骨盐含量测定装置的制造方法
【专利摘要】本发明的骨盐含量测定装置实现在骨盐含量测定时，在骨端部分像中尽可能排除皮质骨占主导地位的部分，同时在海绵骨占主导地位的部分设定ROI。ROI设定部(28)基于位于X射线图像(60)中的桡骨端部像(62b)的轮廓上的多个特征点，设定轮廓提取范围(80)，该轮廓提取范围包含表示沿着桡骨端部像(62b)的手腕侧轮廓(62f)而产生的皮质骨区域的带状高亮度区域(70)，且排除了位于桡骨像(62)内的其他高亮度区域。ROI设定部(28)在轮廓提取范围(80)内提取与高亮度区域(70)的内侧轮廓相当的多个高亮度像素。描绘所提取的多个高亮度像素，从而生成表示高亮度区域(70)的内侧形状的迹线(90)。ROI设定部(28)将包含迹线(90)的框(100)设定为ROI。
【专利说明】
骨盐含量测定装置
技术领域
[0001]本发明涉及骨盐含量测定装置，特别是涉及骨盐含量测定的对象区域、即关心区域的设定。
【背景技术】
[0002]已知一种装置，其基于向作为测定对象的骨头照射X射线而得到的X射线图像，测定骨盐(矿物质)含量。在这样的骨盐含量测定装置中，在X射线图像上设定作为骨盐含量测定的对象区域的关心区域(RO1:Reg1n of Interest)，在所设定的ROI内进行骨盐含量测定(例如ROI内的骨密度测定等)。
[0003]在现有技术中，以包含长骨的干骺端以及骨端的部分(以下在本说明书中记载为“骨端部分”)为对象的骨盐含量测定一直受到重视。特别是，位于前臂的桡骨的手腕侧骨端部分的骨盐含量测定一直受到重视。作为其理由，可以列举:骨端部分包含比较多的海绵骨，因此通过治疗(药效)，骨盐含量容易发生变化，或者由于包含较多的海绵骨，因此容易骨折。
[0004]为了测定骨端部分的骨盐含量，提出了一种对骨端部分自动设定ROI的技术。例如，在专利文献I中，公开了在桡骨以及尺骨的手腕侧端部自动设定梯形ROI的技术。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1: JP特表2000-510723号公报
[0008]骨(特别是骨端部分)包括:位于其浅表部且骨盐含量比较多(骨密度较高)的皮质骨;和位于皮质骨的内侧且骨盐含量比较少(骨密度较低)的海绵骨。如上所述，骨端部分包含较多的海绵骨，因此其骨盐含量测定一直受到重视，因此作为骨端部分的骨盐含量测定的对象，优选设为尽可能除去了皮质骨部分的海绵骨部分。另一方面，为了提高骨盐含量测定的精度，将ROI优选设定在海绵骨部分中尽可能大的范围内。
[0009]另外，有时测定骨盐含量的随时间的变化等想要比较同一测定对象的多个骨盐含量测定值。在这样的情况下，优选每次测定都将ROI设定为相同范围，使得在相同条件下取得成为比较对象的多个骨盐含量测定值。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，在测定骨盐含量时，在骨端部分像中，尽可能排除皮质骨占主导地位的部分的同时，在海绵骨占主导地位的部分设定R0I。或者，本发明的目的在于针对ROI的设定提尚再现性。
[0011]本发明所涉及的骨盐含量测定装置的特征在于，具备:图像处理范围决定单元，在针对对象骨的骨端部分的骨盐含量测定中所取得的包含对象骨像的X射线图像上，决定图像处理范围，该图像处理范围包含沿着作为所述对象骨像的一部分的骨端部分像的轮廓而在该轮廓内侧产生的带状高亮度区域，并且该图像处理范围排除了有可能存在于所述对象骨像内的其他高亮度区域;和对象区域设定单元，在所述图像处理范围内提取所述带状高亮度区域的内侧形状，并基于所述内侧形状，设定所述骨盐含量测定的对象区域。
[0012]由于骨盐含量越多则X射线的减弱量越大，因而在X射线图像中，骨盐含量越多的位置其像素的亮度越高。因此，在X射线图像上，沿着骨端部分像的轮廓，会出现表示皮质骨占据主导地位的区域(以下记载为“皮质骨区域”)的带状高亮度区域，骨端部分的带状高亮度区域的内侧区域中产生表示海绵骨占主导地位的区域(以下记载为“海绵骨区域”)的低亮度区域。根据上述构成，能够提取带状高亮度区域(皮质骨区域)的内侧形状。带状高亮度区域的内侧形状是皮质骨区域与海绵骨区域的边界线的形状，也表示海绵骨区域的外侧形状。通过将基于包含带状高亮度区域的内侧形状、即海绵骨区域的外侧形状的迹线的框的区域设为骨盐含量测定的对象区域(ROI)，从而在骨端部分像内，能够针对排除了皮质骨区域的海绵骨区域设定R0I。而且，迹线是皮质骨区域与海绵骨区域的边界线，因此ROI的范围成为向皮质骨区域侧尽可能进行了扩展的范围。
