(57)【要約】【課題】乳腺含有率算出装置、方法およびプログラムにおいて、乳房画像における画素値の飽和および乳房の撮影時における撮影条件に変化に拘わらず、乳腺含有率を精度よく算出できるようにする。【解決手段】画像取得部３１が乳房画像Ｇ０を取得し、第１の推定部３２が、Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像Ｇ０に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値Ｉ１を算出する。第２の推定部３３が、乳房画像Ｇ０に含まれる直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値Ｉ２を算出する。決定部３４が、第１の推定値Ｉ１および第２の推定値Ｉ２に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定する。算出部３５が、決定部３４が決定した直接到達線量Ｉｄを用いて乳腺含有率Ｒを算出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を取得する画像取得部と、
前記Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、前記乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出する第１の推定部と、
前記乳房画像に含まれる前記直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、前記直接到達線量の第２の推定値を算出する第２の推定部と、
前記第１の推定値および前記第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定する決定部と、
前記乳房画像に含まれる前記乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された前記直接到達線量に基づいて、前記乳房の前記乳腺含有率を算出する算出部とを備えた乳腺含有率算出装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記乳房画像に含まれる前記直接Ｘ線領域の画素値の最大値が飽和しているか否かを判定し、該最大値が飽和していないと判定された場合、前記第１の推定値と前記第２の推定値との比率を、前記第１の推定値の補正係数として算出する請求項１に記載の乳腺含有率算出装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記第１の推定値を前記補正係数により補正し、補正された前記第１の推定値を前記乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定する請求項２に記載の乳腺含有率算出装置。
【請求項４】
前記補正係数を保存する保存部をさらに備え、
前記決定部は、前記保存部に保存されたあらかじめ定められた数の補正係数の代表値を算出し、前記第１の推定値を前記代表値により補正し、補正された前記第１の推定値を前記乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定する請求項２に記載の乳腺含有率算出装置。
【請求項５】
前記決定部は、前記乳房画像に含まれる前記直接Ｘ線領域の画素値の最大値が飽和しているか否かを判定し、該最大値が飽和していると判定された場合、前記第１の推定値を前記乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定し、前記最大値が飽和していないと判定された場合、前記第２の推定値を前記乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定する請求項１に記載の乳腺含有率算出装置。
【請求項６】
前記第１の推定部は、前記撮影条件に基づいて、線量率および前記乳房画像を取得する放射線検出器の感度を取得し、前記Ｘ線撮影時におけるＸ線量、前記線量率および前記放射線検出器の感度を用いて前記第１の推定値を算出する請求項１から５のいずれか１項に記載の乳腺含有率算出装置。
【請求項７】
前記第１の推定部は、前記Ｘ線撮影時に使用するＸ線源におけるターゲット／フィルタの種類および管電圧毎に、前記線量率および前記放射線検出器の感度の値が設定されたテーブルを参照して、前記線量率および前記放射線検出器の感度を取得する請求項６に記載の乳腺含有率算出装置。
【請求項８】
乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を取得し、
前記Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、前記乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出し、
前記乳房画像に含まれる前記直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、前記直接到達線量の第２の推定値を算出し、
前記第１の推定値および前記第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定し、
