JPH04300525A - 骨塩定量分析方法 - Google Patents
骨塩定量分析方法Info
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- JPH04300525A JPH04300525A JP3064289A JP6428991A JPH04300525A JP H04300525 A JPH04300525 A JP H04300525A JP 3064289 A JP3064289 A JP 3064289A JP 6428991 A JP6428991 A JP 6428991A JP H04300525 A JPH04300525 A JP H04300525A
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- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人体等の骨塩の定量方法
、さらに詳しくはエネルギーサブトラクションの手法を
用いて骨塩定量分析を行なう方法に関するものである。
、さらに詳しくはエネルギーサブトラクションの手法を
用いて骨塩定量分析を行なう方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】骨塩定量、すなわち骨の中のカルシウム
の量を定量的に測定することは骨折予防のために必要で
ある。すなわち、骨中のカルシウムの微量変化を知るこ
とは骨粗しょう症の早期発見を可能にし、骨折予防の効
果がある。
の量を定量的に測定することは骨折予防のために必要で
ある。すなわち、骨中のカルシウムの微量変化を知るこ
とは骨粗しょう症の早期発見を可能にし、骨折予防の効
果がある。
【０００３】そこで従来、以下に列挙するように数々の
骨塩定量の方法が提案され、実施されている。
骨塩定量の方法が提案され、実施されている。
【０００４】ｉ） ＭＤ法（Ｍｉｃｒｏｄｅｎｓｉｔ
ｏｍｅｔｒｙ） ：◆これは、中指骨をアルミのステッ
プウエッジ（段階状パターン）とともにＸ線撮影し、濃
度計により濃度を測定し、アルミステップウエッジと対
応させてＸ線吸収量を換算し、さらに骨幅によりその値
を補正して骨塩を定量にするものであり、装置構成が簡
便であるが、定量の精度に問題がある上、骨粗しょう症
を最もよく表わす椎骨の測定ができないという欠点があ
る。
ｏｍｅｔｒｙ） ：◆これは、中指骨をアルミのステッ
プウエッジ（段階状パターン）とともにＸ線撮影し、濃
度計により濃度を測定し、アルミステップウエッジと対
応させてＸ線吸収量を換算し、さらに骨幅によりその値
を補正して骨塩を定量にするものであり、装置構成が簡
便であるが、定量の精度に問題がある上、骨粗しょう症
を最もよく表わす椎骨の測定ができないという欠点があ
る。
【０００５】ｉｉ） ＳＰＡ法（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏ
ｔｏｎ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ）：◆これは低
エネルギーγ線を骨に透過させた後１５ｃｍ程離れたシ
ンチレーション検出器で検出し、γ線のカウント数の変
化によってアナログ計算から骨の単位長さ当りの重量を
求めるものであり、ＭＤ法に比べて正確な測定が可能で
あるが、これも椎骨の測定ができないという欠点がある
上、ラジオアイソトープを使用するため特別な管理が必
要であり、線源に半源期があるため線源を交換しなけれ
ばならないという難点がある。
ｔｏｎ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ）：◆これは低
エネルギーγ線を骨に透過させた後１５ｃｍ程離れたシ
ンチレーション検出器で検出し、γ線のカウント数の変
化によってアナログ計算から骨の単位長さ当りの重量を
求めるものであり、ＭＤ法に比べて正確な測定が可能で
あるが、これも椎骨の測定ができないという欠点がある
上、ラジオアイソトープを使用するため特別な管理が必
要であり、線源に半源期があるため線源を交換しなけれ
ばならないという難点がある。
【０００６】ｉｉｉ） ＤＰＡ法（Ｄｕａｌ Ｐｈｏ
ｔｏｎ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ）：◆これは４
４Ｋｅ Ｖと１００ ＫｅＶの２種のエネルギーピーク
を有する核種である１５３ Ｇｌ を線源とし、この２
種のエネルギー線の骨の透過量の差異によって骨塩量を
測定するものであり、腰椎，大腿骨頚部の骨塩の測定、
および全身の骨塩量、脂肪量の高精度の測定が可能であ
るという利点があるが、これもラジオアイソトープを使
用することに伴う困難がある。また、放射線の照射が走
査方式であるため腰椎の場合１０数分、全身では３０〜
４０分と検査時間がかかるという問題がある。
