JP7208816B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、放射線を用いて被検者を撮影する放射線撮影装置に関する。
従来、医療分野においては、Ｘ線等の放射線を用いて被写体を撮影するマンモグラフィ装置等の放射線撮影装置が普及している。放射線撮影装置は、通常、１回の放射線の照射により、１枚の放射線画像を取得する。また、同一または異なる角度から被検者を複数回撮影し、その結果得られる複数枚の放射線画像を合成または再構成することにより、診断に使用する放射線画像を得る場合もある（特許文献１）。
特開２０１７－０６４１８５号公報
被検者を複数回撮影して得る複数の画像を合成等して診断用の放射線画像を得る場合、これら複数回の撮影の間に被検者に動きがあると、生成する診断用の放射線画像に「ぼけ」が生じ、読影し難くなる点に問題がある。その結果、再撮影が必要になると、被検者を余分に被曝させてしまうという問題もある。
本発明は、被検者を複数回撮影して得る複数の画像を合成等して診断用の放射線画像を得る場合に、これら複数回の撮影の間に被検者に動き（体動等）があったとしても像の「ぼけ」が小さい放射線画像を生成する放射線撮影装置を提供することを目的とする。
本発明の放射線撮影装置は、撮影制御部と、特徴点認識部と、時分割画像選出部と、合成画像生成部とを備える。撮影制御部は、１枚の放射線画像を得る場合に被検体に照射する放射線の総照射時間であって、撮影条件に含まれるか又は撮影条件を用いて定める総照射時間を取得する総照射時間取得部と、総照射時間を分割することにより、撮影１回あたりの放射線の照射時間である分割照射時間を算出する分割照射時間算出部とを備え、分割照射時間に区切って放射線撮影を複数回行う時分割撮影によって、複数枚の時分割画像を得る。特徴点認識部は、時分割画像ごとに特徴点を認識する。時分割画像選出部は、複数枚の前記時分割画像それぞれにおける特徴点のずれ量を用いて、時分割画像について合成処理に使用するか否かの判断をし、合成処理に使用する時分割画像を選出する。合成画像生成部は、選出した時分割画像を用いて合成画像を生成する。時分割画像を撮影するごとに、特徴点認識部は時分割画像の特徴点を順次認識し、かつ、時分割画像選出部は時分割画像の選出または不選出を決定し、撮影制御部は、時分割画像選出部が選出した時分割画像の枚数が、予め設定した特定数に達するまで時分割撮影を継続し、その後、時分割撮影を終了する。
時分割画像選出部は、撮影した複数枚の時分割画像の中から、特徴点のずれ量が閾値以下となる時分割画像を選出することが好ましい。
時分割画像選出部は、特徴点の平均位置を算出し、特徴点の平均位置からのずれ量が閾値以下となる時分割画像を選出することが好ましい。
時分割画像選出部は、時分割画像のうち特定の時分割画像の特徴点を基準として他の時分割画像の特徴点のずれを算出することにより、特定の時分割画像と、特徴点のずれ量が閾値以下となる時分割画像と、を選出することが好ましい。
時分割画像選出部は、撮影した複数枚の時分割画像のうち、最初に撮影した時分割画像の特徴点を基準とすることが好ましい。
撮影制御部は、時分割画像の総撮影枚数が予め設定した撮影上限枚数に到達した場合には、時分割画像選出部が選出した時分割画像の枚数が特定数に到達していない場合でも、時分割撮影を終了し、時分割画像選出部は、複数枚の時分割画像の中から一部または全部の時分割画像を選出することが好ましい。
予め撮影した放射線画像における特徴点であって、時分割画像に現れる特徴点の位置を取得する特徴点位置取得部を備え、時分割画像選出部は、特徴点位置取得部が取得した特徴点の位置からのずれ量が閾値以下である時分割画像を選出することが好ましい。
特徴点位置取得部は、予め撮影した放射線画像であって、時分割画像と異なる放射線画像から前記特徴点の位置を取得することが好ましい。
時分割画像選出部は、特徴点の位置及び／または形状が補正可能か否かを判定することにより、時分割画像の選出または不選出を順次決定することが好ましい。
撮影制御部は、特徴点の位置及び／または形状が補正不可能である時分割画像が発生した場合に、時分割撮影を終了することが好ましい。
合成画像生成部は、選出した時分割画像を重ね合わせる重ね合わせ処理によって合成画像を生成することが好ましい。
重ね合わせ処理は、選出した時分割画像を特徴点が相互に一致するように重ね合わせる処理であることが好ましい。時分割撮影における放射線の照射時間である分割照射時間は、５０ｍｓ以上１５０ｍｓ以下の範囲内であることが好ましい。
