JP5986813B2 - Estimation apparatus, estimation method, and program for estimating enlargement ratio of image of region projected on X-ray image - Google Patents
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Description
本発明は、X線画像に投影された部位の像の拡大率を推定する推定装置、推定方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an estimation apparatus, an estimation method, and a program for estimating an enlargement ratio of an image of a portion projected on an X-ray image.
医療において、病気や怪我等の原因によりダメージを受けてしまった関節を、人工材料から構成される人工関節で置換する人工関節置換術が知られている。人工関節置換術では、人工関節を構成するソケット、ステム等のサイズを決定するために、X線撮影によって取得されたX線画像を参照して、人工関節で置換される対象部位のサイズを計測する。 In medical practice, artificial joint replacement is known in which a joint that has been damaged due to illness or injury is replaced with an artificial joint made of an artificial material. In artificial joint replacement, the size of a target part to be replaced with an artificial joint is measured by referring to an X-ray image acquired by X-ray imaging in order to determine the size of sockets, stems, etc. constituting the artificial joint. To do.
近年、X線撮影において、X線フィルムに代えて、CR(Computed Radiography)やフラットパネル(Flat Panel Detector:FPD)等を用いるコンピュータX線撮影が主流となってきている。 In recent years, computer X-ray imaging using CR (Computed Radiography) or a flat panel detector (FPD) instead of X-ray film has become the mainstream in X-ray imaging.
CRは、カセッテに入れられたイメージングプレート(Imaging Plate:IP)をX線センサとして用いるシステムである。IPは、照射されたX線をエネルギーとして蓄積するようになっている。そして、CR読取装置において、被写体を通過してIPに照射されたX線エネルギーが、光レーザで読み取られ、デジタル信号に変換されて、画像化される。カセッテには、半切、大角、四切、六切等のサイズがあり、撮影目的や患者の体型によって使い分けられている。 The CR is a system that uses an imaging plate (IP) placed in a cassette as an X-ray sensor. IP accumulates irradiated X-rays as energy. Then, in the CR reader, the X-ray energy that passes through the subject and is irradiated onto the IP is read by the optical laser, converted into a digital signal, and imaged. There are various sizes of cassettes, such as half-cut, large-angle, four-cut and six-cut.
FPDは、被写体を通過したX線エネルギーを検出し、電気信号に変換する、X線検出器を平面状に敷き詰めたものであって、フィルムと読取装置の機能を兼ねている。FPDでは、X線をいったん光信号に変換した後に、電気信号に変える間接変換型と、X線を直接、電気信号に変える直接変換型とがある。FPDのサイズは、基本的に最大フィルムサイズのみであって、読み取る位置及び範囲等を適宜、出力画像サイズに絞って変更している。 The FPD is a flat X-ray detector that detects X-ray energy that has passed through a subject and converts it into an electrical signal, and also functions as a film and a reader. In the FPD, there are an indirect conversion type in which X-rays are once converted into optical signals and then converted into electric signals, and a direct conversion type in which X-rays are directly converted into electric signals. The size of the FPD is basically only the maximum film size, and the position and range to be read are appropriately changed to the output image size.
このようにしてデジタル化されたX線画像は、画像処理装置によって、画像の濃度、階調処理等が行われた後、病院内のPACS(Picture Archiving and Communication System)と呼ばれる画像サーバに保存される。病院内のネットワークに接続されている端末は、当該ネットワークを介してPACSにアクセスすることにより、様々な場所でX線画像を参照することができる。 The digitalized X-ray image is subjected to image density and gradation processing by an image processing apparatus, and then stored in an image server called PACS (Picture Archiving and Communication System) in a hospital. The A terminal connected to a network in a hospital can refer to X-ray images at various places by accessing the PACS via the network.
関節のサイズの測定は、一般的に次のように行われる。
病院内のネットワークに接続されている端末は、PACSにアクセスして、X線画像を取得し、端末の表示部に表示する。そして、表示部に表示されたX線画像を参照して、対象部位の始点と終点を指定して、必要な関節(例えば、股関節)の画像ピクセルサイズを取得する。始点及び終点の指定には、例えば、マウスやタッチペン等が用いられる。そして、実際のフィルムサイズ及び画像ピクセルサイズの情報を用いて、関節のサイズが推定される。
The joint size is generally measured as follows.
A terminal connected to the hospital network accesses the PACS, acquires an X-ray image, and displays it on the display unit of the terminal. Then, referring to the X-ray image displayed on the display unit, the start point and the end point of the target part are designated, and the image pixel size of the necessary joint (for example, hip joint) is acquired. For example, a mouse or a touch pen is used to specify the start point and the end point. The joint size is estimated using information on the actual film size and image pixel size.
ところで、X線撮影では、その仕組み上、被写体の画像が実際のサイズより拡大して記録される。この点について、図1を用いて説明する。 By the way, in X-ray imaging, due to the mechanism, an image of a subject is recorded with an enlarged size than the actual size. This point will be described with reference to FIG.
図1は、X線撮影において、X線管球の焦点(X線発生源)10と2つの被写体11、12と受像面13との位置関係を示している。図1は、被写体11が、被写体12に比べ、受像面13から離れた距離に位置している例である。図1において、像14は、受像面13に投影された被写体11の像であり、像15は、受像面13に投影された被写体12の像である。図1に示すように、受像面13から被写体が離れるほど、受像面13に投影される被写体の像は拡大されて記録される。
FIG. 1 shows the positional relationship between the focal point (X-ray generation source) 10 of the X-ray tube, the two
関節は、体内の内部に位置する。つまり、身体が受像面に接するようにして撮影しても、関節は、受像面から離れた位置に存在する。したがって、受像面には、関節の画像が、実際の関節のサイズより拡大されて記録される。そのため、関節のサイズの測定では、この拡大による誤差の補正が必要となる。 The joint is located inside the body. That is, even when the body is photographed so as to be in contact with the image receiving surface, the joint exists at a position away from the image receiving surface. Therefore, the image of the joint is recorded on the image receiving surface in a larger size than the actual joint size. Therefore, in measuring the size of the joint, it is necessary to correct the error due to this enlargement.
誤差補正の方法としては、例えば、拡大率を10%に固定して、推定した対象部位のサイズを補正する方法がある。しかしながら、患者の体型、例えば、太っているか、痩せているかによって、受像面からの対象部位の距離が異なる。また、同一の患者であっても、股関節と脊椎とでは、受像面からの距離が異なる。そのため、拡大率を一律に10%に固定して補正を行う方法では、患者の体型や対象部位によって、拡大率に誤差が生じ、正確なサイズを推定するのが難しい場合がある。 As an error correction method, for example, there is a method of correcting the estimated size of the target portion while fixing the enlargement ratio to 10%. However, the distance of the target portion from the image receiving surface varies depending on the patient's body shape, for example, whether the patient is fat or thin. Even in the same patient, the distance from the image receiving surface is different between the hip joint and the spine. For this reason, in the method of performing correction while fixing the magnification rate uniformly at 10%, an error may occur in the magnification rate depending on the patient's body shape and target region, and it may be difficult to estimate the exact size.
この問題を解決する方法として、例えば、補正用の金属球を用いて拡大率を設定する方法がある(例えば、特許文献1)。特許文献1による補正用の金属球を用いる方法では、受像面から対象部位までの距離と、受像面から金属球までの距離とが同じになるように金属球を配置して、撮影を行う。 As a method of solving this problem, for example, there is a method of setting an enlargement ratio using a correction metal sphere (for example, Patent Document 1). In the method using the metal sphere for correction according to Patent Document 1, the metal sphere is arranged so that the distance from the image receiving surface to the target part and the distance from the image receiving surface to the metal sphere are the same.
例えば、対象部位が股関節の場合、補正用の金属球を患者の股関節骨頭の高さに配置する。図2(A)は、患者20の股関節骨頭の高さに補正用の金属球21を配置した場合の正面図を示す。また、図2(B)は、図2(A)に示すように、補正用の金属球21を股関節骨頭22の高さに配置した場合における、股関節骨頭22と補正用の金属球21と受像面23との位置関係を示す。また、図2(C)は、補正用の金属球21及び受像面23に投影された金属球21の像24を示す。
For example, when the target part is a hip joint, a metal ball for correction is arranged at the height of the patient's hip joint head. FIG. 2 (A) shows a front view when a
そして、補正用の金属球を用いて拡大率を設定する方法では、金属球の実際のサイズと金属球の像のサイズとから、拡大率を算出する。具体的には、図2(C)に示すように、金属球21の直径がd2であり、金属球21の像24の直径がd1の場合、d1/d2を拡大率として設定する。
In the method of setting the enlargement ratio using the correction metal sphere, the enlargement ratio is calculated from the actual size of the metal sphere and the size of the image of the metal sphere. Specifically, as shown in FIG. 2C, when the diameter of the
しかしながら、上述の従来の補正方法では、補正用の金属球を用意し、患者の対象部位の位置に応じて、撮影ごとに当該金属球を配置しなくてはならず、撮影時に手間がかかってしまう。 However, in the conventional correction method described above, a metal ball for correction must be prepared, and the metal ball must be arranged for each radiographing according to the position of the target site of the patient. End up.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、X線検査撮影時の手間を省きつつ、より高い精度で、X線画像に投影された部位の像の拡大率を推定することができる推定装置、推定方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can estimate the magnification of the image of the portion projected on the X-ray image with higher accuracy while omitting the trouble of X-ray examination imaging. An object is to provide an estimation device, an estimation method, and a program.
本発明における推定装置の一態様は、X線撮影において、受像面上に投影された患者の対象部位の像のサイズを補正する際に必要となる拡大率を推定する推定装置であって、前記患者の体厚に基づいて、前記対象部位と前記受像面との間の距離を推定する距離推定手段と、前記対象部位と前記受像面との間の距離と、X線管球の焦点と前記受像面との間の距離とに基づいて、前記拡大率を推定する拡大率推定手段と、を具備する。 One aspect of the estimation apparatus according to the present invention is an estimation apparatus that estimates an enlargement ratio that is required when correcting the size of an image of a target region of a patient projected on an image receiving surface in X-ray imaging, A distance estimating means for estimating a distance between the target region and the image receiving surface based on a body thickness of the patient; a distance between the target region and the image receiving surface; a focal point of an X-ray tube; And an enlargement ratio estimating means for estimating the enlargement ratio based on the distance to the image receiving surface.
