説明

放射線照射角度測定用ファントムおよびそのファントムを用いた放射線照射角度測定方法並びに立体視画像取得方法

【課題】立体視画像撮影の際の実際の撮影角度を高精度に取得する。
【解決手段】所定の方向から照射された放射線に対して第1の透過率を有する材料からなる立体構造部60と、第1の透過率とは異なる第2の透過率を有する材料からなり、立体構造部60における対向する面60a,60bに対して垂直方向について互いに異なる位置に設けられた少なくとも2つのマーカ61,62とから放射線照射角度測定用ファントム6を構成し、この放射線照射角度測定用ファントム6を用いて放射線の照射角度を取得する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定の方向から照射される放射線の照射角度を測定するために用いられる放射線照射角度測定用ファントムおよびそのファントムを用いた放射線照射角度測定方法並びに立体視画像取得方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の画像を組み合わせて表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視できる画像(以下、立体視画像またはステレオ画像という)は、同一の被写体を異なる位置から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像に基づいて表示される。
【0003】
そして、このような立体視画像の表示は、デジタルカメラやテレビなどの分野だけでなく、放射線画像撮影の分野においても利用されている。すなわち、被検者に対して互いに異なる方向から放射線を照射し、その被験者を透過した放射線を放射線画像検出器によりそれぞれ検出して互いに視差のある複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて立体視画像を表示することが行われている。
【0004】
たとえば、特許文献1においては、放射線源をアームの一端部に取り付け、そのアームの中心を軸として回転させることによって放射線画像検出器に対して放射線源を円弧状に移動させ、被検者に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2010−187916号公報
【特許文献2】特開2010−183965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に記載の装置のように、アームによって放射線源を移動させる構成では、機械的な精度によって放射線源の位置が所望の撮影角度からずれる場合がある。このように所望の撮影角度からずれた位置の放射線源から放射線を照射して撮影を行ったのでは、立体視画像の奥行方向の分解能が低下したり、適切に立体視することが困難な立体視画像となってしまうおそれがある。
【0007】
また、たとえば、立体視画像上における所定の2点を指定し、その2点間の距離を計測する場合などにおいては、放射線源の撮影角度の情報が必要となるが、この計測に用いられる撮影角度の情報が、実際の立体視画像撮影時の放射線源の撮影角度とずれている場合には、正確な計測を行うことができない。
【0008】
なお、特許文献2においては、乳房を圧迫する圧迫板に対してマーカを設け、そのマーカを撮影することによって実際の放射線の撮影角度を取得する方法が提案されているが、マーカが設けられる圧迫板は変形したりしてマーカの位置が変化する場合があるので高精度な撮影角度を行うことができない。
【0009】
本発明は、上記の事情に鑑み、たとえば立体視画像撮影の際の実際の撮影角度を高精度に取得することができる放射線照射角度測定用ファントムおよびそのファントムを用いた放射線照射角度測定方法並びに立体視画像取得方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の放射線照射角度測定用ファントムは、所定の方向から照射された放射線に対して第1の透過率を有する材料からなる立体構造部と、第1の透過率とは異なる第2の透過率を有する材料からなり、立体構造部における対向する面に対して垂直方向について互いに異なる位置に設けられた少なくとも2つのマーカとを備えたことを特徴とする。
【0011】
また、上記本発明の放射線照射角度測定用ファントムにおいては、2つのマーカを対向させて平行に設けることができる。
【0012】
また、2つのマーカを、立体構造部の対向する面上にそれぞれ設けることができる。
【0013】
また、マーカを線状に形成することができる。
【0014】
また、立体構造部を直方体で形成することができる。
【0015】
本発明の放射線照射角度取得方法は、上記本発明の放射線照射角度測定用ファントムに対して、上記対向する面の一方の面側から放射線を照射し、その放射線の照射による少なくとも2つのマーカの投影像を放射線画像検出器によって検出して少なくとも2つのマーカ画像を取得し、その取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、放射線の照射方向の角度を取得することを特徴とする。
【0016】
