(57)【要約】【課題】放射線画像上に表れた注目する領域を構成する物質を確認できる【解決手段】  同一の被写体を透過した互いに異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像から生成された、それぞれが前記被写体を構成する放射線吸収特性の異なる複数の成分の分布を表す複数の成分画像を生成して、各成分画像上の対応する位置における各成分の分布量から、被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を算出し、算出した各成分の構成比率を前記各成分画像上の対応する位置と対応付けて表示する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の被写体を透過した互いに異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像から生成された、それぞれが前記被写体を構成する放射線吸収特性の異なる複数の成分の分布を表す複数の成分画像を記憶する成分画像記憶手段と、
前記各成分画像上の対応する位置における各成分の分布量から、前記被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を算出する成分比算出手段と、
前記算出した各成分の構成比率を前記各成分画像上の対応する位置と対応付けて表示する構成比率表示手段とを備えることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
前記放射線画像上の注目位置を指定する注目位置指定手段をさらに備え、
前記成分比算出手段が、前記指定された注目位置における各成分の構成比率を算出するものであり、
前記構成比率表示手段が、前記算出した各成分の構成比率を前記注目位置に対応付けて表示するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記放射線画像より注目領域を抽出する注目領域抽出手段をさらに備え、
前記成分比算出手段が、前記抽出された注目領域における各成分の構成比率を算出するものであり、
前記構成比率表示手段が、前記注目領域内における構成比率を表示するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理装置。
【請求項４】
前記被写体を構成する複数の成分が、少なくとも軟部成分、骨成分、骨よりも原子番号の高い元素からなる重元素成分を含むものであることを特徴とする請求項１から４いずれか記載の放射線画像処理装置。
【請求項５】
同一の被写体に放射線を透過した異なるエネルギー分布の放射線によりＮ（≧２）枚の放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記被写体を構成するＭ（２≦Ｍ≦Ｎ）個の放射線吸収特性の異なる成分の放射線吸収特性の差異に応じて、前記Ｎ枚の放射線画像から前記被写体を構成するＭ個の成分のうちの複数の成分を分離して、それぞれ分離した複数の成分の分布を表す複数の前記成分画像を生成する成分画像生成手段をさらに有した請求項１から４いずれか記載の放射線画像処理装置とを備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項６】
コンピュータを、
同一の被写体に放射線を透過した異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像から生成された、それぞれが前記被写体を構成する放射線吸収特性の異なる複数の成分の分布を表す複数の成分画像から、前記各成分画像上の対応する位置における各成分の分布量から、前記被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を算出する成分比算出手段と、
前記算出した各成分の構成比率を前記各成分画像上の対応する位置と対応付けて表示する構成比率表示手段として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー分布の異なる複数の放射線による放射線画像を用いて画像中の特定の画像成分を分離するための放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置およびそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高低２種類のエネルギーの放射線を透過させた時の被写体を構成する物質の減衰量の違いを利用して、骨部分と軟部の画像に分離するエネルギーサブトラクション処理が知られている。このエネルギーサブトラクション処理を利用して、骨部を除去した軟部画像を生成し、軟部に現れた陰影を観察して診断性能を向上させるようにしたものがあった。しかし、胸部画像において、軟部画像のみ観察して陰影を見つけても肋骨の位置がわからないため、軟部に現れた陰影の解剖学的な位置を把握するのは困難であった。
【０００３】
