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特開2022-131968画像処理装置、撮影制御装置、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
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022131968
(43)【公開日】2022-09-07
(54)【発明の名称】画像処理装置、撮影制御装置、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
(51)【国際特許分類】
A61B 6/02 20060101AFI20220831BHJP
【ＦＩ】
A61B6/02 300M
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021031246
(22)【出願日】2021-02-26
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中山 弘毅
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA11
4C093BA17
4C093DA06
4C093EA06
4C093EC25
4C093EC34
4C093ED21
4C093FD07
4C093FD11
4C093FF35
4C093FF37
4C093FG04
4C093FG13
4C093FH02
4C093FH06
4C093FH09
(57)【要約】
【課題】全てを用いて生成した場合に被写体全体が写らなくなる照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群から、高分解能な断層画像と、被写体全体が写った断層画像とを生成することができる画像処理装置、撮影制御装置、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を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ５０Ａは、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた投影画像群を取得する。ＣＰＵ５０Ａは、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４１～８４１３を用いて乳房の一部が写る複数の第１の断層画像８６１を生成し、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４５～８４９を用いて乳房の全体が写る複数の第１の断層画像８６１を生成する。
【選択図】図２
【解決手段】ＣＰＵ５０Ａは、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた投影画像群を取得する。ＣＰＵ５０Ａは、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４１～８４１３を用いて乳房の一部が写る複数の第１の断層画像８６１を生成し、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４５～８４９を用いて乳房の全体が写る複数の第１の断層画像８６１を生成する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる画像処理装置であって、
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を生成した場合に前記被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する
画像処理装置。
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を生成した場合に前記被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する
画像処理装置。
【請求項2】
前記プロセッサは、
前記投影画像群として、１回のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を取得する
請求項１に記載の画像処理装置。
前記投影画像群として、１回のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を取得する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記プロセッサは、
前記第１の断層画像の生成に用いられる複数の投影画像の一部を用いて前記複数の第２の断層画像を生成する
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
前記第１の断層画像の生成に用いられる複数の投影画像の一部を用いて前記複数の第２の断層画像を生成する
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記プロセッサは、
前記第１の断層画像と前記第２の断層画像と、を並べて表示させる
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。
前記第１の断層画像と前記第２の断層画像と、を並べて表示させる
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。
【請求項5】
前記プロセッサは、
前記第２の断層画像に、前記第１の断層画像に写る前記被写体の範囲を表す情報を重畳させて表示させる
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記第２の断層画像に、前記第１の断層画像に写る前記被写体の範囲を表す情報を重畳させて表示させる
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記プロセッサは、
前記複数の第１の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第１の合成２次元画像、及び 前記複数の第２の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像の少なくとも一方を生成し、
前記複数の第１の断層画像及び前記第１の合成２次元画像の少なくとも一方と、前記複数の第２の断層画像及び前記第２の合成２次元画像の少なくとも一方とを並べて表示させる
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。
前記複数の第１の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第１の合成２次元画像、及び 前記複数の第２の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像の少なくとも一方を生成し、
前記複数の第１の断層画像及び前記第１の合成２次元画像の少なくとも一方と、前記複数の第２の断層画像及び前記第２の合成２次元画像の少なくとも一方とを並べて表示させる
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。
【請求項7】
前記プロセッサは、
前記複数の第２の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像を生成し、
前記第２の合成２次元画像に、前記第１の断層画像に写る前記被写体の範囲を表す情報を重畳させて表示させる
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。
前記複数の第２の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像を生成し、
前記第２の合成２次元画像に、前記第１の断層画像に写る前記被写体の範囲を表す情報を重畳させて表示させる
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。
【請求項8】
前記プロセッサは、
前記複数の第１の断層画像のスライス厚を、前記複数の第２の断層画像のスライス厚よりも薄くする
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。
前記複数の第１の断層画像のスライス厚を、前記複数の第２の断層画像のスライス厚よりも薄くする
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。
【請求項9】
前記プロセッサは、
前記被写体の厚み及び前記被写体の面積の少なくとも一方に基づいて定まる前記全体撮影用照射角度範囲を表す全体撮影用情報を取得し、
取得した前記全体撮影用情報に基づいて前記第２の照射角度範囲を特定する
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記被写体の厚み及び前記被写体の面積の少なくとも一方に基づいて定まる前記全体撮影用照射角度範囲を表す全体撮影用情報を取得し、
取得した前記全体撮影用情報に基づいて前記第２の照射角度範囲を特定する
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項10】
前記被写体は、撮影台に配置され、かつ圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、
前記被写体の面積は、前記撮影台に接する前記乳房の面積、または前記圧迫部材に接する前記乳房の面積である
請求項９に記載の画像処理装置。
前記被写体の面積は、前記撮影台に接する前記乳房の面積、または前記圧迫部材に接する前記乳房の面積である
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項11】
前記放射線源は、前記複数の照射位置の各々に配置され、かつ放射線を発生する複数の放射線管を備え、
前記放射線画像撮影装置は、前記複数の放射線管から、順次放射線を発生させてトモシンセシス撮影を行う
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記放射線画像撮影装置は、前記複数の放射線管から、順次放射線を発生させてトモシンセシス撮影を行う
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項12】
前記放射線源は、放射線を発生する放射線管を備え、
前記放射線画像撮影装置は、前記放射線源を前記複数の照射位置に移動させてトモシンセシス撮影を行う
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記放射線画像撮影装置は、前記放射線源を前記複数の照射位置に移動させてトモシンセシス撮影を行う
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項13】
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる撮影制御装置であって、
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記被写体の厚み及び前記被写体の面積の少なくとも一方に基づいて定まる全体撮影用照射角度範囲を表す全体撮影用情報を取得し、
取得した前記全体撮影用情報に応じた前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影を行わせる制御を前記放射線画像撮影装置に対して行う
撮影制御装置。
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記被写体の厚み及び前記被写体の面積の少なくとも一方に基づいて定まる全体撮影用照射角度範囲を表す全体撮影用情報を取得し、
