JPH01196551A - 骨塩定量分析装置 - Google Patents
骨塩定量分析装置Info
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- JPH01196551A JPH01196551A JP63021783A JP2178388A JPH01196551A JP H01196551 A JPH01196551 A JP H01196551A JP 63021783 A JP63021783 A JP 63021783A JP 2178388 A JP2178388 A JP 2178388A JP H01196551 A JPH01196551 A JP H01196551A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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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。そこで従来では、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4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8に入射角度θで入射する。すると 2dsjnθ=λ 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、X線管1と結晶格子8とコリメータ3
の全体を矢印に示すように直線的に移動させてχ緑ビー
ムが患者4を横切るようにスキャンさせてこのデータを
収集する。 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8を回転させ、その
回転後再び同様にスキャンを行なうようにしている。こ
れら2つの異なるエネルギーのX線による透過データか
ら骨の密度を計算する。
きる。そこで従来では、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4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8に入射角度θで入射する。すると 2dsjnθ=λ 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、X線管1と結晶格子8とコリメータ3
の全体を矢印に示すように直線的に移動させてχ緑ビー
ムが患者4を横切るようにスキャンさせてこのデータを
収集する。 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8を回転させ、その
回転後再び同様にスキャンを行なうようにしている。こ
れら2つの異なるエネルギーのX線による透過データか
ら骨の密度を計算する。
しかしながら、結晶格子を回転させてその角度を変えて
X線による患者に対するスキャンを2回行なわなければ
ならないため、時間がかかるという問題がある。しかも
結晶格子の回折効率はよくないため、X線管の出力を高
めなければ精度のよいデータを得ることができないとい
う問題もある。 この発明は、高価な結晶格子を用いず効率が高く、しか
もスキャンを不要として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。
X線による患者に対するスキャンを2回行なわなければ
ならないため、時間がかかるという問題がある。しかも
結晶格子の回折効率はよくないため、X線管の出力を高
めなければ精度のよいデータを得ることができないとい
う問題もある。 この発明は、高価な結晶格子を用いず効率が高く、しか
もスキャンを不要として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。
この発明・による骨塩定量分析装置は、放射線を発生す
る手段と、第1のフィルタと、この第1のフィルタとは
に吸収端のエネルギーが異なり、且つそれらに吸収端エ
ネルギーの間の吸収特性のみが異なって他のエネルギー
領域ではほぼ等しい吸収特性を有する第2のフィルタと
、これらのフィルタを経た放射線が被検体を透過して入
射する放射線位置検出手段と、上記の各フィルタを経た
放射線による上記放射線位置検出手段からの画像データ
間での減算を行なう手段とからなる。
る手段と、第1のフィルタと、この第1のフィルタとは
に吸収端のエネルギーが異なり、且つそれらに吸収端エ
ネルギーの間の吸収特性のみが異なって他のエネルギー
領域ではほぼ等しい吸収特性を有する第2のフィルタと
、これらのフィルタを経た放射線が被検体を透過して入
射する放射線位置検出手段と、上記の各フィルタを経た
放射線による上記放射線位置検出手段からの画像データ
間での減算を行なう手段とからなる。
第1のフィルタを経た放射線を被検体に照射することに
よって放射線位置検出手段から第1の透過画像データが
得られる。また、フィルタを交換して第2のフィルタを
用いれば、第2のフィルタを経た放射線による第2の透
過画像データが得られる。 一方、第1のフィルタと第2のフィルタは、K吸収端の
エネルギーが異なり、且つそれらのエネルギーの間の吸
収特性のみが異なって他のエネルギー領域ではほぼ等し
い吸収特性を有しているものとされている。 そこで上記の第1、第2の画像データ間の減算を行なえ
ば、上記の異なるに吸収端エネルギー間の狭いエネルギ
ーを有する放射線を照射して得た画像データと等価な画
像データが得られることになる。そのため、この画像デ
ータから骨密度を算出することができる。
よって放射線位置検出手段から第1の透過画像データが
得られる。また、フィルタを交換して第2のフィルタを
用いれば、第2のフィルタを経た放射線による第2の透
過画像データが得られる。 一方、第1のフィルタと第2のフィルタは、K吸収端の
エネルギーが異なり、且つそれらのエネルギーの間の吸
収特性のみが異なって他のエネルギー領域ではほぼ等し
い吸収特性を有しているものとされている。 そこで上記の第1、第2の画像データ間の減算を行なえ
ば、上記の異なるに吸収端エネルギー間の狭いエネルギ
ーを有する放射線を照射して得た画像データと等価な画
像データが得られることになる。そのため、この画像デ
ータから骨密度を算出することができる。
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線はコリメータ3で絞られた後フィル
タ2を経て患者4に照射される。これにより患者4の全
体がある程度法がったX線により一度に照射される。患
者4中を透過したX線は、ガンマカメラやX線TVカメ
ラなどのX線位置検出器5に、コリメータ51を経て入
射し、透過X線画像が得られる。この画像データはイメ
ージメモリ6に蓄積される。フィルタ2は2種類用意し
、それぞれを順次用いて画像データを得、これらをイメ