本発明の立体視画像取得方法は、互いに異なる2つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する撮影方向毎の2つの放射線画像を取得する立体視画像取得方法において、上記本発明の放射線照射角度測定用ファントムに対して、上記対向する面の一方の面側から放射線を照射し、その放射線の照射による少なくとも2つのマーカの投影像を放射線画像検出器によって検出して少なくとも2つのマーカ画像を取得し、その取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、撮影方向の角度を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明の放射線照射角度測定用ファントムによれば、所定の方向から照射された放射線に対して第1の透過率を有する材料からなる立体構造部と、第1の透過率とは異なる第2の透過率を有する材料からなり、立体構造部における対向する面に対して垂直方向について互いに異なる位置に設けられた少なくとも2つのマーカとを備えたものとしたので、たとえば、その放射線照射角度測定用ファントムに対して、上記対向する面の一方の面側から放射線を照射し、その放射線の照射による少なくとも2つのマーカの投影像を放射線画像検出器によって検出して少なくとも2つのマーカ画像を取得するように場合には、一定に維持された放射線照射角度測定用ファントムの2つのマーカ間の距離と2つのマーカ画像との位置情報とに基づいて、放射線の照射角度を取得することができるので、より高精度に放射線の照射角度を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の放射線照射角度測定用ファントムの一実施形態を用いて立体視画像の撮影の際の撮影角度を測定する乳房画像撮影表示システムの概略構成図
【図2】図1に示す乳房画像撮影表示システムにおいてアーム部を撮影角度θだけ傾けた状態を示す図
【図3】図1に示す乳房画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図
【図4】本発明の放射線照射角度測定用ファントムの一実施形態の斜視図
【図5】立体カーソルの位置を奥行方向に移動させるホイールマウスの一例を示す図
【図6】本発明の放射線照射角度測定用ファントムの一実施形態を用いて立体視画像の撮影の際の撮影角度を測定する乳房画像撮影表示システムの作用を説明するためのフローチャート
【図7】2つのマーカ画像に基づいて実際の撮影角度を取得する方法を説明するための図
【図8】右目用放射線画像と左目用放射線画像とステレオ画像との一例を模式的に示す図
【図9】本発明の放射線照射角度測定用ファントムの一実施形態を用いて立体視画像の撮影の際の撮影角度を測定する乳房画像撮影表示システムの変形例を示すブロック図
【図10】図9に示す乳房画像撮影表示システムの変形例の作用を説明するためのフローチャート
【図11】立体カーソルによって指定された2点間の距離の演算方法を説明するための図
【図12】本発明の放射線照射角度測定用ファントムのその他の実施形態を示す斜視図
【図13】本発明の放射線照射角度測定用ファントムのその他の実施形態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の放射線照射角度計測用ファントムの一実施形態を用いて放射線の照射角度の測定を行う乳房画像撮影表示システムについて説明する。なお、本発明は、放射線照射角度計測用ファントムの構成およびこのファントムを用いた放射線照射角度の取得方法に特徴を有するものであるが、まずは、上記乳房画像撮影表示システムの全体構成について説明する。図1は、本乳房画像撮影表示システム全体の概略構成を示す図である。
【0020】
本乳房画像撮影表示システムは、図1に示すように、乳房画像撮影装置1と、乳房画像撮影装置1に接続されたコンピュータ2と、コンピュータ2に接続されたモニタ3および入力部4とを備えている。
【0021】
そして、乳房画像撮影装置1は、図1に示すように、基台21と、基台21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と、回転軸12により基台21と連結されたアーム部13を備えている。なお、図2には、図1の右方向から見たアーム部13を示している。
【0022】
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源ユニット16が取り付けられている。アーム部13の上下方向の移動は、基台21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。
【0023】
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画像検出器15と、放射線画像検出器15からの電荷信号の読み出しなどを制御する検出器コントローラ33が備えられている。
【0024】
また、撮影台14の内部には、放射線画像検出器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。
【0025】
