JP7812972B2 - 放射線画像処理装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、放射線画像処理装置、方法およびプログラムに関する。

従来より、放射線画像を用いた診断を行うに際し、患者の過去の放射線画像を用いた比較読影が行われている。例えば、患者の放射線画像について、最新の検査において取得した放射線画像と過去の検査において取得した放射線画像とを表示して比較読影することにより、病変の進行度合いの確認、あるいは異常を早期に発見することができる。

また、画像中の異常陰影等の構造物を自動的に検出し、検出された構造物の強調表示等を行うコンピュータ支援画像診断システム（ＣＡＤ: Computer Aided Diagnosis、以下ＣＡＤと称する）も提案されている。

また、被写体の放射線画像を撮影する際、とくに被写体の厚さが大きいと、被写体内において放射線が散乱して散乱線が発生し、取得される放射線画像のコントラストが発生した散乱線により低下するという問題がある。このため、放射線画像に含まれる散乱線成分を除去するための散乱線除去処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、被写体の放射線減弱係数に基づいて放射線画像の散乱線成分が導出され、導出された散乱線成分が放射線画像から減算されることにより、散乱線除去処理が行われる。

特開２０１５－０４３９５９号公報

上述した比較読影を精度よく行うためには、比較する２つの放射線画像のコントラストを再現させることが重要である。放射線画像のコントラストは、被写体に照射する放射線のエネルギー、被写体を載置する撮影台の天板、被写体を透過した放射線に含まれる散乱線成分を除去するための散乱線除去グリッド等の撮影装置の特性により変動する。このため、比較読影するための２つの放射線画像が同一の撮影装置において同一の撮影条件により取得された場合は、２つの放射線画像のコントラストは一致するため、比較読影を精度よく行うことができる。

しかしながら、比較読影するための２つの放射線画像が異なる撮影装置により取得された場合、両者のコントラストが異なるものとなる。また、撮影時の撮影条件（放射線源の管電圧、撮影距離および管電流等）が異なると、２つの放射線画像のコントラストが異なる。また、放射線画像のコントラストは放射線画像に含まれる散乱線によっても変化する。

このように、２つの放射線画像のコントラストが異なると、比較読影を精度よく行うことができない。経験のある医師であれば、装置の相違による放射線画像のコントラストの相違を考慮した読影を行うことができるが、そのための医師の負担が大きい。また、上述したＣＡＤを用いて放射線画像から異常陰影を検出する場合、ＣＡＤに入力する放射線画像のコントラストが異なると、異常陰影の検出精度が低下する可能性がある。

本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、撮影条件および取得した装置の特性が異
なる２つの放射線画像のコントラストを一致させることができるようにすることを目的とする。

本開示による放射線画像処理は、少なくとも１つのプロセッサを備え、
プロセッサは、軟部および骨部を含む被写体を、エネルギー分布が異なる放射線を用いて第１の撮影装置によって撮影することにより取得された、第１の撮影装置に関する第１の特性に基づくコントラストを有する２つの放射線画像を取得し、
２つの放射線画像の少なくとも一方に基づいて被写体の体厚分布を導出し、
被写体を透過した放射線に含まれる、被写体により散乱された散乱線成分を、第１の特性に基づいて２つの放射線画像から除去し、
散乱線成分が除去された２つの放射線画像を重み付け減算することにより、被写体の骨部組織を表す第１の骨部画像および被写体の軟部組織を表す第１の軟部画像を導出し、
第１の特性、第１の撮影装置とは異なる第２の撮影装置に関する第２の特性、および体厚分布に基づいて、第１の骨部画像および第１の軟部画像を、第２の特性に基づくコントラストを有する第２の骨部画像および第２の軟部画像に変換し、
第２の骨部画像および第２の軟部画像を加算することにより、第２の特性に基づくコントラストを有する処理済み放射線画像を導出する。

なお、本開示による放射線画像処理装置においては、プロセッサは、第２の特性および体厚分布に基づいて、第２の特性に応じた散乱線成分を導出し、
さらに導出された散乱線成分を用いて処理済み放射線画像を導出するものであってもよい。

また、本開示による放射線画像処理装置においては、第１の特性は、第１の撮影装置において使用する放射線のエネルギー、第１の撮影装置において被写体と被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器との間に介在する物体についての体厚分布に応じた放射線減弱係数、被写体を透過した放射線に含まれる散乱線成分の体厚分布に応じた比率、および体厚分布に応じた点拡散関数を含み、
第２の特性は、第２の撮影装置において使用する放射線のエネルギー、第２の撮影装置において被写体と被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器との間に介在する物体についての体厚分布に応じた放射線減弱係数、被写体を透過した放射線に含まれる散乱線成分の体厚分布に応じた比率、および体厚分布に応じた点拡散関数を含むものであってもよい。

また、本開示による放射線画像処理装置においては、プロセッサは、処理済み放射線画像と、第２の撮影装置により取得された被写体の放射線画像とを表示するものであってもよい。

本開示による放射線画像処理方法は、軟部および骨部を含む被写体を、エネルギー分布が異なる放射線を用いて第１の撮影装置によって撮影することにより取得された、第１の撮影装置に関する第１の特性に基づくコントラストを有する２つの放射線画像を取得し、
２つの放射線画像の少なくとも一方に基づいて被写体の体厚分布を導出し、
被写体を透過した放射線に含まれる、被写体により散乱された散乱線成分を、第１の特性に基づいて２つの放射線画像から除去し、
散乱線成分が除去された２つの放射線画像を重み付け減算することにより、被写体の骨部組織を表す第１の骨部画像および被写体の軟部組織を表す第１の軟部画像を導出し、
第１の特性、第１の撮影装置とは異なる第２の撮影装置に関する第２の特性、および体厚分布に基づいて、第１の骨部画像および第１の軟部画像を、第２の特性に基づくコントラストを有する第２の骨部画像および第２の軟部画像に変換し、
第２の骨部画像および第２の軟部画像を加算することにより、第２の特性に基づくコントラストを有する処理済み放射線画像を導出する。

なお、本開示による放射線画像処理方法を、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。

本開示によれば、撮影条件および取得した装置の特性が異なる２つの放射線画像のコントラストを一致させることができる。

本開示の実施形態による放射線画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略ブロック図 本開示の実施形態による放射線画像処理装置の概略構成を示す図 本開示の実施形態による放射線画像処理装置の機能的な構成を示す図 基準物体の撮影を説明するための図 放射線のスペクトルを示す図 放射線エネルギーに対する人体の軟部組織、骨部組織およびアルミニウムの放射線減弱係数を示す図 基準物体の厚さと放射線減弱係数との関係を示す図 散乱線モデルを示す図 変換部および導出部が行う処理を模式的に示す図 読影画面を示す図 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放射線画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態による放射線画像撮影システムは、撮影装置１Ａと、撮影装置１Ｂと、画像保存システム９と、本実施形態による放射線画像処理装置１０とを備える。撮影装置１Ａ、撮影装置１Ｂ、画像保存システム９、および放射線画像処理装置１０は、不図示のネットワークを介して画像保存システム９と接続されている。