ｔｏｎ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ）：◆これは４
４Ｋｅ Ｖと１００ ＫｅＶの２種のエネルギーピーク
を有する核種である１５３ Ｇｌ を線源とし、この２
種のエネルギー線の骨の透過量の差異によって骨塩量を
測定するものであり、腰椎，大腿骨頚部の骨塩の測定、
および全身の骨塩量、脂肪量の高精度の測定が可能であ
るという利点があるが、これもラジオアイソトープを使
用することに伴う困難がある。また、放射線の照射が走
査方式であるため腰椎の場合１０数分、全身では３０〜
４０分と検査時間がかかるという問題がある。
【０００７】ｉｖ） ＱＤＲ法（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉ
ｖｅ Ｄｉｇｉｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）：◆ （別名ＤＰＸ法）◆これはＤＰＡ法とほぼ同じであるが
、ラジオアイソトープの代りにパルス状Ｘ線をフィルタ
と組み合わせることにより２種類のエネルギーを得てお
り、再現性がよい上、検査時間を短縮（ＤＰＡの約１／
３ ）する効果がある。簡便度，性能の両面から最も期
待されている方式であるが、検査時間は短縮されたとい
っても、腰椎撮影に約６分を要し、さらに短縮すること
が望まれている。
ｖｅ Ｄｉｇｉｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）：◆ （別名ＤＰＸ法）◆これはＤＰＡ法とほぼ同じであるが
、ラジオアイソトープの代りにパルス状Ｘ線をフィルタ
と組み合わせることにより２種類のエネルギーを得てお
り、再現性がよい上、検査時間を短縮（ＤＰＡの約１／
３ ）する効果がある。簡便度，性能の両面から最も期
待されている方式であるが、検査時間は短縮されたとい
っても、腰椎撮影に約６分を要し、さらに短縮すること
が望まれている。
【０００８】ｖ） ＱＣＴ法（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉ
ｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）：◆
これはＸ線ＣＴを用いて、ＣＴナンバーにより主に第３
腰椎の骨塩定量を行なうものであり、断面による定量化
が可能であるが、装置が大規模になってしまうという難
点がある。
ｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）：◆
これはＸ線ＣＴを用いて、ＣＴナンバーにより主に第３
腰椎の骨塩定量を行なうものであり、断面による定量化
が可能であるが、装置が大規模になってしまうという難
点がある。
【０００９】ｖｉ） ＤＱＣＴ法（Ｄｕａｌ ｅｎｅｒ
ｇｙ Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）：◆これはＱＣＴ法において２
種のエネルギーを利用してエネルギーサブトラクション
を行なうことにより骨塩定量を行なうもので、骨組織内
の脂肪の影響を除いた定量化が可能であるという利点が
あるが、これも装置が大規模になってしまうという問題
がある。
ｇｙ Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）：◆これはＱＣＴ法において２
種のエネルギーを利用してエネルギーサブトラクション
を行なうことにより骨塩定量を行なうもので、骨組織内
の脂肪の影響を除いた定量化が可能であるという利点が
あるが、これも装置が大規模になってしまうという問題
がある。
【００１０】以上列挙した通り、従来の骨塩定量の方法
は、簡便なものは精度が低く、高精度のものは装置が大
がかりになり、検査時間も長くなるといった問題があっ
た。
は、簡便なものは精度が低く、高精度のものは装置が大
がかりになり、検査時間も長くなるといった問題があっ
た。
【００１１】そこで本出願人によりエネルギーサブトラ
クションを用いた骨塩定量分析方法が提案されている（
特願平２−１１４，６１１ 号参照）。このエネルギー
サブトラクションを用いた方法とは、２枚以上の蓄積性
蛍光体シート、Ｘ線フイルム等の記録シートのそれぞれ
に、軟部組織と骨部組織を含む被写体を透過したそれぞ
れエネルギーが異なる放射線を照射して、これらの記録
シートに前記被写体の放射線画像を記録し、これらの記
録シートに励起光を走査して前記放射線画像を光電的に
読み取ってデジタル画像信号に変換し、各画像の対応す
る画素間でこのデジタル画像信号の減算を行なって放射
線画像の前記骨部組織のみの画像を形成する差信号を得
るエネルギーサブトラクションにおいて、前記被写体の
放射線画像を得る際に骨塩量が段階的に変化した人骨を
模擬した骨塩レファレンスを同時に写し込んでおき、前
