JP5056760B2 - 画像撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線を用いて撮影を行う画像撮影システムに関する。

従来、放射線を用いて撮影された医用画像は、診断のための画像として広く用いられている。放射線撮影において照射する放射線量を適正に制御することは、被写体の被曝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性が悪化し、診断性能が低下する。そのため、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、放射線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。

自動露出制御装置は、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを備え、このセンサにより検出された放射線量に応じて放射線照射時間を制御するものである。診断対象が乳房の場合、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照射することが重要である。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、Ｘ線を曝射する前に、乳房上にセンサ位置を投光して、センサが乳房のどの位置にあるかを示す技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、放射線画像の中には、その画像が持つ特徴や被写体自身が有する特徴によって読影しづらい画像がある。例えば、乳房の検査撮影の場合、乳房は乳腺組織と脂肪組織とが混在している。乳房画像は、乳腺組織の割合や乳腺組織の分布状況によって、以下の４つの乳房の種類（以下、乳房タイプという。）に分類することができる。

（１）脂肪性タイプ。乳房領域がほぼ完全に脂肪に置き換えられているタイプである。脂肪領域は画像上では高濃度を呈し、病変部（微小石灰化クラスタや腫瘤等）は低濃度を呈するため、病変部が撮影範囲に含まれればその検出は容易である。

（２）乳腺散在タイプ。脂肪に置き換えられた乳房領域内に乳腺実質が散在しているタイプ。病変部の検出が比較的容易である。

（３）不均一高濃度タイプ。乳腺実質内に複数の脂肪組織が混在し、不均一な濃度を呈するタイプ。乳腺組織は画像上では脂肪に比べて低濃度を呈するため、病変部が乳腺組織により隠される危険性がある。

（４）高濃度タイプ。乳腺実質内に脂肪の混在はほとんどなく、病変部の検出率は低い。

上記の各乳房タイプのうち、高濃度タイプに分類される乳房画像は、乳腺組織が一様に分布しているため、乳腺領域内は同程度の濃度の領域が広がり、十分なコントラストが得られない。そのため、乳腺領域上において微小な低濃度の点が集まって存在する微小石灰化クラスタ等の病変部を発見するのは困難であった。これに対し、乳腺散在タイプ等の他の乳房タイプは、高濃度の脂肪領域が乳腺領域に混在するので、乳腺領域のコントラストがつきやすく、病変部の発見は比較的容易となる。

このように、乳腺領域等、被写体毎に個人差がある組織構造によって、画像の特徴が異なるため、放射線撮影により得られた乳房画像に対して一律の画像処理条件で画像処理を行っていたのでは、最適な画像を得ることができないという問題があった。
特開平８−８０２９５号公報

本発明は、個人差が大きい組織構造を被写体とする場合でも、安定した画像処理結果を得ることを課題とする。

上記課題を解決するために、発明の実施の形態は、放射線源により乳房に放射線を照射して乳房画像を撮影する撮影手段、複数の検出素子を有し、放射線撮影時に乳房を透過した放射線量を検出する検出手段、及び前記複数の検出素子の出力値に基づいて前記放射線源を制御する制御手段を備えた撮影装置と、前記撮影された乳房画像に画像処理を施し、診断用画像を生成する制御装置と、を備えた画像撮影システムであって、前記複数の検出素子の出力値に基づいて前記複数の検出素子のそれぞれの位置に対応する乳房の乳腺含有率を取得し、前記乳腺含有率及び当該乳腺含有率の分布状態に基づいて前記撮影された乳房の種類を判別する判別手段と、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記画像処理の画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の実施の形態における画像撮影システム１００の全体構成を示す概念図である。 撮影装置１０の外観構成図である。 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の側面図である。 撮影部位方向の判別例を説明するための図である。 位相コントラスト撮影法により撮影を行う場合の撮影部１４の側面図である。 制御装置３０の機能的構成を示すブロック図である。 オーダファイル３５１のデータ構成例を示す図である。 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。 乳房タイプ判別処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、センサの有効領域６１にＲＯＩ６２が入っている場合の例である。（ｂ）は、センサの有効領域６１にＲＯＩ６２が入っていない場合の例である。 平均乳腺含有率及び乳腺含有率分布に基づいた乳房タイプの判別方法を説明するための図である。 乳房タイプに応じた画像処理条件の設定方法の一例を説明するための図である。

