放射線撮影装置およびその動作方法
【課題】立体視可能なサブトラクト画像を設備コストの増大を回避しつつ、効率良く取得する。
【解決手段】互いに異なる３つの撮影方向から放射線を順次照射する１つの放射線源１７と、照射された各放射線を検出して各画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲを取得する放射線検出器１５とを備え、３つの撮影方向のうち、１つの撮影方向の放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向の放射線のエネルギーよりも低くなるように制御し、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向の照射が最後となるように照射順序を制御する。他の２つの撮影方向の各画像データＤＬ，ＤＲと１つの撮影方向の画像データＤＭにサブトラクト処理を施す。
【解決手段】互いに異なる３つの撮影方向から放射線を順次照射する１つの放射線源１７と、照射された各放射線を検出して各画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲを取得する放射線検出器１５とを備え、３つの撮影方向のうち、１つの撮影方向の放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向の放射線のエネルギーよりも低くなるように制御し、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向の照射が最後となるように照射順序を制御する。他の２つの撮影方向の各画像データＤＬ，ＤＲと１つの撮影方向の画像データＤＭにサブトラクト処理を施す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる３つの撮影方向から放射線を順次照射して得られた画像データに対してエネルギーサブトラクション処理を施す放射線撮影装置およびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像処理の分野において、同一の被写体に対して相異なるエネルギー分布を有する放射線を照射して２つの放射線画像を得、これら２つの放射線画像の各画素を対応させて、画像信号間で適当な重みづけ係数を乗算した上で減算（以下、サブトラクト処理という）を行って、特定の診断部分の放射線画像を表す差分信号を得るエネルギーサブトラクション撮影が知られており、この技術を用いれば、骨成分を除去した軟部画像や、軟部成分を除去した骨部画像を取得することができるので、診断部分ではない部分が除去された放射線画像（以下、サブトラクト画像という）を読影することが可能となり、診断がし易くなる。
【０００３】
ところで、近年では被写体に互いに異なる２つ以上の方向から放射線を照射して被写体を透過した放射線を検出して互いに視差のある放射線画像を得、これら２つの放射線画像を表示して診断対象部分の放射線画像を立体視させる撮影（以下、ステレオ撮影という）が行われている。この技術を用いれば、奥行感を有する放射線画像を読影することが可能となり、診断がし易くなる。そして、これら２つの技術を組み合わせることにより、サブトラクト画像を立体視させることができる。
【０００４】
特許文献１には、被写体を挟んで対向する放射線源および放射線検出器による対を３対備え、各対が互いに異なる方向を有するものであり、この３対のうちの外側の２対によって高エネルギーの放射線画像、中間の対によって低エネルギーの放射線画像を取得し、これらの放射線画像に対してサブトラクト処理を行う放射線撮影装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７３６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に提案されている技術では、放射線源および放射線検出器の対を複数備える必要があるため、設備コストが増大する虞がある。これに対し、１つの放射線源を順次移動させて各撮影方向から放射線撮影をした後、サブトラクト処理を行うと、立体視可能なサブトラクト画像を取得するまでに時間を要する虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、設備コストを抑えつつ、効率良く立体視可能なサブトラクト画像を取得できる放射線撮影装置およびその動作方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の放射線撮影装置は、互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、放射線源のエネルギー分布を制御する照射エネルギー制御部と、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、３つの撮影方向からの照射順序を制御する照射順序制御部と、各撮影方向から照射された放射線を検出して撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器と、他の２つの撮影方向における各画像データと１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すサブトラクト処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の放射線撮影装置は、１つの撮影方向が３つの撮影方向の中間の方向となるように、放射線源の撮影方向を制御する撮影方向制御部を備えてもよい。
【００１０】
また、本発明の放射線撮影装置は、撮影方向制御部が、１つの撮影方向が他の２つの撮影方向の真ん中の方向となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。ここで、本発明の放射線撮影装置における「真ん中の方向」とは、１つの撮影方向と他の２つの撮影方向とのなす角度が互いに等しくなる方向を意味する。
【００１１】
また、本発明の放射線撮影装置は、照射順序制御部が、他の２つの撮影方向のうちの他方の撮影方向からの照射が最初となるように、照射順序を制御するものであってもよい。
【００１２】
また、本発明の放射線撮影装置は、サブトラクト処理部が、１つの撮影方向における画像データに含まれる被写体の像を他の２つの撮影方向における各画像データに含まれる被写体の各像に位置合わせを行うものであってもよい。
【００１３】
また、本発明の放射線撮影装置は、他の２つの撮影方向のなす角度に関するユーザ指示を受け付ける指示受付部を備え、撮影方向設定部が、他の２つの撮影方向のなす角度が指示された角度となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。
【００１４】
また、本発明の放射線撮影装置は、撮影方向制御部が、他の２つの撮影方向のうちのいずれかの撮影方向が放射線検出器の検出面と垂直な方向となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。
【００１５】
また、本発明の放射線撮影装置は、撮影方向制御部が、他の２つの撮影方向のなす角度が２°〜８°の範囲となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。
【００１６】
本発明の放射線撮影装置の動作方法は、互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、各撮影方向から照射された放射線を検出して撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器とを備えた放射線撮影装置の動作方法であって、３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、放射線源を制御し、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、３つの撮影方向における照射順序を制御し、他の２つの撮影方向における各画像データと１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の放射線撮影装置およびその動作方法によれば、３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように放射線源を制御し、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、３つの撮影方向における照射順序を制御し、他の２つの撮影方向における各画像データと１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すため、１つの放射線源で設備コストを抑えつつ、且つ最後の撮影の際に最初および次に取得された画像データにサブトラクト処理施すことを可能にすることで立体視可能なサブトラクト画像を効率良く取得できる。
【００１８】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、１つの撮影方向が３つの撮影方向の中間の方向となるように、放射線源の撮影方向を制御する撮影方向制御部を備えるため、各撮影方向がなす角度のうち、最も大きな角度をなす撮影方向の組み合わせによって取得された画像データにサブトラクト処理を施すことを回避でき、立体視し易いサブトラクト画像を取得できる。