記骨部組織のみの画像（骨部画像）上で骨部組織の陰影
の濃度と骨塩レファレンスの濃度とを比較することによ
り骨塩量を定量化する方法である。
クションを用いた骨塩定量分析方法が提案されている（
特願平２−１１４，６１１ 号参照）。このエネルギー
サブトラクションを用いた方法とは、２枚以上の蓄積性
蛍光体シート、Ｘ線フイルム等の記録シートのそれぞれ
に、軟部組織と骨部組織を含む被写体を透過したそれぞ
れエネルギーが異なる放射線を照射して、これらの記録
シートに前記被写体の放射線画像を記録し、これらの記
録シートに励起光を走査して前記放射線画像を光電的に
読み取ってデジタル画像信号に変換し、各画像の対応す
る画素間でこのデジタル画像信号の減算を行なって放射
線画像の前記骨部組織のみの画像を形成する差信号を得
るエネルギーサブトラクションにおいて、前記被写体の
放射線画像を得る際に骨塩量が段階的に変化した人骨を
模擬した骨塩レファレンスを同時に写し込んでおき、前
記骨部組織のみの画像（骨部画像）上で骨部組織の陰影
の濃度と骨塩レファレンスの濃度とを比較することによ
り骨塩量を定量化する方法である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記エネルギ
ーサブトラクションを用いる方法は簡便かつそれ以前の
方法と比べかなり高精度に骨塩量を定量化することがで
きるが、さらに高精度化を図るには放射線撮影の際に該
放射線が被写体の各組織により散乱されること等に起因
し同一の骨塩量の骨部組織にあっても放射線画像上の位
置によりその濃度が多少異なり、したがって骨部組織の
陰影と骨塩レファレンスの陰影の放射線画像上の位置の
相違により測定誤差を含むという問題がある。
ーサブトラクションを用いる方法は簡便かつそれ以前の
方法と比べかなり高精度に骨塩量を定量化することがで
きるが、さらに高精度化を図るには放射線撮影の際に該
放射線が被写体の各組織により散乱されること等に起因
し同一の骨塩量の骨部組織にあっても放射線画像上の位
置によりその濃度が多少異なり、したがって骨部組織の
陰影と骨塩レファレンスの陰影の放射線画像上の位置の
相違により測定誤差を含むという問題がある。
【００１３】本発明は上記問題に鑑み、散乱線等の影響
を少なくすることによりさらに高精度化を図ったエネル
ギーサブトラクションを用いた骨塩定量分析方法を提供
することを目的とするものである。
を少なくすることによりさらに高精度化を図ったエネル
ギーサブトラクションを用いた骨塩定量分析方法を提供
することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の骨塩定量分析方法は、軟部組織と骨部組織と
からなる被検体と骨塩量を段階的に模擬した骨塩レファ
レンスとを被写体とする、互いに異なるエネルギーの放
射線により形成された複数の放射線画像に基づいて、前
記被検体中の骨部組織の陰影が抽出もしくは強調された
骨部画像を生成し、該骨部画像の前記骨塩レファレンス
の部分の画像信号の平均値と、前記骨部組織および前記
骨塩レファレンスの存在しないバックグラウンド領域の
画像信号であるバックグラウンド信号のうち、前記骨塩
レファレンスの周辺のバックグラウンド信号の平均値と
の差分値を、前記骨塩レファレンスの骨塩量の段階毎に
求め、該差分値と、所望とする前記骨部組識の画像信号
の平均値と該所望とする骨部組織の周辺のバックグラウ
ンド信号の平均値との差分値とを比較することにより前
記所望とする骨部組識の骨塩量を求めることを特徴とす
るものである。
の本発明の骨塩定量分析方法は、軟部組織と骨部組織と
からなる被検体と骨塩量を段階的に模擬した骨塩レファ
レンスとを被写体とする、互いに異なるエネルギーの放
射線により形成された複数の放射線画像に基づいて、前
記被検体中の骨部組織の陰影が抽出もしくは強調された
骨部画像を生成し、該骨部画像の前記骨塩レファレンス
の部分の画像信号の平均値と、前記骨部組織および前記
骨塩レファレンスの存在しないバックグラウンド領域の
画像信号であるバックグラウンド信号のうち、前記骨塩
レファレンスの周辺のバックグラウンド信号の平均値と
の差分値を、前記骨塩レファレンスの骨塩量の段階毎に
求め、該差分値と、所望とする前記骨部組識の画像信号
の平均値と該所望とする骨部組織の周辺のバックグラウ
ンド信号の平均値との差分値とを比較することにより前
記所望とする骨部組識の骨塩量を求めることを特徴とす
るものである。
【００１５】
【作用】本発明の骨塩定量分析方法は、骨部画像の骨塩
レファレンスの部分の画像信号の平均値と、骨塩レファ
レンスの周辺のバックグラウンド信号の平均値との差分
値を骨塩レファレンスの骨塩量の段階毎に求め、この差
分値と、所望とする骨部組織の画像信号の平均値とその
周辺のバックグラウンド信号の平均値との差分値とを比
較することにより所望とする骨部組織の骨塩量を求める
