(57)【要約】【課題】放射線画像における皮下軟部組織の影響を精度良く低減させる。【解決手段】放射線撮影システム１００によれば、第１の画像取得装置１により被写体Ｈに放射線を照射して動態撮影をすることにより被写体Ｈの動態画像を取得し、動態画像の各フレーム画像の撮影と同タイミングで第２の画像取得装置２により被写体Ｈの側面の画像を取得する。そして、コンソール３において、第２の画像取得装置２により得られた画像に基づいて、被写体Ｈの皮下軟部組織の位置及び厚みを特定し、特定した皮下軟部組織の位置及び厚みに基づいて、動態画像の各フレーム画像の各画素における皮下軟部組織による放射線減弱量を推定し、推定した放射線減弱量に基づいて、動態画像の各フレーム画像を補正する。【選択図】図５
2018175320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に放射線を照射して撮影することにより前記生体の放射線画像を取得する第１の画像取得手段と、
前記第１の画像取得手段とは異なる方向から前記生体を撮影して前記生体の皮下軟部組織を捉えた画像を取得する第２の画像取得手段と、
前記第２の画像取得手段により取得された画像に基づいて、前記放射線画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定し、特定した前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みに基づいて、前記放射線画像の各画素における前記皮下軟部組織による放射線減弱量を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された放射線減弱量に基づいて、前記放射線画像を補正する補正手段と、
を備える放射線撮影システム。
【請求項２】
前記第２の画像取得手段は、可視光カメラ、赤外線センサー、マイクロ波センサー、超音波センサー、又はレーダーセンサーにより前記第１の画像取得手段とは異なる方向から前記生体を撮影する請求項１に記載の放射線撮影システム。
【請求項３】
前記第１の画像取得手段は、前記生体の正面の放射線画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記生体の側面の画像を取得する請求項２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
前記第２の画像取得手段は、前記可視光カメラにより前記生体の側面を撮影することにより得られた画像を前記生体の側面のシルエット又は輪郭のみを示す画像に変換して取得する請求項３に記載の放射線撮影システム。
【請求項５】
前記第２の画像取得手段は、光源から前記生体の側面に光を照射することにより得られる前記生体の側面の影を前記可視光カメラにより撮影して前記生体の側面の影の画像を取得する請求項３に記載の放射線撮影システム。
【請求項６】
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段とは異なる方向から前記生体を放射線撮影し、得られた放射線画像と、前記第１の画像取得手段により得られた放射線画像とに基づいて、前記生体の皮下軟部組織を捉えた立体画像を取得する請求項１に記載の放射線撮影システム。  
【請求項７】
前記第１の画像取得手段は、動態撮影により前記生体の動態を示す複数のフレーム画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段による前記複数のフレーム画像のそれぞれの撮影と同じタイミングで前記生体を撮影して複数の前記画像を取得し、
前記推定手段は、前記第２の画像取得手段により同じタイミングで取得された画像に基づいて、前記第１の画像取得手段により取得された各フレーム画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項８】
前記第１の画像取得手段は、動態撮影により前記生体の動態を示す複数のフレーム画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段による前記複数のフレーム画像のいずれか一つと同じタイミングで前記生体を撮影して前記画像を取得し、
前記推定手段は、前記複数の各フレーム画像から前記生体の皮下軟部組織の特徴点の位置を検出し、前記各フレーム画像において検出された前記特徴点の位置と前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングと同じタイミングで取得されたフレーム画像において検出された前記特徴点の位置との差分を前記各フレーム画像が取得されたタイミングと前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングとの間の前記特徴点の移動量として算出し、前記第２の画像取得手段により取得された画像に基づいて特定された前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みと前記各フレーム画像について算出された移動量とに基づいて、前記各フレーム画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項９】
前記第１の画像取得手段は、動態撮影により前記生体の動態を示す複数のフレーム画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段による前記複数のフレーム画像のいずれか一つと同じタイミングで前記生体を撮影して前記画像を取得し、
