(57)【要約】【課題】作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない放射線断層画像生成装置を提供する。【解決手段】放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０を複数の位置に移動しながら各位置において放射線照射部２０から放射線検出装置１２上の被写体２４に対して異なる方向から放射線２６を照射して、放射線検出装置１２から複数枚の放射線画像を取得する放射線画像取得部１４と、放射線画像取得部１４にて取得された複数枚の放射線画像を再構成して、被写体２４の断層画像を生成する画像再構成部１６と、放射線検出装置１２から順次出力される放射線画像をモニタ１７に表示するプレビュー表示部１００とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出装置に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動しながら各位置において前記放射線照射部から前記放射線検出装置上の被写体に対して異なる方向から放射線を照射して、前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を画像メモリに記憶する放射線画像取得手段と、
前記画像メモリに記憶された前記複数枚の放射線画像を再構成して、前記被写体の診断用断層画像を生成する再構成手段と、
前記放射線検出装置から順次出力される前記放射線画像に基づいてプレビュー用の画像を表示するプレビュー表示手段とを有することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項２】
請求項１記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー表示手段は、前記放射線検出装置から順次出力される前記放射線画像よりも低い解像度で前記放射線画像を表示することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項３】
請求項１記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー表示手段は、前記放射線画像のうち、１つの特定の領域あるいは１つの指定された領域に関する画像を表示することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項４】
請求項１記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー表示手段は、少なくとも所定枚数目の前記放射線画像を順番に表示することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項５】
請求項１記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー表示手段は、前記放射線画像を基準パターンと共に表示することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項６】
請求項１記載の放射線断層画像生成装置において、
前記放射線検出装置から順次出力される前記放射線画像に基づいて、前記再構成手段での再構成処理よりも簡易に再構成処理してプレビュー用断層画像を生成するプレビュー処理手段をさらに有し、
前記プレビュー表示手段は、前記プレビュー用断層画像を表示することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項７】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、前記再構成手段での解像度よりも低い解像度で前記プレビュー用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項８】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記再構成手段は、複数の領域にわたる前記診断用断層画像を生成し、
前記プレビュー処理手段は、１つの特定の領域あるいは１つの指定された領域に関する前記プレビュー用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項９】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、少なくとも所定枚数目ごとに前記放射線検出装置から出力された放射線画像を逆投影して前記プレビュー用断層画像を更新し、
前記プレビュー表示手段は、前記プレビュー用断層画像が更新されるごとに表示を更新することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１０】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、前記プレビュー用断層画像を基準パターンと共に表示することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１１】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記再構成手段は、少なくとも２つの任意の断層面に関する前記診断用断層画像を生成し、
前記プレビュー処理手段は、特定の１つの断層面に関する前記プレビュー用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１２】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記再構成手段は、フィルタ逆投影により断層画像を生成し、
前記プレビュー処理手段は、単純逆投影により前記プレビュー用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１３】
請求項６記載の放射線断層画像生成装置において、
前記再構成手段は、前記プレビュー処理手段からの前記プレビュー用断層画像をさらに用い前記診断用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、ｍ枚（ｍ＝１、２、３・・・）置きの放射線画像を処理して前記プレビュー用断層画像を生成し、
