JP7209599B2 - 画像処理装置、方法およびプログラム - Google Patents

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Description

本開示は、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。また、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。
また、トモシンセシス撮影により取得された、放射線検出器の検出面から放射線源側に向けた距離（高さ方向の位置）が異なる複数の断層画像を加算することにより、単純２次元画像（以下、単純２次元画像に相当する擬似的な２次元画像（以下、合成２次元画像とする）を生成する技術が知られている（特許文献１参照）。
しかしながら、合成２次元画像は、断層画像を加算して生成されるため、石灰化等の病変および乳腺が重なり、病変および乳腺の３次元的な位置情報が失われている。このため、断層画像から石灰化および乳腺を抽出し、合成２次元画像において、石灰化に基づいて乳腺を区分して表示する手法が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された手法によれば、石灰化および乳腺を区別しやすくすることができる。
特開２０１４－１２８７１６号公報 特開２０１９－０３７５７６号公報
乳房の画像診断においては、石灰化が乳房内に散発している場合、その石灰化は比較的良性であることが多い。一方、乳腺に沿って石灰化が分布している場合、その石灰化は乳腺と関連したものであることから、悪性であることが多い。上記特許文献２に記載された手法は、合成２次元画像において、石灰化および乳腺を区別しやすくできるものの、乳腺と石灰化との関連性を認識しやすくすることはできない。このため、乳房の画像診断において、断層画像を１枚ずつ表示して、石灰化と乳腺とをマーキングしながら読影を行うことが考えられる。しかしながら、そのような読影の仕方は読影を行う医師の負担が非常に大きい。
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合成２次元画像において、乳腺および石灰化のような、被写体に含まれる組織の関連性を認識しやすくすることを目的とする。
本開示による画像処理装置は、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、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再構成することにより、被写体の複数の断層面を表す複数の断層画像を生成する再構成部と、
複数の断層画像を合成して合成２次元画像を生成する合成部と、
合成２次元画像を表示部に表示し、表示された合成２次元画像において、互いに関連して被写体内に存在する第１の組織および第２の組織のうちの一方の組織が選択されると、選択された一方の組織および選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調する表示制御部とを備える。
なお、本開示による画像処理装置においては、合成部は、複数の断層画像の対応する画素の画素値を重み付け加算することにより、合成２次元画像を生成するものであってもよい。
また、本開示による画像処理装置においては、複数の断層画像から、第１の組織および第２の組織を抽出する抽出部をさらに備えるものであってもよい。
また、本開示による画像処理装置においては、抽出部は、表示部に表示された複数の断層画像に対する操作者からの指示に基づいて、第１の組織および第２の組織を抽出するものであってもよい。
また、本開示による画像処理装置においては、被写体は乳房であり、第１の組織は乳腺であり、第２の組織は石灰化であってもよい。
本開示による画像処理方法は、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、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再構成することにより、被写体の複数の断層面を表す複数の断層画像を生成し、
複数の断層画像を合成して合成２次元画像を生成し、
合成２次元画像を表示部に表示し、表示された合成２次元画像において、互いに関連して被写体内に存在する第１の組織および第２の組織のうちの一方の組織が選択されると、選択された一方の組織および選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調表示する。
なお、本開示による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。
本開示による他の画像処理装置は、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、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再構成することにより、被写体の複数の断層面を表す複数の断層画像を生成し、
複数の断層画像を合成して合成２次元画像を生成し、
合成２次元画像を表示部に表示し、表示された合成２次元画像において、互いに関連して被写体内に存在する第１の組織および第２の組織のうちの一方の組織が選択されると、選択された一方の組織および選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調表示する処理を実行する。
本開示によれば、被写体に含まれる第１の組織および第２の組織の関連性を認識しやすくすることができる。