前記推定手段は、前記複数の各フレーム画像から所定の構造物を検出し、前記各フレーム画像において検出された前記所定の構造物の位置と前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングと同じタイミングで取得されたフレーム画像において検出された前記所定の構造物の位置との差分を前記各フレーム画像が取得されたタイミングと前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングとの間の前記所定の構造物の移動量として算出し、前記第２の画像取得手段により取得された画像に基づいて特定された前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みと前記各フレーム画像について算出された移動量とに基づいて、前記各フレーム画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、胸部の動態を正面又は背面から放射線撮影することにより得られる動態画像を診断に利用することが提案されている。しかし、胸部には、胸骨や鎖骨等の骨と軟組織とが混在しており、画像診断に利用しづらいという問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、動態画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれについて、軟組織陰影を除いた骨陰影画像からなる第１フレームと骨陰影を除いた軟組織画像からなる第２フレームとを生成し、元々のＸ線動画像から骨陰影に関するＸ線動画像及び/又は軟組織に関するＸ線動画像を生成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４３８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、胸部の動態画像には図８に破線で示すように乳房や皮下脂肪等の皮下軟部組織が写り込んでおり、放射線を用いた動態画像を用いて肺野を観察したり解析したりする際に、これらの皮下軟部組織が阻害要因となっている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、呼吸に伴う肺の動態を観察する際に皮下軟部組織の影響を考慮することは記載されていない。また、特許文献１に記載の技術では、元々のＸ線動画像そのものから肺野以外の構造物を認識しており、肺野以外の構造物による影響を精度良く認識することはできない。
【０００７】
本発明の課題は、放射線画像における皮下軟部組織の影響を精度良く低減させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明の放射線撮影システムは、
生体に放射線を照射して撮影することにより前記生体の放射線画像を取得する第１の画像取得手段と、
前記第１の画像取得手段とは異なる方向から前記生体を撮影して前記生体の皮下軟部組織を捉えた画像を取得する第２の画像取得手段と、
前記第２の画像取得手段により取得された画像に基づいて、前記放射線画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定し、特定した前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みに基づいて、前記放射線画像の各画素における前記皮下軟部組織による放射線減弱量を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された放射線減弱量に基づいて、前記放射線画像を補正する補正手段と、
を備える。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記第２の画像取得手段は、可視光カメラ、赤外線センサー、マイクロ波センサー、超音波センサー、又はレーダーセンサーにより前記第１の画像取得手段とは異なる方向から前記生体を撮影する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記第１の画像取得手段は、前記生体の正面の放射線画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記生体の側面の画像を取得する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記第２の画像取得手段は、前記可視光カメラにより前記生体の側面を撮影することにより得られた画像を前記生体の側面のシルエット又は輪郭のみを示す画像に変換して取得する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記第２の画像取得手段は、光源から前記生体の側面に光を照射することにより得られる前記生体の側面の影を前記可視光カメラにより撮影して前記生体の側面の影の画像を取得する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段とは異なる方向から前記生体を放射線撮影し、得られた放射線画像と、前記第１の画像取得手段により得られた放射線画像とに基づいて、前記生体の皮下軟部組織を捉えた立体画像を取得する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１の画像取得手段は、動態撮影により前記生体の動態を示す複数のフレーム画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段による前記複数のフレーム画像のそれぞれの撮影と同じタイミングで前記生体を撮影して複数の前記画像を取得し、
