JP2012045024A

JP2012045024A - Stereo biopsy device and its method of acquiring position of three-dimensional target

Info

Publication number: JP2012045024A
Application number: JP2010186948A
Authority: JP
Inventors: Koki Nakayama; 弘毅中山
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2012-03-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely acquire a position of a three-dimensional target by using a radiographic image photographed at a convergence angle enabling stereoscopical display.SOLUTION: A stereo biopsy device acquires each of the pixel values of a corresponding pixel p1 and adjacent pixels p2 to p11 mutually separated in parallel from the corresponding pixel p1, causes the corresponding pixel p1 and the adjacent pixels p2 to p11 to be stippled in a coordinate system representing pixel values in the coordinate positions in the parallel direction, obtains a polynomial function interpolating each of the stippled dots, and acquires the coordinate positions in the parallel direction to be the minimum value of the polynomial function and the coordinate position of the corresponding pixel in the orthogonal direction as two coordinate positions of the corresponding pixel p1.

Description

本発明は、互いに異なる２つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって得られた放射線画像を用いて被写体を立体表示し、立体表示において所望の位置を３次元ターゲットで示し、その所望の位置での組織片を採取するステレオバイオプシ装置に関するものである。より詳しくは、３次元ターゲットの位置取得機能に関する。 The present invention three-dimensionally displays a subject using radiographic images obtained by irradiating the subject from two different shooting directions, and shows a desired position as a three-dimensional target in the three-dimensional display. The present invention relates to a stereo biopsy device for collecting tissue pieces at More specifically, the present invention relates to a position acquisition function for a three-dimensional target.

病院の検査では病変周辺の組織片を採取することがあるが、近年、患者に大きな負担をかけずに組織片を採取する方法として、中が空洞の組織採取用の針（以下、生検針と称する）を患者に刺し、針の空洞に埋め込まれた組織を採取するバイオプシが注目されている。そして、このようなバイオプシを行うための装置としてステレオバイオプシ装置が提案されている。 In a hospital examination, a tissue piece around a lesion may be collected. Recently, as a method of collecting a tissue piece without imposing a heavy burden on a patient, a hollow tissue collecting needle (hereinafter referred to as a biopsy needle) is used. A biopsy that attracts the patient and collects the tissue embedded in the needle cavity has attracted attention. A stereo biopsy device has been proposed as a device for performing such a biopsy.

このステレオバイオプシ装置は、被写体に対して互いに異なる２つの撮影方向から放射線を照射し、照射された放射線を放射線検出器によって検出して互いに視差のある放射線画像を取得し、これらの２つの放射線画像を用いてステレオ画像を表示し、このステレオ画像を観察しながら所望の位置、特に***の放射線画像においては、石灰化により白く表示されている位置を３次元ターゲットで示す。この示された位置について、２つの放射線画像を用いて３次元位置座標を取得することにより、所望の位置から組織片を採取するものである。 This stereo biopsy device irradiates a subject with radiation from two different imaging directions, detects the irradiated radiation with a radiation detector, and obtains a radiation image with a parallax, and these two radiation images A stereo image is displayed using, and a desired position, in particular, a position displayed in white due to calcification in a radiographic image of a breast is indicated by a three-dimensional target while observing the stereo image. A tissue piece is collected from a desired position by acquiring three-dimensional position coordinates using the two radiation images for the indicated position.

３次元ターゲットが示す位置の３次元座標位置を高精度に取得するためには、放射線検出器において、放射線が照射される部分の面積が大きくなるように、互いに異なる２つの撮影方向のなす角度（以下、輻輳角という）を決定し、高解像度の放射線画像を取得することが望ましい。 In order to acquire the three-dimensional coordinate position of the position indicated by the three-dimensional target with high accuracy, in the radiation detector, an angle formed by two different imaging directions so as to increase the area of the portion irradiated with radiation ( Hereinafter, it is desirable to determine a convergence angle) and acquire a high-resolution radiation image.

特許文献１には、輻輳角が３０°程度となる視差を有する放射線画像を用いて、ターゲットの３次元座標位置を取得する技術が提案されている。 Patent Document 1 proposes a technique for acquiring a three-dimensional coordinate position of a target using a radiation image having parallax with a convergence angle of about 30 °.

特開２０１０−７５３１６JP2010-75316

しかしながら、視差を有する放射線画像を表示することにより、観察者が放射線画像内の被写体を立体画像として認識できるように表示（以下、立体視表示という）するには、当該２つの放射線画像が、輻輳角が４°〜１０°程度のステレオ撮影で取得される必要がある。 However, in order to display a radiographic image having parallax so that an observer can recognize a subject in the radiographic image as a stereoscopic image (hereinafter referred to as stereoscopic display), the two radiographic images are congested. It needs to be acquired by stereo shooting with an angle of about 4 ° to 10 °.

輻輳角が４°〜１０°程度のステレオ撮影で取得された放射線画像を用いて、ターゲットが示す位置の３次元位置座標を取得すると、放射線源が互いに異なる２つの撮影方向で放射線を照射する時の各位置を放射線検出器上に投影した際、この投影された２つの位置を結ぶ線分に平行な方向（以下、平行方向という）の放射線検出器における放射線を検出する部分の面積が小さいため、放射線画像の平行方向の解像度が低くなり、３次元ターゲットの位置取得精度が低下して生検針を所望の位置からずれて生検針を穿刺する虞がある。 When the three-dimensional position coordinates of the position indicated by the target are acquired using a radiographic image acquired by stereo imaging with a convergence angle of about 4 ° to 10 °, the radiation source emits radiation in two different imaging directions. Is projected onto the radiation detector, the area of the radiation detector in the radiation detector in the direction parallel to the line segment connecting the two projected positions (hereinafter referred to as the parallel direction) is small. The resolution in the parallel direction of the radiation image is lowered, and the position acquisition accuracy of the three-dimensional target is lowered, so that there is a possibility that the biopsy needle is punctured by shifting the biopsy needle from a desired position.

本発明は、上記事情に鑑み、立体視表示できる輻輳角で撮影された放射線画像を用いて、３次元ターゲットの位置を高精度に取得できるステレオバイオプシ装置および３次元ターゲットの位置取得方法を提供する。 In view of the above circumstances, the present invention provides a stereo biopsy device and a three-dimensional target position acquisition method that can acquire the position of a three-dimensional target with high accuracy using a radiographic image captured at a convergence angle that can be stereoscopically displayed. .

上記課題を解決するために、本発明によるステレオバイオプシ装置は、互いに異なる２つの撮影方向から被写体へ放射線を照射する放射線源と、照射された放射線を検出する放射線検出器と、この放射線検出器からの信号により作成された被写体の撮影方向毎の２次元画像を表示することにより、被写体を立体視表示する表示部と、被写体内の生検針を穿刺すべき位置を示す、立体視表示される３次元ターゲットを入力するターゲット入力部と、３次元ターゲットに対応する、２次元画像内の対応画素について、互いに異なる２つの撮影方向から放射線を照射する時の放射線源の位置を放射線検出器上に投影し、この投影された２つの位置を結ぶ線分に平行な方向とこの線分に直交する方向の２次元画像上の２つの座標位置を取得することにより、３次元ターゲットの３次元座標位置を取得する位置取得部とを備えたステレオバイオプシ装置であって、位置取得部が、対応画素およびこの対応画素から平行方向に互いに離れた隣接画素の各画素値を取得し、平行方向の座標位置における画素値を示す座標系に対応画素および隣接画素を点描させ、この点描された各点を補間する多項式関数を求め、この多項式関数の最小値となる平行方向の座標位置と、対応画素の直交方向の座標位置とを対応画素の２つの座標位置として取得することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a stereo biopsy device according to the present invention includes a radiation source that irradiates a subject with radiation from two different imaging directions, a radiation detector that detects the irradiated radiation, and a radiation detector. By displaying a two-dimensional image for each photographing direction of the subject created by the signal of 3, the stereoscopic display of the display unit for stereoscopically displaying the subject and the position where the biopsy needle in the subject should be punctured 3 is displayed. Projecting the position of the radiation source on the radiation detector when irradiating radiation from two different imaging directions for the target input unit that inputs the three-dimensional target and the corresponding pixel in the two-dimensional image corresponding to the three-dimensional target Then, two coordinate positions on the two-dimensional image in a direction parallel to the line segment connecting the two projected positions and a direction orthogonal to the line segment are acquired. A stereo biopsy device including a position acquisition unit that acquires a three-dimensional coordinate position of a three-dimensional target, wherein the position acquisition unit includes each pixel of a corresponding pixel and adjacent pixels separated from each other in a parallel direction from the corresponding pixel. The value is obtained, the corresponding pixel and adjacent pixels are plotted in the coordinate system indicating the pixel value at the coordinate position in the parallel direction, a polynomial function that interpolates each of the plotted points is obtained, and the parallel value that is the minimum value of this polynomial function The coordinate position in the direction and the coordinate position in the orthogonal direction of the corresponding pixel are acquired as two coordinate positions of the corresponding pixel.

