JP2012245329A - 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像において、関心物の確認を容易に行うことができる、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】トモシンセシス撮影された放射線画像を再構成して断層画像生成部６６で断層画像を生成する。ディスプレイ８２に、ターゲットが撮影された断層画像と、２次元画像（±１５°のステレオ撮影画像）とを表示させる。ユーザにより、断層画像上のターゲットを含むターゲット領域が指示されると、指示されたターゲット領域に対応する２次元画像上の領域の位置を算出し、２次元画像上の対応する領域に断層画像のターゲット領域画像をオーバレイ表示させる。また、ターゲットの位置が指示された場合は、２次元画像上の対応する位置を算出し、２次元画像上の対応する位置を示すように表示する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法に係り、特に表示手段に放射線画像を表示させるための画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法に関する。

医療診断を目的として、患者である被験者の被写体に放射線を照射させて、放射線画像撮影装置により、放射線画像の撮影が行われている。撮影された２次元の放射線画像と３次元の放射線画像とを用いて、被験者の患部である腫瘤や石灰化等の関心物等の位置や形状等を把握する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、ＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ：Ｘ線透視下のカテーテル手術）において、Ｘ線透視での支持手段の位置情報に基づいて三次元像の視点位置を演算し、演算された視点位置からの三次元Ｘ線画像と透視画像とを合成して表示する技術が記載されている。また、特許文献２には、被検査対象物の２次元Ｘ線画像を取得するとともに、３次元画像から診断的に関係した構造を取得して合成投影画像を計算し、当該合成投影画像と、同一の幾何学的条件下で形成されたＸ線画像とを重ね合わせて表示する技術が記載されている。また、特許文献３には、３次元画像を平面上に投影した２次元画像であるレイサムイメージをＸ線透視画像に重ね合わせる技術が記載されている。

特開２００２−３３６２３５号公報 特開２００８−１１９５２７号公報 特開２００８−２９６９２号公報

一般に、患者の患部の一部を採取する生体検査（生検、バイオプシ）では、２次元画像（ステレオ画像）を用いて、取得したいターゲット（関心物等の組織）と生検針との位置関係を確認することが行われている。しかしながら、２次元画像を用いる場合では、例えば、ターゲットの３次元位置、特に放射線が照射される方向（図１、ｚ軸方向参照）の位置が不明な場合があり、確認が行いづらい場合がある。

また、３次元画像（再構成された断層画像）を用いる場合では、生検針が撮影された部分では、コントラストが強いため、３次元画像では、アーチファクトが発生するため、確認が行いづらい場合がある。

一方、上述のように、３次元の放射線画像と、２次元の放射線画像とを表示させて確認を行う技術はあるものの、ユーザが確認したいターゲットと生検針との位置関係の確認を２次元画像上で行いづらい場合がある。

本発明は、予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像において、関心物の確認を容易に行うことができる、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理プログラム、及び画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像処理装置は、放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に撮影された複数の第１放射線画像を前記放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、前記被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した前記断層画像を生成する断層画像生成手段と、前記断層画像生成手段により生成された前記被写体中の関心物が撮影された断層画像と、前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる表示処理手段と、前記表示手段に表示された前記断層画像において指定領域が指定された場合は、前記指定領域に対応する前記第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した前記対応領域上に前記指定領域の画像を重ねて表示させるよう前記表示処理手段を制御し、前記断層画像において前記関心物が指定された場合は、前記関心物の位置に対応する前記第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した前記対応位置を表示させるよう前記表示処理手段を制御する制御手段と、を備える。

放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動しながら各位置において放射線照射部から放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して放射線画像検出器により複数の第１放射線画像が撮影される。断層画像生成手段は、複数の第１放射線画像を放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した断層画像を生成する。また、表示処理手段は、断層画像生成手段により生成された被写体中の関心物が撮影された３次元画像である断層画像と、放射線照射部から放射線画像検出器上の被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して放射線画像検出器から取得した２次元画像である第２放射線画像と、を表示手段に表示させる。

このように、３次元画像と２次元画像とを表示手段に表示させることにより、ユーザは、３次元画像上で、関心物、例えば、生検により組織を採取したいターゲット等が含まれる指定領域や位置を指示することができる。３次元画像上で指定領域やターゲットの位置を指定することができるため、指定領域やターゲットの３次元位置、特に放射線検出器に直交する方向の位置を容易に取得することができる。

また、本発明では、制御手段は、表示手段に表示された断層画像において指定領域が指定された場合は、指定領域に対応する第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した対応領域上に指定領域の画像を重ねて表示させるよう表示処理手段を制御し、断層画像において関心物が指定された場合は、関心物の位置に対応する第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した対応位置を表示させるよう表示処理手段を制御する。

このように２次元画像上の対応領域に指定領域の画像を重ねて表示させたり、関心物の位置を表示させたりすることができるため、ユーザは、予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像において、関心物の確認を容易に行うことができる。

また、本発明は、請求項２に記載の画像処理装置のように、前記第２放射線画像には、前記関心物を採取するために前記被写体に挿入された生検針が撮影されているようにすることができる。

