JP7105726B2 - 画像処理装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、トモシンセシス撮影により取得された投影画像に対して画像処理を行う画像処理装置、方法およびプログラムに関する。

近年、乳がんの早期発見を促すため、乳房を撮影する放射線画像撮影装置（マンモグラフィと呼ばれる）を用いた画像診断が注目されている。マンモグラフィにおいては、乳房は撮影台の上に置かれ、圧迫板により圧迫された状態で撮影が行われる。乳房は主に乳腺組織と脂肪組織とからなり、乳腺組織に隠れた腫瘤および石灰化等の病変を発見することが診断の上で重要となっている。このため、マンモグラフィで撮影された乳房の放射線画像（乳房画像）は、専用の操作端末等で画像処理された後、医師による診断に供される。医師は、乳房画像をディスプレイ等に表示して読影することにより、異常部位の有無を調べる。

一方、マンモグラフィにおいて、放射線源を移動させて複数の線源位置から乳房に放射線を照射して撮影を行い、これにより取得した複数の投影画像を加算して所望の断層面を強調した断層画像を生成するトモシンセシス撮影が提案されている。トモシンセシス撮影では、撮影装置の特性および必要な断層画像に応じて、放射線源を放射線検出器と平行に移動させたり、円または楕円の弧を描くように移動させたりして、複数の線源位置において乳房を撮影することにより複数の投影画像を取得し、単純逆投影法またはフィルタ逆投影法等の逆投影法等を用いてこれらの投影画像を再構成して断層画像を生成する。

このような断層画像を乳房における複数の断層面において生成することにより、乳房内において断層面が並ぶ深さ方向に重なり合った構造を分離することができる。このため、従来の単純撮影により取得される２次元画像（以下、単純２次元画像とする）においては検出が困難であった病変を発見することが可能となる。

上述したトモシンセシス撮影においては、投影画像における乳房のみが含まれる領域が重要であり、乳房以外の領域は断層画像の生成には不要である。このため、投影画像において乳房を囲む領域を抽出し、抽出した領域のみを用いて断層画像を生成する手法が提案されている（特許文献１参照）。

特表２００６－５１９６２５号公報

ところで、マンモグラフィにおいては、乳房を圧迫板により圧迫した状態で撮影を行う。このため、撮影により取得された画像には、圧迫板の縁部が線状の像として写り込む。また、圧迫板の縁部が上方に屈曲して側壁を形成している場合、側壁が帯状の像として画像に写り込む。ここで、乳房のサイズによっては、圧迫板により乳房を圧迫すると、圧迫板の縁部の近傍にまで乳房が広がる場合がある。この場合、投影画像に含まれる乳房像に、圧迫板の縁および側壁に起因する像（以下、縁部像とする）が含まれてしまう可能性がある。トモシンセシス撮影においては、放射線源を移動させて乳房の撮影を行うため、とくに放射線検出器の検出面の垂線に対して傾斜した方向から乳房に放射線を照射する場合、投影画像に圧迫板の縁部像が含まれる可能性が高くなる。

このように縁部像が映り込んだ投影画像を用いて再構成を行うと、生成される断層画像には縁部像に起因するアーチファクトが含まれてしまう。上記特許文献１に記載された手法は、投影画像において乳房を囲む領域を抽出している。このため、投影画像における乳房像以外の領域に含まれる縁部像を除去することができる。

しかしながら、投影画像における乳房像に縁部像が重なっている場合、特許文献１に記載された手法では縁部像を除去することができず、その結果、再構成により生成される断層画像にアーチファクトが含まれてしまう。

本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、トモシンセシス撮影により取得される投影画像に含まれる、圧迫板の縁部に起因する縁部像の影響を低減できるようにすることを目的とする。

本開示による第１の画像処理装置は、放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得する画像取得部と、
複数の投影画像において、圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出する縁部像検出部と、
縁部像と被写体の像との位置関係に応じて、投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する切り出し部とを備える。

なお、本開示による第１の画像処理装置においては、切り出し部は、縁部像と被写体の像との位置関係に応じて、被写体の輪郭または縁部像の輪郭を基準として投影画像を切り出すものであってもよい。

また、本開示による第１の画像処理装置においては、縁部像が帯状である場合、切り出し部は、投影画像のそれぞれにおいて、被写体の像と縁部像とが離れている場合、被写体の輪郭を基準として投影画像を切り出す第１の切り出し処理を行い、
被写体の像と縁部像とが重畳することなく接する場合、被写体の輪郭を基準として投影画像を切り出す第２の切り出し処理を行い、
被写体の像の投影画像の辺縁に最も近い位置にある輪郭が縁部像に重畳する場合、縁部像における被写体の像と重畳している側の輪郭を基準として投影画像を切り出す第３の切り出し処理を行い、
被写体の像と縁部像とが重畳し、かつ縁部像の両側に被写体の像が存在する場合、被写体の像の投影画像の辺縁に最も近い位置にある輪郭から離れた側にある縁部像の輪郭を基準として投影画像を切り出す第４の切り出し処理を行うものであってもよい。

また、本開示による第１の画像処理装置においては、第３の切り出し処理または第４の切り出し処理により生成された切り出し投影画像において、第３の切り出し処理または第４の切り出し処理により消失した被写体の像の領域を、複数の投影画像のうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する補間部をさらに備えるものであってもよい。

また、本開示による第１の画像処理装置においては、縁部像が線状である場合、切り出し部は、投影画像のそれぞれにおいて、被写体の像と縁部像とが離れている場合、被写体の輪郭を基準として投影画像を切り出す第５の切り出し処理を行い、
被写体の像と縁部像とが接する場合、被写体の輪郭を基準として投影画像を切り出す第６の切り出し処理を行い、
被写体の像と縁部像とが重畳する場合、縁部像を基準として投影画像を切り出す第７の切り出し処理を行うものであってもよい。

本開示による第２の画像処理装置は、放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得する画像取得部と、
複数の投影画像において、圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出する縁部像検出部と、
投影画像のそれぞれにおいて、被写体の輪郭を基準として投影画像を切り出して切り出し投影画像を生成する切り出し部と、
切り出し投影画像に縁部像が含まれる場合、縁部像を削除する削除部とを備える。

なお、本開示による第２の画像処理装置においては、縁部像が削除された切り出し投影画像において、縁部像の削除により消失した被写体の像の領域を、複数の投影画像のうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する補間部をさらに備えるものであってもよい。

また、本開示による第１および第２の画像処理装置においては、圧迫板が矩形をなし、放射線源が圧迫板の対向する１組の縁部に交差する方向に相対的に移動される場合において、
縁部像検出部は、少なくとも圧迫板の１組の縁部に起因する縁部像を検出するものであってもよい。

「少なくとも」とは、圧迫板の１組の辺に起因する縁部像を検出すること、およびこれに加えて１組の縁部以外の他の縁部に起因する縁部像を検出することを含む。

また、本開示による第１および第２の画像処理装置においては、複数の切り出し投影画像を、複数の投影画像における共通の基準位置を基準として位置合わせして、表示部に表示する表示制御部をさらに備えるものであってもよい。

また、本開示による第１および第２の画像処理装置においては、切り出し投影画像を再構成して、被写体における複数の断層面のそれぞれにおける断層画像を生成する再構成部をさらに備えるものであってもよい。

