特許ウォッチ

公開番号2024166813
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023083182
出願日2023-05-19
発明の名称画像処理装置および画像処理方法、放射線撮像システム、プログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類A61B 6/00 20240101AFI20241122BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】物質特性画像の生成に好適な放射線エネルギーの組み合わせを決定する。
【解決手段】画像処理装置は、放射線エネルギーと被写体に含まれる物質の線減弱率とに基づいて減弱率を取得し、取得される減弱率が所定の条件を満たす放射線エネルギーの組み合わせを決定し、決定された放射線エネルギーの組み合わせに基づく撮影条件で撮影される被写体の放射線画像をエネルギーサブトラクション処理することにより物質特性画像を生成する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
放射線エネルギーと被写体に含まれる物質の線減弱率とに基づいて減弱率を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得される減弱率が所定の条件を満たす放射線エネルギーの組み合わせを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された放射線エネルギーの組み合わせに基づく撮影条件で撮影される前記被写体の放射線画像をエネルギーサブトラクション処理することにより物質特性画像を生成する生成手段と、を備える画像処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記所定の条件を満たすことは、前記取得手段により取得される減弱率が所定の閾値より大きいことである、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所定の条件を満たすことは、放射線エネルギーの組み合わせにおいて最も低い放射線エネルギーに基づいて取得される減弱率が前記所定の閾値より大きいことである、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記決定手段は、さらに、放射線エネルギーの組み合わせを用いたエネルギーサブトラクション処理のシミュレーションにより得られる物質特性画像に基づいて、前記エネルギーサブトラクション処理に用いられる放射線エネルギーの組み合わせを決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記シミュレーションにより生成される物質特性画像の画質の評価情報を得る評価手段をさらに備え、
前記決定手段は、前記所定の条件を満たす放射線エネルギーの組み合わせのうちから、前記エネルギーサブトラクション処理に用いられる放射線エネルギーの組み合わせを、前記評価情報に基づいて決定する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記決定手段は、前記所定の条件を満たす放射線エネルギーの組み合わせのうち前記評価情報が最も高い評価を示す組み合わせを、前記エネルギーサブトラクション処理に用いられる放射線エネルギーの組み合わせに決定する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記評価手段は、前記物質特性画像のコントラストとノイズとの比を線量の平方根で除算した値（ＣＮＲ／√Ｄｏｓｅ）、または、前記物質特性画像のコントラストとノイズとの比（ＣＮＲ）を前記評価情報として得る、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記所定の条件を満たす放射線エネルギーの組み合わせのうちから、前記エネルギーサブトラクション処理に用いられる放射線エネルギーの組み合わせを、組み合わせを構成する放射線エネルギーの差、または線量比に基づいて決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
互いに異なる第１の物質と第２の物質とを含む被写体を放射線撮影してエネルギーサブトラクション処理することにより得られる物質特性画像におけるアーチファクトの有無と、前記放射線撮影の放射線エネルギーと前記第１の物質の線減弱率と前記第２の物質の線減弱率とに基づいて計算される減弱率と、の関係に基づいて、前記所定の閾値を設定する設定手段をさらに備える、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、
前記物質特性画像を表示装置に表示する表示制御手段と、
前記アーチファクトの有無を示すユーザ入力を受け付ける受け付け手段と、を備える請求項９に記載の画像処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、画像処理装置および画像処理方法、放射線撮像システム、プログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置として、半導体材料によって形成された平面検出器（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略す）を用いた放射線撮像装置が普及している。このような放射線撮像装置は、医療画像診断においては、一般Ｘ線撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のためのデジタル撮像装置として用いられている。ＦＰＤを用いた撮影によるＸ線画像の処理方法の一つとしてエネルギーサブトラクション処理が知られている。エネルギーサブトラクション処理では、管電圧の異なるＸ線を照射して取得された、エネルギーの異なる複数のＸ線画像を処理することにより、物質特性画像を取得することができる。物質特性画像としては、例えば骨と軟部組織というように物質を分離して表す物質分離画像、実効原子番号とその面密度を表す物質識別画像などが含まれる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／１９１２２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者が検討を行ったところ、撮影時の放射線エネルギー（スペクトル）の組み合わせによりエネルギーサブトラクション処理を行って得られる物質特性画像の画質が異なることが判明した。すなわち、エネルギーサブトラクション処理には、適切な放射線エネルギーの組み合わせが存在する。
【０００５】
開示の技術は、物質特性画像の生成に好適な放射線エネルギーの組み合わせを決定する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様による情報処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
放射線エネルギーと被写体に含まれる物質の線減弱率とに基づいて減弱率を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得される減弱率が所定の条件を満たす放射線エネルギーの組み合わせを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された放射線エネルギーの組み合わせに基づく撮影条件で撮影される前記被写体の放射線画像をエネルギーサブトラクション処理することにより物質特性画像を生成する生成手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の技術によれば、物質特性画像の生成に好適な放射線エネルギーの組み合わせを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態によるＸ線撮像システムの構成例を示す図。
二次元検出器が備える画素の等価回路図。
第１実施形態によるＸ線撮像装置の構成を説明する図。
第１実施形態による線質最適化の処理を示すフローチャート。
第１実施形態による線質最適化の処理を示すフローチャート。
第１実施形態による減弱率閾値の決定処理を示すフローチャート。
（Ａ）は、減弱率閾値の決定に用いられる被写体例を示す図、（Ｂ）は、減弱率閾値の決定に用いられるユーザインターフェース例を示す図。
Ｘ線撮像装置による副画像の取得を説明するタイミングチャート。
（Ａ）～（Ｃ）は、第２実施形態に係るＸ線スペクトルの時分割の原理を説明する図。
Ｘ線スペクトルの取得とＸ線撮像システムの駆動タイミングの関係を示す図。
第２実施形態に係るＸ線撮像システムの処理を示すフローチャート。
第２実施形態による線質最適化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】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
なお、開示の技術における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども、含まれるものとする。以下の実施形態では、放射線の一例としてＸ線を用いた装置を説明する。したがって、以下では、放射線撮像装置、放射線撮像システムとして、それぞれＸ線撮像装置、Ｘ線撮像システムとして説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許