放射線画像検出器15は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像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画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、TFT(thin film transistor)スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、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放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【0026】
放射線源ユニット16の中には放射線源17と、放射線源コントローラ32が収納されている。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、時間、管電圧等)を制御するものである。
【0027】
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。
【0028】
コンピュータ2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などを備えており、これらのハードウェアによって、図4に示すような制御部40、放射線画像記憶部41、放射線画像表示制御部42、立体カーソル表示制御部43、マーカ位置情報取得部44および角度取得部45が構成されている。
【0029】
制御部40は、各種のコントローラ31〜35に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うものである。具体的な制御方法については後で詳述する。
【0030】
放射線画像記憶部41は、互いに異なる2つの撮影方向からの撮影によって放射線画像検出器15によって検出された2枚の放射線画像信号を予め記憶するものである。
【0031】
放射線画像表示制御部42は、放射線画像記憶部41から読み出された放射線画像信号に対して所定の信号処理を施した後、モニタ3に被検者Mの乳房のステレオ画像を表示させるものである。
【0032】
立体カーソル表示制御部43は、立体カーソルを構成する、左右方向に相対的な視差量を有する右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号とを生成し、これらをモニタ3にそれぞれ表示させることによって立体視可能な立体カーソルを表示させるものである。
【0033】
また、立体カーソル表示制御部43は、観察者による入力部4からの入力に応じてモニタ3に表示された立体カーソルをステレオ画像の奥行方向および面内方向に移動させるものである。なお、面内方向とは、奥行方向に対して直交する面内の方向のことをいう。奥行方向をZ方向とした場合、そのZ方向に直交するX−Y面内の方向のことをいう。
【0034】
具体的には、立体カーソル表示制御部43は、入力部4からの入力に応じて右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号との相対的な左右の視差量を変更することによって立体カーソルを奥行方向に移動させるものである。また、立体カーソル表示制御部43は、入力部4からの入力に応じて右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号との相対的な左右のシフト量を維持した状態で、これらの表示位置を左右方向および上下方向に変更することによって立体カーソルを面内方向に移動させるものである。
【0035】
マーカ位置情報取得部44は、所定の撮影角度からの放射線の照射によって後述する放射線照射角度測定用ファントム6に設けられた第1のマーカ60および第2のマーカ61を撮影することによって得られた放射線画像に基づいて、その放射線画像内におけるマーカ画像の位置情報を取得するものである。
【0036】
角度取得部45は、マーカ位置情報取得部44において取得されたマーカ画像の位置情報に基づいて、アーム部13(放射線源17)の撮影角度の情報を取得するものである。撮影角度の取得方法については、後で詳述する。
【0037】
ここで、図4に、本実施形態の放射線照射角度測定用ファントムの一実施形態の斜視図を示す。
【0038】
本実施形態の放射線照射角度測定用ファントム6は、図4に示すように、放射線に対して第1の透過率を有する材料からなる立体構造部60と、第1の透過率とは異なる第2の透過率を有する材料からなり、立体構造部60における上面60aに設けられた第1のマーカ61と下面60bに設けられた第2のマーカ62とから構成されている。
【0039】
本実施形態における立体構造部60は、第1のマーカ61と第2のマーカ62よりも放射線の透過率が高い材料を直方体に成形したものである。立体構造部60の材料としては、たとえば、POM(polyoxymethylene)、アクリル、PET(Polyethylene terephthalate)などの樹脂材料を用いることができる。なお、本実施形態においては立体構造部60を直方体の形状としたが、これに限らずその他の多面体などの立体構造としてもよい。
【0040】
