(57)【要約】【課題】人体構造物の計測値の再現性を向上させ、高い精度での診断を可能とする。【解決手段】計測対象画像を表示する表示部と、前記表示された計測対象画像中から一つまたは複数の計測候補点を検出する計測候補点検出部と、前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から一つの計測候補点を選択する計測候補点絞込み部と、を備え、前記表示部は、前記検出された計測候補点および／または前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示することを特徴とする人体構造物計測支援装置を提供することにより前記課題を解決する。【選択図】図２
2010131202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象画像を表示する表示部と、
前記表示された計測対象画像中から１つまたは複数の計測候補点を検出する計測候補点検出部と、
前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から１つの計測候補点を選択する計測候補点絞込み部と、
を備え、前記表示部は、前記検出された計測候補点および／または前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示することを特徴とする人体構造物計測支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の人体構造物計測支援装置であって、さらに、前記表示された計測対象画像中から所定の計測候補点を検出するために必要な情報を入力する情報入力部を備え、前記計測候補点検出部は、前記入力された情報に基づいて前記計測候補点を検出することを特徴とする人体構造物計測支援装置。
【請求項３】
前記情報入力部からの前記計測候補点を検出するために必要な情報の入力は、前記表示部に前記計測対象画像を縮小サイズで画像全体を表示して行われることを特徴とする請求項２に記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記複数の計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示するとともに、前記計測候補点絞込み部は、前記情報入力部から入力された情報に基づいて、前記表示部に表示された前記計測候補点の中から１つの計測候補点を選択することを特徴とする請求項２または３に記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項５】
前記計測候補点絞込み部は、前記複数の計測候補点の中から、所定の定義に基づいて１つの計測候補点を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項６】
前記計測候補点絞込み部は、以前選択された計測候補点の定義を記憶しておき、次回からその定義に基づいて前記計測候補点を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の人体構造物計測支援装置であって、さらに、前記１つ選択された計測候補点を用いて人体構造物の所定の計測値を算出する計測値算出部を備えたことを特徴とする人体構造物計測支援装置。
【請求項８】
前記表示部は、前記計測値の算出結果を前記計測対象画像に重ねて、又は並べて表示することを特徴とする請求項７に記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項９】
前記表示部は、前記計測値の算出結果に応じて該計測結果の表示方法を変更して表示することを特徴とする請求項８に記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項１０】
前記計測対象画像は、股関節画像であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項１１】
前記計測候補点絞込み部が１つ選択する計測候補点は臼蓋外端点であることを特徴とする請求項１０に記載の人体構造物計測支援装置。
【請求項１２】
計測対象画像を表示する表示工程と、
前記表示された計測対象画像中から１つまたは複数の計測候補点を検出する計測候補点検出工程と、
前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から１つの計測候補点を選択する計測候補点絞込み工程と、
を備え、前記表示工程は、前記検出された計測候補点および／または前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示することを特徴とする人体構造物計測支援方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の人体構造物計測支援方法であって、さらに、前記表示された計測対象画像中から所定の計測候補点を検出するために必要な情報を入力する情報入力工程を有し、前記計測候補点検出工程は、前記入力された情報に基づいて前記計測候補点を検出することを特徴とする人体構造物計測支援方法。
