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JP7553307B2 - X-ray diagnostic equipment - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、X線診断装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to an X-ray diagnostic device.

従来、X線の照射角度を変化させた複数の投影データを収集し、再構成画像を得る種々のX線撮影方法が知られている。例えば、被検体の断層画像(スライス)を用いる検査においては、トモシンセシス撮影が実施される場合がある。トモシンセシス撮影では、X線管を所定の軌道上で移動させつつ、X線管から被検体に対してX線を照射させる。これにより、被検体に対するX線の照射角度を変化させた複数の投影データを収集し、収集した複数の投影データから複数の断層画像を再構成することができる。 Conventionally, various X-ray imaging methods are known that collect multiple projection data with different X-ray irradiation angles to obtain a reconstructed image. For example, tomosynthesis imaging may be performed in an examination that uses tomographic images (slices) of a subject. In tomosynthesis imaging, the X-ray tube irradiates the subject with X-rays while moving the X-ray tube on a predetermined trajectory. This allows multiple projection data to be collected with different X-ray irradiation angles for the subject, and multiple tomographic images to be reconstructed from the collected multiple projection data.

特開2011-87917号公報JP 2011-87917 A 特開2017-6244号公報JP 2017-6244 A

本発明が解決しようとする課題は、X線撮影における軌道の選択を容易にすることである。 The problem that this invention aims to solve is to make it easier to select a trajectory in X-ray photography.

実施形態のX線診断装置は、画像取得部と、軌道指定部と、画像処理部とを備える。画像取得部は、第1の撮影において撮影された被検体の2次元X線画像を取得する。軌道指定部は、前記第1の撮影の後に実行される第2の撮影においてX線発生部が移動する軌道を少なくとも1つ指定する。画像処理部は、前記2次元X線画像と前記軌道とに基づいて、前記軌道で前記第2の撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なう。 The X-ray diagnostic apparatus of the embodiment includes an image acquisition unit, a trajectory designation unit, and an image processing unit. The image acquisition unit acquires a two-dimensional X-ray image of a subject captured in a first imaging session. The trajectory designation unit designates at least one trajectory along which an X-ray generating unit moves in a second imaging session performed after the first imaging session. The image processing unit performs a prediction process based on the two-dimensional X-ray image and the trajectory to predict artifacts that will occur when the second imaging session is performed on the trajectory.

図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図2Aは、第1の実施形態に係るX線管の軌道の一例を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an example of a trajectory of the X-ray tube according to the first embodiment. 図2Bは、第1の実施形態に係るX線管の軌道の一例を示す図である。FIG. 2B is a diagram showing an example of a trajectory of the X-ray tube according to the first embodiment. 図2Cは、第1の実施形態に係るX線管の軌道の一例を示す図である。FIG. 2C is a diagram showing an example of a trajectory of the X-ray tube according to the first embodiment. 図3Aは、第1の実施形態に係る再構成処理の一例を示す図である。FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a reconstruction process according to the first embodiment. 図3Bは、第1の実施形態に係る断層画像の一例を示す図である。FIG. 3B is a diagram showing an example of a tomographic image according to the first embodiment. 図3Cは、第1の実施形態に係る断層画像の一例を示す図である。FIG. 3C is a diagram showing an example of a tomographic image according to the first embodiment. 図4Aは、第1の実施形態に係る被検体の位置決めの一例を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating an example of positioning of a subject according to the first embodiment. 図4Bは、第1の実施形態に係る2次元X線画像の一例を示す図である。FIG. 4B is a diagram showing an example of a two-dimensional X-ray image according to the first embodiment. 図5Aは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment. 図5Bは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。FIG. 5B is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment. 図5Cは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。FIG. 5C is a diagram illustrating an example of a processed image according to the first embodiment. 図5Dは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。FIG. 5D is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係るX線診断装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining a series of processing steps of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図7は、第2の実施形態に係るX線管の軌道の入力操作を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an input operation of the trajectory of the X-ray tube according to the second embodiment. 図8は、第2の実施形態に係るX線診断装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a series of processing steps of the X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment. 図9は、第3の実施形態に係る軌道の角度範囲の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an angle range of a trajectory according to the third embodiment. 図10Aは、第3の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。FIG. 10A is a diagram showing an example of a processed image according to the third embodiment. 図10Bは、第3の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。FIG. 10B is a diagram showing an example of a processed image according to the third embodiment. 図11は、第3の実施形態に係る干渉領域を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an interference region according to the third embodiment. 図12は、第3の実施形態に係るX線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of an X-ray diagnostic apparatus according to the third embodiment. 図13は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of a medical image processing apparatus according to the third embodiment.

以下、図面を参照して、実施形態に係るX線診断装置を説明する。 The X-ray diagnostic device according to the embodiment will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態では、図1に示すX線診断装置1を例として説明する。図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、X線診断装置1は、X線高電圧装置11と、X線管12と、X線絞り器13と、天板14と、Cアーム15と、X線検出器16と、メモリ17と、ディスプレイ18と、入力インターフェース19と、処理回路20とを備える。
First Embodiment
In the first embodiment, an X-ray diagnostic apparatus 1 shown in Fig. 1 will be described as an example. Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the X-ray diagnostic apparatus 1 includes an X-ray high voltage device 11, an X-ray tube 12, an X-ray aperture 13, a tabletop 14, a C-arm 15, an X-ray detector 16, a memory 17, a display 18, an input interface 19, and a processing circuit 20.

なお、本実施形態では、X線の照射角度を変化させた複数の投影データを収集するX線撮影方法の一例として、トモシンセシス撮影について説明する。また、説明の便宜のため、天板14の長手方向をZ軸方向とする。また、Z軸方向に直交し、天板14に対して水平な方向をX軸方向とする。なお、X軸方向は、天板14の短手方向に対応する。また、Z軸方向に直交し、天板14に対して垂直な方向をY軸方向とする。 In this embodiment, tomosynthesis imaging will be described as an example of an X-ray imaging method for collecting multiple projection data with different X-ray irradiation angles. For ease of explanation, the longitudinal direction of the tabletop 14 is defined as the Z-axis direction. The direction perpendicular to the Z-axis direction and horizontal to the tabletop 14 is defined as the X-axis direction. The X-axis direction corresponds to the short side direction of the tabletop 14. The direction perpendicular to the Z-axis direction and perpendicular to the tabletop 14 is defined as the Y-axis direction.

X線高電圧装置11は、処理回路20による制御の下、X線管12に高電圧を供給する。例えば、X線高電圧装置11は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管12に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、X線管12が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。なお、高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。 The X-ray high voltage device 11 supplies a high voltage to the X-ray tube 12 under the control of the processing circuit 20. For example, the X-ray high voltage device 11 has electrical circuits such as a transformer and a rectifier, and includes a high voltage generator that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 12, and an X-ray control device that controls the output voltage according to the X-rays emitted by the X-ray tube 12. The high voltage generator may be of a transformer type or an inverter type.

X線管12は、熱電子を発生する陰極(フィラメント)と、熱電子の衝突を受けてX線を発生する陽極(ターゲット)とを有する真空管である。X線管12は、X線高電圧装置11から供給される管電圧を用いて、フィラメントからターゲットに向けて熱電子を照射することにより、X線を発生する。なお、X線管12は、X線発生部の一例である。 The X-ray tube 12 is a vacuum tube that has a cathode (filament) that generates thermoelectrons and an anode (target) that generates X-rays when struck by the thermoelectrons. The X-ray tube 12 generates X-rays by irradiating thermoelectrons from the filament toward the target using a tube voltage supplied from the X-ray high voltage device 11. The X-ray tube 12 is an example of an X-ray generating unit.

X線絞り器13は、X線管12により発生されたX線の照射範囲を絞り込むコリメータ、及び、X線管12により発生されたX線を調節するフィルタを有する。 The X-ray aperture 13 has a collimator that narrows the irradiation range of the X-rays generated by the X-ray tube 12, and a filter that adjusts the X-rays generated by the X-ray tube 12.

X線絞り器13におけるコリメータは、例えば、スライド可能な4枚の絞り羽根を有する。コリメータは、絞り羽根をスライドさせることで、X線管12が発生したX線を絞り込んで被検体Pに照射させる。ここで、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、X線の照射範囲を調整するためにX線管12のX線照射口付近に設けられる。 The collimator in the X-ray aperture 13 has, for example, four slidable aperture blades. By sliding the aperture blades, the collimator narrows the X-rays generated by the X-ray tube 12 and irradiates them on the subject P. Here, the aperture blades are plate-shaped members made of lead or the like, and are provided near the X-ray irradiation port of the X-ray tube 12 to adjust the irradiation range of the X-rays.

X線絞り器13におけるフィルタは、被検体Pに対する被曝線量の低減とX線画像の画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するX線の線質を変化させ、被検体Pに吸収されやすい軟線成分を低減したり、X線画像のコントラスト低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。また、フィルタは、その材質や厚み、位置などによってX線の線量及び照射範囲を変化させ、X線管12から被検体Pへ照射されるX線が予め定められた分布になるようにX線を減衰させる。 The filter in the X-ray aperture 13 changes the quality of the X-rays that pass through it depending on its material and thickness, in order to reduce the radiation dose to the subject P and improve the quality of the X-ray image, reducing the soft ray components that are easily absorbed by the subject P and the high energy components that reduce the contrast of the X-ray image. In addition, the filter changes the X-ray dose and irradiation range depending on its material, thickness, position, etc., and attenuates the X-rays so that the X-rays irradiated from the X-ray tube 12 to the subject P have a predetermined distribution.

例えば、X線絞り器13は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路20による制御の下、駆動機構を動作させることによりX線の照射を制御する。例えば、X線絞り器13は、処理回路20から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、コリメータの絞り羽根の開度を調整して、被検体Pに対して照射されるX線の照射範囲を制御する。また、例えば、X線絞り器13は、処理回路20から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、フィルタの位置を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線の線量の分布を制御する。 For example, the X-ray aperture 13 has a driving mechanism such as a motor and an actuator, and controls the irradiation of X-rays by operating the driving mechanism under the control of the processing circuitry 20 described later. For example, the X-ray aperture 13 applies a driving voltage to the driving mechanism in response to a control signal received from the processing circuitry 20 to adjust the opening of the aperture blades of the collimator and control the irradiation range of the X-rays irradiated to the subject P. Also, for example, the X-ray aperture 13 applies a driving voltage to the driving mechanism in response to a control signal received from the processing circuitry 20 to adjust the position of the filter, thereby controlling the distribution of the X-ray dose irradiated to the subject P.

天板14は、被検体Pを載せるベッドであり、図示しない寝台駆動装置の上に配置される。なお、被検体Pは、X線診断装置1に含まれない。例えば、寝台駆動装置は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路20による制御の下、駆動機構を動作させることにより、天板14の移動・傾斜を制御する。例えば、寝台駆動装置は、処理回路20から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、天板14を移動させたり、傾斜させたりする。 The tabletop 14 is a bed on which the subject P rests, and is placed on a bed drive device (not shown). Note that the subject P is not included in the X-ray diagnostic apparatus 1. For example, the bed drive device has a drive mechanism such as a motor and an actuator, and controls the movement and tilt of the tabletop 14 by operating the drive mechanism under the control of the processing circuitry 20 (described later). For example, the bed drive device moves and tilts the tabletop 14 by applying a drive voltage to the drive mechanism in response to a control signal received from the processing circuitry 20.

Cアーム15は、X線管12及びX線絞り器13と、X線検出器16とを、被検体Pを挟んで対向するように保持する。例えば、Cアーム15は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路20による制御の下、駆動機構を動作させることにより、回転したり移動したりする。例えば、Cアーム15は、処理回路20から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、X線管12及びX線絞り器13と、X線検出器16とを被検体Pに対して回転・移動させ、X線の照射位置や照射角度を制御する。なお、図1では、X線診断装置1がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。 The C-arm 15 holds the X-ray tube 12, the X-ray aperture 13, and the X-ray detector 16 so that they face each other with the subject P in between. For example, the C-arm 15 has a driving mechanism such as a motor and an actuator, and rotates and moves by operating the driving mechanism under the control of the processing circuit 20 described later. For example, the C-arm 15 applies a driving voltage to the driving mechanism in response to a control signal received from the processing circuit 20, thereby rotating and moving the X-ray tube 12, the X-ray aperture 13, and the X-ray detector 16 relative to the subject P, and controlling the X-ray irradiation position and irradiation angle. Note that in FIG. 1, the X-ray diagnostic device 1 is described as being a single plane, but the embodiment is not limited to this and may be a biplane.

また、Cアーム15は、複数方向に回転可能に構成される。例えば、Cアーム15は、図1に示すように、X線管12及びX線絞り器13とX線検出器16とで、被検体Pを+X方向から挟み込むように配置される。即ち、Cアーム15は、被検体Pの側面に配置される。かかる場合において、Cアーム15は、X軸方向を回転軸として回転したり、Z軸方向を回転軸として回転したりすることができる。なお、図1はあくまで一例であり、被検体Pに対するCアーム15の配置や、Cアーム15の回転軸の数及び方向については任意に変更が可能である。 The C-arm 15 is also configured to be rotatable in multiple directions. For example, as shown in FIG. 1, the C-arm 15 is positioned so that the X-ray tube 12, the X-ray aperture 13, and the X-ray detector 16 sandwich the subject P from the +X direction. That is, the C-arm 15 is positioned on the side of the subject P. In this case, the C-arm 15 can rotate around the X-axis direction as the rotation axis or around the Z-axis direction as the rotation axis. Note that FIG. 1 is merely an example, and the position of the C-arm 15 relative to the subject P and the number and direction of the rotation axes of the C-arm 15 can be changed as desired.

X線検出器16は、例えば、マトリクス状に配列された検出素子を有するX線平面検出器(Flat Panel Detector:FPD)である。X線検出器16は、X線管12から照射されて被検体Pを透過したX線を検出し、検出したX線量に対応した検出信号を処理回路20へと出力する。ここで、X線検出器16は、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器であってもよいし、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。 The X-ray detector 16 is, for example, an X-ray flat panel detector (FPD) having detection elements arranged in a matrix. The X-ray detector 16 detects X-rays emitted from the X-ray tube 12 and transmitted through the subject P, and outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray amount to the processing circuit 20. Here, the X-ray detector 16 may be an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and a photosensor array, or may be a direct conversion type detector having semiconductor elements that convert incident X-rays into electrical signals.

メモリ17は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ17は、処理回路20によって収集された各種のデータを受け付けて記憶する。また、メモリ17は、X線診断装置1に含まれる回路によって実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。なお、メモリ17は、X線診断装置1とネットワークを介して接続されたサーバ群(クラウド)により実現されることとしてもよい。また、メモリ17は、記憶部の一例である。 The memory 17 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory), a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. For example, the memory 17 accepts and stores various data collected by the processing circuit 20. The memory 17 also stores programs corresponding to various functions executed by the circuits included in the X-ray diagnostic apparatus 1. The memory 17 may also be realized by a group of servers (cloud) connected to the X-ray diagnostic apparatus 1 via a network. The memory 17 is also an example of a storage unit.

ディスプレイ18は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ18は、処理回路20による制御の下、操作者の指示を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)や各種の画像を表示する。例えば、ディスプレイ18は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。なお、ディスプレイ18はデスクトップ型でもよいし、処理回路20と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。 The display 18 displays various types of information. For example, under the control of the processing circuit 20, the display 18 displays a GUI (Graphical User Interface) and various images for receiving instructions from an operator. For example, the display 18 is a liquid crystal display or a CRT (Cathode Ray Tube) display. The display 18 may be a desktop type, or may be configured as a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the processing circuit 20.

入力インターフェース19は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路20に出力する。例えば、入力インターフェース19は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース19は、処理回路20と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース19は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、X線診断装置1とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路20へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース19の例に含まれる。 The input interface 19 receives various input operations from an operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 20. For example, the input interface 19 is realized by a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touch screen in which a display screen and a touchpad are integrated, a non-contact input circuit using an optical sensor, a voice input circuit, and the like. The input interface 19 may be configured as a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the processing circuit 20. The input interface 19 is not limited to only those that have physical operating parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the X-ray diagnostic apparatus 1 and outputs the electrical signal to the processing circuit 20 is also included as an example of the input interface 19.

処理回路20は、制御機能201、受付機能202、画像処理機能203及び表示制御機能204を実行することで、X線診断装置1全体の動作を制御する。ここで、制御機能201は、制御部の一例である。また、受付機能202は、受付部の一例である。また、画像処理機能203は、画像取得部、軌道指定部、及び画像処理部の一例である。また、表示制御機能204は、表示制御部の一例である。 The processing circuit 20 controls the operation of the entire X-ray diagnostic apparatus 1 by executing a control function 201, a reception function 202, an image processing function 203, and a display control function 204. Here, the control function 201 is an example of a control unit. The reception function 202 is an example of a reception unit. The image processing function 203 is an example of an image acquisition unit, a trajectory designation unit, and an image processing unit. The display control function 204 is an example of a display control unit.

例えば、処理回路20は、メモリ17から制御機能201に相当するプログラムを読み出して実行することにより、処理回路20の各種機能を制御する。また、制御機能201は、X線高電圧装置11を制御することによりX線管12に管電圧を供給させ、X線管12からX線を発生させる。また、制御機能201は、X線絞り器13の動作を制御し、コリメータが有する絞り羽根の開度を調整することで、X線管12により発生されたX線の照射範囲を絞り込む。また、制御機能201は、X線絞り器13の動作を制御し、フィルタの位置を調整することで、X線の線量の分布を制御する。また、制御機能201は、Cアーム15の動作を制御し、Cアーム15を回転させたり移動させたりすることで、X線の照射位置や照射角度を制御する。また、制御機能201は、寝台駆動装置の動作を制御し、天板14を移動させたり傾斜させたりすることで、X線の照射位置や照射角度を制御する。 For example, the processing circuit 20 reads out a program corresponding to the control function 201 from the memory 17 and executes it to control various functions of the processing circuit 20. The control function 201 also controls the X-ray high voltage device 11 to supply a tube voltage to the X-ray tube 12, causing the X-ray tube 12 to generate X-rays. The control function 201 also controls the operation of the X-ray aperture 13, and adjusts the opening of the aperture blades of the collimator to narrow the irradiation range of the X-rays generated by the X-ray tube 12. The control function 201 also controls the operation of the X-ray aperture 13, and adjusts the position of the filter to control the distribution of the X-ray dose. The control function 201 also controls the operation of the C-arm 15, and rotates and moves the C-arm 15 to control the irradiation position and irradiation angle of the X-rays. The control function 201 also controls the operation of the bed drive device, and moves and tilts the top board 14 to control the irradiation position and irradiation angle of the X-rays.

