バイオプシ装置、ファントム、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法
【課題】生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定する。
【解決手段】バイオプシ装置（１０）は、検査対象物（２２）に穿刺して該検査対象物（２２）中の生検部位の組織を採取可能な生検針（６２）と、検査対象物（２２）を模擬したファントムに生検針（６２）を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影されたファントムの画像に基づいて、生検針（６２）が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部（９４）とを有する。
【解決手段】バイオプシ装置（１０）は、検査対象物（２２）に穿刺して該検査対象物（２２）中の生検部位の組織を採取可能な生検針（６２）と、検査対象物（２２）を模擬したファントムに生検針（６２）を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影されたファントムの画像に基づいて、生検針（６２）が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部（９４）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体等の生体の検査対象物に生検針を穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取するためのバイオプシ装置に関する。また、本発明は、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定するための空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法に関する。さらに、本発明は、バイオプシのトレーニングや前記空間範囲の測定に用いられるファントムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医師が人体等の生体の検査対象物に生検針を穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取するバイオプシが広く行われている。一般に、外部から検査対象物中の生検部位（例えば、乳房中の病変）を視認することが困難であるため、バイオプシでは、検査対象物に放射線を照射するステレオ撮影を行って、前記検査対象物のステレオ画像を取得した後に、該ステレオ画像から前記生検部位の３次元座標位置を算出し、次に、算出された前記３次元座標位置に基づいて医師が前記検査対象物に生検針を穿刺することにより、前記生検部位の組織を前記生検針で採取する。
【０００３】
このように、バイオプシでは、外部から視認することが困難な生検部位の組織を採取する必要がある一方で、生体をあまり傷つけることなく検査対象物に生検針を穿刺して、生検部位の組織を確実に且つ正確に採取できることが望ましい。そこで、近年、バイオプシに対する医師の熟練度を向上させる目的で、人体の検査対象物及び生検部位の組織を模擬したファントムが開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のファントムは、検査対象物としての乳房を模擬したゼラチンに、生検部位の組織としての腫溜を模擬したヨウ素の液状物（黒色顔料）を内蔵させている。この場合、前記ゼラチンは、放射線及び光を透過する材料であり、前記黒色顔料は、前記放射線及び前記光に対して不透過な材料である。従って、医師は、前記ファントムに生検針を穿刺して、前記黒色顔料と該黒色顔料近傍の前記ゼラチンの一部とを採取物として採取し、前記ファントムから前記生検針を抜き取って前記採取物を取り出すことにより、該ファントムを用いたバイオプシのトレーニングを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５２７３４３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際にバイオプシを行う場合、医師は、生検針により生検部位の組織を採取可能な空間範囲を知ることができないため、現状では、これまでの該医師の経験及び勘に依存してバイオプシを行っている。従って、生検部位から空間的に離れた箇所に生検針を穿刺すると、前記生検針により採取可能な空間範囲から前記生検部位が外れて、該生検部位の組織を採取できない場合がある。この結果、検査対象物に一度穿刺した前記生検針を該検査対象物から一旦引き抜いて、前記検査対象物に再度穿刺することになり、人体（患者）等の生体の肉体的負担が増大する。
【０００７】
また、生検針が採取可能な空間範囲は、該生検針の特性等の要因で変化する可能性があるため、上記のように、医師の経験及び勘に頼って検査対象物に前記生検針を穿刺すると、バイオプシがうまくいかない場合もある。
【０００８】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定することができるバイオプシ装置、ファントム、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るバイオプシ装置は、生体の検査対象物に穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な生検針と、前記検査対象物を模擬したファントムに前記生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部とを有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る空間範囲測定装置は、生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部を有することを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明に係る空間範囲測定方法は、生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取し、採取後の前記ファントムを撮影して該ファントムの画像を取得し、前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定することを特徴としている。
【００１２】
上記の各発明によれば、ファントムの一部の採取後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定するので、検査対象物に前記生検針を穿刺して前記生検部位の組織を採取するバイオプシを実行する前に、該生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定することが可能となる。
【００１３】
これにより、前記生検部位から空間的に離れた箇所に前記生検針を穿刺することを回避することができる。また、前記生検針の特性等の要因で空間範囲が変化する可能性があっても、測定された空間範囲に従ってバイオプシを行うことにより、該バイオプシがうまくいかないことを回避することができる。
【００１４】
ところで、前記ファントムと人体等の実際の生体との間では互いに物性が異なるため、前記生検針により採取可能な空間範囲が互いに異なる場合があり得る。
【００１５】
そこで、前記空間範囲測定部は、前記ファントムの画像に基づいて、前記ファントムの一部の採取によって該ファントム内に形成された前記ファントムの一部に応じた第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な第２空間範囲に補正する。
【００１６】
このように、前記空間範囲測定部は、実際のバイオプシにおいて前記生検針が採取可能な前記第２空間範囲を求めるので、前記生検部位が前記第２空間範囲内に入るように前記検査対象物に前記生検針を穿刺することにより、前記生検部位の組織を確実に採取することが可能となる。
【００１７】
また、前記空間範囲測定部が前記ファントムの物性及び前記検査対象物の物性に基づく補正データを用いて前記第１空間範囲を前記第２空間範囲に補正すれば、該第２空間範囲を精度よく求めることが可能となる。
【００１８】
この場合、前記補正データは、前記生検針が前記ファントムの一部を採取可能な空間範囲及び該生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲に基づくデータ、あるいは、前記ファントムを構成する物質の特性値及び前記検査対象物を構成する物質の特性値に基づくデータであればよい。このようなデータを使用して前記第１空間範囲を前記第２空間範囲に補正することにより、前記第２空間範囲を正確に求めることが可能となる。
【００１９】
なお、空間範囲に基づくデータとは、例えば、前記ファントム及び前記検査対象物に前記生検針を予め穿刺して採取を行うことにより、採取後の前記ファントム及び前記検査対象物に形成された空間範囲をいう。また、特定値に基づくデータとは、前記ファントムを構成する物質の弾性係数や、前記検査対象物を構成する物質の弾性係数である。従って、前記空間範囲測定部は、前記ファントムの画像中、前記第１空間範囲と周囲の物質との間のコントラストから該第１空間範囲を特定し、特定した第１空間範囲と予め測定された空間範囲との比較に基づいて、前記第２空間範囲を求めることが可能であるし、あるいは、特定した第１空間範囲を示すデータに前記各弾性係数に基づく補正係数を乗ずることにより前記第２空間範囲を求めることが可能となる。
【００２０】
また、前記空間範囲測定部による前記第２空間範囲の算出は、前記ファントムの画像を取得したときに行ってもよいし、あるいは、バイオプシを行う直前に行ってもよい。そこで、前記バイオプシ装置は、前記空間範囲測定部による前記第１空間範囲の測定結果を記憶する第１空間範囲記憶部と、前記補正データを記憶する補正データ記憶部と、前記空間範囲測定部による前記第２空間範囲の補正結果を記憶する第２空間範囲記憶部とをさらに有することが望ましい。これにより、前記ファントムの画像を取得した直後や、医師がバイオプシを実施する直前等、適宜、前記空間範囲測定部による前記第１空間範囲の測定及び前記第２空間範囲への補正を行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、［発明が解決しようとする課題］の項目でも説明したように、前記生検針の特性等の要因によって、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲）が変化する可能性がある。
【００２２】
このような問題を解決するために、前記バイオプシ装置は、
前記生検針が採取すべき生検部位を指示する生検部位指示部と、
前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の位置を算出する生検部位位置算出部と、
前記第２空間範囲の変化要因を示す変化要因データを記憶する変化要因データ記憶部と、
前記第２空間範囲記憶部から前記第２空間範囲を読み出すと共に、前記変化要因データ記憶部から前記変化要因データを読み出し、前記生検部位の位置と、読み出した前記第２空間範囲及び前記変化要因データとに基づいて、前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の組織を前記生検針により採取可能であるか否かを判定する判定部と、
をさらに有することが望ましい。
【００２３】
この場合、医師が前記生検部位指示部を操作して前記生検部位を指示し、前記生検部位位置算出部が前記生検部位の位置を算出すると、前記判定部は、前記生検部位の位置、前記第２空間範囲及び前記変化要因データに基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能であるか否かを判定する。このように、前記第２空間範囲の変化要因を考慮して前記生検部位の組織を採取可能であるか否かが判定されるので、肯定的な判定結果（採取可能の判定結果）である場合には、バイオプシを行うことが可能となり、一方で、否定的な判定結果（採取不可能の判定結果）である場合には、誤って前記生検針が前記検査対象物に穿刺されることを防止することができる。
【００２４】
また、前記判定部の判定結果を報知部を介して外部に報知すれば、医師は、バイオプシを実行すべきか否かを容易に認識することができる。
【００２５】
また、前記バイオプシ装置は、前記生検部位指示部が前記生検部位を指示した際に、前記生検針の位置を算出する生検針位置算出部と、前記生検部位の位置及び前記生検針の位置に基づいて、前記生検部位に対する前記生検針の移動量を算出する生検針移動量算出部とをさらに有し、
前記判定部は、
前記生検針による前記生検部位の組織の採取が可能と判定した場合には、前記生検部位の組織が採取可能であることを前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出及び前記報知部による前記移動量の報知を許可し、
一方で、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定した場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取禁止を前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出を禁止してもよい。
【００２６】
これにより、前記判定部が肯定的な判定（採取可能の判定）を行った場合には、該判定結果と前記生検針の移動量とが前記報知部により報知されるので、医師は、報知内容に従ってバイオプシを正確且つ確実に実行することができる。なお、前記生検針移動量算出部は、前記肯定的な判定結果に従って前記生検針の移動量を算出するので、算出された前記移動量だけ前記生検針を移動させれば、前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の組織が前記第２空間範囲内に確実に入ることになり、この結果、該生検部位の組織を効率よく採取することが可能となる。
【００２７】
一方、前記判定部が否定的な判定（採取不可能の判定）を行った場合には、該判定結果のみが前記報知部により報知されるので、医師は、バイオプシが実行できないことを容易に認識することができる。
【００２８】
また、前記生検針の特性等の要因によって前記第２空間範囲が変化する（小さくなる）ことにより、前記検査対象物に対して前記生検針を正確に穿刺しても、前記生検部位の組織が前記第２空間範囲から外れてしまうか、あるいは、前記生検部位の組織を採取できない場合もある。
【００２９】
そこで、前記判定部は、前記第２空間範囲が前記変化要因データに基づく閾値を下回る場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定してもよい。これにより、前記第２空間範囲の変化に起因してバイオプシがうまくいかない可能性がある場合に、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【００３０】
また、前記検査対象物における前記生検針の穿刺可能範囲が予め設定されている場合に、前記判定部は、前記生検部位の位置が前記穿刺可能範囲から外れていれば、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定してもよい。前記生検部位の位置が前記穿刺可能範囲から外れている場合でもバイオプシがうまくいかない可能性があるので、上記判定を行うことにより、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【００３１】
また、前記バイオプシ装置は、前記生検針の移動を制御する生検針移動制御部をさらに有し、前記生検針の移動量の算出を前記判定部が許可した場合に、前記生検針移動量算出部は、算出した前記生検針の移動量を前記生検針移動制御部に出力し、前記生検針移動制御部は、入力された前記生検針の移動量に基づいて、前記検査対象物に前記生検針を穿刺させてもよい。これにより、前記バイオプシ装置は、前記生検針の移動量に基づき該生検針を移動させて、前記検査対象物に対するバイオプシを自動的に実行する。これにより、バイオプシに関わる医師の作業負担を軽減することができる。
【００３２】
さらに、前記生検針の先端部近傍の側面に前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部を吸引して採取する採取部を設け、前記採取部が吸引通路を介して前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部に対する吸引動作を行う吸引装置と接続されてもよい。この場合、前記変化要因データが前記採取部を含めた前記生検針の特性、前記吸引通路の特性及び前記吸引装置の特性を示すデータであれば、前記判定部は、前記生検部位の組織を採取可能であるか否かを一層正確に判定することができる。
【００３３】
そして、上記の各発明において、放射線源から前記ファントムの一部を採取した後の前記ファントムに放射線を照射し、該ファントムを透過した前記放射線を放射線検出器により放射線画像に変換することで前記ファントムの画像が取得されることが望ましい。
【００３４】
また、前記生検針に前述した採取部を設けた場合に、前記生検部位が前記生検針の穿刺方向に沿って前記採取部から空間的に離間しているときには、該採取部が前記生検部位の位置に近づくように前記穿刺方向に沿って前記生検針を移動させれば、前記第２空間範囲内に前記生検部位の組織が入ることになるので、該生検部位の組織を採取することが可能となる。これに対して、前記生検部位が前記生検針の径方向に沿って前記採取部から空間的に離間し、且つ、前記第２空間範囲から外れている場合には、前記生検部位が前記第２空間範囲に入るように前記生検針を径方向に移動させることは困難である。このような場合には、前記検査対象物から前記生検針を一旦引き抜いて、該検査対象物に再度穿刺する必要がある。
【００３５】
このような不都合を回避するために、前記放射線源は、少なくとも前記ファントムに対する前記生検針の穿刺方向に沿って前記放射線を照射し、前記放射線検出器は、前記ファントムを透過した前記放射線を、前記穿刺方向に略直交する前記放射線の投影面の放射線画像に変換することが望ましい。これにより、前記放射線画像は、前記生検針の径方向（前記穿刺方向に直交する方向）に沿った平面（前記投影面）の画像となるため、該径方向に沿った前記第２空間範囲の幅を求めることにより、実際にバイオプシを実行する前に、前記生検部位が前記第２空間範囲に入るか否かを容易に判定することが可能となる。
【００３６】
また、前記ファントムに前記生検針を複数回穿刺して前記ファントムの一部をそれぞれ採取することにより、前記ファントムの内部に該ファントムの一部に応じた複数の採取空間を形成し、側面視で、前記各採取空間を互いに重ならないように形成してもよい。
【００３７】
前記各採取空間を前記ファントムに形成させることにより、該各採取空間に対応する前記検査対象物中の位置での第２空間範囲を容易に求めることが可能となる。また、特性の異なる複数の生検針を前記ファントムに穿刺して前記各採取空間を形成した場合には、前記各採取空間に応じた第２空間範囲は、互いに異なる可能性がある。従って、前記各生検針に応じた第２空間範囲を予め求めておき、バイオプシを実行する際に、前記生検部位の位置及び大きさに応じた生検針を選択すれば、該バイオプシを確実に且つ効率よく実行することができる。
【００３８】
さらに、前記ファントムは、人体の乳房を模擬し、前記人体の胸壁から離間するように前記ファントムに前記生検針を複数回穿刺することにより、前記ファントムの内部に前記各採取空間を形成してもよい。この場合でも、前記各採取空間に応じた前記乳房中の第２空間範囲を容易に求めることができる。
【００３９】
ここで、上述したファントムは、下記の構成であることが望ましい。
【００４０】
すなわち、本発明に係るファントムは、生体の検査対象物を模擬した第１部材と、該検査対象物中の生検部位の組織を模擬し且つ前記第１部材に内蔵される第２部材とを有するファントムであって、前記第１部材は、放射線を透過可能な物質であり、前記第２部材は、前記第１部材と比較して前記放射線に対する透過率が低い物質であるか、又は、前記放射線に対して不透過な物質であり、前記ファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に該ファントムの画像を撮影し、撮影した前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲が測定されることを特徴としている。
【００４１】
本発明に係るファントムによれば、前記生検部位の組織を模擬した前記第２部材が前記第１部材に内蔵されているので、該組織を採取するためのバイオプシのトレーニングを行うことが可能になる。従って、医師が前記ファントムを用いてバイオプシのトレーニングを行うことにより、例えば、乳房内部の石灰化組織を採取するバイオプシに対する該医師の熟練度を向上させることができる。また、前記第２部材が前記第１部材と比較して前記放射線に対する透過率が低い物質であるか、又は、前記放射線に対して不透過な物質であるため、放射線撮影を行って放射線画像（前記ファントムの画像）を取得した場合、前記第１部材と前記第２部材とを容易に識別することが可能となる。さらに、前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定することで、上述したバイオプシ装置、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法における各効果を容易に得ることができる。
【００４２】
この場合、前記第１部材の内部に粒子状の複数の前記第２部材を略均一に配置すれば、前記生検部位の組織に前記生検針を正確に位置決めさせるためのトレーニングを医師に行わせることが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ファントムの一部の採取後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定するので、検査対象物に前記生検針を穿刺して前記生検部位の組織を採取するバイオプシを実行する前に、該生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定することが可能となる。
【００４４】
これにより、前記生検部位から空間的に離れた箇所に前記生検針を穿刺することを回避することができる。また、前記生検針の特性等の要因で空間範囲が変化する可能性があっても、測定された空間範囲に従ってバイオプシを行うことにより、該バイオプシがうまくいかないことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態に係るバイオプシ装置を組み込んだマンモグラフィシステムの斜視図である。
【図２】図１のマンモグラフィシステムの一部省略側面図である。
【図３】マンモに対するステレオ撮影を模式的に説明するための説明図である。
【図４】図１のバイオプシ装置を含むマンモグラフィシステムの構成ブロック図である。
【図５】図５Ａは、本実施形態で用いられるファントムの斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａのファントムを容器に収容した状態を示す斜視図である。
【図６】図６Ａは、容器に生検針を穿刺する前の斜視図であり、図６Ｂは、図６Ａの生検針、ファントム及び容器の断面図である。
【図７】図７Ａは、生検針の先端部が容器の一部を切り裂いた状態を示す断面図であり、図７Ｂは、前記生検針をファントム内部に穿刺した状態を示す斜視図である。
【図８】図８Ａは、ファントムの一部に対する吸引を生検針が開始した状態を示す断面図であり、図８Ｂは、生検針がファントムの一部を採取物として採取した状態を示す断面図である。
【図９】図９Ａは、採取物を吸引する状態を示す断面図であり、図９Ｂは、ファントム及び容器から生検針を抜き取った状態を示す断面図である。
【図１０】図１０Ａは、生検針が抜き取られたファントム及び容器に対して、該生検針の穿刺方向に沿って放射線を照射する場合を示す斜視図であり、図１０Ｂは、生検針が抜き取られたファントム及び容器に対して、前記穿刺方向に略直交する方向から放射線を照射する場合を示す斜視図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、生検針が抜き取られたファントム及び容器に対する放射線撮影の例を示す説明図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂの放射線撮影により得られた放射線画像の説明図である。
【図１３】図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１２Ａ及び図１２Ｂの放射線画像に対して所定の画像処理を行った場合を示す説明図である。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｃは、生検部位の位置と該生検部位の採取可能範囲との関係を示す説明図である。
【図１５】図１、図２及び図４のバイオプシ装置及びマンモグラフィ装置を用いた空間範囲の測定を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１、図２及び図４のバイオプシ装置及びマンモグラフィ装置を用いた生検部位の組織の採取を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１７Ａは、複数の空洞及び抜け跡が形成されたファントムに対する放射線撮影を示す斜視図であり、図１７Ｂ及び図１７Ｃは、図１７Ａの放射線撮影により得られた放射線画像の説明図である。
【図１８】図１８Ａは、複数の空洞及び抜け跡が形成されたファントムに対する放射線撮影を示す斜視図であり、図１８Ｂ及び図１８Ｃは、図１８Ａの放射線撮影により得られた放射線画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明に係るバイオプシ装置について、ファントム、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法との関連で、好適な実施形態を、図１〜図１８Ｃを参照しながら、詳細に説明する。
【００４７】
本実施形態に係るバイオプシ装置１０は、図１及び図２に示すように、マンモグラフィシステム１２に組み込まれている。
【００４８】
マンモグラフィシステム１２は、基本的には、立設状態に設置される基台１４と、該基台１４の略中央部に配設された旋回軸１６の先端部に固定されるアーム部材１８と、被検体（人体、生体）２０のマンモ２２に対して放射線２４を照射する放射線源２６を収容し、アーム部材１８の一端部に固定される放射線源収容部２８と、マンモ２２を透過した放射線２４を検出する固体検出器（放射線検出器）３０が収容され、アーム部材１８の他端部に固定される撮影台３２と、該撮影台３２に対してマンモ２２を圧迫して保持する圧迫板３４と、該圧迫板３４に装着され、マンモ２２の生検部位３６から必要な組織を採取するバイオプシハンド部３８と、基台１４と有線を介して電気的に接続されたコンソール（空間範囲測定装置）４０とを備える。
【００４９】
なお、図１及び図２では、座位の体勢にある被検体２０のマンモ２２を圧迫板３４及び撮影台３２により圧迫固定した状態において、マンモ２２に対する放射線２４の照射や、生検部位３６の組織の採取が行われる場合を図示している。また、基台１４には、被検体２０の撮影部位等の撮影条件や被検体２０のＩＤ情報等を設定可能な表示操作部（報知部）４２が配設される。
【００５０】
