(57)【要約】【課題】客観的で再現性の高い骨関節の疾患の程度の評価を可能にする。【解決手段】画像取得手段１０が取得した骨部画像データＰが表す、骨関節を含む骨部の医用画像Ｐに対し、関心領域設定手段２０により骨関節上に関心領域Ｒを設定する。指標値算出手段３０は、取得した骨部画像データのうち関心領域に対応する画像データに基づいて上記骨関節の疾患の程度を表す指標値Ｓを算出し、評価手段４０が、算出された指標値Ｓに基づいて上記骨関節の評価Ｈの判定を行う。【選択図】　　　　　図１
2004057804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得し、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定し、
前記骨部画像データのうち前記設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す指標値を算出することを特徴とする骨関節指標値算出方法。
【請求項２】
所定の骨関節を含む骨部の撮影時期の異なる複数の画像を表す複数の骨部画像データを前記骨部画像データとした請求項１記載の骨関節指標値算出方法により撮影時期の異なる前記骨部の画像毎に算出された複数の前記指標値を、該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存し、
前記複数の指標値を、前記情報をもとに検索して取得し、
該取得された複数の指標値に基づいて、該指標値の経時的変化を出力することを特徴とする骨関節経時変化出力方法。
【請求項３】
骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する画像取得手段と、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記骨部画像データのうち前記設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す指標値を算出する指標値算出手段とを備えたことを特徴とする骨関節指標値算出装置。
【請求項４】
前記指標値が、前記骨関節を構成している骨の太さを表すものであることを特徴とする請求項３記載の骨関節指標値算出装置。
【請求項５】
前記指標値が、前記骨関節を構成している骨の凹みの程度を表すものであることを特徴とする請求項３記載の骨関節指標値算出装置。
【請求項６】
前記指標値を、該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存する保存手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３、４または５記載の骨関節指標値算出装置。
【請求項７】
骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する画像取得手段と、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記骨部画像データのうち前記設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を算出する指標値算出手段と、
前記算出された指標値に基づいて、前記関心領域内の骨関節における疾患の程度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする骨関節評価装置。
【請求項８】
所定の部位における複数の骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する画像取得手段と、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、複数の所望の骨関節上に該骨関節毎に関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記骨部画像データのうち前記設定された複数の関心領域の各々に対応する各画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を、該骨関節毎に算出する指標値算出手段と、
前記骨関節毎の少なくとも１つの前記算出された指標値に基づいて、前記所定の部位における疾患の程度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする骨関節評価装置。
【請求項９】
同一患者の異なる部位にそれぞれ対応する、骨関節を含む骨部の複数の画像を表す複数の骨部画像データを取得する画像取得手段と、
該取得された複数の骨部画像データが表す前記複数の画像各々において、少なくとも１つの所望の骨関節上に該骨関節毎に関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記複数の骨部画像データのうち前記設定された複数の関心領域の各々に対応する各画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を、該骨関節毎に算出する指標値算出手段と、
前記骨関節毎の少なくとも１つの前記算出された指標値に基づいて、前記患者における疾患の程度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする骨関節評価装置。
【請求項１０】
