特許 7607485 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

(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】

(24)【登録日】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20241220BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20241220BHJP

   A61B 6/04 20060101ALI20241220BHJP

   A61B 6/50 20240101ALI20241220BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 530Z

A61B6/00 590C

A61B6/02 501H

A61B6/04 509B

A61B6/50 500E

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021050392

(22)【出願日】2021-03-24

(65)【公開番号】P2022148639

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-12-07

(73)【特許権者】

【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】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福田 航

【審査官】清水 裕勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２００２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８８６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０２４３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１００９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７７８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４７８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０５９３０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１９４８４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１８３９６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／５８

(57)【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それぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理す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と投影面との間にマーカが配置された状態で、前記照射位置毎に撮影された複数の投影画像と、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置として設定された複数の設定上の照射位置とを取得し、
前記複数の設定上の照射位置を用いて前記複数の投影画像から第１の断層画像を生成し、
前記第１の断層画像から前記マーカが配置された第１の３次元位置を導出し、
前記複数の設定上の照射位置と前記マーカの前記第１の３次元位置とから、前記投影面に投影される前記マーカの第１の投影面位置を導出し、
前記第１の投影面位置と、前記複数の投影画像の各々に含まれる前記マーカを表すマーカ画像から特定される前記投影面における前記マーカの第２の投影面位置とに基づいて、前記複数の照射位置を推定し、
前記被写体は、圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、前記マーカは、前記圧迫部材に設けられている
画像処理装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、
複数の前記第１の投影面位置と、前記第２の投影面位置とが一致する前記複数の照射位置を推定する
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、
複数の前記第１の投影面位置と、複数の前記第２の投影面位置とに基づいて前記マーカの第２の３次元位置をさらに推定する
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、
推定された前記複数の照射位置を用いて前記複数の投影画像から第２の断層画像を生成する
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、
推定された前記複数の照射位置を用いて前記複数の投影画像から第２の断層画像を、 前記第２の３次元位置における高さ方向の位置に応じた高さまで生成する
請求項３に記載の画像処理装置。

【請求項6】

前記プロセッサは、
前記第２の３次元位置に基づいて、前記圧迫状態とされた前記乳房の厚みを推定する
請求項３または請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項7】

前記プロセッサは、
前記厚みに基づいて、前記乳房の乳腺量に関する情報を導出する
請求項６に記載の画像処理装置。

【請求項8】

前記プロセッサは、
前記厚みに基づいて、前記放射線の散乱線量を推定する
請求項６に記載の画像処理装置。

【請求項9】

前記マーカが、前記複数の照射位置と前記投影面との間に複数配置された状態である
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】

前記プロセッサは、
前記複数の設定上の照射位置、及び前記第１の３次元位置の更新を繰り返して前記第１の投影面位置を繰り返し導出することで、複数の前記第１の投影面位置と、前記第２の投影面位置とが一致する前記複数の照射位置を推定する
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項11】

前記マーカは、予め定められた配置条件に応じて複数配置されており、
前記プロセッサは、前記配置条件の範囲内で、前記第１の３次元位置を更新する
請求項１０に記載の画像処理装置。

【請求項12】

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１１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それぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理方法であって、
前記複数の照射位置と投影面との間にマーカが配置された状態で、前記照射位置毎に撮影された複数の投影画像と、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置として設定された複数の設定上の照射位置とを取得し、
前記複数の設定上の照射位置を用いて前記複数の投影画像から第１の断層画像を生成し、
前記第１の断層画像から前記マーカが配置された第１の３次元位置を導出し、
前記複数の設定上の照射位置と前記マーカの前記第１の３次元位置とから、前記投影面に投影される前記マーカの第１の投影面位置を導出し、
前記第１の投影面位置と、前記複数の投影画像の各々に含まれる前記マーカを表すマーカ画像から特定される前記投影面における前記マーカの第２の投影面位置とに基づいて、前記複数の照射位置を推定し、
前記被写体は、圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、前記マーカは、前記圧迫部材に設けられている
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。

【請求項14】

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それぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理プログラムであって、
前記複数の照射位置と投影面との間にマーカが配置された状態で、前記照射位置毎に撮影された複数の投影画像と、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置として設定された複数の設定上の照射位置とを取得し、
前記複数の設定上の照射位置を用いて前記複数の投影画像から第１の断層画像を生成し、
前記第１の断層画像から前記マーカが配置された第１の３次元位置を導出し、
前記複数の設定上の照射位置と前記マーカの前記第１の３次元位置とから、前記投影面に投影される前記マーカの第１の投影面位置を導出し、
前記第１の投影面位置と、前記複数の投影画像の各々に含まれる前記マーカを表すマーカ画像から特定される前記投影面における前記マーカの第２の投影面位置とに基づいて、前記複数の照射位置を推定し、
前記被写体は、圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、前記マーカは、前記圧迫部材に設けられている
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、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投影画像を撮影する、いわゆるトモシンセシス撮影が知られている。

【0003】

投影画像を撮影した際の放射線源の線源位置を用いて、投影画像から断層画像を生成する技術が知られている。例えば、断層画像の生成方法として知られているＦＢＰ（Filter Back Projection）法や逐次近似再構成法等の再構成処理方法では、３次元空間における放射線源の線源位置と、投影画像の各画素の２次元位置とに基づいて、断層画像を生成する。そのため、放射線源の線源位置が不正確な場合、不正確な線源位置を用いて生成された断層画像の精度が低下する場合があった。

【0004】

そこで、放射線源の正確な線源位置を取得する技術が知られている。例えば、特許文献１には、マーカを撮影して得られた複数の投影画像に含まれるマーカ像の位置の相対関係に基づいて放射線源の位置をキャリブレーションする技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１３６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の技術では、マーカを撮影した投影画像を用いて放射線源が位置する照射位置を導出する場合に照射位置の導出精度が低下することがあった。

【0007】

本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、放射線の照射位置を精度良く導出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】

【0008】

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それぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理す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、複数の照射位置と投影面との間にマーカが配置された状態で、照射位置毎に撮影された複数の投影画像と、複数の投影画像のそれぞれの照射位置として設定された複数の設定上の照射位置とを取得し、複数の設定上の照射位置を用いて複数の投影画像から第１の断層画像を生成し、第１の断層画像からマーカが配置された第１の３次元位置を導出し、複数の設定上の照射位置とマーカの第１の３次元位置とから、投影面に投影されるマーカの第１の投影面位置を導出し、複数の投影画像の各々に含まれるマーカを表すマーカ画像から導出される投影面におけるマーカの第２の投影面位置と、第１の投影面位置とに基づいて、複数の照射位置を推定し 被写体は、圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、マーカは、圧迫部材に設けられている。

