JP2007282844A - 医用画像撮影支援装置、医用画像撮影支援方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影技師が適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを確認可能とする。
【解決手段】本発明に係る制御装置３０によれば、自動露出制御に用いられた第１の乳腺含有率と、医用画像から算出された第２の乳腺含有率との比較結果に基づいて、撮影の良否を判定し、その判定結果を表示部３３に表示する。更に、判定結果がＮＧである場合、マニュアルによる再撮影又は画像処理条件の変更を提案するメッセージを判定結果とともに表示し、操作部３２により画像処理条件の変更が指示されると、自動露出制御に用いられた第１の乳腺含有率と、医用画像から算出された第２の乳腺含有率との比較結果に基づいて、入力された医用画像に施す画像処理条件を設定し、画像処理部２４により、設定された画像処理条件に基づいて医用画像に画像処理を施して画像出力装置に出力する。
【選択図】図６

Description

本発明は、放射線を用いた医用画像の撮影を支援する医用画像撮影支援装置及び医用画像撮影支援方法及びそのプログラムに関する。

放射線を用いて乳房撮影を行うことにより得られた乳房画像は、診断のための医用画像として広く用いられている。乳房撮影において曝射する放射線量を適正に制御することは、被写体の被爆線量過多を防止するために重要である。また、放射線量と画質は非常に密接な関係にあり、線量が適正でないと画像の粒状が増加するので被写体の描出性能が下がり、診断性能が悪化するため、曝射する放射線量を適正に制御することは、画像の診断性能を確保するためにも重要である。そこで、乳房撮影を行う撮影装置には、自動露出制御装置（ＡＥＣ；Automatic Exposure Control）が搭載されており、放射線量が適正となるように制御されている。

自動露出制御は、放射線源と被写体を挟んだ向かい側に、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを有しており、センサにより検出された放射線量に応じて放射線曝射時間を制御する。ほとんどの乳癌は乳腺組織から発生するため、乳腺組織に最適な線量の放射線を曝射することが重要である。そこで、撮影技師は、乳腺組織の領域に最適な線量の放射線を曝射するために、放射線量を検出するセンサの位置が乳腺密度の最も高い部分に対応するようにセンサの位置を合わせる必要がある。

この自動露出制御を補助するものとして、例えば、特許文献１においては、乳房上にセンサ位置を投光することにより、Ｘ線を曝射する前に、センサが乳房のどの位置にあるかを示す技術が記載されている。

また、非特許文献１に記載されているように、近年、放射線源と被写体を挟んだ向かい側に、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを複数有し、前記複数の各センサによる検出値から被写体全体の乳腺含有率を算出し、この乳腺含有率に基づいて、被写体に曝射する放射線量を制御する機能を備えた撮影装置も提案されている。

非特許文献１に記載の技術は、撮影技師により乳腺密度の最も高い部分にセンサ位置を合わせる操作が不要となり、撮影効率を向上させることができる。
特開平８−８０２９５号公報 Ｒａｄ Ｆａｎ Ｖｏｌ．３ ＮＯ．５（２００５）（６３−６４頁）

しかしながら、非特許文献１の技術においても、被写体の乳房のタイプ等によって、またはセンサの故障等によって、自動露出制御がうまく機能しない場合があるが、従来、撮影技師は、被写体に対して適正な自動露出制御が行われたか否かを撮影後に即座に確認することはできなかったため、診断に適さない画質の医用画像が出力されてしまったり、医用画像の出力後、画像を確認した上で、再度患者を呼んで撮影を行わなければなかったりという不都合が生じる可能性があった。

本発明の課題は、撮影技師が適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを確認可能とすることである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第１の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置であって、
前記被写体を放射線撮影して得られた医用画像から第２の乳腺含有率を算出する算出手段と、
前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とに基づいて、前記医用画像に施す画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、
前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す画像処理手段と、
を備えたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記画像処理条件は、前記医用画像の粒状度、及び／又は、鮮鋭度の調整条件であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、
放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第１の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置における医用画像撮影支援方法であって、
前記被写体を放射線撮影して得られた医用画像から第２の乳腺含有率を算出する工程と、
前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する工程と、
前記判定結果を出力手段により出力する工程と、
を含むことを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とに基づいて、前記医用画像に施す画像処理条件を設定する工程と、
前記設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す工程と、
を含むことを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、
前記画像処理条件は、前記医用画像の粒状度、及び／又は、鮮鋭度の調整条件であることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、
放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第１の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置に用いられるコンピュータを、
前記被写体を放射線撮影して得られた医用画像から第２の乳腺含有率を算出する算出手段、
前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段、
として機能させるためのプログラムであることを特徴としている。