撮影装置１Ａは、第１の放射線検出器５および第２の放射線検出器６に、放射線源２から発せられ、撮影台３に仰臥した被写体Ｈを透過したＸ線等の放射線を、それぞれエネルギーを変えて照射するいわゆる１ショット法によるエネルギーサブトラクションを行うための撮影装置である。撮影時においては、図１に示すように、放射線源２に近い側から順に、散乱線除去グリッド（以下単にグリッドと称する）４、第１の放射線検出器５、銅板等からなる放射線エネルギー変換フィルタ７、および第２の放射線検出器６を配置して、放射線源２を駆動させる。第１および第２の放射線検出器５，６と放射線エネルギー変換フィルタ７とは密着されている。なお、グリッド４、第１の放射線検出器５、放射線エネルギー変換フィルタ７および第２の放射線検出器６は、撮影台３の天板３Ａの下方に取付部３Ｂにより取り外し可能に取付けられている。

これにより、第１の放射線検出器５においては、いわゆる軟線も含む低エネルギーの放射線による被写体Ｈの第１の放射線画像Ｇ１が取得される。また、第２の放射線検出器６においては、軟線が除かれた高エネルギーの放射線による被写体Ｈの第２の放射線画像Ｇ２が取得される。第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２は放射線画像処理装置１０に入力される。

第１および第２の放射線検出器５，６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・オフさせ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、または読取り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。

なお、撮影装置１Ａにおいては、１つの放射線検出器のみを取付部３Ｂに取付けて被写体Ｈの撮影を行う場合がある。

グリッド４は、放射線を透過しない鉛等と、放射線を透過しやすいアルミニウムやファイバー等のインタースペース素材とが、例えば４．０本／ｍｍ程度の細かなグリッド密度で交互に配置されて構成されている。グリッド４を使用することにより、被写体Ｈを透過した放射線の散乱線成分を除去することができるが、完全には除去することができない。このため、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２には、被写体Ｈを透過した放射線の一次線成分のみならず、散乱線成分も含まれる。

一次線成分とは、被写体Ｈを透過した放射線のうち、被写体Ｈにより散乱されることなく放射線検出器に到達した放射線により表される画素値の信号成分である。一方、散乱線成分とは、被写体Ｈを透過した放射線のうち、被写体Ｈにより散乱されて放射線検出器に到達した放射線により表される画素値の信号成分である。

なお、撮影装置１Ｂは撮影装置１Ａと同一の構成を有するため、ここでは詳細な説明は省略する。なお、撮影装置１Ａと撮影装置１Ｂとは、使用される天板の材質および厚さ、並びに使用されるグリッドの特性が異なる。

画像保存システム９は、撮影装置１Ａ，１Ｂにより取得された放射線画像の画像データを保存するシステムである。例えば、画像保存システム９には、同一患者について撮影日時が異なる複数の放射線画像が保存される。画像保存システム９は、保存している放射線画像から、放射線画像処理装置１０からの要求に応じた画像を取り出して、要求元の装置に送信する。画像保存システム９の具体例としては、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）が挙げられる。

ここで、本実施形態においては、被写体Ｈである患者の過去の検査において取得された放射線画像が画像保存システム９に保存されているものとする。また、過去の検査の放射線画像（以下、過去放射線画像とする）は、撮影装置１Ｂにおいて取得されたものとする。本実施形態による放射線画像処理装置１０においては、患者の過去放射線画像が画像保存システム９から取得され、最新の検査により取得された放射線画像と、過去放射線画像との比較読影が行われる。

次いで、本実施形態に係る放射線画像処理装置について説明する。まず、図２を参照して、本実施形態に係る放射線画像処理装置のハードウェア構成を説明する。図２に示すように、放射線画像処理装置１０は、ワークステーション、サーバコンピュータおよびパーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１
、不揮発性のストレージ１３、および一時記憶領域としてのメモリ１６を備える。また、放射線画像処理装置１０は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ１４、キーボードおよびマウス等の入力デバイス１５、並びに不図示のネットワークに接続されるネットワークＩ
／Ｆ（InterFace）１７を備える。ＣＰＵ１１、ストレージ１３、ディスプレイ１４、入
力デバイス１５、メモリ１６およびネットワークＩ／Ｆ１７は、バス１８に接続される。なお、ＣＰＵ１１は、本開示におけるプロセッサの一例である。

ストレージ１３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、およびフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としてのストレージ１３には、放射線画像処理装置１０にインストールされた放射線画像処理プログラム１２が記憶される。ＣＰＵ１１は、ストレージ１３から放射線画像処理プログラム１２を読み出してメモリ１６に展開し、展開した放射線画像処理プログラム１２を実行する。

なお、放射線画像処理プログラム１２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、要求に応じて放射線画像処理装置１０を構成する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
放射線画像処理装置１０を構成するコンピュータにインストールされる。

次いで、本実施形態による放射線画像処理装置の機能的な構成を説明する。図３は、本実施形態による放射線画像処理装置の機能的な構成を示す図である。図３に示すように、放射線画像処理装置１０は、画像取得部２１、散乱線除去部２２、サブトラクション部２３、変換部２４、導出部２５、表示制御部２６および特性導出部２７を備える。そして、ＣＰＵ１１は、放射線画像処理プログラム１２を実行することにより、画像取得部２１、散乱線除去部２２、サブトラクション部２３、変換部２４、導出部２５、表示制御部２６および特性導出部２７として機能する。

画像取得部２１は、撮影装置１Ａに被写体Ｈのエネルギーサブトラクション撮影を行わせることにより、第１および第２の放射線検出器５，６から、被写体Ｈの第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２を取得する。第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２の取得に際しては、撮影線量、線質、管電圧（ｋＶ）、放射線源２と第１および第２の放射線検出器５，６の表面との距離であるＳＩＤ（Source Image receptor Distance）、放射線源２と被写体Ｈの表面との距離であるＳＯＤ（Source Object Distance）、並びに散乱線除去グリッドの有無等の撮影条件が設定される。撮影条件は、操作者による入力デバイス１５からの入力により設定すればよい。

