JP2021058570A - Image processing device and program - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像処理装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a program.
膝関節に代表される関節部の診断を行う際、現状では徒手検査、放射線静止画撮影（単純X線撮影、ストレスX線撮影）を用いることがほとんどである。しかしながら、徒手検査は、評価者の主観的な判断に依存する為、評価の再現性が乏しい。また、放射線静止画撮影では、実際のずれのタイミングやずれ速度などがわからない為、痛みの原因分析や重症度の把握が困難である。 At present, when diagnosing joints represented by knee osteoarthritis, manual examination and radiographic still image photography (simple X-ray photography, stress X-ray photography) are mostly used. However, the manual examination depends on the subjective judgment of the evaluator, and therefore the reproducibility of the evaluation is poor. In addition, in radiation still image photography, it is difficult to analyze the cause of pain and grasp the severity of pain because the actual timing and speed of deviation are not known.
また、大病院などでは、透視装置を用いて、荷重撮影（荷重をかけた状態（例えば、階段を上り下りする動きなど）の撮影）を行い、その時の膝関節の動きを目視観察するケースもある。また、例えば、特許文献１には、骨の動きを撮影し、得られたビデオ画像を分析、比較、記録するＸ線透視システムが記載されている。
In addition, in large hospitals, there are cases where a fluoroscope is used to perform load imaging (imaging of a loaded state (for example, movement of going up and down stairs)) and visually observing the movement of the knee joint at that time. is there. Further, for example,
しかしながら、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、注目する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。 However, for example, when performing load photography such as when taking a picture when stepping on, or when taking a picture by moving multiple joints at the same time, the joints of interest move significantly up, down, left and right, and the displacement of the part of interest may occur. The angle change may not be captured correctly. It is also possible for the interpreter to grasp the movement of the part of interest by intentionally moving the gazing point, but this is extremely burdensome.
本発明の課題は、放射線動画像における骨や関節部などの動きを診断し易い状態で表示可能とすることである。 An object of the present invention is to make it possible to display the movement of bones, joints, etc. in a radiographic image in a state in which it is easy to diagnose.
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、
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、前記設定した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前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間の前記被写体の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
を備える。
In order to solve the above problems, the image processing apparatus according to the present invention is
An image acquisition means for acquiring a radiographic image of a subject including a plurality of bones arranged in a row,
An extraction means for extracting bone image features from each of a plurality of frame images constituting the radiographic image, and
A tracking means for setting a region of interest on at least one bone in a reference frame image among the plurality of frame images and tracking the image feature of the set region of interest in the time direction.
An alignment means for aligning the subject between the plurality of frame images using the tracking result of the set region of interest by the tracking means, and an alignment means.
To be equipped.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記追跡手段は、前記基準となるフレーム画像における前記被写体の動きの支点となる骨又は関節部上に関心領域を設定し、前記設定した関心領域の前記画像特徴を時間方向に追跡し、
前記位置合わせ手段は、前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間で前記支点の位置が合うように位置合わせを行う。
The invention according to
The tracking means sets a region of interest on a bone or joint that serves as a fulcrum for the movement of the subject in the reference frame image, and tracks the image feature of the set region of interest in the time direction.
The alignment means aligns the fulcrum so that the positions of the fulcrums are aligned between the plurality of frame images by using the tracking result of the set region of interest by the tracking means.
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記追跡手段は、前記基準となるフレーム画像における２つの骨を含む関節部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し、
前記位置合わせ手段は、前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間で前記関節部の位置が合うように位置合わせを行う。
The invention according to
The tracking means sets a region of interest on a joint including two bones in the reference frame image, and tracks the image feature of the region of interest in the time direction.
The alignment means aligns the joint portion between the plurality of frame images by using the tracking result of the set region of interest by the tracking means.
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記追跡手段は、前記基準となるフレーム画像における一つの骨上に関心領域を設定し、前記設定した関心領域の前記画像特徴を時間方向に追跡し、
前記位置合わせ手段は、前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間で前記一つの骨の位置が合うように位置合わせを行う。
The invention according to
The tracking means sets a region of interest on one bone in the reference frame image, and tracks the image feature of the set region of interest in the time direction.
The alignment means aligns the one bone between the plurality of frame images by using the tracking result of the set region of interest by the tracking means.
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、
前記位置合わせ手段により位置合わせされた前記複数のフレーム画像を表示する表示手段を備える。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
A display means for displaying the plurality of frame images aligned by the alignment means is provided.
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記表示手段は、前記位置合わせ手段による位置合わせ時に画像の回転が行われた場合、前記複数のフレーム画像のそれぞれの撮影時の重力方向を示すマークを表示する。
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5.
When the image is rotated during the alignment by the alignment means, the display means displays a mark indicating the direction of gravity of each of the plurality of frame images at the time of photographing.
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、
前記関心領域をユーザーが指定するための操作手段を備える。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
An operation means for the user to specify the region of interest is provided.
請求項８に記載の発明のプログラムは、
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、前記設定した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前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間の前記被写体の位置合わせを行う位置合わせ手段、
として機能させる。
The program of the invention according to claim 8 is
Computer,
An image acquisition means for acquiring a radiographic image of a subject including a plurality of bones arranged in a row,
An extraction means for extracting bone image features from each of a plurality of frame images constituting the radiographic image.
A tracking means for setting a region of interest on at least one bone in a reference frame image among the plurality of frame images and tracking the image features of the set region of interest in the time direction.
A positioning means for aligning the subject between the plurality of frame images using the tracking result of the set area of interest by the tracking means.
To function as.
本発明によれば、放射線動画像における骨や関節部などの動きを診断し易い状態で表示することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to display a motion of a bone, a joint, or the like in a radiographic image in a state in which it is easy to diagnose.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施形態や図面に記載されたものに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to those described in the following embodiments and drawings.
＜放射線撮影システム１００の構成＞
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。
<Configuration of
First, a schematic configuration of the
本実施形態の放射線撮影システム１００は、図１に示すように、放射線発生装置１と、放射線検出器２と、画像処理装置３と、サーバー４と、を備えている。
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。
As shown in FIG. 1, the
These can communicate with each other via the communication network N.
なお、放射線撮影システム１００は、図示しない病院情報システム（Hospital Information System：ＨＩＳ）や、放射線科情報システム（Radiology Information System：ＲＩＳ）、画像保存通信システム（Picture Archiving and Communication System：ＰＡＣＳ）等と接続することが可能となっていてもよい。
The
放射線発生装置１は、図示を省略するが、照射指示スイッチが操作されたことに基づいて、予め設定された放射線照射条件（管電圧や管電流、照射時間（ｍＡｓ値）等）に応じた電圧を印加するジェネレーターや、ジェネレーターから電圧が印加されると、印加された電圧に応じた線量の放射線（例えばＸ線）を生成する放射線源等を備えている。
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。
Although not shown, the
Then, the
なお、放射線発生装置１は、撮影室内に据え付けられたものであってもよいし、画像処理装置３等と共に回診車と呼ばれる移動可能に構成されたものとなっていてもよい。
The
放射線検出器２は、図示を省略するが、放射線を受けることで線量に応じた電荷を発生させる放射線検出素子や電荷の蓄積・放出を行うスイッチ素子を備えた画素が二次元的（マトリクス状）に配列された基板や、各スイッチ素子のオン／オフを切り替える走査回路、各画素から放出された電荷の量を信号値として読み出す読み出し回路、読み出し回路が読み出した複数の信号値から放射線画像を生成する制御部、生成した放射線画像のデータ等を外部へ出力する出力部等を備えている。
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。
Although not shown, the
Then, the
なお、放射線検出器２は、シンチレーター等を内蔵し、照射された放射線をシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換し、変換した光に応じた電荷を発生させるもの（いわゆる間接型）であってもよいし、シンチレーター等を介さずに放射線から直接電荷を発生させるもの（いわゆる直接型）であってもよい。
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。
The
Further, the
画像処理装置３は、ＰＣや専用の装置等で構成されている。
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。
The
The
Details of the
サーバー４は、ＰＣや専用の装置、クラウド上の仮想サーバー等で構成されている。
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。
The
Further, the
The
In the present embodiment, the
When another system such as PACS is connected to the
このように構成された本実施形態に係る放射線撮影システム１００は、放射線発生装置１の放射線源と放射線検出器２とを間を空けて対向配置し、それらの間に配置された被写体へ放射線源から放射線を照射することにより、被写体を放射線撮影することが可能となっている。
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。
In the
In the present embodiment, for each imaging operation, irradiation of pulsed radiation from a radiation source and generation of a frame image by the
＜画像処理装置３の構成＞
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。
<Configuration of
Next, a specific configuration of the
本実施形態に係る画像処理装置３は、図２に示すように、制御部３１と、通信部３２と、記憶部３３と、表示部３４と、操作部３５と、を備えている。
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。
As shown in FIG. 2, the
Each
The
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されている。
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。
The
The CPU of the
通信部３２は、通信モジュール等で構成されている。
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。
The
The
記憶部３３は、不揮発性の半動態メモリーやハードディスク等により構成されている。
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。
The
Further, the
The
表示部３４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等で構成されている。
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。
The
The
操作部３５は、カーソルキーや、数字入力キー、各種機能キー等を備えたキーボードや、マウス等のポインティングデバイス、表示装置の表面に積層されたタッチパネル等によってユーザーが操作可能に構成されている。
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。
The
The
このように構成された画像処理装置３の制御部３１は、例えば、所定の開始操作がなされたこと等を契機として、図７に示す計測処理を実行する機能を有している。
The
＜動作＞
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。
<Operation>
Next, the operation of the
First, the
なお、被写体は、荷重をかけた状態で動画撮影すること（荷重撮影）が好ましい。
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。
It is preferable that the subject is subjected to moving image shooting (load shooting) with a load applied.