前記推定手段は、前記第２の画像取得手段により同じタイミングで取得された画像に基づいて、前記第１の画像取得手段により取得された各フレーム画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１の画像取得手段は、動態撮影により前記生体の動態を示す複数のフレーム画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段による前記複数のフレーム画像のいずれか一つと同じタイミングで前記生体を撮影して前記画像を取得し、
前記推定手段は、前記複数の各フレーム画像から前記生体の皮下軟部組織の特徴点の位置を検出し、前記各フレーム画像において検出された前記特徴点の位置と前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングと同じタイミングで取得されたフレーム画像において検出された前記特徴点の位置との差分を前記各フレーム画像が取得されたタイミングと前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングとの間の前記特徴点の移動量として算出し、前記第２の画像取得手段により取得された画像に基づいて特定された前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みと前記各フレーム画像について算出された移動量とに基づいて、前記各フレーム画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１の画像取得手段は、動態撮影により前記生体の動態を示す複数のフレーム画像を取得し、
前記第２の画像取得手段は、前記第１の画像取得手段による前記複数のフレーム画像のいずれか一つと同じタイミングで前記生体を撮影して前記画像を取得し、
前記推定手段は、前記複数の各フレーム画像から所定の構造物を検出し、前記各フレーム画像において検出された前記所定の構造物の位置と前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングと同じタイミングで取得されたフレーム画像において検出された前記所定の構造物の位置との差分を前記各フレーム画像が取得されたタイミングと前記第２の画像取得手段により前記画像が取得されたタイミングとの間の前記所定の構造物の移動量として算出し、前記第２の画像取得手段により取得された画像に基づいて特定された前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みと前記各フレーム画像について算出された移動量とに基づいて、前記各フレーム画像に含まれる前記生体の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放射線画像における皮下軟部組織の影響を精度良く低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る放射線撮影システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１の第１の画像取得装置による撮影を模式的に示す図である。
【図３】図１のコンソールの機能的構成を示すブロックである。
【図４】図３の制御部により実行される画像取得処理Ａを示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ３において実行される皮下軟部組織除去処理Ａを示すフローチャートである。
【図６】図３の制御部により実行される画像取得処理Ｂを示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ１３において実行される皮下軟部組織除去処理Ｂを示すフローチャートである。
【図８】胸部の動態画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る好適な実施形態について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
（放射線撮影システム１００の構成）
まず、本発明に係る第１の実施形態の構成について説明する。
図１に、本実施形態における放射線撮影システム１００の全体構成例を示す。
図１に示すように、放射線撮影システム１００は、第１の画像取得装置１と、第２の画像取得装置２と、コンソール３とを備えて構成されている。コンソール３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークを介して第１の画像取得装置１及び第２の画像取得装置と通信接続可能である。
【００２１】
（第１の画像取得装置１）
第１の画像取得装置１は、被写体Ｈに動態撮影を行う装置である。
動態撮影とは、被写体Ｈに対し、Ｘ線等の放射線をパルス状にして所定時間間隔で繰り返し照射するか(パルス照射)、もしくは、低線量率にして途切れなく継続して照射する(連続照射)ことで、複数の画像を取得することをいう。動態撮影では、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）を持つ被写体Ｈの動態を撮影する。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
本実施形態においては、放射線撮影システム１００は、被写体Ｈを胸部として胸部の動態を撮影するものとして説明する。
【００２２】
図２に、第１の画像取得装置１の概略構成を示す。図２に示すように、第１の画像取得装置１は、放射線源１１、撮影制御部１２、曝射スイッチ１３、放射線検出部１４、通信部１５等を備えて構成されている。放射線源１１と放射線検出部１４は、被写体Ｈの前後方向に被写体Ｈを挟んで配置され、被写体Ｈの胸部正面の動態画像を取得する。
なお、以下の説明において、放射線源１１の放射線照射方向をｚ方向、鉛直方向（上下方向）をｙ方向、ｚ方向とｙ方向に直交する方向をｘ方向とする。
