结构例的图。
[0047]图29为用于对前处理条件进行说明的图。
[0048]图30为表示作为比较例的二维像素阵列的图。
[0049]图31为表示被实施了置换处理的二维像素阵列的图。
[0050]图32为表示置换处理的第一示例的图。
[0051]图33为表示置换处理的第二示例的图。
[0052]图34为表示置换处理的第三示例的图。
[0053]图35为表示具有两倍的分辨率的骨密度图像的图。
【具体实施方式】
[0054]以下，根据附图对本发明的优选的实施方式进行说明。
[0055](I)骨密度测量装置的第一示例(关于装置结构、边界判断以及像素阵列的事后设定的说明)
[0056]在图1中，通过概念图来表示了骨密度测量装置的第一示例。骨密度测量装置为医疗用X射线测量装置，且为通过对被测体照射X射线而形成骨密度图像的装置。一般，骨密度为每单位面积内的骨盐量。在本实施方式中，根据DEXA(dual-energy x-rayabsorpt1metry:双能X线吸收)法而对骨密度进行测量及运算。
[0057]在图1中，骨密度测量装置大体上由测量单元10以及运算控制单元12而构成。测量单元10例如被设置于X射线管理区域内。运算控制单元12例如由信息处理装置构成。
[0058]首先，对测量单元10进行说明。如图1所示，在摄影台14的平台14A上载置有被测体16。被测体16具有作为测量对象的骨骼16A。该骨骼16A例如为腰椎、大腿骨等。测量单元10具有下部18和上部20。如对下部18进行说明，在平台14A的下方以能够进行水平运动的方式设置有发生器24。发生器24具有产生X射线的X射线发生管26。在图1所示的示例中，在发生器24的上侧设置有滤光器单元28。也可以与滤光器单元28 —同设置遮光器单元。从高电压源(HV) 30对X射线发生管26供给电压。具体而言，对X射线发生管26，在基于控制信号31的时刻，交替地施加低电压及高电压。由此，在X射线发生管26中，交替地产生低能量X射线及高能量X射线。通过未图示的准直仪以及滤光器单元28的作用，而在图1所示的结构例中，形成有作为二维射束的扇形射束32。扇形射束32为从下方向上方扩展的射束，即面状(或扇状)的射束。滤光器单元28具备被旋转驱动的滤光器板，该滤光器板具备低能量X射线用滤光器部件以及高能量X射线用滤光器部件。根据X射线的种类而将与其相对应的适合的滤光器插入至X射线通过路径上。滤光器单元28通过后述的控制部44而被控制。
[0059]下部18具有扫描机构22。所述扫描机构22的动作通过控制部44而被控制。在本实施方式中，包括发生器24在内的下部可动体和包括后述的检测器34在内的上部可动体同时在X方向上、即在图1中的纸面垂直方向上机械地被进行扫描。这种机械的扫描是通过扫描机构22而被实施的。通过使扇形射束32在X方向上进行扫描，从而形成角锥状的三维照射区域。即，Y方向为扇形射束的发散方向，Z方向为X射线的照射方向、更详细而言为扇形射束中心线所朝向的方向。也可以采用如下方式，即，由上部来实施X射线产生，并且由下部来实施X射线检测。
[0060]如对上部20进行说明，上部20具有检测器34。检测器34具有沿着扇形射束32的发散方向、即Y方向而被设置的多个检测元件(多个传感器)。各个检测元件为单独实施X射线的检测的部件。例如大约500个检测元件以一维的方式被排列。因此，通过这些检测元件，获得由在Y方向即扇形射束的发散方向上排列的多个检测值构成的检测值列。通过在X方向的各个位置处依次实施X射线的照射，从而获得X方向的各个位置处的检测值列。但是，由于如上文所述交替地照射低能量X射线及高能量X射线，因此交替地获得低能量X射线检测值列(L检测值列)以及高能量X射线检测值列(H检测值列)。