また、本発明は、請求項３に記載の画像処理装置のように、前記第２放射線画像は、位置決め用の一対の放射線画像とすることができる。

また、本発明は、請求項４に記載の画像処理装置のように、前記被写体は乳房とすることができる。

請求項５に記載の放射線画像撮影システムは、放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に複数の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置が撮影した複数の放射線画像から断層画像を生成し、かつ、生成した断層画像と、前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像撮影装置が撮影した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる、前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置と、を備える。

請求項６に記載の画像処理プログラムは、コンピュータを、放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に撮影された複数の第１放射線画像を前記放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、前記被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した前記断層画像を生成する断層画像生成手段と、前記断層画像生成手段により生成された断層画像と、前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる表示処理手段と、前記表示手段に表示された前記断層画像において指定領域が指定された場合は、前記指定領域に対応する前記第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した前記対応領域上に前記指定領域の画像を重ねて表示させるよう前記表示処理手段を制御し、前記断層画像において前記関心物が指定された場合は、前記関心物の位置に対応する前記第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した前記対応位置を表示させるよう前記表示処理手段を制御する制御手段と、して機能させるためのものである。

請求項７に記載の画像処理方法は、放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動しながら各位置において前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により撮影された複数の第１放射線画像を前記放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、前記被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した前記断層画像を生成する断層画像生成工程と、前記断層画像生成工程により生成された断層画像と、前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる表示処理工程と、前記表示手段に表示された前記断層画像において指定領域が指定された場合は、前記指定領域に対応する前記第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した前記対応領域上に前記指定領域の画像を重ねて表示させるよう前記表示処理工程を制御し、前記断層画像において前記関心物が指定された場合は、前記関心物の位置に対応する前記第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した前記対応位置を表示させるよう前記表示処理工程を制御する制御工程と、を備える。

以上説明したように、本発明によれば、予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像において、関心物の確認を容易に行うことができる、という効果が得られる。

本実施の形態の放射線画像撮影装置の構成の一例を示す平面図である。 本実施の形態の放射線画像撮影装置の撮影時における構成の一例を示す図である。 本実施の形態の放射線画像撮影装置の撮影時の説明を行うための説明図である。 本実施の形態の放射線画像撮影システムの構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の放射線画像撮影システムを用いて行われる被験者の乳房内の関心物のバイオプシ検査（生検）の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施の形態の放射線画像撮影装置において、±１５°の角度から放射線を照射させた放射線画像の撮影を説明するための説明図である。 本実施の形態の画像処理装置により、表示装置８０のディスプレイ８２に表示された２次元画像上にターゲット領域画像の断層画像をオーバレイ表示させた具体的一例を説明するための説明図である。 本実施の形態の画像処理装置により、表示装置８０のディスプレイ８２に表示された２次元画像上に断層画像上で指示されたターゲットの位置を表示させた具体的一例を説明するための説明図である。 本実施の形態の画像処理装置により、表示装置８０のディスプレイ８２に表示された生検針でターゲットの組織を採取した状態の２次元画像上にターゲット領域画像の断層画像をオーバレイ表示させた具体的一例を説明するための説明図である。 従来の一般的な放射線画像撮影システムを用いて行われる被験者の乳房内の関心物のバイオプシ検査（生検）の流れの一例を示すフローチャートである。 従来の一般的な画像処理装置により、表示装置８０のディスプレイ８２に表示された２次元画像上でターゲットを指示する具体的一例を説明するための説明図である。 石灰化がかたまって分布している分布領域の状態を示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態は本発明を限定するものではない。

図１〜図３に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１０は、被験者Ｗが立った立位状態において、当該被験者Ｗの乳房Ｎ、を放射線（例えば、Ｘ線）により撮影する装置であり、例えば、マンモグラフィと称される。なお、以下では、撮影の際に放射線画像撮影装置１０に被験者Ｗが対面した場合の被験者Ｗに近い手前側を放射線画像撮影装置１０の装置前方側とし、放射線画像撮影装置１０に被験者Ｗが対面した場合の被験者Ｗから離れた奥側を放射線画像撮影装置１０の装置後方側とし、放射線画像撮影装置１０に被験者Ｗが対面した場合の被験者Ｗの左右方向を放射線画像撮影装置１０の装置左右方向として説明する（図１〜図３の各矢印参照）。

また、放射線画像撮影装置１０の撮影対象は、乳房Ｎに限られず、例えば、身体の他の部位、物体であってもよい。また、放射線画像撮影装置１０としては、被験者Ｗがイス（車イスを含む）等に座った座位状態において、その被験者Ｗの乳房Ｎを撮影する装置であってもよく、少なくとも被験者Ｗの上半身が立位した状態でその被験者Ｗの乳房Ｎが左右別個に撮影可能な装置であればよい。

放射線画像撮影装置１０は、図１に示すように、装置前方側に設けられた側面視略Ｃ字状の測定部１２と、測定部１２を装置後方側から支える基台部１４と、を備えている。

測定部１２は、立位状態にある被験者Ｗの乳房Ｎと当接する平面状の撮影面２０が形成された撮影台２２と、乳房Ｎを撮影台２２の撮影面２０との間で圧迫するための圧迫板２６と、撮影台２２及び圧迫板２６を支持する保持部２８と、を備えて構成されている。

