JP2010063719A - Ｘ線ｃｔ装置、体内脂肪計測装置及び体内脂肪計測用制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】体軸方向に収集された複数の画像データの中から臍部の画像データを効率よく抽出する。
【解決手段】画像データ生成部３は、Ｘ線撮影部２によって収集された被検体３０の投影データを再構成処理して体軸方向に略垂直な複数のスライス断面における画像データを生成し、輪郭抽出部４１は、このとき得られた複数の画像データにおける体表組織の輪郭を抽出して輪郭データを生成する。次いで、特徴量検出部４２は、これらの輪郭データにおける凹部を検出し、連続性判定部４３は、検出された凹部の体軸方向に対する連続性に基づいて被検体３０の臍部にて収集された画像データを特定する。そして、画像データ抽出部５は、この特定結果に基づいて前記スライス断面における複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出し、脂肪計測部６は、抽出された臍部の画像データを用いて内臓脂肪の計測を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、体内脂肪計測装置及び体内脂肪計測用制御プログラムに係り、特に、予め収集された複数の画像データの中から内臓脂肪等の計測に用いる臍部の画像データを短時間で抽出することが可能なＸ線ＣＴ装置、体内脂肪計測装置及び体内脂肪計測用制御プログラムに関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、近年、Ｘ線検出器や演算処理部の高速化及び高性能化により画像データのリアルタイム表示が可能となり、又、ヘリカルスキャン方式やマルチスライス方式、更には、これらの方式を組み合わせたマルチヘリカルスキャン方式の開発により複数のスライス断面における画像データを短時間で収集することが可能となった。特に、上述のスキャン方式を適用することによりスライス方向（被検体の体軸方向）の広範囲な領域における画像データの収集に要する時間が飛躍的に短縮され、診断効率が大幅に向上すると共に被検体や装置の操作者に対する負荷が軽減されるようになった。

ところで、Ｘ線ＣＴ装置によって収集された画像データを用いて被検体の内臓脂肪や皮下脂肪等の計測を行なう場合、これらの計測は、臍部の画像データを用いて行なわなくてはならないことが体脂肪計測のガイドライン等において定められている。このため、上述のスキャン方式を適用することによって被検体の腹部領域から収集された複数の画像データの中から臍部の画像データを効率よく抽出する必要があり、このような要求を満たすために前記複数の画像データの各々に対して体表面の輪郭線を抽出し、この輪郭線において検出される凹部領域の有無に基づいて臍部の画像データを自動抽出する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−２２２４１０号公報 特開２００６−１３６４６２号公報

既に述べたように、近年では、マルチスライス方式やヘリカルスキャン方式等を適用したＣＴ撮影により被検体の頭部から脚部に至る広範囲な診断領域における画像データを短時間で収集することが可能となり、内臓脂肪等の計測に際しては、このような広範囲な診断領域において収集された多くの画像データの中から臍部の画像データを効率よく抽出しなくてはならない。

そして、上述の特許文献２に記載された方法を適用して広範囲な診断領域から収集された多くの画像データの中から臍部の画像データを自動抽出する場合、臍部の画像データの輪郭線にて検出された凹部領域と同様の凹部領域が胸部や臀部の画像データの輪郭線においても検出されるため、臍部の画像データを正確に抽出することが困難になるという問題点を有していた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体から収集された画像データに基づいて内臓脂肪等を計測する際、当該被検体の体軸方向における広範囲な領域から収集された複数の画像データの中から内臓脂肪等の計測に好適な臍部の画像データを正確かつ短時間で抽出することが可能なＸ線ＣＴ装置、体内脂肪計測装置及び体内脂肪計測用制御プログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＸ線ＣＴ装置は、被検体の体軸方向に設定された複数のスライス断面に対するＸ線撮影によって投影データを収集するＸ線撮影手段と、前記投影データを再構成処理して前記スライス断面における複数の画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データにおける臍部の特徴量を検出し、この特徴量の前記体軸方向における連続性に基づいて臍部の画像データを特定する画像データ特定手段と、特定された前記臍部の画像データを用いて前記被検体の脂肪計測を行なう脂肪計測手段とを備えたことを特徴としている。

又、請求項７に係る本発明の体内脂肪計測装置は、被検体の体軸方向に設定された複数スライス断面の各々にて医用画像診断装置が生成した複数の画像データを保管する画像データ保管手段と、前記画像データにおける臍部の特徴量を検出し、この特徴量の前記体軸方向における連続性に基づいて臍部の画像データを特定する画像データ特定手段と、特定された前記臍部の画像データを前記画像データ保管手段において保管された前記複数の画像データの中から抽出する画像データ抽出手段と、抽出された前記臍部の画像データを用いて前記被検体の脂肪計測を行なう脂肪計測手段とを備えたことを特徴としている。

