(57)【要約】【課題】偽像のない結像画像または偽像が低減された結像画像を生成することができ、また、読影の誤りを防止することができるデジタル断層撮影の結像処理装置並びに結像処理方法及び結像画像の表示方法を提供することである。【解決手段】被検体２０を透過してＦＰＤ１６でＸ線を検出し、検出された複数のＸ線データに基づいて画像処理部２１にて断層像データを作成して画像処理を施す。この画像処理部２１にて、画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得て第１の結像画像を生成する。そして、システム制御部１１に於いて、前記第１の結像画像について、不完全結像領域であると判定した場合に、当該第１の結像画像の不完全結像領域の画素値を所定の一定値に置き換えて塗りつぶす。【選択図】      図１
2008200273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して複数の角度からＸ線を曝謝するＸ線発生手段と、該Ｘ線発生手段より発生されたＸ線を上記被検体を透過して検出する検出手段と、該検出手段で検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る逆投影手段と、を備えたデジタル断層撮影の結像処理装置に於いて、
前記逆投影手段により第１の結像画像を生成する生成手段と、
前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない不完全結像領域であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段で前記第１の結像画像が前記不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の不完全結像領域の画素値を所定の一定値に置き換える置き換え手段と、
を具備することを特徴とするデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項２】
前記逆投影手段で得られた結像画像及び前記置き換え手段で置き換えられた前記第１の結像画像を表示する表示手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項３】
被検体に対して複数の角度からＸ線を曝謝するＸ線発生手段と、該Ｘ線発生手段より発生されたＸ線を上記被検体を透過して検出する検出手段と、該検出手段で検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る逆投影手段と、を備えたデジタル断層撮影の結像処理装置に於いて、
前記逆投影手段により第１の結像画像を生成する生成手段と、
前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない領域を含む不完全結像領域であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段で前記第１の結像画像が不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の境界による偽像を低減処理する処理手段と、
前記処理手段で前記偽像が低減処理された不完全結像領域を重畳表示する表示手段と、
を具備することを特徴とするデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項４】
前記処理手段は、投影画像を外挿する処理を含むことを特徴とする請求項３に記載のデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項５】
前記逆投影手段は、投影画素位置に最も近い前記検出手段の画素位置を求めることを特徴とする請求項３に記載のデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記判定手段で不完全結像領域であると判定された値で、前記第１の結像画像を除算して第２の結像画像を算出することを特徴とする請求項３に記載のデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記不完全結像領域と、前記Ｘ線が全ての領域で照射される完全結像領域との間に境界線を表示することを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載のデジタル断層撮影の結像処理装置。
【請求項８】
被検体に対してＸ線を曝謝する第１のステップと、
前記第１のステップにより発生されたＸ線を上記被検体を透過して検出する第２のステップと、
前記第２のステップで検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す第３のステップと、
前記第３のステップで画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る第４のステップと、
前記第４のステップにより第１の結像画像を生成する第５のステップと、
前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない不完全結像領域であるか否かを判定する第６のステップと、
前記第６のステップにより前記第１の結像画像が前記不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の不完全結像領域の画素値を所定の一定値に置き換える第７のステップと、
