(57)【要約】【課題】  過去の検査に基づいてトモシンセシス撮影のための条件を設定することができる制御装置を提供する。【解決手段】  トモシンセシス撮影を制御する制御装置は、被検体の画像と対応付けられた診断情報とを有する画像診断レポートに基づいて、画像における関心領域の情報を取得し、放射線の発生装置の焦点と放射線の検出装置の中心とを結ぶ線が、異なる複数の方向から放射線を被検体に照射する際に成す振り角の中心線と、取得された関心領域を通る断面とが直交するようにトモシンセシス撮影のための条件を生成し、生成手段により生成された条件を出力する。【選択図】  図１０
2018102752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の方向から放射線を被検体に照射して複数の放射線画像を取得するトモシンセシス撮影を制御する制御装置であって、
被検体の画像と前記画像と対応付けられた診断情報とを有する画像診断レポートに基づいて、前記画像における関心領域の情報を取得する取得手段と、
前記放射線の発生装置の焦点と前記放射線の検出装置の中心とを結ぶ線が、異なる複数の方向から前記放射線を前記被検体に照射する際に成す振り角の中心線と、前記取得された前記関心領域を通る断面とが直交するように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記条件を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記被検体に照射された前記放射線の線量に関する情報を管理する管理手段をさらに有し、
前記管理されている線量の情報に基づいて、前記生成手段は前記画像の撮影のために前記被検体に照射された線量を超えないように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記振り角を小さくすることにより、前記画像の撮影のために前記被検体に照射された線量を超えないように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記管理されている線量の情報に基づいて、前記画像の撮影のために前記被検体に照射された線量以下の線量で前記被検体に放射線を照射するように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成することを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
異なる複数の方向から放射線を被検体に照射して複数の放射線画像を取得するトモシンセシス撮影を制御する制御装置であって、
被検体の画像と前記画像と対応付けられた診断情報とを有する画像診断レポートに基づいて、前記画像における関心領域の情報を取得する取得手段と、
前記放射線の発生装置の焦点と前記放射線の検出装置の中心とを結ぶ線が、異なる複数の方向から前記放射線を前記被検体に照射する際に成す振り角の中心線と、前記取得された前記関心領域を通る断面とが直交するように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記条件を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする制御システム。
【請求項６】
異なる複数の方向から放射線を被検体に照射して複数の放射線画像を取得するトモシンセシス撮影を行う装置を制御する方法であって、
被検体の画像と前記画像と対応付けられた診断情報とを有する画像診断レポートに基づいて、前記画像における関心領域の情報を取得する工程と、
前記放射線の発生装置の焦点と前記放射線の検出装置の中心とを結ぶ線が、異なる複数の方向から前記放射線を前記被検体に照射する際に成す振り角の中心線と、前記取得された前記関心領域を通る断面とが直交するように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成する工程と、
前記条件を出力する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、制御方法、制御システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線を検出してデジタル画像を出力するＸ線検出器であるＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が普及し、ＦＰＤにより取得される一連の投影像から３次元画像を得る撮影手法である、トモシンセシス撮影が行われるようになった。特許文献１には、Ｘ線検出器の中心線に対して非対象な角度でＸ線源を移動させながらトモシンセシス撮影を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６６３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トモシンセシス撮影で得られる画像の画質は、ＦＰＤといったＸ線検出器とＸ線源との角度の影響を受ける。