(57)【要約】【課題】断層画像に対するマスク処理を精度よく実施する。【解決手段】放射線照射部を移動させながら放射線画像検出器と放射線照射部との間の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得し（ステップ１００）、取得した複数の投影画像から再構成して被写体の断層画像を生成し（ステップ１０２）、複数の投影画像の各々の、被写体の画像を含む被写体領域と被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成し（ステップ１０４）、断層画像の被写体領域と直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、複数の投影画像マスクから再構成して生成し（ステップ１０６）、断層画像に断層画像マスクを適用してマスク処理を行う（ステップ１０８）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線照射部を移動させながら前記放射線画像検出器と前記放射線照射部との間の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得する取得手段と、
前記取得された複数の投影画像から再構成して前記被写体の断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記複数の投影画像の各々の、前記被写体の画像を含む被写体領域と前記被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成する投影画像マスク生成手段と、
前記断層画像の前記被写体領域と前記直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、前記複数の投影画像マスクから再構成して生成する断層画像マスク生成手段と、
前記断層画像に前記断層画像マスクを適用してマスク処理を行うマスク処理手段と、
を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記断層画像マスク生成手段は、前記断層画像生成手段により生成された複数の断層画像を、前記放射線照射部側の第１断層画像群と前記放射線検出器側の第２断層画像群とに分けたときの、前記第１断層画像群に含まれる複数の断層画像の各々に対応する複数の断層画像マスクを生成し、
前記マスク処理手段は、前記第２断層画像群に対してマスク処理を行う場合には、前記第２断層画像群に対する前記複数の断層画像マスクの対応順序を、前記第１断層画像群に対する前記複数の断層画像マスクの対応順序と逆にして各断層画像マスクを適用し、マスク処理を行う
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記断層画像に対して前記マスク処理以外の画像処理を行う場合に、前記マスク処理が行われる前に前記画像処理を行う画像処理手段を更に備えた
請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記断層画像マスク生成手段は、前記断層画像マスクの全領域のうち、前記複数の方向から照射される放射線の各々の照射領域が重なる領域を、前記投影画像マスクから再構成して生成する
請求項１から請求項３の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記断層画像マスク生成手段は、前記複数の投影画像マスクが被写体領域である部分を被写体領域とし、前記複数の投影画像マスクの少なくとも１つの投影画像マスクが直接線領域である部分を直接線領域として演算して断層画像マスクの再構成を行なう
請求項１から請求項３の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記断層画像マスク生成手段は、前記複数の投影画像マスクの各々を縮小した複数の縮小マスクから前記断層画像マスクを再構成して生成し、
前記マスク処理手段は、前記断層画像マスクを元のサイズに復元して前記マスク処理を行う
請求項１から請求項５の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記断層画像マスク生成手段により生成された断層画像マスクを、一次元状の形式又は関数形式のデータで記憶する記憶手段を更に設け、
前記マスク処理手段は、前記記憶手段に記憶されたデータにより表わされた断層画像マスクを用いて前記マスク処理を行う
請求項１から請求項６の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項８】
放射線検出器に対向して設けられた放射線照射部を移動しながら前記放射線画像検出器上の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して複数の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置で撮影された複数の放射線画像から断層画像を生成してマスク処理を行う、前記請求項１から前記請求項７の何れか１項に記載の画像処理装置と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項９】
コンピュータを、
放射線検出器に対向して設けられた放射線照射部を移動しながら前記放射線画像検出器上の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得する取得手段、
前記被写体の断層画像を、前記取得された複数の投影画像から再構成して生成する断層画像生成手段、
前記複数の投影画像の各々の、前記被写体の画像を含む被写体領域と前記被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成する投影画像マスク生成手段、
前記断層画像の前記被写体領域と前記直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、前記複数の投影画像マスクから再構成して生成する断層画像マスク生成手段、及び
前記断層画像に前記断層画像マスクを適用してマスク処理を行うマスク処理手段、
として機能させるための画像処理プログラム。
【請求項１０】
放射線検出器に対向して設けられた放射線照射部を移動しながら前記放射線画像検出器上の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得する取得工程と、
前記被写体の断層画像を、前記取得された複数の投影画像から再構成して生成する断層画像生成工程と、
前記複数の投影画像の各々の、前記被写体の画像を含む被写体領域と前記被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成する投影画像マスク生成工程と、
前記断層画像の前記被写体領域と前記直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、前記複数の投影画像マスクから再構成して生成する断層画像マスク生成工程と、
前記断層画像に前記断層画像マスクを適用してマスク処理を行うマスク処理工程と、
