(57)【要約】【課題】最適多重エネルギＸ線映像を取得する装置及び方法を提供する。【解決手段】Ｘ線を生成して照射するＸ線ソース、前記照射されるＸ線が撮影対象体を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得するエネルギ識別検出器、及び撮影対象体の特性に応じて最適多重エネルギＸ線撮像パラメータを生成し、前記生成された最適多重エネルギＸ線パラメータに基づいて前記Ｘ線ソース及び前記エネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御する多重エネルギＸ線処理部を備える。【選択図】      図１
2014083443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を生成して照射するＸ線ソースと、
前記照射されるＸ線が撮影対象体を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得するエネルギ識別検出器と、
撮影対象体の特性に応じて最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成し、前記生成された最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいて前記Ｘ線ソース及び前記エネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御する多重エネルギＸ線処理部と、
を備えることを特徴とする多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項２】
前記撮影対象体の特性は、前記撮影対象体の厚さ、前記撮影対象体に投与された造影剤の種類、前記造影剤の投与量、前記撮影対象体の密度のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項３】
前記多重エネルギＸ線処理部は、
最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するために必要な情報を収集する情報収集部と、
前記収集された情報を用いて最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定するパラメータ選定部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項４】
前記選定された多重エネルギＸ線撮影パラメータから抽出されたソースパラメータに基づいて前記Ｘ線ソースを制御するＸ線ソース制御部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項５】
前記ソースパラメータは、アノードターゲット材料の種類、管電圧、管電流、及び露出時間のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項６】
前記選定された多重エネルギＸ線撮影パラメータから抽出された検出器パラメータに基づいて前記エネルギ識別検出器を制御するエネルギ識別検出器制御部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項７】
前記検出器パラメータは、境界値及び境界オフセットテーブルのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項８】
前記多重エネルギＸ線処理部は、システムモデリング及びシミュレーションによって収集されたパラメータによる最終映像の画質を判断し、前記最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定する多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部を備えることを特徴とする請求項１に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項９】
前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、前記Ｘ線ソース、前記エネルギ識別検出器、及びファントムのうち少なくとも１つに関する情報を定義してモデリングを行うことを特徴とする請求項８に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項１０】
前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、アノードターゲット、フィルタ、及び管電圧によって変わるスペクトルの形を算出し、ｍＡｓ（ｍＡｘｓ）値によるドーズを算出して前記Ｘ線ソースのモデリングを行うことを特徴とする請求項９に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項１１】
前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、検出器境界スキャンを介して検出器応答を推定して前記エネルギ識別検出器のモデリングを行うことを特徴とする請求項９に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項１２】
前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、Ｘ線吸収特性が同一の組織等価物質に基づいて前記ファントムのモデリングを行うことを特徴とする請求項９に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項１３】
撮影対象体の特性に応じて最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するステップと、
