JP5541005B2 - 放射線断層撮影装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体内で発生した放射線を検出する検出器リングと、検出器リングから取得された検出データを基に放射線の発生位置を3次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する3次元マップに写り込んだ被検体の形状を認識し、乳房の表面積が変化せず、変曲点が増加しないように3次元マップを仮想的に変形させることにより被検体の形状がどのように変形するかを位置情報として示す移動先情報を取得する移動先情報取得手段と、移動先情報に基づいて位置特定手段が生成する3次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形3次元マップを用いて放射線の発生位置が2次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えることを特徴とするものである。
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例1におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例1の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図1は、実施例1に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例1に係る放射線断層撮影装置9は、被検体Mの乳房Bをz方向から導入させるガントリ11と、ガントリ11の内部に設けられた被検体Mの乳房Bをz方向から導入させるリング状の検出器リング12とを備えている。検出器リング12に設けられた内穴は、z方向に伸びた円筒形(正確には、n角柱)となっている。したがって、検出器リング12自身もz方向に伸びている。なお、検出器リング12の内穴の領域が、放射線断層撮影装置9の断層画像が生成できる撮影視野となっている。z方向は、検出器リング12の中心軸の伸びる方向に沿っている。
次に、実施例1に係る放射線断層撮影装置9の動作について説明する。乳房検診を行うには、図4に示すように、乳房Bが検出器リング12に挿入され(乳房挿入ステップS1),乳房Bから放射される放射線の検出が開始される(検出開始ステップS2)。そして、検出器リング12が出力した検出データより3次元マップmが生成され(3次元マップ生成ステップS3),この3次元マップmを基に変形3次元マップnが生成される(3次元変形マップ生成ステップS4)。そして、変形3次元マップnを基に変形MIP画像P1が生成され(変形画像生成ステップS5),この変形MIP画像P1が表示される(表示ステップS6)。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。
まず、被検体Mに放射性薬剤が注射される。この時点から所定の時間が経過した時点で、被検体Mの乳房Bが検出器リング12に挿入される。図1は、この動作が終了した状態を示している。
術者が操作卓35を通じて、消滅γ線対の検出の指示を与えると、検出器リング12は、同時計数部20に検出データの送出を開始する。このとき送出された検出データは、γ線の検出器リング12における入射位置と、エネルギーと、入射時間とが関連したデータセットとなっている。
同時計数部20は、検出データの同時計数を行い、この結果を位置特定部21に送出する。位置特定部21には、3次元マトリックスが用意されており、乳房内部の位置と、消滅γ線対の発生強度とが関連した3次元マップmを生成する。この3次元マップmは、図3(a)の状態の乳房Bについての検出データとなっている。
3次元マップmは、マップ変形部23に送出される。このマップ変形部23の動作が本発明において最も特徴的なものとなっている。すなわち、マップ変形部23は、移動先情報取得部22が取得する移動先情報Tに基づいて、3次元マップmを基に新たな変形3次元マップnを生成する。このマップ変形部23の動作によって、図3(a)の乳房Bの状態で3次元マップm上に保持されている消滅γ線対の検出データの位置情報は、情報処理により、図3(b)の乳房Bの状態の位置情報に変換される。すなわち、マップ変形部23は、図3(b)で示す変形後の状態の乳房Bが写り込んでいるX線透視画像と同一の形状となるように3次元マップにおける乳房Bを仮想的に変形させるのである。
変形3次元マップnは、変形MIP画像生成部24に送られる。変形MIP画像生成部24は、変形3次元マップnを用いて、変形MIP画像P1を生成する。この変形MIP画像P1について説明する。図5に示すように、変形3次元マップnには、押圧された被検体Mの乳房Bにおける消滅γ線対のイメージングデータが保持されている。そして、直線Lは、乳房Bを押圧する平面に直交する直線であるとする。変形MIP画像生成部24は、本発明の変形画像生成手段に相当する。
変形MIP画像P1は、位置合わせ部25に送出される。位置合わせ部25では、先に取得されたX線透視画像と変形MIP画像P1とを比較しやすいように変形MIP画像P1を回転させるとともに移動させることにより変形MIP画像P1を編集できるようになっている。この編集は操作卓35を通じて術者が指示を行うことにより行われる。変形MIP画像P1は、位置合わせ部25における編集の後、表示部36に表示される。表示部36においては、変形MIP画像P1の他、予め取得されたX線透視画像を表示するようにしても良い。このとき、X線透視画像には被検体Mの乳房Bが押圧されて扁平形状となって写り込んでいる。変形MIP画像P1は、3次元マップmに保持されている乳房Bを仮想的に押圧することにより得られた画像であることからすれば、変形MIP画像P1に写り込む乳房BもX線透視画像と同様、扁平形状となっている。したがって、両画像に写り込む乳房Bは比較しやすいものとなっている。
