(57)【要約】【課題】画像表示装置、方法およびプログラムにおいて、２次元放射線画像および断層画像を相互に参照して画像診断を行うに際し、指定された位置に対応する断層画像を迅速に表示できるようにする。【解決手段】同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つをモニタ（３）に表示するに際し、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、深さマップ作成部（２４）において作成する。表示制御部（２５）が、深さマップを参照することにより、２次元放射線画像における所定位置の深さ情報を特定し、特定された深さ情報により表される断層面の断層画像をモニタ（３）に表示する。【選択図】図３
2014203531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示する表示手段と、
前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する深さマップ作成手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像の撮影時における放射線源の位置と、前記２次元放射線画像を取得する検出手段の位置との位置関係に基づいて、前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段をさらに備え、
前記深さマップ作成手段は、前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップを作成し、該仮の深さマップおよび前記２次元放射線画像上の各位置と前記擬似２次元画像上の各位置との対応関係に基づいて、前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像上の各位置と前記擬似２次元画像上の各位置との対応関係に基づいて、前記仮の深さマップを変形して、前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段をさらに備え、
前記深さマップ作成手段は、前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記複数の断層画像とは異なる再構成処理により取得された断層画像から擬似２次元画像を前記２次元放射線画像として生成する２次元画像生成手段をさらに備え、
前記深さマップ作成手段は、前記生成された２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である前記深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像上の各位置と前記複数の断層画像との相関に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像を複数の領域に分割し、前記２次元放射線画像上の各領域の位置と、該各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記深さマップを参照することにより、前記２次元放射線画像における所定位置の深さ情報を特定し、該特定された深さ情報により表される断層面の断層画像を前記表示手段に表示する表示制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段に表示された前記２次元放射線画像上の任意の位置の指定を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記指定された位置を前記所定位置として前記断層画像を前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記２次元放射線画像に含まれる異常陰影を検出する異常陰影検出手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記検出された異常陰影の位置を前記所定位置として前記断層画像を前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記表示手段は、前記２次元放射線画像の近傍に前記断層画像を表示する手段であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、前記２次元放射線画像に重ねて、前記断層画像を表示する手段であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１４】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像を取得する撮影手段と、
請求項１から１３のいずれか１項記載の画像表示装置とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影表示システム。
【請求項１５】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示し、
前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示する手順と、
前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手順とを有する画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
同一被写体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段と、
前記疑似２次元画像および前記複数の断層画像の少なくとも１つを表示する表示手段と、
前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する深さマップ作成手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
同一被写体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成し、
前記疑似２次元画像および前記複数の断層画像の少なくとも１つを表示し、
前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１９】
同一被写体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する手順と、
前記疑似２次元画像および前記複数の断層画像の少なくとも１つを表示する手順と、
前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手順とを有する画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単純撮影により取得された２次元放射線画像およびトモシンセシス撮影等の断層撮影により取得された断層画像を表示する画像表示装置および方法並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像等の医用画像を表示して画像診断を行うに際し、単純撮影により取得された２次元の放射線画像と、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置あるいはトモシンセシス撮影装置等を用いた断層撮影により取得された断層画像とを相互に参照することが行われている。例えば、乳房の画像診断を行うためには、上部から放射線を照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影、側面から放射線を照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、および斜め方向から放射線を照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影等の各種撮影方向から単純撮影を行うことにより取得した２次元放射線画像と、各撮影方向に関してトモシンセシス撮影により取得した複数の放射線画像を再構成することにより生成した断層画像とを相互に参照して、乳房における病変（腫瘤や石灰化）等の有無を確認することが行われている。【０００３】
なお、トモシンセシス撮影は、放射線源を移動させて異なる複数の方向から被検体に放射線を照射して撮影を行い、これにより取得した画像を再構成して所望の断面を強調した画像を得るための撮影方法である。トモシンセシス撮影では、撮影装置の特性や必要な断層画像に応じて、放射線源を放射線検出器と平行に移動させたり、円や楕円の弧を描くように移動させて、異なる照射角となる複数の照射位置において被検体を撮影することにより複数の放射線画像を取得し、単純逆投影法あるいはフィルタ逆投影法等の逆投影法等を用いてこれらの放射線画像を再構成して断層画像を生成する。【０００４】
ここで、２次元放射線画像は、断層画像と比較して一覧性に優れ、鮮鋭度が高く、また過去の画像と比較が容易である等のメリットがある。このため、２次元放射線画像と断層画像との相互参照は、まず２次元放射線画像を液晶モニタ等の表示装置に表示して画像診断を行い、２次元放射線画像上において病変と思われる位置をクリック等により指定することにより、病変近傍の領域を拡大した断層画像を表示することにより行われる。また、２次元放射線画像とその２次元放射線画像の撮影方向に対応する断層画像を同時に表示装置に表示することにより相互参照を行う場合もある。いずれの場合においても、断層画像は自動または手動により、断層面を切り替えつつ表示がなされる。【０００５】
