放射線断層撮影装置
【課題】撮影条件の異なる２つの画像を比較できるようにすることで、診断に好適な放射線断層撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明によれば、放射線の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定部２１と、位置特定部２１が生成する３次元マップｍを仮想的に変形させるマップ変形部２３と、仮想的に変形された変形３次元マップｎを用いて放射線の発生位置が２次元上にマッピングされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する変形ＭＩＰ画像生成部２４とを備えている。これにより、変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体Ｍの乳房Ｂが写り込んでいる画像であり、診断に好適である。
【解決手段】本発明によれば、放射線の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定部２１と、位置特定部２１が生成する３次元マップｍを仮想的に変形させるマップ変形部２３と、仮想的に変形された変形３次元マップｎを用いて放射線の発生位置が２次元上にマッピングされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する変形ＭＩＰ画像生成部２４とを備えている。これにより、変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体Ｍの乳房Ｂが写り込んでいる画像であり、診断に好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から放射される消滅放射線対を検出して、被検体内の放射性薬剤分布をイメージングする放射線断層撮影装置に係り、特に乳房検診用の放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、放射線薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。このような放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から互いに反対方向に発する一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。この様な放射線断層撮影装置をＰＥＴ(positron emission tomography)装置と呼ぶ（特許文献１，特許文献２，特許文献３，特許文献４参照）。
【０００３】
この様な放射線断層撮影装置を用いて乳房検診を行う場合について説明する。乳がんを発見する乳房検診においては、まず、乳房のＸ線投影像をマンモグラフィーによって取得し、乳房の内部構造を知る。そして、更なる詳細な検査を行うべく、ＰＥＴ装置による断層画像の取得や、乳房の生検が行われる。このように、乳房検診においては、種々の検査に先立ってまずＸ線透視像を取得する方法が一般的である。Ｘ線透視像は、乳房の内部における構造的な異常を知ることができるからである。
【０００４】
マンモグラフィーによる乳房のＸ線透視像の取得は、対向する２枚の板で乳房を挟んで、可撓性がなくなるまで乳房を押圧した状態で行われる。この様にすることで、形状が定まらない乳房を一時的に可撓性のない状態として撮影が行われることになる。このように、乳房を板で挟んで撮影を行う利点としては、Ｘ線透視像の取得時におけるＸ線の線量を抑制することができることにある。すなわち、２枚の板で挟まれた乳房は、板の対向する方向に扁平な形状に変形する。扁平な形状となっている乳房の厚さ方向にＸ線が通過するようにＸ線透視像を撮影するようにすれば、Ｘ線が乳房を透過する距離を短くできる。すると距離が短くなった分だけ僅かなＸ線の線量でも撮影が行えるので、乳房に入射するＸ線の線量を抑制できることになる。
【０００５】
ＰＥＴ装置による乳房の断層画像の取得は、乳房をリング形状の検出器リングに挿入した状態で、乳房内部から生じる消滅放射線対を検出することで行われる。この検査で得られるデータは消滅放射線対の発生源が３次元的に配列されたものであり、ＰＥＴ装置はこれを基に任意のスライス面で乳房を切断したときの断面における消滅放射線対の発生源がマッピングされた断層像を得ることができるようになっている。
【０００６】
このように、マンモグラフィーによる乳房のＸ線透視像は、乳房を２枚の板で押圧した状態で得られてものであり、ＰＥＴ装置における断層画像は、乳房を押圧しない状態で取得された断層像である。したがって、Ｘ線透視画像とＰＥＴ装置による断層像とは、同じ乳房を撮影したものであるにも関わらず写り込んでいる乳房の状態が異なっている。すなわち、Ｘ線透視画像の場合は、扁平に変形させた乳房を平面上に投影した画像であり、断層画像ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７７７８０号公報
【特許文献２】特開２００８−１６１２８３号公報
【特許文献３】国際公開第２００７−１１９４５９号公報
【特許文献４】特開２００７−２７１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、マンモグラフィーによってＸ線透視像を得た後、より詳細は検査をするべくＰＥＴ装置による断層像を取得しても、Ｘ線透視画像と断層像とを比較検討することができないという問題点がある。
【０００９】
上述のように、Ｘ線透視像とＰＥＴ装置の断層像とは、撮影された乳房の状態が異なる。Ｘ線透視像は、２枚の板で押し挟まれた扁平の乳房が写り込んいる一方、ＰＥＴの断層像は、押圧を受けないそのままの形状の乳房の断層像が写り込んでいる。この様に、両画像に写り込む乳房の形状は互いに異なる。また、Ｘ線透視像は、ある方向から乳房をＸ線で透視した投影像である一方、ＰＥＴの断層像は、乳房を任意のスライス面で切断したときの断層像である。つまり、Ｘ線透視像は、Ｘ線が透過する方向の位置情報が失われた投影像であり、写し込んでいる像はＰＥＴで得られる断層像とは異なるものである。
【００１０】
乳房検診を行うときには、Ｘ線透視像とＰＥＴ装置で得られる画像とが比較できる様になっていることが望ましい。Ｘ線透視像において乳房内部に塊が写り込んでいるとして、この塊がＰＥＴ装置の画像においてどのように写り込んでいるかを知ることができれば、診断に都合がよいからである。しかし、Ｘ線透視画像とＰＥＴ装置の画像とは、異なる条件で撮影されたものであり、互いに比較できるような像ではない。従来の構成においては、この様な事情が診断の妨げとなっている。
【００１１】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、撮影条件の異なる２つの画像を比較できるようにすることで、診断に好適な放射線断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体内で発生した放射線を検出する検出器リングと、検出器リングから取得された検出データを基に放射線の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する３次元マップに写り込んだ被検体の形状を認識し、これを仮想的に変形させることにより被検体の形状がどのように変形するかを位置情報として示す移動先情報を取得する移動先情報取得手段と、移動先情報に基づいて位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形３次元マップを用いて放射線の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］本発明によれば、消滅放射線対の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形３次元マップを用いて消滅放射線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えている。これにより、３次元上にマッピングされた消滅放射線対の発生位置は、被検体が変形した状態に変更された後、変形画像が生成される。従って、変形画像は、被検体を変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体を変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体が写り込んでいる画像である。これにより、両画像を比較して診断を補助する情報を提供することが可能である放射線断層撮影装置が提供できる。
【００１４】
また、上述の放射線断層撮影装置において、放射線を被検体の外部から照射する放射線源と、放射線源から照射された後、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板と、板を移動させる移動手段と、移動手段を制御する移動制御手段と、押圧された被検体に放射線を照射し、そのときに放射線検出手段から出力された検出信号を基に被検体を変形させた状態で撮影された画像である放射線透視像を生成する透視画像生成手段とを更に備え、マップ変形手段は、放射線透視像に写り込む被検体の変形を示す移動先情報に基づいて動作すればより望ましい。
【００１５】
［作用・効果］上述の構成は、被検体を変形させた状態で撮影された画像を取得する構成を本発明の構成に付加したものとなっている。すなわち、上述の構成は、押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板を備え、被検体は、変形した状態で放射線による撮影が行われる。そして、変形３次元マップの生成は、この板による被検体の変形を示す移動先情報を基に行われる。これにより、押圧した状態で変形している被検体の形状と、画像変換によって得られる変形３次元マップにおける被検体の形状とが一致し、両画像の比較が更に容易となる。
【００１６】
また、上述の放射線断層撮影装置において、変形画像生成手段は、変形３次元マップを横切る直線上に位置する変形３次元マップの各値のうちで放射線の発生が最も多いことを示す最大値を選択して選択された最大値をある投影面に投影し、この動作を異なる直線について繰り返すことにより投影面上に各直線に係る最大値を示す画素を配置することにより変形画像を生成すればより望ましい。
【００１７】
［作用・効果］上述の構成は、変形画像生成手段の具体的な構成を示している。すなわち、変形画像生成手段は、変形３次元マップをある投影面に投影した画像となっている。これにより、被検体を変形させた状態で透視撮影された画像に写り込む被検体像と等価の像が写り込んだ変形画像を生成することができる。
【００１８】
