(57)【要約】【課題】安全性の高い方法で、骨密度に変化が現れる前に、骨密度減少を予知する手段を提供する。【解決手段】上記の目的を達成するために、本発明は、扁平骨あるいは長骨の骨端（長骨骨端）を含む領域の核磁気共鳴画像を取得し、骨髄領域の信号強度を評価することにより、骨密度の減少に先んじて生じる骨髄造血細胞の異常を検出するものである。【選択図】図１
2007054214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が配置される領域に静磁場を発生する静磁場発生装置と、
前記静磁場発生装置による静磁場に勾配を付与する傾斜磁場発生装置と、
前記被検体に高周波パルスを印加する送信機と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信機と、
前記静磁場発生装置、前記傾斜磁場発生装置、前記送信機、および前記受信機の動作を制御する制御装置と、
前記被検体の、１）扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の前記核磁気共鳴信号の強度と、２）前記骨髄領域以外の領域の前記核磁気共鳴信号の強度を比較する演算装置と、
前記演算手段の演算結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【請求項２】
前記演算装置は、前記受信機で受信された核磁気共鳴信号から１）扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域および、２）前記骨髄領域以外の領域を自動的に抽出する領域抽出手段を有することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項３】
前記領域抽出手段は、
前記受信機で受信された前記被検体の頭蓋骨を含む核磁気共鳴信号に対して、
第一の閾値でハイパスフィルタをかけることにより、脳領域および脳脊髄液領域および頭皮領域および骨髄領域で構成される第一の画像を得る第一の処理と、
前記第一の画像に対して、第二の閾値でローパスフィルタをかけた結果得られた画像から、面積最大となる連続領域を抽出することにより、脳領域および脳脊髄液領域で構成される第二の画像を得る第二の処理と、
前記第一の画像を前記第二の画像でマスキングした画像上で、リージョングローイング法により、頭皮領域で構成される第三の画像を得る第三の処理と、
前記第一の画像から前記第二の画像および前記第三の画像を差し引くことにより、骨髄領域で構成される第四の画像を得る第四の処理とを行うことにより、
骨髄領域を抽出することを特徴とする請求項２記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項４】
前記骨髄領域以外の領域は基準試料が配置された領域であることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項５】
前記基準試料は塩化ナトリウム、硫酸銅、または塩化マンガンの溶解水、またはポリビニルアルコールのゲル、またはビタミンＤやビタミンＥであることを特徴とする請求項４記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項６】
前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域および／または前記骨髄領域以外の領域を指定する領域指定手段を有することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項７】
前記演算結果をもとに前記被検体の骨密度減少の危険性を判定する判定装置を有することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項８】
前記判定装置は１）扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の前記核磁気共鳴信号の強度と、２）前記骨髄領域以外の領域の前記核磁気共鳴信号の強度の比と、所定の閾値の大小関係をもとに判定を行うことを特徴とする請求項７記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項９】
前記判定装置は１）扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の前記核磁気共鳴信号の強度と、２）前記骨髄領域以外の領域の前記核磁気共鳴信号の強度の差分と、所定の閾値の大小関係をもとに判定を行うことを特徴とする請求項７記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１０】
前記扁平骨または長骨骨端は、頭蓋骨、胸骨、肋骨、肩甲骨、腸骨、上腕骨骨端、または大腿骨骨端であることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１１】
被検体が配置される領域に静磁場を発生する静磁場発生装置と、
前記静磁場発生装置による静磁場に勾配を付与する傾斜磁場発生装置と、
前記被検体に高周波パルスを印加する送信機と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信機と、
前記静磁場発生装置、前記傾斜磁場発生装置、前記送信機、および前記受信機の動作を制御する制御装置と、
前記受信機で受信された核磁気共鳴信号から扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域を自動的に抽出する領域抽出手段と、
前記受信機により計測された前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度と、健常者の平均的な前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度を比較する演算手段とを有することを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【請求項１２】
前記領域抽出手段は、
前記受信機で受信された前記被検体の頭蓋骨を含む核磁気共鳴信号に対して、
第一の閾値でハイパスフィルタをかけることにより、脳領域および脳脊髄液領域および頭皮領域および骨髄領域で構成される第一の画像を得る第一の処理と、
前記第一の画像に対して、第二の閾値でローパスフィルタをかけた結果得られた画像から、面積最大となる連続領域を抽出することにより、脳領域および脳脊髄液領域で構成される第二の画像を得る第二の処理と、
前記第一の画像を前記第二の画像でマスキングした画像上で、リージョングローイング法により、頭皮領域で構成される第三の画像を得る第三の処理と、
前記第一の画像から前記第二の画像および前記第三の画像を差し引くことにより、骨髄領域で構成される第四の画像を得る第四の処理とを行うことにより、
骨髄領域を抽出することを特徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１３】
前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域および／または前記骨髄領域以外の領域を指定する領域指定手段を有することを特徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１４】
前記演算手段による演算結果をもとに前記被検体の骨密度減少の危険性を判定する判定装置を有することを特徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１５】
