JP2533717B2 - 骨塩量測定装置 - Google Patents
骨塩量測定装置Info
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線の照射により被検
体（主に人体）中の骨塩量を測定する骨塩量測定装置に
関する。
体（主に人体）中の骨塩量を測定する骨塩量測定装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】骨中におけるカルシウムなどのミネラル
成分（骨塩）の量を測定する骨塩量測定装置が知られて
おり、骨粗鬆症診断などに用いられている。
成分（骨塩）の量を測定する骨塩量測定装置が知られて
おり、骨粗鬆症診断などに用いられている。
【０００３】従来の一般的な骨塩量測定装置は、Ｘ線を
発生するＸ線発生装置と、生体を透過したＸ線を検出す
るＸ線検出装置と、その検出データを解析して骨塩量を
求める演算部と、で構成される。
発生するＸ線発生装置と、生体を透過したＸ線を検出す
るＸ線検出装置と、その検出データを解析して骨塩量を
求める演算部と、で構成される。
【０００４】ここで、生体は大別して、それぞれＸ線吸
収率の異なる「骨」と「軟組織」とで構成されており、
計測されたデータには、骨に関するデータと軟組織に関
するデータとが含まれている。このため、周知のよう
に、従来の骨塩量測定装置においては、エネルギーが異
なる２つのＸ線を順次あるいは同時に照射して、得られ
た２種類のデータから、骨塩量が解析されている（例え
ば特開平２−２７８９７４、又はＵＳＰ５，０２０，０
８５参照）。なお、生体のＸ線照射部位を、軟組織と同
等のＸ線吸収率をもつ水の袋により一定の厚みで包ん
で、強エネルギー照射及び弱エネルギー照射の２つの照
射を行わず、１つのエネルギーでＸ線照射を行う骨塩量
測定方法も知られている。
収率の異なる「骨」と「軟組織」とで構成されており、
計測されたデータには、骨に関するデータと軟組織に関
するデータとが含まれている。このため、周知のよう
に、従来の骨塩量測定装置においては、エネルギーが異
なる２つのＸ線を順次あるいは同時に照射して、得られ
た２種類のデータから、骨塩量が解析されている（例え
ば特開平２−２７８９７４、又はＵＳＰ５，０２０，０
８５参照）。なお、生体のＸ線照射部位を、軟組織と同
等のＸ線吸収率をもつ水の袋により一定の厚みで包ん
で、強エネルギー照射及び弱エネルギー照射の２つの照
射を行わず、１つのエネルギーでＸ線照射を行う骨塩量
測定方法も知られている。
【０００５】従来の骨塩量測定装置において、Ｘ線検出
装置は単一のＸ線検出器で構成されていた。しかし検査
時間を著しく短縮するためには一次元又は二次元に配列
された複数（例えば９０個）のＸ線検出器（例えば、半
導体検出器）で構成されたＸ線検出装置を使用する必要
が生じる。しかしながら、これを実現するためには、各
Ｘ線検出器の感度（計数率）が、製造上の問題、経時変
化、温湿度変化等の諸要因により、変動することを配慮
しなければならない。このことが今まで複数のＸ線検出
器で構成されたＸ線検出装置の骨塩量測定装置への導入
を阻む大きな要因となっていた。
装置は単一のＸ線検出器で構成されていた。しかし検査
時間を著しく短縮するためには一次元又は二次元に配列
された複数（例えば９０個）のＸ線検出器（例えば、半
導体検出器）で構成されたＸ線検出装置を使用する必要
が生じる。しかしながら、これを実現するためには、各
Ｘ線検出器の感度（計数率）が、製造上の問題、経時変
化、温湿度変化等の諸要因により、変動することを配慮
しなければならない。このことが今まで複数のＸ線検出
器で構成されたＸ線検出装置の骨塩量測定装置への導入
を阻む大きな要因となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的に、
パルス検出方式のＸ線検出器は、有効に検出できるＸ線
強度に一定の制約があり、Ｘ線の強度が一定値以上大き
くなると、パルス分離ができなくなり、カウントの数え
落としという検出誤差が生じる。つまり、ある一定値
（“数え落とししきい強度”）以上、Ｘ線の強度が大き
くなると、次第に、真の計数率から実際の計数率がず
れ、計数限界付近では、計数率が大幅に低下する特性を
有する。
パルス検出方式のＸ線検出器は、有効に検出できるＸ線
強度に一定の制約があり、Ｘ線の強度が一定値以上大き
くなると、パルス分離ができなくなり、カウントの数え
落としという検出誤差が生じる。つまり、ある一定値
（“数え落とししきい強度”）以上、Ｘ線の強度が大き
くなると、次第に、真の計数率から実際の計数率がず
れ、計数限界付近では、計数率が大幅に低下する特性を
有する。
【０００７】ちなみに、照射Ｘ線強度を“数え落としし
きい値強度”以下に低くすることも考えられるが、その
場合は、測定精度が低くなるという結果を招く。要する
に、生体に必要以上の影響を与えることがない限りにお
いて、できるだけＸ線の強度は高めておく必要がある。
きい値強度”以下に低くすることも考えられるが、その
場合は、測定精度が低くなるという結果を招く。要する
に、生体に必要以上の影響を与えることがない限りにお
いて、できるだけＸ線の強度は高めておく必要がある。
【０００８】一方、各Ｘ線検出器は、厳密な意味におい
て検出感度は均一でない。ゆえに、上述した高い強度の
Ｘ線を検出する際の誤差（数え落とし誤差）も、均一で
はなく、各Ｘ線検出器間でばらつきがある。そこで、高
精度の骨塩量測定を行うにあたっては、各Ｘ線検出器に
ついて検出誤差の補正を個別に行う必要がある。
て検出感度は均一でない。ゆえに、上述した高い強度の
Ｘ線を検出する際の誤差（数え落とし誤差）も、均一で
はなく、各Ｘ線検出器間でばらつきがある。そこで、高
精度の骨塩量測定を行うにあたっては、各Ｘ線検出器に
ついて検出誤差の補正を個別に行う必要がある。
【０００９】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、Ｘ線検出器における数え落とし
誤差の問題を解消でき、しかも各Ｘ線検出器間の特性の
