(57)【要約】【課題】裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関を取るとともに、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅等と共に表示する。【解決手段】関節の画像を入力する関節画像入力部と、前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出部と、前記輪郭検出部により検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定部と、前記計測範囲設定部により設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を、所定の直線が前記計測範囲内における前記１対の骨の輪郭と交わる２点間の距離として算出する裂隙幅算出部と、前記裂隙幅算出部により算出された前記裂隙幅を表示する表示部とを有することを特徴とする関節裂隙幅計測システムを提供する。【選択図】図１
2010253243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節の画像を入力する関節画像入力部と、
前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出部と、
前記輪郭検出部により検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定部と、
前記計測範囲設定部により設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を、所定の直線が前記計測範囲内における前記１対の骨の輪郭と交わる２点間の距離として算出する裂隙幅算出部と、
前記裂隙幅算出部により算出された前記裂隙幅を表示する表示部と、
を有することを特徴とする関節裂隙幅計測システム。
【請求項２】
請求項１に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、システムに対し情報を入力する情報入力部を有し、前記輪郭検出部は、前記情報入力部により入力された前記輪郭上の複数の点を補間することにより前記輪郭を検出することを特徴とする関節裂隙幅計測システム。
【請求項３】
前記輪郭検出部は、前記関節画像入力部により入力された前記関節の画像に対しエッジ検出を行なったエッジ画像における複数のエッジ点に基づいて前記輪郭を検出することを特徴とする請求項１に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項４】
請求項３に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、システムに対し情報を入力する情報入力部を有し、前記複数のエッジ点は、前記情報入力部により入力されたものであることを特徴とする関節裂隙幅計測システム。
【請求項５】
前記計測範囲設定部は、前記輪郭検出部で検出された前記輪郭の全体を前記計測範囲として設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項６】
前記所定の直線は、所定の点から放射状に伸びる直線であることを特徴とする請求項１に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項７】
前記所定の点は、骨頭の中心点であることを特徴とする請求項６に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項８】
前記所定の直線は、該所定の直線とは異なる一つの定直線に対して垂直な直線であることを特徴とする請求項１に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項９】
前記定直線は、左右の涙痕下端を結ぶ直線であることを特徴とする請求項８に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１０】
前記裂隙幅算出部は、複数の前記裂隙幅からなる系列データのうちの任意の裂隙幅と当該任意の裂隙幅の近傍に存在する１以上の近傍裂隙幅との平均値である近傍平均裂隙幅を算出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１１】
前記裂隙幅算出部は、複数の前記裂隙幅からなる系列データのうちの任意の裂隙幅と当該任意の裂隙幅の近傍に存在する２以上の近傍裂隙幅の中央値を算出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１２】
前記裂隙幅が複数の前記裂隙幅からなる系列データの中の最小値であって、前記表示部は、前記最小値が算出された前記裂隙幅に対応する部分を強調表示することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１３】
前記表示部は、複数の前記裂隙幅からなる系列データのグラフ表示を行なうことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１４】
前記表示部は、前記裂隙幅の値に応じて前記グラフ表示の表示方法を異ならせることを特徴とする請求項１３に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１５】
前記表示部は、前記関節画像入力部により入力された関節の画像を表示し、前記グラフ表示上の任意の点を指定すると前記関節の画像において対応する前記輪郭の部分が強調表示されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１６】
前記表示部は、前記裂隙幅の値に応じて前記裂隙幅の値の表示方法を切り替えること、
を特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１７】
前記表示部は、前記関節画像入力部により入力された関節の画像を表示し、前記裂隙幅の値に応じて前記関節の画像における前記輪郭および前記裂隙幅に該当する部分の表示方法を切り替えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１８】
前記関節画像入力部により入力された前記関節の画像、および前記裂隙幅算出部により算出された前記裂隙幅、前記裂隙幅を算出する際に使用した前記輪郭や前記計測範囲を含む計測関連情報、の少なくともいずれか１つが記憶される記憶部を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項１９】
前記表示部は、前記関節画像入力部により現在入力される前記関節の画像である現在画像と前記記憶部に記憶された過去の前記関節の画像である過去画像の画像同士、または複数の前記過去画像の画像同士を位置合わせして表示させる画像位置合わせ部を備えることを特徴とする請求項１８に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２０】
前記表示部は、前記現在画像と前記過去画像の画像同士または複数の前記過去画像の画像同士を、重ねて表示、または切り替えて表示、または並べて表示させる表示仕様調整部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２１】
前記記憶部は、前記画像位置合わせ部により前記現在画像と前記過去画像の画像同士または複数の前記過去画像同士を位置合わせした時の前記表示部における画像の位置、画像の向き、画像の大きさの情報を含む画像位置合わせ情報を記憶することを特徴とする請求項１９または２０に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２２】
前記画像位置合わせ部は、前記記憶部に記憶された前記画像位置合わせ情報に基づき前記現在画像と前記過去画像の画像同士または複数の前記過去画像同士を位置合わせして表示させることを特徴とする請求項２１に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２３】
前記表示部は、現在の前記計測関連情報と過去の前記計測関連情報の情報同士、または複数の過去の前記計測関連情報の情報同士を位置合わせして表示させる情報位置合わせ部を備えることを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２４】
前記関節は、股関節であることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２５】
関節の画像を入力する関節画像入力工程と、
前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出工程と、
前記輪郭検出工程により検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定工程と、
前記計測範囲設定工程により設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を算出する裂隙幅算出工程と、
前記裂隙幅算出工程により算出された前記裂隙幅を表示する表示工程と、
を有することを特徴とする関節裂隙幅計測方法。
【請求項２６】
関節の画像を入力する関節画像入力ステップと、
前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出ステップと、
前記輪郭検出ステップにより検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定ステップと、
前記計測範囲設定ステップにより設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を算出する裂隙幅算出ステップと、
前記裂隙幅算出ステップにより算出された前記裂隙幅を表示する表示ステップと、からなる関節裂隙幅計測方法をコンピュータに実行させることを特徴とする関節裂隙幅計測プログラム。
【請求項２７】
請求項１に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、前記輪郭検出部により検出された輪郭に基づいて、輪郭画像を形成する輪郭画像形成部と、
前記裂隙幅算出部により算出された裂隙幅に基づいて、前記関節における位置と前記裂隙幅とを対応させた裂隙幅グラフを形成する裂隙幅グラフ作成部と、
前記関節画像または前記輪郭画像、及び前記裂隙幅グラフを記憶する記憶部と、
前記画像入力部から入力された前記関節画像または前記記憶部に記憶されていた前記関節画像、またはこれらの関節画像から形成された輪郭画像、及びこれらの関節画像に対応する前記裂隙幅グラフを表示する表示部と、
を備え、前記表示部において、前記裂隙幅グラフ上の所定の点に対応する前記関節画像または前記輪郭画像上の所定の点を表示することを特徴とする関節裂隙幅計測システム。
【請求項２８】
前記裂隙幅グラフ上の所定の点は、最小裂隙幅を表す点であることを特徴とする請求項２７に記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項２９】
請求項２７に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、前記表示部に表示された前記関節画像、前記輪郭画像または前記裂隙幅グラフ上の所定の点を指定する情報入力部を備え、入力された時点が異なる複数の前記関節画像またはこれらから形成された複数の輪郭画像を前記表示部に並べて表示するとともに、これらの前記関節画像に対応する複数の前記裂隙幅グラフを重ねて、前記表示部の前記関節画像または前記輪郭画像が表示された場所とは異なる場所に表示し、前記裂隙幅グラフ上の任意の点を指定すると、この点に対応する前記関節画像または輪郭画像上の点が表示されることを特徴とする関節裂隙幅計測システム。
【請求項３０】
請求項２７に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、前記表示部に表示された前記関節画像、前記輪郭画像または前記裂隙幅グラフ上の所定の点を指定する情報入力部を備え、入力された時点が異なる複数の前記関節画像またはこれらから形成された複数の輪郭画像を前記表示部に並べて表示するとともに、これらの前記関節画像に対応する複数の前記裂隙幅グラフを重ねて、前記表示部の前記関節画像または前記輪郭画像が表示された場所とは異なる場所に表示し、前記関節画像または前記輪郭画像上で関節裂隙上の所定の点を指定すると、この点に対応する前記裂隙幅グラフ上の点が表示されることを特徴とする関節裂隙幅計測システム。
【請求項３１】
前記裂隙幅グラフは、横軸を計測している関節の臼蓋端点からの相対位置とし、縦軸を前記関節の相対位置における裂隙幅として表現したことを特徴とする請求項２７〜３０のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項３２】
前記裂隙幅グラフは、横軸を計測している関節の骨頭中心を始点とする半直線の所定の基準線からの角度とし、縦軸を前記半直線が前記関節の裂隙と交わる位置における裂隙幅として表現したことを特徴とする請求項２７〜３０のいずれかに記載の関節裂隙幅計測システム。
【請求項３３】
同一被写体の関節を異なる時点において撮影して得られた複数の関節画像から、前記関節を構成する一対の骨の輪郭を検出して輪郭画像を形成する輪郭画像形成工程と、
前記関節の一対の骨の間の距離である裂隙幅を、予め設定された計測範囲において算出する裂隙幅算出工程と、
