特開 2024-167378 Ｘ線診断装置、医用画像処理装置、方法及びプログラム

(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】P2024167378

(43)【公開日】2024-12-03

(54)【発明の名称】Ｘ線診断装置、医用画像処理装置、方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/02 20060101AFI20241126BHJP

   A61B 6/46 20240101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

A61B6/02 501H

A61B6/46 506B

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024151691

(22)【出願日】2024-09-03

(62)【分割の表示】P 2021007872の分割

【原出願日】2021-01-21

(71)【出願人】

【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】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩井 春樹

(72)【発明者】

【氏名】清水 義訓

(72)【発明者】

【氏名】島 一成

(72)【発明者】

【氏名】黒木 貴紘

(72)【発明者】

【氏名】小林 由昌

(72)【発明者】

【氏名】倉富 奈央子

(57)【要約】

【課題】 再構成範囲の設定のミスを低減可能とすること。
【解決手段】 実施形態に係るＸ線診断装置は、生成部及び表示制御部を備えている。前記生成部は、被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲、当該トモシンセシス撮影の回転中心に関する設定値に基づいて、前記再構成範囲及び前記回転中心を模式的に表す画像を生成する。前記表示制御部は、前記画像をディスプレイに表示させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲と、当該トモシンセシス撮影の回転中心とに関する設定値に基づいて、前記再構成範囲と前記回転中心との位置関係を表す画像を生成する生成部と、
前記画像をディスプレイに表示させる表示制御部と
を備えたＸ線診断装置。

【請求項2】

前記設定値は、前記再構成範囲の上端及び下端の位置と、前記トモシンセシス撮影における回転中心の位置とを含んでおり、
前記画像は、前記設定値に基づいて生成された、前記再構成範囲の上端、下端及び前記回転中心を表す、
請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項3】

前記画像は、前記再構成範囲の上端、下端及び前記回転中心を一軸上に表す、
請求項２記載のＸ線診断装置。

【請求項4】

前記画像は、前記トモシンセシス撮影の全ての撮影角度で投影される領域の上端から下端をさらに表す、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。

【請求項5】

前記設定値は、前記トモシンセシス撮影の撮影角度を更に含んでおり、
前記生成部は、前記設定値に基づいて、前記撮影角度の両端における各々のＸ線管からのＸ線ビームの輪郭と、前記輪郭に囲まれた有効領域とをさらに含む画像を生成する、
請求項２記載のＸ線診断装置。

【請求項6】

前記画像を、前記再構成範囲を視認可能な方向から表した背景画像に重畳させる重畳部、を備え、
前記表示制御部は、前記背景画像に重畳された前記画像を前記ディスプレイに表示させる、請求項５記載のＸ線診断装置。

【請求項7】

前記重畳部は、前記画像にルーラを重畳させ、
前記表示制御部は、前記ルーラが重畳された前記画像を前記ディスプレイに表示させる、請求項６記載のＸ線診断装置。

【請求項8】

前記表示制御部は、前記設定値と前記画像とのうち、前記設定値のみを含む第１表示画面と、前記設定値及び前記画像を含む第２表示画面とを、ユーザの操作に応じて選択的に切り替えて前記ディスプレイに表示させる、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。

【請求項9】

前記画像に表示された前記設定値の表示位置を変更させる変更入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記変更入力に応じて、前記画像における前記設定値の表示位置を変更する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。

【請求項10】

前記設定値の変更入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記変更入力に応じて表示位置が変更された画像と、前記変更入力に応じた設定値とを表示する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。

【請求項11】

被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲と、当該トモシンセシス撮影の回転中心とに関する設定値に基づいて、前記再構成範囲と前記回転中心との位置関係を表す画像を生成する生成部と、
前記画像をディスプレイに表示させる表示制御部と
を備えた医用画像処理装置。

【請求項12】

被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲と、当該トモシンセシス撮影の回転中心とに関する設定値に基づいて、前記再構成範囲と前記回転中心との位置関係を表す画像を生成し、
前記画像をディスプレイに表示させる、
方法。

【請求項13】

プロセッサを、
被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲と、当該トモシンセシス撮影の回転中心とに関する設定値に基づいて、前記再構成範囲と前記回転中心との位置関係を表す画像を生成する生成部、及び
前記画像をディスプレイに表示させる表示制御部、
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線診断装置、医用画像処理装置、方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

マンモグラフィやＸ線テレビ寝台などのＸ線診断装置では、通常撮影による画像に比して被検体の重なりを低減した画像を得るためにトモシンセシス撮影が使用可能となっている。Ｘ線診断装置では、ユーザの操作に応じて再構成範囲を示す数値が設定され、設定された数値を表示してユーザに確認を促し、ユーザの指示によってトモシンセシス撮影を行う。トモシンセシス撮影の終了後、Ｘ線診断装置は、当該再構成範囲において、被検体の重なりを低減した断層画像を生成可能となっている。このため、トモシンセシス撮影では、診断精度の向上、所望の部位のみの観察、カテーテルなどのデバイスの位置の同定、などが可能となる。