そして、制御機能201は、X線高電圧装置11、X線管12、X線絞り器13、天板14、Cアーム15、X線検出器16の動作を制御することで、各種の撮影を実行することができる。例えば、制御機能201は、Cアーム15の動作を制御することでX線の照射角度を変化させつつ、X線管12から被検体Pに対してX線を照射させることで、複数の投影データを収集する。即ち、制御機能201は、被検体Pに対するトモシンセシス撮影を実行する。なお、制御機能201によるトモシンセシス撮影については後述する。 The control function 201 can perform various types of imaging by controlling the operation of the X-ray high voltage device 11, X-ray tube 12, X-ray aperture 13, tabletop 14, C-arm 15, and X-ray detector 16. For example, the control function 201 collects multiple projection data by irradiating X-rays from the X-ray tube 12 onto the subject P while changing the X-ray irradiation angle by controlling the operation of the C-arm 15. That is, the control function 201 performs tomosynthesis imaging of the subject P. Note that tomosynthesis imaging by the control function 201 will be described later.

また、処理回路20は、メモリ17から受付機能202に相当するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース19を介して、操作者から各種の入力操作を受け付ける。例えば、受付機能202は、操作者から、撮影条件の入力操作を受け付ける。なお、受付機能202が受け付ける入力操作については後述する。 The processing circuit 20 also reads out from the memory 17 a program corresponding to the reception function 202 and executes it to receive various input operations from the operator via the input interface 19. For example, the reception function 202 receives input operations of shooting conditions from the operator. The input operations received by the reception function 202 will be described later.

また、処理回路20は、メモリ17から画像処理機能203に相当するプログラムを読み出して実行することにより、X線検出器16から出力された検出信号に基づいて2次元X線画像を生成し、生成したX線画像をメモリ17に格納する。即ち、画像処理機能203は、2次元X線画像を取得する。また、画像処理機能203は、トモシンセシス撮影においてX線管12が移動する軌道を少なくとも1つ指定する。また、画像処理機能203は、指定した軌道で第2の撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なう。例えば、画像処理機能203は、トモシンセシス撮影におけるX線管12の軌道に応じた画像処理を2次元X線画像に対して実行することで、予測処理の結果として、処理済み画像を生成する。なお、画像処理機能203による予測処理については後述する。 The processing circuit 20 also generates a two-dimensional X-ray image based on the detection signal output from the X-ray detector 16 by reading out a program corresponding to the image processing function 203 from the memory 17 and executing it, and stores the generated X-ray image in the memory 17. That is, the image processing function 203 acquires a two-dimensional X-ray image. The image processing function 203 also specifies at least one trajectory along which the X-ray tube 12 moves in tomosynthesis imaging. The image processing function 203 also performs prediction processing to predict artifacts that will occur when the second imaging is performed on the specified trajectory. For example, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory of the X-ray tube 12 in tomosynthesis imaging, thereby generating a processed image as a result of the prediction processing. The prediction processing by the image processing function 203 will be described later.

また、画像処理機能203は、トモシンセシス撮影において、X線検出器16から出力された検出信号に基づいて複数の投影データを生成し、生成した複数の投影データをメモリ17に格納する。また、画像処理機能203は、複数の投影データに基づいて、複数の断層画像を再構成する。なお、画像処理機能203による断層画像の生成処理については後述する。 In addition, in tomosynthesis imaging, the image processing function 203 generates multiple pieces of projection data based on the detection signal output from the X-ray detector 16, and stores the generated multiple pieces of projection data in the memory 17. In addition, the image processing function 203 reconstructs multiple tomographic images based on the multiple pieces of projection data. The process of generating the tomographic images by the image processing function 203 will be described later.

また、処理回路20は、メモリ17から表示制御機能204に相当するプログラムを読み出して実行することにより、ディスプレイ18に各種の情報を表示させる。例えば、表示制御機能204は、操作者の指示を受け付けるためのGUIをディスプレイ18に表示させる。また、表示制御機能204は、画像処理機能203による予測処理の結果をディスプレイ18に表示させる。一例を挙げると、表示制御機能204は、画像処理機能203が生成した処理済み画像をディスプレイ18に表示させる。また、制御機能201は、X線診断装置1と他の装置との間におけるデータの送受信を制御する。例えば、制御機能201は、画像処理機能203が生成した各種の画像を、図示しない画像保管装置に対して送信する。 The processing circuit 20 also reads out a program corresponding to the display control function 204 from the memory 17 and executes it to display various information on the display 18. For example, the display control function 204 displays a GUI for receiving instructions from an operator on the display 18. The display control function 204 also displays the results of prediction processing by the image processing function 203 on the display 18. As an example, the display control function 204 displays the processed image generated by the image processing function 203 on the display 18. The control function 201 also controls the transmission and reception of data between the X-ray diagnostic apparatus 1 and other devices. For example, the control function 201 transmits various images generated by the image processing function 203 to an image storage device (not shown).

図1に示すX線診断装置1においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ17へ記憶されている。処理回路20は、メモリ17からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の処理回路20は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図1においては単一の処理回路20にて、制御機能201、受付機能202、画像処理機能203及び表示制御機能204が実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路20を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路20が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。 In the X-ray diagnostic apparatus 1 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 17 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 20 is a processor that realizes the function corresponding to each program by reading and executing the program from the memory 17. In other words, the processing circuit 20 in a state in which a program has been read has the function corresponding to the read program. Note that in FIG. 1, the control function 201, the reception function 202, the image processing function 203, and the display control function 204 are realized by a single processing circuit 20, but the processing circuit 20 may be configured by combining multiple independent processors, and each processor may realize the function by executing a program. In addition, each processing function of the processing circuit 20 may be realized by being appropriately distributed or integrated into a single or multiple processing circuits.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、あるいは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは、メモリ17に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。 The term "processor" used in the above description refers to circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor achieves its functions by reading and executing a program stored in memory 17.

なお、図1においては、単一のメモリ17が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ17を分散して配置し、処理回路20は、個別のメモリ17から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ17にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。 In FIG. 1, a single memory 17 is described as storing a program corresponding to each processing function. However, the embodiment is not limited to this. For example, a plurality of memories 17 may be distributed and the processing circuit 20 may be configured to read out the corresponding program from each individual memory 17. Also, instead of storing the program in the memory 17, the program may be directly built into the circuit of the processor. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program built into the circuit.

また、処理回路20は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路20は、メモリ17から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、X線診断装置1とネットワークを介して接続されたサーバ群(クラウド)を計算資源として利用することにより、図1に示す各機能を実現する。 The processing circuitry 20 may also realize functions by using a processor of an external device connected via a network. For example, the processing circuitry 20 reads out and executes a program corresponding to each function from the memory 17, and realizes each function shown in FIG. 1 by using a group of servers (cloud) connected to the X-ray diagnostic apparatus 1 via a network as a computing resource.

以上、X線診断装置1の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係るX線診断装置1は、処理回路20による処理によって、トモシンセシス撮影における軌道の選択を容易にする。 The overall configuration of the X-ray diagnostic apparatus 1 has been described above. With this configuration, the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment facilitates the selection of a trajectory in tomosynthesis imaging through processing by the processing circuitry 20.

まず、X線診断装置1により実行されるトモシンセシス撮影の一例について説明する。トモシンセシス撮影を実行する際、制御機能201は、まず、トモシンセシス撮影に関する各種の撮影条件を設定する。ここで、トモシンセシス撮影に関する撮影条件としては、例えば、X線管12の軌道、X線量、フレームレート等が挙げられる。一例を挙げると、操作者は、被検体Pの検査情報に基づき、入力インターフェース19を介して撮影条件の入力操作を行なう。また、受付機能202は、操作者による撮影条件の入力操作を受け付ける。また、制御機能201は、受付機能202が受け付けた入力操作に基づいて、撮影条件を設定する。 First, an example of tomosynthesis imaging performed by the X-ray diagnostic apparatus 1 will be described. When performing tomosynthesis imaging, the control function 201 first sets various imaging conditions related to tomosynthesis imaging. Here, imaging conditions related to tomosynthesis imaging include, for example, the trajectory of the X-ray tube 12, the X-ray dose, and the frame rate. As an example, the operator performs an input operation of imaging conditions via the input interface 19 based on the examination information of the subject P. In addition, the reception function 202 accepts the input operation of imaging conditions by the operator. In addition, the control function 201 sets the imaging conditions based on the input operation accepted by the reception function 202.

ここで、トモシンセシス撮影におけるX線管12の軌道について、図2Aを用いて説明する。図2Aは、第1の実施形態に係るX線管12の軌道の一例を示す図である。例えば、制御機能201は、図2Aに示すように、XZ平面上の軌道T11を撮影条件として設定する。なお、軌道T11は、X軸方向に沿った直線状の軌道である。また、撮影条件の設定後、制御機能201は、X線管12から被検体Pに対してX線を照射させつつ、X線管12を軌道T11に沿って移動させることにより、トモシンセシス撮影を実行する。 Here, the trajectory of the X-ray tube 12 in tomosynthesis imaging will be described with reference to FIG. 2A. FIG. 2A is a diagram showing an example of the trajectory of the X-ray tube 12 according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 2A, the control function 201 sets the trajectory T11 on the XZ plane as the imaging condition. Note that the trajectory T11 is a linear trajectory along the X-axis direction. After setting the imaging condition, the control function 201 performs tomosynthesis imaging by moving the X-ray tube 12 along the trajectory T11 while irradiating X-rays from the X-ray tube 12 to the subject P.

例えば、制御機能201は、Cアーム15を回転させることで、X線管12を軌道T11に沿って移動させる。一例を挙げると、制御機能201は、まず、Cアーム15を回転・移動させることで、図2Bに示す位置X1にX線管12を配置するとともに、被検体Pを挟んでX線管12とX線検出器16とを対向させる。次に、制御機能201は、Z軸を回転軸としてCアーム15を回転させる。これにより、X線管12は、軌道T11に沿って移動し、図2Cに示す位置X2まで移動する。この際、図2B及び図2Cに示すように、X線管12の位置の変化に伴って、X線の照射角度は変化する。なお、図2B及び図2Cは、第1の実施形態に係るX線管12の軌道の一例を示す図である。 For example, the control function 201 rotates the C-arm 15 to move the X-ray tube 12 along the trajectory T11. As an example, the control function 201 first rotates and moves the C-arm 15 to place the X-ray tube 12 at position X1 shown in FIG. 2B, and to make the X-ray tube 12 and the X-ray detector 16 face each other across the subject P. Next, the control function 201 rotates the C-arm 15 around the Z-axis as the rotation axis. As a result, the X-ray tube 12 moves along the trajectory T11 to position X2 shown in FIG. 2C. At this time, as shown in FIG. 2B and FIG. 2C, the irradiation angle of the X-ray changes with the change in the position of the X-ray tube 12. Note that FIG. 2B and FIG. 2C are diagrams showing an example of the trajectory of the X-ray tube 12 according to the first embodiment.

なお、Cアーム15を回転させることでX線管12を移動させる場合、図2B及び図2Cに示したように、X線管12はY軸方向の変化を含む曲線に沿って移動することとなる。しかしながら、かかる曲線は、Y軸方向から見ればX軸方向に沿った直線となっている。即ち、制御機能201は、Cアーム15を回転させることにより、XZ平面において設定した軌道T11に沿ってX線管12を移動させることができる。 When the X-ray tube 12 is moved by rotating the C-arm 15, as shown in Figures 2B and 2C, the X-ray tube 12 moves along a curve that includes changes in the Y-axis direction. However, when viewed from the Y-axis direction, this curve appears as a straight line along the X-axis direction. In other words, the control function 201 can move the X-ray tube 12 along the trajectory T11 set in the XZ plane by rotating the C-arm 15.

また、制御機能201は、軌道T11に沿ってX線管12を移動させつつX線高電圧装置11からX線管12に対する管電圧の供給を制御し、設定されたフレームレートに従って、被検体Pに対してX線パルスを繰り返し照射させる。即ち、制御機能201は、X線の照射角度を変化させながら、X線パルスを繰り返し照射させる。ここで、X線検出器16は、被検体Pを透過したX線を検出し、検出したX線量に対応した検出信号を処理回路20へと出力する。また、画像処理機能203は、X線検出器16から出力された検出信号に基づいて投影データを生成する。即ち、画像処理機能203は、X線の照射角度を変化させた複数の投影データを生成する。 The control function 201 also controls the supply of tube voltage from the X-ray high voltage device 11 to the X-ray tube 12 while moving the X-ray tube 12 along the trajectory T11, and repeatedly irradiates the subject P with X-ray pulses according to the set frame rate. That is, the control function 201 repeatedly irradiates the subject P with X-ray pulses while changing the X-ray irradiation angle. Here, the X-ray detector 16 detects the X-rays that have passed through the subject P, and outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray amount to the processing circuit 20. The image processing function 203 also generates projection data based on the detection signal output from the X-ray detector 16. That is, the image processing function 203 generates multiple projection data with the X-ray irradiation angle changed.

次に、画像処理機能203は、複数の投影データに基づいて、複数の断層画像を再構成する。例えば、画像処理機能203は、まず、複数の投影データに対して種々の画像処理を実行する。一例を挙げると、画像処理機能203は、複数の投影データからDC成分(直流成分)を除去する。そして、画像処理機能203は、処理後の複数の投影データに対してFBP(Filtered Back Projection)法による逆投影処理を実行することによって、図3Aに示すように、XZ平面に平行な複数の断層画像を再構成する。即ち、画像処理機能203は、複数の投影データに基づいて、再構成面をY軸方向にずらした複数の断層画像を再構成する。なお、図3Aは、第1の実施形態に係る再構成処理の一例を示す図である。 Next, the image processing function 203 reconstructs multiple tomographic images based on the multiple projection data. For example, the image processing function 203 first performs various image processing on the multiple projection data. As an example, the image processing function 203 removes DC components (direct current components) from the multiple projection data. Then, the image processing function 203 performs back projection processing by the FBP (Filtered Back Projection) method on the multiple projection data after processing, thereby reconstructing multiple tomographic images parallel to the XZ plane, as shown in FIG. 3A. That is, the image processing function 203 reconstructs multiple tomographic images with the reconstruction plane shifted in the Y-axis direction based on the multiple projection data. Note that FIG. 3A is a diagram showing an example of reconstruction processing according to the first embodiment.

表示制御機能204は、画像処理機能203が再構成した複数の断層画像を表示させる。例えば、表示制御機能204は、ディスプレイ18において、複数の断層画像のいずれかを表示させたり、複数の断層画像を順次表示させたりする。一例を挙げると、表示制御機能204は、図3Bに示す断層画像B1や、図3Cに示す断層画像B2をディスプレイ18に表示させる。なお、図3B及び図3Cは、第1の実施形態に係る断層画像の一例を示す図である。 The display control function 204 displays the multiple tomographic images reconstructed by the image processing function 203. For example, the display control function 204 displays one of the multiple tomographic images on the display 18, or displays the multiple tomographic images sequentially. As an example, the display control function 204 displays the tomographic image B1 shown in FIG. 3B and the tomographic image B2 shown in FIG. 3C on the display 18. Note that FIGS. 3B and 3C are diagrams showing examples of tomographic images according to the first embodiment.

例えば、図3Bに示す部位R1が検査対象部位である場合、表示制御機能204は、断層画像B1をディスプレイ18に表示させる。また、例えば、図3Cに示す部位R2が検査対象部位である場合、表示制御機能204は、断層画像B2をディスプレイ18に表示させる。これにより、操作者は、検査対象部位が現れた断層画像に注目して、検査対象部位の観察を行なうことができる。 For example, when the area R1 shown in FIG. 3B is the area to be inspected, the display control function 204 causes the display 18 to display the tomographic image B1. Also, when the area R2 shown in FIG. 3C is the area to be inspected, the display control function 204 causes the display 18 to display the tomographic image B2. This allows the operator to observe the area to be inspected by focusing on the tomographic image in which the area to be inspected appears.

ここで、図3B及び図3Cに示すように、画像処理機能203が再構成した断層画像にはアーチファクトが含まれる場合がある。具体的には、部位R1及び部位R2のX線吸収率が高い場合(部位R1及び部位R2が骨や金属である場合等)、部位R1及び部位R2の周辺に、X線管12の軌道に応じた方向に伸びるアーチファクトが生じる。例えば、X軸方向に沿った直線状の軌道T11によりトモシンセシス撮影を実行した場合、図3B及び図3Cに示すように、部位R1及び部位R2からX軸方向に伸びるアーチファクトが生じる。なお、かかるアーチファクトについては、陰影障害とも記載する。 As shown in Figures 3B and 3C, the tomographic image reconstructed by the image processing function 203 may contain artifacts. Specifically, when the X-ray absorption rate of the parts R1 and R2 is high (such as when the parts R1 and R2 are bone or metal), artifacts extending in a direction corresponding to the trajectory of the X-ray tube 12 are generated around the parts R1 and R2. For example, when tomosynthesis imaging is performed using a linear trajectory T11 along the X-axis direction, artifacts extending in the X-axis direction from the parts R1 and R2 are generated as shown in Figures 3B and 3C. Such artifacts are also referred to as shadow defects.