ＳＯＤおよびＳＩＤについては、後述するように体厚分布の算出に用いられる。ＳＯＤについては、例えば、ＴＯＦ（Time Of Flight）カメラで取得することが好ましい。ＳＩＤについては、例えば、ポテンショメーター、超音波距離計およびレーザー距離計等で取得することが好ましい。

撮影条件は、操作者による入力デバイス１５からの入力により設定すればよい。設定された撮影条件は、ストレージ１３に記憶される。撮影装置１Ａにより取得された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２並びに撮影条件は画像保存システム９に送信されて保存される。なお、撮影装置１Ｂにより取得された放射線画像および放射線画像を取得した際の撮影条件も、画像保存システム９に送信されて保存される。

散乱線除去部２２は、画像取得部２１が取得した第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２のそれぞれから散乱線成分を除去する。以下、散乱線成分の除去について説明する。散乱線成分を除去する手法としては、例えば、特開２０１５－０４３９５９号公報等に記載された手法等の任意の手法を用いることができる。以下、特開２０１５－０４３９５９号公報に記載された手法を用いた場合の散乱線除去処理について説明する。なお
、以降の説明において、散乱線成分が除去された第１および第２の放射線画像についても、参照符号としてＧ１，Ｇ２をそれぞれ用いるものとする。

まず、散乱線除去部２２は、初期体厚分布Ｔｓ（ｘ，ｙ）を有する被写体Ｈの仮想モデルを取得する。仮想モデルは、初期体厚分布Ｔｓ（ｘ，ｙ）に従った体厚が、第１の放射線画像Ｇ１の各画素の座標位置に対応づけられた、被写体Ｈを仮想的に表すデータである。なお、初期体厚分布Ｔｓ（ｘ，ｙ）を有する被写体Ｈの仮想モデルは、ストレージ１３に予め記憶されているものとするが、仮想モデルが保存された外部のサーバから取得するようにしてもよい。

次に、散乱線除去部２２は、下記の式（１）、（２）に示すように、仮想モデルに基づいて、仮想モデルの撮影により得られる一次線画像を推定した推定一次線画像Ｉｐ（ｘ，ｙ）と、仮想モデルの撮影により得られる散乱線画像を推定した推定散乱線画像Ｉｓ（ｘ，ｙ）とを導出する。さらに、散乱線除去部２２は、下記の式（３）に示すように、推定一次線画像Ｉｐ（ｘ，ｙ）と推定散乱線画像Ｉｓ（ｘ，ｙ）とを合成した画像を、被写体Ｈの撮影により得られた第１の放射線画像Ｇ１を推定した推定画像Ｉｍ（ｘ，ｙ）として導出する
Ip(x,y) = Io(x,y)×exp(-μ1Soft（T（x，y）)×T(x,y)) （１）
Is(x,y) = Io(x,y)×STPR1(T(x,y))＊PSF1(T(x,y)) （２）
Im(x,y) = Is(x,y)+Ip(x,y) （３）

ここで、（ｘ，ｙ）は第１の放射線画像Ｇ１の画素位置の座標、Ｉｏ（ｘ，ｙ）は画素位置（ｘ，ｙ）における第１の放射線画像Ｇ１の画素値、Ｉｐ（ｘ，ｙ）は画素位置（ｘ，ｙ）における一次線成分、Ｉｓ（ｘ，ｙ）は画素位置（ｘ，ｙ）における散乱線成分である。なお、１回目の推定画像Ｉｍ（ｘ，ｙ）の導出の際には、式（１）、（２）における体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）として、初期体厚分布Ｔｓ（ｘ，ｙ）を用いる。

また、式（１）におけるμ1Soft（Ｔ（ｘ，ｙ））は、画素位置（ｘ，ｙ）における人
体の軟部組織の体厚分布（ｘ，ｙ）に応じた減弱係数である。μ1Soft（Ｔ（ｘ，ｙ））
は予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めておき、ストレージ１３に保存しておけばよい。また、式（２）におけるＳＴＰＲ１（Ｔ（ｘ，ｙ））は、体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）を有する被写体Ｈを透過後の放射線に含まれる散乱線量と一次線量との比（Scatter-to-Primary Ratio）である。ＳＴＰＲ１（Ｔ（ｘ，ｙ））も予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めておき、ストレージ１３に保存しておけばよい。

また、式（２）におけるＰＳＦ１（Ｔ（ｘ，ｙ））は、体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）に応じて１つの画素から広がる散乱線の分布を表す点拡散関数（Point Spread Function)であり、放射線のエネルギー特性に応じて定義される。また、＊は畳み込み演算を示す演算子である。ＰＳＦ１は、撮影装置１における照射野の分布、被写体Ｈの組成の分布、撮影時の照射線量、管電圧、撮影距離、および放射線検出器５，６の特性等によっても変化する。このため、ＰＳＦ１は照射野情報、被写体情報および撮影条件等に応じて、撮影装置１Ａが使用する放射線のエネルギー特性毎に予め実験的に求めておき、ストレージ１３に保存しておけばよい。

減弱係数μ1Soft、ＳＴＰＲ１およびＰＳＦ１は、本開示における第１の撮影装置に関
する第１の特性の一例である。

次に、散乱線除去部２２は、推定画像Ｉｍと第１の放射線画像Ｇ１との違いが小さくなるように仮想モデルの初期体厚分布Ｔｓ（ｘ，ｙ）を修正する。散乱線除去部２２は、推定画像Ｉｍと第１の放射線画像Ｇ１との違いが予め定められた終了条件を満たすまで、体
厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）、散乱線成分Ｉｓ（ｘ，ｙ）および一次線成分Ｉｐ（ｘ，ｙ）の導出を繰り返すことにより、体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）、散乱線成分Ｉｓ（ｘ，ｙ）および一次線成分Ｉｐ（ｘ，ｙ）を更新する。散乱線除去部２２は、終了条件を満たした際に式（２）により導出される散乱線成分Ｉｓ（ｘ，ｙ）を第１の放射線画像Ｇ１から減算する。これにより、第１の放射線画像Ｇ１に含まれる散乱線成分が除去される。なお、終了条件を満たした際に導出された体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）が、後述する各種演算に使用される。

一方、散乱線除去部２２は、第２の放射線画像Ｇ２に対しても上記第１の放射線画像Ｇ１と同様に散乱線除去処理を行う。

以下、減弱係数μ1SoftおよびＳＴＰＲ１の導出について説明する。減弱係数μ1SoftおよびＳＴＰＲ１は特性導出部２７が導出する。減弱係数μ1SoftおよびＳＴＰＲ１の導出
に際しては、画像取得部２１が、人体を模擬した基準物体の撮影を撮影装置１Ａに行わせることにより基準画像Ｋ０を取得する。この際、使用される放射線検出器は１つのみでよい。なお、基準画像Ｋ０が画像保存システム９に保存されている場合、画像取得部２１は画像保存システム９から基準画像Ｋ０を取得する。また、下記の説明においては、一般化のために参照符号「１」を省略している。

