JP7483027B2 - 制御装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、及び制御プログラム Download PDF

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Description

本開示は、制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
造影剤を注入した被写体に対して、エネルギーが異なる放射線を各々放射させて低エネルギー画像と高エネルギー画像とを撮影する造影撮影を行い、高エネルギー画像と低エネルギー画像との差分を示す差分画像を生成することにより、造影剤を強調した放射線画像を生成する技術が知られている。低エネルギー画像と高エネルギー画像とから、差分を示す差分画像を生成する技術としては、例えば、特開２０１７－１０４５３１号公報に記載の技術が知られている。特開２０１７－１０４５３１号公報に記載の技術では、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置において、低エネルギー画像である投影画像を再構成し、高エネルギー画像である投影画像を再構成し、再構成画像の差分画像を生成する技術が記載されている。
ところで、被写体における病変等の診断において、病変等の関心領域に浸透する造影剤の時間変化、具体的には造影量の時間変化を観察することが望まれている。造影量の時間変化を観察する場合、撮影時間が長くため、撮影中に被写体の体動が生じる場合がある。特開２０１７－１０４５３１号公報に記載の技術では、被写体の体動の影響を受けてしまう場合がある。例えば、被写体の体動量が比較的大きいと、被写体の体動の影響が差分画像に表れてしまう場合がある。
本開示は、上記事情を考慮して成されたものであり、造影量の時間変化を観察するための造影撮影において被写体の体動の影響を低減することができる制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供する。
本開示の第１の態様の制御装置は、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置に撮影させた低エネルギー画像を取得し、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、複数の高エネルギー画像各々から被写体の体動量を順次、導出し、導出した体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、低エネルギー画像を放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行い、低エネルギー画像と複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する。
本開示の第２の態様の制御装置は、第１の態様の制御装置において、プロセッサは、高エネルギー画像の撮影タイミングに最も近いタイミングで撮影された低エネルギー画像との差分を示す差分画像を生成する。
本開示の第３の態様の制御装置は、第１の態様の制御装置において、プロセッサは、導出した体動量が閾値を超えた高エネルギー画像から、再撮影された低エネルギー画像との差分を示す差分画像を生成する。
本開示の第４の態様の制御装置は、第１の態様の制御装置において、プロセッサは、被写体の体動が発生したタイミングを基準として差分画像の生成に用いる低エネルギー画像を切り替える。
本開示の第５の態様の制御装置は、第１の態様の制御装置において、プロセッサは、低エネルギー画像に撮影のタイミングが最も近い高エネルギー画像との差分を示す第１差分画像を生成し、高エネルギー画像同士の差分を示す第２差分画像を生成し、第１差分画像と第２差分画像とを用いて複数の差分画像を生成する。
本開示の第６の態様の制御装置は、第１の態様から第５の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の高エネルギー画像における、連続して撮影された２つの高エネルギー画像同士の差分を示す体動解析用差分画像を生成し、生成した体動解析用差分画像から被写体の体動量を順次、導出する。
本開示の第７の態様の制御装置は、第１の態様から第５の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、低エネルギー画像を基準として、複数の高エネルギー画像各々から被写体の体動量を順次、導出する。
本開示の第８の態様の制御装置は、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、低エネルギー画像と複数の高エネルギー画像の各々との位置合わせを行ってから、複数の差分画像を生成する。
本開示の第９の態様の制御装置は、第８の態様の制御装置において、プロセッサは、低エネルギー画像における関心領域と複数の高エネルギー画像の各々における関心領域との位置合わせを行う。
本開示の第１０の態様の制御装置は、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の高エネルギー画像の各々を体動量に応じて補正し、低エネルギー画像と補正した複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する。
本開示の第１１の態様の制御装置は、第１の態様から第９の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、導出した体動量が閾値を超える場合、体動が発生したことを報知する。
本開示の第１２の態様の制御装置は、第１の態様から第１１の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の差分画像を撮影の時系列順に連続して動画として表示させる。
本開示の第１３の態様の制御装置は、第１の態様から第１１の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の差分画像のうち、関心領域のコントラストが最も高い差分画像を表示させる。
本開示の第１４の態様の制御装置は、第１の態様から第１３の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の差分画像の各々における関心領域の造影量を導出し、関心領域における造影量の時間変化を表す情報を生成して表示させる。
本開示の第１５の態様の制御装置は、第１の態様から第１４の態様のいずれか１態様の制御装置において、被写体は、***であり、放射線画像撮影装置は、マンモグラフィ装置である。
また、本開示の第１６の態様の制御装置は、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置により低エネルギー画像を撮影させた後に、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、複数の高エネルギー画像各々から被写体の体動量を順次、導出し、導出した体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、低エネルギー画像を放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行う。
また、本開示の第１７の態様の制御方法は、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置に撮影させた低エネルギー画像を取得し、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、複数の高エネルギー画像各々から被写体の体動量を順次、導出し、導出した体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、低エネルギー画像を放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行い、低エネルギー画像と複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する処理をコンピュータが実行するための方法である。
また、上記目的を達成するために本開示の第１８の態様の制御プログラムは、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置に撮影させた低エネルギー画像を取得し、造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、複数の高エネルギー画像各々から被写体の体動量を順次、導出し、導出した体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、低エネルギー画像を放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行い、低エネルギー画像と複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する処理をコンピュータに実行させるためのものである。
