特開 2025-151471 情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025151471

(43)【公開日】2025-10-09

(54)【発明の名称】情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20251002BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 550P

A61B6/00 533

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024052916

(22)【出願日】2024-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮本 高敬

(72)【発明者】

【氏名】岸水 悠介

(72)【発明者】

【氏名】足立 龍太郎

(72)【発明者】

【氏名】橋元 惇

(72)【発明者】

【氏名】菊川 昂樹

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA01

4C093AA26

4C093EA07

4C093FF19

4C093FF25

4C093FF28

4C093FF35

4C093FG11

4C093FG16

4C093FH03

(57)【要約】

【課題】骨密度画像が示す脊椎の特徴が、過去と今回の測定時とでどのように変化したのか分かりやすい表示を提供する。
【解決手段】
制御装置３８は、Ｘ線測定装置の測定によって得られた脊椎の骨密度画像上で、椎間を通る直線である椎間線を求めて表示する。ユーザは、表示された椎間線が適切でなければ修正する。全ての椎間線が適切になったことを確認すると、ユーザは設定登録の操作を行う。これにより、椎間線のデータが骨密度画像に対応付けてデータベースに登録される。制御装置３８は、今回の骨密度画像に対して設定された椎間線群に対して、同じ被検体の前回測定時の骨密度画像に対して設定された椎間線群を重ね合わせて表示する。前回と今回とで、椎間線の表示態様を異ならせる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者の測定により得られた脊椎の骨密度画像上で、前記脊椎の椎間ごとの椎間線を設定する設定部と、
設定された前記椎間ごとの椎間線を表す椎間線データを前記被検者及び前記測定の時期と対応付けてデータベースに登録する登録部と、
前記設定部により設定された前記椎間ごとの椎間線の画像である第１椎間線画像と、前記データベースから取得した前記被検者の過去の前記椎間線データに表される前記椎間ごとの椎間線の画像である第２椎間線画像を、互いに区別可能な表示態様で重ねて表示するための処理を実行する表示処理部と、
を含む情報処理装置。

【請求項2】

前記骨密度画像に基づき、前記椎間ごとの椎間線のそれぞれについて、当該椎間線上での骨部と軟組織との境界の位置を判定する境界判定部、を更に含み、
前記第１椎間線画像内の前記椎間ごとの椎間線上には、前記境界判定部で判定された当該椎間線上での前記境界の位置が表示され、
前記第２椎間線画像内の前記椎間ごとの椎間線上には、前記第２椎間線画像の基になった前記被検者の過去の骨密度画像に基づき前記境界判定部が判定した前記境界の位置が表示される、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記表示処理部は、
前記第１椎間線画像内の前記椎間線上の前記境界の位置の、前記第２椎間線画像内の対応する前記椎間線上の前記境界の位置に対するずれ量を示す情報を更に表示する、
ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記設定部は、
ユーザに設定された椎間線に沿った骨密度の変化を示す骨密度プロファイルを前記骨密度画像から算出して表示する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記設定部は、更に、
前記第２椎間線画像内の前記椎間ごとの椎間線のうち、前記ユーザに設定された前記椎間線に対応する椎間線について、前記第２椎間線画像の基になった前記被検者の過去の骨密度画像から算出された当該椎間線に沿った前記骨密度プロファイル、を表示する、
ことを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。

【請求項6】

設定された前記椎間ごとの椎間線と、前記被検者の過去の前記椎間線データに表される前記椎間ごとの椎間線との間の変化に基づき、圧迫骨折のおそれの判定を行い、その判定の結果を出力する圧迫骨折判定部を更に含む、
請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記圧迫骨折判定部は、設定された前記椎間ごとの椎間線と、前記被検者の過去の前記椎間線データに表される前記椎間ごとの椎間線との間での、隣り合う椎間線同士の間隔の変化に基づき、当該隣り合う椎間線同士の間にある椎体についての圧迫骨折のおそれの判定を行う、
ことを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医療用の情報処理装置に関し、特に脊椎の骨密度画像に基づく診断支援に関する。

【背景技術】

【0002】

骨密度測定装置は、一般に、二重エネルギーＸ線吸収法（ＤＥＸＡ法）に基づいて被検体内の骨について骨密度を測定および演算する装置である。骨密度測定装置においては、例えば、２次元的に放射状に広がるＸ線のファン（扇形）ビームが、そのファンの面に垂直な方向に機械的に走査され、それと並行して被検体を透過したＸ線が検出される。より詳しくは、ビーム走査を行いながら、低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線が交互に照射され、これにより、機械走査方向に交互に並んだ低エネルギーＸ線検出値および高エネルギーＸ線検出値が取得される。骨密度測定装置は、骨密度の測定結果に基づき、骨密度の分布を示す骨密度画像を生成し、表示する。

【0003】

骨密度測定装置を用いた腰椎等の脊椎の検査または診断では、医師または検査技師が脊椎の骨密度画像を読影することにより、圧迫骨折等のおそれを判断する。脊椎の診断支援のための装置として、特許文献１に開示された装置がある。

【0004】

特許文献１に開示される装置は、脊椎を含む被検部位に対してＸ線を照射して得られた測定データに基づいて前記被検部位を表した二次元画像を形成する。またその装置は、前記二次元画像中の脊椎像に基づいて、前記脊椎像の長手方向の複数の位置において前記長手方向に交差する方向への脊椎像変化が反映された複数の代表座標を演算する。更にその装置は、前記複数の代表座標に基づいて、前記脊椎像の診断を支援するための診断支援像を生成する。ここで、前記複数の代表座標には、少なくとも１つの椎体像代表座標と、少なくとも１つの椎間像代表座標と、が含まれる。また、この装置では、注目するいくつかの椎体を含んだＲＯＩ（関心領域）に対し、各椎間に沿った区分線を自動またはマニュアルで設定することができる。

