DE102022106578A1

DE102022106578A1 - Bildverarbeitungsgerät, röntgensystem, bildverarbeitungsverfahren und bildverarbeitungsprogramm

Info

Publication number: DE102022106578A1
Application number: DE102022106578.2A
Authority: DE
Inventors: Wataru FUKUDA
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2022-09-29
Also published as: US20220304644A1; JP2022148639A

Abstract

Es werden ein Bildverarbeitungsgerät, ein Röntgensystem, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Bildverarbeitungsprogramm bereitgestellt, die eine Bestrahlungsposition von Strahlung mit hoher Genauigkeit ableiten können.Eine CPU erfasst Projektionsbilder, die an jeder Bestrahlungsposition in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung angeordnet ist, und eingestellte Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der Projektionsbilder eingestellt sind, erzeugt ein Tomographiebild aus den Projektionsbildern unter Verwendung der eingestellten Bestrahlungspositionen, leitet die Koordinaten einer dreidimensionalen Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem Tomographiebild ab, leitet eine erste zweidimensionale Position der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den eingestellten Bestrahlungspositionen und den Koordinaten der dreidimensionalen Position der Markierung ab und schätzt die Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten zweidimensionalen Position und einer zweiten zweidimensionalen Position der Markierung in der Projektionsebene, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der Projektionsbilder enthalten ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät, ein Röntgensystem, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Bildverarbeitungsprogramm.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist sogenannte Tomosynthesebildgebung bekannt, die ein Objekt mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen mit unterschiedlichen Bestrahlungswinkeln bestrahlt, um mehrere Projektionsbilder des Objekts an unterschiedlichen Bestrahlungspositionen aufzunehmen.
Es ist eine Technik bekannt, die ein Tomographiebild aus einem Projektionsbild unter Verwendung einer Strahlungsquellenposition einer Strahlungsquelle in einem Fall erzeugt, in dem das Projektionsbild aufgenommen wird. Beispielsweise erzeugt ein Rekonstruktionsverarbeitungsverfahren, wie beispielsweise ein gefiltertes Rückprojektions-(filtered back projection, FBP) -verfahren oder ein iteratives Rekonstruktionsverfahren, das als ein Tomographiebild-Erzeugungsverfahren bekannt ist, ein Tomographiebild auf der Grundlage der Strahlungsquellenposition der Strahlungsquelle in einem dreidimensionalen Raum und der zweidimensionalen Position jedes Pixels des Projektionsbildes. Daher kann in einem Fall, in dem die Strahlungsquellenposition der Strahlungsquelle ungenau ist, die Genauigkeit des Tomographiebildes, das unter Verwendung der ungenauen Strahlungsquellenposition erzeugt wurde, verringert sein.
Daher ist eine Technik bekannt, die eine genaue Strahlungsquellenposition einer Strahlungsquelle erfasst. Beispielsweise offenbart JP2013-13651A eine Technik, die die Position einer Strahlungsquelle auf der Grundlage einer relativen Beziehung zwischen den Positionen von Markierungsbildern kalibriert, die in mehreren Proj ektionsbildern enthalten sind, die durch Abbilden einer Markierung erhalten wurden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der Technik gemäß dem Stand der Technik kann in einem Fall, in dem die Bestrahlungsposition, an der sich die Strahlungsquelle befindet, unter Verwendung des Projektionsbildes abgeleitet wird, das durch Abbilden der Markierung erhalten wurde, die Genauigkeit von Ableiten der Bestrahlungsposition verringert sein.
Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Bildverarbeitungsgerät, ein Röntgensystem, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Bildverarbeitungsprogramm bereitzustellen, die eine Bestrahlungsposition von Strahlung mit hoher Genauigkeit ableiten können.
Um die obige Aufgabe zu erzielen, wird nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Bildverarbeitungsgerät bereitgestellt, das mehrere Projektionsbilder verarbeitet, die durch Bestrahlen eines Objekts mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, erhalten wurden. Das Bildverarbeitungsgerät umfasst mindestens einen Prozessor. Der Prozessor erfasst mehrere Projektionsbilder, die an jeder der Bestrahlungspositionen in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und einer Projektionsebene angeordnet ist, und mehrere eingestellte Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder eingestellt sind, erzeugt ein erstes Tomographiebild aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen, leitet eine erste dreidimensionale Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem ersten Tomographiebild ab, leitet eine erste Projektionsebenenposition der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position der Markierung ab und schätzt die mehreren Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten Projektionsebenenposition und einer zweiten Projektionsebenenposition der Markierung in der Projektionsebene, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der mehreren Projektionsbilder enthalten ist.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem ersten Aspekt der Prozessor die mehreren Bestrahlungspositionen, an denen die mehreren ersten Projektionsebenenpositionen und die zweiten Projektionsebenenpositionen miteinander übereinstimmen, schätzen.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt der Prozessor ferner eine zweite dreidimensionale Position der Markierung auf der Grundlage der mehreren ersten Projektionsebenenpositionen und der zweiten Projektionsebenenpositionen schätzen.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach einem von dem ersten bis dritten Aspekt der Prozessor ein zweites Tomographiebild aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der geschätzten mehreren Bestrahlungspositionen erzeugen.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem dritten Aspekt der Prozessor ein zweites Tomographiebild bis zu einer Höhe, die der zweiten dreidimensionalen Position in einer Höhenrichtung entspricht, aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der geschätzten mehreren Bestrahlungspositionen erzeugen.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem dritten Aspekt oder dem fünften Aspekt der Prozessor die mehreren Projektionsbilder einer Brust erfassen, die das Objekt ist und durch ein mit der Markierung versehenes Kompressionselement komprimiert wird, und eine Dicke der Brust in einem komprimierten Zustand auf der Grundlage der zweiten dreidimensionalen Position schätzen.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem sechsten Aspekt der Prozessor Informationen in Bezug auf eine Menge von Brustdrüsen der Brust auf der Grundlage der Dicke ableiten.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem sechsten Aspekt der Prozessor eine Streustrahlungsmenge auf der Grundlage der Dicke schätzen.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung können bei dem Bildverarbeitungsgerät nach einem von dem ersten bis achten Aspekt mehrere der Markierungen zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und der Projektionsebene angeordnet sein.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei dem Bildverarbeitungsgerät nach einem von dem ersten bis neunten Aspekt der Prozessor die mehreren Bestrahlungspositionen, an denen die mehreren ersten Projektionsebenenpositionen und die zweiten Projektionsebenenpositionen miteinander übereinstimmen, durch wiederholtes Aktualisieren der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position schätzen, um wiederholt die ersten Projektionsebenenpositionen abzuleiten.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung können bei dem Bildverarbeitungsgerät nach dem zehnten Aspekt mehrere der Markierungen gemäß einer vorbestimmten Anordnungsbedingung angeordnet sein, und der Prozessor kann die erste dreidimensionale Position innerhalb eines Bereichs der Anordnungsbedingung aktualisieren.
Um die obige Aufgabe zu erzielen, wird darüber hinaus nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Röntgensystem bereitgestellt, das umfasst: eine Strahlungsquelle, die Strahlung erzeugt; eine Röntgenvorrichtung, die Tomosynthesebildgebung durchführt, die ein Objekt mit der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, bestrahlt, um Projektionsbilder des Objekts an jeder der Bestrahlungspositionen aufzunehmen; und das Bildverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Um die obige Aufgabe zu erzielen, wird ferner nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Bildverarbeitungsverfahren bereitgestellt, das von einem Computer ausgeführt wird und das mehrere Projektionsbilder verarbeitet, die durch Bestrahlen eines Objekts mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, erhalten wurden. Das Bildverarbeitungsverfahren umfasst: Erfassen mehrerer Projektionsbilder, die an jeder der Bestrahlungspositionen in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und einer Projektionsebene angeordnet ist, und mehrerer eingestellter Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder eingestellt sind; Erzeugen eines ersten Tomographiebildes aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen; Ableiten einer ersten dreidimensionalen Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem ersten Tomographiebild; Ableiten einer ersten Projektionsebenenposition der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position der Markierung; und Schätzen der mehreren Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten Projektionsebenenposition und einer zweiten Projektionsebenenposition der Markierung in der Projektionsebene, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der mehreren Projektionsbilder enthalten ist.
Um die obige Aufgabe zu erzielen, wird darüber hinaus nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Bildverarbeitungsprogramm bereitgestellt, das mehrere Projektionsbilder verarbeitet, die durch Bestrahlen eines Objekts mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, erhalten wurden. Das Bildverarbeitungsprogramm veranlasst einen Computer, einen Prozess durchzuführen, der umfasst: Erfassen mehrerer Projektionsbilder, die an jeder der Bestrahlungspositionen in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und einer Projektionsebene angeordnet ist, und mehrerer eingestellter Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder eingestellt sind; Erzeugen eines ersten Tomographiebildes aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen; Ableiten einer ersten dreidimensionalen Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem ersten Tomographiebild; Ableiten einer ersten Projektionsebenenposition der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position der Markierung; und Schätzen der mehreren Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten Projektionsebenenposition und einer zweiten Projektionsebenenposition der Markierung in der Projektionsebene, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der mehreren Projektionsbilder enthalten ist.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Bestrahlungsposition von Strahlung mit hoher Genauigkeit abzuleiten.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel der Gesamtkonfiguration eines Röntgensystems gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das mehrere Markierungen, die auf einer Kompressionsplatte vorgesehen sind, darstellt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Tomosynthesebildgebung darstellt.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration einer Mammographievorrichtung und einer Konsole gemäß der Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel der Funktionen der Konsole gemäß der Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Diagramm, das die Funktionen der Konsole darstellt.
7 ist ein Diagramm, das die Ableitung einer Projektionsebenenposition einer Markierung in einer Projektionsebene darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Flusses von Bildverarbeitung durch die Konsole gemäß der Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Flusses eines Schätzungsprozesses bei der Bildverarbeitung darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Flusses eines Tomographiebild-Erzeugungsprozesses bei der Bildverarbeitung darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Darüber hinaus schränkt diese Ausführungsformen die vorliegende Offenbarung nicht ein.
Zunächst wird ein Beispiel der Gesamtkonfiguration eines Röntgensystems gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Gesamtkonfiguration eines Röntgensystems 1 gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Röntgensystem 1 gemäß dieser Ausführungsform eine Mammographievorrichtung 10 und eine Konsole 12.
Zunächst wird die Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel des äußeren Erscheinungsbildes der Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Darüber hinaus stellt 1 ein Beispiel des äußeren Erscheinungsbildes der Mammographievorrichtung 10 dar, wie von einer rechten Seite einer Untersuchungsperson aus gesehen.
Die Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die unter der Steuerung der Konsole 12 betrieben wird, und die eine Brust der Untersuchungsperson als ein Objekt mit Strahlung R (zum Beispiel Röntgenstrahlen) bestrahlt, um ein Röntgenbild der Brust aufzunehmen. Darüber hinaus kann die Mammographievorrichtung 10 eine Vorrichtung sein, die das Bild der Brust der Untersuchungsperson nicht nur in einem Zustand, in dem die Untersuchungsperson aufsteht (stehender Zustand), sondern auch in einem Zustand, in dem die Untersuchungsperson beispielsweise auf einem Stuhl (einschließlich eines Rollstuhls) sitzt (sitzender Zustand), abbildet.