また、本開示による第１および第２の画像処理装置においては、被写体は乳房であってもよい。

本開示による第１の画像処理方法は、放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得し、
複数の投影画像において、圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出し、
縁部像と被写体の像との位置関係に応じて、投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する。

本開示による第２の画像処理方法は、放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得し、
複数の投影画像において、圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出し、
投影画像のそれぞれにおいて、被写体の縁部を基準として投影画像を切り出して切り出し投影画像を生成し、
切り出し投影画像に縁部像が含まれる場合、縁部像を削除する。

なお、本開示による第１および第２の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

本開示による第３の画像処理装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得し、
複数の投影画像において、圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出し、
縁部像と被写体の像との位置関係に応じて、投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する処理を実行する。

本開示による第４の画像処理装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得し、
複数の投影画像において、圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出し、
投影画像のそれぞれにおいて、被写体の縁部を基準として投影画像を切り出して切り出し投影画像を生成し、
切り出し投影画像に縁部像が含まれる場合、縁部像を削除する処理を実行する。

本開示によれば、アーチファクトが低減された断層画像を生成することができる。

本開示の第１の実施形態による画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの概略構成図 マンモグラフィ装置を図１の矢印Ａ方向から見た図 第１の実施形態において、コンソールを構成するコンピュータに画像処理プログラムをインストールすることにより実現された画像処理装置の概略構成を示す図 投影画像の取得を説明するための図 放射線源、圧迫板、乳房および放射線検出器の幾何学的関係を示す図 縁部像を含む投影画像を示す図 第１の実施形態における縁部像が線状の場合における縁部像と乳房像との位置関係を示す図 第１の実施形態における切り出し処理を説明するための図 第１の実施形態における補間処理を説明するための図 断層画像の生成を説明するための図 位置合わせを説明するための図 位置合わせを説明するための図 位置合わせを説明するための図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 切り出し処理を示すフローチャート 第２の実施形態における縁部像が線状の場合における縁部像と乳房像との位置関係を示す図 第２の実施形態における切り出し処理を説明するための図 第３の実施形態において、コンソールを構成するコンピュータに画像処理プログラムをインストールすることにより実現された画像処理装置の概略構成を示す図 第３の実施形態における切り出し処理を説明するための図 削除処理を説明するための図 第３の実施形態における補間処理を説明するための図 第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート ｙ方向に延びる帯状の縁部像を含む投影画像を示す図 ｙ方向に延びる帯状の縁部像を含む投影画像から生成した切り出し投影画像を示す図 ｙ方向に延びる線状の縁部像を含む投影画像を示す図 ｙ方向に延びる線状の縁部像を含む投影画像から生成した切り出し投影画像を示す図

以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。図１は本開示の実施形態による画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの概略構成図、図２は放射線画像撮影システムに含まれるマンモグラフィ装置を図１の矢印Ａ方向から見た図である。

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、コンソール２およびマンモグラフィ装置１０を備える。コンソール２は、表示部３および入力部４を備える。

本実施形態の放射線画像撮影システム１は、コンソール２を介して外部のシステム（例えば、ＲＩＳ：Radiology Information System）から入力された指示（撮影オーダ）に基づいて、医師および放射線技師等の操作者の操作により、マンモグラフィ装置１０により、乳房の撮影を行って乳房の放射線画像である乳房画像を取得する機能を有する。本実施形態においては、マンモグラフィ装置１０はトモシンセシス撮影および各種撮影方向の単純撮影の双方を行って、乳房の断層画像および２次元の乳房画像を生成することが可能なものである。なお、２次元の乳房画像は単純撮影により取得される乳房画像を意味する。

マンモグラフィ装置１０は、不図示の基台に対して回転軸１１により連結されたアーム部１２を備えている。アーム部１２の一方の端部には撮影台１３が、その他方の端部には撮影台１３と対向するように放射線照射部１４が取り付けられている。アーム部１２は、放射線照射部１４が取り付けられた端部のみを回転することが可能に構成されており、これにより、撮影台１３を固定して放射線照射部１４のみを回転することが可能となっている。なお、アーム部１２の回転は、コンソール２により制御される。

撮影台１３の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５が備えられている。放射線検出器１５は放射線の検出面１５Ａを有する。また、撮影台１３の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプ、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路、および電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ(Analog Digital)変換部等が設けられた回路基板等も設置されている。なお、本実施形態においては、放射線検出器１５を用いているが、放射線を検出して画像に変換することができれば、放射線検出器１５に限定されるものではない。

放射線検出器１５は、放射線画像の記録および読み出しを繰り返して行うことができるものであり、Ｘ線等の放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）スイッチをオンおよびオフすることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のもの、または読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

放射線照射部１４の内部には、放射線源１６が収納されている。放射線源１６は放射線としてＸ線を出射するものであり、放射線源１６から放射線を照射するタイミングおよび放射線源１６における放射線発生条件、すなわちターゲットおよびフィルタの材質の選択、管電圧並びに照射時間等は、コンソール２により制御される。

また、アーム部１２には、乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１７、圧迫板１７を支持する支持部１８、および支持部１８を図１および図２の上下方向に移動させる移動機構１９が設けられている。なお、圧迫板１７と撮影台１３との間隔、すなわち圧迫厚はコンソール２に入力される。また、圧迫板１７は、撮影の種類に応じた複数のサイズおよび形状のものが用意されている。このため、圧迫板１７は、支持部１８に対して交換可能に取り付けられている。また、圧迫板１７の図１における左右の縁部には側壁１７Ａが形成されている。側壁１７Ａは、圧迫板１７により圧迫された乳房Ｍが圧迫板１７からはみ出した場合に、患者の痛みを軽減するために形成されている。

表示部３は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）または液晶ディスプレイ等の表示装置であり、後述するように乳房画像の他、操作に必要なメッセージ等を表示する。なお、表示部３は音声を出力するスピーカを内蔵するものであってもよい。

入力部４はキーボード、マウスまたはタッチパネル方式等の入力装置からなり、操作者によるマンモグラフィ装置１０の操作を受け付ける。また、トモシンセシス撮影を行うために必要な、撮影条件等の各種情報の入力および情報の修正の指示も受け付ける。本実施形態においては、操作者が入力部４から入力した情報に従って、マンモグラフィ装置１０の各部が動作する。

コンソール２には、第１の実施形態による画像処理プログラムがインストールされている。本実施形態においては、コンソール２は、操作者が直接操作するワークステーションあるいはパーソナルコンピュータでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。画像処理プログラムは、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、あるいはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じてコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。または、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。

図３はコンソール２を構成するコンピュータに第１の実施形態による画像処理プログラムをインストールすることにより実現される画像処理装置の概略構成を示す図である。図３に示すように、画像処理装置２０は、標準的なコンピュータの構成として、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１、メモリ２２およびストレージ２３を備えている。

ストレージ２３は、ハードディスクドライブまたはＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージデバイスからなり、マンモグラフィ装置１０の各部を駆動するためのプログラムおよび画像処理プログラムを含む各種情報が記憶されている。また、撮影により取得された乳房画像等もストレージ２３に記憶される。

