JP2017000664A - Image processing system, tomographic image generation system, and program - Google Patents

Image processing system, tomographic image generation system, and program Download PDF

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JP2017000664A JP2015121012A JP2015121012A JP2017000664A JP 2017000664 A JP2017000664 A JP 2017000664A JP 2015121012 A JP2015121012 A JP 2015121012A JP 2015121012 A JP2015121012 A JP 2015121012A JP 2017000664 A JP2017000664 A JP 2017000664A
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陽一 小野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve representation performance of a peripheral region of a high absorber in a reconstructed image resulting from projection images obtained by tomosynthesis imaging or CT imaging.SOLUTION: A controller 91 of a console 90 performs pattern matching between a reconstructed image resulting from reconstruction of only high absorber region projection images provisionally extracted from projection images and shape models stored in a high absorber shape DB 953 to select a shape model of a high absorber implanted in a subject, specifies the shapes and positions of the high absorber regions in the projection images and the reconstructed image resulting from reconstruction of the projection images on the basis of the selected shape model of the high absorber and the reconstructed image resulting from reconstruction of the high absorber region images provisionally extracted, interpolates pixels in the high absorber regions specified in the projection images, generates a reconstructed image resulting from reconstruction of the interpolated projection images, and synthesizes the resulting reconstructed image with only the reconstructed high absorber region image, thereby generating a reconstructed image of the subject.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、画像処理装置、断層画像生成システム及びプログラムに関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, a tomographic image generation system, and a program.

従来、医療の分野では、トモシンセシス撮影やCT(Computed Tomography)撮影によって被写体を放射線撮影し、得られた投影画像を再構成して被写体の再構成画像(断層画像)を生成する技術が知られている。   Conventionally, in the medical field, a technique is known in which a subject is radiographed by tomosynthesis imaging or CT (Computed Tomography) imaging, and the obtained projection image is reconstructed to generate a reconstructed image (tomographic image) of the subject. Yes.

しかしながら、被写体に金属等の放射線の吸収係数(質量吸収係数)の非常に高い高吸収体(以下、高吸収体と呼ぶ)が含まれると、再構成画像上に、筋状のストリークアーチファクトや、ビームハードニングに起因して高吸収体の周囲が黒く潰れるアーチファクトが生じてしまう。   However, if the subject includes a high-absorber (hereinafter referred to as a high-absorber) having a very high absorption coefficient (mass absorption coefficient) of radiation such as metal, streak streak artifacts on the reconstructed image, Due to the beam hardening, an artifact is generated in which the periphery of the high-absorber is crushed in black.

そこで、例えば、特許文献1には、CT装置において、撮影により生成したシノグラムを2値化し、2値化したシノグラムを回動角度毎に計算上で2次元空間に単純逆投影して逆投影画像を取得し、この逆投影画像を計算上で投影することにより得られたシノグラムに基づいて金属領域を特定することが記載されている。そして、シノグラムにおける金属領域を補間し、補間後のシノグラムを計算上で再構成して再構成画像を生成し、生成した再構成画像と上記の逆投影画像とを合成することで高吸収体に起因するアーチファクトを低減することが記載されている。
同様に、トモシンセシス撮影により得られた投影画像に閾値処理を施して金属領域等の放射線の高吸収体領域を抽出し、抽出した高吸収体領域の投影画像を再構成した画像と、投影画像の高吸収体領域部分を周囲の画素により補間した画像を再構成した画像とを合成することで高吸収体に起因するアーチファクトを低減することが行われている。
Therefore, for example, in Patent Document 1, in a CT apparatus, a sinogram generated by imaging is binarized, and the binarized sinogram is simply backprojected into a two-dimensional space by calculation for each rotation angle. Is obtained, and a metal region is specified based on a sinogram obtained by projecting the back projection image by calculation. Then, the metal region in the sinogram is interpolated, and the interpolated sinogram is reconstructed by calculation to generate a reconstructed image, and the generated reconstructed image and the backprojected image are combined to form a high absorber. It is described to reduce the resulting artifacts.
Similarly, a projection image obtained by tomosynthesis imaging is subjected to threshold processing to extract a high-absorber region of radiation such as a metal region, an image obtained by reconstructing the extracted projection image of the high-absorber region, and a projection image Artifacts resulting from the high absorber are reduced by synthesizing an image obtained by reconstructing an image obtained by interpolating the high absorber region portion with surrounding pixels.

特開2010−99114号公報JP 2010-99114 A

しかしながら、高吸収体の辺縁部で厚さが薄い部分はある程度X線を透過するため、2値化処理(閾値処理)により高吸収体領域を正確に抽出することは困難である。
図8(a)に、投影画像における高吸収体領域の辺縁部を示す。図8(b)に、図8(a)において矢印Xで示す方向の高吸収体領域の補間前のプロファイルを示す。図8(c)に、図8(a)において矢印Xで示す方向の高吸収体領域の補間後のプロファイルを示す。図8(b)に示すように、投影画像において、高吸収体領域と高吸収体外領域の信号値はなだらかに変化する。そのため、所定の閾値で高吸収体領域と高吸収体外領域を分けて高吸収体領域を補間してしまうと、高吸収体領域の補間後の投影画像において、図8(c)に示すように、放射線を透過した高吸収体の辺縁部が補間されずに残ってしまう。その結果、高吸収体領域を補間した投影画像においては、図9に矢印で示すように、高吸収体辺縁部にエッジが発生してしまう。同様に、この高吸収体領域を補間した投影画像を再構成した再構成画像と高吸収体領域のみの再構成画像とを合成した画像上においても、図10(b)に矢印で示すように(図10(b)は図10(a)の部分領域βの拡大図)、高吸収体領域辺縁部にエッジが発生してアーチファクトとなり、高吸収体辺縁部が正しく描出できない。
However, since the thin portion of the edge portion of the superabsorber transmits X-rays to some extent, it is difficult to accurately extract the superabsorber region by binarization processing (threshold processing).
FIG. 8A shows the edge of the superabsorbent region in the projection image. FIG. 8B shows a profile before interpolation of the superabsorbent region in the direction indicated by the arrow X in FIG. FIG. 8C shows a profile after interpolation of the superabsorbent region in the direction indicated by the arrow X in FIG. As shown in FIG. 8B, the signal values of the superabsorber region and the region outside the superabsorber gradually change in the projection image. Therefore, if the superabsorber region is interpolated by dividing the superabsorber region and the superabsorber region by a predetermined threshold, in the projection image after interpolation of the superabsorber region, as shown in FIG. The edge of the superabsorbent that has passed through the radiation remains without being interpolated. As a result, in the projection image obtained by interpolating the high-absorber region, an edge is generated at the edge of the high-absorber as shown by arrows in FIG. Similarly, as shown by an arrow in FIG. 10 (b) on an image obtained by synthesizing a reconstructed image obtained by reconstructing a projection image obtained by interpolating the superabsorber region and a reconstructed image including only the superabsorber region. (FIG. 10 (b) is an enlarged view of the partial region β of FIG. 10 (a)), an edge is generated at the edge of the high absorber region, resulting in an artifact, and the edge of the high absorber cannot be drawn correctly.

本発明の課題は、トモシンセシス撮影やCT撮影により得られた投影画像を再構成した再構成画像における高吸収体辺縁部の描出性能を向上させることである。   An object of the present invention is to improve the rendering performance of a high-absorber edge in a reconstructed image obtained by reconstructing a projection image obtained by tomosynthesis imaging or CT imaging.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して前記放射線源と前記放射線検出器との位置関係を変化させながら取得された複数の投影画像を用いて前記被写体の再構成画像の生成を行う画像処理装置であって、
前記投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出する仮抽出手段と、
複数種類の放射線の高吸収体の形状モデルが格納されたデータベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する選定手段と、
前記選定された高吸収体の形状モデル及び前記仮抽出された高吸収体領域の画像を再構成した再構成画像に基づいて、前記投影画像及び前記投影画像を再構成した再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定する特定手段と、
前記投影画像における前記特定手段により特定された高吸収体領域の画素を補間する補間手段と、
前記補間手段による補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成する第1の再構成画像生成手段と、
前記特定手段により特定された前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置に基づいて、高吸収体領域のみの再構成画像を生成する第2の再構成画像生成手段と、
前記第1の再構成画像生成手段により生成された再構成画像と前記第2の再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを合成することにより前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する第3の再構成画像生成手段と、
を備える。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1
A reconstructed image of the subject is generated using a plurality of projection images obtained by arranging a subject between the radiation source and the radiation detector and changing a positional relationship between the radiation source and the radiation detector. An image processing apparatus for performing
Temporary extraction means for temporarily extracting a high-absorber region of radiation from the projection image;
A selecting means for selecting a shape model of the superabsorber embedded in the subject from a database storing a shape model of the superabsorber of a plurality of types of radiation;
High absorption in the reconstructed image obtained by reconstructing the projection image and the projection image based on the reconstructed image obtained by reconstructing the shape model of the selected superabsorber and the temporarily extracted superabsorber region image Identifying means for identifying the shape and position of the body region;
Interpolation means for interpolating pixels of the superabsorbent region specified by the specifying means in the projection image;
First reconstructed image generation means for reconstructing a projection image after interpolation by the interpolation means to generate a reconstructed image;
Second reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of only the superabsorbent region based on the shape and position of the superabsorbent region in the reconstructed image specified by the specifying means;
By synthesizing the reconstructed image generated by the first reconstructed image generating means and the reconstructed image generated by the second reconstructed image generating means, artifacts due to the superabsorber are reduced. Third reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of the subject;
Is provided.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記選定手段は、前記データベースに格納されている形状モデルのそれぞれと前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像を再構成した再構成画像とのパターンマッチングを行い、得られた類似度に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The selecting means performs pattern matching between each of the shape models stored in the database and a reconstructed image obtained by reconstructing the projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region, and the obtained similarity is obtained. Based on the database, a shape model of the superabsorber embedded in the subject is selected from the database.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記選定手段は、前記データベースに格納されている各形状モデルを正投影した投影画像のそれぞれと前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像とのパターンマッチングを行い、得られた類似度に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1,
The selection means performs pattern matching between each of the projection images obtained by orthographic projection of each shape model stored in the database and the projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region, and the obtained similarity is obtained. Based on the database, a shape model of the superabsorber embedded in the subject is selected from the database.

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記選定手段は、前記データベースに格納されている形状モデルのそれぞれについて、当該形状モデルと前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像を再構成した再構成画像とのパターンマッチングを行うことにより得られる第1の類似度と、当該形状モデルを正投影した投影画像と前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像とのパターンマッチングを行うことにより得られる第2の類似度との合計を類似度として算出し、各形状モデルに対して算出された類似度に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1,
The selecting means performs pattern matching between each shape model stored in the database and a reconstructed image obtained by reconstructing a projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region. The sum of the obtained first similarity and the second similarity obtained by performing pattern matching between the projection image obtained by orthographic projection of the shape model and the projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region Is calculated as the similarity, and based on the similarity calculated for each shape model, the shape model of the superabsorbent body embedded in the subject is selected from the database.

請求項5に記載の発明は、請求項2〜4の何れか一項に記載の発明において、
前記選定手段により選定された形状モデルとの類似度が所定の基準値以上であるか否かを判断し、所定の基準値以上である場合に、前記補間手段、前記第1の再構成画像生成手段、前記第2の再構成画像生成手段、及び前記第3の再構成画像生成手段の処理を行って前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する制御手段を備える。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 2 to 4,
It is determined whether or not the similarity with the shape model selected by the selection means is equal to or higher than a predetermined reference value. If the similarity is equal to or higher than a predetermined reference value, the interpolation means and the first reconstructed image generation Control means for generating a reconstructed image of the subject in which artifacts due to the high-absorbent body are reduced by performing processing of the means, the second reconstructed image generating means, and the third reconstructed image generating means Is provided.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明において、
前記データベースは、前記高吸収体の形状モデルのそれぞれをその高吸収体の型番と対応付けて格納しており、
前記被写体に埋め込まれた高吸収体の型番又は形状をユーザーが指定するための指定手段と、
前記選定手段により前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する際に、パターンマッチングにより選定を行うか、前記指定手段により指定された型番又は形状に基づいて選定を行うかをユーザーが選択するための選択手段と、
を備える。
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5,
The database stores each shape model of the superabsorbent body in association with the model number of the superabsorbent body,
Designation means for the user to designate the model number or shape of the superabsorbent body embedded in the subject;
When selecting the shape model of the superabsorbent embedded in the subject from the database by the selecting means, whether to select by pattern matching or based on the model number or shape specified by the specifying means A selection means for the user to select,
Is provided.

請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記データベースは、前記高吸収体の形状モデルのそれぞれをその高吸収体の型番と対応付けて格納しており、
前記被写体に埋め込まれた高吸収体の型番又は形状をユーザーが指定するための指定手段を備え、
前記選定手段は、前記指定手段により指定された型番又は形状に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する。
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 1,
The database stores each shape model of the superabsorbent body in association with the model number of the superabsorbent body,
Comprising designation means for the user to designate the model number or shape of the superabsorbent body embedded in the subject;
The selection means selects a shape model of the superabsorbent body embedded in the subject from the database based on the model number or shape designated by the designation means.

