JP2021090488A - データ処理装置、そのデータ処理装置を搭載したx線装置、及びデータ処理方法 - Google Patents
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
<特許文献2について>
この作用効果は、本願発明に係るデータ処理方法及びX線装置においても同様に享受される。
[実施形態]
<X線検査システムの構成>
[物質の固有情報の取得、及び、骨塩定量のためのデータ処理]
以下、データ処理装置12の構成及びその動作を、物質同定と共に行う骨塩定量に基づいて説明する。
・光子計数法によるデータの収集と物質モデルとの関係
(i)物質が単一の組織から成る場合(単一物質モデル)
Co1=Cl1×e−μ1t
Co2=Cl2×e−μ2t
Co3=Cl3×e−μ3t
… (1)
と表すことができる。
Coi=Cli×e−μit
(i=1〜3)
… (2)
と表すことができる。
(ii)物質が複数の組織から成る場合(複数物質モデル)
Co1=Cl1×e−μ1ata× … ×e−μ1ntn
Co2=Cl2×e−μ2ata× … ×e−μ2ntn
Co3=Cl3×e−μ3ata× … ×e−μ3ntn
… (3)
と表すことができる。
Coi=Cli×e−μiata× … ×e−μintn
(i=1〜3)
… (4)
と表すことができる。
[処理手順]
[前処理]
[合焦画像の作成]
[関心領域の設定]
[背景推定及び背景削除]
[物質同定のメイン処理]
<線減弱値μtの演算>
μit=lnCli−lnCoi
(i=1〜3:単一物質モデルの場合)
… (5)
(i=1〜3、j=a〜n:複数物質モデルの場合)
… (6)
ここで、lnは自然対数を採ることを意味している。
(μ1 ´、μ2 ´、μ3 ´)
=(μ1t、μ2t、μ3t)/((μ1t)2+(μ2t)2+(μ3t)2)1/2
=(μ1、μ2、μ3)/(μ1 2+μ2 2+μ3 2)1/2 …(7)
((μ1t)2+(μ2t)2+(μ3t)2)1/2 …(8)
[物質固有情報の表示及び解析の一例]
<骨塩定量>
<作用効果>
<その他の作用効果>
<変形例>
さらに、対象OBの厚さを実測して、物質Bの骨診断の評価精度を上げる方法を別の変形例を説明する。
ROIの3次元線減弱ベクトル:
μt=(μ1t、μ2t、μ3t) ‥‥(A.1)
3次元参照ベクトル:
Vref=μreft2=(μ1reft2、μ2reft2、μ3reft2) ‥‥(A.2)
3次元目的ベクトル:
μ1obj-d’t1 = μ1t - μ1reft2 ‥‥(A.4)
μ2obj-d’t1 = μ2t - μ2reft2 ‥‥(A.5)
μ3obj-d’t1 = μ3t - μ3reft2 ‥‥(A.6)
さらに、複数物質モデルの仮定から、次の関係がある。
t = t1 + t2 ‥‥(A.7)
12 コンピュータシステム(データ処理装置)
21 X線管
24 検出器
25 データ収集回路
26 検出ユニット
12 データ処理装置
32 バッファメモリ(記憶手段)
33 ROM
34 RAM
35 データプロセッサ(CPU)
36 画像メモリ(記憶手段)
37 入力器
38 表示器
OB 検査対象(対象物)
Claims (11)
- n個(nは2以上の正の整数)の互いに異なるエネルギー領域を含む連続X線が、当該X線の透過特性に関して実質的に2種類の物質A,Bから成る対象に照射され、当該対象を透過した前記X線が、複数の画素を有するX線検出器により光子計数データとして検出されるときに、当該光子計数データに基づく処理を行うデータ処理装置において、
前記X線検出器により検出された前記光子計数データに基づき前記対象のX線像を作成してモニタ上に表示するX線像表示手段と、
前記モニタに表示された前記X線像上で、前記X線のパスの方向において前記物質A,Bが存在すると推定される部分にROI(region of interest:関心領域)を設定するROI設定手段と、
前記n個のエネルギー領域のそれぞれにて前記X線の前記対象を透過するときの線減弱値に相当し、且つ、前記複数の画素それぞれの、当該n個の次元の空間ベクトルを前記光子計数データに基づき演算する画素別ベクトル演算手段と、
前記複数の画素それぞれの前記空間ベクトルの方向及び大きさを平均化して前記ROIを代表する代表ベクトルを演算する代表ベクトル演算手段と、
前記2種類の物質A,Bのうち、一方の物質Bを前記X線が透過したと仮定したときの、前記線減弱値に等価な当該物質Bの線減弱値に相当する前記n次元の参照ベクトルを推定又は仮定して保持する参照ベクトル保持手段と、
前記物質Aのみに等価な前記線減弱値に相当する前記n次元の目的ベクトルから、前記n次元の参照ベクトルを減算して、当該減算により補正された目的ベクトルを取得する目的ベクトル取得手段と、
