JPH10314154A - 骨密度測定機能付きx線撮影装置 - Google Patents

骨密度測定機能付きx線撮影装置

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JPH10314154A
JPH10314154A JP9124332A JP12433297A JPH10314154A JP H10314154 A JPH10314154 A JP H10314154A JP 9124332 A JP9124332 A JP 9124332A JP 12433297 A JP12433297 A JP 12433297A JP H10314154 A JPH10314154 A JP H10314154A
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JP
Japan
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bone density
ray
support mechanism
adapter
moved
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JP9124332A
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Inventor
Hiroyoshi Munakata
廣好 宗形
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】1台の装置で骨密度測定と一般X線撮影とがで
き、これによりX線遮蔽室の省スペース化や装置稼働率
の向上を図ることができるようにする。 【解決手段】X線管球10及び絞り装置14を支持する
X線管球支持器16を移動自在に配置するとともに、X
線フィルム22を収納できる撮影台20に対して、X線
の連続スペクトルを単色化するフィルタ32とX線検出
器とを連結してなる骨密度アダプタ30を、アダプタ駆
動機構40によって移動できるように構成する。そし
て、骨密度測定時には、絞り装置14の下方にフィルタ
32が位置するように骨密度アダプタ30を絞り装置1
4に連結し、アダプタ駆動機構40によって骨密度アダ
プタ30とともにX線管球支持器16を移動させる。ま
た、一般X線撮影時には、絞り装置14の下方からフィ
ルタ32が退避するように骨密度アダプタ30を移動さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は骨密度測定機能付き
X線撮影装置に係り、特に一般X線撮影ができるととも
に、骨のカルシューム量を数値化し骨疾患の診断に有用
な密度値を提供する骨密度測定機能を有する骨密度測定
機能付きX線撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、骨疾患の診断のために骨密度測定
装置が用いられている。この骨密度測定装置は、体外か
らX線を被検体に照射し、そのX線の減弱率から骨塩量
(カルシュームなどのミネラル量)を算出するものであ
る。この骨密度測定装置としては、全身計測、腕計測、
腰椎計測および大腿骨計測のできるものが製品化されて
いる。
【0003】現在広く普及している、X線による二重エ
ネルギーX線吸収法(以後DXA法と記す)による骨密
度測定装置のアルゴリズムは、文献(例、「骨塩定量の
原理と装置」向井 臨床放射線 Vo135:p7〜1
3 1990)に記載されている。骨密度量BMD(g
/cm2 )は、上記文献により次の式で求められる。
【0004】
【数1】 但し、接尾記号0,1,2はエネルギー(物質通過前・
低・高)を示し、Rs=μs1/μs2、Rb =μb1/μb2
を示す。また、μは光子エネルギーと物質に依存する質
量減衰係数(cm2 /g)を示し、添字のbは骨、sは
軟部組織を示す。
【0005】この式(1)から骨の横断面に沿って線ス
キャンし、低エネルギーにおける物質通過前後の比の対
数変換値{=ln(I01/I1 )}と、高エネルギーに
おける物質通過前後の比の対数変換値{=ln(I01
2 )}とを計測することにより、その横断部全体の骨
塩量を求めることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
骨密度測定装置は、高低2エネルギーのX線をファンビ
ーム状に照射する手段や、被検体を透過して入射するX
線を検出するX線検出器等を必要とするため、一般のX
線撮影ができなかった。そのため、一般のX線撮影装置
の他に、専用の骨密度測定装置を備える場合には、骨密
度測定用の専用のX線遮蔽室が必要となり、それに必要
な施設費や場所の確保など、利用者側の負担が膨大なも
のとなっていた。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、1台の装置で骨密度測定と一般X線撮影とがで
き、これによりX線遮蔽室の省スペース化や装置稼働率
の向上を図ることができる骨密度測定機能付きX線撮影