【００１９】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、撮影方向制御部が、１つの撮影方向が他の２つの撮影方向の真ん中の方向となるように、各撮影方向を制御するため、１つの撮影方向が他の２つの撮影方向となす角度が等しくなり、より立体視し易いサブトラクト画像を取得できる。
【００２０】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、照射順序制御部が、他の２つの撮影方向のうちの他方の撮影方向からの照射が最初となるように、照射順序を制御するため、放射線源の移動距離が短くなり、より効率良く立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【００２１】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、サブトラクト処理部が、１つの撮影方向における画像データに含まれる被写体の像を他の２つの撮影方向における各画像データに含まれる被写体の各像に位置合わせを行うため、サブトラクト画像の精度が向上して立体視し易いサブトラクト画像を取得できる。
【００２２】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、他の２つの撮影方向のなす角度に関するユーザ指示を受け付ける指示受付部を備え、撮影方向設定部が、他の２つの撮影方向のなす角度が指示された角度となるように、各撮影方向を制御するため、所望の奥行感を有する立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】放射線撮影装置の概略構成図
【図２】放射線撮影装置の一部側面図
【図３】コンピュータの構成を示すブロック図
【図４】放射線撮影装置による一連の処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の放射線撮影装置の一実施形態について説明する。図１は、放射線撮影装置１００の概略構成図、図２は放射線撮影装置の一部側面図である。放射線撮影装置１００は、図１に示すように、撮影装置本体１、撮影装置本体１で撮影された放射線画像を表示するモニタ２、指示受付部としての入力部３、および撮影装置本体１、モニタ２および入力部３に接続されたコンピュータ４を備えている。
【００２５】
放射線撮影装置１００は、撮影装置本体１によって互いに異なる３つの撮影方向から被写体である乳房Ｍを放射線撮影し、２回の高エネルギー放射線ＨＲの照射によって画像データＤＬ，ＤＲ、１回の低エネルギー放射線ＬＲの照射によって画像データＤＭを取得し、コンピュータ４によって画像データＤＬ，ＤＲと画像データＤＭとサブトラクト処理を施してサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを取得する。そして、モニタ２が、これらのサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを表示することにより、ユーザに乳房Ｍのサブトラクト画像を立体視させるものである。
【００２６】
最初に、撮影装置本体１について説明する。撮影装置本体１は、図１に示すように、基台１１、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２および回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。
【００２７】
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
【００２８】
撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５と、放射線検出器１５からの画像データの読み出しを制御する検出器コントローラ３３とを備えている。そして、撮影台１４の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転したときでも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。
【００２９】
放射線検出器１５は、各撮影方向から検出面１５ａに照射された放射線を検出して画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲを出力するものである。ここで、撮影方向は、図２に示すように、アーム部１３が放射線検出器１５の検出面１５ａに垂直な方向に対してなす角度である撮影角度θに基づくものである。また、撮影角度θは、図２において時計回りが正、反時計回りが負の値とする。そして、画像データＤＬ，ＤＲは、図２において放射線源１７が左側、右側に位置するときの高エネルギー放射線ＨＲの照射によって出力されるものである。
【００３０】
放射線検出器１５には、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いるようにしてもよい。また、電荷信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって画像データが読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００３１】
放射線照射部１６の内部には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が格納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流（ｍＡ）、照射時間（ｍｓ）、管電圧（ｋＶ）等）を制御するものである。
【００３２】
放射線源１７は、放射線管と、放射線管に管電圧を印加する放射線高電圧発生器を備えている。そして、放射線源１７は、エネルギーサブトラクション撮影を行うために、放射線源コントローラ３２の制御によってエネルギー分布の異なる放射線を照射できるものである。放射線源１７は、たとえば、管電圧を１００〜１４０ｋＶｐ程度に印加して高エネルギー放射線ＨＲ、管電圧を５０〜８０ｋＶｐ程度に印加して低エネルギー放射線ＬＲを照射することができる。
【００３３】
ここで、エネルギー分布の異なる放射線は、照射毎に管電圧を変更して、放射線のスペクトル分布上の最大値、ピーク値、平均値等を変化させることによって発生させることができる。また、同一のエネルギー分布で放射線を発射させ、照射毎に異なるフィルタを透過させることによって発生させるようにしてもよい。また、照射毎に管電流や照射時間を変更して、放射線の線量を変化させるようにしてもよい。
【００３４】
また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。
【００３５】
モニタ２は、コンピュータ４から出力されたサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを表示することにより、ユーザに乳房Ｍのサブトラクト画像を立体視させるように構成されたものである。なお、モニタ２は、画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲに基づいて各画像を表示することもできる。さらに、モニタ２は、必要に応じて診断レポート等を表示することもできる。
【００３６】
立体視させる構成としては、たとえば、２つの画面を用いてサブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを互いに直交する偏光によって表示させて、これら２つのサブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲをハーフミラー等によって光学的に結合し、ユーザに右眼用および左眼用の偏光レンズを備えた立体視眼鏡を装着させて立体視させてもよい。
【００３７】
また、パララックスバリア方式およびレンチキュラー方式を用いてユーザに立体視させてもよく、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを所定の周期で交互に切り替えて表示し、ユーザに所定の周期に同期して開閉する液晶シャッタ等を有する立体視眼鏡を装着させて立体視させてもよい。
【００３８】
入力部３は、キーボードやマウスなどのポインティングデバイス等から構成されるものである。入力部３は、ユーザによる撮影条件等の入力や操作指示を受け付けるものである。
【００３９】
図３はコンピュータ４の構成を示すブロック図である。コンピュータ４は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスを備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部４１、照射エネルギー制御部４２、照射順序制御部４３、撮影方向制御部４４、画像データ記憶部４５、サブトラクト処理部４６および表示制御部４７を構成している。
【００４０】
制御部４１は、放射線撮影装置１００の全体の制御を行うものである。照射エネルギー制御部４２は、放射線源１７が互いに異なる３つの撮影方向から放射線を照射する際の放射線のエネルギーを制御するものである。そして、照射エネルギー制御部４２は、３回の照射のうちの１回が低エネルギー放射線ＬＲ、２回が高エネルギー放射線ＨＲで照射するように放射線源１７を制御するものである。
【００４１】