所定の骨関節を含む骨部の撮影時期の異なる複数の画像を表す複数の骨部画像データを前記骨部画像データとした請求項１記載の骨関節指標値算出方法により撮影時期の異なる前記骨部の画像毎に算出された複数の前記指標値を、該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存する保存手段と、
前記複数の指標値を、前記情報をもとに検索して取得する指標値取得手段と、該取得された複数の指標値に基づいて、該指標値の経時的変化を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする骨関節経時変化出力装置。
【請求項１１】
骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する手順と、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定する手順と、
前記骨部画像データのうち前記設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す指標値を算出する手順とを有することを特徴とする骨関節指標値算出処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する手順と、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定する手順と、
前記骨部画像データのうち前記設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を算出する手順と、
該算出された指標値に基づいて、前記関心領域内の骨関節における疾患の程度を評価する手順とを有することを特徴とする骨関節評価処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
所定の部位における複数の骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する手順と、
該取得された骨部画像データが表す前記骨部の画像において、複数の所望の骨関節上に該骨関節毎に関心領域を設定する手順と、
前記骨部画像データのうち前記設定された複数の関心領域の各々に対応する各画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を、該骨関節毎に算出する手順と、
前記各骨関節毎の少なくとも１つの前記算出された指標値に基づいて、前記所定の部位における疾患の程度を評価する手順とを有することを特徴とする骨関節評価処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
同一患者の異なる部位にそれぞれ対応する、骨関節を含む骨部の複数の画像を表す複数の骨部画像データを取得する手順と、
該取得された複数の骨部画像データが表す前記複数の画像各々において、少なくとも１つの所望の骨関節上に該骨関節毎に関心領域を設定する手順と、
前記複数の骨部画像データのうち前記設定された複数の関心領域の各々に対応する各画像データに基づいて、該関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を、該骨関節毎に算出する手順と、
前記骨関節毎の少なくとも１つの前記算出された指標値に基づいて、前記患者における疾患の程度を評価する手順とを有することを特徴とする骨関節評価処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
所定の骨関節を含む骨部の撮影時期の異なる複数の画像を表す複数の骨部画像データを前記骨部画像データとした請求項１記載の骨関節指標値算出方法により撮影時期の異なる前記骨部の画像毎に算出された複数の前記指標値を、該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存する手順と、
前記複数の指標値を、前記情報をもとに検索して取得する手順と、
該取得された複数の指標値に基づいて、該指標値の経時的変化を出力する手順とを有することを特徴とする骨関節経時変化出力処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨関節評価方法、装置およびそのためのプログラムに関し、特に詳しくは、指関節の関節炎やリウマチの診断に適した、骨関節指標値算出方法・装置、骨関節評価装置、骨関節経時変化出力方法・装置、およびそのためのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療分野において、骨関節を含む骨部の放射線画像を用いて、関節炎やリウマチなどの診断が行われている。特にリウマチの診断では、医師が骨関節の放射線画像を目視で観察し、骨破壊の状態をスコアリングしてリウマチの進行度を判定評価している。