【0005】

特許文献２には、過去の骨密度測定で得た領域の情報を、今回の測定で得た画像に重畳して表示することにより、診断を支援する技術が開示されている。すなわち、特許文献２に開示された装置は、骨密度測定において被検体のポジショニングを行う際に、過去の骨密度測定において取得されたセグメンテーション情報である関心骨領域を、現在の骨密度測定における透視像に重畳させる。操作者は、透視像に重畳される関心骨領域を参照し、現在の測定に係る透視像に映る骨領域が、過去の測定に係る関心骨領域と合致するようにポジショニングを行う。関心骨領域は自動抽出されるエッジ情報に対して操作者が修正した修正エッジに基づいて生成される正確な情報であるので、関心骨領域を参照することにより、迅速かつ正確に現在のポジショニング条件を過去のポジショニングの条件に合わせることができる。

【0006】

また、特許文献３に開示された装置では、骨密度画像上においてラインが設定されると、それに対応するプロファイルが一次元骨密度分布として表示される。プロファイルの解析により１又は複数の特徴点の位置が特定される。それらの位置は、プロファイル上においてマーカーとして表示され、骨密度画像上においてマーカーとして表示される。ラインを移動させるとプロファイルが更新され、それと共にそれぞれのグラフィック画像の内容もリアルタイムで更新される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１６－１０６７２０号公報

【特許文献2】特開２０２１－０３７２２５号公報

【特許文献3】特開２０１３－１５３９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

骨密度測定装置の中には、今回の測定で得られた骨密度画像を、過去（例えば前回）の測定で得られた骨密度画像と並べて表示し、両者の比較ができるようにしたものがある。しかし、並べて表示された２つの骨密度画像を見比べて症状の発生や進行等を判断するのは困難性が高い。

【0009】

仮に、今回と過去の骨密度画像同士を、例えば脊椎部分の色を互いに異ならせるなどした上で重ねて表示すれば、左右または上下に並べて表示した場合よりも、過去から現在への変化が把握しやすくなると考えられる。しかし、骨密度画像は情報量が多いので、骨密度画像同士を重ねたのでは、どの部分がどのように変化したのか読み取りにくい場合が少なくないと考えられる。

【0010】

本発明は、骨密度画像が示す脊椎の特徴が、過去と今回の測定時とでどのように変化したのか分かりやすい表示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】

【0011】

本発明に係る情報処理装置は、被検者の測定により得られた脊椎の骨密度画像上で、前記脊椎の椎間ごとの椎間線を設定する設定部と、設定された前記椎間ごとの椎間線を表す椎間線データを前記被検者及び前記測定の時期と対応付けてデータベースに登録する登録部と、前記設定部により設定された前記椎間ごとの椎間線の画像である第１椎間線画像と、前記データベースから取得した前記被検者の過去の前記椎間線データに表される前記椎間ごとの椎間線の画像である第２椎間線画像を、互いに区別可能な表示態様で重ねて表示するための処理を実行する表示処理部と、を含む。

【0012】

本発明では、骨密度画像における各椎間の特徴を表す椎間線を、過去に測定した骨密度画像の椎間線と重ねて表示する。測定により得た骨密度画像を過去の測定で得た骨密度画像と重ねて表示すると、情報量が多すぎてどのように変化したかかえって分かりにくいのに対し、椎間線同士の比較することで、過去からの変化が分かりやすい。

【0013】

一つの態様では、情報処理装置は、前記骨密度画像に基づき、前記椎間ごとの椎間線のそれぞれについて、当該椎間線上での骨部と軟組織との境界の位置を判定する境界判定部、を更に含み、前記第１椎間線画像内の前記椎間ごとの椎間線上には、前記境界判定部で判定された当該椎間線上での前記境界の位置が表示され、前記第２椎間線画像内の前記椎間ごとの椎間線上には、前記第２椎間線画像の基になった前記被検者の過去の骨密度画像に基づき前記境界判定部が判定した前記境界の位置が表示される。

【0014】

この態様の表示によれば、椎間線上の骨境界の位置が過去からどのように変化したかを把握でき、脊椎の変形具合がよりわかりやすい。

【0015】

ここで、前記表示処理部は、前記第１椎間線画像内の前記椎間線上の前記境界の位置の、前記第２椎間線画像内の対応する前記椎間線上の前記境界の位置に対するずれ量を示す情報を更に表示してもよい。ずれ量の表示により、過去からの変化が定量的に把握可能になる。

【0016】

また、別の態様では、前記設定部は、ユーザに設定された椎間線に沿った骨密度の変化を示す骨密度プロファイルを前記骨密度画像から算出して表示することとしてもよい。椎間線上の骨密度プロファイルの表示により、椎体以外の骨部の状態を提示することができる。

【0017】

ここで、前記設定部は、更に、前記第２椎間線画像内の前記椎間ごとの椎間線のうち、前記ユーザに設定された前記椎間線に対応する椎間線について、前記第２椎間線画像の基になった前記被検者の過去の骨密度画像から算出された当該椎間線に沿った前記骨密度プロファイル、を表示することとしてもよい。過去の骨密度プロファイルは、測定で得られた骨密度画像に対する椎間線の設定の参考となる。

【0018】

また、更に別の態様では、情報処理装置は、設定された前記椎間ごとの椎間線と、前記被検者の過去の前記椎間線データに表される前記椎間ごとの椎間線との間の変化に基づき、圧迫骨折のおそれの判定を行い、その判定の結果を出力する圧迫骨折判定部を更に含んでいてもよい。

【0019】

ここで前記圧迫骨折判定部は、設定された前記椎間ごとの椎間線と、前記被検者の過去の前記椎間線データに表される前記椎間ごとの椎間線との間での、隣り合う椎間線同士の間隔の変化に基づき、当該隣り合う椎間線同士の間にある椎体についての圧迫骨折のおそれの判定を行うものであってもよい。

【発明の効果】

【0020】

骨密度画像が示す脊椎の特徴が、過去と今回の測定時とでどのように変化したのか分かりやすい表示を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】Ｘ線測定装置の外観の斜視図である。

