JP2018192054A - 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出精度を向上することができる、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理装置を提供する。【解決手段】制御部８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを取得し、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像であるＤＸＡ画像の導出領域Ｒ１の画像から骨密度を導出する。そして、制御部８０は、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された骨部ＥＳ画像、軟部ＥＳ画像、ＤＸＡ画像、第１放射線画像、及び第２放射線画像の少なくとも１つに基づいて、導出した骨密度の導出精度の評価値を導出する。【選択図】図８

Description

本開示は、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

従来、放射線の照射方向に積層され、各々異なるエネルギーの放射線が照射される２つの放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置において、各放射線検出器の検出結果を用いて被検体の骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出する技術が知られている（特許文献１参照）。この放射線画像撮影装置では、放射線の入射側に配置された一方の放射線検出器が放射線の低エネルギー成分を主として吸収して放射線画像の画像データを生成し、他方の放射線検出器が放射線の高エネルギー成分を主として吸収して放射線画像の画像データを生成する。

特開２０１１−５６２５７号公報

ところで、骨密度及び骨塩定量は、エネルギーの異なる放射線が照射（吸収）されることにより生成された２つの放射線画像の画像データを用いて生成された画像データ（例えば、ＤＸＡ（Dual-energy X-ray Absorptiometry）画像データ）を用いて導出する場合がある。

しかしながら、このような画像データを用いて骨密度及び骨塩定量を導出する場合、放射線画像の状態等により導出精度が低下する場合があった。

本開示は、上記事情を考慮して成されたものであり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出精度を向上することができる、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理装置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、本開示の画像処理装置は、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得する取得部と、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出する第１導出部と、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、第１導出部が導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する第２導出部と、を備える。

また、上記目的を達成するために、本開示の画像処理装置は、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得する取得部と、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出する第１導出部と、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、第１導出部が導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する第２導出部と、を備える。

また、本開示の画像処理装置の第２導出部は、導出領域の画像に重畳しているノイズを評価する指標、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出対象である被検体の体内に発生するガスが導出領域の画像に与える影響を評価する指標、及び放射線の散乱線が導出領域の画像に与える影響を評価する指標の少なくとも一つに基づいて、評価値を導出してもよい。

また、本開示の画像処理装置の第１放射線画像及び第２放射線画像は、放射線画像撮影装置に放射線が照射されることにより生成された補正データによって補正され、第２導出部は、補正データの生成における撮影条件と、第１放射線画像及び第２放射線画像の生成における撮影条件と、に基づいて、評価値を導出してもよい。

また、本開示の画像処理装置におけるこの場合の撮影条件は、放射線画像撮影装置に対する放射線を照射する放射線源の位置であってもよい。

また、本開示の画像処理装置の第２導出部は、導出領域の画像における骨を表す画像の輪郭の明瞭さを評価する指標に基づいて、評価値を導出してもよい。

また、本開示の画像処理装置は、第２導出部が導出した評価値が、導出精度が高いことを表す条件を満たす場合、第１導出部が導出した骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を表示部に表示させる制御を行う表示制御部をさらに備えてもよい。

また、本開示の画像処理装置は、第２導出部が導出した評価値が、導出精度が低いことを表す条件を満たす場合、導出精度が低いことを表す情報を表示部に表示させる制御を行う表示制御部をさらに備えてもよい。

また、本開示の画像処理装置の表示制御部は、さらに、評価値を高くするための予め定められた情報を表示部に表示させる制御を行ってもよい。

また、本開示の画像処理装置は、第２導出部が導出した評価値が、導出精度が低いことを表す条件を満たす場合、第１導出部は、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いた導出領域と異なる導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、さらに、第２導出部は、第１導出部により導出された骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出精度の評価値を導出してもよい。

また、本開示の画像処理装置は、第２導出部が導出した評価値のうち、評価値が高い方の骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を、表示部に表示させる制御を行う表示制御部をさらに備えてもよい。

また、本開示の画像処理装置の第３放射線画像は、差分画像、骨部組織を強調した骨部強調画像、軟部組織を強調した軟部強調画像、第１放射線画像、及び第２放射線画像の少なくとも一つであってもよい。

また、本開示の画像処理装置の第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々の複数の画素は、光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、第１放射線検出器及び第２放射線検出器のうち、放射線が入射する側に配置された一方の放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、他方の放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されていてもよい。

一方、上記目的を達成するために、本開示の放射線画像撮影システムは、本開示の画像処理装置に出力する放射線画像撮影装置と、画像処理装置に第１放射線画像及び第２放射線画像を出力する放射線画像撮影装置と、を備える。

一方、上記目的を達成するために、本開示の画像処理方法は、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、処理を含む。

また、上記目的を達成するために、本開示の画像処理方法は、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、処理を含む。

また、上記目的を達成するために、本開示の画像処理プログラムは、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、処理をコンピュータに実行させるものである。

また、上記目的を達成するために、本開示の画像処理プログラムは、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、処理をコンピュータに実行させるものである。

本開示によれば、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出精度を向上することができる。

第１実施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。 第１実施形態の放射線画像撮影装置の構成の一例を示す側面断面図である。 第１実施形態の放射線画像撮影装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 第１実施形態のコンソールの電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々に到達する放射線量の説明に供するグラフである。 骨密度の導出に用いるＤＸＡプロファイルの導出対象とする領域の一例を示す正面図である。 骨密度の導出処理の説明に供するグラフである。 第１実施形態のコンソールの制御部で実行される画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１実施形態のコンソールの制御部で実行される評価値導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ノイズが重畳している場合のＤＸＡプロファイル及び基準線の一例を示すグラフである。 ガス領域が含まれている場合のＤＸＡプロファイル及び基準線の一例を示すグラフである。 コントラストが小さくなったり、エッジが鈍くなったりした場合のＤＸＡプロファイル及び基準線の一例を示すグラフである。 ガス領域が含まれている場合のＤＸＡプロファイル及び基準線の他の例を示すグラフである。 散乱線の成分が含まれている場合のＤＸＡプロファイル及び基準線の一例を示すグラフである。 撮影部位が大腿骨である場合のＤＸＡプロファイルの一例を示すグラフである。 導出精度が所望の精度よりも低い場合に、表示部に表示させた骨密度、評価値、及び警告の表示状態の一例を表した図である。 導出精度が所望の精度よりも高い場合に、表示部に表示させた骨密度及び評価値の表示状態の一例を表した図である。 第２実施形態のコンソールの制御部で実行される画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。 導出精度が所望の精度よりも低い場合に、表示部に表示させた骨密度、評価値、及び警告の表示状態の一例を表した図である。 第３実施形態のコンソールの制御部で実行される評価値導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第３実施形態のおけるコンソールの電気系の要部構成の他の例を示すブロック図である。 第３実施形態のコンソールの制御部で実行される画像処理の流れの他の例を示すフローチャートである。 キャリブレーション位置がずれている場合に、表示部に表示させた傾向の表示多様の一例を示した図である。 放射線画像撮影装置の構成の他の例を示す側面断面図である。 異なる管電圧で放射線が照射あれた場合の放射線検出器により吸収される放射線量の説明に供するグラフである。

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の構成について説明する。図１に示すように、放射線画像撮影システム１０は、放射線照射装置１２、放射線画像撮影装置１６、及びコンソール１８を備えている。なお、本実施形態のコンソール１８が、本開示の画像処理装置の一例である。

本実施形態の放射線照射装置１２は、例えばエックス線（Ｘ線）等の放射線Ｒを撮影対象の一例である被検体Ｗに照射する放射線源１４を備えている。放射線照射装置１２の一例としては、回診車等が挙げられる。なお、放射線照射装置１２に対して放射線Ｒの照射を指示する方法は、特に限定されない。例えば、放射線照射装置１２が照射ボタン等を備えている場合は、放射線技師等のユーザが照射ボタンにより放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。また、例えば、放射線技師等のユーザが、コンソール１８を操作して放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。

放射線照射装置１２は、放射線Ｒの照射の指示を受け付けると、設定された管電圧、管電流、及び照射期間等の曝射条件に従って、放射線源１４から放射線Ｒを照射する。なお、以下では、放射線Ｒの線量を、「放射線量」という。

次に、図２を参照して、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の構成について説明する。図２に示すように、放射線画像撮影装置１６は、放射線Ｒを透過する平板状の筐体２１を備え、防水性、抗菌性、及び密閉性を有する構造とされている。筐体２１内には、被検体Ｗを透過した放射線Ｒを各々検出する第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂが設けられている。また、筐体２１内には、放射線制限部材２４、制御基板２６Ａ、制御基板２６Ｂ、及びケース２８が設けられている。放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを用いて、被検体Ｗの放射線画像を撮影する。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを区別せずに総称する場合は、「放射線検出器２０」という。

第１放射線検出器２０Ａは、放射線画像撮影装置１６における放射線Ｒの入射側に配置され、第２放射線検出器２０Ｂは、第１放射線検出器２０Ａの放射線Ｒが透過されて出射される側に積層されて配置されている。また、第１放射線検出器２０Ａは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３０Ａ、及び放射線Ｒが照射されることにより光を発する発光層の一例としてのシンチレータ２２Ａを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａの順番で積層されている。なお、上記「積層」とは、放射線画像撮影装置１６における放射線Ｒの入射側又は出射側から視認した場合に、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとが重なって視認される状態のことをいい、具体的にどのように重なっているかは問わない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂ、又は、第１放射線検出器２０Ａ、放射線制限部材２４、及び第２放射線検出器２０Ｂが、互いに接触した状態で重なっていてもよいし、積層方向に空間を有した状態で重なっていてもよい。