請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の発明において、
前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成するか否かをユーザーが選択するための第2の選択手段を備える。
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7,
Second selection means is provided for allowing a user to select whether or not to generate a reconstructed image of the subject in which artifacts due to the high absorber are reduced.

請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載の発明において、
前記被写体となった患者の患者情報と前記選定された形状モデルの前記データベースにおける識別情報とを対応付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段を備える。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8,
Storage means for storing the patient information of the patient who is the subject and the identification information in the database of the selected shape model in association with each other;

請求項10に記載の発明は、請求項1〜9の何れか一項に記載の発明において、
前記選定手段により選定された形状モデルの型番、形状、及び/又は前記特定手段により特定された高吸収体領域の位置を表示する表示手段を備える。
The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 9,
Display means for displaying the model number and shape of the shape model selected by the selecting means and / or the position of the superabsorbent region specified by the specifying means.

請求項11に記載の発明は、請求項1〜10の何れか一項に記載の発明において、
前記データベースは、前記複数種類の高吸収体の形状モデルに対応付けて、その高吸収体の材質、被写体に埋め込まれる方向、寸法及び/又は体積、当該形状モデルが使用される撮影部位及び/又は撮影方向のうち少なくとも一つを記憶する。
The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 10,
The database is associated with the shape models of the plurality of types of superabsorbers, the material of the superabsorbers, the direction, size and / or volume embedded in the subject, the imaging region where the shape model is used, and / or At least one of the shooting directions is stored.

請求項12に記載の発明は、
被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出して電気信号を生成する放射線検出素子が二次元状に配置され、照射された放射線に応じた投影画像を取得する放射線検出器と、を備え、前記放射線源と前記放射線検出器との位置関係を変化させながら、前記放射線源と前記放射線検出器との間に配置された被写体の前記投影画像を所定回数取得する撮影手段と、
前記撮影手段により取得された投影画像を用いて前記被写体の再構成画像である断層画像の生成を行う画像処理手段と、
を備える断層画像生成システムであって、
前記画像処理手段は、
前記投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出する仮抽出手段と、
複数種類の放射線の高吸収体の形状モデルが格納されたデータベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する選定手段と、
前記選定された高吸収体の形状モデル及び前記仮抽出された高吸収体領域の画像を再構成した再構成画像に基づいて、前記投影画像及び前記投影画像を再構成した再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定する特定手段と、
前記投影画像における前記特定手段により特定された高吸収体領域の画素を補間する補間手段と、
前記補間手段による補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成する第1の再構成画像生成手段と、
前記特定手段により特定された前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置に基づいて、高吸収体領域のみの再構成画像を生成する第2の再構成画像生成手段と、
前記第1の再構成画像生成手段により生成された再構成画像と前記第2の再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを合成することにより前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する第3の再構成画像生成手段と、
を備える。
The invention according to claim 12
A radiation source that irradiates a subject with radiation, and a radiation detector that two-dimensionally arranges radiation detection elements that detect radiation and generate electrical signals, and obtain a projection image corresponding to the irradiated radiation. Imaging means for acquiring the projection image of the subject arranged between the radiation source and the radiation detector a predetermined number of times while changing the positional relationship between the radiation source and the radiation detector;
Image processing means for generating a tomographic image that is a reconstructed image of the subject using the projection image acquired by the imaging means;
A tomographic image generation system comprising:
The image processing means includes
Temporary extraction means for temporarily extracting a high-absorber region of radiation from the projection image;
A selecting means for selecting a shape model of the superabsorber embedded in the subject from a database storing a shape model of the superabsorber of a plurality of types of radiation;
High absorption in the reconstructed image obtained by reconstructing the projection image and the projection image based on the reconstructed image obtained by reconstructing the shape model of the selected superabsorber and the temporarily extracted superabsorber region image Identifying means for identifying the shape and position of the body region;
Interpolation means for interpolating pixels of the superabsorbent region specified by the specifying means in the projection image;
First reconstructed image generation means for reconstructing a projection image after interpolation by the interpolation means to generate a reconstructed image;
Second reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of only the superabsorbent region based on the shape and position of the superabsorbent region in the reconstructed image specified by the specifying means;
By synthesizing the reconstructed image generated by the first reconstructed image generating means and the reconstructed image generated by the second reconstructed image generating means, artifacts due to the superabsorber are reduced. Third reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of the subject;
Is provided.

請求項13に記載の発明のプログラムは、
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して前記放射線源と前記放射線検出器との位置関係を変化させながら取得された複数の投影画像を用いて前記被写体の再構成画像の生成を行う画像処理装置に用いられるコンピューターを、
前記投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出する仮抽出手段、
複数種類の放射線の高吸収体の形状モデルが格納されたデータベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する選定手段、
前記選定された高吸収体の形状モデル及び前記仮抽出された高吸収体領域の画像を再構成した再構成画像に基づいて、前記投影画像及び前記投影画像を再構成した再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定する特定手段、
前記投影画像における前記特定手段により特定された高吸収体領域の画素を補間する補間手段、
前記補間手段による補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成する第1の再構成画像生成手段、
前記特定手段により特定された前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置に基づいて、高吸収体領域のみの再構成画像を生成する第2の再構成画像生成手段、
前記第1の再構成画像生成手段により生成された再構成画像と前記第2の再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを合成することにより前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する第3の再構成画像生成手段、
として機能させる。
The program of the invention described in claim 13 is:
A reconstructed image of the subject is generated using a plurality of projection images obtained by arranging a subject between the radiation source and the radiation detector and changing a positional relationship between the radiation source and the radiation detector. A computer used in the image processing apparatus
Temporary extraction means for temporarily extracting a high-absorber region of radiation from the projected image;
A selecting means for selecting a shape model of the superabsorber embedded in the subject from a database storing a shape model of the superabsorber of a plurality of types of radiation;
High absorption in the reconstructed image obtained by reconstructing the projection image and the projection image based on the reconstructed image obtained by reconstructing the shape model of the selected superabsorber and the temporarily extracted superabsorber region image A specifying means for specifying the shape and position of the body region;
Interpolation means for interpolating pixels of the superabsorbent region specified by the specifying means in the projection image;
First reconstructed image generation means for reconstructing a projection image after interpolation by the interpolation means to generate a reconstructed image;
Second reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of only the superabsorbent region based on the shape and position of the superabsorbent region in the reconstructed image specified by the specifying means;
By synthesizing the reconstructed image generated by the first reconstructed image generating means and the reconstructed image generated by the second reconstructed image generating means, artifacts due to the superabsorber are reduced. A third reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of the subject;
To function as.

本発明によれば、トモシンセシス撮影やCT撮影により得られた投影画像を再構成した再構成画像における高吸収体辺縁部の描出性能を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rendering performance of the super absorbent body edge part in the reconstructed image which reconfigure | reconstructed the projection image obtained by tomosynthesis imaging | photography or CT imaging | photography can be improved.

本実施形態に係る断層画像生成システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole tomographic image generation system composition concerning this embodiment. トモシンセシス撮影を説明するための図である。It is a figure for demonstrating tomosynthesis imaging | photography. 図1のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the console of FIG. 図3の制御部により実行される被写体再構成画像生成処理Aを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the to-be-reconstructed image production | generation process A performed by the control part of FIG. 本実施形態で生成される高吸収体領域が補間された投影画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the projection image by which the high absorber area | region produced | generated by this embodiment was interpolated. (a)は、本実施形態で生成される再構成画像の一例を示す図、(b)は、(a)の部分領域αの拡大図である。(A) is a figure which shows an example of the reconstruction image produced | generated by this embodiment, (b) is an enlarged view of the partial area | region (alpha) of (a). 図3の制御部により実行される被写体再構成画像生成処理Bを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the to-be-reconstructed image generation process B performed by the control part of FIG. (a)は、投影画像における高吸収体領域の辺縁部を示す図である。(b)は、(a)において矢印Xで示す方向の高吸収体領域の補間前のプロファイルである。(c)は、図8(a)において矢印Xで示す方向の高吸収体領域の補間後のプロファイルである。(A) is a figure which shows the edge part of the superabsorbent body area | region in a projection image. (B) is a profile before interpolation of the superabsorbent region in the direction indicated by the arrow X in (a). (C) is the profile after interpolation of the superabsorbent region in the direction indicated by the arrow X in FIG. 従来の手法により生成された高吸収体領域が補間された投影画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the projection image by which the high absorber area | region produced | generated by the conventional method was interpolated. 従来の手法により生成された再構成画像の一例を示す図、(b)は、(a)の部分領域βの拡大図である。The figure which shows an example of the reconstruction image produced | generated by the conventional method, (b) is an enlarged view of the partial area | region (beta) of (a).

以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the illustrated example.

<第1の実施形態>
[断層画像生成システム100の構成]
まず、本発明に係る断層画像生成システム100の概略構成について説明する。断層画像生成システム100は、被写体H(人体の部位)をトモシンセシス撮影することにより得られた投影画像を用いて被写体Hの再構成画像(断層画像)を生成するシステムである。図1に、本実施形態に係る断層画像生成システム100の概略構成を示す。図1に示すように、断層画像生成システム100は、主に、放射線撮影装置1やコンソール90等で構成されている。
なお、以下の説明において、被写体台54の長手方向(被写体台54に配置された被写体Hの体軸方向)をy軸方向、撮影面(放射線が照射される面)においてy軸方向と直交する方向をx軸方向、放射線照射方向(被写体Hの厚さ方向)をz軸方向として説明する。
<First Embodiment>
[Configuration of the tomographic image generation system 100]
First, a schematic configuration of the tomographic image generation system 100 according to the present invention will be described. The tomographic image generation system 100 is a system that generates a reconstructed image (tomographic image) of the subject H using a projection image obtained by tomosynthesis imaging of the subject H (part of the human body). FIG. 1 shows a schematic configuration of a tomographic image generation system 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the tomographic image generation system 100 mainly includes a radiation imaging apparatus 1 and a console 90.
In the following description, the longitudinal direction of the subject table 54 (the body axis direction of the subject H arranged on the subject table 54) is orthogonal to the y-axis direction, and the imaging surface (surface irradiated with radiation) is orthogonal to the y-axis direction. The description will be made assuming that the direction is the x-axis direction and the radiation irradiation direction (thickness direction of the subject H) is the z-axis direction.

断層画像生成システム100は、撮影室101aや前室(操作室等ともいう。)101bの内外に設けられるようになっている。撮影室101a内には、放射線撮影装置1の撮影台50、放射線源61等が設けられている。また、撮影室101a内には、放射線検出器Fと後述するコンソール90との間の無線通信を中継するためのアクセスポイントAP等も設けられている。   The tomographic image generation system 100 is provided inside and outside an imaging room 101a and a front room (also referred to as an operation room) 101b. In the imaging room 101a, an imaging table 50 of the radiation imaging apparatus 1, a radiation source 61, and the like are provided. In the radiographing room 101a, an access point AP for relaying wireless communication between the radiation detector F and a console 90 described later is also provided.

また、前室101bには、放射線照射装置60の操作卓62や曝射スイッチ63等が設けられている。また、図1では、制御BOX80やコンソール90等が前室101bの外に設けられている場合が示されているが、それらを前室101b内等に設けることも可能である。   The front chamber 101b is provided with a console 62 of the radiation irradiation device 60, an exposure switch 63, and the like. Further, FIG. 1 shows a case where the control BOX 80, the console 90, and the like are provided outside the front chamber 101b, but they can also be provided inside the front chamber 101b.

撮影手段としての放射線撮影装置1は、図1に示すように、放射線検出器Fと、放射線検出器F及び被写体Hを保持する撮影台50と、放射線照射装置60と、を備えて構成されている。なお、図1においては、一例として、臥位で被写体Hを撮影する放射線撮影装置1を側面から見た図を示している。   As shown in FIG. 1, the radiation imaging apparatus 1 as an imaging unit includes a radiation detector F, an imaging table 50 that holds the radiation detector F and the subject H, and a radiation irradiation apparatus 60. Yes. In addition, in FIG. 1, the figure which looked at the radiography apparatus 1 which image | photographs the to-be-photographed object H in the supine position as an example is shown.

放射線検出器Fは、FPD(Flat Panel Detector)等の半導体イメージセンサーにより構成される。FPDは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源61から照射されて少なくとも被写体Hを透過した放射線(X線)をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子(画素)がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング部を備えて構成されており、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチング部によりスイッチングしていき、放射線検出器Fに蓄積された電気信号を読み取ることにより、被写体Hの投影画像を取得する。なお、FPDには放射線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、放射線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
放射線検出器Fは、ネットワークN1及び制御BOX80を介してコンソール90と通信を行う機能、アクセスポイントAPを介してコンソール90と通信を行うための無線通信機能を備えている。
The radiation detector F is configured by a semiconductor image sensor such as an FPD (Flat Panel Detector). The FPD has, for example, a glass substrate, and detects radiation (X-rays) emitted from the radiation source 61 and transmitted through at least the subject H at a predetermined position on the substrate according to its intensity. A plurality of detection elements (pixels) that convert radiation into electrical signals and store them are arranged in a matrix. Each pixel is configured to include a switching unit such as a TFT (Thin Film Transistor), for example. The electrical signal stored in each pixel is switched by the switching unit and stored in the radiation detector F. The projection image of the subject H is obtained by reading the electrical signal. The FPD includes an indirect conversion type in which radiation is converted into an electric signal by a photoelectric conversion element via a scintillator, and a direct conversion type in which radiation is directly converted into an electric signal, and either may be used.
The radiation detector F has a function of communicating with the console 90 via the network N1 and the control BOX 80, and a wireless communication function of communicating with the console 90 via the access point AP.