Darüber hinaus weist die Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform eine Funktion des Durchführens von Normalenbildgebung, die Bilder an einer Bestrahlungsposition aufnimmt, an der eine Strahlungsquelle 29 entlang einer Normalenrichtung zu einer Detektionsfläche 20A eines Strahlungsdetektors 20 angeordnet ist, und sogenannter Tomosynthesebildgebung auf, die Bilder aufnimmt, während sie die Strahlungsquelle 29 zu jeder von mehreren Bestrahlungspositionen bewegt.
Der Strahlungsdetektor 20 detektiert die Strahlung R, die durch die Brust übertragen wird, die das Untersuchungsobjekt ist. Insbesondere detektiert der Strahlungsdetektor 20 die Strahlung R, die in die Brust der Untersuchungsperson und einen Bildgebungstisch 24 eingedrungen ist und die die Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 erreicht hat, erzeugt ein Röntgenbild auf der Basis der detektierten Strahlung R und gibt Bilddaten aus, die das erzeugte Röntgenbild angeben. Bei der folgenden Beschreibung wird in einigen Fällen eine Reihe von Vorgängen des Emittierens der Strahlung R von der Strahlungsquelle 29 und des Erzeugens eines Röntgenbildes unter Verwendung des Strahlungsdetektors 20 als „Bildgebung“ bezeichnet. Mehrere Pixel, die dem von dem Strahlungsdetektor 20 erzeugten Röntgenbild entsprechen, sind in einer Matrix auf der Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 gemäß dieser Ausführungsform angeordnet. Der Typ des Strahlungsdetektors 20 gemäß dieser Ausführungsform ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann der Strahlungsdetektor 20 ein Strahlungsdetektor vom indirekten Umwandlungstyp, der die Strahlung R in Licht umwandelt und das umgewandelte Licht in Ladung umwandelt, oder ein Strahlungsdetektor vom direkten Umwandlungstyp, der die Strahlung R direkt in Ladung umwandelt, sein.
Wie in 1 dargestellt, ist der Strahlungsdetektor 20 in dem Bildgebungstisch 24 angeordnet. Bei der Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform wird in einem Fall, in dem eine Bildgebung durchgeführt wird, die Brust der Untersuchungsperson von einem Benutzer auf einer Bildgebungsfläche 24A des Bildgebungstisches 24 positioniert.
Eine Kompressionsplatte 38, die verwendet wird, um die Brust in einem Fall zu komprimieren, in dem Bildgebung durchgeführt wird, ist an einer Kompressionseinheit 36 befestigt, die bei dem Bildgebungstisch 24 vorgesehen ist. Insbesondere ist die Kompressionseinheit 36 mit einer Kompressionsplatten-Antriebseinheit (nicht dargestellt) versehen, die die Kompressionsplatte 38 in einer Richtung (nachstehend als eine „Auf-AbRichtung“ bezeichnet) zu dem Bildgebungstisch 24 hin oder von diesem weg bewegt. Ein Stützabschnitt 39 der Kompressionsplatte 38 ist abnehmbar an der Kompressionsplatten-Antriebseinheit befestigt und wird von der Kompressionsplatten-Antriebseinheit in der Auf-AbRichtung bewegt, um die Brust der Untersuchungsperson zwischen der Kompressionsplatte 38 und dem Bildgebungstisch 24 zu komprimieren. Die Kompressionsplatte 38 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Beispiel eines Kompressionselements gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält die Kompressionsplatte 38 gemäß dieser Ausführungsform einen Kompressionsabschnitt 38A, der mit der Brust in Kontakt kommt und die Brust komprimiert. Mehrere Markierungen 90_i (i = 1, 2, ..., in 3 ist der Maximalwert 12) sind in einem Intervall von L1 in der X-Richtung und in einem Intervall von L2 in der Y-Richtung auf einer oberen Oberfläche 38AA des Kompressionsabschnitts 38A vorgesehen, die einer Kompressionsfläche gegenüberliegt, die mit der Brust in Kontakt kommt. Die Markierungen 90_i werden verwendet, um Bestrahlungspositionen 19_t bei der Tomosynthesebildgebung zu schätzen. Die Schätzung der Bestrahlungspositionen 19_t unter Verwendung der Markierungen 90_i wird unten detailliert beschrieben. Die Markierungen 90_i sind aus einem Material gebildet, das in einem Röntgenbild erscheint. Daher ist ein Material, das die Strahlung R absorbiert, als das Material, das die Markierungen 90_i bildet, bevorzugt. Beispiele des Materials, das die Strahlung R absorbiert, umfassen Metall, wie beispielsweise Blei, und ultraviolett (UV) geschnittenes Glas, das aus einem UV-absorbierenden Material besteht. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Kompressionsabschnitt 38A der Kompressionsplatte 38 transparent ist, damit der Benutzer die Form und Position der Brust in einem komprimierten Zustand in einem Fall, in dem die Brust durch die Kompressionsplatte 38 komprimiert und positioniert wird, leicht überprüfen kann. Daher ist es bevorzugt, dass die Markierungen 90_i ebenfalls transparent sind und aus einem transparenten Material, wie beispielsweise UV-geschnittenem Glas, bestehen.
Darüber hinaus sind die Position von und Anzahl an vorgesehenen Markierungen 90_i nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die Position, an der die Markierung 90_i vorgesehen ist, kann eine beliebige Position zwischen der Bestrahlungsposition 19_t und der Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 sein, die eine Projektionsebene 80A eines Projektionsbildes in einem Fall ist, in dem das Projektionsbild aufgenommen wird. Ferner kann die Anzahl an vorgesehenen Markierungen 90_i beispielsweise gemäß der Genauigkeit des Schätzens der Bestrahlungspositionen 19_t oder der Größe eines Bereichs, in dem die Markierungen 90_i vorgesehen sind (der Größe der oberen Oberfläche 38AA in 2), eingestellt werden. Bei der folgenden Beschreibung wird beispielsweise für die Koordinaten der Position, die jeder Markierung 90_i entspricht, ein Bezugsbuchstabe „i“, der die Markierung 90_i angibt, zu dem Bezugszeichen, das jedes Bild angibt, hinzugefügt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform den Bildgebungstisch 24, einen Armabschnitt 33, eine Basis 34 und einen Wellenabschnitt 35. Der Armabschnitt 33 wird von der Basis 34 gehalten, um in der Auf-AbRichtung (Z-Achsenrichtung) beweglich zu sein. Darüber hinaus kann der Armabschnitt 33 durch den Wellenabschnitt 35 in Bezug auf die Basis 34 gedreht werden. Der Wellenabschnitt 35 ist an der Basis 34 befestigt, und der Wellenabschnitt 35 und der Armabschnitt 33 werden integral gedreht.
Bei dem Wellenabschnitt 35 und der Kompressionseinheit 36 des Bildgebungstisches 24 sind jeweils Zahnräder vorgesehen. Die Zahnräder können zwischen einem eingerückten Zustand und einem nicht eingerückten Zustand umgeschaltet werden, um zwischen einem Zustand, in dem die Kompressionseinheit 36 des Bildgebungstisches 24 und der Wellenabschnitt 35 verbunden sind und integral gedreht werden, und einem Zustand, in dem der Wellenabschnitt 35 von dem Bildgebungstisch 24 getrennt ist und im Leerlauf läuft, umzuschalten. Darüber hinaus sind Komponenten zum Umschalten zwischen Übertragung und Nichtübertragung von Kraft des Wellenabschnitts 35 nicht auf die Zahnräder beschränkt, und es können verschiedene mechanische Elemente verwendet werden.
Der Armabschnitt 33 und der Bildgebungstisch 24 können jeweils unter Verwendung des Wellenabschnitts 35 als eine Drehachse in Bezug auf die Basis 34 relativ gedreht werden. Bei dieser Ausführungsform sind Eingriffsabschnitte (nicht dargestellt) bei jeweils der Basis 34, dem Armabschnitt 33 und der Kompressionseinheit 36 des Bildgebungstisches 24 vorgesehen. Der Zustand der Eingriffsabschnitte wird umgeschaltet, um jeweils den Armabschnitt 33 und die Kompressionseinheit 36 des Bildgebungstisches 24 mit der Basis 34 zu verbinden. Einer oder beide von dem Armabschnitt 33 und dem Bildgebungstisch 24, die mit dem Wellenabschnitt 35 verbunden sind, werden integral auf dem Wellenabschnitt 35 gedreht.
In einem Fall, in dem die Mammographievorrichtung 10 die Tomosynthesebildgebung durchführt, wird die Strahlungsquelle 29 einer Strahlungsemissionseinheit 28 sequentiell zu jeder der mehreren Bestrahlungspositionen mit unterschiedlichen Bestrahlungswinkeln durch die Drehung des Armabschnitts 33 bewegt. Die Strahlungsquelle 29 enthält ein Strahlungsrohr (nicht dargestellt), das die Strahlung R erzeugt, und das Strahlungsrohr wird gemäß der Bewegung der Strahlungsquelle 29 zu jeder der mehreren Bestrahlungspositionen bewegt. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Tomosynthesebildgebung darstellt. Darüber hinaus ist die Kompressionsplatte 38 in 3 nicht dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird, wie in 3 dargestellt, die Strahlungsquelle 29 zu den Bestrahlungspositionen 19_t (t = 1, 2, ...; in 3 ist der Maximalwert 7) mit unterschiedlichen Bestrahlungswinkeln, die in einem Intervall eines vorbestimmten Winkels 0 angeordnet sind, das heißt den Positionen, an denen die Bestrahlungswinkel der Strahlung R in Bezug auf die Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 unterschiedlich sind, bewegt. An jeder der Bestrahlungspositionen 19_t emittiert die Strahlungsquelle 29 als Reaktion auf einen Befehl von der Konsole 12 die Strahlung R auf ein Objekt U, und der Strahlungsdetektor 20 nimmt ein Röntgenbild auf. Bei dem Röntgensystem 1 werden in einem Fall, in dem die Tomosynthesebildgebung, die die Strahlungsquelle 29 zu jeder der Bestrahlungspositionen 19_t bewegt und Röntgenbilder an jeder der Bestrahlungspositionen 19_t aufnimmt, durchgeführt wird, bei dem in 3 dargestellten Beispiel sieben Röntgenbilder erhalten. Bei dieser Ausführungsform wird beispielsweise, wie in 3 dargestellt, ein Fall beschrieben, in dem sieben Projektionsbilder an den Bestrahlungspositionen 19₁ bis 19₇ bei der Tomosynthesebildgebung erhalten werden. Darüber hinaus wird bei dieser Ausführungsform bei der Tomosynthesebildgebung in einem Fall, in dem ein an jeder Bestrahlungsposition 19_t aufgenommenes Röntgenbild von anderen Röntgenbildern unterschieden wird, dieses als ein „Projektionsbild“ bezeichnet. Ferner wird in einem Fall, in dem auf ein Röntgenbild allgemein unabhängig von dem Typ, wie beispielsweise ein Projektionsbild und ein Tomographiebild, die unten beschrieben werden, Bezug genommen wird, dieses einfach als ein „Röntgenbild“ bezeichnet. Darüber hinaus wird bei der folgenden Beschreibung in einem Fall, in dem auf die Bestrahlungspositionen 19_t allgemein Bezug genommen wird, ein Bezugsbuchstabe t zum Unterscheiden jeder Bestrahlungsposition weggelassen, und die Bestrahlungspositionen 19_t werden als „Bestrahlungspositionen 19“ bezeichnet. Ferner wird bei der folgenden Beschreibung für das Bild, das der Bestrahlungsposition 19_t entspricht, wie beispielsweise das Projektionsbild, das an jeder Bestrahlungsposition 19_t aufgenommen wurde, der Bezugsbuchstabe t, der die Bestrahlungsposition 19_t angibt, dem Bezugszeichen hinzugefügt, das jedes Bild angibt.
