JP2022148637A - 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】投影画像間の位置ずれ量を精度良く導出することができる画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供する。【解決手段】コンソール１２のＣＰＵ５０Ａは、複数の投影画像８０を取得し、複数の投影画像８０を用いて生成され、かつ乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２を取得し、複数の断層画像８２のうち投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物９０を表す基準物画像９１を含む断層画像８２以外の断層画像８２群を用い、複数の投影画像８０のそれぞれの照射位置１９に対応する設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影することにより、基準物画像９１を含まない複数の基準物無疑似投影画像８６を生成し、複数の投影画像８０から複数の基準物無疑似投影画像８６の成分を除去した基準物画像９１を含む成分除去画像８８に基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。【選択図】図４

Description

本開示は、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。
照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置が異なる複数枚の被写体の投影画像を撮影する、いわゆるトモシンセシス撮影が知られている。
トモシンセシス撮影では、複数枚の投影画像を撮影するため、被写体の体動や各照射位置における放射線源の位置のずれ等の影響により、投影画像間に位置ずれが生じることがある。位置ずれが生じている複数枚の投影画像を用いて生成された断層画像は、ぼけた画像となってしまうという問題があった。
そのため、投影画像間の位置ずれを補正する技術が知られている。例えば、特許文献１には、特徴点が検出された断層画像に対応する断層面において、特徴点を基準として複数の投影画像間の位置ずれ量を導出する技術が開示されている。
国際公開２０２０／０６７４７５号
ところで、投影画像は、放射線が照射される方向に並ぶ構造物が写った画像であり多くの情報を含む。そのため、投影画像には投影画像間の位置ずれ量を導出するのに邪魔になる構造物の画像の情報が含まれる場合がある。上記従来の技術では、不要な情報の影響を受けて、投影画像間の位置ずれ量の導出精度が低下する場合があった。
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、投影画像間の位置ずれ量を精度良く導出することができる画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本開示の第１の態様の画像処理装置は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理装置であって、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、複数の投影画像を取得し、複数の投影画像を用いて生成され、かつ被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む第１の断層画像以外の第２の断層画像群を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物画像を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成し、複数の投影画像から複数の基準物無疑似投影画像の成分を除去した基準物画像を含む成分除去画像に基づいて、投影画像間の位置ずれ量を導出する。
本開示の第２の態様の画像処理装置は、第１の態様の画像処理装置において、プロセッサは、成分除去画像と第１の断層画像とに基づいて、位置ずれ量を導出する。
本開示の第３の態様の画像処理装置は、第１の態様または第２の態様の画像処理装置において、プロセッサは、第１の断層画像のうちの基準物画像を含む部分の基準物領域に対応する、第２の断層画像群のうちの部分領域に対して疑似投影した部分疑似投影画像を基準物無疑似投影画像として生成し、部分疑似投影画像に対応する投影画像の部分画像から部分疑似投影画像の成分を除去して成分除去画像を生成する。
本開示の第４の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、成分除去画像として、複数の投影画像と複数の基準物無疑似投影画像との差分を表す画像を生成する。
本開示の第５の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、対応する画素毎に、投影画像の画素値から基準物無疑似投影画像の画素値を減算することで、成分除去画像を生成する。
本開示の第６の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、投影画像における基準物無疑似投影画像と相関する画素の画素値を低減することで、成分除去画像を生成する。
上記目的を達成するために本開示の第７の態様の画像処理装置は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理装置であって、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、複数の投影画像を取得し、複数の投影画像を用いて生成され、かつ被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む断層画像を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物画像を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、複数の投影画像と複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、投影画像間の位置ずれ量を導出する。
本開示の第８の態様の画像処理装置は、第７の態様の画像処理装置において、プロセッサは、基準物が描出された断層画像のみを用い、基準物有疑似投影画像を生成する。
本開示の第９の態様の画像処理装置は、第７の態様または第８の態様の画像処理装置において、断層画像において基準物画像が含まれる基準物領域に対して疑似投影した部分疑似投影画像を基準物有疑似投影画像として生成する。
本開示の第１０の態様の画像処理装置は、第１の態様から第９の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、複数の投影画像と位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像をさらに生成する。
本開示の第１１の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１０の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、位置ずれ量が予め設定された閾値を超えた場合、報知する。
本開示の第１２の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１１の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、プロセッサは、複数の基準物について、基準物毎に第２の断層画像を用い疑似投影する。
本開示の第１３の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１１の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、被写体は乳房であり、基準物は、石灰化または乳腺である。
また、上記目的を達成するために本開示の第１４の態様の放射線画像撮影システムは、放射線を発生する放射線源と、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して照射位置毎に被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置と、本開示の画像処理装置と、を備える。
また、上記目的を達成するために本開示の第１５の態様の画像処理方法は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理方法であって、複数の投影画像を取得し、複数の投影画像を用いて生成され、かつ被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む第１の断層画像以外の第２の断層画像群を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物画像を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成し、複数の投影画像から複数の基準物無疑似投影画像の成分を除去した基準物画像を含む成分除去画像に基づいて、投影画像間の位置ずれ量を導出する処理をコンピュータが実行する画像処理方法である。
また、上記目的を達成するために本開示の第１６の態様の画像処理方法は、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理方法であって、複数の投影画像を取得し、複数の投影画像を用いて生成され、かつ被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む断層画像を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物画像を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、複数の投影画像と複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、投影画像間の位置ずれ量を導出する処理をコンピュータが実行する画像処理方法である。
また、上記目的を達成するために本開示の第１７の態様の画像処理プログラムは、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理プログラムであって、複数の投影画像を取得し、複数の投影画像を用いて生成され、かつ被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む第１の断層画像以外の第２の断層画像群を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物画像を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成し、複数の投影画像から複数の基準物無疑似投影画像の成分を除去した基準物画像を含む成分除去画像に基づいて、投影画像間の位置ずれ量を導出する処理をコンピュータに実行させるためのものである。
