JP2004500173A - 放射線検査を改良するための方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents
放射線検査を改良するための方法およびこの方法を実施するための装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004500173A JP2004500173A JP2001542170A JP2001542170A JP2004500173A JP 2004500173 A JP2004500173 A JP 2004500173A JP 2001542170 A JP2001542170 A JP 2001542170A JP 2001542170 A JP2001542170 A JP 2001542170A JP 2004500173 A JP2004500173 A JP 2004500173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- reference system
- radiation
- image
- radiation measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 20
- 230000037182 bone density Effects 0.000 claims description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 23
- 238000000326 densiometry Methods 0.000 abstract description 12
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 6
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000009547 dual-energy X-ray absorptiometry Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 1
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- 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
- A61B6/505—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 for diagnosis of bone
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/488—Diagnostic techniques involving pre-scan acquisition
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
本発明は、放射線検査を改良するための方法、および、この方法を実施するための装置に関するものである。本発明においては、放射線測定装置(1)を使用して放射線測定検査を行うに先立って、検査対象をなすボディの一部位に関する2次元放射線測定イメージを取得し;このイメージを使用することによって、測定参照系を形成する第1特徴的ポイントを決定し、測定参照系を、等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定する;あるいは、イメージを使用することによって、放射線測定検査時にボディに対して伝達されるX線照射量を制御する。本発明は、特に、二重エネルギーコーンビームX線放射を使用した骨濃度測定検査に対して、適用される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボディの一部に対する放射線検査を改良するための方法、および、この方法を実施するための装置に関するものである。
【0002】
『ボディ』とは、対象物(例えば、塗装や、ミイラ)も、人体も、動物さえも、意味している。
【0003】
本発明は、2次元的X線検出器を使用した任意の放射線検査に対して適用することができ、特に、二重エネルギーコーンビームX線放射を使用した骨濃度測定に対して適用することができる。
【0004】
本発明は、より詳細には、そのような放射線検査を行う前の患者の配置に関するものであり、検査時に患者に対して伝達されるX線照射量を制御することに関するものである。
【0005】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
X線を使用した骨濃度測定とは、いくつかのエネルギーレベルにおいて取得したX線撮影データに基づいて、骨質量および骨密度を測定する技術のことであることを、思い起こされたい。
【0006】
通常は、『高エネルギーレベル』および『低エネルギーレベル』と称される2つのエネルギーレベルが使用される。
【0007】
骨濃度測定システムは、3つの種類に区分することができる。
−ペンシルビームシステム。このタイプのシステムにおいては、穴を通してコリメートされたX線源と、同様にコリメートされたX線単一検出器と、を使用する。
−ファンビームシステム。このタイプのシステムにおいては、スリットを通してコリメートされたX線源と、直線状X線検出器と、を使用する。
−コーンビームシステム。このタイプのシステムにおいては、コリメートされていないX線源と、2次元的X線検出器を使用する。
【0008】
最初の2つのシステムにおいては、解剖学的部位の全体イメージを得るためには、機械的走査を行う必要がある。一方、第3のシステムでは、直接的に完全なイメージを得ることができる。
【0009】
これが、本発明がより詳細には二重エネルギーコーンビームX線骨濃度測定システムに関連する理由である。
【0010】
二重エネルギーX線放射による骨濃度測定の方法的原理、および、現在使用されている主要な技術手段は、以下の2つの文献に記載されており、これら文献を参照されたい。
[1]“Technical principles of Dual Energy X−Ray Absorptiometry”, G.M. Blake and I. Fogelman, Seminars in Nuclear Medicine, Vol. XXVII,
No. 3, July 1997, pages 210−228
[2]“The Evaluation of Osteoporosis: Dual Energy X−Ray Absorptio−
metry and Ultrasound in Clinical Practice”, Second Edition, G.M. Blake,H.W. Wahner and I. Fogelman, Martin Dunitz Editor, 1999, ISBN 1−85317−
472−6
【0011】
特に、文献[2]における第3章〜第5章を参照されたい。そこには、二重エネルギーを使用した骨密度の測定原理と、そのような測定を行うための公知システムと、が記載されている。
【0012】
2次元領域に関する骨濃度測定システムは、既に公知のものであって、このようなシステムは、以下の文献に記載されており、これら文献を参照されたい。
[3]1992年9月22日付けの米国特許明細書第5,150,394号。“Dual Energy System for Quantitative Radiographic Imaging”
(Andrew Karellas)
[4]1996年11月14日付けの国際特許出願第96/35372号。
“A System for Quantitative Radiographic Imaging”(Andrew Karellas)
【0013】
以下のさらなる詳細を与えることができる。
【0014】
患者の位置決めに関し、ペンシルビームタイプのシステムまたはファンビームタイプのシステムにおいては、患者は、まず最初に、外部形状観測に基づいて被検査領域を識別するためのレーザーポインタを使用して位置決めされる。その後、X線走査が開始される。患者が適切に位置決めされたときには、検査が継続される。しかしながら、スクリーン上の最初の取得ラインを観測したときに患者の配置が適切でないことが判明したときには、操作者は、すべての操作を中断し、新たに位置決めを行って、検査を再開する。
【0015】
この主題に関しては、文献[2]にを参照することができ、脊髄に関しては第198頁〜第200頁を、股関節部材に関しては第265頁〜267頁を、参照することができる。
【0016】
最近の研究により、『ペンシルビーム』タイプのシステムにおいて再配置が必要であったのは50%の場合であること、および、すべての検査に関し約10%の場合において患者を最大3回再配置しなければならなかったこと、が示されている。この主題に関するさらなる情報は、以下の文献に記載されている。
[5]Insights, vol. 10, No. 1, March 1999, pages 10 and 11 (review published by the Hologic Company),“Independent survey reveals
surprising, disappointing results for Lunar users”
【0017】
周縁領域の検査に使用されている公知の『コーンビーム』タイプのシステムにおいては、患者は、例えば前腕の場合にはグリップといったようなまたかかとの場合にはボウル形状のものといったような機械的位置決め補助システムを使用して、配置される。