【００２３】
放射線源１１は、撮影制御部１２の制御に従って、被写体Ｈに対し放射線（Ｘ線）を照射する。
【００２４】
撮影制御部１２は、コンソール３から送信された撮影条件に基づいて放射線源１１及び放射線検出部１４を制御して放射線撮影を行う。コンソール３から入力される撮影条件は、例えば、管電流、管電圧、フレームレート（１単位時間（１秒）当たりに撮影するフレーム画像数）、１撮影当たりの総撮影時間もしくは総撮影フレーム画像数、付加フィルター種、画像サイズ（マトリックスサイズ）、パルス照射の場合は1フレーム画像当たりの放射線照射時間等である。
【００２５】
曝射スイッチ１３は、押下されることにより、放射線照射指示信号をコンソール３に入力する。
【００２６】
放射線検出部１４は、動態撮影対応の可搬型の放射線検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）である。放射線検出部１４は、ガラス基板等の基板上の所定位置に、放射線源１１から照射されて少なくとも被写体Ｈを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の放射線検出素子がマトリックス状（二次元状）に配列されて構成されている。各放射線検出素子には、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部が接続され、撮影制御部１２によるスイッチング部の制御により各放射線検出素子への電気信号の蓄積及び読み取りが制御され、画像データ（フレーム画像）が取得される。ＦＰＤには放射線をシンチレータを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、放射線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
【００２７】
通信部１５は、ＬＡＮアダプタ等を備え、ＬＡＮ等の通信ネットワークＮに接続されたコンソール３を始めとする外部機器との間のデータ送受信を制御する。
【００２８】
（第２の画像取得装置２）
第２の画像取得装置２は、第１の画像取得装置１とは異なる方向から被写体Ｈを撮影して被写体Ｈの乳房や皮下脂肪等の皮下軟部組織を捉えた画像を取得する装置である。
第２の画像取得装置２としては、例えば、被写体Ｈの側面の画像（ｘ方向から撮影した画像）を取得するセンサー、例えば、可視光カメラ、赤外線センサー、マイクロ波センサー、超音波センサー、レーダーセンサー等を用いることができる。第２の画像取得装置２は、取得する画像のｙ方向の範囲が第１の画像取得装置１が取得する画像のｙ方向の範囲と同じになるように配置されている。
第２の画像取得装置２は、コンソール３からの制御に基づいて、被写体Ｈを側面から撮影した側面画像を取得し、コンソール３に送信する。
【００２９】
（コンソール３）
コンソール３は、第１の画像取得装置１による被写体Ｈの動態画像の取得動作及び第２の画像取得装置２による被写体Ｈの側面画像の取得動作を制御する。また、コンソール３は、第２の画像取得装置２により取得された側面画像に基づいて、動態画像の各フレーム画像における被写体Ｈの皮下軟部組織の位置及び厚みを特定し、特定した位置及び厚みに基づいて、動態画像の各フレーム画像に対し、皮下軟部組織の影響を除去する補正を行う。
【００３０】
図３に、コンソール３の機能構成例を示す。図３に示すように、コンソール３は、制御部３１、記憶部３２、操作部３３、表示部３４、通信部３５等を備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。
【００３１】
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、コンソール３各部の動作や、第１の画像取得装置１及び第２の画像取得装置２の動作を集中制御する。また、制御部３１は、展開されたプログラムに従って後述する画像取得処理Ａを始めとする各種処理を実行し、推定手段、補正手段として機能する。
【００３２】
記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部３２は、図４に示す画像取得処理Ａを実行するためのプログラムを記憶している。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、記憶部３２は、第１の画像取得装置１における動態撮影時の撮影条件を記憶している。撮影条件は、操作部３３の操作によりユーザーが設定可能である。
【００３３】
また、記憶部３２には、動態画像から皮下軟部組織の影響を除去する際に用いられる補正係数（減弱係数）μvが記憶されている。補正係数μvは、以下の（１）〜（４）の手順により取得されたものである。
（１）第１の画像取得装置１の放射線源１１と放射線検出部１４の距離を標準のＳＩＤ（ＬSID0）とし、放射線源１１と放射線検出部１４の間に厚みＬobj0の脂肪（またはその相当品）を配置させる。このとき、脂肪は照射野の一部分を覆うように配置する（空気部分と脂肪部分を撮影するため）。
（２）撮影に使用され得る管電圧Ｖ（例えば、４０ｋＶから１２０ｋＶまで１０ｋＶ刻み）で、ｍＡｓ値＝ｍＡｓ0で放射線源１１から放射線を照射して放射線検出部１４で画像の読み取りを行う。なお、放射線検出部１４でビニング処理等を行うか否かの設定は、実際の動態画像の撮影時と同じとする。
（３）取得された画像の脂肪が撮影されている部分の画素値（信号値）の代表値（例えば、平均値、中央値、最大値、最小値等）をＰｖobj0、それ以外の脂肪が写っていない部分の画素値の代表値をＰｖair0とする。
