(57)【要約】【課題】位置検出のためのセンサーを用いることなく、放射線源、被写体、放射線検出器の位置関係のずれによる画質劣化を抑制する。【解決手段】コンソール９０の制御部９１は、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係の設定情報を、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして用いて、ｎ枚の投影画像に基づく画像再構成を行って位置補正用断層画像を生成する。次いで、各投影画像を前後左右にずらしながら、画像再構成を行うことにより複数の位置補正用断層画像を生成し、それぞれの位置補正用断層画像の複雑度を算出する。そして、生成した位置補正用断層画像の中で複雑度が最も高くなった断層画像を生成したときの位置に各投影画像をずらして最終的に被写体Ｈの断層画像を生成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく前記被写体の断層画像を生成する第３の生成手段と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記投影画像及び前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を前記被写体の断層画像として決定する決定手段と、
を備える画像処理装置。
【請求項３】
前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報は、前記放射線源及び／又は前記放射線検出器の位置情報を含み、
前記第２の生成手段は、前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報を変化させることにより、前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させる請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源又は前記放射線検出器の位置の前記設定情報が示す位置からのシフト量を記憶手段に蓄積記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶手段に蓄積記憶されているシフト量の代表値を算出するシフト量算出手段を備え、
前記第２の生成手段は、前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報を前記設定情報における前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報から前記算出されたシフト量の代表値分だけ変化させて前記断層画像を生成するとともに、その変化させた位置情報を基準として前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報を徐々に変化させながら前記断層画像を生成する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記位置補正用断層画像において複雑度を算出する所定範囲を前記第１の生成手段により生成された位置補正用断層画像に基づいて特定する特定手段を備える請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１の生成手段及び前記第２の生成手段は、前記所定範囲のみの断層画像を生成する請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出して電気信号を生成する放射線検出素子が二次元状に配置され、照射された放射線に応じた投影画像を取得する放射線検出器と、を備え、前記放射線源と前記放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行う撮影手段と、
前記撮影手段により得られた投影画像を用いて前記被写体の断層画像の生成を行う画像処理手段と、
を備える断層画像生成システムであって、
前記画像処理手段は、
前記撮影手段において前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく前記被写体の断層画像を生成する第３の生成手段と、
を備える断層画像生成システム。
【請求項８】
被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出して電気信号を生成する放射線検出素子が二次元状に配置され、照射された放射線に応じた投影画像を取得する放射線検出器と、を備え、前記放射線源と前記放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行う撮影手段と、
前記撮影手段により得られた投影画像を用いて前記被写体の断層画像の生成を行う画像処理手段と、
を備える断層画像生成システムであって、
前記画像処理手段は、
前記撮影手段において前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記投影画像及び前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を前記被写体の断層画像として決定する決定手段と、
を備える断層画像生成システム。
【請求項９】
コンピューターを、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく前記被写体の断層画像を生成する第３の生成手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
コンピューターを、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段、
前記投影画像及び前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を前記被写体の断層画像として決定する決定手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、断層画像生成システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療の分野では、トモシンセシス撮影によって被写体を放射線撮影し、得られた投影画像を再構成して被写体の断層画像を生成する技術が知られている。
【０００３】
トモシンセシス撮影では、放射線源、被写体、放射線検出器の位置関係を相対的に変化させながら複数回の撮影が行われ、断層画像の生成は、トモシンセシス撮影により得られた複数枚の投影画像と、撮影時の放射線源、被写体、放射線検出器の位置関係を示す情報（例えば、被写体及び放射線検出器を固定して放射線源を移動させて複数回の撮影を行う撮影装置であれば、各回の撮影における放射線源の位置情報）とに基づいて行われる。
【０００４】
