WO2019022247A1 - 放射線画像撮影システム、ファントム、及び評価方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a radiation imaging system, a phantom, and an evaluation method.
- a mammography apparatus for imaging a radiation image by irradiating radiation from a radiation source toward a breast of a subject and detecting radiation transmitted through the breast with a radiation detector.
- a mammography apparatus of this type there is a mammography apparatus capable of performing contrast radiographing on a breast in a state where a contrast agent using iodine is administered.
- a mammography apparatus capable of contrast imaging radiation of a first energy is irradiated, a first radiation image is captured by a radiation detector, radiation of a second energy different from the first energy is irradiated, and radiation is performed.
- a mammography apparatus for capturing a second radiation image by a detector When this apparatus is used, a doctor diagnoses a lesion or the like with a third radiation image in which a contrast agent is enhanced, which is generated from the first radiation image and the second radiation image.
- QC Quality Control
- a mammography apparatus is performed by a radiation image obtained by imaging a phantom for evaluation as a subject.
- a phantom for contrast imaging used for evaluating the function of contrast imaging of a mammography apparatus is known.
- a phantom including an insert of a contrast agent is disclosed in JP-A-2008-161690. Have been described.
- phantoms for contrast imaging when evaluating a mammography device, the user such as an engineer may have trouble handling, such as preparation of a phantom containing a contrast agent in a liquid state, and convenience for the user is desired to be improved. It was rare.
- the present disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and provides a radiation imaging system, a phantom, and an evaluation method that can improve the convenience of evaluation of the function of contrast imaging by a mammography apparatus.
- a radiation of a first energy is irradiated to a subject, a first radiation image is captured by a radiation detector, and a second energy larger than the first energy is emitted.
- a mammography apparatus for photographing and a mammography apparatus having a solid containing at least one kind of element having a value of the k absorption edge not less than the first energy and not more than the second energy as a pattern for image evaluation simulating a contrast agent And a phantom for evaluation.
- a radiation of a first energy is irradiated to a subject, a first radiation image is captured by a radiation detector, and a second energy larger than the first energy is emitted.
- the thickness of the solid with respect to the incident direction of radiation in the radiation imaging system of the third aspect of the present disclosure is a thickness determined according to the concentration of the contrast agent.
- the phantom of the radiation imaging system according to the fourth aspect of the present disclosure further includes another predetermined pattern for image evaluation.
- the image evaluation pattern in the radiation imaging system includes at least one of an image evaluation pattern for evaluating a contrast to noise ratio and an image evaluation pattern for evaluating a low contrast resolution. There is.
- the image evaluation pattern in the radiation imaging system includes an image evaluation pattern simulating a mass, an image evaluation pattern simulating a microcalcification, and an image evaluation pattern simulating a fiber structure. It contains at least one.
- the first energy in the radiation imaging system of the seventh aspect of the present disclosure is 22 keV or more and less than the value of iodine k-edge, and the second energy is larger than the value of iodine k-edge , 49 keV or less.
- the solid in the radiation imaging system of the eighth aspect of the present disclosure is formed by any of vapor deposition, sputtering, fine particle coating, and machining of elements.
- a radiation imaging system generates a third radiation image in which a contrast agent is enhanced from the first radiation image and the second radiation image, and the mammography apparatus uses the phantom as a subject. And a second radiation image, the apparatus further includes a generation unit that generates a third radiation image in which solid matter is enhanced instead of the contrast agent.
- the radiographic imaging system of the 10th aspect of this indication is further provided with the evaluation part which evaluates a mammography apparatus based on the 3rd radiographic image which a production
- a phantom according to an eleventh aspect of the present disclosure has a solid including at least one element having an k absorption edge value of 22 keV or more and 49 keV or less as an image evaluation pattern simulating a contrast agent using iodine. It is a phantom for evaluation of a mammography apparatus which has.
- a phantom according to a twelfth aspect of the present disclosure is a mammography apparatus having a solid containing at least one element having an atomic number of 45 to 56 as an image evaluation pattern simulating a contrast agent using iodine. It is a phantom for evaluation.
- the evaluation method of the thirteenth aspect of the present disclosure is an evaluation method of a mammography apparatus, which uses iodine as a solid including at least one element whose k absorption edge has a value of 22 keV or more and 49 keV or less.
- An evaluation method of a fourteenth aspect of the present disclosure is an evaluation method of a mammography apparatus, which simulates a solid material containing at least one element having an atomic number of 45 to 56 as a contrast agent using iodine
- the radiation of the first energy is irradiated from the mammography device to the phantom for evaluation of the mammography device, which has as a pattern for image evaluation, and the first radiation image is taken by the radiation detector; Irradiating a radiation of a second large energy and capturing a second radiation image by the radiation detector, and generating a third radiation image in which solid matter is enhanced from the first radiation image and the second radiation image And.
- FIG. 1 the block diagram showing an example of the whole structure of the radiographic imaging system 1 of this embodiment is shown.
- the radiation imaging system 1 of the present embodiment is operated by a user such as a doctor or a radiographer based on an instruction (imaging order) input from an external system (for example, RIS: Radiology Information System) via the console 6. It has a function to take a radiation image by RIS: Radiology Information System
- the radiation imaging system 1 of the present embodiment includes a console 6, a mammography apparatus 10, and a phantom 50.
- FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the console 6 and the mammography apparatus 10 of the present embodiment.
- the console 6 of the present embodiment has a function of controlling the mammography apparatus 10 using a photographing order, various information, and the like acquired from an external system or the like via a wireless communication LAN (Local Area Network) or the like.
- a wireless communication LAN Local Area Network
- the console 6 of this embodiment is a server computer as an example. As shown in FIG. 2, the console 6 includes a control unit 70, a storage unit 72, an I / F (Interface) unit 74, a display unit drive unit 76, a display unit 78, an operation input detection unit 80, and an operation unit 82. ing.
- the control unit 70, the storage unit 72, the I / F unit 74, the display unit drive unit 76, and the operation input detection unit 80 are connected so as to be able to exchange various information with one another via a bus 83 such as a system bus or control bus. ing.
- the control unit 70 of the present embodiment controls the overall operation of the console 6.
- the control unit 70 of the present embodiment includes a central processing unit (CPU) 70A, a read only memory (ROM) 70B, and a random access memory (RAM) 70C.
- the ROM 70B stores, in advance, various programs including an image evaluation processing program, which will be described later, which are executed by the CPU 70A.
- the RAM 70C temporarily stores various data.
- the storage unit 72 stores image data of radiation images captured by the mammography apparatus 10, various other information, and the like. Further, the storage unit 72 of the present embodiment stores an evaluation result of the mammography apparatus 10 whose details will be described later. Specific examples of the storage unit 72 include a hard disk drive (HDD) and a solid state drive (SSD).
- the I / F unit 74 communicates various information with an external system such as the mammography apparatus 10 or RIS by wireless communication or wire communication.
- the display unit 78 displays various information.
- the display drive unit 76 controls the display of various information on the display unit 78.
- the operation unit 82 is used by the user to input an instruction related to imaging of a radiation image including an irradiation instruction of the radiation R and various information.
- the operation unit 82 is not particularly limited, and examples thereof include various switches, a touch panel, a touch pen, and a mouse.
- the operation unit 82 and the display unit 78 may be integrated to form a touch panel display.
- the operation input detection unit 80 detects an operation state of the operation unit 82.
- the mammography apparatus 10 is an apparatus for taking a breast of a subject as a subject and irradiating the breast with radiation R (X-ray) to capture a radiation image of the breast.
- R X-ray
- the mammography apparatus 10 not only when the subject is standing up (standing position) but also when the subject is sitting on a chair (including a wheelchair) etc. (sitting position) It may be an apparatus for imaging a breast, and may be an apparatus capable of imaging at least a radiation image of a breast of a subject.
- the mammography apparatus 10 performs imaging in a state where a contrast agent is administered to the breast of the subject, ie, performs contrast imaging by energy subtraction imaging as a function to perform contrast imaging.
- CEDM Contrast Enhanced Digital Mammography
- the mammography apparatus 10 of this embodiment includes a radiation detector 11, a radiation irradiation unit 28 having a radiation source 29, a control unit 60, a storage unit 62, an I / F unit 64, and an operation panel 66.
- the radiation detector 11, the radiation irradiating unit 28, the control unit 60, the storage unit 62, the I / F unit 64, and the operation panel 66 can exchange various information with each other via the bus 69 such as a system bus or a control bus. It is connected to the.
- the control unit 60 of the present embodiment controls the overall operation of the mammography apparatus 10.
- the control unit 60 of the present embodiment controls the radiation detector 11 and the radiation irradiating unit 28 when taking a radiation image.
- the control unit 60 of the present embodiment includes a CPU 60A, a ROM 60B, and a RAM 60C.
- the ROM 60B stores, in advance, various programs including a photographing processing program described later which are executed by the CPU 60A.
- the RAM 60C temporarily stores various data.
- the storage unit 62 stores image data of a radiation image captured by the radiation detector 11 and other various information. Examples of the storage unit 62 include an HDD and an SSD.
- the I / F unit 64 communicates various information with the console 6 by wireless communication or wired communication.
- the operation panel 66 is provided, for example, on the photographing table 16 of the mammography apparatus 10 as a plurality of switches. Operation panel 66 may be provided as a touch panel.
- FIG. 3 the block diagram showing an example of the whole structure of the mammography apparatus 10 of this embodiment is shown.