本発明の放射線撮影装置によれば、被検者を複数回撮影して得る複数の画像を合成等して診断用の放射線画像を得る場合に、これら複数回の撮影の間に被検体に動きがあったとしても像の「ぼけ」が小さい放射線画像を生成することができる。医師はこの「ぼけ」が小さい放射線画像を用いて読影が可能であるから、再撮影をしなければならない状況を回避して、被検者の余分な被曝を抑えることができる。
マンモグラフィ装置の構成を示す説明図である。 コンソールの構成を示すブロック図である。 撮影及び合成画像生成のステップを示すフローチャートである。 時分割画像と合成画像を示す説明図である。 第２実施形態における撮影及び合成画像生成のステップを示すフローチャートである。 変形例における撮影及び合成画像生成のステップを示すフローチャートである。 変形例におけるコンソールの構成を示すブロック図である。 第３実施形態のフローチャートである。
［第１実施形態］
図１に示すように、放射線撮影装置の一例であるマンモグラフィ装置１０は、放射線であるＸ線を用いて被検者の乳房（以下、被検体という）を撮影する装置本体１１と、装置本体１１を制御するコンソール１２と、を備える。
装置本体１１は、支柱３１、Ｘ線発生部３２、Ｘ線撮影部を内蔵する撮影台３３、圧迫板３６、及び、昇降部３７等を備える。また、Ｘ線発生部３２及び撮影台３３は一体化されており、装置本体１１において被検者に合わせた位置調整をする可動部４０を構成する。
撮影台３３は被検体である乳房を配置するステージであり、撮影時には圧迫板３６を用いて乳房を挟持する。撮影台３３が内蔵するＸ線撮影部（図示しない）は、例えば、放射線を用いて被検体を撮影するＦＰＤ（Flat Panel Detector）等と、散乱線を除去するためのグリッド（静止型であるリスホルムブランデあるいは移動型であるブッキーブランデ）と、を含む。なお、マンモグラフィ装置１０は、撮影条件に合わせて交換可能な複数種類のグリッドを有しており、かつ、グリッドを使用しない撮影も実行できる。また、撮影台３３には、被検者が右手で把持する把持部３４ａと、被検者が左手で把持する把持部３４ｂと、が取り付けられている。把持部３４ａ及び把持部３４ｂはいわゆるアームレストである。
圧迫板３６は、撮影台３３に載せた被検者の乳房を圧迫し、扁平にする。正常な乳腺の重なりを少なくし、石灰化等の病変の候補を見つけやすくするためである。昇降部３７は、圧迫板３６を撮影台３３に対して昇降する。これにより、昇降部３７は、圧迫板３６を撮影台３３に対してほぼ平行に、かつ、乳房の厚さに応じた特定の距離に支持する。
可動部４０は、Ｘ線発生部３２及び撮影台３３の相対的な位置及び向きを保ったまま、所定の角度範囲内で回転自在である。このため、装置本体１１は、撮影台３３を水平に配置して、または、撮影台３３を水平から傾斜した配置にして、撮影を行うことができる。具体的には、装置本体１１は、撮影台３３を水平に配置し、乳房を頭尾方向から撮影するＣＣ撮影（頭尾方向（craniocaudal）撮影）を行うことができる。また、装置本体１１は、撮影台３３を傾斜して配置し、乳房を内外斜位方向から撮影するＭＬＯ撮影（内外斜位方向（mediolateral oblique）撮影）をすることができる。
さらに、可動部４０のうちＸ線発生部３２は、撮影台３３及び圧迫板３６の位置を固定したまま、所定の範囲内で回動自在である。これにより、装置本体１１は、いわゆるステレオ撮影及びトモシンセシス撮影を行うことができる。ステレオ撮影とは、特定の位置及び向き（例えばＣＣ撮影の位置及び向き）に固定した被検者の乳房を、１または複数の傾斜角度が違う斜め方向から撮影し、傾斜方向からの透視画像（以下、ステレオ画像という）を得る撮影形態である。また、トモシンセシス撮影は、特定の位置及び向きに固定した被検者の乳房に対して、複数の傾斜方向から撮影した画像を用いて、被検者の乳房の断層画像（以下、トモシンセシス画像という）を得る撮影形態である。
図２に示すように、コンソール１２は、撮影制御部５１、特徴点認識部５２、時分割画像選出部５３、合成画像生成部５４、及び、表示部５６を備える。
