骨密度测量装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种骨密度测量装置，在骨密度测量装置中，当在骨密度图像上设定线条时，与其相对应的分布曲线作为一维骨密度分布而被显示。通过对分布曲线的分析，而特征要素(特征点或者特征区间)的位置被特定。该位置在分布曲线上作为一维位置标记而被显示，在骨密度图像上作为二维位置标记而被显示。当使上述线条移动时，分布曲线被实时更新，与此同时一维标记以及二维标记的位置被实时更新。
【专利说明】骨密度测量装置
[0001]技术区域
[0002]本发明涉及一种骨密度测量装置，特别是涉及一种一同显示二维骨密度图像与一维骨密度分布的骨密度测量装置。
【背景技术】
[0003]骨密度测量装置为，基于通过对处于被测体内的预定的测量对象照射X射线而得到的透过数据，而对测量对象的骨密度进行测量的装置(参照专利文献I)。骨密度测量装置有时也被称为骨盐量测量装置。
[0004]在骨密度测量时，通常，向被测体的二维区域照射高能量X射线及低能量X射线，并且根据通过照射这些X射线而得到的两种的X射线透过数据而运算骨密度的二维分布(Dual Energy X-ray Absorpt1metry法:双能X射线吸收法)。该二维分布被显示为二维骨密度图像。现有的骨密度测量装置具备如下的功能，即，显示与在骨密度图像上被用户指定的水平线相对应的分布曲线(一维骨密度分布)的功能。具体而言，在显示画面上，于骨密度图像的周围所存在的空白空间中，分布曲线被显示为比较小的图像。分布曲线的横轴为表示距离的轴，该轴的刻度与骨密度图像中的水平轴(水平线)的刻度不一定一致。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2011-167388号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]在上述现有的显示方法中，难以识别骨密度图像与分布曲线之间的对应关系。例如，无法迅速地识别分布曲线上的特定的峰值对应于骨密度画面的哪个位置，此外，无法迅速地识别骨密度图像上的特定的部分对应于分布曲线上的哪个部分。
[0010]本发明的目的在于，在二维骨密度图像与一维骨密度分布被显示的情况下对图像诊断进行辅助。或者，本发明的目的在于，能够迅速且容易地掌握二维骨密度图像与一维骨密度分布之间的对应关系。或者，本发明的目的在于，能够提供对在二维骨密度图像上的分析对象区域的特定或者修正进行辅助的信息。
[0011 ] 用于解决课题的方法
[0012]本发明所涉及的骨密度测量装置的特征在于，包含:骨密度图像形成部，其根据通过对被测者照射X射线而得到的检测数据来形成二维骨密度图像；参照线设定部，其用于在所述二维骨密度图像上设定参照线；提取部，其从所述二维骨密度图像中提取与所述参照线对应的一维骨密度分布；分析部，其对所述一维骨密度分布进行分析，并且将特征点或特征区间作为特征要素而进行特定；显示部，其显示所述骨密度图像以及所述一维骨密度分布，并且在所述骨密度图像上显示表示所述特征要素的二维位置的二维位置标记，并在所述一维骨密度分布上显示表示所述特征要素的一维位置的一维位置标记。
[0013]根据上述结构，当在二维骨密度图像上设定参照线时，与其相对应的一维骨密度分布从二维骨密度图像中被提取。在显示部上显示二维骨密度图像与一维骨密度图像。作为针对一维骨密度分布而执行了分析的结果，一维骨密度分布上的特征要素被特定。特征要素为特征点或者特征区间。特征点为表示例如最大值、最小值、极大值、极小值、边界位置或重心位置的点。特征区间为，特定的山部分、特定的谷部分等。也可以根据一维骨密度分布的分析，来特定多个特征要素。在二维骨密度图像上，显示表示特征要素的二维位置标记，而在一维骨密度图像上，显示表示该特征要素的一维位置的一维位置标记。通过对应设定两个图像并进行观察，从而能够迅速且准确无误地识别一维骨密度分布上的特征要素对应于二维骨密度图像上的哪个位置、相反地二维骨密度图像上的特征要素对应于一维骨密度分布上的哪个位置。由此，能够容易地判断特征要素是否相当于骨密度分析的对象部位，例如，能够准确地实施相对于二维骨密度图像的分析对象范围的设定或者关注区域的设定。