前記再構成手段は、生成された前記プレビュー用断層画像と、前記プレビュー処理手段で使用しなかった放射線画像とを用いて前記診断用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、ｍ枚（ｍ＝１、２、３・・・）置きの放射線画像を処理して、ｎ枚（ｎ＝１、２、３・・・）置きのプレビュー用断層画像を生成し、
前記再構成手段は、前記プレビュー用断層画像の生成対象である断層面については、前記プレビュー用断層画像と、前記プレビュー処理手段にて使用しなかった放射線画像とを用いて診断用断層画像を生成し、前記プレビュー用断層画像の生成対象でない断層面については、放射線画像を用いて診断用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１６】
請求項６〜１５のいずれか１項に記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、前記画像メモリに記憶された前記放射線画像に基づいて前記プレビュー用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【請求項１７】
請求項６〜１５のいずれか１項に記載の放射線断層画像生成装置において、
前記プレビュー処理手段は、前記放射線検出装置から出力され、且つ、前記画像メモリに記憶される前の前記放射線画像に基づいて前記プレビュー用断層画像を生成することを特徴とする放射線断層画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影により断層画像を取得する放射線断層画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線撮影装置においても、患部をより詳しく観察するために、Ｘ線管を移動させて異なる角度から被写体にＸ線を照射して撮影を行い、得られた放射線画像を加算して所望の断層面を強調した断層画像を得ることができるトモシンセシス撮影（Ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
トモシンセシス撮影では、Ｘ線管をフラットパネル等の検出器と平行に移動させたり、円や楕円の弧を描くように移動させて、異なる撮影角で被写体を撮影した複数の放射線画像を取得して、これらの放射線画像を再構成して断層画像を作成する。この断層画像は、複数の放射線画像を平行移動させたり画像の大きさを調整して加算することにより取得することができる（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
また、最近では、診断用の断層画像を生成する前に、予め簡易の再構成処理によって断層面を指定するための簡易断層画像を生成する放射線断層画像生成装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。この放射線断層画像生成装置は、異なる方向からの検体の透過像をそれぞれ検出して複数の透過像データを得る検出手段と、複数の透過像データを比較的少ない情報量で合成して、検体の低分解能の立体画像データを生成する第１合成手段と、低分解能の立体画像データで表現される簡易立体画像においてユーザから任意の断層面を指定する入力を受け付ける指定入力手段と、複数の透過像データを比較的大きな情報量で合成して、指定された断層面における高分解能の断層面画像データを生成する第２合成手段とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−２０３４３０号公報
【特許文献２】特開２００８−４３７５７号公報
【特許文献３】特開２００８−１５４６４７号公報
【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、特許文献１及び特許文献２に示すように、任意の断層画像を再構成可能な放射線断層画像生成装置では、１回の撮影開始指示に基づいて、被写体の複数の画像を撮影することから、撮影開始から撮影終了までの撮影時間として数秒を要し、この撮影時間内に被写体が動いてしまう場合がある。
【０００７】
撮影時間内での被写体の動き（体動）のレベルが再構成に影響のないレベルであれば問題ないのであるが、体動のレベルが再構成に影響がある場合は、その後の撮影は無駄なものとなる。しかも、再撮影が必要になる等、作業効率、患者の被曝、患者の拘束時間の点で無駄が多くなるという問題がある。
【０００８】
これは、特許文献３についても同様であり、特許文献３に記載の放射線断層画像生成装置は、一連の放射線撮影が終了してから、第１合成手段によって、画像メモリに記憶された放射線画像を用いて、検体の低分解能の立体画像データを生成し、さらに、低分解能の立体画像データの表示画像を参照しながらオペレータが任意の断層面を指定してから、第２合成手段によって、指定された断層面における高分解能の断層面画像データを生成するようにしている。つまり、一連の放射線撮影が終了しなければ第１合成手段及び第２合成手段での処理を行うことができないため、一連の放射線撮影中に発生する被写体の体動をリアルタイムに認識することができない。
【０００９】
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、放射線撮影中の被写体の撮影画像を表示装置に表示させることによって、オペレータに、被写体の体動のレベルを容易に把握させることができ、これにより、作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない放射線断層画像生成装置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】
【００１０】
［１］  本発明に係る放射線断層画像生成装置は、放射線検出装置に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動しながら各位置において前記放射線照射部から前記放射線検出装置上の被写体に対して異なる方向から放射線を照射して、前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を画像メモリに記憶する放射線画像取得手段と、前記画像メモリに記憶された前記複数枚の放射線画像を再構成して、前記被写体の診断用断層画像を生成する再構成手段と、前記放射線検出装置から順次出力される前記放射線画像に基づいてプレビュー用の画像を表示するプレビュー表示手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、放射線撮影中の被写体の撮影画像を表示させることができ、その結果、オペレータに、被写体の体動のレベルを容易に把握させることができ、作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない。