を具備することを特徴とするデジタル断層撮影の結像処理方法。
【請求項９】
被検体に対してＸ線を曝謝する第１のステップと、
前記第１のステップにより発生されたＸ線を前記被検体を透過して検出する第２のステップと、
前記第２のステップで検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す第３のステップと、
前記第３のステップで画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る第４のステップと、
前記第４のステップにより第１の結像画像を生成する第５のステップと、
前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない領域を含む不完全結像領域であるか否かを判定する第６のステップと、
前記第６のステップで前記第１の結像画像が不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の境界による偽像を低減処理する第７のステップと、
前記第７のステップで前記偽像が低減処理された不完全結像領域を重畳表示する第８のステップと、
を具備することを特徴とするデジタル断層撮影の結像画像の表示方法。
【請求項１０】
前記第７のステップは、投影画像を外挿する処理を含むことを特徴とする請求項９に記載のデジタル断層撮影の結像画像の表示方法。
【請求項１１】
前記第４のステップは、投影画素位置に最も近い画素位置を求めることを特徴とする請求項９に記載のデジタル断層撮影の結像画像の表示方法。
【請求項１２】
前記第７のステップは、前記第６のステップで不完全結像領域であると判定された値で、前記第１の結像画像を除算して第２の結像画像を算出することを特徴とする請求項９に記載のデジタル断層撮影の結像画像の表示方法。
【請求項１３】
前記第８のステップは、前記不完全結像領域と、前記Ｘ線が全ての領域で照射される完全結像領域との間に境界線を表示することを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載のデジタル断層撮影の結像画像の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルマンモグラフィ断層撮影を含むデジタル断層撮影の結像処理装置並びに結像処理方法及び結像画像の表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の、デジタルマンモグラフィ断層撮影を含むデジタル断層撮影の結像処理方法に於いて、結像処理とは複数の方向で撮影したＸ線画像を基に、多断層画像を作成する処理である。
【０００３】
デジタル断層撮影の結像処理方法として、様々な方法が提案されている（例えば、下記非特許文献１参照）。その代表的なものに、ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｂａｃｋｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＦＢＰ）法と称されるものがある。このＦＢＰ法とは、複数の方向から撮影したＸ線画像に対数演算等の処理を施した複数の画像にフィルタを適用し、それらを逆投影（バックプロジェクション）することで多断層の結像画像を得る方法である。フィルタとしては、例えば、下記（１）式で表されるような、Ｓｈｅｐｐ−Ｌｏｇａｎ  ｆｉｌｔｅｒと称されるフィルタ等が知られている。
【数１】
2008200273.tif 000003
【０００４】
図８は、従来法による組織ファントムの結像画像の例を示した図である。同図は、多断層のうちの典型的な１断面での画像１を示したものである。図中、破線で示される領域１ａ、１ｂに、縦のスジが生じてしまっていることがわかる。この部分は空気の領域であり、本来ならば均一な画素値を持っているべき部分であるので、このスジは偽像であり、好ましくないものである。この例では、偽像と組織ファントムとが重なっていないが、実際の患者を撮影した場合、偽像と撮影したい患部とが重なる状況が生じ、偽像のために読影精度が劣化してしまうという問題がある。
【０００５】
前述した偽像は、図９に示されるメカニズムによって生成される。
【０００６】
図９は、検出面を固定し、焦点位置を移動させながら複数枚のＸ線画像を撮影し、その撮影画像から結像画像を生成する例を示している。
【０００７】
図９に於いて、検出面３と圧迫板４の間に被検体である乳房５を挟み込み、図示されないＸ線管からＸ線が照射されて撮影が行われる。該Ｘ線は、焦点６の位置を移動させながら照射される。そのため、焦点位置によって、何れの焦点位置でもＸ線が照射される完全視野（完全結像領域）内７と、一部の焦点位置でＸ線が照射されない位置となる一部視野（不完全結像領域）内８とに分かれる。
【０００８】
前述したＦＢＰ法では、撮影したＸ線画像に前処理を施した後、フィルタを適用し、その画像を元にバックプロジェクションにより結像画像を作成する。図中の破線ｓ１、ｓ２、ｓ３は結像面を表している。バックプロジェクション処理では、各焦点位置毎に、焦点６と検出面３とがなす四角錐と結像面とが交わる四角形に、フィルタ適用後のＸ線画像を写像し、これを全ての焦点位置で実施して、写像した画像を加算することで結像画像を得る。
