WO2005011497A1 - 骨密度評価装置および骨密度評価方法 - Google Patents

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WO2005011497A1
WO2005011497A1 PCT/JP2004/010815 JP2004010815W WO2005011497A1 WO 2005011497 A1 WO2005011497 A1 WO 2005011497A1 JP 2004010815 W JP2004010815 W JP 2004010815W WO 2005011497 A1 WO2005011497 A1 WO 2005011497A1
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bone density
evaluation
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PCT/JP2004/010815
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Yoshitomo Takaishi
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Yoshitomo Takaishi
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    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30008—Bone

Definitions

  • the present invention relates to a bone density evaluation device and a bone density evaluation method, and more particularly to a bone density evaluation device and a bone density evaluation method for evaluating bone density based on, for example, a radiographic image of a mandible.
  • Non-Patent Document 1 discloses that the bone density of the alveolar bone in the mandible, specifically, between the premolars (between the first and second premolars) and the tooth part (with enamel) It is introduced that the bone density at a position about 6 [mm] away from the apical side of the joint with cementum) is closely related to the bone density of the whole body. Then, there is described an experimental example of estimating the density of the alveolar bone in the radiographic image of the alveolar bone, estimating the bone density of the alveolar bone, and evaluating the bone density of the entire body from the estimation result.
  • Non-patented agi ffl ⁇ l Grethe Jonasson, GudrunBankvali, Stavros Kniari is: Estimation of skeletal bone mineral density by means of the trabecular pattern of the alveolar bone, its interdental thickness, and the bone mass of the mandible.
  • Non-Patent Document 1 is a technology of a research level until it gets tired, and it can be intuitively inferred that the bone density of the whole body can be intuitively estimated simply from the density of an X-ray image of alveolar bone. It's just something I introduced. In other words, this conventional technique cannot accurately evaluate the bone density of the whole body. This is because the shading of the X-ray image varies depending on various conditions (such as the length of the imaging time, the temperature of the developing solution, and the storage environment of the X-ray film) during shooting, development, and storage of the X-ray image. if This is because the criterion for evaluating the bone density differs for each radiographic image.
  • an object of the present invention is to provide a practical bone density evaluation device and a bone density evaluation method capable of accurately evaluating bone density.
  • a bone density evaluation device evaluates bone density based on an X-ray image of a mandible, and the X-ray image includes an image of a specimen arranged alongside the mandible. . Then, a detecting means for detecting the shading of the image of the specimen, a correcting means for correcting the shading of the radiographic image so that the detection result by the detecting means coincides with the reference value, and a correcting means for correcting the shading of the radiographic image. Evaluation means for evaluating bone density based on the corrected density.
  • the image of the mandible and the image of the specimen are displayed side by side on a single X-ray image.
  • the shading of the image of the specimen is detected by the detecting means.
  • the correction means corrects the shading of the radiographic image, more specifically, the shading of the image of the mandible, so that the detection result obtained by the detecting means matches the reference value.
  • the bone density of the mandible, and thus the bone density of the entire body is evaluated by the evaluation means based on the corrected density by the correction means.
  • the bone density is evaluated based on the density of the X-ray image, which is corrected so that the density of the image of the specific specimen matches the reference value, in other words, corrected under a certain standard. Is done.
  • the evaluation means may perform the evaluation based on the corrected density of a specific area in the radiographic image.
  • the specific region desirably includes a region corresponding to the alveolar bone portion around the first premolar.
  • the detecting means may detect the density of a specific portion of the image of the specimen, for example, a portion having the highest density or a portion having the lowest density. That is, the density of the radiographic image may be corrected so that the density of the specific portion matches the reference value.
  • the density of the image of the specimen may vary depending on the location.
  • the detection means It is desirable to detect the average or deviation of the shading. That is, the density of the X-ray image may be corrected so that the average or deviation of the density of the specimen image matches the reference value.
  • setting means for arbitrarily setting the above-mentioned reference value may be provided.
  • the reference value may be set based on a detection result of a specific radiographed image by a detection unit.
  • the density of another X-ray image may be corrected based on the density of the specific X-ray image.
  • the density of the other radiographic image is adjusted to the density of the specific radiographic image.
  • the evaluation means may include a display means for displaying the corrected shade in a histogram.
  • the evaluation means includes a judgment means for judging the degree of bone density, for example, whether the bone density is normal or needs improvement, based on the corrected density. You may.
  • output means for simultaneously outputting a plurality of evaluation results by the evaluation means for each of the plurality of radiographic images may be further provided. This is extremely useful, for example, for grasping changes over time in bone density.
  • the bone density evaluation method is a method for evaluating bone density based on an X-ray image of a mandible, and the X-ray image includes an image of a specimen arranged alongside the mandible. . Then, a detection process of detecting the density of the image of the specimen, a correction process of correcting the density of the X-ray image based on the detection result in the detection process, and a corrected density corrected in the correction process And an evaluation step of evaluating bone density based on the evaluation.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a bone density evaluation system showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an illustrative view showing one embodiment of an X-ray film after imaging in the bone density evaluation system in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of an aluminum block adhered to the X-ray film of FIG. 2.
  • Garden 4 is an illustrative view showing one embodiment of an X-ray film before photographing in the bone density evaluation system in FIG. 1;
  • FIG. 6 is an illustrative view showing one embodiment of a main screen displayed on a display of a PC in the bone density evaluation system of FIG. 1.
  • FIG. 8 is an illustrative view showing a mode of a main screen further different from that of FIG.
  • FIG. 9 is an illustrative view showing one mode of a sub screen displayed on a display of a PC in the bone density evaluation system of FIG. 1.
  • FIG. 10 is an illustrative view showing a part of a sub screen of FIG. 9 in an enlarged manner.
  • FIG. 11 is an illustrative view showing a mode of a sub screen different from that of FIG. 9;
  • FIG. 2 is an illustrative view conceptually showing a form of a table in the bone density evaluation system of FIG.
  • FIG. 14 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG.
  • FIG. 15 is an illustrative view showing a mode of a main screen further different from FIG.
  • FIG. 16 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG.
  • FIG. 17 is an illustrative view showing a mode of a main screen further different from FIG.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an operation of a PC in the bone density evaluation system of FIG. 1.
  • FIG. 19 is a flowchart showing details of an area selection process in FIG. 18.
  • FIG. 20 is a flowchart following FIG. 19.
  • FIG. 21 is a flowchart different from FIG. 20 following FIG. 19;
  • Garden 22 is a list showing a comparison between the corrected luminance obtained by the bone density evaluation system of FIG. 1 and the actual BMD value and its T value.
  • FIG. 24 is a graph showing the relationship of FIG.
  • FIG. 25 is an illustrative view showing one mode of a main screen displayed on a display of a PC in the bone mineral density evaluation system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is an illustrative view showing a mode of a main screen different from that of FIG. 25;
  • FIG. 27 is an illustrative view showing one mode of a sub screen displayed from the main screen in FIG. 26;
  • FIG. 28 is an illustrative view showing a mode of a sub screen different from that of FIG. 27;
  • FIG. 29 is an illustrative view conceptually showing an aspect of a table different from that in FIG. 12.
  • FIG. 30 is an illustrative view showing a mode of a sub screen further different from that of FIG. 28;
  • FIG. 31 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG. 30;
  • FIG. 32 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG. 31.
  • FIG. 33 is an illustrative view showing one mode of a message box displayed after the sub screen of FIG. 32;
  • FIG. 34 is an illustrative view showing a mode of a sub screen further different from that of FIG. 32;
  • FIG. 35 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG. 34;
  • FIG. 36 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG. 35;
  • FIG. 37 is an illustrative view showing a mode of a sub screen further different from that of FIG. 36;
  • FIG. 38 is an illustrative view showing a mode of a main screen further different from that of FIG. 26;
  • FIG. 39 is an illustrative view showing a still further different aspect of the sub-screen from FIG. 37;
  • FIG. 40 is an illustrative view showing a mode of a main screen different from that of FIG. 38;
  • FIGS. 1-10 A first embodiment of a bone density evaluation system for dental care according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the bone density evaluation system 10 includes a personal computer (hereinafter, referred to as a PC) 12.
  • a PC personal computer
  • a CD-ROM (Compact Disc ROM) 18 and a bone density evaluation program are installed.
  • the PC 12 functions as a bone density evaluation device when the bone density evaluation program is started.
  • the PC 12 is connected with a film scanner 14 as image input means and a laser printer 16 as printing means.
  • the PC 12 has a keyboard 20 as an instruction input means. And a mouse 22 and a display 24 as display means.
  • the photographed image of the mandible photographed on the X-ray film 26 is read by the film scanner 14, and is converted into digital image data.
  • the converted image data is input to the PC 12 and recorded on a hard disk (not shown) in the PC 12 in, for example, an 8-bit or 24-bit bitmap format.
  • the hard disk sequentially records a plurality of image data of the same patient (mandible) taken on different days.
  • the X-ray film 26 mainly includes an image of the vicinity of the first premolar of the mandible, more specifically, as shown in FIG.
  • the image of the canine tooth 30 and the second premolar tooth 32 and the alveolar bone 34 supporting these teeth 28-32 have been taken.
  • a reference bar 36 described later is photographed above the respective teeth 28-32.
  • the PC 12 calculates the density of the image data of the mandible, specifically, the image of the lower half of the root 40 of the first premolar 28 and the surrounding alveolar bone 34 as shown by a dotted line 38 in FIG. From the degree, the bone density (the amount of bone mineral) of the alveolar bone 34 is evaluated, and thus the bone density of the whole body is evaluated. For example, when the gray level is high (the image is bright), the bone density is high and the gray level is low, and when the image is dark, the bone density is low. Then, the evaluation result is displayed on the display 24. This evaluation result is also recorded on a hard disk as needed, or printed on a medical chart (or a sheet attached to the medical chart) 42 by a laser printer 24.
  • the lower half of the root 40 of the first premolar 28 and the alveolar bone 34 surrounding the lower half of the first premolar 28 are to be evaluated, as described in the above-described prior art. This is because the bone density of the alveolar bone 34 around the premolar 28 (between the first and second premolars) is closely related to the bone density of the whole body.
  • the upper part of the alveolar bone 34 is susceptible to periodontal disease.For example, if periodontal disease occurs, the bone density of the upper part of the alveolar bone 34 will decrease. The upper half of the alveolar bone 34 (root 40) was excluded from the evaluation.
  • the root 40 since the component of the root 40 itself (shading of the image) has no special relation with the bone density of the whole body, the root 40 may be excluded from the evaluation target. However, since the component of the tooth root 40 is almost unchanged, whether or not it is included in the evaluation target does not particularly affect the evaluation result of the bone density. Therefore, in the first embodiment, even the lower half of the tooth root 40 is included in the evaluation target.
  • the upper edge of the rectangular region surrounded by the above-mentioned dotted line 38 to be evaluated is located between the tooth portion of the first premolar 28 and the apex. Is set at half the distance D.
  • the lower edge of the rectangular area 38 is set at the position of the apex of the first premolar 28.
  • the right edge of the rectangular area 38 is aligned with the position of the midpoint between the first premolar 28 and the canine 30 on the straight line 44 connecting the teeth of each tooth 28-32.
  • the left side edge is aligned with the position of the intermediate point between the first premolar 28 and the second premolar on the straight line 44.
  • the above-described reference bar 36 is a photographed image of an aluminum block as a specimen as shown in FIG. 3 (hereinafter, this aluminum block is also denoted by the same reference numeral 36).
  • the aluminum block 36 has a stepped shape in which the thickness dimension changes stepwise in the longitudinal direction, and the step ⁇ of the step and the interval P (the length of the portion corresponding to the stepboard of the step) P Each is fixed. In addition, the number of stages is about seven to nine.
  • an aluminum foil 48 for blocking X-rays 46 described later is attached to the upper surface of the uppermost stage.
  • the length L of the aluminum block 36 is about 20 [mm]
  • the width W is about 10 [mm].
  • the thickness at the bottom (the height from the bottom 50 to the top of the bottom) Ta is about 1 mm
  • the thickness at the top (from the bottom 50 to the top) Tb is, for example, about 6 [mm]-8 [mm].
  • the aluminum block 36 is attached to a photographing surface (exposure surface) 52 of a vertically-long rectangular X-ray film 26 as shown in FIG. 4 before photographing. Specifically, the aluminum block 36 extends in the direction along the upper edge of the X-ray film 26, and the bottom surface 50 of the aluminum block 36 faces the shooting surface 52 of the X-ray film 26. Affixed to the upper end. At the time of photographing, the X-ray film 26 to which the aluminum block 36 is adhered is, as shown in FIG. 5, the upper edge (the edge on the side where the aluminum block 38 is provided). Of the patient's upper jaw (not shown) It is placed inside each tooth 28-32 and the alveolar bone 34 to be photographed with the photographing surface 52 facing outward.
  • the X-ray film 26 is supported by a film holder (not shown).
  • An X-ray 46 is directed from an X-ray irradiator (X-ray irradiator) 54 installed outside the measurement object (each tooth 28 32 and alveolar bone 34) toward the imaging surface 52 of the X-ray film 26. Irradiated.
  • X-ray irradiator X-ray irradiator
  • FIG. 2 a photographed image of each tooth 28-32, a photographed image of the alveolar bone 34, a photographed image of the aluminum block 36 (reference bar 36), and one X-ray film It is projected alongside 26.
  • the reference bar 36 which is a captured image of the aluminum block 36, has a thickness (height) of the aluminum block 36 in the longitudinal direction. This indicates the shading corresponding to the dimension. In other words, the smaller the thickness, the higher the transmittance for X-rays, and thus the darker (blackish), and the thicker the thickness, the lower the transmittance for X-rays, and the brighter whitish). And where the aluminum foil 48 is stuck, it shows the brightest (for example, pure white) because it hardly transmits X-rays.
  • a horizontally long title bar 102 is displayed at the top of the main screen 100.
  • a horizontally written character string 104 indicating the number of the patient's chart is displayed left-justified.
  • a horizontally long menu bar 106 similar to the title bar 102 is displayed.
  • a plurality of character strings 108, 108,... Representing the contents of menus operable on the main screen 100 are displayed in a horizontal row.
  • a toolbar 110 is displayed.
  • a plurality of tool buttons 112, 112,... is displayed below the toolbar 110.
  • each character string 118 there are two character strings 120 and 200 representing a mean value Mo 'and a deviation Do' of the corrected luminance Yo '[i, j] in a sub-screen (dialog box) 200 described later.
  • 122 is displayed in two columns.
  • radio buttons 124 for selecting which of the picture boxes 116, 116, ... are valid. 124, ... are displayed vertically in a line.
  • a character string 126 indicating “image A” (A is any one of 1 to 4) corresponding to the radio button 124 is displayed on the right side of each radio button 124.
  • a character string “image selection” 128 indicating the function of the radio button 124, 124,.
  • Two character strings 130 and 132 representing a reference average value SMb and a reference deviation SDb, which will be described later, are displayed in two rows.
  • a histogram display area 134 is displayed below the frame area 114.
  • the histogram display area 134 will be described in detail later.
  • the horizontal axis of the histogram display area 134 has vertical scale lines 136, 136,... Below the respective scale lines 136, a character string 138 indicating the indicated value of the corresponding scale line 136 is displayed.
  • the radio button 124 corresponding to “image 1” is ⁇ N (clicked) by operating the mouse 22 described above, that is, the picture box corresponding to the “image 1” Assume that 116 is activated. Then, in this state, it is assumed that arbitrary image data is read from the hard disk by operating the mouse 22. Then, as shown in FIG. 7, an X-ray image 140 according to the image data is displayed in the picture box 116 of “image 1”. Note that the radiographic image 140 is displayed in gray scale. When the original image data is color data, the image data is Is converted to grayscale data when reading from a hard disk. Commands for reading the image data are stored in the “File” menu in the menu bar 106.
  • the image data from the hard disk of the other "Image 2", “Image 3” and “Image 4" is also set with the corresponding radio button 124 set to "N".
  • an X-ray image 140 according to the read image data is displayed in the corresponding picture box 116.
  • a horizontally long title bar 202 is displayed at the top of the sub screen 200.
  • a horizontally written character string 204 representing, for example, a chart number and information of the currently activated “image A” (here, “image 1”) is displayed left-justified.
  • a rectangular frame area 206 is displayed below the title bar 202.
  • two character strings 208 and 210 representing a reference average value SMb and a reference deviation SDb, which will be described later, are displayed in two rows.
  • a substantially square area selection area 212 is displayed below the arrangement of these character strings 208 and 210.
  • an enlarged image 214 obtained by enlarging the currently activated X-ray image 140 of "image A" is displayed.
  • a slider 216 for rotating the enlarged image 214 displayed in the area selection area 212 is displayed on the right side of the area selection area 212. For example, when the slider 216 is slid upward by the mouse 22, the enlarged image 214 rotates counterclockwise. What is this Conversely, when the slider 216 is slid downward, the enlarged image 214 rotates clockwise.
  • the rotation angle of the enlarged image 214 by the slider 216 is represented by a character string 218 displayed above the slider 216.
  • a horizontally long reference bar display area 220 is displayed in the upper right part of the frame area 206.
  • a substantially square evaluation target display area 222 is displayed in the lower left part of the reference bar display area 220.
  • two character strings 224 and 226 representing an average value Mb and a deviation Db, which will be described later, are displayed in two rows on the right side of the evaluation target display area 222.
  • a character string 228 called “reference bar” indicating the heading of each of the character strings 224 and 226 is displayed.
  • two character strings 230 and 232 representing the corrected average value Mo 'and the corrected deviation Do', which will be described later, are displayed in upper and lower two columns, and these characters IJ230 and 232 Is displayed between the character strings 224 and 226 described above, and the character string 234 "Evaluation target (correction value)" indicating the headings of the character strings 230 and 232 is displayed.
  • buttons 236 and 236 are displayed in a horizontal row.
  • a character string 238 representing the heading of the radio button 236 is displayed on the right side of each radio button 236.
  • a character string 240 indicating "selection range” indicating the function of the radio buttons 236 and 236 is displayed.
