活检装置及其工作方法
【技术领域】
[000?]本发明涉及一种根据断层合成(Tomosynthesis)图像确定病变位置并提取该位置的组织片的活检装置及其工作方法。
【背景技术】
[0002]为了医疗诊断，开发了一种目的在于提取患者病变(肿瘤或钙化)的组织片并进行精密检查的活检装置。该活检装置通过对患者的检查对象(乳房等)穿刺中空的活检针，提取填充于活检针内部的组织。
[0003]在这种活检装置中具有立体活检装置，该立体活检装置使用放射线对检查对象进行立体摄影，使用由该立体摄影得到的2个放射线图像(立体图像)确定病变的三维位置，根据该确定的位置使活检针移动。
[0004]具体而言，在立体活检装置中，分别使放射线源的灯泡移动至相对于检查对象角度不同的两个位置(立体灯泡位置)，并在各立体灯泡位置使灯泡射出放射线。并且，通过使用放射线检测器对透过检查对象的放射线进行摄像，生成构成立体图像的各放射线图像。立体图像显示于监视器，由医师等用户在各放射线图像上指定作为活检针的穿刺目标的病变位置。被指定的病变位置的三维位置信息是根据立体图像算出的，活检针根据算出的病变位置移动。
[0005]立体活检装置分别识别病变位置和活检针的穿刺位置作为三维坐标系中的位置，进行活检针的移动控制。因此，用于活检针的移动控制的活检坐标系和用于病变位置识别用的立体摄影的立体坐标系必须完全一致。为了使该活检坐标系与立体坐标系一致，原则上，高精度地设计灯泡、活检针的移动机构等，通过机械性调整进行位置对准，消除活检坐标系与立体坐标系的偏差即可。
[0006]但是，现实中容许的偏差精度小至Imm以下，因此通过机械性调整灯泡、活检针的移动机构等以达到容许精度是困难的。因此，在使用活检装置之前，进行活检坐标系与立体坐标系的校正(校准)，获取用于将活检坐标系与立体坐标系对应起来的校正数据(参照日本特开2010-75316号公报)。当进行活检针的移动控制时，将立体坐标系中确定的病变位置转换为活检坐标系内的对应位置，根据该转换后的位置，进行活检针的移动控制。
[0007]另外，近年来公知一种断层合成摄影，该断层合成摄影通过使放射线源的灯泡移动，从多方向拍摄患者的检查对象，根据由拍摄得到的多个放射线图像(投影图像)，利用图像处理重构多个断层图像。此多个断层图像被称作断层合成图像，具有检查对象的三维信息。该断层合成图像是组织重叠了的容易确认病变的高清晰度的三维图像，用作临床上的诊断图像。
[0008]公知一种断层合成活检装置，其通过在活检装置上增加这种断层合成摄影功能，能够根据断层合成图像指定病变位置(目标)(参照日本特表2009-526618号公报)。在立体活检装置中，必须在构成立体图像的各放射线图像中指定病变位置，但在断层合成活检装置中具有以下的优点:从断层合成图像中寻找渗透有病变的断层图像，如果在该断层图像上进行一次病变位置的指定，则得到病变位置的三维位置信息。另外，由于存在在立体图像中无法识别而在断层合成图像中能够识别的病变，断层合成活检装置具有能够对这些病变实施活检的优点。
[0009]此外公知一种活检装置，其在立体活检装置中附加断层合成摄影功能，能够进行断层合成摄影和立体摄影这两种摄影(参照日本特开2012-245329号公报)。
[0010]如日本特开2010-75316号公报的记载，在立体活检装置中，通常在立体坐标系与活检坐标系之间进行校正，获得将立体坐标系与活检坐标系对应起来的校正数据。
[0011]如日本特开2012-245329号公报所记载的，在该立体活检装置中附加断层合成摄影功能，根据断层合成图像进行目标的指定时，必须将断层合成坐标系与活检坐标系对应起来。
[0012]断层合成摄影是在多数位置设定放射线源的灯泡进行摄影，各灯泡位置的设定误差均是由断层合成坐标系的偏差引起的，因此认为断层合成坐标系相对于活检坐标系的偏移量大于立体坐标系相对于活检坐标系的偏移量。因此，在根据断层合成图像指定目标的情况下，与根据立体图像指定目标的情况相比，必须精密地进行坐标系的校正。