[0013]在对象骨像内，可能产生成为内侧形状的提取对象的带状高亮度区域以外的其他高亮度区域。例如，由于骨干具有与皮质骨区域相同程度的骨盐含量，因此在作为对象骨像的一部分的骨干像内可能会产生具有与带状高亮度区域相同程度的亮度的高亮度区域。此夕卜，在骨端部分像内，在沿着与带状高亮度区域对应的轮廓以外的其他轮廓的位置处，也有可能产生其他高亮度区域。根据上述构成，能够在带状高亮度区域的内侧形状的提取之前，设定包含带状高亮度区域且排除了其他高亮度区域的图像处理范围。然后，在该图像处理范围内进行带状高亮度区域的内侧形状的提取处理，因此能够在排除了其他高亮度区域的影响的基础上，适当地进行带状高亮度区域的内侧形状的提取处理。另外，只要从图像处理范围中，排除对象骨像内所包含的其他高亮度区域之中对带状高亮度区域的内侧形状的提取有影响的其他高亮度区域即可，不需要一定从图像处理范围中排除位于对象骨像内的其他高亮度区域的全部。此外，虽然也有可能表示与对象骨相邻的其他骨的皮质骨区域的高亮度区域等位于对象骨像外的高亮度区域进入图像处理范围内，但是，在图像处理范围内提取出的高亮度区域的形状之中提取比对象骨像更靠内侧的形状，从而能够在不受位于对象骨像外的高亮度区域的影响的情况下，提取带状高亮度区域的内侧形状。
[0014]优选的是，骨盐含量测定装置的特征在于，所述对象区域设定单元基于按照成为所述骨盐含量测定的对象的受检者而设定的阈值与所述图像处理范围内的各像素的亮度值之间的比较，提取所述带状高亮度区域的内侧形状。
[0015]作为带状高亮度区域的内侧形状的提取法之一，存在对图像处理范围内的各像素与给定阈值进行比较的方法。在此，有时，皮质骨区域或者海绵骨区域的骨盐含量会随着受检者而不同。也就是说，有时，带状高亮度区域所包含的像素的亮度值、或者表示海绵骨区域的低亮度区域所包含的像素的亮度值会随着受检者而不同。因此，若使用固定值作为比较对象的阈值，则在某一受检者中能够适当地提取带状高亮度区域的内侧形状，但有可能产生在其他受检者中不能适当提取的问题。根据上述构成，由于成为图像处理范围内的各像素的比较对象的阈值是按照受检者而设置的，因此无论是什么样的受检者，都能够适当地进行带状高亮度区域的内侧形状的提取。阈值例如可基于该受检者均衡包含皮质骨与海绵骨的部位的骨盐含量来设定。
[0016]优选的是，骨盐含量测定装置的特征在于，所述图像处理范围决定单元基于所述骨端部分像的轮廓所具备的多个轮廓特征点，决定所述图像处理范围。
[0017]如上所述，带状高亮度区域位于骨端部分像的轮廓附近。根据上述构成，基于位于带状高亮度区域附近的骨端部分像的轮廓特征点来决定图像处理范围，从而能够设定包含带状高亮度区域的适当范围作为图像处理范围。骨端部分像所具有的多个轮廓特征点是指，例如骨端部分的突起部分的前端等。
[0018]优选的是，骨盐含量测定装置的特征在于，所述对象骨像是桡骨像，所述骨端部分像是作为所述桡骨像的一部分的手腕侧骨端部分像，所述带状高亮度区域是沿着所述手腕侧骨端部分像的手腕侧轮廓而延伸的皮质骨区域。此外，优选的是，骨盐含量测定装置的特征在于，所述对象区域设定单元还基于连接第I点与第2点的线段来设定所述对象区域，其中，该第I点是所述桡骨像的尺骨侧的轮廓上的点，该第2点是所述桡骨像的桡骨侧的轮廓上的、距所述第I点的距离最短的点。
[0019]连接桡骨像的尺骨侧轮廓上的第I点与桡骨像的桡骨侧轮廓上的第2点的线段是沿着桡骨像的短边方向延伸的线，其成为表示ROI的骨干侧(肘侧)边界的线段。根据上述构成，该线段是通过对按照给定基准确定的桡骨像的尺骨侧轮廓上的第I点、与桡骨像的桡骨侧轮廓上的距第I点的距离最短的第2点进行连接而生成的。由此，不管在X射线图像中桡骨像的延伸方向是什么方向，都能够始终将该线段的延伸方向设为桡骨像的短边方向。即，根据上述构成，能够始终固定ROI的骨干侧边界的延伸方向，这有助于ROI的设定范围的再现性的提尚。
[0020]优选的是，骨盐含量测定装置的特征在于，还包含:误设定检测单元，基于由所述对象区域设定单元针对所述骨端部分本次设定的所述对象区域、与针对所述骨端部分过去设定的对象区域之间的比较，检测本次设定的所述对象区域的误设定。
