(57)【要約】【課題】照射野を絞ったスポット撮影により取得された複数の放射線画像を用いて立体視画像を表示するに際し、立体視画像が拡大されても良好に立体視を行うことができるようにする。【解決手段】コリメータにより照射野サイズを絞って、撮影方向が異なる複数の放射線画像を撮影する際に、輻輳角設定部２ｃが照射野サイズに応じて、撮影方向を定める輻輳角を設定する。制御部２ａが、設定した輻輳角となるように異なる撮影方向から乳房の撮影を行って、２つの放射線画像を取得する。表示制御部２ｄが、２つの放射線画像を用いた立体視画像をモニタ３に表示する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、
該放射線照射手段によって照射されて前記被検体を透過した放射線を検出して前記被検体の放射線画像を出力する放射線検出手段と、
前記被検体の立体視画像を表示するための２つの放射線画像を取得するために、所定の輻輳角を持つ２つの撮影方向から前記被検体に前記放射線を照射し、該放射線の照射による撮影方向が異なる２つの放射線画像を前記放射線検出手段によって検出する撮影制御手段と、
前記放射線照射手段と前記被検体との間に設けられ、前記被検体上に前記放射線の照射野を設定するための開口を形成する照射野絞り手段と、
前記照射野のサイズに応じて、前記輻輳角を設定する輻輳角設定手段とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記輻輳角設定手段は、前記照射野絞り手段により設定可能な最大サイズの照射野に対する、前記撮影時の照射野のサイズの比率に応じて、前記立体視画像を表示する際の拡大率を推定し、該拡大率に応じて前記輻輳角を設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記輻輳角設定手段は、前記拡大率が大きいほど前記輻輳角を小さくする手段であることを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記輻輳角設定手段は、ユーザからの入力により前記輻輳角を設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、
該放射線照射手段によって照射されて前記被検体を透過した放射線を検出して前記被検体の放射線画像を出力する放射線検出手段と、
前記被検体の立体視画像を表示するための２つの放射線画像を取得するために、所定の輻輳角を持つ２つの撮影方向から前記被検体に前記放射線を照射し、該放射線の照射による撮影方向が異なる２つの放射線画像を前記放射線検出手段によって検出する撮影制御手段と、
前記放射線照射手段と前記被検体との間に設けられ、前記被検体上に前記放射線の照射野を設定するための開口を形成する照射野絞り手段とを備えた放射線画像撮影装置における放射線画像撮影方法であって、
前記照射野のサイズに応じて、前記輻輳角を設定することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の立体視画像を表示するための放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置および方法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する装置として、左右両眼間の視差情報を含む立体視画像データに基づいて立体視画像（３次元画像、ステレオ画像）を表示する装置が提案されている。このような立体視画像は、被検体に異なる方向から放射線を照射し、その被検体を透過した放射線を放射線検出器によりそれぞれ検出して互いに視差のある複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて立体視可能に３次元表示される。このように立体視画像を立体視可能に３次元表示することにより、奥行き感のある放射線画像を観察することができるため、診断をより行いやすくすることができる。
【０００３】
ところで、立体視画像を表示して診断を行う際には、病変と疑われる部分を拡大して表示することにより、より正確な診断を行うことができる。しかしながら、立体視画像を拡大表示すると、複数の放射線画像の視差が大きくなって立体視がしにくくなる。このため、撮影時におけるズーム倍率に応じて、放射線を照射する方向がなす角度（輻輳角）を調整する手法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された手法によれば、拡大率が大きくなるほど輻輳角を小さくすることにより、複数の放射線画像の視差を拡大率に応じた適切なものとすることができるため、複数の放射線画像を用いて立体視画像を表示した際に、違和感なく立体視を行うことができる。
【０００４】
また、放射線を用いて撮影を行う際には、被検体の観察に必要のない部分に放射線を照射することによる人体への弊害およびそれら観察に不要な部分からの散乱光による画質性能の低下等を防止するために、放射線が被検体の必要な部分にのみ照射されるように、被検体上の放射線の照射領域（照射野）を制限する照射野絞りを使用して撮影を行うことが多い。例えば、乳癌検診等に利用されるマンモグラフィ撮影装置において、継続的に放射線画像を撮影して診断を行う場合、腫瘤または石灰化等の病変が存在する領域は過去の診断によりあらかじめ分かっている。このため、病変が存在する部分にのみ放射線が照射されるように照射野絞りを用いてスポット撮影を行うようにすれば、被検体の被曝量を低減できるとともに、散乱光による画質の低下等を防止できる。
【０００５】