ここで、「立体視表示」とは、観察者が被写体の立体感を認識できるように表示することを意味するものである。 Here, “stereoscopic display” means display so that the observer can recognize the stereoscopic effect of the subject.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、位置取得部が、対応画素から平行方向にそれぞれ１画素離れた画素を隣接画素とするものであってもよい。 In the stereo biopsy device of the present invention, the position acquisition unit may use adjacent pixels that are one pixel away from the corresponding pixel in the parallel direction.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、位置取得部が、対応画素から平行方向にそれぞれ２画素離れた画素を隣接画素とするものであってもよい。 In the stereo biopsy device of the present invention, the position acquisition unit may use adjacent pixels that are two pixels away from the corresponding pixel in the parallel direction.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、位置取得部が、３次元ターゲットを描画する画素を対応画素とするものであってもよい。 In the stereo biopsy device of the present invention, the position acquisition unit may use a pixel for drawing a three-dimensional target as a corresponding pixel.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、位置取得部が、３次元ターゲットを描画する画素と、この描画する画素から直交方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素のうち、最も画素値の小さい画素を対応画素とするものであってもよい。 Further, in the stereo biopsy device of the present invention, the position acquisition unit corresponds to the pixel having the smallest pixel value among the pixels for drawing the three-dimensional target and the pixels separated from the drawn pixel by one pixel in the orthogonal direction. It may be a pixel.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、位置取得部が、３次元ターゲットを描画する画素と、この描画する画素から平行方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素と、描画する画素から直交方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素と、この直交方向にそれぞれ１画素離れた各画素から平行方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素のうち、最も画素値の小さい画素を対応画素とするものであってもよい。 Further, in the stereo biopsy device of the present invention, the position acquisition unit has a pixel for drawing the three-dimensional target, a pixel that is one pixel apart in the parallel direction from the pixel to be drawn, and one pixel in the orthogonal direction from the pixel to be drawn. Of the pixels separated by one pixel and the pixels separated by one pixel in the orthogonal direction from each pixel by one pixel in the parallel direction, the pixel having the smallest pixel value may be used as the corresponding pixel.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、互いに異なる２つの撮影方向がなす角度の範囲が、４°以上１０°以下であるものであってもよい。 In the stereo biopsy device of the present invention, an angle range formed by two different shooting directions may be 4 ° or more and 10 ° or less.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、位置取得部が、多項式関数の各係数を最小二乗法により決定するものであってもよい。 In the stereo biopsy device of the present invention, the position acquisition unit may determine each coefficient of the polynomial function by the least square method.

また、本発明のステレオバイオプシ装置は、放射線源が、撮影方向毎に１回のみ被写体へ放射線を照射するものであってもよい。 In the stereo biopsy device of the present invention, the radiation source may irradiate the subject with radiation only once in each imaging direction.

本発明のステレオバイオプシ装置の３次元ターゲットの位置取得方法は、放射線源により互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線検出器により検出し、この放射線検出器からの信号により作成された被写体の撮影方向毎の２次元画像を表示することにより、被写体を立体視表示し、被写体内の生検針を穿刺すべき位置を示す、立体視表示される３次元ターゲットを入力し、３次元ターゲットに対応する、２次元画像内の対応画素について、互いに異なる２つの撮影方向から放射線を照射する時の放射線源の位置を放射線検出器上に投影し、この投影された２つの位置を結ぶ線分に平行な方向とこの線分に直交する方向の２次元画像上の２つの座標位置を取得することにより、３次元ターゲットの３次元座標位置を取得するステレオバイオプシ装置の３次元ターゲットの位置取得方法であって、対応画素およびこの対応画素から平行方向に互いに離れた隣接画素の各画素値を取得し、平行方向の座標位置における画素値を示す座標系に対応画素および隣接画素を点描させ、この点描された各点を補間する多項式関数を求め、この多項式関数の最小値となる平行方向の座標位置と、対応画素の直交方向の座標位置とを対応画素の２つの座標位置として取得することを特徴とする。 In the stereo biopsy device of the present invention, the method of acquiring the position of the three-dimensional target is produced by detecting the radiation applied to the subject from two different imaging directions by the radiation source by the radiation detector and using the signal from the radiation detector. By displaying a two-dimensional image for each photographing direction of the subject, the subject is stereoscopically displayed, and a stereoscopically displayed three-dimensional target indicating the position where the biopsy needle in the subject is to be punctured is input, and the three-dimensional For the corresponding pixel in the two-dimensional image corresponding to the target, the position of the radiation source when irradiating radiation from two different imaging directions is projected onto the radiation detector, and a line connecting the two projected positions By acquiring two coordinate positions on a two-dimensional image in a direction parallel to the minute and in a direction perpendicular to the line segment, the three-dimensional coordinate position of the three-dimensional target is obtained. A method for acquiring a position of a three-dimensional target of a stereo biopsy device to be obtained, wherein each pixel value of a corresponding pixel and adjacent pixels separated from each other in the parallel direction from the corresponding pixel is acquired, and coordinates indicating pixel values at coordinate positions in the parallel direction Let the system plot the corresponding pixel and adjacent pixels, find a polynomial function that interpolates each pointed dot, and calculate the parallel coordinate position that is the minimum value of this polynomial function and the orthogonal coordinate position of the corresponding pixel It is obtained as two coordinate positions of the corresponding pixel.

本発明のステレオバイオプシ装置およびその３次元ターゲットの位置取得方法によれば、対応画素およびこの対応画素から平行方向に互いに離れた隣接画素の各画素値を取得し、平行方向の座標位置における画素値を示す座標系に対応画素および隣接画素を点描させ、この点描された各点を補間する多項式関数を求め、この多項式関数の最小値となる平行方向の座標位置と、対応画素の直交方向の座標位置とを対応画素の２つの座標位置として取得するようにしたので、立体視表示できる輻輳角でステレ撮影された放射線画像を用いても、平行方向において対応画素とその隣接画素の座標位置から最も画素値が小さい座標位置を取得できるため、３次元ターゲットが示す位置の３次元座標位置を精度よく取得できる。 According to the stereo biopsy device and the three-dimensional target position acquisition method of the present invention, the pixel values of the corresponding pixel and the adjacent pixels separated from each other in the parallel direction from the corresponding pixel are acquired, and the pixel value at the coordinate position in the parallel direction is acquired. The corresponding pixel and neighboring pixels are plotted in the coordinate system indicating, the polynomial function that interpolates each point is calculated, the coordinate position in the parallel direction that is the minimum value of this polynomial function, and the coordinate in the orthogonal direction of the corresponding pixel Since the position is acquired as the two coordinate positions of the corresponding pixel, even if a radiographic image captured at a convergence angle that can be stereoscopically displayed is used, the coordinate position of the corresponding pixel and its neighboring pixels are the most in the parallel direction. Since the coordinate position with a small pixel value can be acquired, the three-dimensional coordinate position at the position indicated by the three-dimensional target can be acquired with high accuracy.