【0018】
加えて、X線断層撮影の分野においては、検査よりも前に、予備走査によって取得したイメージを使用して患者を『中心合わせ』することができることは、以下の文献により、公知である。
[6]1995年10月10日付けの米国特許明細書第5,457,724号“Automatic field of view and patient centring determination from
prescan scout data”
【0019】
この特許文献(米国特許明細書第5,457,724号)においては、患者のX線断層部位の0°と90°との2つの1次元投影(ファンビーム)によってデータが取得され、その後、このX線断層部位が、再構成される。患者のエッジに対応するポイントが、2つの投影において検出され、X線断層部位の中心位置およびデータ取得視野サイズが決定される。これらパラメータが操作者に対して与えられ、操作者は、これらパラメータを使用することによって、X線断層撮影のために最適となるように患者を中央合わせするように移動させることができる。
【0020】
この文献における目的は、可能な最良の再構成イメージ品質を得ることである。実際、X線断層システムが、データ取得領域の中央において最大の減衰が起こるように構成されており、そのため、データ取得視野のサイズの関数としてスペクトル硬化補正を行うように構成されていることにより、再構成イメージの品質は、適切な中央合わせと、データ取得視野サイズと、に依存する。
【0021】
【課題を解決するための手段】
一般的に言えば、本発明の目的は、2次元的検出器を使用したすべての放射線検査時に行われる測定の再現性を向上させることである。
【0022】
本発明の他の目的は、そのような検査時に患者に対して伝達されるX線照射量を最適化することである。
【0023】
本発明の特別の目的は、二重エネルギーコーンビームX線を使用した骨濃度測定検査を改良することであり、より詳細には、そのような検査を受けている患者の解剖学的部位における骨密度測定の再現性を向上させることである。
【0024】
本発明の厳密な目的は、放射線測定装置を使用してボディの一部位に対して行われる放射線測定検査を改良するための方法であって、放射線測定検査を行うに先立って、使用されているX線に関する単一エネルギーレベルでもって(X線低照射量でもって)、検査対象をなすボディの一部位に関する2次元放射線測定イメージを取得し;このイメージを使用することによって、測定参照系を形成する第1特徴的ポイントを決定し、測定参照系を、第1特徴的ポイントに相当する等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定する;あるいは、イメージを使用することによって、放射線測定検査時にボディに対して伝達されるX線照射量を制御する;ことを特徴とする方法である。
【0025】
放射線測定検査は、骨濃度測定検査とすることができる。
【0026】
第1特徴的ポイントとは、イメージ内における、例えば輪郭をなすポイントや屈曲ポイントや密度の極端なポイントといったような明確に識別し得るような一般的ポイントとして、定義される。
【0027】
本発明の目的をなす方法における特別の実施形態においては、放射線測定検査が、初回の放射線測定検査である場合には、予め設定されている参照系は、検査対象をなすボディに応じた理論的参照系とされる。
【0028】
他の特別の実施形態においては、放射線測定検査が、同一の放射線測定装置を使用して行われた前回の放射線測定検査に続くものである場合には、予め設定されている参照系は、前回の検査時に取得されたイメージ上において得られた等価特徴的ポイントに基づいて決定された参照系とされる。
【0029】
本発明においては、2次元イメージを使用することにより(単独であるいは付加的に)、放射線測定装置の動作点を、検査対象をなすボディのモルフォロジーに応じたものへと調節することによって、あるいは、放射線測定検査時におけるX線照射領域を、検査対象をなすボディのモルフォロジーに応じて設定することによって、放射線測定検査時にボディに対して伝達されるX線照射量を制御することができる。
【0030】
本発明は、さらに、本発明の目的をなす方法を実施するための放射線測定装置に関するものであって、
−少なくとも1つのエネルギーレベルでもってX線コーンビームを供給することができるX線源と、
−検査対象をなすボディが受領するX線照射量を制御するための制御手段と、 −2つの直交方向によって規定された平面に対して平行に配置されかつX線ビームの軸に対して垂直に配置された、2次元的X線検出器と、
−検査対象をなすボディを支持するための支持手段であって、X線源から放射されるX線に対して透明であり、かつ、X線源と検出器との間に配置され、さらに、X線源と検出器とから形成されたユニットに対しての相対移動かつ2つの直交方向がなす平面に沿った相対移動に耐え得るものとされた、支持手段と、
−2次元放射線測定イメージ上において、測定参照系を規定する第1特徴的ポイントを決定するための手段と、
−測定参照系を、第1特徴的ポイントに相当する等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定するために設けられた、計算手段と、
を具備している。
【0031】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図面を参照しつつ、本発明を限定するものではない単なる例示としての以下のいくつかの実施形態に関する説明を読むことにより、より明瞭に理解されるであろう。
【0032】
以下、二重エネルギーコーンビームX線を使用した骨濃度測定による検査を行う前に前もって行う患者の位置決めに関連して、本発明による方法の一例について説明する。
【0033】
この例においては、高エネルギーレベルおよび低エネルギーレベルにおいてデータ取得を行う前に、X線低照射量でもって単一エネルギーレベルにおいて患者の解剖学的部位の2次元的放射測定イメージを取得する。
【0034】
次に、このイメージ上において骨輪郭から決定された特徴的ポイントの検出に基づき、移動の幾何学的パラメータを決定する。これにより、特徴的ポイントによって決定された参照システムを、
−初回の検査時においては、対象となっている解剖学的部位に応じて予め選択された等価ポイントによって決定された『理論的』参照システムに対して、また、
−n>1とした場合に第n回目の検査時には、前回の2次元イメージ上において選択された等価ポイントによって決定された参照システムに対して、
できる限り、対応したものとすることができる。
【0035】
双方の場合において、手動でまたは自動制御によって、患者を、位置決めのため、骨濃度測定装置をなすX線源と検出器とからなるシステムに対して、移動させる、あるいは、手動でまたは自動制御によって、X線源と検出器とからなるシステムを、位置決めのため、患者に対して移動させる。
【0036】
また、本発明が、(2次元検出器を使用した)放射線測定に関するものであって、(上記文献[6]に記載されているような、回転移動によって駆動されるファンビーム用検出器を備えた)X線断層撮影に関するものではないことに、言及しておくべきである。最終イメージは、2次元投影であって、再構成された断面ではない。さらに、本発明においては、先に取得した単一のイメージを使用するものであり、互いに直交する2つのイメージを使用するものとは相違する。
【0037】
加えて、本発明の実施形態における目的は、イメージから計算された骨質量測定における再現性であって、イメージ自体の品質ではない。
【0038】
さらに、X線断層システムにおいては、患者の再中心合わせは、自動的ではない。
【0039】
より詳細には、この再中心合わせは、高さにおいて自動的である。言い換えれば、患者を支持している支持テーブルがなす平面に対して垂直な方向において自動的である、すなわち、X線ビームの軸に対して平行な方向において自動的である。しかしながら、幅方向においては自動的ではない。言い換えれば、支持テーブルの最小寸法方向には、自動的ではない。それは、支持テーブルの側方移動が想定されておらず、不要であるからである。
【0040】
再現性とは、同じ患者(骨密度が一定であると仮定)に対しかつ同じ解剖学的部位に対し異なる検査時において同じ測定結果をもたらし得るような測定システムの特性であることを、思い起こされたい。
【0041】
例えば病気や治療の影響によって、骨質量が経時的に変動するような患者の場合には、再現性特性を使用することによって、骨質量の変動を定量化することができる。
【0042】
さらに、本発明においては、放射線測定イメージを使用することによって、以下のことを行うことができる。すなわち、
1/使用されているX線管に対して印加する電流を制御することによりおよび/またはそのX線管に対して印加する電圧を制御することによりX線束を調節することによって、照射量を制御することができ、
2/マスクの位置を自動的に調節することができて、照射領域を制限することができる。このことは、円錐台形の投影というリスクにおいてX線断層撮影では不可能である。
【0043】
これにより、患者が受領する照射量が、最小化される。
【0044】
図1には、骨濃度測定システム(1)が図示されている。骨濃度測定システム(1)は、本発明に従って前回の放射測定イメージを作成するためにも使用することができる。
【0045】