前記複数の関節画像に対してそれぞれ、前記算出された裂隙幅を前記関節の裂隙における位置と対応させた裂隙幅グラフを作成する裂隙幅グラフ作成工程と、
前記複数の関節画像またはこれから形成された前記輪郭画像を表示画面に並べて表示するとともに、これらの関節画像または輪郭画像が表示された場所とは異なる場所に前記複数の関節画像に対応した複数の前記裂隙幅グラフを重ねて表示する表示工程と、
を備え、前記裂隙幅グラフ上の所定の点と前記関節画像または輪郭画像上の点との対応関係がわかるように表示したことを特徴とする関節裂隙幅計測方法。
【請求項３４】
入力された関節画像から関節を構成する一対の骨の輪郭を検出するステップと、
前記検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙幅の計測範囲を設定するステップと、
前記設定された前記計測範囲内において前記一対の骨の間の距離である裂隙幅を算出するステップと、
前記検出された輪郭に基づいて、輪郭画像を形成するステップと、
前記算出された裂隙幅に基づいて、前記関節における位置と前記裂隙幅とを対応させた裂隙幅グラフを形成するステップと、
前記関節画像または前記輪郭画像、及び前記裂隙幅グラフを記憶するステップと、
前記入力された前記関節画像または前記記憶された前記関節画像、またはこれらの関節画像から形成された輪郭画像、及びこれらの関節画像に対応する前記裂隙幅グラフを表示画面に表示するステップと、
前記表示画面において、前記裂隙幅グラフ上の所定の点に対応する前記関節画像または前記輪郭画像上の所定の点を表示する処理を行うステップとからなる関節裂隙幅計測方法をコンピュータに実行させることを特徴とする関節裂隙幅計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節裂隙幅計測システム及び関節裂隙幅計測方法及びプログラムに係り、特に、大腿骨骨頭中心等の人体構造物の解剖学的特徴点を検出することにより整形外科における計測を支援し、股関節の関節裂隙幅を計測し撮影時の異なる画像を比較して股関節疾患の経時的変化の診断に供するとともに関節裂隙評価の定量化を行う技術に関する。
【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おり、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（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
また、股関節疾患の診断においては、最小裂隙幅の経時的な変化を比較することは診断に非常に有用であり、従来以下のように、経時的に取得された画像を比較したり、複数枚の画像を並べたり、合成して一枚の高解像度の画像を形成したり、被写体の形状を分かり易く重ね合わせて表示したりする技術がいろいろと提案されている。
【０００５】
例えば、診断画像か参照画像の少なくともどちらか一方の画像の特定端点等から算出した距離から一方の画像の拡大（又は縮小）率を求め、この比率を基に診断画像と参照画像とが略同一サイズとなるように、少なくともどちらか一方の画像を拡大または縮小処理して両画像を同時に並べて再生表示する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【０００６】
また、順次入力される画像の歪みを補正し、隣接する画像間の各画像について、所定のエッジを有する領域を抽出し、複数枚の画像を貼り合わせて、一枚の高解像度画像を作成する画像合成方法（例えば、特許文献３等参照）や、医用画像の各々に対して被写体の形状的な特徴を線画で表した線画像を生成し、複数の医用画像に対する線画像を重ね合わせ表示することにより、診断対象である医用画像における被写体の形状的な特徴を比較しやすくした画像表示装置（例えば、特許文献４等参照）が知られている。
【０００７】
またさらに、患者の病状を経過観察するという観点から、同一被写体についての略同一部位を時系列的に撮影を行って得た撮影時点が異なる計測対象画像及びこれと対応する計測基準画像について設定された計測点の位置情報に基づいて、計測対象画像を幾何学的に計測するための計測点を自動的に設定する計測点設定手段と、この計測対象画像について設定された計測点の位置情報に基づいて計測対象画像を幾何学的に計測する幾何学情報計測手段とを備えた計測処理装置が知られている（例えば、特許文献５等参照）。
【０００８】
また従来から、医師に対して客観的な診断情報を提供し、より正確な診察・判断ができるようにするため、関節裂隙評価の定量化を行うことが行われており、例えば、Ｘ線画像データから膝の軟骨の存在領域の上辺と下辺、及び、Ｘ線画像データから膝の軟骨の存在する左右方向の範囲を求め、この左右方向の範囲における前記で求めた上辺と下辺によって囲まれた領域を軟骨の存在領域とみなし、この軟骨の存在領域の面積を取得する技術が知られている（例えば、特許文献６等参照）。つまりここでは、この軟骨の存在領域の面積は関節裂隙の面積に相当するので、このように取得した軟骨の存在領域の面積に基づく裂隙狭小化度合いの定量化が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１５１７４２号公報
【特許文献２】特開平９−５６７０６号公報
【特許文献３】特開平９−１８６８５号公報
【特許文献４】特開２００４−２７５３６１号公報
【特許文献５】特開２００２−２０３２４８号公報
【特許文献６】特開２００８−９３２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、例えば股関節領域の診察において用いられる評価値の一つにＣＥ角（Center Edge Angle)があるが、これは大腿骨骨頭中心、臼蓋外端、及び左右涙痕下端等の位置情報に基づいて算出され、このＣＥ角を算出する位置情報のうち大腿骨骨頭中心は、ある構造物の中心という定義であるため、画像上でその位置を示すための目印が存在せず、上記特許文献１に記載された従来技術のようにユーザが上記位置情報を手入力する方法では、入力するユーザによって、また計測するタイミング等によって、その都度大腿骨骨頭中心等の位置がばらついてしまい、正確な診断ができない。
【００１１】
また、股関節疾患の診断においては、病気や治療の進度によって、現在と過去では、例えば最小裂隙幅の計測位置が異なる場合があるため、単純に裂隙幅の最小値を数値的に比較しただけでは正確な診断をすることができないという問題がある。
【００１２】
そこで、股関節疾患の診断において最小裂隙幅の経時的な変化を観察する場合に、前回の診断で最小裂隙幅が計測された場所の裂隙幅が今回の診断ではどう変化したか、またその逆に、今回最小裂隙幅が計測された場所の前回の位置とその裂隙幅を確認できることが望まれる。また、最小裂隙幅だけでなく、医師が現在・過去画像のうち、一方の画像上で裂隙幅が気になったとき、他方の画像上で裂隙幅はどのようなものであるか知りたいという要望もあった。しかし、病気の進行やその他の原因により、従来は定量的に裂隙幅の位置と間隔を現在・過去画像で比較することは非常に困難であった。
【００１３】
ここで上記特許文献２〜５等の先行技術文献に記載されたものは、画像診断において経時比較を行う際、有用な技術ではあるが、上述したような関節裂隙幅の比較や関連部分の表示を行うことはできない。また上記先行技術文献においては、計測された裂隙幅の系列データを過去と現在で比較表示し、過去・現在等の複数の画像を表示する際、それぞれの画像上において関連する場所を対応させて、その位置やそこにおける裂隙幅の値を表示することは行われておらず、さらに、医用画像に線画像を重ね合わせ表示しただけであり、病気の進行度合いを診断することはできず、有用な股関節疾患の診断を行うことができないという問題があった。
【００１４】
また、関節裂隙評価の定量化において、一般的に関節裂隙とは関節を構成する骨と骨との間の空間を指すが、関節裂隙の評価値を骨と骨との間の空間の面積で定義すると、例えば股関節領域における大腿骨骨頭と骨盤臼蓋の関節裂隙を評価する際には、大腿骨骨頭が骨盤臼蓋に対して変位した場合、裂隙狭小化（軟骨が磨り減って関節の隙間が狭くなる現象）が進んでいるにも関わらず、面積としては増大するケースがある。つまり、裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関が取れないケースが存在するという問題がある。
【００１５】
また、関節裂隙の評価値として、関節を構成する骨と骨との間の空間の面積以外にも、関節を構成する骨と骨との間の距離である裂隙幅という評価指標が一般的に知られているが、デジタル画像上でどのように算出するか、その定義は明確に開示されていない。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関を取ることができる関節裂隙幅計測システム及び関節裂隙幅計測方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【００１７】
また、関節、特に股関節の診断において、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅等と共に表示し、病気の進行度合いを含む有用な股関節疾患の診断を行うことができる関節裂隙幅計測システム及び関節裂隙幅計測方法及び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】
【００１８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、関節の画像を入力する関節画像入力部と、前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出部と、前記輪郭検出部により検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定部と、前記計測範囲設定部により設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を、所定の直線が前記計測範囲内における前記１対の骨の輪郭と交わる２点間の距離として算出する裂隙幅算出部と、前記裂隙幅算出部により算出された前記裂隙幅を表示する表示部と、を有することを特徴とする関節裂隙幅計測システムを提供する。
【００１９】
これにより、検出された輪郭に基づいて一対の骨の間の距離である裂隙幅を算出して表示するので、裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関を取ることができる。
【００２０】
また、請求項２に示すように、請求項１に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、システムに対し情報を入力する情報入力部を有し、前記輪郭検出部は、前記情報入力部により入力された前記輪郭上の複数の点を補間することにより前記輪郭を検出することを特徴とする。
【００２１】
これにより、情報入力部により入力された輪郭上の複数の点を補間することにより輪郭を検出するので、ユーザの負担が軽減されるとともに正確な輪郭を検出することができる。
【００２２】
また、請求項３に示すように、前記輪郭検出部は、前記関節画像入力部により入力された前記関節の画像に対しエッジ検出を行なったエッジ画像における複数のエッジ点に基づいて前記輪郭を検出することを特徴とする。
【００２３】
これにより、輪郭は関節のエッジ画像における複数のエッジ点に基づいて検出したものであるので、より正確な輪郭を検出することができる。
【００２４】
また、請求項４に示すように、請求項３に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、システムに対し情報を入力する情報入力部を有し、前記複数のエッジ点は、前記情報入力部により入力されたものであることを特徴とする。
【００２５】
これにより、ユーザが関節のエッジ画像において入力した複数のエッジ点を基に輪郭を検出することができる。
【００２６】
また、請求項５に示すように、前記計測範囲設定部は、前記輪郭検出部で検出された前記輪郭の全体を前記計測範囲として設定することを特徴とする。
【００２７】
これにより、輪郭の全体を計測範囲として設定するので、輪郭の全体に亙って裂隙幅を認識することができる。
【００２８】