を備えた画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法に係り、特に被写体に対して異なる方向から放射線を照射して撮影された放射線画像から断層画像を生成する画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療診断を目的とした放射線撮影を行う放射線画像撮影装置が知られている。この種の放射線画像撮影装置として、例えば、乳がんの早期発見等を目的として被験者の乳房を撮影するマンモグラフィが挙げられる。また、マンモグラフィにおいて、被験者の乳房を複数の方向から放射線を照射して撮影するトモシンセシス撮影を行う技術が知られている。
【０００３】
このトモシンセシス撮影により取得された乳房のスライス画像は高濃度（乳腺が多い）な乳房（いわゆるＤｅｎｓｅ乳房）に対して特に有効であるとされている。この理由として、１つの方向から撮影された場合には、乳腺は透過率が低く、例えば腫瘤等が乳腺の存在によって隠れてしまい画像に反映されずに誤診につながるおそれがあるが、複数の方向から撮影することによりこの腫瘤が画像に反映されやすくなることが挙げられる。
【０００４】
トモシンセシス撮影では、被写体に対して異なる方向から放射線を照射して撮影された放射線画像から再構成して、所定のスライス間隔で撮影面に平行な断層画像を生成する。
【０００５】
ところで、断層画像を表示する場合に、被写体の画像が含まれない直接線領域を黒く表示する方が、画像としての品位が上がる（眩しさを低減できる、被写体領域が見やすくなる等）。また、断層画像に対して階調（濃度）を反転させる反転処理を施した場合には、直接線領域が白くなり眩しくなってしまうため、直接線領域については黒い状態を維持したいという要望もある。
【０００６】
なお、マンモグラフィにより撮影された放射線画像に対してＰＰＶ(Pixel Padding Value)処理を施して、直接線領域をマスク処理する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、被写体の撮像部位の断面形状に対応した２次元モデルを撮影像のサイノグラムの境界にフィッティングさせ、フィッティングされた２次元モデル（フィット曲線）に基づいて不完全撮影像（被写体の一部のみが投影されている撮影像）からはみ出した撮像部位の２次元輪郭情報を推定することで、３次元輪郭情報を得る技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９７３９３号公報
【特許文献２】特開２００７−１４３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載の技術は、放射線画像のマスクを作成して直接線領域をマスク処理する技術であって、断層画像のマスクを作成する技術ではない。図１２に示すように、トモシンセシス撮影では被写体にコーンビームの放射線を照射して放射線画像を得るが、例えば、被写体（ここでは乳房）に対して垂直方向から放射線を照射したときに得られた放射線画像に対応するマスクを作成したとしても、当該マスクと、複数の放射線画像から再構成された断層画像に対応するマスクとでは、被写体領域や直接線領域のサイズ等が異なるため、そのままでは適用できない。また、上記特許文献２に記載の技術において用いられるサイノグラムの境界データも、放射線画像における境界データであり、断層画像における境界データではない。
【０００９】
本発明は、断層画像に対するマスク処理を精度よく実施することができる画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像処理装置は、放射線照射部を移動させながら前記放射線画像検出器と前記放射線照射部との間の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得する取得手段と、前記取得された複数の投影画像から再構成して前記被写体の断層画像を生成する断層画像生成手段と、前記複数の投影画像の各々の、前記被写体の画像を含む被写体領域と前記被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成する投影画像マスク生成手段と、前記断層画像の前記被写体領域と前記直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、前記複数の投影画像マスクから再構成して生成する断層画像マスク生成手段と、前記断層画像に前記断層画像マスクを適用してマスク処理を行うマスク処理手段と、を備えている。
【００１１】
このように、投影画像マスクから再構成して断層画像マスクを生成するため、断層画像に対応する断層画像マスクが得られ、マスク処理を精度よく実施することができる。
【００１２】
なお、請求項２に記載のように、前記断層画像マスク生成手段は、前記断層画像生成手段により生成された複数の断層画像を、前記放射線照射部側の第１断層画像群と前記放射線検出器側の第２断層画像群とに分けたときの、前記第１断層画像群に含まれる複数の断層画像の各々に対応する複数の断層画像マスクを生成し、前記マスク処理手段は、前記第２断層画像群に対してマスク処理を行う場合には、前記第２断層画像群に対する前記複数の断層画像マスクの対応順序を、前記第１断層画像群に対する前記複数の断層画像マスクの対応順序と逆にして各断層画像マスクを適用し、マスク処理を行うようにしてもよい。
【００１３】
これにより、断層画像マスクの生成時間を短縮でき、また、第１断層画像群の断層画像に対応する断層画像マスクを第２断層画像群の断層画像のマスク処理に適用することで、第２断層画像群の断層画像に対応する断層画像マスクを第１断層画像群の断層画像のマスク処理に適用する場合に比べてマスク処理の精度も維持される。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、前記断層画像に対して前記マスク処理以外の画像処理を行う場合に、前記マスク処理が行われる前に前記画像処理を行う画像処理手段を更に備えていてもよい。
【００１５】
このように、マスク処理が行われる前にマスク処理以外の画像処理を行うことで、アーチファクトの発生を抑制できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明のように、前記断層画像マスク生成手段は、前記断層画像マスクの全領域のうち、前記複数の方向から照射される放射線の各々の照射領域が重なる領域を、前記投影画像マスクから再構成して生成するようにしてもよい。
【００１７】
全領域について再構成を行う場合に比べて、マスクの生成処理が高速化する。
【００１８】
請求項５に記載の発明のように、前記複数の投影画像マスクが被写体領域である部分を被写体領域とし、前記複数の投影画像マスクの少なくとも１つの投影画像マスクが直接線領域である部分を直接線領域として演算して断層画像マスクの再構成を行なうようにしてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、加算処理を行って再構成を行う場合に比べて、断層画像マスクの生成処理が高速化する。
【００２０】
請求項６に記載の発明のように、前記断層画像マスク生成手段は、前記複数の投影画像マスクの各々を縮小した複数の縮小マスクから前記断層画像マスクを再構成して生成し、前記マスク処理手段は、前記断層画像マスクを元のサイズに復元して前記マスク処理を行うようにしてもよい。