そして、アーチファクトが生じる方向によっては、検査対象部位の観察に支障をきたす場合がある。例えば、図3Bに示す部位R1が検査対象部位であって断層画像B1が表示されている場合において、部位R1周辺における位置C1に注目する場合、図3Bに示したアーチファクトが観察の妨げとなる。一方で、部位R1周辺における位置C2に注目する場合、図3Bに示したアーチファクトは、観察の妨げとはならない。ここで、アーチファクトはX線管12の軌道に応じた方向に生じるのであるから、X線管12の軌道を適切に選択することで、アーチファクトが観察の妨げとなる事態を回避することができる。しかしながら、撮影条件の設定の段階でこれから生じるアーチファクトを推測し、X線管12の軌道を適切に選択することは容易でない。 Depending on the direction in which the artifact occurs, it may interfere with observation of the area to be examined. For example, when the area R1 shown in FIG. 3B is the area to be examined and a tomographic image B1 is displayed, if attention is paid to position C1 around the area R1, the artifact shown in FIG. 3B interferes with observation. On the other hand, if attention is paid to position C2 around the area R1, the artifact shown in FIG. 3B does not interfere with observation. Here, since the artifact occurs in a direction according to the trajectory of the X-ray tube 12, by appropriately selecting the trajectory of the X-ray tube 12, it is possible to avoid a situation in which the artifact interferes with observation. However, it is not easy to predict the artifacts that will occur and appropriately select the trajectory of the X-ray tube 12 at the stage of setting the imaging conditions.

そこで、第1の実施形態に係るX線診断装置1は、トモシンセシス撮影においてX線管12が移動する軌道を少なくとも1つ指定し、被検体Pから予め収集された2次元X線画像と指定した軌道とに基づいて、指定した軌道でトモシンセシス撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なうことで、トモシンセシス撮影における軌道の選択を容易にする。具体的には、X線診断装置1は、X線管12の軌道に応じた画像処理を被検体Pから予め収集された2次元X線画像に対して実行することで処理済み画像を生成し、生成した処理済み画像を表示させることで、トモシンセシス撮影における軌道の選択を容易にする。以下、この点について詳細に説明する。 The X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment specifies at least one trajectory along which the X-ray tube 12 moves in tomosynthesis imaging, and performs a prediction process to predict artifacts that will occur when tomosynthesis imaging is performed on the specified trajectory based on two-dimensional X-ray images previously collected from the subject P and the specified trajectory, thereby facilitating the selection of a trajectory in tomosynthesis imaging. Specifically, the X-ray diagnostic apparatus 1 generates a processed image by performing image processing according to the trajectory of the X-ray tube 12 on two-dimensional X-ray images previously collected from the subject P, and displays the generated processed image, thereby facilitating the selection of a trajectory in tomosynthesis imaging. This point will be described in detail below.

まず、画像処理機能203は、被検体Pから予め収集された2次元X線画像を取得する。即ち、画像処理機能203は、トモシンセシス撮影の実行前に被検体Pから収集された2次元X線画像を取得する。一例を挙げると、画像処理機能203は、被検体Pから予め収集された2次元X線画像として、トモシンセシス撮影の実行前に被検体Pの位置決めのために収集されたX線画像を取得する。位置決めのために行なわれる撮影は、第1の撮影の一例である。また、第1の撮影の後に実行されるトモシンセシス撮影は、第2の撮影の一例である。 First, the image processing function 203 acquires a two-dimensional X-ray image collected in advance from the subject P. That is, the image processing function 203 acquires a two-dimensional X-ray image collected from the subject P before performing tomosynthesis imaging. As an example, the image processing function 203 acquires an X-ray image collected for positioning the subject P before performing tomosynthesis imaging as a two-dimensional X-ray image collected in advance from the subject P. The imaging performed for positioning is an example of the first imaging. Also, the tomosynthesis imaging performed after the first imaging is an example of the second imaging.

ここで、図4Aを用いて、被検体Pの位置決めについて説明する。図4Aは、第1の実施形態に係る被検体Pの位置決めの一例を示す図である。まず、制御機能201は、Cアーム15を回転・移動させることで、図4Aに示す位置X3にX線管12を配置するとともに、Y軸方向から被検体Pを挟み込むように、X線管12とX線検出器16とを対向させる。これにより、制御機能201は、X線の照射角度を、Y軸方向に一致するように制御する。即ち、制御機能201は、トモシンセシス撮影における収集基準位置に、X線管12を配置する。 Now, the positioning of the subject P will be described with reference to FIG. 4A. FIG. 4A is a diagram showing an example of the positioning of the subject P according to the first embodiment. First, the control function 201 rotates and moves the C-arm 15 to place the X-ray tube 12 at position X3 shown in FIG. 4A, and opposes the X-ray tube 12 and the X-ray detector 16 so as to sandwich the subject P from the Y-axis direction. As a result, the control function 201 controls the X-ray irradiation angle to match the Y-axis direction. That is, the control function 201 places the X-ray tube 12 at the acquisition reference position for tomosynthesis imaging.

次に、制御機能201は、図4Aに示す配置において、被検体Pに対してX線を照射させる。一例を挙げると、制御機能201は、X線高電圧装置11からX線管12に対する管電圧の供給を制御することにより、被検体Pに対してX線パルスを繰り返し照射させる。ここで、X線検出器16は、被検体Pを透過したX線を検出し、検出したX線量に対応した検出信号を処理回路20へと出力する。また、画像処理機能203は、X線検出器16から出力された検出信号に基づいてX線画像を生成する。例えば、画像処理機能203は、被検体Pに対するX線パルスの照射が行われるごとに、X線画像を順次生成する。また、表示制御機能204は、X線画像が生成される毎に、生成されたX線画像をディスプレイ18に順次表示させる。なお、以下では、X線の照射と並行して順次表示されるX線画像を、透視像と記載する。 Next, the control function 201 irradiates the subject P with X-rays in the arrangement shown in FIG. 4A. For example, the control function 201 controls the supply of tube voltage from the X-ray high voltage device 11 to the X-ray tube 12, thereby repeatedly irradiating the subject P with X-ray pulses. Here, the X-ray detector 16 detects X-rays that have passed through the subject P, and outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray amount to the processing circuit 20. The image processing function 203 generates an X-ray image based on the detection signal output from the X-ray detector 16. For example, the image processing function 203 generates X-ray images sequentially each time the subject P is irradiated with an X-ray pulse. The display control function 204 displays the generated X-ray images sequentially on the display 18 each time an X-ray image is generated. In the following, the X-ray images displayed sequentially in parallel with the irradiation of X-rays are referred to as fluoroscopic images.

操作者は、ディスプレイ18に表示された透視像を参照し、透視像に検査対象部位が含まれているか否かを判断する。ここで、透視像に検査対象部位が含まれていない場合、制御機能201は、操作者による入力操作の下、透視像に検査対象部位が含まれるように天板14又はCアーム15の位置を変更する。一方で、透視像に検査対象部位が含まれている場合、制御機能201は、被検体Pの位置決めを終了する。 The operator refers to the fluoroscopic image displayed on the display 18 and determines whether or not the area to be examined is included in the fluoroscopic image. If the area to be examined is not included in the fluoroscopic image, the control function 201, under input operations by the operator, changes the position of the tabletop 14 or the C-arm 15 so that the area to be examined is included in the fluoroscopic image. On the other hand, if the area to be examined is included in the fluoroscopic image, the control function 201 ends positioning of the subject P.

また、画像処理機能203は、被検体Pの位置決めにおいて最後に収集された透視像を、2次元X線画像として取得する。即ち、画像処理機能203は、ラストイメージホールド(LIH:Last Image Hold)を、2次元X線画像として取得する。ここで一例として、図4Bに2次元X線画像I1を示す。図4Bに示すように、2次元X線画像I1は、部位R1及び部位R2の双方を含んだ画像となる。即ち、2次元X線画像I1は、トモシンセシス撮影による断層画像(断層画像B1、断層画像B2等)とは異なり、Y軸方向に位置の異なる複数の部位を含んだ画像となる。なお、図4Bは、第1の実施形態に係る2次元X線画像I1の一例を示す図である。 The image processing function 203 also acquires the last fluoroscopic image collected during positioning of the subject P as a two-dimensional X-ray image. That is, the image processing function 203 acquires the last image hold (LIH) as a two-dimensional X-ray image. Here, as an example, the two-dimensional X-ray image I1 is shown in FIG. 4B. As shown in FIG. 4B, the two-dimensional X-ray image I1 is an image that includes both the part R1 and the part R2. That is, unlike the tomographic images (tomographic images B1, B2, etc.) obtained by tomosynthesis imaging, the two-dimensional X-ray image I1 is an image that includes multiple parts at different positions in the Y-axis direction. Note that FIG. 4B is a diagram showing an example of the two-dimensional X-ray image I1 according to the first embodiment.

次に、画像処理機能203は、X線管12の軌道に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行する。例えば、画像処理機能203は、軌道T11に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、図5Aに示す処理済み画像I21を生成する。かかる画像処理は、例えば、事前に設定された画像処理設定に基づいて実行される。一例を挙げると、メモリ17は、軌道T11に対応する画像処理設定として、フィルタ処理に用いるカーネルを記憶する。そして、画像処理機能203は、軌道T11に応じてメモリ17からカーネルを読み出し、読み出したカーネルを用いて2次元X線画像I1に対するフィルタ処理を実行することで、図5Aに示す処理済み画像I21を生成する。また、表示制御機能204は、生成された処理済み画像I21をディスプレイ18に表示させる。図5Aは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。 Next, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory of the X-ray tube 12. For example, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory T11 to generate a processed image I21 shown in FIG. 5A. Such image processing is performed based on, for example, a pre-set image processing setting. As an example, the memory 17 stores a kernel used for the filter processing as an image processing setting corresponding to the trajectory T11. Then, the image processing function 203 reads out a kernel from the memory 17 according to the trajectory T11, and performs filter processing on the two-dimensional X-ray image I1 using the read out kernel to generate the processed image I21 shown in FIG. 5A. In addition, the display control function 204 causes the display 18 to display the generated processed image I21. FIG. 5A is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment.

例えば、軌道T11はプリセットされた軌道であり、メモリ17において保管される。画像処理機能203は、メモリ17から軌道T11を読み出し、トモシンセシス撮影においてX線管12が移動する軌道として指定することができる。後述する軌道T12、軌道T13、軌道T14等についても同様である。 For example, trajectory T11 is a preset trajectory and is stored in memory 17. The image processing function 203 can read out trajectory T11 from memory 17 and specify it as the trajectory along which the X-ray tube 12 moves in tomosynthesis imaging. The same applies to trajectory T12, trajectory T13, trajectory T14, etc., which will be described later.

図5Aに示すように、処理済み画像I21においては、図3B及び図3Cに示した断層画像と同様に、部位R1及び部位R2の周辺に陰影が生じている。即ち、処理済み画像I21は、トモシンセシス撮影による断層画像に生じるアーチファクトを予測したものとなっている。即ち、図5Aに示した画像処理は、2次元X線画像と軌道T11とに基づいて、軌道T11でトモシンセシス撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理である。また、処理済み画像I21は、予測処理の結果の一例である。 As shown in FIG. 5A, in the processed image I21, shadows are generated around the parts R1 and R2, similar to the tomographic images shown in FIG. 3B and FIG. 3C. That is, the processed image I21 is a prediction of artifacts that will occur in a tomographic image obtained by tomosynthesis imaging. That is, the image processing shown in FIG. 5A is a prediction process that predicts artifacts that will occur when tomosynthesis imaging is performed on the trajectory T11, based on a two-dimensional X-ray image and the trajectory T11. Moreover, the processed image I21 is an example of the result of the prediction process.

処理済み画像I21により、操作者は、X線管12の軌道として、軌道T11が適切であるか否かを判断することができる。例えば、部位R1周辺における位置C1に注目する場合、処理済み画像I21に予測されたアーチファクトが観察の妨げとなることから、操作者は、軌道T11が適切でないと判断することができる。また、例えば、部位R1周辺における位置C2に注目する場合、処理済み画像I22に予測されたアーチファクトが観察の妨げとなっていないことから、操作者は、軌道T11が適切であると判断することができる。即ち、操作者は、処理済み画像I21に基づいて、軌道T11が適切であるか否かを容易に判断することができる。 The processed image I21 allows the operator to determine whether or not trajectory T11 is appropriate as the trajectory of the X-ray tube 12. For example, when focusing on position C1 around region R1, the operator can determine that trajectory T11 is not appropriate because the artifacts predicted in processed image I21 interfere with observation. Also, when focusing on position C2 around region R1, the operator can determine that trajectory T11 is appropriate because the artifacts predicted in processed image I22 do not interfere with observation. That is, the operator can easily determine whether trajectory T11 is appropriate based on processed image I21.

なお、表示制御機能204は、処理済み画像I21に加えて、処理済み画像I21に対応する軌道T11を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、Y軸方向から見た軌道T11を図示する。一例を挙げると、表示制御機能204は、図5Aの上図に示すように、天板14に対する軌道T11の位置及び向きを図示する。 The display control function 204 may display a trajectory T11 corresponding to the processed image I21 in addition to the processed image I21. For example, the display control function 204 illustrates the trajectory T11 as viewed from the Y-axis direction. As an example, the display control function 204 illustrates the position and orientation of the trajectory T11 relative to the tabletop 14, as shown in the upper diagram of FIG. 5A.

また、表示制御機能204は、処理済み画像I21に加えて、処理済み画像I21に対応する収集時間を表示させることとしてもよい。即ち、表示制御機能204は、処理済み画像I21に対応する軌道T11に基づいてトモシンセシス撮影を実行する場合において、複数の投影データを収集するために要する収集時間を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Aの上図に示すように、収集時間として「4秒」を表示させる。 The display control function 204 may also display the acquisition time corresponding to the processed image I21 in addition to the processed image I21. That is, the display control function 204 may display the acquisition time required to acquire multiple projection data when performing tomosynthesis imaging based on the trajectory T11 corresponding to the processed image I21. For example, the display control function 204 displays "4 seconds" as the acquisition time, as shown in the upper diagram of FIG. 5A.

同様に、画像処理機能203は、図5Bに示す軌道T12に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像I22を生成する。なお、軌道T12はZ軸方向に沿った直線状の軌道であり、軌道T12によりトモシンセシス撮影を行なう場合、Z軸方向に伸びるアーチファクトが断層画像に生じる。例えば、画像処理機能203は、軌道T12に応じたカーネルをメモリ17から読み出し、読み出したカーネルを用いて2次元X線画像I1に対するフィルタ処理を実行することで、処理済み画像I22を生成する。また、表示制御機能204は、生成された処理済み画像I22をディスプレイ18に表示させる。なお、図5Bは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。 Similarly, the image processing function 203 performs image processing according to the trajectory T12 shown in FIG. 5B on the two-dimensional X-ray image I1 to generate a processed image I22. Note that the trajectory T12 is a linear trajectory along the Z-axis direction, and when tomosynthesis imaging is performed using the trajectory T12, artifacts extending in the Z-axis direction are generated in the tomographic image. For example, the image processing function 203 reads out a kernel according to the trajectory T12 from the memory 17, and uses the read out kernel to perform filter processing on the two-dimensional X-ray image I1 to generate a processed image I22. The display control function 204 also displays the generated processed image I22 on the display 18. Note that FIG. 5B is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment.

処理済み画像I22により、操作者は、X線管12の軌道として、軌道T12が適切であるか否かを判断することができる。例えば、部位R1周辺における位置C1に注目する場合、処理済み画像I22に予測されたアーチファクトが観察の妨げとなっていないことから、操作者は、軌道T12が適切であると判断することができる。また、例えば、部位R1周辺における位置C2に注目する場合、処理済み画像I22に予測されたアーチファクトが観察の妨げとなることから、操作者は、軌道T12が適切でないと判断することができる。即ち、操作者は、処理済み画像I22に基づいて、軌道T12が適切であるか否かを容易に判断することができる。 The processed image I22 allows the operator to determine whether or not trajectory T12 is appropriate as the trajectory of the X-ray tube 12. For example, when focusing on position C1 around region R1, the operator can determine that trajectory T12 is appropriate because the artifacts predicted in the processed image I22 do not interfere with observation. Also, for example, when focusing on position C2 around region R1, the artifacts predicted in the processed image I22 interfere with observation, so the operator can determine that trajectory T12 is not appropriate. That is, the operator can easily determine whether or not trajectory T12 is appropriate based on the processed image I22.

なお、表示制御機能204は、処理済み画像I22に加えて、処理済み画像I22に対応する軌道T12を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Bの上図に示すように、Y軸方向から見た軌道T12を図示する。また、表示制御機能204は、処理済み画像I22に加えて、処理済み画像I22に対応する収集時間を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Bの上図に示すように、収集時間として「4秒」を表示させる。 The display control function 204 may display a trajectory T12 corresponding to the processed image I22 in addition to the processed image I22. For example, the display control function 204 illustrates the trajectory T12 as viewed from the Y-axis direction as shown in the upper diagram of FIG. 5B. The display control function 204 may display a collection time corresponding to the processed image I22 in addition to the processed image I22. For example, the display control function 204 displays "4 seconds" as the collection time as shown in the upper diagram of FIG. 5B.

同様に、画像処理機能203は、図5Cに示す軌道T13に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像I23を生成する。なお、軌道T13は、X軸方向に長い8の字状の軌道である。軌道T13によりトモシンセシス撮影を行なう場合、軌道T13がX軸方向に長いため、X軸方向に伸びるアーチファクトが断層画像に生じる。しかしながら、軌道T13はZ軸方向の動きも含んでいるため、軌道T11によりトモシンセシス撮影を行なう場合と比較してアーチファクトは低減される。例えば、画像処理機能203は、軌道T13に応じたカーネルをメモリ17から読み出し、読み出したカーネルを用いて2次元X線画像I1に対するフィルタ処理を実行することで、処理済み画像I23を生成する。また、表示制御機能204は、生成された処理済み画像I23をディスプレイ18に表示させる。なお、図5Cは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。 Similarly, the image processing function 203 generates a processed image I23 by performing image processing according to the trajectory T13 shown in FIG. 5C on the two-dimensional X-ray image I1. The trajectory T13 is an eight-shaped trajectory that is long in the X-axis direction. When tomosynthesis imaging is performed using the trajectory T13, artifacts extending in the X-axis direction occur in the tomographic image because the trajectory T13 is long in the X-axis direction. However, since the trajectory T13 also includes movement in the Z-axis direction, the artifacts are reduced compared to when tomosynthesis imaging is performed using the trajectory T11. For example, the image processing function 203 reads out a kernel corresponding to the trajectory T13 from the memory 17 and performs filter processing on the two-dimensional X-ray image I1 using the read kernel to generate a processed image I23. The display control function 204 also displays the generated processed image I23 on the display 18. FIG. 5C is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment.