【図2】側面から見たＸ線測定装置の内部構成を模式的に示す図である。

【図3】骨密度画像に対するＲＯＩ（関心領域）の設定を説明するための図である。

【図4】骨密度画像に対して設定された椎間線を説明するための図である。

【図5】椎間線の別の例を示す図である。

【図6】データベースに登録された測定データの内容を例示する図である。

【図7】データベースに登録された椎間線データの内容を例示する図である。

【図8】データベースに登録された椎間線上の骨境界のデータの内容を例示する図である。

【図9】今回と前回の椎間線の重ね合わせ表示の例を示す図である。

【図10】重ね合わせ表示において椎間線を破線で表示する効果を説明する図である。

【図11】椎間線の数値情報の表示の例を示す図である。

【図12】骨境界の数値情報の表示の例を示す図である。

【図13】圧迫骨折の可能性の判定結果の表示例を示す図である。

【図14】骨密度プロファイルの表示例を示す図である。

【図15】前回と今回の骨密度プロファイルを並べて表示する例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

＜装置の構成の例＞
図１には、本開示に係る表示機能を適用可能なＸ線測定装置１０の一例およびそれと共に用いられるブッキーテーブル１８の斜視図が示されている。Ｘ線測定装置１０は、本発明に係る医療用Ｘ線測定装置の一例である。

【0023】

Ｘ線測定装置１０は、Ｘ線２０を発生する本体部１２、Ｘ線２０を検出するアーム部１４、およびアーム部１４を本体部１２の上方で支持する支柱１６を備える。本体部１２、支柱１６およびアーム部１４によって囲まれる空間は被検体が配置される測定空間２２をなす。測定空間２２には、支柱１６が存在しない側からｙ軸正方向に向かって被検体が受け入れられる。

【0024】

Ｘ線測定装置１０は、本体部１２がブッキーテーブル１８のテーブル台の下に入り込むよう配置される。測定空間２２内においては、ブッキーテーブル１８上に図１の手前側に余裕を残して被検体が横たえられる。Ｘ線測定装置１０は、本体部１２から発せられ被検体を透過してアーム部１４で検出されたＸ線２０の検出値に基づいて骨密度や、体脂肪率、筋肉率（以下、体脂肪率および筋肉率を併せた測定量を脂肪・筋肉率とする。）等を測定する。

【0025】

ここでは、Ｘ線測定装置１０とブッキーテーブル１８とを別体とした実施形態について採り挙げているが、Ｘ線測定装置１０の本体部１２の上面を被検体が横たわるブッキー台とし、Ｘ線測定装置１０とブッキーテーブルとを一体化した構成としてもよい。

【0026】

図２には、Ｘ線測定装置１０の側面が模式的に示されている。図２では、上下方向がｘ方向、左右方向がｙ方向であり、紙面に垂直な方向がｚ方向である。この図においては本体部１２およびアーム部１４についての主要な内部構成が示されている。Ｘ線測定装置１０は、本体部筐体２４に収容されたＸ線発生器２６と、アーム部筐体２８に収容されたＸ線検出器３０とを備える。Ｘ線発生器２６が照射するＸ線ビームは、ｚ方向について幅のある平面状のビーム形状のものであってもよい。例えば、ｚｘ平面に平行な平面状のビーム形状がその一例である。またビーム形状は、Ｘ線発生器２６から離れるに従って、ｚ軸方向について幅が広がる末広がり形状（すなわちファン形状）としてもよい。Ｘ線発生器２６は、被検体にＸ線を照射する照射部の一例であり、Ｘ線検出器３０は、被検体を透過したＸ線の強度を検出する検出部の一例である。

【0027】

Ｘ線発生器２６とＸ線検出器３０とは、図示省略した搬送機構により、互いに対向した位置関係を維持しつつ、それぞれ本体部１２およびアーム部１４の内部において水平方向に搬送される。この搬送によりｙ方向についてのＸ線ビームの走査が実現される。したがって、ｙ方向は、搬送機構が測定系を搬送する搬送方向であり、いいかえれば、その搬送による機械的な走査の方向である。図示の例では、Ｘ線発生器２６およびＸ線検出器３０（以下では、両者をまとめて「測定系」と呼ぶ）は、搬送範囲の最右端から左に向けて搬送される。この搬送の途中で、Ｘ線発生器２６とＸ線検出器３０との間に被検体３２が存在しない領域にあるときにＸ線発生器２６から照射されたＸ線をＸ線検出器３０で検出したときの検出値が、ＤＥＸＡ法における基準データとして取得される。Ｘ線測定装置１０は、被検体３２が存在する領域を走査している期間のＸ線検出器３０が取得した検出値および上記の基準データに基づいて、被検体３２に対する吸収率の分布を求める。ここで、吸収率の分布とは、被検体３２を上方向に通過するＸ線についての吸収率の水平面（ｙｚ平面）での分布をいう。吸収率は、基準データが示す値を、Ｘ線検出器３０で検出されたＸ線の検出値で除した値として定義される。Ｘ線検出器３０で検出されるＸ線の検出値が小さい程、吸収率は大きい。吸収率の分布は、Ｘ線検出器３０で検出されるＸ線の検出値の逆数に相当する分布であるということもできる。Ｘ線測定装置１０は、後述する動作によって、エネルギーが異なる２種類のＸ線のそれぞれについて吸収率の分布を求め、それぞれの吸収率の分布から骨密度、脂肪・筋肉率等を測定する。

【0028】

Ｘ線測定装置１０の具体的な構成について説明する。Ｘ線測定装置１０には、制御装置３８が接続されている。制御装置３８は、制御部４０、操作パネル４２、ディスプレイ４４、解析部４６、設定処理部４８、表示処理部５０、およびＤＢ処理部５２を備える。操作部としての操作パネル４２は、例えば、キーボード、マウス、ドラッグボール、レバー等を備える。制御部４０は、Ｘ線発生器２６、Ｘ線検出器３０、およびそれらを搬送する搬送機構等、Ｘ線測定装置１０の測定機構を制御する。解析部４６は、測定結果のデータ（例えばＸ線検出値のマップ）を解析することにより骨密度画像を生成する。また解析部４６は、その骨密度画像を解析することにより、後述するマーカーの位置、椎間線、骨境界の位置、骨密度プロファイル等を求める。設定処理部４８は、解析部４６の解析結果やそれに対するユーザからの確認や修正等に基づき、骨密度画像に対して、マーカーの位置、椎間線、骨境界の位置等を設定する。表示処理部５０は、解析部４６や設定処理部４８の処理結果に基づき診断支援用の画像を生成する処理を行う。ＤＢ処理部５２は、データベース６０に対するデータの登録や読み出しの処理を行う。例えば、ＤＢ処理部５２は、骨密度画像や、設定処理部４８が設定したマーカーの位置、椎間線、骨境界の位置等の測定結果データを、データベース６０に登録するための処理を実行する。またＤＢ処理部５２は、表示処理部５０による診断支援用の画像の生成に用いるために、ＤＢ６０から被検体３２の過去のデータを取得する処理も行う。

