特許 6425906 医用画像診断装置及び医用画像処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6425906

(24)【登録日】2018年11月2日

(45)【発行日】2018年11月21日

(54)【発明の名称】医用画像診断装置及び医用画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/02 20060101AFI20181112BHJP

   A61B 6/00 20060101ALI20181112BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/02 353C

   A61B6/00 330Z

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-57191(P2014-57191)

(22)【出願日】2014年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-177928(P2015-177928A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2017年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000866

【氏名又は名称】特許業務法人三澤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 由昌

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０６８０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７０９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０６９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４３３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４０９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０１１４９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−２１２６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体に放射線を照射し、前記被検体を透過した放射線を検出することにより、前記被検体の複数の断層画像を含む３次元画像データを生成する医用画像診断装置であって、
前記３次元画像データを所定方向に投影して、２次元画像を生成する画像生成部と、
前記２次元画像に対し、関心領域を設定する設定部と、
前記関心領域が設定されたことに応じて、前記複数の断層画像の中から断層画像を選択する画像選択部と、
前記画像選択部により選択された前記断層画像を表示部に表示させる表示制御部と
を有する医用画像診断装置。

【請求項2】

前記所定方向は、前記断層画像の平面に直交する方向であり、
前記画像生成部は、前記所定方向において、前記検出された放射線の検出値を表す画素値が最小の画素の画素値を投影する
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項3】

前記所定方向は、所定の放射線錐における前記放射線の照射方向であり、
前記画像生成部は、前記所定方向において、前記検出された放射線の検出値を表す画素値が最小の画素の画素値を投影する
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項4】

前記画像選択部は、
前記関心領域における前記画素値と対応領域における前記画素値との差分を表す差分画像を前記断層画像ごとに生成し、
前記差分画像における画素値の標準偏差を前記差分画像ごとに算出し、
前記標準偏差が最小の前記差分画像の前記断層画像を、前記関心領域に画素値が類似する前記対応領域を含む前記断層画像として選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項5】

前記表示制御部は、前記画像選択部により選択された前記断層画像とともに、他の前記断層画像を所定数並べて前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項6】

前記表示制御部は、前記画像選択部により選択された前記断層画像とともに、該断層画像に近い断面位置の前記断層画像を所定数並べて前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項7】

前記医用画像診断装置は、マンモグラフィ装置であり、
前記３次元画像データは、トモシンセシス画像データである
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項8】

被検体の複数の断層画像を含む３次元画像データを所定方向に投影した２次元画像に対し、関心領域を設定する設定部と、
前記関心領域が設定されたことに応じて、前記複数の断層画像の中から断層画像を選択する画像選択部と、
前記画像選択部により選択された前記断層画像を表示部に表示させる表示制御部と
を有する医用画像処理装置。

【請求項9】

被検体に放射線を照射し、前記被検体を透過した放射線を検出することにより、前記被検体の複数の断層画像を含む３次元画像データを生成する医用画像診断装置であって、
前記３次元画像データを所定方向に投影して、２次元画像を生成する画像生成部と、
前記２次元画像に対し、画素を指定する操作を受け付ける設定部と、
前記画素が指定されたことに応じて、前記複数の断層画像の中から断層画像を選択する画像選択部と、
前記画像選択部により選択された前記断層画像を表示部に表示させる表示制御部と
を有する医用画像診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び医用画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被検体の画像を撮影する医用画像診断装置として、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、マンモグラフィ装置などが知られている。

【0003】

例えば、マンモグラフィ装置は、被検体である乳房の画像を撮影する。撮影された画像は、読影され、乳癌等の病変部の有無を確認するために用いられる。近年、乳癌の罹患率は増加しており、それにより、乳癌等の病変部を早期発見したいという要望がある。

【0004】

乳房の画像には、乳房の厚み方向の情報が重ね合わされた２次元画像（一般マンモグラフィ画像）がある。読影医等の読影者がこの２次元画像を読影するとき、乳房の厚み方向に乳腺と重なる病変部を検出し難い場合があるという問題があった。