取得した前記全体撮影用情報に応じた前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影を行わせる制御を前記放射線画像撮影装置に対して行う
撮影制御装置。
【請求項14】
放射線を発生する放射線源と、
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置と、
請求項１から請求項１２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。
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置と、
請求項１から請求項１２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。
【請求項15】
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる画像処理方法であって、
前記複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を再構成した場合に前記被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
前記複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を再構成した場合に前記被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
【請求項16】
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる画像処理プログラムであって、
前記複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を再構成した場合に前記被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する
処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
前記複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を再構成した場合に前記被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、
前記投影画像群に含まれる投影画像のうちの、前記全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて前記被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する
処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、画像処理装置、撮影制御装置、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。
【背景技術】
【0002】
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置が異なる複数枚の被写体の放射線画像を撮影する、いわゆるトモシンセシス撮影が知られている。
【0003】
トモシンセシス撮影では、撮影が行われる複数の照射位置の照射角度の範囲である照射角度範囲が広くなるほど、得られた複数の投影画像を用いて生成した断層画像が高分解能になる。しかし、照射角度により放射線の斜入の影響により放射線の照射領域が異なるため、照射角度が大きくなるほど放射線の斜入の影響を受け易くなり、投影画像に写る被写体の領域は小さくなる。複数の投影画像から断層画像を生成する場合において、断層画像として再構成される被写体の領域を再構成領域とすると、再構成領域は、照射角度範囲が広いほど狭くなる。というのも、再構成には、被写体の同じ領域について照射角度を変化させて撮影した複数の投影画像を用いる必要があり、再構成領域は、再構成に使用する複数の投影画像のすべてにおいて共通して含まれる被写体の領域に限定される。そのため、照射角度が大きくなるほど投影画像に写る被写体の領域は狭くなるので、照射角度範囲が広いほど再構成領域は狭くなる。その反対に、照射角度範囲が狭くなるほど、被写体に対する放射線の斜入の影響を受け難くなるため、再構成領域が広くなる。
【0004】
つまり、照射角度範囲が広いほど、再構成領域が被写体の一部に限定される反面、断層画像の分解能が高くなり、照射角度範囲が狭いほど、再構成領域を被写体の全体などに広げられる反面、断層画像の分解能が低くなる。
【0005】
そのため、照射角度範囲を異ならせてトモシンセシス撮影を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、標準モードと、照射角度範囲を標準モードよりも広くした高鮮鋭モードの２種類のトモシンセシス撮影を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２０－１３７８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記従来の技術では、再構成領域及び分解能が異なる２種類の断層画像を得るためには、標準モードのトモシンセシス撮影で得られた投影画像群から断層画像を生成する。また、高鮮鋭モードのトモシンセシス撮影で得られた投影画像群から断層画像を生成する。
【0008】
このように、従来の技術では、トモシンセシス撮影毎に得られた投影画像群の各々から断層画像を生成している。
【0009】
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、全てを用いて生成した場合に被写体全体が写らなくなる照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群から、高分解能な断層画像と、被写体全体が写った断層画像とを生成することができる画像処理装置、撮影制御装置、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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために本開示の第１の態様の画像処理装置は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置毎に被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる画像処理装置であって、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を生成した場合に被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、投影画像群に含まれる投影画像のうちの、全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、投影画像群に含まれる投影画像のうちの、全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する。
【0011】
本開示の第２の態様の画像処理装置は、第１の態様の画像処理装置において、プロセッサは、投影画像群として、１回のトモシンセシス撮影で得られた投影画像群を取得する。
【0012】
本開示の第３の態様の画像処理装置は、第１の態様または第２の態様の画像処理装置において、プロセッサは、第１の断層画像の生成に用いられる複数の投影画像の一部を用いて複数の第２の断層画像を生成する。
【0013】
本開示の第４の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、第１の断層画像と第２の断層画像と、を並べて表示させる。
【0014】
本開示の第５の態様の画像処理装置は、第１の態様から第４の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、第２の断層画像に、第１の断層画像に写る被写体の範囲を表す情報を重畳させて表示させる。
【0015】
本開示の第６の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、複数の第１の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第１の合成２次元画像、及び 複数の第２の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像の少なくとも一方を生成し、複数の第１の断層画像及び第１の合成２次元画像の少なくとも一方と、複数の第２の断層画像及び第２の合成２次元画像の少なくとも一方とを並べて表示させる。
【0016】
本開示の第７の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、複数の第２の断層画像のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像を生成し、第２の合成２次元画像に、第１の断層画像に写る被写体の範囲を表す情報を重畳させて表示させる。
【0017】
本開示の第８の態様の画像処理装置は、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、複数の第１の断層画像のスライス厚を、複数の第２の断層画像のスライス厚よりも薄くする。
【0018】
本開示の第９の態様の画像処理装置は、第１の態様から第８の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、被写体の厚み及び被写体の面積の少なくとも一方に基づいて定まる全体撮影用照射角度範囲を表す全体撮影用情報を取得し、取得した全体撮影用情報に応じた投影画像群を取得する。
【0019】
本開示の第１０の態様の画像処理装置は、第９の態様の画像処理装置において、被写体は、撮影台に配置され、かつ圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、被写体の面積は、撮影台に接する乳房の面積、または圧迫部材に接する乳房の面積である。
【0020】
本開示の第１１の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１０の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、放射線源は、複数の照射位置の各々に配置され、かつ放射線を発生する複数の放射線管を備え、放射線画像撮影装置は、複数の放射線管から、順次放射線を発生させてトモシンセシス撮影を行う。
【0021】
本開示の第１２の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１０の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、放射線源は、放射線を発生する放射線管を備え、放射線画像撮影装置は、放射線源を複数の照射位置に移動させてトモシンセシス撮影を行う。
【0022】
また、上記目的を達成するために本開示の第１３の態様の撮影制御装置は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置毎に被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる撮影制御装置であって、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、被写体の厚み及び被写体の面積の少なくとも一方に基づいて定まる全体撮影用照射角度範囲を表す全体撮影用情報を取得し、取得した全体撮影用情報に応じた全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影を行わせる制御を放射線画像撮影装置に対して行う。
