(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】
(24)【登録日】2023-12-01
(45)【発行日】2023-12-11
(54)【発明の名称】X線画像を取得するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
A61B 6/00 20060101AFI20231204BHJP
【FI】
A61B6/00 360Z
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019219575
(22)【出願日】2019-12-04
【審査請求日】2020-12-22
【審判番号】
【審判請求日】2022-11-11
(32)【優先日】2018-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390041542
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】100151286
【氏名又は名称】澤木 亮一
(72)【発明者】
【氏名】ローレンス・ヴァンキャンバーグ
(72)【発明者】
【氏名】ステファン・ベディン
(72)【発明者】
【氏名】ヘレン・ダヴァル
(72)【発明者】
【氏名】アグネス・ル・ロウ
(72)【発明者】
【氏名】アレクシス・ヒュバート
(72)【発明者】
【氏名】ゴドフレイン・ジャック・コウンコウ
【合議体】
【審判長】樋口 宗彦
【審判官】伊藤 幸仙
【審判官】櫃本 研太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-10772(JP,A)
【文献】特開2018-175007(JP,A)
【文献】特開2000-201911(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0020473(US,A1)
【文献】米国特許第10751021(US,B2)
【文献】欧州特許第3669784(EP,B1)
(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】
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)と、
1つまたは複数の画像取得因子(22)を取得するように動作可能なセンサ(20)であって、前記1つまたは複数の画像取得因子は、医療スタッフメンバー(70)によって行われるジェスチャ(68)を含む、センサと、
前記X線エミッタ(14)、前記X線検出器(16)、および前記センサ(20)と電子通信するコントローラ(24)であって、
前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)を介して患者(12)のX線画像を取得すること、および
前記センサ(20)から前記1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信すること、
前記ジェスチャを含む前記1つまたは複数の画像取得因子(22)
に基づいて前記X線画像のビュー名(30)を生成することであって、前記ビュー名は撮影方向を示す名称を含む、ビュー名を生成すること
を実行するように動作可能であるコントローラ(24)と
を備える、X線撮像システム(10)。
【請求項2】
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)と、
1つまたは複数の画像取得因子(22)を取得するように動作可能なセンサ(20)であって、前記1つまたは複数の画像取得因子は、立位、座位、又は臥位を含む、センサと、
前記X線エミッタ(14)、前記X線検出器(16)、および前記センサ(20)と電子通信するコントローラ(24)であって、
前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)を介して患者(12)のX線画像を取得すること、および
前記センサ(20)から前記1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信すること、
立位、座位、又は臥位を含む前記1つまたは複数の画像取得因子(22)
に基づいて前記X線画像のビュー名(30)を生成することであって、前記ビュー名は撮影方向を示す名称を含む、ビュー名を生成すること
を実行するように動作可能であるコントローラ(24)と
を備える、X線撮像システム(10)。
【請求項3】
前記センサ(20)は、光学カメラ(56)を含む、請求項1又は2に記載のシステム(10)。
【請求項4】
前記センサ(20)は、深度カメラ(58)をさらに含む、請求項3に記載のシステム(10)。
【請求項5】
前記センサ(20)は、熱撮像カメラ(60)をさらに含む、請求項4に記載のシステム(10)。
【請求項6】
前記センサ(20)は、前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)から距離を置いて取り付けられる、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項7】
前記ビュー名(30)は、
乳房(72)の左右差、
前記X線エミッタの回転角度(φ)、および
前記患者(12)の位置(64)
に基づいている、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項8】
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)を介して患者(12)のX線画像を取得すること、
センサ(20)から1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信することであって、前記1つまたは複数の画像取得因子は、医療スタッフメンバー(70)によって行われるジェスチャ(68)を含む、1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信すること、
前記ジェスチャを含む前記1つまたは複数の画像取得因子(22)
に基づいて前記X線画像のビュー名(30)を生成することであって、前記ビュー名は撮影方向を示す名称を含む、ビュー名を生成すること