【００２１】
投影画像マスクを縮小した縮小マスクから断層画像マスクを再構成して生成することで、縮小せずに再構成する場合に比べて断層画像マスクの生成処理が高速化する。
【００２２】
請求項７に記載の発明のように、前記断層画像マスク生成手段により生成された断層画像マスクを、一次元状の形式又は関数形式のデータで記憶する記憶手段を更に設け、前記マスク処理手段は、前記記憶手段に記憶されたデータにより表わされた断層画像マスクを用いて前記マスク処理を行うようにしてもよい。
【００２３】
ビットマップの形式で断層画像マスクの画像情報を記憶する場合に比べて記憶容量を削減できる。
【００２４】
請求項８の発明は、放射線検出器に対向して設けられた放射線照射部を移動しながら前記放射線画像検出器上の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して複数の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置で撮影された複数の放射線画像から断層画像を生成してマスク処理を行う、前記請求項１から前記請求項７の何れか１項に記載の画像処理装置と、を備えた放射線画像撮影システムである。
【００２５】
また、請求項９の発明は、コンピュータを、放射線検出器に対向して設けられた放射線照射部を移動しながら前記放射線画像検出器上の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得する取得手段、前記被写体の断層画像を、前記取得された複数の投影画像から再構成して生成する断層画像生成手段、前記複数の投影画像の各々の、前記被写体の画像を含む被写体領域と前記被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成する投影画像マスク生成手段、前記断層画像の前記被写体領域と前記直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、前記複数の投影画像マスクから再構成して生成する断層画像マスク生成手段、及び前記断層画像に前記断層画像マスクを適用してマスク処理を行うマスク処理手段、として機能させるための画像処理プログラムである。
【００２６】
請求項１０の発明は、放射線検出器に対向して設けられた放射線照射部を移動しながら前記放射線画像検出器上の被写体に対して複数の方向から放射線を照射し、前記放射線画像検出器で放射線を検出して撮影された複数の投影画像を取得する取得工程と、前記被写体の断層画像を、前記取得された複数の投影画像から再構成して生成する断層画像生成工程と、前記複数の投影画像の各々の、前記被写体の画像を含む被写体領域と前記被写体の画像を含まない直接線領域とを分離するための複数の投影画像マスクを生成する投影画像マスク生成工程と、前記断層画像の前記被写体領域と前記直接線領域とを分離するための断層画像マスクを、前記複数の投影画像マスクから再構成して生成する断層画像マスク生成工程と、前記断層画像に前記断層画像マスクを適用してマスク処理を行うマスク処理工程と、を備えた画像処理方法である。
【００２７】
このような放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法も、上記請求項１の画像処理装置と同様に作用するため、マスク処理を精度よく実施することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば断層画像に対するマスク処理を精度よく実施することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態の放射線画像撮影装置の構成の一例を示す平面図である。
【図２】実施の形態の放射線画像撮影装置の撮影時における構成の一例を示す図である。
【図３】実施の形態の放射線画像撮影装置の撮影時の説明を行うための説明図である。
【図４】実施の形態の放射線画像撮影システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図５】投影画像における被写体領域（本実施形態では乳房Ｎを含む部分）と被写体が含まれない直接線領域の一例を模式的に示す図である。
【図６】実施の形態の断層画像出力処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７Ａ】断層画像マスクの適用前の断層画像の一例を示す図である。
【図７Ｂ】断層画像マスクの適用後の（すなわちマスク処理後の）断層画像の一例を示す図である。
【図８】マスク処理前に画像処理を実施する断層画像出力処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９Ａ】二値の各画素値を有する画像情報を模式的に示す図である。
【図９Ｂ】一次元状の画像情報を説明するための模式図である。
【図１０】断層画像を２つの群に分けたときの一方の群に対応する断層画像マスクを他方の群のマスク処理にも用いる場合の説明図である。
【図１１】被写体に対して異なる照射角度で照射された放射線の照射範囲の各々が重なる領域を説明する説明図である。
【図１２】被写体にコーンビームの放射線を照射して得られた放射線画像と断層画像とのサイズ差を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態は本発明を限定するものではない。
【００３１】
図１〜図３に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１０は、被験者Ｗが立った立位状態において、当該被験者Ｗの乳房Ｎ、を放射線（例えば、Ｘ線）により撮影する装置であり、例えば、マンモグラフィと称される。なお、以下では、撮影の際に放射線画像撮影装置１０に被験者Ｗが対面した場合の被験者Ｗに近い手前側を放射線画像撮影装置１０の装置前方側とし、放射線画像撮影装置１０に被験者Ｗが対面した場合の被験者Ｗから離れた奥側を放射線画像撮影装置１０の装置後方側とし、放射線画像撮影装置１０に被験者Ｗが対面した場合の被験者Ｗの左右方向を放射線画像撮影装置１０の装置左右方向として説明する（図１〜図３の各矢印参照）。
【００３２】
また、放射線画像撮影装置１０の撮影対象は、乳房Ｎに限られず、例えば、身体の他の部位、物体であってもよい。また、放射線画像撮影装置１０としては、被験者Ｗがイス（車イスを含む）等に座った座位状態において、その被験者Ｗの乳房Ｎを撮影する装置であってもよく、少なくとも被験者Ｗの上半身が立位した状態でその被験者Ｗの乳房Ｎが左右別個に撮影可能な装置であればよい。
【００３３】
放射線画像撮影装置１０は、図１に示すように、装置前方側に設けられた側面視略Ｃ字状の測定部１２と、測定部１２を装置後方側から支える基台部１４と、を備えている。
【００３４】
測定部１２は、立位状態にある被験者Ｗの乳房Ｎと当接する平面状の撮影面２０が形成された撮影台２２と、乳房Ｎを撮影台２２の撮影面２０との間で圧迫するための圧迫板２６と、撮影台２２及び圧迫板２６を支持する保持部２８と、を備えて構成されている。なお、圧迫板２６には、放射線を透過する部材が用いられる。
【００３５】
また、測定部１２は、管球などの放射線源３０（図４参照）が設けられ、放射線源３０から撮影面２０に向けて検査用の放射線を照射する放射線照射部２４と、保持部２８とは分離され放射線照射部２４を支持する支持部２９とを備えている。
