JPH10509074A

JPH10509074A - フィルムカセット付き骨濃度計

Info

Publication number: JPH10509074A
Application number: JP8516897A
Authority: JP
Inventors: リチャードビーマゼス
Original assignee: ルナーコーポレイション
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1998-09-08
Also published as: MX9703834A; EP0793446A1; WO1996015719A1; CA2200969A1

Abstract

(57)【要約】２重エネルギー濃度計（１０）は、デジタル骨密度の像を形成するＸ線の多重エネルギーの扇状ビーム（２３）の作動機構とともに患者を横切って走査する固体素子の線形Ｘ線検出器（１３）を備えている。広帯域スペクトルフィルムカセット（２５）は、検出器（１３）と患者の間に設けられており、同時に、形態学的検討に使用できるような、フルスペクトルの高解像度で低歪みの放射線像を提供できる。椎骨間の空間（４０）は、圧挫骨折の検出に対する標準を提供するために統計学的に結合される、椎骨の高さの測定に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】フィルムカセット付き骨濃度計発明の分野本出願は、１９９２年９月１４日に出願された米国特許第５２２８０６８号の分割出願である１９９３年５月２６日に出願された０８／０６７，６５１号の一部継続出願である１９９３年９月１０日のＰＣＴ出願を基礎として１９９４年５月１０日に出願された、０８／２４１２７０号の一部継続出願、および１９９１年２月１３日に出願された０７／６５５０１１号の継続出願である、１９９２年４月２日に出願された０７／８６２０９６号の継続出願である、１９９２年６月７日に出願された０８／０７３２６４号の一部継続出願である。本発明は全体としては骨濃度計および椎骨形態学に関し、特に骨濃度測定技術を使用する椎骨形態の決定および解析、および画像をデジタル的に記録すると同時に、フィルムに記録できる能力をもつ、上記技術の実施装置に関する。発明の背景濃度計ウィスコンシン州マディソンのルナーコーポレイション製のＤＰＸ機やマサチューセッツ州ウォルサムのホロジックインク製のＱＤＲ機などのデジタル式骨濃度計装置は、骨無機物含量（ＢＭＣ）や骨無機物濃度（ＢＭＤ）などの骨特性に関して広範な基本的な値を発生させるために使用されている。これら装置は、骨周囲の軟組織の減衰効果を大幅に排除できる２重エネルギー測定を使用することによって生体内で骨を解析する装置である。骨特性に関するこのような情報、特に脊椎中の骨特性に関するこのよう情報に依拠して、骨粗鬆症などの骨欠損症を診断かつ治療することが多い。形態測定骨粗鬆症の場合、骨濃度測定だけでは、明確な診断には不十分である。すなわち、臨床医は脊椎骨折の徴候もみる必要がある。J.A.Kanis et al. Osteoporosi s Int.1,182-188(1991)。骨折の有無を決定することは臨床面、研究面の両者からみて重要である。臨床的には、患者のＢＭＤが低い場合でも、臨床医は、骨折や奇形の診断がつかない限り、特定の治療のための生活規制を開始することについては、躊躇したり、あるいはそれを望まない。研究の面については、骨折の診断は、母集団における骨粗鬆症の発生率および有病率を研究する際に、あるいは臨床研究の入り口基準として、あるいは特定治療に対する有効性の尺度として重要である。この点に関して、欧州骨粗鬆症協会は骨粗鬆症の臨床試験ガイドラインを発行して、骨粗鬆症の定義として「骨の脆弱性の増加により一つかそれ以上の骨折が発症している疾患」を使用することを勧めている。また、骨粗鬆症の治療を対象とする新薬の有効性を研究する際の骨折低減の決定点に関するガイドラインも発行している。J.A.Kanis、et al．骨粗鬆症の診断に決定的に重要なのは椎骨骨折の有無であるが、椎骨骨折の診断は難しいことが多い。このような骨折の半分以上は無症候性であるため、比較対象として以前のレントゲン記録が残っていない限り、症候が最小の場合、明らかな骨折や奇形でも見逃されることが多い。椎骨形態測定技術は、椎骨骨折や椎骨変形の決定をより他覚的にすることを約束する技術である。これら方法は、椎骨実質寸法に関するある指数や標準値に依拠する。例えば、以下の文献が参考になる。Ｍinne et al.、"ＡＮewly Ｄeveloped Ｓpine Ｄeformity Ｉndex(ＳＤＩ)to Ｑuantitate Ｖertebral Ｃrush Ｆactors in Ｐatients with Ｏsteoporosis" ,Ｂone and Ｍineral,3,335-349(1988);Ｊ.Ｃ.Ｇallagher et al.,"Ｖertebral Ｍorphometry:Ｎormative Ｄata",Ｂone and Ｍineral,4,189-196(1988);Ｈedlu nd et al.,"Ｖertebral Ｍorphometry in Ｄiagnosis of ＳpinalＦractures", Ｂone and Ｍineral,5,59-57(1988);Ｈedlund et al.,"Ｃhange in Ｖertebral Ｓhape in Spinal Ｏsteoporosis",Ｃalcified Ｔissue Ｉnternational,44,168 -172(1989) 椎骨形態測定を使用して骨折を診断する際、臨床医は通常アナログ式放射線学的撮像技術を利用する。基本的には、患者の椎骨のアナログＸ線像を撮像し、Ｘ線フィルムプリントなどのような固定媒体に印刷する。このプリントは人体に対して特定スケール、すなわち１：１スケールでもよく、あるいは特定の縮小または拡大スケールでもよい。次に、臨床医は定規および直定規を使用して椎骨サイズを測定し、実際にフィルムに線を引いて、椎骨実質の輪郭を描いた後、定規を用いて、フィルム自体に描かれた基準線間を測定する。骨濃度と形態測定を組み合わせて評価する場合、最低でも、骨粗鬆症を診断または治療する臨床医は、２種類の比較的価格の高い医療機器、すなわち骨濃度計とＸ線撮像装置を使用する必要がある。その上、従来のＸ線撮像装置は形態測定に適合する装置とは言えない。従来のＸ線装置で使用するＸ線ビームは円錐形状であるため、得られた画像の倍率が放射線写真面に対する物体の位置に応じて変化する。特に、放射線写真感光板から離れた位置にある物体の前縁部については、放射線写真感光板に対向する後縁部よりも倍率が大きくなる。この結果、形態測定の場合には、境界を視覚的に明示する必要のある感光板に垂直な骨縁部が、円錐形ビーム放射線写真ではその境界でぼけることになる。円錐形ビームの角度が最大になる円錐形ビームの縁部では、円錐形ビームで露光すると、脊椎の歪みが特にひどくなる。椎骨の形態測定の場合、このように角度が存在すると、視野の上下で椎骨間の間隔がぼける上に、歪むことになり、例えば身長体長の形態的な測定が正確さを欠くことになる。発明の概要本発明では、走査型Ｘ線濃度計に放射線写真フィルムカセットを組み込んで、走査時間を実質的に長くすることなく、また患者へのＸ線照射量を実質的に増やすことなく、解像度が高く、広帯域スペクトルのＸ線写真およびデジタル化した骨濃度像を同時に実現することができる。とくに、本発明は、支持装置によってＸ線ビーム中に位置決めされ、患者に照射されるＸ線放射の多重エネルギービームを発生するＸ線源を有する濃度計を提供するものである。フィルムカセットは、患者に対してＸ線源の反対側の患者支持台に固定され、Ｘ線が患者を透過した後、Ｘ線ビーム内に標準的な広帯域スペクトルの放射線写真フィルムを保持するようにする。多重エネルギービームが患者およびフィルムカセットの両者を透過後、このビームを受け取る２重エネルギー検出器を設ける。この検出器は、それぞれ別な第１エネルギー範囲および第２エネルギー範囲内で多重エネルギービームの減衰を示す電気信号を発生する。電子コンピュータがこれら電気信号を受け取り、合成して、デジタル骨濃度画像を形成する。すなわち、本発明の一つの目的は、１回の骨濃度走査時にアナログフィルム画像とデジタル骨濃度画像の両者を同時に形成することである。デジタル骨濃度画像は骨濃度を評価するために使用することができ、一方アナログフィルム画像は形態測定データを解析または確認するために使用することができる。アナログフィルム画像については、濃度計の適正な動作を確認するために、あるいは走査の記録用複写としても使用することが可能である。アナログフィルム画像は空間解像度にすぐれる上に、放射線写真は熟練した放射線写真技師にとっては見慣れたものであり、読像が簡単である。本発明のもう一つの目的は、骨濃度走査のＸ線照射を高度に効率的に使用することである。放射線源は検出器の第１エネルギー範囲および第２エネルギー範囲外のＸ線を必然的に放出するが、これは２重エネルギー検出器では検出不可能である。しかし、これらＸ線はＸ線フィルムよって検出されるため、記録することができる。放射線源を扇状ビームに視準すると、線形検出器アレイとともにフィルムを横断走査することが可能である。すなわち、走査濃度計システムの改善された視準化を利用して、通常の放射線写真に付随して認められる視差や倍率変化がないためエッジコントラストが優れているフィルム画像を形成することも本発明の目的である。エッジコントラストが高くなると、放射線写真の形態測定用としての価値が高くなる。本発明はまた、ある椎骨が圧挫しているかどうかを決定する自動校正法を提供するものでもある。このような圧挫があると、椎骨の濃度が、場合にもよるが、健全な骨と間違えられる範囲まで高くなることがある。本発明では、患者の大半の椎骨については有意味な圧挫がない前提で患者の椎骨を統計的に解析することによって各椎骨の高さを各患者に固有な標準値と比較して、このような圧挫を検出する。このように、標準値を異なる患者に簡単に適用できるため、多数の異なる患者を基準にしたデータベース標準値よりも潜在的に感度が高い。とくに、本発明の骨折検出方法は、デジタルコンピュータのメモリに濃度計により取得された画素アレイを読み込み、これら画素を解析して、まず第１に、軟組織のみではなく骨によっても減衰された画素を識別し、第２に、これら画素を個別の椎骨に関係づける段階を有する。次に、ある一つの椎骨内の分離画素の位置を決定することによって椎骨の高さを測定する。多数の椎骨に関しての高さは、解析されて患者に関する統計的に正常な高さを出す。次に、個々の椎骨の高さと正常な高さとの間の偏差を求め、この偏差を操作者に指示して、圧挫椎骨を識別する。このように、骨折している恐れがあり、従って濃度計で読み取った骨密度が骨の健全性の正確な指標でないかもしれない旨の指示をオペレータに与えることも本発明の目的である。本発明の上記以外の目的、作用・効果、および特徴については、添付図面を参照して以下の説明を参照すれば、明らかになるはずである。