前記扁平骨または長骨骨端は、頭蓋骨、胸骨、肋骨、肩甲骨、腸骨、上腕骨骨端、または大腿骨骨端であることを特徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１６】
被検体が配置される領域に静磁場を発生する静磁場発生装置と、
前記静磁場発生装置による静磁場に勾配を付与する傾斜磁場発生装置と、
前記被検体に高周波パルスを印加する送信機と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信機と、
前記静磁場発生装置、前記傾斜磁場発生装置、前記送信機、および前記受信機の動作を制御する制御装置と、
前記受信機で受信された核磁気共鳴信号から扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域を自動的に抽出する領域抽出手段と、
前記受信機により受信された前記核磁気共鳴信号を保存する保存手段と、
前記保存手段に保存された、前記被検体の第一の時点における前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度と、前記被検体の第二の時点における前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度とを比較する演算手段とを有することを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【請求項１７】
前記領域抽出手段は、
前記受信機で受信された前記被検体の頭蓋骨を含む核磁気共鳴信号に対して、
第一の閾値でハイパスフィルタをかけることにより、脳領域および脳脊髄液領域および頭皮領域および骨髄領域で構成される第一の画像を得る第一の処理と、
前記第一の画像に対して、第二の閾値でローパスフィルタをかけた結果得られた画像から、面積最大となる連続領域を抽出することにより、脳領域および脳脊髄液領域で構成される第二の画像を得る第二の処理と、
前記第一の画像を前記第二の画像でマスキングした画像上で、リージョングローイング法により、頭皮領域で構成される第三の画像を得る第三の処理と、
前記第一の画像から前記第二の画像および前記第三の画像を差し引くことにより、骨髄領域で構成される第四の画像を得る第四の処理とを行うことにより、
骨髄領域を抽出することを特徴とする請求項１６記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１８】
前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域および／または前記骨髄領域以外の領域を指定する領域指定手段を有することを特徴とする請求項１６記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１９】
前記演算手段による演算結果をもとに前記被検体の骨密度減少の危険性を判定する判定装置を有することを特徴とする請求項１６記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項２０】
前記扁平骨または長骨骨端は、頭蓋骨、胸骨、肋骨、肩甲骨、腸骨、上腕骨骨端、または大腿骨骨端であることを特徴とする請求項１６記載の磁気共鳴診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨密度減少の予知を支援する核磁気共鳴を用いた検査装置に係り、特に、造血細胞を有する骨髄の核磁気共鳴画像を用いて造血組織の異常を検知することにより、骨密度減少の予知を支援する磁気共鳴診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨粗しょう症とは、骨密度（骨に含まれるミネラルの密度）が減少し、徐々に骨がもろくなる病気である。骨の内部では古くなった骨組織を吸収し、新しい組織で置き換える再構築のプロセスが存在する。このプロセスが適切に行われることにより、健康な骨を維持し、成長期における骨の伸長にも対応することができる。
【０００３】
若年層においては骨吸収よりも骨形成が盛んに行われるため、骨密度が増加する。その後加齢とともに、骨吸収が上回るようになるため、適切な骨形成が行われなければ骨密度は減り続け、骨粗しょう症へと至る。
【０００４】
骨量増加や維持には、性ホルモンが深く関わっていることが解明されつつある。閉経後の女性に骨粗しょう症が頻発することは良く知られているが、これは女性ホルモンであるエストロゲンの分泌量低下によるものである。閉経によらず、何らかの原因（例えば過度のダイエット）でエストロゲンの分泌が抑制されると、骨量は低下する。エストロゲン受容体の異常やアロマターゼ（ステロイドホルモン）欠損の男性の症例から、エストロゲンは性差を超えて骨代謝に重要な働きをしていることもわかってきた。
【０００５】
骨粗しょう症の診断では、まずＸ線撮影で骨折の有無を調べ、負荷がほとんどかかっていないのに骨折がある場合には骨粗しょう症を疑う。骨折が無い場合、骨密度の検査を行う。これにはＸ線や超音波が用いられるが、もっとも代表的な方法は二重エネルギーＸ線吸収法（DXA法）である。この方法では、腰椎、脊椎、股関節など大きな骨折の起こる箇所に、2種類のＸ線を照射して骨密度を計測する。2種類のＸ線を用いることにより、軟部組織の影響を除去し、高い計測精度が得られる。この手法の詳細は、非特許文献１に記載されている。また、超音波を用いた定量的超音波法（QUS法）も広く用いられている（非特許文献２）。この方法では、骨密度を計測することはできないが、踵骨に超音波を照射して音速や強度減衰から骨質を求める。ただし、骨質がどのような物理量を反映するものであるかは明らかではない。QUS法はＸ線を用いないため、妊婦の測定も可能である。しかし、計測の定量性が劣るため、DXA法が標準的な計測方法とされている。
【０００６】
現在広く用いられているDXA法にはＸ線被爆の問題があるため、繰り返し安全に計測できる可能性を有する、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging, 磁気共鳴イメージング）を用いた骨密度計測の研究が行われている。非特許文献３には、海綿骨と骨髄の透磁率の違いを利用し、核磁化の横緩和速度R2*の変化から骨粗しょう症を判定する方法が述べられており、骨粗しょう症の患者では、健常人に比べ、脊椎の骨髄のR2*が低いことが示されている。また、非特許文献４には、高空間分解能のマイクロイメージングを用いて、海面骨と骨髄の構造を直接観察する方法が述べられており、閉経後の女性では海面骨の構造が消失することを示している。非特許文献５には、プロトン密度画像による骨体積量の計測方法が記載されており、踵骨において骨量減少により骨髄の信号が増加することが示されている。この信号増加は、骨量減少により海面骨における水分量が増加するためと考えられている。この方法に関連した特許が出願されている（特許文献１）。この特許は骨密度計測用のかかと専用ＭＲＩに関するものであり、計測方法は非特許文献５の方法に準じている。
【０００７】
骨粗しょう症の初期には症状がなく、病気が進行しても自覚症状がまったく現れないこともある。骨の変形や骨折が起こると、痛みや体の変形などの症状が現れる。骨がもろいため、軽い負荷や転倒などにより骨折しやすくなり、骨折の治癒にも時間がかかる。骨折の部位によっては自立した生活できなくなる場合もある。
【０００８】
骨粗しょう症の治療では、カルシウムとビタミンＤを摂取し、骨密度の増加や、骨吸収の抑制に効果のある薬剤の投与が行われる。しかし、失われた骨密度を回復することは容易ではない。従って、骨密度が低下する以前に、適切な栄養補給や運動により骨密度の維持や増加を図ることが大切である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−５２００８号公報