【００１２】
［２］  本発明において、前記プレビュー表示手段は、前記放射線検出装置から順次出力される前記放射線画像よりも低い解像度で前記放射線画像を表示するようにしてもよい。
【００１３】
［３］  本発明において、前記プレビュー表示手段は、前記放射線画像のうち、１つの特定の領域あるいは１つの指定された領域に関する画像を表示するようにしてもよい。
【００１４】
［４］  本発明において、前記プレビュー表示手段は、少なくとも所定枚数目の前記放射線画像を順番に表示するようにしてもよい。
【００１５】
［５］  本発明において、前記プレビュー表示手段は、前記放射線画像を基準パターンと共に表示するようにしてもよい。
【００１６】
［６］  本発明において、前記放射線検出装置から順次出力される前記放射線画像に基づいて、前記再構成手段での再構成処理よりも簡易に再構成処理してプレビュー用断層画像を生成するプレビュー処理手段をさらに有し、前記プレビュー表示手段は、前記プレビュー用断層画像を表示することを特徴とする。
【００１７】
これにより、放射線撮影中の被写体の放射線画像に基づくプレビュー用断層画像を表示させることができ、その結果、オペレータに、被写体の体動のレベルを容易に把握させることができ、作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない。
【００１８】
［７］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、前記再構成手段での解像度よりも低い解像度で前記プレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【００１９】
［８］  本発明において、前記再構成手段は、複数の領域にわたる前記診断用断層画像を生成し、前記プレビュー処理手段は、１つの特定の領域あるいは１つの指定された領域に関する前記プレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【００２０】
［９］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、少なくとも所定枚数目ごとに前記放射線検出装置から出力された放射線画像を単純逆投影して前記プレビュー用断層画像を更新し、前記プレビュー表示手段は、前記プレビュー用断層画像が更新されるごとに表示を更新するようにしてもよい。
【００２１】
［１０］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、前記プレビュー用断層画像を基準パターンと共に表示するようにしてもよい。
【００２２】
［１１］  本発明において、前記再構成手段は、少なくとも２つの任意の断層面に関する前記診断用断層画像を生成し、前記プレビュー処理手段は、特定の１つの断層面に関する前記プレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【００２３】
［１２］  本発明において、前記再構成手段は、フィルタ逆投影により断層画像を生成し、前記プレビュー処理手段は、単純逆投影により前記プレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【００２４】
［１３］  本発明において、前記再構成手段は、前記プレビュー処理手段からの前記プレビュー用断層画像をさらに用い前記診断用断層画像を生成することを特徴とする。
【００２５】
［１４］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、ｍ枚（ｍ＝１、２、３・・・）置きの放射線画像を処理して前記プレビュー用断層画像を生成し、
前記再構成手段は、生成された前記プレビュー用断層画像と、前記プレビュー処理手段で使用しなかった放射線画像とを用いて前記診断用断層画像を生成することを特徴とする。
【００２６】
［１５］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、ｍ枚（ｍ＝１、２、３・・・）置きの放射線画像を処理して、ｎ枚（ｎ＝１、２、３・・・）置きのプレビュー用断層画像を生成し、前記再構成手段は、前記プレビュー用断層画像の生成対象である断層面については、前記プレビュー用断層画像と、前記プレビュー処理手段にて使用しなかった放射線画像とを用いて診断用断層画像を生成し、前記プレビュー用断層画像の生成対象でない断層面については、放射線画像を用いて診断用断層画像を生成することを特徴とする。
【００２７】
［１６］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、前記画像メモリに記憶された前記放射線画像に基づいて前記プレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【００２８】
［１７］  本発明において、前記プレビュー処理手段は、前記放射線検出装置から出力され、且つ、前記画像メモリに記憶される前の前記放射線画像に基づいて前記プレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明に係る放射線断層画像生成装置によれば、撮影中の被写体の撮影画像を表示させることによって、オペレータに、被写体の体動のレベルを容易に把握させることができ、これにより、作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１画像生成装置を示す構成図である。
【図２】図２Ａは放射線照射部と放射線検出装置とを被写体を挟んで互いに反対方向に同期移動させる例を示す説明図であり、図２Ｂは放射線照射部を円弧軌道に沿って移動させる例を示す説明図である。
【図３】放射線検出装置に内蔵される放射線検出器の構成を示す回路図である。