上述したトモシンセシス撮影等の断層撮影により、複数の断層画像が取得されるが、病変等が含まれる断層面の断層画像と含まれない断層面の断層画像とが存在するため、画像診断を行う医師等のユーザは、複数の断層画像を切り替えながら読影する必要がある。このため、２次元放射線画像と断層画像とを相互に参照して画像診断を行う場合、２次元放射線画像のみを用いる場合に比べて、操作が煩わしく、その結果、診断に長時間を要することとなる。【０００６】
このため、表示された２次元の放射線画像において病変等を含む関心領域の指定を受け付け、関心領域の画像と関心領域に対応する対応領域の画像とを画像解析により比較した解析結果に基づいて、対応領域の画像が関心領域の画像に類似した断層画像を検出し、２次元放射線画像において関心領域が指定された場合に、対応位置の画像が関心領域の画像に類似した断層画像を検出し、表示する手法が提案されている（特許文献１参照）。【０００７】
また、ＣＴ撮影により取得した断層画像から、例えば最大値投影法（ＭＩＰ法）あるいは最小値投影法（ＭｉｎＩＰ法）等の方法を用いて、ＭＩＰ画像あるいはＭｉｎＩＰ画像（以下ＭＩＰ画像等とする）を生成し、ＭＩＰ画像等の輝度値とした、基となる断層画像の画素の奥行き方向の位置を表す奥行き情報をＭＩＰ画像等毎に保持した奥行き情報テーブルを作成し、ＭＩＰ画像等において任意の位置の指定を受け付けると、奥行きテーブルを参照して、指定された位置の奥行き情報を特定し、奥行き情報により表される奥行きにある断層面の断層画像を表示する手法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２４５０６０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３９７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の手法は、関心領域の指定を受け付けた後に画像解析を行うものであるため、断層画像を検出および表示するための演算に長時間を要することから、リアルタイムでの処理が困難である。一方、特許文献２の手法は、奥行き情報テーブルを参照するため、比較的短時間で断層画像を表示することができる。しかしながら、位置の指定を受け付けるために表示される画像はＭＩＰ画像等であるため、単純撮影により取得した２次元放射線画像と断層画像と相互に参照するものではない。【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、２次元放射線画像および断層画像を相互に参照して画像診断を行うに際し、指定された位置に対応する断層画像を迅速に表示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】
【００１１】
本発明による画像表示装置は、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示する表示手段と、
２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する深さマップ作成手段とを備えたことを特徴とするものである。【００１２】
なお、本発明による画像表示装置においては、深さマップ作成手段を、２次元放射線画像の撮影時における放射線源の位置と、２次元放射線画像を取得する検出手段の位置との位置関係に基づいて、深さマップを作成する手段としてもよい。【００１３】
また、本発明による画像表示装置においては、複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段をさらに備えるものとし、
深さマップ作成手段を、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップを作成し、仮の深さマップおよび２次元放射線画像上の各位置と擬似２次元画像上の各位置との対応関係に基づいて、深さマップを作成する手段としてもよい。【００１４】
擬似２次元画像としては、例えば上述した最大値投影法により生成されるＭＩＰ画像を用いることができる。【００１５】
また、本発明による画像表示装置においては、深さマップ作成手段を、２次元放射線画像上の各位置と擬似２次元画像上の各位置との対応関係に基づいて、仮の深さマップを変形して、深さマップを作成する手段としてもよい。【００１６】
また、本発明による画像表示装置においては、複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段をさらに備えるものとし、
深さマップ作成手段を、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成する手段としてもよい。【００１７】
また、本発明による画像表示装置においては、複数の断層画像とは異なる再構成処理により取得された断層画像から擬似２次元画像を２次元放射線画像として生成する２次元画像生成手段をさらに備えるものとし、
深さマップ作成手段を、生成された２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手段としてもよい。【００１８】
また、本発明による画像表示装置においては、深さマップ作成手段を、２次元放射線画像上の各位置と複数の断層画像との相関に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成する手段としてもよい。【００１９】
また、本発明による画像表示装置においては、深さマップ作成手段を、２次元放射線画像を複数の領域に分割し、２次元放射線画像上の各領域の位置と、各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成する手段としてもよい。【００２０】
また、本発明による画像表示装置においては、深さマップを参照することにより、２次元放射線画像における所定位置の深さ情報を特定し、特定された深さ情報により表される断層面の断層画像を表示手段に表示する表示制御手段をさらに備えるものとしてもよい。【００２１】
また、本発明による画像表示装置においては、表示手段に表示された２次元放射線画像上の任意の位置の指定を受け付ける入力手段をさらに備えるものとし、
表示制御手段を、指定された位置を所定位置として断層画像を表示手段に表示する手段としてもよい。【００２２】
また、本発明による画像表示装置においては、２次元放射線画像に含まれる異常陰影を検出する異常陰影検出手段をさらに備えるものとし、
表示制御手段を、検出された異常陰影の位置を所定位置として断層画像を表示手段に表示する手段としてもよい。【００２３】
また、本発明による画像表示装置においては、表示手段を、２次元放射線画像の近傍に断層画像を表示する手段としてもよい。【００２４】
また、本発明による画像表示装置においては、表示手段を、２次元放射線画像に重ねて、断層画像を表示する手段としてもよい。【００２５】
本発明による放射線画像撮影表示システムは、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像を取得する撮影手段と、
本発明による画像表示装置とを備えたことを特徴とするものである。【００２６】
本発明による画像表示方法は、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示し、
２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成することを特徴とするものである。【００２７】
本発明による他の画像表示装置は、同一被写体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する疑似２次元画像生成手段と、
疑似２次元画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示する表示手段と、
擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する深さマップ作成手段とを備えたことを特徴とするものである。【００２８】
本発明による他の画像表示方法は、同一被写体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成し、
疑似２次元画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示し、
擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成することを特徴とするものである。【００２９】