ステレオバイオプシ装置の概略構成図Schematic configuration diagram of stereo biopsy device ステレオバイオプシ装置の正面図の一部を示す図The figure which shows a part of front view of a stereo biopsy device 圧迫板を上方から見た図View of compression plate from above コンピュータの内部構成図Computer internal configuration diagram ステレオバイオプシ装置の作用を示すフローチャートFlow chart showing operation of stereo biopsy device ステレオ画像表示と２次元画像表示との模式図Schematic diagram of stereo image display and 2D image display 対応画素の座標位置の取得についての第１の実施形態を示す図The figure which shows 1st Embodiment about acquisition of the coordinate position of a corresponding pixel. 対応画素の座標位置の取得についての第２の実施形態を示す図The figure which shows 2nd Embodiment about acquisition of the coordinate position of a corresponding pixel. 対応画素の座標位置の取得についての第３の実施形態を示す図The figure which shows 3rd Embodiment about acquisition of the coordinate position of a corresponding pixel. 対応画素の座標位置の取得についての第４の実施形態を示す図The figure which shows 4th Embodiment about acquisition of the coordinate position of a corresponding pixel.

以下、図面を参照して本発明のステレオバイオプシ装置の一実施形態について説明する。本実施形態のステレオバイオプシ装置１の概略構成について説明する。図１は、ステレオバイオプシ装置１の概略構成図、図２はステレオバイオプシ装置１の正面図の一部を示す。 Hereinafter, an embodiment of a stereo biopsy device of the present invention will be described with reference to the drawings. A schematic configuration of the stereo biopsy device 1 of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a stereo biopsy device 1, and FIG. 2 shows a part of a front view of the stereo biopsy device 1.

ステレオバイオプシ装置１は、図１に示すように、***画像撮影装置１０と、***画像撮影装置１０に接続されたコンピュータ８と、コンピュータ８に接続されたモニタ９および入力部７とを備えている。 As shown in FIG. 1, the stereo biopsy device 1 includes a breast image capturing device 10, a computer 8 connected to the breast image capturing device 10, a monitor 9 and an input unit 7 connected to the computer 8. .

***画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。 As shown in FIG. 1, the mammography apparatus 10 includes a base 11, a rotary shaft 12 that can move in the vertical direction (Z direction) with respect to the base 11, and can be rotated. The arm part 13 connected with the base 11 is provided.

アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。 The arm portion 13 has an alphabet C shape, and a radiation table 16 is attached to one end of the arm portion 13 so as to face the imaging table 14 at the other end. The rotation and vertical movement of the arm unit 13 are controlled by an arm controller 31 incorporated in the base 11.

撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５と、放射線検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。また、撮影台１４の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。 A radiation detector 15 such as a flat panel detector and a detector controller 33 that controls reading of a charge signal from the radiation detector 15 are provided inside the imaging table 14. The imaging table 14 includes a charge amplifier that converts a charge signal read from the radiation detector 15 into a voltage signal, a correlated double sampling circuit that samples a voltage signal output from the charge amplifier, a voltage A circuit board provided with an AD conversion unit for converting a signal into a digital signal is also installed.

また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転した時でも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。 In addition, the imaging table 14 is configured to be rotatable with respect to the arm unit 13, and even when the arm unit 13 rotates with respect to the base 11, the direction of the imaging table 14 is fixed to the base 11. can do.

放射線検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。 The radiation detector 15 can repeatedly perform recording and reading of a radiation image, and may use a so-called direct type radiation image detector that directly receives radiation and generates a charge, A so-called indirect radiation image detector that converts radiation once into visible light and converts the visible light into a charge signal may be used.

また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。 As a radiation image signal readout method, a radiation image signal is read out by turning on / off a TFT (thin film transistor) switch, or a radiation image is emitted by irradiating reading light. It is desirable to use a so-called optical readout system in which a signal is read out, but the present invention is not limited to this, and other systems may be used.

放射線照射部１６の中には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流（ｍＡ）、照射時間（ｍｓ）、管電流時間積（ｍＡｓ）、管電圧（ｋＶ）等）を制御するものである。 A radiation source 17 and a radiation source controller 32 are housed in the radiation irradiation unit 16. The radiation source controller 32 irradiates the radiation from the radiation source 17 and the radiation generation conditions (tube current (mA), irradiation time (ms), tube current time product (mAs), tube voltage (kV) in the radiation source 17. Etc.).

また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて***Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。図３は、圧迫板１８を上方から見た図であるが、同図に示すように、圧迫板１８は、撮影台１４と圧迫板１８により***を固定した状態でバイオプシを行えるよう、約１０×１０ｃｍ四方の大きさの開口部５を備えている。 Further, in the central portion of the arm portion 13, a compression plate 18 that is disposed above the imaging table 14 and presses and compresses the breast M, a support portion 20 that supports the compression plate 18, and a support portion 20 that extends in the vertical direction. A moving mechanism 19 for moving in the (Z direction) is provided. The position of the compression plate 18 and the compression pressure are controlled by the compression plate controller 34. FIG. 3 is a view of the compression plate 18 as viewed from above. As shown in FIG. 3, the compression plate 18 is about 10 so that biopsy can be performed with the breast fixed by the imaging table 14 and the compression plate 18. An opening 5 having a size of 10 cm square is provided.

バイオプシユニット２は、その基体部分が圧迫板１８の支持部２０の開口部５に差し込まれ、基体部分の下端がアーム部１３に取り付けられることによって、ステレオバイオプシ装置１と機械的、電気的に接続されるものである。 The biopsy unit 2 is mechanically and electrically connected to the stereo biopsy device 1 by inserting the base portion of the biopsy unit 2 into the opening 5 of the support portion 20 of the compression plate 18 and attaching the lower end of the base portion to the arm portion 13. It is what is done.

バイオプシユニット２は、***を穿刺する生検針２１を有し、着脱可能に構成された生検針ユニット２２と、生検針ユニット２２を支持する針支持部２３と、針支持部２３をレールに沿って移動させ、あるいは針支持部２３を出し入れさせることにより、生検針ユニット２２を図１から図３に示すＸ，ＹおよびＺ方向に移動させる移動機構２４とを備える。 The biopsy unit 2 includes a biopsy needle 21 that punctures the breast. The biopsy needle unit 22 is configured to be detachable, a needle support portion 23 that supports the biopsy needle unit 22, and the needle support portion 23 along the rail. A moving mechanism 24 that moves the biopsy needle unit 22 in the X, Y, and Z directions shown in FIGS. 1 to 3 by moving the needle support portion 23 in or out is provided.

生検針ユニット２２の生検針２１の先端の位置は、移動機構２４が備える針位置コントローラ３５により、３次元座標位置（ｘ，ｙ，ｚ）として認識され、制御される。なお、図１における紙面垂直方向がＸ方向、図２における紙面垂直方向がＹ方向、図３における紙面垂直方向がＺ方向である。 The position of the tip of the biopsy needle 21 of the biopsy needle unit 22 is recognized and controlled as a three-dimensional coordinate position (x, y, z) by a needle position controller 35 provided in the moving mechanism 24. 1 is the X direction, the paper vertical direction in FIG. 2 is the Y direction, and the paper vertical direction in FIG. 3 is the Z direction.

コンピュータ８は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、図４に示すような制御部８ａ、放射線画像記憶部８ｂおよび位置取得部８ｃが構成されている。 The computer 8 includes a central processing unit (CPU) and a storage device such as a semiconductor memory, a hard disk, and an SSD. The control unit 8a, the radiation image storage unit 8b, and the position shown in FIG. An acquisition unit 8c is configured.