処理済み画像I23により、操作者は、X線管12の軌道として、軌道T13が適切であるか否かを判断することができる。例えば、位置C1より位置C2の注目度が高い場合、処理済み画像I23に予測されたアーチファクトは、位置C1の観察の妨げになり得るものの、位置C2の観察の妨げとはならないことから、操作者は、軌道T13が適切であると判断することができる。また、例えば、位置C2より位置C1の注目度が高い場合、処理済み画像I23に予測されたアーチファクトが位置C1の観察の妨げになり得ることから、操作者は、軌道T13が適切でないと判断することができる。即ち、操作者は、処理済み画像I23に基づいて、軌道T13が適切であるか否かを容易に判断することができる。 The processed image I23 allows the operator to determine whether or not trajectory T13 is appropriate as the trajectory of the X-ray tube 12. For example, if position C2 is more attention-grabbing than position C1, the artifacts predicted in the processed image I23 may interfere with the observation of position C1 but will not interfere with the observation of position C2, so the operator can determine that trajectory T13 is appropriate. Also, for example, if position C1 is more attention-grabbing than position C2, the artifacts predicted in the processed image I23 may interfere with the observation of position C1, so the operator can determine that trajectory T13 is not appropriate. That is, the operator can easily determine whether trajectory T13 is appropriate based on the processed image I23.

なお、表示制御機能204は、処理済み画像I23に加えて、処理済み画像I23に対応する軌道T13を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Cの上図に示すように、Y軸方向から見た軌道T13を図示する。また、表示制御機能204は、処理済み画像I23に加えて、処理済み画像I23に対応する収集時間を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Cの上図に示すように、収集時間として「8秒」を表示させる。 The display control function 204 may display a trajectory T13 corresponding to the processed image I23 in addition to the processed image I23. For example, the display control function 204 illustrates the trajectory T13 as viewed from the Y-axis direction as shown in the upper diagram of FIG. 5C. The display control function 204 may display the collection time corresponding to the processed image I23 in addition to the processed image I23. For example, the display control function 204 displays "8 seconds" as the collection time as shown in the upper diagram of FIG. 5C.

同様に、画像処理機能203は、図5Dに示す軌道T14に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像I24を生成する。なお、軌道T14は、Z軸方向に長い8の字状の軌道である。軌道T14によりトモシンセシス撮影を行なう場合、軌道T14がZ軸方向に長いため、Z軸方向に伸びるアーチファクトが断層画像に生じる。しかしながら、軌道T14はX軸方向の動きも含んでいるため、軌道T12によりトモシンセシス撮影を行なう場合と比較してアーチファクトは低減される。例えば、画像処理機能203は、軌道T14に応じたカーネルをメモリ17から読み出し、読み出したカーネルを用いて2次元X線画像I1に対するフィルタ処理を実行することで、処理済み画像I24を生成する。また、表示制御機能204は、生成された処理済み画像I24をディスプレイ18に表示させる。なお、図5Dは、第1の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。 Similarly, the image processing function 203 generates a processed image I24 by performing image processing according to the trajectory T14 shown in FIG. 5D on the two-dimensional X-ray image I1. The trajectory T14 is an eight-shaped trajectory that is long in the Z-axis direction. When tomosynthesis imaging is performed using the trajectory T14, artifacts extending in the Z-axis direction occur in the tomographic image because the trajectory T14 is long in the Z-axis direction. However, since the trajectory T14 also includes movement in the X-axis direction, the artifacts are reduced compared to when tomosynthesis imaging is performed using the trajectory T12. For example, the image processing function 203 reads out a kernel corresponding to the trajectory T14 from the memory 17 and performs filter processing on the two-dimensional X-ray image I1 using the read kernel to generate a processed image I24. The display control function 204 also displays the generated processed image I24 on the display 18. FIG. 5D is a diagram showing an example of a processed image according to the first embodiment.

処理済み画像I24により、操作者は、X線管12の軌道として、軌道T14が適切であるか否かを判断することができる。例えば、位置C1より位置C2の注目度が高い場合、処理済み画像I24に予測されたアーチファクトは、位置C1の観察の妨げとはならないものの、位置C2の観察の妨げになり得ることから、操作者は、軌道T14が適切でないと判断することができる。また、例えば、位置C2より位置C1の注目度が高い場合、処理済み画像I24に予測されたアーチファクトが位置C1の観察の妨げとはならないことから、操作者は、軌道T14が適切であると判断することができる。即ち、操作者は、処理済み画像I24に基づいて、軌道T14が適切であるか否かを容易に判断することができる。 The processed image I24 allows the operator to determine whether or not trajectory T14 is appropriate as the trajectory of the X-ray tube 12. For example, if position C2 is more attention-grabbing than position C1, the artifacts predicted in the processed image I24 will not interfere with the observation of position C1, but may interfere with the observation of position C2, so the operator can determine that trajectory T14 is not appropriate. Also, for example, if position C1 is more attention-grabbing than position C2, the artifacts predicted in the processed image I24 will not interfere with the observation of position C1, so the operator can determine that trajectory T14 is appropriate. That is, the operator can easily determine whether trajectory T14 is appropriate based on the processed image I24.

なお、表示制御機能204は、処理済み画像I24に加えて、処理済み画像I24に対応する軌道T14を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Dの上図に示すように、Y軸方向から見た軌道T14を図示する。また、表示制御機能204は、処理済み画像I24に加えて、処理済み画像I24に対応する収集時間を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能204は、図5Dの上図に示すように、収集時間として「8秒」を表示させる。 The display control function 204 may display a trajectory T14 corresponding to the processed image I24 in addition to the processed image I24. For example, the display control function 204 illustrates the trajectory T14 as viewed from the Y-axis direction as shown in the upper diagram of FIG. 5D. The display control function 204 may display the collection time corresponding to the processed image I24 in addition to the processed image I24. For example, the display control function 204 displays "8 seconds" as the collection time as shown in the upper diagram of FIG. 5D.

例えば、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、軌道T11に応じた画像処理、軌道T12に応じた画像処理、軌道T13に応じた画像処理及び軌道T14に応じた画像処理を実行することで、処理済み画像I21、処理済み画像I22、処理済み画像I23及び処理済み画像I24をそれぞれ生成する。即ち、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、複数の軌道に応じた画像処理を実行することで、複数の処理済み画像を生成する。また、表示制御機能204は、処理済み画像I21、処理済み画像I22、処理済み画像I23及び処理済み画像I24をディスプレイ18に表示させる。例えば、表示制御機能204は、複数の処理済み画像を並列表示させたり、操作者からの入力操作に応じて処理済み画像を切り替え表示させたりする。 For example, the image processing function 203 performs image processing according to trajectory T11, image processing according to trajectory T12, image processing according to trajectory T13, and image processing according to trajectory T14 on the two-dimensional X-ray image I1 to generate processed images I21, I22, I23, and I24, respectively. That is, the image processing function 203 performs image processing according to multiple trajectories on the two-dimensional X-ray image I1 to generate multiple processed images. In addition, the display control function 204 displays the processed images I21, I22, I23, and I24 on the display 18. For example, the display control function 204 displays multiple processed images in parallel, or switches between the processed images in response to an input operation from the operator.

次に、受付機能202は、操作者から複数の処理済み画像のうちいずかを選択する操作を受け付け、制御機能201は、選択された処理済み画像に対応する軌道を撮影条件として設定する。ここで、操作者は、各処理済み画像に予測されたアーチファクトを参照しつつ、適切な処理済み画像を容易に選択することができる。即ち、操作者は、処理済み画像に基づいて、トモシンセシス撮影における軌道を容易に選択することができる。 Next, the reception function 202 receives an operation from the operator to select one of the multiple processed images, and the control function 201 sets the trajectory corresponding to the selected processed image as the imaging condition. Here, the operator can easily select an appropriate processed image while referring to the artifacts predicted in each processed image. In other words, the operator can easily select a trajectory for tomosynthesis imaging based on the processed images.

トモシンセシス撮影に関する各種の撮影条件(X線管12の軌道、X線量、フレームレート等)が設定された後、制御機能201は、設定された撮影条件に基づいて、トモシンセシス撮影を実行する。具体的には、制御機能201は、設定された軌道に沿ってX線管12を移動させつつ、X線管12から被検体Pに対してX線を照射させる。また、画像処理機能203は、X線検出器16から出力された検出信号に基づいて複数の投影データを生成し、複数の投影データに基づいて複数の断層画像を再構成する。そして、表示制御機能204は、画像処理機能203が再構成した複数の断層画像をディスプレイ18に表示させる。ここで、表示される断層画像にはX線管12の軌道に応じたアーチファクトが含まれる場合があるものの、X線管12の軌道は処理済み画像に基づいて適切に選択されているため、アーチファクトが観察の妨げとなる事態は回避することができる。 After various imaging conditions (the trajectory of the X-ray tube 12, the X-ray dose, the frame rate, etc.) related to the tomosynthesis imaging are set, the control function 201 executes the tomosynthesis imaging based on the set imaging conditions. Specifically, the control function 201 moves the X-ray tube 12 along the set trajectory and causes the X-ray tube 12 to irradiate the subject P with X-rays. The image processing function 203 generates multiple projection data based on the detection signal output from the X-ray detector 16, and reconstructs multiple tomographic images based on the multiple projection data. The display control function 204 then displays the multiple tomographic images reconstructed by the image processing function 203 on the display 18. Here, although the displayed tomographic image may contain artifacts according to the trajectory of the X-ray tube 12, the trajectory of the X-ray tube 12 is appropriately selected based on the processed image, so that it is possible to avoid a situation in which artifacts interfere with observation.

次に、X線診断装置1による処理の手順の一例を、図6を用いて説明する。図6は、第1の実施形態に係るX線診断装置1の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップS105、ステップS106及びステップS109は、制御機能201に対応するステップである。ステップS104は、受付機能202に対応するステップである。ステップS101、ステップS102及びステップS107は、画像処理機能203に対応するステップである。ステップS103及びステップS108は、表示制御機能204に対応するステップである。 Next, an example of the processing procedure by the X-ray diagnostic apparatus 1 will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. Steps S105, S106, and S109 correspond to the control function 201. Step S104 corresponds to the reception function 202. Steps S101, S102, and S107 correspond to the image processing function 203. Steps S103 and S108 correspond to the display control function 204.

まず、処理回路20は、被検体Pから予め収集された2次元X線画像I1を取得する(ステップS101)。次に、処理回路20は、2次元X線画像I1に対して複数の軌道に応じた複数の画像処理を実行することで、複数の処理済み画像を生成する(ステップS102)。次に、処理回路20は、生成した複数の処理済み画像をディスプレイ18に表示させる(ステップS103)。 First, the processing circuitry 20 acquires a two-dimensional X-ray image I1 previously collected from the subject P (step S101). Next, the processing circuitry 20 generates a plurality of processed images by performing a plurality of image processes corresponding to a plurality of trajectories on the two-dimensional X-ray image I1 (step S102). Next, the processing circuitry 20 displays the generated plurality of processed images on the display 18 (step S103).

ここで、処理回路20は、複数の処理済み画像のうちいずれかを選択する操作を受け付けたか否かを判定し(ステップS104)、選択操作を受け付けない場合(ステップS104否定)には待機状態となる。一方で、選択操作を受け付けた場合(ステップS104肯定)、処理回路20は、選択された処理済み画像に対応する軌道を、撮影条件として設定する(ステップS105)。 The processing circuitry 20 then determines whether or not an operation to select one of the multiple processed images has been received (step S104), and goes into a standby state if a selection operation has not been received (step S104: No). On the other hand, if a selection operation has been received (step S104: Yes), the processing circuitry 20 sets the trajectory corresponding to the selected processed image as the shooting condition (step S105).

次に、処理回路20は、設定した撮影条件に従って、トモシンセシス撮影を実行する(ステップS106)。また、処理回路20は、トモシンセシス撮影により収集した複数の投影データから複数の断層画像を再構成し(ステップS107)、再構成した断層画像をディスプレイ18に表示させる(ステップS108)。ここで、処理回路20は、検査を終了するか否かを判定し(ステップS109)、検査を終了しないと判定した場合(ステップS109否定)、待機状態となる。一方で、検査を終了すると判定した場合(ステップS109肯定)、処理回路20は、処理を終了する。 Next, the processing circuitry 20 performs tomosynthesis imaging according to the set imaging conditions (step S106). The processing circuitry 20 also reconstructs multiple tomographic images from multiple projection data collected by tomosynthesis imaging (step S107) and displays the reconstructed tomographic images on the display 18 (step S108). Here, the processing circuitry 20 determines whether or not to end the examination (step S109), and if it is determined that the examination should not be ended (step S109: No), it enters a standby state. On the other hand, if it is determined that the examination should be ended (step S109: Yes), the processing circuitry 20 ends the processing.

上述したように、第1の実施形態によれば、X線管12は、被検体Pに対してX線を照射する。また、制御機能201は、被検体Pに対してX線管12を移動させ、複数の位置からX線を照射するようX線管12を制御することで、トモシンセシス撮影を実行する。また、画像処理機能203は、X線管12の軌道に応じた画像処理を、事前に収集された被検体Pの2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像を生成する。また、表示制御機能204は、生成された処理済み画像を表示させる。従って、第1の実施形態に係るX線診断装置1は、トモシンセシス撮影における軌道の選択を容易にすることができる。 As described above, according to the first embodiment, the X-ray tube 12 irradiates the subject P with X-rays. The control function 201 controls the X-ray tube 12 to move relative to the subject P and irradiate X-rays from multiple positions, thereby performing tomosynthesis imaging. The image processing function 203 performs image processing according to the trajectory of the X-ray tube 12 on a two-dimensional X-ray image I1 of the subject P collected in advance, thereby generating a processed image. The display control function 204 displays the generated processed image. Therefore, the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment can easily select a trajectory in tomosynthesis imaging.

また、上述したように、第1の実施形態によれば、表示制御機能204は、処理済み画像に加えて、その処理済み画像に対応する軌道に基づいてトモシンセシス撮影を実行する際における収集時間を表示させる。従って、第1の実施形態に係るX線診断装置1によれば、収集時間を考慮して、トモシンセシス撮影における軌道をより適切に選択することができる。 As described above, according to the first embodiment, the display control function 204 displays, in addition to the processed image, the acquisition time when performing tomosynthesis imaging based on the trajectory corresponding to the processed image. Therefore, according to the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, it is possible to more appropriately select a trajectory for tomosynthesis imaging, taking into account the acquisition time.

また、上述したように、第1の実施形態によれば、画像処理機能203は、2次元X線画像I1として被検体Pの透視像を取得し、取得した透視像に対してX線管12の軌道に応じた画像処理を実行することで、処理済み画像を生成する。即ち、画像処理機能203は、追加の撮影を実施せずとも2次元X線画像I1を取得し、処理済み画像を生成することができる。従って、第1の実施形態に係るX線診断装置1によれば、被検体Pの被ばく線量を低減することができる。 As described above, according to the first embodiment, the image processing function 203 acquires a fluoroscopic image of the subject P as a two-dimensional X-ray image I1, and generates a processed image by performing image processing on the acquired fluoroscopic image according to the trajectory of the X-ray tube 12. That is, the image processing function 203 can acquire a two-dimensional X-ray image I1 and generate a processed image without performing additional imaging. Therefore, according to the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, the radiation dose to which the subject P is exposed can be reduced.

(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、2次元X線画像に基づく複数の処理済み画像を表示させ、複数の処理済み画像のうちいずれかを選択する操作を受け付けることで、トモシンセシス撮影におけるX線管12の軌道を設定する場合について説明した。これに対し、第2の実施形態では、X線管12の軌道の入力操作を受け付け、受け付けた軌道に応じた処理済み画像を表示させる場合について説明する。
Second Embodiment
In the above-described first embodiment, a case has been described in which a plurality of processed images based on a two-dimensional X-ray image are displayed and an operation to select one of the plurality of processed images is received, thereby setting the trajectory of the X-ray tube 12 in tomosynthesis imaging. In contrast, in the second embodiment, a case will be described in which an input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 is received, and a processed image corresponding to the received trajectory is displayed.

第2の実施形態に係るX線診断装置1は、図1に示した第1の実施形態に係るX線診断装置1と同様の構成を有し、受付機能202及び画像処理機能203による処理の一部が相違する。第1の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図1と同一の符号を付し、説明を省略する。 The X-ray diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment has a similar configuration to the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, with some differences in the processing by the reception function 202 and the image processing function 203. The same reference numerals as in FIG. 1 are used for the components having the same configuration as those described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

まず、画像処理機能203は、被検体Pから予め収集された2次元X線画像I1を取得する。例えば、画像処理機能203は、被検体Pの位置決めにおいて収集された透視像を、2次元X線画像I1として取得する。次に、表示制御機能204は、画像処理機能203が取得した2次元X線画像I1を、ディスプレイ18に表示させる。 First, the image processing function 203 acquires a two-dimensional X-ray image I1 that has been collected in advance from the subject P. For example, the image processing function 203 acquires a fluoroscopic image collected during positioning of the subject P as the two-dimensional X-ray image I1. Next, the display control function 204 causes the display 18 to display the two-dimensional X-ray image I1 acquired by the image processing function 203.