撮影制御部５１は、Ｘ線発生部３２、及び、撮影台３３が内蔵するＸ線撮影部等を制御して撮影を実行し、マンモグラフィ画像（放射線画像）を取得する。本実施形態においては、撮影制御部５１は、医師または放射線技師の入力により、または、ＡＥＣ（Auto Exposure Control）機能により、被検体に照射するＸ線の線質、線量、及び、照射時間等の撮影条件を取得する。そして、通常の撮影においては、撮影制御部５１は、取得した撮影条件にしたがって撮影を実行することにより、診断等に用いる１枚のマンモグラフィ画像（以下、診断画像という）を得る。
一方、マンモグラフィ装置１０は、上記通常の撮影機能の他に時分割撮影機能を有する。時分割撮影機能とは、診断画像を取得する際に、複数回に分けて撮影をし、これら複数回の撮影で得る各画像（以下、時分割画像という）の一部または全部を合成して１枚の診断画像を得る機能である。すなわち、時分割撮影を行う場合、撮影制御部５１は、所定の「分割照射時間」に区切って撮影（放射線撮影）を複数回行うことにより、複数枚の時分割画像９１（図４参照）を得る。なお、各時分割撮影は、同一のアングルで実施する。同一アングルでの撮影とは、被検体に対してＸ線発生部３２及び撮影台３３が内蔵するＸ線撮影部等の位置を固定して撮影をすることをいう。時分割撮影により得た画像を重ね合わせ合成により１枚の診断画像を得るためである。
上記時分割撮影のために、撮影制御部５１は、総照射時間取得部６１と、分割照射時間算出部６２と、を備える。
総照射時間取得部６１は、時分割撮影をする場合に、１枚の診断画像を得るために被検体に照射するＸ線の照射時間（以下、総照射時間という）を取得する。総照射時間は撮影条件に含まれるか、撮影条件を用いて定めることができる。したがって、総照射時間取得部６１は撮影条件を取得することにより、総照射時間を取得する。
分割照射時間算出部６２は、時分割撮影をする場合に、時分割撮影の回数（以下、分割数という）を決定し、かつ、総照射時間を用いて分割照射時間を算出する。時分割撮影の回数は、明示的な設定がある場合にはその設定にしたがって決定し、明示的な設定がない場合に撮影条件等に基づいて自動的に決定する。分割照射時間とは、時分割撮影における撮影１回あたりのＸ線の照射時間である。
本実施形態においては、分割照射時間は、総照射時間を時分割撮影の撮影回数を用いて均等に分割することにより求める。例えば、総照射時間が「Ｔ」（秒）、時分割撮影の撮影回数が「Ｎ」（回）である場合、分割照射時間はＴ／Ｎ（秒）である。なお、分割照射時間算出部６２は、総照射時間を不均等に分割することができる。例えば、総照射時間が「Ｔ」（秒）、時分割撮影の撮影回数が「Ｎ」（回）、各時分割撮影における分割照射時間をτＮ（秒）とする場合、Ｔ＝ΣτＮを満たす制約のもとで、τＮの値を個々に定めることができる。例えば、１回目の時分割撮影の分割照射時間τ１よりも２回目の時分割撮影の分割照射時間τ２を長く設定することができる（τ１＜τ２）。
また、分割照射時間算出部６２は、静止型グリッド（リスホルムブランデ）を用いて撮影をする場合には、グリッドの像（いわゆる「リス目」）が問題とならない程度に、分割数を決定し、かつ、各回の撮影における分割照射時間を算出する。「リス目が問題とならない程度」とは、時分割画像９１において、少なくとも被検者の像のコントラストがグリッドの像のコントラストよりも高い範囲に収まる範囲をいう。分割数及び分割照射時間は、リス目が実質的に無視できる程度、すなわち時分割画像９１において被検者の像のコントラストに対してグリッドの像のコントラストが実質的に無視できる程度に小さくなるように設定することが好ましい。具体的な撮影条件にもよるが、典型的には、静止型グリッドを用いて時分割撮影をする場合、分割数は例えば「１５」程度であり、かつ、分割照射時間は１００ｍｓ（ミリ秒）程度である。
なお、分割数及び分割照射時間は、体動が起きない範囲で設定することが好ましい。すなわち、分割数は、体動が起きない数に設定する。また、分割照射時間は体動が起きない時間に設定する。「体動が起きない」とは、時分割画像９１において被検者の体動（被検者の動き）に起因した像のブレまたはボケ等の不具合が実質的に無視できる程度に小さいことをいう。