圧迫板２６には、乳房Ｎの生検部位から必要な組織を採取するバイオプシハンド部３８が備えられている。また、圧迫板２６には、バイオプシハンド部３８を用いた組織採取のための矩形状の開口部３４が設けられている。バイオプシハンド部３８は、撮影台上に配置された生検針駆動部（バイオプシユニット４４、詳細後述）に支持されたポスト部３６及びポスト部３６に一端が接続されたアーム部３７により構成されている。アーム部３７の他端には、生検針４０が装着されている。生検針４０の先端部には、乳房Ｎの生検部位の組織を吸引して採取する開口部（図示省略）が設けられている。生検針４０は、バイオプシハンド部３８により、圧迫板２６の面に沿った方向（圧迫板２６に並行な方向、図１、ｘ−ｙ軸方向）、及び乳房Ｎに挿入する方向（圧迫板２６と交差する方向、図１、ｚ軸方向）に移動させることができる。本実施の形態では、バイオプシハンド部３８により生検針４０を移動させることにより、生検針４０を圧迫板２６の開口部３４を通過させるように、圧迫板２６側から撮影面２０に向けてｚ軸方向に挿入させることができるように構成されている。

また、測定部１２は、管球などの放射線源３０（図４参照）が設けられ、放射線源３０から撮影面２０に向けて検査用の放射線を照射する放射線照射部２４と、保持部２８とは分離され放射線照射部２４を支持する支持部２９とを備えている。

測定部１２には、基台部１４に回動可能に支えられている回動軸１６が設けられている。回動軸１６は、支持部２９に対して固定されており、回動軸１６と支持部２９は一体に回動するようになっている。

保持部２８に対しては、回動軸１６が連結されて一体に回動する状態と、回動軸１６が分離されて空転する状態とに切り替え可能とされている。具体的には、回動軸１６及び保持部２８にそれぞれギアが設けられ、このギア同士の噛合状態・非噛合状態を切替えるようになっている。

なお、回動軸１６の回動力の伝達・非伝達の切替えは、種々の機械要素を用いることができる。

保持部２８は、撮影面２０と放射線照射部２４とが所定間隔離れるように撮影台２２と放射線照射部２４とを支持するとともに、圧迫板２６と撮影面２０との間隔が可変であるように圧迫板２６をスライド移動可能に保持している。

乳房Ｎが当接する撮影面２０は、放射線透過性や強度の観点から、例えば、カーボンで形成されている。撮影台２２の内部には、乳房Ｎ及び撮影面２０を通過した放射線が照射され、その放射線を検出する放射線検出器４２が配置されている。放射線検出器４２が検出した放射線が可視化されて放射線画像が生成される。

本実施の形態の放射線画像撮影装置１０は、少なくとも、被写体としての乳房Ｎに対して、複数の方向から撮影を行うことができる装置とされている。図２、図３は、それぞれ、当該撮影時における放射線画像撮影装置１０の姿勢、当該撮影時における放射線照射部２４の位置を示している。図２及び図３に示すように、当該撮影は、放射線照射部２４を支持するとともに、保持部２８を介して撮影台２２を支持する支持部２９を傾けて撮影を行うものである。

放射線撮影装置１０では、図３に示すように、乳房Ｎに対して複数の方向から撮影（トモシンセシス撮影）を行う場合、保持部２８に対して回動軸１６が空転して撮影台２２と圧迫板２６が動かず、支持部２９が回動することにより放射線照射部２４のみが円弧状に移動する。なお、本実施の形態では、図３に示すように角度αから所定角度θずつ撮影位置を移動させて、放射線照射部２４の位置がＰ１〜ＰＮのＮ箇所で撮影が行われる。

また、本実施の形態の放射線画像撮影装置１０では、乳房Ｎに対して、ＣＣ（Ｃｒａｎｉｏ ＆ Ｃａｕｄａｌ：頭尾方向)撮影とＭＬＯ（Ｍｅｄｉｏｌａｔｅｒａｌ−Ｏｂｌｉｑｕｅ：内外斜位方向）撮影との両者を行うことができる装置とされている。なお、ＣＣ撮影時においては、撮影面２０が上方を向いた状態に保持部２８の姿勢が調整されると共に、放射線照射部２４が撮影面２０に対して上方に位置する状態に保持部２８の姿勢が調整される。これにより、立位状態の被験者Ｗの頭側から足側に向かって、放射線照射部２４から乳房Ｎへ放射線が照射されて、ＣＣ撮影がなされる。また、ＭＬＯ撮影時では、一般的に、ＣＣ撮影時に比べて撮影台２２を４５°以上９０°未満回転させた状態に保持部２８の姿勢が調整され、撮影台２２の装置前方側の側壁角部２２Ａに被験者Ｗの腋窩を当てるようにポジショニングされる。これにより、被験者Ｗの胴体の軸中心側から外側へ向かって、放射線照射部２４から乳房Ｎへ放射線が照射されて、ＭＬＯ撮影がなされる。

