(57)【要約】【課題】リウマチ疾患の初期症状の診断における医師の作業工数を減らすとともに、見落としを防止することのできる診断情報生成システムを提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置１により高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データと低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データとを生成し、画像処理装置３０の画像処理部３５で両画像の画像信号の差分情報に基づいて、撮影対象部位の輪郭画像の画像データを生成する。生成された輪郭画像の画像データは被撮影者情報及び撮影時情報とともに記憶部３２に記憶し、制御部３１が記憶部３２に記憶された輪郭画像の画像データの中から、同一の被撮影者について異なる撮影時に撮影された２つの輪郭画像の画像データを抽出して比較対照し、変化を生じている変化領域の有無を判断する。そして、判断結果を画像出力装置５０により出力させる。【選択図】図１１
2008018059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被撮影者の撮影対象部位に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源から照射され、入射した放射線量に応じた放射線画像を記録する放射線画像検出器とを備え、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データと低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データとを生成可能な放射線画像撮影手段と、
前記低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データの画像信号から前記高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データの画像信号を差し引いた差分情報に基づいて、前記撮影対象部位の輪郭画像の画像データを生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により生成された輪郭画像の画像データを、前記被撮影者に関する被撮影者情報及び撮影日時に関する撮影時情報とともに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記輪郭画像の画像データの中から、前記被撮影者情報及び撮影時情報に基づいて、同一の被撮影者について異なる撮影時に撮影された複数の輪郭画像の画像データを抽出する画像抽出手段と、
前記画像抽出手段により抽出された複数の輪郭画像の画像データを比較対照して変化を生じている変化領域の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段によって得られた判断結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする診断情報生成システム。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記輪郭画像の画像データの撮影部位に関する部位情報及び撮影方向に関する撮影方向情報のうち少なくともいずれか一方を、さらに当該輪郭画像の画像データとともに記憶することを特徴とする請求項１に記載の診断情報生成システム。
【請求項３】
前記画像抽出手段は、部位情報、撮影方向情報のうち少なくともいずれか一方の情報をも参照して、前記記憶手段に記憶された同一の被撮影者についての前記輪郭画像の画像データの中から前記判断手段で比較対照すべき輪郭画像の画像データを抽出することを特徴とする請求項２に記載の診断情報生成システム。
【請求項４】
前記出力手段は、拡大画像の状態で輪郭画像の画像データを出力することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の診断情報生成システム。
【請求項５】
前記放射線画像撮影手段の前記放射線源は、低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データを生成するときの平均放射線エネルギーが２７．４ｋｅＶ以下であり、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データを生成するときの平均放射線エネルギーが４１．２ｋｅＶ以上であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の診断情報生成システム。
【請求項６】
前記判断手段により前記変化領域の変化量が所定値以上である部位があると判断されたときは、その旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の診断情報生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断情報生成システムに係り、特に、関節の変形を診断するための診断情報生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療現場において、人体の軟部組織（例えば、関節の軟骨部、滑膜、乳房等）等の放射線吸収率が低い組織について、Ｘ線等の放射線を用いた放射線画像撮影により画像を得ることは難しいとされている。このため、放射線画像に基づく診断は、主として骨部等の放射線吸収が高い組織に対して、管電圧を４０〜１５０ｋＶｐに設定して撮影を行っていた。
【０００３】
しかし、このような軟部組織の撮影の中でも、乳房のように組織全体が軟部組織である部位の場合には、管電圧を低く設定しても放射線吸収差が大きくなりすぎることがなく、診断に耐え得る画像を得ることができる。このため、乳房の撮影については、いわゆるマンモグラフィー（乳房撮影装置）といった専用機を用いて、通常の撮影よりも管電圧を下げる低管電圧撮影、すなわち、低エネルギー放射線を用いることにより、わずかな放射線吸収差を描出する撮影が行われることで、得られた画像を診断に利用することが可能となっていた（特許文献１参照）。そして、このマンモグラフィーでは、通常、管電圧が２２〜３８ｋＶｐに設定されている。
【０００４】
一方で、関節の軟骨部や滑膜のように乳房以外の放射線吸収が低い組織では、軟骨部や滑膜とその周りの組織との放射線吸収率の差が小さいため、一般に人体の手指等を撮影するのに用いられる程度の放射線エネルギーで通常の等倍撮影（密着撮影）を行ったのでは軟骨部等とその周辺組織とのコントラストがつかず、画像化した場合に両者を識別できない。このため、放射線画像撮影では病変画像をほとんど描出することができないというのが現状であった。
【０００５】
ところで、日本におけるリウマチ疾患の罹患率は１％にも達しており、今や国民病ともされている。その初期症状として軟骨部の磨り減り（軟骨破壊）が観察され、症状が進行したところで骨部の形状の変化が観察される。従って、リウマチ疾患は、軟骨部の形状を観察することで病状の診断が可能であり、症状の進行を止める治療方法しかない現在の段階では早期発見による治療への移行が重要である。
しかしながら、現在の放射線画像撮影では、比較的低管電圧撮影である手の撮影でも上記の理由からせいぜい４０数ｋＶｐまでしか管電圧を下げて撮影しなかったため、この管電圧で照射されるエネルギーの放射線では、軟骨部等の軟部組織を描写することは困難であり、骨部（骨梁）を描写することしかできなかった。このため、骨部が変形するまでは症状を発見できず、リウマチ疾患の早期発見という観点から不十分であった。
【０００６】
そのため、このような軟部組織の変化を発見するためには、通常、放射線画像撮影に代わり、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）等により得られた画像を用いて診断が行われていた。また、最近では、放射線画像撮影のうち、放射線が平行に直進する放射光を取り出し、これを用いて軟骨部を撮影する技術も報告されている。
【０００７】
しかし、ＭＲＩによる撮影は費用や診察に要する時間等の観点から被撮影者の負担が大きく、一般の定期検診等に組み込んで行うことは難しいことから、撮影を定期的に行い手指等の関節部の変化を経時的に観察することは困難であるという問題があった。また、放射光を用いた撮影を行うためには、巨大な撮影設備が必要であり、また、撮影に数１０分の時間を要するため、一般の医療施設において診療に使用することは困難である。
【０００８】