【０００９】
ところが、前述した四角錐と結像面とが交わる四角形は、焦点位置毎にずれる、ということが、偽像が生成される理由である。ここでは、全ての焦点位置で四角錐と結像面とが交わる四角形の内部にある完全視野内７の領域ことを、完全視野領域と記すものとする。また、この完全視野領域の外側では、全Ｎ枚のＸ線画像のうちｍ枚のみが四角錐の内側となる。前記ｍは整数であって、位置により異なるので、ｍが切り替わる位置にスジが生じることになる。図９では、焦点６と検出面３の端部を結ぶ線の上にスジが生じる。このような領域を、以下、不完全視野領域と記すものとする。
【非特許文献１】Ｊａｍｅｓ  Ｔ  Ｄｏｂｂｉｎｓ  ＩＩＩ，  ａｎｄ  Ｄｅｖｏｎ  Ｊ  Ｇｏｄｆｒｅｙ：Ｄｉｇｉｔａｌ  ｘ−ｒａｙ  ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：ｃｕｒｒｅｎｔ  ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｒｔ  ａｎｄ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ，  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  Ｖｏｌ．４８  ｐｐ．Ｒ６５−Ｒ１０６，２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、デジタル断層撮影では、多方向からのＸ線画像を撮影すると、一部のＸ線画像フレームの撮影視野にしか入らない不完全視野領域が発生する。そして、この不完全視野領域にＸ線画像境界に相当するスジが生じてしまう。
【００１１】
したがって本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、偽像のない結像画像または偽像が低減された結像画像を生成することができ、また、読影の誤りを防止することができるデジタル断層撮影の結像処理装置並びに結像処理方法及び結像画像の表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち本発明は、被検体に対して複数の角度からＸ線を曝謝するＸ線発生手段と、該Ｘ線発生手段より発生されたＸ線を上記被検体を透過して検出する検出手段と、該検出手段で検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る逆投影手段と、を備えたデジタル断層撮影の結像処理装置に於いて、前記逆投影手段により第１の結像画像を生成する生成手段と、前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない不完全結像領域であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で前記第１の結像画像が前記不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の不完全結像領域の画素値を所定の一定値に置き換える置き換え手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、被検体に対して複数の角度からＸ線を曝謝するＸ線発生手段と、該Ｘ線発生手段より発生されたＸ線を上記被検体を透過して検出する検出手段と、該検出手段で検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る逆投影手段と、を備えたデジタル断層撮影の結像処理装置に於いて、前記逆投影手段により第１の結像画像を生成する生成手段と、前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない領域を含む不完全結像領域であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で前記第１の結像画像が不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の境界による偽像を低減処理する処理手段と、前記処理手段で前記偽像が低減処理された不完全結像領域を重畳表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明は、被検体に対してＸ線を曝謝する第１のステップと、前記第１のステップにより発生されたＸ線を上記被検体を透過して検出する第２のステップと、前記第２のステップで検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す第３のステップと、前記第３のステップで画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る第４のステップと、前記第４のステップにより第１の結像画像を生成する第５のステップと、前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない不完全結像領域であるか否かを判定する第６のステップと、前記第６のステップにより前記第１の結像画像が前記不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の不完全結像領域の画素値を所定の一定値に置き換える第７のステップと、を具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