が実行されるようにコントローラ(24)を適合させる命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項9】
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)を介して患者(12)のX線画像を取得すること、
センサ(20)から1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信することであって、前記1つまたは複数の画像取得因子は、立位、座位、又は臥位を含む、1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信すること、
立位、座位、又は臥位を含む前記1つまたは複数の画像取得因子(22)
に基づいて前記X線画像のビュー名(30)を生成することであって、前記ビュー名は撮影方向を示す名称を含む、ビュー名を生成すること
が実行されるようにコントローラ(24)を適合させる命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、一般に、医療撮像に関し、より具体的には、X線画像を取得するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
X線ベースの撮像システムは、患者を通してX線を生成および送信することによって患者の内部構造の画像を取得し、X線は、検出器によってその後受信される。乳房マンモグラフィ機械は、人間の乳房内の疑わしい病変を診断的に撮像および/または生検するために典型的には使用されるX線ベースの撮像システムの一種である。理解されるように、ほとんどのマンモグラフィ機械は、乳房を撮像するために多種多様な異なる向き/視点を提供し、米国放射線学会(「ACR」)は、それらの標準命名規則を設定している。
【0003】
従来、取得された乳房のX線画像は、医療従事者が手動で検査し、ラベル付けする必要があった。しかし、X線画像の手動検査およびラベル付けは時間のかかるプロセスであることが多く、これも人為的エラーの傾向があった。したがって、多くのマンモグラフィ機械は、事前に構成された選択可能なオプションを提供することによって、X線画像のACR標準名のラベル付けに人間が関与する量を制限しようとしている。例えば、一部のマンモグラフィ機械は、例示的なグラフィック、例えば、選択可能な名前に対応するシミュレートされたビューを有する事前に選ばれたリストからビュー名を選択することを医療従事者に可能にする。しかし、理解されるように、そのようなプロセスは、人為的エラーの影響を受けやすいままである。
【0004】
加えて、多くのマンモグラフィ機械は、異なる装置でサンプルを撮像するのではなく、患者から取得された直後に生検サンプルを撮像することが可能になっている。しかし、そのようなマンモグラフィ機械は、生検サンプルを撮像することを機械に知らせるために人間の入力を必要とし、通常、乳房の撮像に使用されるものとは異なる撮像パラメータが必要である。
【0005】
さらに、一部のマンモグラフィ機械は、様々な撮像アクセサリ、例えば、拡大鏡、生検ツールなどの利用を検出することが不可能である。理解されるように、マンモグラム中に撮像アクセサリを自動的に検出する能力が望ましい。
【0006】
したがって、X線画像を取得するための改良されたX線撮像システムおよび方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【発明の概要】
【0008】
一実施形態では、X線撮像システムが提供される。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、1つまたは複数の画像取得因子を取得するように動作可能なセンサと、X線エミッタ、X線検出器、およびセンサと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、X線エミッタおよびX線検出器を介して患者のX線画像を取得し、センサから1つまたは複数の画像取得因子を受信し、1つまたは複数の画像取得因子に少なくとも部分的に基づいてX線画像のビュー名を生成するように動作可能である。
【0009】
別の実施形態では、X線撮像システムが提供される。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、1つまたは複数の画像取得因子を取得するように動作可能なセンサと、X線エミッタ、X線検出器、およびセンサと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、センサから1つまたは複数の画像取得因子を受信し、1つまたは複数の画像取得因子の少なくとも一部に基づいて、X線画像が患者の生検サンプルのものであることを検出し、生検サンプルに少なくとも部分的に基づいてシステムの1つまたは複数の撮像パラメータを調整し、1つまたは複数の撮像パラメータに少なくとも部分的に基づいてX線エミッタおよびX線検出器を介してX線画像を取得するように動作可能である。
【0010】
さらに別の実施形態では、X線撮像システムが提供される。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、患者の光学画像を取得するように動作可能な光学カメラと、X線エミッタ、X線検出器、および光学カメラと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、光学カメラから光学画像を受信し、人工知能サブシステムを介して患者のX線画像のビュー名を生成し、X線エミッタおよびX線検出器を介してX線画像を取得するように動作可能である。
【0011】
さらに別の実施形態では、X線撮像システムが提供される。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、患者の光学画像を取得するように動作可能な光学カメラと、X線エミッタ、X線検出器、およびセンサと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、センサから光学画像を受信し、光学画像内の撮像アクセサリを検出するように動作可能である。
【0012】
