(57)【要約】【課題】ＤＩＰ法による骨塩定量分析方法において、骨構造が不正な姿勢で放射線画像が撮影されたとき、分析結果の信頼性が低いことを分析者が分かるようにする。【解決手段】ある放射線画像を利用して骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意し、この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、比較された両因子の相違量が許容値を超えているかどうかを判定部４４で判定する。そして上記相違量が許容値を超えている場合は、警報手段４５から警報を発生させる。【選択図】図１
2014042769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに放射線を同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
ある前記放射線画像を利用して前記骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意し、
この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、
比較された両因子の相違量が許容値を超えている場合は警報を発することを特徴とする骨塩定量分析方法。
【請求項２】
前記骨構造が手の骨構造であり、
前記因子が中手骨の計算ＲＯＩの中心座標であり、
前記相違量が前記中心座標のズレ量であることを特徴とする請求項１記載の骨塩定量分析方法。
【請求項３】
前記骨構造が手の骨構造であり、
前記因子が、一つまたは複数の指の骨の先端座標であり、
前記相違量が前記先端座標のズレ量であることを特徴とする請求項１記載の骨塩定量分析方法。
【請求項４】
前記骨構造が手の骨構造であり、
前記因子が、少なくとも複数の指の先端を頂点として含む所定の多角形の面積であり、
前記相違量が前記面積の差であることを特徴とする請求項１記載の骨塩定量分析方法。
【請求項５】
前記骨構造が手の骨構造であり、
前記因子が中手骨の長さであり、
前記相違量が前記中手骨の長さの差であることを特徴とする請求項１記載の骨塩定量分析方法。
【請求項６】
前記骨構造が手の骨構造であり、
前記因子が、骨の外側の肉の部分の放射線透過特性であり、
前記相違量が、前記放射線透過特性の差であることを特徴とする請求項１記載の骨塩定量分析方法。
【請求項７】
前記因子が、前記放射線画像と過去放射線画像との間で共通の方向についての濃度分布であり、
前記相違量が、２つの濃度分布間で求めた、前記方向における同位置に関する濃度比の集合の標準偏差で規定したものであることを特徴とする請求項１記載の骨塩定量分析方法。
【請求項８】
前記標準物質として、厚さが連続的あるいは段階的に変化するアルミニウム製の部材を用いることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の骨塩定量分析方法。
【請求項９】
骨塩定量を、前記アルミニウム製の部材の厚さで表すことを特徴とする請求項８記載の骨塩定量分析方法。
【請求項１０】
放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量分析に利用された放射線画像を過去放射線画像として記憶しておく画像記憶手段と、
ある前記放射線画像を利用して前記骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を前記画像記憶手段から取り込んで、この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、比較された両因子の相違量が許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
この判定部が、前記相違量が許容値を超えていると判定した場合に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする骨塩定量分析システム。
【請求項１１】
放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
ある前記放射線画像を利用して前記骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意する手順と、
この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較する手順と、
比較された両因子の相違量が許容値を超えている場合は警報を発する手順とを記録していることを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は骨塩定量分析方法、特に分析対象の骨部を撮影した放射線画像を利用して骨塩量定量分析を行う方法に関するものである。
【０００２】