メモリ２２には、各種処理をＣＰＵ２１に実行させるために、ストレージ２３に記憶されたプログラム等が一時的に記憶される。画像処理プログラムは、ＣＰＵ２１に実行させる処理として、マンモグラフィ装置１０にトモシンセシス撮影を行わせて、複数の線源位置のそれぞれに対応する乳房Ｍの複数の投影画像を取得する画像取得処理、複数の投影画像において、圧迫板１７の縁部に起因する縁部像を検出する縁部像検出処理、縁部像と乳房Ｍの像との位置関係に応じて投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する切り出し処理、切り出し投影画像において、後述する切り出し処理により消失した乳房像を補間する補間する補間処理、複数の投影画像を再構成することにより、被写体である乳房Ｍの複数の断層面のそれぞれにおける複数の断層画像を生成する再構成処理、並びに複数の投影画像を位置合わせして表示部３に表示する表示制御処理を規定する。

そして、ＣＰＵ２１が画像処理プログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンソール２のＣＰＵ２１は、画像取得部３１、縁部像検出部３２、切り出し部３３、補間部３４、再構成部３５および表示制御部３６として機能する。

画像取得部３１は、アーム部１２を回転軸１１の周りに回転させることにより放射線源１６を移動させ、放射線源１６の移動による複数の線源位置において、トモシンセシス撮影用の撮影条件により乳房Ｍに放射線を照射し、乳房Ｍを透過した放射線を放射線検出器１５により検出して、複数の線源位置における複数の投影画像Ｇｉ（ｉ＝１～ｎ、ｎは線源位置の数であり、例えばｎ＝１５）を取得する。図４は投影画像Ｇｉの取得を説明するための図である。図４に示すように、放射線源１６をＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの各線源位置に移動し、各線源位置において放射線源１６を駆動して乳房Ｍに放射線を照射し、乳房Ｍを透過した放射線を放射線検出器１５により検出することにより、各線源位置Ｓ１～Ｓｎに対応して、投影画像Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎが取得される。なお、各線源位置Ｓ１～Ｓｎにおいては、同一の線量の放射線が乳房Ｍに照射される。取得された複数の投影画像Ｇｉはストレージ２３に保存される。

本実施形態においては、圧迫板１７の縁部には側壁１７Ａが形成されている。このため、とくに放射線源１６の位置が、放射線検出器１５の検出面１５Ａの垂線に対して傾斜している場合、図５に示すように、側壁１７Ａを透過した放射線が乳房Ｍを透過して、放射線検出器１５に検出されることとなる。この場合、取得される投影画像Ｇ１においては、図６に示すように、投影画像Ｇｉに含まれる乳房Ｍの像（以下、乳房像４０とする）に圧迫板１７の側壁１７Ａに起因する帯状の像（以下、縁部像４１とする）が重なるものとなる。このように、投影画像Ｇｉに側壁１７Ａに対応する帯状の縁部像４１が含まれると、後述するように複数の投影画像Ｇｉを再構成することにより生成される断層画像に、アーチファクトが含まれる。なお、以降の説明においては、投影画像Ｇｉを含む各種画像において、乳房像４０を図６に示すように視認することができる状態における乳房像４０の胸壁側の辺が伸びる方向、すなわち上下方向をｙ方向、胸壁側の辺に直交する左右方向をｘ方向と称するものとする。

このために、縁部像検出部３２は、複数の投影画像Ｇｉにおいて、圧迫板１７に起因する縁部像４１を検出する。具体的には、側壁１７Ａに起因する帯状の像を縁部像４１として検出する。側壁１７Ａは図６に示すように、投影画像Ｇｉにおけるｘ方向に延びる帯状の縁部像４１として含まれる。縁部像４１はｘ方向に延びる２つの直線Ｌ１，Ｌ２および投影画像Ｇｉのｙ方向に延びる輪郭により囲まれる。

ここで、圧迫板１７のサイズ、側壁１７Ａの高さおよび厚さは既知である。また、撮影時における乳房Ｍの厚さは、圧迫板１７の高さと同一であり、既知である。また、各投影画像Ｇｉを取得した放射線源１６の位置、および放射線検出器１５の検出面１５Ａの位置も既知である。このため、縁部像検出部３２において、圧迫板１７のサイズ、側壁１７Ａの高さおよび圧迫板１７の厚さの情報をストレージ２３に記憶しておき、ストレージ２３から読み出した、使用している圧迫板１７のサイズ、側壁１７Ａの高さおよび圧迫板１７の厚さの情報、並びに撮影時における乳房Ｍの厚さ、各投影画像Ｇｉを取得した放射線源１６の位置、および放射線検出器１５の検出面１５Ａの位置の幾何学的な位置関係に基づいて、投影画像Ｇｉに含まれる縁部像４１を検出する。

ここで、圧迫板１７は、側壁１７Ａがなかったり、サイズおよび厚さが異なったりする複数種類のものが用意される。このため、本実施形態においては、例えば特開２０１２－２３５９６０号公報等に記載された任意の手法を用いて圧迫板１７の種類を識別し、識別した種類の圧迫板１７のサイズ、形状および側壁１７Ａの有無等に基づいて、幾何学的に縁部像４１の位置を検出するようにしてもよい。特開２０１２－２３５９６０号公報に記載された手法は、圧迫板１７に対して種類に応じた孔を形成し、圧迫板１７の取付部における識別ピンを取り付け、圧迫板１７に形成された孔に入る識別ピンの数に応じて圧迫板１７の種類を識別する手法である。この場合、圧迫板１７の種類毎に、側壁１７Ａの高さ、サイズおよび厚さがストレージ２３に記憶されている。縁部像検出部３２は、特定した種類の圧迫板１７についての側壁１７Ａの高さ、サイズおよび厚さの情報をストレージ２３から読み出し、読み出した側壁１７Ａの高さ、サイズおよび厚さ、並びに撮影時における乳房Ｍの厚さ、各投影画像Ｇｉを取得した放射線源１６の位置、および放射線検出器１５の検出面１５Ａの位置の幾何学的な位置関係に基づいて、投影画像Ｇｉに含まれる縁部像４１を検出する。

なお、側壁１７Ａの高さ、圧迫板１７のサイズおよび厚さの情報は、操作者による入力部１５からの入力によって取得するようにしてもよい。

また、縁部像検出部３２は、投影画像Ｇｉにおいて、例えば微分フィルタを用いて投影画像Ｇｉから直線Ｌ１，Ｌ２を検出し、直線Ｌ１，Ｌ２および投影画像Ｇｉのｙ方向に延びる辺により囲まれる領域を縁部像４１として検出するものであってもよい。また、縁部像４１を検出するように機械学習がなされたニューラルネットワーク等の学習済みモデルを用いて、縁部像４１を検出するようにしてもよい。

なお、本実施形態においては、図１に示すように、放射線源１６の移動方向において対向する１組の縁部に圧迫板１７の側壁１７Ａが存在する。このため、放射線源１６の位置によっては、図６に示す投影画像Ｇｉにおける乳房像４０の上側および下側の双方に縁部像４１が含まれる場合がある。本実施形態においては、縁部像検出部３２は投影画像Ｇｉにおける乳房像４０の上側および下側の双方の縁部像４１を検出するものとする。

