(57)【要約】【課題】被検体の３次元画像間の位置合わせを効率的かつ精度よく実施することができる位置合わせ技術を提供する。【解決手段】本発明に係る位置合わせ方法は、被検体の断面についてのサイノグラムを複数の断面において取得することによりサイノグラム集合を形成し、そのサイノグラム集合間で３次元座標を位置合わせすることにより、３次元画像間の位置合わせを実施する。【選択図】図２
2018153353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の３次元画像を位置合わせする位置合わせ方法であって、
前記被検体に対して対向する撮影点から投影線に沿って撮影した前記被検体の第１投影画像を取得するステップ、
前記投影線を含む平面上において、前記平面に対して垂直な回転軸を回転中心として前記撮影点を回転させることにより前記投影線を前記平面上で回転させ、前記回転した撮影点から前記回転した前記投影線に沿って撮影した、前記被検体の第２投影画像を取得するステップ、
前記第１投影画像と前記第２投影画像を用いて前記被検体の第１サイノグラムを作成するステップ、
前記回転軸の長さ方向に沿って移動した前記撮影点から撮影した投影画像を用いて、前記被検体の第２サイノグラムを作成するステップ、
前記第１サイノグラムを作成する手順と同じ手順で前記被検体の第３サイノグラムを作成するステップ、
前記第２サイノグラムを作成する手順と同じ手順で前記被検体の第４サイノグラムを作成するステップ、
前記第１サイノグラムと前記第２サイノグラムを含む第１サイノグラム集合の３次元座標と、前記第３サイノグラムと前記第４サイノグラムを含む第２サイノグラム集合の３次元座標との間で、位置合わせを実施する位置合わせステップ、
を有することを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項２】
前記位置合わせステップは、
前記第１サイノグラム集合のフーリエ変換と、前記第２サイノグラム集合のフーリエ変換とを用いて、前記第１サイノグラム集合の３次元座標と前記第２サイノグラム集合の３次元座標との間の原点位置ずれを表す第１関数を求めるステップ、
前記第１関数の逆フーリエ変換によって得られる第２関数のピークを求めることにより前記原点位置ずれを特定するステップ、
前記特定した前記原点位置ずれを用いて、前記第１サイノグラム集合の３次元座標と前記第２サイノグラム集合の３次元座標との間で位置合わせを実施するステップ、
を有することを特徴とする請求項１記載の位置合わせ方法。
【請求項３】
前記位置合わせステップはさらに、
前記原点位置ずれを用いて前記第１サイノグラム集合の３次元座標と前記第２サイノグラム集合の３次元座標との間で原点位置ずれを合わせた後に、前記第１サイノグラム集合の３次元座標と前記第２サイノグラム集合の３次元座標との間で回転角を合わせるステップを有する
ことを特徴とする請求項２記載の位置合わせ方法。
【請求項４】
前記位置合わせステップはさらに、
前記原点位置ずれを用いて前記第１サイノグラム集合の３次元座標と前記第２サイノグラム集合の３次元座標との間で原点位置ずれを合わせた後に、前記第１サイノグラム集合の３次元座標と前記第２サイノグラム集合の３次元座標との間でスケーリングを合わせるステップを有する
ことを特徴とする請求項２記載の位置合わせ方法。
【請求項５】
前記位置合わせ方法はさらに、
前記位置合わせステップを実施した前記第１サイノグラム、前記第２サイノグラム、前記第３サイノグラム、および前記第４サイノグラムを用いて、前記被検体の３次元画像を作成することにより、前記被検体の３次元画像を位置合わせするステップを有する
ことを特徴とする請求項１記載の位置合わせ方法。
【請求項６】
前記第１投影画像と前記第２投影画像は、前記被検体に対してＸ線を照射して前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出することにより取得したＸ線画像である
ことを特徴とする請求項１記載の位置合わせ方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の位置合わせ方法をコンピュータに実行させることを特徴とする位置合わせプログラム。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項記載の位置合わせ方法を実施するプロセッサ、
