JP2019150547A - Fh image diagnostic system and image diagnosis method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家族性高コレステロール血症（ＦＨ）の画像診断システム及び画像診断方法に関し、特に、Ｘ線画像からＦＨによるアキレス腱肥厚の客観的な判定を与える画像診断システム及び画像診断方法に関する。 The present invention relates to an image diagnosis system and an image diagnosis method for familial hypercholesterolemia (FH), and more particularly to an image diagnosis system and an image diagnosis method that provide objective determination of Achilles tendon thickening by FH from an X-ray image.
低密度リポタンパク質（ＬＤＬ）は、コレステロールを細胞に運び、通常、ＬＤＬ受容体に吸着されて肝臓などに取り込まれていくため、血液中のＬＤＬ量は一定の範囲に維持される。一方、何らかの原因で血中ＬＤＬ値が高くなると、血中のコレステロール量も高くなって動脈硬化を生じ易くなり、脳梗塞、心筋梗塞などのリスクを高めてしまう。かかる血中ＬＤＬ値の上昇の原因として、近年、「生活習慣病」と言われる食生活などの後発的な原因が注目されている。これに対して、遺伝性の家族性高コレステロール血症（ＦＨ：Familial Hypercholesterolemia）による原因も知られている。ＦＨでは、ＬＤＬ受容体に先天的に欠損を有し、コレステロールを多く含むＬＤＬが肝臓などに取り込まれることなく血液中に残存してしまうのである。 Low-density lipoprotein (LDL) carries cholesterol to cells, and is usually adsorbed by LDL receptors and taken into the liver and the like, so that the amount of LDL in blood is maintained within a certain range. On the other hand, if the blood LDL value increases for some reason, the blood cholesterol level also increases and arteriosclerosis is likely to occur, increasing the risk of cerebral infarction, myocardial infarction, and the like. As a cause of such an increase in the LDL level in blood, late causes such as dietary habits called “lifestyle-related diseases” have been attracting attention in recent years. In contrast, the cause of hereditary familial hypercholesterolemia (FH) is also known. In FH, LDL receptor is inherently defective, and LDL containing a large amount of cholesterol remains in the blood without being taken into the liver or the like.
特許文献１では、ＬＤＬ受容体遺伝子の変異の有無からＦＨを検査する方法を開示している。ここでは、ＦＨに特異な症状として腱黄色腫を挙げ、その好発部位が手背伸筋腱、アキレス腱などであり、アキレス腱をＸ線撮影することによるアキレス腱黄色腫の評価方法についても述べている。正常者であれば、アキレス腱厚は６．３±１．２ｍｍであり、９．０ｍｍ以上であればアキレス腱黄色腫と診断でき、このアキレス腱肥厚はＦＨの８５％で確認できることから、簡便にＦＨを診断することができるとしている。 Patent Document 1 discloses a method for examining FH based on the presence or absence of a mutation in an LDL receptor gene. Here, tendon xanthoma is cited as a symptom peculiar to FH, and the frequent sites are the dorsal extensor tendon, Achilles tendon, etc., and an evaluation method of Achilles tendon xanthoma by X-ray imaging of the Achilles tendon is also described. In normal cases, the Achilles tendon thickness is 6.3 ± 1.2 mm, and if it is 9.0 mm or more, Achilles tendon xanthoma can be diagnosed. This Achilles tendon thickening can be confirmed in 85% of FH. It can be diagnosed.
非特許文献１では、Ｘ線撮影によるアキレス腱厚の計測方法について述べている。被検者の下腿骨と足底が９０度となるよう位置決めし、側面から脛骨内果後縁中心に５０ｋＶ，５．０ｍＡ・ｓ（管電流と撮影時間の積、つまり、１００ｍＡであれば撮影時間を０．０５秒、５０ｍＡであれば０．１秒となる。）で低電圧Ｘ線を入射させる。デジタルシステムの場合、撮影距離を１２０ｃｍとする。これにより得られたＸ線画像からアキレス腱厚を計測するのである。 Non-Patent Document 1 describes a method for measuring the Achilles tendon thickness by X-ray imaging. Position the subject's lower leg bone and plantar at 90 degrees, and take 50 kV, 5.0 mA · s (product of tube current and imaging time, that is, 100 mA, from the side to the center of the trailing edge of the tibia) If the time is 0.05 seconds and 50 mA, the time is 0.1 seconds). In the case of a digital system, the shooting distance is 120 cm. The Achilles tendon thickness is measured from the X-ray image thus obtained.
Ｘ線低電圧撮影により得られたＸ線画像からアキレス腱厚を計測するにはノギスが用いられ得る。ところが、物体の密度によるＸ線の透過度合いの差を利用してコントラストを得るＸ線画像では、骨と腱のように密度が大きく異なると境界に大なるコントラストを得られる。一方、皮膚とアキレス腱のような場合、その境界はＸ線画像上では不明瞭になってしまう。このため、ノギスの外側ジョウでアキレス腱を外側から挟み込むようにして目視でアキレス腱厚を計測しようとしても、皮膚や脂肪と腱との境界が定かでなく、その測定誤差が大きくなってしまう。この計測を画像解析で行おうとしても同様である。また、画像解析では、上記のような場合、アキレス腱の外縁を正確に特定することが困難であるから、例えば、アキレス腱の繊維方向に対して垂直でなく斜めに計測されてしまうと、アキレス腱厚が大きく計測されてしまう。つまり、アキレス腱肥厚の客観的な判定を与え得ない。 A caliper can be used to measure the Achilles tendon thickness from an X-ray image obtained by X-ray low-voltage imaging. However, in an X-ray image that obtains contrast by using a difference in the degree of X-ray transmission depending on the density of an object, a large contrast can be obtained at the boundary if the density is greatly different, such as a bone and a tendon. On the other hand, in the case of the skin and the Achilles tendon, the boundary is unclear on the X-ray image. Therefore, even if the Achilles tendon thickness is visually measured by pinching the Achilles tendon from the outside with a caliper outer jaw, the boundary between skin, fat and tendon is not clear, and the measurement error becomes large. This is the same even if this measurement is performed by image analysis. In the image analysis, it is difficult to accurately specify the outer edge of the Achilles tendon in the above case. For example, if the Achilles tendon thickness is measured obliquely rather than perpendicular to the fiber direction of the Achilles tendon, It will be measured greatly. In other words, an objective determination of Achilles tendon thickening cannot be given.