具体的には、分割数は、「５」以上「２５」以下であることが好ましく、「１０」以上「２０」以下であることが特に好ましい。分割数が「５」未満の場合、分割数が少なすぎて分割照射時間を被検体の体動が起きない時間に設定することが難しくなるので、結果として時分割撮影の効果が得られにくいからである。また、分割数が「２５」より大きい場合、撮影回数だけが大きくなりすぎて、時分割撮影の効果が伸びにくくなるからである。また、分割数が大きいほど時分割照射時間が短くなるので、結果的に、時分割画像９１においてリス目が目立ちやすくなるデメリットが大きくなる。分割数は、撮影条件等によっては分割照射時間と完全に独立したパラメータではなく、設定し得る分割照射時間によって従属的に設定しなければならない場合がある。本実施形態においては、分割数は「１５」である。
また、分割照射時間は、５０ｍｓ以上１５０ｍｓ以下であることが好ましく、７５ｍｓ以上１２５ｍｓ以下であることが特に好ましい。分割照射時間が５０ｍｓ未満の場合、分割照射時間が短すぎて、時分割画像９１においてリス目が問題になりやすいからである。また、分割照射時間が１５０ｍｓを超える場合、典型的な被検者の体動が時分割画像９１において無視できない大きさになりやすいからである。分割照射時間は、撮影条件によっては分割数と完全に独立したパラメータではなく、設定し得る分割数によって従属的に設定しなければならない場合がある。本実施形態においては、分割照射時間は１００ｍｓである。
特徴点認識部５２は、時分割画像９１ごとに特徴点を認識する。特徴点とは、石灰化、腫瘤、乳腺、または、その他組織もしくは構造体、もしくはこれらの配列に乱れがある点などである。本実施形態においては、特徴点認識部５２は、石灰化８５（図４参照）を特徴点として認識する。また、特徴点認識部５２は、石灰化と乳腺等、複数種類の特徴点を認識できる。また、特徴点認識部５２は、１または複数の特徴点を認識できる。例えば、複数の石灰化がある場合、これらのうち１または複数を特徴点として認識できる。
時分割画像選出部５３は、特徴点認識部５２が認識した特徴点を用いて、複数枚の時分割画像９１の中から一部または全部の時分割画像９１を選出する。これにより、時分割画像選出部５３は、合成画像生成部５４で合成画像の生成に使用する時分割画像を決定する。本実施形態においては、時分割画像選出部５３は、撮影した複数枚の時分割画像９１の中から、認識した特徴点（石灰化８５）のずれ量が所定の閾値以下となる時分割画像９１を選出する。より具体的には、時分割画像選出部５３は、特徴点の平均位置を算出する。そして、算出した特徴点の平均位置からのずれ量が所定の閾値以下となる時分割画像９１を選出する。
なお、上記のように平均位置を算出する代わりに、時分割画像選出部５３は、時分割画像９１のうち特定の時分割画像９１の特徴点（石灰化８５）を基準として他の時分割画像９１の特徴点のずれを算出することにより、特定の時分割画像９１と、特徴点のずれ量が所定の閾値以下となる時分割画像９１と、を選出することができる。すなわち、時分割画像選出部５３は、特徴点の平均位置の代わりに、任意に選択した１枚の時分割画像９１の特徴点を基準として、合成画像の生成に使用する時分割画像を選出できる。この場合、例えば、時分割画像選出部５３は、撮影した複数枚の時分割画像９１のうち、最初に撮影した時分割画像９１の特徴点を基準とすることが好ましい。撮影の開始時点においては、医師または放射線技師の指示にしたがって被検体は静止している可能性が高く、被検体が動いてしまうのは、その後の時分割撮影の最中である場合が多いからである。
合成画像生成部５４は、時分割画像選出部５３が選出した複数枚の時分割画像９１を用いて合成画像９２（図４参照）を生成する。本実施形態においては、合成画像生成部５４は、時分割画像選出部５３が選出した複数の時分割画像９１を重ね合わせる重ね合わせ処理によって合成画像を生成する。また、合成画像生成部５４は、時分割画像９１を合成する場合に、各時分割画像９１の特徴点の位置が相互に一致するように、１または複数の時分割画像９１を重ね合わせる位置を調整することができる。合成画像９２の鮮鋭度（特に特徴点である石灰化８５の鮮鋭度）を向上するためである。ここで行う位置調整のための時分割画像９１の補正処理は、例えば、時分割画像９１の平行移動、回転、及び／または、変形を含むことができる。
マンモグラフィ装置１０においては、合成画像生成部５４が生成する合成画像９２に、必要に応じて画像処理等を施し、診断画像とする。合成画像生成部５４は、合成画像９２を診断画像として医師等に提供するために必要な画像処理を行うことができる。このため、合成画像生成部５４は、診断画像を生成する診断画像生成部としても機能する。以下、時分割撮影を行う場合の診断画像は、通常の撮影によって取得する診断画像と区別するために、画像処理の有無にかかわらず、単に合成画像９２という。
