WO2013187040A1 - 放射線画像処理装置および方法 - Google Patents

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順也 森田
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Definitions

  • the present invention relates to a radiographic image processing apparatus and method for performing image processing for correcting contrast or frequency characteristics of a radiographic image such as a breast image.
  • a radiation image (breast image) of a breast imaged by mammography is subjected to image processing by a dedicated operation terminal or the like, and then subjected to diagnosis by a doctor.
  • the doctor examines the presence or absence of a lesion such as a mass or calcification by displaying the breast image on a display and interpreting it.
  • the image processing described above is performed to make it easier to interpret a breast image. Specifically, image processing is performed so that image characteristics such as density, gradation, dynamic range, frequency characteristics, and noise of an area to be interpreted are appropriate, and a breast image having a desired image quality is obtained. Then, an image processing condition for performing image processing is determined based on the breast image, and image processing is performed based on the determined image processing condition.
  • a low-energy X-ray is generally used in order to extract a diseased tissue having a very small difference in X-ray absorption with respect to a normal tissue with high contrast.
  • a target that generates X-rays when an electron beam collides depends on the X-ray absorption characteristics of an imaging region. Selected.
  • a filter capable of selectively absorbing high energy components or low energy components of X-rays is selected according to the X-ray absorption characteristics of the imaging region.
  • Mo molybdenum
  • Rh rhodium
  • W tungsten
  • Mo mobdenum
  • Rh rhodium
  • filter types Mo (molybdenum) and Rh (rhodium) are used as filter types.
  • Mo mobdenum
  • Mo and Rh rhodium
  • W the filter
  • W / Rh since the high energy component of X-rays is relatively large, the image quality becomes low contrast, but the exposure dose of the subject decreases. Therefore, the radiographer sets radiation irradiation conditions according to the subject so as to obtain a desired image quality while reducing the exposure dose as much as possible.
  • the radiographic image obtained by the imaging apparatus is subjected to the image processing as described above.
  • the same image processing is performed regardless of the type of the target or the filter, the image quality is different, and the obtained image is obtained.
  • the diagnosis based on the obtained radiographic image may be hindered.
  • the contrast of the radiographic image acquired by the combination of W / Rh is reduced due to the narrowed density range of the radiographic image acquired by the combination of Mo / Mo.
  • Such inconvenience becomes a big problem when changing the target and the filter when radiographic images of the left and right breasts of the same subject are taken, or when taking a picture by changing the imaging direction.
  • the parameters for gradation processing and frequency processing vary depending on the thickness of the subject. For example, since the X-ray transmission amount differs between a thick part and a thin part of the subject, the contrast differs. For this reason, a method (Patent Document 2) for measuring the thickness of a subject, setting a parameter for enhancing contrast by performing gradation processing according to the X-ray irradiation amount and thickness, and X-ray irradiation conditions A method of setting parameters for frequency processing according to body thickness (Patent Document 3) has been proposed.
  • the irradiation conditions may differ depending on the imaging apparatus, and thus the image quality of the radiographic images acquired before and after the replacement may be different.
  • desired irradiation conditions cannot be set due to restrictions on photographing.
  • the tube voltage may only be set to about 80 kV due to imaging restrictions. Even in such a case, a radiographic image having a desired image quality cannot be obtained.
  • the image quality of the radiation image varies depending not only on the X-ray irradiation conditions but also on the thickness and composition of the subject.
  • the difference in image quality of radiographic images depending on the irradiation conditions tends to increase as the body thickness decreases and decrease as the body thickness increases.
  • the technique described in Patent Document 1 is based on the premise that the contrast of the radiographic image by the combination of W / Rh is lower than the radiographic image by the combination of Mo / Mo, but depending on the thickness of the subject, The combination of W / Rh may have higher contrast.
  • the degree of change in the image quality of the radiation image varies depending on the composition of the subject.
  • Patent Documents 2 and 3 describe a method for setting a parameter for image processing in consideration of the thickness of a subject, but the parameter is set without considering the image quality of a radiographic image obtained by imaging. Since it is set, there may occur a case where the set parameter is not appropriate for the acquired radiation image.
  • the methods described in Patent Documents 2 and 3 do not acquire an image based on a desired irradiation condition, and cannot solve the problem in a case where an image cannot be captured under an irradiation condition desired by an engineer.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable acquisition of a radiation image having a contrast under a desired irradiation condition in consideration of the irradiation condition of the radiation irradiated to the subject.
  • Another object of the present invention is to enable acquisition of a radiation image having frequency characteristics under a desired irradiation condition in consideration of the irradiation condition of the radiation irradiated to the subject.
  • a radiographic image processing apparatus includes radiographic image acquisition means for acquiring a radiographic image of a subject, First information acquisition means for acquiring imaging contrast information representing the contrast of the radiation image; A second information acquisition unit that sets a target irradiation condition for radiation and acquires target contrast information representing a target contrast of the radiographic image based on the target irradiation condition; A contrast correction amount determination unit that determines a correction amount of the contrast of the radiographic image based on the imaging contrast information and the target contrast information is provided.
  • the first information acquisition unit may be a unit that acquires imaging contrast information based on the thickness of the subject and the radiation irradiation condition when acquiring the radiographic image.
  • the second information acquisition unit sets a target irradiation condition based on the thickness of the subject, and based on the thickness of the subject and the target irradiation condition, It may be a means for acquiring target contrast information.
  • the radiographic image processing apparatus information on target irradiation conditions corresponding to a plurality of subject thicknesses, and storage for storing contrast information corresponding to a plurality of subject thicknesses and a plurality of irradiation conditions.
  • the first information acquisition means is a means for acquiring imaging contrast information with reference to contrast information stored in the storage means
  • the second information acquisition unit may be a unit that sets the target irradiation condition with reference to the irradiation condition information and acquires the target contrast information with reference to the contrast information stored in the storage unit.
  • the radiological image processing apparatus further includes a composition information acquisition unit that acquires information on the composition of the subject.
  • the first information acquisition means is a means for acquiring imaging contrast information based also on composition information
  • the second information acquisition unit may be a unit that acquires target contrast information based on composition information.
  • the composition information may be information on a ratio of a plurality of compositions included in the subject. More specifically, in a radiographic image, the ratio may be a ratio for a plurality of compositions obtained in units of pixels or in units of small areas when the radiographic image is divided into a plurality of small areas. When the entire image is regarded as one composition, the ratio of a certain composition area to the entire image may be used as composition information.
  • the first information acquisition means is a means for acquiring imaging contrast information with reference to contrast information stored in the storage means
  • the second information acquisition unit may be a unit that sets the target irradiation condition with reference to the irradiation condition information and acquires the target contrast information with reference to the contrast information stored in the storage unit.
  • the subject may be a breast and the composition may be a mammary fat ratio.
  • third information acquisition means for acquiring imaging frequency characteristic information representing the frequency characteristics of the radiographic image
  • a fourth information acquisition means for acquiring target frequency characteristic information representing a target frequency characteristic of the radiographic image based on a target irradiation condition
  • Frequency characteristic correction amount determining means for determining a correction amount of the frequency characteristic of the radiation image based on the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information
  • the third information acquisition unit may be a unit that acquires imaging frequency characteristic information based on the thickness of the subject and the irradiation condition
  • the fourth information acquisition unit may be a target based on the thickness of the subject. It is good also as a means to set the irradiation conditions to obtain target frequency characteristic information based on the thickness of the subject and the target irradiation conditions.
  • the second information acquisition unit acquires the common target contrast information among the plurality of radiographic images. It is good also as a means to do.
  • switching means for switching whether to acquire common target contrast information among a plurality of radiographic images may be further provided.
  • the radiographic image processing method acquires a radiographic image of a subject, Obtain imaging contrast information representing the contrast of the radiation image, Set the target irradiation conditions for radiation, and based on the target irradiation conditions, acquire target contrast information representing the target contrast of the radiographic image, It is characterized in that the correction amount of the contrast of the radiation image is determined based on the imaging contrast information and the target contrast information.
  • Another radiographic image processing apparatus includes a radiographic image acquisition unit that acquires a radiographic image of a subject, First information acquisition means for acquiring imaging frequency characteristic information representing the frequency characteristics of the radiation image; A second information acquisition unit that sets a target irradiation condition for radiation and acquires target frequency characteristic information representing a target frequency characteristic of the radiation image based on the target irradiation condition; A frequency characteristic correction amount determining unit that determines a correction amount of the frequency characteristic of the radiation image based on the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information is provided.
  • the first information acquisition unit is a unit that acquires imaging frequency characteristic information based on the thickness of the subject and the irradiation condition of the radiation at the time of acquisition of the radiographic image. Also good.
  • the second information acquisition unit sets radiation target irradiation conditions based on the thickness of the subject, and the subject thickness and target irradiation conditions are set. Based on the above, it may be a means for acquiring the target frequency characteristic information.
  • the radiographic image processing apparatus further comprises a composition information acquisition means for acquiring information on the composition of the subject,
  • the first information acquisition means is a means for acquiring imaging frequency characteristic information based on composition information
  • the second information acquisition unit may be a unit that acquires target frequency characteristic information based on composition information.
  • information on target irradiation conditions corresponding to a plurality of subject thicknesses, and frequency characteristic information corresponding to a plurality of subject thicknesses and a plurality of irradiation conditions are provided. It is further provided with storage means for storing,
  • the first information acquisition means is a means for acquiring imaging frequency characteristic information with reference to the frequency characteristic information stored in the storage means,
  • the second information acquisition unit may be a unit that sets the target irradiation condition with reference to the irradiation condition information and acquires the target frequency characteristic information with reference to the frequency characteristic information stored in the storage unit. Good.
  • the present invention information on target irradiation conditions corresponding to the thicknesses of a plurality of subjects, and the thicknesses of the plurality of subjects, a plurality of irradiation conditions, and a plurality of compositions are supported. It further comprises storage means for storing frequency characteristic information,
  • the first information acquisition means is a means for acquiring imaging frequency characteristic information with reference to the frequency characteristic information stored in the storage means,
  • the second information acquisition unit may be a unit that sets the target irradiation condition with reference to the irradiation condition information and acquires the target frequency characteristic information with reference to the frequency characteristic information stored in the storage unit. Good.
  • the subject may be a breast.
  • the subject may be a breast and the composition may be a mammary fat ratio.
  • Another radiographic image processing method acquires a radiographic image of a subject, Obtain imaging frequency characteristics information that represents the frequency characteristics of the radiation image, Set the target irradiation conditions for radiation, Based on the target irradiation conditions, obtain target frequency characteristic information representing the target frequency characteristic of the radiographic image, The correction amount of the frequency characteristic of the radiation image is determined based on the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information.
  • imaging contrast information representing the contrast of a radiographic image is acquired, a target irradiation condition for radiation is set, and a target contrast representing the target contrast of the radiographic image based on the target irradiation condition Information is acquired.
  • the correction amount of the contrast of the radiographic image is determined. Therefore, by correcting the contrast of the radiographic image based on the determined correction amount, a radiographic image having the same contrast as that obtained when photographing under desired irradiation conditions can be acquired.
  • the photographing contrast information is acquired based on the thickness of the subject and the irradiation condition, and / or the target irradiation condition is set based on the thickness of the subject, and based on the thickness of the subject and the target irradiation condition.
  • the target contrast information it is possible to acquire a radiation image having the same contrast as in the case of photographing under a desired irradiation condition based on the irradiation condition of the radiation irradiated to the subject and the thickness of the subject. it can.
  • the imaging contrast information and the target contrast information based on the composition of the subject
  • the desired irradiation based on the thickness and composition of the subject as well as the irradiation conditions of the radiation applied to the subject.
  • a radiographic image having the same contrast as that obtained when photographing under conditions can be acquired.
  • the radiographic image acquires imaging frequency characteristic information that represents the frequency characteristics of the radiographic image, sets the target irradiation conditions for radiation, and sets the target frequency characteristics that represent the target frequency characteristics of the radiographic image based on the target irradiation conditions.
  • imaging frequency characteristic information that represents the frequency characteristics of the radiographic image
  • sets the target irradiation conditions for radiation sets the target frequency characteristics that represent the target frequency characteristics of the radiographic image based on the target irradiation conditions.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a medical image support system including a radiation image processing apparatus according to a first embodiment.
  • Schematic showing the configuration of the mammography device Schematic diagram showing the configuration of the X-ray source 1 is a block diagram of a control circuit constituting an image processing device, a mammography photographing device, and a control device according to a first embodiment;
  • Diagram showing contrast table Diagram for explaining the calculation of contrast by simulation
  • the flowchart which shows the process performed in 1st Embodiment.
  • Diagram showing contrast table Block diagram of a control circuit constituting the image processing apparatus in the second embodiment The flowchart which shows the process performed in 2nd Embodiment.
  • the block diagram of the control circuit which comprises the image processing apparatus in 3rd Embodiment The flowchart which shows the process performed in 3rd Embodiment
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a medical image support system to which a radiation image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • a system 10 includes a radiographic image processing apparatus (hereinafter simply referred to as an image processing apparatus) 12 according to a first embodiment of the present invention, a mammography imaging apparatus 14 installed in a medical facility, and the like.
  • a doctor who performs interpretation including a control device 16 that controls the mammography imaging device 14, an image database (image DB) 18 that stores breast images taken by the mammography imaging device 14, and a high-definition monitor (not shown) Terminal device 20.
  • These devices are connected to each other via a network 22.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the mammography photographing apparatus 14.