切り出し部３３は、縁部像検出部３２が検出した縁部像４１と乳房像４０との位置関係に応じて投影画像Ｇｉのそれぞれを切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する。ここで、乳房像４０と縁部像４１とは、投影画像Ｇｉを取得した際の放射線源１６の位置に応じて、以下の４通りの位置関係を有するものとなる。

（１）乳房像４０と縁部像４１とが離れている。
（２）乳房像４０と縁部像４１とが重畳することなく接する。
（３）乳房像４０の投影画像Ｇｉの辺縁に最も近い位置にある輪郭が縁部像４１に重畳する。
（４）乳房像４０と縁部像４１とが重畳し、かつ縁部像４１の両側に乳房像４０が存在する。

位置関係（１）における「乳房像４０と縁部像４１とが離れている」とは、図７の投影画像ＧＬ１に示すように、乳房像４０と縁部像４１とが重畳せず、乳房像４０と縁部像４１の乳房像４０に近い側の直線Ｌ１との間に、放射線が放射線検出器１５に直接照射することにより得られる素抜け領域が存在している状態を意味する。なお、この場合、縁部像４１は投影画像ＧＬ１の上下の双方に含まれることが多い。

位置関係（２）における「乳房像４０と縁部像４１とが重畳することなく接する」とは、図７の投影画像ＧＬ２に示すように、乳房像４０における投影画像Ｇｉのｘ方向に延びる下辺Ｅ１に最も近い位置にある輪郭が、縁部像４１の輪郭を形成する直線Ｌ１と接している状態を意味する。この場合、投影画像ＧＬ２においては、投影画像ＧＬ１と比較すると、下側の縁部像４１の幅が広くなり、上側の縁部像４１の幅が狭くなる。なお、投影画像ＧＬ２においては、上側の縁部像４１に関しては、上記位置関係（１）にある。

位置関係（３）における「乳房像４０の投影画像Ｇｉの辺縁に最も近い位置にある輪郭が縁部像４１に重畳する」とは、乳房像４０の乳頭位置から投影画像Ｇｉのｙ方向に最も離れた位置にある乳房像４０の縁部が、縁部像４１と重畳していることを意味する。具体的には、図７の投影画像ＧＬ３に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ３の下辺Ｅ１に最も近い位置にある輪郭が、縁部像４１と重畳している状態を意味する。なお、位置関係（３）は、乳房像４０における投影画像ＧＬ３の下辺Ｅ１に最も近い位置にある輪郭が、縁部像４１における下辺Ｅ１に近い側の直線Ｌ２と接している状態も含むものとする。この場合、投影画像ＧＬ３においては、投影画像ＧＬ２と比較すると、下側の縁部像４１の幅が広くなり、上側の縁部像４１は投影画像ＧＬ２には含まれなくなる。

位置関係（４）の「乳房像４０と縁部像４１とが重畳し、かつ縁部像４１の両側に乳房像４０が存在する」とは、図７の投影画像ＧＬ４に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ４の下辺Ｅ１に最も近い位置にある輪郭が、縁部像４１における投影画像ＧＬ４の下辺Ｅ１に最も近い位置にある直線Ｌ２よりも、投影画像ＧＬ４の下辺Ｅ１に近い位置にある状態を意味する。

位置関係（１）の場合、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ１を切り出す第１の切り出し処理を行って、図８に示す切り出し投影画像ＧＣ１を生成する。すなわち、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭と投影画像ＧＬ１の左辺Ｅ２との交点を通ってｘ方向に延びる線により、投影画像ＧＬ１を切り出すことにより切り出し投影画像ＧＣ１を生成する。なお、切り出し処理に際しては、切り出し部３３は、投影画像ＧＬ１の上下の位置のそれぞれにおいて、乳房像４０と縁部像４１との位置関係を判断することにより、切り出し処理を行う。投影画像Ｇｉの上下の位置に縁部像４１が含まれない場合、切り出し部３３は、第１の切り出し処理を行うものとする。

位置関係（２）の場合、位置関係（１）の場合と同様に、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ２を切り出す第２の切り出し処理を行って、図８に示す切り出し投影画像ＧＣ２を生成する。なお、投影画像ＧＬ２の上側の領域においては、切り出し部３３は、第１の切り出し処理を行う。

位置関係（３）の場合、切り出し部３３は、縁部像４１における乳房像４０と重畳している側の輪郭を基準として投影画像ＧＬ３を切り出す第３の切り出し処理を行って、図８に示す切り出し投影画像ＧＣ３を生成する。すなわち、縁部像４１の直線Ｌ１により投影画像ＧＬ３を切り出して、切り出し投影画像ＧＣ３を生成する。なお、投影画像ＧＬ３の上側の領域においては、切り出し部３３は、第１の切り出し処理を行う。

位置関係（４）の場合、切り出し部３３は、乳房像４０の投影画像ＧＬ４の辺縁に最も近い位置にある輪郭から離れた側にある縁部像４１の輪郭を基準として、投影画像ＧＬ４を切り出す第４の切り出し処理を行って、図８に示す切り出し投影画像ＧＣ４を生成する。すなわち、縁部像４１の直線Ｌ１により投影画像ＧＬ４を切り出して、切り出し投影画像ＧＣ４を生成する。なお、第４の切り出し処理におり、投影画像ＧＬ４における直線Ｌ１から下側の領域が削除される。また、投影画像ＧＬ４の上側の領域においては、切り出し部３３は、第１の切り出し処理を行う。

補間部３４は、第３の切り出し処理または第４の切り出し処理により生成された切り出し投影画像ＧＣ３，ＧＣ４において、第３の切り出し処理または第４の切り出し処理により、投影画像ＧＬ３，ＧＬ４から消失した乳房像４０の領域を、複数の投影画像Ｇｉのうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する。図９は補間部３４による補間処理を説明するための図である。なお、ここでは切り出し投影画像ＧＣ４に対する補間処理について説明する。

図９に示すように、切り出し投影画像ＧＣ４は第４の切り出し処理により、投影画像ＧＬ４に含まれていた乳房像４０の一部の領域４３が消失している。ここで、投影画像ＧＬ１は乳房Ｍの全領域についての乳房像４０が含まれている。このため、補間部３４は、投影画像ＧＬ１と切り出し投影画像ＧＣ４との位置合わせを行い、切り出し投影画像ＧＣ４において消失している乳房像（消失乳房像４４とする）を含む部分画像４５を、投影画像ＧＬ１から切り出す。この場合、部分画像４５に対しては、第１の切り出し処理を行う。そして、切り出し投影画像ＧＣ４と部分画像４５とを結合することにより、切り出し投影画像ＧＣ４において、第４の切り出し処理により消失した乳房像４０の領域４３を補間する。なお、以降の説明においては、補間された切り出し投影画像についても補間前の切り出し投影画像と同一の符号ＧＣ３，ＧＣ４を用いるものとする。

再構成部３５は、切り出し投影画像ＧＣｉを再構成することにより、乳房Ｍの所望とする断層面を強調した断層画像を生成する。具体的には、再構成部３５は、単純逆投影法あるいはフィルタ逆投影法等の周知の逆投影法等を用いて複数の切り出し投影画像ＧＣｉを再構成して、図１０に示すように、乳房Ｍの複数の断層面のそれぞれにおける複数の断層画像Ｄｊ（ｊ＝１～ｍ）を生成する。この際、乳房Ｍを含む３次元空間における３次元の座標位置が設定され、設定された３次元の座標位置に対して、複数の投影画像Ｇｉの対応する画素位置の画素値が再構成されて、その座標位置の画素値が算出される。