図４は基準物体の撮影を説明するための図である。図４に示すように、基準物体３５は、５ｃｍ、１０ｃｍおよび２０ｃｍ等の異なる厚さの部分を段階的に有し、人体の軟部組織（脂肪および筋肉）と同様の放射線透過率を有する材料からなる。このため、基準物体３５は人体の放射線特性を模擬したものとなる。ここで、軟部組織は筋肉と脂肪とがある割合で混合されてなる。筋肉と脂肪との混合割合は性別および体格等に応じて異なるが、平均的な体脂肪率（２５％）により規定することができる。したがって、筋肉０．７５、脂肪０．２５の割合で混合させた組成に対応する、例えばアクリル等の材料を基準物体３５として用いる

基準画像Ｋ０を取得するに際し、図４に示すように、基準物体３５を撮影台３の天板３Ａ上に載置し、放射線源２を駆動してグリッド４を介して放射線検出器（ここでは第１の放射線検出器５）に放射線を照射することにより、画像取得部２１は基準画像Ｋ０を取得する。基準画像Ｋ０の各画素の画素値は、基準物体３５を直進した放射線に基づく一次線成分および基準物体３５により散乱された放射線に基づく散乱線成分を含む。

なお、基準物体３５は、図４に示すように異なる厚さを有する１つの物体に限定されるものではない。それぞれが異なる厚さを有する複数の基準物体を用いてもよい。この場合、複数の基準物体を一度に撮影することにより基準画像Ｋ０を取得してもよく、複数の基準物体を別々に撮影することにより、基準物体のそれぞれに対応する基準画像を取得するようにしてもよい。

基準画像Ｋ０の取得に際しても撮影線量、管電圧、放射線源２と第１および第２の放射線検出器５，６の表面との距離であるＳＩＤ（Source Image receptor Distance）、並びにグリッド４の有無等の撮影条件が設定される。

特性導出部２７は、撮影時に設定された撮影条件を取得する。また、特性導出部２７は、減弱係数μSoftおよびＳＴＰＲの導出のために、基準物体３５の撮影時における放射線のエネルギー特性を取得する。放射線のエネルギー特性は撮影装置１Ａから取得してもよく、画像保存システム９に放射線のエネルギー特性を保存しておき、画像保存システム９から取得するようにしてもよい。なお、エネルギー特性は、撮影装置１Ａの公称値を使用してもよいが、装置毎に特性の個体差があるため、半導体線量計を用いて予め計測しておくことが好ましい。

ここで、エネルギー特性は、（ｉ）放射線源２から出射される放射線のスペクトル、（ｉｉ）管電圧［ｋＶ］と総ろ過量［ｍｍＡｌ当量］、および（ｉｉｉ）管電圧［ｋＶ］とアルミ半価層［ｍｍＡｌ］のいずれかにより規定される。放射線のスペクトルは放射線エネルギー［ｋｅＶ］に対する相対放射線光子数の関係をプロットしたものである。管電圧は発生される放射線エネルギー分布の最大値を意味する。総ろ過量は放射線源２における放射線発生器およびコリメータ等の撮影装置１Ａを構成する各構成部品が持つろ過量を、アルミニウムの厚さに換算したものである。総ろ過量は、大きいほど撮影装置１でのビームハードニングの影響が大きく、放射線の波長分布における高エネルギー成分が多いものとなる。半価層は発生された放射線エネルギー分布に対して、線量を半分に減衰させるために要するアルミニウムの厚さにより定義される。半価層のアルミニウムが厚いほど、放射線の波長分布における高エネルギー成分が多いものとなる。

図５は放射線のスペクトルを示す図である。図５においては、スペクトルは管電圧９０ｋＶおよび総ろ過量２．５ｍｍＡｌに相当する。なお、総ろ過量２．５ｍｍＡｌは半価層２．９６ｍｍＡｌに相当する。

特性導出部２７は、放射線のエネルギー特性を用いて、基準物体３５と放射線検出器５との間に存在する物体のビームハードニングの影響を反映させた、基準物体３５の厚さと基準物体３５の放射線減弱係数との関係を導出する。

特性導出部２７は、まず取得した放射線のエネルギー特性から、周知のＴｕｃｋｅｒの近似式等を用いて、放射線のエネルギースペクトルを導出する。なお、取得したエネルギー特性が放射線のエネルギースペクトルであれば、取得したエネルギースペクトルをそのまま用いればよい。

さらに、特性導出部２７は、人体の軟部組織の放射線減弱特性を用いて、放射線スペクトルのシミュレーションにより、基準物体３５の厚さに依存した放射線減弱係数を導出する。

ここで、放射線源２から出射される放射線のエネルギースペクトルをＳin（Ｅ）、基準物体３５の厚さをｔとしたとき、基準物体３５を透過後の放射線量Ｘbody（ｔ）は、人体の軟部組織の放射線減弱係数μSoft（Ｅ）を用いて下記の式（４）により算出することができる。なお、放射線エネルギーに対する人体の軟部組織、骨部組織およびアルミニウムの放射線減弱係数は、例えば図６に示すように既知である。アルミニウムはグリッド４のインタースペース素材である。ここで、図６には基準物体３５の材料であるアクリル（Polymethyl methacrylate、ＰＭＭＡ）の放射線減弱係数も示している。図６に示すように
、アクリルの放射線減弱係数は人体の軟部組織の放射線減弱係数とほぼ一致する。

一方、撮影装置１Ａにおいて基準物体３５の撮影を行う場合、基準物体３５と放射線検出器５，６との間には天板３Ａおよびグリッド４が存在する。天板３Ａの材質がアクリルであり、グリッド４のインタースペース素材がアルミニウムであるものとする。アクリルの放射線減弱係数をμPMMA（Ｅ）、天板３Ａの厚さ（すなわちアクリルの厚さ）厚さをｔPMMAとし、アルミニウムの放射線減弱特性をμAl（Ｅ）、グリッド４（すなわちアルミニウム）の厚さをｔAlとすると、天板３Ａおよびグリッド４を透過した後のＸ線量Ｘout（
ｔ）は、下記の式（５）により表される。