【図４】第２画像生成装置を示す構成図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｇは被写体の第１関心部位〜第３関心部位を第１位置〜第７位置から放射線撮影して得られた第１放射線画像〜第７放射線画像を示す説明図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｇは得られた第１放射線画像〜第７放射線画像のうち、第４放射線画像を基準に残りの放射線画像をシフトして加算することにより、第２関心部位を強調する処理を示す説明図である。
【図７】被写体の他の例を示す説明図である。
【図８】変形例に係る第２画像生成装置を示す構成図である。
【図９】第３画像生成装置を示す構成図である。
【図１０】図１０Ａは第１処理方法に基づいたプレビュー用再構成処理を示す説明図であり、図１０Ｂは第１処理方法に基づいた診断用再構成処理を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａは第２処理方法に基づいたプレビュー用再構成処理を示す説明図であり、図１１Ｂは第２処理方法に基づいた診断用再構成処理を示す説明図である。
【図１２】変形例に係る第３画像生成装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る放射線断層画像生成装置の実施の形態例（以下、画像生成装置と記す）を図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００３２】
先ず、第１の実施の形態に係る画像生成装置（以下、第１画像生成装置１０Ａと記す）は、放射線検出装置１２と、放射線画像取得部１４と、画像再構成部１６と、これらを制御するコンソール１８（制御部）とを有する。
【００３３】
放射線画像取得部１４は、放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０と、該放射線照射部２０を予め設定された複数の位置に移動させる移動機構２２と、放射線照射部２０が予め設定された複数の位置に到達した時点で、放射線照射部２０から放射線検出装置１２上の被写体２４に対して放射線２６を照射するように制御する放射線制御部２８と、放射線検出装置１２から順次送られてくる放射線画像を画像メモリ３０に例えば時系列に記憶する画像記憶部３２とを有する。すなわち、この放射線画像取得部１４は、放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０を複数の位置に移動しながら各位置において放射線照射部２０から放射線検出装置１２上の被写体２４に対して異なる方向から放射線２６を照射することによって、放射線検出装置１２から複数枚の放射線画像を取得するように動作する。図１の例では、移動機構２２によって放射線照射部２０を直線軌道に沿って移動させた例を示しているが、その他、図２Ａに示すように、放射線照射部２０と放射線検出装置１２とを被写体２４を挟んで互いに反対方向に同期移動させるようにしてもよい。あるいは、図２Ｂに示すように、放射線照射部２０を円弧軌道に沿って移動させるようにしてもよい。
【００３４】
なお、放射線画像取得部１４での撮影は、放射線照射部２０が予め設定された複数の位置に到達した時点で行われる個々の撮影という概念と、これら個々の撮影全体を１つの撮影として捉える概念が存在する。そこで、個々の撮影を「放射線撮影」と記し、個々の撮影全体を１つの撮影として捉えた撮影を「トモシンセシス撮影」と記す。
【００３５】
画像再構成部１６は、画像メモリ３０に記憶された複数の放射線画像を再構成して、被写体２４の断層画像、特に、被写体２４の関心部位３４における放射線検出装置１２の検出面に平行な断層画像（診断用断層画像）を生成して、モニタ１７に表示する。再構成方法としては、例えば単純逆投影法やフィルタ逆投影法を採用することができる。ここで、単純逆投影法は、複数の放射線画像に再構成フィルタをかけずにそのまま複数の放射線画像をそれぞれ逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法である。一方、フィルタ逆投影法は、複数の放射線画像に再構成フィルタを畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法と、複数の放射線画像を一旦フーリエ変換して周波数空間のデータに置き換え、該データに再構成フィルタをかけてから逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法とがあるが、いずれを採用してもよい。なお、単純逆投影法及びフィルタ逆投影法を総称して逆投影法と記す。
【００３６】
一方、放射線検出装置１２は、筐体３６と、該筐体３６内に収容されたバッテリ３８（図３参照）と、放射線検出器４０と、検出器制御部４２とを有する。
【００３７】
放射線検出器４０は、図３に示すように、放射線２６を感知して電荷を発生させるアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる光電変換層５１を行列状の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５２のアレイの上に配置した構造を有し、発生した電荷を蓄積容量５３に蓄積した後、各行毎にＴＦＴ５２を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図３では、光電変換層５１及び蓄積容量５３からなる１つの画素５０と１つのＴＦＴ５２との接続関係のみを示し、その他の画素５０の構成については省略している。なお、アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。従って、筐体３６内に放射線検出器４０を冷却する手段を配設することが好ましい。
【００３８】
各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、ライン走査駆動部５８に接続され、各信号線５６は、読取回路を構成するマルチプレクサ６６に接続される。
【００３９】
ゲート線５４には、行方向に配列されたＴＦＴ５２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部５８から供給される。この場合、ライン走査駆動部５８は、ゲート線５４を切り替える複数の第１スイッチＳＷ１と、第１スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力する行アドレスデコーダ６０とを備える。行アドレスデコーダ６０には、検出器制御部４２からアドレス信号が供給される。
【００４０】
