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JP2014079406A - Bone density measurement adapter - Google Patents

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JP2014079406A
JP2014079406A JP2012229680A JP2012229680A JP2014079406A JP 2014079406 A JP2014079406 A JP 2014079406A JP 2012229680 A JP2012229680 A JP 2012229680A JP 2012229680 A JP2012229680 A JP 2012229680A JP 2014079406 A JP2014079406 A JP 2014079406A
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Abstract

【課題】大がかりな設備を用いることなく簡便に骨密度の測定を行うことを目的とする。
【解決手段】容器26は、側壁30および底膜32を備える。側壁30は、X線のビーム形状に沿って、下方に向かうにつれて径を大きくした円筒形状を有する。側壁30は、X線を遮蔽する材料で形成されている。側壁30によって形成される下側の開口には底膜32が設けられている。底膜32は、X線を透過する変形可能な材料で形成されている。骨密度測定用アダプタ18を被検体24上に設けた際に、底膜32は被検体24の形状に合わせて変形し、被検体24に密着する。骨密度測定用アダプタ18の内部には、水平な液面が形成される程度の量の軟部組織等価液34が収容されている。このような構成によって、厚さが一定の軟部組織によって骨が囲まれた状態と等価な状態が形成され、骨密度の測定が容易となる。
【選択図】図3
An object of the present invention is to easily measure bone density without using a large-scale facility.
A container includes a side wall and a bottom film. The side wall 30 has a cylindrical shape whose diameter increases along the X-ray beam shape downward. The side wall 30 is formed of a material that shields X-rays. A bottom film 32 is provided in the lower opening formed by the side wall 30. The bottom film 32 is made of a deformable material that transmits X-rays. When the bone density measuring adapter 18 is provided on the subject 24, the bottom membrane 32 is deformed according to the shape of the subject 24 and is in close contact with the subject 24. The bone density measuring adapter 18 contains a soft tissue equivalent liquid 34 in such an amount that a horizontal liquid level is formed. With such a configuration, a state equivalent to a state in which bone is surrounded by soft tissue having a constant thickness is formed, and bone density can be easily measured.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、骨密度測定用アダプタに関し、特に、X線を用いて被検体の骨密度を測定するためのアダプタに関する。   The present invention relates to an adapter for measuring bone density, and more particularly to an adapter for measuring the bone density of a subject using X-rays.

人体の骨の疾患として、骨塩の含有量が減少して骨強度が低下する骨粗鬆症がある。近年、多くの国においてその患者数が増加している。骨粗鬆症は、自覚症状が現れ難い疾患であるため、定期的な診断が望まれている。そのような骨粗鬆症等の骨の診断を行う装置として、X線によって骨密度の測定を行う骨密度測定装置が広く用いられている。骨密度測定装置は、X線発生器から発せられ被検体を透過したX線をX線検出器によって検出し、その検出結果に基づいて被検体の骨密度を測定する。   As a bone disease of the human body, there is osteoporosis in which the content of bone mineral decreases and bone strength decreases. In recent years, the number of patients has increased in many countries. Since osteoporosis is a disease in which subjective symptoms are difficult to appear, periodic diagnosis is desired. As a device for diagnosing bone such as osteoporosis, a bone density measuring device for measuring bone density by X-ray is widely used. The bone density measuring device detects X-rays emitted from an X-ray generator and transmitted through a subject with an X-ray detector, and measures the bone density of the subject based on the detection result.

骨密度測定装置が骨密度を測定する方法には二重エネルギーX線吸収測定法(DXA:Dual X−ray Absoptiometry)、QCT法(QCT:Quantitative Computed Tomo−graphy)、単一エネルギーX線吸収測定法(SXA:Single X−ray Absoptiometry)等がある。   The bone density measuring apparatus measures the bone density by dual energy X-ray absorption measurement (DXA), QCT (QCT: Quantitative Computed Tomo-graph), single energy X-ray absorption measurement. There is a method (SXA: Single X-ray Abstractometry).

DXA法は、エネルギーが異なる2種類のX線のそれぞれについて被検体のX線画像データを取得し、これらのX線画像データから骨塩分布データを求め、骨塩分布データに基づき骨密度を求めるものである。QCT法は、ファントムと称される基準物体と共に被検体のX線画像データを取得するものである。X線画像データに含まれるファントムに対応するデータと、X線画像データに含まれる骨に対応するデータとに基づいて骨密度が測定される。SXA法は、軟部組織中の骨を透過したX線のレベル、軟部組織のみを透過したX線のレベル、および、これらのX線の各進行路の幾何学的関係等に基づいて骨密度を求めるものである。SXA法においては、一般に、必要な測定条件を成立させるため、手、足等の被検部位が測定用の液体に浸された状態で測定が行われる。   The DXA method acquires X-ray image data of a subject for each of two types of X-rays having different energies, calculates bone mineral distribution data from these X-ray image data, and calculates bone density based on the bone mineral distribution data. Is. The QCT method acquires X-ray image data of a subject together with a reference object called a phantom. The bone density is measured based on the data corresponding to the phantom included in the X-ray image data and the data corresponding to the bone included in the X-ray image data. The SXA method calculates the bone density based on the level of X-ray transmitted through the bone in the soft tissue, the level of X-ray transmitted only through the soft tissue, and the geometrical relationship of each progression path of these X-rays. It is what you want. In the SXA method, in general, in order to establish a necessary measurement condition, measurement is performed in a state where a test site such as a hand or a foot is immersed in a measurement liquid.

なお、特許文献1には、SXA法を用いて骨塩量を求める装置が記載されている。この装置は、液状物を保持する水槽を備え、被検部位が液状物に浸された状態で骨塩量の測定を行う。特許文献2には、QCT法に用いられるファントムが記載されている。このファントムは、被検体の組織と類似した材料と共に袋に封入されている。被検体の組織と類似した材料は、袋内に隙間なく充填されている。特許文献3には、キャリブレーションファントムが記載されている。このキャリブレーションファントムは、放射線不透過性の材料で形成され、透過性を段階的に異ならしめた複数の部分からなり、被検体と共にX線撮影される。そして、X線画像上における骨の画像と、キャリブレーションファントムの画像との比較に基づいて、骨密度が求められる。   Patent Document 1 describes an apparatus for obtaining the bone mineral content using the SXA method. This apparatus includes a water tank for holding a liquid material, and measures the amount of bone mineral in a state in which the test site is immersed in the liquid material. Patent Document 2 describes a phantom used in the QCT method. This phantom is enclosed in a bag together with a material similar to the tissue of the subject. A material similar to the tissue of the subject is filled in the bag without any gaps. Patent Document 3 describes a calibration phantom. This calibration phantom is made of a radiopaque material, is composed of a plurality of portions with different transparency, and is X-rayed together with the subject. Then, the bone density is obtained based on the comparison between the bone image on the X-ray image and the calibration phantom image.

特開2008−206560号公報JP 2008-206560 A 特表平8−503637号公報Japanese National Patent Publication No. 8-503637 特表2008−509737号公報Special table 2008-509737 gazette

SXA法に基づく骨密度測定装置では、一般に、被検部位が液体に浸された状態で測定が行われる。そのため、液体を収容し、被検部位を液体に浸すための水槽を設ける等、設備が大がかりになるという問題があった。   In a bone density measuring apparatus based on the SXA method, generally, measurement is performed in a state where a test site is immersed in a liquid. Therefore, there is a problem that the facility becomes large, such as providing a water tank for storing the liquid and immersing the test site in the liquid.