、また、被検体に対してＸ線を曝謝する第１のステップと、前記第１のステップにより発生されたＸ線を前記被検体を透過して検出する第２のステップと、前記第２のステップで検出された複数のＸ線データに基づいて断層像データを作成して画像処理を施す第３のステップと、前記第３のステップで画像処理が施された画像データを逆投影して結像画像を得る第４のステップと、前記第４のステップにより第１の結像画像を生成する第５のステップと、前記第１の結像画像について、前記Ｘ線が照射されない領域を含む不完全結像領域であるか否かを判定する第６のステップと、前記第６のステップで前記第１の結像画像が不完全結像領域であると判定された場合に、当該第１の結像画像の境界による偽像を低減処理する第７のステップと、前記第７のステップで前記偽像が低減処理された不完全結像領域を重畳表示する第８のステップと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、偽像のない結像画像または偽像が低減された結像画像を生成でき、読影の誤りを防止することができるデジタル断層撮影の結像処理装置並びに結像処理方法及び結像画像の表示方法を提供することができる。また、偽像を低減した結像画像を表示した際、完全結像領域と不完全結像領域との境界が表示されるため、不完全結像領域の画像にて誤った読影を行う危険性を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタルマンモグラフィ装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に於いて、システム制御部１１は、このデジタルマンモグラフィ装置１０の全体の制御動作を司るものである。このシステム制御部１１には、Ｘ線制御部１２を介してＸ線管を有するＸ線発生器１３と、操作部１４と、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）制御部１５を介してＦＰＤ１６とが接続される。また、システム制御部１１には、画像処理部２１と、記憶部であるメモリ２２と、表示部２３と、Ｘ線曝射スイッチ２５とが接続されており、それぞれの動作処理が行われる。
【００２０】
上記Ｘ線発生器１３は、Ｘ線画像の撮影時に、複数の角度方向から撮影可能なように、Ｘ線制御部１２によって移動制御される。また、Ｘ線発生器１３は、システム制御部１１からＸ線制御部１３を介して、Ｘ線照射の動作制御が行われる。上記ＦＰＤ１６は撮影台（図示せず）に設けられているもので、このＦＰＤ１６の上方に上記Ｘ線発生器１３が配置される。また、ＦＰＤ１６上には、圧迫板１７が載置されている。この圧迫板１７は、乳房である被検体２０の厚さを薄く均一にするために被検体２０を圧迫する。
【００２１】
上記操作部１４は、撮影モードを切り替えたり、Ｘ線発生器１３を移動させるための入力等の操作を行うためのものである。
【００２２】
画像処理部２１は、Ｘ線発生器１３を複数の角度方向に移動させてＸ線を被検体２０に照射したときのＦＰＤ１６の出力信号を入力し、これらＦＰＤ１６の出力信号に対して種々の画像処理を施して複数の撮影像データを取得し、被検体２０の複数の投影像データを取得する。これら断層像データは、システム制御部１１によってメモリ２２に記憶される。このメモリ２２に記憶された断層像データに対応する画像が、システム制御部１１により表示部２３に表示される。
【００２３】
ここで、プロジェクション（投影）画像について説明する。
【００２４】
尚、以下の説明に於いて、３次元ベクトルについて、例えば３次元ベクトルａは３ベクトルａ、若しくは数式中に太字で表すものと定義する。
【００２５】
本明細書においてプロジェクション画像とは、フィルタリング後のＸ線画像のことを指す。Ｘ線画像は、Ｎ個の焦点位置とそれに対応する検出器位置、向きにて撮影する。そして、ｋ番目（ｋ＝１，…，Ｎ）の焦点位置、検出器位置、向きでのプロジェクション画像をｋ番目のプロジェクション画像と記す。
【００２６】
ｋ番目の焦点位置をベクトルｒk ′とする。典型的には３ベクトルｒはＸ線撮影装置に固定した座標系にて表現する。また、検出器はＭi ×Ｍj 個の画素から成り、２次元に配置された検出器画素を（ｉ、ｊ）で特定する。但し、ｉ、ｊは整数で、ｉ＝０，１，…，Ｍi −１、ｊ＝０，１，…，Ｍj −１である。ｋ番目のプロジェクション画像の画素（ｉ、ｊ）の画素値をｆk （ｉ、ｊ）とする。
【００２７】
ｋ番目のプロジェクションに於いて、検出器画素（０、０）の位置を３ベクトルｄk で表す。３ベクトルｂj は３ベクトルｄk から検出器画素（０、１）へのベクトルである。３ベクトルｂj は３ベクトルｄk から検出器画素（０、１）へのベクトルである。３ベクトルｄk 、３ベクトルｂi 、３ベクトルｂj は、典型的にはＸ線撮影装置に固定した座標系にて表現する。
【００２８】
検出面は平面であり、ｋ番目のプロジェクションの（Ｉ、Ｊ）画素の位置は、３ベクトルｄk ＋ｉ（３ベクトルｂi ）＋ｊ（３ベクトルｂj ）である。
【００２９】
バックプロジェクション処理では、Ｎｓ個のスライス位置ｚの２次元画像ｖ（ｘ、ｙ、ｚ）を算出する。但し、ｘ、ｙ、ｚは整数で（ｘ＝０，…，Ｎx −１）、（ｙ＝０，…，Ｎy ）、（ｚ＝１，…，Ｎs −１）である。（ｘ、ｙ、ｚ）をボクセル画素位置と記す。ボクセル画素（ｘ、ｙ、ｚ）の存在する３次元座標を３ベクトルｘとする。典型的には、３ベクトルｘはＸ線撮影装置に固定した座標系にて表現する。