（４）補正係数μvを下記の（式１）により求める。なお、補正係数μvは、管電圧Ｖの値ごとに算出される。
μv＝Ｐｖair0−Ｐｖobj0    （式１）
なお、記憶部３２には、補正係数μvと併せて、上記のｍＡｓ0、ＬSID0、Ｌobj0の値が記憶されている。
【００３４】
また、記憶部３２は、第１の画像取得装置１から送信された動態画像に皮下軟部組織の影響を除去する補正を施した補正済み画像を被写体Ｈの患者情報、検査情報等に対応付けて記憶する。患者情報には、患者ＩＤ、患者の氏名、年齢、性別等が含まれる。検査情報には、検査ＩＤ、検査日時、検査部位（ここでは、胸部正面）等が含まれる。
【００３５】
操作部３３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３３は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。
【００３６】
表示部３４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３３からの入力指示やデータ等を表示する。
【００３７】
通信部３５は、ＬＡＮアダプタ等を備え、ＬＡＮ等の通信ネットワークＮに接続された第１の画像取得装置１、第２の画像取得装置２を始めとする外部機器との間のデータ送受信を制御する。
【００３８】
（放射線撮影システム１００の動作）
次に、放射線撮影システム１００における動作について説明する。
図４に、コンソール３により実行される画像取得処理Ａの流れを示す。画像取得処理Ａは、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。以下、図４を参照して画像取得処理Ａについて説明する。
【００３９】
まず、撮影実施者は、被写体Ｈを放射線源１１と放射線検出部１４の間に配置してポジショニングを行う。第２の画像取得装置２が可視光カメラの場合は着衣なし、可視光カメラ以外の場合は着衣したままとする。また、被検者（被写体Ｈ）に対し、呼吸状態を指示する。例えば、被検者（被写体Ｈ）に楽にするように指示し、安静呼吸を促す。診断対象の種類が換気の場合には安静呼吸を促し、診断対象の種類が血流の場合には被検者に息を止めるように指示することとしてもよい。撮影準備が整った時点で、曝射スイッチ１３を押下して放射線照射指示を入力する。
【００４０】
曝射スイッチ１３が押下され、第１の画像取得装置１から放射線照射指示が入力されると、制御部３１は、第１の画像取得装置１に撮影開始指示を送信し、動態撮影を開始して、被写体Ｈの正面の複数のフレーム画像を取得させる（ステップＳ１）。また、第１の画像取得装置１による各フレーム画像の撮影と同期して（同タイミングで）、第２の画像取得装置２に被写体Ｈの側面の画像（側面画像）を取得させる（ステップＳ２）。
【００４１】
第１の画像取得装置１により取得された動態画像の各フレーム画像は、それぞれ画像番号（画像の取得順を示す番号）及び撮影条件（管電圧Ｖ、ｍＡｓ値を含む）が付帯されて順次コンソール３に送信される。第２の画像取得装置２により取得された各側面画像は、それぞれ画像番号（画像の取得順を示す番号）が付帯されて順次コンソール３に送信される。
なお、第２の画像取得装置２が可視光カメラである場合は、プライバシー保護の観点から、可視光カメラにより撮影された画像を可視化しないことが望ましい。そのため、第２の画像取得装置２の画像処理部において、例えば、可視光カメラにより取得された画像を二値化して被写体Ｈのシルエット又はスキンライン情報（輪郭）のみからなる画像に変換してコンソール３に送信する。あるいは、第２の画像取得装置２は、光源から被写体Ｈの側面に光を照射することにより得られる被写体Ｈの側面の影を可視光カメラにより撮影して被写体Ｈの側面の影の画像を取得してコンソール３に送信することとしてもよい。
コンソール３の制御部３１は、通信部３５により第１の画像取得装置１及び第２の画像取得装置２から画像を受信すると、受信された動態画像の各フレーム画像と各側面画像を画像番号により対応付けてＲＡＭに記憶する。
【００４２】
次いで、制御部３１は、取得された動態画像の各フレーム画像に対し、対応する（同タイミングで撮影された）側面画像を用いて皮下軟部組織除去処理Ａを実行する（ステップＳ３）。
【００４３】
図５に、図４のステップＳ３において実行される皮下軟部組織除去処理Ａの流れを示す。皮下軟部組織除去処理Ａは、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。以下、図５を参照して皮下軟部組織除去処理Ａについて説明する。
【００４４】
まず、制御部３１は、動態画像のフレーム画像に対応する（同タイミングで撮影された）側面画像に基づいて、動態画像のフレーム画像の各画素における皮下軟部組織の厚みを特定する（ステップＳ３１）。
胸部における皮下軟部組織は、ほぼ乳房であり、脂肪と乳腺が主成分である。動態画像のフレーム画像の各画素における皮下軟部組織（乳房）の厚みを特定することで、各画素における放射線の透過距離を特定することができる。
【００４５】
ステップＳ３１においては、まず、側面画像から皮下軟部組織の特徴点としての乳房下端ラインを検出する。側面画像は、胸部を側面から見た形状を表す画像であり、例えば、２値化処理を行うことにより背景と被写体Ｈの境界のスキンラインを得ることができる。例えば、このスキンラインを下から追跡し、ｘ座標が所定方向に所定値以上変化した位置を乳房下端ラインとして検出する。次いで、動態画像のフレーム画像についてエッジ検出を行い、側面画像から検出した乳房下端ラインとｙ座標が同じ位置にあるエッジを乳房下端ラインとして、両画像の乳房下端ラインが一致するようにｙ座標の位置合わせを行う。そして、例えば、側面画像における各ｙ座標におけるスキンラインのｘ座標と乳房下端ラインの下部のスキンラインのｘ座標との距離を各ｙ座標における皮下軟部組織の厚みとして特定し、この厚みを動態画像のフレーム画像の同じｙ座標の各画素における皮下軟部組織の厚みとして特定する。なお、皮下軟部組織の厚みが０より大きい画素の位置が皮下軟部組織の位置として特定される。