さらに別の実施形態では、命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。記憶された命令は、X線エミッタおよびX線検出器を介して患者のX線画像を取得し、センサから1つまたは複数の画像取得因子を受信し、1つまたは複数の画像取得因子に少なくとも部分的に基づいてX線画像のビュー名を生成するようにコントローラを適合させる。
【0013】
本発明は、非限定的な実施形態の以下の説明を、添付の図面を参照して読むことにより、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の一実施形態による、患者のX線画像を取得するためのX線撮像システムの斜視図である。
【
図2】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムのセンサの図である。
【
図3】本発明の一実施形態による、
図1のX線システムの撮像デバイスの図である。
【
図4】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムによって取得された画像取得因子、ならびにX線撮像システムによって生成された撮像パラメータおよびビュー名を示す図である。
【
図5】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムに対して立位位置にある患者の図である。
【
図6】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムに対して座位位置にある患者の図である。
【
図7】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムに対して臥位位置にある患者の図である。
【
図8】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムのセンサによる1つまたは複数の画像の取得の図である。
【
図9】本発明の一実施形態による、
図8の1つまたは複数の画像に少なくとも部分的に基づいて、
図1のX線撮像システムのコントローラによって検出された患者および/または医療オペレータのキーポイントの図である。
【
図10】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムの畳み込みニューラルネットワークおよびグラフィカルユーザインターフェース(「GUI」)の図である。
【
図11】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムの生検装置の図である。
【
図12】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムの拡大鏡の図である。
【
図13】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムによって撮像されている生検サンプルの側面プロファイル図を示す図である。
【
図14】本発明の一実施形態による、
図1のX線撮像システムによって撮像されている
図13の生検サンプルの上面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の例示的な実施形態について詳しく説明するが、その例が添付の図面に示されている。可能な限り、図面全体を通して使用されている同一の参照符号は、同一または同様の部分を示し、重複する説明は省略する。
【0016】
本明細書で使用する場合、「実質的に」「一般に」、および「約」という用語は、構成要素またはアセンブリの機能的目的を達成するのに適した理想的な所望の条件に対して、合理的に達成可能な製造およびアセンブリ公差内の条件を示す。本明細書で使用する場合、「電気的に結合された」、「電気的に接続された」、および「電気的通信」は、電流が一方から他方に流れることができるように、参照される要素が直接的または間接的に接続されることを意味する。接続は、直接的な導電性接続、すなわち、介在する容量性、誘導性または能動要素がない、誘導性接続、容量性接続、および/または任意の他の適切な電気的接続を含むことができる。介在する構成要素が存在してもよい。加えて、「衝突する」および/または「衝突」という用語は、撮像アクセサリ(生検装置を含む)および撮像/生検される対象に関して本明細書で使用される場合、撮像アクセサリの一部が予期しないおよび/または望ましくない方法で対象の問題/組織を歪める/接触する状況/シナリオ/イベントを指す。
【0017】
さらに、本明細書に開示される実施形態は、乳房撮像および/または生検システムならびに手順に関して説明されるが、本発明の実施形態は、他のタイプの撮像および/または生検システムならびに手順に適用可能であり得ることを理解されたい。またさらに、理解されるように、本発明に関連する撮像システムの実施形態は、一般に組織を分析するために使用されてもよく、人間の組織に限定されない。なおさらに、本明細書の実施形態は、X線撮像を対象とするものとして開示されているが、本発明の実施形態は、他のタイプの電磁放射を利用し得ることが理解されるであろう。
【0018】
ここで
図1を参照すると、本発明の一実施形態による、患者12(
図5~
図8)のX線画像を取得するためのX線撮像システム10の主要な構成要素が示されている。理解されるように、実施形態では、システム10は、撮像デバイス18を集合的に形成するように互いに対向して配置される、X線エミッタ14およびX線検出器16を含む。
図1は、トモシンセシスマンモグラフィ機械の一部として撮像デバイス18を示しているが、実施形態では、撮像デバイス18は、他のタイプの撮像システムに組み込まれ得る、すなわち、その一部を形成し得ることが理解される。
図1に示すように、システム10は、1つまたは複数の画像取得因子22(
図4)を取得するように動作可能なセンサ20と、X線エミッタ14、X線検出器16、およびセンサ20と電子通信するコントローラ24とをさらに含む。
【0019】
動作中、一実施形態によれば、撮像デバイス18は、患者12の1つまたは複数のX線画像を得る、すなわち、エミッタ14は、検出器16によって受信されるX線を患者12を通して送信する。コントローラ24は、有線および/または無線接続であってもよいデータリンク28を介して、撮像デバイス18と電子的に通信する。実施形態では、コントローラ24は、エミッタ14および検出器16を介して患者12のX線画像を取得し、センサ20から1つまたは複数の画像取得因子22を受信し、1つまたは複数の画像取得因子22に少なくとも部分的に基づいてX線画像のビュー名30(