また、上述の放射線断層撮影装置において、被検体を変形させた状態で撮影された画像と変形画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段を更に備えればより望ましい。
【００１９】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成は両画像を重ね合わせる重ね合わせ手段を備えている。これにより両画像を用いた診断がより容易となる。
【００２０】
また、上述の放射線断層撮影装置において、重ね合わせ手段は、被検体を変形させた状態で撮影された画像と変形画像とのうちの少なくとも一方を他方の画像に対して移動および回転させることで両画像の位置を一致させる位置合わせ手段を備えていればより望ましい。
【００２１】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、両画像を重ね合わせる際に、両画像の重ね合わせる位置を変更できるようになっている。これにより両画像が確実に重ね合わせられ、診断がより容易となる。
【００２２】
また、上述の放射線断層撮影装置において、変形画像生成手段は、移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報を取得して動作すればより望ましい。
【００２３】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に３次元マップを変形し、変形３次元マップを基に変形画像を生成するようにすれば、両画像に写り込む変形した被検体の形状がより正確に一致し、診断により有用な情報を提供できる。
【００２４】
また、上述の放射線断層撮影装置において、変形する被検体は乳房であり、乳房検診用となっていればより望ましい。
【００２５】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、本発明を乳房検診に応用すれば、変形した乳房の放射線撮影を行っても、診断を行いやすい放射線断層撮影装置が提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、消滅放射線対の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形３次元マップを用いて消滅放射線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えている。これにより、変形画像は、被検体を変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体を変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体が写り込んでいる画像となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る乳房の押圧について説明する模式図である。
【図４】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施例１に係る変形ＭＩＰ画像の生成について説明する模式図である。
【図６】実施例２に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【実施例１】
【００２８】
＜放射線断層撮影装置の構成＞
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例１の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体Ｍの乳房Ｂをｚ方向から導入させるガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体Ｍの乳房Ｂをｚ方向から導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた内穴は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、ｎ角柱）となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に伸びている。なお、検出器リング１２の内穴の領域が、放射線断層撮影装置９の断層画像が生成できる撮影視野となっている。ｚ方向は、検出器リング１２の中心軸の伸びる方向に沿っている。
【００２９】
遮蔽プレート１３は、タングステン等で構成される。放射性薬剤は、被検体Ｍの乳房Ｂ以外の部分にも存在するので、そこからも放射線が発生している。しかし、この様な関心部位以外から発生する放射線が検出器リング１２に入射すると、断層画像撮影の邪魔となる。そこで、検出器リング１２のｚ方向における被検体Ｍに近い側の一端を覆うようにリング状の遮蔽プレート１３が設けられているのである。
【００３０】
クロック１９は、検出器リング１２にシリアルナンバーとなっている時刻情報を送出する。検出器リング１２から出力される検出データには、γ線をどの時点で検出したかという時刻情報が付与され、後述の同時計数部２０に入力される。
【００３１】
検出器リング１２の構成について説明する。検出器リング１２は、ｎ個の放射線検出器１がｚ方向（中心軸方向）に垂直な平面上の仮想円に配列されることで、１つの単位リングが形成される。この単位リングがｚ方向に例えば３個配列されて検出器リング１２が構成される。
【００３２】
放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図２は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図２に示すように放射線を光に変換するシンチレータ２と、光を検出する光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、光を授受するライトガイド４が備えられている。
【００３３】
シンチレータ２は、シンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、光検出器３は、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。
【００３４】
同時計数部２０（図１参照）には、検出器リング１２から出力された検出データが送られてきている。そして検出器リング１２にほぼ同時に入射した２つの放射線が、被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線対であると判定する（同時計数）。同時計数部２０は、同時計数した検出器リング１２を構成するシンチレータ結晶の情報を位置特定部２１に送出する。同時計数におけるシンチレータ結晶の位置関係は、消滅γ線対が検出器リング１２に入射した位置と入射した方向を示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。シンチレータ結晶の組合せ毎に記憶される消滅γ線対検出の回数および消滅γ線のエネルギー強度は、被検体内における消滅γ線対の発生のバラツキを示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。なお、同時計数部２０による検出データの同時性の判断は、クロック１９によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。位置特定部２１は、本発明の位置特定手段に相当する。
【００３５】
位置特定部２１は、同時計数部２０が出力する消滅γ線対の発生位置と放射線強度に関するデータを受け取って、消滅γ線の発生位置が３次元の空間上にマッピングされた３次元マップｍを生成する。
【００３６】
３次元マップｍは、移動先情報取得部２２，マップ変形部２３，および断層画像生成部２６に送られる。マップ変形部２３は、記憶部３７が記憶している移動先情報Ｔに基づいて３次元マップｍを仮想的に変形させて変形３次元マップｎを生成する。この移動先情報Ｔは、３次元マップｍを基に移動先情報取得部２２が生成したものである。断層画像生成部２６は、３次元マップｍに基づいて、乳房Ｂを所定のスライス面で切断したときの断面における消滅γ線対の発生源が２次元上にマッピングされた断層画像Ｄを取得する。このときの断層画像Ｄとしては、例えば、被検体Ｍの乳房Ｂを輪切りにするようなアキシャル画像となっている。移動先情報取得部２２は、本発明の移動先情報取得手段に相当し、マップ変形部２３は、本発明のマップ変形手段に相当する。
【００３７】
移動先情報取得部２２が取得する移動先情報Ｔについて説明する。移動先情報Ｔは、乳房Ｂがどのように変形するかを示す位置情報となっている。すなわち、移動先情報Ｔは、Ｘ線透視画像の撮影時に、一対の挟み板によって乳房Ｂがどのように変形するかを示すデータとなっている。具体的には、移動先情報Ｔは、変形前の３次元座標と、変形後の３次元座標とが関連した関連テーブルとなっている。
【００３８】
移動先情報Ｔについてより具体的に説明する。例えば、図３（ａ）に示す乳房内の点ａ１の３次元座標が（ｘ，ｙ，ｚ）となっていたとする。そして、乳房Ｂを押圧して変形させると、この点ａ１は、図３（ｂ）に示す乳房内の点ａ２に移動するものとする。この点ａ２の３次元座標は（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるとする。移動先情報Ｔは、変形前の座標（ｘ，ｙ，ｚ）と変形後の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とを関連させた関連テーブルとなっている。マップ変形部２３は、移動先情報Ｔを参照して、３次元マップｍにおける点ａ１に位置する消滅γ線対の発生強度データを点ａ２に移動させて変形３次元マップｎを生成する。
【００３９】
移動先情報Ｔの取得方法について説明する。移動先情報Ｔは、３次元マップｍ上の乳房Ｂを所定の条件で変形させるシミュレーションを行うことにより得られる。３次元マップｍにおける乳房Ｂを変形させるに際し、移動先情報取得部２２は、まず３次元マップにおける乳房Ｂの輪郭を抽出する。こうして、移動先情報取得部２２は、半球状となっている乳房Ｂの形状を認識する。
【００４０】
そして、移動先情報取得部２２は、取得した乳房Ｂの形状をシミュレーションにより変形させる。このシミュレーションは、乳房Ｂの表面積が変化せず、変曲点が増加せず、かつ乳房Ｂの内部の密度が変化しないという条件下で行う。これにより、乳房Ｂをある方向に直交する平面により両側から圧迫したときに、乳房Ｂがどのように変形するかを知ることができる。シミュレーションに際し、上述のように乳房Ｂの物性を限定しているので、得られる結果は、現実の乳房Ｂの変形と近いものになる。このように、３次元マップｍにおける乳房Ｂはシミュレーションにより押し広げられて扁平の形状となる。この扁平形状は、変形３次元マップｎにおける乳房Ｂの形状を示し、Ｘ線透視画像における乳房Ｂの形状に一致している。