撮影台50は、検出器装填部51、装填部支持部52、搬送装置53、被写体台54等を備えて構成されている。
検出器装填部51は、放射線検出器Fを保持する。
装填部支持部52は、被写体台54の被写体Hを載置する面とは反対の面の側に、被写体台54の長手方向(被写体Hの体軸方向。y軸方向。)に移動可能に設けられ、検出器装填部51を支持する。
搬送装置53は、図示を省略するが、例えば、駆動モーター等を備え、駆動モーターの回転力をラックアンドピニオンで装填部支持部52に伝えて、装填部支持部52を被写体台54の長手方向(y軸方向)に移動させる。なお、搬送装置53は、装填部支持部52を被写体台54の長手方向に移動させることができるものであれば、どのような構成や機構等でも採用することが可能であり、上記のラックアンドピニオンを用いた構成等に限定されない。例えばアクチュエーター等の直線的な動きを装填部支持部52に伝達して装填部支持部52を移動させるように構成することも可能である。
被写体台54は、放射線源61の放射線照射方向に設けられた被写体Hを支持する台であり、アクリル板等の樹脂性の板や、カーボン板等の無機材料からなる板、或いは金属板等で構成されている。被写体台54には、被写体台54の長手方向(y軸方向)に沿って装填部支持部52を移動させるためのガイド(図示せず)が設けられている。
The imaging table 50 includes a detector loading unit 51, a loading unit support unit 52, a transport device 53, a subject table 54, and the like.
The detector loading unit 51 holds the radiation detector F.
The loading unit support unit 52 is movable in the longitudinal direction of the subject table 54 (the body axis direction of the subject H, the y-axis direction) on the side of the subject table 54 opposite to the surface on which the subject H is placed. It is provided and supports the detector loading unit 51.
Although not shown, the transport device 53 includes, for example, a drive motor, and transmits the rotational force of the drive motor to the loading unit support unit 52 with a rack and pinion, so that the loading unit support unit 52 is moved in the longitudinal direction of the subject table 54. Move in (y-axis direction). The transport device 53 can adopt any configuration, mechanism, or the like as long as it can move the loading unit support unit 52 in the longitudinal direction of the subject table 54. It is not limited to the structure using a pinion. For example, a linear movement of an actuator or the like can be transmitted to the loading unit support unit 52 to move the loading unit support unit 52.
The subject table 54 is a table that supports the subject H provided in the radiation irradiation direction of the radiation source 61, and is a resin plate such as an acrylic plate, a plate made of an inorganic material such as a carbon plate, a metal plate, or the like. It is configured. The subject table 54 is provided with a guide (not shown) for moving the loading unit support 52 along the longitudinal direction (y-axis direction) of the subject table 54.

放射線照射装置60は、被写体Hを介して放射線検出器Fに放射線を照射する放射線源61と、放射線技師等の撮影者が管電流や管電圧、照射時間等の撮影条件を設定可能な操作卓62と、撮影者が操作して放射線源61からの放射線の照射を指示する曝射スイッチ63と、放射線源61を被写体台54における被写体Hの体軸方向に沿って(y軸方向に)移動させるとともに、移動させた位置で放射線源61から照射する放射線が放射線検出器Fに照射されるように放射線源61の照射角度をその位置によって傾ける放射線源移動機構64等を備えて構成されている。放射線照射装置60は、制御BOX80を介してコンソール90から、又は操作卓62により撮影条件が設定され、曝射スイッチ63が押下されると、曝射スイッチ63の押下信号をコンソール90に送信し、コンソール90からの制御信号に基づいて、設定された撮影条件で放射線源移動機構64により放射線源61を移動させつつ放射線源61に放射線を照射させる。
また、放射線源61の放射線照射方向には、放射線源61から照射された放射線の照射領域を制限するコリメーター75が設けられている。
The radiation irradiation device 60 includes a radiation source 61 that irradiates the radiation detector F through the subject H, and an operator console that allows a radiographer or other photographer to set imaging conditions such as tube current, tube voltage, and irradiation time. 62, an exposure switch 63 that is operated by the photographer to instruct irradiation of radiation from the radiation source 61, and the radiation source 61 is moved along the body axis direction of the subject H on the subject table 54 (in the y-axis direction). And a radiation source moving mechanism 64 that tilts the irradiation angle of the radiation source 61 according to the position so that the radiation detector F is irradiated with the radiation irradiated from the radiation source 61 at the moved position. . When the imaging condition is set from the console 90 via the control BOX 80 or the console 62 and the exposure switch 63 is pressed, the radiation irradiation device 60 transmits a pressing signal of the exposure switch 63 to the console 90. Based on the control signal from the console 90, the radiation source 61 is irradiated with radiation while the radiation source moving mechanism 64 moves the radiation source 61 under the set imaging conditions.
Further, a collimator 75 is provided in the radiation direction of the radiation source 61 to limit an irradiation area of the radiation emitted from the radiation source 61.

本実施形態では、放射線照射装置60の放射線源61として、被写体Hや放射線検出器Fに向けて放射線を円錐状に照射する放射線源、すなわちいわゆるコーンビームを照射する放射線源が用いられているが、放射線源61を支点として扇のように略平面状に拡がる放射線(すなわちいわゆるファンビーム)を照射する放射線源を用いるように構成することも可能である。ファンビームを照射する放射線源を用いる場合には、当該一定方向にファンビームが拡がるように放射線源から放射線が照射される。   In the present embodiment, as the radiation source 61 of the radiation irradiation apparatus 60, a radiation source that irradiates radiation toward the subject H or the radiation detector F in a cone shape, that is, a radiation source that irradiates a so-called cone beam is used. The radiation source 61 may be configured to use a radiation source that irradiates radiation that spreads in a substantially planar shape (that is, a so-called fan beam) like a fan. In the case of using a radiation source that irradiates a fan beam, radiation is emitted from the radiation source so that the fan beam expands in the certain direction.

放射線源移動機構64と搬送装置53は、後述する制御BOX80を介してコンソール90から送信される制御信号に応じて、互いに同期して、放射線源61と装填部支持部52とを回転中心O(図2参照)を中心として被写体台54に沿って(即ち、y軸方向に)互いに反対方向に移動させることにより、図2に示すように、放射線源61と放射線検出器Fとを互いに反対方向に移動させる。   The radiation source moving mechanism 64 and the transport device 53 synchronize with each other in accordance with a control signal transmitted from the console 90 via a control box 80 described later, and rotate the radiation source 61 and the loading unit support unit 52 around the rotation center O ( 2), the radiation source 61 and the radiation detector F are moved in opposite directions as shown in FIG. 2 by moving in the opposite directions along the subject table 54 (that is, in the y-axis direction). Move to.

上記構成の放射線撮影装置1は、放射線源61と放射線検出器Fとが同期して予め定められた撮影スタート位置から終了位置に反対方向に移動する間に、所定回数(複数回)のトモシンセシス撮影を行い、撮影ごとに放射線検出器Fで投影画像を取得するように構成されている。このとき、放射線源61の光軸が放射線検出器Fの中央に照射されるように構成されている。   The radiation imaging apparatus 1 configured as described above is configured tomosynthesis imaging a predetermined number of times (a plurality of times) while the radiation source 61 and the radiation detector F move in the opposite direction from the predetermined imaging start position to the end position in synchronization. And the projection image is acquired by the radiation detector F for every photographing. At this time, the optical axis of the radiation source 61 is configured to irradiate the center of the radiation detector F.

その際、例えば、放射線源61から放射線を途切れることなく連続的に照射し、その間に放射線検出器Fが所定回数の投影画像の取得処理を行うように構成することが可能である。或いは、放射線源61から放射線を所定回数照射(パルス照射)して、放射線が照射されるごとに放射線検出器Fで投影画像を取得するように構成してもよい。   At that time, for example, it is possible to continuously irradiate the radiation from the radiation source 61 without interruption, and the radiation detector F may perform a predetermined number of times of projection image acquisition processing during that time. Alternatively, the radiation source 61 may be irradiated with a predetermined number of times (pulse irradiation), and the projection image may be acquired by the radiation detector F each time the radiation is irradiated.

なお、放射線検出器Fは、投影画像を取得するごとに、制御BOX80を介して画像処理装置としてのコンソール90に取得した投影画像を送信するように構成してもよく、また、取得した各投影画像を一旦図示しない記憶部に保存しておき、所定回数の投影画像の取得処理が終了した時点で各投影画像をまとめてコンソール90に送信するように構成することも可能である。   The radiation detector F may be configured to transmit the acquired projection image to the console 90 as the image processing apparatus via the control BOX 80 every time the projection image is acquired. It is also possible to store the image once in a storage unit (not shown) and transmit the projection images to the console 90 together when a predetermined number of times the projection image acquisition process is completed.

制御BOX(中継器等ともいう。)80は、ネットワークN1を介して放射線撮影装置1の各部や、検出器装填部51に装填された放射線検出器F、コンソール90等と接続されている。制御BOX80には、コンソール90等から放射線照射装置60に送信するLAN(Local Area Network)通信用の信号等を放射線照射装置60用の信号等に変換したり、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。   A control BOX (also referred to as a repeater) 80 is connected to each unit of the radiation imaging apparatus 1, the radiation detector F loaded in the detector loading unit 51, the console 90, and the like via a network N1. In the control BOX 80, a LAN (Local Area Network) communication signal transmitted from the console 90 or the like to the radiation irradiation device 60 is converted into a signal for the radiation irradiation device 60, or vice versa. Does not have a built-in converter.

コンソール90は、図3に示すように、制御部91、操作部92、表示部93、通信部94、記憶部95を備えて構成され、各部がバス96により接続されて構成されたコンピューター装置である。   As shown in FIG. 3, the console 90 includes a control unit 91, an operation unit 92, a display unit 93, a communication unit 94, and a storage unit 95, and is a computer device configured by connecting each unit via a bus 96. is there.

制御部91は、CPU、RAM等により構成される。制御部91のCPUは、記憶部95に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って後述する被写体再構成画像生成処理Aを始めとする各種処理を実行する。制御部91は、記憶部95に記憶されているプログラムとの協働により、仮抽出手段、選定手段、特定手段、補間手段、第1の再構成画像生成手段、第2の再構成画像生成手段、第3の再構成画像生成手段、制御手段、記憶制御手段として機能する。   The control unit 91 is configured by a CPU, a RAM, and the like. The CPU of the control unit 91 reads out various programs such as a system program and a processing program stored in the storage unit 95 and expands them in the RAM, and starts subject reconstructed image generation processing A described later according to the expanded programs. Perform various processes. The control unit 91 cooperates with the program stored in the storage unit 95 to temporarily extract means, selection means, identification means, interpolation means, first reconstructed image generation means, and second reconstructed image generation means. , Function as third reconstructed image generating means, control means, storage control means.

操作部92は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部91に出力する。   The operation unit 92 includes a keyboard having character input keys, numeric input keys, various function keys, and the like, and a pointing device such as a mouse, and a key pressing signal pressed by the keyboard and an operation signal by the mouse. Are output to the control unit 91 as an input signal.

表示部93は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等のモニターを備えて構成されており、制御部91から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。   The display unit 93 includes, for example, a monitor such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an LCD (Liquid Crystal Display), and displays various screens according to instructions of a display signal input from the control unit 91.

通信部94は、LANカード等により構成され、スイッチングハブを介してネットワークN1、N2に接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。   The communication unit 94 is configured by a LAN card or the like, and transmits and receives data to and from external devices connected to the networks N1 and N2 via a switching hub.

記憶部95は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や半導体の不揮発性メモリ等で構成されている。記憶部95には、前述のようにシステムプログラムや各種処理プログラムが記憶されている。   The storage unit 95 includes, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor nonvolatile memory, or the like. The storage unit 95 stores the system program and various processing programs as described above.

また、記憶部95には、放射線検出器Fから受信した投影画像を記憶する投影画像記憶部951、生成した再構成画像を記憶する再構成画像記憶部952等が設けられている。
更に、記憶部95には、高吸収体形状DB(Data Base)953、受付された患者の撮影オーダー情報(患者情報、撮影部位、撮影方向等)等が記憶されている。高吸収体形状DB953は、人体の体内に埋め込まれる、予め形状の分かっている高吸収体、例えば、金属製のプレート、ボルト、ペースメーカー、人工関節、人工内耳等の三次元形状モデル(以下、形状モデル)のデータを識別情報を付して格納したデータベースである。
The storage unit 95 is provided with a projection image storage unit 951 that stores the projection image received from the radiation detector F, a reconstructed image storage unit 952 that stores the generated reconstructed image, and the like.
Further, the storage unit 95 stores a high-absorber shape DB (Data Base) 953, received patient imaging order information (patient information, imaging region, imaging direction, etc.), and the like. The high-absorber shape DB 953 is a three-dimensional shape model (hereinafter referred to as a shape) of a high-absorber body whose shape is known in advance, for example, a metal plate, a bolt, a pacemaker, an artificial joint, or a cochlear implant that is embedded in the human body. Model) data with identification information stored.