発明の別の実施の形態は、上記の画像撮影システムにおいて、前記判別手段は、前記複数の検出素子の出力値に基づいて前記複数の検出素子それぞれの位置に対応する乳房の乳腺含有率を取得し、前記乳腺含有率及び当該乳腺含有率の分布状態に基づいて前記撮影された乳房の種類を判別することを特徴とする。

発明のさらに別の実施の形態は、上記の画像撮影システムにおいて、前記撮影装置は、前記複数の検出素子の出力値を前記制御装置に送信する送信手段を備え、前記判別手段及び前記画像処理条件設定手段は、前記制御装置に備えられていることを特徴とする。

発明のさらに別の実施の形態は、上記の画像撮影システムにおいて、前記判別手段は、前記撮影装置に備えられており、前記画像処理条件設定手段は、前記制御装置に備えられており、前記撮影装置は、前記判別手段による判別結果を前記制御装置に送信する送信手段を備えたことを特徴とする。

以下、図面を参照して、ＣＲ（Computed Radiography）システムを採用した本発明の実施の形態について説明する。

まず、本実施の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、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、ＲＩＳ／ＨＩＳ５０を備えて構成され、各装置はネットワークＮを介してデータの送受信が可能に接続されている。

以下、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照射し、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の外観構成を示し、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、通信部１７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（図９参照）における撮影装置１０側の処理を始めとする各種処理を実行する。例えば、制御部１１は、放射線源１４３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う。

操作部１２は、各種設定条件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。なお、撮影部位（左乳房か右乳房か）を示す左右情報を入力するための撮影部位キーや、撮影部１４の回転角度を指示入力するための撮影方向キー等を備えることとしてもよい。この撮影方向キーは、上下方向、内外方向、斜位方向と各撮影方向に応じたキーが準備され、例えば内外方向キーが押下されると、自動的に内外方向を撮影する回転角度で撮影部１４が回転される。また、撮影部位キーとの連携により、例えば左乳房部位が指定されると、自動的に回転方向を−方向（左方向）とするように制御してもよいし、撮影オーダ情報に含まれる撮影部位及び撮影方向に基づいて、回転方向及び回転角度が自動設定されるよう構成してもよい。

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による処理結果等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、乳房に放射線を照射して乳房画像を撮影するものであり、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１４１に沿って昇降可能に（矢印Ａ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１４２を軸として回転可能に（矢印Ｂ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、放射線を照射する放射線源１４３と、乳房を載置するための撮影台１４４とが対向して配置され、撮影台１４４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１４５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１４４のカセッテホルダ１４４ａ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という。）を示すバーコードが設けられている。一方、撮影台１４４には、カセッテＣに表示されたバーコード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１４４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１４４に装着する場合、例えば、バーコードが貼付された一辺側をカセッテホルダ１４４ａ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。

また、図２に示すように、撮影部１４の内部には、支持軸１４２を回転軸として撮影部１４が回転された角度を検出するための角度検出部１４６が備えられている。角度検出部１４６は、撮影時に検出された回転角度の情報を制御部１１に出力する。

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、バーコードリーダ１５の設置位置は、カセッテＣが撮影台１４４に装着されたときにバーコードと一致する位置で、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。

また、本実施の形態では、カセッテＩＤをバーコードを用いて読み取る構成としたが、これに限らず、例えばカセッテＩＤのデータを記憶する無線ＩＣタグをカセッテＣに貼付して、無線ＩＣタグに記憶されたカセッテＩＤのデータを読み出す構成としてもよく、その他の読取方式を採用することとしてもよい。