【0023】
また、上記目的を達成するために本開示の第１４の態様の放射線画像撮影システムは、放射線を発生する放射線源と、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置毎に被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置と、本開示の画像処理装置と、を備える。
【0024】
また、上記目的を達成するために本開示の第１５の態様の画像処理方法は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置毎に被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる画像処理方法であって、複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を再構成した場合に被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、投影画像群に含まれる投影画像のうちの、全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、投影画像群に含まれる投影画像のうちの、全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する処理をコンピュータが実行するための方法である。
【0025】
また、上記目的を達成するために本開示の第１６の態様の画像処理プログラムは、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置毎に被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置に用いられる画像処理プログラムであって、複数の照射位置のうち、それぞれで得られた投影画像を用いて断層画像を再構成した場合に被写体の全体が写る断層画像を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲よりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群を取得し、投影画像群に含まれる投影画像のうちの、全体撮影用照射角度範囲よりも広い第１の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて被写体の一部が写る複数の第１の断層画像を生成し、投影画像群に含まれる投影画像のうちの、全体撮影用照射角度範囲以下の第２の照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を用いて被写体の全体が写る複数の第２の断層画像を生成する処理をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【0026】
本開示によれば、全てを用いて生成した場合に被写体全体が写らなくなる照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群から、高分解能な断層画像と、被写体全体が写った断層画像とを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施形態の放射線画像撮影システムにおける全体の構成の一例を概略的に表した構成図である。
【図2】トモシンセシス撮影の一例を説明するための図である。
【図3】実施形態のマンモグラフィ装置及びコンソールの構成の一例を表したブロック図である。
【図4】実施形態のコンソールの機能の一例を表す機能ブロック図である。
【図5】照射角度範囲と被写体の厚みとの関係を説明するための図である。
【図6】照射角度範囲と被写体の面積との関係を説明するための図である。
【図7】トモシンセシス撮影の流れの一例を表すフローチャートである。
【図8】実施形態のコンソールによる撮影制御処理の流れの一例を表したフローチャートである。
【図9】実施形態のコンソールによる画像処理の流れの一例を表したフローチャートである。
【図10A】第１の断層画像及び第２の断層画像が表示部に表示された状態の一例を示す図である。
【図10B】第１の合成２次元画像及び第２の断層画像が表示部に表示された状態の一例を示す図である。
【図10C】第１の断層画像及び第２の合成２次元画像が表示部に表示された状態の一例を示す図である。
【図11】実施形態における１回のトモシンセシス撮影について説明するための図である。
【図12】複数の放射線管を備えた放射線源の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。
【0029】
まず、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける、全体の構成の一例について説明する。図１には、本実施形態の放射線画像撮影システム１における、全体の構成の一例を表す構成図が示されている。図１に示すように、本実施形態の放射線画像撮影システム１は、マンモグラフィ装置１０及びコンソール１２を備える。
【0030】
まず、本実施形態のマンモグラフィ装置１０について説明する。図１には、本実施形態のマンモグラフィ装置１０の外観の一例を表す側面図が示されている。なお、図１は、被検者の左側からマンモグラフィ装置１０を見た場合の外観の一例を示している。
【0031】
本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、コンソール１２の制御に応じて動作し、被検者の乳房を被写体として、乳房に放射線Ｒ（例えば、Ｘ線）を照射して乳房の放射線画像を撮影する装置である。なお、マンモグラフィ装置１０は、被検者が起立している状態（立位状態）のみならず、被検者が椅子（車椅子を含む）等に座った状態（座位状態）において、被検者の乳房を撮影する装置であってもよい。
【0032】
また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、放射線源を放射線検出器の検出面２０Ａの法線方向に沿った照射位置として撮影を行う通常撮影と、放射線源２９を複数の照射位置の各々に移動させて撮影を行う、いわゆるトモシンセシス撮影とを行う機能を有している。
【0033】
放射線検出器２０は、被写体である乳房を通過した放射線Ｒを検出する。詳細には、放射線検出器２０は、被検者の乳房及び撮影台２４内に進入して放射線検出器２０の検出面２０Ａに到達した放射線Ｒを検出し、検出した放射線Ｒに基づいて放射線画像を生成し、生成した放射線画像を表す画像データを出力する。以下では、放射線源２９から放射線Ｒを照射して、放射線検出器２０により放射線画像を生成する一連の動作を「撮影」という場合がある。本実施形態の放射線検出器２０の種類は、特に限定されず、例えば、放射線Ｒを光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器であってもよいし、放射線Ｒを直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器であってもよい。
【0034】
図１に示すように、放射線検出器２０は、撮影台２４の内部に配置されている。本実施形態のマンモグラフィ装置１０では、撮影を行う場合、撮影台２４の撮影面２４Ａ上には、被検者の乳房がユーザによってポジショニングされる。
【0035】
撮影を行う際に乳房を圧迫するために用いられる圧迫板３８は、撮影台２４に設けられた圧迫ユニット３６に取り付けられる。詳細には、圧迫ユニット３６には、圧迫板３８を撮影台２４に近づく方向または離れる方向（以下、「上下方向」という）に移動する圧迫板駆動部（図示省略）が設けられている。圧迫板３８の支持部３９は、圧迫板駆動部に着脱可能に取り付けられ、圧迫板駆動部により上下方向に移動し、撮影台２４との間で被検者の乳房を圧迫する。本実施形態の圧迫板３８が、本開示の圧迫部材の一例である。
【0036】
図１に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、撮影台２４と、アーム部３３と、基台３４と、軸部３５と、を備えている。アーム部３３は、基台３４によって、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持される。また、軸部３５によりアーム部３３が基台３４に対して回転をすることが可能である。軸部３５は、基台３４に対して固定されており、軸部３５とアーム部３３とが一体となって回転する。
【0037】
軸部３５及び撮影台２４の圧迫ユニット３６にそれぞれギアが設けられ、このギア同士の噛合状態と非噛合状態とを切替えることにより、撮影台２４の圧迫ユニット３６と軸部３５とが連結されて一体に回転する状態と、軸部３５が撮影台２４と分離されて空転する状態とに切り替えることができる。なお、軸部３５の動力の伝達・非伝達の切り替えは、上記ギアに限らず、種々の機械要素を用いることができる。
【0038】
アーム部３３と撮影台２４は、軸部３５を回転軸として、別々に、基台３４に対して相対的に回転可能となっている。本実施形態では、基台３４、アーム部３３、及び撮影台２４の圧迫ユニット３６にそれぞれ係合部（図示省略）が設けられ、この係合部の状態を切替えることにより、アーム部３３、及び撮影台２４の圧迫ユニット３６の各々が基台３４に連結される。軸部３５に連結されたアーム部３３、及び撮影台２４の一方または両方が、軸部３５を中心に一体に回転する。
【0039】
マンモグラフィ装置１０においてトモシンセシス撮影を行う場合、放射線照射部２８の放射線源２９は、アーム部３３の回転により順次、照射角度が異なる複数の照射位置の各々に移動される。放射線源２９は、放射線Ｒを発生する放射線管２７を有しており、放射線源２９の移動に応じて、放射線管２７が複数の照射位置の各々に移動される。図２には、トモシンセシス撮影の一例を説明するための図を示す。なお、図２では、圧迫板３８の図示を省略している。本実施形態では、図２に示すように放射線源２９は、予め定められた角度θずつ照射角度が異なる照射位置８０ｋ（ｋ＝１、２、・・・、図２では最大値は１３）、換言すると放射線検出器２０の検出面２０Ａに対する放射線Ｒの入射角度が異なる位置に移動される。各照射位置８０ｋにおいて、コンソール１２の指示により放射線源２９から放射線Ｒが乳房Ｗに向けて照射され、放射線検出器２０により放射線画像が撮影される。放射線画像撮影システム１では、放射線源２９を照射位置８０ｋの各々に移動させて、各照射位置８０ｋで放射線画像の撮影を行うトモシンセシス撮影を行った場合、図２の例では１３枚の放射線画像が得られる。なお、以下では、トモシンセシス撮影において、各照射位置８０において撮影された放射線画像を他の放射線画像と区別して述べる場合は「投影画像」という。また、投影画像及び後述する断層画像等の種類によらず放射線画像について総称する場合、単に「放射線画像」という。また、以下では各照射位置８０ｋを総称する場合、各照射位置を区別するための符号ｋを省略して「照射位置８０」という。
【0040】
なお、図２に示すように、放射線Ｒの入射角度とは、放射線検出器２０の検出面２０Ａの法線ＣＬと、放射線軸ＲＣとがなす角度αのことをいう。放射線軸ＲＣは、各照射位置８０における放射線源２９の放射線管２７の焦点と検出面２０Ａの中心等予め設定された位置とを結ぶ軸をいう。また、ここでは、放射線検出器２０の検出面２０Ａは、撮影面２４Ａに略平行な面とする。以下では、図２に示すように、トモシンセシス撮影における入射角度を異ならせる所定範囲を「照射角度範囲」という。なお、本実施形態では、放射線Ｒについて、「入射角度」と「照射角度」とは、同義としている。
【0041】