図面の簡単な説明図１は、本発明に使用する装置の概略図で、ペンシルビーム及びラスター走査を利用する第１実施例、および扇状ビーム及び線形走査を利用する第２実施例を示す図である。図２は、本発明において使用される徴候を判定する際に使用する測定値を示す椎骨の側面図である。図３は、椎骨、例えば図２に示した椎骨を横断する水平走査線における位置に対して骨濃度をプロットしたグラフである。図４は、椎骨を横断する垂直走査線における位置に対して骨濃度をプロットしてグラフである。図５は、椎骨形態を解析する際に使用する本発明方法を示すフローチャートである。図６は、椎骨、および図２、３及び４と同様なその垂直グラフ及び水平グラフを示すとともに、解析用軸線を決定する第１の方法を示す図である。図７は、異なる２つの軸線に沿って作図した対応するグラフを示すとともに、解析用軸線を決定する第２の方法を示す図である。図８は、椎骨形態を解析する準備として椎骨高さの平均を求める測定領域を確定することを示す、解析用軸線に揃えた椎骨を示す図である。図９は、椎骨の境界を定める一つの方法を示す、椎骨の一部に関する骨無機質濃度の概略図である。なお、図示を明瞭にするために、組織に関連する範囲内にある濃度値は大文字「Ｔ」で、そして骨を示す範囲内にある濃度値は大文字「Ｂ」で示してある。図１０は、走査方向に沿って見た図１の装置の正面図で、本発明の一つの実施態様における側方位置と前後位置との間の放射線源と検出器の動作を示す図である。図１１は、本発明に使用する装置の概略図で、起立位置の患者を走査する本発明の第３実施態様を示す図である。図１２は、大腿骨軸線の決定、および近位端及び遠位端における基準点の識別を説明する大腿骨の前後図である。図１３は、大腿骨頭と寛骨臼との界面を示す前後図で、間接腔の計算に使用する一つのカットライン方向におけるＸ線減衰の変化率を示すグラフに揃えた場合における間接腔を決定するカットラインの位置を示す図である。図１４は、大腿骨長さおよび間接腔を測定する本発明方法を説明する、図５と同様なフローチャートである。図１５は、ヒトの手内部の皮質骨ないし小柱骨および間接腔の測定に関する基準軸線の決定を示す、手の中手骨の平面図である。図１６は、図１５に示した測定値を得る段階を示す、図１４と同様なフローチャートである。図１７は、走査扇状ビームによってデジタル２重エネルギー濃度画像とアナログ放射線写真画像を同時に取得するために、フィルムカセットを患者支持台の下部に取り付けた状態を示す、図１と同様な図である。図１８（ａ）は、走査時の２重エネルギー検出器と患者との間の放射線写真フィルムカセットの位置を示す、図１７の１８−１８線についての簡略化した正面図である。図１８（ｂ）は、２重エネルギー検出器の別な構成を示す、図１８（ａ）の詳細図である。図１９は、脊椎の前後方向走査を示す概略図で、骨の測定用画素の領域と走査に揃えたグラフを示す図である。なお、走査の垂直軸線は走査における垂直位置に対応し、水平軸線は走査データの行に関する画素値の合計に対応するため、極小値によって、あるいは合計骨値が小さい行によって椎骨を識別することができる。図２０は、脊椎中の椎骨の順に配列した、図１９によって決定した各椎骨の高さを示すグラフで、椎骨の圧挫骨折を検出する際の標準値を与える２つの方法によって代表的な椎骨の高さを決定することを説明するグラフである。好適な実施態様の説明濃度測定装置図１に、本発明の好適な実施態様で説明する形式のＸ線に基づくデジタルＸ線装置１０の簡単な概略図を示す。このデジタルＸ線装置１０は２重エネルギーＸ線照射源１２および検出器１３を備え、これらはいずれも回動自在なＣ型アーム１４に取り付ける。このアーム１４については、患者の放射線軸２４にそって放射線を照射できるように仰臥した患者１６の両側に延びる。このＣ型アーム１４の場合、カラー部材１５で支持された状態で、矢印９で示す垂直面内で回動できるため、脊椎やその他の骨の前後（ＡＰ）状態およびその側方状態の両者を観察できる。また、このＣ型アーム１４については、患者の身体の長手方向に沿って走査方向１９に移動することができ、従来と同様に、サーボモータの制御下で位置決めすることができる。好適な実施態様のデジタルＸ線装置１０は、２重エネルギーＸ線モードから単一エネルギーＸ線モードに切換えることができる。ここで、「単一エネルギーＸ線」は、診断撮像範囲（２０〜１００ｋｅＶ）にある数ｋｅＶの狭い帯域のエネルギーにおける電離放射線を指す用語である。また、「２重エネルギーＸ線」または「広帯域Ｘ線」は、同時に、あるいは急速に連続して放出される２つかそれ以上の帯域のエネルギーにおけるか、あるいは診断撮像範囲にわたって数ｋｅＶ以上の単一の広帯域のエネルギーの放射線を意味する用語である。２重エネルギーモードから単一エネルギーモードに切換えるには、Ｘ線源に例えばＫ−エッジフィルターを着脱するか、エネルギーの切換えを制御、すなわち高いＸ線管電圧と低いＸ線管電圧との間の切換えを制御するか、あるいは検出器に影響を与えることによって特定の診断時に例えば唯一のエネルギーレベルを選択するか、あるいはＸ線源とＸ線検出器とのある組み合わせである。好適な実施態様では、骨特性（すなわち、ＢＭＣおよびＢＭＤ）を測定する場合には２重エネルギーＸ線ビームを使用し、そして自動的に形態測定する場合には単一エネルギーＸ線ビームを使用する。なお、２重エネルギービームと比較した場合、単一エネルギービームの方が、走査精度が高い（すなわち、画素当たりのデータ密度が高い）ことが判明している。ところが、本発明の新規特徴を厳密な意味での２重エネルギーＸ線濃度計の特徴と組み合わせると、測定対象の濃度だけではなく、形態も測定することが可能になる。あるいは、濃度測定しない場合には、単一エネルギービームを形態測定に単独で使用しても良い。本発明を説明するために、ここで、ヒトの椎骨やその他の骨に関する形態について記述される。ただし、本発明はヒトだけでなく、ヒトと同様に他の動物にも適用可能であることが理解されるべきである。また、上記の好適な実施態様のデジタルＸ線装置１０は、Ｘ線の扇状ビーム２３の面が脊椎の長軸に垂直になるように椎骨に向けて視準かつ指向されたＸ線の扇状ビーム２３か、あるいは放射線軸２４にそって射出される扇状ビーム２３の実質的に真中の光線であるペンシルビームを選択できる。扇状ビームを選択した場合、検出器１３としては検出器要素からなる線形アレイを使用するが、これら要素は扇状ビーム２３に相対するため、これら要素毎に扇状ビーム２３の多数の光線に沿って同時測定が可能である。また、ペンシルビームを採用した場合、ごく限られた数の検出器要素１３′を使用し、ペンシルビームの単一光線に沿ってのみ測定を行なう。また、円錐ビーム（図１には示していない）も使用することができるが、この場合の検出器１３としては、扇状ビーム２３の患者１６に対向する領域を覆う検出器要素の行および列からなる行列を使用する。扇状ビーム２３を使用する場合には、脊椎の長軸に沿って、あるいは走査方向１９に沿って走査する。脊椎に垂直な狭い扇状ビーム２３を使用すると、脊椎や全体として脊椎に整列している他の長い骨、例えば大腿骨を撮像でき、長軸にそって生じる歪みも最小になる結果、円錐ビームを使用した場合よりも高い精度で、椎骨寸法を測定できる。水平軸における精度をさらに高くするために、ビームの歪みやすい縁部ではなく、中心部によって椎骨実質や他の骨を照射できるように、扇状ビーム２３を配向することも可能である。扇状ビーム２３の中心はほとんど角度がないため、ペンシルビーム使用した場合に得られるデータに匹敵するデータを得ることができ、しかもより高速度で走査を実施できる。また、ペンシルビームを使用した場合には、椎骨体の側方部についてラスター走査１７を行なう。ラスター走査では、長軸方向に分離された連続走査線にそって前後方向に放射線軸を前後動して、全体として走査方向１９に沿って放射線軸を動かす。ラスター走査１７の場合、データの取得速度は遅くなるが、視差による歪曲が最小になる。円錐ビームを使用する場合、デジタル出力を再変換して、光線アラインメントを補償し、これによって寸法をより正確に測定できるようにする必要がある。円錐ビームについては、離散的な固定位置で取得することができる。あるいは、走査方向１９に沿って放射線軸２４を走査する際に、連続的に取得してもよい。放射線源１２および検出器１３を備えた回動自在なＣ型アーム１４は、デジタルＸ線装置１０を作動し、かつデータを解析する際に使用できるように特にプログラミングされ、本発明が必要とする計算を実行する専用のアルゴリズムを備えた汎用デジタルコンピュータ１８に接続され、このコンピュータの制御下で作動するアームである。さらに、本発明では、コンピュータ１８に組み込むことができるデータ取得装置（ＤＡＳ）およびデータ記憶装置（いずれも図示省略）を使用し、またデータ解析結果を出力する表示装置２２を利用する。図１１について説明すると、患者の脊椎および他の骨に患者の体重によって自然な負荷を加える必要がある診断に好適なデジタルＸ線装置１０′の第２実施態様では、患者１６は起立した姿勢で、患者の頭上に設けられた水平把持棒２１を掴む。把持棒２１を掴むと、患者の姿勢は放射線源１２と検出器１３との間で安定する。この実施態様では、放射線源１２および検出器１３が垂直軸を中心にして回動し、これらを取り付けたＣ型アーム１４が水平面内において矢印９′で示すように回動する。Ｃ型アーム１４は、患者の身体に沿って垂直に方向矢印１９′で示すように上下動でき、また矢印３３で示すように水平面内で水平移動できるため、検出器１３が相対するよりも広い走査路を含む解析の場合に、患者１６を重畳走査する際の自在性が完全なものになる。この点以外では、垂直に配置したデジタルＸ線装置１０′は、図１に示した水平配置Ｘ線装置と同様に作動する。１台のデジタルＸ線装置１０を使用して、患者の起立姿勢および仰臥姿勢の両方の場合について解析する場合には、デジタルＸ線装置１０の支持構造体内にピボット（図示省略）を組み込んで、異なる解析に応じてデジタルＸ線装置１０を図１１の垂直位置から図１の水平位置に回動できるようにするのが有利である。なお、当業者ならば理解できるように、図１および図１１に示す装置の他の部品は両装置にとって共通であり、したがってこのピボット構成により自在性もあり、また費用効果の高い１台の装置を実現できる。さらに一般化していえば、放射線源１２が走査すべき所定位置において放射線軸２４に沿って少なくとも一つ以上の所定エネルギー水準の放射線を放射する。被走査椎骨２０を透過した放射線は検出器１３に入射する。検出器１３のアナログ出力は標本化かつデジタル化され、データ取得システム（ＤＡＳ）が離散データ要素からなる信号を発信する。次に、このＤＡＳがデジタル化信号をコンピュータ１８に送り、コンピュータメモリ（図示省略）または大容量記憶装置にデータを記憶する。フィルムカセット次に、図１７および図１８（ａ）及び図１８（ｂ）について説明する。患者支持台２６については、発泡合成樹脂製のコアまたは他の類似物質にエポキシ含浸炭素繊維を積層して構成し、全体として放射線透過性で、剛性のある非常に軽い構造にする。