The load photography includes a case where the image is taken by applying its own weight while standing and a case where the image is performed by applying a load other than its own weight by using a jig or the like (sometimes called stress photography).
例えば、従来の静止画像からは、患者の静止状態の情報しか得られなかったため、例えば、膝関節、股関節、足関節、椎間関節、足根骨、椎骨などでは、普段歩いているときの痛みなどの原因分析が、特に軽症なほど困難だった。これに対し、立位で自重をかけてこれらの関節部や骨の動画撮影を行うと、普段の歩いている時の関節部や骨の動きを観察したり解析したりできることから、痛みなどの主訴の原因分析を行いやすく、従来では見落としていた軽症例をしっかり治療へと結び付けることが可能となる。例えば、図３（ａ）は、関節裂隙が発生している右膝関節正面画像を模式的に表しているが、片足立位で自重をかけて動画撮影すると、図３（ｂ）に矢印で示すように、さらに「関節裂隙の狭小化」が進んでいく様子を動的に捉えることが可能となる。また、図４に示すように「関節位置の横ずれ（スラストと呼ぶ）」を動的に捉えることが可能となる。 For example, since conventional still images can only provide information on the patient's stationary state, for example, in knee joints, hip joints, ankle joints, facet joints, tarsal bones, vertebrae, etc., pain during normal walking. It was difficult to analyze the cause, especially mildly. On the other hand, if you take a video of these joints and bones by applying your own weight while standing, you can observe and analyze the movements of the joints and bones when you are walking normally, so pain etc. It is easy to analyze the cause of the chief complaint, and it is possible to firmly link mild cases that were overlooked in the past to treatment. For example, FIG. 3 (a) schematically shows a frontal image of the right knee joint in which a joint space is generated, but when a moving image is taken with its own weight applied while standing on one leg, an arrow is shown in FIG. 3 (b). As shown, it is possible to dynamically capture the progress of "narrowing of the joint space". Further, as shown in FIG. 4, it is possible to dynamically capture the “lateral displacement of the joint position (called thrust)”.
また、従来の静止画像からは、患者の静止状態の情報しか得られなかったため、骨や関節部の不安定性（不安定に動く様子）を可視化及び定量化することはできず、静止画像上のギャップ（ある骨と骨の間の距離）の情報や、徒手検査といった主観評価を元に診察が行われており、診断の精度と再現性は高いとは言えなかった。これに対し、自重以外で冶具等を用いて被写体に負荷をかけて動画撮影を行うと、骨や関節部が不安定に動く様子を捉えることができる。例えば、図５（ａ）は、靭帯損傷のある右足関節正面画像を模式的に表しているが、内反ストレスを与えて動画撮影すると、図５（ｂ）に示すように、腓骨と距骨の間のギャップ（図５（ｂ）において矢印で示す）を動的に捉えることができる。 In addition, since only information on the patient's stationary state can be obtained from the conventional still image, it is not possible to visualize and quantify the instability of bones and joints (state of unstable movement), and it is possible to obtain information on the still image. The diagnosis was performed based on information on the gap (distance between bones) and subjective evaluation such as manual examination, and the accuracy and reproducibility of the diagnosis could not be said to be high. On the other hand, when a moving image is taken by applying a load to the subject using a jig or the like other than its own weight, it is possible to capture the unstable movement of bones and joints. For example, FIG. 5 (a) schematically shows a frontal image of a right ankle joint with a ligament injury, but when a moving image is taken with varus stress applied, as shown in FIG. 5 (b), the fibula and talus The gap between them (indicated by the arrow in FIG. 5B) can be dynamically captured.
また、複数の関節部を動かしながら放射線動画像を撮影することとしてもよい。
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。
In addition, a radiological image may be taken while moving a plurality of joints.
It may not be possible to judge whether the joint is normal or abnormal or what is wrong with the movement of only one joint. In such a case, the diagnostic accuracy can be improved by simultaneously photographing the movements of a plurality of joints such as the shoulder joint and the elbow joint.
また、被写体の１点以上を固定して放射線動画像を撮影してもよい。
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。
Further, one or more points of the subject may be fixed and a radiographic image may be taken.
It is difficult to move muscles and joints in only one place, and extra body movements are inevitable. Therefore, by fixing a part of the subject with points, lines, or surfaces such as walls and grip bars, it is possible to suppress body movement and accurately observe / analyze the movement of the part of interest to the doctor. It becomes possible to acquire a radiographic image.
また、冶具で変位量、速度、加速度等を規定した動きを撮影してもよい。または、音声ガイド（オートボイス）を出力して、被写体の動きを規定してもよい。または、表示ガイド（例えば、骨の動きを表す数字や骨が動く動画）を出力して、被写体の動きを規定してもよい。
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。
Further, the movement in which the displacement amount, the speed, the acceleration and the like are defined may be photographed with a jig. Alternatively, a voice guide (auto voice) may be output to specify the movement of the subject. Alternatively, a display guide (for example, a number indicating the movement of the bone or a moving image of the movement of the bone) may be output to define the movement of the subject.
When you want to check the effect before and after treatment and see the change over time, it is necessary to shoot almost the same movement, but it is impossible for humans to reproduce almost the same movement without any guide. Therefore, by defining the speed, timing, and amount of movement with a jig or a voice / display guide, highly reproducible measurement can be performed.
被写体の動画撮影には、カセッテ型の放射線検出器２を用いることが好ましい。
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。
It is preferable to use a cassette
When acquiring a radiographic image, the conventional fluoroscopic device cannot be easily photographed because it is necessary to reserve a dedicated imaging room and positioning is difficult. By using the cassette
また、実際に被写体にかかっている負荷を計測しながら、動画撮影をすることが好ましい。
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。
In addition, it is preferable to shoot a moving image while measuring the load actually applied to the subject.
It is not possible to grasp the magnitude of the load actually applied and the movement of bones and joints in association with each other only from the radiographic image. For example, while measuring the load on the knee joint using a floor reaction force meter (a device that measures the force when a person moves. It can measure the force applied in the vertical (vertical) direction, the front-back direction, and the left-right direction). By taking a radiation image and analyzing the radiation image (analyzing the displacement amount and displacement direction of the knee joint) by the measurement process described later, as shown in FIG. 6, the actual load amount on the knee joint It is possible to correspond with the change timing of the load amount and the displacement amount and the displacement timing of the portion of interest. By doing so, it becomes possible to more accurately classify the disease and grasp the severity by using the relationship between the magnitude of the load and the displacement.
動画撮影により放射線検出器２により生成された放射線動画像のフレーム画像のそれぞれには、Ｘ線画像を識別するための識別ＩＤ、患者情報、検査情報（撮影部位、計測対象の種類（例えば、横ずれ、回旋、関節裂隙等。複数可。）、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号（フレーム番号）等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、順次画像処理装置３に送信される。なお、放射線動画像のフレーム画像をまとめて画像処理装置３に送信することとしてもよい。
Each of the frame images of the radiation dynamic image generated by the
画像処理装置３においては、放射線検出器２により送信されてきた放射線動画像に対し、図７に示す計測処理を実行し、関節部や骨のずれ、回旋、関節裂隙等を計測する。計測処理は、制御部３１と記憶部３３に記憶されているプログラムとの協働により実行される。以下、図７を参照しながら計測処理について説明する。
In the
まず、制御部３１は、放射線検出器２から送信された放射線動画像を取得する（ステップＡ１）。
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。
First, the
That is, in step A1, a radiographic image of a subject including a plurality of bones arranged in a row is acquired.
次いで、制御部３１は、取得した放射線動画像の各フレーム画像を解析し、骨の画像特徴を抽出する（ステップＡ２）。
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。
Next, the
In step A2, for example, each frame image is subjected to spatial filtering processing to emphasize the bone contour and the internal structure of the bone (for example, the bone structure such as cortical bone and cancellous bone (trabecula)) as shown in FIG. And generate an edge-enhanced image showing the structural features of the bone. Alternatively, a texture feature amount such as a simultaneous occurrence matrix is calculated in the bone region, and a texture feature image representing the texture feature of the bone is generated. Which image feature is extracted is determined based on the type of measurement target.