このシステム(1)は、検査を受けている患者(1c)のボディに対してX線コーンビーム(1b)を供給し得るX線源(1a)を具備している。このX線源(1a)は、異なる2つのエネルギーレベルに対応したX線放射を放出することができる。これら2つのエネルギーレベルを使用することにより、患者に関する個別の2つのイメージを得ることができる。
【0046】
着脱可能なフィルタ(1d)を、X線源(1a)と患者(1c)との間に挿入することができる。このフィルタ(1d)を使用することにより、ビームのスペクトル特性を改良することができる。
【0047】
システム(1)は、さらに、2次元的検出器(2)を具備している。2次元的検出器(2)は、図1においては非常に概略的に図示されており、X線源から放出されさらに患者(1c)を通過したX線を検出し得るように構成されている。
【0048】
この検出器(2)は、2つの直交方向(x,y)によって規定される平面に対して平行なものとされており、かつ、X線ビームの軸方向に対して垂直なものとされている。
【0049】
患者は、例えばベッドといったような適切な支持体(2a)上に位置している。支持体(2a)は、X線に対して透明なものとされている。図1に示す例においては、X線源(1a)(必要であれば、フィルタ(1d)が付設されている)は、支持体上に位置した患者の上方に配置されており、一方、検出器は、支持体の下方に配置されている。
【0050】
X線源(1a)および検出器(2)が固定されている場合には、固定されたX線源(1a)および検出器(2)に対して支持体(2a)を移動させるために、あるいは、支持体(2a)が固定されている場合には、固定された支持体(2a)に対してX線源(1a)および検出器(2)を移動させるために、図示しない手段が設けられている。このような相対移動は、x方向およびy方向に対して平行に行われる。
【0051】
本発明においては、任意のタイプの2次元的検出器を使用することができる。例えば、X線に対して感応的であるとともに、取得したイメージを画素の形態で表す電子信号を直接的に供給し得るような、センサを使用することができる。
【0052】
これに代えて、患者を通過したX線を受領し得るとともに、受領したX線を可視光へと変換し得るよう構成された、シンチレータスクリーンを使用することができる。この可視光は、その後、ミラーを経由してCCDセンサへと送られる。CCDセンサにはレンズが設けられており、CCDセンサは、複数の感光性画素からなるネットワークを備えている。
【0053】
図1には、CCDコントローラタイプのまたは類似タイプのデバイス(3)が示されている。デバイス(3)は、検出器から供給されたイメージ信号を画素ごとに読み取り、イメージ信号をデジタル化する。このようにしてデジタル化された信号は、メモリ(3a)内に格納される。
【0054】
コンピュータ(3b)は、このようにして格納されたイメージを処理するために設けられている。
【0055】
例えば陰極線管といったようなディスプレイデバイス(3c)は、処理前後においてイメージを表示し得るよう構成されている。
【0056】
このタイプのシステムを使用することによって、以下の各ステップを行う本発明による方法を実施することができ、骨密度測定において良好な再現性を得ることができる。つまり、本発明による方法においては、放射線測定タイプの低照射量イメージを使用することにより、骨濃度測定システム内における患者の位置決めを補助することができる。
【0057】
ここで、患者の位置決めという観点において、この放射線測定イメージの使用について説明する。
【0058】
『コーンビーム』タイプのシステムにおいては、2次元的センサを使用することによって、単一のデータ取得でもって、対象をなす領域の全体像を取得することができる。本発明は、高エネルギーレベルおよび低エネルギーレベルにおいてデータ取得を行うよりも前に、低照射イメージ(放射線測定イメージ)を作成することを提案するものであり、これにより、患者の位置決めを補助することができる。
【0059】
患者が、この検査を受けるのが初めてである場合には、この放射線測定イメージを使用することにより、システムの機械系を駆動制御することができる(言い換えれば、患者に対してイメージ取得デバイスを適切に位置させるようにイメージ取得デバイスの機械系を制御することができ、あるいは逆に、イメージ取得デバイスに対して患者を適切に位置させるようにイメージ取得デバイスの機械系を制御することができる)。これにより、所定座標系に対して、解剖学的部位を位置決めすることができる。
【0060】
検査が、追従検査(2回目以降の検査)である場合には、放射線測定イメージを使用することにより、前回の検査時に配置されていたのと同じ位置に、解剖学的部位を位置させることができる。
【0061】
このタイプの手順は、『コーンビーム』タイプのシステムを使用して行う測定の再現性を著しく向上させることができる。
【0062】
X線ビームがテーパー状であることにより、測定は、このビーム内における解剖学的部位の位置に依存する。
【0063】
放射線測定イメージを使用することによって、所定参照座標系に対して患者の解剖学的部位をいつも同じ位置に配置し得ることは、すなわち、複数回の測定にわたって位置の一致性を保証し得ることは、検査の良好な再現性をもたらす。
【0064】
患者の初回の検査時における位置決めの一例においては、以下の手順を行う。すなわち、
1.低照射イメージを取得し;
2.最大勾配をなす複数のポイントを認識し得るソフトウェア(あるいは、 nil Laplatian)を使用することによって、この取得データから骨領域の輪郭を抽出し;
3.通常のイメージ処理ソフトウェアを使用することによって、輪郭マップ内において特徴的ポイント(例えば、顕著な湾曲をなすポイント、屈曲ポイント、あるいは、交差ポイント)を認識し、例えば、椎骨を認識し、あるいは、大腿骨頸上の特徴的ポイントを認識し;
4.予め決定されている標準位置に対してこれら特徴的ポイントを引き戻し得るような並進パラメータを設定するソフトウェア(例えば、最小2乗法)を使用することによって、特徴的ポイントをできる限り所定標準位置へと位置させるような並進タイプの関数を作成し;
5.位置決め機械系を駆動制御することによって、特徴的ポイントを標準位置に戻し;
6.本来的なデータ取得を開始する。
【0065】
患者が、治療の効果を確認するための検査(2回目以降の検査)を受ける場合には、ステップ4における関数作成ステップは、次の2つのステップに置き換えられる。
4.1 その患者の以前の検査時における取得イメージ内の特徴的ポイントの位置を復元し;
4.2 取得イメージ上の特徴的ポイントを、以前の検査時のそれら特徴的ポイントの位置に対して最も良好に適合させるような並進タイプの関数を作成する。
【0066】
これらのすべては、図2のフローチャートに示されている。すなわち、
−ステップF1:測定対象をなす解剖学的部位を観測するためのほぼ適正な位置に、患者を位置させ(ステップ1参照);
−ステップF2:骨構造の輪郭を抽出し(ステップ2参照);
−ステップF3:特徴的ポイントを認識し(ステップ3参照);
−ステップF4:初回の検査であるかどうかを決定し;
−初回の検査である場合には、ステップF5へと進み、これら特徴的ポイントを標準位置へと変換するような幾何学的変換を作成し(ステップ4参照)、その後、ステップF6へと進み、機械系に対して変換を適用することによって、特徴的ポイントを標準位置へと移動させる(ステップ5参照)。
−初回の検査でない場合には、ステップF7へと進み、その患者の以前の検査時における特徴的ポイントの位置を復元し(ステップ4.1参照)、その後、ステップF8へと進み、現在の特徴的ポイントを以前の検査時の特徴的ポイントの位置に向けて移動させるような幾何学的変換を作成し(ステップ4.2参照)、その後、ステップF9へと進み、機械系を駆動することによって、患者を、特徴的ポイントの適正な位置に対応した位置へと移動させる(ステップ5参照)。
【0067】
図1の装置について説明する。X線源(1a)には、患者(1c)に対して伝達されるX線照射量を変更制御し得る制御手段(1e)が設けられている。
【0068】
放射線測定イメージを取得するに際しては、X線源が患者に対して例えば1μSvといったような低照射量を照射するように、制御手段(1e)が設定される。
【0069】
さらに、X線源(1a)は、低エネルギーレベルのX線と高エネルギーレベルのX線とを放出することができる。
【0070】
放射線測定イメージの取得に際しては、良好なイメージコントラストをもたらし得るとともに例えば80keVといったような被検査ボディに対しての最小のエネルギー照射量となるようなX線ビームを、使用する。
【0071】
放射線測定イメージは、本来的な検査に先立っての患者の位置決めのためだけではなく、検査時に患者に対して伝達されることとなるX線照射量を最適化するためにも、使用することができる。
【0072】
この最適化に際しては、X線源の動作点を、患者のモルフォロジー(特に、厚さ)に対して適合させることができる。この場合、放射線測定イメージを使用することにより、表示されるボディの厚さの程度を決定することができる。
【0073】
変形例においては、検査時に患者に対して伝達されるX線照射を最適化するために、X線照射領域を、患者のモルフォロジー(あるいは、形状)に応じて調節することができる。この場合、放射線測定イメージを使用することによって、骨領域と、この骨領域周囲における組織領域と、を決定することができる。
【0074】
本発明は、骨濃度測定検査の改良に限定されるものではない。本発明は、例えば骨折箇所の凝固具合追従検査といったような、2次元的検出器を使用した他の任意の放射線測定に対して、適用することができる。
