JP3964271B2 - 医療用走査型デジタルｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、歯科用デジタルセファロ装置などのように、受光したＸ線データをデジタル化可能なデータあるいはデジタルデータとして出力するＸ線検出器を備え、Ｘ線発生器から照射されるＸ線細隙ビームとＸ線検出器とを同方向に同期移動させながら被写体にＸ線細隙ビームを走査して、この被写体のＸ線画像を得る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療用走査型デジタルＸ線撮影装置、例えば、歯科用デジタルセファロ装置では、患者の頭部を被写体として、これにＸ線細隙ビームを走査して、Ｘ線画像を得ている（例えば特開平７−１４３９８１がある。）。
しかしながら、このような装置では、頭部全体に等速でＸ線細隙ビームを照射走査するため、頭骸骨や歯顎などの硬組織領域の画像を明確にすれば、皮膚や口唇などの軟組織領域の画像が得られず、逆に軟組織領域の画像を明確にすれば、硬組織領域の画像が得られなかったりしていた。
【０００３】
特開平７−８４８３号公報には、この問題を解決する装置が提案されている。すなわち、この装置は軟組織フィルタを用いたもので、Ｘ線細隙ビームが被写体である患者頭部に照射される前に、この頭部の軟組織領域の形状に近い軟組織フィルタをこのビームの通路に設置し、これによって、軟組織の画像が得られるようにしているが、軟組織フィルタと実際の患者頭部の軟組織領域との位置合わせが困難な上に、軟組織領域の正確な分離ができず、また、患者頭部の大小に合わせて複数の軟組織フィルタを用意しておく必要があった。
【０００４】
また、特開平５−２５２４４４号公報、特開平９−２６６９０１号公報などでは、Ｘ線検出器で得られたデータを画像処理して、硬組織領域と軟組織領域を判別し、組織の硬軟に合わせた階調処理を行う方法が提案されているが、画像処理が複雑なものとなっていた。
【０００５】
また、例えば、特開平８−１９５３４号公報に記載されているように、歯科用のＸ線パノラマ撮影装置では、従来より、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを対面させ被写体を中心として旋回させながらＸ線細隙ビームを照射する際に、ビームの通過経路上の硬組織の多さに対応させて、旋回の速度に緩急を持たせることで、複数の骨が重なる場合でも硬組織領域の画像が得られるようにしたが、この場合、軟組織に関する考慮はない。また、この装置は、被写体を中心としてＸ線細隙ビームを旋回照射させるものであって、歯科用デジタルセファロ装置のように、Ｘ線細隙ビームを被写体に対して走査するものではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、このような問題を解決するため、走査型でありながら、簡単な処理で、同じ画像上で硬組織領域と軟組織領域の双方について、明確なＸ線画像を得ることのできる、Ｘ線撮影のダイナミックレンジが拡大された医療用走査型デジタルＸ線撮影装置を提供することにある。
【０００７】
本発明のその他の目的や利点は、本明細書を読み進めることによって、明確になるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置は、Ｘ線発生器、被写体を固定する被写体固定手段、Ｘ線検出器を備え、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とは、前記被写体固定手段を挟むように設けられ、前記被写体固定手段に固定された被写体に、前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線細隙ビームと前記Ｘ線検出器とを同方向に同期移動させながら前記Ｘ線細隙ビームを走査して、前記被写体のＸ線画像を得る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置であって、