スコアリングの手法としては、「Ａｒｖｉｎ　Ｌａｒｓｅｎ：　Ｈｏｗ　ｔｏ　Ａｐｐｌｙ　Ｌａｒｓｅｎ　Ｓｃｏｒｅ　ｉｎ　Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　Ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ　Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ　ｉｎ　Ｌｏｎｇ　ｔｅｒｍ　Ｓｔｕｄｉｅｓ，　Ｔｈｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｈｅｕｍａｔｏｌｏｇｙ　１９９５」に記載されている手法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような、目視によって骨関節における骨破壊の状態をスコアリングしてリウマチの進行度を判定評価する従来の方法では、その評価が医師によりまちまちで客観性に乏しく、また再現性が悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑み、より客観的で再現性の高い、骨関節における疾患の程度の評価を可能にする、骨関節指標値算出方法・装置、骨関節評価装置、骨関節経時変化出力方法・装置およびそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による骨関節指標値算出方法は、骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得し、取得された骨部画像データが表す上記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定し、上記骨部画像データのうち設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す指標値を算出することを特徴とする方法である。
【０００６】
また、本発明による骨関節指標値算出装置は、骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する画像取得手段と、取得された骨部画像データが表す上記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定する関心領域設定手段と、上記骨部画像データのうち設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す指標値を算出する指標値算出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、「指標値」とは、骨関節上に設定された関心領域に対応する画像データから所定の計算方法によって算出される、当該骨関節の状態を示す物理的な数値であって、骨関節の疾患の程度を評価する際の判定要素となるものである。この「指標値」としては、例えば、骨関節を構成している骨の太さを表す値、骨の凹みの程度を表す値（骨が溶解した面積や窪みの数など）、骨関節を構成している両側の骨輪郭間の距離を表す値などとすることができる。
【０００８】
なお、上記関心領域設定手段は、上記骨部の画像が指の骨関節を含む手の骨部の画像である場合には、例えば、画像取得手段により取得された骨部画像データが表す画像から、その画像の濃度信号値に基づいて手領域を表す画像を抽出する手領域抽出手段と、抽出された手領域の画像に対して手領域中の指領域が消えるまでモフォロジー処理を繰り返し施すモフォロジー処理手段と、指領域が消えた手領域元の大きさまで拡大した画像とモフォロジー処理を施す前の手領域の画像との差分から指領域の画像を抽出して関心領域とする指領域抽出手段とにより構成されるものとすることができる。
【０００９】
また、上記指標値算出手段は、骨関節における疾患の程度を表す複数の異なる指標値を算出するとともに、算出された複数の指標値に基づいて当該骨関節における新たな指標値を算出するものとしてもよい。
【００１０】
また、本発明による骨関節指標値算出装置において、上記指標値を当該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存する保存手段をさらに備えたものとしてもよい。例えば、骨部画像データがＩＤ番号などの患者を特定する情報を有するようにし、また、設定された関心領域にはその関心領域毎に異なるラベルを付すようにし、その付されたラベルとともに算出された指標値を、上記骨部画像データに添付して保存するようにすることができる。
【００１１】
また、本発明による骨関節指標値算出装置において、画像を画面上に表示する表示手段をさらに備え、表示手段は、関心領域設定手段により設定された関心領域を骨部の画像とともに表示したり、指標値算出手段により算出された指標値を骨部の画像の骨関節近傍もしくは骨部の画像と別の領域に表示したりするものとしてもよく、あるいは、指標値に応じてコメントを表示するものとしてもよい。
【００１２】
また、本発明による骨関節指標値算出装置において、画像を紙やフイルム等の記録媒体にハードコピーとして出力するハードコピー出力手段をさらに備え、ハードコピー出力手段は、上記表示手段により表示された画面をそのまま出力したり、画像または指標値を個別に出力したり、あるいは指標値を画像とともに出力したりするものとしてもよい。
【００１３】
本発明による第１の骨関節評価装置は、骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する画像取得手段と、取得された骨部画像データが表す上記骨部の画像において、所望の骨関節上に関心領域を設定する関心領域設定手段と、上記骨部画像データのうち設定された関心領域に対応する画像データに基づいて、関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を算出する指標値算出手段と、算出された指標値に基づいて、関心領域内の骨関節における疾患の程度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、「評価」とは、臨床診断的な評価を意味し、例えば、リウマチの進行度をレベル分けして判定評価することが考えられる。
【００１５】