しかしながら、例えば、放射線源や放射線検出器を移動させるための移動機構の精度等により、撮影前に設定された位置関係と撮影時の実際の位置関係とに誤差が生じた場合、そのまま断層画像の生成を行うと、画像がぼける等の画質劣化が生じる。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１には、放射線源を被写体及び放射線検出器に対して移動させて撮影を行う放射線撮影装置であって、放射線源の近傍に一体的に配された加速度センサーを用いて撮影時の放射線源の位置を測定することで、断層画像の生成に用いる管球焦点位置の精度を高めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−６７２４８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に記載の技術では、放射線源の位置を測定するための加速度センサーが必要となる。また、加速度センサーの読取位置自身が正しい位置にあることを保証するため、設置時やメンテナンス時に校正が必要となり、煩雑である。
【０００８】
本発明の課題は、位置検出のためのセンサーを用いることなく、放射線源、被写体、放射線検出器の位置関係のずれによる画質劣化を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明の画像処理装置は、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく前記被写体の断層画像を生成する第３の生成手段と、
を備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明の画像処理装置は、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記投影画像及び前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を前記被写体の断層画像として決定する決定手段と、
を備える。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報は、前記放射線源及び／又は前記放射線検出器の位置情報を含み、
前記第２の生成手段は、前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報を変化させることにより、前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源又は前記放射線検出器の位置の前記設定情報が示す位置からのシフト量を記憶手段に蓄積記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶手段に蓄積記憶されているシフト量の代表値を算出するシフト量算出手段を備え、
前記第２の生成手段は、前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報を前記設定情報における前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報から前記算出されたシフト量の代表値分だけ変化させて前記断層画像を生成するとともに、その変化させた位置情報を基準として前記放射線源又は前記放射線検出器の位置情報を徐々に変化させながら前記断層画像を生成する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記位置補正用断層画像において複雑度を算出する所定範囲を前記第１の生成手段により生成された位置補正用断層画像に基づいて特定する特定手段を備える。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、
前記第１の生成手段及び前記第２の生成手段は、前記所定範囲のみの断層画像を生成する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、
被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出して電気信号を生成する放射線検出素子が二次元状に配置され、照射された放射線に応じた投影画像を取得する放射線検出器と、を備え、前記放射線源と前記放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行う撮影手段と、
前記撮影手段により得られた投影画像を用いて前記被写体の断層画像の生成を行う画像処理手段と、
を備える断層画像生成システムであって、
前記画像処理手段は、
前記撮影手段において前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく前記被写体の断層画像を生成する第３の生成手段と、
を備える。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、
被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出して電気信号を生成する放射線検出素子が二次元状に配置され、照射された放射線に応じた投影画像を取得する放射線検出器と、を備え、前記放射線源と前記放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行う撮影手段と、
前記撮影手段により得られた投影画像を用いて前記被写体の断層画像の生成を行う画像処理手段と、
を備える断層画像生成システムであって、
前記画像処理手段は、
前記撮影手段において前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段と、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段と、
前記投影画像及び前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を前記被写体の断層画像として決定する決定手段と、
を備える。
【００１７】
請求項９に記載の発明のプログラムは、
コンピューターを、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段、
前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を生成したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく前記被写体の断層画像を生成する第３の生成手段、
として機能させる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明のプログラムは、
コンピューターを、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して、前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行うことにより得られた投影画像を取得するとともに、前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係の設定情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記投影画像を撮影したときの設定情報を当該投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報として用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第１の生成手段、