また本発明は、上述のような骨塩量定量分析方法を実施するためのシステム、並びにそのような方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、骨粗鬆症の診断等のために、分析対象の骨部の放射線画像を利用して、その骨部の骨塩定量を求める分析方法が知られている。そのような骨塩定量分析方法の中で、比較的簡便に実施可能な方法の一つとして、ＭＤ（Microdensitometry）法と呼ばれる方法が知られている。このＭＤ法は基本的に、放射線管球から発生させた放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、骨部および標準物質を透過した放射線をＸ線フィルム等の放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求めるものである。
【０００４】
なお上記の標準物質としては一般に、厚さが連続的に変化するアルミスロープが用いられ、その場合は上記放射線透過特性に対応するアルミスロープの厚さを、骨塩定量を示す指標として定義することが多い。
【０００５】
また上述のＭＤ法の中でも、放射線検出体として特に、放射線画像を示すデジタル画像信号を得ることができるものを用い、そのデジタル画像信号を処理して骨塩定量を求めるようにしたＤＩＰ（Digital Image Processing）法が広く知られている（例えば特許文献１、２および３参照）。このＤＩＰ法による骨塩定量分析は、操作が簡単で短時間に実行できることから近時広く普及しつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３４０４６号公報
【特許文献２】再表２００８−０４４４３９号
【特許文献３】特開２０１０−２００８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者の研究によると、上述したＤＩＰ法による骨塩定量分析においては、分析対象の骨部およびアルミスロープ等の標準物質に放射線を照射して放射線画像を撮影する際に、分析対象の骨部を含む骨構造の配置状態が大きく異なると、分析結果も違う値を示すことが分かった。したがって、放射線画像撮影時の骨構造の配置状態が不正になっていると、分析結果も不正なものとなるが、従来のＤＩＰ法による骨塩定量分析においては、このようにして分析結果の信頼性が低くなっていることを分析者が把握するのは不可能となっていた。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影時の骨構造の配置状態が不正になっていることに起因して分析結果の信頼性が低くなっていることを分析者が把握できる骨塩定量分析方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、そのような骨塩定量分析方法を実施するための骨塩定量分析システム並びに記録媒体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による骨塩定量分析方法は、前述したＤＩＰ法による骨塩定量分析方法、つまり、
分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに放射線を同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法において、
ある放射線画像を利用して骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意し、
この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、
比較された両因子の相違量が許容値を超えている場合は警報を発することを特徴とするものである。
【００１１】
なお本発明の骨塩定量分析方法において、上記骨構造が手の骨構造である場合は、
前記因子は中手骨の計算ＲＯＩの中心座標とし、
前記相違量は前記中心座標のズレ量とすることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の骨塩定量分析方法において、上記骨構造が手の骨構造である場合は、
前記因子を、一つまたは複数の指の骨の先端座標とし、
前記相違量を前記先端座標のズレ量とすることも望ましい。
【００１３】
また、本発明の骨塩定量分析方法において、上記骨構造が手の骨構造である場合は、
前記因子を、少なくとも複数の指の先端を頂点として含む所定の多角形の面積とし、
前記相違量を前記面積の差とすることも望ましい。
【００１４】
また、本発明の骨塩定量分析方法において、上記骨構造が手の骨構造である場合は、
前記因子を中手骨の長さとし、
前記相違量を前記中手骨の長さの差とすることも望ましい。
【００１５】
また、本発明の骨塩定量分析方法において、上記骨構造が手の骨構造である場合は、
前記因子を、骨の外側の肉の部分の放射線透過特性とし、
前記相違量を、前記放射線透過特性の差とすることも望ましい。
【００１６】
また、本発明の骨塩定量分析方法においては、
前記因子を、前記放射線画像と過去放射線画像との間で共通の方向についての濃度分布とし、
前記相違量を、２つの濃度分布間で求めた、前記方向における同位置に関する濃度比の集合の標準偏差で規定したものとすることも望ましい。
【００１７】
また本発明の骨塩定量分析方法においては、標準物質として、厚さが連続的あるいは段階的に変化するアルミニウム製の部材を用いることが望ましい。
【００１８】
そしてその場合は骨塩定量を、前記アルミニウム製の部材の厚さで表すことが望ましい。