図4)を生成するように動作可能である。コントローラ24は、有線および/または無線データリンク、例えば、Wifiを介してエミッタ14、検出器16および/またはセンサ20と通信することができる。ビュー名30は、ACR準拠のビュー名であってもよい。理解されるように、ある特定の態様では、コントローラ24はセンサ20を制御しなくてもよく、取得因子22を受信してもよく、例えば、センサ20を動作させるコントローラは、ビュー名30を生成するコントローラ24と異なってもよい。
【0020】
図1にさらに示すように、X線エミッタ14は、1つまたは複数の位置の間で選択的に調整可能であってもよく、例えば、X線エミッタ14は、X線エミッタ14が縦軸36の周りを回転するように、回転可能なマウント34を介してスタンド/サポート32に取り付けることができる。X線検出器16は、X線を受信するように動作可能であり、表面38を有する。実施形態では、撮像デバイス18は、スタンド32に取り付けられ、患者12の一部、例えば、乳房を表面38に対して圧縮および/または拘束するように軸42(および/または他の軸/方向)に沿ってスライド可能に調整可能である1つまたは複数のパドル40、例えば、圧縮プレートを含むことができる。
【0021】
コントローラ24は、少なくとも1つのプロセッサ/CPU42と、メモリデバイス44とを有するワークステーションであってもよい。他の実施形態では、コントローラ24は、上記で開示されたシステム10の様々な構成要素の1つまたは複数に埋め込む/統合することができる。実施形態では、コントローラ24は、リンク28を介してパドル40、および/または生検装置46(
図11)とさらに電気的に通信することができる。実施形態では、コントローラ24は、システム10のオペレータをX線エミッタ14によって放出されたX線から保護する放射シールド46を含むことができる。コントローラ24は、ディスプレイ48、キーボード50、マウス52、および/またはユーザインターフェース54、例えば、GUIを介したシステム10の制御を容易にする他の適切なユーザ入力デバイスをさらに含むことができる。
【0022】
図2に目を向けると、センサ20は、光学カメラ56、深度カメラ58、熱撮像カメラ60、および/または他の適切なセンサ、例えば、圧力センサ、温度センサ、レーザなどの1つまたは複数を含み得る。センサ20は、(
図1に示すように)エミッタ14および検出器16から距離を置いて配置することができ、または(
図3に示すように)エミッタ14および検出器16の少なくとも1つ、もしくはシステム10の任意の他の構成要素に組み込むことができる。センサ20、および/またはカメラ56、58および60は、患者12、医療従事者/オペレータ70(
図5)および/または部屋/シーン61(
図1および
図3)、例えば、システム10が配置される環境/部屋の画像を取得するように動作可能である。光学カメラ56は、赤緑青(「RGB」)カメラであってもよく、深度カメラ58は、立体カメラおよび/または赤外線カメラと結合された赤外線プロジェクタであってもよい。カメラ56、58および60は、同じハウジング63内に配置されてもよく、互いに離れて配置されてもよい。
【0023】
図4に移ると、画像取得因子22は、患者12の形態62、患者12の位置64、シーン分析66、医療オペレータ/技師70のジェスチャ68(
図5~
図6および
図8)、および/またはビュー名30を決定するのに適した他の因子を含むことができる。患者12に関して本明細書で使用する場合、「形態」という用語は、患者12の検出された形状を意味する。コントローラ24は、患者12の位置64を立位(
図5)、座位(
図6)または臥位(
図7)の1つとして決定するように動作可能であり得る。本明細書で使用する場合、「シーン分析」という用語は、キャプチャされた画像内の以下の特徴:患者12の向きおよび/もしくは場所、医療オペレータ70の向きおよび/もしくは場所、ならびに/または機器の部品、例えば、撮像デバイス18、生検装置46、椅子、ベッドなどの向きおよび/もしくは場所、の1つまたは複数に少なくとも部分的に基づいてセンサ20によってキャプチャされた画像の検出されたセマンティックコンテキストを指す。医療オペレータ70のジェスチャ68は、手の信号、例えば、親指を立てる、身体の位置、例えば、伸ばした腕、またはセンサ20によって検出され得る他の適切な移動であってもよく、ある特定の態様では、メモリデバイス44に事前に保存されてもよい。言い換えれば、システム10は、特定のビュー名30に対応するものとして特定のジェスチャを認識するように構成され得る。
【0024】
図8および
図9に示すように、コントローラ24は、センサ20を介して、患者12および/もしくは医療オペレータ70のいずれかの1つまたは複数のキーポイント、例えば、頭74、肩76および78、肘80および82、手84および86、腰88および90、膝92および94、ならびに/または足96および98を検出することによって、患者12および/もしくは医療オペレータ70の位置64(
図4)を決定し得る。次に、コントローラ24は、キーポイントを撮像デバイス18の既知の場所に登録することができる。言い換えれば、コントローラ24は、撮像デバイス18の既知の場所に関してキーポイントの3D空間内の場所を決定することができる。コントローラ24はまた、X線検出器16に関して深度カメラ58を介して、重心、例えば、患者12の検出された腰88および90の間の中心位置を特定して追跡することができる。コントローラ24はまた、様々なキーポイントアルゴリズム、例えば、RGB画像のみが利用可能なときの2Dアルゴリズム、ならびにRGB画像および深度情報が利用可能なときの3Dアルゴリズムを用いて、特徴を抽出し、患者12の身体部分の左右差、例えば、左対右の肩の角度、胴体の角度、腕の位置などを決定することができる。深度情報を抽象化するために、コントローラ24は、深度カメラ58から第1の基準フレームを取得し、それを深度カメラ58からの第2のフレームで微分、例えば、減算することができ、これにより深度カメラ58の視野内で、あらゆる移動する対象、例えば、人間に深度座標の割り当てを提供する。実施形態では、コントローラ24は、患者12、医療オペレータ70、および/またはシーン61内の他の関心対象の位置および/または向きを追跡および/または予測するために、コントローラ24によって使用され得る深度モデルをさらに構築することができる。