前記生成された最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいてＸ線ソース及びエネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御するステップと、
を含むことを特徴とする多重エネルギＸ線映像取得方法。
【請求項１４】
前記最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータは、前記Ｘ線ソースの制御条件に関するソースパラメータと前記エネルギ識別検出器の制御条件に関する検出器パラメータのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の多重エネルギＸ線映像取得方法。
【請求項１５】
前記ソースパラメータは、アノードターゲット材料の種類、管電圧、管電流、及び露出時間のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の多重エネルギＸ線映像取得方法。
【請求項１６】
前記検出器パラメータは、境界値及び境界オフセットテーブルのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の多重エネルギＸ線映像取得方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至請求項１６のいずれか１項に記載の方法を実行するプログラムが記録されたコンピュータで読み出し可能な記録媒体。
【請求項１８】
Ｘ線を生成し、前記生成したＸ線を撮影対象体に照射するＸ線ソースと、
前記照射されるＸ線が撮影対象体を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得するＸ線エネルギ識別検出器と、
最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいて前記Ｘ線ソース及び前記エネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御するＸ線処理部と、
を備え、
前記最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータは、Ｘ線処理部でオブジェクトパラメータを決定し、前記決定されたオブジェクトパラメータを用いてＸ線ソースをモデリングし、ソースパラメータを用いてエネルギ識別検出器をモデリングし、最適のソースパラメータと最適の検出器パラメータを選定して生成されることを特徴とする多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項１９】
前記最適多重エネルギＸ線撮影パラメータは、
Ｘ線処理部において、
撮影対象体においてイメージ化される皮膚と同一のＸ線吸収特性を有するファントムに基づいてＸ線ソースとエネルギ識別検出器を繰り返してシミュレートし、
シミュレート結果に応じて生成されるイメージがセット品質パラメータの範囲内にあるか否かを決定し、
前記イメージがセット品質パラメータの範囲内にある場合、シミュレーション結果に応じて最適のソースパラメータと最適の検出器パラメータを選定して生成されることを特徴とする請求項１８に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【請求項２０】
前記オブジェクトパラメータは、少なくとも１つ以上の撮影対象体の厚さ、撮影対象体に注入される造影剤のタイプ、造影剤の投与量、撮影対象体の密度を含み、事前検査の間に決定されることを特徴とする請求項１８に記載の多重エネルギＸ線映像取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多重エネルギＸ線映像取得（以下、撮影ともいう）装置及び方法に係り、特に、例えば光子カウント検出器（Ｐｈｏｔｏｎ  Ｃｏｕｎｔｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、ＰＣＤ）を用いた多重エネルギＸ線（Ｍｕｌｔｉ−Ｅｎｅｒｇｙ  Ｘ−ｒａｙ、ＭＥＸ）撮影システムにおいて、可変可能な様々な撮影パラメータを最適化してオブジェクト（撮影対象体）の特性に合わせて最適化された映像を取得することによって、最終映像の画質を改善する多重エネルギＸ線映像取得装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線（Ｘ−ｒａｙ）は、病院で患者の医学的情報を得るなどの目的で様々な分野において幅広く用いられている。
【０００３】
Ｘ線を発生させるために使用される一般的なＸ線発生器は、陰極のフィラメントで生成された電子が陽極のターゲットにぶつかってＸ線を発生する構造を有する。このように発生したＸ線が被検査物に照射されれば、被検査物の材質や特性に応じて減衰され、被検査物を通過したＸ線が被写体の裏に設置された検出器に映像を形成する。
【０００４】
多くのＸ線撮影システムは、単一エネルギバンドを有するＸ線が被検査物を経由して検出される減衰特性を用いて映像を表示する。このようなＸ線撮影システムにおいて、被検査物を構成する物質の減衰特性が互いに異なる場合には品質の優れるイメージを取得できるが、物質の減衰特性が類似する場合にはイメージの品質が劣化する。
【０００５】
多重エネルギＸ線撮影システムは、２つ以上のエネルギバンドのＸ線映像を取得する。一般に、物質は互いに異なるエネルギバンドで互いに異なるＸ線の減衰特性を呈するので、このような特性を用いて物質別の映像分離が可能である。
【０００６】
即ち、多重エネルギＸ線撮影システムは、エネルギによって変わる人体構成物質の吸収特性の差を用いて物質間の対照（コントラスト）を増加させる技術である。従来の多重エネルギＸ線撮影技術は、次のように多重露出方式と単一露出方式という２種類の方式に分類される。
【０００７】