本開示によれば、造影量の時間変化を観察するための造影撮影において被写体の体動の影響を低減することができる。
実施形態の放射線画像撮影システムにおける全体の構成の一例を概略的に表した構成図である。 実施形態のマンモグラフィ装置の外観の一例を表す側面図である。 実施形態のコンソールの構成の一例を表したブロック図である。 実施形態のマンモグラフィ装置による造影撮影における低エネルギー画像と高エネルギー画像との撮影タイミングの一例を示すタイムチャートである。 実施形態のコンソールの機能の一例を表す機能ブロック図である。 ***の体動量の導出方法の一例を説明するための図である。 差分画像の生成方法の一例を説明するための図である。 差分画像の生成方法の他の例を説明するための図である。 実施形態の放射線画像撮影システムによる造影撮影の流れの一例を表したフローチャートである。 コンソールにおいて実行される造影撮影制御処理の流れの一例を表したフローチャートである。 コンソールにおいて実行される差分画像生成表示処理の流れの一例を表したフローチャートである。 造影量の時間変化を表す情報の一例を示す図である。 差分画像及び造影量の時間変化を表す情報を表示部に表示させた状態の一例を示す図である。 ***の体動が生じたタイミングを表す情報の表示例を示す図である。 差分画像の生成方法の他の例を説明するための図である。 差分画像の生成方法の他の例を説明するための図である。
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。
まず、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける、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における、全体の構成の一例を表す構成図が示されている。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、マンモグラフィ装置１０及びコンソール１２を備える。本実施形態のマンモグラフィ装置１０が、本開示の放射線画像撮影装置の一例である。また、本実施形態のコンソール１２が、本開示の制御装置の一例である。
まず、本実施形態のマンモグラフィ装置１０について説明する。図２には、本実施形態のマンモグラフィ装置１０の外観の一例を表す側面図が示されている。なお、図２は、被検者の右側からマンモグラフィ装置１０を見た場合の外観の一例を示している。
本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、被検者の***を被写体として、***に放射線Ｒ（例えば、Ｘ線）を照射して***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***を撮影する装置であってもよい。
また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、被検者の***に造影剤を注入した状態で撮影を行ういわゆる造影撮影と、一般撮影と、２種類の撮影を行う機能を有している。なお、本実施形態では、被検者の***に造影剤を注入した状態で行う撮影を「造影撮影」といい、造影撮影ではない撮影を「一般撮影」という。
マンモグラフィ装置１０では、造影撮影を行う場合、造影剤が注入された状態の***に放射線源３７Ｒから第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像の撮影を行う。また、マンモグラフィ装置１０では、造影剤が注入された状態の***に放射線源３７Ｒから第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像の撮影を行う。なお、本実施形態では、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて撮影された放射線画像を「低エネルギー画像」といい、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて撮影された放射線画像を「高エネルギー画像」という。また、低エネルギー画像及び高エネルギー画像等の種類を区別せずに、マンモグラフィ装置１０により撮影された画像を総称する場合、単に「放射線画像」という。
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、撮影台３０内部に制御部２０、記憶部２２、及びＩ／Ｆ（Interface)部２４を備える。制御部２０は、コンソール１２の制御に応じて、マンモグラフィ装置１０の全体の動作を制御する。制御部２０は、いずれも図示を省略した、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵで実行される、放射線画像の撮影に関する制御を行うための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。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部２２には、放射線検出器２８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２２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２４は、無線通信または有線通信により、コンソール１２との間で各種情報の通信を行う。マンモグラフィ装置１０で放射線検出器２８により撮影された放射線画像の画像データは、Ｉ／Ｆ部２４を介してコンソール１２に無線通信または有線通信によって送信される。
また、操作部２６は、例えば、マンモグラフィ装置１０の撮影台３０等に複数のスイッチとして設けられている。なお、操作部２６は、タッチパネル式のスイッチとして設けられていてもよいし、医師及び技師等のユーザが足で操作するフットスイッチとして設けられていてもよい。
放射線検出器２８は、被写体である***を通過した放射線Ｒを検出する。図２に示すように、放射線検出器２８は、撮影台３０の内部に配置されている。本実施形態のマンモグラフィ装置１０では、撮影を行う場合、撮影台３０の撮影面３０Ａ上には、被検者の***がユーザによってポジショニングされる。
放射線検出器２８は、被検者の***及び撮影台３０を透過した放射線Ｒを検出し、検出した放射線Ｒに基づいて放射線画像を生成し、生成した放射線画像を表す画像データを出力する。本実施形態の放射線検出器２８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。
放射線照射部３７は、放射線源３７Ｒを備えている。図２に示すように放射線照射部３７は、撮影台３０及び圧迫ユニット３６と共にアーム部３２に設けられている。図２に示すように、放射線照射部３７の下方にあたるアーム部３２の被検者に近い位置には、フェイスガード３８は着脱可能である。フェイスガード３８は、放射線源３７Ｒから出射された放射線Ｒから被検者を保護するための保護部材である。
なお、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、アーム部３２と、基台３４と、軸部３５と、を備えている。アーム部３２は、基台３４によって、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持される。軸部３５は、アーム部３２を基台３４に連結する。またアーム部３２は、軸部３５を回転軸として、基台３４に対して相対的に回転可能となっている。
アーム部３２と撮影台３０及び圧迫ユニット３６は、軸部３５を回転軸として、別々に、基台３４に対して相対的に回転可能となっている。本実施形態では、基台３４、アーム部３２、撮影台３０、及び圧迫ユニット３６にそれぞれ係合部（図示省略）が設けられ、この係合部の状態を切替えることにより、アーム部３２、撮影台３０、及び圧迫ユニット３６の各々が基台３４に連結される。軸部３５に連結されたアーム部３２、撮影台３０、及び圧迫ユニット３６の一方または両方が、軸部３５を中心に一体に回転する。
圧迫ユニット３６には、圧迫板４０を上下方向（Ｚ軸方向）に移動する圧迫板駆動部（図示省略）が設けられている。本実施形態の圧迫板４０は、被検者の***を圧迫する機能を有する。圧迫板４０の支持部４６は、圧迫板駆動部に着脱可能に取り付けられ、圧迫板駆動部により上下方向（Ｚ軸方向）に移動し、撮影台３０との間で被検者の***を圧迫する。