前記第１投影画像と前記第２投影画像を取得する画像取得部、
を備えることを特徴とする３次元画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の３次元画像を位置合わせする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮像装置などの撮像装置を用いて被検体の３次元画像を作成する場合、同じ被検体であっても例えば異なる時点において撮像した画像間において、位置ずれ（原点ずれ、回転角ずれ、スケーリングずれを含む）が生じる場合がある。同様に同じ被検体であっても異なる撮像装置を用いて撮像した画像間において、位置ずれが生じる場合がある。画像診断を正しく実施するためには、画像間の位置合わせが不可欠である。
【０００３】
下記特許文献１は、３次元医用画像の位置合わせに関する技術を記載している。同文献は、『画像の対を位置合わせする方法と、プログラムを具現化してこの方法を実施するプログラム記憶装置とを提供して、例えばマルチモダリティで得られた３次元医用画像を精確にレジストレーションすること。』を課題として、『画像の対を位置合わせする方法において、第1画像および第２画像を有する画像の対を用意し、ここで該画像には、３次元空間におけるピクセルのドメインに相応する複数の輝度が含まれており、前記の第１画像および第２画像の両方にて顕著特徴領域を識別し、ここで各領域には空間スケールが関連付けられており、各領域の中心点によって特徴領域を表し、局所的な輝度に基づいて、一方の画像の特徴点と、他方の画像の特徴点とをレジストレーションし、前記特徴対を類似性の尺度で順序付け、前記の中心点をサブピクセル精度に改善することによって特徴対の結合形対応付け集合を最適化する。』という技術を開示している（要約参照）。
【０００４】
下記非特許文献１は、フーリエ変換のような積分変換を介して、画像間の原点ずれ量、回転角ずれ量、スケーリングずれ量を互いに分離することにより、位置合わせの解を求める手順を簡易化する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０５４６３６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】B. Srinivasa Reddy and B. N. Chatterji, An FFT-Based Technique for Translation, Rotation, and Scale-Invariant Image Registration, IEEE Transaction on Image Processing, Vol. 5, No. 8, pp. 1266-1271, 1996.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１のように、３次元画像内の特徴点を基準として画像間の位置合わせを実施する手法は、特徴点を見つけるための手間や演算負荷が必要であり、また必ずしも特徴点自体が明確でない場合もあるので汎用性や精度の観点から課題がある。
【０００８】
３次元画像を位置合わせする際には、画像間の３次元座標系における原点ずれ、回転角ずれ、スケーリングずれを求める必要がある。しかしこれら３つのずれ量は互いに相関しているので、いずれか２つのずれ量を固定して残り１つのずれ量のみを求めたとしても、必ずしも位置ずれを正しく特定することはできない。したがって、探索的に最適解を求めるような処理が必要になり、計算効率の観点から改善の余地がある。
【０００９】
非特許文献１記載の手法は、積分変換の特性を利用して、原点ずれ、回転角ずれ、スケーリングずれを個別に求めるものである。しかし同文献記載の手法も、３次元画像を用いて位置合わせを実施するものであるので、やはり演算負荷の観点から課題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、被検体の３次元画像間の位置合わせを効率的かつ精度よく実施することができる位置合わせ技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る位置合わせ方法は、被検体の断面についてのサイノグラムを複数の断面において取得することによりサイノグラム集合を形成し、そのサイノグラム集合間で３次元座標を位置合わせすることにより、３次元画像間の位置合わせを実施する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る位置合わせ方法によれば、３次元画像の特徴点を位置合わせするなどのように、演算負荷の大きい処理を実施することなく、効率的かつ精度よく３次元画像間の位置合わせを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】被検体１１０の投影画像を取得する原理について説明する模式図である。