少なくとも制御データを記憶するメモリを備えた制御装置を有し、セファロ撮影における、前記被写体の軟組織、硬組織に対するＸ線透過量を予測して予め規定した擬似モデルである予測Ｘ線透過量を用いた制御パターンの制御データを、前記メモリに記憶しており、前記制御パターンは、単位時間あたりに照射される前記Ｘ線細隙ビームの線量を、前記軟組織に対しては小さく、前記硬組織に対しては大きくし、かつ前記軟組織と前記硬組織の双方におけるＸ線透過量が、前記Ｘ線検出器の感知レベルの上下限の間にくるように、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度または照射出力を制御して、前記軟組織の画像濃度と、前記硬組織の画像濃度とを均一化させるものであることを特徴とする。
請求項２では、請求項１において、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度の制御は、走査駆動用のパルスモータのパルスレートを変更して制御するようにしたことを特徴とする。
請求項３では、請求項２において、前記パルスレートは、前記被写体の撮影部位、または被写体の種別、撮影方向、被写体の大きさ、大人と子供の別、性別に応じて、予め準備した複数種別のものを記憶していることを特徴とする
請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、更に、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または照射出力の制御量から、前記Ｘ線画像の軟組織領域を判別し、階調処理として、少なくとも判別した軟組織領域の濃度を調整することを特徴とする。
請求項５では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記被写体の特定部位の位置を検出する位置検出手段を更に備え、前記位置検出手段の出力に基づき、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または照射出力を更に制御することを特徴とする。
請求項６では、請求項１〜５のいずれかにおいて、少なくとも前記Ｘ線発生器、前記被写体固定手段、または前記Ｘ線検出器のいずれかには、前記Ｘ線細隙ビーム中のＸ線照射エネルギの分布を、前記同期移動方向に対して直角な方向で変化させる縦フィルタを、着脱可能もしくは固定して設けたことを特徴とする。
請求項７では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記被写体の特定部位の位置を検出する位置検出手段を更に備え、前記位置検出手段の出力に基づき、前記被写体の画像データの軟組織領域の濃度を強調する階調処理であるフィルタ階調処理を行うことを特徴とする。
請求項８では、請求項５において、前記位置検出手段の出力に基づき、前記被写体の画像データの軟組織領域の濃度を強調する階調処理であるフィルタ階調処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、これらの提案する装置によって、Ｘ線画像における黒化度補正や、コントラスト補正が加えられ、同じ画像上の軟組織、硬組織がより明瞭に出来る。
【００１０】
ところで、Ｘ線画像の黒化度とＸ線強度に次のような関係があることが知られている。
【００１１】
Ｘ線画像の黒化度（画像濃度）Ｄは、Ｄ＝ｆ （Ｉ ｔ ^p）
ここに、Ｉ： Ｘ線強度、ｔ： 露出時間で定まる。
【００１２】
また、Ｘ線強度 Ｉは、Ｉ = ｋＶ^２ｉ ｔ
ここに、Ｖ：管電圧、i: 管電流、ｔ： 露出時間で定まる。
したがって、黒化度は、Ｘ線強度と露出時間によって調整でき、Ｘ線強度は管電流、管電圧、露出時間で調整できるので、本発明では、これらの要素を直接あるいは間接的に制御して、同じ画像上に現われる軟組織と硬組織の黒化度やコントラストを補正して、画像を鮮明にしている。
【００１７】