一方、本実施形態のコンソール１２は、無線通信ＬＡＮ（Local Area Network）等を介してＲＩＳ（Radiology Information System）２等から取得した撮影オーダ及び各種情報と、操作部５６等によりユーザにより行われた指示等とを用いて、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１２は、一例として、サーバーコンピュータである。図３に示すように、コンソール１２は、制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８を備えている。制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８はシステムバスやコントロールバス等のバス５９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５０は、コンソール１２の全体の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、及びＲＡＭ５０Ｃを備える。ＲＯＭ５０Ｂには、ＣＰＵ５０Ａで実行される、後述する造影撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ５０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。本実施形態のＣＰＵ５０Ａが、本開示のプロセッサの一例である。本実施形態の造影撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂが、本開示の制御プログラムの一例である。
記憶部５２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。記憶部５２の具体例としては、ＨＤＤやＳＳＤ等が挙げられる。
操作部５６は、放射線Ｒの照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５６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。表示部５８は、各種情報を表示する。なお、操作部５６と表示部５８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。
Ｉ／Ｆ部５４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及びＲＩＳ２との間で各種情報の通信を行う。本実施形態のコンソール１２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を、Ｉ／Ｆ部５４を介して無線通信または有線通信によりマンモグラフィ装置１０から受信する。
さらに、図４及び図５を参照して本実施形態のコンソール１２の機能的な構成について説明する。図４には、本実施形態のマンモグラフィ装置１０による造影撮影における低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの撮影タイミングの一例を示す。図４に示した例では、造影撮影を開始すると、まず低エネルギー画像７０Ｌ（図４、７０Ｌ１参照）を撮影した後、所定時間が経過する毎に高エネルギー画像７０Ｈ（図４、７０Ｈ１～７０Ｈ４参照）を撮影する。そして、***の体動が検知されると、低エネルギー画像７０Ｌ（図４、７０Ｌ２参照）を再撮影した後、所定時間が経過する毎に高エネルギー画像７０Ｈ（図４、7０Ｈ５参照）を撮影する。このように、低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの撮影を、造影撮影時間が終了するまで繰り返し行う。
さらに、図５には、本実施形態のコンソール１２の構成の一例の機能ブロック図を示す。図５に示すようにコンソール１２は、取得部６０、導出部６２、制御部６４、及び報知部６６を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている造影撮影制御処理プログラム５１Ａを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが取得部６０、導出部６２、制御部６４、及び報知部６６として機能する。
取得部６０は、マンモグラフィ装置１０によって撮影された低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈを取得する機能を有する。具体的には、マンモグラフィ装置１０の放射線検出器２８により撮影された低エネルギー画像７０Ｌを表す画像データ及び高エネルギー画像７０Ｈを表す画像データを、Ｉ／Ｆ部２４及びＩ／Ｆ部５４を介して取得する。取得部６０は、取得した低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈを導出部６２及び生成部６８に出力する。
導出部６２は、複数の高エネルギー画像７０Ｈ各々から、***の体動の量（以下、「体動量」という）を導出する機能を有する。***の体動には、***における乳腺構造等の体組織が体動する場合と、被検者が体動することにより***が全体として体動する場合とが含まれる。***が厚いほど、圧迫状態であっても時間変化により乳腺構造が動き易くなる傾向がある。そのため、***が厚くなるほど、体動が生じ易くなる傾向がある。また、***の組成として脂肪の割合が高くなるほど***が柔らかくなるため、圧迫状態であっても時間変化により乳腺構造が動き易くなる傾向がある。そのため、***における脂肪の割合が高くなるほど、または***が柔らかくなるほど、体動が生じ易くなる傾向がある。また、被写体が高齢になるほど、同じ体勢を保ち難くなるため、被写体自身が動いてしまい易くなる傾向がある。そのため、被写体が高齢になるほど、体動が生じ易くなる傾向がある。本実施形態の導出部６２は、このようにして生じた***の体動量を導出する。導出部６２は、導出した***の体動量を制御部６４及び生成部６８に出力する。
一例として図６に示すように本実施形態の導出部６２は、時系列で連続する高エネルギー画像７０Ｈ（図６、７０Ｈ１～７０Ｈ５参照）同士の差分を示す体動解析用差分画像７１（図６、７１１～７１４参照）を生成し、生成した体動解析用差分画像７１に基づいて体動量を導出する。
具体的には、導出部６２は、高エネルギー画像７０Ｈ１と高エネルギー画像７０Ｈ２との差分を示す体動解析用差分画像７１１を生成する。より具体的には、導出部６２は、高エネルギー画像７０Ｈ１の画像データを、高エネルギー画像７０Ｈ２の画像データから対応する画素毎に減算することにより、体動解析用差分画像７１１を表す体動解析用差分画像データを生成する。また、導出部６２は、生成した体動解析用差分画像７１１から***の体動量を導出する。同様に、導出部６２は、高エネルギー画像７０Ｈ２と高エネルギー画像７０Ｈ３との差分を示す体動解析用差分画像７１２を生成し、生成した体動解析用差分画像７１２から***の体動量を導出する。導出部６２は、高エネルギー画像７０Ｈ３と高エネルギー画像７０Ｈ４との差分を示す体動解析用差分画像７１３を生成し、生成した体動解析用差分画像７１３から***の体動量を導出する。導出部６２は、高エネルギー画像７０Ｈ４と高エネルギー画像７０Ｈ５との差分を示す体動解析用差分画像７１４を生成し、生成した体動解析用差分画像７１４から***の体動量を導出する。
なお、本実施形態の導出部６２では、***が体動した実際の体動量そのものではなく、体動量と対応し、体動量に応じて変動する指標値を体動量として導出している。また、導出部６２が体動解析用差分画像７１から***の体動量を導出する方法は限定されない。例えば、体動が生じた前後の高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を示す体動解析用差分画像７１は、体動が生じていない高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を示す体動解析用差分画像７１に比べて画素値が大きくなる傾向がある。そのため、導出部６２は、体動解析用差分画像７１の画素値の合計値を体動量として導出してもよい。また例えば、体動が生じた前後の高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を示す体動解析用差分画像７１には、体動が線となって現れるため、体動が生じていない高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を示す体動解析用差分画像７１に比べて高周波成分が増加する傾向がある。また、高周波成分の画像は、低周波成分の画像に比べて造影量の時間変化の影響を受け難い傾向がある。そのため、導出部６２は、体動解析用差分画像７１における高周波成分の画像の画素値の合計値を体動量として導出してもよい。
また、連続する高エネルギー画像７０Ｈ同士の撮影間隔の間に生じる***の体動量は少ないが、長時間に亘って徐々に体動している場合、結果的に体動量が大きくなる場合がある。例えば、図６に示した例では、高エネルギー画像７０Ｈ１と高エネルギー画像７０Ｈ２とを比較すると***の体動量が少ないが、高エネルギー画像７０Ｈ１と高エネルギー画像７０Ｈ３とを比較すると***の体動量が大きい場合がある。このような場合、生成した体動解析用差分画像７１を加算した画像に基づいて体動量を導出する形態とすることが好ましい。
制御部６４は、造影撮影を制御する機能を有する。具体的には、造影撮影において、マンモグラフィ装置１０における放射線Ｒの照射に関する制御を行う機能を有する。より具体的には、制御部６４は、造影撮影において、放射線源３７Ｒから第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させる制御、及び第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させる制御を行う機能を有する。換言すると、制御部６４は、マンモグラフィ装置１０に低エネルギー画像７０Ｌを撮影させる制御、及び高エネルギー画像７０Ｈを撮影させる制御を行う機能を有する。