ここで、上述した立体視画像を表示するための複数の放射線画像を撮影するに際し、照射野絞りを用いてスポット撮影を行う手法も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された手法を用いることにより、スポット撮影により取得された複数の放射線画像を用いて被検体の特定の部分についての立体視画像を表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１８７４４７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４６３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された手法は、撮影時におけるズーム倍率に応じて輻輳角を変更するものであるため、表示された立体視画像を拡大縮小する場合には、視差を調整することができず、その結果、立体視画像を拡大した場合には視差が大きくなり、立体視がしにくいものとなる。また、特許文献２に記載された手法により、スポット撮影された部分を立体視画像として表示することができるが、スポット撮影により取得された放射線画像は、照射野絞りを用いることなく撮影された放射線画像よりも被検体が含まれる領域が小さい。このため、表示された立体視画像を拡大すると上述したように視差が大きくなって、立体視がしにくいものとなる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、とくに照射野を絞ったスポット撮影により取得された複数の放射線画像を用いて立体視画像を表示するに際し、立体視画像が拡大されても良好に立体視を行うことが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】
【０００９】
本発明による放射線画像撮影装置は、被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、
該放射線照射手段によって照射されて前記被検体を透過した放射線を検出して前記被検体の放射線画像を出力する放射線検出手段と、
前記被検体の立体視画像を表示するための２つの放射線画像を取得するために、所定の輻輳角を持つ２つの撮影方向から前記被検体に前記放射線を照射し、該放射線の照射による撮影方向が異なる２つの放射線画像を前記放射線検出手段によって検出する撮影制御手段と、
前記放射線照射手段と前記被検体との間に設けられ、前記被検体上に前記放射線の照射野を設定するための開口を形成する照射野絞り手段と、
前記照射野のサイズに応じて、前記輻輳角を設定する輻輳角設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、本発明による放射線画像撮影装置においては、前記輻輳角設定手段を、前記照射野絞り手段により設定可能な最大サイズの照射野に対する、前記撮影時の照射野のサイズの比率に応じて、前記立体視画像を表示する際の拡大率を推定し、該拡大率に応じて前記輻輳角を設定する手段としてもよい。
【００１１】
この場合、前記輻輳角設定手段を、前記拡大率が大きいほど前記輻輳角を小さくする手段としてもよい。
【００１２】
また、本発明による放射線画像撮影装置においては、前記輻輳角設定手段を、ユーザからの入力により前記輻輳角を設定する手段としてもよい。
【００１３】
本発明による放射線画像撮影方法は、被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、
該放射線照射手段によって照射されて前記被検体を透過した放射線を検出して前記被検体の放射線画像を出力する放射線検出手段と、
前記被検体の立体視画像を表示するための２つの放射線画像を取得するために、所定の輻輳角を持つ２つの撮影方向から前記被検体に前記放射線を照射し、該放射線の照射による撮影方向が異なる２つの放射線画像を前記放射線検出手段によって検出する撮影制御手段と、
前記放射線照射手段と前記被検体との間に設けられ、前記被検体上に前記放射線の照射野を設定するための開口を形成する照射野絞り手段とを備えた放射線画像撮影装置における放射線画像撮影方法であって、
前記照射野のサイズに応じて、前記輻輳角を設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２つの放射線画像を取得するための２つの撮影方向の間の輻輳角を、照射野のサイズに応じて設定するようにしたものである。このため、スポット撮影のように照射野を絞って撮影を行った場合に、輻輳角が小さくなるように設定することができ、その結果、照射野を絞って撮影を行うことにより取得した２つの放射線画像を用いて立体視画像を表示した場合に、表示された立体視画像を拡大しても視差が大きくて立体視がしにくくなることを防止できる。
【００１５】
とくに、照射野絞り手段により設定可能な最大サイズの照射野に対する、撮影時の照射のサイズの比率に応じて立体視画像を表示する際の拡大率を推定し、推定した拡大率に応じて輻輳角を設定することにより、立体視画像を拡大しても、最適な視差により良好に立体視を行うことができる。
【００１６】
また、ユーザからの入力により輻輳角を設定することにより、所望とする立体感の立体視画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による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】最大照射野サイズの放射線画像を示す図
【図５】絞った照射野サイズの放射線画像を示す図
【図６】照射野サイズに応じた輻輳角を示す図
【図７】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】
【００１８】
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は本発明の実施形態による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、乳房の放射線画像を立体視するための立体視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ものである。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。