一方、請求項８に係る本発明の体内脂肪計測用制御プログラムは、Ｘ線ＣＴ装置に、被検体の体軸方向に設定された複数のスライス断面に対するＸ線撮影によって投影データを収集するＸ線撮影機能と、前記投影データを再構成処理して前記スライス断面における複数の画像データを生成する画像データ生成機能と、前記画像データにおける臍部の特徴量を検出し、この特徴量の前記体軸方向における連続性に基づいて臍部の画像データを特定する画像データ特定機能と、特定された前記臍部の画像データを用いて前記被検体の脂肪計測を行なう脂肪計測機能とを実行させることを特徴としている。

本発明によれば、被検体から収集された画像データに基づいて内臓脂肪等の計測を行なう際、当該被検体の体軸方向における広範囲な領域から収集された複数の画像データの中から内臓脂肪等の計測に好適な臍部の画像データを短時間で抽出することが可能となる。このため、内臓脂肪等の計測における計測精度及び計測効率が向上するのみならず操作者の負担を軽減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

本発明の第１の実施例におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体に対するＸ線撮影によって収集された投影データを再構成処理することにより体軸方向に略垂直な複数のスライス断面における画像データを生成し、このとき得られた複数の画像データにおける体表組織の輪郭（境界面）を抽出して輪郭データを生成する。次いで、これらの輪郭データにおける特徴量（凹部）を検出し、検出された凹部の体軸方向に対する連続性に基づいて当該被検体の臍部にて収集された画像データを特定する。そして、この特定結果に基づいて前記スライス断面における複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出し、抽出された臍部の画像データを用いて内臓脂肪計測を行なう。

尚、以下の実施例では、Ｘ線検出素子が２次元配列されたマルチヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置を用い、体軸方向の広範囲な領域における複数のスライス断面にて収集された画像データの中から臍部の画像データを抽出する場合について述べるが、これに限定されるものではなく、例えば、ヘリカルスキャン方式やマルチスライス方式のＸ線ＣＴ装置を用いて収集された複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出してもよい。

（装置の構成）
以下、本発明の第１の実施例におけるＸ線ＣＴ装置の構成につき図１乃至図５を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＸ線ＣＴ装置が備えるＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図である。

図１に示すＸ線ＣＴ装置１００は、被検体３０の体軸方向に設定された複数スライス断面に対しＸ線撮影を行なって投影データを収集するＸ線撮影部２と、得られた投影データをスライス断面単位で再構成処理して複数の画像データを生成する画像データ生成部３と、前記複数の画像データにて示された体表組織の輪郭データに基づいて被検体３０の臍部にて収集された画像データを特定する画像データ特定部４と、特定された画像データの識別情報に基づいて前記複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出する画像データ抽出部５と、抽出された画像データを用いて被検体３０の内臓脂肪を計測する脂肪計測部６と、内臓脂肪の計測結果を表示する表示部７と、被検体情報の入力、撮影条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、Ｘ線ＣＴ装置１００に設けられた上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部９を備えている。

次に、被検体３０の投影データを収集するＸ線撮影部２の具体的な構成につき図２を用いて説明する。

Ｘ線撮影部２は、図２に示すように、被検体３０に対してＸ線を照射するＸ線発生部２２と、前記Ｘ線の照射強度を制御する照射強度制御部２１と、被検体３０を透過したＸ線を検出して投影データを収集する投影データ収集部２３と、Ｘ線発生部２２及び投影データ収集部２３を搭載して被検体３０の周囲で高速回転する架台回転部２７と、図示しない寝台の上面にスライド可能に設けられ被検体３０を載置してその診断対象部位を架台回転部２７の中央部（撮影野）へ移動させる天板２９と、天板２９の移動や架台回転部２７の高速回転を行なう移動機構部２５を備えている。

Ｘ線発生部２２は、被検体３０に対しＸ線を照射するＸ線管２２１と、Ｘ線管２２１の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器２２２と、Ｘ線管２２１から放射されたＸ線の被検体３０に対する照射範囲を制御するＸ線絞り器２２３と、高電圧発生器２２２が発生した高電圧を架台回転部２７に設けられたＸ線管２２１へ供給するスリップリング２２４を備えている。

Ｘ線管２２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、高電圧発生器２２２から供給された高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させてＸ線を発生する。Ｘ線絞り器２２３は、Ｘ線管２２１と被検体３０の間に設けられ、Ｘ線管２２１から放射されたＸ線を所定の照射範囲に絞り込む機能と被検体３０に対するＸ線の照射強度分布を設定する機能を有している。例えば、Ｘ線管２２１から放射されたＸ線ビームを予め設定された撮影領域に対応するコーンビーム状あるいはファンビーム状のＸ線ビームに成形する。