【0005】

また、マンモグラフィ装置を用いて、被検体である乳房の複数の断層画像を含む３次元画像データを撮影するトモシンセシス撮影法がある。

【0006】

トモシンセシス撮影法は、被検体を間にしてＸ線管球とＸ線検出部とが対向配置されたマンモグラフィ装置を用いて、Ｘ線管球を移動させながら、被検体に対して異なる方向から複数回のＸ線撮影を行う方法である。複数回のＸ線撮影により得られた投影データが再構成されることにより、複数の断層画像を含む３次元画像データが生成される。

【0007】

また、読影により発見された病変部の組織を穿刺針により採取する生検が行なわれる場合がある。生検中、病変部の位置を３次元的に確認する必要がある。この場合、医師等の術者は、複数の断層画像を切り替え表示しながら病変部が描出された断層画像を探し、そして、該断層画像における病変部及び断面位置を把握することで、病変部の位置を３次元的に確認していた。それにより、術者は、病変部の検出のために、切り替え表示による時間を長く強いられる場合があった。

【0008】

なお、一般マンモグラフィ画像に対して病変部を指定し、一般マンモグラフィ画像と３次元画像データとを画像解析して、指定された病変部に対応する位置を３次元画像データから検出することにより、病変部の位置を３次元的に確認する方法がある。この方法を用いるためには、一般マンモグラフィ画像の撮影と３次元画像データの生成のための撮影との２種類の撮影が行われる必要がある。それにより、被検体の被曝量が増加するという問題があった。また、一般マンモグラフィ画像と３次元画像データとでは、ノイズが異なるので、画像解析の精度が低い場合がある。この場合、３次元画像データから検出される位置の精度も低いので、病変部の３次元的な位置を検出し難いという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１３−２３０４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明が解決しようとする課題は、被検体の被曝量を低減しつつ３次元画像データの病変部を検出することができる医用画像診断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

実施形態の医用画像診断装置は、被検体に放射線を照射し、被検体を透過した放射線を検出することにより、被検体の複数の断層画像を含む３次元画像データを生成する医用画像診断装置であって、画像生成部と、設定部と、画像選択部と、表示制御部とを有する。画像生成部は、３次元画像データを所定方向に投影して、２次元画像を生成する。設定部は、２次元画像に対し、関心領域を設定する。画像選択部は、関心領域が設定されたことに応じて、複数の断層画像の中から断層画像を選択する。表示制御部は、画像選択部により選択された断層画像を表示部に表示させる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の医用画像診断装置の構成を表すブロック図。

【図2】Ｘ線管球の移動の概略を表す模式図。

【図3】データ処理部の構成を表すブロック図。

【図4】３次元画像データと２次元画像との関係を表す模式図。

【図5】３次元画像データと関心領域が設定された２次元画像との関係を表す模式図。

【図6】断面位置と標準偏差との関係を表す模式図。

【図7】断層画像の表示例を表す模式図。

【図8】実施形態の医用画像診断装置の動作を表すフローチャート。

【図9】断層画像群の表示例を表す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

〈医用画像診断装置の実施形態〉
［構成］
図１は、実施形態の医用画像診断装置の構成を表すブロック図である。この医用画像診断装置は、撮影部１と、データ処理部２と、表示制御部３と、表示部４と、データ記憶部５と、システム制御部６と、操作部７とを有する。なお、ここでは、実施形態の医用画像診断装置の一例として、被検体Ｅが乳房であるマンモグラフィ装置の構成を説明する。

【0014】

（撮影部１）
撮影部１は、被検体Ｅに放射線を照射し、被検体Ｅを透過した放射線を検出する。撮影部１は、支持台１０１と、圧迫板１０２と、圧迫板制御部１０３と、Ｘ線管球１０４と、線質フィルタ１０５と、Ｘ線絞り１０６と、アーム１０７と、高電圧発生部１０８と、高電圧制御部１０９と、線質フィルタ制御部１１０と、絞り制御部１１１と、アーム制御部１１２と、Ｘ線検出部１１３と、データ収集部１１４とを有する。