前記乳房画像に含まれる前記乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された前記直接到達線量に基づいて、前記乳房の前記乳腺含有率を算出する乳腺含有率算出方法。
【請求項９】
乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を取得する手順と、
前記Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、前記乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出する手順と、
前記乳房画像に含まれる前記直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、前記直接到達線量の第２の推定値を算出する手順と、
前記第１の推定値および前記第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定する手順と、
前記乳房画像に含まれる前記乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された前記直接到達線量に基づいて、前記乳房の前記乳腺含有率を算出する手順とをコンピュータに実行させる乳腺含有率算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を用いて、乳房の乳腺含有率を算出する乳腺含有率推定装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乳がんの早期発見を促すため、乳房を撮影するための放射線画像撮影装置（マンモグラフィと呼ばれる）を用いた画像診断が注目されている。マンモグラフィにおいては、乳房は撮影台の上に置かれ、圧迫板により圧迫された状態で撮影が行われる。乳房は主に乳腺組織と脂肪組織とからなり、乳腺組織に隠れた病変を発見することが診断の上で重要となっている。このため、マンモグラフィで撮影された乳房の放射線画像（乳房画像）は、専用の操作端末等で画像処理された後、医師による診断に供される。医師は、乳房画像をディスプレイに表示して読影することにより、腫瘤および石灰化等の病変の有無を調べる。
【０００３】
ここで、乳房内における乳腺の割合を乳腺含有率と呼ぶ。乳腺含有率は、乳房の性状を正確に知る上で非常に有用であり、医学的に必要不可欠な情報となっている。例えば、乳腺含有率と発癌のリスクとの間には相関関係があることが研究によって示唆されている。このため、乳腺含有率を求めるための各種手法が提案されている。例えば特許文献１においては、マンモグラフィにより取得される乳房画像から、乳腺含有率を算出する手法が提案されている。特許文献１に記載された手法においては、マンモグラフィにおいて、被写体である乳房を透過することなく放射線検出器に直接到達したＸ線量、乳房を透過して放射線検出器に到達したＸ線量、脂肪によるＸ線の減弱係数、乳腺によるＸ線の減弱係数、および乳房の厚さの関係に基づいて、乳腺含有率を算出している。
【０００４】
なお、乳房を透過することなく放射線検出パネルに直接到達したＸ線量（以下直接到達線量とする）としては、乳房画像における、放射線検出器にＸ線が直接照射することにより得られる直接Ｘ線領域の画素値が用いられる。しかしながら、撮影線量が多い場合、直接Ｘ線領域において出力される信号が放射線検出器のダイナミックレンジを超えてしまい、画素値が飽和してしまう場合がある。このように画素値が飽和してしまうと、乳腺含有率を精度よく算出することができない。このため、撮影条件から直接到達線量を推定することが考えられる。ここで、放射線検出パネルへの到達線量と取得される画素値とは比例関係にある。このため、例えば、撮影時のＸ線量（ｍＡｓ値）、線量率（ｍＲ／ｍＡｓ）および放射線検出器の感度であるパネル感度（ＱＬ／ｍＲ）に基づいて、直接Ｘ線領域の画素値から直接到達線量を算出することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５３２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マンモグラフィにおいて使用されているＸ線管球は経時により劣化し、さらに放射線検出器の感度も経時により変化する。このように、Ｘ線管球の劣化および放射線検出器の感度の変化が生じると、撮影条件と直接到達線量との関係が変化する。したがって、撮影条件に基づいて算出された直接到達線量を用いても、乳腺含有率を精度よく算出できなくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、乳房画像における画素値の飽和および乳房の撮影時における撮影条件に変化に拘わらず、乳腺含有率を精度よく算出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による乳腺含有率算出装置は、乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を取得する画像取得部と、
Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出する第１の推定部と、
乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値を算出する第２の推定部と、