【００３６】
測定部１２には、基台部１４に回動可能に支えられている回動軸１６が設けられている。回動軸１６は、支持部２９に対して固定されており、回動軸１６と支持部２９は一体に回動するようになっている。
【００３７】
保持部２８に対しては、回動軸１６が連結されて一体に回動する状態と、回動軸１６が分離されて空転する状態とに切り替え可能とされている。具体的には、回動軸１６及び保持部２８にそれぞれギアが設けられ、このギア同士の噛合状態・非噛合状態を切替えるようになっている。
【００３８】
なお、回動軸１６の回動力の伝達・非伝達の切り替えは、種々の機械要素を用いることができる。
【００３９】
保持部２８は、撮影面２０と放射線照射部２４とが所定間隔離れるように撮影台２２と放射線照射部２４とを支持すると共に、圧迫板２６と撮影面２０との間隔が可変であるように圧迫板２６をスライド移動可能に保持している。
【００４０】
乳房Ｎが当接する撮影面２０は、放射線透過性や強度の観点から、例えば、カーボンで形成されている。撮影台２２の内部には、乳房Ｎ及び撮影面２０を通過した放射線が照射され、その放射線を検出する放射線検出器４２が配置されている。放射線検出器４２が検出した放射線が可視化されて放射線画像が生成される。
【００４１】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１０は、少なくとも、被写体としての乳房Ｎに対して、複数の方向から放射線を照射して撮影を行うことができる装置とされている。図２、図３は、それぞれ、当該撮影時における放射線画像撮影装置１０の姿勢、当該撮影時における放射線照射部２４の位置を示している。図２及び図３に示すように、当該撮影は、放射線照射部２４を支持すると共に、保持部２８を介して撮影台２２を支持する支持部２９を傾けて撮影を行うものである。
【００４２】
放射線撮影装置１０では、図３に示すように、乳房Ｎに対して複数の方向から放射線を照射して撮影（トモシンセシス撮影）を行う場合、保持部２８に対して回動軸１６が空転して撮影台２２と圧迫板２６が動かず、支持部２９が回動することにより放射線照射部２４のみが円弧状に移動する。なお、本実施の形態では、図３に示すように角度αから所定角度θずつ撮影位置を移動させて、放射線照射部２４の位置がＰ１〜Ｐｎのｎ箇所で撮影が行われる。
【００４３】
また、本実施の形態の放射線画像撮影装置１０では、乳房Ｎに対して、ＣＣ（Cranio & Caudal：頭尾方向)撮影とＭＬＯ（Mediolateral-Oblique：内外斜位方向）撮影との両者を行うことができる装置とされている。なお、ＣＣ撮影時においては、撮影面２０が上方を向いた状態に保持部２８の姿勢が調整されると共に、放射線照射部２４が撮影面２０に対して上方に位置する状態に保持部２８の姿勢が調整される。これにより、立位状態の被験者Ｗの頭側から足側に向かって、放射線照射部２４から乳房Ｎへ放射線が照射されて、ＣＣ撮影がなされる。また、ＭＬＯ撮影時では、一般的に、ＣＣ撮影時に比べて撮影台２２を４５°以上９０°未満回転させた状態に保持部２８の姿勢が調整され、撮影台２２の装置前方側の側壁角部２２Ａに被験者Ｗの腋窩をあてるようにポジショニングされる。これにより、被験者Ｗの胴体の軸中心側から外側へ向かって、放射線照射部２４から乳房Ｎへ放射線が照射されて、ＭＬＯ撮影がなされる。
【００４４】
なお、撮影台２２の装置前方側の面には、撮影時において、被験者Ｗの乳房Ｎよりも下方の胸部分を当接させる胸壁面２５が形成されている。胸壁面２５は平面状とされている。
【００４５】
図４には、本実施の形態の放射線画像撮影システム５の構成の一例のブロック図を示す。
【００４６】
本実施の形態の放射線画像撮影システム５は、放射線画像撮影装置１０、画像処理装置５０、及び表示装置８０を備えて構成されている。
【００４７】
放射線画像撮影装置１０は、放射線照射部２４、放射線検出器４２、操作パネル４４、撮影装置制御部４６、及び通信Ｉ／Ｆ部４８を含んで構成されている。
【００４８】
撮影装置制御部４６は、放射線画像撮影装置１０全体の動作を制御する機能を有するものであり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)６０、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)を含むメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部を備えて構成されている。また、撮影装置制御部４６は、放射線照射部２４、放射線検出器４２、操作パネル４４、及び通信Ｉ／Ｆ部４８と接続されている。
【００４９】
撮影装置制御部４６は、操作パネル４４（曝射スイッチ）によりオペレータから照射指示を受け付けると、指定された曝射条件に基づいて設定された撮影メニュー（詳細後述）に従って、放射線照射部２４に設けられた放射線源３０から撮影面２０に対して放射線を照射させる。なお、本実施形態において、放射線源３０は、コーンビームの放射線（例えば、円錐状のＸ線ビーム）を照射する。
【００５０】
放射線検出器４２は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を出力するものであり、例えば、放射線感応層を配置し、放射線をデジタルデータに変換して出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)として構成されている。放射線検出器４２は、放射線が照射されると、放射線画像を示す画像情報を撮影装置制御部４６へ出力する。本実施の形態では、放射線検出器４２によって、乳房Ｎを透過した放射線の照射を受けて放射線画像を示す画像情報が得られる。
【００５１】
操作パネル４４は、曝射条件や姿勢情報等の各種の操作情報、各種の操作指示等が設定される機能を有するものである。
【００５２】
操作パネル４４で設定される曝射条件には、管電圧、管電流、照射時間、及び姿勢情報等の情報等が含まれている。操作パネル４４で指定される姿勢情報には、乳房Ｎに対して複数の方向から撮影を行う場合の撮影位置（撮影姿勢、角度）を表す情報等が含まれている。
【００５３】
なお、これらの曝射条件、姿勢情報等の各種の操作情報及び各種の操作指示等は、操作パネル４４によりオペレータが設定するようにしてもよいし、他の制御装置（ＲＩＳ：Radiology Information System、放射線情報システム、放射線を用いた、診療、診断等の情報の管理を行うシステム）等から得るようにしてもよいし、予め記憶部に記憶させておいてもよい。
【００５４】
操作パネル４４から各種情報が設定されると、撮影装置制御部４６は、設定された各種情報に基づいて設定された撮影メニューに従って、放射線照射部２４から放射線を被験者Ｗの撮影部位（乳房Ｎ）に照射させて放射線画像の撮影を実行する。撮影装置制御部４６は、乳房Ｎに対して複数の方向から放射線を照射して撮影を行う場合には、撮影面２０が上方を向いた状態に保持部２８の姿勢を調整すると共に放射線照射部２４が撮影面２０に対して上方に位置する状態に支持部２９の姿勢を調整する。そして、撮影装置制御部４６は、図３に示すように、支持部２９を回動させて放射線照射部２４を円弧状に角度αから角度θずつ移動させて撮影条件に基づいて放射線照射部２４に設けられた放射線源３０から撮影面２０に対して異なる角度で個別に放射線を照射させる。これによりｎ枚の放射線画像が得られる。
