骨密度測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及骨密度測(cè)量裝置，并且尤其涉及適合于測(cè)量前臂的骨密度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]骨密度的測(cè)量(骨的礦物質(zhì)的密度的測(cè)量)提供用于診斷骨質(zhì)疏松癥和對(duì)骨質(zhì)疏松癥的后續(xù)治療的重要數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)提出了各種類(lèi)型的骨密度測(cè)量裝置。骨密度通過(guò)各種方法測(cè)量，包括:使用諸如X射線(xiàn)的放射線(xiàn)的方法、使用超聲波的方法、以及其他方法。
[0003]已知使用X射線(xiàn)測(cè)量跟骨、橈骨、第二掌骨、腰椎、股骨等的骨密度的骨密度測(cè)量裝置。如果橈骨是測(cè)量的目標(biāo)，對(duì)于實(shí)際測(cè)量，放置并固定在載臺(tái)上的前臂的預(yù)定區(qū)域用來(lái)自載臺(tái)下的X射線(xiàn)輻射，并且透過(guò)前臂的X射線(xiàn)被布置在載臺(tái)上方的裝置的臂部?jī)?nèi)的檢測(cè)器檢測(cè)到以用于獲取數(shù)據(jù)。對(duì)于常規(guī)的診斷，使用尺骨莖突的位置作為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定關(guān)注區(qū)域。關(guān)注區(qū)域被設(shè)定在從尺骨莖突的位置起的前臂長(zhǎng)度的1/N(N是自然數(shù))的距離處的位置上，更具體地，例如1/10、1/6、1/3。
[0004]在以下專(zhuān)利文件I和2中公開(kāi)了用于前臂的骨密度測(cè)量裝置。
[0005]引用列表
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007][專(zhuān)利文件1]JP4773295B
[0008][專(zhuān)利文件2]JP4829198B2

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]技術(shù)問(wèn)題
[0010]放置在載臺(tái)上的前臂的傾斜(在由載臺(tái)限定的平面內(nèi)的前臂的旋轉(zhuǎn))會(huì)影響關(guān)注區(qū)域的位置和傾斜。特別是，當(dāng)以一定間隔執(zhí)行測(cè)量時(shí)，前臂的傾斜的不一致性會(huì)引起關(guān)注區(qū)域的不一致性，導(dǎo)致無(wú)法以足夠精度比較測(cè)量結(jié)果。
[0011]因此本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是降低放置在載臺(tái)上的前臂的傾斜對(duì)測(cè)量的影響。
[0012]問(wèn)題的解決方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的骨密度測(cè)量裝置包括:圖像數(shù)據(jù)捕獲單元，其配置為捕獲包括尺骨和橈骨的圖像;組織辨別單元，其配置為辨別在捕獲的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的對(duì)應(yīng)于骨的圖像部分和對(duì)應(yīng)于軟組織的圖像部分;基準(zhǔn)線(xiàn)設(shè)定單元，其配置為沿著在尺骨和橈骨之間的骨間軟組織延伸的方向設(shè)定基準(zhǔn)線(xiàn);基準(zhǔn)位置獲取單元，其配置為獲取用作測(cè)量位置的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置;關(guān)注區(qū)域設(shè)定單元，其配置為在沿著基準(zhǔn)線(xiàn)的方向上從基準(zhǔn)位置起預(yù)定距離處的位置設(shè)定至少一個(gè)關(guān)注區(qū)域；以及骨密度計(jì)算單元，其配置為計(jì)算所設(shè)定的關(guān)注區(qū)域內(nèi)的骨密度。
[0014]上述基準(zhǔn)線(xiàn)是基于前臂的幾何形狀來(lái)確定的，并且大致固定至前臂?；谠摶鶞?zhǔn)線(xiàn)設(shè)定關(guān)注區(qū)域能夠降低由前臂的傾斜造成的影響。
[0015]待設(shè)定的關(guān)注區(qū)域能夠具有參照所述基準(zhǔn)線(xiàn)來(lái)確定的預(yù)定形狀，并且能夠具有矩形的形狀，該矩形具有一對(duì)平行于基準(zhǔn)線(xiàn)的相對(duì)邊。
