JP6821943B2 - Image generation system - Google Patents
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Description
本発明は、画像生成システムに関する。 The present invention relates to an image generation system.
従来、医療の分野では、トモシンセシス撮影やＣＴ（Computed Tomography）撮影のように、放射線源と放射線検出器との位置関係を変化させながら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, the subject is radiographed while changing the positional relationship between the radiation source and the radiation detector, as in tomosynthesis imaging and CT (Computed Tomography) imaging, and the obtained projected image is reconstructed. A technique for generating a reconstructed image (tomographic image) of a subject is known.
トモシンセシス撮影により得られた投影画像を表示する技術として、例えば特許文献１には、トモシンセシス撮影中の被写体の体動を観察しやすくするために、投影画像をモニターにプレビュー表示するに際し、投影画像に含まれる被写体領域の基準となる部分をモニターの表示画面における所定位置と一致させるよう投影画像の表示位置を調整する技術が記載されている。 As a technique for displaying a projected image obtained by tomosynthesis photography, for example, Patent Document 1 states that, in order to make it easier to observe the body movement of a subject during tomosynthesis photography, when the projected image is previewed on a monitor, the projected image is displayed. A technique for adjusting the display position of a projected image so that a reference portion of a included subject area matches a predetermined position on a display screen of a monitor is described.
しかしながら、特許文献１の技術は、体動を見やすく表示することが目的であり、診断を目的として投影画像を表示するものではない。そのため、例えば、被写体が元のサイズと異なるサイズで表示されてしまう等、診断に適した表示とはならない。 However, the technique of Patent Document 1 aims to display the body movement in an easy-to-see manner, and does not display the projected image for the purpose of diagnosis. Therefore, for example, the subject is displayed in a size different from the original size, and the display is not suitable for diagnosis.
本発明の課題は、放射線源と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投影画像を診断に用いることができるようにすることである。 An object of the present invention is to make it possible to use a projected image acquired while changing the positional relationship between a radiation source and a radiation detector for diagnosis.
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明の画像生成システムは、
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複数の投影画像のそれぞれを、所定の基準高さに逆投影するか、又は前記基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成する逆投影画像生成手段と、
前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像を表示する表示手段と、
を備える。
In order to solve the above problems, the image generation system of the invention according to claim 1 is used.
It is equipped with a radiation source that irradiates a subject with radiation, and a radiation detector in which radiation detection elements that detect radiation and generate an electric signal are arranged in a two-dimensional manner and acquire a projected image according to the irradiated radiation. An imaging means for acquiring the projected image of a 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.
Each of the plurality of projected images acquired by the photographing means is back-projected to a predetermined reference height, or reduced and shifted so as to be the same image as when back-projected to the reference height. Back-projection image generation means for generating the back-projection image of
A display means for displaying a plurality of back-projection images generated by the back-projection image generation means, and
To be equipped.
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、
前記基準高さを指定するための指定手段を備え、
前記逆投影画像生成手段は、前記複数の投影画像のそれぞれを、前記指定手段により指定された基準高さに逆投影するか、又は前記指定された基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成する。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1.
A designation means for designating the reference height is provided.
The back-projection image generation means back-projects each of the plurality of projected images to a reference height designated by the designated means, or back-projects an image equivalent to the back-projection to the designated reference height. A plurality of back-projection images are generated by reducing and shifting so as to be.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記指定手段は、入力手段による数値入力により前記基準高さを指定する。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2.
The designation means designates the reference height by inputting a numerical value by the input means.
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記指定手段は、前記被写体の部位、撮影方向、前記被写体となった患者のサイズ、前記被写体の体厚の少なくとも一つに応じて前記基準高さを指定する。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2.
The designating means designates the reference height according to at least one of the part of the subject, the imaging direction, the size of the patient who is the subject, and the body thickness of the subject.
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記撮影手段により取得された複数の投影画像を再構成して再構成画像を生成する再構成画像生成手段を備え、
前記指定手段は、前記再構成画像生成手段により生成された再構成画像を用いて前記基準高さを指定する。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2.
A reconstructed image generating means for reconstructing a plurality of projected images acquired by the photographing means to generate a reconstructed image is provided.
The designating means designates the reference height using the reconstructed image generated by the reconstructed image generating means.
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記再構成画像生成手段により生成された再構成画像と、前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像とを並べて前記表示手段に表示する表示制御手段を備え、
前記指定手段は、前記表示手段に表示されている再構成画像のスライス高さを前記基準高さとして指定し、
前記逆投影画像生成手段は、前記再構成画像のスライス高さを前記基準高さとして前記複数の逆投影画像を生成し、
前記表示制御手段は、前記再構成画像と、前記再構成画像のスライス高さを基準高さとして生成した前記複数の逆投影画像とを並べて前記表示手段に表示する。
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5.
A display control means for displaying the reconstructed image generated by the reconstructed image generation means and a plurality of back projection images generated by the back projection image generation means side by side on the display means is provided.
The designating means designates the slice height of the reconstructed image displayed on the display means as the reference height.
The back-projection image generation means generates the plurality of back-projection images with the slice height of the reconstructed image as the reference height.
The display control means displays the reconstructed image and the plurality of back-projected images generated with the slice height of the reconstructed image as a reference height side by side on the display means.
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記表示手段に表示する再構成画像を切り替えるための切り替え手段を備える。
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6.
A switching means for switching the reconstructed image to be displayed on the display means is provided.
請求項８に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記逆投影画像生成手段により異なる基準高さで生成された複数の基準高さの逆投影画像を前記表示手段に並べて又は切り替え表示する第二表示制御手段を備える。
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 4.
A second display control means for arranging or switching the display of a plurality of reference height back-projection images generated by the back-projection image generation means at different reference heights is provided.
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、
前記表示手段は、前記複数の逆投影画像を動画表示する。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8.
The display means displays the plurality of back-projected images as moving images.
請求項１０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、
前記表示手段は、前記複数の逆投影画像を操作手段の操作に応じて切り替え表示する。
The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 8.
The display means switches and displays the plurality of back projection images according to the operation of the operation 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、
前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像を外部装置に送信する第一送信手段を備える。
The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 10.
The first transmission means for transmitting a plurality of back projection images generated by the back projection image generation means to an external device is provided.
請求項１２に記載の発明は、請求項５〜７の何れか一項に記載の発明において、
前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像と前記再構成画像生成手段により生成された再構成画像とを対応付けて外部装置に送信する第二送信手段を備える。
The invention according to claim 12 is the invention according to any one of claims 5 to 7.
A second transmission means is provided for transmitting a plurality of back-projection images generated by the back-projection image generation means to an external device in association with the reconstructed image generated by the reconstruction image generation means.
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の発明において、
前記撮影手段により取得された複数の投影画像のそれぞれに、当該投影画像の撮影時の前記放射線源と前記放射線検出器の位置関係を示す情報を付与して外部装置に送信する第三送信手段を備える。
請求項１４に記載の発明の画像生成システムは、
放射線源と放射線検出器との位置関係を変化させながら、所定回数取得した被写体の複数の投影画像のそれぞれを、所定の基準高さに逆投影するか、又は前記基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成する逆投影画像生成手段と、
前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像を表示する表示手段と、
を備える。
The invention according to claim 13 is the invention according to any one of claims 1 to 12.
