WO1991011147A1 - Method of and apparatus for osteometry and osteological evaluation system - Google Patents

Description

明 細 書

骨形態計測方法及び装置と骨評価システム

技術分野

本発明は、 自動化された骨計測及び骨評価に関し、 更 に詳し く は、 被検骨の放射線像または X線写真フィルムにお ける影像を用いて骨形態計測 （以下、 これを単に骨の計測と 言う。 ） を自動的に遂行する骨計測方法及び装置と、 同骨計 測装置と通信システムを用いて結合され、 効率的に骨の履歴 等も併せて評価するこ とのできる骨評価システムに関するも のである。

背景技術

人間の骨の発育状態、 老化度の確認、 又は骨粗鬆症、 骨軟化症等の骨病変の種類の判定やその症状の進行度、 治療 における効果の確認等の種々の骨計測を行う場合がある。 斯かる骨計測の方法としては、 被検骨に X線照射して得ら れた X線写真フ ィ ルムを用いてそのフ ィ ルムにおける影像の 濃淡をマイ クロデシン トメ一ターにより測定して骨計測を行 う M D法 （ 「骨代謝」 第 1 3卷、 187 - 195 頁（1980年） 、 「骨代謝」 第 14卷、 91 - 104頁（1981 年） 等参照） 、 又は被検 骨に r線を照射して、 透過した r線の量を検出器により測定 して骨計測を行う フォ ト ン ' アブソープシオメ ト リ 一、 被検 骨に X線を照射して得られた透過 X線の量を検出器により測 定する方法等が周知である。 また、 X線写真フ ィ ルムから骨 パターンを測定して、 その測定結果から骨密度分布を決定し. その骨密度分布から骨評価を行う方法として米国特許第 4 , 72 1 , 112 号等も公知にされている。

M D法は、 骨折の診断等のための装置として広く普及して いる X線カメ ラ装置を用いて容易に得られる X線写真フィル ムを用いる点で採用し易 く、 次第に広く普及してきている。 なお、 フ ォ ト ン · アブソ一ブシオメ ト リ ーに関しては、 使用 する τ線を発生する装置が、 X線カメ ラ装置に比較して一般 的に広く普及しているとは言い難い点に難点がある。

従来の M D法による骨計測は、 しかし、 以下のように手作 業に依存する部分が多かった。 即ち、 被検骨に X線を照射し て得られた X線写真フ ィ ルムを用いて、 先ずフ ィ ルムにおけ る骨の影像に就き、 手作業で M D法による骨計測に必要な基 準ポイ ン トを定め、 更にその基準ボイ ン トを用い、 所定の方 式により骨計測を詳細に行うべき部位、 例えば、 第 2中手骨 の長軸の中間点での横断線上の部位を選定する。 次いで、 そ の選定された部位に対してマイ ク ロデシ ン トメータ一を走査 させながら、 その部位に光を照射して得られた透過光の強度 又は光量、 好ましく は光量を測定し、 その走査された部位に 対応した光量又は吸光量の線図を所定のチヤー ト紙上に記載 させる。 更に、 被検骨と共に X線撮影されたアルミ ニウム製 の階段状標準ブロ ッ ク、 つまり、 アルミ ニウ ム ' ステップ ' ゥエ ッ ジ （また、 傾斜形状のアルミ ニウ ム · ス ロープも使用 できる） の X線フ ィ ルムにおける影像の縦断線上にマイ ク ロ デシン トメ一ターを走査させて、 得られた透過光の光量又は 吸光量の線図についてもチャー ト紙に記載させる。 こう して 得られたチ ャー ト紙上における被検骨に閩する吸光量の各々 の線図を、 デジタイザ一を用いてコ ン ビュ一ターに入力し、 各点での被検骨の吸光量をァルミニゥム · ステップ ' ゥエツ ジの階段の対応段数に変換する。 このようにして変換されて 得られた図を用いて、 対象部位での骨形態を表す種々の指標 がコ ン ビューター内で計算されて、 計算結果が出力される。

この様に、 これまでの M D法による骨計測では、 X線写真 フ ィ ルムの骨の影像中における計測対象部位の選定を人の手 で行う必要があるので、 骨計測が煩瑣で迅速性に欠ける欠点 があった。 また、 マイ ク ロデシン トメータ一によって得られ た吸光量線図を人の手によつてデジタイザ一を走査してコ ン ビューターに入力してやる必要があり、 入力ミスを回避して 正確、 かつ迅速な骨計測を行う上で障害に成っていた。 特に 被検件数が多く、 計測すべき X線写真フ ィ ルムの枚数が多い 場合には、 多く の人手や時間を要し、 迅速性に加えて経済性 の点でも問題があった。

更に、 X線撮影条件やフ ィ ルムの現像処理条件の変動によ つて、 得られる X線写真フ ィ ルムでの被検骨の影像の陰影度 が大き く変化し易く、 X線写真フィ ルムが極端に暗かったり 明るかったりすると、 計測が出来なかったり、 たとえ計測で きたとしても、 大きな測定誤差が生ずる欠点を有している。 また、 X線撮影が実施される場所と、 得られた X線写真フ ィルムを用いて骨計測を行う場合とが地理的に遠く離れてい るために、 X線写真の輸送等のために迅速な骨計測を困難に する欠点が有った。 加えて、 X線撮影の実施場所に骨計測装 置を設置しょう とした場合には各地の骨計測装置毎に骨計測 機能に加えて多く の骨評価機能を具備せしめることが必要と なって骨計測装置の性能、 規模上から高価格化し、 経済上か ら不利を免れない。 しかも、 各装置の機能維持のための保守 管理に多大の労力を必要とする等の問題があつた。 発明の開示

依って、 本発明の目的は、 従来の骨計測に伴う問題点 を解消することにある。 '

本発明の他の目的は、 自動化されかつ測定精度の高い 骨計測方法と装置とを提供することにある。

本発明の他の目的は、 被検骨の X線写真フ ィ ルムの影 像を自動的に読み取った読込データにより骨計測を迅速に行 う ときに、 適格な補正を行いえる骨計測方法と装置とを提供 せんとするものである。

本発明の更に他の目的は、 被検骨の X線写真フ ィ ルム の影像を自動的に読み取って被検骨の影像に関するデータを 得る過程におき、 特定された影像領域だけを効率的に読み取 ることができるように改善した骨計測装置を提供せんとする ものである。

本発明の更に他の目的は、 X線写真フ ィ ルムに撮影さ れた被検骨の影像に光を照射して得た被検骨に関するデータ を用いて骨計測するときに、 X線写真フィルムに対する照射 光をフ ィ ルム状態に応じて調節可能な骨計測方法と装置とを 提供せんとするものである。

本発明の更に他の目的は、 X線写真フ ィ ルムに被検骨 と共にアルミ ニウム · ステ ップ ' ゥエ ッ ジ等の標準ブロ ッ ク を撮影して得た被検骨、 標準ブロ ックの両影像に光を照射し て得た両影像骨に関するデータを用いて骨計測するときに発 生する標準ブロ ックを正確に自動読み取り可能にした骨計測 計測方法と装置とを提供せんとするものである。

本発明の他の目的は、 被検骨に関するデータを表示画 像に表示し、 かつ、 画像上で骨計測の基準位置を示すボイ ン トゃマークを指定し、 かつ、 消去することも可能な自動化さ れた骨計測方法と装置とを提供せんとするものである。

本発明のなお他の目的は、 X線写真フ ィ ルムの被検骨 等の影像から効率的に読み取った影像に関するデータから骨 密度に基づく骨計測を、 従来より合理的に遂行可能な骨計測 装置を提供せんとするものである。

本発明の更に他の目的は、 複数の骨計測装置と通信ラ イ ンによつて結合され各骨計測装置から送出される骨計測デ —タから被検骨の履歴も舍めた骨評価を行って返送可能な骨 評価システムを提供せんとするものである。

本発明の 1 ァスぺク トによる と、 所定の標準物質と共 に被検骨に X線を照射することによって得られた X線写真フ ィ ルムに照射された光の透過光分を用いて該 X線写真フ ィ ル ム中の被検骨の影像に関するデータを自動的に読み取るため の自動影像読み取りュニッ ト と、 上記自動影像読み取りュニ ッ トにより読み取られた被検骨の影像に関するデータを記億 するための影像記憶ュニッ ト と、 その影像記憶ュニッ トに記 憶された影像に閬するデータを用いて被検骨に関する骨計測 のための演算処理を実行する演算ュニッ ト と、 前記演算ュニ y トの演箕により得られた骨計測結果の出力データを出力す るための骨計測出力ュニッ トとを、 組合せて具備した骨計測 装置を提供するものである。

好ま しく は、 上記骨計測装置は、 更に上記自動影像読 み取り手段によって読み取られた被検骨の影像に関するデ— タから該被検骨の影像を画像として表示するための画像表示 手段と、 その画像表示手段に表示された被検骨の画像におい て骨計測に必要な基準位置をボイ ン ト入力として指定するた めのボイ ン ト入力手段とを更に具備するのである。

本発明の他のァスぺク トによると、 被検骨の骨形態を 計測するための骨計測装置と、 該骨計測装置で得られた骨形 態の計測結果を出力データとして送出する送信ュニッ ト と、 該送信ュニッ トから送出されてきた該骨形態の計測結果の出 力データを記憶保存しておき、 それに対応する過去の骨形態 計測結果や必要に応じて他の記億データを用いて該被検骨の 評価を行うための骨評価ュニッ ト と、 同骨評価ュニッ トによ つて得られた評価結果の出力データを該骨計測装置に返送す るための返信ュニッ 卜とを具備して構成された骨評価システ ムが提供される。

本発明の更に他のァスぺク トによれば、 厚さが変化し ている所定の標準物質と共に撮影された該被検骨の X線写真 フィルムに光を照射して得られる透過光量を用いて被検骨の 計測を行う方法において、 上記標準物質に就いてその透過光 量が所定の条件を潢たす領域を求め、 該領域における該標準 物質についての透過光量の範囲内に計測対象部分についての 透過光量の範囲が入っているか否かの第 1 の判定を行い、 更 に該計測対象部分の透過光量と対応する該標準物質の透過光 量が所定の分解能を満たしているか否かの第 2 の判定を行い, その判定結果に基づいて該 X線写真フ ィ ルムに照射する光量 を調節する骨計測方法が提供される。

本発明の更に他のァスぺク トによれば、 被検骨に放射 線を照射することにより得られる透過放射線像に基づく影像 を取り入れるための影像入力過程と、 取り入れた影像におけ る被検部周辺の複数の異なる実質上平行な計測ラィ ンに沿つ て該被検骨の濃度パターンを得て各々対応する位置で該複数 個の濃度バターンを平滑化するこ とによって第 1平滑化バタ ーンを得る過程と、 平滑化された濃度パターンを標準物質の 厚みに変換して変換パターンを得るための変換過程と、 上記 変換パターンに用いて被検骨の計測のための演箕を行う演算 過程とを、 具備して構成された骨計測方法が提供される。

なお、 上記骨計測方法は、 必要に応じて計測ライ ンに沿つ た近傍の複数点での値を平滑化するこ とによって第 2平滑化 パターンを得る過程を具備するようにしても良い。

本発明の更に他のァスぺク トによれば、 厚さが変化して いる所定の標準物質と共に撮影された該被検骨の X線写真フ ィルムに光を照射して得られる透過光量用いて被検骨の計測 を行う方法において、 前記 X線写真フィルムにおける該標準物質の厚い方の端部 周辺の影像に予め定められた低い光量 L。 の光を照射してそ の透過光量を測定するこ とによって、 該フ ィルムにおける該 標準物質の厚い方の端部を検出し、 次いで光量し。 より も高 い所定の光量 Lの光を照射しながら該物質に就いての影像に 関する透過光量と該端部からの距離との関係を測定すること によって、 該標準物質の厚さと階調との関係を求めるように した骨計測方法が提供される。 図面の簡単な説明

本発明の上記及び他の目的、 特徴、 利点は以下に添付 図面に関連して説明する実施例の記載から更に明らかになる が、 同添付図面において、

第 1図は、 本発明の実施例による X線写真フ ィ ルムを 用いる骨計測装置の外観を示す斜視図、

第 2図は、 本発明の骨計測装置及び骨評価システムに 用いられる X線写真フイ ルムを得るための X線撮影の際の被 写体、 つまり、 被検骨及び標準プロ ックであるところのアル ミニゥム . ステップ · ゥエ ツジの配置を例示して平面図、 第 3図は、 第 1図に示す骨計測装置の内部に設けられ る骨計測データ処理部を舍めた機能構成を示すブロ ック図、 第 4図は、 第 1図に示した骨計測装置の画像表示手段 に被検骨に関する画像が表示された状態を示す平面図、

第 5図は、 本発明による骨計測において実行される演 箕処理を模式的に例示したグラフ図、 第 6図は、 フ ォ ーカ ス用レ ンズの 1例であるロ ッ ド状 レ ンズの構造を示す斜視図、

第 7A.図、 第 7 B図は、 帯状検知装置が検出結果に補正 を行う場合の効果を説明するグラフ図、

第 8図は、 放射線像発生装置を用いて骨計測を行う実 施例の構成を示したプロ ッ ク図、

第 9図は、 題 4図と同様に画像表示手段の画面に表示 された被検骨に関する画像の平面図、

第 1 0図は、 第 5図のパター ンを上下逆にして示した グラフ図、

第 1 1図は、 第 1 0図のパター ンの左端部を拡大図示 したグラ フ図、

第 1 2図は本発明^:よるパター ン平滑化処理、 ビーク 検出処理、 ベース ラ イ ン検出処理等のフ ローチャー ト、

第 1 3図は、 基準ポイ ン トや基準線等のマークの書き 込みと消去を同一手段で行う実施例において、 第 4図のマー ク 8 2を反転して表示画面に拡大図示した状態を示している 平面図、