次に、照射強度制御部２１は、入力部８にて初期設定される撮影条件のＸ線照射条件（例えば、Ｘ線管２２１の管電圧、管電流及びＸ線照射時間）に基づいて制御信号を生成し、この制御信号をＸ線発生部２２の高電圧発生器２２２へ供給してＸ線管２２１から被検体３０へ照射されるＸ線の照射強度を制御する。

一方、投影データ収集部２３は、被検体３０を透過したＸ線を検出するＸ線検出器２３１と、このＸ線検出器２３１から出力された複数チャンネルの検出信号を所定のチャンネル数に束ねるスイッチ群２３２と、スイッチ群２３２の出力信号に対して電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換を行なうデータ収集ユニット（以下、ＤＡＳ(data acquisition system)ユニットと呼ぶ。）２３３と、ＤＡＳユニット２３３の出力信号に対してパラレル／シリアル変換、電気／光／電気変換及びシリアル／パラレル変換を行なうデータ伝送回路２３４を備えている。

投影データ収集部２３のＸ線検出器２３１は、２次元配列された図示しないＸ線検出素子を備え、このＸ線検出素子の各々は、例えば、Ｘ線を光に変換するシンチレータと光を電気信号に変換するフォトダイオードによって構成されている。そして、これらのＸ線検出素子は、Ｘ線管２２１の焦点を中心とした円弧に沿って架台回転部２７に取り付けられ、被検体３０を透過したＸ線を検出して投影データを生成する。

一方、スイッチ群２３２は、図示しないマルチプレクサを備え、Ｘ線検出器２３１から供給された投影データをＤＡＳユニット２３３へ転送する際、Ｘ線検出素子から出力されたスライス方向における複数チャンネルの投影データを所定のチャンネル数に「データ束ね」することによりスライス方向における投影データの収集位置と収集幅を決定する。

ＤＡＳユニット２３３は、Ｘ線検出器２３１から供給された投影データに対して電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換を行なう。データ伝送回路２３４は、図示しないパラレル／シリアル変換器と電気／光／電気変換器とシリアル／パラレル変換器を有し、ＤＡＳユニット２３３から出力された投影データは、架台回転部２７に設けられた前記パラレル／シリアル変換器において時系列的な１チャンネルの投影データに変換され、前記電気／光／電気変換器による光通信によって架台固定部２８の前記シリアル／パラレル変換器に供給される。

次に、移動機構部２５は、機構制御部２５１及び天板・架台移動機構部２５２を備えている。機構制御部２５１は、入力部８からシステム制御部９を介して供給される移動指示信号に基づいて架台回転制御信号及び天板移動制御信号を生成し、天板・架台移動機構部２５２へ供給する。一方、天板・架台移動機構部２５２は、機構制御部２５１から供給される架台回転制御信号及び天板移動制御信号に従ってＸ線管２２１及び投影データ収集部２３が搭載された架台回転部２７を被検体３０の周囲にて高速回転させ、更に、被検体３０を載置した天板２９を体軸方向へ所定速度で移動させる。

即ち、Ｘ線発生部２２のＸ線管２２１及びＸ線絞り器２２３と上述の投影データ収集部２３は、被検体３０を挟むように対向して架台回転部２７に装着され、体軸方向へ順次移動する被検体３０の周囲を前記体軸方向（ｚ方向）に平行な軸を回転中心として所定速度で高速回転する。

図１へ戻って、画像データ生成部３は、投影データ記憶部３１、再構成処理部３２及び画像データ記憶部３３を備え、投影データ収集部２３が収集した被検体３０の投影データを再構成処理して２次元の画像データを生成する機能を有している。

即ち、投影データ記憶部３１には、被検体３０の周囲における架台回転部２７の高速回転と天板２９の体軸方向への移動を略同時に行なった状態で投影データ収集部２３が収集した投影データが架台回転部２７の回転角度情報やＸ線検出素子の配列情報、更には、天板２９の位置情報等を付帯情報として保存される。

一方、再構成処理部３２は、投影データ記憶部３１から読み出した投影データを上述の付帯情報や入力部８からシステム制御部９を介して供給される再構成条件等の撮影条件に基づいて再構成処理し、体軸方向に略垂直な複数スライス断面における画像データを生成する。そして、生成されたこれらの画像データは、スライス断面の位置情報（即ち、画像データの収集位置情報）に対応した画像データ識別情報を付帯情報として画像データ記憶部３３に保存される。

次に、画像データ特定部４は、画像データ生成部３の画像データ記憶部３３に保存された複数の画像データとその付帯情報である画像データ識別情報を読み出し、これらの画像データの輪郭情報に基づいて被検体３０の臍部にて収集された画像データを特定する機能を有しており、図１に示すように輪郭抽出部４１、特徴量検出部４２及び連続性判定部４３を備えている。

