出器１１３ａの位置と、アダプタ圧迫板２２０の位置と、アダプタ圧迫板２２０に形成されているアクセス孔２２０ａの位置とを示している。

【0047】

例えば、図４に示すように、導出機能１３４ｃは、三次元座標上に配置された石灰化Ｃの分布から回帰直線Ｒを導出する。また、導出機能１３４ｃは、三次元座標上に配置された石灰化Ｃの分布の重心Ｇを導出する。そして、導出機能１３４ｃは、導出した回帰直線Ｒに基づいて、穿刺経路を設定する。

【0048】

ここで、例えば、前述したように、穿刺の目標となる位置を点で指定した場合には、図４に破線Ａで示す経路のように、目標となる位置の周囲にある石灰化を含まないように穿刺経路が設定されてしまうこともあり得る。その場合には、採取される検体に石灰化が十分に含まれないこともあり得る。これに対し、本実施形態では、石灰化の分布から導出された回帰直線Ｒに基づいて穿刺経路を設定することによって、より多くの石灰化を含むように、穿刺経路を設定することができる。これにより、採取される検体に、石灰化をより確実に含めることができるようになる。

【0049】

なお、乳房Ｂの穿刺を行う際の穿刺の方向（穿刺針２３０を刺入する方向）としては、乳房Ｂに対して、上側から下側へ向かう方向、右側から左側へ向かう方向、左側から右側へ向かう方向、前側から奥側へ向かう方向があり得る。そして、通常、これらの方向によって、乳房Ｂへ穿刺針２３０を刺入する際の装置上や検査上の制限（アクセス制限）が異なっている。

【0050】

そこで、本実施形態では、導出機能１３４ｃは、穿刺の方向に応じて、装置上や検査上の制限を考慮して、穿刺経路及び穿刺深さを導出する。

【0051】

例えば、乳房Ｂに対して上側から下側へ向かう方向に穿刺を行う場合には、穿刺針２３０は、アダプタ圧迫板２２０に形成されているアクセス孔２２０ａを通して、乳房Ｂに刺入されることになる。そのため、例えば、導出機能１３４ｃは、石灰化の分布から導出された回帰直線が上側から下側へ向かうものであった場合には、当該回帰直線に最も近く、かつ、重心Ｇを通り、かつ、アクセス孔２２０ａを通る経路を穿刺経路として導出する。なお、この場合に、アクセス孔２２０ａの位置や大きさは、穿刺が行われる時点での装置の状態に応じて、三次元座標と対応付けて予め設定されていることとする。

【0052】

また、例えば、乳房Ｂに対して右側から左側へ向かう方向、左側から右側へ向かう方向、又は、前側から奥側へ向かう方向に穿刺を行う場合には、穿刺針２３０は、アダプタ支持台２１０及びアダプタ圧迫板２２０を避けて、乳房Ｂに刺入されることになる。そのため、例えば、導出機能１３４ｃは、石灰化の分布から導出された回帰直線が右側から左側へ向かうもの、左側から右側へ向かうもの、又は、前側から奥側へ向かうものであった場合には、当該回帰直線に最も近く、かつ、重心Ｇを通り、かつ、アダプタ支持台２１０及びアダプタ圧迫板２２０と交差しない経路を穿刺経路として導出する。なお、この場合に、アダプタ支持台２１０及びアダプタ圧迫板２２０の位置や大きさは、穿刺が行われる時点での装置の状態に応じて、三次元座標と対応付けて予め設定されていることとする。

【0053】

図５〜７は、第１の実施形態に係る導出機能１３４ｃによる穿刺深さの導出を説明するための図である。例えば、図５〜７に示すように、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０が有する開口部２３０ａの軸方向における中心の位置と、石灰化の分布の重心Ｇの位置とが一致するように、穿刺針２３０の穿刺深さを導出する。なお、ここでいう穿刺深さは、例えば、乳房Ｂの皮膚表面から穿刺針２３０の先端までの距離である。

