JP2004135976A - 画像取得装置、画像取得方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】再生した撮影画像上の臓器や病変の正確な位置や大きさの把握を可能にして、医師の診断効率を上げること、該位置情報をＣＴ等他のモダリティーに転送することによりスライス位置決めの為の撮影を無くし、患者の負担を減らすとともに、作業効率を向上させることを課題とする。
【解決手段】被験者固有の物理量を検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成するセンサと、画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持する保持手段とを有することを特徴とする画像取得装置が提供される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の画像を取得する画像取得技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人間の胸部等の集団検診で異常が見つかると、更に各種の精密検査を行い、本当にその陰影が病変によるものか判断される。その、精密検査の１つにＣＴスキャナによる撮影が良く行われている。
【０００３】
一般に、Ｘ線ＣＴスキャナを用いて被検体の診断部位の断層像を得るには、スライス位置を正確に位置決めする必要がある。この位置決めのため、ＣＴスキャナでは通常、最初にスキャノグラムと呼ばれるＸ線透視像（以下、スキャノ像という）を撮影し、このスキャノ像を見ながらスライス位置の位置決めを行なっている。
【０００４】
スキャノ像を得るには、例えばＲ−Ｒ方式のＣＴスキャナの場合、Ｘ線管と検出器とを回転運動させずに固定させ、患者（寝台）を比較的遅い一定速度で、患者の体軸方向の１方向に動かしながらＸ線を照射する。これにより、通常のＸ線透視像に似たスキャノ像が得られる。医師等は、そのスキャノ像を観察して、患部（病変部）を含むスライス位置を決定する。この決定したスライス位置をＸ線撮影することで、断層像が得られる。
【０００５】
但し、この方法では、スライス位置やスライス量を決めるための像は、寝台を一定時間掛けて移動させながらＸ線を照射して得られるため、その寝台の移動時間分だけ撮影時間が多くかかるという欠点や、Ｘ線被曝量が多くなるという欠点が存在していた。
【０００６】
そこで、下記の特許文献１では、スループットの向上、被曝線量の低減の観点から、瞬時の曝射のみで被検体の診断部位のＸ線透視像を得るＣＴが提案されている。この例では、被検体をＸ線で透視することに伴う透過Ｘ線からデジタル量の画素値から成るＣＲ像を得るＸ線透視装置と、前記被検体の断層像を得るＸ線ＣＴスキャナと、前記ＣＲ像を使って前記被検体の断層撮影上の位置情報を求める演算手段と、前記位置情報を前記Ｘ線透視装置と前記Ｘ線ＣＴスキャナとの間で共有させる共有化手段を持つことで実現している。
【０００７】
このようなＣＴによる、集団検診を行えば、精度良い診断が行える可能性が高いが、例えばヘリカルＣＴでは、被曝線量が単純撮影の約２０倍必要とされること、また肺全体の撮影に約１５秒かかるため、１０秒程度の息止めが２回必要であり、スループットと患者への負荷が大きくなること、検査料金が１〜３万と単純撮影に比べ約２．５倍も高いこと、また、下記の特許文献１では、Ｘ線透視装置とＸ線ＣＴスキャナを組み合わせているので、装置全体が大型化して検診バスへの設置が困難であること、装置が非常に高価であること等の問題点が存在している。従って、現在ＣＴによる１次検診は、適切ではない。
【０００８】
そのため、単純撮影、特に画像処理が行えるＤＲ、ＣＲによる１次診断が広く行われつつある。該１次検診で異常が認められると、該患者の記録票に異常陰影についての所見が書かれ、大きな病院が紹介される。患者は、紹介された病院に行き、上述したようなＣＴ撮影による精密検査を受けて陰影が病変によるものか診断を受けていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平０９−２７６２６４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、１次検診の撮影画像で判明した異常陰影についての位置情報が、精密検査を行うＣＴで利用できないため、精密検査におけるＣＴ撮影では、再度患者の画像を撮影しなおして、スライス位置決めをしなければならず、そのための手間や時間がかかってしまう、そして患者に余計な被曝をさせてしまう、という問題が生じていた。
【００１１】
また、一次検診で用いる画像取得モダリティー毎に、撮影姿勢や、センサの分解解像度や、センサの大きさが異なることもあるため、異なる複数のモダリティーから取得した画像が混在した場合に、撮影画像上から臓器や病変の正確な位置や大きさを把握することが不可能である、という問題が生じていた。
【００１２】