本発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、Ｘ線画像からＦＨによるアキレス腱肥厚の客観的な判定を与える画像診断システム及び画像診断方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image diagnostic system and an image diagnostic method that provide objective determination of Achilles tendon thickening by FH from an X-ray image. There is to do.
本発明によるＦＨのＸ線画像診断システムは、家族性高コレステロール血症によるアキレス腱肥厚の判定を与えるＸ線画像診断システムであって、脛骨内果後縁中心にＸ線を入射させて踵骨から上方に向けて脛骨の延びるＸ線画像の画像データを得る画像データ取得手段と、前記踵骨よりも所定上方でのアキレス腱幅を前記Ｘ線画像から画像計測する画像計測手段と、を含み、前記画像計測手段は、形状認識される踵骨の外縁から上方に向けた直線の一部である範囲線を決定しておき、前記アキレス腱の内部に基準点を決定し、前記基準点から左右方向に延びる直線について前記範囲線と交叉する場合にこれを計測線に決定し、前記計測線に沿って前記基準点の両側に位置するコントラストの変曲点に対応する長さから前記アキレス腱幅を画像計測することを特徴とする。 The FH X-ray diagnostic imaging system according to the present invention is an X-ray diagnostic imaging system that gives a judgment of Achilles tendon thickening due to familial hypercholesterolemia. Image data acquisition means for obtaining image data of an X-ray image in which the tibia extends upward, and image measurement means for measuring an Achilles tendon width at a predetermined upper position than the rib from the X-ray image, The image measuring means determines a range line that is a part of a straight line directed upward from the outer edge of the rib whose shape is recognized, determines a reference point inside the Achilles tendon, and moves laterally from the reference point. When an extending straight line intersects the range line, it is determined as a measurement line, and the width of the Achilles tendon is determined from the length corresponding to the inflection points of contrast located on both sides of the reference point along the measurement line. And characterized in that the measurement.
かかる発明によれば、アキレス腱内部の基準点から両側にコントラストの変曲点を求めて画像計測するので、Ｘ線画像上で皮膚や脂肪との境界線の不明瞭なアキレス腱を外側から計測するよりもより正確に幅計測でき、アキレス腱肥厚を客観的に判定できるのである。 According to this invention, since the inflection points of contrast are obtained on both sides from the reference point inside the Achilles tendon, the image measurement is performed, so that the Achilles tendon whose boundary line with the skin and fat is unclear on the X-ray image is measured from the outside. Therefore, it is possible to measure the width more accurately and to objectively determine the Achilles tendon thickening.
上記した発明において、前記基準点は、前記Ｘ線画像上で前記踵骨の前記外縁から延びる一連の直線又は曲線からなる基準線の上に与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、境界線の明瞭な踵骨の位置に基づいた基準線から、アキレス腱内部の位置に基準点を決定できる。 In the above-described invention, the reference point may be provided on a reference line composed of a series of straight lines or curves extending from the outer edge of the rib on the X-ray image. According to this invention, the reference point can be determined at the position inside the Achilles tendon from the reference line based on the position of the rib with a clear boundary line.
上記した発明において、前記基準線は、前記踵骨の前記外縁の最上方位置から延びることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、基準線上の基準点を容易にアキレス腱内部に位置させることができる。 In the above-described invention, the reference line may extend from an uppermost position of the outer edge of the rib. According to this invention, the reference point on the reference line can be easily positioned inside the Achilles tendon.
上記した発明において、前記基準線は、前記Ｘ線画像上の連続するコントラスト部分を繋いだ曲線として与えられることを特徴としてもよい。又は、上記した発明において、前記基準線は、前記Ｘ線画像上で皮膚に対応する一連の曲線を平行移動して与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、基準線を簡便に作成することができる。 In the above-mentioned invention, the reference line may be given as a curve connecting continuous contrast portions on the X-ray image. Alternatively, in the above-described invention, the reference line may be provided by translating a series of curves corresponding to the skin on the X-ray image. According to this invention, the reference line can be easily created.
上記した発明において、前記計測線は、前記基準点で前記基準線に垂直に与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、アキレス腱幅をより正確に計測し得る。 In the above-described invention, the measurement line may be provided perpendicularly to the reference line at the reference point. According to this invention, the Achilles tendon width can be measured more accurately.
上記した発明において、前記計測線は、前記Ｘ線画像上で皮膚に対応する一連の曲線に垂直で且つ前記基準点を通過するように与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、皮膚に対応する曲線のアキレス腱に準じる傾きに合わせることでアキレス腱幅をより正確に計測し得る。 In the above-described invention, the measurement line may be provided so as to be perpendicular to a series of curves corresponding to skin on the X-ray image and pass through the reference point. According to this invention, the Achilles tendon width can be more accurately measured by matching the inclination corresponding to the Achilles tendon of the curve corresponding to the skin.
上記した発明において、前記計測線は、前記Ｘ線画像上で前記基準点を通過する水平線として与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、計測線を簡易に与えることができる。 In the above-described invention, the measurement line may be provided as a horizontal line passing through the reference point on the X-ray image. According to this invention, a measurement line can be easily provided.
上記した発明において、前記画像計測手段は、前記Ｘ線画像からコントラストの微分画像を生成し、微分画像上で、前記計測線に沿って前記基準点の両側に位置するコントラストの変化点に対応する長さから前記アキレス腱幅を画像計測することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、コントラストの変曲点に対応する長さを確実に計測できる。 In the above-described invention, the image measurement unit generates a differential image of the contrast from the X-ray image, and corresponds to a contrast change point located on both sides of the reference point along the measurement line on the differential image. An image of the Achilles tendon width may be measured from the length. According to this invention, the length corresponding to the inflection point of contrast can be reliably measured.