また、図２には、照射位置８０１、８０５、８０７、８０９、８０１３の各々に放射線源２９が位置する場合に得られる投影画像８４１、８４５、８４７、８４９、８４１３の各々に含まれる被写体の領域８２１、８２５、８２７、８２９、８２１３が示されている。被写体の領域８２は、放射線検出器２０の検出面２０Ａにおける放射線Ｒの照射野に対応する。なお、本実施形態では、被写体の領域８２、投影画像８４、及び断層画像８６の各々について、照射位置８０との対応関係を示す場合は、符号に、照射位置８０１～照射位置８０１３各々を表す「１～１３」を付して表記する。例えば、第７照射位置８０７に放射線源２９が位置する場合に得られるのは、被写体の領域８２７を含む投影画像８４７である。また、以下では簡略化のため、ある照射位置８０に放射線源２９が位置する場合に得られる投影画像８４について、単に「照射位置８０で得られる投影画像８４」と表現する。
【0042】
照射角度が０度となる法線ＣＬに沿った第７照射位置８０７で得られる投影画像８４７に含まれる被写体の領域８２７は、被写体である乳房Ｗの全体像の撮影が可能な範囲及び大きさを有する。
【0043】
角度αが大きくなるほど、換言すると放射線検出器２０の検出面２０Ａに斜入する放射線Ｒの入射角度が大きくなるほど、放射線Ｒの射入の影響が大きくなり、放射線Ｒの照射野は狭くなる。そのため、図２に示すように、角度αが大きくなると投影画像８４に含まれる被写体の領域８２が狭くなる。換言すると、照射角度が比較的大きい照射位置８０に放射線源２９が位置する場合は、放射線Ｒの斜入の影響が大きくなるため、得られる投影画像８４に含まれる被写体の領域８２は、被写体の領域８２７に比べて狭くなる。図２に示した例では、照射角度が最も大きくなる照射位置８０１で得られる投影画像８４１に含まれる被写体の領域８２１、及び照射位置８０１３で得られる投影画像８４１３に含まれる被写体の領域８２１３は、いずれも被写体の領域８２７に比べて狭い。具体的には、被写体の領域８２１及び被写体の領域８２１３は、撮影の際に放射線源２９が位置する側の領域が欠けた形状となっている。このように、投影画像８４に含まれる被写体の領域８２は、照射位置８０に応じて大きさ等が異なる。
【0044】
トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像８４を用いて断層画像８６を再構成する場合、再構成領域は、各投影画像８４における被写体の領域８２に依存する。具体的には、再構成領域は、断層画像８６の生成に用いる全ての投影画像８４に含まれる被写体の領域８２のうち、共通する部分の領域（以下、「部分領域」という）に限定される。
【0045】
図２に示すように照射角度が比較的小さい照射位置８０の場合、放射線源２９から照射された放射線Ｒが放射線検出器２０の検出面２０Ａに斜入しても、被写体の領域８２７と同等の形状及び大きさの被写体の領域８２が得られる。複数の照射位置８０の各々において得られる投影画像８４に含まれる被写体の領域８２を被写体の領域８２７と同等とした場合、部分領域８３、すなわち再構成領域８５も被写体の領域８２７と同等となる。なお、この場合、各投影画像８４に含まれる被写体の領域８２全体が部分領域８３とみなせるため、厳密には「部分」とは言えないが、説明の便宜上「部分」と称している。再構成領域８５が被写体の領域８２７と同等である場合、断層画像８６は、被写体全体が写った画像となる。また、断層画像８６に写る「被写体全体」とは、例えば、乳房等の撮影対象物において照射角度αが０度の照射位置から放射線が照射された際に放射線検出器２０に写る部分のことをいう。また、被写体に放射線Ｒが投影される面についてであり、例えば乳房全体等を言うのではなく、少なくともユーザにより読影等のために所望とされる被写体の領域全体のことをいい、例えば、読影等に要さない被写体の端部等が欠けている場合も含む。
【0046】
このように、断層画像８６における再構成領域８５を、被写体の領域８２７と同等とすることができる投影画像８４が得られる照射位置８０の範囲である照射角度範囲を、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａという（図２参照）。すなわち、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａとは、複数の照射位置８０のうち、それぞれで得られた投影画像８４を用いて断層画像８６を生成した場合に被写体の全体が写る断層画像８６を得ることが可能な照射角度範囲のことをいう。厳密には、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａとは、被写体の全体が写る断層画像８６を得ることが可能な最大の照射角度範囲のことをいう。
【0047】
照射角度範囲が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い場合、断層画像８６における再構成領域８５が被写体の領域８２７よりも狭くなるため、断層画像８６は、被写体の一部が写った画像となる。
【0048】
図２には、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲として第１の照射角度範囲ＡＲ１が示されている。照射角度範囲が第１の照射角度範囲ＡＲ１の場合、照射位置８０１～８０１３の各々において得られる投影画像８４１～８４１３に含まれる被写体の領域８２１～８２１３に共通する部分領域８３１が第１の断層画像８６１を生成する際の再構成領域８５１に対応する。部分領域８３１、すなわち再構成領域８５１は、投影画像８４１～８４１３に含まれる被写体の領域８２１～８２１３に比して小さくなる。
【0049】
第１の断層画像８６１では、再構成領域８５１が、被写体が写ることが可能な領域である。そのため、第１の断層画像８６１は、被写体の一部が写った画像となる。例えば、図２には、被写体である乳房Ｗの一部が写る第１の断層画像８６１が示されている。
【0050】
断層画像８６の分解能は、照射角度範囲に依存し、照射角度範囲が広くなるほど、断層画像８６の分解能は高くなる。そのため、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４１～８４１３を用いて生成された第１の断層画像８６１は、高分解能な画像となる。
【0051】
一方、照射角度範囲が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の場合、断層画像８６における再構成領域８５が被写体の領域８２７と同等となるため、断層画像８６は、被写体の一部が写った画像となる。
【0052】
図２には、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の照射角度範囲として第２の照射角度範囲ＡＲ２が示されている。照射角度範囲が第２の照射角度範囲ＡＲ２の場合、照射位置８０５～８０９の各々において得られる投影画像８４５～８４９に含まれる被写体の領域８２５～８２９に共通する部分領域８３２が第２の断層画像８６２を生成する際の再構成領域８５２に対応する。部分領域８３２、すなわち再構成領域８５２は、投影画像８４５～８４９に含まれる被写体の領域８２５～８２９と同等である。
【0053】
第２の断層画像８６２では、再構成領域８５２が、被写体が写ることが可能な領域である。そのため、第２の断層画像８６２は、被写体全体が写った画像となる。例えば、図２には、被写体である乳房Ｗの全体が写る第２の断層画像８６２が示されている。
【0054】
断層画像８６の分解能は、照射角度範囲に依存し、照射角度範囲が狭くなるほど、断層画像８６の分解能は低くなる。そのため、第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４５～８４９を用いて生成された第２の断層画像８６２は、第１の断層画像８６１に比べて分解能が低い画像となる。
【0055】
このように、照射角度範囲が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の場合、各照射位置８０で得られる投影画像８４を用いて生成された断層画像８６は、被写体の全体が写った断層画像となる。また、照射角度範囲が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い場合、各照射位置８０で得られる投影画像８４を用いて生成された断層画像８６は、被写体の一部が写った断層画像となるものの、高分解能な画像となる。
【0056】
また、図３には、実施形態のマンモグラフィ装置及びコンソールの構成の一例を表したブロック図が示されている。図３に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、制御部４０、記憶部４２、Ｉ／Ｆ（Interface)部４４、操作部４６、及び線源移動部４７をさらに備えている。制御部４０、記憶部４２、Ｉ／Ｆ部４４、操作部４６、及び線源移動部４７はシステムバスやコントロールバス等のバス４９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
【0057】
制御部４０は、コンソール１２の制御に応じて、マンモグラフィ装置１０の全体の動作を制御する。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０Ｂ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）４０Ｃを備える。ＲＯＭ４０Ｂには、ＣＰＵ４０Ａで実行される、放射線画像の撮影に関する制御を行うための撮影プログラム４１等を含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ４０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。
【0058】
記憶部４２には、放射線検出器２０により撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部４２の具体例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等が挙げられる。Ｉ／Ｆ部４４は、無線通信または有線通信により、コンソール１２との間で各種情報の通信を行う。マンモグラフィ装置１０で放射線検出器２０により撮影された放射線画像の画像データは、Ｉ／Ｆ部４４を介してコンソール１２に無線通信または有線通信によって送信される。
【0059】
本実施形態の制御部４０、記憶部４２、及びＩ／Ｆ部４４の各々は撮影台２４内部に設けられている。
【0060】
また、操作部４６は、例えば、マンモグラフィ装置１０の撮影台２４等に複数のスイッチとして設けられている。なお、操作部４６は、タッチパネル式のスイッチとして設けられていてもよいし、医師及び技師等のユーザが足で操作するフットスイッチとして設けられていてもよい。
【0061】
線源移動部４７は、上述したようにトモシンセシス撮影を行う場合に、制御部４０の制御に応じて放射線源２９を複数の照射位置８０の各々に移動させる機能を有する。具体的には、線源移動部４７は、撮影台２４に対してアーム部３３を回転させることにより複数の照射位置８０の各々に放射線源２９を移動させる。本実施形態の線源移動部４７は、アーム部３３内部に設けられている。
【0062】
一方、本実施形態のコンソール１２は、無線通信ＬＡＮ（Local Area Network）等を介してＲＩＳ（Radiology Information System）等から取得した撮影オーダ及び各種情報と、操作部５６等によりユーザにより行われた指示等とを用いて、マンモグラフィ装置１０の制御を行う機能を有している。
【0063】