  • the mammography imaging apparatus 14 includes a base 30 that is installed in an upright state, an arm member 34 that is fixed to a pivot shaft 32 that is disposed at a substantially central portion of the base 30, and a subject.
  • An X-ray source for exposing radiation (X-rays) to 36 breasts is housed, an X-ray source housing section 38 fixed to one end of the arm member 34, and X-rays transmitted through the breast are detected.
  • a solid-state detector that acquires a radiation image of the breast is housed, and an imaging table 40 that is fixed to the other end of the arm member 34 and a compression plate 42 that compresses the breast against the imaging table 40 are provided.
  • the arm member 34 to which the X-ray source storage unit 38, the imaging table 40, and the compression plate 42 are connected pivots about the pivot 32 in the direction of arrow A in FIG. Configured to be possible.
  • the compression plate 42 is disposed between the X-ray source storage unit 38 and the imaging table 40 while being connected to the arm member 34, and is configured to be displaceable in the direction of arrow B in FIG.
  • a face guard sheet 44 made of a member that blocks X-rays is disposed in order to protect the vicinity of the face of the subject 36 from exposure to X-rays.
  • the base 30 displays photographing information such as a photographing part and photographing direction of the subject 36, ID information of the subject 36, and the like, and a breast compression state by the compression plate 42 is released as necessary.
  • a display 46 for displaying information on the remaining compression time until is provided.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the X-ray source stored in the X-ray source storage unit 38.
  • the X-ray source 50 includes a filament 52 that outputs an electron beam e, a target 54 that generates X-ray x when the electron beam e collides, and a filter 55 that adjusts the energy spectrum of the X-ray x.
  • a predetermined tube voltage is applied between the cathode filament 52 and the anode target 54.
  • the filament 52 and the target 54 are accommodated in a vacuum envelope 56 filled with insulating oil.
  • the filament 52 is held by a filament holder 58 disposed at one end of the vacuum envelope 56, and is configured to be movable in the direction of arrow A in FIG.
  • the target 54 is held by a target holder 60 disposed at the other end of the vacuum envelope 56 via a motor 62, and is configured to be rotatable in the direction of arrow B in FIG.
  • a plurality of different anode materials for example, Mo, Rh, and W, are disposed on the target 54 at different positions in the radial direction, and the filament 52 is moved in the direction of arrow A in FIG.
  • the incident position can be switched. Thereby, the energy spectrum of the X-ray x generated from the target 54 can be selected according to the anode material.
  • X-ray x generated from the target 54 is output through a Be radiation window 64 formed in the vacuum envelope 56, passes through a filter 55, and is irradiated onto the imaging table 40.
  • a filter 55 a plurality of different substances, for example, Mo, Rh, and W, are arranged in the direction of arrow C in FIG. 3, and the filter moving unit 66 moves in the direction of arrow C in FIG.
  • the substance is configured to be selectable.
  • Nb, Ag, or a composite material obtained by combining these simple substances can be used as the material constituting the filter 55.
  • FIG. 4 is a block diagram of a control circuit constituting the image processing apparatus, the mammography photographing apparatus, and the control apparatus in the first embodiment.
  • the control device 16 that controls the mammography imaging device 14 controls the drive of the X-ray source 50 according to the set irradiation conditions and the compression plate 42, and controls the breast M of the subject 36 to the imaging platform.
  • a compression plate drive control unit 72 that compresses the sensor 40, and a detector control unit 76 that controls the solid state detector 74 housed in the imaging table 40 and acquires a radiation image.
  • the image processing apparatus 12 includes a thickness calculation unit 78 that calculates the thickness of the breast M based on the position information of the compression plate 42 supplied from the compression plate drive control unit 72, and the irradiation condition that is set in the X-ray source 50.
  • a second information acquisition unit 86 configured to acquire target contrast information representing a target contrast of the radiographic image based on the composition information, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition; Based on the last information and the target contrast information, a contrast correction amount determination unit 88 that
  • the irradiation conditions described above are conditions for adjusting the energy spectrum (ray quality) of X-rays x irradiated to the breast M to obtain an appropriate radiation image.
  • the irradiation conditions of the target 54 constituting the X-ray source 50 examples include the type, the type of filter 55, the tube voltage applied between the filament 52 and the target 54, and the mAs value (tube current ⁇ radiation irradiation time).
  • image processing conditions include radiation image normalization processing conditions, edge enhancement processing conditions, frequency processing conditions, noise filtering processing conditions, dynamic range adjustment processing conditions, and gradation processing conditions.
  • the image processing unit 92 first performs gradation processing based on the corrected contrast on the acquired radiation image, and then performs image processing (including gradation processing) based on predetermined image processing conditions. May be performed. Further, the image processing after the gradation processing based on the corrected contrast may not be performed. In the present embodiment, description will be made assuming that after gradation processing based on the corrected contrast is performed, image processing including gradation processing is performed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a table of target irradiation condition information.
  • the target irradiation condition information table T1 defines target irradiation conditions corresponding to a plurality of breast thicknesses.
  • T / F and tube voltage indicating the type of target and filter are set.
  • T / F is set as Mo / Rh (that is, the target is Mo and the filter is Rh), and the tube voltage is set as the target irradiation condition of 28 kV.
  • FIG. 6 shows a table (contrast table) that defines contrast information.
  • the contrast table T2 is a three-dimensional table that defines contrasts corresponding to a plurality of breast thicknesses, a plurality of tube voltages, and a plurality of mammary fat ratios for each combination of target and filter. .
  • the contrast table T2 shown in FIG. 6 when the combination of the target and the filter is W / Rh, the contrast corresponding to a plurality of breast thicknesses and a plurality of tube voltages when the mammary fat ratio is 50%. It is prescribed.
  • the contrast table T2 is shown as two-dimensional in FIG. 6, it is actually a three-dimensional table in which the two-dimensional table shown in FIG.
  • the contrast table T2 is discretely defined with a breast thickness of 20 mm, a tube voltage of 2 kV, and a mammary fat ratio of 10%, for example.
  • Unspecified breast thickness, tube voltage and mammary fat ratio contrast values are calculated by interpolation using contrast values in adjacent breast thickness values, tube voltage and mammary fat ratio values. That's fine.
  • the contrast defined in the contrast table T2 is calculated by simulation.
  • a signal value of a radiographic image when it is assumed that 50% of the mammary gland is present that is, mammary fat ratio 50%
  • a mammary gland having a thickness of 5 mm are inside the background where the mammary fat ratio is 50%.
  • the difference from the signal value of the radiographic image when 100% is present that is, the mammary fat ratio is 100%
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the calculation of contrast by simulation. As shown in FIG.
  • a subject having a predetermined thickness defined in the contrast table T2 is assumed, and a tissue (breast tissue) B1 having a thickness of 5 mm and having a thickness of 5 mm is present inside the subject. It is assumed that the background tissue B2 other than the mammary tissue B1 has 50% mammary glands. Then, a signal value QA acquired by X-rays transmitted through the mammary tissue B1 and a signal value QB acquired by X-rays transmitted only through the background tissue B2 are calculated, and log (QB) ⁇ log (QA) is calculated as the contrast. Calculate as a value.
  • the contrast values defined in the contrast table T2 are those obtained when an object having a breast thickness of 40 mm and a mammary fat ratio of 50% is photographed under irradiation conditions of Mo as a target, Mo as a filter, and a tube voltage of 28 kV.
  • the contrast value is normalized to 1.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the processing performed in the first embodiment.
  • the technician positions the breast M with respect to the imaging table 40 of the mammography imaging apparatus 14 (step ST1), and then moves the compression plate 42 by the compression plate drive control unit 72 to compress the breast M (step ST2).
  • the compression plate 42 is stopped, and the thickness of the breast M at that time is calculated by the thickness calculator 78 (step ST3).
  • the thickness calculation unit 78 acquires position information of the compression plate 42 with respect to the imaging table 40 from the compression plate drive control unit 72, and calculates the thickness of the breast M from the position information.
  • the information on the calculated thickness is supplied to the irradiation condition setting unit 80, the first information acquisition unit 84, and the second information acquisition unit 86, and is displayed on the display unit 46.
  • the engineer sets the types of the target 54 and the filter 55 and the tube voltage as irradiation conditions based on the calculated thickness of the breast M. For example, the lower the energy X-ray x (softer radiation quality), the higher the contrast of the obtained radiographic image, and the easier it is to confirm the difference between the normal tissue and the diseased tissue of the breast M. Further, the higher the energy X-ray x (hard radiation quality), the lower the exposure dose of the breast M and the higher the radiation transmittance of the breast M. Therefore, the S / N of the radiographic image should be increased. Can do.
  • the mammography imaging apparatus 14 in general, when imaging a thin breast M, priority is given to a high-contrast image quality, and when imaging a thick breast M, an exposure dose not exceeding a specified value is prioritized. Is done. However, a smaller amount of exposure to the breast M is preferable. For this reason, the engineer uses W as a target and Rh as a filter so that high energy X-rays x are irradiated by manual operation, and sets the irradiation conditions so as to obtain an appropriate tube voltage accordingly. .
  • the engineer sets a radiation irradiation dose (mAs value) necessary for obtaining an appropriate radiation image, and sets the tube current and radiation irradiation time capable of obtaining the dose in the radiation source drive control unit 70 as irradiation conditions. (Irradiation condition setting, step ST4).
  • the irradiation condition setting unit 80 supplies the irradiation conditions to the radiation source drive control unit 70 of the control device 16 when the types of the target 54 and the filter 55 and the tube voltage are set.
  • the radiation source drive control unit 70 moves the filament 52 in the direction of arrow A in FIG. 3 according to the supplied irradiation conditions, and selects the target 54. Further, the radiation source drive control unit 70 drives the filter moving unit 66 to move the filter 55 in the direction of arrow C in FIG.
  • the radiation source drive control unit 70 drives the X-ray source 50 to capture a radiation image according to the set irradiation conditions (step ST5).
  • the radiation image of the breast M recorded in the solid state detector 74 by this imaging is read by the detector control unit 76 and supplied to the image processing device 12.
  • the composition information acquisition unit 82 of the image processing apparatus 12 calculates the mammary fat ratio based on the radiation image (step ST6).
  • the method described in JP 2010-253245 A can be used to calculate the mammary fat ratio.
  • This technique creates a fat image (an image having a pixel value when the mammary gland tissue of the breast is completely replaced with adipose tissue) from the radiation image of the breast M, and the mammary gland based on the relationship between the original radiographic image and the fat image This is a technique for calculating the fat ratio.
  • the calculation of the mammary fat ratio is not limited to this method, and any known method can be used.
  • Information on the mammary fat ratio calculated by the composition information acquisition unit 82 is supplied to the first information acquisition unit 84 and the second information acquisition unit 86 as composition information.
  • the first information acquisition unit 84 of the image processing apparatus 12 acquires imaging contrast information representing the contrast of the radiographic image with reference to the contrast table T2 based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation conditions (Ste ST7).
  • the mammary fat ratio is 50%
  • the target is W
  • the filter is Rh
  • the tube voltage is 29 kV, referring to the contrast table T2 shown in FIG. It becomes.
  • the second information acquisition unit 86 refers to the table T1, sets an irradiation condition (target irradiation condition) as a target of X-rays based on the thickness of the breast M (step ST8), and stores the contrast table T2.
  • target contrast information representing the target contrast of the radiographic image is acquired based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition (step ST9).
  • the target irradiation condition is that the target is Mo
  • the filter is Mo
  • the tube voltage is 26 kV. Therefore, the second information acquisition unit 86 stores the target stored in the storage unit 90.
  • the target contrast information is acquired by referring to the contrast table T2 where the filter is Mo / Mo.
  • FIG. 9 shows a part of the contrast table T2 when the target and the filter are Mo / Mo and the mammary fat ratio is 50%.
  • the target contrast information is 1.175 by the interpolation calculation.
  • the contrast correction amount determination unit 88 determines the contrast correction amount based on the photographing contrast information and the target contrast information (step ST10).
  • the contrast correction amount is determined as 1.175 / 0.87 ⁇ 1.35.
  • the image processing unit 92 performs image processing including gradation processing based on the determined contrast correction amount on the radiographic image, and acquires a processed radiographic image (step ST11).
  • the image processing unit 92 first corrects the gradation processing condition based on the determined contrast correction amount. For example, when the contrast correction amount is 1.35, the gradient of the gradation curve as the gradation processing condition is increased 1.35 times. Then, the image processing unit 92 performs gradation processing on the radiation image according to the corrected gradation processing conditions.
  • radiographic image that has been subjected to gradation processing is analyzed, and radiation image normalization processing conditions, edge enhancement processing conditions, frequency processing conditions, noise filtering processing conditions, dynamic range adjustment processing conditions, and gradation processing conditions are set. To do. Then, image processing is performed on the radiographic image that has been subjected to gradation processing under the corrected gradation processing conditions according to the set image processing conditions.
  • the radiographic image subjected to the image processing as described above is displayed on the display unit 94, checked by an engineer (step ST11), and the process is terminated.
  • the radiographic image is stored in the image database 18 and is used for diagnosis by a doctor in the terminal device 20.
  • imaging contrast information representing the contrast of the radiation image is acquired based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation condition, and the radiation is determined based on the thickness of the breast M.
  • Target contrast information is set, target contrast information is acquired based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition, and the contrast of the radiographic image is determined based on the imaging contrast information and the target contrast information.
  • the correction amount is determined.
  • a desired amount is determined based not only on the irradiation condition of the radiation irradiated to the subject but also on the mammary fat ratio and the thickness of the breast M.