【0003】

例えば、マンモグラフィにおけるトモシンセシス撮影は、腫瘤、乳腺、脂肪の重なりを低減できることにより、通常撮影による画像に比して腫瘤を明瞭に描出出来る。また、Ｘ線テレビ寝台におけるトモシンセシス撮影は、３次元的に分布する気管支や肺気腫の重なりを低減できることにより、通常撮影による画像に比して肺気腫を明瞭に描出出来る。さらに、Ｘ線テレビ寝台を用いた内視鏡的逆光性胆管膵管造影（Endoscopic retrograde cholangiopancreatography：ＥＲＣＰ）におけるトモシンセシス撮影は、カテーテルを胆道に挿入して進めていく際に、胆道の走行を把握しやすくなるので、カテーテルを進めやすくなる。なお、マンモグラフィやＸ線テレビ寝台に限らず、複数の撮影角度から被検体を撮影可能なＸ線診断装置であれば、トモシンセシス撮影を行うことができる。

【0004】

以上のようなＸ線診断装置は、本発明者の考察によれば、再構成範囲の設定が重要であるため、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１５５５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態に係るＸ線診断装置は、生成部及び表示制御部を備えている。前記生成部は、被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲、当該トモシンセシス撮影の回転中心に関する設定値に基づいて、前記再構成範囲及び前記回転中心を模式的に表す画像を生成する。前記表示制御部は、前記画像をディスプレイに表示させる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１の実施形態におけるトモシンセシス撮影について説明するための模式図である。

【図3】図３は、第１の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。

【図4】図４は、第１の実施形態におけるトモシンセシス撮影の設定に用いる表示画面の一例を示す模式図である。

【図5】図５は、比較例における設定に用いる２つの表示画面の一例を示す模式図である。

【図6】図６は、第２の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は、第２の実施形態におけるトモシンセシス撮影の設定に用いる表示画面の一例を示す模式図である。

【図8】図８は、第２の実施形態におけるトモシンセシス撮影の設定に用いる表示画面の他の例を示す模式図である。

【図9】図９は、図８に示した表示画面の変形例を示す模式図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態におけるトモシンセシス撮影の設定に用いる表示画面の他の例を示す模式図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態におけるトモシンセシス撮影の設定に用いる表示画面の他の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら各実施形態に係るＸ線診断装置及び医用画像処理装置について説明する。説明を具体的にするため、以下の説明においてＸ線診断装置は、Ｘ線透視寝台装置である場合を例に挙げて述べる。但し、Ｘ線診断装置は、Ｘ線透視寝台装置に限らず、マンモグラフィ装置、Ｘ線テレビ寝台装置又はＣアーム形Ｘ線寝台装置などの任意のＸ線寝台装置であってもよい。また同様に、説明を具体的にするため、以下の説明において医用画像処理装置はＸ線診断装置に組み込まれているものとする。すなわち、以下の医用画像処理装置に関する説明は、Ｘ線診断装置にも適用される。但し、医用画像処理装置は、Ｘ線診断装置に組み込まれずに、単独で用いられてもよい。

【0010】

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１の構成の一例を示すブロック図であり、図２は、トモシンセシス撮影について説明するための模式図である。Ｘ線診断装置１は、トモシンセシス撮影装置２と医用画像処理装置３とを具備する。

【0011】

トモシンセシス撮影装置２は、Ｘ線管５と、Ｘ線検出器７と、Ｘ線管移動機構９と、検出器移動機構１１と、トモシンセシス制御機構１３と、天板１５と、を具備する。

【0012】

Ｘ線管５は、Ｘ線管移動機構９に設けられている。Ｘ線管５は、高電圧発生器（図示せず）から高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。

【0013】

Ｘ線検出器７は、Ｘ線管５から発生されたＸ線を検出する向きに検出器移動機構１１に設けられている。Ｘ線検出器７は、Ｘ線管５から発生され、天板１５上の被検体Ｐを透過したＸ線と被検体Ｐを透過しないＸ線とをそれぞれ検出する。Ｘ線検出器７は、例えば平面検出器（Flat Panel Detector：以下、ＦＰＤと呼ぶ）により実現される。ＦＰＤは、２次元状に配列された複数の素子を有する。各素子は、Ｘ線管５から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線を電気信号に変換する。各素子において発生された電気信号は、アナログディジタル変換器（Analog to Digital converter：以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ、図示せず）に出力される。Ａ／Ｄ変換器は、電気信号をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、ディジタルデータを後述する処理回路３１に出力する。