特許文献１に開示の技術のように、たとえば撮影室の室内寸法を考慮して撮影角度を設定するのみでは、必ずしも被検体の関心領域を観察する上で最適な撮影角度とならないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に係る制御装置は、異なる複数の方向から放射線を被検体に照射して複数の放射線画像を取得するトモシンセシス撮影を制御する制御装置であって、被検体の画像と前記画像と対応付けられた診断情報とを有する画像診断レポートに基づいて、前記画像における関心領域の情報を取得する取得手段と、前記放射線の発生装置の焦点と前記放射線の検出装置の中心とを結ぶ線が、異なる複数の方向から前記放射線を前記被検体に照射する際に成す振り角の中心線と、前記取得された前記関心領域を通る断面とが直交するように前記トモシンセシス撮影のための条件を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された前記条件を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態に係る制御装置によれば、過去の検査に基づいてトモシンセシス撮影のための条件を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置を含む情報システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御装置により制御される撮影の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置により制御される撮影の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る制御装置により制御される撮影の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る制御装置により行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る制御装置により行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る制御装置により行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る制御装置により表示される画面の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る制御装置により行われる処理の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
トモシンセシス撮影では、異なる複数の方向から放射線を被検体に照射することにより得られる一連の投影像である複数の放射線画像を取得する。トモシンセシス撮影では、一連の投影像である複数の放射線画像から３次元画像を再構成し、再構成された３次元画像から断面画像を表示することができる。
【０００９】
ＦＰＤを用いた放射線撮影では、静止画撮影やマルチフレーム動画撮影を行うことができる。たとえば、ＦＰＤの静止画撮影やマルチフレーム動画撮影の機能を活かしてトモシンセシス撮影を行うことができる。トモシンセシス撮影は、放射線の検出装置の一例であるＦＰＤと、放射線の発生装置の一例であるＸ線管との少なくともいずれかを移動させながら、被検体に対して複数の方向から放射線を照射した投影像である複数の放射線画像を取得する。トモシンセシス撮影で得られた一連の投影像である複数の放射線画像（以下、投影画像と称する。）に対して再構成処理を施すことで、複数の再構成画像データ（以下、再構成画像と称する。）が取得される。
【００１０】
［制御装置の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置１１２を含むＸ線撮影システム１０１の構成の一例を示す図である。
【００１１】
Ｘ線撮影システム１０１は、Ｘ線管１０２、照射スイッチ１０３、照射制御部１０４、移動機構１０５、ＦＰＤ１０６、カラム１０９、移動制御部１１１、制御装置１１２、操作部１１６、表示部１１７、テーブル１１８を有する。Ｘ線撮影システム１０１内の通信は、各構成を接続するケーブルを介した有線通信や、無線通信により実現される。
【００１２】
Ｘ線管１０２は、照射制御部１０４の制御によりＸ線を照射する。照射スイッチ１０３は、ユーザがＸ線の照射を指示するための操作入力を受け付ける。照射制御部１０４は、Ｘ線管１０２を制御する。ユーザが照射スイッチ１０３を押下すると、照射制御部１０４はＸ線管１０２からＸ線を照射させる。ユーザが照射スイッチ１０３を放すと、照射制御部１０４はＸ線管１０２からのＸ線の照射を停止させる。照射制御部１０４は、Ｘ線管１０２の管電圧、管電流といった撮影制御条件を制御装置１１２に送信する。たとえば照射制御部１０４はＸ線管１０２にＸ線を照射させるための高圧発生装置である。照射制御部１０４は、Ｘ線制御装置１１２に含まれる撮影制御部５０４に統合されていてもよい。
【００１３】
照射制御部１０４はＸ線撮影に先だって、Ｘ線管１０２がＸ線を照射する際の条件の初期値であるデフォルト撮影条件と、Ｘ線管１０２の初期位置であるデフォルト位置情報とを受信する。照射制御部１０４は制御装置１１２から受信した情報に基づいてＸ線管１０２を制御し、Ｘ線撮影が可能な状態に遷移させる。照射制御部１０４は、Ｘ線撮影に際してＸ線の照射開始と照射終了を制御する。照射制御部１０４はＸ線撮影で実際に実施された条件である撮影実施条件や、Ｘ線管１０２の位置情報を制御装置１１２に送信する。
【００１４】
移動機構１０５は、ＦＰＤ１０６を支持し、ＦＰＤ１０６を撮影条件にしたがって方向１０８の順方向もしくは逆方向に沿って直線的に移動させる。また、移動機構１０５はテーブル１１８を支持し、テーブル１１８を撮影条件にしたがって方向１１９の順方向もしくは逆方向に沿って移動させる。
【００１５】
ＦＰＤ１０６は、制御装置１１２と接続され、Ｘ線を検出して、Ｘ線画像データを取得する。ＦＰＤ１０６は、Ｘ線画像データを、読み取りエリアやビニングサイズといった情報を含む撮影実施情報を制御装置１１２に送信する。ＦＰＤ１０６は制御装置１１２からの制御を受けて、Ｘ線撮影が可能な状態に遷移する。
【００１６】
カラム１０９は、Ｘ線管１０２を移動可能に支持する移動機構であり、Ｘ線管１０２を方向１１０の順方向もしくは逆方向に沿って、すなわち被検体１０７の上部を円弧状に移動させる。
【００１７】