なお、撮影台２２の装置前方側の面には、撮影時において、被験者Ｗの乳房Ｎよりも下方の胸部分を当接させる胸壁面２５が形成されている。胸壁面２５は平面状とされている。

図４には、本実施の形態の放射線画像撮影システム５の構成の一例のブロック図を示す。

本実施の形態の放射線画像撮影システム５は、放射線画像撮影装置１０、画像処理装置５０、及び表示装置８０を備えて構成されている。

放射線画像撮影装置１０は、放射線照射部２４、放射線検出器４２、操作パネル４３、バイオプシユニット４４、撮影装置制御部４６、及び通信Ｉ／Ｆ部４８を含んで構成されている。

撮影装置制御部４６は、放射線画像撮影装置１０全体の動作を制御する機能を有するものであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含むメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部を備えて構成されている。また、撮影装置制御部４６は、放射線照射部２４、放射線検出器４２、操作パネル４３、バイオプシユニット４４、及び通信Ｉ／Ｆ部４８と接続されている。

撮影装置制御部４６は、操作パネル４３（曝射スイッチ）によりオペレータから照射指示を受け付けると、指定された曝射条件に基づいて設定された撮影メニュー（詳細後述）に従って、放射線照射部２４に設けられた放射線源３０から撮影面２０に対して放射線を照射させる。

放射線検出器４２は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を出力するものであり、例えば、放射線感応層を配置し、放射線をデジタルデータに変換して出力するＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）として構成されている。放射線検出器４２は、放射線が照射されると、放射線画像を示す画像情報を撮影装置制御部４６へ出力する。本実施の形態では、放射線検出器４２によって、乳房Ｎを透過した放射線の照射を受けて放射線画像を示す画像情報が得られる。

操作パネル４３は、曝射条件や姿勢情報等の各種の操作情報、各種の操作指示等が設定される機能を有するものである。

操作パネル４３で設定される曝射条件には、管電圧、管電流、照射時間、及び姿勢情報等の情報等が含まれている。操作パネル４３で指定される姿勢情報には、乳房Ｎに対して複数の方向から撮影を行う場合の撮影位置（撮影姿勢、角度）を表す情報等が含まれている。

なお、これらの曝射条件、姿勢情報等の各種の操作情報及び各種の操作指示等は、操作パネル４３によりオペレータが設定するようにしてもよいし、他の制御装置（ＲＩＳ：Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、放射線情報システム、放射線を用いた、診療、診断等の情報の管理を行うシステム）等から得るようにしてもよいし、予め記憶部に記憶させておいてもよい。

操作パネル４３から各種情報が設定されると、撮影装置制御部４６は、設定された各種情報に基づいて設定された撮影メニューに従って、放射線照射部２４から放射線を被験者Ｗの撮影部位（乳房Ｎ）に照射させて放射線画像の撮影を実行する。撮影装置制御部４６は、複数の方向から撮影を行う場合には、撮影面２０が上方を向いた状態に保持部２８の姿勢を調整すると共に放射線照射部２４が撮影面２０に対して上方に位置する状態に支持部２９の姿勢を調整する。そして、撮影装置制御部４６は、図３に示すように、支持部２９を回動させて放射線照射部２４を円弧状に角度αから角度θずつ移動させて撮影条件に基づいて放射線照射部２４に設けられた放射線源３０から撮影面２０に対して異なる角度で個別に放射線Ｘを照射させる。これによりＮ枚の放射線画像が得られる。

バイオプシユニット４４は、バイオプシハンド部３８を駆動させる機能を有している。バイオプシユニット４４は、撮影装置制御部４６の指示に応じて、バイオプシハンド部３８を駆動して、生検針４０を所定の位置に移動させた状態で保持する。

通信Ｉ／Ｆ部４８は、放射線画像撮影装置１０と、画像処理装置５０と、の間で撮影された放射線画像や各種情報等をネットワーク４９を介して送受信するための機能を有する通信インターフェイスである。

画像処理装置５０は、放射線画像撮影装置１０から取得した放射線画像から、再構成した断層画像を生成する機能を有している。

画像処理装置５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、ＨＤＤ５８、通信Ｉ／Ｆ部６０、画像表示指示部６２、指示受付部６４、断層画像生成部６６、及び記憶部６８を備えて構成されている。これらは、コントロールバスやデータバス等のバス６９を介して互いに情報等の授受が可能に接続されている。

ＣＰＵ５２は、画像処理装置５０全体の制御等を行うものであり、具体的には、ＲＯＭ５４に格納されているプログラム５５を実行することにより制御を行っている。なお、本実施の形態では、プログラム５５は、予め格納されている構成としているがこれに限らず、プログラム５５をＣＤ−ＲＯＭやリムーバブルディスク等の記録媒体等に記憶しておき記録媒体からＲＯＭ５４等にインストールするようにしてもよいし、インターネット等の通信回線を介して外部装置からＲＯＭ５４等にインストールするようにしてもよい。ＲＡＭ５６は、ＣＰＵ５２でプログラム５５を実行する際の作業用の領域を確保するものである。ＨＤＤ５８は、各種データを記憶して保持するものである。

通信Ｉ／Ｆ部６０は、画像処理装置５０と、放射線画像撮影装置１０と、の間で撮影された放射線画像や各種情報等をネットワーク４９を介して送受信するための機能を有する通信インターフェイスである。