相違に起因する問題を解消できる骨塩量測定装置を提供
することにある。
のであり、その目的は、Ｘ線検出器における数え落とし
誤差の問題を解消でき、しかも各Ｘ線検出器間の特性の
相違に起因する問題を解消できる骨塩量測定装置を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の骨塩量測定装置は、Ｘ線検出装置で
の計数率に対する補正係数を予め求める準備工程と、被
検体にＸ線を照射して実測計数率を得る実測照射工程
と、計数率補正が必要な場合に前記補正係数を用いて前
記実測計数率を補正する補正工程と、前記実測計数率に
基づいて骨塩量を演算する骨塩量演算工程と、が実行さ
れる骨塩量測定装置であって、Ｘ線発生装置とＸ線検出
装置との間に、数え落とししきい強度以下にＸ線を減弱
する減弱フィルタを挿入してＸ線照射を行い、減弱エア
計数率を得る減弱照射手段と、前記Ｘ線発生装置と前記
Ｘ線検出装置との間に何も介在させないでＸ線の照射を
行って実測エア計数率を得るエア照射手段と、前記減弱
エア計数率を基礎として算出される推定エア計数率と、
前記実測エア計数率との比であるエア最適補正係数に基
づいて、各計数率に対する最適補正係数を算出する補正
係数算出手段と、を含むことを特徴とする。
に、請求項１記載の骨塩量測定装置は、Ｘ線検出装置で
の計数率に対する補正係数を予め求める準備工程と、被
検体にＸ線を照射して実測計数率を得る実測照射工程
と、計数率補正が必要な場合に前記補正係数を用いて前
記実測計数率を補正する補正工程と、前記実測計数率に
基づいて骨塩量を演算する骨塩量演算工程と、が実行さ
れる骨塩量測定装置であって、Ｘ線発生装置とＸ線検出
装置との間に、数え落とししきい強度以下にＸ線を減弱
する減弱フィルタを挿入してＸ線照射を行い、減弱エア
計数率を得る減弱照射手段と、前記Ｘ線発生装置と前記
Ｘ線検出装置との間に何も介在させないでＸ線の照射を
行って実測エア計数率を得るエア照射手段と、前記減弱
エア計数率を基礎として算出される推定エア計数率と、
前記実測エア計数率との比であるエア最適補正係数に基
づいて、各計数率に対する最適補正係数を算出する補正
係数算出手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】また、請求項４記載の骨塩量測定装置は、
Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、Ｘ線を検出するＸ線検
出装置と、前記Ｘ線検出装置で得られる実測計数率から
骨塩量を演算する演算装置と、前記Ｘ線発生装置と前記
Ｘ線検出装置との間に挿入されるＸ線フィルタであっ
て、前記Ｘ線発生装置からのＸ線を前記Ｘ線検出装置に
ついての数え落とししきい強度以下に減弱する減弱フィ
ルタと、被検体へのＸ線実測照射の前に行われる減弱照
射の際に、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置との間
のＸ線ビーム経路に、前記Ｘ線減弱フィルタを挿入する
フィルタ移動装置と、前記減弱照射で得られた減弱計数
率を基礎として、補正係数を演算する補正係数演算演算
装置と、を含むことを特徴とする。
Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、Ｘ線を検出するＸ線検
出装置と、前記Ｘ線検出装置で得られる実測計数率から
骨塩量を演算する演算装置と、前記Ｘ線発生装置と前記
Ｘ線検出装置との間に挿入されるＸ線フィルタであっ
て、前記Ｘ線発生装置からのＸ線を前記Ｘ線検出装置に
ついての数え落とししきい強度以下に減弱する減弱フィ
ルタと、被検体へのＸ線実測照射の前に行われる減弱照
射の際に、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置との間
のＸ線ビーム経路に、前記Ｘ線減弱フィルタを挿入する
フィルタ移動装置と、前記減弱照射で得られた減弱計数
率を基礎として、補正係数を演算する補正係数演算演算
装置と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、減弱照射手段によって、減
弱フィルタを介在させて減弱エア計数率が求められる。
この減弱エア計数率は、理論上、数え落とし誤差を含有
しないものである。すなわち、減弱フィルタは、Ｘ線発
生装置からのＸ線を、Ｘ線検出装置での数え落とししき
い強度以下に減弱するものであり、減弱エア計数率は、
そのときのＸ線強度での真の計数率を示すものである。
弱フィルタを介在させて減弱エア計数率が求められる。
この減弱エア計数率は、理論上、数え落とし誤差を含有
しないものである。すなわち、減弱フィルタは、Ｘ線発
生装置からのＸ線を、Ｘ線検出装置での数え落とししき
い強度以下に減弱するものであり、減弱エア計数率は、
そのときのＸ線強度での真の計数率を示すものである。
【００１３】そして、エア照射工程では、実測エア計数
率が求められる。このエア計数率は、数え落とし誤差を
含有すると推測されるものである。
率が求められる。このエア計数率は、数え落とし誤差を
含有すると推測されるものである。
【００１４】ゆえに、前記減弱エア計数率を基礎として
算出される推定エア計数率は、減弱のないエア照射での
真の計数率に近いものとなり、その推定エア計数率と実
測エア計数率との比であるエア最適補正係数は、数え落
とし誤差の大きさを示す。よって、エア最適補正係数に
よって、誤差の程度がわかるので、それから実際の最適
な補正係数が算出される。
算出される推定エア計数率は、減弱のないエア照射での
真の計数率に近いものとなり、その推定エア計数率と実
測エア計数率との比であるエア最適補正係数は、数え落
とし誤差の大きさを示す。よって、エア最適補正係数に
よって、誤差の程度がわかるので、それから実際の最適
な補正係数が算出される。
【００１５】なお、その最適補正係数を各Ｘ線検出器毎
に求めれば、検出器間のばらつきを排除できる。その際
に、数え落とし標準補正曲線を予め用意しておけば、そ