センサ部１６は、放射線撮影時に乳房及びカセッテＣを透過した放射線量を検出する複数の検出素子（以下、センサという。）を有し、図４に示すように、カセッテホルダ１４４ａに装着されたカセッテＣの下側に設けられている。センサ部１６は、例えば、半導体等により構成される。制御部１１は、センサ部１６の各センサの出力値に基づいて、放射線源１４３の放射線照射の自動露出制御を行う。

通信部１７は、ネットワークインターフェースカード（以下、ＮＩＣ；Network Interface Cardという。）やモデム等の通信インターフェースを備えて構成され、制御装置３０とのデータの送受信を行う。

制御部１１は、角度検出部１４６から撮影部１４の回転角度の情報が入力されると、当該回転角度の情報に基づいて撮影部位及び撮影方向（以下、撮影部位方向という）を判別する。

図５を参照して撮影部位方向の判別例を説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、圧迫板１４５と撮影台１４４を被写体側から見た図である。図５（ａ）に示すように、撮影部１４が回転していない定位置の角度を０度とすると、その状態から左乳房の斜位方向を撮影するために、例えば左回りに３０度回転された場合、回転角度は“−３０度”として検出される。また、図５（ｂ）に示すように、右乳房の斜位方向を撮影するために、例えば右回りに３０度回転された場合、回転角度は“＋３０度”として検出される。つまり、回転角度の符号が“−”である場合は撮影部位は左乳房であり、検出された回転角度の符号が“＋”である場合は撮影部位は右乳房であると判別する。また、回転角度が定位置から０〜５度の場合は上下方向、５〜８５度の場合は斜位方向、８５〜９０度の場合は内外方向と判別する。

また、制御部１１は、撮影部１４における撮影の実施結果である撮影実施情報を通信部１７を介して制御装置３０に送信させる。撮影実施情報には、撮影時のセンサ部１６の各センサの出力値を示すセンサデータ、放射線源１４３における管電圧（単位；ｋＶ）、管電流（単位；ｍＡ）の値、圧迫板１４５による圧迫圧（圧迫板１４５の移動距離で示す。単位；ｍｍ）、撮影部位方向（文字コードで示す。最初のコードで撮影部位を示し、Ｒ；右乳房、Ｌ；左乳房を示す。次のコードで撮影方向を示し、ＣＣ；上下方向、Ｍ；内外方向、ＭＬＯ；斜位方向を示す。）、撮影時にバーコードリーダ１５により読み取られたカセッテＣのカセッテＩＤ等が含まれる。

なお、位相コントラスト撮影法により撮影を行う場合、撮影装置１０の撮影部１４は図６に示すように構成される。図６に示すように、撮影部１４には２枚の圧迫板１４５ａ，１４５ｂが設けられ、その下方に撮影台１４４が設置される。２枚の圧迫板１４５ａ，１４５ｂ、撮影台１４４はそれぞれ昇降可能に構成されており、被写体の位置に応じて高さの調整が可能である。また、位相コントラスト撮影法の場合、撮影に使用されるカセッテＣのサイズは通常の密着撮影方法の場合より大きくなるため（通常の密着撮影方法では被写体サイズが１８センチメートル×２４センチメートルサイズの場合カセッテサイズは六切サイズ（１８センチメートル×２４センチメートル）が使用されるが、特開２００１−９１４７９号公報や特開２００１−３１１７０１号公報等に開示された位相コントラスト撮影法で、撮影倍率１．７５倍の場合にはカセッテサイズは半切サイズ（１４インチ×１７インチ）が使用される。）、撮影台１４４もその面積が拡大されて形成される。

図１に示す読取装置２０は、カセッテＣに記録された乳房画像を読み取り、デジタル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、乳房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からカセッテＩＤを読み取り、乳房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に送信する。

制御装置３０は、撮影装置１０からセンサデータ及びカセッテＩＤを含む撮影実施情報を受信し、さらに、読取装置２０からカセッテＩＤ及び乳房画像の画像データを受信すると、カセッテＩＤに基づいて、撮影実施情報と乳房画像の画像データとを対応付け、撮影実施情報に含まれるセンサデータに基づいて、画像データに施す画像処理における画像処理条件を設定する。