また、信号線５６には、列方向に配列されたＴＦＴ５２を介して各画素５０の蓄積容量５３に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器６２によって増幅される。増幅器６２には、サンプルホールド回路６４を介してマルチプレクサ６６が接続される。マルチプレクサ６６は、信号線５６を切り替える複数の第２スイッチＳＷ２と、第２スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力する列アドレスデコーダ６８とを備える。列アドレスデコーダ６８には、検出器制御部４６からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ６６には、Ａ／Ｄ変換器７０が接続され、Ａ／Ｄ変換器７０によってデジタル信号に変換された放射線画像が検出器制御部４２を介して出力され、図１に示すように、画像メモリ３０に記憶されることになる。つまり、画像生成装置１０において放射線撮影が行われるたびに放射線検出装置１２から放射線画像が出力され、出力された放射線画像が画像メモリ３０に例えば時系列で記憶される。
【００４１】
そして、この第１画像生成装置１０Ａは、放射線検出装置１２から順次出力される放射線画像をモニタ１７に表示して、トモシンセシス撮影を続行するか否かのオペレータによる判定を支援するプレビュー表示部１００を有する。
【００４２】
そして、プレビュー表示部１００では、放射線検出装置１２から順次送られてくる放射線画像に対して以下に示す処理を行って表示するようにしてもよい。
【００４３】
（１）  放射線検出装置１２から順次出力される放射線画像の解像度よりも低い解像度で放射線画像を表示する。プレビュー表示部１００は、放射線検出装置から出力される放射線画像のうち、例えば奇数行あるいは偶数行の放射線画像を表示する。
【００４４】
（２）  放射線画像のうち、１つの特定の領域あるいは１つの指定された領域（例えば左肺、右肺等）に関する画像を表示する。
【００４５】
（３）  少なくとも所定枚数目の放射線画像を順番に表示する。例えば５枚目、１０枚目、１５枚目・・・というように、５枚目単位で放射線画像を表示する。１枚目の放射線画像を含めてもよい。もちろん、上述の「５枚目単位」は一例であり、所定枚数は例えば放射線撮影のスピードに合わせて、３枚目、４枚目、６枚目、１０枚目等を適宜選択することができる。
【００４６】
このように、第１画像生成装置１０Ａにおいては、放射線撮影中の被写体２４の撮影画像をモニタ１１６に表示させることによって、オペレータに、被写体２４の体動のレベルを容易に把握させることができ、これにより、作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない。
【００４７】
プレビュー表示部１００は、放射線画像を基準パターンと共に表示するようにしてもよい。基準パターンとしては、例えばモニタ１７の画面の中心位置を交点とする十字パターンや、枠パターンと十字パターンとが組み合わされた格子パターン等が挙げられる。オペレータは、モニタ１７に表示される放射線画像を例えば基準パターンと共に見ることによって、被写体２４の体動を容易に認識することができ、トモシンセシス撮影を続行すべきか中止すべきかを容易に判定することができる。
【００４８】
次に、第２の実施の形態に係る画像生成装置（以下、第２画像生成装置と記す）について図４〜図８を参照しながら説明する。
【００４９】
この第２画像生成装置は、図４に示すように、上述した第１画像生成装置とほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００５０】
すなわち、この第２画像生成装置１０Ｂは、放射線検出装置１２から順次出力される放射線画像に基づいてプレビュー用断層画像を生成するプレビュー処理部１０２を有する。
【００５１】
プレビュー処理部１０２は、放射線検出装置１２から出力され、且つ、画像メモリ３０に記憶される前の放射線画像に基づいてプレビュー用断層画像を生成する。具体的には、プレビュー処理部１０２は、放射線検出装置１２から１枚単位に出力される放射線画像を受け取る放射線画像受取部１０４と、受け取られた放射線画像を順番に単純逆投影して徐々に再構成画像を生成していく簡易再構成部１０６とを有する。プレビュー表示部１００は、簡易再構成部１０６において徐々に生成される再構成画像をモニタ１７に表示する。すなわち、この第２画像生成装置１０Ｂは、放射線検出装置１２から出力される放射線画像を順番に単純逆投影しながらモニタ１７に表示する。
【００５２】
ここで、画像再構成部１６での画像処理とプレビュー処理部１０２での画像処理の違いを図５〜図７を参照しながら説明する。
【００５３】
先ず、画像再構成部１６は、第１画像生成装置１０Ａと同様に、トモシンセシス撮影の終了後、画像メモリ３０に記憶された規定枚数の放射線画像を再構成して、被写体２４の放射線検出装置１２の検出面に平行な診断用の断層画像を生成する。再構成の方法としては、上述したように、単純逆投影法やフィルタ逆投影法を採用することができる。
【００５４】
被写体２４は、図４に示すように、複数の関心部位が被写体２４の厚み方向に並んで存在する場合がある。図４の例では、３つの関心部位（第１関心部位３４ａ〜第３関心部位３４ｃ）が存在している例を示している。
【００５５】
いま、説明を簡単にするために、画像再構成部１６での再構成の方法として単純逆投影法を採用し、放射線画像取得部１４が、放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０を例えば７つの位置（第１位置Ｐ１〜第７位置Ｐ７）に移動しながら第１位置Ｐ１〜第７位置Ｐ７において放射線照射部２０から放射線検出装置１２上の被写体２４に対して異なる方向から放射線２６を照射することによって、図５Ａ〜図５Ｇに示すように、放射線検出装置１２から７つの放射線画像（第１放射線画像１０８ａ〜第７放射線画像１０８ｇ）を取得する場合を想定する。
【００５６】