ここに、制御対象となる、Ｘ線細隙ビームの走査速度、照射出力（強度）、あるいはこれらの双方の制御因子は、被写体の軟組織、硬組織に応じて予め準備された制御目標値に一致するように制御される。
【００１８】
図１４は、本発明装置を使用して、被写体の頭部を撮影する場合における、撮影部位とＸ線細隙ビームの走査速度、Ｘ線透過線量の関係を示している。
【００１９】
本発明では、通常の撮影パターンでは、管電流、管電圧（例えば、４ｍＡ，８０ＫＶ）を一定にし、Ｘ線検出器を駆動するパルスモータのパルスレートを変更することによって、後述するように診断撮影部位に応じた速度Ｙで走査制御される。このパルスレートは、予め被写体の種別や撮影方向、大人、子供、女性などに応じて準備され、メモリ内に格納されているが、それらの制御パターンで制御が出来ない場合、他の制御パターンに変更する。更に、走査速度だけで補正が不十分な場合には、管電流及び／又は管電圧の制御も組み合わせて行う。
【００２０】
ここに、透過量が大きい場合とは、軟組織領域を走査している場合であり、その際には、走査速度を速くすることで、この軟組織領域に単位時間あたりに照射されるＸ線細隙ビームの線量が小さくなるので（このとき、Ｘ線検出器も同期速度で移動しながら受光する）、この軟組織領域に対する透過Ｘ線量も小さくなり、その結果、軟組織部分のＸ線画像のダイナミックレンジが向上する。
【００２１】
一方、透過量が小さい場合とは、硬組織領域を走査している場合であり、その際には、走査速度を遅くすることで、この硬組織領域に単位時間あたりに照射されるＸ線細隙ビームの線量が大きくなるので（このとき、Ｘ線検出器も同期速度で移動しながら受光する）、この硬組織領域の透過Ｘ線量も大きくなり、その結果、硬組織部分のＸ線画像のダイナミックレンジが向上する。
【００２２】
図１４（ａ），（ｂ）は、本発明における制御原理を説明するグラフである。
理解を容易にするため、これらの図では、本発明による制御を、管電流、管電圧を一定にしてＸ線細隙ビームを等速で走査した場合との比較において示している。
Ｘoは、軟組織が明瞭に現われるように、Ｘ線細隙ビームを被写体頭部に対して等速度で走査した場合のＸ線透過線量（単位時間あたりの透過量）を示している。この場合、Ｘ線透過量Ｘｏは、軟組織部では、その組織内のＸ線吸収係数の差異に基づいた検出量が得られるため、鮮明な濃淡画像が得られるが、他方の硬組織部では、Ｘ線透過量は激減し、そのためＸ線検出器の下限の感知レベルＸｍｉｎより低下してしまうために、殆ど画像が現われない（その部分のＸ線画像は白くなってしまう）。
逆に、硬組織が明瞭に現われるように、Ｘ線細隙ビームを被写体頭部に対して等速度で走査した場合には、Ｘ線透過量Ｘｏは、硬組織部では、その組織内のＸ線吸収係数の差異に基づいた検出量が得られるため、濃淡画像が得られるが、他方の軟組織部では、Ｘ線透過量は激増し、そのためＸ線検出器の上限の感知レベルＸｍａｘを超えてしまうため、出力が飽和して殆ど画像が現われない（その部分のＸ線画像は黒くなってしまう）。
そこで、本発明では、このような事情に鑑みて、上記軟組織と硬組織の双方におけるＸ線透過量が、Ｘ線検出器の感知レベルの上、下限の間に来るようにして、Ｘ線ビーム細隙の走査速度を制御しており、図１４（ｂ）は、Ｘ線透過量を制御するために本発明によって、制御されるＸ線ビーム細隙の走査速度変化Ｙを、図１４（ａ）に対応させて示している。図１４（ｂ）に示すように、捜査速度を軟組織においては速くして、硬組織では遅くしている。このようにすることにより、Ｘ線検出器の感知レベルの上下限（Ｘｍａｘ、Ｘｍｉｎ）の間にＸ線透過量が制御されるので適切な黒化度、コントラストの像が得られる。図１４（ａ）では、制御前のカーブＸｏが制御後のカーブＸでは平坦化処理されていることが分かる。
なお、Ｘ線ビーム細隙の走査速度を制御する場合、制御目標とすべきＸ線ビーム細隙の走査速度データをメモリなどに記憶しておいて、上記したパルスレートに補正を加えるようにして制御してもよい。