請求項１、４、７に記載の発明によれば、撮影技師が適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを即座に確認することが可能となり、撮影効率を向上させることができる。

請求項２、５に記載の発明によれば、適正な曝射線量での撮影が行えなかったと判定された場合であっても、画像処理条件を変更することにより診断に許容される良好な画質の医用画像を提供することができ、再撮影による患者の被爆回数を低減することが可能となる。

請求項３、６に記載の発明によれば、適正な曝射線量での撮影が行えなかったと判定された場合であっても、画像の粒状度の調整により診断に許容される良好な画質の医用画像を提供することができ、再撮影による患者の被爆回数を低減することが可能となる。

以下、図１から図１０を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。

まず、本実施形態の構成について説明する。
図１は、本実施の形態における医用画像撮影システム１００の全体構成を示す概念図である。図１に示すように、医用画像撮影システム１００は、撮影装置１０、読取装置２０、制御装置３０、画像出力装置４０を備えて構成され、制御装置３０に、撮影装置１０、読取装置２０及び画像出力装置４０がデータ送受信可能に接続されて構成されている。

以下、医用画像撮影システム１００を構成する各装置について説明する。
撮影装置１０は、患者の乳房を被写体として放射線を曝射し、乳房の放射線画像を撮影するものである。本実施の形態では、カセッテＣを用いて撮影を行うタイプの撮影装置を適用した例を説明する。

図２に、撮影装置１０の外観構成例を示す。図３に、撮影装置１０の機能的構成を示す。図３に示すように、撮影装置１０は、制御部１１、操作部１２、表示部１３、撮影部１４、バーコードリーダ１５、センサ部１６、Ｉ／Ｆ１７を備えて構成され、各部はバス１８により接続されている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成されており、ＲＯＭに記憶されている各種処理プログラム等を読み出して、読み出したプログラムとの協働により、後述する乳房画像撮影処理における撮影装置側の処理を始めとする各種処理を実行し、放射線源１４５の自動露出制御、撮影部１４の回転制御等、撮影装置１０の各部の撮影動作を統括的に制御して被写体の放射線撮影を行って、撮影情報（撮影時にセンサ部１６の各センサにおいて検出された検出値に基づいて算出した乳腺含有率（第１の乳腺含有率）や撮影条件（センサ感度、管電圧の値、フィルタ種等））を撮影に使用したカセッテＣのカセッテＩＤとともに制御装置３０に出力する。

操作部１２は、各種設定条件を入力するためのキーを備えて構成され、操作されたキーに対応する操作信号を制御部１１に出力する。例えば、センサ部１６のセンサ感度、管電圧の値、フィルタ種、放射線曝射タイミング、撮影部１４の回転角度の値等を入力するための数字キーや機能キー等の各種キーを備える。

表示部１３は、図２に示すようにＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示ディスプレイ１３１を備えて構成され、操作部１２からの入力情報、制御部１１による処理結果などの各種表示情報を表示ディスプレイ１３１に表示する。

撮影部１４は、被写体に放射線を曝射して撮影を行うものであり、図２に示すように、患者の乳房の位置に応じて高さを調整できるように支柱１４２に沿って昇降可能に（矢印αで示す方向に昇降可能に）構成され、さらに撮影方向を変更するために支持軸１４４を軸として回転可能に（矢印βで示す方向に回転可能に）構成されている。回転は、撮影技師が手動で回転させることも可能であるし、操作部１２を操作して回転を指示することも可能である。

撮影部１４には、放射線を発生する放射線源１４５と、乳房を載置するための撮影台１４６とが対向して配置され、撮影台１４６に載置された乳房を挟み込むことにより乳房を圧迫するための圧迫板１４７が備えられる。図４に、撮影部１４の側面図を示す。図４に示すように、撮影部１４は、撮影台１４６のカセッテホルダ１４６ａにカセッテＣを装着可能に構成されている。カセッテＣは、輝尽性蛍光体プレートを内蔵して被写体を透過した放射線を吸収し、その放射線画像を記録するものである。カセッテＣにはカセッテＣを一意に識別するための識別情報（以下、カセッテＩＤとする）を示すバーコードＢが設けられている。一方、撮影台１４６には、カセッテＣに表示されたバーコードＢを読み取るためのバーコードリーダ１５が設けられている。カセッテＣのバーコードＢは、放射線画像の記録面の裏面側の一辺の中央部に設けられている。また、撮影台１４６におけるバーコードリーダ１５は、カセッテＣの裏面側が装着される面の、カセッテ挿入方向奥側の一辺の中央部に設けられている。