図７に、制御装置３０の機能的構成を示す。図７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、記憶部３５、通信部３６等を備えて構成され、各部はバス３７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（図９参照）における制御装置３０側の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よく、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。例えば、表示部３３は、各種操作画面や乳房画像等の各種表示情報を表示する。

画像処理部３４は、制御部３１からの指示に従って、乳房画像の画像データに、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、粒状度を抑制する粒状度抑制処理等の各種画像処理を施し、診断用画像を生成する。

記憶部３５は、磁気的又は光学的記憶媒体、若しくは半導体メモリで構成され、制御部３１により実行される各種処理に用いるデータ、制御部３１により処理された処理結果のデータ等を記憶する。

記憶部３５は、撮影オーダ情報を更新可能に格納するオーダファイル３５１を備えている。オーダファイル３５１には、図８に示すように、撮影オーダ情報３５１０を個別に識別するための識別情報３５１１（オーダＩＤという。）毎に、撮影オーダ情報３５１０を格納する。撮影オーダ情報３５１０には、撮影対象の患者の患者ＩＤ、氏名等の患者に関する情報３５１２（以下、患者情報という。）、撮影部位方向、撮影日等の撮影に関する情報３５１３（撮影情報という。）等が含まれている。また、各撮影オーダ情報には、撮影オーダ情報の撮影に用いられたカセッテＣのカセッテＩＤ３５１４、撮影実施情報３５１５が対応付けられている。

また、記憶部３５には、予め、乳腺含有率と、各乳腺含有率の乳房に対して放射線を照射したときのセンサ部１６のセンサの出力値とが対応付けられて記憶されている。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。乳腺含有率は、０〜１００の範囲であり、０は脂肪（乳腺なし）に相当し、値が大きいほど乳腺密度が高い。

通信部３６は、ＮＩＣやモデム等の通信インターフェースを備えて構成され、撮影装置１０、読取装置２０、画像出力装置４０、ＲＩＳ／ＨＩＳ５０とのデータの送受信を行う。例えば、撮影前にはＲＩＳ／ＨＩＳ５０から撮影オーダ情報を受信し、撮影後には撮影装置１０から撮影実施情報を受信するとともに、読取装置２０から乳房画像の画像データ及び乳房画像の画像データに対応付けられたカセッテＩＤを受信する。

撮影前に、操作部３２を介して撮影オーダ情報に対するカセッテＩＤが入力されると、制御部３１は、撮影オーダ情報３５１０に当該カセッテＩＤ３５１４を対応付けてオーダファイル３５１に記憶させる。これをカセッテ登録という。次いで、撮影後に、撮影装置１０から撮影実施情報３５１５が受信されると、制御部３１は、当該受信された撮影実施情報に含まれるカセッテＩＤ３５１４と、撮影オーダ情報３５１０に対応付けられたカセッテＩＤ３５１１とに基づいて、撮影オーダ情報３５１４に撮影実施情報３５１５を対応付けてオーダファイル３５１に記憶させる。また、読取装置２０から乳房画像の画像データ及び乳房画像の画像データに対応付けられたカセッテＩＤ３５１４が受信されると、制御部３１は、当該カセッテＩＤ３５１４に基づいて、乳房画像の画像データに撮影オーダ情報３５１０及び撮影実施情報３５１５を対応付けて画像ＤＢ３５２に記憶させる。これを画像登録という。

また、制御部３１は、撮影装置１０から送信された撮影実施情報に含まれるセンサデータ、すなわち、センサ部１６の各センサから得られた出力値に基づいて、撮影された乳房の乳房タイプを判別する。具体的には、制御部３１は、記憶部３５に予め記憶されている各乳腺含有率の事前測定データを参照して、センサ部１６の各センサから得られた出力値に対応する乳腺含有率、すなわち、各センサの位置に対応する乳房部分の乳腺含有率を取得し、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、乳房領域全体の平均乳腺含有率を算出する。そして、平均乳腺含有率及び乳腺含有率の分布状態に基づいて乳房タイプを判別する。すなわち、制御部３１により、判別手段が実現される。