操作者が照射スイッチ１０３を押下すると、Ｘ線管１０２とＦＰＤ１０６がそれぞれ移動しながら一連の投影画像の撮影が行われる。以下では、カラム１０９が鉛直方向にある状態のＸ線管１０２の撮影角度を０度として定義する。また、Ｘ線管１０２とＦＰＤ１０６とをあわせて撮影系と称する場合がある。
【００１８】
移動制御部１１１は、移動機構１０５及びカラム１０９を制御することにより、Ｘ線管１０２とＦＰＤ１０６との移動を制御する。移動制御部１１１は、移動機構１０５及びカラム１０９を連動させ、ＦＰＤ１０６をＸ線管１０２とは逆の方向に向かって移動させることにより、複数方向からの投影画像を得るトモシンセシス撮影が実現される。移動制御部１１１は、Ｘ線管１０２の位置（角度）や、Ｘ線管１０２の移動距離といった、Ｘ線管１０２に関する位置情報を制御装置１１２に送信する。また、移動制御部１１１は、ＦＰＤ１０６の位置や移動距離といった、ＦＰＤ１０６に関する位置情報を制御装置１１２へ送信する。移動制御部１１１は制御装置１１２の制御部１１４に統合されていてもよい。
【００１９】
テーブル１１８は、被検体１０７を載せるための架台である。移動機構１０５は、移動制御部１１１による制御に基づいて、テーブル１１８の角度をたとえばアクチュエータによって方向１１９の順方向又は逆方向に沿って変化させる。トモシンセシス撮影の間、移動機構１０５によりテーブル１１８の角度は一定の角度に保持される。
【００２０】
制御装置１１２は、画像処理部１１３、制御部１１４、通信部１１５を含む。制御装置１１２は、Ｘ線撮影システム１０１を制御してトモシンセシス撮影を行い、再構成画像を取得する。
【００２１】
画像処理部１１３は、ＦＰＤ１０６から受信した投影情報及び移動制御部１１１から受信したＸ線管１０２とＦＰＤ１０６の位置情報とに基づいて再構成画像を取得する。再構成画像は、複数の断層画像からなる３次元画像である。また、画像処理部１１３は、投影画像及び再構成画像に対する、階調処理やノイズ低減処理といった画像処理を行う。
【００２２】
制御部１１４は、Ｘ線撮影システム１０１で行われる検査の実施を制御する。そして、制御部１１４は当該検査に含まれる撮影の実施を制御する。制御部１１４は、ＨＩＳ／ＲＩＳ１２１から検査オーダの情報を取得し、検査の進捗に関する情報をＨＩＳ／ＲＩＳ１２１に送信する。照射制御部１０４と移動制御部１１１とを制御する。また、制御部１１４はＸ線撮影システム１０１の各構成から取得した情報に基づいて、ＰＡＣＳ１２２に送信される画像のメタデータとして情報を付帯させる。たとえば、制御部１１４はＨＩＳ／ＲＩＳ１２１から取得した被検体１０７の情報に基づいて、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）規格に則った所定のタグに被検体１０７の情報を付帯させる。
【００２３】
通信部１１５は制御装置１１２と、Ｘ線システム１０１の各構成及び制御装置１１２と接続されている各構成との通信を制御する。通信部１１５は、通信回路２０７（図２）を介して情報を送受信する。通信部１１５は、Ｘ線の照射を制御するための情報といった、撮影の制御に関わる情報を照射制御部１０４及び移動制御部１１１に送信する。また、通信部１１５は、Ｘ線画像データや位置情報といった、撮影を実施して得られた情報を照射制御部１０４、移動制御部１１１、ＦＰＤ１０６から受信する。さらに、通信部１１５は検査を制御するための情報や、検査を実施して得られた情報を、ネットワーク１３０を介してＨＩＳ／ＲＩＳ１２１やＰＡＣＳ１２２といった外部装置との間で送受信する。
【００２４】
操作部１１６は、ユーザによる操作入力を受け付ける入力インタフェースである。操作部１１６は、キーボードやマウス、あるいはマルチタッチモニタなど入力可能なインタフェースであればいずれでも構わない。操作部１１６はユーザの操作入力に応じて、制御装置１１２へ入力情報を送信する。また、操作部１１６は制御装置１１２からの要求を受信して入力インタフェースの表示切り替えを行う。
【００２５】
表示部１１７は、出力インタフェースである。たとえば表示部１１７は、Ｘ線撮影を制御するためのコントロールソフトウェアのユーザインタフェースを表示する。表示部１１７は単独のディスプレイであってもよいし、Ｘ線撮影システム１０１に含まれるいずれかの装置に組み込まれたディスプレイであってもよい。表示部１１７は複数のディスプレイで構成されていてもよい。表示部１１７は制御装置１１２からの制御に応じて、表示を行う。
【００２６】
ＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）／ＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２１は、放射線科における患者情報や検査要求情報などの情報を管理するシステムである。ＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２２は、画像保存を主目的としたサーバである。Ｖｉｅｗｅｒ１２３は、ＰＡＣＳ１２２と接続され、主に高精細モニタによってＸ線撮影システム１０１で撮影した画像の検像作業や詳細な後処理、診断を行うための端末である。また、読影医といったユーザは、Ｖｉｅｗｅｒ１２３を介して診断レポートを作成し、診断レポートをＰＡＣＳ１２２等に保存する。Ｐｒｉｎｔｅｒ１２４は、Ｘ線画像データや再構成画像データを紙やフィルムといった媒体にプリント出力する。
【００２７】
図２は、制御装置１１２のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置１１２は、たとえばコンピュータである。制御装置１１２は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＨＤＤ２０４、入力検出部２０６、通信回路２０７、グラフィックボード２０８を含む。これらは、内部バス２０５を介して互いに接続されている。