多重エネルギＸ線撮影システムでは既存の単一エネルギＸ線撮影システムと異なって、ソースパラメータ、例えば、管電圧、管電流、フィルタなどだけではなく、光子カウント検出器のエネルギ境界などの検出器パラメータを含むので、選定しなければならない撮影パラメータの数が多い。
【０００８】
また、撮影パラメータの選定によっては多重エネルギＸ線撮影によるオリジナル映像画質が変化し、映像のノイズによる最終処理された映像の画質劣化が深刻であるので、高画質映像取得のためには最適の撮影パラメータの選定が必須である。
【０００９】
従来における単一エネルギＸ線撮影システムにおける撮影パラメータの選定方式は自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＡＥＣ）と命名され、Ｘ線ソースの管電圧、管電流、露出時間などの撮影パラメータを選定する。
【００１０】
従来におけるデュアル又は多重エネルギＸ線撮影システムにおける撮影方式は、デュアル管電圧、デュアル露出、デュアルレイヤ、及びデュアルソース方式などのＸ線ソースのパラメータ選定方法に限定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、最終映像の画質が最適に改善された多重エネルギＸ線映像取得装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置は、Ｘ線を生成して照射するＸ線ソースと、前記照射されるＸ線が撮影対象体を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得するエネルギ識別検出器と、撮影対象体の特性に応じて最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成し、前記生成された最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいて前記Ｘ線ソース及び前記エネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御する多重エネルギＸ線処理部とを備える。
【００１３】
一実施形態に係る前記撮影対象体の特性は、前記撮影対象体の厚さ、前記撮影対象体に投与された造影剤の種類、前記造影剤の投与量、前記撮影対象体の密度のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１４】
一実施形態に係る前記多重エネルギＸ線処理部は、最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するために必要な情報を収集する情報収集部と、前記収集された情報を用いて最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定するパラメータ選定部とを備えてもよい。
【００１５】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置は、前記選定された多重エネルギＸ線撮影パラメータから抽出されたソースパラメータに基づいて前記Ｘ線ソースを制御するＸ線ソース制御部をさらに備えてもよい。
【００１６】
一実施形態に係る前記ソースパラメータは、アノードターゲット材料の種類、管電圧、管電流、及び露出時間のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１７】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置は、前記選定された多重エネルギＸ線撮影パラメータから抽出された検出器パラメータに基づいて前記エネルギ識別検出器を制御するエネルギ識別検出器制御部をさらに備えてもよい。
【００１８】
一実施形態に係る前記検出器パラメータは、境界値及び境界オフセットテーブルのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１９】
一実施形態に係る前記多重エネルギＸ線処理部は、システムモデリング及びシミュレーションによって収集されたパラメータによる最終映像の画質を判断し、前記最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定する多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部を備えてもよい。
【００２０】
一実施形態に係る前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、前記Ｘ線ソース、前記エネルギ識別検出器、及びファントムのうち少なくとも１つに関する情報を定義してモデリングを行ってもよい。
【００２１】
一実施形態に係る前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、アノードターゲット、フィルタ、及び管電圧によって変わるスペクトルの形を算出し、ｍＡｓ（ｍＡｘｓ）値によるドーズを算出して前記Ｘ線ソースのモデリングを行ってもよい。
【００２２】
一実施形態に係る前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、検出器境界スキャンを介して検出器応答を推定して前記エネルギ識別検出器のモデリングを行ってもよい。
【００２３】
一実施形態に係る前記多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部は、Ｘ線吸収特性が同一の組織等価物質に基づいて前記ファントムのモデリングを行ってもよい。