  • a histogram display area 242 is displayed below the frame area 206.
  • the histogram display area 242 will be described in detail later.
  • the horizontal axis of the histogram display area 242 has vertical graduation lines 244. Then, below each scale line 244, a character IJ246 representing the indicated value of the scale line 244 is displayed.
  • FIG. 9 it is assumed that the radio button 236 marked “reference bar” is turned on by operating the mouse 22. Then, the X-ray image displayed in the area selection area 212 is displayed. It is assumed that a portion 250 corresponding to the above-described reference bar 36 is selected by the operation of the mouse 22 on the shadow image 214 as indicated by a dotted line 248 in FIG. Specifically, after the drawing start point S of the rectangle for region selection indicated by the dotted line 248 is specified by a click operation of the mouse 22, the drawing end point E of the rectangle 248 is dragged with the mouse 22 by an 'and' Suppose that it was specified by a drop operation. At this time, in the longitudinal direction of the reference bar 250 (36) (the left-right direction in FIG.
  • one side of the rectangle 248 coincides with one edge of the reference bar 250 and the other side of the rectangle 248 facing the one side. It is essential that the edge of the S reference bar 250 be aligned with the other edge.
  • each side (upper side and lower side) of the rectangle 248 only needs to be inside the periphery of the reference bar 250.
  • nb [x] is the number of pixels assigned to gradation X
  • Nb is the number of all pixels forming reference bar area 248.
  • the average value Mb and the deviation Db are set as the above-described reference average value SMb and reference deviation SDb, respectively.
  • the average value Mb and the deviation Db recorded in the column of “image 1” are treated as the reference average value SMb and the reference deviation Db, respectively.
  • these reference average value SMb and reference deviation Db are displayed by character strings 208 and 210 as shown in FIG.
  • no [x] is the number of pixels assigned to the gradation x
  • No is the number of all pixels forming the evaluation target area 254.
  • the calculation result Ho of Equation 4 is
  • the average value Mo and the deviation Do of the luminance Yo [ij] in the evaluation target region 254 are obtained. Specifically, the average value Mo is obtained by Equation 5, and the deviation Do is obtained by Equation 6.
  • the brightness Yo [i, j] is corrected. Specifically, the corrected luminance Yo '[i, j] is obtained by the following equation (7).
  • the frequency Ho '[X], the average value Mo', and the deviation Do 'based on the corrected luminance Yo' [ij] are obtained.
  • the corrected tone every frequency Ho ′ [X], average value Mo ′ and deviation Do ′ are also recorded in the above-described table 300.
  • the corrected luminance Yo '[i, j] is equivalent to the pre-correction luminance Yo [ij]. Therefore, the frequency Ho '[x] average value Mo' and deviation Do 'for each gradation after correction are also equivalent to the frequency Ho [X], average value Mo, and deviation Do for each gradation before correction.
  • the corrected average value Mo 'and deviation Do' are shown in Fig. 14. As represented by the strings 230 and 232.
  • two histograms according to the above-described frequency per tone Ho [X] and the corrected frequency per tone Ho ′ [X] are displayed. That is, two curves 264 and 266 are displayed with the horizontal axis representing the gradation X and the vertical axis representing the frequency Ho [X] or Ho '[X] for each gradation X. These springs 264 and 266 are displayed in different colors from each other. For example, the curve 264 is displayed in blue and the curve 266 is displayed in red. When the activated “image A” is “image 1”, the curves 264 and 266 are displayed so as to overlap each other. For example, the curve 266 is displayed over the curve 264. Therefore, in this case, it looks as if only one curve 266 is displayed. Also, the above-mentioned scale lines 224, 224,... And the character strings 246, 246,.
  • the corrected average value Mo ′ and deviation Do ′ are represented by character strings 120 and 122 below the picture box 116 of “image 1”.
  • the above-described reference average value SMb and reference deviation SDb are represented by character strings 130 and 132 displayed on the right end of the main screen 100.
  • the sub-image 200 is displayed for “image 2”, and when the reference bar area 248 and the evaluation target area 254 are selected on the sub-image 200, the sub-image 200 is displayed. Is as shown in FIG.
  • the character strings 224 and 226 displayed on the right end of the sub screen 200 represent the average value Mb and the deviation Db of the luminance Yb [i, j] of the reference bar area 248.
  • the calculation results Mb and Db of Equations 2 and 3 described above are displayed.
  • the characters IJ230 and 232 indicate the average value Mo 'and the deviation Do' of the corrected luminance Yo '[i, j] of the evaluation target area 254. That is, the calculation results Mo 'and Do' of Equations 5 and 6 are displayed.
  • two curves 264 and 266 according to the tone frequency before the correction Ho [X] and the tone frequency after the correction Ho '[X] are displayed in different colors. (In Fig. 16, the difference in color is represented by the difference in line type.)
  • Equation 7 the fact that correction is performed based on Equation 7 means that the luminance Yb [i, j] of the reference bar area 248 (see FIG. 10) between “Image A” and “Image 1” is equivalent. That is, the luminance Yo [i, j] of the evaluation target area 254 of the “image A” is corrected.
  • the criterion of the luminance Yo [i, j] of the “image A” is , The brightness of [Image 1] can be matched to the standard of Yo [i, j].
  • the slider 216 corrects the inclination of the X-ray image 214. Specifically, for example, when the reference bar 250 on the X-ray image 214 does not extend in the horizontal direction, the X-ray image 214 of the X-ray image 214 is extended so that the reference bar 250 extends in the horizontal direction. Correct the tilt. Then, after this correction, the reference bar area 248 is selected. On the other hand, when the arrangement of the images 256, 270 and 272 corresponding to the teeth 28-32 is not along the horizontal direction, the inclination of the radiographic image 214 is corrected so that the arrangement is along the horizontal direction. After the correction, the evaluation target area 254 is selected.
  • the corrected average value Mo ′ and deviation Do ′ of each “image A” are displayed by the character strings 120 and 122 below the corresponding picture boxes 116, 116,. Then, as described above, the character strings 130 and 1 displayed at the right end of the main screen 100 are displayed. 32 indicates the reference mean value SMb and the reference deviation SDb. Furthermore, in the histogram display area 134, four histograms (curves 142, 142, ⁇ ⁇ ⁇ ) according to the corrected frequency Ho '[X] of each "image A" are displayed in different colors. .
  • the position of the evaluation target area 254 is uniformly defined, and the luminance Yo [i, j] of the evaluation target area 254 is corrected under a certain standard. Is done. Then, based on the corrected luminance Yo ′ [i, j], the contrast of each “image A” having a different shooting date is compared. Therefore, a change in bone density with time can be easily grasped from the comparison result. That is, unlike the conventional technique in which the bone density can be evaluated only intuitively, the bone density can be quantitatively, that is, accurately evaluated.
  • the content of the main screen 100 shown in FIG. 17, ie, the evaluation result of bone density, can be recorded (saved) on the hard disk as described above. Further, the evaluation result can be printed on the medical chart 42 by the laser printer 16. Commands for recording and printing the evaluation result in this way are stored in the “File” menu in the menu bar 106 of the main screen 100. Then, when the button 144 marked with “X” at the right end of the title bar 102 of the main screen 100 is clicked, the bone density evaluation program ends.
  • the PC 12 (strictly speaking, the CPU in the PC 12) executes each processing shown in the flowcharts of FIGS.
  • step S1 when the bone density evaluation program is started, the PC 12 proceeds to step S1, and refers to the contents of the table 300 in FIG. 12 described above. Then, the process proceeds to step S3, where the main screen 100 is displayed on the display 24 based on the reference result in step S1.
  • step S5 the PC 12 proceeds to step S5 and waits for any operation. That is, a command waiting state is set.
  • the PC 12 proceeds to step S7, and determines the content of the operation.
  • step S9 The display of each of the radio buttons 124, 124,... Is controlled so that only the clicked radio button 124 is displayed with a check mark (black circle). Then, the process proceeds to step S11, in which "image A (A is any number from 1 to 4)" corresponding to the clicked radio button 124 is activated, and then the process returns to step S5.
  • step S7 If it is determined in step S7 that an operation for reading an arbitrary image from the hard disk has been performed, the PC 12 proceeds to step S13. Then, after reading the image in step S13, the read image is displayed in the picture box 116 corresponding to "image A" in step S15. Further, in step S17, the character strings 120 and 122 for displaying the corrected average value Mo 'and deviation Do' of "Image A" are tallied (set to zero). Then, the process returns to step S5.
  • step S7 determines whether an operation for selecting an area has been performed. If “image A” has already been read. If “image A” has not been read yet, the process proceeds to step S21, and a message (not shown) indicating that "image A” has not yet been read is displayed on display 24. Then, after displaying this message for a certain period of time, the process returns to step S105.
  • step S23 an area selection process is performed. That is, a process for realizing the function of the sub screen 200 described above is executed. The details of this region selection processing will be described later.
  • the PC 12 returns to step S1.
  • step S7 If it is determined in step S7 that an operation to save the evaluation result has been performed, the PC 12 proceeds to step S25. Then, after recording the evaluation result, that is, the contents of the main screen 100 on the hard disk in step S25, the process returns to step S105.
  • step S7 If it is determined in step S7 that an operation to print the evaluation result has been performed, the PC 12 proceeds to step S27, and causes the laser printer 16 to print the evaluation result. Then, after printing is completed, the process returns to step S5.
  • step S7 determines whether an operation other than those described above has been performed. If it is determined in step S7 that an operation other than those described above has been performed, the PC 12 proceeds to step S29, executes a process according to the operation, and returns to step S5.
  • the PC 12 Perform various processing. That is, as shown in FIG. 19, when entering the area selection processing, the PC 12 first displays the sub screen 200 on the display 24 in step S101. Then, it waits for any operation to be performed in step S103, and if any operation is performed, the process proceeds to step S105 to determine the content of the operation.
  • step S105 if it is determined in step S105 that the slider 216 has been operated, the PC 12 proceeds to step S109. Then, in step S109, the display state of the slider 216 on the sub-screen 200 is controlled in accordance with the operation of the mouse 22, and in step S111, the character string 218 (X-ray) is determined in accordance with the position of the slider 216. The display of the captured image 214 (rotation angle) is controlled. Then, in step S113, after controlling the inclination of the radiographic image 214, the process proceeds to step S115, and it is determined whether or not the operation by the mouse 22 is continued. Here, if the operation has been continued, the process returns to step S109, and if not, the process returns to step S103.
  • step S105 if it is determined in step S105 that any of the radio buttons 236 has been clicked, the PC 12 proceeds to step S117, in which each of the radio buttons 236 is displayed such that a check mark is displayed only on the clicked radio button 236. And control the display of 236. Then, in step S119, after recognizing whether the area corresponding to the clicked radio button 236 is the reference bar area 248 or the evaluation target area 254, the process returns to step S103.
  • step S105 in a state where the area 248 corresponding to the above-described reference bar 36 is selected, that is, while the radio button 236 marked “reference bar” is turned on, the radiograph in the area selection area 212 is turned on.
  • the PC 12 proceeds to step S121 in FIG.
  • step S121 after setting the reference bar area 248 according to the operation of the mouse 22, the process proceeds to step S123, and the image of the reference bar area 248 is displayed on the reference bar. Enlarged display in area 220.
  • step S125 the PC 12 acquires the brightness Yb [i, j] of the image in the reference bar area 248. At this time, the luminance Yb [i, j] is distributed to 256 gradations. Then, in step S127, the frequency Hb [x] for each gradation is calculated based on the above equation 1, and in step S129, the calculation result Hb [x] is calculated in the table 300 of FIG. Record in
  • step S131 the PC 12 obtains the average value Mb based on the above equation 2, and calculates the deviation Db based on equation 3, and in step S133, calculates the calculation results Mb and Db. Record on table 300. Then, in step S135, the average value Mb and the deviation Db are represented by character strings 224 and 226, and then, in step S137, the currently activated image 1 is “image 1”. It is determined whether or not.
  • step S139 when determining that "image 1" is activated, the PC 12 proceeds to step S139, and sets the above-described average value Mb and deviation Db as a reference average value SMb and a reference deviation Db, respectively. Displayed by strings 208 and 210. Then, after this display, the process returns to step S103 in FIG. On the other hand, if the currently activated image is not “image 1”, the process skips step S139 and returns directly to step S103.
  • step S105 of Fig. 19 that is, the radio button 236 marked "evaluation target” is turned on
  • the radiographic image 214 in the area selection area 212 is selected.
  • the PC 12 proceeds to step S141 in FIG.
  • step S141 after setting the evaluation target area 254 according to the operation of the mouse 22, the process proceeds to step S143, and the image in the evaluation target area 254 is enlarged and displayed in the evaluation target display area 222.
  • step S145 the luminance Yo [i, j] of the image in the evaluation target area 254 is obtained. At this time, the luminance Y. [i, j] is distributed to 256 gradations. Then, in step S147, the frequency Ho [x] for each gradation is calculated based on the above formula 4, and in step S149, the calculation result Ho [x] is recorded in the table 300 in FIG. Further, in step S151, the PC 12 displays the histogram according to the frequency Ho [x] for each gradation, that is, the curve 264, in the histogram display area 242. [0095] After executing step S151, the PC 12 proceeds to step S153.
  • step S153 the average value Mo is obtained based on the above equation 5, and the deviation Do is obtained based on the equation 6, and in step S155, these calculation results Mo and Do are stored in a table 300. Record. Then, in step S157, it is determined whether or not the reference average value SMb and the reference deviation SDb have been set.
  • step S161 the process proceeds to step S161 to calculate the frequency Ho '[x] for each gradation based on the corrected luminance Yo' [i, j]. Then, in step S163, the calculation result Ho '[X] is obtained as described above. Record in table 300. Then, in step S165, the histogram according to the frequency Ho ′ [X] for each gradation after correction, that is, the curve 266 is displayed in the histogram display area 242.
  • step S167 the PC 12 obtains the average value Mo 'based on the corrected tone frequency Ho' [x], and also obtains the corrected tone frequency Ho '[X] and the average.
  • the deviation Do ' is calculated based on the value Mo.
  • step S169 these calculation results Mo ′ and Do ′ are recorded in the table 300.
  • step S171 the corrected average value Mo 'and deviation Do' are displayed by character strings 230 and 232, and the process returns to step S103 in FIG.
  • the bone density evaluation system 10 of the first embodiment has a relatively simple and inexpensive configuration as shown in Fig. 1, a relatively small medical facility such as a medical practitioner. Can also be easily introduced. Also, unlike the above-mentioned conventional techniques, the bone density can be quantitatively evaluated, so that preliminary screening (judgment of osteoporosis) can be performed during the dental treatment process. It becomes possible. This is extremely useful for later treatment planning, especially for pre-examination of implant treatments where mandibular robustness is required.
  • the PC 12 is caused to function as a bone density evaluation device by causing the PC 12 to execute a bone density evaluation program.
  • the present invention is not limited to this.
  • a dedicated bone density evaluation device having the same function as that of the first embodiment may be configured.
  • the force using the film scanner 14 as the image input means is not limited to this.
  • a photographing means such as a CCD (Charge Coupled Device) camera may be used, an image may be directly captured at the time of X-ray photography, or a digital force set may be used.
  • a printer adopting another printing method such as an ink jet printer or a dot impact printer may be used.
  • the evaluation result may be recorded on a recording medium such as a magnetic card.
  • the image input to the PC 12 and the result output from the PC 12 may be transmitted and received to and from a remote place by communication means such as the Internet.
  • the force using the step-shaped aluminum block 36 as the specimen body is not limited to this.
  • an aluminum block having a constant thickness may be used, or a block made of a material other than aluminum may be used.
  • a pseudo bone having a predetermined bone density may be used instead of the aluminum block 36.
  • the four X-ray images 140, 140, ... are simultaneously displayed on the main screen 100 described above, and the evaluation results (the corrected average values Mo ', Force to display simultaneously the corrected deviation Do 'and the histogram (curves 142, 142, ⁇ ⁇ ⁇ )) Not limited to this. That is, the number of radiographic images 140 other than four and the evaluation results may be displayed.
  • the luminance Yo [i, j] of the evaluation target area 254 is corrected based on Equation 7 described above.
  • the correction may be performed based on an arithmetic expression (algorithm) other than Equation 7.
  • the shape of the evaluation target area 254 is not limited to a rectangle.
  • the portion 258 corresponding to the tooth root 40 may be excluded from the evaluation target area 254.
  • the shape of the evaluation target area 254 may be arbitrarily set. In this way, it is possible to flexibly and accurately cope with the difference in the shape of the mandible (the first premolar 28 and the adjacent canines 30 and the second premolar 32) which differ slightly from patient to patient. be able to.
  • the evaluation target area 254 may be a part other than the part described in the first embodiment (the part of the lower half of the root 40 of the first premolar 28 and the surrounding alveolar bone 34). Good. However, also in this case, it is needless to say that the evaluation target area 254 must be unified between the “images A”.
  • the luminance Yo [i, j] of the evaluation target area 254 correlates with the bone density. That is, the higher the average value Mo 'of the corrected luminance Yo' [i, j], the higher the bone density. The lower the average value Mo ', the lower the bone density.
  • DXA Dual Energy X-ray Absorptiometry
  • the corrected average value Mo ′ tends to increase as the BMD value increases and to decrease as the BMD value decreases.
  • the evidence shows that the correlation coefficient between the BMD value and the corrected average value Mo 'is "0.6439", which means that there is a positive correlation between the two.
  • the corrected average value Mo ′ naturally correlates with the T value, and It correlates with bone density.
  • the degree (high or low) of the bone density can be determined based on the corrected average value Mo '.
  • the average value of the corrected average value Mo ' is 71.41% or less, it can be determined that the patient has osteoporosis, or more precisely, that osteoporosis is suspected.
  • the average value of the corrected average values Mo ' is 84.89% or less, it can be determined that the patient has osteopenia, that is, strictly suspected of osteopenia. In other cases, it can be determined that the bone density is normal.
  • a function of determining the degree of bone density based on the corrected average value Mo ′ is incorporated in the above-described bone density evaluation program.