【0014】

Ｘ線管移動機構９は、Ｘ線管５を移動させる。具体的には例えば図２に示すように、Ｘ線管移動機構９は、Ｘ線管５を、回転中心Ｃを中心に移動可能に支持する。なお、Ｘ線管移動機構９は、Ｘ線管５を円弧状の軌道に沿って回動可能に支持してもよく、Ｘ線管５を天板１５の長手方向に沿って直線状に移動可能に支持してもよい。「回転中心」は、複数の角度から投影する際に、投影像の中心線が交差する位置である。Ｘ線診断装置を用いたトモシンセシス撮影では、Ｘ線管球の回転やスライド動作に加え、Ｘ線平面検出器の回転やスライド動作を与えることで、回転中心を検出器面上ではなく、天板上の任意の高さに合わせてトモシンセシス撮影を行うことが可能となる。補足すると、「回転中心」は、Ｘ線管５の焦点と、Ｘ線検出器７の検出面中心とを通る撮影軸のうち、Ｘ線管５及びＸ線検出器７の移動によっても変位しない点に対応する。図２（ａ）では回転中心Ｃが被検体Ｐの略中央に位置し、図２（ｂ）では回転中心Ｃが被検体Ｐの外に位置し、図２（ｃ）では回転中心Ｃが被検体Ｐと天板１５との境界辺りに位置している。これらのうち、被検体Ｐ内の有効領域Ｅに相当する再構成範囲Ｒを最大とする観点から、図２（ａ）に示すように、回転中心Ｃの位置を被検体Ｐの略中央に設定することが好ましい。また、再構成範囲Ｒの上端Ｔは、天板１５から被検体Ｐの上端までの距離に設定すればよく、再構成範囲Ｒの下端Ｂは、天板１５から被検体Ｐの下端までの距離に設定すればよい。再構成範囲Ｒは、トモシンセシス撮影による被検体Ｐの再構成画像を生成可能な範囲に相当する。有効領域Ｅは、全ての撮影角度で投影される領域である。補足すると、有効領域Ｅは、トモシンセシス撮影の全ての撮影角度の範囲でＸ線管５から照射されるＸ線が通過する領域に相当する。言い換えると、図２中、有効領域Ｅは、Ｘ線検出器７を底辺とし、Ｘ線管５を頂点とした３つの三角形が互いに重なる領域に対応する。また、図２中、再構成範囲Ｒは、有効領域Ｅと被検体Ｐとが重なる領域に対応する。

【0015】

検出器移動機構１１は、Ｘ線検出器７を移動させる。具体的には例えば図２に示すように、検出器移動機構１１は、Ｘ線検出器７を天板１５の長手方向に沿って移動可能に支持する。なお、図２に示されたＸ線検出器７は、位置によって高さが異なるが、実際は、検出器移動機構１１はＸ線検出器７の高さを変えずに移動させる。Ｘ線検出器７の移動量は、検出面中心と回転中心Ｃとの間の距離に比例して大きくなる。また、検出器移動機構１１は、Ｃアームのように、Ｘ線検出器７を円弧状の軌道に沿って回動可能に支持してもよい。

【0016】

トモシンセシス制御機構１３は、Ｘ線管５とＸ線検出器７とを被検体Ｐを挟んで同期させながら移動させてトモシンセシス撮影を実行させるよう、Ｘ線管移動機構９と検出器移動機構１１とを同期制御する。例えば、トモシンセシス制御機構１３は、被検体Ｐを挟んで互いに対向配置されたＸ線管５及びＸ線検出器７が、被検体Ｐを挟んで図１における左右に交差し、一方が天板１５の長手方向に沿って左から右に移動するのに対して他方は右から左に反対方向に移動するようにＸ線管移動機構９と検出器移動機構１１とを同期制御する。トモシンセシス撮影の際、Ｘ線管５を直線状に移動させてもよく、Ｘ線管５を円弧状に移動させてもよい。Ｘ線検出器７についても同様である。Ｘ線検出器７は、Ｘ線絞りまたはＸ線管５の移動にともなって、Ｘ線が検出面に照射されるように移動される。

【0017】

天板１５は、被検体Ｐを載置する。なお、被検体を立位にした撮影の場合、天板１５は立位の被検体Ｐを支える。図１中、天板１５は、天板１５の長手方向が、被検体Ｐの長手方向（体軸方向）に略一致するように、被検体Ｐが載置されている。

【0018】

また、医用画像処理装置３は、通信インタフェース２１、メモリ２３、入力インタフェース２５、ディスプレイ２７、制御回路２９及び処理回路３１を備えている。

【0019】

通信インタフェース２１は、有線あるいは無線にて外部装置と通信するための回路である。外部装置は、例えば、トモシンセシス撮影装置２、放射線部門情報管理システム（ＲＩＳ：Radiological Information System）、病院情報システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）およびＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）等のシステムに含まれるサーバ、あるいは他のワークステーション等である。

【0020】

メモリ２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hardware Disk Drive）及び画像メモリなど電気的情報を記録するメモリと、それらメモリに付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路から構成されている。メモリ２３は、トモシンセシス撮影のために設定された設定項目ごとの数値を記憶する。メモリ２３は、トモシンセシス撮影により得られた複数の断層画像を記憶する。また、メモリ２３は、処理回路３１で生成されたＸ線画像を記憶してもよい。また、メモリ２３は、トモシンセシス撮影の設定に用いる各種データを記憶してもよい。各種データとしては、例えば、背景画像やルーラなどが適宜、使用可能となっている。

