JP2017217227A - Radiographic diagnosis apparatus and bone density measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線画像診断装置及び骨密度測定方法に係り、詳細には、骨密度の測定における被写体のポジショニングに関する。 The present invention relates to an X-ray diagnostic imaging apparatus and a bone density measuring method, and more particularly to positioning of an object in measuring bone density.
骨密度の測定方法には、例えばDXA(Dual Energy X-Ray
Absorptiometry)法等がある。DXA法では、2つの異なるエネルギーピークを有するX線を照射して大腿骨を撮影し、2つのX線画像の差分画像を生成することにより骨だけが抽出されたX線画像を得る。そして正確な骨密度を得るためには測定対象とする領域が正確にポジショニング(位置決め)される必要がある。例えば、特許文献1には、X線画像を用いて測定領域を自動抽出する手法について記載されている。
For example, DXA (Dual Energy X-Ray)
Absorptiometry) method. In the DXA method, the femur is imaged by irradiating X-rays having two different energy peaks, and a differential image of the two X-ray images is generated to obtain an X-ray image in which only the bone is extracted. In order to obtain an accurate bone density, the region to be measured needs to be accurately positioned (positioned). For example, Patent Document 1 describes a technique for automatically extracting a measurement region using an X-ray image.
しかしながら、特許文献1には、DXA法による骨密度撮影を行い仮の差分画像を生成した後に計測対象領域を装置が自動設定する手法について記載されているが、撮影前の被写体のポジショニングに関する記載がない。そのため、ポジショニングが適正でなかった場合に再撮影となり、被曝量が増大するおそれがある。 However, Patent Document 1 describes a technique in which the apparatus automatically sets a measurement target region after performing bone density imaging by the DXA method and generating a provisional difference image, but there is a description regarding positioning of a subject before imaging. Absent. Therefore, if the positioning is not appropriate, the image is re-photographed, and the exposure dose may increase.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、骨密度撮影前に測定領域が正しくポジショニングされているか否かを容易に知ることが可能なX線画像診断装置及び骨密度測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an X-ray diagnostic imaging apparatus and a bone density measuring method capable of easily knowing whether a measurement region is correctly positioned before bone density imaging. The purpose is to provide.
前述した目的を達成するために第1の発明は、被写体に異なるエネルギーピークを有する複数のX線を照射するX線源と、前記X線源と対向配置され前記被写体を透過した透過X線を検出するX線受像器と、前記透過X線に基づき透視像またはエネルギーピークに応じた各X線画像を生成する画像処理部と、前記透視像を表示するとともに位置決め操作を受け付ける位置決め操作部と、前記透視像から骨密度測定の測定領域を検出する測定領域検出部と、検出した測定領域が骨密度の測定領域として適正であるか否かを確認する確認処理部と、前記確認処理部による確認の結果を通知する通知部と、前記測定領域に対し高低2種類の異なるエネルギーピークを有するX線を照射して得た各X線画像から差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて骨密度を算出する骨密度算出部と、を備えることを特徴とするX線画像診断装置である。 In order to achieve the above-described object, the first invention provides an X-ray source that irradiates a subject with a plurality of X-rays having different energy peaks, and transmitted X-rays that are disposed to face the X-ray source and are transmitted through the subject. An X-ray receiver to detect; an image processing unit that generates a fluoroscopic image or an X-ray image corresponding to an energy peak based on the transmitted X-ray; a positioning operation unit that displays the fluoroscopic image and receives a positioning operation; A measurement region detection unit for detecting a measurement region for bone density measurement from the fluoroscopic image, a confirmation processing unit for confirming whether the detected measurement region is appropriate as a measurement region for bone density, and confirmation by the confirmation processing unit A notification unit for notifying the result of the measurement, and generating a difference image from each X-ray image obtained by irradiating the measurement region with X-rays having two types of high and low energy peaks. , A bone density calculation unit for calculating a bone density Zui an X-ray image diagnostic apparatus comprising: a.
第2の発明は、被写体に異なるエネルギーピークを有する複数のX線を照射するX線源と、前記X線源と対向配置され前記被写体を透過した透過X線を検出するX線受像器と、前記透過X線に基づき透視像またはエネルギーピークに応じた各X線画像を生成する画像処理部とを備えたX線画像診断装置において、制御装置が、前記透視像を表示するとともに位置決め操作を受け付けるステップと、前記透視像から骨密度測定の測定領域を検出するステップと、検出した測定領域が骨密度の測定領域として適正であるか否かを確認するステップと、前記確認の結果を表示するステップと、前記測定領域に対し高低2種類の異なるエネルギーピークを有するX線を照射して得た各X線画像から差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて骨密度を算出するステップと、を含む処理を行うことを特徴とする骨密度測定方法である。 According to a second aspect of the present invention, an X-ray source that irradiates a subject with a plurality of X-rays having different energy peaks, an X-ray receiver that is disposed opposite to the X-ray source and detects transmitted X-rays transmitted through the subject, In an X-ray image diagnostic apparatus including an image processing unit that generates a fluoroscopic image or an X-ray image corresponding to an energy peak based on the transmitted X-ray, a control device displays the fluoroscopic image and receives a positioning operation. A step of detecting a measurement region of bone density measurement from the fluoroscopic image, a step of confirming whether the detected measurement region is appropriate as a measurement region of bone density, and a step of displaying the result of the confirmation And generating a differential image from each X-ray image obtained by irradiating the measurement region with two types of high and low X-rays having different energy peaks, and based on the generated differential image A bone density measurement method, which comprises carrying out a step of calculating, the process comprising a.
本発明により、骨密度撮影前に測定領域が正しくポジショニングされているか否かを容易に知ることが可能なX線画像診断装置及び骨密度測定方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray diagnostic imaging apparatus and a bone density measuring method capable of easily knowing whether or not a measurement region is correctly positioned before bone density imaging.