【００１０】
【非特許文献１】D. Schellinger, et al., American Journal of Roentgenology 183, 1761-1765 (2004)
【非特許文献２】J. Wehbe, et al., Journal of Musculoskeletal & Neuron Interactions 3(3), 232-239 (2003)
【非特許文献３】F. W. Wehrli, et al., Radiology 196, 631-641 (1995)
【非特許文献４】S. Majumdar, et al., European Radiology 7, S51-S55 (1997)
【非特許文献５】M. A. Fernandez-Seara, et al., Magnetic Resonance in Medicine 46, 103-113 (2001)
【非特許文献６】T. Masuzawa, et al., The Journal of Clinical Investigation 94, 1090-1097 (1994)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
標準的な骨密度計測法である２重エネルギーX線吸収測定法（DXA法）には、X線照射を行うため、繰り返し安全に検査を行うことができないという欠点がある。超音波を利用するQUS法やMRIを用いた方法（非特許文献３〜５）は、DXA法に比べて安全性の高い方法である。しかし、これらの方法はすべて骨密度減少による信号変化を捉えるものであり、この事情はDXA法でも同様である。
【００１２】
しかしながら、減少した骨密度を元に戻すことは容易ではない。カルシウムやビタミンDを摂取するとともに、骨密度を増加させる薬剤や、骨吸収を抑制する薬剤を長期に渡って服用しなければならない。また、骨折しやすくなるため、特に腰椎や脊椎、大腿骨などの大きな骨の骨折に注意しなければならない。
【００１３】
これらの事情に鑑み、本発明は、安全性の高い方法で骨密度の減少に先んじて生じる生体現象を検出し、実際に骨密度に変化が現れる前に、骨密度減少を予知する手段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】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明は、扁平骨あるいは長骨の骨端（長骨骨端）を含む領域の核磁気共鳴画像を取得し、骨髄領域の信号強度を評価することにより、骨密度の減少に先んじて生じる骨髄造血細胞の異常を検出するものである。
【００１５】
骨髄領域の信号強度の評価方法の違いによって、以下のような構成例が考えられる。
（１）被検体が配置される領域に静磁場を発生する静磁場発生装置と、前記静磁場発生装置による静磁場に勾配を付与する傾斜磁場発生装置と、前記被検体に高周波パルスを印加する送信機と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信機と、前記静磁場発生装置、前記傾斜磁場発生装置、前記送信機、および前記受信機の動作を制御する制御装置と、前記被検体の、１）扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の前記核磁気共鳴信号の強度と、２）前記骨髄領域以外の領域の前記核磁気共鳴信号の強度を比較する演算装置と、前記演算手段の演算結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする磁気共鳴診断装置。
（２）被検体が配置される領域に静磁場を発生する静磁場発生装置と、前記静磁場発生装置による静磁場に勾配を付与する傾斜磁場発生装置と、前記被検体に高周波パルスを印加する送信機と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信機と、前記静磁場発生装置、前記傾斜磁場発生装置、前記送信機、および前記受信機の動作を制御する制御装置と、前記受信機で受信された核磁気共鳴信号から扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域を自動的に抽出する領域抽出手段と、前記受信機により計測された前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度と、健常者の平均的な前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度を比較する演算手段とを有することを特徴とする磁気共鳴診断装置。
（３）被検体が配置される領域に静磁場を発生する静磁場発生装置と、前記静磁場発生装置による静磁場に勾配を付与する傾斜磁場発生装置と、前記被検体に高周波パルスを印加する送信機と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信機と、前記静磁場発生装置、前記傾斜磁場発生装置、前記送信機、および前記受信機の動作を制御する制御装置と、前記受信機で受信された核磁気共鳴信号から扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域を自動的に抽出する領域抽出手段と、前記受信機により受信された前記核磁気共鳴信号を保存する保存手段と、前記保存手段に保存された、前記被検体の第一の時点における前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度と、前記被検体の第二の時点における前記扁平骨または長骨骨端内の骨髄領域の核磁気共鳴信号の強度とを比較する演算手段とを有することを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【発明の効果】
【００１６】
骨密度の減少に先んじて生じる骨髄造血細胞の異常を検出し、実際に骨密度に変化が現れる前に、骨密度減少を予知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
骨密度減少の予兆として、造血細胞に異常が見られることが報告されている（非特許文献６）。卵巣を摘出し、エストロゲンが減少したマウスでは、造血組織中の造血細胞のうち、Bリンパ球が特異的に増加し、その他の骨髄性細胞と顆粒球（好中球、好酸球、好塩基球）の割合が減少する。また、これに続いて骨吸収が亢進し、骨密度の低下が起こる。女性ホルモンであるエストロゲンには、骨代謝の促進、骨の増殖肥大、骨吸収の抑制などの働きがあることはよく知られているが、エストロゲンの欠乏により骨密度減少よりも先に造血細胞の異常が生じるのであれば、この造血細胞の変化を捉えることにより、骨密度の減少を予知することができる。
【００１９】
一般に、他の造血細胞と比べ、（多数の顆粒（細胞内貯留物質）を含む顆粒球と比べ、）リンパ球は小さい。好酸球、好中球、好塩基球の直径がそれぞれ１３〜２０μｍ、１２〜１５μｍ、１０〜１６μｍあるのに対し、リンパ球の直径は７〜１０μｍである。このため、造血細胞を含む骨髄領域を核磁気共鳴画像において、大型の造血細胞の割合減少に起因する信号低下が観測できる可能性がある。
【００２０】
骨髄は骨の内部の骨髄腔や海綿質腔を満たす柔らかい組織であり、赤骨髄と黄骨髄の２種類が存在する。赤骨髄は造血組織からなり、胎児や生後すぐには赤骨髄のみからなる。成長とともに造血細胞が徐々に脂肪化し、黄骨髄に置き換えられる。しかし、扁平骨や長骨の骨端は生涯赤骨髄のままである。扁平骨には、頭蓋骨、胸骨、肋骨、肩甲骨、腸骨などがあり、長骨には上腕骨や大腿骨などがある。長骨の端は骨端、軸の部分は骨幹と呼ばれ、両者の境目には骨端軟骨がある。