この点、近年、放射線画像撮影装置を用いて位相コントラスト画像を撮影する技術が知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。この技術によれば撮影対象の辺縁部（エッジ部）のコントラストを強調した画像を得ることができる。また、撮影時期の異なる複数の画像の時系列処理画像間の差分をとって経時変化部分が強調された経時差分画像を得る技術も提案されている（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００１−９１４７９号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２７０５号公報
【特許文献３】特開２００４−２４８６９９号公報
【特許文献４】特開平８−７６７４１号公報
【特許文献５】特開平８−３３６５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、リウマチ疾患では、初期症状として軟骨部に変化が表れ、その後、骨部の変形や、骨粗鬆症の併発といった症状に発展するため、リウマチ疾患を適切に診断するためには、軟骨部等の軟部組織と骨部との両方を描出できることが必要である。この点、特許文献１等に開示されている技術では、高エネルギー放射線を用いた撮影ができないため、軟骨部等の軟部組織を描出することはできるが骨部の内部構造を描出することはできなかった。
【００１０】
そこで、本出願人は、ＭＲＩ装置に替わり、位相コントラスト放射線画像撮影装置によりリウマチ画像を提供する技術について別途出願を行った。
【００１１】
このような技術を用いることによって、軟骨部とその周辺との間のように放射線吸収差が小さい場合でも、軟骨部の病変を描出可能である。また、放射線画像撮影は一般の定期検診に組み込むことが容易であるため、関節部分の撮影を定期的に行うことにより、被撮影者に負担をかけることなく長期に亘るフォローアップの中で、関節の経時変形の有無を観察し、これによりリウマチ疾患の早期診断が可能である。
【００１２】
しかし、このように、一般の放射線画像撮影装置によって一般の定期検診の際等にリウマチ疾患の発生がないか否かを判断するための放射線画像撮影を行うこととなると、判断対象である患者の数も多く、各患者について医師が撮影画像を前に撮影された画像と比較して診断を行っていたのでは作業工数が多く医師の負担が過大となる。また、リウマチ診断用の放射線画像撮影装置を用いた位相コントラスト撮影では、微細な部分まで撮影することができるが、多数の患者を診断する場合、このような微細な変化を医師が全てチェックすることは困難であるとの問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、リウマチ疾患の初期症状の診断における医師の作業工数を減らすとともに、見落としを防止することのできる診断情報生成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の診断情報生成システムは、
被撮影者の撮影対象部位に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源から照射され、入射した放射線量に応じた放射線画像を記録する放射線画像検出器とを備え、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データと低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データとを生成可能な放射線画像撮影手段と、
前記低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データの画像信号から前記高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データの画像信号を差し引いた差分情報に基づいて、前記撮影対象部位の輪郭画像の画像データを生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により生成された輪郭画像の画像データを、前記被撮影者に関する被撮影者情報及び撮影日時に関する撮影時情報とともに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記輪郭画像の画像データの中から、前記被撮影者情報及び撮影時情報に基づいて、同一の被撮影者について異なる撮影時に撮影された複数の輪郭画像の画像データを抽出する画像抽出手段と、
前記画像抽出手段により抽出された複数の輪郭画像の画像データを比較対照して変化を生じている変化領域の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段によって得られた判断結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の診断情報生成システムにおいて、
前記記憶手段は、前記輪郭画像の画像データの撮影部位に関する部位情報及び撮影方向に関する撮影方向情報のうち少なくともいずれか一方を、さらに当該輪郭画像の画像データとともに記憶することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の診断情報生成システムにおいて、
前記画像抽出手段は、部位情報、撮影方向情報のうち少なくともいずれか一方の情報をも参照して、前記記憶手段に記憶された同一の被撮影者についての前記輪郭画像の画像データの中から前記判断手段で比較対照すべき輪郭画像の画像データを抽出することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の診断情報生成システムにおいて、
前記出力手段は、拡大画像の状態で輪郭画像の画像データを出力することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の診断情報生成システムにおいて、
前記放射線画像撮影手段の前記放射線源は、低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データを生成するときの平均放射線エネルギーが２７．４ｋｅＶ以下であり、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データを生成するときの平均放射線エネルギーが４１．２ｋｅＶ以上であることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の診断情報生成システムにおいて、
前記判断手段により前記変化領域の変化量が所定値以上である部位があると判断されたときは、その旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、一般の集団検診（定期検診）等に用いられる放射線画像撮影手段を用いて軟骨部等の軟部組織の変形の有無を判断ができる。これにより、ＭＲＩ等の特別な装置を用いる必要もなく、費用等において被撮影者に過大な負担をかけることなく容易かつ正確にリウマチ疾患の初期症状の診断を行うことが可能である。
また、エッジ強調効果がある位相コントラスト画像の画像データを高エネルギー帯域に対応するものと低エネルギー帯域に対応するものの２種類生成し、両画像データの画像信号を差し引きして輪郭画像の画像データを得るので、軟骨部等の撮影対象部位とその周辺部との境界を明瞭に描出することができる。
また、輪郭画像の画像データを過去のデータと比較して撮影対象部位の経時変化の有無を判断し、その結果を出力手段によって出力するので、集団検診等で大量の患者について撮影が行われたような場合でも、医師等のユーザが全ての画像を詳細にチェックする手間を省き、軟骨部等の撮影対象部位の経時変形の生じている患者（被撮影者）について、診断に費やす時間を振り向けることができるので、診療の効率化を測ることができるとの効果を奏する。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、部位情報や撮影方向情報も輪郭画像の画像データとともに記憶されるので、部位情報や撮影方向情報を参考にしながら診断を行うことができるとともに、これらの情報に基づいて画像処理を行う際の画像処理条件の決定等を行うことができ、より診断に適した画像を得ることができるとの効果を奏する。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、部位情報や撮影方向情報も参照しながら比較対象すべき過去の輪郭画像の画像データを抽出することができる。これにより、より正確に撮影対象部位の経時変形の有無を判断することが可能となるとの効果を奏する。
【００２３】