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 マンモグラフィ装置を図１の矢印Ａ方向から見た図 本実施形態において、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 断層画像の生成を説明するための図 合成２次元画像の表示画面を示す図 合成２次元画像の表示画面を示す図 合成２次元画像の表示画面を示す図 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
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。
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は放射線として例えば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の圧迫面１７Ｂ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、後述する断層画像および合成２次元画像の他、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の操作の指示を受け付ける。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、本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本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投影画像，並びに後述するように生成された断層画像および合成２次元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、複数の断層画像から合成２次元画像を生成する合成処理、複数の断層画像から乳腺および石灰化を抽出する抽出処理、並びに合成２次元画像を表示部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、再構成部３２、合成部３３、抽出部３４および表示制御部３５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、・・Ｓｃ、・・、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、・・Ｇｃ、・・、Ｇｎが取得される。ここで、図４に示す線源位置Ｓｃは、放射線源１６から出射された放射線の光軸Ｘ０が放射線検出器１５の検出面１５Ａと直交する線源位置である。以降、線源位置Ｓｃを基準線源位置Ｓｃと称するものとする。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。
再構成部３２は、投影画像Ｇｉ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３２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投影画像Ｇｉを再構成して、図５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。なお、再構成により生成された複数の断層画像Ｄｊにより、乳房Ｍの３次元画像が構成される。
合成部３３は、複数の断層画像Ｄｊを用いて合成２次元画像ＣＧ０を生成する。合成２次元画像ＣＧ０は、基準線源位置Ｓｃから乳房Ｍに放射線を照射して撮影した単純２次元画像に相当する擬似的な２次元画像である。本実施形態においては、合成部３３は、加算法により合成２次元画像ＣＧ０を生成する。加算法は、複数の断層画像Ｄｊを積層した状態で、基準線源位置Ｓｃからの放射線検出器１５へ向かう視点方向、すなわち図４に示す光軸Ｘ０に沿って、各断層画像Ｄｊにおいて対応する画素の画素値を重み付け加算する方法である。加算法においては、重み付け加算する際の各画素に対する重みは、断層画像Ｄｊの数をｍとした場合、１／ｍに設定される。なお、合成２次元画像ＣＧ０の生成は、加算法に限定されるものではなく、公知の技術を適用することができる。
抽出部３４は、複数の断層画像Ｄｊから乳腺および石灰化を抽出する。本実施形態においては、乳腺および石灰化の抽出は、公知のコンピュータ支援画像診断（ＣＡＤ: Computer Aided Diagnosis、以下ＣＡＤと称する）のアルゴリズムを用いることにより行う。例えば乳腺は管状の組織であり、断層画像Ｄｊにおける信号値が脂肪と比較して低い（すなわち輝度が高い）。このため、抽出部３４は、複数の断層画像Ｄｊからなる３次元画像から、連続して繋がる信号値が低い管状の組織を乳腺として抽出する。なお、本実施形態においては、乳腺の末端にある小葉も乳腺の一部として抽出するが、小葉を乳腺の一部として抽出しなくてもよい。
また、抽出部３４は、例えば特開２００２－０９９８９６号公報に記載された手法により、石灰化の陰影に対応する形状フィルタを用いて、複数の断層画像Ｄｊからなる３次元画像から、石灰化の領域を抽出する。
なお、抽出部３４を、ディープラーニング等により乳腺および石灰化を抽出するように学習がなされた判別器を備えるものとし、判別器を用いて、複数の断層画像Ｄｊからなる３次元画像から乳腺および石灰化を抽出するものとしてもよい。
ここで、石灰化は乳房内に散発している場合は比較的良性であることが多い。一方、乳腺に沿って石灰化が分布している場合、その石灰化は乳腺と関連していることから、悪性であることが多い。このため、本実施形態においては、抽出部３４は、抽出した乳腺と石灰化とを関連付ける。図６は乳腺と石灰化との関連付けを説明するための図である。なお、図６においては説明のために、断層画像Ｄｊにおいて、乳房Ｍから３つの乳腺４１Ａ～４１Ｃが抽出され、乳腺４１Ａに沿って複数の石灰化４２が抽出され、さらに胸壁近くに石灰化４３が抽出されたものとする。なお、乳腺および石灰化は断層画像Ｄｊが並ぶ方向（すなわち乳房Ｍの厚さ方向）にも３次元的に存在するが、図６においては、説明のために乳房Ｍの厚さ方向に存在する乳腺および石灰化が，１つの断層画像Ｄｊに含まれるように示している。ここで、図６においては、乳腺４１Ａ～４１Ｃの末端において、袋状の小葉が抽出されている。