【0054】

ここで、例えば、図５に示すように、乳房Ｂに対して上側から下側へ向かう方向に穿刺を行う場合（バーチカルアプローチ）には、穿刺針２３０の先端が乳房Ｂを突き抜けないように、穿刺針２３０の先端とアダプタ支持台２１０との間に、予め決められた距離（以下、セーフティディスタンス）ＳＤを確保することが求められる。そのため、この場合には、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０の先端とアダプタ支持台２１０との間の距離が、セーフティディスタンスＳＤ以上となり、かつ、開口部２３０ａの軸方向における中心の位置が、石灰化の分布の重心Ｇの位置に最も近くなるように、穿刺針２３０の穿刺深さ（Ｚ軸方向の深さ）を導出する。ここで、例えば、穿刺針２３０の先端とアダプタ支持台２１０との間にセーフティディスタンスＳＤを確保した場合に、穿刺針２３０の開口部２３０ａの範囲内に重心Ｇが入らない場合には、操作者にその旨を報知してもよい。

【0055】

また、例えば、図６に示すように、乳房Ｂに対して左側から右側へ向かう方向に穿刺を行う場合（ラテラルアプローチ）には、穿刺針２３０の軸心とアダプタ支持台２１０との間にセーフティディスタンスＳＤを確保することが求められる。そのため、この場合には、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０の軸心とアダプタ支持台２１０との間の距離が、セーフティディスタンスＳＤ以上となるように、穿刺針２３０の穿刺経路の位置（Ｚ軸方向の位置）を導出する。ここで、例えば、穿刺針２３０の軸心とアダプタ支持台２１０との間にセーフティディスタンスＳＤを確保した場合に、穿刺針２３０の開口部２３０ａの範囲内に重心Ｇが入らない場合には、操作者にその旨を報知してもよい。

【0056】

また、例えば、図７に示すように、乳房Ｂに対して斜めに穿刺を行う場合（オブリークアクセス）もあり得る。この場合には、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０の先端とアダプタ支持台２１０との間の距離が、セーフティディスタンスＳＤ以上となり、かつ、開口部２３０ａの軸方向における中心の位置が、石灰化の分布の重心Ｇの位置に最も近くなるように、穿刺針２３０の穿刺深さ（Ｚ軸方向の深さ）、及び、穿刺経路の位置（Ｚ軸方向の位置）及び傾き（Ｚ軸方向に対する傾き）を導出する。

【0057】

そして、導出機能１３４ｃは、導出した穿刺経路に関する情報をディスプレイ１３２に表示する。

【0058】

図８は、第１の実施形態に係る導出機能１３４ｃによる穿刺経路の表示の一例を示す図である。例えば、図８に示すように、導出機能１３４ｃは、ディスプレイ１３２上に、各種のＧＵＩ（Graphical User Interface）を配置した操作画面３００を表示する。

【0059】

例えば、操作画面３００は、穿刺経路に関する情報を表示するための領域３１０、穿刺針２３０に関する情報を表示するための領域３２０、穿刺針２３０が有する開口部２３０ａに関する情報を表示するための領域３３０、穿刺の目標となる位置に関する情報を表示するための領域３４０、操作者へのメッセージを表示するための領域３５０、操作者から各種操作を受け付けるためのボタンやアイコン等を表示するための領域３６０等を含む。

【0060】

そして、導出機能１３４ｃは、穿刺経路に関する情報を表示するための領域３１０に、穿刺経路及び穿刺深さを示すグラフィック３１１を表示する。例えば、導出機能１３４ｃは、乳房Ｂの最大値投影（Maximum Intensity Projection：ＭＩＰ）画像３１２を生成して、穿刺経路に関する情報を表示するための領域３１０に表示する。