A third transmitting means that adds information indicating the positional relationship between the radiation source and the radiation detector at the time of photographing the projected image to each of the plurality of projected images acquired by the photographing means and transmits the information to an external device. Be prepared.
The image generation system of the invention according to claim 14 is
When each of a plurality of projected images of a subject acquired a predetermined number of times is back-projected to a predetermined reference height or back-projected to the reference height while changing the positional relationship between the radiation source and the radiation detector. A back-projection image generation means for generating a plurality of back-projection images by reducing and shifting so as to obtain an image equivalent to
A display means for displaying a plurality of back-projection images generated by the back-projection image generation means, and
To be equipped.
本発明によれば、放射線源と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投影画像を診断に用いることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to use the projected image acquired while changing the positional relationship between the radiation source and the radiation detector for diagnosis.
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 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the illustrated examples.
［画像生成システム１００の構成］
まず、本発明に係る画像生成システム１００の概略構成について説明する。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複数の投影画像を用いて被写体Ｈの再構成画像（断層画像）を生成するとともに、複数の投影画像のそれぞれを個別に逆投影して複数の逆投影画像を生成し、表示するシステムである。
[Configuration of image generation system 100]
First, a schematic configuration of the image generation system 100 according to the present invention will be described. The image generation system 100 generates a reconstructed image (tomographic image) of the subject H using a plurality of projected images obtained by taking a tomosynthesis image of the subject H (a part of the human body), and also generates a reconstructed image (tomographic image) of the subject H, and each of the plurality of projected images Is a system that generates and displays a plurality of back-projected images by back-projecting them individually.
図１に、本実施形態に係る画像生成システム１００の概略構成を示す。図１に示すように、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（高さ）方向）をｚ軸方向として説明する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the image generation system 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image generation system 100 mainly includes a radiography apparatus 1, a console 90, and the like.
In the following description, the longitudinal direction of the subject base 54 (the body axis direction of the subject H arranged on the subject base 54) is orthogonal to the y-axis direction, and the photographing surface (the surface irradiated with radiation) is orthogonal to the y-axis direction. The direction will be described as the x-axis direction, and the irradiation direction (thickness (height) direction of the subject H) will be described as the z-axis direction.
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 image generation system 100 is provided inside and outside the photographing room 101a and the front room (also referred to as an operation room or the like) 101b. In the photographing room 101a, a photographing table 50 of the radiation photographing apparatus 1, a radiation source 61, and the like are provided. Further, in the photographing room 101a, an access point AP or the like for relaying wireless communication between the radiation detector F and the 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。 Further, the front chamber 101b is provided with an operation console 62 of the radiation irradiation device 60, an exposure switch 63, and the like. Further, although FIG. 1 shows a case where the control BOX 80, the console 90, etc. are provided outside the anterior chamber 101b, it is also possible to provide them in the anterior chamber 101b or the like.
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 device 1 as an imaging means includes a radiation detector F, an imaging table 50 for holding the radiation detector F and the subject H, and a radiation irradiation device 60. There is. Note that FIG. 1 shows, as an example, a side view of a radiation photographing apparatus 1 for photographing the subject H in the recumbent position.
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 composed of a semiconductor image sensor such as an FPD (Flat Panel Detector). The FPD has, for example, a glass substrate or the like, and detects and detects radiation (X-rays) irradiated from a radiation source 61 and transmitted at least through the subject H at a predetermined position on the substrate according to its intensity. A plurality of detection elements (pixels) that convert radiation into an electric signal and store it are arranged in a matrix. Each pixel is configured to include, for example, a switching unit such as a TFT (Thin Film Transistor), and the reading of the electric signal stored in each pixel is switched by the switching unit and stored in the radiation detector F. A projected image of the subject H is acquired by reading the electric signal. The FPD has 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 of them 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 for 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、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設けられ、検出器装填部５１を支持する。
The photographing table 50 includes a detector loading unit 51, a loading unit support unit 52, a subject table 54, and the like.
The detector loading unit 51 holds the radiation detector F.
The loading unit support portion 52 is provided on the side of the subject base 54 opposite to the surface on which the subject H is placed, and supports the detector loading unit 51.
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 irradiation device 60 includes a radiation source 61 that irradiates the radiation detector F through the subject H, and an operation console that allows a photographer such as a radiation engineer to set imaging conditions such as tube current, tube voltage, and irradiation time. 62, the exposure switch 63 operated by the photographer to instruct the irradiation of radiation from the radiation source 61, and the radiation source 61 moved along the body axis direction of the subject H on the subject table 54 (in the y-axis direction). It is also provided with a radiation source moving mechanism 64 or the like that tilts the irradiation angle of the radiation source 61 according to the position so that the radiation emitted from the radiation source 61 at the moved position is irradiated to the radiation detector F. .. The radiation irradiation device 60 transmits a pressing signal of the exposure switch 63 to the console 90 when the imaging conditions are set from the console 90 via the control BOX 80 or by the console 62 and the exposure switch 63 is pressed. Based on the control signal from the console 90, the radiation source 61 is moved by the radiation source moving mechanism 64 under the set imaging conditions, and the radiation source 61 is irradiated with radiation.
Further, in the irradiation direction of the radiation source 61, a collimator 75 that limits the irradiation region of the radiation emitted from the radiation source 61 is provided.
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。 In the present embodiment, as the radiation source 61 of the radiation irradiation device 60, a radiation source that irradiates the subject H and the radiation detector F in a conical shape, that is, a radiation source that irradiates a so-called cone beam is used. ..
放射線源移動機構６４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、放射線源６１を被写体台５４に沿って（即ち、ｙ軸方向に）移動させることにより、放射線源６１と放射線検出器Ｆとの相対位置関係を変更する。 The radiation source moving mechanism 64 moves the radiation source 61 along the subject table 54 (that is, in the y-axis direction) in response to a control signal transmitted from the console 90 via the control BOX 80 described later, thereby causing radiation. The relative positional relationship between the source 61 and the radiation detector F is changed.
上記構成の放射線撮影装置１は、放射線源６１が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 device 1 having the above configuration performs tomosynthesis imaging a predetermined number of times (multiple times) while the radiation source 61 moves from a predetermined imaging start position to an imaging start position in the opposite direction, and a radiation detector is used for each imaging. It is configured to acquire a projected image with F. 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。或いは、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としてもよい。 At that time, for example, radiation is irradiated from the radiation source 61 a predetermined number of times (pulse irradiation), and a projected image is acquired by the radiation detector F each time the radiation is irradiated. Alternatively, the radiation from the radiation source 61 may be continuously irradiated without interruption, and the radiation detector F may be configured to perform a predetermined number of projection image acquisition processes during that period.