【0009】

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、複数の第１の投影面位置と、第２の投影面位置とが一致する複数の照射位置を推定する。

【0010】

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、複数の第１の投影面位置と、複数の第２の投影面位置とに基づいてマーカの第２の３次元位置をさらに推定する。

【0011】

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、推定された複数の照射位置を用いて複数の投影画像から第２の断層画像を生成する。

【0012】

本開示の第５の態様の画像処理装置は、第３の態様の画像処理装置において、プロセッサは、推定された複数の照射位置を用いて複数の投影画像から第２の断層画像を、第２の３次元位置における高さ方向の位置に応じた高さまで生成する。

【0013】

本開示の第６の態様の画像処理装置は、第３の態様または第５の態様の画像処理装置において、プロセッサは、第２の３次元位置に基づいて、圧迫状態とされた乳房の厚みを推定してもよい。

【0014】

本開示の第７の態様の画像処理装置は、第６の態様の画像処理装置において、プロセッサは、厚みに基づいて、乳房の乳腺量に関する情報を導出する。

【0015】

本開示の第８の態様の画像処理装置は、第６の態様の画像処理装置において、プロセッサは、厚みに基づいて、放射線の散乱線量を推定する。

【0016】

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、マーカが、複数の照射位置と投影面との間に複数配置された状態である。

【0017】

本開示の第１０の態様の画像処理装置は、第１の態様から第９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、複数の設定上の照射位置、及び第１の３次元位置の更新を繰り返して第１の投影面位置を繰り返し導出することで、複数の第１の投影面位置と、第２の投影面位置とが一致する複数の照射位置を推定する。

【0018】

本開示の第１１の態様の画像処理装置は、第１０の態様の画像処理装置において、マーカは、予め定められた配置条件に応じて複数配置されており、プロセッサは、配置条件の範囲内で、第１の３次元位置を更新する。

【0019】

また、上記目的を達成するために本開示の第１２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。

【0020】

また、上記目的を達成するために本開示の第１３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それぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理方法であって、複数の照射位置と投影面との間にマーカが配置された状態で、照射位置毎に撮影された複数の投影画像と、複数の投影画像のそれぞれの照射位置として設定された複数の設定上の照射位置とを取得し、複数の設定上の照射位置を用いて複数の投影画像から第１の断層画像を生成し、第１の断層画像からマーカが配置された第１の３次元位置を導出し、複数の設定上の照射位置とマーカの第１の３次元位置とから、投影面に投影されるマーカの第１の投影面位置を導出し、複数の投影画像の各々に含まれるマーカを表すマーカ画像から導出される投影面におけるマーカの第２の投影面位置と、第１の投影面位置とに基づいて、複数の照射位置を推定し、被写体は、圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、マーカは、圧迫部材に設けられている処理をコンピュータが実行する画像処理方法である。

【0021】

また、上記目的を達成するために本開示の第１４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それぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理プログラムであって、複数の照射位置と投影面との間にマーカが配置された状態で、照射位置毎に撮影された複数の投影画像と、複数の投影画像のそれぞれの照射位置として設定された複数の設定上の照射位置とを取得し、複数の設定上の照射位置を用いて複数の投影画像から第１の断層画像を生成し、第１の断層画像からマーカが配置された第１の３次元位置を導出し、複数の設定上の照射位置とマーカの第１の３次元位置とから、投影面に投影されるマーカの第１の投影面位置を導出し、複数の投影画像の各々に含まれるマーカを表すマーカ画像から導出される投影面におけるマーカの第２の投影面位置と、第１の投影面位置とに基づいて、複数の照射位置を推定し、被写体は、圧迫部材により圧迫状態とされた乳房であり、マーカは、圧迫部材に設けられてい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】

【0022】

本開示によれば、放射線の照射位置を精度良く導出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【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】圧迫板に設けられた複数のマーカを説明するための図である。

【図3】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4】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5】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6】コンソールの機能を説明するための図である。

【図7】マーカの投影面における投影面位置の導出について説明するための図である。

【図8】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9】画像処理における推定処理の流れの一例を表したフローチャートである。

【図10】画像処理における断層画像生成処理の流れの一例を表したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、放射線源２９を放射線検出器２０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。

【0029】

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の検出面２０Ａには、放射線検出器２０により生成される放射線画像に対応する複数の画素がマトリクス状に配置されている。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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

図１及び図２に示すように、本実施形態の圧迫板３８は、乳房に接して圧迫する圧迫部３８Ａを含む。圧迫部３８Ａにおける乳房に接する圧迫面と反対側の上面３８ＡＡには、複数のマーカ９０_ｉ（ｉ＝１、２、・・・、図３では最大値は１２）が、Ｘ方向の間隔をＬ１、及びＹ方向の間隔をＬ２として設けられている。マーカ９０_ｉは、トモシンセシス撮影における照射位置１９_ｔの推定に用いられる。マーカ９０_ｉを用いた照射位置１９_ｔの推定については詳細を後述する。マーカ９０_ｉは、放射線画像に写る材料により形成される。そのため、マーカ９０_ｉの材料としては、放射線Ｒを吸収する材料が好ましい。放射線Ｒを吸収する材料としては、例えば、鉛等の金属、及びＵＶ（UltraViolet）吸収材料によるＵＶカットガラス等が挙げられる。なお、圧迫板３８により乳房を圧迫してポジショニングする場合にユーザが圧迫状態の乳房の形状や位置等の確認を行い易くするために、圧迫板３８の圧迫部３８Ａが透明であることが好ましい。そのため、マーカ９０_ｉも透明であることが好ましく、例えばＵＶカットガラス等の透明な材料を用いたものが好ましい。