制御部８ａは、各種のコントローラ３１〜３５に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うものである。具体的な制御方法については後で詳述する。 The controller 8a outputs predetermined control signals to the various controllers 31 to 35 to control the entire system. A specific control method will be described in detail later.

放射線画像記憶部８ｂは、放射線検出器１５によって取得された撮影方向毎の放射線画像信号を予め記憶するものである。 The radiation image storage unit 8b stores in advance a radiation image signal for each imaging direction acquired by the radiation detector 15.

位置取得部８ｃは、モニタ９に表示されたステレオ画像内およびそのステレオ画像を構成する放射線画像であって２次元画像として表示された放射線画像内において指定された異常陰影などの位置情報を取得し、その位置情報を制御部８ａに出力するものである。 The position acquisition unit 8c acquires position information such as an abnormal shadow designated in the stereo image displayed on the monitor 9 and the radiographic image constituting the stereo image and displayed as a two-dimensional image. The position information is output to the control unit 8a.

入力部７は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、モニタ９に表示されたステレオ画像内およびモニタ９に２次元画像として表示された放射線画像内の異常陰影などの位置を指定可能に構成されたものである。また、入力部７は、撮影者による撮影条件などの入力や操作指示の入力などを受け付けるものである。 The input unit 7 is configured by a pointing device such as a keyboard and a mouse, for example, and includes an abnormal shadow in a stereo image displayed on the monitor 9 and a radiographic image displayed as a two-dimensional image on the monitor 9. The position can be specified. The input unit 7 receives an input of shooting conditions and an operation instruction by the photographer.

モニタ９は、コンピュータ８から出力された２つの放射線画像信号を用いて、撮影方向毎の放射線画像をそれぞれ２次元画像として表示することにより、ステレオ画像を表示するように構成されたものである。 The monitor 9 is configured to display a stereo image by using the two radiographic image signals output from the computer 8 to display the radiographic image for each imaging direction as a two-dimensional image.

ステレオ画像を表示する構成としては、たとえば、２つの画面を用いて２つの放射線画像信号に基づく放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによってステレオ画像を表示する構成を採用することができる。 As a configuration for displaying a stereo image, for example, a radiographic image based on two radiographic image signals is displayed using two screens, and one of the radiographic images is observed by using a half mirror or a polarizing glass. It is possible to adopt a configuration in which a stereo image is displayed by being incident on the right eye of the observer and the other radiation image is incident on the left eye of the observer.

または、たとえば、２つの放射線画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することでステレオ画像を生成する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示することによってステレオ画像を生成する構成としてもよい。また、ステレオ画像を表示する装置と２次元画像を表示する装置とは別個に構成するようにしてもよいし、同じ画面上で表示できる場合には同じ装置として構成するようにしてもよい。 Or, for example, two radiographic images may be displayed in a superimposed manner while being shifted by a predetermined amount of parallax, and this may be configured to generate a stereo image by observing with a polarizing glass, or a parallax barrier method and a lenticular method As described above, a stereo image may be generated by displaying two radiation images on a stereoscopically viewable 3D liquid crystal. In addition, the device that displays a stereo image and the device that displays a two-dimensional image may be configured separately, or may be configured as the same device if they can be displayed on the same screen.

次に、ステレオバイオプシ装置１の作用について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the operation of the stereo biopsy device 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、撮影台１４の上に***Ｍが設置され、圧迫板１８により***Ｍが所定の圧力によって圧迫される（Ｓ１０）。 First, the breast M is installed on the imaging table 14, and the breast M is compressed with a predetermined pressure by the compression plate 18 (S10).

次に、入力部７おいて、撮影者によって種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される。なお、このとき生検針ユニット２２は、上方に待避しており、まだ***Ｍは穿刺されていない。 Next, in the input unit 7, after various shooting conditions are input by the photographer, an instruction to start shooting is input. At this time, the biopsy needle unit 22 is retracted upward, and the breast M has not been punctured yet.

入力部７において撮影開始の指示があると、***Ｍのステレオ画像の撮影が行われる（Ｓ１２）。具体的には、まず、制御部８ａが、予め設定されたステレオ画像の撮影のために、２つの異なる撮影方向がなす角度θ（以下、輻輳角θという）を読み出し、その読み出した輻輳角θの情報をアームコントローラ３１に出力する。なお、本実施形態においては、このときの輻輳角θの情報としてθ＝±２°すなわち４°が予め記憶されているものとするが、これに限らず、モニタ９にステレオ画像として表示された***Ｍを観察者が立体感を有する立体画像として認識できる輻輳角θであればよく、たとえば、４°以上１０°以下であれば如何なる角度を用いてもよい。 When there is an instruction to start photographing at the input unit 7, a stereo image of the breast M is photographed (S12). Specifically, first, the control unit 8a reads an angle θ (hereinafter referred to as a convergence angle θ) formed by two different shooting directions in order to capture a preset stereo image, and the read convergence angle θ. Is output to the arm controller 31. In the present embodiment, θ = ± 2 °, that is, 4 ° is preliminarily stored as information on the convergence angle θ at this time. However, the present invention is not limited to this, and the monitor 9 displays a stereo image. Any convergence angle θ that allows the observer to recognize the breast M as a stereoscopic image having a stereoscopic effect may be used. For example, any angle may be used as long as it is 4 ° or more and 10 ° or less.

アームコントローラ３１において、制御部８ａから出力された輻輳角θの情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、この輻輳角θの情報に基づいて、図２に示すように、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向に対して＋θ°回転するよう制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、アーム部１３を撮影台１４に垂直な方向に対して＋２°回転するよう制御信号を出力する。 The arm controller 31 receives the information on the convergence angle θ output from the control unit 8a, and the arm controller 31 receives the information on the convergence angle θ based on the information on the convergence angle θ as shown in FIG. A control signal is output so as to rotate + θ ° with respect to a direction perpendicular to. That is, in the present embodiment, a control signal is output so that the arm unit 13 is rotated + 2 ° with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14.

アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が＋２°回転する。続いて制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、***Ｍを＋２°方向から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ８の放射線画像記憶部８ｂに記憶される。なお、本実施形態における＋２°方向から放射線の照射は１回のみである。 In response to the control signal output from the arm controller 31, the arm unit 13 rotates by + 2 °. Subsequently, the control unit 8a outputs a control signal to the radiation source controller 32 and the detector controller 33 so as to perform radiation irradiation and readout of the radiation image signal. In response to this control signal, radiation is emitted from the radiation source 17, a radiation image obtained by imaging the breast M from the + 2 ° direction is detected by the radiation detector 15, and a radiation image signal is read by the detector controller 33. After predetermined signal processing is performed on the radiographic image signal, the radiographic image signal is stored in the radiographic image storage unit 8 b of the computer 8. In the present embodiment, radiation is irradiated only once from the + 2 ° direction.

アームコントローラ３１は、図２に示すように、アーム部１３を初期位置に一旦戻した後、撮影台１４に垂直な方向に対して−θ°回転するよう制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、アーム部１３を撮影台１４に垂直な方向に対して−２°回転するよう制御信号を出力する。 As shown in FIG. 2, the arm controller 31 once returns the arm unit 13 to the initial position, and then outputs a control signal so as to rotate by −θ ° with respect to the direction perpendicular to the imaging table 14. That is, in the present embodiment, a control signal is output so that the arm unit 13 is rotated by −2 ° with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14.

アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が−２°回転する。続いて制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、***Ｍを−２°方向から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、所定の信号処理が施された後、コンピュータ８の放射線画像記憶部８ｂに記憶される。なお、本実施形態における−２°方向から放射線の照射は１回のみである。 In response to the control signal output from the arm controller 31, the arm unit 13 rotates by −2 °. Subsequently, the control unit 8a outputs a control signal to the radiation source controller 32 and the detector controller 33 so as to perform radiation irradiation and radiation image reading. In response to this control signal, radiation is emitted from the radiation source 17, a radiation image obtained by imaging the breast M from the −2 ° direction is detected by the radiation detector 15, and a radiation image signal is read by the detector controller 33, After the predetermined signal processing, the radiation image storage unit 8b of the computer 8 stores the signal. In this embodiment, radiation is irradiated only once from the −2 ° direction.