前記投影画像を撮影したときの前記放射線源、前記被写体、及び前記放射線検出器の位置関係を示す情報を変化させながら、前記変化させた位置関係を示す情報を用いて、前記投影画像に基づく断層画像を生成する第２の生成手段、
前記第１の生成手段により生成された断層画像及び前記第２の生成手段により生成された断層画像のそれぞれにおける所定範囲の複雑度を算出する算出手段、
前記投影画像及び前記算出手段により算出された複雑度のうち最も高い複雑度が算出された断層画像を前記被写体の断層画像として決定する決定手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、位置検出のためのセンサーを用いることなく、放射線源、被写体、放射線検出器の位置関係のずれによる画質劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る断層画像生成システムの全体構成を示す図である。
【図２】トモシンセシス撮影を説明するための図である。
【図３】図１のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図３の制御部により実行される断層画像生成処理Ａを示すフローチャートである。
【図５】放射線源の位置のズレが投影画像に影響する誤差を示す図である。
【図６】図３の制御部により実行される断層画像生成処理Ｂを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００２２】
［断層画像生成システム１００の構成］
まず、本発明に係る断層画像生成システム１００の概略構成について説明する。断層画像生成システム１００は、被写体Ｈ（人体の部位）をトモシンセシス撮影することにより得られた投影画像を用いて被写体Ｈの断層画像を生成するシステムである。図１に、本実施形態に係る断層画像生成システム１００の概略構成を示す。図１に示すように、断層画像生成システム１００は、主に、放射線撮影装置１やコンソール９０等で構成されている。
なお、以下の説明において、被写体台５４の長手方向（被写体台５４に配置された被写体Ｈの体軸方向）をｙ軸方向、撮影面（放射線が照射される面）においてｙ軸方向と直交する方向をｘ軸方向、放射線照射方向（被写体Ｈの厚さ方向）をｚ軸方向として説明する。
【００２３】
断層画像生成システム１００は、撮影室１０１ａや前室（操作室等ともいう。）１０１ｂの内外に設けられるようになっている。撮影室１０１ａ内には、放射線撮影装置１の撮影台５０、放射線源６１等が設けられている。また、撮影室１０１ａ内には、放射線検出器Ｆと後述するコンソール９０との間の無線通信を中継するためのアクセスポイントＡＰ等も設けられている。
【００２４】
また、前室１０１ｂには、放射線照射装置６０の操作卓６２や曝射スイッチ６３等が設けられている。また、図１では、制御ＢＯＸ８０やコンソール９０等が前室１０１ｂの外に設けられている場合が示されているが、それらを前室１０１ｂ内等に設けることも可能である。
【００２５】
撮影手段としての放射線撮影装置１は、図１に示すように、放射線検出器Ｆと、放射線検出器Ｆ及び被写体Ｈを保持する撮影台５０と、放射線照射装置６０と、を備えて構成されている。なお、図１においては、一例として、臥位で被写体Ｈを撮影する放射線撮影装置１を側面から見た図を示している。
【００２６】
放射線検出器Ｆは、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の半導体イメージセンサーにより構成される。ＦＰＤは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源６１から照射されて少なくとも被写体Ｈを透過した放射線（Ｘ線）をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子（画素）がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部を備えて構成されており、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチング部によりスイッチングしていき、放射線検出器Ｆに蓄積された電気信号を読み取ることにより、被写体Ｈの投影画像を取得する。なお、ＦＰＤには放射線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、放射線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
放射線検出器Ｆは、ネットワークＮ１及び制御ＢＯＸ８０を介してコンソール９０と通信を行う機能、アクセスポイントＡＰを介してコンソール９０と通信を行うための無線通信機能を備えている。
【００２７】
撮影台５０は、検出器装填部５１、装填部支持部５２、搬送装置５３、被写体台５４等を備えて構成されている。
検出器装填部５１は、放射線検出器Ｆを保持する。
装填部支持部５２は、被写体台５４の被写体Ｈを載置する面とは反対の面の側に、被写体台５４の長手方向（被写体Ｈの体軸方向。ｙ軸方向。）に移動可能に設けられ、検出器装填部５１を支持する。
搬送装置５３は、図示を省略するが、例えば、駆動モーター等を備え、駆動モーターの回転力をラックアンドピニオンで装填部支持部５２に伝えて、装填部支持部５２を被写体台５４の長手方向（ｙ軸方向）に移動させる。なお、搬送装置５３は、装填部支持部５２を被写体台５４の長手方向に移動させることができるものであれば、どのような構成や機構等でも採用することが可能であり、上記のラックアンドピニオンを用いた構成等に限定されない。例えばアクチュエーター等の直線的な動きを装填部支持部５２に伝達して装填部支持部５２を移動させるように構成することも可能である。
被写体台５４は、放射線源６１の放射線照射方向に設けられた被写体Ｈを支持する台であり、アクリル板等の樹脂性の板や、カーボン板等の無機材料からなる板、或いは金属板等で構成されている。被写体台５４には、被写体台５４の長手方向（ｙ軸方向）に沿って装填部支持部５２を移動させるためのガイド（図示せず）が設けられている。
【００２８】
放射線照射装置６０は、被写体Ｈを介して放射線検出器Ｆに放射線を照射する放射線源６１と、放射線技師等の撮影者が管電流や管電圧、照射時間等の撮影条件を設定可能な操作卓６２と、撮影者が操作して放射線源６１からの放射線の照射を指示する曝射スイッチ６３と、放射線源６１を被写体台５４における被写体Ｈの体軸方向に沿って（ｙ軸方向に）移動させるとともに、移動させた位置で放射線源６１から照射する放射線が放射線検出器Ｆに照射されるように放射線源６１の照射角度をその位置によって傾ける放射線源移動機構６４等を備えて構成されている。放射線照射装置６０は、制御ＢＯＸ８０を介してコンソール９０から、又は操作卓６２により撮影条件が設定され、曝射スイッチ６３が押下されると、曝射スイッチ６３の押下信号をコンソール９０に送信し、コンソール９０からの制御信号に基づいて、設定された撮影条件で放射線源移動機構６４により放射線源６１を移動させつつ放射線源６１に放射線を照射させる。