  • the luminance Y [i, j] of “image 1” is so-called unchanged, but in the second embodiment, the luminance Y [i , J] are corrected based on a certain standard.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment, and a detailed description of the same parts as the first embodiment will be omitted.
  • a main screen 400 as shown in FIG. 25 is displayed on the display 24 of the PC 12.
  • the main screen 400 has edit boxes 402 and 404 and characters IJ406, 408 and 410, 410,... Added to the main screen 100 (see FIG. 6 and the like) in the first embodiment described above. Things.
  • edit boxes 402 and 404 are displayed at approximately the center of the right side of the frame area 114, and are specifically displayed in two columns above and below the character string 132 representing the reference deviation SDb.
  • two character strings 406 and 408 indicating the headlines of the edit boxes 402 and 404, "Needs Attention" and "Caution" are displayed.
  • one of the edit boxes 402 and 404 for example, the edit box 402 with the heading (character string) 406 of “Needs Attention” is added to the average value of the corrected average value Mo ′ as described above.
  • a value used as a criterion for determining whether or not osteoporosis is present for example, a value of “70”, which is an approximate value of 71.41%, is entered as a default value.
  • the image data corresponding to “image 1” — “image 4” is sequentially read from the hard disk in the same manner as in the first embodiment, and as shown in FIG.
  • radiographic images 140, 140,... Corresponding to the “image 1” and “image 4” are displayed in each of the picture boxes 116, 116,.
  • an operation for starting correction of the luminance Y [i, j] is performed.
  • a sub screen 500 as shown in FIG. 27 is displayed on the display 24.
  • the command for instructing the start of the correction is stored in the “edit” menu in the menu bar 106.
  • a horizontally long title bar 502 similar to that of the first embodiment is displayed at the top of the sub screen 500.
  • a horizontally written character string 504 indicating the chart number and the currently activated “image A” (here, “image 1”) is displayed, for example, left-justified. You. Further, a rectangular frame area 506 is displayed below the title bar 502.
  • an area selection area 508 larger than the area selection area 212 on the sub screen 200 of the first embodiment is displayed.
  • an enlarged image 509 obtained by enlarging the X-ray image 140 of the currently activated “image A” is displayed.
  • radio buttons 518, 518, ... are displayed vertically in a row on the right side of the area selection area 508 and above the frame area 206. Then, to the right of each radio button 518, 518,..., an individual character representing the heading of each radio button 518, 518,..., for example, “reference bar”, “highest value (white)” , “Lowest value (black)” and "Evaluation target” are displayed as the characters "system 'J520, 520, ## Similarly, above the group of radio buttons 518, 518,... (Character strings 520, 520,...), A character string 522 of “selection range” representing the function of the radio buttons 518, 518,.
  • a note area 526 for displaying a note 524 is provided on the right side of the group of radio buttons 518, 518, ... at the upper right corner of the frame area 506.
  • a character string “unprocessed” is displayed as the note 524.
  • a reference minimum value Ysmin which will be described later, is input to the edit box 530 having the other heading 534 “reference minimum value”.
  • a default value of “30” is entered in the edit box 530.
  • a horizontally long reference bar display area 536 is displayed below the edit boxes 528 and 530.
  • a character string 538 indicating a heading of the reference bar display area 536 is displayed on the upper left side of the reference bar display area 536.
  • a substantially square evaluation target display area 540 is displayed on the lower left side of the reference bar display area 536.
  • a character string 542 representing a heading of the evaluation target display area 540 is displayed on the upper left side of the evaluation target display area 540.
  • a substantially square histogram display area 544 is displayed on the right side of the evaluation target display area 540. On the horizontal axis of the histogram display area 544, vertical graduation lines 546. In addition, above the histogram display area 544, three radio buttons 548, 548,... Are displayed in a horizontal line, and an “original image” and “radio” are displayed to the right of each radio button 548, 548,.
  • a separate character string 550, 550,... representing the heading of each of the radio buttons 548, 548,..., “bar” and “object” is displayed, and each radio button 548, 548,... (character Above (1J550, 550, ⁇ ⁇ ⁇ ), a character string 552 “Histogram” indicating the function of each radio button 548, 548, ... is displayed.
  • Radio button 518 with the heading 520 is turned on.
  • the operation of the mouse 22 corresponds to the reference bar 36 (see FIG. 2) described above.
  • part 556 is selected. This selection procedure is the same as that of selecting the portion 250 corresponding to the reference bar 36 in the above-described first embodiment (FIG. 10).
  • the maximum value and the minimum value of the luminance Y [i, j] in the reference bar area 554 are detected.
  • the highest value basically, the luminance Y [i, j] of the portion corresponding to the portion of the reference bar region 554 to which the aluminum foil 48 is attached (see FIG. 3) is used. Detected.
  • the lowest value the luminance Y [i, j] of the portion corresponding to the lowermost portion (the portion having the thickness dimension of Ta) of the reference bar 36 in the reference bar region 554 is detected.
  • the detected maximum value and minimum value are recorded in the table 600 shown in Fig. 29 as the maximum luminance value Ybmax and the minimum luminance value Ybmin, respectively.
  • This table 600 is formed in the hard disk when the bone density evaluation program is started. . Further, the table 600 also records the above-described reference maximum value Ysmax and reference minimum value Ysmin.
  • Y j] AY [i, j] + Ysmin
  • AY ⁇ i, / 1 ⁇ (YS max- Ys min)
  • the enlarged image 509 in the area selection area 508 is displayed again based on the corrected luminance Y ′ [i, j] obtained by Expression 8. That is, an enlarged image 509 of the radiographic image 140 based on the corrected luminance Y ′ [i, j] is displayed in the area selection area 508.
  • the corrected luminance Y ′ [i, j] of all the pixels of the X-ray image 140 is divided into 256 gradations, and the following equation 9 similar to the above equation 1 is obtained. Based on, the frequency Ha '[X] for each gradation X is obtained.
  • Equation 9 Na is the total number of pixels of the X-ray image 140, and na '[x] is the number of pixels of the total number of pixels Na assigned to the gradation X.
  • the operation result Ha ′ [X] of Equation 9 is also recorded in the table 600 described above.
  • the luminance Yb '[i, j] power of each pixel constituting the reference bar area 554 is divided into 56 gradations, and each gradation is calculated based on the following Expression 10.
  • the corrected frequency Hb '[X] for each X is obtained. [0136] [Number 10]
  • Equation 10 Nb is the number of all pixels forming the reference bar area 554, and nb '[X] is the number of pixels of the total number of pixels Nb allocated to the gradation X. .
  • the calculation result Hb ′ [X] of Equation 10 is also recorded in the table 600.
  • the calculation result Mb 'of Equation 11 is also recorded on the tape holder 600. If the currently activated image force is “image 1”, the corrected average value Mb ′ is set as a reference average value SMb ′ described later.
  • a deviation Db ′ of the corrected luminance Yb ′ [i, j] in the reference bar area 554 is obtained based on the corrected frequency Hb ′ [X] and the corrected average value Mb ′.
  • the corrected deviation Db ' is obtained by the equation 12 similar to the equation 3 described above.
  • the calculation result Db ′ of Equation 11 is also recorded in the table 600.
  • the corrected deviation Db ′ is set as a reference deviation SDb ′ described later.
  • the histogram display area 544 shows the corrected frequency Ha of the entire radiographic image 140.
  • 'A histogram according to [X] is displayed.Therefore, from the histogram according to the corrected frequency Ha' [x], it is possible to recognize the distribution of the corrected luminance Y '[i, j] of the entire radiographic image 140. Note that, at this point, even if the radio button 548 with the heading 550 of “object” is clicked, nothing is displayed in the histogram display area 544.
  • the luminance Y [i, j] at the click position is set as the maximum luminance value Y bmax.
  • the maximum luminance value Ybmax in the table 600 is updated.
  • the updated maximum luminance value Ybmax is displayed as the note 524 in the note area 526 described above.
  • the corrected luminance Y ′ [i, j] is corrected again. Then, based on the luminance Y ′ [i, j] after re-correction, based on the re-corrected luminance Y ′ [i, j], the frequency Ha ′ [x] of the entire radiographic image 114 (509) and the reference bar area 554 (enlarged image 558) The frequency Hb '[x], the luminance average value Mb', and the luminance deviation Db 'are corrected again. These correction results are also reflected on the X-ray image 509 displayed in the area selection area 508, the enlarged image 558 displayed in the reference bar display area 536, and the curve 560 displayed in the histogram display area 544. You.
  • the maximum luminance value Ybmax is set in the reference bar area 554 as described above. It is desirable to set the luminance Y '[i, j] of the portion corresponding to the portion where the aluminum foil 48 is attached, that is, the portion that is photographed the whitest (brightest). This is because if other parts are set, accurate corrected luminance Y '[i, j] may not be obtained.
  • the portion corresponding to the aluminum foil 48 is not well photographed, and one of the teeth 28, 30, or 32 is treated with metal, and (For example, when the gold or silver crown is covered), the luminance Y '[i, j] of the portion corresponding to the metal is set as the maximum luminance value Ybmax. In this way, it is possible to obtain a relatively desirable corrected luminance Y '[i, j] even if the portion corresponding to the aluminum foil 48 is not imaged well.
  • the radio button 518 with the heading 520 of “lowest value (black)” is attached. Is turned on, and in this state, when a click is made at an arbitrary position on the radiographic image 509, the luminance Y [i, j] at the clicked position is reset as the minimum luminance value Ybmin. That is, the minimum luminance value Ybmin in the table 600 is updated, and the updated minimum luminance value Ybmin is displayed as the note 524 in the note area 526.
  • the corrected luminance Y '[i, j] is corrected again based on the updated minimum luminance value Ybmin. Then, based on the re-corrected luminance Y '[i, j], the frequencies Ha' [X] and Hb '[x], the luminance average value Mb', and the luminance deviation Db 'are corrected again. At the same time, the correction result is reflected on an X-ray image 509 in the area selection area 508, an enlarged image 558 in the reference bar display area 536, and a curve 560 in the histogram display area 544.
  • the luminance Y [i, j] of a portion corresponding to the lowermost portion of the reference bar 36 in the reference bar region 554 be set as described above. Les ,. However, for example, if the lowermost part of the reference bar 36 is not well photographed, the luminance Y '[i, j] power S setting of the part which is photographed blackest (darkest) on the X-ray photographed image 509 is set. To be done. In this way, even when the lowermost portion of the reference bar 36 is not well photographed, it is possible to obtain a relatively desirable corrected luminance Y '[i, j]. Subsequently, as shown in FIG. 32, it is assumed that among the four radio buttons 518, 518,... Described above, the radio button 518 with the heading 520 of “evaluation target” is turned on. Thus, the selection of the evaluation target area 562 is started.
  • the evaluation target area 562 is selected by operating the mouse 22.
  • the shape of the evaluation target area 254 is limited to a rectangle.
  • the evaluation target area 562 can be selected to have a polygonal shape.
  • the first click operation with the mouse 22 sets the start point of the evaluation target area 562 (frame). Then, each time the mouse 22 is clicked, the vertex of the evaluation target area 562 is set.
  • the end point of the evaluation target area 362 is set. Therefore, for example, a rectangular evaluation target area 562 can be formed.
  • FIG. 13 the evaluation target area 562 can be formed.
  • a portion 564 corresponding to the root 40 of the first premolar tooth 28 can be removed from the evaluation target area 562. That is, only the portion 566 corresponding to the alveolar bone 34 around the root 40 can be selected as the evaluation target area 562.
  • a message box 700 as shown in FIG.
  • a message asking whether the selected evaluation target area 562 can be fixed for example, a character string 702 of "Are you sure you want to capture in this area?"
  • a character string 702 of "Are you sure you want to capture in this area?” is displayed.
  • three buttons 704, 706 and 708, each of which has an individual character string of "Yes", “No” and “Cancel”, are displayed in a row.
  • Ho '[X] is recorded in the table 600 described above.
  • the corrected average value Mo ′ is obtained by the following Expression 14 similar to Expression 5 described above.
  • the calculation result Mo 'of Equation 14 is also recorded on the tape holder 600. Based on the corrected average value Mo 'obtained by Equation 14 and the corrected frequency Ho' [X] described above, the deviation Do 'of the corrected luminance Yo' [i, j] in the evaluation target area 562 is calculated. . Specifically, the post-correction deviation Do ′ is obtained by Expression 15 similar to Expression 6 described above. Note that the calculation result Do ′ of Equation 15 is also recorded in the table 600.
  • an enlarged image 568 of the evaluation target area 562 is displayed in the evaluation target display area 540, and a character string representing the corrected average value Mo ′ and the corrected deviation Mo ′ is displayed in the note area 526. , Displayed as note 524. Also, in the upper part of the note area 526, a character “1J” representing a heading “evaluation target” is displayed as the note 524.
  • the radio button 548 on the right side with the heading 550 of “target” is set to ⁇ N. Then, in the histogram display area 544, a curve 560 according to the corrected frequency Ho ′ [x] of the evaluation target area 562 is displayed. Therefore, from this curve 560, the corrected brightness of the evaluation target area 562 The distribution of the degree Yo '[i, j] can be recognized.
  • the corrected luminance Y '[i, i] is determined based on the updated maximum luminance value Ybmax.
  • j] is corrected again, and the corrected frequency Ho '[x], the corrected average value Mo', and the corrected deviation Do 'of the evaluation target area 562 are corrected again.
  • These correction results are also reflected on the enlarged image 568 of the evaluation target display area 540 and the curve 560 of the histogram display area 544. This is the same when the minimum luminance value Ybmin is updated.
  • reference maximum value Ysmax in table 600 is updated accordingly. Then, based on the updated reference maximum value Ysmax, the corrected luminance Y '[i, j] is corrected again, and thus each parameter in the table 600, that is, each corrected frequency Ha', Hb ', ⁇ '. The corrected average value Mb ', ⁇ ', and the corrected deviations Db 'and Do' are corrected again. These correction results are stored in the area selection area 508.
  • the force to select the evaluation target area 562 in a polygonal shape is a force that can be S.
  • the evaluation target area 562 is an area having a certain shape and a certain dimension. Setting may be difficult. Therefore, the second embodiment has an area setting support function for supporting the setting of the evaluation target area 562 so that the evaluation target area 562 having a fixed shape and a fixed dimension can be set.
  • the radio buttons 512, 512, ... of “down”, "left” and “right” are turned on in this order, and the first premolar 28 on the radiographic image 509 is displayed.
  • the portions corresponding to the lowermost end, the leftmost end, and the rightmost end are clicked in this order, as shown in FIG. 36, the portions corresponding to the lowermost end, the leftmost end, and the rightmost end of the first premolar tooth 28, Mark 572 is attached.
  • the four marks 572, 572, ... corresponding to "up”, “down”, “left” and “right” are applied in this way, these marks 572, 572, ... are added to each side.
  • a rectangular marker line 574 which is placed one by one, is automatically drawn. Further, another mark line 576 is drawn in the center of the mark line 574 by reducing the rectangle represented by the mark line 574 in half. In both cases, linear mark lines 578 and 580 connecting the marks 572, 572,.
  • the evaluation target area 562 by drawing the evaluation target area 562 with reference to these mark lines 574-580, that is, by specifying the start point, each vertex and the end point, the evaluation target area 562 is drawn.
  • This makes it easier to set the evaluation target area 562, and thus allows the evaluation target area 562 having a fixed shape and a fixed size to be set.
  • the order in which the radio buttons 512, 512, ... are turned on is arbitrary. Further, the position of each mark 572 can be arbitrarily changed.
  • the corrected average value Mo ′ and the corrected deviation Do ′ are represented by character strings 120 and 122 below the picture box 116 of “image 1”.
  • the above-described reference average value SMb ′ and reference deviation SDb ′ are represented by character strings 130 and 132 displayed on the right end of the main screen 100.
  • the judgment result based on the corrected average value Mo ' is displayed beside the character "Chiegg", which is the system IJ410.
  • the result of the determination indicates that osteoporosis is possible. If the corrected average value Mo 'is greater than the value entered in the edit button 404, "Caution”, the result of the judgment is displayed. As a result, the result "Normal” is displayed.
  • a curve 412 according to the corrected frequency Ho '[x] is displayed.
  • the curve 412 is similar to the curve 560 in FIG. 34 described above. 38, the picture box 116 of “Image 1” has the corrected luminance Y 'An X-ray image 140 based on (i.e., after correction) based on [i, j] is displayed.
  • the sub-image 500 is displayed for the other "image A", that is, "image 2", “image 3", and "image 4".
  • the sub-image 500 becomes as shown in FIG. FIG. 39 shows a sub-image 500 for “image 2”.
  • the correction processing is performed by a method partially different from that of the "image 1". That is, when the reference bar area 554 is selected, the frequency Hb [X], the average luminance value Mb, and the luminance deviation of the reference bar area 554 before correction are calculated based on Equations 1, 2, and 3 described above. Db is required. These calculation results Hb [x], Mb, and Db are recorded in the above-described table 600. Then, the luminance Y [i, j] of the X-ray image 140 (enlarged image 509) is corrected based on the frequency Hb [x], the luminance average value Mb, and the luminance deviation Db before the correction. Specifically, the corrected luminance Y ′ [i, j] is obtained based on the following Expression 16 similar to Expression 7 described above.
  • the corrected average value Mo ′ and the corrected deviation Do ′ of each “image A” are displayed by the character strings 120 and 122 below the corresponding picture box 116. Then, the determination result based on the corrected average value Mo ′ is represented by the character IJ410. Further, the radiographic image 140 in the picture box 116 is displayed again based on the corrected luminance Y ′ [i, j]. Further, in the histogram display area 134, four curves 412, 412,... According to the corrected frequency Ho ′ [X] of each “image A” are displayed in different colors.
  • the reference maximum value Ysmax and the reference minimum value Ysmin The luminance Y [i, j] of “image 1” is corrected based on the certain criterion. Then, based on the corrected luminance Yb ′ [i, j] of the reference bar area 554 of “Image 1” corrected based on this fixed criterion, another “Image A”, that is, “Image 2”, Brightness correction of "Image 3" and "Image 4" is performed. In other words, luminance correction is performed on these “image 2”, “image 3”, and “image 4” based on a certain standard.