そこで、エネルギーサブトラクション処理により軟部画像と骨部画像に一旦分離した後に、コントラストを低下させた骨部画像を軟部画像と合成することによって、軟部を観察しやすくするとともに骨部の位置を確認することができるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００４】
また、異なるエネルギーの放射線を照射した画像から生成した骨部の骨密度分布の画像と軟部組織の体脂肪率分布の画像とを１枚の画像に合成して表示するようにして、体脂肪率と骨密度との関係の把握が容易するものが提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
さらに、異なるエネルギーのＸ線を照射した２枚の画像からエネルギーを任意に変化させた中間エネルギーの合成画像を生成し、さらに、注目部位の位置情報を損なうことがないように同一画面上で合成画像をさまざまに変化させながら診断できるようにして、診断を効率化するものも提案されている（例えば、特許文献３など）。
【特許文献１】特開平３−２６３９８２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４７８６３公報
【特許文献３】特開２００５−２４５６５７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のエネルギーサブトラクション処理の応用形態は、特許文献１や特許文献２に示されているように、空間的に分かれた位置に存在する組織を放射線吸収特性の違いに基づいて分離して観察しようというものである。
【０００７】
しかしながら、実際には、胸部の軟部組織に結節が存在する場合であっても、その結節を構成する物質の違いによって結節の陰影が軟部画像上に表れたり骨部画像上に表れたりすることがある。具体的には、結節に集まる血流の量や造影剤を用いて撮影したか否かによって、結節が必ずしも軟部画像上に現れるとは限らない。
【０００８】
このように、結節の物質の違いに応じてサブトラクション後の各画像の表れ方が異なるので、この陰影を構成する物質が診断上有用な情報となるが、このような構成する物質についての情報が得られるものは存在しなかった。
【０００９】
そこで、本発明では、放射線画像上に表れた注目する領域を構成する物質を確認できる放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置およびそのプログラム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】
【００１０】
本発明の放射線画像処理装置は、同一の被写体を透過した互いに異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像から生成された、それぞれが前記被写体を構成する放射線吸収特性の異なる複数の成分の分布を表す複数の成分画像を記憶する成分画像記憶手段と、
前記各成分画像上の対応する位置における各成分の分布量から、前記被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を算出する成分比算出手段と、
前記算出した各成分の構成比率を前記各成分画像上の対応する位置と対応付けて表示する構成比率表示手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
「異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像」は、被写体に異なるエネルギー分布の放射線を照射して得られた放射線画像であっても、被写体を透過した放射線のエネルギー分布が異なるようにして得られた放射線画像であってもよい。
【００１２】
「放射線吸収特性の異なる複数の成分」とは、放射線が透過した被写体の各組織を構成する複数の放射線吸収特性の異なる成分を意味し、「成分画像」は、放射線画像を各成分に分離した画像である。
【００１３】
また、本発明のプログラムは、コンピュータを、同一の被写体に放射線を透過した異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像から生成された、それぞれが前記被写体を構成する放射線吸収特性の異なる複数の成分の分布を表す複数の成分画像から、前記各成分画像上の対応する位置における各成分の分布量から、前記被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を算出する成分比算出手段と、
前記算出した各成分の構成比率を前記各成分画像上の対応する位置と対応付けて表示する構成比率表示手段として機能させるものである。
【００１４】
「成分画像上の対応する位置」とは、各成分画像中の被写体の構造物が対応する位置をいう。
【００１５】
また、放射線画像処理装置が、前記放射線画像上の注目位置を指定する注目位置指定手段をさらに備え、
前記成分比算出手段が、前記指定された注目位置における各成分の構成比率を算出するものであり、
前記構成比率表示手段が、前記算出した各成分の構成比率を前記注目位置に対応付けて表示するものであってもよい。