【図２】サイノグラムを作成する一般的手順を説明する模式図である。
【図３】サイノグラム間で位置合わせを実施する様子を示す模式図である。
【図４】ラドン変換の原理を示す図である。
【図５】投影画像を回転軸の周りで展開することによりサイノグラムを作成する様子を示す模式図である。
【図６】図４の投影（ｓ，ω）を３次元に拡張して表現することを示す模式図である。
【図７】位置合わせ前後に係るサンプル点のずれを示す模式図である。
【図８】サイノグラム集合間で３次元位置合わせを実施した後の処理を説明する模式図である。
【図９】実施形態２に係る３次元画像生成装置３００とその周辺構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施の形態１＞
以下では本発明の理解を促進するため、まずＸ線投影画像を例にして３次元画像を構成する方法を説明する。次に３次元画像を構成する際の課題について説明し、その後で本発明に係る手法を説明する。
【００１５】
図１は、被検体１１０の投影画像を取得する原理について説明する模式図である。説明を単純化するため、被検体１１０およびその内部構造を円筒によって表現した。各円筒はそれぞれＸ線の吸収率が異なるものとする。断面図１１１は、後述する回転軸１３０の長さ方向から見た被検体１１０の断面図である。回転軸１３０は、投影線１４０を含む平面の法線方向に延伸している。
【００１６】
Ｘ線を用いて被検体１１０の投影画像を撮像する３次元画像撮像装置は、Ｘ線源１２０を備えている。Ｘ線源１２０は、被検体１１０に対して対向する撮影点から被検体１１０に対して、投影線１４０に沿ってＸ線を照射する。被検体１１０の反対側に配置された検出器は、被検体１１０を透過したＸ線の強度を計測する。各円筒はそれぞれＸ線の吸収率が異なるので、投影線１４０の部位によって検出強度が異なる。これにより、投影線１４０の各部位の内部構造を推定することができる。投影線１４０に沿った投影画像は、被検体１１０の内部構造を撮像した１次元画像に相当する。
【００１７】
回転軸１３０を回転中心としてＸ線源１２０を回転させながら同様の投影画像を取得することにより、被検体１１０のある断面における２次元内部構造についての情報を得ることができる。これは被検体１１０の内部構造を撮像した２次元画像に相当する。さらに、Ｘ線源１２０を回転軸１３０の延伸方向に沿って移動させて同様の投影画像を取得することにより、被検体１１０の内部構造を撮像した３次元画像を得ることができる。
【００１８】
図１のような手法を用いて３次元画像を構成する方法として、様々なものが提案されている。いずれの手法においても、３次元画像間の位置を合わせる（座標軸を一致させる）必要があるが、これは必ずしも容易ではない。以下その理由を説明する。
【００１９】
座標軸の基準として、回転軸１３０を用いることができる。しかし同じ被検体１１０を同じ撮像装置によって撮像する場合であっても、前回撮像時から時間経過すると、被検体１１０を前回撮像時と同じ位置に再セットすることは、必ずしも容易ではない。現実的には被検体１１０の位置が前回撮像時と正確に一致することは稀であり、多くの場合は回転軸１３０の座標軸が前回撮像時から僅かにずれる。回転軸１３０がずれたまま３次元画像を作成すると、各断面画像間においてもずれが生じる。そうすると、例えば医用画像撮像装置の例においては、断面画像を比較することにより病状の変化を診断することが困難となり、撮像装置の本来の効用を発揮できない。そこで従来は、各々独立に構成した３次元画像（ボリュームデータとも呼び、フォーマットは標準化されている）間で位置合わせを実施している。
【００２０】