また、上記目的を達成するために本開示の第１７の態様の画像処理プログラムは、照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理プログラムであって、複数の投影画像を取得し、複数の投影画像を用いて生成され、かつ被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む断層画像を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物画像を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、複数の投影画像と複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、投影画像間の位置ずれ量を導出する処理をコンピュータに実行させるためのものである。
本開示によれば、投影画像間の位置ずれ量を精度良く導出することができる。
実施形態の放射線画像撮影システムにおける全体の構成の一例を概略的に表した構成図である。 トモシンセシス撮影の一例を説明するための図である。 第１実施形態のマンモグラフィ装置及びコンソールの構成の一例を表したブロック図である。 第１実施形態のコンソールの機能の一例を表す機能ブロック図である。 投影画像と、複数の投影画像から生成された断層画像との対応関係を示す図である。 疑似投影画像生成部による基準物無疑似投影画像の生成について説明するための図である。 成分除去画像生成部による成分除去画像の生成について説明するための図である。 第１実施形態のコンソールによる画像処理の流れの一例を表したフローチャートである。 第２実施形態のコンソールの制御部の構成の一例を表したブロック図である。 第２実施形態のコンソールの機能の一例を表す機能ブロック図である。 第２実施形態における基準物有疑似投影画像の生成について説明するための図である。 疑似投影画像生成部による基準物有疑似投影画像の生成について説明するための図である。 第２実施形態のコンソールによる画像処理の流れの一例を表したフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。
［第１実施形態］
まず、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける、全体の構成の一例について説明する。図１には、本実施形態の放射線画像撮影システム１における、全体の構成の一例を表す構成図が示されている。図１に示すように、本実施形態の放射線画像撮影システム１は、マンモグラフィ装置１０及びコンソール１２を備える。
まず、本実施形態のマンモグラフィ装置１０について説明する。図１には、本実施形態のマンモグラフィ装置１０の外観の一例を表す側面図が示されている。なお、図１は、被検者の左側からマンモグラフィ装置１０を見た場合の外観の一例を示している。
本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、コンソール１２の制御に応じて動作し、被検者の乳房を被写体として、乳房に放射線Ｒ（例えば、Ｘ線）を照射して乳房の放射線画像を撮影する装置である。なお、マンモグラフィ装置１０は、被検者が起立している状態（立位状態）のみならず、被検者が椅子（車椅子を含む）等に座った状態（座位状態）において、被検者の乳房を撮影する装置であってもよい。
また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、放射線源を放射線検出器の検出面２０Ａの法線方向に沿った照射位置として撮影を行う通常撮影と、放射線源２９を複数の照射位置の各々に移動させて撮影を行う、いわゆるトモシンセシス撮影とを行う機能を有している。
放射線検出器２０は、被写体である乳房を通過した放射線Ｒを検出する。詳細には、放射線検出器２０は、被検者の乳房及び撮影台２４内に進入して放射線検出器２０の検出面２０Ａに到達した放射線Ｒを検出し、検出した放射線Ｒに基づいて放射線画像を生成し、生成した放射線画像を表す画像データを出力する。以下では、放射線源２９から放射線Ｒを照射して、放射線検出器２０により放射線画像を生成する一連の動作を「撮影」という場合がある。本実施形態の放射線検出器２０の種類は、特に限定されず、例えば、放射線Ｒを光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器であってもよいし、放射線Ｒを直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器であってもよい。
図１に示すように、放射線検出器２０は、撮影台２４の内部に配置されている。本実施形態のマンモグラフィ装置１０では、撮影を行う場合、撮影台２４の撮影面２４Ａ上には、被検者の乳房がユーザによってポジショニングされる。
撮影を行う際に乳房を圧迫するために用いられる圧迫板３８は、撮影台２４に設けられた圧迫ユニット３６に取り付けられる。詳細には、圧迫ユニット３６には、圧迫板３８を撮影台２４に近づく方向または離れる方向（以下、「上下方向」という）に移動する圧迫板駆動部（図示省略）が設けられている。圧迫板３８の支持部３９は、圧迫板駆動部に着脱可能に取り付けられ、圧迫板駆動部により上下方向に移動し、撮影台２４との間で被検者の乳房を圧迫する。本実施形態の圧迫板３８が、本開示の圧迫部材の一例である。
図１に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、撮影台２４と、アーム部３３と、基台３４と、軸部３５と、を備えている。アーム部３３は、基台３４によって、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持される。また、軸部３５によりアーム部３３が基台３４に対して回転をすることが可能である。軸部３５は、基台３４に対して固定されており、軸部３５とアーム部３３とが一体となって回転する。
軸部３５及び撮影台２４の圧迫ユニット３６にそれぞれギアが設けられ、このギア同士の噛合状態と非噛合状態とを切替えることにより、撮影台２４の圧迫ユニット３６と軸部３５とが連結されて一体に回転する状態と、軸部３５が撮影台２４と分離されて空転する状態とに切り替えることができる。なお、軸部３５の動力の伝達・非伝達の切り替えは、上記ギアに限らず、種々の機械要素を用いることができる。
アーム部３３と撮影台２４は、軸部３５を回転軸として、別々に、基台３４に対して相対的に回転可能となっている。本実施形態では、基台３４、アーム部３３、及び撮影台２４の圧迫ユニット３６にそれぞれ係合部（図示省略）が設けられ、この係合部の状態を切替えることにより、アーム部３３、及び撮影台２４の圧迫ユニット３６の各々が基台３４に連結される。軸部３５に連結されたアーム部３３、及び撮影台２４の一方または両方が、軸部３５を中心に一体に回転する。
マンモグラフィ装置１０においてトモシンセシス撮影を行う場合、放射線照射部２８の放射線源２９は、アーム部３３の回転により順次、照射角度が異なる複数の照射位置の各々に移動される。放射線源２９は、放射線Ｒを発生する放射線管（図示省略）を有しており、放射線源２９の移動に応じて、放射線管が複数の照射位置の各々に移動される。図２には、トモシンセシス撮影の一例を説明するための図を示す。なお、図２では、圧迫板３８の図示を省略している。本実施形態では、図２に示すように放射線源２９は、予め定められた角度θずつ照射角度が異なる照射位置１９ｋ（ｋ＝１、２、・・・、図２では最大値は７）、換言すると放射線検出器２０の検出面２０Ａに対する放射線Ｒの照射角度が異なる位置に移動される。各照射位置１９ｋにおいて、コンソール１２の指示により放射線源２９から放射線Ｒが乳房Ｗに向けて照射され、放射線検出器２０により放射線画像が撮影される。放射線画像撮影システム１では、放射線源２９を照射位置１９ｋの各々に移動させて、各照射位置１９ｋで放射線画像の撮影を行うトモシンセシス撮影を行った場合、図２の例では１３枚の放射線画像が得られる。なお、以下では、トモシンセシス撮影において、各照射位置１９において撮影された放射線画像を他の放射線画像と区別して述べる場合は「投影画像」という。また、投影画像及び後述する断層画像等の種類によらず放射線画像について総称する場合、単に「放射線画像」という。また、以下では各照射位置１９ｋを総称する場合、各照射位置を区別するための符号ｋを省略して「照射位置１９」という。また、以下では、各照射位置１９ｋで撮影された投影画像等、照射位置１９ｋと対応する画像等については、各画像を表す符号に、照射位置１９ｋを表す符号「ｋ」を付与して記載する。
なお、図２に示すように、放射線Ｒの照射角度とは、放射線検出器２０の検出面２０Ａの法線ＣＬと、放射線軸ＲＣとがなす角度αのことをいう。放射線軸ＲＣは、各照射位置１９における放射線源２９の焦点と検出面２０Ａの中心等予め設定された位置とを結ぶ軸をいう。また、ここでは、放射線検出器２０の検出面２０Ａは、撮影面２４Ａに略平行な面とする。以下では、図２に示すように、トモシンセシス撮影における照射角度を異ならせる所定範囲を「照射角度範囲」という。
一方、マンモグラフィ装置１０において、通常撮影を行う場合、放射線照射部２８の放射線源２９は、照射角度αが０度である照射位置１９ｋ（法線方向に沿った照射位置１９ｋ、図２では照射位置１９４）のままとされる。コンソール１２の指示により放射線源２９から放射線Ｒが照射され、放射線検出器２０により放射線画像が撮影される。
また、図３には、実施形態のマンモグラフィ装置及びコンソールの構成の一例を表したブロック図が示されている。図３に示すように本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、制御部４０、記憶部４２、Ｉ／Ｆ（Interface)部４４、操作部４６、及び線源移動部４７をさらに備えている。制御部４０、記憶部４２、Ｉ／Ｆ部４４、操作部４６、及び線源移動部４７はシステムバスやコントロールバス等のバス４９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
制御部４０は、コンソール１２の制御に応じて、マンモグラフィ装置１０の全体の動作を制御する。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０Ｂ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）４０Ｃを備える。ＲＯＭ４０Ｂには、ＣＰＵ４０Ａで実行される、放射線画像の撮影に関する制御を行うための撮影プログラム４１等を含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ４０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部４２には、放射線検出器２０により撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部４２の具体例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等が挙げられる。Ｉ／Ｆ部４４は、無線通信または有線通信により、コンソール１２との間で各種情報の通信を行う。マンモグラフィ装置１０で放射線検出器２０により撮影された放射線画像の画像データは、Ｉ／Ｆ部４４を介してコンソール１２に無線通信または有線通信によって送信される。
