JP2021058569A - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
連なって並んだ複数の骨を含む被写体の放射線動画像を取得する画像取得手段と、
前記放射線動画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれから骨の画像特徴を抽出する抽出手段と、
前記複数のフレーム画像のうち基準となるフレーム画像における少なくとも1つの骨上に関心領域を設定し、前記関心領域の前記画像特徴を時間方向に追跡する追跡手段と、
前記追跡手段による追跡結果に基づいて、前記関心領域が設定された骨、又は前記関心領域が設定された骨を含む関節部の、ずれ、回旋、又は関節裂隙のうち少なくとも1つの時間変化を計測する計測手段と、
を備える。
前記計測手段は、前記追跡手段による追跡結果に基づいて、前記骨又は前記関節部のずれによる変位量、回旋による変位量、関節裂隙の長さ、これらの変化速度、又はこれらの変化の加速度のうち少なくとも1つの時間変化を計測する。
前記放射線動画像は、荷重撮影によって撮影された放射線動画像である。
前記計測手段による計測結果を表示する表示手段を備える。
前記表示手段は、前記計測結果を前記放射線動画像上に重畳表示する。
前記表示手段は、前記計測結果のグラフを表示する。
前記計測手段による計測結果に基づいて、前記骨又は前記関節部の動きの不安定性を示す指標を算出する算出手段を備える。
前記表示手段は、前記算出手段による算出結果を表示する。
前記計測手段による計測結果に基づいて、前記関節部の不安定性の有無を判定する判定手段を備える。
前記判定手段は、前記関節部に不安定性があると判定した場合に、さらに、前記計測結果に基づいて、異常の疑いのある部位又は前記関節部の病態のサブタイプ分類を判定する。
前記表示手段は、前記判定手段による判定結果を表示する。
コンピューターを、
連なって並んだ複数の骨を含む被写体の放射線動画像を取得する画像取得手段、
前記放射線動画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれから骨の画像特徴を抽出する抽出手段、
前記複数のフレーム画像のうち基準となるフレーム画像における少なくとも1つの骨上に関心領域を設定し、前記関心領域の前記画像特徴を時間方向に追跡する追跡手段、
前記追跡手段による追跡結果に基づいて、前記関心領域が設定された骨、又は前記関心領域が設定された骨を含む関節部の、ずれ、回旋、又は関節裂隙のうち少なくとも1つの時間変化を計測する計測手段、
として機能させる。
初めに、本実施形態に係る放射線撮影システム100の概略構成について説明する。図1は放射線撮影システム100を表すブロック図である。
これらは、通信ネットワークNを介して互いに通信可能となっている。
IS)、画像保存通信システム(Picture Archiving and CommunicationSystem:PACS)等と接続することが可能となっていてもよい。
そして、放射線発生装置1は、撮影する放射線画像(本実施形態では放射線動画像)に応じた態様で放射線を発生させるようになっている。
そして、放射線検出器2は、放射線発生装置1から放射線が照射されるタイミングと同期して、照射された放射線に応じた放射線画像(フレーム画像)を生成するようになっている。
また、放射線検出器2は、撮影台と一体化された専用機型のものでも、可搬型(カセッテ型)のものであってもよい。
なお、画像処理装置3は、他のシステム(HISやRIS等)から取得した撮影オーダー情報やユーザーによる操作に基づいて、各種撮影条件(管電圧や管電流、照射時間(mAs値)、フレームレート、被写体の体格、グリッドの有無等)を放射線発生装置1や放射線検出器2等に設定するコンソールであってもよい。
この画像処理装置3の詳細については後述する。
また、サーバー4は、データベース(DB)41を有している。
データベース41は、放射線検出器2が生成した放射線動画像や、画像処理装置3の処理結果を蓄積することが可能となっている。