なお、天板３Ａの材質およびグリッド４のインタースペース素材が未知の場合には、上記式（５）により天板３Ａおよびグリッド４を透過した後のＸ線量Ｘout（ｔ）を導出す
ることができない。この場合、放射線源２から出射される放射線のエネルギー特性（ｋＶ，ＴＦ０）および天板３Ａとグリッド４とを透過後の放射線のエネルギー特性（ｋＶ，ＴＦ１）を線量計を用いて計測し、エネルギー特性（ｋＶ，ＴＦ０）およびエネルギー特性（ｋＶ，ＴＦ１）を用いた下記の式（５－１）により、天板３Ａおよびグリッド４を透過した後のＸ線量Ｘout（ｔ）を導出することができる。なお、式（５－１）におけるエネ
ルギー特性はある管電圧［ｋＶ］により出射される放射線の総ろ過量（Total Filteration）［ｍｍＡｌ当量］を表す。

天板３Ａおよびグリッド４を含めた撮影系における、基準物体３５の放射線減弱係数は、基準物体３５がないとき（すなわち、基準物体３５の厚さが０のとき）の放射線量を基準として、下記の式（６）に示すように、基準物体３５を透過後の放射線が減弱した割合を指数減衰で表す形となる。

式（６）を下記の式（７）に示すように軟部組織の放射線減弱係数μSoft（ｔ）について解くことにより、基準物体３５の厚さｔと放射線減弱係数との関係を導出することができる。

基準物体３５は段階的に複数の異なる厚さを有する。このため、特性導出部２７は、基準物体３５が有する複数の厚さのそれぞれについて、式（７）により放射線減弱係数を導出する。そして、特性導出部２７は、基準物体３５にない厚さの放射線減弱係数については、基準物体３５にある厚さの放射線減弱係数を用いた補間演算を行うことにより、基準物体３５の厚さｔと放射線減弱係数との関係を導出する。図７は基準物体３５の厚さｔと放射線減弱係数との関係を示す図である。図７においては、管電圧９０ｋＶおよび総ろ過量２．５ｍｍＡｌの場合の基準物体３５の厚さと放射線減弱係数との関係を示す。特性導出部２７は、放射線のエネルギー特性毎に基準物体３５の厚さと放射線減弱係数との関係を導出し、導出した関係をストレージ１３に保存する。

また、特性導出部２７は、導出した基準物体３５の厚さと放射線減弱係数との関係に基づいて、基準物体３５の厚さに対応した放射線減弱係数を導出する。さらに、基準物体３５の厚さに対応した放射線減弱係数に基づいて、基準画像Ｋ０に含まれる一次線成分を導出する。

ここで、基準画像Ｋ０の各画素の画素値をＩ０o（ｘ，ｙ）、基準画像Ｋ０の各画素に
対応する基準物体３５の厚さをＴ０（ｘ，ｙ）、基準画像Ｋ０の各画素の厚さＴ０（ｘ，ｙ）に対する上記式（７）により導出した放射線減弱係数をμSoft０（ｘ，ｙ）としたとき、特性導出部２７は、下記の式（８）により基準画像Ｋ０の各画素の画素値に含まれる一次線成分Ｉ０p（ｘ，ｙ）を導出する。なお、基準物体３５は複数の厚さを段階的に有
するため、特性導出部２７は、基準物体３５にある厚さ毎に一次線成分Ｉ０p（ｘ，ｙ）
を導出する。なお、特性導出部２７は、基準物体３５にない厚さに対応する一次線成分については、基準物体３５にある厚さの一次線成分を用いた補間演算を行うことにより、基準物体３５の厚さと一次線成分との関係を導出してもよい。
I0p(x,y) = I0o(x,y)×exp(-μSoft0（x，y）×T0(x,y)) （８）

また、特性導出部２７は、基準画像Ｋ０の画素値と一次線成分との差分に基づいて、基準物体３５に含まれる散乱線成分を導出する。すなわち、特性導出部２７は、下記の式（９）により散乱線成分Ｉ０s（ｘ，ｙ）を導出する。なお、基準物体３５は複数の厚さを
段階的に有するため、基準物体３５の段階的な厚さに対応する散乱線成分Ｉ０s（ｘ，ｙ
）を導出することとなる。なお、特性導出部２７は、基準物体３５にない厚さに対応する散乱線成分については、基準物体３５にある厚さの散乱線成分を用いた補間演算を行うことにより、基準物体３５の厚さと散乱線成分との関係を導出すればよい。
I0s(x,y) = I0o(x,y)-I0p(x,y) （９）

特性導出部２７は、基準物体３５の厚さ毎に、一次線成分Ｉ０p（ｘ，ｙ）に対する散
乱線成分Ｉ０s（ｘ，ｙ）の割合（すなわちＩ０s（ｘ，ｙ）／Ｉ０p（ｘ，ｙ））をＳＴ
ＰＲとして導出する。なお、基準物体３５の厚さは段階的に異なるため、基準物体３５にない厚さにおけるＳＴＰＲについては、基準物体３５にある厚さにおけるＳＴＰＲを用いた補間演算により導出すればよい。

図８は基準物体の厚さとＳＴＰＲとの関係を示す図である。図８においては、管電圧９０ｋＶおよび総ろ過量２．５ｍｍＡｌの場合の基準物体３５の厚さとＳＴＰＲとの関係を示す。特性導出部２７は、導出した散乱線モデルをストレージ１３に保存する。なお、基準物体３５は人体の放射線特性を模擬したものである。このため、図８に示す基準物体の厚さとＳＴＰＲとの関係は、被写体Ｈの厚さとＳＴＰＲとの関係を表すものとなる。

なお、基準物体の厚さとＳＴＰＲとの関係は、撮影装置１Ａの放射線源２が出射することが可能な放射線のエネルギー特性毎に導出してストレージ１３に保存しておけばよい。

ここで、本実施形態においては、軟部組織の放射線減弱係数に加えて、骨部組織の放射線減弱係数も使用する。このため、特性導出部２７は、骨部組織の放射線減弱係数も導出する。以下、骨部組織の放射線減弱係数μ1Boneの導出について説明する。なお、骨部組
織の放射線減弱係数μ1Boneも、本開示における第１の特性の一例である。また、下記の
説明においては、一般化のために参照符号「１」を省略している。

ここで、軟部組織と骨部組織とが放射線の透過経路上において重なった状態を仮想し、軟部組織の厚さをｔSoftとすると、放射線減弱係数は軟部組織の厚さに依存した関数として導出することができる。放射線源２から出射される放射線のエネルギースペクトルをＳin（Ｅ）、被写体Ｈの軟部組織の厚さをｔSoftとしたとき、骨部組織がないとした場合の被写体Ｈを透過後の放射線量Ｘout1（ｔSoft）は、人体の軟部組織の放射線減弱係数μSoft（Ｅ）を用いて、被写体Ｈの厚さｔ毎に下記の式（１０）により算出することができる。なお、式（１０）においては、上記式（５）と同様に、被写体Ｈと放射線検出器５，６との間に存在する物体（すなわち天板３Ａおよびグリッド４）の放射線減弱係数を考慮している。

