JPH01196550A - 骨塩定量分析装置 - Google Patents
骨塩定量分析装置Info
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- JPH01196550A JPH01196550A JP63021782A JP2178288A JPH01196550A JP H01196550 A JPH01196550 A JP H01196550A JP 63021782 A JP63021782 A JP 63021782A JP 2178288 A JP2178288 A JP 2178288A JP H01196550 A JPH01196550 A JP H01196550A
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- Japan
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- radiation
- crystal lattice
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- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 46
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- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、人体の骨に含まれるカルシウムを定量する
ための装置に関する。
ための装置に関する。
骨の密度を計測することにより骨塩を定量することがで
きる。骨の密度を測定するには２つの異なるエネルギー
の放射線を用いてそれらの透過データを収集する必要が
ある。 従来では、Ｘ線管から放射されるＸ線を結晶格子に反射
させて単色Ｘ線を作り、これを人体に透過させてデータ
を得るようにしている。第５図に示すように、Ｘ線管１
から放射されるＸ線を格子定数ｄの結晶格子２に入射角
度θで入射する。すると ２ｄｓ１１１０＝＾ の条件を満足する波長λのＸ線のみが反射される。 この特定の波長のＸ線がコリメータ３を経て患者４に照
射させられ、その透過Ｘ線がＸ線位置検出器（ガンマカ
メラなど）５に入射することにより透過Ｘ線データが得
られる。そして、患者４を横切るようにこのＸ線ビーム
をスキャンさせ透過データを得る。エネルギーを変えて
この透過Ｘ線データを得る必要があるため、適当な機構
により結晶格子２を回転させ、再びスキャンさせてデー
タを得るようにしている。
きる。骨の密度を測定するには２つの異なるエネルギー
の放射線を用いてそれらの透過データを収集する必要が
ある。 従来では、Ｘ線管から放射されるＸ線を結晶格子に反射
させて単色Ｘ線を作り、これを人体に透過させてデータ
を得るようにしている。第５図に示すように、Ｘ線管１
から放射されるＸ線を格子定数ｄの結晶格子２に入射角
度θで入射する。すると ２ｄｓ１１１０＝＾ の条件を満足する波長λのＸ線のみが反射される。 この特定の波長のＸ線がコリメータ３を経て患者４に照
射させられ、その透過Ｘ線がＸ線位置検出器（ガンマカ
メラなど）５に入射することにより透過Ｘ線データが得
られる。そして、患者４を横切るようにこのＸ線ビーム
をスキャンさせ透過データを得る。エネルギーを変えて
この透過Ｘ線データを得る必要があるため、適当な機構
により結晶格子２を回転させ、再びスキャンさせてデー
タを得るようにしている。
しかしながら、従来では異なるエネルギーのＸ線ビーム
によるスキャンを２回行なわなければならないため、検
査時間がかか−るという問題がある。 この発明は、検査時間を短縮できる骨塩定量分析装置を
提供することを目的とする。
によるスキャンを２回行なわなければならないため、検
査時間がかか−るという問題がある。 この発明は、検査時間を短縮できる骨塩定量分析装置を
提供することを目的とする。
上記の問題点を解決するための第１の発明による骨塩定
量分析装置は、放射線を発生する手段と、この放射線が