また、放射線源６１の放射線照射方向には、放射線源６１から照射された放射線の照射領域を制限するコリメーター７５が設けられている。
【００２９】
本実施形態では、放射線照射装置６０の放射線源６１として、被写体Ｈや放射線検出器Ｆに向けて放射線を円錐状に照射する放射線源、すなわちいわゆるコーンビームを照射する放射線源が用いられているが、放射線源６１を支点として扇のように略平面状に拡がる放射線（すなわちいわゆるファンビーム）を照射する放射線源を用いるように構成することも可能である。ファンビームを照射する放射線源を用いる場合には、当該一定方向にファンビームが拡がるように放射線源６１から放射線が照射される。
【００３０】
放射線源移動機構６４と搬送装置５３は、後述する制御ＢＯＸ８０を介してコンソール９０から送信される制御信号に応じて、互いに同期して、放射線源６１と装填部支持部５２とを回転中心Ｏ（図２参照）を中心として被写体台５４に沿って（即ち、ｙ軸方向に）互いに反対方向に移動させることにより、図２に示すように、放射線源６１と放射線検出器Ｆとを互いに反対方向に移動させる。なお、被写体台５４は固定であり、固定された被写体台５４上の被写体Ｈに対して放射線源６１及び放射線検出器Ｆを移動させる。
【００３１】
上記構成の放射線撮影装置１は、放射線源６１と放射線検出器Ｆとが同期して予め定められた撮影スタート位置から終了位置に反対方向に移動する間に、所定回数（複数回）のトモシンセシス撮影を行い、撮影ごとに放射線検出器Ｆで投影画像を取得するように構成されている。このとき、放射線源６１の光軸が放射線検出器Ｆの中央に照射されるように構成されている。
【００３２】
その際、例えば、放射線源６１から放射線を途切れることなく連続的に照射し、その間に放射線検出器Ｆが所定回数の投影画像の取得処理を行うように構成することが可能である。或いは、放射線源６１から放射線を所定回数照射（パルス照射）して、放射線が照射されるごとに放射線検出器Ｆで投影画像を取得するように構成してもよい。
【００３３】
なお、放射線検出器Ｆは、投影画像を取得するごとに、制御ＢＯＸ８０を介して画像処理装置としてのコンソール９０に取得した投影画像を送信するように構成してもよく、また、取得した各投影画像を一旦図示しない記憶部に保存しておき、所定回数の投影画像の取得処理が終了した時点で各投影画像をまとめてコンソール９０に送信するように構成することも可能である。
【００３４】
制御ＢＯＸ（中継器等ともいう。）８０は、ネットワークＮ１を介して放射線撮影装置１の各部や、検出器装填部５１に装填された放射線検出器Ｆ、コンソール９０等と接続されている。制御ＢＯＸ８０には、コンソール９０等から放射線照射装置６０に送信するＬＡＮ（Local Area Network）通信用の信号等を放射線照射装置６０用の信号等に変換したり、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【００３５】
コンソール９０は、図３に示すように、制御部９１、操作部９２、表示部９３、通信部９４、記憶部９５を備えて構成され、各部がバス９６により接続されて構成されたコンピューター装置である。
【００３６】
制御部９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部９１のＣＰＵは、記憶部９５に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って後述する断層画像生成処理Ａを始めとする各種処理を実行する。制御部９１は、記憶部９５に記憶されているプログラムとの協働により、画像処理手段、取得手段、第１の生成手段、第２の生成手段、算出手段、第３の生成手段、特定手段、記憶制御手段、シフト量算出手段として機能する。
【００３７】
操作部９２は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部９１に出力する。
【００３８】
表示部９３は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニターを備えて構成されており、制御部９１から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
【００３９】
通信部９４は、ＬＡＮカード等により構成され、スイッチングハブを介してネットワークＮ１、Ｎ２に接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。
【００４０】
記憶部９５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリ等で構成されている。記憶部９５には、前述のようにシステムプログラムや各種処理プログラムが記憶されている。
【００４１】
また、記憶部９５には、放射線検出器Ｆから受信した投影画像を記憶する投影画像記憶部９５１、生成した断層画像を記憶する断層画像記憶部９５２等が設けられている。
更に、記憶部９５には、トモシンセシス撮影の各回の撮影時の放射線源６１、被写体Ｈ、及び放射線検出器Ｆの相対的な位置関係を示す設定情報（ここでは、放射線源６１と放射線検出器Ｆの位置情報）や、受付された患者の患者情報等が記憶されている。
【００４２】
コンソール９０は、通信部９４により例えばアクセスポイントＡＰや制御ＢＯＸ８０を介して放射線検出器Ｆに覚醒信号を送信して放射線検出器Ｆをスリープ（sleep）状態から覚醒（wake up）状態に遷移させる等して放射線検出器Ｆを制御したり、放射線技師等の撮影者が操作部９２により設定した管電流等を、制御ＢＯＸ８０を介して放射線照射装置６０に送信して設定したり、制御ＢＯＸ８０を介して搬送装置５３及び放射線源移動機構６４を制御することができるようになっている。
【００４３】
また、本実施形態では、コンソール９０は、画像処理装置としても機能するようになっており、放射線検出器Ｆが取得した投影画像が放射線撮影装置１から送信されてくると、受信した投影画像に基づいて被写体Ｈの断層画像（図１に一点鎖線で示す断面の二次元断層画像）を生成するようになっている。なお、画像処理装置を、コンソール９０とは別体の装置として構成することも可能である。
【００４４】
さらに、図１に示すように、コンソール９０には、ネットワークＮ２を介してアクセスポイントＡＰが接続されている。また、コンソール９０は、ネットワークＮ２を介して図示しないＨＩＳ（Hospital Information System；病院情報システム）やＲＩＳ（Radiology Information System；放射線科情報システム）、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System；医用画像診断支援システム）等に接続されている。そして、コンソール９０は、撮影対象の患者の撮影部位、撮影方向等の撮影オーダー情報をＨＩＳやＲＩＳ等から取得したり、生成した断層画像をＰＡＣＳに送信したりするなど各種の処理を行うように構成されている。