【請求項１４】
前記表示工程は、前記複数の計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示するとともに、前記計測候補点絞込み工程は、前記情報入力工程で入力された情報に基づいて、前記表示された前記計測候補点の中から１つの計測候補点を選択することを特徴とする請求項１２または１３に記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項１５】
前記計測候補点絞込み工程は、前記複数の計測候補点の中から、所定の定義に基づいて１つの計測候補点を選択することを特徴とする請求項１２または１３に記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項１６】
前記計測候補点絞込み工程は、以前選択された計測候補点の定義を記憶しておき、次回からその定義に基づいて前記計測候補点を選択することを特徴とする請求項１２または１３に記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれかに記載の人体構造物計測支援方法であって、さらに、前記１つ選択された計測候補点を用いて人体構造物の所定の計測値を算出する計測値算出工程を備えたことを特徴とする人体構造物計測支援方法。
【請求項１８】
前記表示工程は、前記計測値の算出結果を前記計測対象画像に重ねて、又は並べて表示することを特徴とする請求項１７に記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項１９】
前記表示工程は、前記計測値の算出結果に応じて該計測結果の表示方法を変更して表示することを特徴とする請求項１８に記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項２０】
前記計測対象画像は、股関節画像であることを特徴とする請求項１２〜１９のいずれかに記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項２１】
前記計測候補点絞込み工程が１つ選択する計測候補点は臼蓋外端点であることを特徴とする請求項２０に記載の人体構造物計測支援方法。
【請求項２２】
計測対象画像を表示するステップと、前記表示された計測対象画像中から１つまたは複数の計測候補点を検出するステップと、前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から１つの計測候補点を選択するステップとを備え、前記計測対象画像を表示するステップは、前記検出された計測候補点および／または前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示する人体構造物計測支援方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体構造物計測支援装置及び方法並びにプログラムに係り、特に、単純Ｘ線画像において、股関節におけるＣＥ角等の計測値を算出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、股関節あるいは膝関節等における変形性関節症などの病気の診断は、主としてＸ線画像によって行われている。このとき医師の診察・判断をより正確なものとするために、例えば大腿骨骨頭中心等の人体構造物の解剖学的特徴点の位置などについての客観的診断情報を提供することが必要とされている。
【０００３】
これに対して従来、例えば骨盤等の診断対象を撮像した画像を表示部に表示し、これに対して例えば体の歪みを計測するための基準線及びその平行線などのオブジェクトを描画するための情報を入力部から入力して、表示部に表示された画像上にこのオブジェクトを描画し、描画されたオブジェクト間の幾何学的な関係を示す値を算出して、医師の診断に供するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
ここでは、入力部から入力される入力情報は、ユーザ（医師等）の手入力による画像上の点であり、このユーザによって入力された点の位置情報をそのまま用いてオブジェクトが描画されている。
【特許文献１】特開２００７−１５１７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、人体構造物に関する計測値の算出に用いる計測点の位置を上記従来のようにユーザ（医師等）が手入力で与えると、各点の位置の定義がユーザによって異なったり、画像全体を見るために画像を縮小した状態で点を入力するような場合には大まかな位置にしか入力できなかったりという理由で、ユーザ毎にあるいは入力するタイミング毎に入力情報がばらついてしまう。
【０００６】
