JP6779832B2 - 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
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Description
まず、図1を参照して、本実施形態の放射線画像撮影システム10の構成について説明する。図1に示すように、放射線画像撮影システム10は、放射線照射装置12、放射線画像撮影装置16、及びコンソール18を備えている。なお、本実施形態のコンソール18が、本開示の画像処理装置の一例である。
図8には、本実施形態のコンソール18の制御部80が実行する画像処理の流れの一例を表したフローチャートを示す。なお、本実施形態のコンソール18では、ユーザから操作部94を介して、骨密度の導出を指示された場合に、制御部80がROM84に記憶されている画像処理プログラムを実行することにより、図8に示した画像処理が実行される。なお、本実施形態の制御部80のCPU82が画像処理プログラムを実行することにより、本実施形態の制御部80が、本開示の取得部、判定部、導出部、及び骨導出部の一例として機能する。
本実施形態では、放射線画像撮影装置16に入射する直接線である放射線Rにより生じた散乱線の影響により、DXAプロファイルのプロファイル曲線Pdxa全体(少なくとも初期軟部領域全体)に傾きが生じてしまい、基準線Kの導出に影響を与える場合に、骨密度を導出する形態について説明する。
12 放射線照射装置
14 放射線源
16 放射線画像撮影装置
18 コンソール
20A 第1放射線検出器
20B 第2放射線検出器
20C 放射線検出器
21 筐体
22A、22B シンチレータ
24 放射線制限部材
26A、26B、26C 制御基板
28 ケース
29 撮影面
30A、30B TFT基板
32 画素
32A センサ部
32B 薄膜トランジスタ
34 ゲート配線
36 データ配線
40 グリッド
42 ピンホール
52A、52B ゲート配線ドライバ
54A、54B 信号処理部
56A、56B 画像メモリ
58A、58B 制御部
60、82 CPU
62 メモリ
64、88 記憶部
66、96 通信部
70 電源部
80 制御部
84 ROM
86 RAM
92 表示部
94 操作部
99 バス
100 大腿骨画像
102 直接線部画像
110 DXA画像
112 被検体Wの画像
114 領域
D1 直接線部
G ガス領域
K 基準線
L1、L2、L3、L4 実線
Pb、Pdxa、Ps プロファイル曲線
R 放射線
R1 導出領域
S1 初期軟部領域
W 被検体
X 散乱線
Claims (21)
- 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第1放射線検出器及び第2放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第1のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第1放射線検出器によって生成された第1放射線画像、及び前記第1のエネルギーと異なる第2のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第2放射線検出器によって生成された第2放射線画像を取得する取得部と、
前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる導出用差分画像の、軟部組織に対応する領域及び骨部組織に対応する領域を有する導出領域における、画素の位置と画素値との対応関係を表したプロファイルの予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、骨量を規定するための予め定められた精度を満たす基準線を導出する導出部と、
を備えた画像処理装置。 - 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第1のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第1放射線画像、及び前記第1のエネルギーと異なる第2のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第2放射線画像を取得する取得部と、
前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる導出用差分画像の、軟部組織に対応する領域及び骨部組織に対応する領域を有する導出領域における、画素の位置と画素値との対応関係を表したプロファイルの予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、骨量を規定するための予め定められた精度を満たす基準線を導出する導出部と、
を備えた画像処理装置。 - 前記導出部は、前記予め定められた精度を満たす基準線を導出可能か否か判定する判定部を備え、前記判定部が導出可能と判定した場合に、前記基準線を導出する、
請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記導出部は、前記判定部が前記基準線を導出不可能と判定した場合は、軟部組織に対応する領域を特定し、特定した軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、前記基準線を導出する、
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、前記プロファイルの前記軟部組織に対応する領域の画素値のばらつきに基づいて、前記予め定められた精度を満たす基準線を導出可能か否か判定する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記導出部は、前記判定部が前記予め定められた精度を満たす基準線を導出不可能と判定した場合、前記予め定められた軟部組織に対応する領域よりも広い範囲の軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、前記基準線を導出する、
請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出対象である被検者の体内に発生するガスに起因するガス領域を前記プロファイルが有する場合、前記予め定められた精度を満たす基準線が導出不可能と判定し、
前記導出部は、前記ガス領域と、前記骨部組織に対応する領域との間の軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、前記基準線を導出する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出対象である被検者の体内に人工物に起因する人工物領域を前記プロファイルが有する場合、前記予め定められた精度を満たす基準線が導出不可能と判定する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる骨組織の位置が、予め定められた位置と異なる場合、前記予め定められた精度を満たす基準線が導出不可能と判定する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像の生成における撮影条件が予め定められた条件に基づいて、前記基準線が導出可能であるか否かを判定する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、前記プロファイルの前記軟部組織に対応する領域全体の傾きに基づいて、前記予め定められた精度を満たす基準線を導出可能か否か判定する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、前記プロファイルの前記軟部組織に対応する領域の画素値に前記放射線の散乱線に起因する成分が含まれるか否かに基づいて、前記予め定められた精度を満たす基準線を導出可能か否か判定する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記導出部は、前記判定部が前記予め定められた精度を満たす基準線を導出不可能と判定した場合、予め定められた散乱線分布モデルに基づいて、前記予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値から前記放射線の散乱線に起因する成分を除去した後、前記基準線を導出する、