表示制御部３６は、切り出し投影画像ＧＣｉを表示する。本実施形態において、切り出し部３３により生成される切り出し投影画像ＧＣｉは、含まれる縁部像４１の位置に応じてサイズが異なるものとなる。このため、切り出し投影画像ＧＣｉをそのまま順に表示すると、表示部３において画像毎に乳房像４０の位置が上下するため、表示される投影画像が見にくいものとなる。本実施形態においては、表示制御部３６は、共通の基準位置を基準として切り出し投影画像ＧＣｉを位置合わせする。位置合わせのために、本実施形態においては、切り出し投影画像ＧＣｉを生成した際に、切り出し部３３は、切り出す前の投影画像Ｇｉのサイズおよび切り出した位置を付帯情報として切り出し投影画像Ｇｉに付与しておくものとする。図１１に示すように、切り出す前の投影画像Ｇｉのサイズおよび切り出した位置Ｐ０のｙ座標が分かれば、切り出す前の投影画像Ｇｉの左下隅の座標を原点Ｏとして算出することができる。

このため、表示制御部３６は、各切り出し投影画像ＧＣｉに付与された付帯情報を参照して、切り出す前の投影画像Ｇｉの左下隅の座標を原点Ｏとして算出する。そして、複数の切り出し投影画像ＧＣｉを原点Ｏの位置を一致させて表示することにより、表示された切り出し投影画像ＧＣｉにおいては、乳房像４０の位置がずれて見えることがなくなる。なお、各切り出し投影画像ＧＣｉにおいては、放射線源１６の位置の変動による乳房像４０の位置は変化することとなる。

なお、後述するように、本実施形態においては補間部３４による補間処理を行わない場合がある。この場合、切り出し投影画像ＧＣｉのサイズはそれぞれ異なるものとなる。このような場合、表示制御部３６において、最も大きいサイズの切り出し投影画像と同一サイズとなるように、最も大きいサイズの切り出し投影画像以外の他の切り出し投影画像のサイズを変更してもよい。サイズの変更は、図１２に示すように他の切り出し投影画像に黒帯を付与することにより行えばよい。この場合、表示制御部３６は、黒帯を付与した各切り出し投影画像ＧＣｉについての切り出し前の投影画像Ｇｉの左下隅の位置を原点Ｏに設定し、上記と同様にして、複数の切り出し投影画像ＧＣｉを原点Ｏの位置を一致させて表示すればよい。

また、表示制御部３６において、切り出し投影画像ＧＣｉのそれぞれに対して基準点を設定し、基準点を一致させるように切り出し投影画像ＧＣｉを表示部３に表示するようにしてもよい。基準点としては、例えば図１３に示すように乳房像４０の乳頭の重心位置Ｐ１を用いればよいが、これに限定されるものではない。

また、同一患者についての過去に撮影された乳房の放射線画像を、不図示の画像サーバから取得し、取得した放射線画像に対して切り出し投影画像ＧＣｉを位置合わせして表示部３に表示するようにしてもよい。

次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図１４は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、乳房Ｍの撮影台１３へのポジショニングは完了しているものとする。操作者がトモシンセシス撮影の指示を入力部４から行うことにより処理が開始され、画像取得部３１がマンモグラフィ装置１０にトモシンセシス撮影を行わせて、投影画像Ｇｉを取得する（ステップＳＴ１）。次いで、縁部像検出部３２が、複数の投影画像Ｇｉにおいて圧迫板１７に起因する縁部像４１を検出する（ステップＳＴ２）。そして、切り出し部３３が、縁部像検出部３２が検出した縁部像４１と乳房像４０との位置関係に応じて投影画像Ｇｉのそれぞれを切り出すことにより、切り出し投影画像ＧＣｉを生成する（ステップＳＴ３）。

図１５は切り出し投影画像の生成処理を示すフローチャートである。なお、図１５に示すフローチャートの処理は、個々の投影画像Ｇｉに対して行われる。切り出し部３３は、まず投影画像Ｇｉにおいて、乳房像４０と縁部像４１とが上述した位置関係（１）にあるか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。ステップＳＴ１１が肯定されると、切り出し部３３は第１の切り出し処理を行い（ステップＳＴ１２）、処理を終了する。ステップＳＴ１１が否定されると、切り出し部３３は、乳房像４０と縁部像４１とが上述した位置関係（２）にあるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。ステップＳＴ１３が肯定されると、切り出し部３３は第２の切り出し処理を行う（ステップＳＴ１４）。

ステップＳＴ１３が否定されると、切り出し部３３は、乳房像４０と縁部像４１とが上述した位置関係（３）にあるか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。ステップＳＴ１５が肯定されると、切り出し部３３は第３の切り出し処理を行う（ステップＳＴ１６）。ステップＳＴ１５が否定されると、乳房像４０と縁部像４１とが上述した位置関係（４）にあることから、切り出し部３３は第４の切り出し処理を行い（ステップＳＴ１７）、処理を終了する。

図１４に戻り、補間部３４が、第３の切り出し処理または第４の切り出し処理により生成された切り出し投影画像において、第３の切り出し処理または第４の切り出し処理により消失した乳房像４０の領域を、複数の投影画像Ｇｉのうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する（補間処理、ステップＳＴ４）。

そして、表示制御部３６が、切り出し投影画像ＧＣｉを位置合わせしつつ表示する（ステップＳＴ５）。さらに、操作者による再構成の指示が入力部４から行われたか否かの監視が開始され（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ６が肯定されると、再構成部３５が切り出し投影画像ＧＣｉを再構成して複数の断層画像を生成し（ステップＳＴ７）、処理を終了する。再構成により生成された断層画像は、不図示の画像サーバに送信され、保管される。あるいは、表示制御部３６により表示部３に表示される。

このように、本実施形態においては、トモシンセシス撮影により取得された複数の投影画像Ｇｉにおいて、圧迫板１７に起因する縁部像４１を検出し、縁部像４１と乳房像４０との位置関係に応じて、投影画像Ｇｉを切り出すことにより、切り出し投影画像ＧＣｉを生成するようにした。このため、切り出し投影画像ＧＣｉにおいて、圧迫板１７の縁部に起因する縁部像４１の影響を低減できる。したがって、切り出し投影画像ＧＣｉを用いることにより、アーチファクトが低減された断層画像を生成することができる。

なお、上記第１の実施形態においては、側壁１７Ａを有する圧迫板１７を用いて撮影を行っているため、投影画像Ｇｉには帯状の縁部像４１が含まれる。一方、側壁１７Ａがない圧迫板１７を用いて撮影を行った場合、圧迫板１７の厚さによって、投影画像Ｇｉに含まれる縁部像は帯状となる場合もあるが、線状となる場合もある。以下、線状の縁部像が投影画像Ｇｉに含まれる場合の処理について、第２の実施形態として説明する。なお、縁部像は線状であっても、投影画像Ｇｉにおいては、ある程度の幅を有するものとなる。本実施形態においては、例えば縁部像の幅が乳房像４０の輪郭の幅以下の場合には、その縁部像は線状であり、縁部像の幅が乳房像の４０の輪郭の幅を超える場合には、その縁部像は帯状であるものとするが、これに限定されるものではない。

