活檢裝置及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[000?]本發(fā)明涉及一種根據(jù)斷層合成(Tomosynthesis)圖像確定病變位置并提取該位置的組織片的活檢裝置及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了醫(yī)療診斷，開發(fā)了一種目的在于提取患者病變(腫瘤或鈣化)的組織片并進(jìn)行精密檢查的活檢裝置。該活檢裝置通過對(duì)患者的檢查對(duì)象(乳房等)穿刺中空的活檢針，提取填充于活檢針內(nèi)部的組織。
[0003]在這種活檢裝置中具有立體活檢裝置，該立體活檢裝置使用放射線對(duì)檢查對(duì)象進(jìn)行立體攝影，使用由該立體攝影得到的2個(gè)放射線圖像(立體圖像)確定病變的三維位置，根據(jù)該確定的位置使活檢針移動(dòng)。
[0004]具體而言，在立體活檢裝置中，分別使放射線源的燈泡移動(dòng)至相對(duì)于檢查對(duì)象角度不同的兩個(gè)位置(立體燈泡位置)，并在各立體燈泡位置使燈泡射出放射線。并且，通過使用放射線檢測(cè)器對(duì)透過檢查對(duì)象的放射線進(jìn)行攝像，生成構(gòu)成立體圖像的各放射線圖像。立體圖像顯示于監(jiān)視器，由醫(yī)師等用戶在各放射線圖像上指定作為活檢針的穿刺目標(biāo)的病變位置。被指定的病變位置的三維位置信息是根據(jù)立體圖像算出的，活檢針根據(jù)算出的病變位置移動(dòng)。
[0005]立體活檢裝置分別識(shí)別病變位置和活檢針的穿刺位置作為三維坐標(biāo)系中的位置，進(jìn)行活檢針的移動(dòng)控制。因此，用于活檢針的移動(dòng)控制的活檢坐標(biāo)系和用于病變位置識(shí)別用的立體攝影的立體坐標(biāo)系必須完全一致。為了使該活檢坐標(biāo)系與立體坐標(biāo)系一致，原則上，高精度地設(shè)計(jì)燈泡、活檢針的移動(dòng)機(jī)構(gòu)等，通過機(jī)械性調(diào)整進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)，消除活檢坐標(biāo)系與立體坐標(biāo)系的偏差即可。
[0006]但是，現(xiàn)實(shí)中容許的偏差精度小至Imm以下，因此通過機(jī)械性調(diào)整燈泡、活檢針的移動(dòng)機(jī)構(gòu)等以達(dá)到容許精度是困難的。因此，在使用活檢裝置之前，進(jìn)行活檢坐標(biāo)系與立體坐標(biāo)系的校正(校準(zhǔn))，獲取用于將活檢坐標(biāo)系與立體坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)起來的校正數(shù)據(jù)(參照日本特開2010-75316號(hào)公報(bào))。當(dāng)進(jìn)行活檢針的移動(dòng)控制時(shí)，將立體坐標(biāo)系中確定的病變位置轉(zhuǎn)換為活檢坐標(biāo)系內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置，根據(jù)該轉(zhuǎn)換后的位置，進(jìn)行活檢針的移動(dòng)控制。
[0007]另外，近年來公知一種斷層合成攝影，該斷層合成攝影通過使放射線源的燈泡移動(dòng)，從多方向拍攝患者的檢查對(duì)象，根據(jù)由拍攝得到的多個(gè)放射線圖像(投影圖像)，利用圖像處理重構(gòu)多個(gè)斷層圖像。此多個(gè)斷層圖像被稱作斷層合成圖像，具有檢查對(duì)象的三維信息。該斷層合成圖像是組織重疊了的容易確認(rèn)病變的高清晰度的三維圖像，用作臨床上的診斷圖像。