表示部５６は、コンソール１２のモニタであり、診断画像を表示する。すなわち、時分割撮影をする場合、表示部５６は合成画像９２を表示する。なお、表示部５６は、必要に応じて、設定メニュー等のマンモグラフィ装置１０の操作に係る表示をすることができる。また、表示部５６は、時分割画像９１の一部または全部を表示することができる。
以下、上記のように構成するマンモグラフィ装置１０が時分割撮影を行って合成画像９２を得る動作の作用について説明する。図３に示すように、時分割撮影機能によって診断画像（合成画像９２）を得る場合、撮影制御部５１が撮影条件等の設定を受けると、総照射時間取得部６１は、撮影条件の設定等からＸ線の総照射時間を取得し（ステップＳ１０１）、分割照射時間算出部６２は、時分割撮影の分割数を決定し、かつ、分割照射時間を算出する（ステップＳ１０２）。
その後、医師等が撮影実行の指示を入力すると、撮影制御部５１は、分割照射時間算出部６２が算出した分割照射時間に区切って、決定した分割数の時分割撮影を実行する（ステップＳ１０３）。これにより、図４に示すように、マンモグラフィ装置１０は、分割数分の時分割画像９１を得る。
上記のように、時分割画像９１が得られると、特徴点認識部５２は、各時分割画像９１の特徴点を認識する（ステップＳ１０４）。本実施形態においては、各時分割画像９１に写る石灰化８５を認識する。その後、時分割画像選出部５３は、合成に使用するために、特徴点である石灰化８５の位置にずれが少ない組み合わせの複数の時分割画像９１を選出する（ステップＳ１０５）。そして、合成画像生成部５４は、時分割画像９１が選出した時分割画像９１を重ね合わせることにより合成画像９２を生成し（図４参照）、表示部５６はこれを表示する（ステップＳ１０６）。
上記のように、マンモグラフィ装置１０においては、１枚の診断画像を得るために、複数回の時分割撮影をする。そして、時分割撮影で得た複数の時分割画像９１のそれぞれを、特徴点である石灰化８５の位置を用いて合成画像９２に使用するか否かを精査し、合成画像９２の生成に適した時分割画像９１だけを合成に使用する。このため、時分割撮影の最中に被検体に動きがあった場合、被検体に動きがあったときに撮影した時分割画像９１は合成に使用しないので、合成画像９２は「ぼけ」が少ない診断画像となる。すなわち、マンモグラフィ装置１０は、時分割撮影によって１枚の診断画像を得る場合に、被検体に動きがあったとしても像の「ぼけ」が小さい診断画像を生成及び表示できる。その結果、被検体に動きがあったにもかかわらず、再撮影を回避して、被検者の余分な被曝を抑えることができる。
［第２実施形態］
上記第１実施形態においては、時分割撮影を分割数分行った後に、既に得られた複数の時分割画像９１の中から、合成に使用する時分割画像９１を選出する。しかし、マンモグラフィ装置１０は、時分割撮影を実施するごとに、取得した時分割画像９１を合成に使用するか否かを判定できる。すなわち、特徴点認識部５２は、時分割画像９１を撮影するごとに、リアルタイムに時分割画像９１の特徴点を順次認識し、かつ、時分割画像選出部５３は、時分割画像９１を撮影するごとに、時分割画像９１の選出または不選出を決定する構成とすることができる。
この場合、図５に示すように、総照射時間取得部６１が総照射時間を取得し（ステップＳ２０１）、かつ、分割照射時間算出部６２が分割数を決定して、分割照射時間を算出した後（ステップＳ２０２）、医師等が撮影実行の指示を入力すると、撮影制御部５１は、時分割撮影を１回実行する（ステップＳ２０３）。そして、特徴点認識部５２は、その後の時分割撮影の完了を待たず、今撮影した時分割画像９１について特徴点を認識し（ステップＳ２０４）、時分割画像選出部５３は、その時分割画像９１の選出または不選出を決定する（ステップＳ２０５）。
その後、撮影制御部５１は、時分割画像選出部５３が選出した時分割画像９１の枚数が特定数に達するまで時分割撮影を継続する（ステップＳ２０６）。すなわち、撮影制御部５１は、合成に使用する時分割画像９１の枚数が特定数に達した場合に、時分割撮影を終了する（ステップＳ２０６）。合成画像９２に使用する時分割画像９１が少なすぎて合成画像９２の粒状性が悪くならないようにするためである。したがって、特定数とは、例えば、１枚の診断画像の合成に必要な時分割画像９１の枚数（すなわち分割数と同数）である。もちろん、診断に使用がない程度の粒状性であればよいので、特定数は分割数よりも小さい数に設定することができる。