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 an image processing device via the control BOX 80 each time the projection image is acquired, or each acquired projection. It is also possible to temporarily store the images in a storage unit (not shown) and transmit the projected images together to the console 90 when the acquisition process of the projected images a predetermined number of times 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。 The control BOX (also referred to as a repeater or the like) 80 is connected to each part of the radiography apparatus 1, a radiation detector F loaded in the detector loading part 51, a console 90, or the like via a network N1. The control BOX 80 is shown in which a signal for LAN (Local Area Network) communication transmitted from the console 90 or the like to the radiation irradiation device 60 is converted into a signal or the like for the radiation irradiation device 60, and 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 is a computer device including a control unit 91, an operation unit 92, a display unit 93, a communication unit 94, and a storage unit 95, and each unit is connected by 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画像生成処理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、逆投影画像生成手段、表示制御手段、第二の表示制御手段として機能する。また、制御部９１は、操作部９２との協働により、指定手段、切り替え手段として機能する。 The control unit 91 is composed of a CPU, RAM, and the like. The CPU of the control unit 91 reads various programs such as system programs and processing programs stored in the storage unit 95 and expands them in the RAM, and executes various processes including an image generation process described later according to the expanded programs. To do. The control unit 91 functions as a back projection image generation means, a display control means, and a second display control means in cooperation with a program stored in the storage unit 95. Further, the control unit 91 functions as a designation means and a switching means in cooperation with the operation unit 92.
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 is configured to include a keyboard equipped with character input keys, number input keys, various function keys, and a pointing device such as a mouse, and a key press signal operated by the keyboard and an operation signal by the mouse. Is output to the control unit 91 as an input signal.
表示部９３は、例えば、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。表示部９３は、表示手段として機能する。 The display unit 93 is configured to include, for example, a monitor such as an LCD (Liquid Crystal Display), and displays various screens according to an instruction of a display signal input from the control unit 91. The display unit 93 functions as a display means.
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。通信部９４は、第一送信手段、第二送信手段、又は第三送信手段として機能する。 The communication unit 94 is composed of a LAN card or the like, and transmits / receives data to / from an external device connected to networks N1 and N2 via a switching hub. The communication unit 94 functions as a first transmission means, a second transmission means, or a third transmission means.
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 is composed of, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor non-volatile memory, or the like. As described above, the storage unit 95 stores the system program and various processing programs.
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、撮影部位、撮影方向、患者サイズ（例えば、大人の大、中、小、子供の大、中、小）、体厚の少なくとも一つに対応付けて、逆投影画像を生成する際の基準高さのデフォルト値が記憶されている。
Further, the storage unit 95 is provided with a projection image storage unit 951 for storing the projected image received from the radiation detector F, a reconstructed image storage unit 952 for storing the generated reconstructed image, and the like.
Further, the storage unit 95 is associated with at least one of the imaging site, imaging direction, patient size (for example, adult large, medium, small, child large, medium, small), and body thickness, and back-projected images. The default value of the reference height when generating is 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 an awakening signal to the radiation detector F via, for example, the access point AP or the control BOX 80 by the communication unit 94 to shift the radiation detector F from the sleep state to the wake up state. Then, the radiation detector F is controlled, the tube current or the like set by the photographer such as a radiologist by the operation unit 92 is transmitted to the radiation irradiation device 60 via the control BOX 80 and set, or the tube current or the like is set via the control BOX 80. 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、受信した複数の投影画像に基づいて被写体Ｈの再構成画像（図１に一点鎖線で示す複数の断面の複数の二次元断層画像）を生成するとともに、複数の投影画像のそれぞれを逆投影して複数の逆投影画像を生成ようになっている。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。 Further, in the present embodiment, the console 90 also functions as an image processing device, and when the projected image acquired by the radiation detector F is transmitted from the radiographing device 1, a plurality of received projections are received. A reconstructed image of the subject H (a plurality of two-dimensional tomographic images of a plurality of cross sections shown by a single point chain line in FIG. 1) is generated based on the image, and each of the plurality of projected images is back-projected to obtain a plurality of back-projected images. Is to be generated. It is also possible to configure the image processing device as a device separate 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を介して別システムである図示しない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）７０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及び逆投影画像を対応付けてＰＡＣＳ７０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 the network N2. Further, the console 90 is a separate system via the network N2, such as HIS (Hospital Information System), RIS (Radiology Information System), and PACS (Picture Archiving and Communication System). Diagnosis support system) It is connected to 70 and the like. The console 90 is configured to perform various processes such as acquiring shooting order information from HIS, RIS, or the like, and transmitting the generated reconstructed image and back projection image to the PACS 70 in association with each other. ..
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。 It is not necessary to separately configure the network connecting each device or the like with a plurality of networks N1 and N2 as in the present embodiment, and it is also possible to connect each device to one network to configure the image generation system 100. It is possible. Further, when a plurality of networks are used as the network connecting the devices as in the present embodiment, which device is connected to which network can be appropriately changed.
［画像生成システム１００の動作］
次に、本実施形態における画像生成システム１００の動作について説明する。
図３に、コンソール９０の制御部９１により実行される画像生成処理のフローチャートを示す。画像生成処理は、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。
[Operation of image generation system 100]
Next, the operation of the image generation system 100 in this embodiment will be described.
FIG. 3 shows a flowchart of an image generation process executed by the control unit 91 of the console 90. The image generation process is executed in collaboration with the program stored in the control unit 91 and the storage unit 95.
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を被写体Ｈの体軸方向に沿って移動させることにより放射線源６１と放射線検出器Ｆとの位置関係を変化させながら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に、検査を識別するための検査ＩＤ、画像を識別するための画像ＩＤ、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）を付帯させて投影画像記憶部９５１に記憶する。
First, the control unit 91 performs tomosynthesis imaging and acquires a plurality of (n) projected images 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 device of the radiation imaging device 1 via the control BOX 80 to control the radiation source 61. Is moved along the body axis direction of the subject H to perform a predetermined number of times of imaging while changing the positional relationship between the radiation source 61 and the radiation detector F. A series of projected images obtained by photographing is transmitted to the console 90 by the radiation detector F. In the console 90, for each of the series of projected images received by the communication unit 94, an examination ID for identifying the examination, an image ID for identifying the image, patient information, and imaging conditions of the projected image (imaging site). , Imaging direction, tube voltage, position of radiation source 61 and radiation detector F when each projected image is captured, etc.) are attached and stored in the projected image storage unit 951.
次いで、制御部９１は、取得した一連の投影画像を用いて予め設定されたスライス間隔で複数のスライス高さの再構成画像を生成する（ステップＳ２）。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、一連の投影画像から複数のスライス高さの再構成画像を生成する。生成された再構成画像のそれぞれには、画像を識別するための画像ＩＤ、検査ＩＤ、患者情報、撮影条件（撮影部位、撮影方向、管電圧等）、再構成条件（例えば、スライス高さ、スライス間隔等）を付帯させる。 Next, the control unit 91 generates a reconstructed image having a plurality of slice heights at preset slice intervals using the acquired series of projected images (step S2). For example, using known methods such as the FBP (Filtered Back Projection) method, the successive approximation image reconstruction method, the Feldkamp method, and the shift addition method, a reconstruction image having a plurality of slice heights is generated from a series of projected images. .. Each of the generated reconstructed images includes an image ID for identifying the image, an examination ID, patient information, imaging conditions (imaging site, imaging direction, tube voltage, etc.), reconstruction conditions (for example, slice height, etc.). (Slice interval, etc.) is attached.