第１の推定値および第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定する決定部と、
乳房画像に含まれる乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された直接到達線量に基づいて、乳房の乳腺含有率を算出する算出部とを備える。
【０００９】
なお、本発明による乳腺含有率算出装置においては、決定部は、乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値の最大値が飽和しているか否かを判定し、最大値が飽和していないと判定された場合、第１の推定値と第２の推定値との比率を、第１の推定値の補正係数として算出するものであってもよい。ここで、画素値の最大値が飽和しているか否かの判定は、最大値が乳房画像の画素値が取りうる最大値となっているか否かを判定することにより行ってもよく、最大値があらかじめ定められたしきい値以上となっているか否かを判定することにより行ってもよい。
【００１０】
また、本発明による乳腺含有率算出装置においては、決定部は、第１の推定値を補正係数により補正し、補正された第１の推定値を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定するものであってもよい。
【００１１】
また、本発明による乳腺含有率算出装置においては、補正係数を保存する保存部をさらに備え、
決定部は、保存部に保存されたあらかじめ定められた数の補正係数の代表値を算出し、第１の推定値を代表値により補正し、補正された第１の推定値を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定するものであってもよい。
【００１２】
「代表値」とは、あらかじめ定められた数の補正係数を代表する統計値であり、任意の値を採用することができる。例えば、あらかじめ定められた数の補正係数の平均値、中央値、最頻値、最大値または最小値等を代表値とすることができる。
【００１３】
また、本発明による乳腺含有率算出装置においては、決定部は、乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値の最大値が飽和しているか否かを判定し、最大値が飽和していると判定された場合、第１の推定値を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定し、最大値が飽和していないと判定された場合、第２の推定値を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定するものであってもよい。
【００１４】
また、本発明による乳腺含有率算出装置においては、第１の推定部は、撮影条件に基づいて、線量率および乳房画像を取得するための放射線検出器の感度を取得し、Ｘ線撮影時におけるＸ線量、線量率および放射線検出器の感度を用いて第１の推定値を算出するものであってもよい。
【００１５】
また、本発明による乳腺含有率算出装置においては、第１の推定部は、Ｘ線撮影時に使用するＸ線源におけるターゲット／フィルタの種類および管電圧毎に、線量率および放射線検出器の感度の値が設定されたテーブルを参照して、線量率および放射線検出器の感度を取得するものであってもよい。
【００１６】
本発明による乳腺含有率算出方法は、乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を取得し、
Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出し、
乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値を算出し、
第１の推定値および第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定し、
乳房画像に含まれる乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された直接到達線量に基づいて、乳房の乳腺含有率を算出する。
【００１７】
なお、本発明による乳腺量含有率算出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【００１８】
本発明による他の乳腺含有率算出装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサが、
乳房をＸ線撮影して得られた乳房画像を取得し、
Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出し、
乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値を算出し、
第１の推定値および第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定し、