照射される１枚の結晶格子と、この結晶格子で反射した
放射線のうち所定の２つの反射角度のもののみをコリメ
ートして２つの異なるエネルギーの放射線を被検体に対
して同時に照射する手段と、これら２つのエネルギーの
放射線が被検体を透過して入射する放射線検出手段と、
該放射線検出手段の出力からそれぞれのエネルギーの放
射線に関する透過データを分離する手段と、該分離され
たデータについての演算処理を行なう手段とからなる。 また、上記の問題点を解決するための第２の発明による
骨塩定量分析装置は、放射線を発生する手段と、この放
射線が各々照射される２枚の結晶格子と、これら２枚の
結晶格子においてそれぞれ特定の角度で反射した放射線
をコリメートして２つの異なるエネルギーの放射線を被
検体に対して同時に照射する手段と、これら２つのエネ
ルギーの放射線が被検体を透過して入射する放射線検出
手段と、該放射線検出手段の出力からそれぞれのエネル
ギーの放射線に関する透過データを分離する手段と、該
分離されたデータについての演算処理を行なう手段とか
らなる。
量分析装置は、放射線を発生する手段と、この放射線が
照射される１枚の結晶格子と、この結晶格子で反射した
放射線のうち所定の２つの反射角度のもののみをコリメ
ートして２つの異なるエネルギーの放射線を被検体に対
して同時に照射する手段と、これら２つのエネルギーの
放射線が被検体を透過して入射する放射線検出手段と、
該放射線検出手段の出力からそれぞれのエネルギーの放
射線に関する透過データを分離する手段と、該分離され
たデータについての演算処理を行なう手段とからなる。 また、上記の問題点を解決するための第２の発明による
骨塩定量分析装置は、放射線を発生する手段と、この放
射線が各々照射される２枚の結晶格子と、これら２枚の
結晶格子においてそれぞれ特定の角度で反射した放射線
をコリメートして２つの異なるエネルギーの放射線を被
検体に対して同時に照射する手段と、これら２つのエネ
ルギーの放射線が被検体を透過して入射する放射線検出
手段と、該放射線検出手段の出力からそれぞれのエネル
ギーの放射線に関する透過データを分離する手段と、該
分離されたデータについての演算処理を行なう手段とか
らなる。
第１の発明の骨塩定量分析装置において、放射線を１枚
の結晶格子に照射する場合、結晶格子での入射位置が異
なれば、異なる角度で入射、反射する。したがって、あ
る２つの異なる角度で入射・反射した放射線をコリメー
トするようにすれば、このコリメートされて得られた２
つの放射線はそれぞれそれらの角度に対応するエネルギ
ーのものとなる。そこで、これらエネルギーの異なる２
つの放射線を被検体に対して同時に照射することができ
る。被検体を透過した放射線を検出してたとえばその出
力の波高分析を行なうことによりそれぞれのエネルギー
の放射線に関する透過データを分離することができる。 あるいは各エネルギーの放射線ビームは位置が異なるた
めこれを利用して分離することもできる。そのため、こ
れらの２つのエネルギーについての透過データを処理す
れば骨密度（骨の単位面積当りの質量）を算出すること
ができる。 また、第２の発明の骨塩定量分析装置では、２枚の結晶
格子に放射線を照射し、それらの格子定数によって決ま
る特定の角度で反射した放射線をコリメートすることに
より２つの異なる波長の放射線を同時に得ることができ
る。そのため、この第２の発明の場合も、第１の発明と
同様に異なる２つのエネルギーの放射線を同時に被検体
に対して照射でき、２つのエネルギーの放射線による透
過データを同時に得ることができる。
の結晶格子に照射する場合、結晶格子での入射位置が異
なれば、異なる角度で入射、反射する。したがって、あ
る２つの異なる角度で入射・反射した放射線をコリメー
トするようにすれば、このコリメートされて得られた２
つの放射線はそれぞれそれらの角度に対応するエネルギ
ーのものとなる。そこで、これらエネルギーの異なる２
つの放射線を被検体に対して同時に照射することができ
る。被検体を透過した放射線を検出してたとえばその出
力の波高分析を行なうことによりそれぞれのエネルギー