ようにしたため、散乱放射線等を含むバックグラウンド
信号の影響を受けることなく高精度で骨塩量を求めるこ
とが可能となる。
レファレンスの部分の画像信号の平均値と、骨塩レファ
レンスの周辺のバックグラウンド信号の平均値との差分
値を骨塩レファレンスの骨塩量の段階毎に求め、この差
分値と、所望とする骨部組織の画像信号の平均値とその
周辺のバックグラウンド信号の平均値との差分値とを比
較することにより所望とする骨部組織の骨塩量を求める
ようにしたため、散乱放射線等を含むバックグラウンド
信号の影響を受けることなく高精度で骨塩量を求めるこ
とが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。尚、ここでは蓄積性蛍光体シートを用
いた例について説明する。
詳細に説明する。尚、ここでは蓄積性蛍光体シートを用
いた例について説明する。
【００１７】図１（ａ） は２枚の蓄積性蛍光体シート
Ａ、Ｂに、軟部組織と骨とを有する同一の被写体１を透
過したＸ線２を、それぞれエネルギーを変えて照射する
状態を示す。すなわち第１の蓄積性蛍光体シートＡに被
写体１のΧ線透過像を蓄積記録し、次いで短時間内で蓄
積性蛍光体シートＡ、Ｂを素早く取り替えると同時に、
Χ線源３の管電圧を変えて、透過Χ線のエネルギーが異
なる被写体１のΧ線画像を蓄積性蛍光体シートＢに蓄積
記録する。このとき蓄積性蛍光体シートＡとＢとで被写
体１の位置関係は同じとする。
Ａ、Ｂに、軟部組織と骨とを有する同一の被写体１を透
過したＸ線２を、それぞれエネルギーを変えて照射する
状態を示す。すなわち第１の蓄積性蛍光体シートＡに被
写体１のΧ線透過像を蓄積記録し、次いで短時間内で蓄
積性蛍光体シートＡ、Ｂを素早く取り替えると同時に、
Χ線源３の管電圧を変えて、透過Χ線のエネルギーが異
なる被写体１のΧ線画像を蓄積性蛍光体シートＢに蓄積
記録する。このとき蓄積性蛍光体シートＡとＢとで被写
体１の位置関係は同じとする。
【００１８】このとき、被写体１とともに、段階的にＸ
線吸収量が異なるパターンからなるＸ線吸収量の既知の
骨塩レファレンス（ファントム）５を蓄積性蛍光体シー
トＡ，Ｂ上に置いて、被写体１のＸ線画像とともにこの
ファントム５のＸ線画像も蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂに
蓄積記録する。このファントム５は、図２に示すように
、骨塩の量すなわちＣａ ＣＯ３ の含有量（ｗｔ％）
が段階的に異なるセクション５ａ，５ｂ ……５ｆを並
べた構造をしており、このＣａ ＣＯ３ の含有量は予
め知られているものである。
線吸収量が異なるパターンからなるＸ線吸収量の既知の
骨塩レファレンス（ファントム）５を蓄積性蛍光体シー
トＡ，Ｂ上に置いて、被写体１のＸ線画像とともにこの
ファントム５のＸ線画像も蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂに
蓄積記録する。このファントム５は、図２に示すように
、骨塩の量すなわちＣａ ＣＯ３ の含有量（ｗｔ％）
が段階的に異なるセクション５ａ，５ｂ ……５ｆを並
べた構造をしており、このＣａ ＣＯ３ の含有量は予
め知られているものである。
【００１９】また、図１（ｂ） は２枚の蓄積性蛍光体
シートＡ、Ｂを重ね、この間に放射線エネルギーを一部
吸収するフィルタＦを介在させて被写体１とファントム
５を透過したＸ線２を照射する状態を示すもので、これ
によりエネルギーの大きさの異なる放射線を蓄積性蛍光
体シートＡ、Ｂに同時に照射するもの（いわゆるワンシ
ョットエネルギーサブトラクション）である。ワンショ
ットエネルギーサブトラクションについては特開昭５９
−８３４８６号に詳細が開示されている。
シートＡ、Ｂを重ね、この間に放射線エネルギーを一部
吸収するフィルタＦを介在させて被写体１とファントム
５を透過したＸ線２を照射する状態を示すもので、これ
によりエネルギーの大きさの異なる放射線を蓄積性蛍光
体シートＡ、Ｂに同時に照射するもの（いわゆるワンシ
ョットエネルギーサブトラクション）である。ワンショ
ットエネルギーサブトラクションについては特開昭５９
−８３４８６号に詳細が開示されている。
【００２０】上記図１（ａ） もしくは図１（ｂ） の
いずれかの方法を用いて、２つの放射線画像を２枚の蓄
積性蛍光体シートＡ、Ｂに蓄積記録する。次にこれら２
枚の蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂから、図３に示すような
画像読取手段によってＸ線画像を読み取り、画像を表わ
すデジタル画像信号を得る。先ず、蓄積性蛍光体シート
Ａを矢印Ｙの方向に副走査のために移動させながら、レ
ーザー光源１０からのレーザー光１１を走査ミラー１２
によってＸ方向に主走査させ、蛍光体シートＡから蓄積
Ｘ線エネルギーを、蓄積記録されたＸ線画像にしたがっ