【００４１】
移動先情報取得部２２は、シミュレーションによって変形前の乳房Ｂの各位置が変形後においてどこに移動するかを追尾して、乳房Ｂにおける変形前の座標と変形後の座標とが関連した移動先情報Ｔを取得する。
【００４２】
移動先情報取得部２２による移動先情報Ｔの取得は、３次元マップｍが取得される度に行われる。従って、移動先情報Ｔは、放射線断層撮影装置９による乳房Ｂのイメージングの度に行われることになる。
【００４３】
変形３次元マップｎは、変形ＭＩＰ画像生成部２４に送られる。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、３次元的な空間に示された変形３次元マップｎを基に消滅γ線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、本発明の変形画像生成手段に相当する。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、本発明の変形画像に相当する。
【００４４】
表示部３６は、変形ＭＩＰ画像Ｐ１および断層画像Ｄを表示させるものであり、操作卓３５は、術者が放射線断層撮影装置９に対して行う諸操作を入力させるものである。記憶部３７は、検出器リング１２が出力する検出データ、同時計数部２０が生成する同時計数データ、断層画像等、各部の動作によって生じるデータ、マップ変形部２３が参照する移動先情報Ｔおよび各部の動作に際して参照されるパラメータの一切を記憶するものである。
【００４５】
なお、放射線断層撮影装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６を実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。
【００４６】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る放射線断層撮影装置９の動作について説明する。乳房検診を行うには、図４に示すように、乳房Ｂが検出器リング１２に挿入され（乳房挿入ステップＳ１），乳房Ｂから放射される放射線の検出が開始される（検出開始ステップＳ２）。そして、検出器リング１２が出力した検出データより３次元マップｍが生成され（３次元マップ生成ステップＳ３），この３次元マップｍを基に変形３次元マップｎが生成される（３次元変形マップ生成ステップＳ４）。そして、変形３次元マップｎを基に変形ＭＩＰ画像Ｐ１が生成され（変形画像生成ステップＳ５），この変形ＭＩＰ画像Ｐ１が表示される（表示ステップＳ６）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。
【００４７】
なお、放射線撮影装置の動作説明に先立って、乳房ＢのＸ線透視画像が取得されているものとする。この乳房ＢのＸ線透視画像は、被検体Ｍの乳房Ｂを挟み板で押圧して扁平形状に変形させた状態で撮影されたものであり、図３（ａ）に示す変形前の乳房Ｂは、撮影時において図３（ｂ）に示すように変形したものとなっている。Ｘ線透視画像は、扁平形状の乳房Ｂを画像に写り込む面積が最も広くなるように撮影したものであり、挟み板で乳房Ｂを押圧する方向から撮影されたものとなっている。従って、乳房Ｂは、図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較すれば分かるように、押圧されることで面積が広くなってＸ線透視画像に写り込むことになる。具体的にはＸ線透視画像には、乳房Ｂを押圧する平面に平行な平面に乳房Ｂの投影像が写り込んでいる。
【００４８】
＜乳房挿入ステップＳ１＞
まず、被検体Ｍに放射性薬剤が注射される。この時点から所定の時間が経過した時点で、被検体Ｍの乳房Ｂが検出器リング１２に挿入される。図１は、この動作が終了した状態を示している。
【００４９】
＜検出開始ステップＳ２＞
術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対の検出の指示を与えると、検出器リング１２は、同時計数部２０に検出データの送出を開始する。このとき送出された検出データは、γ線の検出器リング１２における入射位置と、エネルギーと、入射時間とが関連したデータセットとなっている。
【００５０】
＜３次元マップ生成ステップＳ３＞
同時計数部２０は、検出データの同時計数を行い、この結果を位置特定部２１に送出する。位置特定部２１には、３次元マトリックスが用意されており、乳房内部の位置と、消滅γ線対の発生強度とが関連した３次元マップｍを生成する。この３次元マップｍは、図３（ａ）の状態の乳房Ｂについての検出データとなっている。
【００５１】
＜３次元変形マップ生成ステップＳ４＞
３次元マップｍは、マップ変形部２３に送出される。このマップ変形部２３の動作が本発明において最も特徴的なものとなっている。すなわち、マップ変形部２３は、移動先情報取得部２２が取得する移動先情報Ｔに基づいて、３次元マップｍを基に新たな変形３次元マップｎを生成する。このマップ変形部２３の動作によって、図３（ａ）の乳房Ｂの状態で３次元マップｍ上に保持されている消滅γ線対の検出データの位置情報は、情報処理により、図３（ｂ）の乳房Ｂの状態の位置情報に変換される。すなわち、マップ変形部２３は、図３（ｂ）で示す変形後の状態の乳房Ｂが写り込んでいるＸ線透視画像と同一の形状となるように３次元マップにおける乳房Ｂを仮想的に変形させるのである。
【００５２】
＜変形画像生成ステップＳ５＞
変形３次元マップｎは、変形ＭＩＰ画像生成部２４に送られる。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎを用いて、変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する。この変形ＭＩＰ画像Ｐ１について説明する。図５に示すように、変形３次元マップｎには、押圧された被検体Ｍの乳房Ｂにおける消滅γ線対のイメージングデータが保持されている。そして、直線Ｌは、乳房Ｂを押圧する平面に直交する直線であるとする。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、本発明の変形画像生成手段に相当する。
【００５３】
変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎを横切る直線Ｌについて、最大の画素値を選択する。具体的には、変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎの有する画素のうち、図５において斜線で示す直線Ｌ上に存する各画素のうち、最大の輝度を有する画素Ｎを選択する。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、この画素Ｎの画素値を変形ＭＩＰ画像Ｐ１における乳房Ｂを押圧する平面に平行な平面Ｆの点ｐを示す位置に配置する。
【００５４】
変形ＭＩＰ画像生成部２４は、平面Ｆ（投影面）の点ｐを移動させながら同様の動作を繰り返し、その度毎に直線Ｌを変更しながら最大輝度（最も消滅γ線対が多く発生したことを示す輝度）を有する画素を選択する。直線Ｌは、変更されながらも常に平面Ｆに直交している。選択された画素の画素値は生成中の変形ＭＩＰ画像Ｐ１に次々と配置され、各直線Ｌについて最大値が配列された変形ＭＩＰ画像Ｐ１が生成される。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、押圧された被検体Ｍの乳房Ｂを平面Ｆに投影したような形状をしている。
【００５５】
＜表示ステップＳ６＞
変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、位置合わせ部２５に送出される。位置合わせ部２５では、先に取得されたＸ線透視画像と変形ＭＩＰ画像Ｐ１とを比較しやすいように変形ＭＩＰ画像Ｐ１を回転させるとともに移動させることにより変形ＭＩＰ画像Ｐ１を編集できるようになっている。この編集は操作卓３５を通じて術者が指示を行うことにより行われる。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、位置合わせ部２５における編集の後、表示部３６に表示される。表示部３６においては、変形ＭＩＰ画像Ｐ１の他、予め取得されたＸ線透視画像を表示するようにしても良い。このとき、Ｘ線透視画像には被検体Ｍの乳房Ｂが押圧されて扁平形状となって写り込んでいる。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、３次元マップｍに保持されている乳房Ｂを仮想的に押圧することにより得られた画像であることからすれば、変形ＭＩＰ画像Ｐ１に写り込む乳房ＢもＸ線透視画像と同様、扁平形状となっている。したがって、両画像に写り込む乳房Ｂは比較しやすいものとなっている。
【００５６】
また、Ｘ線透視画像は、透過Ｘ線の強度がマッピングされているのに対し、変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、放射線の最大発生強度（もしくは放射線薬剤の最大密度）がマッピングされている。その一方で、Ｘ線透視画像および変形ＭＩＰ画像Ｐ１はいずれも乳房Ｂを押圧する平面に平行な平面に投影したときの画像となっている。このことからすれば、両画像において、マッピングされているデータの意味は異なるものの、乳房Ｂを写し込む方法としては一致していることになる。従って、両画像は比較が可能な乳房Ｂの内部情報を示す画像となっている。
【００５７】
また、操作卓３５を介して行われる術者の指示により、表示部３６に断層画像生成部２６が生成した断層画像Ｄを表示させることができる。この断層画像Ｄは、変形前の３次元マップｍから生成される。
【００５８】
以上のように、実施例１によれば、消滅γ線対の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定部２１と、位置特定部２１が生成する３次元マップｍを仮想的に変形させるマップ変形部２３と、仮想的に変形された変形３次元マップｎを用いて消滅γ線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する変形ＭＩＰ画像生成部２４とを備えている。これにより、３次元上にマッピングされた消滅γ線対の発生位置は、被検体Ｍの乳房Ｂが変形した状態に変更された後、変形ＭＩＰ画像Ｐ１が生成される。従って、変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体Ｍの乳房Ｂが写り込んでいる画像である。これにより、両画像を比較して容易に診断することが可能である放射線断層撮影装置９が提供できる。
【００５９】