[0016]基準(zhǔn)線(xiàn)設(shè)定單元在捕獲的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)坐標(biāo)軸上的多個(gè)位置中的每一個(gè)位置獲取骨間軟組織的在正交于該坐標(biāo)軸的方向上的長(zhǎng)度的中點(diǎn)，并且基于獲取的多個(gè)中點(diǎn)設(shè)定基準(zhǔn)線(xiàn)。例如，多個(gè)中點(diǎn)的近似直線(xiàn)能夠被設(shè)定為基準(zhǔn)線(xiàn)。
[0017]骨密度測(cè)量裝置可以進(jìn)一步包括:尺骨莖突指定單元，其配置為使用辨別出的對(duì)應(yīng)于骨的圖像部分來(lái)指定尺骨莖突，并且基準(zhǔn)位置獲取單元能夠基于尺骨莖突的位置獲取基準(zhǔn)位置。例如，尺骨莖突指定單元將在基準(zhǔn)線(xiàn)的一側(cè)上的對(duì)應(yīng)于骨的圖像部分確定為尺骨并且將該尺骨在縱向方向上的末端指定為尺骨莖突。此外，基準(zhǔn)位置獲取單元將例如從尺骨莖突到基準(zhǔn)線(xiàn)的垂線(xiàn)的垂足的位置設(shè)定為基準(zhǔn)位置。
[0018]發(fā)明的有益效果
[0019]基于大致固定至前臂的基準(zhǔn)線(xiàn)來(lái)設(shè)定關(guān)注區(qū)域增強(qiáng)了設(shè)定關(guān)注區(qū)域時(shí)的再現(xiàn)性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的骨密度測(cè)量裝置的外觀(guān)的立體圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實(shí)施例的部分省略了臂部的骨密度測(cè)量裝置的平面圖；
[0022]圖3是示出與根據(jù)本實(shí)施例的骨密度測(cè)量裝置的X射線(xiàn)圖像的捕獲有關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0023]圖4是根據(jù)本實(shí)施例的骨密度測(cè)量裝置的平面圖，在該骨密度測(cè)量裝置上放置左前臂以用于測(cè)量；
[0024]圖5是用于參照左前臂說(shuō)明關(guān)注區(qū)域的說(shuō)明圖；
[0025]圖6是示出測(cè)量區(qū)域和前臂之間的關(guān)系的圖；
[0026]圖7是示出在左前臂正傾斜的狀態(tài)下捕獲的示例圖像的圖；
[0027]圖8是示出根據(jù)本實(shí)施例的骨密度測(cè)量裝置的功能的框圖；
[0028]圖9是有關(guān)基準(zhǔn)線(xiàn)的獲取的說(shuō)明圖；
[0029]圖10是有關(guān)基準(zhǔn)線(xiàn)的獲取的說(shuō)明圖；以及
[0030]圖11是有關(guān)基準(zhǔn)位置的設(shè)定和關(guān)注區(qū)域的設(shè)定的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的骨密度測(cè)量裝置10的外觀(guān)的立體圖。骨密度測(cè)量裝置10包括:主體12，其容納用于測(cè)量骨密度的設(shè)備；以及支腿部分14，其用于支撐以預(yù)定高度位置和以預(yù)定傾斜角度放置在其上的主體12，在本實(shí)施例中，預(yù)定傾斜角度是10°。支腿部分14具有固定至其的具有止動(dòng)功能的腳輪(caster) 16，以便于裝置的移動(dòng)和固定。
[0032]主體12包括:基部20，在基部20的上表面上具有載臺(tái)18，前臂待放置于載臺(tái)18上；臂部22布置在基部20上方以使得前臂位于基部20和臂部22之間；以及壁部24，其從基部20直立以便支撐臂部22。載臺(tái)18包括頂板26，其由可透過(guò)X射線(xiàn)的材料形成，大致布置在載臺(tái)18的中央。在非常鄰近頂板26處，安置了握把28，其在測(cè)量期間由待檢查前臂的受檢查者的手握持。與前臂的肘接觸的肘托30L進(jìn)一步支撐在肘托支撐桿34L上，肘托支撐桿34L從桿支撐部32延伸，桿支撐部32固定到基部20(參見(jiàn)圖2)。盡管握把28位于圖1中頂板26的右側(cè)上，但是握把28可以位于左側(cè)上，在此情形下，肘托30R布置在右側(cè)上(參見(jiàn)圖2)。