の補正曲線を各検出器のエア最適補正係数に基づき修正
して、各検出器について各計数率での最適補正係数を簡
単に求めることができる。
に求めれば、検出器間のばらつきを排除できる。その際
に、数え落とし標準補正曲線を予め用意しておけば、そ
の補正曲線を各検出器のエア最適補正係数に基づき修正
して、各検出器について各計数率での最適補正係数を簡
単に求めることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１７】まず、図１を用いて、本発明に係る骨塩量
測定方法について説明する。
測定方法について説明する。
【００１８】図１において、（Ａ）には、減弱照射工程
が示されている。Ｘ線発生装置１０で発生したＸ線は、
コリメータ１４にてビーム集束がなされた後、減弱フィ
ルタ１６を透過して、Ｘ線ビーム１８となってＸ線検出
装置１２にて検出される。
が示されている。Ｘ線発生装置１０で発生したＸ線は、
コリメータ１４にてビーム集束がなされた後、減弱フィ
ルタ１６を透過して、Ｘ線ビーム１８となってＸ線検出
装置１２にて検出される。
【００１９】ここで、減弱フィルタ１６は、その減弱率
が既知のものであり、Ｘ線検出装置１２における数え落
とししきい強度以下にＸ線を減弱するものである。この
減弱フィルタ１６は、例えば１cmの厚みをもったアルミ
ニウム板などで構成される。Ｘ線検出装置１２は、この
例において、例えば９０個のＸ線検出器１２ａを一次元
的にあるいは二次元的に配列したものである。Ｘ線検出
器１２ａとしては、例えば半導体検出器が用いられる。
が既知のものであり、Ｘ線検出装置１２における数え落
とししきい強度以下にＸ線を減弱するものである。この
減弱フィルタ１６は、例えば１cmの厚みをもったアルミ
ニウム板などで構成される。Ｘ線検出装置１２は、この
例において、例えば９０個のＸ線検出器１２ａを一次元
的にあるいは二次元的に配列したものである。Ｘ線検出
器１２ａとしては、例えば半導体検出器が用いられる。
【００２０】図示されるように、本実施例では、コリメ
ータ１４によってファンビーム形状のＸ線ビーム１８が
得られている。
ータ１４によってファンビーム形状のＸ線ビーム１８が
得られている。
【００２１】このように、減弱フィルタ１６を介在させ
て、減弱照射を行うことによって、数え落とし誤差を含
有しない「減弱エア計数率」ＣABSiを得ることができ
る。ここで、添字ｉは、Ｘ線検出器１２ａの番号ｉ番目
を示している。
て、減弱照射を行うことによって、数え落とし誤差を含
有しない「減弱エア計数率」ＣABSiを得ることができ
る。ここで、添字ｉは、Ｘ線検出器１２ａの番号ｉ番目
を示している。
【００２２】次に、（Ｂ）に示すエア照射工程では、
（Ａ）に示した減弱照射工程で挿入された減弱フィルタ
１６が引き出され、何も介在させないで、Ｘ線の照射が
行われる。すなわち、空気層を透過したＸ線の強度が
「実測エア計数率」ＣAIRiとして計数される。
（Ａ）に示した減弱照射工程で挿入された減弱フィルタ
１６が引き出され、何も介在させないで、Ｘ線の照射が
行われる。すなわち、空気層を透過したＸ線の強度が
「実測エア計数率」ＣAIRiとして計数される。
【００２３】一方、前記減弱エア計数率ＣABSiを基礎と
して後に詳述するように、「推定エア計数率」ＣTRUEi
が算出される。
して後に詳述するように、「推定エア計数率」ＣTRUEi
が算出される。
【００２４】以上の後に、図１（Ｃ）に示す実測照射工
程が実行される。すなわち、Ｘ線発生装置１０とＸ線検
出装置１２との間に被検体２０が入れられ、Ｘ線の照射
により実測計数率Ｃi が求められる。この実測計数率Ｃ
i に対して、最適補正係数γi が乗算され、数え落とし
誤差が補正排除された後、実際に被検体２０の骨塩量が
演算される。なお、実測照射工程（Ｃ）では、原則とし
て、高エネルギーＸ線の照射及び低エネルギーＸ線の照
射が行われ、それらの２つの照射により得られた２種類
の計数率から、生体中の軟組織に関するデータを分離し
つつ骨塩量が演算される。もちろん、高エネルギーＸ線
及び低エネルギーＸ線を同時に照射する場合もある。
程が実行される。すなわち、Ｘ線発生装置１０とＸ線検
出装置１２との間に被検体２０が入れられ、Ｘ線の照射
により実測計数率Ｃi が求められる。この実測計数率Ｃ
i に対して、最適補正係数γi が乗算され、数え落とし
誤差が補正排除された後、実際に被検体２０の骨塩量が
演算される。なお、実測照射工程（Ｃ）では、原則とし
て、高エネルギーＸ線の照射及び低エネルギーＸ線の照
射が行われ、それらの２つの照射により得られた２種類
の計数率から、生体中の軟組織に関するデータを分離し
つつ骨塩量が演算される。もちろん、高エネルギーＸ線
及び低エネルギーＸ線を同時に照射する場合もある。
【００２５】以上概説した本発明に係る骨塩量測定方法
の原理について更に詳述する。
の原理について更に詳述する。
【００２６】図２には、各検出器ｉについての計数率Ｃ
がグラフとして示されている。
がグラフとして示されている。
【００２７】図１（Ａ）に示した減弱照射工程で実際に
得られた減弱エア弱計数率ＣABSiは、図示されるよう
に、減弱フィルタ１６の作用により数え落とし誤差が発
生すると予想されるしきい値ＣK 以下にされている。こ
こで、各検出器１２ａの感度には、ばらつきがあるた
め、各減弱計数率ＣABSiは均一ではない。
得られた減弱エア弱計数率ＣABSiは、図示されるよう
に、減弱フィルタ１６の作用により数え落とし誤差が発
生すると予想されるしきい値ＣK 以下にされている。こ
こで、各検出器１２ａの感度には、ばらつきがあるた
め、各減弱計数率ＣABSiは均一ではない。
【００２８】図２に示される実測エア計数率ＣAIRiは、
図１（Ｂ）に示したエア照射工程で実際に得られたもの
であり、これは数え落とし誤差を含んでいるものと予想
される。
図１（Ｂ）に示したエア照射工程で実際に得られたもの
であり、これは数え落とし誤差を含んでいるものと予想
される。
【００２９】一方、図２に示される推定エア計数率Ｃ
TRUEi は、減弱計数率ＣABSiに対して所定の推定演算用
