JP7129880B2 - 画像表示装置、放射線画像撮影表示システム、画像表示方法、および画像表示プログラム - Google Patents

画像表示装置、放射線画像撮影表示システム、画像表示方法、および画像表示プログラム Download PDF

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Description

本開示は、画像表示装置、放射線画像撮影表示システム、画像表示方法、および画像表示プログラムに関する。
放射線画像等の医用画像を表示して画像診断を行うに際し、単純撮影により取得された２次元の放射線画像と、ＣＴ（computed tomography）装置、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）装置あるいはトモシンセシス撮影装置等を用いた断層撮影により取得された断層画像とを相互に参照することが行われている。例えば、乳房の画像診断を行うためには、上部から放射線を照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ：craniocaudal）撮影、側面から放射線を照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ：mediolateral）撮影、および斜め方向から放射線を照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ：mediolateral oblique）撮影等の各種撮影方向から単純撮影を行うことにより取得した２次元放射線画像と、各撮影方向に関してトモシンセシス撮影により取得した複数の放射線画像を再構成することにより生成した断層画像とを相互に参照して、乳房における病変（腫瘤や石灰化）等の有無を確認することが行われている。
なお、トモシンセシス撮影は、放射線源を移動させて異なる複数の方向から被検体に放射線を照射して撮影を行い、これにより取得した画像を再構成して所望の断面を強調した画像を得るための撮影方法である。トモシンセシス撮影では、撮影装置の特性や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、円や楕円の弧を描くように移動させて、異なる照射角となる複数の照射位置において被検体を撮影することにより複数の放射線画像を取得し、単純逆投影法あるいはフィルタ逆投影法等の逆投影法等を用いてこれらの放射線画像を再構成して断層画像を生成する。
ここで、２次元放射線画像は、断層画像と比較して一覧性に優れ、鮮鋭度が高く、また過去の画像と比較が容易である等のメリットがある。このため、２次元放射線画像と断層画像との相互参照は、まず２次元放射線画像を液晶モニタ等の表示装置に表示して画像診断を行い、２次元放射線画像上において病変と思われる位置をクリック等により指定し、病変近傍の領域を拡大した断層画像を表示することにより行われる。また、２次元放射線画像とその２次元放射線画像の撮影方向に対応する断層画像とを同時に表示装置に表示することにより相互参照を行う場合もある。いずれの場合においても、断層画像は自動または手動により、断層面を切り替えつつ表示がなされる。
上述したトモシンセシス撮影等の断層撮影により、複数の断層画像が取得されるが、病変等が含まれる断層面の断層画像と含まれない断層面の断層画像とが存在するため、画像診断を行う医師等のユーザは、複数の断層画像を切り替えながら読影する必要がある。このため、２次元放射線画像と断層画像とを相互に参照して画像診断を行う場合、２次元放射線画像のみを用いる場合に比べて、操作が煩わしく、その結果、診断に長時間を要することとなる。
このため、２次元放射線画像上の各位置と各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを作成し、２次元放射線画像において参照位置が指定された場合に、参照位置の深さに対応する断層画像を抽出し、表示する手法が提案されている（特許文献１参照）。
国際公開第１４／２０３５３１号
しかしながら、２次元放射線画像は被写体の深さ方向において重なる複数の構造物が重なりあって表示されるため、特許文献１の手法では、ユーザが詳細に観察したいと思った構造に対応する断層面の断層画像を必ずしも正しく表示することができなかった。例えば、２次元放射線画像上で腫瘤に重なった石灰化が存在する場合、ユーザが腫瘤を関心領域に設定しても、石灰化に対応する断層面の断層画像が表示されることがあった。
本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、２次元放射線画像および断層画像を相互に参照して画像診断を行うに際し、２次元放射線画像上で指定された位置に対応する断層画像を正確に表示可能な画像表示装置、放射線画像撮影表示システム、画像表示方法、および画像表示プログラムを提供することを目的とするものである。
本開示による画像表示装置は、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、２次元放射線画像上の各位置と深さ情報との対応関係を変えて複数作成する深さマップ作成部を備える。