この構成によれば、マーカとしての金属球を用いずに、患者の体厚に基づいて、対象部位と受像面との間の距離が推定されるので、金属球を対象部位に合わせて配置し、対象部位と金属球とを同時に撮影して、拡大率を推定する従来の方法に比べ、撮影時の手間を省くことができる。また、患者の体型に応じた体厚に応じて、拡大率が推定されるので、より高い精度で拡大率を推定することができる。また、当該拡大率を用いることにより、対象部位のサイズをより高い精度で推定することができる。 According to this configuration, since the distance between the target part and the image receiving surface is estimated based on the patient's body thickness without using the metal sphere as a marker, the metal sphere is arranged according to the target part. Compared to the conventional method of estimating the enlargement ratio by simultaneously imaging the target region and the metal sphere, it is possible to save the trouble at the time of imaging. Further, since the enlargement ratio is estimated according to the body thickness corresponding to the patient's body shape, the enlargement ratio can be estimated with higher accuracy. Moreover, the size of the target part can be estimated with higher accuracy by using the enlargement ratio.
本発明における推定装置の一態様は、前記距離推定手段が、各部位と、前記体厚に対する前記各部位の位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、前記位置情報テーブルから前記対象部位に対応付けられた位置情報を取得し、前記体厚と前記位置情報に基づいて、前記対象部位と前記受像面との間の距離を推定する。 In one aspect of the estimation apparatus according to the present invention, the distance estimation unit includes a position information table in which each part and position information of each part with respect to the body thickness are associated with each other. Position information associated with a part is acquired, and a distance between the target part and the image receiving surface is estimated based on the body thickness and the position information.
この構成によれば、体厚に対する対象部位の位置に応じて、拡大率が推定されるので、対象部位ごとに、より高い精度で拡大率を推定することができる。 According to this configuration, since the enlargement ratio is estimated according to the position of the target part with respect to the body thickness, the enlargement ratio can be estimated with higher accuracy for each target part.
本発明における推定装置の一態様は、前記距離推定手段が、各部位と、体の中心を原点とする所定の座標系における各部位の位置を示す位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、前記位置情報テーブルから前記対象部位に対応付けられた位置情報を取得し、前記体厚と前記位置情報と撮影方向とに基づいて、前記対象部位と前記受像面との間の距離を推定する。 In one aspect of the estimation apparatus according to the present invention, the distance estimation unit includes a position information table in which each part is associated with position information indicating the position of each part in a predetermined coordinate system with the center of the body as the origin. And acquiring position information associated with the target part from the position information table, and determining a distance between the target part and the image receiving surface based on the body thickness, the position information, and the imaging direction. presume.
この構成によれば、様々な撮影方向において、受像面と対象部位との間の距離を算出することができる。 According to this configuration, the distance between the image receiving surface and the target part can be calculated in various imaging directions.
本発明における推定装置の一態様は、前記体厚に対する前記対象部位の位置情報を受け付ける入力手段を、更に具備し、前記距離推定手段は、前記体厚と入力された前記位置情報とに基づいて、前記対象部位と前記受像面との間の距離を推定する。 One aspect of the estimation apparatus according to the present invention further includes input means for receiving position information of the target part with respect to the body thickness, and the distance estimation means is based on the body thickness and the input position information. The distance between the target region and the image receiving surface is estimated.
この構成によれば、過去に患者が受けた検査の結果等を利用して、当該患者の体厚に対する対象部位の位置を指定して、拡大率が推定されるので、より高い精度で拡大率を推定することができる。 According to this configuration, the enlargement ratio is estimated by specifying the position of the target part with respect to the patient's body thickness using the results of examinations received by the patient in the past. Can be estimated.
本発明における推定装置の一態様は、前記患者の体厚を取得する体厚取得手段、を更に具備する。 One aspect of the estimation apparatus according to the present invention further includes body thickness acquisition means for acquiring the body thickness of the patient.
この構成によれば、患者ごとの体厚を用いて拡大率が推定されるので、より高い精度で拡大率を推定することができる。 According to this configuration, since the enlargement ratio is estimated using the body thickness for each patient, the enlargement ratio can be estimated with higher accuracy.
本発明における推定装置の一態様は、前記体厚取得手段が、部位と、体位と、体厚の方向と、体厚補正係数(f)とが対応付けられた体厚補正係数テーブルを保持し、前記体厚補正係数テーブルから、前記対象部位、撮影時の体位及び撮影方向に応じて、いずれか1つの体厚補正係数(f)を取得し、前記患者の身長(H)と、前記患者の体重(W)と、取得した前記体厚補正係数(f)と、式(1)とから、前記体厚(BT)を推定する。
この構成によれば、X線検査撮影時の手間を省きつつ、より高い精度で、X線画像に投影された部位の像の拡大率を推定することができる。 According to this configuration, it is possible to estimate the enlargement ratio of the image of the portion projected on the X-ray image with higher accuracy while saving time and labor during X-ray inspection imaging.
本発明における推定装置の一態様は、前記体厚取得手段が、前記X線画像の付帯情報から、前記患者の身長及び体重の情報を取得する。 In one aspect of the estimation apparatus according to the present invention, the body thickness acquisition unit acquires the height and weight information of the patient from the incidental information of the X-ray image.
この構成によれば、既存の情報を利用して体厚を推定することができるので、体厚を推定するためのコスト等の増加を抑えることができる。 According to this configuration, since the body thickness can be estimated using existing information, an increase in cost or the like for estimating the body thickness can be suppressed.
本発明における推定装置の一態様は、前記患者の身長及び体重の情報を受け付ける入力手段を、更に具備する。 One aspect of the estimation apparatus according to the present invention further includes input means for receiving information on the height and weight of the patient.
この構成によれば、X線画像に付加された患者に関する情報に、当該患者の身長及び体重の情報が付加されていない場合においても、体厚を推定することができる。 According to this configuration, the body thickness can be estimated even when information on the patient's height and weight is not added to the information about the patient added to the X-ray image.
本発明における推定装置の一態様は、前記拡大率を用いて、前記受像面上に投影された前記対象部位の像のサイズを補正して、実際の対象部位のサイズを推定するサイズ補正手段を、更に具備する。 One aspect of the estimation apparatus according to the present invention is a size correction unit that corrects a size of an image of the target part projected on the image receiving surface using the magnification factor, and estimates an actual size of the target part. Furthermore, it comprises.
この構成によれば、より高い精度で推定された拡大率を用いて、実際の対象部位のサイズが推定されるので、より高い精度で実際の対象部位のサイズを推定することができる。 According to this configuration, since the size of the actual target portion is estimated using the enlargement rate estimated with higher accuracy, the size of the actual target portion can be estimated with higher accuracy.
本発明における推定方法の一態様は、X線撮影において、受像面上に投影された患者の部位の像のサイズを補正する際に必要となる拡大率を推定する推定方法であって、前記患者の体厚に基づいて、前記対象部位と前記受像面との間の距離を推定し、前記対象部位と前記受像面との間の距離と、前記X線管球の焦点と前記受像面との間の距離とに基づいて、前記拡大率を推定する。 One aspect of the estimation method according to the present invention is an estimation method for estimating an enlargement ratio necessary for correcting the size of an image of a part of a patient projected on an image receiving surface in X-ray imaging, On the basis of the body thickness, the distance between the target region and the image receiving surface is estimated, the distance between the target region and the image receiving surface, the focal point of the X-ray tube and the image receiving surface The enlargement ratio is estimated based on the distance between them.
本発明におけるプログラムの一態様は、X線撮影において、受像面上に投影された患者の部位の像のサイズを補正する際に必要となる拡大率を推定する推定装置を、前記患者の体厚に基づいて、前記対象部位と前記受像面との間の距離を推定する距離推定手段と、前記対象部位と前記受像面との間の距離と、前記X線管球の焦点と前記受像面との間の距離とに基づいて、前記拡大率を推定する拡大率推定手段として機能させる。 In one aspect of the program according to the present invention, an X-ray imaging apparatus includes an estimation apparatus that estimates an enlargement ratio that is necessary when correcting the size of an image of a patient's part projected on an image receiving surface. A distance estimating means for estimating a distance between the target region and the image receiving surface, a distance between the target region and the image receiving surface, a focal point of the X-ray tube, and the image receiving surface. Based on the distance between the two, it functions as an enlargement rate estimation means for estimating the enlargement rate.
これらによれば、マーカとしての金属球を用いずに、患者の体厚に基づいて、対象部位と受像面との間の距離が推定されるので、金属球を対象部位に合わせて配置し、対象部位と金属球とを同時に撮影して、拡大率を推定する方法に比べ、撮影時の手間を省くことができる。また、患者の体型に応じた体厚に応じて、拡大率が推定されるので、より高い精度で拡大率を推定することができる。また、当該拡大率を用いることにより、対象部位のサイズをより高い精度で推定することができる。 According to these, since the distance between the target part and the image receiving surface is estimated based on the patient's body thickness without using the metal sphere as a marker, the metal sphere is arranged according to the target part, Compared to the method of photographing the target part and the metal sphere at the same time and estimating the enlargement ratio, it is possible to save the trouble at the time of photographing. Further, since the enlargement ratio is estimated according to the body thickness corresponding to the patient's body shape, the enlargement ratio can be estimated with higher accuracy. Moreover, the size of the target part can be estimated with higher accuracy by using the enlargement ratio.
本発明によれば、X線検査撮影時の手間を省きつつ、より高い精度でX線画像に投影された部位の像の拡大率を推定することができる。 According to the present invention, it is possible to estimate an enlargement ratio of an image of a portion projected on an X-ray image with higher accuracy while saving time and labor during X-ray examination imaging.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る部位サイズ推定装置は、患者の部位のサイズを測定するのに好適である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The site size estimation apparatus according to the present invention is suitable for measuring the size of a patient site.
(病院システムの構成例)
始めに、本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置が適用される病院システムについて説明する。なお、以下に説明する病院システムは一例であって、本発明は、ここに示される以外のシステムにおいても適用可能である。
(Configuration example of hospital system)
First, a hospital system to which a part size estimation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied will be described. The hospital system described below is an example, and the present invention can be applied to systems other than those shown here.