なお、本発明による画像表示方法および他の画像表示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。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示するに際し、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成するようにしたものである。このため、２次元放射線画像および断層画像を相互に参照して画像診断を行うに際し、まず２次元放射線画像を参照することにより、病変の位置の指定を容易に行うことができる。また、深さマップを参照すれば、指定された病変の位置に対応する断層面の断層画像を迅速に特定することができるため、２次元放射線画像と併せて特定された断層画像を迅速に表示することができる。したがって、２次元放射線画像および断層画像を相互に参照しての画像診断を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像表示装置を適用した放射線画像撮影装置の概略構成図
【図２】図１に示す放射線画像撮影装置のアーム部を図１の右方向から見た図
【図３】図１に示す放射線画像撮影装置のコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図
【図４】複数の撮影方向を示す図
【図５】断層画像の再構成範囲を示す図
【図６】深さマップの作成を説明するための図
【図７】深さマップを示す図
【図８】第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図９】第１の実施形態において行われる画像表示処理のフローチャート
【図１０】モニタに表示される画像の例を示す図
【図１１】モニタに表示される画像の例を示す図
【図１２】モニタに表示される画像の例を示す図
【図１３】第２の実施形態におけるコンピュータ内部の概略構成を示す示すブロック図
【図１４】ＭＩＰ画像の生成を説明するための図
【図１５】第２の実施形態における深さマップの作成を説明するための図
【図１６】第２の実施形態において行われる深さマップ作成処理のフローチャート
【図１７】第３の実施形態におけるコンピュータ内部の概略構成を示す示すブロック図
【図１８】第３の実施形態において行われる深さマップ作成処理のフローチャート
【図１９】第４の実施形態におけるコンピュータ内部の概略構成を示す示すブロック図
【図２０】第４の実施形態においてモニタに表示される画像の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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の実施形態による画像表示装置を適用した放射線画像撮影装置の概略構成図である。放射線画像撮影装置１は、乳房の単純撮影を行って２次元放射線画像を生成し、かつ乳房のトモシンセシス撮影を行って断層画像を生成するために、異なる撮影方向から乳房Ｍを撮影して、複数の放射線画像を取得するマンモグラフィ撮影装置である。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、コンピュータ２に接続されたモニタ３および入力部４を備えている。
【００３３】
撮影部１０は、基台１１、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２、および回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。なお、図２には図１の右方向（Ｙ方向）から見たアーム部１３を示している。
【００３４】
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一方の端部１３Ａには撮影台１４が、その他方の端部１３Ｂには撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取付けられている。アーム部１３は、撮影台１４が取付けられた端部１３Ａと、放射線照射部１６が取付けられた端部１３Ｂとを一体に回転すること、および放射線照射部１６が取付けられた端部１３Ｂのみを回転することが可能なように構成されており、これにより、撮影台１４と放射線照射部１６とを一体に回転すること、および撮影台１４を固定して放射線照射部１６のみを回転することが可能となっている。図２においては、図２の右回りを正としたときに、アーム部１３が基台１１と平行となる回転位置を０度として、アーム部１３が撮影台１４と放射線照射部１６とを一体に右回りにθ０度回転した状態を仮想線にて示している。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
【００３５】
撮影台１４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、および放射線検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。
【００３６】
また、撮影台１４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、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。
【００３７】
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るようにしてもよい。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・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読出方式のものや、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。
【００３８】
放射線照射部１６の内部には、放射線源１７および放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流、時間、管電流時間積等）とを制御するものである。
【００３９】
また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房を押さえつけて圧迫する圧迫板１８、その圧迫板１８を支持する支持部２０、および支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置および圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。
【００４０】
コンピュータ２は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイス等を備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部２１、放射線画像記憶部２２、再構成部２３、深さマップ作成部２４、表示制御部２５、記憶部２６が構成されている。
【００４１】
制御部２１は、各種のコントローラ３１〜３４に対して所定の制御信号を出力し、装置全体の制御を行うものである。
【００４２】
放射線画像記憶部２２は、アーム部１３の双方の端部１３Ａ，１３Ｂを回転することにより、あらかじめ設定された撮影方向からの撮影によって、放射線検出器１５が検出した複数の放射線画像を記憶するものである。なお、乳房Ｍの撮影方向としては、上部から放射線を照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影、側面から放射線Ｘを照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、斜め方向から放射線を照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影があり、これらの撮影方向に応じて、アーム部１３を回転させてポジショニングを行って、撮影を行う。なお、図１は、頭尾方向（ＣＣ）撮影を行う場合のポジショニングを示す。また、本実施形態ではＣＣ撮影、ＭＬ撮影およびＭＬＯ撮影のすべてを行う必要はなく、これらのうちの少なくとも１つの撮影を行うようにすればよい。
【００４３】
また、本実施形態においては、図４に示すように、放射線照射部１６が取付けられた端部１３Ｂのみを回転することにより、所定角度θ１間隔の複数の撮影方向からの撮影、すなわちトモシンセシス撮影によって放射線検出器１５が検出した複数の放射線画像も記憶する。なお、本実施形態は、上記撮影方向のそれぞれにおいて、トモシンセシス撮影を行って複数の放射線画像を取得し、これら複数の放射線画像から生成した乳房Ｍの断層画像および単純撮影により取得した２次元放射線画像を表示するものである。
【００４４】
再構成部２３は、放射線画像記憶部２２に記憶された複数の放射線画像を再構成することにより、乳房Ｍの所望の断層面を強調した断層画像を生成する。具体的には、再構成部２３は、単純逆投影法あるいはフィルタ逆投影法等の逆投影法等を用いてこれらの放射線画像を再構成して断層画像を生成する。なお、再構成部２３は、図５に示すように乳房Ｍ内においてあらかじめ定められた再構成範囲Ｒ０内において、放射線検出器１５の検出面に平行な所望とする複数の断層面ＤＭｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは断層面の数）のそれぞれにおいて断層画像を生成する。
【００４５】