本実施形態の制御部４０、記憶部４２、及びＩ／Ｆ部４４の各々は撮影台２４内部に設けられている。
また、操作部４６は、例えば、マンモグラフィ装置１０の撮影台２４等に複数のスイッチとして設けられている。なお、操作部４６は、タッチパネル式のスイッチとして設けられていてもよいし、医師及び技師等のユーザが足で操作するフットスイッチとして設けられていてもよい。
線源移動部４７は、上述したようにトモシンセシス撮影を行う場合に、制御部４０の制御に応じて放射線源２９を複数の照射位置１９の各々に移動させる機能を有する。具体的には、線源移動部４７は、撮影台２４に対してアーム部３３を回転させることにより複数の照射位置１９の各々に放射線源２９を移動させる。本実施形態の線源移動部４７は、アーム部３３内部に設けられている。
一方、本実施形態のコンソール１２は、無線通信ＬＡＮ（Local Area Network）等を介してＲＩＳ（Radiology Information System）等から取得した撮影オーダ及び各種情報と、操作部５６等によりユーザにより行われた指示等とを用いて、マンモグラフィ装置１０の制御を行う機能を有している。
本実施形態のコンソール１２は、一例として、サーバーコンピュータである。図３に示すように、コンソール１２は、制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８を備えている。制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８はシステムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部５０は、コンソール１２の全体の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、及びＲＡＭ５０Ｃを備える。ＲＯＭ５０Ｂには、ＣＰＵ５０Ａで実行される画像生成プログラム５１を含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ５０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。本実施形態ではＣＰＵ５０Ａが、本開示のプロセッサの一例であり、コンソール１２が、本開示の画像処理装置の一例である。また、本実施形態の画像生成プログラム５１が、本開示の画像処理プログラムの一例である。
記憶部５２には、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部５２の具体例としては、ＨＤＤやＳＳＤ等が挙げられる。
操作部５６は、放射線Ｒの照射指示を含む放射線画像の撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。操作部５６は特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、及びマウス等が挙げられる。表示部５８は、各種情報を表示する。なお、操作部５６と表示部５８とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。
Ｉ／Ｆ部５４は、無線通信または有線通信により、マンモグラフィ装置１０、ＲＩＳ、及びＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）との間で各種情報の通信を行う。本実施形態の放射線画像撮影システム１では、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データは、コンソール１２が、Ｉ／Ｆ部５４を介して無線通信または有線通信によりマンモグラフィ装置１０から受信する。
本実施形態のコンソール１２は、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像間の位置ずれを補正する機能を有する。図４には、本実施形態のコンソール１２における、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像間の位置ずれを補正する機能に係る構成の一例の機能ブロック図が示されている。図４に示すようにコンソール１２は、画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６４、位置ずれ量導出部６６、報知部６８、断層画像生成部７０、及び表示制御部７２を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１を実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６４、位置ずれ量導出部６６、報知部６８、断層画像生成部７０、及び表示制御部７２として機能する。
画像取得部６０は、複数の投影画像を取得する機能を有する。具体的には本実施形態の画像取得部６０は、マンモグラフィ装置１０におけるトモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像を表す画像データを取得する。画像取得部６０は、取得した複数の投影画像を表す画像データを断層画像取得部６２及び位置ずれ量導出部６６に出力する。
断層画像取得部６２は、被写体である乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得する機能を有する。具体的には本実施形態の断層画像取得部６２は、画像取得部６０が取得した複数の投影画像を用いて、乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を生成することにより、複数の断層画像を取得する。
なお、断層画像取得部６２が複数の断層画像を生成する方法は特に限定されず、公知の手法を用いることができる。例えば、ＦＢＰ（Filter Back Projection）法や逐次近似再構成法等の逆投影法により再構成を行ってもよく、公知の技術を適用することができる。なお、断層画像取得部６２が生成する複数の断層画像の断層面は、放射線検出器２０の検出面２０Ａと略平行な面であり、本実施形態では、撮影台２４の撮影面２４Ａと略平行な面である。断層画像取得部６２が生成する複数の断層画像の断層面の位置、換言すると撮影台２４の撮影面２４Ａからの断層面の高さは特に限定されない。断層面の高さは、例えば、関心物の大きさ、放射線画像の画質、断層画像の生成における演算処理の処理負荷、及びユーザからの指示等に応じて定めることができる。断層画像取得部６２は、取得した複数の断層画像を表す画像データを疑似投影画像生成部６４に出力する。
疑似投影画像生成部６４は、複数の断層画像のうち、投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を含む断層画像以外の断層画像群を用い、複数の投影画像のそれぞれの照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、基準物を表す基準物画像を含まない複数の疑似投影画像を生成する機能を有する。本実施形態では、基準物画像を含まない疑似投影画像を、「基準物無疑似投影画像」という。
図５及び図６を参照して本実施形態の疑似投影画像生成部６４における基準物無疑似投影画像の生成方法の一例について説明する。なお、図５には、照射位置１９１に放射線源２９が位置する場合に撮影された投影画像８０１と、投影画像８０１を含む複数の投影画像８０から生成された断層画像８２との対応関係が示されている。投影画像８０１は、断層画像８２の生成に用いられる。投影画像８０１には、断層画像８２２に対応する高さに存在する構造物９２Ａを表す構造物画像９３Ａ１、断層画像８２３に対応する高さに存在する基準物９０を表す基準物画像９１１、及び断層画像８２５に対応する高さに存在する構造物９２Ｂを表す構造物画像９３Ｂ１が含まれている。
まず、図５を参照して、疑似投影画像生成部６４が、複数の断層画像８２（図５では、８２１～８２７の７枚）から基準物９０を抽出する。具体的には、疑似投影画像生成部６４は、複数の断層画像８２から基準物９０を表す基準物画像９１を抽出する。疑似投影画像生成部６４による基準物画像９１の抽出方法について説明する。トモシンセシス撮影の場合、上述したように、各照射位置１９においてそれぞれ、撮影を行うことにより複数枚の投影画像８０を撮影する。そのため、被写体の体動や各照射位置１９における放射線源２９の位置のずれ等の影響により、投影画像８０間に位置ずれが生じる場合がある。本実施形態のコンソール１２では、基準物９０を基準として用いて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。基準物９０としては、特徴的な構造を有しており、基準物９０を表す画像が断層画像８２及び投影画像８０の各々から抽出し易いものであることが好ましい。また、基準物９０は、画像取得部６０が取得した複数の投影画像８０の全てに含まれていることが好ましい。また、上述したように、基準物９０は、被写体の体動等による位置ずれ量の導出の基準として用いるため、被写体の内部に存在する構造物であることが好ましい。このような基準物９０としては、被写体が乳房の場合、石灰化及び乳腺の少なくとも一方等が挙げられる。一例として、本実施形態では、乳腺を基準物９０とすることが予め定められている。
疑似投影画像生成部６４が、複数の断層画像８２から基準物９０を抽出する方法は特に限定されない。疑似投影画像生成部６４は、まず、複数の断層画像８２の各々における、画像取得部６０が取得した全ての投影画像８０に含まれる領域を共通領域として特定する。疑似投影画像生成部６４が共通領域を特定する方法は特に限定されない。一例として本実施形態では、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像８０に照射角度範囲及び照射野を表す撮影情報が付与されており、また、トモシンセシス撮影における照射角度範囲及び照射野と共通領域との対応関係が予め定められている。疑似投影画像生成部６４は、画像取得部６０が取得した複数の投影画像８０に付与されている撮影情報に基づいて、上記対応関係から共通領域を特定する。
共通領域を特定すると、疑似投影画像生成部６４は、複数の断層画像８２の各々における共通領域から、乳腺を抽出する。なお、疑似投影画像生成部６４が乳腺を抽出する方法は特に限定されない。本実施形態の疑似投影画像生成部６４は、例えば、公知のコンピュータ支援画像診断（ＣＡＤ: Computer Aided Diagnosis、以下ＣＡＤという）のアルゴリズムを用いて、断層画像８２の各々における共通領域から乳腺を表す特定構造を抽出する。ＣＡＤによるアルゴリズムにおいては、共通領域における画素が乳腺であることを表す確率（例えば、尤度）を導出し、その確率が予め定められた閾値以上の場合に、その画素を乳腺の画像を構成する画素として検出することが好ましい。また例えば、疑似投影画像生成部６４は、乳腺を抽出するためのフィルタによるフィルタリング処理等によって、共通領域から乳腺を抽出する手法を用いてもよい。疑似投影画像生成部６４は、抽出した乳腺が複数ある場合、例えば、複数の断層画像８２における特定領域の各々から乳腺を抽出した場合、乳腺の特徴量に基づいて、１つの乳腺を基準物９０として抽出する。図５では、疑似投影画像生成部６４が、断層画像８２３から基準物９０を抽出した例が示されている。本実施形態における断層画像８２３が本開示の第１の断層画像の一例であり、断層画像８２１、８２２、８２４～８２７が本開示の第２の断層画像の一例である。
