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公開番号2025019410
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123013
出願日2023-07-28
発明の名称画像処理装置、放射線撮影システム、画像処理装置の制御方法、及びプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類A61B 6/00 20240101AFI20250131BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】被検体画像やゲイン補正用画像の再撮影を要する状況が生じることを抑制し、操作性を向上させる。
【解決方法】異なる複数の放射線エネルギーを用いて得た複数の被検体画像と、異なる複数の放射線エネルギーを用いて得た複数のゲイン補正用画像とを取得する画像取得部と、複数の被検体画像の撮影時に得られた画像に基づいて、放射線発生装置と放射線検出器との第1位置関係情報を取得し、複数のゲイン補正用画像の撮影時に得られた画像に基づいて、放射線発生装置と放射線検出器との第2位置関係情報を取得する位置関係取得部と、第1及び第2位置関係情報に基づいて、複数の被検体画像と複数のゲイン補正用画像との一方を補正し、該補正された一方と他方とを用いて、複数の被検体画像をゲイン補正する補正部と、ゲイン補正された複数の被検体画像を用いて物質弁別画像を生成する画像生成部と、を備える画像処理装置。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
異なる複数の放射線エネルギーを用いて被検体を撮影して得た複数の被検体画像と、該被検体を介さずに該異なる複数の放射線エネルギーを用いて撮影して得た複数のゲイン補正用画像とを取得する画像取得部と、
前記複数の被検体画像の撮影時に得られた画像に基づいて、放射線発生装置と放射線検出器との第１位置関係情報を取得し、前記複数のゲイン補正用画像の撮影時に得られた画像に基づいて、前記放射線発生装置と前記放射線検出器との第２位置関係情報を取得する位置関係取得部と、
前記第１位置関係情報及び前記第２位置関係情報に基づいて、前記複数の被検体画像と前記複数のゲイン補正用画像との一方を補正し、該補正された一方及び前記複数の被検体画像と前記複数のゲイン補正用画像との他方を用いて、前記複数の被検体画像をゲイン補正する補正部と、
前記ゲイン補正された複数の被検体画像を用いて物質弁別画像を生成する画像生成部と、
を備える画像処理装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
被検体を撮影して得た被検体画像と、該被検体を介さずに撮影して得たゲイン補正用画像とを取得する画像取得部と、
前記被検体画像の撮影時に得られた画像に基づいて、放射線発生装置と放射線検出器との第１位置関係情報を取得し、前記ゲイン補正用画像の撮影時に得られた画像に基づいて、前記放射線発生装置と前記放射線検出器との第２位置関係情報を取得する位置関係取得部と、
前記第１位置関係情報及び前記第２位置関係情報に基づいて、前記被検体画像と前記ゲイン補正用画像との一方を補正し、該補正された一方及び前記被検体画像と前記ゲイン補正用画像との他方を用いて、前記被検体画像をゲイン補正する補正部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項３】
前記位置関係取得部は、前記被検体画像に基づいて前記第１位置関係情報を取得し、前記ゲイン補正用画像に基づいて前記第２位置関係情報を取得する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像取得部は、前記被検体画像の撮影時に得られた画像である第１光学画像と、前記ゲイン補正用画像の撮影時に得られた画像である第２光学画像とを更に取得し、
前記位置関係取得部は、前記第１光学画像に基づいて前記第１位置関係情報を取得し、前記第２光学画像に基づいて前記第２位置関係情報を取得する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記位置関係取得部は、前記被検体画像の撮影時に得られた画像における放射線の照射野のサイズ及び位置に基づいて、前記第１位置関係情報を取得し、前記ゲイン補正用画像の撮影時に得られた画像における前記放射線の照射野のサイズ及び位置に基づいて、前記第２位置関係情報を取得する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記位置関係取得部は、前記被検体画像の撮影時に得られた画像における放射線の照射野を台形近似することで、前記第１位置関係情報を取得し、前記ゲイン補正用画像の撮影時に得られた画像における前記放射線の照射野を台形近似することで、前記第２位置関係情報を取得する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１位置関係情報及び前記第２位置関係情報は、前記放射線発生装置に対する前記放射線検出器の傾き又は距離、放射線の照射野のサイズ、及び前記照射野の前記放射線検出器上の位置の少なくとも一つを含む、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