撮影技師は、カセッテＣを撮影台１４６に装着する場合、例えば、バーコードＢが貼付された一辺側をカセッテホルダ１４６ａの挿入口に対向させて挿入することにより、カセッテＣに記録される被写体の方向を常に一方向に特定することができる。

バーコードリーダ１５は、装着されたカセッテＣのバーコードＢを読み取ることによって得られたカセッテＩＤを制御部１１に出力する。

なお、バーコードＢ、バーコードリーダ１５の設置位置は、カセッテＣが撮影台１４６に装着されたときに互いに一致する位置で、かつ被写体の撮影に影響しない位置であれば図４に示す設置位置に限らない。

センサ部１６は、図４に示すように、カセッテホルダ１４６ａに装着されたカセッテＣの下側に設けられ、乳房及びカセッテＣを透過した放射線量を検出するセンサであり、例えば、フォトマルチプライヤ、イオンチェンバー、又は半導体等により構成される。

図５に、センサ部１６のセンサ配置例を示す。センサ部１６は、図５に示すように、複数のセンサ１〜４８がカセッテホルダ１４６ａに装着されたカセッテＣの下側面に平行するように固定されて配置されている。制御部１１では、センサ１〜４８の各センサにより検出された検出値に基づいて被写体乳房全体の乳腺含有率を算出し、算出された乳腺含有率（以下、第１の乳腺含有率という。）に基づいて、放射線源１４５の放射線曝射の自動露出制御を行う。

Ｉ／Ｆ１７は、撮影装置１０と制御装置３０とのデータ入出力を行うためのインターフェースである。

図１に示す読取装置２０は、カセッテＣに記録された医用画像を読み取りデジタルの画像データを得る装置である。読取装置２０は、カセッテＣの輝尽性蛍光体プレートに励起光を照射し、これによりプレートから発光される輝尽光を光電変換し、得られた画像信号をＡ／Ｄ変換して、医用画像の画像データを取得する。また、読取装置２０は、図示しないバーコードリーダを備え、カセッテＣに貼付されたバーコードＢからカセッテＩＤを読み取り、医用画像の画像データとカセッテＩＤとを対応付けて図示しないインターフェースを介して制御装置３０に出力する。読取装置２０は、カセッテ装着時、天地（表裏）方向や、上下方向の装着間違いを、図示しないバーコードリーダによるカセッテバーコード読み取り不可等によって検出することにより、読取装置２０に対して、カセッテＣの装着方向が常に一定（同一方向）となるように構成されている。

制御装置３０は、撮影技師による被写体の放射線撮影を支援するための医用画像撮影支援装置であり、撮影装置１０からカセッテＩＤ及び撮影情報が入力され、更に、読取装置２０からカセッテＩＤ及び医用画像データが入力されると、カセッテＩＤにより撮影情報と医用画像データとを対応付け、撮影情報に含まれる第１の乳腺含有率と、医用画像データとに基づいて、撮影の良否を判定し、判定結果を表示画面上に表示する。

図６に、制御装置３０の機能構成例を示す。図６に示すように、制御装置３０は、制御部３１、操作部３２、表示部３３、画像処理部３４、Ｉ／Ｆ３５等を備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。

制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されており、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラム及び各種処理プログラムを読み出して、読み出したプログラムとの協働により、後述する乳房画像撮影処理の制御装置側処理、判定処理、画像処理条件決定処理を始めとする各種処理を実行する。

操作部３２は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３２は、表示部３３の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。

表示部３３は、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３２からの入力指示やデータ等を表示する。本実施の形態において、表示部３３は、出力手段として、判定結果通知画面３３１〜３３３（図９（ａ）〜（ｃ）参照）を表示出力する。

画像処理部３４は、制御部３１からの指示に従って、入力された画像データに、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理や濃度やコントラストを調整する階調処理等の各種画像処理を施す。