  • the degree of bone density can be determined from the corrected luminance Y ′ [i, j] of each “image A”, more precisely from the corrected average value Mo ′.
  • this determination result is displayed on the main screen 400 (by the character 1J410), it becomes easy for the patient to grasp his or her own bone density.
  • this determination result can be printed or recorded on a recording medium.

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Abstract

【課題】　骨密度を正確に評価する。 【解決手段】　下顎骨とリファレンスバーとが並んで撮影されたレントゲン撮影画像（２１４）のうち、リファレンスバー領域（２４８）が選択されると、この領域（２４８）の輝度の平均値および偏差が、文字列（２２４，２２６）によって表示される。一方、評価対象領域（２５４）が選択されると、この領域（２５４）の輝度が、リファレンスバー領域（２４８）の輝度の平均値および偏差、並びに基準平均値、基準偏差に基づいて、つまり一定の基準の下、補正される。そして、補正後の輝度は、ヒストグラム（曲線２６４，２６６）で表示される。さらに、補正後の輝度の平均値および偏差が求められ、これらは文字列（２３０，２３２）によって表示される。そして、これらヒストグラム、補正後の輝度の平均値および偏差から、骨密度が定量的に評価される。

Description

明 細 書
骨密度評価装置および骨密度評価方法
技術分野
[0001] この発明は、骨密度評価装置および骨密度評価方法に関し、特に例えば下顎骨 のレントゲン撮影画像を基に骨密度を評価する、骨密度評価装置および骨密度評価 方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、下顎骨の骨密度 (骨塩量)から身体全体の骨密度を評価する研究が注目さ れている。特に、非特許文献 1には、下顎骨のうち歯槽骨の骨密度、具体的には小 臼歯間（第 1小臼歯と第 2小臼歯との間）で、かつ歯類部（エナメル質とセメント質との 結合部分)から歯根尖側に向けて約 6 [mm]離れた位置における骨密度が、身体全 体の骨密度と密接に関係することが、紹介されている。そして、歯槽骨のレントゲン撮 影画像の濃淡度力 当該歯槽骨の骨密度を推測し、その推測結果から身体全体の 骨密度を評価する実験例が、記載されている。
非特許乂 ffl^l： Grethe Jonasson, GudrunBankvali, Stavros Kniari is： Estimation of skeletal bone mineral density by meansof the trabecular pattern of the alveolar bone, its interdental thickness, andthe bone mass of the mandible. "ORAL
SURGERY ORALMEDICINE ORAL PATHOLOGY" September 2001, Volume92, Number 3, p.346-p.352
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] しかし、上述の非特許文献 1に開示された従来技術は、飽くまで研究レベルの技術 であり、単に歯槽骨のレントゲン撮影画像の濃淡度から身体全体の骨密度を感覚的 に推測できることを紹介したものに過ぎなレ、。つまり、この従来技術では、身体全体の 骨密度を正確に評価することができない。なぜなら、レントゲン撮影画像の撮影時や 現像時、保管時等の諸条件 (撮影時間の長さや現像液の温度、レントゲンフィルムの 保管環境等）によって当該レントゲン撮影画像の濃淡度に差異が生じ、換言すれば 個々のレントゲン撮影画像毎に骨密度を評価する際の基準が異なるからである。
[0004] そこで、この発明は、骨密度を正確に評価することができる実用的な骨密度評価装 置および骨密度評価方法を提供すること、を目的とする。
課題を解決するための手段
[0005] この発明による骨密度評価装置は、下顎骨のレントゲン撮影画像を基に骨密度を 評価するものであって、当該レントゲン撮影画像は下顎骨と並んで配置された標本 体の画像を含む。そして、標本体の画像の濃淡度を検出する検出手段と、この検出 手段による検出結果が基準値と一致するようにレントゲン撮影画像の濃淡度を補正 する補正手段と、この補正手段によって補正された補正後濃淡度に基づいて骨密度 を評価する評価手段と、を具備する。
[0006] 即ち、この発明では、 1枚のレントゲン撮影画像に下顎骨の画像と標本体の画像と が並んで表示されている。このうち標本体の画像の濃淡度が、検出手段によって検 出される。そして、この検出手段による検出結果が基準値と一致するように、レントゲ ン撮影画像の濃淡度、詳しくは下顎骨の画像の濃淡度が、補正手段によって補正さ れる。さらに、この補正手段による補正後濃淡度に基づいて、下顎骨の骨密度、ひい ては身体全体の骨密度が、評価手段によって評価される。つまり、特定の標本体の 画像の濃淡度が基準値と一致するように補正された、換言すれば一定の基準の下で 補正された、レントゲン撮影画像の濃淡度に基づいて、骨密度が評価される。
[0007] なお、評価手段は、レントゲン撮影画像のうち特定領域の補正後濃淡度に基づい て評価を行うようにしてもょレ、。
[0008] この場合、特定領域は、第 1小臼歯の周囲の歯槽骨部分に対応する領域を含むの 、望ましい。
[0009] また、検出手段は、標本体の画像の特定部分、例えば最も濃淡度の高い部分、或 いは低い部分の濃淡度を検出するものであってもよい。つまり、当該特定部分の濃 淡度が基準値と一致するように、レントゲン撮影画像の濃淡度が補正されるようにし てもよい。
[0010] さらに、例えば標本体の厚さ寸法が一様でない場合のように、当該標本体の画像 の濃淡度が場所によって異なることがある。このような場合は、検出手段によって、当 該濃淡度の平均または偏差を検出するのが、望ましい。つまり、標本体画像の濃淡 度の平均または偏差が基準値と一致するように、レントゲン撮影画像の濃淡度が補 正されるようにしてもよレヽ。
[0011] そしてさらに、上述の基準値を任意に設定する設定手段を設けてもよい。
[0012] また、基準値は、特定のレントゲン撮影画像についての検出手段による検出結果に 基づいて設定されたものであってもよい。つまり、当該特定のレントゲン撮影画像の 濃淡度を基準として、他のレントゲン撮影画像の濃淡度が補正されるようにしてもょレ、 。この場合、他のレントゲン撮影画像の濃淡度は、特定のレントゲン撮影画像の濃淡 度に合わせられる。
[0013] そして、評価手段は、補正後濃淡度をヒストグラムで表示する表示手段を含むもの としてもよレ、。
[0014] さらに、評価手段は、補正後濃淡度に基づいて骨密度の程度、例えば当該骨密度 が正常であるか否か、或いは改善を要するか否かを判定する判定手段を含むものと してもよい。
[0015] また、複数のレントゲン撮影画像のそれぞれについての評価手段による複数の評 価結果を、同時に出力する出力手段をさらに設けてもよい。このようにすれば、例え ば骨密度の経時的変化を把握するのに、極めて有用である。
[0016] この発明による骨密度評価方法は、下顎骨のレントゲン撮影画像を基に骨密度を 評価する方法であって、当該レントゲン撮影画像は下顎骨と並んで配置された標本 体の画像を含む。そして、標本体の画像の濃淡度を検出する検出過程と、この検出 過程における検出結果に基づいてレントゲン撮影画像の濃淡度を補正する補正過 程と、この補正過程において補正された補正後濃淡度に基づいて骨密度を評価す る評価過程と、を具備する。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]この発明の第 1実施形態を示す骨密度評価システムの全体構成図である。
[図 2]図 1の骨密度評価システムにおける撮影後のレントゲンフィルムの一態様を示 す図解図である。
[図 3]図 2のレントゲンフィルムに貼着されるアルミニウム製ブロックの概観斜視図であ る。
園 4]図 1の骨密度評価システムにおける撮影前のレントゲンフィルムの一態様を示 す図解図である。
園 5]図 4のレントゲンフィルムを用いてレントゲン撮影が行われるときの状態を示す図 解図である。
[図 6]図 1の骨密度評価システムにおいて PCのディスプレイに表示されるメイン画面 の一態様を示す図解図である。
園 7]図 6とは異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
園 8]図 8は、図 7とはさらに異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
[図 9]図 9は、図 1の骨密度評価システムにおいて PCのディスプレイに表示されるサ ブ画面の一態様を示す図解図である。
[図 10]図 9のサブ画面の一部分を拡大して示す図解図である。
園 11]図 9とは異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
園 12]図 1の骨密度評価システムにおけるテーブルの態様を概念的に示す図解図で ある。
園 13]図 10とは異なる態様を示す拡大部分の図解図である。
園 14]図 11とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
園 15]図 8とはさらに異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
園 16]図 14とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
園 17]図 15とはさらに異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
[図 18]図 1の骨密度評価システムにおける PCの動作を示すフローチャートである。
[図 19]図 18における領域選択処理の詳細を示すフローチャートである。
[図 20]図 19に続くフローチャートである。
[図 21]図 19に続く図 20とは別のフローチャートである。
園 22]図 1の骨密度評価システムによって得られた補正後輝度と実際の BMD値およ びその T値との比較を示す一覧表である。
園 23]図 22における T値の所定区分と当該区分毎の補正後輝度の平均値との比較 を示す表である。 [図 24]図 23の関係を表すグラフである。
[図 25]この発明の第 2実施形態の骨密度評価システムにおいて PCのディスプレイに 表示されるメイン画面の一態様を示す図解図である。
[図 26]図 25とは異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
[図 27]図 26のメイン画面から表示されるサブ画面の一態様を示す図解図である。
[図 28]図 27とは異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 29]図 12とは異なるテーブルの態様を概念的に示す図解図である。
[図 30]図 28とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 31]図 30とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 32]図 31とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 33]図 32のサブ画面の後に表示されるメッセージボックスの一態様を示す図解図 である。
[図 34]図 32とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 35]図 34とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 36]図 35とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 37]図 36とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 38]図 26とはさらに異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
[図 39]図 37とはさらに異なるサブ画面の態様を示す図解図である。
[図 40]図 38とはさらに異なるメイン画面の態様を示す図解図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] この発明に係る歯科医療用の骨密度評価システムの第 1実施形態について、図 1 一図 21を参照して説明する。
[0019] 図 1に示すように、この第 1実施形態の骨密度評価システム 10は、パーソナルコン ピュータ（以下、 PCと言う。）12を備えている。この PC12には、 CD—ROM (Compact Disc ROM) 18力 、骨密度評価プログラムがインストールされる。 PC12は、この骨 密度評価プログラムが起動されることで、骨密度評価装置として機能する。さらに、 P C12には、画像入力手段としてのフィルムスキャナ 14と、印刷手段としてのレーザプ リンタ 16とが、接続されている。また、 PC12は、命令入力手段としてのキーボード 20 およびマウス 22と、表示手段としてのディスプレイ 24とを、備えている。
[0020] このような構成の骨密度評価システム 10では、レントゲンフィルム 26に撮影された 下顎骨の撮影画像が、フィルムスキャナ 14によって読み取られ、ディジタル画像デー タに変換される。変換された画像データは、 PC12に入力され、当該 PC12内の図示 しないハードディスクに、例えば 8ビットまたは 24ビットのビットマップ形式で記録され る。この要領で、ハードディスクには、同一患者の同一箇所（下顎骨）についてそれぞ れ異なる日に撮影された複数の画像データが、順次記録される。
[0021] なお、レントゲンフィルム 26には、下顎骨のうち主に第 1小臼歯付近の画像、より具 体的には、図 2に示すように、第 1小臼歯 28と、これと隣り合う犬歯 30および第 2小臼 歯 32と、これらの歯 28— 32を支える歯槽骨 34との画像力 撮影されている。また、こ れらの歯 28— 32 (厳密には各歯 28— 32の画像）と並んで、例えば当該各歯 28— 3 2の上方に、後述するリファレンスバー 36も撮影されている。
[0022] PC12は、かかる下顎骨の画像データ、具体的には図 2に点線 38で示すように第 1 小臼歯 28の歯根 40の下側半分とその周囲の歯槽骨 34との画像の濃淡度から、当 該歯槽骨 34の骨密度（骨塩量)を評価し、ひいては身体全体の骨密度を評価する。 例えば、当該濃淡度が高い（画像が明るい)場合は骨密度が高ぐ当該濃淡度が低 レ、（画像が暗い）場合は骨密度が低い、と評価する。そして、この評価結果をディスプ レイ 24に表示する。この評価結果はまた、必要に応じてハードディスクに記録され、 或いはレーザプリンタ 24によってカルテほたはカルテに添付される用紙) 42に印刷 される。
[0023] このように第 1小臼歯 28の歯根 40の下側半分とその周囲の歯槽骨 34とを評価の 対象とするのは、上述した従来技術で紹介されているように、当該第 1小臼歯 28の周 囲（第 1小臼歯と第 2小臼歯との間）の歯槽骨 34の骨密度が、身体全体の骨密度と 密接に関係するからである。また、歯槽骨 34の上側は歯周病による影響を受け易ぐ 例えば歯周病に罹ると歯槽骨 34の上側の骨密度が低下するため、かかる歯周病に よる影響を排除するために当該歯槽骨 34 (歯根 40)の上側半分を評価対象から外し てある。なお、歯根 40自体の成分（画像の濃淡度）は、身体全体の骨密度との間で 特別な関係はないので、当該歯根 40については評価対象から外してもよレ、。ただし 、当該歯根 40の成分は殆ど不変であるので、これを評価対象に入れるか否かは骨 密度の評価結果には特に影響しない。よって、この第 1実施形態では、歯根 40の下 側半分にっレ、ても評価対象に入れてある。
[0024] ここで、改めて評価対象について厳密に説明すると、当該評価対象とされる上述の 点線 38で囲まれた矩形領域の上側端縁は、第 1小臼歯 28の歯類部から歯根尖まで の距離 Dの半分の位置に設定される。そして、当該矩形領域 38の下側端縁は、第 1 小臼歯 28の歯根尖の位置に設定される。さらに、矩形領域 38の右側端縁は、各歯 2 8— 32の歯類部を結ぶ直線 44上における第 1小臼歯 28と犬歯 30との中間点の位 置に合わせられる。これと同様に、左側端縁は、当該直線 44上における第 1小臼歯 2 8と第 2小臼歯との中間点の位置に合わせられる。
[0025] また、上述のリファレンスバー 36は、図 3に示すような標本体としてのアルミニウム製 ブロック（以下、このアルミニウム製ブロックについても同じ符号 36を付して説明する。 )の撮影画像である。即ち、アルミニウム製ブロック 36は、その長手方向において厚さ 寸法が段階的に変化する階段状のものであり、当該階段の段差 ΔΤおよび間隔（階 段の踏板に相当する部分の長さ） Pのそれぞれは、一定とされている。また、段数は、 7段一 9段程度とされている。さらに、最上段の上面には、後述する X線 46 (図 5参照 )を遮断するべぐアルミニウム箔 48が貼着されている。なお、このアルミニウム製プロ ック 36の長さ寸法 Lは、 20 [mm]程度であり、幅寸法 Wは、 10 [mm]程度である。ま た、最下段部分での厚さ寸法 (底面 50から最下段の上面までの高さ寸法) Taは、 1 [ mm]前後であり、最上段部分での厚さ寸法 (底面 50から最上段の上面までの高さ寸 法） Tbは、例えば 6 [mm]— 8 [mm]程度である。
[0026] このアルミニウム製ブロック 36は、撮影前に、図 4に示すように縦長長方形のレント ゲンフィルム 26の撮影面（露光面） 52上に貼着される。具体的には、アルミニウム製 ブロック 36は、その長手方向をレントゲンフィルム 26の上端縁に沿う方向に延伸させ 、かつ底面 50をレントゲンフィルム 26の撮影面 52に対向させた状態で、当該撮影面 52の上端寄りの部分に貼着される。そして、力、かるアルミニウム製ブロック 36が貼着 されたレントゲンフィルム 26は、撮影時において、図 5に示すように、上端縁 (アルミ二 ゥム製ブロック 38が設けられている側の端縁）を図示しない患者の上顎側（図 5の紙 面の表面側）に向け、かつ撮影面 52を外方に向けた状態で、撮影対象である各歯 2 8— 32および歯槽骨 34の内側に設置される。このとき、レントゲンフィルム 26は、図 示しないフィルムホルダによって支持される。そして、このレントゲンフィルム 26の撮 影面 52に向けて、測定対象 (各歯 28 32および歯槽骨 34)の外側に設置されたレ ントゲン撮影装置 (X線照射器） 54から、 X線 46が照射される。これによつて、上述し た図 2の如ぐ各歯 28— 32の撮影画像と、歯槽骨 34の撮影画像と、アルミニウム製 ブロック 36の撮影画像（リファレンスバー 36)と力 1枚のレントゲンフィルム 26に並ん で写し出される。