【００１６】
また、放射線画像処理装置が、前記放射線画像より注目領域を抽出する注目領域抽出手段をさらに備え、
前記成分比算出手段が、前記抽出された注目領域における各成分の構成比率を算出するものであり、
前記構成比率表示手段が、前記注目領域内における構成比率を表示するものであってもよい。
【００１７】
「注目領域抽出手段」は、異常陰影などの周囲の組織とは異なる様相を呈している画像部分を注目領域として抽出するものをいい、具体例として、コンピュータによる画像診断の支援機能を用いて抽出するものがある。
【００１８】
また、前記被写体を構成する複数の成分が、少なくとも軟部成分、骨成分、骨よりも原子番号の高い元素からなる重元素成分を含むものであってもよい。
【００１９】
「軟部成分」とは、生体の骨組織（骨成分）を除く結合組織の成分であり、線維組織、脂肪組織、血管、横紋筋、平滑筋、末梢神経組織（神経節と神経線維）等が含まれる。
【００２０】
「重元素成分」の具体例としては、血液に含まれる鉄や造影剤や体内に埋め込まれたカテーテルのガイドワイヤの材質である金属等が挙げられる。
【００２１】
さらに、本発明の放射線画像撮影システムは、同一の被写体に放射線を透過した異なるエネルギー分布の放射線によりＮ（≧２）枚の放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記被写体を構成するＭ（２≦Ｍ≦Ｎ）個の放射線吸収特性の異なる成分の放射線吸収特性の差異に応じて、前記Ｎ枚の放射線画像から前記被写体を構成するＭ個の成分のうちの複数の成分を分離して、それぞれ分離した複数の成分の分布を表す複数の前記成分画像を生成する成分画像生成手段をさらに有した前記放射線画像処理装置とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、異なるエネルギー分布の放射線により得られた複数の放射線画像から被写体を構成する放射線吸収特性の異なる複数の成分の分布を表す成分画像を生成して、被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を算出して表示することにより、放射線画像上に表れている陰影などを構成する成分の構成比率を確認して正確な診断を行うことができる。
【００２３】
また、放射線画像上の注目位置を指定して、指定された注目位置における各成分の構成比率を算出することにより、画像診断医が注目している位置に存在する陰影の構成比を知ることができる。
【００２４】
あるいは、放射線画像より異常陰影などの注目領域を自動抽出して、抽出された注目領域における各成分の構成比率を算出することにより、異常陰影などの注目すべき領域を自動的に抽出してその陰影の構成比を知ることができる。
【００２５】
軟部成分、骨成分、骨よりも原子番号の高い元素からなる重元素成分に分けることにより、軟部組織と骨組織とを分けて観察することができ、さらに、重元素成分が多い血液などが量が多い場所を観察したり、造影剤が多く分布している場所を確認することができる。さらに、体内に埋め込まれたカテーテルなどを軟部組織や骨組織と分離して観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１に、本発明の放射線画像撮影システム１の概略構成図を示す。放射線画像撮影システム１は、検査対象となる被写体に放射線を照射して異なるエネルギー分布の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置２と、放射線画像撮影装置２で撮影された放射線画像を格納する画像管理サーバ３と、異なるエネルギー分布の放射線により得られた放射線画像を用いて放射線吸収特性の異なる成分を分離した成分画像を用いて、被写体を構成する成分の構成比率を算出する読影ワークステーション４と、これらを接続するネットワーク５とを備える。
【００２７】
ネットワーク５は病院内の上記各装置を接続するローカルエリアネットワークである。読影ワークステーション４が他の病院あるいは診療所にも設置されている場合には、ネットワーク５は、各病院のローカルエリアネットワーク同士をインターネットもしくは専用回線で接続した構成としてもよい。いずれの場合にも、ネットワーク５は光ネットワークなど画像情報の高速転送を実現できるものとすることが望ましい。
【００２８】
放射線画像撮影装置２は、放射線を照射する放射線照射部と被写体を透過した放射線を検出するＦＰＤ（フラットパネルディテクター）などの放射線検出器を備え、同一の被写体を撮影して異なるエネルギー分布の放射線により得られる放射線画像を取得する機能を備える。具体的には、例えば、特開2005-245657に開示されているように、放射線照射部の管電圧を変えて異なるエネルギースペクトルの放射線を同一の被写体に照射し、検出器で放射線画像をそれぞれ撮影する。また、放射線画像撮影装置２はDICOM(Digital Imaging and COmmunications in Medicine)に準拠した送信機能を持つものが好ましく、撮影した放射線画像を画像管理サーバ３に送信する。以下、被写体を透過した放射線のエネルギー分布が異なる放射線画像を指す場合には、放射線画像をエネルギー画像として説明する）。