例えば、造影撮影に用いられる造影剤として、ｋ吸収端が３２ｋｅＶのヨード造影剤が一般的に用いられる。この場合の造影撮影では、ヨード造影剤のｋ吸収端よりも低い第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて低エネルギー画像７０Ｌの撮影を行う。また、ヨード造影剤のｋ吸収端よりも高い第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて高エネルギー画像７０Ｈの撮影を行う。
乳腺等の体組織と造影剤とでは、放射線の吸収特性が異なっている。そのため、上記のようにして撮影された高エネルギー画像７０Ｈには、乳腺や脂肪等の体組織が写っている他、造影剤が明瞭に写っている。また、低エネルギー画像７０Ｌには、造影剤がほとんど写っておらず、乳腺や脂肪等の体組織が明瞭に写っている。従って、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの差分を示す差分画像７２は、乳腺構造が除去され造影剤が明瞭に写った画像とすることができる。
また、造影撮影では、図４に示したように、***における造影剤が浸透する状態の変化を時系列で撮影する。例えば、腫瘍等の病変は乳腺よりも造影剤が浸透し易く、また、病変が悪性であるほど造影剤が早く浸透し、かつ造影剤がウオッシュアウトするのも早い傾向がある。そのため、本実施形態の放射線画像撮影システム１では、時系列で得られた複数の差分画像７２により、病変等の関心領域に浸透する造影剤の時間変化や浸透する量（造影量）の観察が行われる。
複数の差分画像７２を得るために本実施形態では、低エネルギー画像７０Ｌの撮影を行った後、１秒等の所定時間が経過する毎に高エネルギー画像７０Ｈの撮影を行う。上述したように関心領域における造影量の時間変化の観察を行うため、造影剤が明瞭に写る高エネルギー画像７０Ｈは、時間変化に応じて撮影を行う必要がある。一方、乳腺構造の状態の時間変化、特に造影撮影の撮影時間内における時間変化は微量であるため低エネルギー画像７０Ｌは、高エネルギー画像７０Ｈほど頻繁に撮影する必要がない。しかしながら、***の体動が生じた場合、体動前の低エネルギー画像７０Ｌと体動後の高エネルギー画像７０Ｈとでは、例えば乳腺構造の写り方等が異なるため、適切な差分画像７２が生成できない場合がある。
そこで、本実施形態の制御部６４は、導出部６２が導出した***の体動量が閾値を超えた場合、低エネルギー画像７０Ｌを再撮影させる制御を行う。例えば、制御部６４は、上述したように導出部６２が体動解析用差分画像７１の画素値の合計値、または体動解析用差分画像７１における高周波成分の画像の画素値の合計値を体動量として導出した場合、これらの画素値が閾値を超えた場合、低エネルギー画像７０Ｌを再撮影させる制御を行う。この場合の閾値は、例えば、許容範囲を超える***の体動が生じた前後の高エネルギー画像７０Ｈ同士の体動解析用差分画像７１の画素値の合計値、または体動解析用差分画像７１の高周波成分の画像の画素値の合計値を適用してもよい。なお、この場合の***の体動における許容範囲とは、例えば、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの差分を示す差分画像７２の画質等を考慮して定めることができる。
報知部６６は、制御部６４が低エネルギー画像７０Ｌを再撮影させる制御を行った場合、換言すると***の体動量が閾値を超えた場合、***の体動が生じたことをユーザに対して報知する機能を有する。なお、報知部６６が***の体動が生じたことを報知する報知方法は特に限定されず、例えば、可聴表示及び可視表示のいずれによって表示してもよい。
また、本実施形態のコンソール１２は、生成部６８及び表示制御部６９を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが、生成部６８及び表示制御部６９として機能する。
生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌと複数の高エネルギー画像７０Ｈの各々との差分を示す複数の差分画像７２を生成する機能を有する。一例として本実施形態の生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌと、本低エネルギー画像７０Ｌの撮影後、次に低エネルギー画像７０Ｌを撮影するまでの間に撮影された複数の高エネルギー画像７０Ｈとの差分画像７２を生成する。生成部６８は、導出部６２が導出した体動量が閾値を超えた高エネルギー画像７０Ｈから、再撮影された低エネルギー画像７０Ｌとの差分を示す差分画像７２を生成する。
一例として本実施形態では、低エネルギー画像７０Ｌと各高エネルギー画像７０Ｈとの差分を導出することにより、差分画像７２を生成する。具体的には、図７Ａに示すように、生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌ１と高エネルギー画像７０Ｈ１との差分画像７２１を生成する。具体的には、生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌ１に所定の係数を乗算して得られた画像データを、高エネルギー画像７０Ｈ１に所定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、乳腺組織を除去し、造影剤を強調した差分画像７２を表す差分画像データを生成する。同様に、生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌ１と高エネルギー画像７０Ｈ２との差分画像７２２を生成し、低エネルギー画像７０Ｌ１と高エネルギー画像７０Ｈ３との差分画像７２３を生成し、低エネルギー画像７０Ｌ１と高エネルギー画像７０Ｈ４との差分画像７２４を生成する。また、生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌ２と高エネルギー画像７０Ｈ５との差分画像７２５を生成する。
なお、生成部６８が差分画像７２を生成する方法は、上述した方法に限定されない。例えば、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの差分に、高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を加算することにより、差分画像７２を生成してもよい。具体的には、図７Ｂに示すように、生成部６８は、上述したように、低エネルギー画像７０Ｌ１と高エネルギー画像７０Ｈ１との差分画像７２１を生成する。また、生成部６８は、高エネルギー画像７０Ｈ２と高エネルギー画像７０Ｈ１との差分を示す画像を差分画像７２１に加算することにより差分画像７２２を生成し、高エネルギー画像７０Ｈ３と高エネルギー画像７０Ｈ２との差分を示す画像を差分画像７２２に加算することにより差分画像７２３を生成し、高エネルギー画像７０Ｈ４と高エネルギー画像７０Ｈ３との差分を示す画像を差分画像７２３に加算することにより差分画像７２４を生成する。
なお、本実施形態の生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの差分を示す差分画像７２を生成する前に、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの位置合わせを行う。例えば、体動量が閾値以下であっても、***の体動が生じている場合、低エネルギー画像７０Ｌにおけるスキンラインの位置や関心領域の位置と、高エネルギー画像７０Ｈにおけるスキンラインの位置や関心領域の位置とにずれが生じている場合がある。すなわち、高エネルギー画像７０Ｈが***の体動量に応じてずれている場合がある。そのため、生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの位置合わせを行うことで上記ずれを補正してから差分画像７２を生成することが好ましい。例えば、高エネルギー画像７０Ｈを体動量に応じて補正し、補正した高エネルギー画像７０Ｈを低エネルギー画像７０Ｌとの差分を示す差分画像７２を生成することが好ましい。
生成部６８が、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの位置合わせを行う具体的な方法は特に限定されず、解剖学的に同一と思われる部分（部位）を対応付けて、対応する部分が重なる状態に画像を変形させる方法であればよい。例えば、特開２０１２－２３５８０７号公報に記載されている公知の技術のように、乳腺の重心を一致させる状態に***を表す***画像を平行移動させて重心の位置を併せることにより位置合わせを行ってもよい。また例えば、特開２０１０－１８８００３号公報に記載されている公知の技術のように、アフィン変換等を用いて線形的な位置合わせを行ってもよい。また例えば、特開２００８－２８９６９８号公報に記載されている公知の技術のように、***領域の重心位置を合わせてもよい。