輪郭抽出部４１は、複数スライス断面の各々において収集された画像データにおける被検体３０の体表組織輪郭を抽出する機能を有し、例えば、図示しない２値化処理部、拡大／縮小処理部及び減算処理部を有している。図３は、輪郭抽出部４１による輪郭抽出を示したものであり、この図３を参照しながら輪郭抽出部４１が行なう２値化処理及び拡大／縮小処理（図３（ａ））と減算処理（図３（ｂ））について説明する。

輪郭抽出部４１が備える上述の２値化処理部は、所定スライス断面にて収集された画像データＰ１の画素値（ＣＴ値）に閾値γ１を設定することにより２値化データＰ２を生成し、前記拡大／縮小処理部は、例えば、２値化データＰ２に対し異なる増幅率α及びβ（β＜α）を設定して拡大２値化データＰ３と縮小２値化データＰ４を生成する。次いで、前記減算処理部は、拡大２値化データＰ３と縮小２値化データＰ４との減算処理により体表組織の境界面を示す輪郭データＰ５を生成する。

尚、上述の輪郭データＰ５は、拡大２値化データＰ３あるいは縮小２値化データＰ４と２値化データＰ２との減算処理によって生成してもよい。又、画像データＰ１に対する輪郭データＰ５の生成は上述の方法に限定されるものではなく、例えば、２値化データＰ２に対して２次元的な微分処理を行なうことにより得ることが可能である。

再び図１へ戻って、画像データ特定部４の特徴量検出部４２は、図示しない演算部を備え、輪郭抽出部４１において生成された輪郭データを、例えば、微分処理することによりこの輪郭データの凹部を特徴量として検出する。図４は、輪郭データにおける凹部の具体的な検出方法を説明するための図であり、図４（ａ）は、凹部を有する輪郭データＰａ（実線）と凹部を有さない輪郭データＰｂ（破線）を、又、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、上述の輪郭データＰａ及びＰｂをｘ方向に微分処理して得られた１次微分値Ｑａ及びＱｂと２次微分値Ｒａ及びＲｂを夫々示している。尚、図４（ｂ）及び図４（ｃ）では、図４（ａ）の輪郭データＰａ及びＰｂに対応させて、凹部を有する輪郭データＰａの微分値Ｑａ及びＲｂは実線により、又、凹部を有さない輪郭データＰｂの微分値Ｑｂ及びＲｂは破線によって示している。

図４（ｃ）に示した２次微分値Ｒａ及びＲｂから明らかなように、凹部を有さない輪郭データＰｂの２次微分値Ｒｂは常に負の値となるのに対し、凹部を有する輪郭データＰａの２次微分値Ｒａは凹部を中心として正の値を有する。従って、特徴量検出部４２が備える演算部は、画像データから得られた輪郭データを２回微分することによりこの輪郭データにおける凹部を特徴量として検出することができる。

一方、画像データ特定部４の連続性判定部４３は、複数のスライス断面にて収集された画像データの輪郭データに対し特徴量検出部４２が検出した特徴量（凹部）の体軸方向における連続性を判定し、この判定結果に基づいて臍部の画像データを特定する。具体的には、最も顕著な輪郭データの凹部（例えば、図４（ｃ）に示した２次微分値のピークが最大となる凹部）が検出されるスライス断面を中心として体軸方向に所定の判定範囲Δξ（例えば、Δξ＝１０ｍｍ）を設定し、この判定範囲Δξにて前記スライス断面に近接する他のスライス断面の輪郭データにおける凹部の有無に基づいてその連続性を判定する。

次に、臍部を含んだ腹部の画像データにて得られる輪郭データと他の部位（例えば、胸部）の画像データにて得られる輪郭データの差異につき図５を用いて説明する。図５（ａ）は、頭部、胸部、腹部（臍部）、臀部及び脚部の画像データが収集されるスライス断面を示しており、ここでは説明を簡単にするために、胸部、腹部及び臀部の診断部位に対し上述の方法によって設定された判定範囲Δξに３つのスライス断面が配置されるようにスライス断面の間隔が決定される場合について示しているが、判定範囲Δξに対するスライス断面数は３つに限定されない。

一方、図５（ｂ）は、胸部の判定範囲Δξにおいて設定されたスライス断面Ｂｐ１乃至Ｂｐ３の画像データに基づく輪郭データＢｃ１乃至Ｂｃ３と腹部の判定範囲Δξにおいて設定されたスライス断面Ｃｐ１乃至Ｃｐ３の画像データに基づく輪郭データＣｃ１乃至Ｃｃ３を示している。

ところで、凹部を有した輪郭データが検出される画像データは、通常、胸部、臍部及び臀部において収集されるが、体軸方向における臍部の凹部領域は胸部や臀部の凹部領域より小さい。このため、連続性判定部４３は、判定範囲Δξにおいて近接する複数スライス断面の輪郭データが有する凹部の前記体軸方向に対する連続性を判定し、この判定結果に基づいて臍部の画像データを特定する。

