JP2627098B2 - 骨塩定量分析方法および装置 - Google Patents
骨塩定量分析方法および装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明に人体等の骨塩の定量方法および装置、さらに
詳しくは蓄積性蛍光体を使用し、エネルギーサブトラク
ションの手法を用いて骨塩定量分析を行なう方法および
装置に関するものである。
詳しくは蓄積性蛍光体を使用し、エネルギーサブトラク
ションの手法を用いて骨塩定量分析を行なう方法および
装置に関するものである。
（従来の技術） 骨塩定量、すなわち骨の中のカルシウムの量を定量的
に測定することは骨折予防のために必要である。すなわ
ち、骨中のカルシウムの微量変化を知ることは骨粗しょ
う症の早期発見を可能にし、骨折予防の効果がある。
に測定することは骨折予防のために必要である。すなわ
ち、骨中のカルシウムの微量変化を知ることは骨粗しょ
う症の早期発見を可能にし、骨折予防の効果がある。
そこで従来、以下に列挙するように数々の骨塩定量の
方法が提案され、実施されている。
方法が提案され、実施されている。
ｉ） MD法（Microdensitometry）： これは、中指骨をアルミのステップウエッジ（段階状
パターン）とともにＸ線撮影し、濃度計により濃度を測
定し、アルミステップウエッジと対応させてＸ線吸収量
を換算し、さらに骨幅によりその値を補正して骨塩を定
量にするものであり、装置構成が簡便であるが、定量の
精度に問題がある上、骨粗しょう症を最もよく表わす椎
骨の測定ができないという欠点がある。
パターン）とともにＸ線撮影し、濃度計により濃度を測
定し、アルミステップウエッジと対応させてＸ線吸収量
を換算し、さらに骨幅によりその値を補正して骨塩を定
量にするものであり、装置構成が簡便であるが、定量の
精度に問題がある上、骨粗しょう症を最もよく表わす椎
骨の測定ができないという欠点がある。
ii） SPA法（Single Photon Absorptiometry）： これは低エネルギーγ線を骨に透過させた後15cm程離
れたシンチレーション検出器で検出し、γ線のカウント
数の変化によってアナログ計算から骨の単位長さ当りの
重量を求めるものであり、MD法に比べて正確な測定が可
能であるが、これも椎骨の測定ができないという欠点が
ある上、ラジオアイソトープを使用するため特別な管理
が必要であり、線源に半源期があるため線源を交換しな
ければならないという難点がある。
れたシンチレーション検出器で検出し、γ線のカウント
数の変化によってアナログ計算から骨の単位長さ当りの
重量を求めるものであり、MD法に比べて正確な測定が可
能であるが、これも椎骨の測定ができないという欠点が
ある上、ラジオアイソトープを使用するため特別な管理
が必要であり、線源に半源期があるため線源を交換しな
ければならないという難点がある。
iii） DPA法（Dual Photon Absorptiometry）： これは44Ke Vと100Ke Vの２種のエネルギーピークを
有する核種である153Glを線源とし、この２種のエネル
ギー線の骨の透過量の差異によって骨塩量を測定するも
のであり、腰椎，大腿骨頚部の骨塩の測定、および全身
の骨塩量、脂肪量の高精度の測定が可能であるという利
点があるが、これもラジオアイソトープを使用すること
に伴う困難がある。また、放射線の照射が走査方式であ
るため腰椎の場合10数分、全身では30〜40分と検査時間
がかかるという問題がある。
有する核種である153Glを線源とし、この２種のエネル
ギー線の骨の透過量の差異によって骨塩量を測定するも
のであり、腰椎，大腿骨頚部の骨塩の測定、および全身
の骨塩量、脂肪量の高精度の測定が可能であるという利
点があるが、これもラジオアイソトープを使用すること
に伴う困難がある。また、放射線の照射が走査方式であ
るため腰椎の場合10数分、全身では30〜40分と検査時間
がかかるという問題がある。
iv） QDR法 （Quantitative Digited Radiography）： （別名DPX法） これはDPA法とほぼ同じであるが、ラジオアイソトー
プの代りにパルス状Ｘ線をフィルタと組み合わせること
により２種類のエネルギーを得ており、再現性がよい
上、検査時間を短縮（DPAの約1/3）する効果がある。簡
便度，性能の両面から最も期待されている方式である
が、検査時間は短縮されたといっても、腰椎撮影に約６
分を要し、さらに短縮することが望まれている。
プの代りにパルス状Ｘ線をフィルタと組み合わせること
により２種類のエネルギーを得ており、再現性がよい
上、検査時間を短縮（DPAの約1/3）する効果がある。簡
便度，性能の両面から最も期待されている方式である
が、検査時間は短縮されたといっても、腰椎撮影に約６
分を要し、さらに短縮することが望まれている。
Ｖ）QCT法 （Quantitative Computer Tomography）： これはＸ線CTを用いて、CTナンバーにより主に第３腰
椎の骨塩定量を行なうものであり、断面による定量化が
可能であるが、装置が大規模になってしまうという難点
がある。
椎の骨塩定量を行なうものであり、断面による定量化が
可能であるが、装置が大規模になってしまうという難点
がある。
vi） DQCT法 （Dual energy Quantitative Computer Tomography）： これはQCT法において２種のエネルギーを利用してエ
ネルギーサブトラクションを行なうことにより骨塩定量
を行なうもので、骨組織内の脂肪の影響を除いた定量化