次に、疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２３のうちの基準物９０を表す基準物画像９１を含む部分の基準物領域８３１を特定する。なお、疑似投影画像生成部６４が基準物領域８３１を特定する方法は特に限定されない。本実施形態では、照射角度αが０度の照射位置１９４（図２参照）で撮影された投影画像８０４において、基準物９０の基準物画像９１を中心とし、投影画像８０４の大きさに対して予め定められた割合の大きさの領域を基準物領域８３１としている。さらに図５に示すように、疑似投影画像生成部６４は、基準物領域８３１に対応する、断層画像８２１、８２２、８２４～８２７各々における領域を部分領域８３２として特定する。
次に図６に示すように、疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２１、８２２、８２４～８２７を用い、複数の投影画像８０のそれぞれの照射位置１９に対応する設定上の照射位置１９Ｖ（図６では照射位置１９Ｖ１）から疑似投影することにより、基準物９０を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成する。設定上の照射位置１９Ｖとは、トモシンセシス撮影における本来の照射位置であり、例えば、設計上の照射位置である。トモシンセシス撮影において投影画像８０を撮影した際の放射線源２９の実際の位置である照射位置１９は、経時変化等に応じて設定上の照射位置１９Ｖからずれている場合がある。本実施形態では、既知であるのは設定上の照射位置１９Ｖであり、実際の照射位置１９は不明である。そのため、疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２１、８２２、８２４～８２７各々のうちの部分領域８３２に対して、設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影を行うことにより、投影画像８０と同様の投影面８０Ａにおける基準物無疑似投影画像８６を生成する。なお、上述した、トモシンセシス撮影における放射線源２９の照射位置１９の位置ずれが生じていないとみなせる場合、設定上の照射位置１９Ｖは、実際の照射位置１９と同様となる。本実施形態の基準物無疑似投影画像８６が、本開示の基準物無疑似投影画像の一例であり、また部分疑似投影画像の一例である。
基準物無疑似投影画像８６には、基準物９０以外の構造物を表す構造物画像が含まれる。図６に示した例では、基準物無疑似投影画像８６１には、断層画像８２２に対応する高さに存在する構造物９２Ａを表す構造物画像９３Ａ１、及び断層画像８２５に対応する高さに存在する構造物９２Ｂを表す構造物画像９３Ｂ１が含まれる。また、基準物無疑似投影画像８６１には、断層画像８２３に対応する高さに存在する基準物９０を表す基準物画像９１は含まれていない。このようにして疑似投影画像生成部６４は、設定上の照射位置１９Ｖ毎に、基準物無疑似投影画像８６を生成する。
疑似投影画像生成部６４は、生成した複数の基準物無疑似投影画像８６を表す画像データを位置ずれ量導出部６６に出力する。
位置ずれ量導出部６６は、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する機能を有する。図４に示すように本実施形態の位置ずれ量導出部６６は、成分除去画像生成部６７を含む。成分除去画像生成部６７は、複数の投影画像８０から複数の基準物無疑似投影画像８６の成分を除去した基準物を含む成分除去画像を生成する機能を有する。
まず、本実施形態の成分除去画像生成部６７は、図５に示すように、投影画像８０から、基準物無疑似投影画像８６に対応する部分の画像を部分画像８４として抽出する。さらに成分除去画像生成部６７は、図７に示すように、対応する画素毎に、抽出した部分画像８４の画素値から、基準物無疑似投影画像８６の画素値を減算することで、部分画像８４と基準物無疑似投影画像８６との差分を表す成分除去画像８８（図７では成分除去画像８８１～８８７）を生成する。
具体的には図７に示すように成分除去画像生成部６７は、最初の照射位置１９である照射位置１９１に対応する投影画像８０１に対して、対応する画素毎に、部分画像８４１の画素値から基準物無疑似投影画像８６１の画素値を減算することにより成分除去画像８８１を生成する。また、成分除去画像生成部６７は、照射位置１９２に対応する投影画像８０２に対して、対応する画素毎に、部分画像８４２の画素値から基準物無疑似投影画像８６２の画素値を減算することにより成分除去画像８８２を生成する。また、成分除去画像生成部６７は、照射位置１９３に対応する投影画像８０３に対して、対応する画素毎に、部分画像８４３の画素値から基準物無疑似投影画像８６３の画素値を減算することにより成分除去画像８８３を生成する。このようにして成分除去画像生成部６７は、各照射位置１９に対応する投影画像８０の部分画像８４及び基準物無疑似投影画像８６から成分除去画像８８を生成し、最後の照射位置１９である照射位置１９７に対応する投影画像８０７に対して、対応する画素毎に、部分画像８４７の画素値から基準物無疑似投影画像８６７の画素値を減算することにより成分除去画像８８７まで生成する。
投影画像８０は、放射線Ｒが照射される方向に並ぶ構造物が写った画像であり多くの情報を含む。そのため、本実施形態の投影画像８０には、図５～図７に示したように、基準物画像９１、及び構造物画像９３Ａ、９３Ｂが、基準物９０及び構造物９２Ａ、９２Ｂが存在する高さに応じて重畳された状態で含まれる。図５及び図６に示した例では、基準物９０の上に構造物９２Ａが存在している。そのため、図７に示した部分画像８４１～８４７には、構造物画像９３Ａ１～９３Ａ７の各々が基準物画像９１１～９１７の上に重畳した状態で含まれる。このように、基準物画像９１に構造物画像９３Ａ等の他の構造物による画像が重畳した場合、構造物画像９３Ａ等の他の構造物による画像が邪魔になり、基準物画像９１の輪郭が抽出し難くなる。
これに対して、成分除去画像８８１～８８７は、他の構造物による画像である構造物画像９３Ａ、９３Ｂが除去されているため、基準物画像９１が他の構造物画像と重なることなく、基準物画像９１が明確に表れた画像となる。特に、成分除去画像８８１～８８７は、基準物９０よりも上側、換言すると放射線源２９に近い側に存在することにより基準物画像９１の上に重畳することとなる構造物９２Ａを表す構造物画像９３Ａが除去されているため、基準物画像９１が明確に表れた画像となる。
なお、本実施形態の成分除去画像生成部６７は、上述したように、対応する画素毎に部分画像８４の画素値から基準物無疑似投影画像８６の画素値を減算することで成分除去画像８８を生成する形態について説明したが、成分除去画像生成部６７が成分除去画像８８を生成する方法は本形態に限定されない。例えば、成分除去画像生成部６７が、各部分画像８４における基準物無疑似投影画像８６と相関する画素の画素値を低減することで、成分除去画像８８を生成する形態としてもよい。
位置ずれ量導出部６６は、成分除去画像生成部６７が生成した成分除去画像８８１～８８７に基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。位置ずれ量導出部６６が投影画像８０間の位置ずれ量を導出する方法は限定されない。一例として、本実施形態の位置ずれ量導出部６６は、成分除去画像８８１～８８７と、断層画像８２３とに基づいて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。具体的な方法の一例として本実施形態の位置ずれ量導出部６６は、国際公開２０２０／０６７４７５号に記載されている技術を適用して投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。国際公開２０２０／０６７４７５号には、特徴点が検出された断層画像に対応する断層面において、特徴点を基準として複数の投影画像間の位置ずれ量を導出する技術が開示されている。本技術を本実施形態に適用する場合、位置ずれ量導出部６６は、各投影画像８０を、断層画像８２３の断層面に投影された場合の断層面投影画像とし、基準物９０の特徴点を基準として導出された複数の断層面投影画像間の位置ずれ量に基づいて、各投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。なお、位置ずれ量導出部６６は、各投影画像８０間の位置ずれ量として、例えば、各部分画像８４毎の位置ずれ量を導出する形態としてもよい。また、位置ずれ量導出部６６は、各投影画像８０間の位置ずれ量として、例えば、各投影画像８０間に含まれる被写体である乳房全体の位置ずれ量を導出してもよい。各投影画像８０間における乳房全体の位置ずれ量を導出する場合、例えば、乳房全体がどれだけ位置ずれを起こしたかを表すパラメータを設定しておき、本パラメータを、基準物９０の位置ずれに応じて最適化する方法を適用してもよい。
位置ずれ量導出部６６が導出した投影画像８０間の位置ずれ量は、報知部６８及び断層画像生成部７０に出力される。
投影画像８０間の位置ずれ量が比較的大きい場合、投影画像８０間の位置ずれを十分に補正できなかったり、投影画像８０から生成された断層画像８２の画質が低下したりする場合がある。例えば、トモシンセシス撮影中に被検者が大きく動いてしまった場合等、被写体である乳房の体動が大きくなり、投影画像８０間の位置ずれ量が比較的大きくなる場合がある。このような場合、例えば、投影画像８０の再撮影を行うことが好ましい。そこで、本実施形態の報知部６８は、位置ずれ量導出部６６が導出した位置ずれ量が予め設定された閾値を超えた場合、警告を報知する機能を有する。警告を報知するか否かの判定に用いる予め定められた閾値は、例えば、断層画像８２として所望とされる画質や、診断の精度等に応じて予め定めておいてもよいし、ユーザによる設定が可能であってもよい。一例として、本実施形態では、再撮影を行うことが好ましい程度の位置ずれ量を予め定められた閾値として設定している。また、報知部６８による報知方法は特に限定されず、例えば、可視表示または可聴表示の少なくとも一方によりコンソール１２の表示部５８に表示する形態としてもよい。また、報知部６８が報知する内容は、警告に限定されず、例えば、コンソール１２の表示部５８に警告メッセージを表示したり、またはコンソール１２のスピーカ（図示せず）により警告音を報知したりするなど、視覚的又は聴覚的な報知方法の少なくとも一方を用いてもよい。また、報知部６８が報知する内容は、警告に限定されず、例えば、位置ずれ量が大きいことを表す情報や、導出した位置ずれ量そのものであってもよく、具体的な内容は限定されない。
断層画像生成部７０は、画像取得部６０が取得した複数の投影画像８０と、位置ずれ量導出部６６が導出した位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像を生成する機能を有する。断層画像生成部７０が、複数の投影画像８０と、位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像を生成する方法は限定されない。例えば、断層画像生成部７０が、逆投影法により複数の投影画像８０から断層画像を再構成する場合、位置ずれ量に基づいて補正された投影画像８０の逆投影位置を用いて断層画像を再構成することにより、複数の断層画像を生成する形態としてもよい。また例えば、断層画像生成部７０が、位置ずれ量に基づいて投影画像８０を補正することで、位置ずれが生じていないと仮定した場合の複数の投影画像とする。そして、断層画像生成部７０が、位置ずれが補正された複数の投影画像８０を用いて複数の断層画像を生成する形態としてもよい。