の定数αを乗算したものである。具体的には、次の第１
式の計算により推定エア計数率ＣTRUEi が算出される。
TRUEi は、減弱計数率ＣABSiに対して所定の推定演算用
の定数αを乗算したものである。具体的には、次の第１
式の計算により推定エア計数率ＣTRUEi が算出される。
【００３０】 ＣTRUEi ＝ＣABSi×α …（１） したがって、推定エア計数率ＣTRUEi は、数え落とし誤
差のない計数率ＣABSiを基礎として算出された、真の計
数率に近いものと推定される。
差のない計数率ＣABSiを基礎として算出された、真の計
数率に近いものと推定される。
【００３１】そして、この推定エア計数率ＣTRUEi と実
測エア計数率ＣAIRiとの差分１００は、数え落とし誤差
に相当する計数率の大きさを示すものと考えられる。
測エア計数率ＣAIRiとの差分１００は、数え落とし誤差
に相当する計数率の大きさを示すものと考えられる。
【００３２】したがって、概念的には、これらの推定エ
ア計数率ＣTRUEi と実測エア計数率ＣAIRiとの比γBiに
よって「エア最適補正係数」が得られることが理解され
る。なお、図２から理解されるように、各Ｘ線検出器１
２ａ毎にエア最適補正係数γBiが算出される。
ア計数率ＣTRUEi と実測エア計数率ＣAIRiとの比γBiに
よって「エア最適補正係数」が得られることが理解され
る。なお、図２から理解されるように、各Ｘ線検出器１
２ａ毎にエア最適補正係数γBiが算出される。
【００３３】上述した推定演算定数αは、Ｘ線発生装置
１０で発生されるＸ線の強度、及び減弱フィルタ１６の
減弱率、から算出されるＸ線検出装置１２上でのＸ線強
度に基づき、予め実験などにより求められるものであっ
て、このαの求め方については後に詳述する。
１０で発生されるＸ線の強度、及び減弱フィルタ１６の
減弱率、から算出されるＸ線検出装置１２上でのＸ線強
度に基づき、予め実験などにより求められるものであっ
て、このαの求め方については後に詳述する。
【００３４】図３には、各計数率に対する補正係数γの
値を表した標準補正曲線Ｆ（Ｃ）が示されている。この
標準補正曲線Ｆ（Ｃ）は、予め実験などにより本実施例
では１つのみ求められており、各検出器についての個別
補正曲線Ｆ´i （Ｃ）は、標準補正曲線Ｆ（ｃ）を修正
することにより求められる。これを具体的に説明する。
値を表した標準補正曲線Ｆ（Ｃ）が示されている。この
標準補正曲線Ｆ（Ｃ）は、予め実験などにより本実施例
では１つのみ求められており、各検出器についての個別
補正曲線Ｆ´i （Ｃ）は、標準補正曲線Ｆ（ｃ）を修正
することにより求められる。これを具体的に説明する。
【００３５】まず、実測エア計数率ＣAIRiでのエア標準
補正係数γAiは、次の第２式により算出される。
補正係数γAiは、次の第２式により算出される。
【００３６】 γAi＝Ｆ（ＣAIRi） …（２） つまり、標準補正曲線Ｆ（Ｃ）に実測エア計数率ＣAIRi
を代入することによってエア標準補正係数γAiが求ま
る。しかし、長期的な使用によりあるいは温湿度変動な
どにより、Ｘ線検出器の感度は変化するものであり、必
ずしも数え落とし誤差を排除するための真の補正曲線
は、標準補正曲線と合致しない。そこで、次のように個
別補正曲線Ｆ´i （Ｃ）が求められる。
を代入することによってエア標準補正係数γAiが求ま
る。しかし、長期的な使用によりあるいは温湿度変動な
どにより、Ｘ線検出器の感度は変化するものであり、必
ずしも数え落とし誤差を排除するための真の補正曲線
は、標準補正曲線と合致しない。そこで、次のように個
別補正曲線Ｆ´i （Ｃ）が求められる。
【００３７】すなわち、実測エア計数率ＣAIRiでのエア
最適補正係数γBiは、具体的には次の第３式で算出され
る。
最適補正係数γBiは、具体的には次の第３式で算出され
る。
【００３８】 γBi＝ＣTRUEi ／ＣAIRi …（３） このように、実測エア計数率ＣAIRiでの、予め想定され
た標準的なエア標準補正係数γAiと、エア最適補正係数
γBiと、を求めて、曲線最適化係数δi を次のように定
義する。
た標準的なエア標準補正係数γAiと、エア最適補正係数
γBiと、を求めて、曲線最適化係数δi を次のように定
義する。
【００３９】 δi ＝（γBi−１）／（γAi−１） …（４） この比例係数δi が示す比で、しきい値ＣK 以上につい
て標準補正曲線Ｆ（Ｃ）を上方あるいは下方に移動させ
れば、個別補正曲線Ｆ´i （Ｃ）が求まる。
て標準補正曲線Ｆ（Ｃ）を上方あるいは下方に移動させ
れば、個別補正曲線Ｆ´i （Ｃ）が求まる。
【００４０】以上のように、個別補正曲線Ｆ´i （Ｃ）
が求まれば、実測照射を行って得られた実測計数率Ｃi
をその曲線に対応させれば、最適補正係数γi を瞬時に
読み取ることが可能となる。
が求まれば、実測照射を行って得られた実測計数率Ｃi
をその曲線に対応させれば、最適補正係数γi を瞬時に
読み取ることが可能となる。
【００４１】もちろん、予め各Ｘ線検出器について個別
の補正曲線を用意することもできるが、その補正曲線を
すべて格納する記憶領域が必要となると共に、演算が煩
雑になるというデメリットがある。
の補正曲線を用意することもできるが、その補正曲線を
すべて格納する記憶領域が必要となると共に、演算が煩
雑になるというデメリットがある。
【００４２】次に、本発明に係る骨塩量測定装置につい
て説明する。図４には、本発明に係る骨塩量測定装置の
全体構成がブロック図で示されている。各演算器は、基
本的に、上述した各演算に対応するものであり、以下に
詳述する。
て説明する。図４には、本発明に係る骨塩量測定装置の
全体構成がブロック図で示されている。各演算器は、基
本的に、上述した各演算に対応するものであり、以下に
詳述する。
【００４３】第１演算器２２では、減弱照射工程で得ら
れる減弱エア計数率ＣABSiが入力され、上記第１式の計
算が実行されて推定エア計数率ＣTRUEi が算出される。
なお、 そして、その推定エア計数率ＣTRUEi は、第１
メモリ２４に一旦格納された後、読み出されて第２演算