【００３０】
プロジェクションｋでのボクセル画素位置（ｘ、ｙ、ｚ）に対する投影演算を、３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）とする。３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）は、焦点位置３ベクトルｒk ′と３ベクトルｒ＝（ｘ、ｙ、ｚ）を結ぶ直線と検出面の交点の座標（ｉ，ｊ）を求める演算である。交点位置が検出器画素位置とちょうど重なるとは限らないため、３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）は整数とは限らない。このことを考慮して、３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）で求められる座標値を（ｆi 、ｆj ）のように表現する。ｆi 、ｆj は実数である。
【００３１】
プロジェクション演算３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）にて求められた検出面座標値（ｆi 、ｆj ）を四捨五入すると、検出画素（ｉ、ｊ）が得られる。（ｉ、ｊ）はボクセル画素（ｘ、ｙ、ｚ）を検出面に投影したときに対応する検出器画素である。ここで、四捨五入を４・５Ｒｏｕｎｄ（・）で記すことと定義する。すると、  
（ｉ，ｊ）＝４・５Ｒｏｕｎｄ（３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ））  
と表せる。
【００３２】
従来のバックプロジェクション処理は、下記の（２）式で表す処理である。
【数２】
2008200273.tif 000004
【００３３】
但し、ｆ（ｉ、ｊ）は０≦ｉ≦Ｍi −１、且つ、０≦ｊ≦Ｍj −１のときの画素（ｉ、ｊ）の画素値であり、それ以外のとき０である。
【００３４】
ここで、第１の実施形態の特徴である不完全結像視野の判定と塗りつぶしについて説明する。
【００３５】
前述した４・５Ｒｏｕｎｄ（３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ））で得られた検出器画素（ｉ，ｊ）が、０≦ｉ≦Ｍi −１、且つ、０≦ｊ≦Ｍj −１のとき１、それ以外のとき０である関数をＷ（ｉ，ｊ）とする。
【００３６】
Ｗk （４・５Ｒｏｕｎｄ（３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）））は、ボクセル画素（ｘ．ｙ．ｚ）を、プロジェクションｋの検出面に投影したとき、検出器の視野内に対応するか否かを判定する処理である。Ｃ（ｘ、ｙ、ｚ）は整数値であり、投影画素がＮ枚のプロジェクション画像のうち何個のプロジェクションで、ボクセル画素（ｘ、ｙ、ｚ）が検出器視野内に投影されるかを表す。Ｃ（ｘ、ｙ、ｚ）は数式では下記のように表される。
【数３】
2008200273.tif 000005
【００３７】
Ｃ（ｘ、ｙ、ｚ）がＮと一致するとき、ボクセル画素（ｘ、ｙ、ｚ）は完全結像視野内にあり、Ｃ（ｘ、ｙ、ｚ）がＮと一致しないときはボクセル画素（ｘ、ｙ、ｚ）は不完全結像視野内にあると判定される。このＣ（ｘ、ｙ、ｚ）を求めてＮと比較する処理は、不完全結像視野を判定する処理である。
【００３８】
次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態によるデジタルマンモグラフィ装置１０の結像画像生成の動作について説明する。尚、以下の計算や制御動作は、システム制御部１１にて行われる。
【００３９】
先ず、ステップＳ１に於いて、画像処理部２１にてＮ枚のＸ線画像に対して前処理が実施される。次いで、ステップＳ２にて、前記ステップＳ１の前処理に続いてそれぞれフィルタリングが実施され、Ｎ枚のプロジェクション画像が得られる。そして、ステップＳ３にて、各ボクセル画素にて、前記（３）式が算出される。この結果は、Ｎｓ枚の画像セットＣとしてメモリ２２に保存される。３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）の計算の際、プロジェクションｋに対する焦点位置、検出器位置、向きの情報が利用される。
【００４０】
ステップＳ４では、前記（２）式で表されるバックプロジェクション処理が実施される。この結果は、Ｎｓ枚の画像セットｖとして、メモリ２２に保存される。３ベクトルＰk （ｘ、ｙ、ｚ）の計算の際、プロジェクションｋに対する焦点位置、検出器位置、向きの情報が利用される。
【００４１】
更に、ステップＳ５では、前記ステップＳ４のバックプロジェクション処理で得られた画像セットｖの各画素に対応する画像セットＣの値が参照されて、この値がＮ以外であれば、予め定められた固定値ＶF に置き換えられる。すなわち、偽像部分に塗りつぶしが実施される。そして、ステップＳ６にて、置き換えられた画像セットｖが、表示部２３に表示される。
【００４２】
図３は、この第１の実施形態に従って得られた組織ファントムの結像画像の一部を示した例である。
【００４３】
この結像画像であるＸ線画像３０の中央部分が、完全結像領域である断層像３１として示されており、その不完全結像領域である周囲部３２が、従来Ｘ線画像境界に相当するスジが生じていた偽像の部分である。尚、前述した完全結像領域とは、移動する何れの焦点位置でもＸ線が照射される完全視野内の領域のことであり、不完全結像領域とは、一部の焦点位置でＸ線が照射されない位置となる一部視野内の領域のことである。