放射線源収容部２８及び撮影台３２を連結するアーム部材１８は、旋回軸１６を中心として旋回することで、被検体２０のマンモ２２に対する方向が調整可能に構成される。また、放射線源収容部２８は、ヒンジ部４４を介してアーム部材１８に連結されており、矢印θ方向に撮影台３２とは独立に旋回可能に構成される。アーム部材１８の矢印Ｘ方向に沿った両側部には、被検体２０が把持するための取手部４６がそれぞれ設けられている。
【００５１】
圧迫板３４は、アーム部材１８に形成された溝部４８に連結された状態で放射線源収容部２８及び撮影台３２間に配設されており、矢印Ｚ方向に変位可能に構成される。この圧迫板３４の変位量ｄ（図３参照）は、変位量検出部５０（図４参照）によって検出可能となっている。
【００５２】
圧迫板３４の上面（圧迫板３４の放射線源２６側に位置する面）における溝部４８近傍には、バイオプシ装置１０を構成するバイオプシハンド部３８が取り付けられている。また、圧迫板３４における被検体２０の胸壁５２側には、バイオプシハンド部３８を用いた組織採取のための矩形状の開口部５４が形成されている。なお、圧迫板３４は、溝部４８に対して着脱可能に構成されていてもよい。この場合、形状の異なる開口部５４が形成された圧迫板３４を複数用意しておけば、被検体２０に無理な体勢を強いることなくバイオプシを行うことができる。
【００５３】
バイオプシハンド部３８は、圧迫板３４に固定されたポスト５６と、該ポスト５６に一端部が軸支され、圧迫板３４の面に沿って旋回可能な第１アーム５８と、該第１アーム５８の他端部に一端部が軸支され、圧迫板３４の面に沿って旋回可能な第２アーム６０とを備える。第２アーム６０の他端部には、矢印Ｚ方向に移動可能な生検針６２が装着される。
【００５４】
生検針６２は、マンモ２２の生検部位３６の組織（例えば、石灰化組織）を吸引して採取する採取部６４を有する。生検針６２の採取部６４は、バイオプシハンド部３８の第１アーム５８及び第２アーム６０を圧迫板３４の面に沿ったＸ−Ｙ平面内で移動させると共に、生検針６２を矢印Ｚ方向に移動させることにより、生検部位３６の近傍に配置することができる。なお、生検針６２の矢印Ｚ方向への移動（上昇又は下降）は、バイオプシハンド部３８により自動的に行ってもよいし、あるいは、医師により手動で行ってもよい。
【００５５】
図３に示すように、マンモグラフィシステム１２では、固体検出器３０の垂直軸（中心軸）６６に対して斜め（Ａ位置及びＢ位置）に配置された放射線源２６からマンモ２２に対して放射線２４ａ、２４ｂを照射するステレオ撮影を行い、固体検出器３０は、ステレオ撮影によりマンモ２２を透過した放射線２４ａ、２４ｂを検出して放射線画像（ステレオ画像）に変換する。
【００５６】
マンモグラフィシステム１２では、ステレオ撮影の撮影枚数や撮影順序は適宜設定される。また、Ａ位置及びＢ位置間の放射線源２６の移動は、上述したように、ヒンジ部４４を中心として放射線源収容部２８を回動させることにより行われる。なお、本実施形態では、Ａ位置及びＢ位置に放射線源２６を配置した状態で放射線２４ａ、２４ｂをそれぞれ照射する場合について説明したが、垂直軸６６上のＣ位置及びＡ位置に放射線源２６を配置した状態で放射線２４、２４ａをそれぞれ照射するステレオ撮影や、Ｃ位置及びＢ位置に放射線源２６を配置した状態で放射線２４、２４ｂをそれぞれ照射するステレオ撮影も可能であることは勿論である。
【００５７】
図１及び図４に示すように、コンソール４０には、表示部（報知部）６８と、指示部（生検部位指示部）７０が接続されている。表示部６８は、ステレオ撮影により得られた２枚の放射線画像（ステレオ画像）を表示する。指示部７０は、マウス等のポインティングデバイスである。表示部６８の表示内容（ステレオ画像）を視た医師は、前記ポインティングデバイスを用いて、各ステレオ画像中の複数の病変の中から、組織を採取したい病変（ターゲット、生検部位３６）を指示することが可能である。なお、タッチパネル式の表示部６８を用いることにより、表示部６８と指示部７０とを一体に構成してもよいことは勿論である。
【００５８】
また、表示部６８は、２枚の放射線画像の表示に代えて、該２枚の放射線画像を用いて作成された３次元の放射線画像を表示してもよい。この場合、該放射線画像には、複数の病変も３次元表示される。従って、指示部７０が３次元マウス等の３次元のポインティングデバイスであれば、医師は、該指示部７０を操作することにより、３次元表示された複数の病変の中から、採取したい病変を容易に指示することができる。
【００５９】
さらに、コンソール４０は、ステレオ撮影（放射線撮影）に関わる構成要素として、撮影条件設定部８０、放射線源駆動制御部８２、圧迫板駆動制御部８４、検出器制御部８８、画像情報記憶部９０、及び、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）処理部９２を有する。
【００６０】
撮影条件設定部８０は、管電流、管電圧、放射線２４（２４ａ、２４ｂ）の照射線量、照射時間、撮影方法、撮影順序等の撮影条件を設定する。また、撮影条件設定部８０は、ステレオ撮影での撮影角度（Ａ位置、Ｂ位置、Ｃ位置の角度）や、撮影台３２の位置データ、圧迫板３４の初期位置データ、及び、開口部５４の位置データ等の位置情報も撮影条件の一部として設定してもよい。
【００６１】
撮影台３２の位置データとしては、図３に示す原点（基準点）Ｏから撮影台３２上面（撮影台３２のうちマンモ２２に接触する面、圧迫板３４に対向する面）までの矢印Ｚ方向に沿った距離Ｌ１が用いられ、圧迫板３４の初期位置データとしては、初期状態における原点Ｏから圧迫板３４の下面（圧迫板３４のうちマンモ２２に接触する面、撮影台３２に対向する面）までの矢印Ｚ方向に沿った距離Ｌ２が用いられる。なお、原点Ｏは、任意に設定可能であるが、本実施形態においては、垂直軸６６上に設定されている。また、初期状態とは、マンモ２２を圧迫する前の状態を意味し、この場合、圧迫板３４は、図３の２点鎖線の位置に配置される。さらに、開口部５４の位置データとしては、開口部５４のうち、圧迫板３４の下面側の開口を構成する４つの線分の各交点の原点Ｏに対する３次元座標位置が用いられる。
【００６２】
圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を矢印Ｚ方向に移動させる。放射線源駆動制御部８２は、圧迫板３４及び撮影台３２によりマンモ２２が圧迫保持された状態において、前記撮影条件に従って放射線源２６を駆動制御する。検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して、該固体検出器３０で放射線２４（２４ａ、２４ｂ）から変換された放射線画像を画像情報記憶部９０に記憶する。なお、マンモ２２に対する放射線撮影では、２つの撮影角度（ステレオ角度）での２枚の放射線画像（ステレオ画像）が記憶される。ＣＡＤ処理部９２は、画像情報記憶部９０に記憶された放射線画像に対して所定の画像処理を行い、表示部６８及び／又は表示操作部４２に画像処理後の放射線画像（ステレオ画像）を表示させる。なお、ＣＡＤ処理部９２は、２枚の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に２次元表示させるような画像処理を行ってもよいし、あるいは、前述のように、前記２枚の放射線画像を用いて３次元の放射線画像を生成し、生成した３次元の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させてもよい。
【００６３】
また、コンソール４０は、バイオプシに関わる構成要素として、圧迫板位置算出部８６、吸引空間算出部（空間範囲測定部）９４、ファントム吸引範囲記憶部（第１空間範囲記憶部）９６、吸引可能範囲記憶部（第２空間範囲記憶部）９８、補正データ記憶部１００、変化要因データ記憶部１０２、ターゲット位置算出部（生検部位位置算出部）１０４、生検針位置算出部１０６、判定部１０８、生検針移動量算出部１１０、及び、生検針駆動制御部（生検針移動制御部）１１２をさらに有する。
【００６４】
従って、本実施形態に係るバイオプシ装置１０は、コンソール４０内部のバイオプシに関わる上記の各構成要素と、バイオプシハンド部３８、表示操作部４２、開口部５４、生検針６２、表示部６８及び指示部７０とから構成される。
【００６５】
ここで、バイオプシ装置１０を構成するコンソール４０内の各構成要素のうち、マンモ２２に対する生検針６２の穿刺に直接関係する一部の構成要素について、その基本的な構成を説明する。
【００６６】
圧迫板位置算出部８６は、圧迫板３４の初期位置データと変位量検出部５０からの出力信号とに基づいて、原点Ｏに対する圧迫板３４の下面のＺ方向の位置を算出する。
【００６７】
ターゲット位置算出部１０４は、指示部７０で指示された生検部位３６の３次元座標位置（以下、ターゲット座標位置ともいう。）を算出し、該ターゲット座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。生検針位置算出部１０６は、マンモ２２のステレオ画像に写り込んだ生検針６２の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。なお、ターゲット座標位置及び生検針６２の３次元座標位置は、ステレオ撮影における公知の３次元座標位置の算出方法に基づき算出される。
【００６８】
判定部１０８は、基本的には、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データ等に基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取できるか否かを判定する。なお、判定部１０８における判定処理の詳細については後述する。
【００６９】
そして、判定部１０８は、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能と判定した場合、表示部６８及び／又は表示操作部４２に肯定的な判定結果（生検部位３６の組織を採取可能であるとの判定結果、すなわち、バイオプシの実行許可を示す判定結果）を表示させて医師に報知すると共に、生検針移動量算出部１１０に対して、生検針６２の移動量の算出処理と、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力とを許可する。一方、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定した場合、表示部６８及び／又は表示操作部４２に否定的な判定結果（生検部位３６の組織が採取不可能であるとの判定結果、すなわち、バイオプシの実行禁止を示す判定結果）を表示させて医師に警告すると共に、生検針移動量算出部１１０に対して生検針６２の移動量の算出禁止を通知する。
【００７０】
生検針移動量算出部１１０は、判定部１０８から生検針６２の移動量の算出許可、及び、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力許可を示す情報が通知された場合、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データ等に基づいて、生検部位３６に対する生検針６２の移動量、すなわち、生検針６２の現在位置と、採取部６４が生検部位３６の組織を採取可能な生検針６２の位置との間の距離を算出し、算出した移動量（距離）を生検針駆動制御部１１２と表示部６８及び／又は表示操作部４２とに出力する。従って、表示部６８及び／又は表示操作部４２は、上述した肯定的な判定結果を表示すると共に、生検針６２の移動量も表示することができる。
【００７１】
なお、判定部１０８から生検針６２の移動量の算出禁止を示す情報が通知された場合、生検針移動量算出部１１０は、上記の算出処理を行わないことは勿論である。この場合、表示部６８及び／又は表示操作部４２は、上述したように、否定的な判定結果のみを表示する。
【００７２】
生検針駆動制御部１１２は、生検針移動量算出部１１０で算出された生検針６２の移動量に基づき、バイオプシハンド部３８を介して生検針６２を所定位置に移動させる。
【００７３】
また、生検針６２の採取部６４は、バキュームホース（吸引通路）１１４を介してバキューム装置（吸引装置）１１６に接続されている。従って、マンモ２２に生検針６２が穿刺された状態でバキューム装置１１６が吸引動作を開始した場合、採取部６４は、バキューム装置１１６の吸引作用下に、該採取部６４近傍の生検部位３６の組織を吸引して採取することができる。
【００７４】
本実施形態に係るバイオプシ装置１０を組み込んだマンモグラフィシステム１２の基本的な構成は、上述した通りであり、次に、本実施形態に係るバイオプシ装置１０の特徴的な機能について説明する。
【００７５】
バイオプシ装置１０の特徴的な機能とは、マンモ２２を模擬したファントム１２０に生検針６２を穿刺して該ファントム１２０の一部を採取し、採取後のファントム１２０に対して放射線２４を照射することにより該ファントム１２０の放射線画像を取得し、取得した放射線画像に基づいて、生検針６２の採取部６４が実際に生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲、吸引範囲、採取範囲）を、バイオプシの実行前に予め測定する、というものである。
【００７６】
次に、バイオプシ装置１０の特徴的な機能について、図５Ａ〜図１４Ｃを参照しながら詳細に説明する。ここでは、図１〜図４の説明において具体的に説明しなかったバイオプシ装置１０の構成要素についても併せて説明する。
【００７７】
ファントム１２０は、図５Ａに示すように、マンモ２２を模擬した第１部材１２２と、マンモ２２中の生検部位３６の組織（石灰化組織）を模擬した第２部材１２４とを有しており、医師が生検針６２を穿刺して第２部材１２４を採取するためのバイオプシのトレーニング用ファントムとして用いられる。この場合、矩形状の第１部材１２２の内部に粒子状の複数の第２部材１２４を略均一に配置（分布）させることによりファントム１２０が構成される。
【００７８】
ここで、第１部材１２２は、放射線２４及び光を透過可能で、且つ、採取部６４が吸引可能な物質を含み構成されている。このような物質としては、例えば、ゼラチンや多糖類がある。前記多糖類は、微生物発酵法により産出され且つゼラチンよりも粘度の高い水溶性の天然高分子多糖類、より好ましくは、ジェランガムである。
【００７９】
一方、第２部材１２４は、第１部材１２２と比較して放射線２４及び光に対する透過率の低い物質、又は、放射線２４及び光に対して不透過な物質からなる。具体的に、第２部材１２４は、金属又はセラミックス、より好ましくは、鉛又はアルミナ（酸化アルミニウム）からなる。また、第２部材１２４は、マンモ２２中の実際の石灰化組織と略同等のサイズである１００μｍ〜５００μｍの直径を有する粒子であり、このサイズは、生検針６２の外径、より好ましくは、生検針６２の中空部分１３４の内径（数ｍｍ程度）や、採取部６４の開口部１３６よりも小さなサイズである。
【００８０】
そして、ファントム１２０は、例えば、ジェランガムの粉末を水に溶かしてゾル状にしたものに粒子状の複数の第２部材１２４を混入させ、次に、図示しない矩形状の型枠に流し込んで固化させ（ゲル状にし）、その後、固化したファントム１２０を前記型枠から取り出すことにより製造される。そして、ファントム１２０は、放射線２４及び光を透過可能な容器１２６内に収容される（図５Ｂ参照）。特に、ゲル状のジェランガムから第１部材１２２を構成した場合には、該第１部材１２２が外気に触れるとカビ等が発生する可能性があるため、容器１２６にファントム１２０を収容することで、該容器１２６内部と外気とを遮断することができる。なお、容器１２６の厚みは、生検針６２の先端部１３２によって該容器１２６を突き破ることが可能な程度の薄さであればよい。
【００８１】
次に、このように構成されるファントム１２０に対する生検針６２の穿刺及び該生検針６２の採取部６４によるファントム１２０の一部の採取と、採取後のファントム１２０に対する放射線撮影（ファントム１２０の放射線画像の取得）と、取得した放射線画像に基づく採取部６４が生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲）の測定とについて、図６Ａ〜図１３Ｂを参照しながら説明する。
【００８２】
生検針６２は、中空円筒の針本体１３０の先端部１３２が鋭利な形状に加工され、該先端部１３２近傍の針本体１３０の側面には、中空部分１３４に連通し且つ採取部６４として機能する開口部１３６が形成されている。また、中空部分１３４には、中空の円筒カッター１３８が先端部１３２の方向に対して進退自在に配設されている。そして、中空部分１３４及び円筒カッター１３８の中空部分１４０には、前述したバキュームホース１１４（図４参照）を介してバキューム装置１１６が連結されている。
【００８３】
従って、生検針６２では、バキューム装置１１６の駆動によって、開口部１３６、中空部分１３４、１４０及びバキュームホース１１４を介し、開口部１３６近傍の物体を中空部分１３４内に吸引しつつ、円筒カッター１３８を先端部１３２の方向に進行させることにより、吸引した物体の一部を切断するＶＡＢ（Ｖａｃｕｕｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｂｉｏｐｓｙ）を行うことが可能である。
【００８４】
なお、図６Ａ〜図９Ｂでは、生検針６２の構造を詳しく図示するために、該生検針６２を誇張して図示している。
【００８５】
このように構成される生検針６２の先端部１３２をバイオプシハンド部３８によりファントム１２０の上方に移動させた後、該生検針６２をファントム１２０に向かって進行（下降）させる。これにより、生検針６２の先端部１３２は、図７Ａに示すように、薄厚の容器１２６を突き破って該容器１２６内に進入し、ファントム１２０の上面に到達する。この場合、生検針６２の先端部１３２を第１部材１２２の内部に進入させてもよい。
【００８６】
その後、図７Ｂ及び図８Ａに示すように、生検針６２の先端部１３２がファントム１２０内の所定位置にまで進入するように該生検針６２をさらに穿刺させる。
【００８７】
なお、生検針６２は、医師が手動により下降させてもよいし、あるいは、バイオプシハンド部３８により自動的に下降させてもよい。また、図７Ａに示す状態から図７Ｂ及び図８Ａに示す状態にまで生検針６２をファントム１２０に穿刺させる場合には、例えば、医師が図示しない生検針６２の操作部を操作することにより、該生検針６２がバネの弾発力によって所定位置までファントム１２０内に一気に進入するようにしてもよい。さらに、後述するファントム１２０に対する放射線撮影では、該ファントム１２０の一部が採取されることにより形成される空洞（第１空間範囲、採取範囲、吸引範囲）１４４の画像を取得できればよく、第２部材１２４を採取できたか否かは問題とはされないので、ファントム１２０に対する生検針６２の穿刺深さや、該ファントム１２０に対する生検針６２の穿刺位置は適宜設定すればよい。
【００８８】
そして、図８Ａに示すように、生検針６２の中空部分１３４及び円筒カッター１３８の中空部分１４０に連結されたバキューム装置１１６（図４参照）を駆動させて、開口部１３６に対向するファントム１２０の一部（例えば、第２部材１２４及び該第２部材１２４近傍の第１部材１２２の一部）を開口部１３６を介して中空部分１３４内に吸引する。
【００８９】
バキューム装置１１６の吸引動作によって、中空部分１３４における開口部１３６に対向する箇所が、ファントム１２０の一部で満たされている状態において、円筒カッター１３８を先端部１３２に向かって下降させることによりファントム１２０の一部が切断され、略円筒状の採取物１４２として採取される（図８Ｂ参照）。これにより、ファントム１２０における開口部１３６近傍の箇所には、ファントム１２０の一部が生検針６２によって切り取られた空洞１４４が形成される。なお、円筒カッター１３８の移動は、例えば、生検針駆動制御部１１２により制御すればよい。
【００９０】
図９Ａに示すように、バキューム装置１１６の吸引動作によって、採取物１４２を中空部分１３４、１４０を介し吸引する一方で、図９Ｂに示すように、生検針６２をファントム１２０から上方に抜き取って、該生検針６２をファントム１２０及び容器１２６から離間させる。これにより、ファントム１２０には、空洞１４４に連通する生検針６２の抜け跡１４６が形成される。ファントム１２０の一部である採取物１４２は、バキュームホース１１４又はバキューム装置１１６から外部に排出される。
【００９１】
次に、図１０Ａに示すように、抜け跡１４６の形成方向、すなわち、生検針６２の穿刺方向（矢印Ｚ方向）に沿って放射線２４を照射する１回目の放射線撮影を行うことにより、矢印Ｚ方向に直交するＸ−Ｙ平面に沿ったファントム１２０の放射線画像（１回目のファントム１２０の画像）を取得し、その後、図１０Ｂに示すように、生検針６２の穿刺方向に略直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って放射線２４を照射する２回目の放射線撮影を行うことにより、矢印Ｘ方向に直交するＹ−Ｚ平面に沿ったファントム１２０の放射線画像（２回目のファントム１２０の画像）を取得する。
【００９２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す放射線撮影をマンモグラフィシステム１２において具体的に実現するための説明図である。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、説明の容易化のために、容器１２６等の図示を省略している。
【００９３】
図１１Ａは、１回目の放射線撮影の場合を図示したものであり、圧迫板３４と撮影台３２との間にファントム１２０が保持された状態で、Ｃ位置に配置された放射線源２６からファントム１２０に放射線２４ｃを照射する。この場合、圧迫板３４及び撮影台３２は、ファントム１２０が動かない程度に矢印Ｚ方向に該ファントム１２０を保持している。また、圧迫板３４の開口部５４の直下に空洞１４４及び抜け跡１４６が形成されている。すなわち、図１１Ａは、圧迫板３４及び撮影台３２によりファントム１２０が保持された状態で、マンモ２２に対するバイオプシと同様に、生検針６２によるファントム１２０の一部の採取が行われ、その後、圧迫板３４及び撮影台３２による保持状態を維持したままで、採取後のファントム１２０に対して放射線２４ｃを照射する場合を図示している。
【００９４】
図１０Ａ及び図１１Ａの場合には、空洞１４４及び抜け跡１４６の形成方向（生検針６２の穿刺方向）に沿ってファントム１２０に放射線２４（２４ｃ）が照射されるので、固体検出器３０は、ファントム１２０を透過した放射線２４（２４ｃ）を、前記穿刺方向に略直交する投影面（Ｘ−Ｙ平面）の放射線画像に変換する。検出器制御部８８は、該投影面の放射線画像を画像情報記憶部９０に記憶させる。
【００９５】
図１１Ｂは、２回目の放射線撮影の場合を図示しており、空洞１４４及び抜け跡１４６が矢印Ｘ方向に延在するように、採取後のファントム１２０を撮影台３２に配置し直した後に、圧迫板３４及び撮影台３２によって該ファントム１２０を再度保持し、この状態でＣ位置に配置された放射線源２６からファントム１２０に放射線２４ｃを照射する。
【００９６】
図１１Ｂの場合には、空洞１４４及び抜け跡１４６の形成方向（生検針６２の穿刺方向）と略直交する方向に沿ってファントム１２０に放射線２４（２４ｃ）が照射されるので、固体検出器３０は、ファントム１２０を透過した放射線２４（２４ｃ）を、前記穿刺方向と略平行な投影面（Ｘ−Ｙ平面）の放射線画像に変換する。検出器制御部８８は、該投影面の放射線画像を画像情報記憶部９０に記憶させる。
【００９７】
なお、図１１Ｂの例では、図１１Ａのファントム１２０を撮影台３２上で横倒しとした状態で圧迫板３４及び撮影台３２により保持するため、放射線２４ｃの照射方向は矢印Ｚ方向であり、従って、図１０Ｂに示す放射線２４の照射方向（矢印Ｘ方向）とは異なる。
【００９８】
図１２Ａは、図１１Ａの１回目の放射線撮影により得られた放射線画像を、表示部６８及び／又は表示操作部４２にそのまま表示させた場合を図示したものであり、図１２Ｂは、図１１Ｂの２回目の放射線撮影により得られた放射線画像を、表示部６８及び／又は表示操作部４２にそのまま表示させた場合を図示したものである。従って、図１２Ａ及び図１２Ｂは、ＣＡＤ処理部９２での画像処理が何ら施されていないファントム１２０の画像を図示している。
【００９９】
図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、表示部６８及び／又は表示操作部４２の画面には、ファントム１２０を示す画像１５２、１６２の外側に素抜け画像１５０、１６０が表示され、該画像１５２、１６２の内側に、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１５４、１６４が表示されている。しかしながら、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す画像表示では、画像１５２、１６２と画像１５４、１６４との間のコントラストが低いので、該画像１５４、１６４から空洞１４４の範囲（第２空間範囲）を特定することが困難である。
【０１００】
そこで、ＣＡＤ処理部９２は、各放射線画像に対してコントラスト強調やエッジ強調等の所定の画像処理を施すことにより、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、画像１５２、１６２と、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１６８、１７０との間のコントラストが高い放射線画像を生成する。なお、図１３Ａは、図１２Ａに示す放射線画像に対して前記画像処理を施した場合を図示し、図１３Ｂは、図１２Ｂに示す放射線画像に対して前記画像処理を施した場合を図示したものである。そして、ＣＡＤ処理部９２は、画像処理後の各放射線画像を吸引空間算出部９４に出力する。
【０１０１】
吸引空間算出部９４は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す放射線画像中、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さ（幅）ｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１を測定した後に、測定した各長さに応じた実際の空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さ（範囲）を逆算し、逆算した各範囲を採取部６４によって吸引された第１空間範囲として、測定対象となった放射線画像と共にファントム吸引範囲記憶部９６に記憶する。
【０１０２】
なお、ｙ１とｙ２との間では、理想的には、ｙ１＝ｙ２であることが望ましいが、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、１回目の放射線撮影と２回目の放射線撮影とでは、放射線源２６から空洞１４４までの距離が互いに異なるので、ｙ１≠ｙ２となる場合もあり得る。そこで、Ｙ方向の範囲を精度よく求めるために、両者の平均値ｙ（ｙ＝（ｙ１＋ｙ２）／２）を求め、求めた平均値ｙから実際の空洞１４４のＹ方向の範囲を求めてもよい。
【０１０３】
また、ファントム吸引範囲記憶部９６には、上述した第１空間範囲に加え、ファントム１２０に穿刺された生検針６２の３次元座標位置も併せて記憶してもよい。
【０１０４】