Ｉ／Ｆ３５は、撮影装置１０、読取装置２０、画像出力装置４０のそれぞれと制御装置３０とのデータ入出力を行うためのインターフェースである。

画像出力装置４０は、制御装置３０から入力された画像信号に基づいてフィルム上に画像を記録し出力する装置である。

次に、本実施の形態における動作について説明する。
図７は、医用画像撮影システム１００において実行される乳房画像撮影処理を示すフローチャートである。

まず、撮影技師によるカセッテ挿入口へのカセッテ挿入操作に応じて、撮影装置１０の撮影台１４６にカセッテＣが装着される（ステップＳ１）。撮影装置１０において、カセッテＣが正しい方向で、すなわち、バーコードリーダ１５とバーコードＢが対向するように装着されると、バーコードリーダ１５によりバーコードＢが読み取られ、カセッテＩＤの取得が行われる。カセッテＣが正しい方向で装着されず、バーコードが読み取れなかった場合は、表示部１３に装着ミスを通知するエラーメッセージが表示される。

次いで、撮影技師により、撮影のポジショニングが行われ、被写体である乳房の撮影台１４６への配置、圧迫板１４７の上下による乳房の圧迫、撮影部１４の回転、撮影条件の入力等が行われる（ステップＳ２）。

ポジショニング後、操作部１２から撮影指示が入力されると、制御部１１の制御により放射線源１４５からの放射線の曝射が開始される。即ち、撮影が開始される（ステップＳ４）。撮影が開始されると、センサ部１６の各センサにより、被写体を透過した放射線量の検出が行われ、各センサの検出値が制御部１１に出力され、制御部１１において、各センサからの検出値に基づいて、被写体全体の乳腺含有率である第１の乳腺含有率の算出が行われる（ステップＳ５）。そして、算出された第１の乳腺含有率に基づいて自動露出制御が行われ、算出された第１の乳腺含有率に応じた線量の放射線が曝射されると、放射線源１４５による放射線の曝射が停止される（ステップＳ６）。

放射線撮影においては、被写体に曝射される放射線量が十分でないと得られた画像に粒状（ざらつき）が生じ、診断に適した良好な画像が得られない。一方、放射線量が多すぎると、被写体の被爆量が増えるため好ましくない。ここで、乳房は、主に乳頭から胸壁側へ向かって広がる乳腺組織とその他の脂肪組織からなり、乳腺組織は、放射線を吸収しやすく、脂肪組織は、放射線を透過しやすい特性を有している。乳腺組織は、癌等の病巣が発生しやすいため、被写体の乳腺含有率に応じた線量の放射線が曝射されなければ、診断に適した画像が得られず、診断に影響する。そこで、撮影装置１０の制御部１１においては、センサ部１６の各センサからの検出値に基づいて被写体全体の乳腺含有率である第１の乳腺含有率を算出し、算出された第１の乳腺含有率に基づいて曝射する放射線量を制御する自動露出制御を行っている。

本実施の形態において、制御部１１のＲＡＭには、予め、各乳腺含有率の乳房に対して、各線量（乳房撮影において曝射する範囲の各線量）の放射線を曝射したときの透過線量がデータとして記憶されている。これは、各乳腺含有率の乳房の実験用ファントムを用いて事前に測定して得られたデータである。ステップＳ５においては、センサ部１６の各センサからの曝射開始後ｎマイクロ秒間の検出値に基づき、曝射開始後ｎマイクロ秒間で各センサに到達した被写体の透過線量を測定し、この測定値、放射線源１４５から曝射した放射線量及びＲＡＭに予め記憶されている上記各乳腺含有率の事前測定データに基づいて、各センサ上にある乳房部分の乳腺含有率を求める。そして、各センサ上の乳房部分の乳腺含有率の平均を算出することにより、被写体の乳房領域全体の乳腺含有率である第１の乳腺含有率を算出する。

また、制御部１１のＲＡＭには、予め、各乳腺含有率毎に、その乳腺含有率の乳房撮影において診断に適した画像を得るために必要な放射線量がデータとして記憶されており、制御部１１は、算出された第１の乳腺含有率に応じた放射線量をＲＡＭから読み出して、自動露出制御を行う。なお、各乳腺含有率の乳房撮影において診断に適した画像を得るために必要な放射線量は、実験的又は経験的に求められたものである。

撮影後、撮影装置１０においては、制御部１１により、算出された第１の乳腺含有率及びその他の撮影条件（例えば、センサ感度（AECsens）、乳房厚（Thickness）、管電圧（kVp）、フィルタ種（filter）、曝射量（mAs））を含む撮影情報を含む撮影情報がカセッテＩＤに対応付けられ、制御装置３０に出力される（ステップＳ７）。