[0027] なお、アルミニウム製ブロック 36は上述の如く階段状の形状をしているので、その撮 影画像であるリファレンスバー 36は、長手方向において、当該アルミニウム製ブロック 36の厚さ寸法（高さ寸法）に応じた濃淡度を示す。即ち、厚みの小さいところほど、 X 線に対する透過率が高いので、暗く（黒っぽく）示され、厚みの大きいところほど、 X線 に対する透過率が低いので、明る 白っぽく）示される。そして、アルミニウム箔 48が 貼着されたところは、 X線を殆ど通さないので、最も明るく（例えば真っ白に)示される
[0028] さて、今、上述の如く同一患者にっレ、てそれぞれ異なる日に撮影された複数 (ここ では 4枚以上）の画像データが、既に PC12内のハードディスクに記録されているとす る。この状態で、上述した骨密度評価プログラムが起動されると、 PC12のディスプレ ィ 24には、図 6に示すようなメイン画面 100が表示される。
[0029] 即ち、このメイン画面 100の一番上には、横長のタイトルバー 102が表示される。こ のタイトノレバー 102内には、例えば患者のカルテの番号を表す横書きの文字列 104 が左詰で表示される。そして、タイトルバー 102の下方に、当該タイトルバー 102と同 様の横長のメニューバー 106が表示される。このメニューバー 106内には、メイン画 面 100において操作可能なメニューの内容を表す複数の文字列 108, 108,…が、 横一列に表示される。さらに、メニューバー 106の下方には、ツールバー 110が表示 され、このツールバー 110内には、上述のメニューを図案化した複数のツールボタン 112, 112,…が、横一列に表示される。そして、ツールバー 110の下方に、矩形の フレーム領域 114が表示される。 [0030] このフレーム領域 114の上側には、概ね正方形の 4つのピクチャボックス 116, 116 ,…が横一列に表示される。そして、これらピクチャボックス 116, 116,…の下方に は、 "画像 1", "画像 2", "画像 3"および"画像 4"という当該各ピクチャボックス 116, 116,…に表示される画像の見出しを表す 4つの文字列 118, 118,…が、この順番 で左から表示される。さらに、それぞれの文字列 118の下方には、後述するサブ画面 (ダイアログボックス） 200における補正後の輝度 Yo' [i， j]の平均値 Mo'および偏差 Do'を表す 2つの文字列 120および 122が、上下 2段で表示される。
[0031] また、各ピクチャボックス 116, 116，…の並びのさらに右横方には、当該各ピクチ ャボックス 116， 116,…のいずれを有効とするのかを選択するための 4つのラジオボ タン 124， 124,…が、縦一列に表示される。そして、それぞれのラジオボタン 124の 右横方には、当該ラジオボタン 124に対応する"画像 A" (Aは 1一 4のいずれかの数 値）を示す文字列 126が表示されている。さらに、ラジオボタン 124, 124,…の並び の上方には、当該ラジオボタン 124， 124， …の機能を表す"画像選択"という文字列 128力 S表示される。一方、ラジオボタン 124, 124,…の並びの下方には、後述する 基準平均値 SMbおよび基準偏差 SDbを表す 2つの文字列 130および 132が、上下 2段で表示される。
[0032] そして、フレーム領域 114の下部には、ヒストグラム表示エリア 134が表示される。こ のヒストグラム表示エリア 134については後で詳しく説明する力 当該ヒストグラム表示 エリア 134の横軸には、一定の間隔で垂直の目盛線 136, 136,…が記されている。 そして、それぞれの目盛線 136の下方に、当該目盛線 136の指示値を表す文字列 1 38が表示されている。
[0033] この図 6に示すメイン画面 100において、上述したマウス 22の操作によって"画像 1 "に対応するラジオボタン 124が〇N (クリック）される、つまり当該"画像 1 "に対応する ピクチャボックス 116が有効化されるとする。そして、この状態で、マウス 22の操作に よってハードディスクから任意の画像データが読み込まれるとする。すると、図 7に示 すように、 "画像 1"のピクチャボックス 116内に、当該画像データに従うレントゲン撮 影画像 140が表示される。なお、このレントゲン撮影画像 140は、グレースケールで 表示される。また、元の画像データがカラーデータの場合には、当該画像データはハ ードディスクからの読み込み時にグレースケールデータに変換される。この画像デー タを読み込むためのコマンドは、メニューバー 106内の"ファイル"メニューに格納され ている。
[0034] これと同様の要領で、他の"画像 2", "画像 3"および"画像 4"についても、それぞ れに対応するラジオボタン 124が〇Nされた状態でハードディスクから画像データが 読み込まれると、図 8に示すように、読み込まれた画像データに従うレントゲン撮影画 像 140がそれぞれに対応するピクチャボックス 116内に表示される。なお、これらのピ クチャボックス 116, 116，…に表示されるレントゲン撮影画像 140， 140,…は、同 一患者のものであり、 "画像 1", "画像 2", "画像 3"および"画像 4"の順番で撮影日 が古い（"画像 1 "の撮影日が一番古い)ものとする。
[0035] このようにして各ピクチャボックス 116, 116，…内にレントゲン撮影画像 140, 140 ,…が表示された後、 "画像 1"に対応するラジオボタン 124が〇Nされ、この状態で、 当該"画像 1"のレントゲン撮影画像 140について評価対象とする領域を選択する旨 の操作がマウス 22によって成されると、ディスプレイ 24に、図 9に示すようなサブ画面 200が表示される。なお、この領域選択を命令するためのコマンドは、メニューバー 1 06内にある"編集"メニューに格納されている。
[0036] 図 9において、サブ画面 200の一番上には、横長のタイトルバー 202が表示される 。このタイトルバー 202には、例えばカルテの番号と、現在有効化されている"画像 A " (ここでは"画像 1")という情報と、を表す横書きの文字列 204が、左詰で表示される 。そして、タイトルバー 202の下方に、矩形のフレーム領域 206が表示される。
[0037] このフレーム領域 206の左上部分には、後述する基準平均値 SMbおよび基準偏 差 SDbを表す 2つの文字列 208および 210が、上下 2段で表示される。そして、これ らの文字列 208および 210の並びの下方には、概ね正方形の領域選択エリア 212が 表示される。この領域選択エリア 212には、現在有効化されている"画像 A"のレント ゲン撮影画像 140を拡大した拡大画像 214が表示される。さらに、この領域選択エリ ァ 212の右横方には、当該領域選択エリア 212内に表示されている拡大画像 214を 回転させるためのスライダ 216が表示される。例えば、マウス 22によってこのスライダ 216が上方側へスライドされると、拡大画像 214は反時計回りに回転する。これとは 反対に、スライダ 216が下方側へスライドされると、拡大画像 214は時計回りに回転 する。このスライダ 216による拡大画像 214の回転角度は、当該スライダ 216の上方 に表示された文字列 218によって表される。
[0038] 一方、フレーム領域 206の右上部分には、横長のリファレンスバー表示エリア 220 が表示される。そして、このリファレンスバー表示エリア 220の下方の左寄りの部分に は、概ね正方形の評価対象表示エリア 222が表示される。これらのエリア 220および 222については、後で詳しく説明する。
[0039] さらに、評価対象表示エリア 222の右横方には、後述する平均値 Mbおよび偏差 D bを表す 2つの文字列 224および 226が、上下 2段で表示される。そして、これらの文 字列 224および 226の並びの上方には、当該各文字列 224および 226の見出しを 表す"リファレンスバー''という文字列 228が表示される。そしてさらに、文字列 224お よび 226の並びの下方には、後述する補正後平均値 Mo'および補正後偏差 Do'を 表す 2つの文字列 230および 232が、上下 2段で表示される。そして、これらの文字 歹 IJ230および 232の並びと上述の文字列 224および 226の並びとの間には、文字列 230および 232の見出しを表す"評価対象 (補正値）"という文字列 234が表示される
[0040] また、評価対象表示エリア 222の下方には、 2つのラジオボタン 236および 236が、 横一列に表示される。そして、それぞれのラジオボタン 236の右横方には、当該ラジ オボタン 236の見出しを表す文字列 238が表示される。さらに、ラジオボタン 236およ び 236の並びの上方には、当該ラジオボタン 236および 236の機能を表す"選択範 囲"という文字列 240が表示される。
[0041] そして、フレーム領域 206の下部には、ヒストグラム表示エリア 242が表示される。こ のヒストグラム表示エリア 242については後で詳しく説明する力 当該ヒストグラム表示 エリア 242の横軸には、一定の間隔で垂直の目盛線 244. 244.…が記されている。 そして、それぞれの目盛線 244の下方には、当該目盛線 244の指示値を表す文字 歹 IJ246が表示される。
[0042] この図 9において、マウス 22の操作によって"リファレンスバー"と記されたラジオボ タン 236が ONされるとする。そして、領域選択エリア 212に表示されたレントゲン撮 影画像 214上において、図 10に点線 248で示すように、マウス 22の操作によって上 述したリファレンスバー 36に対応する部分 250が選択されたとする。具体的には、当 該点線 248で示される領域選択用の矩形の描画開始点 Sがマウス 22のクリック操作 によって指定された後、当該矩形 248の描画終了点 Eがマウス 22のドラッグ 'アンド' ドロップ操作によって指定されたとする。なお、このとき、リファレンスバー 250 (36)の 長手方向（図 10の左右方向）において、矩形 248の一辺が当該リファレンスバー 25 0の一端縁と一致し、かつ当該一辺と対向する矩形 248の他辺力 Sリファレンスバー 25 0の他端縁と一致するようにするのが、肝要である。一方、リファレンスバー 250の幅 方向（図 10の上下方向）においては、矩形 248の各辺（上辺および下辺）が当該リフ アレンスバー 250の周縁よりも内側にあればよい。
[0043] このようにしてマウス 22の操作によってリファレンスバー 250としての領域 248が選 択されると、図 11に示すように、当該リファレンスバー領域 248の拡大画像 252が、リ ファレンスバー表示エリア 220に表示される。そして、このリファレンスバー領域 248を 構成する各画素の輝度 Yb [i, j] ( [i， j]：各画素の座標）が 256階調に振り分けられる (変換される）と共に、次の数 1に基づいて、それぞれの階調 x (x = 0— 255)毎の度 数 Hb [x]が求められる。
[0044] [数 1]
[0045] この数 1において、 nb[x]は、階調 Xに振り分けられた画素数であり、 Nbは、リファレ ンスバー領域 248を構成する全ての画素数である。このように階調 X毎の画素数 nb [ X]を全画素数 Nbで除することによって、いわゆる正規化された度数 Hb[x]が求めら れる。
[0046] この数 1の演算結果 Hbは、図 12に示すテープノレ 300に記録される。このテーブル
300は、骨密度評価プログラムが起動されたときに、ハードディスク内に形成される。
[0047] そして、この度数 Hb[x]を用いて、リファレンスバー領域 248における輝度 Yb [i, j] の平均値 Mbおよび偏差 Dbが求められる。具体的には、平均値 Mbは、数 2によって 求められ、偏差 Dbは、数 3によって求められる。 [0048] [数 2]
Figure imgf000015_0001
[0049] [数 3]
Figure imgf000015_0002
[0050] これら数 2および数 3によって求められた平均値 Mbおよび偏差 Dbもまた、上述の テープノレ 300に記録される。そして、これら平均値 Mbおよび偏差 Dbは、図 11に示 すように、文字列 224および 226によって表示される。
[0051] さらに、現在有効化されている画像が"画像 1"である場合には、平均値 Mbおよび 偏差 Dbは、それぞれ上述した基準平均値 SMbおよび基準偏差 SDbとして設定され る。換言すれば、図 12のテーブル 300において、 "画像 1"の欄に記録された平均値 Mbおよび偏差 Dbは、それぞれ基準平均値 SMbおよび基準偏差 Dbとして取り扱わ れる。そして、これらの基準平均値 SMbおよび基準偏差 Dbは、図 11に示すように、 文字列 208および 210によって表示される。
[0052] このようにしてリファレンスバー領域 248の選択が行われた後、次に、 "評価対象"と 記されたラジオボタン 236が ONされたとする。そして、領域選択エリア 212に表示さ れたレントゲン撮影画像 214上において、図 13に点線 254で示すように、上述した 図 2における矩形領域 38に対応する部分が選択されたとする。即ち、第 1小臼歯 28 に対応する画像 256のうち歯根 40の下側半分に対応する部分 258と、その周囲の 歯槽骨 34に対応する部分 260とが、領域選択用の矩形 254で囲まれたとする。
[0053] すると、図 14に示すように、矩形 254で囲まれた評価対象としての領域の拡大画像
262が、評価対象表示エリア 222に表示される。そして、当該評価対象領域 254を構 成する各画素の輝度 Yo [i, j]が 256階調に振り分けられると共に、次の数 4に基づ レ、て、それぞれの階調 X毎の度数 Ho [X]が求められる。
[0054] [数 4] Ηひο r[χ]， = ~ η°[―χ] [0055] この数 4において、 no[x]は、階調 xに振り分けられた画素数であり、 Noは、評価対 象領域 254を構成する全ての画素数である。この数 4の演算結果 Hoは、上述した図
12のテープノレ 300ίこ記録される。
[0056] そして、この数 4の演算結果 Ho [X]を用いて、評価対象領域 254における輝度 Yo [ i j]の平均値 Moおよび偏差 Doが求められる。具体的には、平均値 Moは、数 5によ つて求められ、偏差 Doは、数 6によって求められる。
[0057] [数 5]
Μο = ^ {χ Ή :]}
[0058] [数 6]
Figure imgf000016_0001
[0059] これら数 5および数 6によって求められた平均値 Moおよび偏差 Doもまた、上述の テーブル 300に記録される。
[0060] さらに、上述した基準平均値 SMbおよび基準偏差 SDbと、数 2および数 3によって 求められた平均値 Mbおよび偏差 Dbとに基づいて、評価対象領域 254の画像の輝 度 Yo [i, j]が補正される。具体的には、次の数 7によって補正後輝度 Yo' [i, j]が求 められる。
[0061] [数 7]
Yo'[i, j] =― · (Υ , j] - Mb) + SMb
[0062] そして、上述した数 4 数 6と同様の要領で、当該補正後輝度 Yo' [i j]に基づく階 調毎度数 Ho' [X] ,平均値 Mo'および偏差 Do'が求められる。これら補正後の階調 毎度数 Ho' [X] ,平均値 Mo'および偏差 Do'もまた、上述のテーブル 300に記録さ れる。なお、有効化されている"画像 A"が"画像 1 "である場合は、補正後輝度 Yo' [i , j]は補正前の輝度 Yo[i j]と等価になる。従って、補正後の階調毎度数 Ho' [x] 平均値 Mo'および偏差 Do'もまた、補正前の階調毎度数 Ho [X] ,平均値 Moおよび 偏差 Doと等価になる。そして、補正後の平均値 Mo'および偏差 Do'は、図 14に示 すように、文字列 230および 232によって表される。
[0063] さらに、ヒストグラム表示エリア 242には、上述の階調毎度数 Ho [X]および補正後の 階調毎度数 Ho' [X]のそれぞれに従う 2つのヒストグラムが表示される。即ち、横軸に 階調 Xを表し、縦軸に当該階調 X毎の度数 Ho [X]または Ho' [X]を表した 2本の曲線 264および 266力 S表示される。これらの曲泉 264および 266は、互いに異なる色で表 示され、例えば曲線 264は青色で表示され、曲線 266は赤色で表示される。なお、 有効化されている"画像 A"が"画像 1"の場合には、各曲線 264および 266は互いに 重複して表示され、例えば曲線 264の上に曲線 266が重ねて表示される。従って、こ の場合、外観上は 1本の曲線 266のみが表示されているように見える。また、上述し た目盛線 224， 224,…およびこれらの指示値を表す文字列 246， 246,…は、 64 階調毎に表示されている。
[0064] このように図 14に示すようなサブ画像 200が表示された後、タイトルバー 202の右 端にある" X "印のボタン（レヽわゆる閉じるボタン） 268がクリックされると、ディスプレイ 24の表示は、図 15に示すようなメイン画面 100に戻る。
[0065] 即ち、補正後の平均値 Mo'および偏差 Do'が、 "画像 1 "のピクチャボックス 116の 下方の文字列 120および 122によって表される。そして、上述した基準平均値 SMb および基準偏差 SDbが、メイン画面 100の右端部分に表示された文字列 130および 132によって表される。さらに、ヒストグラム表示エリア 134には、横軸に階調 Xを表し、 縦軸に当該階調 X毎の補正後の度数 Ho' [X]を表したヒストグラム、つまり図 14にお ける曲線 266と同様の曲線 142が表示される。なお、このヒストグラム表示エリア 134 におレヽても、 目盛 f泉 136, 136,…およびこれらの目盛ィ直を表す文字歹 IJ138, 138, …は、 64階調毎に表示される。
[0066] これと同じ要領で、 "画像 2"についてもサブ画像 200が表示され、当該サブ画像 20 0上でリファレンスバー領域 248と評価対象領域 254とが選択されると、当該サブ画 像 200は図 16に示すようになる。
[0067] 即ち、サブ画面 200の右端部分に表示された文字列 224および 226によって、リフ アレンスバー領域 248の輝度 Yb[i， j]の平均値 Mbおよび偏差 Dbが表される。換言 すれば、上述した数 2および数 3の演算結果 Mbおよび Dbが表示される。そして、文 字歹 IJ230および 232によって、評価対象領域 254の補正後の輝度 Yo' [i, j]の平均 値 Mo'および偏差 Do'が表される。つまり、数 5および数 6の算出結果 Mo'および D o'が表示される。さらに、ヒストグラム表示エリア 242に、補正前の階調毎度数 Ho [X] および補正後の階調毎度数 Ho' [X]のそれぞれに従う 2つの曲線 264および 266が 、互いに異なる色で表示される（図 16におレ、てはこの色の違レ、を線種の違レ、で表現 している）。
[0068] なお、ここで言う補正、つまり上述の数 7に基づく補正とは、次のような意味を持つ。
即ち、数 7に基づいて補正されるということは、 "画像 A"ど'画像 1"との間で互いのリフ アレンスバー領域 248 (図 10参照）の輝度 Yb[i， j]が等価となるように、当該"画像 A "の評価対象領域 254の輝度 Yo [i, j]が補正される、ということである。換言すれば、 "画像 A"の輝度 Yo[i， j]の基準が、 "画像 1 "の輝度 Yo [i, j]の基準に合わせられる 、とレヽうことである。