ここで、受付機能202は、2次元X線画像I1を参照した操作者から、X線管12の軌道の入力操作を受け付ける。例えば、受付機能202は、図7に示すように、2次元X線画像I1上に軌道T21を設ける操作を受け付ける。一例を挙げると、操作者は、2次元X線画像I1上の2点を指定し、受付機能202は、指定された2点を結ぶ直線を軌道T21として受け付ける。また、画像処理機能203は、受付機能202が受け付けた入力操作に基づいて、トモシンセシス撮影においてX線管12が移動する軌道として、軌道T21を指定する。なお、図7は、第2の実施形態に係るX線管12の軌道の入力操作を示す図である。 Here, the reception function 202 receives an input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 from the operator who has referred to the two-dimensional X-ray image I1. For example, the reception function 202 receives an operation of setting a trajectory T21 on the two-dimensional X-ray image I1 as shown in FIG. 7. As an example, the operator specifies two points on the two-dimensional X-ray image I1, and the reception function 202 receives the straight line connecting the specified two points as the trajectory T21. Furthermore, based on the input operation received by the reception function 202, the image processing function 203 specifies the trajectory T21 as the trajectory along which the X-ray tube 12 moves in tomosynthesis imaging. Note that FIG. 7 is a diagram showing an input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 according to the second embodiment.

例えば、操作者は、2次元X線画像I1を参照しながら、軌道T21として、部位R1や部位R2において注目するエッジに沿った軌道を入力する。即ち、断層画像に生じるアーチファクトはX線管12の軌道に沿った方向に生じるため、通常、部位R1や部位R2においてX線管12の軌道に沿ったエッジにはアーチファクトが生じない。従って、注目するエッジに沿った軌道でトモシンセシス撮影を行なうことによって、通常、注目するエッジがアーチファクトにより観察しにくくなる事態を回避することができる。 For example, while referring to the two-dimensional X-ray image I1, the operator inputs a trajectory T21 that follows an edge of interest in region R1 or region R2. That is, since artifacts that appear in a tomographic image occur in a direction along the trajectory of the X-ray tube 12, typically no artifacts occur at edges along the trajectory of the X-ray tube 12 in region R1 or region R2. Therefore, by performing tomosynthesis imaging on a trajectory that follows the edge of interest, it is possible to avoid a situation in which the edge of interest becomes difficult to observe due to artifacts.

次に、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、受付機能202が受け付けた軌道T21に応じた画像処理を実行する。例えば、画像処理機能203は、軌道T21に応じてメモリ17から画像処理設定を読み出し、2次元X線画像I1に対して、読み出した画像処理設定に基づく画像処理を実行する。これにより、画像処理機能203は、図示しない処理済み画像I25を生成する。 Next, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory T21 accepted by the acceptance function 202. For example, the image processing function 203 reads image processing settings from the memory 17 according to the trajectory T21, and performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 based on the read image processing settings. As a result, the image processing function 203 generates a processed image I25 (not shown).

なお、メモリ17が軌道T21に応じた画像処理設定を記憶していない場合、画像処理機能203は、複数の画像処理設定を読み出して合成し、2次元X線画像I1に対して、合成した画像処理設定に基づく画像処理を実行することとしてもよい。例えば、図7に示すように、軌道T21は、X軸方向及びZ軸方向と略45度の角度で交わる直線である。即ち、軌道T21は、X軸方向及びZ軸方向の中間方向の直線である。従って、画像処理機能203は、X軸方向に沿った直線状の軌道(軌道T11等)に応じた画像処理設定と、Z軸方向に沿った直線状の軌道(軌道T12等)に応じた画像処理設定とを読み出して合成する。そして、画像処理機能203は、合成した画像処理設定に基づく画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することにより、処理済み画像I25を生成する。 If the memory 17 does not store image processing settings corresponding to the trajectory T21, the image processing function 203 may read and synthesize a plurality of image processing settings, and perform image processing based on the synthesized image processing settings on the two-dimensional X-ray image I1. For example, as shown in FIG. 7, the trajectory T21 is a straight line that intersects with the X-axis direction and the Z-axis direction at an angle of approximately 45 degrees. That is, the trajectory T21 is a straight line in the middle direction between the X-axis direction and the Z-axis direction. Therefore, the image processing function 203 reads and synthesizes an image processing setting corresponding to a linear trajectory (trajectory T11, etc.) along the X-axis direction and an image processing setting corresponding to a linear trajectory (trajectory T12, etc.) along the Z-axis direction. Then, the image processing function 203 performs image processing based on the synthesized image processing settings on the two-dimensional X-ray image I1 to generate a processed image I25.

次に、表示制御機能204は、生成された処理済み画像I25をディスプレイ18に表示させる。ここで、軌道T21として注目するエッジに沿った軌道が入力されていた場合、通常、処理済み画像I25に予測されたアーチファクトは、注目するエッジには生じない。そして、処理済み画像I25において注目するエッジにアーチファクトが生じていない場合、操作者は、軌道T21が適切であると判断することができる。この場合、制御機能201は、軌道T21を撮影条件として設定する。 Next, the display control function 204 displays the generated processed image I25 on the display 18. Here, if a trajectory along the edge of interest is input as the trajectory T21, typically the artifacts predicted in the processed image I25 do not occur at the edge of interest. Then, if no artifacts occur at the edge of interest in the processed image I25, the operator can determine that the trajectory T21 is appropriate. In this case, the control function 201 sets the trajectory T21 as the shooting condition.

一方で、複数のエッジが隣接している場合等、注目するエッジにアーチファクトが生じる場合も想定される。かかる場合、操作者は、処理済み画像I25に基づいて、軌道T21が適切でないと判断し、X線管12の軌道の入力操作を再度行なうことができる。ここで、受付機能202は、X線管12の軌道の入力操作を再度受け付ける。また、画像処理機能203は、受付機能202が受け付けた入力操作に基づいて軌道を再度指定する。また、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、再度指定した軌道に応じた画像処理を実行することで、処理済み画像を再度生成する。そして、表示制御機能204は、再度生成された処理済み画像をディスプレイ18に表示させる。 On the other hand, it is also possible that an artifact may occur at the edge of interest, such as when multiple edges are adjacent. In such a case, the operator can determine that the trajectory T21 is inappropriate based on the processed image I25, and perform the input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 again. Here, the reception function 202 receives the input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 again. Furthermore, the image processing function 203 specifies the trajectory again based on the input operation received by the reception function 202. Furthermore, the image processing function 203 generates a processed image again by executing image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory specified again. Then, the display control function 204 causes the display 18 to display the processed image generated again.

或いは、操作者により軌道T21が適切でないと判断された場合、表示制御機能204は、複数の処理済み画像(処理済み画像I21、処理済み画像I22、処理済み画像I23及び処理済み画像I24等)を表示させる。ここで、表示制御機能204は、処理済み画像I25に代えて複数の処理済み画像を表示させてもよいし、処理済み画像I25に加えて複数の処理済み画像を表示させてもよい。そして、受付機能202は、表示制御機能204が表示させた複数の処理済み画像のうちいずかを選択する操作を受け付け、制御機能201は、選択された処理済み画像に対応する軌道を撮影条件として設定する。 Alternatively, if the operator determines that trajectory T21 is not appropriate, the display control function 204 displays multiple processed images (processed image I21, processed image I22, processed image I23, processed image I24, etc.). Here, the display control function 204 may display multiple processed images instead of processed image I25, or may display multiple processed images in addition to processed image I25. Then, the reception function 202 receives an operation to select one of the multiple processed images displayed by the display control function 204, and the control function 201 sets the trajectory corresponding to the selected processed image as the shooting condition.

次に、X線診断装置1による処理の手順の一例を、図8を用いて説明する。図8は、第2の実施形態に係るX線診断装置1の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップS206、ステップS207及びステップS210は、制御機能201に対応するステップである。ステップS202及びステップS205は、受付機能202に対応するステップである。ステップS201、ステップS203及びステップS208は、画像処理機能203に対応するステップである。ステップS204及びステップS209は、表示制御機能204に対応するステップである。 Next, an example of the processing procedure by the X-ray diagnostic apparatus 1 will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment. Steps S206, S207, and S210 correspond to the control function 201. Steps S202 and S205 correspond to the reception function 202. Steps S201, S203, and S208 correspond to the image processing function 203. Steps S204 and S209 correspond to the display control function 204.

まず、処理回路20は、被検体Pから予め収集された2次元X線画像を取得する(ステップS201)。次に、処理回路20は、X線管12の軌道の入力操作を受け付け(ステップS202)、受け付けた入力操作に基づいて軌道を指定し、指定した軌道に応じた画像処理を2次元X線画像に対して実行することで、処理済み画像を生成する(ステップS203)。次に、処理回路20は、生成した処理済み画像をディスプレイ18に表示させる(ステップS204)。 First, the processing circuitry 20 acquires a two-dimensional X-ray image previously collected from the subject P (step S201). Next, the processing circuitry 20 accepts an input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 (step S202), specifies a trajectory based on the accepted input operation, and performs image processing according to the specified trajectory on the two-dimensional X-ray image to generate a processed image (step S203). Next, the processing circuitry 20 displays the generated processed image on the display 18 (step S204).

次に、処理回路20は、処理済み画像を参照した操作者から軌道を変更するための入力操作を受け付けたか否かを判定する(ステップS205)。ここで、軌道を変更する旨の入力操作を受け付けた場合、処理回路20は、再度ステップS202に移行する。一方で、軌道を変更する旨の入力操作を受け付けない場合、処理回路20は、ステップS202にて受け付けた軌道を撮影条件として設定する(ステップS206)。 Next, the processing circuitry 20 determines whether or not an input operation to change the trajectory has been received from an operator who has referred to the processed image (step S205). If an input operation to change the trajectory has been received, the processing circuitry 20 again proceeds to step S202. On the other hand, if an input operation to change the trajectory has not been received, the processing circuitry 20 sets the trajectory received in step S202 as the shooting condition (step S206).

次に、処理回路20は、設定した撮影条件に従って、トモシンセシス撮影を実行する(ステップS207)。また、処理回路20は、トモシンセシス撮影により収集した複数の投影データから複数の断層画像を再構成し(ステップS208)、再構成した断層画像をディスプレイ18に表示させる(ステップS209)。ここで、処理回路20は、検査を終了するか否かを判定し(ステップS210)、検査を終了しないと判定した場合(ステップS210否定)、待機状態となる。一方で、検査を終了すると判定した場合(ステップS210肯定)、処理回路20は、処理を終了する。 Next, the processing circuitry 20 performs tomosynthesis imaging according to the set imaging conditions (step S207). The processing circuitry 20 also reconstructs multiple tomographic images from multiple projection data collected by tomosynthesis imaging (step S208), and displays the reconstructed tomographic images on the display 18 (step S209). Here, the processing circuitry 20 determines whether or not to end the examination (step S210), and if it is determined that the examination should not be ended (step S210: No), it enters a standby state. On the other hand, if it is determined that the examination should be ended (step S210: Yes), the processing circuitry 20 ends the process.

上述したように、第2の実施形態に係る受付機能202は、X線管12の軌道の入力操作を受け付ける。また、画像処理機能203は、受付機能202が受け付けた入力操作に基づいて軌道を指定する。また、画像処理機能203は、2次元X線画像に対して、指定した軌道に応じた画像処理を実行することで、処理済み画像を生成する。従って、第2の実施形態に係るX線診断装置1は、操作者が所望する軌道が適切であるか否かを処理済み画像によって示し、トモシンセシス撮影における軌道の選択を補助することができる。 As described above, the reception function 202 according to the second embodiment receives an input operation for the trajectory of the X-ray tube 12. The image processing function 203 specifies a trajectory based on the input operation received by the reception function 202. The image processing function 203 also generates a processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the specified trajectory. Therefore, the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment can indicate whether the trajectory desired by the operator is appropriate using the processed image, and can assist in the selection of a trajectory in tomosynthesis imaging.

なお、受付機能202が受け付けた入力操作に基づいて軌道を指定する場合について説明したが、軌道の指定方法については種々の変形が可能である。例えば、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に基づいて軌道の指定を行なうこともできる。一例を挙げると、画像処理機能203は、2次元X線画像I1から部位R1を抽出し、部位R1のエッジに沿って軌道の指定を行なう。 Although the above describes a case where a trajectory is specified based on an input operation received by the reception function 202, various modifications are possible regarding the method of specifying a trajectory. For example, the image processing function 203 can also specify a trajectory based on a two-dimensional X-ray image I1. As one example, the image processing function 203 extracts an area R1 from the two-dimensional X-ray image I1, and specifies a trajectory along the edge of the area R1.

(第3の実施形態)
さて、これまで第1~第2の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
Third Embodiment
Although the first and second embodiments have been described above, the present invention may be embodied in various different forms other than the above-described embodiments.

上述した実施形態では、X線管12の軌道の形状に応じた画像処理を実行する場合について説明した。例えば、図5AではX軸方向に沿った直線状の軌道T11に応じた画像処理を実行する場合について説明し、図5BではZ軸方向に沿った直線状の軌道T12に応じた画像処理を実行する場合について説明し、図5CではX軸方向に長い8の字状の軌道T13に応じた画像処理を実行する場合について説明し、図5DではZ軸方向に長い8の字状の軌道T14に応じた画像処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、X線管12の軌道の形状及び角度範囲に応じた画像処理を実行する場合であってもよい。 In the above-described embodiment, the case where image processing is performed according to the shape of the trajectory of the X-ray tube 12 has been described. For example, FIG. 5A describes a case where image processing is performed according to a linear trajectory T11 along the X-axis direction, FIG. 5B describes a case where image processing is performed according to a linear trajectory T12 along the Z-axis direction, FIG. 5C describes a case where image processing is performed according to an eight-shaped trajectory T13 that is long in the X-axis direction, and FIG. 5D describes a case where image processing is performed according to an eight-shaped trajectory T14 that is long in the Z-axis direction. However, the embodiment is not limited to this. For example, the image processing function 203 may perform image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the shape and angle range of the trajectory of the X-ray tube 12.

ここで、X線管12の軌道の角度範囲について、図9を用いて説明する。図9は、第3の実施形態に係る軌道の角度範囲の一例を示す図である。図9に示す軌道T31は、X軸方向に沿った直線状の軌道である。軌道T31に沿ってX線管12を移動させる場合、制御機能201は、まず、Cアーム15を回転・移動させることで、図9に示す位置X4にX線管12を配置するとともに、被検体Pを挟んでX線管12とX線検出器16とを対向させる。次に、制御機能201は、位置X5を通り、かつ、Z軸方向に平行な軸を回転軸として、角度範囲θ1の分だけCアーム15を回転させる。これにより、X線管12は、軌道T31に沿って移動し、図9に示す位置X6まで移動する。 Here, the angular range of the trajectory of the X-ray tube 12 will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a diagram showing an example of the angular range of the trajectory according to the third embodiment. The trajectory T31 shown in FIG. 9 is a linear trajectory along the X-axis direction. When moving the X-ray tube 12 along the trajectory T31, the control function 201 first rotates and moves the C-arm 15 to place the X-ray tube 12 at position X4 shown in FIG. 9 and to make the X-ray tube 12 and the X-ray detector 16 face each other across the subject P. Next, the control function 201 rotates the C-arm 15 by an angular range θ1 around an axis that passes through position X5 and is parallel to the Z-axis direction as the rotation axis. As a result, the X-ray tube 12 moves along the trajectory T31 to position X6 shown in FIG. 9.

即ち、角度範囲θ1は、軌道T31のサイズを示すパラメータである。トモシンセシス撮影においては、角度範囲θ1が大きいほど、収集される複数の投影データのX線照射角度をより大きく変化させることができる。ひいては、角度範囲θ1が大きいほど、複数の投影データから再構成される複数の断層画像についてアーチファクトを低減することができる。一方で、角度範囲θ1が大きいほど、複数の投影データを収集するために要する収集時間は長くなる。 That is, the angular range θ1 is a parameter that indicates the size of the trajectory T31. In tomosynthesis imaging, the larger the angular range θ1, the greater the change in the X-ray irradiation angle of the multiple projection data collected. In turn, the larger the angular range θ1, the greater the reduction in artifacts in the multiple tomographic images reconstructed from the multiple projection data. On the other hand, the larger the angular range θ1, the longer the collection time required to collect the multiple projection data.

なお、トモシンセシス撮影において、X線管12の軌道の角度範囲は180度より狭くなる。即ち、トモシンセシス撮影におけるX線管12の軌道は、180度より狭い角度範囲の軌道である。トモシンセシス撮影によれば、180度より広い角度範囲からX線を照射する撮影方式(CTスキャン等)よりも低線量で断層画像を収集することが可能である。 In addition, in tomosynthesis imaging, the angular range of the trajectory of the X-ray tube 12 is narrower than 180 degrees. In other words, the trajectory of the X-ray tube 12 in tomosynthesis imaging is an trajectory with an angular range narrower than 180 degrees. According to tomosynthesis imaging, it is possible to collect tomographic images with a lower dose than imaging methods (such as CT scans) that irradiate X-rays from an angular range wider than 180 degrees.

以下、X線管12の軌道の形状及び角度範囲に応じた画像処理を実行する場合について、図10A及び図10Bを用いて説明する。なお、図10A及び図10Bは、第3の実施形態に係る処理済み画像の一例を示す図である。 Below, a case where image processing is performed according to the shape and angle range of the trajectory of the X-ray tube 12 will be described with reference to Figs. 10A and 10B. Note that Figs. 10A and 10B are diagrams showing an example of a processed image according to the third embodiment.

図10Aに示す軌道T32は、X軸方向に沿った直線状の軌道であり、角度範囲は「40度」である。画像処理機能203は、軌道T32に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像I26を生成する。また、図10Bに示す軌道T33は、X軸方向に沿った直線状の軌道であり、角度範囲は「20度」である。画像処理機能203は、軌道T33に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像I27を生成する。 The trajectory T32 shown in FIG. 10A is a linear trajectory along the X-axis direction, and has an angular range of "40 degrees." The image processing function 203 generates a processed image I26 by performing image processing according to the trajectory T32 on the two-dimensional X-ray image I1. The trajectory T33 shown in FIG. 10B is a linear trajectory along the X-axis direction, and has an angular range of "20 degrees." The image processing function 203 generates a processed image I27 by performing image processing according to the trajectory T33 on the two-dimensional X-ray image I1.

