JP6750742B2 - 医用ｘ線画像処理装置およびｘ線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置に関し、特に、複数のＸ線撮影画像から１つの画像を再構成する医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置に関する。

従来、複数のＸ線撮影画像から１つの画像を再構成する医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置が知られている。このような医用Ｘ線画像処理装置を備えるＸ線画像撮影装置は、たとえば、特開２００６−１８１２５２号公報に開示されている。

一般に、複数のＸ線撮影画像から１つの画像を再構成する際、機械的誤差などにより、各画像の想定される撮影位置と実際の撮影位置とに差異がある場合、そのまま再構成すると、得られる画像の画質が劣化する場合がある。そのため、上記特開２００６−１８１２５２号公報に開示されているＸ線画像撮影装置では、Ｘ線撮影画像において被写体を撮影する際に、Ｘ線源および検出器の位置情報を併せて取得するように構成されている。また、上記特開２００６−１８１２５２号公報に開示されているＸ線画像撮影装置では、被写体を撮影する際に取得した各撮影画像の実際の正確な撮影位置を用いて再構成画像を生成する構成が開示されている。

特開２００６−１８１２５２号公報

ここで、各撮影画像における撮影位置のみならず、複数の撮影画像の撮影位置間の関係が適切でない場合にも、生成される再構成画像の画質が劣化する可能性がある。すなわち、各撮影位置が対称的な位置でない場合には、それぞれの撮影位置が正確であっても、生成される再構成画像にアーチファクト（虚像）が生じる可能性がある。そのため、上記特開２００６−１８１２５２号公報に開示されているＸ線画像撮影装置においても、各撮影位置が対称的でない場合、生成される再構成画像の画質が劣化するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数のＸ線撮影画像の実際の撮影位置間の対称性が確保されているか否かを評価することが可能な医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置は、撮影系の移動方向に平行な断層画像を生成するトモシンセシスを行うＸ線画像撮影装置に用いられる医用Ｘ線画像処理装置であって、Ｘ線撮影により得られた複数のＸ線撮影画像を取得する画像取得部と、複数のＸ線撮影画像中に写る複数の位置基準部の位置情報を取得する位置情報取得部と、複数のＸ線撮影画像を１つの画像に再構成した再構成画像を生成する再構成画像生成部と、位置情報取得部によって取得された複数の位置基準部の位置情報に基づいて、撮影系の位置情報を取得する制御部とを備え、制御部は、撮影系の位置情報に基づき、撮影系の移動経路の基準位置に対する複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。

この発明の第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置では、上記のような制御部を設けることにより、撮影系の移動経路の基準位置に基づいて複数のＸ線撮影画像の実際の撮影位置の対称性を評価することによって、実際の各撮影位置間の対称性が確保されているか否かを評価することができる。その結果、実際の撮影位置が適切であるか否かを操作者が把握することができる。そして、実際の各撮影位置の対称性を評価することができるので、たとえば、各撮影位置の対称性の観点から複数のＸ線撮影画像の撮影位置が不適切であり、生成される再構成画像の画質が劣化することが予想される場合には、再構成画像の生成を抑制することができる。

上記第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、制御部は、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性に基づいて、再構成画像を生成するか否かを評価するように構成されている。このように構成すれば、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性が不適切な場合、再構成画像を生成することを抑制することができる。その結果、画質の低い再構成画像を生成することを抑制することができる。

上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、再構成画像生成部は、制御部によって複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性が適切であると判定された場合、再構成画像を生成するように構成されており、制御部は、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性が不適切であると判定された場合、不適切な位置で撮影されたＸ線撮影画像についての再撮影を促す通知を行うように構成されている。このように構成すれば、撮影位置の対称性が適切な場合は、再撮影することなく再構成画像を生成することができる。また、撮影位置の対称性が不適切である場合には、再撮影を促す通知が行われるので、操作者が再撮影の必要性を把握することができる。つまり、撮影位置の対称性によって、生成される再構成画像の画質をあらかじめ予想し、再撮影が必要か否かを評価することができる。

上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、位置情報取得部は、被写体の関心領域とともに写る位置に配置されたファントムに設けられた複数の位置基準部のＸ線撮影画像中における位置情報を取得するように構成されている。このように構成すれば、被写体の関心領域とともに写る位置にファントムを配置して撮影することにより、容易にＸ線撮影画像中に位置基準部を写し出すことができる。その結果、位置基準部を固定的に配置した場合と比較して、撮影位置の自由度を向上させることができる。

上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、制御部は、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価する際に、移動経路上において、被写体の関心領域の正面位置となる仮想中心を設定し、設定した仮想中心を基準として複数の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。このように構成すれば、被写体の関心領域の正面位置に容易に仮想中心を設定することができる。その結果、仮想中心を基準として関心領域に対する複数の撮影位置の対称性を評価することができる。なお、被写体の関心領域の正面位置とは、撮影系の移動経路の法線方向にＸ線の照射方向を設定した際に、Ｘ線源と被写体の関心領域とが対向する位置のことである。

この場合、好ましくは、制御部は、少なくとも、操作者の設定操作を受け付けるか、または、各々の撮影位置と被写体の関心領域とに基づいて、仮想中心を設定するように構成されている。このように構成すれば、仮想中心を容易に設定することができる。

上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、制御部は、撮影系が仮想中心に基づいて対称的に設定した複数の仮想撮影位置のそれぞれに配置されているかを評価することにより、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。このように構成すれば、それぞれの撮影位置と、対称的に設定された複数の仮想撮影位置のそれぞれとを比較することにより、各撮影位置の対称性を評価することができる。その結果、各撮影位置間の相対位置に基づいて撮影位置の対称性を評価する場合と比較して、実際の各撮影位置と各撮影位置に対応する仮想撮影位置とを比較することにより対称性を評価することが可能となるので、より容易に各撮影位置の対称性を評価することができる。

上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、制御部は、複数のＸ線撮影画像のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を出力するように構成されている。このように構成すれば、医用Ｘ線画像処理装置から出力された表示画面を表示装置などに表示することにより、操作者が各撮影位置を把握することができる。その結果、操作者が各撮影位置の対称性を視覚的に把握することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性が適切でない場合に、対称性が適切となる撮影位置の情報を表示画面に表示するように構成されている。このように構成すれば、対称性が適切となる位置を操作者が把握することができる。その結果、表示画面に表示された撮影位置の情報に基づいて撮影することにより、容易に適切（対称）な撮影位置で再撮影することができる。