本実施形態のコンソール１２は、一例として、サーバーコンピュータである。図３に示すように、コンソール１２は、制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８を備えている。制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８はシステムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
【0064】
本実施形態の制御部５０は、コンソール１２の全体の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、及びＲＡＭ５０Ｃを備える。ＲＯＭ５０Ｂには、ＣＰＵ５０Ａで実行される、撮影制御プログラム５１Ａ及び画像生成プログラム５１Ｂを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ５０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。本実施形態ではＣＰＵ５０Ａが、本開示のプロセッサの一例であり、コンソール１２が、本開示の画像処理装置及び撮影制御装置の一例である。また、本実施形態の画像生成プログラム５１Ｂが、本開示の画像処理プログラムの一例である。
【0065】
記憶部５２には、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部５２の具体例としては、ＨＤＤやＳＳＤ等が挙げられる。
【0066】
操作部５６は、放射線Ｒの照射指示を含む放射線画像の撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。操作部５６は特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、及びマウス等が挙げられる。表示部５８は、各種情報を表示する。なお、操作部５６と表示部５８とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。
【0067】
Ｉ／Ｆ部５４は、無線通信または有線通信により、マンモグラフィ装置１０、ＲＩＳ、及びＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）との間で各種情報の通信を行う。本実施形態の放射線画像撮影システム１では、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データは、コンソール１２が、Ｉ／Ｆ部５４を介して無線通信または有線通信によりマンモグラフィ装置１０から受信する。
【0068】
本実施形態のコンソール１２は、トモシンセシス撮影における照射角度範囲を制御する機能を有する。また、本実施形態のコンソール１２は、トモシンセシス撮影において得られた投影画像から断層画像を生成する機能を有する。図４には、本実施形態のコンソール１２における、照射角度範囲を制御する機能及び断層画像を生成する機能に係る構成の一例の機能ブロック図を示す。図４に示すようにコンソール１２は、情報取得部６０、照射角度範囲制御部６２、画像取得部６４、第１の断層画像生成部６６、第１の合成２次元画像生成部６８、第２の断層画像生成部７０、第２の合成２次元画像生成部７２、及び表示制御部７４を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている撮影制御プログラム５１Ａを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが情報取得部６０及び照射角度範囲制御部６２として機能する。また、コンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１Ｂを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが情報取得部６０、画像取得部６４、第１の断層画像生成部６６、第１の合成２次元画像生成部６８、第２の断層画像生成部７０、第２の合成２次元画像生成部７２、及び表示制御部７４として機能する。
【0069】
情報取得部６０は、上述した全体撮影用照射角度範囲ＡＲａを表す全体撮影用情報を取得する機能を有する。上述したように全体撮影用照射角度範囲ＡＲａとは、被写体全体が写る断層画像８６を生成することが可能な投影画像８４を得ることができる照射角度範囲である。全体撮影用照射角度範囲ＡＲａは、被写体の厚み及び被写体の面積に依存する。「被写体の厚み」とは、圧迫板３８により圧迫状態とされた乳房の厚みのことをいう。本実施形態において「被写体の厚み」とは、撮影台２４の撮影面２４Ａから圧迫板３８の乳房を圧迫する圧迫面までの距離のことをいう。
【0070】
図５に示した例では、放射線源２９が照射位置８０７に位置する場合、厚みＨ１を有する乳房ＷＨ１、及び厚みＨ１よりも大きな厚みＨ２を有する乳房ＷＨ２のいずれも、放射線Ｒが照射される領域Ｒ７内に全体が存在している。そのため、照射位置８０７で得られる投影画像８４には、乳房ＷＨ１及び乳房ＷＨ２のいずれも全体が写る。
【0071】
一方、放射線源２９が照射位置８０Ｈに位置する場合、乳房ＷＨ１は放射線Ｒが照射される領域ＲＨ内に全体が存在する。一方、乳房ＷＨ２は、放射線Ｒが照射される領域ＲＨ内に収まりきれず、領域ＲＨ外まで存在する。そのため、照射位置８０Ｈで得られる投影画像８４には、乳房ＷＨ１は全体が写るが、乳房ＷＨ２は一部が写る。
【0072】
このように、被写体の厚みが大きくなるほど、被写体の全体が写ることが可能な放射線Ｒの照射角度が小さくなる。従って、被写体の厚みが大きい場合、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａは狭くなる。
【0073】
また、「被写体の面積」とは、圧迫板３８により圧迫状態とされた乳房における放射線Ｒが照射される面積のことをいう。本実施形態において「被写体の面積」とは、撮影台２４の撮影面２４Ａに接する乳房の面積、または圧迫板３８に接する乳房の面積のことをいう。
【0074】
乳房の面積が大きくなるほど、乳房の幅が大きくなる。そのため、図６に示した例では、幅Ｌ１を有する乳房ＷＬ１よりも、幅Ｌ２を有する乳房ＷＬ２の方が面積が大きい。放射線源２９が照射位置８０７に位置する場合、幅Ｌ１を有する乳房ＷＬ１、及び幅Ｌ１よりも大きな幅Ｌ２を有する乳房ＷＬ２のいずれも、放射線Ｒが照射される領域Ｒ７内に全体が存在している。そのため、照射位置８０７で得られる投影画像８４には、乳房ＷＬ１及び乳房ＷＬ２のいずれも全体が写る 一方、放射線源２９が照射位置８０Ｌに位置する場合、乳房ＷＬ１は放射線Ｒが照射される領域ＲＬ内に全体が存在する。一方、乳房Ｗ２は、放射線Ｒが照射される領域ＲＬ内に収まりきれず、領域ＲＬ外まで存在する。そのため、照射位置８０Ｌで得られる投影画像８４には、乳房ＷＬ１は全体が写るが、乳房ＷＬ2は一部が写る。
【0075】
このように、被写体の面積が大きくなるほど、被写体の全体が写ることが可能な放射線Ｒの照射角度が小さくなる。従って、被写体の面積が大きい場合、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａは狭くなる。
【0076】
このように、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａは、乳房の厚み及び乳房の面積に依存して変化するため、本実施形態の情報取得部６０は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａを表す全体撮影用情報を取得する。
【0077】
一例として本実施形態では、乳房の厚み及び乳房の面積と、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａとが対応付けられた照射角度範囲対応関係情報が予め得られている。情報取得部６０は、照射角度対応関係情報を参照して全体撮影用照射角度範囲ＡＲａを表す全体撮影用情報を取得する。
【0078】
まず、情報取得部６０は、圧迫板３８により圧迫状態とされた乳房の厚み及び面積を取得する。情報取得部６０が乳房の厚みを取得する方法は特に限定されない。一例として本実施形態では、乳房を圧迫する際に圧迫ユニット３６が圧迫板３８を移動させる移動量に基づいて、情報取得部６０が乳房の厚みを取得する。
【0079】
また、情報取得部６０が乳房の面積を取得する方法も特に限定されない。一例として、本実施形態では、ユーザがコンソール１２の操作部５６により入力した乳房の大きさに基づいて、情報取得部６０が乳房の面積を取得する。具体的には、大、中、及び小等の乳房の大きさを表す情報と、その大きさにおける平均的な乳房の面積とが対応付けられた面積対応関係情報が予め得られており、情報取得部６０は、面積対応関係情報を参照して、ユーザが操作部５６により入力した乳房の大きさに対応する乳房の面積を取得する。
【0080】
なお、情報取得部６０が乳房の面積を取得する方法は、本形態に限定されない。例えば、撮影台２４や圧迫板３８の乳房と接する面に接触センサを設けておき、情報取得部６０は、接触センサが乳房の接触を感知した範囲に応じて乳房の面積を取得する形態としてもよい。また例えば、可視光による画像を撮影する可視光画像撮影装置を用い、情報取得部６０は、圧迫板３８により圧迫状態とされた乳房の圧迫面の可視光画像を取得し、可視光画像に写る乳房の領域の大きさに応じて乳房の面積を取得する形態としてもよい。
【0081】
また、情報取得部６０は、全体撮影用情報を参照して乳房の厚み及び面積に対応する全体撮影用照射角度範囲ＡＲａを表す全体撮影用情報を取得する。そして、情報取得部６０は、取得した全体撮影用情報を照射角度範囲制御部６２、画像取得部６４、及び第２の断層画像生成部７０に出力する。
【0082】
照射角度範囲制御部６２は、全体撮影用情報に応じた全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影を行わせる制御をマンモグラフィ装置１０に対して行う機能を有する。本実施形態の照射角度範囲制御部６２は、マンモグラフィ装置１０に対して、情報取得部６０から入力された全体撮影用情報に応じた全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い第１の照射角度範囲ＡＲ１を照射角度範囲として設定する。マンモグラフィ装置１０では、制御部４０が線源移動部４７により放射線源２９を移動させて、コンソール１２により設定された照射角度範囲のトモシンセシス撮影を行う。これにより第１の照射角度範囲ＡＲ１を照射角度範囲としてトモシンセシス撮影がマンモグラフィ装置１０により行われる。なお、照射角度範囲制御部６２が、第１の照射角度範囲ＡＲ１を、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりもどの程度広くするかについては、特に限定されない。すなわち、第１の照射角度範囲ＡＲ１と全体撮影用照射角度範囲ＡＲａとの差分については、特に限定されない。例えば、第１の照射角度範囲ＡＲ１と全体撮影用照射角度範囲ＡＲａとの差分は、±１５度等、予め定められた値であってもよいし、所望とされる分解能に応じた値であってもよい。
【0083】
画像取得部６４は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４を含む投影画像群を取得する機能を有する。具体的には本実施形態の画像取得部６４は、情報取得部６０から入力された全体撮影用情報に応じた全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲として、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４１～８４１３を取得する。画像取得部６４は、取得した投影画像８４１～８４１３を表す画像データを第１の断層画像生成部６６及び第２の断層画像生成部７０に出力する。