図４（ａ）に、再構成画像の生成の一例を模式的に示す。図４（ａ）においては、放射線源６１がＡ１〜Ａ３の３つの位置で３回の撮影を行って得られた３枚の投影画像から再構成画像を生成する場合を示している。図４（ａ）に示すように、撮影された全ての投影画像をスライス高さの面（スライス面）に逆投影して加算することで、再構成画像が生成される。スライス面に位置する構造物（病変を含む。以下同じ）は、図４（ａ）に示す構造物Ｐ０のように、放射線源６１がどの位置で撮影された投影画像からも同じ位置（その構造物の位置）に逆投影されるため、図４（ｂ）に示すように、再構成画像では複数の投影画像からの逆投影が重なって、スライス面に位置する構造物の断面だけが強調された断層画像が得られる。一方、スライス面以外の高さに位置する構造物は、放射線源６１の位置によって異なる位置に逆投影される。例えば、図４（ａ）に示すＰ１は、放射線源６１の位置がＡ１のときはＰ１１の位置に、放射線源６１の位置がＡ２のときはＰ０の位置に、放射線源６１の位置がＡ３のときはＰ１２の位置に逆投影される。そのため、再構成画像では、図４（ｂ）に示すように、スライス面以外の面に位置する構造物はぼやける。 FIG. 4A schematically shows an example of generating a reconstructed image. FIG. 4A shows a case where the radiation source 61 generates a reconstructed image from three projected images obtained by taking three images at three positions A 1 to A 3 . As shown in FIG. 4A, a reconstructed image is generated by back-projecting all the captured projected images onto a slice-height surface (slice surface) and adding them. Structures located slice plane (including the lesion. Hereinafter the same), as the structure P 0 shown in FIG. 4 (a), the same position from the projected image the radiation source 61 is taken at which position (the Since it is back-projected to the position of the structure), as shown in FIG. 4B, the back-projections from the plurality of projected images overlap in the reconstructed image, and only the cross section of the structure located on the slice surface is emphasized. The tomographic image is obtained. On the other hand, the structure located at a height other than the slice surface is back-projected to a different position depending on the position of the radiation source 61. For example, P1 shown in FIG. 4 (a), the position of P 11 when the position A 1 of the radiation source 61, the position of the radiation source 61 is in the position of P 0 when the A 2, the radiation source 61 position when the a 3 are backprojected to the position of P 12. Therefore, in the reconstructed image, as shown in FIG. 4B, the structure located on the surface other than the slice surface is blurred.
次いで、制御部９１は、取得した一連の投影画像のそれぞれを個別に所定の基準高さに逆投影することにより複数の逆投影画像を生成する（ステップＳ３）。基準高さは、逆投影される面の位置を示すものであり、例えば、放射線検出器Ｆ等の基準からのｚ方向の距離で表される。
ここで、制御部９１は、記憶部９５を参照し、投影画像の付帯情報に含まれる撮影部位、撮影方向、操作部９２により入力される患者サイズ、体厚の少なくとも一つに応じた基準高さのデフォルト値を読み出して、読み出したデフォルト値に基づいて逆投影画像を生成する。なお、本実施形態においては、記憶部９５に記憶されている基準高さのデフォルト値は、ステップＳ１で生成される複数の再構成画像のスライス高さの何れかに一致しているものとする。
Next, the control unit 91 back-projects each of the acquired series of projected images to a predetermined reference height to generate a plurality of back-projected images (step S3). The reference height indicates the position of the surface to be back-projected, and is represented by, for example, the distance in the z direction from the reference of the radiation detector F or the like.
Here, the control unit 91 refers to the storage unit 95, and refers to the reference height corresponding to at least one of the imaging site, the imaging direction, the patient size input by the operation unit 92, and the body thickness included in the incidental information of the projected image. The default value of is read, and a back projection image is generated based on the read default value. In the present embodiment, it is assumed that the default value of the reference height stored in the storage unit 95 matches any of the slice heights of the plurality of reconstructed images generated in step S1. ..
例えば、放射線源６１が図５（ａ）のＡ１、図６（ａ）のＡ２、図７（ａ）のＡ３の３つの位置にあるときに順次投影画像が取得されたとすると、ステップＳ３では、まず、図５（ａ）に示すように放射線源６１がＡ１の位置のときに取得した投影画像のみを逆投影して逆投影画像を生成し、次いで、図６（ａ）に示すように放射線源６１がＡ２の位置のときに取得した投影画像のみを逆投影して逆投影画像を生成し、次いで、図７（ａ）に示すように放射線源６１がＡ３の位置のときに取得した投影画像のみを逆投影して逆投影画像を生成する。図５（ｂ）は図５（ａ）の放射線源６１の位置で取得された投影画像の逆投影画像を示す図、図６（ｂ）は図６（ａ）の放射線源６１の位置で取得された投影画像の逆投影画像を示す図、図７（ｂ）は図７（ａ）の放射線源６１の位置で取得された投影画像の逆投影画像を示す図である。 For example, A 1 of the radiation source 61 in FIG. 5 (a), A 2 in FIG. 6 (a), when successively the projected image is acquired when in three positions of A 3 in FIG. 7 (a), the step in S3, first generates a back projection image by backprojection only acquired projection images when position the radiation source 61 is a 1, as shown in FIG. 5 (a), then, in FIGS. 6 (a) As shown, only the projection image acquired when the radiation source 61 is at the position A 2 is back-projected to generate a back-projection image, and then the radiation source 61 is at the position A 3 as shown in FIG. 7 (a). Only the projected image acquired at the time of is back-projected to generate a back-projected image. 5 (b) is a diagram showing a back projection image of the projected image acquired at the position of the radiation source 61 of FIG. 5 (a), and FIG. 6 (b) is acquired at the position of the radiation source 61 of FIG. 6 (a). FIG. 7 (b) is a diagram showing a back-projected image of the projected image, and FIG. 7 (b) is a diagram showing a back-projected image of the projected image acquired at the position of the radiation source 61 of FIG. 7 (a).