照射順序制御部４３は照射順序を制御するものである。そして、照射順序制御部４３は、サブトラクション処理を最後の放射線撮影と並行して行うために、２回の高エネルギー放射線ＨＲによる照射のうち、いずれか１回が最後の照射となるように照射順序を制御する。すなわち照射順序制御部４３は、１回目と３回目が高エネルギー放射線ＨＲによる照射、２回目が低エネルギー放射線ＬＲによる照射となる照射順序、もしくは、１回目が低エネルギー放射線ＬＲによる照射、２回目と３回目が高エネルギー放射線ＨＲによる照射に制御する。これにより、３回目の高エネルギー放射線ＨＲによる撮影の際にサブトラクト処理を並行化できる。本実施形態では、照射順序制御部４３は、１回目と３回目が高エネルギー放射線ＨＲによる照射、２回目が低エネルギー放射線ＬＲによる照射となる照射順序に制御する。
【００４２】
撮影方向制御部４４は、各回における撮影方向を制御するものである。そして、撮影方向制御部４４は、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向とのなす角度が３つの撮影方向同士がなす角度の中で最も大きくなることを回避し、後のサブトラクト処理の精度が向上するように、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向を高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向との中間の方向に制御する。これにより、本実施形態では、１回目が高エネルギー放射線ＨＲ、２回目が中間方向の低エネルギー放射線ＬＲ、３回目が再び高エネルギー放射線ＨＲによる放射線撮影を行うため、放射線源１７の移動距離を最も短くすることができる。なお、サブトラクト処理の精度が向上することにより、サブトラクト画像が立体視し易くなることは言うまでもない。
【００４３】
そして、本実施形態では、撮影方向制御部４４は、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向とのなす角度を等しくし、後のサブトラクト処理の精度をより向上させるために、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向が高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向との真ん中となるように制御する。また、本実施形態では、放射線源１７が図２において１回目が左側、３回目が右側に位置するものとする。
【００４４】
また、撮影方向制御部４４は、ユーザが所望する奥行感を有するサブトラクト画像を表示するため、高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向のなす角度が入力部１５によって受け付けた角度に制御することもできる。
【００４５】
また、撮影方向制御部４４は、ユーザが立体視し易いサブトラクト画像を表示するため、高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を２°〜８°の範囲に制御することもできる。また、撮影方向制御部４４は、画像データＤＭに基づく画像を平面視用画像として利用するため、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向を放射線検出器１５の検出面１５ａに垂直な方向に制御することもできる。
【００４６】
画像データ記憶部４５は、互いに異なる３つの撮影方向からの放射線撮影によって放射線検出器１５から読み出された３つの画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲを記憶するとともに、サブトラクト処理部４６が、これらの画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲにサブトラクト処理を施すことで生成されるサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを記憶するものである。
【００４７】
サブトラクト処理部４６は、前述のエネルギー分布の異なる放射線の照射によって取得された画像データＤＬ，ＤＲと画像データＤＭとに対し、サブトラクト処理を施すものである。ここで、サブトラクト処理とは、複数の画像データにおける各画素を対応させ、その複数の画像データ間で所定の重み付け係数を乗算した上で減算処理を行うことにより特定の構造物の像を示す差分信号を取得する処理である。
【００４８】
本実施形態においては、被写体が乳房Ｍであるため、たとえば、乳腺のコントラストが強調されるように重み付け係数を予め設定することで乳腺の像が強調されたサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲや、腫瘍のコントラストが強調されるような重み付け係数を予め設定することで腫瘍の像が強調されたサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを取得することができる。
【００４９】
サブトラクト処理部４６は、前述の通り、サブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを効率良く取得するため、画像データＤＭが取得された後、最後の高エネルギー放射線ＨＲによる放射線撮影と並行して画像データＤＬと画像データＤＭとのサブトラクト処理を施すものである。なお、低エネルギー放射線ＬＲによる放射線撮影が最初に行われる場合、サブトラクト処理部４６は、画像データＤＬが記憶された後、画像データＤＲを取得するための最後の高エネルギー放射線ＨＲによる放射線撮影と並行して画像データＤＬと画像データＤＭとのサブトラクト処理を施すものである。
【００５０】
サブトラクト処理部４６は、精度を向上させるために、画像データＤＭを非線形に歪曲変形させる等の公知の位置合わせ手法によって画像データＤＬと画像データＤＭに含まれる乳房Ｍの像の同士の位置合わせを行ってサブトラクト処理を施すことができる。
【００５１】
表示制御部４７は、画像データ記憶部４５に記憶されている２つのサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、モニタ２に乳房Ｍの左眼用のサブトラクト画像ＳＧＬおよび右眼用のサブトラクト画像ＳＧＲを表示させるものである。表示制御部４７は、画像データ記憶部４５に記憶されている画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲに基づいて、各画像を個別に表示させることもできるし、左眼用画像および右眼用画像として表示することもできる。なお、表示制御部４７は、必要に応じて診断レポートや撮影条件をモニタ２に表示させることもできる。
【００５２】
次に放射線撮影装置１００の作用について説明する。図４は放射線撮影装置１００による一連の処理を示すフローチャートである。まず、撮影台１４の上に乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される。
【００５３】
そして、照射エネルギー制御部４２および照射順序制御部４３が、１回目および３回目の照射に高エネルギー放射線ＨＲ、２回目の照射に低エネルギー放射線ＬＲを照射する旨の情報を放射線源コントローラ３２に出力し、撮影方向制御部４４が、１回目の照射における撮影角度θ＝−４°，２回目の照射における撮影角度θ＝０°および３回目の照射における撮影角度θ＝＋４°の情報をアームコントローラ３１に出力する。
【００５４】
制御部４１が、アームコントローラ３１に対して１回目の照射を行う制御信号を出力する。アームコントローラ３１が、この制御信号および撮影方向制御部４４から受け取った１回目の撮影角度θ＝−４°の情報に基づいて、アーム部１３が検出面１５ａに対して−４°傾く制御信号を出力する。アーム部１３が、制御信号に基づいて、検出面１５ａに対して−４°傾いた姿勢となる。
【００５５】
制御部４１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して１回目の放射線の照射と画像データＤＬの読出を行う制御信号を出力する。放射線源１７が、この制御信号および照射エネルギー制御部４２から受け取った情報に基づいて、高エネルギー放射線ＨＲを乳房Ｍに照射し（ＳＴ１）、放射線検出器１５が検出面１５ａに入射した放射線を検出して高エネルギーの画像データＤＬを出力する。画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＬを記憶する（ＳＴ２）。
【００５６】
制御部４１が、アームコントローラ３１に対して２回目の照射を行う制御信号を出力する。アームコントローラ３１が、この制御信号および撮影方向制御部４４から受け取った１回目の撮影角度θ＝０°の情報に基づいて、アーム部１３が検出面１５ａに対して垂直になる制御信号を出力する。アーム部１３が、制御信号に基づいて、検出面１５ａに対して垂直な姿勢となる。
【００５７】
制御部４１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して２回目の放射線の照射と画像データＤＭの読出を行う制御信号を出力する。放射線源１７が、この制御信号および照射エネルギー制御部４２から受け取った情報に基づいて、低エネルギー放射線ＬＲを乳房Ｍに照射し（ＳＴ３）、放射線検出器１５が検出面１５ａに入射した放射線を検出して低エネルギーの画像データＤＭを出力する。画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＭを記憶する（ＳＴ４）。