本発明は、大がかりな設備を用いることなく簡便に骨密度の測定を行うことを目的とする。   An object of the present invention is to easily measure bone density without using a large-scale facility.

本発明は、骨および軟部組織からなる被検体上に設けられ、前記被検体に密着する底面を有し、内部に軟部組織等価物質としての液体が収容された容器を備え、前記容器内において、水平な液面が形成され、前記被検体および前記液体を骨密度測定用X線が透過することを特徴とする。   The present invention is provided on a subject made of bone and soft tissue, has a bottom surface that is in close contact with the subject, and includes a container containing a liquid as a soft tissue equivalent substance therein, A horizontal liquid surface is formed, and bone density measurement X-rays pass through the subject and the liquid.

このような構成によれば、容器の底面が被検体に密着した状態で、容器内に水平な液面が形成される。これによって、容器内の液体と被検体とが伝搬媒質の観点から一体化され、被検体の下面が水平面とみなせる場合には、厚さが一定の軟部組織によって骨が囲まれた状態と等価な状態を形成することができる。したがって、骨密度測定用アダプタを被検体上に設けるという簡単な操作で、骨密度の測定を行うための条件を成立させることができる。   According to such a configuration, a horizontal liquid surface is formed in the container with the bottom surface of the container being in close contact with the subject. As a result, when the liquid in the container and the subject are integrated from the viewpoint of the propagation medium and the lower surface of the subject can be regarded as a horizontal plane, this is equivalent to a state where the bone is surrounded by soft tissue having a constant thickness. A state can be formed. Therefore, the condition for measuring the bone density can be established by a simple operation of providing the bone density measuring adapter on the subject.

また、本発明に係る骨密度測定用アダプタは、望ましくは、前記容器は、変形可能な材料で形成され、前記底面を有する底膜を有する。   In the bone density measuring adapter according to the present invention, preferably, the container has a bottom membrane formed of a deformable material and having the bottom surface.

このような構成によれば、底膜が被検体の形状に合わせて自然変形する。したがって、被検体の表面の形状によらずに、容器の底面を被検体に密着させることができる。   According to such a configuration, the bottom film naturally deforms in accordance with the shape of the subject. Therefore, the bottom surface of the container can be brought into close contact with the subject regardless of the shape of the surface of the subject.

また、本発明に係る骨密度測定用アダプタは、望ましくは、前記容器は、X線を遮蔽する側壁を有する。   In the bone mineral density measuring adapter according to the present invention, preferably, the container has a side wall that shields X-rays.

このような構成によれば、容器から横方向に放射される不要なX線が低減される。   According to such a configuration, unnecessary X-rays emitted from the container in the lateral direction are reduced.

また、本発明に係る骨密度測定用アダプタは、望ましくは、前記骨密度測定用X線は、進行方向に向かって広がるビーム形状を有し、前記容器は、前記ビーム形状に沿った形状の側壁を有する。   In the bone density measuring adapter according to the present invention, preferably, the bone density measuring X-ray has a beam shape that spreads in a traveling direction, and the container has a side wall that is shaped along the beam shape. Have

X線のビーム形状には、例えば、円錐形状、角推形状がある。このような構成によれば、X線の進行を妨げることなく容器の容積を低減することができ、容器が小型軽量化される。   X-ray beam shapes include, for example, a cone shape and an angular guess shape. According to such a configuration, the volume of the container can be reduced without hindering the progress of X-rays, and the container can be reduced in size and weight.

また、本発明に係る骨密度測定用アダプタは、望ましくは、前記容器の底面は、X線が透過する部分とX線が遮蔽される部分とを有する。   In the bone mineral density measuring adapter according to the present invention, preferably, the bottom surface of the container has a part through which X-rays pass and a part through which X-rays are shielded.

このような構成によれば、骨密度の測定に寄与するX線の進行を妨げることなく、骨密度の測定に寄与しないX線の量を制限することができる。これによって、容器から被検体に放射されるX線の量が制限され、被検者の被曝量が低減される。   According to such a configuration, it is possible to limit the amount of X-rays that do not contribute to bone density measurement without hindering the progress of X-rays that contribute to bone density measurement. Thereby, the amount of X-rays emitted from the container to the subject is limited, and the exposure amount of the subject is reduced.

また、本発明に係る骨密度測定用アダプタは、望ましくは、前記容器が前記被検体としての被検者によって保持される。   In the bone mineral density measuring adapter according to the present invention, preferably, the container is held by a subject as the subject.

このような構成によれば、骨密度測定用アダプタを支持するための装置は必ずしも必要とされない。例えば、骨密度を測定する部位に骨密度測定用アダプタを密着させ、被検者が両手で骨密度測定用アダプタを保持するといった使用方法が可能である。   According to such a configuration, a device for supporting the bone density measuring adapter is not necessarily required. For example, it is possible to use the bone density measuring adapter in close contact with the site where bone density is measured, and the subject holds the bone density measuring adapter with both hands.

また、本発明に係る骨密度測定用アダプタは、望ましくは、前記容器内に収容された少なくとも1つのX線減衰基準物を備える。   The bone mineral density measuring adapter according to the present invention preferably includes at least one X-ray attenuation reference object accommodated in the container.

このような構成によれば、X線減衰基準物を被検体と共にX線撮影し、撮影された画像と骨の画像との比較に基づいて骨の診断を行うことができる。したがって、X線減衰基準物についての測定を別途行わなくてもよい。   According to such a configuration, the X-ray attenuation reference object can be X-rayed together with the subject, and bone diagnosis can be performed based on a comparison between the imaged image and the bone image. Therefore, it is not necessary to separately measure the X-ray attenuation reference object.

本発明によれば、大がかりな設備を用いることなく簡便に骨密度の測定を行うことができる。   According to the present invention, bone density can be easily measured without using a large-scale facility.

本発明の実施形態に係る骨密度測定システムを示す図である。It is a figure which shows the bone density measuring system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る骨密度測定用アダプタの斜視図である。It is a perspective view of the adapter for bone density measurement concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る骨密度測定用アダプタの断面図である。It is sectional drawing of the adapter for bone density measurement which concerns on embodiment of this invention. 骨密度測定用アダプタを被検体に密着させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which stuck the adapter for bone density measurement to the test object. 測定状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows a measurement state typically. 測定X線データによって示される測定画像を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the measurement image shown by measurement X-ray data. 骨密度測定用アダプタ内の軟部組織等価液を軟部組織に置き換えた図である。It is the figure which replaced the soft tissue equivalent liquid in the adapter for bone density measurement with the soft tissue. 蓋および底膜のそれぞれの一部をX線透過領域とし、蓋および底膜のそれぞれの残りの領域をX線遮蔽領域とした骨密度測定用アダプタを示す図である。It is a figure which shows the adapter for a bone density measurement which used each part of each of the lid | cover and the bottom membrane as the X-ray transmissive area | region, and made each remaining area | region of the lid | cover and the bottom membrane the X-ray shielding area. 容器を四角筒形状とした骨密度測定用アダプタを示す図である。It is a figure which shows the adapter for bone density measurement which made the container the square cylinder shape. X線減衰基準物が設けられた骨密度測定用アダプタを示す図である。It is a figure which shows the adapter for a bone density measurement provided with the X-ray attenuation reference | standard object. 骨密度測定用アダプタを保持する機構を備える骨密度測定システムを示す図である。It is a figure showing a bone density measuring system provided with a mechanism holding a bone density measuring adapter.