第 1 4図は、 X線写真フ ィ ルムの被検骨及びアルミ基 準ブロ ックの影像を自動読み取りする場合の照射光量の補正 をマイ ク 口 プロセ ッ サ一で行う過程を示すフ ローチ ヤ一 ト、 第 1 5図は、 X線写真フ ィ ルムの被検骨、 基準ブロ ッ ク の読み取りを行う際の読み取り領域の設定の 1例を示す平 面図、

第 1 6図は、 X線写真フ ィ ルムの走行手段と、 影像の 照射光発生装置及び透過光量検知装置とを模式的に図示した 略示機構図、

第 1 7図は、 写真フ ィ ルムの影像に関する粗読みを行 う場合の表示画面における被検骨と標準アルミ ニウム · ステ ッブ . ゥ ッジの両者の影像を模式的に図示した平面図、 第 1 8図は、 第 1 7図の表示画像において、 領域指定 手段によって狭領域が指定された状態を模式的に例示した平 面図、

第 1 9図は、 標準ブロ ックであるアルミ ニウ ム · ステ ッブ . ゥュ ッジの端部検出を行う場合に用いる X線写真フィ ルムの被検骨とアルミ ニウム ' ステ ッ プ ' ゥ ヱ ッ ジとの影像 を模式的に示した平面図、

第 2 O A図、 第 2 0 B囪は、 アルミ ニウ ム ' ステ ップ ゥ ッジの影像について端部検出を行う際の種々の関係バタ 一ンを模式的に例示したグラフ図、

第 2 1図は、 本発明による骨評価システムの 1実施例 として X線写真フィルムを用いる骨計測装置と骨評価装置と を結合したシステムを示すプロ ック図。 発明を実施するための最良の態様

先ず、 本発明の骨計測においては、 被検骨に r線また は X線等の放射線を放射するこ とにより得られる透過放射線 像に基づく影像又は標準プロ ック と共に X線撮影された被検 骨の X線写真フ ィルムの影像を用いるが、 X線写真フィルム の影像は、 主に被検骨についてのフィ ルム上の黒化度及び形 状を言う ものである。 標準ブロ ック としては、 通常はアルミ ニゥム · ステップ ' ゥエ ッジが用いられる力く、 スロープ状の アルミ ニウム棒材またはブロ ック （アルミ ニウム · スロープ と言われる。 ） でも良い。 被検骨としては、 ある程度鮮明な 陰影度を有した X線写真フィルムが得られるものであれば良 く、 通常は、 軟部組織の層が薄く平均化している部分が望ま しい。 更に具体的には、 手骨及び上腕骨、 撓骨、 尺骨、 大腿 骨、 脛骨、 腓骨等の長骨等が挙げられ、 なかでも第 2中手骨 が実用上好適である。 その他、 海綿骨でも良く、 例としては 踵骨、 脊椎、 長骨の骨端部等が挙げられるが、 なかでも、 踵 骨が実用上で好適である。

第 2図は、 被検骨として手骨を用い、 アルミニウム · ステップ . ゥエッジと共に X線カメ ラで撮影を行う場合に、 どのよう に手骨とアルミ ニウム · ステップ ' ゥエ ッ ジを撮影 面に配置するかを示している。 同第 2図において、 右手 1 2 と左手 1 3 とがアルミニウム · ステップ ' ゥエ ッ ジ 1 1 と共 に X線写真用乾板 1 0 の上に載せられ、 同右手 1 2 の第 2中 手骨 1 4が赂示されている。

さて、 第 1図を参照すると、 本発明の実施例による、 X線写真フ ィルムを用いる骨計測装置 2 0 は、 同装置の外殻 を形成する箱状のケース 1 を有し、 同ケース 2 1 の頂面に被 検骨の影像 2 2 a (基準ブロ ッ クの影像は略） を有した X線 写真フ イ ルム 2 2 の挿入部 2 8が設けられている。 骨計測装 置 2 0 は叉、 ケ一ス 2 1 の前面部に）（線写真フ ィ ルムの影像 に関して記憶された画像を表示する表示部 2 3、 同表示部 23 の表示画面において、 基準位置を示すボイ ン ト 2 7を入力す るために表示画面中の力一ソル （図示略） を移動して位置決 めをおこなう、 例えば釦スィ ツチ手段を有したボイ ン ト入力 部 2 4、 骨計測結果を、 例えばプリ ン ト紙に印刷して出力す る出力ュニッ ト 2 5、 操作開始や種々 の操作を制御するため の入力を行うために設けられた、 例えば、 キーボー ドを備え た入力ュニッ ト 2 6等を具備している。

こ こで第 3図を参照する と、 第 1図に図示した骨計測装置 2 0 は上述の諸ュニッ トを舍めた、 骨計測を行うための種々 の機能部を備えている。 即ち、 骨計測装置 2 0 は、 自動読み 取り部 3 1 と、 読み取り部 3 1が読み取った影像の記憶、 骨 計測のための演箕等を行う骨計測データ処理部 3 2 とを有し ている。

自動読み取り部 3 1 は、 X線写真フ イ ルム 2 2が被検骨 (右手） の骨の影像 2 2 aを有し、 この X線写真フ ィ ルム 22 に光を照射する光発生装置 4 1 と、 その光発生手段 4 1から の光が X線写真フイ ルム 2 2を透過した透過光の光量分をフ オーカス用レンズ手段 4 3を介して検知するための検知装置 4 2 と、 X線写真フイ ルム 2 2を挟持して自動的に一定の走 行方向 " F " により走行させるための後述の自動走行手段と を備えて構成されている。

光発生装置 4 1 は、 スポッ ト状の光を発生する点光源でも 良いが、 そのときは、 通常、 点光源を X線写真フ イ ルム 2 2 の面に沿つてスキャニングさせるスキヤニング装置を必要と するから、 小型化、 かつ簡単な構造の見地から帯状光源とす ることが好ま し く、 具体例としては、 帯状の L E D ( Light Emitting Diode ) や高周波点灯棒状蛍光灯、 直流点灯棒状 ラ ンプ、 光ファ イバ一の一端面を帯状に並べて一まとまりに して、 反対端面からラ ンプを照射するようにした帯状光源等 が挙げられる。 上記帯状 L E D等から成る光発生装置 4 1 は X線フ ィ ルム 2 2の幅方向に延設され、 且つ、 光源制御回路 4 5 によ り点灯作動及び光源の光量を制御される。 例えば、 帯状の L E D光源が用いられるときは、 L E Dの点灯時間を 変えることで光量が制御される。

また、 透過光分の検知装置 4 2 は、 透過光を検知でき、 影 像 2 2 a等の自動読み取りが可能であれば如何なるものでも よいが、 上記の帯状光源から成る光発生装置 4 1 を用いる場 合には、 対応して帯状光センサ一、 例えば、 C C D ( Charge Coupled Device ) によつ T形成された帯状配列の密着ィ メ一ジセ ンサ一が実用上好ま しい。 上記 C C Dによる帯状ィ メ一ジセンサ一は、 従来の M D法におけるマイ ク ロデシン ト メ一ターによる X線写真濃度測定と同等以上の空間分解能、 即ち、 M T F ( Modulation Transfer Function ) 力く 40 ¾ で、 1.7 本〜 1.9 本/ mm を達成するために、 6 5 〃m ピッチ X 4096素子を有する C C Dから成る帯状ィ メ 一ジセ ンサ一を フ ィ ルム移動方向 ( " F " ) に対して略直角に並べて、 X線 写真フ ィ ルム 2 2 の上面又は下面から帯状光源 （ L E D光源） 1 によ り フ ィ ルムを照射し、 フ ォーカ ス用レ ンズ 4 3で集 光して X線写真フ ィ ルム 2 2の濃度に応じた透過光量の信号 を得るようにする と同時に後述のように駆動モータ 5 1 をス テツブモータで形成して X線写真フ ィ ルム 2 2を 6 5 / m ビ ツチで微小移動させるようにすれば良い。 また、 帯状検知装 置 4 2を形成する C C Dは、 入射光量 （ =フ ィ ルムの濃淡に 応じた透過光量） に比例したアナログ電圧信号を出力するよ うに形成するこ とが好ましい。 尚、 透過光を検知装置 4 2へ 合焦するフ ォーカス用レ ンズ手段 4 3 としては、 短い光ファ ィバ一を多数本集束し、 樹脂等で接着固定し、 フ ァ イ バ一の 軸方向に直角の断面形状を帯状に形成して屈折率分布型レ ン ズを約 2 5 0本づっ 2列に配列してケース 4 3 b内に収納し て形成した第 6図に略示のようなロ ッ ド状レ ンズ 4 3 aが好 適である。 検知装置 4 2が C C Dで構成される場合には、 検 知装置 4 2 は、 C C Dに蓄積されたデータを所定のタイ ミ ン グで取り出せるように制御する機能を有した C C D ドライバ —回路 4 6によって検知作用を制御される。 なお、 帯状光源 1、 帯状検知装置 4 2、 レンズ 4 3 aから成るフォ 一カス用レンズ 4 3には何

間の特性のバラツキが X線 フ ィ ルム 2 2 の幅方向にあるために、 それらの補正手段とし て後述する D S P ( Digital Signal Processor ) 4 7、 R E Fメ モ リ ー （ Reference Data memory ) 4 8、 A/D変換 器 （ Analogue to Digital Converter ) 4 9等を具備してい る。 こ こで AZD変換器 4 9 の分解能はマイ ク ロデシ ン ト メ 一夕一と同等又はそれ以上の精度となるように 8 bit ( = 256 ) 以上にすることが好ましい。 これらの手段を設けておく こと により、 経時変化 （帯状光発生装置 4 1 の劣化、 ロ ッ ドレ ン ズ 4 3 a の汚れ、 帯状検知装置 4 2 の感度変化） を自動的に 補正することが可能である。

X線写真フ イ ルム 2 2 の自動走行手段を構成する 1対のフ イ ルム送り ローラ 4 4 a、 4 4 b と、 このフ ィ ルム送り 口一 ラ 4 4 a、 4 4 bの一方の駆動側ローラ、 例えば、 ローラ 4 4 bを面転駆動する躯動モータ 5 1 と、 モータ躯動 . 制御回 路 5 2を具備して構成される。 X線写真フ イ ルム 2 2 の走行 は連続走行、 間欠走行の何れの走行方式でよ く、 故に、 躯動 モータ 5 1 は、 ステツプモータ、 直流駆動モータ、 交流駆動 モータ等の何れのモータでも良い。 なお、 帯状検知装置 4 2 により透過光分の検知が行われるためには、 同帯状検知装置 4 2 の配置方向と直角方向 （ " F " 方向） に X線写真フ ィ ル ム 2 2を走行させることが好ま しいから、 例えば、 帯状の C C Dから成る検知装置 4 2の場合には、 より正確な検知を可 能にするために、 同検知装置 4 2 と直角方向に 6 5 〜 ： T O O m 程度の微小ビツチで間欠的にフ ィ ルム送りを行う ことが 好ましく、 そのように微小移動させることのできるステップ モータがパルス制御による作動制御を簡単に行い得る点で好 ましい。

また、 フ ィ ルムの移動中は光発生装置 4 1 を点灯させず、 フ ィ ルムが静止した状態にあるときのみ、 光発生装置 4 1 を 点灯するように光源の点滅と自動走行手段の作用を連動させ る制御を行って検知精度と走行速度を高 ることも可能であ り、 例えば、 光源制御回路 4 5 とモータ駆動制御回路 5 2 と を協動させるこ とによ り実現できる。 光源制御回路 4 5 は、 X線写真フ ィ ルムの濃淡レベルに合わせて光発生装置 4 1 の 究生光量を調節制御することもできる。 つまり、 X線写真フ イ ルム 2 2 の明暗のコ ン ト ラス トが悪く、 明暗の差が変化率 の低い信号と成って検知されてしまうようなフ ィ ルムを測定 するときには、 そのままでは、 十分な測定感度が得られない, そこで、 X線写真フ イ ルムにおける影像の透過光量に対応ず けるアルミニウム . ステップ . ゥエ ッジ 1 1 (第 2図参照） の各ステツブの透過光量が所定の条件を満たすように、 光源 制御回路 4 5を用いて光量を調節し、 読み取りを行う。

また、 X線写真フイ ルム 2 2の被検骨の影像 2 2 a の計測 対象部位を舍む狭い領域を自動的に特定して、 その領域にお ける影像に就いてのみ読み取りを行うように制御することも できる。 ―

さて、 上記の自動読み取り部 3 1 における D S P 4 7、 R E Fメ モリー 4 8、 A Z D変換器 4 9から成る上記補正手段 は、 以下のように作動する。 即ち、 X線写真フ ィ ルム 2 2の 影像 2 2 aの読み取り開始の事前毎に、 X線写真フ イ ルム 2 2の無い状態で帯状光発生装置 4 1から直接にフォーカス用 レンズ 4 3、 即ちロ ッ ドレンズ 4 3 aを経て帯状検知装置 4 2 に光を供給し、 該带状検知装置 4 2 のアナログ出力が飽和 しない範囲で各場所での最大値がフルスケールの略最大値近 く なるように光発生装置 4 1 の光量を調節し、 その状態で検 知装置 4 2が検知する光量の検知パターンを A D変換器 4 9 により変換した値で帯状検知装置 4 1 の長さ方向の部位毎に R E Fデータ として R E Fメ モ リー 4 8 に記憶する。 次いで X線写真フ イ ルム 2 2に光を透過させて透過光の光量を検知 装置 4 1 で検知された検知パターン （その帯状検知装置 4 1 の部位毎の値を M E Sデータと言う ） を、 次式 （ I ) に従つ て各部位毎に就き、 D S P 4 7で補正処理し、 補正後の値を X線写真フ イ ルムの影像読み取りデータとして同 D S P 4 7 から出力する。