【0025】
実施形態では、コントローラ24によるビュー名30の生成は、システム10の情報、例えば、軸36の周りのX線エミッタ14および/もしくは検出器16の回転角度φ(
図1)、乳房サポートのタイプ(例えば、MAGサポート104(
図12))またはX線画像を取得するために使用されるパドル40のタイプ(例えば、SPOTパドル)に少なくとも部分的にさらに基づいてもよい。実施形態では、コントローラ24によるビュー名30の生成は、オペレータ70によってGUI54を介してシステム10に入力され得る乳房内容情報、例えば、インプラントサフィックス(implant suffix)に少なくとも部分的にさらに基づいてもよい。実施形態では、GUI54は、撮像デバイス18によって取得される画像が誇張されたビューであることをコントローラ24に知らせるために医療オペレータ70にさらに提供を行うことができる。
【0026】
再び
図4を簡単に参照すると、患者位置64は、乳房72(
図11)の位置73をさらに含み得る。例えば、実施形態では、コントローラ24は、乳房72の左右差、すなわち、左乳房または右乳房のどちらが撮像されているかを決定することができる。理解されるように、センサ20は、医療オペレータ70が患者12の乳房を操作/整形しているか、例えば、引っ張っている、押している、および/もしくは回転させているかを検出するコントローラ24、ならびに/または乳房72の腋窩尾を検出するコントローラ24をさらに提供することができる。
【0027】
ここで
図10を参照すると、センサ20が光学カメラ56を含む実施形態では、光学カメラ56によって取得された光学画像100は、人工知能サブシステム102によって分析/処理され得、次にビュー名30を生成する。例えば、実施形態では、ビュー名30は、畳み込みニューラルネットワーク102によって生成され得る。ニューラルネットワーク102は、ある特定の特徴、例えば、カメラ56、58および/または60によって取得された画像内の患者12および/または医療オペレータ70の位置/向きなどを、オプションとして追加のシステム10の情報、特定のビュー名30、左右差および/または患者位置に関連付けるように訓練され得る。
【0028】
図11および
図12に移ると、実施形態では、コントローラ24は、センサ20を介して、撮像アクセサリ、例えば、生検装置/デバイス46(
図11)、拡大鏡104(
図12)、パドル40(
図11および
図12)、および/またはスペーサ、例えば、検出器16の表面38から乳房72を持ち上げるデバイスを検出するように動作可能であってもよい。本明細書で使用する場合、「生検装置」および「生検デバイス」という用語は、生検針を標的のサンプル部位に位置決めおよび/または案内する機械装置を指す。そのような実施形態では、コントローラ24は、衝突インジケータ/表示、例えば、GUI54上のメッセージボックスおよび/もしくはアイコン106(
図10)ならびに/またはオーディオサウンド/アラーム108(
図1)を生成するようにさらに動作可能であり得る。実施形態では、GUI54は、試験のタイプ、システム構成、および/またはユーザエラー、例えば、選択されたビュータイプに従った患者の位置ずれの検出の選択を提供し得る。
【0029】
図13および
図14に示されるように、実施形態では、コントローラ24は、画像取得因子22の1つまたは複数に少なくとも部分的に基づいて、撮像デバイス18によって取得されるX線画像が生検サンプル110のものであることを検出するように動作可能であり得る。そのような実施形態では、コントローラ24は、1つまたは複数の撮像パラメータ112(
図4)、例えば、X線エミッタ14によって放出されるX線ビームの強度116(
図4)、X線検出器16の感度118(
図4)、撮像デバイス18によって使用されるレンズ/フィルタ120(
図4)、および/または生検サンプル110の撮像前の撮像デバイス18の他の調整可能なパラメータを調整するようにさらに動作可能であり得る。そのような実施形態では、コントローラ24は、生検サンプル110の境界/縁部および/または対応するレシーバ/容器/ボックス122(
図14)を検出することによって、生検サンプル110を検出することができる。そのような実施形態では、生検サンプル110および/またはレシーバ122の検出は、取得因子22であり得る。
【0030】
最後に、システム10は、必要な電子機器、ソフトウェア、メモリ、ストレージ、データベース、ファームウェア、論理/状態マシン、マイクロプロセッサ、通信リンク、ディスプレイまたは他の視覚または音声ユーザインターフェース、印刷デバイス、および本明細書に記載の機能を実行する、かつ/または本明細書に記載の結果を達成する任意の他の入力/出力インターフェースを含むことができることも理解されたい。例えば、前述したように、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、ランダムアクセスメモリ(RAM)およびリードオンリメモリ(ROM)を含むことができるシステムメモリ/データストレージ構造とを含むことができる。システム10の少なくとも1つのプロセッサは、1つまたは複数の従来のマイクロプロセッサと、数学コプロセッサなどの1つまたは複数の補助コプロセッサとを含むことができる。本明細書で論じられるデータストレージ構造は、磁気、光学および/または半導体メモリの適切な組合せを含み、例えば、RAM、ROM、フラッシュドライブ、コンパクトディスクなどの光学ディスク、および/またはハードディスクまたはドライブを含むことができる。
【0031】