【0021】

入力インタフェース２５は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を入力するためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース２５は、制御回路２９及び処理回路３１等に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し、変換した電気信号を制御回路２９や処理回路３１へ出力する。なお、入力インタフェース２５は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路２９及び処理回路３１等へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース２５の例に含まれる。入力インタフェース２５は、操作者が所望するＸ線条件、Ｘ線撮影位置、Ｘ線撮影の開始及び終了の入力を受け付ける。

【0022】

ディスプレイ２７は、医用画像などを表示するディスプレイ本体と、ディスプレイ本体に表示用の信号を供給する内部回路、ディスプレイ本体と内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路から構成されている。ディスプレイ２７は、制御回路２９及び処理回路３１による制御に従い種々のデータおよび上記医用画像等を表示する。ディスプレイ２７としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ（Cathode Ray Tube Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイまたは当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。

【0023】

制御回路２９は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の専用又は汎用のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の所定のメモリとを含む。制御回路２９のプロセッサは、メモリに記憶される制御プログラムにより、トモシンセシス撮影装置２における各構成の動作および処理等を統括的に制御する。

【0024】

処理回路３１は、メモリ２３に記憶されたデータに対して所定の処理を施すための回路である。処理回路３１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ等の所定のプロセッサと、ＲＯＭやＲＡＭ等の所定のメモリとを含む。処理回路３１のメモリは、プログラムを記憶する。当該プログラムは、処理回路３１のプロセッサにより実行され、当該プログラムの実行により、処理回路３１は、医用画像処理機能３１ａ、設定機能３１ｂ、ガイド画像処理機能３１ｃ、表示制御機能３１ｄとして機能する。なお、プログラムは、適宜、編集されてもよい。

【0025】

医用画像処理機能３１ａは、Ｘ線検出器７から出力されたディジタルデータに前処理を施して、Ｘ線画像を発生する。前処理は、Ｘ線検出器７における素子間の感度不均一の補正、脱落（欠損）に関する補正等である。医用画像処理機能３１ａは、発生したＸ線画像を一旦、メモリ２３に出力してもよい。

【0026】

また、医用画像処理機能３１ａは、当該発生されたＸ線画像に画像処理を施す。医用画像処理機能３１ａは、例えば、発生されたＸ線画像に対して、散乱線補正処理等の補正処理を施す。また、医用画像処理機能３１ａは、トモシンセシス撮影において、Ｘ線管５の複数の位置に応じて当該発生された複数のＸ線画像に基づいて、ボリュームデータを再構成する。なお、医用画像処理機能３１ａは、画像補正処理された複数のＸ線画像に基づいて、ボリュームデータを再構成して複数枚の断層画像を取得する。複数枚の断層画像は、例えば、天板１５の載置面と直交する方向に並んだ画像である。

【0027】

設定機能３１ｂは、被検体Ｐのトモシンセシス撮影の再構成範囲Ｒを含む幾何学的な条件に関する数値を設定値として設定する。具体的には、設定機能３１ｂは、被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲Ｒ、当該トモシンセシス撮影の回転中心Ｃに関する設定値を設定する。設定機能３１ｂは、当該設定値に基づく画像（ガイド画像）の表示中、ユーザの操作に応じて、当該ガイド画像の一部を移動させ、当該設定値を変更する。但し、これはガイド画像がＧＵＩの場合である。当該設定値は、再構成範囲Ｒの上端Ｔ及び下端Ｂの位置と、トモシンセシス撮影における回転中心Ｃの位置とを含んでいてもよい。

【0028】

ガイド画像処理機能３１ｃは、設定機能３１ｂにより設定された設定値に基づいて、当該再構成範囲Ｒ及び当該回転中心Ｃを模式的に表す画像（ガイド画像）を生成する。ガイド画像処理機能３１ｃは、当該ガイド画像をＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）として生成してもよい。当該ガイド画像は、再構成範囲Ｒの上端Ｔ及び下端Ｂ、回転中心Ｃを表す画像である。なお、当該ガイド画像は、再構成範囲Ｒの上端Ｔ及び下端Ｂ、回転中心Ｃを一軸上に表す画像であってもよい。

【0029】

表示制御機能３１ｄは、医用画像処理機能３１ａ、設定機能３１ｂ及びガイド画像処理機能３１ｃによる処理途中や処理結果などのデータをディスプレイ２７に表示させる。例えば、表示制御機能３１ｄは、医用画像処理機能３１ａにより得られた断層画像をディスプレイ２７に表示させる。また、表示制御機能３１ｄは、設定機能３１ｂによる設定に用いる画面をディスプレイ２７に表示させる。また例えば、表示制御機能３１ｄは、ガイド画像処理機能３１ｃにより生成された画像（ガイド画像）をディスプレイ２７に表示させる。表示制御機能３１ｄは、当該設定値と、生成されたガイド画像とのうち、当該設定値のみを含む第１表示画面と、当該設定値及びガイド画像を含む第２表示画面とを、ユーザの操作に応じて選択的に切り替えてディスプレイ２７に表示させてもよい。