この場合、特に垂直方向または前後方向において、支持台２６を介して撮像された放射線写真像に人為的な夾雑物が入らないように減衰が極めて均質な支持台２６であることが重要である。全体として水平な面内に放射線写真フィルム２７を保持するフィルムカセット２５を支持台２６の下側に取り付ける。放射線透過性保持タブ２９によって着脱自在にカセット２５を支持台２６に取り付けるので、暗室においてフィルム２７をカセット２５から取り出して現像することができる。支持台２６の下向き凸状の底面に合わせるために、カセット２５を箱形にし、その上面を支持台２６に密接するように円筒形の凹状に形成する。支持台２６からのカセットの変位を小さくすることによって、カセット２５と検出器１３との間に十分な余裕を設定する。フィルム２７は、カセット２５に装填すると、フィルム２７を通常の室内光中で扱うことできるように、放射線透過性ではあるが不透光性の外側容器に密封する。カセット２５の壁体を薄いアルミニウムで構成して、カセット２５を透過するＸ線の減衰を最小限に抑える不透明な耐久性のあるアルミニウム囲い体を形成するのが好ましい。また、患者および支持台２６を透過するＸ線ビームの減衰を最小限に抑えるとともに均一化するようにカセット２５の全体を構成して、カセット２５から出るＸ線があれば、これを検出器１３によって検出できるようにすることが重要である。すなわち、このカセット２５には、現在利用されているいくつかのＸ線カセットにみられるようなＸ線ビーム遮断構造体を底壁に設けない。よく知られているように、散乱の抑制によってコントラストを改善するために、通常のＸ線グリッド３１をフィルム２７上に設けることができる。また、このようなグリッドを構成する薄層（図示省略）については、放射線源１２からの扇状ビーム２３の放射線の全体的な角度に従うように傾斜配設してもよい。扇状ビーム２３は、カセット２５を透過した後、Ｃ型アーム１４に取り付けたＸ線吸収遮断プレート３５を有する検出器１３に入射する。この遮断プレート３５は、Ｃ型アーム１４が前後方向にあるときには、ほぼ水平な面を形成する。患者に対向する遮断プレート３５の上部に、検出器２３の線形アレイの一部を構成するともに、扇状ビーム２３の内部に相対する高エネルギー検出器要素３７（ａ）および低エネルギー検出器要素（ｂ）を設ける。扇状ビーム２３が多重エネルギーの場合、患者によるＸ線の高エネルギー減衰と低エネルギー減衰との判別は並列線形アレイ検出器である検出器１３によって実行できる。検出器要素３７（ａ）は高エネルギーに対して選択的に感応し、一方、検出器要素３７（ｂ）は低エネルギーに選択的に感応する。この場合、走査方向１９にそって走査している間、検出器要素３７（ａ）および３７（ｂ）の各アレイは高エネルギー像か低エネルギー像のいずれかを形成する。これら２つの像をアラインメントし、数学的に結合すると、公知の数学的アルゴリズムに従って必要な骨濃度情報が得られる。図１８（ｂ）に別な設計構成の検出器を示す。すなわち、積層アレイ検出器１３′である。この構成の場合、要素３７（ａ）′および３７（ｂ）′はそれぞれ低エネルギースペクトルおよび高エネルギースペクトルに感応する。この積層アレイ検出器は、複線形アレイ検出器や複線形領域検出器に簡単に対応できる点で特に有利である。このような積層検出器は、ここでは参考として言及するＢａｒｎｅｓを発明者とするＵＳＰ４６２６６８８およびＵＳＰ５１３８１６７に開示され、また特許請求の範囲に記載されている。患者を横切って多重エネルギーＸ線扇状ビーム２３で走査している間、Ｘ線フィルム２７もまたその表面を横切って均一かつ高度に視準された扇状ビーム２３によって順次露光される。扇状ビーム２３を視準すると、散乱を抑制できるだけでなく、椎骨２０の縁部も正確に確定できる。一般的にいって、低エネルギーＸ線が高エネルギー放射線検出器３７（ａ）に入射したり、低エネルギーＸ線が高エネルギー放射線検出器３７（ｂ）に入射することはないが、たとえ入射したとしても、骨濃度画像の有用な部分を形成しないが、にもかかわらず、これらエネルギー線はすべてフィルム２７を露光し、フィルム画像において十分に利用されるエネルギー線である。本発明では、与えられた量子効率の検出器１３およびフィルム２７は、フィルム２７およびカセット２５の装填によって、骨濃度を取得するのに必要な露光時間をかなり短縮でき、また骨濃度走査時に患者に対する所定線量でフィルムに得ることができる撮像情報を多くできることを見いだしたことが重要である。走査が終了したならば、検出器１３によって得られた信号をコンピュータ１８で再構成して画像を形成し、カセット２５を取り出して、フィルム２５を現像すればよい。検出器１３によって取得された大量のデータでフィルム２７を同時露光するため、フィルム画像を使用して、スキャナー操作および患者の位置を確認することができる。検出器１３のデータから直接形成した骨濃度画像とは異なり、フィルム画像はスペクトルが広く、コントラストおよび解像力の点で従来の放射線写真の特性とよく一致する画像である。このため、ある種の診断では、熟練した放射線写真技師にとってフィルム画像のほうが好ましい場合がある。特に、検出器１３は必然的に狭いエネルギー範囲も検出するため、この検出器１３のデータから直接形成したスペクトルの広いシミュレーション画像はフィルム２７の画像とは一致しないことに留意する必要がある。フィルムは記録を目的として使用することもできるため、記録用画像を出力する高価なフィルムプリンターの必要がない。また、フィルム画像は形態測定にも使用することができる。この場合、臨床医は、例えば照明付きテーブルで照明した状態で、フィルム上で直接相対的な寸法を測定する。固体素子を用いた２重エネルギー判別検出器と組み合わせてフィルムカセットを使用する上記本発明には各種の変更や改変を加えることが可能であるが、いずれも当業者にとっては明らかなはずである。そのうちの少なくない部分が、フィルムを対象として富士写真フィルムが開発したコンピュータ放射線写真法やシミュレーション可能な蛍光体感光板などの代用である。したがって、本明細書に開示する実施態様は、特許請求の範囲内にあるこれらすべての変形例を包摂するものである。自動形態測定椎骨解析骨の形態を手動で測定すると、骨の縁部および縁部間の測定方向を決定する際に誤差が生じやすい。このため、形態測定については、検出器１３によって得たデータをコンピュータ解析によって自動化するのが好ましい。このような解析では、統計的手法を多重データ点に適用して、骨縁部や骨方向に関してより確固とした、しかも反復可能な決定を行なう。ここで図５について説明する。プロセスブロック６０として示すように、放射線源１２および検出器１３による患者の走査が終了すると、本発明では、走査により行列として得られたデータ要素をコンピュータ１８によって配列する。マトリクッスの各データ要素は、走査時にデータ要素を取得した場合には、Ｃ型アーム１４の位置によって定まる空間位置に対応する。これらデータ要素間の空間位置は、装置、例えば放射線源１２および検出器１３が各走査間で横方向および（ペンシルビームの場合は）垂直方向に各データ点を取得する間に移動する距離だけ異なる。デジタルＸ線装置１０、例えば扇状ビーム２３を使用する図１に示すような装置の場合、Ｘ線装置１２および検出器１３を水平方向に短い段階で移動することによって一連の走査でデータ要素を取得する。ペンシルビームを使用する場合、前後方向に短い垂直走査でデータ要素を取得する。いずれの場合でも、これら一連の走査で行列データ要素を集めて、水平走査方向１９またはラスター走査１７の垂直線方向の走査長さによって定まる領域にわたってデータを収集する。ヒト椎骨の形態を解析する場合は、患者の脊椎を通る側方方向に走査を行い、単一エネルギーモードを選択するのが好ましい。各データ要素は、対応する位置の組織によって吸収された放射線量に比例する相対値をもつ。この場合、組織による放射線吸収は当該組織のある種の物性に相関関係がある。例えば、骨は軟組織よりも多量の放射線を吸収する。このようにして得られたデータは、ＰＢＭ、すなわち疑似骨無機質含量と呼ばれる。これら数字は、校正されていない無次元値であるため、疑似値である。したがって、解析のこの時点では、データ要素間の相対的な差のみが有意味であり、絶対値は有意味ではない。各データ要素についてはこの時点で校正できるが、これはコンピュータ資源の無駄であり、したがってこの時点では校正を実行せず、ＰＢＭ値を使用する。このようにして得られた値の行列は患者の椎骨を側方から観察した相対濃度を表す。行列データ要素を集めたならば、コンピュータ１８がデータ要素の局部比較を自動的に行なって、骨に帰属するデータ要素と軟組織に帰属するデータ要素との接合を決定する。目的、およびこのような走査で得られた結果の理解を容易にするため、ここで、理想的な組の椎骨２０を示す図２について説明する。椎骨２０のそれぞれは、一つの椎骨に対して図２では参照符号によって示す特徴的な境界領域をもっている。すなわち、各椎骨の前方境界は３０、後方境界は３２、上方境界は３４、そして下方境界は３６である。後方境界のさらに後方に位置する椎骨２０の他の要素については、後方要素３８と呼ぶ。隣接椎骨２０間の領域は椎骨間領域とし４０で示す。図１に図示した椎骨２０の最も下側には、デジタルＸ線装置１０をペンシルビームで操作する場合に用いられるデジタルＸ線装置１０のラスター走査線１７を表す一連の水平線を重ねる。このラスター走査の結果はデジタル値の行列で、一回の走査における各点値は、前に測定したデジタル値から一単位距離だけ変位している。図１および図２に示す態様では、患者１６は支持台２６上に仰臥しているため、脊椎の椎骨２０は全体として走査方向１９に整合している。にもかかわらず、脊椎の曲率ため、椎骨２０の角度、すなわち走査方向１９に対する前方境界３０、後方境界３２、上方境界３４および下方境界３６の角度は椎骨２０間で変化する。椎骨２０の形態を記述する距離を評価して、このような測度を自動的に決定する際、臨床医の熟練した目があればこの変化には対処することができるが、ラスター走査１７または走査方向１９に対して椎骨の方向を確定して、形態測定を反復可能に、しかも正確に実施する必要がある。図５に、プロセスブロック６４として示す、椎骨２０の相対配置を評価する第１段階では、近似中心２８によって識別される各椎骨２０の近似位置を決定する。これら近似中心２８については、図３および図４の水平グラフおよび垂直グラフによって求めるのが好ましい。図４は、椎骨２０の脊柱に関する上下方向グラフである。グラフの縦軸は検出器１３によって測定された骨濃度単位であり、横軸は図２に４６で示す線方向のデータ要素の空間位置を示す。隣接椎骨２０のいくつかの任意の水平グラフによって位置が決まるように、脊椎にそって線４６が中心に位置しているのが理想であるが、これについては後述する。あるいは、図４のグラフは、一本の線４６の方向におけるデータ要素ではなく、前後線方向のデータ要素の平均を示すものであってもよい。