このような本発明の基本精神は、Ｘ線ビーム細隙を被写体に照射して走査するときに、被写体の軟組織と硬組織の双方におけるＸ線透過量がＸ線検出器の感知レベルの上、下限に特定されるが、軟組織、硬組織のいずれにおいても、後述するような階調処理を施すためには、それらに適したＸ線透過量を制御目標データとして選択することが望ましい。
【００２３】
本発明では、以上のような原理に基づき、被写体の軟組織、硬組織のいずれにおいても、濃淡補正やコントラスト補正がなされる。
【００２４】
本発明によれば、こうして、同一のＸ線画像上における軟組織部分、硬組織部分におけるダイナミックレンジが拡大され、１つのＸ線画像上で軟組織領域も硬組織領域も明確に把握することができる。
【００２５】
また、Ｘ線細隙ビームの照射出力は、そのＸ線細隙ビームを発生するＸ線管の管電流、あるいは、管電圧のどちらか一方を制御してもよく、その双方を制御してもよく、これによって更にダイナミックレンジが向上する。
【００２６】
特に本発明では、上記したＸ線細隙ビームの走査速度などの制御因子は、前記被写体固定手段に固定された被写体について、その被写体に見合ったＸ線透過量を予測して予め規定した擬似モデルが使用され、これが軟組織部分と硬組織部分とにおける濃淡差の補正のために使用され、前述した制御因子が制御される。
【００２７】
ここでの予測Ｘ線透過量は、被写体にＸ線ビームを照射して得たＸ線透過量ではなく、被写体に見合って予め用意されている、Ｘ線透過量についての擬似モデルであるので、実測値を得るための時間遅れがなく、制御の追随性がよい。
【００２８】
更に、変形例では、被写体の階調処理基準点位置を検出する位置検出手段を備え、この位置検出手段の出力に基づき、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度などの制御因子を制御している。
【００２９】
このようなものでは、正確な階調処理基準点位置、つまり、被写体のＸ線吸収係数が変化する位置を示す基準点をＸ線画像の撮影時に検出できるのでより正確な濃淡補正ができる。提案する第２の態様では、前記Ｘ線細隙ビームの走査によって得たＸ線画像を、被写体を走査した前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または、照射出力に基づいて階調処理している。
【００３０】
つまり、Ｘ線ビームを走査して撮影したＸ線画像に対して、Ｘ線細隙ビームの走査時の走査速度、および／または、照射出力に基づき、軟組織領域や硬組織領域についても階調処理をするので、より正確にＸ線画像の濃淡差が補正されＸ線画像のダイナミックレンジを向上させる。
【００３１】
走査速度や照射出力を制御してＸ線細隙ビームを照射する部分は、Ｘ線吸収係数の異なる部分であるので、この走査速度や照射出力のデータを分析すれば、それらの部分において、どのような補正をし、階調処理すれば、それぞれの部分におけるダイナミックレンジを向上できるかが判別できる。したがって、これを利用して、撮影後のＸ線画像について、階調処理を施し、軟組織部分と硬組織部分のいずれもがより明瞭に把握できるＸ線画像を得ている。
【００３２】
Ｘ線細隙ビームを被写体に走査して得たＸ線画像についての階調処理は、走査中のＸ線透過量や、走査中の予測Ｘ線透過量に基づいても制御できる。
【００３３】
この場合、実測値であるＸ線透過量に基づいて階調処理を行うものは、よりよい階調処理がリアルタイムな処理が可能であり、予測Ｘ線透過量を元に階調処理を行うものは、より簡便な階調処理が可能である。更に、被写体の階調処理基準点位置を検出する位置検出手段を備え、この位置検出手段の出力に基づき、前記Ｘ線検出器によって得られたＸ線画像についてフィルタを用いた階調処理してもよい。
【００３４】
ここで、フィルタ階調処理とは、階調処理基準点位置で位置合わせをして、予め用意された軟組織領域などのフィルタパターンを得られたＸ線画像に当てはめ、このフィルタパターンの部分だけ、Ｘ線画像の濃度を調整する処理をいう。
【００３５】
このＸ線撮影装置では、階調処理はＸ線撮影後に行われるので、撮影前のＸ線照射量制御を必要としない。そのため、Ｘ線画像全体の画像処理をすることなく、簡単な加算処理をするだけでよく処理が簡単である。