[0061]随着扇形射束32的X方向的机械扫描，检测器34在X方向上被机械扫描。能够取代扇形射束，利用笔形射束。在该情况下，笔形射束以二维锯齿形(in a zig-zag manner)的方式进行扫描。此外，也可以使宽度较窄的扇形射束以二维锯齿形的方式进行扫描。另夕卜，也能够利用锥形射束(con-beam)。
[0062]另外，在图1所示的结构例中，摄影台14与下部18以相互分体的方式而构成。但是，也可以以一体化的方式对摄影台14与下部18进行设置。
[0063]接下来，对运算控制单元12进行说明。如上文所述，运算控制单元12由信息处理装置、例如个人计算机构成。运算控制单元12为实施测量单元10的控制、并且对通过测量单元10而取得的数据进行处理的部件。运算控制单元12所执行的各个处理在图1所示的结构例中作为软件的功能而被实现。在图1中，各个处理作为框图而被表示。
[0064]在数据存储器36中存储有多个检测值列。通过这些检测值列而构成二维检测值阵列。二维检测值阵列由沿着X方向而交替地被排列的多个L检测值列和多个H检测值列构成。如将看法进行90度的转变，则获得如下观念，即，在二维检测值阵列中，沿着Y方向排列有多个检测值列。在该情况下的各个检测值列由在X方向上排列的多个检测值构成，具体而言，由在X方向上交替地被配置的多个L检测值及多个H检测值构成。相对于这种检测值列而定义多个像素。关于检测值列及像素列在下文中进行详细说明。
[0065]边界判断部38为基于二维检测值阵列而对边界进行判断的模块。像素阵列设定部42为如下的模块，S卩，基于边界判断部38的判断结果，即基于被判断出的边界，针对二维检测值阵列而定义或设定二维像素阵列。关于边界判断部38以及像素阵列设定部42的作用在下文中进行详细说明。
[0066]骨密度运算部40为如下的模块，S卩，针对构成通过像素阵列设定部42而被设定的二维像素阵列的各个像素中的每一个，具体而言针对属于骨骼区域内的各个有效像素中的每一个，而对骨密度进行运算。在该情况下，参照构成各个像素的一对检测值(L检测值及H检测值)。在本实施方式中，如上文所述根据DEXA法来对骨密度进行运算。为了实现该方式，在骨密度运算时，利用在X射线射束路径上未插入被测体的状态下通过其他方式而测量的测量结果。即，在相对于被测体的测量之前，在不受到由被测体而引起的减弱的状态下，计测出X射线强度。将该计测出的X射线强度视为在插入了被测体的状态下的入射X射线强度。
[0067]在图1所示的结构例中，边界判断如上文所述的方式基于二维检测值阵列而被执行。在该情况下，各个检测值为各个检测元件的输出值。但是，边界判断也可以基于衰减量(衰减值)而被执行，而且也可以基于相当于所述衰减量的其他的数据而被执行。
[0068]骨密度作为与R^a %成比例的值而被计算。此处，& = ln(10L/IL),RH = ln(10H/IH)，a =RyRH。但是，各个值为如下所示。a为在软组织区域(骨骼区域以外)中被计测的系数。
[0069]1l:低能量X射线的入射强度
[0070]1h:高能量X射线的入射强度
[0071]Il:低能量X射线的射出强度(骨骼和软组织存在的区域中的检测值)
[0072]Ih:高能量X射线的射出强度(骨骼和软组织存在的区域中的检测值)
[0073]上述的L检测值及H检测值例如分别为込及IH。但是，也可以使用与其相当的值，例如&及&。
[0074]在图1中，控制部44为执行骨密度测量的控制的模块。此外，控制部44具有在运算范围(关心区域)内实施平均骨密度的运算的功能等。并且，运算范围通过骨密度运算部40或控制部44而被设定。输入部46为由检测者所操作的部件。显示部48为对骨密度图像等进行显示的显示器。