図1には、本発明の実施形態に係る骨密度測定システムが示されている。この図には、被検体24の腰椎の骨密度を測定する状態が示されている。骨密度測定システムは、ブッキーテーブル10、X線発生器12、X線検出器14、制御部16および骨密度測定用アダプタ18を備える。   FIG. 1 shows a bone density measuring system according to an embodiment of the present invention. This figure shows a state in which the bone density of the lumbar spine of the subject 24 is measured. The bone density measuring system includes a bucky table 10, an X-ray generator 12, an X-ray detector 14, a control unit 16, and a bone density measuring adapter 18.

ブッキーテーブル10は、X線を透過する測定台20、および測定台20を支えるテーブル脚22を備える。ブッキーテーブル10の上方には、被検体24が横たわる空間を隔ててX線発生器12が設けられている。ブッキーテーブル10の測定台20の下方には、X線発生器12に対向する位置にX線検出器14が設けられている。X線検出器14は水平な検出面15を有し、検出面15には複数のX線検出素子が配列されている。各X線検出素子がX線を検出し画素値を出力することで、検出面15に到達したX線に基づくX線二次元分布データが生成される。X線検出器14は、X線二次元分布データを制御部16に出力する。   The bucky table 10 includes a measurement table 20 that transmits X-rays and a table leg 22 that supports the measurement table 20. An X-ray generator 12 is provided above the Bucky table 10 with a space in which the subject 24 lies. Below the measuring table 20 of the bucky table 10, an X-ray detector 14 is provided at a position facing the X-ray generator 12. The X-ray detector 14 has a horizontal detection surface 15 on which a plurality of X-ray detection elements are arranged. Each X-ray detection element detects an X-ray and outputs a pixel value, whereby X-ray two-dimensional distribution data based on the X-ray that has reached the detection surface 15 is generated. The X-ray detector 14 outputs the X-ray two-dimensional distribution data to the control unit 16.

骨密度の測定に際して、被検体24はブッキーテーブル10の測定台20上に仰向けに横たえられる。被検体24としての被検者は、骨密度測定用アダプタ18を腹部に密着させて両手で保持する。骨密度測定用アダプタ18は、骨密度の測定条件を成立させるために用いられるものであり、具体的な構成については後述する。   When measuring the bone density, the subject 24 is laid on his / her back on the measuring table 20 of the bucky table 10. A subject as the subject 24 holds the bone density measuring adapter 18 in close contact with the abdomen and holds it with both hands. The bone density measuring adapter 18 is used to establish bone density measuring conditions, and a specific configuration will be described later.

なお、被検体24が測定台20上に横たえられたときに、被検体24の背中側と測定台20との間に隙間が生じる場合には、被検体24の軟部組織と等価な液体が封入された液体袋を、その隙間に挿入してもよい。   When the subject 24 is laid on the measurement table 20 and a gap is formed between the back side of the subject 24 and the measurement table 20, a liquid equivalent to the soft tissue of the subject 24 is enclosed. The liquid bag thus formed may be inserted into the gap.

X線発生器12は、円錐形状、角錐形状等、末広がりのビーム形状を有するX線を下方に放射する。X線発生器12から放射されたX線は、骨密度測定用アダプタ18、被検体24および測定台20を透過し、X線検出器14の検出面15に到達する。X線検出器14は、X線二次元分布データを生成し、制御部16に出力する。制御部16は、X線二次元分布データに基づいて被検体24の骨密度を測定する。   The X-ray generator 12 emits X-rays having a divergent beam shape such as a cone shape or a pyramid shape downward. X-rays radiated from the X-ray generator 12 pass through the bone density measuring adapter 18, the subject 24 and the measurement table 20 and reach the detection surface 15 of the X-ray detector 14. The X-ray detector 14 generates X-ray two-dimensional distribution data and outputs it to the control unit 16. The control unit 16 measures the bone density of the subject 24 based on the X-ray two-dimensional distribution data.

次に、骨密度測定用アダプタ18の具体的な構成について説明する。図2および図3には、骨密度測定用アダプタ18の斜視図および断面図がそれぞれ示されている。骨密度測定用アダプタ18は、容器26および蓋28を備える。容器26には軟部組織等価液34が収容されている。軟部組織等価液34は、X線の透過特性が被検体24の軟部組織40に等価な液体である。ただし、図2の斜視図には、内部の構造を示すため、軟部組織等価液34が収容されていない状態が示されている。軟部組織等価液34には、例えば、水が用いられる。   Next, a specific configuration of the bone density measuring adapter 18 will be described. 2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view of the bone density measuring adapter 18, respectively. The bone density measuring adapter 18 includes a container 26 and a lid 28. The container 26 contains a soft tissue equivalent liquid 34. The soft tissue equivalent liquid 34 is a liquid whose X-ray transmission characteristics are equivalent to the soft tissue 40 of the subject 24. However, the perspective view of FIG. 2 shows a state in which the soft tissue equivalent liquid 34 is not accommodated in order to show the internal structure. For the soft tissue equivalent liquid 34, for example, water is used.

容器26は、側壁30および底膜32を備える。側壁30は、X線のビーム形状に沿って、下方に向かうにつれて径を大きくした円筒形状を有する。側壁30は、X線を遮蔽する材料で形成されている。X線遮蔽材料としては、例えば、鉛ガラス等のX線遮蔽ガラス、金属がある。また、側壁30をプラスチック樹脂等のX線が透過する材料で形成し、X線遮蔽材料で形成された層を側壁30の内部または壁面に設けてもよい。   The container 26 includes a side wall 30 and a bottom film 32. The side wall 30 has a cylindrical shape whose diameter increases along the X-ray beam shape downward. The side wall 30 is formed of a material that shields X-rays. Examples of the X-ray shielding material include X-ray shielding glass such as lead glass and metal. Alternatively, the side wall 30 may be formed of a material that transmits X-rays such as plastic resin, and a layer formed of the X-ray shielding material may be provided in the side wall 30 or on the wall surface.

側壁30によって形成される下側の開口には底膜32が設けられている。底膜32は、ゴム等、X線を透過する変形可能な材料で形成されている。骨密度測定用アダプタ18を被検体24上に設けた際に、底膜32は被検体24の形状に合わせて変形し、被検体24に密着する。   A bottom film 32 is provided in the lower opening formed by the side wall 30. The bottom film 32 is made of a deformable material that transmits X-rays, such as rubber. When the bone density measuring adapter 18 is provided on the subject 24, the bottom membrane 32 is deformed according to the shape of the subject 24 and is in close contact with the subject 24.