本発明は、再生した撮影画像上の臓器や病変の正確な位置や大きさの把握を可能にして、医師の診断効率を上げること、該位置情報をＣＴ等他のモダリティーに転送することによりスライス位置決めの為の撮影を無くし、患者の負担を減らすとともに、作業効率を向上させることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、被験者固有の物理量を検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成するセンサと、前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持手段とを有することを特徴とする画像取得装置が提供される。本発明の他の観点によれば、被験者固有の物理量をセンサにて検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成する生成ステップと、前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持ステップとを有することを特徴とする画像取得方法が提供される。
本発明のさらに他の観点によれば、被験者固有の物理量をセンサにて検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成する生成ステップと、前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本発明のさらに他の観点によれば、被験者固有の物理量をセンサにて検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成する生成ステップと、前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００１４】
本発明によれば、画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持するために、被験者の撮影姿勢や、センサの分解解像度や、センサの大きさが異なる複数のモダリティーにより取得した画像が混在した場合でも、臓器や病変の正確な位置や大きさを把握できるため、診断精度が上がる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の本質的な部分に関する図であり、撮影後に生成される検査ファイルの情報の内容を示す。通常、Ｘ線撮影においては、被験者１人に対して最低１回の撮影が行われ、撮影に応じた撮影画像が１枚生成される。また、診断精度を上げるため、同じ部位を正面、側面と方向を変えて複数撮影したり、複数の部位を撮影する場合もある。この場合、各撮影に対応した複数枚の撮影画像が生成される。図１の１０００は、生成される検査ファイルの内容を示したもので、患者単位の情報１００１と撮影単位の情報１００２で構成されることを示している。患者単位の情報１００１は、図示されているように患者氏名（ここでは、キヤノン太郎）や、性別（ここでは、男）等の情報である。撮影単位の情報１００２は、撮影（検査）画像１００３と、センサ位置情報１００４と、位置補正情報１００５と、対象（着目）領域情報１００６で構成される。撮影画像１００３は、患者を透過したＸ線を検出するセンサユニットから得られたディジタル画像に各種の補正処理、更には撮影部位に適した画像処理を施したもので、医師が診断を行う画像である。センサ位置情報１００４は、基準となる患者の足先からセンサ中央までの距離で、画像上の病変や部位等対象領域の基準位置からの距離を求めるために必要となる。Ｘ線管球からのＸ線は、患者に対して平行線となっておらず放射状である為、実際の患者における対象領域の足先からの正確な距離を求めるためには補正を行う必要があり、そのための情報が、位置補正情報１００５として保存されている。なお、図１は、検査ファイルの情報内容を示したもので、ファイル構成を具体的に示したものではない。従って、１つのファイルに全てを構成しても良いし、患者毎のファイルと撮影単位のファイルで構成しても良いし、患者毎の情報を全ての撮影単位のファイルに含ませて、撮影毎のファイルのみを生成しても本実施形態の本質は変わらない。医療分野で広く知られているＤＩＣＯＭと呼ばれる医療用画像通信規格では、患者毎の情報１００１と、センサ位置情報１００４と、位置補正情報１００５と、対象領域情報１００６はタグとして、撮影画像１００３のファイルに付帯される形となる。
【００１６】
図２は、第１の実施形態のブロック図である。図２の１は、立位型Ｘ線撮影装置で、主に患者１０９を立たせた状態で撮影を行う装置であり、検出デバイスである２は、この場合、立位型センサユニットと呼ばれる。３は、臥位型Ｘ線撮影装置で、主に患者をベッドに寝かせた状態で撮影を行う装置であり、その検出デバイスである４は、この場合、臥位型センサユニットと呼ばれる。センサユニット２及び４は、Ｘ線照射による被験者固有の物理量を検出し、その物理量を基にディジタル画像を生成する。具体的には、被験者にＸ線が照射されたときのＸ線透過画像を生成する。
【００１７】
立位型Ｘ線撮影装置１と臥位型Ｘ線撮影装置３に取り付けられている５は、センサ移動量検出装置であり、センサと患者が乗る撮影台とセンサとの相対的な位置関係を検出するための装置である。基準位置（この場合患者の足先）に最も近い位置を初期位置として、初期位置からのセンサの移動量を測定する。その一例として、患者が乗る撮影台側に目盛りを打っておき、立位／臥位センサユニットが取り付けられている側に、目盛りを読み取るセンサを取り付けておく手法がある。１０は、Ｘ線撮影システム制御モジュールで、画像の取り込み、各種画像処理、検査ファイルの生成及び出力、撮影シーケンス管理、対象領域の位置の計算を行う。１１は、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部で、Ｘ線撮影システムの操作、設定の入力、システムのステータスやメッセージや撮影画像の表示を行う。例えば、ＬＣＤとタッチパネルを組み合わせた操作卓が該当する。また、１１０はネットワークで、プリンター１１１やストレージ１１２、ＣＴ１１３と接続されている。