骨部組織がある場合の放射線量Ｘout2（ｔ）は、さらに骨部組織の放射線減弱係数μBone（Ｅ）を用いて下記の式（１１）により導出される。

骨部組織の放射線減弱係数は、骨部組織がないときの放射線量を基準として、下記の式（１２）に示すように、骨部組織による放射線量の減衰割合を指数減衰で表す形となる。

式（１２）を下記の式（１３）に示すようにμBone（ｔ）について解くことにより、被写体Ｈの厚さｔと骨部組織の放射線減弱係数との関係を導出することができる。なお、ｔBoneは骨部組織の厚さである。

なお、ＰＳＦは、上述したように、撮影装置１Ａにおける照射野の分布、被写体Ｈの組成の分布、撮影時の照射線量、管電圧、撮影距離、および放射線検出器５，６の特性等によっても変化する。このため、特性導出部２７は、照射野情報、被写体情報および撮影条件等に応じて、撮影装置１Ａが使用する放射線のエネルギー特性毎にＰＳＦを予め実験的に求めておき、ストレージ１３に保存しておけばよい。

ここで、本実施形態においては、特性導出部２７は、撮影装置１Ｂについても軟部組織の放射線減弱係数μ2Soft、骨部組織の放射線減弱係数μ2Bone、ＳＴＰＲ２およびＰＳＦ２を、上記と同様に導出する。導出された軟部組織の放射線減弱係数μ2Soft、骨部組織
の放射線減弱係数μ2Bone、ＳＴＰＲ２およびＰＳＦ２は、ストレージ１３に保存してお
けばよい。撮影装置１Ｂについても軟部組織の放射線減弱係数μ2Soft、骨部組織の放射
線減弱係数μ2Bone、ＳＴＰＲ２およびＰＳＦ２は、本開示における第２の撮影装置に関
する第２の特性の一例である。

サブトラクション部２３は、エネルギーサブトラクション処理を行うことにより、散乱線除去処理済みの第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から、被写体Ｈの骨部が抽出された骨部画像Ｇｂおよび軟部が抽出された軟部画像Ｇｓを導出する。骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓが本開示による第１の骨部画像および第１の軟部画像の一例である。なお、以降の処理における第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２は、散乱線成分が除去された処理済み放射線画像である。

骨部画像Ｇｂを導出するに際し、サブトラクション部２３は、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２に対して、下記の式（１４）に示すように、それぞれ対応する画素間での重み付け減算を行うことにより、各放射線画像Ｇ１，Ｇ２に含まれる被写体Ｈの骨部が抽
出された骨部画像Ｇｂを生成する。式（１４）において、α１は重み付け係数であり、骨部組織および軟部組織の放射線減弱係数に基づいて、式（１４）によって各放射線画像Ｇ１，Ｇ２に含まれる被写体Ｈの骨部を抽出可能な値に設定される。
Ｇｂ（ｘ、ｙ）＝Ｇ１（ｘ、ｙ）－α１×Ｇ２（ｘ、ｙ） （１４）

一方、軟部画像Ｇｓを導出する場合には、サブトラクション部２３は、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２に対して、下記の式（１５）に示すように、それぞれ対応する画素間での重み付け減算を行うことにより、各放射線画像Ｇ１，Ｇ２に含まれる被写体Ｈの軟部が抽出された軟部画像Ｇｓを生成する。式（１５）において、α２は重み付け係数であり、骨部組織および軟部組織の放射線減弱係数に基づいて、式（１５）によって各放射線画像Ｇ１，Ｇ２に含まれる被写体Ｈの軟部を抽出可能な値に設定される。
Ｇｓ（ｘ、ｙ）＝Ｇ１（ｘ、ｙ）－α２×Ｇ２（ｘ、ｙ） （１５）

次に、変換部２４および導出部２５が行う処理について説明する。図９は変換部２４および導出部２５が行う処理を模式的に示す図である。まず、変換部２４が行う処理について説明する。

サブトラクション部２３が導出した骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓは、撮影装置１Ａにより取得された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から導出されているため、撮影装置１Ａに関する第１の特性（すなわち、放射線エネルギー、放射線減弱係数、ＳＴＰＲ１およびＰＳＦ１）に基づくコントラストを有する。変換部２４は、サブトラクション部２３が導出した骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓが、撮影装置１Ｂに関する第２の特性に基づくコントラストを有するものとなるように、骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓを変換する。

変換部２４は、骨部画像Ｇｂに関して、下記の式（１６）により骨部画像Ｇｂのコントラストを変換して変換済み骨部画像Ｇｂｔを導出する。また、変換部２４は、軟部画像Ｇｓに関して、下記の式（１７）により軟部画像Ｇｓのコントラストを変換して変換済み軟部画像Ｇｓｔを導出する。なお、式（１６）におけるβ１は、β１＝μ2Soft(T（x，y）)／μ1Soft(T（x，y）)により、式（１７）におけるβ２はβ２＝μ2Bone(T（x，y）)／μ1Bone(T（x，y）)により導出される。なお、体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）は、散乱線除去部２２が導出したものを用いる。変換済み骨部画像Ｇｂｔおよび変換済み軟部画像Ｇｓｔが、本開示による第２の骨部画像および第２の軟部画像の一例である。
Ｇｂｔ（ｘ，ｙ）＝β１×Ｇｂ（ｘ，ｙ） （１６）
Ｇｓｔ（ｘ，ｙ）＝β２×Ｇｓ（ｘ，ｙ） （１７）

導出部２５は、変換部２４が導出した変換済み骨部画像Ｇｂｔおよび変換済み軟部画像Ｇｓｔを、相対応する画素同士で加算することにより合成放射線画像Ｇｃを導出する。合成放射線画像Ｇｃは、本開示における処理済み放射線画像の一例である。

ここで、骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓは、散乱線成分が除去された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から導出されているため、変換済み骨部画像Ｇｂｔおよび変換済み軟部画像Ｇｓｔ、さらには合成放射線画像Ｇｃには散乱線成分は含まれていない。このため、合成放射線画像Ｇｃをそのまま第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２あるいは骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓとの比較読影に用いてもよいが、本実施形態においては、合成放射線画像Ｇｃに第２の特性に応じた散乱線成分を加算する。