乳房画像に含まれる乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された直接到達線量に基づいて、乳房の乳腺含有率を算出する処理を実行するように構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像の直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値が算出され、乳房画像の直接Ｘ線領域における画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値が算出される。そして、第１の推定値および第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量が決定され、乳房画像に含まれる乳房の領域への到達線量である乳房領域到達線量、および決定された直接到達線量に基づいて、乳房の乳腺含有率が算出される。このため、乳房画像において画素値が飽和していた場合、および撮影時における撮影条件が変化した場合に応じて、使用する推定値を選択したり、推定値を補正したりする等して、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定することができる。したがって、乳房画像における画素値の飽和および乳房の撮影時における撮影条件に変化に拘わらず、乳腺含有率を精度よく算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態による乳腺含有率算出装置を適用した放射線画像撮影装置の概略構成図
【図２】放射線画像撮影装置を図１の矢印Ａ方向から見た図
【図３】本実施形態による乳腺含有率算出装置の概略構成を示す図
【図４】線量率およびパネル感度のテーブルを示す図
【図５】乳房画像の乳房領域と直接Ｘ線領域への分割を説明するための図
【図６】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による乳腺含有率算出装置を適用した放射線画像撮影装置の概略構成図、図２は放射線画像撮影装置を図１の矢印Ａ方向から見た図である。放射線画像撮影装置１は、被写体である乳房Ｍの撮影を行うマンモグラフィ装置である。図１に示すように放射線画像撮影装置１は、撮影部１０、撮影部１０に接続されたコンピュータ２、並びにコンピュータ２に接続された表示部３および入力部４を備えている。
【００２２】
撮影部１０は、アーム部１２を備えている。アーム部１２の一方の端部には撮影台１３が、その他方の端部には撮影台１３と対向するように放射線照射部１４が取り付けられている。
【００２３】
撮影台１３の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５が備えられている。また、撮影台１３の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプ、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路、および電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部等が設けられた回路基板等も設置されている。
【００２４】
放射線検出器１５は、放射線画像の記録および読み出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオンおよびオフすることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものまたは読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００２５】
また、本実施形態においては、放射線検出器１５は照射されるＸ線に対して固有の感度（以下、パネル感度とする）を有する。パネル感度は、放射線検出器１５への照射線量（ｍＲ）の単位量当たりに得られる画素値（ＱＬ）、すなわちＱＬ／ｍＲにより表される。
【００２６】
放射線照射部１４の内部には、放射線源であるＸ線源１６が収納されている。Ｘ線源１６から放射線であるＸ線を照射するタイミングおよびＸ線源１６におけるＸ線発生条件、すなわち管電圧および照射時間等の撮影条件は、コンピュータ２により制御される。
【００２７】
Ｘ線源１６は、電子線を出力するフィラメント、電子線が衝突することでＸ線を発生させるターゲット、およびＸ線のエネルギスペクトルを調整するフィルタを備える。ターゲットは、複数の異なる陽極物質、例えば、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）およびＷ（タングステン）を有し、これらが選択可能に配置されている。フィルタは、複数の異なる物質、例えば、Ｍｏ、Ｒｈ、ＷおよびＡｌ（アルミニウム）を有し、これらが選択可能に配置されている。
【００２８】
撮影条件は、乳房Ｍに照射するＸ線のエネルギスペクトル（線質）を調整して適切な放射線画像を得るための条件であり、例えば、Ｘ線源１６を構成するターゲットおよびフィルタの組合せ、管電圧（ｋＶ）、およびｍＡｓ値（管電流×放射線照射時間）を含む。
【００２９】
また、本実施形態においては、放射線画像撮影装置１は固有の線量率を有する。線量率は、Ｘ線源１６が出射するＸ線量（ｍＡｓ値）の単位量当たりに得られる照射線量（ｍＲ）、すなわちｍＲ／ｍＡｓにより表される。
【００３０】