【0033】

なお、マーカ９０_ｉを設ける位置、及び設ける数は本実施形態に限定されない。マーカ９０_ｉを設ける位置は、投影画像を撮影する際に、照射位置１９_ｔと投影画像の投影面８０Ａとなる放射線検出器２０の検出面２０Ａとの間に配置された状態となる位置であればよい。また、マーカ９０_ｉを設ける数は、例えば、照射位置１９_ｔの推定精度や、マーカ９０_ｉを設ける領域の大きさ（図２では、上面３８ＡＡの大きさ）等に応じた数としてもよい。以下では、各マーカ９０_ｉと対応する位置の座標等については、各画像を表す符号に、マーカ９０_ｉを表す符号「ｉ」を付与して記載する。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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（図示省略）を有しており、放射線源２９の移動に応じて、放射線管が複数の照射位置の各々に移動される。図３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３では、圧迫板３８の図示を省略している。本実施形態では、図３に示すように放射線源２９は、予め定められた角度βずつ照射角度が異なる照射位置１９_ｔ（ｔ＝１、２、・・・、図３では最大値は７）、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の照射角度が異なる位置に移動される。各照射位置１９_ｔ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が被写体Ｕ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１９_ｔの各々に移動させて、各照射位置１９_ｔ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３の例では７枚の放射線画像が得られる。本実施形態では、一例として図３に示したように、トモシンセシス撮影において照射位置１９_１～１９_７により７枚の投影画像が得られた場合について説明する。なお、本実施形態では、トモシンセシス撮影において、各照射位置１９_ｔ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１９_ｔを総称する場合、各照射位置を区別するための符号ｔを省略して「照射位置１９」という。また、以下では、各照射位置１９_ｔで撮影された投影画像等、照射位置１９_ｔと対応する画像等については、各画像を表す符号に、照射位置１９_ｔを表す符号「ｔ」を付与して記載する。

【0038】

なお、本実施形態では、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔが、詳細を後述する第２の断層画像生成部が断層画像８０（図８参照）を生成する際に用いるトモシンセシス撮影における各照射位置として予め設定されている。設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとは、例えば、設計上の照射位置が挙げられる。しかしながら、トモシンセシス撮影において投影画像８０を撮影した際の放射線源２９の実際の位置である照射位置１９_ｔは、経時変化等に応じて設定上の照射位置１９Ｖ_ｔからずれている場合がある。そこで、本実施形態のコンソール１２は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを実際の照射位置である照射位置１９_ｔに更新することで、実際の照射位置１９_ｔの推定を行う。この点についての詳細は後述する。

【0039】

なお、トモシンセシス撮影において投影画像８０を撮影した際の放射線源２９の実際の位置である照射位置１９_ｔは、経時変化等に応じて設定上の照射位置１９Ｖ_ｔからずれている場合がある。設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとは、詳細を後述する第２の断層画像生成部が断層画像８０（図８参照）を生成する際に用いる照射位置として設定されている照射位置である。設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとは、例えば、設計上の照射位置が挙げられる。このように、トモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔと、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとが異なる場合があるため、本実施形態のコンソール１２は、実際の照射位置１９_ｔの推定を行う。この点についての詳細は後述する。

【0040】

なお、図３に示すように、放射線Ｒの照射角度とは、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１９における放射線源２９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。

【0041】

一方、マンモグラフィ装置１０において、通常撮影を行う場合、放射線照射部２８の放射線源２９は、照射角度αが０度である照射位置１９_ｔ（法線方向に沿った照射位置１９_ｔ、図３では照射位置１９_４）のままとされる。コンソール１２の指示により放射線源２９から放射線Ｒが照射され、放射線検出器２０により放射線画像が撮影される。

【0042】

また、図４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４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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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１９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１９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。

【0048】

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。

【0049】

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４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。

【0050】

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で実行される画像生成プログラム５１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の一例である。また、本実施形態の画像生成プログラム５１が、本開示の画像処理プログラムの一例である。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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複数の投影画像を投影した際の実際の照射位置１９_ｔを推定する機能を有する。図５には、本実施形態のコンソール１２における、トモシンセシス撮影において複数の投影画像を投影した際の実際の照射位置１９_ｔを推定する機能に係る構成の一例の機能ブロック図が示されている。図５に示すようにコンソール１２は、取得部６０、第１の断層画像生成部６２、第１の３次元位置導出部６４、第１の投影面位置導出部６６、第２の投影面位置導出部６８、推定部７０、第２の断層画像生成部７４、及び表示制御部７６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に記憶されている画像生成プログラム５１を実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが取得部６０、第１の断層画像生成部６２、第１の３次元位置導出部６４、第１の投影面位置導出部６６、第２の投影面位置導出部６８、推定部７０、第２の断層画像生成部７４、及び表示制御部７６として機能する。各部の機能について、図６及び図７を参照して説明する。

【0055】

取得部６０は、第１取得部６０Ａ及び第２取得部６０Ｂを含む。第１取得部６０Ａは、マーカ９０_ｉが写り込んだ複数の投影画像８０_ｔを取得する機能を有する。本実施形態の第１取得部６０Ａは、マンモグラフィ装置１０におけるトモシンセシス撮影により得られた投影画像８０_１～８０_７（図６参照）を表す画像データを取得する。第１取得部６０Ａが取得する投影画像８０_ｔの各々には、マーカ９０_ｉを表すマーカ画像９２_ｔｉが含まれる。本実施形態では、図６に示すように、投影画像８０_１には、マーカ画像９２_１ｉが含まれ、投影画像８０_２には、マーカ画像９２_２ｉが含まれ、投影画像８０_３には、マーカ画像９２_３ｉが含まれる。また、投影画像８０_７には、マーカ画像９２_７ｉが含まれる。第１取得部６０Ａは、取得した投影画像８０_１～８０_７を表す画像データを第１の断層画像生成部６２、第１の投影面位置導出部６６、及び第２の投影面位置導出部６８に出力する。

【0056】

第２取得部６０Ｂは、第１取得部６０Ａが取得した複数の投影画像８０_ｔのそれぞれの照射位置として設定された複数の設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを取得する機能を有する。本実施形態の第２取得部６０Ｂは、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとして、３次元空間における設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）を取得する。第２取得部６０Ｂが設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを取得する方法は特に限定されない。例えば、第２取得部６０Ｂが、マンモグラフィ装置１０から設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを表す情報を取得する形態としてもよい。また例えば、投影画像に撮影情報として設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを表す情報が付与されている場合、取得した投影画像に付与されている撮影情報から設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを表す情報を取得する形態としてもよい。第２取得部６０Ｂは、取得した複数の設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）、第１の断層画像生成部６２及び第１の投影面位置導出部６６に出力する。