そのため、上記従来のように、ユーザが入力した計測点の位置情報をそのまま用いると、再現性の高い計測値を得ることができず、疾患の状態を定量的に把握することが困難となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、人体構造物の計測値の再現性を向上させ、高い精度での診断を可能とする人体構造物計測支援装置及び方法並びにプログラム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】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、計測対象画像を表示する表示部と、前記表示された計測対象画像中から一つまたは複数の計測候補点を検出する計測候補点検出部と、前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から一つの計測候補点を選択する計測候補点絞込み部と、を備え、前記表示部は、前記検出された計測候補点および／または前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示することを特徴とする人体構造物計測支援装置を提供する。
【０００９】
このように、複数の計測候補点の中から一つの計測候補点を選択するようにしたため、ユーザが直接入力した計測点位置のバラツキを抑えることが可能となり、結果として計測値の再現性を向上させることができる。
【００１０】
また、請求項２に示すように、請求項１に記載の人体構造物計測支援装置であって、さらに、前記表示された計測対象画像中から所定の計測候補点を検出するために必要な情報を入力する情報入力部を備え、前記計測候補点検出部は、前記入力された情報に基づいて前記計測候補点を検出することを特徴とする。
【００１１】
これにより、表示画像を見ながらユーザが計測候補点を検出するための情報を入力することができ、より検出精度を高めることが可能となる。
【００１２】
また、請求項３に示すように、前記情報入力部からの前記計測候補点を検出するために必要な情報の入力は、前記表示部に前記計測対象画像を縮小サイズで画像全体を表示して行われることを特徴とする。
【００１３】
これにより、画像全体から計測候補点位置を確認することができる。
【００１４】
また、請求項４に示すように、前記表示部は、前記複数の計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示するとともに、前記計測候補点絞込み部は、前記情報入力部から入力された情報に基づいて、前記表示部に表示された前記計測候補点の中から一つの計測候補点を選択することを特徴とする。
【００１５】
これにより、表示画像を見ながらユーザが情報入力部から一つの計測候補点を選択することができる。
【００１６】
また、請求項５に示すように、前記計測候補点絞込み部は、前記複数の計測候補点の中から、所定の定義に基づいて一つの計測候補点を選択することを特徴とする。
【００１７】
このように、予め一つの計測候補点の選択方法を決めておくことにより自動的に計測候補点を選択することができる。
【００１８】
また、請求項６に示すように、前記計測候補点絞込み部は、以前選択された計測候補点の定義を記憶しておき、次回からその定義に基づいて前記計測候補点を選択することを特徴とする。
【００１９】
このように、選択方法を記憶しておくことで自動的に計測候補点を選択することができる。
【００２０】
また、請求項７に示すように、請求項１〜６のいずれかに記載の人体構造物計測支援装置であって、さらに、前記一つ選択された計測候補点を用いて人体構造物の所定の計測値を算出する計測値算出部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これにより、計測値の再現性が向上し、より高い精度での診断が可能となる。
【００２２】
また、請求項８に示すように、前記表示部は、前記計測値の算出結果を前記計測対象画像に重ねて、又は並べて表示することを特徴とする。
【００２３】
これにより、計測結果の利用が容易となり、より高い精度での診断が可能となる。
【００２４】
また、請求項９に示すように、前記表示部は、前記計測値の算出結果に応じて該計測結果の表示方法を変更して表示することを特徴とする。
【００２５】
これにより、表示を見ただけで、正常か異常かの判断を簡単に行うことができる。
【００２６】
また、請求項１０に示すように、前記計測対象画像は、股関節画像であることを特徴とする。さらに、請求項１１に示すように、前記計測候補点絞込み部が一つ選択する計測候補点は臼蓋外端点であることを特徴とする。
【００２７】
これにより、股関節における疾患の診断が容易となる。
【００２８】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項１２に記載の発明は、および／または計測対象画像を表示する表示工程と、前記表示された計測対象画像中から一つまたは複数の計測候補点を検出する計測候補点検出工程と、前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から一つの計測候補点を選択する計測候補点絞込み工程と、を備え、前記表示工程は、前記検出された計測候補点及び前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示することを特徴とする人体構造物計測支援方法を提供する。