また、第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ｂ、及び上記発光層の一例としてのシンチレータ２２Ｂを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂの順番で積層されている。

すなわち、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが照射される表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）の放射線検出器である。

本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａのシンチレータ２２Ａと、第２放射線検出器２０Ｂのシンチレータ２２Ｂとは、シンチレータの組成が異なる。具体的には、一例として、シンチレータ２２Ａは、ＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を主成分として含んでおり、シンチレータ２２Ｂは、ＧＯＳ（ガドリニウム硫酸化物）を主成分として含んでいる。ＧＯＳは、ＣｓＩよりも高エネルギー側の放射線Ｒに対する感度が高い。なお、シンチレータ２２Ａの組成及びシンチレータ２２Ｂの組成の組み合わせは、上記の例に限定されず、例えば、他の組成の組み合わせでもよいし、同じ組成の組み合わせでもよい。

また、例えば、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、厚みによっても発光特性が変化し、厚くなる程、発光量が多く、感度が高くなるが光散乱等で画質が低下する。

また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、例えば、上記ＧＯＳ等、放射線Ｒが照射されることにより発光する粒子を充填して形成する場合、粒子の粒径が大きい程、発光量が多く、感度が高くなるが、光散乱が多くなって隣接する画素３２に影響を与えるため、画質が低下する。

また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、小粒子と大粒子の重層構造とすることができる。例えば、本実施形態の放射線画像撮影装置１６と異なり、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々において、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側からＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側に向けて放射線Ｒが照射される場合、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは放射線Ｒの照射側に近い側を小粒子が充填された領域とし、放射線Ｒが出射する側であるＴＦＴ基板３０側を大粒子が充填された領域とした方が画像のボケが少ないが、小粒子で放射状に発した光の斜め成分がＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂまで届き難く感度が低下する。また、小粒子が充填された領域と大粒子が充填された領域との比率を異ならせて、小粒子が充填された領域による層に対して大粒子が充填された領域による層を多くすることにより感度が高くなるが、光散乱が隣接する画素３２に影響を与えるので、画質が低下する。

また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、上記粒子の充填率が高いほど感度が高くなるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。ここで、充填率とは、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂの粒子の総体積の各々をシンチレータ２２Ａ、２２Ｂの体積で除した後、１００を乗じた値（シンチレータ２２Ａ、２２Ｂの粒子の総体積／シンチレータ２２Ａ、２２Ｂの体積×１００）である。なお、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、粉体を取り扱う上、充填率が８０％を超えると製造上困難であるため、充填率が５０体積％〜８０体積％であることが好ましい。

また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、付活剤のドープ量によっても発光特性が変化し、付活剤のドープ量が多くなるほど発光量が増加する傾向があるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。

また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、用いる材料を変えることにより、放射線Ｒに対する発光特性が異なる。例えば、本実施形態の放射線画像撮影装置１６と異なり、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々において、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側からＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側に向けて放射線Ｒが照射される場合、シンチレータ２２ＡをＧＯＳで形成し、シンチレータ２２ＢをＣｓＩ（Ｔｌ）で形成することにより、シンチレータ２２Ａは感度重視となり、シンチレータ２２Ｂは画質重視となる。

また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、平板状や柱状分離の層構造とすることにより、放射線Ｒに対する発光特性が異なる。

例えば、シンチレータ２２Ａを平板状の層構造とし、シンチレータ２２Ｂを柱状分離の層構造とすることにより、シンチレータ２２Ａは感度重視となり、シンチレータ２２Ｂは画質重視となる。

また、シンチレータ２２Ａ、２２ＢのＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂと反対側の面に放射線Ｒ線を透過し、可視光を反射する反射層を形成することにより、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂにより発生した光をより効率的にＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂへ導けるため、感度が向上する。なお、反射層を設ける方法は、スパッタ法、蒸着法、及び塗布法のいずれでもよく、特に限定されない。反射層としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、及びＴｉ等、使用するシンチレータ２２Ａ、２２Ｂの発光波長領域での反射率の高い物質が好ましい。例えば、シンチレータ２２Ａ、２２ＢがＧＯＳ：Ｔｂの場合、波長は４００ｎｍ〜６００ｎｍにおいて反射率の高いＡｇ、Ａｌ、及びＣｕ等がよく、厚さは、０．０１μｍ未満では反射率が得られず、３μｍを超えても反射率の向上で更なる効果得られないため、０．０１μｍ〜３μｍが好ましい。

そのため、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造の変更、及び反射層の形成に応じて、特性を異ならせてもよいことはいうまでもない。

また、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとの間には、放射線Ｒの透過を制限する放射線制限部材２４が設けられている。放射線制限部材２４の一例としては、銅及び錫等の板状部材が挙げられる。また、放射線制限部材２４は、放射線の制限（透過率）を均一とするため、放射線Ｒの入射方向における厚みのばらつきが１％以下であることが好ましい。なお、第１放射線検出器２０Ａで十分に放射線Ｒが吸収される場合は、放射線制限部材２４は設けなくてもよい。

制御基板２６Ａは、第１放射線検出器２０Ａに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ａ及び制御部５８Ａ等の電子回路が形成された基板である。また、制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ｂ及び制御部５８Ｂ等の電子回路が形成された基板である。また、制御基板２６Ａ及び制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂにおける放射線Ｒの入射側の反対側に配置されている。

ケース２８は、筐体２１内の一端側の放射線検出器２０とは重ならない位置（すなわち、撮影領域の範囲外）に配置され、後述する電源部７０等が収容される。なお、ケース２８の設置位置は特に限定されず、例えば、第２放射線検出器２０Ｂの放射線の入射側の反対側の位置であって、放射線検出器２０と重なる位置に配置されてもよい。

次に、図３を参照して、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の電気系の要部構成について説明する。

図３に示すように、ＴＦＴ基板３０Ａには、画素３２が一方向（図３の行方向）及び一方向に交差する交差方向（図３の列方向）に２次元状に複数設けられている。画素３２は、センサ部３２Ａ、及び電界効果型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、以下、単に「薄膜トランジスタ」という。）３２Ｂを含む。

センサ部３２Ａは、図示しない上部電極、下部電極、及び光電変換膜等を含み、シンチレータ２２Ａが発する光を吸収して電荷を発生させ、発生させた電荷を蓄積する。薄膜トランジスタ３２Ｂは、センサ部３２Ａに蓄積された電荷を制御信号に応じて読み出して出力する電気信号に変換して出力する。なお、センサ部３２Ａが放射線量の増加に伴い、発生する電荷が増加する変換素子の一例である。

また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記一方向に延設され、各薄膜トランジスタ３２Ｂをオン及びオフさせるための複数本のゲート配線３４が設けられている。また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記交差方向に配設され、オン状態の薄膜トランジスタ３２Ｂを介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６が設けられている。

また、ＴＦＴ基板３０Ａの隣り合う２辺の一辺側にゲート配線ドライバ５２Ａが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａが配置されている。ＴＦＴ基板３０Ａの個々のゲート配線３４はゲート配線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板３０Ａの個々のデータ配線３６は信号処理部５４Ａに接続されている。

ＴＦＴ基板３０Ａの各薄膜トランジスタ３２Ｂは、ゲート配線ドライバ５２Ａからゲート配線３４を介して供給される制御信号により各ゲート配線３４毎（本実施形態では、図３に示した行単位）で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされた薄膜トランジスタ３２Ｂによって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４Ａに入力される。これにより、電荷が各ゲート配線３４毎（本実施形態では、図３に示した行単位）で順に読み出され、二次元状の放射線画像を示す画像データが取得される。

信号処理部５４Ａは、個々のデータ配線３６毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路及びサンプルホールド回路（何れも図示省略）を備えており、個々のデータ配線３６を伝送された電気信号は増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換器が順に接続されている。そして、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、マルチプレクサにより順次選択された電気信号がＡ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。

信号処理部５４Ａには後述する制御部５８Ａが接続されており、信号処理部５４ＡのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは制御部５８Ａに順次出力される。制御部５８Ａには画像メモリ５６Ａが接続されており、信号処理部５４Ａから順次出力された画像データは、制御部５８Ａによる制御によって画像メモリ５６Ａに順次記憶される。画像メモリ５６Ａは所定の枚数分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ５６Ａに順次記憶される。

制御部５８Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ６２、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部６４を備えている。制御部５８Ａの一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。

通信部６６は、制御部５８Ａに接続され、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置１２及びコンソール１８等の外部の装置との間で各種情報の送受信を行う。電源部７０は、前述した各種回路や各素子(ゲート配線ドライバ５２Ａ、信号処理部５４Ａ、画像メモリ５６Ａ、制御部５８Ａ、及び通信部６６等）に電力を供給する。なお、図３では、錯綜を回避するために、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。