また、変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎをある投影面に投影した画像となっている。これにより、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で透視撮影された画像に写り込む被検体Ｍの乳房像と等価の像が写り込んだ変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成することができる。
【００６０】
このように、実施例１を乳房検診に応用すれば、変形した乳房ＢのＸ線撮影を行っても、診断を行いやすい放射線断層撮影装置９が提供できる。
【実施例２】
【００６１】
次に実施例２に係る放射線断層撮影装置について説明する。実施例２の放射線断層撮影装置４９は、実施例１の放射線断層撮影装置９にＸ線透視画像を取得する目的で設けられた各部が設けられた構成となっている。従って、実施例１の構成と共通する各部については、説明を省略する。また、ＦＰＤは、フラットパネル・ディテクタの略である。
【００６２】
＜放射線断層撮影装置４９の全体構成＞
まず、実施例２に係る放射線断層撮影装置４９の構成について説明する。放射線断層撮影装置４９は、図６に示すように被検体Ｍの乳房Ｂを押圧する一対の挟み板５２ａ，５２ｂと、挟み板５２ａに向けてＸ線を照射するＸ線管５３と、挟み板５２ａ，乳房Ｂ，挟み板５２ｂをこの順に透過して挟み板５２ｂから出射したＸ線を検出するＦＰＤ５４とを備えている。Ｘ線管５３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ５４は、本発明の放射線検出手段に相当する。本発明においてＦＰＤ５４と、放射線検出器１とは互いに別の概念である。
【００６３】
挟み板移動機構５７は、一対の挟み板５２ａ，５２ｂを接近・離反させる目的で設けられている。挟み板移動制御部５８は、これを制御するものである。挟み板移動機構５７により、平行に配置された一対の挟み板５２ａ，５２ｂは、板の広がる方向と直交する方向に移動可能となっている。挟み板移動制御部５８は、本発明の移動制御手段に相当し、挟み板移動機構５７は、本発明の移動手段に相当する。
【００６４】
Ｘ線管制御部５６は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管５３を制御する目的で設けられている。ＦＰＤ５４は、Ｘ線管５３から発せられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して検出信号を生成する。この検出信号は、透視画像生成部６１に送出され、そこで被検体Ｍの投影像が写り込んだＸ線透視画像Ｐ２が生成される。重ね合わせ部６２は、Ｘ線透視画像Ｐ２と位置合わせ部２５によって位置合わせされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１とを重ね合わせて合成画像Ｐ３を生成する。この合成画像Ｐ３の基となった両画像Ｐ１，Ｐ２に写り込む乳房Ｂの形状が一致しているので、両画像に写り込む乳房Ｂはズレることなく重なり合って合成画像Ｐ３上に写り込むことになる。Ｘ線透視画像Ｐ２は、本発明の放射線透視像に相当し、透視画像生成部６１は、本発明の透視画像生成手段に相当する。また、重ね合わせ部６２は、本発明の重ね合わせ手段に相当する。
【００６５】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、放射線断層撮影装置４９の動作について説明する。まず、術者が操作卓３５に指示を与えると、被検体Ｍの乳房Ｂが一対の挟み板５２ａ，５２ｂに挟み込まれて押圧される。このとき、乳房Ｂは、図３（ｂ）に示すように扁平形状となる。そして、術者が操作卓３５にＸ線照射開始の指示を与えると、Ｘ線管５３からＸ線が照射されＸ線透視画像Ｐ２が取得される。Ｘ線照射開始の指示を与えた直後、挟み板移動制御部５８は、一対の挟み板５２ａ，５２ｂの離間距離を移動先情報取得部２２に送出する。
【００６６】
Ｘ線透視画像Ｐ２取得の後、被検体Ｍの乳房Ｂは、一対の挟み板５２ａ，５２ｂによる押圧を解除された後、一対の挟み板５２ａ，５２ｂの間から外され、今度は、ガントリ１１の内部に挿入される。そして、実施例１で説明した、ステップＳ１〜Ｓ６の各動作が行われることになる。実施例２においては、３次元変形マップ生成ステップＳ４において、移動先情報取得部２２は、乳房Ｂの形状をシミュレーションにより変形させる際に、挟み板移動制御部５８が出力する挟み板５２ａ，５２ｂの離間距離を変形の条件の１つとして用いて変形３次元マップｎを生成する。これにより、より正確なシミュレーションが可能となる。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、挟み板移動制御部５８が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報Ｔを変更して動作することになる。挟み板５２ａ，５２ｂは、本発明の板に相当する。
【００６７】
そして、重ね合わせ部６２が生成した合成画像Ｐ３が表示部３６に表示されて検査は終了となる。
【００６８】
以上のように、上述の構成は、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で撮影された画像を取得する構成を実施例１の構成に付加したものとなっている。すなわち、上述の構成は、押圧によって変形する被検体Ｍの乳房Ｂを挟み込む一対の挟み板５２ａ，５２ｂを備え、被検体Ｍの乳房Ｂは、変形した状態でＸ線による撮影が行われる。そして、変形３次元マップｎの生成は、この挟み板５２ａ，５２ｂによる被検体Ｍの乳房Ｂの変形を示す移動先情報Ｔを基に行われる。これにより、押圧した状態で変形している被検体Ｍの乳房Ｂの形状と、画像変換によって得られる変形３次元マップｎにおける被検体Ｍの乳房Ｂの形状とが一致し、両画像像の比較が更に容易となる。
【００６９】
上述の構成は両画像を重ね合わせる重ね合わせ部６２を備えている。これにより両画像を用いた診断がより容易となる。
【００７０】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００７１】
（１）各実施例の構成によれば、位置合わせ部２５が変形ＭＩＰ画像Ｐ１をＸ線透視画像に対して移動・回転させる構成となっていたが、本発明はこの構成に限られず、Ｘ線透視画像を変形ＭＩＰ画像Ｐ１に対して変形させるような構成としても良い。
【００７２】
（２）各実施例の構成によれば、変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成していたが、この画像に代えて、例えば、変形３次元マップｎにおける最大値以外の値を平面に投影することにより得られるＭＩＰ画像以外の画像を用いることもできる。
【００７３】
（３）本発明は、乳房検診用に限定されずに、変形する被検体Ｍを診断する検査の全般に応用することができる。
【００７４】
（４）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＧＳＯ（Ｌｕ２（１−Ｘ）Ｇ２ＸＳｉＯ５）やＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。
【００７５】
（５）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
ｍ ３次元マップ
ｎ 変形３次元マップ
Ｐ１ 変形ＭＩＰ画像（変形画像）
Ｐ２ Ｘ線透視画像（放射線透視像）
Ｔ 移動先情報
１２ 検出器リング
２１ 位置特定部（位置特定手段）
２２ 移動先情報取得部（移動先情報取得手段）
２３ マップ変形部（マップ変形手段）
２４ 変形ＭＩＰ画像生成部（変形画像生成手段）
２５ 位置合わせ部（位置合わせ手段）
５２ａ，５２ｂ 挟み板（板）
５３ Ｘ線管（放射線源）
５４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５７ 挟み板移動機構（移動手段）
５８ 挟み板移動制御部（移動制御手段）
６１ 透視画像生成部（透視画像生成手段）
６２ 重ね合わせ部（重ね合わせ手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から放射される消滅放射線対を検出して、被検体内の放射性薬剤分布をイメージングする放射線断層撮影装置に係り、特に乳房検診用の放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、放射線薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。このような放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から互いに反対方向に発する一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。この様な放射線断層撮影装置をＰＥＴ(positron emission tomography)装置と呼ぶ（特許文献１，特許文献２，特許文献３，特許文献４参照）。
【０００３】
この様な放射線断層撮影装置を用いて乳房検診を行う場合について説明する。乳がんを発見する乳房検診においては、まず、乳房のＸ線投影像をマンモグラフィーによって取得し、乳房の内部構造を知る。そして、更なる詳細な検査を行うべく、ＰＥＴ装置による断層画像の取得や、乳房の生検が行われる。このように、乳房検診においては、種々の検査に先立ってまずＸ線透視像を取得する方法が一般的である。Ｘ線透視像は、乳房の内部における構造的な異常を知ることができるからである。
【０００４】
マンモグラフィーによる乳房のＸ線透視像の取得は、対向する２枚の板で乳房を挟んで、可撓性がなくなるまで乳房を押圧した状態で行われる。この様にすることで、形状が定まらない乳房を一時的に可撓性のない状態として撮影が行われることになる。このように、乳房を板で挟んで撮影を行う利点としては、Ｘ線透視像の取得時におけるＸ線の線量を抑制することができることにある。すなわち、２枚の板で挟まれた乳房は、板の対向する方向に扁平な形状に変形する。扁平な形状となっている乳房の厚さ方向にＸ線が通過するようにＸ線透視像を撮影するようにすれば、Ｘ線が乳房を透過する距離を短くできる。すると距離が短くなった分だけ僅かなＸ線の線量でも撮影が行えるので、乳房に入射するＸ線の線量を抑制できることになる。
【０００５】
ＰＥＴ装置による乳房の断層画像の取得は、乳房をリング形状の検出器リングに挿入した状態で、乳房内部から生じる消滅放射線対を検出することで行われる。この検査で得られるデータは消滅放射線対の発生源が３次元的に配列されたものであり、ＰＥＴ装置はこれを基に任意のスライス面で乳房を切断したときの断面における消滅放射線対の発生源がマッピングされた断層像を得ることができるようになっている。
【０００６】
