(57)【要約】【課題】  腰椎の横突起を正確に抽出することで、骨密度をより正確に測定することが可能なＸ線画像診断装置、及び骨密度計測方法を提供する。【解決手段】  Ｘ線画像診断装置１は、高低２種類の異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを用いて撮影された各Ｘ線画像から差分画像を生成し、差分画像から腰椎領域を検出するとともに腰椎周辺部を局所領域に分割して、各局所領域の画素値分布等から横突起領域及び軟部組織領域を検出する。検出した軟部組織領域の画素値を基準として前記腰椎領域の画素値を補正し、補正した腰椎領域に基づき骨密度を算出する。【選択図】図２
2017131427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記透過Ｘ線に基づきＸ線画像を生成する画像処理部と、
高低２種類の異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを用いて撮影された各Ｘ線画像から差分画像を生成する差分画像生成部と、
前記差分画像から腰椎領域を検出するとともに腰椎周辺部から横突起領域及び軟部組織領域を検出する検出部と、
検出した軟部組織領域の画素値を基準として前記腰椎領域の画素値を補正する補正部と、
補正した腰椎領域に基づき骨密度を算出する骨密度算出部と、
を備えることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記腰椎周辺部を複数の局所領域に分割し、局所領域毎に横突起であるか軟部組織であるかを判別することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記局所領域毎にヒストグラムを算出し、ヒストグラムの分布に基づき前記局所領域が前記横突起であるか前記軟部組織であるかを判別することを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項４】
前記ヒストグラムは、前記局所領域内の腰椎を除いた画素から求められる腰椎除去後ヒストグラムであることを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記ヒストグラムの最頻点を探索し、前記ヒストグラムの始点と前記最頻点との傾き、及び、前記ヒストグラムの終点と前記最頻点との傾きを比較することにより、前記横突起と前記軟部組織との分離点を算出することを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項６】
前記ヒストグラムの始点から前記分離点までの平均画素値を前記横突起の画素値とすることを特徴とする請求項５に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記局所領域について算出したヒストグラムに基づき濃度差が所定の閾値より小さいと判定した局所領域について、前記横突起の平均画素値と局所領域内の各画素の平均画素値とを比較し、差が所定の閾値以上である場合に軟部組織と判定し、差が前記閾値未満である場合に横突起と判定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記横突起と判定された領域から、更に領域拡張処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項９】
前記補正部は、前記検出部により検出した軟部組織の画素値を基準として前記腰椎領域を補正するための補正係数を腰椎毎に算出し、前記補正係数を用いて各腰椎の画素値を補正することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項１０】
前記検出部により検出した腰椎領域及び横突起領域にＸ線照射野を絞り込むよう制御するＸ線絞り制御部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項１１】
コンピュータを用いた骨密度計測方法であって、
高低２種類の異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを用いて撮影された各Ｘ線画像から差分画像を生成するステップと、
前記差分画像から腰椎領域を検出するとともに腰椎周辺部から横突起領域及び軟部組織領域を検出するステップと、