コンピュータ８の放射線画像記憶部８ｂに記憶された２つの放射線画像信号は、放射線画像記憶部８ｂから読み出された後、所定の信号処理が施されてモニタ９に出力される。本実施形態のモニタ９においては、２つの放射線画像信号に基づいて、撮影方向毎の放射線画像が２次元画像として表示することにより、ステレオ画像が表示されて***Ｍが立体視表示される。（Ｓ１４）。ここで、立体視表示とは、観察者が立体感を認識できるように表示することである。図６は、ステレオ画像表示と２次元画像表示との模式図である。 The two radiographic image signals stored in the radiographic image storage unit 8b of the computer 8 are read from the radiographic image storage unit 8b, subjected to predetermined signal processing, and output to the monitor 9. In the monitor 9 of the present embodiment, a radiographic image for each imaging direction is displayed as a two-dimensional image based on two radiographic image signals, so that a stereo image is displayed and the breast M is stereoscopically displayed. (S14). Here, the stereoscopic display is to display so that the observer can recognize the stereoscopic effect. FIG. 6 is a schematic diagram of stereo image display and two-dimensional image display.

***Ｍが立体視表示されることにより、観察者によって、***Ｍにおける石灰化や腫瘤などが発見され、バイオプシユニット２によってそれらの組織を採取したい場合には、立体視表示された***Ｍ内に、観察者によって生検針２１を穿刺すべき位置を示す３次元ターゲットＭ１が入力される（Ｓ１６）。 When the breast M is stereoscopically displayed, the observer finds calcification or a mass in the breast M, and when the biopsy unit 2 wants to collect these tissues, the breast M is displayed in the stereoscopically displayed breast M. The three-dimensional target M1 indicating the position where the biopsy needle 21 should be punctured is input by the observer (S16).

３次元ターゲットＭ１の入力については、たとえば、入力部７におけるマウスなどポインティングデバイスによって行うようにすればよい。図６に示すように、ステレオ画像を構成する２つの放射線画像内にそれぞれ３次元ターゲットＭ１に対応する２次元ターゲットＭ２、Ｍ３を表示させることにより、２次元ターゲットＭ２、Ｍ３から構成された３次元ターゲットＭ１を***Ｍ内に立体視表示させる。その後、入力部７によって３次元ターゲットＭ１が所望の位置を示す場所に配置することによって３次元ターゲットＭ１を入力するようにすればよい。なお、各放射線画像内における２次元ターゲットＭ２、Ｍ３は、それぞれ同じ位置を示すように、ステレオ画像を撮影した際の撮影方向に応じてその座標位置が設定されているものとする。 The input of the three-dimensional target M1 may be performed by a pointing device such as a mouse in the input unit 7, for example. As shown in FIG. 6, by displaying the two-dimensional targets M2 and M3 corresponding to the three-dimensional target M1 in the two radiographic images constituting the stereo image, respectively, the three-dimensional composed of the two-dimensional targets M2 and M3. The target M1 is stereoscopically displayed in the breast M. Thereafter, the three-dimensional target M1 may be input by placing the three-dimensional target M1 at a place where the input unit 7 indicates a desired position. It is assumed that the coordinate positions of the two-dimensional targets M2 and M3 in each radiation image are set according to the imaging direction when the stereo image is captured so as to indicate the same position.

位置取得部８ｃは、３次元ターゲットＭ１が示す位置に対応する、２次元画像内で２次元ターゲットＭ２、Ｍ３が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）を取得する（Ｓ１８）。ここで、２次元画像内における座標位置とは、放射線照射部１６が、互いに異なる２つの方向から照射線を照射する時の放射線源１７の位置を放射線検出器１５上に投影し、この投影された２つの位置を結ぶ線分に平行な方向（以下、ｘ方向とする）とこの線分に直交する方向（以下，ｙ方向とする）の座標位置である。位置取得部８ｃによる対応画素の２次元画像内での座標位置（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）を取得に関する詳細は後述する。 The position acquisition unit 8c acquires the coordinate positions (x2, y2) and (x3, y3) of the corresponding pixels indicated by the two-dimensional targets M2 and M3 in the two-dimensional image corresponding to the position indicated by the three-dimensional target M1 ( S18). Here, the coordinate position in the two-dimensional image means that the radiation irradiating unit 16 projects the position of the radiation source 17 on the radiation detector 15 when irradiating the irradiation line from two different directions. Further, the coordinate position is a direction parallel to a line segment connecting the two positions (hereinafter referred to as the x direction) and a direction orthogonal to the line segment (hereinafter referred to as the y direction). Details regarding the acquisition of the coordinate positions (x2, y2) and (x3, y3) in the two-dimensional image of the corresponding pixel by the position acquisition unit 8c will be described later.

位置取得部８ｃは、取得された２次元ターゲットＭ２、Ｍ３が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）に基づき、たとえば、三角測量法により、３次元ターゲットＭ１が示す位置の３次元位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を取得する（Ｓ２０）。 The position acquisition unit 8c, based on the coordinate positions (x2, y2) and (x3, y3) of the corresponding pixels indicated by the acquired two-dimensional targets M2 and M3, for example, the position indicated by the three-dimensional target M1 by triangulation The three-dimensional position coordinates (x1, y1, z1) are acquired (S20).

位置取得部８ｃは、取得された３次元ターゲットＭ１の３次元座標位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）をバイオプシユニット２の針位置コントローラ３５に出力する。 The position acquisition unit 8c outputs the acquired three-dimensional coordinate position (x1, y1, z1) of the three-dimensional target M1 to the needle position controller 35 of the biopsy unit 2.

入力部７において所定の操作ボタンが押されると、制御部８ａから針位置コントローラ３５に対し、生検針２１を移動させる制御信号が出力される。針位置コントローラ３５は、先に入力された３次元座標位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に基づき、生検針２１の先端が、３次元座標位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１＋α）に配置されるように、生検針２１を移動する。ここでαは、生検針２１が***Ｍに刺さらない程度に十分大きな値とする。これにより、生検針２１がターゲットの上方にセットされる。 When a predetermined operation button is pressed in the input unit 7, a control signal for moving the biopsy needle 21 is output from the control unit 8 a to the needle position controller 35. Based on the previously input three-dimensional coordinate position (x1, y1, z1), the needle position controller 35 is arranged so that the tip of the biopsy needle 21 is arranged at the three-dimensional coordinate position (x1, y1, z1 + α). The biopsy needle 21 is moved. Here, α is set to a sufficiently large value such that the biopsy needle 21 does not pierce the breast M. Thereby, the biopsy needle 21 is set above the target.

観察者により、生検針２１の穿刺を指示する所定の操作が入力部７において行われると、制御部８ａと針位置コントローラ３５の制御の下で、生検針２１の先端が３次元座標位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に移動させられて、生検針２１による***の穿刺が行われる（Ｓ２２）。 When a predetermined operation for instructing the biopsy needle 21 to be punctured by the observer is performed on the input unit 7, the tip of the biopsy needle 21 is controlled by the three-dimensional coordinate position (x1) under the control of the control unit 8a and the needle position controller 35. , Y1, z1), and the biopsy needle 21 punctures the breast (S22).