深さマップ作成部２４は、上記撮影方向のそれぞれについて取得した２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の基準位置からの深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する。図６は深さマップの作成を説明するための図である。本実施形態においては、上述したように、１つの撮影方向について、複数の断層画像Ｄｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは断層面の数）および１つの２次元放射線画像Ｇ０が放射線画像記憶部２２に記憶されている。なお、本実施形態においては、例えば断層面の間隔は１ｍｍであり、放射線検出器１５の検出面を基準位置として、放射線源１７の方向に向けて１０ｍｍから１ｍｍ間隔で４０ｍｍの深さまでの断層面ＤＭｉにおいて断層画像Ｄｉが生成されているものとするが、これに限定されるものではない。
【００４６】
深さマップ作成部２４は、２次元放射線画像Ｇ０を複数の領域に分割し、分割により得られる各領域と複数の断層画像Ｄｉとの相関を求める。例えば、図６に示すように、２次元放射線画像Ｇ０を６×８の領域に分割し、分割した１つの領域Ａ１について、複数の断層画像Ｄｉとの相関を求める。そして、相関が最も大きくなった領域を含む断層画像Ｄｉの断層面の基準位置からの深さを、その領域Ａ１の位置と対応づけて深さマップを作成する。例えば図５における領域Ａ１との相関が最も大きくなった領域を含む断層画像の深さが３０ｍｍである場合、領域Ａ１の位置には３０ｍｍが対応づけられた深さマップＭＰが作成される。なお、深さマップＭＰにおいて、２次元放射線画像Ｇ０の乳房Ｍが含まれない領域については、あらかじめ定められた深さ（例えば１０ｍｍ）を対応づけるようにすればよい。作成された深さマップＭＰは、記憶部２６に記憶される。
【００４７】
また、深さマップＭＰは、２次元放射線画像Ｇ０上の各領域の位置と、各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけることにより作成されるが、２次元放射線画像上の各画素の位置と、各画素の位置に対応する断層面の深さ方向の位置を表す深さ情報とを対応づけることにより作成してもよい。この場合、２次元放射線画像上の対象とする画素を中心とする所定サイズの領域を設定し、この領域と断層画像Ｄｉとの相関を求め、相関が最も大きくなった領域を含む断層画像Ｄｉの断層面の基準位置からの深さを、その領域が設定された対象とする画素の位置と対応づけて深さマップを作成すればよい。
【００４８】
一方、２次元放射線画像Ｇ０の取得時および複数の断層画像Ｄｉの再構成時における、放射線源１７と放射線検出器１５との位置関係はあらかじめ分かっている。このため、放射線源１７と放射線検出器１５との位置関係に基づいて、２次元放射線画像Ｇ０上の各画素の位置と、各画素の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて、深さマップＭＰを作成してもよい。この場合、２次元放射線画像Ｇ０上のある画素位置と、放射線源１７と放射線検出器１５との位置関係から、その画素位置を通過する放射線の投影線が特定できる。投影線が特定できれば、その投影線が通過する断層画像Ｄｉ上の位置を特定できる。そして投影線上の複数の断層画像Ｄｉのうち、例えば最大画素値となる断層画像の断層面の深さ方向の位置を、その投影線が通過する画素位置と対応づけて、深さマップＭＰを作成すればよい。
【００４９】
また、上記では２次元放射線画像Ｇ０を６×８の領域に分割しているが、例えば１０画素×１０画素、１ｃｍ×１ｃｍ等のように分割した領域が所定サイズとなるようにしてもよい。また、２次元放射線画像Ｇ０に対して公知の領域抽出処理を行い、乳房Ｍを複数の解剖学的領域（例えば乳房領域と胸筋領域、あるいは病変、乳腺等）に分割するようにしてもよい。この場合、深さマップＭＰにおける各領域の深さは、各領域に含まれる画素毎に求め、求めた深さの各領域における平均値、または最頻値をその領域の深さに設定して深さマップＭＰを作成すればよい。
【００５０】
表示制御部２５は、入力部４からの指示により、指示された撮影方向の２次元放射線画像をモニタ３に表示する。そして、入力部４からの指示により、深さマップＭＰを参照して断層画像をモニタ３に表示する。断層画像の表示については後述する。
【００５１】
モニタ３は、ＣＲＴ、液晶等の公知の表示装置からなり、コンピュータ２から出力された、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉを表示する。
【００５２】
入力部４は、例えば、キーボードやマウス等のポインティングデバイスから構成されるものであり、操作者による撮影条件等の入力や撮影開始指示の入力等を受け付けるものである。
【００５３】
次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。図８は第１の実施形態において行われる撮影処理を示すフローチャートである。まず、入力部４からの指示により撮影方向が設定される(ステップＳＴ１)。具体的には、まず、撮影制御部２１が、入力部４から指示された撮影方向の情報をアームコントローラ３１に出力する。アームコントローラ３１は、アーム部１３の位置が基台１１に対して指定された撮影方向に対応する位置となるように制御信号を出力する。そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じて、アーム部１３が撮影台１４と放射線照射部１６とを一体に回転する。アームコントローラ３１は、指定された撮影方向に対応する位置となった状態においてアーム部１３を停止する。これにより、撮影方向が設定される。次に、撮影台１４の上に患者の乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される（ステップＳＴ２）。そして、入力部４おいて、種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される。
【００５４】
入力部４において撮影開始の指示があると、単純撮影が行われて２次元放射線画像が取得される（ステップＳＴ３）。具体的には、撮影開始の指示に応じて、制御部２１が、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像信号の読み出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房Ｍを撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部２２に２次元放射線画像として記憶される。
【００５５】
次に、トモシンセシス撮影が行われる（ステップＳＴ４）。トモシンセシス撮影は、撮影台１４を固定し、撮影台１４に対して放射線照射部１６をアーム部１３により回転しつつ乳房Ｍに放射線を照射することにより行われる。具体的には、まず、制御部２１が、あらかじめ設定された撮影間隔を定める角度θ１を読み出し、その読み出した角度θ１の情報をアームコントローラ３１に出力する。
【００５６】
そして、アームコントローラ３１において、制御部２１から出力された角度θ１の情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、まず、アーム部１３の放射線照射部１６が取付けられた端部の位置が撮影台１４に対して最も傾斜した初期位置となるように制御信号を出力する。
【００５７】
そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が初期位置となった状態において、制御部２１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像信号の読み出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房Ｍを初期位置から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部２２に断層画像を作成するための放射線画像として記憶される。
【００５８】
次に、アームコントローラ３１は、アーム部１３を初期位置からθ１度回転するよう制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、アーム部１３を初期位置から最後の撮影を行う終了位置の方向に向けて、θ１度回転するよう制御信号を出力する。そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３がθ１度回転した状態において、続いて制御部２１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像信号の読み出しを行うよう制御信号を出力する。
【００５９】
具体的には、制御部２１が、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像の読み出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房Ｍを初期位置からθ１度移動した位置から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部２２に放射線画像として記憶される。