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照してX線画像診断装置1の全体構成について説明する。
図1に示すように、X線画像診断装置1は、撮影装置10、操作装置20、及び被写体3を寝載する寝台15を備える。撮影装置10と操作装置20とは通信ケーブル等の伝送路を用いて通信接続される。本発明において、撮影装置10は、透視像の取得及び骨密度測定用の撮影(以下、骨密度撮影という)の双方を行うことが可能な撮影装置である。
[First Embodiment]
First, the overall configuration of the X-ray image diagnostic apparatus 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the X-ray image diagnostic apparatus 1 includes an
撮影装置10は、X線源12、X線源12に設けられるX線絞り13、X線源12に被写体3を介して対向配置されるX線受像器16等を備える。X線受像器16において検出した透過X線データに基づく画像データは伝送路を介して操作装置20に送信される。操作装置20は、制御装置21、画像処理装置22、記憶装置23、入力装置24、及び表示装置25等を備える。
The
X線源12は、X線管及び高電圧発生装置を備え、制御装置21から送信される制御信号に従って所定の線量のX線を発生させる。X線源12は、透視像取得時において透視用の低線量のX線を被写体3に連続的に照射する。またX線源12は、骨密度撮影時は高低2つの異なるエネルギーピークを有するX線を照射する。以下、エネルギーピークの高いX線を高エネルギーX線、高エネルギーX線と比較して低いエネルギーピークを有するX線を低エネルギーX線という。
The X-ray source 12 includes an X-ray tube and a high voltage generator, and generates a predetermined dose of X-rays according to a control signal transmitted from the
X線源12にはX線絞り13が設けられる。X線絞り13は複数のX線遮蔽板(絞り羽根)を有し、制御装置21から通知される絞り羽根の開度情報に従って、絞り羽根を所定の位置まで開閉させて所望の形状のX線照射野を形成する。
The X-ray source 12 is provided with an
X線受像器16は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるX線検出素子を2次元配列したフラットパネルディテクタ(FPD)やI.I.(image intensifier)等であり、被写体3を介してX線源12に対向する位置に設けられる。例えば、寝台15の天板の下面にX線受像器16が設置される。
The
X線受像器16の各検出素子は、X線源12から照射され被写体3を透過したX線である透過X線を検出し、そのX線強度に応じた電気信号に変換する。X線受像器16は変換した電気信号である透過X線データに基づいてX線画像を作成する。作成されるX線画像は、透視用のX線により取得された透視像(動画)や、骨密度撮影により得られる高エネルギー画像及び低エネルギー画像等である。作成されたX線画像は操作装置20の画像処理装置22に送られるとともに、記憶装置23に記憶される。
Each detection element of the
画像処理装置22は、X線受像器16から転送されたX線画像データを取得し、表示装置25に表示するための画像処理を行う。画像処理には、例えば画像の画素値情報に基づいてX線絞り位置を検出して表示範囲を決定する処理や、白黒の反転表示処理、不要領域の削除等の画像処理が含まれる。
The
記憶装置23は、X線受像器16により検出された透過X線データに基づいて生成されたX線画像を記憶する。また記憶装置23には、撮影や透視動作に関するプログラムや各種撮影条件、及び後述する骨密度測定処理に必要なプログラム及びデータ等が記憶されている。
The
制御装置21は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等により構成されるコンピュータである。制御装置21は、入力装置24から入力された入力信号に基づいてX線源12におけるX線照射の動作制御を行ったり、X線受像器16における画像の作成、X線絞り位置の補正に関する処理、表示装置25における表示動作等の制御を行う。また制御装置21は、X線画像に基づき骨密度を測定する骨密度測定処理を実行する。骨密度測定処理の詳細については後述する。
The
表示装置25は、CRTや液晶パネル等により構成され、撮影装置10により撮影されたX線画像や制御装置21から入力される表示データ等を表示する。
The
入力装置24は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置であり、操作者によって入力される各種の指示や情報を制御装置21に入力する。操作者は、表示装置25及び入力装置24等の外部機器を使用して対話的に操作を行う。なお入力装置24は、表示装置25の表示画面と一体的に構成されたタッチパネル等としてもよい。
The
次に、図2を参照して本発明に係るX線画像診断装置1の機能構成について説明する。図2に示すように、X線画像診断装置1の制御装置21は、測定領域検出部41、ガイド表示部42、確認処理部43、通知部44、測定領域・X線照射開始位置設定部45、及び骨密度測定部46を有する。確認処理部43は、測定領域確認部43a、頸部ROI確認部43b、大腿骨傾き確認部43cを含む。測定領域確認部43a及び頸部ROI確認部43bの処理動作については第1の実施の形態で説明し、大腿骨傾き確認部43cについては第2の実施の形態で説明する。
Next, the functional configuration of the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the
なお、X線画像診断装置1の撮影装置10は骨密度撮影に先立ち、被写体の位置決め用に透視像50を取得する。制御装置21は、撮影装置10において透視像50の取得中に、被写体3の位置決め操作を受け付ける。位置決め操作は撮影装置10や寝台15に設けられる操作部(不図示)を介して行われる。或いは操作卓24の入力装置24を介して行われる。
Note that the
測定領域検出部41は、透視像50から骨密度測定の測定領域を検出する。測定領域は大腿骨骨頭部57、大転子54、小転子55、及び頸部56を含む範囲である。測定領域の検出処理の詳細については後述する。
The measurement region detection unit 41 detects a measurement region for bone density measurement from the
ガイド表示部42は、測定領域検出部41により検出した測定領域(以下、測定ROI61という)を示すガイドマークを透視像50に重ねて表示する。また、ガイド表示部42は、測定ROI61内の頸部領域を示すROI(Region of Interest;関心領域)である頸部ROI62や骨幹部の傾きを表す骨幹傾きライン63等を透視像50に重ねて表示する。ガイド表示部42による表示の具体例については後述する。
The
確認処理部43は、測定領域検出部41により検出した領域が骨密度の測定領域として適正であるか否かを確認する。確認処理部43には、測定領域確認部43a、頸部ROI確認部43b、大腿骨傾き確認部43cが含まれる。測定領域確認部43aは、検出した測定領域(測定ROI61)全体がX線照射野に収まるか否かを判定する。頸部ROI確認部43bは、測定領域(測定ROI61)から頸部56を抽出し、抽出した頸部56を囲むようにROI(以下、頸部ROI62という)を設定し、頸部ROI62内に坐骨等の頸部56以外の骨が含まれるか否かを判定する。大腿骨傾き確認部43cは骨幹部の傾きを算出し、算出した傾きが所定許容範囲内であるか否かを判定する。
The confirmation processing unit 43 confirms whether or not the region detected by the measurement region detection unit 41 is appropriate as the bone density measurement region. The confirmation processing unit 43 includes a measurement