また、制御部３１は、乳房タイプの判別結果に基づいて、画像処理部３４における画像処理条件を設定する。すなわち、制御部３１により、画像処理条件設定手段が実現される。

画像出力装置４０は、制御装置３０から入力された画像データに基づいてフィルム等の記録媒体上に画像を記録し出力する装置である。

ＲＩＳ／ＨＩＳ５０は、放射線科内又は病院内の情報を統括的に管理するシステムである。ＲＩＳ／ＨＩＳ５０では、医師からの検査依頼を受け付けて撮影オーダ情報を生成する。そして、生成した撮影オーダ情報をネットワークＮを介して制御装置３０に送信する。

次に、本実施の形態における動作について説明する。

図９は、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、撮影装置１０において、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、撮影台１４４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。

次に、撮影技師の操作部１２からの操作入力により、撮影条件が設定される。なお、撮影条件は、予め登録されている撮影オーダ情報内の撮影部位や撮影方向の情報、例えば図８に示す「左斜位」情報や同一被写体の過去の撮影条件に基づいて自動的に設定されることとしてもよい。また、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１４４への配置、撮影部１４の回転、圧迫板１４５の上下による乳房の圧迫が行われる。

次に、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１４３から放射線が照射され、撮影が行われる（ステップＳ２）。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が検出され、各センサの出力値が制御部１１に出力される。そして、制御部１１により、各センサからの出力値が予め設定された放射線量に達した場合に、放射線源１４３による放射線の照射が停止される。

放射線撮影においては、被写体に照射される放射線量が十分でないと画像の粒状性（ざらつき）が悪化し、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、被写体の被曝量が増えるため好ましくない。そこで、撮影装置１０の制御部１１において、センサ部１６の各センサからの出力値に基づいて放射線量を制御する自動露出制御を行っている。

撮影後、制御部１１により、センサ部１６の各センサにおける出力値（センサデータ）が取得され（ステップＳ３）、センサデータ及びカセッテＩＤ３５１４を含む撮影実施情報３５１５が通信部１７を介して制御装置３０に送信される（ステップＳ４）。

撮影が終了すると、読取装置２０において、撮影技師のカセッテ挿入操作に応じて、撮影済みのカセッテＣが装着される（ステップＳ５）。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ＩＤ３５１４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により、装着されたカセッテＣに記録された乳房画像の読み取りが行われ（ステップＳ６）、得られた乳房画像の画像データ及び読み取られたカセッテＩＤが対応付けられ、制御装置３０に送信される（ステップＳ７）。

制御装置３０において、通信部３６を介して撮影装置１０からセンサデータ及びカセッテＩＤ３５１４を含む撮影実施情報３５１５が受信され、さらに、読取装置２０からカセッテＩＤ３５１４と対応付けられた乳房画像の画像データが受信されると、制御部３１により、カセッテＩＤ３５１４が一致する撮影実施情報３５１５と、乳房画像の画像データとが対応付けられる（ステップＳ８）。具体的には、制御部３１により、撮影実施情報３５１５に含まれるカセッテＩＤと撮影オーダ情報３５１０に対応付けられたカセッテＩＤ３５１４とに基づいて、撮影実施情報３５１５は撮影オーダ情報３５１０と対応付けられてオーダファイル３５１に格納される。また、制御部３１により、受信された乳房画像の画像データが画像ＤＢ３５２に格納されるとともに、画像データに対応付けられたカセッテＩＤ３５１４と撮影オーダ情報３５１０に対応付けられたカセッテＩＤ３５１４とに基づいて、画像データ、撮影オーダ情報及び撮影実施情報３５１５が対応付けられる。画像データに対応付けられた撮影オーダ情報３５１０及び撮影実施情報３５１５は、画像データの付帯情報として画像データのヘッダ部に書き込まれる。

次に、制御部３１により、乳房タイプ判別処理が行われる（ステップＳ９）。

図１０を参照して、乳房タイプ判別処理を説明する。

図１０に示すように、まず、制御部３１により、乳房画像の画像データから診断上注目される領域（ＲＯＩ）が認識される（ステップＳ２１）。例えば、乳房領域中の高密度乳腺領域がＲＯＩとして認識される。