このように、マンモグラフィーによる乳房のＸ線透視像は、乳房を２枚の板で押圧した状態で得られてものであり、ＰＥＴ装置における断層画像は、乳房を押圧しない状態で取得された断層像である。したがって、Ｘ線透視画像とＰＥＴ装置による断層像とは、同じ乳房を撮影したものであるにも関わらず写り込んでいる乳房の状態が異なっている。すなわち、Ｘ線透視画像の場合は、扁平に変形させた乳房を平面上に投影した画像であり、断層画像ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７７７８０号公報
【特許文献２】特開２００８−１６１２８３号公報
【特許文献３】国際公開第２００７−１１９４５９号公報
【特許文献４】特開２００７−２７１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、マンモグラフィーによってＸ線透視像を得た後、より詳細は検査をするべくＰＥＴ装置による断層像を取得しても、Ｘ線透視画像と断層像とを比較検討することができないという問題点がある。
【０００９】
上述のように、Ｘ線透視像とＰＥＴ装置の断層像とは、撮影された乳房の状態が異なる。Ｘ線透視像は、２枚の板で押し挟まれた扁平の乳房が写り込んいる一方、ＰＥＴの断層像は、押圧を受けないそのままの形状の乳房の断層像が写り込んでいる。この様に、両画像に写り込む乳房の形状は互いに異なる。また、Ｘ線透視像は、ある方向から乳房をＸ線で透視した投影像である一方、ＰＥＴの断層像は、乳房を任意のスライス面で切断したときの断層像である。つまり、Ｘ線透視像は、Ｘ線が透過する方向の位置情報が失われた投影像であり、写し込んでいる像はＰＥＴで得られる断層像とは異なるものである。
【００１０】
乳房検診を行うときには、Ｘ線透視像とＰＥＴ装置で得られる画像とが比較できる様になっていることが望ましい。Ｘ線透視像において乳房内部に塊が写り込んでいるとして、この塊がＰＥＴ装置の画像においてどのように写り込んでいるかを知ることができれば、診断に都合がよいからである。しかし、Ｘ線透視画像とＰＥＴ装置の画像とは、異なる条件で撮影されたものであり、互いに比較できるような像ではない。従来の構成においては、この様な事情が診断の妨げとなっている。
【００１１】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、撮影条件の異なる２つの画像を比較できるようにすることで、診断に好適な放射線断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体内で発生した放射線を検出する検出器リングと、検出器リングから取得された検出データを基に放射線の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する３次元マップに写り込んだ被検体の形状を認識し、これを仮想的に変形させることにより被検体の形状がどのように変形するかを位置情報として示す移動先情報を取得する移動先情報取得手段と、移動先情報に基づいて位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形３次元マップを用いて放射線の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］本発明によれば、消滅放射線対の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形３次元マップを用いて消滅放射線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えている。これにより、３次元上にマッピングされた消滅放射線対の発生位置は、被検体が変形した状態に変更された後、変形画像が生成される。従って、変形画像は、被検体を変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体を変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体が写り込んでいる画像である。これにより、両画像を比較して診断を補助する情報を提供することが可能である放射線断層撮影装置が提供できる。
【００１４】
また、上述の放射線断層撮影装置において、放射線を被検体の外部から照射する放射線源と、放射線源から照射された後、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板と、板を移動させる移動手段と、移動手段を制御する移動制御手段と、押圧された被検体に放射線を照射し、そのときに放射線検出手段から出力された検出信号を基に被検体を変形させた状態で撮影された画像である放射線透視像を生成する透視画像生成手段とを更に備え、マップ変形手段は、放射線透視像に写り込む被検体の変形を示す移動先情報に基づいて動作すればより望ましい。
【００１５】
［作用・効果］上述の構成は、被検体を変形させた状態で撮影された画像を取得する構成を本発明の構成に付加したものとなっている。すなわち、上述の構成は、押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板を備え、被検体は、変形した状態で放射線による撮影が行われる。そして、変形３次元マップの生成は、この板による被検体の変形を示す移動先情報を基に行われる。これにより、押圧した状態で変形している被検体の形状と、画像変換によって得られる変形３次元マップにおける被検体の形状とが一致し、両画像の比較が更に容易となる。
【００１６】
また、上述の放射線断層撮影装置において、変形画像生成手段は、変形３次元マップを横切る直線上に位置する変形３次元マップの各値のうちで放射線の発生が最も多いことを示す最大値を選択して選択された最大値をある投影面に投影し、この動作を異なる直線について繰り返すことにより投影面上に各直線に係る最大値を示す画素を配置することにより変形画像を生成すればより望ましい。
【００１７】
［作用・効果］上述の構成は、変形画像生成手段の具体的な構成を示している。すなわち、変形画像生成手段は、変形３次元マップをある投影面に投影した画像となっている。これにより、被検体を変形させた状態で透視撮影された画像に写り込む被検体像と等価の像が写り込んだ変形画像を生成することができる。
【００１８】
また、上述の放射線断層撮影装置において、被検体を変形させた状態で撮影された画像と変形画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段を更に備えればより望ましい。
【００１９】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成は両画像を重ね合わせる重ね合わせ手段を備えている。これにより両画像を用いた診断がより容易となる。
【００２０】
また、上述の放射線断層撮影装置において、重ね合わせ手段は、被検体を変形させた状態で撮影された画像と変形画像とのうちの少なくとも一方を他方の画像に対して移動および回転させることで両画像の位置を一致させる位置合わせ手段を備えていればより望ましい。
【００２１】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、両画像を重ね合わせる際に、両画像の重ね合わせる位置を変更できるようになっている。これにより両画像が確実に重ね合わせられ、診断がより容易となる。
【００２２】
また、上述の放射線断層撮影装置において、変形画像生成手段は、移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報を取得して動作すればより望ましい。
【００２３】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に３次元マップを変形し、変形３次元マップを基に変形画像を生成するようにすれば、両画像に写り込む変形した被検体の形状がより正確に一致し、診断により有用な情報を提供できる。
【００２４】
また、上述の放射線断層撮影装置において、変形する被検体は乳房であり、乳房検診用となっていればより望ましい。
【００２５】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、本発明を乳房検診に応用すれば、変形した乳房の放射線撮影を行っても、診断を行いやすい放射線断層撮影装置が提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、消滅放射線対の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、仮想的に変形された変形３次元マップを用いて消滅放射線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えている。これにより、変形画像は、被検体を変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体を変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体が写り込んでいる画像となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る乳房の押圧について説明する模式図である。
【図４】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施例１に係る変形ＭＩＰ画像の生成について説明する模式図である。
【図６】実施例２に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【実施例１】
【００２８】
＜放射線断層撮影装置の構成＞
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例１の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体Ｍの乳房Ｂをｚ方向から導入させるガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体Ｍの乳房Ｂをｚ方向から導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた内穴は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、ｎ角柱）となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に伸びている。なお、検出器リング１２の内穴の領域が、放射線断層撮影装置９の断層画像が生成できる撮影視野となっている。ｚ方向は、検出器リング１２の中心軸の伸びる方向に沿っている。
【００２９】