画像表示指示部６２は、放射線画像（断層画像及び２次元画像、詳細後述）等を表示させるように表示装置８０のディスプレイ８２に指示する機能を有するものである。

本実施の形態の表示装置８０は、撮影された放射線画像（断層画像及び２次元画像）の表示を行う機能を有するものであり、放射線画像が表示されるディスプレイ８２及び指示入力部８４を備えて構成されている。また、指示入力部８４は、石灰化や腫瘤等の関心物を採取したいユーザ（例えば、医師等）が放射線画像の表示に関する指示を入力するための機能を有するものであり、例えば、タッチディスプレイや、キーボード、及びマウス等が挙げられる。なお、本実施の形態では、医師等、撮影された放射線画像により腫瘤等の関心物の採取や診断等を行う者をユーザといい、石灰化や腫瘤等、生検の採取対象となる組織を関心物という。

指示受付部６４は、表示装置８０の指示入力部８４により入力されたユーザからの指示を受け付ける機能を有するものである。

断層画像生成部６６は、トモシンセシス撮影により得られた複数の放射線画像から、断層画像を再構成して、撮影面２０に平行な断層画像を生成する機能を有するものである。なお、本実施の形態では、「平行」としているが、略平行も含むものとする。

断層画像生成部６６は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐｎの位置で撮影された複数の放射線画像Ｉから断層画像を生成する。放射線源３０が各位置から放射線を照射する撮影角度によって、関心物が放射線画像上に投影される位置が異なる。そこで、断層画像生成部６６では、放射線画像撮影装置１０から当該放射線画像を撮影した際の撮影条件を取得し、当該撮影条件に含まれる撮影角度に基づいて、複数の放射線画像間における関心物の移動量を算出して、公知の再構成方法に基づいて断層画像の再構成を行う。

記憶部６８は、各種情報を記憶しておくためのものであり、いわゆる大容量ハードディスク等が挙げられる。本実施の形態では、放射線画像撮影装置１０から取得した放射線画像や、断層画像生成部６６により生成された断層画像を一時的に格納する機能も有している。

次に、本実施の形態の放射線画像撮影システム５の作用について図面を参照して説明する。

まず、本実施の形態の放射線画像撮影装置１０における放射線画像の撮影について説明する。放射線画像の撮影を行なう場合、放射線画像撮影装置１０は、撮影メニューが設定されると、撮影メニューに従って撮影が実行される。

放射線撮影装置１０は、乳房Ｎに対して複数の方向から撮影を行う撮影指示が入力された場合、図２に示すように、撮影面２０が上方を向いた状態に保持部２８の姿勢を調整すると共に放射線照射部２４が撮影面２０に対して上方に位置する状態に支持部２９の姿勢を調整する。

被験者Ｗは、放射線画像撮影装置１０の撮影面２０に乳房Ｎを当接させる。放射線画像撮影装置１０は、この状態でオペレータから操作パネル４３に対して圧迫開始の操作指示が行なわれると、圧迫板２６が撮影面２０に向けて移動する。

本実施形態に係る放射線撮影装置１０は、この状態で操作パネル４３に、乳房Ｎに対して複数の方向から撮影（トモシンセシス撮影）を行う撮影指示が入力された場合、支持部２９のみを回動させて放射線照射部２４を円弧状に移動させて、図３に示すように、角度αから所定角度θずつ撮影位置を移動させて、放射線照射部２４の位置がＰ１〜ＰＮのＮ箇所で各々撮影条件に基づいた放射線の照射を行う。また、ＣＣ撮影（０°から放射線を照射させた場合）の撮影指示が入力された場合や、位置決め・確認用に予め定められた角度（例えば、０°や±１５°）から放射線を照射させた撮影（ステレオ撮影等）の撮影指示が入力された場合は、所定の角度において、撮影条件に基づいた放射線の照射を行う。放射線照射部２４から個別に照射された放射線は、それぞれ乳房Ｎを透過した後に放射線検出器４２に到達する。

放射線検出器４２は、放射線が照射されると、照射された放射線画像を示す画像情報をそれぞれ撮像装置制御部４６へ出力する。上記のように、放射線照射部２４の位置がＰ１〜ＰＮのＮ箇所で放射線の照射が行われた場合には、Ｎ枚の放射線画像の画像情報を撮影装置制御部４６へ出力することとなる。

撮影装置制御部４６は、入力された各画像情報を画像処理装置５０へ出力する。なお、上記のように、放射線照射部２４の位置がＰ１〜ＰＮのＮ箇所で放射線の照射が行われた場合には、撮影装置制御部４６のＣＰＵは、Ｎ枚の放射線画像の画像情報を画像処理装置５０へ出力する。

画像処理装置５０では、放射線画像撮影装置１０から入力された、トモシンセシス撮影によるＮ枚の放射線画像から断層画像を再構成し、再構成された断層画像と、ＣＣ撮影やステレオ撮影による放射線画像（２次元画像）と、を表示装置８０のディスプレイ８２に表示させる放射線画像表示処理を行う。なお、本実施の形態では、トモシンセシス撮影により得られた放射線画像から再構成して生成した断層画像を３次元画像としており、一方、ＣＣ撮影やステレオ撮影により得られた放射線画像を２次元画像（２Ｄ画像とも称す）としている。