第 7 A図、 第 7 B図は、 上述した補正効果を実験的に確認 した場合のグラフ図であり、 前者のグラフ図は、 X線写真フ イ ルムを介在させること無く検知装置 4 2で検出した検出光 量を同装置 4 2の端部からの距離 Lに応じて示し、 後者のグ ラフ図は補正処理を行った場合に略検知光量が直線化したこ とを図示している。 即ち、 光量のバラツキが補正されている ことが分かる。

なお、 斯かる補正処理は、 X線写真フイ ルム 2 2を既述の ように、 間欠的に微小距離だけ走行させて透過光を検知する 度毎に行う方が、 補正のための特別の時間を要しないので能 率的である。

各部位の M E Sデータ

X R E Fデータの最大値 各部位の R E Fデータ

=補正された読み取りデータ …… （ I ) また、 測定すべき X線写真フ ィ ルムの部位が、 後述のデー タ処理部 3 2 において予め設定されているときには、 該部位 以外はフ ィ ルムを早送り し、 測定すべき X線写真の部位 （ M D法の第 2中手骨とアルミニウム · ステップ ' ゥエ ッジ） の 濃度の測定データのみをディ ジタル化して記憶することによ り全体の処理時間の短縮を図ることもできる。

上述のようにして自動読み取り部 3 1によつて読み取られ た被検骨の影像に閬する透過光量のデータは、 AZD変換器 4 9によりディ ジタル信号に変換され、 その影像の位置に対 応したデータ群として D S P 4 7で補正演箕されて、 送出さ れる。 勿論、 かかるデータ群が、 変換前の被検骨の影像とァ ルミニゥム . ステップ . ゥエッジの影像の夫々に関するもの であってもよい。

次に、 骨計測データ処理部 3 2 の構成と作用を説明する。 上述した自動読み取り部 3 1 によって読み取られた被検骨 等の影像に関するデータ群は、 骨計測データ処理部 3 2にお いて記憶、 演箕等の処理が行われる。

この骨計測データ処理部 3 2 は、 イ メージ入出力部 5 5を 介して上記データ群を記憶するイ メージメ モ リ一 5 6、 自動 読み取り部 3 1 との間を接続するィ ンタ一フェース手段を形 成する P 1 0 5 7、 マイ ク ロプロセ ッサ （ M P U又は C P U ) 6 0、 バス線 5 8を介して上記マイ ク ロブ口 ッサ 6 0に 接続された R 0 M 6 1及び R A M 6 2、 キーボード 2 6 とバ ス線 5 8 との間に介挿されたィ ンターフヱイ ス手段としての キーボー ドイ ンタ一フェイ ス （ K B I/F ) 6 3、 画像表示 手段を形成する C R T 2 3 とその表示制御器 （ C R T C ) 6 4、 出力手段を形成するプリ ンター 2 5 とそのィ ンターフヱ イ ス手段 （ P R i/F ) 6 5、 必要に応じて後述する骨評価 システムとの通信作用を行うために設けられる R S— 2 3 2 C 6 6及び M O D E M 6 7等を具備して構成されている。 なお、 第 Π中手骨を骨計測の対象と した場合には、 実験的 に画像サイ ズが X線写真上の 142mm X 57mmの大きさで特定で きるので、 そのためのイ メ ージメ モ リ 一 5 6 は、 1.9 M Bで. アルミニウム ' ステップ ' ゥエ ッジに就いて必要な記憶容量 は 0.1M Bであるから、 両者合わせたイ メージメ モ リ 一 5 6 の記憶容量は、 2 M B程度で良い。 そして、 マイ ク ロプロセ ッサ 6 0を市販の 1 6 bit マイ ク ロプロセ ッサで形成すれば, マイ ク ロプロセッサで直接、 ア ドレス可能となる。

次に、 この骨計測データ処理都 3 2 の作用を説明する。

上述した自動読み取り部 3 1 によって読み取れた X線写真フ イ ルム 2 2の影像に関するデータ群は、 ィ メージ入出力部 55 を介してイ メージメ モ リ 一 5 6 に記憶される。 記憶された上 記データは、 バス線 5 8、 表示制御器 6 4を介して表示画面 を有した C R T 2 3によって、 第 4図に図示の如き好ましく は拡大された被検骨の画像として表示される。

ここで、 第 4図を参照すると、 C R T画面 2 3 aに第 II中 手骨 8 1 の画像が表示されている状態を示し、 骨計測に必要 な基準ボイ ン ト 3点 （ 8 2、 8 3、 8 4 ) は、 画像表示手段 である上記 C R T 2 3 (例えば、 640 ドッ ト X 400 ライ ンの 7 イ ンチ C R T ) とポイ ン ト入力手段 2 4 (第 1図参照） に より、 第 Π中手骨の画像 8 1 の測定部位を特定するために画 面内でカーソルを移動し、 骨頭、 骨端を指示している もので ある。

ボイ ン ト入力手段 2 は既述のよう に、 画面上の位置を指 定するための信号入力を印加する手段であるから、 カーソル 位置表示、 指示制御手段やライ トペン式ないしタ ツチバネル 式入力手段、 鉑スィ ツチ式入力手段、 マウス式入力手段等に よって形成されバス線 5 8 に接続されている。

さて、 骨計測のための演箕は、 ポイ ン ト入力手段 2 4 によ つて入力された基準ボイ ン トを位置基準にしてィ メ 一ジメ モ リー 5 6 に記憶された被検骨の影像 2 2 aにおける計測すベ き所定の位置を決定し、 かかる所定位置での被検骨に影像に 関する記憶されたデータ群を読み出し、 後述する骨計測の演 算を実行するもので、 R O M 6 1 に入力された演算プログラ ムに従ってマイ ク ロプロセ ッサ 6 0 により演算が遂行され、 演算過程におけるデータの一時記憶は R A M 6 2.により遂行 される。

骨計算の具体な実施例としては、 第 5図に示されるような 演算プロセスがある。 それ以外にも周知の M D法を応用した 骨計測の種々の手法 （例えば、 特開昭 59 - 8935 号公報、 特開 昭 59 - 49743号公報、 特開昭 60 - 83646号公報、 特開昭 61 - 10955 7 号公報、 特開昭 62- 183748 号公報等を参照） と同様な演箕 も適用できる。 なお、 イメージメ モ リー 5 6に変換前の被検 骨の影像と標準ブロ ック （アルミニウム · ステップ · ゥエツ ジ） の影像との両者が記憶されている場合には、 上記演箕手 段 6 0、 6 1、 6 2によつて被検骨の影像を標準ブロ ッ クの 厚さに変換するよう にしてもよい。

ここで、 第 5図を参照すると、 同第 5図は、 第 4図に図示 の如き第 II手中骨の画像 8 1 の長軸の中間点の横断線上での 記憶データをパターンとして表示したものである。 即ち、 D が骨幅を示し、 斜線部で示される部分によつて骨密度分布が 表現されたものである。 、 d _z が各々骨皮質幅を示し、 dが骨髄幅を示す。 G S min は、 ビーク 8 5 、 ビーク 8 6 の 谷部 8 7 の最小値に相当し、 「骨皮質 +骨髄質」 の密度の指 標を示すものであり、 G S max 1, G S max 2 は各々 ビーク部 の最大値に相当する。 ∑ G Sは幅 Dに就いての斜線部の全面 積に相当するものである ( 「骨代謝」 第 4巻、 319-325 頁、 ( 1981年） 参照） 。 つまり、 上記演箕手段 6 0〜 6 2が、 記 憶データに基づいて、 D、 d , 、 d z 、 d、 G S min 、 G S max 1 、 G S max 2 、 ∑ G S等を計測する演箕を実行するも のであり、 骨頭 8 2 と骨端 8 3、 8 4 の 2点の等分線を計箕 し、 交点検出を行い、 それを用いて上記演箕を行う ものであ る。 次に、 演算手段 6 0〜 6 2 は、 第 5図に例示した演箕に よって得られた上記各種データから、 骨計測結果として、 例 えば、 骨皮質幅指数 （M C I - C d ! + d z ) /^ ) 骨髄 幅 （ d ) 、 「骨皮質 +骨髄質」 の骨塩量を表す指標 （ G Smi n ) 、 骨皮質部分のみの骨塩量を表す指標（ G Smax = ( G Sraax 1 + G Smax 2 )/ 2 ) 、 骨幅当たりの平均の骨塩量を 表す指標 （∑ G Sノ D ) 等を演箕する。 演箕結果は、 プリ ン ターィ ンタ一フヱイ ス 6 5 を介してプリ ンタ一 2 5 により出 力しても良く 、 又は、 R A M 6 2 と同様の別なメ モ リ ー手段 を設けて記憶、 保管するようにしても良い。

なお、 出力手段としてのプリ ンタ一 2 5 は 1例を示すも ので、 ハー ドコ ピーには周知の ドッ ト式イ ンクプリ ンタ一、 サーマルプリ ンター、 レーザープリ ンター、 ビデオブリ ンタ —から構成すれば良く、 その他に C R T画面、 特に、 骨密度 分布をカラ一表示し得る手段が実用上から好ま しい。

上述した例では、 画像の長軸における中間点の模断線上で の記憶データのみから計測して行ったが、 中間点を舍む横断 線を中心として、 それに平行した周辺の横断線上での記憶デ —タから計測して、 その平均値をとるようにしても良い。 演算手段 6 0〜 6 2 における他の例としては、 米国特許第 4 , 721 , 112 号公報に開示された、 長骨の各部位に就いての骨計 測を行い、 得られた計測結果から、 長骨の骨密度分布を得て もよい。 '

上述した実施例による骨計測装置によれば、 X線写真フィ ルムを用いた骨計測を殆ど人手操作によらずに自動化された 状態でかつ高能率により実施することができる。 特に、 帯状 発光装置と帯状検知装置を用いて X線写真フ イ ルムへの照射 と透過光量の検知を行う 自動読み取り手段を備えたことによ る骨計測の高能率化は著しい。 また、 照射光の光源である発 光装置の発光量を調節可能としたので、 X線写真フ ィ ルムの 濃淡レベルのバラツキによる影響を少なく して精度良く骨計 測の実施が可能に成る利点が得られる。

第 8図は、 上述した第 1図、 第 3図の実施例における X線 写真フイ ルム 2 2 の利用に代えて、 被検骨に放射線を照射す ることによつて得られる透過放射線像に基づく影像を用いて 骨計測を遂行する実施例を示したプロ ッ ク図である。

第 8図に示す実施例を参照すると、 透過放射線像発生装置 9 0 は、 例えば、 r線等の放射線を所定方向に向けて放射す る放射線源 9 1 と、 この放射線源 9 1 から放射される放射線 により照射される被検体 9 3、 例えば、 人の手が載置される 可動テーブル 9 2 と、 被検体 9 3を透過した放射線量を検知 する放射線検知器 9 4 と、 上記可動テーブル 9 2を所定の方 向に移動させて、 被検体 9 3 の全体が放射線で走査されるよ うにテ一ブル動作を制御するスキャナーコ ン ト ローラ 9 5 と 前述の実施例の A Z D変換器 4 9 と同様に、 放射線検知装器 9 4からのアナ口グ検知信号を対応のディ ジタル検知信号に 変換して送出する A Z D変換器 9 6 とを具備して構成されて いる。 このように構成した透過放射線像発生装置 9 0 によれ ば、 被検体 9 3 の透過放射像に関するディ ジタルデータが、 上記 A Z D変換器 9 6から送出される。 そして、 このよう に 送出されたディ ジタルデータに基づいて骨計測の記憶、 演算 を行う骨計測データ処理都は前述の実施例の処理部がそのま ま適用可能である。 従って、 第 8図に示された骨計測データ 処理部とその内部構成要素は、 第 3図と同様の参照番号で示 されている。

上述した本発明の骨計測方法及び装置の実施例を基本にし て更に改良された骨計測方法及び装置に就いて、 以下に順次 に詳述する。

先ず、 被検骨の影像に就いての濃度パターンの平滑化と標 準ブロ ックの厚みへの変換を組合せて精度よ く骨計測をおこ なう方法と装置の実施例に就いて記載する。

さて、 本発明者らは、 迅速にかつ精度よ く骨計測を行うた めに鋭意研究した結果、 入力された影像において、 骨計測を 行おう とするスキャニングライ ンの方向と直角方向での平滑 化、 さらに必要であればスキャニングラ イ ンの方向での平滑 化の両方を組合せることが有効であることを見出した。

以下に、 X線写真フィ ルムの影像を用ちいて、 骨計測の実 施例に就いて第 2図、 第 3図、 第 5図を再び参照すると共に 第 9図から第 1 1図を参照して説明する。

X線写真フィルムにおける被検骨の影像での透過光量に閬 するディ ジタル信号はフイ ルム面での位置と対応させたデー タ群として既述のように骨計測データ処理 3 2 のイ メージメ モリ一 5 6に記憶される。

本実施例の骨計測方法は、 被検骨の像について、 被検部周 辺の複数の異なる実質上平行な計測ラィ ンに沿った濃度バタ —ンを得て各々対応する位置でそれらの濃度パターンの値を 平滑化することによって第 1平滑化バタ一ンを得るものであ り、 又、 骨計測装置はそのための平滑化手段を有するもので ある。 尚濃度バターンとは、 読み取られた影像における各計 測ライ ンに沿って各点での透過光量や透過放射線量をそのま ま又はデジタル変換された状態で表わされたものをいう。 平 滑化とは、 相加平均、 重みを考慮した平均等を意味する。

かかる第 1平滑化の具体例としては、 第 9図に示す如きも のがあげられる。 即ち同図は、 読み取られた画像を表示する ための画像表示手段 （ C R T 2 3 ) の画面 2 3 a における画 像を例示したものである。

第 9図は、 第 4図と同様に C R T 2 3の画面 2 3 a に第 D 中手骨 8 1 を表示した状態で、 ポイ ン ト入力手段 2 4により 入力された基準ボイ ン ト 8 2〜 8 も表示されている。

