JP2007330334A

JP2007330334A - Ｘ線撮影装置及びその方法

Info

Publication number: JP2007330334A
Application number: JP2006162587A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sugawara; 靖宏菅原
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】被検体における病巣の位置を見落とすことなく精度の高い診断をすることを可能とすること。
【解決手段】乳房等の被検体４における複数の断面像データを取得し、重み付け処理部１４により各断面像データに対して被検体４に応じて決定される重み付け係数に基づいて重み付け処理し、ＭＩＰ像作成部１５により重み付け処理された複数の断面像データに基づいて被検体４の厚さ方向ｔの情報を含む１枚のＭＩＰ画像データを作成し、表示出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば乳房等の被検体における複数の断面像データを取得するＸ線撮影装置及びその方法に関する。

デジタル乳房用Ｘ線撮影装置は、被検体である乳房のトモシンセンス撮影が可能である。図７はデジタル乳房Ｘ線撮影装置によるトモシンセンス撮影を示す。デジタル乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線源１とＸ線検出器２とを設け、Ｘ線源１を複数の角度方向α_１、α_２、…、αｎに移動可能に設けている。Ｘ線検出器２は、撮影台３に設けられている。この撮影台３上には、乳房である被検体４が載置される。撮影台３の上方には、圧迫板５が設けられている。この圧迫板５は、被検体４の厚さを薄く均一にするために被検体４を圧迫する。

トモシンセンス撮影は、Ｘ線源１を複数の角度方向α_１、α_２、…、αｎに移動させてＸ線を被検体４に曝射し、これら角度方向α_１、α_２、…、αｎでのＸ線検出器２の出力信号から複数の撮影像データを取得する。そして、これら撮影像データをソフトウエアによる画像処理により図８に示すような被検体４の厚さ方向Ａの複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを取得する。

被検体４を診断するときは、複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを例えば厚さ方向Ａに１枚ずつ連続的に表示させ、その都度表示される各断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎをそれぞれ医師等が視覚により観察して被検体４に生じた癌等の病巣の位置、すなわち微小な石灰化像の位置を診断する。

しかしながら、複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを１枚ずつ連続的に表示させて診断する方法では、微小な石灰化像を見落とす可能性が高い。このため、診断の精度を低下させてしまう。
なお、トモシンセンス撮影に係わる技術としては、例えば特許文献１がある。
特開２００５−１５２６５８号

本発明の目的は、被検体における病巣の位置を見落とすことなく精度の高い診断をすることを可能とするＸ線撮影装置及びその方法を提供することにある。

本発明の請求項１に記載のＸ線撮影装置は、被検体における複数の断面像データを取得するＸ線撮影装置において、被検体に応じて決定される重み付け係数に基づいて複数の断面像データを重み付け処理する重み付け処理部と、重み付け処理部により重み付け処理された複数の断面像データに基づいて被検体の一方向の情報を含む全体画像データを作成する画像作成部とを具備する。

本発明の請求項９に記載のＸ線撮影方法は、被検体における複数の断面像データを取得するＸ線撮影方法において、被検体に応じて決定される重み付け係数に基づいて複数の断面像データを重み付け処理し、重み付け処理された複数の断面像データに基づいて被検体の一方向の情報を含む全体画像データを作成する。

本発明によれば、被検体における病巣の位置を見落とすことなく精度の高い診断をすることを可能とするＸ線撮影装置及びその方法を提供できる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はデジタル乳房用Ｘ線撮影装置の構成図を示す。図８と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。処理装置本体１０は、コンピュータにより成り、トモシンセンス撮影の動作制御を行う。このトモシンセンス撮影では、Ｘ線源１を複数の角度方向α_１、α_２、…、αｎに移動制御し、これら角度方向α_１、α_２、…、αｎにおいてＸ線源１からＸ線を被検体４に曝射する。Ｘ線を被検体４に曝射したときにＸ線検出器２の出力信号から複数の撮影像データを取得する。

処理装置本体１０は、図２に示す処理フローチャートに従ったプログラムを実行し、複数の断面像データを重み付け処理して被検体４の例えば厚さ方向Ａの情報を含む１枚の全体画像データを作成する。この処理装置本体１０は、ＣＰＵから成る主制御部１１を有し、この主制御部１１から発せられる指令により画像処理部１２と、再構成部１３と、重み付け処理部１４と、最大強度投影画像（Ｍaximum Ｉntensifier Ｐrojection：以下、ＭＩＰ画像と称する）作成部１５とを動作処理させ、さらに画像メモリ１６に対する書き込み、読み出し制御と、表示部１７の動作制御とを行う。