【００１９】
他方、本発明による骨塩定量分析システムは、
放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得る放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量分析に利用された放射線画像を過去放射線画像として記憶しておく画像記憶手段と、
ある前記放射線画像を利用して骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を前記画像記憶手段から取り込んで、この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、比較された両因子の相違量が許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
この判定部が、前記相違量が許容値を超えていると判定した場合に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明による記録媒体は、
放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
ある放射線画像を利用して前記骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意する手順と、
この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較する手順と、
比較された両因子の相違量が許容値を超えている場合は警報を発する手順とを記録していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による骨塩定量分析方法は、上述した通り、
ある放射線画像を利用して骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意し、
この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、
比較された両因子の相違量が許容値を超えている場合は警報を発するものであるので、分析者は、放射線画像撮影時の骨構造の配置状態が不正になっていることに起因して分析結果の信頼性が低くなっていることを把握できるようになる。
【００２２】
他方、本発明による骨塩定量分析システムは、前述した通りの放射線画像撮影装置と信号処理手段とを備えてなる骨塩定量分析システムにおいて、
骨塩定量分析に利用された放射線画像を過去放射線画像として記憶しておく画像記憶手段と、
ある前記放射線画像を利用して骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を前記画像記憶手段から取り込んで、この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較し、比較された両因子の相違量が許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
この判定部が、前記相違量が許容値を超えていると判定した場合に警報を発する警報手段とを備えたものであるから、本発明による骨塩定量分析方法を実施できるものとなる。
【００２３】
また、本発明による記録媒体は前述した通り、
放射線を、分析対象の骨部と、放射線透過特性が互いに異なる複数の部分を有する標準物質とに同時に照射し、
前記骨部および標準物質を透過した放射線を放射線検出体で検出して該骨部および標準物質を示す放射線画像を得、
この放射線画像において、分析対象の骨部と同じ濃度を示す標準物質の部分の放射線透過特性に基づいて該骨部の骨塩定量を求める骨塩定量分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
ある放射線画像を利用して前記骨部の骨塩定量を求める際に、その放射線画像を得るよりも先に得られて前記骨部と同一の骨部の骨塩定量分析に利用された過去放射線画像を用意する手順と、
この過去放射線画像と前記放射線画像との間で、分析対象の骨部を含む所定の骨構造の配置状態に関わる因子を比較する手順と、
比較された両因子の相違量が許容値を超えている場合は警報を発する手順とを記録したものであるから、先に述べた本発明に骨塩定量分析方法を実施するために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による骨塩定量分析方法を実施するシステムの概略構成図
【図２】骨塩定量分析用に撮影された放射線画像の例を示す概略図
【図３】骨塩定量分析のために画像信号が抽出される領域を説明する図
【図４】上記領域における放射線画像の濃度プロファイル例を示す図
【図５】骨構造の配置状態に関わる因子である、手の大きさを説明する図
【図６】放射線画像撮影時の手の配置状態の一例を示す図
【図７】放射線画像撮影時の手の配置状態の別の例を示す図
【図８】放射線画像撮影時の手の配置状態のさらに別の例を示す図
【図９】骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像に関する濃度分布例を示すグラフ