抽出部３４は、乳腺４１Ａ～４１Ｃのそれぞれから、予め定められた距離内にある石灰化を、その乳腺と関連付ける。図６においては、乳腺４１Ａに沿って石灰化４２が存在するため、乳腺４１Ａと石灰化４２とが関連付けられる。なお、石灰化４３はいずれの乳腺４１Ａ～４１Ｃからも離れた位置にあるため、石灰化４３はいずれの乳腺４１Ａ～４１Ｃとも関連付けられない。
表示制御部３５は、合成２次元画像ＣＧ０を表示部３に表示する。図７は表示部３に表示された合成２次元画像を示す図である。図７に示すように，表示画面５０には合成２次元画像ＣＧ０が表示される。この状態において、入力部４からの指示によりカーソル５１を乳腺４１Ａの位置に移動して、乳腺４１Ａを選択すると、図８に示すように、乳腺４１Ａおよびこれに関連する石灰化４２が強調表示される。強調表示は、例えば選択した乳腺４１Ａおよび石灰化４２にマスキングをしたり、輝度を高くしたり、ハッチングを付与したりする等により行うことができる。図８においては、乳腺４１Ａおよび石灰化４２の強調表示を、乳腺４１Ａおよび石灰化４２を黒く塗りつぶすことにより示している。
一方、表示制御部３５は、表示された合成２次元画像ＣＧ０において、石灰化４２が選択された場合、選択された石灰化４２に関連する乳腺４１Ａを強調表示する。この際、乳腺４１Ａと関連する石灰化は、そのすべてを強調表示してもよく、選択した石灰化のみを強調表示してもよい。
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９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。操作者による処理開始の指示を入力部４が受け付けるとトモシンセシス撮影が行われて、画像取得部３１が複数の投影画像Ｇｉを取得する（ステップＳＴ１）。次いで、再構成部３２が、複数の投影画像Ｇｉを再構成することにより、乳房Ｍの複数の断層面における複数の断層画像Ｄｊを生成する（ステップＳＴ２）。また、合成部３３が、複数の断層画像Ｄｊを合成することにより合成２次元画像ＣＧ０を生成する（ステップＳＴ３）。また、抽出部３４が、複数の断層画像Ｄｊから乳腺および石灰化を抽出する（ステップＳＴ４）。なお、ステップＳＴ４の処理は、ステップＳＴ３の前に行ってもよく、ステップＳＴ３と並列に行ってもよい。
そして、表示制御部３５が、合成２次元画像ＣＧ０を表示部３に表示する（ステップＳＴ５）。続いて、表示制御部３５は、操作者により、合成２次元画像ＣＧ０に含まれる乳腺または石灰化が選択されたか否かを判定する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６が肯定されると、選択された乳腺または石灰化と関連する石灰化または乳腺を強調表示する（ステップＳＴ７）。すなわち、乳腺が選択された場合は、選択された乳腺および選択された乳腺と関連する石灰化を強調表示する。一方、石灰化が選択された場合は、選択された石灰化および選択された石灰化と関連する乳腺を強調表示する。
一方、ステップＳＴ６が否定されると、ステップＳＴ８に進む。そして、表示制御部３５は、操作者による終了指示がなされたか否かを判定し（ステップＳＴ８）、ステップＳＴ８が否定されるとステップＳＴ６に戻り、ステップＳＴ６以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ８が肯定されると、処理を終了する。
このように、本実施形態においては、合成２次元画像ＣＧ０を表示部３に表示し、表示した合成２次元画像ＣＧ０において、互いに関連して乳房Ｍ内に存在する乳腺または石灰化のうちの一方の組織が選択されると、選択された一方の組織および選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調表示するようにした。このため、合成２次元画像ＣＧ０に含まれる乳房Ｍに含まれる乳腺と石灰化との関連性を認識しやすくすることができる。
なお、上記実施形態においては、抽出部３４が、ＣＡＤを用いて断層画像Ｄｊから乳腺および石灰化を抽出しているが、これに限定されるものではない。断層画像Ｄｊを表示部３に表示し、操作者が入力部４を用いて、断層画像Ｄｊに含まれる乳腺および石灰化を選択することにより、抽出部３４が選択された乳腺および石灰化を抽出するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、合成部３３が合成２次元画像を生成する方法として加算法を適用したが、上述したように、公知の他の技術を適用することができる。例えば、各断層画像の対応する画素における最小値を用いる、いわゆる最小経路法を適用してもよい。
また、上記実施形態における放射線は、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、再構成部３２、合成部３３、抽出部３４および表示制御部３５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
１０ マンモグラフィ装置
１１ 回転軸
１２ アーム部
１３ 撮影台
１４ 放射線照射部
１５ 放射線検出器
１５Ａ 検出面
１６ 放射線源
１７ 圧迫板
１７Ａ 側壁
１７Ｂ 圧迫面
１７Ａ 側壁
１７Ｂ 圧迫面

２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ ストレージ
３１ 画像取得部
３２ 再構成部
３３ 合成部
３４ 抽出部
３５ 表示制御部
４１Ａ～４１Ｃ 乳腺