【００５８】
制御部４１が、アームコントローラ３１に対して３回目の照射を行う制御信号を出力する。アームコントローラ３１が、この制御信号および撮影方向制御部４４から受け取った１回目の撮影角度θ＝＋４°の情報に基づいて、アーム部１３が検出面１５ａに対して＋４°傾いた姿勢となる制御信号を出力する。アーム部１３が、制御信号に基づいて、検出面１５ａに対して＋４°姿勢となる。
【００５９】
制御部４１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して３回目の放射線の照射と画像データＤＲの読出を行う制御信号を出力する。放射線源１７が、この制御信号および照射エネルギー制御部４２から受け取った情報に基づいて、高エネルギー放射線ＨＲを乳房Ｍに照射し（ＳＴ５）、放射線検出器１５が検出面１５ａに入射した放射線を検出して高エネルギーの画像データＤＲを出力する。画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＲを記憶する（ＳＴ６）。
【００６０】
サブトラクト処理部４６は、３回目の高エネルギーの画像データＤＲの撮影と並行して画像データＤＬと画像データＤＭとに対してサブトラクト処理を施し、左眼用のサブトラクト画像データＳＤＬを生成する。画像データ記憶部４５が左眼用のサブトラクト画像データＳＤＬを記憶する（ＳＴ７）。
【００６１】
サブトラクト処理部４６は、画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＲを記憶した後、画像データＤＲと画像データＤＭとに対してサブトラクト処理を施し、右眼用のサブトラクト画像データＳＤＲを生成する。画像データ記憶部４５が左眼用のサブトラクト画像データＳＤＬを記憶する（ＳＴ８）。表示制御部４７が、左右各眼用のサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲをモニタ２に表示させ（ＳＴ９）、ユーザに乳房Ｍのサブトラクト画像を立体視させて処理を終了する。
【００６２】
上記の実施形態によれば、照射エネルギー制御部４２および照射順序制御部４３が３回目に高エネルギー放射線ＨＲを照射させるため、サブトラクト処理部４６が、３回目の撮影の際、画像データＤＬと画像データＤＭとのサブトラクト処理を並行化して行うことができ、設備コストを抑えた１つの放射線源１７によって立体視可能なサブトラクト画像を効率良く取得できる。
【００６３】
また、上記の実施形態によれば、撮影方向制御部４４が、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向が中間の方向となるように制御するため、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向とが大きくならず、サブトラクト処理における精度が向上する。
【００６４】
また、上記の実施形態によれば、撮影方向制御部４４が、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向を高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向の真ん中の方向となるように制御するため、サブトラクト処理における精度がより向上する。
【００６５】
また、上記の実施形態によれば、照射順序制御部４３が１回目および３回目に高エネルギー放射線ＨＲの照射、２回目に低エネルギー放射線ＬＲを放射線源１７から照射させるため、放射線源１７の移動距離が短くなりより効率良く立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【００６６】
また、上記の実施形態によれば、サブトラクト処理部４６が、画像データＤＭに含まれる乳房Ｍの像を画像データＤＬ，ＤＲに含まれる乳房Ｍの各像に位置合わせしてサブトラクト処理を施すため、サブトラクト画像の精度が向上する。
【００６７】
また、上記の実施形態によれば、入力部３が高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を受け付け、撮影方向制御部４４が、高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度が受け付けた角度となるように制御できるため、所望の奥行感を有する立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【００６８】
なお、上記の実施形態においては、入力部３が高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を受け付け、撮影方向制御部４４が、高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度が受け付けた角度となるように制御するとして説明したが、特に限定されるものではなく、撮影方向制御部４４が高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向と低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向のなす角度を測定できるものとし、その測定された角度に基づいて、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を調整するようにしてもよい。
【００６９】
なお、上記の実施形態においては、サブトラクト画像データＳＤＬが左眼用、サブトラクト画像データＳＤＲが右眼用として説明したが、特に限定されるものではなく、サブトラクト画像データＳＤＬが右眼用、サブトラクト画像データＳＤＲが左眼用であってもよい。
【００７０】
なお、上記の実施系形態において、被写体を乳房Ｍとして説明したが、特に限定されるものではなく、頭部、頸部、胸部、腹部、脚部、肺または胃等の部位を撮影するものであってもよく、放射線撮影装置は、これらの撮影部位を撮影する放射線撮影装置であってもよい。さらに、放射線撮影装置は、これらの部位のうち、骨成分を除去した軟部画像や、軟部成分を除去した骨部画像をサブトラクト画像として取得するものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
ＤＬ，ＤＭ，ＤＲ 画像データ
Ｍ 乳房（被写体）
１ 放射線撮影装置
３ 入力部（指示受付部）
１５ 放射線検出器
１７ 放射線源
４２ 照射エネルギー制御部
４３ 照射順序制御部
４６ サブトラクト処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる３つの撮影方向から放射線を順次照射して得られた画像データに対してエネルギーサブトラクション処理を施す放射線撮影装置およびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像処理の分野において、同一の被写体に対して相異なるエネルギー分布を有する放射線を照射して２つの放射線画像を得、これら２つの放射線画像の各画素を対応させて、画像信号間で適当な重みづけ係数を乗算した上で減算（以下、サブトラクト処理という）を行って、特定の診断部分の放射線画像を表す差分信号を得るエネルギーサブトラクション撮影が知られており、この技術を用いれば、骨成分を除去した軟部画像や、軟部成分を除去した骨部画像を取得することができるので、診断部分ではない部分が除去された放射線画像（以下、サブトラクト画像という）を読影することが可能となり、診断がし易くなる。
【０００３】
ところで、近年では被写体に互いに異なる２つ以上の方向から放射線を照射して被写体を透過した放射線を検出して互いに視差のある放射線画像を得、これら２つの放射線画像を表示して診断対象部分の放射線画像を立体視させる撮影（以下、ステレオ撮影という）が行われている。この技術を用いれば、奥行感を有する放射線画像を読影することが可能となり、診断がし易くなる。そして、これら２つの技術を組み合わせることにより、サブトラクト画像を立体視させることができる。
【０００４】
特許文献１には、被写体を挟んで対向する放射線源および放射線検出器による対を３対備え、各対が互いに異なる方向を有するものであり、この３対のうちの外側の２対によって高エネルギーの放射線画像、中間の対によって低エネルギーの放射線画像を取得し、これらの放射線画像に対してサブトラクト処理を行う放射線撮影装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７３６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に提案されている技術では、放射線源および放射線検出器の対を複数備える必要があるため、設備コストが増大する虞がある。これに対し、１つの放射線源を順次移動させて各撮影方向から放射線撮影をした後、サブトラクト処理を行うと、立体視可能なサブトラクト画像を取得するまでに時間を要する虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、設備コストを抑えつつ、効率良く立体視可能なサブトラクト画像を取得できる放射線撮影装置およびその動作方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の放射線撮影装置は、互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、放射線源のエネルギー分布を制御する照射エネルギー制御部と、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、３つの撮影方向からの照射順序を制御する照射順序制御部と、各撮影方向から照射された放射線を検出して撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器と、他の２つの撮影方向における各画像データと１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すサブトラクト処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の放射線撮影装置は、１つの撮影方向が３つの撮影方向の中間の方向となるように、放射線源の撮影方向を制御する撮影方向制御部を備えてもよい。