【００２８】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０１は、制御装置１１２を制御する。ＣＰＵ２０１はＲＯＭ２０２に格納されている命令プログラムを実行する。また、ＣＰＵ２０１は、ディスプレイドライバによりグラフィックボード２０８を介して表示部１１７に対する表示を制御する。また、入力検出部２０６を介した操作部１１６からの入力を制御する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が命令プログラムによる制御を行う際に作業用の記憶領域を確保するためのメモリである。ＨＤＤ２０４は、投影画像や再構成画像を含む各種のデータを保存する補助記憶装置である。通信回路２０７は、通信部１１５を構成する通信インタフェースである。グラフィックボード２０８は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及びビデオメモリを含む汎用グラフィックボードである。グラフィックボード２０８は、画像処理部１１３を構成し、主に再構成画像を取得するための再構成処理を行う。
【００２９】
ＣＰＵ２０１及びＧＰＵはプロセッサの一例である。制御装置１１２は、複数のプロセッサを含んでいてもよい。また、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＨＤＤ２０４はメモリの一例である。また、制御装置１１２はメモリとしてＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）を含んでいてもよい。制御装置１１２の特定の処理もしくは全ての処理をプログラムしたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）を含んでいてもよい。
【００３０】
図３は、制御装置１１２の機能構成の一例を示す図である。制御部１１４は、検査制御部３０１、保存部３０２、線量管理部３０３、撮影制御部３０４、角度取得部３０５、入出力制御部３０６を含む。
【００３１】
検査制御部３０１は、検査の実施を制御する。検査制御部３０１は、ＨＩＳ／ＲＩＳ１２１からの情報に基づいて、検査に必要な情報を取得する。検査に必要な情報とは、たとえば被検体に関する情報、実施予定の撮影手技に関する情報である。検査制御部３０１は取得した情報に基づいて撮影制御部３０４に情報を送信し、保存部３０２に保存されている情報を更新する。また、検査制御部３０１は、入出力制御部３０６を介して、当該検査に関連して表示部１１７に表示させる画面の表示制御を行う。さらに検査制御部３０１は、当該検査で得られた画像の保存、出力に関する制御を行う。
【００３２】
保存部３０２は、Ｘ線撮影システム１０１で行われる撮影に関する設定や、過去に実施された検査や、撮影の被検体となる患者に関する情報が保存される。これらの情報は、ユーザによる制御装置１１２への操作入力、制御装置１１２内の各機能構成やＨＩＳ／ＲＩＳ１２１といった外部装置からの入力に基づいて登録され、更新され、削除され、検索される。保存部３０２は、データベースで構成される。保存部３０２は、情報の種類に応じて異なる複数のデータベースで構成されてもよい。
【００３３】
Ｘ線撮影システム１０１で行われる撮影に関する設定とは、たとえば撮影条件や画像処理パラメータ、再構成パラメータ、ストレージ転送、プリント出力に関する設定である・
過去に実施された検査に関する情報とは、たとえば過去に実施された検査における各設定の値や、投影画像のデータ、キー画像のデータ、診断レポートである。検査における各設定の値には、たとえば幾何的情報が含まれる。幾何的情報とは、断層画像上のある位置が実際の患者の身体のどの位置に対応しているかを算出するための情報である。幾何的情報には、たとえば撮影系の位置情報や患者の姿勢、テーブル１１８の角度の情報が含まれる。キー画像とは、トモシンセシス撮影で取得された再構成画像である断層画像において、操作者や読影医が確認した結果もっとも観察に適していると指定した１枚の画像である。
【００３４】
患者に関する情報とは、たとえば患者の氏名や患者を一意に識別するための患者ＩＤである。保存部３０２は患者の電子カルテ等に記載された情報をさらに保存していてもよい。
【００３５】
保存部３０２に保存される情報の例を示したが、必ずしもこの全てを保存している必要はなく、ＰＡＣＳ１２２等に保存された情報を適宜取得する構成であってもよい。
【００３６】
線量管理部３０３は、撮影の対象となる被検体がこれまでの検査で被曝した線量を管理する。線量管理部３０３は、Ｘ線撮影システム１０１で撮影が行われた場合に、照射制御部１０４や撮影制御部３０４からの情報に基づいて被検体１０７に照射された放射線の線量を取得し、保存部３０２に保存させる。また、保存部３０２から被検体１０７の過去の検査の情報を取得し、当該検査において被曝した線量の情報を取得する。さらに線量管理部３０３は、ＰＡＣＳ１２２から被検体１０７が過去の検査で撮影された医用画像を取得し、当該過去の検査で被検体１０７が被曝した線量の情報を取得する。医用画像のメタデータとして被曝線量を示す情報が付帯されている場合には、線量管理部３０３は当該メタデータのみをＰＡＣＳ１２２から取得してもよい。あるいは、線量管理部３０３は医用画像を解析することにより被検体１０７が被曝した線量を推定してもよい。さらに線量管理部３０３は、ＨＩＳ／ＲＩＳ１２１から検査制御部３０１が取得した検査オーダの情報に基づいて、指示された撮影手技により被検体１０７が被曝すると考えられる線量の情報を取得する。検査オーダに目標とする照射線量の情報が含まれている場合には、線量管理部３０３は当該目標の値を取得する。線量管理部３０３は、管理手段の一例である。