図１６は縁部像が線状の場合における、縁部像と乳房像との位置関係を示す図である。図１６に示すように、投影画像Ｇｉに含まれる縁部像５１が線状の場合、乳房像４０と縁部像５１とは、投影画像Ｇｉを取得した際の放射線源１６の位置に応じて、以下の３通りの位置関係を有するものとなる。

（５）乳房像４０と縁部像５１とが離れている。
（６）乳房像４０と縁部像５１とが重畳することなく接する。
（７）乳房像４０と縁部像５１とが重畳する。

位置関係（５）における「乳房像４０と縁部像５１とが離れている」とは、図１６の投影画像ＧＬ１１に示すように、乳房像４０と縁部像５１とが重畳せず、乳房像４０と縁部像５１との間に、放射線が放射線検出器１５に直接照射することにより得られる素抜け領域が存在している状態を意味する。なお、この場合、縁部像５１は投影画像ＧＬ１１の上下の双方に含まれることが多い。

位置関係（６）における「乳房像４０と縁部像５１とが重畳することなく接する」とは、図１６の投影画像ＧＬ１２に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ１２のｘ方向に延びる下辺Ｅ１に最も近い位置にある輪郭が、縁部像５１と接している状態を意味する。この場合、投影画像ＧＬ１２においては、上側の縁部像５１が、投影画像ＧＬ１２の上辺Ｅ３により近づくものとなる。なお、投影画像ＧＬ１２においては、上側の縁部像５１に関しては、上記位置関係（５）にある。

位置関係（７）の「乳房像４０と縁部像５１とが重畳する」とは、図１６の投影画像ＧＬ１３に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ１３の下辺Ｅ１に最も近い位置にある輪郭が、縁部像５１よりも下辺Ｅ１に近い位置にある状態を意味する。

第２の実施形態においては、位置関係（５）の場合、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ１１を切り出す第５の切り出し処理を行って、図１７に示す切り出し投影画像ＧＣ１１を生成する。すなわち、上述した第１の実施形態における第１の切り出し処理と同様に、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭と投影画像ＧＬ１１の左辺Ｅ２との交点を通ってｘ方向に延びる線により、投影画像ＧＬ１を切り出すことにより切り出し投影画像ＧＣ１１を生成する。なお、切り出し処理に際しては、切り出し部３３は、投影画像Ｇｉの上下の位置のそれぞれにおいて、乳房像４０と縁部像５１との位置関係を判断することにより、切り出し処理を行う。投影画像Ｇｉの上下の位置に縁部像５１が含まれない場合、切り出し部３３は第５の切り出し処理を行うものとする。

位置関係（６）の場合、位置関係（５）の場合と同様に、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ１２を切り出す第６の切り出し処理を行って、図１７に示す切り出し投影画像ＧＣ１２を生成する。ここで、第５の切り出し処理と第６の切り出し処理とは同一の処理となる。なお、投影画像ＧＬ１２の上側の領域においては、切り出し部３３は第５の切り出し処理を行う。

位置関係（７）の場合、切り出し部３３は、縁部像５１を基準として投影画像ＧＬ１３を切り出す第７の切り出し処理を行って、図１７に示す切り出し投影画像ＧＣ１３を生成する。なお、投影画像ＧＬ１３の上側の領域においては、切り出し部３３は、第５の切り出し処理を行う。

次いで、本開示の第３の実施形態について説明する。図１８は、コンソール２を構成するコンピュータに第３の実施形態による画像処理プログラムをインストールすることにより実現される画像処理装置の概略構成を示す図である。なお、図１８において図３と同一の構成については同一の参照番号を付与し、詳細な説明は省略する。図１８に示すように第３の実施形態による画像処理装置は、削除部３７を備えた点が第１の実施形態と異なる。また、切り出し部３３が行う処理も第１の実施形態と異なる。

すなわち、第３の実施形態においては、切り出し部３３は、投影画像Ｇｉに含まれる縁部像４１の有無に拘わらず、すべての投影画像Ｇｉに対して乳房像４０の輪郭を基準として投影画像Ｇｉを切り出す第１の切り出し処理を行って、切り出し投影画像ＧＣｉを生成する。これにより、図７に示す投影画像ＧＬ１～ＧＬ４からは、図１９に示す切り出し投影画像ＧＣ２１～ＧＣ２４が生成される。

削除部３７は、切り出し投影画像に縁部像４１が含まれる場合、切り出し投影画像から縁部像４１を削除する。ここで、図１９に示すように、切り出し投影画像ＧＣ２３および切り出し投影画像ＧＣ２４には、縁部像４１が含まれている。このため、削除部３７は、切り出し投影画像ＧＣ２３および切り出し投影画像ＧＣ２４から縁部像４１を削除して、図２０に示すように、削除済みの切り出し投影画像ＧＣＣ２３，ＧＣＣ２４を生成する。なお、図２０に示すように、削除済みの切り出し投影画像ＧＣＣ２４は、縁部像４１が削除されることにより、切り出し投影画像ＧＣＣ２４における縁部像４１の上側の領域４６と下側の領域４７とに分割された状態となっている。

ここで、第３の実施形態においては、補間部３４は、削除済みの切り出し投影画像ＧＣＣ２３，ＧＣＣ２４において、縁部像４１の削除により消失した乳房像４０を補間する。この場合、補間部３４は、削除済みの切り出し投影画像ＧＣＣ２４に対しては、図２１に示すように、上側の領域４６と下側の領域４７との間の縁部像４１に対応する領域に、例えば投影画像ＧＬから切り出した部分画像４８を補間する。なお、部分画像４８の補間に代えて、上側の領域４６と下側の領域４７との間の領域を黒く塗りつぶしてもよい。また、補間処理を行うことなく、削除済みの切り出し投影画像ＧＣＣ２３，ＧＣＣ２４をそのまま保存するようにしてもよい。

次いで、第３の実施形態において行われる処理について説明する。図２２は第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、乳房Ｍの撮影台１３へのポジショニングは完了しているものとする。操作者がトモシンセシス撮影の指示を入力部４から行うことにより処理が開始され、画像取得部３１がマンモグラフィ装置１０にトモシンセシス撮影を行わせて、投影画像Ｇｉを取得する（ステップＳＴ２１）。次いで、縁部像検出部３２が、複数の投影画像Ｇｉにおいて圧迫板１７に起因する縁部像４１を検出する（ステップＳＴ２２）。そして、切り出し部３３が、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像Ｇｉを切り出すことにより、切り出し投影画像ＧＣｉを生成する（ステップＳＴ２３）。

次いで、削除部３７が、切り出し投影画像ＧＣｉに縁部像４１が含まれる場合、縁部像４１を削除する（削除処理；ステップＳＴ２４）。そして、補間部３４が、削除処理により消失した乳房像４０の領域を、複数の投影画像Ｇｉのうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する（補間処理、ステップＳＴ２５）。

そして、表示制御部３６が、切り出し投影画像ＧＣｉを位置合わせしつつ表示する（ステップＳＴ２６）。さらに、操作者による再構成の指示が入力部４から行われたか否かの監視が開始され（ステップＳＴ２７）、ステップＳＴ２７が肯定されると、再構成部３５が切り出し投影画像ＧＣｉを再構成して複数の断層画像を生成し（ステップＳＴ２８）、処理を終了する。再構成により生成された断層画像は、不図示の画像サーバに送信され、保管される。あるいは、表示制御部３６により表示部３に表示される。