即ち、連続性判定部４３は、胸部及び腹部の判定範囲Δξにおいて所定間隔で設定されたスライス断面Ｂｐ１乃至Ｂｐ３及びスライス断面Ｃｐ１乃至Ｃｐ３の画像データに基づく輪郭データＢｃ１乃至Ｂｃ３及び輪郭データＣｃ１乃至Ｃｃ３により、これらの輪郭データが有する凹部の体軸方向に対する連続性を判定する。例えば、図５（ｂ）に示すように、最も顕著な凹部を有した輪郭データＣｃ２が得られるスライス断面Ｃｐ２を中心として判定範囲Δξを設定し、この判定範囲Δξにてスライス断面Ｃｐ２に近接するスライス断面Ｃｐ１及びＣｐ３の輪郭データＣｃ１及びＣｃ３において凹部が存在しない場合、スライス断面Ｃｐ２の画像データを臍部の画像データとして特定する。そして、この画像データに付帯されていた画像データ識別情報を画像データ抽出部５へ供給する。

尚、既に述べたように、判定範囲Δξにおけるスライス断面数は３に限定されない。例えば、腹部の判定範囲Δξに対して５つのスライス断面Ｃｐ１乃至Ｃｐ５が設定された場合、スライス断面Ｃｐ２乃至Ｃｐ４にて得られた輪郭データに凹部が存在していても端部のスライス断面Ｃｐ１及びＣｐ５にて得られた輪郭データに凹部が存在しなければスライス断面Ｃｐ３において生成された画像データは臍部の画像データとして特定される。

次に、画像データ抽出部５は、画像データ特定部４の連続性判定部４３から供給された画像データ識別情報を受信し、この画像データ識別情報に対応した臍部の画像データを画像データ生成部３の画像データ記憶部３３に保存されている複数の画像データの中から抽出する。

一方、脂肪計測部６は、画像データ抽出部５において抽出された臍部の画像データが有する画素値（ＣＴ値）に閾値γ２を設定することによって内臓輪郭と脂肪組織を抽出し、この脂肪組織を内臓輪郭の外部に存在する皮下脂肪組織と内臓輪郭の内部に存在する内臓脂肪組織を区分する。そして、内臓脂肪組織の画素数、皮下脂肪組織の画素数に対する内臓脂肪組織の画素数の比、皮下脂肪組織の画素数と内臓脂肪組織の画素数を含む体脂肪組織の画素数に対する内臓脂肪組織の画素数の比等を算出することによって当該被検体３０の内臓脂肪を計測する。尚、内臓脂肪等の具体的な計測方法については、上述の特許文献１等に記載されているため詳細な説明は省略する。

次に、表示部７は、表示データ生成部７１とモニタ７２を備えている。表示データ生成部７１は、例えば、画像データ抽出部５によって抽出された臍部の画像データにこの画像データに基づいて脂肪計測部６が計測した内臓脂肪の計測結果や被検体情報等を付加して表示データを生成し、更に、得られた表示データを所定の表示フォーマットに変換してモニタ７２に表示する。

一方、入力部８は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、各種撮影条件の設定、体軸方向に対する判定範囲Δξの設定、画像データのＣＴ値に対する閾値γ１及びγ２の設定、拡大／縮小処理における増幅度α及びβの設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。

システム制御部９は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部８から供給される各種の入力情報や設定情報は前記記憶回路に一旦保存される。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置１００が備える上述の各ユニットを統括的に制御し、被検体３０に対する画像データの生成と内臓脂肪の計測を行なう。

（内臓脂肪の計測手順）
次に、本実施例における内臓脂肪の計測手順につき図６のフローチャートを用いて説明する。

Ｘ線ＣＴ装置１００の操作者は、被検体３０に対する画像データの収集に先立って、被検体情報の入力、各種撮影条件の設定、判定範囲Δξの設定、画像データのＣＴ値に対する閾値γ１及び閾値γ２の設定、拡大／縮小処理における増幅度α及び増幅度βの設定等を入力部８の入力デバイスを用いて行なう。そして、これらの入力情報や設定情報はシステム制御部９に設けられた記憶回路に保存される。次いで、操作者は、被検体３０を載置した天板２９を体軸方向へ移動することによってその基準部位（最初の撮影部位）を架台回転部２７の撮影野に配置する（図６のステップＳ１）。

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、入力部８において画像データ生成開始コマンドを入力する（図６のステップＳ２）。

このコマンド信号を受信したシステム制御部９は、移動機構部２５の機構制御部２５１に対して移動指示信号を供給し、機構制御部２５１は、前記移動指示信号に基づき架台回転制御信号及び天板移動制御信号を生成して天板・架台移動機構部２５２へ供給する。一方、天板・架台移動機構部２５２は、機構制御部２５１から供給される架台回転制御信号及び天板移動制御信号に従ってＸ線管２２１及び投影データ収集部２３が搭載された架台回転部２７を被検体３０の周囲にて高速回転させ、更に、被検体３０を載置した天板２９を体軸方向へ所定速度で移動させる。