【0015】

（支持台１０１）
支持台１０１は、載置された被検体Ｅを支持する。支持台１０１の後段（−Ｚ軸方向）には、Ｘ線検出部１１３が設けられる。

【0016】

（圧迫板１０２）
圧迫板１０２は、支持台１０１に対向して設けられる。圧迫板１０２は、支持台１０１に対して接近または離反する方向（＋Ｚ軸方向または−Ｚ軸方向）に移動可能に構成される。圧迫板１０２は、圧迫板制御部１０３による制御に基づいて移動する。それにより、圧迫板１０２は、被検体Ｅを圧迫する。

【0017】

（圧迫板制御部１０３）
圧迫板制御部１０３は、システム制御部６による制御に基づいて、圧迫板１０２の移動を制御する。それにより、圧迫された被検体Ｅの厚みが制御される。

【0018】

（Ｘ線管球１０４）
Ｘ線管球１０４は、高電圧発生部１０８から高電圧（管電圧）の印加とフィラメント電流（管電流）の供給とを受けて、Ｘ線を発生する。

【0019】

（線質フィルタ１０５）
線質フィルタ１０５は、線質フィルタ制御部１１０による制御に基づいて選択される。選択された線質フィルタ１０５は、Ｘ線管球１０４が発生したＸ線のうち、所定のエネルギー強度のＸ線を選択的に透過する。それにより、撮影に応じたエネルギースペクトルのＸ線が被検体Ｅに照射される。

【0020】

（Ｘ線絞り１０６）
Ｘ線絞り１０６は、スリット（開口）を形成し、このスリットのサイズ及び形状を変えることにより、線質フィルタ１０５を透過したＸ線の照射野を調整する。

【0021】

（アーム１０７）
アーム１０７は、アーム制御部１１２による制御に基づいて、Ｘ線管球１０４を被検体Ｅに対して移動させる。図２は、Ｘ線管球１０４の移動の概略を表す模式図である。アーム１０７は、Ｘ線検出部１１３の鉛直方向（＋Ｚ軸方向）に対して片側に角度α傾いた位置（開始位置）から、開始位置から反対側に角度α傾いた位置へＸ線管球１０４を回動方向βに沿って移動させる。

【0022】

（高電圧発生部１０８）
高電圧発生部１０８は、高電圧制御部１０９による制御に基づいて、Ｘ線管球１０４に高電圧（管電圧）の印加とフィラメント電流の供給（管電流）とを行う。

【0023】

（高電圧制御部１０９）
高電圧制御部１０９は、システム制御部６による管電圧条件及び管電流条件に基づいて、管電圧及び管電流を制御する。

【0024】

（線質フィルタ制御部１１０）
線質フィルタ制御部１１０は、システム制御部６による線質条件に基づいて、撮影に応じた線質フィルタ１０５を選択する。

【0025】

（絞り制御部１１１）
絞り制御部１１１は、システム制御部６による制御に基づいて、Ｘ線絞り１０６を制御して撮影に応じた照射野を調整する。

【0026】

（アーム制御部１１２）
アーム制御部１１２は、システム制御部６による制御に基づいて、アーム１０７を回動させる。アーム制御部１１２は、角度αを表す制御情報をシステム制御部６から受け、該制御情報に基づいてアーム１０７を回動させる。角度αの値は、例えば「１５度」「２０度」など、予め定められる。

【0027】

（Ｘ線検出部１１３）
Ｘ線検出部１１３は、入射したＸ線を検出する。該Ｘ線には、被検体Ｅを透過したＸ線が含まれる。Ｘ線検出部１１３は、一例として直接変換型または間接変換型の平面検出器によって構成される。平面検出器は、入射したＸ線を電気信号に変換し、該電気信号をデータ収集部１１４へ出力する。

【0028】

（データ収集部１１４）
データ収集部１１４は、Ｘ線検出部１１３からの電気信号をＡ／Ｄ変換する。データ収集部１１４は、変換したデジタル信号を検出データとしてデータ処理部２へ出力する。