【００１８】
Ｘ線撮影システム制御モジュール１０は、１２〜２１の各部で構成される。１３は検査依頼情報入力取り込み部で、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部１１乃至ネットワーク１１０から入力された、操作の為の指示情報、患者情報、撮影情報を取り込む機能を持ち、１４は、シーケンス制御部で、Ｘ線発生装置への撮影パラメータの転送、画像取り込みの指示、画像処理の指示、画像出力の指示など、撮影のシーケンスに関わる指示を行う。１５はＸ線発生装置制御部で、管電流、管電圧照射時間などのＸ線照射条件を１０１で示されるＸ線発生装置に転送し、管球１００より照射されるＸ線を制御したり、曝射可能なタイミングを１０１で示されるＸ線発生装置に通知する。１０２は、Ｘ線発生装置の制御部で、Ｘ線照射条件の入力や修正を行う。１６は、画像取り込み部で、立位型Ｘ線撮影装置１乃至、臥位型Ｘ線撮影装置３から得られるディジタル画像をキャプチャーし、シェーディング補正、黒補正、ゲイン補正など基本的な画像補正を行って生画像を生成し、必要に応じてこの生画像を保存しておく。１７は画像処理部で、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部１１より撮影方法アイコンを押すことにより指定された、画像処理パラメータに応じた、鮮鋭化処理、ダイナミックレンジ圧縮処理、階調・コントラスト調整処理等の画像処理を施す。１２は画像表示部で、画像処理部１７により画像処理を施された画像をＸ線撮影システム操作・入力・表示部１１に表示する。１８は、位置計算部で、撮影画像上の指定された対象領域の実際の患者の基準位置からの距離を算出する。この時、センサ位置情報・位置補正情報取り込み部２０より取り込んだ、センサ位置情報や位置補正情報を用いて基準位置からの距離を算出する。１９は、検査ファイル生成及び出力部で、図１に示したような検査ファイルを生成して、記憶部２１やネットワーク１１０で接続されたプリンタ１１１、ストレージ１１２、ＣＴ１１３に出力する。
【００１９】
図３は、臥位型Ｘ線撮影装置３の詳細図である。図２と同じ数字は、同じものであることを意味している。被験者１０９が乗っている撮影台３００は、左右に移動させることができるため、患者が移動しなくても所望の領域を照射することができる。撮影台３００の前後に取り付けられている、３０２はストッパーで左右方向の移動の制限を行っている。３０１は、基準ブロックで、患者は、ここに踵をあわせて横になる。右側のストッパー３０２が、臥位型センサユニット３０３に最も近づいたときのセンサ中央３０３と基準ブロック３０１との基準位置からのセンサ距離３０４を、基準位置からの初期センサ位置（Ｄｓ０）とする。以下、センサの位置とは、センサ中央の位置を示すものとする。撮影台３００が左右に移動される度に、基準位置からの移動量（ｄＤｓ）をセンサ移動量検出装置５が測定するので、その時の基準位置からのセンサ距離３０４（Ｄｓｎ）は、（１）式で示される。
Ｄｓｎ　　＝　Ｄｓ０　　＋　ｄＤｓ　　　　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（１）
【００２０】
３１０は管球−センサ距離（Ｄｔｓ）で、管球から臥位型センサユニット面までの距離を示し、３１１は患者の体厚（Ｈｐ）を示し、３１２はセンサ面と撮影台表面の距離（Ｄｔｂｓ）を示す。これらは、患者の体内での対象領域の基準位置からの正確な距離を求めるために必要となる。
【００２１】
図４は、画像中の領域の位置を決める方法を示している。（ａ）が、管球からの照射線と患者とセンサの幾何学的な関係を、（ｂ）が着目領域４０１を持つ撮影画像４００を示し、（ｃ）が、センサ中心と管球位置が一致していない場合の例を示し、（ｄ）が斜めに照射した場合の例を示している。
【００２２】
図５は、本発明の第１の実施形態のフローチャートである。
以上で説明した、図１から図５を用いて第１の実施形態を説明する。医師、乃至、放射線技師は、患者の名前を確認した後で、図２に示されているＸ線撮影システム操作・入力・表示部１１を使用して、Ｘ線撮影システムに、患者の情報（ＩＤ、氏名、生年月日等）や、撮影する部位に応じた撮影条件（管電流、管電圧、照射時間、フォトタイマの採光野、グリッド速度、絞りの大きさ、管球位置等）を入力するとともに、画像処理パラメータ、画像出力パラメータ、アノテーションパラメータ等を設定する。撮影条件とは、撮影に関わる各種条件のことで、Ｘ線照射の条件である管電圧、管電流、照射時間、管球の絞りの大きさ、管球の位置と、Ｘ線が体内を透過するときに発生する散乱線を除去するためにセンサ前面に装着するグリッドの移動速度である。グリッドは、センサパネルの前面で往復運動を繰り返す機構で取り付けられている。グリッド速度は、Ｘ線照射中にグリッドが一定の速度を保てるように、折り返しのでない速度に合わせる必要がある。アノテーションは、画像の中に文字や記号を埋め込む事である。アノテーションパラメータは、この表示内容やレイアウトを規定している。これらのパラメータを個別に設定するのは煩わしいので、通常、これらのパラメータがプリセットされた撮影方法アイコンと呼ばれる撮影方法のボタンを選ぶことで設定される。また、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部１１を使わずに、ネットワークに接続されているＲＩＳを用いて入力してもよい。