【００１０】
また、本発明の放射線撮影装置は、撮影方向制御部が、１つの撮影方向が他の２つの撮影方向の真ん中の方向となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。ここで、本発明の放射線撮影装置における「真ん中の方向」とは、１つの撮影方向と他の２つの撮影方向とのなす角度が互いに等しくなる方向を意味する。
【００１１】
また、本発明の放射線撮影装置は、照射順序制御部が、他の２つの撮影方向のうちの他方の撮影方向からの照射が最初となるように、照射順序を制御するものであってもよい。
【００１２】
また、本発明の放射線撮影装置は、サブトラクト処理部が、１つの撮影方向における画像データに含まれる被写体の像を他の２つの撮影方向における各画像データに含まれる被写体の各像に位置合わせを行うものであってもよい。
【００１３】
また、本発明の放射線撮影装置は、他の２つの撮影方向のなす角度に関するユーザ指示を受け付ける指示受付部を備え、撮影方向設定部が、他の２つの撮影方向のなす角度が指示された角度となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。
【００１４】
また、本発明の放射線撮影装置は、撮影方向制御部が、他の２つの撮影方向のうちのいずれかの撮影方向が放射線検出器の検出面と垂直な方向となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。
【００１５】
また、本発明の放射線撮影装置は、撮影方向制御部が、他の２つの撮影方向のなす角度が２°〜８°の範囲となるように、各撮影方向を制御するものであってもよい。
【００１６】
本発明の放射線撮影装置の動作方法は、互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、各撮影方向から照射された放射線を検出して撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器とを備えた放射線撮影装置の動作方法であって、３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、放射線源を制御し、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、３つの撮影方向における照射順序を制御し、他の２つの撮影方向における各画像データと１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の放射線撮影装置およびその動作方法によれば、３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように放射線源を制御し、他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、３つの撮影方向における照射順序を制御し、他の２つの撮影方向における各画像データと１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すため、１つの放射線源で設備コストを抑えつつ、且つ最後の撮影の際に最初および次に取得された画像データにサブトラクト処理施すことを可能にすることで立体視可能なサブトラクト画像を効率良く取得できる。
【００１８】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、１つの撮影方向が３つの撮影方向の中間の方向となるように、放射線源の撮影方向を制御する撮影方向制御部を備えるため、各撮影方向がなす角度のうち、最も大きな角度をなす撮影方向の組み合わせによって取得された画像データにサブトラクト処理を施すことを回避でき、立体視し易いサブトラクト画像を取得できる。
【００１９】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、撮影方向制御部が、１つの撮影方向が他の２つの撮影方向の真ん中の方向となるように、各撮影方向を制御するため、１つの撮影方向が他の２つの撮影方向となす角度が等しくなり、より立体視し易いサブトラクト画像を取得できる。
【００２０】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、照射順序制御部が、他の２つの撮影方向のうちの他方の撮影方向からの照射が最初となるように、照射順序を制御するため、放射線源の移動距離が短くなり、より効率良く立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【００２１】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、サブトラクト処理部が、１つの撮影方向における画像データに含まれる被写体の像を他の２つの撮影方向における各画像データに含まれる被写体の各像に位置合わせを行うため、サブトラクト画像の精度が向上して立体視し易いサブトラクト画像を取得できる。
【００２２】
また、本発明の放射線撮影装置によれば、他の２つの撮影方向のなす角度に関するユーザ指示を受け付ける指示受付部を備え、撮影方向設定部が、他の２つの撮影方向のなす角度が指示された角度となるように、各撮影方向を制御するため、所望の奥行感を有する立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】放射線撮影装置の概略構成図
【図２】放射線撮影装置の一部側面図
【図３】コンピュータの構成を示すブロック図
【図４】放射線撮影装置による一連の処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の放射線撮影装置の一実施形態について説明する。図１は、放射線撮影装置１００の概略構成図、図２は放射線撮影装置の一部側面図である。放射線撮影装置１００は、図１に示すように、撮影装置本体１、撮影装置本体１で撮影された放射線画像を表示するモニタ２、指示受付部としての入力部３、および撮影装置本体１、モニタ２および入力部３に接続されたコンピュータ４を備えている。
【００２５】
放射線撮影装置１００は、撮影装置本体１によって互いに異なる３つの撮影方向から被写体である乳房Ｍを放射線撮影し、２回の高エネルギー放射線ＨＲの照射によって画像データＤＬ，ＤＲ、１回の低エネルギー放射線ＬＲの照射によって画像データＤＭを取得し、コンピュータ４によって画像データＤＬ，ＤＲと画像データＤＭとサブトラクト処理を施してサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを取得する。そして、モニタ２が、これらのサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを表示することにより、ユーザに乳房Ｍのサブトラクト画像を立体視させるものである。
【００２６】
最初に、撮影装置本体１について説明する。撮影装置本体１は、図１に示すように、基台１１、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２および回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。
【００２７】
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
【００２８】
撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５と、放射線検出器１５からの画像データの読み出しを制御する検出器コントローラ３３とを備えている。そして、撮影台１４の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転したときでも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。
【００２９】
放射線検出器１５は、各撮影方向から検出面１５ａに照射された放射線を検出して画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲを出力するものである。ここで、撮影方向は、図２に示すように、アーム部１３が放射線検出器１５の検出面１５ａに垂直な方向に対してなす角度である撮影角度θに基づくものである。また、撮影角度θは、図２において時計回りが正、反時計回りが負の値とする。そして、画像データＤＬ，ＤＲは、図２において放射線源１７が左側、右側に位置するときの高エネルギー放射線ＨＲの照射によって出力されるものである。