撮影が終了すると、撮影技師のカセッテ挿入操作に応じて、読取装置２０に撮影済みのカセッテＣが読取装置２０に装着される（ステップＳ８）。読取装置２０においては、正しい方向でカセッテＣが装着されると、バーコードリーダによりカセッテＩＤが読み取られる。正しい方向でカセッテＣの装着が行われると、読取装置２０において、装着されたカセッテＣに記録された画像の読み取りが行われ（ステップＳ９）、得られた医用画像の画像データ及びで読み取られたカセッテＩＤが対応付けられ、制御装置３０に出力される（ステップＳ１０）。

制御装置３０において、Ｉ／Ｆ３５により撮影装置１０からのカセッテＩＤ及び撮影情報が入力され、更に、読取装置２０からの医用画像の画像データが入力されると、制御部３１により、カセッテＩＤが一致する撮影情報と、医用画像の画像データとが対応付けられ、撮影情報が医用画像データの付帯情報として、例えば、当該医用画像データのヘッダ部に書き込まれる（ステップＳ１１）。次いで、制御部３１のＲＯＭから画像解析プログラムが読み出され、この画像解析プログラムに従って入力された画像データが解析され、乳腺含有率が算出される（ステップＳ１２）。この算出された乳腺含有率を、以下、第２の乳腺含有率という。ステップＳ１２の実行により算出手段が実現される。

第２の乳腺含有率は、入力された画像データから乳房領域及び乳腺領域を認識し、乳房領域に対する乳腺領域の割合を求めることにより算出することができる（下記の[数１]）。
乳腺含有率（％）：Ｘ
乳腺領域の面積：Ｎ
乳房領域の面積：Ｍ
[数１]
Ｘ＝（Ｎ／Ｍ）×１００

乳房領域は、例えば、画像データの全画素の信号値のヒストグラムを求め、判別分析法により閾値を決定し、決定された閾値を用いて画像データ全体を２値化することにより認識することができる。また、乳腺領域は、例えば、画像内に局所領域を設定し、局所領域内の画素の信号値に基づき閾値を決定し、決定された閾値を用いて乳房領域を２値化することにより認識することができる（特開２００１−２３８８６８公報）。

医用画像データから第２の乳腺含有率が算出されると、制御部３１において、撮影装置１０から入力された第１の乳房含有率と、第２の乳腺含有率とに基づいて、撮影の良否の判定処理が行われる（ステップＳ１３）。

図８に、図７のステップＳ１３で実行される判定処理を示す。当該処理の実行により判定手段が実現される。
まず、撮影装置１０から入力された第１の乳腺含有率と、ステップＳ１２で算出された第２の乳腺含有率とが比較され（ステップＳ１０１）、比較の結果、「第１の乳腺含有率≧第２の乳腺含有率」であると判断された場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、被写体の乳腺含有率に対し十分な放射線が曝射され、適正な撮影が行われた（ＯＫ）と判定され、判定結果（ＯＫ）を通知する判定結果通知画面３３１が表示部３３に表示される（ステップＳ１０４、図９（ａ）参照）。

比較の結果、「第１の乳腺含有率＜第２の乳腺含有率」であると判断された場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率（差分Ｋ）≦設定値Ｋ０」であるか否かが判断され、「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率≦設定値Ｋ０」と判断された場合、即ち、医用画像から算出された乳房含有率から自動露出制御に用いられた乳腺含有率を引いた差分Ｋが予め設定された設定値Ｋ０以下であると判断された場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、適正な撮影が行われた（ＯＫ）と判定され、判定結果（ＯＫ）を通知する判定結果通知画面３３１が表示部３３に表示される（ステップＳ１０４）。なお、設定値Ｋ０は、撮影された画質に影響のない範囲の差分Ｋの最大値として実験的又は経験的に予め定められた値である。