また、本発明によるＦＨのＸ線画像診断方法は、家族性高コレステロール血症によるアキレス腱肥厚の判定を与えるＸ線画像診断方法であって、脛骨内果後縁中心にＸ線を入射させて踵骨から上方に向けて脛骨の延びるＸ線画像の画像データを得る画像データ取得ステップと、前記踵骨よりも所定上方でのアキレス腱幅を前記Ｘ線画像から画像計測する画像計測ステップと、を含み、前記画像計測ステップは、形状認識される踵骨の外縁から上方に向けた直線の一部である範囲線を決定しておき、前記アキレス腱の内部に基準点を決定するステップと、前記基準点から左右方向に延びる直線について前記範囲線と交叉する場合にこれを計測線に決定するステップと、前記計測線に沿って前記基準点の両側に位置するコントラストの変曲点に対応する長さからアキレス腱幅を画像計測するステップと、を含むことを特徴とする。 The FH X-ray diagnostic imaging method according to the present invention is an X-ray diagnostic imaging method for determining the Achilles tendon thickening due to familial hypercholesterolemia. An image data acquisition step for obtaining image data of an X-ray image extending from the bone toward the upper side of the tibia, and an image measurement step for measuring an Achilles tendon width at a predetermined upper position than the rib from the X-ray image The image measuring step determines a range line that is a part of a straight line directed upward from an outer edge of the rib whose shape is recognized, determines a reference point inside the Achilles tendon, and the reference point Determining a measurement line when crossing the range line with respect to a straight line extending in the left-right direction from the line, and contrast inflection points located on both sides of the reference point along the measurement line. Characterized by comprising the steps of image measurement of the Achilles tendon width from the length of the.
かかる発明によれば、アキレス腱内部の基準点から両側にコントラストの変曲点を求めて画像計測するので、Ｘ線画像上で皮膚や脂肪との境界線の不明瞭なアキレス腱を外側から計測するよりもより正確に幅計測でき、アキレス腱肥厚を客観的に判定できるのである。 According to this invention, since the inflection points of contrast are obtained on both sides from the reference point inside the Achilles tendon, the image measurement is performed, so that the Achilles tendon whose boundary line with the skin and fat is unclear on the X-ray image is measured from the outside. Therefore, it is possible to measure the width more accurately and to objectively determine the Achilles tendon thickening.
上記した発明において、前記基準点は、前記Ｘ線画像上で前記踵骨の前記外縁から延びる一連の直線又は曲線からなる基準線の上に与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、境界線の明瞭な踵骨の位置に基づいた基準線から、アキレス腱内部の位置に基準点を決定できる。 In the above-described invention, the reference point may be provided on a reference line composed of a series of straight lines or curves extending from the outer edge of the rib on the X-ray image. According to this invention, the reference point can be determined at the position inside the Achilles tendon from the reference line based on the position of the rib with a clear boundary line.
上記した発明において、前記基準線は、前記踵骨の前記外縁の最上方位置から延びることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、基準線上の基準点を容易にアキレス腱内部に位置させることができる。 In the above-described invention, the reference line may extend from an uppermost position of the outer edge of the rib. According to this invention, the reference point on the reference line can be easily positioned inside the Achilles tendon.
上記した発明において、前記基準線は、前記Ｘ線画像上の連続するコントラスト部分を繋いだ曲線として与えられることを特徴としてもよい。又は、上記した発明において、前記基準線は、前記Ｘ線画像上で皮膚に対応する一連の曲線を平行移動して与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、基準線を簡便に作成することができる。 In the above-mentioned invention, the reference line may be given as a curve connecting continuous contrast portions on the X-ray image. Alternatively, in the above-described invention, the reference line may be provided by translating a series of curves corresponding to the skin on the X-ray image. According to this invention, the reference line can be easily created.
上記した発明において、前記計測線は、前記基準点で前記基準線に垂直に与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、アキレス腱幅をより正確に計測し得る。 In the above-described invention, the measurement line may be provided perpendicularly to the reference line at the reference point. According to this invention, the Achilles tendon width can be measured more accurately.
上記した発明において、前記計測線は、前記Ｘ線画像上で皮膚に対応する一連の曲線に垂直で且つ前記基準点を通過するように与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、皮膚に対応する曲線のアキレス腱に準じる傾きに合わせることでアキレス腱幅をより正確に計測し得る。 In the above-described invention, the measurement line may be provided so as to be perpendicular to a series of curves corresponding to skin on the X-ray image and pass through the reference point. According to this invention, the Achilles tendon width can be more accurately measured by matching the inclination corresponding to the Achilles tendon of the curve corresponding to the skin.
上記した発明において、前記計測線は、前記Ｘ線画像上で前記基準点を通過する水平線として与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、計測線を簡易に与えることができる。 In the above-described invention, the measurement line may be provided as a horizontal line passing through the reference point on the X-ray image. According to this invention, a measurement line can be easily provided.
上記した発明において、前記画像計測ステップは、前記Ｘ線画像からコントラストの微分画像を生成し、微分画像上で、前記計測線に沿って前記基準点の両側に位置するコントラストの変化点に対応する長さから前記アキレス腱幅を画像計測することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、コントラストの変曲点に対応する長さを確実に計測できる。 In the above-mentioned invention, the image measurement step generates a contrast differential image from the X-ray image, and corresponds to a contrast change point located on both sides of the reference point along the measurement line on the differential image. An image of the Achilles tendon width may be measured from the length. According to this invention, the length corresponding to the inflection point of contrast can be reliably measured.
本発明によるＸ線画像診断システムについて、図１を用いて説明する。 An X-ray image diagnosis system according to the present invention will be described with reference to FIG.
図１に示すように、Ｘ線画像診断システム１０は、被検体であるアキレス腱周囲のＸ線画像データを作成するためのＸ線撮像装置１と、作成されたＸ線画像データを取得してアキレス腱幅を計測するための画像処理装置２とを含む。 As shown in FIG. 1, an X-ray image diagnosis system 10 includes an X-ray imaging apparatus 1 for creating X-ray image data around an Achilles tendon that is a subject, and the created X-ray image data to acquire the Achilles tendon. And an image processing device 2 for measuring the width.