本開示による画像表示装置においては、深さマップ作成部は、２次元放射線画像および複数の断層画像の周波数成分毎に、複数の深さマップを作成してもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、深さマップ作成部は、２次元放射線画像および複数の断層画像中のオブジェクト毎に、複数の深さマップを作成してもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、深さマップ作成部は、２次元放射線画像上の各位置と複数の断層画像との相関に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成してもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、深さマップ作成部は、２次元放射線画像を複数の領域に分割し、２次元放射線画像上の各領域の位置と、各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成してもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、深さマップを参照することにより、２次元放射線画像における参照位置の深さ情報を特定し、特定された深さ情報により表される断層面の断層画像を表示部に表示する表示制御部をさらに備えてもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、表示部に表示された２次元放射線画像上の任意の位置の指定を受け付ける入力部をさらに備え、表示制御部は、指定された位置を参照位置として断層画像を表示部に表示してもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、表示制御部は、入力部が指定を受け付けた時の入力方法に基づいて、複数の深さマップの中から、参照する深さマップを決定してもよい。
また、本開示による画像表示装置においては、表示制御部は、２次元放射線画像上の指定された位置のオブジェクトに基づいて、複数の深さマップの中から、参照する深さマップを決定してもよい。
本開示による放射線画像撮影表示システムは、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像を取得する撮影部と、本開示による画像表示装置とを備える。
本開示による画像表示方法は、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、２次元放射線画像上の各位置と深さ情報との対応関係を変えて複数作成する。
本開示による画像表示プログラムは、同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、２次元放射線画像上の各位置と深さ情報との対応関係を変えて複数作成する手順をコンピュータに実行させる。
本開示によれば、２次元放射線画像および断層画像を相互に参照して画像診断を行うに際し、２次元放射線画像上で指定された位置に対応する断層画像を正確に表示可能な画像表示装置、放射線画像撮影表示システム、画像表示方法、および画像表示プログラムを提供することができる。
本発明の一実施形態による画像表示装置を適用した放射線画像撮影表示システムの概略構成図 図１に示す放射線画像撮影表示システムのアーム部を図１の右方向から見た図 図１に示す放射線画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図 複数の撮影方向を示す図 断層画像の再構成範囲を示す図 深さマップの作成を説明するための図 深さマップを示す図 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 第１の実施形態において行われる画像表示処理のフローチャート モニタに表示される画像の例を示す図 モニタに表示される画像の例を示す図 モニタに表示される画像の例を示す図
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による画像表示装置を適用した放射線画像撮影表示システムの概略構成図である。放射線画像撮影表示システム１は、乳房の単純撮影を行って２次元放射線画像を生成し、かつ乳房のトモシンセシス撮影を行って断層画像を生成するために、異なる撮影方向から乳房Ｍを撮影して、複数の放射線画像を取得するマンモグラフィ撮影装置である。図１に示すように放射線画像撮影表示システム１は、撮影部１０、撮影部１０に接続されたコンピュータ（画像表示装置）２、コンピュータ２に接続されたモニタ（表示部）３および入力部４を備えている。
撮影部１０は、基台１１、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２、および回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。なお、図２には図１の右方向（Ｙ方向）から見たアーム部１３を示している。
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一方の端部１３Ａには撮影台１４が、その他方の端部１３Ｂには撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取付けられている。アーム部１３は、撮影台１４が取付けられた端部１３Ａと、放射線照射部１６が取付けられた端部１３Ｂとを一体に回転すること、および放射線照射部１６が取付けられた端部１３Ｂのみを回転することが可能なように構成されており、これにより、撮影台１４と放射線照射部１６とを一体に回転すること、および撮影台１４を固定して放射線照射部１６のみを回転することが可能となっている。図２においては、図２の右回りを正としたときに、アーム部１３が基台１１と平行となる回転位置を０度として、アーム部１３が撮影台１４と放射線照射部１６とを一体に右回りにθ０度回転した状態を仮想線にて示している。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