また、断層画像生成部７０が生成する複数の断層面の高さは限定されない。例えば、断層面の高さは、断層画像取得部６２が取得した複数の断層画像８２と同様の高さであってもよいし、異なる高さであってもよい。また、断層面の高さは、ユーザにより指定された高さであってもよい。
断層画像生成部７０は、生成した複数の断層画像を表す画像データを表示制御部７２に出力する。
表示制御部７２は、断層画像生成部７０が生成した複数の断層画像を表示部５８に表示させる機能を有する。なお、複数の断層画像の表示先は、表示部５８に限定されない。例えば、放射線画像撮影システム１の外部の読影装置等が表示先であってもよい。
次に、トモシンセシス撮影におけるコンソール１２の作用について図面を参照して説明する。マンモグラフィ装置１０によるトモシンセシス撮影が行われた後、コンソール１２は、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像を用いて、複数の断層画像を生成し、表示部５８等に表示させる。
一例として本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、トモシンセシス撮影が終了すると、撮影された複数の投影画像８０の画像データをコンソール１２に出力する。コンソール１２は、マンモグラフィ装置１０から入力された複数の投影画像８０の画像データを記憶部５２に記憶させる。
記憶部５２に複数の投影画像８０の画像データを記憶させた後、コンソール１２は、図８に示した画像処理を実行する。図８には、本実施形態のコンソール１２による画像処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１を実行することにより、図８に一例を示した画像処理を実行する。
図８のステップＳ１００で、画像取得部６０は、複数の投影画像８０を取得する。上述したように本実施形態の画像取得部６０は、記憶部５２から複数の投影画像の画像データを取得する。
次のステップＳ１０２で断層画像取得部６２は、複数の断層画像８２を取得する。上述したように上記ステップＳ１００で取得した複数の投影画像８０を用いて、乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２を生成することで、複数の断層画像８２を取得する。
次のステップＳ１０４で疑似投影画像生成部６４は、複数の断層画像８２から、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物９０を抽出する。上述したように疑似投影画像生成部６４は、複数の投影画像８０の共通領域から、特徴量に基づいて乳腺である基準物９０を抽出する。
次のステップＳ１０６で疑似投影画像生成部６４は、基準物９０を表す基準物画像９１が含まれない断層画像８２における部分領域８３を特定する。上述したように疑似投影画像生成部６４は、上記ステップＳ１０４で抽出した基準物９０を表す基準物画像９１を含む基準物領域８３１を特定し、特定した基準物領域８３１に対応する、他の断層画像８２における部分領域８３２を特定する。本実施形態では上述したように疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２３における基準物領域８３１を特定する。また、疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２１、８２２、８２４～８２７各々における基準物領域８３１に対応する領域を部分領域８３２として特定する。
次のステップＳ１０８で疑似投影画像生成部６４は、基準物無疑似投影画像８６を生成する。上述したように疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２１、８２２、８２４～８２７各々のうちの部分領域８３２に対して、設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影を行うことにより、投影画像８０の投影面８０Ａにおける基準物無疑似投影画像８６を生成する。
次のステップＳ１１０で位置ずれ量導出部６６の成分除去画像生成部６７は、成分除去画像８８を生成する。上述したように成分除去画像生成部６７は、複数の投影画像８０から、基準物無疑似投影画像８６に対応する部分の画像を部分画像８４として抽出する。また、成分除去画像生成部６７は、対応する画素毎に、抽出した部分画像８４の画素値から、基準物無疑似投影画像８６の画素値を減算することで、部分画像８４と基準物無疑似投影画像８６との差分を表す成分除去画像８８を生成する。
次のステップＳ１１２で位置ずれ量導出部６６は、複数の投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。上述したように位置ずれ量導出部６６は、上記ステップＳ１１０で生成した成分除去画像８８に基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。
次のステップＳ１１４で報知部６８は、複数の投影画像８０間の位置ずれ量が、予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。換言すると、上述したように報知部６８は、再撮影を行うことが好ましい程度以上に位置ずれが生じたか否かを判定する。上記ステップＳ１１２で導出した位置ずれ量が予め定められた閾値以下の場合、ステップＳ１１４の判定が否定判定となり、ステップＳ１１８へ移行する。一方、上記ステップＳ１１２で導出した位置ずれ量が予め定められた閾値を超える場合、ステップＳ１１４の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６で報知部６８は、表示部５８に警告を表示させる。上述したように本実施形態の報知部６８は、位置ずれ量が大きいため、再撮影を行うことが好ましいことを表す警告を、表示部５８を用いてユーザに対して報知する。
次のステップＳ１１８で断層画像生成部７０は、位置ずれが補正された複数の断層画像を生成する。上述したように断層画像生成部７０は、上記ステップＳ１００で取得した複数の投影画像８０と、上記ステップＳ１１２で導出した位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像を生成する。
次のステップＳ１２０で表示制御部７２は、上記ステップＳ１１８で生成した断層画像を表示部５８に表示させる。ステップＳ１２０の処理が終了すると、図８に示した画像処理が終了する。
このように本実施形態のコンソール１２は、照射角度αが異なる複数の照射位置１９の各々から放射線源２９により乳房に向けて放射線Ｒをそれぞれ照射して得られた複数の投影画像８０を処理する。コンソール１２は、ＣＰＵ５０Ａを備える。ＣＰＵ５０Ａは、複数の投影画像８０を取得し、複数の投影画像８０を用いて生成され、かつ乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２を取得し、複数の断層画像８２のうち、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物９０を表す基準物画像９１を含む断層画像８２１以外の断層画像８２群（８２１、８２２、８２４～８２７）を用い、複数の投影画像８０のそれぞれの照射位置１９に対応する設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影することにより、基準物９０を表す基準物画像９１を含まない複数の基準物無疑似投影画像８６を生成し、複数の投影画像８０から複数の基準物無疑似投影画像８６の成分を除去した基準物画像９１を含む成分除去画像８８に基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。
本実施形態のコンソール１２は、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準となる基準物９０を用いて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。投影画像８０は、放射線Ｒが照射される方向に並ぶ構造物が写った画像であり多くの情報を含む。そのため、投影画像８０には、基準物９０を表す基準物画像９１の他、基準物９０以外の構造物を表す構造物画像が含まれる。図５に示した投影画像８０には、基準物画像９１の他、構造物９２Ａを表す構造物画像９３Ａ及び構造物９２Ｂを表す構造物画像９３Ｂが含まれる。基準物画像９１にその他の構造物の画像が重畳すると、基準物画像９１の輪郭が不明瞭になる。特に、基準物９０よりも上側、換言すると放射線源２９に近い側に存在する構造物を表す構造物画像（本実施形態では構造物９２Ａを表す構造物画像９３Ａ）は、基準物画像９１上に重畳するため、特に基準物画像９１の輪郭が不明瞭になる。
そこで本実施形態のコンソール１２は、対応する画素毎に、投影画像８０の部分画像８４の画素値から、基準物画像９１を含まない複数の基準物無疑似投影画像８６の画素値を減算することで生成した成分除去画像８８に基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。このように本実施形態のコンソール１２は、基準物９０を表す基準物画像９１が明瞭に表れた成分除去画像８８を用いて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。従って、本実施形態のコンソール１２によれば、投影画像８０間の位置ずれ量を精度良く導出することができる。
なお、上記ステップＳ１１８における位置ずれの補正が十分ではない場合がある。換言すると、上記ステップＳ１１８で断層画像生成部７０が生成した複数の断層画像の画質が、位置ずれが生じていないとみなせる場合の投影画像８０により生成された複数の断層画像の画質よりも低い場合がある。このような場合、上記ステップＳ１１２で導出した位置ずれ量が、位置ずれが生じていないと見なせる程度以下となるまで上記ステップＳ１１８の後ステップＳ１０６に戻り、ステップＳ１０６～Ｓ１１６の処理を繰り返せばよい。
なお、本実施形態では、疑似投影画像生成部６４が基準物領域８３１に対応する断層画像８２の部分領域８３２に対して疑似投影した基準物無疑似投影画像８６を生成する形態について説明したが、疑似投影を行う領域は本形態に限定されない。例えば、疑似投影画像生成部６４は、断層画像８２全体に対して疑似投影することにより基準物無疑似投影画像８６を生成する形態としてもよい。
［第２実施形態］
本実施形態の放射線画像撮影システム１の全体の構成は、第１実施形態の放射線画像撮影システム１（図１参照）と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、マンモグラフィ装置１０の構成も第１実施形態のマンモグラフィ装置１０（図１～３参照）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