- the side closer to the subject (the chest wall side) when the subject is facing the mammography apparatus 10 in taking a radiation image is the apparatus front side of the mammography apparatus 10 and the side away from the subject is the mammography apparatus It will be described as the rear side of the ten devices.
- the left-right direction of a subject when the subject is facing the mammography apparatus 10 is demonstrated as an apparatus left-right direction of the mammography apparatus 10.
- FIG. Further, the head direction of the subject when the subject is facing the mammography apparatus 10 will be described as the upper side and the vertical direction with the foot direction as the lower side.
- the mammography apparatus 10 includes a substantially C-shaped imaging unit 12 provided on the front side of the apparatus, and a base unit 14 that supports the imaging unit 12 from the apparatus rear side.
- the imaging unit 12 includes an imaging table 16 having a planar imaging surface 24 in contact with the subject's breast, a compression plate 20 for compressing the breast by sandwiching the imaging surface 24 of the imaging table 16, and imaging And a holding unit 18 for supporting the platform 16 and the compression plate 20.
- a member that transmits the radiation R is used for the compression plate 20.
- the imaging unit 12 further includes a support 22 that supports the radiation source 29 and a radiation irradiator 28, and the support 22 is separated from the holder 18.
- a radiation source 29 provided with a tube (tungsten as an example in the present embodiment) for irradiating the breast with radiation R in the radiation irradiating section 28 of the mammography apparatus 10 of the present embodiment.
- a Rh (rhodium) filter 42 and a Cu (copper) filter 44 are provided between the radiation source 29 and the imaging table 16 inside the radiation irradiation unit 28.
- FIG. 3 shows the Rh filter 42 and the Cu filter 44 in an integrated manner, each filter is provided as a separate filter.
- the filters provided in the mammography apparatus 10 are not limited to the Rh filter 42 and the Cu filter 44.
- a Mo (molybdenum) filter may be provided instead of or in addition to the Rh filter 42.
- the Al (aluminum) filter has the radiation source 29 continuously moved, and the imaging time at each imaging position (irradiation time of the radiation R) ) Is suitable for tomosynthesis photography that takes short pictures. Therefore, when the mammography apparatus 10 has a function of performing tomosynthesis imaging, an Al filter may be provided, and tomosynthesis imaging may be performed using the Al filter.
- a moving unit (not shown) is provided in the inside of the radiation irradiating unit 28, and when photographing a radiation image, depending on the energy of the radiation R to be irradiated, the Rh filter 42 or the Cu filter 44 is used. Move to a position in the radiation field.
- an axis (not shown) is provided in the imaging unit 12 of the present embodiment, and the imaging unit 12 can rotate with respect to the base unit 14.
- the shaft is fixed to the support 22 and the shaft and the support 22 rotate integrally.
- Gears are respectively provided on the shaft and the holding unit 18 provided in the photographing unit 12, and the holding unit 18 and the shaft are connected and integrally rotated by switching the meshing state and the non-meshing state of the gears.
- the shaft can be switched to a state where it is separated from the holding portion 18 and idles.
- shaft can use not only the said gear but various mechanical elements.
- the holding unit 18 supports the imaging table 16 and the radiation source 29 by separating the imaging surface 24 and the radiation source 29 at predetermined intervals.
- the holding unit 18 also holds the compression plate 20 via the support arm 26.
- the compression unit 20 moves as the holding unit 18 slides the support arm 26, and the compression plate 20 and the imaging surface 24 Interval changes.
- the imaging surface 24 in contact with the breast of the subject is formed of, for example, carbon in terms of radiation permeability and intensity.
- a radiation detector 11 for detecting radiation R that has passed through the breast and the imaging surface 24 is disposed inside the imaging table 16.
- a radiation image is generated based on the radiation R detected by the radiation detector 11.
- the type of radiation detector 11 of the present embodiment is not particularly limited, and may be, for example, an indirect conversion radiation detector that converts radiation R into light and converts the converted light into electric charge, or radiation It may be a direct conversion type radiation detector that converts R directly into charge.
- image data representing a radiation image output from the radiation detector 11 of the mammography apparatus 10 is transmitted to the console 6.
- the mammography apparatus 10 of the present embodiment has a function of performing contrast imaging.
- a contrast agent used for contrast imaging a contrast agent using iodine having a 33 k-absorption edge (hereinafter simply referred to as "contrast agent”) is generally used.
- the mammography apparatus 10 irradiates the radiation R of the first energy lower than the k absorption edge of the contrast agent with the breast to which the contrast agent is administered as a subject, and takes a first radiation image by the radiation detector 11, and A radiation R of a second energy higher than the k absorption edge of the contrast agent is irradiated, and a second radiation image is taken by the radiation detector 11.
- irradiating the radiation R of the first energy means applying a tube voltage of the first energy to irradiate the radiation R from the radiation source 29, similarly, Irradiating the radiation R of the second energy means applying the tube voltage of the second energy and applying the radiation R from the radiation source 29.
- Specific first energy and second energy are determined from the specifications of the mammography apparatus 10, the desired image quality of the radiation image, and the exposure of the subject in addition to the k absorption edge of the contrast agent.
- 22 keV to 49 keV is preferable.
- the first energy is preferably 22 keV or more and less than the value of the k absorption edge of the contrast agent.
- the second energy is preferably larger than the value of the k absorption edge of the contrast agent and not more than 49 keV.
- the first energy is the same as the energy of the radiation R used for normal (general) imaging.
- the radiation R of the first energy is irradiated to perform imaging (hereinafter, referred to as “first imaging”)
- the Rh filter 42 is disposed in the irradiation field. Since the k absorption edge of Rh is 23.2 keV, the radiation quality of the radiation R irradiated to the object is a radiation quality in which an energy component of 23.2 keV or more is suppressed.
- the second energy is set to any value in the range of 45 keV to 49 keV.
- the Cu filter 44 is disposed in the irradiation field when the radiation R of the second energy is irradiated to perform imaging (hereinafter, referred to as “second imaging”). Make the radiation quality of the radiation R irradiated to the subject the radiation quality of which the first energy component of the radiation R is suppressed by making the k absorption edge of Cu as low as 9.0 keV but having a suitable thickness Can.
- the first radiation image captured by the first imaging and the second radiation image captured by the second imaging are output to the console 6, and the console 6 generates image data of each of the first and second radiation images.
- the concentration distribution of the contrast agent is calculated from the difference of and the contrast agent is imaged.
- the control unit 70 of the console 6 multiplies the image data of the first radiation image by the predetermined first coefficient to obtain the image data of the second radiation image.
- a difference image in which the human body structure is suppressed and the administered contrast agent is enhanced by subtracting the image data from the image data obtained by multiplying the predetermined second coefficient for each corresponding pixel. Generate image data.
- the method of the control unit 70 generating the difference image is not limited to this, and it is possible to use a known difference image generation method.
- the difference image generated by the mammography apparatus 10 of the present embodiment is an example of the third radiation image of the present disclosure.
- the phantom 50 of the present embodiment is used to evaluate the mammography apparatus 10 by evaluating the image quality of a radiation image based on a desired image quality evaluation item.
- the phantom 50 of the present embodiment is applied to, for example, the method of the International Electrotechnical Commission (IEC) and the method of the European Reference Organization for Quality of the Breast Screening and Diagnostic Services (EUREF).
- the phantom 50 of the present embodiment is added with a function of evaluating the detection ability of the image of the contrast agent.
- FIG. 4 shows a plan view of an example of the phantom 50 according to this embodiment as viewed from the radiation source 29 side.
- the phantom 50 of the present embodiment has an image evaluation pattern 100 and an image evaluation pattern used to evaluate the detectability of an image of a contrast agent (hereinafter simply referred to as “contrast agent detectability”). It has 102.
- the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 the image quality evaluation item by the phantom 50 of the present embodiment includes the detectability of the contrast agent.
- the image evaluation pattern 100 is also used for evaluation of a contrast to noise ratio (CNR), which is one of the image quality evaluation items.
- CNR contrast to noise ratio
- the image evaluation pattern 102 includes a plurality of disks 103 and is also used for evaluation of low contrast resolution (LCD) which is one of the image quality evaluation items.
- the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 are used to evaluate the detectability of a contrast agent, and they are formed on a plastic substrate such as PET (Poly Ethylene Terephthalate) or polycarbonate (hereinafter referred to as "plastic substrate"). It is formed as a solid of predetermined size, shape and density, which simulates the contrast agent.
- plastic substrate such as PET (Poly Ethylene Terephthalate) or polycarbonate (hereinafter referred to as "plastic substrate”). It is formed as a solid of predetermined size, shape and density, which simulates the contrast agent.
- solids can be regarded as not changing in accordance with the shape of the container to be stored, and can be regarded as not changing in shape with time.
- the phantom 50 of the present embodiment contrasts a solid substance including at least one element whose k absorption edge is included in the above-described first energy to second energy of the radiation R irradiated from the radiation source 29. It has as pattern 100 for image evaluation which imitated the agent, and pattern 102 for image evaluation.
- the k absorption end is larger than the k absorption end of the Rh filter 42 used for the first imaging for emitting the radiation R of the first energy, and the radiation for the second imaging
- the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 are formed as a solid that simulates a contrast agent by a material containing at least one element smaller than the peak energy of R.
- Examples of this type of element include elements from Rh having an atomic number of 45 having an k absorption edge of 23.2 keV to Ba (barium) having an atomic number of 56 having an k absorption edge of 37.4 keV.