本発明における第 1平滑化パターンは、 例えば第 3図にお ける基準ポイ ン ト 8 2、 8 3、 8 4から第 Π中手骨の中間位 置を被検部とする場合に、 同被検部を中心として巾が例えば 0. 1譲以内の極く近傍で 6 5 a m ずつずらして複数のスキヤ ニングライ ン 9 8に沿った各々の透過光量バタ一ンについて. 各々対応する複数個の透過光量を適当な重みをつけて相加平 均等の平滑化処理をすることによって求めることができる。 かかる平滑化処理を行う こ とによって、 空間分解能を低下さ せることな く透過光パターンについてのラ ンダムノ ィズを効 果的に除去することができる。

かかる平滑化に用いるスキャニングライ ン 9 8 の本数の選 定は、 例えば以下の如く してもよい。 即ち 6 5 程度の分 解能をもつ自動読み取り手段では、 X線の散乱や X線フ ィ ル ムの粒子ムラ等で、 透過光量について、 アルミ ' ステップ · ゥエ ッ ジの 1 ステツプ差 （ 1 麵） の 1 /4 〜： L /5 程度、 つまり 0. 2〜0 . 25 mm程度のラ ンダムノ ィ ズがある。 ここでランダム ノ イ ズは平均化個数の平方で滅少するので、 スキャニングラ ィ ン 9 8 の本数が多いほど良いが、 多く すると被検部がぼや けてしまうので、 0. 1 讓の透過光量の分解能を得るためには, 0 . 05讓以下のノ イ ズを低減することが必要なので 2 1 本程度 を同じ重みで平均化するのが簡単で好ま しい。

かく して得られた被検骨についての第 1平滑化透過光量パ タ一ンを、 前記の如く読み取られた標準プロ ックについての 厚みと透過光量の関係を基礎に、 標準ブロ ックの厚みに換算 することによつて変換パターンを得る。 このように骨計測の ための演算処理を行う前に透過光量パターンを標準ブロ ック の厚みに変換することによって、 X線写真の撮影条件の差に よる影響を効果的に排除することができる。

また第 8図の装置のように透過放射線自体を検知して得ら れる影像を用いる場合には、 あらかじめファ ッ トムを標準被 検物として用いて得られる標準被検物厚みと透過放射線量の 関係を装置に入力し、 記憶せしめておき、 かかる関係に基づ いて変換パターンを得るようにすることが実用上望ましい。 また本発明では、 さらに必要に応じて、 かかる変換バタ一 ンについてあるいは場合によっては前記した第 1平滑化透過 光バターンについて、 スキャニングライ ン方向で複数点の値 を移動平均等の平滑化処理を行う ことにより第 2平滑化バタ ーンを得てもよい。 かかる移動平均等の第 2平滑化を組合せ ることは、 平面的に高周波ノ ィズ成分を効率よ く除去するこ とができ、 骨計測のための演算を精度よ く行う ことができる ので実用上有利である。 実際の骨計測では 0. 5讓以下の周期 で変化するものは不要なのでこれ以上の空間周波数を力 ッ ト するデジタルフィルターを作るのが好ましい。 尚第 1平滑化 パターンについて第 2平滑化パターンを得た場合には、 その 後さらに変換パターンにする必要がある。 実用上は、 第 1平 滑化パターン、 さらにその第 2平滑化パターンについての変 換パターンを得ることが好ましい。

本発明の骨計測装置は、 このような処理を行うための第 1 平滑化手段、 変換手段、 さらに必要に応じて第 2平滑化手段 2

を備えるものであって、 これらの具体的手段は、 既述の骨計 測データ処理部 3 2 の M P U 6 0、 R O M 6 1 、 R A M 6 2 によって構成される。

上述のようにして得られた被検部に関する平滑化バタ一ン 或いは変換バターンを基礎に骨計測に必要な既述の演算 （第 5図参照） を行う ものである。 なお、 上述した平滑化処理を. 骨計測データ処理部 3 2 の M P U 6 0、 R O M 6 1 、 R A 6 2 によって遂行するためのフ ローチヤ一 卜の 1例が第 1 2 図に示してある。 平滑化処理に当っては、 R O M 6 1 に格納 された所定のプログラムに基いて M P U 6 0が演箕を実行し- R A M 6 2 は演箕過程における演算結果を要時、 記憶するも のである。

さて、 本実施例によれば、 第 5図におけるビーク 8 5、 8 6 の如きピーク部の自動検出を以下の如く行う ものである。 即ち、 上述した変換パターン又は第 2平滑化パターンにおい て、 ノ イ ズ等による小さなビークを誤ってビーク と検出しな いようにグロ一バルな領域での傾きを求め、 その傾きが正か ら負に変化する点をビーク部と検出するようにしたものであ る。

かかるビーク部検出の具体例として、 X線写真フィルム 2 2を用いる場合、 以下の方法があげられる。

即ちまず、 最初のピーク 8 5を求める際にノ イ ズの影響を 排除するために、 下記式 （ 2 ) のような平滑化差分をとり、

j - j + α + i5

d DATA(j) = ∑ DATA(i) - ∑ DATA")

i = j - or - (S i = j + or ··· ( !! ) 下記式 （ M ) を見たし DATA(j ) が最大となる位置がビークの 近傍となる。

d DATA(j-l) ≤ 0

かつ d DATA(j+l) ≥ 0 - ( I ) ここで DATA(j) は」 の位置での透過光量で 、 ^は装置の 分解能ゃノ ィズ成分の大きさや被検部サイ ズから決めるのが 好適である。 実際的には 6 5 程度の空間分解能をもつ装 置では or = 4、 1 7が適当である。 さ らにこの周辺で再 度最大値を検索すればさらに正確なピークが検出できる。 ピ —クが 1つ求まると 8 6を最初のビーク と見なさないように 1度ピークが見つかつてからある領域 r の間ピークが更新さ れなければ、 その点をビーク とする処理を行う ことが好まし い。 r は被検部のピーク間の距離から決められ、 r = 2 0程 度が実際的である。 同様にピーク 8 6を求める。 そしてビー ク 8 5、 8 6の間で最小値としてビーク 8 7 を求める。

また本実施例の骨計測の方法又は装置の好ましい態様例と して、 例えば第 5図におけるベースライ ン B s を次のように して求めるものがあげられる。 即ち、 便宜上、 第 5図の上下 を逆にした第 1 0図及びその左端部を拡大して例示した第 1 1図で、 変換パターン又は第 2平滑化パターンにおける一方 の立上がり部につき、 2 P皆差分が最大となるのを用いて変曲 点 9 9を求め、 ここから外側に X個、 離れた位置から y個の データを一次回帰して左右の軟部組織ライ ン 100を決定する。 同様にして他端側の立上がり部について、 軟部組織ライ ン 10 1 を決定する。 次いで変曲点 9 9から各々内側へ z個ずつのデータをとり 一次回帰して直線の傾きが最大となる直線が接線 102、 103 である。 そして各々 ライ ン 100と 102、 101と 103の交点を それぞれ 104、 105とし、 点 104、 1 05を結んだ直線を、 第 5図に例示するべ一スライ ン B s とする。

尚、 その場合に x = 8、 y = 1 0、 z = 1 6 の如くするこ とが実用上望ま しい。

上逑して、 本実施例の骨計測方法及び装置によれば、 放射 線撮影条件の差による影響をな く し、 X線写真フ ィ ルム等に 帰因したノ ィズを効果的に除去して精度よ く骨計測を行う こ とができるという優れた効果が得られる。

次に、 被検骨に就いての影像を C R T 2 3 (第 3図） 等の 画像表示手段に表示する骨計測装置において、 その画像表示 手段における濃淡画像中で、 基準位置を示すボイ ン トゃ基準 線のようなマークの書き込と該マークの消去が同一の手段で 実行されるマーク表示手段を具備した骨計測装置の実施例に 就いて説明する。 なお、 以下の記載は X線写真フ ィ ルムの被 検骨と標準ブロ ックの影像に関して骨計測を行う実施例に基 いてマークの書き込みと消去とに就いて記載するので再び第

3図及び第 4図を参照すると同時に第 1 3図を参照して説明 する。

さて、 本実施例においては、 濃淡画像の階調を反転する機 能を具えたマーク表示手段を具備している。 また、 画像表示 手段としては、 濃淡を表示する多値画像と共に文字や線図等 を表示する 2値画像を表示し得るものが実用上好ましく、 故 に C R T 2 3が好ましい。

さて、 第 1 3図は第 4図における基準ボイ ン ト 8 2が反転 されて表示画面 2 3 a に表示された状態を示したものである, 本実施例である骨計測装置における影像記憶手段 （ィ メ一 ジメ モ リ 一 5 6 ) では、 1画面が縦 400 X横 640画素で構成 され、 各画素は 8ビッ トの階調で表面される。 しかし影像記 憶手段は、 必要とされる画面の精度により決定されるもので あり、 1画面画素数及び 1画素当たりの階調値は、 本実施例 に限定されるものではない。

例えば本装置では、 濃淡画像上に指定位置を表示するため のマーク として点を表示する場合、 次のような処理を行う。 まずマーク表示位置の画素を特定し、 その階調値を得る。 そしてその階調値について 255との排他的論理和をとる事に より階調値の反転を行う。 この反転した階調値を元のマーク 表示位置の画素に新しい階調値として書き込むことで、 マー ク表示とする。 例えば、 画素の階調値が 196ならば、 反転し た 5 9を新しい階調値とする。

また、 このマーク表示の消去は、 全く同一の処理を同じ画 素に対して施す事で達成される。

階調値の反転は、 階調値はに対する 1 の捕数をとることで も得られるが、 実行速度の観点から本発明装置の処理方法が 有利である。

なお本発明によるマーク としては、 点に限定されるもので はな く線、 円、 記号等、 点で構成される任意の形状に適用さ れるものである。 上述から理解できるように、 本実施例による骨計測装置は その濃淡画像中でのマークの表示及びもとの濃淡画像の再現 を容易に行うようにしたものである。 特に濃淡画像の階調値 を反転する手段を採用することによって、 ハー ドウユアの簡 易化及びメモリ一容量の低減を達成できるようにしたもので ある。

なお、 本実施例において、 画像表示手段として用いられて いる C R Tは、 他の手段、 例えば L C D (L i q u i d Cr i s ta l D i s p l ay)、 プラズマディ スプレイ等が使用されるが高分解能な 濃淡を表現するためには C R Tが有利である。

次に、 本発明の骨計測方法及び装置において、 X線写真フ イ ルムの状態に応じてフ ィ ルム照射光の発生装置における発 光量を調節可能にした実施例に就いて第 2 、 3図、 第 5図及 び第 1 4図を参照して記載する。

この実施例においては、 厚さが変化している標準プロ ック と共に撮影された被検骨の X線写真フ イ ルムに光を照射して 得られる透過光量を用いて被検骨の計測を行う とき、 該標準 ブロ ックに就いてその透過光量が所定の条件を満たす領域を 求め、 該領域における該標準物質についての透過光量の範囲 内に計測対象部分についての透過光量の範囲が入っているか 否かの第 1 の判定を行ない、 さ らに該計測対象部分の透過光 量と対応する該標準物質の透過光量が所定の分解能を満たし ているか否かの第 2 の判定を行ない、 該判定結果に基づいて 該 X線フ ィ ルムに照射する光量を調節する こ とを基本的な特 徴と している。 ' なお、 発光量の調節に当り、 該照射光量を上げる場合、 計 測対象部分についての最大透過光量より大き くかつ、 該最大 透過光量に近い該標準物質についての透過光量 I を求め、 該 透過光量 I が所定の値 I max を越えずかつ該所定の値 ί max に近く なるよう に照射光量を調節する。

さ らに該照射光量を下げる場合、 計測対象部分のう ち所定 の値 I max を越えている領域を求め、 この領域の大きさから 適切な照射光量を推定し、 該照射光量を調節する。

上述した判定及び光量調節は具体的には以下の方法で遂行 される。 即ち骨計測の被検者の性別や年令に応じてあらかじ め定められた光量によって、 所定位置まで走行された X線写 真フ ィ ルムにおけるアルミ階段の影像についての透過光量を 求める。

求められた透過光量とアルミ ' ステップ ' ゥヱ ッジの厚み の関係において階段 （ステップ） として有効に測定されてい る領域、 つまりステップ状に分解可能な領域を求める。 アル ミ · ステップ ' ゥヱッジの階段として有効に測定されるには、 例えば、 透過光量を A Z D (アナログ /"デジタル） 変換器 4 9により変換した場合に、 A / D変換のビッ ト誤差からアル ミ - ステップ · ゥヱ ッジの 1段の厚みに相当する透過光量の A Z D変換後の値で 2ディ ジッ ト以上必要である。 もちろん 透過光量が飽和してはいけないことは言うまでもない。 この アル ミ · ステップ · ゥエ ッジの領域を求めて、 その領域の土 限のアルミ ' ステップ * ゥエ ッジについての透過光量 I , 、 下限のアル ミ · ステップ ' ゥエ ッジについての透過光量を I 2 とする。

次に被検骨の計測対象部位についての透過光量の最大値を S , 、 最小値を S _z とする。

ここでまず第 1 の判定として、 S , ≤ 1 , かどうか判定し この条件を満たしていなければ照射光量が多すぎるのでこれ を減ずる必要が有る。 かかる条件を満たしていれば S ₂ ≥ I z かどうか判定し、 この条件を満たしていなければ照射光 量が少なすぎるのでこれを増す必要が有る。 ただし S , > I . かつ S _z < I ₂ の場合はい く ら光量を変更しても測定で きないので、 測定不能とする。 この場合にこの旨を表示して. フ ィ ルムを排出するようにすることが好ましい。