ージメモリ6に蓄積した後、データ処理装置7によって
それら2つの画像の差をとる。 ここでフィルタ2としてコバルト、ニッケルなどの原子
番号Zの物質と原子番号Z+1の物質でなる2つのもの
を順次用いて、それぞれにつきイメージメモリ6に画像
データを蓄積する。このとき、2つの物質のそれぞれの
に吸収端をEkl、Ek2とすると、一般にE kl<
E k2となり吸収特性は第2図A、Bのようになる
。そこで、第2図Cに示すように、EklとEk2との
間のエネルギー領域を除いたエネルギー領域でこれらの
吸収係数が等しくなってほぼ重なるようなフィルタの厚
さを選ぶ、もしくは各々のフィルタ2の厚さを予め測定
しておいて、吸収係数が等しくなるように画像データを
補正してもよい。 すると、これらのフィルタ2をそれぞれ通して得られた
2つの画像の間の差として得られた画像は、エネルギー
EklとEk2の間に非常に狭い範囲のエネルギー(第
2図Cの斜線部)のX線のみを照射して得た画像と等し
くなる。 したがって、このように狭い範囲のエネルギーのX線に
よる透過データの分布が画像として得られたので、これ
から次のようにして単位長さ当りの骨の質量が求められ
る。この演算はデータ処理装置7によって行なわれる。 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μ6/ρ5、Ms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
I。で入射したX線が患者4の骨42の部分を透過する
ことによって強度■になり骨42のない軟組織41のみ
を透過して強度Io11になったとすると、次のような
式が成立する。なお、Tb、 T−は第3図に示すよう
に骨42と軟組織41におけるX線透過長さである。 ■□”16eXρ<−μsρ5Ts) 1=I□exp(−μ8ρ、 (T、−Tb )−μb
ρ、T、)これより Io”/I=[Ioexp(−μg/) 5Ts)]/
[1oexp!−μ5ρ−(T−Tb)−μゎρbTb
>1=exp ((μ bρ b−μ Sρ 、)Tb
)が導けるので、 Tb;(In(Io”/I))/ (μhp b−tt
s/:’ s)が得られる。ここでμb、ρb、μ2
.ρ、は実験的に分かっている値を使用できるため、I
o*とIとからX線の骨42での透過長さTbを求める
ことができる。単位面積当りの骨42の質量をmbとす
ると、 mb=ρbTb となるので、長さ方向に積分することによって単位長さ
当りの質量Mbを求めることができる。 なお、上記ではフィルタ2を交換して患者4に対し2回
X線照射することにより結局1つのエネルギーのX線照
射によって得たと同じ透過データを得て、骨42の単位
長さ当りの質量を求めるようにしているが、さらにフィ
ルタ2の物質の別の組合せを用いてさらに2回X線照射
して他のエネルギーのX線照射によって得たと同じ透過
データを得、これら2つのエネルギーのX線透過データ
から骨42の単位長さ当りの質量を求めるようにしても
よい。
1から発生したX線はコリメータ3で絞られた後フィル
タ2を経て患者4に照射される。これにより患者4の全
体がある程度法がったX線により一度に照射される。患
者4中を透過したX線は、ガンマカメラやX線TVカメ
ラなどのX線位置検出器5に、コリメータ51を経て入
射し、透過X線画像が得られる。この画像データはイメ
ージメモリ6に蓄積される。フィルタ2は2種類用意し
、それぞれを順次用いて画像データを得、これらをイメ
ージメモリ6に蓄積した後、データ処理装置7によって
それら2つの画像の差をとる。 ここでフィルタ2としてコバルト、ニッケルなどの原子
番号Zの物質と原子番号Z+1の物質でなる2つのもの
を順次用いて、それぞれにつきイメージメモリ6に画像
データを蓄積する。このとき、2つの物質のそれぞれの
に吸収端をEkl、Ek2とすると、一般にE kl<
E k2となり吸収特性は第2図A、Bのようになる
。そこで、第2図Cに示すように、EklとEk2との
間のエネルギー領域を除いたエネルギー領域でこれらの
吸収係数が等しくなってほぼ重なるようなフィルタの厚
さを選ぶ、もしくは各々のフィルタ2の厚さを予め測定
しておいて、吸収係数が等しくなるように画像データを
補正してもよい。 すると、これらのフィルタ2をそれぞれ通して得られた
2つの画像の間の差として得られた画像は、エネルギー
EklとEk2の間に非常に狭い範囲のエネルギー(第
2図Cの斜線部)のX線のみを照射して得た画像と等し
くなる。 したがって、このように狭い範囲のエネルギーのX線に
よる透過データの分布が画像として得られたので、これ
から次のようにして単位長さ当りの骨の質量が求められ
る。この演算はデータ処理装置7によって行なわれる。 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μ6/ρ5、Ms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
I。で入射したX線が患者4の骨42の部分を透過する
ことによって強度■になり骨42のない軟組織41のみ
を透過して強度Io11になったとすると、次のような
式が成立する。なお、Tb、 T−は第3図に示すよう
に骨42と軟組織41におけるX線透過長さである。 ■□”16eXρ<−μsρ5Ts) 1=I□exp(−μ8ρ、 (T、−Tb )−μb
ρ、T、)これより Io”/I=[Ioexp(−μg/) 5Ts)]/
[1oexp!−μ5ρ−(T−Tb)−μゎρbTb
>1=exp ((μ bρ b−μ Sρ 、)Tb
)が導けるので、 Tb;(In(Io”/I))/ (μhp b−tt
s/:’ s)が得られる。ここでμb、ρb、μ2
.ρ、は実験的に分かっている値を使用できるため、I
o*とIとからX線の骨42での透過長さTbを求める
ことができる。単位面積当りの骨42の質量をmbとす
ると、 mb=ρbTb となるので、長さ方向に積分することによって単位長さ
当りの質量Mbを求めることができる。 なお、上記ではフィルタ2を交換して患者4に対し2回
X線照射することにより結局1つのエネルギーのX線照
射によって得たと同じ透過データを得て、骨42の単位
長さ当りの質量を求めるようにしているが、さらにフィ
ルタ2の物質の別の組合せを用いてさらに2回X線照射
して他のエネルギーのX線照射によって得たと同じ透過
データを得、これら2つのエネルギーのX線透過データ
から骨42の単位長さ当りの質量を求めるようにしても
よい。
この発明の骨塩定量分析装置によれば、スキャンさせる
ことなく画像データを収集できるので測定時間の短縮が
図れる。また、結晶格子を用いて単色X線を作る場合よ
りも効率のよいX線の利用が図れる。
ことなく画像データを収集できるので測定時間の短縮が
図れる。また、結晶格子を用いて単色X線を作る場合よ
りも効率のよいX線の利用が図れる。
第1図はこの発明の一実施例の模式図、第2図A、B、