なお、第２放射線検出器２０ＢのＴＦＴ基板３０Ｂ、ゲート配線ドライバ５２Ｂ、信号処理部５４Ｂ、画像メモリ５６Ｂ、及び制御部５８Ｂの各構成部品については、各々第１放射線検出器２０Ａの対応する構成部品と同様であるため、ここでの説明を省略する。なお、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、互いに通信可能に接続されている。

以上の構成により、本実施形態の放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々を用いて、放射線画像の撮影を行う。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａによる撮影により得られた放射線画像を「第１放射線画像」といい、第１放射線画像を示す画像データを「第１放射線画像データ」という。また、以下では、第２放射線検出器２０Ｂによる撮影により得られた放射線画像を「第２放射線画像」といい、第２放射線画像を示す画像データを「第２放射線画像データ」という。

次に、図４を参照して、本実施形態のコンソール１８の構成について説明する。図４に示すように、コンソール１８は、制御部８０を備える。制御部８０は、コンソール１８の全体的な動作を司るＣＰＵ８２、各種プログラム及び各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ８４、及びＣＰＵ８２による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ８６を備える。

また、コンソール１８は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶部８８を備える。記憶部８８は、第１放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像を示す画像データ、第２放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す画像データ、及びその他の各種データを記憶して保持する。また、本実施形態の記憶部８８は、詳細を後述する、評価項目とガイダンス情報との対応関係を表す情報（以下、「ガイダンス情報」という）８９が予め記憶されている。

また、コンソール１８は、表示部９２、操作部９４、及び通信部９６を備えている。表示部９２は、撮影に関する情報等及び撮影により得られた放射線画像等を表示する。操作部９４は、放射線画像の撮影の指示操作及び撮影された放射線画像の画像処理に関する指示等を、ユーザが入力するために用いられる。操作部９４は、一例としてキーボードの形態を有するものであってもよいし、表示部９２と一体化されたタッチパネルの形態を有するものであってもよい。通信部９６は、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２との間で各種情報の送受信を行う。また、通信部９６は、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、ＰＡＣＳ(Picture Archiving and Communication System：画像保存通信システム）及びＲＩＳ（Radiology Information System：放射線情報システム）等の外部のシステムとの間で各種情報の送受信を行う。

制御部８０、記憶部８８、表示部９２、操作部９４、及び通信部９６の各部が、バス９９を介して互いに接続されている。

ところで、本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４により放射線Ｒが吸収されるため、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線量よりも少なくなる。さらに、放射線制限部材２４は、それを構成する素材にもよるが、一般に、放射線Ｒを構成するエネルギーのうち、軟線成分を硬線成分よりも多く吸収するという特徴を持つ。そのため、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー分布は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー分布に比べると、硬線成分に偏った分布を持つ。

本実施形態では、一例として、第１放射線検出器２０Ａに到達した放射線Ｒは、第１放射線検出器２０Ａにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。また、第１放射線検出器２０Ａを透過して放射線制限部材２４に到達した放射線Ｒは、放射線制限部材２４により約６０％吸収される。また、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４を透過して第２放射線検出器２０Ｂに到達した放射線Ｒは、第２放射線検出器２０Ｂにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。なお、放射線Ｒのエネルギーによっては放射線検出器２０及び放射線制限部材２４による放射線の吸収率は異なるため、スペクトルの形状は変化する。

すなわち、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量は、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の約２０％となる。なお、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量と、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量との比は、上記の比に限らない。但し、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量は、診断の観点から、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の１０％以上であることが好ましい。

また、放射線Ｒは低エネルギーの成分から吸収される。図５を参照して、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々により吸収される放射線Ｒについて説明する。なお、図５は、放射線源１４の管電圧を８０ｋＶとした場合において、縦軸は放射線Ｒの単位面積当たりの吸収量を示し、横軸は放射線Ｒのエネルギーを示している。また、図５の実線Ｊ１は、第１放射線検出器２０Ａが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。また、図５の実線Ｊ２は、第２放射線検出器２０Ｂが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。放射線Ｒは低エネルギーの成分から吸収されるため、一例として図５に示すように、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー成分は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー成分の低エネルギー成分が除かれたものとなる。すなわち、第１放射線検出器２０Ａに照射される放射線Ｒと、第１放射線検出器２０Ａを透過して第２放射線検出器２０Ｂに照射される放射線Ｒとは、エネルギーが異なる。従って、本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、エネルギーの異なる放射線Ｒが各放射線検出器２０に照射されることによって、各放射線検出器２０により放射線画像が生成される。

ところで、本実施形態のコンソール１８は、エネルギーの異なる放射線Ｒ（第１のエネルギーの放射線Ｒ及び第２のエネルギーの放射線Ｒ）が各放射線検出器２０に照射されることによって、各放射線検出器２０により生成された放射線画像データを各々取得する。また、コンソール１８は、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素毎に画素値の比を導出することによって、被検体Ｗの骨密度を導出するための画像データを生成する。なお、以下では、被検体Ｗの骨密度を導出するための画像データを「ＤＸＡ（Dual-energy X-ray Absorptiometry）画像データ」といい、ＤＸＡ画像データが示す画像を「ＤＸＡ画像」という。具体的には、コンソール１８は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データの各々の各画素値に対してログ変換を行う。そして、コンソール１８は、第１放射線画像データに対してログ変換を行って得られた画像データから、第２放射線画像データに対してログ変換を行って得られた画像データを、対応する画素毎に減算することによりＤＸＡ画像データを生成する。本実施形態のＤＸＡ画像は、本開示の差分画像及び第３放射線画像の一例である。

また、本実施形態のコンソール１８は、一例として図６に示すように、ＤＸＡ画像における被検体Ｗの骨部の断面方向（図６の例では横方向）の各画素値（すなわち、第１放射線画像と第２放射線画像との対応する画素の画素値の比）から骨密度を導出する。

図７に、図６に示すＤＸＡ画像における導出領域Ｒ１の各画素の画素値を示す。なお、図７の横軸は、図６の横方向の画素位置を示す。また、図７の縦軸は、図６の横方向の各画素位置における図６の縦方向の複数の画素の画素値の平均値を示す。なお、以下では、図７に示す図６の横方向に沿った各画素位置の画素値のデータ群を「ＤＸＡプロファイル」という。

図７に示すように、ＤＸＡプロファイルにおける画素値は、被検体Ｗの骨部組織に対応する画素位置において、軟部組織に対応する画素位置の画素値よりも小さくなる。本実施形態のコンソール１８は、骨部組織の領域（以下、「骨部領域」という）の両側の軟部組織の領域（以下、「軟部領域」という）の各々について、画素値の平均値を導出し、各軟部領域の中央部の画素位置における導出した平均値同士を結んだ直線（以下、「基準線」という）Ｋを導出する。また、コンソール１８は、骨部領域の各画素位置について、基準線Ｋと画素値との差を積算することによって、骨部領域の面積（図７に示す斜線部分の面積）を導出する。この面積が、被検体Ｗの骨量に応じた値となる。なお、図７における骨部領域と軟部領域とが所定の画素数だけ離れているのは、例えば、骨部による散乱線等に起因するノイズの影響を抑制するためである。

また、コンソール１８は、導出した面積を骨部領域の幅に対応する画素数で除算することによって、単位画素数当たりの骨部領域と軟部領域との画素値の差を導出する。この差が、被検体Ｗの骨密度に応じた値となる。そして、コンソール１８は、導出した単位画素数当たりの骨部領域と軟部領域との画素値の差に、所定の単位変換係数を乗算することによって、被検体Ｗの骨密度を導出する。なお、本実施形態では、ＤＸＡプロファイルの導出に用いられる導出領域Ｒ１のＤＸＡ画像データ内の画素位置、ＤＸＡプロファイルにおける軟部領域の画素位置、及び骨部領域の画素位置は、被検体Ｗ及び撮影部位等に応じて予め定められている。

このような骨密度の導出において、例えば、導出領域Ｒ１の画像にノイズが重畳している場合や、被検体Ｗの体内で発生したガス（以下、単に「ガス」という）が導出領域Ｒ１の画像に写っている場合等（詳細後述）では、導出された骨密度の導出精度が低下して所望の精度を満たさなくなる場合がある。なお、本実施形態において「画像にノイズが重畳している」状態とは例えば、外乱等の影響により、第１画像データや第２画像データ等の放射線画像を表す画像データにノイズが重畳した結果、これらの画像データにより表される画像にノイズの影響が現れている状態の他、放射線Ｒの線量が低い等の理由により、十分なＳＮ（Signal/Noise ratio）比が得られない状態も含む。

そこで、本実施形態のコンソール１８は、導出された骨密度の導出精度を評価した評価値を表示部９２に表示させることにより、導出精度が所望の精度に至らない場合は、導出精度を向上させるための処理を行うようにできることで、骨密度の導出精度を向上させる。

次に、本実施形態のコンソール１８の骨密度を導出する場合の作用を説明する。
図８には、本実施形態のコンソール１８の制御部８０が実行する画像処理の流れの一例を表したフローチャートを示す。なお、本実施形態のコンソール１８では、ユーザから操作部９４を介して、骨密度の導出を指示された場合に、制御部８０がＲＯＭ８４に記憶されている画像処理プログラムを実行することにより、図８に示した画像処理が実行される。なお、本実施形態の制御部８０のＣＰＵ８２が画像処理プログラムを実行することにより、本実施形態の制御部８０が、本開示の取得部、第１導出部、第２導出部、及び表示制御部の一例として機能する。