- Rh having an atomic number of 45 having an k absorption edge of 23.2 keV
- Ba barium
- 56 having an k absorption edge of 37.4 keV.
- a tin foil of Sn having an atomic number of 50 having an k absorption edge of 29.2 keV, and an atomic number of 49 having an atomic number of Sn and a k absorption edge of 27.9 keV ITO (Indium Tin Oxide) film by In (indium) is mentioned.
- the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 can be formed on a plastic substrate by machining.
- the image evaluation pattern 100 is formed in a rectangular shape having a thickness of 300 ⁇ m and a side of 3 cm.
- the disk 103 is formed in a circular shape having a thickness of 50 ⁇ m and a diameter of 2 mm.
- the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 can be formed on the plastic substrate by any method such as vapor deposition, sputtering, and fine particle coating.
- the image evaluation pattern 100 is formed in a rectangular shape with a thickness of 500 ⁇ m and a side of 3 cm.
- the disk 103 is formed in a circular shape having a thickness of 100 ⁇ m and a diameter of 2 mm.
- the ITO film as the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 is not required to be transparent unlike the case where it is used as a transparent electrode, so the film forming conditions are relatively loose, and heat treatment is also unnecessary. Therefore, it is easy to increase the thickness of the ITO film, and it is possible to easily form a film on a plastic substrate.
- the thickness of the image evaluation pattern 100 and the image evaluation pattern 102 specifically, the thickness with respect to the incident direction in which the radiation R is incident is determined according to the concentration of the contrast agent to be simulated, and the concentration of the contrast agent is high. The more the thickness with respect to the direction of incidence, the greater the thickness.
- the phantom 50 of the present embodiment has an image evaluation pattern for evaluating other desired image quality evaluation items.
- the phantom 50 is used for an image evaluation pattern 104 used for dynamic range evaluation, an image evaluation pattern 106 used for linearity evaluation, and spatial resolution (SR). It has a pattern 108 for image evaluation.
- the phantom 50 shown in FIG. 4 is not described in detail, but as other desired image quality evaluation items, for example, chest wall defect, system sensitivity invariance, geometric distortion, image unevenness (system artifact), and image The uniformity can also be evaluated, and each image evaluation pattern is included.
- FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the entire evaluation operation by the radiation imaging system 1 of the present embodiment.
- step S100 the user arranges the phantom 50 as an object at an arbitrary position on the imaging surface 24 of the imaging table 16 of the mammography apparatus 10. Then, the user places the compression plate 20 on the phantom 50 in the next step S102.
- next step S104 the user instructs the start of radiation image capturing from the operation unit 82 of the console 6.
- An instruction to start imaging (instruction to start imaging) is transmitted to the mammography apparatus 10 via the I / F unit 74. Further, in the radiation imaging system 1 of the present embodiment, the imaging order is also transmitted from the console 6 to the mammography apparatus 10 via the I / F unit 74.
- the mammography apparatus 10 performs the imaging process, an example of which is shown in FIG. 6, and captures a radiation image of the phantom 50.
- the mammography apparatus 10 receives the radiation image imaging start instruction and the imaging order from the console 6, the CPU 60A of the control unit 60 executes the imaging processing program stored in the ROM 60B. The photographing process shown in FIG. 6 is executed.
- step S150 the control unit 60 of the mammography apparatus 10 causes the radiation source 29 to emit the radiation R of the first energy, and in the next step S152, the control unit 60 (1) A first imaging is performed by imaging a radiographic image.
- the Rh filter 42 is disposed in the irradiation field when at least the first imaging is performed in a state where the imaging processing has been started.
- the radiation R of the first energy is irradiated to the phantom 50 by the steps S150 and S152, and the image data representing the first radiation image generated by the radiation detector 11 according to the radiation R transmitted through the phantom 50 is the mammography device 10 Output to the console 6.
- control unit 60 moves the Rh filter 42 and the Cu filter 44 to position the Cu filter 44 in the irradiation field. Further, the control unit 60 changes the tube voltage applied to the radiation source 29 from the tube voltage in the case of irradiating the first energy to the tube voltage in the case of irradiating the second energy.
- the control unit 60 irradiates the radiation R of the second energy from the radiation source 29, and in the next step S158, the control unit 60 causes the radiation detector 11 to capture a second radiation image.
- the main shooting process is ended.
- the radiation R of the second energy is irradiated to the phantom 50 by the steps S156 and S158, and the image data representing the second radiation image generated by the radiation detector 11 according to the radiation R transmitted through the phantom 50 is the mammography device 10 Output to the console 6.
- various radiation images such as the first radiation image and the second radiation image are collectively referred to, they are simply referred to as “radiation images”.
- the console 6 When image data representing a radiation image captured by the imaging process is input from the mammography apparatus 10, the console 6 temporarily stores the image data representing the input radiation image in the storage unit 72.
- step S108 the control unit 70 of the console 6 generates a difference image from the first radiation image and the second radiation image, and displays the difference image on the display unit 78. Display.
- the method of generating a difference image is the same as the generation method of generating a difference image when normal contrast radiography is performed in a case where a breast in a state in which a contrast agent is administered is used as a subject.
- the control unit 70 of the present embodiment is an example of a generation unit of the present disclosure.
- the control unit 70 acquires, from the storage unit 72, image data representing the first radiation image and image data representing the second radiation image. Then, the control unit 70 sets the image data obtained by multiplying the image data representing the first radiation image by a predetermined first coefficient into the image data representing the second radiation image in advance.
- the image data of the difference image is generated by subtracting for each corresponding pixel from the image data obtained by multiplying the coefficients of 2.
- the method of the control unit 70 generating the difference image is not limited to this, and it is possible to use a known difference image generation method.
- the control unit 70 evaluates the generated difference image.
- an evaluation value CNR for evaluating the contrast to noise ratio using the image evaluation pattern 100 can be obtained by the following equation (1).
- the average pixel value of the image for the image evaluation pattern 100 (100A) is m AL
- the standard deviation is ⁇ AL
- the average pixel value of the image for the image evaluation pattern 100 (100B) is m BG and standard deviation are taken as ⁇ BG .
- control unit 70 derives the evaluation value CNR by the above equation (1) based on the image data of the difference image.
- an LCD score for evaluating low contrast resolution using the image evaluation pattern 102 is derived from a dot pattern (LCD pattern) formed on the difference image by the disk 103.
- a white and black LCD pattern is formed by the disc 103 of the image evaluation pattern 102.
- the control unit 70 digitizes the LCD score by deriving a cross-correlation function of the difference image with the LCD pattern, using the ideal LCD pattern when no noise is generated.
- the CPU 70A executes the image evaluation processing program stored in the ROM 70B of the control unit 70 to derive the evaluation value CNR and the LCD score.
- the control unit 70A functions as an example of the evaluation unit of the present disclosure.
- evaluation of the detectability of the contrast agent by the pattern for image evaluation 100 and the pattern for image evaluation 102 in the radiation image capturing system 1 of the present embodiment is evaluated by the visual recognition result (visibility) of the user viewing the difference image.
- Information representing an evaluation based on the result of visual recognition is input by the user to the console 6 of the present embodiment.
- step S112 the control unit 70 causes the display unit 78 to display the evaluation result of the difference image in step S110. Further, the console 6 of the present embodiment stores the evaluation result in the storage unit 72. In the radiographic imaging system 1 of the present embodiment, the evaluation operation is completed by completing step S112.
- the configuration and the operation are the same except that the phantom 50 provided in the radiation imaging system 1 is different from the phantom 50 (see FIG. 4) of the first embodiment, so the detailed description will be omitted.
- the phantom 50 in the form is described.
- the phantom 50 according to the first embodiment has the function of evaluating the detectability of the image of the contrast agent.
- the phantom 50 of the present embodiment has a function of visually evaluating the detectability of the image of the contrast agent.
- FIG. 7 the top view which looked at an example of the phantom 50 of this embodiment from the radiation source 29 side is shown.
- the phantom 50 of the present embodiment has an image evaluation pattern 200, an image evaluation pattern 202, and an image evaluation pattern 204 which are used to evaluate the detectability of a contrast agent.
- the image quality evaluation items by the phantom 50 of the present embodiment include the ability to detect a contrast agent.
- the image evaluation pattern 200 is also used to evaluate the detectability of a fiber, which is one of the image quality evaluation items. Therefore, the image evaluation pattern 200 includes a plurality of test objects having different sizes simulating a fiber structure.
- the image evaluation pattern 200 in order to use for evaluation of the detectability of a contrast agent, is, for example, a solid having a shape simulating a fiber structure of a desired size by molding a resin into which barium sulfate powder is kneaded.
- the amount of barium sulfate (content of barium sulfate) to be kneaded into the resin is determined according to the concentration of the contrast agent to be simulated, and the higher the concentration of the contrast agent, the higher the content of barium sulfate.
- the image evaluation pattern 202 is also used to evaluate the detectability of microcalcification (calc) which is one of the image quality evaluation items. Therefore, the image evaluation pattern 202 includes a plurality of test objects of different sizes simulating microcalcification.
- the image evaluation pattern 202 in order to use for evaluation of the detection ability of a contrast agent, is, for example, a solid having a shape simulating microcalcification of a desired size by molding a resin into which barium sulfate powder is kneaded. It is created by molding into an object.
- the image evaluation pattern 204 is also used to evaluate the detectability of a mass, which is one of the image quality evaluation items. Therefore, the image evaluation pattern 204 includes a plurality of test objects of different sizes simulating a mass.