本発明による第２の骨関節評価装置は、所定の部位における複数の骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得する画像取得手段と、取得された骨部画像データが表す上記骨部の画像において、複数の所望の骨関節上に骨関節毎に関心領域を設定する関心領域設定手段と、上記骨部画像データのうち設定された複数の関心領域の各々に対応する各画像データに基づいて、関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を、骨関節毎に算出する指標値算出手段と、骨関節毎の少なくとも１つの上記算出された指標値に基づいて、上記所定の部位における疾患の程度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
「所定の部位」としては、例えば、患者の左手や右手、左足や右足などを考えることができ、「所定の部位における疾患の程度を評価する」としては、例えば、患者の左手の各指の関節についての指標値に基づいて、当該患者の左手のリウマチの進行度をレベル分けして判定評価することが考えられる。
【００１７】
なお、上記評価手段は、骨関節毎に算出された複数の指標値から、直接、所定の部位に対する評価を行うようにしてもよいし、一旦、各骨関節の指標値に基づいて骨関節毎に疾患の程度を評価し、それらの評価結果に基づいて、所定の部位に対する評価を行うようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明による第３の骨関節評価装置は、同一患者の異なる部位にそれぞれ対応する、骨関節を含む骨部の複数の画像を表す複数の骨部画像データを取得する画像取得手段と、取得された複数の骨部画像データが表す上記複数の画像各々において、少なくとも１つの所望の骨関節上に骨関節毎に関心領域を設定する関心領域設定手段と、上記複数の骨部画像データのうち設定された複数の関心領域の各々に対応する各画像データに基づいて、関心領域内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値を、骨関節毎に算出する指標値算出手段と、骨関節毎の少なくとも１つの上記算出された指標値に基づいて、上記患者における疾患の程度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
「同一患者の異なる部位」としては、例えば、患者の左手と右手、左足と右足などの左右別を有する部位をはじめ、肘と膝、あるいは両手両足など、種々のパターンが考えることができ、「患者における疾患の程度を評価する」としては、例えば、患者の左右の手および左右の足それぞれの各指の関節についての指標値に基づいて、当該患者におけるリウマチの総合的な進行度をレベル分けして判定評価することが考えられる。
【００２０】
本発明による骨関節経時変化出力方法は、所定の骨関節を含む骨部の撮影時期の異なる複数の画像を表す複数の骨部画像データを上記骨部画像データとした、本発明の（請求項１記載の）骨関節指標値算出方法により撮影時期の異なる上記骨部の画像毎に算出された複数の指標値を、当該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存し、上記複数の指標値を、上記情報をもとに検索して取得し、取得された複数の指標値に基づいて、当該指標値の経時的変化を出力することを特徴とする方法である。
【００２１】
また、本発明による骨関節経時変化出力装置は、所定の骨関節を含む骨部の撮影時期の異なる複数の画像を表す複数の骨部画像データを上記骨部画像データとした本発明の（請求項１記載の）骨関節指標値算出方法により撮影時期の異なる上記骨部の画像毎に算出された複数の指標値を、当該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存する保存手段と、上記複数の指標値を、上記情報をもとに検索して取得する指標値取得手段と、取得された複数の指標値に基づいて、当該指標値の経時的変化を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
なお、本発明による記経時変化出力装置において、上記出力手段は、所定の骨関節について、当該骨関節を含む骨部の撮影時期の異なる画像毎に算出された複数の指標値を、そのまままとめて出力したり、上記複数の指標値のうちいずれか２つの指標値について差分を求め出力したり、求めた当該差分に基づいて骨関節の疾患の改善度または悪化度を算出したりするものとしてもよい。
【００２３】
また、上記出力手段は、画像を画面上に表示する表示手段と、画像を紙やフイルム等の記録媒体にハードコピーとして出力するハードコピー出力手段とにより構成され、表示手段は、撮影時期の異なる骨部の画像を当該骨部の画像毎に算出された指標値とともに表示したり、経時的な指標値の変化を表示したり、指標値に応じてコメントを表示したりするものであってもよく、また、ハードコピー出力手段は、上記表示手段により表示された画面をそのまま出力したり、画像または指標値を個別に出力したり、あるいは指標値を画像とともに出力したりするものとしてもよい。
【００２４】
なお、本発明の骨関節指標値算出装置、骨関節評価装置および骨関節経時変化出力装置に代えて、これらの装置における各手段の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを供給し、当該プログラムをコンピュータにインストールして実行するようにしてもよい。
【００２５】
なお、骨関節は人体のものに限らず、その他の動物のものであってもよい。