図3は、病院システムの構成の一例を示す図である。図3に示されるように、病院システムは、病院情報システム(HIS:Hospital Information System)100、放射線部門システム200、端末300、部位サイズ推定装置400、任意のデータサーバ(図示せず)、及び任意の他部門システム(図示せず)から構成され、ネットワーク500を介して接続されている。ネットワークとしては、LAN(Local Area Network)のようなローカルなネットワークでもよいし、インターネットのようなグローバルなネットワークでもよい。他部門システムとは、放射線部門以外の部門のシステムであり、つまり、他の検査部門のシステムや会計部門のシステム等である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a hospital system. As shown in FIG. 3, the hospital system includes a hospital information system (HIS) 100, a radiation department system 200, a terminal 300, a part
病院情報システム(HIS)100は、オーダエントリーシステム、電子カルテシステム、医事会計システム等を内包した、病院内の情報を統合的に管理するシステムである。病院情報システム(HIS)100は、患者の担当医の入力を受け、画像診断撮影の依頼内容や、当該患者に関する情報(以下、患者情報という)等を含む、オーダー情報を生成し、それを病院内のネットワーク500を介して、後述する放射線情報システム(RIS:Radiology Information System)210に通知する。
A hospital information system (HIS) 100 is a system that manages information in a hospital in an integrated manner, including an order entry system, an electronic medical record system, a medical accounting system, and the like. The hospital information system (HIS) 100 receives the input of the patient's doctor in charge, generates order information including request contents for image diagnosis and imaging, information about the patient (hereinafter referred to as patient information), and the like. The information is notified to a radiation information system (RIS) 210 (to be described later) via the
放射線部門システム200は、放射線情報システム(RIS)210、モダリティ220、及び、画像データサーバ(PACS)230を有している。図3に示すように、これらは、ネットワーク500を介して接続されている。ネットワークとしては、LAN(Local Area Network)のようなローカルなネットワークでもよいし、インターネットのようなグローバルなネットワークでもよい。
The radiation department system 200 includes a radiation information system (RIS) 210, a
放射線情報システム(RIS)210は、放射線科における検査予約、画像撮影検査に係る検査実績情報の管理、材料在庫情報の管理等を行って、放射線科内の情報を統括的に管理するシステムである。放射線情報システム(RIS)210は、病院情報システム(HIS)100から送信されたオーダー情報を受信し、記録する。また、放射線情報システム(RIS)210は、オーダー情報を元に、モダリティ220にオーダー情報を送信し、更に、該当検査の検査実施情報を病院情報システム(HIS)100に通知する。
The radiation information system (RIS) 210 is a system that performs overall management of information in the radiology department by performing examination reservations in the radiology department, management of examination result information relating to imaging examinations, management of material inventory information, and the like. . The radiation information system (RIS) 210 receives and records the order information transmitted from the hospital information system (HIS) 100. Further, the radiation information system (RIS) 210 transmits the order information to the
モダリティ220は、X線検査、CT(Computed Tomography)検査、MRI(Magnetic Resonance Imaging)検査等を行なうための装置及び、撮影された画像の画像処理を行うシステム群の総称である。例えばX線検査を行うモダリティ220は、X線発生源であるX線管球、X線センサーであるIPやFPD、IPやFPDに蓄積されたデータを読み取る読取装置(図示せず)、得られた画像の濃度調整や諧調処理を行う画像処理装置(図示せず)などから構成される。これらの構成要素は、検査の種類や、病院内の撮影室やモダリティの構成により、様々な形態をとることができる。
The
例えば、X線検査を行う検査では、X線管球から出力されたX線を受けるIP又はFPDを用いて、患者の患部を撮影する。その後、IP又はFPDを用いて撮影された患部の像を、読取装置を用いて画像データに変換する。IPに記録された像は光レーザを照射することにより画像に変換される。FPDを用いた場合は、FPDが、蛍光体で吸収し発生した光をフォトダイオードで電荷に変換することで得られた信号から画像を生成する。 For example, in an examination for performing an X-ray examination, an affected area of a patient is imaged using an IP or FPD that receives an X-ray outputted from an X-ray tube. Thereafter, an image of the affected area photographed using IP or FPD is converted into image data using a reader. The image recorded on the IP is converted into an image by irradiating with an optical laser. When an FPD is used, the FPD generates an image from a signal obtained by converting light generated by absorption by a phosphor into electric charge by a photodiode.
生成された画像には、放射線情報システム(RIS)210から受信したオーダー情報などを元に、当該画像データに関する付帯情報を付帯させる。この時、モダリティ220が生成する検査画像のフォーマットとしては、医用画像に対する標準規格であるDICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)により定められたフォーマットを用いることができる。このDICOMは、医用画像のフォーマットやその他医療情報の通信についての標準規格であり、種々の装置がDICOMに対応することにより、病院内の様々な部門で医用画像を扱うことを可能にしている。
The generated image is attached with supplementary information related to the image data based on the order information received from the radiation information system (RIS) 210. At this time, as a format of the inspection image generated by the
更に、生成された検査画像は、画像処理装置にて画像の濃度、階調処理等の画像処理が行われ、画像処理後の検査画像は、画像データサーバ(PACS)230に送信される。 Further, the generated inspection image is subjected to image processing such as image density and gradation processing in an image processing apparatus, and the inspection image after image processing is transmitted to an image data server (PACS) 230.
画像データサーバ(PACS)230は、画像処理後の検査画像を受信して、検査画像を保存及び管理するシステムである。上述したように、画像データサーバ(PACS)230は、病院内のネットワーク500に接続されている。そのため、病院の様々な部門の端末等は、ネットワーク500を介して画像データサーバ(PACS)230に接続し、必要な検査画像を様々な場所で取得することができる。
The image data server (PACS) 230 is a system that receives an inspection image after image processing and stores and manages the inspection image. As described above, the image data server (PACS) 230 is connected to the
端末300は、病院内の様々な部門に設置される端末であって、担当医、看護師等が、患者の診療履歴等を入力したり、画像データサーバ(PACS)230から取得した検査画像を表示して、読影に利用される端末である。 The terminal 300 is a terminal installed in various departments in a hospital, and a doctor in charge, a nurse, or the like inputs a medical history of a patient or receives an examination image acquired from an image data server (PACS) 230. It is a terminal that displays and is used for interpretation.
部位サイズ推定装置400は、X線画像を用いて、患者の対象部位のサイズを推定する。部位サイズ推定装置400については、後述する。
The site
以上、本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置が適用される病院システムの一例について説明した。 Heretofore, an example of a hospital system to which the part size estimation apparatus according to the embodiment of the present invention is applied has been described.
(部位サイズ推定装置)
次に、本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置について説明する。
(Part size estimation device)
Next, the part size estimation apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置は、上述のモダリティ220が生成した検査画像のうち、X線画像を用いて、患者の対象部位のサイズを推定する装置であって、例えば、図3に示す部位サイズ推定装置400に適用される。なお、図3の端末300が、部位サイズ推定装置400の機能を有するように構成されてもよい。
A part size estimation apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus that estimates the size of a target part of a patient using an X-ray image among examination images generated by the above-described
図4は、本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置400の内部構成例を示す図である。部位サイズ推定装置400は、図4に示すように、X線画像を確認する画像確認部410と、受像面上の対象部位の像のサイズを算出する部位サイズ算出部420と、患者の体厚の情報を取得する体厚取得部430と、撮影時の対象部位と受像面との間の距離を推定する距離推定部440と、受像面上に投影された対象部位の像のサイズを補正する際に必要となる拡大率を推定する拡大率推定部450と、受像面上に投影された対象部位の像のサイズを補正して、対象部位のサイズを推定する部位サイズ補正部460と、入力部470とを有している。
FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration example of the part
画像確認部410は、画像取得部411及び画像参照部412を有している。画像取得部411は、ネットワーク500経由で、画像データサーバ(PACS)230から、該当患者のX線画像を取得し、画像参照部412は、取得されたX線画像を表示する。以下、画像参照部412に表示されたX線画像を、参照画像という。
The image confirmation unit 410 includes an
部位サイズ算出部420は、画像参照部412に表示された対象部位の像の画像ピクセルサイズ(以下、参照サイズという)を計測する。例えば、部位サイズ算出部420は、参照画像における対象部位の始点dsから終点deまでの距離を画像ピクセルサイズに換算し、参照サイズd0とする。始点ds及び終点deの特定は、例えば、後述する入力部470(キーボード、マウス、タッチペン、タッチパネル、ボタン等)を用いて行われる。なお、参照画像における対象部位の始点ds及び終点deの情報を取得する方法は、特に限定されない。
The part
そして、部位サイズ算出部420は、参照サイズ、参照画像の全体サイズ及び受像面(IP又はFPD等)の全体サイズから、IP又はFPD等の受像面上に投影された対象部位の像のサイズd1を算出する。具体的には、部位サイズ算出部420は、以下の関係式を用いて、受像面上の対象部位の像のサイズd1を算出する。
d1=d0×R
Then, the part
d 1 = d 0 × R
ここで、比Rは、以下に示すように、参照画像の全体サイズに対する受像面(IP又はFPD等)の全体サイズの割合である。すなわち、
R=受像面の全体サイズ/参照画像の全体サイズ
である。
Here, as shown below, the ratio R is the ratio of the overall size of the image receiving surface (such as IP or FPD) to the overall size of the reference image. That is,
R = total size of the image receiving surface / total size of the reference image.
そして、部位サイズ算出部420は、算出した対象部位の像のサイズd1の情報を、部位サイズ補正部460に出力する。
Then, the part
体厚取得部430は、患者の体厚の情報を取得する。以下、体厚取得部430における体厚の情報の取得方法について説明する。
The body
X線撮影では、患者の被曝量を必要最小限に抑えるために、照射量の調整が行われる。このとき、体厚の情報を利用して、照射量を調整する方法が知られている。 In X-ray imaging, the dose is adjusted in order to minimize the exposure dose of the patient. At this time, a method of adjusting the irradiation dose using the information on the body thickness is known.
例えば、非特許文献1には、患者の身長と、体重と、体厚補正係数とに基づいて、式(2)を用いて、体厚を算出する方法が提案されている。
上記式(2)を用いて体厚を算出して取得する場合、体厚取得部430は、予め、部位と、体位と、撮影方向と、体厚補正係数fとが対応付けられた対応テーブル(以下、体厚補正係数テーブルという)を保持している。
When calculating and acquiring the body thickness using the above equation (2), the body
図5は、体厚補正係数テーブルの一例を示す図である。なお、図5において、撮影方向とは、撮影時の受像面に対する患者の体の向きを示す情報、つまり、体厚が体の前後方向又は側面方向のどちらの方向の厚みを示すかを表現し、APは、体厚が前後(Anterior Posterior)方向の厚みであることを示し、LATは、体厚が側面(Lateral)方向の厚みであることを示している。また、各数値は、体厚補正係数fを示している。また、胸部及び腹部などの撮影については、立位での体厚と臥位での体厚とが大きく異なることがあることから、患者の体位ごとに、体厚補正係数fが対応付けられている。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the body thickness correction coefficient table. In FIG. 5, the imaging direction represents information indicating the orientation of the patient's body with respect to the image receiving surface at the time of imaging, that is, whether the body thickness indicates the thickness in the front-rear direction or the side direction of the body. , AP indicates that the body thickness is the thickness in the front-rear direction (Anterior Posterior), and LAT indicates that the body thickness is the thickness in the lateral direction. Each numerical value indicates a body thickness correction coefficient f. In addition, for the imaging of the chest and abdomen, the body thickness in the standing position and the body thickness in the prone position may differ greatly, and therefore a body thickness correction coefficient f is associated with each patient position. Yes.