３次元画像間で位置合わせを実施する手法として、例えば特許文献１のように画像上の特徴点を基準として位置合わせする手法などが提案されている。しかしこのような手法は演算負荷が大きく、位置合わせ精度についても向上の余地がある。そこで本発明は、位置合わせの精度と効率を両立する手法を新たに提案するものである。
【００２１】
本発明は、３次元画像を作成する前にあらかじめ座標軸を一致させておくほうが効率的であることに着想し、３次元画像を構成する前の投影画像を用いて画像間の座標軸を一致させることを提案する。具体的には、各断面において取得したサイノグラムをさらに断面ごとに取得することによりサイノグラム集合を形成し、サイノグラム集合間で座標軸を一致させることを試みる。
【００２２】
図２は、サイノグラムを作成する一般的手順を説明する模式図である。まずＸ線源１２０を被検体１１０に対向する撮影点（図２上における被検体１１０の下方）に配置し、投影線１４０に沿って投影画像を得る。Ｘ線源１２０を回転軸１３０（図２の法線方向に延伸している）の周りで回転させながら投影画像を同様に取得する。投影線１４０の向きと投影画像の対応関係を示すため、図２において符号（ａ）〜（ｄ）を付与した。
【００２３】
各投影線１４０に沿って取得した投影画像を合成することにより、サイノグラムを得ることができる。サイノグラムは、被検体１１０の部位を曲線によって連結したような画像となる。１つのサイノグラムは、被検体１１０の１つの断面において撮像した断面画像に相当する情報を有している。したがってサイノグラムから２次元断面画像を得ることができる。
【００２４】
従来は、サイノグラムから作成した断面画像、またはこれをさらに３次元化した３次元画像を用いて、位置合わせを実施する。これに対して本発明は、サイノグラム間で位置合わせを実施することにより、位置合わせをより効率的に実施する手法を提案するものである。
【００２５】
図３は、サイノグラム間で位置合わせを実施する様子を示す模式図である。ある時点において作成した被検体１１０のサイノグラムをｇ０とし、時間経過後に改めて作成した被検体１１０のサイノグラムをｇ１とする。ｇ０を作成したときの被検体１１０の位置とｇ１を作成したときの被検体１１０の位置は必ずしも一致しないので、例えば図３に例示するように被検体１１０の向きが傾いた状態で各サイノグラムが作成される場合がある。
【００２６】
図２や図３に示すように、投影画像はデータ形式としてはＸＹ平面上のデータとして取得され、サイノグラムはこれに投影角θの次元を付与した３次元データとして取得されるが、投影線に沿う投影画像の実質的な情報量は１次元であり、これに投影角θの次元を付与したサイノグラムの実質的な情報量は２次元であることを付言しておく。以下ではまずサイノグラムから被検体１１０の画像を作成する一般的原理を説明した後、各断面についてサイノグラムを取得する（マルチスライス）ことによりサイノグラムを３次元まで拡張し、これを用いて３次元の位置合わせを実施する手順を説明する。
【００２７】
図４は、ラドン変換の原理を示す図である。投影画像から観察画像を構成する数学的変換は、ラドン変換と呼ばれている。電磁波（例えばＸ線など）を被検体１１０に対して入射し、被検体１１０を透過した電磁波を検出器によって検出する。被検体１１０を通過することにより電磁波は減衰する。被検体１１０の位置ごとの減衰量をｆとする。ｆは回転軸周りのすべての投影画像を用いた逆投影変換によって求められるので、ｆが分かれば被検体１１０の内部構造を把握することができる。
【００２８】
図４において、直交座標系Ｘ１とＸ２を想定する。原点Ｏを通り入射線に対して垂直な線分ＯＰをｓとする。入射線の入射角は、ＯＰとＸ１軸との間の角度θとして定義する。減衰量を知りたい点Ｆの位置ベクトルをｘ＝（ｘ１，ｘ２）とする。ω＝（ｃｏｓθ，ｓｉｎθ）ｔとすると、ｓ＝ｘ・ωである。ｘ・ωはｘとωの内積である。ｔは転置を表す。ωに垂直な成分をω⊥＝（−ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）ｔとする。ラドン変換Ｒの線積分表現は、下記式１によって表すことができる。
【００２９】
【数１】
2018153353.tif 000003
【００３０】