逆投影画像は、逆投影画像上の各画素の値が投影画像上（即ち、放射線検出器Ｆ上）のどの位置に対応しているかを求め、求めた位置の画素値を逆投影画像上のその画素の画素値とすることで生成される。例えば、図８に示すように、放射線検出器Ｆに下ろした垂線から距離ｙ１、基準高さｚ１に存在する逆投影画像上の点ｐ（ｙ１，ｚ１）に対応する投影画像上の位置Ｙｄは、（式１）により求めることができる。
上記（式１）により生成される逆投影画像は、図９に示すように、以下の（式２）に示す縮小率Ｒで投影画像を縮小し、得られた縮小画像を放射線検出器Ｆの中心に対向する放射線源６１の位置Ａ４を基準として、その基準位置から見た投影画像撮影時の放射線源６１の方向に（式３）に示すシフト量Ｓだけ位置をずらした画像と同等となる。そこで、ステップＳ３においては、取得した一連の投影画像のそれぞれを個別に縮小率Ｒで縮小し、得られた縮小画像のそれぞれを、位置Ａ４を基準として、その基準位置から見た各投影画像撮影時の放射線源６１の方向にシフト量Ｓだけシフトすることにより、複数の逆投影画像を生成してもよい。なお、投影画像の縮小時にはバイリニア補間やバイキュービック補間等を行ってもよい。
図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、基準高さｚ１に位置する構造物Ｐ０は、放射線源６１がＡ１〜Ａ３のどの位置で撮影された投影画像からも同じ位置（その構造物の位置Ｐ０）に逆投影され、逆投影画像上でのサイズも実物大となる。一方、基準高さ以外の高さに位置する構造物は、放射線源６１の位置に応じて異なる位置に逆投影され、逆投影画像毎に異なる位置に描画される。また、逆投影画像上では、基準高さより高い位置（放射線源６１側）にある構造物は実物より大きく、基準高さより低い位置（放射線検出器Ｆ側）にある構造物は実物より小さく描画される。例えば、図５（ａ）〜図７（ａ）に示す構造物Ｐ１は、図５（ｂ）〜図７（ｂ）に示すように、放射線源６１の位置がＡ１のときに撮影された投影画像の逆投影画像ではＰ１１の位置に、放射線源６１の位置がＡ２のときに撮影された投影画像の逆投影画像ではＰ０の位置に、放射線源６１の位置がＡ３のときに撮影された投影画像の逆投影画像ではＰ１２の位置に描画され、大きさも実物より小さく描画される。
即ち、診断対象の構造物の高さ（ｚ方向の高さ）を基準高さとすることで、例えば、逆投影画像を時系列に順次表示（動画表示）した場合に、診断対象の構造物を常に実物大で静止させた表示を行うことができる。
As shown in FIGS. 5 (b), 6 (b), and 7 (b), the structure P0 located at the reference height z 1 is photographed at any position of the radiation source 61 from A 1 to A 3. It is back-projected to the same position (position P 0 of the structure) from the projected image, and the size on the back-projected image is also the actual size. On the other hand, the structure located at a height other than the reference height is back-projected to a different position depending on the position of the radiation source 61, and is drawn at a different position for each back-projected image. Further, on the back projection image, the structure at the position higher than the reference height (radiation source 61 side) is drawn larger than the real thing, and the structure at the position lower than the reference height (radiation detector F side) is drawn smaller than the real thing. To. For example, the structure P 1 shown in FIGS. 5 (a) to 7 (a) is photographed when the position of the radiation source 61 is A 1 as shown in FIGS. 5 (b) to 7 (b). and the position of the P 11 is the inverse projection image of the projection image, the position of the radiation source 61 is at the position of P 0 is the inverse projection image of the projection image taken at the time of a 2, the position of the radiation source 61 is a 3 in the reverse projection images of the photographed projected image when rendered on the position of the P 12, the size is also drawn smaller than life.
That is, by using the height of the structure to be diagnosed (height in the z direction) as the reference height, for example, when the back-projected images are sequentially displayed in chronological order (moving image display), the structure to be diagnosed can be displayed. It is possible to always perform a full-scale, stationary display.
次いで、制御部９１は、生成した再構成画像と逆投影画像を並べて表示する表示画面９３１を表示部９３に表示させる（ステップＳ４）。 Next, the control unit 91 causes the display unit 93 to display the display screen 931 that displays the generated reconstructed image and the back projection image side by side (step S4).
図１０（ａ）、（ｂ）に、表示画面９３１の一例を示す。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、表示画面９３１には、再構成画像表示欄９３１ａ、逆投影画像表示欄９３１ｂが設けられ、それぞれに再構成画像、逆投影画像が表示される。具体的には、ステップＳ３で生成された逆投影画像の基準高さの面をスライス面とした再構成画像と、ステップＳ３で生成された逆投影画像が表示される。制御部９１は、表示画面９３１における操作部９２の操作に応じて表示制御を行う。
逆投影画像は、複数の画像を連続的に順次表示（動画表示）することとしてもよいし、操作部９２の操作に応じて順次切り替え表示（手動表示）することとしてもよい。例えば、表示画面９３１においては、逆投影画像表示欄９３１ｂの下にスライドバー９３１ｄ、再生切り替えボタン９３１ｅが表示されており、再生切り替えボタン９３１ｅの押下により動画表示と手動表示を切り替えることができる。また、手動表示の場合、操作部３２によるスライドバー９３１ｄの操作によって表示する逆投影画像を順次切り替える（コマ送りする）ことができる。
また、再構成画像表示欄９３１ａの下には、スライドバー９３１ｃが表示されている。スライドバー９３１ｃは、再構成画像のスライス高さを変更するためのものであり、操作部９２によりスライドバー９３１ｃを動かすことにより、再構成画像表示欄９３１ａに表示する再構成画像のスライス高さを変更することができる。即ち、再構成画像表示欄９３１ａに表示する再構成画像を切り替えることができる。また、スライドバー９３１ｃにより再構成画像のスライス高さが決定され、決定されたスライス高さの再構成画像が表示されると、決定されたスライス高さを基準高さとする逆投影画像が生成され、逆投影画像表示欄９３１ｂに表示される。
10 (a) and 10 (b) show an example of the display screen 931. As shown in FIGS. 10A and 10B, the display screen 931 is provided with a reconstructed image display field 931a and a back projection image display field 931b, and the reconstructed image and the back projection image are displayed in each. .. Specifically, the reconstructed image in which the surface of the reference height of the back-projection image generated in step S3 is used as the sliced surface and the back-projection image generated in step S3 are displayed. The control unit 91 performs display control according to the operation of the operation unit 92 on the display screen 931.
As the back projection image, a plurality of images may be continuously sequentially displayed (moving image display), or may be sequentially switched and displayed (manual display) according to the operation of the operation unit 92. For example, on the display screen 931, a slide bar 931d and a playback switching button 931e are displayed below the back projection image display field 931b, and the moving image display and the manual display can be switched by pressing the playback switching button 931e. Further, in the case of manual display, the back-projection image to be displayed can be sequentially switched (frame-advanced) by the operation of the slide bar 931d by the operation unit 32.
Further, a slide bar 931c is displayed below the reconstructed image display field 931a. The slide bar 931c is for changing the slice height of the reconstructed image, and by moving the slide bar 931c by the operation unit 92, the slice height of the reconstructed image displayed in the reconstructed image display field 931a can be changed. Can be changed. That is, the reconstructed image displayed in the reconstructed image display field 931a can be switched. Further, the slice height of the reconstructed image is determined by the slide bar 931c, and when the reconstructed image of the determined slice height is displayed, a back projection image with the determined slice height as the reference height is generated. , It is displayed in the back projection image display field 931b.
ここで、従来、再構成画像が診断に用いられている。しかし、再構成画像はスライス面の断層画像であるため、例えば、放射線照射方向と略同一方向に走行している血管と病変との区別がつかない等の問題がある。また、トモシンセシス撮影では放射線源６１の振り角が限定されているので、スライスの厚さ方向（ｚ方向）にぼけがある。そのため、スライス面に存在する骨に重なった病変が見づらい、膝の関節裂隙等の特定の方向を診断したい場合にポジショニングが難しい等の問題がある。また、再構成画像では、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、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（図１１（ａ）に矢印で示す）が生じてしまう。 Here, conventionally, the reconstructed image is used for diagnosis. However, since the reconstructed image is a tomographic image of the sliced surface, there is a problem that, for example, a blood vessel running in substantially the same direction as the irradiation direction and a lesion cannot be distinguished. Further, in tomosynthesis imaging, since the swing angle of the radiation source 61 is limited, there is a blur in the slice thickness direction (z direction). Therefore, there is a problem that it is difficult to see the lesion overlapping the bone existing on the slice surface, and it is difficult to position the lesion when it is desired to diagnose a specific direction such as a knee joint space. Further, in the reconstructed image, if the subject contains a high absorber (hereinafter referred to as a high absorber) having a very high absorption coefficient (mass absorption coefficient) of radiation such as metal, a streak streak artifact or a beam Due to the hardening, an artifact (indicated by an arrow in FIG. 11A) occurs in which the periphery of the high absorber is crushed black.