通知部44は、確認処理部43による確認結果を通知する。例えば、通知部44は、測定ROI61がX線照射野に収まらない場合にエラー通知画面71を表示してその旨を操作者に通知する(図8(a)参照)。また通知部44は頸部ROI62内に頸部56以外の骨が含まれる場合にエラー通知画面72を表示してその旨を通知する(図8(b)参照)。或いは骨幹部の傾きが所定許容範囲外である場合にエラー通知画面73等を表示してその旨を通知する(図12参照;第2の実施の形態)。なお、通知部44による通知はエラー通知画面71〜73による通知に限定されず、該当するROIやラインの表示色を変更したり、音声等により通知したりしてもよい。 The notification unit 44 notifies the confirmation result by the confirmation processing unit 43. For example, when the measurement ROI 61 does not fit in the X-ray irradiation field, the notification unit 44 displays an error notification screen 71 and notifies the operator to that effect (see FIG. 8A). Further, when the bone other than the neck 56 is included in the neck ROI 62, the notification unit 44 displays an error notification screen 72 to notify that (see FIG. 8B). Alternatively, when the inclination of the diaphysis is outside the predetermined allowable range, an error notification screen 73 or the like is displayed to notify that (see FIG. 12; second embodiment). Note that the notification by the notification unit 44 is not limited to the notification by the error notification screens 71 to 73, and the display color of the corresponding ROI or line may be changed or notified by voice or the like.
測定領域・X線照射開始位置設定部45は、確認処理部43によりポジショニングが適切と判定されると、その時点において測定領域検出部41により検出されている測定領域を測定ROI61として設定(確定)する。また、測定ROI61の上端をX線照射開始位置、下端をX線照射終了位置、測定ROI61の左右を絞り位置として設定する。なお、測定ROI61に所定のマージンを持たせてX線照射開始位置、X線照射終了位置、絞り位置を設定してもよい。測定領域・X線照射開始位置設定部45によりX線照射開始位置、X線照射終了位置、絞り位置が設定されると、制御装置21は撮影装置10に設定された情報に従って制御信号を生成し撮影装置10に送信する。撮影装置10は、制御装置21から送信される制御信号に従って映像系(X線源12及びX線受像器16)の位置をX線照射開始位置まで移動させ、X線絞り13の絞り量を調整する。
When the confirmation processing unit 43 determines that the positioning is appropriate, the measurement region / X-ray irradiation start
骨密度測定部46は、設定したX線照射開始位置からX線照射終了位置までの範囲に対し高低2種類の異なるエネルギーピークを有するX線を照射して各X線画像(高エネルギー画像、低エネルギー画像)を生成する。低エネルギー画像とはX線源12から照射された低エネルギーX線により撮影された画像である。高エネルギー画像とは、X線源12から照射された高エネルギーX線により撮影された画像である。骨密度測定部46は生成した各X線画像(高エネルギー画像、低エネルギー画像)を差分して差分画像を生成し、差分画像の濃度値に基づいて骨密度を算出する。算出した骨密度は、記憶装置23に記憶されるとともに表示装置25に表示される。
The bone
次に、図3〜図8を参照して、X線画像診断装置1の制御装置21が実行する骨密度測定処理について説明する。図3は骨密度測定処理全体の流れを示すフローチャートである。
Next, a bone density measurement process executed by the
操作者の操作によりBMDモード(骨密度撮影モード)が選択され検査開始が指示されると、制御装置21はまず撮影装置10に対し透視像の取得動作の開始指示を送信する。撮影装置10は、X線源12から透視用X線を被写体3に照射し、X線受像器16により被写体3を透過したX線を検出して操作装置20へ送る。操作装置20の画像処理装置22は取得した透過X線量に基づいて透視像を順次生成し、表示装置25に表示する(ステップS101)。
When the BMD mode (bone density imaging mode) is selected by an operator's operation and an instruction to start an examination is given, the
透視像を表示中に、制御装置21は被写体3の位置決め操作を受け付ける(ステップS102)。操作者による位置決め操作は、表示装置25に表示される透視像50を参照しながら入力装置24、或いは撮影装置10側に設けられる操作部(不図示)を介して行われる。位置決め操作により寝台位置及び映像系の位置(X線源12と寝台15との距離)が調整される。
While displaying the fluoroscopic image, the
スタートボタンの押下操作等、所定の操作によって確認処理の開始が指示されると(ステップS103;Yes)、制御装置21は骨密度測定領域の確認処理を開始する(ステップS104)。ステップS104の確認処理では、透視像50から測定領域(大腿骨骨頭部57、小転子55、大転子54、頸部56)の検出、検出した測定領域がX線照射野に収まるか否かの判定、頸部ROI62に坐骨等の頸部56以外の他の骨が含まれていないか等の判定が行われる。確認処理の詳細については後述する。
When the start of the confirmation process is instructed by a predetermined operation such as a pressing operation of the start button (step S103; Yes), the
ステップS104の確認処理が終了し、撮影ボタンが押下されると(ステップS105;Yes)、制御装置21は確認処理において設定された測定ROI61に基づいてX線絞り13を調整し(ステップS106)、映像系(X線源12及びX線受像器16)の位置をX線照射開始位置へ移動させ(ステップS107)、骨密度測定用のX線の照射を開始する(ステップS108)。
When the confirmation processing in step S104 is completed and the photographing button is pressed (step S105; Yes), the
撮影装置10は高エネルギーX線を被写体3の測定ROI61に照射する。また、低エネルギーX線を被写体3の測定ROI61に照射する。画像処理装置22は、高エネルギーX線を被写体3に照射することにより得られた高エネルギー画像と、低エネルギーX線を被写体3に照射することにより得られた低エネルギー画像とを生成し、これらの差分画像を生成する(ステップS109)。制御装置21は、ステップS110で取得した差分画像の濃度値に基づき骨密度を算出する。制御装置21は算出した骨密度を表示装置25に表示し(ステップS110)、一連の骨密度測定処理を終了する。
The
図4〜図8を参照して、ステップS104の測定領域確認処理について説明する。 With reference to FIGS. 4 to 8, the measurement region confirmation processing in step S104 will be described.