上記第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、撮影系は、Ｘ線源と、検出器と、Ｘ線源と検出器との相対位置を変更する撮影系位置変更機構とを含み、制御部は、Ｘ線源から検出器までの距離と、複数の位置基準部の検出器からの距離と、複数のＸ線撮影画像中における複数の位置基準部の位置情報とに基づいて、Ｘ線源の位置情報を取得するように構成されている。ここで、Ｘ線源から検出器までの距離と、複数の位置基準部の検出器からの距離とは既知の数値である。したがって、上記のように構成すれば、複数のＸ線撮影画像中における複数の位置基準部の位置情報を取得することにより、Ｘ線源の位置を取得することができる。その結果、Ｘ線源などの位置を取得するためのカメラなどを設けることなくＸ線撮影画像からＸ線源の位置を取得することが可能となるので、部品点数の増加を抑制することができる。

この発明の第２の局面におけるＸ線画像撮影装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、検出器により検出されたＸ線の強度分布から、Ｘ線撮影画像を生成する画像処理部と、Ｘ線源と検出器とからなる撮影系の相対位置を変更する撮影系位置変更機構とを備え、画像処理部は、複数のＸ線撮影画像中に写る複数の位置基準部の位置情報を取得するように構成されており、画像処理部は、複数の位置基準部の位置情報に基づいて、撮影系の位置情報を取得するように構成されており、画像処理部は、撮影系の位置情報に基づき、撮影系の移動経路の基準位置に対する複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。

この発明の第２の局面によるＸ線画像撮影装置では、上記のように、撮影系の位置情報を取得し、取得した撮影系の位置情報に基づき、撮影系の移動経路の基準位置に対する複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価する画像処理部を備える。これにより、複数のＸ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価することによって、実際の各撮影位置間の対称性が確保されているか否かを評価することができる。その結果、実際の撮影位置が適切である場合には、再撮影を行うことなく再構成画像を生成することが可能なＸ線画像撮影装置を提供することができる。また、各撮影位置の対称性の観点から複数のＸ線撮影画像の撮影位置が不適切であり、生成される再構成画像の画質が劣化することが予想される場合には、再構成画像の生成を抑制することが可能なＸ線画像撮影装置を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、複数のＸ線撮影画像の実際の撮影位置間の対称性が確保されているか否かを評価することが可能な医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置を含むＸ線画像撮影装置の全体構成を示した模式図である。 本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置の全体構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるＸ線画像撮影装置におけるＸ線撮影画像の撮影方法を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態によるＸ線画像撮影装置が撮影する画像および再構成画像を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置における再構成画像を生成する方法を説明するための撮影画像の模式図（Ａ）〜（Ｃ）および再構成画像の模式図（Ｄ）である。 本発明の第１実施形態によるＸ線画像撮影装置におけるＸ線撮影画像を撮影する際に用いるファントムの模式図である。 本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置におけるＸ線源の位置を取得する処理を説明する模式図（Ａ）〜（Ｃ）である。 本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置における仮想中心を設定する処理を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置における撮影位置の対称性を評価する処理を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置による撮影位置の対称性を評価する処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による医用Ｘ線画像処理装置を含むＸ線画像撮影装置の全体構成を示した模式図である。 本発明の第２実施形態による医用Ｘ線画像処理装置の全体構成を示したブロック図である。 本発明の第２実施形態による医用Ｘ線画像処理装置が出力する表示画面の模式図である。 本発明の第２実施形態による医用Ｘ線画像処理装置による撮影位置の対称性を評価する処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態の第１変形例によるＸ線画像撮影装置の撮影方法を説明するための模式図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図１０を参照して、本発明の第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置１を含むＸ線画像撮影装置１００の構成について説明する。

（Ｘ線画像撮影装置の構成）
まず、図１および図２を参照して、第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置１を含むＸ線画像撮影装置１００の構成について説明する。

図１は、Ｘ線画像撮影装置１００をＸ方向から見た模式図である。図１に示すように、Ｘ線画像撮影装置１００は、Ｘ線源２と、検出器３と、撮影装置制御部４と、撮影系位置変更機構５と、医用Ｘ線画像処理装置１とを含む。なお、本明細書において、撮影系位置変更機構５（Ｘ線源移動部５ｂ）から検出器３に向かう方向をＺ２方向、その逆方向の方向をＺ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の左右方向をＸ方向とし、図１の紙面の奥に向かう方向をＸ２方向、図１の紙面の手前側に向かう方向をＸ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の上下方向をＹ方向とし、上方向をＹ１方向、下方向をＹ２方向とする。

Ｘ線源２は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させる。Ｘ線源２は、発生させたＸ線を検出器３に向けて照射するように構成されている。

検出器３は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号に変換し、変換された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。検出器３は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器３は、複数の変換素子（図示せず）と複数の変換素子上に配置された画素電極（図示せず）とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期（画素ピッチ）で、画素の配列方向がＹ方向およびＸ方向に一致するように検出器３に配置されている。また、検出器３は、取得した画像信号を、医用Ｘ線画像処理装置１に出力するように構成されている。

医用Ｘ線画像処理装置１は、検出器３から出力された画像信号に基づいて、Ｘ線撮影画像１５（図４参照）を生成するように構成されている。また、医用Ｘ線画像処理装置１は、複数のＸ線撮影画像１５中に写る位置基準部６０（図６参照）の位置情報を取得するように構成されている。また、医用Ｘ線画像処理装置１は、複数の位置基準部６０の位置情報に基づいて、撮影系７の位置情報を取得するように構成されている。また、医用Ｘ線画像処理装置１は、撮影系７の位置情報に基づき、撮影系７の移動経路ＳＰの基準位置１８（図８参照）に対する複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。また、医用Ｘ線画像処理装置１は、複数のＸ線撮影画像１５を１つの画像に再構成した再構成画像１６（図４参照）を生成するように構成されている。なお、撮影系７は、Ｘ線源２と、検出器３と、Ｘ線源２と検出器３との相対位置を変更する撮影系位置変更機構５とを含む。

医用Ｘ線画像処理装置１は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、または、画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。医用Ｘ線画像処理装置１が複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価する構成および再構成画像１６を生成する構成の詳細については後述する。なお、医用Ｘ線画像処理装置１は、請求の範囲の「画像処理部」の一例である。

撮影装置制御部４は、Ｘ線源２から検出器３に向けてＸ線を照射することにより、Ｘ線撮影を行うように構成されている。また、撮影装置制御部４は、撮影系位置変更機構５を介してＸ線源２を移動させることにより、撮影系７の被写体Ｔに対する相対位置を変化させるように構成されている。撮影装置制御部４は、たとえば、ＣＰＵなどのプロセッサを含む。