また、本実施形態における第1のマーカ61と第2のマーカ62とは、立体構造部60よりも放射線の透過率が低い材料から形成されている。具体的には、たとえば、鉛などの放射線吸収部材から形成することができる。そして、第1のマーカ61と第2のマーカ62とは、図4に示すように、線状に形成されており、第1のマーカ61と第2のマーカ62とが対向して平行となるように設けられている。
【0041】
また、本実施形態においては、第1のマーカ61と第2のマーカ62とは、放射線照射角度測定用ファントム6を乳房画像撮影装置1の撮影台14の上面14a(図1参照)の上に設置した際、第1のマーカ62と第2のマーカ62とがY方向に延設されるとともに、撮影台14(放射線画像検出器15)のX方向の略中心に配置されるような位置に形成されるものである。
【0042】
また、本実施形態においては、立体構造部60の方が第1および第2のマーカ61,62よりも放射線の透過率が高いものとしたが、要するに放射線照射角度測定用ファントム6を撮影した際、その放射線画像上において第1および第2のマーカ61,62の画像が明確に現れればよく、本実施形態とは逆に立体構造部60の方が第1および第2のマーカ61,62よりも放射線の透過率が低いものとしてもよい。
【0043】
入力部4は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、撮影者による撮影条件や撮影開始指示の入力などを受け付けるものである。特に、本実施形態においては、立体カーソルの奥行方向の位置を移動させるものとして、図5に示すようなホイールマウス51が用いられる。ホイールマウス51は、回転ホイール52を備えており、この回転ホイール52を観察者が回転させることによって立体カーソルの奥行方向の位置が変更される。
【0044】
モニタ3は、コンピュータ2から出力された2つの放射線画像信号を用いてステレオ画像表示するとともに、そのステレオ画像上に立体カーソルを表示するものであるが、その構成としては、たとえば、2つのモニタを用いて2つの放射線画像信号に基づく放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによってステレオ画像を表示する構成を採用することができる。または、たとえば、2つの放射線画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することでステレオ画像を生成する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、2つの放射線画像を立体視可能な3D液晶に表示することによってステレオ画像を生成する構成としてもよい。
【0045】
次に、本実施形態の乳房画像撮影表示システムの作用について、図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【0046】
まず、被写体である乳房の撮影の前に、アーム部13の撮影角度を調整するために撮影台14上に設置された放射線照射角度測定用ファントム6の第1および第2のマーカ61,62の撮影が行われる(S10)。
【0047】
具体的には、まず、放射線照射角度測定用ファントム6が、その第1のマーカ62と第2のマーカ62とがY方向に延設されるとともに、撮影台14(放射線画像検出器15)のX方向の略中心に配置されるように撮影台14の上面14aに配置される(図1および図7参照)。
【0048】
次に、入力部4においてマーカ画像の撮影開始の指示が入力され、その指示入力に応じて制御部40は、予め設定されたステレオ画像の撮影のための設定撮影角度θsを読み出し、その読み出した設定撮影角度θsの情報をアームコントローラ31に出力する。なお、本実施形態においては、このときの設定撮影角度θsの情報として0°と4°とが予め記憶されているものとするが、これに限らず、撮影者によって入力部4において任意の設定撮影角度を設定可能である。
【0049】
そして、アームコントローラ31において、制御部40から出力された設定撮影角度θsの情報が受け付けられ、アームコントローラ31は、まず、設定撮影角度θs=0°の情報に基づいて、図2に示すように、アーム部13が、0°の方向となるように制御信号を出力する。なお、本実施形態における0°の方向とは、放射線画像検出器15の検出面の中央を通る垂線に対して放射線源17から照射される放射線の光軸がX−Z面内において0°の方向であることを意味する。
【0050】
そして、このアームコントローラ31から出力された制御信号に応じてアーム部13が所定の位置に設置された後、制御部40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に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源17から放射線が射出され、放射線照射角度測定用ファントム6の第1および第2のマーカ61,62を撮影した放射線画像が放射線画像検出器15によって検出され、検出器コントローラ33によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ2の放射線画像記憶部41に記憶される。
【0051】
次に、放射線画像記憶部41に記憶された第1および第2のマーカ画像を含む放射線画像信号が読み出され、マーカ位置情報取得部44に入力される。マーカ位置情報取得部44は、入力された放射線画像信号に基づいて、放射線画像全体における第1および第2のマーカ画像の位置情報を取得する(S12)。