【００２９】
画像管理サーバ３は、放射線画像撮影装置２とネットワーク５で接続され、放射線画像撮影装置２で撮影された放射線画像をDICOMに準拠した受信機能を持つものが好ましく、被写体の患者情報、撮影部、撮影日、撮影したモダリティ（放射線撮影装置、ＭＲＩ装置、ＣＴ装置など）の情報などとともに、DICOMに準拠したフォーマットで放射線画像を保存する。モダリティが放射線撮影装置である場合には、モダリティの情報に撮影情報（管電圧・蓄積性蛍光体シートと付加フィルタの構成等の撮影条件、撮影プロトコル、撮影シーケンス、撮像手法、造影剤の使用有無や注入後の経過時間／使用された色素、放射線核種、放射線量など）が含まれる。また、画像管理サーバ３には、データベースの管理用ソフトウェアがインストールされ、保存されている放射線画像に付帯された種々の情報を用いて放射線画像を検索する機能を備えるように構成される。画像管理サーバ３は、読影ワークステーション４からの画像の閲覧要求をネットワーク５経由で受信すると、保存されている画像を検索し、抽出された画像を要求元の読影ワークステーション４に送信する。
【００３０】
読影ワークステーション４は、画像診断医等のユーザによって読影対象画像の閲覧を要求する操作が行われると、画像管理サーバ３に対して閲覧要求を送信し、読影に必要な放射線画像を取得する。そして、その放射線画像をモニタ画面に表示する。
【００３１】
また、読影ワークステーション４には、放射線画像処理プログラムがインストールされて、放射線画像処理プログラムが実行されて放射線画像処理装置として機能する。この放射線画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布されてインストールされる。
【００３２】
読影ワークステーション（放射線画像処理装置）４は、図２に示すように、エネルギー画像から被写体を構成する放射線吸収特性の異なる成分それぞれに分離した各成分の分布を表す成分画像を生成する成分画像生成手段４１と、生成した成分画像を記憶する成分画像記憶手段４２と、注目位置を指定する注目位置指定手段４３と、被写体上の各位置を構成する各成分の構成比率を成分比算出手段４４と、算出した各成分の構成比率を前記各成分画像上の注目位置と対応付けて表示装置４０のモニタ画面上に表示する構成比率表示手段４５とを備える。
【００３３】
成分画像生成手段４１は、放射線画像撮影装置２で撮影して得られたエネルギー画像から、被写体を構成する放射線吸収特性の異なる成分の放射線吸収特性の差異に応じて被写体を構成する成分それぞれに分離して、分離した各成分の分布を表す成分画像を生成する。具体的には、軟部成分、骨成分、骨よりも原子番号の高い元素からなる重元素成分の各成分に分ける。
【００３４】
放射線画像撮影装置２で、管電圧を変えて撮影を行なうと、透過する組織に多く含まれる成分の放射線吸収特性の違いによって、図３（a）（ｂ）に示すように、軟部（網掛け）と骨部（網掛けなし）を透過した放射線量が異なるために画素値が違ってくる。この吸収特性の差異を利用することにより、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、被写体を構成する複数の組織の各組織を構成する成分の成分画像に分離することができる。
【００３５】
具体的に、管電圧を変えて３枚のエネルギー画像を撮影したときの成分画像の生成手法について説明する。各エネルギー画像の対数露光量をＥn（n＝1、2、3）とし、各画像の成分毎の減弱係数をαn、βn、γnとし、各画像の各成分の成分量をｔs（軟部成分）、ｔb（骨成分）、ｔh（重元素成分）とすると、次式（１）（２）（３）のように表すことができる。
【００３６】
Ｅ１＝const１−α１・ｔｓ−β１・ｔｂ−γ１・ｔｈ・・・（１）
Ｅ２＝const２−α２・ｔｓ−β２・ｔｂ−γ２・ｔｈ・・・（２）
Ｅ３＝const３−α３・ｔｓ−β３・ｔｂ−γ３・ｔｈ・・・（３）
ここで、エネルギー画像の対数露光量Ｅnは、被写体を撮影する際に被写体を透過して放射線検出器に照射された放射線量を対数変換したものである。また、constnは各エネルギーの放射線の照射量の対数であり、対数露光量Enの分布から推定したり、撮影条件から推定したりして求めることができる。
【００３７】
そこでEn’=constn−Enとすると、上式（１）（２）（３）からもわかるように、被写体を構成する各成分の減弱係数αn、βn、γnで表された３つの連立方程式を解くことによって各成分量を求めることができ、軟部成分画像Is、骨成分画像Ib、重元素成分画像Ihは下記の式（４）で表される。
【数１】
2008229135.tif 000003
【００３８】
つまり、３つのエネルギー画像に対して荷重減算処理を行なうことによって、図４に示すように、各画素が３つの成分の情報を含んだ３つのエネルギー画像から、各画素を構成する成分に分離した３つの成分画像を生成することができる。