蓋28は、X線を透過するプラスチック樹脂等によって形成され、容器26の開口に着脱可能となっている。容器26および蓋28は、ネジ構造によって着脱可能としてもよい。容器26に蓋28が取り付けられることによって、軟部組織等価液34の漏れが回避される。   The lid 28 is formed of a plastic resin or the like that transmits X-rays, and is detachable from the opening of the container 26. The container 26 and the lid 28 may be detachable by a screw structure. By attaching the lid 28 to the container 26, leakage of the soft tissue equivalent liquid 34 is avoided.

骨密度測定用アダプタ18の内部には、水平な液面が形成される程度の量の軟部組織等価液34が収容されている。すなわち、容器26に蓋28が取り付けられた状態において、骨密度測定用アダプタ18内に空気が混入するようにする。   The bone density measuring adapter 18 contains a soft tissue equivalent liquid 34 in such an amount that a horizontal liquid level is formed. That is, air is mixed in the bone density measuring adapter 18 in a state where the lid 28 is attached to the container 26.

このような構成によれば、図4に示されるように、被検体24の表面が平坦でなくとも底膜32が被検体24の表面に沿って変形する。そして、軟部組織等価液34が容器26に満たされた状態で、骨密度測定用アダプタ18の底面が被検体24に密着する。これによって、軟部組織等価液34と被検体24の軟部組織とが伝搬媒質の観点から一体化され、骨密度の測定のために好適な条件が形成される。また、側壁30がX線を遮蔽するため、容器26から横方向に放射される不要なX線が低減され、被検者の被曝量が低減される。さらに、側壁30は、X線のビーム形状に沿って、下方に向かうにつれて径を大きくした円筒形状を有する。これによって、X線の進行を妨げることなく容器26の容積を低減することができ、容器26が小型軽量化される。   According to such a configuration, as shown in FIG. 4, the bottom film 32 is deformed along the surface of the subject 24 even if the surface of the subject 24 is not flat. The bottom surface of the bone density measuring adapter 18 is in close contact with the subject 24 in a state where the soft tissue equivalent liquid 34 is filled in the container 26. As a result, the soft tissue equivalent fluid 34 and the soft tissue of the subject 24 are integrated from the viewpoint of the propagation medium, and a suitable condition for measuring the bone density is formed. Moreover, since the side wall 30 shields X-rays, unnecessary X-rays emitted from the container 26 in the lateral direction are reduced, and the exposure dose of the subject is reduced. Further, the side wall 30 has a cylindrical shape with a diameter increasing toward the lower side along the X-ray beam shape. Thereby, the volume of the container 26 can be reduced without hindering the progress of X-rays, and the container 26 is reduced in size and weight.

ここでは、変形可能な材料で底膜32を形成した例について説明したが、底膜32を剛性の材料で形成された板で置き換えてもよい。この場合、骨密度測定用アダプタの底面は、被検体が変形することによって被検体に密着する。   Here, an example in which the bottom film 32 is formed of a deformable material has been described, but the bottom film 32 may be replaced with a plate formed of a rigid material. In this case, the bottom surface of the bone density measuring adapter is brought into close contact with the subject as the subject is deformed.

SXA法による骨密度の測定について図5〜図7を参照して説明する。図5には、測定状態が模式的に示されている。図5に示されている骨38は背椎であり、被検体24の背椎の長手方向に垂直な断面が示されている。骨密度測定用アダプタ18内には、軟部組織等価液34による水平な液面36が形成されている。X線発生器12は、被検体24の骨38とその周辺の軟部組織40をビーム42内に含むX線を放射する。すなわち、X線発生器12は、骨密度測定用アダプタ18を透過した後、軟部組織40のみを透過してX線検出器14に到達するX線と、骨密度測定用アダプタ18を透過した後、軟部組織40、骨38、軟部組織40の順に被検体24を透過してX線検出器14に到達するX線とを放射する。   Measurement of bone density by the SXA method will be described with reference to FIGS. FIG. 5 schematically shows the measurement state. The bone 38 shown in FIG. 5 is the spine, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the spine of the subject 24 is shown. In the bone density measuring adapter 18, a horizontal liquid level 36 is formed by the soft tissue equivalent liquid 34. The X-ray generator 12 emits X-rays including the bone 38 of the subject 24 and the surrounding soft tissue 40 in a beam 42. That is, the X-ray generator 12 passes through the bone density measuring adapter 18, then passes through only the soft tissue 40 and reaches the X-ray detector 14, and after passing through the bone density measuring adapter 18. The soft tissue 40, the bone 38, and the soft tissue 40 are transmitted through the subject 24 in this order, and X-rays that reach the X-ray detector 14 are emitted.

測定に際しては、初めに、被検体24が横たえられておらず、X線発生器12とX線検出器14との間に測定台20のみが介在する基準状態が形成される。X線発生器12は、この基準状態でX線を放射する。制御部16は、X線検出器14から出力されたX線二次元分布データを基準X線データとして記憶する。   In the measurement, first, a reference state in which the subject 24 is not laid and only the measurement table 20 is interposed between the X-ray generator 12 and the X-ray detector 14 is formed. The X-ray generator 12 emits X-rays in this reference state. The control unit 16 stores the X-ray two-dimensional distribution data output from the X-ray detector 14 as reference X-ray data.

次に、被検体24が測定台20上に仰向けに横たえられ、骨密度測定用アダプタ18が被検体24に密着した測定状態が形成される。X線発生器12は、この状態でX線を放射する。制御部16は、X線検出器14から出力されたX線二次元分布データを測定X線データとして記憶する。   Next, the subject 24 is laid on the back on the measurement table 20, and a measurement state in which the bone density measuring adapter 18 is in close contact with the subject 24 is formed. The X-ray generator 12 emits X-rays in this state. The control unit 16 stores the X-ray two-dimensional distribution data output from the X-ray detector 14 as measured X-ray data.

図6には、測定X線データによって示される測定画像が模式的に示されている。測定画像のうち、骨38を透過したX線に基づく領域(骨領域44)は、軟部組織40のみを透過したX線に基づく領域(軟部組織領域46)よりも画素値が小さくなる。図6においては、骨領域44には軟部組織領域46よりも密な斑点が施され、骨領域44の画素値が軟部組織領域46の画素値よりも小さくなることが示されている。   FIG. 6 schematically shows a measurement image indicated by the measurement X-ray data. In the measurement image, the region based on the X-rays transmitted through the bone 38 (bone region 44) has a smaller pixel value than the region based on the X-rays transmitted only through the soft tissue 40 (soft tissue region 46). In FIG. 6, the bone region 44 is more densely spotted than the soft tissue region 46, and the pixel value of the bone region 44 is smaller than the pixel value of the soft tissue region 46.

SXA法によれば、骨領域44に含まれる画素PBの画素値をLB、画素PBの位置に対応する基準X線データの画素値をLB0、画素PBの位置座標をχB(x,z)、軟部組織領域46に含まれる画素PAの画素値をLA、画素PAの位置に対応する基準X線データの画素値をLA0、画素PAの位置座標をχA(x,z)とした場合、画素PBの位置における骨密度は、LB,LB0,χB,LA,LA0およびχAを変数とする後述の骨密度算出関数Bdによって表される。 According to the SXA method, the pixel value of the pixel PB included in the bone region 44 is L B , the pixel value of the reference X-ray data corresponding to the position of the pixel PB is L B0 , and the position coordinate of the pixel PB is χ B (x, z), the pixel value of the pixel PA included in the soft tissue region 46 is L A , the pixel value of the reference X-ray data corresponding to the position of the pixel PA is L A0 , and the position coordinate of the pixel PA is χ A (x, z) In this case, the bone density at the position of the pixel PB is expressed by a bone density calculation function B d to be described later using L B , L B0 , χ B , L A , L A0, and χ A as variables.