[0033]圖2是部分省略了臂部22從而使載臺(tái)18上的結(jié)構(gòu)可見(jiàn)的平面圖。在桿支撐部32的右側(cè)和左側(cè)上，布置有接觸墊36，其與前臂接觸以用于朝向深度方向安置前臂。圖2示出了，除肘托支撐桿34L和在圖1中主體12的左側(cè)上示出的肘托30L之外，還示出了肘托30R和支撐肘托30R的肘托支撐桿34R。桿支撐部32在其中容納編碼器或電位計(jì)以用于檢測(cè)支撐桿34L和34R的移動(dòng)的量。握把28的位置能夠改變并且設(shè)定了兩個(gè)肘托和兩個(gè)肘托支撐桿，使得能夠測(cè)量右前臂和左前臂兩者。更具體地，如果握把28的位置從如所示的桿支撐部32的右側(cè)改變至其左側(cè)，則能夠執(zhí)行對(duì)右前臂的測(cè)量。
[0034]圖3是示出主體12的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其是與使用X射線(xiàn)的測(cè)量有關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖。主體12的基部20在其中容納X射線(xiàn)發(fā)生器38和用于向X射線(xiàn)發(fā)生器38供電的電源4(ΚΧ射線(xiàn)發(fā)生器38以扇形波束形狀發(fā)射X射線(xiàn)，且發(fā)射的X射線(xiàn)被容納在臂部22中的檢測(cè)單元42檢測(cè)。檢測(cè)單元42包括對(duì)應(yīng)于扇形波束形狀的檢測(cè)元件的一維陣列。X射線(xiàn)發(fā)生器38和檢測(cè)單元42通過(guò)支架44彼此聯(lián)接，并且在圖2中的右方向和左方向上在聯(lián)接狀態(tài)下在主體12內(nèi)移動(dòng)。X射線(xiàn)的波束形狀不限于扇形波束，可以是筆形波束或錐形波束。X射線(xiàn)發(fā)生器38能夠移動(dòng)的方向是依照波束形狀來(lái)確定的。
[0035]隨著X射線(xiàn)發(fā)生器38發(fā)射具有扇形波束形狀的X射線(xiàn)并且檢測(cè)單元42檢測(cè)所發(fā)射的X射線(xiàn)，在右和左方向上移動(dòng)X射線(xiàn)發(fā)生器38和檢測(cè)單元42能夠采集二維X射線(xiàn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)隨后被控制單元46捕獲，控制單元46隨后執(zhí)行預(yù)定處理以計(jì)算骨密度。
[0036]圖4示出左前臂48正位于載臺(tái)18上。骨密度的測(cè)量在這種狀態(tài)下執(zhí)行。該圖還示出左前臂中的骨，為說(shuō)明的目的，左前臂的骨定位為朝向臂的內(nèi)側(cè)；即，定位在圖4中的下側(cè)上的骨是橈骨50并且另一根骨是尺骨52。尺骨52的靠近遠(yuǎn)側(cè)端的突起是尺骨莖突54，而尺骨52的在近側(cè)端的部分是肘突56。
[0037]當(dāng)受檢查者用左手握住握把28并使左手和前臂與兩個(gè)接觸墊36接觸時(shí)，左前臂48位于載臺(tái)18上。如所示，隨著握把28定位在頂板26的右側(cè)上，橈骨50和尺骨52的遠(yuǎn)端部分定位在頂板26上，這是X射線(xiàn)輻射范圍。而且，肘托支撐桿34L以滑動(dòng)方式移動(dòng)以使肘托30L與肘突56接觸。肘突56的位置通過(guò)檢測(cè)肘托支撐桿34L的移動(dòng)的量來(lái)測(cè)量。通過(guò)捕獲X射線(xiàn)圖像以指定尺骨莖突54的位置，能夠基于指定的尺骨莖突54的位置和肘托30L的位置來(lái)測(cè)量前臂長(zhǎng)度L。可替換地，隨著尺骨莖突54能夠在視覺(jué)上被觀(guān)察到，尺骨莖突54的位置能夠通過(guò)除圖像X射線(xiàn)圖像的圖像處理之外的方法來(lái)指定。例如，通過(guò)在臂部22內(nèi)布置沿右和左方向移動(dòng)的激光標(biāo)記發(fā)生器并且移動(dòng)該激光標(biāo)記發(fā)生器以使激光標(biāo)記定位在尺骨莖突54的位置處，能夠由此時(shí)激光發(fā)生器的位置獲取尺骨莖突54的位置。
[0038]當(dāng)待測(cè)量右前臂時(shí)，握把28被重新定位至桿支撐部32的左側(cè)。當(dāng)握把28位于右側(cè)上時(shí)，肘托30R被插入并固定在握把28內(nèi)。一卸除握把28，肘托30R和肘托支撐桿34R就被釋放并被允許以滑動(dòng)方式移動(dòng)。當(dāng)布置握把28在左側(cè)上時(shí)，肘托30L被插入握把28。此后，對(duì)于右前臂的測(cè)量能夠以與對(duì)于左前臂的測(cè)量類(lèi)似的方式執(zhí)行。
[0039]圖5示出在骨密度測(cè)量時(shí)待設(shè)定的關(guān)注區(qū)域60a、60b、以及60c的示例。如上所述，前臂長(zhǎng)度L是從尺骨莖突54到肘突56的長(zhǎng)度。關(guān)注區(qū)域60a被設(shè)定在與尺骨莖突54的位置間隔了前臂長(zhǎng)度L的十分之一(1/10)