なお、本実施形態においては、画像処理装置3等から独立したサーバー4にデータベース41が設けられていることとしたが、データベース41は、画像処理装置3内に設けられていてもよいし、放射線撮影システム100が備える他の装置内に設けられていてもよい。
また、放射線撮影システム100にPACS等の他のシステムが接続される場合には、他のシステム内に設けられたものであってもよい。
本実施形態では、1回の撮影操作につき、放射線源からのパルス状の放射線の照射及び放射線検出器2によるフレーム画像の生成を短時間に複数回(例えば1秒間に15回)繰り返し、被写体の放射線動画像を生成する。
次に、上記放射線撮影システム100が備える画像処理装置3の具体的構成について説明する。図2は画像処理装置3を表すブロック図である。
各部31〜35は、バス等で電気的に接続されている。
なお、画像処理装置3に表示部34や操作部35を備えずに、画像処理装置3に表示部や操作部を備える表示装置(タブレット端末等)を接続するようにしてもよい。
制御部31のCPUは、記憶部33に記憶されている各種プログラムを読出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、画像処理装置3各部の動作を集中制御するようになっている。
通信部32は、通信ネットワークN(LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネット等)を介して接続された他の装置(放射線検出器2等)との間で各種信号や各種データを送受信するようになっている。
また、記憶部33は、制御部31が実行する各種プログラムやプログラムの実行に必要なパラメーター等を記憶している。
なお、記憶部33は、放射線画像を記憶することが可能となっていてもよい。
表示部34は、制御部31から入力される制御信号に基づいて、放射線動画像や計測結果等を表示する。
操作部35は、ユーザーによってなされた操作に応じた制御信号を制御部31へ出力するようになっている。
次に、放射線撮影システム100の動作について説明する。
まず、放射線発生装置1及び放射線検出器2により、連なって並んだ複数の骨を含む被写体を複数回繰り返し放射線撮影することにより複数のフレーム画像からなる放射線動画像を撮影する。被写体としては、例えば、膝関節、股関節、肘関節、手関節、足関節、椎間関節、顎関節、肩関節などの関節部(関節及びこれに隣接する骨を含む)や、手根骨、足根骨、椎骨などの複数の骨が連なって並んだ骨を含んでいれば部位は問わない。
荷重撮影には、立位で自重をかけて撮影を行うケースと、自重以外で冶具等を用いて負荷をかけて撮影を行うケース(ストレス撮影と呼ぶこともある)が含まれる。
1つの関節部の動きだけでは、正常異常の判断や、どこが悪いのか判断できない場合がある。このような場合、例えば、肩関節と肘関節など、複数の関節部の動きを同時に撮影することで、診断精度の向上が可能となる。
筋肉や関節部を一か所だけ動かすことは困難であり、必ず余計な体動が生じてしまう。そこで、壁やつかまり棒など、点や線や面で被写体の一部を固定することで、体動を抑制し、医師が関心のある部位の動き方を精度よく観察/解析することが可能な放射線動画像を取得することが可能となる。
治療前後の効果確認や経時変化を見たいとき、ほぼ同じ動きを撮影する必要があるが、何のガイドもなくほぼ同じ動きを再現することは人には不可能である。そこで、冶具や音声/表示のガイドにより、動く速度やタイミング、量を規定することで、再現性の高い計測を行うことができる。
放射線動画像を取得する際、従来用いられる透視装置では、専用の撮影室の予約が必要であったり、ポジショニングが難しいといった理由から、手軽に撮影できるものではなかった。カセッテ型の放射線検出器2を用いることで、一般撮影室などで手軽に素早く放射線動画像を取得可能となる。また、透視装置では撮影できなかったポジショニング、例えば、ユーザーに放射線検出器2を所持してもらいながら動画撮影する膝のスカイライン撮影などが可能となる。つまり、カセッテ型の放射線検出器2を用いると、医師が把握したい動きをより撮影しやすくなる。