【0061】

図９は、第１の実施形態に係る導出機能１３４ｃによって表示される乳房ＢのＭＩＰ画像３１２の一例を示す図である。例えば、図９に示すように、導出機能１３４ｃは、三次元画像データをＹ軸方向に投影したＭＩＰ画像３１２を生成する。ここで、生成されるＭＩＰ画像３１２には、乳房Ｂに生じている石灰化の分布が描出される。

【0062】

なお、導出機能１３４ｃによって生成されるＭＩＰ画像３１２は、Ｚ軸方向に投影したものであってもよいし、Ｘ軸方向に投影したものであってもよい。例えば、導出機能１３４ｃは、導出した穿刺経路の方向に応じて、穿刺経路が把握しやすくなる投影方向で、ＭＩＰ画像３１２を生成する。

【0063】

そして、例えば、図８に示すように、導出機能１３４ｃは、生成したＭＩＰ画像３１２に重畳させて、穿刺針２３０の形状を模したグラフィック３１１を表示する。このとき、導出機能１３４ｃは、三次元座標に基づいて、導出した穿刺経路及び穿刺深さの位置が示されるように、グラフィック３１１をＭＩＰ画像３１２と位置合わせして表示する。

【0064】

ここで、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺経路及び穿刺深さを示すグラフィック３１１に加えて、アダプタ支持台２１０の位置を示すグラフィック３１３や、アダプタ圧迫板２２０の位置を示すグラフィック３１４、セーフティディスタンスを示すグラフィック３１５をさらにＭＩＰ画像３１２に重畳させて表示してもよい。このとき、導出機能１３４ｃは、三次元座標に基づいて、各グラフィックをＭＩＰ画像３１２と位置合わせして表示する。

【0065】

なお、導出機能１３４ｃは、ＭＩＰ画像３１２を表示する代わりに、三次元画像データから生成したスライス画像を表示してもよい。その場合には、例えば、導出機能１３４ｃは、導出した穿刺経路が通る位置のスライス画像を生成して表示する。

【0066】

また、導出機能１３４ｃは、穿刺経路、及び、石灰化の分布の範囲に基づいて、穿刺針２３０の太さを推定する。

【0067】

具体的には、導出機能１３４ｃは、三次元画像データから検出された石灰化の分布に基づいて、導出した穿刺経路で穿刺を行う場合に適した穿刺針２３０の太さを推定する。例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺経路と直交する方向における石灰化の分布の範囲の大きさに基づいて、予め記憶回路１３３に記憶されている複数の穿刺針２３０の太さの中から、適切な太さを選択する。

【0068】

この場合には、例えば、穿刺経路と直交する方向における石灰化の分布の範囲の大きさについて、予め複数の閾値を段階的に設定し、閾値ごとに、適切な太さの穿刺針２３０を対応付けておく。そして、導出機能１３４ｃは、穿刺経路と直交する方向における石灰化の分布の範囲の大きさと各閾値とを比較することで、複数の穿刺針２３０の中から適切な太さの穿刺針２３０を選択する。

【0069】

そして、例えば、図８に示すように、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０に関する情報を表示するための領域３２０に、複数の穿刺針２３０を示す情報を表示し、さらに、その中で、選択した穿刺針２３０を示す情報３２０ａを識別可能に表示する。これにより、操作者に対して、予め用意された穿刺針２３０の中から、導出された穿刺経路で穿刺を行う場合に推奨される穿刺針２３０を提示することができるようになる。

【0070】

その後、導出機能１３４ｃは、表示した複数の穿刺針２３０の中からいずれか一つの穿刺針２３０を選択する操作を操作者から受け付ける。なお、このとき、例えば、導出機能１３４ｃは、操作者によって選択された穿刺針２３０の太さに応じて、穿刺経路及び穿刺深さを示すグラフィック３１１の太さを動的に変更してもよい。

【0071】

さらに、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０によって検体が採取される領域を予測し、当該領域の位置及び大きさを示す情報を穿刺経路と関連付けて表示する。