ここで、図10A及び図10Bに示すように、角度範囲「40度」の軌道T32に対応する処理済み画像I26に予測されたアーチファクトは、角度範囲「20度」の軌道T33に対応する処理済み画像I27に予測されたアーチファクトよりも少ない。また、処理済み画像I26に対応する収集時間は「8秒」であり、処理済み画像I27に対応する収集時間は「4秒」である。即ち、角度範囲「40度」の軌道T32によりトモシンセシス撮影を実行する場合における収集時間は、角度範囲「20度」の軌道T33によりトモシンセシス撮影を実行する場合における収集時間よりも長くなる。 Here, as shown in Figures 10A and 10B, the artifacts predicted in processed image I26 corresponding to trajectory T32 with an angle range of "40 degrees" are fewer than the artifacts predicted in processed image I27 corresponding to trajectory T33 with an angle range of "20 degrees". In addition, the acquisition time corresponding to processed image I26 is "8 seconds", and the acquisition time corresponding to processed image I27 is "4 seconds". In other words, the acquisition time when performing tomosynthesis imaging with trajectory T32 with an angle range of "40 degrees" is longer than the acquisition time when performing tomosynthesis imaging with trajectory T33 with an angle range of "20 degrees".

例えば、表示制御機能204は、図10A及び図10Bに示した処理済み画像及び収集時間をディスプレイ18に表示させる。そして、操作者は、処理済み画像及び収集時間に基づいて、処理済み画像I26及び処理済み画像I27のいずれかを選択することにより、X線管12の軌道を選択することができる。例えば、アーチファクトの低減を優先する場合、操作者は、処理済み画像I26を選択する。この場合、制御機能201は、軌道T32を撮影条件として設定する。また、例えば、収集時間の短縮を優先する場合、操作者は、処理済み画像I27を選択する。この場合、制御機能201は、軌道T33を撮影条件として設定する。なお、表示制御機能204は、図10A及び図10Bに示すように、処理済み画像及び収集時間に加えて、その処理済み画像に対応する軌道や、角度範囲を表示させることとしてもよい。 For example, the display control function 204 displays the processed image and the acquisition time shown in FIG. 10A and FIG. 10B on the display 18. Then, the operator can select the trajectory of the X-ray tube 12 by selecting either the processed image I26 or the processed image I27 based on the processed image and the acquisition time. For example, when prioritizing reduction of artifacts, the operator selects the processed image I26. In this case, the control function 201 sets the trajectory T32 as the imaging condition. Also, for example, when prioritizing shortening the acquisition time, the operator selects the processed image I27. In this case, the control function 201 sets the trajectory T33 as the imaging condition. Note that the display control function 204 may display the trajectory and angle range corresponding to the processed image in addition to the processed image and the acquisition time, as shown in FIG. 10A and FIG. 10B.

また、上述した実施形態では、X線管12の軌道に応じた画像処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、X線管12の軌道と、軌道以外の種々の撮影条件とに応じた画像処理を実行する場合であってもよい。 In the above-described embodiment, the image processing is performed according to the trajectory of the X-ray tube 12. However, the embodiment is not limited to this. For example, the image processing function 203 may perform image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory of the X-ray tube 12 and various imaging conditions other than the trajectory.

例えば、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、X線管12の軌道と、X線量とに応じた画像処理を実行する。例えば、画像処理機能203は、まず、2次元X線画像I1に対して、軌道T11に応じた画像処理を実行することで、図5Aに示した処理済み画像I21を生成する。次に、画像処理機能203は、処理済み画像I21に対して、X線量D1に応じた画像処理を実行することで、図示しない処理済み画像I28を生成する。また、画像処理機能203は、処理済み画像I21に対して、X線量D1より高いX線量D2に応じた画像処理を実行することで、図示しない処理済み画像I29を生成する。 For example, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory of the X-ray tube 12 and the X-ray dose. For example, the image processing function 203 first performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory T11 to generate the processed image I21 shown in FIG. 5A. Next, the image processing function 203 performs image processing on the processed image I21 according to the X-ray dose D1 to generate a processed image I28 (not shown). The image processing function 203 also performs image processing on the processed image I21 according to the X-ray dose D2, which is higher than the X-ray dose D1, to generate a processed image I29 (not shown).

一例を挙げると、画像処理機能203は、X線量D1に応じたノイズ成分を処理済み画像I21に付加することで、処理済み画像I28を生成する。また、画像処理機能203は、処理済み画像I21に対して、X線量D2に応じたノイズ成分であって、X線量D1に応じたノイズ成分より少ないノイズ成分を処理済み画像I21に付加することで、処理済み画像I29を生成する。即ち、画像処理機能203は、処理済み画像I28より処理済み画像I29のノイズが少なくなるように、処理済み画像I28及び処理済み画像I29を生成する。次に、表示制御機能204は、処理済み画像I28及び処理済み画像I29をディスプレイ18に表示させる。そして、操作者は、処理済み画像I28及び処理済み画像I29のいずれかを選択することにより、X線量を選択する。 As an example, the image processing function 203 generates a processed image I28 by adding a noise component corresponding to the X-ray dose D1 to the processed image I21. The image processing function 203 also generates a processed image I29 by adding a noise component corresponding to the X-ray dose D2, which is less than the noise component corresponding to the X-ray dose D1, to the processed image I21. That is, the image processing function 203 generates the processed image I28 and the processed image I29 so that the noise of the processed image I29 is less than that of the processed image I28. Next, the display control function 204 displays the processed image I28 and the processed image I29 on the display 18. Then, the operator selects the X-ray dose by selecting either the processed image I28 or the processed image I29.

例えば、処理済み画像I28が示すノイズが許容範囲内である場合、操作者は、処理済み画像I28を選択する。この場合、制御機能201は、X線量D1を撮影条件として設定する。これにより、X線診断装置1は、トモシンセシス撮影における被検体Pの被ばく線量を低減することができる。一方で、処理済み画像I28が示すノイズによって検査対象部位の観察に支障をきたすと判断した場合、操作者は、処理済み画像I29を選択する。この場合、制御機能201は、X線量D2を撮影条件として設定する。 For example, if the noise shown in processed image I28 is within the acceptable range, the operator selects processed image I28. In this case, the control function 201 sets the X-ray dose D1 as the imaging condition. This allows the X-ray diagnostic apparatus 1 to reduce the radiation dose to which the subject P is exposed during tomosynthesis imaging. On the other hand, if it is determined that the noise shown in processed image I28 interferes with the observation of the area to be examined, the operator selects processed image I29. In this case, the control function 201 sets the X-ray dose D2 as the imaging condition.

別の例を挙げると、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、X線管12の軌道と、フレームレートとに応じた画像処理を実行する。なお、フレームレートは、トモシンセシス撮影において単位時間あたりに収集する投影データの数であってもよいし、単位となる角度範囲あたりに収集する投影データの数であってもよい。 As another example, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory of the X-ray tube 12 and the frame rate. Note that the frame rate may be the number of projection data collected per unit time in tomosynthesis imaging, or the number of projection data collected per unit angle range.

例えば、画像処理機能203は、まず、2次元X線画像I1に対して、軌道T11に応じた画像処理を実行することで、図5Aに示した処理済み画像I21を生成する。次に、画像処理機能203は、処理済み画像I21に対して、フレームレートF1に応じた画像処理を実行することで、図示しない処理済み画像I30を生成する。また、画像処理機能203は、処理済み画像I21に対して、フレームレートF1より高いフレームレートF2に応じた画像処理を実行することで、図示しない処理済み画像I31を生成する。一例を挙げると、画像処理機能203は、処理済み画像I31に予測されたアーチファクトが処理済み画像I30に予測されたアーチファクトよりも少なくなるように、処理済み画像I21に予測されたアーチファクトを増加又は低減させることで、処理済み画像I30及び処理済み画像I31を生成する。次に、表示制御機能204は、処理済み画像I30及び処理済み画像I31をディスプレイ18に表示させる。そして、操作者は、処理済み画像I30及び処理済み画像I31のいずれかを選択することにより、フレームレートを選択する。 For example, the image processing function 203 first performs image processing according to the trajectory T11 on the two-dimensional X-ray image I1 to generate the processed image I21 shown in FIG. 5A. Next, the image processing function 203 performs image processing according to the frame rate F1 on the processed image I21 to generate a processed image I30 (not shown). Also, the image processing function 203 performs image processing according to a frame rate F2 higher than the frame rate F1 on the processed image I21 to generate a processed image I31 (not shown). As an example, the image processing function 203 generates the processed image I30 and the processed image I31 by increasing or decreasing the artifacts predicted in the processed image I21 so that the artifacts predicted in the processed image I31 are less than the artifacts predicted in the processed image I30. Next, the display control function 204 displays the processed image I30 and the processed image I31 on the display 18. Then, the operator selects the frame rate by selecting either Processed Image I30 or Processed Image I31.

例えば、処理済み画像I30に予測されたアーチファクトを参照し、検査対象部位の観察には支障をきたさないと判断した場合、操作者は、処理済み画像I30を選択する。この場合、制御機能201は、フレームレートF1を撮影条件として設定する。これにより、X線診断装置1は、トモシンセシス撮影における被検体Pの被ばく線量を低減することができる。一方で、処理済み画像I30に予測されたアーチファクトを参照し、検査対象部位の観察に支障をきたすと判断した場合、操作者は、処理済み画像I31を選択する。この場合、制御機能201は、フレームレートF2を撮影条件として設定する。 For example, when the operator refers to the predicted artifacts in the processed image I30 and determines that the artifacts will not interfere with the observation of the area to be examined, he or she selects the processed image I30. In this case, the control function 201 sets the frame rate F1 as the imaging condition. This allows the X-ray diagnostic apparatus 1 to reduce the radiation dose to which the subject P is exposed during tomosynthesis imaging. On the other hand, when the operator refers to the predicted artifacts in the processed image I30 and determines that the artifacts will interfere with the observation of the area to be examined, he or she selects the processed image I31. In this case, the control function 201 sets the frame rate F2 as the imaging condition.

別の例を挙げると、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、X線管12の軌道と、再構成条件とに応じた画像処理を実行する。例えば、画像処理機能203は、まず、2次元X線画像I1に対して、軌道T11に応じた画像処理を実行することで、図5Aに示した処理済み画像I21を生成する。 As another example, the image processing function 203 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory of the X-ray tube 12 and the reconstruction conditions. For example, the image processing function 203 first performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory T11 to generate the processed image I21 shown in FIG. 5A.

ここで、処理済み画像I21は、再構成条件「DC成分あり」に対応する画像となる。即ち、処理済み画像I21は、投影データのDC成分を除去せずにFBP法による逆投影処理を実行した場合における断層画像のアーチファクトを予測したものとなる。次に、画像処理機能203は、処理済み画像I21からDC成分を除去する画像処理を実行することで、図示しない処理済み画像I32を生成する。ここで、処理済み画像I32は、再構成条件「DC成分なし」に対応する画像となる。即ち、処理済み画像I32は、投影データからDC成分を除去した後にFBP法による逆投影処理を実行した場合における断層画像のアーチファクトを予測したものとなる。 Here, the processed image I21 corresponds to the reconstruction condition "DC component present". In other words, the processed image I21 is a prediction of artifacts in a tomographic image when back projection processing is performed by the FBP method without removing the DC component of the projection data. Next, the image processing function 203 performs image processing to remove the DC component from the processed image I21, thereby generating a processed image I32 (not shown). Here, the processed image I32 corresponds to the reconstruction condition "DC component absent". In other words, the processed image I32 is a prediction of artifacts in a tomographic image when back projection processing is performed by the FBP method after removing the DC component from the projection data.

次に、表示制御機能204は、処理済み画像I21及び処理済み画像I32をディスプレイ18に表示させる。そして、操作者は、処理済み画像I21及び処理済み画像I32のいずれかを選択することにより、再構成条件を選択することができる。例えば、操作者が処理済み画像I21を選択した場合、制御機能201は、「DC成分あり」を再構成条件として設定する。これにより、X線診断装置1は、DC成分を含んだ断層画像を再構成することができる。かかる断層画像は、透視像等と同様にDC成分を含んでいる点で見え方が自然であり、操作者にとって観察が容易である場合が多い。また、例えば、操作者が処理済み画像I32を選択した場合、制御機能201は、「DC成分なし」を再構成条件として設定する。これにより、X線診断装置1は、DC成分を除去した後に逆投影処理を実行し、断層画像におけるY軸方向の分解能を向上させることができる。 Next, the display control function 204 displays the processed image I21 and the processed image I32 on the display 18. Then, the operator can select the reconstruction condition by selecting either the processed image I21 or the processed image I32. For example, if the operator selects the processed image I21, the control function 201 sets "DC component present" as the reconstruction condition. This allows the X-ray diagnostic device 1 to reconstruct a tomographic image containing a DC component. Such a tomographic image has a natural appearance because it contains a DC component like a fluoroscopic image, and is often easy for the operator to observe. Also, for example, if the operator selects the processed image I32, the control function 201 sets "no DC component" as the reconstruction condition. This allows the X-ray diagnostic device 1 to perform back projection processing after removing the DC component, and improve the resolution in the Y-axis direction of the tomographic image.

また、上述した実施形態では、メモリ17が記憶する画像処理設定に基づいて、2次元X線画像I1に対する画像処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、メモリ17は、X線管12の軌道に基づく画像処理を実行するように機能付けられた学習済みモデルを記憶する。この場合、画像処理機能203は、X線管12の軌道に基づいて、学習済みモデルに2次元X線画像I1に対する画像処理を実行させることで、処理済み画像を生成する。 In the above-described embodiment, a case has been described in which image processing is performed on the two-dimensional X-ray image I1 based on the image processing settings stored in the memory 17. However, the embodiment is not limited to this. For example, the memory 17 stores a trained model that is functionalized to perform image processing based on the trajectory of the X-ray tube 12. In this case, the image processing function 203 generates a processed image by having the trained model perform image processing on the two-dimensional X-ray image I1 based on the trajectory of the X-ray tube 12.

例えば、画像処理機能203は、過去に実施されたトモシンセシス撮影の結果を学習データとして用いて、学習済みモデルを生成する。一例を挙げると、画像処理機能203は、過去に実施されたトモシンセシス撮影において位置決めのために収集された透視像、そのトモシンセシス撮影におけるX線管12の軌道、及び、そのトモシンセシス撮影により収集された断層画像を学習データとして取得する。そして、画像処理機能203は、これら学習データを機械学習エンジンに入力することによって、機械学習を実行する。 For example, the image processing function 203 generates a trained model using the results of previously performed tomosynthesis imaging as training data. As one example, the image processing function 203 acquires, as training data, fluoroscopic images collected for positioning in previously performed tomosynthesis imaging, the trajectory of the X-ray tube 12 in that tomosynthesis imaging, and tomographic images collected by that tomosynthesis imaging. Then, the image processing function 203 executes machine learning by inputting these training data into a machine learning engine.

具体的には、画像処理機能203は、透視像及びX線管12の軌道を入力側データとし、収集された断層画像を出力側データとして、機械学習エンジンに入力する。これにより、機械学習エンジンは、画像処理後の透視像が断層画像に近似するように画像処理のパラメータを決定して、学習済みモデルを生成する。例えば、機械学習エンジンは、ディープラーニング(Deep Learning)や、ニューラルネットワーク(Neural Network)、ロジスティック(Logistic)回帰分析、非線形判別分析、サポートベクターマシン(Support Vector Machine:SVM)、ランダムフォレスト(Random Forest)、ナイーブベイズ(Naive Bayes)等の各種のアルゴリズムを用いて、画像処理のパラメータを決定する。 Specifically, the image processing function 203 inputs the fluoroscopic image and the trajectory of the X-ray tube 12 as input data and the collected tomographic image as output data to the machine learning engine. As a result, the machine learning engine determines image processing parameters so that the fluoroscopic image after image processing approximates the tomographic image, and generates a trained model. For example, the machine learning engine determines the image processing parameters using various algorithms such as deep learning, neural network, logistic regression analysis, nonlinear discriminant analysis, support vector machine (SVM), random forest, and naive Bayes.

そして、画像処理機能203は、被検体Pに対するトモシンセシス撮影の撮影条件を設定する際、2次元X線画像I1を学習済みモデルに入力する。これにより、学習済みモデルは、決定したパラメータに基づく画像処理を2次元X線画像I1に対して実行する。即ち、画像処理機能203は、学習済みモデルに2次元X線画像I1に対する画像処理を実行させて、処理済み画像を生成する。 Then, when setting the imaging conditions for tomosynthesis imaging of the subject P, the image processing function 203 inputs the two-dimensional X-ray image I1 to the trained model. As a result, the trained model performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 based on the determined parameters. In other words, the image processing function 203 causes the trained model to perform image processing on the two-dimensional X-ray image I1 to generate a processed image.

また、上述した実施形態では、処理済み画像に加えて、その処理済み画像に対応する軌道や、その処理済み画像に対応する軌道に基づいて複数の投影データを収集するために要する収集時間、その処理済み画像に対応する軌道の角度範囲等を表示させる場合について説明した。しかしながら、処理済み画像に加えて表示させる情報の例はこれに限定されるものではない。 In the above-described embodiment, a case has been described in which, in addition to a processed image, a trajectory corresponding to the processed image, the collection time required to collect multiple projection data based on the trajectory corresponding to the processed image, the angle range of the trajectory corresponding to the processed image, etc. are displayed. However, examples of information displayed in addition to the processed image are not limited to this.

一例を挙げると、表示制御機能204は、図11に示すように、処理済み画像I33に加えて、処理済み画像I33に対応する軌道T34、軌道T34に基づいて複数の投影データを収集するために要する収集時間「8秒」、及び、軌道T34の角度範囲「20度」を表示させる。更に、表示制御機能204は、軌道T34に従ってX線管12が移動する際に、X線診断装置1の撮影系が干渉する領域(干渉領域)を表示させる。ここで、撮影系には、例えば、X線管12、X線絞り器13、Cアーム15、X線検出器16等が含まれる。なお、図11は、第3の実施形態に係る干渉領域を示す図である。 As an example, as shown in FIG. 11, the display control function 204 displays, in addition to the processed image I33, a trajectory T34 corresponding to the processed image I33, the acquisition time "8 seconds" required to acquire multiple projection data based on the trajectory T34, and the angular range of the trajectory T34 "20 degrees". Furthermore, the display control function 204 displays an area (interference area) where the imaging system of the X-ray diagnostic device 1 interferes when the X-ray tube 12 moves according to the trajectory T34. Here, the imaging system includes, for example, the X-ray tube 12, the X-ray aperture 13, the C-arm 15, the X-ray detector 16, etc. FIG. 11 is a diagram showing the interference area according to the third embodiment.