遮蔽プレート１３は、タングステン等で構成される。放射性薬剤は、被検体Ｍの乳房Ｂ以外の部分にも存在するので、そこからも放射線が発生している。しかし、この様な関心部位以外から発生する放射線が検出器リング１２に入射すると、断層画像撮影の邪魔となる。そこで、検出器リング１２のｚ方向における被検体Ｍに近い側の一端を覆うようにリング状の遮蔽プレート１３が設けられているのである。
【００３０】
クロック１９は、検出器リング１２にシリアルナンバーとなっている時刻情報を送出する。検出器リング１２から出力される検出データには、γ線をどの時点で検出したかという時刻情報が付与され、後述の同時計数部２０に入力される。
【００３１】
検出器リング１２の構成について説明する。検出器リング１２は、ｎ個の放射線検出器１がｚ方向（中心軸方向）に垂直な平面上の仮想円に配列されることで、１つの単位リングが形成される。この単位リングがｚ方向に例えば３個配列されて検出器リング１２が構成される。
【００３２】
放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図２は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図２に示すように放射線を光に変換するシンチレータ２と、光を検出する光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、光を授受するライトガイド４が備えられている。
【００３３】
シンチレータ２は、シンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、光検出器３は、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。
【００３４】
同時計数部２０（図１参照）には、検出器リング１２から出力された検出データが送られてきている。そして検出器リング１２にほぼ同時に入射した２つの放射線が、被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線対であると判定する（同時計数）。同時計数部２０は、同時計数した検出器リング１２を構成するシンチレータ結晶の情報を位置特定部２１に送出する。同時計数におけるシンチレータ結晶の位置関係は、消滅γ線対が検出器リング１２に入射した位置と入射した方向を示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。シンチレータ結晶の組合せ毎に記憶される消滅γ線対検出の回数および消滅γ線のエネルギー強度は、被検体内における消滅γ線対の発生のバラツキを示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。なお、同時計数部２０による検出データの同時性の判断は、クロック１９によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。位置特定部２１は、本発明の位置特定手段に相当する。
【００３５】
位置特定部２１は、同時計数部２０が出力する消滅γ線対の発生位置と放射線強度に関するデータを受け取って、消滅γ線の発生位置が３次元の空間上にマッピングされた３次元マップｍを生成する。
【００３６】
３次元マップｍは、移動先情報取得部２２，マップ変形部２３，および断層画像生成部２６に送られる。マップ変形部２３は、記憶部３７が記憶している移動先情報Ｔに基づいて３次元マップｍを仮想的に変形させて変形３次元マップｎを生成する。この移動先情報Ｔは、３次元マップｍを基に移動先情報取得部２２が生成したものである。断層画像生成部２６は、３次元マップｍに基づいて、乳房Ｂを所定のスライス面で切断したときの断面における消滅γ線対の発生源が２次元上にマッピングされた断層画像Ｄを取得する。このときの断層画像Ｄとしては、例えば、被検体Ｍの乳房Ｂを輪切りにするようなアキシャル画像となっている。移動先情報取得部２２は、本発明の移動先情報取得手段に相当し、マップ変形部２３は、本発明のマップ変形手段に相当する。
【００３７】
移動先情報取得部２２が取得する移動先情報Ｔについて説明する。移動先情報Ｔは、乳房Ｂがどのように変形するかを示す位置情報となっている。すなわち、移動先情報Ｔは、Ｘ線透視画像の撮影時に、一対の挟み板によって乳房Ｂがどのように変形するかを示すデータとなっている。具体的には、移動先情報Ｔは、変形前の３次元座標と、変形後の３次元座標とが関連した関連テーブルとなっている。
【００３８】
移動先情報Ｔについてより具体的に説明する。例えば、図３（ａ）に示す乳房内の点ａ１の３次元座標が（ｘ，ｙ，ｚ）となっていたとする。そして、乳房Ｂを押圧して変形させると、この点ａ１は、図３（ｂ）に示す乳房内の点ａ２に移動するものとする。この点ａ２の３次元座標は（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるとする。移動先情報Ｔは、変形前の座標（ｘ，ｙ，ｚ）と変形後の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とを関連させた関連テーブルとなっている。マップ変形部２３は、移動先情報Ｔを参照して、３次元マップｍにおける点ａ１に位置する消滅γ線対の発生強度データを点ａ２に移動させて変形３次元マップｎを生成する。
【００３９】
移動先情報Ｔの取得方法について説明する。移動先情報Ｔは、３次元マップｍ上の乳房Ｂを所定の条件で変形させるシミュレーションを行うことにより得られる。３次元マップｍにおける乳房Ｂを変形させるに際し、移動先情報取得部２２は、まず３次元マップにおける乳房Ｂの輪郭を抽出する。こうして、移動先情報取得部２２は、半球状となっている乳房Ｂの形状を認識する。
【００４０】
そして、移動先情報取得部２２は、取得した乳房Ｂの形状をシミュレーションにより変形させる。このシミュレーションは、乳房Ｂの表面積が変化せず、変曲点が増加せず、かつ乳房Ｂの内部の密度が変化しないという条件下で行う。これにより、乳房Ｂをある方向に直交する平面により両側から圧迫したときに、乳房Ｂがどのように変形するかを知ることができる。シミュレーションに際し、上述のように乳房Ｂの物性を限定しているので、得られる結果は、現実の乳房Ｂの変形と近いものになる。このように、３次元マップｍにおける乳房Ｂはシミュレーションにより押し広げられて扁平の形状となる。この扁平形状は、変形３次元マップｎにおける乳房Ｂの形状を示し、Ｘ線透視画像における乳房Ｂの形状に一致している。
【００４１】
移動先情報取得部２２は、シミュレーションによって変形前の乳房Ｂの各位置が変形後においてどこに移動するかを追尾して、乳房Ｂにおける変形前の座標と変形後の座標とが関連した移動先情報Ｔを取得する。
【００４２】
移動先情報取得部２２による移動先情報Ｔの取得は、３次元マップｍが取得される度に行われる。従って、移動先情報Ｔは、放射線断層撮影装置９による乳房Ｂのイメージングの度に行われることになる。
【００４３】
変形３次元マップｎは、変形ＭＩＰ画像生成部２４に送られる。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、３次元的な空間に示された変形３次元マップｎを基に消滅γ線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、本発明の変形画像生成手段に相当する。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、本発明の変形画像に相当する。
【００４４】
表示部３６は、変形ＭＩＰ画像Ｐ１および断層画像Ｄを表示させるものであり、操作卓３５は、術者が放射線断層撮影装置９に対して行う諸操作を入力させるものである。記憶部３７は、検出器リング１２が出力する検出データ、同時計数部２０が生成する同時計数データ、断層画像等、各部の動作によって生じるデータ、マップ変形部２３が参照する移動先情報Ｔおよび各部の動作に際して参照されるパラメータの一切を記憶するものである。
【００４５】
なお、放射線断層撮影装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６を実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。
【００４６】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る放射線断層撮影装置９の動作について説明する。乳房検診を行うには、図４に示すように、乳房Ｂが検出器リング１２に挿入され（乳房挿入ステップＳ１），乳房Ｂから放射される放射線の検出が開始される（検出開始ステップＳ２）。そして、検出器リング１２が出力した検出データより３次元マップｍが生成され（３次元マップ生成ステップＳ３），この３次元マップｍを基に変形３次元マップｎが生成される（３次元変形マップ生成ステップＳ４）。そして、変形３次元マップｎを基に変形ＭＩＰ画像Ｐ１が生成され（変形画像生成ステップＳ５），この変形ＭＩＰ画像Ｐ１が表示される（表示ステップＳ６）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。
【００４７】
なお、放射線撮影装置の動作説明に先立って、乳房ＢのＸ線透視画像が取得されているものとする。この乳房ＢのＸ線透視画像は、被検体Ｍの乳房Ｂを挟み板で押圧して扁平形状に変形させた状態で撮影されたものであり、図３（ａ）に示す変形前の乳房Ｂは、撮影時において図３（ｂ）に示すように変形したものとなっている。Ｘ線透視画像は、扁平形状の乳房Ｂを画像に写り込む面積が最も広くなるように撮影したものであり、挟み板で乳房Ｂを押圧する方向から撮影されたものとなっている。従って、乳房Ｂは、図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較すれば分かるように、押圧されることで面積が広くなってＸ線透視画像に写り込むことになる。具体的にはＸ線透視画像には、乳房Ｂを押圧する平面に平行な平面に乳房Ｂの投影像が写り込んでいる。
【００４８】
＜乳房挿入ステップＳ１＞
まず、被検体Ｍに放射性薬剤が注射される。この時点から所定の時間が経過した時点で、被検体Ｍの乳房Ｂが検出器リング１２に挿入される。図１は、この動作が終了した状態を示している。
【００４９】
＜検出開始ステップＳ２＞
術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対の検出の指示を与えると、検出器リング１２は、同時計数部２０に検出データの送出を開始する。このとき送出された検出データは、γ線の検出器リング１２における入射位置と、エネルギーと、入射時間とが関連したデータセットとなっている。
【００５０】
＜３次元マップ生成ステップＳ３＞