【0030】

次に、トモシンセシス撮影のための設定に関する動作について図３及び図４を用いて説明する。

【0031】

図３に示すように、ステップＳＴ１０において、処理回路３１は、ユーザによる入力インタフェース２５の操作に応じて、トモシンセシスの収集及び再構成に関する情報を設定する。収集に関する情報としては、例えば、取得時間、総フレーム数、空間分解能（高精細／標準）、視野（ＦＯＶ：field of view）、撮影角度、ＳＩＤ（Ｘ線管５とＸ線検出器７との間の距離）などがあり、各々に関する数値が適宜、設定値として設定可能となっている。ＳＩＤ（source image distance）としては、例えば、Ｘ線管５の焦点と、Ｘ線検出器７の検出面中心とを通る撮影軸が鉛直方向の場合の数値が設定値として設定される。この場合の撮影軸をセンターラインと呼んでもよい。撮影角度の設定は、センターライン±撮影角度の数値を設定値として設定してもよい。例えば、撮影角度４０度の設定値は、センターライン±２０度として設定してもよい。再構成に関する情報は、再構成範囲を含む幾何学的な条件に関する数値である。再構成に関する情報としては、例えば、再構成範囲Ｒの上端Ｔと下端Ｂ、トモシンセシス撮影における回転中心Ｃ、断層画像のピッチなどの数値が含まれる。

【0032】

ステップＳＴ１０の後、ステップＳＴ２０において、処理回路３１は、当該設定された設定値に基づいて、例えば、再構成範囲Ｒ及び回転中心Ｃを模式的に表すガイド画像を生成する。ガイド画像は、例えば、再構成範囲Ｒの上端Ｔと下端Ｂ、及び回転中心Ｃを一軸上に表す画像である。

【0033】

ステップＳＴ２０の後、ステップＳＴ３０において、処理回路３１は、当該生成されたガイド画像をディスプレイ２７に表示させる。処理回路３１は、図４の左側に示すように、ガイド画像を含まず、設定値を含む第１表示画面２７ａをディスプレイ２７に表示させてもよい。この場合、処理回路３１は、ユーザの操作に応じてカーソルｃｓがボタン２７ｂをクリックすると、図４の右側に示すように、設定値と、ガイド画像ｇｄとを含む第２表示画面２７ｃを展開してディスプレイ２７に表示させてもよい。なお、処理回路３１は、ユーザの操作に応じて、第１表示画面２７ａと第２表示画面２７ｃとを選択的に切り替えてディスプレイ２７に表示させてもよい。

【0034】

ガイド画像ｇｄは、再構成範囲Ｒの上端Ｔと下端Ｂ、及び回転中心Ｃを一軸上に表す画像である。このため、ユーザは、ガイド画像ｇｄを視認することで、再構成範囲の設定ミスの有無を容易に把握できる。ガイド画像ｇｄにより示された、再構成範囲Ｒの上端Ｔ、下端Ｂ、回転中心Ｃは、各位置を調整可能に表示される。また、ガイド画像ｇｄでは、有効領域Ｅを緑色の太線（図中、黒い太線）で表している。有効領域Ｅは、正常な場合、再構成範囲Ｒの上端Ｔ、下端Ｂ、及び回転中心Ｃの位置を含む。このため、ユーザが上端Ｔ、下端Ｂ又は回転中心Ｃの位置の設定を修正する場合でも、修正後の位置が有効領域Ｅ内にあるようにして、正しく修正を行うことが可能である。

【0035】

ステップＳＴ３０の後、処理回路３１は、ユーザの操作を受けたか否かを判定し（ステップＳＴ４０）、操作を受けた場合には、操作に応じて設定を変更する（ステップＳＴ５０）。例えば、再構成範囲Ｒの上端Ｔ、下端Ｂ、回転中心Ｃは、ユーザによるドラッグアンドドロップ操作又はスライド操作に応じて、上端Ｔ、下端Ｂ、回転中心Ｃの各位置が調整され、これに伴い、図４に示されたガイド画像ｇｄの右側に示された再構成範囲の対応する各種設定値が変更される。なお、ユーザは、ガイド画像ｇｄに示された再構成範囲の上端Ｔ、下端Ｂ、回転中心Ｃの位置を変更する操作以外に、ガイド画像ｇｄの右側に示された再構成範囲の各種設定値を所定単位でカウントアップまたはカウントダウンする操作を行ってもよい。ユーザの操作に応じて、ガイド画像ｇｄの右側に示された再構成範囲の各種設定値が変更された場合、ガイド画像ｇｄに示された上端Ｔ、下端Ｂ、回転中心Ｃの位置も変更される。