S , ≤ I , . S z ≥ I z のいずれの条件も満たしている場 合に第 2 の判定を行なう。 即ち、 S , の透過光量に近く好ま しく は最も近く より大きいアルミ ' ステップ ' ゥエ ッジ の透過光量を I , ' 、 S ₂ の透過光量に近く好ましく は最も 近く S ₂ より小さいアルミ · ステップ · ゥヱ ッ ジの透過光量 を I 2 ' を求める。 I , ' 〜 I 2 ' の領域におけるアルミ · ステップ · ゥヱ ッジの各 1段の厚みに相当する A / D変換後 の値を求め、 その最小値を厶 I とする。 たとえば、 こ こでァ ルミ · ステップ ' ゥヱ ッジの 1段の厚みが 1腿であって計測 精度として 0. 2 MI以下の分解能が必要ならば 5ディ ジッ ト（d i g i t) 以上、 好ま し く は 7ディ ジッ ト以上必要である。 例え ば 7ディ ジッ ト必要な場合には、 厶 I ≥ 7か否かを判定する _c この条件を満たしていれば照射光量が X線フ ィ ルム 2 2に適 していると判定し、 その後の骨計測に必要な操作を行う。 も しこの条件を潢たしていない場合は透過光量が少なすぎるの でこれを增す必要が有る。

次に照射光量の増減の仕方について述べる。 まず照射光量 が不足と判定された場合は、 透過光量 I , ' が所定のレベル

I max を越えずこれに近く なるよう好ましく は最も近く なる よう調整し再測定を行う。 こ の時 I ma x は検知装置 4 2又は A D変換器 4 9 の飽和レベルの 9 5 〜 9 8 %程度に設定する のが好ま しい。

一方照射光量が多すぎる場合は、 まず所定のレベル I max を越えている測定部分の長さ、 つまり C C D型検知装置等で はその ドッ ト数をカウ ン トする。 例えば第 E中手骨について の骨計測の場合には、 こ のカ ウ ン ト数と （照射光量一適正照 射光量） の間には概ね次の第 1表のような関係が有る。

第 1 表

I max を越える ドッ ト数 照射光量 -適正照射光量

5 2

12 3

20 4

50 . 5

80 6

100 7

130 8

150 9 この関係を用いて、 上記カ ウ ン ト数より適正照射光量を推 定する。 ここで I max を越える ドッ ト数が 0 の場合は I , よ り 1段厚いアル ミ · ステ ップに相当するつまり大きい透過光 量 I ！ ,を、 し 、 I , より 1 つ薄いア ル ミ · ステ ッ プに相当 するつまり小さい透過光量 I _{1 Z}、 及び I , より 2つ薄いアル ミ · ステップに相当する透過光量 1 _{1 3}より

I . , = I I - 2. 5 ( し ₂十 I _{1 3} ) により推定しこの透過光 量 I Hが I max を越えず、 これに近く なるように、 好まし く は最も近く なるように照射光量を変更する。

照射光量の再設定を行っても前回と同じ設定値になった場 合は測定不能として測定時間の無駄をな く している。 この場 合には、 その旨を表示して、 フィルムを自動的に排出するよ うにすることが好ましい。

さらに本発明では、 必要に応じて 7"値を利用して第 3の判 定をしてもよい。 即ち次式の如く相対露光量の変化に対する 0 D (吸光度） 変化を表わす τ値

T = 0 Dの変化量/相対露光量の変化量

を I , ' 〜 I _Z ' の領域で各ステップごとに求めこの最小値 が所定の値 r。 を越えている場合のみ、 精度良く測定できる ので前記分解能の判定と組み合わせると良好である。 ここで r は 1 〜 4が好ま しく、 r。 としては例えば 1 〜 2 の範囲が 好ま しい。

照射光量の調節の仕方としては、 照射時間を変えて調節す る方法が 1例であり、 L E Dから成る帯状発光装置 4 1、 C C Dから成る帯状検知装置 4 2を用いた照射光の発生手段と 透過光の検知手段の場合には、 L E Dにおける小型応答性パ ルス点灯数をパルス発生器により制御することによって照射 時間を調節することが可能である。 なお、 L E D、 C C Dを 用いたフ ィ ルム影像の自動読み取り手段を用いる際に L E D や C C Dの感度ムラや照度ムラ等の特性の経時変化の影響を 排除するための補正を行う ことを併用する場合には、 かかる 補正をより有効なものとするために、 照射光強度を変更せず に照射時間を変更して照射光量を調節することが実用上望ま しい。

照射光量を照射時間の変更によつて調節する場合の具体的 方法として、 例えば第 2表に示す如き表を記憶手段に記憶さ せて、 照射時間に対応した設定値を変更することが実用上効 率向上の点で有利である。

第 2 表

2 表 続

上述した本発明による照射光量の調節を達成できる骨計測 装置の構成例とししは、 既述した第 3図に示す自動読み取り 部 3 1、 骨計測データ処理部 3 2を具備すれば良い。 つまり、 領域検索手段、 第 1判定手段、 第 2判定手段、 発光量調節手 段の各々の機能は、 上記骨計.測データ処理部 3 2における M P U 6 0、 R O M 6 1、 .R AM 6 2及び自動読み取り部 3 1 の光源制御回路 4 5等によって遂行することができる。 領 域検索手段の機能は M P U 6 0に具備され、 例えばアルミ階 段 1段当りの厚み増加量に対応する透過光量の A ZD変換値 が 2デジッ ト以上等の所定の条件を記憶する手段としても機 能する。 また第 1判定手段についても、 その機能が M P U 6 0 に具備され、 同 M P U 6 0が前記した如き 、 1 ₂ の記 憶手段、 S ₁ 、 S z の記憶手段や必要な量の比較手段も形成 する。 さ らに第 2判定手段も、 その機能が M P U 6 0 に具備 され、 前記した如き厶 I についての判定基準を入力し、 記憶 するための手段が舍まれる。 また本実施例の装置の特徴の 1 つである発生光量調節手段については、 調節後の光量設定値 を M P U 6 0 において決定し、 光源制御回路 4 5 により L E Dから成る発光装置 4 1 の照度設定を行なう ものである。 前 記した如き I max の入力記憶手段、 I Hの演算手段、 比較手 段等の必要な機能が M P U 6 0 に具備されることが必要であ る。 さらには前記した如き第 1、 第 2表の内容をあらかじめ 記憶しておく手段として R O M S 1 の機能を用いることが、 自動調節を効率的に行なう ことを容易にする。

本装置には、 例えは光源の光量を調節する前に、 画像表示 手段 （ C R T 2 3 , C R T C 6 4 ) においてポイ ン ト入力手 段 2 4 によって入力された基準ボイ ン トの位置を R AM 6 2 等の記憶手段によって記憶せしめ、 ついで前記の如く判定結 果に基づいて光量を調節した後の調節光量により再度同一部 分のフ ィ ルムの読み取りを行ない、 C R T 2 3に表示された 画像においてすでに R AM 6 2に記憶された基準ボイ ン トに 基づいてポイ ン ト入力をする。 これら一連の操作は第 3図に おける M P U 6 0 の制御によって作動する画像読み取り機能 部 3 1 でなされる。 かかる構成によって、 照射光量の再設定 がなされ前回設定値と異なる場合は、 アルミ階段及び対象部 分まで自動的にフィルムが送られ、 読みとり対象部分のボイ ン ト入力が必要な場合は前回のボイ ン ト入力値を記憶してお いてその位置で自動的に処理が行われるので再入力のための オペレータ—の負担を減らすこ とができる。 第 1 4図は上述した X線写真フ ィ ルムの照射光量の補正を M P U 6 0、 R O M 6 1、 R AM 6 2、 光源制御回路 4 5等 によって遂行する過程を示したフローチヤ一 トである。

なお、 第 1 4図において骨計測の演算ルーチン①として示 した骨計測のための演箕は、 第 3図における R 0 M 6 1 (演 箕のためのプログラム記憶部） 及び R A M 6 2 (演算を行い 結果を記憶する部分） 、 M P U 6 0からなる演算手段におい て行われる。

得られた骨計測結果は、 第 3図における S I 0 6 6、 及び プリ ンター 2 5からなる岀カ手段によって出力される。

本実施例の骨計測方法によれば、 実用上操作が簡便な方法 で照射光量の補正を行う ことによつて従来困難であった広範 囲の明度の X線写真フ イ ルム 2 2 についての骨計測を実行可 能にすることができる。 また本実施例の骨計測装置は、 広範 囲の明度の X線写真フィルムについての骨計測を、 簡単な操 作による照射光量補正手段によって可能にしたもので、 実用 上優れたものである。

次に、 被検骨の X線影像を舍む X線写真フ ィ ルムを自動読 み取り部 3 1 により読み取る場合の効率を向上させるように した骨計測装置の実施例に就いて説明する。

本実施例の骨計測装置は、 X線写真フ ィ ルムに存在する影 像を自動的に読み取る画像読み取り装置であって、 フ ィ ルム 揷入部と、 フ ィ ルム走行手段と、 フ ィ ルム走行の方向と直角 方向に延びた帯状検知手段と、 該フィルム走行方向での空送 り距離 a と更に続く画像読み取り領域の距離 b、 及び該フィ ルム走行方向と直角方向での基準位置から該影像読み取り領 域までの距離 c と更に続く該影像読み取り領域の距離 dを設 定する影像読み取り領域設定手段と、 該影像読み取り領域設 定手段により設定された領域について該帯状検知手段により 読み取られた影像を記憶するための影像記憶手段を具備した こ とを特徴とするものである。

X線写真フ ィ ルムの走行手段、 帯状検知手段、 フ ィ ルムを 照射する光を発生する光源手段、 影像読み取り領域設定手段. 影像記憶手段等は、 既述の第 3図に示した対応の諸手段を用 いる こ とにより、 本実施例を構成するこ とができる。

さて、 X線写真フ ィ ルムの読み取りを行う際の読み取り領 域の設定の 1例を示す第 1 5図を先ず参照すると、 参照番号 2 2が右側に走行する X線写真フ イ ルムであり、 標準物質と してのアルミ階段の影像 1 1 ' と、 被検者の右手、 左手の骨 の影像 110、 1 11を有している。 被検部たる右第 Π中手骨の 影像を中心とした被読み取り画像領域 1 12は、 距離 a、 b、 c、 d により特定される ものである。

例えば X線写真フ ィ ルム全体の大きさが縦 253 mm X横 302 讓であるのに対し、 a力く 4 6 讓、 bが 6 5 讓 （ 1024ライ ン） . cが 1 mm ( 1 6画素） 、 d力く 130讓 （ 2048画素） の如く設定 できる。

こ こで、 第 3図に示した自動読み取り部 3 1 を更に簡略化 した第 1 6図を参照すると、 X線写真フ ィ ルム 2 2 は、 送り ローラ 4 4 a、 4 4 b及び 4 4 c、 4 4 d に挟持されて矢印 方向に走行し、 帯状光源 4 1 から発せられる照射光で照射さ れる。 フ ィ ルム 2 2を透過した透過光の光量が帯状検知装置 4 2 により検知される。 なお、 本実施例ではフ ィ ルム端部を 検出する適宜のフ ィ ルム端部検出セ ンサー 120、 122が具備 されている。 本実施例における距離 a としては、 第 1 5図に示す如く フ ィルム先端部から空送り して読み飛ばす距離 a , を用いても よ く、 あるいは第 1 6図に示すようにフィルムを先端検出セ ンサー 122と光量検知装置 4 2 の実質上の距離 a ₂ と前記 a ！ との和を用いてもよい。 後者の如く a _t と a ₂ との和を a とする方が、 フ ィ ルム先端検出セ ンサ一 122によ り フ ィ ル ムが適正に走行しているか否か等の確認が容易となり実用上 有利である。 フィルム先端の検出には第 1 6図の如く フ ィ ル ム端セ ンサー 120と光量検知装置 4 2を用いその間をフ ィ ル ム先端が走行 Φに、 C C Dからなる検知装置 4 2の出力の変 化により検出を行うようにしてもよい。 この様にして、 走行 躯動モーター 5 1 を形成するステッ ピング · モーターに早送 りパルスを送りながらフ ィ ルムを高速で走行し、 ノ、 ·ルスカ ゥ ンターでバルス数をカ ウ ン ト して空送り距離 a に相当するパ ルスが送られてフ ィ ルムが読み取り位置まで到達した後、 早 送りパルスの送出を止めるようにする。

その後、 ステッ ピング ' モータ一 5 1 を遅送りパルスで制 御し、 1 ラ イ ン分づっフ ィ ルムを送りフ ィ ルム上の影像を読 み取る。 この時、 影像読み取り検知装置 4 2の配置方向の画 素数カ ウ ンターで、 読み取り範囲内の画素のみ影像メ モリ ー (イ メージメ モリ ー 5 6 ) に記憶する。

かく して、 記憶画素数力ゥ ンターが総画素数に等しく なつ たら、 影像の読み込みを終了する。 その後ステ ッ ピング ' モ ータ一を逆回転モー ドにし、 かつ早送りパルスを送り フ ィ ル ムを排出し、 フ ィ ルム端セ ンサ一 120が 0 F Fになったら、 ステ ツ ビング · モーターを停止させる。

本実施例における距離 cを設定する際の基準位置としては X線写真フ ィ ルム 2 2の走行方向に平行なフ ィ ルム両端部の 一方を用いた方が、 フィルム中の特定領域を正確に設定する 点で好ま しい。 但し実用上はフ ィ ルムの走行可能な領域の一 端部を基準位置として用いる方が距離 cを設定するための構 造が容易である点で有利である。 この場合にはフ ィ ルムの揷 入を走行領域の一方に寄せて行い、 フ ィ ルム端部と走行領域 の端部を一致させることが望ま しい。

さ らに本実施例には、 かかる影像読み取り領域設定用の距 離 a、 b、 c、 d の値を外部から入力するための入力手段、 及び入力された距離 a〜 dの値を各々記憶するための記憶手 段を具備する。

かかる骨計測装置におていは、 あらかじめ求めた標準的な 距離 a〜 d の値を入力手段 （キーボー ド 26 ) により入力し、 記憶させておいて通常はそれらの値を用い、 その標準値と大 き く異なる距離 a〜 dの場合に限って特別に入力してその値 を用いる方式が実用上有利である。