[0069] また、図 16に示すように、領域選択エリア 212内に表示されているレントゲン撮影 画像 214が傾いている場合は、スライダ 216によって当該レントゲン撮影画像 214の 傾きを矯正する。具体的には、例えばレントゲン撮影画像 214上のリファレンスバー 2 50が水平方向に沿って延伸していないときは、当該リファレンスバー 250が水平方 向に沿って延伸するように当該レントゲン撮影画像 214の傾きを矯正する。そして、こ の矯正後、リファレンスバー領域 248を選択する。一方、各歯 28— 32に対応する画 像 256, 270および 272の並びが水平方向に沿っていない場合には、この並びが水 平方向に沿うようにレントゲン撮影画像 214の傾きを矯正する。そして、この矯正後、 評価対象領域 254を選択する。
[0070] このようにして"画像 2"についてリファレンスバー領域 248と評価対象領域 256とが 選択された後、これと同様の要領で、 "画像 3"および"画像 4"のそれぞれについて当 該各領域 248および 256が選択され、ディスプレイ 24の表示がメイン画面 100に戻さ れると、当該メイン画面 100は図 17に示すようになる。
[0071] 即ち、各"画像 A"の補正後の平均値 Mo'および偏差 Do'が、それぞれに対応する ピクチャボックス 116, 116，…の下方の文字列 120および 122によって表示される。 そして、上述したように、メイン画面 100の右端部分に表示された文字列 130および 1 32によって、基準平均値 SMbおよび基準偏差 SDbが表される。さらに、ヒストグラム 表示エリア 134に、各"画像 A"の補正後の階調毎度数 Ho' [X]に従う 4つのヒストグ ラム（曲線 142, 142, · · · )が、互いに異なる色で表示される。
[0072] このように、第 1実施形態によれば、評価対象領域 254の位置が一様に規定される と共に、一定の基準の下で評価対象領域 254の輝度 Yo [i， j]が補正される。そして 、この補正後輝度 Yo' [i， j]に基づいて、それぞれ撮影日の異なる各"画像 A"間で 濃淡度が比較される。従って、この比較結果から時間の経過に伴う骨密度の変化を 容易に把握することができる。即ち、骨密度を感覚的にしか評価できなかった従来技 術とは異なり、当該骨密度を定量的に、つまり正確に評価することができる。
[0073] なお、図 17に示すメイン画面 100の内容、言わば骨密度の評価結果は、上述した ようにハードディスクに記録 (保存)することができる。また、当該評価結果は、レーザ プリンタ 16によってカルテ 42に印刷することもできる。このように評価結果を記録した り印刷したりするためのコマンドは、メイン画面 100のメニューバー 106内にある"ファ ィル"メニューに格納されている。そして、メイン画面 100のタイトルバー 102の右端に ある" X "印のボタン 144がクリックされると、骨密度評価プログラムが終了される。
[0074] このように骨密度評価プログラムが起動されているとき、 PC12 (厳密には PC12内 の CPU)は、図 18—図 21のフローチャートに示される各処理を実行する。
[0075] 即ち、図 18に示すように、骨密度評価プログラムが起動されると、 PC12は、ステツ プ S1に進み、上述した図 12のテーブル 300の内容を参照する。そして、ステップ S3 に進み、当該ステップ S1における参照結果に基づいて、ディスプレイ 24にメイン画 面 100を表示する。
[0076] メイン画面 100の表示後、 PC12は、ステップ S5に進み何らかの操作が成されるの を待つ。つまり、コマンド待ち状態となる。そして、何らかの操作が成されると、 PC12 は、ステップ S 7に進み、その操作内容を判定する。
[0077] ここで、骨密度評価プログラムを終了する旨の操作が成される、つまり上述の" X " 印のボタン 144がマウス 22によってクリックされると、 PC12は、当該骨密度評価プロ グラムを終了する。
[0078] 一方、いずれかのラジオボタン 124がクリック（ON)されると、 PC12は、ステップ S9 に進み、クリックされたラジオボタン 124のみにチェックマーク（黒丸）が表示されるよう に、各ラジオボタン 124, 124,…の表示を制御する。そして、ステップ S11に進み、 当該クリックされたラジオボタン 124に対応する"画像 A (Aは 1一 4のいずれかの数字 ) "を有効化した後、ステップ S5に戻る。
[0079] また、ステップ S7においてハードディスクから任意の画像を読み込む旨の操作が成 されたと判定すると、 PC12は、ステップ S13に進む。そして、このステップ S13におい て画像を読み出した後、ステップ S15において当該読み出した画像を"画像 A"に対 応するピクチャボックス 116に表示する。さらに、ステップ S17において、 "画像 A"の 補正後の平均値 Mo'および偏差 Do'を表示するための文字列 120および 122をタリ ァする（ゼロにする）。そして、ステップ S5に戻る。
[0080] さらに、ステップ S7において領域選択の旨の操作が成されたと判断すると、 PC12 は、ステップ S19に進み、 "画像 A"が既に読み込まれているか否かを判断する。ここ で、 "画像 A"が未だ読み込まれていない場合は、ステップ S 21に進み、図には示さ ないが、 "画像 A"が未だ読み込まれていないことを表すメッセージをディスプレイ 24 に表示する。そして、このメッセージを一定時間表示した後、ステップ S105に戻る。
[0081] 一方、 "画像 A"が読み込まれている場合には、ステップ S19からステップ S23に進 み、領域選択処理を行う。即ち、上述したサブ画面 200の機能を実現するための処 理を実行する。この領域選択処理の詳細については、後で説明する。そして、このス テツプ S23の領域選択処理を終えると、 PC12は、ステップ S1に戻る。
[0082] そして、ステップ S7において評価結果を保存する旨の操作が成されたと判断すると 、 PC12は、ステップ S25に進む。そして、このステップ S25において評価結果、つま りメイン画面 100の内容をハードディスクに記録した後、ステップ S105に戻る。
[0083] また、ステップ S7において評価結果を印刷する旨の操作が成されたと判断すると、 PC12は、ステップ S27に進み、当該評価結果をレーザプリンタ 16に印刷させる。そ して、印刷終了後、ステップ S5に戻る。
[0084] さらに、ステップ S7において上述以外の操作が成されたと判断すると、 PC12は、ス テツプ S29に進み、その操作に応じた処理を実行した後、ステップ S5に戻る。
[0085] さて、上述のステップ S23の領域選択処理において、 PC12は、具体的に次のよう な処理を実行する。即ち、図 19に示すように、領域選択処理に入ると、 PC12は、ま ず、ステップ S101においてディスプレイ 24にサブ画面 200を表示する。そして、ステ ップ S103において何らかの操作が成されるのを待ち、何らかの操作が成されると、ス テツプ S 105に進んで当該操作の内容を判定する。
[0086] ここで、サブ画面 200の表示を終了する旨の操作が成されると、つまり" X "印のボ タン 268力 Sクリックされると、 PC12は、ステップ S107に進み、当該サブ画面 200の表 示を終了する。そして、改めてメイン画面 100を表示するべぐ図 18のステップ SI 戻る。
[0087] 一方、ステップ S105においてスライダ 216が操作されたと判断すると、 PC12は、ス テツプ S109に進む。そして、このステップ S109において、マウス 22の操作に応じて サブ画面 200上のスライダ 216の表示状態を制御し、さらにステップ S 111におレ、て 当該スライダ 216の位置に応じて文字列 218 (レントゲン撮影画像 214の回転角度） の表示を制御する。そしてさらに、ステップ S113において、レントゲン撮影画像 214 の傾きを制御した後、ステップ S115に進み、マウス 22による操作が継続されている か否かを判断する。ここで、操作が継続されている場合は、ステップ S109に戻り、継 続されていない場合には、ステップ S103に戻る。
[0088] そして、ステップ S105においていずれかのラジオボタン 236がクリックされたと判断 すると、 PC12は、ステップ S117に進み、クリックされたラジオボタン 236にのみチエツ クマークが表示されるように、各ラジオボタン 236および 236の表示を制御する。そし て、ステップ S119において、当該クリックされたラジオボタン 236に対応する領域がリ ファレンスバー領域 248および評価対象領域 254のいずれであるのかを認識した後 、ステップ S 103に戻る。
[0089] さらに、ステップ S105において上述のリファレンスバー 36に対応する領域 248が 選択された、つまり"リファレンスバー"と記されたラジオボタン 236が ONされている状 態で領域選択エリア 212内のレントゲン撮影画像 214上においてマウス 22の操作が 成されたと判断すると、 PC12は、図 20のステップ S121に進む。そして、このステップ S121において、マウス 22の操作に応じてリファレンスバー領域 248を設定した後、 ステップ S123に進み、当該リファレンスバー領域 248の画像をリファレンスバー表示 エリア 220に拡大表示する。
[0090] そして、 PC12は、ステップ S125において、リファレンスバー領域 248の画像の輝 度 Yb[i， j]を取得する。このとき、当該輝度 Yb[i， j]を 256階調に振り分ける。そして、 ステップ S 127において、上述した数 1に基づいて階調毎度数 Hb[x]を演算し、ステツ プ S129におレ、て、当該演算結果 Hb[x]を上述した図 12のテーブル 300に記録する
[0091] さらに、 PC12は、ステップ S131において、上述の数 2に基づいて平均値 Mbを求 めると共に、数 3に基づいて偏差 Dbを求め、ステップ S133において、これらの演算 結果 Mbおよび Dbをテーブル 300に記録する。そして、ステップ S135におレ、て、こ れら平均値 Mbおよび偏差 Dbを文字列 224およびお 226で表した後、ステップ S13 7において、現在有効化されているのは"画像 1 "であるか否かを判断する。
[0092] ここで、 "画像 1"が有効化されていると判断すると、 PC12は、ステップ S139に進み 、上述の平均値 Mbおよび偏差 Dbを、それぞれ基準平均値 SMbおよび基準偏差 D bとして、文字列 208および 210によって表示する。そして、この表示後、図 19のステ ップ S103に戻る。一方、現在有効化されているのが"画像 1"ではない場合は、ステ ップ S139をスキップして、直接ステップ S103に戻る。
[0093] また、図 19のステップ S105において評価対象領域 254が選択された、つまり"評 価対象"と記されたラジオボタン 236が ONされている状態で領域選択エリア 212内 のレントゲン撮影画像 214上においてマウス 22の操作が成されたと判断すると、 PC1 2は、図 21のステップ S141に進む。そして、このステップ S141において、マウス 22 の操作に応じて評価対象領域 254を設定した後、ステップ S143に進み、当該評価 対象領域 254内の画像を評価対象表示エリア 222に拡大表示する。
[0094] そして、ステップ S145において、評価対象領域 254内の画像の輝度 Yo[i, j]を取 得する。このとき、当該輝度 Y。[i， j]を 256階調に振り分ける。そして、ステップ S147 において、上述した数 4に基づいて階調毎度数 Ho[x]を演算し、ステップ S149にお いて、当該演算結果 Ho[x]を図 12のテーブル 300に記録する。さらに、 PC12は、ス テツプ S151において、階調毎度数 Ho[x]に従うヒストグラム、つまり曲線 264を、ヒス トグラム表示エリア 242に表示する。 [0095] このステップ S151の実行後、 PC12は、ステップ S153に進む。そして、このステツ プ S153において、上述した数 5に基づいて平均値 Moを求めると共に、数 6に基づ いて偏差 Doを求め、ステップ S155において、これらの演算結果 Moおよび Doをテ 一ブル 300に記録する。そして、ステップ S157において、基準平均値 SMbおよび基 準偏差 SDbが設定されているか否力 ^判断する。
[0096] ここで、基準平均値 SMbおよび基準偏差 SDbが設定されていない場合、 PC12は 、図 19のステップ S103に戻る。一方、基準平均値 SMbおよび基準偏差 SDbが設定 されている場合は、ステップ S159に進み、上述した数 7に基づいて、補正後輝度 Yo ， [i， j]を求める。このときも、当該補正後輝度 ' Yo[i, j]を 256階調に振り分ける。
[0097] そして、ステップ S161に進み、補正後輝度 Yo' [i， j]に基づく階調毎度数 Ho' [x] を求めた後、ステップ S163において当該演算結果 Ho' [X]を上述のテーブル 300に 記録する。そして、ステップ S165において、補正後の階調毎度数 Ho' [X]に従うヒスト グラム、つまり曲線 266を、ヒストグラム表示エリア 242に表示する。
[0098] さらに、 PC12は、ステップ S167において、補正後の階調毎度数 Ho' [x]に基づい て平均値 Mo'を求めると共に、これら補正後の階調毎度数 Ho' [X]および平均値 Mo ，に基づいて偏差 Do'求める。そして、ステップ S169において、これらの演算結果 M o'および Do'をテーブル 300に記録する。さらに、ステップ S 171において、これら補 正後の平均値 Mo'および偏差 Do'を文字列 230および 232によって表示した後、図 19のステップ S103に戻る。
[0099] 以上のように、第 1実施形態の骨密度評価システム 10は、図 1に示すような比較的 に簡単かつ安価な構成であるので、開業医のような比較的に小規模な医療施設に おいても容易に導入することができる。し力、も、上述した従来技術とは異なり、定量的 に骨密度を評価できるので、歯科治療過程にぉレ、て前置的なスクリーニング (骨粗鬆 症であるか否かの判断）が可能となる。このことは、後々の治療計画を立てるのに極 めて有用であり、例えば下顎骨の強健さが要求されるインプラント治療の事前検査に 特に貢献する。
[0100] なお、この第 1実施形態においては、 PC12に骨密度評価プログラムを実行させる ことで当該 PC12を骨密度評価装置として機能させるようにしたが、これに限らない。 例えば、この第 1実施形態と同様の機能を有する専用の骨密度評価装置を構成して あよい。
[0101] また、画像入力手段として、フィルムスキャナ 14を用いた力 これに限らなレ、。例え ば CCD (Charge Coupled Device)カメラ等の撮影手段を用いてもよいし、レントゲン 撮影時に直接画像を取り込むレ、わゆるディジタル力セッテを用いてもょレ、。そして、 印刷手段としてのレーザプリンタ 16に代えて、インクジェットプリンタやドットインパクト プリンタ等の他の印刷方式を採用するプリンタを用いてもよい。また、磁気カードなど の記録媒体に、評価結果を記録してもよい。さらに、 PC12に入力される画像や当該 PC12から出力される結果を、インターネット等の通信手段によって遠隔地との間で 送受信できるようにしてもよい。
[0102] そして、標本体として階段状のアルミニウム製ブロック 36を用いた力 これに限らな レ、。例えば、厚みが一定のアルミニウム製ブロックを用いてもよいし、アルミニウム以 外の材料で構成されたブロックを用いてもよい。また、アルミニウム製ブロック 36に代 えて、骨密度が既値である擬似骨を用いてもよい。かかる擬似骨を用いれば、当該 擬似骨の画像の濃淡度を基に、下顎骨の骨密度を推測することができ、ひいては身 体全体の骨蜜度を推測することができる。
[0103] また、上述したメイン画面 100において 4つのレントゲン撮影画像 140, 140,…を 同時に表示すると共に、これら 4つのレントゲン撮影画像 140, 140,…に係る評価 結果 (補正後平均値 Mo'，補正後偏差 Do'およびヒストグラム（曲線 142, 142， · · ·） )を同時に表示するようにした力 これに限らない。即ち、 4以外の数のレントゲン撮影 画像 140およびその評価結果を表示するようにしてもよい。
[0104] そして、上述した数 7に基づいて評価対象領域 254の輝度 Yo [i， j]を補正したが、 当該数 7以外の演算式 (アルゴリズム）に基づいて補正を行ってもよい。
[0105] さらに、評価対象領域 254の形状は矩形に限らなレ、。例えば、歯根 40 (図 2参照） に対応する部分 258を当該評価対象領域 254から排除してもよい。また、当該評価 対象領域 254の形状を任意に設定できるようにしてもよい。このようにすれば、患者 毎に微妙に異なる下顎骨の形状 (第 1小臼歯 28と、これと隣り合う犬歯 30および第 2 小臼歯 32との並び）の違いに、柔軟かつ的確に対応することができる。 [0106] また、評価対象領域 254は、この第 1実施形態で説明した部分 (第 1小臼歯 28の歯 根 40の下側半分とその周囲の歯槽骨 34との部分)以外の部分としてもよい。ただし、 この場合も、各"画像 A"間で当該評価対象領域 254を統一させなければならなレ、こ とは、言うまでもない。
[0107] 次に、この発明の第 2実施形態について、図 22—図 40を参照して説明する。
[0108] 上述したように、評価対象領域 254 (図 13参照）の輝度 Yo[i, j]は、骨密度に相関 する。即ち、補正後の輝度 Yo' [i， j]の平均値 Mo'が大きいほど、骨密度は高ぐ当 該平均値 Mo'が小さいほど、骨密度は低レ、。このたび、 50歳一 69歳（平均年齢約 6 0歳）の計 35人の人間（サンプル）ついて、実際に、公知の DXA (Dual energy X-ray Absorptiometry)法による骨密度測定を実施すると共に、その測定値（BMD (Bone Mineral
Density)値）と当該補正後平均値 Mo'とを比較してみた。併せて、 T値（20歳一 44 歳までの BMD値の平均値を 100としたときの実際の BMD値の比率）についても、補 正後平均値 Mo'と比較してみた。その結果を、図 22に示す。
[0109] この図 22に示すように、補正後平均値 Mo'は、 BMD値が大きいほど大きぐ BMD 値が小さいほど小さい、という傾向にある。その証拠に、 BMD値と補正後平均値 Mo 'との間の相関係数は" 0. 6439"であり、つまり、これら両者間に正の相関がある、と 言える。一方、 T値との関係についても同様である。即ち、 T値と補正後平均値 Mo' との間の相関関数は" 0. 6481 "であり、これら両者間にも正の相関がある。このこと 力らも、上述の如く補正後平均値 Mo'が骨密度に相関することは、明らかである。
[0110] ところで、一般（国際的）には、骨密度は T値に基づいて評価されることが多い。具 体的には、 T値が 70%以下の場合は、骨粗鬆症であると診断される。そして、下値が 71 %— 80の場合は、骨減少症であると診断される。さらに、 T値が 81%以上の場合 には、正常であると診断され、特に当該 T値が 100%以上の場合には、極めて正常（ 安心）であると診断される。ここで、これらの T値の区分毎に、図 22における補正後平 均値 Mo'の平均を求めると、図 23に示すようになる。そして、この図 23の関係をダラ フで表すと、図 24のようになる。