画像処理部１２は、Ｘ線源１を複数の角度方向α_１、α_２、…、αｎに移動させてＸ線を被検体４に照射したときのＸ線検出器２の出力信号を入力し、これらＸ線検出器２の出力信号を画像処理して複数の撮影像データを取得する。
再構成部１３は、画像処理部１２により取得された複数の撮影像データを入力し、これら撮影像データを再構成して例えば図８に示すような被検体４の厚さ方向ｔの複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを取得する。これら断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎは、主制御部１１により断面像メモリ１６に記憶される。

重み付け処理部１４は、被検体４に応じて決定される重み付け係数、例えば被検体４として乳房であれば、この乳房における乳腺組織の分布を示す重み付け係数を用いて断面像メモリ１６に記憶されている断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対して重み付けを行う。具体的に重み付け処理部１４は、図３に示すように乳房における乳腺組織の分布を示す重み付け係数Ｃ（ｔ）を記憶する。この重み付け係数Ｃ（ｔ）は、同図に乳房と対比して示すように乳房の厚さ方向ｔに対する分布を有する。この重み付け係数Ｃ（ｔ）は、可変可能である。

しかるに、重み付け処理部１４は、断面像メモリ１６に記憶されている複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを読み出し、これら断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対してそれぞれ厚さ方向ｔ［ｍｍ］に対応する厚さ位置の重み付け係数Ｃ（ｔ）を乗算して重み付け処理を行う。具体的に図４に示すように各断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎの厚さ位置ｔをｔ_１、ｔ_２、…、ｔｎとし、各断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎの画素値を座標（ｘ，ｙ）とすると、各厚さ位置ｔ_１、ｔ_２、…、ｔｎに対応する各重み付け係数Ｃ（ｔ）は、それぞれＣ（ｔ_１）、Ｃ（ｔ_２）、…、Ｃ（ｔｎ）である。

従って、重み付け処理部１４は、厚さ位置ｔ_１の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｃ（ｔ_１）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）を得る。同様に、重み付け処理部１４は、厚さ位置ｔ_２の断面像データＤ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｃ（ｔ_２）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）を得、厚さ位置ｔｎの断面像データＤｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｃ（ｔｎ）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）を得る。

ＭＩＰ像作成部１５は、重み付け処理部１４により重み付け処理された複数の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）を入力し、例えば図５に示すように各断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）からそれぞれ最大画素値Ｐ_１（t_１,x_１,y_１）、Ｐ_２（t_２,x_２,y_２）、…、Ｐｎ（tn,xｎ,yｎ）を抽出し、これら最大画素値Ｐ_１（t_１,x_１,y_１）、Ｐ_２（t_２,x_２,y_２）、…、Ｐｎ（tn,xｎ,yｎ）を配列して図６に示すような１枚の全体画像データとしての最大強度投影画像データ(ＭＩＰ画像データ)Ｄ_ＭＩＰを作成する。

次に、上記の如く構成された装置によるＭＩＰ画像データの作成動作について説明する。
処理装置本体１０は、ステップ＃１において、Ｘ線源１を複数の角度方向α_１、α_２、…、αｎに移動制御し、これら角度方向α_１、α_２、…、αｎにおいてＸ線源１からＸ線を被検体４に曝射する。Ｘ線検出器２は、乳房等の被検体４を透過したＸ線量に応じた電気信号を出力する。画像処理部１２は、Ｘ線源１が各角度方向α_１、α_２、…、αｎに移動したときのＸ線検出器２の出力信号を入力し、これらＸ線検出器２の出力信号を画像処理して複数の撮影像データを取得する。

次に、再構成部１３は、ステップ＃２において、画像処理部１２により取得された複数の撮影像データを入力し、これら撮影像データを再構成して例えば図８に示すような乳房等の被検体４の厚さ方向Ａの複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを取得する。これら断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎは、主制御部１１により断面像メモリ１６に記憶される。

次に、重み付け処理部１４は、ステップ＃３において、断面像メモリ１６に記憶されている複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを読み出し、例えば図４に示すように各断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対してそれぞれ厚さ方向Ａに対応する重み付け係数Ｃ（ｔ_１）、Ｃ（ｔ_２）、…、Ｃ（ｔｎ）を乗算して重み付け処理を行う。具体的に重み付け処理部１４は、厚さ位置ｔ_１の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｃ（ｔ_１）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）を得る。同様に、重み付け処理部１４は、厚さ位置ｔ_２の断面像データＤ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｃ（ｔ_２）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）を得、厚さ位置ｔｎの断面像データＤｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｃ（ｔｎ）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）を得る。