なお、人工関節を含む被写体の場合、アーチファクトが生じないように、人工関節領域を領域抽出などで除外してから、骨の画像特徴を取得することが好ましい。人工関節領域はＸ線吸収量が大きいため、人工関節領域を含む画像では正しく画像特徴量が抽出できない可能性があるが、人工関節領域を予め除外しておくことで、正しく骨の画像特徴量を抽出することが可能となる。
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。
In the case of a subject including an artificial joint, it is preferable to acquire the image feature of the bone after excluding the artificial joint region by region extraction or the like so as not to cause an artifact. Since the artificial joint area has a large amount of X-ray absorption, it may not be possible to correctly extract the image feature amount from the image including the artificial joint area. However, by excluding the artificial joint area in advance, the image feature amount of the bone can be correctly extracted. Can be extracted.
In addition, it is possible to grasp the inflammation around the artificial joint by using the value (pixel value) of the image feature amount of the edge-enhanced image or the texture feature image described above.
次いで、制御部３１は、基準フレーム画像の少なくとも１つの骨上にＲＯＩ（関心領域）を設定し、設定したＲＯＩの画像特徴を時間方向に追跡する（ステップＡ３）。
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。
Next, the
Here, the reference frame image is, for example, the first frame image, but any frame image may be used.
As a method of setting the ROI, for example, as shown in FIG. 9, the reference frame image is divided into block units (rectangle in FIG. 9) composed of a plurality of pixels, and for example, it is predetermined according to the imaging part and the type of measurement target. Set the block unit of the given position (at least one position on the bone) to ROI. In FIG. 9, as an example, the case where the subject is in front of the left knee is shown, but the present invention is not limited to this. In the drawings after FIG. 9 and its description, T is a reference frame image, and T + t is a frame image (t is variable) taken t seconds after the reference frame image.
また、ＲＯＩの設定方法の他の例としては、図８に示すように、ステップＡ２で抽出した骨の画像特徴に基づいて特徴点を求め、特徴点の周辺領域（例えば、特徴点を中心とするｎ画素×ｎ画素（ｎは正の整数）をＲＯＩとして設定してもよい。どのような点を特徴点とするかは、撮影部位や計測対象の種類等に基づいて予め決定されている。 Further, as another example of the ROI setting method, as shown in FIG. 8, the feature points are obtained based on the image features of the bone extracted in step A2, and the peripheral region of the feature points (for example, centering on the feature points) is used. N pixels × n pixels (n is a positive integer) may be set as the ROI. What kind of point is used as a feature point is determined in advance based on the imaging site, the type of measurement target, and the like. ..
いずれの設定手法においても、基準フレーム画像の少なくとも１つの骨上にＲＯＩが設定されればよい。例えば、１つ以上の骨の内部や輪郭部に１つ以上のＲＯＩを設定してもよいし、１つの骨全体にＲＯＩを設定してもよいし、２つの骨を含む関節部上にＲＯＩを設定してもよい。 In either setting method, the ROI may be set on at least one bone of the reference frame image. For example, one or more ROIs may be set on the inside or contour of one or more bones, ROIs may be set on the entire bone, or ROIs may be set on joints containing two bones. May be set.
なお、設定するＲＯＩの数は、特に限定されない。例えば、図１０のＩに示すように、ＲＯＩを２つの骨を含む関節部上に１つ設定すると、横ずれ（変位）を把握しやすくなる。また、図１０のＩＩに示すように、ＲＯＩを関節部の異なる骨上に１以上ずつ設定すると、関節裂隙の様子を把握しやすくなる。また、図１０のＩＩＩに示すように、ＲＯＩを同一骨上に１つ以上設定すると、回旋（ねじれ）や横ずれ（角度変化）を把握しやすくなる。回旋を求める際、ＲＯＩが２以上の方が計測精度を向上できる。 The number of ROIs to be set is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 10I, if one ROI is set on the joint portion including two bones, it becomes easy to grasp the lateral displacement (displacement). Further, as shown in II of FIG. 10, if one or more ROIs are set on the bones having different joints, it becomes easier to grasp the state of the joint space. Further, as shown in III of FIG. 10, when one or more ROIs are set on the same bone, it becomes easy to grasp the rotation (twist) and the lateral displacement (angle change). When obtaining rotation, the measurement accuracy can be improved when the ROI is 2 or more.
基準フレーム画像において設定したＲＯＩの画像特徴の他のフレーム画像における追跡方法としては、例えば、基準フレーム画像において設定したＲＯＩの画像領域をテンプレート画像としたテンプレートマッチングが挙げられる。すなわち、基準フレーム画像において設定したＲＯＩと同じ画像特徴を有する領域を他のフレーム画像おいて追跡（時間方向に追跡）することができる。なお、複数のフレーム画像における追跡位置結果をもとに、特定のフレーム画像の追跡位置を補正してもよい。例えば、追跡位置が大きくずれた場合に、隣接フレーム画像の追跡位置情報を元にその追跡位置を補正することとしてもよい。 As a tracking method in another frame image of the image feature of the ROI set in the reference frame image, for example, template matching using the image area of the ROI set in the reference frame image as the template image can be mentioned. That is, a region having the same image features as the ROI set in the reference frame image can be tracked (tracked in the time direction) in another frame image. The tracking position of a specific frame image may be corrected based on the tracking position results of the plurality of frame images. For example, when the tracking position is significantly deviated, the tracking position may be corrected based on the tracking position information of the adjacent frame image.
次いで、制御部３１は、ＲＯＩの追跡結果に基づいて、ＲＯＩが設定された骨又は関節部のずれ、回旋、関節裂隙、の少なくともいずれかの時間変化を計測する（ステップＡ４）。
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。
Next, the
Hereinafter, the measurement method in step A4 will be described. Here, the measurement of lateral displacement, rotation, joint space in the joint portion (bone of the joint portion), and time change of displacement and rotation in the vertebrae will be described. The joints will be described using the knee joint as an example, and the vertebrae will be described using the lumbar spine as an example, but other joints and vertebrae can be measured by the same method.
（関節部（骨）における横ずれの計測）
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。
(Measurement of lateral displacement in joints (bones))
Lateral displacement of the joint position (bone around the joint) may occur due to ligament injury or cartilage loss. For example, in the case of the knee joint, there is a lateral displacement that occurs in the lateral direction when a load is applied, which is called thrust (see FIG. 4).
In this embodiment, the displacement amount S (valgus amount or varus amount; see FIG. 11) and / or the angle change θ (FIGS. 12 (a) and 12 (b)) are used as indexes for quantitatively evaluating the lateral displacement of the joint portion. (See.) Measure the time change.
変位量Ｓは、図１１に示すように、基準フレーム画像Ｔにおいて膝関節部に設定されたＲＯＩ（Ｒ０）と各フレーム画像Ｔ＋ｔにおいて追跡されたＲ０との左右方向（水平方向）の変位量である。なお、ＲＯＩの位置（座標）そのものを変位量とみなしてもよい。
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。
As shown in FIG. 11, the displacement amount S is the amount of displacement in the left-right direction (horizontal direction) between the ROI (R0) set at the knee joint in the reference frame image T and the R0 tracked in each frame image T + t. is there. The ROI position (coordinates) itself may be regarded as the displacement amount.
In the above, the lateral displacement amount of the joint portion, that is, the displacement amount in the left-right direction of the joint portion has been described as the displacement amount S, but the displacement amount in the vertical direction of the joint portion is also taken into consideration, not limited to the left-right direction. The deviation (displacement amount) (that is, in the vertical direction or the diagonal direction) may be measured.
角度変化θは、各フレーム画像における関節部の骨（ここでは、大腿骨又は脛骨）の基準フレーム画像からの角度変化である。角度変化θは、関節部の骨の角度変化を計測することにより、その骨及びその骨を含む関節部の横ずれを計測している。 The angle change θ is an angle change from the reference frame image of the joint bone (here, the femur or tibia) in each frame image. The angle change θ measures the lateral displacement of the bone and the joint portion including the bone by measuring the angle change of the bone of the joint portion.
角度変化θは、２以上のＲＯＩの追跡結果を使用して計測することもできるし、１つのＲＯＩの追跡結果を使用して計測することもできる。
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。
The angle change θ can be measured using the tracking results of two or more ROIs, or can be measured using the tracking results of one ROI.
When measuring using the tracking results of two or more ROIs, for example, two upper and lower ROIs (R1 and R1) set on the axis of the femur or tibia in the reference frame image T as shown in FIG. 12 (a). The angle formed by the line l1 connecting the center points of R2) and the line l2 connecting the center points of R1 and R2 traced in each frame image T + t is measured as the angle change θ.
When measuring using the tracking result of one ROI, for example, as shown in FIG. 12 (b), one side of the ROI (R3) set on the axis of the femur or tibia in the reference frame image T, and The angle (inclination of ROI) formed by the corresponding side of R3 traced in each frame image T + t is measured as the angle change θ.