さらに、上記の説明では、吸引空間算出部９４は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１を測定しているが、これに代えて、放射線画像中の各箇所について、生検針６２により採取されたか否かを調べ、それぞれの箇所の３次元位置データ（ｘ、ｙ、ｚ）と採取結果とを、第１空間範囲を示すデータとしてファントム吸引範囲記憶部９６に記憶してもよい。このようにしてファントム吸引範囲記憶部９６にデータを記憶した場合、後述する吸引可能範囲記憶部９８に記憶される第２空間範囲を示すデータについても、マンモ２２中の各箇所の３次元位置データ（ｘ、ｙ、ｚ）と採取の有無とを示すデータであることが望ましい。なお、以下の説明では、上述したｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１に基づく第１空間範囲を用いた場合について説明する。
【０１０５】
ところで、ファントム１２０とマンモ２２との間では互いに物性が異なるため、ファントム１２０における生検針６２の採取可能な空間範囲（第１空間範囲）と、マンモ２２における生検針６２の採取可能な空間範囲（第２空間範囲）とが互いに異なる場合があり得る。
【０１０６】
そこで、補正データ記憶部１００には、ファントム１２０の物性及びマンモ２２の物性に基づく補正データが記憶されている。ここで、補正データとは、具体的には、生検針６２がファントム１２０の一部を採取可能な空間範囲及び生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲に基づくデータ、あるいは、ファントム１２０を構成する物質（第１部材１２２）の特性値及びマンモ２２を構成する物質の特性値に基づくデータである。なお、空間範囲に基づくデータとは、例えば、ファントム１２０及びマンモ２２に生検針６２を予め穿刺して採取を行うことにより、採取後のファントム１２０及びマンモ２２に形成された生検針６２の採取範囲（空間範囲）を示す画像データをいう。また、特定値に基づくデータとは、ファントム１２０を構成する第１部材１２２の弾性係数や、マンモ２２を構成する物質の弾性係数である。
【０１０７】
そして、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から放射線画像を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から生検針６２の採取範囲を示す画像データを読み出し、読み出した放射線画像中、画像１５２、１６２と、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所とのコントラストから該空洞１４４の箇所（第１空間範囲の画像領域）を特定し、前記空洞１４４の箇所と採取範囲を示す画像データとの比較に基づいて、マンモ２２の第２空間範囲を求めればよい。あるいは、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から第１空間範囲を示す空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から各弾性係数を読み出し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲に、前記各弾性係数に基づく補正係数を乗ずることにより、マンモ２２中の第２空間範囲を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を求めればよい。
【０１０８】
吸引空間算出部９４は、求めたマンモ２２の第２空間範囲、あるいは、該第２空間範囲を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を、生検針６２により実際のマンモ２２で吸引可能な範囲を示すデータとして吸引可能範囲記憶部９８に記憶する。
【０１０９】
なお、吸引空間算出部９４では、採取範囲を示す画像データに基づいて第２空間範囲を求める方法、及び、補正係数を用いて第２空間範囲を求める方法のうち、いずれか一方の方法により第２空間範囲を求めてもよいし、第２空間範囲の算出精度を高めるため、２つの方法を併用して第２空間範囲を求めてもよい。
【０１１０】
また、生検針６２の特性、バキュームホース１１４の特性、及び、バキューム装置１１６の特性によって、生検針６２の採取部６４により生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲が変化する可能性がある。
【０１１１】
そこで、変化要因データ記憶部１０２は、第２空間範囲の変化要因を示す変化要因データを記憶する。
【０１１２】
変化要因データとは、第２空間範囲の変化要因となる生検針６２の特性、バキュームホース１１４の特性、及び、バキューム装置１１６の特性に関するデータであって、具体的には、下記のデータをいう。
【０１１３】
生検針６２の特性とは、生検針６２の型式、先端部１３２の形状、開口部１３６の面積、針本体１３０の直径、開口部１３６の形状、生検針６２のシリアル番号等である。
【０１１４】
バキュームホース１１４の特性とは、バキュームホース１１４の型式、バキュームホース１１４の内径、累積使用時間、これまでにバイオプシを実施した被検体２０の人数又は吸引回数、メンテナンス後の使用時間、被検体２０の人数又は吸引回数等である。
【０１１５】
バキューム装置１１６の特性とは、バキューム装置１１６の型式、バキューム圧（設定値、設定値に対するバキューム圧の変動の最大値又は最小値、リアルタイムで検出したバキューム圧の実測値）、累積使用時間、これまでにバイオプシを実施した被検体２０の人数又は吸引回数、メンテナンス後の使用時間、被検体２０の人数又は吸引回数等である。
【０１１６】
そして、吸引空間算出部９４は、指示部７０により生検部位３６が指示されてバイオプシが実行される場合に、変化要因データ記憶部１０２から変化要因データを読み出すと共に、吸引可能範囲記憶部９８から第２空間範囲（を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲）を読み出し、前記変化要因データに基づいて前記第２空間範囲を補正し、補正後の第２空間範囲と前記変化要因データとを判定部１０８に出力する。あるいは、吸引空間算出部９４は、第２空間範囲の補正は行わず、前記第２空間範囲と該第２空間範囲に対応する変化要因データとを判定部１０８に出力してもよい。
【０１１７】
なお、吸引空間算出部９４は、前記変化要因データに基づいて前記第２空間範囲を補正した場合に、補正後の第２空間範囲（変化要因データに応じた第２空間範囲）を吸引可能範囲記憶部９８に記憶してもよい。これにより、例えば、生検針６２の型式毎の第２空間範囲を吸引可能範囲記憶部９８に記憶させておき、バイオプシが実行される際に、吸引空間算出部９４を介して判定部１０８に読み出すことができる。
【０１１８】
判定部１０８では、変化要因データと、（該変化要因データにより補正された）第２空間範囲と、ターゲット座標位置と、生検針６２の３次元座標位置と、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置と、開口部５４の位置データとに基づいて、生検針６２により生検部位３６の組織を採取できるか否かを判定する。この場合、判定部１０８は、変化要因データに基づく閾値（採取部６４と生検部位３６とを対向させたときに該採取部６４が生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲の最小値）と、吸引空間算出部９４にて求められた第２空間範囲とを比較して、求められた第２空間範囲が閾値を上回る場合には、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が可能と判定する。一方、第２空間範囲が閾値を下回る場合に、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定する。
【０１１９】
また、図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように、圧迫板３４には開口部５４が形成され、生検針６２は、矢印Ｚ方向に移動するため、圧迫状態のマンモ２２における開口部５４と撮影台３２との間の領域が生検針６２の採取部６４による生検部位３６の組織の採取可能範囲（穿刺可能範囲）１７２となる。
【０１２０】
そこで、判定部１０８は、上記の判定処理に加え、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っているか否かを判定することも可能である。この場合、図１４Ａのように、生検部位３６の位置が採取可能範囲１７２内であれば、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が可能と判定する。一方、図１４Ｂのように、生検部位３６が採取可能範囲１７２から外れている場合や、図１４Ｃのように、生検部位３６が採取可能範囲１７２内であっても採取部６４の吸引範囲１７４（第２空間範囲）が小さいために生検部位３６の組織を吸引できない場合には、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定する。
【０１２１】
なお、判定部１０８は、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、開口部５４の位置データ、及び、撮影台３２の位置データとを用いて採取可能範囲１７２を特定し、特定した採取可能範囲１７２と生検部位３６の位置と吸引範囲１７４とに基づいて、前述の判定処理を行えばよい。
【０１２２】
判定部１０８における上記の各判定結果は、表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示される。また、肯定的な判定結果（バイオプシの許可を示す判定結果）であれば、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出処理が行われ、否定的な判定結果（バイオプシの禁止を示す判定結果）であれば、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出処理が禁止されることは勿論である。
【０１２３】
なお、上記の説明では、２次元表示の画像１５２、１５４、１６２、１６４、１６８、１７０に基づいて第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を用いて第２空間範囲を求め、求めた前記第２空間範囲に対して所定の補正処理等を行っている。前述したように、ＣＡＤ処理部９２は、３次元の放射線画像を生成可能であるため、ファントム１２０の３次元画像を生成し、生成した３次元画像に基づいて第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を用いて第２空間範囲を求め、求めた前記第２空間範囲に対して前記補正処理等を行ってもよい。
【０１２４】
本実施形態に係るバイオプシ装置１０の特徴的な機能は、上述した通りである。
【０１２５】
次に、バイオプシ装置１０及びファントム１２０を使用した空間範囲の測定（空間範囲測定方法）と、バイオプシ装置１０及びマンモグラフィシステム１２を使用したバイオプシの実行とについて、図１５及び図１６のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１２６】
先ず、バイオプシ装置１０及びファントム１２０を使用した空間範囲の測定（空間範囲測定方法）について、図１５を参照しながら説明する。
【０１２７】
図１５のステップＳ１において、医師は、撮影条件設定部８０（図４参照）を用いてファントム１２０（図５Ａ及び図５Ｂ参照）に応じた撮影条件を設定する。設定した撮影条件は、放射線源駆動制御部８２に設定される。
【０１２８】
ステップＳ２において、医師は、ファントム１２０のポジショニングを行う。すなわち、ファントム１２０を収容した容器１２６を撮影台３２の所定位置（開口部５４に対向する位置）に配置した後、圧迫板駆動制御部８４により圧迫板３４を撮影台３２に向かって矢印Ｚ方向に移動させて、容器１２６が動かない程度に該容器１２６をポジショニングする。これにより、容器１２６は、撮影台３２及び圧迫板３４により保持される。なお、圧迫板位置算出部８６は、圧迫板３４の初期位置データと変位量検出部５０からの出力信号とに基づいて、原点Ｏに対する圧迫板３４の下面のＺ方向の位置を算出する。
【０１２９】
ステップＳ３において、圧迫板位置算出部８６が算出した圧迫板３４の下面のＺ方向の位置が、容器１２６の保持状態における位置である場合に、生検針駆動制御部１１２は、生検針６２を移動させてファントム１２０に穿刺させる。この場合、生検針駆動制御部１１２は、バイオプシハンド部３８の第１アーム５８及び第２アーム６０をＸ−Ｙ平面内で移動させ、生検針６２を所定の穿刺位置に対向する開口部５４上方の位置に位置決めした後に、該生検針６２を撮影台３２側に移動させる。これにより、生検針６２は、容器１２６を突き破って第１部材１２２に穿刺され（図７Ａ参照）、該生検針６２の先端部１３２は、ファントム１２０内の所定位置にまで進行する（図７Ｂ参照）。なお、生検針６２の矢印Ｚ方向への移動に関しては、前述したように、バイオプシハンド部３８により自動的に行ってもよいし、医師が手動により行ってもよい。
【０１３０】
ステップＳ４において、バキューム装置１１６（図４参照）が吸引動作を開始すると、採取部６４は、該バキューム装置１１６の吸引作用下に、採取部６４近傍の生検部位３６の組織を吸引して採取する。すなわち、バキューム装置１１６の駆動によって、開口部１３６近傍のファントム１２０の一部が中空部分１３４内に吸引された状態で（図８Ａ参照）、円筒カッター１３８を生検針６２の先端部１３２側に進行させることにより、該ファントム１２０の一部が切断され、採取物１４２として採取される（図８Ｂ参照）。この結果、ファントム１２０における開口部１３６近傍の箇所には、ファントム１２０の一部が採取されることにより空洞１４４が形成される。
【０１３１】
採取物１４２は、バキューム装置１１６の吸引動作によって中空部分１３４、１４０を介し吸引され（図９Ａ参照）、バキュームホース１１４又はバキューム装置１１６から外部に排出される。また、採取後の生検針６２は、ファントム１２０から矢印Ｚ方向に沿って上方に抜き取られ、ファントム１２０及び容器１２６から離間される（ステップＳ５、図９Ｂ参照）。この結果、ファントム１２０には、空洞１４４及び抜け跡１４６が形成される。
【０１３２】
ステップＳ６において、ファントム１２０及び容器１２６から生検針６２が離間し、且つ、バキューム装置１１６が駆動停止したことを条件に、放射線源駆動制御部８２は、放射線源２６を駆動して、ファントム１２０に対する１回目の放射線撮影を行う。この場合、Ｃ位置から放射線２４ｃを照射することにより（図１１Ａ参照）、ファントム１２０を透過した放射線２４ｃが撮影台３２の固体検出器３０によって放射線画像として検出される。そして、検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して前記放射線画像を取得し、該放射線画像を画像情報記憶部９０に一旦記憶させる（ステップＳ７）。
【０１３３】
１回目の放射線撮影後、圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を上方に移動させて、圧迫板３４及び撮影台３２によるファントム１２０の保持状態を解除する。この場合、圧迫板位置算出部８６は、原点Ｏに対する圧迫板３４の下面のＺ方向の位置を算出しているので、コンソール４０では、該圧迫板３４のＺ方向の位置からファントム１２０の保持状態が解除されたことを容易に把握することができる。
【０１３４】
次に、医師は、ファントム１２０を図１１Ａの状態から図１１Ｂの状態に配置し直し、その後、圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を撮影台３２側に移動させて、ファントム１２０を圧迫板３４及び撮影台３２により再度保持させる。この場合、圧迫板位置算出部８６により算出されたＺ方向の位置から、コンソール４０では、ファントム１２０が再度保持状態に至ったことを容易に把握することができる。
【０１３５】
ファントム１２０が再度保持状態に至ったことを確認した後に、放射線源駆動制御部８２は、放射線源２６を駆動して、該ファントム１２０に対する２回目の放射線撮影を行う（ステップＳ６）。この場合も、１回目の放射線撮影と同様に、Ｃ位置から放射線２４ｃを照射することにより（図１１Ｂ参照）、ファントム１２０を透過した放射線２４ｃが撮影台３２の固体検出器３０によって放射線画像として検出され、検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して前記放射線画像を取得し、該放射線画像を画像情報記憶部９０に一旦記憶させる（ステップＳ７）。２回目の放射線撮影後、圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を上方に移動させてファントム１２０の保持状態を解除する。
【０１３６】
ステップＳ８において、ＣＡＤ処理部９２（図４参照）は、画像情報記憶部９０に記憶された２枚の放射線画像（図１２Ａ及び図１２Ｂ参照）に対してコントラスト強調やエッジ強調等の所定の画像処理を施すことにより、画像１５２、１６２と画像１６８、１７０（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）との間のコントラストが高い２枚の放射線画像を生成し、これらの放射線画像を吸引空間算出部９４に出力すると共に、表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させる。なお、ステップＳ８では、画像処理前の２枚の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に最初に表示させ、その後、画像処理が施された２枚の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させてもよい。
【０１３７】
ステップＳ９において、吸引空間算出部９４は、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１を測定し、測定した各長さに応じた実際の空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲（第１空間範囲）を逆算し、逆算した第１空間範囲と、該第１空間範囲の算出に使用した放射線画像とを共にファントム吸引範囲記憶部９６に記憶する（ステップＳ１０）。この場合、吸引空間算出部９４は、前述したように、ｙ１、ｙ２の平均値ｙを求め、該平均値ｙから実際の空洞１４４のＹ方向の範囲を求めてもよい。
【０１３８】
ステップＳ１１において、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から放射線画像を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から採取範囲の画像データを読み出し、読み出した放射線画像中、画像１５２、１６２と、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所とのコントラストから空洞１４４の箇所を特定し、該空洞１４４の箇所と採取範囲の画像データとの比較に基づいて、マンモ２２の第２空間範囲を求め（第２の空間範囲に補正し）、求めたマンモ２２の第２空間範囲を吸引可能範囲記憶部９８に記憶する（ステップＳ１２）。
【０１３９】
あるいは、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から第１空間範囲を示す空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から各弾性係数を読み出し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲に、前記各弾性係数に基づく補正係数を乗ずることにより、マンモ２２中の第２空間範囲を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を求め（範囲に補正し）、求めたＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を吸引可能範囲記憶部９８に記憶する（ステップＳ１２）。
【０１４０】
なお、ステップＳ８〜Ｓ１２では、２次元の画像１５２、１６２、１６８、１７０に代えて、ＣＡＤ処理部９２で生成したファントム１２０の３次元画像に基づいて第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を用いて第２空間範囲を求め、求めた前記第２空間範囲に対して所定の補正処理を行ってもよい。
【０１４１】
次に、バイオプシ装置１０及びマンモグラフィシステム１２を使用したバイオプシの実行について、図１６を参照しながら説明する。
【０１４２】
図１６のステップＳ２１において、医師は、撮影条件設定部８０（図４参照）を用いてマンモ２２（図２〜図４参照）に応じた撮影条件を設定する。設定した撮影条件は、放射線源駆動制御部８２に設定される。
【０１４３】
ステップＳ２２において、医師は、被検体２０のマンモ２２のポジショニングを行う。すなわち、マンモ２２を撮影台３２の所定位置（開口部５４に対向する位置）に配置した後、圧迫板駆動制御部８４により圧迫板３４を撮影台３２に向かって矢印Ｚ方向に移動させ、マンモ２２を圧迫してポジショニングを行う。これにより、マンモ２２は、撮影台３２及び圧迫板３４で圧迫固定される。
【０１４４】
このとき、圧迫板位置算出部８６は、原点Ｏ（図３参照）に対する圧迫板３４の下面の矢印Ｚ方向の位置を算出する（ステップＳ２３）。具体的に、圧迫板位置算出部８６は、圧迫板初期位置データに変位量検出部５０にて検出された変位量を加算する（Ｌ２＋ｄ）。
【０１４５】
ステップＳ２４において、放射線源駆動制御部８２は、放射線源２６を駆動して、マンモ２２に対するステレオ撮影を行う。この場合、ヒンジ部４４を中心として放射線源収容部２８を移動させ、Ａ位置及びＢ位置から放射線２４ａ、２４ｂをそれぞれ照射することにより、マンモ２２を透過した放射線２４ａ、２４ｂが撮影台３２の固体検出器３０によって放射線画像として検出される。検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して２枚の放射線画像を取得し、これら２枚の放射線画像を画像情報記憶部９０に一旦記憶させる。
【０１４６】
ステップＳ２５において、ＣＡＤ処理部９２は、画像情報記憶部９０に記憶されたマンモ２２の２枚の放射線画像に対する画像処理を行い、画像処理後の２枚のステレオ画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させる。
【０１４７】
ステップＳ２６において、医師は、２枚のステレオ画像を視ながらマウス等のポインティングデバイスである指示部７０を操作して、各ステレオ画像中の複数の病変の中から組織を採取したい病変（ターゲット、生検部位３６）を指示する。
【０１４８】
なお、ステップＳ２５において、ＣＡＤ処理部９２は、画像情報記憶部９０に記憶されたマンモ２２の２枚の放射線画像を用いて該マンモ２２の３次元画像を生成し、生成した３次元画像を表示部６８に表示させてもよい。この場合、ステップＳ２６において、医師は、３次元表示のマンモ２２の画像を視ながら３次元マウス等の指示部７０を操作して、３次元画像中の複数の病変の中から組織を採取したい病変を指示すればよい。
【０１４９】
ステップＳ２７において、ターゲット位置算出部１０４は、各ステレオ画像において指示された生検部位３６の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。また、生検針位置算出部１０６は、２枚のステレオ画像に写り込んだ生検針６２の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。
【０１５０】
さらに、吸引空間算出部９４は、変化要因データ記憶部１０２から変化要因データを読み出すと共に、吸引可能範囲記憶部９８から第２空間範囲を読み出し、前記変化要因データに基づいて前記第２空間範囲を補正し、補正後の第２空間範囲及び前記変化要因データを判定部１０８に出力する。あるいは、吸引空間算出部９４は、第２空間範囲の補正は行わず、前記第２空間範囲と該第２空間範囲に対応する変化要因データとを判定部１０８に出力する。
【０１５１】
ステップＳ２８において、判定部１０８は、変化要因データ、第２空間範囲、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データに基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取できるか否かを判定する。
【０１５２】
具体的に、判定部１０８は、変化要因データに基づく閾値と、吸引空間算出部９４にて求められた第２空間範囲とを比較して、前記第２空間範囲が前記閾値を上回るか否かを判定する。また、判定部１０８は、生検部位３６が採取可能範囲１７２（図１４Ａ及び図１４Ｂ参照）に入っているか否かを判定する。さらに、判定部１０８は、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っている場合（図１４Ｃ参照）には、採取部６４の吸引範囲１７４（第２空間範囲）で生検部位３６の組織を吸引できるか否かも判定する。
【０１５３】
判定部１０８は、これら３つの判定処理を行った結果、全ての判定処理について肯定的な判定結果（生検針６２による生検部位３６の組織の採取が可能であるとの判定結果）が得られた場合には（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、肯定的な判定結果を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させて医師に報知すると共に、生検針移動量算出部１１０に対して生検針６２の移動量の算出処理と、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力とを許可する通知を行う。
【０１５４】
ステップＳ２９において、生検針６２の移動量の算出許可と、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力許可とを示す情報が判定部１０８から通知された場合、生検針移動量算出部１１０は、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データに基づいて、生検部位３６に対する生検針６２の移動量を算出し、算出した移動量を生検針駆動制御部１１２と表示部６８及び／又は表示操作部４２とに出力する。これにより、表示部６８及び／又は表示操作部４２は、肯定的な判定結果と共に、生検針６２の移動量を表示することができる。
【０１５５】
ステップＳ３０において、生検針駆動制御部１１２は、生検針６２の移動量に基づいてバイオプシハンド部３８を制御することにより、生検針６２をマンモ２２に穿刺させる。すなわち、生検針駆動制御部１１２は、バイオプシハンド部３８の第１アーム５８及び第２アーム６０をＸ−Ｙ平面内で移動させ、生検針６２をターゲット（生検部位３６）に対向する位置（生検部位３６に対向する矢印Ｚ方向に沿った所定位置）に位置決めした後に、生検針６２を撮影台３２側に移動させる。これにより、採取部６４が生検部位３６の組織近傍に位置するようにマンモ２２に生検針６２が穿刺され、この結果、採取部６４の採取範囲（第２空間範囲）内に生検部位３６の組織を含ませることができる。
【０１５６】
ステップＳ３１において、第２空間範囲内に生検部位３６の組織が入っている状態において、バキューム装置１１６の吸引動作を開始させることにより、生検針６２の採取部６４による生検部位３６の組織の吸引処理が開始され、該生検部位３６の組織が採取される。
【０１５７】