【0075】
さらに、本発明は、患者の放射線測定検査の改良に限定するものではない。本発明は、任意の生体に関しても、あるいは、例えば塗装に対して放射線測定を行う際に本来的な測定前の位置合わせのために本発明を適用するといったように例えば塗装といったような不活性ボディに対しても、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に際して使用することができるような、二重エネルギーコーンビームX線放射を使用した骨濃度測定システムを概略的に示す図である。
【図2】本発明の特別の実施形態において使用される手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 骨濃度測定システム(放射線測定装置)
1a X線源
1c 患者(ボディ)
1e 制御手段
2 2次元的X線検出器
2a 支持体(支持手段)
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボディの一部に対する放射線検査を改良するための方法、および、この方法を実施するための装置に関するものである。
【0002】
『ボディ』とは、対象物(例えば、塗装や、ミイラ)も、人体も、動物さえも、意味している。
【0003】
本発明は、2次元的X線検出器を使用した任意の放射線検査に対して適用することができ、特に、二重エネルギーコーンビームX線放射を使用した骨濃度測定に対して適用することができる。
【0004】
本発明は、より詳細には、そのような放射線検査を行う前の患者の配置に関するものであり、検査時に患者に対して伝達されるX線照射量を制御することに関するものである。
【0005】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
X線を使用した骨濃度測定とは、いくつかのエネルギーレベルにおいて取得したX線撮影データに基づいて、骨質量および骨密度を測定する技術のことであることを、思い起こされたい。
【0006】
通常は、『高エネルギーレベル』および『低エネルギーレベル』と称される2つのエネルギーレベルが使用される。
【0007】
骨濃度測定システムは、3つの種類に区分することができる。
−ペンシルビームシステム。このタイプのシステムにおいては、穴を通してコリメートされたX線源と、同様にコリメートされたX線単一検出器と、を使用する。
−ファンビームシステム。このタイプのシステムにおいては、スリットを通してコリメートされたX線源と、直線状X線検出器と、を使用する。
−コーンビームシステム。このタイプのシステムにおいては、コリメートされていないX線源と、2次元的X線検出器を使用する。
【0008】
最初の2つのシステムにおいては、解剖学的部位の全体イメージを得るためには、機械的走査を行う必要がある。一方、第3のシステムでは、直接的に完全なイメージを得ることができる。
【0009】
これが、本発明がより詳細には二重エネルギーコーンビームX線骨濃度測定システムに関連する理由である。
【0010】
二重エネルギーX線放射による骨濃度測定の方法的原理、および、現在使用されている主要な技術手段は、以下の2つの文献に記載されており、これら文献を参照されたい。
[1]“Technical principles of Dual Energy X−Ray Absorptiometry”, G.M. Blake and I. Fogelman, Seminars in Nuclear Medicine, Vol. XXVII,
No. 3, July 1997, pages 210−228
[2]“The Evaluation of Osteoporosis: Dual Energy X−Ray Absorptio−
metry and Ultrasound in Clinical Practice”, Second Edition, G.M. Blake,H.W. Wahner and I. Fogelman, Martin Dunitz Editor, 1999, ISBN 1−85317−
472−6
【0011】
特に、文献[2]における第3章〜第5章を参照されたい。そこには、二重エネルギーを使用した骨密度の測定原理と、そのような測定を行うための公知システムと、が記載されている。
【0012】
2次元領域に関する骨濃度測定システムは、既に公知のものであって、このようなシステムは、以下の文献に記載されており、これら文献を参照されたい。
[3]1992年9月22日付けの米国特許明細書第5,150,394号。“Dual Energy System for Quantitative Radiographic Imaging”
(Andrew Karellas)
[4]1996年11月14日付けの国際特許出願第96/35372号。
“A System for Quantitative Radiographic Imaging”(Andrew Karellas)
【0013】
以下のさらなる詳細を与えることができる。
【0014】
患者の位置決めに関し、ペンシルビームタイプのシステムまたはファンビームタイプのシステムにおいては、患者は、まず最初に、外部形状観測に基づいて被検査領域を識別するためのレーザーポインタを使用して位置決めされる。その後、X線走査が開始される。患者が適切に位置決めされたときには、検査が継続される。しかしながら、スクリーン上の最初の取得ラインを観測したときに患者の配置が適切でないことが判明したときには、操作者は、すべての操作を中断し、新たに位置決めを行って、検査を再開する。
【0015】
この主題に関しては、文献[2]にを参照することができ、脊髄に関しては第198頁〜第200頁を、股関節部材に関しては第265頁〜267頁を、参照することができる。
【0016】
最近の研究により、『ペンシルビーム』タイプのシステムにおいて再配置が必要であったのは50%の場合であること、および、すべての検査に関し約10%の場合において患者を最大3回再配置しなければならなかったこと、が示されている。この主題に関するさらなる情報は、以下の文献に記載されている。
[5]Insights, vol. 10, No. 1, March 1999, pages 10 and 11 (review published by the Hologic Company),“Independent survey reveals
surprising, disappointing results for Lunar users”
【0017】
周縁領域の検査に使用されている公知の『コーンビーム』タイプのシステムにおいては、患者は、例えば前腕の場合にはグリップといったようなまたかかとの場合にはボウル形状のものといったような機械的位置決め補助システムを使用して、配置される。
【0018】
加えて、X線断層撮影の分野においては、検査よりも前に、予備走査によって取得したイメージを使用して患者を『中心合わせ』することができることは、以下の文献により、公知である。
[6]1995年10月10日付けの米国特許明細書第5,457,724号“Automatic field of view and patient centring determination from
prescan scout data”
【0019】
この特許文献(米国特許明細書第5,457,724号)においては、患者のX線断層部位の0°と90°との2つの1次元投影(ファンビーム)によってデータが取得され、その後、このX線断層部位が、再構成される。患者のエッジに対応するポイントが、2つの投影において検出され、X線断層部位の中心位置およびデータ取得視野サイズが決定される。これらパラメータが操作者に対して与えられ、操作者は、これらパラメータを使用することによって、X線断層撮影のために最適となるように患者を中央合わせするように移動させることができる。
【0020】
この文献における目的は、可能な最良の再構成イメージ品質を得ることである。実際、X線断層システムが、データ取得領域の中央において最大の減衰が起こるように構成されており、そのため、データ取得視野のサイズの関数としてスペクトル硬化補正を行うように構成されていることにより、再構成イメージの品質は、適切な中央合わせと、データ取得視野サイズと、に依存する。
【0021】
【課題を解決するための手段】
一般的に言えば、本発明の目的は、2次元的検出器を使用したすべての放射線検査時に行われる測定の再現性を向上させることである。
【0022】
本発明の他の目的は、そのような検査時に患者に対して伝達されるX線照射量を最適化することである。
【0023】
本発明の特別の目的は、二重エネルギーコーンビームX線を使用した骨濃度測定検査を改良することであり、より詳細には、そのような検査を受けている患者の解剖学的部位における骨密度測定の再現性を向上させることである。
【0024】
本発明の厳密な目的は、放射線測定装置を使用してボディの一部位に対して行われる放射線測定検査を改良するための方法であって、放射線測定検査を行うに先立って、使用されているX線に関する単一エネルギーレベルでもって(X線低照射量でもって)、検査対象をなすボディの一部位に関する2次元放射線測定イメージを取得し;このイメージを使用することによって、測定参照系を形成する第1特徴的ポイントを決定し、測定参照系を、第1特徴的ポイントに相当する等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定する;あるいは、イメージを使用することによって、放射線測定検査時にボディに対して伝達されるX線照射量を制御する;ことを特徴とする方法である。