器２６及び第４演算器２８に送られている。なお、第２
メモリ２３には、推定演算用の定数αが格納されてい
る。
れる減弱エア計数率ＣABSiが入力され、上記第１式の計
算が実行されて推定エア計数率ＣTRUEi が算出される。
なお、 そして、その推定エア計数率ＣTRUEi は、第１
メモリ２４に一旦格納された後、読み出されて第２演算
器２６及び第４演算器２８に送られている。なお、第２
メモリ２３には、推定演算用の定数αが格納されてい
る。
【００４４】第２演算器２６には、エア照射工程で得ら
れた実測エア計数率ＣAIRiが入力され、上述した標準補
正曲線Ｆ（Ｃ）を修正するための曲線最適化係数δｉが
算出されている。具体的には、以下の第５式が計算され
ている。
れた実測エア計数率ＣAIRiが入力され、上述した標準補
正曲線Ｆ（Ｃ）を修正するための曲線最適化係数δｉが
算出されている。具体的には、以下の第５式が計算され
ている。
【００４５】 δi ＝（ＣTRUEi ／ＣAIRi−１）／Ｆ（ＣAIRi）−１ …（５） すなわち、この第５式により、エア最適補正係数γBiを
基礎として、それとエア標準補正係数γAiとの比から、
曲線最適化係数δi が算出されている。そして、その曲
線最適化係数は、第４メモリ３０に一旦格納された後、
第３演算器３２に送出されている。なお、第３メモリ３
４には、標準補正曲線Ｆ（Ｃ）が１つのみ格納され、第
２演算器２６及び第３演算器３２によって読み出されて
いる。
基礎として、それとエア標準補正係数γAiとの比から、
曲線最適化係数δi が算出されている。そして、その曲
線最適化係数は、第４メモリ３０に一旦格納された後、
第３演算器３２に送出されている。なお、第３メモリ３
４には、標準補正曲線Ｆ（Ｃ）が１つのみ格納され、第
２演算器２６及び第３演算器３２によって読み出されて
いる。
【００４６】第３演算器３２は、補正の必要性を判断し
て、補正が必要と判断される場合には、修正された個別
補正曲線Ｆ´i （Ｃ）を求めると同時に、実測計数率Ｃ
i に対しその個別補正曲線から特定される最適補正係数
γi を乗算している。
て、補正が必要と判断される場合には、修正された個別
補正曲線Ｆ´i （Ｃ）を求めると同時に、実測計数率Ｃ
i に対しその個別補正曲線から特定される最適補正係数
γi を乗算している。
【００４７】すなわち、第３演算器において、実測計数
率Ｃi がしきい値ＣK より小さい場合、すなわち数え落
とし誤差が含まれないと判断される場合には、新たな実
測計数率Ｃ´i として、入力されたＣi がそのまま出力
される。
率Ｃi がしきい値ＣK より小さい場合、すなわち数え落
とし誤差が含まれないと判断される場合には、新たな実
測計数率Ｃ´i として、入力されたＣi がそのまま出力
される。
【００４８】一方、実測計数率Ｃi がしきい値ＣK 以上
の場合には、次の第６式が計算される。
の場合には、次の第６式が計算される。
【００４９】 Ｃ´i ＝｛（Ｆ（Ｃi ）−１）×δi ＋１｝×Ｃi …（６） ここで第６式を、図３に従い説明する。
【００５０】実測計数率Ｃi の時の標準補正曲線Ｆ
（Ｃ）上の点Ｐ１での補正係数γ(P1)を読取ったとき、
これがＦ(Ci)である。
（Ｃ）上の点Ｐ１での補正係数γ(P1)を読取ったとき、
これがＦ(Ci)である。
【００５１】一方、個別補正曲線Ｆ´i(C)上のＰ２での
補正係数γ(P2)を求めると、図３のグラフ上で、γ＝
１．０より上ではγ(P1)とγ(P2)との比は、ほぼγAiと
γBiとの比に等しい。
補正係数γ(P2)を求めると、図３のグラフ上で、γ＝
１．０より上ではγ(P1)とγ(P2)との比は、ほぼγAiと
γBiとの比に等しい。
【００５２】よって次の式が導かれる。
【００５３】 （γ(P2)−１）／（γ(P1)−１）＝（γ(P2)−１）／（Ｆ(Ci)−１）＝δ１ これを変形すると γ(P2)−１＝δi （Ｆ(Ci)−１） 更に変形すると γ(P2)＝δi （Ｆ(Ci)−１）＋１ となり、これを最適補正係数γi と呼ぶ。そして実測計
数率Ｃi に乗ずると補正後の実測計数率Ｃ´i を算出す
る第６式となる。
数率Ｃi に乗ずると補正後の実測計数率Ｃ´i を算出す
る第６式となる。
【００５４】 Ｃ´i ＝γi ×Ｃi ＝｛（Ｆ(Ci)−１）γi ＋１｝×Ｃi 以上のように、この第３演算器３２で、補正係数が乗算
された新たな実測計数率Ｃ´i が求められ、第４演算器
２８に送出されている。
された新たな実測計数率Ｃ´i が求められ、第４演算器
２８に送出されている。
【００５５】コントローラ３４は、各演算器２２，２
６，３２の制御を行うと共に、各メモリの書込み読出し
制御を行っている。また、コントローラ３４は、Ｘ線発
生装置１０とＸ線検出装置１２との間に減弱フィルタ１
６を挿入し又は引き出すフィルタ移動装置３６を制御し
ている。
６，３２の制御を行うと共に、各メモリの書込み読出し
制御を行っている。また、コントローラ３４は、Ｘ線発
生装置１０とＸ線検出装置１２との間に減弱フィルタ１
６を挿入し又は引き出すフィルタ移動装置３６を制御し
ている。
【００５６】第４演算器２８は、補正が行われた実測計
数率Ｃ´i に基づき、従来同様の演算手法によって、骨
塩量の演算を行うものである。
数率Ｃ´i に基づき、従来同様の演算手法によって、骨
塩量の演算を行うものである。
【００５７】次に、本実施例の骨塩量測定方法により減
弱照射を行ってから実際に骨塩量の表示を行うまでの一
連の工程について、更に詳述する。
弱照射を行ってから実際に骨塩量の表示を行うまでの一
連の工程について、更に詳述する。
【００５８】図５において、Ｓ１０１では、フィルタ移
動装置３６によって、Ｘ線発生装置１０とＸ線検出装置
１２との間に減弱フィルタ１６が挿入される。Ｓ１０２
では、減弱照射が実行され、減弱計数率ＣABSiが求ま
る。Ｓ１０３では、挿入された減弱フィルタが引き出さ
れる。そして、Ｓ１０４では、減弱計数率ＣABSiから真
の計数率ＣTRUEが推定される。その後、Ｓ１０５で、エ
ア照射が実行され、実測エア計数率ＣAIRiが求まる。