Ｘ線撮像装置１はＸ線を走査できるＸ線発生器１１と、複数のＸ線検出素子を具備し被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出素子を複数並べたＸ線検出器１２とを含み、例えば、ベッド１３上で脚部を所定に配置させたときのアキレス腱周囲を含む被検体のＸ線画像データを得ることのできる公知の装置である。 The X-ray imaging apparatus 1 includes an X-ray generator 11 that can scan X-rays, and an X-ray detector 12 that includes a plurality of X-ray detection elements and includes a plurality of X-ray detection elements that detect X-rays transmitted through a subject. For example, the X-ray image data of the subject including the circumference of the Achilles tendon when the legs are arranged on the bed 13 in a predetermined manner can be obtained.
また、画像処理装置２は、例えばパーソナルコンピュータなどからなり、図示しないＣＰＵによってプログラムを実行することで以下の手段として機能する。その手段としては、Ｘ線撮像装置１からＸ線画像データを取得するＸ線画像取得手段２１と、必要に応じてＸ線画像の画像コントラストを調整するコントラスト調整手段２２と、Ｘ線画像データからアキレス腱幅を画像計測する画像計測手段２３と、アキレス腱幅の計測結果を図示しないモニタや印字装置などに出力する出力手段２４とを含む。なお、Ｘ線画像取得手段２１は、上記したＸ線撮像装置１からＸ線画像データを得るほかに、他で撮影されたＸ線画像データやアナログ撮影されたＸ線写真からスキャナを介したＸ線画像データなど複数の手段でデータを取得できるようにしておき得る。 The image processing apparatus 2 is composed of a personal computer, for example, and functions as the following means by executing a program by a CPU (not shown). As the means, X-ray image acquisition means 21 for acquiring X-ray image data from the X-ray imaging apparatus 1, contrast adjustment means 22 for adjusting the image contrast of the X-ray image as required, and X-ray image data. It includes an image measuring means 23 for measuring an Achilles tendon width and an output means 24 for outputting a measurement result of the Achilles tendon width to a monitor or a printing device (not shown). The X-ray image acquisition means 21 obtains X-ray image data from the X-ray imaging apparatus 1 described above, and X-ray image data taken by others or X-ray photographs taken in analog form through an X-ray through a scanner. Data may be acquired by a plurality of means such as line image data.
次に、上記したＸ線画像診断システム１０の動作について、図２に沿って、適宜、図１、図３乃至図５を参照しつつ説明する。 Next, the operation of the above-described X-ray image diagnostic system 10 will be described along FIG. 2 with reference to FIGS. 1 and 3 to 5 as appropriate.
図２に示すように、まず、画像データを取得する（画像データ取得ステップＳ１）。ここでは、Ｘ線撮像装置１（図１参照）によって被検体である被験者のアキレス腱周辺のＸ線画像を撮像してＸ線画像データを作成し、Ｘ線画像取得手段２１にて画像処理装置２に取り込む。なお、Ｘ線画像データの取得方法については、例えば、非特許文献１にも記載されており、ここでは詳述しない。 As shown in FIG. 2, first, image data is acquired (image data acquisition step S1). Here, the X-ray imaging device 1 (see FIG. 1) captures an X-ray image around the Achilles tendon of the subject who is the subject, creates X-ray image data, and the X-ray image acquisition unit 21 uses the image processing device 2. Into. Note that the X-ray image data acquisition method is also described in Non-Patent Document 1, for example, and will not be described in detail here.
図３を併せて参照すると、Ｘ線撮像装置１では、被検者の脛骨３３及び腓骨３１を含む下腿骨と足底が９０度となるように位置決めされた上で、側面から脛骨内果後縁３１ａを中心線の位置とするようにＸ線を入射させたＸ線画像３０を得る。かかるＸ線画像３０について、適宜、踵骨３２から脛骨３３の延びる方向を上方とするように修正し、画像処理装置２に取り込ませてもよい。 Referring also to FIG. 3, in the X-ray imaging apparatus 1, the crus including the tibia 33 and the rib 31 of the subject and the sole are positioned so as to be 90 degrees, and the posterior tibial causality from the side. An X-ray image 30 is obtained in which X-rays are incident so that the edge 31a is positioned at the center line. The X-ray image 30 may be appropriately corrected so that the direction in which the tibia 33 extends from the radius 32 is set upward, and may be taken into the image processing apparatus 2.
必要に応じて、得られたＸ線画像データによるＸ線画像３０の画像コントラストを調整してもよい（コントラスト調整ステップＳ２）。例えば、Ｘ線画像３０において、踵骨３２の形状認識を容易とするようにその外周縁を明確にすべくコントラストを調整するのである。このようなコントラスト調整ステップＳ２を後述する画像計測ステップＳ３の前に介在させることで、踵骨３２の画像位置をより正確に把握できて好ましい。 If necessary, the image contrast of the X-ray image 30 based on the obtained X-ray image data may be adjusted (contrast adjustment step S2). For example, in the X-ray image 30, the contrast is adjusted so as to clarify the outer peripheral edge so as to facilitate the shape recognition of the rib 32. It is preferable to interpose the contrast adjustment step S2 before the image measurement step S3, which will be described later, so that the image position of the rib 32 can be grasped more accurately.
次に、Ｘ線画像３０上で、アキレス腱３９の幅を計測する（画像計測ステップＳ３） Next, the width of the Achilles tendon 39 is measured on the X-ray image 30 (image measurement step S3).
画像計測ステップＳ３では、まず、後述する基準点Ｐを決定する（Ｓ３−１）。基準点Ｐの決定には、これに先立って、画像処理装置２に踵骨３２の形状を自動認識させて、踵骨３２の外縁から上方に向けた直線の一部である範囲線を決定しておく。 In the image measurement step S3, first, a reference point P described later is determined (S3-1). Prior to the determination of the reference point P, the image processing apparatus 2 automatically recognizes the shape of the rib 32 and determines a range line that is a part of a straight line directed upward from the outer edge of the rib 32. Keep it.