が可能であるという利点があるが、これも装置が大規模
になってしまうという問題がある。
ネルギーサブトラクションを行なうことにより骨塩定量
を行なうもので、骨組織内の脂肪の影響を除いた定量化
が可能であるという利点があるが、これも装置が大規模
になってしまうという問題がある。
（発明が解決しようとする課題） 以上列挙した通り、従来の骨塩定量の方法は、簡便な
ものは精度が低く、高精度のものは装置が大がかりにな
り、検査時間も長くなるといった問題があった。
ものは精度が低く、高精度のものは装置が大がかりにな
り、検査時間も長くなるといった問題があった。
本発明は簡便でありながら精度が高く、しかも検査時
間が短い骨塩の定量分析方法および装置を提供すること
を目的とするものである。
間が短い骨塩の定量分析方法および装置を提供すること
を目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明による骨塩の定量分析方法は、２枚以上の蓄積
性蛍光体シートのそれぞれに、軟部組織と骨部組織を含
む被写体を透過したそれぞれエネルギーが異なる放射線
を照射して、これらの蛍光体シートに前記被写体の放射
線画像を蓄積記録し、これらの蛍光体シートに励起光を
走査して前記放射線画像を輝尽発光光に変換し、この輝
尽発光光の発光量を光電的に読み出してデジタル画像信
号に変換し、各画像の対応する画素間でこのデジタル画
像信号の減算を行なって放射線画像の前記骨部組織のみ
の画像を形成する差信号を得るエネルギーサブトラクシ
ョンにおいて、前記被写体を透過しない前記エネルギー
が異なる放射線を２枚以上の蓄積性蛍光体シートに照射
して、これらの蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して
該蓄積性蛍光体シートが発光する輝尽発光光を光電的に
読み出してＸ線照射ムラ補正用のデジタル画像信号を
得、このＸ線照射ムラ補正用のデジタル画像信号と前記
被写体の放射線画像の間で引き算を行なってＸ線照射ム
ラによるノイズを除去し、前記骨部組織のみの画像を形
成する差信号から前記骨部組織における骨塩の定量分析
を行なうことを特徴とするものである。
性蛍光体シートのそれぞれに、軟部組織と骨部組織を含
む被写体を透過したそれぞれエネルギーが異なる放射線
を照射して、これらの蛍光体シートに前記被写体の放射
線画像を蓄積記録し、これらの蛍光体シートに励起光を
走査して前記放射線画像を輝尽発光光に変換し、この輝
尽発光光の発光量を光電的に読み出してデジタル画像信
号に変換し、各画像の対応する画素間でこのデジタル画
像信号の減算を行なって放射線画像の前記骨部組織のみ
の画像を形成する差信号を得るエネルギーサブトラクシ
ョンにおいて、前記被写体を透過しない前記エネルギー
が異なる放射線を２枚以上の蓄積性蛍光体シートに照射
して、これらの蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して
該蓄積性蛍光体シートが発光する輝尽発光光を光電的に
読み出してＸ線照射ムラ補正用のデジタル画像信号を
得、このＸ線照射ムラ補正用のデジタル画像信号と前記
被写体の放射線画像の間で引き算を行なってＸ線照射ム
ラによるノイズを除去し、前記骨部組織のみの画像を形
成する差信号から前記骨部組織における骨塩の定量分析
を行なうことを特徴とするものである。
また、この方法においてさらに前記被写体とともに、
段階的にＸ線吸収量が異なるパターンからなるＸ線吸収
量の既知の参照物体の放射線画像を蓄積記録し、この参
照物体の画像を参照して前記被写体の骨部組織の画像か
ら骨塩を定量分析することを特徴とするものである。
段階的にＸ線吸収量が異なるパターンからなるＸ線吸収
量の既知の参照物体の放射線画像を蓄積記録し、この参
照物体の画像を参照して前記被写体の骨部組織の画像か
ら骨塩を定量分析することを特徴とするものである。
すなわち、本発明による骨塩定量分析は、蓄積性蛍光
体シートを用いたエネルギーサブトラクションを利用し
て骨塩の定量分析をするもので、特に定量分析を可能に
するためにＸ線の照射ムラを除去する補正を行なうこと
を特徴とするものである。
体シートを用いたエネルギーサブトラクションを利用し
て骨塩の定量分析をするもので、特に定量分析を可能に
するためにＸ線の照射ムラを除去する補正を行なうこと
を特徴とするものである。
（作用および効果） これにより、簡便に精度の高い骨塩定量分析を短時間
に行なうことができる。
に行なうことができる。
すなわち、撮影に際しては記録材料に蓄積性蛍光体シ
ートを使うだけであるから、撮影装置としては、既知の
の撮影装置をそのまま使用することができ、撮影は全面
照射でよいから短時間で済み、しかも蓄積性蛍光体シー
トはＸ線フイルムに比して精度が高いから、通常のＸ線
撮影の数10分の１の爆発量で撮影が可能であり、特に骨
塩定量の必要なことが多い老人の場合は一定本位を長時
間続けることは負担が大きいので、これは実用上極めて
有益である。
ートを使うだけであるから、撮影装置としては、既知の
の撮影装置をそのまま使用することができ、撮影は全面
照射でよいから短時間で済み、しかも蓄積性蛍光体シー
トはＸ線フイルムに比して精度が高いから、通常のＸ線
撮影の数10分の１の爆発量で撮影が可能であり、特に骨
塩定量の必要なことが多い老人の場合は一定本位を長時
間続けることは負担が大きいので、これは実用上極めて
有益である。
また、本発明は、Ｘ線吸収量の既知の段階状パターン
を有する参照物体（ファントム）を被写体とともに撮影