図８のステップＳ１００で制御部８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを取得する。なお、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データの取得先は特に限定されない。例えば、放射線画像撮影装置１６から受信した第１放射線画像データ及び第２放射線画像データが予め記憶部８８に格納されている場合は、制御部８０は、記憶部８８から第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを取得すればよい。また例えば、制御部８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを放射線画像撮影装置１６から直接取得してもよい。

また、本実施形態では、第１放射線画像及び第２放射線画像に、撮影部位を表す情報が対応付けられており、制御部８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データと共に、撮影部位を表す情報も取得する。

次のステップＳ１０２で制御部８０は、上述したように、第１放射線画像データ及び第２放射線画像を用いてＤＸＡ画像データ（ＤＸＡ画像）を生成する。次のステップＳ１０４で制御部８０は、上述したように、ＤＸＡ画像を用いて骨密度を導出する。

次のステップＳ１０６で制御部８０は、評価値導出処理を実行する。図９には、本実施形態の制御部８０で実行される評価値導出処理の流れの一例のフローチャートを示す。

図９に示したステップＳ１５０で制御部８０は、撮影部位に応じて評価項目を決定する。本実施形態では、評価値を導出するための評価項目として、以下の４つを採用している。

評価項目の１つ目は、導出領域Ｒ１による評価であり、ノイズやガス等が導出領域Ｒ１の画像に影響を与える場合があるため、これらの影響を導出領域Ｒ１の画像から評価する。

評価項目の２つ目は、骨部組織の画像（以下、「骨部画像」という）の輪郭による評価

であり、骨部画像の輪郭が明瞭でない場合、重畳したノイズ等により、ＤＸＡプロファイルにおける、骨部領域の範囲等に影響を与える場合があるため、この影響をＤＸＡ画像（または導出領域Ｒ１の画像）から評価する。

評価項目の３つ目は、基準線Ｋの傾き（画素値が一定とみなせるか否か）による評価であり、ガスや散乱線等が基準線Ｋの傾きに影響を与える場合があるため、これらの影響を導出領域Ｒ１の画像から評価する。

評価項目の４つ目は、その他の予め定められた評価であり、上記３つの評価項目の他にも、ノイズやガス等の影響が、導出領域Ｒ１の画像やＤＸＡプロファイル等に現れることがあるため、これらの影響を導出領域Ｒ１の画像やＤＸＡプロファイル等により上記３つの評価項目で用いた方法と異なる方法（具体例について詳細後述）で評価する。

本実施形態では、撮影部位に応じて上記評価項目のいずれについて評価を行うかが予め定められている。なお、撮影部位と評価値を導出するための評価項目との対応関係を表す情報は、記憶部８８に予め記憶しておいてもよいし、外部のシステムや装置から取得してもよい。また、撮影部位と評価値を導出するための評価項目との対応関係を、操作部９４を介してユーザが指定してもよい。

評価値は、加点方式であってもよいし、減点方式であってもよいし、加点方式と減点方式との組み合わせであってもよい。なお、本実施形態では、一例として、評価値が高いほど、導出精度が高いことを表している。

次のステップＳ１５２で制御部８０は、ステップＳ１５０で決定した評価項目に基づいて、上述した評価項目の１つ目である導出領域Ｒ１による評価を行うか否かを判定する。 導出領域Ｒ１による評価を行わない場合、ステップＳ１５２の判定が否定判定となり、ステップＳ１５６へ移行する。一方、導出領域Ｒ１による評価を行う場合、ステップＳ１５２の判定が肯定判定となり、ステップＳ１５４へ移行する。

ステップＳ１５４で制御部８０は、導出領域Ｒ１により、評価値の導出を行う。
導出領域Ｒ１の画像にノイズが重畳している場合、一例として図１０に示したように、ＤＸＡプロファイルの画素値がばらつく。ＤＸＡプロファイルの画素値がばらつくと、基準線Ｋが適切に導出できなくなり、その結果、骨密度の導出精度が低下する。そのため、導出領域Ｒ１の画像の画素値の標準偏差と重畳しているノイズの程度には対応関係がある。そこで、一例として、本実施形態では、導出領域Ｒ１の画像の画素値の標準偏差と、評価値との対応関係を予め得ておく。制御部８０は、導出領域Ｒ１の画像の画素値の標準偏差を算出し、算出した標準偏差に対応する評価値を、導出領域Ｒ１の画像の画素値の標準偏差と評価値との対応関係を用いて導出する。なお、本実施形態では、ＤＸＡ画像における導出領域Ｒ１の画像を用いて評価値を導出したが、他の画像における導出領域Ｒ１に対応する画像を用いて評価値を導出してもよい。例えば、第１放射線画像の導出領域Ｒ１に対応する画像を用いて評価値を導出してもよい。なお、本実施形態における導出領域Ｒ１の画像の画素値の標準偏差と、評価値との対応関係が、本開示の導出領域の画像に重畳しているノイズを評価する指標の一例である。

また、導出領域Ｒ１の画像にガスが写っている（ガスの画像が含まれる）場合、一例として図１１に示したように、ＤＸＡプロファイルにノイズが重畳した場合よりも幅が広い突出となるガス領域Ｇが生じる。ガス領域Ｇの画素値、領域の幅、及びガス領域の数の各々が増加するほど、骨密度の導出精度が低下する。そこで、一例として本実施形態では、ガス領域Ｇの幅及びガス領域Ｇの数と、評価値との対応関係を予め得ておく。制御部８０は、導出領域Ｒ１の画像からガス領域Ｇの幅及びガス領域Ｇの数とを検出し、検出したガス領域Ｇの幅及びガス領域Ｇの数に対応する評価値を、ガス領域Ｇの幅及びガス領域Ｇの数と評価値との対応関係を用いて導出する。なお、本実施形態では、ＤＸＡ画像における導出領域Ｒ１の画像を用いて評価値を導出したが、他の画像における導出領域Ｒ１に対応する画像を用いて評価値を導出してもよい。例えば、第１放射線画像の導出領域Ｒ１に対応する画像を用いて評価値を導出してもよい。なお、本実施形態におけるガス領域Ｇの幅及びガス領域Ｇの数と評価値との対応関係が、本開示の被検体の体内に発生するガスが導出領域の画像に与える影響を評価する指標の一例である。

次のステップＳ１５６で制御部８０は、ステップＳ１５０で決定した評価項目に基づいて、上述した評価項目の２つ目である骨部画像の輪郭による評価を行うか否かを判定する。骨部画像の輪郭による評価を行わない場合、ステップＳ１５６の判定が否定判定となり、ステップＳ１６０へ移行する。一方、骨部画像の輪郭による評価を行う場合、ステップＳ１５６の判定が肯定判定となり、ステップＳ１５８へ移行する。

ステップＳ１５８で制御部８０は、骨部画像の輪郭により、評価値の導出を行う。
骨部画像の輪郭が明確ではない場合、一例として図１２に示したように、ＤＸＡプロファイルにおける、基準線Ｋと骨部領域の画素値との差であるコントラストＣが小さくなったり、骨部領域の境界となるエッジＥが鈍くなったりする。なお、コントラストＣは、骨量や被検体Ｗの体厚等、他の影響に応じても変化する。一例として本実施形態では、コントラストＣ及びエッジＥの鈍り具合と、評価値との対応関係を、上記他の影響も加味して予め得ておく。制御部８０は、ＤＸＡプロファイルからコントラストＣ及びエッジＥの鈍り具合を検出し、検出したコントラストＣ及びエッジＥの鈍り具合に対応する評価値を、コントラストＣ及びエッジＥの鈍り具合と評価値との対応関係を用いて導出する。なお、本実施形態では、ＤＸＡ画像から導出したＤＸＡプロファイルを用いて評価値を導出したが、他の画像における導出領域Ｒ１に対応する画像のプロファイルを用いて評価値を導出してもよい。例えば、第１放射線画像の導出領域Ｒ１に対応する画像のプロファイルを用いて評価値を導出してもよい。なお、本実施形態におけるコントラストＣ及びエッジＥの鈍り具合と評価値との対応関係が、本開示の導出領域の画像における骨を表す画像の輪郭の明瞭さを評価する指標の一例である。

次のステップＳ１６０で制御部８０は、ステップＳ１５０で決定した評価項目に基づいて、上述した評価項目の３つ目である基準線Ｋの傾きによる評価を行うか否かを判定する。基準線Ｋの傾きによる評価を行わない場合、ステップＳ１６０の判定が否定判定となり、ステップＳ１６４へ移行する。一方、基準線Ｋの傾きによる評価を行う場合、ステップＳ１６０の判定が肯定判定となり、ステップＳ１６２へ移行する。

ステップＳ１６２で制御部８０は、基準線Ｋの傾きにより、評価値の導出を行う。
一般に、撮影部位が腰椎の場合、被検体Ｗの画像（腰椎）とは関連しないノイズ成分（トレンド）が生じていても、基準線Ｋの画素値は一定とみなせる。しかしながら、ガスや散乱線等の影響により、基準線Ｋが傾くことがある。