Ferner werden bei dieser Ausführungsform eingestellte Bestrahlungspositionen 19V_t als jede Bestrahlungsposition voreingestellt, die in einem Fall verwendet wird, in dem eine zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit, die unten detailliert beschrieben wird, Tomographiebilder 82 (siehe 8) bei der Tomosynthesebildgebung erzeugt. Als ein Beispiel der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t wird eine Entwurfs-Bestrahlungsposition angegeben. Jedoch kann die Bestrahlungsposition 19_t, die die tatsächliche Position der Strahlungsquelle 29 in einem Fall ist, in dem das Projektionsbild 80 bei der Tomosynthesebildgebung aufgenommen wird, von der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t beispielsweise aufgrund einer Veränderung mit der Zeit abweichen. Daher aktualisiert die Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform die eingestellte Bestrahlungsposition 19V_t auf die Bestrahlungsposition 19_t, die die tatsächliche Bestrahlungsposition ist, um die tatsächliche Bestrahlungsposition 19_t zu schätzen. Dies wird unten detailliert beschrieben.
Die Bestrahlungspositionen 19_t, die die tatsächlichen Positionen der Strahlungsquelle 29 in einem Fall sind, in dem die Projektionsbilder 80 bei der Tomosynthesebildgebung aufgenommen werden, können von den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t beispielsweise aufgrund einer Veränderung mit der Zeit abweichen. Die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t werden als die Bestrahlungspositionen eingestellt, die in einem Fall verwendet werden, in dem die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit, die unten detailliert beschrieben wird, die Tomographiebilder 82 (siehe 8) erzeugt. Als ein Beispiel der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t wird eine Entwurfs-Bestrahlungsposition angegeben. Wie oben beschrieben, unterscheidet sich in einigen Fällen die tatsächliche Bestrahlungsposition 19_t bei der Tomosynthesebildgebung von der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t. Daher schätzt die Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform die tatsächliche Bestrahlungsposition 19_t. Dies wird unten detailliert beschrieben.
Darüber hinaus bedeutet, wie in 3 dargestellt, der Bestrahlungswinkel der Strahlung R einen Winkel α, der zwischen einer Normalen CL zu der Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 und einer Strahlungsachse RC gebildet wird. Die Strahlungsachse RC bedeutet eine Achse, die den Fokus der Strahlungsquelle 29 an jeder Bestrahlungsposition 19 und eine voreingestellte Position, wie beispielsweise die Mitte der Detektionsfläche 20A, verbindet. Ferner wird hier angenommen, dass die Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 im Wesentlichen parallel zu der Bildgebungsfläche 24A ist.
Andererseits bleibt in einem Fall, in dem die Mammographievorrichtung 10 die Normalenbildgebung durchführt, die Strahlungsquelle 29 der Strahlungsemissionseinheit 28 an der Bestrahlungsposition 19_t (der Bestrahlungsposition 19_t entlang der Normalenrichtung, der Bestrahlungsposition 19₄ in 3), an der Bestrahlungswinkel α 0 Grad beträgt. Die Strahlungsquelle 29 emittiert als Reaktion auf einen Befehl von der Konsole 12 die Strahlung R, und der Strahlungsdetektor 20 nimmt ein Röntgenbild auf.
Ferner ist 4 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration der Mammographievorrichtung 10 und der Konsole 12 gemäß der Ausführungsform darstellt. Wie in 4 dargestellt, umfasst die Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform ferner eine Steuereinheit 40, eine Speichereinheit 42, eine Schnittstelleneinheit 44, eine Bedienungseinheit 46 und eine Strahlungsquellen-Bewegungseinheit 47. Die Steuereinheit 40, die Speichereinheit 42, die Schnittstelleneinheit 44, die Bedienungseinheit 46 und die Strahlungsquellen-Bewegungseinheit 47 sind über einen Bus 49, wie zum Beispiel einen Systembus oder einen Steuerbus, so miteinander verbunden, dass sie verschiedene Arten von Informationen übertragen und empfangen können.
Die Steuereinheit 40 steuert den Gesamtbetrieb der Mammographievorrichtung 10 unter der Steuerung der Konsole 12. Die Steuereinheit 40 umfasst eine Zentraleinheit (central processing unit, CPU) 40A, einen Festspeicher (read-only memory, ROM) 40B und einen Arbeitsspeicher (random access memory, RAM) 40C. Beispielsweise werden verschiedene Programme, einschließlich eines Bildgebungsprogramms 41, das von der CPU 40A ausgeführt wird und das eine Steuerung in Bezug auf die Aufnahme eines Röntgenbildes durchführt, vorab in dem ROM 40B gespeichert. Der RAM 40C speichert vorübergehend verschiedene Arten von Daten.
In der Speichereinheit 42 werden beispielsweise die Bilddaten des von dem Strahlungsdetektor 20 aufgenommenen Röntgenbildes und verschiedene andere Arten von Informationen gespeichert. Ein spezifisches Beispiel der Speichereinheit 42 ist ein Festplattenlaufwerk (hard disk drive, HDD), ein Solid-State-Laufwerk (solid state drive, SSD) oder dergleichen. Die Schnittstelleneinheit 44 überträgt und empfängt verschiedene Arten von Informationen an die und von der Konsole 12 unter Verwendung von drahtloser Kommunikation oder drahtgebundener Kommunikation. Die Bilddaten des von dem Strahlungsdetektor 20 in der Mammographievorrichtung 10 aufgenommenen Röntgenbildes werden über die Schnittstelleneinheit 44 durch drahtlose Kommunikation oder drahtgebundene Kommunikation an die Konsole 12 übertragen.
Die Steuereinheit 40, die Speichereinheit 42 und die Schnittstelleneinheit 44 gemäß dieser Ausführungsform sind jeweils bei dem Bildgebungstisch 24 vorgesehen.
Darüber hinaus ist die Bedienungseinheit 46 als mehrere Schalter beispielsweise bei dem Bildgebungstisch 24 der Mammographievorrichtung 10 vorgesehen. Ferner kann die Bedienungseinheit 46 als ein Touch-Panel-Schalter vorgesehen sein oder kann als ein Fußschalter, der von den Füßen des Benutzers, wie eines Arztes oder eines Röntgentechnikers, bedient wird, vorgesehen sein.
Die Strahlungsquellen-Bewegungseinheit 47 weist eine Funktion des Bewegens der Strahlungsquelle 29 zu jeder der mehreren Bestrahlungspositionen 19 unter der Steuerung der Steuereinheit 40 in einem Fall auf, in dem die Tomosynthesebildgebung wie oben beschrieben durchgeführt wird. Insbesondere dreht die Strahlungsquellen-Bewegungseinheit 47 den Armabschnitt 33 in Bezug auf den Bildgebungstisch 24, um die Strahlungsquelle 29 zu jeder der mehreren Bestrahlungspositionen 19 zu bewegen. Die Strahlungsquellen-Bewegungseinheit 47 gemäß dieser Ausführungsform ist innerhalb des Armabschnitts 33 vorgesehen.
Andererseits weist die Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform eine Funktion des Steuerns der Mammographievorrichtung 10 auf, indem sie beispielsweise einen Bildgebungsauftrag und verschiedene Arten von Informationen, die von einem Radiologieinformationssystem (RIS) über ein lokales Netzwerk (local area network, LAN) mit drahtloser Kommunikation erfasst werden, und Befehle, die von dem Benutzer über eine Bedienungseinheit 56 oder dergleichen eingegeben werden, verwendet.
Die Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform ist zum Beispiel ein Servercomputer. Wie in 4 dargestellt, umfasst die Konsole 12 eine Steuereinheit 50, eine Speichereinheit 52, eine Schnittstelleneinheit 54, die Bedienungseinheit 56 und eine Anzeigeeinheit 58. Die Steuereinheit 50, die Speichereinheit 52, die Schnittstelleneinheit 54, die Bedienungseinheit 56 und die Anzeigeeinheit 58 sind über einen Bus 59, wie zum Beispiel einen Systembus oder einen Steuerbus, so miteinander verbunden, dass sie verschiedene Arten von Informationen übertragen und empfangen können.
Die Steuereinheit 50 gemäß dieser Ausführungsform steuert den Gesamtbetrieb der Konsole 12. Die Steuereinheit 50 umfasst eine CPU 50A, einen ROM 50B und einen RAM 50C. Verschiedene Programme, die von der CPU 50A ausgeführt werden und die ein Bilderzeugungsprogramm 51 einschließen, werden im Voraus in dem ROM 50B gespeichert. Der RAM 50C speichert vorübergehend verschiedene Arten von Daten. Bei dieser Ausführungsform ist die CPU 50A ein Beispiel eines Prozessors gemäß der vorliegenden Offenbarung, und die Konsole 12 ist ein Beispiel eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Offenbarung. Darüber hinaus ist das Bilderzeugungsprogramm 51 gemäß dieser Ausführungsform ein Beispiel eines Bildverarbeitungsprogramms gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Beispielsweise werden die Bilddaten des von der Mammographievorrichtung 10 aufgenommenen Röntgenbildes und verschiedene andere Arten von Informationen in der Speichereinheit 52 gespeichert. Ein spezifisches Beispiel der Speichereinheit 52 ist eine HDD, eine SSD oder dergleichen.
Die Bedienungseinheit 56 wird von dem Benutzer verwendet, um beispielsweise Befehle, die sich auf die Aufnahme eines Röntgenbildes beziehen und die einen Befehl zur Emission der Strahlung R einschließen, oder verschiedene Arten von Informationen einzugeben. Die Bedienungseinheit 56 ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele der Bedienungseinheit 56 umfassen verschiedene Schalter, ein Touch-Panel, einen Touchpen und eine Maus. Die Anzeigeeinheit 58 zeigt verschiedene Arten von Informationen an. Darüber hinaus können die Bedienungseinheit 56 und die Anzeigeeinheit 58 in ein Touch-Panel Display integriert sein.
Die Schnittstelleneinheit 54 überträgt und empfängt verschiedene Arten von Informationen an die/das und von der Mammographievorrichtung 10, dem RIS und einem Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem (picture archiving and communication system, PACS) unter Verwendung von drahtloser Kommunikation oder drahtgebundener Kommunikation. Bei dem Röntgensystem 1 gemäß dieser Ausführungsform empfängt die Konsole 12 die Bilddaten des von der Mammographievorrichtung 10 aufgenommenen Röntgenbildes von der Mammographievorrichtung 10 über die Schnittstelleneinheit 54 unter Verwendung von drahtloser Kommunikation oder drahtgebundener Kommunikation.