例えばリウマチ疾患によって軟骨部等の減少が認められるような場合には、骨全体が脆くなっており、骨粗鬆症を併発している可能性があるが、請求項４に記載の発明によれば、出力手段は、位相コントラスト撮影によって得た画像を等倍に縮小せず拡大画像のまま出力させるので、医師が撮影対象部位全体の状況を把握し、病状の進行状態を適切に把握することが可能となり、早期の対処が可能となるとの効果を奏する。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データを生成するときの平均放射線エネルギーが２７．４ｋｅＶ以下であるので、軟骨部等の軟部組織でも輪郭を観察し易い画像を得ることができる。また、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データを生成するときの平均放射線エネルギーが４１．２ｋｅＶ以上であるので、骨部の内部構造等も描出することができる。そして、このようなエネルギー帯域の異なる位相コントラスト画像の画像データを得ることができるため、両画像データの画像信号を差し引きすることにより、軟骨部等の軟部組織及び骨部の両方の輪郭が明確に描出された輪郭画像を得ることができるとの効果を奏する。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、変化領域の変化量が所定値以上である部位がある場合には、報知手段によりその旨をユーザに報知するので、病状等の変化を見落とすおそれを回避することができるとともに、集団検診等で大量の患者について撮影が行われたような場合でも、医師が全ての画像を詳細にチェックする手間を省いて、診療の効率化を測ることができるとの効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、図１から図１４を参照しつつ、本発明に係る診断情報生成システム１００の一実施形態について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００２７】
図１に、本実施形態における診断情報生成システム１００の構成例を示す。本実施形態において診断情報生成システム１００は、放射線であるＸ線を照射することにより撮影対象の画像を生成する撮影手段としての放射線画像撮影装置１と、放射線画像撮影装置１によって生成された画像の画像処理等を行う画像処理装置３０と、画像処理装置３０によって画像処理等が行われた画像等を表示又はフィルム出力等する画像出力装置５０とから構成されており、各装置は、例えば図示しないスイッチングハブ等を介してＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワーク（以下単に「ネットワーク」という。）Ｎに接続されている。
【００２８】
なお、診断情報生成システム１００の構成は、ここに例示したものに限定されず、例えば、画像処理装置３０と画像出力装置５０とが一体化されて、１つの装置によって画像処理と画像処理された画像の出力（表示又はフィルム出力等）とを行うように構成してもよい。
【００２９】
まず、図２から図８を参照しつつ放射線画像撮影装置１について説明する。
図２に、本実施形態における放射線画像撮影装置１の構成例を示す。放射線画像撮影装置１には、土台となる撮影装置本体部４に支持基台３が、支持台２に対して昇降自在に設けられている。支持基台３には、略直方体形状の撮影装置本体部４が、支持軸５を介してＣＷ方向及びＣＣＷ方向に回動自在に支持されている。支持基台３には、その昇降及び支持軸５の回動を駆動する駆動装置６が備えられている。駆動装置６は、図示しない公知の駆動モータ等を備えている。支持基台３及び撮影装置本体部４は、被写体Ｈの位置に応じて昇降するようになっている。被写体Ｈの位置とは、椅子Ｘに座った被検者の肩付近の位置であって、被検者が腕を後述する被写体台１４に載せて疲れにくい姿勢をとることができるような位置に調整可能となっている。
【００３０】
図３に示すように、撮影装置本体部４には、上下方向に沿って保持部材７が備えられている。保持部材７の上部には、被写体Ｈに放射線を放射する放射線源としてのＸ線源８が取り付けられている。Ｘ線源８には、管電圧及び管電流を印加する電源部９が、支持軸５、支持基台３及び撮影装置本体部４を介して接続されている。Ｘ線源８の放射線放射口には、放射線照射野を調節する絞り１０が、開閉自在に設けられている。
【００３１】
Ｘ線源８としては、回転陽極Ｘ線管とすることが好ましい。この回転陽極Ｘ線管においては、陰極から放射される電子線が陽極に衝突することでＸ線が発生する。これは自然光のようにインコヒーレント（非干渉性）であり、また平行光Ｘ線でもなく発散光である。電子線が陽極の固定した場所に当り続けると、熱の発生で陽極が傷むので、通常用いられるＸ線管では陽極を回転して陽極の寿命の低下を防いでいる。電子線を陽極の一定の大きさの面に衝突させ、発生したＸ線はその一定の大きさの陽極の平面から被写体Ｈに向けて放射される。この照射方向（被写体方向）から見た平面の大きさを焦点（フォーカス）と呼ぶ。焦点サイズＤ（μｍ）は、焦点が正方形の場合はその一辺の長さを、焦点が長方形や多角形の場合はその短辺の長さを、焦点が円形の場合はその直径をさす。焦点サイズＤは、大きくなるほど照射される放射線量が多くなる。
【００３２】
本実施形態において、Ｘ線撮影装置１は、後述する画像処理装置３０において、画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行うために、低エネルギー撮影（低エネルギー帯域対応する画像撮影）と高エネルギー撮影（高エネルギー帯域対応する画像撮影）とを行い、エネルギー帯域の異なる複数の画像を得ることができるようになっている。Ｘ線撮影装置１は、例えば、Ｘ線源８に印加する管電圧の設定値を調整する等により低エネルギー撮影と高エネルギー撮影とを行うことができる。
【００３３】
なお、胸部（乳房画像）の画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行う場合には、低エネルギー撮影の場合に６０ｋＶｐの管電圧を印加し、高エネルギー撮影の場合には１２０ｋＶｐの管電圧を印加するのが一般であるが、こうした撮影で得られた画像によってエネルギーサブトラクション処理を行っても、軟骨等の軟部組織を観察することはできない。
軟部組織を観察することができる画像を得るために、本実施形態においては、低エネルギー撮影を行う際には２７．４ｋｅＶ以下のエネルギー量となるように、管電圧を調整してＸ線源８に印加し、高エネルギー撮影を行う際には４１．２ｋｅＶ以上のエネルギー量となるように、管電圧を調整してＸ線源８に印加するように、電源部９の管電圧の設定値を調整可能となっている。
【００３４】
なお、エネルギー帯域の異なる複数の画像を得る手法は、特に限定されず、例えば、低エネルギーの管電圧で撮影し、さらに高エネルギーの管電圧で撮影するというように、２回の撮影を行う手法、１回の撮影で取り込んだ画像データについて、画像処理装置３０において画像処理を行う際に低エネルギー帯域、高エネルギー帯域を各々指定して画像を２枚作成する手法、２枚のＸ線検出器１１を用いて撮影を行い、各Ｘ線検出器１１に放射線の高エネルギー成分、低エネルギー成分を担持する放射線画像を同時に記録する手法等、何れの手法によっても構わない。本実施形態においては、以下低エネルギーの管電圧での撮影、高エネルギーの管電圧での撮影の２回の撮影を行う場合を例として説明する。
【００３５】
保持部材７の下部には、被写体Ｈを透過した放射線を検出する放射線画像検出器１１を保持する検出器保持部１２の一端が取り付けられている。放射線画像検出器１１としては、例えば、輝尽性蛍光体シートを収納したカセッテ、スクリーン（増感紙）／フィルム、ＦＰＤ（flat panel detector）等が挙げられる。本実施形態においては、１４×１７（インチ）の放射線画像検出器１１が用いられる。また、Ｘ線源８と検出器保持部１２の相対位置は固定されており、その距離をＬとする。
なお、Ｌを一定とせずに、撮影倍率に応じて、Ｘ線源８から被写体までの間の距離及び被写体から放射線画像検出器１１までの間の距離の両方を可変とする方式を採用してもよい。
【００３６】
保持部材７の下方であって検出器保持部１２の下面には、照射された放射線量の検出を行う放射線量検出部１３が設けられている。
【００３７】
Ｘ線源８と検出器保持部１２の間には、被写体Ｈである被検者の手指を下から保持する平板状の被写体台１４が、その一端を保持部材７に取り付けるようにして備えられている。被写体台１４は、位相コントラスト撮影時の撮影倍率調整（高さ方向の位置調整）のために、保持部材７に対する位置を変更するモータ等を備える位置調整装置１５と接続されている。
【００３８】
被写体台１４は、検出器保持部１２の他端より被検者側に突出するように形成されている。被写体台１４の上方には、被写体Ｈを上部から圧迫して固定するための圧迫板２１が、その一端を保持部材７に取り付けるようにして備えられている。圧迫板２１は被写体台１４と平行状態を保ったまま保持部材７に沿って移動自在である。圧迫板２１の移動は、自動又は手動のいずれも適用可能である。圧迫板２１の被検者側の端面は、略垂直方向に配置されたＸ線源８及び放射線画像検出器１１（有効画像端面）より若干被検者側に突出するように配置されている。したがって、被検者の撮影対象範囲（例えば右手）を、圧迫板２１より保持部材７側に位置するように配置すれば、関心領域（撮影対象範囲）の画像欠損を生じることがなく好ましい。また、被写体台１４の端面を曲面形状とし、平均的な体型の高齢の被検者が椅子Ｘに座った状態で被写体台１４に上半身をあずけられるようにするのが好ましい。