このようにしてＸ線撮影システムの設定が終わった後に、撮影台３を移動し、患者の整位を行った後に、曝射スイッチを押してＸ線撮影を行う。撮影台を移動すると、センサ移動量検出装置５により、その移動量（ｄＤｓ）が測定される。Ｘ線発生装置操作・表示部１０２の近傍にある曝射スイッチを押すと、Ｘ線管球１００よりＸ線が臥位型センサユニット４に向かって照射される。Ｘ線管球１００より放射されたＸ線は被検者である患者１０９、散乱線除去の為のグリッドを透過して臥位型センサユニット４でＸ線を電気量に変換して、アンプで増幅したのちＡ／Ｄ変換等の信号処理を施し、ディジタル画像として取り込まれる。画像取り込み部１６で、Ｘ線撮影システムの制御部１０に取り込まれた画像は、以下の処理が行われる。図５のフローチャートのステップＳ１００において、撮影画像とセンサ位置情報、位置補正情報、撮影姿勢を取得する。次に、ステップＳ１０１において、撮影画像に、ゲイン補正、シェーディング補正、黒補正を施す。次に、ステップＳ１０２において、撮影画像に、画像処理を施す。具体的には、図２の画像処理部１７で、階調処理、強調処理等の様々な画像処理が施されて、Ｘ線撮影システムの操作・表示部１１に表示される。それと同時に、センサ移動量検出装置５により、測定された移動量（ｄＤｓ）、及び、位置補正の為の情報である、管球−センサ間距離（Ｄｔｓ）、患者の体厚（Ｈｐ）、センサ−撮影台表面距離（Ｄｔｂｓ）、センサの分解能等が、図２のセンサ位置情報・位置補正情報取り込み部２０によって取り込まれる。なお、センサの分解能のように固定値を取るデータは、撮影毎に取り込まなくても良い。次に、図５のフローチャートのステップＳ１０３のように、表示された撮影画像上で、着目領域を指定すると、ステップＳ１０４へ進む。着目領域（対象領域）は、例えば臓器、体の部位、又は病変である。ステップＳ１０４では、この着目領域の上端、下端の基準位置からの距離を算出する。次に、ステップＳ１０５では、その位置情報を検査ファイルに保存し、ステップＳ１０３へ戻る。全ての指定が終わると、図５のステップＳ１０６のように、撮影画像にセンサ位置情報と位置補正情報と算出した領域の位置情報を付帯して保存し、出力する。すなわち、画像データに臓器の位置情報のタグを付帯したファイルを保存し、出力する。この時、図２の検査ファイルの生成及び出力部１９が図１で示される検査ファイルを生成して出力する。算出した領域の位置情報には、位置データとともに、位置データの内容を示す文字列を同時に保存してもよい。
【００２３】
図２の１８で行われる、撮影画像上の領域の上端、下端の基準位置からの距離の算出方法を、図４を用いて説明する。（ｂ）のように、撮影画像におけるセンサ中央位置（照射中心位置）を上下方向の原点と考える。４０１のような領域を指定すると、画像データから領域の上端、下端のセンサ中央を原点としたときのピクセル数が夫々、ＹＰｓｃｕ（図中の４０２）、ＹＰｓｃｌ（図中の４０３）と分かる。臥位型センサユニット４の分解ピッチが、Ｐｇと分かっているため、センサ面上でのセンサ中央からの距離Ｙｓｃｕ（図中の３０４）は、（２）式になる。
Ｙｓｃｕ　＝　ＹＰｓｃｕ　　×　Ｐｇ　　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（２）
【００２４】
基準位置からのセンサ距離Ｄｓ（図中の４０７）は、この時のセンサ移動量をｄＤｓとすると、（３）式のようになる。
Ｄｓ　＝　Ｄｓ０　　＋　ｄＤｓ　　　　　　　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（３）
【００２５】
従って指定した領域の上端の、センサ面における基準位置からの距離Ｄｃｕ（図中の４０６）は、（４）式で示される。
Ｄｃｕ　　＝　Ｙｓｃｕ　＋　　　Ｄｓ　＝　（ＹＰｓｃｕ×Ｐｇ）＋（Ｄｓ０＋ｄＤｓ）　−−−−−−−−（４）
【００２６】
（４）式のように、センサの分解解像度（Ｐｇ）と領域の上端のセンサ中心からのピクセル数（ＹＰｓｃｕ）と、センサの移動量（Ｄｓ）が分かれば指定した領域のセンサ面における基準位置からの距離が求まる。
【００２７】
指定した領域の下端ＹＰｓｃｌ（図中の４０３）も同様にして求められる。以上求めた、Ｄｃｕ、Ｄｃｌを、対象領域の上端、下端の基準位置からの距離として、検査ファイルに保存し、記憶部２１に記憶させるとともに、ネットワーク１１０で接続されているストレージ１１２等に出力する。記憶部２１に保存されている検査ファイルには、撮影時のセンサ位置情報と位置補正情報が付帯されているため、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部１１から呼び出して、画像上で対象領域をユーザが指定すると、位置計算部１８が、先に説明した（１）〜（４）式を使って、基準位置から対象領域までの距離を算出することができる。ここで求めた、距離をネットワーク上のＣＴ　１１３に通信してスライス位置やスライス幅を設定すれば、Ｘ線透視を行う必要がなくなる。また、他のビューワやモダリティーから呼び出した場合も、位置計算部１８で行うのと同様な計算を行えば、画像上の任意の対象領域における基準位置からの距離が求められる。
【００２８】
しかし、この算出法では、Ｘ線が患者に平行線で放射された時に有効な手法なので、図４（ａ）で示すように、照射中心からずれるに従って実際の患者内での対象領域と撮影画像上の対象領域のずれＤｙ（図中の４０７）が大きくなってしまう。そこで、位置補正情報を用いた補正を行い、より正確な距離を求める方法を以下に示す。