ここで、Ｘ線画像３０では、踵骨３２は踵の外皮側の部分とはその密度差から明確なコントラストが得られやすく、皮膚や脂肪との境界線を明瞭にできる。そこで、画像処理装置２では、Ｘ線画像３０に対して画像コントラストについてのフィルタリング処理を行って、踵骨３２と皮膚や脂肪との境界線を決定し、踵骨３２の外周形状とその位置を特定する。 Here, in the X-ray image 30, it is easy to obtain a clear contrast from the density difference between the rib 32 and the portion on the outer skin side of the heel, and the boundary line between the skin and fat can be clarified. Therefore, the image processing apparatus 2 performs a filtering process on the image contrast on the X-ray image 30 to determine the boundary line between the rib 32 and the skin or fat, and determines the outer peripheral shape of the rib 32 and its position. Identify.
図４を併せて参照すると、Ｘ線画像３０において、踵骨３２の外縁から上方に向けた直線Ｌ１のうちの一部の線分を範囲線Ｌ２とする。例えば、直線Ｌ１は踵骨３２の後端から上方に伸ばし、踵骨３２の外縁の位置を基準として範囲線Ｌ２の範囲を決定する。ここで、範囲線Ｌ２の範囲（高さ）は、アキレス腱幅を計測する位置を高さで定めるものである。例えば、被験者の体格や骨の形状から定められる距離だけ踵骨３２から離間した上方の位置を下端としてさらに所定距離だけ上方の位置を上端とし、適宜、定めて画像処理装置２に入力されている。 Referring also to FIG. 4, in the X-ray image 30, a part of a line segment of the straight line L <b> 1 directed upward from the outer edge of the rib 32 is a range line L <b> 2. For example, the straight line L1 extends upward from the rear end of the rib 32, and the range of the range line L2 is determined based on the position of the outer edge of the rib 32. Here, the range (height) of the range line L2 determines the position where the Achilles tendon width is measured by the height. For example, an upper position separated from the rib 32 by a distance determined by the subject's physique and bone shape is set as a lower end, and a position further upward by a predetermined distance is set as an upper end, and is appropriately determined and input to the image processing apparatus 2. .
範囲線Ｌ２を定めたら、基準点Ｐをアキレス腱３９の内部に位置するように決定する。 When the range line L2 is determined, the reference point P is determined so as to be located inside the Achilles tendon 39.
ここで、図５に示すように、基準点Ｐをアキレス腱３９の内部に決定する方法としては、例えば、踵骨３２の外縁から延びる一連の直線又は曲線を基準線Ｌ３として、この上に基準点Ｐを定める。基準線Ｌ３は、踵骨３２の外縁から延びるので、踵骨３２の位置に基づくことでアキレス腱３９の内部を通るように定めることができる。ここでは、被験者の後側（紙面左側）の皮膚に対応する一連の曲線を得て、これを前方（紙面右側）へ所定距離だけ移動させて基準線Ｌ３としている。皮膚は、特に踵骨３２に近い低い位置においてアキレス腱３９に沿っている。そのため、このような基準線Ｌ３であれば、アキレス腱３９の内部を長い距離に亘って通過し、基準点Ｐを広い範囲で定めることを可能とする。皮膚に対応する一連の曲線を前方に移動させる距離は、被験者の体格に基づいて定めておくとよい。 Here, as shown in FIG. 5, as a method of determining the reference point P inside the Achilles tendon 39, for example, a series of straight lines or curves extending from the outer edge of the rib 32 is set as the reference line L3, and the reference point is placed thereon. Define P. Since the reference line L3 extends from the outer edge of the rib 32, the reference line L3 can be determined so as to pass through the inside of the Achilles tendon 39 based on the position of the rib 32. Here, a series of curves corresponding to the skin on the back side (left side of the paper) of the subject is obtained, and this is moved forward (on the right side of the paper) by a predetermined distance to be the reference line L3. The skin is along the Achilles tendon 39, particularly at a low position near the ribs 32. Therefore, with such a reference line L3, the inside of the Achilles tendon 39 can be passed over a long distance, and the reference point P can be determined in a wide range. The distance for moving the series of curves corresponding to the skin forward may be determined based on the physique of the subject.
また、基準線Ｌ３は、踵骨３２の外縁の最上方位置３２ｂから延びるようにすることで、Ｘ線画像３０上においてその位置を定めやすい。また、アキレス腱３９は、踵骨３２の後方（Ｘ線画像３０では左方）の踵骨隆起３２ａに付着して前方（Ｘ線画像３０では右方）に傾斜しつつ上方に延びている。そのため、最上方位置３２ｂから基準線Ｌ３を延ばすことでアキレス腱３９の内部をより確実に通過させ得る。 The reference line L3 can be easily determined on the X-ray image 30 by extending from the uppermost position 32b of the outer edge of the rib 32. The Achilles tendon 39 is attached to the rib protrusion 32a behind the rib 32 (leftward in the X-ray image 30) and extends upward while inclining forward (rightward in the X-ray image 30). Therefore, by extending the reference line L3 from the uppermost position 32b, the inside of the Achilles tendon 39 can be passed more reliably.
なお、基準点Ｐの決定に際し、基準点Ｐをアキレス腱３９の内部に確実に配置できるように、Ｘ線画像診断システム１０の操作者が、上記した方法を含めた複数の方法から基準点Ｐを定める方法を選択できるようにしてもよい。 In determining the reference point P, the operator of the X-ray diagnostic imaging system 10 can select the reference point P from a plurality of methods including the above-described method so that the reference point P can be reliably placed inside the Achilles tendon 39. You may enable it to select the method to define.