【００２４】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、撮影対象体の特性に応じて最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するステップと、前記生成された最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいてＸ線ソース及びエネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御するステップとを含む。
【００２５】
一実施形態に係る前記最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータは、前記Ｘ線ソースの制御条件に関するソースパラメータと前記エネルギ識別検出器の制御条件に関する検出器パラメータのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００２６】
一実施形態に係る前記ソースパラメータは、アノードターゲット材料の種類、管電圧、管電流、及び露出時間のうち少なくとも１つ含んでもよい。
【００２７】
一実施形態に係る前記検出器パラメータは、境界値及び境界オフセットテーブルのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００２８】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置は、Ｘ線を生成し、前記生成したＸ線を撮影対象体に照射するＸ線ソースと、前記照射されるＸ線が撮影対象体を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得するＸ線エネルギ識別検出器と、最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいて前記Ｘ線ソース及び前記エネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御するＸ線処理部とを備え、前記最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータは、Ｘ線処理部でオブジェクトパラメータを決定し、前記決定されたオブジェクトパラメータを用いてＸ線ソースをモデリングし、ソースパラメータを用いてエネルギ識別検出器をモデリングし、最適のソースパラメータと最適の検出器パラメータを選定して生成される。
【００２９】
一実施形態に係る前記最適多重エネルギＸ線撮影パラメータは、Ｘ線処理部において、撮影対象体においてイメージ化される皮膚と同一のＸ線吸収特性を有するファントムに基づいてＸ線ソースとエネルギ識別検出器を繰り返してシミュレートし、シミュレート結果に応じて生成されるイメージがセット品質パラメータの範囲内にあるか否かを決定し、前記イメージがセット品質パラメータの範囲内にある場合、シミュレーション結果に応じて最適のソースパラメータと最適の検出器パラメータを選定して生成されてもよい。
【００３０】
一実施形態に係る前記オブジェクトパラメータは、少なくとも１つ以上の撮影対象体の厚さ、撮影対象体に注入される造影剤のタイプ、造影剤の投与量、撮影対象体の密度を含み、事前検査の間に決定されてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、撮影対象体の特性に応じて最適化された多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するので、最終映像の画質が改善された最適多重エネルギＸ線映像取得装置及び方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置を説明するブロック図である。
【図２】一実施形態に係る情報収集部を具体的に説明するブロック図である。
【図３】一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像処理／格納／表示部を具体的に説明するブロック図である。
【図４】一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る好適な実施形態を、添付する図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
本発明の説明に当たり、関連する公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を却って曖昧にすると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。そして、本明細書で用いられる用語（ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ）は本発明の好適な実施形態を適切に表現するために用いられた用語であり、これはユーザ、運用者の意図又は本発明が属する分野の慣例などによって変わり得る。従って、本用語に対する定義は本明細書の全般にわたった内容に基づいて下されなければならない。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００３５】
図１は、一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置１００を説明するブロック図である。
【００３６】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置１００は、Ｘ線ソース１１０、コンプレッサー１２０、エネルギ識別検出器１３０、及び多重エネルギＸ線処理部１４０を備える。
【００３７】
Ｘ線ソース１１０は、Ｘ線を生成して撮影対象体に生成されたＸ線を照射する。
【００３８】
Ｘ線ソース１１０は、Ｘ線ソース制御部１４５によって選定される管電圧、管電流、アノードターゲット種類、フィルタ種類、又は、フィルタの厚さにより制御される。
【００３９】
コンプレッサー１２０は、様々な映像取得のために撮影対象体に選定された圧力を加える。本明細書では説明の便宜のために、撮影の対象体のうち乳房（ｂｒｅａｓｔ）を一例に挙げて説明する。