【００２９】
図４の（ｂ）のように領域を４０１として指定する。対象領域の撮影台からの高さＨｅ（図中の４０８）は、統計学的にみて、体厚、性別の依存が大きいことが知られている。そこで、着目領域の部位の種類と体厚、性別が分かると、（５）式のように平均の高さＨｅが求まる。但し、肺野のように厚みのある部位においては、平均の高さを用いると、誤差が多くなるため、上端と下端の値を使って計算して厚みを考慮しておいたほうがよい。
Ｈｅ　＝　ｆ（　部位の種類、体厚、性別　）　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（５）
【００３０】
センサ中心位置と管球位置を結ぶ直線と、着目領域の上端と管球を結ぶ直線が作る照射角度θは、（６）式のようになる。
θ　＝　ｔａｎ^−１（　　Ｙｓｃｕ／Ｄｔｓ　）　＝　ｔａｎ^−１（　　（ＹＰｓｃｕ×Ｐｇ）／Ｄｔｓ　）　　　−−−−−−（６）
【００３１】
Ｄｙの大きさは、（７）式で表される。
Ｄｙ　＝　（　Ｄｔｂｓ　＋　Ｈｅ　）　×　ｔａｎθ　＝　Ｄｔｂｓ　×　ｔａｎ（　ｔａｎ^−１（　　（ＹＰｓｃｕ×Ｐｇ）／Ｄｔｓ　）　　）−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（７）
【００３２】
結局求めるＤｅｃｕは、（８）式となる。
Ｄｅｃｕ　＝　Ｄｃｕ　　−　Ｄｙ
＝（ＹＰｓｃｕ×Ｐｇ）＋Ｄｓ　　−　（　Ｄｔｂｓ　＋　Ｈｅ　）×ｔａｎ（ｔａｎ^−１（　（ＹＰｓｃｕ×Ｐｇ）／Ｄｔｓ　））−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（８）
【００３３】
（８）式のように、センサの分解解像度（Ｐｇ）と領域の上端のセンサ中心からのピクセル数（ＹＰｓｃｕ）と、センサの移動量（Ｄｓ）、撮影台−センサ間距離（Ｄｔｂｓ）、対象領域の体内での位置（Ｈｅ）、管球−センサ間距離（Ｄｔｓ）が分かれば指定した領域のセンサ面における基準位置からの距離が求まる。（８）式の第二項が、補正値である。
【００３４】
また、図４（Ｃ）のように、センサ中心と照射中心が一致してない場合は、対象領域４０１の上端ＹＰｓｃｕと下端ＹＰｓｃｌを、センサ中央からのピクセル数ではなくて、照射中心から測った時の上端ＹＰｓｓｃｕ、下端Ｙｐｓｓｃｌを用いて、照射中心と管球と結ぶ直線と、対象領域の上端と管球を結ぶ直線が作る角度θに関して、幾何学的関係よりＤｙを求めて（８）式に代入すればよい。
【００３５】
また、図４（ｄ）の肺尖撮影のように斜めからＸ線を照射する撮影法もある。この場合、管球を中心とする球とセンサ面が外接する点からの着目領域４０１の上端ＹＰｓｓｃｕと下端ＹＰｓｓｃｌとしてＤｙを求め（８）式に代入すればよい。
【００３６】
以上の例では、患者の足先を基準位置としていたが、患者の頭の先からであってもいいし、左右方向の基準位置からの距離を保存しても本実施形態の主旨から外れるものではない。
【００３７】
（第２の実施形態）
図６に、第２の実施形態のフローチャートを示す。図５と同様な記号は同じ工程を示す。Ｓ１０７は、画像処理により対象領域を抽出する工程で、画像処理により所望の臓器の領域や、腫瘍の領域を抽出する工程である。求める臓器は、得られたディジタル画像の高周波成分を強調する鮮鋭化処理を行い輪郭を強調した後に、しきい値法や微分画像の局所の最大値を順次たどっていく方法などを用いて、その輪郭を抽出することで得られる。また、腫瘍は、過去に撮影した画像との差分画像を利用する等して得ることができる。
【００３８】
図６を用いて、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同様に、医師、乃至、放射線技師が、患者の名前を確認した後で、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部１１或いは、ネットワーク１１０で接続されているＨＩＳと呼ばれる病院情報システム（Ｈｏｓｐｉｔａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　　Ｓｙｓｔｅｍ）やＲＩＳと呼ばれる放射線情報システム（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）から、Ｘ線撮影システムに、患者の情報（ＩＤ、氏名、生年月日等）や、撮影条件、取得した画像に対する画像処理パラメータ等を設定し、患者を整位し、撮影台３を所望の位置にあわせた後に、曝射スイッチを押してＸ線撮影を行う。臥位型センサユニット４で得られたディジタル画像は、画像取り込み部１６で、Ｘ線撮影システムの制御部１０に取り込まれ、以下の処理が行われる。図６のフローチャートのＳ１００では、撮影画像とセンサ位置情報、位置補正情報を取得する。次に、ステップＳ１０１では、撮影画像に、ゲイン補正、シェーディング補正、黒補正を施す。次に、Ｓ１０２では、撮影画像に、画像処理を施す。具体的には、階調処理、強調処理等の様々な画像処理が施される。次に、ステップＳ１０７で、部位や腫瘍等の、対象領域を抽出する。ステップＳ１０７で抽出された対象領域は、Ｘ線撮影システムの操作・表示部１１に図４の（ｂ）のように表示されるとともに、以下の処理が行われる。ステップＳ１０４では、着目領域の上端、下端の基準位置からの距離を算出する。次に、ステップＳ１０５では、その位置情報を検査ファイルに保存する。次に、ステップＳ１０６では、撮影画像にセンサ位置情報と位置補正情報と算出した領域の位置情報を付帯して出力する。なお、ステップＳ１０４の計算方法は、第１の実施形態と同様である。以上のように、対象領域をマニュアル作業で設定しなくとも、画像処理によって領域を抽出することによって、画像上の任意の領域の基準位置からの距離を検査ファイルに保存することができる。