また、本実施形態において、被写体台１４の下面には、被験者が脚をぶつけることなく撮影位置につくことができるように、プロテクター２５が、ほぼ鉛直方向に延在して設けられている。これにより、被検者は椅子Ｘに座った状態で、検出器保持部１２に脚をぶつけることなく撮影位置につくことができるようになっている。なお、圧迫板及びプロテクター２５は必須の構成要素ではなく、圧迫板及びプロテクター２５を用いない構成としてもよい。
【００３９】
図４及び図５に示すように、被写体台１４には、被検者の手指を保持する手保持部１６が、放射線照射経路と交差して備えられている。手保持部１６の大きさは、被検者の手指が載置可能であれば特に制限は無い。手保持部１６の上面には、被検者が手保持部１６に手指を置いた状態で親指と人差指の間に添えて配置される三角マグネット１７が備えられている。手保持部１６には、三角マグネット１７の載置箇所を検知して撮影方向情報として被検者の親指の位置を判別する撮影方向判別手段１８（図８参照）が備えられている。
【００４０】
図６及び図７に示すように、被写体台１４の手保持部１６より被検者側の位置には、被検者の腕部を保持する腕保持部１９が備えられている。腕保持部１９には、左腕保持部１９ａと右腕保持部１９ｂが備えられており、撮影条件に応じて被検者が左右いずれかの腕を載置するようになっている。腕保持部１９の大きさに特に制限は無いが、被検者の肘下の腕部が載置可能であればその手指を十分安定して固定させることができる。左腕保持部１９ａ及び右腕保持部１９ｂには、左腕保持部１９ａ又は右腕保持部１９ｂのどちらに被検者の腕部が載置されているかにより、被検者の手が右手であるか左手であるか（左右情報）を判別する左右判別手段としての加重センサ２０…（図８参照）が備えられている。加重センサ２０は公知のものを制限なく適用可能であり、備える加重センサ２０の数及び設置位置にも特に制限はない。
【００４１】
撮影方向判別手段１８によって取得された撮影方向情報と、加重センサ２０により取得された左右情報は、後述する制御装置２２を介して情報付帯手段２６に出力される。情報付帯手段２６は、生成される位相コントラスト画像の画像データに撮影方向情報及び／又は左右情報を付帯情報として対応付けることとしてもよい。付帯情報としてはこれらに制限されず、被検者のＩＤ情報等も付帯させることとしてもよい。
【００４２】
図８に示すように、撮影装置本体部４には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される制御装置２２が備えられている。制御装置２２には、放射線量検出部１３、電源部９、駆動装置６、位置調整装置１５、加重センサ２０、情報付帯手段２６及び撮影方向判別手段１８がバス２３を介して接続されている。また、制御装置２２には、撮影条件等の入力を行うキーボードやタッチパネル（図示省略）、被写体台１４の位置の調整を行うための位置調整スイッチ等を備える入力装置２４ａ、及びＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置２４ｂを有する操作装置２４、等が接続されている。なお、撮影装置本体部４には、その他に、バーコード等を読み取ることにより患者情報等を取得する情報取得手段が設けられていてもよい。
【００４３】
制御装置２２のＲＯＭには、放射線画像撮影装置１各部を制御するための制御プログラム及び各種処理プログラムが記憶されており、ＣＰＵは、この制御プログラム及び各種処理プログラムとの協働により放射線画像撮影装置１各部の動作を統括的に制御し、位相コントラスト撮影を行い、位相コントラスト画像の画像データを生成する画像データ生成部として機能する。
【００４４】
例えば、ＣＰＵは、加重センサ２０及び撮影方向判別手段１８による判別結果や、被検者の撮影条件等に基づいて、駆動装置６を制御して撮影装置本体部４を被検者の身長等に合わせた高さに昇降させるとともに、放射線照射角度を調節するために支持軸５を回動させる。そして、位置調整装置１５により被写体台１４の位置を調整し、位相コントラスト撮影の拡大率を調整する。その後、撮影装置本体部４は、撮影処理を実行し、電源部９により、Ｘ線源８に管電圧及び管電流を印加して被写体Ｈに対して放射線を照射させ、放射線量検出部１３から入力された放射線量が予め設定された放射線量に達すると、電源部９によりＸ線源８からの放射線の照射を停止させる。
【００４５】
情報付帯手段２６には、前述のように、撮影方向判別手段１８によって取得された撮影方向情報や、加重センサ２０により取得された左右情報が、制御装置２２を介して出力される。また、本実施形態においては、操作装置２４や図示しない情報取得手段等から、被写体Ｈに関する患者情報（被撮影者情報）や撮影の日時等の情報（撮影時情報）、撮影された被写体Ｈが患者のどの部位であるのかを示す撮影部位に関する部位情報等が入力されるようになっており、入力された情報は制御装置２２を介して情報付帯手段２６に出力される。なお、制御装置２２がタイマー機能を備えているような場合には、撮影時情報を改めて入力しなくても、撮影を行うと自動的に制御装置２２が撮影時刻を取得し、当該撮影時刻を当該画像データに付帯させる撮影時情報として情報付帯手段２６に出力するようになっていてもよい。なお、画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行うためにエネルギー帯域の異なる複数の画像を得た場合には、例えば当該複数の画像の画像データに共通の識別情報を付与する等により、当該複数の画像が複数回の撮影によって撮影されたものであっても画像減算処理の対象となるものであることを示すようにする。
【００４６】
情報付帯手段２６は、生成される位相コントラスト画像の画像データに、これらの各種情報（撮影方向情報、左右情報、被撮影者情報、撮影時情報、部位情報等）を付帯情報として対応付けるようになっている。なお、情報付帯手段２６によって画像データに付帯される付帯情報はこれに限定されない。例えば、患者（被撮影者）のＩＤ情報等も付帯させることとしてもよい。また、情報付帯手段２６は、ここに例示した全ての情報を付帯させるものに限定されず、これらの情報のうちのいずれかを付帯させるものであってもよい。
【００４７】
ここで、図９及び図１０を参照して位相コントラスト撮影の原理について説明する。
位相コントラスト撮影とは、被写体Ｈと放射線画像検出器１１との間に一定の距離Ｒ２を設けることで、図９に示すように放射線の屈折に起因するエッジ強調（屈折コントラスト強調）画像を得るものである。図９に模式的に描くように、放射線が物体を通過するときに屈折して物体の境界内側の放射線密度が疎になり、さらに物体の外側は物体を通過しない放射線と重なることから放射線密度が上昇する。このようにして被写体境界部分であるエッジが画像として強調される。これは物体と空気との放射線に対する屈折率の差から生じる現象であり、このような現象を利用して得られる画像がエッジ強調画像である。
【００４８】
さらにエッジ強調は、図９で原理的に示す空気と被写体との境界でのエッジ強調のみならず、物体内においても屈折率の異なる部分の境界部分において同様なエッジ強調が生じる。本発明での被写体境界部分とは放射線の屈折率の異なる物質との境界部分と表現することができる。そして、人体の関節部分に存在する骨部、軟骨部、関節液等の構成物は、何れも放射線に対する屈折率が異なることから、位相コントラスト撮影によってエッジを強調することにより、前記各構成物の境界（被写体境界部分）が明確な画像を得ることができる。
【００４９】
また、図１０に示すように、通常の撮影方法の場合、被写体Ｈとに放射線画像検出器１１が接する位置に被写体Ｈが配置されている（図１０の密着撮影位置）。この場合、その放射線画像検出器１１に記録されるＸ線画像（潜像）はライフサイズ（被写体Ｈと同一サイズであることをいう）とほぼ等サイズとなる。
【００５０】
これに対し、位相コントラスト撮影は、被写体Ｈと放射線画像検出器１１間に距離を設けるものであり、Ｘ線源８からコーンビーム状に照射されたＸ線により、ライフサイズに対して拡大されたＸ線画像（以下、拡大画像という）の潜像が放射線画像検出器１１で検出されることとなる。
【００５１】
位相コントラスト撮影における拡大画像のライフサイズに対する拡大率Ｍは、Ｘ線源８から被写体Ｈまでの距離をＲ１、被写体Ｈと放射線画像検出器との距離をＲ２とすると、下記式（１）により求めることができる。
Ｍ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１  ・・・式（１）
【００５２】