【００３９】
荷重減算処理における最適な荷重減算係数ｗｍｎ（ｍ＝s,b,h ｎ＝1,2,3）は、ビームハードニングの影響により画素ごとに異なる。また、一つの組織の減弱係数αn、βn、γnは、それ自身とは異なる組織の成分量に影響され、異なる組織の成分量が増すに従って単調減少する。しかし、撮影を行なった部位のそれぞれの場所における組織の成分量は知ることができない。そこで、例えば、特開2002-152593に示されているように、エネルギー分布の異なるエネルギー画像間の対数線量差に依存して減弱係数αn、βn、γnを調整するようにしてもよい。単純に、一つの放射線画像の対数線量Ｅnに依存して減弱係数αn、βn、γnを決めるようにしてもよい。これに従って、式（１）〜（３）を表現すると次式（５）のようになる。
【００４０】
Ｅn = constｎ−αn (Ｅn)×ts−βn (Ｅn)×tb−γn (Ｅn)×th  ・・・（５）
従って、各成分の画像に分離する際の荷重減算係数ｗｍｎは、対数線量Ｅnに依存して調整した減弱係数αn、βn、γnに応じて決めればよい。つまり、荷重減算係数ｗｍｎは、各エネルギー画像を撮影した放射線のエネルギー分布と被写体を構成する成分の放射線吸収特性の差異に応じて決定することができる。具体的には、実験によって予め求めておくことが可能である。
【００４１】
実際に荷重減算処理によって各成分画像を求めるときの荷重減算係数ｗｍｎは、管電圧や放射線のスペクトル分布上の最大値・ピーク値・平均値によって異なる。そこで、これらの荷重減算処理に用いる荷重減算係数ｗｍｎは、この成分画像を生成する際に、ユーザインターフェースから入力されたエネルギー画像の撮影条件に関する情報や、DICOM規格や機器メーカー独自の規格に基づいて付帯されている各エネルギー画像の撮影条件に関する付帯情報に応じて決定することができる。
【００４２】
また、荷重減算係数ｗｍｎは、３つのエネルギー画像の各々の撮影時のエネルギー分布の情報を含んだ撮影情報に応じた組合せに対するテーブルを予め用意しておき、このテーブルを参照することによって決定する方法や、３つのエネルギー画像の各々の撮影情報を入力として、各画像に対する荷重減算係数ｗｍｎに対する関数を実装したプログラムを実行することによって決定する方法等が考えられる。
【００４３】
また、成分画像を生成するときには、３つのエネルギー画像の被写体の同じ位置を表す画素間で画素毎に重みづけ総和を算出する必要があるが、同時に撮影されたエネルギー画像でなくエネルギー画像間で被写体の位置がずれている場合には、各画像中のマーカーや胸郭等の構造物を検出し、検出された構造物を基準とする公知の線形・非線形の変換によって画像間の位置合わせを行うようにしてもよい。
【００４４】
あるいは、被写体の胸部に放射線を３回照射してエネルギー画像を取得するときには、被写体の呼吸のタイミングを指示する指示部を有する放射線撮影装置（例えば、特開2005-012248号公報参照）を用いて撮影を行い、３つの画像における呼吸相を一致させることによって、成分画像を生成するときに画像間の位置合わせをしなくとも画素の座標が一致するようにしてもよい。
【００４５】
上述では、３枚のエネルギー画像から３つの成分画像に分離する場合について説明したが、Ｎ個の成分画像を生成するためにはＮ枚のエネルギー画像を用いれば、Ｎ次の連立方程式を解くことによって各成分画像に分離することができる。つまり、Ｍ枚（2枚以上）の異なる成分の分布を表す成分画像を生成するためには、Ｍ枚より多いＮ枚のエネルギー画像を用いることで各成分に分離することが可能である。
【００４６】
成分画像記憶手段４２は、画像処理装置４のコンピュータ上のメモリやコンピュータに設けられたハードディスクなどの補助記憶装置であり、生成された成分画像が記憶される。
【００４７】
注目位置指定手段４３は、エネルギー画像をモニタ画面上に表示して、ユーザから各成分の構成比を知りたい位置の指定を受け付ける。具体的には、例えば、ユーザがマウスなどのポインティングデバイスでモニタ画面上に表示されているエネルギー画像の被写体を指した位置を受け付ける。指定した位置は、画像上の１点でもよいし、指定した点を中心とした円や矩形の領域であってもよい。あるいは、マウスなどを用いて囲んだ領域であってもよい。位置の指定は、エネルギー画像のいずれかを表示して、位置を指定するのが好ましいが成分画像上で指定してもよい。
【００４８】
成分比算出手段４４は、成分画像記憶手段４２に記憶されている成分画像の対応する位置の画素の画素値から各成分（例えば、骨、軟部、重元素など）の比率を求める。注目位置指定手段４３によって、図５に示すように、一点が指定された場合には、指定された点に対応する位置の各成分画像から各成分の構成比を算出する。あるいは、図６に示すように、指定した点を中心とした円や矩形の領域や、マウスなどを用いて囲んだ領域が指定された場合には、指定された領域内に存在する各成分画像の画素全ての画素値の総和や平均値から、領域内の成分の構成比を求めるようにしてもよい。
【００４９】