【0052】
そして、マーカ位置情報取得部44によって取得された第1および第2のマーカ画像の位置情報は、角度取得部45に出力され、角度取得部45は、入力された第1および第2マーカ画像の位置情報に基づいてアーム部13の実際の撮影角度を取得する(S14)。
【0053】
具体的には、第1のマーカ61の第1のマーカ画像の位置情報と第2のマーカ62のマーカ画像の位置情報とのズレ量を算出し、このズレ量に基づいて実際の撮影角度θrを取得するようにすればよい。
【0054】
たとえば、設定撮影角度θsが0°の場合に、第1のマーカ61の第1のマーカ画像と第2のマーカ62の第2のマーカ画像とが、図7に示すように、ともにMG1の位置に重なって現れた場合には、これらのズレ量は0であるので、実際の撮影角度θrとしては設定撮影角度θsと同じ0°が算出される。
【0055】
一方、アーム部13(放射線源17)の機械的な精度などにより、アーム部13の実際の撮影角度θrが設定撮影角度θs=0°と異なる場合には、図7に示すように、第1のマーカ61のマーカ画像がMG3の位置に現れ、第2のマーカ62の第2のマーカ画像がMG2の位置に現れることになるので、これらのズレ量dと、第1および第2のマーカ画像の放射線画像のX方向の略中央に対するズレ方向とに基づいて実際の撮影角度θrが算出される。
【0056】
なお、第1のマーカ61の第1のマーカ画像と第2のマーカ62の第2のマーカ画像とのズレ量と実際の撮影角度θrとの対応関係については、放射線照射角度測定用ファントム6の第1のマーカ61と第2のマーカ62との距離に基づいて予め算出されており、
角度取得部45に予め設定されているものとする。
【0057】
次に、アームコントローラ31は、設定撮影角度θs=4°の情報に基づいて、アーム部13が放射線画像検出器15の検出面に対して4°の方向となるように制御信号を出力する。なお、本実施形態における4°の方向とは、放射線画像検出器15の検出面の中央を通る垂線に対して放射線源17から照射される放射線の光軸がX−Z面内において4°の方向であることを意味する。
【0058】
そして、このアームコントローラ31から出力された制御信号に応じてアーム部13が所定の位置に設置された後、上記と同様にして第1および第2のマーカ画像を含む放射線画像信号が取得され、放射線画像記憶部41に記憶される。
【0059】
そして、上記と同様にして、マーカ位置情報取得部44によって第1および第2のマーカ画像の位置情報が取得され後、角度取得部45において、第1および第2のマーカ画像の位置情報に基づいて、上記と同様にしてアーム部13の実際の撮影角度θrが取得される。
【0060】
次に、制御部40は、角度取得部45において取得された実際の撮影角度θrと予め設定された設定撮影角度θsとを、0°と4°とについてそれぞれ比較する(S16)。
【0061】
そして、制御部40は、実際の撮影角度θrと設定撮影角度θsとが異なる場合には、実際の撮影角度θrが設定撮影角度θsと一致するように調整する(S16,NO)。具体的には、たとえば、設定撮影角度が0°に対して実際の撮影角度θrが0.5°である場合には、設定撮影角度を−0.5°に調整する。また、たとえば、設定撮影角度が4°に対して実際の撮影角度θrが3.5°である場合には、設定撮影角度を4.5°に調整する。
【0062】
そして、上述したようにして設定撮影角度の調整が行われた後、被写体である乳房の撮影が行われる。具体的には、まず、撮影台14の上に患者の乳房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(S20)。
【0063】
そして、入力部4において撮影開始の指示があると乳房Mのステレオ画像を構成する2枚の放射線画像のうちの1枚目の放射線画像の撮影が行われる(S22)。
【0064】
具体的には、制御部40が、上述したようにして0°方向について調整された設定撮影角度θs’を読み出し、その読み出した調整後の設定撮影角度θs’の情報をアームコントローラ31に出力する。
【0065】
そして、アームコントローラ31において、制御部40から出力された設定撮影角度θs’の情報が受け付けられ、アームコントローラ31は、その調整後の設定撮影角度θs’に応じた制御信号をアーム部13に出力する。
【0066】
アーム部13は、入力された設定撮影角度θs’に応じた制御信号に基づいて回転し、その結果、アーム部13の実際の撮影角度は0°に設定される。続いて、制御部40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に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源17から放射線が射出され、乳房を0°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器15によって検出され、検出器コントローラ33によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ2の放射線画像記憶部41に記憶される。
【0067】
次に、ステレオ画像を構成する2枚の放射線画像のうちの2枚目の放射線画像の撮影が行われる(S24)。
【0068】