一般的にいって、ペンシルビームを使用する場合、垂直グラフのデータ要素はデジタルＸ線装置１０のラスター走査１７の一本の線から誘導するのではなく、むしろデジタルＸ線装置１０によって収集されたデータ要素の全行列から適当なデジタル技術を使用して再び集める。このようにして再び集めると、図４のグラフの値は上下方向に取得された一連の逐次的なデータ要素を表す。このデータ要素セットは、１回の上下方向走査で得られる結果と等価である。なお、図４のグラフには、極小値５０および極大値５１がある。これら極小値５０は低濃度領域を、そして極大値５１は高濃度領域を表す。椎骨間領域４０の位置は極小値５０として簡単に確認でき、また椎骨２０の近似下方境界５２および上方境界５４は極小値５０の両側にあるグラフ部分として認識できる。椎骨の上下方向中心については、極小値５０の中間にある点として識別することができる。図３についてであるが、水平グラフは走査パターンの各前後方向線にそって作成する。図３の水平グラフは、図４の垂直グラフと同様に、その縦軸が骨の無機質濃度である。図３のグラフの横軸は、前後方向の走査線数である。図４の垂直グラフと同様に、水平グラフには極小値４４が存在する。極小値４４は後方要素３８が与える極大値と椎骨２０自体の主要部（すなわち実質部）が与える極大値との間に位置する椎骨２０の近似後方境界３２を表す。そして、極小値４５は椎骨２０の近似前方境界を表す。このように、各椎骨２０の中心２８については、図６に示すように、極小点４４および４５の中間にある前後方向の走査線と垂直グラフの極大値５０の中間にある上下方向の中心５３との交点として近似することができる。あるいは、半自動モードでは、濃度計１０の操作者が画像を観察することによってこれら中心２８を対話的に識別することも可能である。この画像については、データ要素の行列を一連の画素として表すことによって得られ、これら画素はディスプレイ端末２２の濃度値に比例するグレイ値を画像内に有する。操作者はトラックボール形式かマウス形式のカーソル制御装置（図示省略）を使用してカーソルを移動し、表示されている椎骨画像の中心にカーソルを位置させ、これによって中心２８を選択する。選択時のカーソルのスクリーン位置を記録し、画像を形成する離散的データ値の空間座標に関係づけ、画像上において選択された位置を離散的データの行列に記録された椎骨の中心２８に関係づける。これら中心２８については、上記の中心決定法によって詳細化してもよく、あるいは後述の形態測定にそのまま使用してもよい。後者の場合には、中心決定における小さな誤差が内在的に補正されることになる。図５について説明すると、プロセスブロック６４として示すように、各椎骨２０の中心２８の検出後、各椎骨２０にアライメントする座標系を確定する。ここで図６について説明すると、前後方向の幅が極小値４４と４５の距離に等しく、そして上下方向の高さが極小値５０間の距離に等しい各椎骨２０の中心２８を中心にして矩形領域１００を確定することができる。必要ならば、上記のように操作者が矩形領域の正確な寸法を調節して、椎骨の画像に一致するようにしてもよい。上記説明から明らかなように、矩形領域１００については、各辺がラスター走査１７の走査線または走査方向に平行または直交するようにアライメントできる。次に、矩形領域１００内のＰＢＭデータ要素を合計して、アライメント値を得る。このアラインメント値は、矩形領域１００内における椎骨２０の合計骨質量の概算値であるため、矩形領域１００の椎骨２０に対する「適合度」の一般的な尺度である。次に、点２８を中心にして新しい矩形領域１０２を角度φだけずらして発生し、新しいアラインメント値を算出する。このずらして発生した矩形領域１０２のアラインメント値が小さい場合には、反対方向に回転してずらした新しい矩形領域１０２を発生する。しかし、この矩形領域１０２のアラインメント値が大きい場合には、角度φをさらにずらして、別な矩形領域１０２を発生し、新しいアラインメント値を算出する。このずらした矩形領域１０２内のアラインメント値が（大きくなった後）小さくなったことが検出されるまで、このプロセスを繰り返す。このように、アラインメント値が最大値になるまで、矩形領域１０２を一方の方向に、あるいは逆方向に徐々に回す。なお、最大アラインメント値を与える矩形領域１０２の方向が、矩形領域１０２の境界内に含まれる椎骨２０の量を最大化する方向でもある。この回転プロセスの終了後、矩形領域１０２の椎骨２０への適合が最適になり、椎骨２０の形態を解析するための座標系が確定する。特に、矩形領域１０２の垂直縁部または水平縁部に平行な線にそって椎骨２０に関する全測定値が取得される。矩形領域１０２の垂直縁部に平行な列軸１０８が、走査方向１９から識別される測定軸である。あるいは、すなわち図７に示す第２実施態様では、走査方向１９の線４６にそって取得される列平均グラフ１０４を作成することによって、椎骨形態を測定するための座標系を確定することができる。列平均グラフの縦軸はデータ要素１行の線数で、そして列平均グラフの横軸は当該行のデータ要素の全密度、すなわち当該列におけるデータ要素の合計である。走査方向１９に対して傾斜している椎骨２０の場合、下方境界３６および上方境界３４にある角度で交差する矢印１０６の方向に斜行する行のデータ要素の結果として、列平均グラフ１０４は比較的小さい変化率を示す。図６について説明したのと同様な方法で、新しい列軸１０８を反復発生し、走査方向１９に対して角度φだけ傾ける。そして、この列軸１０８に関して新しい列平均グラフ１０４′を発生する。椎骨２０の下方境界３６および上方境界３４に対してこの新しい列軸１０８の行方向１０６′が良好にアラインメントしている場合、列平均グラフ１０４′は行数に関する行における全骨濃度の急激な変化率を示す。列平均グラフ１０４′の変化率を求め、（異なる角度φにおいて）他の列軸１０８について列平均グラフ１０４間で変化率のピーク値を比較して、限られた角度範囲内でこのような変化率の最大値を与える列軸１０８を選択する。将来の形態測定の基準軸としてこの列軸１０８を選択する。このように、前方境界３０および後方境界３２が走査方向１９に対して実質的に平行になるようにし、また上方境界３４および下方境界３６が走査方向１９に対して実質的に垂直になるように、走査方向１９は椎骨２０に整列していないが、新しい列軸１０８を求め、この列軸１０８に対して椎骨形態の測定値を求めて、椎骨形態測定における精度および反復性を改善することができる。列軸１０８によって表される座標系の各椎骨に対するこの整列は、図５にプロセスブロック６８として示す。ここで図８について説明する。全体として、列軸１０８は走査方向１９とは異なっている。所定の椎骨２０について列軸１０８を決定したならば、この新しい座標系に適合するように、データ要素を有効に「再結合化」(rebinning)する。この再結合化については、新しい列軸１０８にアラインメントしている等間隔の線および列に対応する椎骨２０内の新しい一連の位置を発生することによって実現することができる。新しい行列におけるこれら位置に存在する内挿されたデータ要素については、これらデータ要素の実際に位置にしたがって重みを付けた、最も近接した実際のデータ要素を双１次形式で内挿することによって得られる。次に、図６について説明したのと全く同じ方法でこれら内挿されたデータ要素から新しい垂直グラフおよび水平グラフを作成する。この場合、水平グラフは内挿されたデータ要素の垂直列に関する平均密度を、そして垂直グラフは内挿されたデータ要素の行に関する平均密度を表す。図８について説明を続ける。図６の矩形領域１００について説明したのと同じ方法で水平グラフおよび垂直グラフの最小値を使用して、解析矩形領域１１０を導く。列軸１０８に整列している解析矩形１１０は主に椎骨２０を包含するが、後方要素３８については包含しない。次に、図５にプロセスブロック６８として示すように、この解析矩形領域１１０をコンピュータによって複数の領域に分割する。好ましい実施態様では、３つの領域を選択する。すなわち、後方領域１１２、中央領域１１４および前方領域１１６を選択する。また、好ましい実施態様では、これら領域は矩形領域である。そして、その前方から後方にかけての幅は解析矩形領域１１０の幅の１／４であり、その長さは解析矩形領域１１０の上下方向における高さ全体に相当する。また、これら矩形領域の間隔は等しい。これら領域の相対的な幅および数は任意であり、使用者の要求、および解析矩形領域１１０の寸法にしたがって変更できる。あるいは、半自動モードでは、測定領域は操作者が対話的に決定することも可能である。この場合、操作者は、これら画像上の全体的な領域内のデータを解析する際には、上記のように、上記全体的な領域を指示する。図８の実施例では、後方領域、中央領域および前方領域がデータ要素セットになり、このセットを用いて、椎骨２０の形態に関して基準測定値を得ることになる。また、このような測定値の第１セットにより、解析矩形領域１１０の３つの各領域の上下方向における椎骨実質の高さを決定することになる。１つの実施態様では、これは後方領域１１２から開始する。すなわち、コンピュータによって領域１１２内のデータ要素を行を横断して自動的に合計して、領域グラフ１１８を作成する。この領域グラフ１１８は、縦軸が前後方向行に対応するデータ要素の行数で、横軸が当該行の、そして後方領域１１２内のデータ要素の全骨質量である。この領域グラフ１１８は、後方領域１１２に有効に焦点を合わせることできるため、この領域のみの形態に感応する点で、今まで述べてきた他のグラフとは異なる。コンピュータによって、グラフ上で、したがって後方領域１１２における上方境界３４に関係するグラフ１１８の隆起した縁部において椎骨２０に関して第１の行１２０を識別する。この第１の行１２０、例えば骨質量値が所定の一定限界値を越える第１の行を選択する際には、多数の基準を使用することができる。好ましい実施態様では、ＰＢＭ値が最初に領域グラフ１１８のピークグラフ値の３０％を越える行として第１の行を選択する。（ＰＢＭ値によって重みを付けた）後方領域内の上方境界３４の輪郭の位置を平均する場合には、コンピュータによって、上方境界３４の位置の最良近似になる行を第１の行１２０として選択するのが理想的である。実際の場合には、第１の行１２０を選択するたびに同じ基準を使用し、それ故測定にばらつきがない限り、選択した第１の行１２０が上方境界３４の真の平均値から逸脱しても問題はない。同様に、第２の行１２２については、後方領域１１２の下方境界３６においてグラフ１１８から選択する。ここで、グラフ１１８の下がっている縁部を検証し、最初にグラフ１１８の最大ＰＢＭ値の３０％未満になる行として第２の行１２２を選択する。これら行１２０および１２２間の距離を自動的に決定し、後方高さとしてＰで表す。そして、この距離を後方領域における椎骨実質の平均高さと推定する。他の領域のそれぞれについても、すなわち中央領域１１４および前方領域１１６についても、同様に、領域グラフ１１８を発生し、２つの行、すなわち上方境界３４の行と、下方領域３６の行を識別することによって解析する。