検出した軟部組織領域の画素値を基準として前記腰椎領域の画素値を補正するステップと、
補正した腰椎領域に基づき骨密度を算出するステップと、
を含むことを特徴とする骨密度計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線画像診断装置及び骨密度計測方法に係り、詳細には、ＤＸＡ法による骨密度の測定における測定領域の抽出に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨密度の測定方法には、例えばＤＸＡ（Dual Energy X-Ray
Absorptiometry）法がある。ＤＸＡ法では、２つの異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを用いて被検者の腰椎を撮影し、骨だけが選択的に描画されたＸ線画像を得る。腰椎を用いて骨密度を測定する場合、第１腰椎から第４腰椎の合計４つの領域が測定領域と定められており、画像から腰椎を正確に抽出する必要がある。特許文献１には、腰椎の輪郭線を抽出する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３６９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法は、腰椎の輪郭を抽出するものであり横突起の抽出や骨と軟部組織との分離抽出等が考慮されていない。骨密度の測定では、骨と軟部組織の境界を正確に分離抽出する必要がある。骨と軟部組織を正確に分離抽出しなければ骨量の過大評価、または過少評価となる場合があるからである。
【０００５】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、腰椎の横突起を正確に抽出することで骨領域を周囲の軟部組織から正確に分離抽出し、これにより骨密度を正確に測定することが可能なＸ線画像診断装置、及び骨密度計測方法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】
【０００６】
前述した目的を達成するための第１の発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記透過Ｘ線に基づきＸ線画像を生成する画像処理部と、高低２種類の異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを用いて撮影された各Ｘ線画像から差分画像を生成する差分画像生成部と、前記差分画像から腰椎領域を検出するとともに腰椎周辺部から横突起領域及び軟部組織領域を検出する検出部と、検出した軟部組織領域の画素値を基準として前記腰椎領域の画素値を補正する補正部と、補正した腰椎領域に基づき骨密度を算出する骨密度算出部と、を備えることを特徴とするＸ線画像診断装置である。
【０００７】
第２の発明は、コンピュータを用いた骨密度計測方法であって、高低２種類の異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを用いて撮影された各Ｘ線画像から差分画像を生成するステップと、前記差分画像から腰椎領域を検出するとともに腰椎周辺部から横突起領域及び軟部組織領域を検出するステップと、検出した軟部組織領域の画素値を基準として前記腰椎領域の画素値を補正するステップと、補正した腰椎領域に基づき骨密度を算出するステップと、を含むことを特徴とする骨密度計測方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、腰椎の横突起を正確に抽出することで骨領域を周囲の軟部組織から正確に分離抽出し、これにより骨密度を正確に測定することが可能なＸ線画像診断装置、及び骨密度計測方法を提供することを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るＸ線画像診断装置１の全体構成図
【図２】骨密度計測に関する機能構成図
【図３】骨密度計測処理全体の流れを示すフローチャート
【図４】ステップＳ１０３の横突起検出処理の流れを示すフローチャート
【図５】（ａ）差分画像から得られる腰椎画像５０の例、（ｂ）腰椎Ｌ１〜Ｌ４の輪郭を示す図、（ｃ）各腰椎輪郭部の周辺領域Ｒ１１〜Ｒ４２に設定した局所領域の例
【図６】ステップＳ２０４の横突起検出処理の流れを示すフローチャート
【図７】ステップＳ３０６の分離点算出処理の流れを示すフローチャート