て輝尽発光光１３として発散させる。輝尽発光光１３は
透明なアクリル板を成形して作られた集光板１４の一端
面からこの集光板１４の内部に入射し、中を全反射を繰
返しつつフォトマル１５に至り、輝尽発光光１３の発光
量が画像信号Ｓとして出力される。この出力された画像
信号Ｓは増幅器とＡ／Ｄ変換器を含む対数変換器１６に
より対数値（ｌｏｇ Ｓ）のデジタル画像信号ｌｏｇ
ＳＡ に変換される。このデジタル画像信号ｌｏｇ Ｓ
Ａ は例えば磁気ディスク等の記憶媒体１７に記憶され
る。次に、全く同様にして、もう１枚の蓄積性蛍光体シ
ートＢの記録画像が読み出され、そのデジタル画像信号
ｌｏｇ ＳＢ が同様に記憶媒体１７に記憶される。
いずれかの方法を用いて、２つの放射線画像を２枚の蓄
積性蛍光体シートＡ、Ｂに蓄積記録する。次にこれら２
枚の蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂから、図３に示すような
画像読取手段によってＸ線画像を読み取り、画像を表わ
すデジタル画像信号を得る。先ず、蓄積性蛍光体シート
Ａを矢印Ｙの方向に副走査のために移動させながら、レ
ーザー光源１０からのレーザー光１１を走査ミラー１２
によってＸ方向に主走査させ、蛍光体シートＡから蓄積
Ｘ線エネルギーを、蓄積記録されたＸ線画像にしたがっ
て輝尽発光光１３として発散させる。輝尽発光光１３は
透明なアクリル板を成形して作られた集光板１４の一端
面からこの集光板１４の内部に入射し、中を全反射を繰
返しつつフォトマル１５に至り、輝尽発光光１３の発光
量が画像信号Ｓとして出力される。この出力された画像
信号Ｓは増幅器とＡ／Ｄ変換器を含む対数変換器１６に
より対数値（ｌｏｇ Ｓ）のデジタル画像信号ｌｏｇ
ＳＡ に変換される。このデジタル画像信号ｌｏｇ Ｓ
Ａ は例えば磁気ディスク等の記憶媒体１７に記憶され
る。次に、全く同様にして、もう１枚の蓄積性蛍光体シ
ートＢの記録画像が読み出され、そのデジタル画像信号
ｌｏｇ ＳＢ が同様に記憶媒体１７に記憶される。
【００２１】図４は上記のようにして得られた２つのデ
ィジタル画像信号ｌｏｇ ＳＡ 、ｌｏｇ ＳＢ に基
づくサブトラクション処理を模式的に表わした図である
。画像１８は、画像信号ｌｏｇ ＳＡ が担持する画像
であって撮影に際しＸ線源３の管電圧を低圧（例えば６
０ｋＶ） として撮影により得られた画像である。また
画像１９はＸ線源の管電圧を高圧（１２０ｋＶ）とした
撮影により得られた画像である。これらの２つの画像１
８、１９のそれぞれには、人体の腰部の骨の陰影１８ａ
、１９ａ 、軟部組織の陰影１８ｂ 、１９ｂ、骨塩
レファレンスの陰影１８ｃ 、１９ｃ が写し込まれて
いる。
ィジタル画像信号ｌｏｇ ＳＡ 、ｌｏｇ ＳＢ に基
づくサブトラクション処理を模式的に表わした図である
。画像１８は、画像信号ｌｏｇ ＳＡ が担持する画像
であって撮影に際しＸ線源３の管電圧を低圧（例えば６
０ｋＶ） として撮影により得られた画像である。また
画像１９はＸ線源の管電圧を高圧（１２０ｋＶ）とした
撮影により得られた画像である。これらの２つの画像１
８、１９のそれぞれには、人体の腰部の骨の陰影１８ａ
、１９ａ 、軟部組織の陰影１８ｂ 、１９ｂ、骨塩
レファレンスの陰影１８ｃ 、１９ｃ が写し込まれて
いる。
【００２２】ここで、軟部組織１８ｂ 、１９ｂ は各
個人によりその厚さ等が大幅に異なりこのままでは骨塩
量の定量化が難しいため、サブトラクション処理、即ち
２つの画像１８、１９の互いに対応する各画素毎に◆
ｌｏｇ Ｓ＝Ａ ｌｏｇＳＡ
−Ｂ ｌｏｇＳＢ ＋Ｃ ……
（１） ◆（但し、Ａ、Ｂ、Ｃは係数を表わす）◆の演
算処理を行なうことにより軟部組織の陰影１８ｂ 、１
９ｂ が消去された骨部画像２０を得る。
個人によりその厚さ等が大幅に異なりこのままでは骨塩
量の定量化が難しいため、サブトラクション処理、即ち
２つの画像１８、１９の互いに対応する各画素毎に◆
ｌｏｇ Ｓ＝Ａ ｌｏｇＳＡ
−Ｂ ｌｏｇＳＢ ＋Ｃ ……
（１） ◆（但し、Ａ、Ｂ、Ｃは係数を表わす）◆の演
算処理を行なうことにより軟部組織の陰影１８ｂ 、１
９ｂ が消去された骨部画像２０を得る。
【００２３】図５は上記のようにして求められた骨部画
像２０より、骨塩レファレンス２０ｃ の部分Ｃの画像
信号の平均値ＳＣ と骨塩レファレンス２０ｃ の周辺
部Ｄのバックグラウンド信号の平均値ＳＤ との差分値
および骨部２０ａ の部分Ｃ′の画像信号の平均値ＳＣ
′と骨部２０ａ の周辺部Ｄ′のバックグラウンド信
号の平均値ＳＤ ′との差分値の求め方を示した図であ
る。
像２０より、骨塩レファレンス２０ｃ の部分Ｃの画像
信号の平均値ＳＣ と骨塩レファレンス２０ｃ の周辺
部Ｄのバックグラウンド信号の平均値ＳＤ との差分値
および骨部２０ａ の部分Ｃ′の画像信号の平均値ＳＣ
′と骨部２０ａ の周辺部Ｄ′のバックグラウンド信
号の平均値ＳＤ ′との差分値の求め方を示した図であ