【0029】

制御装置３８は、本発明に係る情報処理装置の一致例である。制御装置３８は、プロセッサ、メモリ等を備えるコンピュータとして構成され、予め記憶されたプログラムに従って動作する。制御装置３８は、Ｘ線測定装置１０と一体化されていてもよいし、個別に構成されていてもよい。また、制御装置３８は、ネットワーク等を介して相互接続された複数のコンピュータから構成されていてもよい。この場合、制御部４０を構成する複数のコンピュータは、相互にデータをやりとりしながら、協働して後述する制御装置３８の処理を実行する。なお、Ｘ線測定装置１０から独立したコンピュータ（すなわちＸ線測定装置１０の制御を担わないコンピュータ）に、解析部４６、設定処理部４８、表示処理部５０、及びＤＢ処理部５２の機能を持たせてもよい。

【0030】

データベース６０は、被検体３２の測定結果のデータを蓄積する。データベース６０は、ローカルエリアネットワーク等のデータ通信ネットワークを介して制御装置３８と接続される。

【0031】

Ｘ線発生器２６には、Ｘ線を発生するＸ線管等が用いられる。制御部４０は、Ｘ線管の管電圧または管電流を制御して、発生するＸ線のエネルギー、放射量（強度）等を変化させる。本体部筐体２４の天板はＸ線が透過する材料によって形成されており、Ｘ線発生器２６からは天板を介して上方にＸ線が発せられる。

【0032】

アーム部筐体２８の底板５８は、Ｘ線を透過する材料によって形成されており、本体部１２からアーム部１４に向けて発せられたＸ線は、底板５８を介してＸ線検出器３０で検出される。

【0033】

Ｘ線検出器３０には、Ｘ線を電気エネルギーに変換する電子管、またはＸ線波長に対して動作するホトダイオード等の変換デバイスが用いられる。Ｘ線検出器３０は、例えば、搬送方向に垂直かつ水平方向（ｚ軸正方向）を列方向として、複数列に亘って複数の変換デバイスを配列し、その複数の変換デバイスから検出値を出力する構成とする。また、Ｘ線検出器３０は、１つの変換デバイスをｚ軸方向に機械的にリニア走査することで、各検出点における検出値を出力する構成としてもよい。

【0034】

この構成では、Ｘ線発生器２６が本体部筐体２４に収容され、Ｘ線検出器３０がアーム部筐体２８に収容されているが、Ｘ線測定装置１０は、Ｘ線発生器２６がアーム部筐体２８部に収容され、Ｘ線検出器３０が本体部筐体２４に収容された構成であってもよい。

【0035】

以下では、Ｘ線測定装置１０により被検体である人の脊椎、特に腰椎の部分、を測定する場合を例にとって説明する。

【0036】

＜関心領域の設定＞
設定処理部４８による関心領域の設定について、図３を参照しつつ説明する。

【0037】

図３には、Ｘ線測定装置１０が生成した人の腰部の骨密度画像１００が模式的に示されている。一般に、骨密度画像は、通常のＸ線画像と同様、Ｘ線の吸収量が大きいほど輝度が高くなる白黒画像であるが、図３および後述の図４の骨密度画像１００は、引き出し線等を見やすくするために、白黒を反転させた状態で示している。骨密度画像１００には、腸骨１０４の上部、およびその上に並ぶ第１から第５までの腰椎Ｌ１～Ｌ５が表されている。腸骨１０４や腰椎Ｌ１～Ｌ５のような骨部は、その周囲にある内臓、筋肉、脂肪等の軟組織１０２よりも、Ｘ線の吸収率が顕著に高い。このため、骨部と軟組織１０２とは、骨密度画像１００において、輝度（または濃度）の違いで明確に区別される。通常のＸ線画像とは白黒反転して示した図３の骨密度画像１００では、腰椎Ｌ２～Ｌ４等の骨部は、軟組織１０２よりも黒濃度が顕著に高い。

【0038】

関心領域（以下、ＲＯＩと略称。ＲＯＩはＲｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔの略）を設定するために、まずマーカーＭ１およびＭ２の設定が行われる。図示例は、第２腰椎Ｌ２～第４腰椎Ｌ４を検査の対象とする場合の例であり、この場合、上側のマーカーＭ１は、第１腰椎Ｌ１と第２腰椎Ｌ２との椎間に設定され、下側のマーカーＭ２は、第４腰椎Ｌ４と第５腰椎Ｌ５との椎間に設定される。より詳しくは、マーカーＭ１及びＭ２のｙ座標（すなわち横座標）は、腰椎の中心線のｙ座標に設定され、マーカーＭ１のｚ座標（すなわち縦座標）は腰椎Ｌ１とＬ２の椎間の高さに、マーカーＭ２のｚ座標は腰椎Ｌ４とＬ５の椎間の高さに、それぞれ設定される。マーカーＭ１及びＭ２の位置は、解析部４６が骨密度画像１００から自動的に計算可能である。

【0039】

例えば、腰椎の中心線は、例えば、骨密度画像１００内の腰椎Ｌ１～Ｌ５の像のｙ方向についての中心位置を通る、ｚ軸に平行な直線である。解析部４６は、そのような中心線を、骨密度画像１００から従来公知の手法で計算できる。また例えば、解析部４６は、計算された腰椎の中心線に沿った骨密度の分布において、腰椎Ｌ１とＬ２の間で最も骨密度が低い点を、マーカーＭ１の位置として特定することができる。マーカーＭ２の位置も同様に特定可能である。

