JP5486620B2 - 骨塩定量分析方法および骨塩定量分析システム、並びに記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は骨塩定量分析方法、特に分析対象の骨部を撮影した放射線画像を利用して骨塩量定量分析を行う方法に関するものである。
また本発明は、上述のような骨塩量定量分析方法を実施するためのシステム、並びにそのような方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
従来、骨粗鬆症の診断等のために、分析対象の骨部の放射線画像を利用して、その骨部の骨塩定量を求める分析方法が知られている。そのような骨塩定量分析方法の中で、比較的簡便に実施可能な方法の一つとして、ＭＤ（Microdensitometry）法と呼ばれる方法が知られている。このＭＤ法は基本的に、放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、骨部および標準物質を透過した放射線をＸ線フィルム等の放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求めるものである。
なお上記の標準物質としては一般に、厚さが連続的に変化するアルミスロープが用いられ、その場合は上記放射線透過特性に対応するアルミスロープの厚さを、骨塩定量を示す指標として定義することが多い。
また上述のＭＤ法の中でも、放射線検出体として特に、放射線画像を示すデジタル画像信号を得ることができるものを用い、そのデジタル画像信号を処理して骨塩定量を求めるようにしたＤＩＰ（Digital Image Processing）法が広く知られている（例えば特許文献１、２および３参照）。このＤＩＰ法による骨塩定量分析は、操作が簡単で短時間に実行できることから近時広く普及しつつある。
上述したＤＩＰ法による骨塩定量分析においては、分析対象の骨部およびアルミスロープ等の標準物質に放射線を照射して放射線画像を撮影する際に、放射線管球の管電圧が異なると、分析結果も違う値を示すことになる。そこでこのＤＩＰ法による骨塩定量分析においては、分析結果を一般性の有るものとするために、放射線画像撮影時の放射線管球の管電圧を特定の基準管電圧（例えば５０ｋＶ）に設定するようにしている。
骨塩定量分析の結果を信頼性の高いものとするためには、放射線画像撮影時の管電圧が正確に基準管電圧に設定されることが必要であるが、管電圧を基準管電圧に設定しても、放射線管球の特性の経時変化等のために、実際の管電圧つまり実効管電圧が基準管電圧から外れていることもある。
このような事態を防止するために従来は、放射線管球の管電圧を管電圧計により適宜測定し、管電圧の設定値と実効値とがずれないように較正を行う等の方策が取られていた。しかし、管電圧計はかなり高価なものであるので、病院等の医療機関に管電圧計を常備しておくのは、骨塩定量分析のコストの面で望ましくない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、放射線管球の実効管電圧が基準管電圧から外れていても、一般性の有る骨塩定量分析結果を得ることができる骨塩定量分析方法を提供することを目的とする。
また本発明は、そのような骨塩定量分析方法を実施するための骨塩定量分析システム並びに記録媒体を提供することを目的とするものである。
本発明による第１の骨塩定量分析方法は、前述したＤＩＰ法による骨塩定量分析方法、つまり、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正することを特徴とするものである。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正することを特徴とするものである。
また、本発明による第２の骨塩定量分析方法は、前述したＤＩＰ法による骨塩定量分析方法、つまり、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
骨塩定量を求めるのに先行して放射線管球を、基準管電圧（例えば前述の５０ｋＶ）を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正することを特徴とするものである。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
骨塩定量を求めるのに先行して放射線管球を、基準管電圧（例えば前述の５０ｋＶ）を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正することを特徴とするものである。
なお上記の標準物質としては、前述したアルミスロープ等、厚さが連続的あるいは段階的に変化するアルミニウム製部材を好適に用いることができる。
その場合は、従来なされているように、骨塩定量をアルミニウム製部材の厚さを指標として表すことが望ましい。