【００４４】
図３の場合、前述したステップＳ５の塗りつぶし処理によって、断層像３１の周囲部３２が一様に同じ色（例えば、黒色）で塗りつぶされている。これにより、完全結像領域である断層像３１と不完全結像領域である周囲部３２との境界が明示される。
【００４５】
尚、前述したステップＳ３の画像セットＣの算出は、前述したステップＳ４より前であれば、どの時点で実施されるようにしてもよい。例えばステップＳ１の前に実施されるようにしてよい。
【００４６】
（第２の実施形態）
この第２の実施形態は、偽像を目立たなくする画像処理を行うもので、外挿法によるものである。
【００４７】
尚、以下に述べる第２乃至第４の実施形態に於いて、デジタルマンモグラフィ装置１０の全体の構成及び動作については、前述した第１の実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付してその説明は省略するものとし、異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
図４は、本発明の第２の実施形態に於ける画像処理方法の動作について説明するためのフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ１１の前処理とステップＳ１２のフィルタリング処理については、前述した第１の実施形態に於ける図２のフローチャートのステップＳ１及びＳ２と同様である。そして、ステップＳ１３の外挿処理にて、Ｘ線発生器１３のスキャン軌道から、Ｘ線画像の境界近傍領域が決定され、当該Ｘ線画像の境界の外が捕外されて一定値が与えられる。更に、Ｘ線画像の境界近傍画像が重み付けされて、境界外と連続になるようにされる。
【００５０】
そして、図５（ａ）に示されるようなプロジェクション画像ｆk （ｉ、ｊ）から、図５（ｂ）に示されるような外挿プロジェクション画像が作成される。この図５（ｂ）に示される外挿プロジェクション画像は、図５（ａ）に示されるプロジェクション画像よりも大きなマトリクスサイズを有する画像である。
【００５１】
次に、ステップＳ１４にて、前記外挿プロジェクション画像が前述したバックプロジェクション処理に用いられる。すると、偽像が生じる部位３７が結像画像３６の外側に移動し、撮影する患部と重ならないようにすることができる。したがって、続くステップＳ１５にて表示される画像は、図５（ｂ）に示されるように、偽像が生じる部位が患部から離れたものとなる。
【００５２】
この外挿プロジェクション画像をバックプロジェクションに用いれば、偽像が生じる部位が結像画像の外側に移動し、撮影する患部と重ならないようにすることができる。
【００５３】
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。
【００５４】
この変形例では、前述した外挿法と等価な処理が行われる。
【００５５】
検出面上の位置（ｆi 、ｆj ）に最も近い画素を求める処理を、ベクトルＮｅａｒｅｓｔ（ｆi 、ｆj ）とする。そして、（ｉ、ｊ）＝ベクトルＮｅａｒｅｓｔ（ｆi 、ｆj ）のとき、（ｉ、ｊ）はｉ＝０，１，…，Ｍi −１、ｊ＝０，１，…，Ｍj −１の範囲に制限され、それらの画素の中で最も近いものが選ばれる。
【００５６】
バックプロジェクション処理を以下のように実施する。
【数４】
2008200273.tif 000006
【００５７】
前述した外挿法では本来の検出器画素より大きなマトリクスサイズを持つ外層プロジェクション画像を生成し記憶する必要がある。しかし、この変形例による外挿法では、このような大きな画像を生成し記憶する必要がないため、処理時間を短くでき、また、記憶領域が小さくてすむという特徴がある。
【００５８】
（第３の実施形態）
この第３の実施形態では、前述したバックプロジェクション処理を除算法により行うようにしている。
【００５９】
図６は、本発明の第３の実施形態に於ける画像処理方法の動作について説明するためのフローチャートである。尚、本フローチャートに於いて、ステップＳ２１〜Ｓ２２及びＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２６の処理は、前述した第１の実施形態に於ける図２のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ２及びＳ４、Ｓ３、Ｓ６とそれぞれ同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００６０】
ステップＳ２５では、下記（５）式のようにして、従来のバックプロジェクション画像を画像セットＣ（ｘ、ｙ、ｚ）の値で除算する。
【数５】
2008200273.tif 000007
【００６１】
偽像が生じる原因は、ボクセル画素によりバックプロジェクションで加算するプロジェクション画像の枚数が異なることが原因であるが、この除算法は、加算するプロジェクション画像の枚数で除算するため、加算枚数が異なっても、バックプロジェクション結果はほぼ同じ値になる。したがって、偽像が大きく低減される。
【００６２】
（第４の実施形態）