一方、本実施形態において生成した複数の逆投影画像において、基準高さに位置する構造物（病変）は、複数の逆投影画像において実物大で同じ位置に描画されるが、基準高さとは異なる高さに位置する構造物は、逆投影画像によって放射線源６１の角度に応じて異なる位置に異なる角度から見た様子が描画される。従って、複数の逆投影画像を動画表示或いは切り替えて表示することにより、基準高さに位置する病変等を実物大で観察したり計測したりすることが可能となるとともに、再構成画像では困難な診断、例えば、骨に重なった病変の診断、放射線の方向と略同一方向に走行している血管と病変との区別等が容易となる。また、１つの構造物を様々な角度から見た様子を描画できるので、診断対象を特定の方向に向けておく必要がなく、ポジショニングが容易となる。また、図１１（ｂ）に矢印で示すように、投影画像及び投影画像を個別に逆投影した逆投影画像には高吸収体によるアーチファクトは発生しないため、例えば、人工関節周辺の骨の融合、ゆるみ等を的確に診断することが可能となる。また、心臓等の動いている構造物は、再構成画像ではぼけて見えるが、複数の逆投影画像を動画表示することにより、その動きを観察することが可能となる。 On the other hand, in the plurality of back-projection images generated in the present embodiment, the structure (lesion) located at the reference height is drawn at the same position in the actual size in the plurality of back-projection images, but is different from the reference height. The structure located at the height is drawn by the back projection image at different positions depending on the angle of the radiation source 61 as viewed from different angles. Therefore, by displaying a plurality of back-projected images as moving images or switching between them, it is possible to observe and measure a lesion located at a reference height in full size, and it is difficult to use a reconstructed image. Diagnosis, for example, diagnosis of a lesion overlapping a bone, distinction between a blood vessel running in substantially the same direction as the direction of radiation and a lesion, and the like are facilitated. Further, since it is possible to draw a state in which one structure is viewed from various angles, it is not necessary to direct the diagnosis target in a specific direction, and positioning becomes easy. Further, as shown by an arrow in FIG. 11B, the projected image and the back-projected image obtained by back-projecting the projected image individually do not generate artifacts due to the high absorber. Therefore, for example, fusion of bones around the artificial joint, It is possible to accurately diagnose looseness and the like. Further, although a moving structure such as the heart looks blurred in the reconstructed image, it is possible to observe the movement by displaying a plurality of back-projected images as moving images.
操作部９２によりスライドバー９３１ｃが操作され、スライス高さの変更が指示されると（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部９１は、変更後のスライス高さの再構成画像を再構成画像表示欄９３１ａに表示し（ステップＳ６）、変更後のスライス高さを基準高さとして逆投影画像を生成して逆投影画像表示欄９３１ｂに表示し（ステップＳ７）、ステップＳ５に戻る。即ち、再構成画像表示欄９３１ａに表示されている再構成画像のスライス高さを基準高さとした逆投影画像を生成し、再構成画像と並べて表示部９３の表示画面９３１に表示する。 When the slide bar 931c is operated by the operation unit 92 and an instruction to change the slice height is instructed (step S5; YES), the control unit 91 reconstructs the reconstructed image of the slice height after the change in the reconstructed image display field 931a. (Step S6), a back-projection image is generated with the changed slice height as the reference height, displayed in the back-projection image display field 931b (step S7), and the process returns to step S5. That is, a back-projection image with the slice height of the reconstructed image displayed in the reconstructed image display field 931a as a reference height is generated and displayed side by side with the reconstructed image on the display screen 931 of the display unit 93.
例えば、図１０（ａ）に示す表示画面９３１において、操作部９２によりスライドバー９３１ｃが操作され、スライドバー９３１ｃの位置がスライス高さＡからスライス高さＢに変更された場合、図１０（ｂ）に示すように、再構成画像表示欄９３１ａにスライス高さＢの再構成画像が表示され、逆投影画像表示欄９３１ｂに高さＢを基準高さとした逆投影画像が表示される。 For example, in the display screen 931 shown in FIG. 10A, when the slide bar 931c is operated by the operation unit 92 and the position of the slide bar 931c is changed from the slice height A to the slice height B, FIG. 10B ), The reconstructed image of the slice height B is displayed in the reconstructed image display field 931a, and the back projection image with the height B as the reference height is displayed in the back projection image display field 931b.
このように、表示画面９３１においては、表示する再構成画像のスライス高さを変更可能であり、表示された再構成画像と、再構成画像のスライス高さを基準高さとした逆投影画像を並べて表示することができるので、例えば、再構成画像のスライス高さを切り替えて観察し、病変等を見つけた場合に、逆投影画像においてその病変を実物大で観察したり病変の大きさを計測したりすることが可能となる。また、再構成画像で困難な診断や、高吸収体周辺の診断が可能となる。 In this way, on the display screen 931, the slice height of the reconstructed image to be displayed can be changed, and the displayed reconstructed image and the back projection image with the slice height of the reconstructed image as the reference height are arranged side by side. Since it can be displayed, for example, when the slice height of the reconstructed image is switched and observed and a lesion is found, the lesion is observed in the back projection image at the actual size or the size of the lesion is measured. It becomes possible to do. In addition, it is possible to make a difficult diagnosis with the reconstructed image and a diagnosis around the high absorber.
一方、操作部９２によりスライス高さの変更が指示されていない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御部９１は、操作部９２により終了ボタン９３１ｆが押下されたか否かを判断する（ステップＳ８）。操作部９２により終了ボタン９３１ｆが押下されていないと判断した場合（ステップＳ８；ＮＯ）、制御部９１は、ステップＳ５に戻る。操作部９２により終了ボタン９３１ｆが押下されたと判断した場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）、制御部９１は、生成された逆投影画像に基準高さに対応するスライス高さの再構成画像と同じ検査ＩＤ及び画像ＩＤを付与することにより再構成画像に対応付けて、再構成画像及び逆投影画像を通信部９４によりＰＡＣＳ７０に送信し（ステップＳ９）、画像生成処理を終了する。
ＰＡＣＳ７０においては、コンソール９０から受信した再構成画像と、再構成画像に対応する（再構成画像のスライス高さを基準高さとした）逆投影画像を並べて表示することが可能となる。なお、逆投影画像のみを通信部９４によりＰＡＣＳ７０に送信する構成としてもよい。
On the other hand, when the operation unit 92 has not instructed to change the slice height (step S5; NO), the control unit 91 determines whether or not the end button 931f has been pressed by the operation unit 92 (step S8). When the operation unit 92 determines that the end button 931f has not been pressed (step S8; NO), the control unit 91 returns to step S5. When it is determined that the end button 931f is pressed by the operation unit 92 (step S8; YES), the control unit 91 has the same inspection ID as the reconstructed image of the slice height corresponding to the reference height in the generated back projection image. The reconstructed image and the back-projected image are transmitted to the PACS 70 by the communication unit 94 in association with the reconstructed image by assigning the image ID (step S9), and the image generation process is completed.