ｆ（ｘ）のフーリエ変換Ｆ（ω）は、下記式２によって表される。投影ｇ（ｓ，ω）のフーリエ変換Ｇ（ρ，ω）は、下記式３によって表される。式３は、式変換の結果として導かれる投影−スライス定理Ｇ（ρ，ω）＝Ｆ（ρω）も同時に表している。式３において、変数変換（ｓ，ｔ）＝＞ｘ＝（ｘ１，ｘ２）を実施している。式３に示すように、この変数変換におけるヤコビアンは１である。これら式が示す順変換と逆変換において、説明を簡易化するため定数係数を省略したことを付言しておく。
【００３１】
【数２】
2018153353.tif 000004
【００３２】
【数３】
2018153353.tif 000005
ただし、
2018153353.tif 000006
【００３３】
図５は、投影画像を回転軸の周りで展開することによりサイノグラムを作成する様子を示す模式図である。投影ｇ（ｓ，ω）のωに関する全方向Ｓにおける積分Ｒ＃ｇ（ｘ）は、回転軸を回転中心としてＸ線源１２０を回転させながら投影画像をそれぞれの回転角において取得することに相当する。取得した投影画像を並べ替えて重ね合わせると、当該断面に対応するサイノグラムが得られる。例えば点ｐ（ｘ）は、サイノグラム上では曲線上の点列となって表現される。したがって、点列の曲線の式が得られれば、点ｐ（ｘ）の位置ｘがわかることになる。被検体１１０の境界もサイノグラム上の境界曲線となって現れる。一般に点ｐ（ｘ）を特定することは難しいが、ある程度の広がりをもった塊としてとらえることはできる。塊の境界は容易に得られるからである。
【００３４】
回転軸の延伸方向をｚ軸と仮定し、Ｘ線源１２０の位置をｚ軸に沿って移動させて同様にサイノグラムを取得することにより、被検体１１０の別の断面におけるサイノグラムを得ることができる。Ｘ線源１２０のｚ位置を移動させて同様にサイノグラムを積み重ねることにより、サイノグラム集合を得ることができる。このサイノグラム集合を用いて、被検体１１０の３次元画像を構築することができる。
【００３５】
図６は、図４の投影（ｓ，ω）を３次元に拡張して表現することを示す模式図である。上述のサイノグラム集合は被検体１１０の３次元画像に対応しているので、サイノグラムを３次元に拡張して図３に示すように表現することにより、サイノグラム集合に対応する３次元空間を表すことができると考えられる。そこでこれに対応して、図６に示すように、投影（ｓ，ω）を３次元に拡張して表現する。投影（ｓ，ω）を３次元に拡張すると、（ｓ，ω）によって表される関数は、図６に示す（ｓ，ω，ω１，ω２）によって表されることになる。したがってラドン変換Ｒの線積分表現は、下記式４によって表すことができる。
【００３６】
【数４】
2018153353.tif 000007
【００３７】
次に、３次元に拡張されたサイノグラム集合間で位置合わせを実施する手順について説明する。投影ｇ０の座標原点と投影ｇ１の座標原点が（ｘ０，ｙ０，ｚ０）だけずれているとする。このときｇ０とｇ１の関係は、下記式５によって表される。ｇ０とｇ１との間の位置ずれは、原点ずれ、回転角ずれ、スケーリングずれをともなうが、位置合わせにおいてはまず座標原点ずれを特定することが有用であるので、はじめに座標原点ずれを求めることとした。
【００３８】
【数５】
2018153353.tif 000008
【００３９】
ｇ０のフーリエ変換をＧ０（ｕ，ｖ，ｗ）とし、ｇ１のフーリエ変換をＧ１（ｕ，ｖ，ｗ）とする。Ｇ０とＧ１の関係は、下記式６によって表される。式６から、原点ずれ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）のフーリエ変換に相当する成分を導出すると、式７が得られる。式７の＊は複素共役を示す。
【００４０】
【数６】
2018153353.tif 000009
【００４１】
【数７】
2018153353.tif 000010
【００４２】
式７の逆フーリエ変換を求めることにより、（ｘ０，ｙ０，ｚ０）をピークとして有する関数ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）が得られる。関数ｃのピークを特定することにより、座標ずれ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を特定することができる。関数ｃは、下記式８によって表される。
【００４３】
【数８】
2018153353.tif 000011
【００４４】