なお、生成部６８が行う位置合わせとしては、低エネルギー画像７０Ｌにおける関心領域の位置と高エネルギー画像７０Ｈにおける関心領域の位置とを合わせることがより好ましい。そこで、本実施形態の生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌにおける関心領域の位置と高エネルギー画像７０Ｈにおける関心領域の位置を合わせる。一例として本実施形態の生成部６８は、低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの各々に対してＣＡＤ（Computer Aided Diagnosis）を適用することで関心領域を特定する。なお、関心領域の特定方法は本形態に限定されず、例えば、低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈを表示部５８に表示させ、ユーザによって低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの各々に対して指定された関心領域に関する情報を受け付けることにより、低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの各々から関心領域を特定してもよい。なお、***の体動が生じる前後で、放射線画像に移る関心領域の位置や形状が変化する場合がある。そのため、撮影された低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈ毎に、換言すると撮影された全ての放射線画像毎に、関心領域を特定することが好ましい。なお、ユーザが表示部５８に表示された放射線画像から関心領域を特定する場合、撮影された全ての放射線画像毎に関心領域をユーザが指定するのは比較的、困難である。この場合、***の体動が発生した前後の放射線画像に対して、ユーザが関心領域を指定することとしてもよい。
表示制御部６９は、生成部６８により生成された差分画像７２を時系列順に連続して動画として、表示部５８に表示させる機能を有する。本実施形態において、「動画」とは、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることをいう。従って、表示における「高速」の度合いによって、いわゆる「コマ送り」も動画に包含されるものとする。
また、本実施形態の表示制御部６９は、差分画像７２における関心領域の造影量の時間変化を表す情報、及び関心領域外の造影量の時間変化を表す情報の各々を導出して表示部５８に表示させる機能を有する。なお、表示制御部６９が差分画像から関心領域を特定する方法は特に限定されない。例えば、生成部６８が関心領域の特定を行った場合、生成部６８が特定した関心領域の位置に基づいて、表示制御部６９が差分画像７２から関心領域を特定してもよい。また、例えば、ユーザによって入力された関心領域に関する情報を受け付けることにより、差分画像７２から関心領域を特定してもよい。具体的には、表示部５８に差分画像７２、低エネルギー画像７０Ｌ、及び高エネルギー画像７０Ｈのうちの少なくとも１つの画像を表示させ、表示させた画像に対してユーザが操作部５６を操作することによって指定した領域を関心領域に関する情報として受け付けてもよい。また例えば、表示制御部６９は、差分画像７２に対してＣＡＤを適用することで関心領域を特定してもよい。なお、表示制御部６９が差分画像７２から関心領域外を特定する方法も特に限定されない。例えば、差分画像７２の***を表す領域から関心領域を除いた領域を関心領域外として特定してもよい。また例えば、関心領域以外の乳腺領域を関心領域外として特定してもよい。
また、本実施形態の表示制御部６９は、***の体動が生じたタイミング、より具体的には、導出部６２が導出した***の体動量が閾値を超えたタイミングを表す情報を表示部５８に表示させる機能を有する。
次に、本実施形態の放射線画像撮影システム１による造影撮影におけるコンソール１２の作用について図面を参照して説明する。
図８には、本実施形の放射線画像撮影システム１による造影撮影の流れの一例を表したフローチャートが示されている。造影撮影を行う場合、まず、図８のステップＳ１０に示すようにユーザは、被写体となる***に造影剤を注入する。次にステップＳ１２に示すようにユーザは、マンモグラフィ装置１０の撮影台３０に被検者の***をポジショニングし、圧迫板４０により***を圧迫する。
次にステップＳ１４で、マンモグラフィ装置１０による造影撮影を行うためにコンソール１２により、図９に一例を示した造影撮影制御処理が行われる。本実施形態では、上述したようにコンソール１２の制御部６４が、マンモグラフィ装置１０における放射線Ｒの照射に関する制御を行う。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている造影撮影制御処理プログラム５１Ａを実行することにより、図９に一例を示した造影撮影制御処理を実行する。図９には、本実施形態のコンソール１２において実行される造影撮影制御処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。
図９のステップＳ１００で制御部６４は、放射線Ｒの照射指示を受け付けたか否かを判定する。照射指示を受け付けるまでステップＳ１００の判定が否定判定となる。一方、照射指示を受け付けるとステップＳ１００の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０２へ移行する。
ステップＳ１０２で制御部６４は、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第１のエネルギーの放射線Ｒを***に向けて照射させ、放射線検出器２８により低エネルギー画像７０Ｌが撮影される。
次のステップＳ１０４で取得部６０は、上述したように、マンモグラフィ装置１０から、低エネルギー画像７０Ｌを取得する。
次のステップＳ１０６で制御部６４は、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過するまでステップＳ１０６の判定が否定判定となる。一方、所定時間が経過するとステップＳ１０６の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０８へ移行する。
ステップＳ１０８で制御部６４は、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第２のエネルギーの放射線Ｒを***に向けて照射させ、放射線検出器２８により高エネルギー画像７０Ｈが撮影される。
次のステップＳ１１０で取得部６０は、上述したように、マンモグラフィ装置１０から、高エネルギー画像７０Ｈを取得する。
ステップＳ１１２で制御部６４は、本造影撮影制御処理を終了するか否かを判定する。予め定められた終了条件を満たさない場合、ステップＳ１１２の判定が否定判定となり、ステップＳ１１４へ移行する。終了条件としては、例えば、***に造影剤を注入してからの経過時間が撮影時間として定められた時間を経過した場合、放射線Ｒの照射を開始してからの経過時間が造影撮影における照射時間の累計時間として定められた時間を経過した場合、放射線画像の撮影回数が所定回数に達した場合、及びユーザから撮影終了の指示を受け付けた場合等に終了するとした条件等が挙げられる。
ステップＳ１１４で導出部６２は、上述したように、高エネルギー画像７０Ｈから***の体動量を導出する。本実施形態では、上述したように、導出部６２は、高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を示す体動解析用差分画像７１を生成し、体動解析用差分画像７１から***の体動量を導出する。
次のステップＳ１１６で制御部６４は、上記ステップＳ１０６と同様に、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過するまでステップＳ１１６の判定が否定判定となる。一方、所定時間が経過するとステップＳ１１６の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１８へ移行する。
ステップＳ１１８で制御部６４は、上記ステップＳ１１４で導出した***の体動量が閾値を超えた（体動量＞閾値）か否かを判定する。***の体動量が閾値を超えない場合、換言すると***の体動量が閾値以下の場合、ステップＳ１１８の判定が否定判定となり、ステップＳ１２０へ移行する。
なお、造影撮影を開始して最初に撮影された高エネルギー画像７０Ｈ（図６、高エネルギー画像７０Ｈ１参照）の場合、まだ次の高エネルギー画像７０Ｈ（図６、高エネルギー画像７０Ｈ２参照）が撮影されていない状態である。そのため、高エネルギー画像７０Ｈ同士の差分を示す体動解析用差分画像７１を生成することができない。そこで、上記ステップＳ１１０で高エネルギー画像７０Ｈを取得した後、Ｓ１２０以降の処理を未だ１度も行っていない場合、ステップＳ１１４の処理を省略し、またステップＳ１１６で肯定判定となった場合、ステップＳ１１８の処理を省略してステップＳ１２０へ移行する。