【００３６】
また、軟組織領域のフィルタパターンもデジタルデータとして用意すればよいので、実体的な軟組織領域フィルタをハードとしていくつも用意する必要がなくなる。
【００３７】
この態様の変形例では、Ｘ線検出器によって得られたＸ線画像をフィルタ諧調処理する場合、、前記Ｘ線細隙ビームの走査後において、前記被写体に走査した前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または、照射出力に基づき階調処理をするものを含んでいる。
【００３８】
このようなＸ線撮影装置は、フィルタ階調処理に加えて、Ｘ線照射量データに基づく階調処理を加えたものであり、双方の効果が相乗的に発揮される。
【００３９】
また、被写体に応じて、撮影中のあるいは、撮影されたＸ線画像を階調処理するため、被写体の階調基準点を検出する位置検出手段を備えた医療用走査型デジタルＸ線撮影装置も提案されており、このような装置では、被写体に接触して使用される接触子、あるいは被写体に接触させずに使用される非接触子を有した位置検出手段を含んでいる。
【００４０】
更に、本発明の望ましい例では、Ｘ線撮影装置は、前記Ｘ線細隙ビームと前記Ｘ線検出器は、前記Ｘ線発生器に備えられたＸ線管を固定し、このＸ線管の近傍に設けられた一次スリットと、前記被写体固定手段の前記Ｘ線発生器側に設けられた二次スリットと、前記Ｘ線検出器とを同方向に同期移動する構成になっており、Ｘ線発生器に備えられたＸ線管を移動回転などさせることなく固定したままで、その代わりに、このＸ線管からのＸ線ビームを出射部分で一定範囲に限定する一次スリットと、被写体に照射される前に更に限定する二次スリットとを同期移動させることができる。
【００４１】
これによって、照射中心であるＸ線管が固定されているので、中心振れのないＸ線細隙ビームの照射走査をすることができ、得られるＸ線画像がより明確になる。
【００４２】
また、更に望ましい例では、ＣＣＤカメラなどの半導体検出器で構成されたＸ線検出器を有し、Ｘ線細隙ビームと前記Ｘ線検出器とは、前記被写体固定手段に固定された被写体に対して、前記Ｘ線細隙ビームの照射方向に直交する上下方向か、あるいは、左右方向に同期して移動されている。
【００４３】
以上のようなＸ線撮影装置は、より具体的な実施例では、被写体固定手段を頭部固定手段で構成した歯科用デジタルセファロ撮影装置が説明されているが、本発明はこれに限られるものではない。
【００４４】
また、Ｘ線細隙ビームの照射エネルギを同期移動方向で調整するのではなく、同期移動方向に対して直角方向（縦方向）に調整するため、照射されるＸ線細隙ビームの照射エネルギを前記同期移動方向に対して直角な方向に変化させる縦フィルタを設けてもよい。これによって、硬組織領域から軟組織領域への変化が、同期移動方向に対して直角（縦方向）に生じているような被写体について、Ｘ線撮影のダイナミックレンジを拡大し、硬組織領域と軟組織領域の双方について、明確なＸ線画像を得ることができる。
【００４５】
また、着脱交換可能としている場合には、不要な場合には取り外すことができるし、被写体に合わせて縦フィルタを取りつけることもできる。
【００４６】
このような縦フィルタをＸ線検出器に設けても、同様の効果が得られ、Ｘ線発生器と両方に設けてると、相乗効果を発揮する。また、第１、第２、第３の態様などと組み合わせることも可能であり、相乗効果を発揮する。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図とともに、本発明の実施の形態について説明する。
【００４８】
これより、図１から図１３を用いて、本発明の装置を歯科用セファロ撮影装置に適用する例を説明するものであるが、これに限らず本発明は、マンモブラフィーと呼ばれる乳房Ｘ線撮影装置や、スリットラジオグラフィーと呼ばれるＸ線撮影装置などとして、幅広く一般医療用のＸ線装置として用いることができる。
【００４９】