これら列間の距離が中央領域については中央高さＭに、そして前方領域については前方高さＡになる。これら形態高さの値の抽出については、図５にプロセスブロック７０として示す。好ましい実施態様では、高さの値Ａ、ＭおよびＰについては、各領域毎の第１の行１２０と第２の行１２２との間のデータ要素の行数に解析矩形領域１１０における各行のデータ要素間の距離を乗ずることによって計算する。データ点の行間距離は使用するデジタル撮像技術の特性の一つであり、知られているはずである。解析矩形領域の各領域に関する上記解析はコンピュータが自動的に行なう。別な実施態様では、各領域の平均高さについては、コンピュータが各領域におけるデータ対を自動的に識別することによって決定する。この場合、各対の一つのデータ要素は上方境界上の位置に対応し、またもう一つのデータ要素は対向する下方境界上の位置に対応する。各対の２つのデータ要素には、データ対の各データ要素を横断する想像線が列軸１０８に対して合理的に平行になるような相互関係がある。データ対の各データ要素については、コンピュータがデータ要素のＰＢＭ値の局部的な比較を行なうことによって選択する。例えば、上方境界上に存在するデータ要素を選択する際には、コンピュータが隣接要素のＰＢＭ値を検証する。図９に示すように、前方方向、後方方向および下方方向においては同様な値を持つが、上方方向の値が著しく小さい隣接データ要素を有するデータ要素１１１は上方境界か、あるいはその付近にあると想定する。同様に、コンピュータが領域１１２の上部１／３の位置に存在するデータ要素すべてを自動的に検証して、上方境界上に存在するこれらデータ要素を決定する。上方境界上のデータ要素を選択したならば、領域１１２の下部１／３の位置に存在するデータ要素について同様な解析を実行し、領域１１２の下方領域部分か、あるいはその付近に存在するデータ要素を選択する。各境界についてデータ要素が選択されると、コンピュータが次に列軸１０８に対して合理的に平行な列にデータ要素を割り当てることによって、上方境界上のデータ要素と下方境界上のデータ要素とを一対に組み合わせる。データ要素を一対に組み合わせ、対を列に割り当てたならば、コンピュータがアルゴリズムを用いて、データ対の各データ要素間に認められるデータ要素の数に各データ要素間の距離を掛けることによって対における各データ要素間の距離を自動的に決定する。上記したように、データ要素間の距離は使用するデジタル撮像技術の特性の一つである。対のデータ要素間の距離については、当該対に関係する列の特定位置における椎骨２０の下方から上方への高さとする。領域１１２における列すべての高さを決定したならば、これら高さを合計し、領域１１２について平均高さを求める。同様にして、中央領域１１４および前方領域１１６について平均高さを求める。同様な過程によって、いくつかの（好ましくは等しい３つの）水平に延長する基準領域（図示省略）に解析矩形領域１１０を分割し、椎骨２０の前方境界３０および後方境界３２で列を識別して、水平に延長するこのような基準領域の平均幅を決定することができる。好ましい実施態様では、３つの領域、すなわち上方領域Ｓ、中央領域Ｃおよび下方領域Ｉを選択し自動的に測定する。各領域Ｓ、ＣおよびＩでは、後方領域１１２、中央領域１１４および前方領域１１６の第１の行１２０および第２の行１２２について上記したのと同様な方法で前方列および後方列を識別する。識別された前方および後方列間のちょうど中間にある領域Ｓ、ＣおよびＩについても中心列を決定する。領域ＳおよびＩの識別された列と後方領域１１２、中央領域１１４および前方領域１１６の行の交点が基準点セットになる。例えば、後方領域１１２に対する第１の行１２０と領域Ｃに対する第１の列との交点がこのような基準点の一つになる。領域Ｓ、ＣおよびＩの識別された列も、上記したように、測定したＡ、ＭおよびＰに対応するが、前後方向に延長する測度Ｓ、ＣおよびＩを求めるのに役立つ。なお、椎骨２０の「角部」および中心の上方境界３４および下方境界３６における基準点についても確定することができ、しかもこれら基準点の相互間隔も自動的に測定することができる。これら基準点は、それぞれ特異的な位置を持つが、周囲のデータ点のＢＭＤ値の平均を表し、したがって所定の任意のデータ点におけるＢＭＤ測定値の小さな誤差に対して確固としたものである。コンピュータがこれら基準点を識別したならば、コンピュータはこのデータを自動的に使用して、解析すべき椎骨の形状および大きさを正確に決定する。これらについては、操作者の自由裁量で、ＣＲＴ装置や印刷装置などを使用して視覚的に表示できる。ところで、ここでより重要なことは、形状および大きさに関するデータを使用して、臨床的な、あるいは診断的な価値を持つ椎骨状態の徴候を公式化してから、臨床状態を診断するか、あるいは骨濃度を測定する場合には、測定値の精度を高くする際に操作者が使用できるようにこれら徴候を表示するようにコンピュータをプログラムしておくことである。以上説明してきた本発明を使用すると、一つの椎骨について測定値を自動的に求めることができる。あるいは、いくつかの椎骨についても可能である。いくつかの用途を対象とするアルゴリズムによって実行する解析を使用することが可能である。この解析を最も有効に適用できる対象は椎骨実質、すなわち後方要素を排除した椎骨の部分である。以上説明してきた本発明によって得られた椎骨実質の各種測定値を使用して、以下に述べるように、病気や変形の徴候を知ることができる。さらに、ある一つの椎骨実質について得られた測定値を１回の走査で求めた隣接椎骨実質の測定値と比較すれば、少なくとも一つ以上の椎骨に、これら椎骨に異状をもたらす外傷やその他の傷害があるかどうかを決定できる。あるいは、椎骨実質の徴候を正規な基準母集団から得た徴候と比較すれば、ある患者に異形や異状な椎骨が一つ、あるいはそれ以上あるかどうかを決定できる。このような標準的な結果については、個々の患者の身長、性別や体重だけでなく、年令に応じて調整することができる。各種の標準に関するデータはデータベースに保存しておけばよい。あるいは、同一個人に関する椎骨実質の徴候を経時的に比較すれば、臨床的に有意味な症状の進展を示す椎骨形態変化を経時的に知ることができる。実施例１：前方高さ椎骨形態にとって意味のある特別な徴候は椎骨の前方高さである。基準点を説明する際に、各基準領域について下方境界から上方境界までの距離をアルゴリズムにより自動的にどのように計算するかについては既に説明した。椎骨実質の前方高さは２つの終板間の距離、すなわち前方境界における、あるいはその付近における上方境界と下方境界との間の距離である。従来、椎骨の前方高さを測定するのに好ましいとされていた点は、椎骨実質の最前方境界から最初の５〜１０ｍｍのところにあった。本発明の好適な実施態様では、解析矩形領域１１０の前方１／４の部分を占める前方領域１１６として選択し、この領域内でコンピュータにより椎骨２０の前方部分の平均高さを決定する。前方高さを測定するために特別な点を選択する従来技術と比較した場合、予め選択された基準領域内で平均高さを自動的に決定する本発明方法の方が再現性の点ですぐれている。本発明によって決定した、この前方高さＡは、例えばｍｍなどの測定値の絶対単位で操作者に表示することができる。あるいは、一般母集団における椎骨の正常値の平均高さか当該患者の他の椎骨の正常値の平均高さに対する高さのいずれかをコンピュータにより決定できる。実施例２：後方高さ意味のある別な指標は椎骨の後方高さＰの測定値である。前方高さと同様に、従来の場合には、椎骨の後方境界の５〜１０ｍｍの範囲内にある一つの位置で後方高さを測定している。本発明は、解析用矩形領域１１０の後方１／４を占める後方基準領域１１２内にある椎骨２０の後方領域の平均高さを自動的に測定するものである。前方高さの場合と同様に、後方高さについても、例えばｍｍなどの測定値の絶対単位で操作者に表示することができる。あるいは、一般母集団における椎骨の標準値の平均高さか当該患者の他の椎骨の標準値の平均高さに対する高さのいずれかをコンピュータにより決定できる。実施例３：前方高さ／後方高さの比較コンピュータをプログラミングして自動的に得ることができる重要な指標は、前方高さＡの後方高さＰに対する比較である。標準値に対して、同一患者の場合には以前の測定値に対して、あるいは同一椎骨の後方高さに対して前方椎骨高さが、例えば１５％低くなると、これは前方椎骨骨折、すなわち臨床的に有意味な指標になる。実施例４：くさび角度本発明によって自動的に得ることができる椎骨形態の重要な指標はくさび角度である。くさび角度とは、定義すれば、下方境界および上方境界における平均値の平面の線形延長によって得られる平行関係からの逸脱の程度である。従来の場合、このくさび角度は椎骨の全体的な前方高さおよび後方高さに基づき計算している。前方高さおよび後方高さのこれらの値、および測定値を得た位置間の距離から、椎骨の上方境界および下方境界を介して延長する仮定直線間の角度を計算できる。本発明では、くさび角度をプロットするためのＡおよびＰ間の距離をＣとする。Ａ、ＰおよびＣが平均値なため、高さおよび幅の測定位置を選択する際のばらつきによるくさび角度のばらつきがなくなる。椎骨のくさび角度が例えば１５°であると、椎骨にくさび骨折が発症していると考えられる。くさび骨折は、臨床的文献では椎骨骨折の一つの種類として認められている、臨床的には再発性症状である。実施例５：両凹性指数本発明に従ってコンピュータをプログラミングすることによって自動的に測定できる椎骨形態の別な指標を、ここでは両凹性指数と呼ぶことにする。椎骨実質の両凹性指数は、椎骨実質の中心部の高さが椎骨実質の後方境界および前方境界の平均高さからどの程度逸脱しているかを比較することによって計算する。換言すれば、椎骨実質が凹状になる傾向を示す際の、椎骨実質の変形の尺度である。この両凹性は、比較的劣悪な椎骨状態に関係する椎骨実質の変形度を示す。この量は、アルゴリズムを使用して、Ｍと、ＡおよびＰの平均値を比較するコンピュータによって自動的に計算できる。また、Ｍは隣接椎骨と、あるいは以前に得られた標準的な基準母集団の平均値と比較できる。前方境界および後方境界と比較して、椎骨実質の中心高さが選択的に１５％低くなっている場合には、中心が骨折している状態、即ち両凹性状態を表していることが多い。実施例６：肥大本発明に従ってコンピュータをプログラミングすることによって測定できる椎骨形態の別な指標は、椎骨の終板の肥大または椎骨内にある結節の肥大である。肥大とは、椎骨実質部分の相対濃度が他の椎骨に代表的にみられる相対濃度よりも異状に高い状態を指す。従来の濃度計の場合は、高濃度か低濃度の局部的な領域を無視し、より広い領域の平均値のみを得ている。この結果、肥大によって不連続部分がある場合には、骨の無機質レベルの判読に誤りが生じる。本発明では、各領域、すなわち後方領域１１２、中央領域１１４、前方領域１１６、および領域Ｓ、ＣおよびＩの位置を確定でき、また再現できるため、椎骨内の各位置で骨濃度を別々に評価できる。領域ＳまたはＩにおける骨濃度と領域Ｃの骨濃度を比較することによって、例えば、終板肥大を検出することができる。