【図８】局所領域のヒストグラム６１の例
【図９】ステップＳ１０４の軟部組織検出処理の流れを示すフローチャート
【図１０】腰椎Ｌ１の輪郭部の横突起領域（ｂ）と軟部組織領域（ａ）の分布例
【図１１】ステップＳ１０４の軟部組織検出処理の別の例を示す図
【図１２】図１１の例による腰椎Ｌ１の輪郭部の横突起領域（ｂ）と軟部組織領域（ａ）の分布例
【図１３】軟部組織の画素値Ｍ１〜Ｍ４を基準とする腰椎領域の画素値Ｄ１〜Ｄ４の補正例
【図１４】Ｘ線絞りの制御に関する機能構成図
【図１５】Ｘ線絞り制御処理を含む処理全体の流れを説明するフローチャート
【図１６】制限されたＸ線照射野の例
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照してＸ線画像診断装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、Ｘ線画像診断装置１は、撮影装置１０、操作装置２０、及び被検者３を寝載する寝台１５を備える。撮影装置１０と操作装置２０とは通信ケーブル等の伝送路を用いて通信接続される。
【００１２】
撮影装置１０は、Ｘ線源１２、Ｘ線源１２に設けられるＸ線絞り１３、Ｘ線源１２に被検者３を介して対向配置されるＸ線受像器１６等を備える。Ｘ線受像器１６において検出した透過Ｘ線データに基づく画像データは伝送路を介して操作装置２０に送信される。操作装置２０は、制御装置２１、画像処理装置２２、記憶装置２３、入力装置２４、及び表示装置２５等を備える。
【００１３】
Ｘ線源１２は、Ｘ線管及び高電圧発生装置を備え、制御装置２１から送信される制御信号に従って所定の線量のＸ線を発生させる。Ｘ線源１２は２つの異なるエネルギーピークを有するＸ線ビームを照射する。以下、エネルギーピークの高いＸ線を高エネルギーＸ線、高エネルギーＸ線と比較して低いエネルギーピークを有するＸ線を低エネルギーＸ線という。
【００１４】
Ｘ線源１２にはＸ線絞り１３が設けられる。Ｘ線絞り１３は複数のＸ線遮蔽板（絞り羽根）を有し、制御装置２１から通知される絞り羽根の開度情報に従って、絞り羽根を所定の位置まで開閉させて所望の形状のＸ線照射領域を形成する。
【００１５】
Ｘ線受像器１６は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるＸ線検出素子を２次元配列したフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）やＩ．Ｉ．（image intensifier）等であり、被検者３を介してＸ線源１２に対向する位置に設けられる。例えば、寝台１５の天板の下面にＸ線受像器１６が設置される。
【００１６】
Ｘ線受像器１６の各検出素子は、Ｘ線源１２から照射され被検者３を透過したＸ線である透過Ｘ線を検出し、そのＸ線強度に応じた電気信号に変換する。Ｘ線受像器１６は変換した電気信号である透過Ｘ線データに基づいてＸ線画像を作成する。作成されたＸ線画像データは操作装置２０の画像処理装置２２に送られるとともに、記憶装置２３に記憶される。
【００１７】
画像処理装置２２は、Ｘ線受像器１６から転送されたＸ線画像データを取得し、表示装置２５に表示するための画像処理を行う。画像処理には、例えば画像の画素値情報に基づいてＸ線絞り位置を検出して表示範囲を決定する処理や、白黒の反転表示処理、不要領域の削除等の画像処理が含まれる。
【００１８】
記憶装置２３は、Ｘ線受像器１６により検出された透過Ｘ線データに基づいて生成されたＸ線画像を記憶する。また記憶装置２３には、撮影や透視動作に関するプログラムや各種撮影条件、及び後述する骨密度計測処理に必要なプログラム及びデータ等が記憶されている。
【００１９】
制御装置２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されるコンピュータである。制御装置２１は、入力装置２４から入力された入力信号に基づいてＸ線源１２におけるＸ線曝射の動作制御を行ったり、Ｘ線受像器１６における画像の作成、Ｘ線絞り位置の補正に関する処理、表示装置２５における表示動作等の制御を行う。また制御装置２１は、Ｘ線画像に基づき骨密度を計測する骨密度計測処理を実行する。骨密度計測処理の詳細については後述する。
【００２０】
表示装置２５は、ＣＲＴや液晶パネル等により構成され、撮影装置１０により撮影されたＸ線画像や制御装置２１から入力される表示データ等を表示する。