【0072】

例えば、図８に示すように、導出機能１３４ｃは、穿刺経路及び穿刺深さを示すグラフィック３１１に重畳させて、穿刺針２３０によって検体が採取される領域の範囲を示すグラフィック３１６を表示する。この場合には、例えば、複数の穿刺針２３０について、それぞれによって検体が採取される領域の位置及び大きさを示す情報を予め記憶回路１３３に記憶させておく。そして、導出機能１３４ｃは、推定した太さの穿刺針２３０、又は、操作者によって選択された穿刺針２３０について、記憶回路１３３を参照して、対応する領域の位置及び大きさを取得し、グラフィック３１１を表示させる際の位置及び大きさを決定する。

【0073】

ここで、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺で用いられる穿刺針２３０が最終的に決定された時点で、当該穿刺針２３０に関する領域の情報を表示する。または、例えば、導出機能１３４ｃは、操作者によって穿刺針２３０が選択されるたびに、選択された穿刺針２３０に関する領域の情報を動的に表示してもよい。

【0074】

そして、導出機能１３４ｃは、操作者から受け付けた操作に応じて、穿刺経路を修正する。

【0075】

例えば、導出機能１３４ｃは、操作画面３００を介して、穿刺経路及び穿刺深さを示すグラフィック３１１の位置を変更する操作を操作者から受け付け、受け付けた操作に応じて、設定済みの穿刺経路を修正する。これにより、操作者が、穿刺経路及び穿刺深さを適宜に調整することが可能になる。

【0076】

制御機能１３４ｄは、導出機能１３４ｃによって導出された穿刺経路に基づいて、穿刺アダプタ２００を制御する。

【0077】

具体的には、制御機能１３４ｄは、操作画面３００を介して、穿刺を実行する指示を操作者から受け付ける。そして、制御機能１３４ｄは、穿刺を実行する指示を操作者から受け付けた場合には、その時点で設定されている穿刺経路（導出機能１３４ｃによって導出された穿刺経路、又は、操作者によって修正された穿刺経路）に基づいて、当該穿刺経路で穿刺を行うように穿刺アダプタ２００を制御する。このとき、例えば、制御機能１３４ｄは、穿刺経路の位置や方向を示す情報を穿刺アダプタ２００に入力することによって、穿刺アダプタ２００を制御する。

【0078】

以上、処理回路１３４が有する各処理機能について説明した。ここで、図１に示す例では、処理回路１３４が有する処理機能がそれぞれ単一の処理回路によって実現されることとしたが、実施形態はこれに限られない。処理回路１３４が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0079】

また、処理回路１３４が有する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３３に記憶される。処理回路１３４は、各プログラムを記憶回路１３３から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで、各プログラムに対応する処理機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１３４は、図１に示した各処理機能を有することとなる。

【0080】

図１０は、第１の実施形態に係るマンモグラフィ装置１００による穿刺支援の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図１０に示すように、本実施形態では、まず、収集機能１３４ａが、被検者の乳房Ｂの三次元画像データを収集する（ステップＳ１０１）。ここで、ステップＳ１０１は、例えば、処理回路１３４が収集機能１３４ａに対応する所定のプログラムを記憶回路１３３から読み出して実行することにより実現される。

【0081】

続いて、検出機能１３４ｂが、収集機能１３４ａによって収集された三次元画像データから石灰化を検出する（ステップＳ１０２）。ここで、ステップＳ１０２は、例えば、処理回路１３４が検出機能１３４ｂに対応する所定のプログラムを記憶回路１３３から読み出して実行することにより実現される。

【0082】

続いて、導出機能１３４ｃが、検出機能１３４ｂによって検出された石灰化の三次元的な分布の直線性を解析し（ステップＳ１０３）、穿刺経路及び穿刺深さを導出する（ステップＳ１０４）。その後、導出機能１３４ｃは、穿刺経路に関する情報をディスプレイ１３２に表示する（ステップＳ１０５）。ここで、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５は、例えば、処理回路１３４が導出機能１３４ｃに対応する所定のプログラムを記憶回路１３３から読み出して実行することにより実現される。