[0008]公知一種斷層合成活檢裝置，其通過在活檢裝置上增加這種斷層合成攝影功能，能夠根據(jù)斷層合成圖像指定病變位置(目標(biāo))(參照日本特表2009-526618號(hào)公報(bào))。在立體活檢裝置中，必須在構(gòu)成立體圖像的各放射線圖像中指定病變位置，但在斷層合成活檢裝置中具有以下的優(yōu)點(diǎn):從斷層合成圖像中尋找滲透有病變的斷層圖像，如果在該斷層圖像上進(jìn)行一次病變位置的指定，則得到病變位置的三維位置信息。另外，由于存在在立體圖像中無(wú)法識(shí)別而在斷層合成圖像中能夠識(shí)別的病變，斷層合成活檢裝置具有能夠?qū)@些病變實(shí)施活檢的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]此外公知一種活檢裝置，其在立體活檢裝置中附加斷層合成攝影功能，能夠進(jìn)行斷層合成攝影和立體攝影這兩種攝影(參照日本特開2012-245329號(hào)公報(bào))。
[0010]如日本特開2010-75316號(hào)公報(bào)的記載，在立體活檢裝置中，通常在立體坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系之間進(jìn)行校正，獲得將立體坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)起來的校正數(shù)據(jù)。
[0011]如日本特開2012-245329號(hào)公報(bào)所記載的，在該立體活檢裝置中附加斷層合成攝影功能，根據(jù)斷層合成圖像進(jìn)行目標(biāo)的指定時(shí)，必須將斷層合成坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)起來。
[0012]斷層合成攝影是在多數(shù)位置設(shè)定放射線源的燈泡進(jìn)行攝影，各燈泡位置的設(shè)定誤差均是由斷層合成坐標(biāo)系的偏差引起的，因此認(rèn)為斷層合成坐標(biāo)系相對(duì)于活檢坐標(biāo)系的偏移量大于立體坐標(biāo)系相對(duì)于活檢坐標(biāo)系的偏移量。因此，在根據(jù)斷層合成圖像指定目標(biāo)的情況下，與根據(jù)立體圖像指定目標(biāo)的情況相比，必須精密地進(jìn)行坐標(biāo)系的校正。
[0013]但是，如日本特開2010-75316號(hào)公報(bào)所記載的，進(jìn)行將斷層合成坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)起來的校正，例如必須使用校正用活檢針，一邊驅(qū)動(dòng)該校正用活檢針一邊進(jìn)行斷層合成攝影，對(duì)活檢坐標(biāo)系中的校正用活檢針的前端部的位置信息和由斷層合成攝影得到的校正用活檢針的前端部的位置信息進(jìn)行對(duì)比，從而生成校正數(shù)據(jù)。由此，精密地進(jìn)行斷層合成坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系之間的校正需要工夫，對(duì)用戶而言是負(fù)擔(dān)。另外，如果不進(jìn)行斷層合成坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系之間的校正，則盡管由斷層合成攝影精確地求出檢查對(duì)象內(nèi)的病變位置，在病變位置與活檢針的穿刺位置之間也可能產(chǎn)生偏移。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種活檢裝置及其工作方法，能容易使斷層合成坐標(biāo)系與活檢坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)，并能夠根據(jù)基于斷層合成圖像指定的目標(biāo)的指定位置，高精度地進(jìn)行活檢針的穿刺。
[0015]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的活檢裝置具備:放射線源，其從燈泡向檢查對(duì)象射出放射線;放射線檢測(cè)器，其檢測(cè)從放射線源射出并透過檢查對(duì)象后的放射線，生成放射線圖像;立體圖像生成部，其生成由兩個(gè)放射線圖像構(gòu)成并以立體坐標(biāo)系表示的立體圖像，所述兩個(gè)放射線圖像是在相對(duì)于檢查對(duì)象角度不同的兩個(gè)立體燈泡位置處配置燈泡，使燈泡射出放射線，由放射線檢測(cè)器生成的；斷層合成圖像生成部，其根據(jù)多個(gè)放射線圖像重構(gòu)多個(gè)斷層圖像，由此生成以斷層合成坐標(biāo)系表示的斷層合成圖像，所述多個(gè)放射線圖像是在相對(duì