【0040】

表示処理部５０は、ディスプレイ４４に表示している骨密度画像１００上の、解析部４６が計算したマーカーＭ１及びＭ２の位置に、マーカーＭ１およびＭ２を示す図形を表示する。図３では、この図形は十字型のマークである。ユーザ（例えば検査技師）は、この表示を見て、マーカーＭ１およびＭ２の位置が適切であるか確認する。不適切であれば、ユーザは、マーカーＭ１およびＭ２を、マウス等のポインティングデバイスの操作により、適切な位置に移動させる。自動計算されたマーカーＭ１およびＭ２の位置、またはユーザが修正したマーカーＭ１およびＭ２の位置が適切であると確認すると、ユーザは、確認の旨を示す操作（例えば図示省略した「決定」ボタンの押下）を行う。この確認操作に応じて、設定処理部４８は、確認されたマーカーＭ１およびＭ２を骨密度画像１００に対して設定する。すなわち、設定処理部４８は、マーカーＭ１およびＭ２のデータを生成し、このデータをデータベース６０に登録するようＤＢ処理部５２に指示する。ＤＢ処理部５２は、マーカーＭ１およびＭ２のデータをデータベース６０に登録する。

【0041】

このように設定されたマーカーＭ１およびＭ２に基づき、ＲＯＩが定まる。すなわち、ＲＯＩは、マーカーＭ１より所定高さ（例えば１ｃｍ）だけ上の点を通るｙ軸に平行な直線と、マーカーＭ２よりその所定高さだけ下の点を通るｙ軸に平行な直線と、腰椎の中心線から左右それぞれに所定距離（例えば６ｃｍ）だけ離れた位置にあるｚ軸に平行な２本の直線と、で囲まれる長方形の領域である。ＲＯＩ内には、Ｌ１の下部と、Ｌ２と、Ｌ３と、Ｌ４と、Ｌ５の上部と、それら各腰椎（すなわち椎体）同士の椎間が含まれる
表示処理部５０は、マーカーＭ１およびＭ２からＲＯＩを決定し、そのＲＯＩの長方形の外周であるＲＯＩ枠１１０を骨密度画像１００上に表示する。

【0042】

＜椎間線の設定＞
設定処理部４８による椎間線の設定について、図４、図５（および図３）を参照しつつ説明する。

【0043】

椎間線は、隣り合う椎体同士の椎間の長手方向に伸びる直線の線分である。椎間線は、ＲＯＩ内の各椎間に対して設定される。図３および図４に示す例では、ＲＯＩ内には、Ｌ１－Ｌ２間、Ｌ２－Ｌ３間、Ｌ３－Ｌ４間、およびＬ４－Ｌ５間、の４つの椎間が含まれる。解析部４６は、それら４つの椎間のそれぞれについて椎間線を求める。椎間線は、公知の手法、例えば特許文献１に示される区分線の算出方法、に従って求めることができる。表示処理部５０は、解析部４６が求めた４本の椎間線ＤＨ、ＣＧ、ＢＦ、およびＡＥを骨密度画像１００上に表示する。Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｈは、各椎間線とＲＯＩ枠１１０との交点に付した識別符号である。この例では、椎間線はＲＯＩ外には延伸しないので、点Ａ、Ｂ、・・・、Ｈは、椎間線の端点と捉えてもよい。これら各端点の識別符号Ａ～Ｈは、骨密度画像１００上に表示してもよいし、しなくてもよい。

【0044】

ユーザは、この表示を見て、各椎間線ＤＨ、ＣＧ、ＢＦ、およびＡＥが適切であるか確認する。不適切な椎間線があれば、ユーザは、例えばその椎間線の端点をポインティングデバイスの操作で移動させることにより、椎間線が適切になるように調整する。この例では、椎間線の中点が固定されており、端点を移動させるとその中点を回転中心として椎間線が回転する。椎間線の途中をクリック操作等で選択し、椎間線を上下に平行移動させることもできる。なお、ここで例示した操作はあくまで一例に過ぎない。

【0045】

全ての椎間線が適切な状態となるよう調整した後、ユーザは、確認の旨を示す操作を行う。この確認操作に応じて、設定処理部４８は、確認された椎間線を骨密度画像１００に対して設定する。すなわち、設定処理部４８は、各椎間線のデータを生成し、このデータをデータベース６０に登録するようＤＢ処理部５２に指示する。椎間線のデータは、例えば、当該椎間線の２つの端点の座標の組である。別の例として、椎間線の端点間の中点の座標と、椎間線の傾きとの組を、椎間線を特定するデータとしてもよい。ＤＢ処理部５２は、それら椎間線のデータをデータベース６０に登録する。

【0046】

図５は、一部の腰椎（例えばＬ３）に顕著な変形がある場合の椎間線の例を示す。

【0047】

＜骨境界の設定＞
設定処理部４８による骨境界の設定について、図４を参照しつつ説明する。

【0048】

ここでいう骨境界は、骨部（すなわちこの場合は腰椎）とその周囲の軟組織との境界である。本実施形態では、解析部４６が、骨密度画像１００に基づいて、椎間線上での骨境界を求める。骨部と軟組織は骨密度の値が大きく違う。解析部４６は、骨密度画像１００から椎間線上の骨密度プロファイル（詳細は後述）を求め、椎間線状で骨密度プロファイルが急変する箇所を骨境界として検出する。骨密度プロファイルに基づく骨境界の検出は精度が高いので必要性は高くないが、ユーザが骨境界の位置を確認し、修正できるようにしてもよい。骨境界は、椎間の骨部の右端と左端の２カ所について求められる。椎体の立体形状により、椎間線上にも骨部が存在している。

【0049】

設定処理部４８は、求められた骨境界を骨密度画像１００に対して設定する。すなわち、設定処理部４８は、骨境界のデータを生成し、このデータをデータベース６０に登録するようＤＢ処理部５２に指示する。骨境界のデータは、例えば、左右の骨境界の座標の組である。ＤＢ処理部５２は、骨境界のデータをデータベース６０に登録する。