図4のフローチャートに示すように、まず制御装置21(確認処理部43)は、透視像50から絞り領域51、直接X線領域52、被写体領域53を抽出する(ステップS201;図5参照)。各領域51、52、53は透視像50の濃度情報やエッジ情報、直線部の有無や配置等に基づいて抽出可能である。
As shown in the flowchart of FIG. 4, the control device 21 (confirmation processing unit 43) first extracts the aperture region 51, the
次に制御装置21(確認処理部43)は、被写体領域53の濃度情報とエッジ情報から大腿骨近位部の大転子54、小転子55、頸部56、大腿骨骨頭部57を検出する(ステップS202〜ステップS205)。
Next, the control device 21 (confirmation processing unit 43) detects the
図6(a)は大転子54、小転子55の検出について説明する図である。制御装置21は、透視像50の外側(透視像50の左側の実線部)のエッジ情報に基づき大転子54を抽出し(ステップS202)、内側(透視像50の右側の実線部)のエッジ情報及び突出部の算出により小転子55を抽出する(ステップS203)。なお、図6(a)の透視像50は右足を表しているが、左足の場合は外側と内側のエッジが図6(a)とは逆に描写される。
FIG. 6A is a diagram for explaining the detection of the
また、図6(b)に示すように大腿骨内側の小転子領域を基準に小領域を設定し(画像を小領域に分割し)、濃度情報とエッジ情報とから頸部領域を検出する(ステップS204)。つまり、濃度情報とエッジ情報とから骨の領域を抽出し、上下方向に最も短い軸を頸部56の候補とし、周辺部のエッジ長及び傾きより頸部56のエッジであるか判定する。頸部56と判定すると、該当するエッジの端点を結び頸部領域とする。 Further, as shown in FIG. 6B, a small region is set based on a small trochanter region inside the femur (an image is divided into small regions), and a cervical region is detected from density information and edge information. (Step S204). That is, a bone region is extracted from the density information and the edge information, and the axis that is the shortest in the vertical direction is set as a candidate for the neck 56, and it is determined whether the edge of the neck 56 is based on the edge length and inclination of the peripheral part. If it is determined that the neck portion 56, the end point of the corresponding edge is connected to be a neck region.
更に、大腿骨側部外側のエッジからX軸方向へプロファイルを作成し、閾値以下になる場合はエッジ候補とする。大腿骨の幅と比較し、閾値以内であれば大腿骨のエッジとする。つまり大腿骨骨頭部57が検出される(ステップS205;図6(c))。 Further, a profile is created in the X-axis direction from the edge on the outer side of the femur, and if it is below the threshold value, it is determined as an edge candidate. Compared with the width of the femur, if it is within the threshold, the femur edge is determined. That is, the femoral head 57 is detected (step S205; FIG. 6C).