従来、関節部（骨）の横ずれを動的に定量評価する手法が無く、医師の主観評価にゆだねられていた。これに対し、上記変位量Ｓ又は角度変化θの時間変化を計測することで、関節部（骨）の横ずれ（外反又は内反）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、脱臼や骨折の有無、変形性関節症の重症度を容易に把握可能となり、診断精度の向上及び医師や施設間の診断のバラつきを減少することが可能となる。 Conventionally, there is no method for dynamically quantitatively evaluating the lateral displacement of a joint (bone), and it is left to the subjective evaluation of a doctor. On the other hand, by measuring the time change of the displacement amount S or the angle change θ, it is possible to quantitatively grasp the time change of the degree of lateral displacement (valgus or varus) of the joint portion (bone). The degree of ligament damage, the presence or absence of dislocation or fracture, and the severity of osteoarthritis can be easily grasped, and the accuracy of diagnosis can be improved and the variation in diagnosis between doctors and facilities can be reduced.
なお、角度変化θは、ＦＴＡの代替として使用することができる。従来のＦＴＡを算出するには、図１３に示すように、脚全体を撮影する必要があり患者の被ばく量が大きかったが、本手法では、図１３に一点鎖線で囲んで示すように、関節部周辺の画像があれば算出可能であることから、被ばく量の低減が可能である。 The angle change θ can be used as an alternative to the FTA. In order to calculate the conventional FTA, it was necessary to take an image of the entire leg as shown in FIG. 13, and the patient's exposure was large. However, in this method, as shown by the one-dot chain line in FIG. 13, the joint Since it is possible to calculate if there is an image around the part, it is possible to reduce the exposure amount.
（関節裂隙の計測）
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。
(Measurement of joint space)
Joint space (interval bone spacing) narrows as ligament injuries, osteoarthritis, and cartilage wear become more severe.
As an index for quantitatively evaluating the joint space, in the present embodiment, the time change of the joint space length D (see FIG. 14) is measured.
The length D of the joint space is, as shown in FIG. 14, the distance between two ROIs (R4, R5) set in the contours of two adjacent bones in the joint.
By measuring the time change of the length D of the joint space, the time change of the degree of the joint space can be quantitatively grasped, and the degree of ligament injury, the severity of osteoarthritis, and the degree of cartilage wear can be grasped. , It becomes possible to easily grasp the presence or absence of dislocation or fracture, and the mobility of bone. It is useful to measure the length D of the joint space alone, but by combining it with the displacement amount S and the angle change θ, the state of the joint and the ligament can be grasped in more detail.
（骨の回旋の計測）
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。
(Measurement of bone rotation)
When the ligaments and cartilage around the joint are damaged, the bone in the joint slides in the anterior-posterior direction and rotates (internal rotation, external rotation). That is, by grasping the degree and direction of the rotation of the bone in the joint portion, it is possible to grasp the degree of damage to the ligaments around the joint, the degree of damage to the cartilage (the degree of catching), and the like.
回旋を定量評価する指標として、本実施形態では、回旋量Ｐ及び／又は回旋角Φの時間変化を計測する。 In this embodiment, as an index for quantitatively evaluating the rotation, the time change of the rotation amount P and / or the rotation angle Φ is measured.
回旋量Ｐは、例えば、図１５に示すように、基準フレーム画像Ｔの関節部の骨（ここでは、大腿骨又は脛骨）の骨梁を表す画像特徴を有する部分に設定したＲＯＩ（Ｒ６）と各フレーム画像において追跡されたＲ６の左右方向（水平方向）の変位量である。
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。
As shown in FIG. 15, the rotation amount P is, for example, the ROI (R6) set in the portion having the image feature representing the trabecula of the joint bone (here, the femur or the tibia) of the reference frame image T. It is the amount of displacement in the left-right direction (horizontal direction) of R6 tracked in each frame image.
By measuring the time change of the rotation amount P, it is possible to grasp the time change of the degree and direction of the bone rotation of the joint portion. Since the amount of rotation P is related to the twisting of the joint portion (sliding in the anteroposterior direction), it is easy to grasp the degree of damage to the ligaments around the joint and the degree of damage to the cartilage (the degree of catching).
回旋角Φは、骨の断面図モデル（円形のモデル（図１６（ａ）参照）としてもよいし、ＣＴ等の他モダリティーのデータを元に作成したモデル（図１６（ｂ）参照）でもよい）を用いて算出される、関節部の骨がどの方向にどの程度回旋したのかを示す角度であり、回旋による骨や関節部の変位を角度で表したものである。
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。
The rotation angle Φ may be a cross-sectional view model of the bone (circular model (see FIG. 16A)) or a model created based on data of other modalities such as CT (see FIG. 16B). ), Which is an angle indicating how much the bone of the joint is rotated in which direction, and represents the displacement of the bone or the joint due to the rotation by the angle.
The rotation angle Φ can be calculated by geometric calculation using, for example, the radius R of the bone cross-section model and the above-mentioned rotation amount P, as shown in FIG. Specifically, Φ can be calculated from R × sinΦ = P.
The size of the circular bone model is preset according to gender and age. The model created based on the data of other modality such as CT is a model created based on the data of other modality of the same patient.
回旋角Φは、骨のねじれ量をより直接的に表現していることから、医師は骨や関節部の動きをより直感的に把握することができる。また、計測した回旋量Ｐと回旋角Φを骨断面モデル上に数値や矢印などで表示することで、患者への説明が容易となり、インフォームドコンセントが向上する。なお、図示しないが、２つ以上のＲＯＩを追跡して回旋量Ｐ、回旋角Φを求めるほうが計測精度を向上できる。 Since the rotation angle Φ more directly expresses the amount of twist of the bone, the doctor can more intuitively grasp the movement of the bone and the joint. Further, by displaying the measured rotation amount P and rotation angle Φ on the bone cross-section model with numerical values or arrows, it becomes easy to explain to the patient and informed consent is improved. Although not shown, the measurement accuracy can be improved by tracking two or more ROIs to obtain the rotation amount P and the rotation angle Φ.
（椎骨のずれの計測）
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。
(Measurement of vertebrae displacement)
In spinal separation and spondylolisthesis, the vertebrae shift.
Therefore, in radiographic images taken with the lumbar spine, cervical spine, etc. as subjects, the time change of vertebrae displacement is measured. Here, a case of measuring the time change of the deviation of the vertebra L3 will be described as an example.
As an index for quantitatively evaluating the displacement of the vertebrae, in the present embodiment, the amount of displacement of the vertebrae (distance D2 between vertebrae, distance D3 between vertebrae and sacrum, relative displacement amount S2 between vertebrae and sacrum, and / or relative angle change amount θd ) Measure the time change.
椎骨間の距離Ｄ２は、図１８（ａ）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椎骨Ｌ５に設定された（追跡された）ＲＯＩ（Ｒ８）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、椎骨Ｌ３、Ｌ５の距離に限らず、他の椎骨間の距離を求めてもよい。
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。
The distance D2 between the vertebrae was set to the vertebra L3 (tracked) in each frame image and the vertebra L5 (tracked) in each frame image, as shown in FIG. 18 (a). The distance to the ROI (R8) (eg, the distance between the centers of the two ROIs). The distance between the vertebrae L3 and L5 is not limited to the distance between other vertebrae.
The distance D3 between the vertebra and the sacrum was set to the (tracked) ROI (R7) set to the vertebra L3 in each frame image and to the sacrum S1 in each frame image, as shown in FIG. 18 (b). The distance to the (tracked) ROI (R9) (eg, the distance between the centers of the two ROIs).
椎骨と仙骨の相対変位量Ｓ２は、図１９（ａ）に示す基準フレーム画像Ｔにおいて椎骨Ｌ３に設定されたＲＯＩ（Ｒ７）と図１９（ｂ）に示す各フレーム画像Ｔ＋ｔにおいて椎骨Ｌ３に設定された（追跡された）Ｒ７の、仙骨Ｓ１に設定されたＲＯＩ（Ｒ９）を基準としたときの変位量（図１９（ｃ）参照）である。なお、椎骨Ｌ３に限らず、他の椎骨と仙骨との相対変位量Ｓ２を求めてもよい。 The relative displacement amount S2 between the vertebra and the sacrum is set to the vertebra L3 in the ROI (R7) set in the vertebra L3 in the reference frame image T shown in FIG. 19 (a) and in each frame image T + t shown in FIG. 19 (b). It is the displacement amount (see FIG. 19C) of the (tracked) R7 with respect to the ROI (R9) set in the sacrum S1. Not limited to the vertebra L3, the relative displacement amount S2 between the other vertebra and the sacrum may be obtained.
距離Ｄ２、Ｄ３又は相対変位量Ｓ２の時間変化を計測することにより、椎骨のすべり症や分離症有無の把握、重症度把握が容易となる。従来、椎骨すべり症や分離症の治療方針（特に術式）に対する判断基準は明確ではなく、主治医の主観にゆだねられている傾向があることから、病院間／医師間での医療の質にバラつきがあることが課題だった。本手法の計測方法によって得られた定量値を元に、治療方針（術式）を選択することで、医師は精度および再現性の高い医療を患者に提供することが可能となる。
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。
By measuring the time change of the distances D2, D3 or the relative displacement amount S2, it becomes easy to grasp the presence or absence of spondylolisthesis and segregation of the vertebrae and to grasp the severity. Conventionally, the criteria for treatment policies (especially surgical procedures) for vertebral slip disease and segregation are not clear and tend to be left to the subjectivity of the attending physician, so the quality of medical care varies between hospitals / doctors. Was a challenge. By selecting a treatment policy (operative method) based on the quantitative value obtained by the measurement method of this method, the doctor can provide the patient with highly accurate and reproducible medical care.