【００３７】
撮影制御部３０４は、通信部１１５を介して、Ｘ線管１０２、ＦＰＤ１０６を制御し、トモシンセシス撮影を含むＸ線撮影の実施を制御する。撮影制御部３０４は、角度取得部３０５により取得された角度の情報に基づいて、トモシンセシス撮影を制御する。撮影制御部３０４は、通信部１１５を介して、照射制御部１０４にＸ線管１０２の移動に関する情報を送信し、移動制御部１１１にＦＰＤ１０６及びテーブル１１８の移動に関する情報を送信する。またトモシンセシス撮影において、撮影制御部３０４は通信部１５を介して、照射制御部１０４からＸ線管１０２の位置情報を受信し、移動制御部１１１からＦＰＤ１０６の位置情報を受信する。撮影制御部３０４は、通信部１１５を介して、ＦＰＤ１０６から撮影条件と投影画像とを受信する。撮影制御部３０４は、画像処理部１１３に再構成処理のための情報を送信する。撮影制御部３０４は、Ｘ線撮影システム１０１で得られた医用画像に関する画像情報を生成する。画像情報は。画像データと、当該画像データに関連付けられる付帯情報とを含む。付帯情報とは、たとえば当該医用画像を一意に特定する画像ＩＤ、当該医用画像の種別を示す情報、各種のパラメータ、オブジェクト配置情報、実施された撮影条件である。当該医用画像の種別を示す情報とは、たとえばトモシンセシス撮影においては、投影画像であるか、再構成画像であるかを示す情報である。各種のパラメータとは、たとえば画像処理に関するパラメータ、幾何変換に関するパラメータである。オブジェクト配置情報とは、画像データ上に重畳表示する付帯情報である。オブジェクト配置情報とは、たとえばアノテーション、撮影方向を示すマーカー、計測データ、切り出し範囲、マスクの情報である。
【００３８】
角度取得部３０５は、トモシンセシス撮影を制御するための撮影角度に関する情報を取得する。撮影角度とは、被検体１０７にＸ線を照射する角度である。角度取得部３０５は、たとえば幾何的情報とキー画像とに基づいて、経過観察を行うトモシンセシス撮影における撮影角度の情報を取得する。また角度取得部３０５は、取得した撮影角度の情報に基づいて、Ｘ線管１０２を移動させる範囲を示す角度の情報を取得する。さらに角度取得部３０５は、取得した撮影角度の情報に基づいて、テーブル１１８や被検体１０７の配置に関する角度の情報を取得する。角度取得部３０５により取得される情報についての詳細は後述する。角度取得部３０５は、撮影制御部３０４に角度の情報を送信する。
【００３９】
入出力制御部３０６は、操作部１１６及び表示部１１７からの情報の入力を制御する。また、入出力制御部３０６は、表示部１１７に表示するための情報の出力を制御する。入出力制御部３０６は、操作者が設定値や動作に関する指示を入力するためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供する。入出力制御部３０６は、検査制御部３０１から通知される情報に基づいて、表示部１１７に表示させる情報の出力制御を行う。さらに入出力制御部３０６は、操作者が投影画像や再構成画像についての画像処理を行うためのＧＵＩを提供する。
【００４０】
なお、制御部１１４が含む構成の一部又は全てが、制御部１１４とは異なるモジュールとして制御装置１１２に含まれていてもよい。また、制御装置１１２の機能構成の一部又は全てが複数の装置において分散して実現されてもよい。
【００４１】
［座標系及び角度に関する定義］
図４は、被検体１０７に基づく座標系を説明するための図である。目的部位４０１は、被検体１０７の一部の領域であり、トモシンセシス撮影の対象とする部位である。ＸＹＺ座標系は、被検体１０７に基づく座標系である。Ｘ軸方向４０２は、被検体１０７の右手から左手に向かう方向ある。図４に示す例では、紙面に対して表から裏に向かう方向である。Ｙ軸方向４０３は、被検体１０７の体軸すなわち脊椎に略平行な軸に沿って脚から頭に向かう方向である。Ｚ軸方向４０４は、被検体１０７の背から腹に向かう方向である。Ｘ軸方向４０２、Ｙ軸方向４０３、Ｚ軸方向４０４は互いに直交する。
【００４２】
図５は、撮影系の各構成の位置を説明するための図である。照射中央線５０１は、Ｘ線管１０２が照射するＸ線の照射範囲の中央を示す線である。照射中央線５０１は、Ｘ線管１０２の焦点を通過する。トモシンセシス撮影において、Ｘ線管１０２とＦＰＤ１０６はそれぞれ移動制御部１１１の制御により対向する方向に移動する。たとえばＸ線管１０２が方向１１０に沿って移動する場合には、ＦＰＤ１０６は方向１０８に沿って移動する。Ｘ線管１０２の移動は、照射中央線５０１が常にアイソセンタ５０２を通過するように制御される。トモシンセシス撮影において、Ｘ線管１０２がＸ線の照射を開始する位置が撮影開始位置５０３であり、Ｘ線の照射を終了する位置が撮影終了位置５０５である。Ｘ線管１０２の移動の中央の位置が撮影中央位置５０４である。Ｘ線管１０２が撮影中央位置５０４に位置する場合の照射中央線を特に、撮影範囲中央線５０６と称する。すなわち、撮影範囲中央線５０６はトモシンセシス撮影におけるＸ線管１０２の振り角の中央を示す。Ｘ線管１０２が撮影開始位置５０３にあるときの照射中央線５０１と撮影範囲中央線５０６とがなす角度は、Ｘ線管１０２が撮影終了位置５０５にあるときの照射中央線５０１と撮影範囲中央線５０６とがなす角度と等しい。
【００４３】
ｘｙｚ座標系は、撮影系に基づく座標系である。ｘｙｚ座標系はＸＹＺ座標系を、Ｘ軸を中心に回転させた座標系である。ｚ軸方向５０８は、撮影範囲中央線５０６に平行な方向であり、Ｚ軸方向に向かう方向を正とする。ｘ軸方向はＸ軸方向４０２と平行な方向である。ｙ軸方向５０７は、ｚ軸方向５０８とｘ軸方向とそれぞれ直交し、Ｙ軸方向に向かう方向を正とする。
【００４４】
図６は、以下の説明で用いる角度の呼称を説明するための図である。それぞれの角度はＸ軸について時計まわりの方向を正とする。