【００２６】
また、本発明において、「画像」とは、実際に表示された視認性のある画像だけでなく、その画像を表示させるための画像データをも含む表現である。例えば、「画像を得る」という表現は、厳密に表示された画像を得ていなくても、その画像を表示するための画像データを得ることをも含むものとする。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による骨関節指標値算出方法および装置によれば、骨関節の疾患の程度を表す指標値を、当該骨関節の画像に対応する画像データから所定の計算方法によって算出するので、骨関節の状態を指標値によって定量化して表現することができ、算出された指標値を用いることにより、従来の目視による評価と比較して、より客観的で再現性の高い、骨関節の疾患の程度の評価が可能となる。
【００２８】
なお、上記骨関節指標値算出装置において、上記指標値を、当該指標値が算出された骨関節を特定する情報と対応付けて保存する保存手段をさらに備えたものとすれば、上記骨関節を特定する情報をもとに、所望の骨関節についての過去に算出された指標値を取得することが可能となり、一度算出された指標値については再び算出し直す必要がないので、効率のよい骨関節の疾患の程度の評価が可能となる。
【００２９】
本発明による第１の骨関節評価装置によれば、骨関節の疾患の程度を表す指標値を、当該骨関節の画像に対応する画像データから所定の計算方法によって算出した後、その指標値を用いてさらに骨関節の疾患の程度を評価するので、読影者が一般的に行う臨床診断的な評価に対応する形態で、骨関節の上記評価を行うことができ、客観的で再現性が高いだけでなく、より理解し易い形態で、骨関節の疾患の程度を評価することができる。
【００３０】
本発明の第２の骨関節評価装置によれば、所定の部位における複数の骨関節についての疾患の程度を表す指標値を算出した後、それら指標値を用いて、さらに上記所定の部位における疾患の程度を評価するので、個々の骨関節だけでなく、それらの骨関節から構成される所定の部位における骨関節の疾患の程度を評価することができ、部位毎に骨関節の疾患の程度の総合的な評価を知りたいという、医師などの読影者の要求に応えることができる。
【００３１】
本発明による第３の骨関節評価装置によれば、同一患者の異なる部位毎に含まれる複数の骨関節についての疾患の程度を表す指標値を算出した後、それら指標値を用いて、さらに上記患者における疾患の程度を評価するので、個々の骨関節だけでなく、それらの骨関節を有する患者における骨関節の疾患の程度を評価することができ、患者毎に骨関節の疾患の程度の総合的な評価を知りたいという、医師などの読影者の要求に応えることができる。
【００３２】
本発明による骨関節経時変化出力方法および装置によれば、既に算出され保存されている、所定の骨関節の時期の異なる指標値を、骨関節を特定する情報をもとに検索して取得し、当該指標値の経時的変化を出力するので、骨関節の疾患の進行状況や改善状況を把握することができ、より幅広い骨関節の疾患の程度の評価を行うことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３４】
図１は、本発明の骨関節指標値算出装置、第１の骨関節評価装置、骨関節経時変化出力装置を適用した骨評価システムの構成を示すブロック図である。図１に示す骨評価システムは、骨関節を含む骨部の医用画像Ｐを表す骨部画像データＰを取得する画像取得手段１０と、取得された骨部画像データＰが表す医用画像Ｐにおいて、骨関節上に関心領域Ｒを設定する関心領域設定手段２０と、上記骨部画像データＰのうち設定された関心領域Ｒに対応する画像データに基づいて、関心領域Ｒ内の骨関節の疾患の程度を表す少なくとも１つの指標値Ｓを算出する指標値算出手段３０と、算出された指標値Ｓに基づいて、上記骨関節における疾患の程度を評価する評価手段４０と、取得された骨部画像データＰが表す医用画像Ｐ、設定された関心領域Ｒ、算出された指標値Ｓおよび疾患の程度の評価Ｈを出力する出力手段５０と、取得された骨部画像データＰを、医用画像Ｐ中の骨関節を有する患者を特定する情報（ＩＤ番号等）、画像に関する情報（部位の種類、撮影日時、ファイル番号等）および骨関節の情報（設定した関心領域の位置やサイズ、算出された指標値および評価等）とともに保存する保存手段６０と、関心領域の設定や後述の出力制御手段５１への指示など、各種操作を行うための入力手段９０とにより構成される。
【００３５】
出力手段５０は、さらに、取得された骨部画像データＰが表す医用画像Ｐ、設定された関心領域Ｒ、算出された指標値Ｓおよび評価Ｈの出力を制御する出力制御手段５１と、これらの出力情報を画面上に表示するＣＲＴや液晶ディスプレイ等の表示手段５２と、出力情報を紙やフイルム等の記録媒体にハードコピーとして出力するプリンタ等のハードコピー出力手段５３とにより構成される。
【００３６】
なお、ここで、「指標値」とは、骨関節上に設定された関心領域に対応する画像データから所定の計算方法によって算出される、当該骨関節の状態を示す物理的な数値であって、骨関節の疾患の程度を評価する際の判定要素となるものであり、また、「評価」とは、骨関節の臨床診断的な評価を意味するものである。
【００３７】
次に、以上のように構成された骨評価システムの作用について説明する。なお、本実施形態においては、骨関節を含む骨部の医用画像として、手の放射線画像を扱うことにし、疾患としてリウマチを想定する。なお、扱う画像は、放射線画像に限らず、ＣＴやＭＲＩなどで得た画像であってももちろん構わない。