[0021]根据上述构成，能够通过对本次设定的ROI与过去针对同一对象设定的ROI进行比较来检测ROI的误设定。在检测到误设定的情况下，能够再次进行重新执行ROI的设定处理等处理。由此，能够提尚ROI的设定范围的再现性。
[0022]发明效果
[0023]根据本发明，在骨盐含量测定时，在骨端部分像中，尽可能排除皮质骨占主导地位的部分，同时在海绵骨占主导地位的部分设定R0I。或者，根据本发明，能够针对ROI的设定提尚再现性。
【附图说明】
[0024]图1是表示本实施方式所涉及的骨盐含量测定装置的结构示意图的图。
[0025]图2是表示X射线图像的示例的图。
[0026I图3是表示图像处理范围的示例的图。
[0027]图4是表示在图像处理范围中提取高亮度像素区域的情况的图。
[0028]图5是表示检测高亮度像素区域的内侧轮廓上的多个点的情况的图。
[0029]图6是表示对高亮度像素区域的内侧轮廓进行表示的迹线的示例的图。
[0030]图7是表示所生成的框的示例的图。
[0031]图8是表示所设定的ROI的示例的图。
[0032]符号说明
[0033]10骨盐含量测定装置；12 X射线数据取得装置；14 X射线数据处理装置；16 X射线产生部；18 X射线检测部;20; 32控制部;22 X射线图像形成部;24显示部;26图像处理部;28 ROI设定部;30骨密度运算部;34存储部;36操作部。
【具体实施方式】
[0034]以下，基于附图来说明本发明的优选实施方式。
[0035]图1是本实施方式所涉及的骨盐含量测定装置10的结构示意图。本实施方式所涉及的骨盐含量测定装置10包括:X射线数据取得装置12，向受检者的骨照射X射线来取得二维的X射线数据;和X射线数据处理装置14，接收X射线数据取得装置12所取得的X射线数据，进行X射线图像的形成、骨盐含量测定的对象区域即ROI的设定以及骨盐含量测定等。另外，在本实施方式中，X射线数据取得装置12和X射线数据处理装置14是分体的，但也可以使它们一体化而成为I个装置。以下，以受检者的桡骨的手腕侧骨端部分的骨密度测定为例，说明本实施方式。
[0036]X射线数据取得装置12具备:X射线产生部16，以扇形束状照射X射线;X射线检测部18，设置于与X射线产生部16对置的位置处，具有在与X射线的扇形束形状对应的方向上一维配置的多个X射线检测元件;和控制部20，进行X射线产生部16的控制等。
[0037]在X射线产生部16与X射线检测部18之间配置有成为骨密度测定对象的对象骨。在本实施方式中，由于对象骨是桡骨，因此在X射线产生部16与X射线检测部18之间配置有受检者的前臂。在该状态下，X射线产生部16和X射线检测部18两者成为一体沿着与X射线检测元件的排列方向正交的方向进行扫描的同时，从X射线产生部16向受检者的前臂照射X射线。X射线检测部18检测出照射后经过了对象骨等的X射线。由此，得到二维X射线数据。
[0038]在本实施方式中，基于双能X射线吸收测定法(Dual-Energy X-rayAbsorpt1me try，DEXA法)来进行骨密度测定。因此，向受检者的前臂照射高低2种能量强度的X射线，得到与每一种X射线分别对应的2个二维X射线数据。将得到的2个二维X射线数据发送给X射线数据处理装置14。
[0039]以下，说明X射线数据处理装置14所具备的各部分。另外，能够使用一般的计算机(个人计算机等)作为X射线数据处理装置14。
[0040]X射线图像形成部22基于X射线数据取得装置12所取得的2个二维X射线数据，形成X射线图像。所形成的X射线图像是以亮度来表现了 X射线照射范围内的骨盐含量的骨盐含量图像。在该X射线图像中，骨盐含量越高的位置，与该位置对应的像素的亮度越高。
[0041]显示部24例如为液晶面板等，除了显示由X射线图像形成部22所形成的X射线图像以外，还显示X射线数据处理装置14的处理结果等。
[0042]图像处理部26包含ROI设定部28以及骨密度运算部30，对由X射线图像形成部22形成的X射线图像进行处理。
[0043]ROI设定部28在X射线图像形成部22所形成的X射线图像上，进行骨密度测定的对象区域即ROI的设定。在本实施方式中，通过ROI设定部28进行的X射线图像的分析，从而在桡骨的手腕侧骨端部分设定R0I。关于ROI的设定处理的详细内容将在后面叙述。
[0044]骨密度运算部30基于位于ROI设定部28在X射线图像上设定的ROI内的多个像素的亮度值，对ROI内的骨密度进行运算。