動装置３６によって、Ｘ線発生装置１０とＸ線検出装置
１２との間に減弱フィルタ１６が挿入される。Ｓ１０２
では、減弱照射が実行され、減弱計数率ＣABSiが求ま
る。Ｓ１０３では、挿入された減弱フィルタが引き出さ
れる。そして、Ｓ１０４では、減弱計数率ＣABSiから真
の計数率ＣTRUEが推定される。その後、Ｓ１０５で、エ
ア照射が実行され、実測エア計数率ＣAIRiが求まる。
【００５９】Ｓ１０６では、標準補正曲線Ｆ（Ｃ）に基
づき、標準エア補正係数γAiが算出され、Ｓ１０７で
は、エア最適補正係数γBiが算出される。
づき、標準エア補正係数γAiが算出され、Ｓ１０７で
は、エア最適補正係数γBiが算出される。
【００６０】そして、Ｓ１０８では、曲線最適化係数δ
i が算出され、この結果に基づいて、Ｓ１０９では、最
適補正係数γi が演算されることになる。
i が算出され、この結果に基づいて、Ｓ１０９では、最
適補正係数γi が演算されることになる。
【００６１】なお、Ｓ１０６〜Ｓ１０８の演算は、第２
演算器２６の演算に対応する。そして、Ｓ１０９の演算
と、後述するＳ１１２の演算は、第３演算器３２の演算
に相当する。ちなみに、Ｓ１０１〜Ｓ１０９までの各工
程が準備工程と定義付けられる。
演算器２６の演算に対応する。そして、Ｓ１０９の演算
と、後述するＳ１１２の演算は、第３演算器３２の演算
に相当する。ちなみに、Ｓ１０１〜Ｓ１０９までの各工
程が準備工程と定義付けられる。
【００６２】Ｓ１１０では、被検体を介在させて実測照
射が実行される。
射が実行される。
【００６３】そして、Ｓ１１１では、実測計数率Ｃi が
しきい値ＣK より大きいか、すなわち数え落とし誤差の
発生可能性があるか否かが判断され、Ｙｅｓの場合に
は、Ｓ１１２において、実測計数率Ｃi の補正が実行さ
れる。
しきい値ＣK より大きいか、すなわち数え落とし誤差の
発生可能性があるか否かが判断され、Ｙｅｓの場合に
は、Ｓ１１２において、実測計数率Ｃi の補正が実行さ
れる。
【００６４】もちろんＳ１０１からＳ１１２の各工程に
おいて、必要に応じて高低二種のエネルギーのＸ線照
射、計数率及び演算が実行される。これは軟組織と骨の
弁別のためであり、従来と同様である。
おいて、必要に応じて高低二種のエネルギーのＸ線照
射、計数率及び演算が実行される。これは軟組織と骨の
弁別のためであり、従来と同様である。
【００６５】Ｓ１１３では、新たに求められた実測計数
率Ｃ´i に基づいて、従来同様の演算手法により、骨塩
量が解析される。そして、Ｓ１１４において、その結果
が表示される。
率Ｃ´i に基づいて、従来同様の演算手法により、骨塩
量が解析される。そして、Ｓ１１４において、その結果
が表示される。
【００６６】次に、定数αの求め方について説明する。
【００６７】図６には、αを求めるための各工程が示さ
れ、実際には、装置が工場から出荷される前に図６に示
される一連の工程が実行され、装置の中にαが記憶され
る。Ｓ２０１では、図７に示すように、人体の軟組織に
相当するＸ線減弱率をもった階段状ファントム３８への
Ｘ線の照射が行われ、Ｓ２０２では、その照射結果であ
る計数率が、図示されていないメモリに格納される。Ｓ
２０３では、ファントム３８の各ステップについてＸ線
照射が実行されたか否かが判断され、終了されていなけ
れば再びＳ２０１が、終了されていればＳ２０４が実行
される。Ｓ２０４では、図８に示すようなグラフが作成
される。すなわち、横軸にＸ線の強度がとられ、縦軸に
計数率がとられたグラフが作成される。ここで、ファン
トム３８の各ステップの厚み及びそのＸ線減弱率は既知
であるので、Ｘ線発生装置にて設定されたＸ線の強度か
らＸ線検出器におけるＸ線の強度は容易に算出される。
図８に示されるように、一定のしきい強度を超えると、
上記数え落とし誤差の発生により計数率が低下する傾向
がある。したがって、その特性曲線２００の変曲点によ
りしきい強度は判定される。これと共に、ファントム３
８を介在させないときのいわゆるエア強度での計数率
は、特性曲線２００を外挿（図において破線で示され
る）することにより読み取ることができる。それがＳ２
０５及びＳ２０６で行われている。
れ、実際には、装置が工場から出荷される前に図６に示
される一連の工程が実行され、装置の中にαが記憶され
る。Ｓ２０１では、図７に示すように、人体の軟組織に
相当するＸ線減弱率をもった階段状ファントム３８への
Ｘ線の照射が行われ、Ｓ２０２では、その照射結果であ
る計数率が、図示されていないメモリに格納される。Ｓ
２０３では、ファントム３８の各ステップについてＸ線
照射が実行されたか否かが判断され、終了されていなけ
れば再びＳ２０１が、終了されていればＳ２０４が実行
される。Ｓ２０４では、図８に示すようなグラフが作成
される。すなわち、横軸にＸ線の強度がとられ、縦軸に
計数率がとられたグラフが作成される。ここで、ファン
トム３８の各ステップの厚み及びそのＸ線減弱率は既知
であるので、Ｘ線発生装置にて設定されたＸ線の強度か
らＸ線検出器におけるＸ線の強度は容易に算出される。
図８に示されるように、一定のしきい強度を超えると、
上記数え落とし誤差の発生により計数率が低下する傾向
がある。したがって、その特性曲線２００の変曲点によ
りしきい強度は判定される。これと共に、ファントム３
８を介在させないときのいわゆるエア強度での計数率
は、特性曲線２００を外挿（図において破線で示され
る）することにより読み取ることができる。それがＳ２
０５及びＳ２０６で行われている。
【００６８】この後、Ｓ２０７で、ファントム３８を引
き出しその代わりに減弱フィルタ１６を挿入して、減弱
照射が実行される。このときの計数率（減弱計数率）Ｃ
2 に対する外挿により求められた計数率ＣTRUEi の比が
定数αであり、Ｓ２０８でそれが算出されている。な
お、上述した標準補正曲線も、図６に示した理論により
上記同様に求められる。
き出しその代わりに減弱フィルタ１６を挿入して、減弱
照射が実行される。このときの計数率（減弱計数率）Ｃ
2 に対する外挿により求められた計数率ＣTRUEi の比が