撮影系位置変更機構５は、撮影装置制御部４からの信号に基づいて、Ｘ線源２と検出器３とからなる撮影系７の相対位置およびＸ線源２の角度を変更するように構成されている。撮影系位置変更機構５は、Ｘ線源２を回動可能に保持するＸ線源保持部５ａを含む。また、撮影系位置変更機構５は、Ｘ線源保持部５ａをＹ方向に移動させるＸ線源移動部５ｂを含む。Ｘ線源保持部５ａは、一端部でＸ線源２を回動可能に保持し、他端部がＸ線源移動部５ｂに移動可能に保持されている。Ｘ線源保持部５ａは、一端部において、Ｘ線源２をＸ方向の軸線周りに回動可能に構成されている。つまり、Ｘ線源保持部５ａは、撮影装置制御部４からの信号により、Ｘ線源２の照射角度を変更可能に構成されている。また、Ｘ線源保持部５ａは、Ｚ方向に伸縮可能に構成されている。したがって、Ｘ線源保持部５ａは、Ｘ線源２のＺ方向の位置を変更可能に構成されている。Ｘ線源保持部５ａは、たとえば、ステッピングモータ、エンコーダーなどを含む。したがって、Ｘ線源保持部５ａは、Ｘ線源２の位置および向きを取得することができる。また、Ｘ線源移動部５ｂは、撮影装置制御部４からの信号によりＸ線源保持部５ａをＹ方向に移動させるように構成されている。Ｘ線源移動部５ｂは、たとえば、モータなどを含む。

Ｘ線画像撮影装置１００は、撮影系位置変更機構５を介して撮影系７の相対位置を変化させつつ撮影を行うことにより、複数のＸ線撮影画像１５を生成するように構成されている。なお、撮影系７の相対位置とは、Ｘ線源２の位置および検出器３に対するＸ線の照射角度を含む。

（医用Ｘ線画像処理装置の構成）
図２は、医用Ｘ線画像処理装置１の全体構成を示すブロック図である。図２に示すように、医用Ｘ線画像処理装置１は、画像取得部１０と、位置情報取得部１１と、制御部１２と、再構成画像生成部１３と、Ｘ線撮影画像生成部１４と備える。画像取得部１０と、位置情報取得部１１と、制御部１２と、再構成画像生成部１３と、Ｘ線撮影画像生成部１４とは、医用Ｘ線画像処理装置１のＦＰＧＡ等のプロセッサにおける処理モジュール（処理プロセッサ）として構成されている。

画像取得部１０は、Ｘ線画像撮影装置１００によるＸ線撮影により得られた複数のＸ線撮影画像１５を取得するように構成されている。具体的には、画像取得部１０は、検出器３において検出された画像信号を取得するように構成されている。また、画像取得部１０は、取得した画像信号をＸ線撮影画像生成部１４に出力するように構成されている。

Ｘ線撮影画像生成部１４は、画像取得部１０から出力された画像信号に基づいて、Ｘ線撮影画像１５を生成するように構成されている。また、Ｘ線撮影画像生成部１４は、Ｘ線撮影画像１５の画像化に伴う公知の補正処理を行うように構成されている。

位置情報取得部１１は、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとともに写る位置に配置されたファントム６に設けられた複数の位置基準部６０のＸ線撮影画像１５中における位置情報を取得するように構成されている。なお、第１実施形態では、位置情報取得部１１は、画像認識処理により位置基準部６０の位置情報を取得するように構成されている。

制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５それぞれにおける位置基準部６０の位置情報に基づき、撮影系７の移動経路ＳＰ（図８参照）の基準位置１８（図８参照）に対する複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。また、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性に基づいて、再構成画像１６を生成するか否かを評価するように構成されている。また、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価する際に、移動経路ＳＰ上において、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置となる仮想中心１８を設定し、設定した仮想中心１８を基準として複数の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。また、制御部１２は、各々の撮影位置と被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとに基づいて、仮想中心１８を設定するように構成されている。また、制御部１２は、Ｘ線源２から検出器３までの距離Ｓｄ（図７参照）と、複数の位置基準部６０の検出器３からの距離Ｐｄ（図７参照）と、複数のＸ線撮影画像１５中における複数の位置基準部６０（位置基準部６０の像６１（図７参照））の位置情報とに基づいて、Ｘ線源２の位置情報を取得するように構成されている。なお、仮想中心１８は、請求の範囲の「基準位置」の一例である。

再構成画像生成部１３は、複数のＸ線撮影画像１５を１つの画像に再構成した再構成画像１６を生成するように構成されている。具体的には、再構成画像生成部１３は、制御部１２によって複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切であると判定された場合、再構成画像１６を生成するように構成されている。

（再構成画像）
次に、図３〜図５を参照して、第１実施形態によるＸ線画像撮影装置１００が複数のＸ線撮影画像１５を撮影する処理および医用Ｘ線画像処理装置１が複数のＸ線撮影画像１５を再構成する処理について説明する。

図３は、第１実施形態によるＸ線画像撮影装置１００が複数のＸ線撮影画像１５を撮影する際の模式図である。図３に示すように、第１実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１００は、撮影系位置変更機構５によって撮影系７の被写体Ｔに対する相対位置を変化させつつ撮影するように構成されている。具体的には、撮影系位置変更機構５は、移動に伴って、Ｘ線源２をＹ１方向に移動させるように構成されている。各相対位置にＸ線源２を配置した際のＸ線源２を結んだ直線が、移動経路ＳＰである。また、撮影系位置変更機構５は、Ｘ線源２のＸ線照射方向を変更させるように構成されている。これらにより、撮影系位置変更機構５は、撮影系７の被写体Ｔに対する相対位置を変化させつつ撮影するように構成されている。Ｘ線画像撮影装置１００は、いわゆるトモシンセシスを行う装置である。トモシンセシスとは、Ｘ線源２の移動方向と平行な断面のうち、任意の高さ（厚み）方向の断層画像を生成する撮影手法である。図３に示す例では、被写体Ｔのうち、Ｙ方向に平行な断面のうち、任意のＺ方向の高さの断層画像を生成する。

図４は、それぞれの相対位置において取得されるＸ線撮影画像１５の模式図およびそれらの画像を再構成した再構成画像１６の模式図である。図４に示すように、撮影系７を配置する場所が異なると、Ｘ線源２から検出器３に照射されるＸ線の照射角度が変化するため、得られるＸ線撮影画像１５も異なる。第１実施形態では、医用Ｘ線画像処理装置１は、被写体Ｔの写り方が異なる複数のＸ線撮影画像１５を１つの画像に再構成することにより、再構成画像１６を生成するように構成されている。なお、図４においてＸ線源２に示した数値は、それぞれ撮影系７の相対位置を表している。すなわち、図４の左側から順に、第１〜第７相対位置を表している。

図５は、第１実施形態におけるＸ線画像撮影装置１００によって、被写体Ｔのうち、Ｙ方向およびＸ方向の位置が略同じで、Ｚ方向の位置がそれぞれ異なる複数の内部構造１７ａ、１７ｂ、および１７ｃを含む領域を撮影したＸ線撮影画像１５の模式図（Ａ）〜（Ｃ）、および、医用Ｘ線画像処理装置１が再構成した再構成画像１６の模式図（Ｄ）である。すなわち、内部構造１７ａ〜１７ｃは、任意の関心領域ＲＯＩ内において、深さ位置（Ｚ方向の位置）が異なる内部構造１７である。