【0084】
第１の断層画像生成部６６は、画像取得部６４が取得した投影画像群に含まれる投影画像のうちの、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４１～８４１３を用いて被写体の一部が写る複数の第１の断層画像８６１を生成する機能を有する。第１の断層画像生成部６６が複数の第１の断層画像８６１を生成する方法は特に限定されず、公知の手法を用いることができる。例えば、ＦＢＰ（Filter Back Projection）法や逐次近似再構成法等の逆投影法により再構成を行ってもよく、公知の技術を適用することができる。第１の断層画像生成部６６が生成する断層画像８６１のスライス厚（以下、「第１のスライス厚」という）は特に限定されない。なお、断層画像が高分解能であるほど、スライス厚を薄くことができる。そのため、本実施形態では、第１のスライス厚を、第２の断層画像８６２のスライス厚（以下、「第２のスライス厚」という）よりも薄くしている。具体的には、第１のスライス厚は、例えば、関心物の大きさ、放射線画像の画質、生成における演算処理の処理負荷、及びユーザからの指示等に応じて定めることができる。第１の断層画像生成部６６は、生成した複数の第１の断層画像８６１を表す画像データを、第１の合成２次元画像生成部６８及び表示制御部７４に出力する。
【0085】
第１の合成２次元画像生成部６８は、複数の第１の断層画像８６１のうちの少なくとも一部を合成した第１の合成２次元画像を生成する機能を有する。第１の合成２次元画像生成部６８は、生成した第１の合成２次元画像を表す画像データを表示制御部７４に出力する。
【0086】
なお、第１の合成２次元画像生成部６８が、第１の合成２次元画像を生成する方法は特に限定されず、公知の手法を用いることができる。一例として、本実施形態の第１の合成２次元画像生成部６８は、米国特許第８９８３１５６号明細書に記載の手法を用いている。米国特許第８９８３１５６合名最初には、断層画像から検出された関心物（ＲＯＩ：Region Of Interest）を２次元画像にブレンド（合成）して合成２次元画像を生成することにより、断層画像から検出された病変等が反映された合成２次元画像を生成する技術が記載されている。なお、断層画像から関心物を検出する方法も特に限定されず、例えば、公知のコンピュータ支援画像診断（ＣＡＤ: Computer Aided Diagnosis、以下ＣＡＤという）のアルゴリズムを用いて、断層画像から関心物を表す特定構造を抽出する方法が挙げられる。ＣＡＤによるアルゴリズムにおいては、断層画像における画素が関心物であることを表す確率（例えば、尤度）を導出し、その確率が予め定められた閾値以上の場合に、その画素を関心物の画像を構成する画素として検出することが好ましい。また例えば、関心物を抽出するためのフィルタによるフィルタリング処理等によって、断層画像から関心物を抽出する手法を用いてもよい。
【0087】
なお、第１の合成２次元画像生成部６８が第１の合成２次元画像を生成する方法としては、例えば、特開２０１４－１２８７１６号公報には、複数の断層画像、または複数の断層画像の少なくとも１つ及び複数の投影画像の少なくとも１つを乳房における断層面が並ぶ深さ方向に投影する、または最小値投影法を用いることにより、合成２次元画像を生成する手法を用いてもよい。また例えば、特許第６２０８７３１号公報には、複数の断層画像または複数の断層画像の少なくとも１つ及び複数の投影画像の少なくとも１つを、フィルタ補正逆投影法、最尤再構成法、反復再構成法、代数的方法を使用する再構成法、及び三次元再構成法等のいずれかの方法により再構成することにより合成２次元画像を生成する手法を用いてもよい。
【0088】
一方、第２の断層画像生成部７０は、画像取得部６４が取得した投影画像群に含まれる投影画像のうちの、第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４５～８４９を用いて被写体の全体が写る複数の第２の断層画像８６２を生成する機能を有する。具体的には、第２の断層画像生成部７０は、情報取得部６０から入力された全体撮影用情報に応じた全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の照射角度範囲である第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４５～８４９を画像取得部６４から取得する。そして、第２の断層画像生成部７０は、取得した投影画像８４５～８４９を用いて複数の第２の断層画像８６２を生成する。第２の断層画像８６２の第２のスライス厚は特に限定されないが本実施形態では、上述したように、第１のスライス厚よりも厚い。具体的な第２のスライス厚は、例えば、関心物の大きさ、放射線画像の画質、生成における演算処理の処理負荷、及びユーザからの指示等に応じて定めることができる。なお、第２の断層画像生成部７０が複数の第２の断層画像８６２を生成する方法は特に限定されず、例えば、第１の断層画像生成部６６が第１の断層画像８６１を生成する方法と同様の方法を適用すればよい。第２の断層画像生成部７０は、生成した複数の第２の断層画像８６２を表す画像データを、第２の合成２次元画像生成部７２及び表示制御部７４に出力する。
【0089】
第２の合成２次元画像生成部７２は、複数の第２の断層画像８６２のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像を生成する機能を有する。第２の合成２次元画像生成部７２は、生成した第２の合成２次元画像を表す画像データを表示制御部７４に出力する。なお、第２の合成２次元画像生成部７２が第２の合成２次元画像を生成する方法は特に限定されず、例えば、第１の合成２次元画像生成部６８が第１の合成２次元画像を生成する方法と同様の方法を適用すればよい。
【0090】
表示制御部７４は、第１の断層画像８６１、第２の断層画像８６２、第１の合成２次元画像、及び第２の合成２次元の少なくとも一つを表示部５８に表示させる機能を有する。表示制御部７４によるこれらの画像の表示形態については、詳細を後述する。
【0091】
次に、トモシンセシス撮影におけるコンソール１２の作用について図面を参照して説明する。コンソール１２は、マンモグラフィ装置１０によりトモシンセシス撮影を行った（図７、ステップＳ１０）後、トモシンセシス撮影により得られた投影画像群を用いて、各種の放射線画像を生成し、表示部５８等に表示させる（図７、ステップＳ１２参照）。
【0092】
まず、図７のステップＳ１０に示した、マンモグラフィ装置１０によるトモシンセシス撮影におけるコンソール１２の作用について説明する。トモシンセシス撮影を行う場合、ユーザは、マンモグラフィ装置１０の撮影台２４に被写体となる乳房をポジショニングし、圧迫板３８により乳房を圧迫する。乳房の圧迫が完了すると、コンソール１２は、図８に示した撮影制御処理を実行する。具体的には、コンソール１２は、ＲＩＳから取得した撮影メニューにトモシンセシス撮影が指示された状態で、乳房の圧迫が完了したことを表す情報を受け付けた場合等に、図８に示した撮影制御処理を実行する。図８には、本実施形態のコンソール１２による撮影制御処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている撮影制御プログラム５１Ａを実行することにより、図８に一例を示した撮影制御処理を実行する。
【0093】
図８のステップＳ１００で情報取得部６０は、乳房の厚みを取得する。上述したように、本実施形態の情報取得部６０は、乳房を圧迫する際に圧迫ユニット３６が圧迫板３８を移動させる移動量に基づいて、情報取得部６０が乳房の厚みを取得する。
【0094】
次のステップＳ１０２で情報取得部６０は、乳房の面積を取得する。上述したように、本実施形態の情報取得部６０は、ユーザがコンソール１２の操作部５６により入力した乳房の大きさに基づいて乳房の面積を取得する。
【0095】
次のステップＳ１０４で情報取得部６０は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａを表す全体撮影用情報を取得する。上述したように、本実施形態の情報取得部６０は、照射角度対応関係情報を参照して、上記ステップＳ１００で取得した乳房の厚み、及びステップＳ１０２で取得した乳房の面積に対応する全体撮影用情報を取得する。
【0096】
次のステップＳ１０６で照射角度範囲制御部６２は、マンモグラフィ装置１０に対してトモシンセシス撮影における照射角度範囲を設定する。上述したように、本実施形態の照射角度範囲制御部６２は、上記ステップＳ１０４で情報取得部６０が取得した全体撮影用情報に基づいて第１の照射角度範囲ＡＲ１を特定し、特定した第１の照射角度範囲ＡＲ１を照射角度範囲としてマンモグラフィ装置１０に設定する。ステップＳ１０６の処理が終了すると、図８に示した撮影制御処理が終了する。これによりマンモグラフィ装置１０では、放射線源２９を照射位置８０１～８０１３の各々に移動させて、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影が行われ、投影画像８４１～８４１３が撮影される。
【0097】
マンモグラフィ装置１０によるトモシンセシス撮影が終了すると、図７のステップＳ１２に示した、コンソール１２による各種の放射線画像の生成及び表示が行われる。各種の放射線画像の生成及び表示におけるコンソール１２の作用について説明する。
【0098】
一例として本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、トモシンセシス撮影が終了すると、撮影された投影画像群の画像データをコンソール１２に出力する。コンソール１２は、マンモグラフィ装置１０から入力された投影画像群の画像データを記憶部５２に記憶させる。
【0099】
記憶部５２に投影画像群の画像データを記憶させた後、コンソール１２は、図９に示した画像処理を実行する。図９には、本実施形態のコンソール１２による画像処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１Ｂを実行することにより、図９に一例を示した画像処理を実行する。
【0100】
図９のステップＳ２００で、画像取得部６４は、投影画像群を取得する。上述したように、本実施形態の画像取得部６４は、情報取得部６０から入力された全体撮影用情報に応じた全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲として、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた投影画像８４１～８４１３を投影画像群として取得する。
【0101】
次のステップＳ２０２で第１の断層画像生成部６６は、第１の断層画像８６１を生成する。上述したように、本実施形態の第１の断層画像生成部６６は、上記ステップＳ２００で取得した投影画像群に含まれる投影画像のうちの、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４１～８４１３を用いて被写体の一部が写る複数の第１の断層画像８６１を、第１のスライス厚で生成する。
【0102】
次のステップＳ２０４で第１の合成２次元画像生成部６８は、第１の合成２次元画像を生成する。上述したように、本実施形態の第１の合成２次元画像生成部６８は、上記ステップＳ２０２で生成した複数の第１の断層画像８６１のうちの少なくとも一部を合成した第１の合成２次元画像を生成する。
【0103】
次のステップＳ２０６で第２の断層画像生成部７０は、第２の断層画像８６２を生成する。上述したように、本実施形態の第２の断層画像生成部７０は、上記ステップＳ２００で取得した投影画像群に含まれる投影画像のうちの、第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４５～８４９を用いて被写体の全体が写る複数の第２の断層画像８６２を生成する。