第１放射線画像１０８ａ〜第７放射線画像１０８ｇに含まれる第１関心部位３４ａ〜第３関心部位３４ｃの画像位置は、それぞれ検出面からの距離（高さ）に応じて異なっている。従って、単純投影法は、この性質を利用して、第１放射線画像１０８ａ〜第７放射線画像１０８ｇをそれぞれ任意に水平方向にシフトして特定の関心部位（特定の断層面）を強調させるようにしている。例えば第２関心部位３４ｂを強調させる場合は、図６Ａ〜図６Ｇに示すように、第４放射線画像１０８ｄを基準として、第３放射線画像１０８ｃを−ｄａだけシフトし、第５放射線画像１０８ｅを＋ｄａだけシフトし、第２放射線画像１０８ｂを−ｄｂ（｜ｄｂ｜＞｜ｄａ｜）だけシフトし、第６放射線画像１０８ｆを＋ｄｂだけシフトし、第１放射線画像１０８ａを−ｄｃ（｜ｄｃ｜＞｜ｄｂ｜）だけシフトし、第７放射線画像１０８ｇを＋ｄｃだけシフトし、シフト後の第１放射線画像１０８ａ〜第７放射線画像１０８ｇを加算する。これによって、第２関心部位３４ｂのみが強調された断層画像（診断用断層画像）を得ることができる。第１関心部位３４ａ及び第３関心部位３４ｃについても同様である。
【００５７】
また、被写体２４は、図７に示すように、複数の関心部位が複数の領域にわたって存在する場合がある。図７の例では、第１領域Ｚ１に３つの関心部位（第１関心部位３４ａ〜第３関心部位３４ｃ）、第２領域Ｚ２に１つの関心部位（第４関心部位３４ｄ）、第３領域Ｚ３に１つの関心部位（第５関心部位３４ｅ）が存在している例を示している。この例についても、特定の関心部位を強調させる場合は、第１放射線画像１０８ａ〜第７放射線画像１０８ｇをそれぞれ任意にシフトさせて加算する。
【００５８】
一方、プレビュー処理部１０２は、トモシンセシス撮影中での被写体２４の体動を確認するために用いられるプレビュー用断層画像を作成する。従って、画像再構成部１６での画像処理よりも高速な画像処理が行われる。この実施の形態では、放射線撮影が行われるたびに放射線検出装置１２から順次送信される放射線画像を放射線画像受取部１０４によって受け取り、受け取った放射線画像を簡易再構成部１０６によって単純逆投影し、その結果を、プレビュー表示部１００によってモニタ１７に表示する。つまり、１つの関心部位の断層画像の作成過程にある画像（プレビュー用断層画像）がモニタ１７に表示されることになる。１つの関心部位としては、上述した第２関心部位３４ｂが挙げられる。
【００５９】
プレビュー処理部１０２での画像処理の高速化は以下のような手法を採用することができる。
【００６０】
（１）  画像再構成部１６ではフィルタ逆投影法を採用し、プレビュー処理部１０２では上述したように単純逆投影法を採用する。
【００６１】
（２）  上述したように、画像再構成部１６では、ある１つの領域について、複数の関心部位に関する断層画像を得るようにしているが、プレビュー処理部１０２では、１つの関心部位のみに関する断層画像を得るようにする。
【００６２】
（３）  プレビュー処理部１０２にて得られる断層画像の解像度を、画像再構成部１６にて得られる断層画像の解像度よりも低くする。例えばプレビュー処理部１０２において、受け取られる放射線画像のうち、例えば奇数行あるいは偶数行の画素データを使用し、使用する奇数行あるいは偶数行の画素データを単純逆投影してプレビュー用断層画像を得るようにする。
【００６３】
（４）  プレビュー処理部１０２は、画像再構成部１６で使用される放射線画像の枚数よりも少ない枚数の放射線画像を再構成してプレビュー用断層画像を生成する。例えば放射線検出装置１２から所定枚数目ごと（例えば５枚目、１０枚目、１５枚目・・・というように、５枚目単位）に出力された放射線画像を単純逆投影して、プレビュー用断層画像を更新する。プレビュー表示部１００は、プレビュー用断層画像が更新されるごとに表示を更新する。もちろん、１枚目の放射線画像を含めてもよい。上述の「５枚目単位」は一例であり、所定枚数は例えば放射線撮影のスピードに合わせて、３枚目、４枚目、６枚目、１０枚目等を適宜選択することができる。また、プレビュー処理部１０２において、奇数回目の放射線撮影（奇数番目の位置での放射線撮影）あるいは偶数回目の放射線撮影（偶数番目の位置での放射線撮影）で得られる放射線画像を受け取り、この受け取った放射線画像を単純逆投影してプレビュー用断層画像を得るようにしてもよい。
【００６４】
（５）  画像再構成部１６は、複数の領域（図７の例では第１領域Ｚ１〜第３領域Ｚ３）にわたる診断用断層画像を生成するが、プレビュー処理部１０２は、１つの特定の領域あるいは１つの指定された領域（例えば第１領域Ｚ１）に関するプレビュー用断層画像を生成する。上述の例では、第１領域Ｚ１の第１関心部位３４ａに関するプレビュー用断層画像を生成しているが、その他、第１領域Ｚ１の第２関心部位３４ｂや第２領域Ｚ２の第４関心部位３４ｄ、あるいは第３領域Ｚ３の第５関心部位３４ｅに関するプレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。
【００６５】
そして、被写体２４の体動が小さければ、放射線検出装置１２からの放射線画像を順番に単純逆投影しながら表示することで、徐々に断層画像が生成されていくことが認識できるため、トモシンセシス撮影を続行すべきであるという判断を容易に行うことができる。反対に、被写体２４の体動が大きければ、放射線検出装置１２からの放射線画像を順番に単純逆投影しながら表示しても、断層画像が生成されないことから、トモシンセシス撮影を中止すべきであるという判断を容易に行うことができる。中止すべきであると判断した場合、すぐにトモシンセシス撮影を中止して、例えば再撮影への準備にとりかかる。
【００６６】
従来では、被写体の体動のレベルが再構成に影響がある場合であっても、それを感知せずにトモシンセシス撮影を続行していたため、トモシンセシス撮影自体が無駄なものとなり、しかも、再撮影が必要になる等、作業効率、患者の被曝、患者の拘束時間の点で無駄が多くなるという問題がある。
【００６７】
これに対して、第２画像生成装置１０Ｂは、トモシンセシス撮影中に、プレビュー処理部１０２にて生成される断層画像の生成過程の画像をモニタ１７に表示するようにしている。そのため、オペレータは、被写体２４の体動のレベルを容易に把握することができ、トモシンセシス撮影を中止すべきかどうかを容易に判断することができる。中止となった場合は、その後の放射線撮影が無駄になるということがなくなり、しかも、迅速に再撮影への準備とりかかることができ、作業効率の向上を図ることができる。これは、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせないことにもつながる。
【００６８】