【００２９】
これにより、複数の計測候補点の中から一つの計測候補点を選択するようにしたため、ユーザが直接入力した計測点位置のバラツキを抑えることが可能となり、結果として計測値の再現性を向上させることができる。
【００３０】
また、請求項１３に示すように、請求項１２に記載の人体構造物計測支援方法であって、さらに、前記表示された計測対象画像中から所定の計測候補点を検出するために必要な情報を入力する情報入力工程を有し、前記計測候補点検出工程は、前記入力された情報に基づいて前記計測候補点を検出することを特徴とする。
【００３１】
これにより、表示画像を見ながらユーザが計測候補点を検出するための情報を入力することができ、より検出精度を高めることが可能となる。
【００３２】
また、請求項１４に示すように、記表示工程は、前記複数の計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示するとともに、前記計測候補点絞込み工程は、前記情報入力工程で入力された情報に基づいて、前記表示された前記計測候補点の中から一つの計測候補点を選択することを特徴とする。
【００３３】
これにより、表示画像を見ながらユーザが情報入力部から一つの計測候補点を選択することができる。
【００３４】
また、請求項１５に示すように、前記計測候補点絞込み工程は、前記複数の計測候補点の中から、所定の定義に基づいて一つの計測候補点を選択することを特徴とする。
【００３５】
このように、予め一つの計測候補点の選択方法を決めておくことにより自動的に計測候補点を選択することができる。
【００３６】
また、請求項１６に示すように、前記計測候補点絞込み工程は、以前選択された計測候補点の定義を記憶しておき、次回からその定義に基づいて前記計測候補点を選択することを特徴とする。
【００３７】
このように、選択方法を記憶しておくことで自動的に計測候補点を選択することができる。
【００３８】
また、請求項１７に示すように、請求項１２〜１６のいずれかに記載の人体構造物計測支援方法であって、さらに、前記一つ選択された計測候補点を用いて人体構造物の所定の計測値を算出する計測値算出工程を備えたことを特徴とする。
【００３９】
これにより、計測値の再現性が向上し、より高い精度での診断が可能となる。
【００４０】
また、請求項１８に示すように、前記表示工程は、前記計測値の算出結果を前記計測対象画像に重ねて、又は並べて表示することを特徴とする。
【００４１】
これにより、計測結果の利用が容易となり、より高い精度での診断が可能となる。
【００４２】
また、請求項１９に示すように、前記表示工程は、前記計測値の算出結果に応じて該計測結果の表示方法を変更して表示することを特徴とする。
【００４３】
これにより、表示を見ただけで、正常か異常かの判断を簡単に行うことができる。
【００４４】
また、請求項２０に示すように、前記計測対象画像は、股関節画像であることを特徴とする。さらに、請求項２１に示すように、前記計測候補点絞込み工程が一つ選択する計測候補点は臼蓋外端点であることを特徴とする。
【００４５】
これにより、股関節における疾患の診断が容易となる。
【００４６】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項２２に記載の発明は、計測対象画像を表示するステップと、前記表示された計測対象画像中から１つまたは複数の計測候補点を検出するステップと、前記計測候補点が複数の場合に、該複数の計測候補点から１つの計測候補点を選択するステップとを備え、前記計測対象画像を表示するステップは、前記検出された計測候補点および／または前記選択された計測候補点を前記計測対象画像に重ねて表示する人体構造物計測支援方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、このように、複数の計測候補点の中から一つの計測候補点を選択するようにしたため、ユーザが直接入力した計測点位置のバラツキを抑えることが可能となり、結果として計測値の再現性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る人体構造物計測支援装置及び方法並びにプログラムについて詳細に説明する。
【００４９】
図１は、本発明に係る人体構造物計測支援装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態の人体構造物計測支援装置は、主に、画像入力部１０、計測候補点検出部１２、計測候補点絞込み部１４、計測値算出部１６、情報入力部１８及び表示部２０から構成される。
【００５１】
画像入力部１０は、患者の診察部位を撮像したＸ線画像データを入力するものである。画像入力部１０へのＸ線画像データの入力方法は特に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、Ｘ線画像データは、ＣＲ（コンピューテッド・ラジオグラフィック）システムを用いて骨部（例えば大腿骨など）の画像を含む放射線画像（ＣＲ画像）として得るようにしてもよい。すなわち、撮影装置において、Ｘ線管から発せられたＸ線を、被写体としての患者に向けて照射し、被写体を透過したＸ線を、蓄積性蛍光体を有するイメージングプレートに入射させて透過放射線画像をエネルギー情報として蓄積記録し、この透過放射線画像が蓄積記録されたイメージングプレートから透過放射線画像を読み取って画像入力部１０に入力するようにしてもよい。