あるいは、椎骨の「角部」において基準点内の全領域にわたって骨濃度を評価して、当該領域内の統計的に標準的なすべての値から所定の量以上に異なる値をもつ当該領域内の任意のデータ点か、あるいは小さなデータ点セットを識別することによって肥大化結節を検出することができる。この指標は、本質的な点でも、あるいはそれだけでは、臨床的価値からみて特異的なものではないが、骨濃度または無機質含量のこれ以外の点では確実な測定値から排除する必要がある比較のできない特性を持つ椎骨の領域に関する情報を与える限り有用である。このため、ある特定の椎骨に関する骨無機質データについては詳細な検証が必要であることを操作者に警告するために使用することができる。実施例７：椎骨間間隔ある一つの椎骨の上方境界および次の上方椎骨の下方境界において基準点を評価すれば、椎骨間間隔は簡単に決定することができる。本質的には、椎骨間間隔はこれら２つの椎骨に関する対応する基準点間の距離である。これら２つの椎骨については列軸１０８に差が生じることが考えられるので、２つの縁部、すなわち下方椎骨の上方境界で基準点を結ぶ線分によって与えられる縁部と、上方椎骨の下方境界で基準点を結ぶ線分によって与えられる縁部との間の平均距離を考慮することによって椎骨間距離を評価するのが好ましい。実施例８：欠損椎骨に関する警告本発明では、椎骨実質の形態特性の指標については、これらが高さ、圧縮、くさび形あるいは両凹性であろうとも、２つのそれ程目立たない目的を対象する装置によって使用することを特に意図している。一つの目的は、ある特定の椎骨の骨無機質濃度データは不適当であるため、使用を避ける必要があることを操作者に警告することである。多孔性の骨は、圧挫すると、圧挫されていない多孔性の骨よりも測定濃度が高くなるが、これは容易に理解できるはずである。この場合、圧挫された骨の高い濃度は、全く逆ではあるが、その骨の健全性の指標にはならない。従って、有意味な椎骨実質の骨折の徴候が少なくとも一つ以上検出された場合には、図５にプロセスブロック７６として示すように、本発明装置によって操作者に明確な警告を発することが適当である。いずれにしても、結果として、骨濃度計による骨無機質濃度の計算精度が高くなるだけでなく、椎骨劣化の臨床的に有意味な症状について潜在的に診断できる利点もある。Ａ、Ｍ及びＰ、およびＳ、Ｉ及びＣ、そしてこれらの間隔に関する測定値からこれら指標を計算により求めることは、図５にプロセスブロック７２として示す。続くプロセスブロック７６では、異状な徴候が本方法によって検出された場合には、その徴候について操作者に通知する。これら異状な状態は、被走査患者のカテゴリーに属する患者について予想される標準値から外れた、既に説明した指標である。このような指標が認められた場合には、操作者は、不連続部分をもつ特定な椎骨の骨濃度に関する平均値を臨床には使用すべきでないことを理解できるはずである。実施例９：椎骨骨折の予測骨質量の減少や、少なくとも一つ以上の椎骨骨折の存在は、将来椎骨が骨折する可能性が高いことにつながる。また、骨質量における２つの標準偏差が小さくなることは、将来椎骨が骨折する可能性が４〜６倍高くなることにつながり、一方前方高さＡの形態測定によって２つの骨折が認められた場合は、将来椎骨が骨折する可能性が１２倍高くなることにつながる。この点に関する参考文献は、Ｒ oss et al.,"Ｐre-Ｅxisting Ｆractures and Ｂone Ｍass Ｐredict Ｖertebra l Ｆracture Ｉncidence in Ｗomen",Ａnnals of Ｉnternal Ｍedicine,v.114-1 1,919(1991)である。骨質量の減少が測定され、かつ同時に骨折が形態的に認められた場合には、将来椎骨が骨折する可能性が７５倍も高くなることにつながる。すなわち、骨質量の測定と形態測定を同時に行なえば、より確実な予測が可能になる。濃度計を形態測定にも使用できるようにした本発明は、このような複合的な測定において骨質量データと骨折データの両者を与える点で有利であり、価値のある発明である。実施例１０：２重角度形態測定、およびＢＭＤ測定図１０について説明する。患者１６を側方走査する前に、位置１０１にあるＸ線源１２をＣ型アーム１４で患者１６を中心にして回動させながら、前後方向に２重エネルギー走査を実施することができる。よく知られているように、２重エネルギー走査は、骨ではなく組織が引き起こすＸ線減衰を識別して、より精度の高いＢＭＤ測定値を与える能力の点ですぐれているが、形態測定値の精度については低い。また、Ｃ型アーム１４を前後方向に設定すると、その角度で介在する組織の量が減少する程度まで、骨濃度測定に改善がある。ここでまた図５について説明する。前後方向走査により得られたＢＭＤ値を用いると、プロセスブロック７８として示すようにＢＭＤを計算することができ、またプロセスブロック８０として示すように、公知技術に従って骨領域を計算することができる。次に、ＢＭＤ値を直接表示するのではなく、放射線軸２４を水平にした状態で、位置１０１にあるＸ線源１２を用いて側方走査を行なう。患者の前後方向走査の各点におけるＢＭＤの計算値は、側方走査の対応する点におけるＢＭＤの計算値にほぼ一致し、またある所定の椎骨２０の形態測定の徴候は、プロセスブロック８０のＢＭＤの計算値、したがってプロセスブロック８２の骨領域値に一致している。所定の椎骨に関する徴候が異状な場合、次に、ＢＭＤおよび領域の計算値を表示するプロセスブロック８４で、プロセスブロック７６として示すように、ＢＭＤ値および領域値に疑わしい点がある旨の適当な警告を操作者に発することができる。前後方向に走査された点と側方方向に走査された点の相関関係はこのような点それぞれの縦座標に事実上一致し、患者が走査時に支持台で目立つ程位置を変えなかったことを前提にしている。あるいは、椎骨間領域４０を前後方向走査および側方方向走査のそれぞれについて導き、各走査からのデータを移動し、各走査のグラフを相関させて、椎骨間領域４０を一致させることも可能である。濃度計を使用して形態測定を実施できることは、ＢＭＤおよび骨領域計算値を形態徴候によってこのように拡張する場合、非常に重要である。というのは、ＢＭＤおよび形態測定の両者を患者の位置を変えずに実施できるからである。ある患者についてある時点で計算した指標については、同一患者に関する当該時点前後の測定値と比較することができる。このような比較によって、椎骨形態の経時的変化を追跡できる。さらに、最初の測定以降の測定で得られたデジタル画像を記憶しておいた最初の画像から差し引いて、差分画像を形成することも可能である。また、形態指標を測定するために使用した境界条件を使用して、このような逐次画像を正確に重ね合わせることも可能である。あるいは、患者について計算した指標を性別、年令やその他の基準によって分類した基準値のデータベースに保管されている値と比較することもできる。本発明を使用して、大腿骨、股関節および中手骨の形態測定を行なう場合について、以下の実施態様により説明する。なお、これら実施例は例示のみを目的とし、如何なる意味でも本発明を制限するものではない。特に、大腿骨および中手骨に関して説明する測定は、例えばヒトや動物などの肩甲部の他の骨や関節腔にも適用できる。大腿骨１３４の軸線１４６の位置を決定する場合には、操作者によって、あるいは自動的な方法にしたがって、取得したデータの行列を切頭して、他の隣接骨を限られた範囲で含む形で大腿骨全体にほぼ外接する矩形領域に含まれるデータ１５１にする。さらに、大腿骨軸線１４６については、走査方向１９に近似配向する必要がある。この選択および配向は、例えば、プロセスブロック１３０に示すように、ＡＰ走査の範囲および方向を設定することにより実施する。適切なデータを選択したならば、走査方向に沿って測定された選択データ１５１の上方１／６を含む上部部分１３８を識別する。同様に、選択データ１５１の下方１／６を含む下部部分１４０を識別する。選択データ１５１のほぼ２／３を含む残りの中央部分１４２は、全体としては、大腿骨の骨幹のみを含み、骨端は含まない。中央部分１４２では、データの各行１４４を解析し、この行１４４について骨値の中心データ値１４３を決定する。（明示するために図１２では誇張して図示した）各行１４４の方向は走査方向１９に対して直交しているが、大腿骨１３４の長軸に対しては全体として直交していない。大腿骨１３４の長幹にそって中心データ値１４３のセットが確定されるまで、行１４４における各データ要素について骨の最中心値を識別する過程を繰り返す。これら中心値１４３に適合する線が大腿骨軸線１４６になる。上記したように、大腿骨軸線１４６は以降の測定値に対して、走査方向１９よりも再現性の高い基準になる。大腿骨軸線１４６を確定したならば、すでに述べたように、行列のデータ値を再結合して、データが、大腿骨３４の軸線に対して垂直かつ平行な行１４４′および列に従うようにする。さらに図１２および図１４に関する説明を続けると、大腿骨軸線１４６の位置を確定したならば、プロセスブロック１５８として示すように、２つの測定領域１５０および１５２を確定し、近位点１５４および内側上顆１５６の基準点を識別する。前者の測定領域１５０は、ほぼ（再結合したデータ値から決定した）上方部分１３８の始点から大腿骨１４６に沿って上方方向に延長する。この測定領域内では、プロセスブロック１６０として示すように、各再結合行１４４′を検証して、依然として骨値をもち、また大腿骨軸線１４６に整列している最上方の行１４４′を求める。大腿骨１３４の高さと考えられるこの行は、近位点１５４を含み、大腿骨１３４の高さの測定終点を形成する行である。第２の測定領域１５２は、下方領域１４０の始点から下方方向に、そして大腿骨軸線１４６から近位方向に延長する。内側上顆１５６の位置は、骨幹と軸線を結ぶ大腿骨表面の滑らかな曲線における区切り点と考えられる。この区切り点を決定するには、下方に行くに従って骨に対して識別された測定領域１５２の各行１４４における最中心データ要素の行値の第１の変化率を考えればよい。変化率がゼロになる第１の行１４４′が、内側上顆１５６の位置と考えられる。この行１４４′については、大腿骨１３４の長さを測定する際の第２終点とする。プロセスブロック１６２として示すように、近位点１５４および内側上顆１５６を包含する２行の終点の行座標を差し引くことによって大腿骨長さＬを計算することができる。大腿骨長さＬを計算したならば、結果は、プロセスブロック１６４として示すように表示するか、あるいはプロセスブロック１６６として示すように、コンピュータ１８および表示装置２２によって印字すればよい。長さＬについては、所定期間にわたる多数の測定値の編集を通じて時間の関数として表示することができる。あるいは、椎骨測定値に関して既に説明した「標準値」のデータベースと比較してもよい。大腿骨の長さについては、骨成長の指標としても使用できる。この場合、数年にわたって間隔をおいて得た大腿骨長さの測定値を正確に比較することが非常に重要である。