【００５５】
通信Ｉ／Ｆ部４８は、放射線画像撮影装置１０と、画像処理装置５０と、の間で撮影された放射線画像や各種情報等をネットワーク４９を介して送受信するための機能を有する通信インターフェイスである。
【００５６】
画像処理装置５０は、放射線画像撮影装置１０から取得した放射線画像から再構成した断層画像を生成する機能を有しており、腫瘤等の関心物を、医師等が観察するための画像処理を放射線画像に対して行う機能を有している。なお、以下では、医師等、撮影された放射線画像や生成された断層画像の観察や腫瘍等の診断等を行う者をユーザとい、放射線画像撮影装置１０においてトモシンセシス撮影により放射線検出器４２が放射線を検出することで得られた放射線画像を「投影画像」と呼称する。
【００５７】
画像処理装置５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、ＨＤＤ５８、通信Ｉ／Ｆ部６０、画像表示指示部６２、指示受付部６４、断層画像生成部６６、投影画像マスク生成部６８、断層画像マスク生成部７０、マスク処理部７２、及び記憶部７４を備えて構成されている。これらは、コントロールバスやデータバス等のバス７５を介して互いに情報等の授受が可能に接続されている。
【００５８】
ＣＰＵ５２は、画像処理装置５０全体の制御等を行うものであり、具体的には、ＲＯＭ５４に格納されているプログラム５５を実行することにより制御を行っている。なお、本実施の形態では、プログラム５５は、予め格納されている構成としているがこれに限らず、プログラム５５をＣＤ−ＲＯＭやリムーバブルディスク等の記録媒体等に記憶しておき記録媒体からＲＯＭ５４等にインストールするようにしてもよいし、インターネット等の通信回線を介して外部装置からＲＯＭ５４等にインストールするようにしてもよい。ＲＡＭ５６は、ＣＰＵ５２でプログラム５５を実行する際の作業用の領域を確保するものである。ＨＤＤ５８は、各種データを記憶して保持するものである。
【００５９】
通信Ｉ／Ｆ部６０は、画像処理装置５０と、放射線画像撮影装置１０と、の間で撮影された放射線画像や各種情報等をネットワーク４９を介して送受信するための機能を有する通信インターフェイスである。
【００６０】
画像表示指示部６２は、放射線画像を表示させるように表示装置８０のディスプレイ８２に指示する機能を有するものである。
【００６１】
本実施の形態の表示装置８０は、撮影された放射線画像の表示を行う機能を有するものであり、放射線画像が表示されるディスプレイ８２及び指示入力部８４を備えて構成されている。また、指示入力部８４は、腫瘤等の関心物を観察したいユーザ（例えば、医師等）が放射線画像の表示に関する指示を入力するための機能を有するものであり、例えば、タッチディスプレイや、キーボード、及びマウス等が挙げられる。
【００６２】
指示受付部６４は、表示装置８０の指示入力部８４により入力されたユーザからの指示を受け付ける機能を有するものである。
【００６３】
断層画像生成部６６は、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像を取得し、取得した複数の投影画像から被写体の断層画像を再構成して、所定のスライス間隔で撮影面２０に平行な断層画像を生成する機能を有する。なお、本実施の形態では、「平行」としているが、略平行も含むものとする。
【００６４】
断層画像生成部６６は、放射線源３０をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐｎの位置に移動して撮影された複数の投影画像から所定のスライス間隔で断層画像を生成する。なお、放射線源３０が放射線を照射する角度によって、関心物が放射線画像上に投影される位置が異なる。そこで、断層画像生成部６６は、放射線画像撮影装置１０から当該放射線画像を撮影した際の撮影条件を取得し、当該撮影条件に含まれる放射線の照射角度に基づいて、複数の放射線画像間における関心物の移動量を算出して、シフト加算法等、公知の再構成方法に基づいて断層画像の再構成を行う。シフト加算法は、対象部分が強調され周辺部分がぼけるように投影画像をシフトして加算する公知の方法である。
【００６５】
なお、再構成処理方法としては、シフト加算法の外、従来公知のＣＴ再構成法を用いることができる。例えば、ＣＴ再構成法の代表的な手法であるＦＢＰ法（Filtered Back Projection法）を用いることができる。ＦＢＰ法は、断層撮影の平行平面式断層走査をコーンビームＣＴ走査の一部として捉え、フィルタ逆投影法を拡張した再構成手法である。投影画像を逆投影（加算処理）しただけででは周辺部分にノイズ（ぼけ）が生じるため、ＦＢＰ法では投影画像にフィルタをかけた後に逆投影して本来の対象に近い像を得るようにしている。更にまた、特開２０１１−１２５６９８号公報に記載の、反復再構成法を用いることもできる。この反復再構成法もＣＴ用の再構成法ではあるが、ＦＢＰ法と同様に、トモシンセシス撮影時の再構成にも適用できる。
【００６６】
投影画像マスク生成部６８は、上記複数の位置で撮影された複数の投影画像のマスク画像（以下、投影画像マスクという）の各々を生成する。ここで、投影画像マスクとは、図５の模式図に示すように、投影画像において被写体が含まれる被写体領域（本実施形態では乳房Ｎを含む部分）と被写体が含まれない直接線領域とを分離するための画像であって、例えば、被写体領域の画素値を０とし、直接線領域の画素値を１とする等、二値の画像情報として表わすことができる。また、投影画像マスクを、被写体領域の画素値を１とし、直接線領域の画素値を０とする二値の画像情報として表わしてもよい。また、投影画像マスクの生成方法であるが、投影画像マスク生成部６８は、例えば、閾値を用いてＰＰＶ(Pixel Padding Value)処理を施し、投影画像マスクを生成することができる。また、特許文献１（特開２００９−２９７３９３号公報）等に記載の公知技術を用いてもよい。また、特開平６−２５１１４９号公報に記載の技術を用いて投影画像を輪郭領域（被写体領域）と背景領域（直接線領域）とにクラスタリングして投影画像マスクを生成してもよい。更に又、特開２００４−２８３２８１号公報に記載の技術を用いて、複数の画素間の輝度の変化に対応する輪郭データを得て二値化することで被写体のエッジを抽出し、これにより投影画像マスクを生成してもよい。
【００６７】
なお、以上例示した方法は、トモシンセシス撮影用の手法というより、通常の２次元撮影（放射線源３０を移動させないで固定位置から放射線を被写体に照射して撮影する通常の撮影）で得られた放射線画像の被写体抽出に使用される方法として知られている。トモシンセシス撮影における線量は、２次元撮影時の線量に比べて低いため、トモシンセシス撮影により得られた投影画像が２次元撮影で得られた放射線画像と全く同じ種類の画像であるとはいえないが、特徴的には同じであるため、２次元撮影で得られた放射線画像に使用される方法を、トモシンセシス撮影で得られた投影画像の処理に用いることに何ら問題は無い。
【００６８】