【0083】

そして、制御機能１３４ｄが、穿刺を実行する指示を操作者から受け付けた場合に（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、その時点で設定されている穿刺経路で穿刺が行われるように、穿刺アダプタ２００を制御する（ステップＳ１０７）。ここで、ステップＳ１０６及びＳ１０７は、例えば、処理回路１３４が制御機能１３４ｄに対応する所定のプログラムを記憶回路１３３から読み出して実行することにより実現される。

【0084】

上述したように、本実施形態では、石灰化の三次元的な分布の直線性を解析した解析結果に基づいて、乳房に穿刺針を刺入する穿刺経路が導出されるので、より多くの石灰化を含むように、穿刺経路を設定することができる。したがって、本実施形態によれば、より確実に病変部を含む検体を採取することができるようになる。また、この結果、再生検を減らすことが可能になる。

【0085】

なお、上述した第１の実施形態は、処理回路１３４が有する各処理機能の一部を適宜に変更して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した第１の実施形態に係る変形例を他の実施形態として説明する。

【0086】

（第２の実施形態）
例えば、上述した実施形態では、導出機能１３４ｃが一つの穿刺経路を導出する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。

【0087】

前述したように、乳房Ｂの穿刺を行う際の穿刺の方向（穿刺針２３０を刺入する方向）としては、乳房Ｂに対して、上側から下側へ向かう方向、右側から左側へ向かう方向、左側から右側へ向かう方向、前側から奥側へ向かう方向があり得る。そこで、例えば、第２の実施形態として、導出機能１３４ｃは、これらの複数の方向それぞれについて、穿刺経路を導出してもよい。

【0088】

この場合には、例えば、導出機能１３４ｃは、乳房Ｂに対して上側から下側へ向かう方向については、石灰化の分布から導出された回帰直線に最も近く、かつ、重心Ｇを通り、かつ、アクセス孔２２０ａを通る経路を穿刺経路として導出する。また、例えば、導出機能１３４ｃは、乳房Ｂに対して右側から左側へ向かう方向については、石灰化の分布から導出された回帰直線に最も近く、かつ、重心Ｇを通り、かつ、乳房Ｂに対して右側からアクセスする経路を穿刺経路として導出する。また、例えば、導出機能１３４ｃは、乳房Ｂに対して左側から右側へ向かう方向については、石灰化の分布から導出された回帰直線に最も近く、かつ、重心Ｇを通り、かつ、乳房Ｂに対して左側からアクセスする経路を穿刺経路として導出する。また、例えば、導出機能１３４ｃは、乳房Ｂに対して前側から奥側へ向かう方向については、石灰化の分布から導出された回帰直線に最も近く、かつ、重心Ｇを通り、かつ、乳房Ｂに対して前側からアクセスする経路を穿刺経路として導出する。なお、本実施形態でも、導出機能１３４ｃは、第１の実施形態と同様に、穿刺の方向に応じて、装置上や検査上の制限を考慮して、穿刺経路や穿刺深さを導出する。

【0089】

また、導出機能１３４ｃは、導出した複数の穿刺経路それぞれについて、穿刺経路に関する情報を表示するための領域３１０に、穿刺経路及び穿刺深さを示すグラフィック３１１を表示する。ここで、導出機能１３４ｃは、複数のグラフィック３１１を同時に表示してもよいし、操作者による操作に応じて切り替えて表示してもよい。そして、導出機能１３４ｃは、表示した複数の穿刺経路の中から一つの穿刺経路を選択する操作を操作者から受け付け、選択された穿刺経路を、穿刺アダプタ２００に入力する穿刺経路として設定する。