【0057】

第１の断層画像生成部６２は、複数の設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを用いて複数の投影画像８０_ｔから断層画像８２_ｋを生成する機能を有する。図６に示すように、本実施形態の第１の断層画像生成部６２は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを用いて投影画像８０_１～８０_７から、ｋ枚の断層画像８２_１～８２_ｋを生成する。以下では、断層画像８２_１～８２_ｋを総称する場合、個々を区別せずに総称する場合「断層画像８２」という。本実施形態の断層画像８２が、本開示の第１の断層画像の一例である。第１の断層画像生成部６２が断層画像８２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。なお、第１の断層画像生成部６２が生成する断層画像８２の断層面は、放射線検出器２０の検出面２０Ａと略平行な面であり、本実施形態では、撮影台２４の撮影面２４Ａと略平行な面である。第１の断層画像生成部６２が生成する断層画像８２の断層面の位置、換言すると撮影台２４の撮影面２４Ａからの断層面の高さは特に限定されない。断層面の高さは、例えば、関心物の大きさ、放射線画像の画質、断層画像の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。

【0058】

断層画像８２_１～８２_ｋのうち、マーカ９０_ｉを表すマーカ画像９４_ｉは、マーカ９０_ｉが存在する高さ、すなわちＺ軸方向の位置に応じた、断層画像８２に含まれる。図２に示したようにマーカ９０_ｉは、圧迫板３８の圧迫部３８Ａの上面３８ＡＡに設けられている。そのため、マーカ画像９４_ｉは、上面３８ＡＡの高さに応じた断層画像８２に含まれる。図６に示した例では、最も高い位置、換言すると放射線源２９に近い位置の断層画像８２_１に、マーカ画像９４_ｉが含まれている。なお、断層画像８２_ｉには、被写体Ｕである乳房を表す画像は含まれていない。一方、断層画像８２_２～８２_ｋは、圧迫板３８より下の部分に対応しているため、マーカ画像９４_ｉが含まれておらず、被写体Ｕである乳房を表す画像が含まれている。

【0059】

第１の断層画像生成部６２は、生成したｋ枚の断層画像８２を表す画像データを第１の３次元位置導出部６４へ出力する。

【0060】

第１の３次元位置導出部６４は、断層画像８２からマーカ９０_ｉが配置された３次元位置を導出する。本実施形態の第１の３次元位置導出部６４は、マーカ９０_ｉの位置として、マーカ９０_ｉが存在する３次元空間における座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を導出する。第１の３次元位置導出部６４が、断層画像８２からマーカ９０ｉが存在する座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を導出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、断層画像８２の各画素について、ＸＹ座標の値が予め定めらており、断層画像８２の高さに応じてＺ座標の値が予め定められている。第１の３次元位置導出部６４は、断層画像８２_１～８２_ｋのうち、マーカ画像９４_ｉが含まれる断層画像８２_１を抽出し、断層画像８２_１に含まれる各マーカ画像９４_ｉの位置として、各マーカ画像９４_ｉの重心を特定する。第１の３次元位置導出部６４は、各マーカ画像９４_ｉの重心に対応する画素のＸＹ座標の値と、断層画像８２_１に対応付けられているＺ座標の値とから、各マーカ９０_ｉの位置として座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を導出する。

【0061】

第１の３次元位置導出部６４が、断層画像８２_１に含まれる各マーカ画像９４_ｉの位置を検出する方法は特に限定されない。例えば、テンプレートマッチングによりマーカ画像９４_ｉを検出する手法を適用してもよい。また例えば、既知のマーカ画像９４_ｉを教師データとしてマーカ画像９４_ｉを検出できるようにディープラーニング（深層学習）がなされたニューラルネットワークからなる学習済みモデルを用いた手法を適用してもよい。なお、学習済みモデルは、ディープラーニングがなされたニューラルネットワークの他、例えばサポートベクタマシン（ＳＶＭ(Support Vector Machine)）、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ(Convolutional Neural Network)）、およびリカレントニューラルネットワーク（ＲＮＮ(Recurrent Neural Network)）等からなるものであってもよい。

【0062】

また、断層画像８２_１において各マーカ９０_ｉに対応するマーカ画像９４_ｉが含まれる領域は予め定められている。そのため、第１の３次元位置導出部６４は、マーカ画像９４ｉが含まれているとして予め定められた領域において、断層画像８２_１に含まれる各マーカ画像９４_ｉの位置を検出する形態としてもよい。この場合、マーカ画像９４_ｉの検出にかかる処理負荷を軽減することができ、また処理時間を短くすることができる。

【0063】

なお、断層画像８２の生成に用いた設定上の照射位置１９Ｖ_ｔは、上述したようにトモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔと異なる場合がある。このように設定上の照射位置１９Ｖ_ｔと、照射位置１９_ｔが異なる場合、第１の３次元位置導出部６４が導出するマーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）も、マーカ９０_ｉが実際に存在している位置と異なる。

【0064】

第１の３次元位置導出部６４は、導出した各マーカ９０_ｉの位置の座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を第１の投影面位置導出部６６へ出力する。

【0065】

第１の投影面位置導出部６６は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとマーカ９０_ｉの位置とから、投影面８０Ａに投影されるマーカ９０_ｉの投影面位置を導出する機能を有する。第１の投影面位置導出部６６が導出するマーカ９０_ｉの投影面位置は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔから放射線源２９により放射線Ｒを照射して投影画像８０_ｔを撮影した場合に、撮影された投影画像８０_ｔに含まれるマーカ９０_ｉを表すマーカ画像９２_ｔｉの位置に相当する。第１の投影面位置導出部６６は、この場合のマーカ画像９２_ｔｉの位置を投影面位置として導出する。

【0066】

図７を参照して、本実施形態の第１の投影面位置導出部６６によるマーカ９０_ｉの投影面位置の導出方法について説明する。なお、図７では、各照射位置１９_ｔに対応する投影画像８０_ｔに対応する投影面８０Ａの領域を投影面８０Ａ_ｔと表し、投影面８０Ａ_ｔにおけるマーカ９０_ｉの位置をマーカ像９１_ｔｉとして示している。

【0067】

図７に示すように、各設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの位置の座標を（ｓｘ_ｔ，ｓｙ_ｔ，ｓｚ_ｔ）とし、投影面８０Ａにおけるマーカ９０_ｉの位置を表すマーカ像９１_ｔｉの座標を（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）とする。座標ｐｘ’_ｔｉ，の値は、下記（１）式により表される。また、座標ｐｙ’_ｔｉの値は、下記（２）式により表される。