ステップＳ３２において、組織採取後の生検針６２を圧迫板３４側に移動させることにより、生検針６２がマンモ２２から抜き取られ、その後、圧迫板駆動制御部８４により圧迫板３４を上方に移動させて、マンモ２２を圧迫保持状態から解放させることでバイオプシが終了する。
【０１５８】
ところで、ステップＳ２８において、３つの判定処理のうち、いずれか１つの判定処理の結果について否定的な判定結果である場合、すなわち、第２空間範囲が閾値を下回るか、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っていないか、あるいは、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っていても現状の吸引範囲１７４では生検部位３６の組織を吸引できない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、生検針移動量算出部１１０に対して生検針６２の移動量の算出処理を禁止する通知を行うと共に（ステップＳ３３）、否定的な判定結果を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させて医師に警告する（ステップＳ３４）。
【０１５９】
また、判定部１０８は、否定的な判定結果を圧迫板駆動制御部８４に通知して圧迫板３４の位置を初期位置に戻させることにより（ステップＳ３５）、マンモ２２を圧迫状態から解放してもよい。すなわち、ステップＳ３３、Ｓ３４によりバイオプシの実行禁止が明確であっても、マンモ２２が圧迫保持状態のままでは、医師が誤ってバイオプシを行う可能性があったり、あるいは、被検体２０の肉体的負担が増大するおそれがあるためである。
【０１６０】
これにより、マンモグラフィシステム１２では、ステップＳ３５後、ステップＳ２２に戻り、否定的な判定結果となった原因を解決（例えば、第２空間範囲が閾値を下回る場合には、閾値を上回るような第２空間範囲を有する別の生検針６２に交換）した後に、ステップＳ２２を再度実行して、マンモ２２のポジショニングを行えばよい。
【０１６１】
以上説明したように、本実施形態に係るバイオプシ装置１０、空間範囲測定装置としてのコンソール４０及び空間範囲測定方法では、マンモ２２を模擬したファントム１２０に生検針６２を穿刺して該ファントム１２０の一部を採取し、採取後のファントム１２０を撮影して該ファントム１２０の放射線画像を取得し、該放射線画像に基づいて、生検針６２がマンモ２２中の生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲）を測定する。
【０１６２】
このように、ファントム１２０の一部の採取後に撮影されたファントム１２０の放射線画像に基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲を測定するので、マンモ２２に生検針６２を穿刺する前に生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲を予め測定することが可能となる。
【０１６３】
これにより、生検部位３６から空間的に離れた箇所に生検針６２を穿刺することを回避することができる。また、生検針６２の特性等の要因で第２空間範囲が変化する可能性があっても、測定された第２空間範囲に従ってバイオプシを行うことにより、該バイオプシがうまくいかないことを回避することができる。
【０１６４】
ところで、ファントム１２０と実際のマンモ２２との間では互いに物性が異なるため、生検針６２により採取可能な空間範囲（第１空間範囲、第２空間範囲）が互いに異なる場合があり得る。
【０１６５】
そこで、吸引空間算出部９４は、ファントム１２０の放射線画像に基づいて、ファントム１２０の一部の採取によって該ファントム１２０内に形成された第１空間範囲を測定し、測定した第１空間範囲を生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲に補正する。
【０１６６】
このように、吸引空間算出部９４は、実際のバイオプシにおいて生検針６２が採取可能な第２空間範囲を求めるので、医師は、生検部位３６が第２空間範囲内に入るようにマンモ２２に生検針６２を穿刺すれば、生検部位３６の組織を確実に採取することができる。
【０１６７】
また、吸引空間算出部９４がファントム１２０の物性及びマンモ２２の物性に基づく補正データを用いて第１空間範囲を第２空間範囲に補正すれば、該第２空間範囲を精度よく且つ正確に求めることが可能となる。
【０１６８】
さらに、吸引空間算出部９４による第２空間範囲の算出は、ファントム１２０の放射線画像を取得したときに行ってもよいし、あるいは、バイオプシを行う直前に行ってもよい。そこで、バイオプシ装置１０は、吸引空間算出部９４による第１空間範囲の測定結果を記憶するファントム吸引範囲記憶部９６と、補正データを記憶する補正データ記憶部１００と、吸引空間算出部９４による第２空間範囲の補正結果を記憶する吸引可能範囲記憶部９８とをさらに有する。これにより、ファントム１２０の放射線画像を取得した直後や、医師がバイオプシを実施する直前等、適宜、吸引空間算出部９４による第１空間範囲の測定及び第２空間範囲への補正を行うことが可能となる。
【０１６９】
さらに、生検針６２の特性等の要因によって第２空間範囲が変化する可能性がある。そこで、医師が指示部７０を操作して生検部位３６を指示し、ターゲット位置算出部１０４が生検部位３６の位置を算出すると、判定部１０８は、生検部位３６の位置、第２空間範囲及び変化要因データに基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能であるか否かを判定する。このように、第２空間範囲の変化要因を考慮して生検部位３６の組織を採取可能であるか否かが判定されるので、肯定的な判定結果（採取可能の判定結果）である場合には、バイオプシを行うことが可能となり、一方で、否定的な判定結果（採取不可能の判定結果）である場合には、誤って生検針６２がマンモ２２に穿刺されることを防止することができる。
【０１７０】
また、判定部１０８の判定結果を表示部６８及び／又は表示操作部４２を介して外部に報知すれば、医師は、バイオプシを実行すべきか否かを容易に認識することができる。
【０１７１】
また、判定部１０８は、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能と判定した場合には、採取可能であることを表示部６８及び／又は表示操作部４２を介して医師に報知すると共に、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出及び表示部６８及び／又は表示操作部４２による前記移動量の報知を許可し、一方で、生検針６２が生検部位３６の組織を採取不可能と判定した場合には、採取禁止を表示部６８及び／又は表示操作部４２を介して医師に警告すると共に、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出を禁止する。
【０１７２】
これにより、判定部１０８が肯定的な判定結果（採取可能の判定結果）を行った場合には、該判定結果と生検針６２の移動量とが表示部６８及び／又は表示操作部４２により報知されるので、医師は、報知内容に従ってバイオプシを正確且つ確実に実行することができる。なお、生検針移動量算出部１１０は、肯定的な判定結果に従って生検針６２の移動量を算出するので、算出された前記移動量だけ生検針６２を移動させれば、指示部７０により指示された生検部位３６の組織が第２空間範囲内に確実に入ることになり、この結果、該生検部位３６の組織を効率よく採取することが可能となる。
【０１７３】
一方、判定部１０８が否定的な判定結果（採取不可能の判定結果）を行った場合には、該判定結果のみが表示部６８及び／又は表示操作部４２により報知されるので、医師は、バイオプシが実行できないことを容易に認識することができる。
【０１７４】
また、生検針６２の特性等の要因によって第２空間範囲が変化する（小さくなる）ことにより、マンモ２２に対して生検針６２を正確に穿刺しても、生検部位３６の組織が第２空間範囲から外れてしまうか、あるいは、生検部位３６の組織を採取できない場合もある。
【０１７５】
そこで、判定部１０８は、第２空間範囲が閾値を下回る場合には、生検針６２が生検部位３６の組織を採取不可能と判定してもよい。これにより、第２空間範囲の変化に起因してバイオプシがうまくいかない可能性がある場合に、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【０１７６】
また、マンモ２２における生検針６２の採取可能範囲１７２が予め設定されている場合に、判定部１０８は、生検部位３６の位置が採取可能範囲１７２から外れていれば、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定してもよい。生検部位３６の位置が採取可能範囲１７２から外れている場合でもバイオプシがうまくいかない可能性があるので、上記判定を行うことにより、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【０１７７】
また、生検針６２の移動量の算出を判定部１０８が許可した場合に、生検針移動量算出部１１０は、算出した生検針６２の移動量を生検針駆動制御部１１２に出力し、生検針駆動制御部１１２は、入力された生検針６２の移動量に基づいて、マンモ２２に生検針６２を穿刺させてもよい。これにより、バイオプシ装置１０は、生検針６２の移動量に基づき該生検針６２を移動させて、マンモ２２に対するバイオプシを自動的に実行することになる。この結果、バイオプシに関わる医師の作業負担を軽減することができる。
【０１７８】
さらに、生検針６２の先端部１３２近傍の側面に生検部位３６の組織又はファントム１２０の一部を吸引して採取する採取部６４を設け、採取部６４がバキュームホース１１４を介して生検部位３６の組織又はファントム１２０の一部に対する吸引動作を行うバキューム装置１１６と接続されてもよい。この場合、変化要因データが採取部６４を含めた生検針６２の特性、バキュームホース１１４の特性及びバキューム装置１１６の特性を示すデータであれば、判定部１０８は、生検部位３６の組織を採取可能であるか否かを一層正確に判定することができる。
【０１７９】
また、生検部位３６が生検針６２の穿刺方向に沿って採取部６４から空間的に離間しているときには、該採取部６４が生検部位３６の位置に近づくように穿刺方向に沿って生検針６２を移動させれば、第２空間範囲内に生検部位３６の組織が入ることになるので、該生検部位３６の組織を採取することが可能となる。これに対して、生検部位３６が生検針６２の径方向に沿って採取部６４から空間的に離間し、且つ、第２空間範囲から外れている場合には、生検部位３６が第２空間範囲に入るように生検針６２を径方向に移動させることは困難である。このような場合、マンモ２２から生検針６２を一旦引き抜いて、マンモ２２に再度穿刺する必要がある。
【０１８０】
このような不都合を回避するために、放射線源２６は、少なくともファントム１２０に対する生検針６２の穿刺方向に沿って放射線２４を照射し、固体検出器３０は、ファントム１２０を透過した放射線２４を、穿刺方向に略直交する放射線２４の投影面の放射線画像に変換することが望ましい。これにより、放射線画像は、生検針６２の径方向（穿刺方向に直交する方向）に沿った平面（投影面）の画像となるため、該径方向に沿った第２空間範囲の幅を求めることにより、実際にバイオプシを実行する前に、生検部位３６が第２空間範囲に入るか否かを容易に判定することが可能となる。
【０１８１】
なお、上記の説明では、１回目の放射線撮影において生検針６２の穿刺方向に沿って放射線２４（２４ｃ）を照射して放射線画像を取得し、その後、２回目の放射線撮影において生検針６２の穿刺方向と略直交する方向に沿って放射線２４（２４ｃ）を照射することにより放射線画像を取得する場合について説明した。本実施形態は、この説明に限定されることはなく、少なくとも１回目の放射線撮影で取得された放射線画像に基づいて、第１空間範囲及び第２空間範囲（Ｘ方向及びＹ方向の範囲）を求めることが望ましい。
【０１８２】
すなわち、採取部６４としての開口部１３６のＺ方向の吸引範囲（Ｚ方向の長さ）は、Ｘ方向及びＹ方向の吸引範囲（Ｘ方向及びＹ方向の長さ）よりも広いため、１回目の放射線撮影で取得された放射線画像のみに基づいて、第１空間範囲及び第２空間範囲（Ｘ方向及びＹ方向の範囲）を求め、Ｚ方向の範囲については、予め設定された規定値（所定値）で代用してもよい。
【０１８３】
さらに付言すれば、図８Ａ〜図１３Ｂに示すように、生検針６２の側面に採取部６４としての開口部１３６が設けられ、該開口部１３６は、生検針６２の径方向に沿って対向するファントム１２０の一部や生検部位３６の組織を採取する。従って、生検針６２の穿刺方向（Ｚ方向）の情報よりも、生検針６２の径方向（Ｘ方向及びＹ方向）の情報の方が、第１空間範囲及び第２空間範囲として重要な情報となる。そのため、本実施形態では、少なくとも、Ｘ方向及びＹ方向の位置情報が含まれている１回目の放射線撮影により取得された放射線画像を用いて、第１空間範囲及び第２空間範囲を求めることが望ましい。
【０１８４】
また、本実施形態では、ファントム１２０に対して生検針６２を１回穿刺した場合での第１空間範囲及び第２空間範囲の測定について説明したが、ファントム１２０中の同一位置に対して生検針６２を複数回穿刺して、該ファントム１２０の一部を採取した場合での第１空間範囲及び第２空間範囲の測定も可能である。この場合、１回の穿刺で得られた第２空間範囲と、複数回の穿刺で得られた第２空間範囲とを吸引可能範囲記憶部９８に記憶させておけば、バイオプシを実行する際に、医師は、表示操作部４２を操作することにより、所望の第２空間範囲を選択することが可能となる。
【０１８５】
さらに、本実施形態では、バイオプシを実行する場合に、判定部１０８による判定処理等を行うが、それ以外にも、１日の開始時に（毎朝）、判定部１０８による判定処理を行うことも可能である。このように、バイオプシを実行する毎に、又は、毎朝、上記の判定処理等を実行することにより、バイオプシ装置１０のＱＣ（品質管理）を確保することができる。あるいは、さらなる品質管理の向上のために、ファントム１２０を用いた第１空間範囲及び第２空間範囲の測定を毎朝行ってもよいし、あるいは、所定回数毎に行ってよいことは勿論である。
【０１８６】
また、本実施形態において、ファントム１２０は、マンモ２２を模擬した第１部材１２２と、生検部位３６の組織を模擬し且つ第１部材１２２に内蔵される第２部材１２４とを有し、第１部材１２２は、放射線２４を透過可能な物質であり、第２部材１２４は、第１部材１２２と比較して放射線２４に対する透過率が低い物質であるか、又は、放射線２４に対して不透過な物質であることが望ましい。
【０１８７】
生検部位３６の組織を模擬した第２部材１２４が第１部材１２２に内蔵されているので、該組織を採取するためのバイオプシのトレーニングを行うことが可能になる。従って、医師がファントム１２０を用いてバイオプシのトレーニングを行うことにより、例えば、マンモ２２内部の石灰化組織を採取するバイオプシに対する該医師の熟練度を向上させることができる。また、第２部材１２４が第１部材１２２と比較して放射線２４に対する透過率が低い物質であるか、又は、放射線２４に対して不透過な物質であるため、放射線撮影を行って放射線画像を取得した場合、第１部材１２２と第２部材１２４とを容易に識別することが可能となる。さらに、ファントム１２０の画像に基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲を測定することで、上述したバイオプシ装置１０、コンソール４０及び空間範囲測定方法における各効果を容易に得ることができる。
【０１８８】
この場合、第１部材１２２の内部に粒子状の複数の第２部材１２４を略均一に配置すれば、生検部位３６の組織に生検針６２を正確に位置決めさせるためのトレーニングを医師に行わせることが可能となる。
【０１８９】
また、本実施形態では、図１７Ａ〜図１８Ｃのように、複数の第１空間範囲がファントム１２０に形成されている場合でも、各第１空間範囲を測定し、測定した各第１空間範囲から第２空間範囲を特定することが可能である。
【０１９０】
図１７Ａでは、ファントム１２０内で矢印Ｙ方向に沿って複数の空洞１４４及び抜け跡１４６が所定距離離間して一列に形成されている。なお、矢印Ｙ方向は、被検体２０のマンモ２２に対して近接又は離間する方向でもある（図１及び図２参照）。従って、図１７Ｂに示す１回目の放射線撮影により得られた放射線画像においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１６８が矢印Ｙ方向に沿って一列に表示（配列）されている。また、図１７Ｃに示す２回目の放射線撮影により得られた放射線画像（側面視の画像）においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１７０が互いに重ならないように表示（配列）されている。
【０１９１】
これに対して、図１８Ａでは、ファントム１２０内でＸ−Ｙ平面に沿って斜め方向に複数の空洞１４４及び抜け跡１４６が所定距離離間して一列に形成されている。従って、図１８Ｂに示す１回目の放射線撮影により得られた放射線画像においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１６８が斜め方向に沿って一列に表示（配列）されている。また、図１８Ｃに示す２回目の放射線撮影により得られた放射線画像（側面視の画像）においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１７０が互いに重ならないように表示（配列）されている。
【０１９２】
このように、採取空間としての複数の空洞１４４及び抜け跡１４６をファントム１２０に形成させることにより、複数の空洞１４４及び抜け跡１４６に対応するマンモ２２内の位置における第２空間範囲を容易に求めることが可能となる。また、特性の異なる複数の生検針６２をファントム１２０に穿刺して複数の空洞１４４及び抜け跡１４６を形成した場合には、複数の空洞１４４及び抜け跡１４６に応じた第２空間範囲は、互いに異なる可能性がある。従って、各生検針６２に応じた第２空間範囲を予め求めておき、バイオプシを実行する際に、生検部位３６の位置及び大きさに応じた生検針６２を選択するようにすれば、該バイオプシを確実に且つ効率よく実行することができる。
【０１９３】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１９４】
１０…バイオプシ装置
１２…マンモグラフィシステム
２０…被検体
２２…マンモ
２４、２４ａ〜２４ｃ…放射線
２６…放射線源
３０…固体検出器
３２…撮影台
３４…圧迫板
３８…バイオプシハンド部
４０…コンソール
４２…表示操作部
５４、１３６…開口部
６２…生検針
６４…採取部
６８…表示部
７０…指示部
９４…吸引空間算出部
９６…ファントム吸引範囲記憶部
９８…吸引可能範囲記憶部
１００…補正データ記憶部
１０２…変化要因データ記憶部
１０４…ターゲット位置算出部
１０６…生検針位置算出部
１０８…判定部
１１０…生検針移動量算出部
１１２…生検針駆動制御部
１１４…バキュームホース
１１６…バキューム装置
１２０…ファントム
１２２…第１部材
１２４…第２部材
１４４…空洞
１５２、１５４、１６２、１６４、１６８、１７０…画像
１７２…採取可能範囲
１７４…吸引範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体等の生体の検査対象物に生検針を穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取するためのバイオプシ装置に関する。また、本発明は、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定するための空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法に関する。さらに、本発明は、バイオプシのトレーニングや前記空間範囲の測定に用いられるファントムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医師が人体等の生体の検査対象物に生検針を穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取するバイオプシが広く行われている。一般に、外部から検査対象物中の生検部位（例えば、乳房中の病変）を視認することが困難であるため、バイオプシでは、検査対象物に放射線を照射するステレオ撮影を行って、前記検査対象物のステレオ画像を取得した後に、該ステレオ画像から前記生検部位の３次元座標位置を算出し、次に、算出された前記３次元座標位置に基づいて医師が前記検査対象物に生検針を穿刺することにより、前記生検部位の組織を前記生検針で採取する。
【０００３】
このように、バイオプシでは、外部から視認することが困難な生検部位の組織を採取する必要がある一方で、生体をあまり傷つけることなく検査対象物に生検針を穿刺して、生検部位の組織を確実に且つ正確に採取できることが望ましい。そこで、近年、バイオプシに対する医師の熟練度を向上させる目的で、人体の検査対象物及び生検部位の組織を模擬したファントムが開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のファントムは、検査対象物としての乳房を模擬したゼラチンに、生検部位の組織としての腫溜を模擬したヨウ素の液状物（黒色顔料）を内蔵させている。この場合、前記ゼラチンは、放射線及び光を透過する材料であり、前記黒色顔料は、前記放射線及び前記光に対して不透過な材料である。従って、医師は、前記ファントムに生検針を穿刺して、前記黒色顔料と該黒色顔料近傍の前記ゼラチンの一部とを採取物として採取し、前記ファントムから前記生検針を抜き取って前記採取物を取り出すことにより、該ファントムを用いたバイオプシのトレーニングを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５２７３４３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際にバイオプシを行う場合、医師は、生検針により生検部位の組織を採取可能な空間範囲を知ることができないため、現状では、これまでの該医師の経験及び勘に依存してバイオプシを行っている。従って、生検部位から空間的に離れた箇所に生検針を穿刺すると、前記生検針により採取可能な空間範囲から前記生検部位が外れて、該生検部位の組織を採取できない場合がある。この結果、検査対象物に一度穿刺した前記生検針を該検査対象物から一旦引き抜いて、前記検査対象物に再度穿刺することになり、人体（患者）等の生体の肉体的負担が増大する。
【０００７】
また、生検針が採取可能な空間範囲は、該生検針の特性等の要因で変化する可能性があるため、上記のように、医師の経験及び勘に頼って検査対象物に前記生検針を穿刺すると、バイオプシがうまくいかない場合もある。
【０００８】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定することができるバイオプシ装置、ファントム、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るバイオプシ装置は、生体の検査対象物に穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な生検針と、前記検査対象物を模擬したファントムに前記生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部とを有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る空間範囲測定装置は、生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部を有することを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明に係る空間範囲測定方法は、生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取し、採取後の前記ファントムを撮影して該ファントムの画像を取得し、前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定することを特徴としている。
【００１２】
上記の各発明によれば、ファントムの一部の採取後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定するので、検査対象物に前記生検針を穿刺して前記生検部位の組織を採取するバイオプシを実行する前に、該生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定することが可能となる。
【００１３】
これにより、前記生検部位から空間的に離れた箇所に前記生検針を穿刺することを回避することができる。また、前記生検針の特性等の要因で空間範囲が変化する可能性があっても、測定された空間範囲に従ってバイオプシを行うことにより、該バイオプシがうまくいかないことを回避することができる。
【００１４】
ところで、前記ファントムと人体等の実際の生体との間では互いに物性が異なるため、前記生検針により採取可能な空間範囲が互いに異なる場合があり得る。
【００１５】
そこで、前記空間範囲測定部は、前記ファントムの画像に基づいて、前記ファントムの一部の採取によって該ファントム内に形成された前記ファントムの一部に応じた第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な第２空間範囲に補正する。
【００１６】
このように、前記空間範囲測定部は、実際のバイオプシにおいて前記生検針が採取可能な前記第２空間範囲を求めるので、前記生検部位が前記第２空間範囲内に入るように前記検査対象物に前記生検針を穿刺することにより、前記生検部位の組織を確実に採取することが可能となる。
【００１７】
また、前記空間範囲測定部が前記ファントムの物性及び前記検査対象物の物性に基づく補正データを用いて前記第１空間範囲を前記第２空間範囲に補正すれば、該第２空間範囲を精度よく求めることが可能となる。
【００１８】
この場合、前記補正データは、前記生検針が前記ファントムの一部を採取可能な空間範囲及び該生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲に基づくデータ、あるいは、前記ファントムを構成する物質の特性値及び前記検査対象物を構成する物質の特性値に基づくデータであればよい。このようなデータを使用して前記第１空間範囲を前記第２空間範囲に補正することにより、前記第２空間範囲を正確に求めることが可能となる。
【００１９】
なお、空間範囲に基づくデータとは、例えば、前記ファントム及び前記検査対象物に前記生検針を予め穿刺して採取を行うことにより、採取後の前記ファントム及び前記検査対象物に形成された空間範囲をいう。また、特定値に基づくデータとは、前記ファントムを構成する物質の弾性係数や、前記検査対象物を構成する物質の弾性係数である。従って、前記空間範囲測定部は、前記ファントムの画像中、前記第１空間範囲と周囲の物質との間のコントラストから該第１空間範囲を特定し、特定した第１空間範囲と予め測定された空間範囲との比較に基づいて、前記第２空間範囲を求めることが可能であるし、あるいは、特定した第１空間範囲を示すデータに前記各弾性係数に基づく補正係数を乗ずることにより前記第２空間範囲を求めることが可能となる。
【００２０】