Die Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform weist eine Funktion des Schätzens der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t in einem Fall auf, in dem mehrere Projektionsbilder bei der Tomosynthesebildgebung projiziert werden. 5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration in Bezug auf eine Funktion des Schätzens der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t in einem Fall darstellt, in dem mehrere Projektionsbilder bei der Tomosynthesebildgebung bei der Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform projiziert werden. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Konsole 12 eine Erfassungseinheit 60, eine erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62, eine erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position, eine erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition, eine zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition, eine Schätzungseinheit 70, eine zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 und eine Anzeigesteuereinheit 76. Beispielsweise führt bei der Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform die CPU 50A der Steuereinheit 50 das in dem ROM 50B gespeicherte Bilderzeugungsprogramm 51 aus, um als die Erfassungseinheit 60, die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62, die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position, die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition, die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition, die Schätzungseinheit 70, die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 und die Anzeigesteuereinheit 76 zu fungieren. Die Funktionen jeder Einheit werden unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
Die Erfassungseinheit 60 enthält eine erste Erfassungseinheit 60A und eine zweite Erfassungseinheit 60B. Die erste Erfassungseinheit 60A weist eine Funktion des Erfassens mehrerer Projektionsbilder 80_t auf, in denen die Markierungen 90_i enthalten sind. Die erste Erfassungseinheit 60A gemäß dieser Ausführungsform erfasst Bilddaten, die Projektionsbilder 80₁ bis 80₇ (siehe 6) angeben, die durch die Tomosynthesebildgebung bei der Mammographievorrichtung 10 erhalten wurden. Jedes der Projektionsbilder 80_t, die von der ersten Erfassungseinheit 60A erfasst werden, enthält Markierungsbilder 92_ti, die die Markierungen 90_i anzeigen. Bei dieser Ausführungsform enthält, wie in 6 dargestellt, das Projektionsbild 80₁ Markierungsbilder 92_1i, das Projektionsbild 80₂ enthält Markierungsbilder 92_2i und das Projektionsbild 80₃ enthält Markierungsbilder 92_3i. Ferner enthält das Projektionsbild 80₇ Markierungsbilder 92_7i. Die erste Erfassungseinheit 60A gibt die erfassten Bilddaten, die die Projektionsbilder 80₁ bis 80₇ angeben, an die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62, die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition und die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition aus.
Die zweite Erfassungseinheit 60B weist eine Funktion des Erfassens mehrerer eingestellter Bestrahlungspositionen 19V_t auf, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder 80_t eingestellt sind, die durch die erste Erfassungseinheit 60A erfasst werden. Die zweite Erfassungseinheit 60B gemäß dieser Ausführungsform erfasst die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t in dem dreidimensionalen Raum als die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t. Ein Verfahren, durch das die zweite Erfassungseinheit 60B die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t erfasst, ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die zweite Erfassungseinheit 60B Informationen, die die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t angeben, von der Mammographievorrichtung 10 erfassen. Ferner können beispielsweise in einem Fall, in dem die Informationen, die die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t angeben, als Bildgebungsinformationen den Projektionsbildern hinzugefügt werden, die Informationen, die die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t angeben, aus den Bildgebungsinformationen, die den erfassten Projektionsbildern hinzugefügt wurden, erfasst werden. Die zweite Erfassungseinheit 60B gibt die erfassten Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t an die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 und die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition aus.
Die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 weist eine Funktion des Erzeugens von Tomographiebildern 82 aus den mehreren Projektionsbildern 80_t unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t auf. Wie in 6 dargestellt, erzeugt die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 gemäß dieser Ausführungsform k Tomographiebilder 82₁ bis 82_k aus den Projektionsbildern 80₁ bis 80₇ unter Verwendung der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t. Nachstehend werden in einem Fall, in dem auf die Tomographiebilder 82₁ bis 82_k allgemein Bezug genommen wird, ohne dass sie voneinander unterschieden werden, diese als „Tomographiebilder 82“ bezeichnet. Das Tomographiebild 82 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Beispiel eines ersten Tomographiebildes gemäß der vorliegenden Offenbarung. Ein Verfahren, durch das die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 die Tomographiebilder 82 erzeugt, ist nicht besonders eingeschränkt, und ein bekanntes Verfahren kann verwendet werden. Beispielsweise kann Rekonstruktion durch ein Rückprojektionsverfahren, wie beispielsweise ein gefiltertes Rückprojektions- (FBP) - verfahren oder ein iteratives Rekonstruktionsverfahren, durchgeführt werden, oder es kann eine bekannte Technik angewendet werden. Darüber hinaus ist die Tomographieebene des Tomographiebildes 82, das von der ersten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 erzeugt wird, im Wesentlichen parallel zu der Detektionsfläche 20A des Strahlungsdetektors 20 und ist im Wesentlichen parallel zu der Bildgebungsfläche 24A des Bildgebungstisches 24. Die Position der Tomographieebene des Tomographiebildes 82, das von der ersten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 erzeugt wird, das heißt die Höhe der Tomographieebene von der Bildgebungsfläche 24A des Bildgebungstisches 24, ist nicht besonders eingeschränkt. Insbesondere kann die Höhe der Tomographieebene beispielsweise gemäß der Größe eines Bereichs von Interesse, der Qualität des Röntgenbildes, der Verarbeitungslast von arithmetischer Verarbeitung bei der Erzeugung des Tomographiebildes und einem Befehl von dem Benutzer bestimmt werden.
Markierungsbilder 94_i, die die Markierungen 90_i anzeigen, sind in einem Tomographiebild 82, das der Höhe, an der die Markierungen 90_i vorhanden sind, das heißt der Position in der Z-Achsenrichtung, entspricht, unter den Tomographiebildern 82₁ bis 82_k enthalten. Wie in 2 dargestellt, sind die Markierungen 90_i auf der oberen Oberfläche 38AA des Kompressionsabschnitts 38A der Kompressionsplatte 38 vorgesehen. Daher sind die Markierungsbilder 94_i in dem Tomographiebild 82, das der Höhe der oberen Oberfläche 38AA entspricht, enthalten. Bei dem in 6 dargestellten Beispiel sind die Markierungsbilder 94_i in dem Tomographiebild 82₁ an der höchsten Position, das heißt der Position nahe der Strahlungsquelle 29, enthalten. Darüber hinaus enthält das Tomographiebild 82₁ nicht ein Bild, das die Brust anzeigt, die das Objekt U ist. Da die Tomographiebilder 82₂ bis 82_k Abschnitten unterhalb der Kompressionsplatte 38 entsprechen, enthalten sie andererseits nicht die Markierungsbilder 94_i und enthalten das Bild, das die Brust anzeigt, die das Objekt U ist.
Die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 gibt Bilddaten, die die erzeugten k Tomographiebilder 82 angeben, an die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position aus.
Die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position leitet dreidimensionale Positionen, an denen die Markierungen 90_i angeordnet sind, aus dem Tomographiebild 82 ab. Die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position gemäß dieser Ausführungsform leitet die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierungen 90_i in dem dreidimensionalen Raum als die Positionen der Markierungen 90_i ab. Ein Verfahren, durch das die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierungen 90_i aus dem Tomographiebild 82 ableitet, ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise sind bei dieser Ausführungsform die XY-Koordinatenwerte jedes Pixels des Tomographiebildes 82 vorbestimmt, und ein Z-Koordinatenwert ist gemäß der Höhe des Tomographiebildes 82 vorbestimmt. Die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position extrahiert das Tomographiebild 82₁ einschließlich der Markierungsbilder 94_i aus den Tomographiebildern 82₁ bis 82_k und spezifiziert den Schwerpunkt jedes Markierungsbildes 94_i als die Position jedes Markierungsbildes 94_i, das in dem Tomographiebild 82₁ enthalten ist. Die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position leitet die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) als die Position jeder Markierung 90_i aus den XY-Koordinatenwerten des Pixels, das dem Schwerpunkt jedes Markierungsbildes 94_i entspricht, und dem Z-Koordinatenwert ab, der dem Tomographiebild 82₁ zugeordnet ist.
Ein Verfahren, durch das die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position die Position jedes Markierungsbildes 94_i, das in dem Tomographiebild 82₁ enthalten ist, detektiert, ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Verfahren des Detektierens der Markierungsbilder 94_i unter Verwendung von Template-Matching angewendet werden. Ferner kann beispielsweise ein Verfahren angewendet werden, das ein trainiertes Modell verwendet, das aus einem neuronalen Netzwerk besteht, das Deep Learning unter Verwendung der bekannten Markierungsbilder 94_i als Trainingsdaten unterzogen wurde, um die Markierungsbilder 94_i zu detektieren. Das trainierte Modell kann zum Beispiel aus einer Support Vector Machine (SVM), einem faltenden neuronalen Netzwerk (convolutional neural network, CNN) und einem rekurrenten neuronalen Netzwerk (recurrent neural network, RNN) zusätzlich zu dem neuronalen Netzwerk, das Deep Learning unterzogen wurde, bestehen.
Ferner ist in dem Tomographiebild 82₁ ein Bereich, der die Markierungsbilder 94i enthält, die jeder Markierung 90i entsprechen, vorbestimmt. Daher kann die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position die Position jedes Markierungsbildes 94_i, das in dem Tomographiebild 82₁ enthalten ist, in dem Bereich detektieren, der vorbestimmt ist, die Markierungsbilder 94_i zu enthalten. In diesem Fall ist es möglich, die zum Detektieren der Markierungsbilder 94_i erforderliche Verarbeitungslast zu reduzieren und die Verarbeitungszeit zu verkürzen.
Darüber hinaus unterscheiden sich in einigen Fällen die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t, die verwendet werden, um die Tomographiebilder 82 zu erzeugen, von den tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t bei der Tomosynthesebildgebung, wie oben beschrieben. In einem Fall, in dem sich die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t von den Bestrahlungspositionen 19_t wie oben beschrieben unterscheiden, unterscheiden sich die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Position jeder Markierung 90_i, die von der ersten Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position abgeleitet werden, von der tatsächlichen Position der Markierung 90_i.
Die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position gibt die abgeleiteten Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Position jeder Markierung 90_i an die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition aus.
Die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition weist eine Funktion des Ableitens der Projektionsebenenpositionen der Markierungen 90_i, die auf die Projektionsebene 80A projiziert werden, aus den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t und den Positionen der Markierungen 90_i auf. In einem Fall, in dem die Strahlungsquelle 29 die Strahlung R an den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t emittiert, um die Projektionsbilder 80_t aufzunehmen, entsprechen die von der ersten Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition abgeleiteten Projektionsebenenpositionen der Markierungen 90_i den Positionen der Markierungsbilder 92_ti, die die Markierungen 90_i anzeigen, die in den aufgenommenen Projektionsbildern 80_t enthalten sind. In diesem Fall leitet die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition die Positionen der Markierungsbilder 92_ti als die Projektionsebenenpositionen ab.
Ein Verfahren zum Ableiten der Projektionsebenenpositionen der Markierungen 90_i bei der ersten Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition gemäß dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In 7 ist der Bereich der Projektionsebene 80A, der dem Projektionsbild 80_t entspricht, das jeder Bestrahlungsposition 19_t entspricht, als eine Projektionsebene 80A_t dargestellt, und die Positionen der Markierungen 90_i in der Projektionsebene 80A_t sind als Markierungsbilder 91_ti dargestellt.