座標ずれ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を特定できれば、これをｇ１に代入することにより、ｇ０とｇ１の座標原点を合わせるための移動量が得られる。座標原点を合わせた後は、例えば非特許文献１記載のような手法を用いて回転角ずれとスケーリングずれを求めることもできるし、公知のパターンマッチングなどの手法を用いてこれらのずれを求めることもできる。
【００４５】
図７は、位置合わせ前後に係るサンプル点のずれを示す模式図である。以上説明した手順によってｇ０とｇ１を位置合わせしたとしても、それぞれのサンプル点は位置合わせ前の時点において定められているので、位置合わせ後の各サンプル点が互いに一致するとは限らない。このような場合は、位置合わせ前後のサンプル点いずれかを基準としてサンプル点を補間することにより、互いに同じサンプル点におけるデータを得ることができる。補間は例えばサイノグラムから作成した３次元画像上で実施すればよい。補間方法としては例えば３次以上のスプライン補間などが挙げられる。
【００４６】
図８は、サイノグラム集合間で３次元位置合わせを実施した後の処理を説明する模式図である。被検体１１０のある断面に対応するサイノグラムから断面画像を生成し、その断面画像に対して順投影（フォワードプロジェクション）を実施することにより、再度サイノグラムを生成する。２つのサイノグラム間の差分を用いて元のサイノグラムを補正することにより、元のサイノグラムに含まれるぼけ成分を除去することができる。ぼけ成分を充分に除去できるまで同様の手順を繰り返す。以上の手順は、逐次近似再構成法として知られている。
【００４７】
＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係る位置合わせ方法は、回転軸の延伸方向に沿ってＸ線源１２０を移動させながら複数の断面におけるサイノグラムを取得することにより、サイノグラム集合を構成し、サイノグラム集合間で座標原点ずれを位置合わせする。これにより、３次元画像の特徴点を基準とすることなく位置合わせを実施することができるので、演算負荷を抑えつつ精度よい位置合わせを実現できる。
【００４８】
本実施形態１に係る位置合わせ方法は、投影画像データに対してフーリエ変換を施すことにより、投影ｇ０と投影ｇ１との間の原点ずれ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を、その他２つのずれ（回転角ずれやスケーリングずれ）から分離して求めることができる。これにより、その他２つのずれと併せて探索的に位置合わせを実施する手法と比較して、原点ずれを位置合わせする過程を簡易化することができる。
【００４９】
本実施形態１に係る位置合わせ方法において、原点ずれを特定するためのフーリエ変換は積分変換の１種であり、サイノグラムから観察画像を構成するラドン変換も積分変換の１種であるので、これら積分変換はサイノグラムに対して実施する積分変換として１つの演算工程のなかでまとめることができる。これに対して従来の位置合わせ方法は、ラドン変換によって３次元画像を構成した後に位置合わせ演算を実施するので、演算効率の観点から望ましくない。本実施形態１に係る手法は、３次元画像を構成する前に位置合わせを完了することにより、演算効率を改善することができる点において、従来手法よりも有利である。
【００５０】
＜実施の形態２＞
図９は、本発明の実施形態２に係る３次元画像生成装置３００とその周辺構成を示す図である。３次元画像生成装置３００は、被検体１１０の３次元画像を生成する装置であり、画像取得部３１０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３２０を備える。画像取得部３１０は、後述する投影データインタプリタ２３０から投影データを取得する。ＣＰＵ３２０は、位置合わせプログラム３２１と画像再構成プログラム３２２を実行する。位置合わせプログラム３２１は、実施形態１で説明した位置合わせ方法を実装したプログラムである。画像再構成プログラム３２２は、サイノグラムから３次元画像を構成する処理を実装したプログラムである。
【００５１】