[0014]优选为，所述分析部在所述一维骨密度分布中对多个特征要素进行特定，所述显示部在所述骨密度图像上显示表示多个所述特征要素的二维位置的多个二维位置标记，并在所述一维骨密度分布上显示表示多个所述特征要素的一维位置的多个一维位置标记。优选为，针对各个特征要素，使二维位置标记和一维位置标记为一组来分配特定的色调等，能够将各自的组从其他的组区别。即，优选构成为，针对每个特征要素，而能够瞬间识别两个标记之间的对应关系。为了以组为单位来进行识别，也可以使色调以外的形状、线条的种类、亮度等不相样。也可以通过文字或者标记的标注来进行识别。
[0015]优选为，在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，所述参照线上的所述二维位置标记的位置被实时更新，并且，所述一维骨密度分布上的所述一维位置标记的位置被实时更新。优选为，在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，显示所述二维位置标记的移动轨迹。能够根据移动轨迹的形状来识别出骨轴、边界边缘等。
[0016]优选为，所述特征区间(即特征区域)为具有一维的扩展的部分，所述二维位置标记为表示所述特征区间的位置和大小的标记，所述一维位置标记为表示所述特征区间的位置及大小的标记。在该种情况下，二维位置标记相当于以下的第一区域标记，一维位置标记相当于以下的第二区域标记。
[0017]本发明所涉及的骨密度测量装置的特征在于，包含；骨密度图像形成部，其根据通过对被测者照射X射线而得到的检测数据而形成二维骨密度图像；参照线设定部，其用于在所述二维骨密度图像上设定参照线；提取部，其从所述二维骨密度图像中提取与所述参照线对应的一维骨密度分布；分析部，其对所述一维骨密度分布进行分析，并且对特征区间进行特定以作为特征要素；显示部，其显示所述骨密度图像以及所述一维骨密度分布，并且在所述骨密度图像上显示表示所述特征区间的第一区域标记，并在所述一维骨密度分布上显示表示所述特征区间的第二区域标记。根据该结构能够在二维骨密度图像上迅速地对特定区间进行特定且在一维骨密度分布上也迅速地对特定区间进行特定。而且两者的对应关系也能够容易地识别。第一区域标记也可以为表示区间的线条部分，第二区域标记也可以为全部涂满部分。特征区间例如相当于金属部分、钙化部分、压迫性骨折部分等。例如，通过对骨密度分布进行阈值处理从而提取特征部分。
[0018]优选为，在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，所述参照线上的所述二维位置标记的位置被实时更新，并且，所述一维骨密度分布上的所述一维位置标记的位置被实时更新。优选为，在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，相当于所述二维位置标记的移动轨迹的二维图像被显示。
[0019]据此结构，例如，可以只给高亮度的金属部分着色。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为表示本发明所涉及的骨密度测量装置的优选实施方式的框图。
[0021 ] 图2为表示第一显示示例的图。
[0022]图3为表示第二显示示例的图。
[0023]图4为表示第三显示示例的图。
[0024]图5为表不着色图像的显不的图。
[0025]图6为用于对移动轨迹进行说明的图。
[0026]图7为用于对任意的参照线的设定进行说明的图。
[0027]图8为表示图1所示的装置的动作示例的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下，根据附图对本发明的优选的实施方式进行说明。