また、アーム部１２には、撮影台１３の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１７、圧迫板１７を支持する支持部１８、および支持部１８を図１および図２の上下方向に移動させる移動機構１９が設けられている。なお、圧迫板１７と撮影台１３との間隔、すなわち圧迫板１７の高さの情報はコンピュータ２に入力される。
【００３１】
表示部３は、ＣＲＴ(Cathod Ray Tube)または液晶モニタ等の表示装置であり、後述するように取得された乳房ＭのＸ線画像である乳房画像の他、操作に必要なメッセージ等を表示する。なお、表示部３は音声を出力するスピーカを内蔵するものであってもよい。
【００３２】
入力部４はキーボード、マウスまたはタッチパネル方式の入力装置からなり、操作者による放射線画像撮影装置１の操作を受け付ける。また、撮影を行うために必要な、撮影条件等の各種情報の入力および情報の修正の指示も受け付ける。本実施形態においては、操作者が入力部４から入力した情報に従って、放射線画像撮影装置１の各部が動作する。
【００３３】
コンピュータ２には、乳腺含有率算出プログラムがインストールされている。本実施形態においては、コンピュータは、操作者が直接操作するワークステーションあるいはパソコンでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。エネルギーサブトラクション処理プログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。もしくは、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、あるいはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じてコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。
【００３４】
図３はコンピュータ２に乳腺含有率算出プログラムをインストールすることにより実現された乳腺含有率算出装置の概略構成を示す図である。図３に示すように、乳腺含有率算出装置は、標準的なコンピュータの構成として、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１、メモリ２２およびストレージ２３を備えている。
【００３５】
ストレージ２３は、ハードディスクまたはＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージデバイスからなり、放射線画像撮影装置１の各部を駆動するためのプログラムおよび乳腺含有率算出プログラムを含む、処理に必要な各種情報が記憶されている。また、撮影により取得された乳房画像も記憶される。また、ストレージ２３には、後述する各種テーブルも記憶される。なお、ストレージ２３が保存部に対応する。
【００３６】
メモリ２２には、各種処理をＣＰＵ２１に実行させるために、ストレージ２３に記憶されたプログラム等が一時的に記憶される。乳腺含有率算出プログラムは、ＣＰＵ２１に実行させる処理として、放射線画像撮影装置１にＸ線撮影を行わせて、乳房画像を取得する画像取得処理、Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値を算出する第１の推定処理、乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値を算出する第２の推定処理、第１の推定値および第２の推定値に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量を決定する決定処理、並びに乳房画像に含まれる乳房の領域へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量、および決定された直接到達線量に基づいて、乳房Ｍの乳腺含有率を算出する算出処理を規定している。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２１が乳腺含有率算出プログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンピュータ２は、画像取得部３１、第１の推定部３２、第２の推定部３３、決定部３４および算出部３５として機能する。なお、コンピュータ２は、画像取得処理、第１の推定処理、第２の推定処理、決定処理および算出処理をそれぞれ行うプロセッサまたは処理回路を備えるものであってもよい。
【００３８】
画像取得部３１は、あらかじめ定められた撮影条件により放射線照射部１４を制御して、乳房画像Ｇ０を取得する。具体的には、あらかじめ定められた撮影条件にしたがって、Ｘ線源１６のターゲットおよびフィルタを設定し、かつ管電圧およびｍＡｓ値を設定する。そして、設定した撮影条件によりＸ線源１６を駆動して乳房ＭにＸ線を照射し、乳房Ｍを透過したＸ線を放射線検出器１５により検出して、乳房画像Ｇ０を取得する。
【００３９】
第１の推定部３２は、Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像Ｇ０に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値Ｉ１を算出する。具体的には、撮影条件に基づいて、Ｘ線撮影時における線量率および放射線検出器１５のパネル感度を取得し、撮影条件に含まれるＸ線量、線量率およびパネル感度を用いて第１の推定値を算出する。ここで、本実施形態においては、Ｘ線源１６における各種ターゲット／フィルタの種類と管電圧とに応じて線量率（ｍＲ／ｍＡｓ）を設定したテーブルＬＵＴ１、およびＸ線源１６における各種ターゲット／フィルタの種類と管電圧とに応じてパネル感度（ＱＬ／ｍＲ）を設定したテーブルＬＵＴ２がストレージ２３に記憶されている。