【００２１】
入力装置２４は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置であり、操作者によって入力される各種の指示や情報を制御装置２１に入力する。操作者は、表示装置２５及び入力装置２４等の外部機器を使用して対話的に操作を行う。なお入力装置２４は、表示装置２５の表示画面と一体的に構成されたタッチパネル等としてもよい。
【００２２】
次に、図２を参照して本発明に係るＸ線画像診断装置１の機能構成について説明する。図２に示すように、Ｘ線画像診断装置１の制御装置２１は、画像取得部４１、差分画像生成部４２、検出部４３、補正部４４、及び骨密度算出部４５等を有する。検出部４３は、腰椎検出部４３１、横突起検出部４３２、軟部組織検出部４３３を含む。
【００２３】
画像取得部４１は、画像処理装置２２により生成された低エネルギー画像と高エネルギー画像とを取得し、差分画像生成部４２へ送出する。低エネルギー画像及び高エネルギー画像は記憶装置２３から取得するようにしてもよい。低エネルギー画像とは、Ｘ線源１２から照射された低エネルギーＸ線により撮影された被検者の画像である。高エネルギー画像とは、Ｘ線源１２から照射された高エネルギーＸ線により撮影された被検者の画像である。
【００２４】
差分画像生成部４２は、画像取得部４１により取得した低エネルギー画像と高エネルギー画像との差分である差分画像を生成する。差分画像生成部４２は生成した差分画像を検出部４３に送出する。
【００２５】
検出部４３は、差分画像から腰椎を検出するとともに腰椎周辺部から横突起及び軟部組織を分離抽出する。横突起及び軟部組織を分離抽出する処理において、検出部４３は、腰椎の輪郭部の周辺領域を複数の局所領域に分割し、局所領域毎にヒストグラムを算出し、ヒストグラムを解析することにより横突起領域であるか軟部組織領域であるかを判別する。腰椎、横突起、軟部組織の検出の詳細については後述する。
【００２６】
補正部４４は、検出部４３により検出した軟部組織の濃度値を基準として腰椎領域の濃度値を補正する。具体的には、補正部４４は腰椎領域を補正するための補正係数を腰椎毎に算出し、補正係数を用いて各腰椎の濃度値を補正する。補正部４４による補正処理の詳細については後述する。
骨密度算出部４５は、補正部４４により補正した腰椎領域に基づき骨密度を算出する。
【００２７】
次に、図３〜図１０を参照して、骨密度計測処理について説明する。
図３は骨密度計測処理全体の流れを示すフローチャートである。
制御装置２１は、高エネルギーＸ線を被検者３に対して照射することにより得られた高エネルギー画像と、低エネルギーＸ線被検者３に対して照射することにより得られた低エネルギー画像とを取得し、これらの差分画像を生成する（ステップＳ１０１）。制御装置２１は、ステップＳ１０１で取得した差分画像のエッジ画像から腰椎の検出を行う（ステップＳ１０２）。制御装置２１は、ステップＳ１０２で得られた腰椎の側面エッジ情報から腰椎の側面の周辺領域にある横突起を検出する（ステップＳ１０３）。更に制御装置２１は、腰椎の側面の周辺領域にある腰椎、横突起以外の軟部組織を検出し（ステップＳ１０４）、軟部組織の画素値を基準に腰椎領域の画素値を補正する（ステップＳ１０５）。制御装置２１は、補正後の画素値に基づき骨密度を測定する（ステップＳ１０６）。
【００２８】
図４、図５を参照して、ステップＳ１０３の横突起検出処理について説明する。図５（ａ）はステップＳ１０２の腰椎検出処理によって検出した腰椎画像５０の模式図である。
【００２９】
制御装置２１は、図５（ａ）に示すような腰椎画像５０から絞り領域５１を抽出するとともに（ステップＳ２０１）、被写体が存在しない領域（直線Ｘ線領域）を除いた被写体領域５２を算出する（ステップＳ２０２）。被写体領域５２は、図５（ａ）の破線で示す領域である。得られた被写体領域５２から輪郭部のエッジ情報、画像の画素値の情報から腰椎の輪郭を抽出する（ステップＳ２０３）。腰椎の輪郭は、例えば方向性依存のフィルタ処理を行い、画素の判定結果に応じたエッジ情報のノイズ成分を削除することにより抽出できる。図５（ｂ）はステップＳ２０３の処理により抽出された腰椎Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の輪郭を示す図である。
【００３０】