Wie in 7 dargestellt, wird angenommen, dass die Koordinaten der Position jeder eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t (sx_t, sy_t, sz_t) sind, und die Koordinaten des Markierungsbildes 91_ti, die die Position der Markierung 90_i in der Projektionsebene 80A angeben, sind (px'_ti, py'_ti). Der Wert der Koordinate px'_ti wird durch den folgenden Ausdruck (1) dargestellt. Darüber hinaus wird der Wert der Koordinate py'_ti durch den folgenden Ausdruck (2) dargestellt.
$p x'_{t i} = \frac{m x_{i} s z_{t} - s x_{t} m z_{i}}{s z_{t} - m z_{i}}$
$p x'_{t i} = \frac{m y_{i} s z_{t} - s y m z_{i}}{s z_{t} - m z_{i}}$
Die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition leitet die Koordinaten (px'_ti, py'_ti) des Markierungsbildes 91_ti als die Projektionsebenenposition der Markierung 90_i in der Projektionsebene 80A aus den Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t und den Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierung 90_i unter Verwendung der oben beschriebenen Ausdrücke (1) und (2) ab. Die Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierungsbilder 91_ti werden für jede Bestrahlungsposition 19_t abgeleitet. Wie in 6 dargestellt, leitet die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition beispielsweise die Koordinaten (px'_1i, py'_1i) der Markierungsbilder 91_1i in der Projektionsebene 80A₁, die der Bestrahlungsposition 19₁ entspricht, die Koordinaten (px'_2i, py'_2i) der Markierungsbilder 91_2i in der Projektionsebene 80A₂, die der Bestrahlungsposition 19₂ entspricht, und die Koordinaten (px'_3i, py'_3i) der Markierungsbilder 91_3i in der Projektionsebene 80A₃ ab, die der Bestrahlungsposition 19₃ entspricht. Ferner leitet die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition die Koordinaten (px'_7i, py'_7i) der Markierungsbilder 91_7i in der Projektionsebene 80A₇ ab, die der Bestrahlungsposition 19₇ entspricht. Nachstehend werden die Koordinaten (px'_ti, py'_ti) als „erste zweidimensionale Koordinaten der Markierung 90_i“ bezeichnet. Die ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierung 90_i, die von der ersten Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition gemäß dieser Ausführungsform abgeleitet werden, sind ein Beispiel einer ersten Projektionsebenenposition gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition gibt die abgeleiteten ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierung 90_i an die Schätzungseinheit 70 aus.
Die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition weist eine Funktion des Ableitens der Position der Markierung 90_i in der Projektionsebene 80A aus dem Markierungsbild 92_ti auf, das die Markierung 90_i anzeigt, die in jedem der Projektionsbilder 80_t enthalten ist. Die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition gemäß dieser Ausführungsform leitet die Koordinaten (px_ti, py_ti) der Position des Markierungsbildes 92_ti, das in dem Projektionsbild 80_t enthalten ist, als die Position der Markierung 90_i in der Projektionsebene 80A ab. Nachstehend werden die Koordinaten (px_ti, py_ti) als „zweite zweidimensionale Koordinaten der Markierung 90_i“ bezeichnet. Die zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i, die von der zweiten Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition gemäß dieser Ausführungsform abgeleitet werden, sind ein Beispiel einer zweiten Projektionsebenenposition gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Ein Verfahren, durch das die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition die zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i aus dem Markierungsbild 92_ti ableitet, das in dem Projektionsbild 80_t enthalten ist, ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise sind bei dieser Ausführungsform die XY-Koordinatenwerte jedes Pixels des Projektionsbildes 80_t vorbestimmt. Die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition spezifiziert den Schwerpunkt jedes Markierungsbildes 92_ti als die Position jedes Markierungsbildes 92_ti, das in jedem Projektionsbild 80_t enthalten ist. Die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition leitet die zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i aus den XY-Koordinatenwerten des Pixels ab, das dem Schwerpunkt jedes Markierungsbildes 92_ti entspricht.
Die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition gibt die abgeleiteten zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i an die Schätzungseinheit 70 aus.
Die Schätzungseinheit 70 weist eine Funktion des Schätzens der Bestrahlungsposition 19_t, die die tatsächliche Bestrahlungsposition bei der Tomosynthesebildgebung ist, auf der Grundlage der ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierung 90_i und der zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i auf. Wie in 5 dargestellt, enthält die Schätzungseinheit 70 gemäß dieser Ausführungsform eine Aktualisierungseinheit 72.
Die ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierung 90_i sind eine sogenannte hypothetische zweidimensionale Position der Markierung 90_i, die aus der dreidimensionalen Position der Markierung 90_i, die aus dem Tomographiebild 82 abgeleitet wurde, und der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t abgeleitet wird. Andererseits sind die zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i eine sogenannte praktische zweidimensionale Position der Markierung 90_i, die aus jedem Projektionsbild 80_t abgeleitet wird. Die Schätzungseinheit 70 bringt die ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierung 90_i, die die hypothetische zweidimensionale Position sind, nahe an die zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i, die die tatsächliche zweidimensionale Position sind, um die Bestrahlungsposition 19_t, die die tatsächliche Bestrahlungsposition bei der Tomosynthesebildgebung ist, zu schätzen.
Wenn sich die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t der tatsächlichen Bestrahlungsposition 19_t annähern, wird ein Unterschied (nachstehend als ein „Unterschied bezüglich der zweidimensionalen Position der Markierung 90_i“ bezeichnet) zwischen den ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierung 90_i, die die hypothetische zweidimensionale Position sind, und den zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierung 90_i, die die tatsächliche zweidimensionale Position sind, kleiner. Wenn sich ferner die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Position der Markierung 90_i der Position, an der die Markierung 90_i tatsächlich vorhanden ist, annähern, wird der Unterschied bezüglich der zweidimensionalen Position der Markierung 90_i kleiner.
Beispielsweise wird bei dieser Ausführungsform ein quadratischer Fehler zwischen den zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) und den ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) als eine Energiefunktion E, die durch den folgenden Ausdruck (3) dargestellt wird, definiert: $E = \sum_{t} {\sum_{i} (p x_{t i} - p x'_{t i})}^{2} + (p y_{t i} - p y'_{t i})^{2})$
Die durch Ausdruck (3) dargestellte Energiefunktion E wird kleiner, wenn sich die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t der tatsächlichen Bestrahlungsposition 19_t annähern. Darüber hinaus wird die Energiefunktion E kleiner, wenn sich die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Position der Markierung 90_i der Position, an der die Markierung 90_i tatsächlich vorhanden ist, annähern.
Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t und die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierung 90_i als Parameter verwendet werden. Die Schätzungseinheit 70 leitet die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t und die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Position der Markierung 90_i, an denen die durch den oben beschriebenen Ausdruck (3) dargestellte Energiefunktion E minimiert wird, auf der Grundlage der oben beschriebenen Ausdrücke (1) und (2) ab. Wenn der Unterschied zwischen den zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) und den ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) kleiner wird, wird die Energiefunktion E kleiner. In einem Fall, in dem die zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) gleich den ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) sind, ist die Energiefunktion E „0“. Die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t, an der die Energiefunktion E minimiert wird, entsprechen der tatsächlichen Bestrahlungsposition 19_t bei der Tomosynthesebildgebung, und die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Position der Markierung 90_i entsprechen der tatsächlichen dreidimensionalen Position der Markierung 90_i.
Daher aktualisiert die Schätzungseinheit 70 wiederholt jede der Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t und der Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierung 90_i, die die Parameter der Energiefunktion E sind, unter Verwendung der Aktualisierungseinheit 72, um die Energiefunktion E, die durch den oben beschriebenen Ausdruck (3) dargestellt wird, abzuleiten.
Die Aktualisierungseinheit 72 weist eine Funktion des Aktualisierens jeder der Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungsposition 19V_t und der Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierung 90_i auf. Beispielsweise aktualisiert die Aktualisierungseinheit 72 gemäß dieser Ausführungsform die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierung 90_i innerhalb des Bereichs der Anordnungsbedingung der Markierungen 90_i. Wie oben beschrieben, sind die Markierungen 90_i auf der oberen Oberfläche 38AA des Kompressionsabschnitts 38A der Kompressionsplatte 38 unter der Anordnungsbedingung angeordnet, bei der die Markierungen 90_i in dem Intervall L1 in der X-Richtung und in dem Intervall L2 in der Y-Richtung angeordnet sind. Das heißt, die Anordnungsbedingung der Markierungen 90_i ist, dass benachbarte Markierungen 90_i in den Intervallen L1 und L2 angeordnet sind. Daher sind die Positionen der Markierungen 90_i durch die Intervalle L1 und L2 beschränkt. Bei dieser Ausführungsform aktualisiert die Aktualisierungseinheit 72 die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Markierung 90_i innerhalb des Bereichs der Anordnungsbedingung, um den Verarbeitungsaufwand zum Minimieren der Energiefunktion E zu unterdrücken.Darüber hinaus ist die Anordnungsbedingung der Markierungen 90_i nicht auf diesen Aspekt beschränkt. Ein Beispiel der Anordnungsbedingung der Markierungen 90_i ist eine Bedingung, die einem Biegezustand des Kompressionsabschnitts 38A der Kompressionsplatte 38, einem Neigungszustand der an der Kompressionseinheit 36 befestigten Kompressionsplatte 38 und einem Drehzustand der an der Kompressionseinheit 36 befestigten Kompressionsplatte 38 entspricht.
Ferner aktualisiert beispielsweise die Aktualisierungseinheit 72 gemäß dieser Ausführungsform die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t innerhalb des Bereichs der Anordnungsbedingung der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t. Bei dieser Ausführungsform ist das Intervall zwischen den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t als die Anordnungsbedingung vorbestimmt. Daher sind die Positionen der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t durch die Anordnungsbedingung beschränkt. Bei dieser Ausführungsform aktualisiert die Aktualisierungseinheit 72 die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t innerhalb des Bereichs der Anordnungsbedingung, um den Verarbeitungsaufwand zum Minimieren der Energiefunktion E zu unterdrücken.
Die Schätzungseinheit 70 minimiert die durch den oben beschriebenen Ausdruck (3) dargestellte Energiefunktion E auf diese Weise, um die Koordinaten der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t und die Koordinaten der tatsächlichen dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i bei der Tomosynthesebildgebung zu schätzen. Die Schätzungseinheit 70 gibt die Koordinaten der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t und die Koordinaten der tatsächlichen dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i bei der Tomosynthesebildgebung an die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 aus.