例えば、導出領域Ｒ１の画像にガスが写っており、また、ガスの量が多い場合等、一例として図１３に示したように、ＤＸＡプロファイルの軟部領域にガス領域Ｇが含まれることにより、軟部領域の画素値の平均値が、ガス領域Ｇが含まれない軟部領域の画素値の平均値よりも大きくなるため、基準線Ｋが傾く。

また、例えば、第１放射線画像及び第２放射線画像に、被検体Ｗを透過せずに放射線画像撮影装置１６に到達した放射線Ｒの直接線による画像、（いわゆる、す抜け部。以下、「直接線部」という）が生じる場合がある。直接線に起因して散乱線が多いため、直接線部が大きいほど、散乱線の影響が大きくなる。一例として、図１４に示したように、直接線部に起因した散乱線の成分が、骨部領域から直接線部Ｄ１に至るまでのＤＸＡプロファイル、特に軟部領域に重畳されるため、基準線Ｋが傾く。

そこで、一例として本実施形態では、基準線Ｋの傾きと、評価値との対応関係を予め得ておく。制御部８０は、導出領域Ｒ１の画像から基準線Ｋの傾き検出し、検出した基準線Ｋの傾きに対応する評価値を、基準線Ｋの傾きと評価値との対応関係を用いて導出する。なお、本実施形態における基準線Ｋの傾きと評価値との対応関係が、本開示の骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出対象である被検体の体内に発生するガスが導出領域の画像に与える影響を評価する指標、及び放射線の散乱線が導出領域の画像に与える影響を評価する指標の一例である。

なお、撮影部位が被検体Ｗの大腿骨の場合、散乱線による影響の他、ポジショニング等の関係から、一例として図１５に示したように、ＤＸＡプロファイルの軟部領域に傾きが生じてしまう。撮影部位が大腿骨の場合、そのため、基準線Ｋの導出の手法として、上述の方法と異なり、ＤＸＡプロファイルの形状に応じてフィッティングを行った基準線Ｋの導出が行われる場合がある。この場合、基準線Ｋは傾きを有することになるため、基準線Ｋが傾いていても骨密度の導出精度が低いとは限らない。従って、本実施形態では、撮影部位が腰椎の場合は、本評価項目による評価を行うため、ステップＳ１６２の処理を行うが、撮影部位が大腿骨の場合は、本評価項目による評価を行わないため、ステップＳ１６０で否定判定される。

次のステップＳ１６４で制御部８０は、ステップＳ１５０で決定した評価項目に基づいて、上述した評価項目の４つ目である、その他の予め定められた評価を行うか否かを判定する。その他の予め定められた評価を行わない場合、ステップＳ１６４の判定が否定判定となり、ステップＳ１６８へ移行する。一方、その他の予め定められた評価を行う場合、ステップＳ１６４の判定が肯定判定となり、ステップＳ１６６へ移行する。

ステップＳ１６６で制御部８０は、その他の予め定められた評価を行う。
例えば、上述したように、直接線部が大きいほど、散乱線の影響が大きくなるため、直接線部の大きさと評価値との対応関係を予め得ておく。制御部８０は、ＤＸＡ画像から直接線部Ｄ１を検出し、検出した直接線部Ｄ１に対応する評価値を、直接線部の大きさと評価値との対応関係を用いて導出する。なお、この場合、ＤＸＡ画像に替わり、第１放射線画像、第２放射線画像、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された骨部組織を強調した骨部エネルギーサブトラクション画像（以下、「ＥＳ（Energy Subtraction）画像」という）、及び第２放射線画像、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された軟部組織を強調した軟部ＥＳ画像を用いてもよい。本実施形態の骨部ＥＳ画像が本開示の骨部強調画像の一例であり、本実施形態の軟部ＥＳ画像が本開示の軟部強調画像の一例である。また、本実施形態における直接線部の大きさと評価値との対応関係が、本開示の放射線の散乱線が導出領域の画像に与える影響を評価する指標の一例である。

また、例えば、上述したように、ＤＸＡプロファイルにガス領域Ｇが生じた場合、骨部ＥＳ画像及び軟部ＥＳ画像を用いて、ガス領域Ｇを避けた領域を特定し、特定した軟部領域を用いて基準線Ｋを導出する場合がある。

骨部ＥＳ画像には、ガスの画像が含まれていない、または含まれていてもＤＸＡ画像に含まれているガスの画像よりも画素値が小さい画像であるため、骨部領域を決定し易い。例えば、制御部８０は、第１放射線画像データに骨部用の所定の係数を乗算して得られた画像データを、第２放射線画像データに骨部用の所定の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算することにより軟部組織を除去し、骨部組織を強調した骨部ＥＳ画像を示す骨部ＥＳ画像データを生成する。ここで、所定の係数を調整する、すなわち、ガスの影響に応じた係数（骨部用の所定の係数）を用いることにより、骨部ＥＳ画像からガスの画像を除去もしくな、十分に抑制することができる。一方、軟部ＥＳ画像は、ガスの画像が見易い画像であるため、ガス領域Ｇを避け易くなる。そのため、骨部ＥＳ画像により骨部領域を導出し、軟部ＥＳ画像により導出した骨部領域とガス領域Ｇとを避けた領域を軟部領域として特定する。しかしながら、ガス領域Ｇの幅が広くなるほど、また、ガス領域Ｇの数が増加するほど、軟部領域として用いることが可能な領域が狭くなるため、基準線Ｋの導出精度が低下する。

上述のように、骨部ＥＳ画像の生成に用いた係数は、ガスの影響と関連があるため、骨部ＥＳ画像の生成に用いた係数と評価値との対応関係を予め得ておくことにより、制御部８０は、得られている対応関係から、骨部ＥＳ画像の生成に用いた係数に対応する評価値を導出することができる。なお、この場合の骨部ＥＳ画像の生成に用いた係数と評価値との対応関係が、本開示の骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出対象である被検体Ｗの体内に発生するガスが導出領域の画像に与える影響を評価する指標の一例である。

次のステップＳ１６８で制御部８０は、上述の処理により導出した評価値を合計し、１００点満点にノーマライズした後、評価値導出処理を終了して、画像処理のステップＳ１０８へ移行する。なお、評価値を合計するに当たり、評価項目や評価方法等に応じた重み付けを行ってから各評価値を合計してもよい。

ステップＳ１０８で制御部８０は、上記ステップＳ１０６の評価値導出処理における１評価項目の評価値で、第１閾値以下のものが有るか否かを判定する。本実施形態では、所望の導出精度に応じて第１閾値を予め定めておき、上記評価導出処理における４つの評価項目のうち、１つでも評価値が第１閾値以下のものが有る場合は、導出精度が所望の精度を満たしていないとみなす。評価値が第１閾値以下のものが有る場合、ステップＳ１０８の判定が否定判定となり、ステップＳ１１４へ移行する。一方、評価値が第１閾値以下のものが無い場合、ステップＳ１０８の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１１０で制御部８０は、上記ステップＳ１０６の評価値導出処理により最終的に得られた評価値が第２閾値以下であるか否かを判定する。本実施形態では、所望の導出精度に応じて第２閾値以下を予め定めておき、上述の１００点満点にノーマライズした評価値が、第２閾値以下の場合は、導出精度が所望の精度を満たしていないとみなす。評価値が第２閾値以下の場合、ステップＳ１１０の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１２へ移行する。

ステップＳ１１２で制御部８０は、骨密度、評価値、及び導出精度が所望の精度よりも低いことを表す警告を表示部９２に表示させる。図１６には、骨密度、評価値、及び上記警告を表示部９２に表示させた状態の一例を表した図を示す。図１６に示した例では、制御部８０は、さらに、ＤＸＡ画像１００及びＤＸＡプロファイル１２０も表示部９２に表示させている。

図１６に示した例では、画像表示領域１１０に、ＤＸＡ画像１００が表示された状態を示している。図１６に示すように、ＤＸＡ画像１００には、骨密度の導出に用いた導出領域Ｒ１を表す画像が重畳されて表示されている。また、図１６に示した例では、プロファイル表示領域１１２に、骨密度の導出に用いたＤＸＡプロファイルが表示されている。

また、図１６に示した例では、骨密度表示領域１１４に、上記ステップＳ１０４で導出した骨密度を表す骨密度情報１２２と、上記ステップＳ１０６で導出した評価値を表す評価値情報１２３が表示された状態を示している。なお、本実施形態では評価値情報１２３の一例として、図１６における「／」の左側に評価値を、右側に満点を表す情報を表示させている。

また、図１６に示した例では、警告表示領域１１６に、導出精度が低いことを表す警告の一例として、導出精度低下情報１２４が表示され、さらにガイダンス情報１２５が表示された状態を示している。導出精度低下情報１２４は、骨密度情報１２２により表される骨密度の導出精度が低い旨を表す情報である。また、ガイダンス情報１２５は、上記評価値導出処理（図９参照）において、評価点が低かった評価項目または評価方法に応じて、評価点を上げるための、予め定められたガイダンスを表す情報である。本実施形態では、評価項目や評価方法毎に、評価点を上げるためのガイダンス情報１２５が予め定められており、その対応関係がガイダンス対応情報８９として、予め記憶部８８に記憶されている。例えば、評価項目または評価方法が、ガスの影響を評価するものである場合、ガスが発生しているために評価点が低くなっているため、ガスが発生していることを表す情報をガイダンス情報としてもよい。制御部８０は、ガイダンス対応情報８９に基づいて、評価点が低かった評価項目または評価方法に応じたガイダンス情報１２５を警告表示領域１１６に表示させる制御を行う。本実施形態のガイダンス情報１２５が、本開示の評価値を高くするための予め定められた情報の一例である。