さらに、本明細書に開示される方法を実行するようにコントローラを適合させるソフトウェアアプリケーションは、コンピュータ可読媒体から少なくとも1つのプロセッサのメインメモリに読み込まれてもよい。「コンピュータ可読媒体」という用語は、本明細書で使用する場合、実施のためにシステム10の少なくとも1つのプロセッサ(または本明細書に記載のデバイスの任意の他のプロセッサ)に命令を提供するまたは提供することに関与する任意の媒体を指す。このような媒体は、限定はしないが、不揮発性媒体および揮発性媒体を含む、多くの形態をとることができる。不揮発性媒体は、例えば、メモリなどの光学、磁気、または光磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、典型的にはメインメモリを構成するダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)を含む。コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、CD-ROM、DVD、任意の他の光学媒体、RAM、PROM、EPROMもしくはEEPROM(電子的に消去可能なプログラム可能なリードオンリメモリ)、FLASH-EEPROM、任意の他のメモリチップもしくはカートリッジ、またはコンピュータが読み取ることができる任意の他の媒体を含む。
【0032】
実施形態では、ソフトウェアアプリケーションにおける一連の命令の実施により、少なくとも1つのプロセッサによって本明細書に記載の方法/プロセスを実行させているが、ハードワイヤード回路は、本発明の方法/プロセスの具体化のため、ソフトウェア命令の代わりにまたはそれと組み合わせて使用され得る。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの特定の組合せに限定されない。
【0033】
上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではないことが意図されていることはさらに理解されるべきである。例えば、上述の実施形態(および/またはその態様)は、互いに組み合わせて使用されてもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。
【0034】
例えば、本発明の一実施形態では、X線撮像システムが提供される。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、1つまたは複数の画像取得因子を取得するように動作可能なセンサと、X線エミッタ、X線検出器、およびセンサと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、X線エミッタおよびX線検出器を介して患者のX線画像を取得し、センサから1つまたは複数の画像取得因子を受信し、1つまたは複数の画像取得因子に少なくとも部分的に基づいてX線画像のビュー名を生成するように動作可能である。ある特定の実施形態では、センサは、光学カメラを含む。ある特定の実施形態では、センサは、深度カメラをさらに含む。ある特定の実施形態では、センサは、熱撮像カメラをさらに含む。ある特定の実施形態では、画像取得因子は、患者の形態、患者の位置、シーン分析、および医療スタッフメンバーによって行われるジェスチャの少なくとも1つを含む。ある特定の実施形態では、患者位置は、立位、座位、および臥位の少なくとも1つである。ある特定の実施形態では、患者の位置は、患者の乳房の位置である。ある特定の実施形態では、コントローラは、人工知能サブシステムに少なくとも部分的に基づいてビュー名を生成する。ある特定の実施形態では、センサは、X線エミッタおよびX線検出器から距離を置いて取り付けられる。ある特定の実施形態では、ビュー名は、乳房の左右差、X線エミッタの回転角度、および患者の位置に基づいている。
【0035】
他の実施形態は、X線撮像システムを提供する。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、1つまたは複数の画像取得因子を取得するように動作可能なセンサと、X線エミッタ、X線検出器、およびセンサと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、センサから1つまたは複数の画像取得因子を受信し、1つまたは複数の画像取得因子の少なくとも一部に基づいて、X線画像が患者の生検サンプルのものであることを検出し、生検サンプルに少なくとも部分的に基づいてシステムの1つまたは複数の撮像パラメータを調整し、1つまたは複数の撮像パラメータに少なくとも部分的に基づいてX線エミッタおよびX線検出器を介してX線画像を取得するように動作可能である。ある特定の実施形態では、センサは、光学カメラを含む。ある特定の実施形態では、センサは、深度カメラをさらに含む。ある特定の実施形態では、センサは、熱撮像カメラをさらに含む。ある特定の実施形態では、画像取得因子は、生検サンプルの検出、生検サンプルレシーバの検出、およびシーン分析の少なくとも1つを含む。
【0036】
さらに他の実施形態は、X線撮像システムを提供する。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、患者の光学画像を取得するように動作可能な光学カメラと、X線エミッタ、X線検出器、および光学カメラと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、光学カメラから光学画像を受信し、人工知能サブシステムを介して患者のX線画像のビュー名を生成し、X線エミッタおよびX線検出器を介してX線画像を取得するように動作可能である。ある特定の実施形態では、人工知能サブシステムは、畳み込みニューラルネットワークである。
【0037】
さらに他の実施形態は、X線撮像システムを提供する。システムは、X線エミッタおよびX線検出器を含む。システムは、患者の光学画像を取得するように動作可能な光学カメラと、X線エミッタ、X線検出器、およびセンサと電子通信するコントローラとをさらに含む。コントローラは、センサから光学画像を受信し、光学画像内の撮像アクセサリを検出するように動作可能である。ある特定の実施形態では、撮像アクセサリは、拡大鏡、および生検デバイスの少なくとも1つである。ある特定の実施形態では、コントローラは、撮像アクセサリに少なくとも部分的に基づいて衝突インジケータおよびユーザエラーインジケータの少なくとも1つを生成するようにさらに動作可能である。
【0038】