また、請求項６に示すように、前記所定の直線は、所定の点から放射状に伸びる直線であることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項７に示すように、前記所定の点は、骨頭の中心点であることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項８に示すように、前記所定の直線は、該所定の直線とは異なる一つの定直線に対して垂直な直線であることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項９に示すように、前記定直線は、左右の涙痕下端を結ぶ直線であることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１０に示すように、前記裂隙幅算出部は、複数の前記裂隙幅からなる系列データのうちの任意の裂隙幅と当該任意の裂隙幅の近傍に存在する１以上の近傍裂隙幅との平均値である近傍平均裂隙幅を算出することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１１に示すように、前記裂隙幅算出部は、複数の前記裂隙幅からなる系列データのうちの任意の裂隙幅と当該任意の裂隙幅の近傍に存在する２以上の近傍裂隙幅の中央値を算出することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１２に示すように、前記裂隙幅が複数の前記裂隙幅からなる系列データの中の最小値であって、前記表示部は、前記最小値が算出された前記裂隙幅に対応する部分を強調表示することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項１３に示すように、前記表示部は、複数の前記裂隙幅からなる系列データのグラフ表示を行なうことを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１４に示すように、前記表示部は、前記裂隙幅の値に応じて前記グラフ表示の表示方法を異ならせることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１５に示すように、前記表示部は、前記関節画像入力部により入力された関節の画像を表示し、前記グラフ表示上の任意の点を指定すると前記関節の画像において対応する前記輪郭の部分が強調表示されることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項１６に示すように、前記表示部は、前記裂隙幅の値に応じて前記裂隙幅の値の表示方法を切り替えることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項１７に示すように、前記表示部は、前記関節画像入力部により入力された関節の画像を表示し、前記裂隙幅の値に応じて前記関節の画像における前記輪郭および前記裂隙幅に該当する部分の表示方法を切り替えることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項１８に示すように、前記関節画像入力部により入力された前記関節の画像、および前記裂隙幅算出部により算出された前記裂隙幅、前記裂隙幅を算出する際に使用した前記輪郭や前記計測範囲を含む計測関連情報、の少なくともいずれか１つが記憶される記憶部を有することを特徴とする。
【００４１】
また、請求項１９に示すように、前記表示部は、前記関節画像入力部により現在入力される前記関節の画像である現在画像と前記記憶部に記憶された過去の前記関節の画像である過去画像の画像同士、または複数の前記過去画像の画像同士を位置合わせして表示させる画像位置合わせ部を備えることを特徴とする。
【００４２】
また、請求項２０に示すように、前記表示部は、前記現在画像と前記過去画像の画像同士または複数の前記過去画像の画像同士を、重ねて表示、または切り替えて表示、または並べて表示させる表示仕様調整部を備えることを特徴とする。
【００４３】
また、請求項２１に示すように、前記記憶部は、前記画像位置合わせ部により前記現在画像と前記過去画像の画像同士または複数の前記過去画像同士を位置合わせした時の前記表示部における画像の位置、画像の向き、画像の大きさの情報を含む画像位置合わせ情報を記憶することを特徴とする。
【００４４】
また、請求項２２に示すように、前記画像位置合わせ部は、前記記憶部に記憶された前記画像位置合わせ情報に基づき前記現在画像と前記過去画像の画像同士または複数の前記過去画像同士を位置合わせして表示させることを特徴とする。
【００４５】
また、請求項２３に示すように、前記表示部は、現在の前記計測関連情報と過去の前記計測関連情報の情報同士、または複数の過去の前記計測関連情報の情報同士を位置合わせして表示させる情報位置合わせ部を備えることを特徴とする。
【００４６】
また、請求項２４に示すように、前記関節は、股関節であることを特徴とする。
【００４７】
これにより、股関節疾患に対して有用な診断を行うことができる。
【００４８】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項２５に記載の発明は、関節の画像を入力する関節画像入力工程と、前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出工程と、前記輪郭検出工程により検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定工程と、前記計測範囲設定工程により設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を算出する裂隙幅算出工程と、前記裂隙幅算出工程により算出された前記裂隙幅を表示する表示工程と、を有することを特徴とする関節裂隙幅計測方法を提供する。  
【００４９】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項２６に記載の発明は、関節の画像を入力する関節画像入力ステップと、前記関節を構成する１対の骨の輪郭を検出する輪郭検出ステップと、前記輪郭検出ステップにより検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙の計測範囲を設定する計測範囲設定ステップと、前記計測範囲設定ステップにより設定された前記計測範囲内において前記１対の骨の間の距離である裂隙幅を算出する裂隙幅算出ステップと、前記裂隙幅算出ステップにより算出された前記裂隙幅を表示する表示ステップと、からなる関節裂隙幅計測方法をコンピュータに実行させることを特徴とする関節裂隙幅計測プログラムを提供する。
【００５０】
これにより、検出された輪郭に基づいて一対の骨の間の距離である裂隙幅を算出して表示するので、裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関を取ることができる。
【００５１】
また、請求項２７に示すように、請求項１に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、前記輪郭検出部により検出された輪郭に基づいて、輪郭画像を形成する輪郭画像形成部と、前記裂隙幅算出部により算出された裂隙幅に基づいて、前記関節における位置と前記裂隙幅とを対応させた裂隙幅グラフを形成する裂隙幅グラフ作成部と、前記関節画像または前記輪郭画像、及び前記裂隙幅グラフを記憶する記憶部と、前記画像入力部から入力された前記関節画像または前記記憶部に記憶されていた前記関節画像、またはこれらの関節画像から形成された輪郭画像、及びこれらの関節画像に対応する前記裂隙幅グラフを表示する表示部と、を備え、前記表示部において、前記裂隙幅グラフ上の所定の点に対応する前記関節画像または前記輪郭画像上の所定の点を表示することを特徴とする。
【００５２】
これにより、関節の診断において、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅等と共に表示し、病気の進行度合いを含む有用な股関節疾患の診断を行うことができる。
【００５３】
また、請求項２８に示すように、前記裂隙幅グラフ上の所定の点は、最小裂隙幅を表す点であることを特徴とする。
【００５４】
これにより、前回の計測時における最小裂隙幅が計測された位置が今回はどこの位置にあたるのか、また逆に今回最小裂隙幅が計測された位置は前回どこの位置であったのかが容易に確認でき、診断の比較に非常に役に立つ。
【００５５】
また、請求項２９に示すように、請求項２７に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、前記表示部に表示された前記関節画像、前記輪郭画像または前記裂隙幅グラフ上の所定の点を指定する情報入力部を備え、入力された時点が異なる複数の前記関節画像またはこれらから形成された複数の輪郭画像を前記表示部に並べて表示するとともに、これらの前記関節画像に対応する複数の前記裂隙幅グラフを重ねて、前記表示部の前記関節画像または前記輪郭画像が表示された場所とは異なる場所に表示し、前記裂隙幅グラフ上の任意の点を指定すると、この点に対応する前記関節画像または輪郭画像上の点が表示されることを特徴とする。
【００５６】
また、請求項３０に示すように、請求項２７に記載の関節裂隙幅計測システムであって、さらに、前記表示部に表示された前記関節画像、前記輪郭画像または前記裂隙幅グラフ上の所定の点を指定する情報入力部を備え、入力された時点が異なる複数の前記関節画像またはこれらから形成された複数の輪郭画像を前記表示部に並べて表示するとともに、これらの前記関節画像に対応する複数の前記裂隙幅グラフを重ねて、前記表示部の前記関節画像または前記輪郭画像が表示された場所とは異なる場所に表示し、前記関節画像または前記輪郭画像上で関節裂隙上の所定の点を指定すると、この点に対応する前記裂隙幅グラフ上の点が表示されることを特徴とする。
【００５７】
これにより、関節画像あるいは輪郭画像上の点と裂隙幅グラフ上の点との対応が容易に確認でき、関節の病気に対し有効な診断が可能となる。
【００５８】
また、請求項３１に示すように、前記裂隙幅グラフは、横軸を計測している関節の臼蓋端点からの相対位置とし、縦軸を前記関節の相対位置における裂隙幅として表現したことを特徴とする。
【００５９】
また、請求項３２に示すように、前記裂隙幅グラフは、横軸を計測している関節の骨頭中心を始点とする半直線の所定の基準線からの角度とし、縦軸を前記半直線が前記関節の裂隙と交わる位置における裂隙幅として表現したことを特徴とする。
【００６０】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項３３に記載の発明は、同一被写体の関節を異なる時点において撮影して得られた複数の関節画像から、前記関節を構成する一対の骨の輪郭を検出して輪郭画像を形成する輪郭画像形成工程と、前記関節の一対の骨の間の距離である裂隙幅を、予め設定された計測範囲において算出する裂隙幅算出工程と、前記複数の関節画像に対してそれぞれ、前記算出された裂隙幅を前記関節の裂隙における位置と対応させた裂隙幅グラフを作成する裂隙幅グラフ作成工程と、前記複数の関節画像またはこれから形成された前記輪郭画像を表示画面に並べて表示するとともに、これらの関節画像または輪郭画像が表示された場所とは異なる場所に前記複数の関節画像に対応した複数の前記裂隙幅グラフを重ねて表示する表示工程と、を備え、前記裂隙幅グラフ上の所定の点と前記関節画像または輪郭画像上の点との対応関係がわかるように表示したことを特徴とする関節裂隙幅計測方法を提供する。
【００６１】
これにより、関節の診断において、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅等と共に表示し、病気の進行度合いを含む有用な股関節疾患の診断を行うことができる。
【００６２】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項３４に記載の発明は、入力された関節画像から関節を構成する一対の骨の輪郭を検出するステップと、前記検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙幅の計測範囲を設定するステップと、前記設定された前記計測範囲内において前記一対の骨の間の距離である裂隙幅を算出するステップと、前記検出された輪郭に基づいて、輪郭画像を形成するステップと、前記算出された裂隙幅に基づいて、前記関節における位置と前記裂隙幅とを対応させた裂隙幅グラフを形成するステップと、前記関節画像または前記輪郭画像、及び前記裂隙幅グラフを記憶するステップと、前記入力された前記関節画像または前記記憶された前記関節画像、またはこれらの関節画像から形成された輪郭画像、及びこれらの関節画像に対応する前記裂隙幅グラフを表示画面に表示するステップと、前記表示画面において、前記裂隙幅グラフ上の所定の点に対応する前記関節画像または前記輪郭画像上の所定の点を表示する処理を行うステップとからなる関節裂隙幅計測方法をコンピュータに実行させることを特徴とする関節裂隙幅計測プログラムを提供する。
【００６３】
これにより、関節の診断において、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅等と共に表示し、病気の進行度合いを含む有用な股関節疾患の診断を行うことができる。
【発明の効果】
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、検出された輪郭に基づいて一対の骨の間の距離である裂隙幅を算出して表示するので、裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関を取ることができ、また、関節の診断において、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅等と共に表示し、病気の進行度合いを含む有用な股関節疾患の診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】関節裂隙幅計測システムの構成図である。
【図２】関節裂隙幅計測の全体フローチャート図である。
【図３】股関節正面画像の例を示す説明図である。
【図４】大腿骨骨頭の輪郭を検出する方法の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】（ａ）は、表示部に表示された大腿骨骨頭が写った局所領域を切り出した画像を示す説明図であり、（ｂ）は、エッジ検出の一例を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、エッジを楕円で近似する方法を示す説明図である。
【図７】大腿骨骨頭の部分を拡大して示す図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はエッジを楕円の一部を用いて近似した場合の中心の検出方法を示す説明図である。