【図１０】骨塩定量分析に供される複数の放射線画像に関する濃度分布例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による骨塩定量分析方法を実施するシステムの概略構成を示すものである。本システムは前述したＤＩＰ法により骨塩定量分析を行うものであり、図示のように、骨塩定量分析対象の骨部を含む被写体の放射線画像を撮影する撮影装置１０と、この撮影装置１０で放射線画像が撮影された記録媒体から放射線画像を読み取って、その放射線画像を示すデジタル画像信号Ｐを出力する読取装置２０と、骨塩定量分析に使用される後述のデジタル画像信号ＰｃおよびＳを保存する画像ファイリング装置３０と、上記デジタル画像信号Ｓに基づいて分析対象の骨部の骨塩量を求める信号処理装置４０と、この信号処理手段４０に各種指示を与えるための入力部５０と、骨塩定量分析結果を表示する表示部６０とから構成されている。
【００２６】
撮影装置１０は一例として、特開平８−２６６５２９号公報、特開平９−２４０３９号公報等に示される放射線検出体としての蓄積性蛍光体シートに被写体の放射線画像情報を蓄積記録するものであり、ここでは特に、蓄積性蛍光体シートを収容したカセッテ１１が用いられる。すなわち本装置１０は、カセッテ１１が略水平状態に載置される撮影台１４と、このカセッテ１１に向けて上方から放射線Ｒ（一例としてＸ線）を照射する放射線管球１２と、この放射線管球１２の駆動を制御する撮影制御部１３とを有している。
【００２７】
この撮影装置１０において、カセッテ１１の上に被写体Ｈが載置された状態下で放射線管球１２が駆動され、そこから放射線Ｒがカセッテ１１に向けて照射されると、被写体Ｈを透過した放射線Ｒのエネルギーがカセッテ内の蓄積性蛍光体シートに蓄積される。つまり該蓄積性蛍光体シートには、被写体Ｈの透過放射線画像情報が記録される。
【００２８】
読取装置２０は、蓄積性蛍光体シートから上記被写体Ｈの放射線画像情報を読み取るものである。この種の読取装置については、例えば特開平５−２９７４８９号公報等に詳しい記載がなされているが、以下、基本的なことを簡単に説明する。この読取装置２０においては、カセッテ１１から取り出された蓄積性蛍光体シートがレーザ光等の読取光で２次元走査され、その読取光の照射を受けた蓄積性蛍光体シートの部分から発せられた輝尽発光光が光電変換手段により読み取られて、該シートに記録されていた放射線画像情報を示す画像信号が得られる。この画像信号は、後の信号処理のためにＡ／Ｄ変換処理されて、上記のデジタル画像信号Ｐとされる。
【００２９】
画像記憶手段としての画像ファイリング装置３０は、例えばハードディスクや光学ディスク等の大容量記録媒体に、後述する前処理部４１から出力されたデジタル画像信号Ｐｃおよび、後述する部位抽出部４２から出力されたデジタル画像信号Ｓを記録、保存するものである。
【００３０】
信号処理装置４０は、上記読取装置２０が出力したデジタル画像信号Ｐが入力される前処理部４１と、その後段に順次接続された部位抽出部４２、濃度分析部４３、骨塩定量分析部４６および表示制御部４７とを有している。さらにこの信号処理装置４０は、前処理部４１から出力されたデジタル画像信号Ｐｃおよび、部位抽出部４２から出力されたデジタル画像信号Ｓが入力される判定部４４および、該判定部４４に接続された警報手段４５を有している。
【００３１】
入力部５０は、例えばキーボード５１やマウス５２等の入力手段を備えてなるものであり、システム使用者はそれらの入力手段により、信号処理装置４０が行う処理の指示を与えることができる。
【００３２】
表示部６０は、例えば液晶表示装置やＣＲＴ表示装置等の表示手段６１からなるものであり、後述のようにして入力される情報に基づいて、骨塩定量分析の結果や、撮影された被写体の放射線画像を必要に応じて表示する。
【００３３】
以上述べた信号処理装置４０、入力部５０および表示部６０は、例えば一般的なパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムから構成することができる。
【００３４】
次に図２も参照して、骨塩定量分析のための放射線画像の撮影について説明する。この撮影に際しては、蓄積性蛍光体シートを収容したカセッテ１１が撮影装置１０の撮影台１４の上に載置され、その上に被検者の左手および右手が置かれ、またそれら両手の間に基準物質としてのアルミスロープが置かれる。このアルミスロープは厚さが連続的に変化するアルミニウム製の板状部材である。なおこの種のアルミスロープに代えて、厚さが段階的に変化するアルミニウム製の板状部材が用いられてもよい。
【００３５】
この状態で撮影制御部１３が操作されることにより放射線管球１２が駆動され、そこから発せられた放射線Ｒが上記左手および右手、並びにアルミスロープを透過してカセッテ１１内の蓄積性蛍光体シートに照射される。なおＤＩＰ法においては通常、放射線管球１２は管電圧を５０ｋＶとして撮影を行うようにしており、本実施形態においても撮影制御部１３により、管電圧は５０ｋＶに設定される。ただし、実効管電圧は経時により低下する傾向があるので、上述のように設定しても実効管電圧が５０ｋＶにならないこともある。このような管電圧の違いに起因して分析誤差が生じることを防止するためには、後述のようにして求められる骨塩量を、管電圧の値に応じて補正することが望ましい。
【００３６】