【００５３】
また画像入力部１０は、ＦＰＤ（Flat-Panel Detector）が搭載されたデジタルＸ線撮影装置からＸ線画像データを入力するようにしてもよいし、ネットワークを介して画像サーバからＸ線画像データを入力してもよいし、あるいはＣＤ−ＲＯＭ等の記録メディアからＸ線画像データを入力するようにしてもよい。
【００５４】
計測候補点検出部１２は、一つの計測候補点もしくは、例えば異なる考え方により複数の計測候補点を検出するものである。計測候補点絞込み部１４は、計測候補点検出部１２によって検出された計測候補点が一つの場合はそれでよいが、計測候補点が複数ある場合には、その複数の計測候補点の中からある考えに従って一つの計測候補点に絞り込むものである。
【００５５】
計測値算出部１６は、人体構造物についてその観察に必要な各種の計測値を算出するものである。例えば、股関節の場合には、臼蓋の骨頭に対する被り度合いを評価する指標の一つであるＣＥ角（Center Edge Angle)、臼蓋の形態を評価する指標の一つであるＳｈａｒｐ角、また臼蓋の骨頭に対する被り度合いを評価する指標の一つであるＡＨＩ（Acetabular Head Index)などが計測値として算出される。
【００５６】
情報入力部１８は、ユーザが、表示部２０に表示された画像を見て、人体構造物の計測候補点を検出するための情報を入力したり、システムに対する様々な指示を入力するものである。情報入力部１８は、例えば、キーボードやマウス等の通常の入力のための操作部材で構成されるがこれに限定されるものではない。
【００５７】
表示部２０は、ＬＣＤ等の表示画面を有し、画像入力部１０から入力されたＸ線画像等の医用画像を表示するものである。表示部２０の表示画面には、さらに、計測候補点検出部１２で検出された複数の計測候補点や、計測候補点絞込み部１４で絞り込まれた計測候補点、あるいは計測値算出部１６で算出された人体構造物の計測値を表示する。
【００５８】
医師等のユーザは、この表示部２０の表示画面を見て診断を行うことができる。また、図示を省略したが、本発明に係る人体構造物計測支援装置は、表示部２０の表示画面に表示された画像等をプリントアウトするプリンタや、各種データを保存する記憶装置あるいはこれらのデータを各種記録媒体に記録する記録手段を備えていることが好ましい。
【００５９】
次に、上記図１の人体構造物計測支援装置の作用として、本発明に係る人体構造物計測支援方法の大まかな処理の流れについて説明する。
【００６０】
図２は、本発明に係る人体構造物計測支援方法の大まかな処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
まず図２のステップＳ１において、画像入力部１０から入力された、患者（被検者）を撮影したＸ線画像を表示部２０に表示する。
【００６２】
次に、ステップＳ２において、ユーザ（医者）が、情報入力部１８から手入力で計測候補点を検出するための情報を一つあるいは複数入力する。計測候補点の検出に必要な情報の入力は、画像全体を表示できる縮小サイズで行い、その後必要な部分を拡大してより精度良く計測候補点を検出するようにしてもよい。
【００６３】
次に、ステップＳ３において、今入力された情報を基に、計測候補点検出部１２は、一つあるいは複数の計測候補点を検出する。
【００６４】
次に、ステップＳ４において、計測候補点絞込み部１４は、上で検出された計測候補が複数ある場合には、その複数の計測候補点の中から、所定の方法で計測候補点を一つに絞り込む。所定の方法としては、詳しくは後で具体的な例を用いて説明するが、例えば、表示部２０に表示された複数の計測候補点の中から、ユーザが一つを選択するようにしてもよいし、予め決められた定義に基づいて一つの候補点を選択するようにしてもよいし、あるいは、ユーザが過去に選んだ計測点の定義を記憶しておいて、以降はその定義に従って候補点を選択するようにしてもよい。
【００６５】
なお、予め決められた定義に基づいて一つの候補点を選択する場合には、上記複数の計測候補点を表示しなくともよく、選択された一つの候補点を表示すればよい。
【００６６】
次に、ステップＳ５において、計測値算出部１６において、上で決定された計測候補点に基づいて、人体構造物の計測値を算出する。
【００６７】
そして、最後にステップＳ６において、算出された計測値を表示部２０に表示する。なお、表示部２０には、検出された計測候補点などが、その都度最初の表示画像に重ねて表示されるようになっている。
【００６８】
また、計測結果の表示は、算出した計測値の値によって、それが正常なものか異常を表すものかが一目でわかるように、例えば表示する色を変えるなどその表示方法を変更するようにしてもよい。
【００６９】
次に、具体例として股関節における計測値の算出について説明する。
【００７０】