【００４６】
次いで、制御部３１は、動態撮影時のＳＩＤ（ＳＩＤ: Source to Image Distance）、ｍＡｓ値、皮下軟部組織の厚みに基づいて、動態画像のフレーム画像の各画素における皮下軟部組織による放射線減弱量を推定する（ステップＳ３２）。
ＳＩＤは、放射線源１１の放射線照射口から放射線検出部１４までの距離である。本実施形態において、ＳＩＤは予め計測されて記憶部３２に記憶されていることとするが、センサー等により計測して取得してもよい。ｍＡｓ値は、動態画像のフレーム画像の付帯情報から取得することができる。
【００４７】
ステップＳ３２において、制御部３１は、記憶部３２から撮影に用いた電圧Ｖに対応する補正係数μv、補正係数μvを算出したときの撮影時のＳＩＤであるＬSID0、補正係数μvを算出したときの撮影時に配置した脂肪の厚みであるＬobj0を読み出し、撮影時のＳＩＤをＬSID、ｍＡｓ値をｍＡｓ1、ステップＳ３１で取得した厚みをＬobj(x,y)として、各画素（x,y）の放射線減弱量μxyを下記（式２）により算出する。μxyは、皮下軟部組織により減弱されている放射線の信号量を表し、各画素における皮下軟部組織による影響の補正値となる。
μxy＝μv×（ｍＡｓ1×ＬSID02×Ｌobj(x,y)）／（ｍＡｓ0×ＬSID2×Ｌobj0）  （式２）
【００４８】
次いで、制御部３１は、算出した放射線減弱量μxyを用いて、動態画像のフレーム画像の各画素値を補正する（ステップＳ３３）。
補正後の各画素値Ｐ2xyは、撮影により得られた各画素値Ｐ1xyと補正値μxyとにより下記（式３）で求めることができる。
Ｐ2xy＝Ｐ1xy＋μxy  （式３）
【００４９】
動態画像の各フレーム画像について上記皮下軟部組織除去処理Ａを実行することにより、各フレーム画像において皮下軟部組織により減弱されていた信号値を補正することができる。皮下軟部組織除去処理Ａが終了すると、制御部３１は、図４のステップＳ４に移行する。
【００５０】
図４のステップＳ４において、制御部３１は、皮下軟部組織の影響が除去された動態画像の各フレーム画像を用いて、動態解析を行う（ステップＳ４）。動態解析としては、例えば、動態画像に時間方向のハイパスフィルター又はローパスフィルターをかけて時間的に隣接するフレーム画像間で差分値を算出するフレーム間差分処理等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
そして、動態解析の結果を表示部３４に表示し（ステップＳ５）、画像取得処理Ａを終了する。
【００５１】
このように、放射線撮影システム１００によれば、第１の画像取得装置１により取得された動態画像の各フレーム画像の各画素における皮下軟部組織による放射線減弱量を第２の画像取得装置２により動態撮影と同タイミングで取得された側面の各フレーム画像により推定し、推定した放射線減弱量に基づいて動態画像の各フレーム画像を補正する。したがって、動態画像の各フレーム画像から皮下軟部組織による放射線減弱量を推定する場合に比べて精度良く放射線減弱量を推定することができるので、皮下軟部組織の影響を精度良く除去（低減）することができる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、動態画像の各フレーム画像と同タイミングで取得された各側面画像に基づいて、動態画像の各フレーム画像の皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する例について説明したが、第２の実施形態では、一枚の側面画像から動態画像の各フレーム画像における皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する例について説明する。
【００５３】
第２の実施形態において、コンソール３の記憶部３２には、図６に示す画像取得処理Ｂを実行するためのプログラムが記憶されている。その他の構成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、以下、第２の実施形態の動作について説明する。
【００５４】
図６に、コンソール３により実行される画像取得処理Ｂの流れを示す。画像取得処理Ｂは、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。以下、図６を参照して画像取得処理Ｂについて説明する。
【００５５】
まず、撮影実施者は、被写体Ｈを放射線源１１と放射線検出部１４の間に配置してポジショニングを行う。第２の画像取得装置２が可視光カメラの場合は着衣なし、可視光カメラ以外の場合は着衣したままとする。また、被検者（被写体Ｈ）に対し、呼吸状態を指示する。例えば、被検者（被写体Ｈ）に楽にするように指示し、安静呼吸を促す。診断対象の種類が換気の場合には安静呼吸を促し、診断対象の種類が血流の場合には被検者に息を止めるように指示することとしてもよい。撮影準備が整った時点で、曝射スイッチ１３を押下して放射線照射指示を入力する。
【００５６】
曝射スイッチ１３が押下され、第１の画像取得装置１から放射線照射指示が入力されると、制御部３１は、第１の画像取得装置１に撮影開始指示を送信し、動態撮影を開始して、複数のフレーム画像を取得させる（ステップＳ１１）。また、第１の画像取得装置１によるいずれか一枚のフレーム画像の撮影と同期して（同タイミングで）、第２の画像取得装置２に一枚の側面画像を取得させる（ステップＳ１２）。