【0025】
放射線測定検査は、骨濃度測定検査とすることができる。
【0026】
第1特徴的ポイントとは、イメージ内における、例えば輪郭をなすポイントや屈曲ポイントや密度の極端なポイントといったような明確に識別し得るような一般的ポイントとして、定義される。
【0027】
本発明の目的をなす方法における特別の実施形態においては、放射線測定検査が、初回の放射線測定検査である場合には、予め設定されている参照系は、検査対象をなすボディに応じた理論的参照系とされる。
【0028】
他の特別の実施形態においては、放射線測定検査が、同一の放射線測定装置を使用して行われた前回の放射線測定検査に続くものである場合には、予め設定されている参照系は、前回の検査時に取得されたイメージ上において得られた等価特徴的ポイントに基づいて決定された参照系とされる。
【0029】
本発明においては、2次元イメージを使用することにより(単独であるいは付加的に)、放射線測定装置の動作点を、検査対象をなすボディのモルフォロジーに応じたものへと調節することによって、あるいは、放射線測定検査時におけるX線照射領域を、検査対象をなすボディのモルフォロジーに応じて設定することによって、放射線測定検査時にボディに対して伝達されるX線照射量を制御することができる。
【0030】
本発明は、さらに、本発明の目的をなす方法を実施するための放射線測定装置に関するものであって、
−少なくとも1つのエネルギーレベルでもってX線コーンビームを供給することができるX線源と、
−検査対象をなすボディが受領するX線照射量を制御するための制御手段と、 −2つの直交方向によって規定された平面に対して平行に配置されかつX線ビームの軸に対して垂直に配置された、2次元的X線検出器と、
−検査対象をなすボディを支持するための支持手段であって、X線源から放射されるX線に対して透明であり、かつ、X線源と検出器との間に配置され、さらに、X線源と検出器とから形成されたユニットに対しての相対移動かつ2つの直交方向がなす平面に沿った相対移動に耐え得るものとされた、支持手段と、
−2次元放射線測定イメージ上において、測定参照系を規定する第1特徴的ポイントを決定するための手段と、
−測定参照系を、第1特徴的ポイントに相当する等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定するために設けられた、計算手段と、
を具備している。
【0031】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図面を参照しつつ、本発明を限定するものではない単なる例示としての以下のいくつかの実施形態に関する説明を読むことにより、より明瞭に理解されるであろう。
【0032】
以下、二重エネルギーコーンビームX線を使用した骨濃度測定による検査を行う前に前もって行う患者の位置決めに関連して、本発明による方法の一例について説明する。
【0033】
この例においては、高エネルギーレベルおよび低エネルギーレベルにおいてデータ取得を行う前に、X線低照射量でもって単一エネルギーレベルにおいて患者の解剖学的部位の2次元的放射測定イメージを取得する。
【0034】
次に、このイメージ上において骨輪郭から決定された特徴的ポイントの検出に基づき、移動の幾何学的パラメータを決定する。これにより、特徴的ポイントによって決定された参照システムを、
−初回の検査時においては、対象となっている解剖学的部位に応じて予め選択された等価ポイントによって決定された『理論的』参照システムに対して、また、
−n>1とした場合に第n回目の検査時には、前回の2次元イメージ上において選択された等価ポイントによって決定された参照システムに対して、
できる限り、対応したものとすることができる。
【0035】
双方の場合において、手動でまたは自動制御によって、患者を、位置決めのため、骨濃度測定装置をなすX線源と検出器とからなるシステムに対して、移動させる、あるいは、手動でまたは自動制御によって、X線源と検出器とからなるシステムを、位置決めのため、患者に対して移動させる。
【0036】
また、本発明が、(2次元検出器を使用した)放射線測定に関するものであって、(上記文献[6]に記載されているような、回転移動によって駆動されるファンビーム用検出器を備えた)X線断層撮影に関するものではないことに、言及しておくべきである。最終イメージは、2次元投影であって、再構成された断面ではない。さらに、本発明においては、先に取得した単一のイメージを使用するものであり、互いに直交する2つのイメージを使用するものとは相違する。
【0037】
加えて、本発明の実施形態における目的は、イメージから計算された骨質量測定における再現性であって、イメージ自体の品質ではない。
【0038】
さらに、X線断層システムにおいては、患者の再中心合わせは、自動的ではない。
【0039】
より詳細には、この再中心合わせは、高さにおいて自動的である。言い換えれば、患者を支持している支持テーブルがなす平面に対して垂直な方向において自動的である、すなわち、X線ビームの軸に対して平行な方向において自動的である。しかしながら、幅方向においては自動的ではない。言い換えれば、支持テーブルの最小寸法方向には、自動的ではない。それは、支持テーブルの側方移動が想定されておらず、不要であるからである。
【0040】
再現性とは、同じ患者(骨密度が一定であると仮定)に対しかつ同じ解剖学的部位に対し異なる検査時において同じ測定結果をもたらし得るような測定システムの特性であることを、思い起こされたい。
【0041】
例えば病気や治療の影響によって、骨質量が経時的に変動するような患者の場合には、再現性特性を使用することによって、骨質量の変動を定量化することができる。
【0042】
さらに、本発明においては、放射線測定イメージを使用することによって、以下のことを行うことができる。すなわち、
1/使用されているX線管に対して印加する電流を制御することによりおよび/またはそのX線管に対して印加する電圧を制御することによりX線束を調節することによって、照射量を制御することができ、
2/マスクの位置を自動的に調節することができて、照射領域を制限することができる。このことは、円錐台形の投影というリスクにおいてX線断層撮影では不可能である。
【0043】
これにより、患者が受領する照射量が、最小化される。
【0044】
図1には、骨濃度測定システム(1)が図示されている。骨濃度測定システム(1)は、本発明に従って前回の放射測定イメージを作成するためにも使用することができる。
【0045】
このシステム(1)は、検査を受けている患者(1c)のボディに対してX線コーンビーム(1b)を供給し得るX線源(1a)を具備している。このX線源(1a)は、異なる2つのエネルギーレベルに対応したX線放射を放出することができる。これら2つのエネルギーレベルを使用することにより、患者に関する個別の2つのイメージを得ることができる。
【0046】
着脱可能なフィルタ(1d)を、X線源(1a)と患者(1c)との間に挿入することができる。このフィルタ(1d)を使用することにより、ビームのスペクトル特性を改良することができる。
【0047】
システム(1)は、さらに、2次元的検出器(2)を具備している。2次元的検出器(2)は、図1においては非常に概略的に図示されており、X線源から放出されさらに患者(1c)を通過したX線を検出し得るように構成されている。
【0048】
この検出器(2)は、2つの直交方向(x,y)によって規定される平面に対して平行なものとされており、かつ、X線ビームの軸方向に対して垂直なものとされている。
【0049】
患者は、例えばベッドといったような適切な支持体(2a)上に位置している。支持体(2a)は、X線に対して透明なものとされている。図1に示す例においては、X線源(1a)(必要であれば、フィルタ(1d)が付設されている)は、支持体上に位置した患者の上方に配置されており、一方、検出器は、支持体の下方に配置されている。
【0050】
X線源(1a)および検出器(2)が固定されている場合には、固定されたX線源(1a)および検出器(2)に対して支持体(2a)を移動させるために、あるいは、支持体(2a)が固定されている場合には、固定された支持体(2a)に対してX線源(1a)および検出器(2)を移動させるために、図示しない手段が設けられている。このような相対移動は、x方向およびy方向に対して平行に行われる。
【0051】
本発明においては、任意のタイプの2次元的検出器を使用することができる。例えば、X線に対して感応的であるとともに、取得したイメージを画素の形態で表す電子信号を直接的に供給し得るような、センサを使用することができる。
【0052】
これに代えて、患者を通過したX線を受領し得るとともに、受領したX線を可視光へと変換し得るよう構成された、シンチレータスクリーンを使用することができる。この可視光は、その後、ミラーを経由してCCDセンサへと送られる。CCDセンサにはレンズが設けられており、CCDセンサは、複数の感光性画素からなるネットワークを備えている。
【0053】
図1には、CCDコントローラタイプのまたは類似タイプのデバイス(3)が示されている。デバイス(3)は、検出器から供給されたイメージ信号を画素ごとに読み取り、イメージ信号をデジタル化する。このようにしてデジタル化された信号は、メモリ(3a)内に格納される。
【0054】
コンピュータ(3b)は、このようにして格納されたイメージを処理するために設けられている。