【0104】
次のステップＳ２０８で第２の合成２次元画像生成部７２は、第２の合成２次元画像を生成する。上述したように、本実施形態の第２の合成２次元画像生成部７２は、上記ステップＳ２０６で生成した複数の第２の断層画像８６２のうちの少なくとも一部を合成した第２の合成２次元画像を生成する。
【0105】
次のステップＳ２１０で表示制御部７４は、各種の放射線画像を表示させる。具体的には、上記ステップＳ２０２で生成した第１の断層画像８６１、上記ステップＳ２０４で生成した第１の合成２次元画像、上記ステップＳ２０６で生成した複数の第２の断層画像８６２、及び上記ステップＳ２０８で生成した第２の合成２次元画像を表示部５８に表示させる制御を行う。
【0106】
一例として本実施形態の表示制御部７４は、まず、表示部５８に、第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２を並べて表示させる。図１０Ａには、第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２が表示部５８に表示された状態の一例を示す。図１０Ａに示すように、表示部５８には、１枚の第１の断層画像８６１、及びスライダバー９０１が表示される。ユーザが操作部５６を操作してスライダバー９０１のバーをスライダに沿って移動させると、バーの位置に応じた高さの第１の断層画像８６１が表示部５８に表示される。また、表示部５８には、１枚の第２の断層画像８６２、及びスライダバー９０２が表示される。ユーザが操作部５６を操作してスライダバー９０２のバーをスライダに沿って移動させると、バーの位置に応じた高さの第２の断層画像８６２が表示部５８に表示される。なお、本実施形態の表示制御部７４は、表示部５８に表示される第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の断層面を揃える制御を行う。換言すると、表示制御部７４は、表示部５８に表示される第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の高さを揃える制御を行う。そのため、ユーザがスライダバー９０１及びスライダバー９０２のいずれか一方を操作して表示部５８に表示される第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２のいずれか一方の高さを変更した場合、表示部５８に表示される第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の他方の高さも変更される。なお、本実施形態と異なり、表示部５８に表示される第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の断層面を異ならせる形態であってもよいし、断層面を揃えるか否かについてユーザによる切替が可能であってもよい。
【0107】
また、図１０Ａに示すように、本実施形態の表示制御部７４は、第１の断層画像８６１を表示する場合、第１の断層画像８６１上に、第１の断層画像８６１における再構成領域８５１を示す再構成領域情報８７を重畳させて表示させる。このように、第１の断層画像８６１上に再構成領域８５１を表す再構成領域情報８７を表示させることにより、ユーザは、第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の対比が行い易くなる。なお、本実施形態の再構成領域情報８７が、本開示の被写体の範囲を表す情報の一例である。
【0108】
また、図１０Ａに示すように、本実施形態の表示制御部７４は、切替ボタン９２１、９２２を表示部５８に表示させる。表示制御部７４は、ユーザが操作部５６を用いて行った切替ボタン９２１の操作を受け付けた場合、表示部５８に表示される放射線画像を、第１の断層画像８６１及び第１の合成２次元画像８８１のうちの一方から他方に切り替える制御を行う。図１０Ａに示した状態において切替ボタン９２１をユーザが操作した場合、図１０Ｂに示すように表示部５８には、第１の断層画像８６１に代えて第１の合成２次元画像８８１を表示部５８に表示させる。一方、表示制御部７４は、ユーザが操作部５６を用いて行った切替ボタン９２２の操作を受け付けた場合、表示部５８に表示される放射線画像を、第２の断層画像８６２及び第２の合成２次元画像８８２のうちの一方から他方に切り替える制御を行う。図１０Ａに示した状態において切替ボタン９２２をユーザが操作した場合、図１０Ｃに示すように表示部５８には、第２の断層画像８６２に代えて第２の合成２次元画像８８２を表示部５８に表示させる。図１０Ｃに示した例では、第２の合成２次元画像８８２上に再構成領域情報８７を表示させた形態を示している。このように、第２の合成２次元画像８８２上にも再構成領域情報８７を表示させることにより、ユーザは、第１の断層画像８６１または第１の合成２次元画像８８１と、第２の合成２次元画像８８２との対比が行い易くなる。
【0109】
このようにしてステップＳ２１０の処理が終了すると、図９に示した画像処理が終了する。
【0110】
以上説明したように、上記形態のコンソール１２は、照射角度が異なる複数の照射位置８０の各々から放射線源２９により乳房に向けて放射線Ｒを照射して照射位置８０毎に乳房の投影画像８４を撮影するトモシンセシス撮影を行うマンモグラフィ装置１０に用いられる。コンソール１２は、少なくとも１つのプロセッサとしてＣＰＵ５０Ａを備える。ＣＰＵ５０Ａは、複数の照射位置８０のうち、それぞれで得られた投影画像８４を用いて断層画像８６を生成した場合に乳房の全体が写る断層画像８６を得ることが可能な照射角度範囲である全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４を含む投影画像群を取得する。ＣＰＵ５０Ａは、投影画像群に含まれる投影画像８４のうちの、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４１～８４１３を用いて乳房の一部が写る複数の第１の断層画像８６１を生成する。ＣＰＵ５０Ａは、投影画像群に含まれる投影画像８４のうちの、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４５～８４９を用いて乳房の全体が写る複数の第１の断層画像８６１を生成する。
【0111】
このように上記形態のコンソール１２は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い照射角度範囲のトモシンセシス撮影により得られた投影画像群から、２種類の断層画像８６を生成する。１つ目の断層画像８６は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影に応じた第１の断層画像８６１である。第１の照射角度範囲ＡＲ１は全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広いため、第１の断層画像８６１は、被写体の一部が写る画像となるが、高分解能な画像となる。２つ目の断層画像８６は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影に応じた第２の断層画像８６２である。第２の照射角度範囲ＡＲ２が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下であるため、第２の断層画像８６２は、第１の断層画像８６１よりも分解能が下がるが、被写体の全体が写る画像となる。
【0112】
従って、上記形態のコンソール１２によれば、全てを用いて生成した場合に被写体全体が写らなくなる照射角度範囲のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像を含む投影画像群から、高分解能な断層画像と、被写体全体が写った断層画像とを生成することができる。
【0113】
また、上記形態では、１回のトモシンセシス撮影により、第１の照射角度範囲ＡＲ１によるトモシンセシス撮影と、第２の照射角度範囲ＡＲ２によるトモシンセシス撮影を行うことができる。そのため、第１の照射角度範囲ＡＲ１によるトモシンセシス撮影と、第２の照射角度範囲ＡＲ２によるトモシンセシス撮影とを別々に行う形態、すなわちトモシンセシス撮影を２回行う形態によりも、２つのトモシンセシス撮影が終了するまでの時間を短くすることができる。また、撮影が終了するまでの時間を抑制することにより、被写体の体動を抑制することができる。
【0114】
なお、本実施形態において「１回のトモシンセシス撮影」とは、少なくとも、乳房を圧迫板３８により圧迫したままで行われるトモシンセシス撮影のことをいう。そのため、乳房を圧迫板３８により圧迫した状態で第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影を行った後、乳房を圧迫板３８により圧迫したままで、第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影を行う場合も含む。または、「１回のトモシンセシス撮影」とは、撮影メニュー等により、開始位置として定められた照射位置８０における投影画像８４の撮影の開始から、終了位置として定められた照射位置８０における投影画像８４の撮影が終了するまでに行われたトモシンセシス撮影のことをいう。
【0115】
図１１を参照して１回のトモシンセシス撮影について、上記形態と異なる例について説明する。まず、圧迫板３８（図１１では図示を省略）により乳房Ｗを圧迫状態として、開始位置として定められた照射位置８０１から照射位置８０１３まで放射線源２９を移動方向Ｍ１に移動させて第１の照射角度範囲ＡＲ１によるトモシンセシス撮影を行う。続けて、圧迫板３８により乳房Ｗを圧迫状態としたままで、放射線源２９を照射位置８０１３から照射位置８０９まで移動方向Ｍ２に移動させる。放射線源２９が照射位置８０９に至ると、乳房Ｗを圧迫状態としたままで照射位置８０９から終了位置として定められた照射位置８０５まで移動方向Ｍ３に移動させて第２の照射角度範囲ＡＲ２によるトモシンセシスを行う。このように乳房Ｗを圧迫板３８により圧迫状態としたままで２種類のトモシンセシス撮影が行われるため、各トモシンセシス撮影の間で体動により乳房が動いてしまうのを抑制することができる。
【0116】
また、上記形態では、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影により得られた投影画像８４５～８４９を第２の照射角度範囲ＡＲ２のトモシンセシス撮影により得られた投影画像８４５～８４９として用いている。このように、上記形態のコンソール１２では、１つの投影画像８４を第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の生成に用いるため、トモシンセシス撮影全体における投影画像８４の撮影回数を少なくすることができ、２種類のトモシンセシス撮影が終了するまでのトモシンセシス撮影全体に係る時間を短くすることができる。
【0117】
なお、上記形態では、第２の照射角度範囲ＡＲ２内の照射位置８０５～８０９により得られた投影画像８４５～８４９を、第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２の両方の生成に用いる形態について説明したが、本形態に限定されない。投影画像８４５～８４９の各々は、第１の断層画像８６１及び第２の断層画像８６２のいずれか一方の生成に用いられる形態としてもよい。例えば、照射位置８０６、８０８は、第１の断層画像８６１の生成に用いられ、照射位置８０５、８０７、８０９は、第２の断層画像８６２の生成に用いられる形態としてもよい。換言すると、第１の照射角度範囲ＡＲ１内の照射位置８０を、照射位置８０１～８０４、８０６、８０８、８０１０～８０１３とし、第２の照射角度範囲ＡＲ２内の照射位置８０を、照射位置８０５、８０７、８０９とする形態としてもよい。