【0036】

一方、ステップＳＴ４０の判定の結果、否の場合には、終了か否かを判定し（ステップＳＴ６０）、否の場合にはステップＳＴ４０に戻る。一方、ステップＳＴ６０の判定の結果、終了の場合には、トモシンセシス撮影のための設定に関する処理を終了する。これにより、設定に基づくトモシンセシス撮影が実行可能となる。

【0037】

上述したように第１の実施形態によれば、被検体のトモシンセシス撮影の再構成範囲、当該トモシンセシス撮影の回転中心に関する設定値に基づいて、当該再構成範囲及び当該回転中心を模式的に表す画像を生成し、当該画像をディスプレイに表示させる。このように、設定値に基づく画像を表示する構成により、設定値が適切か否かをユーザが把握し易くなるので、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることができる。

【0038】

例えば図５に示す比較例の場合、再構成に関する情報を設定する医用画像処理装置３*と、トモシンセシスの収集に関する情報を設定する別の操作卓３*－１とがネットワークＮｗを介して接続されている。医用画像処理装置３*では、設定値に基づく画像が表示されず、設定値のみを表す第１表示画面２７ａ*がディスプレイ２７*に表示されている。また同様に、操作卓３*－１には、設定値に基づく画像が表示されず、設定値のみを表す表示画面２７ａ*－１がディスプレイ２７*－１に表示される。このような比較例の場合、ユーザは、再構成範囲の上端、下端、回転中心の位置関係を直感的に把握するのが難しいので、再構成範囲の設定を失敗する懸念がある。また、比較例の場合、再構成範囲の設定ミスを防ぐために、再構成範囲を余分に広くとると、再構成に余分な時間を要してしまう。このため、適切な再構成範囲の設定が必要となる。これに対し、第１の実施形態によれば、前述した通り、設定値に基づく画像を表示するので、ユーザは、再構成範囲の上端、下端、回転中心の位置関係を直感的に把握しやすく、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることができる。

【0039】

また、第１の実施形態によれば、当該画像をＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）として生成してもよく、当該画像の表示中、当該画像の一部を移動させるユーザの操作に応じて、設定値を変更するようにしてもよい。この場合、上述した作用効果に加え、画像を視認しながら、容易に設定変更を行うことができる。

【0040】

また、第１の実施形態によれば、上記設定値は、再構成範囲の上端及び下端の位置と、トモシンセシス撮影における回転中心の位置とを含んでいてもよく、上記画像は、上端、下端及び回転中心を一軸上に表す画像であってもよい。この場合、上述した作用効果に加え、上端、下端、回転中心を模式的に表す簡易な画像を表示する構成により、ユーザが、これらの設定内容を容易に視認することができる。例えば、ユーザは、１軸上で表示した回転中心、再構成範囲の上端、下端を一目が分かる。

【0041】

また、第１の実施形態によれば、設定した設定値と生成した画像とのうち、設定値のみを含む第１表示画面と、設定値及び画像を含む第２表示画面とを、ユーザの操作に応じて選択的に切り替えてディスプレイに表示させるようにしてもよい。この場合、上述した作用効果に加え、ユーザが、第１表示画面と第２表示画面とをそれぞれ確認することができる。

【0042】

また、第１の実施形態では、ガイド画像ｇｄは、トモシンセシス撮影の実行前に表示される例を説明したが、トモシンセシス撮影の実行後に表示され、トモシンセシス撮影後に変更可能な各種設定値（再構成範囲の上端、下端等）が設定されてもよい。

【0043】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明するが、前述した構成要素と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは、主に、異なる部分について述べる。

【0044】

第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、前述したガイド画像ｇｄに比べ、より多くの設定内容を表すガイド画像を用いる形態となっている。例えば、前述したガイド画像ｇｄをシンプル版とした場合、第２の実施形態に係るガイド画像は、グラフィカル版としてもよい。これに伴い、ガイド画像の生成に用いられる設定値と、当該生成されるガイド画像とが次のようになっている。

【0045】

すなわち、設定値は、トモシンセシス撮影の撮影角度を更に含んでいる。具体的には、設定値は、再構成範囲の上端、下端、トモシンセシス撮影における回転中心の位置と、トモシンセシス撮影の撮影角度と、を含んでいる。また、設定値は、トモシンセシス撮影の視野と、トモシンセシス撮影におけるＸ線管とＸ線検出器との間の距離と、を更に含んでもよい。

【0046】

これに伴い、処理回路３１のガイド画像処理機能３１ｃは、当該設定値に基づいて、撮影角度の両端における各々のＸ線管からのＸ線ビームの輪郭と、当該輪郭に囲まれた有効領域とをさらに含むガイド画像を生成する。具体的には、当該ガイド画像は、前述した再構成範囲の上端、下端及び回転中心を表すガイド画像に加え、当該Ｘ線ビームの輪郭と、当該有効領域とをさらに含んでいる。ここで、撮影角度の両端のうち、一端はトモシンセシス撮影の開始位置に対応し、他端はトモシンセシス撮影の終了位置に対応する。