【００４０】
なお、テーブルＬＵＴ１は、個々の装置毎にキャリブレーションを行うことにより作成される。具体的には、放射線検出器１５に線量計を取り付け、ターゲット／フィルタおよび管電圧を種々変更しつつ、あらかじめ定められた撮影線量のＸ線を放射線検出器１５に照射し、線量計により放射線検出器１５への照射線量を検出する。そして、検出した照射線量を撮影線量によって除算することにより線量率を算出する。そして算出した線量率をターゲット／フィルタおよび管電圧と対応づけて記憶することにより、テーブルＬＵＴ１が作成される。
【００４１】
なお、テーブルＬＵＴ２は、ターゲット／フィルタおよび管電圧を種々変更しつつ、あらかじめ定められた撮影線量のＸ線を放射線検出器１５に照射し、線量計により照射線量を検出し、さらに放射線検出器１５から出力される信号値（ＱＬ）を検出する。そして、検出した信号値を照射線量より除算することによりパネル感度を算出する。そして算出したパネル感度をターゲット／フィルタおよび管電圧と対応づけて記憶することにより、テーブルＬＵＴ２が作成される。
【００４２】
図４はテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２の例を示す図である。図４に示すようにテーブルＬＵＴ１には、ターゲット／フィルタの種類に応じて、各種管電圧と線量率とが対応づけられている。また、テーブルＬＵＴ２には、ターゲット／フィルタの種類に応じて、各種管電圧とパネル感度とが対応づけられている。図４に示すテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２を参照することにより、ターゲット／フィルタがＷ／Ｒｈの場合において、管電圧が２８ｋＶの場合には、３．９８ｍＲ／ｍＡｓの線量率および８６．７ＱＬ／ｍＲのパネル感度が取得される。なお、図４には説明のために、ターゲット／フィルタがＷ／Ｒｈの場合の値のみしか示していないが、テーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２には、各種ターゲット／フィルタの種類についての線量率およびパネル感度がそれぞれ設定されている。
【００４３】
第１の推定部３２は、撮影条件に含まれるターゲット／フィルタの種類および管電圧に基づいて、テーブルＬＵＴ１を参照して線量率を取得し、テーブルＬＵＴ２を参照してパネル感度を取得する。そして、第１の推定部３２は、下記の式（１）により、第１の推定値Ｉ１を算出する。
【００４４】
Ｉ１＝Ｘ線量(mAs)×線量率(mR/mAs)×パネル感度(QL/mR)  （１）
【００４５】
第２の推定部３３は、乳房画像Ｇ０に含まれる直接Ｘ線領域の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値Ｉ２を算出する。このために、第２の推定部３３は、乳房画像Ｇ０を乳房領域と直接Ｘ線領域とに分割する。図５は乳房画像の乳房領域と直接Ｘ線領域への分割を説明するための図である。直接Ｘ線領域は、乳房画像Ｇ０上で特に高濃度を呈しているため、画像全体の濃度ヒストグラムにおいて高濃度側に現れるピークが直接Ｘ線領域に相当する。第２の推定部３３は、乳房画像Ｇ０の濃度ヒストグラムを算出し、濃度ヒストグラムの高濃度側のピーク値から一定値引いた値をしきい値として２値化処理を行って、乳房画像Ｇ０を乳房領域Ａ１と直接Ｘ線領域Ａ２に分割する。あるいは、濃度ヒストグラムにおいて高濃度側から探索を行い、最初に既定値以下となる点をしきい値として２値化処理を行うようにしてもよい。
【００４６】
さらに第２の推定部３３は、図５に示すように、乳房画像Ｇ０の直接Ｘ線領域Ａ２において、放射線検出器１５の中心付近に相当する領域を、第２の推定値Ｉ２を算出するための解析領域Ａ３に設定する。このように、放射線検出器１５の中心付近に相当する領域を解析領域Ａ３に設定することにより、放射線検出器１５の検出面内における画素値のバラツキが、後述する補正係数の算出に与える影響を低減することができる。
【００４７】
そして、第２の推定部３３は、解析領域Ａ３における画素値の平均値を第２の推定値Ｉ２として算出する。また、第２の推定部３３は、解析領域Ａ３における画素値の最大値Ｉｍａｘを算出する。
【００４８】
決定部３４は、第１の推定値Ｉ１および第２の推定値Ｉ２に基づいて、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄを決定する。このため、決定部３４は、第２の推定部３３が算出した解析領域Ａ３の画素値の最大値Ｉｍａｘが飽和しているか否かを判定する。最大値Ｉｍａｘが飽和しているか否かの判定は、最大値Ｉｍａｘが乳房画像Ｇ０が取りうる画素値の最大値となっているか否かを判定することにより行う。なお、最大値Ｉｍａｘが飽和しているか否かの判定は、最大値Ｉｍａｘがあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１以上の値となっているか否かを判定することにより行ってもよい。