Ｒ１については、その起点はＸ線源８の焦点の位置であり、通常の市販のＸ線源８には、その場所が明示されている。また終点は被写体位置を固定する被写体台１４により固定された被写体Ｈの中心線であり、ここでは被写体台１４と圧迫板２１から等距離にある位置を被写体Ｈの中心線としている。Ｒ２については起点は被写体Ｈの中心線であり、終点は放射線画像検出器の放射線を受ける平面の最上面、即ち、検出器保持部１２の最上面である。なお、Ｒ１＋Ｒ２は、Ｘ線源８と検出器保持部１２との間の距離Ｌと一致する。
【００５３】
被写体Ｈと放射線画像検出器との距離Ｒ２が大きいとき（Ｘ線源８から被写体Ｈまでの距離Ｒ１が小さいとき）には、画像の拡大率も大きくなり、エッジ強調効果も大きくなる。
また、エッジ強調効果は、Ｘ線源８に印加される管電圧によっても異なり、Ｘ線源８に印加される管電圧が高いほど位相コントラスト撮影を行った場合のエッジ強調効果が小さくなる。これに対して、Ｘ線源８に印加される管電圧が低いほど位相コントラスト撮影を行った場合のエッジ強調効果が大きくなる。
本実施形態では、Ｘ線源８に印加される管電圧が平均放射線エネルギー４１．２ｋｅＶ以上である高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像とＸ線源８に印加される管電圧が平均放射線エネルギー２７．４ｋｅＶ以下である低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像と、を撮影するようになっている。
【００５４】
次に、図１１を参照しつつ、本実施形態における画像処理装置３０について説明する。
【００５５】
本発明に係る画像処理装置３０は、放射線画像撮影装置１により生成された放射線画像の放射線画像のデータに画像処理を施して、診断に適した画像を生成するものである。画像処理装置３０は、図１１に示すように、制御部３１、記憶部３２、入力部３３、通信部３４、画像処理部３５等を備えて構成されており、これら各部はバス３６を介して互いに接続されている。
【００５６】
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等（何れも図示せず）を備えており、ＣＰＵが、ＲＡＭの所定領域を作業領域としてＲＯＭまたは記憶部３２に記憶されている各種プログラムに従い、上記各部に制御信号を送ることにより画像処理装置３０の動作全般を集中制御し、後述する画像抽出処理等の各種処理を実行するようになっている。
【００５７】
記憶部３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disc  Drive）、光ディスク等の磁気的あるいは光学的記憶媒体や半導体メモリ等の図示しない記憶媒体を固定的又は着脱自在に備え、画像処理プログラム等、画像処理装置３０にかかる各種プログラムの他、これらの処理プログラム実行時に使用される各種データを格納している。
【００５８】
また、本実施形態においては、記憶部３２には、放射線画像撮影装置１によって撮影され画像処理装置３に送られた放射線画像の画像データが記憶される。本実施形態において、放射線画像の画像データには、前述のように、放射線画像撮影装置１の情報付帯手段２６によって、撮影方向情報、左右情報、被撮影者情報、撮影時情報、部位情報等が付帯情報として付帯された状態で画像処理装置３０に送られるようになっており、記憶部３２はこれらの情報を画像データに付帯させた状態で記憶する記憶手段である。
【００５９】
入力部３３は、例えば図示しないカーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードや、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成されており、画像処理条件等を入力可能となっている。入力部３４は、キーボードに対するキー操作やマウス操作等により入力された指示信号を制御部３１に出力するようになっている。
【００６０】
通信部３４は、ネットワークインターフェース等により構成され、スイッチングハブを介してネットワークＮに接続された放射線画像撮影装置１や画像出力装置５０等の外部機器との間でデータの送受信を行う。即ち、通信部３４は、ネットワークＮを通じて、放射線画像撮影装置１によって生成された放射線画像の画像データを受信し、また、適宜画像出力装置５０等の外部装置に画像処理の完了した画像の画像データを送信するものである。
【００６１】
本実施形態において、制御部３１は、放射線画像撮影装置１から送られた画像が、画像処理部３５において後述する画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行う対象となる画像か否かの判断を行い、画像減算処理を行うべき画像データと判断すると、当該画像データを画像処理部３５に送るようになっている。
制御部３１による当該判断は、画像データに付帯している付帯情報等に基づいて行われる。具体的には、制御部３１は、放射線画像撮影装置１からある画像データが送信された場合に、この画像データと同一の被撮影者情報、部位情報、撮影方向情報、左右情報が付帯されているものであって、同時に撮影された画像データ又は画像減算処理を行う画像データとして共通する識別情報が付帯されている画像データがある場合には、これら複数の画像データを、画像減算処理を行うべき画像データと判断する。
【００６２】
また、経時差分処理を行う際には、制御部３１は、記憶部３２に記憶されている放射線画像の画像データの中から、経時差分処理を行う輪郭画像の画像データ（以下「対象画像」と称する。）と同一の被撮影者情報、部位情報、撮影方向情報、左右情報が付帯されているものであって、過去に撮影された画像データ（経時差分処理を行う画像データよりも過去の撮影時情報が付帯されている輪郭画像の画像データ。以下「過去画像」と称する。）を検索、抽出する画像抽出手段として機能する。該当する過去画像が複数ある場合には、例えば前回撮影された画像から生成された輪郭画像（直近のもの）を経時差分処理の対象画像として抽出する等、画像を抽出する際の優先順位が定められていてもよい。
【００６３】
さらに、制御部３１は、後述する画像処理部３５による経時差分処理の結果生成された変化領域画像の画像データに基づいて、対象画像と過去画像とで各部に変化があるか否か、変化している部分（変化領域）の有無を判断する判断手段として機能する。
【００６４】
また、例えば制御部３１のＲＯＭ又は記憶部３２等には、身体各部について許容できる変化か、病変と判断すべき程度の変化かを区別する変化量の閾値が記憶されており、制御部３１は、対象画像を過去画像と比較した場合の各部の変化量が当該閾値を超えているか否かを判断する。そして、この結果、閾値を超えていると判断するときは、制御部３１は、変化量が閾値以上であるとの情報を変化領域画像の画像データに付帯させるようになっている。
【００６５】
変化量が閾値以上であるとの情報が変化領域画像の画像データに付帯している場合には、後述する画像出力装置５０の表示部にその旨が表示され、又は、フィルム出力されたものにその旨が明示される等によりユーザに報知するようになっている。この場合、画像出力装置５０が、ユーザに変化量が閾値を超えている旨を報知する報知手段として機能する。
なお、報知手段は、変化量が閾値を超えている旨をユーザが認識可能なものであればよく、ここに例示したものに限定されない。例えば、画像処理装置３０にモニタ（表示部）が設けられている場合には、このモニタ（表示部）に変化量が閾値を超えている旨を表示させることにより報知する構成としてもよい。また、例えば、アラーム等の音声出力やランプの点灯等により、ユーザに変化量が閾値を超えている旨を報知する報知手段を構成してもよい。
【００６６】
画像処理部３５は、放射線画像の画像データに画像のコントラストを調整する階調処理、濃度を調整する処理、鮮鋭度を調整する周波数処理等の画像処理を施すものである。これにより、撮影部位等の条件に適した画像処理を行うことができる。
なお、撮影部位、撮影条件、撮影方向等の条件に対応する画像処理条件を規定する画像処理パラメータを記憶部３２等に予め記憶させておき、画像処理を行うに際しては、放射線画像が身体の何れの部位を撮影したものであるか、撮影された部位、撮影方向等、画像データに付帯されている情報に応じて、これに対応する画像処理パラメータを画像処理部３５が記憶部３２から読み出し、読み出したパラメータに基づいて画像処理条件を決定することが好ましい。なお、画像データに撮影された部位、撮影方向等の情報が付帯していないときには、入力部３３等から必要な条件を入力し、これに基づいて画像処理を行うようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態において、画像処理部２４は、放射線画像撮影装置１により生成され、通信部３４を介して受信した放射線画像の画像データについて画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行い撮影対象部位である被写体Ｈの輪郭が強調された画像（以下「輪郭画像」と称する。）の画像データを生成する画像処理手段として機能する。画像減算処理を行うことによって、特定の部位の輪郭が鮮明となった画像を生成することができる。生成された輪郭画像の画像データは、例えば元となった画像データに付帯していた付帯情報とともに、記憶部３２に記憶される。