するので、骨塩の定量分析を行ないたい被写体の骨部組
織の濃度をこの参照物体の段階状パターンの段階的濃度
と比較し、前者の濃度と最も近い濃度のパターン部分の
対応骨塩量から、その骨部組織の骨塩量を知ることがで
きる。
を有する参照物体（ファントム）を被写体とともに撮影
するので、骨塩の定量分析を行ないたい被写体の骨部組
織の濃度をこの参照物体の段階状パターンの段階的濃度
と比較し、前者の濃度と最も近い濃度のパターン部分の
対応骨塩量から、その骨部組織の骨塩量を知ることがで
きる。
もちろん、ファントムの段階的濃度と骨塩量とはこれ
を対応づける校正曲線等を作っておき、これを参照して
濃度（計測値）から骨塩量（真値）を知る。
を対応づける校正曲線等を作っておき、これを参照して
濃度（計測値）から骨塩量（真値）を知る。
なお、この濃度の比較は、画像をCRT等の再生装置に
表示して目で比較してもよいが、前記エネルギーサブト
ラクション信号（差信号）を電気的に評価して比較して
もよい。
表示して目で比較してもよいが、前記エネルギーサブト
ラクション信号（差信号）を電気的に評価して比較して
もよい。
また本発明は、被写体の厚みによる散乱線の分布を予
測してその補正をするため、患者の体厚情報を入力して
Ｘ線の照射ムラを補正したデータをさらに補正するよう
にするものである。
測してその補正をするため、患者の体厚情報を入力して
Ｘ線の照射ムラを補正したデータをさらに補正するよう
にするものである。
これにより、より精度の高い骨塩定量分析を自動的に
行なうことができる。
行なうことができる。
（実 施 例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。
明する。
第1A図は２枚の蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂに、軟部組
織と骨とを有する同一の被写体１を透過したＸ線２を、
それぞれエネルギーを変えて照射する状態を示す。すな
わち第１の蓄積性蛍光体シートＡに被写体１のＸ線透過
像を蓄積記録し、次いで短時間内で蓄積性蛍光体シート
Ａ、Ｂを素早く取り替えると同時に、Ｘ線源３の管電圧
を変えて、透過Ｘ線のエネルギーが異なる被写体１のＸ
線画像を蓄積性蛍光体シートＢに蓄積記録する。このと
き蓄積性蛍光体シートＡとＢとで被写体１の位置関係は
同じとする。
織と骨とを有する同一の被写体１を透過したＸ線２を、
それぞれエネルギーを変えて照射する状態を示す。すな
わち第１の蓄積性蛍光体シートＡに被写体１のＸ線透過
像を蓄積記録し、次いで短時間内で蓄積性蛍光体シート
Ａ、Ｂを素早く取り替えると同時に、Ｘ線源３の管電圧
を変えて、透過Ｘ線のエネルギーが異なる被写体１のＸ
線画像を蓄積性蛍光体シートＢに蓄積記録する。このと
き蓄積性蛍光体シートＡとＢとで被写体１の位置関係は
同じとする。
このとき、被写体１とともに、段階的にＸ線吸収量が
異なるパターンからなるＸ線吸収量の既知の参照物体
（ファントム）５を蓄積性蛍光体シートA,B上に置い
て、被写体１のＸ線画像とともにこのファントム５のＸ
線画像も蓄積性蛍光体シートA,Bに蓄積記録する。この
ファントム５は、第２図に示すように、骨塩の量すなわ
ちCaCO3の含有量（wt％）が段階的に異なるセクション5
a,5b……5fを並べた構造をしており、このCaCO3の含有
量は予め知られているものである。
異なるパターンからなるＸ線吸収量の既知の参照物体
（ファントム）５を蓄積性蛍光体シートA,B上に置い
て、被写体１のＸ線画像とともにこのファントム５のＸ
線画像も蓄積性蛍光体シートA,Bに蓄積記録する。この
ファントム５は、第２図に示すように、骨塩の量すなわ
ちCaCO3の含有量（wt％）が段階的に異なるセクション5
a,5b……5fを並べた構造をしており、このCaCO3の含有
量は予め知られているものである。
また、第1B図は２枚の蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂを重
ね、この間に放射線エネルギーを一部吸収するフィルタ
Ｆを介在させて被写体１とファントム５を透過したＸ線
２を照射する状態を示すもので、これによりエネルギー
の大きさの異なる放射線を蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂに
同時に照射するもの（いわゆるワンショットエネルギー
サブトラクション）である。ワンショットエネルギーサ
ブトラクションについては特開昭59−83486号に詳細が
開示されている。
ね、この間に放射線エネルギーを一部吸収するフィルタ
Ｆを介在させて被写体１とファントム５を透過したＸ線
２を照射する状態を示すもので、これによりエネルギー
の大きさの異なる放射線を蓄積性蛍光体シートＡ、Ｂに
同時に照射するもの（いわゆるワンショットエネルギー
サブトラクション）である。ワンショットエネルギーサ
ブトラクションについては特開昭59−83486号に詳細が
開示されている。
このようにして、２つの放射線画像を２枚の蓄積性蛍
光体シートＡ、Ｂに蓄積記録する。次にこれら２枚の蓄
積性蛍光体シートＡ、Ｂから、第３図に示すような画像
読取手段によってＸ線画像を読み取り、画像を表わすデ
ジタル画像信号を得る。先ず、蓄積性蛍光体シートＡを
矢印Ｙの方向に副走査のために移動させながら、レーザ
ー光源10からのレーザー光11を走査ミラー12によってＸ
方向に主走査させ、蛍光体シートＡから蓄積Ｘ線エネル
ギーを、蓄積記録されたＸ線画像にしたがって輝尽発光
光13として発散させる。輝尽発光光13は透明なアクリル