判定結果通知画面３３１からＯＫボタン又は再撮影ボタンが押下されると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、処理は図７のステップＳ１４に移行する。一方、「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率（差分Ｋ）≦設定値Ｋ０」ではないと判断された場合、即ち、医用画像から算出された乳房含有率から自動露出制御に用いられた乳腺含有率を引いた差分Ｋが予め設定された設定値Ｋ０を超えていると判断された場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、被写体の乳腺含有率に対し十分な放射線が曝射されておらず、適正な撮影が行われなかった（ＮＧ）と判定され、判定結果（ＮＧ）の通知、及び再撮影又は画像処理条件の変更を促す判定結果通知画面３３２又は３３３が表示部３３に表示される（ステップＳ１０６、図９（ｂ）（ｃ）参照）。当該判定結果通知画面３３２又は３３３からボタン（再撮影ボタン又は処理条件変更ボタン）が押下されると（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、処理は図７のステップＳ１４に移行する。なお、ステップＳ１０３において、「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率≦設定値Ｋ０」ではないと判断された場合、両者の乳腺含有率の差分Ｋに応じてステップＳ１０７に表示される画面が異なる。

図９（ａ）に、判定結果（ＯＫ）を通知する判定結果通知画面３３１の一例を示す。図９（ａ）に示すように、画面上には、判定結果がＯＫであることを通知する表示、撮影された医用画像、次のステップへの移行を指示するためのＯＫボタン及び再撮影を指示するための再撮影ボタンが表示されている。撮影技師は、この判定結果通知画面３３１により医用画像を確認し、ポジショニングがＯＫであれば操作部３２を操作してＯＫボタンを押下し、ポジショニングが悪く、再撮影の必要がある場合は再撮影ボタンを押下する。

図９（ｂ）に、判定結果（ＮＧ）を通知する判定結果通知画面３３２の一例を示す。当該画面は、第２の乳腺含有率から第１の乳腺含有率を引いた差分Ｋが設定値Ｋ２を超えない場合に表示される画面である。設定値Ｋ２は、医用画像に施す周波数強調処理の処理条件を変更したりノイズ抑制処理を医用画像に施したりしても、医師が診断可能な画質を得られない差分Ｋの最小値として実験的又は経験的に予め定められた値である。即ち、当該判定結果通知画面３３２は、再撮影を行わずとも、画像処理により診断可能な画質の医用画像を得ることができる場合に表示される。画面上には、判定がＮＧであることを示す表示と、画像処理条件の変更又はマニュアル操作による（即ち、自動露出制御を行わない）再撮影を提案するメッセージと、撮影された医用画像と、画像処理条件変更を指示するための処理条件変更ボタンと、再撮影を指示するための再撮影ボタンと、が表示されている。撮影技師は、医用画像を確認し、ポジショニング及び画質がＯＫであれば操作部３２を操作して処理条件変更ボタンを押下し、ポジショニングが悪い、或いは、画質が診断不可能と判断した場合、再撮影ボタンを押下する。

図９（ｃ）に、判定結果（ＮＧ）を通知する判定結果通知画面３３３の一例を示す。当該画面は、差分Ｋが設定値Ｋ２以上である場合に表示される画面である。即ち、当該判定結果通知画面３３３は、再撮影を行わなければ診断可能な画質の医用画像を得ることができない場合に表示される。画面上には、判定がＮＧであることを示す表示と、マニュアル操作による再撮影を提案するメッセージと、撮影された医用画像と、再撮影を指示するための再撮影ボタンと、が表示されている。撮影技師は、再撮影が必要であることを確認の上、操作部３２を操作して再撮影ボタンを押下する。

ここで、被写体の乳房のタイプ等によっては、撮影装置１０による自動露出制御では正常に機能せず、適正な放射線量での撮影が行われないことがありうる。その場合、自動露出制御を用いて何度も再撮影を行っても、診断可能な画質を得ることはできない。そこで、判定結果通知画面３３２、３３３においては、撮影技師にマニュアル操作による再撮影を提案する表示を行っている。

図７のステップＳ１４においては、制御部３１により、判定結果通知画面（判定結果通知画面３３１〜３３３の何れか）上から操作部３２により再撮影ボタンが押下されたか否かが判断され、再撮影ボタンが押下されたと判断されると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理が再度実行される。

制御部３１により、判定結果通知画面上から操作部３２により再撮影ボタン以外のボタンが押下されたと判断されると（ステップＳ１４；ＮＯ）、画像処理条件設定処理が行われる（ステップＳ１５）。