また、本実施形態のコンソール１２は、ハードウェアの構成については、図９に示すように制御部５０のＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１Ａが、第１実施形態の画像生成プログラム５１に代えて記憶されている他は、同様の構成であるため説明を省略する。
一方、本実施形態のコンソール１２は、機能的な構成が第１実施形態のコンソール１２（図４参照）と異なるため、本実施形態のコンソール１２の機能的な構成について説明する。図１０には、本実施形態のコンソール１２における、トモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像８０間の位置ずれを補正する機能に係る構成の一例の機能ブロック図が示されている。図１０に示すようにコンソール１２は、画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６３、位置ずれ量導出部６５、報知部６８、断層画像生成部７１、及び表示制御部７２を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１Ａを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６３、位置ずれ量導出部６５、報知部６８、断層画像生成部７１、及び表示制御部７２として機能する。
画像取得部６０は、第１実施形態の画像取得部６０（図４参照）と同様に、複数の投影画像８０を取得する機能を有する。具体的には本実施形態の画像取得部６０は、マンモグラフィ装置１０におけるトモシンセシス撮影により得られた複数の投影画像８０を表す画像データを取得する。画像取得部６０は、取得した複数の投影画像８０を表す画像データを、断層画像取得部６２及び位置ずれ量導出部６５に出力する。
断層画像取得部６２は、第１実施形態の断層画像取得部６２（図４参照）と同様に、被写体である乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２を取得する機能を有する。具体的には本実施形態の断層画像取得部６２は、図１１に示すように、画像取得部６０が取得した複数の投影画像８０１～８０７を再構成して乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２１～８２７を生成することにより、複数の断層画像８２を取得する。断層画像取得部６２は、生成した複数の断層画像８２を表す画像データを疑似投影画像生成部６３に出力する。
疑似投影画像生成部６３は、断層画像取得部６２が取得した複数の断層画像８２のうち、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物９０を表す基準物画像９５を含む断層画像８２を用い、複数の投影画像８０のそれぞれの照射位置１９に対応する設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影することにより、基準物画像９７を含む複数の疑似投影画像を生成する機能を有する。本実施形態では、基準物画像９７を含む疑似投影画像を、「基準物有疑似投影画像」という。
第１実施形態で示した図５と、図１１及び図１２とを参照して本実施形態の疑似投影画像生成部６３における基準物有疑似投影画像の生成方法の一例について説明する。
まず、疑似投影画像生成部６３は、複数の断層画像８２から基準物９０を抽出する。具体的には、疑似投影画像生成部６３は、複数の断層画像８２から基準物９０を表す基準物画像９５を抽出する。本実施形態において投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物９０とは、第１実施形態の基準物９０と同様である。また、疑似投影画像生成部６３が複数の断層画像８２から基準物９０を抽出する方法は、第１実施形態の疑似投影画像生成部６４が複数の断層画像８２から基準物９０を抽出する方法と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態においても第１実施形態の基準物９０と同様に、疑似投影画像生成部６３が断層画像８２１～８２７のうち、断層画像８２３に対応する高さに存在する基準物９０を抽出した場合について説明する。
次に、図１１に示すように、疑似投影画像生成部６３は、断層画像８２３のうちの基準物９０を表す基準物画像９５を含む部分の基準物領域８３１を特定する。なお、疑似投影画像生成部６３が基準物領域８３１を特定する方法は、第１実施形態の疑似投影画像生成部６４が基準物領域８３１を特定する方法と同様であるため、説明を省略する。
次に、図１１及び図１２に示すように、疑似投影画像生成部６３は、基準物領域８３１を用い、投影画像８０１～８０７のそれぞれの照射位置１９１～１９７に対応する設定上の照射位置１９Ｖ１～１９Ｖ７から疑似投影することにより、基準物画像９７を含む基準物有疑似投影画像８９１～８９７を生成する。なお、図１２には、照射位置１９１に対応する設定上の照射位置１９Ｖ１から投影画像８０と同様の投影面８０Ａに疑似投影された基準物有疑似投影画像８９１が示されている。
基準物有疑似投影画像８９に含まれる構造物を表す画像は、断層画像８２３に含まれる構造物を表す画像に応じて定まる。図１１及び図１２に示した例では、断層画像８２３には、基準物９０を表す基準物画像９５が含まれるが、構造物９２Ａを表す構造物画像及び構造物９２Ｂを表す構造物画像は含まれない。そのため、基準物有疑似投影画像８９は、基準物画像９５は含まれるが、構造物９２Ａ及び９２Ｂを表す構造物画像は含まれない。そのため、基準物有疑似投影画像８９は、基準物９０と異なる位置に存在する構造物を表す構造物画像を含まない画像となる。
位置ずれが生じている複数の投影画像８０から生成された断層画像８２は、位置ずれの影響により、画像にぼけ等が生じる場合がある。例えば、図１１に示した例では、投影画像８０に含まれる基準物画像９１に比べて断層画像８２３に含まれる基準物画像９５の方が、ぼけた画像になったり、大きさが大きくなったりする。さらに、位置ずれの影響を受けた基準物画像９５を含む基準物領域８３１を疑似投影するため、基準物有疑似投影画像８９に含まれる基準物画像９７も、投影画像８０に含まれる基準物画像９１に比べて、ぼけた画像になったり、大きさが大きくなったりする。このように、基準物有疑似投影画像８９は、投影画像８０間の位置ずれが表れた基準物画像９７を含む。
疑似投影画像生成部６３は、生成した複数の基準物有疑似投影画像８９を表す画像データを位置ずれ量導出部６５に出力する。
位置ずれ量導出部６５は、投影画像８０１～８０７と基準物有疑似投影画像８９１～８９７とに基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する機能を有する。上述したように、基準物有疑似投影画像８９は、投影画像８０間の位置ずれが表れた基準物画像９７を含む。例えば、基準物有疑似投影画像８９の基準物画像９７は、投影画像８０の基準物画像９１に比べて大きな画像となる。本実施形態の位置ずれ量導出部６５は、基準物有疑似投影画像８９に含まれる基準物画像９７と、投影画像８０に含まれる基準物画像９１とを比較することにより、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。一例として位置ずれ量導出部６５は、基準物有疑似投影画像８９に含まれる基準物画像９７の大きさ及び位置と、投影画像８０に含まれる基準物画像９１の大きさ及び位置との差に基づいて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。投影画像８０間に位置ずれが生じていないとみなせる場合、基準物有疑似投影画像８９に含まれる基準物画像９７の大きさ及び位置と、投影画像８０に含まれる基準物画像９１の大きさ及び位置とは同様となる。なお、本実施形態の位置ずれ量導出部６５が、投影画像８０１～８０７と基準物有疑似投影画像８９１～８９７とに基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する方法は、本実施形態に限定されない。
位置ずれ量導出部６５が導出した投影画像８０間の位置ずれ量は、報知部６８及び断層画像生成部７１に出力される。
報知部６８は、第１実施形態の報知部６８（図４参照）と同様に、位置ずれ量導出部６５が導出した位置ずれ量が予め設定された閾値を超えた場合、報知する機能を有する。
断層画像生成部７１は、第１実施形態の断層画像生成部７０（図４参照）と同様に、画像取得部６０が取得した複数の投影画像８０と、位置ずれ量導出部６６が導出した位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像を生成する機能を有する。断層画像生成部７１は、生成した複数の断層画像を表す画像データを表示制御部７２に出力する。
表示制御部７２は、第１実施形態の表示制御部７２（図４参照）と同様に、断層画像生成部７０が生成した複数の断層画像を表示部５８に表示させる機能を有する。
次に、トモシンセシス撮影におけるコンソール１２の作用について図面を参照して説明する。一例として本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、トモシンセシス撮影が終了すると、撮影された複数の投影画像８０の画像データをコンソール１２に出力する。コンソール１２は、マンモグラフィ装置１０から入力された複数の投影画像８０の画像データを記憶部５２に記憶させる。
記憶部５２に複数の投影画像８０の画像データを記憶させた後、コンソール１２は、図１３に示した画像処理を実行する。図１３には、本実施形態のコンソール１２による画像処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている画像生成プログラム５１Ａを実行することにより、図１２に一例を示した画像処理を実行する。
図１３のステップＳ１００で、画像取得部６０は、複数の投影画像８０を取得する。画像取得部６０は、第１実施形態の画像処理のステップＳ１００（図８参照）と同様に、記憶部５２から複数の投影画像の画像データを取得する。
次のステップＳ１０２で断層画像取得部６２は、複数の断層画像８２を取得する。断層画像取得部６２は、第１実施形態の画像処理のステップＳ１０２（図８参照）と同様に、上記ステップＳ１００で取得した複数の投影画像８０を用いて、乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２を生成することで、複数の断層画像８２を取得する。
次のステップＳ１０４で疑似投影画像生成部６３は、複数の断層画像８２から、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物９０を抽出する。疑似投影画像生成部６３は、第１実施形態の画像処理のステップＳ１０４（図８参照）と同様に、複数の投影画像８０の共通領域から、特徴量に基づいて乳腺である基準物９０を抽出する。
次のステップＳ１０７で疑似投影画像生成部６３は、基準物９０を表す基準物画像９５が含まれる断層画像８２の基準物領域８３１を特定する。上述したように疑似投影画像生成部６３は、上記ステップＳ１０４で抽出した基準物９０を表す基準物画像９５を含む断層画像８２３において、基準物画像９５を含む基準物領域８３１を特定する。