【００４０】
エネルギ識別検出器１３０は、照射されるＸ線が乳房を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得する。
【００４１】
一実施形態に係るエネルギ識別検出器１３０は、複数のエネルギ境界又はこれによって変わる境界オフセットテーブルを入力し、複数のエネルギ帯域の映像を取得する。
【００４２】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置１００は、可変可能な様々な撮影パラメータを最適化し、乳房の特性に合わせて最適化された映像を取得することによって最終映像の画質を改善する。
【００４３】
このために、一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置１００は多重エネルギＸ線処理部１４０を備える。
【００４４】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線処理部１４０は、撮影対象体の特性に応じて最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成する。また、一実施形態に係る多重エネルギＸ線処理部１４０は、生成された最適多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいてＸ線ソース及びエネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御する。
【００４５】
一例として、撮影対象体の特性は、撮影対象体の厚さ、撮影対象体に投与された造影剤の種類、造影剤の投与量、及び撮影対象体の密度などにより具体的に規定される。
【００４６】
即ち、一実施形態に係る多重エネルギＸ線処理部１４０は、Ｘ線ソース又はエネルギ識別検出器と関連する複数の撮影パラメータを最適化して取得される映像の画質を改善する。
【００４７】
そのために、一実施形態に係る多重エネルギＸ線処理部１４０は、情報収集部１４１、パラメータ選定部１４２、多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部（ＭＥＸ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）１４３、ユーザ入力部１４４、Ｘ線ソース制御部１４５、及びエネルギ識別検出器制御部１４６を備える。
【００４８】
具体的に、一実施形態に係る情報収集部１４１は、最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するために多重エネルギＸ線映像の取得過程で生成される必要な情報を収集する。
【００４９】
情報収集部１４１の動作については図２を参照して詳細に説明する。
【００５０】
図２は、一実施形態に係る情報収集部１４１を具体的に説明するブロック図である。
【００５１】
一実施形態に係る情報収集部１４１は、乳房厚さ推定部２１０、対照エージェント種類及び投与量推定部２２０、乳房密度推定部２３０、及びデータベース２４０を備える。
【００５２】
一実施形態に係る乳房厚さ推定部２１０は、コンプレッサー１２０の圧着程度を確認し、撮影対象体である乳房の厚さを推定する。
【００５３】
次に、一実施形態に係る対照エージェント種類及び投与量推定部２２０は乳房密度を用いる場合を備えて使用される対照エージェントの種類と投与量を予測する。
【００５４】
一実施形態に係る乳房密度推定部２３０は、プリショット分析（Ｐｒｅｓｈｏｔ  ａｎａｌｙｓｉｓ）によって乳房密度を推定する。
【００５５】
乳房密度及び乳房の厚さに関する情報は、最適の撮影パラメータの選定のために重要な情報である。
【００５６】
乳房密度及び乳房の厚さに関する情報は例えばデータベース２４０に記録され、乳房厚さ推定部２１０又は乳房密度推定部２３０は、以前に同じ患者から撮影したデータをデータベース２４０から抽出して活用する。
【００５７】
再び図１を参照すると、一実施形態に係るパラメータ選定部１４２は、予測された情報に基づいて乳房密度、乳房の厚さ、対照エージェントの投与有無、及び投与量に応じて最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定する。
【００５８】
即ち、一実施形態に係るパラメータ選定部１４２は、乳房の特性情報及びシステムモデル情報を取得し、これに基づいて最終映像の画質を極大化する最適のソースパラメータ又は検出器パラメータを選定する。
【００５９】
一実施形態に係るパラメータ選定部１４２は、選定された多重エネルギＸ線撮影パラメータをソースパラメータと検出器パラメータに分割し、ソースパラメータをＸ線ソース制御部１４５に送信し、検出器パラメータをエネルギ識別検出器制御部１４６に送信する。
【００６０】
ソースパラメータは、Ｘ線のエネルギ範囲とスペクトルの形を決定するパラメータである、アノードターゲット材料の種類、管電圧（ｋＶｐ）、ｘ−ｒａｙフィルタと被爆量、及び量子雑音を決定する管電流（ｍＡ）、及び露出時間（ｓ）を含む。
【００６１】
また、検出器パラメータとしては、各多重エネルギ映像のエネルギ範囲を定義するための境界（ｍＶ単位又はエネルギ単位）値、及び、入力した境界に適する正確なエネルギ映像を取得するために光子カウント検出器の境界をキャリブレーション（較正、ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）できる境界オフセットテーブルが含まれ得る。
【００６２】
ここで、境界オフセットテーブルは、入力境界値に応じて変化する値として予め決定してメモリに格納しておく。
【００６３】
また、ソース露出時間に合わせて検出器動作に必要な検出器露出の時間情報も送信される。