  • a radiographic image having contrast can be acquired.
  • the irradiation conditions may differ depending on the imaging device 14, so that the image quality of the radiographic image acquired before and after the replacement may be different.
  • desired irradiation conditions cannot be set due to restrictions on photographing. For example, when photographing the chest, it is preferable to set the tube voltage to a relatively high voltage of about 100 kV to 120 kV to reduce the contrast of the bone that overlaps the soft part.
  • the tube voltage may only be set to about 80 kV due to imaging restrictions. Even in such a case, a radiographic image having a desired image quality cannot be obtained.
  • the contrast correction amount of the radiographic image is determined based on the imaging contrast information and the target contrast information, the radiation having a desired contrast even when the imaging apparatus is switched. Images can be acquired. Further, even when there is a restriction on imaging, a radiation image having a desired contrast similar to that obtained when imaging is performed under a desired irradiation condition can be acquired.
  • the medical image support system to which the radiation image processing apparatus according to the second embodiment is applied differs from the first embodiment only in the configuration of the image processing apparatus, and therefore the detailed description of the configuration of the medical image support system is provided here. Is omitted.
  • FIG. 10 is a block diagram of a control circuit constituting the image processing apparatus according to the second embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
  • the frequency characteristics of the radiographic image are based on the composition information, the thickness of the breast M, and the irradiation conditions.
  • the third information acquisition unit 104 that acquires imaging frequency characteristic information indicating the X-ray target irradiation condition is set based on the thickness of the breast M, and the composition information, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition are set.
  • the correction amount of the frequency characteristic of the radiographic image is determined based on the fourth information acquisition unit 106 that acquires the target frequency characteristic information representing the target frequency characteristic of the radiographic image, and the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information.
  • a storage unit 110 that stores frequency characteristic information corresponding to conditions and a plurality of mammary fat ratios, and the image processing unit 92 performs image processing including frequency processing based on the corrected frequency characteristics. .
  • the storage unit 110 stores a frequency characteristic table T3 that defines frequency characteristic information.
  • the frequency characteristic table T3 is a three-dimensional table that defines frequency characteristics corresponding to a plurality of breast thicknesses, a plurality of tube voltages, and a plurality of mammary fat ratios for each combination of target and filter.
  • the frequency characteristic represents a response value at a frequency of 2 cycle / mm which is a spatial frequency of a lesion such as a mammary gland tissue or a calcification to be diagnosed.
  • the frequency characteristic defined in the frequency characteristic table T3 may be calculated by simulation in the same manner as the contrast.
  • An MTF Modulation Transfer Function
  • a response value at a frequency of 2 cycles / mm in the MTF may be defined in the frequency characteristic table T3.
  • FIG. 11 is a flowchart showing processing performed in the second embodiment.
  • the second embodiment only the processes after step ST7 in the flowchart of the first embodiment are different, so only the processes after step ST7 will be described here.
  • the third information acquisition unit 104 of the image processing device 12 refers to the frequency characteristic table T3 based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation conditions.
  • the imaging frequency characteristic information representing the frequency characteristic of the radiation image is acquired (step ST21).
  • the fourth information acquisition unit 106 refers to the table T1, sets X-ray target irradiation conditions based on the thickness of the breast M (step ST22), and refers to the frequency characteristic table T3 to determine mammary fat. Based on the ratio, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition, target frequency characteristic information representing the target frequency characteristic of the radiographic image is acquired (step ST23).
  • the frequency characteristic correction amount determination unit 108 determines the correction amount of the frequency characteristic based on the shooting frequency characteristic information and the target frequency characteristic information (step ST24). For example, when the shooting frequency characteristic information is 0.5 and the target frequency characteristic information is 0.75, the frequency characteristic correction amount is determined to be 1.5.
  • the image processing unit 92 performs image processing including frequency processing based on the determined frequency characteristic correction amount on the radiographic image, and acquires a processed radiographic image (step ST25).
  • the image processing unit 92 first performs frequency processing based on the determined frequency characteristic correction amount. For example, when the frequency characteristic correction amount is 1.5, the image processing unit 92 performs frequency processing on the radiographic image by filtering or the like so that the response of 2 cycles / mm in the radiographic image becomes 1.5 times. I do. Further, the radiographic image subjected to the frequency processing is analyzed, and the radiographic image normalization processing conditions, edge enhancement processing conditions, frequency processing conditions, noise filtering processing conditions, dynamic range adjustment processing conditions, and gradation processing conditions are set. . Then, image processing is performed on the radiographic image subjected to frequency processing based on the determined frequency characteristic correction amount according to the set image processing conditions.
  • the radiographic image subjected to the image processing as described above is displayed on the display unit 94, checked by an engineer (step ST26), and the process ends.
  • the radiographic image is stored in the image database 18 and is used for diagnosis by a doctor in the terminal device 20.
  • imaging frequency characteristic information representing the frequency characteristic of the radiographic image is acquired based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation condition, and based on the thickness of the breast M.
  • the target irradiation condition is set, and the target frequency characteristic information is acquired based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition, and based on the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information.
  • the frequency characteristic correction amount of the radiation image is determined.
  • the medical image support system to which the radiation image processing apparatus according to the third embodiment is applied differs from the first embodiment only in the configuration of the image processing apparatus. Therefore, the detailed description of the configuration of the medical image support system is provided here. Is omitted.
  • FIG. 12 is a block diagram of a control circuit constituting the image processing apparatus according to the third embodiment.
  • the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
  • the third information acquisition unit 104, the fourth information acquisition unit 106, and the frequency characteristic correction amount determination Unit 108 in addition to the first information acquisition unit 84 and the second information acquisition unit 86, the third information acquisition unit 104, the fourth information acquisition unit 106, and the frequency characteristic correction amount determination Unit 108, and stores the table T1, the contrast table T2, and the frequency characteristic table T3 in the storage unit 120.
  • the image processing unit 92 the gradation processing based on the corrected contrast and the frequency based on the corrected frequency characteristic The difference from the first embodiment is that image processing including processing is performed.
  • FIG. 13 is a flowchart showing processing performed in the third embodiment. Note that, in the third embodiment, only the processes after step ST7 in the flowchart of the first embodiment are different, so only the processes after step ST7 will be described here.
  • the composition information acquisition unit 82 calculates the mammary fat ratio
  • the first information acquisition unit 84 of the image processing device 12B refers to the contrast table T2 based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation condition. Imaging contrast information representing the contrast of the radiation image is acquired (step ST31).
  • the second information acquisition unit 86 refers to the table T1, sets X-ray target irradiation conditions based on the thickness of the breast M (step ST32), and refers to the contrast table T2 to determine the mammary fat ratio. Based on the thickness of the breast M and the target irradiation condition, target contrast information representing the target contrast of the radiographic image is acquired (step ST33). Then, the contrast correction amount determination unit 88 determines the contrast correction amount based on the photographing contrast information and the target contrast information (step ST34).
  • the third information acquisition unit 104 of the image processing apparatus 12B refers to the frequency characteristic table T3 based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation conditions, and imaging frequency characteristics representing the frequency characteristics of the radiographic image. Information is acquired (step ST35).
  • the fourth information acquisition unit 106 refers to the frequency characteristic table T3, and based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition acquired by the second information acquisition unit 86, the radiographic image target and Target frequency characteristic information representing the frequency characteristic to be acquired is acquired (step ST36). Then, the frequency characteristic correction amount determination unit 108 determines the frequency characteristic correction amount based on the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information (step ST37).
  • step ST31 to step ST34 may be performed first or in parallel.
  • the image processing unit 92 performs gradation processing based on the determined contrast correction amount on the radiographic image in the same manner as in the first embodiment, and the determination is performed in the same manner as in the second embodiment.
  • Image processing including frequency processing based on the frequency characteristic correction amount thus performed is performed, and a processed radiation image is acquired (step ST38).
  • the radiographic image subjected to the image processing as described above is displayed on the display unit 94, checked by an engineer (step ST39), and the process is terminated.
  • the radiographic image is stored in the image database 18 and is used for diagnosis by a doctor in the terminal device 20.
  • both the contrast correction amount and the frequency characteristic correction amount of the radiographic image are determined based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the irradiation condition.
  • the desired contrast and frequency can be determined based not only on the irradiation conditions of the radiation applied to the subject but also on the mammary fat ratio and the thickness of the breast M.
  • a radiation image having a desired frequency characteristic can be acquired.
  • the target irradiation condition is set based on the thickness of the breast M using the target irradiation condition table T1, but in such a case, without referring to the table T1, The target irradiation condition desired by the engineer may be set directly. In this case, the irradiation condition at the time of photographing may be determined in advance.
  • the second information acquisition unit 86 When the engineer directly sets the desired combination of target and filter and the tube voltage (that is, the target irradiation condition), the second information acquisition unit 86.
  • the target contrast information representing the target contrast of the radiographic image is acquired based on the mammary fat ratio, the thickness of the breast M, and the target irradiation condition. This makes it possible to acquire a radiographic image having the same contrast as that acquired from the target irradiation condition, even when there is no target and filter combination corresponding to the target irradiation condition, particularly in the imaging apparatus.
  • the mode representing the image quality may be associated with the irradiation condition in advance, and the technician may set the irradiation condition by setting a desired mode in the photographing apparatus. In this case, the dose may be set according to noise conditions desired by the engineer.
  • the target irradiation condition may be set directly.
  • the imaging contrast information and the target contrast information are acquired also using the information on the mammary fat ratio, but the imaging contrast information and the target contrast information are acquired using only the thickness of the breast M and the irradiation condition. May be obtained.
  • the contrast table T2 is a two-dimensional table that defines the contrast corresponding to a plurality of breast thicknesses and a plurality of tube voltages for each combination of target and filter.
  • the imaging frequency characteristic information and the target frequency characteristic information may be acquired using only the thickness of the breast M and the irradiation condition.
  • the frequency characteristic table T3 is obtained for each combination of the target and the filter. This is a two-dimensional table defining frequency characteristics corresponding to a plurality of breast thicknesses and a plurality of tube voltages.
  • the imaging contrast information is acquired based on the thickness of the breast M and the irradiation condition.
  • the present invention is not limited to this, and is based on a radiographic image acquired by imaging.
  • the imaging contrast information may be acquired.
  • FIG. 14 is a block diagram of a control circuit constituting the image processing apparatus, mammography photographing apparatus, and control apparatus in the fourth embodiment. Note that in the fourth embodiment, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
  • the first information acquisition unit 84 of the image processing apparatus 12C acquires imaging contrast information using the radiation image supplied from the detector control unit 76, and the second information acquisition unit 86
  • the point which was made to acquire target irradiation conditions and target contrast information, without using the thickness of the breast M differs from 1st Embodiment.
  • the first information acquisition unit 84 is supplied from the detector control unit 76 using a technique described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-253245 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-247521.
  • the radiographic image is analyzed to obtain imaging contrast information. Specifically, a region having a large number of mammary glands in the breast M is extracted from the radiographic image, and the local contrast in the extracted mammary gland region is calculated.
  • the first information acquisition unit 84 acquires such local contrast in the breast M as imaging contrast information.
  • the second information acquisition unit 86 acquires target irradiation conditions.
  • the engineer inputs the desired radiation quality (that is, the combination of the target and the filter) and the tube voltage to the image processing apparatus 12C as desired target irradiation conditions, and the second information acquisition unit 86
  • the target irradiation conditions input by the engineer are acquired.
  • target contrast information is acquired based on composition information and target irradiation conditions. Specifically, for each combination of target and filter, refer to a table in which target contrasts corresponding to a plurality of tube voltages and a plurality of mammary fat ratios are defined, and mammary fat calculated by input target irradiation conditions and image analysis. Target contrast information is calculated based on the ratio.
  • the contrast correction amount determination unit 88 determines the contrast correction amount based on the shooting contrast information and the target contrast information, and the image processing unit 92 performs gradation based on the contrast correction amount. By performing image processing including processing, a processed radiographic image is acquired.
  • the first information acquisition unit 84 analyzes the radiographic image to acquire imaging contrast information
  • the second information acquisition unit 86 acquires the breast as in the first embodiment.
  • the target irradiation condition and target contrast information may be acquired using the thickness of M.
  • imaging contrast information is acquired using the thickness of the breast M as in the first embodiment
  • the analysis result of the radiographic image and the irradiation at the time of imaging are acquired. You may make it acquire target contrast information based on conditions, composition information, and target irradiation conditions.
  • the first information acquisition unit 84 acquires imaging contrast information using the radiation image supplied from the detector control unit 76, and the second information acquisition unit 86 acquires the breast M.
  • the target irradiation condition and the target contrast information may be acquired without using the thickness.
  • the third information acquisition unit 104 acquires imaging frequency characteristic information using the radiation image supplied from the detector control unit 76, and the fourth information acquisition unit 106
  • the target irradiation condition and the target frequency characteristic information may be acquired without using the thickness of the breast M.
  • a pre-radiation image is acquired by capturing a subject using a low dose of radiation before acquisition of the radiological image, and the S / N of the radiological image is obtained by analyzing the pre-radiation image.
  • imaging is performed under the set irradiation conditions to obtain a radiographic image of the subject, and a contrast correction amount is calculated based on imaging contrast information and target contrast information in the same manner as in the above-described embodiment, and a radiographic image is calculated based on the calculated contrast correction amount.