ここで、制御装置３０においては、入力された医用画像の画像データに対し、画像処理部３４により、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理、濃度やコントラストを調整する階調処理等が施される。周波数強調処理としては、例えば、原画像の画像信号の低周波成分のみを抽出した非鮮鋭画像を作成し、この非鮮鋭画像を原画像の画像信号から減算して予め設定された強調係数（以下、強調度という）を乗じたものを原画像信号に加えることで、所定の空間周波数成分を強調するもの等がある（例えば、特開昭５５-１６４３７４ 号公報、特開平１０−７５３９５号公報）。しかしながら、周波数強調処理を行うと、画像の粒状（ざらつき）の度合い（粒状度）も増大してしまうため、放射線量が十分でない画像に対しては、その放射線量に応じて、強調度を基準より抑えるか又は画像の粒状度を抑制するためのノイズ抑制処理を行う必要がある。そこで、ステップＳ１５の画像処理条件設定処理においては、撮影時に自動露出制御に用いた第１の乳腺含有率と、医用画像から算出された第２の乳腺含有率とを比較し、その差分Ｋに応じて周波数強調処理やノイズ抑制処理に係る画像処理条件を設定（変更）することで、自動露出制御条件に応じた粒状度の調整を可能とする。

図１０に、図７のステップＳ１５で実行される画像処理条件設定処理を示す。当該処理の実行により画像処理条件設定手段が実現される。
なお、本実施の形態における制御装置３０においては、周波数強調処理の画像処理条件として、基準となる強調度β０が予め設定されていることとする。また、ノイズ抑制処理の画像処理条件は、ＯＮ又はＯＦＦで設定されるものとし、デフォルトでは、ノイズ抑制処理はＯＦＦが設定されていることとする。また、図１０のステップＳ２０３で用いられる設定値Ｋ１は、周波数強調処理の処理条件を調整すれば、ノイズ抑制処理を施さなくても診断に許容される画質が得られるものとして実験的又は経験的に定められた差分Ｋの最大値であり、１００≧Ｋ２＞Ｋ１＞Ｋ０＞０である。

画像処理条件設定処理においては、まず、「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率（差分Ｋ）≦設定値Ｋ０」であるか否かが判断され、「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率（差分Ｋ）≦設定値Ｋ０」であると判断されると（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、基準となる強調度β０が周波数強調処理の画像処理条件として設定され（ステップＳ２０２）、処理は図７のステップＳ１６に移行する。「第２の乳腺含有率−第１の乳腺含有率（差分Ｋ）≦設定値Ｋ０」ではないと判断された場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、差分Ｋが設定値Ｋ１と比較され、Ｋ≦Ｋ１である場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、基準となる強調度β０より低い強調度β１（β０＞β１）が周波数強調処理の画像処理条件として設定され（ステップＳ２０４）、処理は図７のステップＳ１６に移行する。Ｋ≦Ｋ１ではない場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、画像の粒状度を抑制するためのノイズ抑制処理の実行（ＯＮ）が画像処理条件として設定され（ステップＳ２０５）、処理は図７のステップＳ１６に移行する。ノイズ抑制処理としては、例えば、多重解像度分解を利用したものがある（特開２０００−３０６０８９号公報参照）。この場合、周波数強調処理を行わずにノイズ抑制処理を行ってもよいし、基準より低い強調度で周波数強調処理を行うとともに、ノイズ抑制処理を行ってもよい。

画像処理条件の設定後、画像処理部３４において、階調処理、設定された画像処理条件に基づく周波数強調処理、ノイズ抑制処理等の画像処理が施される（ステップＳ１６）。そして、画像処理済みの医用画像の画像データが画像出力装置４０に出力され（ステップＳ１７）、本処理は終了する。画像出力装置４０においては、医用画像がフィルム等の記録媒体上に記録され出力される。

以上説明したように、制御装置３０によれば、撮影装置１０から入力された、自動露出制御に用いられた第１の乳腺含有率を含む撮影情報と、読取装置２０から入力された医用画像とを対応付け、自動露出制御に用いられた第１の乳腺含有率と、医用画像から算出された第２の乳腺含有率との比較結果に基づいて、撮影の良否を判定し、その判定結果を表示部に表示する。更に、判定結果がＮＧである場合、マニュアル操作による再撮影又は画像処理条件の変更を提案するメッセージを判定結果とともに表示し、操作部３２により画像処理条件の変更が指示されると、自動露出制御に用いられた第１の乳腺含有率と、医用画像から算出された第２の乳腺含有率との比較結果に基づいて、入力された医用画像に施す画像処理条件を設定し、画像処理部３４により、設定された画像処理条件に基づいて医用画像に画像処理を施して画像出力装置４０から出力する。