【００２１】
頭部の核磁気共鳴画像を性別・年代別に比較した例を図２〜３に示す。核磁気共鳴画像の信号強度は、水素原子核（プロトン）の密度を反映しているだけでなく、横緩和時間T2や縦緩和時間T1などの影響を受ける。適切な計測パラメータを選択することにより、緩和時間の影響が抑制され、ほぼプロトン密度を反映した画像（プロトン密度画像）が得られる。このためには、（１）高周波パルスによる核磁化励起の繰り返し時間を十分長くする、（２）励起と信号計測のタイミングの間隔を十分短くする、（３）励起のフリップ角を小さくする。
【００２２】
図２は男性のプロトン密度画像であるが、２０１〜２０５は２０代後半〜３０代前半、２０６は４０代後半の男性である。２０７は脳、２０８は頭皮、２０９は骨髄、２１０は骨髄以外の骨部である。男性の場合、骨髄領域と他の領域（たとえば頭皮、脳など）との信号強度のコントラストには、年齢による大きな差は見られない。図３は女性のプロトン密度画像であるが、３０１〜３０３は３０代前半、３０４〜３０６は３０代後半〜４０代前半の女性である。３０７は脳、３０８は頭皮、３０９は骨髄、３１０は骨髄以外の骨部である。女性の場合は、３０代後半以降の年齢において、骨髄領域の信号低下が見られる。
【００２３】
本発明による核磁気共鳴を用いた検査装置の構成を、図４を用いて説明する。図において、４０１は静磁場を発生するコイル、４０２は傾斜磁場を発生するコイル、４０３は検査対象であり、この検査対象はコイル４０１および４０２内に配置される。シーケンサ４０４は傾斜磁場電源４０５、高周波発信器４０６に命令を送り、傾斜磁場および高周波パルスを検査対象４０３に印加する。高周波パルスは、高周波変調器４０７、高周波増幅器４０８を経て高周波送信器４０９により、検査対象４０３に印加される。検査対象から発生したMR信号は受信器４１０によって受波され，増幅器４１１，位相検波器４１２，AD変換器４１３を通ってCPU４１４に送られ、ここで核磁気共鳴画像の再構成や、領域抽出演算、信号強度の比の演算、骨密度減少の危険度判定などの信号処理が行われる。必要に応じて、記憶媒体４１５に核磁気共鳴画像や演算結果、測定条件などを記憶させることもできる。また、 CPU４１４で信号処理を行った結果を表示装置４１６に表示させることもできる。
【００２４】
次に、本発明による検査方法のフローを図５に基づき説明する。本実施例では、頭蓋骨の骨髄を対象に、基準信号として周辺領域を選択し、骨髄領域および周辺領域を自動的に抽出する場合について述べる。まず、骨髄領域および周辺領域を自動抽出し（それぞれ、５０１および５０２）、骨髄領域の信号平均値IBMおよび周辺領域の信号平均値IRを求める（それぞれ、５０３および５０４）。IBMとIRの比（IBM/IR）が予め与えられた閾値THよりも小さいかどうか評価を行い（５０５）、前記IBM/IPが前記閾値THよりも小さい場合は骨密度減少の危険があるものとして危険の予知を行う（５０６）。
【００２５】
前記閾値THの与え方の例を図２３に示す。同一被検体の骨密度値と前記IBM/IRを経年的に計測し、骨密度の計測値のカーブ２３０１およびIBM/IRの計測値のカーブ２３０２を求める。骨密度の計測には、DXA法などの標準的な検査方法を用いる。前記IBM/IRの計測値のカーブが減少開始する時期に基づき、正常域２３０３を決定する。前記骨密度の計測値のカーブが、徐々に減少し始める時期および急激に減少し始める時期に基づき、それぞれ要注意域２３０４、危険域２３０５を設定する。前記閾値THは、たとえば前記要注意域２３０４の範囲で、骨密度の減少が進行する以前の時期tTH（２３０６）におけるIBM/IRの値に設定する。閾値設定の精度を高めるために、被検体数は複数であることが望ましい。
【００２６】
本実施例による検査装置の画面構成例および操作フローを、図６および図７を用いて説明する。画像表示部６０１には頭蓋骨を含む頭部の核磁気共鳴画像が表示される。６０２のデータ属性表示部には、患者名や検査日などが表示される。基準信号選択部６０３では、基準信号として選択する部位あるいはデータベースを選択する。本実施例では「頭皮」を選択する（７０１）。骨髄領域抽出方法選択部６０４では、骨髄領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（７０２）。基準領域抽出方法選択部６０５では、基準領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（７０３）。領域抽出パラメータ設定部６０６では、骨髄領域あるいは基準領域の自動抽出で用いるパラメータの設定を行う（７０４）。該パラメータには、たとえば、領域抽出に用いられる核磁気共鳴画像の種類（T1強調画像、T2強調画像、プロトン密度画像など）などが含まれる。核磁気共鳴画像の信号強度は、水素原子核の密度のほか縦緩和時間T1や横緩和時間T2などにも依存するため、計測条件を変えることにより組織間のコントラストを変化させることができる。T1の差によるコントラストを強調した画像はT1強調画像、T2の差によるコントラストを強調した画像はT2強調画像、緩和時間の影響を抑制し、水素原子核の密度を反映させた画像はプロトン密度画像と呼ばれる。前記パラメータには、抽出する各組織を分離するための閾値なども含まれる。閾値を決定する場合には、信号のヒストグラムがよく用いられる。抽出対象となる核磁気共鳴画像が、十分な組織間コントラストを持っていれば、前記ヒストグラムには各組織の信号を反映する複数のピークが表れるので、該ピークを分離する信号強度を閾値とすればよい。従って、前記パラメータとして、直接閾値を入力してもよいし、前記ヒストグラムの何番目のピークを抽出するかを入力してもよい。あるいは、何番目と何番目のピークを分離するかを入力してもよい。また前記パラメータには、リージョングローイング法で用いられる条件なども含まれる。前記条件には、抽出する領域の上限値や下限値などが含まれる。このほか、リージョングローイングを行う対象領域あるいは非対象領域などを指定する。前記パラメータの設定終了後、領域抽出ボタン６０７をクリックする（７０５）ことにより、骨髄領域および基準領域の自動抽出が行われ、抽出結果を前記画像表示部の領域抽出結果画面６１０に表示し（７０６）、各領域が問題なく抽出されているかを確認する（７０７）。前記抽出結果に問題があれば、前記領域抽出パラメータ設定部６０６において、パラメータの再設定を行い、前記領域抽出ボタン６０７を再度クリックし、骨髄領域および基準領域の自動抽出を行う。前記抽出結果に問題が無ければ、診断開始ボタン６０８をクリックして（７０８）診断結果の算出を行う。該診断結果は、前記画像表示部の診断結果画面６１１に表示される（７０９）。ここで診断結果を保存するべきかを判断する（７１０）。保存が必要な場合は、結果保存ボタン６０９をクリックして前記診断結果を保存する（７１１）。
【００２７】
以上の説明では、周辺領域として頭皮を選択しているが、特にこれに限定されるものではなく、脳などの他の部位を選択しても構わない。
【００２８】