【0050】

図４及び図５に示した表示例には、骨境界が椎間線ＤＨ等に直行する縦棒の形で示されている。例えば、椎間線ＤＨ上には、椎間線ＤＨの左側の骨境界ＤＨＬと右側の骨境界ＤＨＲが示されている。

【0051】

＜データベースの例＞
図６～図８を参照して、データベース６０に登録される測定データの例を説明する。

【0052】

図６には、データベース６０に登録されている個々の被検体（すなわち患者）の骨密度測定データが例示される。例示した表形式のデータの各行が、測定日ごとにレコードである。１つのレコードには、測定日、画像ＩＤ、マーカー１、マーカー２、椎間線データ、骨境界データが含まれる。

【0053】

測定日は、骨密度測定を行った日付である。画像ＩＤは、その測定で得られた骨密度画像のデータのＩＤ（識別情報）である。データベース６０には、画像ＩＤに対応付けて、骨密度画像の実データが保存されている。マーカー１及び２は、それぞれ、関心領域を規定する上下２つのマーカーＭ１およびＭ２の座標を示す。

【0054】

椎間線データＩＤは、データベース６０に登録されている椎間線データの実データを特定する識別情報である。図７に、椎間線データの実データの例を示す。この例では、椎間線データは、ＲＯＩ内の４本の椎間線のそれぞれについて、椎間線名に対応付けて、左右両端点の座標を含む。

【0055】

骨境界データＩＤは、データベース６０に登録されている骨境界データの実データを特定する識別情報である。図８に、骨境界データの実データの例を示す。この例では、椎間線データは、４本の椎間線のそれぞれについて、椎間線名に対応付けて、左右２つの骨境界の座標を含む。

【0056】

＜比較表示＞
表示処理部５０は、診断支援のために、今回の測定により得られた画像と、前回等の過去の測定で得られた画像とを比較可能に表示する機能を有する。特に本実施形態では、表示処理部５０は、今回の測定で得られた骨密度画像１００に対して設定された椎間線の画像を、過去（例えば前回）の測定時に得られた椎間線の画像と重畳して表示する。以下では、今回の椎間線の画像と前回の椎間線の画像とを重ね合わせて表示する場合を例にとって説明する。

【0057】

図９に、この重ね合わせ表示の例を示す。この例では、ＲＯＩ枠１１０内に、今回の椎間線１５０、１５２、１５４、１５６と、前回の椎間線１６０、１６２、１６４、１６６とが、位置合わせした状態で重ねて表示されている。図面での表現の制限から、図９では、今回の椎間線１５０～１５６と前回の椎間線１６０～１６６とは線の太さの違いで区別している。実際の表示では、線の太さ以外の表示態様、例えば線の色、の違いにより、前回と今回の椎間線同士を区別できるようにしてもよい。

【0058】

また、今回の椎間線１５０～１５６と前回の椎間線１６０～１６６の各々には、それぞれ当該椎間線上での骨境界が表示されている。例えば、今回の椎間線１５０上には、その椎間線１５０上の左側の骨境界１７０Ｌと右側の骨境界１７０Ｒが表示され、前回の椎間線１６０上には、その椎間線１６０上の左側の骨境界１８０Ｌと右側の骨境界１８０Ｒが表示されている。

【0059】

前回の測定時の各椎間線上の骨境界の位置は、例えば、前回の測定時に求めてデータベース６０に登録していた骨境界のデータ（図８参照）から求めればよい。また、別の例として、データベース６０に格納されている前回の骨密度画像と前回の各椎間線のデータから、解析部４６がそれら各椎間線上の骨境界の位置を特定してもよい。

【0060】

今回と前回とでＲＯＩの横幅は同じであるが、ＲＯＩの縦の長さは必ずしも同じではない。このため、今回と前回の椎間線の画像の重ね合わせる際に、ＲＯＩ枠１１０同士が一致するように重ね合わせるという手法は、一般にはとれない。そこで、重ね合わせには、例えば次のような方法を用いてもよい。

【0061】

ＲＯＩの幅は前回と今回で同じなので、以下に例示する方法は、いずれも横方向についてはＲＯＩ枠１１０の右辺同士、左辺同士が一致するように椎間線の画像同士を位置合わせする。一方、縦方向についての位置合わせの仕方にはいくつかのバリエーションが考えられる。

【0062】

一つめの方法では、表示処理部５０は、今回と前回との間での椎間線の端点Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・、Ｈの位置の偏差の合計（例えば二乗偏差の合計）が最も小さくなるように、縦方向についての位置合わせを行う。これにより、前回と今回とで位置の変化が小さい端点、大きい端点が分かりやすくなる。

【0063】

二つ目の方法は、前回と今回とで、ＲＯＩ枠１１０の下辺同士が一致するように、椎間線の画像同士の縦方向の位置合わせを行う。これは以下の点を考慮したものである。すなわち、胸椎は後ろへ湾曲している一方、腰椎は前へ湾曲しているので、それら湾曲が交差する第１腰椎Ｌ１付近で圧迫骨折が起こりやすい。これに対し、腰椎の最下部である第４、第５腰椎Ｌ４、５の辺りは、第１腰椎Ｌ１に比べて圧迫骨折が起こりにくく、形状が安定していることが多い。このように形状が安定している下辺同士を一致させれば、圧迫骨折が起こりやすい上側に向かってどのように腰椎がどのように湾曲しているか分かりやすい。そこで、この二つ目の方法では、腰椎の最下部辺りにあるＲＯＩ枠１１０の下辺同士を一致させるのである。

【0064】

表示処理部５０は、これらの方法のいずれかにしたがって、前回と今回の椎間線の画像同士を位置合わせして重ね合わせる。

【0065】

図９に示した椎間線の重ね合わせ画像は、例えば今回の骨密度画像１００の表示の上に重ねて表示してもよい。また、ユーザからの指示に応じて、骨密度画像１００の上に椎間線の重ね合わせ画像を表示したり、骨密度画像１００を消して椎間線の重ね合わせ画像のみを表示したりするなど、表示方式の切り替えができるようにしてもよい。

【0066】

さて、この重ね合わせ表示では、前回と今回の椎間線が、ピッチが同じで互いに半周期ずれた破線として表示されるようにしてもよい。このような破線表示について、図１０を参照して説明する。