【００６０】
そして上記の処理を、アーム部１３が終了位置に回転するまで繰り返し行うことにより複数の放射線画像が放射線画像記憶部２２に記憶される。
【００６１】
次いで、再構成部２３が、乳房Ｍの断層画像の再構成範囲において、複数の放射線画像を再構成して、複数の断層画像Ｄｉを生成する（ステップＳＴ５）。複数の断層画像Ｄｉは、放射線画像記憶部２２に記憶される。なお、撮影の処理は、左右の乳房Ｍについて、それぞれあらかじめ定めれたすべての撮影方向について、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉが生成されるまで繰り返し行われる。
【００６２】
次いで、深さマップ作成部２４が、上記撮影方向のそれぞれについて取得した２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップＭＰを作成し（ステップＳＴ６）、処理を終了する。作成された深さマップＭＰは記憶部２６に記憶される。
【００６３】
図９は第１の実施形態において行われる画像表示処理のフローチャートである。入力部４において撮影方向の指定および画像表示の指示があると、表示制御部２５が、指定された撮影方向の２次元放射線画像Ｇ０を放射線画像記憶部２２から読み出し、モニタ３に表示する（ステップＳＴ１１）。
【００６４】
次いで、入力部４において２次元放射線画像Ｇ０における位置の指定があると（ステップＳＴ１２）、表示制御部２５は、深さマップＭＰを参照して２次元放射線画像Ｇ０における指定された位置に対応する深さ情報を取得し（ステップＳＴ１３）、取得した深さ情報に対応する断層面の断層画像Ｄｉをモニタ３に表示し（ステップＳＴ１４）、処理を終了する。図１０はモニタ３に表示された画像を示す図である。図１０に示すように、モニタ３の画面の左側の領域に２次元放射線画像Ｇ０が、２次元放射線画像Ｇ０の近傍、具体的には２次元放射線画像Ｇ０の右側の領域に、２次元放射線画像Ｇ０上において指定された位置Ｐ０に対応する断層画像Ｄｉが表示される。例えば、２次元放射線画像Ｇ０において指定された位置が、図７に示す深さマップの太線で囲んだ領域に対応するものである場合、基準位置からの深さは３０ｍｍであることから、深さ３０ｍｍに対応する断層面の断層画像がモニタ３に表示される。この際、入力部４からの指示により、表示する断層面を順次切り替えて、断層画像を断層面が順次切り替わる動画像として表示してもよい。なお、表示された断層画像Ｄｉには、すべての断層面における表示中の断層面の深さ方向の位置を表すスケール４０および断層面の深さを表す数値４１が併せて表示されている。
【００６５】
なお、図１１に示すように、２次元放射線画像Ｇ０において指定された位置を含む所定範囲の領域を、対応する断層画像Ｄｉから切り出し、切り出された断層画像Ｄｉ′を２次元放射線画像Ｇ０に重畳させて表示してもよい。この場合においても、断層画像Ｄｉ′を動画像として表示してもよく、断層面の深さ方向の位置を表すスケール４０および断層面の深さを表す数値４１を併せて表示してもよい。
【００６６】
また、図１２に示すように、２次元放射線画像Ｇ０において指定された位置を含む所定範囲の領域を対応する断層画像Ｄｉから切り出し、さらに指定された位置に対応する断層面に隣接する前後複数の断層面の断層画像について、切り出した領域に対応する領域を切り出し、切り出した複数の断層面の断層画像Ｄｉ′＋２，Ｄｉ′＋１，Ｄｉ′，Ｄｉ′−１を並べて表示してもよい。この場合、複数の断層面の深さを表す数値を併せて表示してもよい。また、この場合、隣接する断層面のみならず、表示する断層面の間隔をあらかじめ定められた間隔(例えば５ｍｍ)としてもよい。
【００６７】
このように、本実施形態においては、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置を表す深さ情報とを対応づけた深さマップＭＰを作成するようにしたため、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉを相互に参照して画像診断を行うに際し、まず２次元放射線画像Ｇ０を参照することにより、病変の位置の指定を容易に行うことができる。また、深さマップＭＰを参照すれば、指定された病変の位置に対応する断層面の断層画像Ｄｉを迅速に特定することができるため、２次元放射線画像Ｇ０と併せて特定された断層画像Ｄｉを迅速に表示することができる。したがって、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉを相互に参照しての画像診断を効率よく行うことができる。
【００６８】
また、２次元放射線画像Ｇ０を複数の領域に分割し、２次元放射線画像Ｇ０上の各領域の位置と各領域の位置の深さ情報とを対応づけて深さマップＭＰを作成することにより、操作者が注目する領域の位置を指定する際に、大まかな位置を指定しても所望とする断層面の断層画像を安定して表示できることとなる。
【００６９】
なお、上記実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０と断層画像Ｄｉとを同時に取得しているが、例えば健康診断において２次元放射線画像Ｇ０を用いた診断の結果、要精密検査と判定され、精密検査においてトモシンセシス撮影により断層画像を取得した場合、２次元放射線画像Ｇ０と断層画像Ｄｉとの撮影時期が異なるため、圧迫の程度が異なる，あるいは撮影位置が微妙に異なる等により、２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍと断層画像Ｄｉに含まれる乳房Ｍとの幾何学的な形状が異なるものとなる。このような場合、２次元放射線画像Ｇ０と深さマップＭＰとの位置関係が異なるものとなるため、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と、各位置に対応する深さ情報とが連動しなくなるおそれがある。以下この問題を解決するための手法を第２の実施形態として説明する。
【００７０】
図１３は第２の実施形態におけるコンピュータ内部の構成を示す概略構成を示すブロック図である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第２の実施形態における画像処理装置においては、擬似２次元画像生成部２７をさらに備え、深さマップ作成部２４において、擬似２次元画像と２次元放射線画像Ｇ０とを対応づけて深さマップＭＰを作成するようにした点が第１の実施形態と異なる。
【００７１】
擬似２次元画像生成部２７は、再構成部２３が生成した複数の断層画像Ｄｉから擬似２次元画像を生成する。本実施形態においては、擬似２次元画像生成部２７は、最大値投影法（ＭＩＰ法）を用いて、複数の断層画像ＤｉからＭＩＰ画像を擬似２次元画像として生成する。図１４はＭＩＰ画像の生成を説明するための図である。図１４に示すように、擬似２次元画像生成部２７は、アーム部１３の放射線照射部１６が取付けられた端部が放射線検出器１５に対して垂直となる回転位置にある場合の放射線源１７の位置を投影の基準点Ｂ０とし、放射線検出器１５の位置を投影面５０として、複数の断層画像Ｄｉを基準点Ｂ０から投影面５０に投影する。このときの投影線５１上の最大画素値が投影面５０に投影されたＭＩＰ画像の画素値となる。生成されたＭＩＰ画像すなわち擬似２次元画像は、放射線画像記憶部２２に記憶される。なお、本実施形態においては、放射線がファンビームであることを想定して断層画像Ｄｉを作成しているが、擬似２位次元画像を作成する際には、断層画像Ｄｉの座標系を平行投影を想定した座標系に変換するようにしてもよい。
【００７２】
図１５は第２の実施形態における深さマップの作成を説明するための図である。ＭＩＰ画像Ｇ１の各画素の画素値は、各画素に対応する投影線上の複数の断層画像Ｄｉにおける最大値であるため、ＭＩＰ画像Ｇ１の各画素と各画素の画素値を取得した断層画像Ｄｉの深さとは対応づけることが可能である。したがって、第２の実施形態においては、深さマップ作成部２４は、図１５に示すように、まずＭＩＰ画像Ｇ１上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップＭＰ′を作成する。なお、図１５においては、説明のため画素数を６×８としている。
【００７３】
ここで、上述したように放射線画像記憶部２２に記憶されている２次元放射線画像Ｇ０と断層画像Ｄｉとは、撮影時期が異なると、圧迫の程度の相違、圧迫される乳房Ｍの位置が微妙に異なる等により、含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状が異なる。このため、第２の実施形態においては、深さマップ作成部２４は、ＭＩＰ画像Ｇ１に含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状が２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状と一致するように、ＭＩＰ画像Ｇ１の変形量を算出する。ここで、変形量としてはアフィン変換の回転、拡大縮小および平行移動のパラメータを用いることができる。具体的には、乳房Ｍのスキンラインを一致させるための変形量、画像上の特徴的な点（例えばニップル、乳腺および石灰化等）を基準として、他の位置を一致させるための変形量を算出する、なお、２次元放射線画像Ｇ０とＭＩＰ画像Ｇ１とのテンプレートマッチングを行うことにより、変形量を算出してもよい。