また本発明の骨塩定量分析方法においては、放射線検出体として互いに放射線吸収特性が異なる複数種類の放射線検出体を適用可能とした上で、それらの中の１つの特定放射線検出体以外の放射線検出体が用いられる場合は、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、特定放射線検出体を適用した場合のものに相当するように補正することが望ましい。
なお、上記の特定放射線検出体としては、ＤＩＰ法による骨塩定量分析に従来広く適用されていて、その際の骨塩定量分析結果を評価するためのデータも多く蓄えられている、蓄積性蛍光体シートを適用することが望ましい。
他方、本発明による第１の骨塩定量分析システムは、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの撮影条件毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたことを特徴とするものである。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの撮影条件毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたことを特徴とするものである。
また、本発明による第２の骨塩定量分析システムは、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの管電圧毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたことを特徴とするものである。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの管電圧毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたことを特徴とするものである。
また、本発明による第１の記録媒体は、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録していることを特徴とするものである。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録していることを特徴とするものである。
さらに、本発明による第２の記録媒体は、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録していることを特徴とするものである。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録していることを特徴とするものである。
本発明による第１の骨塩定量分析方法は、上述した通り、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正するものであるので、撮影条件が基準撮影条件から外れていても、一般性の有る骨塩定量分析結果、つまり基準撮影条件で撮影された場合と同じ骨塩定量分析結果を得ることが可能になる。
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正するものであるので、撮影条件が基準撮影条件から外れていても、一般性の有る骨塩定量分析結果、つまり基準撮影条件で撮影された場合と同じ骨塩定量分析結果を得ることが可能になる。
また本発明による第２の骨塩定量分析方法は、上述した通り、
骨塩定量を求めるのに先行して放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正するものであるので、放射線管球の実効管電圧が基準管電圧から外れていても、一般性の有る骨塩定量分析結果、つまり実効管電圧が基準管電圧である場合と同じ骨塩定量分析結果を得ることが可能になる。
骨塩定量を求めるのに先行して放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正するものであるので、放射線管球の実効管電圧が基準管電圧から外れていても、一般性の有る骨塩定量分析結果、つまり実効管電圧が基準管電圧である場合と同じ骨塩定量分析結果を得ることが可能になる。
他方、本発明による第１の骨塩定量分析システムは、前述した通りの放射線画像撮影装置と信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの撮影条件毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたものであるから、先に述べた本発明による第１の骨塩定量分析方法を実施できるものとなる。
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの撮影条件毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたものであるから、先に述べた本発明による第１の骨塩定量分析方法を実施できるものとなる。