【0029】

（データ処理部２）
データ処理部２は、データ収集部１１４からの検出データに基づいて、被検体Ｅの複数の断層画像を含む３次元画像データを生成する。図３は、データ処理部２の構成を表すブロック図である。データ処理部２は、再構成部２１と、画像生成部２２と、設定部２３と、画像検出部２４とを有する。

【0030】

（再構成部２１）
再構成部２１は、検出データにシフト加算処理等の再構成処理を施して、例えば被検体Ｅの厚み方向に直交する面（ＸＹ平面）を断面とする断層画像を複数生成する。さらに再構成部２１は、これら断層画像を積層して３次元画像データ（トモシンセシス画像データ）を生成する。再構成部２１は、生成した３次元画像データをデータ記憶部５へ出力する。なお、再構成部２１は、生成した３次元画像データを画像生成部２２へ出力してもよい。

【0031】

（画像生成部２２）
画像生成部２２は、３次元画像データを所定方向に投影して、２次元画像を生成する。画像生成部２２は、データ記憶部５から３次元画像データを読み出す。なお、画像生成部２２は再構成部２１から３次元画像データを受けてもよい。

【0032】

一例として、所定方向は、断層画像の平面（ＸＹ平面）に直交する方向である。所定方向は、予め設定される。画像生成部２２は、所定方向を投影方向として、２次元画像を生成する。画像生成部２２は、所定方向において、検出された放射線の検出値を表す画素値が最小である画素の画素値を投影する。このことは、画像生成部２２が、放射線の検出値を表す画素値についてＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理を施すことに相当する。このとき、画像生成部２２は、画素列の各画素の画素値を読み、画素列の画素のうち放射線の検出値を表す画素値が最小の画素を特定する。そして、画像生成部２２は、特定した画素の画素値を投影する。このことは、所定方向と同じ方向の投影線が遭遇した画素列の画素値のうち、放射線の検出値を表す画素値が最小の画素値が投影されることに相当する。それにより、投影線ごとに、放射線の検出値を表す画素値の最小値が特定される。

【0033】

なお、所定方向は、所定の放射線錐（Ｘ線錐）における放射線（Ｘ線）の照射方向であってもよい。例えば、所定の放射線錐は、アームの１０７の角度とＸ線絞り１０６により形成されたスリットのサイズ及び形状に基づいて定められる。この場合、画像生成部２２は、所定の放射線錐において、放射線（Ｘ線）の焦点から放射状に拡がる投影線ごとに放射線の検出値を表す画素値が最小の画素を特定する。

【0034】

一般に、Ｘ線撮影では、放射線の検出値を表す画素値が小さな画素のいずれかが病変部を表す場合がある。この場合、放射線の検出値を表す画素値が最小の画素の画素値が投影されることにより、病変部を表す可能性が高い画素が、所定方向に直交する平面の座標の画素列ごとに抽出される。なお、投影される値は、放射線の検出値の最小値に限られるものではなく、予め適宜定められる。例えば、画像生成部２２は、画素列の画素群に表される放射線の検出値の平均値を求め、求めた平均値を投影する（ＡｖｅＩＰ；Ａｖｅｒａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）ことによって、２次元画像の画素を生成してもよい。

【0035】

図４は、３次元画像データＰＶと２次元画像ＰＦとの関係を表す模式図である。３次元画像データＰＶ及び２次元画像ＰＦにおける１つの直方格子Ｇは、１つの画素を表す。ここでは、所定方向ＷがＺ軸方向に設定された例について説明する。所定方向Ｗは、３次元画像データから２次元画像への投影方向に相当する。画像生成部２２は、３次元画像データの画素のうち、所定方向Ｗに直交する平面の座標（ＸＹ座標）が同じ画素からなる画素列から、放射線の検出値を表す画素値が最小の画素の画素値を投影する。画像生成部２２は、この投影を画素列ごとに行う。それにより、所定方向Ｗに直交する平面の座標ごとに放射線の検出値を表す画素値が最小の画素が抽出された像を表す２次元画像ＰＦが生成される。画像生成部２２は、生成した２次元画像をデータ記憶部５へ出力する。なお、画像生成部２２は、生成した２次元画像を画像検出部２４へ出力してもよい。