放射線動画像だけでは、実際にかかっている負荷の大きさと、骨や関節部の動きを対応付けて把握することができない。例えば、床反力計(人が動作した時の力を計測する機器。上下(鉛直)方向、前後方向、左右方向に加わる力を計測可能。)を用いて膝関節への負荷を計測しながら放射線動画像を撮影し、後述する計測処理でその放射線動画像を解析(膝関節の変位量や変位方向などを解析)することで、図6に示すように、実際の膝関節への負荷量や負荷量の変化タイミングと、関心部位の変位量や変位タイミングとの対応をとることが可能となる。こうすることで、負荷の大きさと変位の関係を用いてより精度よく疾患分類や重症度把握が可能となる。
すなわち、ステップA1では、連なって並んだ複数の骨を含む被写体の放射線動画像を取得する。
ステップA2では、例えば、各フレーム画像に空間フィルタリング処理を施して、図8に示すように、骨輪郭や骨内部の構造(例えば、皮質骨、海綿骨(骨梁)などの骨構造)を強調し、骨の構造特徴を表すエッジ強調画像を生成する。または、骨部領域において同時生起行列等のテクスチャー特徴量を算出し、骨のテクスチャー特徴を表すテクスチャー特徴画像を生成する。いずれの画像特徴を抽出するかは、計測対象の種類に基づいて決定される。
また、上述のエッジ強調画像やテクスチャー特徴画像の画像特徴量の値(画素値)を用いて、人工関節周辺の炎症を把握することが可能である。
基準フレーム画像は、ここでは、例えば1番目のフレーム画像とするが、いずれのフレーム画像としてもよい。
ROIの設定方法としては、例えば、図9に示すように、基準フレーム画像を複数画素からなるブロック単位(図9の矩形)に分割し、例えば、撮影部位や計測対象の種類に応じて予め定められた位置(少なくとも1つの骨上の位置)のブロック単位をROIに設定する。図9においては、一例として、被写体が左膝正面である場合を示しているが、これに限定されない。なお、図9以降の図面やその説明において、Tは基準フレーム画像、T+tは、基準フレーム画像のt秒後に撮影されたフレーム画像(tは可変)であることを示す。
以下、ステップA4における計測手法について説明する。ここでは、関節部(関節部の骨)における横ずれ、回旋、関節裂隙、並びに椎骨におけるずれ、回旋の時間変化の計測について説明する。なお、関節部については膝関節を例として、椎骨については腰椎を例として説明するが、他の関節部や椎骨についても同様の手法で計測可能である。
靭帯損傷や軟骨減少に伴い、関節位置(関節周辺の骨)の横ずれが生ずる場合がある。例えば、膝関節の場合、荷重をかけた際に横方向に生じる横ずれがあり、スラストと呼ばれている(図4参照)。
この関節部の横ずれを定量評価する指標として、本実施形態では、変位量S(外反量又は内反量。図11参照。)及び/又は角度変化θ(図12(a)、(b)参照。)の時間変化を計測する。
なお、上記では、関節部の横ずれの変位量、すなわち、関節部の左右方向の変位量を変位量Sとして説明したが、左右方向に限らず、関節部の上下方向の変位量も加味して(すなわち、縦方向や斜め方向の)ずれ(変位量)を計測してもよい。
2以上のROIの追跡結果を使用して計測する場合、図12(a)に示すように、例えば、基準フレーム画像Tにおいて大腿骨又は脛骨の軸上に設定された上下2つのROI(R1とR2)の中心点同士を結んだ線l1と、各フレーム画像T+tにおいて追跡したR1とR2の中心点同士を結んだ線l2のなす角度を角度変化θとして計測する。
1つのROIの追跡結果を使用して計測する場合、図12(b)に示すように、例えば、基準フレーム画像Tにおいて大腿骨又は脛骨の軸上に設定されたROI(R3)の一辺と、各フレーム画像T+tにおいて追跡したR3の対応する一辺とのなす角度(ROIの傾き)を角度変化θとして計測する。
関節裂隙(関節部の骨の間隔)は、靭帯損傷、変形性関節症、軟骨のすり減りが重症化するほど狭小化する。
関節裂隙を定量評価する指標として、本実施形態では、関節裂隙の長さD(図14参照)の時間変化を計測する。
関節裂隙の長さDは、図14に示すように、関節部において隣接する2つの骨の輪郭部に設定された2つのROI(R4、R5)間の距離である。