次のステップＳ１０９で疑似投影画像生成部６３は、基準物有疑似投影画像８９を生成する。上述したように疑似投影画像生成部６３は、断層画像８２３のうちの基準物領域８３１に対して、設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影を行うことにより、投影画像８０の投影面８０Ａにおける基準物有疑似投影画像８９を生成する。
次のステップＳ１１３で位置ずれ量導出部６５は、複数の投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。上述したように位置ずれ量導出部６５は、上記ステップＳ１０９で生成した基準物有疑似投影画像８９に含まれる基準物画像９７と、投影画像８０に含まれる基準物画像９１とに基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。
次のステップＳ１１４で報知部６８は、複数の投影画像８０間の位置ずれ量が、予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。報知部６８は、第１実施形態の画像処理のステップＳ１１４（図８参照）と同様に、再撮影を行うことが好ましい程度以上に位置ずれが生じたか否かを判定する。上記ステップＳ１１２で導出した位置ずれ量が予め定められた閾値以下の場合、ステップＳ１１４の判定が否定判定となり、ステップＳ１１８へ移行する。一方、上記ステップＳ１１２で導出した位置ずれ量が予め定められた閾値を超える場合、ステップＳ１１４の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６で報知部６８は、表示部５８に警告を表示させる。報知部６８は、第１実施形態の画像処理のステップＳ１１６（図８参照）と同様に、位置ずれ量が大きいため、再撮影を行うことが好ましいことを表す警告を、表示部５８を用いてユーザに対して報知する。
次のステップＳ１１８で断層画像生成部７０は、位置ずれが補正された複数の断層画像を生成する。断層画像生成部７０は、第１実施形態の画像処理のステップＳ１１８（図８参照）と同様に、上記ステップＳ１００で取得した複数の投影画像８０と、上記ステップＳ１１３で導出した位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像を生成する。
次のステップＳ１２０で表示制御部７２は、上記ステップＳ１１８で生成した断層画像を表示部５８に表示させる。ステップＳ１２０の処理が終了すると、図１３に示した画像処理が終了する。
このように本実施形態のコンソール１２は、照射角度αが異なる複数の照射位置１９の各々から放射線源２９により乳房に向けて放射線Ｒをそれぞれ照射して得られた複数の投影画像８０を処理する。コンソール１２は、ＣＰＵ５０Ａを備える。ＣＰＵ５０Ａは、複数の投影画像８０を取得し、複数の投影画像８０を用いて生成され、かつ乳房の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像８２を取得し、複数の断層画像８２のうち、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物画像９５を含む断層画像８２３を用い、複数の投影画像８０のそれぞれの照射位置１９に対応する設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影することにより、基準物画像９７を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、複数の投影画像８０と複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。
本実施形態のコンソール１２は、投影画像８０間の位置ずれ量の導出の基準となる基準物９０を用いて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。投影画像８０は、放射線Ｒが照射される方向に並ぶ構造物が写った画像であり多くの情報を含む。そのため、投影画像８０には、基準物９０を表す基準物画像９１の他、基準物９０以外の構造物を表す画像が含まれる。基準物画像９１にその他の構造物の画像が重畳すると、基準物画像９１の輪郭が不明瞭になる。特に、基準物９０よりも上側、換言すると放射線源２９に近い側に存在する構造物を表す画像（図１１では構造物９２Ａを表す構造物画像９３Ａ）は、基準物画像９１上に重畳するため、特に基準物画像９１の輪郭が不明瞭になる。
そこで本実施形態のコンソール１２は、複数の断層画像８２のうち、基準物画像９５を含む断層画像８２３を用い、複数の投影画像８０のそれぞれの照射位置１９に対応する設定上の照射位置１９Ｖから疑似投影することにより、基準物画像９７を含む複数の基準物有疑似投影画像８９を生成する。これにより、基準物有疑似投影画像８９は、基準物９０と異なる位置に存在する構造物を表す構造物画像を含まず、基準物画像９７が明瞭に表れた画像となる。このように、本実施形態のコンソール１２は、投影画像８０間の位置ずれが表れ、かつ明瞭な基準物画像９７を含む基準物有疑似投影画像８９を用いて投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。従って、本実施形態のコンソール１２によれば、投影画像８０間の位置ずれ量を精度良く導出することができる。
なお、上記ステップＳ１１８における位置ずれの補正が十分ではない場合がある。換言すると、上記ステップＳ１１８で断層画像生成部７０が生成した複数の断層画像の画質が、位置ずれが生じていないとみなせる場合の投影画像８０により生成された複数の断層画像の画質よりも低い場合がある。このような場合、上記ステップＳ１１３で導出した位置ずれ量が、位置ずれが生じていないと見なせる程度以下となるまで上記ステップＳ１１８の後ステップＳ１０７に戻り、ステップＳ１０７～Ｓ１１６の処理を繰り返せばよい。
なお、本実施形態では、疑似投影画像生成部６３が基準物領域８３１に対して疑似投影した基準物有疑似投影画像８９を生成する形態について説明したが、疑似投影を行う領域は本形態に限定されない。例えば、疑似投影画像生成部６３は、断層画像８２全体に対して疑似投影することにより基準物有疑似投影画像８９を生成する形態としてもよい。
以上、上述したように、上記各形態のコンソール１２によれば、基準物９０を投影画像８０間の位置ずれ量を導出するための基準として用い、基準物９０以外の構造物を表す構造物画像が含まれない成分除去画像８８または基準物有疑似投影画像８９を用いて、投影画像８０間の位置ずれ量を導出する。従って、上記各形態のコンソール１２によれば、投影画像８０間の位置ずれ量を精度良く導出することができる。
なお、上記各形態では、基準物９０が１つの場合について説明したが、基準物９０を複数設ける形態としてもよい。この場合、コンソール１２は、複数の基準物９０について、基準物９０毎に疑似投影を行えばよい。具体的には、第１実施形態では、疑似投影画像生成部６４は、複数の基準物９０の各々について基準物領域８３１及び部分領域８３２を特定する。さらに、疑似投影画像生成部６４は、基準物９０毎に部分領域８３２を用い疑似投影することにより基準物無疑似投影画像８６を生成する。また、位置ずれ量導出部６６は、基準物無疑似投影画像８６を用いて生成された成分除去画像８８を用いて、基準物９０毎に、位置ずれ量を導出する形態としてもよい。また、第２実施形態では、疑似投影画像生成部６３は、複数の基準物９０の各々について、基準物領域８３１を用いて疑似投影することにより基準物有疑似投影画像８９を生成する。さらに疑似投影画像生成部６３は、基準物有疑似投影画像８９を用いて、基準物９０毎に、位置ずれ量を導出する形態としてもよい。このように複数の基準物９０を設けた場合、例えば、基準物９０毎に定められた領域の位置ずれ量の導出を行う形態としてもよいし、基準物９０毎の位置ずれ量を平均化等して、投影画像８０全体の位置ずれ量を導出する形態としてもよい。
なお、上記形態では、コンソール１２が本開示の画像処理装置の一例である形態について説明したが、コンソール１２以外の装置が本開示の画像処理装置の機能を備えていてもよい。換言すると、画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６４、位置ずれ量導出部６６、報知部６８、断層画像生成部７０、及び表示制御部７２の機能の一部または全部をコンソール１２以外の、例えばマンモグラフィ装置１０や、外部の装置等が備えていてもよい。また、複数の装置により本開示の画像処理装置を構成してもよい。例えば、画像処理装置の機能の一部をコンソール１２以外の装置が備えていてもよい。
また、上記形態では、本開示の被写体の一例として乳房を適用し、本開示の放射線画像撮影装置の一例として、マンモグラフィ装置１０を適用した形態について説明したが、被写体は乳房に限定されず、また放射線画像撮影装置はマンモグラフィ装置に限定されない。例えば、被写体は胸部や腹部等であってもよいし、放射線画像撮影装置はマンモグラフィ装置以外の放射線画像撮影装置を適用する形態であってもよい。
また、上記形態において、例えば、画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６４、位置ずれ量導出部６６、報知部６８、断層画像生成部７０、及び表示制御部７２、または画像取得部６０、断層画像取得部６２、疑似投影画像生成部６３、位置ずれ量導出部６５、報知部６８、断層画像生成部７１、及び表示制御部７２といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
また、上記各形態では、撮影プログラム４１がＲＯＭ４０Ｂに予め記憶（インストール）されており、また画像生成プログラム５１または画像生成プログラム５１ＡがＲＯＭ５０Ｂに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。撮影プログラム４１、画像生成プログラム５１、及び画像生成プログラム５１Ａの各々は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、撮影プログラム４１、画像生成プログラム５１、及び画像生成プログラム５１Ａの各々は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
１ 放射線画像撮影システム
１０ マンモグラフィ装置
１２ コンソール
１９１～１９７ 照射位置、１９Ｖ、１９Ｖ１ 設定上の照射位置
２０ 放射線検出器、２０Ａ 検出面
２４ 撮影台、２４Ａ 撮影面
２８ 放射線照射部
２９ 放射線源
３３ アーム部
３４ 基台
３５ 軸部
３６ 圧迫ユニット
３８ 圧迫板
３９ 支持部
４０Ａ、５０Ａ ＣＰＵ、４０Ｂ、５０Ｂ ＲＯＭ、４０Ｃ、５０Ｃ ＲＡＭ
４１ 撮影プログラム
４２、５２ 記憶部
４４、５４ Ｉ／Ｆ部
４６、５６ 操作部
４７ 線源移動部
４９、５９ バス
５１、５１Ａ 画像生成プログラム
５８ 表示部
６０ 画像取得部
６２ 断層画像取得部
６３、６４ 疑似投影画像生成部
６５、６６ 位置ずれ量導出部
６７ 成分除去画像生成部
６８ 報知部
７０、７１ 断層画像生成部
７２ 表示制御部
８０、８０１ 投影画像、８０Ａ 投影面
８２ ８２１～８２７ 断層画像