具体的には、1枚目の放射線画像の撮影と同様に、制御部40が、4°方向について調整された設定撮影角度θs’を読み出し、その読み出した設定撮影角度θs’の情報をアームコントローラ31に出力する。
【0069】
そして、アームコントローラ31において、制御部40から出力された設定撮影角度θs’の情報が受け付けられ、アームコントローラ31は、その調整後の設定撮影角度θs’に応じた制御信号をアーム部13に出力する。
【0070】
アーム部13は、入力された設定撮影角度θs’に応じた制御信号に基づいて回転し、その結果、アーム部13の実際の撮影角度は4°に設定される。続いて、制御部40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に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源17から放射線が射出され、乳房を4°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器15によって検出され、検出器コントローラ33によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ2の放射線画像記憶部41に記憶される。
【0071】
そして、放射線画像記憶部41に記憶された2枚の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示制御部42においてこれらの放射線画像信号に対して所定の処理が施された後、モニタ3に出力され、モニタ3において、右目用放射線画像と左目用放射線画像とがそれぞれ表示されて乳房のステレオ画像が表示される(S26)。図8は、右目用放射線画像と左目用放射線画像とステレオ画像との一例を模式的に示した図である。
【0072】
また、このとき、図8に示すように、モニタ3において、立体カーソル表示制御部43によって右目用カーソル画像CRと左目用カーソル画像CLとが表示されて立体カーソルCGが表示される。
【0073】
一方、図6のS16において、設定撮影角度θsと実際の撮影角度θrとが一致する場合には、設定撮影角度θsの調整は行われず、上記と同様にしてS20〜S26の処理が行われる。
【0074】
なお、上記実施形態の乳房画像撮影システムにおいては、放射線照射角度測定用ファントム6を用いて計測した実際の撮影角度に基づいて、乳房画像の撮影の際のアーム部13の設定撮影角度を調整するようにしたが、これに限らず、たとえば、モニタ3に表示されたステレオ画像上における所定の2点の指定を受け付け、その2点間の距離を算出するように乳房画像撮影システムが構成されている場合には、その2点間の距離を算出する際に、放射線照射角度測定用ファントム6を用いて計測した実際の撮影角度を用いるようにしてもよい。そのように構成された乳房画像撮影表示システムの変形例について、以下に説明する。
【0075】
この乳房画像撮影表示システムの全体概略構成は、図1に示す乳房画像撮影表示システムと同様である。
【0076】
そして、この乳房画像撮影表示システムのコンピュータ2は、図9に示すように、ステレオ画像上において指定された2点の位置情報を受け付け、その2点の位置情報と角度取得部45において取得された実際の撮影角度θrとに基づいて上記2点間の距離を算出する距離演算部46を備えている。
【0077】
次に、上記のように構成された乳房画像撮影表示システムの作用について、図10に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【0078】
まず、被写体である乳房の撮影の前に、距離演算用の実際の撮影角度を取得するために撮影台14上に設置された放射線照射角度測定用ファントム6の第1および第2のマーカ61,62の撮影が行われる(S30)。なお、マーカ画像の位置情報の取得(S32)とそのマーカ画像の位置情報に基づいて実際の撮影角度θrを取得する方法(S34)については、上記実施形態の乳房画像撮影表示システムで説明したS12〜S14の作用と同様である。
【0079】
次に、制御部40は、角度取得部45において取得された実際の撮影角度θrと予め設定された設定撮影角度θsとを、0°と4°とについてそれぞれ比較する(S36)。
【0080】
そして、制御部40は、実際の撮影角度θrと設定撮影角度θsとが異なる場合には、距離演算用の撮影角度を設定撮影角度θsから実際の撮影角度θrに変更する(S36,NO)。なお、上記実施形態の乳房画像撮影表示システムにおいては、実際に乳房を撮影する際に用いられる設定撮影角度を調整するようにしたが、この変形例の乳房画像撮影表示システムにおいてはこのような調整は行わない。すなわち、乳房を撮影する際には、実際の撮影角度θrによって撮影が行われるものとする。
【0081】
一方、実際の撮影角度θrと設定撮影角度θsとが一致する場合には、制御部40は、距離演算用の撮影角度として設定撮影角度θsを取得する(S36,YES)。
【0082】
上述したようにして距離演算用の撮影角度の取得が行われた後、被写体である乳房の撮影が行われる。具体的には、まず、撮影台14の上に患者の乳房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(S40)。
【0083】