一方、照射強度制御部２１は、システム制御部９から供給される撮影条件のＸ線照射条件に基づいて生成した制御信号をＸ線発生部２２の高電圧発生器２２２へ供給し、高電圧発生器２２２は、ステップＳ１にて初期設定された撮影条件のＸ線照射条件に基づいた電力（管電圧及び管電流）をＸ線管２２１へ供給して被検体３０に対しＸ線を照射する。

Ｘ線管２２１から照射され被検体３０を透過したＸ線は、投影データ収集部２３のＸ線検出器２３１によって検出される。即ち、被検体３０を透過したＸ線は、Ｘ線検出器２３１において透過線量に比例した電荷（電流）信号に変換され、スイッチ群２３２においてスライス方向に対し「データ束ね」が行なわれる。そして、「データ束ね」された電流信号は、ＤＡＳユニット２３３に供給されて電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換が行なわれ投影データが生成される。

この投影データは、架台回転部２７に装着されたデータ伝送回路２３４の送信部に送られて光信号に変換され、空中を介して架台固定部２８に取りつけられたデータ伝送回路２３４の受信部にて受信される。そして、受信された投影データは、Ｘ線検出素子の配列情報、架台回転部２７の回転角度情報及び天板２９の位置情報等を付帯情報として画像データ生成部３の投影データ記憶部３１に保存される。即ち、投影データ記憶部３１には、例えば、被検体３０の頭部、胸部、臍部、臀部及び脚部を含む広範囲な領域に対して所定間隔で設定された複数スライス断面の投影データが上述の付帯情報と共に保存される（図６のステップＳ３）。

一方、再構成処理部３２は、投影データ記憶部３１から読み出した投影データを上述の付帯情報や入力部８からシステム制御部９を介して供給される撮影条件の再構成条件に基づいて再構成処理し、体軸方向に略垂直な上述の複数スライス断面の各々に対して画像データを生成する。そして、生成されたこれらの画像データは、スライス断面の位置情報に対応した画像データ識別情報を付帯情報として画像データ記憶部３３に保存される（図６のステップＳ４）。

被検体３０の広範囲な複数スライス断面における画像データの収集が完了したならば、画像データ特定部４の輪郭抽出部４１は、複数スライス断面の各々にて収集された画像データの画素値（ＣＴ値）に所定の閾値γ１を設定することにより２値化データを生成し、この２値化データに対し異なる増幅率α及びβ（β＜α）を設定して拡大２値化データと縮小２値化データを生成する。次いで、拡大２値化データと縮小２値化データとの減算処理により体表組織の境界面を示す輪郭データを生成する。

次いで、画像データ特定部４の特徴量検出部４２は、輪郭抽出部４１において抽出された輪郭データを微分処理してこの輪郭データが有する凹部を検出する。一方、連続性判定部４３は、体軸方向に略垂直な複数のスライス断面にて収集された画像データの輪郭データに対して特徴量検出部４２が検出した凹部の前記体軸方向に対する連続性を判定し、この判定結果に基づいて臍部の画像データを特定する（図６のステップＳ５）。そして、特定された画像データの識別情報を画像データ抽出部５へ供給する。

画像データ抽出部５は、画像データ特定部４の連続性判定部４３から供給された画像データの識別情報を受信し、この識別情報に対応した臍部の画像データを画像データ生成部３の画像データ記憶部３３に保存されている複数の画像データの中から抽出する（図６のステップＳ６）。

次いで、脂肪計測部６は、画像データ抽出部５において抽出された臍部の画像データが有する画素値（ＣＴ値）に所定の閾値γ２を設定することによって内臓輪郭及び脂肪組織を抽出し、内臓輪郭に基づいてこの内臓輪郭の外部に存在する皮下脂肪組織と前記内臓輪郭の内部に存在する内臓脂肪組織に区分する。そして、皮下脂肪組織の画素数に対する内臓脂肪組織の画素数の比や皮下脂肪組織と内臓脂肪組織を含む体脂肪組織の画素数に対する内臓脂肪組織の画素数の比等を算出することによって内臓脂肪を計測する（図６のステップＳ７）。

そして、表示部７の表示データ生成部７１は、画像データ抽出部５によって抽出された臍部の画像データにこの画像データに基づいて脂肪計測部６が計測した内臓脂肪の計測結果や被検体情報等を付加して表示データを生成しモニタ７２に表示する（図６のステップＳ８）。

以上述べた本発明の第１の実施例によれば、Ｘ線ＣＴ装置によって収集された画像データに基づいて内臓脂肪を計測する際、被検体から収集された複数の画像データの中から内臓脂肪の計測に好適な臍部の画像データを正確かつ短時間で抽出することが可能となる。このため、内臓脂肪の計測における計測精度及び計測効率が向上するのみならず操作者の負担を軽減することができる。