撮影が終了すると、カセッテ１１が撮影装置１０から取り出されて、読取装置２０にセットされる。読取装置２０では前述の通りにして、カセッテ１１内の蓄積性蛍光体シートからそこに蓄積記録された放射線画像情報が読み取られ、その放射線画像情報を示すデジタル画像信号Ｐが得られる。このデジタル画像信号Ｐが担持する放射線画像は、該信号Ｐを前記表示部６０に入力する等により再生表示可能であり、もし表示した場合その放射線画像は図２に示すようなものとなる。すなわちこの放射線画像ＰＲには、被検者の左手ＬＨ、右手ＲＨおよびアルミスロープＡＳが記録されている。なおアルミスロープＡＳは、前述のカセッテ１１上において、例えば左手ＬＨおよび右手ＲＨの指先方向（図２中で上方）に行くに従って次第に薄くなる状態にしてセットされる。上記デジタル画像信号Ｐは、それを得たカセッテ１１を示す識別情報や被検者情報等と共に信号処理装置４０の前処理部４１に入力される。
【００３７】
次に、信号処理装置４０における処理について説明する。この信号処理装置４０に入力されたデジタル画像信号Ｐは、まず前処理部４１において、放射線の照射ムラや、読取装置２０の読取特性のムラ等に起因する信号値の変動を補正する処理や、必要に応じて適宜なされるその他の処理を受ける。これらの処理を受けた後のデジタル画像信号Ｐｃは、次に部位抽出部４２に入力されると共に、上記カセッテ１１を示す識別情報や被検者情報等と対応付けた上で判定部４４および画像ファイリング装置３０に入力される。
【００３８】
部位抽出部４２は、デジタル画像信号Ｐｃが示す画像の中から、画像処理により自動的に、あるいは前記入力部５０による指示に基づいて、骨塩定量分析を行う部位を抽出する。ＤＩＰ法においては通常、図２に示す左手第２中手骨Ｂ２Ｌについて骨塩定量分析を行うようにしているので、本実施形態においても左手第２中手骨Ｂ２Ｌが抽出される。そしてより詳細には、この左手第２中手骨Ｂ２Ｌの全長の中央部分に有るｈ／１０の領域（図３参照）が抽出される。この抽出された領域の放射線画像を示すデジタル画像信号Ｓは、次に濃度分析部４３に入力されると共に、判定部４４および画像ファイリング装置３０に入力される。
【００３９】
次に濃度分析部４３は、デジタル画像信号Ｓに基づいて、上記抽出された領域の平均的な濃度を求める。より具体的にこの濃度分析部４３は、上記領域において左手第２中手骨Ｂ２Ｌを横切る方向の濃度プロファイルを求める。この濃度プロファイルは、濃度に代えて輝度を用いて示すと、図４に曲線Ｑで示すようなものとなる。なお、同図に示すＤが骨幅になる。このような濃度プロファイルは、まず上記領域において骨の長さ方向に亘って分布する例えば１０数箇所程度について求められ、次にそれらの平均的なプロファイルを演算することによって求められる。
【００４０】
骨塩定量分析部４６は、上記平均的な濃度プロファイルにおける濃度をアルミスロープの厚さ（アルミ厚）に換算する。つまり骨塩定量分析部４６は、放射線画像においてプロファイルの各点濃度と同じ濃度となるアルミスロープ部分の厚さを求め、そのアルミ厚換算値の積分値（図４における斜線部）ΣＧＳを骨幅Ｄで除した値ΣＧＳ／Ｄ［単位：ｍｍＡＬ（アルミニウム）］を、骨塩量を示すＤＩＰ値とする。骨塩定量分析部４６は、このＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄを示す情報を表示制御部４７に入力する。表示制御部４７はこのＤＩＰ値を表示部６０の表示手段６１において表示させる。
【００４１】
ＤＩＰ値については、例えば日本骨代謝学会から性別および年齢層毎の基準値が公表されており、その基準値の１００〜８０％の範囲に有れば骨塩量は正常範囲にある、といった診断が下されるようになっている。なお表示部６０の表示手段６１においては、ＤＩＰ値の表示だけでなく、上記基準値との比較に基づく診断結果の表示、例えば基準値に対する比率の表示や、「骨粗鬆症の心配はありません」等の表示を併せて行うようにしてもよい。
【００４２】
次に、判定部４４および警報手段４５による作用について説明する。これらの判定部４４および警報手段４５は、前述したように撮影時の被写体Ｈの配置状態が不正であることから誤って求められた骨塩定量分析結果が、正しいものとして認識されてしまうことを防止するために設けられている。そこで判定部４４には、骨塩定量分析に供される放射線画像を担持するデジタル画像信号Ｐｃが前処理部４１から入力される一方、画像ファイリング装置３０から、過去放射線画像を担持するデジタル画像信号Ｐｃ′が入力される。
【００４３】
なおこの過去放射線画像は、現在骨塩定量分析に供される放射線画像よりも前の時点で、同じ被写体Ｈ（同じ被検者の手）を撮影した放射線画像である。つまり、その放射線画像を担持するデジタル画像信号Ｐｃも、過去の骨塩定量分析時に、前述したのと同様にして前処理部４１から画像ファイリング装置３０に入力されて、そこに記録、保存されている。その後、画像ファイリング装置３０から読み出されるデジタル画像信号Ｐｃについては、「′」を付して上述の通りＰｃ′として示す。
【００４４】