また、指定した点を中心とした円や矩形の領域や、マウスなどを用いて囲んだ領域が指定された場合、エネルギー画像上のこの領域内に存在する画素のうち画素値が大きく外れた画素は、腫瘍以外の背景画像である場合が多いため、例えば、領域内の画素の平均画素値から大きく外れた画素は除いて構成比を求めるようにしてもよい。また、大きい腫瘍の中に存在する小さい腫瘍を観察したい場合にも、小さい腫瘍を囲むような領域を設定したときに背景にある大きい腫瘍を除いた小さい腫瘍のみの構成比を観察することができる。
【００５０】
構成比率表示手段４５は、各成分の構成比率を各成分画像上の対応する位置と対応付けて表示する。モニタ画面上に表示されているエネルギー画像で指定された位置に、対応する各成分画像上の位置の画素から求めた構成比を、図５、６に示すように数値で表示する。構成比は数値で表示してもよいが、図７に示すような円グラフを用いて表示してもよい。あるいは、棒グラフなどでもよく、視認によって確認できるものであればよい。
【００５１】
次に、図８のフローチャートを用いて、本発明の放射線画像撮影システム１を利用した画像読影のワークフローとその際のデータの流れについて説明する。
【００５２】
まず、放射線画像撮影装置２で管電圧を変えて被写体の撮影を行なって、３枚のエネルギー画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3を撮影する。撮影されたエネルギー画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3は被写体の患者情報、撮影部位、撮影日、撮影したときの撮影情報を付帯させて、画像管理サーバ３に保存する(S101)。
【００５３】
画像診断医が撮影したエネルギー画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3を読影するために、この医療情報システムへアクセスする。アクセスのためのユーザＩＤ・パスワード、指紋等の生体情報等によるユーザ認証は読影ワークステーション４で行なわれる(S102)。
【００５４】
ユーザ認証に成功すると、オーダリングシステムによって発行された画像診断オーダに基づく検査（読影）対象画像リストがディスプレイに表示される。画像診断医は、マウス等の入力機器を用いて検査対象画像リストから読影対象のエネルギー画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3の検査（画像診断）を選択する。読影ワークステーション４は、選択された画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3の画像ＩＤを検索キーとする画像管理サーバ３への閲覧要求を行い、この要求に応じた検索を行って、画像管理サーバ３から読影対象のエネルギー画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3の画像ファイル（便宜上、画像と同じ符号Ｉで表す）を取得し、要求を送信した読影ワークステーション４にそれらの画像ファイルＩ1、Ｉ2、Ｉ3を送信する。読影ワークステーション４は、それらの画像ファイルＩ1、Ｉ2、Ｉ3を受信して、ハードディスクに記憶する(S103)。
【００５５】
読影ワークステーション４は、画像診断オーダの内容を解析し、受信した画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3から軟部・骨・重元素の各成分を分離した成分画像Ｉs、Ｉb、Ｉhを生成する処理、すなわち、読影ワークステーション３を本発明による放射線画像処理装置として機能させるプログラムを起動させる。
【００５６】
まず、成分画像生成手段４１で、各画像ファイルＩ1、Ｉ2、Ｉ3に付帯されている情報から各撮影情報の管電圧と各成分の放射線吸収特性に応じた減弱係数αn、βn、γnを用いて、成分画像Ｉs、Ｉb、Ｉhを生成してハードディスク（成分画像記憶手段４２）に記憶する（S104）。
【００５７】
次に、注目位置指定手段４３でモニタ画面上にエネルギー画像Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3のいずれかを表示して、画像診断医が陰影の表れている場所をマウスで指示し、指示された点を受け付けて（S105）、成分比算出手段４４でハードディスクに記憶されている成分画像Ｉs、Ｉb、Ｉhから指定された点の構成比を求める（S106）。図５、７に示すように、構成比率表示手段４５で求めた構成比をモニタ画面上に表示する。あるいは、図６に示すように、注目位置指定手段４３で指定した点を中心とした円を指定して、成分比算出手段４４でその円内の領域の構成比率を求めて、構成比率表示手段４５で求めた構成比をモニタ画面上に表示する（S107）。
【００５８】
このように指示された注目位置の成分の構成比を表示することによって、成分の割合がひと目でわかり、腫瘍の特性を推測することが可能になる。
【００５９】