特に、上述の実施例では、被検体の体軸方向に略垂直な複数のスライス断面における画像データに基づいて体表組織の境界面を示す輪郭データを生成し、これらの輪郭データにおける特徴量（凹部）の体軸方向に対する連続性に基づいて臍部の画像データの特定を行なっているため、臍部の画像データを正確かつ容易に特定することができる。

次に、本発明の第２の実施例における体内脂肪計測装置について説明する。この体内脂肪計測装置は、別途設置された医用画像診断装置から供給され自己の画像データ保管部１２に保管された当該被検体の体軸方向に略垂直な複数のスライス断面における画像データを読み出し、これらの複数の画像データにおける体表組織の輪郭を抽出して輪郭データを生成する。次いで、これらの輪郭データにおける特徴量（凹部）を検出し、検出された凹部の体軸方向に対する連続性に基づいて臍部の画像データを特定する。そして、この特定結果に基づいて前記スライス断面における複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出し、抽出された臍部の画像データを用いて内臓脂肪の計測を行なう。

（装置の構成）
本実施例における体内脂肪計測装置の構成につき図７のブロック図を用いて説明する。但し、図７において、図１に示したＸ線ＣＴ装置１００のユニットと同様の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し、詳細な説明は省略する。

図７に示す本実施例の体内脂肪計測装置２００は、別途設置された医用画像診断装置によって収集された当該被検体の複数スライス断面における画像データを保管する画像データ保管部１２と、前記画像データにおける体表組織の輪郭データに基づいて前記被検体の臍部にて収集された画像データを特定する画像データ特定部４と、特定された画像データの識別情報に基づいて前記スライス断面にて収集された複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出する画像データ抽出部５と、抽出された画像データを用いて内臓脂肪を計測する脂肪計測部６と、内臓脂肪の計測結果を表示する表示部７と、被検体情報の入力や各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８ａと、体内脂肪計測装置２００に設けられた上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部９ａを備えている。

そして、画像データ保管部１２には、図示しないＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の医用画像診断装置において収集されネットワーク１３あるいは大容量の記憶媒体を介して供給された当該被検体の体軸方向に略垂直な複数スライス断面における画像データがスライス断面の位置情報に対応した画像データ識別情報を付帯情報として予め保管されている。

一方、入力部８ａは、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、体軸方向に対する判定範囲Δξの設定、画像データのＣＴ値に対する閾値γ１及びγ２の設定、拡大／縮小処理における増幅度α及びβの設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。

システム制御部９ａは、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部８ａから供給される各種の入力情報や設定情報は前記記憶回路に一旦保存される。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて、体内脂肪計測装置２００が備える上述の各ユニットを統括的に制御することにより複数スライス断面において収集された画像データの中から臍部の画像データを抽出し、得られた臍部の画像データを用いて内臓脂肪の計測を行なう。

尚、本実施例における内臓脂肪の計測手順は、図６に示した第１の実施例の内臓脂肪の計測手順におけるステップＳ５乃至ステップＳ８と略同様であるため詳細な説明は省略する。

以上述べた本発明の第２の実施例によれば、医用画像診断装置から供給される画像データに基づいて内臓脂肪を計測する際、被検体から収集された複数の画像データの中から内臓脂肪の計測に好適な臍部の画像データを正確かつ短時間で抽出することが可能となる。このため、内臓脂肪の計測における計測精度及び計測効率が向上するのみならず操作者の負担を軽減することができる。

特に、被検体の体軸方向に略垂直な複数のスライス断面において収集された画像データの各々に対し体表組織の境界面を示す輪郭データを生成し、これらの輪郭データにおける特徴量（凹部）の体軸方向に対する連続性に基づいて臍部の画像データの特定を行なっているため、臍部の画像データを正確かつ容易に特定することができる。

更に、上述の第２の実施例によれば、別途設置された医用画像診断装置からネットワーク等を介して供給され、自己の画像データ保管部１２に一旦保管された複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出し、抽出された画像データに基づいて内臓脂肪の計測を行なっているため、操作者は、時間や場所の制約をあまり受けることなく当該被検体に対する内臓脂肪の計測を効率よく行なうことができる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、被検体の体軸方向における広範囲な領域に対して複数のスライス断面を設定し、これらのスライス断面において収集された複数の画像データの中から臍部の画像データを抽出する場合について述べたが、前記広範囲な領域において生成したボリュームデータに基づいて複数スライス断面におけるＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データを生成し、これら複数のＭＰＲ画像データの中から臍部のスライス断面にて生成されたＭＰＲ画像データを抽出してもよい。

又、特徴量としての凹部は、輪郭抽出部４１にて生成された輪郭データを微分処理して検出する場合について述べたが、この方法に限定されるものではなく、例えば、特許文献１に記載された方法等によって検出することが可能である。