In the PACS 70, the reconstructed image received from the console 90 and the back-projected image corresponding to the reconstructed image (with the slice height of the reconstructed image as the reference height) can be displayed side by side. In addition, only the back projection image may be transmitted to the PACS 70 by the communication unit 94.
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において放射線源６１と放射線検出器Ｆとの位置関係を変化させながら撮影することにより取得された複数の投影画像のそれぞれを、所定の基準高さに逆投影するか、又は基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成し、生成された複数の逆投影画像を表示部９３に表示する。
従って、放射線源６１と放射線検出器Ｆとの位置関係を変化させながら取得された投影画像を、基準高さに位置する構造物のサイズを実際のサイズと同じサイズで描画する逆投影画像として表示するので、投影画像を診断に用いることが可能となる。例えば、病変を実物大で観察したり病変の大きさを計測したりすることが可能となる。また、再構成画像で困難な診断や、高吸収体周辺の診断が可能となる。
As described above, according to the control unit 91 of the console 90, each of the plurality of projected images acquired by taking a picture while changing the positional relationship between the radiation source 61 and the radiation detector F in the radiation photographing device 1. Is back-projected to a predetermined reference height, or is reduced and shifted so as to be the same image as when back-projected to the reference height to generate a plurality of back-projected images, and a plurality of generated reverse images are generated. The projected image is displayed on the display unit 93.
Therefore, the projected image acquired while changing the positional relationship between the radiation source 61 and the radiation detector F is displayed as a back projection image in which the size of the structure located at the reference height is drawn in the same size as the actual size. Therefore, the projected image can be used for diagnosis. For example, it is possible to observe the lesion in full size and measure the size of the lesion. In addition, it is possible to make a difficult diagnosis with the reconstructed image and a diagnosis around the high absorber.
また、制御部９１は、複数の投影画像に基づいて生成された再構成画像と逆投影画像とを並べて表示部９３に表示させ、表示部９３に表示されている再構成画像のスライス高さを基準高さとして複数の逆投影画像を生成し、再構成画像と、再構成画像のスライス高さを基準高さとして生成した複数の逆投影画像とを並べて表示部９３に表示させる。
従って、再構成画像と、そのスライス高さを基準高さとした逆投影画像を並べて観察することができるので、例えば、再構成画像で診断が難しい場合であってもそのスライス高さの逆投影画像を観察することで容易に診断することが可能となる。
Further, the control unit 91 displays the reconstructed image and the back-projected image generated based on the plurality of projected images side by side on the display unit 93, and sets the slice height of the reconstructed image displayed on the display unit 93. A plurality of back-projected images are generated as reference heights, and the reconstructed image and the plurality of back-projected images generated with the slice height of the reconstructed image as the reference height are displayed side by side on the display unit 93.
Therefore, the reconstructed image and the back-projected image with the slice height as the reference height can be observed side by side. Therefore, for example, even if the reconstructed image is difficult to diagnose, the back-projected image of the slice height. It becomes possible to easily diagnose by observing.
また、表示される再構成画像のスライス高さは、操作部９２のスライドバーの操作により切り替えることができるので、表示する再構成画像のスライス高さ及び逆投影画像の基準高さを容易に切り替えることができる。 Further, since the slice height of the reconstructed image to be displayed can be switched by operating the slide bar of the operation unit 92, the slice height of the reconstructed image to be displayed and the reference height of the back projection image can be easily switched. be able to.
また、同じ基準高さの複数の逆投影画像を動画表示することで、複数の逆投影画像の閲覧が容易となる。また、構造物の動態を捉えることが可能となる。 Further, by displaying a plurality of back-projected images having the same reference height as moving images, it becomes easy to view the plurality of back-projected images. In addition, it becomes possible to capture the dynamics of the structure.
或いは、同じ基準高さの複数の逆投影画像を操作手段の操作に応じて切り替え可能に構成することで、ユーザが自由に逆投影画像を切り替えて診断を行うことが可能となる。 Alternatively, by configuring a plurality of back-projection images having the same reference height so as to be switchable according to the operation of the operating means, the user can freely switch the back-projection images to perform diagnosis.
また、生成された複数の逆投影画像はＰＡＣＳ等の外部装置に送信されるので、外部装置で逆投影画像を用いた診断を行うことが可能となる。
また、生成された複数の逆投影画像と再構成画像とを対応付けて外部装置に送信することで、ＰＡＣＳ等の外部装置において再構成画像及びそのスライス高さを基準高さとした逆投影画像を表示して診断に用いることが可能となる。
Further, since the generated plurality of back-projected images are transmitted to an external device such as PACS, it is possible to perform a diagnosis using the back-projected images with the external device.
In addition, by associating the generated plurality of back projection images with the reconstructed image and transmitting the reconstructed image to the external device, the reconstructed image and the back projection image with the slice height as the reference height can be obtained in the external device such as PACS. It can be displayed and used for diagnosis.
なお、上記実施形態における記述内容は、本発明に係る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。 The description content in the above embodiment is a preferable example of the image generation system according to the present invention, and is not limited thereto.
例えば、上記実施形態においては、コンソール９０は、逆投影画像を再構成画像に対応付けてＰＡＣＳ７０に送信することで、ＰＡＣＳ７０において再構成画像とこれに対応する逆投影画像を並べて表示することを可能としたが、投影画像のそれぞれに、投影画像撮影時の放射線源６１と放射線検出器Ｆの位置関係を示す情報を対応付けて通信部９４によりＰＡＣＳ７０に送信することとしてもよい。これにより、ＰＡＣＳ７０において、上述の画像生成処理を実行し、再構成画像を生成したり、逆投影画像を生成したりすることが可能となる。また、コンソール９０において、再構成画像を生成し、再構成画像と投影画像とを検査ＩＤ等により対応付けて通信部９４によりＰＡＣＳ７０に送信することとしてもよい。 For example, in the above embodiment, the console 90 can display the reconstructed image and the corresponding back-projected image side by side in the PACS 70 by transmitting the back-projected image to the PACS 70 in association with the reconstructed image. However, information indicating the positional relationship between the radiation source 61 and the radiation detector F at the time of capturing the projected image may be associated with each of the projected images and transmitted to the PACS 70 by the communication unit 94. As a result, in the PACS 70, it is possible to execute the above-mentioned image generation process to generate a reconstructed image or a back-projection image. Further, the console 90 may generate a reconstructed image, and the reconstructed image and the projected image may be associated with each other by an inspection ID or the like and transmitted to the PACS 70 by the communication unit 94.
また、上記実施形態においては、被写体の部位や患者サイズ等に応じて、又は表示部９３に表示される再構成画像のスライス高さに応じて逆投影画像の基準高さを指定する場合を例にとり説明したが、これに限定されない。例えば、基準高さの入力画面から操作部９２により入力された数値を基準高さとして指定することとしてもよい。これにより、ユーザが直接基準高さの値を指定することが可能となる。 Further, in the above embodiment, there is an example in which the reference height of the back projection image is specified according to the part of the subject, the patient size, etc., or the slice height of the reconstructed image displayed on the display unit 93. I explained it to, but it is not limited to this. For example, a numerical value input by the operation unit 92 from the reference height input screen may be specified as the reference height. This allows the user to directly specify the reference height value.