図１は、本発明に係る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置の一例の全体概略構成を示すブロック図である。
【００５０】
この医療用走査型デジタルＸ線撮影装置１０は、Ｘ線発生器１、このＸ線発生器１から照射され被写体Ｏを透過したＸ線細隙ビームＢを受光して、その受光Ｘ線データをデジタルデータあるいはデジタル化可能なデータとして出力するＸ線検出器２、このＸ線検出器２を着脱可能にかつ速度調整可能に移動保持する走査用検出器支持部５、被写体Ｏを固定する被写体固定手段６、被写体の階調処理基準点位置を検出する位置検出手段７、この装置全体を制御する制御装置８を備えている。
【００５１】
なお、この図１において、Ｘ線発生器１、Ｘ線検出器２、走査用検出器支持部５、被写体固定手段６、位置検出手段７については、いずれもこれらを、その通常の使用状態を上方から見た所を平面的に示したものである。
【００５２】
Ｘ線発生器１は、Ｘ線管１１を内蔵し、そのＸ線管１１から広域に発射されるＸ線ビームを一定方向、一定範囲だけに制限して目的箇所に照射させるための開口である１次スリット１２ａを備えたＸ線遮蔽材よりなる１次スリット部材１２、この１次スリット部材１２を図示するＤ方向に速度、位置調整可能に移動させる１次スリット移動軸１３、この移動軸１３を駆動するパルスモータなどの１次スリット移動モータＭ１を備えている。
【００５３】
Ｘ線検出器２については、その詳細を図５を用いて後述する。
【００５４】
走査用検出器支持部５は、Ｘ線検出器２を着脱可能に保持する検出器ホルダ５１、この検出器ホルダ５１を図示するＤ方向に速度、位置調整可能に移動させる検出器移動軸５２、この移動軸５２を駆動するパルスモータなどの検出器移動モータＭ２、Ｘ線発生器１の１次スリット１２ａで制限されたＸ線細隙ビームＢを被写体に照射される前に、更に一定範囲だけに制限するためのＸ線通過開口である２次スリット５５ａを備えたＸ線遮蔽材よりなる２次スリット部材５５、この２次スリット部材５５を図示するＤ方向に速度、位置調整可能に移動させる２次スリット移動軸５６、この移動軸５６を駆動するパルスモータなどの２次スリット移動モータＭ３を備えている。
【００５５】
なお、検出器移動モータＭ２と２次スリット移動モータＭ３とを独立別個に設けることなく、両者をタイミングベルトなどで機構的にリンクさせて、一方のモータを不要とすることも可能である。
【００５６】
被写体固定手段６は、走査用検出器支持部５の検出器ホルダ５１、２次スリット部材５５の方向Ｄへの移動に拘わらず、被写体を所定位置に固定するように構成されている。
【００５７】
位置検出手段７は、被写体固定手段６に固定支持されているが、その詳細は、図２、図５、図６を用いて後述する。
【００５８】
制御装置８は、マイクロコンピュータなどで構成され制御装置８の中央制御機能を発揮する中央処理装置８１と、中央処理装置８１での処理のための種々の制御プログラムなどを記憶保存するプログラムメモリ８２と、得られたＸ線画像データや、制御データなどを記憶保存するデータメモリ８３とを備えた主制御部８０、Ｘ線検出器２から検出器ホルダ５１を介して得られるＸ線受光データを画像処理して主制御部８０に出力する画像処理装置８４、主制御部８０で得られたＸ線画像などを表示する表示装置８５、主制御部８０からの指示により、Ｘ線発生器１のＸ線管１１の管電流、管電圧を制御するＸ線制御装置８６、この装置全体の種々の操作指示の入力を受け主制御部８０に出力する操作パネル８７を備えている。
【００５９】
制御装置８の主制御部８０には、１次スリット移動モータＭ１、検出器移動モータＭ２、２次スリット移動モータＭ３が接続され、これらのモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３も主制御部８０に制御されている。
【００６０】