位置取得部８ｃによる各２次元ターゲットＭ２、Ｍ３が示す対応画素の２次元画像内での座標位置（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）の取得について説明する。なお、以下の各実施形態における２次元ターゲットＭ１、Ｍ２が示す対応画素の座標位置の取得方法は同じであるため、２次元ターゲットＭ２が示す対応画素の座標位置の取得について説明し、２次元ターゲットＭ３の座標位置の取得についてはその説明を省略する。 The acquisition of the coordinate positions (x2, y2) and (x3, y3) in the two-dimensional image of the corresponding pixels indicated by the two-dimensional targets M2 and M3 by the position acquisition unit 8c will be described. In addition, since the acquisition method of the coordinate position of the corresponding pixel indicated by the two-dimensional targets M1 and M2 in the following embodiments is the same, the acquisition of the coordinate position of the corresponding pixel indicated by the two-dimensional target M2 will be described. Description of the acquisition of the coordinate position of M3 is omitted.

２次元ターゲットＭ２は、２次元画像内での１画素を対応画素として示すものである。位置取得部８ｃは、対応画素および対応画素からｘ方向に互いに離れた隣接画素の各座標位置と各画素値に基づいて、２次元ターゲットＭ２が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）を取得する。 The two-dimensional target M2 indicates one pixel in the two-dimensional image as a corresponding pixel. The position acquisition unit 8c acquires the coordinate position (x2, y2) of the corresponding pixel indicated by the two-dimensional target M2 based on the corresponding pixel and each coordinate position and each pixel value of the adjacent pixel separated from each other in the x direction from the corresponding pixel. To do.

位置取得部８ｃは、図７の上図に示すような、３次元ターゲットＭ１が示す位置を描画する描画画素ｐ１を対応画素とする。位置取得部８ｃは、描画画素ｐ１と描画画素ｐ１からｘ方向にそれぞれ１画素だけ離れた隣接画素ｐ２、ｐ３から座標位置（ｘ２’，ｙ２’）、（ｘ２’’，ｙ２’）、（ｘ２’’’，ｙ２’）および画素値ｖ１、ｖ２、ｖ３を取得する。 The position acquisition unit 8c sets the drawing pixel p1 for drawing the position indicated by the three-dimensional target M1 as shown in the upper diagram of FIG. 7 as a corresponding pixel. The position acquisition unit 8c has coordinate positions (x2 ′, y2 ′), (x2 ″, y2 ′), (x2) from the drawing pixels p1 and adjacent pixels p2 and p3 that are one pixel apart from the drawing pixel p1 in the x direction. '' ', Y2') and pixel values v1, v2, v3 are obtained.

位置取得部８ｃは、図７の下図に示すように、ｘ方向の座標位置における画素値を示す座標系に、描画画素ｐ１および隣接画素ｐ２、ｐ３の３点を点描し、点描された３点を補間する２次関数を抽出する。具体的に、２次関数の各係数は、たとえば、最小二乗法により算出されたものであってもよい。 As shown in the lower diagram of FIG. 7, the position acquisition unit 8c plots three points of the drawing pixel p1 and the adjacent pixels p2 and p3 in the coordinate system indicating the pixel value at the coordinate position in the x direction, and the three points plotted A quadratic function for interpolating is extracted. Specifically, each coefficient of the quadratic function may be calculated by a least square method, for example.

位置取得部８ｃは、抽出された２次関数が最小値となるｘ方向の座標位置を求め、この求められたｘ方向の座標位置と、描画画素ｐ１のｙ方向の座標位置ｙ２’を２次元ターゲットＭ２が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）として取得する。 The position acquisition unit 8c calculates the coordinate position in the x direction where the extracted quadratic function is the minimum value, and two-dimensionally calculates the coordinate position in the x direction and the coordinate position y2 ′ in the y direction of the drawing pixel p1. It is acquired as the coordinate position (x2, y2) of the corresponding pixel indicated by the target M2.

位置取得部８ｃによる対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）の取得についての第２の実施形態について説明する。 A second embodiment regarding the acquisition of the coordinate position (x2, y2) of the corresponding pixel by the position acquisition unit 8c will be described.

第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に描画画素ｐ１を対応画素とし、図８の上図に示すような、対応画素ｐ１からｘ方向にそれぞれ２画素離れた隣接画素ｐ４、ｐ５までの座標位置（ｘ２’’’’，ｙ２’）、（ｘ２’’’’’，ｙ２’）および画素値ｖ４、ｖ５を取得する。 In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the drawing pixel p1 is a corresponding pixel, and adjacent pixels p4 and p5 that are two pixels away from the corresponding pixel p1 in the x direction as shown in the upper diagram of FIG. The coordinate positions (x2 ″ ″, y2 ′), (x2 ′ ″ ″, y2 ′) and pixel values v4 and v5 are obtained.

位置取得部８ｃは、第１の実施形態と同様に、図８の下図に示すように、対応画素ｐ１および隣接画素ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５の５点を点描し、点描された５点を補間する４次関数を抽出する。４次関数の各係数は、第１の実施形態と同様に、最小二乗法により算出される。 As in the first embodiment, the position acquisition unit 8c plots the five points of the corresponding pixel p1 and the adjacent pixels p2, p3, p4, and p5 as shown in the lower diagram of FIG. Extract a quartic function to be interpolated. Similar to the first embodiment, each coefficient of the quartic function is calculated by the least square method.

位置取得部８ｃは、抽出された４次関数が最小値となるｘ方向の座標位置を求め、この求められたｘ方向の座標位置と、対応画素ｐ１のｙ方向の座標位置ｙ２’を２次元ターゲットＭ２が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）として取得する。 The position acquisition unit 8c obtains the coordinate position in the x direction where the extracted quaternary function is the minimum value, and the obtained coordinate position in the x direction and the coordinate position y2 ′ in the y direction of the corresponding pixel p1 are two-dimensionally obtained. It is acquired as the coordinate position (x2, y2) of the corresponding pixel indicated by the target M2.

位置取得部８ｃによる２次元ターゲットＭ２が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）の取得についての第３の実施形態について説明する。 A third embodiment for acquiring the coordinate position (x2, y2) of the corresponding pixel indicated by the two-dimensional target M2 by the position acquisition unit 8c will be described.

位置取得部８ｃは、図９に示すような、描画画素ｐ１を対応画素ｐ１とし、対応画素ｐ１からｙ方向にそれぞれ１画素だけ離れた隣接画素ｐ６、ｐ７から座標位置（ｘ２’，ｙ２’’）、（ｘ２’，ｙ２’’’）および画素値ｖ６、ｖ７を取得する。 As shown in FIG. 9, the position acquisition unit 8c sets the drawing pixel p1 as a corresponding pixel p1, and coordinates positions (x2 ′, y2 ″ from adjacent pixels p6 and p7 that are one pixel away from the corresponding pixel p1 in the y direction, respectively. ), (X2 ′, y2 ′ ″) and pixel values v6 and v7.

位置取得部８ｃは、対応画素ｐ１および隣接画素ｐ６、ｐ７の各画素値ｖ１、ｖ６、ｖ７を比較して画素値が最も低い画素を新たな対応画素とする。本実施形態では、隣接画素ｐ６を新たな対応画素としている。 The position acquisition unit 8c compares the pixel values v1, v6, and v7 of the corresponding pixel p1 and the adjacent pixels p6 and p7, and sets the pixel having the lowest pixel value as a new corresponding pixel. In the present embodiment, the adjacent pixel p6 is a new corresponding pixel.