制御装置２１は、ステップＳ２０３の処理により得られた各腰椎Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４について、図５（ｃ）に示すように、腰椎側面の左右の領域（周辺領域）Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２をそれぞれ局所領域に分割する。そして局所領域毎に画素値の情報及びエッジの情報等から横突起（及び椎間板）を抽出する（ステップＳ２０４）。
【００３１】
図５（ｃ）は各腰椎Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の輪郭の周辺領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２を局所領域に分割した状態を示す図である。局所領域の各領域は、例えば１ｃｍ×１ｃｍ程度（７画素×７画素等）のサイズとし、各局所領域に対して図６の横突起抽出処理（図７の分離点の算出処理を含む）が行われる。
【００３２】
ステップＳ２０４の横突起抽出処理について図６〜図８を参照して説明する。
まず図６のフローチャートに示すように、制御装置２１は各局所領域についてノイズ成分を平滑化フィルタにより取り除き（ステップＳ３０１）、各局所領域についてそれぞれヒストグラムを作成する（ステップＳ３０２）。制御装置２１は、ステップＳ３０２で得られたヒストグラムの最低画素値と腰椎の画素値とを比較し（ステップＳ３０３）、その差が予め設定した閾値以内であればその局所領域は腰椎であると判定する。腰椎と判定した場合は（ステップＳ３０３；腰椎）、ステップＳ３０２で作成したヒストグラムから腰椎の画素値を含む分布部分を削除し（ステップＳ３０４）、腰椎画素除去後のヒストグラムについて解析を行う（ステップＳ３０５）。腰椎が含まれない場合、得られたヒストグラムの解析を行う。
【００３３】
ヒストグラム解析では、まず腰椎画素分布を削除した後のヒストグラムから画素値分布全体（全分布）の傾きを判定する（ステップＳ３０５）。傾きが所定の閾値未満であれば、当該局所領域は軟部組織または横突起のみであると判定し（ステップＳ３０５；傾き閾値未満）、「濃度差なしフラグ」を格納する（ステップＳ３０６）。
【００３４】
一方、腰椎画素分布を削除した後のヒストグラムの傾き（全分布の傾き）の大きさが所定の閾値以上であれば（ステップＳ３０５；傾き閾値以上）、局所領域内に軟部組織と横突起とが混在すると判定する。
【００３５】
なお、ステップＳ３０５のヒストグラム解析処理では、平滑化後のヒストグラムの画素値分布の幅から、横突起と軟部組織とが含まれるか否かを判定してもよい。ヒストグラムの画素値分布の幅が所定の閾値以上であれば、横突起と軟部組織が含まれると判定する。また、ヒストグラムの画素値分布の幅が所定の閾値未満であれば、横突起または軟部組織のいずれかと判定し、濃度差なしフラグを格納する。
【００３６】
制御装置２１は、横突起と軟部組織とが含まれる領域に対し、軟部組織と横突起との分離点を求める処理（分離点算出処理）を実行する（ステップＳ３０７）。
【００３７】
分離点算出処理の一例を図７に示す。図７に示す例では、制御装置２１は、腰椎画素分布除去後のヒストグラム（ステップＳ３０２またはステップＳ３０４により得たヒストグラム）を平滑化後、頻度が最も大きい点である最頻点を探索する（ステップＳ４０１）。更に最頻点と終点との傾きの絶対値（傾き終点）と、最頻点と始点との傾きの絶対値（傾き始点）と算出し（ステップＳ４０２）、傾き終点と傾き始点の大きさを比較する（ステップＳ４０３）。
【００３８】
ステップＳ４０３において、傾き始点と傾き終点との差が所定値以上であり、  「傾き始点」が大きい場合は、横突起に最頻点があると判定する。
「傾き終点」が大きい場合は、最頻点が軟部組織にあると判定する。
ステップＳ４０３の判定結果に応じて、制御装置２１はヒストグラム分離点を算出する（ステップＳ４０４）。
【００３９】
ステップＳ４０３において「傾き始点」が大きく横突起に最頻点があると判定された場合は、ステップＳ４０４において、制御装置２１はヒストグラムの最頻点から終点の各点における傾きの絶対値を算出し、傾きが小さい点（例えば、傾きが最小となる点）を横突起と軟部組織との分離点Ｔとする。分離点Ｔを算出すると、図６のステップＳ３０８へ戻り、制御装置２１は始点から分離点までの平均画素値を算出し（ステップＳ３０８）、その値を横突起の画素値としてＲＡＭ等に格納する（ステップＳ３０９）。