この第２画像生成装置１０Ｂにおいても、プレビュー表示部１００は、単純逆投影後の画像を基準パターンと共に表示するようにしてもよい。基準パターンとしては、例えばモニタ１７の画面の中心位置を交点とする十字パターンや、枠パターンと十字パターンとが組み合わされた格子パターン等が挙げられる。オペレータは、モニタ１７に表示される単純逆投影後の画像を例えば基準パターンと共に見ることによって、被写体２４の体動を容易に認識することができ、トモシンセシス撮影を続行すべきか中止すべきかを容易に判定することができる。
【００６９】
上述の例では、プレビュー処理部１０２は、放射線検出装置１２から出力され、且つ、画像メモリ３０に記憶される前の放射線画像に基づいてプレビュー用断層画像を生成するようにしたが、その他、図８に示す変形例に係る第２画像生成装置１０Ｂａのように、画像メモリ３０に記憶された放射線画像に基づいてプレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。この場合、プレビュー処理部１０２は、画像メモリ３０に記憶された最新の放射線画像を１枚単位に読み出す放射線画像読出部１１０と、読み出した放射線画像を順番に単純逆投影して徐々に再構成画像を生成していく簡易再構成部１０６とを有する。プレビュー表示部は１００、簡易再構成部１０６において徐々に生成される再構成画像をモニタ１７に表示する。
【００７０】
このように、変形例に係る第２画像生成装置１０Ｂａにおいても、オペレータに、被写体２４の体動のレベルを容易に把握させることができ、これにより、作業効率の向上を図ることができると共に、患者の被曝や患者の拘束時間に無駄を生じさせることがない。
【００７１】
次に、第３の実施の形態に係る画像生成装置（以下、第３画像生成装置１０Ｃと記す）について図９〜図１１Ｂを参照しながら説明する。
【００７２】
第３画像生成装置１０Ｃは、図９に示すように、上述した第２画像生成装置１０Ｂとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００７３】
すなわち、画像再構成部１６は、画像メモリ３０に記憶された複数の放射線画像のうち、一部の放射線画像を逆投影し、これに、プレビュー処理部１０２における簡易再構成部１０６からのプレビュー再断層画像を加算して診断用断層画像を生成し、該診断用断層画像をモニタ１７に表示する。
【００７４】
ここで、診断用断層画像を得るための２つの処理方法（第１処理方法及び第２処理方法）について図１０Ａ〜図１１Ｂを参照しながら説明する。
【００７５】
第１処理方法は、生成する診断用断層画像の枚数と、生成するプレビュー用断層画像の枚数とが共に同じで、診断用断層画像を生成するための放射線画像（撮影画像）の枚数と、プレビュー用断層画像を生成するための放射線画像（撮影画像）の枚数とが異なるケースに対応した方法である。
【００７６】
この第１処理方法での処理を図１０Ａ及び図１０Ｂを参照しながら説明する。先ず、プレビュー処理部１０２における簡易再構成部１０６でのプレビュー用再構成処理では、ｍ枚置きの放射線画像を逐次処理してプレビュー用断層画像を生成する。この場合、放射線画像画像が増える毎に生成されるプレビュー用断層画像をプレビュー表示部１００を介してモニタ１７に表示更新するようにしてもよい。
【００７７】
例えば厚み５ｃｍの範囲を１ｍｍ間隔で切断した面をそれぞれ断層面とする５１枚のプレビュー用断層画像を生成する場合を想定したとき、図１０Ａに示すように、例えば６０枚の放射線画像のうち、ｍ枚（例えばｍ＝３）置きの放射線画像（２０枚：Ｇ0、Ｇm、Ｇ2m・・・Ｇ19m）に対して、それぞれ再構成フィルタ（ｒａｍｐ等）を畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影処理を行い、さらに断層面（Ｔ0、Ｔ2、Ｔ3・・・Ｔ50）ごとにシフト処理を行いながら加算処理を行って、５１枚のプレビュー用断層画像（ＰＴＧ0、ＰＴＧ1、ＰＴＧ2・・・ＰＴＧ50）を生成する。
【００７８】
一方、画像再構成部１６での診断用再構成処理では、生成されたプレビュー用断層画像と、プレビュー用再構成処理にて使用しなかった放射線画像とを用いて診断用断層画像を生成する。
【００７９】
例えば厚み５ｃｍの範囲を１ｍｍ間隔で切断した面をそれぞれ断層面とする５１枚の診断用断層画像を生成する場合を想定したとき、図１０Ｂに示すように、例えば６０枚の放射線画像のうち、ｍ枚（例えばｍ＝３）置きの放射線画像を除く放射線画像｛４０枚：（Ｇ1・・・Ｇm-1）、（Ｇm+1・・・Ｇ2m-1）、（Ｇ2m+1・・・Ｇ3m-1）・・・（Ｇ19m+1・・・Ｇ20m-1）｝に対して、それぞれ再構成フィルタ（ｒａｍｐ等）を畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影処理を行い、さらに断層面（Ｔ0、Ｔ1、Ｔ2・・・Ｔ50）ごとにシフト処理を行いながら加算処理を行うと共に、それぞれ断層面に対応したプレビュー用断層画像を加算処理して、５１枚の診断用断層画像（ＤＴＧ0、ＤＴＧ1、ＤＴＧ2・・・ＤＴＧ50）を生成する。
【００８０】
次に、第２処理方法は、生成する診断用断層画像の枚数と、生成するプレビュー用断層画像の枚数とが異なり、診断用断層画像を生成するための放射線画像（撮影画像）の枚数と、プレビュー用断層画像を生成するための放射線画像（撮影画像）の枚数とが異なるケースに対応した方法である。
【００８１】
第２処理方法での処理を図１１Ａ及び図１１Ｂを参照しながら説明する。先ず、プレビュー処理部１０２における簡易再構成部１０６でのプレビュー用再構成処理では、ｍ枚置きの放射線画像を逐次処理して、ｎ枚置きのプレビュー用断層画像を生成する。この場合、放射線画像画像が増える毎に生成されるプレビュー用断層画像をプレビュー表示部１００を介してモニタ１７に表示更新するようにしてもよい。
【００８２】
例えば厚み５ｃｍの範囲を１ｃｍ間隔で切断した面をそれぞれ断層面とする６枚のプレビュー用断層画像を生成したとき、図１１Ａに示すように、例えば６０枚の放射線画像のうち、ｍ枚（例えばｍ＝３）置きの放射線画像（２０枚：Ｇ0、Ｇm、Ｇ2m・・・Ｇ19m）に対して、それぞれ再構成フィルタ（ｒａｍｐ等）を畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影処理を行い、さらにｎ枚（例えばｎ＝１０）置きの断層面（Ｔ0、Ｔn、Ｔ2n・・・Ｔ5n）ごとにシフト処理を行いながら加算処理を行って、６枚のプレビュー用断層画像（ＰＴＧ0、ＰＴＧn・・・ＰＴＧ5n）を生成する。
【００８３】