The relative displacement amount S2 is more preferable because it becomes easier to grasp the moving direction of the vertebra L3 of interest, which was not known at the distances D2 and D3. From the viewpoint of calculating the amount of displacement (slip amount) of the vertebra, it is preferable to obtain the amount of relative displacement S2 with respect to the adjacent vertebra.
（椎骨の回旋の計測）
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。
(Measurement of vertebra rotation)
In this embodiment, as an index for quantitatively evaluating the rotation of the vertebra, the time change of the relative rotation amount P2 is measured. Here, a case of measuring the time change of the rotation of the vertebra L3 will be described as an example.
相対回旋量Ｐ２は、隣接した椎骨の回旋量を基準とした相対的な回旋量である。例えば、図２０に示すように、計測対象の椎骨Ｌ３における回旋量をＰ０、基準となる椎骨Ｌ４における回旋量をＰ１とすると、相対回旋量Ｐ２は、Ｐ２＝Ｐ０−Ｐ１により求めることができる。
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。
The relative rotation amount P2 is a relative rotation amount based on the rotation amount of the adjacent vertebrae. For example, as shown in FIG. 20, assuming that the amount of rotation in the vertebra L3 to be measured is P0 and the amount of rotation in the reference vertebra L4 is P1, the relative amount of rotation P2 can be obtained by P2 = P0-P1.
The rotation amounts P0 and P1 can be obtained by the same method as the rotation amount P. For example, the amount of rotation P0 is the left-right direction (horizontal direction) of the ROI (R10) set in the portion having the image feature representing the trabecula of the vertebra L3 in the reference frame image T and the R10 tracked in each frame image T + t. It can be obtained by measuring the amount of displacement of the position. Similarly, for example, the amount of rotation P1 is the ROI (R11) set in the portion having the image feature representing the trabecula of the vertebra L4 in the reference frame image T and the left-right direction (horizontal) of R11 tracked in each frame image T + t. It can be obtained by measuring the amount of displacement at the position (direction).
The reference vertebrae do not have to be adjacent to each other. Further, the absolute rotation amount may be obtained instead of the relative rotation amount P2. Further, as described with reference to FIG. 17, the relative rotation amount Φ2 (Φ2 = Φ0-Φ1) is measured using the bone cross-section model, where Φ0 is the rotation amount of the vertebra to be measured and Φ1 is the rotation amount of the reference vertebra. Alternatively, the absolute rotation angle may be measured.
例えば、屈曲又は進展時の椎骨を撮影した放射線動画像から相対回旋量Ｐ２、相対回旋角Φ２の時間変化を計測することにより、屈曲と進展及び、捻った時の椎骨の動き把握、不安定性の把握、椎骨のすべり症や分離症の鑑別や重症度の把握が容易となる。 For example, by measuring the time change of the relative rotation amount P2 and the relative rotation angle Φ2 from the radiographic image of the vertebrae during flexion or extension, the movement of the vertebrae during flexion and extension, grasping of the movement of the vertebrae during twisting, and instability It is easy to grasp, distinguish between vertebral spondylolisthesis and segregation, and grasp the severity.
（椎骨の角度変化の計測）
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。
(Measurement of vertebra angle change)
Further, the relative angle change amount θd may be measured as an index for quantifying the smoothness of the movement of the vertebrae.
The relative angle change amount θd is measured, for example, by measuring the displacement of the vertebra position to be measured as an angle change when the sacral position is used as a reference.
For example, as shown in FIG. 21 (a), the ROI (R9) set at the position of the sacrum S1 of the reference frame image T and the ROI (R7) set at the position of the vertebra (here, for example, L3) to be measured. ) Is θt1, and as shown in FIG. 21 (b), if the angle between the position R9 of the sacrum S1 tracked in each frame image T + t and the position R7 of the vertebra L3 to be measured is θt2, then θd = θt2. It can be obtained by −θt1.
The same measurement may be performed based on the position of a different vertebra instead of the position of the sacrum. Further, the absolute angle change may be obtained instead of the relative angle change.
例えば、屈曲又は伸展時の椎骨を撮影した放射線動画像から相対角度変化量θｄの時間変化を求めることで、例えば屈曲（前屈や後屈）や伸展時などの椎骨の動きの滑らかさを把握しやすくなる。例えば複数の椎骨に対して、それぞれθｄを求めることで、どの椎骨が屈曲や伸展に寄与しているかどうかを容易に把握できる。 For example, by obtaining the time change of the relative angle change amount θd from the radiographic image of the vertebrae during flexion or extension, the smoothness of the movement of the vertebrae during flexion (forward bending or backward bending) or extension can be grasped. It will be easier to do. For example, by obtaining θd for each of a plurality of vertebrae, it is possible to easily grasp which vertebrae contribute to flexion and extension.
（変化速度及び加速度の算出）
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）
(Calculation of change speed and acceleration)
The time change of the speed and acceleration of the above-mentioned measured values (displacement amount S, rotation amount P, ...) may be measured as an index representing the deviation of the bone or joint, the rotation amount, and the joint space.
Further, the impact value G shown in (Equation 1) and the impact force Fi shown in (Equation 2) may be calculated using the measured velocities and accelerations. This makes it possible to quantitatively estimate the burden and load on the body.
Impact value G = Velocity immediately before stop ÷ Time to stop ... (Equation 1)
Impact force Fi = mass x acceleration ... (Equation 2)
ここで、放射線動画像を用いて上記各種計測を行ったとしても、痛みなどの主訴が発生するタイミングと、計測結果の関連性まではわからないケースがある。また、動きや形態的情報を読み取るうえで、診断上有用となるフレーム画像もあれば、そうでないフレーム画像も存在する。このような状況で、動画撮影中の全てのフレーム画像を同じ線量で撮影を行うと、線量不足で読影困難な事態となったり、患者に余計な被ばくをさせたりしてしまう場合がある。 Here, even if the above-mentioned various measurements are performed using radiographic images, there are cases where the relationship between the timing at which the chief complaint such as pain occurs and the measurement results is unknown. In addition, some frame images are diagnostically useful for reading motion and morphological information, while others are not. In such a situation, if all the frame images during movie shooting are taken at the same dose, it may be difficult to interpret the image due to insufficient dose, or the patient may be exposed to extra exposure.
そこで、放射線検出器２から撮影ごとに送信されてきた放射線動画像のフレーム画像を順次取得して順次図７のステップＡ２〜Ａ４を行い、上記計測結果が所定の閾値を超えたタイミングで、（１）音鳴らす、または光を発する構成としてもよい。または（２）放射線発生装置１に通知して放射線照射条件を変更する構成としてもよい。
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。
Therefore, the frame images of the radiation dynamic images transmitted from the
For example, as shown in FIG. 22, a sound is produced (light is emitted) at a timing t2 when the length D of the joint space exceeds a predetermined threshold value, or the dose is increased or decreased.
By doing so, regarding (1), it becomes possible to confirm with the patient whether the timing of sounding or the timing of emitting light matches the timing of pain, and the frame image of the radiographic image. And, it becomes possible to associate the timing of occurrence of pain in the patient (acquisition of the association between pain and video), and the diagnostic accuracy is improved. Regarding (2), it is possible to obtain an image with good image quality by increasing the dose at a timing that is effective for interpretation, and to reduce unnecessary exposure by lowering the dose at a timing that is not effective for interpretation. it can.
ステップＡ４における計測が終了すると、制御部３１は、計測結果を表示部３４に表示させ（ステップＡ５）、計測処理を終了する。
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。
When the measurement in step A4 is completed, the
In step A5, for example, only the measurement result may be displayed on the
When displaying a radiographic image (frame image) together with the measurement result, the captured image may be displayed, or a feature amount image such as an edge-enhanced image or a texture feature image generated in step A2 may be displayed. It may be displayed.
図２３は、計測結果を数値で計測元となったフレーム画像に重畳して表示した場合の表示の一例を示す図である。図２３に示すように計測結果と計測元となったフレーム画像を対応付けて表示することで、ユーザーが各フレーム画像における計測結果を容易に把握することが可能となる。 FIG. 23 is a diagram showing an example of display when the measurement result is numerically superimposed on the frame image that is the measurement source and displayed. By displaying the measurement result and the frame image that is the measurement source in association with each other as shown in FIG. 23, the user can easily grasp the measurement result in each frame image.
図２４（ａ）は、単位時間当たりの計測値の変化量（速度）及び変化した方向をベクトルとして表示した表示例であり、図２４（ｂ）は、単位時間当たりの計測値の変化量（速度）及び変化した方向をこれらに対応する画素の色として表した表示例である。なお、図２４（ａ）、（ｂ）では、参考のため、被写体を点線で示している。図２４（ａ）、（ｂ）に示す例では、ずれ、回旋、関節裂隙による骨や関節部の変化の様子を２次元的に捉えられるため、骨や関節部の動きをより詳細に把握することができる。なお、計測値の変化の加速度及び加速方向をベクトルや色で表示してもよい。
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。
FIG. 24 (a) is a display example in which the amount of change (velocity) of the measured value per unit time and the changed direction are displayed as a vector, and FIG. 24 (b) is the amount of change in the measured value per unit time ( This is a display example in which the speed) and the changed direction are represented as the corresponding pixel colors. In FIGS. 24A and 24B, the subject is shown by a dotted line for reference. In the examples shown in FIGS. 24A and 24B, changes in bones and joints due to displacement, rotation, and joint space can be captured two-dimensionally, so that the movements of bones and joints can be grasped in more detail. be able to. The acceleration and acceleration direction of the change in the measured value may be displayed as a vector or a color.