【００４０】
一方、ステップＳ４０３において「傾き終点」が大きく軟部組織に最頻点Ｐ３があると判定された場合（図８参照）は、ステップＳ４０４において、制御装置２１はヒストグラムの始点Ｐ１から最頻点Ｐ３の各点における傾きの絶対値を算出し、傾きが小さい点（例えば、傾きが最小となる点）を横突起と軟部組織の分離点とする。分離点Ｔを算出すると、図６のステップＳ３０８へ戻り、制御装置２１は始点Ｐ１から分離点Ｔまでの平均画素値を算出し（ステップＳ３０８）、その値を横突起の画素値としてＲＡＭ等に格納する（ステップＳ３０９）。
【００４１】
次に制御装置２１は、軟部組織検出処理（図３のステップＳ１０４）を実行する。軟部組織検出処理の詳細を図９のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
図９に示す軟部組織検出処理は、腰椎輪郭部の周辺領域Ｒ１１〜Ｒ４２に対して行われる。制御装置２１は対象とする局所領域に「濃度差なし」フラグがない場合（ステップＳ５０１；フラグ無）、そのまま処理を終了する。一方、対象とする画素に「濃度差なし」フラグが格納されている場合（ステップＳ５０１；フラグ有）、局所領域が横突起か軟部組織かを判定する。
【００４３】
制御装置２１は、図６のステップＳ３０８で算出した横突起平均画素値と、局所領域内の平均画素値とを比較する（ステップＳ５０２）。横突起平均画素値と、局所領域内の平均画素値との差分値が閾値以上である場合は（ステップＳ５０２；閾値以上）、軟部組織（ａ）と判定する（ステップＳ５０３）。横突起の画素値の平均値（平均画素値）と、局所領域内の平均画素値との差分値が閾値未満である場合は（ステップＳ５０３；閾値未満）、横突起（ｂ）と判定する（ステップＳ５０４）。
【００４４】
図６の横突起検出処理、図９の軟部組織検出処理の結果、図１０に示すように、腰椎Ｌ１の輪郭部の周辺領域Ｒ１１の各局所領域に、横突起（ｂ）または軟部組織（ａ）の画素値が格納される。すなわち、腰椎の周辺領域Ｒ１１から横突起と軟部組織とが分離抽出される。以上のようにして、腰椎の輪郭の周辺領域の各画素を腰椎、横突起、または軟部組織に判別し、それぞれ適切な画素値を格納できる。
【００４５】
なお、図３のステップＳ１０４の軟部組織検出処理において、図１１のフローチャートに示すように、領域拡張処理により横突起領域を決定してもよい。
すなわち、「濃度差なし」フラグが格納されている（ステップＳ６０１；フラグ有）局所領域に対して、横突起か軟部組織かを判定する。制御装置２１は、図６のステップＳ３０８で算出した当該画素が属する局所領域内での横突起平均画素値と、局所領域内の平均画素値とを比較する（ステップＳ６０２）。横突起の平均画素値と局所領域内の平均画素値との差分値が閾値以上である場合は（ステップＳ５０２；閾値以上）、軟部組織（ａ）と判定する（ステップＳ６０３）。横突起の平均画素値と局所領域内の平均画素値との差分値が閾値未満である場合は（ステップＳ６０３；閾値未満）、横突起（ｂ）と判定する（ステップＳ６０４）。そして、横突起（ｂ）と判定された領域から、近似画素（画素値が近似する画素）を探索する領域拡張処理を行い、横突起領域の抽出を行う（ステップＳ６０５）。
【００４６】
図６の横突起検出処理、及び図１１の軟部組織検出処理の結果、図１２に示すように、腰椎Ｌ１の輪郭の周辺領域Ｒ１１の各局所領域に、横突起（ｂ）または軟部組織（ａ）の画素値が格納され、更に、横突起領域（ｂ）が領域拡張処理により抽出される。領域拡張処理により局所領域内が更に横突起と軟部組織とに分離される。
以上のようにして、腰椎輪郭部の周辺の各画素を腰椎、横突起、または軟部組織に判別し、それぞれ適切な画素値を格納できる。
【００４７】
各腰椎Ｌ１〜Ｌ４の各周辺領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２について腰椎、横突起、または軟部組織の判別が終了し、各画素に適切な画素値が格納されると、次に制御装置２０１は補正処理を行う（図３のステップＳ１０５）。
【００４８】
補正処理では、ステップＳ１０４（図１０、図１１）で求めた軟部組織領域の画素値を基準として腰椎周辺部の腰椎領域の画素値を補正する。すなわち、図１３に示すように、各腰椎Ｌ１〜Ｌ４の周辺領域（破線枠内）について、制御装置２１は、腰椎及び横突起以外の軟部組織領域Ｍ１〜Ｍ４の画素値が例えば「０」となるように各周辺領域で補正係数ｋ１〜ｋ４を算出する。制御装置２１は、以下の式（１）に示すように、各腰椎の平均画素値Ｄ１〜Ｄ４からそれぞれ補正係数ｋ１〜ｋ４を減算し、骨平均画素値Ｂ１〜Ｂ４を算出する。