図３に、人体構造物を特に股関節とした場合の計測支援装置の概略構成をブロック図として示す。また、ここでは計測候補点検出の具体例として、臼蓋外端点の検出について説明する。
【００７１】
図３に示す計測支援装置は、基本的に図１の計測支援装置と同じ構成であり、画像入力部１０、計測候補点検出部１２、計測候補点絞込み部１４、計測値算出部１６、情報入力部１８及び表示部２０を有している。また、ここでは特に股関節における臼蓋外端点を検出するために、計測候補点を検出するための準備として画像処理部２２、エッジ点検出部２４、臼蓋輪郭検出部２６を有している。そこで、これらの画像処理部２２、エッジ点検出部２４、臼蓋輪郭検出部２６を計測候補点検出部１２に含めて、これら全体で計測候補点の検出処理を行うものと考えてもよい。
【００７２】
画像処理部２２は、画像入力部１０から入力された画像に対して表示部２０に表示させるための一般的な処理の他、例えば情報入力部１８からの指示により、その後のエッジ点検出、臼蓋輪郭検出等のための準備を行うものである。なお、図ではエッジ点検出部２４、臼蓋輪郭検出部２６、計測候補点検出部１２、計測候補点絞込み部１４と各機能毎に処理部を分けているが、実際の動作はすべて画像処理部２２でまとめて行うものとしてもよい。
【００７３】
エッジ点検出部２４は、臼蓋外端点を求めるために、その計測候補点を検出するためにまず臼蓋のエッジ点を検出するものである。
【００７４】
臼蓋輪郭検出部２６は、上で検出した臼蓋のエッジ点に基づいて、臼蓋輪郭を例えば楕円等の曲線で近似してきちんと求めるものである。
【００７５】
なお、その他の画像入力部１０、計測候補点検出部１２、計測候補点絞込み部１４、計測値算出部１６、情報入力部１８及び表示部２０については、前述した図１と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００７６】
以下、股関節についての計測値を算出する計測支援装置の作用を図４及び図５のフローチャートに沿って説明する。また、特に計測候補点検出の具体例として、臼蓋外端点の検出について説明する。
【００７７】
図４は、股関節についての計測値を算出する処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、臼蓋外端点の計測候補点を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【００７８】
まず、図４のステップＳ１００において、画像入力部１０より、計測対象画像として図６（ａ）に示すような、大腿骨骨頭が写った股関節正面画像を入力する。入力された計測対象画像は画像処理部２２を介して表示部２０の表示画面に表示される。
【００７９】
次に、ステップＳ１１０において、計測候補点検出部１２において複数の計測候補点検出が行われる。ここでは特に臼蓋外端点に対する計測候補点の検出であり、その具体的検出処理の流れを図５に示す。
【００８０】
臼蓋外端点に対する計測候補点の検出は、まず図５のステップＳ１１２において、エッジ点検出が行われる。これは、臼蓋外端点を検出するために、まず臼蓋のエッジを検出するものである。
【００８１】
エッジの検出方法は一つに限定されるものではなく、様々な方法がある。
【００８２】
その一つの方法は、まず入力情報として、大まかな臼蓋端点の位置を、表示部２０に表示された画像を見ながら、ユーザが情報入力部１８から入力する。例えば、図６（ａ）に示すように、大まかな臼蓋外端Ｐ１及び臼蓋内端Ｐ２を入力する。このように、計測候補点の検出に必要な情報の入力は画面全体を表示できるような縮小サイズで行われる。
【００８３】
次に図６（ａ）に符号Ｓで示すような大腿骨骨頭と臼蓋の部分を図６（ｂ）に示すように拡大する。そして、上で入力された臼蓋端点位置情報（臼蓋外端Ｐ１及び臼蓋内端Ｐ２）に基づいて、臼蓋エッジの探索範囲を決定する。例えば、図６（ｂ）に符号Ｔで示すように、臼蓋外端Ｐ１及び臼蓋内端Ｐ２の間を臼蓋エッジ探索範囲とする。
【００８４】
次にこの臼蓋エッジ探索範囲Ｔ内においてエッジ点の検出を行う。
【００８５】
エッジ点の検出方法も特に限定されるものではなく、例えば、Sobelフィルタや、Laplacianフィルタ等の一般的なエッジ抽出フィルタ用いてエッジを切り出してもよいし、または、画像上において下から上にかけて各画素における濃度の変化を調べ、濃度が高から低に変化する点をエッジとして抽出するようにしてもよい。あるいはさらに他のエッジ検出方法でもよい。
【００８６】
他のエッジ検出方法を図７に示す。この方法は大腿骨骨頭中心を検出して、それを用いるものである。
【００８７】
まず図７（ａ）に示すように、入力情報として、大まかな大腿骨骨頭中心（骨頭中心候補点）Ｃ’と上と同様に臼蓋外端Ｐ１及び臼蓋内端Ｐ２を入力する。
【００８８】