次に、ＭＩＰ像作成部１５は、ステップ＃４において、重み付け処理部１４により重み付け処理された複数の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）を入力し、例えば図５に示すように各断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）からそれぞれ最大画素値Ｐ_１（x_１,y_１）、Ｐ_２（x_２,y_２）、…、Ｐｎ（xｎ,yｎ）を抽出する。ＭＩＰ像作成部１５は、抽出した各最大画素値Ｐ_１（x_１,y_１）、Ｐ_２（x_２,y_２）、…、Ｐｎ（xｎ,yｎ）を配列して図６に示すような１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを作成する。この１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰは、乳房等の被検体４の厚さ方向ｔの各情報を含み、かつ乳房に生じた癌等の病巣の位置、すなわち微小な石灰化像の情報を強調したものとなる。
次に、処理装置本体１０は、ステップ＃５において、ＭＩＰ像作成部１５により作成された１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを表示部１７に表示する。

このように上記第１の実施の形態によれば、乳房等の被検体４における複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを取得し、これら断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対して被検体４に応じて決定される重み付け係数Ｃ（ｔ_１）、Ｃ（ｔ_２）、…、Ｃ（ｔｎ）に基づいて重み付け処理し、この重み付け処理された複数の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｃ（ｔｎ）に基づいて被検体４の厚さ方向ｔの情報を含む１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを作成し、表示出力する。
これにより、医師等は、例えば１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを視覚により観察することにより、乳房等の被検体４の厚さ方向ｔの各情報を含んだ乳房の全体像を一目で観察できる。かつＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰは、上記のように乳房等の被検体４の厚さ方向ｔの各情報を含み、かつ乳房に生じた癌等の病巣の位置、すなわち微小な石灰化像の情報を強調したものとなっているので、この１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを観察することにより乳房のどの領域に微小な石灰化が分布しているのかの分布状態が見やすくなり、かつ微小な石灰化を見落とすことも少なくなる。この結果、乳房に生じた癌等の病巣の診断の精度を高くできる。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、同実施の形態のデジタル乳房用Ｘ線撮影装置は、図１に示す構成と略同一であり、相違する部分ついて説明する。
重み付け処理部１４は、乳房における乳腺組織の分布を示す重み付け係数Ｃ（ｔ）に代わって、乳房における石灰化確率分布を示す重み付け係数Ｓ（ｔ）を記憶する。この重み付け係数Ｓ（ｔ）は、乳房の厚さ方向ｔに対する分布を有する。この重み付け係数Ｓ（ｔ）は、可変可能である。

従って、重み付け処理部１４は、断面像メモリ１６に記憶されている複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを読み出し、これら断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対してそれぞれ厚さ方向ｔ［ｍｍ］に対応する厚さ位置の重み付け係数Ｓ（ｔ）を乗算して重み付け処理を行う。従って、重み付け処理部１４は、例えば厚さ位置ｔ_１の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｓ（ｔ_１）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_１）を得る。同様に、重み付け処理部１４は、厚さ位置ｔ_２の断面像データＤ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｓ（ｔ_２）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_２）を得、厚さ位置ｔｎの断面像データＤｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）に対して重み付け係数Ｓ（ｔｎ）を乗算して重み付け処理を行って断面像データＤｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔｎ）を得る。

ＭＩＰ像作成部１５は、重み付け処理部１４により重み付け処理された複数の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔｎ）を入力し、これら断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔｎ）からそれぞれ最大画素値Ｑ_１（t_１,x_１,y_１）、Ｑ_２（t_２,x_２,y_２）、…、Ｑｎ（tn,xｎ,yｎ）を抽出し、これら最大画素値Ｑ_１（t_１,x_１,y_１）、Ｑ_２（t_２,x_２,y_２）、…、Ｑｎ（tn,xｎ,yｎ）を配列して１枚の全体画像データとしての最大強度投影画像データ(ＭＩＰ画像データ)Ｄ_ＭＩＰを作成する。

このように上記第２の実施の形態によれば、乳房等の被検体４における複数の断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎを取得し、これら断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対して被検体４に応じて決定される重み付け係数Ｓ（ｔ_１）、Ｓ（ｔ_２）、…、Ｓ（ｔｎ）に基づいて重み付け処理し、この重み付け処理された複数の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔｎ）に基づいて被検体４の厚さ方向ｔの情報を含む１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを作成し、表示出力するので、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。