撮影台１４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、および放射線検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。
また、撮影台１４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、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ（analog to digital）変換部等が設けられた回路基板等も設置されている。
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、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、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・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読出方式のものや、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１６の内部には、放射線源１７および放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流、時間、および管電流時間積等）とを制御するものである。
また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房を押さえつけて圧迫する圧迫板１８、その圧迫板１８を支持する支持部２０、および支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置および圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。
コンピュータ２は、中央処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ（solid state drive）等のストレージデバイス等を備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部２１、放射線画像記憶部２２、再構成部２３、深さマップ作成部２４、表示制御部２５、記憶部２６が構成されている。
制御部２１は、各種のコントローラ３１～３４に対して所定の制御信号を出力し、装置全体の制御を行うものである。
放射線画像記憶部２２は、アーム部１３の双方の端部１３Ａ，１３Ｂを回転することにより、あらかじめ設定された撮影方向からの撮影によって、放射線検出器１５が検出した複数の放射線画像を記憶するものである。なお、乳房Ｍの撮影方向としては、上部から放射線を照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ：craniocaudal）撮影、側面から放射線を照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ：mediolateral）撮影、斜め方向から放射線を照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ：mediolateral oblique）撮影があり、これらの撮影方向に応じて、アーム部１３を回転させてポジショニングを行って、撮影を行う。なお、図１は、頭尾方向（ＣＣ）撮影を行う場合のポジショニングを示す。また、本実施形態ではＣＣ撮影、ＭＬ撮影およびＭＬＯ撮影のすべてを行う必要はなく、これらのうちの少なくとも１つの撮影を行うようにすればよい。
また、本実施形態においては、図４に示すように、放射線照射部１６が取付けられた端部１３Ｂのみを回転することにより、所定角度θ１間隔の複数の撮影方向からの撮影、すなわちトモシンセシス撮影によって放射線検出器１５が検出した複数の放射線画像も記憶する。なお、本実施形態は、上記撮影方向のそれぞれにおいて、トモシンセシス撮影を行って複数の放射線画像を取得し、これら複数の放射線画像から生成した乳房Ｍの断層画像および単純撮影により取得した２次元放射線画像を表示するものである。
再構成部２３は、放射線画像記憶部２２に記憶された複数の放射線画像を再構成することにより、乳房Ｍの所望の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２３は、単純逆投影法あるいはフィルタ逆投影法等の逆投影法等を用いてこれらの放射線画像を再構成して断層画像を生成する。なお、再構成部２３は、図５に示すように乳房Ｍ内においてあらかじめ定められた再構成範囲Ｒ０内において、放射線検出器１５の検出面に平行な複数の断層面ＤＭｉ（ｉ＝１～ｎ、ｎは断層面の数）のそれぞれにおいて断層画像を生成する。