装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、X線管球及び絞り装置を支持する第1の支
持機構と、X線フィルムを収納できる撮影台と、前記絞
り装置を介して出射されるX線の連続スペクトルを単色
化する単色化手段と、被検体を透過して入射するX線に
対応した電気信号を出力するX線検出器とを有し、該単
色化手段とX線検出器との位置関係を保持するように連
結してなる骨密度アダプタと、前記骨密度アダプタを支
持する第2の支持機構と、前記X線検出器から出力され
る電気信号を用いて骨密度を測定する骨密度測定手段と
を備え、前記第1の支持機構、第2の支持機構及び撮影
台のうちの少なくとも2つをそれぞれ被検体の体軸方向
に移動自在に構成し、これにより骨密度測定時には前記
絞り装置の下方に前記単色化手段が配置されるように前
記骨密度アダプタを移動させ、一般X線撮影時には前記
絞り装置の下方から前記単色化手段が退避するように前
記骨密度アダプタを移動させるようにしている。
【0009】現在広く普及している、X線による2重エ
ネルギーX線吸収法(以後DXA法と記す)は、短時間
に高低2種のX線をペンシルビーム、ファンビーム状に
して被検体を照射し、被検体を透過したX線のそれぞれ
の吸収差から脂肪、筋肉組織を除去し骨部の範囲を抽出
し骨密度を計測する。X線の連続スペクトルを単色化す
る単色化手段としては、X線ビームを散乱体に当て、干
渉性散乱によって生じる2種の単色の回析X線を用いる
方法、X線をKエッジ吸収フィルタで濾過させ、高低2
種のX線に分ける方法、X線管電圧を高速で切換えて得
る高低2種のX線を、電圧パルスに同期させて回転させ
た骨、軟部組織と空気の3種のセグメントを有するホイ
ルに当て、被検体とホイル吸収体との吸収比による方
法、及びX線管電圧を高速で切換えて得る高低2種のX
線を、電圧パルスに同期させて回転させた銀、銅、アル
ミニュームより成る特殊金属フィルタにより2種の単色
化したX線を用いる方法などが実用化されている。
【0010】一方、X線検出器には固体X線検出器や気
体X線検出器などがあり、入射したX線を微小電流とし
て発生する。前述した、いずれかのX線を単色化する単
色化手段とX線検出器とは、両者の位置関係を保持する
1つの部材で連結して骨密度アダプタとして構成され
る。そして、骨密度測定時には、骨密度アダプタは、そ
の単色化手段が絞り装置の下に連結されるように配置さ
れ、絞り装置と介してX線管球と連結された骨密度アダ
プタと、撮影台とを相対的に被検体の体軸方向へ移動さ
せることで骨密度測定機構を実現する。一方、一般X線
撮影時には、絞り装置と連結された骨密度アダプタを外
し、骨密度アダプタを絞り装置の下から退避させ、撮影
台の下にX線フィルムを収納して、X線撮影を行う。
【0011】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る骨密度測定機能付きX線撮影装置の好ましい実施の形
態について詳説する。図1は本発明に係る骨密度測定機
能付きX線撮影装置の第1の実施の形態を示す要部側面
図である。図1に示すように、この骨密度測定機能付き
X線撮影装置は、主としてX線管球10と、インバータ
式X線高電圧発生器12と、絞り装置14と、X線管球
支持器16と、撮影台20と、骨密度アダプタ30と、
骨密度アダプタ30を支持するアダプタ駆動機構40
と、骨密度測定装置50とから構成されている。
【0012】インバータ式X線高電圧発生器12は、一
般X線撮影用の高電圧をX線管球10に印加することが
できるとともに、骨密度測定時には高低2種のX線を発
生させるべく、例えば図2に示すように80/120k
Vのパルス電圧を交互にX線管球10に印加する。絞り
装置14は、X線管球10から発生されるX線束を制限
し、必要範囲のX線照射面積を決定するもので、X線管
球10と一体化されている。また、絞り装置14は、骨
密度測定時には絞り装置14の羽根を移動して被検体2
4の体軸方向と直交する方向のファンビーム状のX線を
出射する。X線管球支持器16は、X線管球10ととも
にX線管球10と一体化されている絞り装置14を支持
するもので、床18上に被検体24の体軸方向(図1上
で紙面と直交する方向)に移動自在に配設されている。
【0013】撮影台20は、ブッキー撮影台に代表され
るもので、床18上に固定されており、一般X線撮影用
のX線フィルム22を収納できるようになっている。骨
密度アダプタ30は、フィルタ32と、X線検出器34
と、プリアンプ36とを有し、フィルタ32とX線検出
器34との位置関係を保持するように連結している。
【0014】この骨密度アダプタ30は、アダプタ駆動
機構40によって撮影台20に対して、被検体24の体
軸方向(図1上で紙面と直交する方向)に移動できるよ
うになっている。また、骨密度アダプタ30は、図3に
示すように骨密度アダプタ30に取り付けた連結板51
をハンドル52で移動させて絞り装置14のフィルタ取
付レール14’の溝に噛み込ませることにより絞り装置
14と連結可能となっており、連結時には絞り装置14
の下にフィルタ32が位置する。従って、骨密度アダプ
タ30を絞り装置14に連結し、アダプタ駆動機構40