内側上顆および近位点１５４に中心を定めた基準点を使用する意図は、このような再現性を実現することである。領域１４２内の多量のデータの数学的組合せよって位置を決定された大腿骨１４６に測定値を基準化すると、この再現性を確実なものにすることに役立つ。図１３および図１４について説明する。大腿骨頭１７０と寛骨臼１６８との間の関節腔に関する第２の測定は大腿骨１３４上で実行することができる。関節腔を測定すると、関節機能を評価できるとともに、関節炎などの変性関節病を追跡できる。同様に、所定の期間にわたって測定を行なう必要がある場合には、関節腔変化ではなく、測定技術における変化を原因とする変動性を最小限に抑制することが極めて重要である。関節腔の測定の際には、プロセスブロック１３０、１３２および１３７に関連して既に説明したように、大腿骨軸線１４６をまず決定して、再現性のある基準を得る。大腿骨軸線１４６を識別したならば、上方領域１３８の下方縁部から行単位基準で上方領域１３８、および大腿骨軸線１４６の内側内のデータを解析して、それぞれ下方変曲点１６３および上方変曲点１６５を識別する。この下方変曲点１６３は、骨値が並列している行１４４′の最後の組織データ要素の中心である。すなわち、下方変曲点１６３は、大腿骨頸の下向き凹部の最高点である。所定の行にこれら２つの変曲点がある場合には、大腿骨軸線１４６の最も近い点を選択する。上方変曲点１６５は、下方変曲点１６３を順次上方データ行１４４′として検証した後における、骨値が並列している第１の検出組織要素の中心である。この場合には、上方変曲点１６５が大腿骨頸の上向き凹部の最下点になる。これら変曲点１６３および１６５については、大腿骨頸の大腿骨頸軸線１８４および大腿骨頭の中心１７４を決定する際に、プロセスブロック１７２で決定する。変曲点１６３および１６５を決定したならば、変曲軸線１６９が測定用矩形領域１６９の長軸に一致し、そして測定矩形領域１６７の中心からの変曲点１６５および１６３の距離が等しくなるように、幅が１ｃｍで、長さが４ｃｍの上記測定矩形領域１６７を変曲点１６５および１６３を通る変曲軸線１６９に整列する。プロセスブロック１３７および行１４４に関連して説明した再結合と同様な方法で、測定矩形領域１６７内のデータ要素を矩形領域の幅にそっては矩形行に、そして矩形領域の長さにそっては矩形列に編成する。次に、測定矩形領域１６７のデータ要素を解析して、測定矩形領域１６７の幅を横断する中心線（図示省略）を決定するとともに、測定矩形領域１６７内に含まれる骨要素を対称的に二分する。詳しくは、測定矩形領域１６７内のデータの各矩形列を解析して、この矩形列内の最中心のデータ要素、およびこれら中心点に適合する線を求める。この中心線は、大腿骨頸軸線１８４の近似線である。すなわち、大腿骨頸の延長対称線の近似線である。この中心線を決定したならば、測定矩形領域１６７を回転して、その幅に沿ったその対称軸線をこの中心線に整列する。このためには、例えば、測定矩形領域１６７の平行移動や回転を行なう。回転すると、測定矩形領域１６７内の新しいデータが測定矩形領域に対して新しい行列になり、このデータを解析して、測定矩形領域１６７内の全矩形列間に最小長さの一連の骨要素がある矩形列を決定する。この矩形列は、測定矩形領域１６７内の大腿骨頸の最も狭い部分にほぼ相当する。次に、測定矩形領域１６７をその短軸、従って全体として大腿骨頸の軸線１８４にそって移動し、この決定された最小幅の頸部の位置をほぼ中心矩形列に決定する。次に、データの矩形列内にある骨データの中心線の決定を繰り返し、測定矩形領域を再移動して、その短軸をこの中心線にアラインメントする。そして、測定矩形領域を再び移動して、反復的な方法で骨データの最短列の位置をその最中心列に決定する。測定矩形領域１６７の位置の再決定のためのこれら２つの段階については、増分調整量が予め決められた量未満になるまでか、あるいは予め決められた回数繰り返して、測定矩形領域の短軸が大腿骨頸の軸線１８４に一致し、測定矩形領域が大腿骨頸の最も狭い部分を跨ぐようにする。大腿骨頸軸線１８４の位置については、上記のようにして位置が決定された測定矩形領域１６７の短軸に等しくなるように設定する。関節腔およびその他のいくつかの寸法を測定するために、測定矩形領域１６７のデータの最中心列内の骨要素の長さから大腿骨頸の平均幅を決定する。次に、測定矩形領域１６７の中心から平均頸部幅だけ変位した大腿骨頸軸線１８４にそって大腿骨頭の中心にほぼ相当する中心点１７４を識別する。この計算法は、大腿骨頭の半径が大腿骨頸の平均幅に等しいとする近似法である。中心点１７４のこの位置における若干の偏倚は、主に大腿骨軸線１４６の位置に依存するため、許容できるものである。プロセスブロック１７８では、中心点１７４を始点とする頸部軸線１８４および大腿骨軸線に基づいて、中心点１７４から放射延長する切線１８０および１８２を確定する。切線１８２は近位方向に走る大腿骨軸線１４６に平行であり、一方、切線１８０は時計方向に６０°だけ切線１８２から離間している。切線１８０と１８２との間には、中心点１７４を始点とする切線をさらに５本（図示省略）があり、中心点１７４を中心にして１０°ずつ離間している。行列のデータ値によって示されるＸ線の減衰「Ａ」の値は、よく知られている双方向内挿によって各切線に沿って決定することができる。次に、プロセスブロック１９０において、中心点１７４を始点とし、大腿骨頭４０の外側方向に個々の切線方向の距離Ｘの関数としてこれら減衰値（ｄＡ／ｄｘ）の変化率１８３を決定する。各切線方向の変化率の最初の２つの極小値間の距離を各切線に関する関節腔とし、プロセスブロック１９２ですべての切線に関して関節腔を平均して、平均関節腔を求める。関節腔については、プロセスブロック１６４および１６６として示すように、表示かつ印字してもよい。あるいは、このような値のデータベースに保管した標準値と比較してもよい。大腿骨軸線１４６の確固とした基準に対してこの関節腔の測定値を固定でき、また多数の関節腔の値を平均できるため、この測度の再現性を高くできる。これら解析によって得られた測定値のいくつかは、股関節強度を評価するためにも使用することができる。例えば、大腿骨軸線１４６と大腿骨頸軸線１８４の角度は、これら２つの軸線の交点および大腿骨頭の中心点１７４、そして大腿骨頸の幅とともに、患者１６の体重下における大腿骨頸の機械的強度の尺度のひとつになる。以上の測定は、人工股関節を埋め込んだ患者１６を対象として実施することも可能であり、大腿骨１３６に対して人工股関節がずれた場合、このずれの指標になる。このずれの特徴は、中心点１７４と、大腿骨軸線１４６および大腿骨頸軸線１８４の交点との間の距離の変化か、あるいはこの後者の点と、大腿骨頸軸線１８４および大腿骨１３４の最も側方にある部分の交点との間の距離の変化である。中手骨の解析以下、図１５および図１６について説明する。大腿骨１３４に関連して説明した同様な解析はヒトの手、特にヒトの手の第３中手（中指）骨２００に対しても有効である。大腿骨と同様に、プロセスブロック２０２として示すように、手を解剖学的位置に置いた状態で前後方向に、すなわち手の甲から掌の方向に走査するのが好ましい。全体としてプロセスブロック２０４として示すように、同様に、コンピュータ１８内で走査データをデータ値の行列に編成する。測定対象の第３中手骨２００については、一般に、中手骨２００にある一点を選択し、そして第３中手骨に関係するデータを公知の連結性アルゴリズムによって選択することによって操作者が識別する。あるいは、この選択プロセスは自動的に行なうことも可能である。一般的にいって、患者１６の手の向きについては、中手骨２００が矢印１９によって示す走査データの列の方向に向くようにする。なお、既に説明したように、走査データの列は必ずしも中手骨２００の軸線に整列している必要はない。このため、既に説明したのと同様にして、まず最初に、中手骨２００に関する座標を確定する。特に、データ要素を骨または軟組織に分離したならば、中手骨２００に関連するデータ要素に従って、骨幹をカバーする中手骨２００のデータの中心部分を選択し、この中心部分内の各行２０８の最中心骨値２０７を識別し、中手骨２００を示す中心値２０７に正しく整列する。大腿骨の場合と同様に、中手骨軸線２１２を決定するために使用するデータの中心部分は、走査行列のうちの行の中心２／３であればよい。この中手骨軸線２１２を決定したならば、この軸線２１２に関して以降の測定が実施できるように、既に説明したように、データ値を再結合する。この再結合については、プロセスブロック２１４として示す。中手骨２１２に整列した列にそって再結合したデータを調べれば、プロセスブロック２１６として示すように、中手骨の長さを簡単に決定することができる。中手骨と近位指節骨２１３との間にある軟骨に相当する最初の非骨値が検出されるまで、中手骨軸線２１２にそって中手骨２００の中心領域から遠位方向に移動することによって遠位点２２０を決定する。同様に、最初の非骨値が検出されるまで、中手骨軸線２１２にそって中手骨２００の中心領域から近位方向に移動することによって近位点２１８を決定する。次に、中手骨２００の骨値の最後で再結合データの各列に最初の骨値が検出されるまで、線２２４によって示され、そして遠位方向に続く予め決められた範囲内の中手骨２１２軸線の両側に対称的にある再結合データを評価することによって、中手骨２００の遠位骨端と近位指節骨の対向面との間の関節腔を決定することができる。次に、中手骨２００および近位指節骨２１３の骨間に含まれる非骨データの全領域を線２２４の範囲内にある列の数によって割って、統計的平均に確固とした関節腔を求める。あるいは、関節付近にあり、かつ線２２４によって示す範囲内にあるデータ２２１の各列を微分して、変化率グラフ２２３を求めてもよい。ここでは、関節軟骨の非骨値を中心として正負のピーク２２５を遠位骨端および中手骨２００の対向端部および測定されたこれらの間隔とする。線２２４内のデータ２２１の各列に関する平均間隔を次に平均して、関節腔の値を求める。データの再結合後に行なうのが有利であるさらに別な測定では、プロセスブロック２２６として示すように、皮質厚さを測定する。既に説明したグラフプロセスによって分離した中手骨２００のデータ内には、濃度の高い皮質層２２８と濃度の低い小柱中心２３０がある。これら２つの部分の相対的比率は、例えば中手骨２００の厚さよりも感度のよい骨組織変化の測度を与える。この測定では、取得されたデータ内のこれら２つの異なる骨種間で微分を行なう。このような測定の最初の段階では、測定矩形領域２３２の位置を中手骨２００の中心に決める。これについては、軸線２１７および点２２０及び２１８の測定の場合と同様にして、自動的に行なうことができる。測定矩形領域２３２は、中手骨２００の軸線方向の幅が０．５ｃｍで、長さが２．０ｃｍである。当業者には明らかなように、測定矩形領域２３２の正確な大きさは患者の背格好によって調節することができる。中手骨２１２を横断して整列する測定矩形領域２３２内の各列のデータ値を微分して、変化率グラフ２３４を発生する。