を備えたことを特徴とするデータ処理装置。 - 前記n次元の参照ベクトルを推定又は仮定するための参照ベクトル演算手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。
- 前記代表ベクトル演算手段は、
前記複数の画素それぞれの前記空間ベクトルの大きさを正規化した分布を求め、その分布の重心位置から前記代表ベクトルの方向を演算する方向演算手段と、
前記複数の画素それぞれの前記空間ベクトルの大きさであるベクトル長画素値又は平均ベクトル長画素値を平均して前記代表ベクトルの大きさを設定する大きさ設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のデータ処理装置。 - 前記補正された目的ベクトルの情報に基づき画像データを作成する画像データ作成手段と、
前記画像データ作成手段により作成された画像データを画像として表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のデータ処理装置。 - 前記対象は人又動物の手又は足であり、
前記物質Aは、その手又は足の指の骨部分の組織であり、
前記物質Bは、その手又は指の筋肉及び皮膚の組織であり、
前記画像データ作成手段は、前記骨部分の前記目的ベクトルの情報から当該骨部分の骨密度の情報を表す画像データを作成するように構成されている、ことを特徴とする請求項4に記載のデータ処理装置。 - 前記参照ベクトル演算手段は、前記参照ベクトルを、i)前記対象の前記X線照射する部位の厚さを含む外形サイズまたは重量から推定する、ii)予め統計的に収集してデータベース化した参照表から読み込む、iii)前記対象の撮影部位の内の前記物質Bのみである部分領域において前記線減弱ベクトルと同等であると見做されて事前に求められ保存されている参照ベクトルを呼び出す、又は、iv)対象の撮影部位の内の前記物質Bのみである部分領域において線減弱ベクトルと同等であると見做して演算する、ことを特徴とする請求項2〜5の何れか一項に記載のデータ処理装置。
- 前記n次元は3次元である、ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のデータ処理装置。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載のデータ処理装置を一体に組み込んだ、又は通信により協働可能に組み込んだことを特徴とX線装置。
- n個(nは2以上の正の整数)の互いに異なるエネルギー領域を含む連続X線が、当該X線の透過特性に関して実質的に2種類の既知の物質A,Bから成る対象に照射され、当該対象を透過した前記X線が、複数の画素を有するX線検出器により検出データとして検出されるときに、当該検出データ基づく処理を行うデータ処理方法において、
前記X線検出器により検出された前記光子計数データに基づき前記対象のX線像を作成してモニタ上に表示させ、
前記モニタに表示された前記X線像上で、前記X線のパスの方向において前記物質A,Bが存在すると推定される部分にROI(region of interest)を設定し、
前記n個のエネルギー領域のそれぞれにて前記X線の前記対象を透過するときの線減弱値に相当し、且つ、前記複数の画素それぞれの、当該n個の次元の空間ベクトルを前記光子計数データに基づき演算し、
前記複数の画素それぞれの前記空間ベクトルの方向及び大きさを平均化して前記ROIを代表する代表ベクトルを演算し、
前記2種類の物質A,Bのうち、一方の物質Bを前記X線が透過したと仮定したときの、予め推定又は評価して保持している、前記線減弱値に等価な当該物質Bの線減弱値に相当する前記n次元の参照ベクトルが、前記物質Aのみに等価な前記線減弱値に相当する前記n次元の目的ベクトルから減算され、当該減算により補正された目的ベクトルが得られる、
ことを特徴とするデータ処理方法。 - 前記参照ベクトルは、事前に用意されている前記n次元のベクトル情報であって、
i)前記対象の前記X線照射する部位の厚さを含む外形サイズまたは重量から推定する、又は、ii)予め統計的に収集してデータベース化した参照表から読み込む、iii)前記対象の撮影部位の内の前記物質Bのみである部分領域において前記線減弱ベクトルと同等であると見做されて事前に求められ保存されている情報から読み出す、又は、iv)対象の撮影部位の内の前記物質Bのみである部分領域において線減弱ベクトルと同等であると見做して演算する、ことを特徴とする請求項9に記載のデータ処理方法。 - 前記n次元は3次元である、ことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のデータ処理方法。
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