なお、体厚取得部430は、X線画像の付帯情報から、患者の身長、体重、対象部位、撮影時の体位及び撮影方向の情報を取得することができる。例えば、DICOM情報には、装置の種別、患者情報、検査情報等の撮影項目情報が、検査画像の付帯情報として付加される。ここで、患者情報には、患者の氏名、生年月日、性別、血液型、身長及び体重等、患者に関する情報が含まれている。また、検査情報には、モダリティ220が行なった検査に関する情報、つまり、検査を識別する番号である検査番号や、撮影日、撮影時刻、撮影部位、撮影時の体位及び撮影方向等についての情報が含まれている。
The body
そして、体厚取得部430は、対象部位、撮影時の体位及び撮影方向の情報に基づいて、体厚補正係数テーブルから、体厚補正係数fを取得する。例えば、対象部位が股関節の場合、体厚取得部430は、部位:股関節、体厚の方向:前後(AP)に対応付けられた100.22を、体厚補正係数fとして取得する。また、対象部位が胸部であって、撮影時の体位が立位であり、撮影方向がAPの場合、体厚取得部430は、部位:胸部、体位:立位、体厚の方向:前後(AP)に対応付けられた103.32を、体厚補正係数fとして取得する。
Then, the body
そして、体厚取得部430は、患者の身長と、体重と、体厚補正係数とに基づいて、式(2)を用いて、体厚を算出する。
And body
このようにして、体厚取得部430は、X線画像の付帯情報に含まれる情報を利用して、体厚を推定することができる。
In this way, the body
なお、患者情報に身長及び体重の情報が含まれていない場合には、後述する入力部470に患者の身長及び体重の情報を入力するようにしてもよい。
When the patient information does not include height and weight information, the patient height and weight information may be input to the
また、X線撮影時に予め患者情報を確認し、患者情報に身長及び体重の情報が含まれていないことを確認した場合に、患者の身長及び体重の情報を患者情報に追加するようしてもよい。例えば撮影時に、体厚を算出するのに必要な身長及び体重の情報が、患者情報の中に含まれていないことを確認した場合、X線撮影の前又は後に、患者の身長及び体重を計測し、身長及び体重の情報を患者情報に追加するようにしてもよい。若しくは、病院情報システム100、放射線情報システム210などのネットワーク500に接続されているシステムから身長及び体重の情報を取得し、患者情報に追加するようにしてもよい。このとき、取得元のシステムには身長及び体重の情報を送信する送信手段を設け、体厚取得部430が、当該情報を受信するようにするとよい。
In addition, when the patient information is confirmed in advance during X-ray imaging and it is confirmed that the patient information does not include height and weight information, the patient height and weight information may be added to the patient information. Good. For example, when it is confirmed that the height and weight information necessary for calculating the body thickness is not included in the patient information at the time of imaging, the height and weight of the patient are measured before or after X-ray imaging. However, height and weight information may be added to the patient information. Alternatively, height and weight information may be acquired from a system connected to the
また、患者情報に含まれる身長及び体重の計測日から、身長及び体重の情報が古いと判断できる場合には、最新の患者の身長及び体重の情報を入力するようにしたり、X線撮影の前又は後に、患者の身長及び体重を計測し、身長及び体重の情報を患者情報に追加するようにしてもよい。この場合には、体厚取得部430は、患者の最新の身長及び体重の情報を用いて、体厚を推定することができるので、体厚の推定精度を向上させることができる。
In addition, if the height and weight information can be determined to be old from the measurement date of height and weight included in the patient information, the latest information on the height and weight of the patient can be input, or before X-ray imaging. Alternatively, the height and weight of the patient may be measured later, and the height and weight information may be added to the patient information. In this case, the body
また、X線撮影の前又は後に、患者の体厚を実測し、実測した体厚の情報を患者情報に追加してもよい。また、対象部位の長さを計測する前に、後述する入力部470に患者の体厚の情報を入力するようにしてもよい。
In addition, before or after X-ray imaging, the patient's body thickness may be measured and information on the measured body thickness may be added to the patient information. In addition, before measuring the length of the target region, information on the patient's body thickness may be input to the
なお、体厚取得方法は、上記方法に限定されず、体厚取得部430は、例えば、特許文献2に提案されるように、X線画像のヒストグラムを用いて、体厚を算出するようにしてもよい。X線撮影では、患者の被曝量を必要最小限に抑えるために、体厚の情報を利用して照射量が調整される。そのため、体厚の推定方法は、特許文献1及び特許文献2に提案される方法以外にも、様々な方法が検討されている。したがって、特許文献1及び特許文献2に提案される以外の方法を用いて、体厚取得部430が、体厚の情報を取得するようにしてもよい。
The body thickness acquisition method is not limited to the above method, and the body
このようにして、体厚取得部430は、患者の体厚の情報を取得し、取得した体厚の情報を距離推定部440に出力する。
In this manner, the body
距離推定部440は、撮影時の対象部位と受像面との間の距離を推定する。具体的には、距離推定部440は、部位と、体厚に対する部位の位置の情報(以下、位置情報という)とが対応付けられた対応テーブル(以下、位置情報テーブルという)を有し、位置情報テーブルから対象部位に対応付けられた位置情報を取得し、体厚と位置情報に基づいて、対象部位と受像面との間の距離を推定する。
The
まず、体厚に対する部位の位置の情報(位置情報)について、図6を用いて説明する。図6は、患者が、X線管球の焦点(X線発生源)600を向き、受像面610に背面側640を向けた状態でX線撮影される場合に、対象部位を含む患者の水平断面図の例である。ここで、BTは、体厚であり、H1は、背面側640から対象部位620までの距離である。この場合、位置情報rは、
r=H1/BT
と定義される。
First, the position information (position information) with respect to the body thickness will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a horizontal view of a patient including a target portion when X-ray imaging is performed with the patient facing the focal point (X-ray generation source) 600 of the X-ray tube and the
r = H 1 / BT
Is defined.
または、体厚BTと、正面側650から対象部位620までの距離であるH2とを用いて、位置情報rを、
r=H2/BT
のように定義してもよい。
Alternatively, using the body thickness BT and H 2 that is the distance from the
r = H 2 / BT
You may define as follows.
すなわち、位置情報rは、体厚BTに対して、体厚BTが示す距離の2つ端のうち、いずれか一方の端(側)から対象部位までの距離(H1又はH2)が占める割合である。 That is, in the position information r, the distance (H 1 or H 2 ) from either one end (side) to the target part of the two ends of the distance indicated by the body thickness BT occupies the body thickness BT. It is a ratio.
位置情報rは、例えば、多数のCT検査画像から、各部位の位置情報を抽出し、各部位毎に位置情報の平均値を算出することにより、事前に設定される。そして、位置情報テーブルには、このようにして得られた位置情報rが格納されている。 The position information r is set in advance, for example, by extracting position information of each part from a large number of CT examination images and calculating an average value of the position information for each part. And the position information r obtained in this way is stored in the position information table.
図7は、位置情報テーブルの一例を示す図である。図7は、位置情報rが、部位と、体位と、位置基準情報とに対応付けられている例である。ここで、位置基準情報とは、位置情報rが、患者の正面側、背面側、右側又は左側のうち、どの端(側)から対象部位までの距離を用いて定義されたものであるかを示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the position information table. FIG. 7 is an example in which the position information r is associated with the part, the body position, and the position reference information. Here, the position reference information indicates whether the position information r is defined using the distance from the end (side) to the target part among the front side, back side, right side or left side of the patient. Show.
例えば、位置基準情報がA(Anterior)の場合、位置情報rは、正面側から対象部位までの距離と体厚BTとの比(H2/BT)を示している。また、位置基準情報がP(Posterior)の場合、位置情報rは、背面側から対象部位までの距離と体厚BTとの比(H1/BT)を示している。また、位置基準情報がR(Right)の場合、位置情報rは、右側から対象部位までの距離と体厚BTとの比を示している。また、位置基準情報がL(Left)の場合、位置情報rは、左側から対象部位までの距離と体厚BTとの比を示している。 For example, when the position reference information is A (Anterior), the position information r indicates the ratio (H 2 / BT) between the distance from the front side to the target part and the body thickness BT. When the position reference information is P (Posterior), the position information r indicates a ratio (H 1 / BT) between the distance from the back side to the target part and the body thickness BT. When the position reference information is R (Right), the position information r indicates the ratio between the distance from the right side to the target part and the body thickness BT. When the position reference information is L (Left), the position information r indicates the ratio between the distance from the left side to the target part and the body thickness BT.
なお、同一の部位において、位置基準情報がAの位置情報raと、位置基準情報がPの位置情報rpとは、ra+rp=1の関係を有する。例えば、図7の位置情報テーブルにおいて、胸部の位置情報r01、r02は、r01+r02=1の関係を有している。また、股関節の位置情報r07、r08は、r07+r08=1の関係を有している。したがって、位置情報テーブルは、同一の部位の位置情報ra、rpのうち、いずれか一方のみの位置情報を格納するようにしてもよい。 In the same part, the position information ra with position reference information A and the position information rp with position reference information P have a relationship of ra + rp = 1. For example, in the position information table of FIG. 7, the position information r 01 and r 02 of the chest has a relationship of r 01 + r 02 = 1. The hip joint position information r 07 and r 08 has a relationship of r 07 + r 08 = 1. Therefore, the position information table may store only one of the position information ra and rp of the same part.
なお、各部位の位置情報は、患者の体型にも依存する。例えば、お腹周りが太っている人と、お腹周りが痩せている人とでは、体厚に対する股関節の位置も異なる。そこで、体型を複数のグループに分け、各グループごとに位置情報テーブルを作成するようにしてもよい。 The position information of each part also depends on the patient's body shape. For example, the position of the hip joint relative to the body thickness differs between a person who is fat around the stomach and a person who is thin around the stomach. Therefore, the body shape may be divided into a plurality of groups, and a position information table may be created for each group.