時分割撮影が終了すると、合成画像生成部５４は時分割画像選出部５３が上記のように予め選出した時分割画像９１を用いて合成画像９２を生成し、表示部５６はこれを表示する（ステップＳ２０７）。
上記のように、時分割撮影を実施するごとに、取得した時分割画像９１を合成に使用するか否かを判定する場合、時分割画像９１の撮影枚数（特定数）を、合成画像９２の粒状性等、合成画像９２の画質によって定めることになる。このため、本第２実施形態のマンモグラフィ装置１０によれば、合成画像９２の画質を一定上に保ち、被検体の動きの程度によっては合成に使用する時分割画像９１の枚数が減ってしまう第１実施形態のマンモグラフィ装置１０よりも、高品質な診断画像を安定して提供しやすい。
なお、本第２実施形態のマンモグラフィ装置１０は、さらに、時分割画像９１の総撮影枚数をカウントし、かつ、総撮影枚数に上限値（以下、撮影上限枚数という）を設定する構成にすることが好ましい。すなわち、撮影制御部５１は、時分割画像選出部５３が不選出とした時分割画像９１を含めた時分割画像９１の総撮影枚数が撮影上限枚数に到達した場合には、時分割画像選出部５３が選出した時分割画像の枚数が特定数に到達していない場合でも、撮影を終了する構成とすることが好ましい。
具体的には、図６に示すように、時分割撮影をするごとに、撮影制御部５１が総撮影枚数の上限値と、実際の時分割画像９１の撮影枚数と、を比較して、総撮影枚数が撮影上限枚数以上になった場合には、時分割撮影を強制的に終了する。単に、特定数に達するまで時分割撮影を継続すると、被検体の動きによっては被検者の被曝量が大きくなりすぎる場合があるが、上記のように時分割撮影の撮影上限枚数を設定することにより、被曝量を必ず一定以下に抑えることができる。
なお、上記第２実施形態においては、図７に示すように、時分割画像９１に現れる特徴点の位置を取得する特徴点位置取得部２２０を備え、かつ、時分割画像選出部５３は、特徴点位置取得部２２０が取得した特徴点の位置からのずれ量が所定の閾値以下である時分割画像９１を合成に使用する時分割画像９１として選出することができる。特徴点位置取得部２２０は、例えば、被検体を予め撮影した診断画像等のマンモグラフィ画像画像（放射線画像）から特徴点の位置を取得する。こうすれば、予め選出または不選出の基準が定まっているので、１枚目の時分割画像９１から、時分割撮影をするごとに時分割画像９１の選出または不選出を決定できる。もちろん、第１実施形態と同様に、１枚目の時分割画像９１の特徴点を基準として、２枚目以降の時分割画像９１の選出または不選出を決定しても良い。
また、第２実施形態においては、時分割画像選出部５３は、特徴点の位置及び／または形状等が補正可能か否かを判定することにより、時分割画像９１の選出または不選出を順次決定することができる。ここでいう補正とは、合成画像生成部５４が時分割画像９１を合成する場合に、各時分割画像９１の特徴点の位置が相互に一致するように、１または複数の時分割画像９１を重ね合わせる位置を調整する補正をいい、例えば、時分割画像９１の平行移動、回転、及び／または、変形である。
このように、時分割画像選出部５３が補正の可否を判定することにより、時分割画像９１の選出または不選出を順次決定する場合、撮影制御部５１は、特徴点の位置及び／または形状が補正不可能である時分割画像９１が発生した場合に、時分割撮影を中止することが好ましい。これは被検体に大きな動きがあったケースであるから、その後、時分割撮影を継続しても、合成画像９２に使用可能な時分割画像９１が得られず、被検者が無駄に被曝してしまうことを防止するためである。
［第３実施形態］
なお、上記第１実施形態、第２実施形態、及び変形例等においては、時分割撮影の分割数及び分割照射時間を体動が起きない範囲に設定した上で、特徴点を用いて合成画像９２に使用する時分割画像９１を厳選しているが、時分割撮影の分割数及び分割照射時間を体動が起きない範囲に設定していれば、特徴点の認識処理及び特徴点を用いた時分割画像９１の選出処理を省略し、一部または全部の時分割画像９１を用いて合成画像９２を生成することができる。