によって骨密度アダプタ30を移動させると、X線管球
支持器16に移動自在に支持されたX線管球10及び絞
り装置14も骨密度アダプタ30と一緒に被検体24の
体軸方向に移動し、これにより骨密度測定時のスキャン
動作を行うことができる。
【0015】また、骨密度アダプタ30に設けられたフ
ィルタ32は、X線の連続スペクトルを単色化する特殊
フィルタであって、図4に示すような80/120kV
のパルス電圧に同期して回転駆動され、骨密度測定時に
前記絞り装置14から出射されるファンビーム状のX線
はフィルタ32を介して出射される。さて、骨密度測定
時には、骨密度アダプタ30を絞り装置14に連結し、
インバータ式X線高電圧発生器12により80/120
kVのパルス電圧をX線管球10に印加する。これによ
りX線管球10から発せられた高・低2種類のX線ビー
ム38は、絞り装置14、フィルタ32を通り、撮影台
20に載せられた被検体24を透過してX線検出器34
に入射される。また、これと同時にアダプタ駆動機構4
0によって骨密度アダプタ30とともにX線管球10及
び絞り装置14を被検体24の体軸方向に移動させ、ス
キャン動作を行わせる。
【0016】X線検出器34に入射したファンビーム状
のX線は、ここでX線像に対応する電気信号に変換され
たのちプリアンプ36で増幅され、骨密度測定装置50
に加えられる。骨密度測定装置50は、A/D変換器5
2、画像処理装置54、及びCRTディスプレイ56か
ら構成されており、前記プリアンプ36から加えられた
電気信号は、A/D変換器52でディジタル信号に変換
されたのち、画像処理装置54に内蔵された低エネルギ
ー画像及び高エネルギー画像用の画像メモリ(図示せ
ず)に格納される。画像処理装置54は、上記画像メモ
リに格納された2種類の画像データに基づいて前述した
式(1)により骨密度量BMDを算出し、この算出した
骨密度量BMDをCRTディスプレイ56に表示させ
る。
【0017】図5はCRTディスプレイ56の表示画面
の一例を示しており、前記算出した骨密度量BMDは、
年齢と標準骨密度との関係を示すグラフ中にマーカーM
で表示されるとともに、数値で表示されている。尚、上
記表示に必要な患者情報等は予め入力されている。ま
た、画像処理装置54は、骨密度を測定した部位の画像
等をCRTディスプレイ56の画面を切り換えて表示さ
せることができ、更に測定情報等を必要に応じて光ディ
スク装置等のファイル装置やハードコピー装置(図示せ
ず)に出力することができる。
【0018】一方、一般X線撮影を行う場合には、骨密
度アダプタ30と絞り装置14との連結を外し、骨密度
アダプタ30を絞り装置14の下方から退避させ、絞り
装置14によって必要範囲のX線照射ができるようにす
る。また、撮影台20の下方の所定位置にX線フィルム
22を収納する。そして、インバータ式X線高電圧発生
器12から一般X線撮影用の高電圧をX線管球10に印
加する。これによりX線管球10から発せられたX線
は、絞り装置14によって必要範囲のX線ビーム38に
絞られ、撮影台20に載せられた被検体24を透過して
X線フィルム22に入射される。
【0019】図6は本発明に係る骨密度測定機能付きX
線撮影装置の第2の実施の形態を示す要部正面図であ
る。尚、図1と共通する部分には同一の符号を付し、そ
の詳細な説明は省略する。図6に示すように、この骨密
度測定機能付きX線撮影装置は、テーブル移動型の装置
で、骨密度測定時におけるスキャン動作は、テーブル駆
動機構40’により撮影台20’を被検体24の体軸方
向(図6上で左右方向)に移動させることによって行う
ようにしている。
【0020】また、X線管球支持器16は、図1に示し
たものと同様にX線管球10及び絞り装置14を支持す
るとともに、床18上に被検体24の体軸方向(図6上
で左右方向)に移動自在に配設されているが、フィルタ
32及びX線検出器34を有する骨密度アダプタ30’
は、床18上に固定されている。そして、骨密度測定時
には、図6に示すように骨密度アダプタ30’のフィル
タ32が絞り装置14の下方に位置するようにX線管球
支持器16を移動させて固定し、テーブル駆動機構4
0’によって撮影台20’を移動させることによってフ
ァンビーム状のX線によるスキャンを行う。
【0021】一方、一般X線撮影を行う場合には、骨密
度アダプタ30’と絞り装置14との連結を外し、骨密
度アダプタ30’が絞り装置14の下方から退避するよ
うにX線管球支持器16を移動させる。また、撮影台2
0’は、絞り装置14の下方にX線フィルム(図示せ
ず)が位置するようにテーブル駆動機構40’によって
適宜の位置に移動させる。
【0022】また、図7は本発明に係る骨密度測定機能
付きX線撮影装置の第3の実施の形態を示す要部側面図
である。尚、図1と共通する部分には同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。図7に示す骨密度測定
機能付きX線撮影装置は、図1に示した装置と比較して
X線管球支持器16’が天井19に被検体24の体軸方
向(図1上で紙面と直交する方向)に移動自在に配設さ
れている点で相違する。
【0023】更に、図8は本発明に係る骨密度測定機能