の放射線に関する透過データを分離することができる。 あるいは各エネルギーの放射線ビームは位置が異なるた
めこれを利用して分離することもできる。そのため、こ
れらの２つのエネルギーについての透過データを処理す
れば骨密度（骨の単位面積当りの質量）を算出すること
ができる。 また、第２の発明の骨塩定量分析装置では、２枚の結晶
格子に放射線を照射し、それらの格子定数によって決ま
る特定の角度で反射した放射線をコリメートすることに
より２つの異なる波長の放射線を同時に得ることができ
る。そのため、この第２の発明の場合も、第１の発明と
同様に異なる２つのエネルギーの放射線を同時に被検体
に対して照射でき、２つのエネルギーの放射線による透
過データを同時に得ることができる。
この発明の一実施例では、第１図に示すように、Ｘ線管
１から発生したＸ線は結晶格子２に照射される。すると
Ｘ線はこの結晶格子２によって反射されるが、その反射
側に２つのスリットを有するコリメータ３が配置されて
いる。このコリメータ３は結晶格子２に対して固定の位
置関係を保つように取り付けられている。したがって、
結晶格子２に対して入射角θ１、θ２で入射し角度θ１
、θ２で反射したＸ線がこのコリメータ３の各スリット
から取り出されて細いビームとなって患者４に照射され
ることになる。そのため、これらのＸ線ビームは角度θ
１、θ２に対応するエネルギーＥｌ、Ｅ２の単色Ｘ線と
なる。患者４を透過したＸ線ビームはＸ１ＴＶカメラや
ガンマカメラなどのＸ線位置検出器５に入射する。この
Ｘ線位置検出器５の出力信号は波高分析器６に送られて
エネルギー弁別され、上記のエネルギーＥｌ、Ｅ２のそ
れぞれに対応する信号が抽出される。そして得られたデ
ータはデータ処理装置７に送られ、後述のデータ処理が
行なわれる。スキャンモーター８は、Ｘ線管１、結晶格
子２及びコリメータ３を一体に、あるいは結晶格子２及
びコリメータ３のみを一体に、適当な回転中心８１（紙
面に直角となっている）の回りに矢印Ａのように回転さ
せる。 こうして２つのエネルギーのＸ線ビームが同時に患者４
に対してスキャンさせられ、２つのエネルギーのＸ線透
過データが同時に得られる。 第２図は第２の実施例を示すものである。この第２の実
施例では、第２図に示すように、Ｘ線管１から発生した
Ｘ線は、それぞれ異なった角度に設定された２つの結晶
格子２１．２２に入射する。 それらの反射Ｘ線の角度θ１、θ２で反射したもののみ
がスリットを通して取り出されるようコリメータ３が設
けられている９したがって、２つのスリットから患者４
に向けて照射される２つのＸ線ビームは角度θ１、θ２
に対応するエネルギーＥｌ、Ｅ２の単色Ｘ線となる。患
者４を透過したＸ線ビームはＸ線ＴＶカメラやガンマカ
メラなどのＸ線位置検出器５に入射し、Ｘ線位置検出器
５の出力信号は波高分析器６に送られてエネルギー弁別
され、上記のエネルギーＥｌ、Ｅ２のそれぞれに対応す
る信号が抽出される。そして得られたデータはデータ処
理装置７に送られ、後述のデータ処理が行なわれる。ス
キャンモーター８は、Ｘ線管１、結晶格子２及びコリメ
ータ３を一体に、矢印Ｂのように直線移動させる。こう
して２つのエネルギーのＸ線ビームが同時に患者４に対
して平行にスキャンさせられ、２つのエネルギーのＸ線
透過データが同時に得られる。なお、上記第１の実施例
のように回転させることによりスキャンさせてもよい（
第１の実施例の場合もこの第２の実施例のように直線移
動させてスキャンさせてもよい）。また、結晶格子２１
．２２を異なる角度に設定するのでなく、格子定数の異
なる２枚の結晶格子を同じ角度に配置するようにしても
よい。 第３図に示すように患者４の軟組織４１の質量吸収係数
と密度をそれぞれμ、／ρ１、Ｍ３とし、骨４２の質量
吸収係数と密度をそれぞれμｂ／ρｂ、Ｍｂとし、強度
■。で入射したＸ線が患者４を透過することによって強
度Ｉになったとすると、２つのエネルギーＥ１、Ｅ２の
Ｘ線について次のような式が成立する。 Ｉｔ”ＩｏｘｅＸｐ［−［（Ｍｂ（ε１）／ρｂＬＭｂ
＋（μ、（ε１）／ρ１）・Ｌ］］ １２” ｌ０２６ＸＰ ［−［（Ｍｂ（ε２）／ρ５）