距離推定部440が体型別の位置情報テーブルを有する場合には、X線撮影時に、患者をいずれかに体型グループに分類し、体型グループの情報が付帯情報に付加されるようにしてもよい。或いは、後述する入力部470を介して、対象部位の長さを計測する際に、患者の体型グループを指定するようにしてもよい。
When the
そして、距離推定部440は、付帯情報に付加される体型グループの情報、又は、入力部470から通知される体型グループの情報に応じて、患者に最適な位置情報テーブルを選択する。このようにして、患者の体型に応じた位置情報テーブルを用いることにより、距離推定部440は、患者に適した位置情報を取得することができる。
Then, the
距離推定部440は、X線画像の付帯情報から、対象部位、撮影時の患者の体位及び撮影方向の情報を取得することができる。そして、距離推定部440は、位置情報テーブルから、取得した対象部位の位置情報を取得する。例えば、対象部位が股関節であり、撮影方向がAPの場合、受像面には患者の背面が接しているため、距離推定部440は、位置情報rとして、位置基準情報がPのr08を取得する。また、対象部位が胸部であり、撮影時の患者の体位が立位であり、撮影方向がAPの場合、受像面には患者の背面が接しているため、距離推定部440は、位置情報として、位置基準情報がPのr02を取得する。
The
なお、位置情報テーブルに、位置基準情報がAの位置情報ra、又は、位置基準情報がPの位置情報rpのいずれか一方のみが格納されている場合には、距離推定部440は、ra+rp=1より、位置情報ra、rpを取得すればよい。
If only one of the position information ra where the position reference information is A or the position information rp where the position reference information is P is stored in the position information table, the
そして、距離推定部440は、患者の体厚BTと、対象部位に応じた位置情報rとに基づいて、対象部位と受像面との間の距離H1を推定する。例えば、対象部位が股関節であり、撮影方向がAPの場合、距離推定部440は、位置情報としてr08を取得し、そして、患者の背面から(BT×r08)の位置に股関節が存在すると判定し、股関節と受像面との間の距離H1を(BT×r08)と推定する。
Then, the
なお、距離推定部440は、部位のサイズを測定する必要がある対象患者の体厚に対する対象部位の位置情報を用いるようにしてもよい。例えば、対象患者が過去にCT検査等を行っているような場合がある。このような場合には、対象患者のCT検査画像から、対象部位の位置情報を取得して、後述する入力部470から入力するようにしてもよい。そして、入力部470が受け付けた当該情報を用いて、距離推定部440は、対象部位と受像面との間の距離を推定するようにしてもよい。
The
或いは、CT検査時にCT検査画像から対象部位の位置情報を取得して、当該位置情報をX線画像の付帯情報に追加するようにしてもよい。 Alternatively, position information of the target part may be acquired from the CT examination image at the time of CT examination, and the position information may be added to the incidental information of the X-ray image.
また、実際に人工関節置換術を行った際に、患者の対象部位のサイズを計測し、実際の対象部位のサイズと受像面上に投影された対象部位の像のサイズとから、対象部位の位置情報を算出して、位置情報テーブルを更新するようにしてもよい。位置情報テーブルを、実測データに基づいて更新することにより、距離推定部440は、より確からしい位置情報を取得することができるようになり、対象部位と受像面との間の距離の推定精度を向上させることができる。
In addition, when the artificial joint replacement is actually performed, the size of the target site of the patient is measured, and the size of the target site is calculated from the actual size of the target site and the size of the image of the target site projected on the image receiving surface. The position information may be calculated and the position information table may be updated. By updating the position information table based on the actual measurement data, the
このようにして、距離推定部440が、対象患者に固有の位置情報を用いることができる場合には、対象部位と受像面との間の距離をより高い精度で推定することができる。
In this way, when the
距離推定部440は、体厚と、体厚に対する対象部位の位置情報とに基づいて、対象部位と受像面との間の距離を推定すると、対象部位と受像面との間の距離の情報を拡大率推定部450に出力する。
When the
拡大率推定部450は、受像面上に投影された対象部位の像のサイズを補正する際に必要となる拡大率を推定する。図8を用いて、拡大率推定部450における拡大率の推定方法について説明する。なお、図8において、図6と共通するものには、同一の符号を付している。図8は、X線管球の焦点(X線発生源)600と、対象部位620と、受像面610との位置関係を示した図である。なお、像660は、受像面610に投影された対象部位620の像である。
The enlargement
図8において、H3は、焦点600と対象部位620との間の距離である。また、H1は、対象部位620と受像面610との間の距離であり、距離推定部440により、体厚に基づいて推定される。拡大率推定部450は、X線画像の付帯情報から、焦点フィルム間距離(FFD:Focus-Film Distance)の情報を取得する。FFDは、図8に示されるように、距離H1と距離H3との和である。
In FIG. 8, H 3 is the distance between the
そして、拡大率推定部450は、焦点フィルム間距離(FFD)と距離H1とから、式(3)を用いて、拡大率Mを推定する。
式(3)及び図8から分かるように、拡大率Mは、患者の実際の対象部位620のサイズd2に対する受像面上に投影された対象部位の像660のサイズd1の比である。そして、拡大率推定部450は、推定した拡大率Mの情報を部位サイズ補正部460に出力する。
As can be seen from the equation (3) and FIG. 8, the enlargement ratio M is the ratio of the size d 1 of the
なお、放射線技師法では、撮影(照射)条件として、FFDの情報を照射録に記録することが義務付けられている。そこで、画像撮影前後、又は、照射録にFFDの情報を記録させる際に、FFDの情報をモダリティ220にて入力し、画像情報に付帯することができるようにしてもよい。若しくは、拡大率推定部450は、放射線情報システム(RIS)210などのネットワーク500に接続されているシステムに保存されている撮影条件などから、FFDのの情報を取得してもよい。或いは、対象部位の長さを計測する際、後述する入力部470を介して、FFDの情報を入力するようにしてもよい。
In the radiographer method, it is obliged to record FFD information in an irradiation record as an imaging (irradiation) condition. Therefore, the FFD information may be input by the
部位サイズ補正部460は、拡大率推定部450により得られた拡大率Mを用いて、部位サイズ算出部420により得られた対象部位の像660のサイズd1を補正して、式(4)から、実際の対象部位620のサイズd2を推定する。
なお、部位サイズ補正部460は、推定した実際の対象部位620のサイズd2の情報を、画像確認部410に出力してもよい。そして、画像確認部410は、拡大率M又は実際の対象部位620のサイズd2の情報を用いて、テンプレートのサイズを適宜拡大又は縮小し、X線画像に重畳させて表示するようにしてもよい。
Note that the part
或いは、画像確認部410は、X線画像に所定単位(例えば、1cm/1マス)の網目から構成されるグリッドを重畳させて表示するようにしてもよい。この場合、画像確認部410は、受像面から対象部位までの距離と同じ距離だけ、当該グリッドを受像面から離して配置した場合に、受像面に投影されるグリッドの像のサイズを、拡大率Mを用いて、拡大又は縮小し、拡大又は縮小後のグリッドを、X線画像に重畳させる。これにより、対象部位と同じ位置に配置されたグリッドが、X線画像に重畳されるようになるので、当該グリッドのマス目をカウントすることにより、視覚的に対象部位のサイズを把握することができる。 Alternatively, the image confirmation unit 410 may superimpose and display a grid composed of meshes of a predetermined unit (for example, 1 cm / 1 square) on the X-ray image. In this case, the image confirmation unit 410 determines the size of the image of the grid projected on the image receiving surface when the grid is arranged away from the image receiving surface by the same distance as the distance from the image receiving surface to the target part. Using M, the image is enlarged or reduced, and the enlarged or reduced grid is superimposed on the X-ray image. As a result, since the grid arranged at the same position as the target part is superimposed on the X-ray image, the size of the target part can be visually grasped by counting the grids of the grid. it can.
入力部470は、情報の入力を受けるキーボード、マウス、タッチペン、タッチパネル、ボタン等で構成され、必要に応じて、対象部位のサイズの推定に必要な情報を受け付ける。例えば、入力部470は、患者ごとの体厚に対する対象部位の位置情報を受け付け、当該情報を距離推定部440に出力する。また、入力部470は、患者の身長及び体重の情報を受け付け、当該身長及び体重の情報を体厚取得部430に出力する。
The
以上、部位サイズ推定装置400の構成について説明した。次に、部位サイズ推定装置400における対象部位のサイズの推定処理について、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
The configuration of the part
病院内のネットワークに接続される部位サイズ推定装置400の画像取得部411は、画像データサーバ(PACS)230にアクセスして、該当患者の対象部位が撮影されているX線画像を取得する(ステップS710)。そして、画像取得部411は、部位サイズ推定装置400の画像参照部412に、取得したX線画像を表示する(ステップS720)。そして、入力部470により、対象部位の始点dsと終点deを指定する(ステップS730)。
The
部位サイズ算出部420は、画面に表示された対象部位の始点dsから終点deまでの距離から参照サイズd0を算出し、参照サイズd0、参照画像の全体サイズ及び受像面(IP又はFPD等)の全体サイズから、受像面上の対象部位の像のサイズd1を算出する(ステップS740)。
Site
体厚取得部430は、患者の体厚BTの情報を取得する(ステップS750)。
The body
そして、距離推定部440は、患者の体厚BTに基づいて、対象部位と受像面との間の距離H1を推定する(ステップS760)。
The
そして、拡大率推定部450は、体厚BTに基づいて推定された、対象部位から受像面までの距離H1と、X線管球の焦点から受像面までの距離である焦点フィルム間距離(FFD)とから、拡大率Mを推定する(ステップS770)。なお、拡大率推定部450は、例えば、X線画像の付帯情報から、焦点フィルム間距離(FFD)の情報を取得する。
Then, the enlargement
部位サイズ補正部460は、拡大率推定部450により得られた拡大率Mを用いて、部位サイズ算出部420により得られた対象部位の像のサイズd1を補正して、実際の対象部位のサイズd2を推定する(ステップS780)。
The part
(斜位方向撮影)
上述の説明では、患者がフィルム(受像面)に対して、正面、背面又は側面を向けて撮影した場合(正面方向撮影、背面方向撮影、側面方向撮影)について説明した。ところで、レントゲンの撮影方向には、これらの方向以外にも、患者がフィルムに対して体を斜めに向けて撮影(斜位方向撮影)する場合がある。斜位方向撮影は、脊椎系の撮影において多く用いられている。
(Oblique shooting)
In the above description, a case has been described in which the patient images the front surface, the back surface, or the side surface of the film (image receiving surface) (front surface image capturing, back surface image capturing, side surface image capturing). By the way, in addition to these directions, there are cases where the patient takes an image with his / her body tilted with respect to the film (an oblique direction image). Oblique direction imaging is often used in imaging the spinal system.
そこで、以下では、斜位方向撮影の場合に、本願発明を適用する場合について説明する。なお、以下では、体の水平断面の形状が楕円であると仮定して説明する。 Therefore, in the following, a case where the present invention is applied to oblique direction shooting will be described. In the following description, it is assumed that the shape of the horizontal cross section of the body is an ellipse.
図10(A)は、正面方向撮影時の体の水平断面の一例であり、図10(B)は、フィルム(受像面)に対して、正面方向を角度θ(rad)だけ回転して撮影した、斜位方向撮影時の体の水平断面の一例である。なお、図10において、図6及び図8と共通するものには、同一の符号を付している。 FIG. 10A is an example of a horizontal section of the body at the time of front direction photographing, and FIG. 10B is a photograph taken by rotating the front direction by an angle θ (rad) with respect to the film (image receiving surface). It is an example of the horizontal cross section of the body at the time of oblique direction photography. In FIG. 10, the same symbols are attached to the same components as those in FIGS. 6 and 8.