そこで、制御部16は、画素PAを一定の画素として、骨領域44に含まれる各画素について、骨密度算出関数Bdに基づき骨密度を求める。具体的には、測定画像に含まれる各画素について、骨領域44の画素であるか否かの判定を行い、その判定対象の画素が骨領域44の画素である場合には、骨密度算出関数Bdに基づいて、その画素に対する骨密度を求める。ここで、測定画像の各画素が骨領域44を示すか否かの判定は、例えば、画素値が所定の閾値未満であるときは、骨領域44の画素であるとの判定をし、画素値が所定の閾値以上であるときは、軟部組織領域46の画素であるとの判定をすることで行われる。 Therefore, the control unit 16 determines the bone density based on the bone density calculation function B d for each pixel included in the bone region 44 with the pixel PA as a fixed pixel. Specifically, it is determined whether or not each pixel included in the measurement image is a pixel in the bone region 44. If the pixel to be determined is a pixel in the bone region 44, the bone density calculation function Based on B d , the bone density for that pixel is determined. Here, the determination of whether each pixel of the measurement image indicates the bone region 44 is performed, for example, when the pixel value is less than a predetermined threshold, the pixel value is determined to be a pixel of the bone region 44. Is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined by determining that the pixel is in the soft tissue region 46.

制御部16は、このような処理に基づき、骨領域44の総ての画素のそれぞれについて骨密度を求める。そして、骨領域44内で求められた総ての骨密度の平均値を被検体24に対して求められた骨密度とする。   Based on such processing, the control unit 16 obtains the bone density for each of all the pixels in the bone region 44. The average value of all the bone densities obtained in the bone region 44 is set as the bone density obtained for the subject 24.

次に、骨密度算出関数Bdの例について、SXA法の測定原理と共に説明する。図7には、骨密度測定用アダプタ18に収容された軟部組織等価液34を軟部組織40に置き換えた図が示されている。測定台20は十分に薄いものとし、基準X線データおよび測定X線データは、近似的に測定台20の上面において取得されるものとする。 Next, an example of a bone density calculation function B d, will be described together with the measurement principles of the SXA method. FIG. 7 shows a view in which the soft tissue equivalent liquid 34 accommodated in the bone density measuring adapter 18 is replaced with a soft tissue 40. The measurement table 20 is assumed to be sufficiently thin, and the reference X-ray data and the measurement X-ray data are acquired approximately on the upper surface of the measurement table 20.

X線発生器12の点Qからは、末広がりのビーム形状を有するX線が下方に放射される。また、点Qの直下における測定台20上の点を原点Oとしてxy座標平面が定義されている。点Aは、測定画像上の軟部組織領域に含まれる点を示す。X線発生器12における点Qから放射されたX線47Aは、軟部組織等価液34の液面36上の点Cを通って点Aに至る。角度θ1は、X線47Aの進行方向と鉛直方向とがなす角度である。また、点Bは測定画像上の骨領域に含まれる点を示す。X線発生器12における点Qから放射されたX線47Bは、軟部組織等価液34の液面36上の点Dを通って点Bに至る。角度θ2は、X線47Bの進行方向と鉛直方向とがなす角度である。図7の点Aおよび点Bにおける画素は、それぞれ、図6の画素PAおよびPBに対応する。 From the point Q of the X-ray generator 12, X-rays having a diverging beam shape are emitted downward. An xy coordinate plane is defined with a point on the measurement table 20 immediately below the point Q as an origin O. Point A indicates a point included in the soft tissue region on the measurement image. The X-ray 47A emitted from the point Q in the X-ray generator 12 reaches the point A through the point C on the liquid surface 36 of the soft tissue equivalent liquid 34. The angle θ 1 is an angle formed by the traveling direction of the X-ray 47A and the vertical direction. Point B indicates a point included in the bone region on the measurement image. The X-ray 47 </ b> B emitted from the point Q in the X-ray generator 12 reaches the point B through the point D on the liquid surface 36 of the soft tissue equivalent liquid 34. The angle θ 2 is an angle formed by the traveling direction of the X-ray 47B and the vertical direction. Pixels at points A and B in FIG. 7 correspond to the pixels PA and PB in FIG. 6, respectively.

骨密度算出関数Bdは、次の(数1)〜(数6)のように表される。 The bone density calculation function B d is expressed as the following (Equation 1) to (Equation 6).

Figure 2014079406
Figure 2014079406

μsは軟部組織の質量減弱係数、ρsは軟部組織の重量密度、μbは骨の質量減弱係数、ρbは骨の重量密度であり、いずれも既知の値である。また、LBは、点Bにおける測定X線データの画素値である。L1は、被検体24内に骨38が存在せず軟部組織40のみが存在する状態を仮定した場合に、点Bにおいて検出される仮想的な画素値を表し、次の(数2)によって求められる。 μ s is the soft tissue mass attenuation coefficient, ρ s is the soft tissue weight density, μ b is the bone mass attenuation coefficient, and ρ b is the bone weight density, both of which are known values. L B is the pixel value of the measured X-ray data at point B. L 1 represents a virtual pixel value detected at the point B when it is assumed that the bone 38 does not exist in the subject 24 and only the soft tissue 40 exists, and is expressed by the following (Equation 2). Desired.

Figure 2014079406
Figure 2014079406

B0は、点Bにおける基準X線データの画素値である。また、上線が施されたBDは、点Bと点Dとの間の距離であり、(数3)および(数4)に基づいて求められる。 L B0 is the pixel value of the reference X-ray data at point B. Further, the overlined BD is a distance between the point B and the point D, and is obtained based on (Equation 3) and (Equation 4).

Figure 2014079406
Figure 2014079406

(数3)は、測定台20の上面および軟部組織等価液34の液面36が水平であり、点Cおよび点Dの測定台20からの高さが等しいことから導かれる式である。被検体24の上に骨密度測定用アダプタ18を設けることで、軟部組織等価液34による水平な液面が形成されると共に、軟部組織等価液34と被検体24の軟部組織40とが伝搬媒質の観点から一体化され、この条件が成立する。上線が施されたACは、点Aと点Cとの間の距離であり、以下の(数4)に基づいて求められる。また、θ1およびθ2は、それぞれ、以下の(数5)および(数6)から求められる。 (Equation 3) is an expression derived from the fact that the upper surface of the measurement table 20 and the liquid surface 36 of the soft tissue equivalent liquid 34 are horizontal, and the heights of the points C and D from the measurement table 20 are equal. By providing the bone density measuring adapter 18 on the subject 24, a horizontal liquid surface is formed by the soft tissue equivalent liquid 34, and the soft tissue equivalent liquid 34 and the soft tissue 40 of the subject 24 are the propagation medium. From this point of view, this condition is established. The overlined AC is the distance between point A and point C, and is obtained based on the following (Equation 4). Further, θ 1 and θ 2 are obtained from the following (Equation 5) and (Equation 6), respectively.