【００４５】
なお、各装置等を結ぶネットワークを、本実施形態のように複数のネットワークＮ１、Ｎ２で分けて構成する必要はなく、各装置を１つのネットワークに接続して断層画像生成システム１００を構成することも可能である。また、各装置を結ぶネットワークとして本実施形態のように複数のネットワークを用いる場合、どの装置をいずれのネットワークに接続するかは適宜変更可能である。
また、放射線検出器Ｆとコンソール９０との通信は、有線のみでもよく、この場合、アクセスポイントＡＰは不要である。
【００４６】
［断層画像生成システム１００の動作］
次に、本実施形態における断層画像生成システム１００の動作について説明する。
断層画像生成システム１００においては、コンソール９０の制御部９１が以下に説明する断層画像生成処理Ａを実行することにより、放射線撮影装置１の各部を制御して放射線源６１及び放射線検出器Ｆを移動させながら所定回数の撮影を行わせ、得られた一連の投影画像に基づいて被写体Ｈの断層画像を生成する。
【００４７】
図４に、コンソール９０の制御部９１により実行される断層画像生成処理Ａのフローチャートを示す。断層画像生成処理Ａは、制御部９１と記憶部９５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００４８】
まず、制御部９１は、トモシンセシス撮影を行い、被写体Ｈの複数枚（ｎ枚）の投影画像を取得する（ステップＳ１）。具体的に、操作部９２により撮影対象の患者の患者情報が選択され、曝射スイッチ６３が押下されると、制御部９１は、制御ＢＯＸ８０を介して放射線撮影装置１の各装置を制御して、放射線源６１及び放射線検出器Ｆを回転中心Ｏを中心に被写体Ｈの体軸方向に沿って反対方向に移動させて所定回数の撮影を行わせる。各回の撮影時の放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの相対的な位置関係を示す情報（ここでは、放射線源６１及び放射線検出器Ｆの位置情報）は、例えば、三次元の座標情報等により予め設定されており、制御部９１は、予め設定された放射線源６１及び放射線検出器Ｆの位置情報（設定情報）に基づいて、被写体台５４の所定位置（例えば、被写体台５４の中央）に配置された被写体Ｈに対し、放射線源６１及び放射線検出器Ｆを移動させる。撮影により得られた一連の投影画像は放射線検出器Ｆによりコンソール９０に送信される。制御部９１は、通信部９４により受信した一連の投影画像を取得するとともに、記憶部９５から各投影画像を撮影したときの設定情報を取得し、各投影画像それぞれを、患者情報及びその投影画像の撮影時の設定情報に対応付けて投影画像記憶部９５１に記憶する。
【００４９】
次いで、制御部９１は、取得したｎ枚の投影画像に基づいて、位置補正用断層画像を生成する（ステップＳ２）。
【００５０】
ここで、上述のように、放射線撮影装置１においては、放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの相対的な位置関係を予め設定された設定情報に基づいて変化させながら所定回数の撮影を行う。具体的には、放射線源６１及び放射線検出器Ｆを予め設定された位置情報に基づいて移動させて撮影を行う。しかし、例えば、放射線源移動機構６４と搬送装置５３の精度や装置特性等によって、実際の放射線源６１及び／又は放射線検出器Ｆの位置が設定された位置からずれてしまうことがある。断層画像の生成時には、上述の設定情報を、各投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ、及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして用いて、投影画像の画像再構成が行われて断層画像が生成される。そのため、設定と実際の位置にずれがあると、正確な画像再構成が行われずに画質劣化が生じてしまう。例えば、図５に示すように、放射線源６１の位置がεだけずれると、投影画像上では注目点Ａの位置がδ（δ＝ε×（ＳＩＤ−ＯＩＤ）／ＯＩＤ）だけずれて描出されるが、このδのずれが考慮されずに画像再構成が行われてしまい、画像がぼける等の画像劣化が生じる。ここで、図５において、ＳＩＤは、放射線検出器Ｆと放射線源６１との最短距離である。ＯＩＤは、注目点Ａと放射線検出器Ｆとの最短距離である。θは、放射線の入射角である。εは、放射線源６１の実際の位置の設定との誤差である。δは、放射線源６１がずれたことによる放射線検出器Ｆ上の誤差である。
【００５１】
そこで、断層画像生成処理Ａでは、まず初めに、上述の設定情報を放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして用いて、ｎ枚の投影画像に基づく画像再構成を行って位置補正用断層画像を生成し、次いで、各投影画像の位置を前後左右にずらしながら投影画像に基づく画像再構成を行うことにより複数の位置補正用断層画像を生成する。そして、生成した位置補正用断層画像の中で複雑度が最も高くなったときの位置に各投影画像をずらして最終的に断層画像（複数のスライス面の断層画像）を生成することで、画像劣化の低減された被写体Ｈの断層画像を生成する。ステップＳ２においては、投影画像をずらさずに、即ち、上述の設定情報を放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして用いて、位置補正用断層画像を生成する。
【００５２】
投影画像から位置補正用断層画像を生成するための画像再構成法は、例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法、逐次近似画像再構成法、フェルドカンプ法、シフト加算法等の公知の何れの手法を用いてもよいが、ＦＢＰ法を用いることが好ましい。ＦＢＰ法は、各投影画像をフーリエ変換して周波数領域でフィルタ処理を施し、フィルタ処理を施した投影画像をフーリエ逆変換して、画素毎に投影画像全てを加算することで断層画像を作成する方法であり、或る投影画像をずらした場合には、断層画像からずらした投影画像を引き算し、ずらした投影画像をフィルタ処理後フーリエ逆変換して加算するだけでよい。そのため、投影画像をずらす毎に画像再構成を全て計算し直す必要がなく、処理を高速化することができる。
【００５３】
次いで、制御部９１は、ステップＳ２で生成された位置補正用断層画像において複雑度の算出対象とする注目画像範囲を決定する（ステップＳ３）。
注目画像範囲は、例えば、以下の手法により決定することができる。
（１）まず、一つのスライス面の画像をｍ×ｍ個（ｍは２以上の整数）の小領域に分割する。
（２）次いで、分割した各小領域の複雑度を求める。