[0045]控制部32例如为CPU、微处理器，基于存储在存储部34中的程序，控制X射线数据处理装置14内的各部分。此外，存储部34例如为R0M、RAM等，存储用于使X射线数据处理装置14的各部分工作的程序、从X射线数据取得装置12发送的二维X射线数据、表示ROI设定部28所设定的ROI的ROI数据、以及骨密度运算部30运算出的结果即骨密度数据等。操作部36为鼠标或者键盘等，用于将用户的指示输入到控制部32。
[0046]在图2中示出了基于由X射线数据取得装置12所取得的X射线数据，由X射线图像形成部22所形成的X射线图像的示例。虽然骨密度测定的对象是桡骨的手腕侧骨端部分，但在从X射线产生部16照射的X射线的照射范围内还包含该骨端部分的周边部位。因此，如图2所示，在所形成的X射线图像60中，包含桡骨像62、尺骨像64以及多个腕骨像66，其中桡骨像62包含桡骨骨干像62a以及作为手腕侧骨端部分的桡骨端部像62b。
[0047]在此，说明本说明书中的方向的称呼。针对桡骨像62的延伸方向(图4中的X轴方向)，将手腕侧(X轴的正方向侧)记载为远位侧，将肘侧(X轴的负方向侧)记载为近位侧。此夕卜，将尺骨侧(y轴的正方向侧)记载为尺侧，将桡骨侧(y轴的负方向侧)记载为桡侧。
[0048]此外，说明本说明书中的桡骨像62的各部分名称。将桡骨端部像62b之中位于桡侧远位端的突出部分记载为茎状突起62c，将桡骨端部像62b之中位于尺侧远位端的突出部分记载为尺侧突起62d。此外，将桡骨端部像62b之中向桡侧凸出的部分记载为桡侧凸出部62e。另外，茎状突起62c的一部分包含在桡侧凸出部62e中。进而，将桡骨端部像62b的腕骨像66侧的轮廓部分记载为手腕侧轮廓62f。
[0049]茎状突起62c的前端朝向远位侧，该前端是桡骨像62的最远位侧的点。从茎状突起62c的前端朝向桡侧近位侧方向延伸的斜度平缓的曲线是桡侧凸出部62e的轮廓。即，桡侧凸出部62e是比茎状突起62c的前端更朝桡侧突出的形状。此外，从茎状突起62c的前端向尺侧近位侧延伸的斜度平缓的曲线是手腕侧轮廓62f。即，莖状突起62c的前端是手腕侧轮廓62f的桡侧端点。
[0050]尺侧突起62d的前端朝向尺侧，该前端成为桡骨像62的最靠尺侧的点。从尺侧突起62d的前端向桡侧远位侧方向延伸的斜度平缓的曲线是手腕侧轮廓62f。即，尺侧突起62d的前端是手腕侧轮廓62f的尺侧端点。
[0051]在X射线图像60中，各像素的亮度表示骨密度。具体来说，像素的亮度值越大，说明该像素所显示的位置的骨密度越高。另外，骨区域以外的部分(软组织或者背景部分)亮度接近于O，本来应该用黑色填充，但在该图中为了方便起见而将该部分设为白色。
[0052]在桡骨端部像62b的内侧，存在具有比较低的亮度值的像素群、即低亮度区域68。即，桡骨端部像62b的内部侧示出其骨密度比较低，低亮度区域68表示海绵骨区域。然后，低亮度区域68是想要设定为骨密度测定的ROI的区域。另外，由于皮质骨覆盖了骨的表面，因此X射线在朝向骨头的入射面以及从骨头开始的出射面附近必定会透过皮质骨。因此，在位于低亮度区域68的像素的亮度值中，也多少包含皮质骨的影响。
[0053]在桡骨端部像62b的内侧的、沿着手腕侧轮廓62f的位置处，存在具有比较高的亮度值的像素群、即带状的高亮度区域70。高亮度区域70表示骨密度比较高的区域，即表示手腕侧轮廓62f侧的皮质骨区域。
[0054]在桡骨像62内，除了高亮度区域70以外还存在高亮度区域。桡骨骨干像62a(特别是其近位侧)具有作为高亮度像素群的高亮度区域72，即表示了桡骨骨干的骨密度比较高。此外，在沿着尺侧突起62d的尺侧轮廓的位置处，也存在表示该位置处的皮质骨区域的像素群、即高亮度区域74。另外，在沿着桡侧凸出部62e的桡侧轮廓的位置处，也存在表示该位置处的皮质骨区域的高亮度区域76。
[0055]在桡骨像62的外侧区域，也存在几个高亮度区域。例如，在腕骨像66内，存在表示腕骨的皮质骨的像素群、即高亮度区域78，而且在尺骨像64内，也存在表示尺骨的皮质骨的像素群、即高亮度区域。
[0056]以下，参照图1以及图3?图8，说明ROI设定部28设定表示海绵骨区域的低亮度区域68的ROI的设定处理。
[0057]ROI设定部28首先提取位于沿着手腕侧轮廓62f的位置处的带状高亮度区域70的内侧轮廓(近位侧轮廓)。在此之前，ROI设定部28设定轮廓提取处理的对象范围、即轮廓提取范围80(参照图3)。