本発明による頭蓋骨骨髄の領域自動抽出アルゴリズムを、図２２を用いて説明する。図２２において、２２０１、２２０２、２２０３、２２０４では、それぞれ頭皮と脳と脳脊髄液と骨髄のセグメンテーション、脳と脳脊髄液のセグメンテーション、頭皮のセグメンテーション、骨髄のセグメンテーションを行う。２２０５で核磁気共鳴画像（MRI画像）である。骨髄以外の骨部は固体であるため、信号強度が極めて小さい。前記骨部と背景ノイズを、その他の領域と分ける閾値TNBを決定する（２２０６）。該閾値TNBは、たとえば、前記MRI画像２２０５の信号強度のヒストグラムから、自動的にあるいは手動で決定する。前記MRI画像２２０５に閾値TNBでハイパスフィルタをかけることにより（２２０７）、背景ノイズと骨部領域の信号を除去し、脳、脳脊髄液、頭皮、骨髄領域から構成される画像Aを得る（２２０８）。次に、脳・脳脊髄液領域の上限の閾値TSUPを決定する（２２０９）。該閾値TSUPは、たとえば、前記画像Aの信号強度のヒストグラムから、自動的にあるいは手動で決定する。前記画像Aに閾値TSUPでローパスフィルタをかけ（２２１０）、その結果の画像において、面積最大となる連続領域を抽出する（２２１１）ことにより、脳・脳脊髄液で構成される画像Bを得る（２２１２）。次に、前記画像Aを前記画像Bでマスキングし（２２１３）、その結果の画像に対してリージョングローイング法を用いることにより（２２１４）、頭皮のみで構成される画像Cを得る（２２１５）。リージョングローイング法とは、スタートポイントの近傍ピクセルが予め指定した条件を満たすかどうかを判定し、前記条件を満たしている場合は前期近傍ピクセルが同じ領域に属すると判断し、これを繰り返すことにより目的とする領域全体を抽出する手法である。前記条件は、たとえば、抽出したい組織領域の上限閾値や下限閾値などを与え、前記ピクセルにおける信号値が前記閾値の定める範囲内にあること、などとする。最後に、前記画像Aから前記画像Bおよび前記画像Cを差し引くことにより（２２１６）、骨髄領域の画像を得る（２２１７）。
【実施例２】
【００２９】
本実施例では、頭蓋骨の骨髄を対象に、基準信号として基準試料を選択し、骨髄領域を自動的に抽出し、基準試料を自動的あるいは半自動的に抽出する場合について述べる。基準試料には、たとえば塩化ナトリウムや硫酸銅、塩化マンガンなどを溶解した水を用いる。あるいは、ポリビニルアルコールのゲルや、ビタミンＤやビタミンＥのカプセルなどでも良い。検査装置の構成および閾値THの与え方、頭蓋骨骨髄の領域自動抽出アルゴリズムは実施例１に準じるので、ここでは、実施例１と異なる事柄についてのみ述べる。
まず、本発明による検査方法のフローを図８に基づき説明する。骨髄領域を自動抽出し（８０１）、基準試料領域の自動抽出または半自動抽出を行う（８０２）。骨髄領域の信号平均値IBMおよび基準試料の信号平均値IRを求める（それぞれ、８０３および８０４）。IBMとIRの比（IBM/IR）が予め与えられた閾値THよりも小さいかどうか評価を行い（８０５）、前記IBM/IPが前記閾値THよりも小さい場合は骨密度減少の危険があるものとして危険の予知を行う（８０６）。前記検査方法のフローでは、IBMとIRの比を用いて危険の予知を行う場合について述べたが、IBMとIRの差を閾値と比較評価しても良い。ただし、装置ゲインの経時的な変動などのため、核磁気共鳴信号の絶対値比較を行うことは難しい。従って、IBMとIRの値を直接用いるよりも、IBMおよびIRをそれぞれIRで除して得られる、IBM’とIR’の差などを用いることが望ましい。
【００３０】
本実施例による検査装置の画面構成例および操作フローを、図９および図１０を用いて説明する。画像表示部８０１には頭蓋骨を含む頭部の核磁気共鳴画像が表示される。９０２のデータ属性表示部には、患者名や検査日などが表示される。基準信号選択部９０３では、基準信号として選択する部位あるいはデータベースを選択する。本実施例では「基準試料」を選択する（１００１）。骨髄領域抽出方法選択部９０４では、骨髄領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（１００２）。基準領域抽出方法選択部９０５では、基準領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（１００３）。ただし、核磁気共鳴画像上における基準試料の略位置が予め既知でなければ、完全自動的に領域を抽出することは難しい。画像計測時における基準試料の配置位置を固定し、核磁気共鳴画像上の基準試料の略位置（たとえば画像の右上隅など）を決めておくことにより自動抽出も可能ではあるが、本実施例では半自動的に抽出する例について述べる。半自動抽出では、第１段階としてポインティングデバイス等により基準試料の略位置を指定する。該略位置の指定は、基準試料を含む矩形領域や円形領域を指定しても良いし、基準試料領域内の1点を指定しても良い。また、略位置の指定ウィンドウなどにより、たとえば、「右上隅」、「右下隅」、「左上隅」、「左下隅」などの選択肢の中から、該当する略位置を選択してもよい。第2段階として、前記基準試料領域よりも十分に広く、前記略位置を中心とする局所領域（たとえば矩形領域や円形領域）において、基準試料領域の自動抽出を行う。該自動抽出では、たとえば背景ノイズと信号領域を分離する閾値を用い、ハイパスフィルタにより基準試料領域を抽出する。基準領域抽出方法選択部９０５において、「手動」を選択した場合には、ポインティングデバイス等を用いて、基準試料領域のみを含む領域を指定する。領域抽出パラメータ設定部９０６では、骨髄領域あるいは基準領域の自動抽出で用いるパラメータの設定を行う（１００４）。核磁気共鳴画像の取得時に基準試料の大体の位置（画面右下隅など）を決めておくことにより、簡単な閾値処理で基準領域を自動抽出することができるが、本実施例では、基準試料の位置指定画面８１０においてポインティングデバイス等を用いて基準試料が含まれる位置を指定し（１００５）、基準領域の半自動抽出を行う。パラメータの設定終了後、領域抽出ボタン９０７をクリックする（１００６）ことにより、骨髄領域および基準領域の自動抽出（半自動抽出）が行われる。抽出結果を前記画像表示部の領域抽出結果画面９１１に表示し（１００７）、各領域が問題なく抽出されているかを確認する（１００８）。前記抽出結果に問題があれば、前記領域抽出パラメータ設定部９０６において、パラメータの再設定を行い、前記領域抽出ボタン９０７を再度クリックし、骨髄領域および基準領域の自動抽出を行う。該パラメータには、たとえば、領域抽出に用いられる核磁気共鳴画像の種類（T1強調画像、T2強調画像、プロトン密度画像など）などが含まれる。核磁気共鳴画像の信号強度は、水素原子核の密度のほか縦緩和時間T1や横緩和時間T2などにも依存するため、計測条件を変えることにより組織間のコントラストを変化させることができる。T1の差によるコントラストを強調した画像はT1強調画像、T2の差によるコントラストを強調した画像はT2強調画像、緩和時間の影響を抑制し、水素原子核の密度を反映させた画像はプロトン密度画像と呼ばれる。前記パラメータには、抽出する各組織を分離するための閾値なども含まれる。閾値を決定する場合には、信号のヒストグラムがよく用いられる。抽出対象となる核磁気共鳴画像が、十分な組織間コントラストを持っていれば、前記ヒストグラムには各組織の信号を反映する複数のピークが表れるので、該ピークを分離する信号強度を閾値とすればよい。従って、前記パラメータとして、直接閾値を入力してもよいし、前記ヒストグラムの何番目のピークを抽出するかを入力してもよい。あるいは、何番目と何番目のピークを分離するかを入力してもよい。また前記パラメータには、リージョングローイング法で用いられる条件なども含まれる。前記条件には、抽出する領域の上限値や下限値などが含まれる。このほか、リージョングローイングを行う対象領域あるいは非対象領域などを指定する。前記パラメータには、基準試料の略位置（たとえば「右上隅」、「右下隅」、「左上隅」、「左下隅」など）などが含まれる。あるいは、ポインティングデバイスで任意の領域を指定する場合、該領域の形状（たとえば矩形、円形、楕円形など）などが含まれる。あるいは、ポインティングデバイスを使わずに前記任意の領域を指定する場合、前記領域の中心座標、大きさ、形状などをテキスト形式で入力してもよい。前記抽出結果に問題が無ければ、診断開始ボタン９０８をクリックして（１００９）診断結果の算出を行う。該診断結果は、前記画像表示部の診断結果画面８１２に表示される（１０１０）。ここで診断結果を保存するべきかを判断する（１０１１）。保存が必要な場合は、結果保存ボタン９０９をクリックして前記診断結果を保存する（１０１２）。