関節裂隙の長さDの時間変化を計測することにより、関節裂隙の程度の時間変化を定量的に把握することができ、靭帯損傷の程度や、変形性関節症の重症度、軟骨のすり減り程度、脱臼や骨折の有無、骨の可動可否を容易に把握することが可能となる。関節裂隙の長さDを単独で計測しても有用性あるが、変位量Sや角度変化θと組み合わせることで、関節や靭帯の様子をより詳細に把握することができる。
関節周辺の靭帯や軟骨が損傷すると、関節部の骨が前後方向に滑って回旋(内旋、外旋)する。すなわち、関節部の骨の回旋の程度、方向を把握することで、関節周辺の靭帯の損傷具合や、軟骨の損傷具合(引っ掛かり具合)等の把握が可能である。
回旋量Pの時間変化を計測することにより、関節部の骨の回旋の程度、方向の時間変化を把握することができる。回旋量Pは関節部のねじれ(前後方向滑り)と関係している為、関節周辺の靭帯の損傷具合や、軟骨の損傷具合(引っかかり具合)の把握が容易となる。
回旋角Φは、例えば、図17に示すように、骨断面モデルの半径Rと上述の回旋量Pを用いて、幾何学的な計算を用いて算出することができる。具体的には、R×sinΦ=PよりΦを算出することができる。
なお、骨の円形モデルのサイズは、性別及び年齢に応じてプリセットされている。CT等の他モダリティーのデータを元に作成したモデルは、同じ患者の他モダリティーのデータに基づいて作成したモデルである。
脊柱分離症やすべり症では、椎骨にずれが生じる。
そこで、腰椎や頸椎などを被写体として撮影した放射線動画像においては、椎骨のずれの時間変化を計測する。ここでは、椎骨L3のずれの時間変化を計測する場合を例にとり説明する。
椎骨のずれを定量評価する指標として、本実施形態では、椎骨の変位量(椎骨間の距離D2、椎骨と仙骨の距離D3、椎骨と仙骨の相対変位量S2、及び/又は相対角度変化量θd)の時間変化を計測する。
椎骨と仙骨の距離D3は、図18(b)に示すように、各フレーム画像において椎骨L3に設定された(追跡された)ROI(R7)と、各フレーム画像において仙骨S1に設定された(追跡された)ROI(R9)との間の距離(例えば、2つのROIの中心間の距離)である。
なお、相対変位量S2は、距離D2、D3ではわからなかった、注目する椎骨L3の移動方向が把握しやすくなるのでより好ましい。椎骨のずれ量(すべり量)を算出する観点では、隣の椎骨に対する相対変位量S2を求めることが好ましい。
椎骨の回旋を定量評価する指標として、本実施形態では、相対回旋量P2の時間変化を計測する。ここでは、椎骨L3の回旋の時間変化を計測する場合を例にとり説明する。
回旋量P0、P1は、回旋量Pと同様の手法により求めることができる。例えば、回旋量P0は、基準フレーム画像Tにおける椎骨L3の骨梁を表す画像特徴を有する部分に設定されたROI(R10)と各フレーム画像T+tにおいて追跡されたR10の左右方向(水平方向)の位置の変位量を計測することにより求めることができる。同様に、例えば、回旋量P1は、基準フレーム画像Tにおける椎骨L4の骨梁を表す画像特徴を有する部分に設定されたROI(R11)と各フレーム画像T+tにおいて追跡されたR11の左右方向(水平方向)の位置の変位量を計測することにより求めることができる。
なお、基準とする椎骨は、隣接していなくてもよい。また、相対回旋量P2の代わりに絶対回旋量を求めてもよい。また、図17を用いて説明したように、骨断面モデルを用いて相対回旋量Φ2(計測する椎骨の回旋量Φ0、基準の椎骨の回旋量をΦ1とすると、Φ2=Φ0−Φ1)を計測してもよいし、絶対回旋角を計測してもよい。
また、椎骨の動きの滑らかさを定量化するための指標として、相対角度変化量θdを計測してもよい。
相対角度変化量θdは、例えば、仙骨位置を基準としたときの、計測対象の椎骨位置の変位を角度変化として計測したものである。
例えば、図21(a)に示すように、基準フレーム画像Tの仙骨S1の位置に設定されたROI(R9)と計測対象の椎骨(ここでは、例えばL3)の位置に設定されたROI(R7)の角度をθt1、図21(b)に示すように、各フレーム画像T+tにおいて追跡された仙骨S1の位置R9と計測対象の椎骨L3の位置R7の角度をθt2とすると、θd=θt2−θt1により求めることができる。
なお、仙骨位置ではなく、異なる椎骨の位置を基準として同様の計測をしてもよい。また、相対角度変化ではなく絶対角度変化を求めてもよい。