ここで、図10(B)の楕円680−2は、図10(A)の楕円680−1を原点を中心に角度θ(rad)だけ回転した関係にある。なお、図10(A)、図10(B)において、aは、長軸の長さ(長径)であり、bは、短軸の長さ(短径)である(a>b>0)。 Here, an ellipse 680-2 in FIG. 10B is in a relationship obtained by rotating the ellipse 680-1 in FIG. 10A by an angle θ (rad) around the origin. 10A and 10B, a is the length (major axis) of the major axis, and b is the length (minor axis) of the minor axis (a> b> 0). .
したがって、図10(A)の楕円680−1を式(5)で表すと、図10(B)の楕円680−2は、式(6)で表される。
ここで、長径aは、体の左右方向の体厚BTLの1/2であり、短径bは、体の前後方向の体厚BTSの1/2である。 Here, the major axis a is the half of the lateral direction of body thickness BT L of the body, minor b is the half of the longitudinal direction of body thickness BT S of the body.
なお、図10(A)、図10(B)において、対象部位620は、正面方向撮影時の対象部位を示し、対象部位620’は、斜位方向撮影時の対象部位を示している。また、基準線670は、フィルム(受像面)610に平行な線であって、楕円の中心を通る線である。なお、図10(A)、図10(B)は、楕円の中心が同じ高さになるように表示されている。
10A and 10B, a
図10(B)において、目標点移動距離h0は、正面方向撮影時と斜位方向撮影時とにおける基準線670から対象部位620、620’までの距離の差を示している。また、図10(B)において、体表移動距離h1は、正面方向撮影時と斜位方向撮影時とにおける基準線670から受像面(体表)610までの距離の差を示している。
In FIG. 10B, the target point moving distance h 0 indicates the difference in distance from the
図10(A)、図10(B)から分かるように、斜位方向撮影時の受像面610から対象部位620’までの距離H’1は、正面方向撮影時の受像面610から対象部位620までの距離H1に比べ、h0+h1だけ長くなる(H’1=H1+h0+h1)。
As can be seen from FIGS. 10A and 10B, the distance H ′ 1 from the
上述したように、距離推定部440は、正面方向撮影時の受像面610から対象部位620までの距離H1を算出することができる。したがって、目標点移動距離h0と体表移動距離h1とが分かれば、距離推定部440は、斜位方向撮影時の受像面610から対象部位620’までの距離H’1を算出することができる。
As described above, the
以下、斜位方向撮影時の受像面610から対象部位620’までの距離H’1の算出方法について説明する。
Hereinafter, a method of calculating the distance H ′ 1 from the
(目標点移動距離)
回転前の対象部位620の座標を(X,Y)、θ回転後の対象部位620’の座標を(X’,Y’)とすると、目標点移動距離h0は、以下のように算出される。
When the coordinates of the
ここで、回転前の対象部位620の座標(X,Y)と、θ回転後の対象部位620’の座標(X’,Y’)との間には、以下の関係がある。
したがって、回転前の対象部位620の座標(X,Y)及び角度θが分かれば、目標点移動距離h0を算出することができる。
Therefore, if the coordinates (X, Y) and the angle θ of the
回転前の対象部位620の座標(X,Y)については、距離推定部440が、体の水平断面を、体の中心を原点とする所定の座標系における各部位の位置を示す位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有するようにし、当該位置情報テーブルから取得するようにする。図11は、位置情報テーブルの一例を示す図である。
For the coordinates (X, Y) of the
図11に示すように、位置情報テーブルには、各部位と、体位と、方向と、角度θと、位置情報(Rx,Ry)とが対応付けられている。ここで、角度θは、所定の座標系のX軸から、撮影時の体の左右方向がどの程度回転しているかを表している。また、位置情報(Rx,Ry)は、所定の座標系における各部位の位置が、長径及び短径に対する比率で表されている。所定の座標系は、例えば、体の中心を原点とし、体の左右方向をX軸、体の垂直方向をY軸とし、体の右方向をX軸の正の方向、体の正面方向をY軸の正の方向とする座標系とする。この場合、角度θは、体が正面方向からどの程度回転しているかを表し、位置情報(Rx,Ry)は、体の中心を原点とし、体の左右方向をX軸、体の垂直方向をY軸とし、体の右方向をX軸の正の方向、体の正面方向をY軸の正の方向とする座標系における各部位の位置が、長径及び短径に対する比率で表されている。 As shown in FIG. 11, each part, body position, direction, angle θ, and position information (Rx, Ry) are associated with each other in the position information table. Here, the angle θ represents how much the horizontal direction of the body at the time of photographing is rotated from the X axis of a predetermined coordinate system. The position information (Rx, Ry) represents the position of each part in a predetermined coordinate system as a ratio to the major axis and the minor axis. The predetermined coordinate system has, for example, the center of the body as the origin, the left-right direction of the body as the X axis, the vertical direction of the body as the Y axis, the right direction of the body as the positive direction of the X axis, and the front direction of the body as Y. The coordinate system is the positive direction of the axis. In this case, the angle θ represents how much the body has rotated from the front direction, and the position information (Rx, Ry) has the origin at the center of the body, the left-right direction of the body is the X axis, and the vertical direction of the body is The position of each part in the coordinate system in which the Y axis is the right direction of the body is the positive direction of the X axis and the front direction of the body is the positive direction of the Y axis is expressed as a ratio to the major axis and the minor axis.
なお、体位が立位と臥位とでは、各部位の位置情報(Rx,Ry)が異なるため、図11に示す位置情報テーブルには、部位と体位の組み合わせ毎に、位置情報(Rx,Ry)が対応付けられている。 In addition, since the position information (Rx, Ry) of each part differs between the standing position and the recumbent position, the position information (Rx, Ry) for each combination of the part and the body position is shown in the position information table shown in FIG. ) Are associated.
また、図11に示す位置情報テーブルは、撮影方向及び角度θの情報を含んでいる。これは、例えば、撮影方向がRAO(Right Anterior Oblique Position)或いはLAO(Left Anterior Oblique Position)の場合、撮影部位によって、撮影に最適な角度θが異なる場合があるからである。例えば、撮影方向がRAOであっても、撮影部位が腰椎の場合、角度θは40度であるのに対し、撮影部位が頚椎の場合、角度θは45度であったりする。 Further, the position information table shown in FIG. 11 includes information on the shooting direction and the angle θ. This is because, for example, when the photographing direction is RAO (Right Anterior Oblique Position) or LAO (Left Anterior Oblique Position), the optimum angle θ for photographing may differ depending on the photographing part. For example, even if the imaging direction is RAO, the angle θ is 40 degrees when the imaging site is the lumbar spine, whereas the angle θ is 45 degrees when the imaging site is the cervical spine.
なお、位置情報テーブルに代えて、X線画像の付帯情報に、撮影部位、撮影時の体位及び撮影方向の情報に加えて、角度θの情報が含まれるようにして、距離推定部440は、X線画像の付帯情報から角度θの情報を取得するようにしてもよい。この場合には、位置情報テーブルには、各部位と、体位と、体の中心を原点とする所定の座標系における各部位の位置を示す位置情報との対応付けが少なくとも一つ格納されていればよいので、位置情報テーブルの容量を抑えることができる。
In addition to the position information table, the
位置情報(Rx,Ry)を用いて、回転前、すなわち、正面方向撮影時の対象部位620の座標(X,Y)は、以下のように算出される。
式(9)及び角度θの情報を、式(7)及び式(8)に代入することにより、目標点移動距離h0を算出することができる。 By substituting the information of Expression (9) and the angle θ into Expression (7) and Expression (8), the target point movement distance h 0 can be calculated.
このようにして、距離推定部440は、各部位と体の中心を原点とする所定の座標系における各部位の位置を示す位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、当該位置情報テーブルから対象部位に対応付けられた位置情報を取得し、体厚と位置情報と撮影方向とに基づいて、目標点移動距離h0を算出する。
In this way, the
(体表移動距離)
図10(A)及び図10(B)から、体表移動距離h1は、体の水平断面の形状が、長径a、短径bの楕円形(a>b>0)であると仮定した場合、式(6)の極値YLの絶対値から、短径bを引いた距離と分かる。
From FIG. 10 (A) and FIG. 10 (B), the body surface moving distance h 1 is assumed that the shape of the horizontal cross section of the body is an ellipse (a>b> 0) having a major axis a and a minor axis b. If, from the absolute value of the extremum Y L of formula (6), seen as the distance obtained by subtracting the short diameter b.
極値YLの絶対値|YL|は、図10(B)の楕円680−2の式(6)を微分することにより、以下のように算出される。
ここで、cは、以下のように表される。
このようにして、距離推定部440は、目標点移動距離h0と、体表移動距離h1とから、斜位方向撮影時の受像面610から対象部位620’までの距離H’1を算出することができる。そして、拡大率推定部450は、式(3)において、距離H1に代えて、距離H’1を用いて、斜位方向撮影時の拡大率Mを推定する。
In this way, the
なお、正面方向撮影時の体の左右方向をX軸、体の垂直方向をY軸とし、体の右方向をX軸の正の方向、体の正面方向をY軸の正の方向とする座標系に対して、背面方向撮影及び側面方向撮影は、それぞれ、θ=180(°)、θ=90(°)の関係を有する。したがって、背面方向撮影及び側面方向撮影の場合も、斜位方向撮影の場合と同様に、体厚BTL及びBTSと、目標点移動距離h0と体表移動距離h1とから、受像面と対象部位との間の距離を算出することができる。 The left-right direction of the body at the time of photographing in the front direction is the X axis, the vertical direction of the body is the Y axis, the right direction of the body is the positive direction of the X axis, and the front direction of the body is the positive direction of the Y axis With respect to the system, the rear direction shooting and the side direction shooting have a relationship of θ = 180 (°) and θ = 90 (°), respectively. Therefore, even if the rear direction shooting and lateral imaging, as in the case of oblique direction shooting, the body thickness and BT L and BT S, the target point moves distance h 0 and body movement distance h 1 Tokyo, image receiving surface The distance between the target part and the target part can be calculated.
したがって、この場合の位置情報テーブルには、上述の位置基準情報が不要となり、部位と体位の組み合わせ毎に、位置情報(Rx,Ry)が少なくとも一つ格納されていれば、全ての撮影方向に対して、受像面と対象部位との間の距離を算出することができ、位置情報テーブルの容量を抑えることができる。また、体厚を式(2)を用いて算出する場合、体厚補正係数テーブルには、所定の座標系における体の前後方向の体厚補正係数のみが格納されていればよいので、体厚補正係数テーブルの容量を抑えることができる。 Therefore, in the position information table in this case, the above-described position reference information becomes unnecessary, and if at least one position information (Rx, Ry) is stored for each combination of body part and body position, it is possible to display in all imaging directions. On the other hand, the distance between the image receiving surface and the target part can be calculated, and the capacity of the position information table can be suppressed. Further, when the body thickness is calculated using the formula (2), the body thickness correction coefficient table only needs to store the body thickness correction coefficient in the front-rear direction of the body in the predetermined coordinate system. The capacity of the correction coefficient table can be suppressed.