同時計数部２０は、検出データの同時計数を行い、この結果を位置特定部２１に送出する。位置特定部２１には、３次元マトリックスが用意されており、乳房内部の位置と、消滅γ線対の発生強度とが関連した３次元マップｍを生成する。この３次元マップｍは、図３（ａ）の状態の乳房Ｂについての検出データとなっている。
【００５１】
＜３次元変形マップ生成ステップＳ４＞
３次元マップｍは、マップ変形部２３に送出される。このマップ変形部２３の動作が本発明において最も特徴的なものとなっている。すなわち、マップ変形部２３は、移動先情報取得部２２が取得する移動先情報Ｔに基づいて、３次元マップｍを基に新たな変形３次元マップｎを生成する。このマップ変形部２３の動作によって、図３（ａ）の乳房Ｂの状態で３次元マップｍ上に保持されている消滅γ線対の検出データの位置情報は、情報処理により、図３（ｂ）の乳房Ｂの状態の位置情報に変換される。すなわち、マップ変形部２３は、図３（ｂ）で示す変形後の状態の乳房Ｂが写り込んでいるＸ線透視画像と同一の形状となるように３次元マップにおける乳房Ｂを仮想的に変形させるのである。
【００５２】
＜変形画像生成ステップＳ５＞
変形３次元マップｎは、変形ＭＩＰ画像生成部２４に送られる。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎを用いて、変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する。この変形ＭＩＰ画像Ｐ１について説明する。図５に示すように、変形３次元マップｎには、押圧された被検体Ｍの乳房Ｂにおける消滅γ線対のイメージングデータが保持されている。そして、直線Ｌは、乳房Ｂを押圧する平面に直交する直線であるとする。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、本発明の変形画像生成手段に相当する。
【００５３】
変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎを横切る直線Ｌについて、最大の画素値を選択する。具体的には、変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎの有する画素のうち、図５において斜線で示す直線Ｌ上に存する各画素のうち、最大の輝度を有する画素Ｎを選択する。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、この画素Ｎの画素値を変形ＭＩＰ画像Ｐ１における乳房Ｂを押圧する平面に平行な平面Ｆの点ｐを示す位置に配置する。
【００５４】
変形ＭＩＰ画像生成部２４は、平面Ｆ（投影面）の点ｐを移動させながら同様の動作を繰り返し、その度毎に直線Ｌを変更しながら最大輝度（最も消滅γ線対が多く発生したことを示す輝度）を有する画素を選択する。直線Ｌは、変更されながらも常に平面Ｆに直交している。選択された画素の画素値は生成中の変形ＭＩＰ画像Ｐ１に次々と配置され、各直線Ｌについて最大値が配列された変形ＭＩＰ画像Ｐ１が生成される。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、押圧された被検体Ｍの乳房Ｂを平面Ｆに投影したような形状をしている。
【００５５】
＜表示ステップＳ６＞
変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、位置合わせ部２５に送出される。位置合わせ部２５では、先に取得されたＸ線透視画像と変形ＭＩＰ画像Ｐ１とを比較しやすいように変形ＭＩＰ画像Ｐ１を回転させるとともに移動させることにより変形ＭＩＰ画像Ｐ１を編集できるようになっている。この編集は操作卓３５を通じて術者が指示を行うことにより行われる。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、位置合わせ部２５における編集の後、表示部３６に表示される。表示部３６においては、変形ＭＩＰ画像Ｐ１の他、予め取得されたＸ線透視画像を表示するようにしても良い。このとき、Ｘ線透視画像には被検体Ｍの乳房Ｂが押圧されて扁平形状となって写り込んでいる。変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、３次元マップｍに保持されている乳房Ｂを仮想的に押圧することにより得られた画像であることからすれば、変形ＭＩＰ画像Ｐ１に写り込む乳房ＢもＸ線透視画像と同様、扁平形状となっている。したがって、両画像に写り込む乳房Ｂは比較しやすいものとなっている。
【００５６】
また、Ｘ線透視画像は、透過Ｘ線の強度がマッピングされているのに対し、変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、放射線の最大発生強度（もしくは放射線薬剤の最大密度）がマッピングされている。その一方で、Ｘ線透視画像および変形ＭＩＰ画像Ｐ１はいずれも乳房Ｂを押圧する平面に平行な平面に投影したときの画像となっている。このことからすれば、両画像において、マッピングされているデータの意味は異なるものの、乳房Ｂを写し込む方法としては一致していることになる。従って、両画像は比較が可能な乳房Ｂの内部情報を示す画像となっている。
【００５７】
また、操作卓３５を介して行われる術者の指示により、表示部３６に断層画像生成部２６が生成した断層画像Ｄを表示させることができる。この断層画像Ｄは、変形前の３次元マップｍから生成される。
【００５８】
以上のように、実施例１によれば、消滅γ線対の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定部２１と、位置特定部２１が生成する３次元マップｍを仮想的に変形させるマップ変形部２３と、仮想的に変形された変形３次元マップｎを用いて消滅γ線対の発生位置が２次元上にマッピングされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成する変形ＭＩＰ画像生成部２４とを備えている。これにより、３次元上にマッピングされた消滅γ線対の発生位置は、被検体Ｍの乳房Ｂが変形した状態に変更された後、変形ＭＩＰ画像Ｐ１が生成される。従って、変形ＭＩＰ画像Ｐ１は、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させずして得られたものであるにもかかわらず、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で撮影された画像と同程度に変形した被検体Ｍの乳房Ｂが写り込んでいる画像である。これにより、両画像を比較して容易に診断することが可能である放射線断層撮影装置９が提供できる。
【００５９】
また、変形ＭＩＰ画像生成部２４は、変形３次元マップｎをある投影面に投影した画像となっている。これにより、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で透視撮影された画像に写り込む被検体Ｍの乳房像と等価の像が写り込んだ変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成することができる。
【００６０】
このように、実施例１を乳房検診に応用すれば、変形した乳房ＢのＸ線撮影を行っても、診断を行いやすい放射線断層撮影装置９が提供できる。
【実施例２】
【００６１】
次に実施例２に係る放射線断層撮影装置について説明する。実施例２の放射線断層撮影装置４９は、実施例１の放射線断層撮影装置９にＸ線透視画像を取得する目的で設けられた各部が設けられた構成となっている。従って、実施例１の構成と共通する各部については、説明を省略する。また、ＦＰＤは、フラットパネル・ディテクタの略である。
【００６２】
＜放射線断層撮影装置４９の全体構成＞
まず、実施例２に係る放射線断層撮影装置４９の構成について説明する。放射線断層撮影装置４９は、図６に示すように被検体Ｍの乳房Ｂを押圧する一対の挟み板５２ａ，５２ｂと、挟み板５２ａに向けてＸ線を照射するＸ線管５３と、挟み板５２ａ，乳房Ｂ，挟み板５２ｂをこの順に透過して挟み板５２ｂから出射したＸ線を検出するＦＰＤ５４とを備えている。Ｘ線管５３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ５４は、本発明の放射線検出手段に相当する。本発明においてＦＰＤ５４と、放射線検出器１とは互いに別の概念である。
【００６３】
挟み板移動機構５７は、一対の挟み板５２ａ，５２ｂを接近・離反させる目的で設けられている。挟み板移動制御部５８は、これを制御するものである。挟み板移動機構５７により、平行に配置された一対の挟み板５２ａ，５２ｂは、板の広がる方向と直交する方向に移動可能となっている。挟み板移動制御部５８は、本発明の移動制御手段に相当し、挟み板移動機構５７は、本発明の移動手段に相当する。
【００６４】
Ｘ線管制御部５６は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管５３を制御する目的で設けられている。ＦＰＤ５４は、Ｘ線管５３から発せられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して検出信号を生成する。この検出信号は、透視画像生成部６１に送出され、そこで被検体Ｍの投影像が写り込んだＸ線透視画像Ｐ２が生成される。重ね合わせ部６２は、Ｘ線透視画像Ｐ２と位置合わせ部２５によって位置合わせされた変形ＭＩＰ画像Ｐ１とを重ね合わせて合成画像Ｐ３を生成する。この合成画像Ｐ３の基となった両画像Ｐ１，Ｐ２に写り込む乳房Ｂの形状が一致しているので、両画像に写り込む乳房Ｂはズレることなく重なり合って合成画像Ｐ３上に写り込むことになる。Ｘ線透視画像Ｐ２は、本発明の放射線透視像に相当し、透視画像生成部６１は、本発明の透視画像生成手段に相当する。また、重ね合わせ部６２は、本発明の重ね合わせ手段に相当する。
【００６５】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、放射線断層撮影装置４９の動作について説明する。まず、術者が操作卓３５に指示を与えると、被検体Ｍの乳房Ｂが一対の挟み板５２ａ，５２ｂに挟み込まれて押圧される。このとき、乳房Ｂは、図３（ｂ）に示すように扁平形状となる。そして、術者が操作卓３５にＸ線照射開始の指示を与えると、Ｘ線管５３からＸ線が照射されＸ線透視画像Ｐ２が取得される。Ｘ線照射開始の指示を与えた直後、挟み板移動制御部５８は、一対の挟み板５２ａ，５２ｂの離間距離を移動先情報取得部２２に送出する。
【００６６】