コンソール90は、通信部94により例えばアクセスポイントAPや制御BOX80を介して放射線検出器Fに覚醒信号を送信して放射線検出器Fをスリープ(sleep)状態から覚醒(wake up)状態に遷移させる等して放射線検出器Fを制御したり、放射線技師等の撮影者が操作部92により設定した管電流等を、制御BOX80を介して放射線照射装置60に送信して設定したり、制御BOX80を介して搬送装置53及び放射線源移動機構64を制御することができるようになっている。   The console 90 transmits a wake-up signal to the radiation detector F, for example, via the access point AP or the control BOX 80 by the communication unit 94 to change the radiation detector F from a sleep state to a wake-up state. Then, the radiation detector F is controlled, the tube current or the like set by the radiographer or the like through the operation unit 92 is transmitted to the radiation irradiating apparatus 60 via the control BOX 80, or set via the control BOX 80. Thus, the transport device 53 and the radiation source moving mechanism 64 can be controlled.

また、本実施形態では、コンソール90は、画像処理装置としても機能するようになっており、放射線検出器Fが取得した投影画像が放射線撮影装置1から送信されてくると、受信した投影画像に基づいて被写体Hの再構成画像(図1に一点鎖線で示す断面の二次元断層画像)を生成するようになっている。なお、画像処理装置を、コンソール90とは別体の装置として構成することも可能である。   In the present embodiment, the console 90 also functions as an image processing device. When the projection image acquired by the radiation detector F is transmitted from the radiation imaging device 1, the received projection image is converted into the received projection image. Based on this, a reconstructed image of the subject H (a two-dimensional tomographic image of a cross section indicated by a one-dot chain line in FIG. 1) is generated. Note that the image processing apparatus can be configured as a separate apparatus from the console 90.

さらに、図1に示すように、コンソール90には、ネットワークN2を介してアクセスポイントAPが接続されている。また、コンソール90は、ネットワークN2を介して図示しないHIS(Hospital Information System;病院情報システム)やRIS(Radiology Information System;放射線科情報システム)、PACS(Picture Archiving and Communication System;医用画像診断支援システム)等に接続されている。そして、コンソール90は、撮影オーダー情報をHISやRIS等から取得したり、生成した再構成画像をPACSに送信したりするなど各種の処理を行うように構成されている。   Further, as shown in FIG. 1, an access point AP is connected to the console 90 via a network N2. In addition, the console 90 is connected via a network N2 to a non-illustrated HIS (Hospital Information System), RIS (Radiology Information System), PACS (Picture Archiving and Communication System). Etc. are connected. The console 90 is configured to perform various processes such as acquisition of imaging order information from HIS, RIS, etc., and transmission of the generated reconstructed image to the PACS.

なお、各装置等を結ぶネットワークを、本実施形態のように複数のネットワークN1、N2で分けて構成する必要はなく、各装置を1つのネットワークに接続して断層画像生成システム100を構成することも可能である。また、各装置を結ぶネットワークとして本実施形態のように複数のネットワークを用いる場合、どの装置をいずれのネットワークに接続するかは適宜変更可能である。   Note that it is not necessary to configure the network connecting the devices by a plurality of networks N1 and N2 as in the present embodiment, and the tomographic image generation system 100 is configured by connecting each device to one network. Is also possible. Further, when a plurality of networks are used as a network connecting the devices as in the present embodiment, which device is connected to which network can be changed as appropriate.

[断層画像生成システム100の動作]
次に、本実施形態における断層画像生成システム100の動作について説明する。
断層画像生成システム100においては、コンソール90の制御部91が以下に説明する被写体再構成画像生成処理Aを実行することにより、放射線撮影装置1の各部を制御して放射線源61及び放射線検出器Fを移動させながら所定回数の撮影を行わせ、得られた一連の投影画像に基づいて被写体Hの再構成画像を生成する。
[Operation of the tomographic image generation system 100]
Next, the operation of the tomographic image generation system 100 in the present embodiment will be described.
In the tomographic image generation system 100, the control unit 91 of the console 90 executes subject reconstructed image generation processing A described below, thereby controlling each unit of the radiation imaging apparatus 1 to control the radiation source 61 and the radiation detector F. Is taken a predetermined number of times while moving the, and a reconstructed image of the subject H is generated based on the obtained series of projection images.

図4に、コンソール90の制御部91により実行される被写体再構成画像生成処理Aのフローチャートを示す。被写体再構成画像生成処理Aは、制御部91と記憶部95に記憶されているプログラムとの協働により実行される。なお、図4及び図7において、角丸の四角形は、上段の処理ステップによって生成された画像を示す。   FIG. 4 shows a flowchart of the subject reconstructed image generation process A executed by the control unit 91 of the console 90. The subject reconstructed image generation process A is executed in cooperation with the control unit 91 and a program stored in the storage unit 95. 4 and 7, the rounded rectangle indicates an image generated by the upper processing step.

まず、制御部91は、トモシンセシス撮影を行い、被写体Hの複数(n枚)の投影画像P1を取得する(ステップS1)。具体的に、操作部92により撮影オーダー情報が選択され、曝射スイッチ63が押下されると、制御部91は、制御BOX80を介して放射線撮影装置1の各装置を制御して、放射線源61及び放射線検出器Fを回転中心Oを中心に被写体Hの体軸方向に沿って反対方向に移動させて所定回数の撮影を行わせる。撮影により得られた一連の投影画像は放射線検出器Fによりコンソール90に送信される。コンソール90においては、通信部94により受信した一連の投影画像のそれぞれを、患者情報及びその投影画像の撮影条件(撮影部位、撮影方向、管電圧、各投影画像を撮影したときの放射線源61や放射線検出器Fの位置等)に対応付けて投影画像記憶部951に記憶する。   First, the controller 91 performs tomosynthesis imaging, and obtains a plurality (n) of projection images P1 of the subject H (step S1). Specifically, when the imaging order information is selected by the operation unit 92 and the exposure switch 63 is pressed, the control unit 91 controls each apparatus of the radiation imaging apparatus 1 via the control BOX 80 to control the radiation source 61. Then, the radiation detector F is moved in the opposite direction along the body axis direction of the subject H around the rotation center O, and a predetermined number of times of imaging are performed. A series of projection images obtained by imaging is transmitted to the console 90 by the radiation detector F. In the console 90, each of a series of projection images received by the communication unit 94 is used to display patient information and imaging conditions of the projection images (imaging site, imaging direction, tube voltage, radiation source 61 when each projection image is acquired, And stored in the projection image storage unit 951 in association with the position of the radiation detector F).

ここで、放射線検出器Fにおいて取得される投影画像の各画素の信号値(画素値)は、放射線検出器Fに到達した放射線強度を電気信号に変換した値、即ち、放射線検出器Fに到達した放射線強度に相関する値であり、到達した放射線強度が高いほど画素値は大きくなる。一方、コンソール90では、投影画像の各画素値を吸収線量を表すものとして取り扱う。即ち、制御部91は、通信部94により受信した一連の投影画像の各画素値を吸収線量を表す値に変換し、投影画像記憶部951に記憶する。投影画像の各画素値は、吸収線量が多いほど画素値が高くなり、投影画像上では白く(低濃度で)描画される。   Here, the signal value (pixel value) of each pixel of the projection image acquired by the radiation detector F is a value obtained by converting the radiation intensity reaching the radiation detector F into an electric signal, that is, reaching the radiation detector F. The pixel value increases as the reached radiation intensity increases. On the other hand, the console 90 handles each pixel value of the projection image as representing an absorbed dose. In other words, the control unit 91 converts each pixel value of a series of projection images received by the communication unit 94 into a value representing an absorbed dose, and stores the value in the projection image storage unit 951. Each pixel value of the projected image increases as the absorbed dose increases, and is rendered white (with a low density) on the projected image.

次いで、制御部91は、取得した各投影画像P1から高吸収体領域を仮抽出し、高吸収体領域のみの投影画像P2を取得する(ステップS2)。
例えば、被写体Hの体内に、金属製のプレート、ボルト、ペースメーカー、人工関節、人工内耳等が埋め込まれていると、これらは放射線の吸収係数の非常に高い高吸収体であるため、投影画像P1上においては、その領域の画素値が高くなる。ステップS2においては、この画素値の高い高吸収体領域を仮抽出する。高吸収体領域の抽出方法としては、例えば、閾値処理(二値化処理)や高度な領域抽出処理であるグラフカット処理等により行うことができる。また、認識精度を上げるために、予め投影画像P1に散乱線補正処理等の各種補正処理を施すこととしてもよい。
Next, the control unit 91 temporarily extracts a high-absorber region from each acquired projection image P1, and acquires a projection image P2 of only the high-absorber region (step S2).
For example, if a metal plate, bolt, pacemaker, artificial joint, cochlear implant or the like is embedded in the body of the subject H, these are high-absorbers with a very high radiation absorption coefficient, and thus the projected image P1. Above, the pixel value in that region is high. In step S2, the superabsorber region having a high pixel value is temporarily extracted. As a method for extracting the superabsorbent region, for example, threshold processing (binarization processing), graph cut processing that is advanced region extraction processing, or the like can be performed. In order to increase the recognition accuracy, various correction processes such as a scattered radiation correction process may be performed on the projection image P1 in advance.

次いで、制御部91は、高吸収体領域のみの投影画像P2を再構成して、高吸収体領域のみの再構成画像である再構成画像C1を生成する(ステップS3)。ここで、「投影画像を再構成」とは、投影画像を逆投影して再構成画像(断層画像)を生成することをいう。例えば、FBP(Filtered Back Projection)法、逐次近似画像再構成法、フェルドカンプ法、シフト加算法等の公知の手法を用いて、高吸収体領域のみの投影画像P2を再構成して高吸収体領域のみの再構成画像C1を生成する行うことができる。   Next, the control unit 91 reconstructs the projection image P2 of only the superabsorber region, and generates a reconstructed image C1 that is a reconstructed image of only the superabsorber region (step S3). Here, “reconstructing a projection image” means generating a reconstruction image (tomographic image) by back projecting the projection image. For example, using a known method such as FBP (Filtered Back Projection) method, successive approximation image reconstruction method, Feldkamp method, shift addition method, etc., the projection image P2 of only the high absorber region is reconstructed to obtain a high absorber. It is possible to generate the reconstructed image C1 of only the region.

次いで、制御部91は、変数iに1を、imaxに高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルの数を設定し(ステップS4)、パターンマッチングを行って高吸収体形状DB953のi番目の形状モデルと再構成画像C1の類似度を算出する(ステップS5)。   Next, the controller 91 sets 1 to the variable i and sets the number of shape models stored in the high absorber shape DB 953 to imax (step S4), performs pattern matching, and sets the i-th in the high absorber shape DB 953. The similarity between the shape model and the reconstructed image C1 is calculated (step S5).

ステップS5においては、例えば、再構成画像C1の各スライス面の画像に基づいて高吸収体の三次元形状モデルを生成し、i番目の形状モデルの位置と角度を変えながら、三次元空間で、i番目の形状モデルと生成した三次元形状モデルとの類似度(例えば正規化相互相関係数)を算出する処理を繰り返し、算出した類似度のうち、最も高い類似度をi番目の形状モデルと高吸収体領域のみの再構成画像C1の類似度とする。
或いは、i番目の形状モデルの位置と角度を変えながら、i番目の形状モデルを二次元の再構成画像に変換して(再構成画像C1のスライス間隔と同じスライス間隔で断層画像に変換して)、二次元空間で、i番目の形状モデルと再構成画像C1との類似度を算出する処理を繰り返し、算出した類似度のうち、最も高い類似度をi番目の形状モデルと再構成画像C1の類似度としてもよい。ここで、再構成画像には、複数のスライス面の再構成画像が存在するため、スライス位置が同じ再構成画像同士で類似度の算出を行い、算出された複数の類似度の代表値(例えば、積算値や平均値)をその位置及び角度における類似度とする。
算出された最も高い類似度は、形状モデルの識別情報、その類似度を算出したときの形状モデルの位置及び角度に対応付けてRAMに記憶される。
In step S5, for example, a three-dimensional shape model of the superabsorber is generated based on the image of each slice plane of the reconstructed image C1, and the three-dimensional space is changed while changing the position and angle of the i-th shape model. The process of calculating the similarity (for example, normalized cross-correlation coefficient) between the i-th shape model and the generated three-dimensional shape model is repeated, and the highest similarity among the calculated similarities is determined as the i-th shape model. The similarity of the reconstructed image C1 of only the superabsorbent region is assumed.
Alternatively, the i-th shape model is converted into a two-dimensional reconstructed image while changing the position and angle of the i-th shape model (converted into a tomographic image at the same slice interval as that of the reconstructed image C1). ) In the two-dimensional space, the process of calculating the similarity between the i-th shape model and the reconstructed image C1 is repeated, and the highest similarity among the calculated similarities is determined as the i-th shape model and the reconstructed image C1. It is good also as similarity of. Here, since the reconstructed image includes reconstructed images of a plurality of slice planes, similarity is calculated between reconstructed images having the same slice position, and representative values of the calculated plurality of similarities (for example, , The integrated value or the average value) as the similarity at the position and angle.
The calculated highest similarity is stored in the RAM in association with the shape model identification information and the position and angle of the shape model when the similarity is calculated.