【図９】骨盤臼蓋の輪郭を検出する方法の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、骨盤臼蓋のエッジ検出の例を示す説明図である。
【図１１】骨盤臼蓋と大腿骨骨頭の部分を拡大して示す図である。
【図１２】骨盤臼蓋の輪郭の全体を計測範囲に設定する例を示す図である。
【図１３】骨盤臼蓋の輪郭をいくつかの領域に分割した例を示す図である。
【図１４】骨盤臼蓋の輪郭を多数の微小領域に分割した例を示す図である。
【図１５】裂隙幅の算出方法１の説明図である。
【図１６】裂隙幅の算出方法２の説明図である。
【図１７】裂隙幅の算出方法３の説明図である。
【図１８】裂隙幅の算出方法１において各々の直線Ｌ１における裂隙幅を示す説明図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は算出結果の表示例１の説明図である。
【図２０】（ａ）、（ｂ）は、算出結果の表示例２の説明図である。
【図２１】算出結果の表示例３の説明図である。
【図２２】表示部の構成を示した関節裂隙幅計測システムの構成図である。
【図２３】記録工程を追加した関節裂隙幅計測の全体フローチャート図である。
【図２４】過去の関節画像の読み込み処理の流れを示すフローチャート図である。
【図２５】画像位置合わせ部の構成図である。
【図２６】（ａ）〜（ｃ）は大腿骨骨頭中心の位置を基準に現在の股関節画像と過去の股関節画像を重ね合わせて表示した例を示す図である。
【図２７】関節裂隙幅計測結果の表示についての第１の表示方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８】表示部の表示画面に表示された過去及び現在の原画像の例を示す説明図である。
【図２９】第１の表示方法における裂隙幅グラフの例を示す線図である。
【図３０】第１の表示方法における画像の表示例を示す説明図である。
【図３１】関節裂隙幅計測結果の表示についての第２の表示方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２】第２の表示方法における裂隙幅グラフの例を示す線図である。
【図３３】第２の表示方法における画像の表示例を示す説明図である。
【図３４】関節裂隙幅計測結果の表示についての第３の表示方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５】関節裂隙幅計測結果の表示についての第４の表示方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３６】第４の表示方法における裂隙幅グラフの例を示す線図である。
【図３７】第４の表示方法における画像の表示例を示す説明図である。
【図３８】関節裂隙幅計測結果の表示についての第５の表示方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３９】関節裂隙幅計測結果の表示についての第６の表示方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る関節裂隙幅計測システム及び関節裂隙幅計測方法及びプログラムについて詳細に説明する。
【００６７】
図１は、本発明に係る関節裂隙幅計測システムの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００６８】
図１に示すように、本実施形態の関節裂隙幅計測システム１は、主に、画像入力部１０、画像処理部１２、輪郭検出部１４、特徴点抽出部１６、計測範囲設定部１８、裂隙幅算出部２０、輪郭画像形成部２２、裂隙幅グラフ作成部２４、記憶部２６、情報入力部２８、データ処理部３０及び表示部３２から構成される。
【００６９】
画像入力部１０は、患者の診察部位を撮影した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様々な方法が考えられ、特に限定されるものではない。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
画像処理部１２は、画像入力部１０から入力されたＸ線画像データを受け取り、所定の画像処理を行った上で、このＸ線画像データを表示部３２や輪郭検出部１４に受け渡すものである。
【００７３】
輪郭検出部１４は、Ｘ線画像データから検出された関節を構成する一対の骨の輪郭、例えば、股関節における骨盤臼蓋および大腿骨骨頭等の人体構造物の輪郭（エッジ）について、ある曲線（閉曲線あるいは閉曲線の一部）で近似して検出処理を行うものである。詳しくは後述するが、例えば大腿骨骨頭の場合には骨頭の輪郭を近似する閉曲線としては楕円が最も好適に用いられる。
【００７４】
特徴点抽出部１６は、人体構造物の解剖学的特徴点を抽出するものである。ここで抽出される特徴点としては、例えば、骨頭中心、臼蓋端点などがあげられる。上で輪郭検出部１４において人体構造物の輪郭をある閉曲線で近似したとき、その閉曲線で囲まれる領域の重心を求めることにより解剖学的特徴点が検出される。例えば骨頭を楕円で近似したときには、その楕円の中心（この場合重心と同じ）を骨頭の中心として検出する。
【００７５】
特徴点抽出部１６はまた、一つに絞られた計測候補点を用いて、人体構造物の所定の計測値として、例えば股関節の場合、ＣＥ角（Center Edge Angle)、Sharp角、ＡＨＩ（Acetabular Head Index)などを算出する。ここで例えば、ＣＥ角とは、図３に示す股関節正面画像において、左右の涙痕下端Ｍ、Ｎを結ぶ直線に直交する直線と、臼蓋外端点Ｑと大腿骨骨頭中心点Ｃとを結ぶ直線とのなす角αである。なお、ＣＥ角、Sharp角、ＡＨＩ等の計測値については、特徴点抽出部１６で算出するのではなく、これらを計測する計測値算出部を別途設けるようにしてもよい。
【００７６】
計測範囲設定部１８は、裂隙幅の計測範囲の設定を行うものであり、裂隙幅算出部２０は、裂隙幅の算出を行うものである。なお、裂隙幅とは、関節における一対の骨の間の距離（幅）である。
【００７７】
輪郭画像形成部２２は、画像入力部１０から入力された画像（関節画像）から骨頭輪郭や臼蓋輪郭等の輪郭のみで形成された輪郭画像を作成するものである。
【００７８】
裂隙幅グラフ作成部２４は、上で算出された裂隙幅（の値）を関節裂隙の位置に対応させて、関節裂隙の位置を横軸にとり、その裂隙位置における裂隙幅の値を縦軸にとって表した裂隙幅グラフを作成するものである。
【００７９】
記憶部２６は、画像入力部１０から入力され所定の処理を施された画像（関節画像）を始めとして、これから形成された輪郭画像、裂隙幅グラフおよびこれらに関連する情報等を必要に応じて記憶しておくものである。後で、現在撮影された画像と同一部位を撮影した過去画像とを比較して診断したい場合には、この記憶部２６に記憶された過去画像が呼び出されて表示される。
【００８０】
情報入力部２８は、ユーザが表示部３２に表示された画像を見て、輪郭検出部１４に対して、関節を構成する一対の骨の輪郭上の点と思われる点を入力したり、人体構造物の解剖学的特徴点であると思われる点を入力したり、その他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２８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。
【００８１】
データ処理部３０は、主に、複数の画像、例えば現在の診断画像と過去の診断画像を重ねたり並べたりして表示部３２に表示する場合に、そのように表示するための表示用画像を作成するものである。また、データ処理部３０は、診断画像（輪郭画像）とそれに対応する裂隙幅グラフとが表示されているとき、グラフ上の点と画像上の点との対応をつける処理などを行ったり、その他諸々の処理を行うものである。
【００８２】
表示部３２は、ＬＣＤ等の表示画面を有し、画像入力部１０から入力され画像処理部１２で所定の画像処理が施されたＸ線画像等の医用画像を始めとして、その他輪郭画像や裂隙幅グラフなどを表示するものである。このとき、表示部３２は、各画像をそれぞれ単独で表示するだけでなく、大腿骨骨頭等の輪郭などを表す輪郭画像を上記関節を表す医用画像に重ねて表示するようにしてもよい。また、表示部３２は、計測範囲設定部１８で設定した計測範囲を表示したり、裂隙幅算出部２０で算出した計測値を表示する。
【００８３】
医師等のユーザは、この表示部３２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、本関節裂隙幅計測システム１は、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。
【００８４】
次に、本実施形態の関節裂隙幅計測システム１の作用として、まず、股関節をＸ線撮影して得たＸ線画像から裂隙幅を算出するまでの処理を説明する。なお、ここでは股関節を例にとって説明するが、本発明は、股関節以外の関節（膝関節、肘関節等）にも適宜適用可能である。
【００８５】
図２に、関節裂隙幅計測方法の処理の流れを表すフローチャートを示す。図２に示すように、本実施形態における関節裂隙幅計測方法の処理は、関節画像入力工程（ステップＳ１）、輪郭検出工程（ステップＳ２）、計測範囲設定工程（ステップＳ３）、裂隙幅算出工程（ステップＳ４）および算出結果表示工程（ステップＳ５）から構成される。
【００８６】
まず、図２のステップＳ１において、画像入力部１０から股関節の画像を入力する。前述したように、この画像データの入力方法は様々な方法があり、特に限定されるものではない。入力された計測対象の股関節の画像（Ｘ線画像データ）は、画像処理部１２に送られ、所定の画像処理が施され、表示部３２の表示画面に表示されるとともに、輪郭検出部１４やその他の部位に送られる。
【００８７】
図３に、表示部３２の表示画面に表示された股関節の画像の例を示す。図３に示すように、今入力された股関節の画像は、大腿骨骨頭と骨盤が写った股関節の正面画像である（なお、図３は各部の輪郭形状だけが線描された画像のように表現されているが、実際はＸ線画像である）。
【００８８】
次に、ステップＳ２において、画像処理部１２から画像処理後の画像データを受け取った輪郭検出部１４で大腿骨骨頭と骨盤臼蓋の輪郭を検出する。
【００８９】
大腿骨骨頭と骨盤臼蓋の輪郭を検出する方法としては、例えば情報入力部２８にてユーザが手動で入力した情報から検出する方法が考えられるが、輪郭検出部１４において自動または半自動で検出するようにしてもよい。
【００９０】
ユーザは情報入力部２８により、図３に示す表示部３２に表示された股関節の画像において、大腿骨骨頭と骨盤臼蓋の輪郭上の複数の点をクリックして入力する。すると、輪郭検出部１４は、クリックされた複数の点を認識し、このクリックされた複数の点を、例えばスプライン補間により繋いだ線を輪郭線として設定する。これにより、大腿骨骨頭と骨盤臼蓋の輪郭が検出される。
【００９１】
以下、大腿骨骨頭の輪郭を検出する方法について詳しく説明する。
【００９２】
図４は、大腿骨骨頭の輪郭を検出する方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【００９３】
まず、図４のステップＳ１０において、画像処理部１２で通常の画像処理におけるエッジ検出処理により大腿骨骨頭のエッジを検出する。
【００９４】
そこで、例えば、図５（ａ）に示すように、大腿骨骨頭が写った局所領域を切り出した画像を表示部３２に表示する。このような局所領域画像を作成する方法はいろいろ考えられるが、例えば、大まかな骨頭中心位置を情報入力部２８から入力し、その近傍を切り取る方法などがある。
【００９５】
また、図５（ａ）のような骨頭の局所領域を切り出した画像から骨頭のエッジを検出する方法もいろいろあり、特に限定されるものではない。一つの方法として、例えば図５（ｂ）に示すように、大まかに骨頭中心点Ｃ（図３参照）と思われる任意の点を中心（始点）（図５（ｂ）ではこの点もＣで表している。）として、放射状に半直線Ｄを引き、その半直線Ｄ上における濃度変化の大きい点Ｅを探し、その点Ｅをエッジとしてもよい。このとき、半直線Ｄの始点Ｃとなる骨頭内の大まかな中心点あるいは任意の点はユーザが情報入力部２８から入力するようにする。
【００９６】
またあるいは、図５（ａ）の画像に対してSobelフィルタやLaplacianフィルタなどの一般的なエッジ抽出フィルタを適用してエッジを抽出する方法でもよい。
【００９７】
次に図４のステップＳ１１において、上で求めたエッジを閉曲線で近似する。特に、ここではエッジを近似する閉曲線として楕円を用いるが、楕円に限定されるものではなく、他の曲線でもよい。
【００９８】
図６にエッジを楕円で近似する方法を示す。
【００９９】
まず図６（ａ）に示すように、上で検出されたエッジＥｄ上に複数個の点Ｅ１（ｘ１，ｙ１）、Ｅ２（ｘ２，ｙ２）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３）、・・・、Ｅｎ（ｘｎ，ｙｎ）をユーザが情報入力部２８から指定する。
【０１００】
なお、これらの点は、このようにエッジＥｄ上で指定するのではなく、エッジＥｄを検出することなく、ユーザが表示部３２に表示された画像を見て、情報入力部２８からエッジ候補点として入力してもよい。
【０１０１】
このエッジＥｄを近似する楕円（あるいはエッジ候補点がその上に乗るような楕円）の式を次のように与える。
【０１０２】
｛（ｘ−ｘｃ）cosθ＋（ｙ−ｙｃ）sinθ｝２／ａ２
＋｛（ｘ−ｘｃ）sinθ−（ｙ−ｙｃ）cosθ｝２／ｂ２  −１  ＝  ０