【００４５】
鉛直方向６０１と照射中央線５０１とがなす角度を撮影系移動角度Ａ４０３と称する。以下では、撮影系移動角度Ａを角度Ａと称する場合がある。角度Ａは被検体１０７の姿勢やテーブル１１８の位置に依らない角度であり、移動制御部１１１はトモシンセシス撮影において角度Ａを制御する。
【００４６】
水平方向６０２とテーブル１１８が被検体１０７を保持する面とがなす角度をテーブル角度Ｂ４０４と称する。以下では、テーブル角度Ｂを角度Ｂと称する場合がある。
【００４７】
テーブル１１８が被検体１０７を保持する面とＹ軸方向（被検体１０７の体軸の方向）とがなす角度を被検体角度Ｃ４０５と称する。以下では、被検体角度Ｃを角度Ｃと称する場合がある。
【００４８】
Ｚ軸（被検体１０７の背から腹に向かう方向）と平行かつアイソセンタ５０２を通る線と照射中央線５０１とがなす角度を撮影角度θ６０７と称する。撮影角度θ６０７は、被検体１０７の目的部位にＸ線が照射される角度を示す。以下では、撮影角度θを角度θと称する場合がある。
【００４９】
角度Ａ、角度Ｂ、角度Ｃ、角度θの間には式１で表す関係が成り立つ。
Ａ−Ｂ−Ｃ＝θ  （式１）
【００５０】
撮影系移動角度ＡをＸ線管１０２の位置に応じて次のように称する場合がある。Ｘ線管１０２が撮影開始位置５０３にあるとき、角度Ａを移動開始角度Ａａと称する。Ｘ線管１０２が撮影中央位置５０４にあるとき、角度Ａを移動中央角度Ａｃと称する。Ｘ線管１０２が撮影終了位置にあるとき、角度Ａを移動終了角度Ａｂと称する。
【００５１】
撮影角度θをＸ線管１０２の位置に応じて次のように称する場合がある。Ｘ線管１０２が撮影開始位置５０３にあるとき、角度θを撮影開始角度θａと称する。Ｘ線管１０２が撮影中央位置５０４にあるとき、角度θを撮影中央角度θｃと称する。Ｘ線管１０２が撮影終了位置５０５にあるとき、角度θを撮影終了角度θｂと称する。
【００５２】
角度Ａには式２で表す関係が成り立つ。
Ａｃ＝（Ａａ＋Ａｂ）／２  （式２）
【００５３】
角度θには式３で表す関係が成り立つ。
θｃ＝（θａ＋θｂ）／２  （式３）
【００５４】
さらに、撮影角度範囲θａｂを式４の通り定義する。
θａｂ＝θｂ−θａ  （式４）
【００５５】
以上より、Ｚ軸方向４０４に対してｚ軸方向５０８がなす角度は、Ａｃ−Ｂ−Ｃで与えられる。また、Ｙ軸方向４０３に対してｙ軸方向５０７がなす角度も、Ａｃ−Ｂ−Ｃで与えられる。すなわち、ｘｙｚ座標系はＸＹＺ座標系を、Ｘ軸を中心にＡｃ−Ｂ−Ｃ回転させたものである。
【００５６】
図７は、トモシンセシス撮影において取得される再構成画像である断層画像について説明するための図である。画像処理部１１３は、ユーザの入力またはＨＩＳ／ＲＩＳ１１２といった外部装置からの入力に基づいて断層画像を生成する。画像処理部１１３は、たとえば特定の平面に平行な複数の断層画像からなる３次元画像を生成する。図７（ａ）には、それぞれｘｙ平面に平行な断層画像７０１、７０２、７０３が示されている。
【００５７】
また画像処理部１１３は、任意の角度で断層画像を生成する。図７（ｂ）の例では、断層画像７０２、７０４、７０５が示される。断層画像がｘｙ平面となす角を断層角度φと称する。以下では、断層角度φを角度φと称する場合がある。また、以下では、任意の角度φで生成された断層画像をオブリーク画像と称する場合がある。たとえば骨折や腫瘍といった観察の対象とする部位に平行な角度φで生成されたオブリーク画像が診断に用いられる。
【００５８】
トモシンセシス撮影において生成される再構成画像は、アイソセンタ５０２に近いほど鮮明な画像となる傾向がある。したがって、観察の目的とする部位がアイソセンタ５０２の付近に位置するよう、撮影系の位置や被検体１０７の位置、テーブル１１８の位置を適切に定めることが好ましい。
【００５９】
［一連の処理］
図８は、トモシンセシス撮影に先だって行われる、撮影系を移動させる角度を設定するための一連の処理の一例を示すフローチャートである。下記の処理において、特に断りがない場合、各処理を実現する主体は、ＣＰＵ２０１またはＧＰＵである。
【００６０】
ステップＳ８０１において、検査制御部３０１はＨＩＳ／ＲＩＳ１２１から検査オーダに関する情報を取得する。検査オーダには、当該検査の対象となる患者に関する情報や、撮影を行う部位に関する情報が含まれる。
【００６１】
ステップＳ８０２において、検査制御部３０１は保存部３０２やＰＡＣＳ１２２から患者の過去の検査に関する情報、すなわち診断情報を取得する。過去の検査に関する情報とは、患者の過去の検査オーダや、画像診断レポートに記載された情報である。診断情報は、画像診断レポートにおいて画像と対応付けられて記載される。
【００６２】
ステップＳ８０３は、ステップＳ８０１で取得した検査オーダが経過観察であるか否かに応じて処理が分岐する。経過観察である場合にはステップＳ８０４に進み、経過観察ではない場合にはステップＳ８０８に進む。
【００６３】
ステップＳ８０４において、線量管理部３０３は患者の過去の検査における線量に関する情報を取得する。線量に関する情報は、例えば過去の検査において取得されたトモシンセシス画像に基づいて取得されるＥＩ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｉｎｄｅｘ）である。ＥＩは被検体を透過した後の、Ｘ線検出器への到達線量の指標であり、被検体の被ばく線量を直接表すものではないが、線量を管理するための１つの指標として利用することとする。
【００６４】
ステップＳ８０５において、検査制御部３０１は保存部３０２またはＰＡＣＳ１２２から画像診断レポートのキー画像があるか否かを判定する。キー画像が存在する場合にはステップＳ８０６に進み、存在しない場合にはステップＳ８０９に進む。図１１は画像診断レポートの一例である。たとえば、検査制御部３０１はキー画像１１０５が添付されているので、キー画像が存在すると判定する。