【００６８】
具体的には、制御部３１によって画像減算処理を行う対象として検索、抽出されたエネルギー帯域の異なる複数の画像がある場合に、画像処理部３５は、エネルギー帯域の異なる画像のうち低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像信号から高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像信号を差し引いて（サブトラクト）、差分情報を得る。そして、画像処理部３５は、この差分情報に基づいて、撮影対象部位である被写体Ｈの輪郭が強調された画像（輪郭画像）の画像データを生成する。なお、画像信号を差し引く際に、２つの画像信号に適当な重み付けをした上で減算処理を行ってもよい。
【００６９】
図１２は、被写体Ｈとして骨部２７と軟骨部２８とが撮影された放射線画像の画像データについて、画像処理部３５により行われる画像減算処理を模式的に表したものである。
図１２（ａ）は、エネルギー帯域の異なる画像のうち低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像を表したものであり、エッジ強調効果により骨部２７と軟骨部２８との境界が明瞭であるが、コントラストが高い骨部情報が含まれていて、軟部情報が見辛い画像となっている。図１２（ｂ）は、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像を表したものであり、全体としてコントラストが低く、ほぼ骨部のみの画像情報が得られている。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示した低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像信号から図１２（ｂ）に示した高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像信号を差し引く画像減算処理を行って、得られた差分情報に基づいて生成された輪郭画像である。画像減算処理を行うことによって、骨部２７（図１２（ｃ）における二点鎖線部分）の画像が消えて、軟骨部２８をはじめとする軟部組織のみを明瞭に観察することができる。
【００７０】
さらに、画像処理部３５は、生成された輪郭画像の画像データ（対象画像）について、制御部３１により対応する過去画像が検索、抽出された場合には、この対象画像と過去画像という異なる時期に撮影された２つの画像について経時差分処理を行い、対象画像と過去画像との各部の変化量（両画像の画像内構成物の面積等の変化量）を表す変化領域画像の画像データを生成する。生成された変化領域画像の画像データは、例えば元となった画像データに付帯していた付帯情報とともに、記憶部３２に記憶される。
【００７１】
図１３は、生成された輪郭画像の画像データ（対象画像）について、画像処理部３５により行われる経時差分処理を模式的に表したものである。
図１３（ａ）は、新たに生成された輪郭画像（対象画像）を表しており、図１３（ｂ）は、当該対象画像に対応する過去画像を表している。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示した対象画像と図１３（ｂ）に示した過去画像とについて経時差分処理を行うことによって生成された変化領域画像の例であり、実線で囲まれている部分が経時的に変化した変化領域２９である。なお、図中二点鎖線部分で示した部分（骨部２７等）は、実際には画像として現われない部分であるが、軟骨部２８の位置等を分かりやすくするため、便宜的に二点鎖線で表示している。変化領域画像を見ることにより、対象画像において軟骨部２８が過去画像に比べて変化領域２９の分だけ磨り減っていることを確認することができる。
【００７２】
なお、画像処理部３５は、放射線画像撮影装置１によって撮影された位相コントラスト画像（拡大画像）を、被写体Ｈと等倍の画像とするための画像縮小処理を行うことが可能としてもよい。
拡大撮影された位相コントラスト画像を縮小する際の縮小率は、撮影した画像を被写体Ｈと等倍にするための縮小倍率、すなわち撮影した画像の拡大率の逆数である。すなわち、例えば、撮影した画像の拡大率がＡである場合に、実物大（被写体Ｈと等倍）に縮小する場合には、画像を１／Ａ倍に縮小するようにする。なお、画像データの付帯情報として撮影時の拡大率情報が付帯されているときは、この付帯情報に基づいて縮小率を算出する。また、付帯情報に撮影時の拡大率情報が含まれていないときには、予めデフォルトとして設定されている縮小率で縮小するか、又は、ユーザによって設定された縮小率で縮小する。
位相コントラスト画像は拡大撮影であるため画像上の被写体Ｈが大きくなるが、診断する上では被写体Ｈと等倍の見慣れた大きさの画像である方がよい場合もある。このため、画像処理部３５は、必要に応じて位相コントラスト画像を縮小する画像縮小処理を行うことが可能であることが好ましい。特に被写体Ｈと実物大の大きさで出力することが望ましい。なお、画像の縮小率は仮に上記のようにデフォルトで設定されている場合等であっても、ユーザの希望により変更が可能であることはいうまでもない。
【００７３】
次に、画像出力装置５０は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタ（表示部）、又は、画像データをフィルムや紙等の媒体にプリント（フィルム出力）するプリント部等の出力部と、外部機器と接続するための通信部、電源を供給する電源部等（何れも図示せず）を備えて構成される画像表示装置、プリンタ等である。画像出力装置５０は、制御部３１（判断手段）により、対象画像と過去画像とで各部に変化があるか否か、変化している部分（変化領域）の有無が判断された場合に、その判断結果を出力する出力手段として機能する。通信部は、ネットワークインターフェース等により構成され、スイッチングハブを介してネットワークＮに接続された放射線画像撮影装置１や画像出力装置５０等の外部機器との間でデータの送受信を行う。
【００７４】
画像出力装置５０は、通信部３４がネットワークＮを通じて画像処理装置３０によって画像処理が行われた放射線画像の画像データを受信すると、適宜その画像を前記出力部（表示部又はプリント部）により出力させるようになっている。例えば、画像処理装置３０から、画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を施すことにより得られた輪郭画像の画像データが送信されたときは、この輪郭画像を出力部（表示部又はプリント部）により出力させる。また、画像処理装置３０から、対象画像と過去画像とを経時差分処理して各部の変化量を表す変化領域画像の画像データが送信されたときは、この画像を出力部（表示部又はプリント部）により出力させる。また、画像処理装置３０から、画像減算処理や経時差分処理を施していない単数又は複数の画像データを受信したときは、これらの画像を１つずつ出力させたり、複数の画像を並列して出力させる。画像データに、付帯情報として付帯されている情報等を重畳して出力させるようにしてもよい。
【００７５】
また、前述のように、画像処理装置３０によって対象画像と過去画像とを経時差分処理した結果得られた各部の変化量が閾値を超えていると判断された場合には、例えば、画像出力装置５０の表示部にその旨が表示され、又は、フィルム出力されたものにその旨が明示されるようになっており、画像出力装置５０は、各部の変化量が閾値を超えている旨をユーザに報知する報知手段として機能する。
【００７６】
なお、画像出力装置５０がモニタ（表示部）を備える画像表示装置である場合には、診断用の医用画像を表示して医師等の診断に供するものであるため、一般的なＰＣ（Personal Computer）等よりも高精細のモニタ（表示部）を備えることが好ましい。
【００７７】
次に、図１４を参照しつつ、本実施形態における診断情報生成システム１の作用について説明する。
まず、図示しない検査受付け等により被撮影者（患者）が検査登録（撮影オーダー登録）を行う等によって、撮影オーダー情報が登録されると、当該撮影オーダー情報に基づいて、被撮影者についての検査被撮影者が左右いずれかの腕部を被写体台１４に載置させ、親指と人差指の間に三角マグネット１７を沿うように載置させる。
【００７８】
被写体Ｈの装着が完了すると、加重センサ２０により、腕保持部１９に載置された被撮影者の腕部が左手か右手かを判別する。詳しくは、加重センサ２０の加重の有無の判別結果が制御装置２２に出力され、制御装置２２は、左腕保持部１９ａ及び右腕保持部１９ｂのうち、それぞれに備えられた加重センサ２０で加重を検知したものの数が多い方を被撮影者の腕部が載置されているものと判断する。制御装置２２は、判別結果を撮影方向判別手段１８に出力する。