記補正部は、散乱線又は前記放射線発生装置に取り付けられたグリッドの少なくとも一つに基づいて、前記被検体画像と前記ゲイン補正用画像との一方を補正する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記画像処理装置は、前記被検体画像と前記ゲイン補正用画像との一方を補正する際の補正量が閾値より大きい場合に、前記被検体画像又は前記ゲイン補正用画像の再撮影を促す警告を発する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記補正部は、前記被検体画像と前記ゲイン補正用画像との一方を補正する際の補正量を操作者の指示に応じて修正する、請求項１又は２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】
本開示は、画像処理装置、放射線撮影システム、画像処理装置の制御方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、骨粗鬆症の診断等のために、ＢＭＤ（ＢｏｎｅＭｉｎｅｒａｌＤｅｎｓｉｔｙ）測定という測定方法が用いられている。ＢＭＤ測定においては、骨中の骨塩量（骨密度）を測定する必要がある。骨密度の測定の方法として、ＤＸＡ（Ｄｕａｌ－ｅｎｅｒｇｙＸ－ｒａｙＡｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ）法が用いられている。
【０００３】
ＤＸＡ法はエネルギー分布の異なる２つのＸ線を用いて、軟部組織と骨部組織のＸ線吸収係数（線減弱係数）の違いから、骨密度を測定することが可能な手法である。ＤＸＡ法を用いた骨密度測定専用の装置としては、ラインセンサを備えており、高エネルギーＸ線と低エネルギーＸ線とが一定周期で交互に照射される装置や、Ｘ線管前面にフィルタを載置して異なる照射エネルギーに変化させるフィルタ方式の装置がある。
【０００４】
近年は一般撮影装置を用いて撮影されたＸ線撮影画像によるデジタル画像診断が普及し、このようなＸ線撮影画像を骨密度測定にも応用する試みも始まっている。一般撮影用のＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）を使って骨密度撮影を行う場合には、Ｘ線をセンサ全面に照射（コーンビーム撮影）して画像を取得するため、１回の撮影が短時間となり、患者にかかる負担が少ないというメリットがある。
【０００５】
一方で、コーンビーム撮影を用いたＢＭＤ測定には課題も存在する。骨密度測定専用の装置を用いた場合、管球とＦＰＤの相対位置が撮影毎に著しく変化することは無かった。これに対し、一般撮影用のＦＰＤを用いた撮影では、管球やＦＰＤが移動されることがあり、管球とＦＰＤの相対位置が変化することがある。
【０００６】
ＤＸＡ法では、異なる２つのＸ線を用いて被検体を撮影した画像のほかに、線量を画素値に変換する際の変換係数を補正する目的で、撮影装置において被検体を載置しない状態でＸ線を照射したときの画像（ゲイン補正用画像）を用いる必要がある。具体的には、高エネルギー撮影で取得したゲイン補正用画像の画素値と被検体のＸ線画像の画素値から、高エネルギーＸ線画像の各画素における透過率を算出する。また、同様に低エネルギー撮影で取得したゲイン補正用画像の画素値と被検体のＸ線画像の画素値から、低エネルギーＸ線画像の各画素における透過率を算出する。その後、２つの透過率から軟部組織と骨部組織のＸ線吸収係数を導出することで、ＤＸＡ画像を生成する。なお、ゲイン補正用画像を取得するタイミングの一例としては、骨密度較正値を算出するための骨密度較正ファントムを撮影するタイミングがある。
【０００７】
ここで、各画素における正確な透過率を算出するためには、ゲイン補正用画像の取得時と被検体のＸ線画像の取得時とで、ＦＰＤに照射される線量分布が揃っている必要がある。そのためには、放射線発生装置と放射線検出器との間の距離を示すＳＩＤ（ＳｏｕｒｃｅＩｍａｇｅｒｅｃｅｐｔｏｒＤｉｓｔａｎｃｅ）、及び照射野の位置や大きさ、角度といった幾何学条件や、管電圧等が揃っている必要がある。
【０００８】
そのため、一般撮影用のＦＰＤを用いた撮影では、管球とＦＰＤの相対位置が変化したことに起因して、各画素における正確な透過率を算出することができず、正確な測定が行えない可能性がある。ここでは、ＤＸＡ法について述べたが、被検体の放射線画像の取得時とゲイン補正用画像の取得時とで管球とＦＰＤの相対位置が変化し得る、一般撮影装置を用いて単純撮影を行うような場合でも、同様の課題が存在する。
【０００９】
特許文献１では、コーンビーム撮影を用いたＢＭＤ測定において、補正データ（ゲイン補正用画像）撮影時のＦＰＤの位置ずれ、又は管電圧やＳＩＤ、照射野のサイズ等のずれ量の程度から、骨密度の測定精度を示す評価値を算出する技術が開示されている。また、特許文献１では、骨密度導出時にその評価値を表示することで、ユーザに被検体の再撮影やゲイン補正用画像の再実施の必要性を通知することも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１８－１９２０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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