Die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 weist eine Funktion des Erzeugens von Tomographiebildern aus den Projektionsbildern 80_t unter Verwendung der Bestrahlungspositionen 19_t auf, die von der Schätzungseinheit 70 geschätzt wurden. Das von der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform erzeugte Tomographiebild ist ein Beispiel eines zweiten Tomographiebildes gemäß der vorliegenden Offenbarung. Ein Verfahren, durch das die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Tomographiebilder erzeugt, ist nicht besonders eingeschränkt, und ein bekanntes Verfahren kann verwendet werden.Beispielsweise kann das gleiche Verfahren wie dasjenige angewendet werden, durch das die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 die Tomographiebilder 82 erzeugt. Darüber hinaus erzeugt die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform die Tomographiebilder bis zu einer Höhe, die der von der Schätzungseinheit 70 geschätzten tatsächlichen dreidimensionalen Position der Markierung 90_i in der Höhenrichtung entspricht. Das heißt, die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 stellt die höchste Position der Tomographieebene des erzeugten Tomographiebildes, mit anderen Worten, die Höhe der Tomographieebene des Tomographiebildes, die der Strahlungsquelle 29 am nächsten ist, als die Höhe ein, bei der die Markierung 90_i angeordnet ist. Wie oben beschrieben, sind die Markierungen 90_i auf der oberen Oberfläche 38AA des Kompressionsabschnitts 38A der Kompressionsplatte 38 angeordnet. Daher ist in einem Fall, in dem die Höhe (die Position in der Z-Achsenrichtung) der Markierung 90_i bekannt ist, die Dicke der durch die Kompressionsplatte 38 komprimierten Brust bekannt. Aus diesem Grund leitet die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Dicke der Brust auf der Grundlage der Höhe der Markierung 90_i ab und erzeugt Tomographiebilder bis zu der Höhe, die der abgeleiteten Dicke der Brust entspricht. Daher enthält das von der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 erzeugte Tomographiebild nicht das Bild, das die Markierung 90_i anzeigt. Infolgedessen ist es beispielsweise möglich, die Anzahl an Tomographiebildern, die von der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 erzeugt werden, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Tomographiebilder bis zu der Höhe der Markierung 90_i erzeugt werden, zu unterdrücken und somit den Verarbeitungsaufwand, der zum Erzeugen der Tomographiebilder erforderlich ist, zu unterdrücken. Da die Tomographiebilder das Bild, das die Markierung 90_i anzeigt, nicht enthalten, ist ferner das Bild, das die Markierung 90_i anzeigt, nicht in einem zusammengesetzten zweidimensionalen Bild in einem Fall enthalten, in dem das zusammengesetzte zweidimensionale Bild aus mehreren erzeugten Tomographiebildern erzeugt wird. Wie oben beschrieben, kann die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 ferner ein zusammengesetztes zweidimensionales Bild aus den erzeugten Tomographiebildern erzeugen. Darüber hinaus ist ein Verfahren, durch das die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 das zusammengesetzte zweidimensionale Bild erzeugt, nicht besonders eingeschränkt. Ein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise das in US8983156B beschriebene Verfahren oder das in JP2014-128716A beschriebene Verfahren, kann verwendet werden.
Es ist jedoch bekannt, dass die erzeugte Streustrahlungsmenge größer wird, wenn die Dicke der Brust größer wird. Daher schätzt die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform die Streustrahlungsmenge auf der Grundlage der wie oben beschrieben abgeleiteten Dicke der Brust. Ferner wendet die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 einen Entfernungsfilter für konstante Frequenzen, der Niederfrequenzkomponenten, die der geschätzten Streustrahlungsmenge entsprechen, entfernt, auf die Projektionsbilder 80_t an, um Streustrahlungskomponenten aus den Projektionsbildern 80_t zu entfernen. Die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 erzeugt Tomographiebilder aus den Projektionsbildern 80_t, aus denen die Streustrahlung entfernt wurde. Darüber hinaus wird eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Dicke der Brust und dem zum Entfernen der Streustrahlung angewendeten Niederfrequenzkomponenten-Entfernungsfilter erhalten, was es ermöglicht, einen zum Entfernen der Streustrahlung anzuwendenden Niederfrequenzkomponenten-Entfernungsfilter aus der abgeleiteten Dicke der Brust selbst in einem Fall auszuwählen, in dem die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Streustrahlungsmenge, die der Dicke der Brust entspricht, nicht schätzt.
Ferner leitet die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen in der Brust, die das Objekt U ist, auf der Grundlage der Tomographiebilder ab, die aus den Projektionsbildern 80_t erzeugt wurden. Zum Beispiel leitet die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform einen Brustdrüseninhalt, der den Inhalt der Brustdrüsen in der Dickenrichtung der Brust angibt, die die Bestrahlungsrichtung der Strahlung R ist, als die Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen für jedes Pixel ab. In einem Fall, in dem keine Brustdrüsen vorhanden sind und die Brust nur aus Fett besteht, beträgt der Brustdrüseninhalt „0“. Wenn der Wert von Brustdrüsendichte größer wird, wird der Brustdrüseninhalt größer. Darüber hinaus ist ein Verfahren, durch das die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 den Brustdrüseninhalt ableitet, nicht besonders eingeschränkt, und es kann ein bekanntes Verfahren angewendet werden. Beispielsweise kann die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 den Brustdrüseninhalt auf der Grundlage von Pixelwerten eines Bereichs, der in jedem Tomographiebild das Objekt nicht enthält, das heißt eines sogenannten leeren Bereichs, Pixelwerten von Pixeln, die Fett entsprechen, Pixelwerten der Pixel, für die der Brustdrüseninhalt abgeleitet wird, und einem durchschnittlichen Schwächungskoeffizientenverhältnis zwischen der Brustdrüse und Fett (ein durchschnittlicher Schwächungskoeffizient der Brustdrüse/ein durchschnittlicher Schwächungskoeffizient von Fett) ableiten.
In einem Fall, in dem die Brustdrüsendichte der Brust hoch ist, das heißt in einem Fall einer sogenannten dichten Brust, besteht eine Sorge, dass die Brustdrüsen einen Bereich von Interesse, wie beispielsweise Tumormasse, verdecken könnten. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass die Menge von Brustdrüsen oder Brustdrüsendichte der Brust abgeleitet wird, um den Brustdrüseninhalt mit höherer Genauigkeit abzuleiten. Wie oben beschrieben, ist die Dicke der Brust an der Ableitung der Brustdrüsendichte beteiligt. In einem Fall, in dem die Brust durch die Kompressionsplatte 38 komprimiert wird, kann es jedoch sein, dass die Dicke der Brust aufgrund der Biegung oder Neigung der Kompressionsplatte 38 nicht gleichmäßig ist. Daher sind bei dieser Ausführungsform mehrere Markierungen 90_i auf der oberen Oberfläche 38AA des Kompressionsabschnitts 38A der Kompressionsplatte 38 vorgesehen, was es der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 ermöglicht, die Dicke der Brust in einem lokalen Bereich abzuleiten. Daher kann die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform die Menge von Brustdrüsen mit höherer Genauigkeit ableiten.
Die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 kann eine Brustkategorie, die dem Brustdrüseninhalt beispielsweise der oben beschriebenen dichten Brust entspricht, unter Verwendung der Position jedes Markierungsbildes 94_i, das in dem Tomographiebild 82₁ enthalten ist, als die Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen ableiten. Die Brustkategorien umfassen beispielsweise Kategorien „fetthaltig“, „verstreut fibroglandulär“, „heterogen dicht“ und „(extrem) dicht“, wie in den Mammographie-Leitlinien beschrieben.
Darüber hinaus kann die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 andere Informationen aus der Dicke der Brust ableiten. Zum Beispiel besteht eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Dicke der Brust und der Verhärtung der Strahlung R.Wenn die Dicke der Brust größer wird, wird der Grad von Verhärtung der Strahlung größer. Daher kann die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 den Grad von Verhärtung der Strahlung aus der Dicke der Brust ableiten.
Die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gibt Bilddaten, die die erzeugten Tomographiebilder angeben, an die Anzeigesteuereinheit 76 aus. Darüber hinaus gibt die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Informationen in Bezug auf die abgeleitete Menge von Brustdrüsen an die Anzeigesteuereinheit 76 aus.
Die Anzeigesteuereinheit 76 weist eine Funktion des Anzeigens der Tomographiebilder, die von der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 erzeugt wurden, auf der Anzeigeeinheit 58 auf. Darüber hinaus weist die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 eine Funktion des Anzeigens der Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen, die von der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 abgeleitet wurde, auf der Anzeigeeinheit 58 auf. Ferner ist das Anzeigeziel der Tomographiebilder und der Informationen in Bezug auf die Menge der Brustdrüsen nicht auf die Anzeigeeinheit 58 beschränkt. Zum Beispiel kann das Anzeigeziel ein Bildlesegerät oder dergleichen außerhalb des Röntgensystems 1 sein. Darüber hinaus können sich die Anzeigeziele der Tomographiebilder und der Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen voneinander unterscheiden.
Als nächstes wird der Betrieb der Konsole 12 bei der Tomosynthesebildgebung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Nachdem die Mammographievorrichtung 10 die Tomosynthesebildgebung durchführt, erzeugt die Konsole 12 ein Tomographiebild unter Verwendung mehrerer Projektionsbilder, die durch die Tomosynthesebildgebung erhalten wurden, und zeigt das Tomographiebild beispielsweise auf der Anzeigeeinheit 58 an.
Beispielsweise gibt in einem Fall, in dem die Tomosynthesebildgebung endet, die Mammographievorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform Bilddaten mehrerer aufgenommener Projektionsbilder 80_t an die Konsole 12 aus. Die Konsole 12 speichert die von der Mammographievorrichtung 10 eingegebenen Bilddaten der mehreren Projektionsbilder 80_t in der Speichereinheit 52.
Nach Speichern der Bilddaten der mehreren Projektionsbilder 80t in der Speichereinheit 52 führt die Konsole 12 in 8 dargestellte Bildverarbeitung durch. 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Flusses der Bildverarbeitung darstellt, die von der Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird. Bei der Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform führt beispielsweise die CPU 50A der Steuereinheit 50 das in dem ROM 50B gespeicherte Bilderzeugungsprogramm 51 aus, um die Bildverarbeitung durchzuführen, deren Beispiel in 8 dargestellt ist.
In Schritt S100 von 8 erfasst die Erfassungseinheit 60 mehrere Projektionsbilder 80_t und mehrere eingestellte Bestrahlungspositionen 19V_t. Wie oben beschrieben, erfasst die erste Erfassungseinheit 60A der Erfassungseinheit 60 gemäß dieser Ausführungsform die Bilddaten der mehreren Projektionsbilder 80_t von der Speichereinheit 52. Ferner erfasst die zweite Erfassungseinheit 60B der Erfassungseinheit 60 die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t, die den Projektionsbildern 80_t zugeordnet sind.
Dann führen in Schritt S102 die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62, die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position, die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition, die zweite Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition und die Schätzungseinheit 70 einen Schätzungsprozess (der unten detailliert beschrieben wird) zum Schätzen der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t und der tatsächlichen dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i bei der Tomosynthesebildgebung wie oben beschrieben durch. Wie oben beschrieben, werden die Koordinaten der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t und die Koordinaten der tatsächlichen dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i bei der Tomosynthesebildgebung durch den Schätzungsprozess an die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 ausgegeben.
Dann führt in Schritt S104 die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74, wie oben beschrieben, einen Tomographiebild-Erzeugungsprozess aus, der unten detailliert beschrieben wird, und erzeugt Tomographiebilder aus den Projektionsbildern 80_t unter Verwendung der Koordinaten der tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t, die durch den Schätzungsprozess in Schritt S102 geschätzt wurden. Ferner werden bei dieser Ausführungsform bei dem Tomographiebild-Erzeugungsprozess auch die Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen wie oben beschrieben abgeleitet.
Dann zeigt in Schritt S106 die Anzeigesteuereinheit 76 die in Schritt S104 erzeugten Tomographiebilder und die Informationen in Bezug auf die abgeleitete Menge von Brustdrüsen auf der Anzeigeeinheit 58 an. In einem Fall, in dem der Prozess in Schritt S106 endet, endet die in 8 dargestellte Bildverarbeitung. Darüber hinaus sind das Bild oder die Informationen, die von der Anzeigesteuereinheit 76 angezeigt werden, nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Anzeigesteuereinheit 76 auch die Projektionsbilder 80_t anzeigen.