次に、制御部３１により、認識されたＲＯＩが撮影装置１０のセンサ部１６の各センサの有効領域に入っているか否かが判断される（ステップＳ２２）。

センサ有効領域にＲＯＩが入っているか否かは、乳房先端側に直接放射線照射領域（被写体を透過しない放射線の領域）が存在するか否かで判断される。即ちセンサ出力が大きい（被写体透過領域に比べ大きい）センサの個数や位置で判断される。

図１１（ａ）は、センサの有効領域６１にＲＯＩ６２が入っている場合の例である。図１１（ａ）では、高密度乳腺領域６３内のＲＯＩ６２を含め、乳房領域Ｍの全体がセンサの有効領域６１に入っている。一方、図１１（ｂ）は、センサの有効領域６１にＲＯＩ６２が入っていない場合の例である。図１１（ｂ）では、乳房領域Ｍが大きいため、ＲＯＩ６２を含む高密度乳腺領域６３がセンサの有効領域６１から外れている。

ＲＯＩがセンサの有効領域に入っている場合には（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、制御部３１により、各センサからのセンサデータに基づいて、記憶部３５から各センサの出力値に対応する乳腺含有率が取得され、各センサ位置における乳腺含有率の平均を取った平均乳腺含有率が算出される（ステップＳ２３）。

次に、制御部３１により、各センサからのセンサデータに基づく乳腺含有率の分布状態が検出される（ステップＳ２４）。
そして、センサデータから得られた平均乳腺含有率及び乳腺含有率の分布状態（図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すような２次元的な分布）に基づいて、乳房タイプが判別され（ステップＳ２５）、図９のステップＳ１０に移行する。ここで図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は図１１に示すセンサ有効領域内にＲＯＩが存在する場合で、ＲＯＩ周辺のセンサ出力パターンを表す拡大模式図である。
図１２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を参照して、平均乳腺含有率及び乳腺含有率分布に基づいた乳房タイプの判別方法を説明する。図１２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す数値は、それぞれ、ステップＳ２３で算出された各センサに対応する位置の乳房部分の乳腺含有率を示している。図１２（ａ）に示すように、平均乳腺含有率が高く（例えば８０％以上）、乳腺分布が広い場合には、高濃度タイプであると判別される。図１２（ｂ）に示すように、平均乳腺含有率が低く（例えば３０％以下）、乳腺分布が狭い場合には、脂肪性タイプであると判別される。また、図１２（ｃ）に示すように、その他の場合には、その他のタイプであると判別される。尚、乳腺分布が広いとは、算出された乳腺含有信号が大となるセンサ数が多い（広範囲にわたっている）ことを意味する。

ステップＳ２２において、ＲＯＩがセンサの有効領域に入っていない場合には（ステップＳ２２；ＮＯ）、センサデータに基づく乳房タイプの判別は困難であるため、制御部３１により、画像データから乳房領域が抽出され、乳房領域から乳腺領域が抽出される（ステップＳ２６）。

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号公報）。

次に、制御部３１により、乳房領域の画素数に対する乳腺領域の画素数の比率が乳房領域における乳腺含有率を表す特徴量として算出される（ステップＳ２７）。次に、制御部３１により、乳腺領域内の画像信号値の分散が算出され、乳腺の分布状態を表す特徴量として検出される（ステップＳ２８）。

そして、画像データから得られた乳腺含有率を表す特徴量である画素数比率及び乳腺の分布状態を表す特徴量である分散値に基づいて、乳房タイプが判別され（ステップＳ２９）、図９のステップＳ１０に移行する。例えば、乳腺含有率（画素数比率）が９０％〜１００％であって乳腺が広い範囲に分布していれば（特徴量である分散値が小〜中）、高濃度タイプと判別される。また、乳腺含有率が１％〜２０％であって乳腺の分布範囲が狭い場合には（特徴量である分散値が中〜大）乳腺領域にほとんど乳腺組織は存在せず、脂肪性タイプと判別される。尚、両タイプの中間の、乳腺含有率が２０〜９０％であれば、乳房領域の一部に乳腺組織が散在していると判別され（特徴量である分散値が大）、不均一高濃度タイプ又は乳腺散在タイプと分類される。