上述の計測値(変位量S、回旋量P、・・・)の変化速度及び加速度の時間変化を骨や関節部のずれ、回旋量、関節裂隙を表す指標として計測してもよい。
また、計測した速度や加速度を用いて、(式1)に示す衝撃値G、(式2)に示す衝撃力Fiを算出してもよい。これにより、身体への負担・負荷を定量的に見積もることが可能となる。
衝撃値G=停止直前の速度÷停止するまでの時間・・・(式1)
衝撃力Fi=質量×加速度・・・(式2)
例えば、図22に示すように、関節裂隙の長さDが所定の閾値を超えたタイミングt2で音を鳴らす(発光する)、或いは、線量を増加させるか、減少させる。
このようにすることにより、(1)については、音を鳴らしたタイミングまたは光を発したタイミングが痛みが発生したタイミングと合っているかを患者に確認することが可能となり、放射線動画像のフレーム画像と、患者の痛みの発生タイミングの関連付け(痛みと動画の関連性の取得)が可能となり、診断精度が向上する。また、(2)については、読影上有効なタイミングで線量を増加させることで良好な画質の画像を取得でき、読影上有効ではないタイミングでは線量を下げることで、不要な被ばくを低減させることができる。
ステップA5においては、例えば、計測結果のみを表示部34に表示してもよいし、各フレーム画像から計測した計測結果をそのフレーム画像に対応付けて(例えば、重畳して)表示してもよい。このとき、各フレーム画像は1つの画面上で切り替え表示(動画表示)してもよいし、1つの画面上にフレーム画像順に並べて表示してもよいし、フレーム画像ごとに異なる画面に表示してもよい。
なお、計測結果とともに放射線動画像(フレーム画像)を表示する場合には、撮影された画像を表示してもよいし、ステップA2で生成したエッジ強調画像やテクスチャー特徴画像のような特徴量画像を表示してもよい。
図25(a)、(b)は、図24(a)、(b)に示すベクトルや色を放射線動画像上に重ねて表示した例である。図25(a)、(b)に示す例では、横ずれ(内反/外反)、回旋(内旋/外旋)、関節裂隙の変化の様子を画像上で直感的に把握することが可能となる。また、次にどちらに動くかを予測しながら放射線動画像を見ることができるため、読影負担が低減する。また、病態の把握(どの靭帯が悪そうかなど)を行いやすい。
図26(a)は、例えば、(踏み込むなど)立位にて片足あるいは両足に意図的に荷重をかけたタイミングで撮影、あるいは立位にて片足あるいは両足で静止した状態で撮影した場合の、膝関節の横ずれの正常例及び異常例の計測結果(変位量S)のグラフを示す図である。図26(a)に示すように、正常例では横ずれがほぼ生じないため、ほぼ横に一直線のグラフとなるが、異常例の場合(例えば軟骨や靭帯などが損傷している場合)は横ずれが生じるため、横ずれが生じたタイミングで値が増加したグラフとなる。このようにグラフ表示することで、例えば横ずれがどのタイミングで生じ始めたのかの把握が容易となり、病態の把握、変形性膝関節症などの疾患の重症度の把握が容易となる。
図26(b)は、図26(a)の正常例と異常例の速度(計測値の変化速度)のグラフである。図26(b)に示すように、速度をグラフ表示することで、横ずれが少ない場合でも、変化を際立たせることができ、横ずれが生じたタイミングを容易に把握することが可能となる。
図27(b)は、図27(a)の正常例と異常例の速度(計測値の変化速度)のグラフである。図27(b)に示すように、速度をグラフ表示することで、関心部位の変位量が少ない場合でも、正常と異常の判別が行いやすくなる。また、どのタイミングで引っ掛かりや急激な動きがあったか等の把握が容易となる。
図27(c)は、図27(a)の正常例と異常例の加速度(計測値の変化の加速度)のグラフである。図27(c)に示すように、加速度をグラフ表示することで、実際の関心部位の速度変化が少ない場合でも、正常と異常の判別が行いやすい。また、加速度がかかるタイミングあるいは加速度が減衰するタイミングが容易に分かる為、身体に対してどのタイミングで負荷が生じているかの把握が容易となる。
図28(a)は、変位量が最も大きなフレームを初期表示したケースを示す。
図28(b)は、速度が最も大きなフレームを初期表示したケースを示す。