なお、上記各実施形態において、圧迫板１７の種類および圧迫板１７と乳房Ｍとの位置関係によっては、投影画像Ｇｉにおいて乳房像４０の乳頭側にも縁部像４１，５１が含まれる場合がある。上記第１の実施形態においては、この場合においても、乳房像４０と帯状の縁部像４１とは位置関係（１）～（４）の４通りの位置関係を有するものとなる。図２３は乳房像の乳頭側にｙ方向に伸びる帯状の縁部像が含まれる投影画像を示す図である。位置関係（１）の場合、図２３の投影画像ＧＬ３１に示すように、縁部像４１に含まれる投影画像ＧＬ３１の左辺Ｅ２および右辺Ｅ４に平行な、ｙ方向に延びる縦長の領域（以下、縦長領域４１Ａとする）と乳房像４０とが離れている。なお、図２３に示す投影画像ＧＬ３１～ＧＬ４１においては、縁部像４１に含まれるｘ方向に延びる横長の領域（以下、横長領域４１Ｂとする）は、すべて位置関係（１）にあるものとしているが、位置関係（２）～（４）のいずれかの関係にあってもよいことはもちろんである。

位置関係（２）の場合、図２３の投影画像ＧＬ３２に示すように、乳房像４０における投影画像Ｇｉの右辺Ｅ４に最も近い位置にある輪郭（ここでは乳頭の先端）が、縁部像４１に含まれる縦長領域４１Ａの乳房像４０に近い位置にある直線Ｌ３と接している

位置関係（３）の場合、図２３の投影画像ＧＬ３３に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ３３の右辺Ｅ４に最も近い位置にある輪郭が、縁部像４１の縦長領域４１Ａと重畳している。

位置関係（４）の場合、図２３の投影画像ＧＬ３４に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ３４の右辺Ｅ４に最も近い位置にある輪郭が、縁部像４１に含まれる縦長領域４１Ａの、投影画像ＧＬ３４の右辺Ｅ４に最も近い位置にある直線Ｌ４よりも、投影画像ＧＬ３４の右辺Ｅ４に近い位置にある。

投影画像Ｇｉにおいて乳房像４０の乳頭側にも縁部像４１が含まれる場合であっても、切り出し部３３は、投影画像Ｇｉにおける乳頭側において投影画像Ｇｉのｙ方向に延在する縁部像４１の縦長領域４１Ａと乳房像４０との位置関係に応じて、切り出し処理を行えばよい。

すなわち、位置関係（１）の場合、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ３１を切り出す第１の切り出し処理を行って、図２４に示す切り出し投影画像ＧＣ３１を生成する。すなわち、切り出し部３３は、乳房像４０における投影画像ＧＬ３１の右辺Ｅ４に最も近い輪郭を通ってｙ方向に延びる線により、投影画像ＧＬ３１を切り出すことにより切り出し投影画像ＧＣ３１を生成する。なお、図２４においては、投影画像ＧＬ３１のｘ方向においては、すべて第１の切り出し処理が行われる。

位置関係（２）の場合、位置関係（１）の場合と同様に、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ３２を切り出す第２の切り出し処理を行って、図２４に示す切り出し投影画像ＧＣ３２を生成する。

位置関係（３）の場合、切り出し部３３は、縁部像４１の縦長領域４１Ａにおける乳房像４０と重畳している側の輪郭Ｌ３を基準として投影画像ＧＬ３３を切り出す第３の切り出し処理を行って、図２４に示す切り出し投影画像ＧＣ３３を生成する。

位置関係（４）の場合、切り出し部３３は、乳房像４０の投影画像ＧＬ３４の右辺Ｅ４に最も近い位置にある輪郭から離れた側にある縁部像４１の輪郭である直線Ｌ３を基準として、投影画像ＧＬ４を切り出す第４の切り出し処理を行って、図２４に示す切り出し投影画像ＧＣ３４を生成する。

なお、上記第２の実施形態においても、線状の縁部像５１が乳房像４０の乳頭側にも縁部像４１が含まれる場合がある。この場合においても、第２の実施形態と同様に、乳房像４０と縁部像４１とは位置関係（５）～（７）の３通りの位置関係を有するものとなる。図２５は乳房像の乳頭側にｙ方向に伸びる線状の縁部像が含まれる投影画像を示す図である。位置関係（５）の場合、図２５の投影画像ＧＬ４１に示すように、縁部像５１における投影画像ＧＬ４１のｙ方向に延びる縦長線（以下、縦長線５１Ａとする）と乳房像４０とが離れている。なお、図２５に示す３つの投影画像ＧＬ４１～ＧＬ４３においては、ｘ方向に延びる縁部像５１の横長の線（以下、横長線５１Ｂとする）は、すべて位置関係（５）にあるものとしているが、位置関係（６）、（７）のいずれかの関係にあってもよいことはもちろんである。

位置関係（６）の場合、図２５の投影画像ＧＬ４２に示すように、乳房像４０における投影画像ＧＬ４２の右辺Ｅ４に最も近い位置にある輪郭（ここでは乳頭の先端）が、縁部像５１の縦長線５１Ａと接している

位置関係（７）の場合、図２５の投影画像ＧＬ４３に示すように、縁部像５１の縦長線５１Ａが乳房像４０と重畳している。

投影画像Ｇｉにおいて乳房像４０の乳頭側にも線状の縁部像５１が含まれる場合であっても、切り出し部３３は、投影画像Ｇｉにおける乳頭側において投影画像Ｇｉのｙ方向に延在する縁部像５１の縦長線５１Ａと乳房像４０との位置関係に応じて、切り出し処理を行えばよい。

すなわち、位置関係（５）の場合、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ４１を切り出す第５の切り出し処理を行って、図２６に示す切り出し投影画像ＧＣ４１を生成する。すなわち、切り出し部３３は、乳房像４０における投影画像ＧＬ４１の右辺Ｅ４に最も近い輪郭を通ってｙ方向に延びる線により、投影画像ＧＬ４１を切り出すことにより切り出し投影画像ＧＣ４１を生成する。なお、図２６においては、投影画像ＧＬ４１のｘ方向においては、すべて第５の切り出し処理が行われる。

位置関係（６）の場合、位置関係（５）の場合と同様に、切り出し部３３は、乳房像４０の輪郭を基準として投影画像ＧＬ４２を切り出す第６の切り出し処理を行って、図２６に示す切り出し投影画像ＧＣ４２を生成する。

位置関係（７）の場合、切り出し部３３は、縁部像５１の縦長線５１Ａを基準として投影画像ＧＬ４３を切り出す第７の切り出し処理を行って、図２６に示す切り出し投影画像ＧＣ４３を生成する。

なお、図２４に示す切り出し投影画像ＧＣ３３および図２６に示す切り出し投影画像ＧＣ４４に対して、上記第１および第３の実施形態と同様に、補間部３４による補間処理を行うようにしてもよいことはもちろんである。