[0111] これら図 23および図 24においても、当然に、補正後平均値 Mo'は T値と相関し、 ひいては骨密度と相関する。換言すれば、補正後平均値 Mo'に基づいて骨密度の 程度（高低）を判定することができる、と推測される。例えば、補正後平均値 Mo'の平 均値が 71. 41%以下である場合は、骨粗鬆症である、厳密には骨粗鬆症の疑いが ある、と判定することができる。そして、補正後平均値 Mo'の平均値が 84. 89%以下 である場合には、骨減少症である、厳密には骨減少症の疑いがある、と判定すること ができる。そして、これ以外の場合は、骨密度が正常である、と判定することができる
[0112] そこで、この第 2実施形態では、補正後平均値 Mo'に基づいて骨密度の程度を判 定する機能を、上述した骨密度評価プログラムに組み込む。また、上述した第 1実施 形態においては、 "画像 1 "の輝度 Y[i， j]が言わば不変とされたが、この第 2実施形 態においては、当該"画像 1 "の輝度 Y[i， j]を或る一定の基準に基づいて補正する。 これ以外については、第 1実施形態と同様であるので、当該第 1実施形態と同様の部 分についての詳細な説明は省略する。
[0113] 即ち、この第 2実施形態における骨密度評価プログラムが起動されると、 PC12のデ イスプレイ 24には、図 25に示すようなメイン画面 400が表示される。
[0114] このメイン画面 400は、上述した第 1実施形態におけるメイン画面 100 (図 6等参照） に対し、エディットボックス 402および 404と、文字歹 IJ406, 408および 410, 410,… とを付加したものである。このうち、エディットボックス 402および 404は、フレーム領域 114の右側略中央に表示され、詳しくは基準偏差 SDbを表す文字列 132の下方に 上下 2段で表示される。そして、これらのエディットボックス 402および 404の左横方 に、 "要注意"および"注意"という当該各エディットボックス 402および 404の見出しを 表す 2つの文字列 406および 408が表示される。なお、各エディットボックス 402およ び 404の一方、例えば"要注意''という見出し（文字列） 406が付されたエディットボッ タス 402には、上述の如く補正後平均値 Mo'の平均値に基づいて骨粗鬆症である か否かを判定する際の基準となる値、例えば 71. 41%の近似値である" 70"という値 が、デフォルト値として入力される。そして、 "注意"という見出し 408が付されたエディ ットボックス 404には、当該補正後平均値 Mo'の平均値に基づいて骨減少症である か否かを判定する際の基準となる値、例えば 84. 89%の近似値である" 85"という値 力 デフォルト値として入力される。
[0115] そして、それぞれのピクチャボックス 116の下方に表示された 3つの文字列 118, 1 20および 122のさらに下方に、当該ピクチャボックス 116内に表示されるレントゲン撮 影画像 140に基づく判定結果を表す文字列 410が、表示される。この文字列 410 ( 判定結果）の表示内容については、後で詳しく説明するが、骨密度評価プログラムの 起動直後は、当該文字歹 1J410として"チェック未"という文字列が表示される。
[0116] さて、今、メイン画面 400において、第 1実施形態と同様の要領で"画像 1"一"画像 4"に対応する画像データがハードディスクから順次読み込まれ、これによつて、図 26 に示すように、各ピクチャボックス 116， 116，…内に当該"画像 1"一"画像 4"に対応 するレントゲン撮影画像 140， 140,…が表示されたとする。そして、 "画像 1"に対応 するラジオボタン 124が ONされた状態、つまり"画像 1"が有効化された状態で、これ から輝度 Y[i, j]の補正を開始する旨の操作が成されたとする。すると、ディスプレイ 2 4に、図 27に示すようなサブ画面 500が表示される。なお、かかる補正開始を指示す るためのコマンドは、メニューバー 106内の"編集"メニューに格納されている。
[0117] 図 27に示すように、サブ画面 500の一番上には、第 1実施形態と同様の横長のタイ トルバ一 502が表示される。そして、このタイトルバー 502には、カルテの番号と、現 在有効化されている"画像 A" (ここでは"画像 1")と、を表す横書きの文字列 504が、 例えば左詰で表示される。さらに、タイトルバー 502の下方に、矩形のフレーム領域 5 06が表示される。
[0118] このフレーム領域 206の左側には、第 1実施形態のサブ画面 200における領域選 択エリア 212よりも大きめの領域選択エリア 508が、表示される。そして、この領域選 択エリア 508には、現在有効化されている"画像 A"のレントゲン撮影画像 140を拡大 した拡大画像 509が表示される。
[0119] さらに、領域選択エリア 508の下方であって、フレーム領域 506の左下隅の部分に は、 "上，，， "下，，， "左"および"右"という個別の文字列 510， 510,…が付された 4つ のラジオボタン 512， 512,…が、縦 2行横 2列に表示されている。そして、これらのラ ジォボタン 512， 512,…（文字歹 IJ510, 510,■·■)の上方には、当該ラジ才ボタン 51 2, 512,…の機能を表す"領域抽出"という文字列 514が表示される。さらに、ラジオ ボタン 512, 512,…（文字歹 IJ510, 510,…；)の一群の右横方には、 "参照チェック，， とレ、う文字列 514が付されたチェックボックス 516が、表示される。
[0120] 一方、領域選択エリア 508の右横方であって、フレーム領域 206の上部には、 4つ のラジオボタン 518， 518,…が、縦一列に表示される。そして、各ラジオボタン 518， 518,…の右横方には、当該各ラジオボタン 518， 518,…の見出しを表す個別の文 字歹 IJ、例えば"リファレンスバー"， "最高値（白）"， "最低値 (黒) "および"評価対象" とレヽぅ文字歹' J520, 520,…カ表示される。さらに、一群のラジオボタン 518, 518,… (文字列 520, 520, …）の上方には、当該ラジオボタン 518, 518， …の機能を表す "選択範囲"という文字列 522が表示される。
[0121] そして、一群のラジオボタン 518， 518,…の右横方であって、フレーム領域 506の 右上隅の部分には、注記 524を表示するための注記エリア 526が設けられている。 なお、サブ画面 500が表示された直後、換言すれば当該サブ画面 200によって後述 する補正処理が実行される前は、当該注記 524としで'未処理"という文字列が表示 される。
[0122] さらに、注記エリア 526の下方には、 2つのエディットボックス 528および 530力 横 並びに表示される。そして、これらのエディットボックス 528および 530の上方に、 "基 準最高値"および"基準最低値"という当該各エディットボックス 528および 530の見 出しを表す 2つの文字列 532および 534が表示される。なお、各エディットボックス 52 8および 530の一方、例えば"基準最高値"という見出し (文字列） 532が付されたェ デイットボックス 528には、後述する基準最高値 Ysmaxが入力される。ただし、サブ 画面 500の表示直後は、当該基準最高値 Ysmaxとして" 180"というデフォルト値が 、入力される。そして、他方の"基準最低値"という見出し 534が付されたエディットボ ックス 530には、後述する基準最低値 Ysminが入力される。サブ画面 500の表示直 後は、このエディットボックス 530に" 30"というデフォルト値が入力される。
[0123] そしてさらに、各エディットボックス 528および 530の下方には、横長のリファレンス バー表示エリア 536が表示される。そして、このリファレンスバー表示エリア 536の左 側上方には、 "リファレンスバー'，という当該リファレンスバー表示エリア 536の見出し を表す文字列 538が、表示される。 [0124] また、リファレンスバー表示エリア 536の左側下方には、概ね正方形の評価対象表 示エリア 540が表示される。そして、この評価対象表示エリア 540の左側上方には、 " 評価対象"という当該評価対象表示エリア 540の見出しを表す文字列 542が、表示さ れる。
[0125] さらに、評価対象表示エリア 540の右横方には、概ね正方形のヒストグラム表示エリ ァ 544が表示される。このヒストグラム表示エリア 544の横軸には、一定の間隔で垂直 の目盛線 546. 546.…が記されている。また、このヒストグラム表示エリア 544の上方 には、 3つのラジオボタン 548， 548,…が、横一列に表示される共に、各ラジオボタ ン 548, 548, …の右横方には、 "原画"， "バー"および"対象' 'という当該各ラジオボ タン 548， 548,…の見出しを表す個別の文字列 550， 550,…が表示される。さらに 、各ラジ才ボタン 548, 548,…（文字歹 1J550, 550, ·■·)の上方には、当該各ラジオ ボタン 548， 548, …の機能を表す"ヒストグラム"という文字列 552が表示される。
[0126] かかるサブ画面 500において、例えば、今、図 28に示すように、 "選択範囲"という 文字列 522に付属する 4つのラジオボタン 518, 518,…のうち、 "リファレンスバー"と レ、う見出し 520が付されたラジオボタン 518が ONされるとする。そして、領域選択エリ ァ 508内のレントゲン撮影画像 509上において、同図に点線 554で示すように、マウ ス 22 (図 1参照）の操作によって上述したリファレンスバー 36 (図 2参照）に対応する 部分 556が選択されたとする。なお、この選択手順は、上述した第 1実施形態（図 10 )においてリファレンスバー 36に対応する部分 250を選択するのと同様である。
[0127] このように点線 554で示される言わばリファレンスバー領域が選択されると、このリフ アレンスバー領域 554内における輝度 Y[i, j]の最高値および最低値が、検出される 。ここで、最高値としては、基本的に、リファレンスバー領域 554のうち上述したアルミ 二ゥム箔 48が貼着された部分 (図 3参照）に対応する部分の輝度 Y[i, j]が検出され る。一方、最低値としては、リファレンスバー領域 554のうちリファレンスバー 36の最 下段部分 (厚さ寸法が Taの部分）に対応する部分の輝度 Y[i, j]が検出される。
[0128] これら検出された最高値および最低値は、それぞれ輝度最高値 Ybmaxおよび輝 度最低値 Ybminとして、図 29に示すテーブル 600に記録される。なお、このテープ ル 600は、骨密度評価プログラムが起動されたときに、ハードディスク内に形成される 。また、このテーブル 600には、上述した基準最高値 Ysmaxおよび基準最低値 Ysm inも記録されている。
[0129] そして、このテーブル 600に記録された輝度最高値 Ybmax,輝度最低値 Ybmin, 基準最高値 Ysmaxおよび基準最低値 Ysminに基づいて、領域選択エリア 508に表 示されている拡大画像 509の輝度 Y[i, j]が補正される。つまり、次の数 8に基づいて 、補正後輝度 Y' [i， j]が求められる。
[0130] [数 8]
Y j] = AY[i, j] + Ysmin where AY\i, /1 = ~ (YS max- Ys min)
い J 1 Ybmax- y&min
[0131] そして、この数 8によって求められた補正後輝度 Y' [i, j]に基づいて、領域選択エリ ァ 508内の拡大画像 509が改めて表示し直される。つまり、補正後輝度 Y' [i， j]に基 づくレントゲン撮影画像 140の拡大画像 509が、当該領域選択エリア 508に表示さ れる。
[0132] さらに、このレントゲン撮影画像 140 (拡大画像 509)の全画素の補正後輝度 Y' [i， j]が、 256階調に振り分けられると共に、上述した数 1と同様の次の数 9に基づいて、 それぞれの階調 X毎の度数 Ha' [X]が求められる。
[0133] [数 9]
Na
[0134] なお、この数 9において、 Naは、レントゲン撮影画像 140の全画素数であり、 na' [x ]は、当該全画素数 Naのうち階調 Xに振り分けられた画素数である。この数 9の演算 結果 Ha' [X]もまた、上述のテーブル 600に記録される。
[0135] そしてさらに、補正後輝度 Y' [i, j]に従うリファレンスバー領域 554の拡大画像 558
、リファレンスバー表示エリア 536に表示される。そして、このリファレンスバー領域 554についても、当該リファレンスバー領域 554を構成する各画素の輝度 Yb' [i, j] 力 ¾56階調に振り分けられると共に、次の数 10に基づいて、それぞれの階調 X毎の 補正後度数 Hb' [X]が求められる。 [0136] [数 10]
Figure imgf000031_0001
[0137] この数 10において、 Nbは、リファレンスバー領域 554を構成する全ての画素数で あり、 nb' [X]は、当該全画素数 Nbのうち階調 Xに振り分けられた画素数である。この 数 10の演算結果 Hb' [X]もまた、テーブル 600に記録される。
[0138] この数 10によって求められた補正後度数 Hb' [X]に基づいて、さらにリファレンスバ 一領域 554における補正後輝度 Yb' [i, j]の平均値 Mb'が求められる。具体的には 、上述した数 2と同様の次の数 11によって補正後平均値 Mb'が求められる。
[0139] [数 11]
Mb'= ^ {x - b'[x]}
[0140] この数 11の演算結果 Mb'もまた、テープノレ 600に記録される。そして、現在有効化 されている画像力 '画像 1 "である場合は、この補正後平均値 Mb'は、後述する基準 平均値 SMb'として設定される。
[0141] さらに、補正後度数 Hb' [X]および補正後平均値 Mb'に基づいて、リファレンスバ 一領域 554における補正後輝度 Yb' [i, j]の偏差 Db'が求められる。具体的には、 上述した数 3と同様の数 12によって補正後偏差 Db'が求められる。
[0142] [数 12]
Db' = ^ {(JC -Mb')2 - Hb'[x^
[0143] そして、この数 11の演算結果 Db'も、テーブル 600に記録される。また、現在有効 化されている画像が"画像 1 "である場合は、この補正後偏差 Db'は、後述する基準 偏差 SDb'として設定される。
[0144] これらの補正後平均値 Mb'および補正後偏差 Db'は、注記 524として注記エリア 5
26に表示される。また、この注記エリア 526の上部には、当該注記 524として、 "リファ レンスバー"という見出しを表す文字列も表示される。
[0145] ここで、上述した"ヒストグラム"という文字列 552に付属する 3つのラジオボタン 548 , 548,…のうち、 "バー"という見出し 550が付されたラジオボタン 548が ONされると する。すると、ヒストグラム表示エリア 544に、リファレンスバー領域 552の補正後度数 Hb' [X]に従う曲線（ヒストグラム） 560が表示される。従って、この曲線 560から、リフ アレンスバー領域 552の補正後輝度 Yb， [i， j]の分布を認識することができる。
[0146] また、図には示さないが、 "原画' 'という見出し 550が付されたラジオボタン 548が〇 Nされると、ヒストグラム表示エリア 544には、レントゲン撮影画像 140全体の補正後 度数 Ha' [X]に従うヒストグラムが表示される。従って、この補正後度数 Ha' [x]に従う ヒストグラムから、レントゲン撮影画像 140全体の補正後輝度 Y' [i， j]の分布を認識 すること力 Sできる。なお、この時点で、 "対象"という見出し 550が付されたラジオボタン 548が〇Nされても、ヒストグラム表示エリア 544には、何ら表示されない。
[0147] 次に、図 30に示すように、 "選択範囲"という文字列 522に付属する 4つのラジオボ タン 518， 518,…のうち、 "最高値（白）"という見出し 520が付されたラジオボタン 51 8が ONされるとする。なお、当該"最高値（白）"というラジオボタン 518が ONされるこ とによって、上述の"リファレンスバー"というラジオボタン 518が OFFされる。これと同 時に、リファレンスバー領域（点線） 554の表示も消える。
[0148] この図 30に示す状態において、領域選択エリア 508内のレントゲン撮影画像 509 上の任意の位置でクリックされると、そのクリック位置の輝度 Y[i, j]力 輝度最高値 Y bmaxとして設定し直される。つまり、テーブル 600内の輝度最高値 Ybmaxが更新さ れる。そして、この更新後の輝度最高値 Ybmaxは、上述の注記エリア 526に注記 52 4として表示される。
[0149] さらに、更新後の輝度最高値 Ybmaxに基づいて、補正後輝度 Y' [i， j]が改めて補 正される。そして、この言わば再補正後の輝度 Y' [i， j]に基づいて、レントゲン撮影 画像 114 (509)全体の階調毎度数 Ha' [x] ,リファレンスバー領域 554 (拡大画像 5 58)の階調毎度数 Hb' [x] ,輝度平均値 Mb'および輝度偏差 Db'が、改めて補正さ れる。これらの補正結果は、領域選択エリア 508に表示されたレントゲン撮影画像 50 9,リファレンスバー表示エリア 536に表示された拡大画像 558， およびヒストグラム表 示エリア 544に表示された曲線 560にも、反映される。
[0150] なお、輝度最高値 Ybmaxとしては、上述したようにリファレンスバー領域 554のうち アルミニウム箔 48が貼着された部分に対応する部分、つまり最も白く（明るく）撮影さ れている部分の輝度 Y' [i, j]が設定されるのが、望ましい。なぜなら、これ以外の部 分が設定された場合は、正確な補正後輝度 Y' [i， j]を得られない可能性があるから である。ただし、例えばレントゲン撮影画像 509 (114)上においてアルミニウム箔 48 に対応する部分が良好に撮影されておらず、かついずれかの歯 28, 30または 32に 金属を用いた治療が施されてレ、る場合 (例えば金冠または銀冠が被覆されてレ、る場 合）には、当該金属に対応する部分の輝度 Y' [i, j]が輝度最高値 Ybmaxとして設定 されるようにする。このようにすれば、アルミニウム箔 48に対応する部分が良好に撮 影されていなくても、比較的に望ましい補正後輝度 Y' [i， j]を得ることができる。
[0151] 続いて、図 31に示すように、 "選択範囲' 'に付属する 4つのラジオボタン 518, 518, …のうち、 "最低値（黒）"という見出し 520が付されたラジオボタン 518が ONされると する。そして、この状態で、レントゲン撮影画像 509上の任意の位置においてクリック されると、そのクリック位置の輝度 Y[i, j]が、輝度最低値 Ybminとして設定し直され る。つまり、テーブル 600内の輝度最低値 Ybminが更新される。そして、この更新後 の輝度最低値 Ybminは、注記エリア 526に注記 524として表示される。
[0152] さらに、上述の輝度最高値 Ybmaxが更新されたときと同様に、更新後の輝度最低 値 Ybminに基づいて、補正後輝度 Y' [i, j]が改めて補正される。そして、この再補 正後輝度 Y' [i， j]に基づいて、階調毎度数 Ha' [X]および Hb' [x]，輝度平均値 M b'並びに輝度偏差 Db'が、改めて補正されると共に、この補正結果は、領域選択ェ リア 508内のレントゲン撮影画像 509,リファレンスバー表示エリア 536内の拡大画像 558,およびヒストグラム表示エリア 544内の曲線 560に、反映される。