図28(c)は、加速度が最も大きなフレームを初期表示したケースを示す。
放射線動画像全てを見るのは、ユーザーの負荷が大きいが、このように、所定の条件を満たした重要なフレーム画像を初期表示することで、ユーザーが臨床的に重要なフレーム画像を優先的に読影できるため、診断ワークフローを向上できる。
<変形例1>
例えば、踏み込んだ場合の撮影など、荷重撮影を行う場合や、複数の関節部を同時に動かして撮影する場合などは、図29上段に示すように、関節部が上下左右に大きく動いてしまい、関心部位の変位や角度変化を正しく捉えられず、結果的に、関節部の横ずれや回旋、関節裂隙の変化の様子を正確に把握できない場合がある。また、読影者が意図的に注視点を移動させることで、関心部位の動きを把握することも可能だが、極めて負担が大きいという課題がある。
そこで、このような場合、制御部31は、「関節部全体の追跡結果(関節部全体にROIを設定したとき(図11参照)のROIの追跡結果)」を用いて、各フレーム画像を位置合わせする。そして、位置合わせした各フレーム画像に基づいて、上述の計測や表示を行う。これにより、関節部の角度変化量、骨梁の移動方向、他の関節部の動きが把握しやすくなる。また、視点を固定できるため、読影者の負担が低減し、ワークフローが向上する。図29下段に、図29の上段のフレーム画像を関節部全体の追跡結果に基づき位置合わせした結果を示す。
位置合わせの方法は剛体位置合わせ(平行移動と回転)が好ましいが、変形を伴う位置合わせでもよい。
なお、各フレーム画像間で位置合わせしてから、再度骨内の画像特徴を追跡する構成としてもよい。
制御部31は、ステップA4における計測結果に基づいて、さらに動きの不安定性を示す不安定性指標Fを算出することとしてもよい。不安定性指標Fは、骨または関節部が時間的にどれだけ不連続に変位したかを示す指標である。不安定性指標Fにより定性的だった不安定性が定量化されることで、診断の再現性が増し、経時比較が容易となる。
制御部31は、ステップA4における計測結果に基づいて、さらに、関節部の不安定性を判定し、判定結果を表示部34に表示することとしてもよい。
例えば、関節部又は関節部に含まれる骨について計測された変位量S、角度変化θ、回旋量P、回旋角Φ、又は不安定性指標Fがある条件を満たす場合(例えば、所定の閾値より大きい場合)、「不安定性あり」と判定し、満たさない場合は、「不安定性なし」と判定する。
「不安定性あり」と判定した場合、制御部33は、図33に示すように、変位量S、角度変化θ、回旋量P、回旋角Φ、不安定性指標Fの2つ以上と所定の閾値(S、θ、P、Φ、Fのそれぞれに予め設定された閾値)との比較結果の組み合わせに応じて、異常の可能性のある疑わしい部位を特定(例えば、軟骨/骨/靭帯/半月板/筋肉の損傷個所を特定)、または関節部の病態をサブタイプ分類し、表示部34に表示する。例えば、S、θ、P、Φ、Fの2つ以上と所定の閾値(S、θ、P、Φ、Fのそれぞれに予め設定された閾値)との比較結果の組み合わせと疑わしい部位やサブタイプ分類との対応関係を実験的又は経験的に求めてテーブルとして記憶部33に記憶しておき、制御部31は、そのテーブルを参照して疑わしい部位やサブタイプを分類する。このようにすることで、ユーザーによる治療方針(術式の決定、療法の選択など)の決定を支援することができる。また、表示部34に推奨する治療方針を表示してもよい。
また、「不安定性なし」の場合も同様に、S、θ、P、Φ、Fの2つ以上と所定の閾値との比較結果に基づいてサブタイプ分類を行い、表示部34に今後の治療方針を示してもよい。このようにすることで、不安定性の有り無しに関わらず、ユーザーの臨床的意思決定を支援することができる。
膝関節のスカイライン撮影については、例えば損傷している靭帯の箇所あるいは脱臼の有無に応じて、膝蓋骨が動く方向が変わる為、膝蓋骨の動き(変位量、速度、加速度)は、その後の至適な治療方針を決定する上で、非常に有用な情報である。
そこで、制御部31は、スカイライン撮影時の放射線動画像の複数のフレーム画像に基づいて、膝蓋骨の変位量の時間変化を計測してもよい。これにより、膝蓋骨の動きの時間変化が定量化されるので、膝蓋骨がどの方向にどのように動いたのか精度よく把握できる。その結果、例えば、外側膝蓋支帯と内側膝蓋支帯のどちらが損傷しているかの切り分けや、脱臼の有無、骨軟骨骨折の有無の把握が容易となり、医師が精度高く治療方針を決定することができる。