【００３９】
（第３の実施の形態）
図７は、立位状態（ａ）の患者と臥位状態（ｂ）の患者における肺野の領域を図示したものである。（ａ）における、破線で示された領域７０１及び（ｂ）における破線で示された領域７０１は、立位における肺野の領域を示し、（ｂ）における実線で示された領域７０２は、臥位状態における、肺野の領域を示している。（ｂ）で示されるように、肺野のように柔らかい部位では、立位の撮影姿勢では、重力の影響を受け縦長になることが知られている。この場合、撮影姿勢が変わっても肺野の上端部の位置はほぼ同じであるが、下端部は下がる。従って、立位の撮影姿勢で撮影した画像から、ＣＴのように臥位の撮影姿勢で検査する場合は、肺野の上端部を基準として、スライス位置決めを行う必要がある。このように、撮影画像の撮影姿勢によって、上端、下端位置が変わる対象領域のために、検査ファイルに撮影時の撮影姿勢も記録する手段を設けたことが、第３の実施形態の特徴である。
【００４０】
図８は、第３の実施形態のフローチャートを示したものである。まず、第１及び第２の実施形態と同様に、ステップＳ１００〜Ｓ１０２の処理を行う。次に行うステップＳ１０８は、対象領域を指定する工程で、第１の実施形態のようにユーザーが画面上で指定してもよいし、第２の実施形態のように画像処理によって抽出してもよい。次に行うステップＳ１０４の基準位置からの距離を計算する方法は、第１の実施形態と同様である。次に、ステップＳ１１２では、センサ位置情報と位置補正情報、位置情報、撮影姿勢を保存し、検査ファイルを出力する。
【００４１】
ステップＳ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１は、撮影画像における撮影姿勢と、対象領域の位置を送るモダリティーの撮影姿勢によって、出力する対象領域の位置のデータを変える工程を示している。ステップＳ１０９では、出力するモダリティー（ＣＴ）が、臥位型で撮影姿勢が立位で、重力の影響を受ける対象領域か否かをチェックする。ステップＳ１１０は、撮影時の撮影姿勢が立位で、ＣＴのような臥位型のモダリティーに、対象領域の位置データを転送する場合の処理で、対象領域の上端を基準としたデータをＣＴに送る。例えば、肺野の上端の基準位置からの距離と、重力で縦長になった分を補正するための係数ｋ（１以上の整数）、を下端部の基準位置からの距離に掛けた数値を転送する。ステップＳ１１１は、撮影時の撮影姿勢と、精密検査での撮影姿勢が同じ若しくは、撮影姿勢による重力の影響を受けない対象領域のデータを転送する場合の処理で、基準位置からの対象領域の上端、下端の距離をＣＴに転送する。例えば、対象領域が被験者の立位の撮影画像における肺又は心臓であるときには、上端部の位置をスライス位置として、モダリティーに転送する。
【００４２】
上記のＣＴは、ＣＴスキャナを意味する。モダリティーは、（ディジタル）画像取得装置を意味し、ＣＸＤＩ、ＣＴ、ＦＣＲ、ＭＲＩ等を包括する概念である。図８のステップＳ１１０及びＳ１１１をより具体的に説明する。例えば、ＣＸＤＩは、患者が立った状態（立位型）で撮影をする場合と、患者が寝た状態（臥位型）で撮影をする場合がある。立位型と臥位型の撮影の違いは、立位型では重力の影響を受けるため臓器の下端の位置がずれてしまうことである。そこで、立位型のＣＸＤＩで撮影した情報をＣＴ（患者が横になって撮影するため臥位型）に転送する場合、重力の影響を受ける臓器の下端の位置の情報を送らないようにする必要があり、この部分を図８のステップＳ１１０及びＳ１１１で判断する。
【００４３】
以上のように、第１〜第３の実施形態によれば、画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持する手段を持つことを特徴とする。画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持する手段を持つために、撮影姿勢や、センサの分解解像度や、センサの大きさが異なる複数のモダリティーにより取得した画像が混在した場合でも、臓器や病変の正確な位置や大きさを把握できるため、診断精度が上がるという効果がある。
【００４４】
また、第３の実施形態によれば、画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持し、該位置情報を別のモダリティーに転送する手段をもつことを特徴とする。画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持し、該位置情報を別のモダリティーに転送する手段をもつために、精密検査におけるＣＴ撮影時に再度患者の画像を撮影しなおして、スライス位置決めをする必要がなくなり、患者の負担が減るとともに、作業効率が上がるという効果がある。
【００４５】
また、第１〜第３の実施形態によれば、基準面から該センサ部までの距離と該センサの解像度或いは、基準面から該センサ部までの距離と該センサの解像度と画像上の対象領域の基準位置からの距離を患者における対象領域の該基準位置からの距離に補正するための管球−センサ間距離、撮影台−センサ間距離、被験者の体厚、照射中心位置、管球位置を画像と共に保持する手段をもつことを特徴とする。これにより、再生した撮影画像上で、任意の対象領域の位置、大きさが分かるので、撮影のシーケンスに関わらず、診断できるという効果がある。