【００７９】
被撮影者の載置されている手が左手であるか右手であるかを判別した後、撮影方向判別手段１８により、手保持部１６に載置された被撮影者の手の甲又は手の平のどちらが上方を向いているかを判別して、撮影方向としての手の向きを判別する。詳しくは、撮影方向判別手段１８は、三角マグネット１７の設置位置に基づいて親指の位置を判断するとともに、加重センサ２０による判別結果と合わせることにより被撮影者の手の向きを判別する。判別結果は制御装置２２に出力され、適切な放射線照射角度が算出される。
なお、被検者の手指を過去に放射線撮影した画像データがある場合、当該画像データの付帯情報としての左右情報及び／又は撮影方向情報を抽出し、今回の設定と一致しない場合、その旨を表示装置２４ｂ等により警告することとしてもよい。また、被検者の手指を過去に撮影した画像データがない場合、当該被検者の撮影オーダー情報の１つとして付帯情報を制御装置２２に設定させることとしてもよい。
【００８０】
その後、駆動装置６及び位置調整装置１５により、放射線照射角度や照射距離等の撮影条件に合わせた被写体台１４の位置の調整及び撮影装置本体部４の角度の調整が行われる。本実施形態において、被写体台１４の位置（図３及び図１０参照）は、位相コントラスト撮影となるように調整される。被写体台１４の位置及び角度の調整後、電源部９は、平均放射線エネルギーが４１．２ｋｅＶ以上の高エネルギーの管電圧及び管電流をＸ線源８に印加し、Ｘ線源８は被写体Ｈに向けて放射線を照射して撮影が行われる。続いて電源部９は、平均放射線エネルギーが２７．４ｋｅＶ以下の低エネルギーの管電圧及び管電流をＸ線源８に印加し、Ｘ線源８は被写体Ｈに向けて放射線を照射して撮影が行われる。この結果、エネルギー帯域の異なる２つの位相コントラスト画像の画像データが生成される（ステップＳ１）。
【００８１】
位相コントラスト画像の画像データが生成されると、生成された各画像データに撮影方向情報、左右情報、被撮影者情報、撮影時情報、部位情報等が付帯情報として付帯される（ステップＳ２）。そして、放射線画像撮影装置１は、生成された画像データを付帯情報とともに画像処理装置３０に送信する（ステップＳ３）。
【００８２】
画像処理装置３０は、放射線画像撮影装置１から画像データ及びその付帯情報を受信すると（ステップＳ４）、受信した画像データ及びその付帯情報を記憶部３２に保存（記憶）する（ステップＳ５）。
【００８３】
制御部３１は、新たに受信した画像データが、画像減算処理の対象となる画像データかを判断し（ステップＳ６）、画像減算処理の対象となる画像データである場合には（ステップＳ６；ＹＥＳ）、当該画像データの付帯情報に基づいて、画像減算処理を行う２つの画像データを抽出、特定する。画像減算処理を行う２つの画像データを抽出されると、画像処理部３５は、これらの画像データの画像信号値の差分を求めることにより画像減算処理を行い、輪郭画像の画像データを生成する（ステップＳ７）。輪郭画像の画像データが生成されると、制御部３１は、生成された画像データを付帯情報とともに記憶部３２に記憶する。
【００８４】
さらに制御部３１は、輪郭画像の画像データに付帯されている情報に基づいて記憶部３２を検索し、当該輪郭画像（対象画像）に対応する過去画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ８）。対応する過去画像が存在する場合には（ステップＳ８；ＹＥＳ）、当該画像の画像データを記憶部３２から抽出して、輪郭画像（対象画像）の画像データと過去画像との経時差分処理を行い、変化領域画像の画像データを生成する（ステップＳ９）。
【００８５】
変化領域画像の画像データを生成されると、制御部３１は、変化量を閾値と比較して、変化量が閾値以上か否かを判断する（ステップＳ１０）。変化量が閾値以上である場合には（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、当該変化領域画像の画像データに変化量が閾値以上である旨の情報を付帯させ（ステップＳ１１）、記憶部３２に記憶する。変化量が閾値未満である場合には（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御部３１は、変化領域画像の画像データに元の画像データの付帯情報のみを付帯させて記憶部３２に記憶する。
【００８６】
そして、制御部３１は、放射線画像撮影装置１から送信された画像データが画像減算処理の対象でない場合（ステップＳ６；ＮＯ）には、送信された画像データ及びその付帯情報を、輪郭画像の画像データを生成したが対応する過去画像がない場合（ステップＳ８；ＮＯ）には、生成した輪郭画像の画像データ及びその付帯情報を、変化領域画像の画像データを生成した場合には、変化領域画像の画像データをその付帯情報とともに、通信部３４を介して画像出力装置５０に送信する（ステップＳ１２）。
【００８７】
画像出力装置５０は、画像処理装置３０からデータを受信すると（ステップＳ１３）、受信した内容を出力部に出力させる（ステップＳ１４）。出力方法としては、前述のように、モニタ（表示部）によるビューワ表示、プリント部によるフィルム出力（ハードコピー）のいずれでもよい。特に、本実施形態においては、画像処理装置３０から送信された変化領域画像の画像データに変化量が閾値以上である旨の情報が付帯している場合には、画像出力装置５０はその旨を出力させて、ユーザに報知するようになっている。
なお、本実施形態では、画像データは位相コントラスト画像（拡大画像）データのまま画像出力装置５０に送信され、画像出力装置５０において、拡大画像のまま、或いは、指定された倍率、例えば、ライフサイズ（実際の被写体と等しい倍率）が選択され、この選択結果に基づき、必要に応じて補間処理を行い、画像を出力するようになっている。
なお、ライフサイズ出力時は、読取時のサンプリングピッチと出力時のサンプリングピッチとの比が、拡大率：１となるよう設定しておくと、出力時の倍率補間処理が不要となり、画像劣化を生じないので好ましい。
【００８８】
以上より、本実施形態における診断情報生成システム１００によれば、一般の集団検診等にも用いられる放射線画像撮影装置１を用いて軟骨部の経時変形の有無を判断ができるので、ＭＲＩ等の特別な装置を用いる必要もなく、費用等において被撮影者に過大な負担をかけることなくリウマチ疾患の初期症状の診断が可能である。
【００８９】
特に、本実施形態の放射線画像撮影装置１によれば、Ｘ線源８の管電圧が、平均放射線エネルギーが２７．４ｋｅＶ以下である低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像を生成可能に構成されているため、軟骨部２８等の軟部組織であっても明瞭な輪郭を得ることができる。
また、Ｘ線源８の管電圧が平均放射線エネルギー２７．４ｋｅＶ以下である低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像とＸ線源８の管電圧が平均放射線エネルギー４１．２ｋｅＶ以上である高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像とを得て、両画像データ間で画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行うため、従来一般のＸ線撮影では検出することの困難だった軟骨部２８等の軟部組織の輪郭を明瞭に確認することのできる輪郭画像を得ることができる。
さらに、現在の（新たに撮影された最新の）輪郭画像（対象画像）と、過去の輪郭画像（過去画像）とを経時差分処理するので、軟骨部の経時変形の有無を容易かつ正確に判断することができ、病状等に変化が現われた場合に、容易にこれを検出することができる。
【００９０】
また、経時差分処理を行った結果、変化量が閾値を超えている場合には、画像出力装置５０にその旨を出力させてユーザに報知するので、病状等の変化を見落とすおそれを回避することができるとともに、集団検診等で大量の患者について撮影が行われたような場合でも、医師が全ての画像を詳細にチェックする手間を省いて、診療の効率化を測ることができる。
【００９１】
また、軟骨部の減少が認められるような場合には、骨全体が脆くなっており、骨粗鬆症を併発している可能性があるが、本実施形態では画像出力装置５０は、位相コントラスト撮影によって得た画像を拡大画像のまま各画像を出力（表示又はフィルム出力）させるので、医師が関節部分全体の状況を把握し、病状の進行状態を適切に把握することが可能となり、早期の対処が可能となる。
【００９２】
なお、本実施形態においては、画像処理装置３０と画像出力装置５０とを別体の装置として設ける場合を例として説明したが、画像処理手段、記憶手段、判断手段、及び出力手段としての表示手段又はプリント手段等を１つの装置に備え、画像処理装置３０と画像出力装置５０とを１台の装置で兼ねる構成としてもよい。