請求項12に記載の画像処理装置。 - 前記導出部は、前記判定部が前記予め定められた精度を満たす基準線を導出不可能と判定した場合、前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり骨部組織を強調した骨部差分画像及び前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり軟部組織を強調した軟部差分画像の少なくとも一方に基づいて、特定された軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、前記基準線を導出する、
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記骨部組織に対応する領域における前記基準線に基づいて規定される骨量に基づいて、骨塩定量及び骨密度の少なくとも一方を導出する骨導出部をさらに備えた、
請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記第1放射線検出器及び前記第2放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、
前記第1放射線検出器及び前記第2放射線検出器の各々の前記複数の画素は、前記光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、
前記第1放射線検出器及び前記第2放射線検出器のうち、前記放射線が入射する側に配置された一方の放射線検出器の発光層は、CsIを含んで構成され、他方の前記放射線検出器の発光層は、GOSを含んで構成されている、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置に第1放射線画像及び第2放射線画像を出力する放射線画像撮影装置と、
を備えた放射線画像撮影システム。 - 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第1放射線検出器及び第2放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第1のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第1放射線検出器によって生成された第1放射線画像、及び前記第1のエネルギーと異なる第2のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第2放射線検出器によって生成された第2放射線画像を取得し、
前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる導出用差分画像の、軟部組織に対応する領域及び骨部組織に対応する領域を有する導出領域における、画素の位置と画素値との対応関係を表したプロファイルの予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、骨量を規定するための予め定められた精度を満たす基準線を導出する、
処理を含む画像処理方法。 - 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第1のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第1放射線画像、及び前記第1のエネルギーと異なる第2のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第2放射線画像を取得し、
前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる導出用差分画像の、軟部組織に対応する領域及び骨部組織に対応する領域を有する導出領域における、画素の位置と画素値との対応関係を表したプロファイルの予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、骨量を規定するための予め定められた精度を満たす基準線を導出する、
処理を含む画像処理方法。 - 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された第1放射線検出器及び第2放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、第1のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第1放射線検出器によって生成された第1放射線画像、及び前記第1のエネルギーと異なる第2のエネルギーの放射線が照射されることにより前記第2放射線検出器によって生成された第2放射線画像を取得し、
前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる導出用差分画像の、軟部組織に対応する領域及び骨部組織に対応する領域を有する導出領域における、画素の位置と画素値との対応関係を表したプロファイルの予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、骨量を規定するための予め定められた精度を満たす基準線を導出する、
処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。 - 照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含んで構成される複数の画素が配置された単一の放射線検出器を含む放射線画像撮影装置から、第1のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第1放射線画像、及び前記第1のエネルギーと異なる第2のエネルギーの放射線が照射されることにより前記放射線検出器によって生成された第2放射線画像を取得し、
前記第1放射線画像と前記第2放射線画像との差分画像であり、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方の導出に用いる導出用差分画像の、軟部組織に対応する領域及び骨部組織に対応する領域を有する導出領域における、画素の位置と画素値との対応関係を表したプロファイルの予め定められた軟部組織に対応する領域の画素値に基づいて、骨量を規定するための予め定められた精度を満たす基準線を導出する、
処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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