即ち、トモシンセシス撮影においてはX線管12の移動に伴って撮影系における他の構成も移動するため、操作者は、撮影系が干渉する領域から退避する必要がある。換言すると、トモシンセシス撮影において、操作者は、撮影系が干渉する領域をワークスペース(Workspace)として利用することができない。従って、操作者は、処理済み画像I33に加えて干渉領域を参照することにより、ワークスペース確保の観点から軌道T34が適切であるか否かを判断することができる。 In other words, in tomosynthesis imaging, other components in the imaging system also move in conjunction with the movement of the X-ray tube 12, so the operator must move away from the area where the imaging system interferes. In other words, in tomosynthesis imaging, the operator cannot use the area where the imaging system interferes as a workspace. Therefore, by referring to the interference area in addition to the processed image I33, the operator can determine whether or not trajectory T34 is appropriate from the perspective of securing a workspace.

また、上述した実施形態では、X線管12が複数方向に移動可能であるものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、X線管12は、1方向にのみ移動可能であってもよい。この場合、画像処理機能203は、2次元X線画像I1に対して、X線管12の軌道の角度範囲に応じた複数の画像処理を実行することで、複数の処理済み画像を生成することができる。 In the above-described embodiment, the X-ray tube 12 is described as being movable in multiple directions. However, the embodiment is not limited to this, and the X-ray tube 12 may be movable in only one direction. In this case, the image processing function 203 can generate multiple processed images by performing multiple image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the angular range of the trajectory of the X-ray tube 12.

また、上述した実施形態では、X線診断装置1がCアーム15を備え、Cアーム15の回転によってX線管12が移動するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。即ち、X線管12を移動させる機構は、Cアーム15に限定されるものではない。換言すると、上述した実施形態は、トモシンセシス撮影を実行可能な任意のX線診断装置について適用可能である。一例を挙げると、上述した実施形態は、トモシンセシス撮影を実行可能なマンモグラフィ装置について適用可能である。 In the above-described embodiment, the X-ray diagnostic apparatus 1 is described as having a C-arm 15, and the X-ray tube 12 moves due to the rotation of the C-arm 15. However, the embodiment is not limited to this. That is, the mechanism for moving the X-ray tube 12 is not limited to the C-arm 15. In other words, the above-described embodiment is applicable to any X-ray diagnostic apparatus capable of performing tomosynthesis imaging. As an example, the above-described embodiment is applicable to a mammography apparatus capable of performing tomosynthesis imaging.

また、図2B、図2C及び図9においては、Z軸方向から見たX線管12の軌道が、Y軸方向の変化を含む円弧形状の曲線であるものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Z軸方向から見たX線管12の軌道は、Y軸方向の変化を含むその他の形状の軌道であってもよい。一例を挙げると、Z軸方向から見たX線管12の軌道は、二次曲線やカテナリー曲線といった他の曲線形状や、折れ線形状であってもよい。或いは、Z軸方向から見たX線管12の軌道は、Y軸方向の変化を含まない直線状の軌道であってもよい。即ち、Z軸方向から見たX線管12の軌道は、トモシンセシス撮影を実行可能な任意の形状とすることができる。また、図2B、図2C及び図9においては、X線検出器16よりもX線管12が上方に位置するものとして説明したが、X線管12はX線検出器16の下方に位置してもよい。 2B, 2C, and 9, the trajectory of the X-ray tube 12 as viewed from the Z-axis direction has been described as being an arc-shaped curve including changes in the Y-axis direction. However, the embodiment is not limited to this. For example, the trajectory of the X-ray tube 12 as viewed from the Z-axis direction may be a trajectory of another shape including changes in the Y-axis direction. For example, the trajectory of the X-ray tube 12 as viewed from the Z-axis direction may be another curved shape such as a quadratic curve or a catenary curve, or a broken line shape. Alternatively, the trajectory of the X-ray tube 12 as viewed from the Z-axis direction may be a linear trajectory that does not include changes in the Y-axis direction. In other words, the trajectory of the X-ray tube 12 as viewed from the Z-axis direction may be any shape that can perform tomosynthesis imaging. Also, in FIGS. 2B, 2C, and 9, the X-ray tube 12 has been described as being located above the X-ray detector 16, but the X-ray tube 12 may be located below the X-ray detector 16.

また、図2B及び図2Cにおいては、X線検出器16は、X線管12と対向した状態で移動するものとして説明した。即ち、Z軸方向から見たX線検出器16の軌道が、Y軸方向の変化を含む曲線であるものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Z軸方向から見たX線検出器16の軌道は、Y軸方向の変化を含むその他の形状の軌道であってもよいし、Y軸方向の変化を含まない直線状の軌道であってもよい。一例を挙げると、Z軸方向から見てX線管12が+X方向に直線状に移動する場合に、X線検出器16は、-X方向に直線状に移動してもよい。或いは、X線検出器16は、移動しないこととしても構わない。例えば、X線検出器16は、X線管12が複数の位置からX線を照射する間、被検体Pを透過したX線を検出することができるように、そのサイズ及び位置が調整される。 2B and 2C, the X-ray detector 16 has been described as moving in a state facing the X-ray tube 12. That is, the trajectory of the X-ray detector 16 as viewed from the Z-axis direction has been described as a curve including changes in the Y-axis direction. However, the embodiment is not limited to this. For example, the trajectory of the X-ray detector 16 as viewed from the Z-axis direction may be an trajectory of another shape including changes in the Y-axis direction, or may be a linear trajectory not including changes in the Y-axis direction. As an example, when the X-ray tube 12 moves linearly in the +X direction as viewed from the Z-axis direction, the X-ray detector 16 may move linearly in the -X direction. Alternatively, the X-ray detector 16 may not move. For example, the size and position of the X-ray detector 16 are adjusted so that the X-rays transmitted through the subject P can be detected while the X-ray tube 12 irradiates X-rays from multiple positions.

また、上述した実施形態では、画像処理機能203による予測処理の結果を表示させる場合について説明した。例えば、図5A~図5Dでは、処理済み画像I21~I24を生成してディスプレイ18に表示させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理回路20は、図12に示すように特定機能205を更に備え、表示制御機能204は、特定機能205が特定した推奨軌道を表示させてもよい。図12は、第3の実施形態に係るX線診断装置1の構成の一例を示すブロック図である。 In the above-described embodiment, the case where the results of the prediction processing by the image processing function 203 are displayed has been described. For example, in Figs. 5A to 5D, the case where processed images I21 to I24 are generated and displayed on the display 18 has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, the processing circuitry 20 may further include a specification function 205 as shown in Fig. 12, and the display control function 204 may display the recommended trajectory specified by the specification function 205. Fig. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of an X-ray diagnostic apparatus 1 according to the third embodiment.

特定機能205は、画像処理機能203による予測処理の結果に基づいて、推奨軌道を特定する。例えば、特定機能205は、図5A~図5Dに示した処理済み画像I21~I24に基づいて、推奨軌道を特定する。具体的には、操作者が位置C1に注目する場合において、図5Bの処理済み画像I22及び図5Dの処理済み画像I24の場合には位置C1にアーチファクトが生じていないことから、特定機能205は、軌道T12及び軌道T14を推奨軌道として特定することができる。 The identification function 205 identifies a recommended trajectory based on the results of prediction processing by the image processing function 203. For example, the identification function 205 identifies a recommended trajectory based on the processed images I21 to I24 shown in Figures 5A to 5D. Specifically, when the operator focuses on position C1, no artifacts occur at position C1 in the processed image I22 in Figure 5B and the processed image I24 in Figure 5D, so the identification function 205 can identify trajectories T12 and T14 as recommended trajectories.

表示制御機能204は、特定機能205が特定した推奨軌道をディスプレイ18に表示させる。一例を挙げると、表示制御機能204は、処理済み画像I21~I24のうち処理済み画像I22及び処理済み画像I24のみを、軌道T12及び軌道T14とともに表示させる。或いは、表示制御機能204は、処理済み画像I21~I24を軌道T11~T14とともに表示させ、更に、軌道T11~T14のうち軌道T12及び軌道T14が推奨軌道であることを示す情報を表示させてもよい。或いは、表示制御機能204は、処理済み画像I21~I24の表示を省略し、軌道T12及び軌道T14を推奨軌道として表示させてもよい。 The display control function 204 displays the recommended trajectory identified by the identification function 205 on the display 18. As an example, the display control function 204 displays only the processed image I22 and the processed image I24 of the processed images I21 to I24, together with the trajectories T12 and T14. Alternatively, the display control function 204 may display the processed images I21 to I24 together with the trajectories T11 to T14, and may further display information indicating that the trajectories T12 and T14 of the trajectories T11 to T14 are the recommended trajectories. Alternatively, the display control function 204 may omit displaying the processed images I21 to I24, and display the trajectories T12 and T14 as the recommended trajectories.

また、特定機能205は、画像処理機能203による予測処理の結果に基づいて、単一の推奨軌道を特定することとしてもよい。例えば、操作者が位置C1に注目する場合において、図5Bの処理済み画像I22及び図5Dの処理済み画像I24の場合には位置C1にアーチファクトが生じておらず、更に、処理済み画像I22の収集時間の方が短いことから、特定機能205は、軌道T12を推奨軌道として特定する。そして、表示制御機能204は、特定機能205が特定した推奨軌道をディスプレイ18に表示させる。 The identification function 205 may also identify a single recommended trajectory based on the results of prediction processing by the image processing function 203. For example, when the operator focuses on position C1, no artifacts occur at position C1 in the processed image I22 of FIG. 5B and the processed image I24 of FIG. 5D, and furthermore, the collection time of the processed image I22 is shorter, so the identification function 205 identifies trajectory T12 as the recommended trajectory. Then, the display control function 204 causes the display 18 to display the recommended trajectory identified by the identification function 205.

或いは、表示制御機能204による推奨軌道の表示は省略することとしても構わない。例えば、特定機能205は、画像処理機能203による予測処理の結果に基づいて、単一の推奨軌道を特定する。そして、制御機能201は、推奨軌道を撮影条件として設定し、トモシンセシス撮影を実行する。即ち、制御機能201は、画像処理機能203による予測処理の結果に基づいて、トモシンセシス撮影の軌道を自動設定してもよい。 Alternatively, the display of the recommended trajectory by the display control function 204 may be omitted. For example, the identification function 205 identifies a single recommended trajectory based on the result of the prediction processing by the image processing function 203. Then, the control function 201 sets the recommended trajectory as the shooting condition and performs tomosynthesis shooting. In other words, the control function 201 may automatically set the trajectory for tomosynthesis shooting based on the result of the prediction processing by the image processing function 203.

また、上述した実施形態では、画像処理機能203による予測処理の結果に基づいて推奨軌道を特定する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。即ち、X線診断装置1は、画像処理機能203による予測処理を省略し、2次元X線画像に基づいて推奨軌道の特定を行なうこともできる。 In the above-described embodiment, a case has been described in which a recommended trajectory is identified based on the results of prediction processing by the image processing function 203. However, the embodiment is not limited to this. That is, the X-ray diagnostic device 1 can omit the prediction processing by the image processing function 203 and identify a recommended trajectory based on a two-dimensional X-ray image.

2次元X線画像に基づいて推奨軌道の特定は、例えば、機械学習の手法で実現することができる。例えば、メモリ17は、2次元X線画像の入力を受けて推奨軌道を出力するように機能付けられた学習済みモデルを記憶する。かかる学習済みモデルは、特定機能205が生成してもよいし、X線診断装置1以外の外部装置が生成してもよい。 Identification of a recommended trajectory based on a two-dimensional X-ray image can be achieved, for example, by a machine learning technique. For example, the memory 17 stores a trained model that is functionalized to receive an input of a two-dimensional X-ray image and output a recommended trajectory. Such a trained model may be generated by the identification function 205 or an external device other than the X-ray diagnostic device 1.

一例を挙げると、特定機能205は、学習データとして、2次元X線画像と、その2次元X線画像の収集後に実行されたトモシンセシス撮影において使用された正解軌道との組を多数取得する。また、特定機能205は、2次元X線画像を入力側データとし、正解軌道を出力側データとして、機械学習エンジンに入力する。これにより、特定機能205は、2次元X線画像に基づいて推定した推奨軌道と、正解軌道との不整合を解消するように機械学習エンジンを学習させて、学習済みモデルを生成することができる。例えば、機械学習エンジンは、ニューラルネットワーク等によって構成することができる。 As an example, the identification function 205 acquires, as learning data, a large number of pairs of two-dimensional X-ray images and correct trajectories used in tomosynthesis imaging performed after the collection of the two-dimensional X-ray images. The identification function 205 also inputs the two-dimensional X-ray images as input data and the correct trajectory as output data to the machine learning engine. In this way, the identification function 205 can train the machine learning engine to eliminate inconsistencies between the recommended trajectory estimated based on the two-dimensional X-ray images and the correct trajectory, thereby generating a trained model. For example, the machine learning engine can be configured using a neural network or the like.

そして、特定機能205は、被検体Pに対するトモシンセシス撮影の撮影条件を設定する際、2次元X線画像I1を学習済みモデルに入力する。これにより、特定機能205は、被検体Pに対するトモシンセシス撮影においてX線管12が移動する軌道として推奨される推奨軌道を特定する。また、表示制御機能204は、特定機能205が特定した推奨軌道をディスプレイ18に表示させる。或いは、制御機能201は、特定機能205が特定した推奨軌道に基づいてトモシンセシス撮影の軌道を自動設定してもよい。 Then, when setting the imaging conditions for tomosynthesis imaging of the subject P, the identification function 205 inputs the two-dimensional X-ray image I1 into the learned model. As a result, the identification function 205 identifies a recommended trajectory that is recommended as the trajectory along which the X-ray tube 12 moves in tomosynthesis imaging of the subject P. Furthermore, the display control function 204 causes the display 18 to display the recommended trajectory identified by the identification function 205. Alternatively, the control function 201 may automatically set the trajectory for tomosynthesis imaging based on the recommended trajectory identified by the identification function 205.

また、上述した実施形態では、処理回路20が、受付機能202、画像処理機能203、表示制御機能204及び特定機能205を有する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、X線診断装置1以外の他の装置が備える処理回路が、受付機能202、画像処理機能203、表示制御機能204及び特定機能205に相当する機能を有する場合であってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the processing circuit 20 has the reception function 202, the image processing function 203, the display control function 204, and the specific function 205, but the embodiment is not limited to this. For example, a processing circuit provided in an apparatus other than the X-ray diagnostic apparatus 1 may have functions equivalent to the reception function 202, the image processing function 203, the display control function 204, and the specific function 205.

一例を挙げると、X線診断装置1は、図13に示すように、ネットワークNWを介して医用画像処理装置3と接続される。また、医用画像処理装置3は、入力インターフェース31、ディスプレイ32、メモリ33及び処理回路34を備える。なお、図13は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置3の構成の一例を示すブロック図である。 As an example, as shown in FIG. 13, the X-ray diagnostic apparatus 1 is connected to a medical image processing apparatus 3 via a network NW. The medical image processing apparatus 3 also includes an input interface 31, a display 32, a memory 33, and a processing circuit 34. FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of the medical image processing apparatus 3 according to the third embodiment.

入力インターフェース31は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路34に出力する。例えば、入力インターフェース31は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース31は、処理回路34と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース31は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、医用画像処理装置3とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路34へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース31の例に含まれる。 The input interface 31 accepts various input operations from the operator, converts the accepted input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuitry 34. For example, the input interface 31 is realized by a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touch screen that integrates a display screen and a touchpad, a non-contact input circuit using an optical sensor, a voice input circuit, and the like. The input interface 31 may be configured as a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the processing circuitry 34. The input interface 31 is not limited to only those that have physical operating parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the medical image processing device 3 and outputs the electrical signal to the processing circuitry 34 is also included as an example of the input interface 31.

メモリ33は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ33は、医用画像処理装置3に含まれる回路によって実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。なお、メモリ33は、医用画像処理装置3とネットワークNWを介して接続されたサーバ群(クラウド)により実現されることとしてもよい。 The memory 33 is realized, for example, by a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, a hard disk, an optical disk, etc. For example, the memory 33 stores programs corresponding to various functions executed by circuits included in the medical image processing device 3. Note that the memory 33 may also be realized by a group of servers (cloud) connected to the medical image processing device 3 via a network NW.

ディスプレイ32は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ32は、処理回路34による制御の下、操作者の指示を受け付けるためのGUIや、各種のX線画像を表示する。例えば、ディスプレイ32は、液晶ディスプレイやCRTディスプレイである。なお、ディスプレイ32はデスクトップ型でもよいし、処理回路34と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。 The display 32 displays various types of information. For example, under the control of the processing circuitry 34, the display 32 displays a GUI for receiving instructions from an operator and various X-ray images. For example, the display 32 is a liquid crystal display or a CRT display. The display 32 may be a desktop type, or may be configured as a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the processing circuitry 34.

処理回路34は、画像処理機能341、出力機能342、受付機能343及び特定機能344を実行することで、医用画像処理装置3全体の動作を制御する。例えば、画像処理機能341は、まず、ネットワークNWを介して、X線診断装置1から2次元X線画像I1を取得する。また、画像処理機能341は、トモシンセシス撮影におけるX線管12の軌道を少なくとも1つ指定する。次に、画像処理機能341は、X線管12の軌道に応じた画像処理を2次元X線画像I1に対して実行することで、処理済み画像を生成する。 The processing circuitry 34 controls the operation of the entire medical image processing device 3 by executing the image processing function 341, the output function 342, the reception function 343, and the identification function 344. For example, the image processing function 341 first acquires a two-dimensional X-ray image I1 from the X-ray diagnostic device 1 via the network NW. The image processing function 341 also specifies at least one trajectory of the X-ray tube 12 in tomosynthesis imaging. Next, the image processing function 341 performs image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory of the X-ray tube 12, thereby generating a processed image.