Cは吸収特性を表わすグラフ、第3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4図は従来例
の模式図である・1・・・X線管、2・・・フィルタ、
3.51・・・コリメータ、4・・・患者、41・・・
軟組織、42・・・骨、5・・・X線位置検出器、6・
・・イメージメモリ、7・・・データ処理装置、8・・
・結晶格子。
Cは吸収特性を表わすグラフ、第3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4図は従来例
の模式図である・1・・・X線管、2・・・フィルタ、
3.51・・・コリメータ、4・・・患者、41・・・
軟組織、42・・・骨、5・・・X線位置検出器、6・
・・イメージメモリ、7・・・データ処理装置、8・・
・結晶格子。
Claims (1)
- (1)放射線を発生する手段と、第1のフィルタと、こ
の第1のフィルタとはK吸収端のエネルギーが異なり、
且つそれらK吸収端エネルギーの間の吸収特性のみが異
なって他のエネルギー領域ではほぼ等しい吸収特性を有
する第2のフィルタと、これらのフィルタを経た放射線
が被検体を透過して入射する放射線位置検出手段と、上
記の各フィルタを経た放射線による上記放射線位置検出
手段からの画像データ間での減算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 |
---|---|---|---|
JP63021783A JPH01196551A (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 |
---|---|---|---|
JP63021783A JPH01196551A (ja) | 1988-01-31 | 1988-01-31 | 骨塩定量分析装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01196551A true JPH01196551A (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=12064661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63021783A Pending JPH01196551A (ja) | 1988-01-31 | 1988-01-31 | 骨塩定量分析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01196551A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03106343A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Shimadzu Corp | X線画像診断装置 |
EP0432730A2 (en) * | 1989-12-14 | 1991-06-19 | Aloka Co. Ltd. | Bone mineral content measuring apparatus |
JPH03185345A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-13 | Aloka Co Ltd | X線を用いた成分分析方法 |
JPH03185344A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-13 | Aloka Co Ltd | X線を用いた成分分析方法及び装置 |
JPH0467850A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線撮像装置及び方法 |
JPH06179A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-11 | Aloka Co Ltd | 骨塩量測定方法及び装置 |
FR2717367A1 (fr) * | 1994-03-16 | 1995-09-22 | Ge Medical Syst Sa | Source à rayons X pour la mammographie. |
JPH09288071A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | X線による異物検出装置 |
JP2006155925A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Tokyo Metropolis | マルチx線の発生方法及びその装置 |
-
1988
- 1988-01-31 JP JP63021783A patent/JPH01196551A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03106343A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Shimadzu Corp | X線画像診断装置 |
EP0432730A2 (en) * | 1989-12-14 | 1991-06-19 | Aloka Co. Ltd. | Bone mineral content measuring apparatus |
JPH03185345A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-13 | Aloka Co Ltd | X線を用いた成分分析方法 |
JPH03185344A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-13 | Aloka Co Ltd | X線を用いた成分分析方法及び装置 |
JPH0467850A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線撮像装置及び方法 |
JPH06179A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-11 | Aloka Co Ltd | 骨塩量測定方法及び装置 |
FR2717367A1 (fr) * | 1994-03-16 | 1995-09-22 | Ge Medical Syst Sa | Source à rayons X pour la mammographie. |
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JP2006155925A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Tokyo Metropolis | マルチx線の発生方法及びその装置 |
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