４２，４３ 石灰化
５０ 表示画面
５１ カーソル
ＣＧ０ 合成２次元画像
Ｄｊ（ｊ＝１～ｍ） 断層画像
Ｇｉ（ｉ＝１～ｎ） 投影画像
Ｍ 乳房
Ｓｉ（ｉ＝１～ｎ） 線源位置
Ｓｃ 基準線源位置
Ｘ０ 光軸

Claims (6)

  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、被写体である乳房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再構成することにより、前記被写体の複数の断層面を表す複数の断層画像を生成する再構成部と、
    前記複数の断層画像を合成して合成２次元画像を生成する合成部と、
    前記複数の断層画像において前記被写体内に存在する乳腺および前記乳腺から予め定められた距離内にある石灰化を、それぞれ第１の組織および第２の組織として互いに関連付ける抽出部と、
    前記合成２次元画像を表示部に表示し、該表示された合成２次元画像において、前記第１の組織および前記第２の組織のうちの一方の組織の選択が受け付けられると、該選択された一方の組織および該選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調表示する表示制御部とを備えた画像処理装置。
  2. 前記合成部は、前記複数の断層画像の対応する画素の画素値を重み付け加算することにより、前記合成２次元画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 前記抽出部は、前記複数の断層画像から、前記第１の組織および前記第２の組織を抽出し、前記抽出した前記第１の組織および前記第２の組織を関連付ける請求項１または２に記載の画像処理装置。
  4. 前記抽出部は、前記表示部に表示された前記複数の断層画像に対する操作者からの指示に基づいて、前記第１の組織および前記第２の組織を抽出する請求項３に記載の画像処理装置。
  5. 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、被写体である乳房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再構成することにより、前記被写体の複数の断層面を表す複数の断層画像を生成し、
    前記複数の断層画像を合成して合成２次元画像を生成し、
    前記複数の断層画像において前記被写体内に存在する乳腺および前記乳腺から予め定められた距離内にある石灰化を、それぞれ第１の組織および第２の組織として互いに関連付け、
    前記合成２次元画像を表示部に表示し、該表示された合成２次元画像において、前記第１の組織および前記第２の組織のうちの一方の組織の選択が受け付けられると、該選択された一方の組織および該選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調表示する画像処理方法。
  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、被写体である乳房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再構成することにより、前記被写体の複数の断層面を表す複数の断層画像を生成する手順と、
    前記複数の断層画像を合成して合成２次元画像を生成する手順と、
    前記複数の断層画像において前記被写体内に存在する乳腺および前記乳腺から予め定められた距離内にある石灰化を、それぞれ第１の組織および第２の組織として互いに関連付け、
    前記合成２次元画像を表示部に表示し、該表示された合成２次元画像において、前記第１の組織および前記第２の組織のうちの一方の組織の選択が受け付けられると、該選択された一方の組織および該選択された一方の組織に関連する他方の組織を強調表示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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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7531426B2 (ja) 2021-02-26 2024-08-09 富士フイルム株式会社 画像処理装置、撮影制御装置、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
US12121382B2 (en) * 2022-03-09 2024-10-22 GE Precision Healthcare LLC X-ray tomosynthesis system providing neural-net guided resolution enhancement and thinner slice generation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006130223A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 医用画像処理装置
JP2008068032A (ja) 2006-09-15 2008-03-27 Toshiba Corp 画像表示装置
JP2016510669A (ja) 2013-03-15 2016-04-11 ホロジック インコーポレイティッド 自動合焦を含む、トモシンセシススタックをナビゲートするためのシステムおよび方法
JP2019037576A (ja) 2017-08-25 2019-03-14 キヤノン株式会社 乳房撮影装置、画像処理装置及び画像処理方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3034747B2 (ja) 1993-12-29 2000-04-17 オリンパス光学工業株式会社 超音波診断装置