板を成形して作られた集光板14の一端面からこの集光板
14の内部に入射し、中を全反射を繰返しつつフォトマル
15に至り、輝尽発光光13の発光量が画像信号Ｓとして出
力される。この出力された画像信号Ｓは増幅器とA/D変
換器を含む対数変換器16により対数値（log S）のデジ
タル画像信号log SAに変換される。このデジタル画像信
号log SAは例えば磁気ディスク等の記憶媒体17に記憶さ
れる。次に、全く同様にして、もう１枚の蓄積性蛍光体
シートＢの記録画像が読み出され、そのデジタル画像信
号log SBが同様に記憶媒体17に記憶される。
光体シートＡ、Ｂに蓄積記録する。次にこれら２枚の蓄
積性蛍光体シートＡ、Ｂから、第３図に示すような画像
読取手段によってＸ線画像を読み取り、画像を表わすデ
ジタル画像信号を得る。先ず、蓄積性蛍光体シートＡを
矢印Ｙの方向に副走査のために移動させながら、レーザ
ー光源10からのレーザー光11を走査ミラー12によってＸ
方向に主走査させ、蛍光体シートＡから蓄積Ｘ線エネル
ギーを、蓄積記録されたＸ線画像にしたがって輝尽発光
光13として発散させる。輝尽発光光13は透明なアクリル
板を成形して作られた集光板14の一端面からこの集光板
14の内部に入射し、中を全反射を繰返しつつフォトマル
15に至り、輝尽発光光13の発光量が画像信号Ｓとして出
力される。この出力された画像信号Ｓは増幅器とA/D変
換器を含む対数変換器16により対数値（log S）のデジ
タル画像信号log SAに変換される。このデジタル画像信
号log SAは例えば磁気ディスク等の記憶媒体17に記憶さ
れる。次に、全く同様にして、もう１枚の蓄積性蛍光体
シートＢの記録画像が読み出され、そのデジタル画像信
号log SBが同様に記憶媒体17に記憶される。
一方、第1A図に示すように、被写体１の撮影に際し、
Ｘ線源３の管電圧を変えて２枚の蓄積性蛍光体シートA,
Bに順次被写体１のＸ線透過像を蓄積記録する場合は、
第1C図に示すように被写体なしで、第1A図における被写
体１の撮影の場合と全く同様にしてＸ線源３の管電圧を
変えて２枚の蓄積性蛍光体シートにＸ線２を照射し、Ｘ
線２の照射ムラを管電圧の異なるＸ線毎にこの２枚の蓄
積性蛍光体シートＡ′,B′に蓄積記録する。
Ｘ線源３の管電圧を変えて２枚の蓄積性蛍光体シートA,
Bに順次被写体１のＸ線透過像を蓄積記録する場合は、
第1C図に示すように被写体なしで、第1A図における被写
体１の撮影の場合と全く同様にしてＸ線源３の管電圧を
変えて２枚の蓄積性蛍光体シートにＸ線２を照射し、Ｘ
線２の照射ムラを管電圧の異なるＸ線毎にこの２枚の蓄
積性蛍光体シートＡ′,B′に蓄積記録する。
また被写体１のＸ線撮影に際し、第1B図に示すように
２枚の蓄積性蛍光体シートA,Bを重ねて撮影を行なう場
合は、Ｘ線２の照射ムラの撮影に際しても、第1C図に示
すように被写体なしで、かつ２枚の蓄積性蛍光体シート
Ａ′,B′をフィルタＦを挾んで重ねて配置した撮影方法
が採用される。
２枚の蓄積性蛍光体シートA,Bを重ねて撮影を行なう場
合は、Ｘ線２の照射ムラの撮影に際しても、第1C図に示
すように被写体なしで、かつ２枚の蓄積性蛍光体シート
Ａ′,B′をフィルタＦを挾んで重ねて配置した撮影方法
が採用される。
このＸ線照射のムラを記録して蓄積性蛍光体シート
Ａ′,B′も、第３図に示すような画像読取手段によって
読み取り、Ｘ線照射ムラを表わすデジタル画像を得る。
Ａ′,B′も、第３図に示すような画像読取手段によって
読み取り、Ｘ線照射ムラを表わすデジタル画像を得る。
これらの記録形態とそのデジタル画像の種類を第4A〜
4D図および第5A〜2D図に示す。
4D図および第5A〜2D図に示す。
これらの図から明らかなように、高圧（120KV）の管
電圧で被写体なしの蓄積性蛍光体シートＡ′上に記録さ
れたＸ線照射ムラ画像のデジタル画像信号をlog Sa、低
圧（60KV）の管電圧で被写体なしの蓄積性蛍光体シート
Ｂ′上に記録されたＸ線照射ムラ画像のデジタル画像信
号log Sb、高圧の管電圧で被写体１とファントム５のＸ
線透過画像を蓄積性蛍光体シートＡ上に記録して得られ
たデジタル画像信号をlog SA、低圧の管電圧で被写体１
とファントム５のＸ線透過画像を蓄積性蛍光体シートＢ
上に記録して得られたデジタル画像信号log SBとする。
電圧で被写体なしの蓄積性蛍光体シートＡ′上に記録さ
れたＸ線照射ムラ画像のデジタル画像信号をlog Sa、低
圧（60KV）の管電圧で被写体なしの蓄積性蛍光体シート
Ｂ′上に記録されたＸ線照射ムラ画像のデジタル画像信
号log Sb、高圧の管電圧で被写体１とファントム５のＸ
線透過画像を蓄積性蛍光体シートＡ上に記録して得られ
たデジタル画像信号をlog SA、低圧の管電圧で被写体１
とファントム５のＸ線透過画像を蓄積性蛍光体シートＢ
上に記録して得られたデジタル画像信号log SBとする。
Ｘ線照射ムラを記録した画像信号log Sa,log Sbは、1
cm×1cmのマスクサイズで平滑化処理を施し、ノイズ除
去をした画像信号log Sa′,log Sb′を得る。これも前
記記録媒体17に記憶される。
cm×1cmのマスクサイズで平滑化処理を施し、ノイズ除
去をした画像信号log Sa′,log Sb′を得る。これも前
記記録媒体17に記憶される。
このようにして得られたＸ線照射ムラ信号log Sa′,l
og Sb′を、前記２つのデジタル画像信号log SA,log SB
から高圧は高圧同士、低圧は低圧同士で、それぞれ引い
て、Ｘ線照射ムラ補正をしたデジタル画像信号log SA′