ステップＳ１２０で制御部６４は、上記ステップＳ１０８と同様に、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第２のエネルギーの放射線Ｒを***に向けて照射させ、放射線検出器２８により高エネルギー画像７０Ｈが撮影される。
次のステップＳ１２２で取得部６０は、上述したように、マンモグラフィ装置１０から、高エネルギー画像７０Ｈを取得する。ステップＳ１２２の処理が終了すると、上記ステップＳ１１２に戻り、上述したステップＳ１１２～Ｓ１１８の処理を繰り返す。
一方、上記ステップＳ１１８において、***の体動量が閾値を超える場合、肯定判定となり、ステップＳ１２４へ移行する。
ステップＳ１２４で制御部６４は、上記ステップＳ１０２と同様に、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第１のエネルギーの放射線Ｒを***に向けて照射させ、放射線検出器２８により低エネルギー画像７０Ｌ（図４、低エネルギー画像７０Ｌ２参照）が再撮影される。
次のステップＳ１２６で取得部６０は、上述したように、マンモグラフィ装置１０から、再撮影された低エネルギー画像７０Ｌを取得する。
次のステップＳ１２８で報知部６６は、***の体動が生じた旨を報知する。報知部６６により***の体動が生じた旨の報知が行われることにより、例えば、ユーザは、被検者の状態を確認する。確認の結果、例えば、被検者が大きく動いてしまっている場合、ユーザは、造影撮影を中止させる指示をコンソール１２またはマンモグラフィ装置１０に対して行ってもよい。ステップＳ１２８の処理が終了すると、上記ステップＳ１１２に戻り、上述したステップＳ１１２～Ｓ１１８の処理を繰り返す。
一方、上記ステップＳ１１２において終了条件を満たした場合、判定が肯定判定となり、本造影撮影制御処理を終了する。
このようにして図９に示した造影撮影制御処理が終了すると、造影撮影が終了し、図８に示したステップＳ１４の処理が終了する。
次にステップＳ１６でコンソール１２により、図１０に示した差分画像生成表示処理が行われる。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂを実行することにより、図１０に一例を示した差分画像生成表示処理を実行する。図１０には、本実施形態のコンソール１２において実行される差分画像生成表示処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。
ステップＳ２００で生成部６８は、マンモグラフィ装置１０から取得部６０が取得した低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの各々から関心領域を特定する。具体的には、本実施形態の生成部６８は、取得部６０が取得した全ての低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの各々に対して、上述したようにＣＡＤを適用して関心領域を特定する。
次のステップＳ２０２で生成部６８は、差分画像７２を生成する組み合わせとなる低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの位置合わせを行う。一例として本実施形態の生成部６８は、上述したように、低エネルギー画像７０Ｌにおける関心領域の位置と、高エネルギー画像７０Ｈにおける関心領域の位置とを合わせる。
次のステップＳ２０４で生成部６８は、上述したように、マンモグラフィ装置１０から取得部６０が取得した全ての低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈから複数の差分画像７２を生成する。次のステップＳ２０４で表示制御部６９は、上述したように、差分画像７２から関心領域を特定する。
次のステップＳ２０６で表示制御部６９は、上述したように、造影量の時間変化を表す情報を導出する。具体的には、表示制御部６９は、上記ステップＳ２０４で生成した差分画像７２における上記ステップＳ２００で特定した関心領域の造影量の時間変化を表す情報を導出する。なお、表示制御部６９は、造影量そのものを導出しなくてもよい。例えば、差分画像７２における画素の輝度値は、造影量に対応して変化する。そのため、差分画像７２の輝度値の時間変化を表す情報を、造影量の時間変化を表す情報として用いてもよい。
図１１には、造影量の時間変化を表す情報８０の一例を示す。図１１に示した情報では、横軸が、造影剤が注入されてからの経過時間を表している。また、縦軸が、造影量を表している。なお上述したように、この場合の造影量は、造影量そのものでなくてもよく、画素の輝度値であってもよい。図１１に示した情報では、関心領域が腫瘍、いわゆる乳癌であった場合の造影量の時間変化の例を実線で示している。また、関心領域外として乳腺領域の時間変化の例を点線で示している。図１１に示すように、腫瘍の場合、造影剤が急激に浸透し、かつ造影剤がウオッシュアウトするのも早い。そのため、関心領域の造影量の時間変化を観察することにより、関心領域が腫瘍であるか、また、悪性であるか診断するための指標とすることができる。また、造影剤の染まり方には個人差があるが、関心領域外の領域、例えば正常と推定される乳腺の領域の造影量の時間変化と関心領域の造影量の時間変化とを比較することにより、造影剤が浸透する速度と、ウオッシュアウトされる速度とをより明確にすることができる。
次のステップＳ２０８で表示制御部６９は、上記ステップＳ２０４で生成した複数の差分画像７２と、上記ステップＳ２０６で導出した造影量の時間変化を表す情報８０とを、表示部５８に表示させる制御を行った後、本差分画像生成表示処理を終了する。なお、表示制御部６９は、上記ステップＳ２０４で生成した複数の差分画像７２に対して、階調強調処理や周波数強調処理等のユーザによる読影を補助するための予め定められた画像処理を行い、画像処理が行われた複数の差分画像７２を表示部５８に表示させる制御を行う。
図１２には、動画８２及び造影量の時間変化を表す情報８０を表示部５８に表示させた状態の一例を示す。図１２に示した例では、造影量の時間変化を表す情報８０には、***の体動が生じたタイミングを表す情報８１が付加されている。上述したように低エネルギー画像７０Ｌを再撮影した場合、再撮影前の低エネルギー画像７０Ｌを用いた差分画像７２と、再撮影後の低エネルギー画像７０Ｌを用いた差分画像７２とでは、***の体動等の影響により、スキンライン、乳腺構造、及び関心領域等の位置がずれる場合がある。そのため、***の体動が生じたタイミング、換言すると、低エネルギー画像７０Ｌの撮影を行ったタイミングをユーザが認識できることが好ましい。そこで、本実施形態の表示制御部６９は、図１２に示したように、***の体動が生じたタイミングを表す情報８１を表示部５８に表示させる。
なお、表示制御部６９が表示部５８に***の体動が生じたタイミングを表す情報８１を表示させる形態は、図１２に示した形態に限定されない。例えば、図１３に示したように、低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの撮影が行われた順序を経過時間に沿って表す形態として、***の体動が生じたタイミングを表す情報８１を表示させてもよい。図１３に示したように、***の体動が生じたタイミングを表す情報８１が表示された場合、ユーザは、低エネルギー画像７０Ｌが再撮影されたタイミングを、***の体動が生じたタイミングとして認識することができる。
また、後述する動画８２中に、マーカ等で***の体動が生じたタイミングを表す情報８１を表示させる形態としてもよい。具体的には、動画８２を構成する複数の差分画像７２のうち、***の体動量が閾値を超えた高エネルギー画像７０Ｈを用いた差分画像７２に、***の体動が生じたタイミングを表す情報８１としてマーカ等を表示させてもよい。
また、上述したように、本実施形態の表示制御部６９は、表示部５８に複数の差分画像７２を、撮影の時系列順に連続して動画８２として表示させる。図１２に示した例では、動画８２とした差分画像７２上に、関心領域の位置を示す位置情報８３も表示させる。
なお、動画８２を表示させる場合、関心領域のコントラスト値に応じて、次の差分画像７２を表示するタイミングを変化させてもよい。例えば、関心領域のコントラスト値が閾値以上の場合は、コントラスト値が閾値未満の場合よりも次の差分画像７２を表示させるタイミングを遅くする、すなわち動画の表示速度を遅くしてもよい。また、動画８２の表示速度は、ユーザによる調整が可能であってもよい。
なお、表示制御部６９が表示させる差分画像７２は動画８２の形態に限定されない。例えば、生成部６８が生成した複数の差分画像７２のうち、関心領域のコントラストが最も高い差分画像７２を表示させる形態としてもよい。また例えば、後述する放射線画像８４や、低エネルギー画像７０Ｌを表示させることにより、放射線画像８４または低エネルギー画像７０Ｌ上でユーザによって指定された領域のコントラストが最も高い差分画像７２を表示させる形態としてもよい。