Figure 2014079406
Figure 2014079406

Aは、点Aにおける測定X線データの画素値であり、LA0は、点Aにおける基準X線データの画素値である。 L A is the pixel value of the measurement X-ray data at the point A, and L A0 is the pixel value of the reference X-ray data at the point A.

Figure 2014079406
Figure 2014079406

Figure 2014079406
Figure 2014079406

1は、点Aのx座標値の絶対値、すなわち、点Aと原点Oとの間の距離である。また、d2は、点Bのx座標値の絶対値、すなわち、点Bと原点Oとの間の距離である。h0は、点Qの測定台20からの高さであり、一定の値である。 d 1 is the absolute value of the x coordinate value of the point A, that is, the distance between the point A and the origin O. D 2 is the absolute value of the x coordinate value of the point B, that is, the distance between the point B and the origin O. h 0 is the height of the point Q from the measurement table 20 and is a constant value.

ここで、骨密度算出関数Bdの物理的意義について説明する。図7の直線QBの方向に沿った骨38の厚さβは次のように定義される。すなわち、同一の厚さβの軟部組織および骨をモデルとして仮定した場合において、モデルとしての骨を透過したX線のレベルと、モデルとしての軟部組織を透過したX線のレベルとの比が、画素値LBと画素値L1との比に等しくなるβの値として定義される。ここで、画素値LBは、軟部組織40、骨38、軟部組織40の順に被検体24を透過したX線に基づく画素値であり、画素値L1は、そのようなX線の進行路において、骨が存在せず軟部組織のみが存在すると仮定した場合に得られる仮想的な画素値である。この定義によれば、画素値LBと画素値L1との比は、次の(数7)のように、厚さβの骨を透過するX線の減衰比率と、厚さβの軟部組織を透過するX線の減衰比率との比で表される。 Here will be described the physical significance of bone density calculation function B d. The thickness β of the bone 38 along the direction of the straight line QB in FIG. 7 is defined as follows. That is, when assuming a soft tissue and bone having the same thickness β as a model, the ratio between the level of X-rays transmitted through the bone as the model and the level of X-rays transmitted through the soft tissue as the model is It is defined as the value of β that is equal to the ratio between the pixel value L B and the pixel value L 1 . Here, the pixel value L B is a pixel value based on X-rays that have passed through the subject 24 in the order of the soft tissue 40, the bone 38, and the soft tissue 40, and the pixel value L 1 is the travel path of such an X-ray. Are virtual pixel values obtained when it is assumed that there is no bone and only soft tissue exists. According to this definition, the ratio between the pixel value L B and the pixel value L 1 is as follows. As shown in the following (Equation 7), the attenuation ratio of the X-ray passing through the bone having the thickness β and the soft part having the thickness β It is expressed as a ratio to the attenuation ratio of X-rays transmitted through the tissue.

Figure 2014079406
Figure 2014079406

骨密度は、骨の厚さβにその重量密度ρsを乗じることで求められる。すなわち、(数7)をβについて解き、重量密度ρsを乗ずることで骨密度が求められ、この骨密度を表す式が(数1)である。 The bone density is obtained by multiplying the bone thickness β by its weight density ρ s . That is, by solving (Equation 7) for β and multiplying by the weight density ρ s , the bone density is obtained, and the equation representing this bone density is (Equation 1).

画素値LBは、測定X線データから直接得られる。これに対し、画素値L1は、測定X線データおよび基準X線データの画素値を、図7に示される幾何学的関係に基づく(数2)〜(数6)に当てはめることで求められる。 Pixel value L B is obtained directly from the measured X-ray data. On the other hand, the pixel value L 1 is obtained by applying the pixel values of the measurement X-ray data and the reference X-ray data to (Equation 2) to (Equation 6) based on the geometric relationship shown in FIG. .

(数2)〜(数6)に示される関係は、測定台20の上面および軟部組織等価液34の液面36が水平であるという条件下で成立する。本発明の実施形態に係る骨密度測定用アダプタ18においては、骨密度測定用アダプタ18の内部に水平な液面が形成される程度の量の軟部組織等価液が収容されている。すなわち、骨密度測定用アダプタ18内には空気を混入させている。これによって、図4に示されるように、被検体24の表面が傾いている場合であっても、容器26内に水平な液面36が形成される。したがって、厚さが一定の軟部組織40によって骨38が囲まれた状態と等価な状態が形成され、(数2)〜(数6)に示される関係が成立し、骨密度の測定を容易にすることができる。   The relationships shown in (Equation 2) to (Equation 6) are established under the condition that the upper surface of the measurement table 20 and the liquid surface 36 of the soft tissue equivalent liquid 34 are horizontal. In the bone density measuring adapter 18 according to the embodiment of the present invention, an amount of soft tissue equivalent liquid is stored in the bone density measuring adapter 18 so as to form a horizontal liquid surface. That is, air is mixed in the bone density measuring adapter 18. As a result, as shown in FIG. 4, a horizontal liquid level 36 is formed in the container 26 even when the surface of the subject 24 is inclined. Therefore, a state equivalent to the state in which the bone 38 is surrounded by the soft tissue 40 having a constant thickness is formed, and the relationship shown in (Expression 2) to (Expression 6) is established, and the bone density can be easily measured. can do.

なお、上述のSXA法の測定原理から明らかなように、測定に用いられるX線は、そのビームが、被検体24の骨38とその周辺の軟部組織40を少なくとも含んでいればよい。したがって、このような条件が成立する場合には、骨密度測定用アダプタ18の蓋28および底膜32については、これらの全体をX線が透過する材料で形成しなくてもよい。すなわち、X線発生器12から発せられたX線のうち、骨密度の測定に寄与しないビーム形状の外側付近に対応するものに対しては、骨密度測定用アダプタ18の蓋28および底膜32によって遮蔽をしてもよい。   As is clear from the measurement principle of the SXA method described above, the X-ray used for the measurement only needs to include at least the bone 38 of the subject 24 and the surrounding soft tissue 40. Therefore, when such a condition is satisfied, the lid 28 and the bottom membrane 32 of the bone density measuring adapter 18 may not be entirely formed of a material that transmits X-rays. That is, among the X-rays emitted from the X-ray generator 12, the X-ray corresponding to the vicinity of the outside of the beam shape that does not contribute to the bone density measurement, the lid 28 and the bottom membrane 32 of the bone density measuring adapter 18. You may shield by.

例えば、図8に示されるように、底膜32については、その中心付近を含む一部の領域をX線透過領域48とし、残りの領域をX線遮蔽領域50としてもよい。同様に、蓋28については、その中心付近を含む一部の領域をX線透過領域52とし、残りの領域をX線遮蔽領域54としてもよい。各X線透過領域は、プラスチック樹脂、ゴム等のX線が透過する材料で形成され、各X線遮蔽領域は、金属、X線遮蔽ガラス等のX線遮蔽材料で形成される。各X線透過領域および各X線遮蔽領域の形状は、X線のビーム形状に適合させた形状としてもよい。   For example, as shown in FIG. 8, with respect to the bottom film 32, a part of the region including the vicinity of the center may be the X-ray transmission region 48 and the remaining region may be the X-ray shielding region 50. Similarly, for the lid 28, a part of the region including the vicinity of the center may be the X-ray transmission region 52 and the remaining region may be the X-ray shielding region 54. Each X-ray transmission region is formed of a material that transmits X-rays such as plastic resin and rubber, and each X-ray shielding region is formed of an X-ray shielding material such as metal and X-ray shielding glass. The shape of each X-ray transmission region and each X-ray shielding region may be a shape adapted to the X-ray beam shape.