そして、入力部4において撮影開始の指示があると乳房Mのステレオ画像を構成する2枚の放射線画像のうちの1枚目の放射線画像の撮影が行われる(S42)。
【0084】
具体的には、制御部40が、予め設定された設定撮影角度θs=0°の情報を読み出し、その読み出した設定撮影角度θsの情報をアームコントローラ31に出力する。
【0085】
そして、アームコントローラ31において、制御部40から出力された設定撮影角度θsの情報が受け付けられ、アームコントローラ31は、その設定撮影角度θsに応じた制御信号をアーム部13に出力する。
【0086】
アーム部13は、入力された設定撮影角度θs=0°に応じた制御信号に基づいて回転する。続いて、制御部40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に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源17から乳房に放射線が照射され、その放射線画像が放射線画像検出器15によって検出され、検出器コントローラ33によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ2の放射線画像記憶部41に記憶される。
【0087】
次に、ステレオ画像を構成する2枚の放射線画像のうちの2枚目の放射線画像の撮影が行われる(S44)。
【0088】
具体的には、1枚目の放射線画像の撮影と同様に、制御部40が、設定撮影角度θs=4°を読み出し、その読み出した設定撮影角度θsの情報をアームコントローラ31に出力する。
【0089】
そして、アームコントローラ31において、制御部40から出力された設定撮影角度θsの情報が受け付けられ、アームコントローラ31は、その設定撮影角度θsに応じた制御信号をアーム部13に出力する。
【0090】
アーム部13は、入力された設定撮影角度θs=4°に応じた制御信号に基づいて回転する。続いて、制御部40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に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源17から乳房に放射線が照射され、その放射線画像が放射線画像検出器15によって検出され、検出器コントローラ33によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ2の放射線画像記憶部41に記憶される。
【0091】
なお、上記のようにして2枚の放射線画像信号が放射線画像記憶部41に記憶されるが、このとき、上記で取得した距離演算用の撮影角度が紐付けされて一緒に記憶される。
【0092】
そして、放射線画像記憶部41に記憶された2枚の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示制御部42においてこれらの放射線画像信号に対して所定の処理が施された後、モニタ3に出力され、モニタ3において、右目用放射線画像と左目用放射線画像とがそれぞれ表示されて乳房のステレオ画像が表示される(S46)。図8は、右目用放射線画像と左目用放射線画像とステレオ画像との一例を模式的に示した図である。
【0093】
また、このとき、図8に示すように、モニタ3において、立体カーソル表示制御部43によって右目用カーソル画像CRと左目用カーソル画像CLとが表示されて立体カーソルCGが表示される。
【0094】
ここで、図8に示すようなステレオ画像上において、たとえば、腫瘤や石灰化の大きさやニップルからの距離などを計測した場合などがある。そのような場合には、観察者によって立体カーソルCGを用いて所定の2点が指定される(S48)。
【0095】
そして、立体カーソルCGによって指定された2点の位置情報は、距離演算部46に入力される。距離演算部46は、入力された2点の位置情報と、現在、モニタ3に表示されているステレオ画像を構成する放射線画像信号と紐付けされて記憶されている距離演算用の撮影角度とを取得し、これらに基づいて上記2点間の距離を演算する(S50)。
【0096】
ここで、立体カーソルCGによって指定された2点の位置情報と撮影角度とに基づいて、2点間の距離を演算する方法について、図11を参照しながら詳細に説明する。
【0097】
まず、図11に示すように、立体カーソルCGで指定された1点をA(x,y,Z)、設定撮影角度θs=0°で撮影した画像上における立体カーソルCGを構成する画像(右目用カーソル画像CRまたは左目用カーソル画像CL)の座標をA(x,y)、設定撮影角度θs=4°で撮影した画像上における立体カーソルCGを構成する画像(右目用カーソル画像CRまたは左目用カーソル画像CL)の座標をA(x,y)とすると、このAとAとの距離lは下式(1)で表すことができる。
【数1】

【0098】
そして、撮影台14のマーカ30が設けられた面14bから放射線源17までの距離をRとすると相似関係から下式(2)の関係となる。
【数2】

【0099】
ここで、L=Rsinθと近似すると、下式(3)となり、ZAを求めることができる。
【数3】

【0100】
次に、点Aのx座標については、設定撮影角度θ=4°のときの放射線源17の座標を(xθ,yθ)とすると、xθ=Rsinθ、近似的にyθ=0となる。したがって、下式(4)の関係となり、xを求めることができる。