- the image evaluation pattern 204 is formed by sintering barium sulfate powder into a solid having a shape simulating a tumor of a desired size and sintering it for use in evaluating the detection ability of a contrast agent. Created by
- the image evaluation pattern 200, the image evaluation pattern 202, and the image evaluation pattern 204 are embedded in a wax that simulates a compressed breast.
- the flow of the entire evaluation operation of the mammography apparatus 10 using the phantom 50 of the present embodiment is the same as the flow of the entire evaluation operation (see FIG. 5) of the first embodiment. It goes without saying that the evaluation of the differential image in step S110 in the flow of the entire evaluation operation is performed according to the image evaluation pattern 200, the image evaluation pattern 202, and the image evaluation pattern 204.
- the evaluation of the detectability of the contrast agent in the case of using the phantom 50 of the present embodiment is evaluated by the visual recognition result (visibility) of the user viewing the difference image.
- the evaluation of the detection ability of the fiber structure, the mass, and the microcalcification is also evaluated by the visual recognition result (visibility) of the user viewing the difference image.
- each of the image evaluation pattern 200, the image evaluation pattern 202, and the image evaluation pattern 204 is used to evaluate the detectability of a contrast agent.
- the evaluation pattern may be in any form as long as it is used to evaluate the detectability of a contrast agent.
- the pattern 202 for image evaluation is used to evaluate the detectability of microcalcification and the detectability of a contrast agent
- the pattern 200 for image evaluation and the pattern 204 for image evaluation each have a detectability of fiber structure and a detectability of a mass. It may be used only for the evaluation of
- the radiation R of the first energy is irradiated to the subject, the first radiation image is captured by the radiation detector 11, and the first energy is generated.
- a mammography apparatus 10 is provided which takes one radiation image and a second radiation image.
- the radiation imaging system 1 includes, as an image evaluation pattern simulating a contrast agent, a solid including at least one element having an k absorption edge value equal to or greater than the first energy and equal to or less than the second energy.
- a phantom 50 for evaluation of the mammography apparatus 10 is provided.
- the radiation imaging system 1 simulates the contrast agent as a pattern for image evaluation that simulates a solid containing at least one element having an atomic number of 45 to 56
- the phantom 50 for evaluation of the mammography apparatus 10 which it has is provided.
- the phantoms 50 of the above-described embodiments each have a solid containing an element based on the k absorption edge of iodine as an image evaluation pattern simulating a contrast agent.
- the prepared liquid contrast agent is injected at a desired position in the phantom After that, a radiation image may be taken with the phantom as a subject, and the contrast agent injected after that may be discarded.
- the amount of contrast agent injected into the phantom may vary.
- the user may feel bothersome because it has a plurality of procedures that require time and effort.
- the image evaluation pattern simulating the contrast agent is a solid, and since it can be built in the phantom, the mammography apparatus 10 The convenience of the evaluation of the function of contrast imaging by
- the phantom 50 of this embodiment can add the evaluation of the function of contrast imaging to the pattern for image evaluation used for evaluating the image quality evaluation item different from the evaluation of the function of contrast imaging, it is possible to use only one phantom 50. A plurality of image quality evaluation items can be evaluated.
- the elements included in the solid which is a pattern for image evaluation simulating the contrast agent contained in the phantom 50 and the manufacturing method are not limited to the above embodiments, and may be used in various situations without departing from the scope of the present invention. Needless to say, it can be changed accordingly.
- a sheet 300 obtained by molding a resin obtained by kneading barium sulfate powder may be disposed on the phantom 302 (the radiation source 29 side).
- FIG. 8 shows a side view seen from the direction intersecting the incident direction of the radiation R.
- the thickness of the sheet 300 in the incident direction of the radiation R is a plurality of thicknesses (thicknesses L1, L2, and L3) according to the concentration of the contrast agent.
- various processors other than the CPU may execute the imaging process and the image quality evaluation process executed by the CPU executing the software (program) in each of the above embodiments.
- a processor in this case, in order to execute specific processing such as PLD (Programmable Logic Device) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit) whose circuit configuration can be changed after manufacturing an FPGA (field-programmable gate array) or the like.
- a dedicated electric circuit or the like which is a processor having a circuit configuration specially designed is exemplified.
- imaging processing and image quality evaluation processing may be performed by one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same or different types (for example, a plurality of FPGAs, and a CPU and an FPGA) And so on).
- the hardware-like structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
- various programs stored in the control unit 60 of the mammography apparatus 10 and the control unit 70 of the console 6 are stored (installed in advance) in the ROM (60B, 70B) of the control unit 60 and the control unit 70 in advance.
- the recording processing program and the image display processing program are recorded in a recording medium such as a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital versatile disk read only memory (DVD-ROM), and a universal serial bus (USB) memory. May be provided by