付きX線撮影装置の第4の実施の形態を示す要部正面図
である。尚、図6と共通する部分には同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。図8に示す骨密度測定
機能付きX線撮影装置は、図6に示した装置と比較して
X線管球支持器16’が天井19に被検体24の体軸方
向(図1上で左右方向)に移動自在に配設されている点
で相違する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、X
線管球、X線高電圧発生器、撮影台などを共用した1台
の装置で、一般X線撮影としても骨密度測定としても使
用でき、これにより骨密度測定装置だけの専用の遮蔽室
が不要となり、施設費や場所の確保、装置稼働率の向上
などの利用者側の負担を最小限にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る骨密度測定機能付きX線撮影装置
の第1の実施の形態を示す要部側面図
【図2】骨密度測定時の高低2種のパルス電圧の一例を
示す図
【図3】図1に示した骨密度アダプタと絞り装置との連
結機構を示す図
【図4】図1に示した骨密度アダプタに内在して設けら
れたフィルタの一例を示す平面図
【図5】図1に示したCRTディスプレイに表示画面の
一例を示す図
【図6】本発明に係る骨密度測定機能付きX線撮影装置
の第2の実施の形態を示す要部正面図
【図7】本発明に係る骨密度測定機能付きX線撮影装置
の第3の実施の形態を示す要部側面図
【図8】本発明に係る骨密度測定機能付きX線撮影装置
の第4の実施の形態を示す要部正面図
【符号の説明】
10…X線管球 12…インバータ式X線高電圧発生器 14…絞り装置 16、16’…X線管球支持器 18…床 19…天井 20、20’…撮影台 22…X線フィルム 24…被検体 30、30’…骨密度アダプタ 32…フィルタ 34…X線検出器 36…プリアンプ 38…X線ビーム 40…アダプタ駆動機構 40’…テーブル駆動機構 50…骨密度測定装置 52…A/D変換器 54…画像処理装置 56…CRTディスプレイ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線管球及び絞り装置を支持する第1の
    支持機構と、 X線フィルムを収納できる撮影台と、 前記絞り装置を介して出射されるX線の連続スペクトル
    を単色化する単色化手段と、被検体を透過して入射する
    X線に対応した電気信号を出力するX線検出器とを有
    し、該単色化手段とX線検出器との位置関係を保持する
    ように連結してなる骨密度アダプタと、 前記骨密度アダプタを支持する第2の支持機構と、 前記X線検出器から出力される電気信号を用いて骨密度
    を測定する骨密度測定手段と、 骨密度測定時には前記絞り装置の下方に前記単色化手段
    が配置されるように前記骨密度アダプタを移動させ、一
    般X線撮影時には前記絞り装置の下方から前記単色化手
    段が退避するように前記骨密度アダプタを移動させるべ
    く、前記第1の支持機構、第2の支持機構及び撮影台の
    うちの少なくとも2つをそれぞれ被検体の体軸方向に移
    動自在に構成したことを特徴とする骨密度測定機能付き
    X線撮影装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の支持機構は、床又は天井に移
    動自在に配設され、前記第2の支持機構は、床又は床に
    固定された前記撮影台に移動自在に配設され、骨密度測
    定時には前記絞り装置の下方に前記単色化手段が配置さ
    れ、かつ前記第1の支持機構及び第2の支持機構を同時
    に移動させることによりスキャン動作を可能にし、一般
    X線撮影時には前記絞り装置の下方から前記単色化手段
    が退避するように前記第2の支持機構を移動させるよう
    にしたことを特徴とする請求項1の骨密度測定機能付き
    X線撮影装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の支持機構は、床又は天井に移
    動自在に配設され、前記撮影台は、床に移動自在に配設
    され、骨密度測定時には前記絞り装置の下方に前記単色
    化手段が配置されるように前記第1の支持機構を所定の
    位置に移動させるとともに、前記撮影台を移動させるこ
    とによりスキャン動作を可能にし、一般X線撮影時には
    前記絞り装置の下方から前記単色化手段が退避するよう
    に前記第1の支持機構を適宜の位置に退避移動させるよ
    うにしたことを特徴とする請求項1の骨密度測定機能付
    きX線撮影装置。
JP9124332A 1997-05-14 1997-05-14 骨密度測定機能付きx線撮影装置 Pending JPH10314154A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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