25 (a) and 25 (b) are examples in which the vectors and colors shown in FIGS. 24 (a) and 24 (b) are superimposed and displayed on the radiographic image. In the examples shown in FIGS. 25 (a) and 25 (b), it is possible to intuitively grasp the changes in lateral displacement (varus / valgus), rotation (internal rotation / external rotation), and joint space on the image. It becomes. In addition, since the radiographic image can be viewed while predicting which direction to move next, the burden of interpretation is reduced. In addition, it is easy to grasp the pathological condition (which ligament seems to be bad, etc.).
また、例えば、計測結果をグラフ表示してもよい。
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。
Further, for example, the measurement result may be displayed as a graph.
FIG. 26A shows, for example, a photograph taken at a timing in which a load is intentionally applied to one leg or both legs in a standing position (such as stepping on), or a photograph taken in a standing state with one leg or both legs stationary. It is a figure which shows the graph of the measurement result (displacement amount S) of the normal case and the abnormal case of the lateral displacement of the knee joint. As shown in FIG. 26 (a), since lateral displacement hardly occurs in the normal case, the graph is a straight line almost horizontally, but in the abnormal case (for example, when cartilage or ligament is damaged), lateral displacement occurs. Since it occurs, the graph shows that the value increases at the timing when the strike-slip occurs. By displaying the graph in this way, for example, it becomes easy to grasp at what timing the lateral displacement starts to occur, and it becomes easy to grasp the pathological condition and the severity of the disease such as knee osteoarthritis.
FIG. 26B is a graph of the speeds (change speeds of measured values) of the normal example and the abnormal example of FIG. 26A. As shown in FIG. 26B, by displaying the speed as a graph, it is possible to make the change stand out even when the lateral displacement is small, and it is possible to easily grasp the timing at which the lateral displacement occurs.
図２７（ａ）は、冶具などを用いて関心部位（例えば肘関節）を速度略一定で動かした場合の、正常例と異常例の変位の計測結果のグラフを示す図である。図２７（ａ）に示すように、正常例の場合は、冶具で指定された通りの速度で変位していくが、異常例（ひっかかりがある）の場合は冶具で指定された速度とは異なるタイミングで変位していく。このように、グラフ表示をすることで、正常／異常の判断が行いやすくなる。
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。
FIG. 27A is a diagram showing a graph of displacement measurement results of normal cases and abnormal cases when a region of interest (for example, an elbow joint) is moved at a substantially constant speed using a jig or the like. As shown in FIG. 27 (a), in the case of the normal case, the displacement is performed at the speed specified by the jig, but in the case of the abnormal case (there is a catch), the speed is different from the speed specified by the jig. It will be displaced at the timing. By displaying the graph in this way, it becomes easier to judge whether it is normal or abnormal.
FIG. 27 (b) is a graph of the speeds (change speeds of measured values) of the normal example and the abnormal example of FIG. 27 (a). As shown in FIG. 27 (b), by displaying the velocity in a graph, it becomes easy to distinguish between normal and abnormal even when the displacement amount of the portion of interest is small. In addition, it becomes easy to grasp at what timing there was a catch or a sudden movement.
27 (c) is a graph of acceleration (acceleration of change in measured value) of the normal example and the abnormal example of FIG. 27 (a). As shown in FIG. 27 (c), by displaying the acceleration as a graph, it is easy to distinguish between normal and abnormal even when the actual speed change of the portion of interest is small. Further, since the timing at which the acceleration is applied or the timing at which the acceleration is attenuated can be easily known, it becomes easy to grasp at what timing the load is generated on the body.
また、計測結果が所定の条件を満たしたフレーム画像を放射線動画像の初期表示フレームとして表示部３４に表示してもよい。また、同様に計測結果が所定の条件を満たしたフレーム画像間のみを再生表示してもよい。
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。
Further, a frame image whose measurement result satisfies a predetermined condition may be displayed on the
FIG. 28A shows a case in which the frame having the largest displacement is initially displayed.
FIG. 28B shows a case where the frame having the highest speed is initially displayed.
FIG. 28C shows a case where the frame having the largest acceleration is initially displayed.
Viewing all radiographic images is a heavy burden for the user, but by initially displaying important frame images that meet certain conditions, the user gives priority to clinically important frame images. Since the image can be read, the diagnostic workflow can be improved.
軟骨がすり減っていたり、靭帯が損傷（剥離や拘縮など）していたりすると、健常な状態では本来動かない方向に動く場合や、本来動く方向に動かない場合があるが、上述の計測処理により骨や関節部の動きを定量化することで、重症度把握、痛みなど主訴の原因分析（靭帯損傷、筋肉損傷、半月板損傷、脱臼、偽関節といった骨折などの切り分け）が容易となる。また客観性が増し、診断者間の診断バラつきが減少する。すなわち、診断の再現性が向上する。 If the cartilage is worn down or the ligaments are damaged (peeling, contracture, etc.), it may move in the direction in which it does not move in a healthy state, or it may not move in the direction in which it should move. By quantifying the movement of bones and joints, it becomes easy to grasp the severity and analyze the causes of major complaints such as pain (isolation of fractures such as ligament injury, muscle injury, meniscus injury, dislocation, and nonunion). It also increases objectivity and reduces diagnostic variation among diagnosticians. That is, the reproducibility of the diagnosis is improved.
上記計測処理において計測された計測結果は、放射線動画像の対応するフレーム画像に対応付けてデータベース４１に記憶される。
The measurement result measured in the above measurement process is stored in the
以上説明したように、上記計測処理では、骨や関節部のずれ、回旋、関節裂隙による患部の変位方向や変位タイミング、速度、加速度などの時間方向の動きを定量化することができるので、骨や関節部などの診断精度及び診断の再現性を向上させることができる。また、従来技術のＦＴＡの計測のように脚全体を撮影するなどの広範囲を撮影した動画像は必要ないため、被ばく線量を抑えることができる。 As described above, in the above measurement process, it is possible to quantify the displacement direction, displacement timing, velocity, acceleration, and other movements of the affected part in the time direction due to displacement, rotation, and joint space of the bone and joint, so that the bone can be quantified. It is possible to improve the diagnostic accuracy and the reproducibility of the diagnosis of the joints and the like. In addition, since it is not necessary to take a moving image of a wide range such as taking a picture of the entire leg as in the case of FTA measurement in the prior art, the exposure dose can be suppressed.
なお、上記実施形態では、基準フレーム画像からの変位量、角度変化、回旋量、回旋角度を算出することとして説明したが、隣接するフレーム画像との変位量、角度変化、回旋量、回旋角度等を算出してもよい。このようにすることで、骨や関節部の動きをより直感的に把握することができる。 In the above embodiment, the displacement amount, the angle change, the rotation amount, and the rotation angle from the reference frame image have been described, but the displacement amount, the angle change, the rotation amount, the rotation angle, etc. with the adjacent frame image have been calculated. May be calculated. By doing so, the movements of the bones and joints can be grasped more intuitively.
以下、本実施形態の変形例について説明する。
＜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。
Hereinafter, a modified example of the present embodiment will be described.
<Modification example 1>
For example, when performing load photography such as when taking a picture when stepping on, or when taking a picture by moving a plurality of joints at the same time, as shown in the upper part of FIG. 29, the joints move greatly up, down, left and right, which is of interest. It may not be possible to accurately grasp the displacement and angle change of the site, and as a result, it may not be possible to accurately grasp the lateral displacement and rotation of the joint and the change of the joint space. In addition, it is possible for the interpreter to grasp the movement of the part of interest by intentionally moving the gazing point, but there is a problem that the burden is extremely heavy.
そこで、放射線動画像を表示したり計測したりする前に、制御部３１は、上述の計測処理のステップＡ２〜Ａ３で説明したように、放射線動画像を構成する複数のフレーム画像（各フレーム画像）のそれぞれから骨の画像特徴を抽出し、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、関心領域の画像特徴を時間方向に追跡した追跡結果を用いて、複数のフレーム画像間の被写体の位置合わせを行うことが好ましい。
Therefore, before displaying or measuring the radiodynamic image, the
例えば、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。
For example, the
Rigid body alignment (translation and rotation) is preferable as the alignment method, but alignment with deformation may also be used.