また、このとき利用されるデジタル画像信号Ｐｃ′は、それが担持する放射線画像により正しい骨塩定量分析結果が得られたこと、あるいはそれが担持する放射線画像において手が所定の正しい姿勢で撮影されていることが確認されたものである。上記姿勢の確認は、例えば、予めデジタル画像信号Ｐｃ′が担持する放射線画像を表示部６０の表示手段６１に表示させて行うことができる。なお、ある一つの被写体Ｈに関して上記確認がなされた放射線画像は、１つだけとしてそれを担持するデジタル画像信号Ｐｃ′を常に利用するようにしてもよいし、あるいは複数としてそれらを担持するデジタル画像信号Ｐｃ′の中から場合に応じて１つを選択利用するようにしてもよい。
【００４５】
判定部４４は、入力されたデジタル画像信号Ｐｃから、それが示す放射線画像における手の骨構造の配置に関わる因子として、計算ＲＯＩ（関心領域）の中心座標を求める。この計算ＲＯＩとは、前述したＤＩＰ値の計算に供される領域、つまり図３に示したｈ／１０の範囲を縦幅とし、かつ左手第２中手骨Ｂ２Ｌの骨幅を横幅とする領域であり、この略長方形の領域の中心座標が計算ＲＯＩの中心座標となる。判定部４４は、入力されたデジタル画像信号Ｐｃ′についても、上記計算ＲＯＩの中心座標を求める。
【００４６】
そして判定部４４は、デジタル画像信号Ｐｃ′について求められた計算ＲＯＩの中心座標と、デジタル画像信号Ｐｃについて求められた計算ＲＯＩの中心座標とを比較し、２つの中心座標間に上下方向にも左右方向にも例えば１ｃｍ以下の差しか無い場合は、警報手段４５に「異常無し」の旨を示す信号を入力する。警報手段４５は例えば文字情報を表示する表示手段から構成されており、上記信号が入力されると、一例として「異常無し」の文字を表示する。
【００４７】
それに対して、上記２つの中心座標間に上下方向および左右方向の少なくとも一方に、許容量（例えば１ｃｍ）を超える差が有る場合、判定部４４は警報手段４５に、「異常有り」の旨を示す信号を入力する。警報手段４５はその信号が入力されると、一例として「不正撮影」や、あるいは「撮影をやり直して下さい」といった警報の文字を表示する。この警報を発するタイミングは、骨塩定量分析がなされる前でも、あるいは、なされた後でもよいが、無駄な骨塩定量分析を行ってしまうことを回避する上では、なされる前に発するようにするのが望ましい。
【００４８】
以上の通りにすることによりシステム使用者は、このまま骨塩定量分析を行った際に求められる分析結果、あるいは既に求められた分析結果は、信頼性が低いものであるということを知ることができるので、誤った分析結果を正しいものとして認識してしまうことが確実に防止される。
【００４９】
なお警報手段４５としては、文字情報を表示する手段から構成する他、判定部４４から「異常有り」の旨を示す信号が入力されたときは赤色の警報ランプを点灯させる手段や、さらには、警報音を発生させるブザー等の手段から構成されてもよい。さらには、図１に示した表示部６０の表示手段６１を警報手段として兼用することも可能である。
【００５０】
以上説明した実施形態では、骨構造の配置状態に関わる因子を計算ＲＯＩの中心座標としているが、本発明では、骨構造の配置状態に関わる因子として上記中心座標以外を適用することも可能である。
【００５１】
例えば、左手の指の骨の先端座標を骨構造の配置状態に関わる因子とし、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像との間で、この先端座標に上下左右方向共に例えば２ｃｍとする許容値を超える差が有る場合は警報を発するようにしてもよい。そのようにする場合、左手の５本の指の中で、特定の１本を配置状態検出用に設定してもよいし、あるいは、複数を配置状態検出用に設定してもよい。特に複数の指を配置状態検出用に設定する場合は、それらの指の中の全部に関して上記許容値を超える差が有る場合だけ警報を発するようにしてもよいし、あるいは、それらの指の中の一部の所定本数に関して上記許容値を超える差が有ったなら警報を発するようにしてもよい。それによりこの場合も、誤った分析結果を正しいものとして認識してしまうことを防止可能となる。
【００５２】
また、手の大きさを、骨構造の配置状態に関わる因子とすることも可能である。この「手の大きさ」は、一例として図５に示すように、左手の５本の指の先端と、手首近辺に設定した所定の２点とを頂点とする多角形の面積で規定することができる。そうする場合は、骨塩定量分析に供される放射線画像におけるこの面積が、過去放射線画像における面積に対して例えば±４０％を超える差が有る場合は警報を発するようにすればよい。それによりこの場合も、誤った分析結果を正しいものとして認識してしまうことを防止可能となる。
【００５３】
また、前述したように、左手第２中手骨Ｂ２Ｌ（図２参照）について骨塩定量分析を行う場合は、その長さを、分析対象の骨部を含む骨構造の配置状態に関わる因子として利用することも可能である。この左手第２中手骨Ｂ２Ｌの長さは、例えば図６に矢印で示す長さとなるが、その長さは、手の配置状態によって変化する。すなわち、現状では多くの場合、手の放射線画像撮影時は掌を撮影台１４（図１参照）に全面的に密着させることを推奨しているが、それが徹底されないで掌が一部浮いた状態で撮影がなされると、撮影された放射線画像において左手第２中手骨Ｂ２Ｌの長さが比較的短くなる。
【００５４】