次に図７（ｂ）に示すように、大腿骨骨頭部分を拡大した画像を表示して、骨頭の周（エッジと思われる部分）Ｅｄ上に複数のエッジ候補点Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・、Ｅｎをとり、これらの点をなるべく多くその周上に含むような楕円（近似楕円）Ｅｐを求める。これには楕円の式を、楕円の中心の座標、長軸、短軸、中心の回りの回転角等のパラメータを用いて表し、各エッジ候補点の座標及び楕円の式を用いて、楕円とエッジ候補点との距離等によりエッジ候補点に対する楕円の近似度を表す評価値を算出し、パラメータを変更して、評価値が最大となる楕円を、大腿骨骨頭のエッジを近似する楕円であるとする。
【００８９】
このように大腿骨骨頭のエッジを近似する楕円が求まったら、その近似楕円の中心を改めて大腿骨骨頭の中心Ｃとする。
【００９０】
次に、図７（ｃ）に示すように、骨頭中心Ｃより上方に向けて臼蓋外端Ｐ１及び臼蓋内端Ｐ２の間で放射状に直線を引き、この直線に沿って各画素の濃度が高から低に変化する点を探索することで臼蓋のエッジ点Ｅｄ１を検出する。
【００９１】
次に、図５のステップＳ１１４において、臼蓋輪郭を検出する。
【００９２】
図８に臼蓋と大腿骨骨頭の部分を拡大して示す。
【００９３】
上で臼蓋のエッジ点Ｅｄ１が検出されているので、図８に示すように、これらのエッジ点Ｅｄ１を楕円Ｅｐ１で近似することにより臼蓋輪郭を求める。
【００９４】
近似楕円Ｅｐ１の算出方法は、上で大腿骨骨頭を楕円Ｅｐで近似したときと同様にすればよい。
【００９５】
次に、近似楕円Ｅｐ１の周上からはずれたエッジ点Ｅｄ１が連続して存在する範囲を探索する。もしこのような範囲があれば、その範囲は近似楕円Ｅｐ１では近似しきれなかった部分であると判断される。
【００９６】
図８に矢印で示すように、近似楕円Ｅｐ１の周上からはずれたエッジ点Ｅｄ１が連続して存在する範囲の両端から、その範囲の中心に向かって連続して存在するエッジ点Ｅｄ１同士をつなげていく。このエッジ点Ｅｄ１同士をつなげていくには、公知の適当な補間法を適用すればよい。なお、この操作は自動でもよいしユーザが指示して半自動で行ってもよい。このようにして、臼蓋輪郭が検出される。
【００９７】
次に、図５のステップＳ１１６において、臼蓋外端点の計測候補点を複数検出する。
【００９８】
この計測候補点の検出方法も特に限定されるものではなく、以下では３つの方法について説明する。
【００９９】
まず、その１は、濃度が大きく変化する点を検出するものである。
【０１００】
すなわち、臼蓋輪郭線上のある点を中心にして左右に所定の範囲内（例えば、表示画像上で±１．５ｍｍ相当）の輪郭線上の点の濃度平均を求める。この処理を輪郭線上に存在する各々の点で行う。
【０１０１】
そして、左右の平均濃度同士を比べたときに、その差が最大となる点を濃度が大きく変わる点として、計測候補点として抽出する。
【０１０２】
また、その２として、輪郭線の変曲点として検出する方法がある。
【０１０３】
これは、ある輪郭線上の点と、それに隣接する（近傍の）輪郭線上の点とを結ぶ直線の傾きを算出し、この傾きの変化から変曲点を求めるものである。すなわち、輪郭線上の各々の点に対し、輪郭線上でその近傍にある点とを結ぶ直線の傾きを算出し、ある点を中心に左右所定の範囲内（例えば、表示画像上で±１．５ｍｍ相当）の傾きの平均値を算出する。
【０１０４】
この処理を輪郭線上の各々の点に対して実施する。そして、左右の傾きの平均値同士を比較したとき、その差が最大となる点を輪郭線の編曲点として抽出し、これを計測候補点とする。
【０１０５】
また、その３は縦方向の強いエッジとの交点を検出するものである。
【０１０６】
例えば、図９に示すように、臼蓋輪郭上の点Ｅｄ１を中心として、その上方を所定の角度範囲（例えば、上方±４５°程度）で、所定の長さ（例えば、表示画像上で５ｍｍ程度）の線分をその中心の回りに回動しながら、各々の角度、位置において、その線分上の点（画素）の濃度を合計していく。
【０１０７】
そして、最も濃度の合計が小さくなった直線の回転中心となった点Ｅｄ１を、縦方向の強いエッジとの交点として抽出し、これを計測候補点とする。
【０１０８】
このようにして、図１０に示すように、濃度が大きく変化する点Ｑ１、輪郭線の変曲点Ｑ２、強い縦方向エッジとの交点Ｑ３という、複数の計測候補点が検出される。
【０１０９】
再び図４に戻り、ステップＳ１２０において、計測候補点絞込み部１４において上で検出した複数の計測候補点のなかから一つの計測候補点に絞り込む。
【０１１０】
この複数の計測候補点を一つに絞り込む方法も特に限定されるものではなく、いろいろな方法があり得る。
【０１１１】
例えば、表示部２０に表示された複数の候補点の中から１点をユーザが情報入力部１８を介して選択してもよいし、予め決められた定義に基づいて自動選択するようにしてもよい。この定義の例としては、例えば濃度が大きく変わる点を常に選ぶようにする等が考えられる。また、例えば以前にユーザが選んだ点の定義を記憶しておき、次回からその定義に基づいて候補点を自動選択するようにしてもよい。
【０１１２】
このように、何らかの方法で、複数の計測候補点の中から一つの計測候補点が決定される。
【０１１３】
次に、ステップＳ１４０において、必要な計測候補点がすべて得られたら計測値算出部１６において計測値の算出が行われる。
【０１１４】
ここで、図１１を用いて股関節の病気の診察に用いられる各種計測値について説明しておく。
【０１１５】