【0068】

【数1】

【0069】

第１の投影面位置導出部６６は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ，ｓｙ_ｔ，ｓｚ_ｔ）と、マーカ９０_ｉの座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）とから、上記（１）式及び（２）式により、マーカ像９１_ｔｉの座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）をマーカ９０_ｉの投影面８０Ａにおける投影面位置として導出する。照射位置１９_ｔ毎に、マーカ像９１_ｔｉの座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）が導出される。例えば、図６に示したように、第１の投影面位置導出部６６は、照射位置１９_１に対応する投影面８０Ａ_１におけるマーカ像９１_１ｉの座標（ｐｘ’_１ｉ，ｐｙ’_１ｉ）、照射位置１９_２に対応する投影面８０Ａ_２におけるマーカ像９１_２ｉの座標（ｐｘ’_２ｉ，ｐｙ’_２ｉ）、及び照射位置１９_３に対応する投影面８０Ａ_３におけるマーカ像９１_３ｉの座標（ｐｘ’_３ｉ，ｐｙ’_３ｉ）を導出する。また、第１の投影面位置導出部６６は、照射位置１９_１に対応する投影面８０Ａ_７におけるマーカ像９１_７ｉの座標（ｐｘ’_７ｉ，ｐｙ’_７ｉ）を導出する。以下、座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）を、「マーカ９０_ｉの第１の２次元座標」という。本実施形態の第１の投影面位置導出部６６が導出するマーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）が、本開示の第１の投影面位置の一例である。

【0070】

第１の投影面位置導出部６６は、導出したマーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）を推定部７０へ出力する。

【0071】

第２の投影面位置導出部６８は、投影画像８０_ｔの各々に含まれるマーカ９０_ｉを表すマーカ画像９２_ｔｉから投影面８０Ａにおけるマーカ９０_ｉの位置を導出する機能を有する。本実施形態の第２の投影面位置導出部６８は、投影面８０Ａにおけるマーカ９０_ｉの位置として、投影画像８０_ｔに含まれるマーカ画像９２_ｔｉの位置の座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）を導出する。以下、座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）を、「マーカ９０_ｉの第２の２次元座標」という。本実施形態の第２の投影面位置導出部６８が導出するマーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）が、本開示の第２の投影面位置の一例である。

【0072】

第２の投影面位置導出部６８が、投影画像８０_ｔに含まれるマーカ画像９２_ｔｉからマーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）を導出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、投影画像８０_ｔの各画素について、ＸＹ座標の値が予め定められている。第２の投影面位置導出部６８は、各投影画像８０_ｔに含まれる各マーカ画像９２_ｔｉの位置として、各マーカ画像９２_ｔｉの重心を特定する。第２の投影面位置導出部６８は、各マーカ画像９２_ｔｉの重心に対応する画素のＸＹ座標の値から、マーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）を導出する。

【0073】

第２の投影面位置導出部６８は、導出したマーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）を推定部７０へ出力する。

【0074】

推定部７０は、マーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）と、９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）とに基づいて、トモシンセシス撮影における実際の照射位置である照射位置１９_ｔを推定する機能を有する。図５に示すように本実施形態の推定部７０は、更新部７２を含む。

【0075】

マーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）は、断層画像８２から導出されたマーカ９０_ｉの３次元位置と、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとから導出された、いわばマーカ９０_ｉの仮定上の２次元位置である。一方、マーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）は、各投影画像８０_ｔから導出された、いわばマーカ９０_ｉの実際上の２次元位置である。推定部７０は、仮定上の２次元位置であるマーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）を、実際上の２次元位置であるマーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）に近づけることで、トモシンセシス撮影における実際の照射位置である照射位置１９_ｔを推定する。

【0076】

設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）が、実際の照射位置１９_ｔに近づくほど、仮定上の２次元位置であるマーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）と実際上の２次元位置であるマーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）との差（以下、「マーカ９０_ｉの２次元位置の差」という）が小さくなる。また、マーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）が、マーカ９０_ｉが実際に存在している位置に近づくほど、マーカ９０_ｉの２次元位置の差が小さくなる。

【0077】

一例として本実施形態では、第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）と第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）との二乗誤差を下記（３）式で表されるエネルギ関数Ｅとして定義する。（３）式に示したエネルギ関数Ｅは、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）が、実際の照射位置１９_ｔに近づくほど小さくなる。また、エネルギ関数Ｅは、マーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）が、マーカ９０_ｉが実際に存在している位置に近づくほど小さくなる。

【数2】

【0078】

本実施形態では、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）及びマーカ９０_ｉの座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）の各々をパラメータとする。推定部７０は、上記（１）式及び（２）式に基づき、上記（３）式のエネルギ関数Ｅを最小化する設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）及びマーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を導出する。第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）と第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）の差が小さいほどエネルギ関数Ｅは小さくなり、第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）と第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）とが一致する場合、エネルギ関数Ｅは「０」となる。このエネルギ関数Ｅを最小化とする設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）は、トモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔに相当し、マーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）は、マーカ９０_ｉの実際の３次元位置に相当する。

【0079】

そこで推定部７０は、更新部７２により、エネルギ関数Ｅのパラメータである、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）及びマーカ９０_ｉの座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）の各々を更新し繰り返し上記（３）式によりエネルギ関数Ｅを導出する。

【0080】

更新部７２は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）及びマーカ９０_ｉの座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）の各々を更新する機能を有する。一例として本実施形態の更新部７２は、マーカ９０_ｉの配置条件の範囲内でマーカ９０_ｉの座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を更新する。上述したようにマーカ９０_ｉは、Ｘ方向の間隔Ｌ１、及びＹ方向の間隔Ｌ２とした配置条件で圧迫板３８の圧迫部３８Ａの上面３８ＡＡに配置されている。すなわち、マーカ９０_ｉは、隣接するマーカ９０_ｉ同士の間隔について、間隔Ｌ１及びＬ２という配置条件で配置されている。そのため、マーカ９０_ｉ同士の位置は、間隔Ｌ１及びＬ２により制限を受ける。本実施形態では、更新部７２が配置条件の範囲内でマーカ９０_ｉの座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を更新することで、エネルギ関数Ｅを最小化するための処理量を抑制することができる。なお、マーカ９０_ｉの配置条件としては、本形態に限定されない。例えば、マーカ９０_ｉの配置条件としては、圧迫板３８の圧迫部３８Ａの撓み状態、圧迫ユニット３６に取り付けられた圧迫板３８の傾き状態、及び圧迫ユニット３６に取り付けられた圧迫板３８の回転状態等に応じた条件が挙げられる。

【0081】

また、一例として本実施形態の更新部７２は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの配置条件の範囲内で設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）を更新する。本実施形態では、各設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの間隔が配置条件として予め定められている。そのため、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔ同士の位置は、配置条件により制限を受ける。本実施形態では、更新部７２が配置条件の範囲内で設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）を更新することで、エネルギ関数Ｅを最小化するための処理量を抑制することができる。