このために導出部２５は、撮影装置１Ｂについて特性導出部２７が導出した第２の特性、すなわちＳＴＰＲ２およびＰＳＦ２を用いて下記の式（１８）により、第２の特性に応じた散乱線成分を表す散乱線画像Ｉｓｃを導出する。第２の特性に応じた散乱線成分とは
、撮影装置１Ｂにおいて被写体Ｈを撮影した場合に取得される放射線画像に含まれる散乱線成分に相当する散乱線成分である。なお、式（１８）において、Ｇｃ（ｘ，ｙ）は合成放射線画像Ｇｃの各画素の画素値である。また、体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）は、散乱線除去部２２が導出したものを用いる。
Isc(x,y) = Gc(x,y)×STPR2(T(x,y))＊PSF2(T(x,y)) （１８）

そして、導出部２５は、合成放射線画像Ｇｃと散乱線画像Ｉｓｃとを相対応する画素同士で加算することにより処理済み放射線画像Ｇｐを導出する。

表示制御部２６は、読影画面をディスプレイ１４に表示する。図１０は読影画面を示す図である。図１０に示すように、読影画面４０は最新の検査の放射線画像を表示する第１の表示領域４１、過去放射線画像を表示する第２の表示領域４２を有する。第１の表示領域には、撮影装置１Ａにおいて取得され、本実施形態による放射線画像処理装置１０により導出された処理済み放射線画像Ｇｐが表示される。第２の表示領域には、画像保存システム９から取得した過去放射線画像Ｇｍが表示される。

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１１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、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２は、撮影装置１Ａにおいて取得されてストレージ１３に保存されているものとする。また、第１の特性および第２の特性は、特性導出部２７により取得されたストレージ１３に保存されているものとする。処理を開始する指示が入力デバイス１５から入力されると、画像取得部２１が、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２をストレージ１３から取得する（放射線画像取得；ステップＳＴ１）。次いで、散乱線除去部２２が、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から被写体Ｈの体厚分布を導出し（ステップＳＴ２）、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれから散乱線成分を除去する（ステップＳＴ３）。

次いで、サブトラクション部２３が、散乱線成分が除去された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から、被写体Ｈの骨部が抽出された骨部画像Ｇｂおよび軟部が抽出された軟部画像Ｇｓを導出する（サブトラクション；ステップＳＴ４）。

続いて、変換部２４が、骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓのコントラストを変換して変換済み骨部画像Ｇｂｔおよび変換済み軟部画像Ｇｓｔを導出する（変換；ステップＳＴ５）。次いで導出部２５が、変換部２４が導出した変換済み骨部画像Ｇｂｔおよび変換済み軟部画像Ｇｓｔを加算することにより、合成放射線画像Ｇｃを導出する（ステップＳＴ６）。また、導出部２５は、第２の特性に応じた散乱線成分を表す散乱線画像Ｉｓｃを導出する（ステップＳＴ７）。そして、導出部２５は、合成放射線画像Ｇｃと散乱線画像Ｉｓｃとを加算することにより処理済み放射線画像Ｇｐを導出する（ステップＳＴ８）。さらに、表示制御部２６が、処理済み放射線画像Ｇｐと過去放射線画像Ｇｍとをディスプレイ１４に表示し（画像表示；ステップＳＴ９）、処理を終了する。

ここで、撮影装置１Ａにより取得された放射線画像は、撮影装置１Ａにおいて使用する放射線のエネルギー、撮影装置１Ａにおける被写体Ｈを載置する撮影台の天板、撮影装置１Ａにおける被写体Ｈを透過した放射線に含まれる散乱線成分を除去するための散乱線除去グリッド等の特性に応じた散乱線成分を含む。したがって、撮影装置１Ａにより取得された放射線画像は、撮影装置１Ａの第１の特性に応じたコントラストを有する。

一方、撮影装置１Ｂにより取得された放射線画像は、撮影装置１Ｂにおいて使用する放射線のエネルギー、撮影装置１Ｂにおける被写体Ｈを載置する撮影台の天板、撮影装置１Ｂにおける被写体Ｈを透過した放射線に含まれる散乱線成分を除去するための散乱線除去
グリッド等の特性に応じた散乱線成分を含む。したがって、撮影装置１Ｂにより取得された放射線画像は、撮影装置１Ｂの第２の特性に応じたコントラストを有する。

本実施形態においては、撮影装置１Ａにおいて取得された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から散乱線成分を除去し、散乱線成分が除去された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２から骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓを導出するようにした。さらに、第１の特性、第２の特性および被写体Ｈの体厚分布Ｔ（ｘ，ｙ）に基づいて、撮影装置１Ｂの第２の特性に基づくコントラストを有するように骨部画像Ｇｂおよび軟部画像Ｇｓを変換し、変換済み骨部画像Ｇｂｔおよび変換済み軟部画像Ｇｓｔを合成して合成放射線画像Ｇｃを導出するようにした。このため、本実施形態においては、撮影装置１Ａで取得された放射線画像を、撮影装置１Ｂで取得された放射線画像に対応するコントラストを有するものとなるように変換することができる。これにより、比較読影に使用する放射線画像が異なる撮影装置１Ａ、１Ｂにより取得されたものであっても、両者のコントラストを一致させることができる。したがって、本実施形態によれば、比較読影を精度よく行うことができる。

また、第２の特性および体厚分布に基づいて、第２の特性に応じた散乱線成分を表す散乱線画像を導出し、導出された散乱線画像を用いて処理済み放射線画像Ｇｐを導出することにより、散乱線成分も含めて、異なる撮影装置１Ａ、１Ｂにより取得された放射線画像のコントラストを一致させることができる。

なお、上記各実施形態においては、エネルギーサブトラクション処理を行うに際し、１ショット法により第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得しているが、これに限定されるものではない。１つの放射線検出器のみ用いて撮影を２回行う、いわゆる２ショット法により第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得してもよい。２ショット法の場合、被写体Ｈの体動により、第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２に含まれる被写体Ｈの位置がずれる可能性がある。このため、第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２において、被写体の位置合わせを行った上で、本実施形態の処理を行うことが好ましい。

また、上記実施形態においては、第１および第２の放射線検出器５，６を用いて被写体Ｈの第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を撮影するシステムにおいて取得した放射線画像を用いて骨疾患予測処理を行っているが、放射線検出器に代えて、蓄積性蛍光体シートを用いて第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得する場合にも、本開示の技術を適用できることはもちろんである。この場合、２枚の蓄積性蛍光体シートを重ねて被写体Ｈを透過した放射線を照射して、被写体Ｈの放射線画像情報を各蓄積性蛍光体シートに蓄積記録し、各蓄積性蛍光体シートから放射線画像情報を光電的に読み取ることにより第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得すればよい。なお、蓄積性蛍光体シートを用いて第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得する場合にも、２ショット法を用いるようにしてもよい。