次に、本実施の形態の放射線画像撮影システム５を用いて行われる被験者Ｗの乳房Ｎ内の関心物のバイオプシ検査（生検）について詳細に説明する。図５に、本実施の形態の放射線画像撮影システム５を用いて行われるバイオプシ検査（生検）のワークフローの流れの一例のフローチャートを示す。

まず、ステップ１００では、被験者Ｗの乳房Ｎに対して、放射線画像撮影装置１０によりトモシンセシス撮影を行い、複数の放射線画像を画像処理装置５０に出力する。次のステップ１０２では、画像処理装置５０により、入力された複数の放射線画像に基づいて断層画像を生成して、表示装置８０のディスプレイ８２に表示させる。なお、この際、断層画像の他、２次元画像を表示させるようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、表示装置８０のディスプレイ８２に放射線画像の表示は、ＲＯＭ５４に格納されている画像表示処理の制御プログラム５５がＣＰＵ５２で処理されることにより実行される。当該プログラム５５が実行されることにより、ＣＰＵ５２が表示処理部及び制御部として機能する。

ユーザは、ディスプレイ８２に表示された断層画像より、組織の採取を行いたいターゲット（関心物）を指示入力部８４を用いて指示する。指示の仕方は特に限定されないが、例えば、ディスプレイ８２上に表示された断層画像のターゲットをマウス等やタッチペン等を用いて画像上のターゲットを指示したり、ターゲットが含まれる領域を指示したりすればよい。なお、本実施の形態では、具体的一例として、ターゲットＴＧＡが含まれるターゲット領域９０Ａと、ターゲットＴＧＢが含まれるターゲット領域９０Ｂとが指示された場合を示す（図７参照）。

次のステップ１０４では、指示受付部６４でユーザの指示を受け付けると、ターゲット（ターゲット領域）を特定し、ターゲット（ターゲット領域）の３次元位置を算出する。なお、本実施の形態では、ターゲットのｚ軸方向の位置は、断層画像を再構成した際のスライス厚と、断層画像の位置（例えば、何枚目か）と、に基づいて算出する。

次のステップ１０６では、生検針４０を挿入する被験者Ｗの乳房Ｎを消毒し、麻酔を行い、次のステップ１０８では、生検針４０を被験者Ｗの乳房Ｎに挿入する。なお、本実施の形態では、ここでは、ユーザが生検針４０を乳房Ｎに刺入する。

次のステップ１１０では、ピアス（穿刺）前の撮影を行う。ピアス前の放射線画像の撮影は２次元画像の撮影を行えばよく、本実施の形態では、例えば、ステレオ画像と同様に、±１５°の角度から放射線を照射させて撮影された放射線画像（２次元画像）の撮影を行う（図６参照）。

次のステップ１１２では、ターゲットが撮影された断層画像と、ステップ１１０により撮影された２次元画像とを表示装置８０のディスプレイ８２に表示させると共に、２次元画像上に、ステップ１０４により特定されたターゲット領域の断層画像をオーバレイ表示する。表示装置８０のディスプレイ８２に表示されたオーバレイ表示の具体的一例を図７に示す。

本実施の形態では、断層画像に示されている乳房Ｎの乳房画像ＮＧ上で指示入力部８４により指示された領域９０Ａ、９０Ｂに対応する、±１５°の２次元画像（±１５°画像）上の対応領域の位置を、それぞれ算出する。さらに、算出した対応領域上に、図７に示すように、断層画像におけるターゲット領域９０Ａ、９０Ｂの画像であるターゲット領域画像９０ＧＡ、９０ＧＢをそれぞれオーバレイ表示させる。ターゲット領域画像９０ＧＡ、９０ＧＢのオーバレイ表示は、常時、オーバレイされた状態としてもよいが、例えば、ユーザが表示装置８０の指示入力部８４であるマウスを右クリックする等によりユーザの指示入力により、オーバレイ表示の有無を切り替えるようにするとよい。

なお、ここでは、断層画像におけるターゲット領域の画像をオーバレイ表示させる場合について示したがこれに限らず、例えば、図８中に示す（点線矢印参照）ように、ターゲットが指示された場合は、指示されたターゲットまたは、位置を±１５°の２次元画像上にそれぞれ示すようにしてもよい。

ユーザは、ディスプレイ８２に表示されたターゲット領域ＴＧＡ、ＴＧＢがオーバレイ表示された±１５°画像により、ターゲットＴＧＡ、ＴＧＢの位置を確認する。麻酔の影響により、乳房Ｎや患部の形状等が変化する場合があるため、本実施の形態では、ピアス前に撮影を行い、ユーザがターゲット（ＴＧＡ、ＴＧＢ）の位置を確認するようにしている。なお、ユーザが確認した結果、ターゲットの位置が大きくずれている場合等、このままピアスを行っては問題があると判断した場合は、生検針４０の挿入のやり直しや、挿入角度等の調整等、予め定められた処理を行うようにすればよい。一方、確認した結果、生検を進めてよい場合は、次のステップ１１４では、ピアスを行い、ターゲットの位置まで生検針４０を挿入した後、次のステップ１１６では、ピアス後の撮影を行う。本実施の形態では、ピアス後の撮影は、ピアス前の放射線画像の撮影と同様に行い、表示装置８０のディスプレイ８２に表示させる。