また、上記実施形態においては、操作部９２によるスライドバーの操作により表示画面９３１に表示する再構成画像のスライス高さの調整や逆投影画像のコマ送り等を行うこととしたが、操作部９２のマウスのホイール操作により上述のスライス高さの調整やコマ送り等を行うこととしてもよい。 Further, in the above embodiment, the operation unit 92 operates the slide bar to adjust the slice height of the reconstructed image displayed on the display screen 931, to advance the frame of the back projection image, and the like. The above-mentioned slice height adjustment, frame advance, and the like may be performed by operating the wheel of the mouse.
また、上述のように、複数の逆投影画像は構造物の動態（例えば、被写体部位が胸部であれば肺や心臓の動態等）を示す情報を含んでいるため、制御部９１は、複数の逆投影画像を動態解析に用いることとしてもよい。 Further, as described above, since the plurality of back projection images include information showing the dynamics of the structure (for example, the dynamics of the lungs and the heart if the subject site is the chest), the control unit 91 has a plurality of control units 91. The back-projection image may be used for dynamic analysis.
また、上記実施形態において、撮影により得られた一連の投影画像を所定の基準高さに逆投影するか、又は基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成し、生成した逆投影画像を再構成画像と並べて表示する場合を例にとり説明したが、撮影により得られた一連の投影画像を異なる基準高さに逆投影するか、又は基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の基準高さの逆投影画像群を生成し、生成した複数の基準高さの逆投影画像群を表示部９３に並べて、又は操作部９２による操作に応じて切り替えて表示することとしてもよい。これにより、異なる基準高さの逆投影画像を比較して診断に用いることができる。 Further, in the above embodiment, the series of projected images obtained by photographing is back-projected to a predetermined reference height, or reduced and shifted so as to be the same image as when back-projected to the reference height. The case where a plurality of back-projection images are generated and the generated back-projection images are displayed side by side with the reconstructed image has been described as an example, but a series of projected images obtained by shooting may be back-projected to different reference heights. Alternatively, the image is reduced and shifted so that the image is equivalent to the image back-projected to the reference height to generate a plurality of reference height back-projection image groups, and the generated back-projection image groups of the plurality of reference heights are displayed. It may be displayed side by side in the unit 93 or switched according to the operation by the operation unit 92. This makes it possible to compare back-projection images of different reference heights and use them for diagnosis.
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。 Further, in the above embodiment, the radiation detector F is a so-called portable type (also referred to as a cassette type or the like), and the radiation detector F is loaded into the detector loading unit 51 of the imaging table 50 constituting the radiography imaging device 1. Although the case of performing radiation tomography has been described, the present invention is also applied to a so-called dedicated machine type radiation detector in which the radiation detector F is not portable and is integrally formed with the imaging table 50. It is possible.
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。 Further, in the above embodiment, the radiological imaging device 1 has been described as a device that performs imaging in a recumbent position, but may be a device that performs imaging in 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、放射線検出器Ｆ及び被写体Ｈを固定とし、放射線源６１を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、固定された被写体Ｈの体軸方向に沿って放射線源６１及び放射線検出器Ｆを反対方向に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。
Further, in the above embodiment, the radiography apparatus 1 has been described as assuming that the radiation detector F and the subject H are fixed and the radiation source 61 is moved to perform tomosynthesis imaging, but the body axis of the fixed subject H is described. The radiation source 61 and the radiation detector F may be moved in opposite directions along the direction. Alternatively, the radiation detector F may be fixed and the subject H and the radiation source 61 may be moved. Alternatively, the radiation detector F and the subject H may be moved while the radiation source 61 is fixed.
Further, the present invention can be applied not only to the case of generating a tomographic image from the projected image obtained by tomosynthesis imaging but also to the case of generating a tomographic image from the projected 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。 Further, in the above description, an example in which a hard disk, a non-volatile memory of a semiconductor, or the like is used as a computer-readable medium of the program according to the present invention has been 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 data of the program according to the present invention via a communication line.
その他、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 device constituting the image generation system can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.
１００ 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
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
７０ ＰＡＣＳ
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
100 Image generation system 1 Radiation imaging device 50 Imaging table 51 Detector loading unit 52 Loading unit support unit 54 Subject table 60 Radiation irradiation device 61 Radiation source 62 Operation desk 63 Exposure switch 64 Radiation source movement mechanism 70 PACS
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 (14)
前記撮影手段により取得された複数の投影画像のそれぞれを、所定の基準高さに逆投影するか、又は前記基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成する逆投影画像生成手段と、
前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像を表示する表示手段と、
を備える画像生成システム。 It is equipped with a radiation source that irradiates a subject with radiation, and a radiation detector in which radiation detection elements that detect radiation and generate an electric signal are arranged in a two-dimensional manner and acquire a projected image according to the irradiated radiation. An imaging means for acquiring the projected image of a 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.
Each of the plurality of projected images acquired by the photographing means is back-projected to a predetermined reference height, or reduced and shifted so as to be the same image as when back-projected to the reference height. Back-projection image generation means for generating the back-projection image of
A display means for displaying a plurality of back-projection images generated by the back-projection image generation means, and
Image generation system with.
前記逆投影画像生成手段は、前記複数の投影画像のそれぞれを、前記指定手段により指定された基準高さに逆投影するか、又は前記指定された基準高さに逆投影したときと同等の画像となるように縮小及びシフトして複数の逆投影画像を生成する請求項１に記載の画像生成システム。 A designation means for designating the reference height is provided.
The back-projection image generation means back-projects each of the plurality of projected images to a reference height designated by the designated means, or back-projects an image equivalent to the back-projection to the designated reference height. The image generation system according to claim 1, wherein a plurality of back-projection images are generated by reducing and shifting so as to be.
前記指定手段は、前記再構成画像生成手段により生成された再構成画像を用いて前記基準高さを指定する請求項２に記載の画像生成システム。 A reconstructed image generating means for reconstructing a plurality of projected images acquired by the photographing means to generate a reconstructed image is provided.
The image generation system according to claim 2, wherein the designating means uses the reconstructed image generated by the reconstructed image generating means to specify the reference height.
前記指定手段は、前記表示手段に表示されている再構成画像のスライス高さを前記基準高さとして指定し、
前記逆投影画像生成手段は、前記再構成画像のスライス高さを前記基準高さとして前記複数の逆投影画像を生成し、
前記表示制御手段は、前記再構成画像と、前記再構成画像のスライス高さを基準高さとして生成した前記複数の逆投影画像とを並べて前記表示手段に表示する請求項５に記載の画像生成システム。 A display control means for displaying the reconstructed image generated by the reconstructed image generation means and a plurality of back projection images generated by the back projection image generation means side by side on the display means is provided.
The designating means designates the slice height of the reconstructed image displayed on the display means as the reference height.
The back-projection image generation means generates the plurality of back-projection images with the slice height of the reconstructed image as the reference height.
The image generation according to claim 5, wherein the display control means displays the reconstructed image and the plurality of back-projected images generated with the slice height of the reconstructed image as a reference height side by side on the display means. system.
前記逆投影画像生成手段により生成された複数の逆投影画像を表示する表示手段と、 A display means for displaying a plurality of back-projection images generated by the back-projection image generation means, and
を備える画像生成システム。 Image generation system with.
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