【００４６】
本実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像上の対象領域の位置情報を画像と共に保持するために、被験者の撮影姿勢や、センサの分解解像度や、センサの大きさが異なる複数のモダリティーにより取得した画像が混在した場合でも、臓器や病変の正確な位置や大きさを把握できるため、診断精度が上がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による検査ファイルの内容を示す図である。
【図２】第１の実施形態のブロック図である。
【図３】臥位型Ｘ線撮影装置の詳細図である。
【図４】管球からの照射線と患者とセンサの幾何学的な関係図である。
【図５】第１の実施形態のフローチャートである。
【図６】第２の実施形態のフローチャートである。
【図７】撮影姿勢による対象領域の変化を示す図である。
【図８】第３の実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
１　　立位型Ｘ線撮影装置
２　　立位型センサユニット
３　　臥位型撮影装置
４　　臥位型センサユニット
５　　センサ移動量検出装置
１０　Ｘ線撮影システム制御モジュール
１１　Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部
１２　画像表示部
１３　検査依頼情報入力部
１４　シーケンス制御部
１５　Ｘ線発生装置制御部
１６　画像取り込み部
１７　画像処理部
１８　位置計算部
１９　ファイル出力部
２０　センサ位置情報、位置補正情報取り込み部
２１　記憶部
１００　　Ｘ線管球
１０１　　Ｘ線発生装置
１０２　　Ｘ線発生装置操作部
１０９　　患者
１１０　　ネットワーク
１１１　　プリンター
１１２　　ストレージ
１１３　　ＣＴ
３００　　撮影台
３０１　　基準ブロック
３０２　　ストッパー
３０３　　センサ中心
３０４　　基準位置からのセンサ距離（Ｄｓ）
３１０　　管球−センサ間距離（Ｄｔｓ）
３１１　　患者の体厚（Ｈｐ）
３１２　　センサ−撮影台表面距離（Ｄｔｂｓ）
４００　　撮影画像
４０１　　対象領域
４０２　　対象領域上端の中央からのピクセル数（ＹＰｓｃｕ）
４０３　　対象領域下端の中央からのピクセル数（ＹＰｓｃｌ）
４０５　　センサ面上でのセンサ中央からの距離（Ｙｓｃｕ）
４０６　　センサ面における基準位置からの距離（Ｄｃｕ）
４０７　　実際の患者内での対象領域と撮影画像上の対象領域のずれ（Ｄｙ）
４０８　　対象領域の撮影台からの高さ（Ｈｅ）
４０９　　患者上の対象領域の基準位置からの距離（Ｄｅｃｕ）
７０１　　立位における肺野の領域
７０２　　臥位における肺野の領域
１０００　検査ファイル
１００１　患者情報
１００２　撮影単位の情報
１００３　撮影画像
１００４　センサ位置情報
１００５　位置補正情報
１００６　着目領域情報

Claims (26)

1. 被験者固有の物理量を検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成するセンサと、
   前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持手段と
   を有することを特徴とする画像取得装置。
2. さらに、前記位置情報を別のモダリティーに転送する転送手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像取得装置。
3. 前記保持手段は、基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度、又は基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度と前記画像上の対象領域の基準位置からの距離を被験者における対象領域の該基準位置からの距離に補正するための管球−センサ間距離、撮影台−センサ間距離、被験者の体厚、照射中心位置、及び管球位置を、前記画像と共に保持することを特徴とする請求項１記載の画像取得装置。
4. 前記転送手段は、被験者の立位又は臥位の撮影姿勢で形状が変化する対象領域であるときには、転送先のモダリティーの撮影姿勢に応じた対象領域の位置情報を求め、前記モダリティーに転送することを特徴とする請求項２記載の画像取得装置。
5. 前記転送手段は、対象領域が被験者の立位の撮影画像における肺又は心臓であるときには、上端部の位置をスライス位置として、前記モダリティーに転送することを特徴とする請求項２記載の画像取得装置。
6. 前記保持手段は、基準面から前記センサまでの距離を用いて、画像の対象領域の基準面からの距離を前記位置情報として求めて保持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像取得装置。
7. さらに、前記センサと被験者の相対的位置を変化させる撮影台を有することを特徴とする請求項６記載の画像取得装置。
8. 前記保持手段は、前記画像上の対象領域の基準位置からの距離を、管球−センサ間距離、被験者の体厚、撮影台−センサ間距離、センサ中心からの照射中心位置、及び照射角度を用いて、前記対象領域の基準位置からの距離を補正して保持することを特徴とする請求項６又は７記載の画像取得装置。
9. さらに、画像上の対象領域を指定する指定手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