【００１９】
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の右方向から見たアーム部１３を示している。
【００２０】
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転したときでも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。
【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・オフされ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。
【００２５】
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。
【００２６】
また、放射線照射部１６にはコリメータ（照射野絞り）２２が接続されており、開口を調整することにより、乳房Ｍに照射される放射線の範囲（照射野）を操作者が設定できるようになっている。なお、コリメータ２２を用いて放射線の照射野を設定する際には、放射線に代えて可視光がコリメータ２２を介して乳房Ｍに照射される。なお、可視光はコリメータ２２に設けられた照射野ランプ（不図示）から発せられる。これにより、操作者は乳房Ｍに照射された可視光の範囲をコリメータ２２を用いて調整することにより、放射線の照射野を設定することができる。
【００２７】
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Ｍ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。
【００２８】
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２ａ、放射線画像記憶部２ｂ、輻輳角設定部２ｃおよび表示制御部２ｄが構成されている。
【００２９】
制御部２ａ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。具体的な制御方法については後述する。なお、制御部２ａが撮影制御手段に対応する。
【００３０】
放射線画像記憶部２ｂは、互いに異なる２つの撮影方向からの撮影によって放射線検出器１５によって検出された２枚の放射線画像を記憶するものである。
【００３１】
輻輳角設定部２ｃは、コリメータ２２により絞られた放射線の照射野サイズに応じて、上記２つの撮影方向がなす角度（輻輳角）θを設定する。ここで、コリメータ２２により放射線の照射野を絞らない状態で撮影を行った場合、図４に示すように乳房Ｍの全体を含む放射線画像Ｇ０が得られるが、コリメータ２２により照射野を絞った撮影（スポット撮影）を行った場合、図５に示すように乳房Ｍの一部のみを含む放射線画像ＧＳが得られる。この場合、異なる２つの撮影方向から乳房Ｍをスポット撮影することにより得られる２つの放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２を用いて立体視画像をモニタ３に表示することができるが、放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２のサイズが小さいことから、表示された立体視画像は拡大されることが多い。しかしながら、立体視画像を拡大すると、放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２間の視差が大きくなるため、立体視がしにくくなる。
【００３２】
本実施形態においては、輻輳角設定部２ｃがコリメータ２２による撮影時の照射野サイズ、および放射線を全く絞らない状態で放射線を乳房Ｍに照射することにより得られる最大照射野サイズを検出する。そして、最大照射野サイズに対する撮影時の照射野サイズの比率を算出し、比率に応じて放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２を用いて表示された立体視画像の、診断時における拡大率を推定する。例えば、算出した比率が１／４の場合、拡大率は２倍と推定される。そして輻輳角設定部２ｃは、推定した拡大率に応じて輻輳角θを設定する。例えば、最大照射野サイズにて撮影を行う場合の輻輳角θが４度である場合、その１／１０程度の０．４〜０．５度に輻輳角θを設定する。
【００３３】
図６は照射野サイズに応じた輻輳角を示す図である。図６に示すように照射野サイズが大きい場合には輻輳角θは大きくなるが、照射野サイズが小さい場合には輻輳角θは小さくなる。
【００３４】
表示制御部２ｄは、放射線画像記憶部２ｂから読み出された２枚の放射線画像に対して所定の処理を施した後、モニタ３に乳房Ｍの立体視画像を表示させるものである。
【００３５】
モニタ３は、コンピュータ２から出力された２つの放射線画像を用いて立体視画像を３次元表示可能なように構成されたものである。モニタ３の３次元表示の方式としては、例えば、２つの画面を用いて２つの放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラス等を用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによって立体視画像を表示する方式を採用することができる。また、２つの放射線画像を重ね合わせ、これを偏光グラスで観察することで立体視画像を表示する方式を用いてもよい。さらに、モニタ３を３Ｄ液晶により構成し、パララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な方式を用いてもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