深さマップ作成部２４は、上記撮影方向のそれぞれについて取得した２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の基準位置からの深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、２次元放射線画像上の各位置と深さ情報との対応関係を変えて複数作成する。図６は深さマップの作成を説明するための図である。本実施形態においては、上述したように、１つの撮影方向について、複数の断層画像Ｄｉ（ｉ＝１～ｎ、ｎは断層面の数）および１つの２次元放射線画像Ｇ０が放射線画像記憶部２２に記憶されている。なお、本実施形態においては、例えば断層面の間隔は１ｍｍであり、放射線検出器１５の検出面を基準位置として、放射線源１７の方向に向けて１０ｍｍから１ｍｍ間隔で４０ｍｍの深さまでの断層面ＤＭｉにおいて断層画像Ｄｉが生成されているものとするが、これに限定されるものではない。
深さマップ作成部２４は、２次元放射線画像Ｇ０を複数の領域に分割し、周波数成分毎に、分割により得られる各領域と複数の断層画像Ｄｉとの相関を求める。例えば、図６に示すように、２次元放射線画像Ｇ０を６×８の領域に分割し、分割した１つの領域Ａ１について、周波数成分毎に、複数の断層画像Ｄｉとの相関を求める。そして、相関が最も大きくなった領域を含む断層画像Ｄｉの断層面の基準位置からの深さを、その領域Ａ１の位置と対応づけて複数の深さマップを作成する。
このように、２次元放射線画像上の各位置と複数の断層画像との相関に基づいて、２次元放射線画像上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて深さマップを作成することにより、２次元放射線画像上の各位置と断層面の深さ方向の位置とを容易に対応づけることができる。
図７は深さマップを示す図である。例えば、２次元放射線画像Ｇ０および複数の断層画像Ｄｉについて、画像の周波数成分の帯域幅を３分割し、周波数成分が高い方から順に、高周波成分深さマップＭＰ１、中周波成分深さマップＭＰ２、および低周波成分深さマップＭＰ３を作成する。
具体的には、２次元放射線画像Ｇ０の高周波成分画像において、図６における領域Ａ１との相関が最も大きくなった領域を含む高周波成分断層画像の深さが３０ｍｍである場合、領域Ａ１の位置には３０ｍｍが対応づけられた高周波成分深さマップＭＰ１が作成される。また、２次元放射線画像Ｇ０の中周波成分画像において、図６における領域Ａ１との相関が最も大きくなった領域を含む中周波成分断層画像の深さが２５ｍｍである場合、領域Ａ１の位置には２５ｍｍが対応づけられた中周波成分深さマップＭＰ２が作成される。また、２次元放射線画像Ｇ０の低周波成分画像において、図６における領域Ａ１との相関が最も大きくなった領域を含む低周波成分断層画像の深さが２０ｍｍである場合、領域Ａ１の位置には２０ｍｍが対応づけられた低周波成分深さマップＭＰ３が作成される。なお、深さマップＭＰ１～ＭＰ３において、２次元放射線画像Ｇ０の乳房Ｍが含まれない領域については、あらかじめ定められた深さ（例えば１０ｍｍ）を対応づけるようにすればよい。作成された深さマップＭＰ１～ＭＰ３は、記憶部２６に記憶される。
２次元放射線画像Ｇ０において検出される病変（例えば、石灰化、スピキュラ、および腫瘤等）は、その構造や大きさによって周波数成分毎に分割することができる。例えば、石灰化は２次元放射線画像Ｇ０において高周波成分として表れ、スピキュラは２次元放射線画像Ｇ０において中周波成分として表れ、腫瘤は２次元放射線画像Ｇ０において低周波成分として表れる。そのため、周波数成分毎に複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成することによって、２次元放射線画像Ｇ０の同じ領域に複数の構造物（例えば、石灰化、スピキュラ、および腫瘤等）が重なって表示されている場合であっても、対応する深さマップを選択することによって、所望の構造物の深さを特定することができる。
なお、深さマップＭＰ１～ＭＰ３は、周波数成分毎に、２次元放射線画像Ｇ０上の各領域の位置と、各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけることにより作成されるが、２次元放射線画像上の各画素の位置と、各画素の位置に対応する断層面の深さ方向の位置を表す深さ情報とを対応づけることにより作成してもよい。この場合、２次元放射線画像上の対象とする画素を中心とする所定サイズの領域を設定し、この領域と断層画像Ｄｉとの相関を求め、相関が最も大きくなった領域を含む断層画像Ｄｉの断層面の基準位置からの深さを、その領域が設定された対象とする画素の位置と対応づけて深さマップを作成すればよい。
一方、２次元放射線画像Ｇ０の取得時および複数の断層画像Ｄｉの再構成時における、放射線源１７と放射線検出器１５との位置関係はあらかじめ分かっている。このため、放射線源１７と放射線検出器１５との位置関係に基づいて、２次元放射線画像Ｇ０上の各画素の位置と、各画素の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて、深さマップＭＰを作成してもよい。この場合、２次元放射線画像Ｇ０上のある画素位置と、放射線源１７と放射線検出器１５との位置関係から、その画素位置を通過する放射線の投影線が特定できる。投影線が特定できれば、その投影線が通過する断層画像Ｄｉ上の位置を特定できる。そして投影線上の複数の断層画像Ｄｉのうち、例えば最大画素値となる断層画像の断層面の深さ方向の位置を、その投影線が通過する画素位置と対応づけて、周波数成分毎に複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成すればよい。