[0058]ROI设定部28基于位于桡骨端部像62b的轮廓上的多个特征点，设定轮廓提取范围80。在本实施方式中，基于A点以及B点这2点，设定轮廓提取范围80。
[0059]A点是基于茎状突起62c决定的。ROI设定部28在X射线图像60上识别骨区域部分与软组织部分，并基于识别出的骨区域部分的轮廓，确定茎状突起62c的前端位置。然后，将确定出的茎状突起62c的前端位置决定为A点。或者，ROI设定部28也可以基于医生等用户的指示来指定A点。即，也可以在显示于显示部24的X射线图像60上由用户利用光标等来指定茎状突起62c的前端位置，基于所指定的位置，由ROI设定部28决定A点。将A点的坐标设为(Xa，Ya) ο
[0060]B点是通过桡骨像62的尺侧轮廓62u与尺骨像64的桡侧轮廓64r的位置关系决定的。为了决定B点，ROI设定部28首先通过公知的图像处理技术，识别位于桡骨像62与尺骨像64之间的软组织区域82。接着，沿着桡骨像62以及尺骨像64的延伸方向，从近位侧朝向远位侧(在本实施方式中是朝向X轴的正方向)，计量软组织区域82的宽度(像素数)ο软组织区域82越去往远位侧，其宽度变得越窄。ROI设定部28确定软组织区域82的宽度变成极小的给定值(在本实施方式中为3像素)的X坐标。将该X坐标设为Xb。然后，在X = Xb的线之中，在被尺骨与桡骨所夹的线段中，将软组织区域82所包含的像素之中的Y坐标最小的像素(点)、或者从该像素向桡侧移动了几个像素后的位置(即桡骨像62的尺侧轮廓62u上的点)设为B点。通过上述处理，将桡骨像62的尺侧轮廓62u上的点决定为B点，即在尺侧轮廓62u与尺骨像64的桡侦Ij轮廓64r的交点附近决定B点。具体来说，如图3所示，在尺侧突起62d的近位侧轮廓上(从尺侧突起的前端向烧侧近位侧延伸的曲线上)，在尺侧突起6 2d的根部附近，决定B点。将B点的坐标设为(Xb，Yb)。
[0061 ]若决定了 A点以及B点，则ROI设定部28基于这些点来决定轮廓提取范围80。在本实施方式中，设定以A点及B点为对角的矩形形状，将其设为轮廓提取范围80。
[0062]在轮廓提取范围80中，包含内侧轮廓的提取对象、即带状高亮度区域70。首先，若在X轴方向上观察，则A点位于桡骨像62的最远位侧的点、即茎状突起62c的前端上，B点位于尺侧突起62d的近位侧轮廓上、S卩比尺侧突起62d的前端更靠向近位侧，因此在由X = Xa以及X = Xb规定的两个直线之间，包含高亮度区域70，该高亮度区域70沿着从茎状突起62c的前端延伸到尺侧突起62d的前端的手腕侧轮廓62f的内侧而存在。此外，若在Y轴方向上观察，贝IJA点是手腕侧轮廓62f的桡侧端点、即茎状突起62c的前端，B点虽然比手腕侧轮廓62f的尺侧端点即尺侧突起62d的前端稍微更偏向桡侧，但还是位于其附近，因此在Y = Ya以及Y = Yb的两线之间包含高亮度区域70的大部分。
[0063]此外，从轮廓提取范围80中，排除了位于桡骨像62内的其他高亮度区域(高亮度区域72、74以及76)。首先，B点位于尺侧突起62d的近位侧轮廓上，因此能够从轮廓提取范围80中排除位于比其更靠近位侧的桡骨骨干像62a所包含的高亮度区域72。此外，B点位于尺侧突起62d的近位侧轮廓上，因此能够从轮廓提取范围80中排除处于沿着位于比其更靠尺侧的尺侧突起62d的尺侧轮廓的位置上的高亮度区域74。另外，A点是茎状突起62c的前端，因此能够从轮廓提取范围80中排除处于沿着向比其更靠下侧凸出的桡侧凸出部62e的轮廓的位置上的高亮度区域76。
[0064]ROI设定部28设定轮廓提取范围80之后，在轮廓提取范围80内进行高亮度区域70的近位侧轮廓的提取处理。高亮度区域70的近位侧轮廓的提取处理可通过各种方法进行，在本实施方式中，通过预先存储在存储部34中的亮度阈值与轮廓提取范围80内的各像素的亮度值的比较来提取了高亮度区域70，然后在此基础上，进行该区域的内侧轮廓的提取处理。
[0065]将用于高亮度区域70的提取的亮度阈值设定为能够对高亮度区域70与低亮度区域68进行识别的程度的值。即，设定高亮度区域70所包含的像素群所具有的亮度值与低亮度区域68所包含的像素群所具有的亮度值之间的值。
[0066]该亮度阈值也可以由用户来适当设定，但在本实施方式中，根据各受检者而使用不同的亮度阈值。已知皮质骨区域以及海绵骨区域的骨密度因受检者而不同。即，由于受检者不同，表示皮质骨区域的高亮度区域70所包含的像素群的亮度值以及表示海绵骨区域的低亮度区域68所包含的像素群的值会不同。在本实施方式中，着眼于这一点，设定与受检者相应的亮度阈值，使得能够按照每个受检者来适当地识别两个区域。