このような構成によれば、骨密度の測定に寄与するX線の進行を妨げることなく、骨密度の測定に寄与しないX線の量を制限することができる。これによって、容器26から被検体24に放射されるX線の量が制限され、被検者の被曝量が低減される。   According to such a configuration, it is possible to limit the amount of X-rays that do not contribute to bone density measurement without hindering the progress of X-rays that contribute to bone density measurement. Thereby, the amount of X-rays radiated from the container 26 to the subject 24 is limited, and the exposure amount of the subject is reduced.

また、骨密度測定用アダプタの容器の形状は、円筒の他、角筒としてもよい。図9には、容器26の形状を四角筒とした例が示されている。この例においても、図8に示された骨密度測定用アダプタ18と同様、底膜32の一部の領域がX線透過領域48とされ、残りの領域がX線遮蔽領域50とされている。さらに、蓋28の一部の領域がX線透過領域52とされ、残りの領域がX線遮蔽領域54とされている。   Further, the shape of the container of the bone density measuring adapter may be a square tube in addition to the cylinder. FIG. 9 shows an example in which the shape of the container 26 is a square cylinder. Also in this example, like the bone density measuring adapter 18 shown in FIG. 8, a part of the bottom membrane 32 is an X-ray transmission region 48 and the remaining region is an X-ray shielding region 50. . Furthermore, a partial area of the lid 28 is an X-ray transmission area 52 and the remaining area is an X-ray shielding area 54.

骨密度測定用アダプタの容器内には、X線減衰基準物を設けてもよい。X線減衰基準物は、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)等のプラスチック樹脂、プラスチック樹脂に金属、金属酸化物等を混合させたものによって形成され、透過するX線を減衰させる。X線減衰基準物は被検体と共にX線撮影され、その撮影された画像と骨の画像との比較に基づいて骨密度等の測定が行われる。   An X-ray attenuation reference object may be provided in the container of the bone density measuring adapter. The X-ray attenuation reference material is formed of, for example, a plastic resin such as polyvinyl chloride (PVC), or a plastic resin in which a metal, a metal oxide, or the like is mixed, and attenuates transmitted X-rays. The X-ray attenuation reference object is X-rayed together with the subject, and the bone density and the like are measured based on a comparison between the taken image and a bone image.

図10には、大きさが異なる複数のX線減衰基準物56が設けられた例が示されている。各X線減衰基準物56は球状に形成され、容器26の側壁から突出した支持棒57によって支持されている。この支持棒57は、例えば、X線透過特性が軟部組織と等価な材料によって形成される。各X線減衰基準物56は直径が異なるため、X線に対する減衰比率が異なる。したがって、X線画像における各X線減衰基準物56の画素は、その直径に応じた画素値を有する。複数のX線減衰基準物56の直径を段階的に異ならしめることで、骨の画素値と各X線減衰基準物56の画素値との対比に基づく骨密度等の測定が容易となる。   FIG. 10 shows an example in which a plurality of X-ray attenuation reference objects 56 having different sizes are provided. Each X-ray attenuation reference object 56 is formed in a spherical shape and is supported by a support bar 57 protruding from the side wall of the container 26. The support rod 57 is made of, for example, a material having an X-ray transmission characteristic equivalent to that of a soft tissue. Since each X-ray attenuation reference object 56 has a different diameter, the attenuation ratio with respect to X-rays is different. Therefore, the pixel of each X-ray attenuation reference object 56 in the X-ray image has a pixel value corresponding to its diameter. By making the diameters of the plurality of X-ray attenuation reference objects 56 different in stages, it becomes easy to measure bone density and the like based on the comparison between the pixel value of the bone and the pixel value of each X-ray attenuation reference object 56.

また、各X線減衰基準物56は球状に形成されているため、各X線減衰基準物56のX線画像において最もX線の減衰が大きいことを示す画素は、X線減衰基準物56の中心を透過したX線に対応することとなる。したがって、各X線減衰基準物56の画像において最もX線の減衰が大きいことを示す画素を、骨の診断を行う際の基準画素とすることで、高精度な測定が可能となる。   In addition, since each X-ray attenuation reference object 56 is formed in a spherical shape, a pixel indicating that the X-ray attenuation is the largest in the X-ray image of each X-ray attenuation reference object 56 is the X-ray attenuation reference object 56. It corresponds to the X-ray transmitted through the center. Therefore, a pixel with the highest X-ray attenuation in the image of each X-ray attenuation reference object 56 is used as a reference pixel for bone diagnosis, so that highly accurate measurement is possible.

なお、X線減衰基準物は、必ずしも球状で形成されていなくてもよい。例えば、X線減衰基準物を直方体で形成してもよい。この場合、直方体の6面のうち一面をX線の到来方向に向けて配置することで、X線に対する一定の減衰比率が得られ、X線画像において骨の画像と比較するための画像が得られる。   Note that the X-ray attenuation reference object is not necessarily formed in a spherical shape. For example, the X-ray attenuation reference object may be formed in a rectangular parallelepiped. In this case, by arranging one of the six faces of the rectangular parallelepiped toward the X-ray arrival direction, a constant attenuation ratio with respect to the X-ray is obtained, and an image for comparison with the bone image in the X-ray image is obtained. It is done.

また、上記では、被検体の腰椎の骨密度を測定する例について説明した。本実施形態に係る骨密度測定システムにおいては、腰椎の他、大腿骨等のその他の測定部位の骨密度の測定も可能である。   In the above description, the example of measuring the bone density of the lumbar spine of the subject has been described. In the bone density measuring system according to the present embodiment, it is possible to measure the bone density of other measurement sites such as the femur in addition to the lumbar spine.

さらに、測定台20の上方にX線発生器12を設け、測定台20の下方にX線検出器14を設けるのではなく、測定台20の上方にX線検出器14を設け、測定台20の下方にX線発生器12を設ける構成としてもよい。   Further, the X-ray generator 12 is not provided above the measurement table 20 and the X-ray detector 14 is not provided below the measurement table 20, but the X-ray detector 14 is provided above the measurement table 20. It is good also as a structure which provides the X-ray generator 12 below.

また、X線検出器14の代わりに、X線フィルムを用いてもよい。この場合、上述の測定X線データおよび基準X線データに対応する各X線画像をX線フィルムによって撮影する。そして、各X線画像上における各位置の明るさを数値化し、測定X線データおよび基準X線データの各画素値に代えて、数値化された各位置の明るさを用いて骨密度の測定を行う。   Further, instead of the X-ray detector 14, an X-ray film may be used. In this case, each X-ray image corresponding to the above-described measurement X-ray data and reference X-ray data is taken with an X-ray film. Then, the brightness of each position on each X-ray image is digitized, and the bone density is measured using the digitized brightness of each position instead of each pixel value of the measured X-ray data and the reference X-ray data. I do.