次いで、計測線を決定する（Ｓ３−２）。ここでは、基準点Ｐから左右方向に延びる直線を作成し、この直線が範囲線Ｌ２と交叉する場合にこの直線を計測線ＨＬに決定する。基準点Ｐを通る左右方向に延びる直線が範囲線Ｌ２と交叉しない場合には、再度、基準線Ｌ３上で基準点Ｐを定めて範囲線Ｌ２と交叉するようにする。ここでは、簡便に定められるよう計測線ＨＬとして水平線を用いている。 Next, a measurement line is determined (S3-2). Here, a straight line extending in the left-right direction from the reference point P is created, and when this straight line intersects the range line L2, this straight line is determined as the measurement line HL. If the straight line extending in the left-right direction passing through the reference point P does not cross the range line L2, the reference point P is again determined on the reference line L3 so as to cross the range line L2. Here, a horizontal line is used as the measurement line HL so as to be easily determined.
図６を併せて参照すると、Ｘ線画像３０の計測線ＨＬ上で得られた画像コントラストのラインプロファイルでは、画像コントラスト及びその変化の特徴を明瞭とする部分として、まず中央の画像コントラストを最大とする最大コントラスト部分ＨＣがある。これは、脛骨３３及び／又は腓骨３１に対応する。また、その前後に画像コントラストの最小になる最小コントラスト部分ＬＣがあり、これは皮膚とその外側との境目に該当する。後方（図６では左方）の最小コントラスト部分ＬＣの前方には、コントラストの高くなった部分ＭＣがあり、その左右に画像コントラストの変化した変位点ＰＦ及びＰＲが存在する。つまり、このコントラストの高くなっている部分ＭＣがアキレス腱３９に該当し、変位点ＰＦ及びＰＲがアキレス腱３９の幅方向の端部に相当する。よって、アキレス腱幅の計測においては、計測線ＨＬ上で変位点ＰＦ及びＰＲを求めればよいことになる。 Referring also to FIG. 6, in the line profile of the image contrast obtained on the measurement line HL of the X-ray image 30, first, the central image contrast is maximized as a part for clarifying the image contrast and the characteristics of the change. There is a maximum contrast portion HC. This corresponds to the tibia 33 and / or the rib 31. In addition, there is a minimum contrast portion LC having a minimum image contrast before and after that, which corresponds to the boundary between the skin and the outside thereof. There is a high-contrast portion MC in front of the rear (leftward in FIG. 6) minimum contrast portion LC, and displacement points PF and PR where the image contrast changes exist on the left and right. That is, the high-contrast portion MC corresponds to the Achilles tendon 39, and the displacement points PF and PR correspond to the widthwise ends of the Achilles tendon 39. Therefore, in measuring the Achilles tendon width, the displacement points PF and PR may be obtained on the measurement line HL.
そこで、計測線ＨＬ上において、部分ＭＣの幅をアキレス腱幅３９として計測する。部分ＭＣでは画像コントラストは変化の小さな比較程一定のものとなっているから、アキレス腱３９の内部に位置する基準点Ｐからその両側に変位点ＰＦ及びＰＲを求めることは比較的容易である。例えば、画像処理装置２において、基準点Ｐからその左右両側方向に画像コントラストの変化した変位点ＰＦ及びＰＲの位置を微分処理してフィルタリングして求めるのである。フィルタリングとしては、例えば、所定距離ごとに画像コントラストの変化割合を微分処理によって求め、かかる変化割合を所定値よりも大とするか否かによって行うことができる。そして、基準点Ｐから変位点ＰＦ及びＰＲまでの距離の合計をアキレス腱３９の幅として出力する。 Therefore, the width of the portion MC is measured as the Achilles tendon width 39 on the measurement line HL. In the part MC, the image contrast becomes constant as the change is small, so that it is relatively easy to obtain the displacement points PF and PR on both sides from the reference point P located inside the Achilles tendon 39. For example, in the image processing apparatus 2, the positions of the displacement points PF and PR where the image contrast changes from the reference point P in both the left and right directions are differentiated and obtained by filtering. Filtering can be performed, for example, by determining a change rate of the image contrast for each predetermined distance by differential processing and determining whether the change rate is greater than a predetermined value. Then, the total distance from the reference point P to the displacement points PF and PR is output as the width of the Achilles tendon 39.
なお、画像計測ステップＳ３では、Ｘ線画像３０における被験体の前後についての情報が必要となる。そこで、予めかかる情報を画像処理装置２に外部入力するか、又は、踵骨３２の形状や位置に基づき画像処理装置２によって前後方向を特定するようプログラミングしておく。 In the image measurement step S3, information about the front and back of the subject in the X-ray image 30 is required. Therefore, such information is input in advance to the image processing apparatus 2 or programmed so as to specify the front-rear direction by the image processing apparatus 2 based on the shape and position of the rib 32.
特に、上記したように、アキレス腱３９の内部は、画像コントラストが比較的一定であり、この画像コントラストを基準とすることで内部から幅方向に向けて画像コントラストの変位点を求めやすく皮膚や脂肪との境界線を決定しやすいのである。これに対し、例えば、変位点ＰＦの右側のように、境界線の外側では画像コントラストが比較的短い距離で大きく変化しており、不安定である。つまり、Ｘ線画像３０上で境界線の不明瞭なアキレス腱３９に対して、画像コントラストの不安定な皮膚や脂肪の位置を含む外側の画像コントラストを基準としてその変化から幅計測をするよりも、アキレス腱３９の内部の比較的安定した画像コントラストを基準としてその変位点を求めることで、より客観的且つ正確な幅計測を可能とするのである。 In particular, as described above, the inside of the Achilles tendon 39 has a relatively constant image contrast. By using this image contrast as a reference, it is easy to obtain a displacement point of the image contrast from the inside to the width direction. It is easy to determine the boundary line. On the other hand, for example, as shown on the right side of the displacement point PF, the image contrast changes greatly at a relatively short distance outside the boundary line, and is unstable. That is, for the Achilles tendon 39 whose boundary line is unclear on the X-ray image 30, rather than measuring the width from the change based on the outer image contrast including the position of skin and fat with unstable image contrast, By obtaining the displacement point on the basis of a relatively stable image contrast inside the Achilles tendon 39, more objective and accurate width measurement can be performed.