[0067]具体来说，预先测定均衡地包含受检者的骨中皮质骨与海绵骨这两者的部位的骨密度，将表示所测定的骨密度的亮度值用作阈值。作为均衡地包含皮质骨与海绵骨这两者的部位，在本实施方式中利用桡骨远位1/10部位的骨密度。
[0068]ROI设定部28对轮廓提取范围80内的各像素的亮度值与亮度阈值进行比较，将具有高于亮度阈值的亮度值的像素作为高亮度像素来提取。在图4中，示出了在轮廓提取范围80内由ROI设定部28提取出的高亮度区域(高亮度像素群)。在轮廓提取范围80中，由于除了包含高亮度区域70以外还包含腕骨像内的高亮度区域78，因此通过高亮度区域提取处理，提取了高亮度区域70以及78。
[0069]接着，ROI设定部28进行在提取出的多个高亮度区域之中提取高亮度区域70的内侧轮廓(近位侧轮廓)的处理。
[0070]具体来说，首先，ROI设定部28将从桡骨像62(参照图3)的内侧朝向成为内侧轮廓的提取对象的高亮度区域70的一定的方向决定为处理方向。在本实施方式中，由于提取位于桡骨像62的远位端的、处于沿着手腕侧轮廓62f的位置上的高亮度区域70的内侧轮廓，因此将从桡骨像62的近位端朝向远位端的方向(即朝向X轴的正方向的方向)设为处理方向。
[0071]然后，ROI设定部28在沿着所设定的处理方向的多条线的每一条线上，提取在轮廓提取范围80内提取出的多个高亮度像素之中位于桡骨像62的最内侧的多个像素。在本实施方式中，由于处理方向是朝向X轴的正方向的方向，因此如图5所示，ROI设定部28在轮廓提取范围80内的每条Y线上，提取被提取为高亮度像素的像素之中X坐标最小的像素作为桡骨像62的最内侧的像素。
[0072]在此，由于已经从轮廓提取范围80中排除了位于桡骨像62内的高亮度区域70以外的其他高亮度区域，因此如上所述，在进行轮廓提取范围80中位于桡骨像62的最内侧的高亮度像素的提取处理时，不会受到位于桡骨像62内的其他高亮度区域的影响。此外，由于提取轮廓提取范围80内位于桡骨像62的最内侧的高亮度像素，因此也不会受到位于桡骨像62的外部例如腕骨内等高亮度区域的影响。因此，通过上述处理，能够适当地提取高亮度区域70的内侧轮廓上的各像素。
[0073]另外，只要从轮廓提取范围80中排除位于桡骨像62内的其他高亮度区域之中的对高亮度区域70的内侧轮廓的提取处理有影响的其他高亮度区域即可。即，只要从轮廓提取范围80中，排除在轮廓提取的处理方向上位于比高亮度区域70更靠向桡骨像62的内侧的其他高亮度区域即可。在本实施方式中，由于从桡骨像62的近位侧朝向远位侧的方向(朝向X轴的正方向的方向)为处理范围，因此只要将位于比高亮度区域70更靠向桡骨像62的内侧的其他高亮度区域、即高亮度区域72从轮廓提取范围80中排除即可。
[0074]在图5中，示出了通过上述处理提取出的多个像素P^Ps、?PhROI设定部基于这些像素P1、P2、?PN，生成成为ROI的一部分的线段。在本实施方式中，生成通过A点并通过所提取的多个像素P1、P2、?Pn或通过这些像素附近的近似曲线，作为这样的线段。所生成的近似曲线成为表示高亮度区域70的内侧形状的迹线90。图6示出了所生成的迹线90。将迹线90与由轮廓提取范围80的尺侧端即Y = Yb所规定的直线的交点设为C点。然后，ROI设定部28生成连接C点与B点的线段。
[0075]以下，参照图7来说明成为用于骨密度测定的ROI基准的剩余点的设定。
[0076]通过上述的轮廓提取处理而生成表示高亮度区域70的内侧形状的迹线90(A点与C点间的线段)、连接C点与B点的线段92之后，ROI设定部28将从B点开始沿着桡骨像62的尺侧轮廓62u向近位侧移动了给定距离的点设定为D点。D点是成为ROI的近位侧端部的基准的点。因此，对于D点而言，决定其位置使得在ROI内不包含桡骨骨干像62a所包含的高亮度区域72。作为D点，也可以设为如下点，即该点是桡骨像62的尺侧轮廓62u上的点，并且是成为桡骨远位1/10部位区域的远位端的点。若决定了 D点，则ROI设定部28生成从B点沿着尺侧轮廓62u延伸到D点的线段94。