・Ｍｂ＋（μ６（ε２）／ρ５）・Ｍ、］１ これらの式から、 Ｍｂ□［Ｒ６Ｔ’ （ｉｎ（Ｉｔ／１ｏｔ）ｌ−１ｎ（
１２／１ｏｚ）］／［Ｍｂ（ε２）／ρｂ−Ｒ６Ｔ・（
Ｍｂ（ε１）／ρｂ）］により骨密度Ｍｂを求めること
ができる。但し、μｂ／ρ５は実験値を用いることとし
、Ｒ３Ｔは次の式で与えられる。 Ｒ３Ｔ＝ （μ、（ε２）／ρ５）／（μＳ（ε１）／
ρ５）そこで、このＲ８Ｔは第４図のようにＸ線を患者
４の軟部組織４１のみ透過させるようにして次のように
求める。 Ｉ’１ｒ、＝１１ｓｅｘｐ［（μｓ（ε１）７９ｇ）
・Ｍ、］１’２．＝１２ｓｅｘｐ［−（ｕ Ｓ（ε２）
／ρ、）−Ｍ、］Ｒ３Ｔ＝Ｉｎ（１’２ｇ／１２ａ）／
Ｉｎ（１’ Ｉｓ／Ｉｔｓ）これらの演算はデータ処理
装置７により行なわれる。
１から発生したＸ線は結晶格子２に照射される。すると
Ｘ線はこの結晶格子２によって反射されるが、その反射
側に２つのスリットを有するコリメータ３が配置されて
いる。このコリメータ３は結晶格子２に対して固定の位
置関係を保つように取り付けられている。したがって、
結晶格子２に対して入射角θ１、θ２で入射し角度θ１
、θ２で反射したＸ線がこのコリメータ３の各スリット
から取り出されて細いビームとなって患者４に照射され
ることになる。そのため、これらのＸ線ビームは角度θ
１、θ２に対応するエネルギーＥｌ、Ｅ２の単色Ｘ線と
なる。患者４を透過したＸ線ビームはＸ１ＴＶカメラや
ガンマカメラなどのＸ線位置検出器５に入射する。この
Ｘ線位置検出器５の出力信号は波高分析器６に送られて
エネルギー弁別され、上記のエネルギーＥｌ、Ｅ２のそ
れぞれに対応する信号が抽出される。そして得られたデ
ータはデータ処理装置７に送られ、後述のデータ処理が
行なわれる。スキャンモーター８は、Ｘ線管１、結晶格
子２及びコリメータ３を一体に、あるいは結晶格子２及
びコリメータ３のみを一体に、適当な回転中心８１（紙
面に直角となっている）の回りに矢印Ａのように回転さ
せる。 こうして２つのエネルギーのＸ線ビームが同時に患者４
に対してスキャンさせられ、２つのエネルギーのＸ線透
過データが同時に得られる。 第２図は第２の実施例を示すものである。この第２の実
施例では、第２図に示すように、Ｘ線管１から発生した
Ｘ線は、それぞれ異なった角度に設定された２つの結晶
格子２１．２２に入射する。 それらの反射Ｘ線の角度θ１、θ２で反射したもののみ
がスリットを通して取り出されるようコリメータ３が設
けられている９したがって、２つのスリットから患者４
に向けて照射される２つのＸ線ビームは角度θ１、θ２
に対応するエネルギーＥｌ、Ｅ２の単色Ｘ線となる。患
者４を透過したＸ線ビームはＸ線ＴＶカメラやガンマカ
メラなどのＸ線位置検出器５に入射し、Ｘ線位置検出器
５の出力信号は波高分析器６に送られてエネルギー弁別
され、上記のエネルギーＥｌ、Ｅ２のそれぞれに対応す
る信号が抽出される。そして得られたデータはデータ処
理装置７に送られ、後述のデータ処理が行なわれる。ス
キャンモーター８は、Ｘ線管１、結晶格子２及びコリメ
ータ３を一体に、矢印Ｂのように直線移動させる。こう
して２つのエネルギーのＸ線ビームが同時に患者４に対
して平行にスキャンさせられ、２つのエネルギーのＸ線
透過データが同時に得られる。なお、上記第１の実施例
のように回転させることによりスキャンさせてもよい（
第１の実施例の場合もこの第２の実施例のように直線移
動させてスキャンさせてもよい）。また、結晶格子２１
．２２を異なる角度に設定するのでなく、格子定数の異
なる２枚の結晶格子を同じ角度に配置するようにしても
よい。 第３図に示すように患者４の軟組織４１の質量吸収係数
と密度をそれぞれμ、／ρ１、Ｍ３とし、骨４２の質量
吸収係数と密度をそれぞれμｂ／ρｂ、Ｍｂとし、強度
■。で入射したＸ線が患者４を透過することによって強
度Ｉになったとすると、２つのエネルギーＥ１、Ｅ２の
Ｘ線について次のような式が成立する。 Ｉｔ”ＩｏｘｅＸｐ［−［（Ｍｂ（ε１）／ρｂＬＭｂ
＋（μ、（ε１）／ρ１）・Ｌ］］ １２” ｌ０２６ＸＰ ［−［（Ｍｂ（ε２）／ρ５）
・Ｍｂ＋（μ６（ε２）／ρ５）・Ｍ、］１ これらの式から、 Ｍｂ□［Ｒ６Ｔ’ （ｉｎ（Ｉｔ／１ｏｔ）ｌ−１ｎ（