【0055】
例えば陰極線管といったようなディスプレイデバイス(3c)は、処理前後においてイメージを表示し得るよう構成されている。
【0056】
このタイプのシステムを使用することによって、以下の各ステップを行う本発明による方法を実施することができ、骨密度測定において良好な再現性を得ることができる。つまり、本発明による方法においては、放射線測定タイプの低照射量イメージを使用することにより、骨濃度測定システム内における患者の位置決めを補助することができる。
【0057】
ここで、患者の位置決めという観点において、この放射線測定イメージの使用について説明する。
【0058】
『コーンビーム』タイプのシステムにおいては、2次元的センサを使用することによって、単一のデータ取得でもって、対象をなす領域の全体像を取得することができる。本発明は、高エネルギーレベルおよび低エネルギーレベルにおいてデータ取得を行うよりも前に、低照射イメージ(放射線測定イメージ)を作成することを提案するものであり、これにより、患者の位置決めを補助することができる。
【0059】
患者が、この検査を受けるのが初めてである場合には、この放射線測定イメージを使用することにより、システムの機械系を駆動制御することができる(言い換えれば、患者に対してイメージ取得デバイスを適切に位置させるようにイメージ取得デバイスの機械系を制御することができ、あるいは逆に、イメージ取得デバイスに対して患者を適切に位置させるようにイメージ取得デバイスの機械系を制御することができる)。これにより、所定座標系に対して、解剖学的部位を位置決めすることができる。
【0060】
検査が、追従検査(2回目以降の検査)である場合には、放射線測定イメージを使用することにより、前回の検査時に配置されていたのと同じ位置に、解剖学的部位を位置させることができる。
【0061】
このタイプの手順は、『コーンビーム』タイプのシステムを使用して行う測定の再現性を著しく向上させることができる。
【0062】
X線ビームがテーパー状であることにより、測定は、このビーム内における解剖学的部位の位置に依存する。
【0063】
放射線測定イメージを使用することによって、所定参照座標系に対して患者の解剖学的部位をいつも同じ位置に配置し得ることは、すなわち、複数回の測定にわたって位置の一致性を保証し得ることは、検査の良好な再現性をもたらす。
【0064】
患者の初回の検査時における位置決めの一例においては、以下の手順を行う。すなわち、
1.低照射イメージを取得し;
2.最大勾配をなす複数のポイントを認識し得るソフトウェア(あるいは、 nil Laplatian)を使用することによって、この取得データから骨領域の輪郭を抽出し;
3.通常のイメージ処理ソフトウェアを使用することによって、輪郭マップ内において特徴的ポイント(例えば、顕著な湾曲をなすポイント、屈曲ポイント、あるいは、交差ポイント)を認識し、例えば、椎骨を認識し、あるいは、大腿骨頸上の特徴的ポイントを認識し;
4.予め決定されている標準位置に対してこれら特徴的ポイントを引き戻し得るような並進パラメータを設定するソフトウェア(例えば、最小2乗法)を使用することによって、特徴的ポイントをできる限り所定標準位置へと位置させるような並進タイプの関数を作成し;
5.位置決め機械系を駆動制御することによって、特徴的ポイントを標準位置に戻し;
6.本来的なデータ取得を開始する。
【0065】
患者が、治療の効果を確認するための検査(2回目以降の検査)を受ける場合には、ステップ4における関数作成ステップは、次の2つのステップに置き換えられる。
4.1 その患者の以前の検査時における取得イメージ内の特徴的ポイントの位置を復元し;
4.2 取得イメージ上の特徴的ポイントを、以前の検査時のそれら特徴的ポイントの位置に対して最も良好に適合させるような並進タイプの関数を作成する。
【0066】
これらのすべては、図2のフローチャートに示されている。すなわち、
−ステップF1:測定対象をなす解剖学的部位を観測するためのほぼ適正な位置に、患者を位置させ(ステップ1参照);
−ステップF2:骨構造の輪郭を抽出し(ステップ2参照);
−ステップF3:特徴的ポイントを認識し(ステップ3参照);
−ステップF4:初回の検査であるかどうかを決定し;
−初回の検査である場合には、ステップF5へと進み、これら特徴的ポイントを標準位置へと変換するような幾何学的変換を作成し(ステップ4参照)、その後、ステップF6へと進み、機械系に対して変換を適用することによって、特徴的ポイントを標準位置へと移動させる(ステップ5参照)。
−初回の検査でない場合には、ステップF7へと進み、その患者の以前の検査時における特徴的ポイントの位置を復元し(ステップ4.1参照)、その後、ステップF8へと進み、現在の特徴的ポイントを以前の検査時の特徴的ポイントの位置に向けて移動させるような幾何学的変換を作成し(ステップ4.2参照)、その後、ステップF9へと進み、機械系を駆動することによって、患者を、特徴的ポイントの適正な位置に対応した位置へと移動させる(ステップ5参照)。
【0067】
図1の装置について説明する。X線源(1a)には、患者(1c)に対して伝達されるX線照射量を変更制御し得る制御手段(1e)が設けられている。
【0068】
放射線測定イメージを取得するに際しては、X線源が患者に対して例えば1μSvといったような低照射量を照射するように、制御手段(1e)が設定される。
【0069】
さらに、X線源(1a)は、低エネルギーレベルのX線と高エネルギーレベルのX線とを放出することができる。
【0070】
放射線測定イメージの取得に際しては、良好なイメージコントラストをもたらし得るとともに例えば80keVといったような被検査ボディに対しての最小のエネルギー照射量となるようなX線ビームを、使用する。
【0071】
放射線測定イメージは、本来的な検査に先立っての患者の位置決めのためだけではなく、検査時に患者に対して伝達されることとなるX線照射量を最適化するためにも、使用することができる。
【0072】
この最適化に際しては、X線源の動作点を、患者のモルフォロジー(特に、厚さ)に対して適合させることができる。この場合、放射線測定イメージを使用することにより、表示されるボディの厚さの程度を決定することができる。
【0073】
変形例においては、検査時に患者に対して伝達されるX線照射を最適化するために、X線照射領域を、患者のモルフォロジー(あるいは、形状)に応じて調節することができる。この場合、放射線測定イメージを使用することによって、骨領域と、この骨領域周囲における組織領域と、を決定することができる。
【0074】
本発明は、骨濃度測定検査の改良に限定されるものではない。本発明は、例えば骨折箇所の凝固具合追従検査といったような、2次元的検出器を使用した他の任意の放射線測定に対して、適用することができる。
【0075】
さらに、本発明は、患者の放射線測定検査の改良に限定するものではない。本発明は、任意の生体に関しても、あるいは、例えば塗装に対して放射線測定を行う際に本来的な測定前の位置合わせのために本発明を適用するといったように例えば塗装といったような不活性ボディに対しても、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に際して使用することができるような、二重エネルギーコーンビームX線放射を使用した骨濃度測定システムを概略的に示す図である。
【図2】本発明の特別の実施形態において使用される手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 骨濃度測定システム(放射線測定装置)
1a X線源
1c 患者(ボディ)
1e 制御手段
2 2次元的X線検出器
2a 支持体(支持手段)
Claims (7)
- 放射線測定装置(1)を使用してボディ(1c)の一部位に対して行われる放射線測定検査を改良するための方法であって、
放射線測定検査を行うに先立って、使用されているX線に関する単一エネルギーレベルでもって、検査対象をなす前記ボディの前記一部位に関する2次元放射線測定イメージを取得し;
このイメージを使用することによって、測定参照系を形成する第1特徴的ポイントを決定し、前記測定参照系を、前記第1特徴的ポイントに相当する等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定する;あるいは、前記イメージを使用することによって、放射線測定検査時に前記ボディに対して伝達されるX線照射量を制御する;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記放射線測定検査を、骨濃度測定検査とすることを特徴とする方法。 - 請求項1または2記載の方法において、
前記放射線測定検査が、初回の放射線測定検査である場合には、前記予め設定されている参照系を、検査対象をなすボディに応じた理論的参照系とすることを特徴とする方法。 - 請求項1または2記載の方法において、
前記放射線測定検査が、同一の放射線測定装置(1)を使用して行われた前回の放射線測定検査に続くものである場合には、前記予め設定されている参照系を、前回の検査時に取得されたイメージ上において得られた前記等価特徴的ポイントに基づいて決定された参照系とすることを特徴とする方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の方法において、