(拡大率の補正)
上述の説明では、X線の中心線上に対象部位がある場合について説明した。しかしながら、全ての撮影において、対象部位がX線の中心線上にあるとは限らない。また、撮影の便宜上、意図的に対象部位をX線の中心線上から外して撮影する場合がある。対象部位がX線の中心線上から外れている場合、対象部位がX線の中心線上にある場合に比べ、X線の焦点と対象部位との間の距離が長くなってしまう。
(Correction of magnification)
In the above description, the case where the target part is on the center line of the X-ray has been described. However, the target part is not necessarily on the center line of the X-rays in all imaging. In addition, for convenience of imaging, there is a case where the target region is intentionally removed from the X-ray center line. When the target part is off the center line of the X-ray, the distance between the focal point of the X-ray and the target part becomes longer than when the target part is on the center line of the X-ray.
そこで、以下では、対象部位がX線の中心線上から外れている場合において、実際の対象部位のサイズをより高い精度で推定する方法について説明する。なお、X線の中心線はフィルム(受像面)に対して垂直とし、X線の中心線とフィルム(受像面)とが交わる点を、フィルム中心と呼ぶ。 Therefore, in the following, a method for estimating the actual size of the target portion with higher accuracy when the target portion is off the center line of the X-ray will be described. The center line of the X-ray is perpendicular to the film (image receiving surface), and the point where the X-ray center line and the film (image receiving surface) intersect is called the film center.
図12(A)は、X線管球の焦点及び対象部位の位置関係を、X線管球の焦点の真上から見た図である。また、図12(B)は、図12(A)のI−Iを通り、受像面に垂直な断面を示す。なお、図12(A)及び図12(B)において、図6及び図8と共通するものには、同一の符号を付している。図12(A)及び図12(B)において、対象部位620は、X線の中心線上に位置する対象部位を示し、対象部位620’は、X線の中心線上から外れて位置する対象部位を示している。
FIG. 12A is a view of the positional relationship between the focal point of the X-ray tube and the target part as viewed from directly above the focal point of the X-ray tube. FIG. 12B shows a cross section passing through II of FIG. 12A and perpendicular to the image receiving surface. Note that in FIGS. 12A and 12B, the same reference numerals are given to the same components as those in FIGS. 12A and 12B, a
図12(A)において、d3は、X線の中心線と対象部位620’との間の距離である。また、図12(B)において、H’3は、X線管球の焦点600と対象部位620’との間の距離であり、H’1は、対象部位620’と受像面610との間の距離である。
In FIG. 12 (A), d 3 is the distance between the center line of the X-ray and the target site 620 '. In FIG. 12B, H ′ 3 is the distance between the
図12(B)から分かるように、H’3、H’1は、以下のようにして算出することができる。
また、対象部位がX線の中心線上から外れている場合の焦点フィルム間距離FFD’は、以下のようになる。
したがって、対象部位がX線の中心線上から外れている場合、拡大率推定部450は、焦点フィルム間距離FFD’と距離H’3とから、式(16)を用いて、拡大率Mを推定する。
具体的には、対象部位がX線の中心線上から外れている場合、部位サイズ算出部420は、画像参照部412に表示された対象部位の像の中心とフィルム中心との距離d”3を計測する。例えば、部位サイズ算出部420は、対象部位の像の中心及びフィルム中心の特定は、例えば、入力部470(キーボード、マウス、タッチペン、タッチパネル、ボタン等)を用いて行われる。なお、対象部位の像の中心及びフィルム中心の情報を取得する方法は、特に限定されない。
Specifically, when the target part is off the center line of the X-ray, the part
そして、部位サイズ算出部420は、以下の関係式を用いて、受像面上の対象部位の像の中心とフィルム中心との距離d’3をを算出する。
d’3=d”3×R
Then, the site
d ′ 3 = d ″ 3 × R
ここで、比Rは、上述したように、参照画像の全体サイズに対する受像面(IP又はFPD等)の全体サイズの割合、すなわち、R=受像面の全体サイズ/参照画像の全体サイズ、である。 Here, as described above, the ratio R is the ratio of the overall size of the image receiving surface (such as IP or FPD) to the overall size of the reference image, that is, R = the overall size of the image receiving surface / the overall size of the reference image. .
そして、拡大率推定部450は、ステップS770において、式(3)に代えて、式(16)を用いて、拡大率を推定する。
In step S770, the enlargement
これにより、対象部位がフィルム中心からずれて撮影された場合においても、実際の対象部位のサイズをより高い精度で推定することができるようになる。 Thereby, even when the target part is photographed with a deviation from the center of the film, the actual size of the target part can be estimated with higher accuracy.
以上のように、本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置400において、距離推定部440は、患者の体厚に基づいて、対象部位と受像面との間の距離を推定する。そして、拡大率推定部450は、対象部位と受像面との間の距離と、X線管球の焦点と受像面との間の距離とに基づいて、受像面上に投影された対象部位の像のサイズを補正する際に必要となる拡大率を推定する。そして、部位サイズ補正部460は、この拡大率を用いて、受像面上に投影された対象部位の像のサイズを補正して、実際の対象部位のサイズを推定する。
As described above, in the part
このようにして、距離推定部440は、X線の照射量を調整するために利用される体厚と、体厚に対する対象部位の位置情報とに基づいて、対象部位と受像面との間の距離を推定し、拡大率推定部450は、対象部位と受像面との間の距離、X線管球の焦点と受像面との間の距離とに基づいて、拡大率を推定する。これにより、部位サイズ推定装置400では、マーカとしての金属球を用いずに、患者の体厚に基づいて、拡大率が推定されるので、金属球を対象部位に合わせて配置し、対象部位と金属球とを同時に撮影して、拡大率を推定する方法に比べ、撮影時の手間を省くことができる。また、部位サイズ推定装置400では、患者の体厚に基づいて、患者の体型に応じた拡大率が設定されるので、対象部位のサイズをより高い精度で推定することができる。
In this manner, the
また、距離推定部440は、各部位と、体の中心を原点とする所定の座標系における各部位の位置を示す位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、位置情報テーブルから対象部位に対応付けられた位置情報を取得し、体厚と位置情報と撮影方向とに基づいて、対象部位と受像面との間の距離を推定する。
Further, the
また、体厚取得部430は、患者の身長と、体重と、対象部位、撮影体位及び撮影方向に基づいて、体厚を推定する。この場合、体厚取得部430が、部位と、体位と、体厚の方向と、体厚補正係数fとが対応付けられた体厚補正係数テーブルを保持し、患者の身長及び体重の情報が取得できれば、金属球を配置せず、かつ、体厚を実測しなくても、体厚を推定することができるので、患者ごとに適切な拡大率を用いて、対象部位のサイズを推定することができる。
In addition, the body
また、体厚取得部430が、患者の身長と、体重と、対象部位、体位及び撮影方向に応じた体厚補正係数とに基づいて、体厚を推定する場合、体厚取得部430は、X線画像の付帯情報に含まれる情報を利用して、体厚を推定することができる。この場合、体厚取得部430は、X線画像の付帯情報を利用して、体厚を推定することができるため、体厚を算出するためのコスト等の増加を抑えることができる。
When the body
また、距離推定部440は、体厚に対する対象部位の位置情報に応じて、対象部位と受像面との間の距離を推定する。これにより、患者の体厚、すなわち、患者の体型に応じて、拡大率を推定することができるので、対象部位のサイズをより高い精度で推定することができる。
Further, the
また、入力部470は、体厚に対する対象部位の位置情報、患者の身長及び体重の情報を受け付ける。これにより、拡大率推定部450は、過去に患者が受けた検査の結果を利用して、当該患者の体厚に対する対象部位の位置を指定して、拡大率を推定することができるので、対象部位のサイズをより高い精度で推定することができる。X線画像の付帯情報に、当該患者の身長及び体重の情報が付加されていない場合においても、体厚取得部430は、体厚を推定することができる。
Further, the
体厚取得部430における体厚取得の方法がいずれの場合も、金属球を、受像面からの距離が対象部位と同じになるように配置して拡大率を設定するのに比べ、体厚に基づいて拡大率を推定する方法では、煩わしい手間をかけずに、より高い精度で拡大率を推定することができる。更に、本発明では、X線撮影において照射量を調整するために用いられる体厚を、拡大率の推定に利用しているので、コスト等の増加を抑えつつ、適切な拡大率を推定することができる。
In any case of the body thickness acquisition method in the body
また、金属球を用いて拡大率を設定する方法では、金属球を配置せずに撮影してしまった場合、再度、金属球を配置して撮影を行わなければならず、患者の被曝量を増加させてしまうのに対し、本発明では、金属球を必要としないので、患者の被曝量の増加を抑えることができる。 In addition, in the method of setting the enlargement ratio using a metal sphere, if an image is taken without arranging the metal sphere, the image must be taken again with the metal sphere arranged, and the exposure dose of the patient is reduced. In contrast, the present invention does not require a metal sphere, so that an increase in patient exposure can be suppressed.
なお、以上の説明では、X線光源の焦点サイズが小さい場合を例に説明したが、焦点サイズが大きい場合においても、本発明を適用することができる。 In the above description, the case where the focus size of the X-ray light source is small has been described as an example. However, the present invention can be applied even when the focus size is large.
また、以上の説明では、部位サイズ推定装置400が、デジタル化されたX線画像を病院内のネットワーク500を介して取得する場合を例に説明したが、病院内にネットワーク環境が整備されていない場合においても、本発明を適用することができる。この場合、現像機を用いて出力されたフィルムを上述の画像参照部412に表示されたX線画像(参照画像)と考えればよい。そして、フィルム(参照画像)の全体サイズと、X線撮影時の受像面のサイズとから、比Rを算出すればよい。なお、この場合、参照サイズは、フィルム(参照画像)上に表示された対象部位の像のサイズとなる。
In the above description, the case where the part
そして、上記比Rと、拡大率Mとを用いて、デジタル化されたX線画像の場合と同様に、実際の対象部位のサイズを算出すればよい。或いは、上記比Rと、拡大率Mとを用いて、人工関節のテンプレートを拡大、縮小し、拡大又は縮小後のテンプレートを、フィルムに重畳させて、最適なテンプレートを選択するようにしてもよい。 Then, the size of the actual target portion may be calculated using the ratio R and the enlargement ratio M, as in the case of the digitized X-ray image. Alternatively, using the ratio R and the enlargement ratio M, the template of the artificial joint may be enlarged or reduced, and the template after enlargement or reduction may be superimposed on the film to select the optimum template. .
このように、本発明は、デジタル化されたX線画像に限らず、フィルムでしか対象部位を確認できない場合においても、適用可能である。 As described above, the present invention is not limited to a digitized X-ray image, and can be applied to a case where the target portion can be confirmed only with a film.