【0036】

（設定部２３）
設定部２３は、２次元画像に対し、関心領域を設定する。関心領域とは、２次元画像において、病変部を表す画素が含まれた領域である。例えば、設定部２３は、表示制御部３により表示部４に表示された２次元画像についての操作情報に基づいて、関心領域を設定する。読影医等の読影者は、この２次元画像を視認しながら、操作部７を用いて、病変部を表す画素を指定する操作を行う。設定部２３は、この操作の操作情報を受け、指定された画素の座標を特定する。設定部２３は、予め定められた設定範囲を記憶し、特定した座標を中心とした設定範囲の領域を関心領域として設定する。また、読影者は、病変部を表す画素を含む領域を指定する操作を行う場合がある。この場合、設定部２３は、この操作の操作情報に表される領域を関心領域として設定する。設定部２３は、関心領域の座標を表す関心領域情報をデータ記憶部５へ出力する。なお、設定部２３は、関心領域情報を画像検出部２４へ出力してもよい。

【0037】

なお、設定部２３は、２次元画像を解析することにより関心領域を設定してもよい。例えば設定部２３は、２次元画像の画素値を解析し、放射線の検出値を表す画素値が所定の閾値より小さい画素が所定範囲に集まった領域を病変部領域として特定する。設定部２３は、特定した病変部領域を含む領域を関心領域として設定する。

【0038】

（画像検出部２４）
画像検出部２４は、関心領域と関心領域に対応する断層画像ごとの対応領域とに基づいて、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像を３次元画像データから検出する。画像検出部２４は、３次元画像データ、２次元画像及び関心領域情報をデータ記憶部５から読み出す。なお、画像検出部２４は、再構成部２１から３次元画像データを受け、画像生成部２２から２次元画像を受け、設定部２３から関心領域情報を受けてもよい。

【0039】

具体的には、画像検出部２４は、関心領域の座標と３次元画像データの座標とに基づいて、対応領域を断層画像ごとに特定する。図５は、３次元画像データＰＶと関心領域が設定された２次元画像ＰＦとの関係を表す模式図である。画素Ｐ１は、関心領域に含まれる画素である。画素Ｐ２は、対応領域に含まれる画素である。画像検出部２４は、関心領域情報に表される関心領域の座標と同じ２次元座標（ＸＹ座標）の画素Ｐ２からなる画素群を３次元画像データにおいて抽出する。対応領域は、２次元平面（ＸＹ平面）を断面とする断層画像ごとに抽出された画素群の領域として画像検出部２４により特定される。

【0040】

画像検出部２４は、特定した対応領域に基づいて、関心領域における画素値と対応領域における画素値との差分を表す差分画像を断層画像ごとに生成する。画像検出部２４は、関心領域の画素Ｐ１の放射線の検出値を表す画素値と、画素Ｐ２の対応領域の放射線の検出値を表す画素値との差分を２次元座標（ＸＹ座標）が同じ画素Ｐ１及び画素Ｐ２の対ごとに算出する。画像検出部２４は、算出した差分を画素値とする画素を２次元平面（ＸＹ平面）に配列して差分画像を生成する。画像検出部２４は、断面位置（Ｚ座標）ごとに差分画像を生成する。それにより、差分画像が断層画像ごとに生成される。

【0041】

画像検出部２４は、差分画像における画素値の標準偏差を差分画像ごとに算出する。画像検出部２４は、差分画像に含まれる画素群を母集団とし、放射線の検出値を表す画素値を標本とした標準偏差を算出する。画像検出部２４は、この算出を差分画像ごとに行う。それにより、断面位置（Ｚ座標）ごとの標準偏差が算出される。