このように撮影された放射線画像を利用して骨塩定量分析を行った場合、分析結果は、掌を撮影台１４に全面的に密着させて撮影された放射線画像を利用する場合の分析結果と相違することが多い。そこで、骨塩定量分析に供される放射線画像における左手第２中手骨Ｂ２Ｌの長さが、過去放射線画像における長さの９０％を下回るほど短い場合は警報を発するようにすれば、誤った分析結果を正しいものとして認識してしまうことを防止可能となる。
【００５５】
なお、左手第２中手骨に限らず、右手第２中手骨の放射線画像を利用して骨塩定量分析を行うことも可能である。その場合は当然ながら、右手第２中手骨の長さを、分析対象の骨部を含む骨構造の配置状態に関わる因子として利用すればよい。
【００５６】
また、第２中手骨の長さはより具体的に、遠位点（主に第２中手骨の指先側端凸部）および近位点（主に第２中手骨の手首側端凹部）の情報を収集し、それら２点を結んだ長さで規定することができる。それらの遠位点および近位点の情報は、例えば、図１の表示手段６１に表示させた放射線画像の上でシステム使用者がそれらの点にカーソルを合わせ、そしてマウス５２をクリック操作することにより収集することができる。さらには、画像処理によって自動的に遠位点および近位点を検出することも可能である。
【００５７】
また、分析対象の骨部を含む骨構造の配置状態に関わる因子として、骨の外側の肉の部分の放射線透過特性を利用することもできる。以下、その場合について詳しく説明する。図１に示した骨塩定量分析部４６が求めるＤＩＰ値は本来、第２中手骨だけの放射線透過特性に基づいて計算されるべきである。しかし、第２中手骨の部分を示す透過放射線画像は、実際には「骨＋肉」の部分を記録したものであるので、「骨＋肉−肉」＝「骨」ということから、実際に求められる「骨＋肉」の部分の画像濃度から「肉」の部分の画像濃度を減算することにより、第２中手骨だけの画像濃度を模擬して求めている。例えば、「骨＋肉」の部分の画像濃度が３．８ｍｍＡＬに相当し、「肉」の部分の画像濃度が２．０ｍｍＡＬに相当するならば、「骨」の部分は１．８ｍｍＡＬに相当すると計算している。そして「肉」の部分の画像濃度には、一般に、第２中手骨の外側の肉のみの部分の画像濃度を適用している。
【００５８】
ところが、この第２中手骨の外側の肉のみの部分は、手の配置状態に応じて厚さが変化するので、その部分の画像濃度も変動してしまう。図７と図８は、このことを説明するものである。すなわち、図７に示すように親指を人差し指側に寄せている場合、図中に矢印で示す第２中手骨の外側の肉の部分（図中楕円で示す）は、手の配置状態が正常な場合と比べて比較的厚くなる。その一方、図８に示すように親指を大きく開き過ぎている場合、第２中手骨の外側の肉の部分は、手の配置状態が正常な場合と比べて比較的薄くなる。
【００５９】
そこで、第２中手骨の外側の肉のみの部分の放射線透過特性つまり画像濃度が、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像との間で、例えばｍｍＡＬ相当で±３％以上の差が有る場合は警報を発するようにすれば、誤った分析結果を正しいものとして認識してしまうことを防止可能となる。
【００６０】
ここで、前述したように掌が一部浮いた状態（配置状態１）で撮影がなされた場合、図７に示すように親指を人差し指側に寄せた状態（配置状態２）で撮影がなされた場合、図８に示すように親指を大きく開き過ぎた状態（配置状態３）で撮影がなされた場合に得られる各ＤＩＰ値＝ΣＧＳ／Ｄが、手の配置状態が正常な場合に対してどの程度相違するかを実測した結果を下の表１に示す。なおここでは、ある被検者の左手Ａと、それとは異なる被検者の左手Ｂに関する２例を示す。また、ΣＧＳ／Ｄの単位はｍｍ／ＡＬである。
【表１】
2014042769.tif 000003
【００６１】
さらに、分析対象の骨部を含む骨構造の配置状態に関わる因子として、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像との間で共通の方向についての濃度分布を利用することもできる。以下、そのようにする方法について詳しく説明する。この方法は、放射線画像中の面内濃度ムラが、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像との間で大きい場合には、２つの放射線画像間で骨構造の配置状態が大きく異なると判断し、その場合の分析不正を検知するためのものである。
【００６２】
この方法においては、まず、骨塩定量分析に供される放射線画像を担持するデジタル画像信号Ｐｃと、過去放射線画像を担持するデジタル画像信号Ｐｃ′から、カセッテの（つまり画像の）所定方向に関する濃度分布が求められる。このような濃度分布の例を図９に示す。ここで、図９および以下に説明する図１０における横軸の座標および縦軸の濃度は相対値である。図９中、濃い曲線で示すのが、カセッテと手とが相対的に標準配置された場合に得られたデジタル画像信号Ｐｃ′に関する濃度分布であり、それよりも上に示された薄い表示の曲線が、上記標準配置と比べてカセッテと手とが左右逆に配置された場合に得られたデジタル画像信号Ｐｃに関する濃度分布である。なおこの例では、上記２つの場合で互いに照射放射線量も異なっているため、全体の濃度範囲もズレている。
【００６３】