  • the breast M is usually diagnosed by acquiring both left and right radiographic images, but the right and left breasts M are often compared at the time of diagnosis. For this reason, it is preferable to set common target contrast information and / or target frequency characteristic information for the radiographic images of the left and right breasts M.
  • the same breast M is imaged from a plurality of imaging directions to acquire a plurality of radiation images. In such a case, a plurality of radiographic images are often compared during diagnosis. For this reason, it is preferable to set common target contrast information and / or target frequency characteristic information for a radiographic image acquired by performing imaging from a plurality of directions.
  • common target contrast information and / or target frequency characteristic information may be automatically set, but the image quality of a plurality of images to be compared is different. It may be okay. For this reason, as shown in FIG. 15, a switching unit 100 that automatically switches whether to set common target contrast information and / or target frequency characteristic information may be provided in the image processing apparatus 12. Thereby, it is possible to switch between automatically setting common target contrast information and / or target frequency characteristic information or not automatically setting common target contrast information and / or target frequency characteristic information.
  • the thickness calculator 78 calculates the thickness of the breast M from the positional information of the compression plate 42 with respect to the imaging table 40.
  • the calculation of the thickness of the breast M is limited to this. It is not something.
  • the distance (SID) between the X-ray source 50 and the detection surface of the solid state detector 74 is known.
  • SOD distance between the X-ray source 50 and the breast M as the subject
  • SID-SOD may be calculated and used as the thickness of the breast M. Note that the thickness can be calculated even for subjects other than the breast M by using SID and SOD.
  • the thickness of the breast M may be acquired by analyzing the radiation image. For example, the difference between the minimum value and the maximum pixel value in the region of the breast M in the radiographic image is calculated as the dynamic range of the breast M using the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-253245.
  • a table associating the thickness with the dynamic range is created in advance, and the thickness of the breast M is calculated from the dynamic range using this table. May be obtained.
  • the thickness of the breast M may be acquired from the value.
  • the breast M is compressed by the compression plate 42, so that the peripheral portion of the breast M has a semicircular cross section as shown in FIG.
  • the cross section of the breast M is in contact with the compression plate 42 and the portion M ⁇ b> 1 having a semicircular shape.
  • the pixel value differs between the portion M2.
  • the region of the breast M in the radiographic image is divided into a part M1 and a part M2 by a clustering technique such as the k-means method. Then, a distance L from the skin line of the breast M at the boundary between the part M1 and the part M2 is calculated, and a value 2L that is twice the distance L is calculated as the thickness of the breast M as shown in FIG. May be.
  • the contrast correction amount is set for the entire radiographic image.
  • the radiographic image is divided into a plurality of regions, and the mammary fat ratio is calculated for each region.
  • the contrast correction amount may be determined by referring to the contrast table T2 for each region to acquire the imaging contrast information and the target contrast information.
  • the contrast correction amount may be determined only in the region where the breast M exists in the radiographic image.
  • the division of the region is not limited to that shown in FIG. 14, and for example, the radiation image may be divided into a plurality of regions according to the mammary fat ratio.
  • radiographic images are obtained such that the mammary fat ratio is an area of 0 to 20%, an area of 20 to 40%, an area of 40 to 60%, an area of 60 to 80%, and an area of 80 to 100%.
  • the contrast correction amount may be determined for each region by dividing into five regions.
  • the radiographic image may be divided into a plurality of regions, and the frequency characteristic correction amount may be determined for each region.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a calibration phantom.
  • a calibration phantom 130 has a predetermined thickness (for example, 5 mm) in a main body 132 formed to have thicknesses that are stepwise different from 20 mm, 40 mm, 60 mm, and 80 mm.
  • Corresponding portion 134 is configured to be embedded in each thickness portion.
  • the main body 132 is made of a material such as a resin having a radiation transmission characteristic similar to that in the case where 50% of the mammary gland is present, and the mammary gland corresponding portion 134 is formed of a resin having a radiation transmission characteristic similar to that in the case where the mammary gland is 100%.
  • a phantom 130 When performing calibration, such a phantom 130 is placed on the imaging stand of the mammography imaging apparatus 14, and radiation is applied to the phantom 130 from above in FIG. At this time, imaging is performed by setting irradiation conditions for all combinations of targets and filters specified in the contrast table T2 and combinations of tube voltages of 23 kV, 28 kV, and 35 kV, and radiation of the phantom 130 is performed for each irradiation condition. Get an image. Then, for each thickness of the phantom 130, pixel values of a portion that has passed through the mammary gland corresponding portion 134 and a portion that has not passed through are acquired.
  • FIG. 20 shows an image of a calibration phantom.
  • a portion that has passed through the mammary gland corresponding portion 134 indicated by x and Pixel values QC1 and QC2 are acquired for a total of eight portions that have not been transmitted.
  • log (QC2) ⁇ log (QC1) is calculated as a contrast value.
  • the contrast value is normalized by setting the contrast value 1 to 1 when the target is Mo, the filter is Mo, and the tube voltage is 28 kV.
  • the tube voltages used for calibration are discrete as 23 kV, 28 kV, and 35 kV
  • the contrasts of 25 kV, 27 kV, 29 kV, 31 kV, and 33 kV included in the contrast table T2 are calculated by interpolation, and the contrast table Calibration is completed by newly creating T2.
  • the calibration may be performed in the same manner for the frequency characteristic table T3.
  • a grid may be used to prevent scattering of radiation incident on the solid state detector, but depending on whether the grid is used or not, Contrast and frequency characteristics are different. For this reason, it is preferable to prepare the above-described contrast table T2 and frequency characteristic table T3 according to the presence or absence of a grid.
  • the subject is the breast.
  • the subject is not limited to this, and any part of the human body such as the chest, abdomen, head, and extremities can be the subject.
  • a contrast table T2 and a frequency characteristic table T3 may be prepared by performing a simulation according to the subject.
  • the contrast values in the tables T2 and T3 may be the contrast between the soft part and the bone part instead of the contrast of the mammary fat ratio 50% and the mammary fat ratio 100% when the subject is a breast.
  • the composition may be the ratio of the area of the bone tissue and the soft tissue instead of the mammary fat ratio.

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Abstract

【課題】被写体に照射される放射線の照射条件のみならず、被写体の厚さをも考慮して、所望の照射条件によるコントラストを有する放射線画像を取得できるようにする。 【解決手段】組成情報取得部（８２）が乳腺脂肪比率を算出し、第１情報取得部（８４）が、放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得する。第２情報取得部（８６）は、Ｘ線の目標照射条件を設定し、目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する。コントラスト補正量決定部（８８）は、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、コントラストの補正量を決定する。画像処理部（９２）が、放射線画像に対して、決定されたコントラスト補正量に基づく階調処理を含む画像処理を行い、処理済みの放射線画像を取得する。