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７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、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ＳＴ１）。次に、操作者が入力部４を用いてコリメータ２２を操作して、撮影時の照射野サイズを設定する（ステップＳＴ２）。次に、輻輳角設定部２ｃが輻輳角θを設定して記憶する（ステップＳＴ３）。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（ステップＳＴ４）。
【００３８】
入力部４において撮影開始の指示があると、乳房Ｍの立体視画像を表示するための２つの放射線画像の撮影が行われる（ステップＳＴ５）。具体的には、まず、制御部２ａが記憶された輻輳角θを読み出し、その読み出した輻輳角θの情報をアームコントローラ３１に出力する。そして、アームコントローラ３１において、制御部２ａから出力された輻輳角θの情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、まず、図２の実線に示すように、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向（０度方向）となるように制御信号を出力する。
【００３９】
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に対して垂直な方向となった状態において、制御部２ａ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。なお、この状態における放射線源１７の位置が、基準となる視点位置となる。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０度方向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２ｂに基準となる放射線画像ＧＳ１として記憶される。
【００４０】
次に、アームコントローラ３１は、図２の仮想線に示すように、アーム部１３を撮影台１４に垂直な方向に対して＋θ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＋θ度回転した状態において、制御部２ａ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＋θ度方向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２ｂに放射線画像ＧＳ２として記憶される。
【００４１】
そして、放射線画像記憶部２ｂに記憶された２つの放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２が読み出され、表示制御部２ｄにおいてこれらの放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２に対して所定の処理が施された後、モニタ３に出力され、モニタ３において、乳房Ｍの立体視画像が表示される（ステップＳＴ６）。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、２つの放射線画像を取得するための２つの撮影方向の間の輻輳角θを、照射野サイズに応じて設定するようにしたものである。このため、スポット撮影のように照射野を絞って撮影を行った場合に、輻輳角θが小さくなるように設定することができ、その結果、照射野を絞って撮影を行うことにより取得した２つの放射線画像ＧＳ１，ＧＳ２を用いて立体視画像を表示した場合に、立体視画像を拡大しても視差が大きくて立体視がしにくくなることを防止できる。
【００４３】
とくに、コリメータ２２により設定可能な最大サイズの照射野に対する、撮影時の照射のサイズの比率に応じて立体視画像を表示する際の拡大率を推定し、推定した拡大率に応じて輻輳角θを設定することにより、立体視画像を拡大しても、最適な視差により良好に立体視を行うことができる。
【００４４】
なお、上記実施形態においては、輻輳角設定部２ｃにおいて、コリメータ２２により設定された照射野サイズを用いて輻輳角θを設定しているが、操作者が入力部４を用いて入力した輻輳角の情報を用いて輻輳角θを設定してもよい。これにより、所望とする立体感となるように立体視画像を表示できる。
【００４５】
また、上記実施形態においては、乳房Ｍを０度方向から撮影して取得した放射線画像を基準となる放射線画像として用いているが、立体視画像を表示するための２つの放射線画像としては、乳房Ｍを０度とは異なる方向から撮影した画像を基準とする場合がある。この場合、０度とは異なる方向から撮影した放射線画像を基準となる放射線画像として用いて、立体視画像を表示するようにすればよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、本発明の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。
【符号の説明】
【００４７】
１    放射線画像撮影装置
２    コンピュータ
２ａ    制御部
２ｂ    放射線画像記憶部
２ｃ    輻輳角設定部
２ｄ    表示制御部
３    モニタ
４    入力部
１０    撮影部
１３    アーム部
１４    撮影台
１５    放射線検出器
１６    放射線照射部
１７    放射線源
１８    圧迫板
２２    コリメータ
【図１】
2012061189.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】
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【図７】
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