定数αであり、Ｓ２０８でそれが算出されている。な
お、上述した標準補正曲線も、図６に示した理論により
上記同様に求められる。
【００６９】なお、本発明は、Ｘ線検出器が１つの場合
あるいは複数の場合いずれにおいても適用することがで
きる。Ｘ線検出器が複数の場合には前記補正工程を全検
出器に対して統一的に適用することにより検出器間のバ
ラツキを排除することができる。また、本発明は、パル
ス検出方式の測定に限らず、積算検出式の測定において
も、同様の問題が生じれば適用することができる。
あるいは複数の場合いずれにおいても適用することがで
きる。Ｘ線検出器が複数の場合には前記補正工程を全検
出器に対して統一的に適用することにより検出器間のバ
ラツキを排除することができる。また、本発明は、パル
ス検出方式の測定に限らず、積算検出式の測定において
も、同様の問題が生じれば適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る骨塩
量測定装置によれば、減弱フィルタを介在させて減弱照
射し、数え落とし誤差が含有されない減弱計数率を求
め、それから推定される推定エア計数率と実測エア計数
率との比に基づいて、数え落とし誤差の含有割合を認定
し、正確な補正係数を算出することができる。したがっ
て本発明によれば、数え落とし誤差を排除できると共に
各Ｘ線検出器間のばらつきをも排除して、精度のよい骨
塩量測定を行うことができるという効果がある。
量測定装置によれば、減弱フィルタを介在させて減弱照
射し、数え落とし誤差が含有されない減弱計数率を求
め、それから推定される推定エア計数率と実測エア計数
率との比に基づいて、数え落とし誤差の含有割合を認定
し、正確な補正係数を算出することができる。したがっ
て本発明によれば、数え落とし誤差を排除できると共に
各Ｘ線検出器間のばらつきをも排除して、精度のよい骨
塩量測定を行うことができるという効果がある。
【図１】本発明に係る骨塩量測定方法における減弱照射
工程、エア照射工程、及び実測照射工程を示す概念図で
ある。
工程、エア照射工程、及び実測照射工程を示す概念図で
ある。
【図２】減弱計数率、実測エア計数率、推定エア計数率
の相互関係を示すグラフである。
の相互関係を示すグラフである。
【図３】数え落とし標準補正曲線を示す特性図である。
【図４】本発明に係る骨塩量測定装置の全体構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】本発明に係る骨塩量測定測定方法の具体的な工
程を示すフローチャートである。
程を示すフローチャートである。
【図６】定数αを求めるための各工程を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】ファントム３８への照射を示す概念図である。
【図８】定数αを求めるためのグラフを示す特性図であ
る。
る。
１０ Ｘ線発生装置 １２ Ｘ線検出装置 １６ 減弱フィルタ １８ Ｘ線ビーム ２０ 被検体 Ｆ（Ｃ） 数え落とし標準補正曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 幸一 東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号 アロ カ株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−196551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−68139（ＪＰ，Ａ) 実公 平２−44730（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｘ線検出装置での計数率に対する補正係
数を予め求める準備工程と、被検体にＸ線を照射して実
測計数率を得る実測照射工程と、計数率補正が必要な場
合に、前記補正係数を用いて前記実測計数率を補正する
補正工程と、前記実測計数率に基づいて骨塩量を演算す
る骨塩量演算工程と、が実行される骨塩量測定装置であ
って、 Ｘ 線発生装置とＸ線検出装置との間に、数え落とししき
い強度以下にＸ線を減弱する減弱フィルタを挿入してＸ
線照射を行い、減弱エア計数率を得る減弱照射手段と、 前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置との間に何も介在
させないでＸ線の照射を行って実測エア計数率を得るエ
ア照射手段と、 前記減弱エア計数率を基礎として算出される推定エア計
数率と、前記実測エア計数率との比であるエア最適補正
係数に基づいて、各計数率に対する最適補正係数を算出
する最適補正係数算出手段と、 を含むことを特徴とする骨塩量測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の骨塩量測定装置におい
て、 前記Ｘ線検出装置が複数のＸ線検出器で構成され、各Ｘ
線検出器毎に前記エア最適補正係数を求めて各計数率に
対する前記最適補正係数を算出することを特徴とする骨
塩量測定装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の骨塩量測定装置におい
て、 数え落とし標準補正曲線を予め用意し、前記エア最適補
正係数に基づき前記数え落とし標準補正曲線を修正し、
各Ｘ線検出器毎に曲線最適化係数を算出することを特徴
とする骨塩量測定装置。 - 【請求項４】 Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、 Ｘ線を検出するＸ線検出装置と、 前記Ｘ線検出装置で得られる実測計数率から骨塩量を演
算する演算装置と、 前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置との間に挿入され
るＸ線フィルタであって、前記Ｘ線発生装置からのＸ線
を前記Ｘ線検出装置についての数え落とししきい強度以
下に減弱する減弱フィルタと、 被検体へのＸ線実測照射の前に行われる減弱照射の際