ここで、図６（ｃ）に示すように、（ｘｃ，ｙｃ）は楕円の中心の座標、ａは長軸、ｂは短軸、θは中心の回りの長軸短軸の回転角を表している。なお、図６（ｃ）では、説明のために、分かり易くするため楕円をかなり変形して表示しているが、実際の近似楕円はこれとは異なりかなり円に近い形となる。
【０１０３】
上記式の左辺をｆ（ｘｃ，ｙｃ，θ，ａ，ｂ，ｘ，ｙ）とおく。
【０１０４】
そして、各エッジ上の点Ｅｉ（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，・・・，ｎ）について、次式を計算する。
【０１０５】
ｇ（ｘｉ，ｙｉ）＝√［｜ｆ（ｘｃ，ｙｃ，θ，ａ，ｂ，ｘｉ，ｙｉ）｜］
ここで、記号｜＊｜は＊の絶対値であり、√［＊］は、［＊］の平方根を表す。
【０１０６】
ここでＴhrを所定の閾値とし、ｇ（ｘｉ，ｙｉ）＜Ｔhrとなるエッジ上の点（もしくはエッジ候補点）Ｅｉ（ｘｉ，ｙｉ）の個数Ｎを算出する。
【０１０７】
点Ｅｉ（ｘｉ，ｙｉ）が楕円上にあればｆ（ｘｃ，ｙｃ，θ，ａ，ｂ，ｘ，ｙ）＝０であるから、ｇ（ｘｉ，ｙｉ）＝０である。一般にはｇ（ｘｉ，ｙｉ）の値は点Ｅｉ（ｘｉ，ｙｉ）の楕円の周からのずれを表しており、これが所定の閾値Ｔhrより小となる点の個数Ｎが大きい程、楕円ｆ（ｘｃ，ｙｃ，θ，ａ，ｂ，ｘ，ｙ）＝０はエッジＥｄをよく近似することになる。
【０１０８】
そこでｇ（ｘｉ，ｙｉ）＜Ｔhrとなる点Ｅｉ（ｘｉ，ｙｉ）の個数Ｎや、個数Ｎを楕円の面積で除した値や、ｇ（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）それぞれにこの近似楕円からの距離の逆数を乗じた数の合計等を近似の評価値として算出する。
【０１０９】
そして、ｘｃ，ｙｃ，θ，ａ，ｂ等の各パラメータを変えながら、上記評価値が最大となるようなパラメータを探すことによって、図６（ｂ）に示すように、エッジＥｄを近似する楕円Ｅｐを検出する。
【０１１０】
ここで閾値Ｔhrとしては、特に限定されるものではないが、例えば、楕円の長軸あるいは短軸の５％〜１０％というようにしてもよい。
【０１１１】
次に図４のステップＳ１２において、骨頭の中心点を算出する。上で図６（ｂ）に示すように、骨頭のエッジＥｄを近似する楕円Ｅｐが検出されているので、骨頭の中心点Ｃは、この近似楕円Ｅｐの中心（重心といっても同じ）として算出される。
【０１１２】
次にステップＳ１３において、これらの検出結果を表示部３２の表示画面の画像上に重ねて表示する。
【０１１３】
次に、ステップＳ１４において、ユーザは表示部３２に表示された結果を見て、その近似楕円でよいか判断する。
【０１１４】
もし上で検出された近似楕円Ｅｐから大きくはずれたエッジ上の点Ｅｉ（ｘｉ，ｙｉ）が多数あるような場合には、次のステップＳ１５において近似結果の修正を行う。
【０１１５】
すなわち、表示部３２の表示画面で本来通るべき骨頭領域の輪郭上の点を情報入力部２８から指定する。例えば、マウス等でクリックしてもよい。そして、その点の近くを通る程上記評価値が高くなるように再度パラメータｘｃ，ｙｃ，θ，ａ，ｂを変えながら、近似楕円Ｅｐの評価基準を変更して再計算する。新たな評価値としては、例えば、上で算出した評価値に、いま指定した点と近似楕円との距離を除した値を用いること等が考えられる。評価値が最大となる楕円をあらたな近似楕円とする。
【０１１６】
そして新たな近似楕円Ｅｐが検出されたら、ステップＳ１６において、その近似楕円Ｅｐの中心として骨頭中心を検出し、ステップＳ１３において結果を再度表示し、適切な近似楕円Ｅｐを検出するまで行なう。
【０１１７】
そして、適切な近似楕円Ｅｐが検出されると、ステップＳ１７において、検出された近似楕円Ｅｐより大腿骨骨頭の輪郭を抽出する。
【０１１８】
具体的には、まず、近似楕円Ｅｐの周上およびその近傍のエッジ点Ｅｉを探索する。
【０１１９】
そして、近似楕円Ｅｐの周上にエッジ点Ｅｉが連続して存在する範囲は、近似楕円Ｅｐで近似できた部分であると判断され、近似楕円Ｅｐの周形状を大腿骨骨頭が写った局所領域画像から大腿骨骨頭の輪郭として抽出する。
【０１２０】
一方、近似楕円Ｅｐの周上から外れ、その近傍にエッジ点Ｅｉが連続して存在する範囲は、近似楕円Ｅｐでは近似しきれなかった部分であると判断される。そこで、図７に矢印で示すように、近似楕円Ｅｐの周上から外れ、その近傍にエッジ点Ｅｉ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Ｅｉ同士を繋げていき、これにより形成された形状を、大腿骨骨頭が写った局所領域画像から大腿骨骨頭の輪郭として抽出する。このエッジ点Ｅｉ同士を繋げていくには、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。
【０１２１】
なお、大腿骨骨頭の輪郭の抽出に失敗した場合には、本来通るべき輪郭上の点をクリックすることで、その点から最も近い位置にあるエッジ点Ｅｉを探索範囲の中継点とする。そして、元々の探索範囲の両端から中継点までを新たな探索範囲として、中心に向かってエッジ点Ｅｉをつなげていく。
【０１２２】
以上により、大腿骨骨頭の輪郭を検出する。
【０１２３】
なお、このように楕円でエッジを近似する場合には、低解像度の画像から徐々に解像度を上げて、近似精度を上げていくようにしてもよい。
【０１２４】
また上で説明した例では、骨頭内の大まかな中心点と思われる点あるいは任意の点をユーザが指定し、その後自動的に、その点から放射状に半直線を引いて楕円によって近似したが、楕円以外の閉曲線でエッジを近似してもよい。この場合には閉曲線が囲む閉領域の重心として骨頭中心を検出する。またあるいは、エッジ検出から楕円近似してその中心を算出して骨頭中心を算出するまで完全自動で行ってもよい。またこのときエッジの近似を楕円以外の閉曲線で行い、その閉曲線で囲まれた閉領域の重心を自動で算出するようにしてもよい。
【０１２５】
あるいは、このように自動的に閉曲線で近似することなく、ユーザがエッジ上の複数の候補点を手入力してエッジの近似形式を構成した後、自動で画像上のその点の座標を求め、それらの座標の重心として骨頭中心を検出するいわば半自動の方法であってもよい。
【０１２６】
また、大腿骨骨頭のエッジＥｄが図８（ａ）に破線３４で示すように、骨頭の大腿骨側がエッジ候補点がない等の理由によって存在しない場合には、図８（ｂ）に示すようにエッジＥｄの候補点がない部分を直線Ｌで置き換えて、骨頭のエッジＥｄを楕円Ｅｐの一部と直線Ｌで構成するようにする。
【０１２７】
このように骨頭領域を楕円Ｅｐの一部と直線Ｌで囲まれた領域とすると、この領域の中心（重心）は、上で求めたような近似楕円Ｅｐの中心Ｃからずれていると考えられる。この場合には、例えば近似楕円Ｅｐの中心Ｃよりも短軸上に少しずれた点Ｃ’が骨頭の中心となると考えられる。この点は、例えば、近似楕円Ｅｐの一部及び直線Ｌで囲まれた領域の重心として算出される。あるいは、近似楕円Ｅｐの一部に対する直線Ｌの長さの割合（楕円Ｅｐの途切れ具合）から、楕円の軸上で中心をずらす量を決めるようにして算出してもよい。
【０１２８】
このようにここでは、人体構造物の一例として大腿骨骨頭の形状（エッジ）を閉曲線（楕円）あるいはその一部または閉領域で近似し、その閉曲線で囲まれた領域（閉領域）の重心をその人体構造物の解剖学的特徴点として検出するようにしている。また、検出結果は、入力画像にオーバーレイ表示される。
【０１２９】
上で述べた例によれば、エッジを近似してそれを基に中心を検出するようにしているため、従来のようにユーザが人体構造物（ここでは大腿骨骨頭）の中心を直接入力した場合と比較して、ユーザ毎の手入力による中心点位置のバラツキを抑制することができる。また、その結果、大腿骨骨頭中心点位置の再現性が向上するため、例えばＣＥ角計測の再現性等も向上し、より精度の高い診断が可能となる。さらに、人体構造物の近似形状とその中心点を入力画像にオーバーレイ表示することにより、中心点検出の成否を確認できるため、必要に応じて中心点検出の修正を行うことにより、中心点検出精度をより向上させることが可能となる。
【０１３０】
次に、骨盤臼蓋の輪郭を検出する方法について説明する。
【０１３１】
図９は、骨盤臼蓋の輪郭を検出する方法の処理の流れを示すフローチャートである。また、図１０は、骨盤臼蓋のエッジ検出の例を示す説明図である。
【０１３２】
まず図９のステップＳ２０において、エッジ点検出が行われる。
【０１３３】
具体的には、まず図１０（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’及び、上と同様に臼蓋外端Ｐ１及び臼蓋内端Ｐ２を入力する。
【０１３４】
次に図１０（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。これには上で述べたように、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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
次に、図１０（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骨盤臼蓋のエッジ点Ｅｄ１を検出する。
【０１３７】
次に、図９のステップＳ２１において、骨盤臼蓋の輪郭を抽出する。
【０１３８】
図１１に骨盤臼蓋と大腿骨骨頭の部分を拡大して示す。
【０１３９】
上で骨盤臼蓋のエッジ点Ｅｄ１が検出されているので、図１１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骨盤臼蓋の輪郭を求める。
【０１４０】
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。
【０１４１】
次に、近似楕円Ｅｐ１の周上およびその近傍のエッジ点を探索する。
【０１４２】
そして、近似楕円Ｅｐ１の周上にエッジ点Ｅｄ１が連続して存在する範囲は、近似楕円Ｅｐ１で近似できた部分であると判断され、近似楕円Ｅｐ１の周形状を骨盤臼蓋が写った局所領域画像から骨盤臼蓋の輪郭として抽出する。
【０１４３】
一方、近似楕円Ｅｐ１の周上から外れその近傍にエッジ点Ｅｄ１が連続して存在する範囲は、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。そこで、図１１に矢印で示すように、近似楕円Ｅｐ１の周上から外れその近傍にエッジ点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同士をつなげていき、これにより形成された形状を骨盤臼蓋が写った局所領域画像から骨盤臼蓋の輪郭として抽出する。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。
【０１４４】
なお、骨盤臼蓋の輪郭の抽出に失敗した場合には、本来通るべき輪郭上の点をクリックすることで、その点から最も近い位置にあるエッジ点Ｅｄ１を探索範囲の中継点とする。そして、元々の探索範囲の両端から中継点までを新たな探索範囲として、中心に向かってエッジ点Ｅｄ１をつなげていく。
【０１４５】
以上のようにして、骨盤臼蓋の輪郭を検出する。
【０１４６】
ここで再び図２のフローチャートに戻り、次に図２のステップＳ３において、計測範囲設定部により計測範囲を設定する（計測範囲設定工程）。
【０１４７】
計測範囲は、例えば、図１２に示すように、検出された骨盤臼蓋の輪郭の全体を計測範囲に設定する。
【０１４８】
また、図１３に示すように、検出された骨盤臼蓋の輪郭をいくつかの領域に分割（図１３ではＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域の３等分に分割）して、全ての分割領域を各々計測範囲に設定する。あるいは、当該分割領域のいずれかを選択して計測範囲と設定する。例えば、図１３の骨盤臼蓋の輪郭のＡ（外側）、Ｂ（中央部）、Ｃ（内側）の領域のいずれか１つまたは、図１３の骨盤臼蓋の輪郭のＡ領域とＢ領域、Ｂ領域とＣ領域、Ａ領域とＣ領域を裂隙計測範囲と設定する。
【０１４９】
また、図１４に示すように、検出された骨盤臼蓋の輪郭を多数の微小領域に分割して、全ての微小領域を各々計測範囲と設定することが考えられる。
【０１５０】
なお、図１３や図１４で示した分割領域は等間隔に分割する場合に限らず、領域ごとに間隔が異なっていてもよい。例えば、経験上、骨盤臼蓋の外側の輪郭において裂隙狭小化の進行度と関節裂隙の評価値との相関が取れやすいことから、図１３においてＡ領域の間隔をＢ領域やＣ領域の間隔よりも大きくすることが考えられる。
【０１５１】
また、分割数や各分割領域の間隔や分割領域の選択などは、予め決められていてもよく、あるいは、その都度ユーザが情報入力部２８により入力または選択してもよい。
【０１５２】
次に図２のステップＳ４において、裂隙幅算出部２０にて裂隙幅を算出する（裂隙幅算出工程）。裂隙幅の算出方法は以下のように、算出方法１〜３が考えられる。
【０１５３】
（算出方法１）
図１５は、裂隙幅の算出方法１の説明図である。図１５に示すように、大腿骨骨頭中心を通る直線Ｌ１と、骨盤臼蓋の輪郭（図１５の直線Ｌ０を基準に大腿骨骨頭を中心とした角度θ１〜θ２の範囲の輪郭）及び大腿骨骨頭の（骨盤臼蓋に対向する側の）輪郭との交点をそれぞれ求め、これら交点間の距離を裂隙幅δとして算出する。そして、前記の計測範囲内で直線Ｌ１の直線Ｌ０に対する傾きαを変化させて直線Ｌ１を大腿骨骨頭中心から放射状に伸びる複数の直線と考え、各々の直線Ｌ１について裂隙幅δを算出することにより、計測範囲内における裂隙幅δの系列データを取得することができる。なお、以下、直線Ｌ０は、図３に示す涙痕下端点Ｍ，Ｎを結んだ直線Ｌａと平行であって大腿骨骨頭中心を通る直線である。また、大腿骨骨頭中心は輪郭検出工程（図２のステップＳ２）にて算出された結果を用いる。