ここでは、グラフ２３４の正負のピーク２３６を軟組織と皮質骨間の界面の位置および皮質骨と小柱骨間の界面の位置とする。これらの位置については、測定矩形領域２３２のデータの各列に関して同種の位置とともに平均して、長さの０．５ｃｍに関して皮質厚さと小柱厚さの平均測定値を得る。プロセスブロック２４０および２４２として示すように、プロセスブロック２１６、２２２および２２６の結果は検討するために、表示および印字することができる。これら値については、直接検討してもよく、あるいは標準値のデータベース内に保管されている統計学的標準値と比較してもよい。圧挫骨折の検出以下、図１９について説明する。画素２１０の水平行および垂直列をもつデータ２０１の行列については、図５に関して既に説明したように、またプロセスブロック６０および６２として示すように、患者を前後方向に走査することによって得ることができる。そして、既に説明したように、また一般的に知られているように、骨か軟組織のいずれかに対して各画素２１０を識別することができる。行列２０１が多数の椎骨２０（ａ）〜２０（ｆ）をカバーするが好ましい。走査された行列２０１から、コンピュータ１８が、図４の場合と全く同様に、行列２０１の各行の画素２１０の全骨含量を行数に対してプロットしてグラフ２１５に関する値を決定して、全骨グラフ線２１９を発生する。このグラフ線２１９は、脊椎の椎骨間隙２４６を介して延長する画素２１０の行に関して周期的な最小値５０をもつ。これら最小値５０を使用して、特定の椎骨２０（ａ）〜２０（ｆ）に対して画素２１０のそれぞれを識別することができる。すなわち、ある最小値５０の行上方でかつ次のより高い最小値５０の行下方の列の画素２１０を同じ椎骨２０に対して識別する。このような椎骨２０（ａ）〜２０（ｆ）のそれぞれについて、既に計算された最小値５０間の間隔を測定するか、あるいは好ましくはある特定の椎骨２０に関して、予め決められた閾値を越える全骨値、例えば最小値５０間のグラフ２１９のピーク値の３０％を持つグラフ線２１９の最初の列を取得することによって高さＨ₁−Ｈ₆をグラフ２１９から直接決定することができる。一般的に、ある健全な人でもＨ₁〜Ｈ₆の値間には多少の偏倚があるが、健全な人たちの間でもＨ₁〜Ｈ₆の特定の値間に相当大きな偏倚がある。次に、図２０について説明する。それぞれの椎骨２０（ａ）〜２０（ｆ）の順に対して、値Ｈ₁〜Ｈ₆から計算した椎骨２０（ａ）〜２０（ｆ）の垂直中心にしたがってコンピュータ１８によって高さの値Ｈ₁〜Ｈ₆を有効にプロットすることができる。ただし、いずれの場合も、これら椎骨２０の列を維持した状態で、棒グラフ２４８を発生する。これら値Ｈ₁〜Ｈ₆の単純な算術平均を計算し、各値Ｈ₁ 〜Ｈ₆と比較して、次式によって偏差値△を求める。ただし、Ｎは測定対象の椎骨合計数である。ここで、大きな負の偏差値Δは対応する椎骨２０に圧挫骨折が発症している可能性があることを示し、この椎骨２０から得られた濃度測定の有効性については、割り引いて考えたほうがよいことを示唆している。図１９および図２０の実施例では、椎骨２０（ｆ）（Ｈ₆）および２０（ｄ）（Ｈ₄）はいずれも平均２４１よりもいくぶん小さい。ところが、椎骨２０（ｄ）はかなり小さく、圧挫骨折が発症している可能性を示している。圧挫骨折を示す偏差量は、経験的に処置の必要な臨床的な傾向を示すものである。あるいは、椎骨２０の高さの値Ｈ₁〜Ｈ₆に低次の線または曲線２４３を当てはめることによって、脊椎中において動いた場合の、椎骨２０の高さＨ₁〜Ｈ₆における正常な偏倚は解消することができる。図１９および図２０の実施例では、椎骨高さＨは上から下に行くにしたがっていくぶん低くなる。ここで、最小二乗法などのよく知られている方法を使用する直線当てはめを用いると、前に説明したように、圧挫骨折している可能性がある椎骨２０（ｄ）を除くすべての椎骨２０が除かれる統計的測定値が得られる。あるいは、高さの値Ｈ₁〜Ｈ₆を標準値のデータベースと比較することも可能である。ここでは、上記と同様に、各患者の身長、性別および体重だけでなく、患者の年令に応じて標準値に応じて調整する。さらに、同様に椎骨の大部分が健全であると前提して、各患者の椎骨の統計的測度に基づいて標準値を調整してもよい。このように、上記方法は椎骨が骨折していることを決定する閾値を与える。この閾値は各患者に自動的に合わせることができ、また患者間の椎骨の偏倚に対しても合わせることができる。この方法は、通常行なわれている患者の側方走査を必要としないが、にもかかわらず凹性やくさび角度などの骨折の他の兆候を検出するためには、側方走査を行なうことも望ましいことを示するものである。全体として、本発明は確かな骨濃度測定を１回の前後走査で可能にするものである。なお、当業者にとっては明らかなように、本発明は多くの変更が可能である。従って、本発明は、以上説明してきた特定な実施態様に限定されず、以下の特許請求の範囲に包摂されるこれら変更すべてを含むものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１２月２日【補正内容】特許請求の範囲１．放射線源および検出器を対向関係で配置するとともに、患者の脊椎を中心にして予め決められた角度で配設して、患者の対応する位置において放射線の減衰を表す二次元の画素アレイを得るようにした濃度計で患者の脊椎の椎骨を測定する方法において、（ａ）デジタルコンピュータのメモリに上記二次元の画素アレイを読み込み、（１）骨によって減衰した放射線を測定する骨画素を識別し、（２）上記骨画素を個々の椎骨に分離し、（３）上記分離された骨画素によって表される個々の椎骨の高さを測定する、分離された骨画素を解析し、（４）椎骨に関して統計的な標準高さを作り出すことができる２個より多くの椎骨の高さを解析し、（５）少なくとも一つの椎骨の高さと上記統計的な標準高さとの間の偏差を識別し、そして（６）上記識別された椎骨と上記偏差について操作者に指示を与える段階からなることを特徴とする椎骨の測定方法。２．上記偏差が、予め決められた閾値未満であるかどうかが上記段階（５）の指標であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。３．上記予め決められた角度が、上記放射線源および上記検出器を前後軸線にそって配設できるような角度であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。４．上記統計的な標準高さが、上記椎骨の高さの算術平均であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。５．上記統計的な標準高さが、脊椎における椎骨の順序の線形関数であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。６．濃度計において、（ａ）対向関係で配置した放射線源および検出器、（ｂ）脊椎を中心にして予め決められた角度で上記放射線源および検出器を支持して、患者の対応する位置において放射線の減衰を表す二次元の画素アレイを得るようにした位置決め装置、および（ｃ）上記画素アレイを受け取り、プログラムに従って、（１）個々の椎骨の画素を分離し、（２）上記分離された骨画素によって表される少なくとも３個の椎骨の高さを測定し、（３）上記椎骨に関して統計的な標準高さを出すために、上記高さを解析し、（４）少なくとも一つの椎骨の高さと上記統計的な標準高さとの間の偏差を識別し、そして（５）上記識別された椎骨について操作者に指示を与えることからなることを特徴とする濃度計。

Claims

【特許請求の範囲】１．放射線源および検出器を対向関係で配置するとともに、患者の脊椎を中心にして予め決められた角度で配設して、患者の対応する位置において放射線の減衰を表す二次元の画素アレイを得るようにした濃度計で患者の脊椎の椎骨を測定する方法において、（ａ）デジタルコンピュータのメモリに上記二次元の画素アレイを読み込み、（１）骨によって減衰した放射線を測定する骨画素を識別し、（２）上記骨画素を個々の椎骨に分離し、（３）上記分離された骨画素によって表される個々の椎骨の高さを測定する、分離された骨画素を解析し、（４）椎骨に関して統計的な標準高さを作り出すことができる２個より多くの椎骨の高さを解析し、（５）少なくとも一つの椎骨の高さと上記統計的な標準高さとの間の偏差を識別し、そして（６）上記識別された椎骨と上記偏差について操作者に指示を与える段階からなることを特徴とする椎骨の測定方法。２．上記偏差が、予め決められた閾値未満であるかどうかが上記段階（５）の指標であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。３．上記予め決められた角度が、上記放射線源および上記検出器を前後軸線にそって配設できるような角度であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。４．上記統計的な標準高さが、上記椎骨の高さの算術平均であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。５．上記統計的な標準高さが、脊椎における椎骨の順序の線形関数であることを特徴とする請求項１記載の椎骨の測定方法。６．濃度計において、（ａ）対向関係で配置した放射線源および検出器、（ｂ）脊椎を中心にして予め決められた角度で上記放射線源および検出器を支持して、患者の対応する位置において放射線の減衰を表す二次元の画素アレイを得るようにした位置決め装置、および（ｃ）上記画素アレイを受け取り、プログラムに従って、（１）個々の椎骨の画素を分離し、（２）上記分離された骨画素によって表される少なくとも３個の椎骨の高さを測定し、（３）上記椎骨に関して統計的な標準高さを出すために、上記高さを解析し、（４）少なくとも一つの椎骨の高さと上記統計的な標準高さとの間の偏差を識別し、そして（５）上記識別された椎骨について操作者に指示を与える。ことからなることを特徴とする濃度計。７．放射線源および検出器を対向関係で配置するとともに、患者の脊椎を中心にして前後方向軸線に沿って配設して、患者の対応する位置において放射線の減衰を表す二次元の画素アレイを得るようにした濃度計で、患者の脊椎の椎骨を測定する方法において、（ａ）デジタルコンピュータのメモリに上記二次元の画素アレイを読み込み、（１）骨によって減衰した放射線を測定する骨画素を識別し、（２）上記骨画素を個々の椎骨に分離し、（３）上記分離された骨画素によって表される個々の椎骨の高さを測定し、上記分離された骨画素を解析し、（４）上記椎骨の高さを標準値のデータベースから得た標準的な高さと比較し、（５）上記椎骨の高さと上記標準的な高さとの間の偏差を識別し、そして（６）上記椎骨に関して識別された差について操作者に指示を与える段階からなることを特徴とする椎骨の測定方法。８．上記データベースが患者の身長、性別、体重および年令の分類の一つにしたがって分類された標準値を与え、そして上記分類に従って患者を分類して、上記標準的な高さを求める段階を有することを特徴とする請求項７記載の椎骨の測定方法。