【００５７】
第２の画像取得装置２により取得された側面画像はコンソール３に送信される。また、第１の画像取得装置１により取得された動態画像の各フレーム画像には、それぞれ画像番号（画像の取得順を示す番号）及び撮影条件（管電圧Ｖ、ｍＡｓ値を含む）が付帯されて順次コンソール３に送信される。
なお、第２の画像取得装置２が可視光カメラである場合は、第２の画像取得装置２の画像処理部において、例えば、可視光カメラにより取得された画像を二値化して被写体Ｈのシルエット又はスキンライン情報（輪郭）のみからなる画像に変換してコンソール３に送信する。あるいは、光源から被写体Ｈの側面に光を照射することにより得られる被写体Ｈの側面の影を可視光カメラにより撮影して被写体Ｈの側面の影の画像を取得してコンソール３に送信することとしてもよい。
コンソール３の制御部３１は、通信部３５により第１の画像取得装置１及び第２の画像取得装置２から画像を受信すると、受信された動態画像のフレーム画像及び側面画像をＲＡＭに記憶する。
【００５８】
次いで、制御部３１は、取得された動態画像の各フレーム画像に対し、取得された一枚の側面画像を用いて皮下軟部組織除去処理Ｂを実行し、皮下軟部組織の影響が除去された動態画像を生成する（ステップＳ１３）。
【００５９】
図７に、ステップＳ１３において実行される皮下軟部組織除去処理Ｂの流れを示す。皮下軟部組織除去処理Ｂは、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。以下、図７を参照して皮下軟部組織除去処理Ｂについて説明する。
【００６０】
まず、制御部３１は、側面画像に基づいて、動態画像の各フレーム画像の各画素位置における皮下軟部組織の厚みを特定する（ステップＳ１３１）。
胸部における皮下軟部組織は、ほぼ乳房であり、脂肪と乳腺が主成分である。動態画像のフレーム画像の各画素における皮下軟部組織（乳房）の厚みを特定することで、各画素における放射線の透過距離を特定することができる。
【００６１】
ステップＳ１３２においては、各フレーム画像の各画素における皮下軟部組織の厚みを特定する方法として、（ａ）乳房下端ラインの動きから推定する方法、（ｂ）肋骨などの骨の動きから推定する方法、（ｃ）肺野の動きから推定する方法、のいずれかを用いることができる。以下、それぞれについて説明する。
【００６２】
（ａ）乳房下端ラインの動きから推定する方法
まず、側面画像から皮下軟部組織の特徴点としての乳房下端ラインを検出する。
次いで、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像についてエッジ検出を行い、側面画像から検出した乳房下端ラインとｙ座標が略同じ位置にあるエッジを乳房下端ラインとして検出する。他のフレーム画像については、側面画像と同タイミングで撮影されたフレーム画像から検出された乳房下端ラインの近傍を別途エッジ検出して乳房下端ラインを検出する。
次いで、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像とその他のフレーム画像との乳房下端ラインの差分を、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像とその他のフレーム画像との間での乳房下端ラインの移動量として算出する。
次いで、例えば、側面画像からｙ座標ごとの皮下軟部組織の厚みの分布を取得する。例えば、各ｙ座標におけるスキンラインのｘ座標と乳房下端ラインの下部のスキンラインのｘ座標との距離を各ｙ座標の皮下軟部組織の厚みとして取得する。厚みが０より大きい位置が皮下軟部組織の位置である。
そして、乳房下端ラインと皮下軟部組織の厚みの分布の相対位置は変化しないものとみなし、動態画像の各フレーム画像について算出された乳房下端ラインの移動量に合わせて側面画像における皮下軟部組織の厚みの分布を平行移動させて各フレーム画像の各画素位置における皮下軟部組織の厚みを特定する。
【００６３】
（ｂ）肋骨などの骨の動きから推定する方法
まず、動態画像の各フレーム画像について骨部（ここでは肋骨）の検出を行う。肋骨の輪郭の検出方法は、特に限定せず、例えば、特開平５−１７６９１９号公報に開示されているように、公知の方法を適用することができる。
次いで、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像とその他のフレーム画像との肋骨のｙ座標の位置の差分を、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像とその他のフレーム画像との間での肋骨の移動量として算出する。
次いで、例えば、側面画像からｙ座標ごとの皮下軟部組織の厚みの分布を取得する。例えば、各ｙ座標におけるスキンラインのｘ座標と乳房下端ラインの下部のスキンラインのｘ座標との距離を厚みとして取得する。厚みが０より大きい位置が皮下軟部組織の位置である。
そして、乳房等の皮下軟部組織は、肋骨の動きに従い同じ方向・同じ移動量で上下するとみなし、動態画像の各フレーム画像で検出された肋骨の移動量に合わせて側面画像における皮下軟部組織の厚みの分布を平行移動させて各フレーム画像の各画素位置における皮下軟部組織の厚みを特定する。
【００６４】
（ｃ）肺野の動きから推定する方法
処理の前提として、統計処理により、肺野の動きとそれに伴う乳房の動きの関係の標準値を予め算出して記憶部３２に記憶しておく。
ステップＳ１３１においては、まず、動態画像の各フレーム画像について、肺野抽出を行う。各フレーム画像からの肺野領域の抽出は、公知の何れの方法を用いてもよい。例えば、各フレーム画像の各画素の画素値のヒストグラムから判別分析によって閾値を求め、この閾値より高信号の領域を肺野領域候補として１次抽出する。次いで、１次抽出された肺野領域候補の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出すれば肺野領域の境界を抽出することができる。