前記放射線測定装置(1)の動作点を、検査対象をなすボディのモルフォロジーに応じたものへと調節することによって、放射線測定検査時に前記ボディ(1c)に対して伝達されるX線照射量を制御することを特徴とする方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の方法において、
放射線測定検査時におけるX線照射領域を、検査対象をなすボディのモルフォロジーに応じて設定することによって、放射線測定検査時に前記ボディ(1c)に対して伝達されるX線照射量を制御することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載された方法を実施するための放射線測定装置(1)であって、
−少なくとも1つのエネルギーレベルでもってX線コーンビームを供給することができるX線源(1a)と、
−検査対象をなす前記ボディが受領するX線照射量を制御するための制御手段(1e)と、
−2つの直交方向(x,y)によって規定された平面に対して平行に配置されかつ前記X線ビームの軸に対して垂直に配置された、2次元的X線検出器(2)と、
−検査対象をなす前記ボディを支持するための支持手段(2a)であって、前記X線源から放射されるX線に対して透明であり、かつ、前記X線源と前記検出器との間に配置され、さらに、前記X線源と前記検出器とから形成されたユニットに対しての相対移動かつ前記2つの直交方向がなす平面に沿った相対移動に耐え得るものとされた、支持手段(2a)と、
−2次元放射線測定イメージ上において、測定参照系を規定する前記第1特徴的ポイントを決定するための手段と、
−前記測定参照系を、前記第1特徴的ポイントに相当する等価特徴的ポイントに基づいて予め設定されている参照系に対してほぼ重なるように移動させ得るような幾何学的パラメータを決定するために設けられた、計算手段と、
を具備していることを特徴とする放射線測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9915273A FR2801978B1 (fr) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Procede d'amelioration d'un examen radiologique et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
PCT/FR2000/003357 WO2001040754A2 (fr) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | Procede d'amelioration d'un examen radiologique et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004500173A true JP2004500173A (ja) | 2004-01-08 |
JP2004500173A5 JP2004500173A5 (ja) | 2008-02-07 |
Family
ID=9552867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001542170A Pending JP2004500173A (ja) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | 放射線検査を改良するための方法およびこの方法を実施するための装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030048873A1 (ja) |
EP (1) | EP1274989B1 (ja) |
JP (1) | JP2004500173A (ja) |
DE (1) | DE60044911D1 (ja) |
FR (1) | FR2801978B1 (ja) |
WO (1) | WO2001040754A2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014042769A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-13 | Fujifilm Corp | 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 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2825610B1 (fr) | 2001-06-06 | 2004-02-20 | Diagnostic Medical Systems Dms | Procede et dispositif d'examen d'osteodensitometrie par rayons x |
US7042977B2 (en) * | 2001-09-05 | 2006-05-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dose control in CT-images |
US6827489B2 (en) | 2001-11-01 | 2004-12-07 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Low-dose exposure aided positioning (LEAP) for digital radiography |
AU2002366970A1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Medical examination apparatus having means for performing correction of settings |
FR2861283B1 (fr) * | 2003-10-22 | 2006-01-21 | Diagnostic Medical Systems Dms | Procede pour la determination d'au moins une caracteristique geometrique d'une partie reperable sous rayonnement x, situee dans une zone d'examen d'un patient |
DE102004051820A1 (de) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | Siemens Ag | Tomographiegerät und Verfahren für ein Tomographiegerät zur Erzeugung von Mehrfachenergie-Bildern |
US20080159477A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | General Electric Company | System and method for radiographic inspection without a-priori information of inspected object |
DE102007016370A1 (de) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren und eine Messanordnung zum Erzeugen von dreidimensionalen Bildern von Messobjekten mittels invasiver Strahlung |
RU2495623C1 (ru) | 2012-03-11 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) | Способ двухэнергетической делительно-разностной маммографии |
US9105087B2 (en) * | 2012-07-20 | 2015-08-11 | Lawrence Livermore National Security, Llc | System for uncollimated digital radiography |
US9962134B2 (en) * | 2015-10-28 | 2018-05-08 | Medtronic Navigation, Inc. | Apparatus and method for maintaining image quality while minimizing X-ray dosage of a patient |
CN113662567A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | 镇江慧影科技发展有限公司 | 一种结合表面几何采集的x射线骨密度测量系统及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4773087A (en) * | 1986-04-14 | 1988-09-20 | University Of Rochester | Quality of shadowgraphic x-ray images |
JPH08257019A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-10-08 | Hologic Inc | X線骨濃度測定 |