なお、上記したような皮膚に対応する一連の曲線を得る場合、画像コントラストの最小コントラスト部分ＬＣとなる点を上下に繋いで曲線とする。その際、スプライン補間やラグランジュ補間など、滑らかな曲線を得るための各種方法を用い得る。 When obtaining a series of curves corresponding to the skin as described above, the points that form the minimum contrast portion LC of the image contrast are connected vertically to form a curve. At that time, various methods for obtaining a smooth curve such as spline interpolation and Lagrange interpolation can be used.
以上のように、Ｘ線画像３０上でコントラストのより明確な且つ形状の特徴的な踵骨３２の位置を基準にすることで、Ｘ線画像３０上で不明確となってしまうアキレス腱３９の内部に基準点Ｐを容易に決定でき、アキレス腱３９の内部の基準点Ｐから両側にコントラストの変曲点を求めて画像計測するので、Ｘ線画像３０上で皮膚や脂肪との境界線の不明瞭なアキレス腱３９を外側から計測するよりもより正確に幅計測でき、かかるアキレス腱幅からＦＨによるアキレス腱肥厚を客観的且つ正確に判定し得るのである。 As described above, the inside of the Achilles tendon 39 that becomes unclear on the X-ray image 30 by using the position of the rib 32 having a clear contrast and a characteristic shape on the X-ray image 30 as a reference. Since the reference point P can be easily determined and the inflection points of the contrast are obtained on both sides from the reference point P inside the Achilles tendon 39 and the image is measured, the boundary line between the skin and fat on the X-ray image 30 is unclear. The width of the Achilles tendon 39 can be measured more accurately than when measured from the outside, and the Achilles tendon thickening due to FH can be objectively and accurately determined from the width of the Achilles tendon.
なお、上記した微分処理においては、Ｘ線画像３０から画像コントラストの微分画像を生成してもよい。かかる微分画像上で、計測線ＨＬに沿って基準点Ｐの両側に位置するコントラストの変化する変位点ＰＦ及びＰＲに対応する長さからアキレス腱幅を画像計測するのである。また、Ｘ線画像３０において、画素の位置による各種の値の変化を解析する画素値変化解析を組み合わせてもよい。 In the differential processing described above, a differential image with image contrast may be generated from the X-ray image 30. On the differential image, the Achilles tendon width is image-measured from the length corresponding to the displacement points PF and PR where the contrast changes located on both sides of the reference point P along the measurement line HL. Further, the X-ray image 30 may be combined with a pixel value change analysis for analyzing changes in various values depending on pixel positions.
上記した基準線Ｌ３については、アキレス腱３９の内部を通過するように作成できれば上記以外の作成方法としてもよい。例えば、Ｘ線画像３０上において、踵骨３２の外縁を基準としてアキレス腱３９内部の点を１つ定め、この点から連続するコントラスト部分を上下に繋いだ曲線を作成し、この曲線を基準線Ｌ３とするのである。アキレス腱３９の内部においても左右方向にはコントラスト差があり、連続するコントラスト部分を繋ぐことでアキレス腱３９の内部においてアキレス腱３９の延びる方向に沿った基準線Ｌ３を作成することができる。 The above-described reference line L3 may be created other than the above as long as it can be created so as to pass through the inside of the Achilles tendon 39. For example, on the X-ray image 30, one point inside the Achilles tendon 39 is determined with the outer edge of the rib 32 as a reference, and a curve is created by connecting up and down continuous contrast portions from this point, and this curve is used as the reference line L3. It is. Even within the Achilles tendon 39, there is a contrast difference in the left-right direction, and a reference line L3 along the direction in which the Achilles tendon 39 extends can be created inside the Achilles tendon 39 by connecting consecutive contrast portions.
また、計測線ＨＬについても、上記では水平線としたが、その他の直線とすることもできる。 Further, the measurement line HL is also a horizontal line in the above, but may be another straight line.
例えば、図７に示すように、基準線Ｌ３に対して垂直となるように基準点Ｐｎを通る直線を引き、これが上記した範囲線Ｌ２と交叉する場合にこれを計測線ＴＬとするのである。基準線Ｌ３が曲線の場合は、基準点Ｐｎを通って基準線Ｌ３に対する法線となる直線を計測線ＴＬとする。これらによって、計測線ＴＬはアキレス腱３９の幅方向の傾きに合わせた傾斜を有することになり、アキレス腱幅をより正確に計測できる。 For example, as shown in FIG. 7, when a straight line passing through the reference point Pn is drawn so as to be perpendicular to the reference line L3, and this crosses the above-described range line L2, this is used as the measurement line TL. When the reference line L3 is a curve, a straight line that passes through the reference point Pn and is a normal line to the reference line L3 is defined as a measurement line TL. Accordingly, the measurement line TL has an inclination that matches the inclination of the Achilles tendon 39 in the width direction, and the Achilles tendon width can be measured more accurately.
また、同図に示すように、基準点Ｐｎをｎ＝１〜Ｎまでの複数としてもよい。それぞれの基準点Ｐｎについて範囲線Ｌ２（図５参照）と交叉する範囲内で計測線ＴＬを定めて高さ方向の複数個所においてアキレス腱幅を計測するようにしてもよい。これによってアキレス腱幅の高さ方向のプロファイルを作成したり、出力されたアキレス腱幅に異常値がないかを検証したりすることができる。異常値のあった場合には、他の基準点による画像計測の結果を採用すればよい。なお、この複数の基準点によりアキレス腱幅を計測する方法は、最初に述べた計測線を水平線とする場合においても同様である。 Further, as shown in the figure, the reference point Pn may be plural from n = 1 to N. For each reference point Pn, the measurement line TL may be defined within a range intersecting the range line L2 (see FIG. 5), and the Achilles tendon width may be measured at a plurality of locations in the height direction. This makes it possible to create a profile in the height direction of the Achilles tendon width, and to verify whether there is an abnormal value in the output Achilles tendon width. If there is an abnormal value, the result of image measurement using another reference point may be adopted. The method for measuring the width of the Achilles tendon by using the plurality of reference points is the same when the first measurement line is a horizontal line.