図５（Ａ）は、撮影系７を第４相対位置（図４参照）に配置して撮影されたＸ線撮影画像１５ａである。図５（Ｂ）は、撮影系７を第２相対位置（図４参照）に配置して撮影されたＸ線撮影画像１５ｂである。図５（Ｃ）は、撮影系７を第７相対位置（図４参照）に配置して撮影されたＸ線撮影画像１５ｃである。

図５（Ａ）に示す例では、被写体ＴをＺ２方向から撮影しているため、被写体Ｔの内部構造１７ａ〜内部構造１７ｃは、それぞれ重なった状態で撮影される。図５（Ｂ）に示す例では、撮影系位置変更機構５により、撮影系７を第２相対位置に配置して撮像しているため、Ｘ線は被写体Ｔに対して斜め方向から入射する。そのため、内部構造１７ａ〜内部構造１７ｃは、Ｙ２方向に位置がずれて描出される。図５（Ｂ）に示す例では、Ｘ線が照射する角度が小さいため、内部構造１７ａ〜内部構造１７ｃは、依然として重なった状態で描出されている。図５（Ｃ）に示す例では、撮影系位置変更機構５により、撮影系７を第７相対位置に配置して撮像しているため、第２相対位置に撮影系７を配置して撮影した場合と比較して、被写体Ｔに対して入射するＸ線の角度は大きくなる。したがって、図５（Ｃ）に示す例では、内部構造１７ａ〜内部構造１７ｃが重ならずに描出されている。医用Ｘ線画像処理装置１は、これらＸ線撮影画像１５ａ〜Ｘ線撮影画像１５ｃを再構成することにより、再構成画像１６を生成する。なお、再構成画像１６の生成の際に、内部構造１７ａ〜内部構造１７ｃのうち、所望の深さ位置の断面を画像化したものである。したがって、所望の深さ位置にある内部構造１７を画像化することができる。図５（Ｄ）に示す例は、内部構造１７ｂに着目して再構成された再構成画像１６である。

ここで、トモシンセシスでは、撮影系７の相対位置を変更しつつ撮影することにより、撮影系７の移動方向と平行な断層画像を生成する。断層画像を生成する際に用いる各画像は、各撮影位置の対称性が確保される位置に撮影系７を配置して撮影される。各画像の撮影位置の対称性が不適切である場合、再構成画像１６にアーチファクト（虚像）が発生する可能性がある。したがって、制御部１２は、各撮影位置の対称性を評価するように構成されている。なお、各撮影位置の対称性とは、撮影系７の移動経路ＳＰ上において、基準位置１８までの距離がそれぞれ等しい位置に配置されているか、または、基準位置１８からの照射角度がそれぞれ逆向きとなる角度でＸ線が照射されているかによって決定される。

（撮影位置の対称性の評価）
次に、図６〜図９を参照して、第１実施形態における医用Ｘ線画像処理装置１が撮影位置の対称性を評価する処理について説明する。

Ｘ線画像撮影装置１００において被写体Ｔの撮影を行う際には、Ｘ線源２の位置情報を取得するための基準として用いるために、ファントム６を配置して撮影を行う。第１実施形態では、位置情報取得部１１は、ファントム６に含まれる複数の位置基準部６０の位置情報を取得するように構成されている。また、第１実施形態では、制御部１２は、位置基準部６０の位置情報と、Ｘ線撮影画像１５中に写る位置基準部６０の像６１の位置情報とに基づいて、Ｘ線源２の位置情報を取得するように構成されている。なお、位置基準部６０の像６１の位置情報は、Ｘ線撮影画像１５における座標値を含む。また、Ｘ線源２の位置情報は、ＸＺ平面における座標値を含む。

図６は、第１実施形態におけるＸ線画像撮影装置１００においてＸ線源２の位置情報を取得するための基準として用いるためのファントム６の模式図である。図６に示す例では、ファントム６は、樹脂などで構成されており、複数の位置基準部６０を内部に備えている。具体的には、ファントム６は、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂを内部に備えている。第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂは、Ｘ線を吸収するＸ線吸収体で構成されており、ファントム６を撮影した際に、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂによりＸ線が吸収されるため、Ｘ線撮影画像１５において第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂを検出することが可能となる。位置基準部６０は、Ｘ線の吸収量が多ければどのような素材でもよい。第１実施形態では、位置基準部６０として、たとえば、重金属を用いている。重金属としては、たとえば、金、鉛、タングステンなどを含む。また、ファントム６を形成する素材は、樹脂に限らない。また、位置基準部６０は、ファントム６の内部に設けられなくてもよい。たとえば、ファントム６の表面に設けられていてもよい。

次に、図７を参照して、Ｘ線源２の位置情報を取得する処理について説明する。図７（Ａ）は、第１相対位置（図３参照）にＸ線源２を配置して撮影した際の撮影系７および位置基準部６０の位置関係を表す模式図である。図７（Ｂ）は、第１相対位置にＸ線源２を配置して撮影したＸ線撮影画像１５の模式図である。図７（Ｃ）は、第１相対位置にＸ線源２を配置した際の、Ｘ線源２と位置基準部６０と位置基準部６０の像６１との位置関係をベクトル図で示した例である。なお、図７（Ａ）では、便宜上、ファントム６は図示していない。

図７（Ａ）に示すように、Ｘ線源２を所定の位置（たとえば、第１相対位置）に配置して斜め方向からＸ線を照射した場合、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂを透過したＸ線は、検出器３上において、Ｘ座標が異なる点に到達する。したがって、図７（Ｂ）に示すように、第１位置基準部６０ａの像６１ａおよび第２位置基準部６０ｂの像６１ｂは、Ｘ座標およびＹ座標が同一で、Ｚ座標のみが異なる配置となっている。図７（Ｂ）に示す例では、第１位置基準部６０ａの像６１ａおよび第２位置基準部６０ｂの像６１ｂは、Ｘ線撮影画像１５中でＸ方向の位置が異なる位置に描出される。Ｘ線源２の位置をＳ、第１位置基準部６０ａの位置をＭ１、第２位置基準部６０ｂの位置をＭ２、第１位置基準部６０ａの像６１ａの位置をＩ１、第２位置基準部６０ｂの像６１ｂの位置をＩ２とすると、図７（Ｃ）に示すようなベクトル図を得ることができる。図７（Ｃ）に示すように、Ｘ線源２、位置基準部６０および位置基準部６０の像６１は、外分点の関係となっている。すなわち、第１位置基準部６０ａの像６１ａは、Ｘ線源２と第１位置基準部６０ａとからなる線分ＳＭ１を、ｔ１：（１−ｔ１）の比率で外分する点である。また、第２位置基準部６０ｂの像６１ｂは、Ｘ線源２と第２位置基準部６０ｂとからなる線分ＳＭ２を、ｔ２：（１−ｔ２）の比率で外分する点である。上記の関係より、以下の式（１）および式（２）が得られる。