- the photographing processing program and the image evaluation processing program may be downloaded from an external device via a network.
- the configurations and operations of the radiation imaging system 1, the console 6, the mammography apparatus 10, the phantom 50 and the like described in the above embodiments are merely examples, and may be changed according to the circumstances without departing from the scope of the present invention. Needless to say, it can be changed. It goes without saying that the above embodiments may be combined as appropriate.
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Abstract
放射線画像撮影システムは、第１のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影し、かつ第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置であって、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を被写体として第１放射線画像及び第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置を備える。また、放射線画像撮影システムは、ｋ吸収端の値が第１のエネルギー以上、かつ第２のエネルギー以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有するマンモグラフィ装置の評価用のファントムを備える、マンモグラフィ装置による造影撮影の機能の評価の利便性を向上することができる放射線画像撮影システム、ファントム、及び評価方法を提供する。
Description
本発明は、放射線画像撮影システム、ファントム、及び評価方法に関する。
放射線源から被検者の乳房に向けて放射線を照射させ、乳房を透過した放射線を放射線検出器により検出することにより放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置が知られている。
この種のマンモグラフィ装置として、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を被写体とした造影撮影が可能なマンモグラフィ装置がある。また、造影撮影が可能なマンモグラフィ装置として、第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影し、第１のエネルギーと異なる第２のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置が知られている。この装置を用いる場合、医師は、第１放射線画像と第２放射線画像とから生成された、造影剤が強調された第３放射線画像により、病変部の診断等を行う。
ところで、一般的に評価用のファントムを被写体として撮影された放射線画像により、マンモグラフィ装置の評価（いわゆるＱＣ：Quality Control）が行われている。この種のファントムとして、マンモグラフィ装置の造影撮影の機能の評価に用いる造影撮影用のファントムが知られており、例えば、特開２００８－１６１６９０号公報には、造影剤の挿入体を含んだファントムが記載されている。
従来の造影撮影用のファントムでは、マンモグラフィ装置の評価を行う場合、技師等のユーザは液体の状態の造影剤を含むファントムの準備等、取り扱いが煩わしい場合があり、ユーザに対する利便性の向上が望まれていた。
本開示は、上記事情を考慮して成されたもので、マンモグラフィ装置による造影撮影の機能の評価の利便性を向上することができる放射線画像撮影システム、ファントム、及び評価方法を提供する。
本開示の第１の態様の放射線画像撮影システムは、第１のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影し、かつ第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置であって、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を被写体として第１放射線画像及び第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置と、ｋ吸収端の値が第１のエネルギー以上、かつ第２のエネルギー以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有するマンモグラフィ装置の評価用のファントムと、を備える。
本開示の第２の態様の放射線画像撮影システムは、第１のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影し、かつ第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置であって、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を被写体として第１放射線画像及び第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置と、原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有するマンモグラフィ装置の評価用のファントムと、を備える。
本開示の第３の態様の放射線画像撮影システムにおける固形物の放射線の入射方向に対する厚みは、造影剤の濃度に応じて定められた厚みである。
本開示の第４の態様の放射線画像撮影システムのファントムは、予め定められた他の画像評価用パターンをさらに有している。
本開示の第５の態様の放射線画像撮影システムにおける画像評価用パターンは、コントラスト対ノイズ比を評価する画像評価用パターン、及び低コントラスト分解能を評価するための画像評価用パターンの少なくとも一方を含んでいる。
本開示の第６の態様の放射線画像撮影システムにおける画像評価用パターンは、腫瘤を模擬した画像評価用パターン、微小石灰化を模擬した画像評価用パターン、及び線維構造を模擬した画像評価用パターンの少なくとも１つを含んでいる。
本開示の第７の態様の放射線画像撮影システムにおける第１のエネルギーは、２２ｋｅＶ以上、かつヨウ素のｋ吸収端の値未満であり、第２のエネルギーは、ヨウ素のｋ吸収端の値よりも大きく、４９ｋｅＶ以下である。
本開示の第８の態様の放射線画像撮影システムにおける固形物は、元素を蒸着、スパッタリング、微粒子塗布、及び機械加工のいずれかにより成形されている。
本開示の第９の態様の放射線画像撮影システムは、第１放射線画像及び第２放射線画像から造影剤が強調された第３放射線画像を生成し、マンモグラフィ装置がファントムを被写体とした第１放射線画像及び第２放射線画像を撮影した場合、造影剤に替わり固形物が強調された第３放射線画像を生成する生成部をさらに備えている。
本開示の第１０の態様の放射線画像撮影システムは、ファントムを被写体とした場合に生成部が生成した第３放射線画像に基づいて、マンモグラフィ装置の評価を行う評価部をさらに備えている。
本開示の第１１の態様のファントムは、ｋ吸収端の値が、２２ｋｅＶ以上、かつ４９ｋｅＶ以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、マンモグラフィ装置の評価用のファントムである。
本開示の第１２の態様のファントムは、原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、マンモグラフィ装置の評価用のファントムである。
本開示の第１３の態様の評価方法は、マンモグラフィ装置の評価方法であって、ｋ吸収端の値が、２２ｋｅＶ以上、かつ４９ｋｅＶ以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、マンモグラフィ装置の評価用のファントムに、マンモグラフィ装置から第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影する工程と、ファントムに第１のエネルギーよりも大きい第２のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第２放射線画像を撮影する工程と、第１放射線画像及び第２放射線画像から固形物が強調された第３放射線画像を生成する工程と、を備える。
本開示の第１４の態様の評価方法は、マンモグラフィ装置の評価方法であって、原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、マンモグラフィ装置の評価用のファントムに、マンモグラフィ装置から第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影する工程と、ファントムに第１のエネルギーよりも大きい第２のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第２放射線画像を撮影する工程と、第１放射線画像及び第２放射線画像から固形物が強調された第３放射線画像を生成する工程と、を備える。
本開示によれば、マンモグラフィ装置による造影撮影の機能の評価の利便性を向上することができる、という効果が得られる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。
［第１実施の形態］
まず、本実施形態の放射線画像撮影システムの全体の構成の一例について説明する。図１には、本実施形態の放射線画像撮影システム１の全体の構成の一例を表す構成図を示す。
本実施形態の放射線画像撮影システム１は、コンソール６を介して外部のシステム（例えば、ＲＩＳ：Radiology Information System）から入力された指示（撮影オーダ）に基づいて、医師や放射線技師等のユーザの操作により放射線画像の撮影を行う機能を有している。
図１に示すように、本実施形態の放射線画像撮影システム１は、コンソール６、マンモグラフィ装置１０、及びファントム５０を備えている。図２には、本実施形態のコンソール６及びマンモグラフィ装置１０の構成の一例を表すブロック図を示す。
本実施形態のコンソール６は、無線通信ＬＡＮ（Local Area Network）等を介して外部システム等から取得した撮影オーダや各種情報等を用いて、マンモグラフィ装置１０の制御を行う機能を有している。
本実施形態のコンソール６は、一例として、サーバーコンピュータである。図２に示すように、コンソール６は、制御部７０、記憶部７２、Ｉ／Ｆ（Interface)部７４、表示部駆動部７６、表示部７８、操作入力検出部８０、及び操作部８２を備えている。制御部７０、記憶部７２、Ｉ／Ｆ部７４、表示部駆動部７６、及び操作入力検出部８０はシステムバスやコントロールバス等のバス８３を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部７０は、コンソール６の全体の動作を制御する。本実施形態の制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）７０Ｂ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）７０Ｃを備える。ＲＯＭ７０Ｂには、ＣＰＵ７０Ａで実行される、後述する画像評価処理プログラムを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ７０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部７２には、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。また、本実施形態の記憶部７２には、詳細を後述するマンモグラフィ装置１０の評価結果が記憶される。記憶部７２の具体例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等が挙げられる。Ｉ／Ｆ部７４は、無線通信または有線通信により、マンモグラフィ装置１０やＲＩＳ等の外部のシステムとの間で各種情報の通信を行う。
表示部７８は、各種情報を表示する。表示部駆動部７６は、表示部７８への各種情報の表示を制御する。操作部８２は、放射線Ｒの曝射指示を含む放射線画像の撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。操作部８２は特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、及びマウス等が挙げられる。なお、操作部８２と表示部７８とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。操作入力検出部８０は、操作部８２に対する操作状態を検出する。