【0090】

なお、例えば、導出機能１３４ｃは、予め、穿刺を行う方向を指定する操作を操作者から受け付けるようにしてもよい。その場合には、導出機能１３４ｃは、操作者から受け付けた穿刺の方向について、穿刺経路を導出する。さらに、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺を行う方向の指定を省略できるようにしてもよい。その場合には、導出機能１３４ｃは、操作者から穿刺の方向が指定された場合には、指定された方向について穿刺経路を導出し、操作者から穿刺の方向が指定されなかった場合には、複数の方向について穿刺経路を導出する。

【0091】

前述したように、穿刺が行われる際の被検者の姿勢としては、座位や側臥位、腹臥位等があり得るが、被検者の姿勢によって、穿刺針２３０を刺入しやすい穿刺経路は異なると考えられる。これについて、本実施形態によれば、導出機能１３４ｃが、複数の方向について穿刺経路を導出することによって、被検者の姿勢等に応じて、より適切な穿刺経路を設定できるようになる。

【0092】

（第３の実施形態）
また、上述した第１の実施形態では、導出機能１３４ｃが、石灰化の三次元的な分布の重心の位置、及び、穿刺針２３０における開口部２３０ａの位置に基づいて、穿刺針２３０を刺入する穿刺深さを導出する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。

【0093】

例えば、第３の実施形態として、導出機能１３４ｃは、乳房Ｂに対して関心領域を指定する操作を操作者から受け付け、当該関心領域の位置、及び、穿刺針２３０における開口部２３０ａの位置に基づいて、穿刺針２３０を刺入する穿刺深さを導出してもよい。

【0094】

この場合には、例えば、導出機能１３４ｃは、穿刺針２３０が有する開口部２３０ａの軸方向における中心の位置と、操作者によって指定された関心領域の中心点の位置とが一致するように、穿刺針２３０の穿刺深さを導出する。なお、本実施形態でも、導出機能１３４ｃは、第１の実施形態と同様に、穿刺の方向に応じて、装置上や検査上の制限を考慮して、穿刺経路及び穿刺深さを導出する。

【0095】

なお、本実施形態では、導出機能１３４ｃは、石灰化の分布の重心Ｇを導出しなくてもよいし、第１の実施形態と同様に導出してもよい。石灰化の分布の重心Ｇを導出する場合には、導出機能１３４ｃは、まず、第１の実施形態と同様に、導出した重心Ｇに基づいて穿刺経路及び穿刺深さを導出する。その後、導出機能１３４ｃは、導出した重心Ｇを関心領域として、当該関心領域の位置を変更する操作を操作者から受け付ける。そして、導出機能１３４ｃは、関心領域の位置が変更された場合には、変更後の関心領域の位置に基づいて、穿刺経路及び穿刺深さを導出し直す。

【0096】

（第４の実施形態）
また、上述した第１の実施形態では、導出機能１３４ｃが、穿刺経路に関する情報をコンソール装置１３０のディスプレイ１３２に表示する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。

【0097】

例えば、第４の実施形態として、穿刺アダプタ２００がディスプレイを有していてもよい。この場合には、導出機能１３４ｃは、穿刺経路に関する情報を穿刺アダプタ２００のディスプレイに表示してもよい。このように、穿刺経路に関する情報を穿刺アダプタ２００のディスプレイに表示することによって、操作者が、乳房Ｂにより近い位置で穿刺経路を確認できるようになり、乳房Ｂと穿刺経路との位置関係をより容易に把握できるようになる。

【0098】

なお、上述した実施形態において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。ここで、記憶回路１３３にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。

【0099】

なお、プロセッサによって実行されるプログラムは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、後述する各機能を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。

【0100】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、より確実に病変部を含む検体を採取することができる。

【0101】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0102】

１００ マンモグラフィ装置
１３０ コンソール装置
１３４ 処理回路
１３４ａ 収集機能
１３４ｂ 検出機能
１３４ｃ 導出機能
１３４ｄ 制御機能
２００ 穿刺アダプタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】