[0077]接着，ROI设定部28将桡骨像62的桡侧轮廓62r上的、距D点的距离最小的点设为E点，并生成连接D点与E点的线段96。线段96是沿桡骨像62的短边方向延伸的线，由此能够确定ROI的近位侧的边界线。若以X射线图像60中的桡骨像62的延伸方向是X轴方向为前提，则也可以考虑生成从D点与Y轴平行地到桡侧轮廓62r的线段后将其设为线段96，实际上也可以采用这种方式。但是，还要考虑在X射线图像60中桡骨像62的延伸方向偏离X轴方向的情况(例如，在受检者的前臂相对于X射线数据取得装置偏离了给定方向的状态下，拍摄了 X射线图像的情况)等。因此，在本实施方式中，为了不管在X射线图像60中桡骨像62的延伸方向是什么方向，都要将线段96的延伸方向设为相对于桡骨像62的延伸方向的给定方向(与桡骨像62的延伸方向大致垂直的方向)，因此在本实施方式中，将E点设为距D点的距离最小的烧侧轮廓62r上的点。
[0078]接着，ROI设定部28生成从E点沿着桡骨像62的桡侧轮廓62r延伸到A点的线段98。由此，设定由A点?C点间的迹线90、C点?B点间的线段92、B点?D点间的线段94、D点?E点间的线段96以及E点?A点间的线段98构成的框100。框100可以直接用作骨密度测定的ROI。
[0079]如图7所示，框100被设定在表示海绵骨区域的低亮度区域68中，并且从框100内排除了表示皮质骨区域的高亮度区域70。即，框100是在桡骨端部像62b内针对除去了皮质骨区域的海绵骨区域而设定的。而且，框100包含高亮度区域70的内侧轮廓、即表示低亮度区域68的外侧(远位侧)轮廓的迹线90，因此至少在高亮度区域70侧尽可能地进行了扩张。
[0080]在本实施方式中，框100包含描绘了高亮度区域70的内侧轮廓的迹线90，包含桡骨端部像62b的轮廓上的多个特征点(A点以及B点)，并包含桡骨端部像62b的轮廓的一部分(线段94以及98)。即，框10(ROI)是基于桡骨端部像62b所具备的特征而设定的。因此，不管X射线图像60中的桡骨端部像62b的位置或者其方向如何，都能够始终在适当的位置或者范围设定ROI。例如，在针对同一受检者的桡骨端部像62b设定ROI时，即使在每次测定时受检者的前臂相对于X射线数据取得装置的配置角度不同，因X射线图像中桡骨像的延伸方向不同而导致桡骨端部像62b的位置或者方向不同，也能够在每次测定时在相同位置处设定ROI。即，根据本实施方式，ROI的设定位置的再现性得到了提高。
[0081]进而，如上所述，生成的D点?E点间的线段96始终在与桡骨像62的延伸方向大致垂直的方向上延伸。由此，不管桡骨像62的延伸方向如何，都能够始终在相同位置以及方向上生成框10(ROI)的近位侧的边界线，即ROI的设定范围的再现性得到了提高。
[0082]虽然可以将框100直接设为骨密度测定的ROI，但B点?D点间的线段94以及E点?A点间的线段98是桡骨端部像62b的轮廓，在框100内，多少会包含沿着B点?D点间的桡骨端部像62b的轮廓以及E点?A点间的桡骨端部像62b的轮廓而存在的皮质骨成分(例如，高亮度区域76)。因此，为了将它们排除，优选如图8所示那样使框100向内侧缩小几个像素，从而生成框102，将框102规定的区域设为骨密度测定的ROI。
[0083]表示如上那样设定的ROI的ROI数据可以存储在存储部34中。优选为，按每个受检者或者每个骨密度测定的对象部位，存储ROI数据。ROI设定部28也可以在某受检者的某一部位设定了ROI时，进行对本次设定的ROI和从存储部34读出的在该受检者的该部位过去设定的ROI进行比较的处理。在本实施方式中，例如，比较作为本次设定的ROI的框100和对该受检者的桡骨端部过去设定的ROI。
[0084]在该比较处理中，可以使用公知技术来比较两个ROI的形状、面积等。在比较的结果是两个ROI的形状的类似度在给定值以下、或者两个ROI的面积差在给定值以上的情况下，有可能是并未适当进行ROI的设定处理(高亮度区域70的内侧形状的提取处理及其他设定处理)，从而错误地设定了本次设定的R0I。因此，在这种情况下，ROI设定部28优选再次进行ROI的设定处理。根据这样的比较处理，能够降低ROI的误设定的可能性，而且也有助于ROI的设定再现性的提高。另外，本次ROI与过去的ROI的比较也可以不是进行整个ROI彼此间的比较，而是只进行ROI所包含的一部分的线段彼此间的比较。
[0085]以上，根据本实施方式，在桡骨端部像62b(参照图2)中，能够在排除了表示皮质骨区域的高亮度区域70的海绵骨区域内设定骨密度测定的R0I。而且，能够在海绵骨区域的广范围内设定ROI。此外，ROI是基于高亮度区域70的内侧形状、桡骨端部像62b的轮廓等来设定，因此不管X射线图像中的桡骨端部像62b的位置、方向如何，都能够始终在固定区域设定RO10