一方、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、被検者の乳房を被写体とし、乳房に放射線Ｒ（Ｘ線）を照射して乳房の放射線画像を撮影する装置である。なお、マンモグラフィ装置１０は、被検者が起立している状態（立位状態）のみならず、被検者が椅子（車椅子を含む）等に座った状態（座位状態）において、被検者の乳房を撮影する装置であってもよく、少なくとも被検者の乳房の放射線画像が撮影可能な装置であればよい。
さらに、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、被検者の乳房に造影剤が投与された状態で撮影を行う、いわゆる造影撮影を行う機能として、エネルギーサブトラクション撮影により造影撮影を行う、ＣＥＤＭ（Contrast Enhanced Digital Mammography）機能を有している。
図２に示すように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、放射線検出器１１、放射線源２９を有する放射線照射部２８、制御部６０、記憶部６２、Ｉ／Ｆ部６４、及び操作パネル６６を備える。放射線検出器１１、放射線照射部２８、制御部６０、記憶部６２、Ｉ／Ｆ部６４、及び操作パネル６６は、システムバスやコントロールバス等のバス６９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部６０は、マンモグラフィ装置１０の全体の動作を制御する。また、本実施形態の制御部６０は、放射線画像の撮影を行う場合に、放射線検出器１１及び放射線照射部２８を制御する。本実施形態の制御部６０は、ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、及びＲＡＭ６０Ｃを備える。ＲＯＭ６０Ｂには、ＣＰＵ６０Ａで実行される、後述する撮影処理プログラムを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ６０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部６２には、放射線検出器１１により撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部６２の具体例としては、ＨＤＤやＳＳＤ等が挙げられる。Ｉ／Ｆ部６４は、無線通信または有線通信により、コンソール６との間で各種情報の通信を行う。操作パネル６６は、例えば、マンモグラフィ装置１０の撮影台１６に複数のスイッチとして設けられている。なお、操作パネル６６は、タッチパネルとして設けられてもよい。
また、図３には、本実施形態のマンモグラフィ装置１０の全体の構成の一例を表す構成図を示す。以下では、放射線画像の撮影においてマンモグラフィ装置１０に被検者が対面した場合の被検者に近い側（胸壁側）をマンモグラフィ装置１０の装置前方側とし、被検者から離れた側をマンモグラフィ装置１０の装置後方側として説明する。また、マンモグラフィ装置１０に被検者が対面した場合の被検者の左右方向をマンモグラフィ装置１０の装置左右方向として説明する。さらに、マンモグラフィ装置１０に被検者が対面した場合の被検者の頭の方向を上側、かつ足の方向を下側とした上下方向として説明する。
マンモグラフィ装置１０は、図３に示すように、装置前方側に設けられた側面視略Ｃ字状の撮影部１２と、撮影部１２を装置後方側から支える基台部１４と、を備える。
撮影部１２は、被検者の乳房と接する平面状の撮影面２４を有する撮影台１６と、乳房を撮影台１６の撮影面２４との間に挟んで圧迫するための圧迫板２０と、撮影台１６及び圧迫板２０を支持する保持部１８と、を備える。なお、圧迫板２０には、放射線Ｒを透過する部材が用いられる。また、撮影部１２は、放射線源２９を支持する支持部２２と、放射線照射部２８と、を備えており、支持部２２は、保持部１８から分離される。
図３に示すように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０の放射線照射部２８の内部には、乳房に対して放射線Ｒを照射する管球（本実施形態では一例としてタングステン）を備えた放射線源２９が設けられている。また、放射線照射部２８の内部には、放射線源２９と撮影台１６との間に、Ｒｈ（ロジウム）フィルタ４２、及びＣｕ（銅）フィルタ４４が備えられている。なお、図３では、Ｒｈフィルタ４２及びＣｕフィルタ４４を一体化して図示しているが、各フィルタは、各々別個のフィルタとして設けられている。
なお、マンモグラフィ装置１０が備えるフィルタは、Ｒｈフィルタ４２及びＣｕフィルタ４４に限定されない。例えば、Ｒｈフィルタ４２に替わり、またはＲｈフィルタ４２に加えてＭｏ（モリブデン）フィルタを備えていてもよい。また例えば、Ａｌ（アルミニウム）フィルタは、Ｒｈフィルタ４２に比べて放射線Ｒの減衰率が低いため、放射線源２９を連続的に移動させた状態で各撮影位置での撮影時間（放射線Ｒの照射時間）が短い撮影を行うトモシンセシス撮影に適している。そのため、マンモグラフィ装置１０がトモシンセシス撮影を行う機能を有する場合は、Ａｌフィルタを備え、Ａｌフィルタを用いてトモシンセシス撮影を行ってもよい。
さらに、放射線照射部２８の内部には、図示を省略した移動部が設けられており、放射線画像の撮影を行う場合に、照射する放射線Ｒのエネルギーに応じて、Ｒｈフィルタ４２またはＣｕフィルタ４４を照射野内の位置に移動させる。
一方、本実施形態の撮影部１２には軸（図示省略）が設けられており、撮影部１２が基台部１４に対して回転することが可能である。この軸は、支持部２２に対して固定されており、軸と支持部２２とが一体となって回転する。撮影部１２に設けられた軸及び保持部１８にそれぞれギヤが設けられ、このギヤ同士の噛合状態及び非噛合状態を切替えることにより、保持部１８と軸とが連結されて一体に回転する状態と、軸が保持部１８と分離されて空転する状態とに切り替えることができる。なお、軸の動力の伝達及び非伝達の切り替えは、上記ギヤに限らず、種々の機械要素を用いることができる。
保持部１８は、撮影面２４と放射線源２９とを予め定められた間隔離して撮影台１６と放射線源２９とを支持する。また、保持部１８は、支持アーム２６を介して圧迫板２０も保持しており、保持部１８が支持アーム２６をスライド移動することにより圧迫板２０が移動し、圧迫板２０と撮影面２４との間隔が変化する。
被検者の乳房が接する撮影面２４は、放射線透過性や強度の観点から、例えば、カーボンで形成されている。撮影台１６の内部には、乳房及び撮影面２４を通過した放射線Ｒを検出する放射線検出器１１が配置されている。放射線検出器１１が検出した放射線Ｒに基づいて放射線画像が生成される。本実施形態の放射線検出器１１の種類は、特に限定されず、例えば、放射線Ｒを光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器であってもよいし、放射線Ｒを直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器であってもよい。本実施形態では、マンモグラフィ装置１０の放射線検出器１１から出力された放射線画像を表す画像データは、コンソール６に送信される。
上述したように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、造影撮影を行う機能を有している。造影撮影に用いられる造影剤としては、ｋ吸収端が３３ｋｅＶのヨードを用いた造影剤（以下、単に「造影剤」という）が一般的に用いられる。マンモグラフィ装置１０は、造影剤が投与された乳房を被写体として、造影剤のｋ吸収端よりも低い第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて放射線検出器１１により第１放射線画像を撮影し、また造影剤のｋ吸収端よりも高い第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて放射線検出器１１により第２放射線画像を撮影する。
なお、本実施形態のマンモグラフィ装置１０において、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射するとは、第１のエネルギーの管電圧を印加させて放射線源２９から放射線Ｒを照射することをいい、同様に、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射するとは、第２のエネルギーの管電圧を印加させて放射線源２９から放射線Ｒを照射することをいう。
具体的な第１のエネルギー及び第２のエネルギーは、造影剤のｋ吸収端に加え、さらにマンモグラフィ装置１０の仕様、所望とする放射線画像の画質、及び被検者の被曝の観点等から定められ、一般的に、２２ｋｅＶ～４９ｋｅＶであることが好ましい。言い換えると、第１のエネルギーは、２２ｋｅＶ以上、かつ造影剤のｋ吸収端の値未満であることが好ましい。また、第２のエネルギーは、造影剤のｋ吸収端の値よりも大きく、かつ４９ｋｅＶ以下であることが好ましい。
なお、本実施形態のマンモグラフィ装置１０において、上記第１のエネルギーは、通常の（一般的な）撮影に用いられる放射線Ｒのエネルギーと同様である。マンモグラフィ装置１０では、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて撮影（以下、「第１の撮影」という）を行う場合、Ｒｈフィルタ４２を照射野内に配置する。Ｒｈのｋ吸収端は２３．２ｋｅＶであるため、被写体に照射される放射線Ｒの線質は、２３．２ｋｅＶ以上のエネルギー成分が抑制された線質となる。
また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０では、上記第２のエネルギーを４５ｋｅＶ～４９ｋｅＶの範囲内のいずれかとしている。マンモグラフィ装置１０では、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて撮影（以下、「第２の撮影」という）を行う場合、Ｃｕフィルタ４４を照射野内に配置する。Ｃｕのｋ吸収端は９．０ｋｅＶと低いが厚さを適切にすることにより、被写体に照射される放射線Ｒの線質を、放射線Ｒの第１のエネルギー成分が抑制された線質とすることができる。
第１の撮影により撮影された第１放射線画像及び第２の撮影により撮影された第２放射線画像は、コンソール６に出力され、コンソール６は、第１放射線画像及び第２放射線画像各々の画像データの差分から、造影剤の濃度分布を計算し、造影剤を画像化する。具体的には、本実施形態のコンソール６の制御部７０は、第１放射線画像の画像データに、予め定められた第１の係数を乗算して得られた画像データを、第２放射線画像の画像データに、予め定められた第２の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算することにより、人体構造が抑制され、投与された造影剤が強調された差分画像の画像データを生成する。なお、制御部７０が差分画像を生成する方法はこれに限定されず、公知の差分画像の生成方法を用いることが可能である。本実施形態のマンモグラフィ装置１０により生成される差分画像が、本開示の第３放射線画像の一例である。
一方、本実施形態のファントム５０は、所望の画質評価項目に基づいて放射線画像の画質を評価することにより、マンモグラフィ装置１０を評価するために用いられるものである。本実施形態のファントム５０は、一例として、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）の手法、及びＥＵＲＥＦ（European Reference Organization for Quality Assured Breast Screening and Diagnostic Services）の手法に適用される。具体的には、本実施形態のファントム５０は、造影剤の画像の検出能を評価する機能を付加したものである。図４には、本実施形態のファントム５０の一例を、放射線源２９側から見た平面図を示す。
図４に示すように、本実施形態のファントム５０は、造影剤の画像の検出能（以下、単に「造影剤の検出能」という）の評価に用いられる画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２を有している。画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２を含むことにより、本実施形態のファントム５０による画質評価項目には、造影剤の検出能が含まれる。
なお、詳細は後述するが、画像評価用パターン１００は、画質評価項目の一つであるコントラスト対ノイズ比（ＣＮＲ：Contrast to Noise Ratio）の評価にも用いられる。また、詳細は後述するが、画像評価用パターン１０２は、複数のディスク１０３を含み、画質評価項目の一つである低コントラスト分解能（ＬＣＤ：Low contrast detectability）の評価にも用いられる。
画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２は、造影剤の検出能の評価に用いるため、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）やポリカーボネート等のプラスチック製の基板（以下、「プラスチック基板」という）上に、造影剤を模擬した、予め定められた大きさ、形状、及び密度の固形物として形成されている。なお、本実施形態において「固形物」とは、収納する容器の形状に応じてその形状が変化しないとみなせ、また、形状が経時変化しないとみなせるものである。
本実施形態のファントム５０は、放射線源２９から照射される放射線Ｒの上述した第１のエネルギーから第２のエネルギーの範囲内にｋ吸収端が含まれる元素を少なくとも１種類含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２として有する。