[0075]在图2中，图示有相对于二维检测值阵列50而被设定的二维像素阵列62。首先对二维检测值阵列50进行说明。二维检测值阵列50由在X方向上排列的多个检测值列52、54构成。每个检测值列52由在Y方向上排列的多个L检测值56构成。每个检测值列54由在Y方向上排列的多个H检测值58构成。即，通过在反复实施低能量X射线的照射和高能量X射线的照射的同时，使扇形射束在X方向上进行扫描，从而交替地获得L检测值列52和H检测值列54，其结果为，构成二维检测值阵列50。
[0076]如采用其他的看法，则二维检测值阵列通过在Y方向上排列的多个检测值列60而构成。在该情况下，各个检测值列60由在X方向上交替地排列的多个L检测值及多个H检测值构成。相对于这种的二维检测值阵列50，如果根据图1所示的骨密度测量装置，则能够针对每个检测值列60，根据被包含于其中的边界的位置而适当地设定像素列64。S卩，如下文所述，能够针对各个检测列60中的每一个，从第一像素列模式及第二像素列模式中，选出适合于边界的位置的像素列模式。
[0077]各个像素列64由在X方向上排列的多个像素63构成。各个像素63由L检测值及H检测值构成。即，由检测值对构成。但是，作为成对种类具有两种。即，由在X方向的正方向上先存在的L检测值和存在于其紧后的H检测值构成的“LH对”、和由同样在X方向的正向上先存在的H检测值和存在于其紧后的L检测值构成的“HL对”。第一像素列模式通过紧密连结的多个LH对而构成。第二像素列模式通过紧密连结的多个HL对而构成。根据图1所示的结构例，能够针对各个检测列60中的每一个，根据边界的位置来选出第一像素列模式或第二像素列模式。如果针对每个像素列60而适合地选择出像素列模式，则能够根据对象骨骼的形态而构成最佳的二维检测值阵列50，对于其具体的内容在下文中进行详细说明。
[0078]顺便说一下，在进行边界判断时，虽然在本实施方式中利用了检测元件的输出值，但是也可以如上文所述基于衰减量等来实施边界的判断。虽然在图2所示的示例中，针对单独的每一个像素列60而选择了像素列模式，但是也可以以多个像素列为单位而选择像素列模式。无论采用哪种方式，均能够通过应用像素列模式的选择这种的方法，从而与现有技术相比能够增大作为骨密度运算的对象的有效像素数，或者，与现有技术相比能够提高测量的精度和再现性。
[0079]在图3中，概念性地图示了扇形射束的机械扫描。符号34表示检测器，其由在Y方向上排列的多个检测元件34a构成。当这种检测器34以横截对象骨骼66的方式在X方向上机械地进行扫描时，构成矩形的扫描区域65。
[0080]在图4中，图示了笔形射束的机械扫描。符号68模式化地表示了笔形射束。这种笔形射束68针对对象骨骼70而以二维的方式进行扫描。符号72表示该情况下的锯齿形扫描路径。锯齿形扫描路径72具有:相当于X方向正向的扫描的路径部分72-1、相当于Y方向正向的扫描的路径部分72-2、相当于X方向负向的扫描的路径部分72-3和、相当于Y方向负向的扫描的路径部分72-4。理所当然，在图4的结构中，例如，X方向对应于主扫描方向，Y方向对应于副扫描方向。理所当然，也可以使锯齿形扫描路径72旋转90度。
[0081]接下来，使用图5至图8，对边界判断方法进行说明。
[0082]在图5中，图示了边界判断的第一示例。在图5中，从左向右的方向对应于X方向的正向。(A)表示作为一个选择候补的第一像素列模式，(B)表示作为另一个选择候补的第二像素列模式。(C)表示由沿着X方向而排列的多个检测值构成的检测值列，具体而言，由交替地排列的多个L检测值56和多个H检测值58构成。(D)表示以相邻检测值对为单位的边界的判断。如(D)所示，相对于检测值列，以相互分别重复了一半的关系多重地设定有多个检测值对。关于边界判断条件在下文中使用图6来进行说明。
[0083]在图5所示的示例中，基于L检测值56的组织类别的判断结果和基于H检测值58的组织类