従って、撮影技師は、即座に、撮影装置１０において適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを確認することが可能となり、撮影効率を向上させることができる。また、撮影の良否の判定結果がＮＧである場合には、両者の乳腺含有率の差分が画像処理条件の変更で診断が可能となる範囲であれば、画像処理条件の変更及びマニュアル操作での再撮影を提案し、画像処理条件の変更をしても診断不能な場合は、マニュアル操作での再撮影を提案するので、常に良好な画質の診断画像を提供することが可能となる。また、画像処理条件を変更しても診断不能な場合を除いては、画像処理条件の変更を行って画像の粒状度を抑制することができるので、再撮影を行わずに粒状度を抑えた画像を出力することが可能となり、再撮影による患者の被爆回数を低減することが可能となる。

なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る医用画像撮影システム１００の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、撮影装置１０、読取装置２０及び制御装置３０はそれぞれ別体として説明したが、これらの装置の機能を組み合わせた装置であってもよい。

また、上記実施の形態においては、制御装置３０と各装置とが直接接続された構成としたが、通信ネットワークを介して接続された構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、輝尽性蛍光体プレートを内蔵したカセッテＣを用い、放射線撮影されたカセッテＣを読取装置２０により読み取って、得られた医用画像の画像データを制御装置３０に出力する医用画像撮影システムを例にとり説明したが、ＦＰＤ（flat panel detector）等の放射線検出器を用い、撮影装置１０において被写体を透過した放射線像を可視光に変換し、この可視光を光電変換して電気信号として検出し、検出されて電気信号をＡ／Ｄ変換して撮影情報とともに制御装置３０に出力する構成としてもよい。

その他、医用画像撮影システム１００を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明に係る医用画像撮影システム１００の全体構成を示す図である。 撮影装置１０の外観図である。 撮影装置１０の機能的構成を示すブロック図である。 撮影部１４の側面を模式的に示す図である。 センサ部１６のセンサ１〜４８の配置例を示す図である。 制御装置３０の機能的構成を示すブロック図である。 医用画像撮影システム１００において実行される乳房画像撮影処理を示すフローチャートである。 制御装置３０の制御部３１により実行される判定処理を示すフローチャートである。 表示部３３に表示される判定結果通知画面３３１〜３３３の一例を示す図である。 制御装置３０の制御部３１により実行される画像処理条件設定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 医用画像撮影システム
１０ 撮影装置
１１ 制御部
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ 撮影部
１４２ 支柱
１４４ 支持軸
１４５ 放射線源
１４６ 撮影台
１４６ａ カセッテホルダ
１４７ 圧迫板
１６ センサ部
１〜４８ センサ
１７ Ｉ／Ｆ
１８ バス
２０ 読取装置
３０ 制御装置
３１ 制御部
３２ 操作部
３３ 表示部
３３１ 判定結果通知画面
３３２ 判定結果通知画面
３３３ 判定結果通知画面
３４ 画像処理部
３５ Ｉ／Ｆ
３６ バス
４０ 画像出力装置
Ｂ バーコード
Ｃ カセッテ

Claims (7)

1. 放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第１の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置であって、
   前記被写体を放射線撮影して得られた医用画像から第２の乳腺含有率を算出する算出手段と、
   前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とする医用画像撮影支援装置。
2. 前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とに基づいて、前記医用画像に施す画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、
   前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す画像処理手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の医用画像撮影支援装置。
3. 前記画像処理条件は、前記医用画像の粒状度、及び／又は、鮮鋭度の調整条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像撮影支援装置。
4. 放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第１の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置における医用画像撮影支援方法であって、
   前記被写体を放射線撮影して得られた医用画像から第２の乳腺含有率を算出する工程と、
   前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する工程と、
   前記判定結果を出力手段により出力する工程と、
   を含むことを特徴とする医用画像撮影支援方法。
5. 前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とに基づいて、前記医用画像に施す画像処理条件を設定する工程と、
   前記設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す工程と、
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の医用画像撮影支援方法。
6. 前記画像処理条件は、前記医用画像の粒状度、及び／又は、鮮鋭度の調整条件であることを特徴とする請求項４又は５に記載の医用画像撮影支援方法。
7. 放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第１の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置に用いられるコンピュータを、
   前記被写体を放射線撮影して得られた医用画像から第２の乳腺含有率を算出する算出手段、
   前記第１の乳腺含有率と、前記第２の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段、
   前記判定手段による判定結果を出力する出力手段、
   として機能させるためのプログラム。

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