前述した第２及び第３の実施形態の外挿法、除算法の何れを用いる場合も、結像画像の表示の際には、完全視野領域と不完全視野領域を区別するための境界を表示することが必要である。そのため、本発明の第４の実施形態では、完全視野領域と不完全視野領域を区別するための境界線を表示するようにしている。
【００６３】
例えば、図７（ａ）は、境界の表示を行わない場合を示したもので、偽像を除去した結像画像４０の例である。この画像をそのまま表示すると、偽像が除去されているために、どの範囲が完全結像領域なのかが判別しにくくなっている。ところが、不完全結像領域４２の画像は完全結像領域４１に比べて画質が劣化しているため、そのことに注意を払わなければ読影を誤る可能性がある。したがって、この画像をそのまま表示することは好ましくない。
【００６４】
図７（ｂ）は、完全結像領域４１と不完全結像領域４２の境界に境界線４４を重畳して結像画像４０を表示した例である。このようにすれば、読影医師は不完全結像領域がどの領域かを知ることができるので、不完全結像領域の画像に現れた像に対して誤った読影を行うことを防止することができる。
【００６５】
図７（ｃ）は、不完全結像領域に他の色（例えば、薄い黄色）を重ねて表示する例である。完全結像領域４１に対しては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の全ての成分に同じ値を用いる。具体的には各画素に対するグレースケール画素をＩとすれば、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝Ｉとする。不完全結像領域に対しては、薄い黄色を重畳した領域（図７（ｃ）では網目状に示されている）４５と重畳していない領域４３とに分けて表示する。具体的には、微小な所定値ｄを用いて、Ｒ＝Ｇ＝Ｉ＋ｄ、Ｂ＝Ｉとして表示する。表示部２３の画面上には、不完全結像領域はうっすらと黄色がかった色で表示されるが、当然、結像画像自体も濃淡画像として表示される。
【００６６】
このように、第４の実施形態では、読影医師は完全結像領域と不完全結像領域の境界を知ることができる上、更に、境界線のどちらが不完全結像領域かが示されるので、特に、画像の一部のみを拡大表示した際に、完全結像領域と不完全結像領域を勘違いして誤読する危険性を防止することができる。
【００６７】
尚、前述した実施形態に於いては、デジタルマンモグラフィ装置を例として説明したが、これに限られるものではなく、デジタル断層画像を用いた装置であれば適用可能であるのは勿論である。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能であるのは勿論である。
【００６９】
更に、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、或いは実施形態に示される構成要件が幾つか組合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態によるデジタルマンモグラフィ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるデジタルマンモグラフィ装置１０の結像画像生成の動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に従って得られた組織ファントムの結像画像の一部の例を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に於ける画像処理方法の動作について説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に於ける画像処理方法による外挿プロジェクション画像を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に於ける画像処理方法の動作について説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施形態を説明するもので、（ａ）は完全視野領域４１と不完全視野領域４２を区別するための境界線が表示されない結像画像４０の例を示した図、（ｂ）は完全結像領域と不完全結像領域の境界に境界線４４を重畳して結像画像４０を表示した例を示した図、（ｃ）は不完全結像領域４３に他の色（例えば、薄い黄色）を重ねて表示した例を示した図である。
【図８】従来法による組織ファントムの結像画像の例を示した図である。
【図９】検出面を固定し、焦点位置を移動させながら複数枚のＸ線画像を撮影し、その撮影画像から結像画像を生成する例を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…デジタルマンモグラフィ装置、１１…システム制御部、１２…Ｘ線制御部、１３…Ｘ線発生器、１３ａ…Ｘ線管、１５…フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）制御部、１６…フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）、１７…圧迫板、２０…被検体、２１…画像処理部、２２…メモリ、２３…表示部、２５…Ｘ線曝射スイッチ、３０…Ｘ線画像、３１…断層像、３２…周囲部。
【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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