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線等を用いることができる。

また、上記実施形態において、例えば、画像取得部２１、散乱線除去部２２、サブトラクション部２３、変換部２４、導出部２５、表示制御部２６および特性導出部２７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 A
rray）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
。

１Ａ，１Ｂ 撮影装置
２ 放射線源
３ 撮影台
３Ａ 天板
３Ｂ 取付部
４ 散乱線除去グリッド
５，６ 放射線検出器
７ 放射線エネルギー変換フィルタ
９ 画像保存システム
１０ 放射線画像処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ 放射線画像処理プログラム
１３ ストレージ
１４ ディスプレイ
１５ 入力デバイス
１６ メモリ
１７ ネットワークＩ／Ｆ
１８ バス
２１ 画像取得部
２２ 散乱線除去部
２３ サブトラクション部
２４ 変換部
２５ 導出部
２６ 表示制御部
３５ 基準物体
４０ 読影画面
４１，４２ 画像表示領域
Ｇｂ 骨部画像
Ｇｍ 過去放射線画像
Ｇｐ 変換済み画像
Ｇｓ 軟部画像

Claims (6)

1. 少なくとも１つのプロセッサを備え、
   前記プロセッサは、
   軟部および骨部を含む被写体を、エネルギー分布が異なる放射線を用いて第１の撮影装置によって撮影することにより取得された、前記第１の撮影装置に関する第１の特性に基づくコントラストを有する２つの放射線画像であって、前記被写体に対して前記エネルギー分布が異なる放射線を異なるタイミングで２回照射する撮影方法で得られた２つの放射線画像を取得し、
   前記２つの放射線画像の少なくとも一方に基づいて前記被写体の体厚分布を導出し、
   前記被写体を透過した放射線に含まれる、前記被写体により散乱された散乱線成分を、前記第１の特性に基づいて前記２つの放射線画像から除去し、
   前記被写体の位置合わせが行われ、かつ前記散乱線成分が除去された２つの放射線画像を重み付け減算することにより、前記被写体の骨部組織を表す第１の骨部画像および前記被写体の軟部組織を表す第１の軟部画像を導出し、
   前記第１の特性、前記第１の撮影装置とは異なる第２の撮影装置に関する第２の特性、および前記体厚分布に基づいて、前記第１の骨部画像および前記第１の軟部画像を、前記第２の特性に基づくコントラストを有する第２の骨部画像および第２の軟部画像に変換し、
   前記第２の骨部画像および前記第２の軟部画像を加算することにより、前記第２の特性に基づくコントラストを有する処理済み放射線画像を導出する放射線画像処理装置。
2. 前記プロセッサは、前記第２の特性および前記体厚分布に基づいて、前記第２の特性に応じた散乱線成分を導出し、
   さらに前記導出された散乱線成分を用いて前記処理済み放射線画像を導出する請求項１に記載の放射線画像処理装置。
3. 前記第１の特性は、前記第１の撮影装置において使用する前記放射線のエネルギー、前記第１の撮影装置において前記被写体と前記被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器との間に介在する物体についての前記体厚分布に応じた放射線減弱係数、前記被写体を透過した放射線に含まれる前記散乱線成分の前記体厚分布に応じた比率、および前記体厚分布に応じた点拡散関数を含み、
   前記第２の特性は、前記第２の撮影装置において使用する前記放射線のエネルギー、前記第２の撮影装置において前記被写体と前記被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器との間に介在する物体についての前記体厚分布に応じた放射線減弱係数、前記被写体を透過した放射線に含まれる前記散乱線成分の前記体厚分布に応じた比率、および前記体厚分布に応じた点拡散関数を含む請求項１または２に記載の放射線画像処理装置。
4. 前記プロセッサは、前記処理済み放射線画像と、前記第２の撮影装置により取得された前記被写体の放射線画像とを表示する請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。
5. 軟部および骨部を含む被写体を、エネルギー分布が異なる放射線を用いて第１の撮影装置によって撮影することにより取得された、前記第１の撮影装置に関する第１の特性に基づくコントラストを有する２つの放射線画像であって、前記被写体に対して前記エネルギー分布が異なる放射線を異なるタイミングで２回照射する撮影方法で得られた２つの放射線画像を取得し、
   前記２つの放射線画像の少なくとも一方に基づいて前記被写体の体厚分布を導出し、
   前記被写体を透過した放射線に含まれる、前記被写体により散乱された散乱線成分を、前記第１の特性に基づいて前記２つの放射線画像から除去し、
   前記被写体の位置合わせが行われ、かつ前記散乱線成分が除去された２つの放射線画像を重み付け減算することにより、前記被写体の骨部組織を表す第１の骨部画像および前記被写体の軟部組織を表す第１の軟部画像を導出し、
   前記第１の特性、前記第１の撮影装置とは異なる第２の撮影装置に関する第２の特性、
   および前記体厚分布に基づいて、前記第１の骨部画像および前記第１の軟部画像を、前記第２の特性に基づくコントラストを有する第２の骨部画像および第２の軟部画像に変換し、
   前記第２の骨部画像および前記第２の軟部画像を加算することにより、前記第２の特性に基づくコントラストを有する処理済み放射線画像を導出する放射線画像処理方法。
6. 軟部および骨部を含む被写体を、エネルギー分布が異なる放射線を用いて第１の撮影装置によって撮影することにより取得された、前記第１の撮影装置に関する第１の特性に基づくコントラストを有する２つの放射線画像であって、前記被写体に対して前記エネルギー分布が異なる放射線を異なるタイミングで２回照射する撮影方法で得られた２つの放射線画像を取得する手順と、
   前記２つの放射線画像の少なくとも一方に基づいて前記被写体の体厚分布を導出する手順と、
   前記被写体を透過した放射線に含まれる、前記被写体により散乱された散乱線成分を、前記第１の特性に基づいて前記２つの放射線画像から除去する手順と、
   前記被写体の位置合わせが行われ、かつ前記散乱線成分が除去された２つの放射線画像を重み付け減算することにより、前記被写体の骨部組織を表す第１の骨部画像および前記被写体の軟部組織を表す第１の軟部画像を導出する手順と、
   前記第１の特性、前記第１の撮影装置とは異なる第２の撮影装置に関する第２の特性、および前記体厚分布に基づいて、前記第１の骨部画像および前記第１の軟部画像を、前記第２の特性に基づくコントラストを有する第２の骨部画像および第２の軟部画像に変換する手順と、
   前記第２の骨部画像および前記第２の軟部画像を加算することにより、前記第２の特性に基づくコントラストを有する処理済み放射線画像を導出する手順とをコンピュータに実行させる放射線画像処理プログラム。