【００７４】
そして、深さマップ作成部２４は、算出した変形量を用いて、仮の深さマップＭＰ′を変形して、深さマップＭＰを作成する。これにより、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と深さマップＭＰの各位置とが対応づけられることとなる。
【００７５】
次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。なお、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉの取得の処理、並びに画像表示は上記第１の実施形態と同様であるため、ここでは深さマップ作成の処理についてのみ説明する。図１６は第２の実施形態において行われる深さマップ作成処理のフローチャートである。まず、擬似２次元画像生成部２７が、複数の断層画像Ｄｉから擬似２次元画像（ＭＩＰ画像Ｇ１）を生成する（ステップＳＴ２１）。そして、深さマップ作成部２４が、擬似２次元画像上の各位置と各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップＭＰ′を作成する（ステップＳＴ２２）。次いで、擬似２次元画像に含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状が２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状と一致するように、擬似２次元画像の変形量を算出し（ステップＳＴ２３）、変形量に基づいて仮の深さマップＭＰ′を変形して深さマップＭＰを作成し（ステップＳＴ２４）、処理を終了する。
【００７６】
このように、第２の実施形態においては、複数の断層画像Ｄｉから擬似２次元画像を生成し、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップＭＰ′を作成し、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と擬似２次元画像との各位置との対応位置関係に基づいて、仮の深さマップＭＰ′を変形して深さマップＭＰを作成するようにしたものである。このため、上述したように、撮影時期が異なる等により、２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍと断層画像Ｄｉに含まれる乳房Ｍとの幾何学的な形状が一致しない場合であっても、２次元放射線画像上の各位置と断層面との対応づけを確実に行うことができる。
【００７７】
なお、上記第２の実施形態においては、擬似２次元画像に含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状が２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍの幾何学的な形状と一致するように、擬似２次元画像の変形量を算出し、算出した変形量により仮の深さマップＭＰ′を変形しているが、テンプレートマッチング等により、擬似２次元画像と２次元放射線画像Ｇ０との画素の対応関係を算出し、この対応関係および仮の深さマップＭＰ′からなる深さマップＭＰを作成するようにしてもよい。この場合、表示された２次元放射線画像Ｇ０上において位置が指定されると、まず深さマップＭＰにおける擬似２次元画像と２次元放射線画像Ｇ０との画素の対応関係から擬似２次元画像上の位置が検出され、次いで深さマップＭＰにおける仮の深さマップＭＰ′から擬似２次元画像上において検出された位置に対応する位置の深さ情報が取得され、その深さ情報に対応する断層面の断層画像が放射線画像記憶部２２から読み出されて、モニタ３に表示されることとなる。
【００７８】
また、上記第２の実施形態において作成される仮の深さマップＭＰ′を、深さマップＭＰとして用いるようにしてもよい。この場合、２次元放射線画像Ｇ０に代えて、擬似２次元画像を表示に用いればよい。
【００７９】
ところで、被検体への被曝量を低減するため、あるいは撮影時間を短縮するために、２次元放射線画像Ｇ０を撮影することなく、トモシンセシス撮影により取得した断層画像からＭＩＰ画像等の擬似２次元画像を生成し、これを２次元放射線画像Ｇ０として画像診断に用いる場合がある。しかしながら、トモシンセシス撮影では、放射線を照射するときの角度が制限されていることから、例えば、逆投影法により単純に投影画像を重ね合せて断層画像を再構成しても、本来は構造物が存在しない領域に、構造物の虚像が写りこんでしまうことがある。より具体的には、逆投影によって、構造物が存在する断層面の断層画像とは異なる断層面の断層画像の、本来は構造物が存在しない領域にアーチファクトが写ってしまうことがある。アーチファクトが目立ちすぎると、病変等の診断に必要な構造物の確認がしにくくなる。また、断層画像の再構成を逆投影法以外の他の手法により実施する場合も同様の問題が生じる。このため、そのような断層画像から生成した擬似２次元画像は画像診断には適さないものとなる。以下、この問題点を解決するための手法を第３の実施形態として説明する。
【００８０】
図１７は第３の実施形態におけるコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第３の実施形態における画像処理装置においては、第１の再構成部２３Ａおよび第２の再構成部２３Ｂ、並びに擬似２次元画像生成部２７を備え、第１の再構成部２３Ａにおいて、表示に適した断層画像Ｄｉを再構成し、第２の再構成部２３Ｂにおいて、表示のための擬似２次元画像の生成に適した断層画像ＤＨｉを生成し、擬似２次元画像生成部２７において擬似２次元画像の生成に適した断層画像ＤＨｉを用いて擬似２次元画像を生成するようにした点が第１の実施形態と異なる。
【００８１】
ここで、表示のための擬似２次元画像の生成に適した断層画像ＤＨｉは、例えば、特開２００５−１５２６５８号公報に記載された、断層画像Ｄｉを取得した場合とは異なる再構成処理の手法である、逆投影処理に用いられる複数の非一様加重係数を求め、非一様加重係数を適用して複数の放射線画像を逆投影する手法等、公知の任意の手法を用いて生成することができる。なお、入射角度がある値以上の照射位置からの撮影により取得した放射線画像の低周波成分を、高周波成分に対して相対的に減弱させる周波数処理を行って断層画像を再構成する手法を用いるようにしてもよい。
【００８２】
次いで、第３の実施形態において行われる処理について説明する。なお、第３の実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０は取得されず、画像表示の処理は上記第１の実施形態と同様であるため、ここでは深さマップ作成の処理についてのみ説明する。図１８は第３の実施形態において行われる深さマップ作成処理のフローチャートである。
【００８３】
まず、第１の再構成部２３Ａが、トモシンセシス撮影により取得した複数の放射線画像を再構成して、表示用の断層画像Ｄｉを生成する（ステップＳＴ３１）。この際、再構成には、表示に適した処理が行われる。一方、第２の再構成部２３Ｂが、トモシンセシス撮影により取得した複数の放射線画像を再構成して、擬似２次元画像生成用の断層画像ＤＨｉを生成する（ステップＳＴ３２）。この際、再構成には、擬似２次元画像の生成に適した処理が行われる。
【００８４】
そして、擬似２次元画像生成部２７が、最大値投影法（ＭＩＰ法）を用いて、複数の断層画像ＤＨｉからＭＩＰ画像を擬似２次元画像として生成する（ステップＳＴ３３）。さらに、上記第２の実施形態と同様に、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップＭＰを作成し（ステップＳＴ３４）、処理を終了する。
【００８５】
このように、第３の実施形態においては、表示用の断層画像Ｄｉとは異なる２次元放射線画像生成用の断層画像ＤＨｉを生成し、２次元放射線画像生成用の断層画像ＤＨｉから擬似２次元画像を２次元放射線画像として生成するようにしたため、擬似２次元画像を表示に適したものとすることができる。
【００８６】
なお、上記実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０上において操作者が位置を指定するようにしているが、病変と思われる位置を自動で検出し、その位置の断層画像を表示するようにしてもよい。以下これを第４の実施形態として説明する。
【００８７】
図１９は第４の実施形態におけるコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図である。なお、第４の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第４の実施形態における画像処理装置においては、２次元放射線画像Ｇ０から病変と思われる異常陰影を検出する異常陰影検出部２８を備えた点が第１の実施形態と異なる。
【００８８】