換言すると、本実施形態のファントム５０は、ｋ吸収端が、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する第１の撮影に用いられるＲｈフィルタ４２のｋ吸収端よりも大きく、第２の撮影における放射線Ｒのピークエネルギーよりも小さい元素を少なくとも１種類含む材料によって、造影剤を模擬する固形物として画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２が形成される。
この種の元素としては、ｋ吸収端が２３．２ｋｅＶである原子番号が４５のＲｈからｋ吸収端が３７．４ｋｅＶである原子番号が５６のＢａ（バリウム）までの間の元素が挙げられる。これらの元素のうち、いずれの元素を用いるかについては、画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２として所望の形状等に形成（加工）し易いものを適宜用いることが可能である。
この種の元素を用いた固形物としては、例えば、ｋ吸収端が２９．２ｋｅＶである原子番号が５０のＳｎによるスズ箔や、Ｓｎ及びｋ吸収端が２７．９ｋｅＶである原子番号が４９のＩｎ（インジウム）によるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜が挙げられる。
固形物をスズ箔とした場合、画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２は、機械加工によりプラスチック基板上に形成することができる。例えば、画像評価用パターン１００は、厚さが３００μｍ、かつ一辺が３ｃｍの矩形状に形成される。また例えば、画像評価用パターン１０２は、ディスク１０３が、厚さが５０μｍ、かつ直径が２ｍｍの円形状に形成される。
一方、固形物をＩＴＯ膜とした場合、画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２は、蒸着、スパッタリング、及び微粒子塗布等の任意の方法によりプラスチック基板上に形成することができる。例えば、画像評価用パターン１００は、厚さ５００μｍ、かつ一辺が３ｃｍの矩形状に形成される。また例えば、画像評価用パターン１０２は、ディスク１０３が、厚さが１００μｍ、かつ直径が２ｍｍの円形状に形成される。なお、画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２としてのＩＴＯ膜は、透明電極として用いられる場合と異なり透明性が不要であるため、製膜条件は比較的緩く、熱処理も不要である。そのため、ＩＴＯ膜の厚膜化が容易であり、またプラスチック基板上への製膜が容易に行える。
なお、画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２の厚み、具体的には、放射線Ｒが入射する入射方向に対する厚みは、模擬する造影剤の濃度に応じて定められ、造影剤の濃度が高くなるほど、入射方向に対する厚みは厚くなる。
さらに、本実施形態のファントム５０は、その他の所望の画質評価項目について評価するための画像評価用パターンを有している。例えば、図４に示すように、ファントム５０は、ダイナミックレンジの評価に用いる画像評価用パターン１０４、線形性の評価に用いる画像評価用パターン１０６、及び空間分解能（ＳＲ：Spatial Resolution）の評価に用いる画像評価用パターン１０８を有している。
なお、図４に示したファントム５０は、詳細は省略するがさらにその他の所望の画質評価項目として、例えば、胸壁欠損、システム感度不変性、幾何学的歪み、画像むら（システムアーチファクト）、及び画像均一性等についても評価が可能であり、各画像評価用パターンを有している。
次に、本実施形態の放射線画像撮影システム１におけるマンモグラフィ装置１０の評価を行う動作（以下「評価動作」という）について説明する。図５には、本実施形態の放射線画像撮影システム１による、評価動作全体の流れの一例を表すフローチャートが示されている。
まず、ステップＳ１００でユーザは、マンモグラフィ装置１０の撮影台１６の撮影面２４上の任意の位置に被写体となるファントム５０を配置する。そして、次のステップＳ１０２でユーザは、圧迫板２０をファントム５０上に配置する。
次のステップＳ１０４でユーザは、コンソール６の操作部８２から放射線画像の撮影の開始を指示する。撮影の開始の指示（撮影開始指示）は、Ｉ／Ｆ部７４を介してマンモグラフィ装置１０に送信される。また、本実施形態の放射線画像撮影システム１では、撮影オーダも、コンソール６からＩ／Ｆ部７４を介してマンモグラフィ装置１０に送信される。
次のステップＳ１０６でマンモグラフィ装置１０は、図６に一例を示した撮影処理を実行して、ファントム５０の放射線画像を撮影する。このように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、コンソール６から放射線画像の撮影開始指示及び撮影オーダを受信すると、制御部６０のＣＰＵ６０ＡがＲＯＭ６０Ｂに記憶されている撮影処理プログラムを実行することにより、図６に示した撮影処理を実行する。
図６に示すように、ステップＳ１５０でマンモグラフィ装置１０の制御部６０は、放射線源２９から第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させ、次のステップＳ１５２で制御部６０は、放射線検出器１１により第１放射線画像を撮影させることにより第１の撮影を行う。なお、本実施形態では、撮影処理を開始した状態、少なくとも第１の撮影を行う場合は、Ｒｈフィルタ４２が照射野内に配置されている。
ステップＳ１５０及びＳ１５２により、第１のエネルギーの放射線Ｒがファントム５０に照射され、ファントム５０を透過した放射線Ｒに応じて放射線検出器１１によって生成された第１放射線画像を表す画像データがマンモグラフィ装置１０からコンソール６に出力される。
次のステップＳ１５４で制御部６０は、Ｒｈフィルタ４２及びＣｕフィルタ４４を移動させて、照射野内にＣｕフィルタ４４を位置させる。また、制御部６０は、放射線源２９に印加される管電圧を、第１のエネルギーを照射させる場合の管電圧から、第２のエネルギーを照射させる場合の管電圧に高くする変更を行う。
次のステップＳ１５６で制御部６０は、放射線源２９から第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させ、次のステップＳ１５８で制御部６０は、放射線検出器１１により第２放射線画像を撮影させることにより第２の撮影を行った後、本撮影処理を終了する。ステップＳ１５６及びＳ１５８により、第２のエネルギーの放射線Ｒがファントム５０に照射され、ファントム５０を透過した放射線Ｒに応じて放射線検出器１１によって生成された第２放射線画像を表す画像データがマンモグラフィ装置１０からコンソール６に出力される。以下では、第１放射線画像及び第２放射線画像等、種々の放射線画像を総称する場合は、単に「放射線画像」という。
撮影処理により撮影された放射線画像を表す画像データがマンモグラフィ装置１０から入力されると、コンソール６は、入力された放射線画像を表す画像データを記憶部７２に一旦、記憶させる。
上述のようにステップＳ１０６のマンモグラフィ装置１０における撮影処理が終了すると、次のステップＳ１０８でコンソール６の制御部７０は、第１放射線画像及び第２放射線画像から差分画像を生成し、表示部７８に表示させる。なお、ここで差分画像を生成する方法は、造影剤が投与された状態の乳房を被写体とした場合における、通常の造影撮影を行った場合に差分画像を生成する生成方法と同様である。本実施形態の制御部７０が本開示の生成部の一例である。
具体的には、まず、制御部７０は、第１放射線画像を表す画像データ及び第２放射線画像を表す画像データを記憶部７２から取得する。そして制御部７０は、第１放射線画像を表す画像データに、予め定められた第１の係数を乗算して得られた画像データを、第２放射線画像を表す画像データに、予め定められた第２の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算することにより、差分画像の画像データを生成する。なお、制御部７０が差分画像を生成する方法はこれに限定されず、公知の差分画像の生成方法を用いることが可能である。
次のステップＳ１１０で制御部７０は、生成した差分画像の評価を行う。差分画像の評価方法は特に限定されないが、画像評価用パターン１００を用いたコントラスト対ノイズ比を評価する評価値ＣＮＲは、以下の下記（１）式により得られる。なお、下記（１）式では、画像評価用パターン１００（１００Ａ）の画像の平均画素値をｍＡＬ、標準偏差をσＡＬとし、画像評価用パターン１００（１００Ｂ）の画像の平均画素値をｍＢＧ、標準偏差をσＢＧとしている。
本実施形態の放射線画像撮影システム１は、制御部７０が差分画像の画像データに基づいて上記（１）式により評価値ＣＮＲを導出する。
また、画像評価用パターン１０２を用いた低コントラスト分解能を評価するＬＣＤスコアは、ディスク１０３により差分画像に形成されたドットパターン（ＬＣＤパターン）により導出される。実施形態の差分画像には、画像評価用パターン１０２のディスク１０３により、白及び黒のＬＣＤパターンが形成されている。制御部７０は、ノイズが生じていない場合の理想的なＬＣＤパターンを用い、差分画像のＬＣＤパターンとの相互相関関数を導出することによりＬＣＤスコアを数値化する。
なお、本実施形態では、制御部７０のＲＯＭ７０Ｂに記憶されている画像評価処理プログラムをＣＰＵ７０Ａが実行することにより、上記評価値ＣＮＲの導出及びＬＣＤスコアが導出される。なお、画像評価処理プログラムをＣＰＵ７０Ａが実行することにより、制御部７０Ａが本開示の評価部の一例として機能する。
また、本実施形態の放射線画像撮影システム１における画像評価用パターン１００及び画像評価用パターン１０２による造影剤の検出能の評価は、差分画像を目視したユーザの視認結果（視認性）によって評価される。本実施形態のコンソール６には、視認結果による評価を表す情報がユーザによって入力される。
次のステップＳ１１２で制御部７０は、上記ステップＳ１１０による差分画像の評価結果を、表示部７８に表示させる。また、本実施形態のコンソール６は、評価結果を記憶部７２に記憶させる。本実施形態の放射線画像撮影システム１では、ステップＳ１１２終了することにより、評価動作が終了する。
［第２実施形態］
本実施形態では、放射線画像撮影システム１が備えるファントム５０が第１実施形態のファントム５０（図４参照）と異なる他は、構成及び動作が同様であるため、詳細な説明を省略し、本実施形態のファントム５０について説明する。
第１実施形態のファントム５０は、上述したように、造影剤の画像の検出能を評価する機能を付加したものである。一方、本実施形態のファントム５０は、造影剤の画像の検出能を目視評価する機能を付加したものである。図７には、本実施形態のファントム５０の一例を、放射線源２９側から見た平面図を示す。
図４に示すように、本実施形態のファントム５０は、造影剤の検出能の評価に用いられる画像評価用パターン２００、画像評価用パターン２０２、及び画像評価用パターン２０４を有している。画像評価用パターン２００、画像評価用パターン２０２、及び画像評価用パターン２０４を含むことにより、本実施形態のファントム５０による画質評価項目には、造影剤の検出能が含まれる。
画像評価用パターン２００は、画質評価項目の一つである線維構造（ｆｉｂｅｒ）の検出能の評価にも用いられる。そのため画像評価用パターン２００は、線維構造を模擬したサイズが異なる複数のテストオブジェクトを含んでいる。本実施形態では、造影剤の検出能の評価に用いるため、一例として画像評価用パターン２００は、硫酸バリウムの粉を練り込んだ樹脂を成型によって所望のサイズの線維構造を模擬した形状の固形物に成型することにより作成される。なお、樹脂に練り込む硫酸バリウムの量（硫酸バリウムの含有率）は、模擬する造影剤の濃度に応じて定められ、造影剤の濃度が高くなるほど、硫酸バリウムの含有率は高くなる。
また、画像評価用パターン２０２は、画質評価項目の一つである微小石灰化（ｃａｌｃ）の検出能の評価にも用いられる。そのため画像評価用パターン２０２は、微小石灰化を模擬したサイズが異なる複数のテストオブジェクトを含んでいる。本実施形態では、造影剤の検出能の評価に用いるため、一例として画像評価用パターン２０２は、硫酸バリウムの粉を練り込んだ樹脂を成型によって所望のサイズの微小石灰化を模擬した形状の固形物に成型することにより作成される。
また、画像評価用パターン２０４は、画質評価項目の一つである腫瘤（ｍａｓｓ）の検出能の評価にも用いられる。そのため画像評価用パターン２０４は、腫瘤を模擬したサイズが異なる複数のテストオブジェクトを含んでいる。本実施形態では、造影剤の検出能の評価に用いるため、一例として画像評価用パターン２０４は、硫酸バリウムの粉を所望のサイズの腫瘤を模擬した形状の固形物に成型して焼結することにより作成される。
画像評価用パターン２００、画像評価用パターン２０２、及び画像評価用パターン２０４は、圧迫された乳房を模擬したワックス内に内蔵されている。
本実施形態のファントム５０を用いたマンモグラフィ装置１０の評価動作全体の流れは、第１実施形態の評価動作全体（図５参照）の流れと同様になる。なお、評価動作全体の流れにおけるステップＳ１１０の差分画像の評価は、画像評価用パターン２００、画像評価用パターン２０２、及び画像評価用パターン２０４に応じた評価を行うことはいうまでもない。
具体的には、本実施形態のファントム５０を用いた場合の造影剤の検出能の評価は、差分画像を目視したユーザの視認結果（視認性）によって評価される。また、線維構造、腫瘤、及び微小石灰化の検出能の評価についても差分画像を目視したユーザの視認結果（視認性）によって評価される。