また、本発明による第２の骨塩定量分析システムは、前述した通りの放射線画像撮影装置と信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの管電圧毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたものであるから、先に述べた本発明による第２の骨塩定量分析方法を実施できるものとなる。
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの管電圧毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたものであるから、先に述べた本発明による第２の骨塩定量分析方法を実施できるものとなる。
また、本発明による第１の記録媒体は、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録しているものであるから、先に述べた本発明による第１の骨塩定量分析方法を実施するために使用することができる。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録しているものであるから、先に述べた本発明による第１の骨塩定量分析方法を実施するために使用することができる。
さらに、本発明による第２の記録媒体は、
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録しているものであるから、先に述べた本発明による第２の骨塩定量分析方法を実施するために使用することができる。
放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録しているものであるから、先に述べた本発明による第２の骨塩定量分析方法を実施するために使用することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による骨塩定量分析方法を実施するシステムの概略構成を示すものである。本システムは前述したＤＩＰ法により骨塩定量分析を行うものであり、図示のように、骨塩定量分析対象の骨部を含む被写体の放射線画像を撮影する第１撮影装置１０と、この第１撮影装置１０で放射線画像が撮影された記録媒体から放射線画像を読み取って、その放射線画像を示すデジタル画像信号Ｐｃｒを出力する読取装置２０と、骨塩定量分析対象の骨部を含む被写体の放射線画像を撮影し、直接、その放射線画像を示すデジタル画像信号Ｐｄｒを出力する第２撮影装置３０と、上記デジタル画像信号ＰｃｒあるいはＰｄｒに基づいて分析対象の骨部の骨塩量を求める信号処理装置４０と、上記信号処理手段４０に各種指示を与えるための入力部５０と、骨塩定量分析結果を表示する表示部６０とから構成されている。
第１撮影装置１０は一例として、特開平８−２６６５２９号公報、特開平９−２４０３９号公報等に示される放射線検出体としての蓄積性蛍光体シートに被写体の放射線画像情報を蓄積記録するものであり、ここでは特に、蓄積性蛍光体シートを収容したカセッテ１１が用いられる。すなわち本装置１０は、カセッテ１１が略水平状態に載置される撮影台１４と、このカセッテ１１に向けて上方から放射線Ｒ（一例としてＸ線）を照射する放射線管球１２と、この放射線管球１２の駆動を制御する撮影制御部１３とを有している。
この第１撮影装置１０において、カセッテ１１の上に被写体Ｈが載置された状態下で放射線管球１２が駆動され、そこから放射線Ｒがカセッテ１１に向けて照射されると、被写体Ｈを透過した放射線Ｒのエネルギーがカセッテ内の蓄積性蛍光体シートに蓄積される。つまり該蓄積性蛍光体シートには、被写体Ｈの透過放射線画像情報が記録される。
読取装置２０は、蓄積性蛍光体シートから上記被写体Ｈの放射線画像情報を読み取るものである。この種の読取装置については、例えば特開平５−２９７４８９号公報等に詳しい記載がなされているが、以下、基本的なことを簡単に説明する。この読取装置２０においては、カセッテ１１から取り出された蓄積性蛍光体シートがレーザ光等の読取光で２次元走査され、その読取光の照射を受けた蓄積性蛍光体シートの部分から発せられた輝尽発光光が光電変換手段により読み取られて、該シートに記録されていた放射線画像情報を示す画像信号が得られる。この画像信号は、後の信号処理のためにＡ／Ｄ変換処理されて、上記のデジタル画像信号Ｐｃｒとされる。
第２撮影装置３０は、上記第１撮影装置１０における放射線管球１２、撮影制御部１３および撮影台１４とそれぞれ同様の放射線管球３２、撮影制御部３３および撮影台３４を有するものであるが、前述のカセッテ１１に代えて放射線検出器３１に放射線Ｒが照射されるように構成されている点において第１撮影装置１０と基本的に異なっている。上記放射線検出器３１は、マトリクス状に配置された画素毎に照射放射線のエネルギーレベルに対応した放射線検出信号を出力するものであり、この検出信号はＡ／Ｄ変換処理され、被写体の透過放射線画像を示すデジタル画像信号Ｐｄｒとして出力される。