例えば、画像処理機能341は、2次元X線画像I1に対して、複数の軌道に応じた複数の画像処理を実行することで、複数の処理済み画像を生成する。次に、出力機能342は、生成された複数の処理済み画像をディスプレイ32に表示させる。次に、受付機能343は、操作者から、複数の処理済み画像のうちいずれかを選択する操作を受け付け、選択された処理済み画像に対応する軌道を特定する。次に、出力機能342は、受付機能343が特定したX線管12の軌道をX線診断装置1に対して出力する。そして、X線診断装置1は、医用画像処理装置3から受け付けたX線管12の軌道を、撮影条件として設定する。 For example, the image processing function 341 generates multiple processed images by performing multiple image processes on the two-dimensional X-ray image I1 according to multiple trajectories. Next, the output function 342 displays the generated multiple processed images on the display 32. Next, the reception function 343 receives an operation from the operator to select one of the multiple processed images, and identifies the trajectory corresponding to the selected processed image. Next, the output function 342 outputs the trajectory of the X-ray tube 12 identified by the reception function 343 to the X-ray diagnostic device 1. Then, the X-ray diagnostic device 1 sets the trajectory of the X-ray tube 12 received from the medical image processing device 3 as an imaging condition.

或いは、出力機能342は、画像処理機能341が生成した複数の処理済み画像を、X線診断装置1に対して出力する。この場合、X線診断装置1における表示制御機能204は、医用画像処理装置3から受け付けた複数の処理済み画像をディスプレイ18に表示させる。次に、受付機能202は、操作者から、複数の処理済み画像のうちいずれかを選択する操作を受け付ける。そして、制御機能201は、選択された処理済み画像に対応する軌道を、撮影条件として設定する。 Alternatively, the output function 342 outputs the multiple processed images generated by the image processing function 341 to the X-ray diagnostic apparatus 1. In this case, the display control function 204 in the X-ray diagnostic apparatus 1 causes the multiple processed images received from the medical image processing device 3 to be displayed on the display 18. Next, the reception function 202 receives an operation from the operator to select one of the multiple processed images. Then, the control function 201 sets the trajectory corresponding to the selected processed image as the shooting condition.

別の例を挙げると、まず、受付機能343は、操作者から、X線管12の軌道の入力操作を受け付ける。次に、画像処理機能341は、2次元X線画像I1に対して、受付機能343が受け付けた軌道に応じた画像処理を実行することで、処理済み画像を生成する。次に、出力機能342は、生成された処理済み画像をディスプレイ32に表示させる。ここで、操作者によって軌道が適切であると判断された場合、出力機能342は、受付機能343が受け付けた軌道をX線診断装置1に対して出力する。そして、X線診断装置1は、医用画像処理装置3から受け付けたX線管12の軌道を撮影条件として設定する。 As another example, first, the reception function 343 receives an input operation of the trajectory of the X-ray tube 12 from the operator. Next, the image processing function 341 generates a processed image by executing image processing on the two-dimensional X-ray image I1 according to the trajectory received by the reception function 343. Next, the output function 342 displays the generated processed image on the display 32. Here, if the operator determines that the trajectory is appropriate, the output function 342 outputs the trajectory received by the reception function 343 to the X-ray diagnostic device 1. Then, the X-ray diagnostic device 1 sets the trajectory of the X-ray tube 12 received from the medical image processing device 3 as the imaging condition.

或いは、特定機能344は、画像処理機能341が生成した処理済み画像に基づいて推奨軌道を特定する。或いは、画像処理機能341による処理済み画像の生成処理は省略し、特定機能344は、2次元X線画像I1に基づいて推奨軌道を特定する。そして、出力機能342は、推奨軌道をディスプレイ32に表示させる。或いは、出力機能342は、推奨軌道をX線診断装置1に対して出力する。この場合、X線診断装置1は、ディスプレイ18において推奨軌道を表示させ、或いは、推奨軌道を撮影条件として自動設定することができる。 Alternatively, the identification function 344 identifies a recommended trajectory based on the processed image generated by the image processing function 341. Alternatively, the generation process of the processed image by the image processing function 341 is omitted, and the identification function 344 identifies a recommended trajectory based on the two-dimensional X-ray image I1. Then, the output function 342 displays the recommended trajectory on the display 32. Alternatively, the output function 342 outputs the recommended trajectory to the X-ray diagnostic device 1. In this case, the X-ray diagnostic device 1 can display the recommended trajectory on the display 18, or automatically set the recommended trajectory as an imaging condition.

また、上述した実施形態では、第2の撮影としてトモシンセシス撮影について説明した。しかしながら実施形態はこれに限定されるものではなく、X線の照射角度を変化させた複数の投影データを収集する各種のX線撮影方法について同様に適用が可能である。 In the above-described embodiment, tomosynthesis imaging has been described as the second imaging. However, the embodiment is not limited to this, and can be similarly applied to various X-ray imaging methods that collect multiple projection data with different X-ray irradiation angles.

例えば、被検体Pから方向の異なる2つの投影データを収集し、これら2つの投影データから再構成画像を得るX線撮影方法が知られている。かかるX線撮影方法を第2の撮影として実行する場合においても、上述した各実施形態が同様に適用可能である。即ち、2つの投影データを収集する場合には異なる2つの位置からX線の照射を行なうところ、これら2つの位置を結ぶ線分をX線管12の軌道として扱うことができる。そして、X線診断装置1又は医用画像処理装置3は、この軌道で2つの投影データを収集した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なうことができる。或いは、X線診断装置1又は医用画像処理装置3は、2つの投影データを収集するための推奨軌道を特定することもできる。 For example, there is known an X-ray imaging method in which two projection data from different directions are collected from a subject P, and a reconstructed image is obtained from these two projection data. When such an X-ray imaging method is executed as the second imaging, the above-mentioned embodiments can be similarly applied. That is, when collecting two projection data, X-rays are irradiated from two different positions, and the line segment connecting these two positions can be treated as the trajectory of the X-ray tube 12. Then, the X-ray diagnostic device 1 or the medical image processing device 3 can perform a prediction process to predict artifacts that will occur when the two projection data are collected on this trajectory. Alternatively, the X-ray diagnostic device 1 or the medical image processing device 3 can also identify a recommended trajectory for collecting the two projection data.

第1~第3の実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。 The components of each device according to the first to third embodiments are conceptual and functional, and do not necessarily have to be physically configured as shown in the figures. In other words, the specific form of distribution and integration of each device is not limited to that shown in the figures, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads and usage conditions. Furthermore, all or any part of the processing functions performed by each device can be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware using wired logic.

また、第1~第3の実施形態で説明した画像処理方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 The image processing methods described in the first to third embodiments can be realized by executing a prepared control program on a computer such as a personal computer or a workstation. This image processing program can be distributed via a network such as the Internet. This image processing program can also be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flexible disk (FD), CD-ROM, MO, or DVD, and executed by being read from the recording medium by a computer.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、X線撮影における軌道の選択を容易にすることができる。 At least one of the embodiments described above can facilitate the selection of a trajectory for X-ray imaging.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and gist of the invention.

1 X線診断装置
12 X線管
15 Cアーム
17 メモリ
18 ディスプレイ
19 入力インターフェース
20 処理回路
201 制御機能
202 受付機能
203 画像処理機能
204 表示制御機能
205 特定機能
3 医用画像処理装置
31 入力インターフェース
32 ディスプレイ
33 メモリ
34 処理回路
341 画像処理機能
342 出力機能
343 受付機能
344 特定機能
REFERENCE SIGNS LIST 1 X-ray diagnostic apparatus 12 X-ray tube 15 C-arm 17 Memory 18 Display 19 Input interface 20 Processing circuit 201 Control function 202 Reception function 203 Image processing function 204 Display control function 205 Specific function 3 Medical image processing apparatus 31 Input interface 32 Display 33 Memory 34 Processing circuit 341 Image processing function 342 Output function 343 Reception function 344 Specific function

Claims (22)

第1の撮影において撮影された被検体の2次元X線画像を取得する画像取得部と、
前記第1の撮影の後に実行される第2の撮影においてX線発生部が移動する軌道を少なくとも1つ指定する軌道指定部と、
前記2次元X線画像と前記軌道とに基づいて、前記軌道で前記第2の撮影を実行した場合に生じるアーチファクトであって、前記被検体における部位の中で相対的にX線吸収率が高い部位から前記軌道に応じた方向に伸びるアーチファクトを予測する予測処理を行なう画像処理部と
を備える、X線診断装置。
an image acquisition unit that acquires a two-dimensional X-ray image of the subject captured in the first imaging;
a trajectory designation unit that designates at least one trajectory along which the X-ray generation unit moves in a second imaging operation that is performed after the first imaging operation;
and an image processing unit that performs a prediction process to predict, based on the two-dimensional X-ray image and the trajectory, an artifact that will occur when the second imaging is performed on the trajectory, the artifact extending from a part of the subject having a relatively high X-ray absorption rate in a direction corresponding to the trajectory .
前記予測処理の結果を表示させる表示制御部を更に備える、請求項1に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic device according to claim 1, further comprising a display control unit that displays the results of the prediction process. 前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道に応じた画像処理を実行することで処理済み画像を生成し、
前記表示制御部は、前記予測処理の結果として、前記処理済み画像を表示させる、請求項2に記載のX線診断装置。
the image processing unit generates a processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 2 , wherein the display control unit causes the processed image to be displayed as a result of the prediction process.
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、複数の前記軌道に応じた複数の前記画像処理を実行することで、複数の前記処理済み画像を生成し、
前記表示制御部は、前記予測処理の結果として、複数の前記処理済み画像を表示させる、請求項3に記載のX線診断装置。
the image processing unit generates a plurality of the processed images by executing a plurality of the image processing operations corresponding to the plurality of the trajectories on the two-dimensional X-ray image;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 3 , wherein the display control unit causes a plurality of the processed images to be displayed as a result of the prediction process.
前記軌道の入力操作を受け付ける受付部を更に備え、
前記軌道指定部は、前記入力操作に基づいて前記軌道を指定する、請求項3又は4に記載のX線診断装置。
A reception unit that receives an input operation of the trajectory is further provided,
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 3 , wherein the trajectory designation unit designates the trajectory based on the input operation.
複数の前記軌道のそれぞれに対応する画像処理設定を記憶する記憶部を更に備え、
前記画像処理部は、前記軌道に応じて前記記憶部から画像処理設定を読み出し、前記2次元X線画像に対して、読み出した当該画像処理設定に基づく画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項4に記載のX線診断装置。
A storage unit is further provided to store image processing settings corresponding to each of the plurality of trajectories,
5. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the image processing unit reads out image processing settings from the storage unit in accordance with the trajectory, and performs image processing based on the read image processing settings on the two-dimensional X-ray image to generate the processed image.
前記画像処理部は、前記軌道に応じて前記記憶部から複数の画像処理設定を読み出して合成し、前記2次元X線画像に対して、合成した当該複数の画像処理設定に基づく画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項6に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic device according to claim 6, wherein the image processing unit reads out and synthesizes a plurality of image processing settings from the storage unit according to the trajectory, and performs image processing based on the synthesized plurality of image processing settings on the two-dimensional X-ray image to generate the processed image. 前記軌道に基づく画像処理を実行するように機能付けられた学習済みモデルを記憶する記憶部を更に備え、
前記画像処理部は、前記軌道に基づいて、前記学習済みモデルに前記2次元X線画像に対する画像処理を実行させることで、前記処理済み画像を生成する、請求項3~5のいずれか一項に記載のX線診断装置。
Further comprising a storage unit configured to store a trained model that is functionalized to perform image processing based on the trajectory,
The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the image processing unit generates the processed image by having the trained model perform image processing on the two-dimensional X-ray image based on the trajectory.
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道の形状及び角度範囲に応じた画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項3~8のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic device according to any one of claims 3 to 8, wherein the image processing unit generates the processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the shape and angle range of the trajectory. 前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道及びX線量に応じた画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項3~9のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic device according to any one of claims 3 to 9, wherein the image processing unit generates the processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory and the X-ray dose. 前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道及びフレームレートに応じた画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項3~10のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic device according to any one of claims 3 to 10, wherein the image processing unit generates the processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory and frame rate. 第1の撮影において撮影された被検体の2次元X線画像を取得する画像取得部と、an image acquisition unit that acquires a two-dimensional X-ray image of the subject captured in the first imaging;
前記第1の撮影の後に実行される第2の撮影においてX線発生部が移動する軌道を少なくとも1つ指定する軌道指定部と、a trajectory designation unit that designates at least one trajectory along which the X-ray generation unit moves in a second imaging operation that is performed after the first imaging operation;
前記2次元X線画像と前記軌道とに基づいて、前記軌道で前記第2の撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なう画像処理部と、an image processing unit that performs a prediction process to predict an artifact that will occur when the second imaging is performed on the trajectory, based on the two-dimensional X-ray image and the trajectory;
前記予測処理の結果を表示させる表示制御部とを備え、a display control unit that displays a result of the prediction process,
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道及びフレームレートに応じた画像処理を実行することで、処理済み画像を生成し、the image processing unit performs image processing on the two-dimensional X-ray image in accordance with the trajectory and the frame rate to generate a processed image;
前記表示制御部は、前記予測処理の結果として、前記処理済み画像を表示させる、X線診断装置。The display control unit displays the processed image as a result of the prediction processing.
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道及び再構成条件に応じた画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項3~12のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 12 , wherein the image processing unit generates the processed image by executing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory and reconstruction conditions. 前記表示制御部は、更に、前記処理済み画像に対応する前記軌道を表示させる、請求項3~13のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 13 , wherein the display control unit further causes the trajectory corresponding to the processed image to be displayed. 前記表示制御部は、更に、前記処理済み画像に対応する前記軌道に従って前記X線発生部が移動する際に撮影系が干渉する領域を表示させる、請求項3~14のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 14 , wherein the display control unit further displays a region in which an imaging system interferes when the X-ray generation unit moves along the trajectory corresponding to the processed image. 第1の撮影において撮影された被検体の2次元X線画像を取得する画像取得部と、an image acquisition unit that acquires a two-dimensional X-ray image of the subject captured in the first imaging;
前記第1の撮影の後に実行される第2の撮影においてX線発生部が移動する軌道を少なくとも1つ指定する軌道指定部と、a trajectory designation unit that designates at least one trajectory along which the X-ray generation unit moves in a second imaging operation that is performed after the first imaging operation;
前記2次元X線画像と前記軌道とに基づいて、前記軌道で前記第2の撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なう画像処理部と、an image processing unit that performs a prediction process to predict an artifact that will occur when the second imaging is performed on the trajectory, based on the two-dimensional X-ray image and the trajectory;
前記予測処理の結果を表示させる表示制御部とを備え、a display control unit that displays a result of the prediction process,
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道に応じた画像処理を実行することで処理済み画像を生成し、the image processing unit generates a processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory;
前記表示制御部は、前記予測処理の結果として、前記処理済み画像を表示させ、更に、前記処理済み画像に対応する前記軌道に従って前記X線発生部が移動する際に撮影系が干渉する領域を表示させる、X線診断装置。the display control unit displays the processed image as a result of the prediction processing, and further displays a region in which an imaging system interferes when the X-ray generation unit moves along the trajectory corresponding to the processed image.
前記表示制御部は、更に、前記処理済み画像に対応する前記軌道に基づいて複数の投影データを収集するために要する収集時間を表示させる、請求項3~16のいずれか一項に記載のX線診断装置。 17. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 3 , wherein the display control unit further causes an acquisition time required to acquire a plurality of projection data based on the trajectory corresponding to the processed image to be displayed. 第1の撮影において撮影された被検体の2次元X線画像を取得する画像取得部と、an image acquisition unit that acquires a two-dimensional X-ray image of the subject captured in the first imaging;
前記第1の撮影の後に実行される第2の撮影においてX線発生部が移動する軌道を少なくとも1つ指定する軌道指定部と、a trajectory designation unit that designates at least one trajectory along which the X-ray generation unit moves in a second imaging operation that is performed after the first imaging operation;
前記2次元X線画像と前記軌道とに基づいて、前記軌道で前記第2の撮影を実行した場合に生じるアーチファクトを予測する予測処理を行なう画像処理部と、an image processing unit that performs a prediction process for predicting an artifact that will occur when the second imaging is performed on the trajectory, based on the two-dimensional X-ray image and the trajectory;
前記予測処理の結果を表示させる表示制御部とを備え、a display control unit that displays a result of the prediction process,
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、前記軌道に応じた画像処理を実行することで処理済み画像を生成し、the image processing unit generates a processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory;
前記表示制御部は、前記予測処理の結果として、前記処理済み画像を表示させ、更に、前記処理済み画像に対応する前記軌道に基づいて複数の投影データを収集するために要する収集時間を表示させる、X線診断装置。The display control unit displays the processed image as a result of the prediction processing, and further displays an acquisition time required to acquire a plurality of projection data based on the trajectory corresponding to the processed image.
前記画像処理部は、前記2次元X線画像に対して、180度より狭い角度範囲の前記軌道に応じた画像処理を実行することで、前記処理済み画像を生成する、請求項3~18のいずれか一項に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 18 , wherein the image processing unit generates the processed image by performing image processing on the two-dimensional X-ray image according to the trajectory in an angular range narrower than 180 degrees. 前記予測処理の結果に基づいて推奨軌道を特定する特定部を更に備える、請求項1に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic device according to claim 1, further comprising a determination unit that determines a recommended trajectory based on the results of the prediction process. 前記推奨軌道を表示させる表示制御部を更に備える、請求項20に記載のX線診断装置。 The X-ray diagnostic apparatus according to claim 20 , further comprising a display control unit that displays the recommended trajectory. 前記2次元X線画像は、位置決めのために行なわれる前記第1の撮影において前記被検体を撮影した画像である、請求項1~21のいずれか一項に記載のX線診断装置。 22. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1 , wherein the two-dimensional X-ray image is an image of the subject captured in the first imaging performed for positioning.
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