【0082】

推定部７０は、このようにして上記（３）式のエネルギ関数Ｅを最小化することで、トモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔの座標及びマーカ９０_ｉの実際の３次元位置の座標を推定する。推定部７０は、推定したトモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔの座標及びマーカ９０_ｉの実際の３次元位置の座標を第２の断層画像生成部７４に出力する。

【0083】

第２の断層画像生成部７４は、推定部７０により推定された照射位置１９_ｔの位置を用いて投影画像８０_ｔから断層画像を生成する機能を有している。本実施形態の第２の断層画像生成部７４が生成する断層画像が、本開示の第２の断層画像の一例である。第２の断層画像生成部７４が断層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、例えば、第１の断層画像生成部６２が断層画像８２を生成する方法と同様の方法を適用することができる。なお、本実施形態の第２の断層画像生成部７４は、推定部７０により推定されたマーカ９０_ｉの実際の３次元位置の高さ方向の位置に応じた高さまで断層画像を生成する。すなわち、第２の断層画像生成部７４は、生成する断層画像の断層面の最も高い位置、換言すると、最も放射線源２９に近い断層画像の断層面の高さを、マーカ９０_ｉの配置された高さに応じて高さとする。上述したようにマーカ９０_ｉは圧迫板３８の圧迫部３８Ａの上面３８ＡＡに配置されているため、マーカ９０_ｉの高さ（Ｚ軸方向の位置）がわかれば、圧迫板３８により圧迫されている乳房の厚みがわかる。そこで、第２の断層画像生成部７４は、マーカ９０_ｉの高さに基づき、乳房の厚みを導出し、導出した乳房の厚みに応じた高さまで断層画像を生成する。従って、第２の断層画像生成部７４により生成される断層画像には、マーカ９０_ｉを表す画像が含まれない。これにより、例えば、マーカ９０_ｉの高さまで断層画像を生成する場合に比べて、第２の断層画像生成部７４により生成される断層画像の枚数を抑制することができるため、断層画像の生成にかかる処理量を抑制することができる。また、断層画像にマーカ９０_ｉを表す画像が含まれないため、生成された複数の断層画像から合成２次元画像を生成する場合に、合成２次元画像にマーカ９０_ｉを表す画像が含まれることがなくなる。このように第２の断層画像生成部７４は生成した断層画像から合成２次元画像をさらに生成してもよい。第２の断層画像生成部７４が合成２次元画像を生成する方法は特に限定されず、米国特許第８９８３１５６号明細書に記載の手法または特開２０１４－１２８７１６号公報に記載の手法等、公知の手法を用いることができる。

【0084】

ところで、乳房の厚みが厚いほど発生する散乱線が多くなることが知られている。そこで、本実施形態の第２の断層画像生成部７４は、上述のようにして導出した乳房の厚みに基づいて散乱線量を推定する。また、第２の断層画像生成部７４は、推定した散乱線量に応じた低い周波数成分を除去する定周波除去フィルタを投影画像８０_ｔに適用し、投影画像８０_ｔから散乱線成分を除去する。第２の断層画像生成部７４は、散乱線が除去された投影画像８０_ｔから断層画像を生成する。なお、乳房の厚みと散乱線の除去のために適用する低周波成分除去フィルタとの対応関係を得ておくことにより、第２の断層画像生成部７４が乳房の厚みに応じた散乱線量を推定せずとも、導出した乳房の厚みから、散乱線の除去のために適用する低周波成分除去フィルタを選択することができる。

【0085】

また、本実施形態の第２の断層画像生成部７４は、投影画像８０_ｔから生成した断層画像に基づいて被写体Ｕである乳房の乳腺量に関する情報を導出する。一例として、本実施形態の第２の断層画像生成部７４は、放射線Ｒの照射方向である乳房の厚み方向における乳腺の含有率を表す乳腺含有率を乳腺量に関する情報として画素毎に導出する。乳腺がなく脂肪のみからなる場合には、乳腺含有率は「０」になり、乳腺密度値が高くなるほど乳腺含有率は大きくなる。なお、第２の断層画像生成部７４が乳腺含有率を導出する方法は特に限定されず、公地の手法を適用することができる。例えば、第２の断層画像生成部７４は、各断層画像における被写体が写っていない領域、いわゆる素抜け領域の画素値、脂肪に対応する画素の画素値、乳腺含有率を導出する対象である画素の画素値、及び乳腺と脂肪との平均減弱係数比（乳腺の平均減弱係数／脂肪の平均減弱係数）に基づいて、乳腺含有率を導出することができる。

【0086】

乳房の乳腺が高濃度の場合、いわゆるデンステップブレストの場合、乳腺により腫瘤等の関心物が隠れてしまう懸念があることから、乳房の乳腺量または乳腺密度を導出することが行われており、より高精度に導出することが望まれている。上述したように、乳腺密度の導出には、乳房の厚みが係わる。しかしながら、圧迫板３８により乳房を圧迫する場合、圧迫板３８が撓んだり傾いたりすることにより、乳房の厚みが一様ではない場合がある。そこで、本実施形態では、複数のマーカ９０_ｉを圧迫板３８の圧迫部３８Ａの上面３８ＡＡに設けておくことにより、第２の断層画像生成部７４は、局所的な領域における乳房の厚みを導出することができる。従って、本実施形態の第２の断層画像生成部７４によれば、より高精度に乳腺量を導出することができる。

【0087】

断層画像８２_１に含まれる各マーカ画像９４_ｉの位置断層画像８２_１に含まれる各マーカ画像９４_ｉの位置なお、第２の断層画像生成部７４は、乳腺量に関する情報として、上述したデンスブレスト等の乳腺含有率に応じた乳房のカテゴリを導出してもよい。乳房のカテゴリとしては、例えば、マンモグラフィガイドラインに示される、「脂肪性」、「乳腺散在」、「不均一高濃度」、及び「（極めて）高濃度」との分類が挙げられる。

【0088】

なお、第２の断層画像生成部７４は、乳房の厚みから、その他の情報を導出してもよい。例えば、乳房の厚みと、放射線Ｒの線質硬化には対応関係があり、乳房が厚くなるほど線質が硬化する。そのため、第２の断層画像生成部７４は、乳房の厚みから線質硬化の程度を導出してもよい。

【0089】

第２の断層画像生成部７４は、生成した断層画像を表す画像データを表示制御部７６へ出力する。また、第２の断層画像生成部７４は、導出した乳腺量に関する情報を表示制御部７６へ出力する。