10. 前記対象領域の位置情報は、被験者の足先を基準位置として、該基準位置からの距離で表すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
11. 前記対象領域の位置情報は、被験者の頭の先を基準位置として、該基準位置からの距離で表すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
12. 前記対象領域が、臓器、体の部位、又は病変であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
13. 前記センサは、被験者にＸ線が照射されたときのＸ線透過画像を生成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
14. 前記保持手段は、画像データに臓器の位置情報のタグを付帯したファイルを保持することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
15. 被験者固有の物理量をセンサにて検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成する生成ステップと、
    前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持ステップと
    を有することを特徴とする画像取得方法。
16. さらに、前記位置情報を別のモダリティーに転送する転送ステップを有することを特徴とする請求項１５記載の画像取得方法。
17. 前記保持ステップは、基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度、又は基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度と前記画像上の対象領域の基準位置からの距離を被験者における対象領域の該基準位置からの距離に補正するための管球−センサ間距離、撮影台−センサ間距離、被験者の体厚、照射中心位置、及び管球位置を、前記画像と共に保持することを特徴とする請求項１５記載の画像取得方法。
18. 前記保持ステップは、基準面から前記センサまでの距離を用いて、画像の対象領域の基準面からの距離を前記位置情報として求めて保持することを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の画像取得方法。
19. 被験者固有の物理量をセンサにて検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成する生成ステップと、
    前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持ステップと
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
20. さらに、前記位置情報を別のモダリティーに転送する転送ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
21. 前記保持ステップは、基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度、又は基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度と前記画像上の対象領域の基準位置からの距離を被験者における対象領域の該基準位置からの距離に補正するための管球−センサ間距離、撮影台−センサ間距離、被験者の体厚、照射中心位置、及び管球位置を、前記画像と共に保持することを特徴とする請求項１９記載の記録媒体。
22. 前記保持ステップは、基準面から前記センサまでの距離を用いて、画像の対象領域の基準面からの距離を前記位置情報として求めて保持することを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の記録媒体。
23. 被験者固有の物理量をセンサにて検出し、該物理量を基にディジタル画像を生成する生成ステップと、
    前記画像上の対象領域の位置情報を前記画像と共に保持する保持ステップと
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
24. さらに、前記位置情報を別のモダリティーに転送する転送ステップをコンピュータに実行させるための請求項２３記載のプログラム。
25. 前記保持ステップは、基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度、又は基準面から前記センサまでの距離と前記センサの解像度と前記画像上の対象領域の基準位置からの距離を被験者における対象領域の該基準位置からの距離に補正するための管球−センサ間距離、撮影台−センサ間距離、被験者の体厚、照射中心位置、及び管球位置を、前記画像と共に保持することを特徴とする請求項２３記載のプログラム。
26. 前記保持ステップは、基準面から前記センサまでの距離を用いて、画像の対象領域の基準面からの距離を前記位置情報として求めて保持することを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか１項に記載のプログラム。

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