また、上記各実施形態においては、切り出し処理または削除処理により消失した乳房像４０の領域を補間部３４により補間しているが、補間部３４による補間処理を行うことなく、切り出し投影画像ＧＣｉの表示および再構成等の処理を行うようにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、放射線源１６の軌道を円弧としているが直線としてもよい。また、例えば米国特許第７１２３６８４号明細書、および「Ditigal Tomosynthesis in Breast Imaging, Niklasonら、Breast Imaging, Radiography 1997）に記載されているような、放射線源１６と放射線検出器１５の双方を移動させるトモシンセシス撮影を行う場合にも本開示を適用できる。

また、上記各実施形態においては、放射線は、とくに限定されるものではなく、Ｘ線の他、α線またはγ線等を適用することができる。

また、上記実施形態において、例えば、画像取得部３１、縁部像検出部３２、切り出し部３３、補間部３４、再構成部３５、表示制御部３６および削除部３７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、上述したように、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、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせまたは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、クライアントおよ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とソフトウェアとの組み合わせで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。

さらに、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、半導体素子等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。

１ 放射線画像撮影システム
２ コンソール
３ 表示部
４ 入力部
５ 撮影スイッチ
１０ マンモグラフィ装置
１５ 放射線検出器
１６ 放射線源
１７ 圧迫板
１７Ａ 側壁
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ ストレージ
３１ 画像取得部
３２ 縁部像検出部
３３ 切り出し部
３４ 補間部
３５ 再構成部
３６ 表示制御部
３７ 削除部
４０ 乳房像
４１ 帯状の縁部像
４１Ａ 縦長領域
４１Ｂ 横長領域
４３ 領域
４４ 消失乳房像
４５ 部分画像
４６ 上側の領域
４７ 下側の領域
４８ 部分領域
５１ 線状の縁部像
５１Ａ 縦長線
５１Ｂ 横長線
Ｄｊ（ｊ＝１～ｍ） 断層画像
Ｅ１ 下辺
Ｅ２ 左辺
Ｅ３ 上辺
Ｅ４ 右辺
Ｇｉ（ｉ＝１～ｎ）、ＧＬ１～ＧＬ４，ＧＬ１１～ＧＬ１３，ＧＬ３１～ＧＬ３４，ＧＬ４１～ＧＬ４３ 投影画像
ＧＣｉ、ＧＣ１～ＧＣ４、ＧＣ１１～ＧＣ１３，ＧＣ２１～ＧＣ２４，ＧＣ３１～ＧＣ３４，ＧＣ４１～ＧＣ４３ 切り出し投影画像
ＧＣＣ２３，ＧＣＣ２４ 削除済み切り出し投影画像
Ｍ 乳房
Ｓｉ（ｉ＝１～ｎ） 線源位置

Claims (15)

1. 放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、前記放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、前記複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得する画像取得部と、
   前記複数の投影画像において、前記圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出する縁部像検出部と、
   前記縁部像と前記被写体の像との位置関係に応じて、前記投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する切り出し部とを備えた画像処理装置。
2. 前記切り出し部は、前記縁部像と前記被写体の像との位置関係に応じて、前記被写体の輪郭または前記縁部像の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記縁部像が帯状である場合、前記切り出し部は、前記投影画像のそれぞれにおいて、前記被写体の像と前記縁部像とが離れている場合、前記被写体の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す第１の切り出し処理を行い、
   前記被写体の像と前記縁部像とが重畳することなく接する場合、前記被写体の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す第２の切り出し処理を行い、
   前記被写体の像の前記投影画像の辺縁に最も近い位置にある輪郭が前記縁部像に重畳する場合、前記縁部像における前記被写体の像と重畳している側の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す第３の切り出し処理を行い、
   前記被写体の像と前記縁部像とが重畳し、かつ前記縁部像の両側に前記被写体の像が存在する場合、前記被写体の像の前記投影画像の辺縁に最も近い位置にある輪郭から離れた側にある前記縁部像の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す第４の切り出し処理を行う請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記第３の切り出し処理または前記第４の切り出し処理により生成された前記切り出し投影画像において、前記第３の切り出し処理または前記第４の切り出し処理により消失した前記被写体の像の領域を、前記複数の投影画像のうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する補間部をさらに備えた請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記縁部像が線状である場合、前記切り出し部は、前記投影画像のそれぞれにおいて、前記被写体の像と前記縁部像とが離れている場合、前記被写体の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す第５の切り出し処理を行い、
   前記被写体の像と前記縁部像とが接する場合、前記被写体の輪郭を基準として前記投影画像を切り出す第６の切り出し処理を行い、
   前記被写体の像と前記縁部像とが重畳する場合、前記縁部像を基準として前記投影画像を切り出す第７の切り出し処理を行う請求項１または２に記載の画像処理装置。
6. 放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、前記放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、前記複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得する画像取得部と、
   前記複数の投影画像において、前記圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出する縁部像検出部と、
   前記投影画像のそれぞれにおいて、前記被写体の輪郭を基準として前記投影画像を切り出して切り出し投影画像を生成する切り出し部と、
   前記切り出し投影画像に前記縁部像が含まれる場合、該縁部像を削除する削除部とを備えた画像処理装置。
7. 前記縁部像が削除された前記切り出し投影画像において、前記縁部像の削除により消失した前記被写体の像の領域を、前記複数の投影画像のうちの少なくとも１つの投影画像に基づいて補間する補間部をさらに備えた請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記圧迫板が矩形をなし、前記放射線源が前記圧迫板の対向する１組の縁部に交差する方向に相対的に移動される場合において、
   前記縁部像検出部は、少なくとも前記圧迫板の前記１組の縁部に起因する前記縁部像を検出する請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記複数の切り出し投影画像を、前記複数の投影画像における共通の基準位置を基準として位置合わせして、表示部に表示する表示制御部をさらに備えた請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記切り出し投影画像を再構成して、前記被写体における複数の断層面のそれぞれにおける断層画像を生成する再構成部をさらに備えた請求項１から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記被写体は乳房である請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、前記放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、前記複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像において、前記圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出し、
    前記縁部像と前記被写体の像との位置関係に応じて、前記投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する画像処理方法。
13. 放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、前記放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、前記複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得し、
    前記複数の投影画像において、前記圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出し、
    前記投影画像のそれぞれにおいて、前記被写体の輪郭を基準として前記投影画像を切り出して切り出し投影画像を生成し、
    前記切り出し投影画像に前記縁部像が含まれる場合、該縁部像を削除する画像処理方法。
14. 放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、前記放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、前記複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得する手順と、
    前記複数の投影画像において、前記圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出する手順と、
    前記縁部像と前記被写体の像との位置関係に応じて、前記投影画像を切り出すことにより、切り出し投影画像を生成する手順とをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
15. 放射線源を検出部に対して相対的に移動させ、前記放射線源の移動による複数の線源位置において、圧迫板により圧迫された被写体に放射線を照射するトモシンセシス撮影を撮影装置に行わせることにより生成された、前記複数の線源位置のそれぞれに対応する複数の投影画像を取得する手順と、
    前記複数の投影画像において、前記圧迫板の縁部に起因する縁部像を検出する手順と、
    前記投影画像のそれぞれにおいて、前記被写体の縁部を基準として前記投影画像を切り出して切り出し投影画像を生成する手順と、
    前記切り出し投影画像に前記縁部像が含まれる場合、該縁部像を削除する手順と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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