Ferner werden die Details des Schätzungsprozesses in Schritt S102 der Bildverarbeitung beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Flusses des Schätzungsprozesses darstellt.
In Schritt S130 von 9 erzeugt die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 die Tomographiebilder 82 als die ersten Tomographiebilder aus den Projektionsbildern 80_t unter Verwendung der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t, die in Schritt S100 der Bildverarbeitung erfasst wurden. Wie oben beschrieben, erzeugt die erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 gemäß dieser Ausführungsform k Tomographiebilder 82₁ bis 82_k aus den Projektionsbildern 80₁ bis 80₇ unter Verwendung der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t.
Dann leitet in Schritt 132 die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position die dreidimensionalen Positionen, an denen die Markierungen 90_i angeordnet sind, aus den in Schritt S130 erzeugten Tomographiebildern 82 ab. Wie oben beschrieben, leitet die erste Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position gemäß dieser Ausführungsform die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) als die Position jeder Markierung 90_i ab.
Dann leitet in Schritt S134 die erste Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition die Projektionsebenenpositionen der Markierungen 90_i, die auf die Projektionsebene 80A projiziert werden, aus den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t und den Positionen der Markierung 90_i ab.
Dann leitet in Schritt S136 die Schätzungseinheit 70 die Energiefunktion E, die durch den oben beschriebenen Ausdruck (3) dargestellt wird, auf der Grundlage der oben beschriebenen Ausdrücke (1) und (2) ab.
Dann bestimmt in Schritt S138 die Schätzungseinheit 70, ob der Schätzungsprozess beendet werden soll oder nicht. Zum Beispiel bestimmt die Schätzungseinheit 70 gemäß dieser Ausführungsform, den Schätzungsprozess in einem Fall zu beenden, in dem eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist. Ein Beispiel der Endbedingung ist, dass die in Schritt S136 abgeleitete Energiefunktion E ein Minimalwert ist. Ferner ist ein weiteres Beispiel der Endbedingung, dass die in Schritt S136 abgeleitete Energiefunktion E gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
In einem Fall, in dem die Endbedingung nicht erfüllt ist, beispielsweise in einem Fall, in dem die in Schritt S136 abgeleitete Energiefunktion E nicht der Minimalwert ist, oder in einem Fall, in dem die in Schritt S136 abgeleitete Energiefunktion E größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S138 „Nein“, und der Prozess geht zu Schritt S140 über. In Schritt S140 aktualisiert die Aktualisierungseinheit 72 der Schätzungseinheit 70 die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t und die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Positionen der Markierungen 90_i, die Parameter bei der Ableitung der Energiefunktion E sind.In einem Fall, in dem der Prozess in Schritt S 140 endet, kehrt der Prozess zu Schritt S134 zurück. Dann werden die Prozesse in Schritten S134 und S136 wiederholt.
Andererseits ist in einem Fall, in dem die Endbedingung erfüllt ist, beispielsweise in einem Fall, in dem die in Schritt S136 abgeleitete Energiefunktion E der Minimalwert ist, oder in einem Fall, in dem die in Schritt S136 abgeleitete Energiefunktion E gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, das Bestimmungsergebnis in Schritt S138 „Ja“. Die Koordinaten (sx_t, sy_t, sz_t) der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t und die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der Positionen der Markierungen 90_i, die in diesem Fall die Aktualisierungsergebnisse sind, entsprechen den Schätzungsergebnissen des Schätzungsprozesses. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis in Schritt S138 „Ja“ ist, endet der in 9 dargestellte Schätzungsprozess, und der Prozess geht zu Schritt S104 der Bildverarbeitung über. Darüber hinaus werden die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t, die verwendet werden, um die Tomographiebilder 82 bei der ersten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62 zu erzeugen, auf die eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t, die diesen Schätzungsergebnissen entsprechen, aktualisiert. Daher ist es in einem Fall, in dem dieser Schätzungsprozess bei der nächsten Tomosynthesebildgebung durchgeführt wird, möglich, den Unterschied zwischen den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t und den tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t bei der Tomosynthesebildgebung zu reduzieren und somit die Verarbeitungslast dieses Schätzungsprozesses zu reduzieren.
Ferner werden die Details des Tomographiebild-Erzeugungsprozesses in Schritt S104 der Bildverarbeitung beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Flusses des Tomographiebild-Erzeugungsprozesses darstellt.
In Schritt S150 von 10 leitet die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Dicke der durch die Kompressionsplatte 38 komprimierten Brust auf der Grundlage der in Schritt S102 der Bildverarbeitung geschätzten Höhe (der Position in der Z-Achsenrichtung) der Markierung 90_i ab.
Dann bestimmt in Schritt S152 die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74, wie oben beschrieben, die höchste Position der Tomographieebene des zu erzeugenden Tomographiebildes auf der Grundlage der in Schritt S150 abgeleiteten Dicke der Brust. Wie oben beschrieben, bestimmt die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 gemäß dieser Ausführungsform die Höhe, die der in Schritt S150 abgeleiteten Dicke der Brust entspricht, als die Höhe des zu erzeugenden Tomographiebildes.
Dann schätzt in Schritt S154 die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Streustrahlungsmenge. Wie oben beschrieben, schätzt die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 die Streustrahlungsmenge, die in jedem Projektionsbild 80_t enthalten ist, auf der Grundlage der in Schritt S150 abgeleiteten Dicke der Brust.
Dann erzeugt in Schritt S156 die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 Tomographiebilder aus den Projektionsbildern 80_t unter Verwendung der Koordinaten der in Schritt S102 der Bildverarbeitung geschätzten tatsächlichen Bestrahlungspositionen 19_t bei der Tomosynthesebildgebung. Wie oben beschrieben, wendet die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 den Niederfrequenzkomponenten-Entfernungsfilter, der der in Schritt S154 geschätzten Streustrahlungsmenge entspricht, an, um Tomographiebilder aus den Projektionsbildern 80_t zu erzeugen.
Dann leitet in Schritt S158 die zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74, wie oben beschrieben, Informationen in Bezug auf die Menge von Brustdrüsen in der Brust, die das Objekt U ist, auf der Grundlage der in Schritt S150 abgeleiteten Dicke der Brust ab. In einem Fall, in dem der Prozess in Schritt S158 endet, endet der in 10 dargestellte Tomographiebild-Erzeugungsprozess, und der Prozess geht zu Schritt S106 der Bildverarbeitung über.
Wie oben beschrieben, verarbeitet die Konsole 12 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform mehrere Projektionsbilder, die durch Bestrahlen des Objekts U mit der von der Strahlungsquelle 29 emittierten Strahlung R an jeder der mehreren Bestrahlungspositionen 19t mit unterschiedlichen Bestrahlungswinkeln α erhalten wurden. Die Konsole 12 umfasst die CPU 50A. Die CPU 50A erfasst mehrere Projektionsbilder 80_t, die an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen 19_t in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem die Markierungen 90_i zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen 19_t und der Projektionsebene 80A angeordnet sind, und mehrere eingestellte Bestrahlungspositionen 19V_t, die als die Bestrahlungspositionen von jedem der mehreren Projektionsbilder 80_t eingestellt sind, erzeugt das Tomographiebild 82 aus den Projektionsbildern 80_t unter Verwendung der eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t, leitet die Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der dreidimensionalen Positionen, an denen die Markierungen 90_i angeordnet sind, aus den Tomographiebildern 82 ab, leitet die ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti) der Markierungen 90_i, die auf die Projektionsebene 80A projiziert werden, aus den eingestellten Bestrahlungspositionen 19V_t und den Koordinaten (mx_i, my_i, mz_i) der dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i ab und schätzt die Bestrahlungspositionen 19_t auf der Grundlage der zweiten zweidimensionalen Koordinaten (px_ti, py_ti) der Markierungen 90_i in der Projektionsebene 80A, die aus den Markierungsbildern 92_ti abgeleitet wurden, die die Markierungen 90_i anzeigen, die in jedem der Projektionsbilder 80_t enthalten sind, und der ersten zweidimensionalen Koordinaten (px'_ti, py'_ti).
Die oben beschriebene Konfiguration ermöglicht es der Konsole 12 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform, die Bestrahlungsposition der Strahlung R mit hoher Genauigkeit abzuleiten. Darüber hinaus kann die Konsole 12 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i mit hoher Genauigkeit ableiten.
Ferner können in einem Fall, in dem die dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i ungenau sind, die zweidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i und dergleichen ebenfalls ungenau sein, und die Genauigkeit des Ableitens der Bestrahlungsposition der Strahlung R kann reduziert sein. Insbesondere wird in einem Fall, in dem die Bestrahlungsposition der Strahlung R unter Verwendung der Markierungen 30_i als eine Referenz abgeleitet wird und die dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i ungenau sind, die Genauigkeit des Ableitens der Bestrahlungsposition der Strahlung R verringert. Im Gegensatz dazu kann die Konsole 12 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform sowohl die Bestrahlungsposition der Strahlung R als auch die dreidimensionalen Positionen der Markierungen 90_i genau ableiten.
Da mehrere Projektionsbilder aufgenommen werden, kann bei der Tomosynthesebildgebung aufgrund des Einflusses beispielsweise der Bewegung des Objekts eine Positionsabweichung zwischen den Projektionsbildern 80_t auftreten. In einem Fall, in dem das Tomographiebild 82 unter Verwendung der Projektionsbilder 80_t, die eine Positionsabweichung zueinander aufweisen, erzeugt wird, verschlechtert sich die Qualität des Tomographiebildes 82. Daher wird in einigen Fällen die Bewegung des Objekts korrigiert. Die Konsole 12 gemäß dieser Ausführungsform korrigiert die Bewegung des Objekts unter Verwendung der geschätzten Bestrahlungspositionen 19_t der Strahlung R, was es ermöglicht, die Genauigkeit des Korrigierens der Bewegung zu verbessern.
Darüber hinaus wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Aspekt beschrieben, bei dem die Konsole 12 ein Beispiel des Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Jedoch können auch andere Geräte als die Konsole 12 die Funktionen des Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweisen. Mit anderen Worten kann zum Beispiel die Mammographievorrichtung 10 oder ein anderes externes Gerät als die Konsole 12 einige oder alle der Funktionen der Erfassungseinheit 60, der ersten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62, der ersten Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position, der ersten Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition, der zweiten Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition, der Schätzungseinheit 70, der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 und der Anzeigesteuereinheit 76 aufweisen. Darüber hinaus kann das Bildverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung durch mehrere Geräte konfiguriert werden. Beispielsweise kann ein anderes Gerät als die Konsole 12 einige der Funktionen des Bildverarbeitungsgeräts aufweisen.
Darüber hinaus wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Aspekt beschrieben, bei dem die Brust als ein Beispiel des Objekt gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet wird und die Mammographievorrichtung 10 als ein Beispiel der Röntgenvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. Das Objekt ist jedoch nicht auf die Brust beschränkt, und die Röntgenvorrichtung ist nicht auf die Mammographievorrichtung beschränkt. Zum Beispiel kann das Objekt der Brustkorb, das Abdomen oder dergleichen sein, und es können andere Röntgenvorrichtungen als die Mammographievorrichtung angewendet werden.