異常陰影検出部２８は、例えば、２次元放射線画像Ｇ０に対して、アイリスフィルタによる画像処理を行い、その出力値を閾値処理することによって、ガン等の一形態である腫瘤陰影（異常陰影の一形態）の候補を自動的に検出する手法（特開平１０−９７６２４号公報参照）、あるいはモフォロジーフィルタを用いた画像処理を行い、その出力値を閾値処理することによって、乳ガン等の他の一形態である微小石灰化陰影（異常陰影の一形態）の候補を自動的に検出する手法（特開平８−２９４４７９号公報参照）等を用いて、２次元放射線画像Ｇ０から異常陰影を検出する。
【００８９】
このように異常陰影を検出した場合の画像の表示を図２０に示す。図２０に示すように、２次元放射線画像Ｇ０を表示すると、２次元放射線画像Ｇ０上に、検出された異常陰影を示す矢印４２が付与され、深さマップＭＰが参照されて、異常陰影の位置に対応する断層面の断層画像Ｄｉが２次元放射線画像Ｇ０の右側に表示される。この場合においても、断層画像Ｄｉを動画像として表示してもよく、断層面の深さ方向の位置を表すスケール４０および断層面の深さを表す数値４１を併せて表示してもよい。
【００９０】
このように、第４の実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０から異常陰影を検出するようにしたため、深さマップＭＰを参照することにより、異常陰影を含む断層面の断層画像Ｄｉを迅速に表示することが可能となり、その結果、異常陰影の確認を容易に行うことが可能となる。
【００９１】
ここで、第４の実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０において異常陰影を検出しているが、深さマップＭＰを作成するに際し、検出した異常陰影を含む領域と複数の断層画像Ｄｉとの相関を求め、相関が最も大きくなった領域を含む断層画像Ｄｉの断層面の基準位置からの深さを、その領域が設定された異常陰影を含む領域の位置と対応づけて深さマップを作成するようにしてもよい。
【００９２】
なお、上記実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０の全領域と対応させて深さマップＭＰを作成しているが、例えば２次元放射線画像Ｇ０における乳房Ｍを含む領域を抽出し、乳房Ｍを含む領域に対してのみ、深さマップＭＰを作成するようにしてもよい。このように、乳房Ｍを含む領域にに対してのみ深さマップＭＰを作成することにより、深さマップＭＰの作成のための演算時間を短縮することができる。この場合、表示された２次元放射線画像Ｇ０において乳房Ｍ以外の位置が指示された場合には、その位置には対応する断層画像が存在しないことを警告するようにしてもよく、複数の断層画像Ｄｉのうちの中央の断層面に対応する断層画像を表示するようにしてもよい。
【００９３】
また、深さマップＭＰは、上記各実施形態において説明した手法を組み合わせて作成してもよい。例えば、２次元放射線画像Ｇ０に含まれる病変の種類（石灰化、腫瘤等）、大きさおよび位置により、深さマップＭＰの精度が変化する。このため、断層画像Ｄｉから上記第４の実施形態のように異常陰影を検出し、第１から第３の実施形態において作成した深さマップＭＰにおいて、２次元放射線画像Ｇ０のある領域に対応する断層面の断層画像には、異常陰影が含まれない場合には、その領域に対応する断層面の断層画像に異常陰影が含まれるように、深さマップＭＰにおける断層面の深さ方向の位置を修正するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記実施形態においては、トモシンセシス撮影により取得した複数の放射線画像を再構成して断層画像を生成しているが、放射線源と放射線検出器とを被検体を中心として対向させて配置し、これらの組を被検体を中心として周回させて、様々な角度から放射線を照射して複数の放射線画像を撮像し、その各角度の放射線画像を用いて断層画像を再構成して任意断面を表示するＣＴ撮影を行って断層画像を生成するようにしてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態においては、本発明の放射線画像表示装置を適用した放射線画像撮影装置を乳房の放射線画像を撮影する装置としているが、被検体としては乳房に限らず、例えば胸部や頭部等を撮影する放射線画像撮影装置を用いることも可能である。
【００９６】
以下、本発明の他の実施形態の作用効果について説明する。
【００９７】
また、複数の断層画像から擬似２次元画像を生成し、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップを作成し、仮の深さマップおよび２次元放射線画像上の各位置と擬似２次元画像との各位置との対応位置関係に基づいて、深さマップを作成することにより、撮影時期が異なる等により、２次元放射線画像と断層画像との幾何学的な形状が一致しない場合であっても、２次元放射線画像上の各位置と断層面との対応づけを確実に行うことができる。
【００９８】
また、トモシンセシス撮影を行う場合、被検体への被曝量を低減するために、トモシンセシス撮影により取得された断層画像から擬似２次元画像を生成し、これを表示用の２次元放射線画像として用いる場合がある。しかしながら、トモシンセシス撮影により取得された複数の放射線画像から断層画像を再構成する際には、断層画像の表示に適したフィルタリング処理等を行うため、再構成された断層画像から生成された擬似２次元画像は、表示に適さないものとなる場合がある。このため、複数の断層画像とは異なる断層画像から擬似２次元画像を２次元放射線画像として生成することにより、擬似２次元画像を表示に適したものとすることができる。
【００９９】
また、２次元放射線画像上の各位置と複数の断層画像との相関に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成することにより、２次元放射線画像上の各位置と断層面の深さ方向の位置とを容易に対応づけることができる。
【図１】
2014203531.tif 000003
【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】
2014203531.tif 000008
【図７】
2014203531.tif 000009
【図８】
2014203531.tif 000010
【図９】
2014203531.tif 000011
【図１０】
2014203531.tif 000012
【図１１】
2014203531.tif 000013
【図１２】
2014203531.tif 000014
【図１３】
2014203531.tif 000015
【図１４】
2014203531.tif 000016
【図１５】
2014203531.tif 000017
【図１６】
2014203531.tif 000018
【図１７】
2014203531.tif 000019
【図１８】
2014203531.tif 000020
【図１９】
2014203531.tif 000021
【図２０】
2014203531.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月11日(2015.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示する表示手段と、
前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する深さマップ作成手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像の撮影時における放射線源の位置と、前記２次元放射線画像を取得する検出手段の位置との位置関係に基づいて、前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段をさらに備え、
前記深さマップ作成手段は、前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップを作成し、該仮の深さマップおよび前記２次元放射線画像上の各位置と前記擬似２次元画像上の各位置との対応関係に基づいて、前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像上の各位置と前記擬似２次元画像上の各位置との対応関係に基づいて、前記仮の深さマップを変形して、前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段をさらに備え、
前記深さマップ作成手段は、前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記複数の断層画像とは異なる再構成処理により取得された断層画像から擬似２次元画像を前記２次元放射線画像として生成する２次元画像生成手段をさらに備え、