断層画像マスク生成部７０は、断層画像のマスク画像（以下、断層画像マスクという）を生成する。断層画像マスクとは、投影画像マスクと同様に、断層画像において被写体領域と直接線領域とを分離するための画像であって、例えば、被写体領域の画素値を１とし、直接線領域の画素値を０とする等、二値の画像情報として表わすことができる。本実施形態では、マスク処理部７２において断層画像マスクを適用して直接線領域をマスクするマスク処理を実施するため、断層画像マスクを、直接線領域をマスクするためのマスク画像として生成することもできる。
【００６９】
本実施の形態では、断層画像マスク生成部７０は、投影画像マスク生成部６８により生成された投影画像マスクから再構成して、各断層画像に対応する断層画像マスクの各々を生成する。例えば、投影画像から断層画像を生成するときに用いられる公知の再構成処理方法を、断層画像マスクの生成にも適用して生成する。例えば、シフト加算法を用いてもよいし、ＦＢＰ法を用いてもよいし、反復再構成法を用いてもよい。なお、断層画像マスク生成部７０は、断層画像生成部６６において生成された複数の断層画像の各々に対応した複数の断層画像マスクを生成する。
【００７０】
マスク処理部７２は、断層画像マスク生成部７０で生成された断層画像マスクを、断層画像生成部６６で生成された断層画像に適用して、断層画像の直接線領域をマスクする（例えば、所定の画素値、例えば黒で塗りつぶす）マスク処理を施す。ＣＰＵ５２は、マスク処理部７２においてマスクされた断層画像の画像情報を画像表示指示部６２に出力し、表示装置８０のディスプレイ８２に表示することができる。或いは、マスク処理部７２は、ＣＰＵ５２を介さずに直接画像表示指示部６２にマスクした断層画像の画像情報を出力することもできる。
【００７１】
なお、断層画像生成部６６、投影画像マスク生成部６８、断層画像マスク生成部７０、及びマスク処理部７２の各々は、ハードウェア、例えば、一般的な電子回路や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、或いはFPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されたハードウェア等、により実現することができる。
【００７２】
記憶部７４は、放射線画像撮影装置１０で撮影した投影画像、断層画像、投影画像マスク、及び断層画像マスクの各々を表わす画像情報等を記憶する機能を有するものであり、例えば、ハードディスク等の大容量記憶装置である。また、本実施の形態では、記憶部７４には、放射線画像撮影装置１０で放射線画像の撮影を行った際の撮影条件（放射線の照射角度等）も記憶されている。
【００７３】
次に、本実施の形態の放射線画像撮影システム５の作用について図面を参照して説明する。
【００７４】
放射線画像の撮影を行う場合、放射線画像撮影装置１０は、撮影メニューが設定されると、撮影メニューに従って撮影が実行される。
【００７５】
放射線撮影装置１０は、乳房Ｎに対して複数の方向から放射線を照射して撮影を行う撮影指示が入力された場合、図２に示すように、撮影面２０が上方を向いた状態に保持部２８の姿勢を調整すると共に放射線照射部２４が撮影面２０に対して上方に位置する状態に支持部２９の姿勢を調整する。
【００７６】
被験者Ｗは、放射線画像撮影装置１０の撮影面２０に乳房Ｎを当接させる。放射線画像撮影装置１０は、この状態でオペレータから操作パネル４４に対して圧迫開始の操作指示が行われると、圧迫板２６が撮影面２０に向けて移動する。
【００７７】
本実施形態に係る放射線撮影装置１０は、この状態で操作パネル４４に、乳房Ｎに対して複数の方向から放射線を照射して撮影を行う撮影指示が入力された場合、図３に示すように、支持部２９のみを回動させて放射線照射部２４を円弧状に角度αから所定角度θずつ移動させ、放射線照射部２４の位置がＰ１〜Ｐｎのｎ箇所で各々撮影条件に基づいた放射線の照射を行う。放射線照射部２４から個別に照射された放射線は、それぞれ乳房Ｎを透過した後に放射線検出器４２に到達する。
【００７８】
放射線検出器４２は、放射線が照射されると、照射された放射線による投影画像を示す画像情報をそれぞれ撮像装置制御部４６へ出力する。上記のように、放射線照射部２４の位置がＰ１〜Ｐｎのｎ箇所で放射線の照射が行われた場合には、ｎ枚の投影画像の画像情報を撮影装置制御部４６へ出力することとなる。
【００７９】
撮影装置制御部４６は、入力された各画像情報を画像処理装置５０へ出力する。なお、上記のように、放射線照射部２４の位置がＰ１〜Ｐｎのｎ箇所で放射線の照射が行われた場合には、撮影装置制御部４６のＣＰＵは、ｎ枚の投影画像の画像情報を画像処理装置５０へ出力する。
【００８０】
画像処理装置５０は、放射線画像撮影装置１０から取得したｎ枚の投影画像から断層画像を再構成し、別途生成した断層画像マスクを断層画像に適用してマスク処理を行ない、マスク処理後の断層画像を表示装置８０に表示させる断層画像出力処理を行う。
【００８１】
図６に、本実施の形態の画像処理装置５０において実行される、断層画像出力処理の流れの一例のフローチャートを示す。なお、本処理は、ＲＯＭ５４に格納されている制御プログラム５５がＣＰＵ５２で処理されることにより実行される。
【００８２】
ステップ１００において、ＣＰＵ５２は、放射線画像撮影装置１０から複数の（ここではｎ枚の）投影画像の画像情報を取得する。
【００８３】
ステップ１０２において、ＣＰＵ５２は、断層画像生成部６６を制御して、複数の投影画像から断層画像を再構成させる。
【００８４】
ステップ１０４において、ＣＰＵ５２は、投影画像マスク生成部６８を制御して、各投影画像の投影画像マスクを生成させる。
【００８５】
ステップ１０６において、ＣＰＵ５２は、断層画像マスク生成部７０を制御して、上記生成した投影画像マスクから断層画像マスクを再構成させ、上記再構成して生成した断層画像の各々に対応した断層画像マスクの各々を生成させる。
【００８６】
ステップ１０８において、ＣＰＵ５２は、マスク処理部７２を制御して、上記生成した断層画像マスクを、対応する断層画像に提供してマスク処理を行わせ、マスク処理された断層画像を生成させる。
【００８７】
ステップ１１０において、ＣＰＵ５２は、マスク処理された断層画像の画像情報を画像表示指示部６２に出力し、ディスプレイ８２に表示させる。
【００８８】
なお、ステップ１０２の処理と、ステップ１０４及びステップ１０６の処理とは、並列に行われるようにしてもよいし、ステップ１０２の処理の後に、ステップ１０４及びステップ１０６の処理が行われるようにしてもよいし、ステップ１０４及びステップ１０６の処理の後にステップ１０２の処理が行われるようにしてもよい。
【００８９】
図７Ａに、断層画像マスクの適用前の断層画像の一例を示し、図７Ｂに、断層画像マスクの適用後の（すなわちマスク処理後の）断層画像の一例を示す。このように、断層画像の直接線領域をマスクすることができるため、断層画像を表示したときの眩しさを低減でき、また被写体（関心物）も見やすくなる。
【００９０】
なお、断層画像に対して、強調処理、ノイズ除去処理、圧縮処理、或いは階調変換処理等のように、断層画像に断層画像マスクを適用するマスク処理以外の画像処理を行う場合には、図８のステップ１０３に示すように、ステップ１０８のマスク処理の前に行うことが好ましい。
【００９１】
これは、断層画像に対してマスク処理を実施すると、マスクされた部分とそれ以外の部分との境界部分に急峻なエッジが発生し、この状態で上記例示した画像処理を行うと、断層画像にアーチファクトが発生する可能性があるためである。