位置取得部８ｃは、新たな対応画素ｐ６および新たな対応画素ｐ６からｘ方向に１画素だけ離れた隣接画素ｐ８、ｐ９の座標位置（ｘ２’’，ｙ２’’）、（ｘ２’’’，ｙ２’’）および画素値ｖ８、ｖ９を取得し、第１の実施形態と同様の手法で対応画素ｐ６および隣接画素ｐ８、ｐ９を補間する２次関数の最小値となるｘ方向の座標位置を求め、求められたｘ方向の座標位置と、対応画素ｐ６のｙ方向の座標位置ｙ２’’を２次元ターゲットＭ２の座標位置（ｘ２，ｙ２）として取得する。なお、第３の実施形態においては、第２の実施形態と同様の手法を用いることも可能である。 The position acquisition unit 8c includes the new corresponding pixel p6 and the coordinate positions (x2 ″, y2 ″), (x2 ′ ″, adjacent pixels p8 and p9 that are one pixel away from the new corresponding pixel p6 in the x direction. y2 ″) and pixel values v8 and v9 are obtained, and the coordinate position in the x direction that is the minimum value of the quadratic function for interpolating the corresponding pixel p6 and the adjacent pixels p8 and p9 is obtained by the same method as in the first embodiment. The obtained coordinate position in the x direction and the coordinate position y2 ″ in the y direction of the corresponding pixel p6 are obtained as the coordinate position (x2, y2) of the two-dimensional target M2. In the third embodiment, the same technique as in the second embodiment can be used.

位置取得部８ｃによる２次元ターゲットＭ２の座標位置（ｘ２，ｙ２）の取得についての第４の実施形態について説明する。 A fourth embodiment regarding the acquisition of the coordinate position (x2, y2) of the two-dimensional target M2 by the position acquisition unit 8c will be described.

位置取得部８ｃは、描画画素を対応画素ｐ１とし、図１０に示すような、対応画素ｐ１からｘ方向にそれぞれ１画素だけ離れた隣接画素ｐ２、ｐ３の各座標位置と各画素値を取得する。また、位置取得部８ｃは、対応画素ｐ１からｙ方向にそれぞれ１画素だけ離れた隣接画素ｐ６、ｐ７の各座標位置と各画素値を取得する。また、位置取得部８ｃは、隣接画素ｐ６からｘ方向にそれぞれ１画素だけ離れた隣接画素ｐ８、ｐ９の各座標位置と各画素値を取得する。さらに、位置取得部８ｃは、隣接画素ｐ７からｘ方向にそれぞれ１画素だけ離れた隣接画素ｐ１０、ｐ１１の各座標位置（ｘ２’’，ｙ２’’’）、（ｘ２’’’，ｙ２’’’）および各画素値ｖ１０、ｖ１１を取得する。 The position acquisition unit 8c sets the drawing pixel as the corresponding pixel p1, and acquires the coordinate positions and the pixel values of the adjacent pixels p2 and p3 that are one pixel away from the corresponding pixel p1 in the x direction as shown in FIG. . In addition, the position acquisition unit 8c acquires the coordinate positions and the pixel values of adjacent pixels p6 and p7 that are one pixel away from the corresponding pixel p1 in the y direction. In addition, the position acquisition unit 8c acquires the coordinate positions and pixel values of the adjacent pixels p8 and p9 that are one pixel away from the adjacent pixel p6 in the x direction. Further, the position acquisition unit 8c is configured such that the coordinate positions (x2 ″, y2 ′ ″), (x2 ′ ″, y2 ″) of the adjacent pixels p10 and p11 that are one pixel apart from the adjacent pixel p7 in the x direction. ') And the respective pixel values v10 and v11.

位置取得部８ｃは、対応画素および隣接画素ｐ２、ｐ３、ｐ６〜ｐ１１の各画素値ｖ２、ｖ３、ｖ６〜ｖ１１を比較して画素値が最も低い画素を新たな対応画素とする。本実施形態では、隣接画素ｐ９を新たな対応画素としている。なお、新たな対応画素に対する処理は、第３の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。 The position acquisition unit 8c compares the pixel values v2, v3, and v6 to v11 of the corresponding pixel and adjacent pixels p2, p3, and p6 to p11, and sets the pixel having the lowest pixel value as a new corresponding pixel. In the present embodiment, the adjacent pixel p9 is a new corresponding pixel. Note that the processing for the new corresponding pixel is the same as in the third embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

位置取得部８ｃは、画素値が最小となるｘ方向の座標位置と、対応画素ｐ９のｙ方向の座標位置ｙ’’を２次元ターゲットＭ２が示す対応画素の座標位置（ｘ２，ｙ２）として取得する。 The position acquisition unit 8c acquires the coordinate position in the x direction where the pixel value is minimum and the coordinate position y '' in the y direction of the corresponding pixel p9 as the coordinate position (x2, y2) of the corresponding pixel indicated by the two-dimensional target M2. To do.

以上の述べた通り、ステレオバイオプシ装置１によれば、３次元ターゲットＭ１が示す位置に対応する２次元画像内の描画画素の座標位置をそのまま２次元ターゲットＭ２、Ｍ３が示す対応画素の座標位置に用いて３次元ターゲットＭ１が示す位置の３次元座標位置を算出するのではなく、対応画素と対応画素からｘ方向に離れた隣接画素の座標位置と画素値に基づき、画素値が最も小さくなる場所、すなわち最も白い場所を２次元ターゲットＭ２、Ｍ３の位置座標とするため、立体視表示できる輻輳角θで撮影された放射線画像を用いても３次元ターゲットＭ１の３次元座標位置を高精度に取得できる。 As described above, according to the stereo biopsy device 1, the coordinate position of the drawing pixel in the two-dimensional image corresponding to the position indicated by the three-dimensional target M1 is directly used as the coordinate position of the corresponding pixel indicated by the two-dimensional targets M2 and M3. Rather than calculating the three-dimensional coordinate position of the position indicated by the three-dimensional target M1, the location where the pixel value becomes the smallest based on the coordinate position and the pixel value of the corresponding pixel and the adjacent pixel separated in the x direction from the corresponding pixel. In other words, since the whitest place is used as the position coordinates of the two-dimensional targets M2 and M3, the three-dimensional coordinate position of the three-dimensional target M1 can be obtained with high accuracy even using a radiographic image captured at a convergence angle θ that can be displayed stereoscopically. it can.

また、ステレオバイオプシ装置１によれば、前述の通り、立体視表示できる輻輳角θで撮影された放射線画像を用いても３次元ターゲットＭ１の３次元座標位置を高精度できるため、３次元ターゲットＭ１の立体視表示用と３次元ターゲットＭ１の３次元座標位置取得用に応じて輻輳角θが異なる２回のステレオ撮影を行う必要がなく、患者の被曝量を低減できる。 Further, according to the stereo biopsy device 1, as described above, the three-dimensional coordinate position of the three-dimensional target M1 can be highly accurate even using a radiographic image captured at a convergence angle θ that can be stereoscopically displayed. It is not necessary to perform two stereo imagings with different convergence angles θ in accordance with the stereoscopic display and the three-dimensional target position acquisition of the three-dimensional target M1, and the exposure dose of the patient can be reduced.

なお、上記説明では、***Ｍを被写体として説明したが、特に限定されるものではなく、たとえば、胸部や頭部などを被写体として撮影し、最も白く表示される位置に生検針を穿刺するステレオバイオプシ装置にも適用可能である。 In the above description, the breast M has been described as a subject. However, the present invention is not particularly limited. For example, a stereo biopsy is performed in which a breast or head is photographed as a subject and a biopsy needle is punctured at the position displayed most white. It is also applicable to the device.