【００３８】
画像取得手段１０は、図２（１）に示すような、手の骨関節を含む骨部の医用画像である放射線画像Ｐを表す骨部画像データＰを、図示しない読取装置や本システムの構成要素である保存手段６０等から取得する。本実施形態においては、簡単のため、放射線画像Ｐは左手のみの画像とする。なお、骨部画像データＰは、そのデータが表す放射線画像Ｐ中の骨関節を有する患者情報（ＩＤ番号等）、画像に関する情報（部位の種類、撮影日時、ファイル番号等）および骨関節の情報（設定した関心領域の位置やサイズ、算出された指標値および評価等）を付帯することができるものであり、画像取得手段１０は、これらの情報をもとに検索して取得することもできる。
【００３９】
関心領域設定手段２０においては、取得された骨部画像データＰが表す放射線画像Ｐにおいて骨関節上に関心領域Ｒ（ｉ，ｊ）を設定する。ここで、ｉは指の種類に対応した番号（例えば、左小指から左親指までをそれぞれ１〜５とする）、ｊは関節の種類に対応した番号（例えば、第１関節および第２関節をそれぞれ１、２とする）である。関心領域の設定方法は種々考えられ、例えば、入力手段９０により矩形枠を指定して関心領域を設定したり、放射線画像Ｐに対し画像解析を行って自動で設定したりすることができる。自動で設定する方法としては、以下のような方法を用いることができる。
【００４０】
手の骨関節を含む骨部の放射線画像Ｐから、指のみを表す指画像を抽出し、抽出された指画像の画像情報に基づいて、放射線画像Ｐの各指の各骨関節上に関心領域を設定する。図２（１）〜（５）および図３は、手の骨関節を含む骨部の放射線画像Ｐから指領域を抽出する過程を説明するための図である。まず、放射線画像Ｐに対して２値化処理を施し、放射線画像Ｐを手領域と背景領域とに分け、手領域を表す画像Ｐ１を求める。次に、手領域を表す画像Ｐ１に対して、手領域を縮小する処理を施し（画像Ｐ２）、指領域がなくなった画像Ｐ３を得る。画像Ｐ３を手の甲の部分が元の画像Ｐ１と重なるくらいまで拡大して画像Ｐ４を得る。画像Ｐ１から画像Ｐ４を対応する画素間で減算処理し、指領域を表す画像Ｆを抽出する。
【００４１】
上記の手領域を縮小する処理には、モフォロジー演算処理を用いることができる。モフォロジー演算の基本処理の中には、画像中の注目画素を中心とした、所定の幅の中の最大値を検索する処理であるダイレーション（ｄｉｌａｔｉｏｎ）処理、注目画素を中心とした所定の幅の中の最小値を検索する処理であるイロージョン（ｅｒｏｓｉｏｎ）処理がある。高輝度高信号レベルの画像においては、イロージョン処理を施すことにより、高輝度で表現された領域は輪郭が削られ縮小される。高輝度低信号レベルの画像においては、ダイレーション処理を施すことにより、高輝度で表現された領域は輪郭が削られ縮小される。本実施形態においては、手領域を表す画像Ｐ１は高輝度高信号レベルで表現された画像であるとし、画像Ｐ１にイロージョン処理を繰り返し施すことにより、画像Ｐ２のような変形過程を経て、手領域のエッジ部分を侵食して輪郭を縮小させる。なお、モフォロジー演算についての詳細は、特開２００２−１０９５１０号公報等に述べられている。
【００４２】
抽出された指領域を表す画像Ｆを、その画像情報、例えば、相対的な位置、大きさ、長さ等に基づいて、親指から小指までを識別し、それぞれの指領域の位置情報から各指領域に対応する放射線画像Ｐ上の指画像を抽出し、これらの指画像に対しラベリングを行う。図４（１）は、小指から順にＦ１〜Ｆ５としてラベリングした指画像を示している。さらに各指画像に対して、指の長さ方向と垂直な方向の画素の平均濃度（平均画素値）を算出し、この平均濃度を指の長さ方向にプロットしてゆき、平均濃度曲線を求める。一般的な放射線画像において、骨領域は放射線を吸収して画素の濃度が低くなるため、上記の画素の平均濃度は骨が太くなるに従って低くなる。よって、骨が局所的に太くなる関節部分においては、平均濃度は局所的に低くなるので、平均濃度曲線上におけるピークを検出することにより、骨関節の位置を特定することができる。後はこの位置を中心に所定の大きさの枠を指定し、関心領域を設定すればよい。図４（２）は、その一例として、指画像Ｆ４と、指画像Ｆ４の平均濃度曲線Ｊを示したものである。平均濃度曲線Ｊ上のピークＪ１，Ｊ２によって、各骨関節の位置を特定することができる。
【００４３】
また、関心領域を自動的に設定する別の方法として、診断の対象となる骨関節の過去に撮影された画像（以下、過去画像という）を表す過去画像データとその過去画像データに付帯する情報を用いる方法も考えられる。関心領域が既に一度設定され、関心領域の位置やサイズ情報を付帯した過去画像データがある場合には、過去画像データを保存手段６０等から検索して取得し、その過去画像データが表す過去画像と診断の対象となる現在撮影された同一の骨関節の画像（現在画像）を位置合わせすることにより、過去画像上の関心領域の位置に対応する現在画像上の座標を求め、その座標から現在画像上の関心領域の位置を決定することができる。一度設定しておけば、その後、撮影された画像に関しては関心領域の位置を設定する必要がなく、また、位置の再現性もよい。なお、過去画像がない場合でも、被写体（本実施例では手）の形状が略決まっているものであれば、その被写体の標準的な形状を有する画像と位置合わせすることにより、関心領域の位置を決めることもできる。
【００４４】
図５は、上述のいずれかの方法により放射線画像Ｐの各骨関節上に関心領域を設定した状態を表す図である。
【００４５】