る。
【００２４】まず図５（ａ） に示す骨塩レファレンス
２０ｃ のセクション５ａの部分Ｃの画像信号の平均値
ＳＣ と、骨塩レファレンス２０ｃ のセクション５ａ
の周辺部Ｄのバックグラウンド信号の平均値ＳＤ とを
求め、この画像信号の平均値ＳＣ とバックグラウンド
信号の平均値ＳＤ との差分値ＳＣ −ＳＤ を求める
。この差分値を求めるということは骨塩レファレンス２
０ｃ に重畳されているバックグラウンド信号から、こ
のバックグラウンド信号と略等しい骨塩レファレンス２
０ｃ の周辺部Ｄのバックグラウンド信号ＳＤ を除去
することであるため、差分値ＳＣ −ＳＤ は散乱放射
線の影響を受けているバックグラウンド信号に依存しな
い精度の高い画像信号となる。
２０ｃ のセクション５ａの部分Ｃの画像信号の平均値
ＳＣ と、骨塩レファレンス２０ｃ のセクション５ａ
の周辺部Ｄのバックグラウンド信号の平均値ＳＤ とを
求め、この画像信号の平均値ＳＣ とバックグラウンド
信号の平均値ＳＤ との差分値ＳＣ −ＳＤ を求める
。この差分値を求めるということは骨塩レファレンス２
０ｃ に重畳されているバックグラウンド信号から、こ
のバックグラウンド信号と略等しい骨塩レファレンス２
０ｃ の周辺部Ｄのバックグラウンド信号ＳＤ を除去
することであるため、差分値ＳＣ −ＳＤ は散乱放射
線の影響を受けているバックグラウンド信号に依存しな
い精度の高い画像信号となる。
【００２５】上記のようにして骨塩レファレンス２０ｃ
のセクション５ａから５ｆの画像信号の平均値と、周
辺部のバックグラウンド信号の平均値との差分値を求め
る。
のセクション５ａから５ｆの画像信号の平均値と、周
辺部のバックグラウンド信号の平均値との差分値を求め
る。
【００２６】また、同様にして所望とする骨部２０ａ
の部分Ｃ′の画像信号の平均値ＳＣ ′と骨部２０ａ
の周辺部Ｄ′のバックグラウンド信号の平均値ＳＤ ′
との差分値ＳＣ ′−ＳＤ ′を求める。
の部分Ｃ′の画像信号の平均値ＳＣ ′と骨部２０ａ
の周辺部Ｄ′のバックグラウンド信号の平均値ＳＤ ′
との差分値ＳＣ ′−ＳＤ ′を求める。
【００２７】図６は上記のようにして求められた骨塩レ
ファレンス２０ｃ の差分値に対する骨塩量を表わす直
線を描いた図である。
ファレンス２０ｃ の差分値に対する骨塩量を表わす直
線を描いた図である。
【００２８】この直線２４により、例えば骨部画像２０
の所望とする骨部２０ａ の画像信号の平均値とその周
辺部のバックグラウンド信号の平均値との差分値がΔＳ
１ の場合、その骨部の骨塩量はＶ１と求められる。
の所望とする骨部２０ａ の画像信号の平均値とその周
辺部のバックグラウンド信号の平均値との差分値がΔＳ
１ の場合、その骨部の骨塩量はＶ１と求められる。
【００２９】なお、上記実施例は蓄積性蛍光体シートを
用いた例であるが、蓄積性蛍光体シートに代え、Ｘ線フ
イルム等を用いてもよいことはもちろんである。
用いた例であるが、蓄積性蛍光体シートに代え、Ｘ線フ
イルム等を用いてもよいことはもちろんである。
【００３０】また上記実施例においては段階的にＸ線吸
収量が異なるパターンが一体となっている骨塩レファレ
ンス（ファントム）５を用いたが、図７に示すようにＸ
線吸収量が異なる段階毎に互いに間隔を開けて配置させ
るようにしてもよい。
収量が異なるパターンが一体となっている骨塩レファレ
ンス（ファントム）５を用いたが、図７に示すようにＸ
線吸収量が異なる段階毎に互いに間隔を開けて配置させ
るようにしてもよい。
【００３１】さらに上記実施例において骨塩レファレン
ス２０ｃ および骨部２０ａ の周辺部のバックグラウ
ンド信号の平均値ＳＤ およびＳＤ ′を求める際に、
骨塩レファレンス２０ｃ および骨部２０ａ の周辺の
一部分より求めるようにしているが、骨塩レファレンス
２０ｃ および骨部２０ａ の周辺であればいかなる部
分でもよく、例えば図８に示すように骨塩レファレンス
２０ｃ および骨部２０ａ の周囲を囲む部分よりバッ
クグラウンド信号の平均値ＳＤ およびＳＤ ′を求め
るようにしてもよい。
ス２０ｃ および骨部２０ａ の周辺部のバックグラウ
ンド信号の平均値ＳＤ およびＳＤ ′を求める際に、
骨塩レファレンス２０ｃ および骨部２０ａ の周辺の
一部分より求めるようにしているが、骨塩レファレンス
２０ｃ および骨部２０ａ の周辺であればいかなる部
分でもよく、例えば図８に示すように骨塩レファレンス
２０ｃ および骨部２０ａ の周囲を囲む部分よりバッ
クグラウンド信号の平均値ＳＤ およびＳＤ ′を求め
るようにしてもよい。
【００３２】また上記校正線２４はこの実施例では直線
で近似してあるが、曲線であってもよいのはもちろんで
ある。
で近似してあるが、曲線であってもよいのはもちろんで
ある。
【００３３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の骨