Ｍ ***（被写体）
Ｍ１３次元ターゲット
Ｐ１対応画素
Ｐ２〜Ｐ１１隣接画素
１ステレオバイオプシ装置
７入力部
８ｃ位置取得部
９モニタ
１５放射線検出器
１７放射線源 M breast (subject)
M1 Three-dimensional target P1 Corresponding pixels P2 to P11 Adjacent pixel 1 Stereo biopsy device 7 Input unit 8c Position acquisition unit 9 Monitor 15 Radiation detector 17 Radiation source

Claims

互いに異なる２つの撮影方向から被写体へ放射線を照射する放射線源と、
前記照射された放射線を検出する放射線検出器と、
該放射線検出器からの信号により作成された前記被写体の撮影方向毎の２次元画像を表示することにより、前記被写体を立体視表示する表示部と、
前記被写体内の生検針を穿刺すべき位置を示す、立体視表示される３次元ターゲットを入力するターゲット入力部と、
前記３次元ターゲットに対応する、前記２次元画像内の対応画素について、前記互いに異なる２つの撮影方向から放射線を照射する時の前記放射線源の位置を前記放射線検出器上に投影し、該投影された２つの位置を結ぶ線分に平行な方向と該線分に直交する方向の２次元画像上の２つの座標位置を取得することにより、前記３次元ターゲットの３次元座標位置を取得する位置取得部とを備えたステレオバイオプシ装置であって、
前記位置取得部が、前記対応画素および該対応画素から前記平行方向に互いに離れた隣接画素の各画素値を取得し、前記平行方向の座標位置における画素値を示す座標系に前記対応画素および前記隣接画素を点描させ、該点描された各点を補間する多項式関数を求め、該多項式関数の最小値となる前記平行方向の座標位置と、前記対応画素の前記直交方向の座標位置とを前記対応画素の２つの座標位置として取得することを特徴とするステレオバイオプシ装置。 A radiation source that irradiates the subject with radiation from two different imaging directions;
A radiation detector for detecting the irradiated radiation;
A display unit that stereoscopically displays the subject by displaying a two-dimensional image for each photographing direction of the subject created by a signal from the radiation detector;
A target input unit for inputting a stereoscopically displayed three-dimensional target indicating a position where the biopsy needle in the subject is to be punctured;
For the corresponding pixel in the two-dimensional image corresponding to the three-dimensional target, the position of the radiation source when irradiating radiation from the two different imaging directions is projected onto the radiation detector, and the projection is performed. Position acquisition for acquiring the three-dimensional coordinate position of the three-dimensional target by acquiring two coordinate positions on a two-dimensional image in a direction parallel to a line segment connecting the two positions and a direction orthogonal to the line segment A stereo biopsy device comprising a unit,
The position acquisition unit acquires each pixel value of the corresponding pixel and adjacent pixels separated from each other in the parallel direction from the corresponding pixel, and the corresponding pixel Plots adjacent pixels, finds a polynomial function that interpolates each of the stipulated points, and finds the correspondence between the coordinate position in the parallel direction that is the minimum value of the polynomial function and the coordinate position in the orthogonal direction of the corresponding pixel A stereo biopsy device characterized in that it is obtained as two coordinate positions of a pixel.

前記位置取得部が、前記対応画素から前記平行方向にそれぞれ１画素離れた画素を前記隣接画素とすることを特徴とする請求項１記載のステレオバイオプシ装置。 The stereo biopsy device according to claim 1, wherein the position acquisition unit sets, as the adjacent pixel, a pixel that is one pixel away from the corresponding pixel in the parallel direction.

前記位置取得部が、前記対応画素から前記平行方向にそれぞれ２画素離れた画素を前記隣接画素とすることを特徴とする請求項２記載のステレオバイオプシ装置。 The stereo biopsy device according to claim 2, wherein the position acquisition unit sets, as the adjacent pixels, pixels that are two pixels away from the corresponding pixels in the parallel direction.

前記位置取得部が、前記３次元ターゲットを描画する画素を前記対応画素とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のステレオバイオプシ装置。 The stereo biopsy device according to any one of claims 1 to 3, wherein the position acquisition unit sets the pixel for drawing the three-dimensional target as the corresponding pixel.

前記位置取得部が、前記３次元ターゲットを描画する画素と、該描画する画素から前記直交方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素のうち、最も画素値の小さい画素を前記対応画素とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のステレオバイオプシ装置。 The position acquisition unit sets the pixel having the smallest pixel value as the corresponding pixel among pixels that draw the three-dimensional target and pixels that are separated from the pixel to be drawn by one pixel in the orthogonal direction. The stereo biopsy device according to any one of claims 1 to 4.

前記位置取得部が、前記３次元ターゲットを描画する画素と、該描画する画素から前記平行方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素と、前記描画する画素から前記直交方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素と、該直交方向にそれぞれ１画素離れた各画素から前記平行方向にそれぞれ１画素だけ離れた画素のうち、最も画素値の小さい画素を前記対応画素とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のステレオバイオプシ装置。 The pixel where the position acquisition unit draws the three-dimensional target, a pixel that is one pixel away from the pixel to be drawn in the parallel direction, and a pixel that is one pixel away from the pixel to be drawn in the orthogonal direction The pixel having the smallest pixel value among the pixels separated by one pixel in the parallel direction from each pixel separated by one pixel in the orthogonal direction is defined as the corresponding pixel. The stereo biopsy device according to any one of the above.

前記互いに異なる２つの撮影方向がなす角度の範囲が、４°以上１０°以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のステレオバイオプシ装置。 The stereo biopsy device according to any one of claims 1 to 6, wherein an angle range formed by the two different shooting directions is 4 ° or more and 10 ° or less.

前記位置取得部が、前記多項式関数の各係数を最小二乗法により決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のステレオバイオプシ装置 The stereo biopsy device according to any one of claims 1 to 7, wherein the position acquisition unit determines each coefficient of the polynomial function by a least square method.

前記放射線源が、撮影方向毎に１回のみ前記被写体へ放射線を照射するものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載のステレオバイオプシ装置。 The stereo biopsy device according to any one of claims 1 to 8, wherein the radiation source irradiates the subject with radiation only once in each imaging direction.

放射線源により互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線検出器により検出し、
該放射線検出器からの信号により作成された前記被写体の撮影方向毎の２次元画像を表示することにより、前記被写体を立体視表示し、
前記被写体内の生検針を穿刺すべき位置を示す、立体視表示される３次元ターゲットを入力し、
前記３次元ターゲットに対応する、前記２次元画像内の対応画素について、前記互いに異なる２つの撮影方向から放射線を照射する時の前記放射線源の位置を前記放射線検出器上に投影し、該投影された２つの位置を結ぶ線分に平行な方向と該線分に直交する方向の２次元画像上の２つの座標位置を取得することにより、前記３次元ターゲットの３次元座標位置を取得するステレオバイオプシ装置の３次元ターゲットの位置取得方法であって、
前記対応画素および該対応画素から前記平行方向に互いに離れた隣接画素の各画素値を取得し、
前記平行方向の座標位置における画素値を示す座標系に前記対応画素および前記隣接画素を点描させ、該点描された各点を補間する多項式関数を求め、該多項式関数の最小値となる前記平行方向の座標位置と、前記対応画素の前記直交方向の座標位置とを前記対応画素の２つの座標位置として取得することを特徴とするステレオバイオプシ装置の３次元ターゲットの位置取得方法。 The radiation detector detects the radiation applied to the subject from two different shooting directions depending on the radiation source,
By displaying a two-dimensional image for each photographing direction of the subject created by a signal from the radiation detector, the subject is stereoscopically displayed,
Enter a stereoscopically displayed three-dimensional target indicating the position where the biopsy needle in the subject is to be punctured,
For the corresponding pixel in the two-dimensional image corresponding to the three-dimensional target, the position of the radiation source when irradiating radiation from the two different imaging directions is projected onto the radiation detector, and the projection is performed. A stereo biopsy for acquiring the three-dimensional coordinate position of the three-dimensional target by acquiring two coordinate positions on the two-dimensional image in a direction parallel to the line segment connecting the two positions and a direction orthogonal to the line segment. A method for obtaining a position of a three-dimensional target of an apparatus, comprising:
Obtaining each pixel value of the corresponding pixel and adjacent pixels separated from each other in the parallel direction from the corresponding pixel;
The coordinate direction indicating the pixel value at the coordinate position in the parallel direction is pointed to the corresponding pixel and the adjacent pixel, a polynomial function for interpolating each pointed point is obtained, and the parallel direction that is the minimum value of the polynomial function And the coordinate position of the corresponding pixel in the orthogonal direction are acquired as two coordinate positions of the corresponding pixel.