上記２つの濃度分布に対して、まず、画像中央の濃度が同じになるように、デジタル画像信号Ｐｃに関する濃度分布をシフト（図中上下方向のシフト）させる。なお、濃度シフトは照射放射線量のシフトと等価となるが、照射放射線量のシフトは骨塩定量分析結果には影響しないので、問題にはならない。このシフト後の濃度分布は、図９中で下側の薄い表示の曲線となる。次に上記シフトされた濃度分布を左右反転させた後、座標範囲が２つの濃度分布間で一致するように、一方あるいは双方の濃度分布をシフト（図中左右方向のシフト）させる。
【００６４】
次に、以上の処理をした後の２つの濃度分布間で、濃度分布を求めた方向つまり図９中の左右方向の同位置の濃度比を求める。それと共に、図中上下方向のシフトだけを行ったデジタル画像信号Ｐｃに関する濃度分布と、デジタル画像信号Ｐｃ′に関する濃度分布とについても同様の濃度比を求める。さらに、上記左右反転までを行ったデジタル画像信号Ｐｃに関する濃度分布と、デジタル画像信号Ｐｃ′に関する濃度分布とについても同様の濃度比を求める。
【００６５】
次に、以上のようにして求めた３種の濃度比の集合について、それぞれ標準偏差を求め、どの標準偏差も所定値以上になってしまう場合は、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像との間で手の配置状態が大きく異なっていると判断して、警報を発生させる。それによりこの場合も、誤った分析結果を正しいものとして認識してしまうことを防止可能となる。
【００６６】
なお、カセッテに対する手の配置状態に細心の注意を払って放射線画像撮影を５回行ったときの、デジタル画像信号Ｐｃに関する濃度分布例を図１０に示す。それらの濃度分布は図示される通り互いに良く近似しており、それらのうちの２つにおける前記濃度比の標準偏差は０．０１以下に収まることを確認した。それにより、上記標準偏差に基づいて手の配置状態を検出する方法は有効であることが裏付けられる。
【００６７】
また、上記濃度分布を左右反転する前と後で、それぞれデジタル画像信号Ｐｃに関する濃度分布と、デジタル画像信号Ｐｃ′に関する濃度分布とについて前記標準偏差を求めたとき、左右反転前よりも左右反転後の方が標準偏差が小さくなる場合は、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像とは、互いにカセッテが左右逆（相対的に考えれば、カセッテに対する骨構造の配置状態が左右逆）に配置されて撮影されたものと判断できるので、この場合に警報を発生させるようにしてもよい。
【００６８】
なお、以上説明した本発明の骨塩定量分析方法を実施する各手順を有するプログラムをコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録しておき、その記録媒体を用いて各手順をコンピュータに実行させることも可能である。
【００６９】
また本発明の骨塩定量分析方法においては、アルミスロープのエッジ部分の鮮鋭度が、骨塩定量分析に供される放射線画像と過去放射線画像との間で大きく異なる場合は、警報を発生させることが望ましい。すなわち、アルミスロープのエッジ部分の鮮鋭度が変化するのは、例えばベッド越しに被写体を撮影した場合や、グリッドが混入した場合のように放射線管球１２とカセッテ１１との間に中間部材が混入して放射線画像撮影がなされること、読取装置２０の性能変化（例えば汚れ、光学部材の位置ズレ、蓄積性蛍光体シートの劣化等）、さらには撮影系の配置不良（例えば放射線管球１２とカセッテ１１との位置関係が垂直ではない等）などを要因として起きるので、警報を発生させれば、そのような要因により分析結果の信頼性が低くなっていることを分析者に知らせることができる。
【００７０】
また、アルミスロープのエッジ部分を利用し、エッジ法などを適用して鮮鋭度を評価するようにしてもよい。この鮮鋭度の評価結果に基づけば、アルミスロープの主に上側の部分つまり比較的薄い部分の鮮鋭度から、中間部材の混入や読取装置２０の性能変化を検知することができ、またアルミスロープの主に下側の部分つまり比較的厚い部分の鮮鋭度から、主に放射線（Ｘ線）のカセッテ１１に対する斜入を検知することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０    撮影装置
１１    カセッテ
１２    放射線管球
１３    撮影制御部
１４    撮影台
２０    読取装置
３０    画像ファイリング装置
４０    信号処理装置
４１    前処理部
４２    部位抽出部
４３    濃度分析部
４４    判定部
４５    警報手段
４６    骨塩定量分析部
４７    表示制御部
５０    入力部
６０    表示部
【図１】
2014042769.tif 000004
【図２】
2014042769.tif 000005
【図３】
2014042769.tif 000006
【図４】
2014042769.tif 000007
【図５】
2014042769.tif 000008
【図６】
2014042769.tif 000009
【図７】
2014042769.tif 000010
【図８】
2014042769.tif 000011
【図１０】
2014042769.tif 000012
【図９】
2014042769.tif 000013