基準点Ｐをアキレス腱３９の内部に決定するその他の方法として、以下のようにすることもできる。例えば、Ｘ線画像３０上で、画像コントラストについてその左右方向の差や上下方向の連続性に基づいてアキレス腱３９の左右の稜線のおよその位置を求めて、その間に基準点Ｐの位置を定めるのである。Ｘ線画像３０上で、アキレス腱３９の左右の稜線を明確に定められる場合には、左右の稜線の中間に基準線Ｌ３を設けて、その上に基準点Ｐを定めてもよい。 As another method for determining the reference point P inside the Achilles tendon 39, the following method may be used. For example, on the X-ray image 30, the approximate position of the left and right ridge lines of the Achilles tendon 39 is obtained based on the difference in the horizontal direction and the continuity in the vertical direction with respect to the image contrast, and the position of the reference point P is determined therebetween. is there. When the left and right ridge lines of the Achilles tendon 39 can be clearly defined on the X-ray image 30, a reference line L3 may be provided in the middle of the left and right ridge lines, and the reference point P may be defined thereon.
以上、本発明による実施例及びこれに基づく変形例を説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の主旨又は添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、様々な代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。 As mentioned above, although the Example by this invention and the modification based on this were demonstrated, this invention is not necessarily limited to this, A person skilled in the art will deviate from the main point of this invention, or the attached claim. Various alternative embodiments and modifications could be found without doing so.
１０ Ｘ線画像診断システム
２１ Ｘ線画像取得手段
２２ コントラスト調整手段
２３ 画像計測手段
３０ Ｘ線画像
３１ 腓骨
３１ａ 脛骨内果後縁
３２ 踵骨
３３ 脛骨
３９ アキレス腱
Ｐ 基準点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 X-ray image diagnostic system 21 X-ray image acquisition means 22 Contrast adjustment means 23 Image measurement means 30 X-ray image 31 Rib 31a Tibial posterior margin 32 Radius 33 Tibia 39 Achilles tendon P Reference point
Claims (18)
脛骨内果後縁中心にＸ線を入射させて踵骨から上方に向けて脛骨の延びるＸ線画像の画像データを得る画像データ取得手段と、
前記踵骨よりも所定上方でのアキレス腱幅を前記Ｘ線画像から画像計測する画像計測手段と、を含み、
前記画像計測手段は、形状認識される踵骨の外縁から上方に向けた直線の一部である範囲線を決定しておき、前記アキレス腱の内部に基準点を決定し、前記基準点から左右方向に延びる直線について前記範囲線と交叉する場合にこれを計測線に決定し、前記計測線に沿って前記基準点の両側に位置するコントラストの変曲点に対応する長さから前記アキレス腱幅を画像計測することを特徴とするＦＨのＸ線画像診断システム。 An X-ray diagnostic imaging system for determining Achilles tendon thickening due to familial hypercholesterolemia,
Image data obtaining means for obtaining X-ray image data of the tibia extending upward from the ribs by causing X-rays to enter the center of the posterior edge of the tibia
Image measuring means for measuring the Achilles tendon width above the ribs from a predetermined X-ray image,
The image measurement means determines a range line that is a part of a straight line directed upward from the outer edge of the rib whose shape is recognized, determines a reference point inside the Achilles tendon, and moves laterally from the reference point When the line extending over the line intersects the range line, it is determined as a measurement line, and the Achilles tendon width is imaged from the length corresponding to the inflection points of the contrast located on both sides of the reference point along the measurement line. An FH X-ray diagnostic imaging system characterized by measuring.
脛骨内果後縁中心にＸ線を入射させて踵骨から上方に向けて脛骨の延びるＸ線画像の画像データを得る画像データ取得ステップと、
前記踵骨よりも所定上方でのアキレス腱幅を前記Ｘ線画像から画像計測する画像計測ステップと、を含み、
前記画像計測ステップは、形状認識される踵骨の外縁から上方に向けた直線の一部である範囲線を決定しておき、前記アキレス腱の内部に基準点を決定するステップと、
前記基準点から左右方向に延びる直線について前記範囲線と交叉する場合にこれを計測線に決定するステップと、
前記計測線に沿って前記基準点の両側に位置するコントラストの変曲点に対応する長さからアキレス腱幅を画像計測するステップと、を含むことを特徴とするＦＨのＸ線画像診断方法。 An X-ray diagnostic imaging method for determining Achilles tendon thickening due to familial hypercholesterolemia,
An image data obtaining step of obtaining image data of an X-ray image extending the tibia upward from the ribs by causing X-rays to enter the center of the posterior edge of the tibia endocarpal;
An image measurement step of measuring an Achilles tendon width above the ribs from a predetermined X-ray image,
The image measurement step determines a range line that is a part of a straight line directed upward from the outer edge of the rib whose shape is recognized, and determines a reference point inside the Achilles tendon;
Determining a measurement line when crossing the range line with respect to a straight line extending in the left-right direction from the reference point; and
Measuring the Achilles tendon width from a length corresponding to an inflection point of contrast located on both sides of the reference point along the measurement line, and a method for diagnosing an X-ray image of FH, comprising:
The image measurement step generates a contrast differential image from the X-ray image, and calculates the Achilles tendon from a length corresponding to the contrast change points located on both sides of the reference point along the measurement line on the differential image. 17. The FH X-ray image diagnostic method according to claim 10, wherein the image of the width is measured.
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| 日本動脈硬化学会ＨＰ: "ＨＯＭＥ＞専門医＞家族性高コレステロール血症について", [ONLINE], JPN6018030267, 23 July 2018 (2018-07-23), ISSN: 0003855680 * |
| 菅野純一: ""エッジ検出の原理と画像計測への応用"", 精密工学会誌, vol. 78, no. 7, JPN6018030264, 2012, pages 589 - 593, ISSN: 0003855679 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6417071B1 (en) | 2018-10-31 |
| JP2019150551A (en) | 2019-09-12 |
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