1 放射線発生装置
2 放射線検出器
3 画像処理装置
31 制御部
32 通信部
33 記憶部
34 表示部
35 操作部
4 サーバー
41 データベース
N 通信ネットワーク
Claims (12)
- 連なって並んだ複数の骨を含む被写体の放射線動画像を取得する画像取得手段と、
前記放射線動画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれから骨の画像特徴を抽出する抽出手段と、
前記複数のフレーム画像のうち基準となるフレーム画像における少なくとも1つの骨上に関心領域を設定し、前記関心領域の前記画像特徴を時間方向に追跡する追跡手段と、
前記追跡手段による追跡結果に基づいて、前記関心領域が設定された骨、又は前記関心領域が設定された骨を含む関節部の、ずれ、回旋、又は関節裂隙のうち少なくとも1つの時間変化を計測する計測手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記計測手段は、前記追跡手段による追跡結果に基づいて、前記骨又は前記関節部のずれによる変位量、回旋による変位量、関節裂隙の長さ、これらの変化速度、又はこれらの変化の加速度のうち少なくとも1つの時間変化を計測する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記放射線動画像は、荷重撮影によって撮影された放射線動画像である請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記計測手段による計測結果を表示する表示手段を備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記表示手段は、前記計測結果を前記放射線動画像上に重畳表示する請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記表示手段は、前記計測結果のグラフを表示する請求項4又は5に記載の画像処理装置。
- 前記計測手段による計測結果に基づいて、前記骨又は前記関節部の動きの不安定性を示す指標を算出する算出手段を備える請求項4〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記表示手段は、前記算出手段による算出結果を表示する請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記計測手段による計測結果に基づいて、前記関節部の不安定性の有無を判定する判定手段を備える請求項4〜8のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記判定手段は、前記関節部に不安定性があると判定した場合に、さらに、前記計測結果に基づいて、異常の疑いのある部位又は前記関節部の病態のサブタイプ分類を判定する請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記表示手段は、前記判定手段による判定結果を表示する請求項9又は10に記載の画像処理装置。
- コンピューターを、
連なって並んだ複数の骨を含む被写体の放射線動画像を取得する画像取得手段、
前記放射線動画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれから骨の画像特徴を抽出する抽出手段、
前記複数のフレーム画像のうち基準となるフレーム画像における少なくとも1つの骨上に関心領域を設定し、前記関心領域の前記画像特徴を時間方向に追跡する追跡手段、
前記追跡手段による追跡結果に基づいて、前記関心領域が設定された骨、又は前記関心領域が設定された骨を含む関節部の、ずれ、回旋、又は関節裂隙のうち少なくとも1つの時間変化を計測する計測手段、
として機能させるためのプログラム。
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