例えば、図８に示すように、分割数または分割照射時間を体動が起きない範囲に予め設定する場合（ステップＳ３０１）、総照射時間取得部６１は撮影条件の設定等からＸ線の総照射時間を取得し、分割照射時間算出部６２は設定した分割数または分割照射時間に合わせて、時分割撮影の分割照射時間（ステップＳ３０１で分割数を設定した場合）、または、分割数（ステップＳ３０１で分割照射時間を設定した場合）を算出する。そして、医師等が撮影実行の指示を入力すると、上記分割数及び分割照射時間の設定にしたがって自動的に時分割撮影を実行する（ステップＳ３０２）。すなわち、撮影制御部５１は、総照射時間を被検体の体動が起きない時間に分割した分割照射時間に区切って時分割撮影によって、複数枚の時分割画像９１を得る。そして、合成画像生成部５４は、得られた時分割画像９１の一部または全部を重ね合わせることにより合成画像９２を生成し、表示部５６はこれを表示する（ステップＳ３０３）。
上記のように、分割数または分割照射時間を体動が起きない範囲に予め設定する場合、各々の時分割画像９１における被検者の体動はほぼ問題とならない。このため、合成画像生成部５４が生成する合成画像９２は「ぼけ」が少ない診断画像となる。上記第３実施形態は、設定及び撮影が簡便であり、迅速に撮影を実行できる上、被検者の体動が問題とならない一連の時分割画像９１から診断の都合で任意の時分割画像９１を選択して任意に合成画像９２を生成及び再生成できる点において特に有用である。
なお、上記実施形態等においては、マンモグラフィ装置１０を例に説明したが、本発明は、マンモグラフィ装置１０以外の時分割撮影を実行し得る放射線撮影装置にも好適である。
上記実施形態等において、撮影制御部５１、総照射時間取得部６１、分割照射時間算出部６２、特徴点認識部５２、時分割画像選出部５３、合成画像生成部５４、及び特徴点位置取得部２２０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は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（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（Central Processing Unit)、ＧＰＵ（Graphical Processing Unit）、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) など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）、各種の処理を実行す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などが含まれる。
１つの処理部は、これら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せ（例えば、複数のＦＰＧＡ、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ、またはＣＰＵとＧＰＵの組み合わせ等）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、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで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）など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を１つ以上用いて構成される。
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は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。
１０ マンモグラフィ装置
１１ 装置本体
１２ コンソール
３１ 支柱
３２ Ｘ線発生部
３３ 撮影台
３４ａ 把持部
３４ｂ 把持部
３６ 圧迫板
３７ 昇降部
４０ 可動部
５１ 撮影制御部
５２ 特徴点認識部
５３ 時分割画像選出部
５３ 時分割画像
５４ 合成画像生成部
５６ 表示部
８５ 石灰化
６１ 総照射時間取得部
６２ 分割照射時間算出部
９１ 時分割画像
９２ 合成画像
２２０ 特徴点位置取得部
Ｓ１０１～Ｓ３０３ 動作ステップ

Claims (13)

  1. １枚の放射線画像を得る場合に被検体に照射する放射線の総照射時間であって、撮影条件に含まれるか又は撮影条件を用いて定める前記総照射時間を取得する総照射時間取得部と、前記総照射時間を分割することにより、撮影１回あたりの放射線の照射時間である分割照射時間を算出する分割照射時間算出部とを備え、前記分割照射時間に区切って放射線撮影を複数回行う時分割撮影によって、複数枚の時分割画像を得る撮影制御部と、