塩定量分析方法は、骨部画像の骨塩レファレンスの部分
の画像信号の平均値と、骨塩レファレンスの周辺のバッ
クグラウンド信号の平均値との差分値を骨塩レファレン
スの骨塩量の段階毎に求め、この差分値と、所望とする
骨部組織の画像信号の平均値と、その周辺のバックグラ
ウンド信号の平均値との差分値とを比較して所望とする
骨部組織の骨塩量を求めるようにしたため、散乱放射線
等を含むバックグラウンド信号の影響を除去することが
でき、散乱放射線等に起因する測定精度の低下が改善さ
れ、高精度に骨塩量を求めることができる。
塩定量分析方法は、骨部画像の骨塩レファレンスの部分
の画像信号の平均値と、骨塩レファレンスの周辺のバッ
クグラウンド信号の平均値との差分値を骨塩レファレン
スの骨塩量の段階毎に求め、この差分値と、所望とする
骨部組織の画像信号の平均値と、その周辺のバックグラ
ウンド信号の平均値との差分値とを比較して所望とする
骨部組織の骨塩量を求めるようにしたため、散乱放射線
等を含むバックグラウンド信号の影響を除去することが
でき、散乱放射線等に起因する測定精度の低下が改善さ
れ、高精度に骨塩量を求めることができる。
【図１】本発明の骨塩定量分析方法の一実施例を実行す
るための撮影ステップを示す図
るための撮影ステップを示す図
【図２】上記撮影に使用する骨塩レファレンスを示す図
【図３】本発明の一例を実行するための読取ステップを
示す図
示す図
【図４】本発明の一例を実行する際のサブトラクション
処理を模式的に表わした図
処理を模式的に表わした図
【図５】骨塩レファレンスの画像信号の平均値と周辺の
バックグラウンド信号の平均値との差分値および骨部の
画像信号の平均値と周辺のバックグラウンド信号の平均
値との差分値の求め方を示した図
バックグラウンド信号の平均値との差分値および骨部の
画像信号の平均値と周辺のバックグラウンド信号の平均
値との差分値の求め方を示した図
【図６】差分値に対する骨塩量を表わす直線を描いた図
【図７】本発明の実施例による骨塩レファレンスの別の
配置の方法を示した図
配置の方法を示した図
【図８】骨塩レファレンスの画像信号の平均値と周辺の
バックグラウンド信号の平均値との差分値および骨部の
画像信号の平均値と周辺のバックグラウンド信号の平均
値との差分値の別の求め方を示した図
バックグラウンド信号の平均値との差分値および骨部の
画像信号の平均値と周辺のバックグラウンド信号の平均
値との差分値の別の求め方を示した図
１ 被写体
２ Ｘ線
３ Ｘ線源
４ ファントム（骨塩レファレンス）５
骨塩ブロック １０ レーザ光源 １２ 走査ミラー １３ 輝尽発光光 １５ フォトマル ２０ 骨部画像
骨塩ブロック １０ レーザ光源 １２ 走査ミラー １３ 輝尽発光光 １５ フォトマル ２０ 骨部画像
Claims (1)
- 【請求項１】 軟部組織と骨部組織とからなる被検体
と骨塩量を段階的に模擬した骨塩レファレンスとを被写
体とする、互いに異なるエネルギーの放射線により形成
された複数の放射線画像に基づいて、前記被検体中の骨
部組織の陰影が抽出もしくは強調された骨部画像を生成
し、該骨部画像の前記骨塩レファレンスの部分の画像信
号の平均値と、前記骨部組織および前記骨塩レファレン
スの存在しないバックグラウンド領域の画像信号である
バックグラウンド信号のうち、前記骨塩レファレンスの
周辺のバックグラウンド信号の平均値との差分値を、前
記骨塩レファレンスの骨塩量の段階毎に求め、該差分値
と、所望とする前記骨部組識の画像信号の平均値と該所
望とする骨部組織の周辺のバックグラウンド信号の平均
値との差分値とを比較することにより前記所望とする骨
部組識の骨塩量を求めることを特徴とする骨塩定量分析
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064289A JP2641078B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 骨塩定量分析方法 |
| US07/858,634 US5187731A (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Method for quantitatively analyzing bone calcium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064289A JP2641078B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 骨塩定量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300525A true JPH04300525A (ja) | 1992-10-23 |