さらに他の実施形態は、命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。記憶された命令は、X線エミッタおよびX線検出器を介して患者のX線画像を取得し、センサから1つまたは複数の画像取得因子を受信し、1つまたは複数の画像取得因子に少なくとも部分的に基づいてX線画像のビュー名を生成するようにコントローラを適合させる。
【0039】
したがって、理解されるように、様々なタイプのカメラおよび/または他のセンサから取得された情報に基づいてビュー名を自動的に決定/生成することによって、本発明のいくつかの実施形態は、取得されたX線画像を正しいビュー名で適切にラベル付けする際の人間の依存性の量を削減する。このような人間の依存性の削減により、多くの場合にラベル付けプロセスの精度が向上し、その結果、従来の設計よりも効率が向上したX線撮像システムが提供される。
【0040】
さらに、本発明のいくつかの実施形態による、様々なタイプのカメラおよび/または他のセンサから取得された情報に基づくビュー名の自動検出/生成は、X線撮像システムとシステムのオペレータとの間の接触量を減らし、これにより、理解されるように、医療環境の清浄度が向上する。
【0041】
加えて、本明細書に記載の材料の寸法およびタイプは、本発明のパラメータを定義することを意図しているが、決して限定的ではなく例示的な実施形態である。多くの他の実施形態は、上記の説明を検討すると当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる等価物の全範囲と共に決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む(including)」および「ここにおいて(in which)」という用語は、「備える(comprising)」および「ここにおいて(wherein)」というそれぞれの用語の平易な英語(plain-English)の均等物として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第1の」、「第2の」、「第3の」、「上方」、「下方」、「底部」、「上部」などの用語は、単に名称として使用され、その対象に数値的または位置的な要件を課すことを意図していない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、そのような特許請求の範囲の限定が「手段(means for)」の後にさらなる構造のない機能についての記載が続くフレーズを明白に使用しない限り、そしてそうするまでは、ミーンズプラスファンクション形式で書かれたものではなく、そのように解釈されることを意図するものではない。
【0042】
本明細書は例を使用して最良の形態を含む本発明のいくつかの実施形態を開示し、当業者によって任意のデバイスまたはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含む本発明の実施形態を具体化させる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い付く他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差のない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【0043】
本明細書で使用する場合、単数形で列挙され、「1つの(a)」または「1つの(an)」という単語に続けられる要素またはステップは、除外することが明示的に述べられない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないと理解されたい。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴をも組み込む追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図しない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の性質を有する要素または複数の要素を「備える(comprising)」、「含む(including)」、または「有する(having)」実施形態は、その性質を有さない追加のそのような要素を含むことができる。
【0044】
本明細書に含まれる本発明の精神および範囲から逸脱することなく、上述した発明にある種の変更を加えることができるので、添付の図面に示された上記の説明の主題のすべてが、単に本発明の概念を説明するための例として解釈され、本発明を限定するものではないことが意図される。
[実施態様1]
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)と、
1つまたは複数の画像取得因子(22)を取得するように動作可能なセンサ(20)と、
前記X線エミッタ(14)、前記X線検出器(16)、および前記センサ(20)と電子通信するコントローラ(24)であって、
前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)を介して患者(12)のX線画像を取得し、
前記センサ(20)から前記1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信し、
前記1つまたは複数の画像取得因子(22)に少なくとも部分的に基づいて前記X線画像のビュー名(30)を生成する
ように動作可能であるコントローラ(24)と
を備える、X線撮像システム(10)。
[実施態様2]
前記センサ(20)は、光学カメラ(56)を含む、実施態様1に記載のシステム(10)。
[実施態様3]
前記センサ(20)は、深度カメラ(58)をさらに含む、実施態様2に記載のシステム(10)。
[実施態様4]
前記センサ(20)は、熱撮像カメラ(60)をさらに含む、実施態様3に記載のシステム(10)。
[実施態様5]
前記画像取得因子(22)は、
前記患者(12)の形態(62)、
前記患者(12)の位置(64)、
シーン分析(66)、および
医療スタッフメンバー(70)によって行われるジェスチャ(68)
の少なくとも1つを含む、実施態様1に記載のシステム(10)。
[実施態様6]
前記患者位置(64)は、
立位、
座位、および
臥位