i番目の形状モデルと再構成画像C1の類似度の算出が終了すると、制御部91は、iをインクリメントし(ステップS6)、i>imaxであるか否かを判断する(ステップS7)。i>imaxではないと判断した場合(ステップS7;NO)、制御部91は、ステップS4に戻る。   When the calculation of the similarity between the i-th shape model and the reconstructed image C1 is completed, the control unit 91 increments i (step S6) and determines whether i> imax is satisfied (step S7). When it is determined that i> imax is not satisfied (step S7; NO), the controller 91 returns to step S4.

i>imaxであると判断した場合(ステップS7;YES)、制御部91は、高吸収体形状DB953の形状モデルのうち、再構成画像C1との類似度が最も高い形状モデルを被写体Hに埋め込まれた高吸収体の形状モデルとして選定し(ステップS8)、選定した形状モデルと再構成画像C1との類似度が所定の基準値以上であるか否かを判断する(ステップS9)。ステップS9において、所定の基準値は、選定した形状モデルが真に被写体Hに埋め込まれた高吸収体の形状モデルであるか否かを判断するための値である。   When it is determined that i> imax is satisfied (step S7; YES), the control unit 91 embeds a shape model having the highest similarity with the reconstructed image C1 in the subject H among the shape models of the high absorber shape DB 953. It is selected as a shape model of the selected superabsorbent (step S8), and it is determined whether or not the similarity between the selected shape model and the reconstructed image C1 is equal to or greater than a predetermined reference value (step S9). In step S <b> 9, the predetermined reference value is a value for determining whether or not the selected shape model is a shape model of the superabsorber that is truly embedded in the subject H.

選定された形状モデルと再構成画像C1との類似度が所定の基準値以上である場合(ステップS9;YES)、制御部91は、選定された形状モデルに基づいて、再構成画像C1における高吸収体領域の形状及び位置を特定して置き換えることにより、高吸収体領域のみの再構成画像C2を生成する(ステップS10)。例えば、パターンマッチングにおいてRAMに記憶された位置及び角度に基づいて形状モデルを配置して再構成画像C1のスライス間隔と同じスライス間隔で再構成画像を生成することにより、再構成画像C1における高吸収体領域の形状及び位置を特定することができる。   When the degree of similarity between the selected shape model and the reconstructed image C1 is equal to or greater than a predetermined reference value (step S9; YES), the control unit 91 determines a high level in the reconstructed image C1 based on the selected shape model. By identifying and replacing the shape and position of the absorber region, a reconstructed image C2 of only the high absorber region is generated (step S10). For example, by arranging a shape model based on the position and angle stored in the RAM in pattern matching and generating a reconstructed image with the same slice interval as the slice interval of the reconstructed image C1, high absorption in the reconstructed image C1 The shape and position of the body region can be specified.

次いで、制御部91は、再構成画像C2をコンピューター上で正投影して高吸収体領域のみの投影画像P3を生成する(ステップS11)。正投影とは、再構成画像のボクセルの値に基づいて、放射線源61から放射線を照射したときに被写体(ここでは、高吸収体)で吸収したX線吸収情報をシミュレートして投影画像を生成することである。ステップS10、S11により、投影画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定することができる。   Next, the control unit 91 ortho-projects the reconstructed image C2 on the computer to generate a projection image P3 of only the superabsorbent region (step S11). The orthographic projection is based on the voxel value of the reconstructed image, and simulates the X-ray absorption information absorbed by the subject (here, a high-absorber) when the radiation source 61 irradiates the projected image. Is to generate. By steps S10 and S11, the shape and position of the superabsorbent region in the projection image can be specified.

次いで、制御部91は、投影画像P1の、高吸収体領域のみの投影画像P3に相当する領域を除去する(ステップS12)。除去する方法としては、例えば、投影画像P3に相当する領域の画素値を0や負の値にする等、データが無いことを示す値に置き換える。   Next, the control unit 91 removes an area corresponding to the projection image P3 of only the superabsorbent area in the projection image P1 (step S12). As a removal method, for example, the pixel value of the region corresponding to the projection image P3 is replaced with a value indicating that there is no data, such as 0 or a negative value.

次いで、制御部91は、投影画像P1において、ステップ12で除去した領域を周囲の画素で補間して高吸収体領域が補間された投影画像P4を生成する(ステップS13)。補間方法としては、例えば、線形補間、多項式補間など、公知の補間方法を用いることができる。   Next, the control unit 91 generates a projection image P4 in which the superabsorbent region is interpolated by interpolating the region removed in step 12 with surrounding pixels in the projection image P1 (step S13). As an interpolation method, for example, a known interpolation method such as linear interpolation or polynomial interpolation can be used.

次いで、制御部91は、高吸収体領域が補間された投影画像P4を再構成して高吸収体領域が補間された再構成画像C3を生成する(ステップS14)。
そして、制御部91は、高吸収体領域のみの再構成画像C2と高吸収体領域が補間された再構成画像C3を合成して再構成画像C5を生成し(ステップS15)、被写体再構成画像生成処理Aを終了する。例えば、再構成画像C2と再構成画像C3の対応するスライス面の対応する画素同士を加算して再構成画像C5を生成する。
Next, the control unit 91 reconstructs the projection image P4 in which the superabsorber region is interpolated to generate a reconstructed image C3 in which the superabsorber region is interpolated (step S14).
Then, the control unit 91 generates a reconstructed image C5 by synthesizing the reconstructed image C2 including only the superabsorber region and the reconstructed image C3 obtained by interpolating the superabsorber region (step S15), and the subject reconstructed image. The generation process A ends. For example, the corresponding pixels of the slice planes corresponding to the reconstructed image C2 and the reconstructed image C3 are added to generate the reconstructed image C5.

一方、選定された形状モデルと再構成画像C1との類似度が所定の基準値以上ではないと判断した場合(ステップS9;NO)、制御部91は、投影画像P1の、高吸収体領域のみの投影画像P2に相当する領域を除去する(ステップS16)。例えば、投影画像P2に相当する領域の画素値を0や負の値にする等、データが無いことを示す値に置き換える。   On the other hand, when it is determined that the degree of similarity between the selected shape model and the reconstructed image C1 is not equal to or greater than a predetermined reference value (step S9; NO), the control unit 91 includes only the superabsorber region of the projection image P1. An area corresponding to the projected image P2 is removed (step S16). For example, the pixel value in the region corresponding to the projection image P2 is replaced with a value indicating that there is no data, such as 0 or a negative value.

次いで、制御部91は、投影画像P1において、ステップS16で除去した領域を周囲の画素で補間して高吸収体領域が補間された投影画像P5を生成する(ステップS17)。補間方法としては、例えば、線形補間、多項式補間など、公知の補間方法を用いることができる。   Next, the control unit 91 generates a projection image P5 in which the superabsorbent region is interpolated by interpolating the region removed in step S16 with surrounding pixels in the projection image P1 (step S17). As an interpolation method, for example, a known interpolation method such as linear interpolation or polynomial interpolation can be used.

次いで、制御部91は、高吸収体領域が補間された投影画像P5を再構成して高吸収体領域が補間された再構成画像C4を生成する(ステップS18)。
そして、制御部91は、高吸収体領域のみの再構成画像C1と高吸収体領域が補間された再構成画像C4を合成して再構成画像C6を生成し(ステップS19)、被写体再構成画像生成処理Aを終了する。例えば、再構成画像C1と再構成画像C4の対応するスライス面の対応する画素同士を加算して再構成画像C6を生成する。
Next, the control unit 91 reconstructs the projection image P5 in which the superabsorber region is interpolated to generate a reconstructed image C4 in which the superabsorber region is interpolated (step S18).
Then, the control unit 91 generates a reconstructed image C6 by synthesizing the reconstructed image C1 including only the superabsorber region and the reconstructed image C4 obtained by interpolating the superabsorber region (step S19), and the subject reconstructed image. The generation process A ends. For example, the corresponding pixels of the slice planes corresponding to the reconstructed image C1 and the reconstructed image C4 are added to generate the reconstructed image C6.

図5に、投影画像P4の一例を示す。図6(a)に、再構成画像C5の一例を示す。図6(b)に、図6(a)の部分領域αの拡大図を示す。   FIG. 5 shows an example of the projection image P4. FIG. 6A shows an example of the reconstructed image C5. FIG. 6B shows an enlarged view of the partial region α in FIG.

図5に示すように、投影画像P4においては、従来発生していた高吸収体のエッジのアーチファクト(図9参照)が抑制されている。上述のように、投影画像P4は、投影画像P1における高吸収体領域を、高吸収体形状モデルDB951から選定された、被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルに基づいて特定して補間することにより生成された画像である。従って、高吸収体の辺縁部で厚さが薄い部分が存在しても、その部分を含めて高吸収体領域として補間が行われているため、図5に示すように、従来発生していた高吸収体のエッジのアーチファクトが抑制された画像となっている。   As shown in FIG. 5, in the projection image P4, the edge artifact (see FIG. 9) of the superabsorber that has occurred in the past is suppressed. As described above, the projection image P4 specifies and interpolates the superabsorber region in the projection image P1 based on the superabsorber shape model embedded in the subject selected from the superabsorber shape model DB 951. It is the image produced | generated by this. Therefore, even if there is a thin portion at the edge of the superabsorber, interpolation is performed as a superabsorber region including that portion, so that as shown in FIG. In addition, the image of the edge of the superabsorber is suppressed.

また、図6(a)、(b)に示すように、再構成画像C5においても、従来発生していた高吸収体のエッジのアーチファクト(図10(a)、(b)参照)が抑制されている。上述のように、再構成画像C5は、高吸収体形状モデルDB951から選定された、被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルに基づいて生成した高吸収体領域の再構成画像C2を、投影画像P4を再構成した再構成画像C3に合成した画像である。従って、高吸収体のエッジの発生が抑制された投影画像P4を再構成した画像に高吸収体領域の再構成画像を合成しているため、図6(a)、(b)に示すように、従来発生していた高吸収体のエッジのアーチファクトが抑制された画像となっている。このように、再構成画像における高吸収体に起因するアーチファクトが抑制されることにより、高吸収体辺縁部の描出性能を向上させることができ、例えば、人工関節と骨の癒合状態等、高吸収体辺縁部の診断性能を向上させることができる。   Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the artifacts of the edge of the high-absorbent body (see FIGS. 10A and 10B) that have been generated in the past are also suppressed in the reconstructed image C5. ing. As described above, the reconstructed image C5 is obtained by projecting the reconstructed image C2 of the superabsorber region generated based on the superabsorber shape model embedded in the subject selected from the superabsorber shape model DB 951. This is an image synthesized with the reconstructed image C3 obtained by reconstructing the image P4. Accordingly, since the reconstructed image of the superabsorber region is synthesized with the reconstructed image of the projection image P4 in which the occurrence of the edges of the superabsorber is suppressed, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Thus, an image in which the artifacts of the edge of the superabsorbent material which has been generated conventionally is suppressed is obtained. In this way, by suppressing artifacts due to the high-absorber in the reconstructed image, it is possible to improve the rendering performance of the peripheral region of the high-absorber, for example, a high joint state between the artificial joint and the bone, etc. The diagnostic performance of the absorber edge can be improved.

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第1の実施形態においては、高吸収体領域のみの再構成画像C1に基づいて高吸収体形状モデルDB951から被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する場合を例にとり説明したが、第2の実施形態においては、高吸収体のみの投影画像P2に基づいて高吸収体形状モデルDB951から被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する場合を例にとり説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, the case where the superabsorber shape model embedded in the subject is selected from the superabsorber shape model DB 951 based on the reconstructed image C1 of only the superabsorber region has been described as an example. In the second embodiment, a case where a superabsorber shape model embedded in a subject is selected from the superabsorber shape model DB 951 based on the projection image P2 of only the superabsorber will be described as an example.

第2の実施形態における構成は、第1の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、以下、第2の実施形態における動作について説明する。   Since the configuration in the second embodiment is the same as that described in the first embodiment, the description will be referred to and the operation in the second embodiment will be described below.

図7に、第2の実施形態においてコンソール90の制御部91により実行される被写体再構成画像生成処理Bのフローチャートを示す。被写体再構成画像生成処理Bは、制御部91と記憶部95に記憶されているプログラムとの協働により実行される。   FIG. 7 shows a flowchart of the subject reconstructed image generation process B executed by the control unit 91 of the console 90 in the second embodiment. The subject reconstructed image generation process B is executed in cooperation with the control unit 91 and a program stored in the storage unit 95.

まず、制御部91は、ステップS21〜S24の処理を実行する。S21〜S24の処理は、図4のステップS1〜S4の処理と同様であるので説明を援用する。   First, the control part 91 performs the process of step S21-S24. Since the process of S21-S24 is the same as the process of step S1-S4 of FIG. 4, description is used.