前記深さマップ作成手段は、前記生成された２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である前記深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像上の各位置と前記複数の断層画像との相関に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記深さマップ作成手段は、前記２次元放射線画像を複数の領域に分割し、前記２次元放射線画像上の各領域の位置と、該各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する手段であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記深さマップを参照することにより、前記２次元放射線画像における所定位置の深さ情報を特定し、該特定された深さ情報により表される断層面の断層画像を前記表示手段に表示する表示制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段に表示された前記２次元放射線画像上の任意の位置の指定を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記指定された位置を前記所定位置として前記断層画像を前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記２次元放射線画像に含まれる異常陰影を検出する異常陰影検出手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記検出された異常陰影の位置を前記所定位置として前記断層画像を前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記表示手段は、前記２次元放射線画像の近傍に前記断層画像を表示する手段であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、前記２次元放射線画像に重ねて、前記断層画像を表示する手段であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１４】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像を取得する撮影手段と、
請求項１から１３のいずれか１項記載の画像表示装置とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影表示システム。
【請求項１５】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示し、
前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像の少なくとも１つを表示する手順と、
前記２次元放射線画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手順とを有する画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
同一被検体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する擬似２次元画像生成手段と、
前記疑似２次元画像および前記複数の断層画像の少なくとも１つを表示する表示手段と、
前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する深さマップ作成手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
同一被検体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成し、
前記疑似２次元画像および前記複数の断層画像の少なくとも１つを表示し、
前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１９】
同一被検体についての複数の断層画像から擬似２次元画像を生成する手順と、
前記疑似２次元画像および前記複数の断層画像の少なくとも１つを表示する手順と、
前記擬似２次元画像上の各位置と、該各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成する手順とを有する画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、単純撮影により取得された２次元放射線画像およびトモシンセシス撮影等の断層撮影により取得された断層画像を表示する画像表示装置および方法並びに画像表示方法をコンピュータに実行させるプログラムに関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
放射線画像記憶部２２は、アーム部１３の双方の端部１３Ａ，１３Ｂを回転することにより、あらかじめ設定された撮影方向からの撮影によって、放射線検出器１５が検出した複数の放射線画像を記憶するものである。なお、乳房Ｍの撮影方向としては、上部から放射線を照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影、側面から放射線を照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、斜め方向から放射線を照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影があり、これらの撮影方向に応じて、アーム部１３を回転させてポジショニングを行って、撮影を行う。なお、図１は、頭尾方向（ＣＣ）撮影を行う場合のポジショニングを示す。また、本実施形態ではＣＣ撮影、ＭＬ撮影およびＭＬＯ撮影のすべてを行う必要はなく、これらのうちの少なくとも１つの撮影を行うようにすればよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
擬似２次元画像生成部２７は、再構成部２３が生成した複数の断層画像Ｄｉから擬似２次元画像を生成する。本実施形態においては、擬似２次元画像生成部２７は、最大値投影法（ＭＩＰ法）を用いて、複数の断層画像ＤｉからＭＩＰ画像を擬似２次元画像として生成する。図１４はＭＩＰ画像の生成を説明するための図である。図１４に示すように、擬似２次元画像生成部２７は、アーム部１３の放射線照射部１６が取付けられた端部が放射線検出器１５に対して垂直となる回転位置にある場合の放射線源１７の位置を投影の基準点Ｂ０とし、放射線検出器１５の位置を投影面５０として、複数の断層画像Ｄｉを基準点Ｂ０から投影面５０に投影する。このときの投影線５１上の最大画素値が投影面５０に投影されたＭＩＰ画像の画素値となる。生成されたＭＩＰ画像すなわち擬似２次元画像は、放射線画像記憶部２２に記憶される。なお、本実施形態においては、放射線がファンビームであることを想定して断層画像Ｄｉを作成しているが、擬似２次元画像を作成する際には、断層画像Ｄｉの座標系を平行投影を想定した座標系に変換するようにしてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
このように、第２の実施形態においては、複数の断層画像Ｄｉから擬似２次元画像を生成し、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップＭＰ′を作成し、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と擬似２次元画像上の各位置との対応位置関係に基づいて、仮の深さマップＭＰ′を変形して深さマップＭＰを作成するようにしたものである。このため、上述したように、撮影時期が異なる等により、２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍと断層画像Ｄｉに含まれる乳房Ｍとの幾何学的な形状が一致しない場合であっても、２次元放射線画像上の各位置と断層面との対応づけを確実に行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
ここで、第４の実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０において異常陰影を検出しているが、深さマップＭＰを作成するに際し、検出した異常陰影を含む領域と複数の断層画像Ｄｉとの相関を求め、相関が最も大きくなった領域を含む断層画像Ｄｉの断層面の基準位置からの深さを、異常陰影を含む領域の位置と対応づけて深さマップを作成するようにしてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
また、複数の断層画像から擬似２次元画像を生成し、擬似２次元画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた仮の深さマップを作成し、仮の深さマップおよび２次元放射線画像上の各位置と擬似２次元画像上の各位置との対応位置関係に基づいて、深さマップを作成することにより、撮影時期が異なる等により、２次元放射線画像と断層画像との幾何学的な形状が一致しない場合であっても、２次元放射線画像上の各位置と断層面との対応づけを確実に行うことができる。
【国際調査報告】
2014203531.tif 000023
2014203531.tif 000024
2014203531.tif 000025
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