[0029]在图1中，图示了本发明所涉及的骨密度测量装置的优选实施方式，图1为表示其整个结构的框图。该骨密度测量装置为，被设置在医疗机构内，并对被测者的骨密度即骨盐量进行测量的装置。
[0030]在图1中，骨密度测量装置大体上具有测量部10及运算部12。首先，对测量部10进行说明。测量部10具有X射线产生单元18。该X射线产生单元18具有产生X射线的X射线管20。对于该X射线产生单元18由高电压源(HV)21供给电力。在本实施方式中，通过X射线产生单元18而形成有具有末端发散的形状即扇形射束(fan-beam)形状的X射线束23。也可以形成为锐方向性射束(pencil beam)或锥形束(cone beam)。
[0031]平台14为载置被测者即被测体16的装置。X射线束23透过被测者16并到达X射线检测单元22。在本实施方式中，X射线检测单元22通过一维排列的多个X射线传感器而构成。在本实施方式中，X射线产生单元18以及X射线检测单元22，通过输送机构而在体轴方向即纸面垂直方向上被输送。由此形成二维照射区域。为了对骨密度进行运算，即，为了将骨骼部从软组织部分中辨别出，在本实施方式中，交替地照射高能量X射线和低能量X射线。即，每个测量位置均获得两个检测数据。
[0032]骨密度图像形成部24为，基于这种的两个检测数据而形成二维骨密度图像的模块。虽然在本实施方式中作为表示骨骼部的图像而形成有骨密度图像，但在该图像上也可以反映出软组织部。所形成的骨密度图像的图像数据经由显示处理部26而被送至显示部28,从而在显示部28的显示画面上显示骨密度图像。
[0033]在本实施方式中，能够利用输入部30，而由检查者在骨密度图像上设定参照线。由此，作为与该参照线对应的一维骨密度分布的分布曲线自动显示在画面上。关于该内容在以下进行说明。
[0034]分布曲线制作部32从二维骨密度图像中提取与针对该图像而被设定的参照线相对应的一维骨密度分布(由多个骨密度数据形成的数据列)。该一维骨密度分布构成分布曲线。表示该分布曲线的数据经由显示处理部26而被送至显示部28。此外，该分布曲线被送至分布曲线分析部34。分布曲线分析部34为，根据由检查者指定的条件，而实施用于对特征要素(特征点或者特征区间)进行特定的分析的部件。该种情况下，也可以特定多个特征要素。
[0035]在此,作为上述的特征点，能够列举出表示最高值的点、表示最低值的点、表示极大值的点、表示极小值的点、边界位置等，作为除此以外的特征点，能够列举出重心位置等。作为上述特征区间，能够列举出特定的山部分，特定的谷部分等。通过在一维骨密度分布上进行波形分析，从而能够通过对例如峰值点进行特定来特定最高值。能够利用同样的方法而自动对各个特征点进行运算。例如，关于边界点，能够通过对波形的上升点和下降点进行特定，从而自动识别该边界点。关于极大值以及极小值，能够根据进行波形的微分处理而得到的微分值的变化，而对该极大值以及极小值进行特定。重心点通过对于波形中的阈值以上的部分进行重心运算而求取。特征区间能够通过例如阈值处理而进行特定。
[0036]分布曲线分析部34的分析结果被输出到第一图形图像形成部36以及第二图形图像形成部38。第一图形图像形成部36为，形成被重叠显示即重合显示在二维骨密度图像上的第一图形图像的模块。第一图形图像包含表示参照线的图形、表示参照线上的一个或多个标记的图形、及其它图形。第二图形图像为，形成被重叠显示或者重合显示在一维骨密度分布即轮郭上的第二图形图像的模块。第二图形图像包含作为一个或多个标记的一个或多个垂直线。
[0037]显示处理部26具有图像合成功能，并对二维骨密度图像与第一图形图像进行合成，并将通过合成而得到的第一合成图像的图像数据向显示部28输出。此外，显示处理部26对分布曲线与第二图形图像进行合成，并将通过合成而得到的第二合成图像的图像数据向显示部28输出。附带提出，以各个图块表示的功能，可以通过软件功能来实现。