１２／１ｏｚ）］／［Ｍｂ（ε２）／ρｂ−Ｒ６Ｔ・（
Ｍｂ（ε１）／ρｂ）］により骨密度Ｍｂを求めること
ができる。但し、μｂ／ρ５は実験値を用いることとし
、Ｒ３Ｔは次の式で与えられる。 Ｒ３Ｔ＝ （μ、（ε２）／ρ５）／（μＳ（ε１）／
ρ５）そこで、このＲ８Ｔは第４図のようにＸ線を患者
４の軟部組織４１のみ透過させるようにして次のように
求める。 Ｉ’１ｒ、＝１１ｓｅｘｐ［（μｓ（ε１）７９ｇ）
・Ｍ、］１’２．＝１２ｓｅｘｐ［−（ｕ Ｓ（ε２）
／ρ、）−Ｍ、］Ｒ３Ｔ＝Ｉｎ（１’２ｇ／１２ａ）／
Ｉｎ（１’ Ｉｓ／Ｉｔｓ）これらの演算はデータ処理
装置７により行なわれる。
この発明の骨塩定量分析装置によれば、２つのエネルギ
ーの単色Ｘ線によるスキャンを同時に行なうことができ
、１回のスキャンで２つのエネルギーについてのデータ
を収集できるので、検査時間が大幅に短縮できる。
ーの単色Ｘ線によるスキャンを同時に行なうことができ
、１回のスキャンで２つのエネルギーについてのデータ
を収集できるので、検査時間が大幅に短縮できる。
第１図はこの発明の第１の実施例の模式図、第２図は第
２の実施例の模式図、第３図及び第４図はＸ線の入射強
度と透過強度とを説明するための模式図、第５図は従来
例の模式図である。 １・・・Ｘ線管、２．２１．２２・・・結晶格子、３・
・・コリメータ、４・・・患者、４１・・・軟組織、４
２°゛°骨、５・・・Ｘ線位置検出器、６・・・波高分
析器、７・・・データ処理装置、８・・・スキャンモー
ター。
２の実施例の模式図、第３図及び第４図はＸ線の入射強
度と透過強度とを説明するための模式図、第５図は従来
例の模式図である。 １・・・Ｘ線管、２．２１．２２・・・結晶格子、３・
・・コリメータ、４・・・患者、４１・・・軟組織、４
２°゛°骨、５・・・Ｘ線位置検出器、６・・・波高分
析器、７・・・データ処理装置、８・・・スキャンモー
ター。
Claims (2)
- （１）放射線を発生する手段と、この放射線が照射され
る１枚の結晶格子と、この結晶格子で反射した放射線の
うち所定の２つの反射角度のもののみをコリメートして
２つの異なるエネルギーの放射線を被検体に対して同時
に照射する手段と、これら２つのエネルギーの放射線が
被検体を透過して入射する放射線検出手段と、該放射線
検出手段の出力からそれぞれのエネルギーの放射線に関
する透過データを分離する手段と、該分離されたデータ
についての演算処理を行なう手段とからなる骨塩定量分
析装置。 - （２）放射線を発生する手段と、この放射線が各々照射
される２枚の結晶格子と、これら２枚の結晶格子におい
てそれぞれ特定の角度で反射した放射線をコリメートし
て２つの異なるエネルギーの放射線を被検体に対して同
時に照射する手段と、これら２つのエネルギーの放射線
が被検体を透過して入射する放射線検出手段と、該放射
線検出手段の出力からそれぞれのエネルギーの放射線に
関する透過データを分離する手段と、該分離されたデー
タについての演算処理を行なう手段とからなる骨塩定量
分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63021782A JP2638875B2 (ja) | 1988-01-31 | 1988-01-31 | 骨塩定量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63021782A JP2638875B2 (ja) | 1988-01-31 | 1988-01-31 | 骨塩定量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01196550A true JPH01196550A (ja) | 1989-08-08 |