【００３０】
放射線検出器１５には、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いるようにしてもよい。また、電荷信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって画像データが読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００３１】
放射線照射部１６の内部には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が格納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流（ｍＡ）、照射時間（ｍｓ）、管電圧（ｋＶ）等）を制御するものである。
【００３２】
放射線源１７は、放射線管と、放射線管に管電圧を印加する放射線高電圧発生器を備えている。そして、放射線源１７は、エネルギーサブトラクション撮影を行うために、放射線源コントローラ３２の制御によってエネルギー分布の異なる放射線を照射できるものである。放射線源１７は、たとえば、管電圧を１００〜１４０ｋＶｐ程度に印加して高エネルギー放射線ＨＲ、管電圧を５０〜８０ｋＶｐ程度に印加して低エネルギー放射線ＬＲを照射することができる。
【００３３】
ここで、エネルギー分布の異なる放射線は、照射毎に管電圧を変更して、放射線のスペクトル分布上の最大値、ピーク値、平均値等を変化させることによって発生させることができる。また、同一のエネルギー分布で放射線を発射させ、照射毎に異なるフィルタを透過させることによって発生させるようにしてもよい。また、照射毎に管電流や照射時間を変更して、放射線の線量を変化させるようにしてもよい。
【００３４】
また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。
【００３５】
モニタ２は、コンピュータ４から出力されたサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを表示することにより、ユーザに乳房Ｍのサブトラクト画像を立体視させるように構成されたものである。なお、モニタ２は、画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲに基づいて各画像を表示することもできる。さらに、モニタ２は、必要に応じて診断レポート等を表示することもできる。
【００３６】
立体視させる構成としては、たとえば、２つの画面を用いてサブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを互いに直交する偏光によって表示させて、これら２つのサブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲをハーフミラー等によって光学的に結合し、ユーザに右眼用および左眼用の偏光レンズを備えた立体視眼鏡を装着させて立体視させてもよい。
【００３７】
また、パララックスバリア方式およびレンチキュラー方式を用いてユーザに立体視させてもよく、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲを所定の周期で交互に切り替えて表示し、ユーザに所定の周期に同期して開閉する液晶シャッタ等を有する立体視眼鏡を装着させて立体視させてもよい。
【００３８】
入力部３は、キーボードやマウスなどのポインティングデバイス等から構成されるものである。入力部３は、ユーザによる撮影条件等の入力や操作指示を受け付けるものである。
【００３９】
図３はコンピュータ４の構成を示すブロック図である。コンピュータ４は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスを備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部４１、照射エネルギー制御部４２、照射順序制御部４３、撮影方向制御部４４、画像データ記憶部４５、サブトラクト処理部４６および表示制御部４７を構成している。
【００４０】
制御部４１は、放射線撮影装置１００の全体の制御を行うものである。照射エネルギー制御部４２は、放射線源１７が互いに異なる３つの撮影方向から放射線を照射する際の放射線のエネルギーを制御するものである。そして、照射エネルギー制御部４２は、３回の照射のうちの１回が低エネルギー放射線ＬＲ、２回が高エネルギー放射線ＨＲで照射するように放射線源１７を制御するものである。
【００４１】
照射順序制御部４３は照射順序を制御するものである。そして、照射順序制御部４３は、サブトラクション処理を最後の放射線撮影と並行して行うために、２回の高エネルギー放射線ＨＲによる照射のうち、いずれか１回が最後の照射となるように照射順序を制御する。すなわち照射順序制御部４３は、１回目と３回目が高エネルギー放射線ＨＲによる照射、２回目が低エネルギー放射線ＬＲによる照射となる照射順序、もしくは、１回目が低エネルギー放射線ＬＲによる照射、２回目と３回目が高エネルギー放射線ＨＲによる照射に制御する。これにより、３回目の高エネルギー放射線ＨＲによる撮影の際にサブトラクト処理を並行化できる。本実施形態では、照射順序制御部４３は、１回目と３回目が高エネルギー放射線ＨＲによる照射、２回目が低エネルギー放射線ＬＲによる照射となる照射順序に制御する。
【００４２】
撮影方向制御部４４は、各回における撮影方向を制御するものである。そして、撮影方向制御部４４は、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向とのなす角度が３つの撮影方向同士がなす角度の中で最も大きくなることを回避し、後のサブトラクト処理の精度が向上するように、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向を高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向との中間の方向に制御する。これにより、本実施形態では、１回目が高エネルギー放射線ＨＲ、２回目が中間方向の低エネルギー放射線ＬＲ、３回目が再び高エネルギー放射線ＨＲによる放射線撮影を行うため、放射線源１７の移動距離を最も短くすることができる。なお、サブトラクト処理の精度が向上することにより、サブトラクト画像が立体視し易くなることは言うまでもない。
【００４３】
そして、本実施形態では、撮影方向制御部４４は、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向とのなす角度を等しくし、後のサブトラクト処理の精度をより向上させるために、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向が高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向との真ん中となるように制御する。また、本実施形態では、放射線源１７が図２において１回目が左側、３回目が右側に位置するものとする。
【００４４】
また、撮影方向制御部４４は、ユーザが所望する奥行感を有するサブトラクト画像を表示するため、高エネルギー放射線ＨＲの各撮影方向のなす角度が入力部１５によって受け付けた角度に制御することもできる。
【００４５】
また、撮影方向制御部４４は、ユーザが立体視し易いサブトラクト画像を表示するため、高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を２°〜８°の範囲に制御することもできる。また、撮影方向制御部４４は、画像データＤＭに基づく画像を平面視用画像として利用するため、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向を放射線検出器１５の検出面１５ａに垂直な方向に制御することもできる。
【００４６】
画像データ記憶部４５は、互いに異なる３つの撮影方向からの放射線撮影によって放射線検出器１５から読み出された３つの画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲを記憶するとともに、サブトラクト処理部４６が、これらの画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲにサブトラクト処理を施すことで生成されるサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを記憶するものである。
【００４７】
サブトラクト処理部４６は、前述のエネルギー分布の異なる放射線の照射によって取得された画像データＤＬ，ＤＲと画像データＤＭとに対し、サブトラクト処理を施すものである。ここで、サブトラクト処理とは、複数の画像データにおける各画素を対応させ、その複数の画像データ間で所定の重み付け係数を乗算した上で減算処理を行うことにより特定の構造物の像を示す差分信号を取得する処理である。
【００４８】
本実施形態においては、被写体が乳房Ｍであるため、たとえば、乳腺のコントラストが強調されるように重み付け係数を予め設定することで乳腺の像が強調されたサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲや、腫瘍のコントラストが強調されるような重み付け係数を予め設定することで腫瘍の像が強調されたサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを取得することができる。