【００３１】
以上の説明では、前記IBMと前記IRの比を前記閾値THと比較する場合について述べたが、前記基準試料の絶対濃度値を用いて前記IBMおよび前記IRを絶対値に変換すれば、前記IBMと前記IRを他の閾値と比較することにより、同様の評価を行うことができる。また以上の説明では、周辺領域として頭皮を選択しているが、特にこれに限定されるものではなく、脳などの他の部位を選択しても構わない。
【実施例３】
【００３２】
本実施例では、頭蓋骨の骨髄を対象に、基準信号としてデータベースに保存された健常人の骨髄信号を選択し、骨髄領域を自動的に抽出する場合について述べる。検査装置の構成および閾値THの与え方、頭蓋骨骨髄の領域自動抽出アルゴリズムは実施例１に準じるので、ここでは、実施例１と異なる事柄についてのみ述べる。
まず、本発明による検査方法のフローを図１１に基づき説明する。骨髄領域を自動抽出し（１１０１）、骨髄領域の信号平均値IBMを求める（１１０２）。健常人の画像データベースから求めた骨髄領域の信号平均値IRを求める（１１０３）。IBMとIRの比（IBM/IR）が予め与えられた閾値THよりも小さいかどうか評価を行い（１１０４）、前記IBM/IPが前記閾値THよりも小さい場合は骨密度減少の危険があるものとして危険の予知を行う（１１０５）。
【００３３】
本実施例による検査装置の画面構成例および操作フローを、図１２および図１３を用いて説明する。画像表示部１２０１には頭蓋骨を含む頭部の核磁気共鳴画像が表示される。１２０２のデータ属性表示部には、患者名や検査日などが表示される。基準信号選択部１２０３では、基準信号として選択する部位あるいはデータベースを選択する。本実施例では「DB（データベース）」を選択する（１３０１）。骨髄領域抽出方法選択部１１０４では、骨髄領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（１３０２）。基準領域抽出方法選択部１２０５では、基準領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では何も選択しない。部位選択ウィンドウ１２１１で、基準信号とする骨髄の部位を選択し（１３０３）、OKボタン１２１２をクリックすることで決定する。本実施例では「頭蓋骨」を選択する。領域抽出パラメータ設定部１２０６では、骨髄領域の自動抽出で用いるパラメータの設定を行う（１３０４）。該パラメータには、たとえば、領域抽出に用いられる核磁気共鳴画像の種類（T1強調画像、T2強調画像、プロトン密度画像など）などが含まれる。核磁気共鳴画像の信号強度は、水素原子核の密度のほか縦緩和時間T1や横緩和時間T2などにも依存するため、計測条件を変えることにより組織間のコントラストを変化させることができる。T1の差によるコントラストを強調した画像はT1強調画像、T2の差によるコントラストを強調した画像はT2強調画像、緩和時間の影響を抑制し、水素原子核の密度を反映させた画像はプロトン密度画像と呼ばれる。前記パラメータには、抽出する各組織を分離するための閾値なども含まれる。閾値を決定する場合には、信号のヒストグラムがよく用いられる。抽出対象となる核磁気共鳴画像が、十分な組織間コントラストを持っていれば、前記ヒストグラムには各組織の信号を反映する複数のピークが表れるので、該ピークを分離する信号強度を閾値とすればよい。従って、前記パラメータとして、直接閾値を入力してもよいし、前記ヒストグラムの何番目のピークを抽出するかを入力してもよい。あるいは、何番目と何番目のピークを分離するかを入力してもよい。また前記パラメータには、リージョングローイング法で用いられる条件なども含まれる。前記条件には、抽出する領域の上限値や下限値などが含まれる。このほか、リージョングローイングを行う対象領域あるいは非対象領域などを指定する。パラメータの設定終了後、領域抽出ボタン１２０７をクリックする（１３０５）ことにより、骨髄領域の自動抽出が行われる。抽出結果を前記画像表示部の領域抽出結果画面１２１０に表示し（１３０６）、各領域が問題なく抽出されているかを確認する（１３０７）。前記抽出結果に問題があれば、前記領域抽出パラメータ設定部１２０６において、パラメータの再設定を行い、前記領域抽出ボタン１２０７を再度クリックし、骨髄領域および基準領域の自動抽出を行う。前記抽出結果に問題が無ければ、診断開始ボタン１２０８をクリックして（１３０８）診断結果の算出を行う。該診断結果は、前記画像表示部の診断結果画面１２１３に���示される（１３０９）。ここで診断結果を保存するべきかを判断する（１３１０）。保存が必要な場合は、結果保存ボタン１２０９をクリックして前記診断結果を保存する（１３１１）。
以上の説明では、周辺領域として頭皮を選択しているが、特にこれに限定されるものではなく、脳などの他の部位を選択しても構わない。
【実施例４】
【００３４】
本実施例では、頭蓋骨の骨髄を対象に、基準信号として周辺領域を選択し、骨髄領域および周辺領域を手動的に抽出する場合について述べる。検査装置の構成および閾値THの与え方は実施例１に準じるので、ここでは、実施例１と異なる事柄についてのみ述べる。
【００３５】
まず、本発明による検査方法のフローを図１４に基づき説明する。手動で骨髄領域および周辺領域を指定し（それぞれ、１４０１および１４０２）、骨髄領域の信号平均値IBMおよび周辺領域の信号平均値IRを求める（それぞれ、１４０３および１４０４）。IBMとIRの比（IBM/IR）が予め与えられた閾値THよりも小さいかどうか評価を行い（１４０５）、前記IBM/IPが前記閾値THよりも小さい場合は骨密度減少の危険があるものとして危険の予知を行う（１４０６）。
【００３６】
本実施例による検査装置の画面構成例および操作フローを、図１５および図１６を用いて説明する。画像表示部１４０１には頭蓋骨を含む頭部の核磁気共鳴画像が表示される。１５０２のデータ属性表示部には、患者名や検査日などが表示される。基準信号選択部１５０３では、基準信号として選択する部位あるいはデータベースを選択する。本実施例では「頭皮」を選択する（１６０１）。骨髄領域抽出方法選択部１５０４では、骨髄領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「手動」を選択する（１６０２）。基準領域抽出方法選択部１５０５では、基準領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「手動」を選択する（１６０３）。領域抽出パラメータ設定部１５０６では、骨髄領域あるいは基準領域の自動抽出で用いるパラメータの設定を行うが、本実施例では手動選択を行うため使用しない。前記核磁気共鳴画像上で、ポインティングデバイス等を用いて骨髄領域１５１１および基準領域１５１２を選択する（それぞれ１６０４および１６０５）と、該前記画像表示部の領域抽出結果画面１５１０に、前記骨髄領域および前記基準領域が表示される。領域選択終了後、診断開始ボタン１５０８をクリックして（１６０６）診断結果の算出を行う。該診断結果は、前記画像表示部の診断結果画面１５１３に表示される（１６０７）。ここで診断結果を保存するべきかを判断する（１５０８）。保存が必要な場合は、結果保存ボタン１４０９をクリックして前記診断結果を保存する（１６０９）。
【００３７】
以上の説明では、周辺領域として頭皮を選択しているが、特にこれに限定されるものではなく、脳などの他の部位を選択しても構わない。