次に、制御部３１により、乳房タイプ判別処理において判別された乳房タイプに基づいて、画像処理条件が設定される（ステップＳ１０）。

制御装置３０においては、入力された乳房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。

図１３を参照して、乳房タイプに応じた画像処理条件の設定方法の一例を説明する。図１３は、各乳房タイプに応じて設定された画像処理条件と、その画像例である。ここでは、画像処理条件として、コントラスト調整処理におけるγ値と周波数強調処理における強調度を設定する場合について説明する。コントラスト調整処理におけるγ値とは、入力値に対する出力値を示す曲線の傾きに相当するものであり、γ値が大きいほどコントラストが高くなることを示している。また、ここでの周波数強調処理における強調度は、周波数強調の強弱に応じて予め５段階（１〜５）で定められており、３を標準として、数値が大きいほど強い周波数強調処理を行い、数値が小さいほど弱い周波数強調処理を行うことを示している。

図１３（ａ）に示すように、乳房タイプが高濃度タイプである場合には、コントラスト調整処理におけるγ値が３．０に設定され、周波数強調処理における強調度が４に設定される。図１３（ｂ）に示すように、乳房タイプが脂肪性タイプである場合には、コントラスト調整処理におけるγ値が５．０に設定され、周波数強調処理における強調度が４に設定される。図１３（ｃ）に示すように、乳房タイプがその他のタイプである場合には、コントラスト調整処理におけるγ値が４．０に設定され、周波数強調処理における強調度が３に設定される。

画像処理条件の設定後、画像処理部３４により、設定された画像処理条件に基づくコントラスト調整処理、周波数強調処理等の画像処理が施され、診断用画像が生成される（ステップＳ１１）。そして、制御部３１により、画像処理済みの画像データに基づいて乳房画像が表示部３３に表示され、画像処理済みの画像データが通信部３６を介して画像出力装置４０に出力される（ステップＳ１２）。画像出力装置４０においては、乳房画像がフィルム等の記録媒体上に記録され出力される。

以上で、乳房画像撮影処理が終了する。

以上説明したように、ＲＯＩ（高密度乳腺領域等）がセンサ部１６の各センサの有効領域に入っている場合には、センサデータに基づいて乳腺含有率を取得し、平均乳腺含有率及び乳腺含有率の分布状態に基づいて乳房タイプを判別し、判別結果に基づいて画像処理条件を設定するので、個人差が大きい組織構造を被写体とする場合でも、安定した画像処理結果を得ることができる。なお、乳房の種類は上記の例に限定されない。

また、ＲＯＩがセンサ部１６の各センサの有効領域に入っていない場合であっても、画像データに基づいて画像処理条件を設定することができるので、ポジショニング不良による再撮影を行わずに済み、再撮影による患者の被曝回数を低減することが可能となる。ＲＯＩがセンサ部１６の各センサの有効領域に入っていない場合の例としては、大きい乳房の場合、拡大撮影時のポジショニング不良、センサの設定ミス等が挙げられる。

また、制御装置３０側で乳房タイプの判別、及び画像処理条件の設定を行うので、既存の撮影装置１０をそのまま使用することができる。

なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る画像撮影システムの例であり、これに限定されるものではない。システム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。

例えば、上記実施の形態では、制御装置３０が撮影装置１０から撮影実施情報を取得し、読取装置２０から画像データを取得した後に、乳房タイプの判別を行うこととしたが、センサデータに基づいて乳房タイプの判別を行う場合には、撮影装置１０から撮影実施情報を取得した後であって、かつ、読取装置２０から画像データを取得する前に、乳房タイプの判別を行うこととしてもよい。実際の撮影現場では、撮影技師が、カセッテＣを読取装置２０で読み取らせるために、撮影装置１０が設置された場所から読取装置２０が設置された場所へ移動するが、この移動及びカセッテＣからの画像読取処理の間に、制御装置３０において乳房タイプの判別が完了すれば、読取装置２０から画像データを取得後直ちに相応しい画像処理を施すことができる。したがって、撮影技師等の作業フローに影響を与えず、迅速に診断画像を提供することができる。