【００４９】
サブトラクト処理部４６は、前述の通り、サブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲを効率良く取得するため、画像データＤＭが取得された後、最後の高エネルギー放射線ＨＲによる放射線撮影と並行して画像データＤＬと画像データＤＭとのサブトラクト処理を施すものである。なお、低エネルギー放射線ＬＲによる放射線撮影が最初に行われる場合、サブトラクト処理部４６は、画像データＤＬが記憶された後、画像データＤＲを取得するための最後の高エネルギー放射線ＨＲによる放射線撮影と並行して画像データＤＬと画像データＤＭとのサブトラクト処理を施すものである。
【００５０】
サブトラクト処理部４６は、精度を向上させるために、画像データＤＭを非線形に歪曲変形させる等の公知の位置合わせ手法によって画像データＤＬと画像データＤＭに含まれる乳房Ｍの像の同士の位置合わせを行ってサブトラクト処理を施すことができる。
【００５１】
表示制御部４７は、画像データ記憶部４５に記憶されている２つのサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、モニタ２に乳房Ｍの左眼用のサブトラクト画像ＳＧＬおよび右眼用のサブトラクト画像ＳＧＲを表示させるものである。表示制御部４７は、画像データ記憶部４５に記憶されている画像データＤＬ，ＤＭ，ＤＲに基づいて、各画像を個別に表示させることもできるし、左眼用画像および右眼用画像として表示することもできる。なお、表示制御部４７は、必要に応じて診断レポートや撮影条件をモニタ２に表示させることもできる。
【００５２】
次に放射線撮影装置１００の作用について説明する。図４は放射線撮影装置１００による一連の処理を示すフローチャートである。まず、撮影台１４の上に乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される。
【００５３】
そして、照射エネルギー制御部４２および照射順序制御部４３が、１回目および３回目の照射に高エネルギー放射線ＨＲ、２回目の照射に低エネルギー放射線ＬＲを照射する旨の情報を放射線源コントローラ３２に出力し、撮影方向制御部４４が、１回目の照射における撮影角度θ＝−４°，２回目の照射における撮影角度θ＝０°および３回目の照射における撮影角度θ＝＋４°の情報をアームコントローラ３１に出力する。
【００５４】
制御部４１が、アームコントローラ３１に対して１回目の照射を行う制御信号を出力する。アームコントローラ３１が、この制御信号および撮影方向制御部４４から受け取った１回目の撮影角度θ＝−４°の情報に基づいて、アーム部１３が検出面１５ａに対して−４°傾く制御信号を出力する。アーム部１３が、制御信号に基づいて、検出面１５ａに対して−４°傾いた姿勢となる。
【００５５】
制御部４１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して１回目の放射線の照射と画像データＤＬの読出を行う制御信号を出力する。放射線源１７が、この制御信号および照射エネルギー制御部４２から受け取った情報に基づいて、高エネルギー放射線ＨＲを乳房Ｍに照射し（ＳＴ１）、放射線検出器１５が検出面１５ａに入射した放射線を検出して高エネルギーの画像データＤＬを出力する。画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＬを記憶する（ＳＴ２）。
【００５６】
制御部４１が、アームコントローラ３１に対して２回目の照射を行う制御信号を出力する。アームコントローラ３１が、この制御信号および撮影方向制御部４４から受け取った１回目の撮影角度θ＝０°の情報に基づいて、アーム部１３が検出面１５ａに対して垂直になる制御信号を出力する。アーム部１３が、制御信号に基づいて、検出面１５ａに対して垂直な姿勢となる。
【００５７】
制御部４１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して２回目の放射線の照射と画像データＤＭの読出を行う制御信号を出力する。放射線源１７が、この制御信号および照射エネルギー制御部４２から受け取った情報に基づいて、低エネルギー放射線ＬＲを乳房Ｍに照射し（ＳＴ３）、放射線検出器１５が検出面１５ａに入射した放射線を検出して低エネルギーの画像データＤＭを出力する。画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＭを記憶する（ＳＴ４）。
【００５８】
制御部４１が、アームコントローラ３１に対して３回目の照射を行う制御信号を出力する。アームコントローラ３１が、この制御信号および撮影方向制御部４４から受け取った１回目の撮影角度θ＝＋４°の情報に基づいて、アーム部１３が検出面１５ａに対して＋４°傾いた姿勢となる制御信号を出力する。アーム部１３が、制御信号に基づいて、検出面１５ａに対して＋４°姿勢となる。
【００５９】
制御部４１は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して３回目の放射線の照射と画像データＤＲの読出を行う制御信号を出力する。放射線源１７が、この制御信号および照射エネルギー制御部４２から受け取った情報に基づいて、高エネルギー放射線ＨＲを乳房Ｍに照射し（ＳＴ５）、放射線検出器１５が検出面１５ａに入射した放射線を検出して高エネルギーの画像データＤＲを出力する。画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＲを記憶する（ＳＴ６）。
【００６０】
サブトラクト処理部４６は、３回目の高エネルギーの画像データＤＲの撮影と並行して画像データＤＬと画像データＤＭとに対してサブトラクト処理を施し、左眼用のサブトラクト画像データＳＤＬを生成する。画像データ記憶部４５が左眼用のサブトラクト画像データＳＤＬを記憶する（ＳＴ７）。
【００６１】
サブトラクト処理部４６は、画像データ記憶部４５が出力された画像データＤＲを記憶した後、画像データＤＲと画像データＤＭとに対してサブトラクト処理を施し、右眼用のサブトラクト画像データＳＤＲを生成する。画像データ記憶部４５が左眼用のサブトラクト画像データＳＤＬを記憶する（ＳＴ８）。表示制御部４７が、左右各眼用のサブトラクト画像データＳＤＬ，ＳＤＲに基づいて、サブトラクト画像ＳＧＬ，ＳＧＲをモニタ２に表示させ（ＳＴ９）、ユーザに乳房Ｍのサブトラクト画像を立体視させて処理を終了する。
【００６２】
上記の実施形態によれば、照射エネルギー制御部４２および照射順序制御部４３が３回目に高エネルギー放射線ＨＲを照射させるため、サブトラクト処理部４６が、３回目の撮影の際、画像データＤＬと画像データＤＭとのサブトラクト処理を並行化して行うことができ、設備コストを抑えた１つの放射線源１７によって立体視可能なサブトラクト画像を効率良く取得できる。
【００６３】
また、上記の実施形態によれば、撮影方向制御部４４が、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向が中間の方向となるように制御するため、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向とが大きくならず、サブトラクト処理における精度が向上する。
【００６４】
また、上記の実施形態によれば、撮影方向制御部４４が、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向を高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向の真ん中の方向となるように制御するため、サブトラクト処理における精度がより向上する。
【００６５】
また、上記の実施形態によれば、照射順序制御部４３が１回目および３回目に高エネルギー放射線ＨＲの照射、２回目に低エネルギー放射線ＬＲを放射線源１７から照射させるため、放射線源１７の移動距離が短くなりより効率良く立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【００６６】
また、上記の実施形態によれば、サブトラクト処理部４６が、画像データＤＭに含まれる乳房Ｍの像を画像データＤＬ，ＤＲに含まれる乳房Ｍの各像に位置合わせしてサブトラクト処理を施すため、サブトラクト画像の精度が向上する。
【００６７】
また、上記の実施形態によれば、入力部３が高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を受け付け、撮影方向制御部４４が、高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度が受け付けた角度となるように制御できるため、所望の奥行感を有する立体視可能なサブトラクト画像を取得できる。
【００６８】
なお、上記の実施形態においては、入力部３が高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を受け付け、撮影方向制御部４４が、高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度が受け付けた角度となるように制御するとして説明したが、特に限定されるものではなく、撮影方向制御部４４が高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向と低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向のなす角度を測定できるものとし、その測定された角度に基づいて、低エネルギー放射線ＬＲの撮影方向と高エネルギー放射線ＨＲの撮影方向のなす角度を調整するようにしてもよい。