更に、 前記の如きフ ィ ルム影像読み取り部であって、 適用 するフ ィ ルムが、 被読み取り影像の領域とキ ヤ リブレ一ショ ン用影像の領域を有するものであり、 それら両領域の各々に ついての距離 a、 b、 c、 dを設定するための影像読み取り 領域設定手段を有し、 両領域の各々 について読み取られた影 像を記憶する影像記憶手段を具備した改変例として もよい。

即ち例えば第 1 5図に示す如く、 アル ミ ニウ ム · ステップ ゥヱ ッ ジ等のキヤリ ブレーショ ン用の標準ブロ ック影像 1 1 についての画像読み取り設定用の距離 a ' 、 b ' 、 c ' 、 d の値と右手第 I [中手骨を舍む被読み取り画像領域 5 の設定の ための距離 a 、 b 、 c dの値の両方を入力し得るようにし た自動読み取り部とするものである。

さらに必要に応じて、 X線写真フ ィ ルム 2 2におけるーケ 所又は複数ケ所の被読み取り画像領域の各々についての設定 用距離 a 、 b 、 c 、 dの値を入力し、 各々の領域について順 次画像の濃淡等を読み取り、 各々の読み取り結果をその位置 に対応づけて記憶手段へ記憶するようにしてもよい。

本実施例の骨計測装置によれば、 影像記憶手段における必 要メ モリ一数の大巾な低減が可能であり、 且つ影像読み取り の所要時間の大巾な短縮が可能であるという優れた効果が得 られる。 また、 必要に応じて限定された影像読み取り領域を 適宜選定して読み取ることが容易にできる利点がある。

さ らに、 本実施例の骨計測装置は、 使用メ モ リ 一数の大巾 な低減により小型携帯用に適したものにしやすく、 また計測 所要時間の短縮により迅速な計測を可能にするものである。 次に、 被検骨の X線像を舍む X線写真フィルムにおける読 み取り対象影像の読み取りを、 対象影像の位置が変動した場 合にも、 確実に、 且つ効率的に行う ことを可能にした骨計測 装置の実施例に就いて記載する。

すなわち、 本実施例による骨計測装置は、 第 1図、 第 3図 に示す基本的構成を具備すると共に自動読み取り部のフィル ム走行手段により フ ィ ルムを走行しながら該带状検知装置に より該標準物質及び被検骨の影像を舍む広領域の影像を粗い 画素に関する情報として読み取る粗読み手段と、 該粗読み手 段によって得られた情報に基づいて粗読み画像を表示する手 段と、 該表示手段によつて表示された粗読み画像において該 標準物質及び被検骨を舍む各狭領域を指定する指定手段と、 該フィルム走行手段により フ ィルムを走行しながら該検知装 置により該指定手段によって指定された狭領域についての該 フィルムの画像をあらためて密なる画素に関する情報として 読み取る本読み手段等を有する点を特徴としている。

さて、 本実施例における上記粗読み手段は、 前記のフ ィ ル ム走行手段によって、 本読み手段で読み取る際のフ ィ ルム走 行スビー ドより も速いスビ一 ドでフ ィ ルムを走行させながら. 影像読み取り機能部によって、 例えば標準物質の影像及び被 検骨の影像等の特定影像を含んだフィルム全体の広い領域の 影像について粗い画素に関する情報として読み取るものであ る。 かかる粗読みでのフ ィ ルム走行ス ピー ドとしては、 本読 みの際の走行スビ一 ドの 2 〜 1 6倍程度が好ましい。 例えば そのス ピー ドを 8倍とした場合には、 同じ領域を読み取ると すれば本読みの際のデータ数の 1/8のデータ数にまびいてい て読み取るこ とになる。 このこ とによって、 読み取れるデ一 タ数を少なく したままで広い領域全体の影像の読み取りが可 能となり、 かかる読み取りデータを記憶する場合のメ モ リ 一 エリアを大き くする必要がない利点が得られる。

粗読み画像表示手段は、 第 1 7図に示す如く、 上記粗読み 手段によって得られた情報に基づいて広領域全体の画像を表 示するものであって、 第 3図の C R T 2 3等がその好例とし てあげられる。 即ち、 第 1 7図は、 C R T画面 2 3 aにおけ る、 標準物質であるアルミ ' ステップ . ゥエ ッジに関する粗 読み画像 21 Γ 、 被検者の右手の骨に関する粗読み画像 210. 左手の骨に関する粗読み画像 211を示している。 尚第 1 7図 はフ ィ ルムにおける画像全体を粗読みして表示したものであ る。

かかる表示手段では、 フ ィ ルム走行方向と直角方向につい ても、 粗読みの際のデータのまびきと実質上、 同程度に粗読 みされたデータをまびいて表示するようにしたものの方が、 歪のない画像の表示が出来るので好ま しい。 かかるデータの まびきは、 例えば粗読みされたデータを記憶手段に記憶し、 記憶されたデータの一部をソフ ト的にまびいて表示する等の プログラ ミ ングによるソ フ ト的処理によつて行なうのが好ま しい。

フ ィ ルムの走行スビ一 ドを高めることによる方式は、 モ一 タ一制御部分のソフ トウエアの追加又は変更のみで容易に実 現でき、 読み取り時間も短縮できる利点も得られる。

本実施例における領域指定手段は、 上述した粗読み画像表 示手段によって表示された粗読み画像において、 特定画像を 舍む狭領域を指定する手段である。 領域指定は、 いかなる方 法によってもよいが、 例えば C R Tにおけるカーソル位置の 指定による方法が実質上望ましい。 例えば第 1 8図に示され る如く、 標準ブロ ッ クであるアルミ ' ステップ ' ゥ エ ッ ジに 関する影像の部分での領域 213及び右手第 Π中手骨に関する 画像 214を舍む領域 21 2が狭領域として指定される。

かかる狭領域を指定する方式の具体例としては、 第 1 8図 に示す如く 、 カーソルによって画像の下端及び右端からの各 々 の距離を用いて、 領域 212を e , 、 、 _{g l} 、 h , とし て指定し、 領域 213を e _z 、 f ₂ g _z 、 h z として指定す る方式があげられる。 なお、 ァノレ ミ ' ステップ ♦ ゥエ ッジに 関する領域 213に就いては、 f ₂ を小さ く して 1 本の線状領 域としてもよい。 本実施例における本読み手段は、 上記領域 指定手段によつて指定された狭領域についてのフ ィ ルム影像 をフ ィ ルム走行させながら影像読み取り機能部によりあらた めて密なる画素に関する情報として精度よ く読み取るもので ある。 かかる本読みの際には、 フ ィ ルムの走行を粗読みの際 より もゆっ く り行なう ことによって、 フ ィ ルム走行方向に関 して密なる画素についてのデータを得ることが望ましい。 ま た、 かかる本読み手段には、 指定手段によって指定された狭 領域を、 フ ィ ルム送り量と、 フ ィ ルム走行方向と直角方向の 読み取り範囲に変換する変換手段を具備させしめて、 本読み を機能的に行なうようにすることが望ま しい。 例えば第 1 8 図に示した如く、 領域 212にっき e , 、 f , をフ ィ ルム送り 量に変換し、 g , 、 , を走行方向と直角方向の読み取り範 囲に変換し、 領域 213にっき e ₂ 、 f ₂ をフ ィ ルム送り量に 変換し g _z 、 h ₂ の走行方向と直角方向の読み取り範囲に変 換する変換手段を用いる。 上記の本読み手段としては、 かか る変換手段を用いて変換された値を用いて、 フ ィ ルムを粗読 みと逆方向に第 1 8図における f , 及び ί ₂ のみで低速で走 行させながらフィルムにおける指定領域のみの画像読み取り を行なうようにしたものが好ましい。 即ち f , では h , の領 域のみにつき、 f _z では h ₂ の領域のみにつき、 各々の影像 を読み取るものである。

かかる本読み手段による読み取りによって、 例えば骨計測 に必要な標準プロ ックに関する画像及び被検骨に関する画像 の精度良い読み取りが確実に行なう ことが容易になる。

尚、 本読みの際には、 例えば第 1 8図における ί , 及び f z 以外の領域についてフィルムを空送りするように走行手 段のステッ ピング * モーターを制御することによって、 効率 的な読み取りを可能にすることができる。

この様に、 本読みでは、 ステッ ピング ' モータ一の送りを 遅くするようにパルス制御して 1 ライ ン分づつ X線写真フィ ルムを送り、 同フ ィ ルム上の影像を読み取る。 その際、 フ ィ ルム走行方向と直角方向、 即ち帯状検知装置 4 2の配置方向 の西素数カウ ンターで の範囲の画素のみを例えば影像メ モ リ ーに記憶することにより領域 212の影像読み取りを行う。 領域 213についても同様である。

本発明の骨計測装置は、 上述した影'像読み取り機能をもつ 手段を自動読み取り手段として用いたことを特徴とするもの である。

かかる読み取り手段によって、 本読み工程によって精度よ く読み取られた被検骨の影ィ象についての透過光量に関するデ ータは、 同様に精度よ く読み取られたアルミ段階の影像を用 いてその段数即ちアルミ ニゥ丄の厚さに変換されたデジタル 信号として、 その影像の位置に対応したデータ群となる。 な お、 変換前の被検骨とアル ミ · ステップ · ゥュ ッ ジの影像の 各々に関するデータ群をそのまま用いてよい。 上述のデータ 群は、 第 3図のイ メージメ モ リ ー 5 6 のような適宜の記憶手 段に記憶され、 その記憶データ群に従って既述のように骨計 測のための演箕処理が骨計測データ処理部 3 2において遂行 される。 骨計測演算の結果は、 プリ ンター 2 5等の出力手段 によって出力されるのである。

上述した本実施例の骨計測装置によれば、 標準ブロ ック (アルミ ♦ ステップ ， ゥュ ッジ） ゃ被検骨の影像位置が変動 した X線写真フイ ルムに就いても、 メ モ リ 一エリ アを増加す ることなく、 確実に、 かつ迅速に読み取り、 精度良く骨計測 が遂行できる。

次に、 第 1図、 第 3図に示した骨計測装置の構成に基づい て骨計測を行う場合に、 X線写真フィルムの影像における明 暗の境界部分で明るい部分からの透過光による電気信号が大 きいと、 C C Dから成る帯状検知装置にリークが発生し、 暗 い影像部分に対応したデータが正確にとれな く なる問題点が 有ることを考慮して改良した骨計測方法と装置の実施例に就 いて記載する。

即ち、 本実施例では、 厚さが変化している標準物質と共に 撮影された被検骨の X線写真フィルムに光を照射して得られ る透過光量を用いて該被検骨の計測を行う ときに、 該フ ィ ル ムにおける該標準物質の厚い方の端部周辺の影像にあらかじ め定められ低い光量 L。 の光を照射してその透過光量を測定 することによって、 該フィ ルムにおける該標準物質の厚い方 の端部を検出し、 次いで光量 L。 より も高い所定の光量しの 光を照射しながら該標準物質についての影像に関する透過光 量と該端部からの距離との関係を測定することによって、 該 標準物質の厚さと階調との関係を求めるものである。

本実施例の骨計測法においては、 標準プロ ックであるアル ミ - ステップ · ゥエ ッジ又はアルミ スローブの端部検出を行 う際に、 標準物質ゃ被検骨の影像を読み取る場合に照射する 光量しょり も低い光量 L。 の光でフ ィ ルムにおけるエッジ周 辺部に照射してエ ッジの影像を読み取る。 '

また、 光量し。 をあらかじめ設定する具体的手法としては、 例えばフィルムなしの状態で帯状光源 4 1 からの光の照射と C C Dを用いた光量検知装置 4 2で検知を行いながら帯状光 源 4 1 の点燈時間を変えることによって C C Dの飽和レベル の 9 0〜 9 5 %程度に調整する方法がとれらる。

尚、 光量 Lを設定する具体的方法としては、 既述のように、 X線写真フィルムの状態等に応じて骨計測を精度よ く行える ように調節する手段を用いて設定すればよい。

さ らに、 標準ブロ ック端部の検出法の具体例としては、 ァ ル ミ · ステップ ' ゥエ ッジ等の標準ブロ ックについてのフィ ルム中の影響で厚みの厚い端部でその端部を検出することが 好ましい。 薄い方の端部はフィルム中で明確な影像となりに く く正確なェッジ検出が困難である。 例えば第 1 9図におけ るアルミ · ステップ · ゥヱ ッジの影像で、 その下端が最大厚 みの部分に相当しており、 最も明るい部分である。 例えば同第 1 9図における影像 31 Γ で、 その上下方向に ¾つた中心線等の直線を X軸とし、 X軸がフ イ ルム 2 2 の下 端部とま じわる点を 0 と し、 上方向に向って Xの値が大き く なる一次軸を想定してみる。 X軸に沿った透過光量 I と X軸 上の位置の関係を模式的に表わすと、 第 2 O A図のようにな る。 尚、 Xについての 1単位は、 63. 5〃m の巾の 1画素に相 当している。 かかる I と X の関係を記憶手段、 例えば R A M 6 2 に記憶させ、 M P U 6 0を用いて Xについて o 当りの平 均透過光量 I ( X ) を各 X について演算する。 尚、 として は 5 〜 1 0画素が好ま し く 、 具体例として 7画素があげれら る。 こ の様にして得られた丁 （ X ) を用いて、 その差分値 D =T ( X + ) -Τ ( ) を各 X について演算する。 尚こ こ で ^ として 1 0〜 2 0画素の範囲で選定することがノ ィ ズの 影響を少な くする点で望ま しく、 具体例として 1 4画素があ げられる。 この様にして得られた Dと Xの閬係を模式的に表 わしたのが第 2 0 Β図であり、 この Dの値が最大となるボィ ン トをアルミ · ステップ · ゥヱ ッジの最大厚み部の端部とし て認識することができる。 尚、 アル ミ ' ステップ ' ゥエ ッジ としては、 ステップ巾が 1 0 蘭で、 1 ピッチが 1 讓の定ピッ チで、 1 〜 2 0 咖の厚さの範囲で 2 0段の階段状をなし、 長 さ力く 200 mmのアル ミプロ ックが通常用いられる。