【００９２】
以上、説明したように本実施の形態の放射線画像撮影システム５では、放射線画像撮影装置１０が、被験者Ｗの乳房Ｎに異なる方向から放射線を照射して、いわゆるトモシンセシス撮影により複数の投影画像を撮影する。画像処理装置５０は、撮影された複数の投影画像を取得して記憶部７４に記憶する。本実施の形態の画像処理装置５０は、複数の投影画像から複数の断層画像を再構成すると共に複数の投影画像マスクを生成し、記憶部７４に記憶する。更に、画像処理装置５０は、複数の投影画像マスクから各断層画像に対応した断層画像マスクを再構成して、記憶部７４に記憶する。そして、断層画像に断層画像マスクを適用してマスク処理を行う。
【００９３】
このように、投影画像から再構成された投影画像マスクを用いて断層画像マスクを再構成して断層画像に適用してマスク処理を行うため、断層画像に対するマスク処理を精度よく行うことができる。
【００９４】
なお、画像処理装置５０の作用は、上記に限定されない。
【００９５】
例えば、投影画像マスク生成部６８において生成した投影画像マスクを縮小し、断層画像マスク生成部７０において、縮小した投影画像マスクを用いて縮小版の断層画像マスクを再構成するようにしてもよい。記憶部２４には、縮小版の断層画像マスクの画像情報を記憶しておく。そして、マスク処理部７２において、縮小版の断層画像マスクを読出し、元のサイズに復元してから断層画像に適用してマスク処理する。
【００９６】
画像の再構成処理は、画像の各画素に対して線形な処理時間が必要となるため、縮小版の投影画像マスクから再構成を行うことにより、縮小しない等倍の投影画像マスクから再構成を行う場合に比べて高速に処理できる。また、断層画像マスクを記憶するために必要な記憶容量も削減できる。
【００９７】
また、投影画像マスクや断層画像マスクの画像情報を、図９Ａの模式図に示すように画素単位の画素値（ここでは０、１の二値を例示した）を配列した二次元状の情報（ビットマップデータ）として記憶しておくこともできるが、例えば、図９Ｂの模式図に示すように、ｘ−ｙ平面上の被写体領域或いは直接線領域の輪郭線上のｘ軸の座標値x1〜x13を、ｙ軸の座標値1〜13の順に配列した一次元状の情報として記憶しておくこともできる。このように、各マスクを一次元状の情報として記憶することにより、必要な記憶容量を削減でき、画像情報の書込や読出にかかる時間も短縮され、処理が高速化する。特に断層画像は、投影画像に比べて数が多いため、断層画像に対応する断層画像マスクの各々を一次元状の形式で記憶しておくことにより、断層画像マスクの記憶に必要な記憶容量が大幅に削減される。
【００９８】
更に又、投影画像マスクや断層画像マスクの被写体領域又は直接線領域の輪郭線を表わした関数を生成して、関数形式で各マスクを記憶しておくようにしてもよい。より具体的には、投影画像マスクや断層画像マスクに対して、例えば、関数モデルの最小二乗フィッティング（最小二乗法による関数近似）を行うことで、関数モデルの各パラメータの値を求め、各マスクを表わす関数を生成することができる。このように関数形式で各マスクを記憶しておくことによっても、必要な記憶容量を削減できる。
【００９９】
なお、投影画像マスクを一次元状の形式或いは関数形式で記憶した場合、断層画像マスク生成部７０が断層画像マスクを生成する際に、二次元状の画像情報に展開して再構成に用いることができる。また、断層画像マスクを一次元状の形式或いは関数形式で記憶した場合、マスク処理部７２によりマスク処理を行う場合に、二次元状の画像情報に展開してマスク処理に用いることができる。
【０１００】
また、断層画像マスク生成部７０は、全ての断層画像に対応する断層画像マスクを生成する代わりに、断層画像生成部６６で生成された複数の断層画像を、図１０に示すように、放射線源３０側の第１断層画像群と、放射線検出器４２側の第２断層画像群とに分けたときの、第１断層画像群の断層画像に対応する断層画像マスクのみを生成してもよい。このとき、第２断層画像群に含まれる断層画像の数を、第１断層画像群に含まれる断層画像の数と同数となるように分割してもよい。
【０１０１】
マスク処理部７２は、第１断層画像群の断層画像に対応する断層画像マスクを用いて、第１断層画像群及び第２断層画像群の双方の群の断層画像の各々にマスク処理を実施する。
【０１０２】
具体的には、マスク処理部７２は、第１断層画像群の各断層画像に対しては、断層画像マスク生成部７０により生成された複数の断層画像マスクを、対応する断層画像マスクをその対応順序を変えずに適用してマスク処理を施す。また、第２断層画像群に対してマスク処理を行う場合には、第２断層画像群に対する複数の断層画像マスクの対応順序を、第１断層画像群に対する複数の断層画像マスクの対応順序と逆にして各断層画像マスクを適用し、マスク処理を行う。
【０１０３】
例えば、複数の断層画像が６枚生成されたとして、該６枚の断層画像を、放射線源３０に近い側の断層画像から順にＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６と呼称する。そして、を、放射線源３０側のＤ１、Ｄ２、Ｄ３が第１断層画像群の断層画像として分割され、放射線検出器４２側のＤ４、Ｄ５、Ｄ６が第２断層画像群の断層画像として分割される。一方、断層画像マスク生成部７０は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に対応する断層画像マスクＭ１、Ｍ２、Ｍ３を生成する。マスク処理部７２は、第１断層画像群のＤ１、Ｄ２、Ｄ３に対してマスク処理する場合には、断層画像マスクＭ１、Ｍ２、Ｍ３を対応順序を変えずに適用して実施する。すなわち、Ｄ１に対してＭ１を適用し、Ｄ２に対してＭ２を適用し、Ｄ３に対してＭ３を適用してマスク処理を実施する。また、マスク処理部７２は、第２断層画像群のＤ４、Ｄ５、Ｄ６に対してマスク処理する場合には、第２断層画像群Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６に対する断層画像マスクＭ１、Ｍ２、Ｍ３の対応順序を、第１断層画像群に対する対応順序と逆にして適用する。すなわち、Ｄ４に対してＭ６を適用し、Ｄ５に対してＭ２を適用し、Ｄ６に対してＭ１を適用してマスク処理を実施する。
【０１０４】
図１０に示すように、放射線は放射線源３０から照射されるため、放射線源３０側の方が密度高く放射線が照射されることとなる。従って、第２断層画像群に比べて第１断層画像群の方が、より実際の状態が反映されているといえる。そこで、上記説明したように、第１断層画像群の断層画像マスクを第２断層画像群の断層画像マスクとしても用いることで、効率的且つ精度高くマスク処理を行うことができる。
【０１０５】
更に又、断層画像マスク生成部７０は、断層画像マスクを生成する際に、全ての領域について再構成処理を実施しなくてもよい。すなわち、断層画像マスクの全領域のうち一部の領域を投影画像マスクから再構成して生成するようにしてもよい。
【０１０６】