ここで、Ｘ線源２の位置Ｓの位置座標を（ｘ、ｙ、Ｓｄ）と定義する。また、第１位置基準部６０ａの位置Ｍ１の位置座標を（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｄ＋Ｐｓ）と定義する。また、第２位置基準部６０ｂの位置Ｍ２の位置座標を（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｄ）と定義する。また、検出器３上における第１位置基準部６０ａの像６１ａの位置Ｉ１の位置座標を（ａ１、ｂ１、０）と定義する。また、検出器３上における第２位置基準部６０ｂの像６１ｂの位置Ｉ２の位置座標を（ａ２、ｂ２、０）と定義する。なお、ｘはＸ線源２のＸ方向の座標である。また、ｙはＸ線源２のＹ方向の座標である。また、Ｐａは、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂのＸ方向の座標である。また、Ｐｂは、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂのＹ方向の座標である。また、Ｓｄは、検出器３からＸ線源２までのＺ方向の距離（ＳＩＤ：Ｓｏｕｒｃｅ Ｉｍａｇｅ ｒｅｃｅｐｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）である。また、Ｐｄは、検出器３から第２位置基準部６０ｂまでのＺ方向の距離である。また、Ｐｓは、第１位置基準部６０ａと第２位置基準部６０ｂとの間のＺ方向の距離である。

Ｘ線源２の位置座標、第１位置基準部６０ａの位置座標および第２位置基準部６０ｂの位置座標、第１位置基準部６０ａの像６１ａの位置座標および第２位置基準部６０ｂの像６１ｂの位置座標、上記式（１）および式（２）から、以下の式（３）〜（８）が得られる。

上記式（３）〜式（８）のうち、Ｓｄ、Ｐｄ、Ｐｓはそれぞれ既知の値であるため、未知数と式との数が等しくなり、Ｘ線源２の位置情報を取得することができる。具体的には、式（７）および式（８）より、以下の式（９）および式（１０）が得られる。

ここで、上記式（９）の解をｔ１＝α、上記式（１０）の解をｔ２＝βとすると、上記式（１）および式（２）より、以下の式（１１）が得られる。また、上記式（３）および式（４）より、以下の式（１２）が得られる。

上記式（１１）のａ１およびａ２は、Ｘ線撮影画像１５中における第１位置基準部６０ａの像６１ａのＸ座標の値および第２位置基準部６０ｂの像６１ｂのＸ座標の値を取得することにより得られる。また、上記式（１２）のｂ１およびｂ２は、Ｘ線撮影画像１５中における第１位置基準部６０ａの像６１ａのＹ座標の値および第２位置基準部６０ｂの像６１ｂのＹ座標の値を取得することにより得られる。したがって、制御部１２は、各画像中における位置基準部６０の座標値と、上記式（１１）および式（１２）とにより、各画像を撮影した際のＸ線源２の位置情報を取得することができる。

次に、図８および図９を参照して、制御部１２が撮影位置の対称性を評価する処理を説明する。

第１実施形態では、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価する際に、移動経路ＳＰ上において、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置となる仮想中心１８を設定し、設定した仮想中心１８を基準として複数の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。具体的には、制御部１２は、各々の撮影位置と被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとに基づいて、仮想中心１８を設定するように構成されている。図８に示す例では、第４相対位置が被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置となっているため、制御部１２は、第４相対位置におけるＸ線源２の位置を仮想中心１８として設定する。なお、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置とは、撮影系７の移動経路ＳＰの法線方向にＸ線の照射方向を設定した際に、Ｘ線源２と被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとが対向する位置のことである。また、第１実施形態では、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩは、操作者によって設定される構成となっている。

図９は、制御部１２が各撮影位置の対称性を評価する処理を説明するための模式図である。図９に示す例では、第１相対位置、第２相対位置、第６相対位置および第７相対位置における対称性を評価する例を示している。なお、図９に示す例は、便宜上第３相対位置および第５相対位置におけるＸ線源２の図示を省略している。

制御部１２は、撮影系７が仮想中心１８に基づいて対称的に設定した複数の仮想撮影位置１９のそれぞれに配置されているかを評価することにより、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。具体的には、制御部１２は、仮想中心１８および総撮影枚数に基づいて、仮想撮影位置１９を設定する。図９に示す例では、総撮影枚数が７枚であり、仮想中心１８は第４相対位置に配置した際のＸ線源２の位置なので、制御部１２は、残り６枚を撮影する際の仮想撮影位置１９を設定する。すなわち、制御部１２は、仮想中心１８からの距離ｄ１の位置に第２相対位置に対応する第２仮想撮影位置１９ｂを設定する。また、制御部１２は、仮想中心１８からの距離ｄ２の位置に第６相対位置に対応する第６仮想撮影位置１９ｃを設定する。第２相対位置および第６相対位置が対称的な位置となるように、制御部１２は、距離ｄ１と距離ｄ２とが等しく、仮想中心１８からの方向がそれぞれ反対方向となるように設定する。同様に、制御部１２は、第１相対位置に対応する第１仮想撮影位置１９ａおよび第７相対位置に対応する第７仮想撮影位置１９ｄを設定する。第１相対位置および第７相対位置も対称的な位置となるように、制御部１２は、距離ｄ３と距離ｄ４とが等しく、仮想中心１８からの方向が反対方向となるように設定する。なお、図示していないが、制御部１２は、第３相対位置および第５相対位置に対応する第３仮想撮影位置および第５仮想撮影位置も同様に設定する。

第１相対位置〜第７相対位置の配置が、それぞれ第１仮想撮影位置１９ａ〜第７仮想撮影位置１９ｄに配置されている場合、制御部１２は、各撮影位置の対称性が適切であると評価する。なお、図９では、各仮想撮影位置１９の中心と、各相対位置におけるＸ線源２の中心とがほぼ一致する例を示しているが、各仮想撮影位置１９と、各相対位置におけるＸ線源２の中心とはほぼ一致する配置でなくてもよい。たとえば、制御部１２は、各仮想撮影位置１９に閾値を設け、閾値の範囲内にＸ線源２の中心が配置されていれば対称的に配置されていると評価するように構成されていてもよい。

図９に示す例では、第６相対位置は第６仮想撮影位置１９ｃから距離ｄ５分Ｙ２方向にずれて配置されているため、制御部１２は、各撮影位置の対称性は不適切であると評価する。第１実施形態では、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が不適切である場合、不適切な位置で撮影されたＸ線撮影画像１５についての再撮影を促す通知を行うように構成されている。再撮影を促す通知としては、どのような方法でもよいが、たとえば、アラートを出すなどして操作者に再撮影を通知するように構成されていてもよい。