[0086]本实施方式是一例，本发明并不限于本实施方式。例如，在本实施方式中，以A点以及B点为基准设定了轮廓提取范围80(参照图3)，但只要能够设定包含高亮度区域70、且将位于桡骨像62内的其他高亮度区域之中对高亮度区域70的内侧轮廓的提取处理有影响的其他高亮度区域排除在外的轮廓提取范围80，也可以基于上述的A点以及B点以外的轮廓特征点来设定轮廓提取范围80。
[0087]此外，在本实施方式中，从将轮廓提取范围80的设定所需的运算处理量抑制得较低的观点出发，将轮廓提取范围80设成了矩形，但只要能够包含高亮度区域70、且将位于桡骨像62内的其他高亮度区域之中对高亮度区域70的内侧轮廓的提取处理有影响的其他高亮度区域排除在外，轮廓提取范围80的形状也可以采用矩形以外的形状。
[0088]此外，轮廓提取范围80中的高亮度区域70的内侧形状的提取方法也可以采用其他方法。例如，可以采用公知的边缘检测技术。在该情况下，为了排除位于桡骨像62外侧的其他高亮度区域的影响，边缘检测处理也优选沿着从桡骨像62的内侧朝向轮廓侧的方向进行。
[0089]此外，本发明也能够适当使用于桡骨以外的骨。例如，在针对尺骨的骨端部分的骨密度测定的ROI的设定中，也能够适当应用本发明。
【主权项】
1.一种骨盐含量测定装置，其特征在于，具备: 图像处理范围决定单元，在针对对象骨的骨端部分的骨盐含量测定中所取得的包含对象骨像的X射线图像上，决定图像处理范围，该图像处理范围包含沿着作为所述对象骨像的一部分的骨端部分像的轮廓而在该轮廓内侧产生的带状高亮度区域，并且该图像处理范围排除了有可能存在于所述对象骨像内的其他高亮度区域;和 对象区域设定单元，在所述图像处理范围内提取所述带状高亮度区域的内侧形状，并基于所述内侧形状，设定所述骨盐含量测定的对象区域。2.根据权利要求1所述的骨盐含量测定装置，其特征在于， 所述对象区域设定单元基于按照成为所述骨盐含量测定的对象的受检者而设定的阈值与所述图像处理范围内的各像素的亮度值之间的比较，提取所述带状高亮度区域的内侧形状。3.根据权利要求1所述的骨盐含量测定装置，其特征在于， 所述图像处理范围决定单元基于所述骨端部分像的轮廓所具备的多个轮廓特征点，决定所述图像处理范围。4.根据权利要求1?3中任一项所述的骨盐含量测定装置，其特征在于， 所述对象骨像是桡骨像， 所述骨端部分像是作为所述桡骨像的一部分的手腕侧骨端部分像， 所述带状高亮度区域是沿着所述手腕侧骨端部分像的手腕侧轮廓而延伸的皮质骨区域。5.根据权利要求4所述的骨盐含量测定装置，其特征在于， 所述对象区域设定单元还基于连接第I点与第2点的线段来设定所述对象区域，其中，所述第I点是所述桡骨像的尺骨侧的轮廓上的点，所述第2点是所述桡骨像的桡骨侧的轮廓上的、距所述第I点的距离最短的点。6.根据权利要求1所述的骨盐含量测定装置，其特征在于，还包含: 误设定检测单元，基于由所述对象区域设定单元针对所述骨端部分本次设定的所述对象区域与针对所述骨端部分过去设定的对象区域之间的比较，检测本次设定的所述对象区域的误设定。7.一种程序，其特征在于，使计算机发挥如下功能单元的作用: 图像处理范围决定单元，在针对对象骨的骨端部分的骨盐含量测定中所取得的包含对象骨像的X射线图像上，决定图像处理范围，该图像处理范围包含沿着作为所述对象骨像的一部分的骨端部分像的轮廓而在该轮廓内侧产生的带状高亮度区域，并且该图像处理范围排除了有可能存在于所述对象骨像内的其他高亮度区域;和 对象区域设定单元，在所述图像处理范围内提取所述带状高亮度区域的内侧形状，并基于所述内侧形状，设定所述骨盐含量测定的对象区域。
【文档编号】A61B6/00GK106037771SQ201610191365
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月30日 公开号201610191365.6, CN 106037771 A, CN 106037771A, CN 201610191365, CN-A-106037771, CN106037771 A, CN106037771A, CN201610191365, CN201610191365.6
【发明人】宫本高敬, 足立龙太郎, 实政光久
【申请人】株式会社日立制作所