また、上記では２次元放射線画像Ｇ０を６×８の領域に分割しているが、例えば１０画素×１０画素、１ｃｍ×１ｃｍ等のように分割した領域が所定サイズとなるようにしてもよい。また、上記では２次元放射線画像Ｇ０および複数の断層画像Ｄｉについて、画像の周波数成分の帯域幅を３分割して、３種類の深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成しているが、２種類もしくは４種類以上の深さマップを作成してもよい。
また、２次元放射線画像Ｇ０に対して公知の領域抽出処理を行い、画像中のオブジェクト毎に複数の深さマップを作成してもよい。具体的には、乳房Ｍの病変毎（例えば、石灰化、スピキュラ、および腫瘤等）に、複数の深さマップを作成してもよい。この場合、深さマップにおける各領域の深さは、各領域に含まれる画素毎に求め、求めた深さの各領域における平均値、または最頻値をその領域の深さに設定して深さマップを作成すればよい。このような態様とした場合も、周波数成分毎に複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成した場合と同様に、２次元放射線画像Ｇ０の同じ領域に複数の構造物（例えば、石灰化、スピキュラ、および腫瘤等）が重なって表示されている場合であっても、対応する深さマップを選択することによって、所望の構造物の深さを特定することができる。
表示制御部２５は、入力部４からの指示により、指示された撮影方向の２次元放射線画像をモニタ３に表示する。そして、入力部４からの指示により、深さマップＭＰ１～ＭＰ３のいずれかを参照して断層画像をモニタ３に表示する。断層画像の表示については後述する。
モニタ３は、ＣＲＴ（cathode ray tube）、液晶等の公知の表示装置からなり、コンピュータ２から出力された、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉを表示する。
入力部４は、例えば、キーボードやマウス等のポインティングデバイスから構成されるものであり、操作者による撮影条件等の入力や撮影開始指示の入力等を受け付けるものである。
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８は第１の実施形態において行われる撮影処理を示すフローチャートである。まず、入力部４からの指示により撮影方向が設定される(ステップＳＴ１)。具体的には、まず、撮影制御部２１が、入力部４から指示された撮影方向の情報をアームコントローラ３１に出力する。アームコントローラ３１は、アーム部１３の位置が基台１１に対して指定された撮影方向に対応する位置となるように制御信号を出力する。そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じて、アーム部１３が撮影台１４と放射線照射部１６とを一体に回転する。アームコントローラ３１は、指定された撮影方向に対応する位置となった状態においてアーム部１３を停止する。これにより、撮影方向が設定される。次に、撮影台１４の上に患者の乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される（ステップＳＴ２）。そして、入力部４おいて、種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される。
入力部４において撮影開始の指示があると、単純撮影が行われて２次元放射線画像Ｇ０が取得される（ステップＳＴ３）。具体的には、撮影開始の指示に応じて、制御部２１が、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像信号の読み出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房Ｍを撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部２２に２次元放射線画像Ｇ０として記憶される。
次に、トモシンセシス撮影が行われる（ステップＳＴ４）。トモシンセシス撮影は、撮影台１４を固定し、撮影台１４に対して放射線照射部１６をアーム部１３により回転しつつ乳房Ｍに放射線を照射することにより行われる。具体的には、まず、制御部２１が、あらかじめ設定された撮影間隔を定める角度θ１を読み出し、その読み出した角度θ１の情報をアームコントローラ３１に出力する。
そして、アームコントローラ３１において、制御部２１から出力された角度θ１の情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、まず、アーム部１３の放射線照射部１６が取付けられた端部の位置が撮影台１４に対して最も傾斜した初期位置となるように制御信号を出力する。
そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が初期位置となった状態において、制御部２１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像信号の読み出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房Ｍを初期位置から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部２２に断層画像を作成するための放射線画像として記憶される。
次に、アームコントローラ３１は、アーム部１３を初期位置からθ１度回転するよう制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、アーム部１３を初期位置から最後の撮影を行う終了位置の方向に向けて、θ１度回転するよう制御信号を出力する。そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３がθ１度回転した状態において、続いて制御部２１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像信号の読み出しを行うよう制御信号を出力する。