複雑度は、画像の細かさを示す指標である。各小領域の複雑度は、例えば、小領域内の画素毎に、その画素（注目画素）を中心としたｍ１画素×ｍ１画素（ｍ１は２以上の整数）の範囲の、注目画素と周辺画素の画素値（信号値）差の二乗和を算出し、画素毎に算出した複雑度の平均を算出することにより求めることができる。或いは、小領域内を周波数変換したときの高周波成分の量を複雑度としてもよい。
（３）次いで、複雑度の一番高い小領域をそのスライス面の注目画像範囲とする。
（４）上記（１）〜（３）を全てのスライス面について繰り返し、最も複雑度の高いスライス面の注目画像範囲を位置補正用断層画像全体の注目画像範囲として決定する。即ち、位置補正用画像の全てのスライス面の画像のうち、最も細かい構造が描出されている範囲を注目画像範囲として決定する。
【００５４】
なお、位置補正用断層画像全体の注目画像範囲を決定する際には、各スライス面から算出された複雑度に重み付けを行って決定してもよい。例えば、放射線源６１に最も近いスライス面の断層画像が放射線源６１のずれに最も敏感である。そこで、放射線源６１に近いスライス面から順に複雑度に高い重みを乗算し、最も複雑度の高いスライス面の注目画像範囲を位置補正用断層画像全体の注目画像範囲として決定することとしてもよい。これにより、より精度良く補正を行うことが可能となる。
【００５５】
次いで、制御部９１は、決定された注目画像範囲の複雑度を算出する（ステップＳ４）。即ち、決定された注目画像範囲において、画素毎に、その画素（注目画素）を中心としたｍ１画素×ｍ１画素の範囲の、注目画素と周辺画素の画素値（信号値）差の二乗和を算出し、画素毎に算出した複雑度の平均を注目画像範囲の複雑度として算出する。或いは、小領域内を周波数変換したときの高周波成分の量を複雑度としてもよい。
【００５６】
次いで、制御部９１は、変数ｉに１、ｉｍａｘにｎを設定し（ステップＳ５）、ｉ番目の投影画像の位置をずらして（ステップＳ６）、位置補正用断層画像を生成し（ステップＳ７）、注目画像範囲の複雑度を算出する（ステップＳ８）。
ここで、ｉ番目の投影画像の位置をずらすことは、ｉ番目の投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターのうち、放射線検出器Ｆの位置情報を変化させることで実現される。
制御部９１は、ｉ番目の投影画像を予め定めた範囲（例えば、ｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の範囲）で前後左右にずらしながら（即ち、放射線検出器Ｆの位置情報を変化させながら）ステップＳ６〜Ｓ８を繰り返し実行し、予め定められた範囲内で一通りのずらしが終了すると（ステップＳ９；ＹＥＳ）、注目画像範囲の複雑度が最も高い（即ち、最もぼけが少ない）位置補正用断層画像を生成したときのｉ番目の投影画像の位置（放射線検出器Ｆの位置）を、その投影画像の正しい位置（その投影画像が撮影されたときの放射線検出器Ｆの正しい位置）として決定する（ステップＳ１０）。
【００５７】
なお、ずらす範囲は、上述のように、ｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の正方形の範囲としてもよいが、ずれる可能性のある方向により範囲を広げるｑ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］としてもよく、また一方向のみをずらすように０［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］としてもよい。
【００５８】
次いで、制御部９１は、ｉをインクリメントし（ステップＳ１１）、ｉ＞ｉｍａｘであるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ｉ＞ｉｍａｘではないと判断した場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部９１は、ステップＳ６に戻り、次の投影画像についてステップＳ６〜Ｓ１１の処理を実行する。
【００５９】
なお、１枚の投影画像について正しい位置が決定した後、その画像を正しい位置に配置して次以降の投影画像についての正しい位置を決定する処理（ステップＳ６〜ステップＳ１０）を行うこととしてもよいし、その投影画像をもとの位置（初期位置）に戻して次以降の投影画像についての正しい位置の決定を行うこととしてもよい。正しい位置が決定した投影画像を正しい位置に配置してから次の投影画像をずらして正しい位置を決定する処理を行うことで、より複雑度の高い断層画像を得ることができる。また、正しい位置が決定した投影画像を元の位置に戻して次の投影画像の正しい位置を決定することで、結果として全画像が一方向にシフトして座標がずれてしまうリスクがなく、よりロバストな検索となる。
【００６０】
ｉ＞ｉｍａｘであると判断した場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部９１は、全ての投影画像を正しい位置に配置する（ステップＳ１３）。そして、制御部９１は、正しい位置に配置したｎ枚の投影画像に基づいて画像再構成を行い、被写体Ｈの断層画像を生成し（ステップＳ１４）、断層画像生成処理Ａを終了する。即ち、各投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして放射線検出器Ｆの位置情報を正しい位置情報に変更したパラメーターを用いて、ｎ枚の投影画像に基づく画像再構成を行い、被写体Ｈの断層画像を生成する。なお、ステップＳ１４における断層画像の生成は、公知の何れの画像再構成法を用いることとしてもよい。位置補正用断層画像の生成に用いた方法と異なる方法を用いることとしてもよい。
生成された断層画像は、患者情報に対応付けて断層画像記憶部９５２に記憶される。
【００６１】
以上のように、断層画像生成処理Ａにおいては、まず初めに、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係の設定情報を、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして用いて、ｎ枚の投影画像に基づく画像再構成を行って位置補正用断層画像を生成する。次いで、各投影画像を前後左右にずらしながら、即ち、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターのうち、放射線検出器Ｆの位置情報を変化させながら画像再構成を行うことにより複数の位置補正用断層画像を生成し、それぞれの断層画像の複雑度を算出する。そして、生成した位置補正用断層画像の中で複雑度が最も高くなった断層画像を生成したときの位置に各投影画像をずらして（パラメーターを変化させて）最終的に被写体Ｈの断層画像を生成する。従って、位置検出のためのセンサーを用いることなく、放射線源６１、被写体Ｈ、放射線検出器Ｆの位置関係のずれにより画像がぼける等の画質劣化を抑制することが可能となる。
【００６２】