JPH09262228A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-10-07 | Hologic Inc | X線骨密度測定システム及び方法 |
JPH11505142A (ja) * | 1995-05-11 | 1999-05-18 | ユニバーシテイ・オブ・マサチユセツツ・メデイカル・センター | 定量的放射線透過写真映像化のための装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5150394A (en) * | 1989-12-05 | 1992-09-22 | University Of Massachusetts Medical School | Dual-energy system for quantitative radiographic imaging |
US5838765A (en) * | 1993-11-22 | 1998-11-17 | Hologic, Inc. | Whole-body x-ray bone densitometry using a narrow-angle fan beam, including variable fan beam displacement between scan passes |
US5457724A (en) * | 1994-06-02 | 1995-10-10 | General Electric Company | Automatic field of view and patient centering determination from prescan scout data |
-
1999
- 1999-12-03 FR FR9915273A patent/FR2801978B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-01 EP EP00985379A patent/EP1274989B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-01 DE DE60044911T patent/DE60044911D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-01 US US10/148,617 patent/US20030048873A1/en not_active Abandoned
- 2000-12-01 JP JP2001542170A patent/JP2004500173A/ja active Pending
- 2000-12-01 WO PCT/FR2000/003357 patent/WO2001040754A2/fr active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4773087A (en) * | 1986-04-14 | 1988-09-20 | University Of Rochester | Quality of shadowgraphic x-ray images |
JPH08257019A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-10-08 | Hologic Inc | X線骨濃度測定 |
JPH11505142A (ja) * | 1995-05-11 | 1999-05-18 | ユニバーシテイ・オブ・マサチユセツツ・メデイカル・センター | 定量的放射線透過写真映像化のための装置 |
JPH09262228A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-10-07 | Hologic Inc | X線骨密度測定システム及び方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014042769A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-13 | Fujifilm Corp | 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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1274989A2 (fr) | 2003-01-15 |
US20030048873A1 (en) | 2003-03-13 |
WO2001040754A2 (fr) | 2001-06-07 |
FR2801978A1 (fr) | 2001-06-08 |
FR2801978B1 (fr) | 2002-06-14 |
DE60044911D1 (de) | 2010-10-14 |
EP1274989B1 (fr) | 2010-09-01 |
WO2001040754A3 (fr) | 2002-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5942266B2 (ja) | X線ct装置および管電流決定方法 | |
TW450799B (en) | X-ray computed tomography method and apparatus arranged to contain image data pixel value ranges for several slices within the same preferred | |
US6385283B1 (en) | Device and method for determining future fracture risk | |
US6807249B2 (en) | Method for using a bone densitometry system, with dual-energy x-radiation | |
US7471761B2 (en) | System and method for computing oral bone mineral density with a panoramic x-ray system | |
US20100172472A1 (en) | Collecting images for image stitching with rotating a radiation detector | |
JP2009101157A (ja) | 画像誘導による定量的二重エネルギ・データの取得 | |
KR20080069591A (ko) | 스캐터 보정 | |
JPH10509075A (ja) | 改良した指示特性を有する骨濃度計 | |
JP4159188B2 (ja) | 管電流調節方法および装置並びにx線ct装置 | |
US7801350B2 (en) | Method for absorptiometry radiographic imaging using a three-dimensional generic model | |
JP2004500173A (ja) | 放射線検査を改良するための方法およびこの方法を実施するための装置 | |
US20100177948A1 (en) | Method for Correcting an Acquired Medical Image and Medical Imager | |
JP7179541B2 (ja) | 骨のdxa断層撮影ベースの有限要素解析のための方法 | |
US20080013813A1 (en) | Methods and apparatus for BMD measuring | |
US7239730B2 (en) | Method and apparatus for volume scoring calcification concentrations of a CT scan | |
JPH10509074A (ja) | フィルムカセット付き骨濃度計 | |
JP7112343B2 (ja) | 医療用x線測定装置及びプログラム | |
EP3922181A1 (en) | Systems and methods for cross calibration in dual energy x-ray absorptiometry | |
EP3756546A1 (en) | Bone trabeculae index for x-ray dark-field radiography | |
Buckland-Wright et al. | Radiographic measurement of bone turnover: microfocal radiography | |
Louis et al. | Vertebral morphometric X-ray absorptiometry (MXA): relationship with bone mineral density in perimenopausal women | |
Bilynckyi et al. | PROBLEMS AND PERSPECTIVES OF VISUAL METHODS APPLICATION FOR DIAGNOSIS OF INFANTILE HIP JOINT PATHOLOGY | |
JPH0575413B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071130 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100615 |