また、前記空間範囲測定部による前記第２空間範囲の算出は、前記ファントムの画像を取得したときに行ってもよいし、あるいは、バイオプシを行う直前に行ってもよい。そこで、前記バイオプシ装置は、前記空間範囲測定部による前記第１空間範囲の測定結果を記憶する第１空間範囲記憶部と、前記補正データを記憶する補正データ記憶部と、前記空間範囲測定部による前記第２空間範囲の補正結果を記憶する第２空間範囲記憶部とをさらに有することが望ましい。これにより、前記ファントムの画像を取得した直後や、医師がバイオプシを実施する直前等、適宜、前記空間範囲測定部による前記第１空間範囲の測定及び前記第２空間範囲への補正を行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、［発明が解決しようとする課題］の項目でも説明したように、前記生検針の特性等の要因によって、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲）が変化する可能性がある。
【００２２】
このような問題を解決するために、前記バイオプシ装置は、
前記生検針が採取すべき生検部位を指示する生検部位指示部と、
前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の位置を算出する生検部位位置算出部と、
前記第２空間範囲の変化要因を示す変化要因データを記憶する変化要因データ記憶部と、
前記第２空間範囲記憶部から前記第２空間範囲を読み出すと共に、前記変化要因データ記憶部から前記変化要因データを読み出し、前記生検部位の位置と、読み出した前記第２空間範囲及び前記変化要因データとに基づいて、前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の組織を前記生検針により採取可能であるか否かを判定する判定部と、
をさらに有することが望ましい。
【００２３】
この場合、医師が前記生検部位指示部を操作して前記生検部位を指示し、前記生検部位位置算出部が前記生検部位の位置を算出すると、前記判定部は、前記生検部位の位置、前記第２空間範囲及び前記変化要因データに基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能であるか否かを判定する。このように、前記第２空間範囲の変化要因を考慮して前記生検部位の組織を採取可能であるか否かが判定されるので、肯定的な判定結果（採取可能の判定結果）である場合には、バイオプシを行うことが可能となり、一方で、否定的な判定結果（採取不可能の判定結果）である場合には、誤って前記生検針が前記検査対象物に穿刺されることを防止することができる。
【００２４】
また、前記判定部の判定結果を報知部を介して外部に報知すれば、医師は、バイオプシを実行すべきか否かを容易に認識することができる。
【００２５】
また、前記バイオプシ装置は、前記生検部位指示部が前記生検部位を指示した際に、前記生検針の位置を算出する生検針位置算出部と、前記生検部位の位置及び前記生検針の位置に基づいて、前記生検部位に対する前記生検針の移動量を算出する生検針移動量算出部とをさらに有し、
前記判定部は、
前記生検針による前記生検部位の組織の採取が可能と判定した場合には、前記生検部位の組織が採取可能であることを前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出及び前記報知部による前記移動量の報知を許可し、
一方で、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定した場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取禁止を前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出を禁止してもよい。
【００２６】
これにより、前記判定部が肯定的な判定（採取可能の判定）を行った場合には、該判定結果と前記生検針の移動量とが前記報知部により報知されるので、医師は、報知内容に従ってバイオプシを正確且つ確実に実行することができる。なお、前記生検針移動量算出部は、前記肯定的な判定結果に従って前記生検針の移動量を算出するので、算出された前記移動量だけ前記生検針を移動させれば、前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の組織が前記第２空間範囲内に確実に入ることになり、この結果、該生検部位の組織を効率よく採取することが可能となる。
【００２７】
一方、前記判定部が否定的な判定（採取不可能の判定）を行った場合には、該判定結果のみが前記報知部により報知されるので、医師は、バイオプシが実行できないことを容易に認識することができる。
【００２８】
また、前記生検針の特性等の要因によって前記第２空間範囲が変化する（小さくなる）ことにより、前記検査対象物に対して前記生検針を正確に穿刺しても、前記生検部位の組織が前記第２空間範囲から外れてしまうか、あるいは、前記生検部位の組織を採取できない場合もある。
【００２９】
そこで、前記判定部は、前記第２空間範囲が前記変化要因データに基づく閾値を下回る場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定してもよい。これにより、前記第２空間範囲の変化に起因してバイオプシがうまくいかない可能性がある場合に、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【００３０】
また、前記検査対象物における前記生検針の穿刺可能範囲が予め設定されている場合に、前記判定部は、前記生検部位の位置が前記穿刺可能範囲から外れていれば、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定してもよい。前記生検部位の位置が前記穿刺可能範囲から外れている場合でもバイオプシがうまくいかない可能性があるので、上記判定を行うことにより、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【００３１】
また、前記バイオプシ装置は、前記生検針の移動を制御する生検針移動制御部をさらに有し、前記生検針の移動量の算出を前記判定部が許可した場合に、前記生検針移動量算出部は、算出した前記生検針の移動量を前記生検針移動制御部に出力し、前記生検針移動制御部は、入力された前記生検針の移動量に基づいて、前記検査対象物に前記生検針を穿刺させてもよい。これにより、前記バイオプシ装置は、前記生検針の移動量に基づき該生検針を移動させて、前記検査対象物に対するバイオプシを自動的に実行する。これにより、バイオプシに関わる医師の作業負担を軽減することができる。
【００３２】
さらに、前記生検針の先端部近傍の側面に前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部を吸引して採取する採取部を設け、前記採取部が吸引通路を介して前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部に対する吸引動作を行う吸引装置と接続されてもよい。この場合、前記変化要因データが前記採取部を含めた前記生検針の特性、前記吸引通路の特性及び前記吸引装置の特性を示すデータであれば、前記判定部は、前記生検部位の組織を採取可能であるか否かを一層正確に判定することができる。
【００３３】
そして、上記の各発明において、放射線源から前記ファントムの一部を採取した後の前記ファントムに放射線を照射し、該ファントムを透過した前記放射線を放射線検出器により放射線画像に変換することで前記ファントムの画像が取得されることが望ましい。
【００３４】
また、前記生検針に前述した採取部を設けた場合に、前記生検部位が前記生検針の穿刺方向に沿って前記採取部から空間的に離間しているときには、該採取部が前記生検部位の位置に近づくように前記穿刺方向に沿って前記生検針を移動させれば、前記第２空間範囲内に前記生検部位の組織が入ることになるので、該生検部位の組織を採取することが可能となる。これに対して、前記生検部位が前記生検針の径方向に沿って前記採取部から空間的に離間し、且つ、前記第２空間範囲から外れている場合には、前記生検部位が前記第２空間範囲に入るように前記生検針を径方向に移動させることは困難である。このような場合には、前記検査対象物から前記生検針を一旦引き抜いて、該検査対象物に再度穿刺する必要がある。
【００３５】
このような不都合を回避するために、前記放射線源は、少なくとも前記ファントムに対する前記生検針の穿刺方向に沿って前記放射線を照射し、前記放射線検出器は、前記ファントムを透過した前記放射線を、前記穿刺方向に略直交する前記放射線の投影面の放射線画像に変換することが望ましい。これにより、前記放射線画像は、前記生検針の径方向（前記穿刺方向に直交する方向）に沿った平面（前記投影面）の画像となるため、該径方向に沿った前記第２空間範囲の幅を求めることにより、実際にバイオプシを実行する前に、前記生検部位が前記第２空間範囲に入るか否かを容易に判定することが可能となる。
【００３６】
また、前記ファントムに前記生検針を複数回穿刺して前記ファントムの一部をそれぞれ採取することにより、前記ファントムの内部に該ファントムの一部に応じた複数の採取空間を形成し、側面視で、前記各採取空間を互いに重ならないように形成してもよい。
【００３７】
前記各採取空間を前記ファントムに形成させることにより、該各採取空間に対応する前記検査対象物中の位置での第２空間範囲を容易に求めることが可能となる。また、特性の異なる複数の生検針を前記ファントムに穿刺して前記各採取空間を形成した場合には、前記各採取空間に応じた第２空間範囲は、互いに異なる可能性がある。従って、前記各生検針に応じた第２空間範囲を予め求めておき、バイオプシを実行する際に、前記生検部位の位置及び大きさに応じた生検針を選択すれば、該バイオプシを確実に且つ効率よく実行することができる。
【００３８】
さらに、前記ファントムは、人体の乳房を模擬し、前記人体の胸壁から離間するように前記ファントムに前記生検針を複数回穿刺することにより、前記ファントムの内部に前記各採取空間を形成してもよい。この場合でも、前記各採取空間に応じた前記乳房中の第２空間範囲を容易に求めることができる。
【００３９】
ここで、上述したファントムは、下記の構成であることが望ましい。
【００４０】
すなわち、本発明に係るファントムは、生体の検査対象物を模擬した第１部材と、該検査対象物中の生検部位の組織を模擬し且つ前記第１部材に内蔵される第２部材とを有するファントムであって、前記第１部材は、放射線を透過可能な物質であり、前記第２部材は、前記第１部材と比較して前記放射線に対する透過率が低い物質であるか、又は、前記放射線に対して不透過な物質であり、前記ファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に該ファントムの画像を撮影し、撮影した前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲が測定されることを特徴としている。
【００４１】
本発明に係るファントムによれば、前記生検部位の組織を模擬した前記第２部材が前記第１部材に内蔵されているので、該組織を採取するためのバイオプシのトレーニングを行うことが可能になる。従って、医師が前記ファントムを用いてバイオプシのトレーニングを行うことにより、例えば、乳房内部の石灰化組織を採取するバイオプシに対する該医師の熟練度を向上させることができる。また、前記第２部材が前記第１部材と比較して前記放射線に対する透過率が低い物質であるか、又は、前記放射線に対して不透過な物質であるため、放射線撮影を行って放射線画像（前記ファントムの画像）を取得した場合、前記第１部材と前記第２部材とを容易に識別することが可能となる。さらに、前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定することで、上述したバイオプシ装置、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法における各効果を容易に得ることができる。
【００４２】
この場合、前記第１部材の内部に粒子状の複数の前記第２部材を略均一に配置すれば、前記生検部位の組織に前記生検針を正確に位置決めさせるためのトレーニングを医師に行わせることが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ファントムの一部の採取後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、生検針が生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定するので、検査対象物に前記生検針を穿刺して前記生検部位の組織を採取するバイオプシを実行する前に、該生検部位の組織を採取可能な空間範囲を予め測定することが可能となる。
【００４４】
これにより、前記生検部位から空間的に離れた箇所に前記生検針を穿刺することを回避することができる。また、前記生検針の特性等の要因で空間範囲が変化する可能性があっても、測定された空間範囲に従ってバイオプシを行うことにより、該バイオプシがうまくいかないことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態に係るバイオプシ装置を組み込んだマンモグラフィシステムの斜視図である。
【図２】図１のマンモグラフィシステムの一部省略側面図である。
【図３】マンモに対するステレオ撮影を模式的に説明するための説明図である。
【図４】図１のバイオプシ装置を含むマンモグラフィシステムの構成ブロック図である。
【図５】図５Ａは、本実施形態で用いられるファントムの斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａのファントムを容器に収容した状態を示す斜視図である。
【図６】図６Ａは、容器に生検針を穿刺する前の斜視図であり、図６Ｂは、図６Ａの生検針、ファントム及び容器の断面図である。
【図７】図７Ａは、生検針の先端部が容器の一部を切り裂いた状態を示す断面図であり、図７Ｂは、前記生検針をファントム内部に穿刺した状態を示す斜視図である。
【図８】図８Ａは、ファントムの一部に対する吸引を生検針が開始した状態を示す断面図であり、図８Ｂは、生検針がファントムの一部を採取物として採取した状態を示す断面図である。
【図９】図９Ａは、採取物を吸引する状態を示す断面図であり、図９Ｂは、ファントム及び容器から生検針を抜き取った状態を示す断面図である。
【図１０】図１０Ａは、生検針が抜き取られたファントム及び容器に対して、該生検針の穿刺方向に沿って放射線を照射する場合を示す斜視図であり、図１０Ｂは、生検針が抜き取られたファントム及び容器に対して、前記穿刺方向に略直交する方向から放射線を照射する場合を示す斜視図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、生検針が抜き取られたファントム及び容器に対する放射線撮影の例を示す説明図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂの放射線撮影により得られた放射線画像の説明図である。
【図１３】図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１２Ａ及び図１２Ｂの放射線画像に対して所定の画像処理を行った場合を示す説明図である。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｃは、生検部位の位置と該生検部位の採取可能範囲との関係を示す説明図である。
【図１５】図１、図２及び図４のバイオプシ装置及びマンモグラフィ装置を用いた空間範囲の測定を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１、図２及び図４のバイオプシ装置及びマンモグラフィ装置を用いた生検部位の組織の採取を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１７Ａは、複数の空洞及び抜け跡が形成されたファントムに対する放射線撮影を示す斜視図であり、図１７Ｂ及び図１７Ｃは、図１７Ａの放射線撮影により得られた放射線画像の説明図である。
【図１８】図１８Ａは、複数の空洞及び抜け跡が形成されたファントムに対する放射線撮影を示す斜視図であり、図１８Ｂ及び図１８Ｃは、図１８Ａの放射線撮影により得られた放射線画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明に係るバイオプシ装置について、ファントム、空間範囲測定装置及び空間範囲測定方法との関連で、好適な実施形態を、図１〜図１８Ｃを参照しながら、詳細に説明する。
【００４７】
本実施形態に係るバイオプシ装置１０は、図１及び図２に示すように、マンモグラフィシステム１２に組み込まれている。
【００４８】
マンモグラフィシステム１２は、基本的には、立設状態に設置される基台１４と、該基台１４の略中央部に配設された旋回軸１６の先端部に固定されるアーム部材１８と、被検体（人体、生体）２０のマンモ２２に対して放射線２４を照射する放射線源２６を収容し、アーム部材１８の一端部に固定される放射線源収容部２８と、マンモ２２を透過した放射線２４を検出する固体検出器（放射線検出器）３０が収容され、アーム部材１８の他端部に固定される撮影台３２と、該撮影台３２に対してマンモ２２を圧迫して保持する圧迫板３４と、該圧迫板３４に装着され、マンモ２２の生検部位３６から必要な組織を採取するバイオプシハンド部３８と、基台１４と有線を介して電気的に接続されたコンソール（空間範囲測定装置）４０とを備える。
【００４９】
なお、図１及び図２では、座位の体勢にある被検体２０のマンモ２２を圧迫板３４及び撮影台３２により圧迫固定した状態において、マンモ２２に対する放射線２４の照射や、生検部位３６の組織の採取が行われる場合を図示している。また、基台１４には、被検体２０の撮影部位等の撮影条件や被検体２０のＩＤ情報等を設定可能な表示操作部（報知部）４２が配設される。
【００５０】
放射線源収容部２８及び撮影台３２を連結するアーム部材１８は、旋回軸１６を中心として旋回することで、被検体２０のマンモ２２に対する方向が調整可能に構成される。また、放射線源収容部２８は、ヒンジ部４４を介してアーム部材１８に連結されており、矢印θ方向に撮影台３２とは独立に旋回可能に構成される。アーム部材１８の矢印Ｘ方向に沿った両側部には、被検体２０が把持するための取手部４６がそれぞれ設けられている。
【００５１】
圧迫板３４は、アーム部材１８に形成された溝部４８に連結された状態で放射線源収容部２８及び撮影台３２間に配設されており、矢印Ｚ方向に変位可能に構成される。この圧迫板３４の変位量ｄ（図３参照）は、変位量検出部５０（図４参照）によって検出可能となっている。
【００５２】
圧迫板３４の上面（圧迫板３４の放射線源２６側に位置する面）における溝部４８近傍には、バイオプシ装置１０を構成するバイオプシハンド部３８が取り付けられている。また、圧迫板３４における被検体２０の胸壁５２側には、バイオプシハンド部３８を用いた組織採取のための矩形状の開口部５４が形成されている。なお、圧迫板３４は、溝部４８に対して着脱可能に構成されていてもよい。この場合、形状の異なる開口部５４が形成された圧迫板３４を複数用意しておけば、被検体２０に無理な体勢を強いることなくバイオプシを行うことができる。
【００５３】
バイオプシハンド部３８は、圧迫板３４に固定されたポスト５６と、該ポスト５６に一端部が軸支され、圧迫板３４の面に沿って旋回可能な第１アーム５８と、該第１アーム５８の他端部に一端部が軸支され、圧迫板３４の面に沿って旋回可能な第２アーム６０とを備える。第２アーム６０の他端部には、矢印Ｚ方向に移動可能な生検針６２が装着される。
【００５４】
生検針６２は、マンモ２２の生検部位３６の組織（例えば、石灰化組織）を吸引して採取する採取部６４を有する。生検針６２の採取部６４は、バイオプシハンド部３８の第１アーム５８及び第２アーム６０を圧迫板３４の面に沿ったＸ−Ｙ平面内で移動させると共に、生検針６２を矢印Ｚ方向に移動させることにより、生検部位３６の近傍に配置することができる。なお、生検針６２の矢印Ｚ方向への移動（上昇又は下降）は、バイオプシハンド部３８により自動的に行ってもよいし、あるいは、医師により手動で行ってもよい。
【００５５】
図３に示すように、マンモグラフィシステム１２では、固体検出器３０の垂直軸（中心軸）６６に対して斜め（Ａ位置及びＢ位置）に配置された放射線源２６からマンモ２２に対して放射線２４ａ、２４ｂを照射するステレオ撮影を行い、固体検出器３０は、ステレオ撮影によりマンモ２２を透過した放射線２４ａ、２４ｂを検出して放射線画像（ステレオ画像）に変換する。
【００５６】
マンモグラフィシステム１２では、ステレオ撮影の撮影枚数や撮影順序は適宜設定される。また、Ａ位置及びＢ位置間の放射線源２６の移動は、上述したように、ヒンジ部４４を中心として放射線源収容部２８を回動させることにより行われる。なお、本実施形態では、Ａ位置及びＢ位置に放射線源２６を配置した状態で放射線２４ａ、２４ｂをそれぞれ照射する場合について説明したが、垂直軸６６上のＣ位置及びＡ位置に放射線源２６を配置した状態で放射線２４、２４ａをそれぞれ照射するステレオ撮影や、Ｃ位置及びＢ位置に放射線源２６を配置した状態で放射線２４、２４ｂをそれぞれ照射するステレオ撮影も可能であることは勿論である。
【００５７】
図１及び図４に示すように、コンソール４０には、表示部（報知部）６８と、指示部（生検部位指示部）７０が接続されている。表示部６８は、ステレオ撮影により得られた２枚の放射線画像（ステレオ画像）を表示する。指示部７０は、マウス等のポインティングデバイスである。表示部６８の表示内容（ステレオ画像）を視た医師は、前記ポインティングデバイスを用いて、各ステレオ画像中の複数の病変の中から、組織を採取したい病変（ターゲット、生検部位３６）を指示することが可能である。なお、タッチパネル式の表示部６８を用いることにより、表示部６８と指示部７０とを一体に構成してもよいことは勿論である。
【００５８】
また、表示部６８は、２枚の放射線画像の表示に代えて、該２枚の放射線画像を用いて作成された３次元の放射線画像を表示してもよい。この場合、該放射線画像には、複数の病変も３次元表示される。従って、指示部７０が３次元マウス等の３次元のポインティングデバイスであれば、医師は、該指示部７０を操作することにより、３次元表示された複数の病変の中から、採取したい病変を容易に指示することができる。
【００５９】
さらに、コンソール４０は、ステレオ撮影（放射線撮影）に関わる構成要素として、撮影条件設定部８０、放射線源駆動制御部８２、圧迫板駆動制御部８４、検出器制御部８８、画像情報記憶部９０、及び、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）処理部９２を有する。
【００６０】
撮影条件設定部８０は、管電流、管電圧、放射線２４（２４ａ、２４ｂ）の照射線量、照射時間、撮影方法、撮影順序等の撮影条件を設定する。また、撮影条件設定部８０は、ステレオ撮影での撮影角度（Ａ位置、Ｂ位置、Ｃ位置の角度）や、撮影台３２の位置データ、圧迫板３４の初期位置データ、及び、開口部５４の位置データ等の位置情報も撮影条件の一部として設定してもよい。
【００６１】
撮影台３２の位置データとしては、図３に示す原点（基準点）Ｏから撮影台３２上面（撮影台３２のうちマンモ２２に接触する面、圧迫板３４に対向する面）までの矢印Ｚ方向に沿った距離Ｌ１が用いられ、圧迫板３４の初期位置データとしては、初期状態における原点Ｏから圧迫板３４の下面（圧迫板３４のうちマンモ２２に接触する面、撮影台３２に対向する面）までの矢印Ｚ方向に沿った距離Ｌ２が用いられる。なお、原点Ｏは、任意に設定可能であるが、本実施形態においては、垂直軸６６上に設定されている。また、初期状態とは、マンモ２２を圧迫する前の状態を意味し、この場合、圧迫板３４は、図３の２点鎖線の位置に配置される。さらに、開口部５４の位置データとしては、開口部５４のうち、圧迫板３４の下面側の開口を構成する４つの線分の各交点の原点Ｏに対する３次元座標位置が用いられる。
【００６２】
圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を矢印Ｚ方向に移動させる。放射線源駆動制御部８２は、圧迫板３４及び撮影台３２によりマンモ２２が圧迫保持された状態において、前記撮影条件に従って放射線源２６を駆動制御する。検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して、該固体検出器３０で放射線２４（２４ａ、２４ｂ）から変換された放射線画像を画像情報記憶部９０に記憶する。なお、マンモ２２に対する放射線撮影では、２つの撮影角度（ステレオ角度）での２枚の放射線画像（ステレオ画像）が記憶される。ＣＡＤ処理部９２は、画像情報記憶部９０に記憶された放射線画像に対して所定の画像処理を行い、表示部６８及び／又は表示操作部４２に画像処理後の放射線画像（ステレオ画像）を表示させる。なお、ＣＡＤ処理部９２は、２枚の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に２次元表示させるような画像処理を行ってもよいし、あるいは、前述のように、前記２枚の放射線画像を用いて３次元の放射線画像を生成し、生成した３次元の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させてもよい。
【００６３】
また、コンソール４０は、バイオプシに関わる構成要素として、圧迫板位置算出部８６、吸引空間算出部（空間範囲測定部）９４、ファントム吸引範囲記憶部（第１空間範囲記憶部）９６、吸引可能範囲記憶部（第２空間範囲記憶部）９８、補正データ記憶部１００、変化要因データ記憶部１０２、ターゲット位置算出部（生検部位位置算出部）１０４、生検針位置算出部１０６、判定部１０８、生検針移動量算出部１１０、及び、生検針駆動制御部（生検針移動制御部）１１２をさらに有する。
【００６４】
従って、本実施形態に係るバイオプシ装置１０は、コンソール４０内部のバイオプシに関わる上記の各構成要素と、バイオプシハンド部３８、表示操作部４２、開口部５４、生検針６２、表示部６８及び指示部７０とから構成される。
【００６５】
ここで、バイオプシ装置１０を構成するコンソール４０内の各構成要素のうち、マンモ２２に対する生検針６２の穿刺に直接関係する一部の構成要素について、その基本的な構成を説明する。
【００６６】
圧迫板位置算出部８６は、圧迫板３４の初期位置データと変位量検出部５０からの出力信号とに基づいて、原点Ｏに対する圧迫板３４の下面のＺ方向の位置を算出する。
【００６７】
ターゲット位置算出部１０４は、指示部７０で指示された生検部位３６の３次元座標位置（以下、ターゲット座標位置ともいう。）を算出し、該ターゲット座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。生検針位置算出部１０６は、マンモ２２のステレオ画像に写り込んだ生検針６２の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。なお、ターゲット座標位置及び生検針６２の３次元座標位置は、ステレオ撮影における公知の３次元座標位置の算出方法に基づき算出される。
【００６８】
判定部１０８は、基本的には、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データ等に基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取できるか否かを判定する。なお、判定部１０８における判定処理の詳細については後述する。
【００６９】