【0090】

表示制御部７６は、第２の断層画像生成部７４が生成した断層画像を表示部５８に表示させる機能を有する。また、第２の断層画像生成部７４は、第２の断層画像生成部７４が導出した乳腺量に関する情報を表示部５８に表示させる機能を有する。なお、断層画像及び乳腺量に関する情報の表示先は、表示部５８に限定されない。例えば、放射線画像撮影システム１の外部の読影装置等が表示先であってもよい。また、断層画像及び乳腺量に関する情報の各々の表示先を異ならせてもよい。

【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。マンモグラフィ装置１０によるトモシンセシス撮影が行われた後、コンソール１２は、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像を用いて断層画像を生成し、表示部５８等に表示させる。

【0092】

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、撮影された複数の投影画像８０_ｔ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から入力された複数の投影画像８０_ｔの画像データを記憶部５２に記憶させる。

【0093】

記憶部５２に複数の投影画像８０_ｔの画像データを記憶させた後、コンソール１２は、図８に示した画像処理を実行する。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５１を実行することにより、図８に一例を示した画像処理を実行する。

【0094】

図８のステップＳ１００で、取得部６０は、複数の投影画像８０_ｔ及び複数の設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを取得する。上述したように本実施形態の取得部６０の第１取得部６０Ａは、記憶部５２から複数の投影画像８０ｔ_の画像データを取得する。また、取得部６０の第２取得部６０Ｂは、投影画像８０_ｔに対応付けられている設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを取得する。

【0095】

次のステップＳ１０２で第１の断層画像生成部６２、第１の３次元位置導出部６４、第１の投影面位置導出部６６、第２の投影面位置導出部６８、及び推定部７０は、上述したように、トモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔ及びマーカ９０_ｉの実際の３次元位置を推定するための詳細を後述する推定処理を行う。上述したように推定処理により、トモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔの座標及びマーカ９０_ｉの実際の３次元位置の座標が第２の断層画像生成部７４に出力される。

【0096】

次のステップＳ１０４で第２の断層画像生成部７４は、上述したように、詳細を後述する断層画像生成処理を実行し、上記ステップＳ１０４の推定処理により推定された照射位置１９_ｔの位置を用いて投影画像８０_ｔから断層画像を生成する。また、本実施形態では、断層画像生成処理において上述したように乳腺量に関する情報も導出する。

【0097】

次のステップＳ１０６で表示制御部７６は、上記ステップＳ１０４で生成した断層画像及び導出した乳腺量に関する情報を表示部５８に表示させる。ステップＳ１０６の処理が終了すると、図８に示した画像処理が終了する。なお、表示制御部７６が、表示させる画像や情報は本実施形態に限定されない。例えば、表示制御部７６は、投影画像８０_ｔについても、表示させる形態としてもよい。

【0098】

さらに、画像処理のステップＳ１０２による推定処理の詳細について説明する。図９には、推定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。

【0099】

図９のステップＳ１３０で第１の断層画像生成部６２は、画像処理のステップＳ１００で取得した設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを用い、投影画像８０ｔから第１の断層画像として、断層画像８２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６２は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを用いて投影画像８０_１～８０_７から、ｋ枚の断層画像８２_１～８２_ｋを生成する。

【0100】

次のステップＳ１３２で第１の３次元位置導出部６４は、上記ステップＳ１３２で生成された断層画像８２からマーカ９０_ｉが配置された３次元位置を導出する。上述したように本実施形態の第１の３次元位置導出部６４は、各マーカ９０_ｉの位置として座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を導出する。

【0101】

次のステップＳ１３４で第１の投影面位置導出部６６は、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとマーカ９０_ｉの位置とから、投影面８０Ａに投影されるマーカ９０_ｉの投影面位置を導出する。

【0102】

次のステップＳ１３６で推定部７０は、上記（１）式及び（２）式に基づき、上記（３）式で表されるエネルギ関数Ｅを導出する。

【0103】

次のステップＳ１３８で推定部７０は、推定処理を終了するか否かを判定する。一例として本実施形態の推定部７０は、予め定められた終了条件を満たす場合、推定処理を終了すると判定する。終了条件としては、上記ステップＳ１３６で導出したエネルギ関数Ｅが、最小値である場合に終了するとした条件等が挙げられる。また、終了条件としては、上記ステップＳ１３６で導出したエネルギ関数Ｅが、予め定められた閾値以下となった場合に終了するとした条件等が挙げられる。

【0104】

上記ステップＳ１３６で導出したエネルギ関数Ｅが最小値ではない場合、または上記ステップＳ１３６で導出したエネルギ関数Ｅが予め定められた閾値を超える場合等であり、終了条件を満たさない場合、ステップＳ１３８の判定が否定判定となり、ステップＳ１４０へ移行する。ステップＳ１４０で推定部７０の更新部７２は、エネルギ関数Ｅの導出におけるパラメータである、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）及びマーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を更新する。ステップＳ１４０の処理が終了すると、ステップＳ１３４に戻り、ステップＳ１３４及びステップＳ１３６の処理を繰り返す。

【0105】

一方、上記ステップＳ１３６で導出したエネルギ関数Ｅが最小値である場合、または上記ステップＳ１３６で導出したエネルギ関数Ｅが予め定められた閾値以下である場合等の終了条件を満たす場合、ステップＳ１３８の判定が肯定判定となる。この際の更新結果である設定上の照射位置１９Ｖ_ｔの座標（ｓｘ_ｔ、ｓｙ_ｔ、ｓｚ_ｔ）及びマーカ９０_ｉの位置である座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）が、本推定処理による推定結果に対応する。ステップＳ１３８の判定が肯定判定となると、図９に示した推定処理が終了し、画像処理のステップＳ１０４へ移行する。なお、第１の断層画像生成部６２において断層画像８２の生成に用いる設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを、本推定結果に対応する設定上の照射位置１９Ｖ_ｔで更新しておくことにより、次回のトモシンセシス撮影において本推定処理を実施する場合、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔと、トモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔとの差を小さくすることができるため、本推定処理における処理負荷を軽減することができる。

【0106】

さらに、画像処理のステップＳ１０４による断層画像生成処理の詳細について説明する。図１０には、断層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。

【0107】

図１０のステップＳ１５０で第２の断層画像生成部７４は、画像処理のステップＳ１０２において推定されたマーカ９０_ｉの高さ（Ｚ軸方向の位置）に基づいて、圧迫板３８により圧迫されている乳房の厚みを導出する。