さらに、図１６に示すように、表示部９２には、変更ボタン１２６及び終了ボタン１２８が表示されている。終了ボタン１２８は、骨密度情報１２２やＤＸＡ画像１００の表示を終了する場合に、ユーザが操作部９４を介して指定するボタンである。

また、変更ボタン１２６は、導出領域Ｒ１を変更して、再度、骨密度の導出を行う場合に、ユーザが操作部９４を介して指定するボタンである。図１６に示した例では、第２腰椎Ｌ２に対応する導出領域Ｒ１により骨密度を導出したことを表しており、導出領域Ｒ１またはその近傍にガスが多く発生していたために、骨密度の導出精度が低くなったことを表している。例えば、第４腰椎Ｌ４に当たりにはガスが発生していない場合、第４腰椎Ｌ４ならば骨密度の導出精度が所望の精度を満たす場合がある。本実施形態のコンソール１８では、このような場合について、ＤＸＡ画像１００等から判断したユーザは、変更ボタン１２６を指定することにより、導出領域Ｒ１の位置（骨密度の導出対象となる骨）を変更することができる。

そこで、次のステップＳ１１６で制御部８０は、導出領域Ｒ１を変更するか否かを判定する。表示部９２に表示された終了ボタン１２８がユーザにより指定された場合は、ステップＳ１１６の判定が否定判定となり、本画像処理を終了する。一方、表示部９２に表示された変更ボタン１２６がユーザにより指定された場合、ステップＳ１１６の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１８へ移行する。

ステップＳ１１８で制御部８０は、操作部９４によりユーザが導出領域Ｒ１として指定した領域を検出した後、ステップＳ１０４に戻る。なお、導出領域Ｒ１とする領域をユーザが指定する方法、及びユーザが指定した領域を検出する方法は特に限定されない。

例えば、表示部９２及び操作部９４がタッチパネルディスプレイとして一体化されている場合、画像表示領域１１０に表示されている画像をユーザが指でなぞることにより、導出領域Ｒ１とする領域を指定してもよい。この場合、例えば、制御部８０は、ユーザが指でなぞった画像中の位置を検出し、検出した位置から所定の範囲内の画像（画素）の領域を導出領域Ｒ１として検出してもよい。

これにより、制御部８０は、ユーザが指定した領域を導出領域Ｒ１として、再び骨密度を導出し、その導出精度を評価する。

一方、評価値が第２閾値を超える場合、ステップＳ１１０の判定が否定判定となり、ステップＳ１１８へ移行する。

ステップ８で制御部８０は、骨密度及び評価値を表示部９２に表示させる。図１７には、骨密度及び評価値を表示部９２に表示させた状態の一例を表した図を示す。図１７に示した例では、上記ステップＳ１１２で表示させた、導出精度が所望の精度より低かった場合の表示（図１６参照）における、警告表示領域１１６が設けられておらず、導出精度低下情報１２４及びガイダンス情報１２５が表示されず、また、変更ボタン１２６が表示されない点で異なっている。

次のステップＳ１２２で制御部８０は、終了するか否かを判定する、変更ボタン１２６がユーザにより指定されるまで、ステップＳ１２２の判定が否定判定となり、待機状態となる。一方、ユーザにより終了ボタン１２８が指定されると、ステップＳ１２２の判定が肯定判定となり、本画像処理を終了する。

なお、本実施形態における画像処理（図８参照）のステップＳ１０８で否定判定となり、かつステップＳ１１０で否定判定となる場合が、本開示の導出精度が高いことを表す条件を満たす場合の一例に対応する。また、本実施形態における画像処理のステップＳ１０８で肯定判定となる場合、及びステップＳ１１０で肯定判定となる場合の各々が、本開示の導出精度が低いことを表す条件を満たす場合の一例に対応する。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、導出精度が所望の精度より低い場合、ユーザの指定に応じた導出領域Ｒ１により再度、骨密度の導出及びその導出精度の評価を行う形態について説明した。本実施形態では、導出精度が所望の精度より低い場合、コンソール１８（制御部８０）が、自動的に導出領域Ｒ１を変更し、変更した導出領域Ｒ１により再度、骨密度の導出及びその導出精度の評価を行う形態について説明する。

本実施形態の放射線画像撮影システム１０の構成は第１実施形態の放射線画像撮影システム１０（図１〜図４参照）同様であるため、説明を省略する。本実施形態では、コンソール１８の制御部８０で実行される画像処理の一部が第１実施形態の画像処理（図８参照）と異なっているため、本実施形態の制御部８０で実行される画像処理について説明する。

図１８には、本実施形態のコンソール１８の制御部８０が実行する画像処理の流れの一例を表したフローチャートを示す。図１８に示すように、本実施形態の画像処理は、第１実施形態の画像処理（図８参照）のステップＳ１１２〜Ｓ１１６の処理に代わり、ステップＳ１１３〜Ｓ１１７の処理を実行する点で異なっている。

図１８に示すように、ステップＳ１０８で否定判定の場合、本実施形態では、ステップＳ１１３へ移行する。ステップＳ１１３で制御部８０は、ＤＸＡ画像に基づいて、導出領域Ｒ１を変更するか否かを判定する。例えば、制御部８０は、第２腰椎Ｌ２に対応する導出領域Ｒ１により第２腰椎Ｌ２における骨密度の導出を行った場合、第１腰椎Ｌ１、第３腰椎Ｌ３、及び第４腰椎Ｌ４等、他の腰椎の各々に対応する導出領域Ｒ１に変更が可能であるか否かを判定する。

本実施形態では、一例として、未だ骨密度の導出を行っていない腰椎がある場合、ステップＳ１１３の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１５へ移行する。ステップＳ１１５で制御部８０は、未だ骨密度の導出を行っていない腰椎を１つ選択し、選択した腰椎に対応する導出領域Ｒ１に変更した後、ステップＳ１０４に戻る。これにより、制御部８０は、変更後の導出領域Ｒ１を用いて、再び骨密度を導出し、その導出精度を評価する。

一方、全ての腰椎について骨密度の導出を行った場合、ステップＳ１１３の判定が否定判定となり、ステップへ移行する。

ステップＳ１１７で制御部８０は、導出した骨密度のうち、評価値が最も高い骨密度、及びその骨密度の評価値、及び導出精度が所望の精度よりも低いことを表す警告を表示部９２に表示させる。図１９には、本実施形態における骨密度、評価値、及び上記警告を表示部９２に表示させた状態の一例を表した図を示す。なお、図１９に示した一例では、第３腰椎Ｌ３の骨密度の導出精度が最も高かった場合における表示状態を示している。

図１９に示した例では、第１実施形態の画像処理（図８参照）のステップＳ１１２で表示させた、導出精度が所望の精度より低かった場合の表示（図１６参照）における、変更ボタン１２６が表示されない点で異なっている。

本実施形態のステップＳ１１７は、導出領域Ｒ１を変更しても、骨密度の導出精度が所望の精度に達しなかった場合に実行される。そのため、第１実施形態と異なり、変更ボタン１２６が表示されない。

例えば、ガスが多く発生しており、ＤＸＡ画像全体にガスがかかってしまっている場合等では、骨密度の導出精度が所望の精度に達しないことがある。このような場合、必要に応じて、被検体Ｗを再撮影し、新たに得られた第１放射線画像及び第２放射線画像により骨密度を導出することが好ましい。本実施形態では、警告表示領域１１６に表示されている導出精度低下情報１２４及びガイダンス情報１２５に基づいて、ユーザは再撮影を行うか否かを判断することができる。

なお、本実施形態を第１実施形態と組み合わせてもよいことは言うまでもない。

［第３実施形態］
本実施形態では、コンソール１８の制御部８０で実行される評価値導出処理について、上記各実施形態の評価値導出処理（図９参照）と異なる形態について説明する。なお、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の構成は第１実施形態の放射線画像撮影システム１０（図１〜図４参照）同様であるため、説明を省略する。

図２０には、本実施形態のコンソール１８の制御部８０が実行する評価値導出処理の流れの一例を表したフローチャートを示す。

図２０に示すように、本実施形態の評価値導出処理では、ステップＳ１７０で制御部８０が、キャリブレーション位置による評価を行った後、本評価値導出処理を終了する。なお、本実施形態では、撮影部位にかかわらず、必ず、ステップＳ１７０における評価が実行される。

一般に、放射線検出器２０は、周辺の環境（温度及び湿度等）の変化や、経年変化により、暗電流や感度等が変化する。骨密度の導出精度を低下させないためには、キャリブレーションとして、被検体Ｗを設けない状態で、放射線照射装置１２（放射線源１４）から放射線を照射させて、放射線画像撮影装置１６で生成されたキャリブレーションデータを取得する。そして、キャリブレーションデータにより、第１放射線画像及び第２放射線画像を補正する。本実施形態のキャリブレーションデータが、本開示の補正データの一例である。