【００６４】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部１４３は、システムモデリング及びシミュレーションによって収集されたパラメータによる最終映像の画質を判断し、最適多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定する。
【００６５】
パラメータ選定部１４２により最適パラメータを選定するためには可能な限り全てのパラメータの組合せに対して最終結果の映像画質を予測しなければならない。しかし、全ての組合せに対して撮影することは撮影時間の制約及び装備寿命の短縮などの問題があるので、多重エネルギＸ線処理部１４０の多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部１４３を介して最終映像の画質を判断する。
【００６６】
システムモデリング＆シミュレーションのために、多重エネルギＸ線処理部１４０の多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部１４３は、まず多重エネルギＸ線システムの構成要素のＸ線ソース、エネルギ識別検出器、及びファントム（ｐｈａｎｔｏｍ）に関する情報を定義してモデリングを行う。
【００６７】
一例として、システムモデリング＆シミュレーションのために、多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部１４３は、アノードターゲット、フィルタ、及び管電圧によって変わるスペクトルの形を算出し、「ｍＡｓ」（ｍＡ×秒）値によるドーズ量を算出してＸ線ソースのモデリングを行う。
【００６８】
他の一例として、システムモデリング＆シミュレーションのために、多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部１４３は、検出器境界スキャンによって検出器応答を推定し、エネルギ識別検出器のモデリングを行う。
【００６９】
検出器応答は、電荷共有（ｃｈａｒｇｅ  ｓｈａｒｉｎｇ）、エネルギ分散（ｅｎｅｒｇｙ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、蛍光Ｘ線放出／再吸収（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ｘ−ｒａｙ  ｅｓｃａｐｅ／ｒｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）、パルスパイルアップ（ｐｕｌｓｅ  ｐｉｌｅ−ｕｐ）などのように光子カウント検出器の非理想（ｎｏｎ−ｉｄｅａｌ）エネルギ特性を反映する重要な情報であって、予め既知のＸ線を用いて測定した入力スペクトルと光子カウント検出器の境界スキャンを介して取得された検出器出力スペクトルの差及び対応関係から逆推定される。
【００７０】
多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部１４３は、実際の生体組織における脂肪（ａｄｉｐｏｓｅ）、腺（ｇｌａｎｄｕｌａｒ）、線維性組織（ｆｉｂｒｏｕｓ  ｔｉｓｓｕｅ）、がんの塊（ｃａｎｃｅｒｏｕｓ  ｍａｓｓ）、微小石灰化（ｍｉｃｒｏｃａｌｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）など、Ｘ線吸収特性が同一の組織等価物質に基づいてファントムをモデリングする。
【００７１】
上記のようにモデリングの過程によって収集された情報に基づいて可能な限り多数のパラメータの入力組合せに対してシミュレーションを行うことで、最終映像の画質を予測する。
【００７２】
ここで、多重エネルギＸ線システムの最終映像は１つの高対照映像として定義され、より詳しくは、複数の多重エネルギＸ線映像から仮想の低エネルギ映像を生成し、生成された低エネルギ映像と高エネルギ映像との差を用いて組織強化映像を生成し、組織強化映像と全エネルギ映像の組合せから取得するアルゴリズムにより定義される。
【００７３】
最適多重エネルギＸ線撮影パラメータ選定のための基準としては例えば、最終映像でフォアグラウンド領域、即ち、がん領域とバックグラウンド領域のＳＤＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を用いる。
【００７４】
一実施形態として、乳房撮影術と関連する技術における最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータの選定結果、４０ｋＶｐ以上の高い管電圧（ｈｉｇｈ  ｋＶｐ）を使用し、Ａｇ、又は、ＲｈなどのＫ−エッジフィルタ（Ｋ−ｅｄｇｅ  ｆｉｌｔｅｒ）を使用し、境界のうちの１つはＫ−エッジに該当するエネルギに決定する。
【００７５】
一実施形態に係るユーザ入力部１４４は、ユーザにより調整可能なソースパラメータ及び検出器パラメータのうち１つの以上のパラメータを手動入力する場合に用いられる。
【００７６】
一実施形態に係るＸ線ソース制御部１４５はソースパラメータを介してＸ線ソースを制御し、一実施形態に係るエネルギ識別検出器制御部１４６は検出器パラメータを用いてエネルギ識別検出器を制御する。
【００７７】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得装置１００は、多重エネルギＸ線映像処理／格納／表示部１５０をさらに備える。
【００７８】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像処理／格納／表示部１５０は、最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータで撮影された多重エネルギＸ線映像を処理して最終映像を生成、格納及び表示する。
【００７９】