【００６５】
ステップＳ８０６において、角度取得部３０５は過去の検査のキー画像に関する情報を取得する。角度取得部３０５は、キー画像に付帯する付帯情報から取得してもよいし、保存部３０２に保存されている、過去に実施された検査情報から取得してもよい。角度取得部３０５は、当該キー画像の断層角度φｋに関する情報を取得する。たとえば、角度取得部３０５図１１に示すキー画像１１０５のメタデータから、キー画像１１０５を撮影した際の条件に関する情報を読みだして、断層角度φｋに関する情報を取得する。
【００６６】
ステップＳ８０７において、角度取得部３０５は過去の検査のトモシンセシス撮影の撮影角度の情報を取得する。例えば角度取得部３０５は、ステップＳ８０６で取得したキー画像の断層角度φｋ及び、撮影系の幾何学的情報に基づいて目標角度θｄを取得する。角度取得部３０５は目標角度θｄを式５に基づいて取得する。また、角度取得部３０５は、撮影開始角度θａと撮影終了角度θｂとをそれぞれ式６と式７とに基づいて取得する。
θｄ＝（Ａａ＋Ａｂ）／２−Ｂ−Ｃ＋φｋ  （式５）
θａ＝θｄ−θａｂ／２  （式６）
θｂ＝θｄ＋θａｂ／２  （式７）
【００６７】
ステップＳ８０８は経過観察ではない場合であり、検査制御部３０１はユーザの操作入力及びＨＩＳ／ＲＩＳ１２１からの情報に基づいて、撮影手技に関する情報を取得する。
【００６８】
ステップＳ８０９において、検査制御部３０１は、撮影パラメータの変更を受け付ける。検査制御部３０１は経過観察の場合にはステップＳ８０７で取得した情報に基づいて撮影系の角度に関する情報を、入出力制御部３０６を介して表示部１１７に表示させる。経過観察でない場合には、検査制御部３０１は撮影手技に対してあらかじめ設定されているデフォルトの検査情報を、入出力制御部３０６を介して表示部１１７に表示させる。ユーザは、表示部１１７に表示されるユーザインタフェースを介して、これらの情報を変更することができる。
【００６９】
経過観察の場合には、検査制御部３０１はステップＳ８０７で取得した情報に基づいて表示部１１７に表示させる撮影系の角度の情報を取得する。検査制御部３０１は、過去の検査のキー画像の断層角度φｋと、Ｘ線源１０２とＦＰＤ１０６の中心とを結ぶ線である照射中央線５０１が振り角Ａａ〜Ａｂの間の移動において成す角の中心線である撮影範囲中央線５０６とが直交するような撮影系の角度の情報を取得する。検査制御部３０１は式１〜式７を用いて当該撮影系の角度の情報を取得できる。
【００７０】
さらに検査制御部３０１は、例えばステップＳ８０４で取得した過去の検査における被曝線量に関する情報に基づいて、θａｂの変更をユーザに推奨してもよい。その場合、角度制御部３０５はステップＳ８０６で取得したキー画像に関する情報に基づいて、キー画像に描出されている被検体の位置がアイソセンタとなるような角度情報を取得してもよい。検査制御部３０１は、設定されている撮影条件において被曝線量が過去の検査よりも増加する可能性がある場合には、たとえばθａｂを小さくするようにユーザに推奨する。角度取得部３０５は上述の式に基づいて過去の検査よりも被曝線量が増加しないようにたとえば撮影開始角度θａと撮影終了角度θｂとをＺ軸に平行かつアイソセンタ５０２を通る線６０６から均等に減少させてもよい。また別の例では、撮影制御部３０４は、θａｂを変更せずに、被検体１０７に対する照射線量を過去の検査における被曝線量以下になるようにしてもよい。
【００７１】
検査制御部３０１は、また後述するステップＳ８１０における判定の結果に基づいて、ユーザによる撮影パラメータの変更を受け付ける。
【００７２】
ステップＳ８１０において、角度制御部３０５は設定された撮影パラメータで撮影系を移動させることができるか否かを判定する。ステップＳ８１０の処理の詳細については、図９を用いて後述する。
【００７３】
ステップＳ８１１は、ステップＳ８１０における判定の結果に基づいて処理が分岐する。可能と判定された場合にはステップＳ８１２に進み、不可能と判定された場合にはステップＳ８１３に進む。
【００７４】
ステップＳ８１２において、入出力制御部３０６は表示部１１７にステップＳ８０９で受け付けた撮影パラメータで撮影系を移動させることができない旨をユーザに報知する画面を表示させる。ユーザにパラメータを変更させる為に、ステップＳ８０９に戻る。
【００７５】
ステップＳ８１３において、入出力制御部３０６は、表示部１１７にステップＳ８０９で受け付けた撮影パラメータを表示させる。ステップＳ８１３において表示される画面の一例を図１０に示す。
【００７６】
ステップＳ８１４において、検査制御部３０１は、ユーザが撮影パラメータを確認し、了承したか否かを判定する。検査制御部３０１は、図１０に示す検査開始ボタン１００４をユーザが押下したことに応じて、了承したと判定し、ステップＳ９１５に進む。検査制御部３０１は、図１０に示す戻るボタン１００５をユーザが押下したことに応じて、了承しなかったと判定し、ステップＳ９０９に戻る。
【００７７】
ステップＳ８１５において、撮影制御部３０４は、ステップＳ８１４までに定められた撮影パラメータで撮影系を制御し、トモシンセシス撮影を行う。
【００７８】
図９は、ステップＳ８１０で行われる処理の詳細であり、角度制御部３０５は設定された撮影パラメータで撮影系を移動させることができるか否かを判定する。角度制御部３０５は複数の判定の基準を有しており、判定に用いる基準の優先順位はユーザが予め定めておくものとする。
【００７９】
当該基準の１つ目の例として、撮影系の移動開始角度と終了角度に基づいて判定する場合を説明する。角度制御部３０５は設定された撮影パラメータが、カラム１０９の仕様上、動作できる範囲であり、かつ被検体１０７やテーブル１１８と接触しない範囲であるか否かを判定する。以下では、カラム１０９が上述の条件を満たす角度の範囲の一端を最小オフセット角度と称し、他端を最大オフセット角度と称する。最小オフセット角度は式８で表される。また、最大オフセット角度は式９で表される。