（＝log SA−log Sa′）,log SB′（＝log SB−log S
b′）を得る。
og Sb′を、前記２つのデジタル画像信号log SA,log SB
から高圧は高圧同士、低圧は低圧同士で、それぞれ引い
て、Ｘ線照射ムラ補正をしたデジタル画像信号log SA′
（＝log SA−log Sa′）,log SB′（＝log SB−log S
b′）を得る。
次に、上述のようにして得られたデジタル画像信号lo
g S′Ａ、log SB′を用いてサブトラクション処理を行
なう。第６図は本発明方法の一実施例によるエネルギー
サブトラクション画像の表示方法における信号の処理の
流れを示している。まず前記記憶媒体17内の高圧Ｘ線照
射ムラ画像信号log Saを記憶した画像ファイル17Aと、
高圧画像log SAを記憶した画像ファイル17Cから、それ
ぞれ前記デジタル画像信号log Sa,log SAを読み出し、
Ｘ線ムラ補正回路18Aに入力する。ここで画像信号log S
aのノイズ除去をして画像信号Sa′を得た後log SA−log
Sa′の演算を行ない、log SA′を得る。次に、低圧Ｘ
線照射ムラ画像信号log Sbを記憶した画像ファイル17B
と、低圧画像log SBを記憶した画像ファイル17Dから、
それぞれ前記デジタル画像信号log Sb,log SBを読み出
し、Ｘ線ムラ補正回路18Bに入力する。ここで画像信号l
og Sbのノイズ除去をして画像信号Sb′を得た後log SB
−log Sb′の演算を行ない、log SB′を得る。
g S′Ａ、log SB′を用いてサブトラクション処理を行
なう。第６図は本発明方法の一実施例によるエネルギー
サブトラクション画像の表示方法における信号の処理の
流れを示している。まず前記記憶媒体17内の高圧Ｘ線照
射ムラ画像信号log Saを記憶した画像ファイル17Aと、
高圧画像log SAを記憶した画像ファイル17Cから、それ
ぞれ前記デジタル画像信号log Sa,log SAを読み出し、
Ｘ線ムラ補正回路18Aに入力する。ここで画像信号log S
aのノイズ除去をして画像信号Sa′を得た後log SA−log
Sa′の演算を行ない、log SA′を得る。次に、低圧Ｘ
線照射ムラ画像信号log Sbを記憶した画像ファイル17B
と、低圧画像log SBを記憶した画像ファイル17Dから、
それぞれ前記デジタル画像信号log Sb,log SBを読み出
し、Ｘ線ムラ補正回路18Bに入力する。ここで画像信号l
og Sbのノイズ除去をして画像信号Sb′を得た後log SB
−log Sb′の演算を行ない、log SB′を得る。
このようにして得られた前記デジタル画像信号log
SA′、log SB′が読み出され、サブトラクション演算回
路19に入力される。該サブトラクション演算回路18は、
上記２つのデジタル画像信号log SA′とlog SB′を適当
な重みづけをした上で対応する画素毎に減算し、デジタ
ルの差信号 Ssub＝ａ・log SA′−ｂ・log SB′＋ｃ （ａ、ｂは重みづけ係数、ｃは概略一定濃度にするよう
なバイアス成分である） を求める。この差信号Ssubは一旦画像ファイル20に記憶
されてから、ディスプレイ装置21に入力され、サブトラ
クション画像Ｓとして表示される。
SA′、log SB′が読み出され、サブトラクション演算回
路19に入力される。該サブトラクション演算回路18は、
上記２つのデジタル画像信号log SA′とlog SB′を適当
な重みづけをした上で対応する画素毎に減算し、デジタ
ルの差信号 Ssub＝ａ・log SA′−ｂ・log SB′＋ｃ （ａ、ｂは重みづけ係数、ｃは概略一定濃度にするよう
なバイアス成分である） を求める。この差信号Ssubは一旦画像ファイル20に記憶
されてから、ディスプレイ装置21に入力され、サブトラ
クション画像Ｓとして表示される。
この表示されたサブトラクション画像Ｓは、被写体１
の骨部画像S1の他にファントム５の画像信号S5を有する
ものであるから、操作者は、このファントム画像S5を参
照しながら被写体の骨部画像S1を見ることができる。こ
こで、骨部画像の骨塩の定量をしたい部分の濃度と同じ
か近いファントム画像S5の段階的パターンの部分を選択
し、その濃度に対応する骨塩量を知ることができる。
の骨部画像S1の他にファントム５の画像信号S5を有する
ものであるから、操作者は、このファントム画像S5を参
照しながら被写体の骨部画像S1を見ることができる。こ
こで、骨部画像の骨塩の定量をしたい部分の濃度と同じ
か近いファントム画像S5の段階的パターンの部分を選択
し、その濃度に対応する骨塩量を知ることができる。
これには、予めファントム５の段階的パターンの各セ
クション5a,5b……5fのCaCO3量を、そのサブトラクショ
ン画像S1上における濃度と対応させて校正曲線24（第７
図）を作成しておき、この校正曲線24上で計測値に対応
する点を真値に対応させて真値（塩量）を知る。このと
き、サブトラクション画像S1上の濃度が例えばファント
ム画像S5のパターンの隣接する２つのセクションの濃度
PbとPcの中間の値d1であれば校正曲線24から得られるそ
れに対応する真値v1が求める骨塩量である。
クション5a,5b……5fのCaCO3量を、そのサブトラクショ
ン画像S1上における濃度と対応させて校正曲線24（第７
図）を作成しておき、この校正曲線24上で計測値に対応
する点を真値に対応させて真値（塩量）を知る。このと
き、サブトラクション画像S1上の濃度が例えばファント