[0013]但是，如日本特开2010-75316号公报所记载的，进行将断层合成坐标系与活检坐标系对应起来的校正，例如必须使用校正用活检针，一边驱动该校正用活检针一边进行断层合成摄影，对活检坐标系中的校正用活检针的前端部的位置信息和由断层合成摄影得到的校正用活检针的前端部的位置信息进行对比，从而生成校正数据。由此，精密地进行断层合成坐标系与活检坐标系之间的校正需要工夫，对用户而言是负担。另外，如果不进行断层合成坐标系与活检坐标系之间的校正，则尽管由断层合成摄影精确地求出检查对象内的病变位置，在病变位置与活检针的穿刺位置之间也可能产生偏移。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于提供一种活检装置及其工作方法，能容易使断层合成坐标系与活检坐标系对应，并能够根据基于断层合成图像指定的目标的指定位置，高精度地进行活检针的穿刺。
[0015]为了达到上述目的，本发明的活检装置具备:放射线源，其从灯泡向检查对象射出放射线;放射线检测器，其检测从放射线源射出并透过检查对象后的放射线，生成放射线图像;立体图像生成部，其生成由两个放射线图像构成并以立体坐标系表示的立体图像，所述两个放射线图像是在相对于检查对象角度不同的两个立体灯泡位置处配置灯泡，使灯泡射出放射线，由放射线检测器生成的；断层合成图像生成部，其根据多个放射线图像重构多个断层图像，由此生成以断层合成坐标系表示的断层合成图像，所述多个放射线图像是在相对于检查对象角度不同的多个断层合成灯泡位置处配置灯泡，使灯泡射出放射线，由放射线检测器生成的；活检针驱动部，其基于在与立体坐标系之间进行了校正后的活检坐标系驱动活检针，使活检针穿刺检查对象；目标指定位置确定部，其确定基于断层合成图像指定的目标的位置作为第I指定位置；以及目标位置转换部，其从被校正为断层合成坐标系的两个校正立体灯泡位置向放射线检测器假想地投影第I指定位置，求出两个投影位置，根据立体灯泡位置和投影位置，将第I指定位置转换为立体坐标系中的第2指定位置。
[0016]优选地，活检装置还具备灯泡位置信息校正部，该灯泡位置信息校正部根据灯泡的设定误差信息校正立体灯泡位置和断层合成灯泡位置，断层合成图像生成部根据由灯泡位置信息校正部校正后的断层合成灯泡位置进行重构，目标位置转换部根据由灯泡位置信息校正部校正后的立体灯泡位置求出第2指定位置。
[0017]优选地，目标位置转换部求出:第I假想直线，其连接第I投影位置与第I立体灯泡位置，其中，该第I投影位置是从两个校正立体灯泡位置中的第I校正立体灯泡位置向放射线检测器假想地投影第I指定位置而得到的位置，该第I立体灯泡位置是两个立体灯泡位置中的与第I校正立体灯泡位置对应的位置；以及第2假想直线，其连接第2投影位置与第2立体灯泡位置，该第2投影位置是从两个校正立体灯泡位置中的第2校正立体灯泡位置向放射线检测器假想地投影第I指定位置而得到的位置，该第2立体灯泡位置是两个立体灯泡位置中的与第2校正立体灯泡位置对应的位置，该目标位置转换部将第I假想直线与第2假想直线的交点作为第2指定位置。
[0018]优选地，活检装置还具备:显示部，其显示断层合成图像；以及操作部，其让用户根据显示部显示的断层合成图像指定目标的位置，目标指定位置确定部确定利用操作部指定的断层合成坐标系中的位置作为第I指定位置。
[0019]优选地，活检装置还具备校正控制部，该校正控制部将具有伪目标的人体模型作为被摄体，利用断层合成图像生成部生成断层合成图像，检测断层合成坐标系中的伪目标的位置，利用立体图像生成部生成立体图像，检测伪目标向所述放射线检测器投影的投影位置，确定从伪目标的投影位置连接断层合成坐标系中的伪目标的位置的方向上的灯泡的位置，作为校正立体灯泡位置。
[0020]优选地，活检装置还具备存储部，该存储部存储有将活检坐标系与立体坐标系对应起来的校正数据，活检针驱动部根据校正数据校正活检坐标系与立体坐标系之间的偏移量之后，驱动活检针。
[0021]本发明的活检装置的工作方法是具备以下部位的活检装置的工作方法:放射线源，其从灯泡向检查对象射出放射线;放射线检测器，其检测从放射线源射出的透过检查对象的放射线，生成放射线图像;立体图像生成部，其生成由两个放射线图像构成并以立体坐标系表示的立体图像，所述两个放射线图像是在相对于检查对象角度不同的两个立体灯泡位置处配置灯泡，使灯泡射出