[0038]在图2中图示了第一显示示例。在图2中，在显示画面40上设定有第一显示区域42及第二显示区域48。在第一显示区域42中显示有骨密度图像44，并且以与该骨密度图像44重合的方式显示有作为参照图像或者辅助图像的第一图形图像46。骨密度图像44为将各个位置处的骨密度值作为亮度而示出的图像。虽然在图示的示例中只显示有骨骼部，但相当于软组织的部分当然也可以被图像化。第一图形图像46具有分布曲线制作用的线条47，还具有多个标记54、56、58、60。在此，标记54为表示线条47上的最高值的位置的标记，标记56为表示线条47上的最低值的位置的标记,标记58、60为表示线条47上的骨骼部的两端即两个边界点的标记。附带提出，符号62图示了划定对平均骨密度值进行运算的区域的关注区域(ROI)。在骨密度图像44中，横轴是X方向，纵轴是Y方向。
[0039]在第二显示区域48中分布曲线50被显示为波形。此外，以与其重合的方式显示有第二图形图像52。分布曲线50的横轴相当于X方向，分布曲线50的纵轴对应于骨密度值D。分布曲线50上的横轴的两端对应设定于线条47的两端，分布曲线50表示了线条47上的一维骨密度分布。有时也可以将此称为分布曲线图。
[0040]如上所述，当在骨密度图像44上由检查者指定线条47的位置时，从骨密度图像44中提取相当于线条47的骨密度值数据列，据此分布曲线50作为波形而被形成。进而，通过执行相对于该分布曲线50的波形分析，从而能够自动特定一个或者多个特征点的位置。在该图2所示的示例中，被特定有最高值、最小值、两个骨骼部边界点。标记54A表示最高值的位置，标记56A表示最低值的位置,标记58A、60A表示两个边界点。
[0041]附带提出，在图2所示的示例中，形成第一图形图像46的要素的各个标记具有点或者圆形的形态，另一方面，形成第二图形图像52的要素的标记54A、56A、58A、60A作为垂直线而被构成。针对每个特征点而分配有不同的色调，例如标记54与标记54A彼此由相同的色调被显示。同样地，标记56与标记56A由相同的色调被显示,标记58与标记58A、以及标记60与标记60A也以各自一组的方式由相同的色调被显示。由此，用户可以瞬间识别在两个图形图像46、52之间标记的组对关系，即，能够迅速地对关于各个特征点在各自的图像上的位置进行特定。
[0042]当由检查者来变更线条47于垂直方向即Y轴方向上的位置时，第二图形图像52的内容被实时更新，即分布曲线的生成与分析被实时实行。与此同时，第一图形图像46的内容也被实时更新。通过这样的过程，从而用户能够掌握关于骨密度图像44的各个部分的详细内容，因此能够准确地实施关注区域62的设定。此外，采取从分析对象中剔除金属部分、从分析对象中剔除压迫性骨折部分、或者、从分析对象中剔除钙化部分等各种的措施将变得容易。此外，应用向骨骼部追加由于骨含量低而未被自动识别为骨骼部的部分等的措施也将变得容易。
[0043]虽然在上述实施方式中，利用色调而实施了各个特征点的识别，但也可以利用线条种类的变更的其它的显示方式，来进行各个特征点的识别。
[0044]在图3中图示了第二显示示例。另外，对于与图1中所示的结构相同的结构标记同一符号并省略其说明。对于其它的显示示例也是同样的。
[0045]在第一显示区域4 2中，显示有骨密度图像44A以及第一图形图像46A。另一方面，在第二显示区域48中显示有分布曲线50以及第二图形图像52A。分布曲线50A表示在线条47上的一维骨密度分布，通过对其进行分析而特定多个极大位置以及多个极小位置，各个位置作为标记64A~76A而被表示。在此,标记70A、72A、74A、76A为表示极大位置的标记，标记64A、66A、68A为表示各个极小位置的标记。
[0046]对应于这些第一图形图像64A具有在线条47上被显示的多个标记64~76。在此，标记70、72、74、76为表示极大位置的标记,标记64、66、68为分别表示极小位置的标记。能够根据多个标记的排列、间隔、密集度、周期性，来直观地识别在线条47上的骨密度分布的情况或状态。与上述的第一显示示例同样地，即使在该第二显示示例中，当由检查者变更线条47的位置时，与其相应地第二图形图像52A以及第一图形图像46A的内容被实时更新。