（撮影位置の対称性の評価処理）
次に、図１０を参照して、第１実施形態による医用Ｘ線画像処理装置１が各撮影位置の対称性を評価する処理の流れを説明する。

ステップＳ１において、撮影装置制御部４は、撮影系位置変更機構５を介して撮影系７を所定の相対位置に配置する。その後、ステップＳ２において、Ｘ線撮影画像生成部１４は、Ｘ線撮影画像１５を生成する。

次に、ステップＳ３において、撮影装置制御部４は、全ての相対位置に撮影系７を配置して撮影されたかを判定する。全ての相対位置に撮影系７を配置して撮影した場合、処理はステップＳ４へ進む。全ての相対位置に撮影系７を配置して撮影していない場合、処理はステップＳ１に戻る。なお、全ての相対位置とは、図４の例では、第１相対位置〜第７相対位置の７か所である。

ステップＳ４において、位置情報取得部１１は、複数のＸ線撮影画像１５中に写る第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報を取得する。その後、処理はステップＳ５へ進む。

ステップＳ５において、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５それぞれにおける第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報に基づいて、Ｘ線源２の位置情報を取得する。その後、処理はステップＳ６へ進む。

次に、ステップＳ６において、制御部１２は、各撮影位置の対称性を評価する。各撮影位置の対称性が適切な場合、処理はステップＳ７へ進む。各撮影位置の対称性が不適切な場合、処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ７において、再構成画像生成部１３は、複数のＸ線撮影画像１５を１つの画像に再構成した再構成画像１６を生成する。

ステップＳ８において、制御部１２は、不適切な位置で撮影されたＸ線撮影画像１５についての再撮影を促す通知を行う。再撮影を促す通知が行われた場合、操作者は再撮影を行い、再構成画像１６を生成する。

（実施形態の効果）
本発明の実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、医用Ｘ線画像処理装置１は、撮影系７の移動方向に平行な断層画像を生成するトモシンセシスを行うＸ線画像撮影装置１００に用いられる医用Ｘ線画像処理装置であって、Ｘ線撮影により得られた複数のＸ線撮影画像１５を取得する画像取得部１０と、複数のＸ線撮影画像中に写る第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報を取得する位置情報取得部１１と、複数のＸ線撮影画像１５を１つの画像に再構成した再構成画像１６を生成する再構成画像生成部１３と、位置情報取得部１１によって取得された第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報に基づいて、撮影系７の位置情報を取得する制御部１２とを備え、制御部１２は、撮影系７の位置情報に基づき、撮影系７の移動経路ＳＰの基準位置１８に対する複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。これにより、撮影系７の移動経路ＳＰの基準位置１８に基づいて複数のＸ線撮影画像１５の実際の撮影位置の対称性を評価することによって、実際の各撮影位置間の対称性が確保されているか否かを評価することができる。その結果、実際の撮影位置が適切であるか否かを操作者が把握することができる。そして、実際の各撮影位置の対称性を評価することができるので、たとえば、各撮影位置の対称性の観点から複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置が不適切であり、生成される再構成画像１６の画質が劣化することが予想される場合には、再構成画像１６の生成を抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性に基づいて、再構成画像１６を生成するか否かを評価するように構成されている。これにより、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が不適切な場合、再構成画像１６を生成することを抑制することができる。その結果、画質の低い再構成画像１６を生成することを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、再構成画像生成部１３は、制御部１２によって複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切であると判定された場合、再構成画像１６を生成するように構成されており、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が不適切であると判定された場合、不適切な位置で撮影されたＸ線撮影画像１５についての再撮影を促す通知を行うように構成されている。これにより、撮影位置の対称性が適切な場合は、再撮影することなく再構成画像１６を生成することができる。また、撮影位置の対称性が不適切である場合には、再撮影を促す通知が行われるので、操作者が再撮影の必要性を把握することができる。つまり、撮影位置の対称性によって、生成される再構成画像１６の画質をあらかじめ予想し、再撮影が必要か否かを評価することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、位置情報取得部１１は、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとともに写る位置に配置されたファントム６に設けられた第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂのＸ線撮影画像１５中における位置情報を取得するように構成されている。これにより、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとともに写る位置にファントム６を配置して撮影することにより、容易にＸ線撮影画像１５中に第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂを写し出すことができる。その結果、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂを固定的に配置した場合と比較して、撮影位置の自由度を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価する際に、移動経路ＳＰ上において、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置となる仮想中心１８を設定し、設定した仮想中心１８を基準として複数の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。これにより、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置に容易に仮想中心１８を設定することができる。その結果、仮想中心１８を基準として関心領域ＲＯＩに対する複数の撮影位置の対称性を評価することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１２は、各々の撮影位置と被写体Ｔの関心領域ＲＯＩとに基づいて、仮想中心１８を設定するように構成されている。これにより、仮想中心１８を容易に設定することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１２は、撮影系７が仮想中心１８に基づいて対称的に設定した複数の仮想撮影位置１９のそれぞれに配置されているかを評価することにより、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。これにより、それぞれの撮影位置と、対称的に設定された複数の仮想撮影位置１９のそれぞれとを比較することにより、各撮影位置の対称性を評価することができる。その結果、各撮影位置間の相対位置に基づいて撮影位置の対称性を評価する場合と比較して、実際の各撮影位置と各撮影位置に対応する仮想撮影位置１９とを比較することにより対称性を評価することが可能となるので、より容易に各撮影位置の対称性を評価することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、撮影系７は、Ｘ線源２と、検出器３と、Ｘ線源２と検出器３との相対位置を変更する撮影系位置変更機構５とを含み、制御部１２は、Ｘ線源２から検出器３までの距離Ｓｄと、複数の位置基準部６０の検出器３からの距離Ｐｄと、複数のＸ線撮影画像１５中における第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報とに基づいて、Ｘ線源２の位置情報を取得するように構成されている。ここで、Ｘ線源２から検出器３までの距離Ｓｄと、第２位置基準部６０ｂの検出器３からの距離Ｐｄとは既知の数値である。したがって、上記のように構成すれば、複数のＸ線撮影画像１５中における第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報を取得することにより、Ｘ線源２の位置を取得することができる。その結果、Ｘ線源２などの位置を取得するためのカメラなどを設けることなくＸ線撮影画像１５からＸ線源２の位置を取得することが可能となるので、部品点数の増加を抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｘ線画像撮影装置１００は、Ｘ線源２と、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する検出器３と、検出器３により検出されたＸ線の強度分布から、Ｘ線撮影画像１５を生成する医用Ｘ線画像処理装置１と、Ｘ線源２と検出器３とからなる撮影系７の相対位置を変更する撮影系位置変更機構５とを備え、医用Ｘ線画像処理装置１は、複数のＸ線撮影画像１５中に写る第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報を取得するように構成されており、医用Ｘ線画像処理装置１は、第１位置基準部６０ａおよび第２位置基準部６０ｂの位置情報に基づいて、撮影系７の位置情報を取得するように構成されており、医用Ｘ線画像処理装置１は、撮影系７の位置情報に基づき、撮影系７の移動経路ＳＰの基準位置１８に対する複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価するように構成されている。これにより、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性を評価することによって、実際の各撮影位置間の対称性が確保されているか否かを評価することができる。その結果、実際の撮影位置が適切である場合には、再撮影を行うことなく再構成画像１６を生成することが可能なＸ線画像撮影装置１００を提供することができる。また、各撮影位置の対称性の観点から複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置が不適切であり、生成される再構成画像１６の画質が劣化することが予想される場合には、再構成画像１６の生成を抑制することが可能なＸ線画像撮影装置１００を提供することができる。