指標値算出手段３０は、設定された各関心領域Ｒ（ｉ，ｊ）に対応する画像データに基づいて、当該画像データから計算される物理的な数値である、骨関節のリウマチの進行程度を表す複数の異なる指標値Ｓ（ｉ，ｊ，ｋ，ｍ）を算出する。ここで、ｋは指標値の種類に対応した番号、ｍは指標値算出の対象が複数ある場合に、必要に応じて対象を区別するための番号を表す。本実施形態においては、指標値として、骨の太さを表す骨関節部の骨領域の画像の平均濃度（平均的放射線吸収度）Ｓ（ｉ，ｊ，１）、骨の凹みの程度を表す、骨の凹みの数Ｓ（ｉ，ｊ，２）および各凹みの大きさＳ（ｉ，ｊ，３，ｍ）、関節を構成している両側の骨輪郭間の距離Ｓ（ｉ，ｊ，４）を算出するものとする。
【００４６】
骨の太さを表す指標値Ｓ（ｉ，ｊ，１）は、骨関節の位置を検出する方法として既に述べた、指の長さ方向と垂直な方向の画素の平均濃度を測定する方法により算出される骨関節上の上記画素の平均濃度とする（図４（２）参照）。骨領域は放射線の吸収度が高く、画像中では低い濃度で表現されるので、骨関節上の上記画素の平均濃度は、指の太さに対する骨関節の相対的な太さを定量化した指標値とみなすことができる。
【００４７】
骨の凹みの数Ｓ（ｉ，ｊ，２）および各凹みの大きさＳ（ｉ，ｊ，３，ｍ）は、骨関節を構成する骨頭部分について、骨関節の画像から抽出した輪郭と想定される正常輪郭との差分情報に基づいて、凹みの数および各凹みの大きさ（深さ）を測定し指標値とする。図６（１）は、骨部Ａと、凹みＹ１およびＹ２を有する骨部Ｂとから構成される骨関節を示した図である。まず、骨部Ｂの輪郭を円または楕円で近似し、中心Ｏを決定する。次に骨部Ｂの輪郭を、Ｏを軸にした極座標に変換し、図６（２）の曲線ｆを得る。ここで、θは角度、ｒは径を表す。次に、曲線ｆに対して多次元多項式近似により曲線ｇを求め（図６（３））、この曲線ｇを骨部Ｂの正常輪郭とみなす。そして、これらの曲線の差分曲線ｆ−ｇ（図６（４））を算出すれば、凹みＹ１およびＹ２はゼロ直線からずれた曲線部分として現れ、ゼロ直線と曲線ｆ−ｇとで囲まれた領域の面積Ｃ１，Ｃ２やその深さＤ１，Ｄ２によって、凹みとして認識すべき領域の数Ｓ（ｉ，ｊ，２）を決定し、Ｄ１，Ｄ２を凹みの深さＳ（ｉ，ｊ，３，１），Ｓ（ｉ，ｊ，３，２）とする。
【００４８】
骨輪郭間の距離Ｓ（ｉ，ｊ，４）は、図７に示すように、骨関節を構成する両側の骨部Ａ，Ｂ間の距離ｄを測定して指標値とする。
【００４９】
評価手段４０は、このようにして算出された指標値に基づいて、骨関節毎にリウマチの進行程度を臨床診断的にランク分けして評価する。よく用いられる骨関節のリウマチのランク分け評価の判定基準として、以下に示すような基準があり、これらの６段階評価をイメージで表すと、図８に示すようなものとなる。
Ｇｒａｄｅ０：輪郭が完全に存在する。
Ｇａｒｄｅ１：関節間が狭く、１ｍｍ以下の溶解が存在する。
Ｇｒａｄｅ２：１ｍｍ以上の溶解が１つ以上存在する。
Ｇｒａｄｅ３：大きな溶解が存在する。
Ｇｒａｄｅ４：数個の溶解があり関節間はない。輪郭は部分的に存在している。
Ｇｒａｄｅ５：輪郭は全てなくなり変形している。
【００５０】
しかし、上記の評価基準は、抽象的な表現を含んでいるので、算出された指標値をもとにリウマチの進行程度を評価する場合には、定量的に判断できるようアレンジする必要がある。そこで、本実施形態においては、表１に示す基準に従ってそれぞれの指標値に応じて、ポイントを加算してゆき、合計ポイントによって、下記の通り評価判定を行うものとする。
【００５１】
【表１】
2004057804.tif 000003
（合計ポイント）：（判定評価）
０　：　Ｇｒａｄｅ０
１〜２　：　Ｇｒａｄｅ１
３　：　Ｇｒａｄｅ２
４　：　Ｇｒａｄｅ３
５　：　Ｇｒａｄｅ４
６　：　Ｇｒａｄｅ５
【００５２】
ここで、ＴＨ３１は溶解が１ｍｍに相当する値、ＴＨ３２は大きな溶解が存在すると認められる所定の値、ＴＨ４１は関節間がほとんどないと認められる所定の値、ＴＨ４２は関節間が狭いと認められる所定の値を示している。また、Ｓ（ｉ，ｊ，３，ｍ）ｍａｘは、一つの骨関節についての複数の凹みの深さを表す指標値の中の最大値を表す。なお、上記評価においては、骨関節の太さを表す指標値Ｓ（ｉ，ｊ，１）は使用しない。
【００５３】
各骨関節について評価判定を行った後は、出力制御手段５１は、入力手段９０からの指示により、各骨関節の指標値および判定結果（評価結果）を画像とともに表示手段５２の画面上に表示させたり、保存手段６０に送って保存したり、あるいはそれらの情報をハードコピー出力手段５３に送ってハードコピーとして出力したりする。
【００５４】
出力制御手段５１は、表示手段５２としてのＣＲＴや液晶ディスプレイなどの画面上に様々なパターンの表示を行うことが可能で、例えば、図９に示すように、手の放射線画像Ｐ上の各骨関節に対応する指標値をそれぞれの骨関節近傍に表示させたり、図１０に示すように、放射線画像Ｐが表示される領域とは別の領域を設け、その領域に指標値を含む様々な情報を一括して表示させたりすることもできる。また、所望の領域を入力手段９０によって指定し、その領域を拡大表示させることもできる。
【００５５】
また、出力制御手段５１は、骨関節に関するデータを保存すべく、取得した骨部画像データＰとともに、その画像データが表す放射線画像Ｐ中の骨関節を有する患者を特定する患者情報（ＩＤ番号等）、画像に関する情報（部位の種類、撮影日時やファイル番号）および骨関節の情報（設定した関心領域の位置やサイズ、算出された指標値および評価等）を保存手段６０に送り、保存する。
【００５６】