[0047]在图4中图示了第三显示示例。在第一显示区域42中显示有骨密度图像44B，还显示有第一图形图像46B。在第二显示区域48内显示有分布曲线50B，还显示有第二图形图像52B。在该第二显示示例中，在分布曲线50B中，只自动提取有超出预定的阈值的部分，该部分82作为着色部分而被彩色显示。例如，这样的部分相当于金属部分。
[0048]对应于此，在第一图形图像46B中，在线条47上相当于上述的部分82的区间80被显示为着色区间。部分82的显示颜色与区间80的显示颜色相同，两者的对应关系以具有相同色调的方式被显示。附带提出，符号78表示被埋入骨骼内的金属件。当含有这样的金属件78的情况下，只有该部分被观测到特别高的骨密度值，并且这样的部分在分布曲线50B中作为全部涂满的部分的部分82而被特定，此外在骨密度图像44B中被特定为区间80。
[0049]所以，用户通过对这样的显示进行观察，从而能够迅速采取从平均骨密度运算的对象中去除该部分等的措施。
[0050]在图5中图示了第四显示示例。在该显示示例中，在骨密度图像44C上线条47以符号84所示的形式被扫瞄，在此时着色区间作为残留图像而被原样保留，其结果为，产生二维地扩展着色图像86。即，相当于金属件的部分作为全部涂满的图像而被彩色显示。通过以此方式将区间的移动轨迹作为着色部分而原样保留，从而能够容易生成着色图像86。
[0051]在图6中图示了第五显示示例。在该第五显示示例中，在画面上显示有线条47上的特定的特征点即在该示例中表示最高值的位置的标记88，与此同时该标记88的移动轨迹90作为曲线而被显示。即，当以符号84所示的方式使线条47由下至上移动时，线条47上的最高位置被实时观测，其结果为，能够使与最高点的位置相连接的移动轨迹90显示。根据这种的移动轨迹90而能够识别骨轴，或者能够直观地理解骨密度值较高的部分沿着骨轴而如何变化。当然也可以显示表示最低值的标记的移动轨迹，此外如果使表示骨骼部的两端的两个移动轨迹显示则能够明确地显示骨骼部的轮廓。也可以显示重心线。
[0052]在图7中图示了第六显示示例。在该显示示例中，在骨密度图像44Ε上，由检查者取任意的方向且任意的长度而设定有线条92。线条92的一个点以A表不,另一个点以B表示。与此相对应而生成有分布曲线50，该横轴上的一端对应于Α，而其另一端对应于B。其结果为，在二维骨密度图像上指定任意的路径，并且能够使该路径上的一维骨密度分布进行显示。线条虽然在图7所示的示例中由直线构成，但该线条也可以由曲线构成。
[0053]在图8中以流程图图示了图1所示的装置的动作示例。
[0054]在SlO中，被测者被载置于平台上，并且执行相对于被测者的测量。S12中在画面上显示骨密度图像。在S14中，由检查者在骨密度图像上设定作为对平均骨密度等进行运算的对象范围的关注区域。例如也可以针对多个腰椎中的每个腰椎而各自设定关注区域。也可以使这些关注区域的设定自动化。在S16中，实行在关注区域内追加或者删除成为平均骨密度值的运算对象的部分。例如，适用金属部分的剔除、压迫性骨折部分的剔除、钙化部分的剔除、或者低骨量部分的加入等各种操作。S14与S16也可以相反顺序实行
[0055]在如上所述的关注区域的设定以及分析对象的追加或者删除时，当被判断为由于只根据骨密度图像来实施各种的判断是很困难的所以需要进行S18的调查的情况下，即判断为需要分布曲线的显示以及分析的情况下，执行S20以后的各个工序。
[0056]在S20中，在骨密度图像上由检查者指定线条。在S22中，从骨密度图像中提取与线条对应的骨密度数据列，并基于该骨密度数据列而作为波形的分布曲线被制作。该分布曲线被显示在图像上。在S24中，分布曲线被进行分析。即，根据由用户所选择的条件，而一个或者多个特征点被特定。而且，在S26中，生成表示一个或多个特征点的第一图形图像以及第二图形图像，这些图形图像与骨密度图像以及分布曲线一同被显示在画面上。在S28中，判断是否继续进行如上的操作。当返回到主工序时，执行从S14开始的各个工序。即，通过参照以上的分布曲线分析结果，而如果需要修正至目前为止被设定的关注区域，则在S14中执行如此的修正操作，同样地，如果需要追加或者削除分析对象，则在S16中执行如此的操作。也可以将S14以及S16的工序编入到S20~S28的工序中。图8中所示的示例只不过为一个示例。也可以代替特征点而特征区间被特定。