【０１５４】
（算出方法２）
図１６は、裂隙幅の算出方法２の説明図である。図１６に示すように、骨盤臼蓋の輪郭上の点ａにつき、最も近い位置にある大腿骨骨頭の輪郭上の点までの距離（骨盤臼蓋の輪郭上の各点から大腿骨骨頭の輪郭までの最小距離）を裂隙幅δとして算出する。そして、前記の計測範囲内で骨盤臼蓋の輪郭上の複数の各点につき、最も近い位置にある大腿骨骨頭の輪郭上の点までの距離を裂隙幅δとして算出することにより、計測範囲内における裂隙幅δの系列データを取得することができる。
【０１５５】
（算出方法３）
図１７は、裂隙幅の算出方法３の説明図である。図１７に示すように、骨盤臼蓋の輪郭及び大腿骨骨頭の輪郭を通る所定角度の線Ｌ２と、骨盤臼蓋の輪郭及び大腿骨骨頭の（骨盤臼蓋に対向する側の）輪郭との交点間の距離を裂隙幅δとして算出する。そして、前記の計測範囲内における骨盤臼蓋の輪郭上の各点について裂隙幅δを算出することにより、計測範囲内における裂隙幅δの系列データを取得することができる。図１７では、骨盤臼蓋の輪郭及び大腿骨骨頭の輪郭を通る所定角度の線Ｌ２の一例として、両側の涙痕下端点Ｍ、Ｎを結んだ直線Ｌａ（図３参照）の垂線（体軸に平行な線）としている。
【０１５６】
なお、併せて算出方法１〜３において、計測範囲内における裂隙幅δの系列データの最小値または平均値の少なくともいずれか一方を算出してもよい。
【０１５７】
このように算出方法１〜３により算出される裂隙幅は骨盤臼蓋と大腿骨骨頭の間の距離を表すことから、裂隙狭小化の進行度を客観的に評価できる評価値になる。
【０１５８】
また、算出方法１〜３において、各々の直線Ｌ１、Ｌ２または骨盤臼蓋の輪郭上の各点にて得られた裂隙幅δの系列データのうち、任意の裂隙幅δと、その近傍で得られた複数の裂隙幅δ（近傍裂隙幅）との平均値である近傍平均裂隙幅δaveを算出するようにしてもよい。なお、近傍平均裂隙幅δaveを算出するために考慮に入れる近傍の範囲は、予め定めておくことが望ましい。
【０１５９】
そこで、近傍平均裂隙幅δaveの具体的な算出方法を以下に説明する。ここでは、算出方法１を例に挙げて説明する。図１８は、裂隙幅の算出方法１において各々の直線Ｌ１における裂隙幅を示す図である。
【０１６０】
図１８に示すように、一例として、近傍平均裂隙幅δaveを算出するために考慮に入れる近傍の範囲を例えば５°とし、その範囲内において角度α（ｎ−２），α（ｎ−１），α（ｎ），α（ｎ＋１），α（ｎ＋２）を考える。なお、ｎは３以上の整数である。そして、各々の角度における直線をＬ１（ｎ−２），Ｌ１（ｎ−１），Ｌ１（ｎ），Ｌ１（ｎ＋１），Ｌ１（ｎ＋２）とし、前記の算出方法１により各々裂隙幅として、δ（ｎ−２），δ（ｎ−１），δ（ｎ），δ（ｎ＋１），δ（ｎ＋２）が算出されたとする。
【０１６１】
そこで、裂隙幅δ（ｎ−２）〜δ（ｎ＋２）の平均値を、直線Ｌ（ｎ）における近傍平均裂隙幅δave（ｎ）として算出する。すなわち、以下の数式で表される。
【０１６２】
【数１】
2010253243.tif 000003
【０１６３】
なお、近傍平均裂隙幅δave（ｎ）を算出するために考慮に入れる近傍の範囲内の角度の数は５つに限定されず、任意に選択可能である。また、近傍平均裂隙幅δaveを算出するために考慮に入れる近傍の範囲として、算出方法２や算出方法３では、例えば骨盤臼蓋の輪郭上で１０ｍｍとすることが考えられるが、特にこの長さに限定されない。
【０１６４】
このように、裂隙幅を近傍平均裂隙幅δaveとして算出することにより、画像上のノイズの影響を受けることがなく、ノイズの影響により局所的に裂隙幅の系列データが最小になってしまうようなことが防止できる。
【０１６５】
さらに、近傍平均裂隙幅δaveを算出するために考慮に入れる近傍の範囲は、画像上のノイズの特性をもとに決定するとよい。例えば、散乱線の影響によりスパイクノイズが２ｍｍごとに発生すると統計的に分かっていると仮定する。このとき、ノイズの発生位置が多少前後することも考慮して、近傍平均裂隙幅δaveを算出するために考慮に入れる近傍の範囲を４ｍｍとすることが考えられる。
【０１６６】
また、近傍平均裂隙幅δaveをもとに計測範囲内の最小裂隙幅を算出する場合には、以下のような工夫も考えられる。
【０１６７】
前記のように、各々の直線Ｌ１，Ｌ２または各点ａにおける裂隙幅について、全ての直線または点において近傍平均裂隙幅δaveを算出した。しかし、これでは単に計測範囲内の最小裂隙幅（最小の近傍平均裂隙幅δave）だけを算出したいときにも時間を要してしまう。そこで、算出方法１〜３により算出した各々の直線Ｌ１，Ｌ２または各点ａにおける裂隙幅δの中で、小さい順に所定数（例えば、３つ）の裂隙幅δを抽出し、抽出した所定数の裂隙幅δについてのみ近傍平均裂隙幅δaveを算出する。そして、算出した近傍平均裂隙幅δaveのうちの最小値を、計測範囲内の最小裂隙幅とすることが考えられる。
【０１６８】
なお、ここでは、δaveを求めたが、ノイズによる最小裂隙幅計測の影響を軽減するために他の統計処理の手法を用いてよい。たとえばδ（ｎ−２），δ（ｎ−１），δ（ｎ），δ（ｎ＋１），δ（ｎ＋２）の中央値δｍｅｄを直線Ｌ（ｎ）における最小裂隙幅と定義する方法などが考えられる。
【０１６９】
以上、裂隙幅算出工程について説明をしたが、算出方法２，３については、股関節以外の関節（膝間接、肘関節など）に対しても適用できる。
【０１７０】
次に図２のステップＳ５において、裂隙幅δの算出結果を表示する（算出結果表示工程）。裂隙幅δの算出結果（系列データ）は、所定の画像処理が施されて表示部３２の表示画面に表示される。
【０１７１】
以下、算出結果の表示方法について説明する。
【０１７２】
算出結果の表示例として、まず単純に現在読み込まれた画像から得られた結果を表示するものとして、例えば、以下説明する表示例１〜３が考えられる。なお、表示例１〜３を任意に組み合わせて表示してもよい。
【０１７３】
図１９は、算出結果の表示例１の説明図である。図１９（ａ）に示すように、裂隙幅δの系列データをグラフ表示する。例えば、図１９（ａ）に示すように、横軸に骨盤臼蓋の輪郭上の位置を取り、縦軸に算出方法１〜３によって算出された裂隙幅δを取ってグラフ表示する。
【０１７４】
なお、計測範囲設定工程（図２のステップＳ３）において、骨盤臼蓋の輪郭を多数の微小領域に分割して全ての微小領域を各々計測範囲と設定した場合（図１４）には、横軸の範囲を骨盤臼蓋の輪郭の全体に設定し、縦軸を各計測範囲における算出方法１〜３によって算出された裂隙幅δの平均値または最小値として表してもよい。
【０１７５】
また、図１９（ｂ）に示すように、上のようにして算出した近傍平均裂隙幅δaveの系列データ（図中、破線で示す）を重ね合わせて表示してもよい。図１９（ｂ）に破線で示すように、近傍平均裂隙幅δaveの系列データは滑らかな曲線を描くため、骨盤臼蓋の輪郭上の各部分における裂隙幅の様子が把握しやすい。
【０１７６】
図２０は、算出結果の表示例２の説明図である。図２０（ａ）に示すように、上の計測範囲内の裂隙幅δ（または近傍平均裂隙幅δave）の系列データの最小値、平均値を表示する。なお、計測範囲設定工程において骨盤臼蓋の輪郭をいくつかの範囲に分割した分割範囲を各々計測範囲に設定した場合（図１３）には、図２０（ｂ）に示すように、分割範囲毎の裂隙幅δ（または近傍平均裂隙幅δave）の系列データの最小値、平均値を表示してもよい。また、裂隙幅δ（または近傍平均裂隙幅δave）の系列データの最小値のみ、または平均値のみを表示してもよい。
【０１７７】
図２１は、算出結果の表示例３の説明図である。図２１に示すように、表示部３２に骨盤臼蓋及び大腿骨骨頭の部分の拡大画像を表示し、当該拡大画像において検出された骨盤臼蓋の輪郭及び大腿骨骨頭の輪郭や、上の計測範囲内の裂隙幅δ（または近傍平均裂隙幅δave）の系列データの最小値である最小裂隙幅δminの部分などを強調表示する。
【０１７８】
また、裂隙幅δの評価値に応じて、評価値の表示方法を切り替えてもよい。例えば、最小裂隙幅が所定の値（１ｍｍ）未満のときは、図１９に示すグラフ中の該当する部分の色を変えること、あるいは、図２０に示す裂隙幅δ（または近傍平均裂隙幅δave）の評価値（最小値や平均値）の文字の色や太さや書体など変えること、あるいは、図２１に示す骨盤臼蓋及び大腿骨骨頭の部分の拡大画像において骨盤臼蓋の輪郭及び大腿骨骨頭の輪郭と裂隙幅δの表示の色や太さを変えることが考えられる。
【０１７９】
さらに、図１９に示すグラフおよび図２１に示す骨盤臼蓋及び大腿骨骨頭の部分の拡大画像が表示部３２に表示されるようなときに、図１９に示すグラフ中の任意の点をクリックすると、図２１に示す拡大画像において対応する骨盤臼蓋の輪郭部分及び大腿骨骨頭の輪郭部分が強調表示されるようにしてもよい。
【０１８０】
また、図２２に示すように、本発明の関節裂隙幅計測システム１は記憶部２６を有している。なお、図２２はシステム構成を一部省略して表示している。そして、図２３に示すように、この記憶部２６に、前記の関節画像入力工程において入力された関節の画像（以下、関節画像という）を記憶（記録）しておく（図２３のステップＳ３５の記録工程）。
また、同時にこの記憶部２６に、裂隙幅算出工程において算出された裂隙幅δのデータや、各工程における計測関連情報も記憶しておく。ここで、計測関連情報としては、例えば、輪郭検出工程において検出された輪郭線や、計測範囲設定工程において設定した計測範囲や、裂隙幅算出工程において算出された裂隙幅と当該裂隙幅の計測位置等、その他、各工程で使用した骨頭中心点、涙痕下端、臼蓋端点などの座標情報、あるいは各工程において用いた作図情報や、あるいはユーザ（医師など）のスケッチや書き込みなどが含まれる。
【０１８１】
記憶部２６の一例としては、ＰＡＣＳ（医用画像保管通信システム：Picture Archive and Communication System）等の医療情報を管理するシステムに備えられた読影レポートや電子カルテ等を蓄積・記憶するデータベースが考えられる。
【０１８２】
なお、読影レポートとは、医師などが診断した結果をコメントとして記載し、これに診断に使用した関節画像を盛り込んで作成する電子ファイルである。
【０１８３】
裂隙幅δのデータや計測関連情報の記録は、対応する関節画像を記録する時に一緒に行い、対応する関節画像との関連性が認識できるような識別情報を記録し、記憶しておく。例えば、裂隙幅δのデータや計測関連情報が含まれる記録情報ファイルとして、対応する関節画像の画像ファイルのファイル名と同名の記録情報ファイルを作ることが考えられる。また、記録情報ファイルのヘッダ部分に対応する関節画像の画像ファイルの名を書き込んでおいてもよい。
【０１８４】
なお、図２３のステップＳ３５の記録工程とは別に、この記憶部２６には、後述する画像の位置合わせ情報も記録される。
【０１８５】
前記のように記憶部２６に記憶された過去の関節画像は、再び読み込んで表示部３２に表示させることができる（図２４のステップＳ４０の過去画像読み込み工程）。
【０１８６】
このとき、関節画像とともに、その関節画像に対応する裂隙幅δのデータや計測関連情報が記憶されている場合には、裂隙幅δのデータや計測関連情報も同時に読み込んで表示部３２に表示させることができる（図２４のステップＳ４１、Ｓ４２の過去画像表示工程図）。これにより、過去の関節画像について改めて計測しなくても、例えば輪郭線や裂隙幅δなどを表示することができる。
【０１８７】
なお、読み込んだ過去の関節画像に対応する裂隙幅δのデータや計測関連情報が記憶されていない場合には、過去の関節画像のみを表示する（図２４のステップＳ４１、Ｓ４３の過去画像表示工程）。
【０１８８】
また、記憶部２６に記憶されている過去の関節画像を読み込んで表示部３２に表示しつつ、以下のように、現在入力されている現在の関節画像も表示部３２に表示することが考えられる（複数画像表示工程）。
【０１８９】
すなわち、現在の関節画像が表示部３２に表示されている時に記憶部２６から過去の関節画像を読み込んで表示したり、記憶部２６から過去の関節画像を読み込んで表示部３２に表示している時に現在の関節画像を表示する。
【０１９０】
表示仕様調整部４０（図２２参照）により表示の仕様を調整し、表示部３２に過去の関節画像と現在の関節画像を重ね合わせて表示する仕様、表示部３２に過去の関節画像と現在の関節画像を切り替えて表示する仕様、表示部３２に過去の関節画像と現在の関節画像を並べて表示する仕様などが考えられる。これらの各表示仕様は、ユーザが切り替え手段（不図示）を操作することにより任意に随時切り替えることができる。
【０１９１】
そして、前記の複数画像表示工程において、画像を表示するときには、画像位置合わせ部４２（図２２参照）により表示部３２で過去の関節画像と現在の関節画像の位置や角度や拡大率などが略等しく表示されるように調整する位置合わせを行なう。
【０１９２】
表示部３２に過去の関節画像と現在の関節画像を重ね合わせて表示する仕様では、過去の関節画像と現在の関節画像がほぼ重ね合うように位置合わせを行なう。また、表示部３２に過去の関節画像と現在の関節画像を切り替えて表示する仕様では、画像を切り替えたときにほぼ同じ位置や向きや倍率（大きさ）で表示されるように位置合わせを行なう。また、表示部３２に過去の関節画像と現在の関節画像を並べて表示する仕様では、両画像がほぼ同じ高さや向きや倍率（大きさ）で表示されるように位置合わせを行なう。
【０１９３】