に、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置との間のＸ線
ビーム経路に、前記Ｘ線減弱フィルタを挿入するフィル
タ移動装置と、 前記減弱照射で得られた減弱計数率を基礎として、補正
係数を演算する補正係数演算装置と、 を含むことを特徴とする骨塩量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162961A JP2533717B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 骨塩量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162961A JP2533717B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 骨塩量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06179A JPH06179A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2533717B2 true JP2533717B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=15764575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4162961A Expired - Lifetime JP2533717B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 骨塩量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533717B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000229076A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Toshiba Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| CN105161392A (zh) * | 2007-01-26 | 2015-12-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 由与阳极板相同的材料制成的光谱保持足跟效应补偿过滤器 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3256667B2 (ja) * | 1997-01-10 | 2002-02-12 | アロカ株式会社 | Ｘ線測定装置 |
| WO2008044439A1 (fr) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Appareil pour déterminer la teneur en sel d'un os |
| JP5406054B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2014-02-05 | 株式会社日立メディコ | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP6330567B2 (ja) * | 2014-08-11 | 2018-05-30 | 株式会社島津製作所 | 放射線撮影用ファントム |
| KR101963651B1 (ko) * | 2016-10-28 | 2019-04-01 | 오스템임플란트 주식회사 | Ct 영상 보정 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록 매체 |
| JP6815273B2 (ja) * | 2017-05-18 | 2021-01-20 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像撮影装置、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368139A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-28 | 株式会社東芝 | Ｃｔスキヤナ |
| JPH01196551A (ja) * | 1988-01-31 | 1989-08-08 | Shimadzu Corp | 骨塩定量分析装置 |
| JPH0244730U (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4162961A patent/JP2533717B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000229076A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Toshiba Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| JP4550179B2 (ja) * | 1999-02-12 | 2010-09-22 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| CN105161392A (zh) * | 2007-01-26 | 2015-12-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 由与阳极板相同的材料制成的光谱保持足跟效应补偿过滤器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06179A (ja) | 1994-01-11 |
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