また、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、画像撮影システム１００が複数の撮影装置１０、又は複数の読取装置２０を備えた構成であってもよい。

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、得られた乳房画像の画像データを制御装置３０に出力する画像撮影システムを例にして説明したが、撮影装置として自動露出制御装置を備えたＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用い、ＦＰＤから撮影オーダ情報（患者情報等）、ＦＰＤで生成される画像データ、及び撮影実施情報（センサデータ、撮影部位方向等）を制御装置３０に送信する構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、撮影装置１０から制御装置３０へセンサデータを送信し、制御装置３０において乳房タイプを判別することとしたが、撮影装置１０で乳房タイプを判別し、判別された乳房タイプを撮影実施情報に含めて制御装置３０へ送信することとしてもよい。この場合、撮影装置１０側で乳房の種類の判別を行うので、制御装置３０における処理の負荷が軽減される。また、撮影装置としてＦＰＤを使用する場合には、撮影毎に、画像データと乳房タイプの判別結果とを対応付けて、ＦＰＤに内蔵されるメモリに保存し、全撮影終了後、一括して制御装置３０に送信することが好ましく、ネットワーク内での通信負荷を抑制し、ネットワークビジーを避けることが可能となる。

また、同一患者に対し、通常の４撮影（左乳房の斜位方向、右乳房の斜位方向、左乳房の上下方向、右乳房の上下方向）を行う場合、最初の撮影に対してのみ乳房タイプの判別を行い、残る３撮影に対しては同一の判別結果を用いることとしてもよいし、最初の左乳房（右乳房）の判別結果を以後の左乳房（右乳房）の判別結果として用いることとしてもよい。この場合、判別処理時間が短縮可能となる。

本発明によれば、複数の検出素子の出力値に基づいて乳房の種類を判別し、判別結果に基づいて画像処理条件を設定するので、個人差が大きい組織構造を被写体とする場合でも、安定した画像処理結果を得ることができる。

本発明によれば、乳腺含有率及び乳腺含有率の分布状態に基づいて乳房の種類を判別するので、安定した画像処理結果を得ることができる。

本発明によれば、制御装置側で乳房の種類の判別、及び画像処理条件の設定を行うので、既存の撮影装置をそのまま使用することができる。

本発明によれば、撮影装置側で乳房の種類の判別を行うので、制御装置における処理の負荷が軽減される。

Claims (3)

1. 放射線源を有し、その放射線源により乳房に放射線を照射して乳房画像を得る撮影手段、複数の検出素子を有し、放射線撮影時に乳房を透過した放射線量を検出する検出手段、及び前記複数の検出素子の出力値に基づいて前記放射線源を制御する制御手段を備えた撮影装置と、前記得られた乳房画像に画像処理を施し、診断用画像を生成する制御装置と、を備えた画像撮影システムであって、
   前記複数の検出素子の出力値に基づいて前記複数の検出素子のそれぞれの位置に対応する乳房の乳腺含有率を取得し、前記乳腺含有率及び当該乳腺含有率の分布状態に基づいて前記撮影された乳房の種類を判別する判別手段と、
   前記判別手段による判別結果に基づいて、前記画像処理の画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像撮影システム。
2. 前記撮影装置は、前記複数の検出素子の出力値を前記制御装置に送信する送信手段を備え、前記判別手段及び前記画像処理条件設定手段は、前記制御装置に備えられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の画像撮影システム。
3. 前記判別手段は、前記撮影装置に備えられており、前記画像処理条件設定手段は、前記制御装置に備えられており、前記撮影装置は、前記判別手段による判別結果を前記制御装置に送信する送信手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の画像撮影システム。