制御装置21は、ステップS202〜ステップS205の処理により検出した頸部領域と大転子側部、上部の領域にそれぞれマージンを設け測定ROI61として設定する。マージンの例としては、左:大転子54の外側10mm、大転子54の上側30mm、頸部重心の右側30mm、頸部軸とROI左辺の交点から下側30mm(小転子55があれば小転子55から30mm)等が好適であるが、これに限定されず任意の値としてよい。また、ステップS204で検出した頸部56の辺から所定のマージンを設け、頸部ROI62を設定する。そして、制御装置21は透視像50上に、測定ROI61、頸部ROI62をガイド表示する(ステップS206)。
The
図7に、透視像50に重ねて表示された測定ROI61と頸部ROI62の例を示す。図7の例では、更に骨幹部の傾きを示す骨幹傾きライン63が透視像50に重ねてガイド表示されている。骨幹傾きライン63については第2の実施の形態で説明する。
FIG. 7 shows an example of the measurement ROI 61 and the cervical ROI 62 that are displayed superimposed on the
制御装置21は測定ROI61の上端または下端をX線照射開始位置として設定し、上下方向の他方の端辺をX線照射終了位置として設定する。また、測定ROI61の左右の端辺をX線絞り位置として設定する。
The
次に、制御装置21(確認処理部43)は、検出した測定ROI61が全てX線照射野に含まれるかを判定する(ステップS207)。測定ROI61がX線照射野に含まれていない場合は(ステップS207;No)、エラー通知を行う(ステップS208)。エラー通知としては、表示されている測定ROI61の表示色を変更したり、図8(a)に示すエラー通知画面71を表示したりする。エラー通知画面71には、例えば「計測ROIが欠けています。」というメッセージ等が表示される。またエラー通知画面71には「OK」ボタン71aが表示される。「OK」ボタン71aが押下されるとステップS102の位置決め操作に戻る。
Next, the control device 21 (confirmation processing unit 43) determines whether or not all the detected measurement ROIs 61 are included in the X-ray irradiation field (step S207). When the measurement ROI 61 is not included in the X-ray irradiation field (step S207; No), an error notification is performed (step S208). As the error notification, the display color of the displayed measurement ROI 61 is changed, or the error notification screen 71 shown in FIG. 8A is displayed. For example, a message “Measurement ROI is missing” or the like is displayed on the error notification screen 71. In addition, an “OK”
次に、制御装置21(確認処理部43)は、頸部ROI62に坐骨等の他の骨が入っていないかを判定する(ステップS209)。頸部ROI62内に他の骨が入っている場合は(ステップS209;No)、エラー通知を行う(ステップS210)。エラー通知としては、表示されている頸部ROI62の表示色を変更したり、図8(b)に示すエラー通知画面72を表示したりする。エラー通知画面72には、例えば「頸部ROIに坐骨が含まれています。」といったメッセージが表示される。またエラー通知画面72には「OK」ボタン72aが表示される。「OK」ボタン72aが押下されるとステップS102の位置決め操作に戻る。
Next, the control device 21 (confirmation processing unit 43) determines whether or not other bones such as a sciatic bone are contained in the neck ROI 62 (step S209). When another bone is contained in the cervical ROI 62 (step S209; No), an error notification is performed (step S210). As the error notification, the display color of the displayed cervical ROI 62 is changed, or the error notification screen 72 shown in FIG. 8B is displayed. On the error notification screen 72, for example, a message “sciatic bone is included in the neck ROI” is displayed. In addition, an “OK”
ステップS207において測定ROI61は全てX線照射野に収まると判定され(ステップS207;Yes)、ステップS209において頸部ROI62は頸部56のみであり他の骨を含まないと判定されると(ステップS209;Yes)、制御装置21は表示装置25に撮影ボタンの押下操作(X線照射の開始指示)の待機状態(ステップS211)になり、図3のステップS105へ移行する。
In step S207, it is determined that all the measurement ROIs 61 are within the X-ray irradiation field (step S207; Yes). In step S209, it is determined that the cervical ROI 62 is only the cervical part 56 and does not include other bones (step S209). ; Yes), the
以上説明したように、透視像50を取得可能なX線画像診断装置1において、制御装置21は、骨密度撮影の前に透視像50を用いた位置決め操作を受け付ける。また制御装置21は透視像50から骨密度測定の測定領域を検出し、検出した測定領域が骨密度の測定領域として適正であるか否かを確認し、適正でない場合はユーザに通知する。その後、位置決め操作により設定した測定領域に対して骨密度撮影を行う。これにより、操作者は透視像50を参照しながら容易に被写体の位置決め操作を行うことができ、また骨密度撮影前に測定領域のポジショニングが正しいか否かを容易に知ることが可能となる。
As described above, in the X-ray image diagnostic apparatus 1 capable of acquiring the
[第2の実施の形態]
次に、図9〜図12を参照して本発明の第2の実施の形態について説明する。X線画像診断装置1は、測定領域の確認処理(図3のステップS104)において、骨幹部の傾きが所定許容範囲内であるか否かを判定し、傾きが所定許容範囲外である場合にその旨を通知する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The X-ray diagnostic imaging apparatus 1 determines whether or not the inclination of the diaphysis is within a predetermined allowable range in the measurement region confirmation process (step S104 in FIG. 3), and when the inclination is outside the predetermined allowable range. Notify that.
図9は第2の実施の形態における測定領域の確認処理の流れを説明するフローチャートである。なお、この確認処理は、第1の実施の形態と同様に骨密度撮影の開始前に行われる(図3参照)。また、第1の実施の形態の確認処理(図4参照)に加えて図9に示す確認処理を行うことが望ましい。 FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of the measurement region confirmation processing in the second embodiment. Note that this confirmation processing is performed before the start of bone density imaging as in the first embodiment (see FIG. 3). Further, it is desirable to perform the confirmation process shown in FIG. 9 in addition to the confirmation process (see FIG. 4) of the first embodiment.