また、関節部全体の追跡結果を用いて、「骨内の画像特徴を追跡した結果」を補正することとしてもよい。これにより、骨内の特徴（骨梁）の移動を正確に捉えられるようになることから、変位量Ｓ、角度変化θ、回旋量Ｐ、回旋角Φをより正確に計測することが可能となる。特に回旋量Ｐや回旋角Φに対しての効果が大きい。図３０（ａ）は、位置合わせを行わない場合の基準フレーム画像Ｔからフレーム画像Ｔ＋ｔへのＲＯＩの位置の変化を示す図である。図３０（ｂ）は、関節部全体の追跡結果を用いて位置合わせを行うことにより骨内の骨特徴（ＲＯＩ）を追跡した結果を補正した場合の基準フレーム画像Ｔからフレーム画像Ｔ＋ｔへのＲＯＩの位置の変化を示す図である。図３０（ａ）と比較して、図３０（ｂ）では、骨内の特徴（骨梁）の移動を正確に捉えることが可能となる。
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。
Further, the "result of tracking the image feature in the bone" may be corrected by using the tracking result of the entire joint portion. As a result, the movement of the feature (trabecula) in the bone can be accurately captured, so that the displacement amount S, the angle change θ, the rotation amount P, and the rotation angle Φ can be measured more accurately. .. In particular, the effect on the rotation amount P and the rotation angle Φ is large. FIG. 30A is a diagram showing a change in the position of the ROI from the reference frame image T to the frame image T + t when the alignment is not performed. FIG. 30 (b) shows the ROI from the reference frame image T to the frame image T + t when the result of tracking the bone feature (ROI) in the bone is corrected by performing the alignment using the tracking result of the entire joint. It is a figure which shows the change of the position of. Compared with FIG. 30 (a), in FIG. 30 (b), it is possible to accurately capture the movement of the feature (trabecula) in the bone.
In addition, after aligning between the frame images, the image features in the bone may be tracked again.
また、例えば、放射線動画像を表示する際、放射線動画像の複数のフレーム画像間で被写体の動きの支点の位置が合うように位置合わせを行ってもよい。例えば、放射線動画像の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被写体の動きの支点を含む骨又は関節部上に関心領域を設定し、設定した関心領域の画像特徴を時間方向に追跡し、設定された関心領域の追跡結果を用いて、複数のフレーム画像間で支点の位置が合うように位置合わせを行う。
例えば、肘関節の屈曲運動では、図３１に示すように、Ｐ０を支点、Ｐ１を力点、Ｐ２を作用点として上腕二頭筋の収縮により前腕を動かしており、肘関節の動きを撮影した放射線動画像を表示する場合には、制御部３１は、基準フレーム画像の上腕骨上又は肘関節上にＰ０を含むｎ画素×ｎ画素（ｎは正の整数）のＲＯＩを設定してＲＯＩの画像特徴を時間方向に追跡し、各フレーム画像のＲＯＩの位置が基準フレーム画像のＲＯＩの位置に合うように位置合わせを行い、さらに、支点Ｐ０が画像領域の中央に来るように位置調整（トリミング等）を行って表示部３４に表示する。表示を行う際には、支点Ｐ０が画面中央に来るように表示部３４上に放射線動画像を配置して、表示部３４に各フレーム画像を順次表示（すなわち、動画表示）する。これにより、被写体の動きの支点が固定位置に表示されるので、被写体の動きの支点を基準とした作用点の動き等を診断しやすい状態で表示することができる。また、放射線動画像を保存する際に、画像領域の中央部を切り出して保存することで、保存データ量を抑えることができる。
Further, for example, when displaying a radiographic image, the alignment may be performed so that the position of the fulcrum of the movement of the subject is aligned between the plurality of frame images of the radiographic image. For example, an area of interest is set on a bone or joint including a fulcrum of movement of a subject in a reference frame image among a plurality of frame images of a radiographic image, and the image features of the set area of interest are tracked in the time direction. , Using the tracking result of the set area of interest, the fulcrum is aligned between a plurality of frame images.
For example, in the flexion movement of the elbow joint, as shown in FIG. 31, the forearm is moved by contraction of the biceps humerus with P0 as a fulcrum, P1 as a force point, and P2 as a point of action, and radiation obtained by photographing the movement of the elbow joint. When displaying a moving image, the
または、図１１に示したように、関節部全体にＲＯＩを設定してＲＯＩの画像特徴を時間方向に追跡し、追跡結果を用いて、複数のフレーム画像間で関節部（ＲＯＩ）の位置が合うように位置合わせを行って、さらに、関節部が画像領域の中央に来るように位置調整を行って、表示部３４に表示することとしてもよい。表示の際には、関節部が画面中央に来るように表示部３４上に放射線動画像を配置して、表示部３４に各フレーム画像を順次表示することが好ましい。これにより、関節部を診断しやすい状態で表示することが可能となる。
Alternatively, as shown in FIG. 11, an ROI is set for the entire joint to track the image features of the ROI in the time direction, and the tracking result is used to determine the position of the joint (ROI) between multiple frame images. The position may be adjusted so that the joint portion is located at the center of the image area, and the joint portion may be displayed on the
また、複数の骨が放射線動画像に含まれている場合、それぞれが動いてしまうと診断がしづらい。そこで、そのうちの一つの骨が固定位置に表示されるように、複数のフレーム画像間でその骨の位置が合うように位置合わせを行って放射線動画像を表示してもよい。すなわち、基準フレーム画像の一の骨上にＲＯＩを設定し、ＲＯＩの画像特徴を時間方向に追跡し、追跡結果を用いて、複数のフレーム画像間でその骨（ＲＯＩ）の位置が合うように位置合わせを行って、さらに、その骨の所定の部分（例えば、先端部）が画像領域の中央に来るように位置調整を行って表示部３４に表示することとしてもよい。表示の際には、上記の所定の部分が画面中央に来るように表示部３４上に放射線動画像を配置して、表示部３４に各フレーム画像を順次表示することが好ましい。
図３２（ａ）は、膝関節の動きを撮影した動画像の位置合わせ前の３つのフレーム画像を模式的に示した図である。図３２（ｂ）は、（ａ）に示すフレーム画像を脛骨が中央部に固定されるように位置合わせした結果を模式的に示した図である。図３２（ｂ）に示すように、脛骨の位置が固定されるよう位置合わせを行うことで、複数の骨の動きや脚全体のぶれなどが抑えられるため、膝関節や大腿骨の動き等を診断しやすい状態で表示することが可能となる。
In addition, when multiple bones are included in the radiographic image, it is difficult to diagnose if each of them moves. Therefore, the radiographic image may be displayed by aligning the bones so that the positions of the bones are aligned between the plurality of frame images so that one of the bones is displayed at the fixed position. That is, an ROI is set on one bone of the reference frame image, the image features of the ROI are tracked in the time direction, and the tracking result is used so that the bone (ROI) is aligned between a plurality of frame images. The alignment may be performed, and the position may be adjusted so that a predetermined portion (for example, the tip portion) of the bone comes to the center of the image area and displayed on the
FIG. 32A is a diagram schematically showing three frame images before alignment of the moving images of the movements of the knee joints. FIG. 32 (b) is a diagram schematically showing the result of aligning the frame image shown in (a) so that the tibia is fixed to the central portion. As shown in FIG. 32 (b), by aligning the tibia so that the position is fixed, the movement of a plurality of bones and the shaking of the entire leg can be suppressed, so that the movement of the knee joint and the femur can be suppressed. It is possible to display in a state that is easy to diagnose.
なお、ＲＯＩは、骨の特徴点等に基づき自動的に設定することとしてもよいが、例えば、基準フレーム画像を表示部３４に表示し、表示された基準フレーム画像上において操作部３５の操作によりユーザーが指定した領域をＲＯＩとして設定することとしてもよい。
これにより、ユーザーの診断の目的に応じて位置合わせの基準を決定することができる。
The ROI may be automatically set based on the feature points of the bones, etc., but for example, the reference frame image is displayed on the
This makes it possible to determine the alignment criteria according to the purpose of the user's diagnosis.