なお、上記実施形態においては、ｎ枚の投影画像を１枚ずつずらす場合を例にとり説明したが、複数枚又は全ての投影画像を同時にずらすこととしてもよい。また、同時にずらす場合、ずらす方向は一方向でなくてもよく、また、ずらす量は一定量でなくてもよい。また、１枚の投影画像を基準として固定し、他の投影画像をずらすこととしてもよい。
全ての投影画像を同時にずらして位置補正用断層画像を生成した場合、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は不要であり、制御部９１は、生成した位置補正用断層画像のうち最も高い複雑度が算出された位置補正断層画像を被写体の断層画像として決定することができる（決定手段）。
【００６３】
また、投影画像をずらす範囲やずらす際の初期位置を過去の結果から求めてもよい。例えば、制御部９１は、各投影画像の正しい位置が決定した際に、もとの位置（設定情報が示す放射線検出器Ｆの位置）から正しい位置へのシフト量（ずらした量。シフト方向を含む。）をデータベースに記憶させるとともに、データベースに記憶されている各投影画像のシフト量の代表値（例えば、平均値等）を算出して記憶しておき、ｉ番目の投影画像をずらす際に、データベースからｉ番目の投影画像のシフト量の代表値を取得し、始めにｉ番目の投影画像を取得したシフト量の代表値分だけずらして位置補正用断層画像を生成し、そのずらした位置を基準として所定範囲内でずらしながら位置補正用断層画像を生成することとしてもよい。これにより、位置関係のずれの傾向に合わせて迅速に各投影画像の正しい位置を求めることが可能となる。
なお、データベースは記憶部９５に記憶されていることとしてもよいし、ネットワークＮ１又はＮ２を介して接続された外部のサーバー等に記憶されていることとしてもよい。
【００６４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態においては、各投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆ（投影画像）の位置関係を示すパラメーターのうち、放射線検出器Ｆ（投影画像）の位置を変化させて断層画像を生成する場合を例にとり説明したが、第２の実施形態においては、各投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターのうち、放射線源６１の位置を変化させて断層画像を生成する場合を例にとり説明する。
【００６５】
第２の実施形態における構成は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、以下、第２の実施形態における動作について説明する。
【００６６】
図６に、第２の実施形態においてコンソール９０の制御部９１により実行される被写体再構成画像生成処理Ｂのフローチャートを示す。断層画像生成処理Ｂは、制御部９１と記憶部９５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００６７】
まず、制御部９１は、ステップＳ２１〜ステップＳ２４の処理を行う。ステップＳ２１〜ステップＳ２４の処理は、第１の実施形態のステップＳ１〜Ｓ４の処理と同様であるので説明を援用する。
【００６８】
次いで、制御部９１は、変数ｉに１、ｉｍａｘにｎを設定し（ステップＳ２５）、各投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターのうち、ｉ番目の投影画像を撮影したときの放射線源６１の位置情報を変化させ（ステップＳ２６）、この変化させたパラメーターを用いて、投影画像に基づく位置補正用断層画像を生成し（ステップＳ２７）、注目画像範囲の複雑度を算出する（ステップＳ２８）。
制御部９１は、ｉ番目の投影画像を撮影したときの放射線源６１の位置情報を予め定めた範囲（例えば、設定情報の位置からｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の範囲）で変化させながら（ずらしながら）ステップＳ２６〜Ｓ２８を繰り返し実行し、予め定められた範囲内で一通り変化させると（ステップＳ２９；ＹＥＳ）、注目画像範囲の複雑度が最も高い位置補正用断層画像を生成したときの放射線源６１の位置情報を、その撮影における放射線源６１の正しい位置として決定する（ステップＳ３０）。
【００６９】
なお、放射線源６１の位置を変化させる範囲は、上述のように、ｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の正方形の範囲としてもよいが、放射線源６１の位置がずれる可能性のある方向により範囲を広げるｑ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］としてもよく、また一方向のみに変化させるように０［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］としてもよい。
【００７０】
次いで、制御部９１は、ｉをインクリメントし（ステップＳ３１）、ｉ＞ｉｍａｘであるか否かを判断する（ステップＳ３２）。ｉ＞ｉｍａｘではないと判断した場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、制御部９１は、ステップＳ２６に戻り、次の投影画像についてステップＳ２６〜Ｓ３１の処理を実行する。
【００７１】
なお、ｉ番目の投影画像が撮影されたときの放射線源６１の正しい位置を決定した後、パラメーターにおけるその放射線源６１の位置情報を正しい位置に設定したまま次以降の撮影における放射線源６１の正しい位置を決定する処理（ステップＳ２６〜ステップＳ３０）を行うこととしてもよいし、その放射線源６１の位置をもとの位置（初期位置）に戻して次以降の撮影についての放射線源６１の正しい位置の決定を行うこととしてもよい。正しい位置が決定した撮影における放射線源６１の位置情報を正しい位置情報に設定したまま次の撮影の放射線源６１の位置を変化させて正しい位置を決定する処理を行うことで、より複雑度の高い断層画像を得ることができる。また、正しい位置が決定した撮影における放射線源６１の位置情報を元に戻して次の撮影における放射線源６１の正しい位置を決定することで、結果として全撮影における放射線源６１の位置が一方向にシフトして座標がずれてしまうリスクがなく、よりロバストな検索となる。
【００７２】
ｉ＞ｉｍａｘであると判断した場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、制御部９１は、各投影画像が撮影されたときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターのうち全ての撮影における放射線源６１の位置情報を正しい位置情報に設定する（ステップＳ３３）。そして、制御部９１は、放射線源６１の位置情報を正しい位置に設定したパラメーターを用いて、ｎ枚の投影画像に基づく画像再構成を行うことにより、被写体Ｈの断層画像を生成し（ステップＳ３４）、断層画像生成処理Ｂを終了する。なお、ステップＳ３４における断層画像の生成は、公知の何れの画像再構成法を用いることとしてもよい。位置補正用断層画像の生成に用いた方法と異なる方法を用いることとしてもよい。