図9に示す確認処理において、まず制御装置21(確認処理部43)は、透視像50から絞り領域51、直接X線領域52、被写体領域53を抽出する(ステップS301;図5参照)。次に制御装置21は、透視像40から被写体領域53の濃度情報とエッジ情報に基づき骨幹部を検出し(ステップS302)、検出した骨幹部の傾きを算出する(ステップS303)。
In the confirmation processing shown in FIG. 9, the control device 21 (confirmation processing unit 43) first extracts the aperture region 51, the
骨幹部の傾きGは、図10に示すように、大腿骨の左辺(左側エッジ)の傾きGl及び右辺(右側エッジ)の傾きGrに基づいて算出される。また制御装置21(ガイド表示部42)は、骨幹部の傾きGを示す線である骨幹傾きライン63を大腿骨の骨幹部に重ねて表示する(ステップS304)。傾きの基準は、例えばX線受像器16の上下端に対して垂直方向(透視像50の上下方向)を0°とする。
As shown in FIG. 10, the inclination G of the diaphysis is calculated based on the inclination Gl of the left side (left edge) and the inclination Gr of the right side (right edge) of the femur. In addition, the control device 21 (guide display unit 42) displays a
ステップS304において、制御装置21は更に、骨幹傾き角度の値を表示してもよい。図11(a)は、透視像50に重ねて表示された骨幹傾きライン63と骨幹傾き角度64の一例を示している。図11(a)の例では、骨幹傾き角度が「2°」と表示されている。これにより、骨幹部全体が透視像50の上下方向を基準として2°程度傾いていることが確認できる。
In step S304, the
また、ステップS303〜ステップS304において制御装置21(確認処理部43)は、図11(b)に示すように、頸部領域の重心66を通る頸部軸線65と骨幹部の傾きを示す骨幹傾きライン63との間の角度(骨幹−頸部角度67)を算出し、算出した骨幹−頸部角度の値67と頸部軸線65と骨幹傾きライン63とを透視像50に重ねて表示してもよい。
Further, in step S303 to step S304, as shown in FIG. 11B, the control device 21 (confirmation processing unit 43) causes the cervical axis 65 passing through the center of gravity 66 of the cervical region and the diaphysis inclination indicating the inclination of the diaphyseal part. An angle between the line 63 (diaphysis-cervical angle 67) is calculated, and the calculated diaphyseal-cervical angle value 67, the cervical axis 65, and the
制御装置21は、骨幹部が傾いているか否かを判定する(ステップS305)。すなわち、ステップS303で算出した骨幹部の傾き角度(或いは、骨幹−頸部角度)が所定許容範囲内であるか否かを判定し、傾きが所定許容範囲外である場合(ステップS305;Yes)は、エラー通知を行う(ステップS306)。骨幹傾き角度の許容範囲は、例えば、基準(透視像50の上下方向)から5°程度以内等とする。
The
エラー通知は、例えば表示されている骨幹傾きライン63や角度64、67の表示色を変更したり、図12に示すエラー通知画面73を表示したりする。エラー通知画面73には、「大腿骨骨幹部が透視画面に対して傾いています。」といったメッセージが表示される。またエラー通知画面73には「OK」ボタン73aが表示される。「OK」ボタン73aが押下されると図3のステップS102の位置決め操作に戻る。
For the error notification, for example, the display color of the displayed
ステップS305において骨幹部の傾きが所定許容範囲内と判定された場合は(ステップS305;No)、制御装置21は表示装置25に撮影ボタンの押下操作(X線照射の開始指示)を待機する(ステップS307)。図3のステップS105へ移行する。図3のステップS105へ移行する。
When it is determined in step S305 that the tilt of the diaphysis is within the predetermined allowable range (step S305; No), the
なお、第2の実施の形態の確認処理は、第1の実施の形態の確認処理と併せて行うことが望ましい。すなわち、図3のステップS104の測定領域の確認処理では、ステップS301〜ステップS306の骨幹部の傾きの確認処理の他、第1の実施の形態で説明した測定領域の確認、頸部ROI62の確認(図4のステップS202〜ステップS209)を行うことが望ましい。 Note that the confirmation process of the second embodiment is desirably performed together with the confirmation process of the first embodiment. That is, in the measurement region confirmation process in step S104 of FIG. 3, in addition to the confirmation process of the diaphysis inclination in steps S301 to S306, the measurement region confirmation and the cervical ROI 62 described in the first embodiment are confirmed. It is desirable to perform (Step S202 to Step S209 in FIG. 4).
[第3の実施の形態]
次に、図13〜図14を参照して本発明の第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態においてX線画像診断装置1は、過去に骨密度測定を実施した履歴のある患者については、過去の測定時に記録した情報を利用した位置合わせ(測定ROI61等の設定)を可能とする。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the X-ray diagnostic imaging apparatus 1 performs alignment (setting of measurement ROI 61 and the like) using information recorded at the time of past measurement for a patient with a history of bone density measurement in the past. Make it possible.
図13のフローチャートは、第3の実施の形態における骨密度測定処理の流れを示すフローチャートである。
制御装置21はBMDモードが選択されると、患者情報の入力を受け付ける(ステップS501)。患者情報は患者の識別情報であり、例えば診察券番号や氏名、連絡先等である。入力装置24から患者情報が入力されると、制御装置21は入力された患者情報に該当する測定情報(測定履歴)が記憶装置23に記憶されているか否かを判定する(ステップS502)。記憶装置23に測定情報が記憶されていない場合、すなわち初回の骨密度測定においては、ステップS506へ移行する。
The flowchart in FIG. 13 is a flowchart showing the flow of bone density measurement processing in the third embodiment.
When the BMD mode is selected, the
ステップS506〜ステップS510の処理は、第1または第2の実施の形態と同様の骨密度測定処理の手順である。すなわち制御装置21は、初回測定時には第1または第2の実施の形態と同様に、透視像50を用いた位置決め操作を受け付け(ステップS506)、スタートボタンの押下操作(ステップS507)により測定領域の確認処理を行う(ステップS508)。ステップS508の確認処理では、図4の確認処理または図9の確認処理を行う。制御装置21は透視像50から大転子54、小転子55、頸部56、大腿骨骨頭部57を含む測定領域を検出し、これらがX線照射野に収まるかを判定する。また頸部ROI62を設定し、頸部ROI62に頸部56以外の骨が含まれていないかを判定する。また骨幹部の傾きを検出し、骨幹傾きラインを表示したり、傾きが所定範囲内にあるかを判定する。そして、測定領域がX線照射野に収まらない場合、頸部ROI62に頸部56以外の骨が含まれる場合、骨幹部の傾きが所定の許容範囲を超えている場合はエラー通知を行う。
The processing from step S506 to step S510 is the same bone density measurement processing procedure as that in the first or second embodiment. That is, the
適正に位置合わせが行われると確認処理が終了する。その後、操作者により撮影ボタンが押下されると(ステップS509;Yes)、制御装置21は骨密度測定処理を実行する(ステップS510)。ステップS510の骨密度測定処理は、図3のステップS106〜ステップS110の処理である。
When the alignment is properly performed, the confirmation process is finished. Thereafter, when the photographing button is pressed by the operator (step S509; Yes), the
すなわち、制御装置21は確認処理において設定された測定ROI61に基づいてX線絞り13の開口幅を調整し(ステップS106)、映像系(X線源12及びX線受像器16)の位置をX線照射開始位置へ移動させ(ステップS107)、骨密度測定用のX線の照射を開始する(ステップS108)。撮影装置10は高エネルギーX線を被写体3の測定ROI61に照射する。また、低エネルギーX線を被写体3の測定ROI61に照射する。画像処理装置22は、高エネルギーX線を被写体3に照射することにより得られた高エネルギー画像と、低エネルギーX線を被写体3に照射することにより得られた低エネルギー画像とを生成し、これらの差分画像を生成する(ステップS109)。制御装置21は、ステップS110で取得した差分画像のエッジ画像から腰椎領域の検出を行い、検出した腰椎領域の画素値に基づき骨密度を算出する。制御装置21は算出した骨密度を表示装置25に表示する(ステップS110)。
That is, the
ステップS510の骨密度測定が終了すると、制御装置21は測定情報を患者情報と紐づけて記憶装置23に記憶する(ステップS111)。ここで記憶する測定情報は、少なくとも、確認処理(ステップS508)で設定した測定領域(測定ROI61)、X線照射開始位置、ステップS510の骨密度測定処理で生成した差分画像等を含む。
When the bone density measurement in step S510 is completed, the
測定情報を記憶すると、当該患者についての初回の骨密度測定処理は終了する。 When the measurement information is stored, the initial bone density measurement process for the patient ends.