【0042】

画像検出部２４は、標準偏差が最小の差分画像の断層画像を、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像として検出する。図６は、断面位置と標準偏差との関係を表す模式図である。横軸は、断面位置（Ｚ座標）を表す。縦軸は、標準偏差を表す。点Ｓは、断面位置（Ｚ座標）ごとの標準偏差を表す。画像検出部２４は、標準偏差が算出された断面位置（Ｚ座標）のうち、最小の標準偏差である断面位置を特定する。画像検出部２４は、特定した断面位置の断層画像を、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像として検出する。それにより、関心領域内の画像に最も類似した対応領域の３次元的な位置（Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標）が特定される。このことは、読影医等の読影者が所望する位置が３次元的に特定されることに相当する。

【0043】

関心領域の画素の画素値と対応領域の画素の画素値とが近いほど（つまり、類似するほど）、差分画像の画素群の画素値は小さな値となる。さらに、関心領域の画素の画素値と近い画素値の画素を多く含む対応領域の差分画像ほど、標準偏差は小さな値となる。したがって、画像検出部２４が、標準偏差が最小の差分画像の断層画像を、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像として検出することにより、病変部及び病変部周辺の画素の画素値と近い画素値の画素を多く含む対応領域を含む断層画像が検出される。画像検出部２４は、検出した断層画像をデータ記憶部５へ出力する。なお、画像検出部２４は、検出した断層画像を表示制御部３へ出力してもよい。

【0044】

（表示制御部３）
表示制御部３は、画像検出部２４により検出された断層画像を表示部４に表示させる。表示制御部３は、データ記憶部５から画像検出部２４により検出された断層画像を読み出す。なお、表示制御部３は、断層画像を画像検出部２４から受けてもよい。図７は、断層画像の表示例を表す模式図である。断層画像Ｔ１は、画像検出部２４により検出された断層画像である。対応領域Ａ１は、断層画像Ｔ１の対応領域である。２次元画像に対して指定された病変部と同じ２次元座標（ＸＹ座標）の画素からなる画素群ＰＧ１は、断層画像Ｔ１において病変部を表し得る画素群である。

【0045】

なお、表示制御部３は、３次元画像データに基づいて、対応領域Ａ１の中心位置を含み、断層画像Ｔ１と異なる断面の断層画像を断層画像Ｔ１とともに表示部４に表示させてもよい。例えば、表示制御部３は、データ記憶部５に記憶された３次元画像データと対応領域Ａ１の中心位置とを参照して、ＺＸ平面を断面とする断層画像Ｔ２と、ＹＸ平面を断面とする断層画像Ｔ３とを表示部４に表示させる。それにより、読影医等の読影者は、対応領域Ａ１に含まれる病変部を、複数の方向から一覧することができる。

【0046】

（表示部４）
表示部４は、表示制御部３による制御に基づいて、断層画像を表示する。表示部４は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの表示デバイスにより構成される。

【0047】

（データ記憶部５）
データ記憶部５は、再構成部２１による３次元画像データ、画像生成部２２による２次元画像、設定部２３による関心領域情報、画像検出部２４による断層画像を記憶する。データ記憶部５は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置によって構成される。

【0048】

（システム制御部６）
システム制御部６は、医用画像診断装置の各部の機能を制御する。システム制御部６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの処理装置、及びＨＤＤなどの記憶装置を含んで構成される。システム制御部６は、医用画像診断装置の各部の機能を実行するためのコンピュータプログラムを記憶する。システム制御部６は、こられコンピュータプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。

【0049】

（操作部７）
操作部７は、医用画像診断装置に対する各種の指示入力や情報入力に用いられる。操作部７は、キーボード、マウス、フットペダルなどの操作デバイスにより構成される。なお、操作部７は、表示部４に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含んでもよい。

【0050】

［動作］
図８は、この実施形態の医用画像診断装置の動作を表すフローチャートである。

【0051】

（ステップＳ１０１）
撮影部１は、被検体Ｅに放射線を照射し、被検体Ｅを透過した放射線を検出する。このとき、撮影部１は、Ｘ線管球１０４を移動させながら、被検体Ｅに対する異なる方向ごとに被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（トモシンセシス撮影法）。再構成部２１は、検出データにシフト加算処理等の再構成処理を施して、被検体Ｅの厚み方向に直交する面（ＸＹ平面）を断面とする断層画像を複数生成する。さらに再構成部２１は、これら断層画像を積層して３次元画像データを生成する。再構成部２１は、生成した３次元画像データをデータ記憶部５へ出力する。