上記第１及び第２の実施の形態は、１枚のＭＩＰ画像データＤ_ＭＩＰを作成しているが、これに限らず、重み付け処理部１４により重み付け処理された複数の断面像データＤ_１（ｔ_１，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_１）、Ｄ_２（ｔ_２，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔ_２）、…、Ｄｎ（ｔｎ，ｘ，ｙ）・Ｓ（ｔｎ）を加算し、この加算像を作成してもよい。この加算像を作成し、表示しても、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係るデジタル乳房用Ｘ線撮影装置の一実施の形態を示す構成図。同装置における処理フローチャート。同装置における各断面像データに対する重み付け係数を示す図。同装置における各断面像データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄｎに対する重み付け処理を示す図。同装置における最大画素値の抽出を示す模式図。同装置により作成されるＭＩＰ画像データを示す模式図。デジタル乳房Ｘ線撮影装置によるトモシンセンス撮影を示す図。被検体の厚さ方向の複数の断面像データを示す模式図。

符号の説明

１：Ｘ線源、２：Ｘ線検出器、３：撮影台、４：被検体、５：圧迫板、１０：処理装置本体、１１：主制御部、１２：画像処理部、１３：再構成部、１４：重み付け処理部、１５：最大強度投影画像作成部（ＭＩＰ像作成部）、１６：画像メモリ、１７：表示部。

Claims

被検体における複数の断面像データを取得するＸ線撮影装置において、
前記被検体に応じて決定される重み付け係数に基づいて前記複数の断面像データを重み付け処理する重み付け処理部と、
前記重み付け処理部により重み付け処理された前記複数の断面像データに基づいて前記被検体の一方向の情報を含む全体画像データを作成する画像作成部と、
を具備することを特徴とするＸ線撮影装置。
前記画像作成部は、前記重み付け処理部により重み付け処理された前記複数の断面像データから最大画素値を抽出し、これら最大画素値に基づいて前記全体画像データを作成する画像作成部と、
を具備することを特徴とするＸ線撮影装置。
前記画像作成部は、前記重み付け処理部により重み付け処理された前記複数の断面像データを加算して前記全体画像データを作成する画像作成部と、
を具備することを特徴とするＸ線撮影装置。
前記複数の断面像データは、それぞれ前記被検体の厚さ方向に沿って取得され、
前記重み付け処理部は、前記被検体の厚さ方向に分布する重み付け係数を有し、前記複数の断面像データに対してそれぞれ前記厚さ方向に対応する厚さ方向の前記重み付け係数を乗算して重み付け処理を行い、
前記画像作成部は、前記重み付け処理部により重み付け処理された前記複数の断面像データから最大画素値を抽出し、これら最大画素値を配列して１枚の前記全体画像データとしての最大強度投影画像データを作成する、
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
前記複数の断面像データは、それぞれ前記被検体の厚さ方向に沿って取得され、
前記重み付け処理部は、前記被検体の厚さ方向に分布する重み付け係数を有し、前記複数の断面像データに対してそれぞれ前記厚さ方向に対応する厚さ方向の前記重み付け係数を乗算して重み付け処理を行い、
前記画像作成部は、前記重み付け処理部により重み付け処理された前記複数の断面像データを加算して１枚の前記全体画像データを作成する、
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
前記重み付け処理部は、前記被検体の関心領域の分布を示す前記重み付け係数を用いて重み付けを行うことを特徴とする請求項１、４又は５のうちいずれか１項記載のＸ線撮影装置。
前記被検体は、前記関心領域として乳房の乳腺組織を有し、
前記重み付け処理部は、前記乳腺組織の分布を示す前記重み付け係数を用いて重み付けを行うことを特徴とする請求項６項記載のＸ線撮影装置。
前記被検体は、前記関心領域として乳房の乳腺組織を有し、
前記重み付け処理部は、前記乳腺組織に発生する石灰化の発生確率を示す前記重み付け係数を用いて重み付けを行うことを特徴とする請求項６記載のＸ線撮影装置。
被検体における複数の断面像データを取得するＸ線撮影方法において、
前記被検体に応じて決定される重み付け係数に基づいて前記複数の断面像データを重み付け処理し、
前記重み付け処理された前記複数の断面像データに基づいて前記被検体の一方向の情報を含む全体画像データを作成する、
ことを特徴とするＸ線撮影方法。