８３１ 基準物領域、８３２ 部分領域
８４、８４１～８４７ 部分画像
８６、８６１～８６７ 基準物無疑似投影画像
８８１～８８７ 成分除去画像
９０ 基準物
９１、９１１～９１７、９５、９７１～９７７ 基準物画像
９２Ａ、９２Ｂ 構造物
９３Ａ、９３Ｂ、９３Ａ１～９３Ａ７、９３Ｂ１～９３Ｂ７ 構造物画像
ＣＬ 法線
Ｒ 放射線、ＲＣ 放射線軸
Ｗ 乳房
α、θ 角度

Claims (18)

  1. 照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理装置であって、
    少なくとも１つのプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    前記複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像を用いて生成され、かつ前記被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、
    前記複数の断層画像のうち、前記投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む第１の断層画像以外の第２の断層画像群を用い、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、前記基準物画像を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成し、
    前記複数の投影画像から前記複数の基準物無疑似投影画像の成分を除去した前記基準物画像を含む成分除去画像に基づいて、前記投影画像間の位置ずれ量を導出する
    画像処理装置。
  2. 前記プロセッサは、
    前記成分除去画像と第１の断層画像とに基づいて、前記位置ずれ量を導出する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 前記プロセッサは、
    前記第１の断層画像のうちの前記基準物画像を含む部分の基準物領域に対応する、前記第２の断層画像群のうちの部分領域に対して疑似投影した部分疑似投影画像を前記基準物無疑似投影画像として生成し、
    前記部分疑似投影画像に対応する前記投影画像の部分画像から前記部分疑似投影画像の成分を除去して前記成分除去画像を生成する
    請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 前記プロセッサは、
    前記成分除去画像として、前記複数の投影画像と前記複数の基準物無疑似投影画像との差分を表す画像を生成する
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  5. 前記プロセッサは、
    対応する画素毎に、前記投影画像の画素値から前記基準物無疑似投影画像の画素値を減算することで、前記成分除去画像を生成する
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  6. 前記プロセッサは、
    前記投影画像における前記基準物無疑似投影画像と相関する画素の画素値を低減することで、前記成分除去画像を生成する
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  7. 照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理装置であって、
    少なくとも１つのプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    前記複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像を用いて生成され、かつ前記被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、
    前記複数の断層画像のうち、前記投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む断層画像を用い、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、前記基準物画像を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、
    前記複数の投影画像と前記複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、前記投影画像間の位置ずれ量を導出する
    画像処理装置。
  8. 前記プロセッサは、
    前記基準物が描出された断層画像のみを用い、前記基準物有疑似投影画像を生成する
    請求項７に記載の画像処理装置。
  9. 前記プロセッサは、
    前記断層画像において前記基準物画像が含まれる基準物領域に対して疑似投影した部分疑似投影画像を前記基準物有疑似投影画像として生成する
    請求項７または請求項８に記載の画像処理装置。
  10. 前記プロセッサは、
    前記複数の投影画像と前記位置ずれ量とに基づいて、複数の断層面の各々における複数の断層画像をさらに生成する
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  11. 前記プロセッサは、
    前記位置ずれ量が予め設定された閾値を超えた場合、報知する
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  12. 前記プロセッサは、
    複数の基準物について、基準物毎に第２の断層画像を用い疑似投影する
    請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  13. 前記被写体は乳房であり、
    前記基準物は、石灰化または乳腺である
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  14. 放射線を発生する放射線源と、
    照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線を照射して前記照射位置毎に前記被写体の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影装置と、
    請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  15. 照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理方法であって、
    前記複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像を用いて生成され、かつ前記被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、
    前記複数の断層画像のうち、前記投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む第１の断層画像以外の第２の断層画像群を用い、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、前記基準物画像を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成し、
    前記複数の投影画像から前記複数の基準物無疑似投影画像の成分を除去した前記基準物画像を含む成分除去画像に基づいて、前記投影画像間の位置ずれ量を導出する
    処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
  16. 照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理方法であって、
    前記複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像を用いて生成され、かつ前記被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、
    前記複数の断層画像のうち、前記投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む断層画像を用い、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、前記基準物画像を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、
    前記複数の投影画像と前記複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、前記投影画像間の位置ずれ量を導出する
    処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
  17. 照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理プログラムであって、
    前記複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像を用いて生成され、かつ前記被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、
    前記複数の断層画像のうち、前記投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む第１の断層画像以外の第２の断層画像群を用い、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、前記基準物画像を含まない複数の基準物無疑似投影画像を生成し、
    前記複数の投影画像から前記複数の基準物無疑似投影画像の成分を除去した前記基準物画像を含む成分除去画像に基づいて、前記投影画像間の位置ずれ量を導出する
    処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
  18. 照射角度が異なる複数の照射位置の各々から放射線源により被写体に向けて放射線をそれぞれ照射して得られた複数の投影画像を処理する画像処理プログラムであって、
    前記複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像を用いて生成され、かつ前記被写体の複数の断層面のそれぞれに対応する複数の断層画像を取得し、
    前記複数の断層画像のうち、前記投影画像間の位置ずれ量の導出の基準として用いる基準物を表す基準物画像を含む断層画像を用い、前記複数の投影画像のそれぞれの前記照射位置に対応する設定上の照射位置から疑似投影することにより、前記基準物画像を含む複数の基準物有疑似投影画像を生成し、
    前記複数の投影画像と前記複数の基準物有疑似投影画像とに基づいて、前記投影画像間の位置ずれ量を導出する
    処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
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