【００６９】
なお、上記の実施形態においては、サブトラクト画像データＳＤＬが左眼用、サブトラクト画像データＳＤＲが右眼用として説明したが、特に限定されるものではなく、サブトラクト画像データＳＤＬが右眼用、サブトラクト画像データＳＤＲが左眼用であってもよい。
【００７０】
なお、上記の実施系形態において、被写体を乳房Ｍとして説明したが、特に限定されるものではなく、頭部、頸部、胸部、腹部、脚部、肺または胃等の部位を撮影するものであってもよく、放射線撮影装置は、これらの撮影部位を撮影する放射線撮影装置であってもよい。さらに、放射線撮影装置は、これらの部位のうち、骨成分を除去した軟部画像や、軟部成分を除去した骨部画像をサブトラクト画像として取得するものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
ＤＬ，ＤＭ，ＤＲ 画像データ
Ｍ 乳房（被写体）
１ 放射線撮影装置
３ 入力部（指示受付部）
１５ 放射線検出器
１７ 放射線源
４２ 照射エネルギー制御部
４３ 照射順序制御部
４６ サブトラクト処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、
前記３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、前記放射線源のエネルギー分布を制御する照射エネルギー制御部と、
前記他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、前記３つの撮影方向からの照射順序を制御する照射順序制御部と、
前記各撮影方向から照射された放射線を検出して前記撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器と、
前記他の２つの撮影方向における各画像データと前記１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すサブトラクト処理部とを備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記１つの撮影方向が前記３つの撮影方向の中間の方向となるように、前記放射線源の撮影方向を制御する撮影方向制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記撮影方向制御部が、前記１つの撮影方向が前記他の２つの撮影方向の真ん中の方向となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記照射順序制御部が、前記他の２つの撮影方向のうちの他方の撮影方向からの照射が最初となるように、前記照射順序を制御するものであることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記サブトラクト処理部が、前記１つの撮影方向における画像データに含まれる前記被写体の像を前記他の２つの撮影方向における各画像データに含まれる前記被写体の各像に位置合わせを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記他の２つの撮影方向のなす角度に関するユーザ指示を受け付ける指示受付部を備え、
前記撮影方向設定部が、前記他の２つの撮影方向のなす角度が前記指示された角度となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記撮影方向制御部が、前記１つの撮影方向が前記放射線検出器の検出面に垂直な方向となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記撮影方向制御部が、前記他の２つの撮影方向のなす角度が２°〜８°の範囲となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、前記各撮影方向から照射された放射線を検出して前記撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器とを備えた放射線撮影装置の動作方法であって、
前記３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、前記放射線源を制御し、
前記他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、前記３つの撮影方向における照射順序を制御し、
前記他の２つの撮影方向における各画像データと前記１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すことを特徴とする放射線撮影装置の動作方法。
【請求項１】
互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、
前記３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、前記放射線源のエネルギー分布を制御する照射エネルギー制御部と、
前記他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、前記３つの撮影方向からの照射順序を制御する照射順序制御部と、
前記各撮影方向から照射された放射線を検出して前記撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器と、
前記他の２つの撮影方向における各画像データと前記１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すサブトラクト処理部とを備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記１つの撮影方向が前記３つの撮影方向の中間の方向となるように、前記放射線源の撮影方向を制御する撮影方向制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記撮影方向制御部が、前記１つの撮影方向が前記他の２つの撮影方向の真ん中の方向となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記照射順序制御部が、前記他の２つの撮影方向のうちの他方の撮影方向からの照射が最初となるように、前記照射順序を制御するものであることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記サブトラクト処理部が、前記１つの撮影方向における画像データに含まれる前記被写体の像を前記他の２つの撮影方向における各画像データに含まれる前記被写体の各像に位置合わせを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記他の２つの撮影方向のなす角度に関するユーザ指示を受け付ける指示受付部を備え、
前記撮影方向設定部が、前記他の２つの撮影方向のなす角度が前記指示された角度となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記撮影方向制御部が、前記１つの撮影方向が前記放射線検出器の検出面に垂直な方向となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記撮影方向制御部が、前記他の２つの撮影方向のなす角度が２°〜８°の範囲となるように、前記各撮影方向を制御するものであることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
互いに異なる３つの撮影方向から被写体に向けて放射線を順次照射する１つの放射線源と、前記各撮影方向から照射された放射線を検出して前記撮影方向毎の画像データを取得する放射線検出器とを備えた放射線撮影装置の動作方法であって、
前記３つの撮影方向から照射される放射線のうち、１つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーが他の２つの撮影方向から照射される放射線のエネルギーよりも低くなるように、前記放射線源を制御し、
前記他の２つの撮影方向のうちの一方の撮影方向からの照射が最後となるように、前記３つの撮影方向における照射順序を制御し、
前記他の２つの撮影方向における各画像データと前記１つの撮影方向における画像データとに対し、サブトラクト処理を施すことを特徴とする放射線撮影装置の動作方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５８５（Ｐ２０１３−５８５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３０４２５（Ｐ２０１２−１３０４２５）
【出願日】平成２４年６月８日（２０１２．６．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月８日（２０１２．６．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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