なお、本実施形態では、画像評価用パターン２００、画像評価用パターン２０２、及び画像評価用パターン２０４の各々を造影剤の検出能の評価に用いる形態について説明したが、いずれか１つ以上の画像評価用パターンが造影剤の検出能の評価に用いられる形態であればよい。例えば、画像評価用パターン２０２を微小石灰化の検出能及び造影剤の検出能の評価に用いるものとして、画像評価用パターン２００及び画像評価用パターン２０４は各々線維構造の検出能及び腫瘤の検出能の評価のみに用いるものとしてもよい。
以上説明したように、上記各実施形態の放射線画像撮影システム１は、第１のエネルギーの放射線Ｒを被写体に照射させて放射線検出器１１により第１放射線画像を撮影し、かつ第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーの放射線Ｒを被写体に照射させて放射線検出器１１により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置１０であって、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を被写体として第１放射線画像及び第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置１０を備える。また、放射線画像撮影システム１は、ｋ吸収端の値が第１のエネルギー以上、かつ第２のエネルギー以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有するマンモグラフィ装置１０の評価用のファントム５０を備える。
また、ファントム５０について言い換えると、上記各実施形態の放射線画像撮影システム１は、原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有するマンモグラフィ装置１０の評価用のファントム５０を備える。
このように上記各実施形態のファントム５０は、ヨウ素のｋ吸収端に基づいた元素を含む固形物を、造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する。例えば、従来の技術のように、液体の造影剤を注入したファントムを用いて、マンモグラフィ装置１０による造影撮影の機能の評価を行う場合、ファントム内の所望の位置に準備した液体の造影剤を注入した後、ファントムを被写体として放射線画像を撮影し、その後に注入した造影剤を廃棄するという手順を有する場合がある。この場合、ファントム内に注入する造影剤の量がばらつくことがある。また、複数の手間がかかる手順を有するため、ユーザが煩わしく感じる場合がある。
これに対して、本実施形態のファントム５０は上述のように、造影剤を模擬した画像評価用パターンが固形物であり、また、ファントム内に内蔵したままとすることができるため、マンモグラフィ装置１０による造影撮影の機能の評価の利便性を向上することができる。
また、本実施形態のファントム５０は、造影撮影の機能の評価と異なる画質評価項目の評価に用いる画像評価用パターンに、造影撮影の機能の評価を付加することができるため、１つのファントム５０で、より複数の画質評価項目を評価することができる。
なお、ファントム５０に含まれる造影剤を模擬した画像評価用パターンである固形物に含まれる元素及び製造方法は、上記各実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。
例えば、図８に示したファントム５０のように、ファントム３０２の上（放射線源２９側）に、硫酸バリウムの粉を練り込んだ樹脂を成型したシート３００を配置したものであってもよい。なお、図８は、放射線Ｒの入射方向と交差する方向からみた側面図を示している。図８に示したファントム５０では、シート３００における放射線Ｒの入射方向に対する厚みを、造影剤の濃度に応じた複数の厚み（厚みＬ１、Ｌ２、及びＬ３）としている。
また、上記各実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を実行することにより実行した撮影処理や画質評価処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、撮影処理や画質評価処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
また、上記各実施形態では、マンモグラフィ装置１０の制御部６０及びコンソール６の制御部７０に格納される各種プログラムは、予め制御部６０及び制御部７０のＲＯＭ（６０Ｂ、７０Ｂ）に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。撮影処理プログラム及び画像表示処理プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、撮影処理プログラム及び画像評価処理プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
その他、上記各実施形態で説明した放射線画像撮影システム１、コンソール６、マンモグラフィ装置１０、及びファントム５０等の構成及び動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。また、上記各実施形態を適宜組み合わせてもよいこともいうまでもない。
２０１７年７月２７日出願の日本国特許出願２０１７－１４５８４９号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に取り込まれる。
１ 放射線画像撮影システム
６ コンソール
１０ マンモグラフィ装置
１１ 放射線検出器
１２ 撮影部
１４ 基台部
１６ 撮影台
１８ 保持部
２０ 圧迫板
２２ 支持部
２４ 撮影面
２６ 支持アーム
２８ 放射線照射部
２９ 放射線源
４２ Ｒｈフィルタ
４４ Ｃｕフィルタ
５０、３０２ ファントム
６０、７０ 制御部
６０Ａ、７０Ａ ＣＰＵ
６０Ｂ、７０Ｂ ＲＯＭ
６０Ｃ、７０Ｃ ＲＡＭ
６２、７２ 記憶部
６４、７４ Ｉ／Ｆ部
６６ 操作パネル
６９、８３ バス
７６ 表示部駆動部
７８ 表示部
８０ 操作入力検出部
８２ 操作部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１０２、１０４、１０６、１０８、２００、２０２、２０４ 画像評価用パターン
１０３ ディスク
３００ シート
Ｒ 放射線
６ コンソール
１０ マンモグラフィ装置
１１ 放射線検出器
１２ 撮影部
１４ 基台部
１６ 撮影台
１８ 保持部
２０ 圧迫板
２２ 支持部
２４ 撮影面
２６ 支持アーム
２８ 放射線照射部
２９ 放射線源
４２ Ｒｈフィルタ
４４ Ｃｕフィルタ
５０、３０２ ファントム
６０、７０ 制御部
６０Ａ、７０Ａ ＣＰＵ
６０Ｂ、７０Ｂ ＲＯＭ
６０Ｃ、７０Ｃ ＲＡＭ
６２、７２ 記憶部
６４、７４ Ｉ／Ｆ部
６６ 操作パネル
６９、８３ バス
７６ 表示部駆動部
７８ 表示部
８０ 操作入力検出部
８２ 操作部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１０２、１０４、１０６、１０８、２００、２０２、２０４ 画像評価用パターン
１０３ ディスク
３００ シート
Ｒ 放射線
Claims (14)
- 第１のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影し、かつ前記第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーの放射線を前記被写体に照射させて前記放射線検出器により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置であって、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を前記被写体として前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置と、
ｋ吸収端の値が前記第１のエネルギー以上、かつ前記第２のエネルギー以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、前記造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する前記マンモグラフィ装置の評価用のファントムと、
を備えた放射線画像撮影システム。 - 第１のエネルギーの放射線を被写体に照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影し、かつ前記第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーの放射線を前記被写体に照射させて前記放射線検出器により第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置であって、ヨウ素を用いた造影剤が投与された状態の乳房を前記被写体として前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置と、
原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、前記造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する前記マンモグラフィ装置の評価用のファントムと、
を備えた放射線画像撮影システム。 - 前記固形物の前記放射線の入射方向に対する厚みは、前記造影剤の濃度に応じて定められた厚みである、
請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記ファントムは、予め定められた他の画像評価用パターンをさらに有する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記画像評価用パターンは、コントラスト対ノイズ比を評価する画像評価用パターン、及び低コントラスト分解能を評価するための画像評価用パターンの少なくとも一方を含む、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記画像評価用パターンは、腫瘤を模擬した画像評価用パターン、微小石灰化を模擬した画像評価用パターン、及び線維構造を模擬した画像評価用パターンの少なくとも１つを含む、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記第１のエネルギーは、２２ｋｅＶ以上、かつヨウ素のｋ吸収端の値未満であり、前記第２のエネルギーは、ヨウ素のｋ吸収端の値よりも大きく、４９ｋｅＶ以下である、
請求項１から請求項６のいずれか１項記載の放射線画像撮影システム。 - 前記固形物は、前記元素を蒸着、スパッタリング、微粒子塗布、及び機械加工のいずれかにより成形されている、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像から前記造影剤が強調された第３放射線画像を生成し、前記マンモグラフィ装置が前記ファントムを被写体とした前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を撮影した場合、前記造影剤に替わり前記固形物が強調された前記第３放射線画像を生成する生成部をさらに備えた、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記ファントムを被写体とした場合に前記生成部が生成した前記第３放射線画像に基づいて、前記マンモグラフィ装置の評価を行う評価部をさらに備えた、
請求項９に記載の放射線画像撮影システム。 - ｋ吸収端の値が、２２ｋｅＶ以上、かつ４９ｋｅＶ以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、
マンモグラフィ装置の評価用のファントム。 - 原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、
マンモグラフィ装置の評価用のファントム。 - マンモグラフィ装置の評価方法であって、
ｋ吸収端の値が、２２ｋｅＶ以上、かつ４９ｋｅＶ以下である元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、マンモグラフィ装置の評価用のファントムに、前記マンモグラフィ装置から第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影する工程と、
前記ファントムに前記第１のエネルギーよりも大きい第２のエネルギーの放射線を照射させて前記放射線検出器により第２放射線画像を撮影する工程と、
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像から前記固形物が強調された第３放射線画像を生成する工程と、
を備えたマンモグラフィ装置の評価方法。 - マンモグラフィ装置の評価方法であって、
原子番号が４５から５６までの間の元素を少なくとも１種類含む固形物を、ヨウ素を用いた造影剤を模擬した画像評価用パターンとして有する、前記マンモグラフィ装置の評価用のファントムに、前記マンモグラフィ装置から第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線検出器により第１放射線画像を撮影する工程と、
前記ファントムに前記第１のエネルギーよりも大きい第２のエネルギーの放射線を照射させて前記放射線検出器により第２放射線画像を撮影する工程と、
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像から前記固形物が強調された第３放射線画像を生成する工程と、
を備えたマンモグラフィ装置の評価方法。
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-
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