画像位置合わせ部４２は、図２５に示すように、位置合わせを行なう複数の画像の相対的な位置を決定する位置決定部５０や、相対的な角度を決定する角度決定部５２や、相対的な拡大率を決定する拡大率決定部５４などを構成する。
【０１９４】
そして、位置決定部５０により決定された位置をもとに複数の画像の相対的な位置を調整する位置調整部５６、角度決定部５２により決定された角度をもとに複数の画像の相対的な角度を調整する角度調整部５８、拡大率決定部５４により決定された拡大率をもとに複数の画像の相対的な拡大率を調整する拡大率調整部６０も備える。
【０１９５】
そこで、既に、記憶部２６において前記のような画像の位置合わせを行なうための位置合わせ情報が記憶されている場合には、表示部３２は記憶部２６からこの位置合わせ情報を取得して画像の位置合わせを行なって表示する。
【０１９６】
一方、記憶部２６において位置合わせ情報が記憶されていない場合には、自動で画像の位置合わせを行なって表示する。
【０１９７】
また、記憶部２６において位置合わせ情報が記憶されていない場合や、位置合わせ情報が不適切であった場合には、手動で画像の位置合わせを行なって表示することもできる。例えば、表示部３２の画面上で画像をドラッグして適切な位置へ移動させたり、マウスホイールなどで画像を適切な大きさに拡大縮小させたり、画像の端点をドラッグして画像を回転させて画像を適切な向きに変えたりなどの操作を行う。なお、表示部３２の画面内に、あるいは表示部３２とは別体に、このように手動で画像の位置合わせを行うための専用の画面（小ウィンドウなど）を備え、この専用画面を用いて画像の位置合わせを行ってもよい。
【０１９８】
このように、自動や手動で画像の位置合わせを行なう際に設定された位置合わせ情報は、記憶部２６に記憶される。
【０１９９】
位置合わせ情報の具体的な記録内容としては、例えば、画面上のある座標点（画面の端点等、複数の点でもよい）に対する画像の所定の点（四隅の点等）の相対的な位置関係、画面上のある座標軸に対する角度、画面上のある座標領域の大きさに対する拡大率（例えば、画面上における画素数）などがある。
【０２００】
その他、位置合わせ情報の具体的な記録内容としては、位置合わせの基準となる画像の所定の点（四隅の点等）に対し、位置を合わせる側の画像の所定の点（四隅の点等、複数の点でもよい）の相対的な位置関係がある。または、位置合わせの基準となる画像の外周における任意の辺に対し、位置を合わせる側の画像の外周における任意の辺の相対的な角度がある。または、位置合わせの基準となる画像の大きさに対し、位置を合わせる側の画像の大きさの拡大率（例えば、画面上の画素数の相対値）なども考えられる。
【０２０１】
なお、過去の関節画像と現在の関節画像を重ね合わせて表示する場合に位置合わせを行なうときには、臼蓋輪郭、骨頭輪郭、骨頭中心点、涙痕下端、臼蓋端点、骨盤全体、またはこれらの組み合わせの位置を基準に合わせることが考えられる。また、過去の関節画像と現在の関節画像における臼蓋輪郭、骨頭輪郭などの輪郭線や特徴点などを自動で検出して、この検出結果に基づいて自動で位置合わせをしてもよい。
【０２０２】
また、前記の複数画像表示工程において、過去の関節画像と現在の関節画像の他に、情報位置合わせ部４４（図２２参照）により前記の計測関連情報も位置合わせして、表示部３２に表示してもよい。計測関連情報としては、前記のように、過去の関節画像と現在の関節画像における裂隙幅δのデータ、輪郭線、計測範囲、計測に使用した関節部位の任意の点や近似楕円等の作図情報、などが含まれる。
【０２０３】
ここで、股関節を例に挙げ、現在の股関節画像（図２６（ａ）参照）と過去の股関節画像（図２６（ｂ）参照）における骨盤臼蓋の輪郭を重ね合わせて表示する場合に、大腿骨骨頭中心の位置を基準に両画像を重ね合わせて表示した例を、図２６（ｃ）に示す。図２６（ｃ）に示すように、画像位置合わせ部４２および情報位置合わせ部４４により大腿骨骨頭中心を重ね合わせ、さらに両画像の拡大率を合わせる。この拡大率をもとに、現在の股関節画像と過去の股関節画像、および過去の関節画像と現在の関節画像における輪郭線同士を変形させて、重ね合わせて表示する。
【０２０４】
なお、現在の股関節画像と過去の股関節画像の拡大率を合わせる際には、前記の計測関連情報のうち、臼蓋輪郭、骨頭輪郭、骨頭中心点、骨頭の近似楕円、臼蓋端点の情報を１つ以上用いるが、骨頭中心点と骨頭輪郭の情報を用いることが最も望ましい。
【０２０５】
これにより、図中の変化幅Δから過去と現在の裂隙幅の変化を容易に観察することができ、病気の進行度を判断することができる。なお、説明の便宜上、図２６（ｃ）では現在の股関節画像を実線で、過去の股関節画像を破線で示しており、表示方法はこれに限定されない。
【０２０６】
そして、このように表示部３２において複数の計測関連情報を位置合わせして表示したときの、複数の計測関連情報同士の画面上の相対的な位置や、相対的な向きや、拡大率などの位置合わせ情報も、記憶部２６に記録する。
【０２０７】
また、過去の計測関連情報と現在の計測関連情報のいずれか一方を半透明で表示して、重ね合わせて表示してもよい。計測関連情報を半透明で表示するにあたっては、表示部３２に表示する時に過去の計測関連情報と現在の計測関連情報のいずれか一方が自動的に半透明になるように処理をすることが考えられる。また、表示部３２に表示されている過去の計測関連情報と現在の計測関連情報について、ユーザが表示部３２の画面上で操作することにより半透明にする計測関連情報を任意に切り替えることができるとしてもよい。さらに、表示部３２に表示されている過去と現在の各々の計測関連情報を、ユーザが表示部３２の画面上で操作することにより個別に半透明で表示するか否かを選択できるとしてもよい。
【０２０８】
また、裂隙幅δのデータや計測関連情報の表示、非表示を切り替えることができるとしてもよい。そして、輪郭線、裂隙幅の計測範囲、裂隙幅の計測位置、ユーザ（医師など）のスケッチや書き込みなど、計測関連情報に含まれる項目ごとに表示、非表示の切替えができるとしてもよい。
【０２０９】
また、複数の過去の関節画像を順番に重ね合わせて表示したり、切り替えて表示したり、並べて表示することもできる。このとき、例えば、初診時の関節画像を優先的に表示するようにしてもよい。また、画面上をクリックすることで次の関節画像を順番に重ね合わせて表示したり、切り替えて表示したり、並べて表示してもよい。また、撮影日等の計測関連情報をもとに、複数の過去の関節画像の表示順序を変えることもできる。また、撮影日や術前後等の計測関連情報をリスト表示して、計測関連情報に対応した好きな画像を選択することもできるとしてもよい。
【０２１０】
また、複数の過去の関節画像の表示順序はユーザがプリセットできるとしてもよい。例えば、初期設定（デフォルト）として術前後用の表示順序や経過観察用の表示順序などを、ユーザが任意に設定できるようにしておく。
【０２１１】
また、複数の過去の関節画像を一度にまとめて、重ね合わせて表示することもできるとしてもよい。このとき、各画像全体の色について撮影日順に徐々に色を変えていくとしてもよい。これにより、関節部分の形状についての過去からの変遷がわかる。特に、各画像の計測関連情報をもとに、輪郭線の部分について撮影日順に徐々に色を変えていくとしてもよい。これにより、特に輪郭線の形状について過去からの変遷がわかる。
【０２１２】
また、表示する過去の関節画像の数に応じて自動的に表示部３２の画面を分割して、各分割画面に複数の過去の関節画像を並べて表示してもよい。これにより、画像数が多くなったときに画面上に重ならないように複数の画像を並べて表示する際のユーザの手間が省ける。
【０２１３】
また、現在の関節画像と過去の関節画像を表示する場合や複数の過去の関節画像を表示する場合には、画面上で各画像を識別できるように、撮影日や撮影回数や術前後等の情報などを表示してもよい。
【０２１４】
また、表示部３２に関節画像を表示する際に、過去と現在の関節画像における臼蓋輪郭、骨頭輪郭などの輪郭付近の画素値情報を使用して、濃度コントラストを合わせてもよい（濃度コントラスト合わせ工程）。例えば、股関節の骨盤臼蓋の輪郭、大腿骨骨頭の輪郭周辺の所定の範囲内にある画素の情報に基づき、濃度コントラストを合わせてもよい。また、股関節領域以外の部分の情報を使って濃度コントラストを合わせてもよい。すなわち、変化していない部分の情報のみで濃度コントラストを合わせるものである。
【０２１５】
次に、過去の画像と現在の画像（あるいは過去画像同士）を比較し、複数の画像で関連する場所を対応させて裂隙幅とと共に表示し、病気の進行度合い等の診断に供する表示方法について説明する。
【０２１６】
まず、関節裂隙幅計測結果を過去と現在とで対応させて表示する第１の表示方法について説明する。図２７に過去と現在とで対応させて表示する第１の表示方法の処理の流れをフローチャートで示す。
【０２１７】
図２７のステップＳ５０において、上述したような方法で、過去及び現在において同一患者をＸ線撮影して得られた股関節画像から、それぞれ輪郭画像形成部２２で輪郭画像を作成するとともに裂隙幅算出部２０で裂隙幅を計測（算出）する（図１参照）。
【０２１８】
すなわち、現在及び過去双方の画像から、骨頭輪郭、骨頭中心、臼蓋輪郭を抽出し、輪郭のみの輪郭画像を作成する。また、このとき骨頭の近似楕円及び臼蓋端点も抽出する。そして、各画像において裂隙幅を計測する。
【０２１９】
なお、このとき、過去画像については、すでに骨頭輪郭、骨頭中心、臼蓋輪郭が抽出され、輪郭画像も作成されるとともに裂隙幅も計測され裂隙幅グラフも形成されて記憶部２６に記憶されている場合には、記憶部２６からこれらのデータを呼び出してくるのみでよい。また、記憶部２６には過去画像だけが記憶されている場合には、過去画像のみを呼び出して、これを用いて上記輪郭の抽出等の処理を行う。
【０２２０】
次に、ステップＳ５１において、骨頭輪郭・骨頭中心・臼蓋輪郭等の情報を用いて過去・現在の画像の拡大率合わせを行う。すなわち、骨頭輪郭、骨頭中心、臼蓋輪郭、さらには骨頭の近似楕円あるいは臼蓋端点等の情報を少なくとも一つ以上用いて、過去の画像と現在の画像の拡大率を合わせる。ここで用いる情報としては、骨頭中心と骨頭輪郭の２つを用いるのが好ましい。これにより、過去及び現在の原画像とそれぞれの輪郭画像が同じ拡大率となるように変形される。
【０２２１】
図２８に示すように、過去及び現在の原画像（関節画像あるいは輪郭画像でも良い）を左右に並べて、表示部３２の表示画面に表示する。過去画像及び現在画像のそれぞれに、抽出された臼蓋端点Ｑ１、Ｑ２、臼蓋輪郭Ｒ１、Ｒ２、骨頭中心Ｓ１、Ｓ２、骨頭輪郭Ｔ１、Ｔ２が表示されている。
【０２２２】
なお、本第１の表示方法では、過去及び現在の画像は並べて表示されるので、拡大率が同じ方が比較する際分かり易いが、必ずしも拡大率を合わせる必要はない。
【０２２３】
次に、ステップＳ５２において、図２８における臼蓋端点Ｑ１、Ｑ２を裂隙幅グラフを表示する際の始点として位置合わせをする。そして、裂隙幅グラフ作成部２４において過去及び現在のそれぞれの裂隙幅グラフを作成し、図２９に示すように表示部３２の表示画面に裂隙幅グラフを表示する。裂隙幅グラフは過去及び現在の画像（原画像あるいは輪郭画像）と一緒に表示しても良いし、切り換えて表示するようにしても良い。
【０２２４】
図２９において、ｇは現在画像における裂隙幅グラフ、ｈは過去画像における裂隙幅グラフを表し、横軸はそれぞれ現在及び過去画像における臼蓋輪郭に沿った臼蓋端点からの相対位置であり、縦軸は裂隙幅の値である。
【０２２５】
図２９において、現在画像における裂隙幅グラフｇ、過去画像における裂隙幅グラフｈの始点Ｇ１及びＨ１は、図２８における臼蓋端点Ｑ１及びＱ２における裂隙幅にそれぞれ対応している。なお、裂隙幅グラフの終点も合わせてもよいが、特に合わせる必要はなく、それぞれ異なる位置でグラフが終わっていても良い。
【０２２６】
図２９の裂隙幅グラフにおいて、現在画像においては、臼蓋端点からの相対位置Ｋ１で裂隙幅が最小Ｇ２となり、一方過去画像において、臼蓋端点からの相対位置Ｋ２で裂隙幅が最小Ｈ３となっている。このように図２９に示す例では、裂隙幅が最小となる位置は過去と現在とで異なっている。また、現在裂隙幅が最小となる位置Ｋ１においては、過去の画像上では裂隙幅はＨ２であり、現在よりも裂隙幅が大きかった。また、過去において裂隙幅が最小であった位置Ｋ２においては、現在では裂隙幅はＧ３で過去よりも大きくなっている。
【０２２７】
次に図２７のステップＳ５３において、表示部３２の表示画面に表示された過去及び現在の画像上でそれぞれ対応する点を対応する他方の画像上に表示する。
【０２２８】
すなわち、図２９に示す現在の裂隙幅グラフｇにおいて裂隙幅が最小となる位置Ｋ１及び過去の裂隙幅グラフｈにおいて裂隙幅が最小となる位置Ｋ２が、図３０に示すように表示画面上に左右に並べて表示された過去及び現在の画像上で、それぞれどの位置に対応するかを表示する。
【０２２９】
このように表示することによって、前回の最小裂隙幅が計測された位置が今回はどこにあたるのか、また逆に、今回最小裂隙幅が計測された位置は前回どこだったのかということが容易に確認でき、経時的観察において診断の比較に非常に役に立つ。
【０２３０】
次に、関節裂隙幅計測結果を過去と現在とで対応させて表示する第２の表示方法について説明する。
【０２３１】
図３１に、関節裂隙幅計測結果の表示について過去と現在とで対応させて表示する第２の表示方法の処理をフローチャートで示す。
【０２３２】
本第２の表示方法は、裂隙幅グラフ上の点に対して画像上のどの点が対応するかを表示するものである。
【０２３３】
まず図３１のステップＳ６０において、過去・現在の股関節画像から輪郭画像を作成するとともに裂隙幅を計測する。これは、前述した第１の表示方法における図２７のステップＳ５０と同様である。