次いで、制御部91は、パターンマッチングを行って、高吸収体形状DB953のi番目の形状モデルから生成した投影画像Pmと投影画像P2の類似度を算出する(ステップS25)。例えば、i番目の形状モデルの位置と角度を変えながら、i番目の形状モデルを正投影して形状モデルの投影画像Pmを生成し、生成した投影画像Pmと投影画像P2の類似度を算出する処理を繰り返し、算出した類似度のうち、最も高い類似度をi番目の形状モデルの投影画像Pmと投影画像P2の類似度とする。ここで、投影画像Pm及び投影画像P2は複数枚存在するため、放射線源61及び放射線検出器Fの位置が同じ投影画像Pmと投影画像P2とで類似度の算出を行い、算出された複数の類似度の代表値(例えば、積算値や平均値)をその位置及び角度における投影画像Pmと投影画像P2の類似度とする。
この最も高い類似度は、形状モデルの識別情報、その類似度を算出したときの形状モデルの位置及び角度に対応付けてRAMに記憶される。
Next, the control unit 91 performs pattern matching to calculate the similarity between the projection image Pm and the projection image P2 generated from the i-th shape model of the superabsorbent body shape DB 953 (step S25). For example, while changing the position and angle of the i-th shape model, the i-th shape model is orthographically generated to generate a projection image Pm of the shape model, and the similarity between the generated projection image Pm and the projection image P2 is calculated. The process is repeated, and the highest similarity among the calculated similarities is set as the similarity between the projection image Pm of the i-th shape model and the projection image P2. Here, since there are a plurality of projection images Pm and projection images P2, the similarity is calculated between the projection image Pm and the projection image P2 having the same positions of the radiation source 61 and the radiation detector F, and the calculated plurality of projection images Pm and projection images P2 are the same. A representative value (for example, an integrated value or an average value) of the similarity is set as the similarity between the projection image Pm and the projection image P2 at the position and angle.
The highest similarity is stored in the RAM in association with the identification information of the shape model and the position and angle of the shape model when the similarity is calculated.

i番目の形状モデルに基づいて生成された投影画像Pmと投影画像P2の類似度の算出が終了すると、制御部91は、iをインクリメントし(ステップS26)、i>imaxであるか否かを判断する(ステップS27)。i>imaxではないと判断した場合(ステップS27;NO)、制御部91は、ステップS24に戻る。   When the calculation of the similarity between the projection image Pm generated based on the i-th shape model and the projection image P2 is completed, the control unit 91 increments i (step S26), and determines whether i> imax. Judgment is made (step S27). If it is determined that i> imax is not satisfied (step S27; NO), the controller 91 returns to step S24.

i>imaxであると判断した場合(ステップS27;YES)、制御部91は、高吸収体形状DB953の形状モデルのうち、投影画像P2との類似度が最も高い投影画像Pmを生成したときの形状モデルを被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルとして選定し(ステップS28)、選定した形状モデルの投影画像Pmと投影画像P2との類似度が所定の基準値以上であるか否かを判断する(ステップS29)。ステップS29において、所定の基準値は、選定した形状モデルが真に被写体Hに埋め込まれた高吸収体の形状モデルであるか否かを判断するための値である。   When it is determined that i> imax is satisfied (step S27; YES), the control unit 91 generates a projection image Pm having the highest similarity to the projection image P2 among the shape models of the high absorber shape DB 953. A shape model is selected as a shape model of the superabsorbent body embedded in the subject (step S28), and whether or not the similarity between the projection image Pm and the projection image P2 of the selected shape model is greater than or equal to a predetermined reference value. Judgment is made (step S29). In step S29, the predetermined reference value is a value for determining whether or not the selected shape model is a shape model of the superabsorbent body that is truly embedded in the subject H.

選定された形状モデルの投影画像Pmと投影画像P2との類似度が所定の基準値以上である場合(ステップS29;YES)、制御部91は、選定された形状モデルに基づいて、再構成画像C1における高吸収体領域の形状及び位置を特定して置き換えることにより、高吸収体領域のみの再構成画像C2を生成する(ステップS30)。例えば、パターンマッチングにおいてRAMに記憶された位置及び角度に基づいて形状モデルを配置して再構成画像C1のスライス間隔と同じスライス間隔で再構成画像を生成することにより、再構成画像C1における高吸収体領域の形状及び位置を特定することができる。   When the similarity between the projection image Pm of the selected shape model and the projection image P2 is greater than or equal to a predetermined reference value (step S29; YES), the control unit 91 reconstructs the reconstructed image based on the selected shape model. By identifying and replacing the shape and position of the superabsorber region in C1, a reconstructed image C2 of only the superabsorber region is generated (step S30). For example, by arranging a shape model based on the position and angle stored in the RAM in pattern matching and generating a reconstructed image with the same slice interval as the slice interval of the reconstructed image C1, high absorption in the reconstructed image C1 The shape and position of the body region can be specified.

ステップS31以降の処理については、図4のステップS11以降の処理と同様であるので説明を援用する。   About the process after step S31, since it is the same as the process after step S11 of FIG. 4, description is used.

被写体再構成画像生成処理Bによっても、図5に示す投影画像P4及び図6(a)、(b)に示す再構成画像C5を得ることができ、高吸収体辺縁部の描出性能を向上させることができる。   Also by the subject reconstructed image generation processing B, the projection image P4 shown in FIG. 5 and the reconstructed image C5 shown in FIGS. 6A and 6B can be obtained, and the performance of rendering the superabsorber edge is improved. Can be made.

以上説明したように、コンソール90の制御部91によれば、放射線撮影装置1により撮影された投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出し、例えば、仮抽出した高吸収体領域のみの投影画像を再構成した再構成画像と高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルとのパターンマッチングを行うことにより、高吸収体形状DB953から被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する。次いで、制御部91は、選定された高吸収体の形状モデル及び仮抽出された高吸収体領域のみの画像を再構成した再構成画像に基づいて、投影画像及び投影画像を再構成した再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定し、投影画像において特定された高吸収体領域の画素を補間し、補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成し、高吸収体領域のみの再構成画像と合成することにより高吸収体に起因するアーチファクトが低減された被写体の再構成画像を生成する。   As described above, according to the control unit 91 of the console 90, the high-absorber region of radiation is temporarily extracted from the projection image captured by the radiation imaging apparatus 1, and, for example, only the temporarily extracted high-absorber region is projected. By performing pattern matching between the reconstructed image obtained by reconstructing the image and the shape model stored in the high absorber shape DB 953, the shape model of the high absorber embedded in the subject is selected from the high absorber shape DB 953. . Next, the control unit 91 reconstructs the projection image and the projection image based on the reconstructed image obtained by reconstructing the selected superabsorber shape model and the temporarily extracted superabsorber region only image. The shape and position of the superabsorber region in the image are specified, the pixels of the superabsorber region specified in the projection image are interpolated, and the reconstructed projection image is reconstructed to generate a reconstructed image. By combining with a reconstructed image of only the region, a reconstructed image of the subject with reduced artifacts due to the high absorber is generated.

従って、高吸収体の辺縁部で厚さが薄い部分が存在しても、その部分を含めて高吸収体領域として特定されて補間が行われているため、高吸収体に起因するアーチファクトが低減され、高吸収体辺縁部の描出性能が向上した再構成画像を得ることができる。   Therefore, even if there is a thin portion at the edge of the superabsorber, the interpolation is performed by specifying the superabsorber region including that part, so artifacts due to the superabsorber are not generated. It is possible to obtain a reconstructed image that is reduced and the performance of rendering the edge portion of the high absorber is improved.

また、制御部91は、選定された形状モデルと高吸収体領域との類似度が所定の基準値以上であるか否かを判断し、所定の基準値以上である場合に、上述の高吸収体に起因するアーチファクトが低減された被写体の再構成画像を生成する。従って、被写体Hに埋め込まれている高吸収体の形状モデルが高吸収体形状DB953に格納されていない場合に、誤って形状モデルを用いた処理を行うことを防止することができる。   Further, the control unit 91 determines whether or not the similarity between the selected shape model and the superabsorbent region is equal to or greater than a predetermined reference value. A reconstructed image of a subject with reduced artifacts due to the body is generated. Therefore, when the shape model of the high absorber embedded in the subject H is not stored in the high absorber shape DB 953, it is possible to prevent erroneous processing using the shape model.

なお、上記実施形態における記述内容は、本発明に係る断層画像生成システムの好適な一例であり、これに限定されるものではない。   In addition, the description content in the said embodiment is a suitable example of the tomographic image generation system which concerns on this invention, and is not limited to this.

例えば、制御部91において高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルの中から被写体に埋め込まれている高吸収体に最も近いものを選ぶためのパターンマッチングの手法としては、第1の実施形態の手法と第2の実施形態の手法を組み合わせることとしてもよい。例えば、高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルのそれぞれについて、当該形状モデルと仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像を再構成した高吸収体領域のみの再構成画像C1とのパターンマッチングを行うことにより得られる第1の類似度と、当該形状モデルの投影画像Pmと仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像P2とのパターンマッチングを行うことにより得られる第2の類似度との合計を類似度として算出し、各形状モデルに対して算出された類似度のうち最も高い類似度を算出したときの投影画像Pmの形状モデルを被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定することとしてもよい。
このように、第1の実施形態の手法と第2の実施形態の手法を組み合わせることで、パターンマッチングの結果に安定性を持たせることができる。
For example, as a pattern matching technique for selecting the closest model to the high absorber embedded in the subject from the shape models stored in the high absorber shape DB 953 in the control unit 91, the first embodiment is used. The method of the second embodiment may be combined with the method of the second embodiment. For example, for each of the shape models stored in the high-absorber shape DB 953, the shape model and the reconstructed image C1 of only the high-absorber region obtained by reconstructing the projection image of only the temporarily extracted high-absorber region. The first similarity obtained by performing pattern matching and the second similarity obtained by performing pattern matching between the projection image Pm of the shape model and the projection image P2 of only the temporarily extracted superabsorbent region The shape of the superabsorber in which the shape model of the projection image Pm when the highest similarity is calculated among the similarities calculated for each shape model is embedded in the subject. A model may be selected.
Thus, by combining the method of the first embodiment and the method of the second embodiment, it is possible to give stability to the result of pattern matching.

また、高吸収体形状DB953において、各形状モデルのデータに対し、そのモデルに相当する高吸収体の型番を対応付けて記憶しておき、パターンマッチングにより選定された高吸収体の形状モデルに対応する型番、位置(類似度が最大のときの位置)、形状等を表示部93に表示するとともに、型番、形状、又は位置が実際と異なる場合は、操作部92により修正できるようにしてもよい。これにより、ユーザーは、選定された高吸収体の型番、形状、位置を確認し、誤っている場合は、修正を行うことが可能となる。修正が入力された場合、例えば、制御部91は、操作部92により入力された修正内容に基づいて、高吸収体のみの再構成画像C2を修正し、以降の処理をやり直す。   In the high-absorber shape DB 953, the model data of the high-absorber corresponding to the model is stored in association with the data of each shape model, and corresponds to the shape model of the high-absorber selected by pattern matching. The model number, position (position when the degree of similarity is maximum), shape, etc. are displayed on the display unit 93, and if the model number, shape, or position is different from the actual, it may be corrected by the operation unit 92. . Thereby, the user can confirm the model number, shape, and position of the selected superabsorbent body, and if it is incorrect, can correct it. When the correction is input, for example, the control unit 91 corrects the reconstructed image C2 including only the high absorber based on the correction content input by the operation unit 92, and performs the subsequent processing again.

また、上記実施形態においては、高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルと再構成画像又は投影画像とのパターンマッチングにより、高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルの中から被写体に埋め込まれている高吸収体の形状モデルを選定することとしたが、選定の手法はパターンマッチングに限定されない。例えば、高吸収体形状DB953において、各形状モデルのデータに対し、そのモデルに相当する高吸収体の型番を対応付けて記憶しておくとともに、被写体に埋め込まれている高吸収体の型番又は形状を操作部92により指定可能な構成とし(即ち、指定手段を備え)、制御部91は、指定された型番や形状に対応する形状モデルを被写体に埋め込まれている高吸収体の形状モデルとして選定することとしてもよい。これにより、パターンマッチングの処理時間を短縮することができる。   In the above-described embodiment, a subject is selected from the shape models stored in the high-absorber shape DB 953 by pattern matching between the shape model stored in the high-absorber shape DB 953 and the reconstructed image or the projection image. Although the shape model of the embedded superabsorbent is selected, the selection method is not limited to pattern matching. For example, in the high-absorber shape DB 953, the model number or shape of the high-absorber embedded in the subject is stored in association with the data of each shape model in association with the model number of the high-absorber corresponding to the model. The control unit 91 selects the shape model corresponding to the specified model number and shape as the shape model of the superabsorbent body embedded in the subject. It is good to do. Thereby, the processing time of pattern matching can be shortened.