【００４９】
Ｂｘ＝Ｄｘ−ｋｘ    ・・・（１）
【００５０】
制御装置２１は、式（１）により補正した腰椎の平均画素値Ｄ１〜Ｄ４を用いて骨密度を測定する（図３のステップＳ１０６）。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施の形態のＸ線画像診断装置１によれば、腰椎輪郭部の周辺領域の横突起と軟部組織とを正確に判別できる。この結果に基づいて腰椎領域の画素値を補正し、骨密度を測定すれば、正確な骨密度を求めることが可能となる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
次に、図１４〜図１６を参照して、第２の実施の形態のＸ線画像診断装置１について説明する。
【００５３】
図１４に示すように、第２の実施の形態のＸ線画像診断装置１の制御装置２１Ａは、画像取得部４１、差分画像生成部４２、検出部４３（腰椎検出部４３１、横突起検出部４３２、軟部組織検出部４３３）、及びＸ線絞り制御部４７を有する。
【００５４】
Ｘ線絞り制御部４７は、第１の実施の形態と同様の手法で検出した腰椎と横突起の領域の情報をＸ線絞り１３にフィードバックし、Ｘ線照射野を制御する。
【００５５】
画像取得部４１、差分画像生成部４２、検出部４３は第１の実施の形態と同様であるため重複する説明を省略し、同一の各部には同一の符号を付して説明する。
【００５６】
図１５は、第２の実施の形態のＸ線絞り制御処理の流れを説明するフローチャートである。
Ｘ線画像診断装置１は、まず、位置決め用画像として透視画像を収集する（ステップＳ７０１）。そして、第１の実施の形態と同様の手法で腰椎領域及び横突起領域を検出する（ステップＳ７０２）。制御装置２１Ａは、腰椎及び横突起の検出結果を画像座標軸に変換する（ステップＳ７０３）。
【００５７】
図１６に示すようにＸ座標、Ｙ座標の最小点と最大点より上下左右の絞り羽根の位置に変換する（ステップＳ７０４）。制御装置２１Ａは、Ｘ線絞り１３の上下左右の絞り羽根を、ステップＳ７０４で変換した位置に制御する。これにより、Ｘ線照射野が、腰椎及び横突起を含む位置に絞り込まれる。その後、高エネルギーＸ線及び低エネルギーＸ線による骨密度計測用の撮影を行い（ステップＳ７０５）、第１の実施の形態と同様に骨密度計測処理を行う。
【００５８】
第２実施の形態のＸ線絞りの調整機能により、Ｘ線照射野を骨密度の計測に必要は必要最小限の領域に絞り込むことが可能となる。これにより、患者の被ばく線量を抑えることが可能となる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るＸ線画像診断装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・・・・・・・・Ｘ線画像診断装置
１０・・・・・・・・・撮影装置
１２・・・・・・・・・Ｘ線源
１３・・・・・・・・・Ｘ線絞り
１５・・・・・・・・・寝台
１６・・・・・・・・・Ｘ線受像器
２０・・・・・・・・・操作装置
２１・・・・・・・・・制御装置
２２・・・・・・・・・画像処理装置
２３・・・・・・・・・記憶装置
２４・・・・・・・・・入力装置
２５・・・・・・・・・表示装置
４１・・・・・・・・・画像取得部
４２・・・・・・・・・差分画像生成部
４３・・・・・・・・・検出部
４４・・・・・・・・・補正部
４５・・・・・・・・・骨密度算出部
４７・・・・・・・・・Ｘ線絞り制御部
５０・・・・・・・・・差分画像
６１・・・・・・・・・ヒストグラム
Ｌ１〜Ｌ４・・・・・・腰椎
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２，Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２・・・腰椎輪郭部の周辺領域
Ｔ・・・・・・・・・・分離点
Ｐ１・・・・・・・・・ヒストグラムの始点
Ｐ２・・・・・・・・・ヒストグラムの終点
Ｐ３・・・・・・・・・ヒストグラムの最頻点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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