)于檢查對(duì)象角度不同的多個(gè)斷層合成燈泡位置處配置燈泡，使燈泡射出放射線，由放射線檢測(cè)器生成的；活檢針驅(qū)動(dòng)部，其基于在與立體坐標(biāo)系之間進(jìn)行了校正后的活檢坐標(biāo)系驅(qū)動(dòng)活檢針，使活檢針穿刺檢查對(duì)象；目標(biāo)指定位置確定部，其確定基于斷層合成圖像指定的目標(biāo)的位置作為第I指定位置；以及目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換部，其從被校正為斷層合成坐標(biāo)系的兩個(gè)校正立體燈泡位置向放射線檢測(cè)器假想地投影第I指定位置，求出兩個(gè)投影位置，根據(jù)立體燈泡位置和投影位置，將第I指定位置轉(zhuǎn)換為立體坐標(biāo)系中的第2指定位置。
[0016]優(yōu)選地，活檢裝置還具備燈泡位置信息校正部，該燈泡位置信息校正部根據(jù)燈泡的設(shè)定誤差信息校正立體燈泡位置和斷層合成燈泡位置，斷層合成圖像生成部根據(jù)由燈泡位置信息校正部校正后的斷層合成燈泡位置進(jìn)行重構(gòu)，目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換部根據(jù)由燈泡位置信息校正部校正后的立體燈泡位置求出第2指定位置。
[0017]優(yōu)選地，目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換部求出:第I假想直線，其連接第I投影位置與第I立體燈泡位置，其中，該第I投影位置是從兩個(gè)校正立體燈泡位置中的第I校正立體燈泡位置向放射線檢測(cè)器假想地投影第I指定位置而得到的位置，該第I立體燈泡位置是兩個(gè)立體燈泡位置中的與第I校正立體燈泡位置對(duì)應(yīng)的位置；以及第2假想直線，其連接第2投影位置與第2立體燈泡位置，該第2投影位置是從兩個(gè)校正立體燈泡位置中的第2校正立體燈泡位置向放射線檢測(cè)器假想地投影第I指定位置而得到的位置，該第2立體燈泡位置是兩個(gè)立體燈泡位置中的與第2校正立體燈泡位置對(duì)應(yīng)的位置，該目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換部將第I假想直線與第2假想直線的交點(diǎn)作為第2指定位置。
[0018]優(yōu)選地，活檢裝置還具備:顯示部，其顯示斷層合成圖像；以及操作部，其讓用戶根據(jù)顯示部顯示的斷層合成圖像指定目標(biāo)的位置，目標(biāo)指定位置確定部確定利用操作部指定的斷層合成坐標(biāo)系中的位置作為第I指定位置。
[0019]優(yōu)選地，活檢裝置還具備校正控制部，該校正控制部將具有偽目標(biāo)的人體模型作為被攝體，利用斷層合成圖像生成部生成斷層合成圖像，檢測(cè)斷層合成坐標(biāo)系中的偽目標(biāo)的位置，利用立體圖像生成部生成立體圖像，檢測(cè)偽目標(biāo)向所述放射線檢測(cè)器投影的投影位置，確定從偽目標(biāo)的投影位置連接斷層合成坐標(biāo)系中的偽目標(biāo)的位置的方向上的燈泡的位置，作為校正立體燈泡位置。
[0020]優(yōu)選地，活檢裝置還具備存儲(chǔ)部，該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)有將活檢坐標(biāo)系與立體坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)起來的校正數(shù)據(jù)，活檢針驅(qū)動(dòng)部根據(jù)校正數(shù)據(jù)校正活檢坐標(biāo)系與立體坐標(biāo)系之間的偏移量之后，驅(qū)動(dòng)活檢針。
[0021]本發(fā)明的活檢裝置的工作方法是具備以下部位的活檢裝置的工作方法:放射線源，其從燈泡向檢查對(duì)象射出放射線;放射線檢測(cè)器，其檢測(cè)從放射線源射出的透過檢查對(duì)象的放射線，生成放射線圖像;立體圖像生成部，其生成由兩個(gè)放射線圖像構(gòu)成并以立體坐標(biāo)系表示的立體圖像，所述兩個(gè)放射線圖像是在相對(duì)于檢查對(duì)象角度不同的兩個(gè)立體燈泡位置處配置燈泡，使燈泡射出