【0047】

また、処理回路３１のガイド画像処理機能３１ｃは、ガイド画像を、再構成範囲を視認可能な方向から表した背景画像に重畳させてもよい。この場合、処理回路３１の表示制御機能３１ｄは、背景画像に重畳されたガイド画像をディスプレイ２７に表示させる。背景画像は、予めメモリ２３に保存される。背景画像としては、被検体を横方向（再構成範囲を視認可能な方向）から撮影したカメラ画像、被検体を横方向（再構成範囲を視認可能な方向）から描画したポンチ画やＣＴ画像などから生成した仮想画像、被検体の身体的特徴（身長、体格、性別、国籍等）を表す情報を基に作成された被検体の３Ｄモデルを横方向（再構成範囲を視認可能な方向）に投影した画像を用いてもよい。この場合、天板１５の位置情報から、背景画像の位置を自動的に変化させることで、より具体的な状況が把握し易くなる。

【0048】

また、処理回路３１のガイド画像処理機能３１ｃは、ガイド画像にルーラを重畳させてもよい。この場合、処理回路３１の表示制御機能３１ｄは、ルーラが重畳されたガイド画像をディスプレイ２７に表示させる。なお、ルーラは、背景画像の有無によらず、ガイド画像に重畳させてもよい。

【0049】

また、処理回路３１のガイド画像処理機能３１ｃは、背景画像、ガイド画像、ルーラを順に重畳させてもよい。この場合、表示制御機能３１ｄは、背景画像、ガイド画像、ルーラを順に重畳させた重畳画像をディスプレイ２７に表示させる。

【0050】

次に、トモシンセシス撮影のための設定に関する動作について図３、図６乃至図１１を用いて説明する。

【0051】

第１の実施形態と同様に、ステップＳＴ１０では、処理回路３１は、ユーザによる入力インタフェース２５の操作に応じて、トモシンセシスの収集及び再構成に関する情報を設定する。設定される情報は、例えば、再構成範囲Ｒの上端Ｔ及び下端Ｂの位置と、トモシンセシス撮影における回転中心Ｃの位置と、視野（ＦＯＶ）及び撮影角度と、ＳＩＤ（トモシンセシス撮影におけるＸ線管５とＸ線検出器７との間の距離）と、を含む。また、図７に示すように、設定画面２７ａ１をディスプレイ２７に表示させ、背景画像に関する設定を可能としてもよい。図７中、背景画像（Background）に関する設定は、背景画像無し（None）、ルーラ（Ruler）、骨（Bone）が選択可能となっている。但し、背景画像としては、これらに限らず、天板１５付近の装置画像などといった所望の画像を使用できる。

【0052】

ステップＳＴ１０の後、処理回路３１は、図６に示すステップＳＴ２１～ＳＴ２８を実行する。処理回路３１は、設定内容に基づき、図８に示すように、ガイド画像ｇｄ１に関する情報を算出する（ステップＳＴ２１）。例えば、処理回路３１は、撮影角度と、視野（ＦＯＶ）と、ＳＩＤとに基づいて、撮影角度の両端における各々のＸ線管５からのＸ線ビームの輪郭ＢＬを算出する。輪郭ＢＬは、例えば、視野（ＦＯＶ）を底辺とし、撮影角度とＳＩＤから得られる位置のＸ線管５を頂点とした三角形の残り二辺として算出可能である。また、処理回路３１は、撮影角度の両端におけるＸ線ビームの輪郭ＢＬに囲まれた有効領域Ｅを算出する。また、処理回路３１は、視野（ＦＯＶ）の長さを上辺及び下辺とし、上辺と下辺とを、上端Ｔと下端Ｂとの間の距離だけ離して配置し、上辺と下辺との端部をそれぞれ左辺と右辺とで結ぶことにより四角形状の枠Ｆを算出する。

【0053】

ステップＳＴ２１の後、処理回路３１は、ステップＳＴ２１で得られた結果に基づき、ガイド画像を生成する（ステップＳＴ２２）。

【0054】

ステップＳＴ２２の後、処理回路３１は、設定画面２７ａ１の設定内容に基づき、背景画像を用いるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。例えば、設定画面２７ａ１の設定内容が背景画像無し（None）の場合、背景画像を用いないと判定される。背景画像を用いない場合にはステップＳＴ３０に移行し、ガイド画像を表示させる。この場合、図８に示すように、背景画像のないガイド画像ｇｄ１が表示される。なお、処理回路３１は、図９に示すように、再構成範囲Ｒを囲む枠Ｆを拡大したガイド画像ｇｄ１１を更に表示させてもよい。ガイド画像ｇｄ１１は、ステップＳＴ１０の設定内容に基づいて算出された断層画像のピッチに基づき、枠Ｆ内に水平方向の破線を描画している。