なお、以上のような放射線検出器３１としては、例えば特開平７−７２２５３号公報に記載がなされているように、放射線の照射を受けて可視光を発するシンチレータと、その可視光を検出する固体光検出素子とが積層されてなるものや、あるいは例えば特開２０１０−２０６０６７号公報に記載がなされているように、放射線の照射を受けてそのエネルギーに対応した電気信号を出力する放射線光導電層を有してなるものを適用することができる。
信号処理装置４０は、上述のデジタル画像信号ＰｃｒやＰｄｒが入力される前処理部４１と、その後段に順次接続された部位抽出部４２、濃度分析部４３、管電圧補正部４４、撮影装置特性補正部４５、骨塩定量分析部４６および表示制御部４７とを有している。さらにこの信号処理装置４０は、上記管電圧補正部４４および撮影装置特性補正部４５に接続された記憶部４８を有している。
入力部５０は、例えばキーボード５１やマウス５２等の入力手段を備えてなるものであり、それらの入力手段により、信号処理装置４０が行う処理の指示を与える。
表示部６０は、例えば液晶表示装置やＣＲＴ表示装置等の表示手段６１からなるものであり、後述のようにして入力される情報に基づいて、骨塩定量分析の結果や、撮影された被写体の放射線画像を必要に応じて表示する。
以上述べた信号処理装置４０、入力部５０および表示部６０は、例えば一般的なパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムから構成することができる。
次に図２を参照して、骨塩定量分析のための放射線画像の撮影について説明する。ここではまず、第１撮影装置１０における撮影について説明する。この撮影に際しては、蓄積性蛍光体シートを収容したカセッテ１１が第１撮影装置１０の撮影台１４の上に載置され、その上に被検者の左手および右手が置かれ、またそれら両手の間に基準物質としてのアルミスロープが置かれる。このアルミスロープは厚さが連続的に変化するアルミニウム製の板状部材である。なおこの種のアルミスロープに代えて、厚さが段階的に変化するアルミニウム製の板状部材が用いられてもよい。
この状態で撮影制御部１３が操作されることにより放射線管球１２が駆動され、そこから発せられた放射線Ｒが上記左手および右手、並びにアルミスロープを透過してカセッテ１１内の蓄積性蛍光体シートに照射される。なおＤＩＰ法においては通常、放射線管球１２は管電圧を５０ｋＶとして撮影を行うようにしており、本実施形態においても撮影制御部１３により、管電圧は５０ｋＶに設定される。ただし、実効管電圧は経時により低下する傾向があるので、上述のように設定しても実効管電圧が５０ｋＶにならないこともある。本実施形態では、そのために分析誤差が生じることを防止するようにしているが、その点に関しては後述する。
撮影が終了すると、カセッテ１１が第１撮影装置１０から取り出されて、読取装置２０にセットされる。読取装置２０では前述の通りにして、カセッテ１１内の蓄積性蛍光体シートからそこに蓄積記録された放射線画像情報が読み取られ、その放射線画像情報を示すデジタル画像信号Ｐｃｒが得られる。このデジタル画像信号Ｐｃｒが担持する放射線画像は、該信号Ｐｃｒを前記表示部６０に入力する等により再生表示可能であり、もし表示した場合その放射線画像は図２に示すようなものとなる。すなわちこの放射線画像ＰＲには、被検者の左手ＬＨ、右手ＲＨおよびアルミスロープＡＳが記録されている。なおアルミスロープＡＳは、前述のカセッテ１１上において、左手ＬＨおよび右手ＲＨの指先方向（図２中で上方）に行くに従って次第に薄くなる状態にしてセットされる。
上記デジタル画像信号Ｐｃｒは、それを得たカセッテ１１を示す識別情報と共に信号処理装置４０の前処理部４１に入力される。また第１撮影装置１０において前述の撮影がなされたとき、撮影制御部１３からは第１撮影装置１０を示す識別情報、カセッテ１１を示す識別情報、撮影順番を示す情報等の撮影情報Ｓｃｒが、信号処理装置４０の撮影装置特性補正部４５に入力される。
次に、信号処理装置４０における処理について説明する。この信号処理装置４０に入力されたデジタル画像信号Ｐｃｒは、まず前処理部４１において、放射線の照射ムラや、読取装置２０の読取特性のムラ等に起因する信号値の変動を補正する処理や、必要に応じて適宜なされるその他の処理を受け、次に部位抽出部４２に入力される。
部位抽出部４２は、デジタル画像信号Ｐｃｒが示す画像の中から、画像処理により自動的に、あるいは前記入力部５０による指示に基づいて、骨塩定量分析を行う部位を抽出する。ＤＩＰ法においては通常、図２に示す左手第２中手骨Ｂ２Ｌについて骨塩定量分析を行うようにしているので、本実施形態においても左手第２中手骨Ｂ２Ｌが抽出される。そしてより詳細には、この左手第２中手骨Ｂ２Ｌの全長の中央部分に有るｈ／１０の領域（図３参照）が抽出される。
次に濃度分析部４３は、上記抽出された領域の平均的な濃度を求める。より具体的にこの濃度分析部４３は、上記領域において左手第２中手骨Ｂ２Ｌを横切る方向の濃度プロファイルを求める。この濃度プロファイルは、濃度に代えて輝度を用いて示すと、図４に曲線Ｑで示すようなものとなる。なお、同図に示すＤが骨幅になる。このような濃度プロファイルは、まず上記領域において骨の長さ方向に亘って分布する例えば１０数箇所程度について求められ、次にそれらの平均的なプロファイルを演算することによって求められる。