次いで、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像とその他のフレーム画像との肺野領域のｙ座標の位置の差分を、側面画像と同タイミングで撮影された動態画像のフレーム画像とその他のフレーム画像との間での肺野領域の移動量として算出する。肺野領域のｙ座標の位置は、例えば、肺野領域下部の輪郭のｙ座標の平均値とすることができる。
次いで、例えば、側面画像からｙ座標ごとの皮下軟部組織の厚みの分布を取得する。例えば、各ｙ座標におけるスキンラインのｘ座標と乳房下端ラインの下部のスキンラインのｘ座標との距離を厚みとして取得する。
そして、動態画像の各フレーム画像について算出された肺野の移動量と、予め算出された肺野と乳房の動きの関係から、乳房を始めとする皮下軟部組織の移動量を推定し、推定した移動量に合わせて側面画像にける皮下軟部組織の厚みの分布を平行移動させて各フレーム画像の肺野領域の各画素位置における皮下軟部組織の厚みを取得する。
【００６５】
次いで、制御部３１は、動態撮影時のＳＩＤ、ｍＡｓ値、皮下軟部組織の厚みに基づいて、動態画像のフレーム画像の各画素の放射線減弱量（補正値）を算出する（ステップＳ１３２）。ステップＳ１３２の処理は、ステップＳ３２で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００６６】
次いで、制御部３１は、算出した放射線減弱量を用いて、動態画像の各フレーム画像の各画素値を補正し（ステップＳ１３３）、図６のステップＳ１４に移行する。ステップＳ１３３の処理は、ステップＳ３３で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００６７】
図６のステップＳ１４において、制御部３１は、皮下軟部組織の影響が除去された動態画像の各フレーム画像を用いて、動態解析を行う（ステップＳ１４）。
そして、動態解析の結果を表示部３４に表示し（ステップＳ１５）、画像取得処理Ｂを終了する。
【００６８】
以上、本発明の第１〜第２の実施形態について説明したが、上記実施形態及び変形例における記述内容は、本発明に係る放射線撮影システムの好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、上記実施形態においては、第２の画像取得装置２が各種センサーにより被写体Ｈの側面画像を取得して、コンソール３が側面画像に基づいて皮下軟部組織の位置及び厚みを特定する場合を例にとり説明したが、本発明の実施形態としてはこれに限定されない。例えば、第２の画像取得装置２が第１の画像取得装置１の放射線画像とは異なる方向から被写体Ｈの放射線撮影を行い、得られた放射線画像と、第１の画像取得装置１により得られた放射線画像とに基づいて、生体の皮下軟部組織を捉えた立体画像を取得し、コンソール３が立体画像に基づいて皮下軟部組織の位置及び厚みを特定することとしてもよい。２つの放射線画像から立体画像を生成する機能は、第２の画像取得装置２内に備えてもよいし、コンソール３の制御部３１により実現することとしてもよい。すなわち、第２の画像取得装置２とコンソール３との協働により、第２の画像取得手段としての機能を実現することとしてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態においては、動態画像の各フレームの全領域の画素について被写体Ｈの位置及び厚みを特定して放射線減弱量を推定することとしたが、例えば、肺野領域のみにおいて被写体Ｈの位置及び厚みを特定して放射線減弱量を推定することとしてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、皮下軟部組織の影響を除去した動態画像に基づいて動態解析を行うこととして説明したが、皮下軟部組織の影響を除去した動態画像を医師の診断のために表示部３４に表示することとしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態においては、本発明を胸部の動態画像から皮下軟部組織の影響を除去する場合に適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、他の部位の放射線画像（動態画像、静止画像）から皮下軟部組織の影響を除去する場合についても適用可能である。
【００７３】
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。
【００７４】
その他、放射線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１００  放射線撮影システム
１  第１の画像取得装置
１１  放射線源
１２  撮影制御部
１３  曝射スイッチ
１４  放射線検出部
１５  通信部
２  第２の画像取得装置
３  コンソール
３１  制御部
３２  記憶部
３３  操作部
３４  表示部
３５  通信部
３６  バス
【図１】
2018175320.tif 000003
【図２】
2018175320.tif 000004
【図３】
2018175320.tif 000005
【図４】
2018175320.tif 000006
【図５】
2018175320.tif 000007
【図６】
2018175320.tif 000008
【図７】
2018175320.tif 000009
【図８】
2018175320.tif 000010