骨関節のリウマチなどの診断においては、骨関節の疾患の改善度、または進行度を把握することが必要になる場合があるが、診断対象となる骨関節の撮影時期が異なる画像が存在する場合には、画像取得手段１０にてそれらの画像を表す画像データおよびその付帯情報を保存手段６０から患者情報をもとに検索して取得し、それらの撮影時期の異なる画像をともに表示させたり、各骨関節に対して時系列的に異なる指標値を表示させたり、あるいは画像または指標値の差分情報を表示させたりして、骨関節の経時変化が分かるようにすることもできる。図１１は、各骨関節に対し、時系列的に異なる指標値とそれらの差分を骨関節近傍に表示し、また、それらの指標値がいつ撮影された画像に基づくものかが分かるように、指標値と撮影時期を対応付けて表示させるようにする。例えば、対応する指標値と撮影時期に対し、同じ数字や記号を付したり、同じ色で表示したりする。
【００５７】
さらに、出力制御手段５１は、このように表示された内容や各種情報をハードコピーとして出力すべく、これらのデータをハードコピー出力手段５３としてのプリンタなどに送り出力する。
【００５８】
なお、本実施形態においては、各骨関節毎のリウマチの進行程度をランク分け評価しているが、所定の部位、例えばある患者の左手における各骨関節について算出された指標値に基づいて、当該左手における骨関節のリウマチの進行程度をランク分け評価してもよい。この場合は、上記画像取得手段が、所定の部位における骨関節を含む骨部の画像を表す骨部画像データを取得し、関心領域設定手段が、取得された骨部画像データが表す画像において、複数の所望の骨関節上に骨関節毎に関心領域を設定し、上記指標値算出手段が、設定された複数の関心領域各々に対応する各画像データに基づいて、関心領域内の骨関節のリウマチの進行程度を表す指標値を、骨関節毎に算出し、上記評価手段が、骨関節毎に少なくとも１つの、上記算出された指標値に基づいて、上記所定の部位における骨関節のリウマチの進行程度を評価するようにすればよい（本発明の第２の骨関節評価装置）。
【００５９】
そして、さらに、ある患者の左右の手における各骨関節について算出された指標値に基づいて、当該患者における骨関節のリウマチの進行程度をランク分け評価してもよい。この場合は、上記画像取得手段が、同一患者の異なる部位にそれぞれ対応する、骨関節を含む骨部の複数の画像を表す複数の骨部画像データを取得し、上記関心領域設定手段が、取得された複数の骨部画像データが表す複数の画像各々において、少なくとも１つの所望の骨関節上に骨関節毎に関心領域を設定し、上記指標値算出手段が、設定された複数の関心領域各々に対応する各画像データに基づいて、関心領域内の骨関節のリウマチの進行程度を表す指標値を、骨関節毎に算出し、上記評価手段が、骨関節毎に少なくとも１つの、上記算出された指標値に基づいて、上記患者における骨関節のリウマチの進行程度を評価するようにすればよい（本発明の第３の骨関節評価装置）。
【００６０】
このようにすれば、個々の骨関節だけでなく、それらの骨関節から構成される所定の部位における骨関節のリウマチの進行程度、あるいは患者における骨関節のリウマチの進行程度を評価することができ、部位や患者毎の骨関節のリウマチの進行程度の総合的な評価を知りたいという、医師などの読影者の要求に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての骨評価システムの概略構成図
【図２】画像Ｐから手領域を表す画像Ｐ１および指領域のない画像Ｐ４を生成する過程を示す図
【図３】画像Ｐ１から画像Ｐ４を減算処理し指領域を表す画像Ｆを得る過程を示す図
【図４】指画像Ｆ１〜Ｆ５、指画像Ｆ４と平均濃度曲線Ｊを示す図
【図５】画像Ｐの各骨関節上に関心領域を設定した状態を示す図
【図６】凹みＹ１およびＹ２を有する骨部Ｂを含む骨関節と、骨部Ｂの輪郭を極座標変換して凹み部分を抽出する過程を示す図
【図７】骨関節を構成する両側の骨部間の距離ｄを示す図
【図８】骨関節の６段階評価をイメージした図
【図９】画面上の表示パターンを示す図（その１）
【図１０】画面上の表示パターンを示す図（その２）
【図１１】画面上の表示パターンを示す図（その３）
【符号の説明】
１０　　画像取得手段
２０　　関心領域設定手段
３０　　指標値算出手段
４０　　評価手段
５０　　出力手段
５１　　出力制御手段
５２　　表示手段
５３　　ハードコピー出力手段
６０　　保存手段
９０　　入力手段
ｄ　　骨関節間の距離
ｒ　　骨頭部Ａの輪郭を極座標表現する場合の径
θ　　骨頭部Ａの輪郭を極座標表現する場合の角度
Ａ，Ｂ　　　骨関節を構成する骨部
Ｃ１，Ｃ２　凹みＹ１，Ｙ２のそれぞれの程度を表す面積
Ｆ　　手領域画像から抽出された指領域を表す画像
Ｆ１〜Ｆ５　指画像
Ｈ　　骨関節の評価結果
Ｊ　　平均濃度曲線
Ｊ１，Ｊ２　平均濃度曲線Ｊ上のピーク
Ｐ　　手の骨関節を含む骨部の放射線画像
Ｐ１〜Ｐ４　手領域を表す画像
Ｒ　　骨関節上に設定する関心領域
Ｓ　　骨関節の指標値
Ｙ１，Ｙ２　骨部Ｂの凹み
【図１】
2004057804.tif 000004
【図２】
2004057804.tif 000005
【図３】
2004057804.tif 000006
【図４】
2004057804.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004057804.tif 000010
【図８】
2004057804.tif 000011
【図９】
2004057804.tif 000012
【図１０】
2004057804.tif 000013
【図１１】
2004057804.tif 000014