また、高吸収体形状DB953に格納されている形状モデルの中から被写体に埋め込まれている高吸収体の形状モデルを選定する処理をパターンマッチングにより行うか、ユーザーによる型番又は形状の指定により行うかを操作部92により選択可能とし(即ち、選択手段を備え)、制御部91は、選択された手法により被写体に埋め込まれている高吸収体の形状モデルを選定することとしてもよい。これにより、ユーザーが所望する手法で被写体に埋め込まれている高吸収体の形状モデルの選択を行うことができる。   Whether the processing for selecting the shape model of the high-absorber embedded in the subject from the shape models stored in the high-absorber shape DB 953 is performed by pattern matching or by specifying the model number or shape by the user Can be selected by the operation unit 92 (that is, provided with a selection unit), and the control unit 91 may select a shape model of the superabsorbent body embedded in the subject by the selected method. Thereby, the shape model of the superabsorbent body embedded in the subject can be selected by a method desired by the user.

また、選定された形状モデルの型番や識別情報を被写体Hの患者情報に対応付けて記憶部95に記憶しておくこととしてもよい。そして、次回に被写体再構成画像生成処理A又はBを行う際に、制御部91は、記憶部95を検索し、被写体Hとなる患者の患者情報に形状モデルの型番や識別情報が対応付けて記憶されている場合には、その型番や識別情報に対応する形状モデルを被写体に埋め込まれている高吸収体の形状モデルとして選定することとしてもよい。
或いは、記憶部95に患者情報に対応付けて記憶されている高吸収体の型番及び/又は形状と、「この高吸収体が埋め込まれていますか」等のメッセージとを表示部93に表示して、操作部92によりYESかNOかを入力させることとしてもよい。そして、YESが入力された場合には、前回の形状モデルにより高吸収体領域を特定し、NOが入力された場合には、パターンマッチングにより高吸収体の形状モデルを選定し、選定された形状モデルに基づいて高吸収体領域を特定することとしてもよい。
或いは、上記実施形態のようにパターンマッチングにより高吸収体の形状モデルを選定し、選定された形状モデルの型番や識別情報が記憶部95に患者情報に対応付けて記憶されている形状モデルの型番や識別情報と一致しない場合に警告を出力することとしてもよい。警告の出力は、表示部93に警告を表示してもよいし、音声により警告メッセージや警告音等を出力することとしてもよい。
Further, the model number and identification information of the selected shape model may be stored in the storage unit 95 in association with the patient information of the subject H. Then, when the subject reconstructed image generation process A or B is performed next time, the control unit 91 searches the storage unit 95 and associates the model number and identification information of the shape model with the patient information of the patient who is the subject H. If stored, the shape model corresponding to the model number or identification information may be selected as the shape model of the superabsorbent body embedded in the subject.
Alternatively, the model number and / or shape of the superabsorbent stored in the storage unit 95 in association with the patient information and a message such as “Is this superabsorbent embedded?” Are displayed on the display unit 93. Then, the operation unit 92 may input YES or NO. If YES is input, the superabsorbent region is specified by the previous shape model. If NO is input, the superabsorbent shape model is selected by pattern matching, and the selected shape is selected. The superabsorbent region may be specified based on the model.
Alternatively, the shape model of the superabsorbent is selected by pattern matching as in the above embodiment, and the model number and identification information of the selected shape model are stored in the storage unit 95 in association with the patient information. A warning may be output when the identification information does not match. The warning may be output by displaying a warning on the display unit 93 or outputting a warning message or a warning sound by voice.

また、高吸収体に起因するアーチファクトが低減された再構成画像を生成するか否かをユーザーが操作部92により選択可能な構成としてもよい(即ち、第2の選択手段を備えることとしてもよい)。そして、高吸収体に起因するアーチファクトを低減した再構成画像の生成が選択された場合、制御部91は、上記第1の実施形態又は第2の実施形態の被写体再構成画像生成処理により再構成画像を生成し、高吸収体に起因するアーチファクトを低減した再構成画像の生成が選択されなかった場合、撮影により得られた投影画像P1を再構成して再構成画像を生成することとしてもよい。
これにより、ユーザーが高吸収体に起因するアーチファクトの低減を所望する場合に、高吸収体に起因するアーチファクトの低減した画像を提供することができ、例えば、処理時間を短縮したい等の要因によりユーザーが高吸収体に起因するアーチファクトの低減を所望しない場合は、再構成画像の生成に係る処理時間を短縮することができる。
In addition, the configuration may be such that the user can select whether or not to generate a reconstructed image with reduced artifacts due to the superabsorbent by the operation unit 92 (that is, a second selection unit may be provided). ). When generation of a reconstructed image with reduced artifacts due to the high-absorber is selected, the control unit 91 reconstructs by subject reconstructed image generation processing of the first embodiment or the second embodiment. When generating an image and generating a reconstructed image with reduced artifacts due to the high-absorber is not selected, the reconstructed image may be generated by reconstructing the projection image P1 obtained by imaging. .
As a result, when the user desires to reduce artifacts caused by the high-absorber, an image with reduced artifacts caused by the high-absorber can be provided. For example, the user may want to shorten the processing time. However, when it is not desired to reduce artifacts caused by the high-absorber, the processing time for generating the reconstructed image can be shortened.

また、高吸収体形状DB953において、高吸収体の形状モデルに対応付けて、その高吸収体の材質、方向情報(被写体の正面に対してどの向きで埋め込まれるかを示す情報)、寸法及び/又は体積、当該形状モデルが使用される撮影部位、撮影方向のうち少なくとも一つを対応付けて記憶しておくこととしてもよい。   Further, in the high-absorber shape DB 953, the high-absorber material is associated with the shape model of the high-absorber, direction information (information indicating in which direction the object is embedded with respect to the front of the subject), dimensions, and / or Alternatively, at least one of the volume, the imaging region where the shape model is used, and the imaging direction may be stored in association with each other.

例えば、材質によってX線透過率は変わるため、高吸収体領域を仮抽出する際の閾値の値を変える等に用いることができる。   For example, since the X-ray transmittance varies depending on the material, it can be used to change the threshold value when the high-absorber region is temporarily extracted.

また、高吸収体形状DB953において、高吸収体の形状モデルに対応付けて方向情報(被写体の正面に対してどの向きで埋め込まれるかを示す情報)を記憶しておくことで、投影画像撮影時の撮影方向に応じて、投影画像や再構成画像における形状モデルの方向を特定することができるので、パターンマッチング時の形状モデルの角度を変える範囲を限定することができ、パターンマッチングに係る処理時間を短縮することができる。   Further, in the high-absorber shape DB 953, direction information (information indicating in which direction the image is embedded with respect to the front of the subject) is stored in association with the shape model of the high-absorber, so that a projection image can be captured. Since the direction of the shape model in the projection image or the reconstructed image can be specified according to the shooting direction of the image, the range for changing the angle of the shape model at the time of pattern matching can be limited, and the processing time for pattern matching Can be shortened.

また、高吸収体形状DB953において、高吸収体の形状モデルに対応付けて寸法及び/又は体積を記憶しておくことで、例えば、再構成画像に基づいて実際に埋め込まれている高吸収体の寸法や体積を推定し、推定した寸法や体積に近い形状モデルにパターンマッチングの対象を絞り込むことができ、パターンマッチングに係る処理時間を短縮することができる。   Further, in the superabsorber shape DB 953, by storing the size and / or volume in association with the superabsorber shape model, for example, the superabsorber actually embedded based on the reconstructed image is stored. The size and volume can be estimated, the pattern matching target can be narrowed down to a shape model close to the estimated size and volume, and the processing time for pattern matching can be shortened.

また、高吸収体形状DB953において、高吸収体の形状モデルに対応付けてその形状モデルが使用される撮影部位や撮影方向を記憶しておくことで、投影画像撮影時の撮影部位や撮影方向によってパターンマッチングの対象を絞り込むことができ、パターンマッチングに係る処理時間を短縮することができる。   Also, in the high-absorber shape DB 953, by storing the imaging part and the imaging direction in which the shape model is used in association with the shape model of the high-absorber, depending on the imaging part and the imaging direction at the time of projection image shooting. The target of pattern matching can be narrowed down, and the processing time concerning pattern matching can be shortened.

また、上記実施形態においては、類似度が所定の基準値以上であるか否かによって、選定された形状モデルに基づいて高吸収体領域を特定して再構成画像を生成する処理と(図4のステップS10〜S15、図7のステップS30〜S35)、閾値処理により仮抽出された高吸収体領域に基づいて再構成画像を生成する処理(図4のステップS16〜S19、図7のステップS36〜S39)とに分けたが、両方の処理を行って、両方の再構成画像を表示部93に表示して、操作部92により何れの再構成画像を採用するかをユーザーが選択できるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the process which specifies a high absorber area | region based on the selected shape model, and produces | generates a reconstructed image by whether a similarity is more than a predetermined reference value (FIG. 4). Steps S10 to S15, Steps S30 to S35 in FIG. 7, and processing for generating a reconstructed image based on the superabsorber region temporarily extracted by the threshold processing (Steps S16 to S19 in FIG. 4, Step S36 in FIG. 7). -S39), both processes are performed, both reconstructed images are displayed on the display unit 93, and the user can select which reconstructed image is to be adopted by the operation unit 92. May be.

また、上記実施形態においては、高吸収体領域の仮抽出を投影画像上で行うこととしたが、投影画像を再構成した再構成画像上で行うこととしてもよい。   In the above embodiment, the temporary extraction of the superabsorbent region is performed on the projection image. However, it may be performed on the reconstructed image obtained by reconstructing the projection image.

また、上記実施形態においては、高吸収体形状DB953は記憶部95に記憶されていることとして説明したが、ネットワークN1又はN2を介して接続された外部のサーバー等に記憶されていることとしてもよい。   In the above embodiment, the superabsorber shape DB 953 is described as being stored in the storage unit 95, but may be stored in an external server or the like connected via the network N1 or N2. Good.

また、上記実施形態においては、放射線検出器Fがいわゆる可搬型(カセッテ型等ともいう。)であり、それを、放射線撮影装置1を構成する撮影台50の検出器装填部51(後述する図1参照)に装填して放射線断層撮影を行う場合について説明したが、放射線検出器Fが可搬型でなく、撮影台50と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線検出器に対しても、本発明を適用することが可能である。   Moreover, in the said embodiment, the radiation detector F is what is called a portable type | mold (it is also called a cassette type | mold etc.), and it is the detector loading part 51 (the figure mentioned later) of the imaging stand 50 which comprises the radiation imaging device 1. 1), the radiation detector F is used for radiography, but the radiation detector F is not portable, but is a so-called dedicated type radiation detector formed integrally with the imaging table 50. In addition, the present invention can be applied.

また、上記実施形態においては、放射線撮影装置1は臥位で撮影を行う装置として説明したが、立位の撮影を行う装置としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the radiography apparatus 1 demonstrated as an apparatus which image | photographs in a supine position, it is good also as an apparatus which performs imaging | photography of a standing position.

また、上記実施形態においては、放射線撮影装置1は、放射線源61及び放射線検出器Fを固定された被写体Hの体軸方向に沿って反対方向に移動させてトモシンセシス撮影を行うものとして説明したが、放射線検出器F及び被写体Hを固定として放射線源61を移動させる構成としてもよい。又は、放射線検出器Fを固定として被写体H及び放射線源61を移動させる構成としてもよい。又は、放射線源61を固定として放射線検出器F及び被写体Hを移動させる構成としてもよい。
また、本発明は、トモシンセシス撮影により得られた投影画像から断層画像を生成する場合だけでなく、CT撮影により得られた投影画像から断層画像を生成する場合についても適用することができる。
In the above embodiment, the radiation imaging apparatus 1 is described as performing tomosynthesis imaging by moving the radiation source 61 and the radiation detector F in the opposite directions along the body axis direction of the fixed subject H. The radiation source 61 may be moved while the radiation detector F and the subject H are fixed. Alternatively, the radiation detector F may be fixed and the subject H and the radiation source 61 may be moved. Alternatively, the radiation source F may be fixed and the radiation detector F and the subject H may be moved.
Further, the present invention can be applied not only when generating a tomographic image from a projection image obtained by tomosynthesis imaging but also when generating a tomographic image from a projection image obtained by CT imaging.

また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。   In the above description, an example in which a hard disk, a semiconductor nonvolatile memory, or the like is used as a computer-readable medium for the program according to the present invention is disclosed, but the present invention is not limited to this example. As another computer-readable medium, a portable recording medium such as a CD-ROM can be applied. A carrier wave is also applied as a medium for providing program data according to the present invention via a communication line.