被検体１１０の投影画像を撮像する撮像装置は、当該装置を製造するメーカ独自のフォーマットにより投影データを生成する傾向がある。例えばモダリティＡが撮像したモダリティＡデータ２１１と、モダリティＢが撮像したモダリティＢデータ２１２は、それぞれのモダリティメーカ独自のフォーマットにより記述されている場合がある。このような独自フォーマットのデータは一般に当該モダリティ内部のプライベート記憶領域に格納され、当該モダリティメーカ以外が取り扱うことはできない。また、新たに開発されている各種モダリティはその原理も多様であり、ボリュームデータの医用画像フォーマット（ＤＩＣＯＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）では取り扱いきれない部分も生じている。
【００５２】
例えば、従来のＸ線ＣＴは連続スペクトルを用いているが、複数スペクトルに分解できるスペクトラルＣＴは、スペクトルを分解することにより得られたそれぞれ異なる再構成画像成分から３次元画像を合成する。このとき上記制約により、ある特定成分の画像を取り扱おうとしても、撮像装置の内部的フォーマットを取り扱うことができないので、いったん全成分について合成した３次元画像からその特定成分を取り出す必要があり、計算効率が悪い。
【００５３】
図９に示す構成においては、各モダリティ独自のフォーマットを共通フォーマットに変換するためのドライバソフトウェアを、モダリティごとに導入する。例えばモダリティＡドライバ２２１はモダリティＡデータ２１１を共通フォーマットに変換し、モダリティＢドライバ２２２はモダリティＢデータ２１２を共通フォーマットに変換する。投影データインタプリタ２３０は、その共通フォーマットによって記述されたデータを、３次元画像生成装置３００が解釈することができる投影データフォーマットに変換する。画像取得部３１０はその投影データを取得する。以後の処理は実施形態１と同様である。
【００５４】
投影データインタプリタ２３０は、３次元画像生成装置３００の構成要素として設けることもできる。さらに、画像再構成プログラム３２２が生成した３次元画像を閲覧するための閲覧端末４００を、３次元画像生成装置３００と一体的に構成することもできる。
投影データインタプリタ２３０が出力する共通フォーマットとしては、投影ｇ（ｓ，ω）を表すことができればよい。さらに補助パラメータとして、被検体１１０の内部物質（空洞、骨、肉、血液など）の種類とその減衰率などを表すこともできる。必要に応じて、モダリティの種類を指定することもできる。
【００５５】
＜本発明の変形例について＞
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００５６】
以上の実施形態においては、被検体１１０内部の１点を曲線で表すサイノグラムを用いることを説明した。これは、検出器が円筒形である撮像装置においては一般的なものである。他方で被検体１１０内部の１点を直線で表す、ライノグラムと呼ばれるデータ形式もある。ライノグラム間の位置合わせにおいても本発明を適用することができる。
【００５７】
以上の実施形態においては、同じ被検体１１０を異なる時点において撮像したときの位置合わせについて説明したが、同じ被検体１１０を異なる撮像装置によって撮像したときの位置合わせにおいても本発明を適用することができる。
【００５８】
以上の実施形態においては、３次元画像生成装置３００が投影データを外部から取得することを説明したが、撮像装置自身が３次元画像生成装置３００と同様の構成を備えることにより３次元画像の位置合わせと再構成を実施することもできる。
【００５９】
以上の実施形態においては、Ｘ線源１２０から被検体１１０に対してＸ線を投射することにより投影画像を取得することを説明したが、同様の投影画像を得られるのであればその他手法により投影画像を取得し、その投影画像に対して以上説明した位置合わせ手法を実施することもできる。
【符号の説明】
【００６０】
１１０：被検体
１２０：Ｘ線源
１３０：回転軸
１４０：投影線
３００：３次元画像生成装置
３１０：画像取得部
３２０：ＣＰＵ
３２１：位置合わせプログラム
３２２：画像再構成プログラム
【図１】
2018153353.tif 000012
【図２】
2018153353.tif 000013
【図３】
2018153353.tif 000014
【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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