さらに、骨密度測定用アダプタは、機械的手段によって被検体上に保持してもよい。図11には、骨密度測定用アダプタ18を保持する機構がX線発生器12に設けられた骨密度測定システムが示されている。   Further, the bone density measuring adapter may be held on the subject by mechanical means. FIG. 11 shows a bone density measuring system in which a mechanism for holding the bone density measuring adapter 18 is provided in the X-ray generator 12.

X線発生器12には、鉛直方向に伸びる複数の支柱58が取り付けられている。各支柱58の下端にはバネ60を介して押圧板62が取り付けられている。押圧板62は、X線を透過する材料で形成されており、その下面が骨密度測定用アダプタ18の蓋の上面に接触する。   A plurality of support columns 58 extending in the vertical direction are attached to the X-ray generator 12. A pressing plate 62 is attached to the lower end of each column 58 via a spring 60. The pressing plate 62 is made of a material that transmits X-rays, and the lower surface thereof is in contact with the upper surface of the lid of the bone density measuring adapter 18.

X線発生器12は、上下方向に移動自在となっている。被検体24が測定台20に横たえられる際には、被検体24がX線発生器12に接触することを回避するため、X線発生器12を上方に位置させる。そして、被検体24が横たえられた後に、X線発生器12を下方向に移動させる。これによって、押圧板62と測定台20との間に骨密度測定用アダプタ18および被検体24が挟まれた状態が形成される。また、バネ60の弾性力によって押圧板62を介して骨密度測定用アダプタ18に下方向に力が加えられ、被検体24上に骨密度測定用アダプタ18の底面が密着する。このように、骨密度測定用アダプタ18を保持する機構がX線発生器12に設けられることで、被検者の負担が軽減される。   The X-ray generator 12 is movable up and down. When the subject 24 is laid on the measurement table 20, the X-ray generator 12 is positioned upward in order to avoid the subject 24 coming into contact with the X-ray generator 12. Then, after the subject 24 is laid down, the X-ray generator 12 is moved downward. As a result, a state in which the bone density measuring adapter 18 and the subject 24 are sandwiched between the pressing plate 62 and the measuring table 20 is formed. Further, a downward force is applied to the bone density measuring adapter 18 through the pressing plate 62 by the elastic force of the spring 60, and the bottom surface of the bone density measuring adapter 18 is in close contact with the subject 24. As described above, the mechanism for holding the bone density measuring adapter 18 is provided in the X-ray generator 12, thereby reducing the burden on the subject.

本発明に係る骨密度測定用アダプタによれば、軟部組織等価液と被検体の軟部組織とが伝搬媒質の観点から一体化される。さらには、軟部組織等価液の水平な液面が容器内に形成される。これによって、厚さが一定の軟部組織によって骨が囲まれている状態と等価な状態が形成され、SXA法等による骨密度の測定が容易となる。本発明に係る骨密度測定用アダプタは、SXA法の他、DXA法、QCT法等、このような状態で骨密度の測定を行い得る様々な測定法に用いてもよい。   According to the bone density measuring adapter of the present invention, the soft tissue equivalent fluid and the soft tissue of the subject are integrated from the viewpoint of the propagation medium. Furthermore, a horizontal liquid level of the soft tissue equivalent liquid is formed in the container. As a result, a state equivalent to a state in which the bone is surrounded by the soft tissue having a constant thickness is formed, and the bone density can be easily measured by the SXA method or the like. The bone density measuring adapter according to the present invention may be used for various measuring methods that can measure bone density in such a state, such as the DXA method and the QCT method, in addition to the SXA method.

10 ブッキーテーブル、12 X線発生器、14 X線検出器、15 検出面、16 制御部、18 骨密度測定用アダプタ、20 測定台、22 テーブル脚、24 被検体、26 容器、28 蓋、30 側壁、32 底膜、34 軟部組織等価液、36 液面、38 骨、40 軟部組織、42 ビーム、44 骨領域、46 軟部組織領域、47A,47B X線、48,52 X線透過領域、50,54 X線遮蔽領域、56 X線減衰基準物、57 支持棒、58 支柱、60 バネ、62 押圧板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bucky table, 12 X-ray generator, 14 X-ray detector, 15 Detection surface, 16 Control part, 18 Bone density measuring adapter, 20 Measurement stand, 22 Table leg, 24 Subject, 26 Container, 28 Lid, 30 Side wall, 32 Base membrane, 34 Soft tissue equivalent fluid, 36 Fluid level, 38 Bone, 40 Soft tissue, 42 Beam, 44 Bone region, 46 Soft tissue region, 47A, 47B X-ray, 48, 52 X-ray transmission region, 50 , 54 X-ray shielding area, 56 X-ray attenuation reference object, 57 support rod, 58 strut, 60 spring, 62 pressure plate.

Claims (7)

骨および軟部組織からなる被検体上に設けられ、前記被検体に密着する底面を有し、内部に軟部組織等価物質としての液体が収容された容器を備え、
前記容器内において、水平な液面が形成され、前記被検体および前記液体を骨密度測定用X線が透過することを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
A container provided on a subject made of bone and soft tissue, having a bottom surface in close contact with the subject, and containing a liquid as a soft tissue equivalent substance therein;
An adapter for measuring bone density, wherein a horizontal liquid surface is formed in the container, and bone density measuring X-rays pass through the subject and the liquid.
請求項1に記載の骨密度測定用アダプタにおいて、
前記容器は、変形可能な材料で形成され、前記底面を有する底膜を有することを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
The adapter for bone density measurement according to claim 1,
The bone density measuring adapter, wherein the container is formed of a deformable material and has a bottom membrane having the bottom surface.
請求項1または請求項2に記載の骨密度測定用アダプタにおいて、
前記容器は、X線を遮蔽する側壁を有することを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
In the bone density measuring adapter according to claim 1 or 2,
The bone density measuring adapter, wherein the container has a side wall that shields X-rays.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の骨密度測定用アダプタにおいて、
前記骨密度測定用X線は、進行方向に向かって広がるビーム形状を有し、
前記容器は、前記ビーム形状に沿った形状の側壁を有することを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
In the bone density measuring adapter according to any one of claims 1 to 3,
The bone density measurement X-ray has a beam shape that spreads in the traveling direction,
The bone density measuring adapter, wherein the container has a side wall shaped along the beam shape.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の骨密度測定用アダプタにおいて、
前記容器の底面は、X線が透過する部分とX線が遮蔽される部分とを有することを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
The adapter for measuring bone density according to any one of claims 1 to 4,
The bone density measuring adapter, wherein the bottom surface of the container has a part through which X-rays pass and a part through which X-rays are shielded.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の骨密度測定用アダプタにおいて、
前記容器が前記被検体としての被検者によって保持されることを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
In the bone density measuring adapter according to any one of claims 1 to 5,
An adapter for measuring bone density, wherein the container is held by a subject as the subject.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の骨密度測定用アダプタにおいて、
前記容器内に収容された少なくとも1つのX線減衰基準物を備えることを特徴とする骨密度測定用アダプタ。
In the bone density measuring adapter according to any one of claims 1 to 6,
An adapter for bone density measurement, comprising at least one X-ray attenuation reference object housed in the container.
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