Description

放射線画像処理装置および方法
　本発明は、乳房画像等の放射線画像のコントラストあるいは周波数特性を補正する画像処理を行う放射線画像処理装置および方法に関するものである。
　近年、乳がんの早期発見を促すため、乳房を撮影するための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に表示して読影することにより、腫瘤や石灰化等の病変の有無を調べる。
　上述した画像処理は、乳房画像を読影しやすくするために行われる。画像処理は、具体的には、読影の対象となる領域の濃度、階調、ダイナミックレンジ、周波数特性およびノイズ等の画像特性が適切となり、所望とされる画質を有する乳房画像が得られるように、乳房画像に基づいて画像処理を行うための画像処理条件を決定し、決定した画像処理条件に基づいて画像処理が行われる。
　一方、放射線画像の撮影に際しては、被写体のＸ線による被曝線量を可能な限り少なくすることが好ましい。また、適切な読影診断を行うことができる放射線画像を得るためには、撮影部位のＸ線吸収特性に応じたエネルギスペクトルからなるＸ線を被写体に照射する必要がある。
　例えば、上述したマンモグラフィ装置においては、正常組織に対するＸ線吸収量の差が極めて小さい病変組織を高コントラストで抽出するため、一般的には低エネルギのＸ線が利用される。また、Ｘ線を被写体に照射する際、特性Ｘ線を利用することが効率的であり、そのために、電子線が衝突することでＸ線を発生させるターゲットが撮影部位のＸ線吸収特性に応じて選択される。一方、Ｘ線の高エネルギ成分が増えると、放射線画像のコントラストが低下し、低エネルギ成分が増えると、被写体の被曝線量が増える。このため、Ｘ線の高エネルギ成分または低エネルギ成分を選択的に吸収することができるフィルタが撮影部位のＸ線吸収特性に応じて選択される。
　ターゲットの種類としてはＭｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｗ（タングステン）、フィルタの種類としてはＭｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）が一般的に使用される。ターゲットおよびフィルタにＭｏを使用した場合（Ｍｏ／Ｍｏ）は、Ｘ線の低エネルギ成分が比較的多いため、高コントラストな画質になるが、被写体の被曝線量は多くなる。一方、ターゲットにＷ、フィルタにＲｈを使用した場合（Ｗ／Ｒｈ）は、Ｘ線の高エネルギ成分が比較的多いため、低コントラストな画質になるが被写体の被曝線量は少なくなる。そこで、撮影技師は、被曝線量を可能な限り減らしながら、所望の画質が得られるように被写体に応じて放射線の照射条件を設定する。
　ところで、撮影装置によって得られた放射線画像には、上述したように画像処理が施されるが、ターゲットやフィルタの種類に拘わらず同一の画像処理を行ったのでは、画質が異なってしまい、得られた放射線画像に基づく診断に支障を来すおそれがある。例えば、上述したように、Ｍｏ／Ｍｏの組み合わせにより取得した放射線画像に対して、Ｗ／Ｒｈの組み合わせにより取得した放射線画像は、画像の濃度範囲が狭まることによりコントラストが低下してしまう。このような不具合は、同一の被写体の左右の乳房の放射線画像を撮影する場合や、撮影方向を変えて撮影する場合において、ターゲットやフィルタを変更する際に、大きな問題となる。
　このため、ターゲットの種類、フィルタの種類および管電圧という、Ｘ線の照射条件に応じて、階調処理条件および周波数処理条件等の画像処理条件を選択することにより、被写体の照射されるＸ線の線質に依存することなく、適切な放射線画像を取得する手法が提案されている（特許文献１参照）。
　一方、階調処理や周波数処理のためのパラメータは、被写体の厚さに応じて異なるものとなる。例えば、被写体の厚い部位と薄い部位とではＸ線の透過量が異なるため、コントラストが異なるものとなる。このため、被写体の厚さを測定し、Ｘ線照射量および厚さに応じて、階調処理を行ってコントラストを強調するためのパラメータを設定する手法（特許文献２）、およびＸ線照射条件および体厚に応じて、周波数処理のためのパラメータを設定する手法（特許文献３）が提案されている。
特開２０１０－１３１１７９号公報 特開２０１２－１００７３４号公報号 特開２０１１－２３９８０４号公報
　ところで、ターゲットおよびフィルタとして複数の材質を切り替えられるようにすると、撮影装置のコストが高くなるという問題がある。一方で、ターゲットおよびフィルタを選択できない装置の場合、技師が所望する照射条件で撮影することができず、所望の画質を有する放射線画像が得られない場合がある。
　また、撮影装置を交換した場合、撮影装置に応じて照射条件が異なる場合があるため、交換の前後で取得される放射線画像の画質が異なってしまう場合がある。また、撮影上の制約から、所望の照射条件を設定できない場合もある。例えば、胸部の撮影を行う場合、管電圧を比較的高圧の１００ｋＶ～１２０ｋＶ程度に設定することにより、軟部と重なる骨部のコントラストを低くすることが好ましい。しかしながら、病室等において行うポータブル撮影では、撮影上の制約から管電圧を８０ｋＶ程度にしか設定できない場合がある。このような場合においても、所望の画質を有する放射線画像が得られなくなってしまう。
　また、放射線画像の画質は、Ｘ線の照射条件のみならず、被写体の厚さや組成によっても異なる。例えば、照射条件による放射線画像の画質の差は、体厚が薄いほど大きく、厚いほど小さくなる傾向にある。上記特許文献１に記載された手法は、Ｍｏ／Ｍｏの組み合わせによる放射線画像に対して、Ｗ／Ｒｈの組み合わせによる放射線画像はコントラストが低下することを前提としているが、被写体の厚さによっては、Ｗ／Ｒｈの組み合わせの方がコントラストが高くなることもある。また、被写体の組成によっても、放射線画像の画質の変化の度合は異なり、例えば被写体が乳房である場合、乳腺量が多いほど、Ｍｏ／Ｍｏの組み合わせによる放射線画像と、Ｗ／Ｒｈの組み合わせによる放射線画像とのコントラストの差は小さくなる傾向にある。このため、特許文献１に記載された手法のように、Ｘ線の照射条件のみを考慮したのでは、所望のコントラストを有する放射線画像を得ることができないおそれがある。
　一方、特許文献２，３には、被写体の厚さも考慮して画像処理のためのパラメータを設定する手法が記載されているが、撮影により取得された放射線画像の画質を考慮することなくパラメータを設定しているため、設定されたパラメータが取得した放射線画像にとって適切でないような場合が生じうる。また、特許文献２，３に記載された手法は、所望の照射条件による画像を取得するものではなく、技師が所望する照射条件で撮影できない場合の問題を解決することはできない。
　本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、被写体に照射される放射線の照射条件を考慮して、所望の照射条件によるコントラストを有する放射線画像を取得できるようにすることを目的とする。
　また、本発明は、被写体に照射される放射線の照射条件を考慮して、所望の照射条件による周波数特性を有する放射線画像を取得できるようにすることを他の目的とする。
　本発明による放射線画像処理装置は、被写体の放射線画像を取得する放射線画像取得手段と、
　放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得する第１の情報取得手段と、
　放射線の目標とする照射条件を設定し、目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する第２の情報取得手段と、
　撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、放射線画像のコントラストの補正量を決定するコントラスト補正量決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
　なお、本発明による放射線画像処理装置においては、第１の情報取得手段を、被写体の厚さおよび放射線画像の取得時における放射線の照射条件に基づいて、撮影コントラスト情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、第２の情報取得手段を、被写体の厚さに基づいて目標とする照射条件を設定し、被写体の厚さおよび目標とする照射条件に基づいて、目標コントラスト情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、複数の被写体の厚さに対応する目標とする照射条件の情報、並びに複数の被写体の厚さおよび複数の照射条件に対応するコントラスト情報を記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
　第１の情報取得手段を、記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、撮影コントラスト情報を取得する手段とし、
　第２の情報取得手段を、照射条件の情報を参照して、目標とする照射条件を設定し、記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、目標コントラスト情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、被写体の組成の情報を取得する組成情報取得手段をさらに備えるものとし、
　第１の情報取得手段を、組成の情報にも基づいて撮影コントラスト情報を取得する手段とし、
　第２の情報取得手段を、組成の情報にも基づいて目標コントラスト情報を取得する手段としてもよい。
　なお、組成の情報は、被写体に含まれる複数の組成についての比率の情報としてもよい。より具体的には、放射線画像において、画素単位、あるいは放射線画像を複数の小領域に分割した場合の小領域単位で求めた複数の組成についての比率としてもよい。また、画像全体を１つの組成と見なした場合には、画像全体に対するある組成の領域の比率を組成の情報としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、複数の被写体の厚さに対応する目標とする照射条件の情報、並びに複数の被写体の厚さ、複数の照射条件および複数の組成に対応するコントラスト情報を記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
　第１の情報取得手段を、記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、撮影コントラスト情報を取得する手段とし、
　第２の情報取得手段を、照射条件の情報を参照して、目標とする照射条件を設定し、記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、目標コントラスト情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、被写体を乳房とし、組成を乳腺脂肪比率としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得する第３の情報取得手段と、
　目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得する第４の情報取得手段と、
　撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、放射線画像の周波数特性の補正量を決定する周波数特性補正量決定手段とをさらに備えるものとしてもよい。
　この場合、第３の情報取得手段を、被写体の厚さおよび照射条件に基づいて、撮影周波数特性情報を取得する手段としてもよく、第４の情報取得手段を、被写体の厚さに基づいて目標とする照射条件を設定し、被写体の厚さおよび目標とする照射条件に基づいて、目標周波数特性情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による放射線画像処理装置においては、被写体を乳房とし、乳房について異なる複数の放射線画像を取得した場合、第２の情報取得手段を、複数の放射線画像間で共通の目標コントラスト情報を取得する手段としてもよい。
　この場合、複数の放射線画像間で共通の目標コントラスト情報を取得するか否かを切り替える切り替え手段をさらに備えるものとしてもよい。
　本発明による放射線画像処理方法は、被写体の放射線画像を取得し、
　放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得し、
　放射線の目標とする照射条件を設定し、目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得し、
　撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、放射線画像のコントラストの補正量を決定することを特徴とするものである。
　本発明による他の放射線画像処理装置は、被写体の放射線画像を取得する放射線画像取得手段と、
　放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得する第１の情報取得手段と、
　放射線の目標とする照射条件を設定し、目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得する第２の情報取得手段と、
　撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、放射線画像の周波数特性の補正量を決定する周波数特性補正量決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
　なお、本発明による他の放射線画像処理装置においては、第１の情報取得手段を、被写体の厚さおよび放射線画像の取得時における放射線の照射条件に基づいて、撮影周波数特性情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による他の放射線画像処理装置においては、第２の情報取得手段を、被写体の厚さに基づいて放射線の目標とする照射条件を設定し、被写体の厚さおよび目標とする照射条件に基づいて、目標周波数特性情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による他の放射線画像処理装置においては、被写体の組成の情報を取得する組成情報取得手段をさらに備えるものとし、
　第１の情報取得手段を、組成の情報にも基づいて撮影周波数特性情報を取得する手段とし、
　第２の情報取得手段を、組成の情報にも基づいて目標周波数特性情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による他の放射線画像処理装置においては、複数の被写体の厚さに対応する目標とする照射条件の情報、並びに複数の被写体の厚さおよび複数の照射条件に対応する周波数特性情報を記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
　第１の情報取得手段を、記憶手段に記憶された周波数特性情報を参照して、撮影周波数特性情報を取得する手段とし、
　第２の情報取得手段を、照射条件の情報を参照して、目標とする照射条件を設定し、記憶手段に記憶された周波数特性情報を参照して、目標周波数特性情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による他の放射線画像処理装置においては、複数の被写体の厚さに対応する目標とする照射条件の情報、並びに複数の被写体の厚さ、複数の照射条件および複数の組成に対応する周波数特性情報を記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
　第１の情報取得手段を、記憶手段に記憶された周波数特性情報を参照して、撮影周波数特性情報を取得する手段とし、
　第２の情報取得手段を、照射条件の情報を参照して、目標とする照射条件を設定し、記憶手段に記憶された周波数特性情報を参照して、目標周波数特性情報を取得する手段としてもよい。
　また、本発明による他の放射線画像処理装置においては、被写体を乳房としてもよい。
　また、本発明による他の放射線画像処理装置においては、被写体を乳房とし、組成を乳腺脂肪比率としてもよい。
　本発明による他の放射線画像処理方法は、被写体の放射線画像を取得し、
　放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得し、
　放射線の目標とする照射条件を設定し、
　目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得し、
　撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、放射線画像の周波数特性の補正量を決定することを特徴とするものである。
　本発明によれば、放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報が取得され、放射線の目標とする照射条件が設定され、目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報が取得される。そして、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、放射線画像のコントラストの補正量が決定される。このため、決定された補正量に基づいて放射線画像のコントラストを補正することにより、所望の照射条件にて撮影した場合と同様のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。
　また、撮影装置で設定できない照射条件であっても、所望とする照射条件により撮影された場合と同様のコントラストを有する画像を取得することができるようになる。
　また、被写体の厚さおよび照射条件に基づいて撮影コントラスト情報を取得する、および／または被写体の厚さに基づいて目標とする照射条件を設定し、被写体の厚さおよび目標とする照射条件に基づいて目標コントラスト情報を設定することにより、被写体に照射される放射線の照射条件および被写体の厚さに基づいて、所望の照射条件にて撮影した場合と同様のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。