また、図１２に示すように、本実施形態の表示制御部６９は、被写体となった***について、一般撮影により撮影された放射線画像８４、換言すると造影剤が注入されていない状態で撮影された放射線画像８４が存在する場合、比較例として放射線画像８４も表示部５８に表示させる。なお、図１２に示した例では、動画８２と放射線画像８４とを並べて表示させた形態を示したが、動画８２及び放射線画像８４のいずれか一方を表示させ、ユーザの指示に応じて表示させる画像を切り替える形態としてもよい。
なお、表示制御部６９が表示部５８に表示させる放射線画像は、上述した画像に限定されない。例えば、差分画像７２の他、低エネルギー画像７０Ｌ及び高エネルギー画像７０Ｈの少なくとも一方を表示させる形態としてもよい。
また、表示制御部６９が表示部５８に表示させる画像及び情報は上述したものに限定されない。例えば、関心領域の造影量を表す数値を表示させてもよい。この場合、関心領域全体の造影量であってもよいし、関心領域の造影量の平均値、中央値、及び最大値等のいずれかであってもよい。
このようにして図１０に示した差分画像生成表示処理が終了すると、図８に示したステップＳ１６の差分画像生成表示処理が終了する。これにより、本実施形態の放射線画像撮影システム１における造影撮影に係わる一連の処理が終了する。なお、本実施形態のマンモグラフィ装置１０により撮影された低エネルギー画像７０Ｌ及び複数の高エネルギー画像７０Ｈ、コンソール１２により生成された複数の差分画像７２、動画８２、及び造影量の時間変化を表す情報８０等は、コンソール１２の記憶部５２や、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）等に記憶させておく形態としてもよい。
また、上記形態では、図８のＳ１４の処理である造影撮影制御処理が終了した後、換言すると造影撮影が終了した後、続けて差分画像生成表示処理を行う形態を示したが、差分画像生成表示処理を行うタイミング、すなわち、差分画像７２を生成したり、差分画像７２を表示したりするタイミングは本形態に限定されない。例えば、差分画像７２の生成及び差分画像７２の表示各々のタイミングは、造影撮影後のユーザの所望に応じたタイミングで行う形態であってもよい。
以上説明したように、上記各形態のコンソール１２は、少なくとも１つのプロセッサとしてＣＰＵ５０Ａを備える。ＣＰＵ５０Ａは、造影剤が注入された状態の***に第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させてマンモグラフィ装置１０に撮影させた低エネルギー画像７０Ｌを取得する。また、ＣＰＵ５０Ａは、造影剤が注入された状態の***に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて、互いに異なるタイミングでマンモグラフィ装置１０に撮影させた複数の高エネルギー画像７０Ｈの各々を順次、取得する。また、ＣＰＵ５０Ａは、複数の高エネルギー画像７０Ｈ各々から***の体動量を順次、導出し、導出した体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像７０Ｈの撮影前に、低エネルギー画像７０Ｌをマンモグラフィ装置１０に再撮影させる制御を行う。また、ＣＰＵ５０Ａは、低エネルギー画像７０Ｌと複数の高エネルギー画像７０Ｈの各々との差分を示す複数の差分画像７２を生成する。
このように本実施形態のコンソール１２によれば、体動量が閾値を超えた場合に、低エネルギー画像７０Ｌの再撮影をマンモグラフィ装置１０に行わせるため、造影撮影において被写体の体動の影響を低減することができる。また、高エネルギーの放射線Ｒは脂肪を透過しやすく、低エネルギーの放射線Ｒよりも被写体の被曝量が低減される。そのため、本実施形態によれば、低エネルギー画像７０Ｌの撮影回数を高エネルギー画像７０Ｈの撮影回数よりも少なくすることができるため、被写体の被曝量を低減させることができる。
なお、上記形態では、図７Ａ及び図７Ｂに示したように、生成部６８が、低エネルギー画像７０Ｌと、次の低エネルギー画像７０Ｌが撮影されるまでに撮影された高エネルギー画像７０Ｈとの差分画像７２を生成する形態について説明したが、差分画像７２を生成するための低エネルギー画像７０Ｌと高エネルギー画像７０Ｈとの組み合わせは本形態に限定されない。
例えば、高エネルギー画像に最も撮影タイミングが近い低エネルギー画像との差分画像を生成する形態としてもよい。具体的には、図１４に示すように、生成部６８は、高エネルギー画像７０Ｈ１と、低エネルギー画像７０Ｌ１との差分画像７２１を生成し、高エネルギー画像７０Ｈ２と低エネルギー画像７０Ｌ１との差分画像７２２を生成する。また、生成部６８は、高エネルギー画像７０Ｈ３と低エネルギー画像７０Ｌ２との差分画像７２３を生成し、高エネルギー画像７０Ｈ４と低エネルギー画像７０Ｌ２との差分画像７２４を生成し、高エネルギー画像７０Ｈ５と低エネルギー画像７０Ｌ２との差分画像７２５を生成する。このように、高エネルギー画像の撮影タイミングに最も近いタイミングで撮影された低エネルギー画像との組み合わせにより差分画像を生成することにより、体動の影響を低減させることができる。
また例えば、***の体動が発生したタイミングを基準として差分画像７２の生成に用いる低エネルギー画像７０Ｌを切り替えてもよい。この場合の例を図１５に示す。図１５に示した例では、生成部６８は、高エネルギー画像７０Ｈ４と、低エネルギー画像７０Ｌ２との差分画像７２４を生成する。一方、上述した図７Ａに示した例では、生成部６８は、高エネルギー画像７０Ｈ４と低エネルギー画像７０Ｌ１との差分画像７２４を生成している。このように、***の体動が発生した後に撮影された高エネルギー画像７０Ｈについては、再撮影された低エネルギー画像７０Ｌとの差分を示す差分画像７２を生成することにより、体動の影響をより低減させることができる。
また、上記形態では、導出部６２が、図６を参照して説明したように、時系列で連続する高エネルギー画像７０Ｈ１～７０Ｈ５同士の差分を示す体動解析用差分画像７１１～７１４に基づいて体動量を導出する形態について説明したが、導出部６２が***の体動量を導出する方法は、本形態に限定されない。
例えば、導出部６２が、低エネルギー画像７０Ｌを基準とし、高エネルギー画像７０Ｈの基準からのずれに基づいて、***の体動量を導出する形態としてもよい。具体的には、導出部６２が、低エネルギー画像７０Ｌにおける関心領域や乳腺等の特定構造の位置を基準とし、高エネルギー画像７０Ｈにおける特定構造の移動ベクトルを導出し、導出した移動ベクトルの大きさが閾値を超えた場合、***の体動が発生したことを検知する形態とすることができる。
また、上記形態では、本開示の被写体の一例として***を適用し、本開示の放射線画像撮影装置の一例として、マンモグラフィ装置１０を適用した形態について説明したが、被写体は***に限定されず、また放射線画像撮影装置はマンモグラフィ装置に限定されない。例えば、被写体は胸部や腹部等であってもよいし、放射線画像撮影装置はマンモグラフィ装置以外の放射線画像撮影装置を適用する形態であってもよい。
また、上記形態では、コンソール１２が本開示の制御装置の一例である形態について説明したが、コンソール１２以外の装置が本開示の制御装置の機能を備えていてもよい。換言すると、取得部６０、導出部６２、制御部６４、報知部６６、生成部６８、及び表示制御部６９の機能の一部または全部をコンソール１２以外の、例えばマンモグラフィ装置１０や、外部の装置等が備えていてもよい。
また、上記形態において、例えば、取得部６０、導出部６２、制御部６４、報知部６６、生成部６８、及び表示制御部６９といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、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含まれる。
１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、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の組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
また、上記各実施形態では、造影撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂ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。造影撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂの各々は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc 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、造影撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成表示処理プログラム５１Ｂの各々は、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。
２０２０年９月２８日出願の日本国特許出願２０２０－１６２６９５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、本明細書中に参照により取り込まれる。