    前記時分割画像ごとに特徴点を認識する特徴点認識部と、
    複数枚の前記時分割画像それぞれにおける前記特徴点のずれ量を用いて、前記時分割画像について合成処理に使用するか否かの判断をし、前記合成処理に使用する前記時分割画像を選出する時分割画像選出部と、
    選出した前記時分割画像を用いて合成画像を生成する合成画像生成部と、
    を備え、
    前記時分割画像を撮影するごとに、前記特徴点認識部は前記時分割画像の前記特徴点を順次認識し、かつ、前記時分割画像選出部は前記時分割画像の選出または不選出を決定し、
    前記撮影制御部は、前記時分割画像選出部が選出した前記時分割画像の枚数が、予め設定した特定数に達するまで時分割撮影を継続し、その後、前記時分割撮影を終了する放射線撮影装置。
  2. 前記時分割画像選出部は、撮影した複数枚の前記時分割画像の中から、前記特徴点のずれ量が閾値以下となる前記時分割画像を選出する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  3. 前記時分割画像選出部は、前記特徴点の平均位置を算出し、前記特徴点の平均位置からのずれ量が閾値以下となる前記時分割画像を選出する請求項２に記載の放射線撮影装置。
  4. 前記時分割画像選出部は、前記時分割画像のうち特定の前記時分割画像の前記特徴点を基準として他の前記時分割画像の前記特徴点のずれを算出することにより、特定の前記時分割画像と、前記特徴点のずれ量が閾値以下となる前記時分割画像と、を選出する請求項２に記載の放射線撮影装置。
  5. 前記時分割画像選出部は、撮影した複数枚の前記時分割画像のうち、最初に撮影した前記時分割画像の前記特徴点を基準とする請求項４に記載の放射線撮影装置。
  6. 前記撮影制御部は、前記時分割画像の総撮影枚数が予め設定した撮影上限枚数に到達した場合には、前記時分割画像選出部が選出した前記時分割画像の枚数が前記特定数に到達していない場合でも、前記時分割撮影を終了し、
    前記時分割画像選出部は、複数枚の前記時分割画像の中から一部または全部の前記時分割画像を選出する請求項１～５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  7. 予め撮影した放射線画像における前記特徴点であって、前記時分割画像に現れる前記特徴点の位置を取得する特徴点位置取得部を備え、
    前記時分割画像選出部は、前記特徴点位置取得部が取得した前記特徴点の位置からのずれ量が閾値以下である前記時分割画像を選出する請求項１～６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  8. 前記特徴点位置取得部は、予め撮影した放射線画像であって、前記時分割画像と異なる前記放射線画像から前記特徴点の位置を取得する請求項７に記載の放射線撮影装置。
  9. 前記時分割画像選出部は、前記特徴点の位置及び／または形状が補正可能か否かを判定することにより、前記時分割画像の選出または不選出を順次決定する請求項１～８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  10. 前記撮影制御部は、前記特徴点の位置及び／または形状が補正不可能である前記時分割画像が発生した場合に、時分割撮影を終了する請求項９に記載の放射線撮影装置。
  11. 前記合成画像生成部は、選出した前記時分割画像を重ね合わせる重ね合わせ処理によって前記合成画像を生成する請求項１～１０のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  12. 前記重ね合わせ処理は、選出した前記時分割画像を前記特徴点が相互に一致するように重ね合わせる処理である請求項１１に記載の放射線撮影装置。
  13. 前記時分割撮影における放射線の照射時間である分割照射時間は、５０ｍｓ以上１５０ｍｓ以下の範囲内である請求項１～１２のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
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