2回目以降の骨密度測定では、ステップS501で患者情報が入力されると、入力された患者情報に関する測定情報が記憶装置23から検索される(ステップS502)。入力された患者情報に関する測定情報が記憶装置23に記憶されている場合は(ステップS502;Yes)、制御装置21は前回の測定における測定情報を読み出す(ステップS503)。読み出す測定情報は、前回測定時に生成された差分画像、測定ROI61、X線照射開始位置等の情報である。
In the second and subsequent bone density measurements, when patient information is input in step S501, measurement information related to the input patient information is retrieved from the storage device 23 (step S502). When the measurement information related to the input patient information is stored in the storage device 23 (step S502; Yes), the
制御装置21は透視像50の撮影を開始し、表示装置25に現在取得中の透視像50を表示する(ステップS504)。
The
更に、制御装置21はステップS503で読み出した前回の測定情報に基づき、前回の差分画像(以下、前回画像82と呼ぶ)、前回の測定ROI81、前回のX線照射開始位置等を、現在取得中の透視像50に重ねて表示する(ステップS505)。
Furthermore, the
図14は、現在取得中の透視像50に前回画像82及び前回の測定ROI81を表示した例である。前回画像82は例えば図14の点線で示すように前回画像82から抽出したエッジ情報のみを現在の透視像50上に表示したり、前回画像82を半透明にして現在の透視像上に重ねて表示する等、取得中の透視像50と識別しやすく表示されることが望ましい。
FIG. 14 is an example in which the previous image 82 and the previous measurement ROI 81 are displayed on the
操作者は、前回の測定情報を目視で確認しながら、位置決め操作を行う(ステップS506)。前回と同様の測定ROI61を設定することにより、骨密度の経時観察が容易となる。 The operator performs a positioning operation while visually confirming the previous measurement information (step S506). By setting the same measurement ROI 61 as the previous time, it is easy to observe the bone density over time.
その後、スタートボタンの押下操作により、測定領域の確認処理が実行される(ステップS508)。前回の測定情報を元に位置合わせされているため、初回測定時よりも迅速に適正な測定領域を設定できる。 Thereafter, the measurement region confirmation process is executed by pressing the start button (step S508). Since alignment is performed based on the previous measurement information, an appropriate measurement area can be set more quickly than in the first measurement.
その後、撮影ボタンの押下操作によって(ステップS509)、骨密度測定処理が開始され、差分画像の生成、骨密度の算出が行われる(ステップS510)。生成された差分画像や算出された骨密度の情報は、ステップS508の確認処理で設定された測定ROI61等とともに患者情報に紐づけて記憶装置23に記憶される(ステップS511)。記憶された測定情報は、次回の骨密度測定時に参照される。
Thereafter, a bone density measurement process is started by pressing the photographing button (step S509), and a difference image is generated and a bone density is calculated (step S510). The generated difference image and information on the calculated bone density are stored in the
以上説明したように、第3の実施の形態のX線画像診断装置1によれば、測定の履歴のある患者については、前回の測定情報(前回画像や前回設定した測定ROI、X線照射開始位置等)を今回取得中の透視像50と重ねて表示するため、位置合わせが容易となる。また、前回設定した測定ROI81と同じ領域を今回の測定ROI61として容易に設定できるようになるため、骨密度の経時観察を正確に行うことが可能となる。
As described above, according to the X-ray diagnostic imaging apparatus 1 of the third embodiment, for a patient with a history of measurement, the previous measurement information (the previous image, the previously set measurement ROI, X-ray irradiation start) Since the position and the like are superimposed on the
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るX線画像診断装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the X-ray image diagnostic apparatus and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
1・・・・・・・・・・X線画像診断装置
10・・・・・・・・・撮影装置
12・・・・・・・・・X線源
13・・・・・・・・・X線絞り
15・・・・・・・・・寝台
16・・・・・・・・・X線受像器
20・・・・・・・・・操作装置
21・・・・・・・・・制御装置
22・・・・・・・・・画像処理装置
23・・・・・・・・・記憶装置
24・・・・・・・・・入力装置
25・・・・・・・・・表示装置
3・・・・・・・・・・被写体
41・・・・・・・・・測定領域検出部
42・・・・・・・・・ガイド表示部
43・・・・・・・・・確認処理部
44・・・・・・・・・通知部
45・・・・・・・・・測定領域・X線照射開始位置設定部
46・・・・・・・・・骨密度測定部
50・・・・・・・・・透視像
51・・・・・・・・・絞り領域
52・・・・・・・・・直接X線領域
53・・・・・・・・・被写体領域
54・・・・・・・・・大転子
55・・・・・・・・・小転子
56・・・・・・・・・頸部
57・・・・・・・・・大腿骨骨頭部
61・・・・・・・・・測定ROI
62・・・・・・・・・頸部ROI
63・・・・・・・・・骨幹傾きライン
71、72、73・・・エラー通知画面
81・・・・・・・・・前回測定ROI
82・・・・・・・・・前回画像
1 X-ray
62 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Neck ROI
63 ... ... Skeletal tilt lines 71, 72, 73 ... Error notification screen 81 ... ... Previous measurement ROI
82 .... Previous image
Claims (10)
前記X線源と対向配置され前記被写体を透過した透過X線を検出するX線受像器と、
前記透過X線に基づき透視像またはエネルギーピークに応じた各X線画像を生成する画像処理部と、
前記透視像を表示するとともに位置決め操作を受け付ける位置決め操作部と、
前記透視像から骨密度測定の測定領域を検出する測定領域検出部と、
検出した測定領域が骨密度の測定領域として適正であるか否かを確認する確認処理部と、
前記確認処理部による確認の結果を通知する通知部と、
前記測定領域に対し高低2種類の異なるエネルギーピークを有するX線を照射して得た各X線画像から差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて骨密度を算出する骨密度算出部と、
を備えることを特徴とするX線画像診断装置。 An X-ray source that irradiates a subject with a plurality of X-rays having different energy peaks;
An X-ray receiver that is disposed opposite to the X-ray source and detects transmitted X-rays transmitted through the subject;
An image processing unit that generates each X-ray image corresponding to a fluoroscopic image or an energy peak based on the transmitted X-ray;
A positioning operation unit for displaying the fluoroscopic image and receiving a positioning operation;
A measurement region detection unit for detecting a measurement region of bone density measurement from the fluoroscopic image;