【実施例】
【００９３】
次に、図１５を参照しつつ、本発明にかかる診断情報生成システムについて、実施例を挙げて具体的に説明する。なお、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【００９４】
本実施例においては、本発明及び比較例の一部を実施する例における放射線画像撮影手段として、Ｘ線源としてＷ管を用い、撮影方法として位相コントラスト撮影を行うことが可能なリウマチ画像撮影用位相コントラスト撮影試作機を使用し、比較例として、Ｘ線源としてＭｏ管（モリブデン管）を用い、撮影方法として密着撮影と、１．７５倍の位相コントラスト撮影を行うことが可能な市販の乳房撮影装置（マンモグラフィー）を使用した。
なお、図１５の撮影方法の欄において、「密着」とは、密着撮影を意味し、「ＰＣＭ」とは、Ｍｏ管（モリブデン管）を使用した位相コントラスト撮影を意味し、「ＰＣＲ」とは、Ｗ管（タングステン管）を使用した位相コントラスト撮影を意味するものとする。なお、Ｍｏ管（モリブデン管）は、高エネルギーでのＸ線照射ができないものである。
【００９５】
本発明における撮影対象部位に相当する被写体としては、試作指模擬ファントム（アクリルケース中に満たされたヒアルロン酸Ｎａ水溶液中に、軟骨ファントムと傷パターンの入った骨ファントムが入っている物）を使用した。
【００９６】
本発明における画像処理手段等を備える画像処理装置（画像読取機）としては、Konicaminolta社製  Regius  model  190を使用し、本発明における出力手段に相当する出力機（画像出力装置）としては、DRYPRO  model  793を使用した。
なお、読取時のサンプリングピッチは４３．７５μｍ、１．７５倍時の画像データのフィルム出力時の書込みサンプリングピッチは２５μｍとした。
【００９７】
また、撮影の際のＸ線源の管電圧は、Ｍｏ管の場合には、管電圧[ｋＶｐ]（平均エネルギー[ｋｅＶ]）が２２ｋＶｐ（１４．９ｋｅＶ）、２８ｋＶｐ（１６．９ｋｅＶ）、３８ｋＶｐ（２０．３ｋｅＶ）である。また、Ｗ管の場合には、２０ｋＶｐ（１７．０６ｋｅＶ）、４０ｋＶｐ（２７．４ｋｅＶ）、６０ｋＶｐ（３４．９ｋｅＶ）、８０ｋＶｐ（４１．２ｋｅＶ）、１２０ｋＶｐ（５２ｋｅＶ）である。なお、撮影時の焦点径は、全て１００μｍとした。
【００９８】
撮影の拡大率は、１倍（等倍）と、１．７５倍であり、各拡大率の場合のＲ１及びＲ２の距離（図３及び図１０参照）は、１倍（等倍）の場合には、Ｒ１＝０．６５ｍ、Ｒ２＝０ｍであり、１．７５倍の場合には、Ｒ１＝０．６５ｍ、Ｒ２＝０．４９ｍである。
【００９９】
図１５は、上記の実験条件で被写体を撮影した場合の、撮影方法の違いによる画像減算処理（エネルギーサブトラクション処理）後の輪郭画像の視覚評価結果の違いを表した表である。
図１５において、「平均エネルギー高」とは、画像減算処理用の高エネルギー側の平均放射線エネルギー（平均Ｘ線エネルギー）を意味し、「平均エネルギー低」とは、画像減算処理用の低エネルギー側の平均放射線エネルギー（平均Ｘ線エネルギー）を意味する。また、「サブストラクション画像判定」とは、低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像信号から高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像信号を差し引く画像減算処理を行って、得られた差分情報に基づいて生成された軟骨等の軟部組織（本実施例では、軟骨ファントム）の輪郭画像についての視認性の判定を意味する。
【０１００】
本実施例において、視覚的評価の判定は、７人の画像評価者が画像中の指模擬ファントムの輪郭画像を観察した結果であり、評価基準は、軟骨ファントムの輪郭が明確に認識可能である場合には「◎」、軟骨ファントムの輪郭が認識可能である場合には「○」、軟骨ファントムの存在が分かる程度に輪郭が見える場合には「△」、軟骨ファントムの輪郭が認識できない場合には「×」とした。
【０１０１】
図１５において、Ｎｏ．１からＮｏ．７は比較例の装置を用いた、密着撮影、Ｍｏ管（モリブデン管）を使用した位相コントラスト撮影（ＰＣＭ）、Ｗ管（タングステン管）を使用した位相コントラスト撮影（ＰＣＲ）により得られた画像について評価を行った結果であり、Ｎｏ．８からＮｏ．１１は本発明を実施する例における装置を用いた位相コントラスト撮影により得られた画像について評価を行った結果である。
【０１０２】
図１５に示すように、比較例の装置を用いて密着撮影を行った場合（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）では、軟骨ファントムの輪郭が認識できなかった。
比較例としてＭｏ管（モリブデン管）を使用した位相コントラスト撮影（ＰＣＭ）を行った場合（差分処理を行わないか、又は高エネルギー側の平均放射線エネルギーが４１．２ｋｅＶ未満：Ｎｏ．３からＮｏ．５）、及びＷ管（タングステン管）を使用した位相コントラスト撮影（ＰＣＲ）を行った場合（差分処理を行わないか、又は低エネルギー側の平均放射線エネルギーが２７．４ｋｅＶ以上：Ｎｏ．６及びＮｏ．７）にも、軟骨ファントムの輪郭が認識できなかった。
【０１０３】
これに対して、本発明の実施例においては、高エネルギー側の平均放射線エネルギーを４１．２ｋｅＶ以上とし（Ｎｏ．１０及びＮｏ．１１において４１．２ｋｅＶ、Ｎｏ．８及びＮｏ．９において５２ｋｅＶ）、低エネルギー側の平均放射線エネルギーを２７．４ｋｅＶ以下（Ｎｏ．８及びＮｏ．１１において２７．４ｋｅＶ、Ｎｏ．９及びＮｏ．１０において１７．０６ｋｅＶ）として差分処理を行って実験した結果、軟骨ファントムの輪郭が十分に認識できた。
このように、Ｎｏ．８からＮｏ．１１の条件により得られた画像の場合には、軟骨ファントムの輪郭が認識できるため、輪郭画像の面積を算出することができ、特に、Ｎｏ．９及びＮｏ．１０の条件により得られた画像では、はっきりと輪郭が確認できるため、輪郭画像の面積を精度よく算出することが可能となり、軟骨部の変化状況を精度よく判別、診断可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本実施形態における診断情報生成システムの要部構成を示す図である。
【図２】本実施形態における放射線画像撮影装置の要部構成を示す側面図である。
【図３】本実施形態における放射線画像撮影装置の内部構成を示す模式図である。
【図４】本実施形態における手保持部に被検者が左手の手の甲を上方に向けて置いた際の平面図である。
【図５】本実施形態における手保持部に被検者が左手の手の平を上方に向けて置いた際の平面図である。
【図６】本実施形態における被写体台に被検者が左手を置いた際の平面図である。
【図７】本実施形態における被写体台に被検者が右手を置いた際の平面図である。
【図８】本実施形態における放射線画像撮影装置の制御構成を示すブロック図である。
【図９】位相コントラスト撮影の原理の説明図である。
【図１０】位相コントラスト撮影の原理の説明図である。
【図１１】本実施形態における画像処理装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２（ａ）は、低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像を示した図であり、図１２（ｂ）は、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像を示した図であり、図１２（ｃ）は、画像減算処理を行った結果得られた輪郭画像の例を示した図である。
【図１３】図１３（ａ）は、対象画像を示した図であり、図１３（ｂ）は、過去画像を示した図であり、図１３（ｃ）は、経時差分処理を行った結果得られた変化領域画像の例を示した図である。
【図１４】本実施形態における処理を表したフローチャートである。
【図１５】撮影方法の違いと、撮影方法の違いによる画像減算処理後の輪郭画像の視覚評価結果の違いを表した表である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 放射線画像撮影装置
３ 支持基台
４ 撮影装置本体部
５ 支持軸
７ 保持部材
８ Ｘ線源
９ 電源部
１１ 放射線画像検出器
１２ 検出器保持部
１４ 被写体台
１５ 位置調整装置
１６ 手保持部
１７ 三角マグネット
１８ 撮影方向判別手段
１９ 腕保持部
１９ａ 左腕保持部
１９ｂ 右腕保持部
２０ 加重センサ
２１ 圧迫板
２２ 制御装置
２６ 情報付帯手段
３０ 画像処理装置
３１ 制御部
３２ 記憶部
３５ 画像処理部
５０ 画像出力装置
１００ 診断情報生成システム
Ｈ 被写体
Ｘ 椅子
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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