より具体的には、例えば、図１１の模式図に示すように、異なる方向から照射された放射線の照射範囲の各々が重なる領域のみを対象として再構成処理を実施するようにしてもよい。これは、放射線の照射範囲が重ならない領域は、再構成処理を行わなくても被写体領域外の直接線領域であると判断できるためである。断層画像マスク生成部７０は、撮影条件に基づいて放射線の照射範囲が重なる領域及び重ならない領域を判定し、照射範囲が重なる領域のみを対象として再構成処理を実施して、各断層画像の断層画像マスクを生成する。照射範囲が重ならない領域については、直接線領域として処理する。これにより、断層画像マスクの生成処理が高速化される。
【０１０７】
更に又、シフト加算法やＦＢＰ法等の一般的な再構成方法では、複数の画像を加算して再構成を行うが、断層画像マスク生成部７０は、投影画像マスクを再構成して断層画像マスクを生成する際、通常の断層画像の再構成と同様に投影画像マスクを単純に加算して加算した投影画像マスクの枚数で除算して断層画像マスクを再構成するのではなく、以下に説明する方法で再構成してもよい。
【０１０８】
例えば、複数の投影画像マスクを重ね合せた状態で、複数の投影画像マスクが被写体領域である部分を被写体領域とし、複数の投影画像マスクの少なくとも１つの投影画像マスクが直接線領域である部分を直接線領域として演算して断層画像マスクの再構成を行なう。これは、各投影画像マスクの被写体領域を０で表わし、直接線領域を１で表わしたときの論理和演算に等しい。ただし、被写体領域及び直接線領域をどの数値で表現するかは特に限定されず、各投影画像マスクの被写体領域を１で表わし、直接線領域を０で表わすようにしてもよい。この場合であっても、複数の投影画像マスクが被写体領域である部分を被写体領域とし、複数の投影画像マスクの少なくとも１つの投影画像マスクが直接線領域である部分を直接線領域として演算すればよい。この方法で再構成を行なう場合、除算は不要である。
【０１０９】
このように処理することにより、全ての画素値を単純に加算して断層画像マスクを再構成して生成する場合に比べて、断層画像マスクの生成処理が高速化される。
【０１１０】
更に又、上記実施の形態では、公知の再構成手法を用いて投影画像マスクから断層画像マスクを再構成することにより、断層画像マスクを生成する例について説明したが、これ以外にも、以下に説明する方法で断層画像マスクを生成することができる。
【０１１１】
例えば、放射線を被写体（放射線検出器４２の検出面）に対して垂直方向から照射して得られた投影画像に基づいて生成された投影画像マスクを用い、該投影画像マスクの被写体領域のサイズが、別途生成される断層画像の各々に対応したサイズとなるように被写体領域を各断層画像に対応して拡大或いは縮小し、拡大或いは縮小後の被写体領域以外の領域を直接線領域として、断層画像マスクの各々を生成する。断層画像マスクを生成する際の拡大率或いは縮小率は、コーン角、被写体の種類、或いはスライス間隔等に応じて、断層画像マスクの深さ方向（放射線検出器４２の検出面に対して垂直方向）における位置毎に予め設定しておくことができる。なお、被写体（本実施形態では乳房Ｎ）の形状は、単純な円形或いは楕円形でない場合も多く、拡大縮小するだけでは被写体領域の形状及び直接線領域の形状が実際と若干異なることがあるが、投影画像マスクから再構成処理して断層画像マスクを生成する方法に比べて、高速に断層画像マスクを生成できる。
【０１１２】
又、投影画像マスクを用いずに断層画像マスクを生成するようにしてもよい。例えば、投影画像マスク生成部６８で投影画像マスクを生成する手法と同様に、断層画像生成部６６で生成された各断層画像を解析して断層画像マスクを生成することもできる。すなわち、断層画像マスク生成部７０は、断層画像に閾値を用いてＰＰＶ(Pixel Padding Value)処理を施し、断層画像マスクを生成することができる（例えば、閾値以下の領域を直接線領域とする等）。また、前述した特許文献１（特開２００９−２９７３９３号公報）等に記載の公知技術を用いてもよい。また、特開平６−２５１１４９号公報に記載の技術を用いて断層画像を輪郭領域（被写体領域）と背景領域（直接線領域）とにクラスタリングして断層画像マスクを生成してもよい。更に又、特開２００４−２８３２８１号公報に記載の技術を用いて、複数の画素間の輝度の変化に対応する輪郭データを得て二値化することで被写体のエッジを抽出し、これにより断層画像マスクを生成してもよい。
【０１１３】
なお、断層画像生成部６６により生成される断層画像の数は投影画像の数に比べて多いため、断層画像マスク生成部７０において、上記のように個々の断層画像を解析して断層画像マスクを生成すると時間がかかる。また、断層画像生成部６６により断層画像を再構成するときにアーチファクトが生じることがあるが、断層画像を解析して断層画像マスクを生成する場合、こうしたアーチファクトの影響を考慮した上で断層画像マスクを生成する必要があり、これにより解析に時間がかかることがある。しかしながら、この手法で生成した断層画像マスクを断層画像に適用することで、精度高くマスク処理を行うことができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、画像処理装置５０の記憶部７４に記憶されている投影画像から断層画像及び投影画像マスクを生成しているが、これに限らず、ネットワーク４９等を介して外部から受信した投影画像から断層画像及び投影画像マスクを生成するようにしてもよい。
【０１１５】
また、本実施の形態では、マンモグラフィにより撮影された投影画像の断層画像の生成に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の放射線画像撮影装置により撮影された投影画像の断層画像の生成に適用してもよい。
【０１１６】
また、トモシンセシス撮影に用いられる放射線は、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。
【０１１７】
その他、本実施の形態で説明した放射線画像撮影システム５、放射線画像撮影装置１０、画像処理装置５０、及び表示装置８０の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【０１１８】
また、本実施形態では、断層画像生成部６６、投影画像マスク生成部６８、断層画像マスク生成部７０、及びマスク処理部７２の各々を、ハードウェア（例えば、一般的な電子回路や、ASIC、或いはFPGA等により構成されたハードウェア）により実現する例について説明したが、ＣＰＵ５２がプログラムを実行することにより実現される機能としてもよい。
【０１１９】
また、本実施の形態で説明した断層画像出力処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２０】
５  放射線画像撮影システム
１０  放射線画像撮影装置
４２  放射線検出器
５０  画像処理装置
６２  画像表示指示部
６４  指示受付部
６６  断層画像生成部
６８  投影画像マスク生成部
７０  断層画像マスク生成部
７２  マスク処理部
７４  記憶部
８０  表示装置
Ｎ  乳房
【図１】
2014068883.tif 000003
【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８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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