【0108】

次のステップＳ１５２で第２の断層画像生成部７４は、上記ステップＳ１５０で導出した乳房の厚みに基づいて、上述したように生成する断層画像の断層面の最も高い位置を決定する。本実施形態の第２の断層画像生成部７４は、上述したように、上記ステップＳ１５０で導出した乳房の厚みに応じた高さを、生成する断層画像の高さとして決定する。

【0109】

次のステップＳ１５４で第２の断層画像生成部７４は、散乱線量を推定する。上述したように第２の断層画像生成部７４は、上記ステップＳ１５０で導出した乳房の厚みに基づいて、各投影画像８０_ｔに含まれる散乱線量を推定する。

【0110】

次のステップＳ１５６で第２の断層画像生成部７４は、画像処理のステップＳ１０２において推定されたトモシンセシス撮影における実際の照射位置１９_ｔの座標を用いて、投影画像８０_ｔから断層画像を生成する。上述したように第２の断層画像生成部７４は、上記ステップＳ１５４で推定した散乱線量に応じた低周波成分除去フィルタを適用して、投影画像８０_ｔから断層画像を生成する。

【0111】

次のステップＳ１５８で第２の断層画像生成部７４は、上記ステップＳ１５０で導出した乳房の厚みに基づいて、上述したように被写体Ｕである乳房の乳腺量に関する情報を導出する。ステップＳ１５８の処理が終了すると、図１０に示した断層画像生成処理が終了し、画像処理のステップＳ１０６へ移行する。

【0112】

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αが異なる複数の照射位置１９_ｔの各々から放射線源２９により被写体Ｕに向けて放射線Ｒをそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する。コンソール１２は、ＣＰＵ５０Ａを備える。ＣＰＵ５０Ａは、複数の照射位置１９ｔと投影面８０Ａとの間にマーカ９０_ｉが配置された状態で、照射位置１９_ｔ毎に撮影された複数の断層画像８２_ｔと、複数の投影画像８０_ｔのそれぞれの照射位置として設定された複数の設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとを取得し、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔを用いて投影画像８０_ｔから断層画像８２を生成し、断層画像８２からマーカ９０_ｉが配置された３次元位置の座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）を導出し、設定上の照射位置１９Ｖ_ｔとマーカ９０_ｉの３次元位置の座標（ｍｘ_ｉ，ｍｙ_ｉ，ｍｚ_ｉ）とから、投影面８０Ａに投影されるマーカ９０_ｉの第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）を導出し、投影画像８０_ｔの各々に含まれるマーカ９０_ｉを表すマーカ画像９１_ｔｉから導出される投影面８０Ａにおけるマーカ９０_ｉの第２の２次元座標（ｐｘ_ｔｉ，ｐｙ_ｔｉ）と、第１の２次元座標（ｐｘ’_ｔｉ，ｐｙ’_ｔｉ）とに基づいて、照射位置１９_ｔを推定する。

【0113】

上記構成により上記形態のコンソール１２によれば、放射線Ｒの照射位置を精度よく導出することができる。また、上記形態のコンソール１２によれば、マーカ９０_ｉの３次元位置も精度よく導出することができる。

【0114】

さらに、マーカ９０_ｉの３次元位置が不正確である場合、マーカ９０_ｉの２次元位置等も不正確になり、放射線Ｒの照射位置の導出精度が低下する場合がある。特に、マーカ３０_ｉを基準として用いて放射線Ｒの照射位置を導出する場合、マーカ９０_ｉの３次元位置が不正確であれば、放射線Ｒの照射位置の導出精度が低下する。これに対し、上記形態のコンソール１２によれば、放射線Ｒの照射入り及びマーカ９０_ｉの３次元位置ともに精度よく導出することができる。

【0115】

また、トモシンセシス撮影では、複数枚の投影画像を撮影するため、被写体の体動等の影響により、投影画像８０_ｔ間に位置ずれが生じることがある。位置ずれが生じている投影画像８０_ｔを用いて断層画像８２を生成することにより、断層画像８２の画質が低下するため、被写体の体動の補正を行う場合がある。本実施形態のコンソール１２により、推定された放射線Ｒの照射位置１９_ｔを用いて被写体の体動の補正を行うことにより、体動の補正の精度を向上させることができる。

【0116】

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の機能を備えていてもよい。換言すると、取得部６０、第１の断層画像生成部６２、第１の３次元位置導出部６４、第１の投影面位置導出部６６、第２の投影面位置導出部６８、推定部７０、第２の断層画像生成部７４、及び表示制御部７６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、複数の装置により本開示の画像処理装置を構成してもよい。例えば、画像処理装置の機能の一部をコンソール１２以外の装置が備えていてもよい。

【0117】

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。

【0118】

また、上記形態において、例えば、取得部６０、第１の断層画像生成部６２、第１の３次元位置導出部６４、第１の投影面位置導出部６６、第２の投影面位置導出部６８、推定部７０、第２の断層画像生成部７４、及び表示制御部７６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。

【0119】

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。

【0120】

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。

【0121】

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。

【0122】

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、また画像生成プログラム５１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及び画像生成プログラム５１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及び画像生成プログラム５１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】

【0123】

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
１９_１～１９_７、１９_ｔ 照射位置、１９Ｖ_ｔ 設定上の照射位置
２０ 放射線検出器、２０Ａ 検出面
２４ 撮影台、２４Ａ 撮影面
２８ 放射線照射部
２９ 放射線源
３３ アーム部
３４ 基台
３５ 軸部
３６ 圧迫ユニット
３８ 圧迫板、３８Ａ 圧迫部、３８ＡＡ 上面
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
５１ 画像生成プログラム
５８ 表示部
６０ 取得部、６０Ａ 第１取得部、６０Ｂ 第２取得部
６２ 第１の断層画像生成部
６４ 第１の３次元位置導出部
６６ 第１の投影面位置導出部
６８ 第２の投影面位置導出部
７０ 推定部
７２ 更新部
７４ 第２の断層画像生成部
７６ 表示制御部
８０_１～８０_７ 投影画像、８０Ａ、８０Ａ_１～８０Ａ_７ 投影面
８２_１～８２_ｋ 断層画像
９０_ｉ マーカ
９１_１ｉ～９１_７ｉ、９１_ｔｉ マーカ像
９２_１ｉ～９２_７ｉ、９４_ｉ マーカ画像
ＣＬ 法線
Ｒ 放射線、ＲＣ 放射線軸
Ｕ 被写体
α、β 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】