そして、判定部１０８は、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能と判定した場合、表示部６８及び／又は表示操作部４２に肯定的な判定結果（生検部位３６の組織を採取可能であるとの判定結果、すなわち、バイオプシの実行許可を示す判定結果）を表示させて医師に報知すると共に、生検針移動量算出部１１０に対して、生検針６２の移動量の算出処理と、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力とを許可する。一方、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定した場合、表示部６８及び／又は表示操作部４２に否定的な判定結果（生検部位３６の組織が採取不可能であるとの判定結果、すなわち、バイオプシの実行禁止を示す判定結果）を表示させて医師に警告すると共に、生検針移動量算出部１１０に対して生検針６２の移動量の算出禁止を通知する。
【００７０】
生検針移動量算出部１１０は、判定部１０８から生検針６２の移動量の算出許可、及び、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力許可を示す情報が通知された場合、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データ等に基づいて、生検部位３６に対する生検針６２の移動量、すなわち、生検針６２の現在位置と、採取部６４が生検部位３６の組織を採取可能な生検針６２の位置との間の距離を算出し、算出した移動量（距離）を生検針駆動制御部１１２と表示部６８及び／又は表示操作部４２とに出力する。従って、表示部６８及び／又は表示操作部４２は、上述した肯定的な判定結果を表示すると共に、生検針６２の移動量も表示することができる。
【００７１】
なお、判定部１０８から生検針６２の移動量の算出禁止を示す情報が通知された場合、生検針移動量算出部１１０は、上記の算出処理を行わないことは勿論である。この場合、表示部６８及び／又は表示操作部４２は、上述したように、否定的な判定結果のみを表示する。
【００７２】
生検針駆動制御部１１２は、生検針移動量算出部１１０で算出された生検針６２の移動量に基づき、バイオプシハンド部３８を介して生検針６２を所定位置に移動させる。
【００７３】
また、生検針６２の採取部６４は、バキュームホース（吸引通路）１１４を介してバキューム装置（吸引装置）１１６に接続されている。従って、マンモ２２に生検針６２が穿刺された状態でバキューム装置１１６が吸引動作を開始した場合、採取部６４は、バキューム装置１１６の吸引作用下に、該採取部６４近傍の生検部位３６の組織を吸引して採取することができる。
【００７４】
本実施形態に係るバイオプシ装置１０を組み込んだマンモグラフィシステム１２の基本的な構成は、上述した通りであり、次に、本実施形態に係るバイオプシ装置１０の特徴的な機能について説明する。
【００７５】
バイオプシ装置１０の特徴的な機能とは、マンモ２２を模擬したファントム１２０に生検針６２を穿刺して該ファントム１２０の一部を採取し、採取後のファントム１２０に対して放射線２４を照射することにより該ファントム１２０の放射線画像を取得し、取得した放射線画像に基づいて、生検針６２の採取部６４が実際に生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲、吸引範囲、採取範囲）を、バイオプシの実行前に予め測定する、というものである。
【００７６】
次に、バイオプシ装置１０の特徴的な機能について、図５Ａ〜図１４Ｃを参照しながら詳細に説明する。ここでは、図１〜図４の説明において具体的に説明しなかったバイオプシ装置１０の構成要素についても併せて説明する。
【００７７】
ファントム１２０は、図５Ａに示すように、マンモ２２を模擬した第１部材１２２と、マンモ２２中の生検部位３６の組織（石灰化組織）を模擬した第２部材１２４とを有しており、医師が生検針６２を穿刺して第２部材１２４を採取するためのバイオプシのトレーニング用ファントムとして用いられる。この場合、矩形状の第１部材１２２の内部に粒子状の複数の第２部材１２４を略均一に配置（分布）させることによりファントム１２０が構成される。
【００７８】
ここで、第１部材１２２は、放射線２４及び光を透過可能で、且つ、採取部６４が吸引可能な物質を含み構成されている。このような物質としては、例えば、ゼラチンや多糖類がある。前記多糖類は、微生物発酵法により産出され且つゼラチンよりも粘度の高い水溶性の天然高分子多糖類、より好ましくは、ジェランガムである。
【００７９】
一方、第２部材１２４は、第１部材１２２と比較して放射線２４及び光に対する透過率の低い物質、又は、放射線２４及び光に対して不透過な物質からなる。具体的に、第２部材１２４は、金属又はセラミックス、より好ましくは、鉛又はアルミナ（酸化アルミニウム）からなる。また、第２部材１２４は、マンモ２２中の実際の石灰化組織と略同等のサイズである１００μｍ〜５００μｍの直径を有する粒子であり、このサイズは、生検針６２の外径、より好ましくは、生検針６２の中空部分１３４の内径（数ｍｍ程度）や、採取部６４の開口部１３６よりも小さなサイズである。
【００８０】
そして、ファントム１２０は、例えば、ジェランガムの粉末を水に溶かしてゾル状にしたものに粒子状の複数の第２部材１２４を混入させ、次に、図示しない矩形状の型枠に流し込んで固化させ（ゲル状にし）、その後、固化したファントム１２０を前記型枠から取り出すことにより製造される。そして、ファントム１２０は、放射線２４及び光を透過可能な容器１２６内に収容される（図５Ｂ参照）。特に、ゲル状のジェランガムから第１部材１２２を構成した場合には、該第１部材１２２が外気に触れるとカビ等が発生する可能性があるため、容器１２６にファントム１２０を収容することで、該容器１２６内部と外気とを遮断することができる。なお、容器１２６の厚みは、生検針６２の先端部１３２によって該容器１２６を突き破ることが可能な程度の薄さであればよい。
【００８１】
次に、このように構成されるファントム１２０に対する生検針６２の穿刺及び該生検針６２の採取部６４によるファントム１２０の一部の採取と、採取後のファントム１２０に対する放射線撮影（ファントム１２０の放射線画像の取得）と、取得した放射線画像に基づく採取部６４が生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲）の測定とについて、図６Ａ〜図１３Ｂを参照しながら説明する。
【００８２】
生検針６２は、中空円筒の針本体１３０の先端部１３２が鋭利な形状に加工され、該先端部１３２近傍の針本体１３０の側面には、中空部分１３４に連通し且つ採取部６４として機能する開口部１３６が形成されている。また、中空部分１３４には、中空の円筒カッター１３８が先端部１３２の方向に対して進退自在に配設されている。そして、中空部分１３４及び円筒カッター１３８の中空部分１４０には、前述したバキュームホース１１４（図４参照）を介してバキューム装置１１６が連結されている。
【００８３】
従って、生検針６２では、バキューム装置１１６の駆動によって、開口部１３６、中空部分１３４、１４０及びバキュームホース１１４を介し、開口部１３６近傍の物体を中空部分１３４内に吸引しつつ、円筒カッター１３８を先端部１３２の方向に進行させることにより、吸引した物体の一部を切断するＶＡＢ（Ｖａｃｕｕｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｂｉｏｐｓｙ）を行うことが可能である。
【００８４】
なお、図６Ａ〜図９Ｂでは、生検針６２の構造を詳しく図示するために、該生検針６２を誇張して図示している。
【００８５】
このように構成される生検針６２の先端部１３２をバイオプシハンド部３８によりファントム１２０の上方に移動させた後、該生検針６２をファントム１２０に向かって進行（下降）させる。これにより、生検針６２の先端部１３２は、図７Ａに示すように、薄厚の容器１２６を突き破って該容器１２６内に進入し、ファントム１２０の上面に到達する。この場合、生検針６２の先端部１３２を第１部材１２２の内部に進入させてもよい。
【００８６】
その後、図７Ｂ及び図８Ａに示すように、生検針６２の先端部１３２がファントム１２０内の所定位置にまで進入するように該生検針６２をさらに穿刺させる。
【００８７】
なお、生検針６２は、医師が手動により下降させてもよいし、あるいは、バイオプシハンド部３８により自動的に下降させてもよい。また、図７Ａに示す状態から図７Ｂ及び図８Ａに示す状態にまで生検針６２をファントム１２０に穿刺させる場合には、例えば、医師が図示しない生検針６２の操作部を操作することにより、該生検針６２がバネの弾発力によって所定位置までファントム１２０内に一気に進入するようにしてもよい。さらに、後述するファントム１２０に対する放射線撮影では、該ファントム１２０の一部が採取されることにより形成される空洞（第１空間範囲、採取範囲、吸引範囲）１４４の画像を取得できればよく、第２部材１２４を採取できたか否かは問題とはされないので、ファントム１２０に対する生検針６２の穿刺深さや、該ファントム１２０に対する生検針６２の穿刺位置は適宜設定すればよい。
【００８８】
そして、図８Ａに示すように、生検針６２の中空部分１３４及び円筒カッター１３８の中空部分１４０に連結されたバキューム装置１１６（図４参照）を駆動させて、開口部１３６に対向するファントム１２０の一部（例えば、第２部材１２４及び該第２部材１２４近傍の第１部材１２２の一部）を開口部１３６を介して中空部分１３４内に吸引する。
【００８９】
バキューム装置１１６の吸引動作によって、中空部分１３４における開口部１３６に対向する箇所が、ファントム１２０の一部で満たされている状態において、円筒カッター１３８を先端部１３２に向かって下降させることによりファントム１２０の一部が切断され、略円筒状の採取物１４２として採取される（図８Ｂ参照）。これにより、ファントム１２０における開口部１３６近傍の箇所には、ファントム１２０の一部が生検針６２によって切り取られた空洞１４４が形成される。なお、円筒カッター１３８の移動は、例えば、生検針駆動制御部１１２により制御すればよい。
【００９０】
図９Ａに示すように、バキューム装置１１６の吸引動作によって、採取物１４２を中空部分１３４、１４０を介し吸引する一方で、図９Ｂに示すように、生検針６２をファントム１２０から上方に抜き取って、該生検針６２をファントム１２０及び容器１２６から離間させる。これにより、ファントム１２０には、空洞１４４に連通する生検針６２の抜け跡１４６が形成される。ファントム１２０の一部である採取物１４２は、バキュームホース１１４又はバキューム装置１１６から外部に排出される。
【００９１】
次に、図１０Ａに示すように、抜け跡１４６の形成方向、すなわち、生検針６２の穿刺方向（矢印Ｚ方向）に沿って放射線２４を照射する１回目の放射線撮影を行うことにより、矢印Ｚ方向に直交するＸ−Ｙ平面に沿ったファントム１２０の放射線画像（１回目のファントム１２０の画像）を取得し、その後、図１０Ｂに示すように、生検針６２の穿刺方向に略直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って放射線２４を照射する２回目の放射線撮影を行うことにより、矢印Ｘ方向に直交するＹ−Ｚ平面に沿ったファントム１２０の放射線画像（２回目のファントム１２０の画像）を取得する。
【００９２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す放射線撮影をマンモグラフィシステム１２において具体的に実現するための説明図である。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、説明の容易化のために、容器１２６等の図示を省略している。
【００９３】
図１１Ａは、１回目の放射線撮影の場合を図示したものであり、圧迫板３４と撮影台３２との間にファントム１２０が保持された状態で、Ｃ位置に配置された放射線源２６からファントム１２０に放射線２４ｃを照射する。この場合、圧迫板３４及び撮影台３２は、ファントム１２０が動かない程度に矢印Ｚ方向に該ファントム１２０を保持している。また、圧迫板３４の開口部５４の直下に空洞１４４及び抜け跡１４６が形成されている。すなわち、図１１Ａは、圧迫板３４及び撮影台３２によりファントム１２０が保持された状態で、マンモ２２に対するバイオプシと同様に、生検針６２によるファントム１２０の一部の採取が行われ、その後、圧迫板３４及び撮影台３２による保持状態を維持したままで、採取後のファントム１２０に対して放射線２４ｃを照射する場合を図示している。
【００９４】
図１０Ａ及び図１１Ａの場合には、空洞１４４及び抜け跡１４６の形成方向（生検針６２の穿刺方向）に沿ってファントム１２０に放射線２４（２４ｃ）が照射されるので、固体検出器３０は、ファントム１２０を透過した放射線２４（２４ｃ）を、前記穿刺方向に略直交する投影面（Ｘ−Ｙ平面）の放射線画像に変換する。検出器制御部８８は、該投影面の放射線画像を画像情報記憶部９０に記憶させる。
【００９５】
図１１Ｂは、２回目の放射線撮影の場合を図示しており、空洞１４４及び抜け跡１４６が矢印Ｘ方向に延在するように、採取後のファントム１２０を撮影台３２に配置し直した後に、圧迫板３４及び撮影台３２によって該ファントム１２０を再度保持し、この状態でＣ位置に配置された放射線源２６からファントム１２０に放射線２４ｃを照射する。
【００９６】
図１１Ｂの場合には、空洞１４４及び抜け跡１４６の形成方向（生検針６２の穿刺方向）と略直交する方向に沿ってファントム１２０に放射線２４（２４ｃ）が照射されるので、固体検出器３０は、ファントム１２０を透過した放射線２４（２４ｃ）を、前記穿刺方向と略平行な投影面（Ｘ−Ｙ平面）の放射線画像に変換する。検出器制御部８８は、該投影面の放射線画像を画像情報記憶部９０に記憶させる。
【００９７】
なお、図１１Ｂの例では、図１１Ａのファントム１２０を撮影台３２上で横倒しとした状態で圧迫板３４及び撮影台３２により保持するため、放射線２４ｃの照射方向は矢印Ｚ方向であり、従って、図１０Ｂに示す放射線２４の照射方向（矢印Ｘ方向）とは異なる。
【００９８】
図１２Ａは、図１１Ａの１回目の放射線撮影により得られた放射線画像を、表示部６８及び／又は表示操作部４２にそのまま表示させた場合を図示したものであり、図１２Ｂは、図１１Ｂの２回目の放射線撮影により得られた放射線画像を、表示部６８及び／又は表示操作部４２にそのまま表示させた場合を図示したものである。従って、図１２Ａ及び図１２Ｂは、ＣＡＤ処理部９２での画像処理が何ら施されていないファントム１２０の画像を図示している。
【００９９】
図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、表示部６８及び／又は表示操作部４２の画面には、ファントム１２０を示す画像１５２、１６２の外側に素抜け画像１５０、１６０が表示され、該画像１５２、１６２の内側に、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１５４、１６４が表示されている。しかしながら、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す画像表示では、画像１５２、１６２と画像１５４、１６４との間のコントラストが低いので、該画像１５４、１６４から空洞１４４の範囲（第２空間範囲）を特定することが困難である。
【０１００】
そこで、ＣＡＤ処理部９２は、各放射線画像に対してコントラスト強調やエッジ強調等の所定の画像処理を施すことにより、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、画像１５２、１６２と、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１６８、１７０との間のコントラストが高い放射線画像を生成する。なお、図１３Ａは、図１２Ａに示す放射線画像に対して前記画像処理を施した場合を図示し、図１３Ｂは、図１２Ｂに示す放射線画像に対して前記画像処理を施した場合を図示したものである。そして、ＣＡＤ処理部９２は、画像処理後の各放射線画像を吸引空間算出部９４に出力する。
【０１０１】
吸引空間算出部９４は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す放射線画像中、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さ（幅）ｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１を測定した後に、測定した各長さに応じた実際の空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さ（範囲）を逆算し、逆算した各範囲を採取部６４によって吸引された第１空間範囲として、測定対象となった放射線画像と共にファントム吸引範囲記憶部９６に記憶する。
【０１０２】
なお、ｙ１とｙ２との間では、理想的には、ｙ１＝ｙ２であることが望ましいが、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、１回目の放射線撮影と２回目の放射線撮影とでは、放射線源２６から空洞１４４までの距離が互いに異なるので、ｙ１≠ｙ２となる場合もあり得る。そこで、Ｙ方向の範囲を精度よく求めるために、両者の平均値ｙ（ｙ＝（ｙ１＋ｙ２）／２）を求め、求めた平均値ｙから実際の空洞１４４のＹ方向の範囲を求めてもよい。
【０１０３】
また、ファントム吸引範囲記憶部９６には、上述した第１空間範囲に加え、ファントム１２０に穿刺された生検針６２の３次元座標位置も併せて記憶してもよい。
【０１０４】
さらに、上記の説明では、吸引空間算出部９４は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１を測定しているが、これに代えて、放射線画像中の各箇所について、生検針６２により採取されたか否かを調べ、それぞれの箇所の３次元位置データ（ｘ、ｙ、ｚ）と採取結果とを、第１空間範囲を示すデータとしてファントム吸引範囲記憶部９６に記憶してもよい。このようにしてファントム吸引範囲記憶部９６にデータを記憶した場合、後述する吸引可能範囲記憶部９８に記憶される第２空間範囲を示すデータについても、マンモ２２中の各箇所の３次元位置データ（ｘ、ｙ、ｚ）と採取の有無とを示すデータであることが望ましい。なお、以下の説明では、上述したｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１に基づく第１空間範囲を用いた場合について説明する。
【０１０５】
ところで、ファントム１２０とマンモ２２との間では互いに物性が異なるため、ファントム１２０における生検針６２の採取可能な空間範囲（第１空間範囲）と、マンモ２２における生検針６２の採取可能な空間範囲（第２空間範囲）とが互いに異なる場合があり得る。
【０１０６】
そこで、補正データ記憶部１００には、ファントム１２０の物性及びマンモ２２の物性に基づく補正データが記憶されている。ここで、補正データとは、具体的には、生検針６２がファントム１２０の一部を採取可能な空間範囲及び生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲に基づくデータ、あるいは、ファントム１２０を構成する物質（第１部材１２２）の特性値及びマンモ２２を構成する物質の特性値に基づくデータである。なお、空間範囲に基づくデータとは、例えば、ファントム１２０及びマンモ２２に生検針６２を予め穿刺して採取を行うことにより、採取後のファントム１２０及びマンモ２２に形成された生検針６２の採取範囲（空間範囲）を示す画像データをいう。また、特定値に基づくデータとは、ファントム１２０を構成する第１部材１２２の弾性係数や、マンモ２２を構成する物質の弾性係数である。
【０１０７】
そして、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から放射線画像を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から生検針６２の採取範囲を示す画像データを読み出し、読み出した放射線画像中、画像１５２、１６２と、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所とのコントラストから該空洞１４４の箇所（第１空間範囲の画像領域）を特定し、前記空洞１４４の箇所と採取範囲を示す画像データとの比較に基づいて、マンモ２２の第２空間範囲を求めればよい。あるいは、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から第１空間範囲を示す空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から各弾性係数を読み出し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲に、前記各弾性係数に基づく補正係数を乗ずることにより、マンモ２２中の第２空間範囲を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を求めればよい。
【０１０８】
吸引空間算出部９４は、求めたマンモ２２の第２空間範囲、あるいは、該第２空間範囲を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を、生検針６２により実際のマンモ２２で吸引可能な範囲を示すデータとして吸引可能範囲記憶部９８に記憶する。
【０１０９】
なお、吸引空間算出部９４では、採取範囲を示す画像データに基づいて第２空間範囲を求める方法、及び、補正係数を用いて第２空間範囲を求める方法のうち、いずれか一方の方法により第２空間範囲を求めてもよいし、第２空間範囲の算出精度を高めるため、２つの方法を併用して第２空間範囲を求めてもよい。
【０１１０】
また、生検針６２の特性、バキュームホース１１４の特性、及び、バキューム装置１１６の特性によって、生検針６２の採取部６４により生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲が変化する可能性がある。
【０１１１】
そこで、変化要因データ記憶部１０２は、第２空間範囲の変化要因を示す変化要因データを記憶する。
【０１１２】
変化要因データとは、第２空間範囲の変化要因となる生検針６２の特性、バキュームホース１１４の特性、及び、バキューム装置１１６の特性に関するデータであって、具体的には、下記のデータをいう。
【０１１３】
生検針６２の特性とは、生検針６２の型式、先端部１３２の形状、開口部１３６の面積、針本体１３０の直径、開口部１３６の形状、生検針６２のシリアル番号等である。
【０１１４】
バキュームホース１１４の特性とは、バキュームホース１１４の型式、バキュームホース１１４の内径、累積使用時間、これまでにバイオプシを実施した被検体２０の人数又は吸引回数、メンテナンス後の使用時間、被検体２０の人数又は吸引回数等である。
【０１１５】
バキューム装置１１６の特性とは、バキューム装置１１６の型式、バキューム圧（設定値、設定値に対するバキューム圧の変動の最大値又は最小値、リアルタイムで検出したバキューム圧の実測値）、累積使用時間、これまでにバイオプシを実施した被検体２０の人数又は吸引回数、メンテナンス後の使用時間、被検体２０の人数又は吸引回数等である。
【０１１６】
そして、吸引空間算出部９４は、指示部７０により生検部位３６が指示されてバイオプシが実行される場合に、変化要因データ記憶部１０２から変化要因データを読み出すと共に、吸引可能範囲記憶部９８から第２空間範囲（を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲）を読み出し、前記変化要因データに基づいて前記第２空間範囲を補正し、補正後の第２空間範囲と前記変化要因データとを判定部１０８に出力する。あるいは、吸引空間算出部９４は、第２空間範囲の補正は行わず、前記第２空間範囲と該第２空間範囲に対応する変化要因データとを判定部１０８に出力してもよい。
【０１１７】
なお、吸引空間算出部９４は、前記変化要因データに基づいて前記第２空間範囲を補正した場合に、補正後の第２空間範囲（変化要因データに応じた第２空間範囲）を吸引可能範囲記憶部９８に記憶してもよい。これにより、例えば、生検針６２の型式毎の第２空間範囲を吸引可能範囲記憶部９８に記憶させておき、バイオプシが実行される際に、吸引空間算出部９４を介して判定部１０８に読み出すことができる。
【０１１８】
判定部１０８では、変化要因データと、（該変化要因データにより補正された）第２空間範囲と、ターゲット座標位置と、生検針６２の３次元座標位置と、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置と、開口部５４の位置データとに基づいて、生検針６２により生検部位３６の組織を採取できるか否かを判定する。この場合、判定部１０８は、変化要因データに基づく閾値（採取部６４と生検部位３６とを対向させたときに該採取部６４が生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲の最小値）と、吸引空間算出部９４にて求められた第２空間範囲とを比較して、求められた第２空間範囲が閾値を上回る場合には、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が可能と判定する。一方、第２空間範囲が閾値を下回る場合に、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定する。
【０１１９】
また、図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように、圧迫板３４には開口部５４が形成され、生検針６２は、矢印Ｚ方向に移動するため、圧迫状態のマンモ２２における開口部５４と撮影台３２との間の領域が生検針６２の採取部６４による生検部位３６の組織の採取可能範囲（穿刺可能範囲）１７２となる。
【０１２０】
そこで、判定部１０８は、上記の判定処理に加え、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っているか否かを判定することも可能である。この場合、図１４Ａのように、生検部位３６の位置が採取可能範囲１７２内であれば、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が可能と判定する。一方、図１４Ｂのように、生検部位３６が採取可能範囲１７２から外れている場合や、図１４Ｃのように、生検部位３６が採取可能範囲１７２内であっても採取部６４の吸引範囲１７４（第２空間範囲）が小さいために生検部位３６の組織を吸引できない場合には、判定部１０８は、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定する。
【０１２１】
なお、判定部１０８は、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、開口部５４の位置データ、及び、撮影台３２の位置データとを用いて採取可能範囲１７２を特定し、特定した採取可能範囲１７２と生検部位３６の位置と吸引範囲１７４とに基づいて、前述の判定処理を行えばよい。
【０１２２】
判定部１０８における上記の各判定結果は、表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示される。また、肯定的な判定結果（バイオプシの許可を示す判定結果）であれば、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出処理が行われ、否定的な判定結果（バイオプシの禁止を示す判定結果）であれば、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出処理が禁止されることは勿論である。