従来は、この平均的な濃度プロファイルにおける濃度がそのままアルミスロープの厚さ（アルミ厚）に換算され、つまり放射線画像においてプロファイルの各点濃度と同じ濃度となるアルミスロープ部分の厚さが求められ、そのアルミ厚換算値の積分値（図４における斜線部）ΣＧＳを骨幅Ｄで除した値ΣＧＳ／Ｄ［単位：ｍｍＡＬ（アルミニウム）］を、骨塩量を示すＤＩＰ値としていた。このＤＩＰ値については、例えば日本骨代謝学会から性別および年齢層毎の基準値が公表されており、その基準値の１００〜８０％の範囲に有れば骨塩量は正常範囲にある、といった診断が下されるようになっている。
ただし上記のＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄは、第１撮影装置１０のように蓄積性蛍光体シートを撮影記録媒体とする撮影装置に代えて、蓄積性蛍光体シートとは放射線吸収特性が異なる放射線検出器３１を用いる第２撮影装置３０が撮影に使用されたり、あるいは実効管電圧が５０ｋＶ以外になっていた場合は、同じ骨部を撮影しても、以上述べたようにして求められた場合とは異なる値を示すことがある。上に述べた基準値は、蓄積性蛍光体シートを用い、管電圧を５０ｋＶに設定して放射線画像を撮影したときのＤＩＰ値に対して定められたものであるので、この基準値を適用して骨塩量に関する診断を下すのであれば、上述のように異なる値を示すＤＩＰ値を、蓄積性蛍光体シートを用いて管電圧を５０ｋＶに設定したときのＤＩＰ値に相当するように補正する必要が有る。
以下、その補正について説明する。本発明者は、第１撮影装置１０のように蓄積性蛍光体シートに放射線画像を撮影記録する撮影装置においてアルミスロープを撮影したとき、その厚さと、撮影された放射線画像における濃度との関係が、放射線管球の管電圧に応じてどのように変化するか調べた。図５はその結果を示すものであり、これは骨塩定量分析するための放射線画像撮影に先行して、予め求められている。
なおこの図５において、横軸がアルミスロープの厚さと一義的に対応するアルミスロープの長手方向位置の座標であり、縦軸が放射線画像における濃度（相対値）である。そしてここに示す１０本の特性曲線は、上から順に管電圧が４７ｋＶ、４８ｋＶ、４９ｋＶ、５０ｋＶ、５１ｋＶ、５２ｋＶ、５３ｋＶ、５４ｋＶ、５５ｋＶ、５６ｋＶのときのものである。ここに挙げた管電圧の値は、単に撮影制御装置において設定しただけでなく、管電圧計で測定して設定通りの値になっていることを確認したものである。
同図に示される通り上記特性曲線の傾き（濃度勾配）は、管電圧の値毎に明確に相違している。このことを利用して本実施形態では、図１の管電圧補正部４４がまず、アルミスロープを示すデジタル画像信号Ｐｃｒから所定座標間の特性曲線の傾きに基づいて、第１撮影装置１０における撮影時の実効管電圧が何ｋＶであったかを求める。そのために記憶部４８には、上記傾きと管電圧との対応関係が記憶されており、管電圧補正部４４はデジタル画像信号Ｐｃｒから求めた傾きに対応する管電圧を読み出す。そして次に管電圧補正部４４は、その読み出した管電圧と管電圧５０ｋＶとに基づいて、デジタル画像信号Ｐｃｒを補正する。なお上記傾きを知るためには、アルミスロープの少なくとも２点に関して前記座標と濃度との関係を求めればよい。
上記補正は、例えば実効管電圧が４８ｋＶであった場合を例に取ると、図６に示すようになされる。すなわち、アルミ厚（もしくは骨部の放射線吸収特性）が図示のようにＥ１であった場合、管電圧が所定値の５０ｋＶであったなら本来画像濃度はＤｅ１’であるところ、実効管電圧が４８ｋＶになっているため画像濃度がＤｅ１になっているので、画像濃度Ｄｅ１を示しているデジタル画像信号Ｐｃｒを、画像濃度Ｄｅ１’を示す値に補正する。同様にして、例えば画像濃度Ｄｅ２を示しているデジタル画像信号Ｐｃｒを、画像濃度Ｄｅ２’を示す値に補正する。この補正前と補正後のデジタル画像信号Ｐｃｒの対応関係は、実効管電圧の値毎にＬＵＴ（ルックアップテーブル）の形で記憶部４８に記憶されており、管電圧補正部４４は求めた実効管電圧に関するＬＵＴを参照して、補正後の、つまり補正値とすべきデジタル画像信号Ｐｃｒの値を求める。この補正は、前述した平均的な濃度プロファイルを示すデジタル画像信号Ｐｃｒ、およびアルミスロープの部分を示すデジタル画像信号Ｐｃｒに関して全て行われ、その補正後のデジタル画像信号Ｐｃｒ’が撮影装置特性補正部４５に入力される。
前述した通り撮影装置特性補正部４５には、第１撮影装置１０の撮影制御部１３から、第１撮影装置１０を示す識別情報、カセッテ１１を示す識別情報、撮影順番を示す情報等の撮影情報Ｓｃｒが入力されている。撮影装置特性補正部４５はこの撮影情報Ｓｃｒに基づいて、あるいはデジタル画像信号Ｐｃｒに付帯された撮影情報に基づいて、入力されたデジタル画像信号Ｐｃｒ’の元のデジタル画像信号Ｐｃｒが第１撮影装置１０で生成されたものであると判別した場合は、入力されたデジタル画像信号Ｐｃｒ’を素通りさせて骨塩定量分析部４６に入力させる。