【００８０】
当該基準の２つ目の例として、テーブル１１８の角度に基づいて判定する場合を説明する。角度制御部３０５は、設定された撮影パラメータが、テーブル１１８の仕様上、動作できる範囲であるか否かを判定する。最小オフセット角度及び最大オフセット角度は、テーブル１１８の動作できる角度の範囲の最小値と最大値にそれぞれ対応する。
【００８１】
当該基準の３つ目の例として、被検体の保持角度Ｃに基づいて判定する場合を説明する。最小オフセット角度及び最大オフセット角度は、被検体１０７が無理なく維持できる角度の範囲の最小値と最大値にそれぞれ対応する。被検体１０７が無理なく維持できる角度の範囲は、年齢や性別等に応じてユーザがあらかじめ設定しておくものとする。また、ユーザはこれを患者ごとに任意に設定できる。
【００８２】
以下では、上述の３つの基準についてそれぞれ判定を行う場合を例に説明するが、上述の３つの基準に限定されず、一部の基準を用いても良いし、他の異なる基準を組み合わせて用いても良い。
【００８３】
ステップＳ９０１において、角度制御部３０５は変数ｃの初期値をθｃに設定する。
【００８４】
ステップＳ９０２において、角度制御部３０５は事前に設定された優先順位に基づいて、各基準に基づいて判定を行ってループする。
【００８５】
ステップＳ９０３において、角度制御部３０５は基準Ｍｉについて、図８に示すステップＳ８０９で確定された撮影角度範囲θａｂにおける最大オフセット角度ｏｉｍａｘを、各基準に応じた方法で求める。各基準における方法は前述した通りである。
【００８６】
ステップＳ９０４では、ステップＳ９０３で取得した最大オフセット角度の値に応じて処理が分岐する。ｃが最大オフセット角度ｏｉｍａｘ以下である場合にはステップＳ９０８に進み、そうでない場合にはステップＳ９０５に進む。
【００８７】
ステップＳ９０５において、角度制御部３０５は、基準Ｍｉにおけるオフセット角度ｏｉを最大オフセット角度ｏｉｍａｘとする。また角度制御部３０５、ｃから最大オフセット角度ｏｉｍａｘを減算する。
【００８８】
ステップＳ９０６ではステップＳ９０２に処理を戻してループさせ、次の基準について同様の処理を行う。
【００８９】
ステップＳ９０７では、全ての基準においてそれぞれ最大オフセット角度を用いても撮影系を移動させることができないことになるため、角度制御部３０５はユーザにステップＳ８０９で確定された撮影パラメータでは撮影系を移動できないことを報知する。たとえば、角度制御部３０５は入出力制御部３０６を介して表示部１１７に当該報知のための画面を表示させる。
【００９０】
ステップＳ９０８において、角度制御部３０５は基準Ｍｉにおけるオフセット角度ｏｉを変数ｃに設定する。
【００９１】
ステップＳ９０８までに得られたすべてのオフセット角度ｏｉに対して、撮影系の移動が可能であると判定する。
【００９２】
図１０は、図８及び図９の処理に基づいて取得された撮影パラメータをユーザに報知するために表示部１１７に表示される画面の一例である。ここで報知される撮影パラメータは、カラム１０９を移動させる角度１００１と、被検体１０７を保持する角度１００２と、被検体１０７に照射される線量の目安１００３とを含む。
【００９３】
図１１は、トモシンセシス撮影において取得された医用画像を添付した画像診断レポートの一例である。画像診断レポート１１０１は患者情報１１０２と所見１１０３とキー画像とを含む。図１１に示す例では、キー画像１１０４とキー画像１１０５とが添付されている。それぞれのキー画像は、撮影パラメータに関する情報をメタデータに含む。また、キー画像には関心領域１１０５が特定されていてもよい。
【００９４】
［変形例］
上述の実施形態は、乳房のトモシンセシス撮影を行うマンモグラフィにも適用できる。
【００９５】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００９６】
上述の各実施形態における制御装置は、単体の装置として実現してもよいし、複数の装置を互いに通信可能に組合せて上述の処理を実行する形態としてもよく、いずれも本発明の実施形態に含まれる。共通のサーバ装置あるいはサーバ群で、上述の処理を実行することとしてもよい。制御装置および制御システムを構成する複数の装置は所定の通信レートで通信可能であればよく、また同一の施設内あるいは同一の国に存在することを要しない。
【００９７】
本発明の実施形態には、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムのコードを読みだして実行するという形態を含む。
【００９８】
したがって、実施形態に係る処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の実施形態の一つである。また、コンピュータが読みだしたプログラムに含まれる指示に基づき、コンピュータで稼働しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００９９】
上述の実施形態を適宜組み合わせた形態も、本発明の実施形態に含まれる。
【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】
2018102752.tif 000009
【図８】
2018102752.tif 000010
【図９】
2018102752.tif 000011
【図１０】
2018102752.tif 000012
【図１１】
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