一方、上述の実施例では、２次元配列されたＸ線検出素子を体軸方向へ移動させる、所謂、マルチヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置を用いて体軸方向の広範囲な領域における複数の画像データを収集する場合について述べたが、ヘリカルスキャン方式やマルチスライス方式のＸ線ＣＴ装置を用いて体軸方向の広範囲な領域における画像データを収集してもよい。

又、臍部の画像データを用いて内臓脂肪を計測する場合について述べたが、皮下脂肪あるいは皮下脂肪に内臓脂肪を加えた全体脂肪の計測であっても構わない。

本発明の第１の実施例におけるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例のＸ線ＣＴ装置が備えたＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図。 同実施例の画像データにおける体表組織の輪郭抽出を説明するための図。 同実施例における体表組織の輪郭データが有する凹部の検出方法を示す図。 同実施例における臍部の輪郭データと胸部の輪郭データとの差異を示す図。 同実施例における内臓脂肪の計測手順を示すフローチャート。 本発明の第２の実施例における体内脂肪計測装置の全体構成を示すブロック図。

符号の説明

２…Ｘ線撮影部
２１…照射強度制御部
２２…Ｘ線発生部
２３…投影データ収集部
２５…移動機構部
３…画像データ生成部
３１…投影データ記憶部
３２…再構成処理部
３３…画像データ記憶部
４…画像データ特定部
４１…輪郭抽出部
４２…特徴量検出部
４３…連続性判定部
５…画像データ抽出部
６…脂肪計測部
７…表示部
７１…表示データ生成部
７２…モニタ
８、８ａ…入力部
９、９ａ…システム制御部
１２…画像データ保管部
１３…ネットワーク
１００…Ｘ線ＣＴ装置
２００…体内脂肪計測装置

Claims (8)

1. 被検体の体軸方向に設定された複数のスライス断面に対するＸ線撮影によって投影データを収集するＸ線撮影手段と、
   前記投影データを再構成処理して前記スライス断面における複数の画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記画像データにおける臍部の特徴量を検出し、この特徴量の前記体軸方向における連続性に基づいて臍部の画像データを特定する画像データ特定手段と、
   特定された前記臍部の画像データを用いて前記被検体の脂肪計測を行なう脂肪計測手段とを
   備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記画像データ特定手段は、前記画像データにおける体表組織の輪郭を抽出して輪郭データを生成する輪郭抽出手段と、前記輪郭データにおける凹部を前記臍部の特徴量として検出する特徴量検出手段と、前記体軸方向の所定判定範囲における複数スライス断面の画像データに対して前記特徴量の連続性を判定する連続性判定手段を備え、前記連続性判定手段による判定結果に基づいて前記臍部の画像データを特定することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記特徴量検出手段は、前記輪郭データを微分処理することによって前記臍部の特徴量を検出することを特徴とする請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 画像データ抽出手段を備え、前記画像データ抽出手段は、前記画像データ生成手段が生成した前記スライス断面における複数の画像データの中から前記画像データ特定手段が特定した前記臍部の画像データを抽出し、前記脂肪計測手段は、前記画像データ抽出手段が抽出した前記臍部の画像データを用いて前記脂肪計測を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記脂肪計測手段は、前記臍部の画像データに基づいて内臓脂肪、皮下脂肪及び前記内臓脂肪と前記皮下脂肪を含む体脂肪の少なくとも何れかを計測することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 表示手段を備え、前記表示手段は、前記臍部の画像データに前記脂肪計測手段による脂肪計測の計測結果を付加して表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 被検体の体軸方向に設定された複数スライス断面の各々にて医用画像診断装置が生成した複数の画像データを保管する画像データ保管手段と、
   前記画像データにおける臍部の特徴量を検出し、この特徴量の前記体軸方向における連続性に基づいて臍部の画像データを特定する画像データ特定手段と、
   特定された前記臍部の画像データを前記画像データ保管手段において保管された前記複数の画像データの中から抽出する画像データ抽出手段と、
   抽出された前記臍部の画像データを用いて前記被検体の脂肪計測を行なう脂肪計測手段とを
   備えたことを特徴とする体内脂肪計測装置。
8. Ｘ線ＣＴ装置に、
   被検体の体軸方向に設定された複数のスライス断面に対するＸ線撮影によって投影データを収集するＸ線撮影機能と、
   前記投影データを再構成処理して前記スライス断面における複数の画像データを生成する画像データ生成機能と、
   前記画像データにおける臍部の特徴量を検出し、この特徴量の前記体軸方向における連続性に基づいて臍部の画像データを特定する画像データ特定機能と、
   特定された前記臍部の画像データを用いて前記被検体の脂肪計測を行なう脂肪計測機能とを
   実行させることを特徴とする体内脂肪計測用制御プログラム。

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