ユーザは、ディスプレイ８２に表示されたターゲット領域ＴＧＡ、ＴＧＢがオーバレイ表示された±１５°画像により、生検針４０の開口部と、組織を採取するターゲットＴＧＡとの位置関係を確認する。生検針４０がターゲットＴＧＡに到達していても、開口部の位置が適切ではない場合、組織を充分に採取できないことがある。そのため、ユーザは、生検針４０の開口部と、組織を採取するターゲットＴＧＡとの位置関係が組織を採取するのに適切であるかを確認する。なお、ユーザが確認した結果、位置関係が組織の採取に適切ではないと判断した場合等は、生検針４０の挿入位置の調整やピアスのやり直し等、予め定められた処理を行うようにすればよい。一方、確認した結果、適切であるとユーザが判断した場合は、次のステップへ進む。

次のステップ１１８では、生検針４０とターゲットの位置から、ユーザが組織を取得する範囲を決定し、決定に基づいて、ターゲットの組織を採取する。

次のステップ１２０では、生検針４０によりターゲットの組織を採取した状態でステレオ撮影（±１５°）を行い、２次元画像を取得し、次のステップ１２２では、ターゲットが撮影された断層画像と、ステップ１２０により生検針４０及びターゲットが撮影された２次元画像とを表示装置８０のディスプレイ８２に表示させると共に、２次元画像上に、ステップ１０４により特定されたターゲット領域の断層画像をオーバレイ表示する。表示装置８０のディスプレイ８２に表示されたオーバレイ表示の具体的一例を図９に示す。なお、図９では、ターゲットＴＧＡの組織を採取する場合を示している。本実施の形態では、図９に示すように、ディスプレイ８２には、断層画像と、ターゲット領域画像９０ＧＡ、９０ＧＢがオーバレイ表示された生検針４０が撮影（図９、生検針画像４０Ｇ、参照）された２次元画像（±１５°画像）とが表示される。なお、当該表示においても、オーバレイ表示の有無をユーザの指示により切り替えるようにするとよい。

ユーザは、ディスプレイ８２に表示されたターゲット領域ＴＧＡ、ＴＧＢがオーバレイ表示された±１５°画像により、所望のターゲットが採取できていることを確認する。なお、ユーザが確認した結果、組織の採取が適切ではないと判断した場合等は、生検針４０の挿入位置の調整やピアスのやり直し等、予め定められた処理を行うようにすればよい。一方、確認した結果、適切であるとユーザが判断した場合は、次のステップ１２４では、生検針４０を被験者Ｗの乳房Ｎから抜き去り、止血・消毒等の予め定められた処理を行った後、生検を終了する。

以上、説明したように本実施の形態の放射線画像撮影システム５を用いて生検を行う場合、画像処理装置５０は、放射線画像撮影装置１０によりトモシンセシス撮影された放射線画像を取得して、取得した放射線画像を再構成して断層画像生成部６６で断層画像を生成する。画像処理装置５０は、表示装置８０のディスプレイ８２に、ターゲットが撮影された断層画像と、２次元画像（±１５°のステレオ撮影画像）とを表示させる。ユーザにより、断層画像上のターゲットを含むターゲット領域が指示されると、指示されたターゲット領域に対応する２次元画像上の領域の位置を算出し、２次元画像上の対応する領域に断層画像のターゲット領域画像をオーバレイ表示させる。また、ターゲットの位置が指示された場合は、２次元画像上の対応する位置を算出し、２次元画像上の対応する位置を示すように表示する。本実施の形態では、このような断層画像と２次元画像との表示を、生検において、ピアス前と、ターゲットの組織を採取した後に行っている。

このように、断層画像と２次元画像とを表示させると共に、ユーザが断層画像上で指示した領域（または、位置）に対応する領域（または、位置）を２次元画像上にオーバレイ表示させるため、２次元画像上においてユーザはターゲットの確認を容易に行うことができる、特に、生検針４０を挿入して、ターゲットの組織を採取する（または、採取した）状態で、生検針４０と共に撮影された２次元画像（ステレオ撮影画像）上に、ユーザが断層画像上で指示した領域（または、位置）に対応する領域（または、位置）がオーバレイ表示されるため、生検針４０の開口部とターゲットとの位置関係が適切であるかの確認を容易に行うことができる。

また、断層画像によりターゲットを含む領域またはターゲットの位置を指示するため、ユーザによるターゲットの指示が適切に行えると共に、ターゲットの３次元位置を容易に取得することができる。