骨塩定量分析部４６は入力されたデジタル画像信号Ｐｃｒ’から前述のＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを求める。すなわち骨塩定量分析部４６は、デジタル画像信号Ｐｃｒ’が示す平均的な濃度プロファイル（図４のＱ）における濃度をアルミスロープの厚さ（アルミ厚）に換算し、そのアルミ厚換算値の積分値ΣＧＳを骨幅Ｄで除した値ΣＧＳ／ＤをＤＩＰ値とする。骨塩定量分析部４６は、こうして求めたＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを示す情報を表示制御部４７に入力する。表示制御部４７はこのＤＩＰ値を表示部６０の表示手段６１において表示させる。
以上のようにして表示手段６１に表示されるＤＩＰ値は、管電圧補正部４４による補正がなされた後のデジタル画像信号Ｐｃｒ’に基づくものであるから、管電圧を５０ｋＶに設定して得られたときのＤＩＰ値と等しくなる。よって、前述の基準値を利用してなされる骨塩量に関する診断も、信頼性が高いものとなり得る。なお表示部６０の表示手段６１においては、ＤＩＰ値の表示だけでなく、上記基準値との比較に基づく診断結果の表示、例えば基準値に対する比率の表示や、「骨粗鬆症の心配はありません」等の表示を併せて行うようにしてもよい。
ここで、上記デジタル画像信号Ｐｃｒをデジタル画像信号Ｐｃｒ’に補正する代わりに、まずデジタル画像信号Ｐｃｒに基づいてＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを求め、その求められたＤＩＰ値を、デジタル画像信号Ｐｃｒ’から求められるＤＩＰ値に相当するように補正してもよい。
なお、先に述べた基準値は、蓄積性蛍光体シートを用い、管電圧を５０ｋＶに設定して撮影したときのＤＩＰ値に対して定められたものであるので、蓄積性蛍光体シートを用いる第１撮影装置１０で放射線画像を撮影した場合は、装置間の特性の違いによるＤＩＰ値の相違については考慮する必要がない。そこでこの場合は前述した通り、デジタル画像信号Ｐｃｒ’を撮影装置特性補正部４５は素通りさせているものである。また、実効管電圧が５０ｋＶであると認められた場合も、管電圧の違いによるＤＩＰ値の相違を補正する処理は不要であるので、管電圧補正部４４における上述の補正はなされない。
次に、図１の第２撮影装置３０を用いて放射線画像を撮影した場合に、信号処理装置４０でなされる処理等について説明する。まず、この撮影がなされた場合、第２撮影装置３０が出力するデジタル画像信号Ｐｄｒは前処理部４１に入力され、そこで前述と同様の処理を受ける。またこの撮影がなされたとき、撮影制御部３３からは、前述の撮影情報Ｓｃｒと同様の撮影情報Ｓｄｒが撮影装置特性補正部４５に入力される。
そしてこの場合も、管電圧補正部４４において、実効管電圧が５０ｋＶになっていなかったことが検出されると、第１撮影装置１０により放射線画像を撮影した場合と同様の補正処理がなされる。この管電圧補正部４４による補正処理は前述と同じものであるので、ここでは詳しい説明を省略する。なお図１においては、第２撮影装置３０から出力されたデジタル画像信号Ｐｄｒが上記補正処理を受けた場合、その処理済みのデジタル画像信号をＰｄｒ’と表している。
ただし、図５に示したような座標と濃度との関係は、撮影装置毎に固有のものとなるので、第２撮影装置３０によって撮影を行った場合のこの関係を図８に示す。ここで第２撮影装置３０の放射線検出器３１は、ＧｏＳ（ガドリニウムオキサイドサルファ）からなるシンチレータおよび固体光検出素子が積層されてなるものである。なお、図１には示していないが、上述のような放射線検出器として、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）からなるシンチレータおよび固体光検出素子が積層されてなるものも適用可能であり、その種の放射線検出器が適用された撮影装置を以下、第３撮影装置と称することとする。図９には、そのような第３撮影装置で撮影を行った場合の、上記座標と濃度との関係を示してある。
一方、本発明者は、ある共通の骨部（これは一定の厚さを持つアルミニウム板材に代えられてもよい）の放射線画像を第１撮影装置１０および第２撮影装置３０により管電圧を種々に変えて撮影し、その撮影された骨部について前述のＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを求めた。図７はその結果を示すものである。この場合、ＤＩＰ値は前述した通り撮影時の管電圧の値に応じて変化するが、図示されるようにその変化特性は、撮影装置毎に異なっていることが分かった。なお同図において、第１撮影装置１０により撮影を行った場合の特性がＡ、第２撮影装置３０で撮影を行った場合の特性がＢ、そして前記第３撮影装置で撮影を行ったときの特性がＣである。