その他、断層画像生成システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the detailed configuration and detailed operation of each apparatus constituting the tomographic image generation system can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

100 断層画像生成システム
1 放射線撮影装置
50 撮影台
51 検出器装填部
52 装填部支持部
53 搬送装置
54 被写体台
60 放射線照射装置
61 放射線源
62 操作卓
63 曝射スイッチ
64 放射線源移動機構
80 制御BOX
90 コンソール
91 制御部
92 操作部
93 表示部
94 通信部
95 記憶部
96 バス
F 放射線検出器
H 被写体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Tomographic image generation system 1 Radiation imaging apparatus 50 Imaging stand 51 Detector loading part 52 Loading part support part 53 Conveyance apparatus 54 Subject stand 60 Radiation irradiation apparatus 61 Radiation source 62 Operation desk 63 Exposure switch 64 Radiation source moving mechanism 80 Control BOX
90 Console 91 Control unit 92 Operation unit 93 Display unit 94 Communication unit 95 Storage unit 96 Bus F Radiation detector H Subject

Claims (13)

放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して前記放射線源と前記放射線検出器との位置関係を変化させながら取得された複数の投影画像を用いて前記被写体の再構成画像の生成を行う画像処理装置であって、
前記投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出する仮抽出手段と、
複数種類の放射線の高吸収体の形状モデルが格納されたデータベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する選定手段と、
前記選定された高吸収体の形状モデル及び前記仮抽出された高吸収体領域のみの画像を再構成した再構成画像に基づいて、前記投影画像及び前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定する特定手段と、
前記投影画像における前記特定手段により特定された高吸収体領域の画素を補間する補間手段と、
前記補間手段による補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成する第1の再構成画像生成手段と、
前記特定手段により特定された前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置に基づいて、高吸収体領域のみの再構成画像を生成する第2の再構成画像生成手段と、
前記第1の再構成画像生成手段により生成された再構成画像と前記第2の再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを合成することにより前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する第3の再構成画像生成手段と、
を備える画像処理装置。
A reconstructed image of the subject is generated using a plurality of projection images obtained by arranging a subject between the radiation source and the radiation detector and changing a positional relationship between the radiation source and the radiation detector. An image processing apparatus for performing
Temporary extraction means for temporarily extracting a high-absorber region of radiation from the projection image;
A selecting means for selecting a shape model of the superabsorber embedded in the subject from a database storing a shape model of the superabsorber of a plurality of types of radiation;
Based on the shape model of the selected superabsorber and the reconstructed image obtained by reconstructing only the temporarily extracted superabsorber region, the shape of the superabsorber region in the projection image and the reconstructed image, and A specifying means for specifying the position;
Interpolation means for interpolating pixels of the superabsorbent region specified by the specifying means in the projection image;
First reconstructed image generation means for reconstructing a projection image after interpolation by the interpolation means to generate a reconstructed image;
Second reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of only the superabsorbent region based on the shape and position of the superabsorbent region in the reconstructed image specified by the specifying means;
By synthesizing the reconstructed image generated by the first reconstructed image generating means and the reconstructed image generated by the second reconstructed image generating means, artifacts due to the superabsorber are reduced. Third reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of the subject;
An image processing apparatus comprising:
前記選定手段は、前記データベースに格納されている形状モデルのそれぞれと前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像を再構成した再構成画像とのパターンマッチングを行い、得られた類似度に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する請求項1に記載の画像処理装置。   The selecting means performs pattern matching between each of the shape models stored in the database and a reconstructed image obtained by reconstructing the projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region, and the obtained similarity is obtained. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a shape model of a superabsorber embedded in the subject is selected from the database. 前記選定手段は、前記データベースに格納されている各形状モデルを正投影した投影画像のそれぞれと前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像とのパターンマッチングを行い、得られた類似度に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する請求項1に記載の画像処理装置。   The selection means performs pattern matching between each of the projection images obtained by orthographic projection of each shape model stored in the database and the projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region, and the obtained similarity is obtained. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a shape model of a superabsorber embedded in the subject is selected from the database. 前記選定手段は、前記データベースに格納されている形状モデルのそれぞれについて、当該形状モデルと前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像を再構成した再構成画像とのパターンマッチングを行うことにより得られる第1の類似度と、当該形状モデルを正投影した投影画像と前記仮抽出された高吸収体領域のみの投影画像とのパターンマッチングを行うことにより得られる第2の類似度との合計を類似度として算出し、各形状モデルに対して算出された類似度に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する請求項1に記載の画像処理装置。   The selecting means performs pattern matching between each shape model stored in the database and a reconstructed image obtained by reconstructing a projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region. The sum of the obtained first similarity and the second similarity obtained by performing pattern matching between the projection image obtained by orthographic projection of the shape model and the projection image of only the temporarily extracted superabsorbent region The image processing apparatus according to claim 1, wherein the shape model of the superabsorbent body embedded in the subject is selected from the database based on the similarity degree calculated for each shape model. 前記選定手段により選定された形状モデルとの類似度が所定の基準値以上であるか否かを判断し、所定の基準値以上である場合に、前記補間手段、前記第1の再構成画像生成手段、前記第2の再構成画像生成手段、及び前記第3の再構成画像生成手段の処理を行って前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する制御手段を備える請求項2〜4の何れか一項に記載の画像処理装置。   It is determined whether or not the similarity with the shape model selected by the selection means is equal to or higher than a predetermined reference value. If the similarity is equal to or higher than a predetermined reference value, the interpolation means and the first reconstructed image generation Control means for generating a reconstructed image of the subject in which artifacts due to the high-absorbent body are reduced by performing processing of the means, the second reconstructed image generating means, and the third reconstructed image generating means An image processing apparatus according to any one of claims 2 to 4. 前記データベースは、前記高吸収体の形状モデルのそれぞれをその高吸収体の型番と対応付けて格納しており、
前記被写体に埋め込まれた高吸収体の型番又は形状をユーザーが指定するための指定手段と、
前記選定手段により前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する際に、パターンマッチングにより選定を行うか、前記指定手段により指定された型番又は形状に基づいて選定を行うかをユーザーが選択するための選択手段と、
を備える請求項1〜5の何れか一項に記載の画像処理装置。
The database stores each shape model of the superabsorbent body in association with the model number of the superabsorbent body,
Designation means for the user to designate the model number or shape of the superabsorbent body embedded in the subject;
When selecting the shape model of the superabsorbent embedded in the subject from the database by the selecting means, whether to select by pattern matching or based on the model number or shape specified by the specifying means A selection means for the user to select,
An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記データベースは、前記高吸収体の形状モデルのそれぞれをその高吸収体の型番と対応付けて格納しており、
前記被写体に埋め込まれた高吸収体の型番又は形状をユーザーが指定するための指定手段を備え、
前記選定手段は、前記指定手段により指定された型番又は形状に基づいて、前記データベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する請求項1に記載の画像処理装置。
The database stores each shape model of the superabsorbent body in association with the model number of the superabsorbent body,
Comprising designation means for the user to designate the model number or shape of the superabsorbent body embedded in the subject;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects a shape model of a superabsorbent body embedded in the subject from the database based on a model number or a shape designated by the designation unit.
前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成するか否かをユーザーが選択するための第2の選択手段を備える請求項1〜7の何れか一項に記載の画像処理装置。   8. The apparatus according to claim 1, further comprising second selection means for a user to select whether or not to generate a reconstructed image of the subject in which artifacts due to the high absorber are reduced. Image processing apparatus. 前記被写体となった患者の患者情報と前記選定された形状モデルの前記データベースにおける識別情報とを対応付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段を備える請求項1〜8の何れか一項に記載の画像処理装置。   9. The storage control unit according to claim 1, further comprising: a storage control unit that stores the patient information of the patient who is the subject and the identification information in the database of the selected shape model in association with each other. Image processing device. 前記選定手段により選定された形状モデルの型番、形状、及び/又は前記特定手段により特定された高吸収体領域の位置を表示する表示手段を備える請求項1〜9の何れか一項に記載の画像処理装置。   10. The display device according to claim 1, further comprising a display unit configured to display a model number of the shape model selected by the selection unit, a shape, and / or a position of the superabsorbent region specified by the specification unit. Image processing device. 前記データベースは、前記複数種類の高吸収体の形状モデルに対応付けて、その高吸収体の材質、被写体に埋め込まれる方向、寸法及び/又は体積、当該形状モデルが使用される撮影部位及び/又は撮影方向のうち少なくとも一つを記憶する請求項1〜10の何れか一項に記載の画像処理装置。   The database is associated with the shape models of the plurality of types of superabsorbers, the material of the superabsorbers, the direction, size and / or volume embedded in the subject, the imaging region where the shape model is used, and / or The image processing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the shooting directions is stored. 被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出して電気信号を生成する放射線検出素子が二次元状に配置され、照射された放射線に応じた投影画像を取得する放射線検出器と、を備え、前記放射線源と前記放射線検出器との位置関係を変化させながら、前記放射線源と前記放射線検出器との間に配置された被写体の前記投影画像を所定回数取得する撮影手段と、
前記撮影手段により取得された投影画像を用いて前記被写体の再構成画像である断層画像の生成を行う画像処理手段と、
を備える断層画像生成システムであって、
前記画像処理手段は、
前記投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出する仮抽出手段と、
複数種類の放射線の高吸収体の形状モデルが格納されたデータベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する選定手段と、
前記選定された高吸収体の形状モデル及び前記仮抽出された高吸収体領域のみの画像を再構成した再構成画像に基づいて、前記投影画像及び前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定する特定手段と、
前記投影画像における前記特定手段により特定された高吸収体領域の画素を補間する補間手段と、
前記補間手段による補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成する第1の再構成画像生成手段と、
前記特定手段により特定された前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置に基づいて、高吸収体領域のみの再構成画像を生成する第2の再構成画像生成手段と、
前記第1の再構成画像生成手段により生成された再構成画像と前記第2の再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを合成することにより前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する第3の再構成画像生成手段と、
を備える断層画像生成システム。
A radiation source that irradiates a subject with radiation, and a radiation detector that two-dimensionally arranges radiation detection elements that detect radiation and generate electrical signals, and obtain a projection image corresponding to the irradiated radiation. Imaging means for acquiring the projection image of the subject arranged between the radiation source and the radiation detector a predetermined number of times while changing the positional relationship between the radiation source and the radiation detector;
Image processing means for generating a tomographic image that is a reconstructed image of the subject using the projection image acquired by the imaging means;
A tomographic image generation system comprising:
The image processing means includes
Temporary extraction means for temporarily extracting a high-absorber region of radiation from the projection image;
A selecting means for selecting a shape model of the superabsorber embedded in the subject from a database storing a shape model of the superabsorber of a plurality of types of radiation;
Based on the shape model of the selected superabsorber and the reconstructed image obtained by reconstructing only the temporarily extracted superabsorber region, the shape of the superabsorber region in the projection image and the reconstructed image, and A specifying means for specifying the position;
Interpolation means for interpolating pixels of the superabsorbent region specified by the specifying means in the projection image;
First reconstructed image generation means for reconstructing a projection image after interpolation by the interpolation means to generate a reconstructed image;
Second reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of only the superabsorbent region based on the shape and position of the superabsorbent region in the reconstructed image specified by the specifying means;
By synthesizing the reconstructed image generated by the first reconstructed image generating means and the reconstructed image generated by the second reconstructed image generating means, artifacts due to the superabsorber are reduced. Third reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of the subject;
A tomographic image generation system comprising:
放射線源と放射線検出器との間に被写体を配置して前記放射線源と前記放射線検出器との位置関係を変化させながら取得された複数の投影画像を用いて前記被写体の再構成画像の生成を行う画像処理装置に用いられるコンピューターを、
前記投影画像から放射線の高吸収体領域を仮抽出する仮抽出手段、
複数種類の放射線の高吸収体の形状モデルが格納されたデータベースから前記被写体に埋め込まれた高吸収体の形状モデルを選定する選定手段、
前記選定された高吸収体の形状モデル及び前記仮抽出された高吸収体領域のみの画像を再構成した再構成画像に基づいて、前記投影画像及び前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置を特定する特定手段、
前記投影画像における前記特定手段により特定された高吸収体領域の画素を補間する補間手段、
前記補間手段による補間後の投影画像を再構成して再構成画像を生成する第1の再構成画像生成手段、
前記特定手段により特定された前記再構成画像における高吸収体領域の形状及び位置に基づいて、高吸収体領域のみの再構成画像を生成する第2の再構成画像生成手段、
前記第1の再構成画像生成手段により生成された再構成画像と前記第2の再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを合成することにより前記高吸収体に起因するアーチファクトが低減された前記被写体の再構成画像を生成する第3の再構成画像生成手段、
として機能させるためのプログラム。
A reconstructed image of the subject is generated using a plurality of projection images obtained by arranging a subject between the radiation source and the radiation detector and changing a positional relationship between the radiation source and the radiation detector. A computer used in the image processing apparatus
Temporary extraction means for temporarily extracting a high-absorber region of radiation from the projected image;
A selecting means for selecting a shape model of the superabsorber embedded in the subject from a database storing a shape model of the superabsorber of a plurality of types of radiation;
Based on the shape model of the selected superabsorber and the reconstructed image obtained by reconstructing only the temporarily extracted superabsorber region, the shape of the superabsorber region in the projection image and the reconstructed image, and Identification means for identifying the position,
Interpolation means for interpolating pixels of the superabsorbent region specified by the specifying means in the projection image;
First reconstructed image generation means for reconstructing a projection image after interpolation by the interpolation means to generate a reconstructed image;
Second reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of only the superabsorbent region based on the shape and position of the superabsorbent region in the reconstructed image specified by the specifying means;
By synthesizing the reconstructed image generated by the first reconstructed image generating means and the reconstructed image generated by the second reconstructed image generating means, artifacts due to the superabsorber are reduced. A third reconstructed image generating means for generating a reconstructed image of the subject;
Program to function as.
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