第１放射線画像及び第２放射線画像の撮影実行時の放射線画像撮影システム１０の撮影条件と、キャリブレーション実行時の放射線画像撮影システム１０の撮影条件と、が異なる場合、キャリブレーションデータを用いて第１放射線画像及び第２放射線画像を補正しても、適切に補正されなくなる。放射線画像撮影システム１０の撮影条件としては例えば、放射線源１４と放射線検出器２０の中心との相対的な位置関係、及びＳＩＤ（Source Image Distance）等が挙げられる。第１放射線画像及び第２放射線画像の補正が適切ではない場合、骨密度の導出精度が低下する。

そこで、本実施形態では、キャリブレーションの実行時における、放射線源１４と放射線検出器２０の中心との相対的な位置（以下、「キャリブレーション位置」という）と、第１放射線画像及び第２放射線画像の撮影実行時における放射線源１４と放射線検出器２０の中心との相対的な位置（以下、「撮影位置」という）とのずれ（以下、「キャリブレーション位置のずれ」という）に基づいて、骨密度の導出精度の評価値を導出する。

制御部８０が、キャリブレーション位置のずれを検出する方法は、特に限定されない。例えば、制御部８０は、キャリブレーション実行時、及び第１放射線画像及び第２放射線画像の撮影時に、所定の位置に配置したマーカを撮影し、マーカの位置のずれ量が少ないほど導出精度が高いことを表す評価値を導出する。この場合、制御部８０は、キャリブレーションデータが表す画像、及び第１放射線画像及び第２放射線画像の各々からマーカの画像を検出し、マーカの画像の位置のずれ量を検出する。

また、キャリブレーション位置及び撮影位置の検出に用いる画像は、放射線画像に限らず、例えば、可視光による一般撮影を行うデジタルカメラ等で撮影された画像を用いてもよい。また、ポテンショメータ等の位置センサを用いて、キャリブレーション位置及び撮影位置を検出してもよい。

なお、キャリブレーション位置が大きくずれている場合、上述のように第１放射線画像及び第２放射線画像の補正が適切に行われず、骨密度の導出精度が低くなるため、被検体Ｗの再撮影、もしくは撮影位置と同等のキャリブレーション位置に基づいたキャリブレーション（以下、「再撮影」と総称する）を実行することが好ましい。そのため、本実施形態の記憶部８８に記憶されているガイダンス対応情報８９には、再撮影の実行をガイダンスするガイダンス情報１２５が、キャリブレーション位置の評価に対応付けられている。

このように評価値導出処理を実行することにより、本実施形態のコンソール１８の制御部８０は、第１放射線画像、第２放射線画像、及びキャリブレーションデータが表す画像から検出したキャリブレーション位置のずれに基づいて評価値を導出し、所望の導出精度を満たすか否か判定する。

なお、本実施形態を上記各実施形態と組み合わせてもよいことは言うまでもない。例えば、第１実施形態と組み合わせる場合、第１実施形態と組み合わせる場合、評価値導出処理において、制御部８０が導出精度を評価する評価項目を、第１実施形態の評価値導出処理（図９参照）において説明した４項目、及び本実施形態で説明したキャリブレーション位置による評価の５つの項目としてもよい。

また、例えば、キャリブレーション位置による評価の重み付けは、他の評価項目による評価よりも重くしてもよい。この場合、他の評価項目による評価を行う前に、キャリブレーション位置による評価を行ってもよい。この場合、図２１に示すように、コンソール１８の制御部８０は、キャリブレーションデータ９５と、キャリブレーションデータ９５を取得するためのキャリブレーション実行時における撮影条件を表す情報としてキャリブレーション位置情報９７と、を予め放射線画像撮影装置１６から取得して記憶部８８に記憶させた状態としておく。

図２２は、制御部８０が実行する画像処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。 図２２に示した画像処理は、第１実施形態の画像処理（図８参照）のステップＳ１００の処理に代わり、ステップＳ９０〜Ｓ９６の処理を実行する点で異なっている。

図２２に示した画像処理のステップＳ９０で制御部８０は、制御部８０から第１放射線画像データ、第２放射線画像、及び撮影条件として撮影位置を表す情報を取得する。

次のステップＳ９２で制御部８０は、記憶部８８からキャリブレーション位置情報９７を取得する。

次のステップＳ９４で制御部８０は、上記ステップＳ９０で取得した撮影位置情報（撮影条件情報）と、ステップＳ９２で取得したキャリブレーション位置情報９７とに基づいて、撮影位置とキャリブレーション位置（撮影条件）が一致するか否かを判定する。制御部８０は、撮影位置とキャリブレーション位置とのずれ量が、骨密度の導出精度が所望の精度を満たしていると評価されるずれ量以下である場合、キャリブレーション位置と撮影位置とが一致しているとみなし、ステップＳ９４の判定が肯定判定となり、第１実施形態の画像処理（図８参照）のステップＳ１０２に移行する。

一方、ステップＳ９４の判定が否定判定となった場合、ステップＳ９６へ移行する。ステップＳ９６で制御部８０は、表示部９２に、予め定められた警告を表示部９２に表示させる制御を行った後、ステップＳ１２０へ移行する。図２３には、警告を表示部９２に表示させた状態の一例を表した図を示す。図２３に示した例では、キャリブレーション位置がずれているため、導出精度が低くなる可能性があることを表す警告情報１３０と、確認ボタン１３２とが、表示部９２に表示された状態を示している。警告情報１３０の表示を確認することにより、ユーザは、速やかに、被検体Ｗの再撮影、もしくは撮影位置と同等のキャリブレーション位置に基づいたキャリブレーションを実行することが可能となる。

図２３に示した例では、確認ボタン１３２がユーザによって操作部９４を介して指定されることにより、ステップＳ１２２の処理が肯定判定となり、本画像処理を終了する。

このように、図２２に示した画像処理では、キャリブレーション位置が大きくずれている場合、骨密度の導出精度が所望の精度を満たさないことが明らかであるため、この場合、制御部８０は、骨密度の導出を行わずに、警告情報１３０を表示部９２に表示される。これにより、制御部８０の処理負荷を軽減できるとともに、ユーザに速やかに対応を促すことができる。

なお、上記では、制御部８０が、キャリブレーション位置のずれ量に基づいて判定を行う形態について説明したが、キャリブレーション位置のずれ量に限定されず、その他の撮影条件の相違により評価を行ってもよい。例えば、撮影条件として管電圧やＳＩＤのずれ量や照射野のサイズ、被検体Ｗのポジショニングの状態等に基づいて評価を行ってもよい。例えば、放射線画像内の骨部画像の位置が照射野外の近傍にあると、骨部画像から照射野外までの間隔（距離）が短くなり、軟部領域を適切に設定することができないことがある。そのため、照射野のサイズを小さく（照射野外のサイズを大きく）した場合、骨部画像と照射野外までの間隔が短くなる懸念が高いため、評価値を低くしてもよい。また例えば、キャリブレーションでは、骨部画像が画像の中央にある状態の場合に導出精度が最も高くなるので、骨部画像が放射線画像の中央近傍を外れている場合、導出精度が低下する懸念がある。そのため、骨部画像が画像の中央近傍を外れている場合、評価値を低くしてもよい。例えば、側弯症等のように背骨が曲がっている場合等では、骨部画像が画像の中央近傍を外れてしまい、かつ骨部画像と照射野外との間隔が短くなるため、評価値を低くしてもよい。

以上説明したように、上記各実施形態のコンソール１８の制御部８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを取得し、第１放射線画像と第２放射線画像との差分画像であるＤＸＡ画像の導出領域Ｒ１の画像から骨密度を導出する。そして、制御部８０は、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて生成された骨部ＥＳ画像、軟部ＥＳ画像、ＤＸＡ画像、第１放射線画像、及び第２放射線画像の少なくとも１つに基づいて、導出した骨密度の導出精度の評価値を導出する。

例えば、ノイズの影響によりＤＸＡ画像データによるＤＸＡ画像の画素値が不適切な値を示したり、被検体の体内に発生したガスが放射線画像（ＤＸＡ画像）に写り込んでしまったりすることがある。このような状態で骨密度や骨塩定量の導出を行うと、導出された骨密度や骨塩定量の精度が低下する。

このように、上記各実施形態では、制御部８０が骨密度の導出精度の評価値を導出するため、導出精度が低い場合に、例えば、ＤＸＡ画像データ等の画像データに対して所定の処理を行ったり、放射線画像の再撮影を行ったりする等の導出精度を高くするための処理を速やかに行うことができるようになる。

従って、上記各実施形態のコンソール１８によれば、骨密度の導出精度を向上することができる、

なお、上記各実施形態で説明した放射線画像撮影システム１０、放射線画像撮影装置１６、及びコンソール１８等の構成及び動作等は一例であり、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いうまでもない。

例えば、導出精度を評価するための評価項目や評価方法は上記各実施形態で説明したものに限定されないことはいうまでもない。例えば、基準線Ｋを導出するための基準となる軟部領域をユーザが操作部９４を介して指定する形態の場合において、ユーザが軟部組織の指定を、実際には骨部組織に対応する領域に対して行った場合、導出精度の評価値を低く（減点）してもよい。