本実施例では、 こ の様にして、 アルミ階段のエッジを正確 に検出するこ とができる。 さ らに本例の計測方法では、 L 。 より高い光量 L の光を照射しながら、 検出されたエッジから X軸に ¾つて透過光量を測定して、 アル ミ階段の厚みとその 透過光量に関連するデータとの関係が正確に得られる。 かく して得られた透過光量に関連するデータとアルミ · ステップ ゥ ッ ジの厚みの関係を基準として、 光量 Lの光を照射しな がらフィルム中の被検骨の影像について透過光量を測定し、 それをアルミ ' ステップ ' ゥエ ッジの厚みに換算する等して 骨計測をより正確に行なう ことが可能になる。

本実施例の骨計測装置は、 上述した計測方法を行ない得る ようにしたものであって、 特に読み取り手段において、 低い 光量し。 の照射下で標準物質についての影像の端部を検出す る手段と、 L。 より高い光量 Lの照射下で標準物質及び被検 骨の影像を読む手段を有することを特徴としている。 尚光量 の制御としては、 例えば L E D等の光源の点燈時間を制御す るためのパルス点燈回数制御回路を備えておけばよい。

本発明の骨計測装置における影像記憶手段としては、 前記 の如き自動読み取り手段によつて得られた被検骨の X線写真 フ ィ ルムにおける影像での透過光量に閬するデジタル信号を フ ィ ルムの位置を対応させたデータ群を記憶し得るものであ ればよ く、 第 3図のイ メージメ モリ一 5 6によって構成でき る。

又、 上述した光量 L。 下における端部検出手段及び光量 L 下における影像読み取り手段は、 第 3図に示した自動読み取 り部 3 1 の帯状光源 4 1、 帯状検知装置 4 2 によつて構成す ることができる。 又、 上述したパルス点灯制御回路は光源制 御回路 4 5によつて構成すればよい。

X線写真フ ィ ルムの被検骨影像に関するデータ群をィメー ジメモ リ 一 5 6 に記憶した後、 この記憶データ群に基いて骨 計測演算を実行するには、 第 3図の骨計測データ処理部 3 2 を用いれば簡単に遂行できる。 そして、 本実施例の骨計測方 法又は骨計測装置によれば、 標準プロ ック、 つまり、 アルミ ステップ ' ゥヱ ッジについての影像の正確な読み取りが確実 に行ない得るので-. より正確な骨計測が容易に行なえる優れ た効果が得られる。

次に上述した被検骨の骨形態計測をおこなう骨計測装置と- その骨計測装置で得られた骨計測結果を送信する送信手段と， 該送信手段から送られてきた該骨計測結果を記憶保存してお きそれに対応する過去の骨計測結果や必要に応じた他のデ一 タを用いて該被検骨の評価を行うための骨評価装置と、 該骨 評価装置によつて得られた評価結果を該骨計測装置に返信す るための返信手段を備えた本発明の 1実施例による骨評価シ ステムに就いて記載する。

ここでいう骨計測装置とは、 標準プロ ック と共に X線撮影 して得られた被検骨の X線写真フイ ルムを用いてそれに光を 照射して得られる透過光による影像を処理するものの （第 3 図に示した装置） の他、 必要に応じて標準ブロ ック と共に被 検骨に X線や r線等の放射線を照射して得られる透過放射線 に基づく被検骨の放射線像を処理するもの （第 8図に示した 装置） があげられる。

また骨評価装置は、 通信手段で送信されてきた骨計測装置 での計測結果を記憶し保存しておく ための記憶手段と、 最新 に送信されてきた計測結果をそれまでに記憶された計測結果 と比較して被検骨の骨塩量等を評価するための種々の計測結 果の組み合わせによる評価手段である。

評価としては、 可能であれば骨計測に関する種々の情報を 得ることを舍めることができる。 具体的には例えば、 その被 検骨の過去の骨計測結果を舍めた経時的な評価や、 前回の計 測結果との差等があげられる。 尚それ以外にも、 同性同年代 の健常者に関する指標を記憶しておき、 それらとの差を評価 する機能をもたせてもよい。 あるいは治療の際の投与薬歴の 情報を入力し記憶しておいて、 それらを評価の材料として評 価結果の一部に舍めるようにしてもよい。

第 2 1図は、 X線写真フ ィ ルムを用いる骨計測装置と結合 されることによつて構成された骨評価システムを示した略示 ブロ ック図である。 尚、 骨計測装置は、 第 8図に示した放射 線線像を処理する装置で置換することも可能であることは言 うまでもない。

第 2 1図において、 骨評価システムは 1 ないし複数の骨計 測装置 2 0を備え、 送信手段及び返信手段を構成する電話画 線等の通信手段 350により骨評価装置 351と結合されている。 骨評価装置 351は記憶手段 353、 354及び評価手段 352を具 備している。 上述した骨評価装置 351は、 該骨計測装置 2 0 がその作動状態が正常か否かを判断するための自己診断機能 をもつ手段を具備することが好ま しい。

この自己診断機能を有した自己診断手段としては、 被検骨 に関する影像が正常に入力されているか否か、 あるいは故障 発生時に原因を調べ適切な処置を行う等の適正な計測を行う 際に必要とされる入力状況や装置の機能が正常か否かを判断 する手段をいう。

かかる自己診断手段の具体例としては、 被検骨の X線写真 フ ィ ルム 2 2 の影像を用いて骨計測する骨計測装置 2 0 の場 合には、 定期診断により経時的な性能の劣化をチユ ックする 手段として、 光源、 帯状検知装置 4 2 の強度変化を通信によ りセ ンター機器からあらかじめ測定した強度を設定し、 その 都度検知装置 4 2 により検出するこ とによって、 経時的な劣 化を判定する。 許容範囲を超えて変化が進行する した場合に は、 サービス員を派遣することにより再調整を実施すること が実用上望ましい。

故障発生時に原因を調べる手段として、 例えば①コ ンビュ ータのデータメ モ リー （ R A M 6 2 ) 及び画像用メ モ リ 一 (イ メージメ モリ ー 5 6 ) の内容をチェ ックサムによりチェ ックする手段、 ②表示及び操作を確認するプリ ンタ一動作テ ス ト、 C R Tコ ン ト ローラ 6 4 の動作テス ト、 キーボー ド 2 6 の動作テス ト、 ③フ ィ ルム送り量をチェ ックする標準テス トフィルムによるモータ制御動作テス ト、 ④読み取り部 3 1 及び補正機能をチェックする照度変更動作テス ト等の周知の 実行手段が骨評価装置 351に具備されていればよい。

尚、 通信を介さないセルフテス ト としては、 線状セ ンサー 巾方向の光量ムラ補正を X線フ ィ ルム測定ごとに行い、 コ ン ビュー夕の基本機能及び通信機能のチェ ックを行う ことがで きるようにして、 それらの動作が正常であることを前提とし て上記自己診断機能を実現するこ とが望ま しい。 上述した通信手段 350が電話回線を使用する場合には、 公 衆電話回線を用いたモデム通信、 専用回線等が実用上好適で あり、 故に第 3図に示すように、 骨計測装置 2 G の骨計測デ —タ処理部 3 2 には M O D E M 6 7が具備される。

このような本発明では、 被検骨の影像自体のィ ンプッ トデ —タが非常に多数ではあつても、 骨計測装置における計測結 果ゃ骨評価装置における評価結果等の単純化された少数のデ ータのみの送信を行う ことによって、 実用上経済的に有利な 電話回線の使用を実用化し得るものである。

本発明の骨評価システムによれば、 X線撮影等を行う各々 の場所に骨計測装置 2 0を設置し、 各装置 2 0 において X線 撮影等の実施時に即応して適宜迅速な骨計測を行う一方で、 単純化された計測結果の送信により骨評価装置 351による過 去のデータとの比較等の複雑な評価を集中的に行い、 その評 価結果を即時にフィ一ドバックすることが可能である。

なお、 各骨計測装置 2 0 と、 骨評価装置 351との間で遂行 される通信内容の例としては、 例えば、 被検者識別用の I D 番号、 氏名、 生年月日、 初回登録日、 診断名、 最新骨計測デ ータ、 データ格納場所情報等の （ 1 ) 被検者の情報、 データ 番号、 X線写真フ ィ ルム撮影日、 測定照度、 ∑ G S等の諸デ ータ値等の （ 2 ) 被検者の骨計測結果情報、 全被検者登録数、 骨計測装置番号、 施設名、 装置の自己診断結果等の （ 3 ) シ ステム情報が骨計測装置 2 0側から骨評価装置 351側へ送信 される。

上述した本発明の骨評価システムによれば、 骨計測装置 20 と離れた場所において種々の評価を行い、 その結果をフィー ドバックすることにより迅速な骨計測とその評価を可能にす るものである。 また、 遠隔地での骨計測装置との使用を容易 に し、 かつ、 確実な骨計測を行う ことが可能となる。

更に、 本発明の骨評価システムは、 通信手段として便利な 電話回線を、 そのまま使用でき、 更に、 多数の骨計測装置を 端末機として各地区に配置し、 1台の骨評価装置をセンター 機器とすることにより、 集中的かつ効率的な評価を可能にす るものである。 また、 本発明の骨評価システムは、 X線写真 フィルムにおける被検骨影像の自動読み取りや放射線像の自 動読込みによる自動骨計測と組み合わせて自動化された骨評 価を遠隔地において迅速かつ、 効率的に遂行できる。

Claims

請求の範囲

1 . 所定の標準物質と共に被検骨に X線を照射するこ とに よって得られた X線写真フィルムに照射された光の透過光量 を用いて該 X線写真フイ ルム中の被検骨の影像に関するデー タを自動的に読み取るための自動影像読み取り手段と、 前記自動影像読み取り手段により読み取られた被検骨の影 像に関するデータを記憶するための影像記憶手段と、

前記影像記憶手段に記憶された影像に関するデータを用い て被検骨に関する骨計測のための演算処理を実行する演箕手 段と、

前記演算手段の演箕により得られた骨計測結果の出力デー タを出力するための骨計測出力手段とを、

組合せて具備したことを特徴とする骨計測装置。

2 . 前記骨計測装置は、 更に前記自動影像読み取り手段に よつて読み取られた被検骨の影像に関するデータから該被検 骨の影像を画像として表示するための画像表示手段と、 前記画像表示手段に表示された被検骨の画像において骨計 測に必要な基準位置をボイ ン ト入力として指定するためのポ ィ ン ト入力手段とを、

具備する請求の範囲 1 に記載の骨計測装置。

3 . 前記骨計測装置は、 ケース手段を有し、 前記表示手段 は、 該ケース手段の前面に表示画面を具備している請求の範 囲 2に記載の骨計測装置。

4 . 前記ポイ ン ト入力手段は、 前記画像表示手段に表示さ れた被検骨の画像において骨計測に必要な基準位置のポィ ン ト入力を指定すると共に該ボイ ン ト入力の消去が可能である 請求の範囲 2に記載の骨計測装置。

5 . 前記ポイ ン ト入力手段は、 前記ポイ ン ト入力を所定の マークの濃淡画像として前記画像表示手段に表示するマーク 表示手段から成り、 該マーク表示手段は、 前記濃淡画像マー クの階調値を反転することにより表示し得るものである請求 の範囲 2 に記載の骨計測装置。

6 . 前記自動影像読み取り手段は、 前記 X線写真フ ィ ルム を走行させるためのの自動走行手段と、

該 X線写真フ イ ルムに照射される光を発生する帯状の光発 生手段と、

該 X線写真フ ィ ルムを透過した前記透過光量を検知する帯 状の検知手段とを、

具備しているものである請求の範囲 1 に記載の骨計測装置。

7 . 前記自動影像読み取り手段の該自動走行手段は、 前記

X線写真フィルムを走行させて前記所定の標準物質の影像を 認識し、 該影像が前記光に照射されるように制御するための フ ィ ルム走行制御手段を具備し、 また、

前記自動影像読み取り手段の光発生手段は、 該標準物質の 所定部位での透過光量が所定範囲となるように発生せしめる 光量調節手段を具備している請求の範囲 6に記載の骨計測装 置。

8 . 前記フ ィ ルム走行制御手段は、 パルスモータを具備し て前記 X線フ ィ ルムを一定の間欠送り速度で走行するように 御する間欠送り制御手段である請求の範囲 7に記載の骨計 測装置。

9 . 前記自動影像読み取り手段は、 前記 X線写真フ ィ ルム に照射される光を発生する光発生手段と；

該 X線写真フィルムを透過した前記透過光分を検知する検 知手段と、

前記所定の標準物質に就いてその透過光量が所定の条件を 満たす領域を求める領域検索手段と、

該領域における該標準物質に就いての透過光量の範囲内に 計測対象部分についての透過光量の範囲が入つているか否か を判定する第 1 の判定手段と、

該計測対象部分の透過光量と対応する該標準物質の透過光 量が、 所定の分解能を満たしているか否かを判定する第 2の 判定手段手段と、

該第 1 の判定手段による判定結果に基づいて前記光発生手 段における発光量を調節するための発生光量調節手段とを、 具備している請求の範囲 1 に記載の骨計測装置。

1 0 . 前記自動影像読み取り手段は、 計測対象部分の r値 が所定の値以上あるか否かの第 3 の判定手段を、

更に具備した請求の範囲 9に記載の骨計測装置。

1 1 . 前記発生光量調節手段は、 該発生光量を上げる場合 に、 前記計測対象部分に就いての最大透過光量より大き くか つ、 該最大透過光量に近い該標準物質のある部分の透過光量 I を求める第 1 の手段と、

該透過光量 Iが所定の値 I max に近く なるように該発生光 量を調節する第 2の手段とを具備し、 更に、 該発生光量を下 げる場合に、 計測対象部分のう ち所定の値 I ma x を越えてい る領域を求める第 3 の手段と、