Ｘ線透視画像Ｐ２取得の後、被検体Ｍの乳房Ｂは、一対の挟み板５２ａ，５２ｂによる押圧を解除された後、一対の挟み板５２ａ，５２ｂの間から外され、今度は、ガントリ１１の内部に挿入される。そして、実施例１で説明した、ステップＳ１〜Ｓ６の各動作が行われることになる。実施例２においては、３次元変形マップ生成ステップＳ４において、移動先情報取得部２２は、乳房Ｂの形状をシミュレーションにより変形させる際に、挟み板移動制御部５８が出力する挟み板５２ａ，５２ｂの離間距離を変形の条件の１つとして用いて変形３次元マップｎを生成する。これにより、より正確なシミュレーションが可能となる。変形ＭＩＰ画像生成部２４は、挟み板移動制御部５８が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報Ｔを変更して動作することになる。挟み板５２ａ，５２ｂは、本発明の板に相当する。
【００６７】
そして、重ね合わせ部６２が生成した合成画像Ｐ３が表示部３６に表示されて検査は終了となる。
【００６８】
以上のように、上述の構成は、被検体Ｍの乳房Ｂを変形させた状態で撮影された画像を取得する構成を実施例１の構成に付加したものとなっている。すなわち、上述の構成は、押圧によって変形する被検体Ｍの乳房Ｂを挟み込む一対の挟み板５２ａ，５２ｂを備え、被検体Ｍの乳房Ｂは、変形した状態でＸ線による撮影が行われる。そして、変形３次元マップｎの生成は、この挟み板５２ａ，５２ｂによる被検体Ｍの乳房Ｂの変形を示す移動先情報Ｔを基に行われる。これにより、押圧した状態で変形している被検体Ｍの乳房Ｂの形状と、画像変換によって得られる変形３次元マップｎにおける被検体Ｍの乳房Ｂの形状とが一致し、両画像像の比較が更に容易となる。
【００６９】
上述の構成は両画像を重ね合わせる重ね合わせ部６２を備えている。これにより両画像を用いた診断がより容易となる。
【００７０】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００７１】
（１）各実施例の構成によれば、位置合わせ部２５が変形ＭＩＰ画像Ｐ１をＸ線透視画像に対して移動・回転させる構成となっていたが、本発明はこの構成に限られず、Ｘ線透視画像を変形ＭＩＰ画像Ｐ１に対して変形させるような構成としても良い。
【００７２】
（２）各実施例の構成によれば、変形ＭＩＰ画像Ｐ１を生成していたが、この画像に代えて、例えば、変形３次元マップｎにおける最大値以外の値を平面に投影することにより得られるＭＩＰ画像以外の画像を用いることもできる。
【００７３】
（３）本発明は、乳房検診用に限定されずに、変形する被検体Ｍを診断する検査の全般に応用することができる。
【００７４】
（４）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＧＳＯ（Ｌｕ２（１−Ｘ）Ｇ２ＸＳｉＯ５）やＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。
【００７５】
（５）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
ｍ ３次元マップ
ｎ 変形３次元マップ
Ｐ１ 変形ＭＩＰ画像（変形画像）
Ｐ２ Ｘ線透視画像（放射線透視像）
Ｔ 移動先情報
１２ 検出器リング
２１ 位置特定部（位置特定手段）
２２ 移動先情報取得部（移動先情報取得手段）
２３ マップ変形部（マップ変形手段）
２４ 変形ＭＩＰ画像生成部（変形画像生成手段）
２５ 位置合わせ部（位置合わせ手段）
５２ａ，５２ｂ 挟み板（板）
５３ Ｘ線管（放射線源）
５４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５７ 挟み板移動機構（移動手段）
５８ 挟み板移動制御部（移動制御手段）
６１ 透視画像生成部（透視画像生成手段）
６２ 重ね合わせ部（重ね合わせ手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内で発生した放射線を検出する検出器リングと、
前記検出器リングから取得された検出データを基に放射線の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、
前記位置特定手段が生成する３次元マップに写り込んだ被検体の形状を認識し、これを仮想的に変形させることにより被検体の形状がどのように変形するかを位置情報として示す移動先情報を取得する移動先情報取得手段と、
前記移動先情報に基づいて前記位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、
仮想的に変形された変形３次元マップを用いて放射線の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
放射線を被検体の外部から照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された後、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、
押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板と、
板を移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する移動制御手段と、
押圧された被検体に放射線を照射し、そのときに前記放射線検出手段から出力された検出信号を基に被検体を変形させた状態で撮影された画像である放射線透視像を生成する透視画像生成手段とを更に備え、
前記マップ変形手段は、前記放射線透視像に写り込む被検体の変形を示す移動先情報に基づいて動作することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記変形画像生成手段は、前記変形３次元マップを横切る直線上に位置する前記変形３次元マップの各値のうちで放射線の発生が最も多いことを示す最大値を選択して選択された最大値をある投影面に投影し、この動作を異なる直線について繰り返すことにより投影面上に各直線に係る最大値を示す画素を配置することにより前記変形画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
被検体を変形させた状態で撮影された画像と前記変形画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段を更に備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の放射線断層撮影装置において、
前記重ね合わせ手段は、被検体を変形させた状態で撮影された画像と前記変形画像とのうちの少なくとも一方を他方の画像に対して移動および回転させることで両画像の位置を一致させる位置合わせ手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記変形画像生成手段は、前記移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報を取得して動作することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線断層撮影装置において、
変形する被検体は乳房であり、乳房検診用となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項１】
被検体内で発生した放射線を検出する検出器リングと、
前記検出器リングから取得された検出データを基に放射線の発生位置を３次元上にマッピングする位置特定手段と、
前記位置特定手段が生成する３次元マップに写り込んだ被検体の形状を認識し、これを仮想的に変形させることにより被検体の形状がどのように変形するかを位置情報として示す移動先情報を取得する移動先情報取得手段と、
前記移動先情報に基づいて前記位置特定手段が生成する３次元マップを仮想的に変形させるマップ変形手段と、
仮想的に変形された変形３次元マップを用いて放射線の発生位置が２次元上にマッピングされた変形画像を生成する変形画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
放射線を被検体の外部から照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された後、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、
押圧によって変形する被検体を挟み込む一対の板と、
板を移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する移動制御手段と、
押圧された被検体に放射線を照射し、そのときに前記放射線検出手段から出力された検出信号を基に被検体を変形させた状態で撮影された画像である放射線透視像を生成する透視画像生成手段とを更に備え、
前記マップ変形手段は、前記放射線透視像に写り込む被検体の変形を示す移動先情報に基づいて動作することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記変形画像生成手段は、前記変形３次元マップを横切る直線上に位置する前記変形３次元マップの各値のうちで放射線の発生が最も多いことを示す最大値を選択して選択された最大値をある投影面に投影し、この動作を異なる直線について繰り返すことにより投影面上に各直線に係る最大値を示す画素を配置することにより前記変形画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
被検体を変形させた状態で撮影された画像と前記変形画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段を更に備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の放射線断層撮影装置において、
前記重ね合わせ手段は、被検体を変形させた状態で撮影された画像と前記変形画像とのうちの少なくとも一方を他方の画像に対して移動および回転させることで両画像の位置を一致させる位置合わせ手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記変形画像生成手段は、前記移動制御手段が出力する一対の板の離間距離を示す距離データを基に参照する移動先情報を取得して動作することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線断層撮影装置において、
変形する被検体は乳房であり、乳房検診用となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−４７６７１（Ｐ２０１２−４７６７１Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１９８６（Ｐ２０１０−１９１９８６）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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