また、制御部８０は、複数の導出領域Ｒ１を用いて骨密度の導出を行ってもよい。例えば、制御部８０は、第１腰椎〜第５腰椎の５つの腰椎の各々に対応する導出領域Ｒ１を用いて各腰椎毎に、骨密度の導出及び導出精度の導出を行い、各腰椎の骨密度の平均値を、被検体Ｗの骨密度として導出してもよい。この場合、制御部８０は、導出精度が最も低い腰椎の骨密度、または所望の精度を満たしていないとされる評価値が導出された腰椎の骨密度を除外した平均値を被検体Ｗの骨密度として導出してもよい。また、制御部８０は、腰椎毎（導出領域Ｒ１毎）に、評価値を表示部９２に表示させてもよい。

また、上記実施形態では、放射線画像撮影装置１６が、２つの放射線検出器を備える形態について説明したが、例えば、図２４に示すように放射線画像撮影装置１６が、単一の放射線検出器を備える形態であってもよい。図２４に示した例では、放射線画像撮影装置１６の筐体２１内には、被検体Ｗを透過した放射線Ｒを検出する放射線検出器２０Ｃ、及び制御基板２６Ｃが設けられている。放射線検出器２０Ｃの構成は、第１実施形態の第１放射線検出器２０Ａと同であり、また、制御基板２６Ｃの構成も上記第１実施形態の制御基板２６Ａと同様であるため、ここでの説明を省略する。

図２４に示した放射線画像撮影装置１６では、放射線照射装置１２から異なる管電圧で２回の放射線画像の撮影を行い、放射線検出器２０Ｃによる２回の撮影により得られた放射線画像データの各々を用いて、骨密度の導出を行う。２回の撮影において管電圧が異なることにより、放射線検出器２０Ｃには、エネルギーの異なる放射線Ｒが照射される。

図２５を参照して、放射線検出器２０Ｃにより吸収される放射線Ｒについて説明する。なお、図２５は、縦軸は放射線Ｒの単位面積当たりの吸収量を示し、横軸は放射線Ｒのエネルギーを示している。また、図２５の実線Ｊ３は、放射線源１４の管電圧を１４０ｋＶとした場合の放射線検出器２０Ｃが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。また、図２５の実線Ｊ４は、放射線源１４の管電圧を１００ｋＶとした場合の放射線検出器２０Ｃが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。図２５に示すように、放射線源１４の管電圧が異なることにより、１回目の照射と２回目の照射とで放射線検出器２０Ｃに対してエネルギーの異なる放射線Ｒが各々照射される。

また、上記各実施形態において、コンソール１８が実行した画像表示処理を、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａ又は制御部５８Ｂが実行してもよい。また、放射線画像撮影装置１６が制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂを統括する統括制御部を有する構成の場合は、統括制御部が骨密度導出処理や画像表示処理を実行してもよい。また、例えば、コンソール１８とネットワークを介して接続された画像処理装置が画像表示処理を実行してもよい。

また、上記第１実施形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換型の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、放射線を電荷へ直接変換する直接変換型の放射線検出器を適用する形態としてもよい。なお、直接変換型の放射線検出器における放射線を吸収して電荷に変換する変換層としては、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）及び結晶ＣｄＴｅ（結晶テルル化カドミウム）等が例示される。

また、上記第１実施形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが入射される表面読取方式の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側から放射線Ｒが入射される裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）の放射線検出器を適用する形態としてもよい。

また、上記各実施形態では、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、骨密度を導出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、骨塩定量を導出してもよいし、骨密度及び骨塩定量の双方を導出してもよい。骨塩定量を導出する場合も、骨密度の導出と同様に、導出精度の評価値を導出することにより、上記各実施形態と同様の効果が得られる。

また、上記各実施形態で制御部８０のＣＰＵ８２がソフトウェア（プログラム）を実行することにより実行した画像処理を、ＣＰＵ８２以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、画像処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

また、上記各実施形態では、画像処理プログラムがＲＯＭ８４に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、画像処理プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

１０ 放射線画像撮影システム
１２ 放射線照射装置
１４ 放射線源
１６ 放射線画像撮影装置
１８ コンソール
２０Ａ 第１放射線検出器
２０Ｂ 第２放射線検出器
２０Ｃ 放射線検出器
２１ 筐体
２２Ａ、２２Ｂ シンチレータ
２４ 放射線制限部材
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ 制御基板
２８ ケース
２９ 撮影面
３０Ａ、３０Ｂ ＴＦＴ基板
３２ 画素
３２Ａ センサ部
３２Ｂ 薄膜トランジスタ
３４ ゲート配線
３６ データ配線
４０ グリッド
４２ ピンホール
５２Ａ、５２Ｂ ゲート配線ドライバ
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部
５６Ａ、５６Ｂ 画像メモリ
５８Ａ、５８Ｂ 制御部
６０、８２ ＣＰＵ
６２ メモリ
６４、８８ 記憶部
６６、９６ 通信部
７０ 電源部
８０ 制御部
８４ ＲＯＭ
８６ ＲＡＭ
８９ ガイダンス対応情報
９２ 表示部
９４ 操作部
９９ バス
１００ ＤＸＡ画像
１１０ 画像表示領域
１１２ プロファイル表示領域
１１４ 骨密度表示領域
１１６ 警告表示領域
１２０ ＤＸＡプロファイル
１２２ 骨密度情報
１２３ 評価値情報
１２４ 導出精度低下情報
１２５ ガイダンス情報
１２６ 変更ボタン
１２８ 終了ボタン
１３０ 警告情報
１３２ 確認ボタン
Ｃ コントラスト
Ｄ１ 直接線部
Ｅ エッジ
Ｇ ガス領域
Ｋ 基準線
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４ 実線
Ｐｂ、Ｐｄｘａ、Ｐｓ プロファイル曲線
Ｒ 放射線
Ｒ１ 導出領域
Ｓ１ 初期軟部領域
Ｗ 被検体
Ｘ 散乱線

Claims (18)

1. 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得する取得部と、
   前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出する第１導出部と、
   前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、前記第１導出部が導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する第２導出部と、
   を備えた画像処理装置。
2. 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得する取得部と、
   前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出する第１導出部と、
   前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、前記第１導出部が導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する第２導出部と、
   を備えた画像処理装置。
3. 前記第２導出部は、前記導出領域の画像に重畳しているノイズを評価する指標、前記骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出対象である被検体の体内に発生するガスが前記導出領域の画像に与える影響を評価する指標、及び前記放射線の散乱線が前記導出領域の画像に与える影響を評価する指標の少なくとも一つに基づいて、前記評価値を導出する、
   請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像は、前記放射線画像撮影装置に放射線が照射されることにより生成された補正データによって補正され、
   前記第２導出部は、前記補正データの生成における撮影条件と、前記第１放射線画像及び第２放射線画像の生成における撮影条件と、に基づいて、前記評価値を導出する、
   請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記撮影条件は、前記放射線画像撮影装置に対する前記放射線を照射する放射線源の位置である、
   請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記第２導出部は、前記導出領域の画像における骨を表す画像の輪郭の明瞭さを評価する指標に基づいて、前記評価値を導出する、
   請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
7. 前記第２導出部が導出した前記評価値が、導出精度が高いことを表す条件を満たす場合、前記第１導出部が導出した前記骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を表示部に表示させる制御を行う表示制御部をさらに備えた、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記第２導出部が導出した前記評価値が、導出精度が低いことを表す条件を満たす場合、導出精度が低いことを表す情報を表示部に表示させる制御を行う表示制御部をさらに備えた、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記表示制御部は、さらに、評価値を高くするための予め定められた情報を前記表示部に表示させる制御を行う、
   請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記第２導出部が導出した前記評価値が、導出精度が低いことを表す条件を満たす場合、前記第１導出部は、前記骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いた前記導出領域と異なる導出領域の画像から前記骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、さらに、前記第２導出部は、前記第１導出部により導出された前記骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出精度の評価値を導出する、
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記第２導出部が導出した評価値のうち、評価値が高い方の前記骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を、表示部に表示させる制御を行う表示制御部をさらに備える、
    請求項１０に記載の画像処理装置。
12. 前記第３放射線画像は、前記差分画像、骨部組織を強調した骨部強調画像、軟部組織を強調した軟部強調画像、前記第１放射線画像、及び前記第２放射線画像の少なくとも一つである、
    請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々の前記複数の画素は、前記光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器のうち、前記放射線が入射する側に配置された一方の放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、他方の前記放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されている、
    請求項１に記載の画像処理装置。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置に第１放射線画像及び第２放射線画像を出力する放射線画像撮影装置と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
15. 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、
    前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、
    前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、
    処理を含む画像処理方法。
16. 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、
    前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、
    前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、
    処理を含む画像処理方法。
17. 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、
    前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、
    前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、
    処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
18. 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第１のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、
    前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との差分画像の予め定められた導出領域の画像から骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方を導出し、
    前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて生成された第３放射線画像に基づいて、導出した骨密度及び骨塩定量の少なくも一方の導出精度の評価値を導出する、
    処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。