| JP2641078B2 JP2641078B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=13253927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3064289A Expired - Fee Related JP2641078B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 骨塩定量分析方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187731A (ja) |
| JP (1) | JP2641078B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014054301A (ja) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Hitachi Aloka Medical Ltd | 医療用ｘ線測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2981701B2 (ja) * | 1992-09-08 | 1999-11-22 | 富士写真フイルム株式会社 | 放射線画像形成方法およびそれを用いた骨塩定量分析方法 |
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| WO1996007161A1 (en) * | 1994-08-29 | 1996-03-07 | Eskofot A/S | A method of estimation |
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| US7050534B2 (en) * | 2000-08-29 | 2006-05-23 | Imaging Therapeutics, Inc. | Methods and devices for quantitative analysis of x-ray images |
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| US6570955B1 (en) | 2002-01-08 | 2003-05-27 | Cyberlogic, Inc. | Digital x-ray material testing and bone densitometry apparatus and method |
| DE10219751A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-11-13 | Siemens Ag | Röntgendetektor mit einer Konverterschicht |
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| US7840247B2 (en) | 2002-09-16 | 2010-11-23 | Imatx, Inc. | Methods of predicting musculoskeletal disease |
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| EP1605824A2 (en) | 2003-03-25 | 2005-12-21 | Imaging Therapeutics, Inc. | Methods for the compensation of imaging technique in the processing of radiographic images |
| US7488109B2 (en) * | 2003-03-27 | 2009-02-10 | Wright State University | Osteoporosis screening using radiographic absorptiometry of the mandible |
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-
1991
- 1991-03-28 JP JP3064289A patent/JP2641078B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-27 US US07/858,634 patent/US5187731A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5187731A (en) | 1993-02-16 |
| JP2641078B2 (ja) | 1997-08-13 |
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