上述では、管電圧を変えて異なるエネルギースペクトルの放射線を同一の被写体に照射して異なるエネルギー画像を取得する場合について説明したが、異なるエネルギー分布をもつ放射線画像を得ることができればいかなる方法を用いてもよく、例えば特開昭60-225541に開示されているように、放射線源からは同一のエネルギー分布の放射線を照射し、異なる特性をもつフィルタを放射線源と被写体の間に配置することで被写体に照射する放射線のエネルギー分布を変えて特性の異なる複数の放射線画像を得るようにしてもよい。あるいは、特開平3-263982に開示されているように、検出側に工夫を施して、２枚の蓄積性蛍光体シートの間に放射線エネルギーを吸収するフィルタを挟んで１回の照射で特性の異なる複数の放射線画像を得るようにしてもよい。
【００６０】
上述したように各成分の構成比から、観察している陰影の特性を推測することができるが、各成分の構成比から造影剤が病変部に集中している量を推定したり、骨成分の構成比からカルシウム量を推定して骨粗鬆症であるか否かの診断に利用したりすることもできる。
【００６１】
また、このようなフィルタを用いる場合には、成分画像を生成するときの減弱係数αn、βn、γnは、各フィルタに応じて予め実験的に求めておくのが好ましい。
【００６２】
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、前述の実施の形態と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は読影ワークステーション（放射線画像処理装置）４ａである。
【００６３】
読影ワークステーション（放射線画像処理装置）４ａは、図９に示すように、成分画像生成手段４１と、成分画像記憶手段４２と、エネルギー画像より注目領域を抽出する注目領域抽出手段４６と、被写体上の注目領域を構成する各成分の構成比率を成分比算出手段４４と、算出した各成分の構成比率を各成分画像上の注目領域と対応付けて表示装置４０のモニタ画面上に表示する構成比率表示手段４５とを備える。
【００６４】
注目領域抽出手段４６は、エネルギー画像より注目領域を抽出する。具体的には、モニタ画面上にエネルギー画像のいずれかを表示して、ユーザに各成分の構成比を知りたい陰影上の点を指定させて、指定された点の周囲に存在する異常陰影をＣＡＤ機能を用いて抽出する。具体的には、例えばsnakesを用いて輪郭を抽出する。その他、level set法やgraph cut法などを用いて輪郭を抽出するようにしてもよい。
【００６５】
成分比算出手段４４は、抽出された輪郭に対応する位置の成分画像から、各成分の構成比を求める。
【００６６】
構成比率表示手段４５は、抽出された輪郭内の成分比をモニタ画面上に表示する。
【００６７】
本実施の形態の放射線画像撮影システム１を利用した画像読影のワークフローとその際のデータの流れは、前述の実施の形態とほぼ同じであるので詳細な説明は省略する。
【００６８】
上述では、注目領域抽出手段が指定された点の周囲に存在する陰影を抽出する場合について説明したが、陰影が１つしか現れていないような場合には、画像全体から陰影などの注目領域を自動的に検出して抽出するようにしてもよい。
【００６９】
上述の各実施の形態では、読影ワークステーション上に成分画像生成手段を設けた場合について説明したが、放射線画像撮影装置に成分画像生成手段を設けて各成分に分けた成分画像を画像管理サーバに記憶するようにして、読影ワークステーションでは、画像管理サーバから受信した成分画像から成分の構成比を求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】放射線画像撮影システムの概略構成図
【図２】第１の実施の形態の放射線画像処理装置の概略構成図
【図３】放射線画像から成分画像を分離する方法を説明するための図
【図４】３つの放射線画像から３つの成分画像を分離する方法を説明するための図
【図５】成分比率の表示の一例（その１）
【図６】成分比率の表示の一例（その２）
【図７】成分比率の表示の一例（その３）
【図８】放射線画像撮影システム利用した画像読影のワークフローとその際のデータの流れをあらわすフローチャート
【図９】第２の実施の形態の放射線画像処理装置の概略構成図
【符号の説明】
【００７１】
１    放射線画像撮影システム
２    放射線画像撮影装置
３    画像管理サーバ
４、４ａ  読影ワークステーション
５    ネットワーク
40    表示装置
41    成分画像生成手段
42    成分画像記憶手段
43    注目位置指定手段
44    成分比算出手段
45    構成比率表示手段
46    注目領域抽出手段
【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】
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【図８】
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【図９】
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