US6611575B1 (en) * 2001-07-27 2003-08-26 General Electric Company Method and system for high resolution 3D visualization of mammography images
US7616801B2 (en) 2002-11-27 2009-11-10 Hologic, Inc. Image handling and display in x-ray mammography and tomosynthesis
US7760924B2 (en) 2002-11-27 2010-07-20 Hologic, Inc. System and method for generating a 2D image from a tomosynthesis data set
US10008184B2 (en) 2005-11-10 2018-06-26 Hologic, Inc. System and method for generating a 2D image using mammography and/or tomosynthesis image data
JP5026939B2 (ja) 2007-12-04 2012-09-19 富士フイルム株式会社 画像処理装置およびそのプログラム
WO2011044295A2 (en) 2009-10-07 2011-04-14 Hologic, Inc. Processing and displaying computer-aided detection information associated with breast x-ray images
JP2012061196A (ja) 2010-09-17 2012-03-29 Fujifilm Corp 断層画像表示方法および装置
CN103544688B (zh) 2012-07-11 2018-06-29 东芝医疗系统株式会社 医用图像融合装置和方法
JP5528518B2 (ja) 2012-09-28 2014-06-25 富士フイルム株式会社 放射線画像生成装置および方法
US8983156B2 (en) 2012-11-23 2015-03-17 Icad, Inc. System and method for improving workflow efficiences in reading tomosynthesis medical image data
US9364191B2 (en) * 2013-02-11 2016-06-14 University Of Rochester Method and apparatus of spectral differential phase-contrast cone-beam CT and hybrid cone-beam CT
JP2014183876A (ja) 2013-03-22 2014-10-02 Fujifilm Corp 画像表示装置および方法
JP6053012B2 (ja) 2013-03-28 2016-12-27 富士フイルム株式会社 画像表示装置および方法
US9792703B2 (en) 2015-07-06 2017-10-17 Siemens Healthcare Gmbh Generating a synthetic two-dimensional mammogram
KR20180115725A (ko) * 2016-02-08 2018-10-23 이마고 시스템즈, 인크. 이미지 내의 대상의 시각화와 특징화를 위한 시스템 및 방법
JP6639357B2 (ja) 2016-08-24 2020-02-05 富士フイルム株式会社 画像処理装置、方法およびプログラム
US10430984B2 (en) 2016-12-16 2019-10-01 General Electric Company Fused slice or cine-loop image for multi-mode DBT acquisitions
JP7161212B2 (ja) * 2017-05-16 2022-10-26 株式会社ジョブ Ｘ線検査におけるデータ処理装置及びデータ処理方法、並びに、その装置を搭載したｘ線検査装置
JP7282594B2 (ja) * 2019-05-20 2023-05-29 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、ｘ線診断装置及びプログラム
JP7203705B2 (ja) * 2019-09-17 2023-01-13 富士フイルム株式会社 画像処理装置、方法およびプログラム、並びに画像表示装置、方法およびプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006130223A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 医用画像処理装置
JP2008068032A (ja) 2006-09-15 2008-03-27 Toshiba Corp 画像表示装置
JP2016510669A (ja) 2013-03-15 2016-04-11 ホロジック インコーポレイティッド 自動合焦を含む、トモシンセシススタックをナビゲートするためのシステムおよび方法
JP2019037576A (ja) 2017-08-25 2019-03-14 キヤノン株式会社 乳房撮影装置、画像処理装置及び画像処理方法

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