ム画像S5のパターンの隣接する２つのセクションの濃度
PbとPcの中間の値d1であれば校正曲線24から得られるそ
れに対応する真値v1が求める骨塩量である。
上記のようにして得られた塩量は、周知の各種表示装
置や記録装置により表示，記録するようにしてもよい。
そのためには、校正曲線24から読み取った値をマニュア
ルで入力し、表示，記録してもよいが、校正曲線をテー
ブルメモリに記憶させておき、表示装置21上で指示した
骨部画像の位置における濃度をこの校正曲線により塩量
に換算して、自動的に表示，記憶するようにしてもよ
い。
置や記録装置により表示，記録するようにしてもよい。
そのためには、校正曲線24から読み取った値をマニュア
ルで入力し、表示，記録してもよいが、校正曲線をテー
ブルメモリに記憶させておき、表示装置21上で指示した
骨部画像の位置における濃度をこの校正曲線により塩量
に換算して、自動的に表示，記憶するようにしてもよ
い。
上記実施例では、被写体の厚み、すなわち患者の体厚
による散乱線の変化は考慮していないが、より精度の高
い定量分析をするためには、体厚による散乱線を予測し
て、その影響を補正することが望まれる。
による散乱線の変化は考慮していないが、より精度の高
い定量分析をするためには、体厚による散乱線を予測し
て、その影響を補正することが望まれる。
以下、第８図によりその散乱線予測による補正を加え
た実施例を説明する。
た実施例を説明する。
前記実施例において、Ｘ線照射ムラ補正を行なってフ
ァイル18A,18Bに記憶されたデジタル画像信号log SA′
とlog SB′から境界検出回路30により素抜け30aと体30b
の境界30cを検出する。一方、患者情報入力装置31で患
者の体厚情報Ｔ（xcm）を入力する。この患者の体厚情
報Ｔを、予め体厚とＸ線の管電圧毎の散乱線予測画像と
の対応を記憶した設定テーブル32に入力し、これにより
電圧毎の散乱線予測画像Fa,Fbを求めてそれぞれ、ファ
イル33A,33Bに記憶する。この散乱予測画像Fa,Fbを前記
境界検出回路30からのデータで位置ずれ補正をした後、
これを前記ファイル18A,18BのＸ線照射ムラ補正済の２
つのデジタル画像信号log SA′とlog SB′から差し引い
て、散乱線予測データで補正した２つのデジタル画像信
号log SA″,log SB″を得、それぞれファイル34A,34Bに
記憶する。これら２つのデジタル画像信号log SA″,log
SB″を用いて演算回路35によりサブトラクション処理
を行ないエネルギーサブトラクション画像信号Ssub′を
得る。
ァイル18A,18Bに記憶されたデジタル画像信号log SA′
とlog SB′から境界検出回路30により素抜け30aと体30b
の境界30cを検出する。一方、患者情報入力装置31で患
者の体厚情報Ｔ（xcm）を入力する。この患者の体厚情
報Ｔを、予め体厚とＸ線の管電圧毎の散乱線予測画像と
の対応を記憶した設定テーブル32に入力し、これにより
電圧毎の散乱線予測画像Fa,Fbを求めてそれぞれ、ファ
イル33A,33Bに記憶する。この散乱予測画像Fa,Fbを前記
境界検出回路30からのデータで位置ずれ補正をした後、
これを前記ファイル18A,18BのＸ線照射ムラ補正済の２
つのデジタル画像信号log SA′とlog SB′から差し引い
て、散乱線予測データで補正した２つのデジタル画像信
号log SA″,log SB″を得、それぞれファイル34A,34Bに
記憶する。これら２つのデジタル画像信号log SA″,log
SB″を用いて演算回路35によりサブトラクション処理
を行ないエネルギーサブトラクション画像信号Ssub′を
得る。
このようにして、Ｘ線照射ムラ補正と体厚による散乱
線補正を行なった画像信号Ssub′が得られる。この画像
信号Ssub′も、前述の第６図により説明した実施例と同
様に、表示装置21で表示することができ、これにより前
記実施例と同様にして骨塩定量を行なうことができる。
線補正を行なった画像信号Ssub′が得られる。この画像
信号Ssub′も、前述の第６図により説明した実施例と同
様に、表示装置21で表示することができ、これにより前
記実施例と同様にして骨塩定量を行なうことができる。
第1A図は本発明の方法の一実施例における被写体とファ
ントムの放射線画像記録ステップを示す側面図、 第1B図は同じくその他例を示す側面図、 第1C図はＸ線照射ムラ補正のための照射ムラを記録する
ステップを示す側面図、 第２図は上記方法に使用するファントムの一例を示す斜
視図、 第３図は本発明の方法における蓄積性蛍光体シートから
の放射線画像の読取りステップを示す斜視図、 第4A,4B,4C,4D図は上記方法における記録ステップを示
す斜視図、 第5A,5B,5C,5D図は第4A〜4D図における各ステップによ
り記録された放射線画像の例をそれぞれ示す平面図、 第６図は本発明の方法における画像信号の演算処理の手
順を示すブロック図、 第７図は本発明の方法に使用される計測値（濃度）と真
値（骨塩量）の関係を示す校正曲線の例を示すグラフ、 第８図は本発明の他の実施例における散乱線予測補正の
手順を示すブロック図である。 １……被写体、２……Ｘ線 ３……Ｘ線源 ５……ファントム（参照物体） 10……レーザー光源、11……レーザー光 12……走査ミラー、13……輝尽発光光 15……フォトマル 19……サブトラクション演算回路 21……表示装置 Ａ、Ｂ……蓄積性蛍光体シート log SA,log SB,log SA′,log SB′……デジタル画像信
号 log Sa,log Sb……Ｘ線照射ムラ補正用画像信号 Ssub……デジタル画像信号の差信号