【００４９】
最大値Ｉｍａｘが飽和していないと判定された場合、決定部３４は、第１の推定値Ｉ１と第２の推定値Ｉ２との比率（Ｉ２／Ｉ１）を、第１の推定値Ｉ１の補正係数Ｈ０として算出する。そして、算出した補正係数Ｈ０をストレージ２３に保存する。
【００５０】
ここで、本実施形態においては、乳房Ｍを撮影する毎に、決定部３４において、最大値Ｉｍａｘが飽和しているか否かを判定し、最大値Ｉｍａｘが飽和していないと判定された場合において補正係数Ｈ０を算出し、算出した補正係数Ｈ０を、ストレージ２３に保存する。
【００５１】
一方、最大値Ｉｍａｘが飽和していると判定された場合、決定部３４は、ストレージ２３に保存された補正係数を参照して、あらかじめ定められた数の補正係数の代表値Ｃ０を算出する。ここで、本実施形態においては、あらかじめ定められた数としては、最新の補正係数を基準として過去１０００例分の補正係数を用いるべく１０００とするが、これに限定されるものではない。なお、代表値Ｃ０としては、あらかじめ定められた数の補正係数の平均値、中央値、最頻値、最大値または最小値等の統計値を用いることができる。
【００５２】
さらに、決定部３４は、第１の推定値Ｉ１を算出した補正係数の代表値Ｃ０により補正する。具体的には第１の推定値Ｉ１に代表値Ｃ０を乗算する。そして、決定部３４は、補正された第１の推定値Ｉ１・Ｃ０を、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定する。
【００５３】
算出部３５は、乳房画像Ｇ０に含まれる乳房領域Ａ１へのＸ線の到達線量である乳房領域到達線量Ｉｍ、および決定部３４が決定した直接到達線量Ｉｄに基づいて、乳房Ｍの乳腺含有率Ｒを算出する。以下、乳腺含有率の算出について説明する。なお、本実施形態においては、乳房画像Ｇ０における乳房領域Ａ１の各画素の画素値を乳房領域到達線量Ｉｍと見なして、乳腺含有率を算出する。
【００５４】
ここで、乳房画像Ｇ０のある画素位置に対応する乳房Ｍの厚さをＴ、その厚さＴに対する乳腺の割合、すなわち乳腺含有率をＲとしたとき、乳房領域到達線量Ｉｍは、直接到達線量Ｉｄを用いて下記の式（２）により表される。
【００５５】
ｌｏｇＩｍ＝ｌｏｇＩｄ−μｆ・（１−Ｒ）・Ｔ−μｍ・Ｒ・Ｔ    （２）
【００５６】
なお、式（２）において、乳房Ｍの厚さＴは圧迫板１７の高さを使用する。また、乳房Ｍにおける圧迫板１７と接触していないスキンライン付近については、乳房Ｍの厚さ方向の断面における輪郭を円弧と見なして、圧迫板１７の高さから算出すればよい。また、μｆは脂肪によるＸ線の減弱係数、μｍは乳腺によるＸ線の減弱係数である。減弱係数μｆ，μｍの値は既知であり、本実施形態においてはストレージ２３に記憶されている。したがって、式（２）を変形することにより、乳腺含有率Ｒは下記の式（３）より算出される。
【００５７】
【数１】
2019047837.tif 000003
【００５８】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図６は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部３１が乳房画像Ｇ０を取得し（ステップＳＴ１）、第１の推定部３２が、Ｘ線撮影時における撮影条件に基づいて、乳房画像Ｇ０に含まれるＸ線が直接照射された直接Ｘ線領域における直接到達線量の第１の推定値Ｉ１を算出する（ステップＳＴ２）。さらに、第２の推定部３３が、乳房画像Ｇ０に含まれる直接Ｘ線領域Ａ２の画素値に基づいて、直接到達線量の第２の推定値Ｉ２を算出する（ステップＳＴ３）。
【００５９】
そして、決定部３４が、第２の推定部３３が算出した解析領域Ａ３の画素値の最大値Ｉｍａｘが飽和しているか否かを判定する（ステップＳＴ４）。最大値Ｉｍａｘが飽和していないと判定された場合（ステップＳＴ４：ＮＯ）、決定部３４は、第１の推定値Ｉ１と第２の推定値Ｉ２との比率（Ｉ２／Ｉ１）を、第１の推定値Ｉ１の補正係数Ｈ０として算出する（ステップＳＴ５）。そして、決定部３４は、補正係数Ｈ０をストレージ２３に保存する（ステップＳＴ６）。
【００６０】
一方、最大値Ｉｍａｘが飽和していると判定された場合（ステップＳＴ４：ＹＥＳ）、決定部３４は、ストレージ２３に保存された補正係数を参照して、あらかじめ定められた数の補正係数の代表値Ｃ０を算出する（ステップＳＴ７）。さらに、決定部３４は、第１の推定値Ｉ１を補正係数の代表値Ｃ０により補正し（ステップＳＴ８）、補正された第１の推定値Ｉ１・Ｃ０を、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定する。次いで、算出部３５が、決定部３４が決定した直接到達線量Ｉｄを用いて乳腺含有率Ｒを算出し（ステップＳＴ９）、処理を終了する。
【００６１】
このように，本実施形態によれば、第１の推定値Ｉ１および第２の推定値Ｉ２に基づいて直接到達線量Ｉｄを決定し、乳房画像Ｇ０に含まれる乳房領域Ａ１への到達線量である乳房領域到達線量Ｉｍおよび直接到達線量Ｉｄに基づいて、乳房Ｍの乳腺含有率Ｒを算出するようにした。このため、乳房画像Ｇ０において画素値が飽和していた場合、および撮影時における撮影条件が変化した場合に応じて、第１の推定値Ｉ１を補正して、直接到達線量Ｉｄを決定することができる。したがって、乳房画像Ｇ０における画素値の飽和および乳房の撮影時における撮影条件に変化に拘わらず、乳腺含有率Ｒを精度よく算出できる。