| JP2638875B2 JP2638875B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=12064631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63021782A Expired - Lifetime JP2638875B2 (ja) | 1988-01-31 | 1988-01-31 | 骨塩定量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638875B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0600673A2 (en) * | 1992-11-25 | 1994-06-08 | Xerox Corporation | Method and apparatus for imaging radiation beams of different wavelengths |
| JP2015135325A (ja) * | 2013-12-30 | 2015-07-27 | 同方威視技▲術▼股▲分▼有限公司 | Ｘ線蛍光透視イメージングシステム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102527440B1 (ko) | 2018-04-24 | 2023-05-02 | 가부시키가이샤 시마쓰세사쿠쇼 | 화상 해석 방법, 세그먼테이션 방법, 골밀도 측정 방법, 학습 모델 작성 방법 및 화상 작성 장치 |
| JP7173338B2 (ja) | 2019-06-19 | 2022-11-16 | 株式会社島津製作所 | 骨部画像解析方法および学習方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60249040A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Hitachi Ltd | 放射線画像撮影装置 |
| JPS6449547A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-27 | Aloka Co Ltd | Bone-salt amount measuring apparatus |
-
1988
- 1988-01-31 JP JP63021782A patent/JP2638875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60249040A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Hitachi Ltd | 放射線画像撮影装置 |
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| EP0600673A3 (ja) * | 1992-11-25 | 1994-08-31 | Xerox Corp | |
| US5432334A (en) * | 1992-11-25 | 1995-07-11 | Xerox Corporation | Method and apparatus for imaging multiple radiation beams |
| US5475212A (en) * | 1992-11-25 | 1995-12-12 | Xerox Corporation | Apparatus for imaging multiple radiation beams |
| JP2015135325A (ja) * | 2013-12-30 | 2015-07-27 | 同方威視技▲術▼股▲分▼有限公司 | Ｘ線蛍光透視イメージングシステム |
| US9857317B2 (en) | 2013-12-30 | 2018-01-02 | Nuctech Company Limited | X-ray fluoroscopic imaging system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2638875B2 (ja) | 1997-08-06 |
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