【０２３４】
次にステップＳ６１において、骨頭輪郭、骨頭中心、臼蓋輪郭、骨頭の近似楕円、臼蓋端点等の情報のうち一つ以上を用いて過去画像と現在画像の拡大率を合わせる。このステップも前述した第１の表示方法における図２７のステップＳ５１と同様であり、用いる情報としては、骨頭中心と骨頭輪郭の２つを用いるのが好ましく、これにより、過去及び現在の原画像とそれぞれの輪郭画像が同じ拡大率となるように変形される。
【０２３５】
次にステップＳ６２において、臼蓋端点の位置合わせを行い、裂隙幅グラフの始点及び終点を合わせるが、これも図２７のステップＳ５２と同様である。
【０２３６】
次にステップＳ６３において、臼蓋輪郭を横軸として裂隙幅をグラフ表示する。図３２にこの場合の裂隙幅グラフの例を示す。
【０２３７】
図３２において、ｇは現在画像における裂隙幅グラフ、ｈは過去画像における裂隙幅グラフを表し、横軸はそれぞれ現在及び過去画像における臼蓋輪郭に沿った臼蓋端点からの相対位置であり、縦軸は裂隙幅の値である。
【０２３８】
次にステップＳ６４において、臼蓋輪郭位置をベースとした裂隙幅グラフ上の点と画像上の点との対応関係を表示するようにする。
【０２３９】
すなわち、図３２において、表示部３２の表示画面に表示された裂隙幅グラフ画面において図に矢印Ｆで示すように、情報入力部２８を介してある点をクリックすると、データ処理部３０においてその位置Ｋ３で横軸に垂直な直線が生成され、表示画面上に表示される。また一方、データ処理部３０における処理により、図３３に示すように、同じく表示画面に左右並べて表示された過去画像及び現在画像において、対応する裂隙の位置Ｋ３が表示される。
【０２４０】
このように本表示方法は、裂隙幅グラフにおいて、ある点をクリックすると、それに対応する画像上の点が表示されるものである。
【０２４１】
次に、関節裂隙幅計測結果を過去と現在とで対応させて表示する第３の表示方法について説明する。
【０２４２】
第３の表示方法は、上に述べた第２の表示方法とは逆に、画像上のある点をクリックするとそれに対応する裂隙幅グラフ上の点が表示されるものである。このとき、例えば現在画像上の点をクリックすると、これに対応する裂隙幅グラフ上の点が表示されるとともに、これに対応する過去画像上の点が表示される。
【０２４３】
図３４に、関節裂隙幅計測結果の表示についての第３の表示方法の処理をフローチャートで示す。
【０２４４】
図３４に示すように、ステップＳ７０からステップＳ７２までは、上述した第１の表示方法における図２７のフローチャートのステップＳ５０からステップＳ５２までと同様である。
【０２４５】
図３４のステップＳ７３において、現在・過去画像の裂隙幅計測組の対応する位置を表示する。すなわち、図３３において、例えば左側の過去画像において、ある裂隙幅の位置Ｋ３を表示画面上でクリックすると、右側の現在画像において、その裂隙幅の位置に対応する裂隙幅の位置Ｋ３が表示され、さらに図３２に示す裂隙幅グラフにおいて対応する臼蓋輪郭における臼蓋端点からの相対位置Ｋ３において縦線が表示される。
【０２４６】
これにより、画像上での裂隙の位置Ｋ３に対して、これに対応する裂隙幅グラフ上での位置Ｋ３がわかり、その裂隙幅の値がわかる。
【０２４７】
今述べた例では、始めに図３３の左側の過去画像上で、ある裂隙位置Ｋ３を指定したが、もちろん右側の現在画像上で、ある裂隙位置を指定してもよい。その場合には、それに対応する過去画像上での裂隙位置及び図３２の裂隙幅グラフ上で対応する裂隙位置が表示される。
【０２４８】
次に、関節裂隙幅計測結果を過去と現在とで対応させて表示する第４の表示方法について説明する。
【０２４９】
いままで説明してきた実施形態は、いずれも関節裂隙を求める際、臼蓋輪郭に沿った臼蓋端点からの相対位置で求めたが、第４の表示方法は、骨頭中心から引いた基準線からの角度で関節裂隙を計測するようにしたものである。
【０２５０】
図３５に、関節裂隙幅計測結果の表示についての第４の表示方法の処理をフローチャートで示す。
【０２５１】
図３５のステップＳ８０、ステップＳ８１は、前述した第１の表示方法の図２７におけるステップＳ５０、ステップＳ５１と同様である。
【０２５２】
次にステップＳ８２において、骨頭中心の位置合わせを行い、裂隙幅グラフの始点・終点を決める。すなわち、骨頭中心から延びるある半直線を基準線としてこれが骨頭輪郭及び臼蓋輪郭と混じる部分の裂隙幅を裂隙幅グラフの始点とする。一方終点は、必ずしも決めなくても良いし、過去画像と現在画像とで異なっても良い。
【０２５３】
次に、ステップＳ８３において、骨頭輪郭の角度を横軸とした裂隙幅グラフを作成して表示部３２の表示画面に表示する。図３６に、この場合の裂隙幅グラフを示す。図３６において、ｇは現在画像における裂隙幅グラフ、ｈは過去画像における裂隙幅グラフを表し、縦軸は裂隙幅の値である。また、この第４の表示方法において横軸は、それぞれ現在及び過去画像における骨頭中心Ｃ及びＣ’から延びる基準線α、α’からの角度である。
【０２５４】
次に、ステップＳ８４において、骨頭輪郭の角度をベースとした裂隙幅グラフ上の点と画像上の点との対応を表示する。すなわち、図３６の裂隙幅グラフにおいて、骨頭中心からの基準線α（α’）からの角度γ（γ’）の位置をクリックすると、これに対応する画像上の位置が図３７に示すように、左右の過去及び現在画像上に表示される。
【０２５５】
このように、裂隙幅の位置を指定するのに、臼蓋輪郭に沿った臼蓋端点からの距離だけでなく、骨頭中心の周りの角度を用いることもできる。
【０２５６】
次に、関節裂隙幅計測結果を過去と現在とで対応させて表示する第５の表示方法について説明する。
【０２５７】
本第５の表示方法は、上述した第４の表示方法とは逆に、画像上のある点をクリックするとそれに対応する裂隙幅グラフ上の点が表示されるものである。このとき、例えば現在画像上の点をクリックするとこれに対応する裂隙幅グラフ上の点が表示されるとともに、これに対応する過去画像上の点が表示される。
【０２５８】
図３８に、関節裂隙幅計測結果の表示についての第５の表示方法の処理をフローチャートで示す。
【０２５９】
図３８のステップＳ９０からステップＳ９２までは、前述した第４の表示方法の図３５のステップＳ８０からステップＳ８２までと同様である。
【０２６０】
次に図３８のステップＳ９３において、現在・過去画像の裂隙幅計測組の対応する位置を表示する。すなわち、図３７において、例えば左側の過去画像において、骨頭中心Ｃからの基準線αからの角度がγである裂隙幅の位置を表示画面上でクリックすると、右側の現在画像において、その裂隙幅の位置に対応する裂隙幅の位置γ’が表示され、さらに図３６に示す裂隙幅グラフにおいて対応する骨頭中心の基準線αからの角度γの位置を示す縦線が表示される。
【０２６１】
これにより、画像上での裂隙の位置γに対して、これに対応する裂隙幅グラフ上での位置γがわかり、その裂隙幅の値がわかる。
【０２６２】
今述べた例では、始めに図３７の左側の過去画像上で、ある裂隙位置γを指定したが、もちろん右側の現在画像上で、ある裂隙位置γ’を指定してもよい。その場合には、それに対応する過去画像上での裂隙位置及び図３６の裂隙幅グラフ上で対応する裂隙位置が表示される。
【０２６３】
次に、関節裂隙幅計測結果を過去と現在とで対応させて表示する第６の表示方法について説明する。
【０２６４】
図３９に、関節裂隙幅計測結果の表示についての第６の表示方法の処理をフローチャートで示す。
【０２６５】
図３９のフローチャートからわかるように本実施形態は、ステップＳ１０１が、図３５のステップＳ８１と異なるのみでその他は前述した第４の表示方法と同様である。
【０２６６】
すなわち、本表示方法においては、ステップＳ１００で、過去現在の股関節画像から輪郭画像を作成し、裂隙幅を計測した後、ステップＳ１０１において、過去現在の画像の位置合わせを行う際、骨頭中心と骨頭輪郭のみを用いることとしている。また、ステップＳ１０１において、過去現在の画像の位置合わせを行う際、回転についても求めるようにする。
【０２６７】
なお、図３７に示した画像の例では、過去画像と現在画像とで、対応する位置α、α’及びβ、β’の位置がかなり異なっているが、通常はこれらの対応する位置はほとんど同じ位置になる。
【０２６８】
以上詳細に説明した各表示方法においては、裂隙幅計測のために必要となる現在と過去の裂隙幅の位置を対応付けるようにしたため、現在と過去で対応する場所が定量的に比較できるため、ユーザによる差がない。また、裂隙幅の経時的変化に対する定量的な評価が可能となる。
【０２６９】
なお、臼蓋端点の位置合わせについては、どちらか１点のみを合わせるようにしても良い。また、裂隙幅グラフの始点・終点以外に合わせられる点があれば、それを利用するようにしても良い。また、裂隙幅グラフにおける横軸は実寸で合わせるのが良い。例えば、臼蓋輪郭に沿った臼蓋端点からの相対位置の場合なら［ｍｍ］で合わせるのが良い。
【０２７０】
また、以上説明してきた例では、過去画像と現在画像とを比較したが、過去画像同士を比較しても良い。また、現在画像だけで過去画像がないような場合には、股関節の左右の裂隙幅を比較するようにしても良い。
【０２７１】
また、位置合わせと裂隙幅の計測を行う順番は入れ替えても良いし、あるいは、デュアルコアを用いて並列処理するようにしてもよい。
【０２７２】
また、本実施形態の関節裂隙幅計測処理は、例えば、図示を省略した本システム全体を制御する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実行される。すなわち、制御部によってメモリから関節裂隙幅計測処理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、入力された関節画像から関節を構成する一対の骨の輪郭を検出し、前記検出された前記輪郭を基に前記関節の裂隙幅の計測範囲を設定し、前記設定された前記計測範囲内において前記一対の骨の間の距離である裂隙幅を算出し、前記検出された輪郭に基づいて、輪郭画像を形成し、前記算出された裂隙幅に基づいて、前記関節における位置と前記裂隙幅とを対応させた裂隙幅グラフを形成し、前記関節画像または前記輪郭画像、及び前記裂隙幅グラフを記憶し、前記入力された前記関節画像または前記記憶された前記関節画像、またはこれらの関節画像から形成された輪郭画像、及びこれらの関節画像に対応する前記裂隙幅グラフを表示する表示画面において、前記裂隙幅グラフ上の所定の点に対応する前記関節画像または前記輪郭画像上の所定の点を表示する処理が実行される。
【０２７３】
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。
【０２７４】
以上、本発明の関節裂隙幅計測システム及び関節裂隙幅計測方法及び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。
【符号の説明】
【０２７５】
１…関節裂隙幅計測システム、１０…画像入力部、１２…画像処理部、１４…輪郭検出部、１６…特徴点抽出部、１８…計測範囲設定部、２０…裂隙幅算出部、２２…輪郭画像形成部、２４…裂隙幅グラフ作成部、２６…記憶部、２８…情報入力部、３０…データ処理部、３２…表示部
【図１】
2010253243.tif 000004
【図２】
2010253243.tif 000005
【図３】
2010253243.tif 000006
【図４】
2010253243.tif 000007
【図５】
2010253243.tif 000008
【図６】
2010253243.tif 000009
【図７】
2010253243.tif 000010
【図８】
2010253243.tif 000011
【図９】
2010253243.tif 000012
【図１０】
2010253243.tif 000013
【図１１】
2010253243.tif 000014
【図１２】
2010253243.tif 000015
【図１３】
2010253243.tif 000016
【図１４】
2010253243.tif 000017
【図１５】
2010253243.tif 000018
【図１６】
2010253243.tif 000019
【図１７】
2010253243.tif 000020
【図１８】
2010253243.tif 000021
【図１９】
2010253243.tif 000022
【図２０】
2010253243.tif 000023
【図２１】
2010253243.tif 000024
【図２２】
2010253243.tif 000025
【図２３】
2010253243.tif 000026
【図２４】
2010253243.tif 000027
【図２５】
2010253243.tif 000028
【図２６】
2010253243.tif 000029
【図２７】
2010253243.tif 000030
【図２８】
2010253243.tif 000031
【図２９】
2010253243.tif 000032
【図３０】
2010253243.tif 000033
【図３１】
2010253243.tif 000034
【図３２】
2010253243.tif 000035
【図３３】
2010253243.tif 000036
【図３４】
2010253243.tif 000037
【図３５】
2010253243.tif 000038
【図３６】
2010253243.tif 000039
【図３７】
2010253243.tif 000040
【図３８】
2010253243.tif 000041
【図３９】
2010253243.tif 000042