こ の領域の大きさから適切な照射光量を推定し、 該照射光 量を調節する第 4 の手段とを、

具備した請求の範囲 9に記載の骨計測装置。

1 2 . 前記自動影像読み取り手段は、 前記 X線写真フ ィ ル ムを走行させるための自動走行手段を具備し、 かつ、

前記骨計測装置は、 前記自動影像読み取り手段によって読 み取られた被検骨の影像に関するデータから該被検骨の影像 を画像として表示するための画像表示手段と、

前記画像表示手段に表示された被検骨の画像において骨計 測に必要な基準位置をボイ ン ト入力として指定するためのポ ィ ン ト入力手段と、

指定された基準位置のボイ ン ト入力を記憶する記憶手段と、 光量を調整して該 X線写真フ イ ルムに就いて再測定する場 合に、 前記自動走行手段により走行される該 X線写真フィル ムが前記自動影像読み取り手段により調節後の光量で該標準 物質と該計測対象部分に就いての影像を自動的に読み取った とき、 前記記憶された基準位置のボイ ン ト入力に基づいて該 計測対象部分に就き、 新たなボイ ン ト入力を指定するための 他のボイ ン ト入力手段とを、

具備している請求の範囲 9 に記載の骨計測装置。

1 3 . 前記自動影像読み取り手段は、 前記 X線写真フ ィ ル ムの自動走行手段と、 該 X線写真フ イ ルムの走行方向に直角に配置され、 該フィ ルムに照射される光を発生する帯状の光発生手段と、

該 X線写真フ ィ ルムを透過した前記透過光分を検知する帯 状の検知手段と、

前記 X線写真フイルムの走行方向での空送り距離 a と更に 続く影像読み取り領域の距離 b、 及び該フィルム走行方向に 直角な方向での基準位置から該影像読み取り領域までの距離 c と更に続く該影像読み取り領域の距離 dを設定する影像読 み取り領域設定手段と、

該影像読み取り領域設定手段により設定された領域につい て該帯状検知手段により読み取られた影像を記憶する影像記 憶手段とを、

具備している請求の範囲 1に記載の骨計測装置。

1 4 . 前記自動走行手段は、 前記 X線写真フィルムを挟持 するように配置された送りローラ手段と、

該送り ローラ手段を駆動するステッ ピングモータと、 該ステッ ピングモータの作動パルス制櫛手段と、

具備してなり、 前記距離 aを該ステツ ビングモータの空送り 距離動作制御パルスに対応させ、 前記距離 bを前記帯状検知 手段の読み取り ライ ン数に対応させ、 かつ前記距離 c、 dを 各々前記帯状検知手段の画素数に変換するための変換手段と を、

具備している請求の範囲 1 3に記載の骨計測装置。

1 5 . 前記影像読み取り領域設定手段が、 該距離 a , b , c , dを入力するための外部入力手段と、 入力された該距離 a , b , c , dを記憶するための記憶手 段とを、

具備した請求の範囲 1 3 に記載の骨計測装置。

1 6 . 前記 X線写真フ ィルムが標準物質と被検骨との読み 取り影像の領域とキ ヤ リ ブレーショ ン用影像の領域の 2つの 領域を有するものであり、 前記自動影像読み取り手段は、 該 両領域の各々について距離 a , b , c , dを設定するための 影像読み取り領域設定手段を有し、 かつ、 前記影像記憶手段 は、 該両領域の各々について読み取られた影像を記憶するよ うに記憶部を具備している請求の範囲 1 3 に記載の骨計測装 置。

1 7 . 前記自動影像読み取り手段は、

前記 X線写真フ ィ ルムの自動走行手段と、

該 X線写真フィルムの走行方向と直角方向に配置されると 共に該フィルムに照射される光を発生する帯状の光発生手段 と、

該 X線写真フィルムを透過した前記透過光量を検知する带 状の検知手段と、

該フィルムの自動走行手段によつてフィルムを走行しなが ら前記標準物質と被検骨の影像を含む広い領域の影像を粗い 画素に関する情報として読み取る粗読み手段と、

該粗読み手段によって得られた前記情報に基づいて粗読み 画像を表示する表示手段と、

該表示手段によつて表示された粗読み画像において該標準 物質と被検骨の影像を含む狭領域を指定する領域指定手段と、 前記自動走行手段により フ ィ ルムを走行しながら該領域指 定.手段により指定された狭領域に就いての該 X線写真フ ィ ル ムの標準物質と被検骨の影像を前記検知手段を介して、 改め て密なる画素に関する情報として読み取る本読み手段とを、 具備していることを特徴とした請求の範囲 1 に記載の骨計測

1 8 . 前記粗読み手段は、 前記フ ィ ルムの自動走行手段に より高速で走行させられる前記 X線写真フ イ ルムの影像から 該フィルムの走行方向にまびいた粗い画素に関する情報を読 み取ることを特徴とした請求の範囲 1 7に記載の骨計測装置 <

1 9 . 前記粗読み画素の表示手段は、 前記フ ィ ルム走行方 向と直角方向についても該フィ ルム走行方向と実質的に同じ 程度にまびいた粗い画素の情報に基づいて表示するものであ る請求の範囲 1 8に記載の骨計測装置。

2 0 . 前記領域指定手段は、 前記粗読み画像の表示手段の 表示画像においてカーソル位置で該標準物質と被検骨の影像 を舍む狭領域を指定するものである請求の範囲 1 9に記載の 骨計測装置。

2 1 . 前記本読みの際に、 前記領域指定手段によって指定 された狭領域を前記フ イ ルムの送り量とフ ィ ルム走行方向に 直交する方向の読み取り範囲とに関するデータに変換する変 換手段を更に具備し、

前記フ ィ ルムの自動走行手段により フ ィ ルムを低速で送り 戻しながら、 前記本読み手段が、 該指定された狭領域につい て該変換手段による変換データに基づき、 密なる画素に関す る情報として読み取るようにした請求の範囲 1 7 に記載の骨 計測装置。

2 2 . 前記自動影像読み取り手段は、 該 X線写真フ ィ ルム に照射される光を発生するための光発生手段と、

該 X線写真フ ィ ルムを透過した前記透過光量を検知するた めの検知手段と、

前記 X線写真フ イ ルムに照射される光の量を制御する光量 制御手段と、

前記 X線写真フ ィ ルム中の前記所定の標準物質の厚い方の 端部周辺の影像に所定の低い光量し。 の光を照射してその透 過光量を測定して該厚い方の端部に該当する部分を検出する 検出手段と、

該低い光量 L。 より も高い所定の光量 Lの光を照射しなが ら該フ ィルム中の該標準物質の影像に閬する透過光量と該端 部からの距離との関係を測定する測定手段とを、

具備する請求の範囲 1 に記載の骨計測装置。

2 3 . 前記演箕手段は、

前記ィ メ一ジ読み取り手段により読み取られた被検骨の影 像に関するデータから該 X線写真フィルム中の被検骨の影像 における被検部周辺の複数の異なる実質上平行な計測ライ ン に沿った該被検骨の濃度パターンの各々対応する位置で該複 数個の濃度パターンを平滑化して第 1平滑化パターンを得る ための第 1平滑化手段と、

平滑化された濃度バターンを標準物質の厚みに変換して変 換パターンを得るための変換手段とを有することを特徴とし た請求の範囲 1 に記載の骨計測装置。

2 4 . 前記平滑化パター ン又は変換パターンに就いて、 そ の計測ラィ ンに沿った近傍の複数点での値を平滑化して第 2 平滑化パターンを得るための第 2平滑化手段を更に有し、 該 変換パターン又は第 2平滑化パターンを用いて該被検骨の計 測のための演算を行う ことを特徴とする請求の範囲 2 3に記 載の骨計測装置。

2 5 . 前記変換手段は、 前記 X線写真フ ィ ルムから得られ る該標準物質の厚みと透過光量の関係に基づいて濃度パター ンを標準物質の厚みに変換する手段である請求の範囲 2 3に 記載の骨計測装置。 ' 2 6 . 被検骨の骨形態を計測するための骨計測装置と、 該骨計測装置で得られた骨形態の計測結果を出力データと して送出する送信手段と、

該送信手段から送出されてきた該骨形態の計測結果の出力 データを記憶保存しておき、 それに対応する過去の骨形態計 測結果や必要に応じて他の記憶データを用いて該被検骨の評 価を行うための骨評価手段と、

該骨評価ュニッ トによって得られた評価結果の出力データ を該骨計測装置に返送するための返信手段とを、

具備して構成された骨評価システム。

2 7 . 前記送信手段及び返信手段が、 電話回線を使用した ものである請求の範囲 2 6 に記載の骨評価システム。

2 8 . 前記骨評価手段は 1 つの骨評価装置から'成り、 複数 の前記骨計測装置が、 前記送信手段及び返信手段を介して該 骨評価装置に結合されている請求の範囲 2 6に記載の骨評価 システム。

2 9 . 前記骨計測装置が、 所定の標準物質と共に被検骨に X線を照射することによって得られた X線写真フ ィ ルムに照 射された光の透過光量を用いて該 X線写真フ ィ ルム中の被検 骨の影像に関するデータを自動的に読み取るための自動影像 読み取り手段と、

前記自動影像読み取り手段により読み取られた被検骨の影 像に関するデータを記憶するための影像記憶手段と、

前記影像記憶手段に記憶された影像に関するデータを用い て被検骨に関する骨計測のための演箕処理を実行する演箕手 段と、

前記演算手段の演算により得られた骨計測結果を出力する ための骨計測出力手段とを、

組合せ具備して構成された請求の範囲 2 6に記載の骨評価シ ステム。

3 0 . 前記骨計測装置が、 該被検骨に放射線を照射するこ とによって得られる透過放射線に基づく該被検骨の放射線像 を記憶するための像記憶手段と、

記憶された被検骨の像に関する骨計測のための演算を行う ための演箕手段と、

演箕により得られた前記骨計測結果の出力データ及び前記 返信手段により前記骨計測結果の出力データを出力するため の骨計測出力手段を具備する請求の範囲 2 6 に記載の骨評価 システム。

3 1 . 前記骨計測装置は、 その作動状態が正常か否かを判 断するための自己診断手段を具備している請求の範囲 2 6に 記載の骨評価システム。

3 2 . 被検骨に放射線を照射するこ とによ り得られる透過 放射線像に基づく影像を取り入れるための影像入力過程と、 取り入れた影像における被検部周辺の複数の異なる実質上 平行な計測ラィ ンに沿って該被検骨の濃度パターンを得て各 々対応する位置で該複数.個の濃度パターンを平滑化すること によって第 1平滑化パターンを得る過程と、

平滑化された濃度バターンを標準物質の厚みに変換して変 換パターンを得るための変換過程と、

前記変換パターンに用いて被検骨の計測のための演算を行 ぅ演箕過程とを、

具備して構成されたことを特徴とする骨計測方法。

3 3 . 更に前記変換過程の前又は後に前記第 1平滑化バタ

—ン又は前記変換パターンにおいてその計測ラ イ ンに沿った 近傍の複数点での値を平滑化することによって第 2平滑化パ ターンを得る過程を更に具備し、

前記第 2平滑化パターンを用いて前記演箕過程が実行され る請求の範囲 3 2に記載の骨計測方法。

3 4 . 前記影像入力過程が、 厚さが変化している所定の標 準'物質と共に撮影された該被検骨の X線写真フィルムに光を 照射して得られる透過光量を検知することによる影像読み取 り過程であり、 該変換過程が該 X線写真フィルムから得られ る標準物質の厚と透過光量の関係に基づいて濃度パターンを 標準物質の厚みに変換する過程である請求の範囲 3 2 に記載 の骨計測方法。

3 5 . 厚さが変化している所定の標準物質と共に撮影され た該被検骨の X線写真フ ィ ルムに光を照射して得られる透過 光量を用いて被検骨の計測を行う方法において、

前記標準物質に就いてその透過光量が所定の条件を満たす 領域を求め、

該領域における該標準物質についての透過光量の範囲内に 計測対象部分についての透過光量の範囲が入っているか否か の第 1 の判定を行い、 ' 更に該計測対象部分の透過光量と対応する該標準物質の透 過光量が所定の分解能を満たしているか否かの第 2 の判定を 行い、

該判定結果に基づいて該 X線写真フ イ ルムに照射する光量 を調節することを特徴とした骨計測方法。

3 6 . 前記第 2の判定を行った後、 更に該測定対象部分の r値が所定の値以上あるか否かの第 3 の判定を行う請求の範 囲 3 5に記載の骨計測方法。

3 7 . 前記照射光量を上げる場合、 計測対象部分について の最大透過光量より大き く かつ、 該最大透過光量に近い該標 準物質についての透過光量 I を求め、

該透過光量 I が所定の値 I max を越えずかつ該所定の値 I max に近く なるように照射光量を調節する請求の範囲 3 δに' 記載の骨計測方法。

3 8 . 該照射光量を下げる場合、 計測対象部分のう ち所定 の値 I max を越えている領域を求め、

この領域の大きさから適切な照射光量を推定し、 該照射光 量を調節する請求の範囲 3 5 に記載の骨計測方法。

3 9 . 厚さが変化している所定の標準物質と共に撮影され た該被検骨の X線写真フ イ ルムに光を照射して得られる透過 光量を用いて被検骨の計測を行う方法において、

前記 X線写真フ イ ルムにおける該標準物質の厚い方の端部 周辺の影像に予め定められた低い光量 L。 の光を照射してそ の透過光量を測定するこ とによって、 該フ ィ ルムにおける該 標準物質の厚い方の端部を検出し、 次いで光量 L。 より も高 い所定の光量 Lの光を照射しながら該物質に就いての影像に 関する透過光量と該端部からの距離との関係を測定すること によって、 該標準物質の厚さと階調との関係を求めることを 特徴とした骨計測方法。