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公開番号2025047692
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156328
出願日2023-09-21
発明の名称情報処理装置、放射線撮影システム、情報処理方法、及びプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類A61B 6/00 20240101AFI20250326BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】正確な骨密度を測定することができると共に、不正確な骨密度を出力するリスクを減らすことができる骨密度測定装置を提供する。
【解決手段】所定の骨密度を有する第一の被写体を第一の撮影条件で撮影して得た第一の被写体データと第一の撮影条件で第一の被写体を配置せずに撮影して得た第一の補正データとを用いて得られた骨密度較正値、骨密度測定対象である第二の被写体を第二の撮影条件で撮影して得た第二の被写体データ、及び第二の撮影条件で第二の被写体を配置せずに撮影して得た第二の補正データを取得するデータ取得部と、第二の被写体データ及び第二の補正データを用いて骨画像を生成する生成部と、骨画像と、骨密度較正値とを用いて第二の被写体の骨密度を取得する骨密度取得部とを備える骨密度測定装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
所定の骨密度を有する第一の被写体を第一の撮影条件で撮影して得た第一の被写体データと前記第一の撮影条件で前記第一の被写体を配置せずに撮影して得た第一の補正データとを用いて得られた骨密度較正値、骨密度測定対象である第二の被写体を第二の撮影条件で撮影して得た第二の被写体データ、及び前記第二の撮影条件で前記第二の被写体を配置せずに撮影して得た第二の補正データを取得するデータ取得部と、
前記第二の被写体データ及び前記第二の補正データを用いて骨画像を生成する生成部と、
前記骨画像と、前記骨密度較正値とを用いて前記第二の被写体の骨密度を取得する骨密度取得部と、
を備える情報処理装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記データ取得部は前記第一の補正データを更に取得し、
前記情報処理装置は、前記第一の補正データ及び前記第二の補正データを解析し、前記第一の補正データ及び前記第二の補正データの特徴量を取得する、解析部を更に備え、
前記生成部は、前記第二の被写体データ、前記第二の補正データ、及び前記特徴量を用いて前記骨画像を生成する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記解析部は、前記特徴量として画素値分布を取得する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記生成部は、前記特徴量を用いて取得された、前記第二の補正データの画素値分布を前記第一の補正データの画素値分布に変換する補正係数、前記第二の被写体データ、及び前記第二の補正データを用いて、前記骨画像を生成する、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記生成部は、前記補正係数を用いて前記第二の補正データを補正し、該補正された第二の補正データ及び前記第二の被写体データを用いて前記骨画像を生成する、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記解析部は、多次元の曲面フィッティングを用いて前記画素値分布を取得する、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記生成部は、前記曲面フィッティングのフィッティング誤差が閾値以上の場合には、前記骨画像の生成に前記特徴量を用いない、請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記解析部は、前記第二の補正データの照射野領域内、かつ前記第一の補正データの照射野領域内において前記解析を行う、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記解析部は、前記特徴量としてノイズ量を取得する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記生成部は、前記特徴量を用いて取得された、前記第二の補正データのノイズ量を前記第一の補正データのノイズ量に変換するためのノイズ調整フィルタ、前記第二の被写体データ、及び前記第二の補正データを用いて、前記骨画像を生成する、請求項９に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、情報処理装置、放射線撮影システム、情報処理方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