【０１２３】
なお、上記の説明では、２次元表示の画像１５２、１５４、１６２、１６４、１６８、１７０に基づいて第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を用いて第２空間範囲を求め、求めた前記第２空間範囲に対して所定の補正処理等を行っている。前述したように、ＣＡＤ処理部９２は、３次元の放射線画像を生成可能であるため、ファントム１２０の３次元画像を生成し、生成した３次元画像に基づいて第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を用いて第２空間範囲を求め、求めた前記第２空間範囲に対して前記補正処理等を行ってもよい。
【０１２４】
本実施形態に係るバイオプシ装置１０の特徴的な機能は、上述した通りである。
【０１２５】
次に、バイオプシ装置１０及びファントム１２０を使用した空間範囲の測定（空間範囲測定方法）と、バイオプシ装置１０及びマンモグラフィシステム１２を使用したバイオプシの実行とについて、図１５及び図１６のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１２６】
先ず、バイオプシ装置１０及びファントム１２０を使用した空間範囲の測定（空間範囲測定方法）について、図１５を参照しながら説明する。
【０１２７】
図１５のステップＳ１において、医師は、撮影条件設定部８０（図４参照）を用いてファントム１２０（図５Ａ及び図５Ｂ参照）に応じた撮影条件を設定する。設定した撮影条件は、放射線源駆動制御部８２に設定される。
【０１２８】
ステップＳ２において、医師は、ファントム１２０のポジショニングを行う。すなわち、ファントム１２０を収容した容器１２６を撮影台３２の所定位置（開口部５４に対向する位置）に配置した後、圧迫板駆動制御部８４により圧迫板３４を撮影台３２に向かって矢印Ｚ方向に移動させて、容器１２６が動かない程度に該容器１２６をポジショニングする。これにより、容器１２６は、撮影台３２及び圧迫板３４により保持される。なお、圧迫板位置算出部８６は、圧迫板３４の初期位置データと変位量検出部５０からの出力信号とに基づいて、原点Ｏに対する圧迫板３４の下面のＺ方向の位置を算出する。
【０１２９】
ステップＳ３において、圧迫板位置算出部８６が算出した圧迫板３４の下面のＺ方向の位置が、容器１２６の保持状態における位置である場合に、生検針駆動制御部１１２は、生検針６２を移動させてファントム１２０に穿刺させる。この場合、生検針駆動制御部１１２は、バイオプシハンド部３８の第１アーム５８及び第２アーム６０をＸ−Ｙ平面内で移動させ、生検針６２を所定の穿刺位置に対向する開口部５４上方の位置に位置決めした後に、該生検針６２を撮影台３２側に移動させる。これにより、生検針６２は、容器１２６を突き破って第１部材１２２に穿刺され（図７Ａ参照）、該生検針６２の先端部１３２は、ファントム１２０内の所定位置にまで進行する（図７Ｂ参照）。なお、生検針６２の矢印Ｚ方向への移動に関しては、前述したように、バイオプシハンド部３８により自動的に行ってもよいし、医師が手動により行ってもよい。
【０１３０】
ステップＳ４において、バキューム装置１１６（図４参照）が吸引動作を開始すると、採取部６４は、該バキューム装置１１６の吸引作用下に、採取部６４近傍の生検部位３６の組織を吸引して採取する。すなわち、バキューム装置１１６の駆動によって、開口部１３６近傍のファントム１２０の一部が中空部分１３４内に吸引された状態で（図８Ａ参照）、円筒カッター１３８を生検針６２の先端部１３２側に進行させることにより、該ファントム１２０の一部が切断され、採取物１４２として採取される（図８Ｂ参照）。この結果、ファントム１２０における開口部１３６近傍の箇所には、ファントム１２０の一部が採取されることにより空洞１４４が形成される。
【０１３１】
採取物１４２は、バキューム装置１１６の吸引動作によって中空部分１３４、１４０を介し吸引され（図９Ａ参照）、バキュームホース１１４又はバキューム装置１１６から外部に排出される。また、採取後の生検針６２は、ファントム１２０から矢印Ｚ方向に沿って上方に抜き取られ、ファントム１２０及び容器１２６から離間される（ステップＳ５、図９Ｂ参照）。この結果、ファントム１２０には、空洞１４４及び抜け跡１４６が形成される。
【０１３２】
ステップＳ６において、ファントム１２０及び容器１２６から生検針６２が離間し、且つ、バキューム装置１１６が駆動停止したことを条件に、放射線源駆動制御部８２は、放射線源２６を駆動して、ファントム１２０に対する１回目の放射線撮影を行う。この場合、Ｃ位置から放射線２４ｃを照射することにより（図１１Ａ参照）、ファントム１２０を透過した放射線２４ｃが撮影台３２の固体検出器３０によって放射線画像として検出される。そして、検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して前記放射線画像を取得し、該放射線画像を画像情報記憶部９０に一旦記憶させる（ステップＳ７）。
【０１３３】
１回目の放射線撮影後、圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を上方に移動させて、圧迫板３４及び撮影台３２によるファントム１２０の保持状態を解除する。この場合、圧迫板位置算出部８６は、原点Ｏに対する圧迫板３４の下面のＺ方向の位置を算出しているので、コンソール４０では、該圧迫板３４のＺ方向の位置からファントム１２０の保持状態が解除されたことを容易に把握することができる。
【０１３４】
次に、医師は、ファントム１２０を図１１Ａの状態から図１１Ｂの状態に配置し直し、その後、圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を撮影台３２側に移動させて、ファントム１２０を圧迫板３４及び撮影台３２により再度保持させる。この場合、圧迫板位置算出部８６により算出されたＺ方向の位置から、コンソール４０では、ファントム１２０が再度保持状態に至ったことを容易に把握することができる。
【０１３５】
ファントム１２０が再度保持状態に至ったことを確認した後に、放射線源駆動制御部８２は、放射線源２６を駆動して、該ファントム１２０に対する２回目の放射線撮影を行う（ステップＳ６）。この場合も、１回目の放射線撮影と同様に、Ｃ位置から放射線２４ｃを照射することにより（図１１Ｂ参照）、ファントム１２０を透過した放射線２４ｃが撮影台３２の固体検出器３０によって放射線画像として検出され、検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して前記放射線画像を取得し、該放射線画像を画像情報記憶部９０に一旦記憶させる（ステップＳ７）。２回目の放射線撮影後、圧迫板駆動制御部８４は、圧迫板３４を上方に移動させてファントム１２０の保持状態を解除する。
【０１３６】
ステップＳ８において、ＣＡＤ処理部９２（図４参照）は、画像情報記憶部９０に記憶された２枚の放射線画像（図１２Ａ及び図１２Ｂ参照）に対してコントラスト強調やエッジ強調等の所定の画像処理を施すことにより、画像１５２、１６２と画像１６８、１７０（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）との間のコントラストが高い２枚の放射線画像を生成し、これらの放射線画像を吸引空間算出部９４に出力すると共に、表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させる。なお、ステップＳ８では、画像処理前の２枚の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に最初に表示させ、その後、画像処理が施された２枚の放射線画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させてもよい。
【０１３７】
ステップＳ９において、吸引空間算出部９４は、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の長さｘ１、ｙ１、ｙ２、ｚ１を測定し、測定した各長さに応じた実際の空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲（第１空間範囲）を逆算し、逆算した第１空間範囲と、該第１空間範囲の算出に使用した放射線画像とを共にファントム吸引範囲記憶部９６に記憶する（ステップＳ１０）。この場合、吸引空間算出部９４は、前述したように、ｙ１、ｙ２の平均値ｙを求め、該平均値ｙから実際の空洞１４４のＹ方向の範囲を求めてもよい。
【０１３８】
ステップＳ１１において、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から放射線画像を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から採取範囲の画像データを読み出し、読み出した放射線画像中、画像１５２、１６２と、画像１６８、１７０における空洞１４４の箇所とのコントラストから空洞１４４の箇所を特定し、該空洞１４４の箇所と採取範囲の画像データとの比較に基づいて、マンモ２２の第２空間範囲を求め（第２の空間範囲に補正し）、求めたマンモ２２の第２空間範囲を吸引可能範囲記憶部９８に記憶する（ステップＳ１２）。
【０１３９】
あるいは、吸引空間算出部９４は、ファントム吸引範囲記憶部９６から第１空間範囲を示す空洞１４４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を読み出すと共に、補正データ記憶部１００から各弾性係数を読み出し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲に、前記各弾性係数に基づく補正係数を乗ずることにより、マンモ２２中の第２空間範囲を示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を求め（範囲に補正し）、求めたＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の範囲を吸引可能範囲記憶部９８に記憶する（ステップＳ１２）。
【０１４０】
なお、ステップＳ８〜Ｓ１２では、２次元の画像１５２、１６２、１６８、１７０に代えて、ＣＡＤ処理部９２で生成したファントム１２０の３次元画像に基づいて第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を用いて第２空間範囲を求め、求めた前記第２空間範囲に対して所定の補正処理を行ってもよい。
【０１４１】
次に、バイオプシ装置１０及びマンモグラフィシステム１２を使用したバイオプシの実行について、図１６を参照しながら説明する。
【０１４２】
図１６のステップＳ２１において、医師は、撮影条件設定部８０（図４参照）を用いてマンモ２２（図２〜図４参照）に応じた撮影条件を設定する。設定した撮影条件は、放射線源駆動制御部８２に設定される。
【０１４３】
ステップＳ２２において、医師は、被検体２０のマンモ２２のポジショニングを行う。すなわち、マンモ２２を撮影台３２の所定位置（開口部５４に対向する位置）に配置した後、圧迫板駆動制御部８４により圧迫板３４を撮影台３２に向かって矢印Ｚ方向に移動させ、マンモ２２を圧迫してポジショニングを行う。これにより、マンモ２２は、撮影台３２及び圧迫板３４で圧迫固定される。
【０１４４】
このとき、圧迫板位置算出部８６は、原点Ｏ（図３参照）に対する圧迫板３４の下面の矢印Ｚ方向の位置を算出する（ステップＳ２３）。具体的に、圧迫板位置算出部８６は、圧迫板初期位置データに変位量検出部５０にて検出された変位量を加算する（Ｌ２＋ｄ）。
【０１４５】
ステップＳ２４において、放射線源駆動制御部８２は、放射線源２６を駆動して、マンモ２２に対するステレオ撮影を行う。この場合、ヒンジ部４４を中心として放射線源収容部２８を移動させ、Ａ位置及びＢ位置から放射線２４ａ、２４ｂをそれぞれ照射することにより、マンモ２２を透過した放射線２４ａ、２４ｂが撮影台３２の固体検出器３０によって放射線画像として検出される。検出器制御部８８は、固体検出器３０を制御して２枚の放射線画像を取得し、これら２枚の放射線画像を画像情報記憶部９０に一旦記憶させる。
【０１４６】
ステップＳ２５において、ＣＡＤ処理部９２は、画像情報記憶部９０に記憶されたマンモ２２の２枚の放射線画像に対する画像処理を行い、画像処理後の２枚のステレオ画像を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させる。
【０１４７】
ステップＳ２６において、医師は、２枚のステレオ画像を視ながらマウス等のポインティングデバイスである指示部７０を操作して、各ステレオ画像中の複数の病変の中から組織を採取したい病変（ターゲット、生検部位３６）を指示する。
【０１４８】
なお、ステップＳ２５において、ＣＡＤ処理部９２は、画像情報記憶部９０に記憶されたマンモ２２の２枚の放射線画像を用いて該マンモ２２の３次元画像を生成し、生成した３次元画像を表示部６８に表示させてもよい。この場合、ステップＳ２６において、医師は、３次元表示のマンモ２２の画像を視ながら３次元マウス等の指示部７０を操作して、３次元画像中の複数の病変の中から組織を採取したい病変を指示すればよい。
【０１４９】
ステップＳ２７において、ターゲット位置算出部１０４は、各ステレオ画像において指示された生検部位３６の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。また、生検針位置算出部１０６は、２枚のステレオ画像に写り込んだ生検針６２の３次元座標位置を算出し、算出した３次元座標位置の情報を判定部１０８及び生検針移動量算出部１１０に出力する。
【０１５０】
さらに、吸引空間算出部９４は、変化要因データ記憶部１０２から変化要因データを読み出すと共に、吸引可能範囲記憶部９８から第２空間範囲を読み出し、前記変化要因データに基づいて前記第２空間範囲を補正し、補正後の第２空間範囲及び前記変化要因データを判定部１０８に出力する。あるいは、吸引空間算出部９４は、第２空間範囲の補正は行わず、前記第２空間範囲と該第２空間範囲に対応する変化要因データとを判定部１０８に出力する。
【０１５１】
ステップＳ２８において、判定部１０８は、変化要因データ、第２空間範囲、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データに基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取できるか否かを判定する。
【０１５２】
具体的に、判定部１０８は、変化要因データに基づく閾値と、吸引空間算出部９４にて求められた第２空間範囲とを比較して、前記第２空間範囲が前記閾値を上回るか否かを判定する。また、判定部１０８は、生検部位３６が採取可能範囲１７２（図１４Ａ及び図１４Ｂ参照）に入っているか否かを判定する。さらに、判定部１０８は、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っている場合（図１４Ｃ参照）には、採取部６４の吸引範囲１７４（第２空間範囲）で生検部位３６の組織を吸引できるか否かも判定する。
【０１５３】
判定部１０８は、これら３つの判定処理を行った結果、全ての判定処理について肯定的な判定結果（生検針６２による生検部位３６の組織の採取が可能であるとの判定結果）が得られた場合には（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、肯定的な判定結果を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させて医師に報知すると共に、生検針移動量算出部１１０に対して生検針６２の移動量の算出処理と、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力とを許可する通知を行う。
【０１５４】
ステップＳ２９において、生検針６２の移動量の算出許可と、算出した移動量の表示部６８及び／又は表示操作部４２への出力許可とを示す情報が判定部１０８から通知された場合、生検針移動量算出部１１０は、ターゲット座標位置、生検針６２の３次元座標位置、圧迫板３４の下面のＺ方向の位置、及び、開口部５４の位置データに基づいて、生検部位３６に対する生検針６２の移動量を算出し、算出した移動量を生検針駆動制御部１１２と表示部６８及び／又は表示操作部４２とに出力する。これにより、表示部６８及び／又は表示操作部４２は、肯定的な判定結果と共に、生検針６２の移動量を表示することができる。
【０１５５】
ステップＳ３０において、生検針駆動制御部１１２は、生検針６２の移動量に基づいてバイオプシハンド部３８を制御することにより、生検針６２をマンモ２２に穿刺させる。すなわち、生検針駆動制御部１１２は、バイオプシハンド部３８の第１アーム５８及び第２アーム６０をＸ−Ｙ平面内で移動させ、生検針６２をターゲット（生検部位３６）に対向する位置（生検部位３６に対向する矢印Ｚ方向に沿った所定位置）に位置決めした後に、生検針６２を撮影台３２側に移動させる。これにより、採取部６４が生検部位３６の組織近傍に位置するようにマンモ２２に生検針６２が穿刺され、この結果、採取部６４の採取範囲（第２空間範囲）内に生検部位３６の組織を含ませることができる。
【０１５６】
ステップＳ３１において、第２空間範囲内に生検部位３６の組織が入っている状態において、バキューム装置１１６の吸引動作を開始させることにより、生検針６２の採取部６４による生検部位３６の組織の吸引処理が開始され、該生検部位３６の組織が採取される。
【０１５７】
ステップＳ３２において、組織採取後の生検針６２を圧迫板３４側に移動させることにより、生検針６２がマンモ２２から抜き取られ、その後、圧迫板駆動制御部８４により圧迫板３４を上方に移動させて、マンモ２２を圧迫保持状態から解放させることでバイオプシが終了する。
【０１５８】
ところで、ステップＳ２８において、３つの判定処理のうち、いずれか１つの判定処理の結果について否定的な判定結果である場合、すなわち、第２空間範囲が閾値を下回るか、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っていないか、あるいは、生検部位３６が採取可能範囲１７２に入っていても現状の吸引範囲１７４では生検部位３６の組織を吸引できない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、生検針移動量算出部１１０に対して生検針６２の移動量の算出処理を禁止する通知を行うと共に（ステップＳ３３）、否定的な判定結果を表示部６８及び／又は表示操作部４２に表示させて医師に警告する（ステップＳ３４）。
【０１５９】
また、判定部１０８は、否定的な判定結果を圧迫板駆動制御部８４に通知して圧迫板３４の位置を初期位置に戻させることにより（ステップＳ３５）、マンモ２２を圧迫状態から解放してもよい。すなわち、ステップＳ３３、Ｓ３４によりバイオプシの実行禁止が明確であっても、マンモ２２が圧迫保持状態のままでは、医師が誤ってバイオプシを行う可能性があったり、あるいは、被検体２０の肉体的負担が増大するおそれがあるためである。
【０１６０】
これにより、マンモグラフィシステム１２では、ステップＳ３５後、ステップＳ２２に戻り、否定的な判定結果となった原因を解決（例えば、第２空間範囲が閾値を下回る場合には、閾値を上回るような第２空間範囲を有する別の生検針６２に交換）した後に、ステップＳ２２を再度実行して、マンモ２２のポジショニングを行えばよい。
【０１６１】
以上説明したように、本実施形態に係るバイオプシ装置１０、空間範囲測定装置としてのコンソール４０及び空間範囲測定方法では、マンモ２２を模擬したファントム１２０に生検針６２を穿刺して該ファントム１２０の一部を採取し、採取後のファントム１２０を撮影して該ファントム１２０の放射線画像を取得し、該放射線画像に基づいて、生検針６２がマンモ２２中の生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲（第２空間範囲）を測定する。
【０１６２】
このように、ファントム１２０の一部の採取後に撮影されたファントム１２０の放射線画像に基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲を測定するので、マンモ２２に生検針６２を穿刺する前に生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲を予め測定することが可能となる。
【０１６３】
これにより、生検部位３６から空間的に離れた箇所に生検針６２を穿刺することを回避することができる。また、生検針６２の特性等の要因で第２空間範囲が変化する可能性があっても、測定された第２空間範囲に従ってバイオプシを行うことにより、該バイオプシがうまくいかないことを回避することができる。
【０１６４】
ところで、ファントム１２０と実際のマンモ２２との間では互いに物性が異なるため、生検針６２により採取可能な空間範囲（第１空間範囲、第２空間範囲）が互いに異なる場合があり得る。
【０１６５】
そこで、吸引空間算出部９４は、ファントム１２０の放射線画像に基づいて、ファントム１２０の一部の採取によって該ファントム１２０内に形成された第１空間範囲を測定し、測定した第１空間範囲を生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な第２空間範囲に補正する。
【０１６６】
このように、吸引空間算出部９４は、実際のバイオプシにおいて生検針６２が採取可能な第２空間範囲を求めるので、医師は、生検部位３６が第２空間範囲内に入るようにマンモ２２に生検針６２を穿刺すれば、生検部位３６の組織を確実に採取することができる。
【０１６７】
また、吸引空間算出部９４がファントム１２０の物性及びマンモ２２の物性に基づく補正データを用いて第１空間範囲を第２空間範囲に補正すれば、該第２空間範囲を精度よく且つ正確に求めることが可能となる。
【０１６８】
さらに、吸引空間算出部９４による第２空間範囲の算出は、ファントム１２０の放射線画像を取得したときに行ってもよいし、あるいは、バイオプシを行う直前に行ってもよい。そこで、バイオプシ装置１０は、吸引空間算出部９４による第１空間範囲の測定結果を記憶するファントム吸引範囲記憶部９６と、補正データを記憶する補正データ記憶部１００と、吸引空間算出部９４による第２空間範囲の補正結果を記憶する吸引可能範囲記憶部９８とをさらに有する。これにより、ファントム１２０の放射線画像を取得した直後や、医師がバイオプシを実施する直前等、適宜、吸引空間算出部９４による第１空間範囲の測定及び第２空間範囲への補正を行うことが可能となる。
【０１６９】
さらに、生検針６２の特性等の要因によって第２空間範囲が変化する可能性がある。そこで、医師が指示部７０を操作して生検部位３６を指示し、ターゲット位置算出部１０４が生検部位３６の位置を算出すると、判定部１０８は、生検部位３６の位置、第２空間範囲及び変化要因データに基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能であるか否かを判定する。このように、第２空間範囲の変化要因を考慮して生検部位３６の組織を採取可能であるか否かが判定されるので、肯定的な判定結果（採取可能の判定結果）である場合には、バイオプシを行うことが可能となり、一方で、否定的な判定結果（採取不可能の判定結果）である場合には、誤って生検針６２がマンモ２２に穿刺されることを防止することができる。
【０１７０】
また、判定部１０８の判定結果を表示部６８及び／又は表示操作部４２を介して外部に報知すれば、医師は、バイオプシを実行すべきか否かを容易に認識することができる。
【０１７１】
また、判定部１０８は、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能と判定した場合には、採取可能であることを表示部６８及び／又は表示操作部４２を介して医師に報知すると共に、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出及び表示部６８及び／又は表示操作部４２による前記移動量の報知を許可し、一方で、生検針６２が生検部位３６の組織を採取不可能と判定した場合には、採取禁止を表示部６８及び／又は表示操作部４２を介して医師に警告すると共に、生検針移動量算出部１１０による生検針６２の移動量の算出を禁止する。
【０１７２】
これにより、判定部１０８が肯定的な判定結果（採取可能の判定結果）を行った場合には、該判定結果と生検針６２の移動量とが表示部６８及び／又は表示操作部４２により報知されるので、医師は、報知内容に従ってバイオプシを正確且つ確実に実行することができる。なお、生検針移動量算出部１１０は、肯定的な判定結果に従って生検針６２の移動量を算出するので、算出された前記移動量だけ生検針６２を移動させれば、指示部７０により指示された生検部位３６の組織が第２空間範囲内に確実に入ることになり、この結果、該生検部位３６の組織を効率よく採取することが可能となる。
【０１７３】
一方、判定部１０８が否定的な判定結果（採取不可能の判定結果）を行った場合には、該判定結果のみが表示部６８及び／又は表示操作部４２により報知されるので、医師は、バイオプシが実行できないことを容易に認識することができる。
【０１７４】
また、生検針６２の特性等の要因によって第２空間範囲が変化する（小さくなる）ことにより、マンモ２２に対して生検針６２を正確に穿刺しても、生検部位３６の組織が第２空間範囲から外れてしまうか、あるいは、生検部位３６の組織を採取できない場合もある。
【０１７５】
そこで、判定部１０８は、第２空間範囲が閾値を下回る場合には、生検針６２が生検部位３６の組織を採取不可能と判定してもよい。これにより、第２空間範囲の変化に起因してバイオプシがうまくいかない可能性がある場合に、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【０１７６】
また、マンモ２２における生検針６２の採取可能範囲１７２が予め設定されている場合に、判定部１０８は、生検部位３６の位置が採取可能範囲１７２から外れていれば、生検針６２による生検部位３６の組織の採取が不可能と判定してもよい。生検部位３６の位置が採取可能範囲１７２から外れている場合でもバイオプシがうまくいかない可能性があるので、上記判定を行うことにより、バイオプシの実行を確実に中止させることができる。
【０１７７】
また、生検針６２の移動量の算出を判定部１０８が許可した場合に、生検針移動量算出部１１０は、算出した生検針６２の移動量を生検針駆動制御部１１２に出力し、生検針駆動制御部１１２は、入力された生検針６２の移動量に基づいて、マンモ２２に生検針６２を穿刺させてもよい。これにより、バイオプシ装置１０は、生検針６２の移動量に基づき該生検針６２を移動させて、マンモ２２に対するバイオプシを自動的に実行することになる。この結果、バイオプシに関わる医師の作業負担を軽減することができる。
【０１７８】
さらに、生検針６２の先端部１３２近傍の側面に生検部位３６の組織又はファントム１２０の一部を吸引して採取する採取部６４を設け、採取部６４がバキュームホース１１４を介して生検部位３６の組織又はファントム１２０の一部に対する吸引動作を行うバキューム装置１１６と接続されてもよい。この場合、変化要因データが採取部６４を含めた生検針６２の特性、バキュームホース１１４の特性及びバキューム装置１１６の特性を示すデータであれば、判定部１０８は、生検部位３６の組織を採取可能であるか否かを一層正確に判定することができる。
【０１７９】