　また、被写体の組成にも基づいて、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報を取得することにより、被写体に照射される放射線の照射条件のみならず、被写体の厚さおよび組成にも基づいて、所望の照射条件にて撮影した場合と同様のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。
　また、放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得し、放射線の目標とする照射条件を設定し、目標とする照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得し、撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、放射線画像の周波数特性の補正量を決定することにより、決定された補正量に基づいて放射線画像の周波数特性を補正すれば、所望の照射条件にて撮影した場合と同様の周波数特性を有する放射線画像を取得することができる。
第１の実施形態による放射線画像処理装置を含む医療画像支援システムの構成を示す概略ブロック図 マンモグラフィ撮影装置の構成を示す概略図 Ｘ線源の構成を示す概略図 第１の実施形態における画像処理装置、マンモグラフィ撮影装置および制御装置を構成する制御回路のブロック図 目標照射条件情報のテーブルを示す図 コントラストテーブルを示す図 シミュレーションによるコントラストの算出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 コントラストテーブルを示す図 第２の実施形態における画像処理装置を構成する制御回路のブロック図 第２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３の実施形態における画像処理装置を構成する制御回路のブロック図 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 第４の実施形態における画像処理装置、マンモグラフィ撮影装置および制御装置を構成する制御回路のブロック図 設定部を設けた画像処理部を示すブロック図 乳房の厚さの算出を説明するための図 乳房の厚さの算出を説明するための図 放射線画像を複数の領域に分割した状態を示す図 キャリブレーション用ファントムを示す図 キャリブレーション用ファントムの画像を示す図
　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は本発明の第１の実施形態による放射線画像処理装置を適用した医療画像支援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、このシステム１０は、本発明の第１の実施形態による放射線画像処理装置（以下、単に画像処理装置とする）１２と、医用施設等に設置されたマンモグラフィ撮影装置１４と、マンモグラフィ撮影装置１４を制御する制御装置１６と、マンモグラフィ撮影装置１４で撮影された乳房画像を保存する画像データベース（画像ＤＢ）１８と、高精細なモニタ（不図示）を有する、読影を行う医師の端末装置２０とから構成されている。これらの装置は、ネットワーク２２により相互に接続されている。
　図２はマンモグラフィ撮影装置１４の構成を示す概略図である。図２に示すように、マンモグラフィ撮影装置１４は、立設状態に設置される基台３０と、基台３０の略中央部に配設される旋回軸３２に固定されるアーム部材３４と、被験者３６の乳房に対して放射線（Ｘ線）を曝射するＸ線源を収納し、アーム部材３４の一端部に固定されるＸ線源収納部３８と、乳房を透過したＸ線を検出して乳房の放射線画像を取得する固体検出器を収納し、アーム部材３４の他端部に固定される撮影台４０と、撮影台４０に対して乳房を圧迫する圧迫板４２とを備えている。
　Ｘ線源収納部３８、撮影台４０および圧迫板４２が連結されたアーム部材３４は、旋回軸３２を中心として図１の矢印Ａ方向に旋回することで、被験者３６の乳房に対する撮影方向が調整可能に構成される。圧迫板４２は、アーム部材３４に連結された状態でＸ線源収納部３８および撮影台４０間に配設されており、図１の矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。
　Ｘ線源収納部３８には、被験者３６の顔面近傍をＸ線の曝射から保護するため、Ｘ線を遮断する部材からなるフェースガードシート４４が配設される。また、基台３０には、被験者３６の撮影部位および撮影方向等の撮影情報、並びに被験者３６のＩＤ情報等を表示するとともに、必要に応じて、圧迫板４２による乳房の圧迫状態が解除されるまでの圧迫残り時間の情報を表示する表示器４６が配設される。
　図３は、Ｘ線源収納部３８に収納されるＸ線源の構成を示す概略図である。Ｘ線源５０は、電子線ｅを出力するフィラメント５２と、電子線ｅが衝突することでＸ線ｘを発生させるターゲット５４と、Ｘ線ｘのエネルギスペクトルを調整するフィルタ５５とを備える。陰極のフィラメント５２と陽極のターゲット５４との間には、所定の管電圧が印加される。フィラメント５２およびターゲット５４は、絶縁油が充填された真空外囲器５６に収納される。フィラメント５２は、真空外囲器５６の一端部に配設されるフィラメントホルダ５８に保持され、図３の矢印Ａ方向に移動可能に構成される。ターゲット５４は、真空外囲器５６の他端部に配設されるターゲットホルダ６０にモータ６２を介して保持され、図３の矢印Ｂ方向に回転可能に構成される。
　ターゲット５４には、複数の異なる陽極物質、例えば、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｗが径方向の異なる位置に配設され、フィラメント５２を図３の矢印Ａ方向に移動させることで、ターゲット５４に対する電子線ｅの入射位置を切り替えることができる。これにより、ターゲット５４から発生するＸ線ｘのエネルギスペクトルを陽極物質に従って選択することができる。
　ターゲット５４から発生したＸ線ｘは、真空外囲器５６に形成したＢｅの放射窓６４を介して出力され、フィルタ５５を通過して撮影台４０に照射される。フィルタ５５は、複数の異なる物質、例えば、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｗが図３の矢印Ｃ方向に配列され、フィルタ移動部６６により図３の矢印Ｃ方向に移動することで、Ｘ線ｘが通過する物質が選択可能に構成される。なお、フィルタ５５を構成する物質としては、上記のもの以外に、Ｎｂ、Ａｇ、あるいはこれらの単体を組み合わせた複合材料を用いることができる。
　図４は第１の実施形態における画像処理装置、マンモグラフィ撮影装置および制御装置を構成する制御回路のブロック図である。マンモグラフィ撮影装置１４を制御する制御装置１６は、設定された照射条件に従ってＸ線源５０を駆動制御する線源駆動制御部７０と、圧迫板４２を駆動制御し、被験者３６の乳房Ｍを撮影台４０に対して圧迫する圧迫板駆動制御部７２と、撮影台４０に収納されている固体検出器７４を制御し、放射線画像を取得する検出器制御部７６とを備える。
　画像処理装置１２は、圧迫板駆動制御部７２から供給される圧迫板４２の位置情報に基づいて、乳房Ｍの厚さを算出する厚さ算出部７８と、Ｘ線源５０に設定する照射条件を設定する照射条件設定部８０と、検出器制御部７６から供給される放射線画像を用いて、乳房Ｍの乳腺脂肪比率を乳房Ｍの組成情報として算出する組成情報取得部８２と、組成情報、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得する第１情報取得部８４と、乳房Ｍの厚さに基づいてＸ線の目標とする照射条件（目標照射条件）を設定し、組成情報、乳房Ｍの厚さおよび目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する第２情報取得部８６と、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、放射線画像のコントラストの補正量を決定するコントラスト補正量決定部８８と、複数の乳房Ｍの厚さに対応する目標照射条件の情報、並びにターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に、複数の乳房Ｍの厚さ、複数の照射条件および複数の乳腺脂肪比率に対応するコントラスト情報を記憶する記憶部９０と、検出器制御部７６から供給された放射線画像に対して、補正されたコントラストに基づく階調処理を含む、所定の画像処理条件に基づく画像処理を行う画像処理部９２と、画像処理された放射線画像を表示する表示部９４とを備える。
　上述した照射条件とは、乳房Ｍに照射するＸ線ｘのエネルギスペクトル（線質）を調整して適切な放射線画像を得るための条件であり、例えば、Ｘ線源５０を構成するターゲット５４の種類、フィルタ５５の種類、フィラメント５２とターゲット５４との間に印加される管電圧、およびｍＡｓ値（管電流×放射線照射時間）を挙げることができる。また、画像処理条件としては、例えば、放射線画像の規格化処理条件、エッジ強調処理条件、周波数処理条件、ノイズフィルタリング処理条件、ダイナミックレンジ調整処理条件、および階調処理条件等を挙げることができる。
　なお、画像処理部９２は、取得された放射線画像に対して、まず、補正されたコントラストに基づく階調処理を行い、その後に、所定の画像処理条件に基づく画像処理（階調処理を含む）を行うようにしてもよい。また、補正されたコントラストに基づく階調処理を行った後の画像処理は、階調処理を行わないようにしてもよい。本実施形態においては、補正されたコントラストに基づく階調処理を行った後、階調処理を含む画像処理を行うものとして説明する。
　ここで、記憶部９０に記憶される複数の乳房Ｍの厚さに対応する目標照射条件の情報およびコントラスト情報について説明する。図５は目標照射条件情報のテーブルを示す図である。図５に示すように、目標照射条件情報のテーブルＴ１は、複数の乳房厚さに対応する目標照射条件を規定したものである。ここで、目標照射条件としては、ターゲットおよびフィルタの種類を示すＴ／Ｆおよび管電圧が設定されている。テーブルＴ１を参照することにより、例えば、乳房の厚さが４３ｍｍの場合、Ｔ／ＦはＭｏ／Ｒｈ（すなわちターゲットがＭｏ、フィルタがＲｈ）、管電圧は２８ｋＶが目標照射条件として設定される。
　図６はコントラスト情報を規定したテーブル（コントラストテーブル）を示す図である。図６に示すように、コントラストテーブルＴ２は、ターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に、複数の乳房の厚さ、複数の管電圧および複数の乳腺脂肪比率に対応するコントラストを規定した３次元のテーブルである。なお、図６に示すコントラストテーブルＴ２には、ターゲットおよびフィルタの組み合わせがＷ／Ｒｈの場合における、乳腺脂肪比率が５０％の場合の複数の乳房の厚さおよび複数の管電圧に対応するコントラストが規定されてなる。なお、図６にはコントラストテーブルＴ２は２次元として示しているが、実際には、複数の乳腺脂肪比率に対応して図６に示す２次元のテーブルが規定された３次元テーブルとなっている。また、コントラストテーブルＴ２は、例えば図６に示すように乳房の厚さは２０ｍｍ間隔、管電圧は２ｋＶ間隔、乳腺脂肪比率は例えば１０％間隔で離散的に規定されているため、コントラストテーブルＴ２に規定されていない乳房の厚さ、管電圧および乳腺脂肪比率のコントラストの値は、隣接する乳房の厚さの値、管電圧および乳腺脂肪比率の値におけるコントラストの値を用いた補間演算により算出すればよい。
　なお、コントラストテーブルＴ２に規定されたコントラストは、シミュレーションにより算出される。本実施形態においては、乳腺が５０％存在する（すなわち乳腺脂肪比率５０％）と仮定した場合の放射線画像の信号値と、乳腺脂肪比率５０％となる背景の内部に、厚さ５ｍｍの乳腺が１００％存在する（すなわち乳腺脂肪比率１００％）と仮定した場合の放射線画像の信号値との差をコントラストとして定義する。図７はシミュレーションによるコントラストの算出を説明するための図である。図７に示すように、コントラストテーブルＴ２に規定する所定の厚さを有する被写体を仮定し、その被写体の内部に厚さ５ｍｍの乳腺１００％の組織（乳腺組織）Ｂ１が存在するものとする。なお、乳腺組織Ｂ１以外の背景組織Ｂ２は、乳腺が５０％存在するものと仮定する。そして、乳腺組織Ｂ１を透過するＸ線により取得される信号値ＱＡおよび背景組織Ｂ２のみを透過するＸ線により取得される信号値ＱＢを算出し、ｌｏｇ（ＱＢ）－ｌｏｇ（ＱＡ）をコントラストの値として算出する。なお、コントラストテーブルＴ２に規定されているコントラストの値は、乳房の厚さ４０ｍｍ、乳腺脂肪比率５０％の被写体を、ターゲットをＭｏ、フィルタをＭｏ、管電圧２８ｋＶの照射条件にて撮影した場合のコントラストの値を１として正規化したものとなっている。
　次いで、第１の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処理を示すフローチャートである。技師は、マンモグラフィ撮影装置１４の撮影台４０に対して、乳房Ｍをポジショニングした後（ステップＳＴ１）、圧迫板駆動制御部７２により圧迫板４２を移動させ、乳房Ｍを圧迫する（ステップＳＴ２）。乳房Ｍが所望の状態に圧迫されたところで、圧迫板４２の移動を停止させ、そのときの乳房Ｍの厚さを厚さ算出部７８により算出する（ステップＳＴ３）。厚さ算出部７８は、圧迫板駆動制御部７２から圧迫板４２の撮影台４０に対する位置情報を取得し、この位置情報から乳房Ｍの厚さを算出する。算出された厚さの情報は、照射条件設定部８０、第１情報取得部８４および第２情報取得部８６に供給される他、表示器４６に表示される。
　次に、技師は、算出された乳房Ｍの厚さに基づいて、ターゲット５４およびフィルタ５５の種類および管電圧を照射条件として設定する。例えば、低エネルギのＸ線ｘ（軟らかい線質）であるほど、得られる放射線画像のコントラストが高くなり、乳房Ｍの正常組織と病変組織との差を確認しやすくなる。また、高エネルギのＸ線ｘ（硬い線質）であるほど、乳房Ｍの被曝線量を抑えることができ、かつ乳房Ｍの放射線透過率が高くなるため、放射線画像のＳ／Ｎを大きくすることができる。マンモグラフィ撮影装置１４においては、一般的に、薄い乳房Ｍの撮影を行う場合には、コントラストの高い画質が優先され、厚い乳房Ｍの撮影を行う場合には、規定値を超えない被曝線量が優先される。しかしながら、乳房Ｍへの被曝量は少ない方が好ましい。このため、技師はマニュアル操作により、高エネルギのＸ線ｘが照射されるように、ターゲットとしてＷを、フィルタとしてＲｈを使用し、それに応じた適切な管電圧となるように照射条件を設定する。さらに技師は、適切な放射線画像を得るために必要な放射線照射線量（ｍＡｓ値）を設定し、その線量を得ることのできる管電流および放射線照射時間を照射条件として線源駆動制御部７０に設定する（照射条件設定、ステップＳＴ４）。
　照射条件設定部８０は、ターゲット５４およびフィルタ５５の種類、並びに管電圧が設定されると、これらの照射条件を制御装置１６の線源駆動制御部７０に供給する。線源駆動制御部７０は、供給された照射条件に従ってフィラメント５２を図３の矢印Ａ方向に移動させ、ターゲット５４を選択する。また、線源駆動制御部７０は、供給された照射条件に従い、フィルタ移動部６６を駆動してフィルタ５５を図３の矢印Ｃ方向に移動させ、フィルタ５５を選択する。
　次いで、技師により図示しない撮影スイッチがオンとされると、線源駆動制御部７０はＸ線源５０を駆動し、設定された照射条件に従った放射線画像の撮影を行う（ステップＳＴ５）。この撮影により固体検出器７４に記録された乳房Ｍの放射線画像は、検出器制御部７６によって読み取られ、画像処理装置１２に供給される。
　画像処理装置１２の組成情報取得部８２は、放射線画像に基づいて、乳腺脂肪比率を算出する（ステップＳＴ６）。乳腺脂肪比率の算出は、例えば特開２０１０－２５３２４５号公報に記載されている手法を用いることができる。この手法は、乳房Ｍの放射線画像から脂肪画像（乳房の乳腺組織が全て脂肪組織に置き換わった場合の画素値を持つ画像）を作成し、元の放射線画像と脂肪画像との関係に基づいて乳腺脂肪比率を算出する手法である。なお、乳腺脂肪比率の算出はこの手法に限定されるものではなく、公知の任意の手法を用いることができる。組成情報取得部８２が算出した乳腺脂肪比率の情報は、第１情報取得部８４および第２情報取得部８６に組成情報として供給される。
　画像処理装置１２の第１情報取得部８４は、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、コントラストテーブルＴ２を参照して、放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得する（ステップＳＴ７）。例えば、乳房Ｍの厚さが２０ｍｍ、乳腺脂肪比率が５０％、ターゲットがＷ、フィルタがＲｈ、管電圧が２９ｋＶの場合、図６に示すコントラストテーブルＴ２を参照すると、撮影コントラスト情報は０．８７となる。
　また、第２情報取得部８６は、テーブルＴ１を参照して、乳房Ｍの厚さに基づいてＸ線の目標とする照射条件（目標照射条件）を設定し（ステップＳＴ８）、コントラストテーブルＴ２を参照して、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する（ステップＳＴ９）。例えば、乳房Ｍの厚さが２０ｍｍの場合、目標照射条件は、ターゲットがＭｏ、フィルタがＭｏ、管電圧が２６ｋＶであるため、第２情報取得部８６は、記憶部９０に記憶された、ターゲットおよびフィルタがＭｏ／ＭｏのコントラストテーブルＴ２を参照し、目標コントラスト情報を取得する。ここで、ターゲットおよびフィルタがＭｏ／Ｍｏであり、乳腺脂肪比率が５０％の場合におけるコントラストテーブルＴ２の一部を図９に示す。図９を参照すると、乳房Ｍの厚さ２０ｍｍ、管電圧が２６ｋＶの場合、目標コントラスト情報は補間演算により１．１７５となる。
　コントラスト補正量決定部８８は、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、コントラストの補正量を決定する（ステップＳＴ１０）。ここで、撮影コントラスト情報が０．８７、目標コントラスト情報が１．１７５である場合、コントラスト補正量は、１．１７５／０．８７≒１．３５に決定される。