【実施例５】
【００３８】
本実施例では、頭蓋骨の骨髄を対象に、基準信号としてデータベースに保存された被検体の過去の骨髄領域の信号強度を選択し、骨髄領域を自動的に抽出する場合について述べる。検査装置の構成および閾値THの与え方、頭蓋骨骨髄の領域自動抽出アルゴリズムは実施例１に準じるので、ここでは、実施例１と異なる事柄についてのみ述べる。
【００３９】
まず、本発明による検査方法のフローを図１７に基づき説明する。骨髄領域を自動抽出し（１７０１）、骨髄領域の信号平均値IBMを求め（１７０２）、該IBMをデータベースに保存する（１７０３）。同一の被検体が過去に取得した骨髄領域の信号平均値IRを求める（１７０４）。IBMとIRの比（IBM/IR）が予め与えられた閾値THよりも小さいかどうか評価を行い（１７０５）、前記IBM/IPが前記閾値THよりも小さい場合は骨密度減少の危険があるものとして危険の予知を行う（１７０６）。
【００４０】
本実施例による検査装置の画面構成例および操作フローを、図１８および図１９を用いて説明する。画像表示部１８０１には頭蓋骨を含む頭部の核磁気共鳴画像が表示される。１８０２のデータ属性表示部には、患者名や検査日などが表示される。基準信号選択部１８０３では、基準信号として選択する部位あるいはデータベースを選択する。本実施例では「DB（データベース）」を選択する（１９０１）。骨髄領域抽出方法選択部１７０４では、骨髄領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（１９０２）。基準領域抽出方法選択部１８０５では、基準領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では何も選択しない。部位選択ウィンドウ１８１１で、「過去データ」を選択し（１９０３）、OKボタン１８１２をクリックすることで決定する。領域抽出パラメータ設定部１８０６では、骨髄領域の自動抽出で用いるパラメータの設定を行う（１９０４）。該パラメータには、たとえば、領域抽出に用いられる核磁気共鳴画像の種類（T1強調画像、T2強調画像、プロトン密度画像など）などが含まれる。核磁気共鳴画像の信号強度は、水素原子核の密度のほか縦緩和時間T1や横緩和時間T2などにも依存するため、計測条件を変えることにより組織間のコントラストを変化させることができる。T1の差によるコントラストを強調した画像はT1強調画像、T2の差によるコントラストを強調した画像はT2強調画像、緩和時間の影響を抑制し、水素原子核の密度を反映させた画像はプロトン密度画像と呼ばれる。前記パラメータには、抽出する各組織を分離するための閾値なども含まれる。閾値を決定する場合には、信号のヒストグラムがよく用いられる。抽出対象となる核磁気共鳴画像が、十分な組織間コントラストを持っていれば、前記ヒストグラムには各組織の信号を反映する複数のピークが表れるので、該ピークを分離する信号強度を閾値とすればよい。従って、前記パラメータとして、直接閾値を入力してもよいし、前記ヒストグラムの何番目のピークを抽出するかを入力してもよい。あるいは、何番目と何番目のピークを分離するかを入力してもよい。また前記パラメータには、リージョングローイング法で用いられる条件なども含まれる。前記条件には、抽出する領域の上限値や下限値などが含まれる。このほか、リージョングローイングを行う対象領域あるいは非対象領域などを指定する。パラメータの設定終了後、領域抽出ボタン１８０７をクリックする（１９０５）ことにより、骨髄領域の自動抽出が行われる。抽出結果を前記画像表示部の領域抽出結果画面１７１０に表示し（１９０６）、各領域が問題なく抽出されているかを確認する（１９０７）。前記抽出結果に問題があれば、前記領域抽出パラメータ設定部１８０６において、パラメータの再設定を行い、前記領域抽出ボタン１８０７を再度クリックし、骨髄領域および基準領域の自動抽出を行う。前記抽出結果に問題が無ければ、診断開始ボタン１８０８をクリックして（１９０８）診断結果の算出を行う。該診断結果は、前記画像表示部の診断結果画面１８１３に表示される（１９０９）。ここで診断結果を保存���るべきかを判断する（１９１０）。保存が必要な場合は、結果保存ボタン１８０９をクリックして前記診断結果を保存する（１９１１）。
【００４１】
以上の説明では、周辺領域として頭皮を選択しているが、特にこれに限定されるものではなく、脳などの他の部位を選択しても構わない。
【実施例６】
【００４２】
本実施例では、尺骨および橈骨の骨髄を対象に、基準信号として周辺領域を選択し、骨髄領域および周辺領域を自動的に抽出する場合について述べる。検査装置の構成および検査方法のフロー、閾値THの与え方は実施例１に準じるので、ここでは、実施例１と異なる事柄についてのみ述べる。
【００４３】
本実施例による検査装置の画面構成例および操作フローを、図２０および図２１を用いて説明する。画像表示部２００１には頭蓋骨を含む頭部の核磁気共鳴画像が表示される。２００２のデータ属性表示部には、患者名や検査日などが表示される。基準信号選択部２００３では、基準信号として選択する部位あるいはデータベースを選択する。本実施例では「筋肉」を選択する（２１０１）。骨髄領域抽出方法選択部２００４では、骨髄領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（２１０２）。基準領域抽出方法選択部２００５では、基準領域の抽出を自動的に行うか、ポインティングデバイスなどにより手動で抽出するかを選択する。本実施例では「自動」を選択する（２１０３）。領域抽出パラメータ設定部２００６では、骨髄領域あるいは基準領域の自動抽出で用いるパラメータの設定を行う（２１０４）。該パラメータには、たとえば、領域抽出に用いられる核磁気共鳴画像の種類（T1強調画像、T2強調画像、プロトン密度画像など）などが含まれる。核磁気共鳴画像の信号強度は、水素原子核の密度のほか縦緩和時間T1や横緩和時間T2などにも依存するため、計測条件を変えることにより組織間のコントラストを変化させることができる。T1の差によるコントラストを強調した画像はT1強調画像、T2の差によるコントラストを強調した画像はT2強調画像、緩和時間の影響を抑制し、水素原子核の密度を反映させた画像はプロトン密度画像と呼ばれる。前記パラメータには、抽出する各組織を分離するための閾値なども含まれる。閾値を決定する場合には、信号のヒストグラムがよく用いられる。抽出対象となる核磁気共鳴画像が、十分な組織間コントラストを持っていれば、前記ヒストグラムには各組織の信号を反映する複数のピークが表れるので、該ピークを分離する信号強度を閾値とすればよい。従って、前記パラメータとして、直接閾値を入力してもよいし、前記ヒストグラムの何番目のピークを抽出するかを入力してもよい。あるいは、何番目と何番目のピークを分離するかを入力してもよい。また前記パラメータには、リージョングローイング法で用いられる条件なども含まれる。前記条件には、抽出する領域の上限値や下限値などが含まれる。このほか、リージョングローイングを行う対象領域あるいは非対象領域などを指定する。該パラメータの設定終了後、領域抽出ボタン２００７をクリックする（２１０５）ことにより、骨髄領域および基準領域の自動抽出が行われ、抽出結果を前記画像表示部の領域抽出結果画面２０１０に表示し（２１０６）、各領域が問題なく抽出されているかを確認する（２１０７）。前記抽出結果に問題があれば、前記領域抽出パラメータ設定部２００６において、パラメータの再設定を行い、前記領域抽出ボタン２００７を再度クリックし、骨髄領域および基準領域の自動抽出を行う。前記抽出結果に問題が無ければ、診断開始ボタン２００８をクリックして（２１０８）診断結果の算出を行う。該診断結果は、前記画像表示部の診断結果画面２０１１に表示される（２１０９）。ここで診断結果を保存するべきかを判断する（２１１０）。保存が必要な場合は、結果保存ボタン２００９を��リックして前記診断結果を保存する（２１１１）。