生成された断層画像は、患者情報に対応付けて断層画像記憶部９５２に記憶される。
【００７３】
以上のように、断層画像生成処理Ｂにおいては、まず初めに、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係の設定情報を、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターとして用いて、ｎ枚の投影画像に基づく画像再構成を行って位置補正用断層画像を生成する。次いで、各投影画像を撮影したときの放射線源６１、被写体Ｈ及び放射線検出器Ｆの位置関係を示すパラメーターのうち、放射線源６１の位置情報を変化させながら画像再構成を行うことにより複数の位置補正用断層画像を生成し、それぞれの位置補正用断層画像の複雑度を算出する。そして、生成した位置補正用断層画像の中で複雑度が最も高くなった位置補正用断層画像を生成したときの放射線源６１の位置に各投影画像を撮影したときの放射線源６１の位置情報をずらして（パラメーターを変化させて）最終的に被写体Ｈの断層画像を生成する。従って、位置検出のためのセンサーを用いることなく、放射線源６１、被写体Ｈ、放射線検出器Ｆの位置関係のずれにより画像がぼける等の画質劣化を抑制することが可能となる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、放射線源６１の位置情報を撮影毎に変化させる場合を例にとり説明したが、複数回又は全ての撮影時の放射線源６１の位置情報を同時に変化させることとしてもよい。また、全ての撮影時の放射線源６１の位置情報を同時に変化させる場合、変化させる方向は一方向でなくてもよく、また、変化させる量は一定量でなくてもよい。
全ての撮影時の放射線源６１の位置情報を同時に変化させて位置補正用断層画像を生成した場合、ステップＳ３１〜Ｓ３４の処理は不要であり、制御部９１は、生成した位置補正用断層画像のうち最も高い複雑度が算出された位置補正断層画像を被写体の断層画像として決定することができる（決定手段）。
【００７５】
また、放射線源６１の位置情報を変化させる範囲や変化させる際の初期位置を過去の結果から求めてもよい。例えば、制御部９１は、各投影画像を撮影したときの放射線源６１の正しい位置が決定した際に、もとの位置（設定情報が示す放射線源６１の位置）から正しい位置へのシフト量（ずらした量。シフト方向を含む。）をデータベースに記憶させるとともに、データベースに記憶されている各投影画像の撮影時のシフト量の代表値（例えば、平均値等）を算出して記憶しておき、ｉ番目の投影画像の撮影時の放射線源６１の位置情報をずらす際に、データベースからｉ番目の投影画像の撮影時のシフト量の代表値を取得し、始めにｉ番目の投影画像の撮影時の放射線源６１の位置を取得したシフト量の代表値分だけ変化させて位置補正用断層画像を生成し、そのずらした位置を基準として所定範囲内で放射線源６１の位置を変化させながら位置補正用断層画像を生成することとしてもよい。これにより、放射線源６１、被写体Ｈ、放射線検出器Ｆの位置関係のずれの傾向に合わせて迅速に各投影画像の撮影時の放射線源６１の正しい位置を求めることが可能となる。
なお、データベースは記憶部９５に設けられていることとしてもよいし、ネットワークＮ１又はＮ２を介して接続された外部のサーバー等に設けられていることとしてもよい。
【００７６】
以上、第１及び第２の実施形態について説明したが、上記実施形態における記述内容は、本発明に係る断層画像生成システムの好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００７７】
例えば、上記実施形態においては、注目画像範囲を位置補正用断層画像を解析して決定する場合を例にとり説明したが、表示部９３に位置補正用断層画像を表示して、操作部９２によりユーザーが注目画像範囲を指定することとしてもよい。
【００７８】
また、位置補正用断層画像の生成は、画像全体としてもよいが、注目画像範囲の画像のみを生成することとしてもよい。これにより、位置補正用断層画像の生成に係る処理時間を短縮することができる。また、注目画像範囲は、１枚の位置補正用断層画像の複数個所としてもよいし、複数枚の複数個所としてもよい。また、位置補正用断層画像を生成するための投影画像としては、間引き処理等の縮小処理を施したものとしてもよいし、拡大処理を施したものを用いてもよい。
【００７９】
また、ノイズによる誤判断を防止するため、取得したｎ枚の投影画像に事前にノイズ抑制処理を施してからステップＳ２（又はステップＳ２２）以降の処理を行うこととしてもよい。ノイズ抑制処理は、例えば、ε−フィルタを用いたフィルタ処理により行うことができる。
【００８０】
また、上記実施形態においては、放射線検出器Ｆがいわゆる可搬型（カセッテ型等ともいう。）であり、それを、放射線撮影装置１を構成する撮影台５０の検出器装填部５１（図１参照）に装填して放射線断層撮影を行う場合について説明したが、放射線検出器Ｆが可搬型でなく、撮影台５０と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線検出器に対しても、本発明を適用することが可能である。
【００８１】
また、上記実施形態においては、放射線撮影装置１は臥位で撮影を行う装置として説明したが、立位の撮影を行う装置としてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態においては、放射線撮影装置１は、放射線源６１及び放射線検出器Ｆを固定された被写体Ｈの体軸方向に沿って反対方向に移動させてトモシンセシス撮影を行うものとして説明したが、放射線検出器Ｆ及び被写体Ｈを固定として放射線源６１を移動させる構成としてもよい。又は、放射線検出器Ｆを固定として被写体Ｈ及び放射線源６１を移動させる構成としてもよい。又は、放射線源６１を固定として放射線検出器Ｆ及び被写体Ｈを移動させる構成としてもよい。いずれの構成であっても、本発明を適用することができる。
【００８３】
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。
【００８４】
その他、断層画像生成システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１００  断層画像生成システム
１  放射線撮影装置
５０  撮影台
５１  検出器装填部
５２  装填部支持部
５３  搬送装置
５４  被写体台
６０  放射線照射装置
６１  放射線源
６２  操作卓
６３  曝射スイッチ
６４  放射線源移動機構
８０  制御ＢＯＸ
９０  コンソール
９１  制御部
９２  操作部
９３  表示部
９４  通信部
９５  記憶部
９６  バス
Ｆ  放射線検出器
Ｈ  被写体
【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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