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。 The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments thereof, various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broader spirit and scope of the invention as defined in the claims. is there.
なお、図13に、本発明の実施の形態に係る部位サイズ推定装置400を実現するのに適するコンピューティングデバイスの実現例を示す。
FIG. 13 shows an implementation example of a computing device suitable for realizing the part
図13のコンピューティングデバイス800は、中央処理ユニット(CPU:Central Processing Unit)810、メモリ820及び記録媒体830を有し、バスを介して結合されている。
A
CPU810は、オペレーティング・システム(図示せず)と一緒になって、RAM(Random Access Memory)等のメモリ820に読み込んだプログラムコードを実行するように動作する。プログラムコードやデータは、ROM(Read Only Memory)又はハードディスク等の記録媒体830に予め記録しておくことができる。或いは、プログラムコードやデータは、フロッピー(登録商標)ディスク等の磁気ディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスク、MO(Magneto Optical)ディスク等の光磁気ディスク等のリムーバブル記録媒体840に、一時的、或いは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体840は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
The
なお、プログラムコードやデータを、上述したようなリムーバブル記録媒体840からコンピューティングデバイス800にインストールする他、ネットワークI/F850を介して、ダウンロードサイトから有線又は無線転送によりインストールし、コンピューティングデバイス800が、転送されてきたプログラムやデータを受信し、内蔵する記録媒体830にインストールするようにしてもよい。
In addition to installing the program code and data from the
また、ハードディスク、CD−ROM、磁気光学(フロプチカル)ドライブ、テープ・ドライブ等の大容量記憶装置860が、CPU810と結合されるようにしてもよい。大容量記憶装置860は、追加のプログラムコードやデータを格納している。また、大容量記憶装置860のアドレス空間を、例えば、仮想メモリ等のためにCPU810によってアクセス可能としてもよい。また、記録媒体830に代えて、大容量記憶装置860が、該当プログラムやデータを格納するようにしてもよい。
Further, a
また、上述したコンピューティングデバイス800の各々は、更に、キーボードやポインタ・デバイス(例えば、マウスやタッチペン)等の入力装置870を有している。また、コンピューティングデバイス800は、画像等を見るための表示装置880を有している。
Each of the
適切なソフトウェアまたはファームウェアの制御下で動作するとき、CPU810は、所望のコンピューティングデバイス800の機能に関連付けられた特定の機能を実現することを担う。例えば、部位サイズ推定装置400をコンピューティングデバイス800により実現する場合、部位サイズ算出部420、体厚取得部430、距離推定部440、拡大率推定部450及び部位サイズ補正部460の機能は、CPU810により実現される。なお、体厚補正係数テーブルや位置情報テーブルは、記録媒体830、リムーバブル記録媒体840、大容量記憶装置860等に記憶される。また、画像確認部410、入力部470の機能は、表示装置880、入力装置870等により実現される。
When operating under the control of appropriate software or firmware, the
なお、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、或いは、必要に応じて並列的に或いは個別に実行するように構築することも可能である。 In addition to being executed in time series in accordance with the processing operations described in the above embodiment, the processing capability of the apparatus that executes the processing, or to be executed in parallel or individually as necessary Is also possible.
また、上記実施形態で説明した部位サイズ想定装置は、複数の装置の論理的集合構成にしたり、各装置の機能を混在させたりするように構築することも可能である。 Moreover, the part size assumption apparatus demonstrated by the said embodiment can also be constructed | assembled so that it may become a logical set structure of a some apparatus, or the function of each apparatus may be mixed.
100 病院情報システム(HIS)
200 放射線部門システム
210 放射線情報システム(RIS)
220 モダリティ
230 画像データサーバ(PACS)
300 端末
400 部位サイズ推定装置
410 画像確認部
411 画像取得部
412 画像参照部
420 部位サイズ算出部
430 体厚取得部
440 距離推定部
450 拡大率推定部
460 部位サイズ補正部
470 入力部
500 ネットワーク
800 コンピューティングデバイス
810 CPU
820 メモリ
830 記録媒体
840 リムーバブル記録媒体
850 ネットワークI/F
860 大容量記憶装置
870 入力装置
880 表示装置
100 Hospital Information System (HIS)
200
220
DESCRIPTION OF
820
860
Claims (13)
前記患者の体厚と前記体厚に対する前記骨又は関節の位置情報とに基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する距離推定手段と、
前記骨又は関節と前記受像面との間の距離と、X線管球の焦点と前記受像面との間の距離とに基づいて、前記拡大率を推定する拡大率推定手段と、を具備する、
推定装置。 In X-ray imaging, an estimation device for estimating an enlargement ratio necessary for correcting the size of an image of a bone or joint of a patient projected on an image receiving surface,
Distance estimating means for estimating a distance between the bone or joint and the image receiving surface based on the body thickness of the patient and the position information of the bone or joint relative to the body thickness;
An enlargement factor estimating means for estimating the enlargement factor based on a distance between the bone or joint and the image receiving surface and a distance between a focal point of an X-ray tube and the image receiving surface; ,
Estimating device.
前記骨又は関節と、前記体厚に対する前記骨又は関節の位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、前記位置情報テーブルから前記骨又は関節に対応付けられた位置情報を取得し、前記体厚と前記位置情報に基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する、
請求項1に記載の推定装置。 The distance estimating means includes
And the bone or joint, has a position information table in which the position information of the bone or joint associated to said body thickness, obtains the position information associated with the bone or joint from the position information table, Based on the body thickness and the position information, estimate a distance between the bone or joint and the image receiving surface,
The estimation apparatus according to claim 1.
前記骨又は関節と、体の中心を原点とする所定の座標系における骨又は関節の位置を示す位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、前記位置情報テーブルから前記骨又は関節に対応付けられた位置情報を取得し、前記体厚と前記位置情報と撮影方向とに基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する、
請求項1に記載の推定装置。 The distance estimating means includes
And the bone or joint, has a position information table in which the position information indicating the position of the bone or joint associated in a predetermined coordinate system with its origin at the center of the body, to the bone or joint from the position information table Obtaining the associated position information, and estimating the distance between the bone or joint and the image receiving surface based on the body thickness, the position information, and the imaging direction;
The estimation apparatus according to claim 1.
前記距離推定手段は、前記体厚と入力された前記位置情報とに基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する、
請求項1に記載の推定装置。 An input means for receiving position information of the bone or joint with respect to the body thickness;
The distance estimating means estimates a distance between the bone or joint and the image receiving surface based on the body thickness and the input position information.
The estimation apparatus according to claim 1.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の推定装置。 Further comprising body thickness obtaining means for obtaining information on the body thickness of the patient,
The estimation apparatus according to any one of claims 1 to 4.
骨又は関節と、体位と、体厚の方向と、体厚補正係数(f)とが対応付けられた体厚補正係数テーブルを保持し、前記体厚補正係数テーブルから、前記骨又は関節、撮影時の体位及び撮影方向に応じて、いずれか1つの体厚補正係数(f)を取得し、前記患者の身長(H)と、前記患者の体重(W)と、取得した前記体厚補正係数(f)と、式(1)とから、前記体厚(BT)を推定する、
請求項5に記載の推定装置。
Bone or joint, the posture, the direction of body thickness to hold the body thickness correction coefficient table body thickness correction coefficient and (f) are associated, from the body thickness correction coefficient table, the bone or joint, shooting The body thickness correction coefficient (f) is acquired according to the body position and the photographing direction at the time, the patient's height (H), the patient's weight (W), and the acquired body thickness correction coefficient From (f) and equation (1), the body thickness (BT) is estimated.
The estimation apparatus according to claim 5.
前記X線画像の付帯情報から、前記患者の身長及び体重の情報を取得する、
請求項6に記載の推定装置。 The body thickness acquisition means includes
From the incidental information of the X-ray image, obtain information on the height and weight of the patient,
The estimation apparatus according to claim 6.
請求項6に記載の推定装置。 An input means for receiving information on the height and weight of the patient;
The estimation apparatus according to claim 6.
請求項7又は請求項8に記載の推定装置。 Size correction means for correcting the size of the image of the bone or joint projected on the image-receiving surface using the enlargement ratio and estimating the actual size of the bone or joint is further provided.
The estimation apparatus according to claim 7 or 8.
前記患者の体厚と前記体厚に対する前記骨又は関節の位置情報とに基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定し、
前記骨又は関節と前記受像面との間の距離と、X線管球の焦点と前記受像面との間の距離とに基づいて、前記拡大率を推定する、
推定方法。 In X-ray imaging, an estimation method for estimating an enlargement ratio necessary for correcting a size of an image of a bone or joint of a patient projected on an image receiving surface,
Based on the body thickness of the patient and the position information of the bone or joint relative to the body thickness, the distance between the bone or joint and the image receiving surface is estimated,
Estimating the magnification based on the distance between the bone or joint and the image receiving surface and the distance between the focal point of the X-ray tube and the image receiving surface;
Estimation method.
前記患者の体厚と前記体厚に対する前記骨又は関節の位置情報とに基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する距離推定手段と、
前記骨又は関節と前記受像面との間の距離と、X線管球の焦点と前記受像面との間の距離とに基づいて、前記拡大率を推定する拡大率推定手段として機能させる、
プログラム。 In X-ray imaging, an estimation device that estimates an enlargement ratio that is necessary when correcting the size of an image of a bone or joint of a patient projected on an image receiving surface,
Distance estimating means for estimating a distance between the bone or joint and the image receiving surface based on the body thickness of the patient and the position information of the bone or joint relative to the body thickness;
Based on the distance between the bone or joint and the image receiving surface, and the distance between the focal point of the X-ray tube and the image receiving surface, function as an enlargement rate estimating means for estimating the enlargement rate,
program.
前記骨又は関節と、前記体厚に対する前記骨又は関節の位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルから前記骨又は関節に対応付けられた位置情報を取得し、前記体厚と前記位置情報に基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する、
請求項10に記載の推定方法。 Estimating the distance between the bone or joint and the image receiving surface is
And the bone or joint, the body and the position information of the bone or joint obtains the position information associated with the bone or joint from the position information table associated to the thickness, the body thickness and the position information Based on estimating a distance between the bone or joint and the image receiving surface;
The estimation method according to claim 10.
前記骨又は関節と、前記体厚に対する前記骨又は関節の位置情報とが対応付けられた位置情報テーブルを有し、前記位置情報テーブルから前記骨又は関節に対応付けられた位置情報を取得し、前記体厚と前記位置情報に基づいて、前記骨又は関節と前記受像面との間の距離を推定する、
請求項11に記載のプログラム。 The distance estimating means includes
And the bone or joint, has a position information table in which the position information of the bone or joint associated to said body thickness, obtains the position information associated with the bone or joint from the position information table, Based on the body thickness and the position information, estimate a distance between the bone or joint and the image receiving surface,
The program according to claim 11.
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