の少なくとも1つである、実施態様5に記載のシステム(10)。
[実施態様7]
前記患者(12)の前記位置(64)は、前記患者(12)の乳房(72)の位置(73)である、実施態様5に記載のシステム(10)。
[実施態様8]
前記コントローラ(24)は、人工知能サブシステム(102)に少なくとも部分的に基づいて前記ビュー名(30)を生成する、実施態様1に記載のシステム(10)。
[実施態様9]
前記センサ(20)は、前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)から距離を置いて取り付けられる、実施態様1に記載のシステム(10)。
[実施態様10]
前記ビュー名(30)は、
乳房(72)の左右差、
前記X線エミッタの回転角度(φ)、および
前記患者(12)の位置(64)
に基づいている、実施態様1に記載のシステム(10)。
[実施態様11]
X線撮像システム(10)であって、
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)と、
1つまたは複数の画像取得因子(22)を取得するように動作可能なセンサ(20)と、
前記X線エミッタ(14)、前記X線検出器(16)、および前記センサ(20)と電子通信するコントローラ(24)であって、
前記センサ(20)から前記1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信し、
前記1つまたは複数の画像取得因子(22)の少なくとも一部に基づいて、X線画像が患者(12)の生検サンプル(110)のものであることを検出し、
前記生検サンプル(110)に少なくとも部分的に基づいて前記システム(10)の1つまたは複数の撮像パラメータ(112)を調整し、
前記1つまたは複数の撮像パラメータ(112)に少なくとも部分的に基づいて前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)を介して前記X線画像を取得する
ように動作可能であるコントローラ(24)と
を備える、システム(10)。
[実施態様12]
前記センサ(20)は、光学カメラ(56)を含む、実施態様11に記載のシステム(10)。
[実施態様13]
前記センサ(20)は、深度カメラ(58)をさらに含む、実施態様12に記載のシステム(10)。
[実施態様14]
前記センサ(20)は、熱撮像カメラ(60)をさらに含む、実施態様13に記載のシステム(10)。
[実施態様15]
前記画像取得因子(22)は、
生検サンプル(110)の検出、
生検サンプルレシーバ(122)の検出、および
シーン分析(66)
の少なくとも1つを含む、実施態様11に記載のシステム(10)。
[実施態様16]
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)と、
患者(12)の光学画像(100)を取得するように動作可能な光学カメラ(56)と、
前記X線エミッタ(14)、前記X線検出器(16)、および前記光学カメラ(56)と電子通信するコントローラ(24)であって、
前記光学カメラ(56)から前記光学画像(100)を受信し、
人工知能サブシステム(102)を介して前記患者(12)のX線画像のビュー名(30)を生成し、
前記X線エミッタ(14)および前記X線検出器(16)を介して前記X線画像を取得する
ように動作可能であるコントローラ(24)と
を備える、X線撮像システム(10)。
[実施態様17]
前記人工知能サブシステム(102)は、畳み込みニューラルネットワーク(102)である、実施態様16に記載のシステム(10)。
[実施態様18]
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)と、
患者(12)の光学画像(100)を取得するように動作可能な光学カメラ(56)と、
前記X線エミッタ(14)、前記X線検出器(16)、およびセンサ(20)と電子通信するコントローラ(24)であって、
前記センサ(20)から前記光学画像(100)を受信し、
前記光学画像(100)内の撮像アクセサリを検出する
ように動作可能であるコントローラ(24)と
を備える、X線撮像システム(10)。
[実施態様19]
前記コントローラ(24)は、
前記撮像アクセサリに少なくとも部分的に基づいて衝突インジケータおよびユーザエラーインジケータの少なくとも1つを生成する
ようにさらに動作可能である、実施態様18に記載のシステム(10)。
[実施態様20]
X線エミッタ(14)およびX線検出器(16)を介して患者(12)のX線画像を取得し、
センサ(20)から1つまたは複数の画像取得因子(22)を受信し、
前記1つまたは複数の画像取得因子(22)に少なくとも部分的に基づいて前記X線画像のビュー名(30)を生成する
ようにコントローラ(24)を適合させる命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
【符号の説明】
【0045】
10 X線撮像システム
12 患者
14 X線エミッタ
16 X線検出器
18 撮像デバイス
20 センサ
22 画像取得因子
24 コントローラ
28 データリンク
30 ビュー名
32 スタンド/サポート
34 マウント
36 縦軸
38 表面
40 パドル
42 軸
42 CPU
44 メモリデバイス
46 生検装置/デバイス、放射シールド
48 ディスプレイ
50 キーボード
52 マウス
54 ユーザインターフェース、GUI
56 光学カメラ
58 深度カメラ
60 熱撮像カメラ
61 部屋/シーン
62 形態
63 ハウジング
64 患者位置
66 シーン分析
68 ジェスチャ
70 医療オペレータ/技師、医療従事者
72 乳房
73 (乳房)位置
74 頭
76 肩
78 肩
80 肘
82 肘
84 手
86 手
88 腰
90 腰
92 膝
94 膝
96 足
98 足
100 光学画像
102 人工知能サブシステム、畳み込みニューラルネットワーク
104 MAGサポート、拡大鏡
106 メッセージボックス/アイコン
108 オーディオサウンド/アラーム
110 生検サンプル
112 撮像パラメータ
116 X線ビームの強度
118 X線検出器の感度
120 レンズ/フィルタ
122 レシーバ/容器/ボックス
φ 回転角度