【0067】

図１０に例示したのは、図９に例示した前回と今回の椎間線画像の重ね合わせ表示の一部分の拡大図である。ただし、図１０のうちの点線で示した枠線１９０は、椎間線を示す破線のピッチを分かりやすくするための補助線であり、ディスプレイ４４に表示される画像には現れない。

【0068】

図１０に示すように、今回の椎間線１５２の破線（図では太線）と、前回の椎間線１６２の破線（図では細線）とは、横方向について、枠線１９０の矩形２つ分を一周期（すなわちピッチ）としている。今回の椎間線１５２の破線と前回の椎間線１６２の破線とは半周期ずれているので、重ね合わせ表示において両者を見分けやすくなっている。更に椎間線１５２と椎間線１６２を異なる表示態様（例えば異なる色）で表示することとすれば、更に両者を見分けやすくすることができる。

【0069】

また、図１０の例では、今回の椎間線１５２上に骨境界１７２Ｒが、前回の椎間線１６２上に骨境界１８２Ｒがそれぞれ表示されている。この表示例では、椎間線１５２及び１６２のピッチが一定なので、前回の骨境界１８２と今回の骨境界１７２との間の横方向のずれ量が、それら両者の間の破線の数を数えることで定量的に把握できる。これは、前回から今回までの腰椎の変形の定量的な評価に繋がる。

【0070】

＜数値表示＞
制御装置３８は、椎間線に関して、図９に例示したグラフィカル表示のほかに、数値等の情報を表示する機能も持つ。

【0071】

制御装置３８が提供する数値表示の一例を図１１に示す。図１１に示す表示例は、前回と今回との椎間線の数値的な比較情報を提供するものである。この例では、前回（「２０２３年２月２０日」）と今回（「２０２４年２月２１日」）の椎間線の特徴が表形式で表示されている。この表には、例えば、前回と今回の各椎間線ＤＨ、ＣＧ、ＢＦ、ＡＥの長さと、その長さの前回と今回との差が示される。また、この表には、前回と今回のそれぞれについてＲＯＩの左辺および右辺上で隣り合う椎間線の端点同士の距離が示され、更に前回と今回との間でのその距離の差が示される。例えば、隣り合う端点ＢとＣの間の距離は、腰椎（すなわち椎体）Ｌ３の左側に対応しており、端点ＦとＧとの間の距離は、腰椎Ｌ３の右側に対応している。例えば、図５に示したように腰椎Ｌ３の右側が顕著に圧迫される変形が生じている場合、ＢＣ間の距離はかなり長くなる一方、ＦＧ間の距離はかなり短くなる。ＲＯＩの幅は椎体の幅よりもかなり大きいので、椎体が左右どちらかに偏って変形した場合、その変形はＲＯＩ枠１１０の左右の辺上でのその椎体の上下の椎間線の端点同士の距離に拡大影される。例えば前回が図４に示す状態で今回が図５に示す状態である場合、ＲＯＩの右辺上での端点ＦＧ間の距離の減少と、左辺上での端点ＢＣ間の距離の増大が顕著となる。ユーザは、前回と今回の距離等の値や、前回と今回の差の数値を見ることで、変化を定量的に把握することができる。

【0072】

制御装置３８が提供する数値表示の別の一例を図１２に示す。図１２に示す表示例は、前回と今回との椎間線上の各骨境界の数値的な比較情報を提供するものである。この例では、前回と今回の各骨境界の座標と、前回と今回の間でのずれ量とが示される。図示例では、ずれ量は、ｙ方向についてのずれと、ｚ方向についてのずれの組で表されている。ーザは、この表示を見ることにより、前回と今回の間での各骨境界のずれの程度を定量的に把握することができる。

【0073】

制御装置３８が提供する更に別の表示の例を図１３に示す。図１３に示す表示例は、ＲＯＩ内の各腰椎Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の圧迫骨折の可能性の高低を示すものである。圧迫骨折の可能性の高低は、解析部４６が判定する。

【0074】

この判定は、腰椎の上下の椎間線のＲＯＩ枠１１０上の端点同士の距離が前回から今回までどれだけ変化したかに基づいて行われる。それら距離の変化の量を例えば閾値と比較することにより、圧迫骨折の可能性が高いか低いかを判定する。

【0075】

例えば腰椎Ｌ３についての判定では、解析部４６は、その腰椎Ｌ３の左右の端点ＢＣ間および端点ＦＧ間の各距離の、前回と今回との間の変化量をそれぞれ求める。そして、それら左右２つの変化量のうち少なくとも一方が減少している場合、解析部４６は、その減少の量（すなわち変化量が負値）の大きさがあらかじめ定めた閾値以上であれば、腰椎Ｌ３が圧迫骨折している可能性が高いと判定する。また逆に、解析部４６は、その減少の量の大きさがその閾値未満であれば、腰椎Ｌ３の圧迫骨折の可能性は低いと判定する。

【0076】

なお、腰椎の圧迫骨折には、腰椎の右または左の一方が強く圧迫されて骨折する場合と、腰椎の左右が均等に圧迫されて骨折する場合とがある。前回から今回までの間に左右の一方が圧迫されて骨折した場合は、前回と比べて椎間線が大きく傾き、潰れた側の端点同士の間隔（図５の例では端点ＦＧ間）が前回と比べて顕著に狭くなる。逆に、潰れてない方の端点同士の間隔は広くなる。

【0077】

一方、左右が均等に圧迫された場合は、左右両方の辺上の、隣り合う端点同士の間隔が共に、前回と比べて狭くなる。この場合、椎間線の傾きは小さいので、隣り合う端点同士の間隔の減少量の大きさは、左右一方のみが同程度だけ圧迫された場合よりも小さい。

【0078】

したがって、左右一方の端点間の間隔が減少し他方が増大した場合と、左右両方の端点間の間隔が共に減少した場合とで、圧迫骨折の可能性が高いか低いかを判定するのに用いる閾値を異ならせてもよい。例えば、左右一方の端点間の間隔が減少し他方が増大した場合に用いる閾値を、左右両方の端点間の間隔が共に減少した場合に用いる閾値よりも大きくする。