[0057]当在S18中被判断为调查结束时，根据由用户进行的预定的输入而实行S30，在S30中实行骨密度图像的分析。具体而言，参照在于关注区域内被识别为骨骼部的区域部分内所进行分布的骨密度值，并且基于此而运算平均骨密度。在S32中该分析结果通过数值等而被显示在画面上。
[0058]根据以上的动作示例，在关注区域的设定、追加或删除分析对象时，因能够在二维图像以及一维图像上对分布曲线的分析结果进行识别，故获得能够迅速且正确地实施上述设定操作等操作的优点。在此时，如果应用例如图4等所示的方法，则由于能够将金属部分识别为全部涂满彩色部分，故能够容易地将该部分剔除。此外，也可能容易地实施各个椎骨的分离等。根据上述实施方式，因能够直观且容易地识别骨密度图像与分布曲线之间的位置关系，因此能获得实施对图像诊断的辅助之类的优点。
【权利要求】
1.一种骨密度测量装置，其特征在于，包括: 骨密度图像形成部，其根据通过对被测者照射X射线而得到的检测数据来形成二维骨密度图像； 参照线设定部，其用于在所述二维骨密度图像上设定参照线； 提取部，其从所述二维骨密度图像中提取与所述参照线对应的一维骨密度分布； 分析部，其对所述一维骨密度分布进行分析，并且将特征点或特征区间作为特征要素而进行特定； 显示部，其显示所述骨密度图像以及所述一维骨密度分布，并且在所述骨密度图像上显示表示所述特征要素的二维位置的二维位置标记，并在所述一维骨密度分布上显示表示所述特征要素的一维位置的一维位置标记。
2.如权利要求1所述的骨密度测量装置，其特征在于， 所述分析部在所述一维骨密度分布中对多个特征要素进行特定， 所述显示部在所述骨密度图像上显示表示多个所述特征要素的二维位置的多个二维位置标记，并在所述一维骨密度分布上显示表示多个所述特征要素的一维位置的多个一维位置标记。
3.如权利要求1所述的骨密度测量装置，其特征在于， 所述特征要素为所述特征点， 所述特征点表示最大值、最小值、极大值、极小值、边界位置或重心位置。
4.如权利要求1所述的骨密度测量装置，其特征在于， 在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，所述参照线上的所述二维位置标记的位置被实时更新，并且，所述一维骨密度分布上的所述一维位置标记的位置被实时更新。
5.如权利要求4所述的骨密度测量装置，其特征在于， 在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，所述二维位置标记的移动轨迹被显示。
6.如权利要求1所述的骨密度测量装置，其特征在于 所述特征要素为所述特征区间， 所述特征区间为所述一维骨密度分布所具有的特定的山部分或者谷部分。
7.如权利要求6所述的骨密度测定装置，其特征在于 在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，所述参照线上的所述二维位置标记的位置以及大小被实时更新，并且，所述一维骨密度分布上的所述一维位置标记的位置以及大小被实时更新。
8.如权利要求7所述的骨密度测定装置，其特征在于， 在所述二维骨密度图像上移动所述参照线时，相当于所述二维位置标记的移动轨迹的二维图像被显示。
【文档编号】A61B6/00GK104080404SQ201280068207
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年11月19日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】宫本高敬 申请人:日立阿洛卡医疗株式会社