本実施形態においては、撮影時の管電圧を５０ｋＶに設定した場合のΣＧＳ／Ｄ値を求めるようにしているので、図７において、この管電圧が５０ｋＶのときの各ΣＧＳ／Ｄ値に着目すると、共通の骨部を撮影しているのにも拘わらず、撮影装置毎にΣＧＳ／Ｄ値が異なっている。これは、上記蓄積性蛍光体シートや、放射線検出器３１等の２種の放射線検出器における放射線吸収特性が互いに異なることに起因している。
ここで、図７の特性が得られた骨部とは異なる骨部を撮影した場合も、管電圧が５０ｋＶのときの３つのΣＧＳ／Ｄ値の間の比率は、図７の特性における比率と略同じになると考えられる。また、ΣＧＳ／Ｄ値は画像濃度と対応している。以上のことに鑑みて図１の撮影装置特性補正部４５は、入力されたデジタル画像信号Ｐｄｒ’の元になるデジタル画像信号Ｐｄｒが、第２撮影装置３０での撮影により得られたものであると判別した場合は、デジタル画像信号Ｐｄｒ’のうちアルミスロープＡＳの部分に関する信号を、それが示す濃度Ｄｄ’が濃度Ｄｄ”＝ｋＤｄ’となるように変換する。なおｋは、図７において管電圧が５０ｋＶのときの特性ＢにおけるΣＧＳ／Ｄ値に対する、特性ＡにおけるΣＧＳ／Ｄ値の比率である。なお上記の判別は、撮影制御部３３から撮影装置特性補正部４５に入力される撮影情報Ｓｄｒや、あるいはデジタル画像信号Ｐｄｒに付帯される撮影情報等に基づいて行うことができる。
上述した変換処理がなされた後のデジタル画像信号Ｐｄｒ”は、骨塩定量分析部４６に入力される。骨塩定量分析部４６ではこのデジタル画像信号Ｐｄｒ”に基づいて、前述と同様にしてＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄが求められ、表示制御部４７はこのＤＩＰ値を表示部６０の表示手段６１において表示させる。なお上記の変換処理は、処理の都度演算を行って実行してもよいし、あるいは変換処理の前後の信号値の組合せをＬＵＴの形で記憶手段に記憶しておき、そのＬＵＴを参照して実行してもよい。
また、デジタル画像信号Ｐｄｒ’のうちアルミスロープＡＳの部分に関する信号を上記のように変換する代わりに、同じ効果が得られるように、反対に、デジタル画像信号Ｐｄｒ’のうち左手第２中手骨Ｂ２Ｌに関する信号だけを変換処理するようにしてもよい。またこのような変換処理は、アルミスロープＡＳまたは左手第２中手骨Ｂ２Ｌの濃度プロファイルを抽出してから、その濃度プロファイルを示すデジタル画像信号Ｐｄｒ’に対して施してもよいし、あるいは、抽出前の画像内該当エリアのデジタル画像信号Ｐｄｒ’に対して施してもよい。
こうして表示部６０に表示されるＤＩＰ値は、上記の変換処理がなされていることにより、撮影対象が同じ骨部であれば、第１撮影装置１０により放射線画像の撮影がなされた場合の値と同じ値となる。そこで、前述の基準値を利用してなされる骨塩量に関する診断も、信頼性が高いものとなり得る。
ここで本実施形態では、デジタル画像信号Ｐｄｒ’をデジタル画像信号Ｐｄｒ”に変換し、その変換後のデジタル画像信号Ｐｄｒ”からＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを求めるようにしているが、デジタル画像信号Ｐｄｒ’からＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを求め、その求められたＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを図７の関係に基づいて、第１撮影装置１０により撮影した場合のＤＩＰ値に相当するように変換処理しても構わない。
また、管電圧補正部４４による補正と撮影装置特性補正部４５による補正を双方とも行う場合のために、それら双方の補正を同時に行うための変換値を規定したＬＵＴを作成して記憶手段に記憶させておき、そのＬＵＴを用いて上記双方の補正を一度に行うようにしてもよい。
なお、前述した第３撮影装置により放射線画像の撮影がなされた場合も、そこから出力されて前処理部４１に入力され、必要に応じて管電圧補正処理を受けた後のデジタル画像信号に対して、上記デジタル画像信号Ｐｄｒ’をデジタル画像信号Ｐｄｒ”に変換した処理と同様の変換処理を施せばよい。ただしその場合は、前記ｋの値として、図７において管電圧が５０ｋＶのときの特性ＣにおけるΣＧＳ／Ｄ値に対する、特性ＡにおけるΣＧＳ／Ｄ値の比率を適用する。
また、以上説明した本発明の骨塩定量分析方法を実施する各手順を有するプログラムをコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録しておき、その記録媒体を用いて各手順をコンピュータに実行させることも可能である。
１０ 第１撮影装置
１１ カセッテ
１２、３２ 放射線管球
１３、３３ 撮影制御部
１４、３４ 撮影台
２０ 読取装置
３０ 第２撮影装置
４０ 信号処理装置
４１ 前処理部
４２ 部位抽出部
４３ 濃度分析部
４４ 管電圧補正部