[0153] なお、輝度最低値 Ybmaxとしては、上述したようにリファレンスバー領域 554のうち リファレンスバー 36の最下段部分に対応する部分の輝度 Y[i, j]が設定されるのが、 望ましレ、。ただし、例えば当該リファレンスバー 36の最下段部分が良好に撮影されて いない場合には、レントゲン撮影画像 509上で最も黒く（暗く）撮影されている部分の 輝度 Y' [i， j]力 S設定されるようにする。このようにすれば、リファレンスバー 36の最下 段部分が良好に撮影されていない場合でも、比較的に望ましい補正後輝度 Y' [i， j] を得ること力できる。 [0154] さらに続いて、図 32に示すように、上述した 4つのラジオボタン 518, 518,…のうち 、 "評価対象"という見出し 520が付されたラジオボタン 518が ONされたとする。これ によって、評価対象領域 562の選択が開始される。
[0155] 即ち、領域選択エリア 508内のレントゲン撮影画像 509上において、第 1実施形態
(図 13参照）のときと同様に、マウス 22の操作によって評価対象領域 562が選択され る。ただし、第 1実施形態では、評価対象領域 254の形状が矩形に限定されたが、こ の第 2実施形態においては、当該評価対象領域 562を多角形状に選択することがで きる。具体的には、マウス 22による最初のクリック操作によって、評価対象領域 562 ( 枠）の始点が設定される。そして、マウス 22によってクリック操作が成される度に、評 価対象領域 562の頂点が設定される。そして、評価対象領域 362の始点と同じ位置 でマウス 22がダブルクリックされると、当該評価対象領域 362の終点が設定される。 従って、例えば矩形状の評価対象領域 562を形成することもできるが、図 32に示す ように、第 1小臼歯 28の歯根 40に対応する部分 564を当該評価対象領域 562から 外すこともできる。つまり、歯根 40の周囲の歯槽骨 34に対応する部分 566のみを評 価対象領域 562として選択することができる。
[0156] このようにして評価対象領域 562が選択されると、サブ画面 500の上に、図 33に示 すようなメッセージボックス 700がオーバレイ表示される。このメッセージボックス 700 には、選択された評価対象領域 562の確定の可否を問うメッセージ、例えば"この領 域でキヤプチヤしてもよろしいですか？"という文字列 702が表示される。そして、この 文字列 702の下方に、 "はい"， "いいえ"および"キャンセル"という個別の文字列が 付された 3つのボタン 704, 706および 708力 S、横一列に表示される。
[0157] このメッセージボックス 700において、例えば"はレ、 "というボタン 704がクリックされ ると、評価対象領域 562が確定される。そして、上述した数 4と同様の次の数 13に基 づいて、確定された評価対象領域 562の補正後度数 Ho' [X]が求められる。
[0158] [数 13]
[0159] なお、この数 13において、 Noは、評価対象領域 562を構成する全ての画素数であ り、 no ' [x]は、当該全画素数 Noのうち階調 xの画素数である。この数 13の演算結果
Ho ' [X]は、上述したテーブル 600に記録される。
[0160] そして、この数 13によって求められた補正後度数 Ho' [X]に基づいて、評価対象領 域 562における補正後輝度 Yo ' [i, j]の平均値、つまり上述した補正後平均値 Mo ' が求められる。具体的には、上述した数 5と同様の次の数 14によって、補正後平均 値 Mo 'が求められる。
[0161] [数 14]
Figure imgf000035_0001
[0162] この数 14の演算結果 Mo 'もまた、テープノレ 600に記録される。この数 14によって 求められた補正後平均値 Mo'および上述の補正後度数 Ho ' [X]に基づいて、評価 対象領域 562における補正後輝度 Yo ' [i, j]の偏差 Do 'が求められる。具体的には 、上述した数 6と同様の数 15によって補正後偏差 Do 'が求められる。なお、この数 15 の演算結果 Do 'もまた、テーブル 600に記録される。
[0163] [数 15]
Figure imgf000035_0002
[0164] このようにして評価対象領域 562の補正後度数 Ho ' [χ] ,補正後平均値 Mo 'およ び補正後偏差 Do'が求められた後、メッセージボックス 700の表示が消える。そして、 サブ画面 500が、図 34に示すような状態に遷移する。
[0165] 即ち、評価対象表示エリア 540内に、評価対象領域 562の拡大画像 568が表示さ れると共に、注記エリア 526に、補正後平均値 Mo 'および補正後偏差 Mo 'を表す文 字列が、注記 524として表示される。また、この注記エリア 526の上部には、当該注 記 524として、 "評価対象"という見出しを表す文字歹 1Jも表示される。
[0166] ここで、上述した"ヒストグラム"に付属する 3つのラジオボタン 548, 548,…のうち、 "対象"という見出し 550が付された右側にあるラジオボタン 548が〇Nされるとする。 すると、ヒストグラム表示エリア 544に、評価対象領域 562の補正後度数 Ho ' [x]に従 う曲線 560が表示される。従って、この曲線 560から、評価対象領域 562の補正後輝 度 Yo ' [i, j]の分布を認識することができる。
[0167] なお、 "原画"というラジオボタン 548が ONされると、上述したようにヒストグラム表示 エリア 544には、レントゲン撮影画像 140全体の補正後度数 Ha' [x]に従うヒストグラ ムが表示される。そして、 "バー"とレ、うラジオボタン 548が ONされると、リファレンスバ 一領域 552の補正後度数 Hb' [x]に従うヒストグラムが表示される。
[0168] また、評価対象領域 562が確定された後で、上述の如く輝度最高値 Ybmaxが更 新されると、この更新後の輝度最高値 Ybmaxに基づいて、補正後輝度 Y' [i， j]が改 めて補正され、ひいては当該評価対象領域 562の補正後度数 Ho' [x]，補正後平 均値 Mo 'および補正後偏差 Do'も改めて補正される。そして、これらの補正結果は、 評価対象表示エリア 540の拡大画像 568、およびヒストグラム表示エリア 544の曲線 560にも、反映される。このことは、輝度最低値 Ybminが更新されたときも、同様であ る。
[0169] 図 33に戻って、メッセージボックス 700において、 "いいえ"というボタン 706がクリツ クされると、当該メッセージボックス 700の表示が消える。この場合、図 32のサブ画面 500が再度現れる。そして、このサブ 500において、評価対象領域 562の形状およ び寸法を任意に変更することができる。この変更手順については、一般の画像編集 ソフトウェアによる手順と同様であるので、詳しい説明を省略する。
[0170] また、メッセージボックス 700において"キャンセル"というボタン 708がクリックされる と、当該メッセージボックス 700の表示が消えると共に、サブ画面 500が最初の状態、 つまり評価対象領域 562の始点が設定される前の状態に戻る。なお、メッセージボッ タス 700の右上にある" X "印の閉じるボタン 710がクリックされた場合も、同様である
[0171] さらに、サブ画面 500において、上述した"基準最高値"という見出し 532が付され たエディットボックス 528の数値が変更されると、これに従ってテーブル 600内の基準 最高値 Ysmaxが更新される。そして、この更新後の基準最高値 Ysmaxに基づいて 、補正後輝度 Y' [i， j]が改めて補正され、ひいてはテーブル 600内の各パラメータ、 つまり各補正後度数 Ha'、 Hb '， Ηο ' ,補正後平均値 Mb' , Μο' ,補正後偏差 Db ' および Do 'も改めて補正される。そして、これらの補正結果は、領域選択エリア 508 のレントゲン撮影画像 509,評価対象表示エリア 540の拡大画像 568、およびヒスト グラム表示エリア 544の曲線 560にも、反映される。このことは、 "基準最低値"という 見出し 534が付されたエディットボックス 530の数値が変更されたときも、同様である 。ただし、これら基準最高値 Ysmaxおよび基準最低値 Ysminは、飽くまで基準値で あるので、不用意に変更されるのは好ましくない。これらが変更されるのは、例えば上 述の如くリファレンスバー領域 554が良好に撮影されてレ、なレ、場合等のように輝度最 高値 Ybmaxまたは輝度最低値 Ybminを正確に捉えることができない場合に留めて おくのが、望ましい。
[0172] なお、この第 2実施形態では、上述したように評価対象領域 562を多角形状に選択 すること力 Sできる力 その反面、当該評価対象領域 562として一定の形状でかつ一定 寸法の領域を設定し難くなる場合がある。そこで、この第 2実施形態においては、一 定形状かつ一定寸法の評価対象領域 562を設定できるようにするべぐ当該評価対 象領域 562の設定を支援する領域設定支援機能を備えている。
[0173] 即ち、 "参照チェック"という見出し 514が付されたチェックボックス 516がクリックされ ると、図 35に示すように、当該チェックボックス 516にチェックマーク 570が入力される 。これによつて、上述の領域設定支援機能が有効化される。そして、 "領域抽出"とい う文字列 514の下方にある 4つのラジオボタン 512, 512,…のいずれか、例えば"上 "という文字列 510が付されたラジオボタン 512が ONされるとする。この状態で、レン トゲン撮影画像 509上の第 1小臼歯 28の最上端に対応する部分がクリックされると、 当該部分に所定のマーク、例えば" X "というマーク 572が付される。
[0174] これと同様に、例えば"下"， "左"および"右"のラジオボタン 512, 512,…がこの順 番で ONされると共に、レントゲン撮影画像 509上の第 1小臼歯 28の最下端，左端お よび右端のそれぞれに対応する部分がこの順番でクリックされると、図 36に示すよう に、当該第 1小臼歯 28の最下端，左端および右端に対応する部分のそれぞれに、マ ーク 572が付される。そして、このように"上"， "下"， "左"および"右"に対応する 4つ のマーク 572, 572,…力付されると、これらのマーク 572， 572,…を各辺に 1つず つ置く矩形の目印線 574が、 自動的に描画される。さらに、この目印線 574の中央に 、当該目印線 574で表される矩形を半分に縮小した別の目印線 576が描画されると 共に、互いに対向するマーク 572, 572,…を結ぶ直線状の目印線 578および 580 が描画される。
[0175] 従って、図 37に示すように、これらの目印線 574— 580を参考にして、評価対象領 域 562を描画する、つまり始点，各頂点および終点を指定すれば、当該評価対象領 域 562を設定し易くなり、ひいては一定形状かつ一定寸法の評価対象領域 562を設 定できるようになる。なお、ラジオボタン 512, 512,…を ONする順番は、任意である 。また、それぞれのマーク 572の位置は、任意に変更することができる。そして、上述 したチェックマーク 570が外されると（チェックボックス 516が再度クリックされると）、各 マーク 572, 572,…および目印線 574 580の表示力 S消える。
[0176] このようにサブ画面 500による補正を終えた後、タイトルバー 502の右端にある閉じ るボタン 582がクリックされると、ディスプレイ 24の表示は、図 38に示すようなメイン画 面 100に戻る。
[0177] 即ち、補正後平均値 Mo'および補正後偏差 Do'が、 "画像 1"のピクチャボックス 1 16の下方の文字列 120および 122によって表される。そして、上述した基準平均値 SMb'および基準偏差 SDb'が、メイン画面 100の右端部分に表示された文字列 13 0および 132によって表される。さらに、 "チエッグ'という文字歹 IJ410の横方に、補正 後平均値 Mo'に基づく判定結果が表示される。ここでは、補正後平均値 Mo' ( = 83 . 3351)力 \ "要注意"というエディットボックス 402に入力された値（ = 70)よりも大き ぐかつ"注意"というエディットボックス 404に入力された値以下であるので、当該判 定結果として骨減少症の可能性があることを示す"注意"という結果が表示される。な お、補正後平均値 Mo'が、 "要注意"というエディットボックス 402に入力された値以 下である場合には、当該判定結果として骨粗鬆症の可能性があることを示す"要注 意"という結果が表示される。また、補正後平均値 Mo'が、 "注意"というエディットボッ タス 404に入力された値よりも大きい場合には、当該判定結果として"正常"という結 果が表示される。
[0178] そしてさらに、ヒストグラム表示エリア 134に、補正後度数 Ho' [x]に従う曲線 412が 表示される。この曲線 412は、上述した図 34における曲線 560と相似形のものである 。なお、図 38からは判らなレ、が、 "画像 1"のピクチャボックス 116には、補正後輝度 Y ' [i， j]に基づく（つまり補正後の）レントゲン撮影画像 140が表示される。
[0179] これと同じ要領で、他の"画像 A"、つまり"画像 2", "画像 3"および"画像 4"につい てもサブ画像 500が表示され、当該サブ画像 500上でリファレンスバー領域 554と評 価対象領域 562とが選択されると、当該サブ画像 500は図 39に示すようになる。なお 、図 39は、 "画像 2"についてのサブ画像 500である。
[0180] この"画像 1 "以外のサブ画面 500では、当該"画像 1"とは一部異なる方法によって 、補正処理が行われる。即ち、リファレンスバー領域 554が選択されると、上述した数 1 ,数 2および数 3に基づレ、て当該リファレンスバー領域 554の補正前の度数 Hb [X] ,輝度平均値 Mbおよび輝度偏差 Dbが求められる。これらの演算結果 Hb [x]， Mb および Dbは、上述したテーブル 600に記録される。そして、これら補正前の度数 Hb [x]，輝度平均値 Mbおよび輝度偏差 Dbに基づいて、レントゲン撮影画像 140 (拡大 画像 509)の輝度 Y[i, j]が補正される。具体的には、上述した数 7と同様の次の数 1 6に基づいて、補正後輝度 Y' [i, j]が求められる。
[0181] [数 16]
Y'[i,リ j] = ^ Db · (、Y[i,'ゾ i] - Mb) I + SMb
[0182] つまり、 "画像 1"以外の"画像 A"については、当該"画像 1 "のリファレンスバー領域 554の補正後輝度 Yb， [i， j]に基づいて輝度補正が行われる。なお、これ以降は、 " 画像 1"の場合と同様の手順により補正処理が行われる。
[0183] このようにして全ての"画像 A"についてサブ画面 500による補正処理が行われた後 、メイン画面 400に戻されると、当該メイン画面 400は図 40に示すようになる。
[0184] 即ち、各"画像 A"の補正後平均値 Mo'および補正後偏差 Do' 、それぞれに対 応するピクチャボックス 116の下方の文字列 120および 122によって表示される。そ して、補正後平均値 Mo'に基づく判定結果が、文字歹 IJ410によって表される。また、 ピクチャボックス 116内のレントゲン撮影画像 140は、補正後輝度 Y' [i, j]に基づい て表示し直される。さらに、ヒストグラム表示エリア 134に、各"画像 A"の補正後度数 Ho' [X]に従う 4つの曲線 412, 412,…が互いに異なる色で表示される。
[0185] このように、第 2実施形態によれば、基準最高値 Ysmaxおよび基準最低値 Ysmin という一定の基準に基づいて、 "画像 1"の輝度 Y[i, j]が補正される。そして、この一 定の基準に基づいて補正された"画像 1 "のリファレンスバー領域 554の補正後輝度 Yb' [i, j]に基づいて、他の"画像 A"、つまり"画像 2", "画像 3"および"画像 4"の輝 度補正が行われる。換言すれば、これらの"画像 2", "画像 3"および"画像 4"につい ても、一定の基準に基づいて輝度補正が行われることになる。従って、各"画像 A"の 補正後輝度 Y' [i， j]、厳密には補正後平均値 Mo'から、骨密度の程度を判定するこ とができる。しかも、この判定結果がメイン画面 400上で（文字歹 1J410によって）表示さ れるので、患者側にとっても自身の骨密度を把握し易くなる。勿論、この判定結果は 、印刷したり、記録媒体に記録したりすることもできる。

Claims

請求の範囲
[1] 下顎骨のレントゲン撮影画像を基に骨密度を評価する骨密度評価装置であって、 上記レントゲン撮影画像は上記下顎骨と並んで配置された標本体の画像を含み、 上記標本体の画像の濃淡度を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果が基準値と一致するように上記レントゲン撮影画像 の濃淡度を補正する補正手段と、
上記補正手段によって補正された補正後濃淡度に基づいて上記骨密度を評価す る評価手段とを具備することを特徴とする、骨密度評価装置。
[2] 上記評価手段は上記レントゲン撮影画像のうち特定領域の上記補正後濃淡度に 基づいて評価を行う、請求項 1に記載の骨密度評価装置。
[3] 上記特定領域は第 1小臼歯の周囲の歯槽骨部分に対応する領域を含む、請求項
2に記載の骨密度評価装置。
[4] 上記検出手段は上記標本体の画像の特定部分の濃淡度を検出する、請求項 1な いし 3のいずれかに記載の骨密度評価装置。
[5] 上記標本体の画像の濃淡度は該画像の場所によって異なり、
上記検出手段は上記標本体の画像の濃淡度の平均および偏差の一方または両方 を検出する、請求項 1ないし 3のいずれかに記載の骨密度評価装置。
[6] 上記基準値を任意に設定する設定手段をさらに備える、請求項 1ないし 5のいずれ かに記載の骨密度評価装置。
[7] 上記基準値は特定の上記レントゲン撮影画像についての上記検出手段による検出 結果に基づレ、て設定された、請求項 1なレ、し 5のレ、ずれかに記載の骨密度評価装置
[8] 上記評価手段は上記補正後濃淡度をヒストグラムで表示する表示手段を含む、請 求項 1なレ、し 7のレ、ずれかに記載の骨密度評価装置。
[9] 上記評価手段は上記補正後濃淡度に基づいて上記骨密度の程度を判定する判 定手段を含む、請求項 1ないし 8のいずれかに記載の骨密度評価装置。
[10] 上記評価手段による複数の上記レントゲン撮影画像のそれぞれに係る複数の評価 結果を同時に出力する出力手段をさらに備える、請求項 1ないし 9のいずれかに記載 の骨密度評価装置。
下顎骨のレントゲン撮影画像を基に骨密度を評価する骨密度評価方法であって、 上記レントゲン撮影画像は上記下顎骨と並んで配置された標本体の画像を含み、 上記標本体の画像の濃淡度を検出する検出過程と、
上記検出過程における検出結果が基準値と一致するように上記レントゲン撮影画 像の濃淡度を補正する補正過程と、
上記補正過程において補正された補正後濃淡度に基づいて上記骨密度を評価す る評価過程とを具備することを特徴とする、骨密度評価方法。
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