【数4】

【0101】
次に、点Aのy座標については、相似関係から下式(5)を導き出すことができ、これよりyを求めることができる。
【数5】

【0102】
上記と同様にして立体カーソルCGによって指定されたもう一つの点B(x,y,z)についても求めることができ、立体カーソルCGによって指定された点Aと点Bとの距離Dを下式(6)により算出することができる。
【数6】

【0103】
そして、距離演算部46において演算された2点間の距離情報は制御部40に出力され、制御部40は入力された2点間の距離情報をモニタ3に表示させる(S52)。
【0104】
以上が、乳房画像撮影表示システムの変形例の説明である。
【0105】
なお、上記実施形態の放射線照射角度測定用ファントム6においては、第1および第2のマーカ61,62を上述したような線分形状としたが、これに限らずその他の形状としてもよい。たとえば、図12に示すように、円形状の第1および第2のマーカ71,72を立体構造部70に設けて放射線照射角度測定用ファントム7を構成するようにしてもよい。
【0106】
また、上記実施形態の放射線照射角度測定用ファントム6においては、第1のマーカ61を立体構造部60の上面60aに設け、第2のマーカ62を立体構造部60の下面60bに設けるようにしたが、必ずしも立体構造部60の面上でなくてもよく、図13に示すように、立体構造部80の内部に第1のマーカ81と第2のマーカ82とを設けて放射線照射角度測定用ファントム8を構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0107】
1 乳房画像撮影装置
2 コンピュータ
3 モニタ
4 入力部
6,7,8 放射線照射角度測定用ファントム
13 アーム部
14 撮影台
14a 上面
15 放射線画像検出器
44 マーカ位置情報取得部
45 角度取得部
46 距離演算部
60,70,80 立体構造部
61 第1のマーカ
62 第2のマーカ
71 第1のマーカ
72 第2のマーカ
81 第1のマーカ
82 第2のマーカ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の方向から照射された放射線に対して第1の透過率を有する材料からなる立体構造部と、
前記第1の透過率とは異なる第2の透過率を有する材料からなり、前記立体構造部における対向する面に対して垂直方向について互いに異なる位置に設けられた少なくとも2つのマーカとを備えたことを特徴とする放射線照射角度測定用ファントム
【請求項2】
2つの前記マーカが対向して平行に設けられていることを特徴とする請求項1記載の放射線照射角度測定用ファントム。
【請求項3】
2つの前記マーカが、前記立体構造部の前記対向する面上にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の放射線照射角度測定用ファントム。
【請求項4】
前記マーカが、線状に形成されたものであることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の放射線照射角度測定用ファントム。
【請求項5】
前記立体構造部が、直方体で形成されたものであることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の放射線照射角度測定用ファントム。
【請求項6】
請求項1から5いずれか1項記載の放射線照射角度測定用ファントムに対して、前記対向する面の一方の面側から放射線を照射し、
該放射線の照射による前記少なくとも2つのマーカの投影像を放射線画像検出器によって検出して少なくとも2つのマーカ画像を取得し、
該取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、前記放射線の照射方向の角度を取得することを特徴とする放射線照射角度取得方法。
【請求項7】
互いに異なる2つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する前記撮影方向毎の2つの放射線画像を取得する立体視画像取得方法において、
請求項1から5いずれか1項記載の放射線照射角度測定用ファントムに対して、前記対向する面の一方の面側から放射線を照射し、
該放射線の照射による前記少なくとも2つのマーカの投影像を放射線画像検出器によって検出して少なくとも2つのマーカ画像を取得し、
該取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、前記撮影方向の角度を取得することを特徴とする立体視画像取得方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−115381(P2012−115381A)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−266348(P2010−266348)
【出願日】平成22年11月30日(2010.11.30)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【復代理人】
【識別番号】100128451
【弁理士】
【氏名又は名称】安田 隆一
【Fターム(参考)】