一方、画像再構成部１６での診断用再構成処理では、プレビュー用断層画像の生成対象である断層面については、プレビュー用断層画像と、プレビュー用再構成処理にて使用しなかった放射線画像とを用いて診断用断層画像を生成し、プレビュー用断層画像の生成対象でない断層面については、放射線画像を逐次処理して診断用断層画像を生成する。
【００８４】
例えば厚み５ｃｍの範囲を１ｍｍ間隔で切断した面をそれぞれ断層面とする５１枚の診断用断層画像を生成する場合を想定したとき、図１１Ｂに示すように、プレビュー用断層画像の生成対象である断層面（Ｔ0、Ｔn、Ｔ2n・・・Ｔ5n）については、例えば６０枚の放射線画像のうち、ｍ枚置きの放射線画像を除く放射線画像｛４０枚：（Ｇ1・・・Ｇm-1）、（Ｇm+1・・・Ｇ2m-1）・・・（Ｇ19m+1・・・Ｇ20m-1）｝に対して、それぞれ再構成フィルタ（ｒａｍｐ等）を畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影処理を行い、さらに断層面（Ｔ0、Ｔn、Ｔ2n・・・Ｔ5n）ごとにシフト処理を行いながら加算処理を行うと共に、それぞれ断層面（Ｔ0、Ｔn、Ｔ2n・・・Ｔ5n）に対応したプレビュー用断層画像（ＰＴＧ0、ＰＴＧn、ＰＴＧ2n・・・ＰＴＧ5n）を加算処理して、断層面（Ｔ0、Ｔn、Ｔ2n・・・Ｔ5n）についての診断用断層画像（ＤＴＧ0、ＤＴＧn、ＤＴＧ2n・・・ＤＴＧ5n）を生成する。
【００８５】
プレビュー用断層画像の生成対象でない断層面については、例えば６０枚の放射線画像に対して、それぞれ再構成フィルタ（ｒａｍｐ等）を畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影処理を行い、さらに断層面ごとにシフト処理を行いながら加算処理を行って断層面｛（Ｔ1・・・Ｔn-1）、（Ｔn+1・・・Ｔ2n-1）・・・Ｔ50｝についての診断用断層画像｛（ＤＴＧ1・・・ＤＴＧn-1）、（ＤＴＧn+1・・・ＤＴＧ2n-1）・・・ＤＴＧ50｝を生成する。
【００８６】
このようにして、５１枚の診断用断層画像（ＤＴＧ0、ＤＴＧ1、ＤＴＧ2・・・ＤＴＧ50）を生成する。
【００８７】
上述の第３画像生成装置１０Ｃにおいては、上述した第２画像生成装置１０Ｂと同様の効果を奏するほか、プレビュー処理部１０２における簡易再構成部１０６でのプレビュー用再構成処理の結果を、画像再構成部１６での診断用再構成処理に利用するようにしたので、再構成の処理効率を高めることができる。
【００８８】
上述の第３画像生成装置１０Ｃのプレビュー用再構成処理では、放射線画像情報に対して、再構成フィルタをかけてから逆投影処理を行うようにしたが、放射線画像情報に対して直接逆投影処理を行うようにしてもよい。また、診断用再構成処理においても、上述の例では、放射線画像情報に対して、再構成フィルタをかけてから逆投影処理を行うようにしたが、放射線画像情報に対して直接逆投影処理を行うようにしてもよい。
【００８９】
上述の第３画像生成装置１０Ｃでは、プレビュー処理部１０２は、放射線検出装置１２から出力され、且つ、画像メモリ３０に記憶される前の放射線画像に基づいてプレビュー用断層画像を生成するようにしたが、その他、図１２に示す変形例に係る第３画像生成装置１０Ｃａのように、画像メモリ３０に記憶された放射線画像に基づいてプレビュー用断層画像を生成するようにしてもよい。この場合、上述した変形例に係る第２画像生成装置１０Ｂａと同様の効果を奏するほか、プレビュー処理部１０２における簡易再構成部１０６でのプレビュー用再構成処理の結果を診断用再構成処理に利用するようにしたので、再構成の処理効率を高めることができる。
【００９０】
なお、本発明に係る放射線断層画像生成装置は、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もちろんである。
【００９１】
例えば、放射線検出装置１２の放射線検出器４０は、入射した放射線２６の線量を光電変換層５１によって直接電気信号に変換するもの（直接変換方式）であるが、これに代えて、入射した放射線Ｘをシンチレータによって一旦可視光に変換した後、この可視光をアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の固体検出素子を用いて電気信号に変換するように構成（間接変換方式）した放射線検出器を用いてもよい（特許第３４９４６８３号公報参照）。
【００９２】
また、光読出方式の放射線検出器を利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光読出方式の放射線検出器では、マトリクス状に配列された各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像情報を消去して再使用することができる（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。
【００９３】
また、上述した放射線検出器４０では、ＴＦＴ５２を用いた例を示したが、その他、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｓｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。さらにまた、ＴＦＴ５２で言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えることも可能である。
【００９４】
また、上述した画像生成装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂａは、例えば特開２０００−１３９９０１号公報等に記載されたコーンビームＣＴ等の三次元画像を生成することができる放射線画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂａ…画像生成装置
１２…放射線検出装置
１４…放射線画像取得部
１６…画像再構成部
１８…コンソール
２０…放射線照射部
２４…被写体
２６…放射線
３０…画像メモリ
３４…関心部位
３４ａ〜３４ｅ…第１関心部位〜第５関心部位
４０…放射線検出器
１００…プレビュー表示部
１０２…プレビュー処理部
１０４…放射線画像受取部
１０６…簡易再構成部
１０８ａ〜１０８ｇ…第１放射線画像〜第７放射線画像情報
１１０…放射線画像読出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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