まずＣＥ角は、左右の涙痕下端Ａ１、Ａ２を結ぶ直線に直交する直線と、臼蓋外端点Ｂと大腿骨骨頭中心点Ｃとを結ぶ直線とのなす角をいう。次にシャープ角は、上記左右の涙痕下端Ａ１、Ａ２を結ぶ直線と、臼蓋外端点Ｂと涙痕下端Ａ１とを結ぶ直線とのなす角をいう。
【０１１６】
また、ＡＨＩとは、大腿骨骨頭と臼蓋との被り度合いを示すもので、骨頭の左右端の間の長さと、骨頭の内端と臼蓋外端との間の長さとの比をいう。ただし実際には、ＡＨＩは、これに１００を掛けて百分率で表示している。
【０１１７】
すなわち、図１１に示すように、左右の涙痕下端Ａ１、Ａ２を結んだ直線に直交する直線と、臼蓋外端Ｂと大腿骨骨頭中心Ｃとを結んだ直線とのなす角をＣＥ角として算出する。また、左右の涙痕下端Ａ１、Ａ２を結んだ直線と、臼蓋外端Ｂ及び涙痕下端Ａ１とを結んだ直線とのなす角としてSharp角を算出する。
【０１１８】
さらに、臼蓋外端を通る直線Ｅと、骨頭近似輪郭の内側端点を通る直線Ｆ及び骨頭近似輪郭の外側端点を通る直線Ｇとから、直線Ｅと直線Ｆとの間の距離ＥＦと、直線Ｆと直線Ｇとの間の距離ＧＦとの比としてＡＨＩ＝ＥＦ／ＧＦを算出する。
【０１１９】
最後に図４のステップＳ１４０において、計測結果が表示部２０に表示される。
【０１２０】
図１２に表示部２０の表示画面への計測結果の表示の例を示す。
【０１２１】
図１２に示すように、計測結果は、計測対象画像に重ねて、ＣＥ角：４０°、Sharp角：３０°のように表示する他、表示画面右下に示すように、計測結果表示ウィンドウにまとめて表示するようにしてもよい。
【０１２２】
さらに、このとき検出、選択された計測点及び計測値の算出に用いた直線等も画像に重ねて表示してもよい。また、例えばＣＥ角が２５°未満の場合には黄色、０°未満の場合には赤色の文字で表示するなど、その計測値の値に応じて表示方法を変更するようにしてもよい。
【０１２３】
このように、本実施形態においては、ユーザが入力した入力情報を利用して複数の計測候補点を検出し、複数の計測候補点の中から予め定義した方法で一つに絞り込んで、計測に必要な点を検出して、計測値を算出するようにしたため、ユーザが直接入力した計測点をそのまま用いて計測値を算出する場合と比較して、ユーザ入力による計測点位置のバラツキを抑えることができる。その結果として、計測値の再現性が向上し、より高い精度での診断が可能となった。
【０１２４】
また、本実施形態の人体構造物計測支援装置は、図示を省略した制御部に付属したメモリに格納されたプログラムによって制御される。すなわち、制御部によってメモリから人体構造物計測支援方法を実行するプログラムが読み出され、このプログラムに従って、例えば股関節のＸ線画像から臼蓋のエッジが検出され、臼蓋輪郭が検出され、これらの情報に基づいて臼蓋外端点が検出される。
【０１２５】
なお、本プログラムは、このように制御部に付属のメモリに格納されるものに限定されず、該プログラムを例えばＰＣカードやＣＤ−ＲＯＭなど、本特徴点検出装置に着脱可能に構成されるメモリ媒体（リムーバブル媒体）に記録しておき、リムーバブル媒体に対応するインターフェイスを介して本装置に読み込むように構成してもよい。
【０１２６】
以上、本発明の人体構造物計測支援装置及び方法並びにプログラムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明に係る人体構造物計測支援装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る人体構造物計測支援方法の大まかな処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】人体構造物を特に股関節とした場合の計測支援装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】股関節についての計測値を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】臼蓋外端点の計測候補点を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、エッジ検出の一例を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、エッジ検出の他の例を示す説明図である。
【図８】臼蓋輪郭の検出の例を示す説明図である。
【図９】同じく臼蓋輪郭の検出の他の例を示す説明図である。
【図１０】検出された複数の計測候補点の例を示す説明図である。
【図１１】股間節に関する計測値の算出例を示す説明図である。
【図１２】計測結果の表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０…画像入力部、１２…計測候補…検出部、１４…計測候補点絞込み部、１６…計測値算出部、１８…情報入力部、２０…表示部、２２…画像処理部、２４…エッジ点検出部、２６…臼蓋輪郭検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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