図３は、一実施形態に係る多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像処理／格納／表示部３００を具体的に説明するブロック図である。
【００８０】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像処理／格納／表示部３００は、多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像キャリブレーション（較正）部３１０、多重エネルギＸ線映像処理部３２０、及び表示部３３０を備える。
【００８１】
まず、多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像キャリブレーション部３１０は、取得映像のアーチファクト及びノイズ減少のためにゲイン（利得）補正、アーチファクト補正、及びデッドピクセル補正などの多重エネルギＸ線キャリブレーションを行う。
【００８２】
また、多重エネルギＸ線映像処理部３２０は、複数の多重エネルギＸ線映像から診断に容易な映像に加工するための映像処理を行う。
【００８３】
一実施形態における多重エネルギＸ線映像処理部３２０は、複数の多重エネルギＸ線映像から１つの高精度映像を取得する機能を備え、そのために、１）複数の多重エネルギＸ線映像から仮想の低エネルギ映像を生成し、２）仮想の低エネルギ映像を高エネルギ映像から差し引いて組織強化映像を生成し、３）組織強化映像と全エネルギ映像の組合せにより１つの高精度映像を取得する。
【００８４】
結局、一実施形態によると、光子カウント検出器を用いた多重エネルギＸ線撮影システムで可変可能な様々な撮影パラメータをオブジェクトの特性に合わせて最適化して映像を取得することによって最終映像の画質を改善できる。
【００８５】
図４は、一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法を説明するフローチャートである。
【００８６】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、Ｘ線を生成して照射し（Ｓ４０１）、照射されるＸ線が撮影対象体を透過して生成される多重エネルギＸ線映像を取得する（Ｓ４０２）。
【００８７】
次に、一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成する（Ｓ４０３）。
【００８８】
具体的に、一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成するために必要な情報を収集し、収集された情報を用いて最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを選定する。
【００８９】
一例として、一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、撮影対象体の特性に応じて最適の多重エネルギＸ線撮影パラメータを生成する。
【００９０】
ここで、撮影対象体の特性は、撮影対象体の厚さ、撮影対象体に投与された造影剤の種類、造影剤の投与量、撮影対象体の密度などにより具体的に規定される。
【００９１】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、生成された最適多重エネルギＸ線撮影パラメータに基づいてＸ線ソース及びエネルギ識別検出器のうち少なくとも１つを制御する（Ｓ４０４）。
【００９２】
一実施形態に係る多重エネルギＸ線映像取得方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行できるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録される。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうち１つ又はその組合せを含む。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものであるか、又は、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知、且つ使用可能なものである。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープなどの磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
【００９３】
上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能であろう。
【００９４】
従って、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるべきである。
【符号の説明】
【００９５】
１００      多重エネルギＸ線映像取得装置、多重エネルギＸ線撮影装置
１１０      Ｘ線ソース
１２０      コンプレッサー
１３０      エネルギ識別検出器
１４０      多重エネルギＸ線処理部
１４１      情報収集部
１４２      パラメータ選定部
１４３      多重エネルギＸ線システムモデリング＆シミュレーション部
１４４      ユーザ入力部
１４５      Ｘ線ソース制御部
１４６      エネルギ識別検出器制御部
１５０、３００      多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像処理／格納／表示部
３１０      多重エネルギＸ線（ＭＥＸ）映像キャリブレーション（較正）部
３２０      多重エネルギＸ線映像処理部
３３０      表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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