　そして、画像処理部９２が、放射線画像に対して、決定されたコントラスト補正量に基づく階調処理を含む画像処理を行い、処理済みの放射線画像を取得する（ステップＳＴ１１）。ここで、画像処理部９２は、まず、決定されたコントラスト補正量に基づいて、階調処理条件を補正する。例えば、コントラスト補正量が１．３５の場合、階調処理条件となる階調カーブの傾きを１．３５倍大きくする。そして、画像処理部９２は、補正された階調処理条件により放射線画像に対して階調処理を行う。さらに階調処理が施された放射線画像を解析して、放射線画像の規格化処理条件、エッジ強調処理条件、周波数処理条件、ノイズフィルタリング処理条件、ダイナミックレンジ調整処理条件、および階調処理条件を設定する。そして、設定された画像処理条件により、補正された階調処理条件により階調処理が施された放射線画像に対して画像処理を行う。
　以上のようにして画像処理された放射線画像は、表示部９４に表示されて、技師による確認が行われ（ステップＳＴ１１）、処理を終了する。なお、放射線画像は画像データベース１８に保存され、端末装置２０において医師の診断に供される。
　このように、第１の実施形態においては、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得し、乳房Ｍの厚さに基づいて放射線の目標とする照射条件を設定し、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび目標とする照射条件に基づいて目標コントラスト情報を取得し、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、放射線画像のコントラスト補正量を決定するようにしたものである。このため、決定された補正量に基づいて放射線画像のコントラストを補正することにより、被写体に照射される放射線の照射条件のみならず、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さにも基づいて、所望のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。
　また、撮影装置１４を交換した場合、撮影装置１４に応じて照射条件が異なる場合があるため、交換の前後で取得される放射線画像の画質が異なってしまう場合がある。また、撮影上の制約から、所望の照射条件を設定できない場合もある。例えば、胸部の撮影を行う場合、管電圧を比較的高圧の１００ｋＶ～１２０ｋＶ程度に設定することにより、軟部と重なる骨部のコントラストを低くすることが好ましい。しかしながら、病室等において行うポータブル撮影では、撮影上の制約から管電圧を８０ｋＶ程度にしか設定できない場合がある。このような場合においても、所望の画質を有する放射線画像が得られなくなってしまう。
　第１の実施形態においては、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、放射線画像のコントラスト補正量を決定しているため、撮影装置を切り替えた場合、であっても、所望のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。また、撮影上の制約がある場合であっても、所望の照射条件にて撮影した場合と同様の所望のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。
　次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態による放射線画像処理装置を適用した医療画像支援システムは、画像処理装置の構成のみが第１の実施形態と異なるため、ここでは医療画像支援システムの構成についての詳細な説明は省略する。
　図１０は、第２の実施形態における画像処理装置を構成する制御回路のブロック図である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第２の実施形態は、画像処理装置１２Ａにおいて、第１情報取得部８４および第２情報取得部８６に代えて、組成情報、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得する第３情報取得部１０４と、乳房Ｍの厚さに基づいてＸ線の目標照射条件を設定し、組成情報、乳房Ｍの厚さおよび目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得する第４情報取得部１０６と、撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、放射線画像の周波数特性の補正量を決定する周波数特性補正量決定部１０８と、複数の乳房Ｍの厚さに対応する目標照射条件の情報、並びにターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に複数の乳房Ｍの厚さ、複数の照射条件および複数の乳腺脂肪比率に対応する周波数特性情報を記憶する記憶部１１０とを備え、画像処理部９２において、補正された周波数特性に基づく周波数処理を含む画像処理を行うようにしたものである。
　第２の実施形態においては、記憶部１１０には、周波数特性情報を規定した周波数特性テーブルＴ３が記憶されている。周波数特性テーブルＴ３は、ターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に、複数の乳房の厚さ、複数の管電圧および複数の乳腺脂肪比率に対応する周波数特性を規定した３次元のテーブルである。なお、本実施形態において周波数特性とは、診断の対象となる乳腺組織や石灰化等の病変の空間周波数である２cycle/mmの周波数におけるレスポンスの値を表すものとする。周波数特性テーブルＴ３に規定した周波数特性は、コントラストと同様にシミュレーションにより算出すればよい。また、複数の乳房の厚さおよび複数の乳腺脂肪比率に対応するファントムを用意し、ターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に、複数の管電圧によりファントムを撮影し、ファントムを撮影することにより取得された放射線画像のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を算出し、このＭＴＦにおける２cycle/mmの周波数におけるレスポンスの値を周波数特性テーブルＴ３に規定してもよい。
　次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。図１１は第２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、第２の実施形態においては、第１の実施形態のフローチャートにおけるステップＳＴ７以降の処理のみが異なるため、ここでは、ステップＳＴ７以降の処理についてのみ説明する。
　組成情報取得部８２が乳腺脂肪比率を算出すると、画像処理装置１２の第３情報取得部１０４は、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、周波数特性テーブルＴ３を参照して、放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得する（ステップＳＴ２１）。
　また、第４情報取得部１０６は、テーブルＴ１を参照して、乳房Ｍの厚さに基づいてＸ線の目標照射条件を設定し（ステップＳＴ２２）、周波数特性テーブルＴ３を参照して、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得する（ステップＳＴ２３）。
　周波数特性補正量決定部１０８は、撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、周波数特性の補正量を決定する（ステップＳＴ２４）。例えば、撮影周波数特性情報が０．５、目標周波数特性情報が０．７５である場合、周波数特性補正量は１．５に決定される。
　そして、画像処理部９２が、放射線画像に対して、決定された周波数特性補正量に基づく周波数処理を含む画像処理を行い、処理済みの放射線画像を取得する（ステップＳＴ２５）。ここで、画像処理部９２は、まず、決定された周波数特性補正量に基づいて周波数処理を行う。例えば、周波数特性補正量が１．５である場合、画像処理部９２は、放射線画像における２cycle/mmのレスポンスが１．５倍となるように、フィルタリング処理等により、放射線画像に対して周波数処理を行う。さらに周波数処理が施された放射線画像を解析して、放射線画像の規格化処理条件、エッジ強調処理条件、周波数処理条件、ノイズフィルタリング処理条件、ダイナミックレンジ調整処理条件、および階調処理条件を設定する。そして、設定された画像処理条件により、決定された周波数特性補正量により基づいて周波数処理が施された放射線画像に対して画像処理を行う。
　以上のようにして画像処理された放射線画像は、表示部９４に表示されて、技師による確認が行われ（ステップＳＴ２６）、処理を終了する。なお、放射線画像は画像データベース１８に保存され、端末装置２０において医師の診断に供される。
　このように、第２の実施形態においては、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得し、乳房Ｍの厚さに基づいて放射線の目標とする照射条件を設定し、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび目標とする照射条件に基づいて目標周波数特性情報を取得し、撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、放射線画像の周波数特性補正量を決定するようにしたものである。このため、決定された補正量に基づいて放射線画像の周波数特性を補正することにより、被写体に照射される放射線の照射条件のみならず、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さにも基づいて、所望の周波数特性を有する放射線画像を取得することができる。
　次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態による放射線画像処理装置を適用した医療画像支援システムは、画像処理装置の構成のみが第１の実施形態と異なるため、ここでは医療画像支援システムの構成についての詳細な説明は省略する。
　図１２は、第３の実施形態における画像処理装置を構成する制御回路のブロック図である。なお、第３の実施形態において第１および第２の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第３の実施形態は、画像処理装置１２Ｂにおいて、第１情報取得部８４および第２情報取得部８６等に加えて、第３情報取得部１０４、第４情報取得部１０６および周波数特性補正量決定部１０８を備え、記憶部１２０にテーブルＴ１、コントラストテーブルＴ２および周波数特性テーブルＴ３を記憶するようにし、画像処理部９２において、補正されたコントラストに基づく階調処理および補正された周波数特性に基づく周波数処理を含む画像処理を行うようにした点が第１の実施形態と異なる。
　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１３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、第３の実施形態においては、第１の実施形態のフローチャートにおけるステップＳＴ７以降の処理のみが異なるため、ここでは、ステップＳＴ７以降の処理についてのみ説明する。
　組成情報取得部８２が乳腺脂肪比率を算出すると、画像処理装置１２Ｂの第１情報取得部８４は、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、コントラストテーブルＴ２を参照して、放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得する（ステップＳＴ３１）。
　また、第２情報取得部８６は、テーブルＴ１を参照して、乳房Ｍの厚さに基づいてＸ線の目標照射条件を設定し（ステップＳＴ３２）、コントラストテーブルＴ２を参照して、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する（ステップＳＴ３３）。そして、コントラスト補正量決定部８８は、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、コントラストの補正量を決定する（ステップＳＴ３４）。
　一方、画像処理装置１２Ｂの第３情報取得部１０４は、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、周波数特性テーブルＴ３を参照して、放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得する（ステップＳＴ３５）。
　また、第４情報取得部１０６は、周波数特性テーブルＴ３を参照して、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび第２情報取得部８６が取得した目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得する（ステップＳＴ３６）。そして、周波数特性補正量決定部１０８は、撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報に基づいて、周波数特性の補正量を決定する（ステップＳＴ３７）。
　なお、ステップＳＴ３１～ステップＳＴ３４の処理と、ステップＳＴ３５～ステップＳＴ３７の処理とはいずれを先に行ってもよく、並列に行ってもよい。
　そして、画像処理部９２が、放射線画像に対して、上記第１の実施形態と同様に、決定されたコントラスト補正量に基づく階調処理を行い、かつ上記第２の実施形態と同様に、決定された周波数特性補正量に基づく周波数処理を含む画像処理を行い、処理済みの放射線画像を取得する（ステップＳＴ３８）。以上のようにして画像処理された放射線画像は、表示部９４に表示されて、技師による確認が行われ（ステップＳＴ３９）、処理を終了する。なお、放射線画像は画像データベース１８に保存され、端末装置２０において医師の診断に供される。
　このように、第３の実施形態においては、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて、放射線画像のコントラスト補正量および周波数特性補正量の双方を決定するようにしたため、決定された補正量に基づいて放射線画像のコントラストおよび周波数特性を補正することにより、被写体に照射される放射線の照射条件のみならず、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さにも基づいて、所望のコントラストおよび所望の周波数特性を有する放射線画像を取得することができる。
　なお、放射線画像を読影する医師に応じて、放射線画像の好ましい画質が異なることから、所望とする画質の放射線画像が取得されるように、ターゲットおよびフィルタの組み合わせが、撮影時に医師により指示される場合がある。上記第１の実施形態においては、目標照射条件のテーブルＴ１を用いて、乳房Ｍの厚さに基づいて目標照射条件を設定しているが、このような場合、テーブルＴ１を参照することなく、技師が所望とする目標照射条件を直接設定するようにしてもよい。この場合、撮影時の照射条件は、あらかじめ定められたものとすればよく、所望とするターゲットおよびフィルタの組み合わせ並びに管電圧（すなわち目標照射条件）を技師が直接設定すると、第２情報取得部８６がコントラストテーブルＴ２を参照して、乳腺脂肪比率、乳房Ｍの厚さおよび目標照射条件に基づいて、放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する。これにより、特に撮影装置において、目標照射条件に対応するターゲットおよびフィルタの組み合わせが存在しない場合であっても、その目標照射条件より取得した場合と同様のコントラストを有する放射線画像を取得することができる。なお、この場合において、画質を表すモードと照射条件とをあらかじめ対応づけておき、技師は撮影装置において所望とするモードを設定することにより、照射条件を設定できるようにしてもよい。また、この場合において、技師が所望するノイズの条件に従って、線量を設定するようにしてもよい。なお、上記第２および第３の実施形態においても、同様に目標照射条件を直接設定するようにしてもよいことはもちろんである。
　また、上記実施形態においては、乳腺脂肪比率の情報をも用いて撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報を取得しているが、乳房Ｍの厚さおよび照射条件のみを用いて撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報を取得するようにしてもよい。この場合、コントラストテーブルＴ２は、ターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に、複数の乳房の厚さおよび複数の管電圧に対応するコントラストを規定した２次元のテーブルとなる。また、同様に乳房Ｍの厚さおよび照射条件のみを用いて、撮影周波数特性情報および目標周波数特性情報を取得してもよく、この場合、周波数特性テーブルＴ３は、ターゲットおよびフィルタの組み合わせ毎に、複数の乳房の厚さおよび複数の管電圧に対応する周波数特性を規定した２次元のテーブルとなる。
　また、上記第１の実施形態においては、乳房Ｍの厚さおよび照射条件に基づいて撮影コントラスト情報を取得しているが、これに限定されるものではなく、撮影により取得された放射線画像に基づいて、撮影コントラスト情報を取得するようにしてもよい。以下、これを第４の実施形態として説明する。図１４は、第４の実施形態における画像処理装置、マンモグラフィ撮影装置および制御装置を構成する制御回路のブロック図である。なお、第４の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第４の実施形態は、画像処理装置１２Ｃの第１情報取得部８４において、検出器制御部７６から供給される放射線画像を用いて、撮影コントラスト情報を取得し、第２情報取得部８６において、乳房Ｍの厚さを用いることなく、目標照射条件および目標コントラスト情報を取得するようにした点が第１の実施形態と異なる。
