[发明专利]基于X‑射线数字影像的骨骼病变评估方法和装置

权利要求书

1.一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：包括X-射线照射源，平板探测器，图像信号放大、校正装置，以及数字图像信号处理单元，所述X-射线照射源照射人体待诊断部位以及特定的标准参考模块，所述平板探测器接收透过人体待诊断部位以及标准参考模块的射线后将射线信号转化成电信号，所述图像信号放大、校正装置将电信号经过进一步放大和校正后，生成数字图像信号，所述数字图像信号处理单元对数字图像信号进行处理，计算出被测人体待诊断部位的面骨密度，在数字图像信号处理过程中，

对于内部软组织和骨骼是混合在一起人体待诊断部位，将下述非线性计算应用到人体待诊断部位和标准参考模块的图像中：

【1】；

【2】；

对于外围手脚骨骼部位，公式【1】简化成：

【3】；

这里是X-射线探测器在没有经过任何物体衰减所接受到的原始图像信号强度, 是透过人体的探测器接受到的图像信号，公式【3】中的是在计算骨密度函数时，骨骼周围的软组织射线衰减影响的一个修正值， 和是去软组织或去骨骼的加权系数，HE代表是高能量信号，LE代表是低能量信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：公式【3】中的具体值通过在骨骼边缘软组织区域的衰减求得：,这里<…>表示对骨骼边缘软组织区域的修正值的平均。

3.根据权利要求1所述的一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：对于内部软组织和骨骼是混合在一起人体待诊断部位，所述标准参考模块采用不同厚度的纯铝材料和聚乙烯组合，对于外围骨骼部位，所述标准参考模块采用铝材料。

4.根据权利要求3所述的一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：厚度为1mm的铝等效于面密度为130的骨矿物质，因此得出人体被测部位的骨密度：

【4】；

其中，为与人体待测处相同输出图像信号的参考模块的厚度。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：骨密度函数在骨骼内部的分布结果以等密度线、或灰度或彩色的方式显示，这样就可以诊断出局部区域的骨质病变，使得骨质疏松更容易被诊断。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：将定期检查的相同部位的骨密度图像做相减处理再进行显示，这样能容易地诊断骨骼病变随时间的变化。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的一种基于X-射线数字影像的骨骼病变评估装置，其特征在于：骨密度函数采用统计的方法，提取有效诊断参数，具体步骤如下：对于所获取的骨密度分布图，依据自动算法，自动找出骨骼的边缘，从而限定定量测量的范围，然后再对测定的范围内的骨面密度函数求平均，得到一个对于该骨骼的一个骨面密度的平均值，最后，将该骨骼的骨密度平均值与根据不同人群统计得出特定的骨密度值的变化范围进行比较得出诊断结果。