【0052】

（ステップＳ１０２）
画像生成部２２は、データ記憶部５から３次元画像データを読み出す。画像生成部２２は、３次元画像データを所定方向に投影して、２次元画像を生成する。画像生成部２２は、生成した２次元画像をデータ記憶部５へ出力する。

【0053】

（ステップＳ１０３）
設定部２３は、生成された２次元画像に対し、関心領域を設定する。例えば、設定部２３は、操作部７を介して、読影医等の読影者によりなされた画素を指定する操作の操作情報を受け、指定された画素の座標を特定する。設定部２３は、特定した座標を中心とした設定範囲の領域を関心領域として設定する。設定部２３は、関心領域の座標を表す関心領域情報をデータ記憶部５へ出力する。

【0054】

（ステップＳ１０４）
画像検出部２４は、３次元画像データ、２次元画像及び関心領域情報をデータ記憶部５から読み出す。画像検出部２４は、関心領域の座標と３次元画像データの座標とに基づいて、対応領域を断層画像ごとに特定する。

【0055】

（ステップＳ１０５）
画像検出部２４は、特定した対応領域に基づいて、関心領域における画素値と対応領域における画素値との差分を表す差分画像を断層画像ごとに生成する。

【0056】

（ステップＳ１０６）
画像検出部２４は、差分画像における画素値の標準偏差を差分画像ごとに算出する。画像検出部２４は、差分画像に含まれる画素群を母集団とし、放射線の検出値を表す画素値を標本とした標準偏差を算出する。

【0057】

（ステップＳ１０７）
画像検出部２４は、標準偏差が最小の差分画像の断層画像を、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像として検出する。画像検出部２４は、検出した断層画像をデータ記憶部５へ出力する。

【0058】

（ステップＳ１０８）
表示制御部３は、データ記憶部５から画像検出部２４により検出された断層画像を読み出す。表示制御部３は、画像検出部２４により検出された断層画像を表示部４に表示させる。

【0059】

［効果］
この実施形態の医用画像診断装置の効果について説明する。実施形態の医用画像診断装置は、被検体Ｅに放射線を照射し、被検体Ｅを透過した放射線を検出することにより、被検体Ｅの複数の断層画像を含む３次元画像データを生成する医用画像診断装置であって、画像生成部２２と、設定部２３と、画像検出部２４と、表示制御部３とを有する。画像生成部２２は、３次元画像データを所定方向に投影して、２次元画像を生成する。設定部２３は、２次元画像に対し、関心領域を設定する。画像検出部２４は、関心領域と関心領域に対応する断層画像ごとの対応領域とに基づいて、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像を３次元画像データから検出する。表示制御部３は、画像検出部２４により検出された断層画像を表示部４に表示させる。このように、実施形態の医用画像診断装置は、３次元画像データに基づく２次元画像に対して設定された関心領域に類似する対応領域を含む断層画像を検出する。このように、この実施形態の医用画像診断装置による２次元画像は、病変部を表し得る画素が投影された画像であるので、乳房の厚み方向に乳腺と重なる病変部であっても、この病変部は検出され易い。さらに、２次元画像に関心領域が設定されれば、この実施形態の医用画像診断装置は、関心領域に類似する断層画像が検出されるので、断層画像を切り替え表示しながら病変部を探す手間が省かれる。したがって、３次元画像データの病変部を簡便に検出する医用画像診断装置を提供することができる。

【0060】

また、この実施形態の医用画像診断装置による２次元画像は、３次元画像データに基づいて生成された画像であるので、２次元画像のノイズと３次元画像データのノイズとの差異による検出精度の誤差を低減できる。したがって、３次元画像データの病変部を精度良く検出する医用画像診断装置を提供することができる。

【0061】

また、この実施形態の医用画像診断装置による２次元画像は、３次元画像データに基づいて生成されるので、従来の２次元画像を撮影することによる被曝量が低減される。したがって、被検体Ｅの被曝量を低減しつつ３次元画像データの病変部を検出する医用画像診断装置を提供することができる。