【００６２】
なお、上記実施形態においては、決定部３４が、補正係数の代表値Ｃ０を用いて第１の推定値Ｉ１を補正して、直接到達線量Ｉｄを決定している。しかしながら、最大値Ｉｍａｘが飽和していると判定された場合、決定部３４は、第１の推定値Ｉ１を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定してもよい。また、最大値Ｉｍａｘが飽和していないと判定された場合、決定部３４は、第２の推定値Ｉ２を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態においては、最大値Ｉｍａｘが飽和していないと判定された場合において、第１の推定値Ｉ１に補正係数Ｈ０を乗算することにより第１の推定値Ｉ１を補正し、補正された第１の推定値Ｉ１・Ｈ０を、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定してもよい。この場合、補正係数Ｈ０＝Ｉ２／Ｉ１であるため、実質的には、補正された第１の推定値Ｉ１・Ｈ０は、第２の推定値Ｉ２と一致する。
【００６４】
なお、算出した補正係数Ｈ０により第１の推定値Ｉ１を補正することは、テーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２を補正係数Ｈ０により補正することと等価である。したがって、最大値Ｉｍａｘが飽和していないと判定された場合において、決定部３４は、補正係数Ｈ０によりテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２を補正してもよい。この場合、第１の推定部３２が改めて補正されたテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２を参照して第１の推定値Ｉ１を算出する。そして、決定部３４は、補正されたテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２を参照して算出された第１の推定値Ｉ１を、乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量Ｉｄに決定する。
【００６５】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【００６６】
乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値の最大値が飽和しているか否かを判定し、最大値が飽和していないと判定された場合、第１の推定値と第２の推定値との比率を、第１の推定値の補正係数として算出し、第１の推定値を補正係数により補正し、補正された第１の推定値を直接到達線量に決定することにより、撮影条件の変化により第１の推定値が変化しても、第１の推定値と第２の推定値との関係を用いて、第１の推定値を適切に補正して直接到達線量を決定することができる。したがって、乳房画像における画素値の飽和および乳房の撮影時における撮影条件の変化に拘わらず、乳腺含有率をより精度よく算出できる。
【００６７】
補正係数を保存するようにし、保存されたあらかじめ定められた数の補正係数の代表値を算出し、第１の推定値を代表値により補正し、補正された第１の推定値を直接到達線量に決定することにより、均質化された補正係数を用いて第１の推定値を補正することができる。
【００６８】
乳房画像に含まれる直接Ｘ線領域の画素値の最大値が飽和しているか否かを判定し、最大値が飽和していると判定された場合、第１の推定値を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定し、最大値が飽和していないと判定された場合、第２の推定値を乳腺含有率の算出に使用する直接到達線量に決定することにより、乳房画像において画素値が飽和していた場合、および撮影時における撮影条件が変化した場合に応じて、使用する推定値を選択して直接到達線量を決定することができる。したがって、乳房画像における画素値の飽和に拘わらず、乳腺含有率を精度よく算出できる。
【符号の説明】
【００６９】
１    放射線画像撮影装置
２    コンピュータ
３    表示部
４    入力部
１０    撮影部
１２    アーム部
１３    撮影台
１４    放射線照射部
１５    放射線検出器
１６    Ｘ線源
１７    圧迫板
１８    支持部
１９    移動機構
２１    ＣＰＵ
２２    メモリ
２３    ストレージ
３１    画像取得部
３２    第１の推定部
３３    第２の推定部
３４    決定部
３５    算出部
Ａ１    乳房領域
Ａ２    直接Ｘ線領域
Ａ３    解析領域
Ｇ０    乳房画像
Ｍ    乳房
ＬＵＴ１、ＬＵＴ２  テーブル
【図１】
2019047837.tif 000004
【図２】
2019047837.tif 000005
【図３】
2019047837.tif 000006
【図４】
2019047837.tif 000007
【図５】
2019047837.tif 000008
【図６】
2019047837.tif 000009