１ 放射線画像撮影システム
２ ＲＩＳ
１０ マンモグラフィ装置
１２ コンソール
２０、５０ 制御部
２２、５２ 記憶部
２４、５４ Ｉ／Ｆ部
２６、５６ 操作部
２８ 放射線検出器
３０ 撮影台、３０Ａ 撮影面
３２ アーム部
３４ 基台
３５ 軸部
３６ 圧迫ユニット
３７ 放射線照射部、３７Ｒ 放射線源
３８ フェイスガード
４０ 圧迫板
４６ 支持部
５０Ａ ＣＰＵ、５０Ｂ ＲＯＭ、５０Ｃ ＲＡＭ
５１Ａ 造影撮影制御処理プログラム、５１Ｂ 差分画像生成表示処理プログラム
５８ 表示部
５９ バス
６０ 取得部
６２ 導出部
６４ 制御部
６６ 報知部
６８ 生成部
６９ 表示制御部
７０Ｌ１、７０Ｌ２ 低エネルギー画像
７０Ｈ１～７０Ｈ５ 高エネルギー画像
７１１～７１４ 体動解析用差分画像
７２１～７２５ 差分画像
８０ 造影量の時間変化を表す情報
８１ ***の体動が生じたタイミングを表す情報
８２ 動画
８３ 位置情報
８４ 放射線画像
Ｒ 放射線

Claims (18)

  1. 少なくとも１つのプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置に撮影させた低エネルギー画像を取得し、
    前記造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで前記放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、
    前記複数の高エネルギー画像各々から前記被写体の体動量を順次、導出し、
    導出した前記体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、前記低エネルギー画像を前記放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行い、
    前記低エネルギー画像と前記複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する
    制御装置。
  2. 前記プロセッサは、
    前記高エネルギー画像の撮影タイミングに最も近いタイミングで撮影された前記低エネルギー画像との差分を示す差分画像を生成する
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記プロセッサは、
    導出した体動量が前記閾値を超えた高エネルギー画像から、再撮影された低エネルギー画像との差分を示す差分画像を生成する
    請求項１に記載の制御装置。
  4. 前記プロセッサは、
    前記被写体の体動が発生したタイミングを基準として差分画像の生成に用いる前記低エネルギー画像を切り替える
    請求項１に記載の制御装置。
  5. 前記プロセッサは、
    前記低エネルギー画像に撮影のタイミングが最も近い高エネルギー画像との差分を示す第１差分画像を生成し、
    高エネルギー画像同士の差分を示す第２差分画像を生成し、
    前記第１差分画像と前記第２差分画像とを用いて前記複数の差分画像を生成する
    請求項１に記載の制御装置。
  6. 前記プロセッサは、
    前記複数の高エネルギー画像における、連続して撮影された２つの高エネルギー画像同士の差分を示す体動解析用差分画像を生成し、
    生成した前記体動解析用差分画像から前記被写体の体動量を順次、導出する
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 前記プロセッサは、
    前記低エネルギー画像を基準として、前記複数の高エネルギー画像各々から前記被写体の体動量を順次、導出する
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
  8. 前記プロセッサは、
    前記低エネルギー画像と前記複数の高エネルギー画像の各々との位置合わせを行ってから、前記複数の差分画像を生成する
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の制御装置。
  9. 前記プロセッサは、
    前記低エネルギー画像における関心領域と前記複数の高エネルギー画像の各々における関心領域との位置合わせを行う
    請求項８に記載の制御装置。
  10. 前記プロセッサは、
    前記複数の高エネルギー画像の各々を前記体動量に応じて補正し、
    前記低エネルギー画像と補正した前記複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の制御装置。
  11. 前記プロセッサは、
    導出した前記体動量が閾値を超える場合、体動が発生したことを報知する
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の制御装置。
  12. 前記プロセッサは、
    前記複数の差分画像を撮影の時系列順に連続して動画として表示させる
    請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の制御装置。
  13. 前記プロセッサは、
    前記複数の差分画像のうち、関心領域のコントラストが最も高い差分画像を表示させる
    請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の制御装置。
  14. 前記プロセッサは、
    前記複数の差分画像の各々における関心領域の造影量を導出し、
    前記関心領域における造影量の時間変化を表す情報を生成して表示させる
    請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の制御装置。
  15. 前記被写体は、***であり、
    前記放射線画像撮影装置は、マンモグラフィ装置である
    請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の制御装置。
  16. 少なくとも１つのプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置により低エネルギー画像を撮影させた後に、前記造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで前記放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、
    前記複数の高エネルギー画像各々から前記被写体の体動量を順次、導出し、
    導出した前記体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、前記低エネルギー画像を前記放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行う、
    制御装置。
  17. 造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置に撮影させた低エネルギー画像を取得し、
    前記造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで前記放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、
    前記複数の高エネルギー画像各々から前記被写体の体動量を順次、導出し、
    導出した前記体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、前記低エネルギー画像を前記放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行い、
    前記低エネルギー画像と前記複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する
    処理をコンピュータが実行する制御方法。
  18. 造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーの放射線を照射させて放射線画像撮影装置に撮影させた低エネルギー画像を取得し、
    前記造影剤が注入された状態の被写体に第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線を照射させて、互いに異なるタイミングで前記放射線画像撮影装置に撮影させた複数の高エネルギー画像の各々を順次、取得し、
    前記複数の高エネルギー画像各々から前記被写体の体動量を順次、導出し、
    導出した前記体動量が閾値を超える場合、次の高エネルギー画像の撮影前に、前記低エネルギー画像を前記放射線画像撮影装置に再撮影させる制御を行い、
    前記低エネルギー画像と前記複数の高エネルギー画像の各々との差分を示す複数の差分画像を生成する
    処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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