まず、実施例2に係る放射線断層撮影装置49の構成について説明する。放射線断層撮影装置49は、図6に示すように被検体Mの乳房Bを押圧する一対の挟み板52a,52bと、挟み板52aに向けてX線を照射するX線管53と、挟み板52a,乳房B,挟み板52bをこの順に透過して挟み板52bから出射したX線を検出するFPD54とを備えている。X線管53は、本発明の放射線源に相当し、FPD54は、本発明の放射線検出手段に相当する。本発明においてFPD54と、放射線検出器1とは互いに別の概念である。
次に、放射線断層撮影装置49の動作について説明する。まず、術者が操作卓35に指示を与えると、被検体Mの乳房Bが一対の挟み板52a,52bに挟み込まれて押圧される。このとき、乳房Bは、図3(b)に示すように扁平形状となる。そして、術者が操作卓35にX線照射開始の指示を与えると、X線管53からX線が照射されX線透視画像P2が取得される。X線照射開始の指示を与えた直後、挟み板移動制御部58は、一対の挟み板52a,52bの離間距離を移動先情報取得部22に送出する。
n 変形3次元マップ
P1 変形MIP画像(変形画像)
P2 X線透視画像(放射線透視像)
T 移動先情報
12 検出器リング
21 位置特定部(位置特定手段)
22 移動先情報取得部(移動先情報取得手段)
23 マップ変形部(マップ変形手段)
24 変形MIP画像生成部(変形画像生成手段)
25 位置合わせ部(位置合わせ手段)
52a,52b 挟み板(板)
53 X線管(放射線源)
54 FPD(放射線検出手段)
57 挟み板移動機構(移動手段)
58 挟み板移動制御部(移動制御手段)
61 透視画像生成部(透視画像生成手段)
62 重ね合わせ部(重ね合わせ手段)
Claims (7)
- 被検体内で発生した放射線を検出する検出器リングと、
前記検出器リングから取得された検出データを基に放射線の発生位置を3次元上にマッピングする位置特定手段と、
前記位置特定手段が生成する3次元マップに写り込んだ被検体の形状を認識し、乳房の表面積が変化せず、変曲点が増加しないように3次元マップを仮想的に変形させることにより被検体の形状がどのように変形するかを位置情報として示す移動先情報を取得する移動先情報取得手段と、
前記移動先情報に基づいて前記位置特定手段が生成する3次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、
仮想的に変形された変形3次元マップを用いて放射線の発生位置が2次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 請求項1に記載の放射線断層撮影装置において、
放射線を被検体の外部から照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された後、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、
押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板と、
板を移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する移動制御手段と、
押圧された被検体に放射線を照射し、そのときに前記放射線検出手段から出力された検出信号を基に被検体を変形させた状態で撮影された画像である放射線透視像を生成する透視画像生成手段とを更に備え、
前記マップ変形手段は、前記放射線透視像に写り込む被検体の変形を示す移動先情報に基づいて動作することを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載の放射線断層撮影装置において、
前記変形画像生成手段は、前記変形3次元マップを横切る直線上に位置する前記変形3次元マップの各値のうちで放射線の発生が最も多いことを示す最大値を選択して選択された最大値をある投影面に投影し、この動作を異なる直線について繰り返すことにより投影面上に各直線に係る最大値を示す画素を配置することにより前記変形画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
被検体を変形させた状態で撮影された画像と前記変形画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段を更に備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 請求項4に記載の放射線断層撮影装置において、
前記重ね合わせ手段は、被検体を変形させた状態で撮影された画像と前記変形画像とのうちの少なくとも一方を他方の画像に対して移動および回転させることで両画像の位置を一致させる位置合わせ手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 請求項2に記載の放射線断層撮影装置において、
前記変形画像生成手段は、前記移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報を取得して動作することを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 請求項6に記載の放射線断層撮影装置において、
変形する被検体は乳房であり、乳房検診用となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
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