A confirmation processing unit for confirming whether or not the detected measurement region is appropriate as a bone density measurement region;
A notification unit for notifying a result of confirmation by the confirmation processing unit;
A bone density calculation unit that generates a difference image from each X-ray image obtained by irradiating the measurement region with two types of high and low X-rays having different energy peaks, and calculates a bone density based on the generated difference image; ,
An X-ray diagnostic imaging apparatus comprising:
前記確認処理部は前記測定領域がX線照射野に収まるか否かを判定し、
前記通知部は、前記測定領域がX線照射野に収まらない場合にその旨を通知することを特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。 The measurement area includes the femoral head, the greater trochanter, the lesser trochanter, and the femoral neck.
The confirmation processing unit determines whether or not the measurement region fits in an X-ray irradiation field,
The X-ray image diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the notification unit notifies that when the measurement region does not fit in the X-ray irradiation field.
前記通知部は、前記関心領域内に大腿骨頸部以外の骨が含まれる場合にその旨を通知することを特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。 The confirmation processing unit extracts a femoral neck from the measurement region, sets a region of interest so as to surround the extracted femoral neck, and includes a bone other than the femoral neck in the region of interest. Determine whether or not
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the notification unit notifies that when a bone other than a femoral neck is included in the region of interest.
前記通知部は前記傾きが所定許容範囲外である場合にその旨を通知することを特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。 The confirmation processing unit calculates the inclination of the femoral shaft, determines whether or not the calculated inclination is within a predetermined allowable range,
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the notification unit notifies that when the inclination is out of a predetermined allowable range.
前記測定領域と前記X線照射開始位置と、前記骨密度算出部により生成された差分画像とを患者情報に紐づけて測定情報として記憶する記憶部と、
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。 A start position setting unit for setting an X-ray irradiation start position for measuring bone density;
A storage unit that stores the measurement region, the X-ray irradiation start position, and the difference image generated by the bone density calculation unit in association with patient information, and stores it as measurement information;
The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising:
入力された患者情報に紐づけられた測定情報が前記記憶部に記憶されている場合に過去の測定時に設定された測定領域及びX線照射開始位置と過去の前記差分画像とを読み出し、前記透視像に重ねて表示する前回ガイド表示部と、
を更に備えることを特徴とする請求項8に記載のX線画像診断装置。 An input unit for inputting patient information of a patient to be measured;
When the measurement information associated with the input patient information is stored in the storage unit, the measurement region and the X-ray irradiation start position set in the past measurement and the past difference image are read, and the fluoroscopy Last time guide display part to be superimposed on the image,
The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 8, further comprising:
制御装置が、
前記透視像を表示するとともに位置決め操作を受け付けるステップと、
前記透視像から骨密度測定の測定領域を検出するステップと、
検出した測定領域が骨密度の測定領域として適正であるか否かを確認するステップと、
前記確認の結果を表示するステップと、
前記測定領域に対し高低2種類の異なるエネルギーピークを有するX線を照射して得た各X線画像から差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて骨密度を算出するステップと、
を含む処理を行うことを特徴とする骨密度測定方法。 Based on an X-ray source that irradiates a subject with a plurality of X-rays having different energy peaks, an X-ray receiver that is disposed opposite to the X-ray source and detects transmitted X-rays transmitted through the subject, and the transmitted X-rays An X-ray diagnostic imaging apparatus comprising an image processing unit that generates a fluoroscopic image or each X-ray image according to an energy peak,
The control unit
Displaying the fluoroscopic image and receiving a positioning operation;
Detecting a bone densitometry measurement region from the fluoroscopic image;
Confirming whether the detected measurement area is appropriate as the measurement area of bone density;
Displaying the result of the confirmation;
Generating a difference image from each X-ray image obtained by irradiating the measurement region with two types of high and low X-rays having different energy peaks, and calculating a bone density based on the generated difference image;
The bone density measuring method characterized by performing the process containing these.
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