【００４４】
以上の説明では、周辺領域として筋肉を選択しているが、特にこれに限定されるものではなく、皮膚などの他の部位を選択しても構わない。
【００４５】
本発明による尺骨および橈骨の骨髄の領域自動抽出アルゴリズムを、図２４を用いて説明する。図２４において、２４０１、２４０２、２４０３、２４０４では、それぞれ筋肉と皮膚と骨髄のセグメンテーション、筋肉のセグメンテーション、皮膚のセグメンテーション、骨髄のセグメンテーションを行う。２４０５で核磁気共鳴画像（MRI画像）である。骨髄以外の骨部は固体であるため、信号強度が極めて小さい。前記骨部と背景ノイズを、その他の領域と分ける閾値TNBを決定する（２４０６）。該閾値TNBは、たとえば、前記MRI画像２２０５の信号強度のヒストグラムから、自動的にあるいは手動で決定する。前記MRI画像２４０５に閾値TNBでハイパスフィルタをかけることにより（２４０７）、背景ノイズと骨部領域の信号を除去し、筋肉、皮膚、骨髄領域から構成される画像Aを得る（２４０８）。次に、筋肉領域の上限の閾値TSUPを決定する（２４０９）。該閾値TSUPは、たとえば、前記画像Aの信号強度のヒストグラムから、自動的にあるいは手動で決定する。前記画像Aに閾値TSUPでローパスフィルタをかけ（２４１０）、その結果の画像において、面積最大となる連続領域を抽出する（２４１１）ことにより、筋肉ので構成される画像Bを得る（２４１２）。次に、前記画像Aを前記画像Bでマスキングし（２４１３）、その結果の画像に対してリージョングローイング法を用いることにより（２４１４）、皮膚のみで構成される画像Cを得る（２４１５）。最後に、前記画像Aから前記画像Bおよび前記画像Cを差し引くことにより（２４１６）、骨髄領域の画像を得る（２４１７）。
【００４６】
上記の実施例では、頭蓋骨あるいは尺骨および橈骨の骨髄の信号を用いて、骨密度減少の予知を行う例について述べたが、特にこれに限定されるものではなく、生涯赤骨髄を保つ部位であればよい。すなわち図1に示すように、本発明では、扁平骨あるいは長骨の骨端を含む核磁気共鳴画像において、造血細胞を有する赤骨髄領域を抽出し（１０１）、該赤骨髄領域以外の領域から基準領域を抽出し（１０２）、前記赤骨髄領域の信号平均値IBMを求め（１０３）、前記基準領域の信号平均値IRを求め（１０４）、IBMとIRの比（IBM/IR）が予め与えられた閾値THよりも小さいかどうか評価を行い（１０５）、前記IBM/IPが前記閾値THよりも小さい場合は骨密度減少の危険があるものとして危険の予知を行う（１０６）。以上詳述したように、本発明では、赤骨髄領域の信号強度を評価することにより、骨密度の減少に先んじて生じる骨髄造血細胞の異常を検出するので、骨密度に変化が現れる前に、骨密度減少を予知することができる。
【００４７】
以上詳述したように、本発明によれば、扁平骨あるいは長骨の骨端を含む領域の核磁気共鳴画像を取得し、骨髄領域の信号強度を評価することにより、骨密度の減少に先んじて生じる骨髄造血細胞の異常を検出するので、実際に骨密度に変化が現れる前に、骨密度減少を予知することができる。また、骨髄における造血細胞の比率を調べるためには、通常は骨髄穿刺によって胸骨などの赤骨髄を採取するが、本発明ではこのような侵襲性の高い手法によらず、核磁気共鳴画像における骨髄領域の信号強度を評価することにより、造血細胞の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による検査方法のフローチャートの例。
【図２】男性の頭部プロトン密度画像。
【図３】女性の頭部プロトン密度画像。
【図４】本発明を実施するための検査装置の構成図。
【図５】本発明による検査方法のフローチャートの他の例。
【図６】本発明による検査装置の画面構成の例。
【図７】本発明による検査装置の操作フローチャートの例。
【図８】本発明による検査方法のフローチャートの他の例。
【図９】本発明による検査装置の画面構成の他の例。
【図１０】本発明による検査装置の操作フローチャートの他の例。
【図１１】本発明による検査方法のフローチャートの他の例。
【図１２】本発明による検査装置の画面構成の他の例。
【図１３】本発明による検査装置の操作フローチャートの他の例。
【図１４】本発明による検査方法のフローチャートの他の例。
【図１５】本発明による検査装置の画面構成の他の例。
【図１６】本発明による検査装置の操作フローチャートの他の例。
【図１７】本発明による検査方法のフローチャートの他の例。
【図１８】本発明による検査装置の画面構成の他の例。
【図１９】本発明による検査装置の操作フローチャートの他の例。
【図２０】本発明による検査装置の画面構成の他の例。
【図２１】本発明による検査装置の操作フローチャートの他の例。
【図２２】本発明による頭蓋骨骨髄の領域自動抽出アルゴリズム。
【図２３】本発明による閾値THの与え方の例。
【図２４】本発明による尺骨・橈骨骨髄の領域自動抽出アルゴリズム。
【符号の説明】
【００４９】
６０１，９０１，１２０１，１５０１：画像表示部、６０２，９０２，１２０２，１５０２：データ属性表示部、６０３，９０３，１２０３，１５０３：基準信号選択部、６０４，９０４，１２０４，１５０４：骨髄領域抽出方法選択部、６０５，９０５，１２０５，１５０５：基準領域抽出方法選択部、６０６，９０６，１２０６，１５０６：領域抽出パラメータ設定部、６０７，９０７，１２０７，１５０７：領域抽出ボタン、６０８，９０８，１２０８，１５０８：診断開始ボタン、６０９，９０９，１２０９，１５０９：結果保存ボタン、９１０：基準試料の位置指定画面、６１０，９１１，１２１０，１５１０：領域抽出結果画面、６１１，９１２，１２１３，１５１３：診断結果画面、２０１〜２０５：２０代後半〜３０代前半男性のプロトン密度画像、２０６：４０代後半男性のプロトン密度画像、２０７：脳、２０８：頭皮、２０９：骨髄、２１０：骨部、３０１〜３０３：３０代前半女性のプロトン密度画像、３０４〜３０６：３０代後半〜４０代前半女性のプロトン密度画像、３０７：脳、３０８：頭皮、３０９：骨髄、３１０：骨部、４０１：静磁場を発生するコイル、４０２：傾斜磁場を発生するコイル、４０３：検査対象、４０４：シーケンサ、４０５：傾斜磁場電源、４０６：高周波発信器、４０７：高周波変調器，４０８：高周波増幅器、４０９：高周波送信器、４１０：受信器、４１１：増幅器、４１２：位相検波器、４１３：AD変換器、４１４：CPU、４１５：記憶媒体、４１６：表示装置，１２１１：部位選択ウィンドウ、１２１２：OKボタン、１５１１：骨髄領域、１５１２：基準領域、２２０１：頭皮と脳と脳脊髄液と骨髄のセグメンテーション、２２０２：脳と脳脊髄液のセグメンテーション、２２０３：頭皮のセグメンテーション、２２０４：骨髄のセグメンテーション、２３０１：骨密度の計測値のカーブ、２３０２：IBM/IRの計測値のカーブ、２３０３：正常域、２３０４：要注意域：２３０５：危険域、２３０６：閾値THを与える時期、２４０１：筋肉と皮膚と骨髄のセグメンテーション、２４０２：筋肉のセグメンテーション、２４０３：皮膚のセグメンテーション、２４０４：骨髄のセグメンテーション。
【図１】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２】
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【図３】
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