上述したように、一般的に、乳房Ｎの生検では、ステレオ撮影により得られた放射線画像を用いて、ターゲットの位置を特定し、ターゲットの位置と、生検針との位置との確認等を行っている。このような一般的な生検のワークフローの流れを本実施の形態のワークフロー（図５参照）との対応のために図１０に示す。図１０に示した一般的な生検のワークフローのステップ１０００〜１０２４は、それぞれ、本実施の形態の生検のワークフローのステップ１００〜１２４に対応している。図１０に示したワークフローでは、ステレオ撮影により得られた画像よりターゲットを特定している（ステップ１０００〜１００４参照）。この場合、例えば、図１１に示すように、０°から放射線を照射させて撮影（スカウト撮影）した２次元の放射線画像と、ステレオ画像（±１５°画像）とを表示装置のディスプレイに表示させる。ユーザが、マイナス１５°画像上でターゲットを選択すると、選択されたターゲットに対応する位置が＋１５°画像上に示されるが、ここでは、ターゲットのｚ軸方向の位置が不明であるため、図１１に示されるように、ターゲットが存在する位置が例えば点線等で示される。ユーザは、当該表示に基づいて、ターゲットの位置や生検針の開口部とターゲットとの位置関係を確認する。このように、２次元の放射線画像上でターゲットを選択する場合、ターゲットが石灰化等であり、かたまって分布しているような場合（図１２参照）、ターゲットの組織を採取したい３次元位置（分布領域）を特定するのが困難となる。また、ステレオ画像（±１５°）で、対応するターゲットの位置を考慮しなくてはいけないため、時間を要し、生検のワークフローの効率が悪くなることがある。一方、本実施の形態では、トモシンセシス撮影により得られた放射線画像から再構成して生成した３次元画像である断層画像上でターゲットの位置を特定するため、効率よくターゲッテイングでき、かつ、２次元画像上に重ねて表示させることによりユーザに確認させることができるため、ワークフローの効率を向上させることができる。

なお、２次元画像上に、断層画像をオーバレイ表示させる表示の仕方については、特に限定されず、例えば、２次元画像上に、半透明の断層画像を重ねるようにしてもよいし、断層画像の色を異ならせて重ねて表示させるようにしてもよい。また、本実施の形態では、２次元画像として、±１５°から放射線を照射させて放射線画像撮影装置１０により撮影されたステレオ画像を用いているがこれに限らず、その他の角度から放射線を照射させて撮影された２次元画像を用いるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、マンモグラフィにより撮影された放射線画像の断層画像の生成に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像の断層画像の生成に適用してもよい。

また、放射線画像の撮影に用いられる放射線は、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。

その他、本実施の形態で説明した放射線画像撮影システム５、放射線画像撮影装置１０、画像処理装置５０、及び表示装置８０の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明した生検の流れや画像生成処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

５ 放射線画像撮影システム
１０ 放射線画像撮影装置
５０ 画像処理装置
６６ 断層画像生成部
８０ 表示装置
Ｎ 乳房
Ｗ 被験者

Claims (7)

1. 放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に撮影された複数の第１放射線画像を前記放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、前記被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した前記断層画像を生成する断層画像生成手段と、
   前記断層画像生成手段により生成された前記被写体中の関心物が撮影された断層画像と、前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる表示処理手段と、
   前記表示手段に表示された前記断層画像において指定領域が指定された場合は、前記指定領域に対応する前記第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した前記対応領域上に前記指定領域の画像を重ねて表示させるよう前記表示処理手段を制御し、前記断層画像において前記関心物が指定された場合は、前記関心物の位置に対応する前記第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した前記対応位置を表示させるよう前記表示処理手段を制御する制御手段と、
   を備えた画像処理装置。
2. 前記第２放射線画像には、前記関心物を採取するために前記被写体に挿入された生検針が撮影されている、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第２放射線画像は、位置決め用の一対の放射線画像である、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記被写体は乳房である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に複数の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置と、
   前記放射線画像撮影装置が撮影した複数の放射線画像から断層画像を生成し、かつ、生成した断層画像と、前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像撮影装置が撮影した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる、前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   を備えた放射線画像撮影システム。
6. コンピュータを、
   放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に撮影された複数の第１放射線画像を前記放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、前記被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した前記断層画像を生成する断層画像生成手段と、
   前記断層画像生成手段により生成された断層画像と、前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる表示処理手段と、
   前記表示手段に表示された前記断層画像において指定領域が指定された場合は、前記指定領域に対応する前記第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した前記対応領域上に前記指定領域の画像を重ねて表示させるよう前記表示処理手段を制御し、前記断層画像において前記関心物が指定された場合は、前記関心物の位置に対応する前記第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した前記対応位置を表示させるよう前記表示処理手段を制御する制御手段と、
   して機能させるための画像処理プログラム。
7. 放射線画像検出器に対向して設けられた放射線照射部から前記放射線画像検出器上の被写体に対して異なる角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器により前記角度毎に撮影された複数の第１放射線画像を前記放射線画像検出器から取得し、取得した複数の前記第１放射線画像に基づいて、前記被写体の前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した前記断層画像を生成する断層画像生成工程と、
   前記断層画像生成工程により生成された断層画像と、前記放射線照射部から前記放射線画像検出器上の前記被写体に対して予め定められた角度から放射線を照射して前記放射線画像検出器から取得した第２放射線画像と、を表示手段に表示させる表示処理工程と、
   前記表示手段に表示された前記断層画像において指定領域が指定された場合は、前記指定領域に対応する前記第２放射線画像の対応領域を算出し、算出した前記対応領域上に前記指定領域の画像を重ねて表示させるよう前記表示処理工程を制御し、前記断層画像において前記関心物が指定された場合は、前記関心物の位置に対応する前記第２放射線画像の対応位置を算出し、算出した前記対応位置を表示させるよう前記表示処理工程を制御する制御工程と、
   を備えた画像処理方法。

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