具体的には、制御部２１が、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射および放射線画像の読み出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房Ｍを初期位置からθ１度移動した位置から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部２２に放射線画像として記憶される。
そして上記の処理を、アーム部１３が終了位置に回転するまで繰り返し行うことにより複数の放射線画像が放射線画像記憶部２２に記憶される。
次いで、再構成部２３が、乳房Ｍの断層画像の再構成範囲において、複数の放射線画像を再構成して、複数の断層画像Ｄｉを生成する（ステップＳＴ５）。複数の断層画像Ｄｉは、放射線画像記憶部２２に記憶される。なお、撮影の処理は、左右の乳房Ｍについて、それぞれあらかじめ定めれたすべての撮影方向について、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉが生成されるまで繰り返し行われる。
次いで、深さマップ作成部２４が、画像の周波数成分毎に、上記撮影方向のそれぞれについて取得した２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と、各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成し（ステップＳＴ６）、処理を終了する。作成された深さマップＭＰ１～ＭＰ３は記憶部２６に記憶される。
図９は本実施形態において行われる画像表示処理のフローチャートである。入力部４において撮影方向の指定および画像表示の指示があると、表示制御部２５が、指定された撮影方向の２次元放射線画像Ｇ０を放射線画像記憶部２２から読み出し、モニタ３に表示する（ステップＳＴ１１）。
次いで、入力部４において２次元放射線画像Ｇ０における位置および深さマップの種類の指定を受け付ける（ステップＳＴ１２）。入力部４における深さマップの種類の指定については、位置を指定した時の入力方法に基づいて、深さマップの種類の指定を受け付けてもよい。例えば、入力部４としてマウスが用いられた場合において、左クリックにより位置が指定された場合は高周波成分深さマップＭＰ１、ホイールクリックにより位置が指定された場合は中周波成分深さマップＭＰ２、右クリックにより位置が指定された場合は低周波成分深さマップＭＰ３とすることができる。
なお、上記の他にも、乳房Ｍの病変毎に深さマップを作成した場合は、左クリックにより位置が指定された場合は石灰化深さマップＭＰ１、ホイールクリックにより位置が指定された場合はスピキュラ深さマップＭＰ２、右クリックにより位置が指定された場合は腫瘤深さマップＭＰ３とすることができる。また、マウスの入力方法についても、左クリック、右クリック、左右同時クリックに応じて深さマップの種類の指定を受け付けてもよいし、左クリックの回数（１回、２回、３回クリック等）に応じて深さマップの種類の指定を受け付けてもよい。また、ユーザが２次元放射線画像Ｇ０上で指定した領域の構造（オブジェクト）に基づいて、深さマップの種類の指定を受け付けてもよい。
表示制御部２５は、選択された深さマップを参照して２次元放射線画像Ｇ０における指定された位置に対応する深さ情報を取得し（ステップＳＴ１３）、取得した深さ情報に対応する断層面の断層画像Ｄｉをモニタ３に表示し（ステップＳＴ１４）、処理を終了する。
図１０はモニタ３に表示された画像を示す図である。図１０に示すように、モニタ３の画面の左側の領域に２次元放射線画像Ｇ０が、２次元放射線画像Ｇ０の近傍、具体的には２次元放射線画像Ｇ０の右側の領域に、２次元放射線画像Ｇ０上において指定された位置Ｐ０に対応する断層画像Ｄｉが表示される。例えば、複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３の中から高周波成分深さマップＭＰ１が指定され、２次元放射線画像Ｇ０において指定された位置が、図７に示す高周波成分深さマップＭＰ１の太線で囲んだ領域に対応するものである場合、基準位置からの深さは３０ｍｍであることから、深さ３０ｍｍに対応する断層面の断層画像がモニタ３に表示される。この際、入力部４からの指示により、表示する断層面を順次切り替えて、断層画像を断層面が順次切り替わる動画像として表示してもよい。なお、表示された断層画像Ｄｉには、すべての断層面における表示中の断層面の深さ方向の位置を表すスケール４０および断層面の深さを表す数値４１が併せて表示されている。
なお、図１１に示すように、２次元放射線画像Ｇ０において指定された位置を含む所定範囲の領域を、対応する断層画像Ｄｉから切り出し、切り出された断層画像Ｄｉａを２次元放射線画像Ｇ０に重畳させて表示してもよい。この場合においても、断層画像Ｄｉａを動画像として表示してもよく、断層面の深さ方向の位置を表すスケール４０および断層面の深さを表す数値４１を併せて表示してもよい。