　第４の実施形態においては、第１情報取得部８４は、例えば、特開２０１０－２５３２４５号公報あるいは特開２００９－２４７５２１号公報に記載された手法を用いて、検出器制御部７６から供給された放射線画像を解析して撮影コントラスト情報を取得する。具体的には、放射線画像から乳房Ｍにおける乳腺が多い領域を抽出し、抽出した乳腺領域内の局所的なコントラストを算出する。第１情報取得部８４はこのような乳房Ｍにおける局所的なコントラストを、撮影コントラスト情報として取得する。
　また、第２情報取得部８６は、目標照射条件を取得する。第４の実施形態においては、技師が画像処理装置１２Ｃに、所望とする線質（すなわちターゲットおよびフィルタの組み合わせ）および管電圧を所望とする目標照射条件として入力し、第２情報取得部８６は技師が入力した目標照射条件を取得する。そして、組成情報および目標照射条件に基づいて、目標コントラスト情報を取得する。具体的には、ターゲットおよびフィルタの組合せ毎に、複数の管電圧および複数の乳腺脂肪比率に対応する目標コントラストを既定したテーブルを参照し、入力された目標照射条件と画像解析で算出した乳腺脂肪比率に基づいて目標コントラスト情報を算出する。
　そして、上記第１の実施形態と同様に、コントラスト補正量決定部８８が撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいて、コントラストの補正量を決定し、画像処理部９２がコントラスト補正量に基づく階調処理を含む画像処理を行うことにより、処理済みの放射線画像が取得される。
　なお、上記第４の実施形態において、第１情報取得部８４において放射線画像を解析して撮影コントラスト情報を取得し、第２情報取得部８６においては、上記第１の実施形態と同様に、乳房Ｍの厚さを用いて目標照射条件および目標コントラスト情報を取得するようにしてもよい。逆に第１情報取得部８４において、第１の実施形態と同様に乳房Ｍの厚さを用いて撮影コントラスト情報を取得し、第２情報取得部８６において放射線画像の解析結果、撮影時の照射条件、組成情報および目標照射条件に基づいて、目標コントラスト情報を取得するようにしてもよい。
　また、上記第３の実施形態においても、第１情報取得部８４において、検出器制御部７６から供給される放射線画像を用いて撮影コントラスト情報を取得し、第２情報取得部８６において、乳房Ｍの厚さを用いることなく、目標照射条件および目標コントラスト情報を取得するようにしてもよい。
　また、上記第２および第３の実施形態において、第３情報取得部１０４において、検出器制御部７６から供給される放射線画像を用いて撮影周波数特性情報を取得し、第４情報取得部１０６において、乳房Ｍの厚さを用いることなく、目標照射条件および目標周波数特性情報を取得するようにしてもよい。
　また、上記実施形態において、放射線画像の取得前に低線量の放射線を用いて被写体の撮影を行うことによりプレ放射線画像を取得し、プレ放射線画像を解析することにより、放射線画像のＳ／Ｎが最もよくなるように照射条件を設定するようにしてもよい。そして設定した照射条件により撮影を行って被写体の放射線画像を取得し、上記実施形態と同様に撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報に基づいてコントラスト補正量を算出し、算出したコントラスト補正量により、放射線画像に対して画像処理を施すようにしてもよい。これにより、放射線画像に含まれるノイズを少なくしつつ、所望のコントラストを有する処理済み放射線画像を取得することができる。
　また、乳房Ｍは通常左右両方の放射線画像を取得して診断を行うが、診断の際には左右の乳房Ｍの比較を行う場合が多い。このため、左右の乳房Ｍの放射線画像について、共通の目標コントラスト情報および／または目標周波数特性情報を設定することが好ましい。また、同一の乳房Ｍについて複数の撮影方向から撮影を行って、複数の放射線画像を取得する場合がある。このような場合、診断の際には複数の放射線画像の比較を行う場合が多い。このため、複数方向から撮影を行ったことにより取得した放射線画像について、共通の目標コントラスト情報および／または目標周波数特性情報を設定することが好ましい。
　なお、上記実施形態の画像処理装置１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにおいて、自動で共通の目標コントラスト情報および／または目標周波数特性情報を設定してもよいが、比較を行う複数の画像の画質が異なっていても構わない場合もある。このため、図１５に示すように、自動で共通の目標コントラスト情報および／または目標周波数特性情報を設定するか否かを切り替える切り替え部１００を画像処理装置１２に設けるようにしてもよい。これにより、自動で共通の目標コントラスト情報および／または目標周波数特性情報を設定するか、共通の目標コントラスト情報および／または目標周波数特性情報を自動で設定しないかを切り替えることができる。
　また、上記実施形態においては、厚さ算出部７８において、圧迫板４２の撮影台４０に対する位置情報から乳房Ｍの厚さを算出しているが、乳房Ｍの厚さの算出はこれに限定されるものではない。例えば、撮影装置１４においては、Ｘ線源５０と固体検出器７４の検出面との距離（ＳＩＤ）が分かる。また、超音波計測器等の距離測定器を撮影装置１４に設けておくことにより、Ｘ線源５０と被写体である乳房Ｍとの距離（ＳＯＤ）が分かる。したがって、ＳＩＤ－ＳＯＤを算出し、これを乳房Ｍの厚さとして用いてもよい。なお、ＳＩＤおよびＳＯＤを用いることにより、乳房Ｍ以外の被写体であっても、厚さを算出することができる。
　また、放射線画像を解析することにより乳房Ｍの厚さを取得するようにしてもよい。例えば、特開２０１０－２５３２４５号公報に記載された手法を用いて、放射線画像における乳房Ｍの領域内の画素値の最小値と最大との差を乳房Ｍのダイナミックレンジとして算出する。ここで、ダイナミックレンジと乳房Ｍの厚さとの間には相関があるため、厚さとダイナミックレンジとを対応づけたテーブルをあらかじめ作成しておき、このテーブルを用いてダイナミックレンジから乳房Ｍの厚さを取得するようにしてもよい。
　また、放射線画像の乳房Ｍの領域における画素値と乳房Ｍの厚さとの間にも相関があるため、厚さと画素値とを対応づけたテーブルをあらかじめ作成しておき、このテーブルを用いて画素値から乳房Ｍの厚さを取得するようにしてもよい。
　また、乳房Ｍを撮影する場合、圧迫板４２により乳房Ｍは圧迫されるため、乳房Ｍの辺縁部は図１６に示すように断面が半円状となる。このような圧迫された状態で撮影を行うことにより取得した乳房Ｍの放射線画像においては、図１７に示すように、乳房Ｍの断面が半円形となった部分Ｍ１と圧迫板４２に接している部分Ｍ２とで画素値が異なるものとなる。このため、ｋ－ｍｅａｎｓ法等のクラスタリングの手法により、放射線画像における乳房Ｍの領域を部分Ｍ１と部分Ｍ２とに２分割する。そして、部分Ｍ１と部分Ｍ２との境界の乳房Ｍのスキンラインからの距離Ｌを算出し、図１６に示すようにその距離Ｌの２倍の値２Ｌを乳房Ｍの厚さとして算出するようにしてもよい。
　また、上記実施形態においては、放射線画像の全体に対してコントラスト補正量を設定しているが、図１８に示すように、放射線画像を複数の領域に分割し、領域毎に乳腺脂肪比率を算出して、領域毎にコントラストテーブルＴ２を参照して、撮影コントラスト情報および目標コントラスト情報を取得し、コントラスト補正量を決定してもよい。なお、図１８に示す例においては、放射線画像における乳房Ｍが存在する領域においてのみ、コントラスト補正量を決定してもよい。また、領域の分割は図１４に示すものに限定されるものではなく、例えば、乳腺脂肪比率に応じて放射線画像を複数の領域に分割してもよい。具体的には、乳腺脂肪比率が０～２０％の領域、２０～４０％の領域、４０～６０％の領域、６０～８０％の領域、８０～１００％の領域というように、放射線画像を５つの領域に分割し、領域毎にコントラスト補正量を決定してもよい。同様に、放射線画像を複数の領域に分割し、領域毎に周波数特性補正量を決定してもよいことはもちろんである。
　なお、上述した実施形態に使用するマンモグラフィ撮影装置１４においては、経時によるＸ線源５０の劣化や、部品の交換等により、取得される放射線画像のコントラストが変化する場合がある。この場合、適切な画像処理条件も変化してしまうことから、定期的にコントラストテーブルＴ２のキャリブレーションを行うことが好ましい。キャリブレーションは、既知のＸ線吸収特性を有するキャリブレーション用ファントムを用いて行う。図１９はキャリブレーション用ファントムの構成を示す図である。図１９に示すように、キャリブレーション用ファントム１３０は、２０ｍｍ、４０ｍｍ、６０ｍｍ、８０ｍｍと段階的に異なる厚さとなるように形成された本体１３２内に、所定の厚さ（例えば５ｍｍ）を有する乳腺対応部１３４が、各厚さの部分に埋め込まれて構成されてなるものである。本体１３２は、乳腺が５０％存在する場合と同様の放射線透過特性を有する樹脂等の材料からなり、乳腺対応部１３４は、乳腺が１００％存在する場合と同様の放射線透過特性を有する樹脂等の乳腺等価材料からなる。
　キャリブレーションを行う際には、このようなファントム１３０をマンモグラフィ撮影装置１４の撮影台に載置し、図１９の上方からファントム１３０に放射線を照射してファントム１３０の撮影を行う。この際、コントラストテーブルＴ２に規定されているターゲットおよびフィルタの全ての組み合わせ、並びに２３ｋＶ、２８ｋＶ、３５ｋＶの管電圧の組み合わせについての照射条件を設定して撮影を行い、照射条件毎にファントム１３０の放射線画像を取得する。そして、ファントム１３０の各厚さ毎に、乳腺対応部１３４を透過した部分および透過しなかった部分の画素値を取得する。
　図２０はキャリブレーション用ファントムの画像を示す図である。キャリブレーションを行う際には、図２０に示すように、キャリブレーション用ファントムの画像１４０における各厚さに対応する４つの領域Ａ１～Ａ４において、×印で示す乳腺対応部１３４を透過した部分および透過しなかった部分の合計８箇所の部分について画素値ＱＣ１、ＱＣ２を取得する。そして、各領域Ａ１～Ａ４において、ｌｏｇ（ＱＣ２）－ｌｏｇ（ＱＣ１）をコントラストの値として算出する。そして、コントラストの値を、ターゲットをＭｏ、フィルタをＭｏ、管電圧２８ｋＶの照射条件にて撮影した場合のコントラストの値１を１として正規化する。ここで、キャリブレーションに使用する管電圧は２３ｋＶ、２８ｋＶ、３５ｋＶと離散的であることから、コントラストテーブルＴ２に含まれる２５ｋＶ、２７ｋＶ、２９ｋＶ、３１ｋＶ、３３ｋＶのコントラストを補間演算により算出し、コントラストテーブルＴ２を新たに作成することにより、キャリブレーションを終了する。
　このように、定期的にコントラストテーブルＴ２をキャリブレーションすることにより、経時等によりコントラストが変化することを防止できる。なお、キャリブレーションは、周波数特性テーブルＴ３についても同様に行うようにしてもよいことはもちろんである。
　また、放射線画像の撮影時には、固体検出器に入射する放射線の散乱を防止するために、グリッドを使用する場合があるが、グリッドを使用した場合と使用しない場合とでは、取得される放射線画像のコントラストおよび周波数特性が異なるものとなる。このため、グリッドの有無に応じて上述したコントラストテーブルＴ２および周波数特性テーブルＴ３を用意しておくことが好ましい。
　また、上記実施形態においては、乳房を被写体としているが、これに限定されるものではなく、人体の胸部、腹部、頭部および四肢等の任意の部位を被写体とすることが可能である。この場合、被写体に応じてシミュレーションを行って、コントラストテーブルＴ２および周波数特性テーブルＴ３を用意すればよい。なお、テーブルＴ２，Ｔ３におけるコントラストの値としては、被写体が乳房の場合の乳腺脂肪比率５０％および乳腺脂肪比率１００％のコントラストに代えて、軟部と骨部とのコントラストとすればよい。また、組成については、乳腺脂肪比率に代えて、骨部組織と軟部組織との面積の比率とすればよい。
　また、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいことはいうまでもない。

Claims (14)

  1. 　被写体の放射線画像を取得する放射線画像取得手段と、
    　前記放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得する第１の情報取得手段と、
    　前記放射線の目標とする照射条件を設定し、該目標とする照射条件に基づいて、前記放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得する第２の情報取得手段と、
    　前記撮影コントラスト情報および前記目標コントラスト情報に基づいて、前記放射線画像のコントラストの補正量を決定するコントラスト補正量決定手段とを備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。
  2. 　前記第１の情報取得手段は、前記被写体の厚さおよび前記放射線画像の取得時における前記放射線の照射条件に基づいて、前記撮影コントラスト情報を取得する手段であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理装置。
  3. 　前記第２の情報取得手段は、前記被写体の厚さに基づいて前記目標とする照射条件を設定し、前記被写体の厚さおよび前記目標とする照射条件に基づいて、前記目標コントラスト情報を取得する手段であることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像処理装置。
  4. 　複数の前記被写体の厚さに対応する目標とする照射条件の情報、並びに複数の前記被写体の厚さおよび複数の前記照射条件に対応するコントラスト情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
    　前記第１の情報取得手段は、前記記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、前記撮影コントラスト情報を取得する手段であり、
    　前記第２の情報取得手段は、前記照射条件の情報を参照して、前記目標とする照射条件を設定し、前記記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、前記目標コントラスト情報を取得する手段であることを特徴とする請求項２または３記載の放射線画像処理装置。
  5. 　前記被写体の組成の情報を取得する組成情報取得手段をさらに備え、
    　前記第１の情報取得手段は、前記組成の情報にも基づいて前記撮影コントラスト情報を取得する手段であり、
    　前記第２の情報取得手段は、前記組成の情報にも基づいて前記目標コントラスト情報を取得する手段であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の放射線画像処理装置。
  6. 　前記組成の情報は、前記被写体に含まれる複数の組成についての比率の情報であることを特徴とする請求項５記載の放射線画像処理装置。
  7. 　複数の前記被写体の厚さに対応する目標とする照射条件の情報、並びに複数の前記被写体の厚さ、複数の前記照射条件および複数の前記組成に対応するコントラスト情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
    　前記第１の情報取得手段は、前記記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、前記撮影コントラスト情報を取得する手段であり、
    　前記第２の情報取得手段は、前記照射条件の情報を参照して、前記目標とする照射条件を設定し、前記記憶手段に記憶されたコントラスト情報を参照して、前記目標コントラスト情報を取得する手段であることを特徴とする請求項５または６記載の放射線画像処理装
  8. 　前記被写体が乳房であり、前記組成が乳腺脂肪比率であることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項記載の放射線画像処理装置。
  9. 　前記放射線画像の周波数特性を表す撮影周波数特性情報を取得する第３の情報取得手段と、
    　前記目標とする照射条件に基づいて、前記放射線画像の目標とする周波数特性を表す目標周波数特性情報を取得する第４の情報取得手段と、
    　前記撮影周波数特性情報および前記目標周波数特性情報に基づいて、前記放射線画像の周波数特性の補正量を決定する周波数特性補正量決定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像処理装置。
  10. 　前記第３の情報取得手段は、前記被写体の厚さおよび前記照射条件に基づいて、前記撮影周波数特性情報を取得する手段であることを特徴とする請求項９記載の放射線画像処理装置。
  11. 　前記第４の情報取得手段は、前記被写体の厚さに基づいて前記目標とする照射条件を設定し、前記被写体の厚さおよび前記目標とする照射条件に基づいて、前記目標周波数特性情報を取得する手段であることを特徴とする請求項９または１０記載の放射線画像処理装置。
  12. 　前記被写体が乳房であり、該乳房について異なる複数の放射線画像を取得した場合、前記第２の情報取得手段は、複数の放射線画像間で共通の前記目標コントラスト情報を取得する手段であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の放射線画像処理装置。
  13. 　前記複数の放射線画像間で共通の前記目標コントラスト情報を取得するか否かを切り替える切り替え手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１２記載の放射線画像処理装置。
  14. 　被写体の放射線画像を取得し、
    　前記放射線画像のコントラストを表す撮影コントラスト情報を取得し、
    　前記放射線の目標とする照射条件を設定し、該目標とする照射条件に基づいて、前記放射線画像の目標とするコントラストを表す目標コントラスト情報を取得し、
    　前記撮影コントラスト情報および前記目標コントラスト情報に基づいて、前記放射線画像のコントラストの補正量を決定することを特徴とする放射線画像処理方法。
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