【0118】
また、上記形態では、マンモグラフィ装置１０の放射線源２９が１つの放射線管２７を備え、放射線源２９を各照射位置８０に移動させることによりトモシンセシス撮影を行う形態について説明したが、複数の放射線管２７を備える放射線源２９を用い、放射線源２９を移動させずにトモシンセシス撮影を行う形態としてもよい。図１２には、複数の放射線管２７を備えた放射線源２９の一例を示す。なお、図１２では、９個の放射線管２７を祖阿寝た放射線源２９を示しているが、放射線源２９が備える放射線管２７の数は、本形態に限定されない。９つの放射線管２７は、３つずつ分割してハウジング３２１～３２３に収容されている。３つのハウジング３２１～３２３は、線源収容部３０に収容された状態で放射線照射部２８に配置される。
【0119】
マンモグラフィ装置１０においてトモシンセシス撮影を行う場合、放射線照射部２８の放射線源２９は、アーム部３３の回転により順次、照射角度が異なる複数の照射位置の各々に移動される。放射線源２９は、放射線Ｒを発生する放射線管２７を有しており、放射線源２９の移動に応じて、放射線管２７が複数の照射位置の各々に移動される。
【0120】
図１３には、図１２に示した放射線源２９を用いて行われるトモシンセシス撮影の一例を説明するための図を示す。なお、図１３では、圧迫板３８の図示を省略している。本実施形態では、図１３に示すように放射線源２９の放射線管２７１～２７ｊ（ｊ＝２、・・・、図１３では最大値は９）の各々は、予め定められた照射位置８０ｊに配置されている。換言すると、図１３に示した例では、放射線管２７１～２７９は、放射線検出器２０の検出面２０Ａに対する放射線Ｒの入射角度が異なる照射位置８０１～８０９に各々配置されている。各照射位置８０１～８０９において、コンソール１２の指示により放射線源２９から放射線Ｒが乳房Ｗに向けて順次、照射され、放射線検出器２０により投影画像が撮影される。放射線画像撮影システム１では、放射線管２７１～２７９から放射線Ｒを順次照射させて、投影画像８４１～８４９の撮影を順次行う。図１３の例では、９枚の投影画像が得られる。
【0121】
照射角度範囲が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広い第１の照射角度範囲ＡＲ１の場合、照射位置８０１～８０９の各々において得られる投影画像８４１～８４９に含まれる被写体の領域８２１～８２９に共通する部分領域８３１が第１の断層画像８６１を生成する際の再構成領域８５１に対応する。部分領域８３１、すなわち再構成領域８５１は、投影画像８４１～８４９に含まれる被写体の領域８２１～８２９に比して小さくなる。従って、本形態においても、第１の断層画像８６１は、被写体の一部が写った画像となる。例えば、図１３には、被写体である乳房Ｗの一部が写る第１の断層画像８６１が示されている。
【0122】
第１の照射角度範囲ＡＲ１は、全体撮影用照射角度範囲ＡＲａよりも広いため、第１の照射角度範囲ＡＲ１のトモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像８４１～８４９を用いて生成された第１の断層画像８６１は、高分解能な画像となる。
【0123】
一方、照射角度範囲が全体撮影用照射角度範囲ＡＲａ以下の場合、断層画像８６における再構成領域８５が被写体の領域８２７と同等となるため、断層画像８６は、被写体の一部が写った画像となる。
【0124】
また、照射角度範囲が第２の照射角度範囲ＡＲ２の場合、照射位置８０４～８０６の各々において得られる投影画像８４４～８４６に含まれる被写体の領域８２４～８２６に共通する部分領域８３２が第２の断層画像８６２を生成する際の再構成領域８５２に対応する。部分領域８３２、すなわち再構成領域８５２は、投影画像８４４～８４６に含まれる被写体の領域８２４～８２６と同等である。そのため、本形態においても、第２の断層画像８６２は、被写体全体が写った画像となる。例えば、図１３には、被写体である乳房Ｗの全体が写る第２の断層画像８６２が示されている。
【0125】
このように、放射線源２９が複数の放射線管２７を備え、複数の放射線管２７の各々が照射位置８０に配置されている場合、放射線源２９、すなわち放射線管２７を各照射位置８０に移動させずともトモシンセシス撮影を行うことができる。なお、図１３に示した例では、放射線管２７１～２７９が直線的に並んだ形態を示したが、放射線管２７１～２７９の具体的な配置は本形態に限定されない。例えば、放射線管２７１～２７９において、焦点と検出面２０Ａの中心等予め設定された位置とを結ぶ軸の長さが共通となる状態に、放射線管２７１～２７９が配置された形態としてもよい。この場合、放射線管２７１～２７９が配置された位置が、照射位置８０となるため、図２に示した照射位置８０１～８０１３等のように円弧を描くように放射線管２７１～２７９が配置される。
【0126】
なお、上記形態では、コンソール１２が本開示の画像処理装置及び撮影制御装置の一例である形態について説明したが、コンソール１２以外の装置が本開示の画像処理装置及び撮影制御装置の機能を備えていてもよい。換言すると、情報取得部６０、照射角度範囲制御部６２、画像取得部６４、第１の断層画像生成部６６、第１の合成２次元画像生成部６８、第２の断層画像生成部７０、第２の合成２次元画像生成部７２、及び表示制御部７４の機能の一部または全部をコンソール１２以外の、例えばマンモグラフィ装置１０や、外部の装置等が備えていてもよい。また、上記形態では、画像処理装置及び撮影制御装置の機能を１台の装置が備える形態について説明したが、画像処理装置及び撮影制御装置の機能を各々異なる装置が備える形態であってもよい。また例えば、画像処理装置及び撮影制御装置の機能の一部または全部をコンソール１２以外の装置が備えていてもよいし、コンソール１２も含む複数の装置が備えていてもよい。
【0127】
また、上記形態では、本開示の被写体の一例として乳房を適用し、本開示の放射線画像撮影装置の一例として、マンモグラフィ装置１０を適用した形態について説明したが、被写体は乳房に限定されず、また放射線画像撮影装置はマンモグラフィ装置に限定されない。例えば、被写体は胸部や腹部等であってもよいし、放射線画像撮影装置はマンモグラフィ装置以外の放射線画像撮影装置を適用する形態であってもよい。
【0128】
また、上記形態において、例えば、情報取得部６０、照射角度範囲制御部６２、画像取得部６４、第１の断層画像生成部６６、第１の合成２次元画像生成部６８、第２の断層画像生成部７０、第２の合成２次元画像生成部７２、及び表示制御部７４といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、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含まれる。
【0129】
１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、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の組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
【0130】
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
【0131】
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
【0132】
また、上記各形態では、撮影プログラム４１がＲＯＭ４０Ｂに予め記憶（インストール）されており、また撮影制御プログラム５１Ａ及び画像生成プログラム５１ＢがＲＯＭ５０Ｂ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。撮影プログラム４１、撮影制御プログラム５１Ａ、画像生成プログラム５１Ｂの各々は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc 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、撮影プログラム４１、撮影制御プログラム５１Ａ、画像生成プログラム５１Ｂの各々は、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。
【符号の説明】
【0133】
１ 放射線画像撮影システム
１０ マンモグラフィ装置
１２ コンソール
２０ 放射線検出器、２０Ａ 検出面
２４ 撮影台、２４Ａ 撮影面
２７、２７１～２７９ 放射線管
２８ 放射線照射部
２９ 放射線源
３０ 線源収容部
３２１～３２３ ハウジング
３３ アーム部
３４ 基台
３５ 軸部
３６ 圧迫ユニット
３８ 圧迫板
３９ 支持部
４０Ａ、５０Ａ ＣＰＵ、４０Ｂ、５０Ｂ ＲＯＭ、４０Ｃ、５０Ｃ ＲＡＭ
４１ 撮影プログラム
４２、５２ 記憶部
４４、５４ Ｉ／Ｆ部
４６、５６ 操作部
４７ 線源移動部
４９、５９ バス
５１Ａ 撮影制御プログラム、５１Ｂ 画像生成プログラム
５８ 表示部
６０ 情報取得部
６２ 照射角度範囲制御部
６４ 画像取得部
６６ 第１の断層画像生成部
６８ 第１の合成２次元画像生成部
７０ 第２の断層画像生成部
７２ 第２の合成２次元画像生成部
７４ 表示制御部
８０１～８０１３、８０Ｈ、８０Ｌ 照射位置
８２１、８２５、８２７、８２９、８２１３ 被写体の領域
８３１、８３２ 部分領域
８４１、８４５、８４７、８４９、８４１３ 投影画像
８５１ ８５２ 再構成領域
８６１ 第１の断層画像、８６２ 第２の断層画像
８７ 再構成領域情報
８８１ 第１の合成２次元画像、８８２ 第２の合成２次元画像
９０１、９０２ スライダバー
９２１、９２２ 切替ボタン
ＡＲ１ 第１の照射角度範囲、ＡＲ２ 第２の照射角度範囲、ＡＲａ 全体撮影用照射角度範囲
ＣＬ 法線
Ｈ１、Ｈ２ 厚み
Ｌ１、Ｌ２ 幅
Ｍ１～Ｍ３ 移動方向
Ｒ 放射線、Ｒ７、ＲＨ、ＲＬ 領域
ＲＣ 放射線軸
Ｗ、ＷＨ１、ＷＨ２、ＷＬ１、ＷＬ２ 乳房
α、θ 角度
１０ マンモグラフィ装置
１２ コンソール
２０ 放射線検出器、２０Ａ 検出面
２４ 撮影台、２４Ａ 撮影面
２７、２７１～２７９ 放射線管
２８ 放射線照射部
２９ 放射線源
３０ 線源収容部
３２１～３２３ ハウジング
３３ アーム部
３４ 基台
３５ 軸部
３６ 圧迫ユニット
３８ 圧迫板
３９ 支持部
４０Ａ、５０Ａ ＣＰＵ、４０Ｂ、５０Ｂ ＲＯＭ、４０Ｃ、５０Ｃ ＲＡＭ
４１ 撮影プログラム
４２、５２ 記憶部
４４、５４ Ｉ／Ｆ部
４６、５６ 操作部
４７ 線源移動部
４９、５９ バス
５１Ａ 撮影制御プログラム、５１Ｂ 画像生成プログラム
５８ 表示部
６０ 情報取得部
６２ 照射角度範囲制御部
６４ 画像取得部
６６ 第１の断層画像生成部
６８ 第１の合成２次元画像生成部
７０ 第２の断層画像生成部
７２ 第２の合成２次元画像生成部
７４ 表示制御部
８０１～８０１３、８０Ｈ、８０Ｌ 照射位置
８２１、８２５、８２７、８２９、８２１３ 被写体の領域
８３１、８３２ 部分領域
８４１、８４５、８４７、８４９、８４１３ 投影画像
８５１ ８５２ 再構成領域
８６１ 第１の断層画像、８６２ 第２の断層画像
８７ 再構成領域情報
８８１ 第１の合成２次元画像、８８２ 第２の合成２次元画像
９０１、９０２ スライダバー
９２１、９２２ 切替ボタン
ＡＲ１ 第１の照射角度範囲、ＡＲ２ 第２の照射角度範囲、ＡＲａ 全体撮影用照射角度範囲
ＣＬ 法線
Ｈ１、Ｈ２ 厚み
Ｌ１、Ｌ２ 幅
Ｍ１～Ｍ３ 移動方向
Ｒ 放射線、Ｒ７、ＲＨ、ＲＬ 領域
ＲＣ 放射線軸
Ｗ、ＷＨ１、ＷＨ２、ＷＬ１、ＷＬ２ 乳房
α、θ 角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