Ferner können bei der oben beschriebenen Ausführungsform beispielsweise die folgenden verschiedenen Prozessoren als die Hardwarestruktur von verschiedene Prozesse durchführenden Verarbeitungseinheiten, wie beispielsweise der Erfassungseinheit 60, der ersten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 62, der ersten Ableitungseinheit 64 für dreidimensionale Position, der ersten Ableitungseinheit 66 für Projektionsebenenposition, der zweiten Ableitungseinheit 68 für Projektionsebenenposition, der Schätzungseinheit 70, der zweiten Tomographiebild-Erzeugungseinheit 74 und der Anzeigesteuereinheit 76, verwendet werden. Die verschiedenen Prozessoren umfassen beispielsweise eine programmierbare logische Schaltung (programmable logic device, PLD), wie ein Field Programmable Gate Array (FPGA), die ein Prozessor ist, dessen Schaltungskonfiguration nach Herstellung geändert werden kann, und eine dedizierte elektrische Schaltung, wie eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit, ASIC), die ein Prozessor mit einer dedizierten Schaltungskonfiguration ist, die zum Durchführen eines spezifischen Prozesses entworfen wurde, zusätzlich zu der CPU, die ein Allzweckprozessor ist, der Software (Programme) ausführt, um als verschiedene Verarbeitungseinheiten wie oben beschrieben zu fungieren.
Eine Verarbeitungseinheit kann durch einen der verschiedenen Prozessoren oder eine Kombination aus zwei oder mehr Prozessoren des gleichen Typs oder verschiedener Typen (zum Beispiel eine Kombination aus mehreren FPGAs oder eine Kombination aus einer CPU und einem FPGA) konfiguriert werden. Ferner können mehrere Verarbeitungseinheiten durch einen Prozessor konfiguriert werden.
Ein erstes Beispiel der Konfiguration, bei der mehrere Verarbeitungseinheiten durch einen Prozessor konfiguriert werden, ist ein Aspekt, bei dem ein Prozessor durch eine Kombination aus einer oder mehreren CPUs und Software konfiguriert wird und als mehrere Verarbeitungseinheiten fungiert. Ein repräsentatives Beispiel dieses Aspekts ist ein Client-Computer oder ein Server-Computer. Ein zweites Beispiel der Konfiguration ist ein Aspekt, bei dem ein Prozessor verwendet wird, der die Funktionen des gesamten Systems einschließlich mehrerer Verarbeitungseinheiten unter Verwendung eines Chips mit integrierter Schaltung (integrated circuit, IC) implementiert. Ein repräsentatives Beispiel dieses Aspekts ist ein System-on-Chip (SoC). Auf diese Weise werden verschiedene Verarbeitungseinheiten konfiguriert, indem einer oder mehrere der verschiedenen Prozessoren als eine Hardwarestruktur verwendet werden.
Darüber hinaus kann insbesondere eine elektrische Schaltung, die durch Kombinieren von Schaltungselementen, wie Halbleiterelementen, erhalten wird, als die Hardwarestruktur der verschiedenen Prozessoren verwendet werden.
Ferner wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Aspekt beschrieben, bei dem das Bildgebungsprogramm 41 im Voraus in dem ROM 40B gespeichert (installiert) wird und das Bilderzeugungsprogramm 51 im Voraus in dem ROM 50B gespeichert (installiert) wird. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Bildgebungsprogramm 41 und das Bilderzeugungsprogramm 51 können jeweils auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einer CD-ROM (compact disk read-only memory), einer DVD-ROM (digital versatile disk read-only memory) oder einem USB (universal serial bus) -Speicher, aufgezeichnet und dann bereitgestellt werden. Darüber hinaus können das Bildgebungsprogramm 41 und das Bilderzeugungsprogramm 51 jeweils von einem externen Gerät über das Netzwerk heruntergeladen werden.
Bezugszeichenliste

1: Röntgensystem
10: Mammographievorrichtung
12: Konsole
191 bis 197, 19t: Bestrahlungsposition
19Vt: eingestellte Bestrahlungsposition
20: Strahlungsdetektor
20A: Detektionsfläche
24: Bildgebungstisch
24A: Bildgebungsfläche
28: Strahlungsemissionseinheit
29: Strahlungsquelle
33: Armabschnitt
34: Basis
35: Wellenabschnitt
36: Kompressionseinheit
38: Kompressionsplatte
38A: Kompressionsabschnitt
38AA: obere Oberfläche
39: Stützabschnitt
40A, 50A: CPU
40B, 50B: ROM
40C, 50C: RAM
41: Bildgebungsprogramm
42, 52: Speichereinheit
44, 54: Schnittstelleneinheit
46, 56: Bedienungseinheit
47: Strahlungsquellen-Bewegungseinheit
49, 59: Bus
51: Bilderzeugungsprogramm
58: Anzeigeeinheit
60: Erfassungseinheit
60A: erste Erfassungseinheit
60B: zweite Erfassungseinheit
62: erste Tomographiebild-Erzeugungseinheit
64: erste Ableitungseinheit für dreidimensionale Position
66: erste Ableitungseinheit für Projektionsebenenposition
68: zweite Ableitungseinheit für Projektionsebenenposition
70: Schätzungseinheit
72: Aktualisierungseinheit
74: zweite Tomographiebild-Erzeugungseinheit
76: Anzeigesteuereinheit
801 bis 807: Projektionsbild
80A, 80A1 bis 80A7: Projektionsebene
821 bis 82k: Tomographiebild
90i: Markierung
911i bis 917i, 91ti: Markierungsbild
921i bis 927i, 94i: Markierungsbild
CL: Normale
R: Strahlung
RC: Strahlungsachse
U: Objekt
α, β: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013013651 A [0004]
US 8983156 B [0081]
JP 2014128716 A [0081]

Claims

Bildverarbeitungsgerät, das mehrere Projektionsbilder verarbeitet, die durch Bestrahlen eines Objekts mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, erhalten wurden, wobei das Bildverarbeitungsgerät umfasst: mindestens einen Prozessor, wobei der Prozessor mehrere Projektionsbilder, die an jeder der Bestrahlungspositionen in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und einer Projektionsebene angeordnet ist, und mehrere eingestellte Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder eingestellt sind, erfasst, ein erstes Tomographiebild aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen erzeugt, eine erste dreidimensionale Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem ersten Tomographiebild ableitet, eine erste Projektionsebenenposition der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position der Markierung ableitet und die mehreren Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten Projektionsebenenposition und einer zweiten Projektionsebenenposition der Markierung in der Projektionsebene schätzt, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der mehreren Projektionsbilder enthalten ist.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die mehreren Bestrahlungspositionen, an denen die mehreren ersten Projektionsebenenpositionen und die zweiten Projektionsebenenpositionen miteinander übereinstimmen, schätzt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prozessor ferner eine zweite dreidimensionale Position der Markierung auf der Grundlage der mehreren ersten Projektionsebenenpositionen und der zweiten Projektionsebenenpositionen schätzt.
Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Prozessor ein zweites Tomographiebild aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der geschätzten mehreren Bestrahlungspositionen erzeugt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, wobei der Prozessor ein zweites Tomographiebild bis zu einer Höhe, die der zweiten dreidimensionalen Position in einer Höhenrichtung entspricht, aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der geschätzten mehreren Bestrahlungspositionen erzeugt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 3 oder 5, wobei der Prozessor die mehreren Projektionsbilder einer Brust erfasst, die das Objekt ist und durch ein mit der Markierung versehenes Kompressionselement komprimiert wird, und eine Dicke der Brust in einem komprimierten Zustand auf der Grundlage der zweiten dreidimensionalen Position schätzt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 6, wobei der Prozessor Informationen bezüglich einer Menge von Brustdrüsen der Brust auf der Grundlage der Dicke ableitet.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 6, wobei der Prozessor eine Streustrahlungsmenge auf der Grundlage der Dicke schätzt.
Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mehrere der Markierungen zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und der Projektionsebene angeordnet sind.
Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Prozessor die mehreren Bestrahlungspositionen, an denen die mehreren ersten Projektionsebenenpositionen und die zweiten Projektionsebenenpositionen miteinander übereinstimmen, durch wiederholtes Aktualisieren der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position schätzt, um wiederholt die ersten Projektionsebenenpositionen abzuleiten.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 10, wobei mehrere der Markierungen gemäß einer vorbestimmten Anordnungsbedingung angeordnet sind, und der Prozessor die erste dreidimensionale Position innerhalb eines Bereichs der Anordnungsbedingung aktualisiert.
Röntgensystem, umfassend: eine Strahlungsquelle, die Strahlung erzeugt; eine Röntgenvorrichtung, die Tomosynthesebildgebung durchführt, die ein Objekt mit der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, bestrahlt, um Projektionsbilder des Objekts an jeder der Bestrahlungspositionen aufzunehmen; und das Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Bildverarbeitungsverfahren, das von einem Computer ausgeführt wird und das mehrere Projektionsbilder verarbeitet, die durch Bestrahlen eines Objekts mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, erhalten wurden, wobei das Bildverarbeitungsverfahren umfasst: Erfassen mehrerer Projektionsbilder, die an jeder der Bestrahlungspositionen in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und einer Projektionsebene angeordnet ist, und mehrerer eingestellter Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder eingestellt sind; Erzeugen eines ersten Tomographiebildes aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen; Ableiten einer ersten dreidimensionalen Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem ersten Tomographiebild; Ableiten einer ersten Projektionsebenenposition der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position der Markierung; und Schätzen der mehreren Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten Projektionsebenenposition und einer zweiten Projektionsebenenposition der Markierung in der Projektionsebene, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der mehreren Projektionsbilder enthalten ist.
Bildverarbeitungsprogramm, das mehrere Projektionsbilder verarbeitet, die durch Bestrahlen eines Objekts mit von einer Strahlungsquelle emittierter Strahlung an jeder von mehreren Bestrahlungspositionen, die unterschiedliche Bestrahlungswinkel aufweisen, erhalten wurden, wobei das Bildverarbeitungsprogramm einen Computer veranlasst, einen Prozess durchzuführen, der umfasst: Erfassen mehrerer Projektionsbilder, die an jeder der Bestrahlungspositionen in einem Zustand aufgenommen wurden, in dem eine Markierung zwischen den mehreren Bestrahlungspositionen und einer Projektionsebene angeordnet ist, und mehrerer eingestellter Bestrahlungspositionen, die als die Bestrahlungspositionen der mehreren Projektionsbilder eingestellt sind; Erzeugen eines ersten Tomographiebildes aus den mehreren Projektionsbildern unter Verwendung der mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen; Ableiten einer ersten dreidimensionalen Position, an der die Markierung angeordnet ist, aus dem ersten Tomographiebild; Ableiten einer ersten Projektionsebenenposition der Markierung, die auf die Projektionsebene projiziert wird, aus den mehreren eingestellten Bestrahlungspositionen und der ersten dreidimensionalen Position der Markierung; und Schätzen der mehreren Bestrahlungspositionen auf der Grundlage der ersten Projektionsebenenposition und einer zweiten Projektionsebenenposition der Markierung in der Projektionsebene, die aus einem Markierungsbild spezifiziert wurde, das die Markierung anzeigt, die in jedem der mehreren Projektionsbilder enthalten ist.