また、図１２に示すように、２次元放射線画像Ｇ０において指定された位置を含む所定範囲の領域を対応する断層画像Ｄｉから切り出し、さらに指定された位置に対応する断層面に隣接する前後複数の断層面の断層画像について、切り出した領域に対応する領域を切り出し、切り出した複数の断層面の断層画像Ｄｉａ＋２，Ｄｉａ＋１，Ｄｉａ，Ｄｉａ－１を並べて表示してもよい。この場合、複数の断層面の深さを表す数値を併せて表示してもよい。また、この場合、隣接する断層面のみならず、表示する断層面の間隔をあらかじめ定められた間隔(例えば５ｍｍ)としてもよい。
このように、本実施形態においては、同一被検体についての２次元放射線画像Ｇ０および複数の断層画像Ｄｉに基づいて、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と深さ情報との対応関係を変えて複数作成する。そのため、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉを相互に参照して画像診断を行うに際し、まず２次元放射線画像Ｇ０を参照することにより、病変の位置の指定を容易に行うことができる。また、病変の種類に対応した複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３のうちのいずれかを参照すれば、指定された病変の位置に対応する断層面の断層画像Ｄｉを迅速に特定することができる。そのため、２次元放射線画像Ｇ０と併せて特定された断層画像Ｄｉを迅速に表示することができる。以上のことから、２次元放射線画像Ｇ０の同じ領域に複数の構造物（例えば、石灰化、スピキュラ、および腫瘤等）が重なって表示されている場合であっても、２次元放射線画像Ｇ０および断層画像Ｄｉを相互に参照しての画像診断を効率よく行うことができる。
また、２次元放射線画像Ｇ０を複数の領域に分割し、２次元放射線画像Ｇ０上の各領域の位置と各領域の位置の深さ情報とを対応づけて深さマップＭＰを作成することにより、操作者が注目する領域の位置を指定する際に、大まかな位置を指定しても所望とする断層面の断層画像を安定して表示できることとなる。
なお、上記実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０の全領域と対応させて深さマップＭＰを作成しているが、例えば２次元放射線画像Ｇ０における乳房Ｍを含む領域を抽出し、乳房Ｍを含む領域に対してのみ、複数の深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成するようにしてもよい。このように、乳房Ｍを含む領域に対してのみ深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成することにより、深さマップＭＰ１～ＭＰ３の作成のための演算時間を短縮することができる。この場合、表示された２次元放射線画像Ｇ０において乳房Ｍ以外の位置が指示された場合には、その位置には対応する断層画像が存在しないことを警告するようにしてもよく、複数の断層画像Ｄｉのうちの中央の断層面に対応する断層画像を表示するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、２次元放射線画像Ｇ０として、単純撮影により取得された画像を用いているが、複数の断層画像Ｄｉから合成した合成２次元放射線画像を用いてもよい。合成２次元放射線画像の生成方法については、例えば、最大値投影法（ＭＩＰ：maximum intensity projection）を用いて、複数の断層画像ＤｉからＭＩＰ画像を合成２次元放射線画像として生成する等、どのような方法を用いてもよい。例えば、健康診断において単純撮影により取得された２次元放射線画像Ｇ０を用いた診断の結果、要精密検査と判定され、精密検査においてトモシンセシス撮影により断層画像を取得した場合、単純撮影とトモシンセシス撮影との撮影時期が異なることになる。その結果、乳房Ｍの圧迫の程度が異なる、あるいは撮影位置が微妙に異なる等により、２次元放射線画像Ｇ０に含まれる乳房Ｍと断層画像Ｄｉに含まれる乳房Ｍとの幾何学的な形状が異なるものとなるおそれがある。このような場合、単純撮影により取得された２次元放射線画像Ｇ０と深さマップＭＰ１～ＭＰ３との位置関係が異なるものとなるため、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と、各位置に対応する深さ情報とが連動しなくなるおそれがある。そのため、複数の断層画像Ｄｉから合成した合成２次元放射線画像を２次元放射線画像Ｇ０として用いて深さマップＭＰ１～ＭＰ３を作成することにより、２次元放射線画像Ｇ０上の各位置と断層面との対応づけを確実に行うことができる。
また、上記実施形態においては、トモシンセシス撮影により取得した複数の放射線画像を再構成して断層画像を生成しているが、放射線源と放射線検出器とを被検体を中心として対向させて配置し、これらの組を被検体を中心として周回させて、様々な角度から放射線を照射して複数の放射線画像を撮像し、その各角度の放射線画像を用いて断層画像を再構成して任意断面を表示するＣＴ撮影を行って断層画像を生成するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、本発明の画像表示装置を適用した放射線画像撮影表示システムを乳房の放射線画像を撮影する装置としているが、被検体としては乳房に限らず、例えば胸部や頭部等を撮影する放射線画像撮影表示システムを用いることも可能である。さらに、上記以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
１ 放射線画像撮影表示システム
２ コンピュータ
３ モニタ
４ 入力部
１０ 撮影部
１１ 基台
１２ 回転軸
１３ アーム部
１３Ａ 端部