骨粗鬆症の診断等のために骨中の骨塩定量を測定することが知られている。骨塩定量の測定の方法として、例えば、Ｄｕａｌ－ｅｎｅｒｇｙＸ－ｒａｙＡｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ（ＤＸＡ）法が用いられている。ＤＸＡ法は、エネルギー分布の異なる２つのＸ線を用いて、軟部組織と骨組織のＸ線吸収係数の違いから骨密度を測定する手法である。従来、ＤＸＡ法を用いた骨密度測定装置では、ラインセンサを用いて、照射されたＸ線のデータをライン単位で取得していた。そのため、従来のＤＸＡ法を用いた骨密度測定装置は、１回の撮影で多くの時間を必要とし、患者に負担がかかるものであった。
【０００３】
これに対し、近年はフラットパネルセンサ（ＦＰＤｅ：ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）を用いて撮影されたＸ線撮影画像によるデジタル画像診断が普及し、骨密度測定にも応用されている。ＦＰＤｅを用いて骨密度撮影を行う場合は、Ｘ線をＦＰＤｅ全面に照射（コーンビーム撮影）し画像を取得するため、１回の撮影が短時間となり、患者に負担のかからない撮影ができるようになった。
【０００４】
ＦＰＤｅで取得した画像から骨密度を算出するためには、ＦＰＤｅの出力値から算出した値と実際の骨密度の値との間で較正が必要となる。骨密度が既知である骨密度較正ファントム（ＱｕａｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ（ＱＣ）ファントム）を撮影することで、骨密度較正に用いられる骨密度較正値を得ることができる。ＦＰＤｅの出力値から計算した値に対し、骨密度較正値で較正を行うことで、より適切な骨密度が求めることができる。
【０００５】
骨密度の測定精度を高めるために様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１では、骨密度の計測対象となる腰椎や大腿骨といった領域を正しく抽出するために、機械学習を用いる方法が提案されている。また、特許文献２では、ＦＰＤｅの経年劣化による測定精度の低下を防ぐために、補正データを解析する方法が提案されている。
【０００６】
患者撮影時の撮影条件とＱＣファントム撮影時の撮影条件の不一致も測定精度の低下を招く原因の１つである。撮影条件には、Ｘ線の発生条件の他に、Ｘ線管球とＦＰＤｅとの幾何学的な配置などが挙げられる。
【０００７】
ＤＸＡ法では、異なる２つのＸ線を用いて被写体を撮影した画像のほかに、線量を画素値に変換する際の変換係数を補正する目的で、撮影装置において被写体を載置しない状態でＸ線を照射したときのゲイン補正用画像（補正データ）を用いる必要がある。具体的には、高エネルギー撮影で取得した補正データの画素値と被写体のＸ線画像の画素値から、高エネルギーのＸ線画像の各画素における透過率を算出する。また、同様に低エネルギー撮影で取得した補正データの画素値と被写体のＸ線画像の画素値から、低エネルギーのＸ線画像の各画素における透過率を算出する。その後、２つの透過率から軟部組織と骨部組織のＸ線吸収係数を導出することで、ＤＸＡ画像を生成する。なお、従来、補正データは、ＱＣファントムを撮影するタイミングで取得される。
【０００８】
ここで、各画素における正確な透過率を算出するためには、補正データの取得時と被写体のＸ線画像の取得時とで、ＦＰＤｅに照射される線量分布が揃っている必要がある。従来のＤＸＡ法を用いた骨密度測定専用の装置を用いる場合、管球とＸ線検出器の相対位置が撮影毎に著しく変化することはなかった。そのため、ＱＣファントムを撮影するタイミングで取得した補正データを用いて患者のＸ線画像の各画素における透過率を算出することができた。
【０００９】
これに対し、一般撮影用のＦＰＤｅを用いた撮影では、管球やＦＰＤｅが移動されることがあり、管球とＦＰＤｅの相対位置が変化することがある。このように、患者撮影時に撮影条件が変わってしまうと、ＦＰＤｅに照射される線量分布が、ＱＣファントム撮影時（補正データ取得時）の線量分布から変化し、正確な透過率を算出できず、正しい骨密度を算出できないことがある。従って、患者撮影時にはＱＣファントム撮影時の撮影条件と近い撮影条件で患者撮影を実施することが重要であり、撮影条件の再現性が骨密度の精度に影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０２１－０３７１６４号公報
特開２０１８－１９２０５４号公報
特開２０２０－２５７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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