ントムの放射線画像記録ステップを示す側面図、 第1B図は同じくその他例を示す側面図、 第1C図はＸ線照射ムラ補正のための照射ムラを記録する
ステップを示す側面図、 第２図は上記方法に使用するファントムの一例を示す斜
視図、 第３図は本発明の方法における蓄積性蛍光体シートから
の放射線画像の読取りステップを示す斜視図、 第4A,4B,4C,4D図は上記方法における記録ステップを示
す斜視図、 第5A,5B,5C,5D図は第4A〜4D図における各ステップによ
り記録された放射線画像の例をそれぞれ示す平面図、 第６図は本発明の方法における画像信号の演算処理の手
順を示すブロック図、 第７図は本発明の方法に使用される計測値（濃度）と真
値（骨塩量）の関係を示す校正曲線の例を示すグラフ、 第８図は本発明の他の実施例における散乱線予測補正の
手順を示すブロック図である。 １……被写体、２……Ｘ線 ３……Ｘ線源 ５……ファントム（参照物体） 10……レーザー光源、11……レーザー光 12……走査ミラー、13……輝尽発光光 15……フォトマル 19……サブトラクション演算回路 21……表示装置 Ａ、Ｂ……蓄積性蛍光体シート log SA,log SB,log SA′,log SB′……デジタル画像信
号 log Sa,log Sb……Ｘ線照射ムラ補正用画像信号 Ssub……デジタル画像信号の差信号
Claims (4)
- 【請求項１】２枚以上の蓄積性蛍光体シートのそれぞれ
に、軟部組織と骨部組織を含む被写体を透過したそれぞ
れエネルギーが異なる放射線を照射して、これらの蛍光
体シートに前記被写体の放射線画像を蓄積記録し、これ
らの蛍光体シートに励起光を走査して前記放射線画像を
輝尽発光光に変換し、この輝尽発光光の発光量を光電的
に読み出してデジタル画像信号に変換し、各画像の対応
する画素間でこのデジタル画像信号の減算を行なって放
射線画像の前記骨部組織のみの画像を形成する差信号を
得るエネルギーサブトラクションにおいて、 前記被写体を透過しない前記エネルギーが異なる放射線
を２枚以上の蓄積性蛍光体シートに照射して、これらの
蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して該蓄積性蛍光体
シートが発光する輝尽発光光を光電的に読み出してＸ線
照射ムラ補正用のデジタル画像信号を得、このＸ線照射
ムラ補正用のデジタル画像信号と前記被写体の放射線画
像の間で引き算を行なってＸ線照射ムラによるノイズを
除去し、 このノイズの除去されたディジタル画像信号間で減算を
行なって前記骨部組織のみの画像を形成する差信号を
得、この差信号から前記骨部組織における骨塩の定量分
析を行なうことを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記被写体とともに、段階的にＸ線吸収量
が異なるパターンからなるＸ線吸収量の既知の参照物体
の放射線画像を蓄積記録し、この参照物体の画像を参照
して前記被写体の骨部組織の画像から骨塩を定量分析す
ることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】２枚以上の蓄積性蛍光体シートのそれぞれ
に、軟部組織と骨部組織を含む被写体を透過したそれぞ
れエネルギーが異なる放射線を照射して、これらの蛍光
体シートに前記被写体の放射線画像を蓄積記録し、これ
らの蛍光体シートに励起光を走査して前記放射線画像を
輝尽発光光に変換し、この輝尽発光光の発光量を光電的
に読み出してデジタル画像信号に変換し、各画像の対応
する画素間でこのデジタル画像信号の減算を行なって放
射線画像の前記骨部組織のみの画像を形成する差信号を
得るエネルギーサブトラクションにおいて、 前記被写体を透過しない前記エネルギーが異なる放射線
を２枚以上の蓄積性蛍光体シートに照射して、これらの
蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して該蓄積性蛍光体
シートが発光する輝尽発光光を光電的に読み出してＸ線
照射ムラ補正用のデジタル画像信号を得、このＸ線照射
ムラ補正用のデジタル画像信号と前記被写体の放射線画
像の間で引き算を行なってＸ線照射ムラによるノイズを
除去し、さらにこのノイズを除去した画像信号から、被
写体の厚み情報により予測される散乱線分布データの引
き算して散乱線に対する補正を行なった後、この補正の
行なわれたディジタル画像信号間で減算を行なって前記
骨部組織のみの画像を形成する差信号を得、この差信号
から前記骨部組織における骨塩の定量分析を行なうこと
を特徴とする方法。 - 【請求項４】放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体
シートに励起光を走査し、それによって前記蓄積性蛍光
体シートから発せられた輝尽発光光を光電的に読み出し
てデジタル画像信号に変換する画像読取手段と、 軟部組織と骨部組織を含む被写体および段階的にＸ線吸
収量が異なるパターンからなるＸ線吸収量の既知の参照
物体を透過したエネルギーの互いに異なる放射線の照射
により、該被写体および参照物体の放射線画像が蓄積記
録された２枚以上の前記蓄積性蛍光体シートそれぞれか
ら、前記画像読取手段によって得た各デジタル画像信号
の対応する画素間で減算を行ない、それによって前記骨
部組織と参照物体の画像を形成する差信号を得るサブト
ラクション演算手段と、 前記被写体を透過しない前記エネルギーが異なる放射線
を２枚以上の蓄積性蛍光体シートに照射して、これらの
蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して該蓄積性蛍光体
シートが発光する輝尽発光光を光電的に読み出してＸ線
照射ムラ補正用のデジタル画像信号を得る手段と、 該Ｘ線照射ムラ補正用のデジタル画像信号と前記被写体
および参照物体の放射線画像の間で引き算を行なってＸ
線照射ムラによるノイズを除去する手段と、 前記差信号により前記骨部組織と参照物体の画像を再生
する手段とからなる骨塩分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114611A JP2627098B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 骨塩定量分析方法および装置 |
| US07/691,900 US5122664A (en) | 1990-04-27 | 1991-04-26 | Method and apparatus for quantitatively analyzing bone calcium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114611A JP2627098B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 骨塩定量分析方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0411473A JPH0411473A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2627098B2 true JP2627098B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=14642194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2114611A Expired - Fee Related JP2627098B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 骨塩定量分析方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627098B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6822690B2 (en) | 2000-03-23 | 2004-11-23 | Minolta Co., Ltd. | Image processing apparatus, image pickup apparatus, and image processing method capable of eliminating effect of outside light |
Families Citing this family (2)
| 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 |
| JP2019180906A (ja) | 2018-04-11 | 2019-10-24 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151940A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-30 | 株式会社東芝 | Ｘ線診断装置 |
| JPS62191972A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-22 | Toshiba Corp | Ｘ線画像処理装置 |
| JPS635480A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-11 | Toshiba Corp | Ｘ線画像処理装置 |
| JPS63247870A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-14 | Konica Corp | Ｘ線画像処理方法 |
| JPH0740293B2 (ja) * | 1988-04-06 | 1995-05-01 | 株式会社東芝 | Ｘ線画像処理装置 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2114611A patent/JP2627098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6822690B2 (en) | 2000-03-23 | 2004-11-23 | Minolta Co., Ltd. | Image processing apparatus, image pickup apparatus, and image processing method capable of eliminating effect of outside light |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0411473A (ja) | 1992-01-16 |
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Legal Events
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