また、位置合わせのために画像の回転を行った場合には、撮影時の重力方向を示すマーク（例えば、矢印）を併せて表示することが好ましい。重力方向を表示することにより、力がどのように入っているか等を把握しやすくすることができる。マークを表示する方法としては、例えば、各フレーム画像の撮影時に重力方向を示す矢印等のマーカー（例えば、鉛等の放射線を透過しないマーカー）を被写体とともに撮影しておけば、各フレーム画像に重力方向を示すマークを表示することができる。また、各フレーム画像をトリミングする場合、制御部３１は、マークが切り取られてしまう場合があるが、その場合はマークを切り出して素抜け領域等に合成してもよい。
図３３は、図３２（ａ）に示す各フレーム画像を、最も左側の１番目のフレーム画像の頸骨が固定されるように位置合わせした各画像（図３２（ｂ）の各フレーム画像）に撮影時の重力方向を示すマーク（矢印）を表示した放射線動画像のフレーム画像を模式的に示した図である。なお、図３３においては、わかりやすくするため、位置合わせによる移動済み回転前の被写体を破線で示し、位置合わせによる回転角度をα°、β°で示している。図３３に示すように、位置合わせによりフレーム画像が回転した場合、重力方向を示すマークもフレーム画像の回転角度に応じて回転したものとなる。例えば、図３３において、重力方向を示すマークは、左から１番目のフレーム画像では垂直方向を指し、２番目のフレーム画像では垂直方向からα°回転した方向、３番目のフレーム画像では垂直方向からβ°回転した方向を示す。図３３に示すように、撮影時の重力方向を示すマークを各フレーム画像と合わせて表示することで、力の入っている方向等を医師が把握しやすくすることができる。
Further, when the image is rotated for alignment, it is preferable to also display a mark (for example, an arrow) indicating the direction of gravity at the time of shooting. By displaying the direction of gravity, it is possible to easily grasp how the force is applied. As a method of displaying the mark, for example, if a marker such as an arrow indicating the direction of gravity (for example, a marker that does not transmit radiation such as lead) is photographed together with the subject when each frame image is photographed, gravity is displayed on each frame image. A mark indicating the direction can be displayed. Further, when trimming each frame image, the
In FIG. 33, each frame image shown in FIG. 32 (a) is captured in each image (each frame image in FIG. 32 (b)) aligned so that the cervical spine of the first frame image on the leftmost side is fixed. It is a figure which showed typically the frame image of the radiation dynamic image which displayed the mark (arrow) which shows the gravitational direction of time. In FIG. 33, for the sake of clarity, the subject before the moved rotation by the alignment is shown by a broken line, and the rotation angles by the alignment are shown by α ° and β °. As shown in FIG. 33, when the frame image is rotated by the alignment, the mark indicating the direction of gravity is also rotated according to the rotation angle of the frame image. For example, in FIG. 33, the mark indicating the direction of gravity indicates the vertical direction in the first frame image from the left, the direction rotated by α ° from the vertical direction in the second frame image, and the vertical direction in the third frame image. Indicates the direction rotated by β °. As shown in FIG. 33, by displaying the mark indicating the direction of gravity at the time of photographing together with each frame image, it is possible for the doctor to easily grasp the direction in which the force is applied.
＜変形例２＞
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。
<
The
不安定性指標Ｆとしては、例えば、変位量Ｓ、角度変化θ、回旋量Ｐ、回旋角Φ、相対変位量Ｓ２、相対角度変化量θｄ、回旋量Ｐ２、距離Ｄ２、Ｄ３、あるいはこれらの速度、または加速度の、ある時間内における分散あるいは標準偏差、または変動係数（標準偏差÷平均値）を用いることができる。例えば、Ｓの標準偏差、θの速度の分散、Φの加速度の変動係数等が挙げられる。これらの不安定性指標Ｆは、表示部３４に数値表示あるいはグラフ表示することで、動きの不安定性の把握が容易となる。また、例えば、図３４に示すように、棒グラフなどで患者間比較をすると、正常／異常がわかりやすくなる。
Examples of the instability index F include displacement amount S, angle change θ, rotation amount P, rotation angle Φ, relative displacement amount S2, relative angle change amount θd, rotation amount P2, distance D2, D3, or their speeds. Alternatively, the dispersion or standard deviation of the acceleration within a certain time, or the fluctuation coefficient (standard deviation ÷ average value) can be used. For example, the standard deviation of S, the variance of the velocity of θ, the coefficient of variation of the acceleration of Φ, and the like can be mentioned. By displaying these instability indicators F numerically or graphically on the
または、不安定性指標Ｆとして、変位量Ｓ、角度変化θ、回旋量Ｐ、回旋角Φ、相対変位量Ｓ２、相対角度変化量θｄ、回旋量Ｐ２、距離Ｄ２、Ｄ３、あるいはこれらの速度、または加速度の四則演算結果を用いることとしてもよい。これにより、変位量や速度、加速度だけではわかりにくかった動きの不連続性、不均衡の把握が容易となる。例えば、ｗ１×Ｓ＋ｗ２×Ｐなどの線形結合（ｗ１、ｗ２は重み係数）、Ｓ×θ×Φなどの掛け合わせ、Ｓ／Ｐ、θ／Φなどの比率を不安定性指標Ｆとして用いることができる。例えばθ／Φなど、角度変化θと回旋角Φの比率をとることで、横ずれと回旋のアンバランスさが容易に把握できる。これらの不安定性指標Ｆは、数値表示、あるいは図３５に示すように時系列でグラフ表示することで、動きの不安定性の把握が容易となる。 Alternatively, as the instability index F, the displacement amount S, the angle change θ, the rotation amount P, the rotation angle Φ, the relative displacement amount S2, the relative angle change amount θd, the rotation amount P2, the distance D2, D3, or the speeds thereof, or You may use the result of the four rules of acceleration. This makes it easy to grasp the discontinuity and imbalance of movement, which was difficult to understand only by the amount of displacement, velocity, and acceleration. For example, a linear combination such as w1 × S + w2 × P (w1 and w2 are weighting coefficients), a multiplication such as S × θ × Φ, and a ratio such as S / P and θ / Φ can be used as the instability index F. .. By taking the ratio of the angle change θ and the rotation angle Φ, for example, θ / Φ, the imbalance between the lateral displacement and the rotation can be easily grasped. By displaying these instability indexes F numerically or graphing them in chronological order as shown in FIG. 35, it becomes easy to grasp the instability of movement.
＜変形例３＞
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３６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。
<Modification example 3>
The
For example, when the displacement amount S, the angle change θ, the rotation amount P, the rotation angle Φ, or the instability index F measured for the joint portion or the bone contained in the joint portion satisfy a certain condition (for example, larger than a predetermined threshold value). Case), it is determined that there is instability, and if it is not satisfied, it is determined that there is no instability.
When it is determined that there is "instability", as shown in FIG. 36, the
Similarly, in the case of "no instability", subtype classification is performed based on the comparison result between two or more of S, θ, P, Φ, and F and a predetermined threshold value, and future treatment is performed on the
＜変形例４＞
膝関節のスカイライン撮影（図３７参照）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。
<Modification example 4>
Regarding skyline photography of the knee joint (see FIG. 37), for example, the direction in which the patella moves changes depending on the location of the damaged ligament or the presence or absence of dislocation. It is very useful information in determining the optimal treatment policy after that.
Therefore, the
以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上記の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。 Although the embodiments and modifications of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。 For example, in the above description, an example in which a hard disk, a semiconductor non-volatile memory, or the like is used as a computer-readable medium for the program according to the present invention has been disclosed, but the present invention is not limited to this example. As another computer-readable medium, a portable recording medium such as a CD-ROM can be applied. A carrier wave is also applied as a medium for providing data of the program according to the present invention via a communication line.
その他、放射線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the detailed configuration and detailed operation of each device constituting the radiography system can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
１００ 放射線撮影システム
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
100
Claims (8)
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、前記設定した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前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間の前記被写体の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
を備える画像処理装置。 An image acquisition means for acquiring a radiographic image of a subject including a plurality of bones arranged in a row,
An extraction means for extracting bone image features from each of a plurality of frame images constituting the radiographic image, and
A tracking means for setting a region of interest on at least one bone in a reference frame image among the plurality of frame images and tracking the image feature of the set region of interest in the time direction.
An alignment means for aligning the subject between the plurality of frame images using the tracking result of the set region of interest by the tracking means, and an alignment means.
An image processing device comprising.
前記位置合わせ手段は、前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間で前記支点の位置が合うように位置合わせを行う請求項１に記載の画像処理装置。 The tracking means sets a region of interest on a bone or joint that serves as a fulcrum for the movement of the subject in the reference frame image, and tracks the image feature of the set region of interest in the time direction.
The image processing according to claim 1, wherein the alignment means aligns the fulcrum so that the positions of the fulcrums are aligned between the plurality of frame images by using the tracking result of the set area of interest by the tracking means. apparatus.
前記位置合わせ手段は、前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間で前記関節部の位置が合うように位置合わせを行う請求項１に記載の画像処理装置。 The tracking means sets a region of interest on a joint including two bones in the reference frame image, and tracks the image feature of the region of interest in the time direction.
The image according to claim 1, wherein the alignment means aligns the joints between the plurality of frame images by using the tracking result of the set region of interest by the tracking means. Processing equipment.
前記位置合わせ手段は、前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間で前記一つの骨の位置が合うように位置合わせを行う請求項１に記載の画像処理装置。 The tracking means sets a region of interest on one bone in the reference frame image, and tracks the image feature of the set region of interest in the time direction.
The alignment means according to claim 1, wherein the alignment means aligns the one bone between the plurality of frame images by using the tracking result of the set region of interest by the tracking means. Image processing device.
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、前記設定した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前記追跡手段による前記設定された関心領域の追跡結果を用いて、前記複数のフレーム画像間の前記被写体の位置合わせを行う位置合わせ手段、
として機能させるためのプログラム。 Computer,
An image acquisition means for acquiring a radiographic image of a subject including a plurality of bones arranged in a row,
An extraction means for extracting bone image features from each of a plurality of frame images constituting the radiographic image.
A tracking means for setting a region of interest on at least one bone in a reference frame image among the plurality of frame images and tracking the image features of the set region of interest in the time direction.
A positioning means for aligning the subject between the plurality of frame images using the tracking result of the set area of interest by the tracking means.
A program to function as.
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