【0079】

＜骨密度プロファイルの表示＞
制御装置３８は、椎間線上の骨密度プロファイルを表示する機能を有していてもよい。椎間線上の骨密度プロファイルは、椎間線の各点における骨密度の値を連ねた曲線である。解析部４６は、骨密度画像１００において、椎間線の各点に対応する画素を特定し、それら各画素の値（すなわち骨密度）を並べることにより、骨密度プロファイルを生成する。図１４に骨密度プロファイル３００の表示例を示す。図１４に示すグラフでは、横軸が椎間線の長さ方向に沿った位置を示し、縦軸が骨密度を示す。図１４に例示した骨密度プロファイル３００は、腰椎Ｌ１とＬ２との間の椎間線（例えば図５の例では椎間線ＤＨ）についてのものである。腰椎には、椎体以外に横突起や棘突起などの骨部があり、椎間線はそれら椎体以外の骨部を通るため、椎間線上にはある程度骨密度が高い部分が存在する。

【0080】

制御装置３８は、例えば、骨密度画像１００および椎間線を表示している画面上で、ユーザがクリック操作等により椎間線を選択すると、その椎間線上の骨密度プロファイルを、例えば骨密度画像１００の隣に、あるいはポップアップ表示で、表示する。

【0081】

例えば、今回の測定で得た骨密度画像１００を始めて表示する際、制御装置３８はユーザからマーカーＭ１およびＭ２の設定を受け、ＲＯＩ枠１１０を表示する。このとき解析部４６は、各椎間の椎間線を計算し、画面上に表示する。ユーザは、表示された各椎間線が妥当であるかを、例えば順番に確認していく。この確認の際、ユーザが対象とする１つの椎間線をクリック操作等で選択すると、解析部４６は、選択された椎間線の骨密度プロファイル３００を生成する。表示処理部５０は、画面上で、例えば骨密度画像１００の隣に、骨密度プロファイル３００を表示する。

【0082】

ユーザは、表示された骨密度プロファイル３００を、選択された椎間線の適切さの判断材料として用いる。すなわち、腰椎は基本的に左右対称な形状なので、椎間線が適切に設定されていれば、椎間線上の骨密度プロファイル３００は中央が凹んだ左右対称に近い形状となる。逆に、椎間線上の骨密度プロファイル３００の形状が左右対称からかけ離れていると、椎間線が不適切である可能性が高い。ユーザは、骨密度画像１００上の選択された椎間線の近傍の濃度分布や、その椎間線の骨密度プロファイル３００を見て、その椎間線が適切かどうか判断する。適切でなければ、ユーザは、端点を移動させるなどの操作を行うことにより椎間線の位置や傾きを調整する。ユーザが椎間線を操作すると、解析部４６が操作後の新たな椎間線上の骨密度プロファイル３００を求める。これにより、画面上に表示される骨密度プロファイル３００が更新される。ユーザは、操作後の椎間線の周囲の画像や、更新後の骨密度プロファイル３００を参照しつつ、その椎間線が適切か否か再度判断する。ユーザは、適切な椎間線が得られるまで、このサイクルを繰り返す。

【0083】

ユーザは、全ての椎間線を適切なものに調整し終えると、制御装置３８に対して、それら椎間線の設定登録を指示する。この指示に応じて、設定処理部４８は、それら椎間線のデータをデータベース６０に登録する。

【0084】

また、表示処理部５０は、今回の骨密度画像１００上でユーザに選択された椎間線に対応する、前回の椎間線の骨密度プロファイルを更に表示してもよい。例えば、ユーザが椎間線ＤＨを選択した場合、表示処理部５０は、今回の骨密度画像１００における椎間線ＤＨ上の骨密度プロファイル３００と、前回の骨密度画像１００における椎間線ＤＨ上の骨密度プロファイルとを比較できるように表示する。比較できる表示では、例えば、今回と前回の骨密度プロファイルを上下又は左右に並べて表示すればよい。図１５には、今回の骨密度プロファイル３００と前回の骨密度プロファイル３１０を上下に並べて表示した例を示す。

【0085】

先ほど、適切に設定された椎間線上の骨密度プロファイル３００は中央の凹部を挟んで左右対称に近い形状になると説明したが、これは理想的な場合の話である。腰椎の変形等のために、椎間線をどのように設定しても、骨密度プロファイル３００が左右対称に近い形状とならない場合もある。そのような場合、ユーザは、骨密度プロファイル３００の形状が左右対称に近くならないとしても、その形状や、椎間線の近傍の骨密度画像１００の濃度分布等を総合的に考慮して、最も適切と考えられる椎間線を求める。このとき、前回の骨密度プロファイル３１０は、参考になる。すなわち、前回の骨密度プロファイル３１０は、ユーザが前回の測定結果に基づいて適切であると判断したものなので、これを参考情報の一つとして用いるのである。ユーザは、今回の骨密度画像１００上の椎間線の位置や傾きを調整する際に、その椎間線の骨密度プロファイル３００が前回の骨密度プロファイル３００にどの程度似ているかも判断の材料とすることができる。

【0086】

また、ユーザは、椎間線に沿った骨密度プロファイルを見ることで、椎体以外の骨部、例えば横突起や棘突起、の骨密度の状況を把握できる。

【0087】

また、表示処理部５０は、骨密度画像１００上に設定された全ての椎間線についての骨密度プロファイルを同一画面上に表示する機能を持っていてもよい。例えば、全ての椎間線の骨密度プロファイルが、左右対称とはいえず、同一の側に偏った形状となっている場合、測定時の被検体の姿勢が左右どちらかの側に傾いている可能性があるので、測定のし直しの必要性があることが分かる。

【符号の説明】

【0088】

１０ Ｘ線測定装置、１４ アーム部、２４ 本体部筐体、２６ Ｘ線発生器、３０ Ｘ線検出器、３８ 制御装置、４０ 制御部、４２ 操作パネル、４４ ディスプレイ、４６ 解析部、４８ 設定処理部、５０ 表示処理部、 ５２ ＤＢ処理部、６０ データベース。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】