１３Ｂ 端部
１４ 撮影台
１５ 放射線検出器
１６ 放射線照射部
１７ 放射線源
１８ 圧迫板
１９ 移動機構
２０ 支持部
２１ 制御部
２２ 放射線画像記憶部
２３ 再構成部
２４ 深さマップ作成部
２５ 表示制御部
２６ 記憶部
３１ アームコントローラ
３２ 放射線源コントローラ
３３ 検出器コントローラ
３４ 圧迫板コントローラ
４０ スケール
４１ 数値
ＤＭｉ 断層面
Ｄｉ 断層画像
Ｄｉａ 断層画像
Ｇ０ ２次元放射線画像
Ｍ 乳房
ＭＰ１ 高周波成分深さマップ
ＭＰ２ 中周波成分深さマップ
ＭＰ３ 低周波成分深さマップ

Claims (13)

  1. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、前記２次元放射線画像上の各位置と前記深さ情報との対応関係を変えて複数作成する深さマップ作成部を備え、
    前記深さマップ作成部は、前記２次元放射線画像および前記複数の断層画像において互いに異なる帯域を有する複数の周波数成分の各々に対応した複数の前記深さマップを作成する画像表示装置。
  2. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、前記２次元放射線画像上の各位置と前記深さ情報との対応関係を変えて複数作成する深さマップ作成部を備え、
    前記深さマップ作成部は、前記２次元放射線画像および前記複数の断層画像中のオブジェクト毎に、複数の前記深さマップを作成する画像表示装置。
  3. 前記深さマップ作成部は、前記２次元放射線画像上の各位置と前記複数の断層画像との相関に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と、前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する
    請求項１または２記載の画像表示装置。
  4. 前記深さマップ作成部は、前記２次元放射線画像を複数の領域に分割し、前記２次元放射線画像上の各領域の位置と、前記各領域の位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけて前記深さマップを作成する
    請求項１から３のいずれか１項記載の画像表示装置。
  5. 前記深さマップを参照することにより、前記２次元放射線画像における参照位置の深さ情報を特定し、前記特定された深さ情報により表される断層面の断層画像を表示部に表示する表示制御部をさらに備える
    請求項１から４のいずれか１項記載の画像表示装置。
  6. 前記表示部に表示された前記２次元放射線画像上の任意の位置の指定を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記指定された位置を前記参照位置として前記断層画像を前記表示部に表示する
    請求項５記載の画像表示装置。
  7. 前記表示制御部は、前記入力部が前記指定を受け付けた時の入力方法に基づいて、複数の前記深さマップの中から、参照する前記深さマップを決定する
    請求項６記載の画像表示装置。
  8. 前記表示制御部は、前記２次元放射線画像上の前記指定された位置のオブジェクトに基づいて、複数の前記深さマップの中から、参照する前記深さマップを決定する
    請求項７記載の画像表示装置。
  9. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像を取得する撮影部と、
    請求項１から８のいずれか１項記載の画像表示装置とを備えた放射線画像撮影表示システム。
  10. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、前記２次元放射線画像上の各位置と前記深さ情報との対応関係を変えて複数作成するステップを有し、
    前記ステップでは、前記２次元放射線画像および前記複数の断層画像において互いに異なる帯域を有する複数の周波数成分の各々に対応した複数の前記深さマップを作成する画像表示方法。
  11. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、前記２次元放射線画像上の各位置と前記深さ情報との対応関係を変えて複数作成するステップを有し、
    前記ステップでは、前記２次元放射線画像および前記複数の断層画像中のオブジェクト毎に、複数の前記深さマップを作成する画像表示方法。
  12. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、前記２次元放射線画像上の各位置と前記深さ情報との対応関係を変えて複数作成する手順であって、
    前記２次元放射線画像および前記複数の断層画像において互いに異なる帯域を有する複数の周波数成分の各々に対応した複数の前記深さマップを作成する手順をコンピュータに実行させる画像表示プログラム。
  13. 同一被検体についての２次元放射線画像および複数の断層画像に基づいて、前記２次元放射線画像上の各位置と前記各位置に対応する断層面の深さ方向の位置である深さ情報とを対応づけた深さマップを、前記２次元放射線画像上の各位置と前記深さ情報との対応関係を変えて複数作成する手順であって、
    前記２次元放射線画像および前記複数の断層画像中のオブジェクト毎に、複数の前記深さマップを作成する手順をコンピュータに実行させる画像表示プログラム。
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