［第２実施形態］
次に、図１１〜図１４を参照して、本発明の第２実施形態による医用Ｘ線画像処理装置２０を備えるＸ線画像撮影装置２００について説明する。各撮影位置の対称性が不適切である場合に、再撮影を促す通知を行う第１実施形態とは異なり、第２実施形態では、医用Ｘ線画像処理装置２０は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切でない場合に、対称性が適切となる撮影位置の情報を表示部３０に表示するように構成されている。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。

図１１に示すように、第２実施形態におけるＸ線画像撮影装置２００は、複数のＸ線撮影画像１５のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を表示する表示部３０をさらに備える。

表示部３０は、医用Ｘ線画像処理装置２０から出力された表示画面を表示するように構成されている。表示部３０は、たとえば、液晶モニタなどを含む。

また、図１２に示すように、第２実施形態における医用Ｘ線画像処理装置２０は、複数のＸ線撮影画像１５のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を出力する表示画面出力部２１をさらに備える。表示画面出力部２１は、制御部１２の信号に基づいて、複数のＸ線撮影画像１５のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を表示部３０に出力するように構成されている。また、表示画面出力部２１は、制御部１２が複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切でないと判断した場合に、制御部１２の信号に基づいて、対称性が適切となる撮影位置の情報を表示画面に表示するように構成されている。表示画面出力部２１は、いわゆる入出力インターフェースである。

第２実施形態における制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を出力するように構成されている。また、第２実施形態における制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切でない場合に、対称性が適切となる撮影位置の情報を表示画面に表示するように構成されている。

図１３は、表示部３０に表示される表示画面の模式図である。図１３に示す例では、各撮影位置におけるＸ線源２を実線で表示している。また、図１３に示す例では、第２相対位置がＹ１方向にずれているので、各撮影位置の対称性が不適切となっている。そのため、各撮影位置の対称性が適切となる位置を一点鎖線で表している。また、各撮影位置の対称性が適切となる撮影位置の情報として、適切となる位置に移動させる際の移動方向を矢印３１で示すとともに、適切となる位置までの移動距離ｄ６を表示している。操作者は、表示部３０に表示されている各撮影位置の対称性が適切となる撮影位置の情報に基づいて撮影系７を移動させ、再撮影を行うことにより、各撮影位置の対称性が確保される。各撮影位置の対称性が確保されることにより、再構成画像１６が生成される。

次に、図１４を参照して、第２実施形態における医用Ｘ線画像処理装置２０が各撮影位置の対称性を評価する処理について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の処理については同じ符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ１〜Ｓ５において、全ての相対位置に撮影系７を配置して撮影し、複数のＸ線撮影画像１５を生成し、各撮影画像を撮影した際のＸ線源２の位置情報を取得する。その後、処理はステップＳ９へ進む。

ステップＳ９において、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置を示す表示画面を表示部３０に出力する。その後、処理はステップＳ６へ進む。

ステップＳ６において、制御部１２は、各撮影位置の対称性を評価する。各撮影位置の対称性が適切な場合、処理はステップＳ７へ進む。各撮影位置の対称性が不適切な場合、処理はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０において、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切となる撮影位置の情報を表示画面に表示する。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を出力するように構成されている。これにより、医用Ｘ線画像処理装置２０から出力された表示画面を表示部３０に表示することにより、操作者が各撮影位置を把握することができる。その結果、操作者が各撮影位置の対称性を視覚的に把握することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、制御部１２は、複数のＸ線撮影画像１５の撮影位置の対称性が適切でない場合に、対称性が適切となる撮影位置の情報を表示画面に表示するように構成されている。これにより、対称性が適切となる位置を操作者が把握することができる。その結果、表示画面に表示された撮影位置の情報に基づいて撮影することにより、容易に適切（対称）な撮影位置で再撮影することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、医用Ｘ線画像処理装置１は、複数の撮影位置および被写体Ｔの関心領域ＲＯＩに基づいて仮想中心１８を設定する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部１２は、操作者の設定操作を受け付けることにより、仮想中心１８を設定するように構成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、Ｘ線源２をＹ１方向に移動させながら撮影する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１５に示すように、斜め方向にＸ線源２を移動させながら撮影するように構成されていてもよい。Ｘ線源２を斜め方向に移動させながら撮影する場合は、Ｘ線源２の移動経路ＳＰの法線方向であり、Ｘ線源２の移動経路ＳＰと被写体Ｔの関心領域ＲＯＩを通る直線とが交わる点を仮想中心１８とすればよい。このように構成すれば、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩのうち、Ｘ線源２の移動経路ＳＰと平行な直線ＦＰ方向の断層画像を取得することができる。

また、上記実施形態では、撮影系７の位置情報として、ＸＹＺ座標の座標値を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｚ座標の座標値と、検出器３に対するＸ線の照射角度を撮影系７の位置情報として用いてもよい。Ｘ線の照射角度を撮影系７の位置情報として用いる場合、制御部１２は、仮想中心１８から被写体Ｔの関心領域ＲＯＩへの照射角度を基準としたそれぞれの撮影位置での照射角度の対称性を評価することにより、各撮影位置の対称性を評価するように構成されていてもよい。すなわち、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置における相対位置の照射角度を基準角度（０度）とし、制御部１２は、基準角度に対する照射角度の対称性を評価するように構成されていてもよい。具体的には、制御部１２は、基準角度に対して１０度、２０度、−１０度、−２０度の照射角度で撮影されている場合、各撮影位置間の対称性が確保されていると評価するように構成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、撮影装置制御部４によって自動的に撮影系７が移動される構成を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、医師や技師などの操作者によって手動で撮影系７が移動されるように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、医用Ｘ線画像処理装置１がＸ線画像撮影装置１００の撮影装置制御部４と別々に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、医用Ｘ線画像処理装置１と撮影装置制御部４とを一体で設けてもよい。すなわち、Ｘ線画像撮影装置１００の撮影装置制御部４が、医用Ｘ線画像処理装置１の機能を備えるように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、再構成画像生成部１３が、７枚のＸ線撮影画像１５を使用して再構成画像１６を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。再構成画像１６を生成することが可能であれば、使用するＸ線撮影画像１５の枚数は何枚でもよい。