４５ 撮影装置特性補正部
４６ 骨塩定量分析部
４７ 表示制御部
４８ 記憶部
５０ 入力部
６０ 表示部
１１ カセッテ
１２、３２ 放射線管球
１３、３３ 撮影制御部
１４、３４ 撮影台
２０ 読取装置
３０ 第２撮影装置
４０ 信号処理装置
４１ 前処理部
４２ 部位抽出部
４３ 濃度分析部
４４ 管電圧補正部
４５ 撮影装置特性補正部
４６ 骨塩定量分析部
４７ 表示制御部
４８ 記憶部
５０ 入力部
６０ 表示部
Claims (11)
- 放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正することを特徴とする骨塩定量分析方法。 - 放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求めておき、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正することを特徴とする骨塩定量分析方法。 - 前記標準物質として、厚さが連続的あるいは段階的に変化するアルミニウム製の部材を用いることを特徴とする請求項１または２記載の骨塩定量分析方法。
- 骨塩定量を、前記アルミニウム製の部材の厚さで表すことを特徴とする請求項１からは３いずれか１項記載の骨塩定量分析方法。
- 前記基準管電圧を５０ｋＶとすることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の骨塩定量分析方法。
- 前記放射線検出体として互いに放射線吸収特性が異なる複数種類の放射線検出体を適用可能とし、
それらの中の１つの特定放射線検出体以外の放射線検出体が用いられる場合は、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、前記特定放射線検出体を適用した場合のものに相当するように補正することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の骨塩定量分析方法。 - 前記特定放射線検出体として蓄積性蛍光体シートを用いることを特徴とする請求項６記載の骨塩定量分析方法。
- 放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの撮影条件毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたことを特徴とする骨塩定量分析システム。 - 放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得た際に、これらの放射線画像から前記複数通りの管電圧毎に求められた、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を記憶した記憶手段と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する補正手段とが設けられたことを特徴とする骨塩定量分析システム。 - 放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して撮影条件を、基準撮影条件を含む複数条件に順次変え、その都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの撮影条件毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準撮影条件ではない撮影条件で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準撮影条件で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準撮影条件で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録していることを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
骨塩定量を求めるのに先行して前記放射線管球を、基準管電圧を含む複数通りの管電圧で駆動して、各駆動の都度前記標準物質の放射線画像を得る手順と、
これらの放射線画像から、標準物質の放射線透過特性が互いに異なる少なくとも２つの部分に関する濃度勾配を、前記複数通りの管電圧毎に求める手順と、
骨塩定量を求めるために撮影された放射線画像において、前記濃度勾配から、その放射線画像が基準管電圧ではない管電圧で撮影されたものと判別されるとき、その濃度勾配と、基準管電圧で撮影された場合の前記濃度勾配との関係に基づいて、骨塩定量分析に供される放射線画像を示す画像信号および／または骨塩定量分析結果を、基準管電圧で撮影された場合のものに相当するように補正する手順とを記録していることを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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