【0062】

なお、ここでは、マンモグラフィ装置としての医用画像診断装置について説明したが、胸部一般Ｘ線撮影装置など、被検体Ｅの３次元画像データを生成可能な他の医用画像診断装置に本明細書の構成が援用されてもよい。

【0063】

〈医用画像診断装置の変形例〉
この変形例の医用画像診断装置は、画像検出部２４と、表示制御部３との構成が上述の実施形態の医用画像診断装置と異なる。以下、該医用画像診断装置と異なる構成について主に説明する。

【0064】

画像検出部２４は、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像を３次元画像データから検出するとともに、他の断層画像を画素値が類似する順に所定数検出する。画像検出部２４が検出する所定数は、予め定められる。画像検出部２４は、検出した断層画像群をデータ記憶部５へ出力する。なお、画像検出部２４は、検出した断層画像群を表示制御部３へ出力してもよい。

【0065】

表示制御部３は、画像検出部２４により検出された関心領域に画素値が最も類似する対応領域を含む断層画像とともに、他の断層画像を画素値が類似する順に所定数並べて表示部４に表示させる。表示制御部３は、画像検出部２４により検出された断層画像群をデータ記憶部５から読み出す。なお、表示制御部３は、断層画像群を画像検出部２４から受けてもよい。

【0066】

図９は、断層画像群の表示例を表す模式図である。画像検出部２４により検出された関心領域に画素値が最も類似する対応領域を含む断層画像Ｔ１とともに、他の断層画像Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６が、並べられて表示される。これら断層画像Ｔ１、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６の表示レイアウトは、適宜設定可能である。なお、表示制御部３は、２次元画像ＰＦをさらに並べて表示してもよい。

【0067】

同様に、画像検出部２４は、関心領域に画素値が類似する対応領域を含む断層画像を３次元画像データから検出するとともに、該断層画像に近い断面位置の断層画像を所定数検出してもよい。この場合、表示制御部３は、画像検出部２４により検出された断層画像とともに、該断層画像に近い断面位置の断層画像を所定数並べて表示部４に表示させる。

【0068】

この変形例の医用画像診断装置は、関心領域に画素値が最も類似する対応領域を含む断層画像とともに、他の断層画像を画素値が類似する順に所定数並べて表示する。このことは、複数の断層画像が、病変部を描出する可能性が高い順に表示されることに相当する。したがって、読影医等の読影医は、病変部を描出し得る可能性が高い複数の断層画像を一覧することができる。

【0069】

また、この変形例の医用画像診断装置は、画像検出部２４により検出された断層画像とともに、該断層画像に近い断面位置の断層画像を所定数並べて表示する。このことは、病変部を描出する可能性が高い位置の画像とともに、この位置に近い位置の画像が表示されることに相当する。したがって、読影医等の読影医は、病変部を描出する可能性が高い位置の画像とともに、この位置に近い断面の画像を一覧することができる。

【0070】

〈実施形態及び変形例に共通の効果〉
以上述べた少なくともひとつの実施形態または変形例の医用画像診断装置によれば、３次元画像データに基づく２次元画像に対して設定された関心領域に類似する対応領域を含む断層画像を検出することにより、被検体の被曝量を低減しつつ３次元画像データの病変部を検出することが可能となる。

【0071】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0072】

１ 撮影部
２ データ処理部
３ 表示制御部
４ 表示部
５ データ記憶部
６ システム制御部
７ 操作部
２１ 再構成部
２２ 画像生成部
２３ 設定部
２４ 画像検出部
１０１ 支持台
１０２ 圧迫板
１０３ 圧迫板制御部
１０４ Ｘ線管球
１０５ 線質フィルタ
１０６ Ｘ線絞り
１０７ アーム
１０８ 高電圧発生部
１０９ 高電圧制御部
１１０ 線質フィルタ制御部
１１１ 絞り制御部
１１２ アーム制御部
１１３ Ｘ線検出部
１１４ データ収集部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】