また、上記実施形態では、撮影系位置変更機構５が、Ｘ線源２を移動および回動させることにより、撮影系７の被写体Ｔに対する相対位置を変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。撮影系７の被写体Ｔに対する相対位置を変更することができれば、Ｘ線源２および検出器３のどちらを動かしてもよい。また、Ｘ線源２および検出器３の両方を動かすことにより、撮影系７の被写体Ｔに対する相対位置を変更してもよい。

また、上記実施形態では、位置情報取得部１１が位置基準部６０の位置情報として、Ｘ線撮影画像１５における座標値を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位置情報取得部１１は、Ｘ線撮影画像１５のある地点を基準とし、その基準からの距離と方向を持ったベクトル値を位置情報として取得するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、医用Ｘ線画像処理装置１がＸ線撮影画像生成部１４を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｘ線撮影画像生成部１４が医用Ｘ線画像処理装置１とは別々に設けられていてもよい。その場合、医用Ｘ線画像処理装置１の画像取得部１０は、たとえば、検出器３などに設けられたＸ線撮影画像生成部１４によってあらかじめ生成されたＸ線撮影画像１５を取得するように構成されていればよい。

また、上記実施形態では、被写体Ｔの長手方向に撮影系７を移動させつつ撮影を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、被写体Ｔの短手方向に撮影系７を移動させつつ撮影を行ってもよい。

また、上記実施形態では、撮影枚数（撮影位置）が奇数となる例を示したが、本発明はこれに限られない。撮影枚数は偶数でもよい。撮影位置が基準位置１８を基準として対照的に配置されていれば、撮影枚数（撮影位置）は何枚（何か所）でもよい。

また、上記実施形態では、被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置において撮影する例を示したが、本発明はこれに限られない。被写体Ｔの関心領域ＲＯＩの正面位置で撮影を行わなくてもよい。その場合、制御部１２は、たとえば、両端の撮影位置の中間地点を仮想中心１８として設定するように構成すればよい。

また、上記第２実施形態では、表示画面として、各撮影位置および各撮影位置の対称性が適切となる位置を図で表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、各撮影位置の位置座標および各撮影位置の対称性が適切となる撮影位置の情報を数値として表示してもよい。

１、２０ 医用Ｘ線画像処理装置（画像処理部）
２ Ｘ線源
３ 検出器
５ 撮影系位置変更機構
６ ファントム
７ 撮影系
１０ 画像取得部
１１ 位置情報取得部
１２ 体動情報取得部
１３ 再構成画像生成部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ Ｘ線撮影画像
１６ 再構成画像
１８ 基準位置（仮想中心）
１９ 仮想撮影位置
６０、６０ａ、６０ｂ 位置基準部
１００、２００ Ｘ線画像撮影装置
ＲＯＩ 被写体の関心領域
ＳＰ 撮影系の移動経路
Ｔ 被写体

Claims (11)

1. 撮影系の移動方向に平行な断層画像を生成するトモシンセシスを行うＸ線画像撮影装置に用いられる医用Ｘ線画像処理装置であって、
   Ｘ線撮影により得られた複数のＸ線撮影画像を取得する画像取得部と、
   複数の前記Ｘ線撮影画像中に写る複数の位置基準部の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   複数の前記Ｘ線撮影画像を１つの画像に再構成した再構成画像を生成する再構成画像生成部と、
   前記位置情報取得部によって取得された複数の前記位置基準部の位置情報に基づいて、前記撮影系の位置情報を取得する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記撮影系の位置情報に基づき、前記撮影系の移動経路の基準位置に対する複数の前記Ｘ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価するように構成されている、医用Ｘ線画像処理装置。
2. 前記制御部は、複数の前記Ｘ線撮影画像の前記撮影位置の対称性に基づいて、前記再構成画像を生成するか否かを評価するように構成されている、請求項１に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
3. 前記再構成画像生成部は、前記制御部によって複数の前記Ｘ線撮影画像の前記撮影位置の対称性が適切であると判定された場合、前記再構成画像を生成するように構成されており、
   前記制御部は、複数の前記Ｘ線撮影画像の前記撮影位置の対称性が不適切であると判定された場合、不適切な位置で撮影された前記Ｘ線撮影画像についての再撮影を促す通知を行うように構成されている、請求項１または２に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
4. 前記位置情報取得部は、被写体の関心領域とともに写る位置に配置されたファントムに設けられた複数の前記位置基準部の前記Ｘ線撮影画像中における位置情報を取得するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
5. 前記制御部は、複数の前記Ｘ線撮影画像の前記撮影位置の対称性を評価する際に、前記移動経路上において、被写体の関心領域の正面位置となる仮想中心を設定し、設定した前記仮想中心を基準として複数の前記撮影位置の対称性を評価するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
6. 前記制御部は、少なくとも、操作者の設定操作を受け付けるか、または、各々の前記撮影位置と被写体の関心領域とに基づいて、前記仮想中心を設定するように構成されている、請求項５に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
7. 前記制御部は、前記撮影系が前記仮想中心に基づいて対称的に設定した複数の仮想撮影位置のそれぞれに配置されているかを評価することにより、複数の前記Ｘ線撮影画像の前記撮影位置の対称性を評価するように構成されている、請求項５または６に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
8. 前記制御部は、複数の前記Ｘ線撮影画像のそれぞれの撮影位置を示す表示画面を出力するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
9. 前記制御部は、複数の前記Ｘ線撮影画像の前記撮影位置の対称性が適切でない場合に、対称性が適切となる撮影位置の情報を前記表示画面に表示するように構成されている、請求項８に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
10. 前記撮影系は、Ｘ線源と、検出器と、前記Ｘ線源と前記検出器との相対位置を変更する撮影系位置変更機構とを含み、
    前記制御部は、前記Ｘ線源から前記検出器までの距離と、複数の前記位置基準部の前記検出器からの距離と、複数の前記Ｘ線撮影画像中における複数の前記位置基準部の位置情報とに基づいて、前記Ｘ線源の位置情報を取得するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
11. Ｘ線源と、
    前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
    前記検出器により検出されたＸ線の強度分布から、Ｘ線撮影画像を生成する画像処理部と、
    前記Ｘ線源と前記検出器とからなる撮影系の相対位置を変更する撮影系位置変更機構とを備え、
    前記画像処理部は、複数の前記Ｘ線撮影画像中に写る複数の位置基準部の位置情報を取得するように構成されており、
    前記画像処理部は、複数の前記位置基準部の位置情報に基づいて、前記撮影系の位置情報を取得するように構成されており、
    前記画像処理部は、前記撮影系の位置情報に基づき、前記撮影系の移動経路の基準位置に対する複数の前記Ｘ線撮影画像の撮影位置の対称性を評価するように構成されている、Ｘ線画像撮影装置。

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