【0055】

一方、ステップＳＴ２３の判定の結果、背景画像を用いる場合、処理回路３１は、設定画面２７ａ１の設定内容に基づき、背景画像が３Ｄ画像の側面か否かを判定する（ステップＳＴ２４）。例えば、設定画面２７ａ１の設定内容が３Ｄの骨（Bone）の場合、背景画像が３Ｄ画像の側面であると判定される。この場合、処理回路３１は、上面からの２Ｄ透視像（被検体ＰのＸ線画像）と、上面からの３Ｄ画像（骨画像）とを位置合わせする（ステップＳＴ２５）。また、処理回路３１は、位置合わせ結果に基づき、３Ｄ画像の側面を用いた背景画像（骨画像の側面像）を作成する（ステップＳＴ２６）。その後、処理回路３１は、ガイド画像を背景画像に重畳して（ステップＳＴ２７）、ステップＳＴ３０に移行し、ガイド画像を表示させる。この場合、図１０に示すように、骨の側面を表す背景画像ｂｋ１を有するガイド画像ｇｄ２が表示される。

【0056】

また、ステップＳＴ２４の判定の結果、背景画像が３Ｄ画像の側面でないと判定されたとする。例えば、設定画面２７ａ１の設定内容が背景画像無し（None）でもなく、３Ｄの骨（Bone）でもない場合、背景画像が３Ｄ画像の側面でないと判定される。これは、図７中、設定画面２７ａ１の設定内容がルーラである場合が該当する。但し、ルーラである場合に限定されず、例えば、「２Ｄ画像」という設定内容でもよい。いずれにしても、背景画像が３Ｄ画像の側面でない場合、処理回路３１は、天板１５の位置から背景画像を位置合わせする（ステップＳＴ２８）。その後、処理回路３１は、ガイド画像を背景画像に重畳して（ステップＳＴ２７）、ステップＳＴ３０に移行し、ガイド画像を表示させる。この例では、ステップＳＴ２７において、ルーラを更に重畳させる。この場合、図１１に示すように、Ｘ線診断装置を寝台の長手方向とは直交する方向から表す背景画像ｂｋ２と、ルーラｒｕとを有するガイド画像ｇｄ３が表示される。

【0057】

以下、ステップＳＴ３０にて、図８乃至図１１のいずれのガイド画像ｇｄ１～ｇｄ３が表示された場合であっても、前述同様に、ステップＳＴ４０以降の処理が実行される。

【0058】

上述したように第２の実施形態によれば、設定値としては、トモシンセシス撮影の撮影角度を更に含んでいる。また、当該設定値に基づいて、撮影角度の両端における各々のＸ線管からのＸ線ビームの輪郭と、輪郭に囲まれた有効領域と、再構成範囲と、回転中心の位置とを含む画像を生成する。従って、第１の実施形態に係るガイド画像ｇｄに比べ、撮影角度の両端における各々のＸ線管からのＸ線ビームの輪郭と、輪郭に囲まれた有効領域とを更に表す画像を生成するので、一層、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることが期待できる。また、Ｘ線ビームの輪郭を表示するので、有効領域の目視が簡単になる。

【0059】

また、第２の実施形態によれば、生成された画像を、再構成範囲を視認可能な方向から表した背景画像に重畳させ、当該背景画像に重畳された当該画像をディスプレイに表示させてもよい。この場合、背景画像の内容に応じて、より一層、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることが期待できる。

【0060】

また、第２の実施形態によれば、当該画像にルーラを重畳させ、ルーラが重畳された当該画像をディスプレイに表示させてもよい。この場合、ルーラに応じて、より一層、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることが期待できる。

【0061】

また、第２の実施形態において、ガイド画像ｇｄ１，ｇｄ２は、トモシンセシス撮影の実行前に表示される例を説明したが、トモシンセシス撮影の実行後に表示され、トモシンセシス撮影後に変更可能な各種設定値（再構成範囲の上端、下端等）が設定されてもよい。

【0062】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、再構成範囲の設定のミスを低減可能とすることができる。

【0063】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）等の回路を意味する。プロセッサはメモリに保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0064】

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。

【符号の説明】

【0065】

１ Ｘ線診断装置
２ トモシンセシス撮影装置
３ 医用画像処理装置
５ Ｘ線管
７ Ｘ線検出器
９ Ｘ線管移動機構
１１ 検出器移動機構
１３ トモシンセシス制御機構
１５ 天板
２１ 通信インタフェース
２３ メモリ
２５ 入力インタフェース
２７ ディスプレイ
２７ａ 第１表示画面
２７ａ１ 設定画面
２７ｂ ボタン
２７ｃ 第２表示画面
２９ 制御回路
３１ 処理回路
３１ａ 医用画像処理機能
３１ｂ 設定機能
３１ｃ ガイド画像処理機能
３１ｄ 表示制御機能
Ｃ 回転中心
ｃｓ カーソル
Ｅ 有効領域
ｇｄ，ｇｄ１～ｇｄ３ ガイド画像
Ｐ 被検体
Ｒ 再構成範囲
Ｔ 上端
Ｂ 下端
ＢＬ 輪郭

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】