また、生検部位３６が生検針６２の穿刺方向に沿って採取部６４から空間的に離間しているときには、該採取部６４が生検部位３６の位置に近づくように穿刺方向に沿って生検針６２を移動させれば、第２空間範囲内に生検部位３６の組織が入ることになるので、該生検部位３６の組織を採取することが可能となる。これに対して、生検部位３６が生検針６２の径方向に沿って採取部６４から空間的に離間し、且つ、第２空間範囲から外れている場合には、生検部位３６が第２空間範囲に入るように生検針６２を径方向に移動させることは困難である。このような場合、マンモ２２から生検針６２を一旦引き抜いて、マンモ２２に再度穿刺する必要がある。
【０１８０】
このような不都合を回避するために、放射線源２６は、少なくともファントム１２０に対する生検針６２の穿刺方向に沿って放射線２４を照射し、固体検出器３０は、ファントム１２０を透過した放射線２４を、穿刺方向に略直交する放射線２４の投影面の放射線画像に変換することが望ましい。これにより、放射線画像は、生検針６２の径方向（穿刺方向に直交する方向）に沿った平面（投影面）の画像となるため、該径方向に沿った第２空間範囲の幅を求めることにより、実際にバイオプシを実行する前に、生検部位３６が第２空間範囲に入るか否かを容易に判定することが可能となる。
【０１８１】
なお、上記の説明では、１回目の放射線撮影において生検針６２の穿刺方向に沿って放射線２４（２４ｃ）を照射して放射線画像を取得し、その後、２回目の放射線撮影において生検針６２の穿刺方向と略直交する方向に沿って放射線２４（２４ｃ）を照射することにより放射線画像を取得する場合について説明した。本実施形態は、この説明に限定されることはなく、少なくとも１回目の放射線撮影で取得された放射線画像に基づいて、第１空間範囲及び第２空間範囲（Ｘ方向及びＹ方向の範囲）を求めることが望ましい。
【０１８２】
すなわち、採取部６４としての開口部１３６のＺ方向の吸引範囲（Ｚ方向の長さ）は、Ｘ方向及びＹ方向の吸引範囲（Ｘ方向及びＹ方向の長さ）よりも広いため、１回目の放射線撮影で取得された放射線画像のみに基づいて、第１空間範囲及び第２空間範囲（Ｘ方向及びＹ方向の範囲）を求め、Ｚ方向の範囲については、予め設定された規定値（所定値）で代用してもよい。
【０１８３】
さらに付言すれば、図８Ａ〜図１３Ｂに示すように、生検針６２の側面に採取部６４としての開口部１３６が設けられ、該開口部１３６は、生検針６２の径方向に沿って対向するファントム１２０の一部や生検部位３６の組織を採取する。従って、生検針６２の穿刺方向（Ｚ方向）の情報よりも、生検針６２の径方向（Ｘ方向及びＹ方向）の情報の方が、第１空間範囲及び第２空間範囲として重要な情報となる。そのため、本実施形態では、少なくとも、Ｘ方向及びＹ方向の位置情報が含まれている１回目の放射線撮影により取得された放射線画像を用いて、第１空間範囲及び第２空間範囲を求めることが望ましい。
【０１８４】
また、本実施形態では、ファントム１２０に対して生検針６２を１回穿刺した場合での第１空間範囲及び第２空間範囲の測定について説明したが、ファントム１２０中の同一位置に対して生検針６２を複数回穿刺して、該ファントム１２０の一部を採取した場合での第１空間範囲及び第２空間範囲の測定も可能である。この場合、１回の穿刺で得られた第２空間範囲と、複数回の穿刺で得られた第２空間範囲とを吸引可能範囲記憶部９８に記憶させておけば、バイオプシを実行する際に、医師は、表示操作部４２を操作することにより、所望の第２空間範囲を選択することが可能となる。
【０１８５】
さらに、本実施形態では、バイオプシを実行する場合に、判定部１０８による判定処理等を行うが、それ以外にも、１日の開始時に（毎朝）、判定部１０８による判定処理を行うことも可能である。このように、バイオプシを実行する毎に、又は、毎朝、上記の判定処理等を実行することにより、バイオプシ装置１０のＱＣ（品質管理）を確保することができる。あるいは、さらなる品質管理の向上のために、ファントム１２０を用いた第１空間範囲及び第２空間範囲の測定を毎朝行ってもよいし、あるいは、所定回数毎に行ってよいことは勿論である。
【０１８６】
また、本実施形態において、ファントム１２０は、マンモ２２を模擬した第１部材１２２と、生検部位３６の組織を模擬し且つ第１部材１２２に内蔵される第２部材１２４とを有し、第１部材１２２は、放射線２４を透過可能な物質であり、第２部材１２４は、第１部材１２２と比較して放射線２４に対する透過率が低い物質であるか、又は、放射線２４に対して不透過な物質であることが望ましい。
【０１８７】
生検部位３６の組織を模擬した第２部材１２４が第１部材１２２に内蔵されているので、該組織を採取するためのバイオプシのトレーニングを行うことが可能になる。従って、医師がファントム１２０を用いてバイオプシのトレーニングを行うことにより、例えば、マンモ２２内部の石灰化組織を採取するバイオプシに対する該医師の熟練度を向上させることができる。また、第２部材１２４が第１部材１２２と比較して放射線２４に対する透過率が低い物質であるか、又は、放射線２４に対して不透過な物質であるため、放射線撮影を行って放射線画像を取得した場合、第１部材１２２と第２部材１２４とを容易に識別することが可能となる。さらに、ファントム１２０の画像に基づいて、生検針６２が生検部位３６の組織を採取可能な空間範囲を測定することで、上述したバイオプシ装置１０、コンソール４０及び空間範囲測定方法における各効果を容易に得ることができる。
【０１８８】
この場合、第１部材１２２の内部に粒子状の複数の第２部材１２４を略均一に配置すれば、生検部位３６の組織に生検針６２を正確に位置決めさせるためのトレーニングを医師に行わせることが可能となる。
【０１８９】
また、本実施形態では、図１７Ａ〜図１８Ｃのように、複数の第１空間範囲がファントム１２０に形成されている場合でも、各第１空間範囲を測定し、測定した各第１空間範囲から第２空間範囲を特定することが可能である。
【０１９０】
図１７Ａでは、ファントム１２０内で矢印Ｙ方向に沿って複数の空洞１４４及び抜け跡１４６が所定距離離間して一列に形成されている。なお、矢印Ｙ方向は、被検体２０のマンモ２２に対して近接又は離間する方向でもある（図１及び図２参照）。従って、図１７Ｂに示す１回目の放射線撮影により得られた放射線画像においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１６８が矢印Ｙ方向に沿って一列に表示（配列）されている。また、図１７Ｃに示す２回目の放射線撮影により得られた放射線画像（側面視の画像）においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１７０が互いに重ならないように表示（配列）されている。
【０１９１】
これに対して、図１８Ａでは、ファントム１２０内でＸ−Ｙ平面に沿って斜め方向に複数の空洞１４４及び抜け跡１４６が所定距離離間して一列に形成されている。従って、図１８Ｂに示す１回目の放射線撮影により得られた放射線画像においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１６８が斜め方向に沿って一列に表示（配列）されている。また、図１８Ｃに示す２回目の放射線撮影により得られた放射線画像（側面視の画像）においては、空洞１４４及び抜け跡１４６を示す画像１７０が互いに重ならないように表示（配列）されている。
【０１９２】
このように、採取空間としての複数の空洞１４４及び抜け跡１４６をファントム１２０に形成させることにより、複数の空洞１４４及び抜け跡１４６に対応するマンモ２２内の位置における第２空間範囲を容易に求めることが可能となる。また、特性の異なる複数の生検針６２をファントム１２０に穿刺して複数の空洞１４４及び抜け跡１４６を形成した場合には、複数の空洞１４４及び抜け跡１４６に応じた第２空間範囲は、互いに異なる可能性がある。従って、各生検針６２に応じた第２空間範囲を予め求めておき、バイオプシを実行する際に、生検部位３６の位置及び大きさに応じた生検針６２を選択するようにすれば、該バイオプシを確実に且つ効率よく実行することができる。
【０１９３】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１９４】
１０…バイオプシ装置
１２…マンモグラフィシステム
２０…被検体
２２…マンモ
２４、２４ａ〜２４ｃ…放射線
２６…放射線源
３０…固体検出器
３２…撮影台
３４…圧迫板
３８…バイオプシハンド部
４０…コンソール
４２…表示操作部
５４、１３６…開口部
６２…生検針
６４…採取部
６８…表示部
７０…指示部
９４…吸引空間算出部
９６…ファントム吸引範囲記憶部
９８…吸引可能範囲記憶部
１００…補正データ記憶部
１０２…変化要因データ記憶部
１０４…ターゲット位置算出部
１０６…生検針位置算出部
１０８…判定部
１１０…生検針移動量算出部
１１２…生検針駆動制御部
１１４…バキュームホース
１１６…バキューム装置
１２０…ファントム
１２２…第１部材
１２４…第２部材
１４４…空洞
１５２、１５４、１６２、１６４、１６８、１７０…画像
１７２…採取可能範囲
１７４…吸引範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の検査対象物に穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な生検針と、
前記検査対象物を模擬したファントムに前記生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部と、
を有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記空間範囲測定部は、前記ファントムの画像に基づいて、前記ファントムの一部の採取によって該ファントム内に形成された前記ファントムの一部に応じた第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な第２空間範囲に補正することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記空間範囲測定部は、前記ファントムの物性及び前記検査対象物の物性に基づく補正データを用いて、前記第１空間範囲を前記第２空間範囲に補正することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記補正データは、前記生検針が前記ファントムの一部を採取可能な空間範囲及び前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲に基づくデータ、あるいは、前記ファントムを構成する物質の特性値及び前記検査対象物を構成する物質の特性値に基づくデータであることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の装置において、
前記空間範囲測定部による前記第１空間範囲の測定結果を記憶する第１空間範囲記憶部と、
前記補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記空間範囲測定部による前記第２空間範囲の補正結果を記憶する第２空間範囲記憶部と、
をさらに有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
前記生検針が採取すべき生検部位を指示する生検部位指示部と、
前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の位置を算出する生検部位位置算出部と、
前記第２空間範囲の変化要因を示す変化要因データを記憶する変化要因データ記憶部と、
前記第２空間範囲記憶部から前記第２空間範囲を読み出すと共に、前記変化要因データ記憶部から前記変化要因データを読み出し、前記生検部位の位置と、読み出した前記第２空間範囲及び前記変化要因データとに基づいて、前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の組織を前記生検針により採取可能であるか否かを判定する判定部と、
をさらに有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
前記判定部の判定結果を報知する報知部をさらに有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記生検部位指示部が前記生検部位を指示した際に、前記生検針の位置を算出する生検針位置算出部と、
前記生検部位の位置及び前記生検針の位置に基づいて、前記生検部位に対する前記生検針の移動量を算出する生検針移動量算出部と、
をさらに有し、
前記判定部は、
前記生検針による前記生検部位の組織の採取が可能と判定した場合には、前記生検部位の組織が採取可能であることを前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出及び前記報知部による前記移動量の報知を許可し、
一方で、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定した場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取禁止を前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出を禁止することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
前記判定部は、前記第２空間範囲が前記変化要因データに基づく閾値を下回る場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の装置において、
前記判定部は、前記生検部位の位置が前記検査対象物における前記生検針の穿刺可能範囲から外れていれば、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１１】
請求項８記載の装置において、
前記生検針の移動を制御する生検針移動制御部をさらに有し、
前記生検針の移動量の算出を前記判定部が許可した場合に、前記生検針移動量算出部は、算出した前記生検針の移動量を前記生検針移動制御部に出力し、
前記生検針移動制御部は、入力された前記生検針の移動量に基づいて、前記検査対象物に前記生検針を穿刺させることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項に記載の装置において、
前記生検針の先端部近傍の側面には、前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部を吸引して採取する採取部が設けられ、
前記採取部は、吸引通路を介して前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部に対する吸引動作を行う吸引装置と接続され、
前記変化要因データは、前記採取部を含めた前記生検針の特性、前記吸引通路の特性、及び、前記吸引装置の特性を示すデータであることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置において、
放射線源から前記ファントムの一部を採取した後の前記ファントムに放射線を照射し、該ファントムを透過した前記放射線を放射線検出器により放射線画像に変換することで前記ファントムの画像が取得されることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の装置において、
前記生検針の先端部近傍の側面には、前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部を吸引して採取する採取部が設けられ、
前記放射線源は、少なくとも前記ファントムに対する前記生検針の穿刺方向に沿って前記放射線を照射し、
前記放射線検出器は、前記ファントムを透過した前記放射線を、前記穿刺方向に略直交する前記放射線の投影面の放射線画像に変換することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置において、
前記ファントムに前記生検針が複数回穿刺されて前記ファントムの一部がそれぞれ採取されることにより、前記ファントムの内部に該ファントムの一部に応じた複数の採取空間が形成され、
前記各採取空間は、側面視で、互いに重ならないように形成されていることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置において、
前記ファントムは、人体の乳房を模擬し、
前記人体の胸壁から離間するように前記ファントムに前記生検針を複数回穿刺することにより、前記ファントムの内部に前記各採取空間が形成されることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１７】
生体の検査対象物を模擬した第１部材と、該検査対象物中の生検部位の組織を模擬し且つ前記第１部材に内蔵される第２部材とを有するファントムであって、
前記第１部材は、放射線を透過可能な物質であり、
前記第２部材は、前記第１部材と比較して前記放射線に対する透過率が低い物質であるか、又は、前記放射線に対して不透過な物質であり、
前記ファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に該ファントムの画像を撮影し、撮影した前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲が測定されることを特徴とするファントム。
【請求項１８】
請求項１７記載のファントムにおいて、
前記第１部材の内部に粒子状の複数の前記第２部材が略均一に配置されていることを特徴とするファントム。
【請求項１９】
生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部を有することを特徴とする空間範囲測定装置。
【請求項２０】
生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取し、
採取後の前記ファントムを撮影して該ファントムの画像を取得し、
前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する
ことを特徴とする空間範囲測定方法。
【請求項１】
生体の検査対象物に穿刺して該検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な生検針と、
前記検査対象物を模擬したファントムに前記生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部と、
を有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記空間範囲測定部は、前記ファントムの画像に基づいて、前記ファントムの一部の採取によって該ファントム内に形成された前記ファントムの一部に応じた第１空間範囲を測定し、測定した前記第１空間範囲を前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な第２空間範囲に補正することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記空間範囲測定部は、前記ファントムの物性及び前記検査対象物の物性に基づく補正データを用いて、前記第１空間範囲を前記第２空間範囲に補正することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記補正データは、前記生検針が前記ファントムの一部を採取可能な空間範囲及び前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲に基づくデータ、あるいは、前記ファントムを構成する物質の特性値及び前記検査対象物を構成する物質の特性値に基づくデータであることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の装置において、
前記空間範囲測定部による前記第１空間範囲の測定結果を記憶する第１空間範囲記憶部と、
前記補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記空間範囲測定部による前記第２空間範囲の補正結果を記憶する第２空間範囲記憶部と、
をさらに有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
前記生検針が採取すべき生検部位を指示する生検部位指示部と、
前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の位置を算出する生検部位位置算出部と、
前記第２空間範囲の変化要因を示す変化要因データを記憶する変化要因データ記憶部と、
前記第２空間範囲記憶部から前記第２空間範囲を読み出すと共に、前記変化要因データ記憶部から前記変化要因データを読み出し、前記生検部位の位置と、読み出した前記第２空間範囲及び前記変化要因データとに基づいて、前記生検部位指示部により指示された前記生検部位の組織を前記生検針により採取可能であるか否かを判定する判定部と、
をさらに有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
前記判定部の判定結果を報知する報知部をさらに有することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記生検部位指示部が前記生検部位を指示した際に、前記生検針の位置を算出する生検針位置算出部と、
前記生検部位の位置及び前記生検針の位置に基づいて、前記生検部位に対する前記生検針の移動量を算出する生検針移動量算出部と、
をさらに有し、
前記判定部は、
前記生検針による前記生検部位の組織の採取が可能と判定した場合には、前記生検部位の組織が採取可能であることを前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出及び前記報知部による前記移動量の報知を許可し、
一方で、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定した場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取禁止を前記報知部を介して外部に報知すると共に、前記生検針移動量算出部による前記生検針の移動量の算出を禁止することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
前記判定部は、前記第２空間範囲が前記変化要因データに基づく閾値を下回る場合には、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の装置において、
前記判定部は、前記生検部位の位置が前記検査対象物における前記生検針の穿刺可能範囲から外れていれば、前記生検針による前記生検部位の組織の採取が不可能と判定することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１１】
請求項８記載の装置において、
前記生検針の移動を制御する生検針移動制御部をさらに有し、
前記生検針の移動量の算出を前記判定部が許可した場合に、前記生検針移動量算出部は、算出した前記生検針の移動量を前記生検針移動制御部に出力し、
前記生検針移動制御部は、入力された前記生検針の移動量に基づいて、前記検査対象物に前記生検針を穿刺させることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項に記載の装置において、
前記生検針の先端部近傍の側面には、前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部を吸引して採取する採取部が設けられ、
前記採取部は、吸引通路を介して前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部に対する吸引動作を行う吸引装置と接続され、
前記変化要因データは、前記採取部を含めた前記生検針の特性、前記吸引通路の特性、及び、前記吸引装置の特性を示すデータであることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置において、
放射線源から前記ファントムの一部を採取した後の前記ファントムに放射線を照射し、該ファントムを透過した前記放射線を放射線検出器により放射線画像に変換することで前記ファントムの画像が取得されることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の装置において、
前記生検針の先端部近傍の側面には、前記生検部位の組織又は前記ファントムの一部を吸引して採取する採取部が設けられ、
前記放射線源は、少なくとも前記ファントムに対する前記生検針の穿刺方向に沿って前記放射線を照射し、
前記放射線検出器は、前記ファントムを透過した前記放射線を、前記穿刺方向に略直交する前記放射線の投影面の放射線画像に変換することを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置において、
前記ファントムに前記生検針が複数回穿刺されて前記ファントムの一部がそれぞれ採取されることにより、前記ファントムの内部に該ファントムの一部に応じた複数の採取空間が形成され、
前記各採取空間は、側面視で、互いに重ならないように形成されていることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置において、
前記ファントムは、人体の乳房を模擬し、
前記人体の胸壁から離間するように前記ファントムに前記生検針を複数回穿刺することにより、前記ファントムの内部に前記各採取空間が形成されることを特徴とするバイオプシ装置。
【請求項１７】
生体の検査対象物を模擬した第１部材と、該検査対象物中の生検部位の組織を模擬し且つ前記第１部材に内蔵される第２部材とを有するファントムであって、
前記第１部材は、放射線を透過可能な物質であり、
前記第２部材は、前記第１部材と比較して前記放射線に対する透過率が低い物質であるか、又は、前記放射線に対して不透過な物質であり、
前記ファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に該ファントムの画像を撮影し、撮影した前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記生検部位の組織を採取可能な空間範囲が測定されることを特徴とするファントム。
【請求項１８】
請求項１７記載のファントムにおいて、
前記第１部材の内部に粒子状の複数の前記第２部材が略均一に配置されていることを特徴とするファントム。
【請求項１９】
生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取した後に撮影された前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する空間範囲測定部を有することを特徴とする空間範囲測定装置。
【請求項２０】
生体の検査対象物を模擬したファントムに生検針を穿刺して該ファントムの一部を採取し、
採取後の前記ファントムを撮影して該ファントムの画像を取得し、
前記ファントムの画像に基づいて、前記生検針が前記検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な空間範囲を測定する
ことを特徴とする空間範囲測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−８５７１３（Ｐ２０１２−８５７１３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３３０５（Ｐ２０１０−２３３３０５）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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