このＸ線撮影装置１０は、図示したようにＸ線発生器１とＸ線検出器２とは、被写体固定手段６を挟むように設けられ、この被写体固定手段６に固定された被写体Ｏに対して相対的に、Ｘ線発生器１は固定状態を維持し、１次スリット１２ａ、２次スリット５５ａ、Ｘ線検出器２を同期移動させることで、Ｘ線発生器１から照射されるＸ線細隙ビームＢとＸ線検出器２とを同方向Ｄに同期移動させながらＸ線細隙ビームＢを被写体Ｏに走査し、被写体ＯのＸ線画像をデジタルデータとして得ることができるが、その際、Ｘ線細隙ビームＢの走査速度（方向Ｄへの移動速度）を制御する。
【００６１】
つまり、Ｘ線透過量が大きくなればＸ線細隙ビームＢの走査速度を大きくし、この透過量が小さくなればＸ線細隙ビームＢの走査速度を小さくなるように、その走査速度を制御するものである。
【００６２】
このようにすると、透過量が大きい場合とは、軟組織領域を走査している場合であり、その際には、走査速度を大きくすることで、この軟組織領域に単位時間あたりに照射されるＸ線細隙ビームＢの線量が小さくなり、結果、Ｘ線検出器２も同期速度で移動しながら受光するので、この軟組織領域の透過Ｘ線量が小さくなる。
【００６３】
一方、透過量が小さい場合とは、硬組織領域を走査している場合であり、その際には、走査速度を小さくすることで、この硬組織領域に単位時間あたりに照射されるＸ線細隙ビームＢの線量が大きくなり、結果、Ｘ線検出器２も同期速度で移動しながらＸ線を受けるので、この硬組織領域の透過Ｘ線量が大きくなる。
【００６４】
こうして、ダイナミックレンジが向上し、全体としてＸ線透過量つまり画像濃度がより均一化され、軟組織領域も硬組織領域も明確に把握することができるＸ線画像を得ることができる。
【００６５】
被写体へのＸ線細隙ビームＢの照射量は、上記のようにＸ線細隙ビームＢの走査速度を制御することによって増減することもできるが、それ以外に、走査速度は一定にしながら、その照射出力を制御することによっても増減することができ、同様の効果を発揮する。
【００６６】
この場合、具体的には、Ｘ線制御装置８６によりＸ線発生器１のＸ線管１１の管電流、あるいは、管電圧のどちらか一方だけ、あるいは、双方を制御することとなるが、双方を制御する場合には、そのダイナミックレンジが更に広くなり、より広い範囲で、軟組織領域と硬組織領域との濃度の均一化、つまり、それぞれの画像の明確化に対応することができる。
【００６７】
更に、被写体へのＸ線細隙ビームＢの照射量を制御するのに、上述の走査速度の制御と照射出力の制御を併せて行うこともでき、その場合には、そのダイナミックレンジが更に一層広くなり、軟組織領域と硬組織領域との濃度の均一化、つまり、それぞれの画像の明確化に対応することができる。
【００６８】
特に本発明では、Ｘ線細隙ビームＢの照射量を制御するのに、予め用意されている予測Ｘ線透過量を用いるようにすることができ、その場合には、実測値を待つための時間遅れがなく、制御の追随性がよい。
【００６９】
これは、具体的には、軟組織は皮膚表面に限られ、また硬組織は大きな骨組織が存在する頭部中央部にあることが判っているので、皮膚表面に近い、主に、撮影開始部位及び撮影終了部位においては、軟組織と判断し、その間を硬組織と判断して予め一般的な制御パターンを記憶保存しておき、そのデータに基づき制御するものである。この場合、被写体の大きさにあわせて大人、子供などに分けて事前に選択スイッチなどで選択するようにしてもよい。
更に、この場合にも、上述したような実測値のＸ線透過量を用いる場合と同様な態様が可能であり、同様の効果を発揮する。
【００７０】
なお、ここで示した方向Ｄは、この方向だけに限定されず、この反対方向であってもよく、また、この図の紙面に垂直な方向（図８の方向Ｄ′）であってもよい。
【００７１】
図２は、図１で示した位置検出手段の要部説明図である。これより、すでに説明した部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００７２】
この位置検出手段７は、接触子７ａと、この接触子７ａを矢印で示すように例えば上下左右に位置調節可能かつ位置検知可能に支持し、被写体Ｏ（この例では人体頭部）の階調処理基準点Ｐに接触子７ａを当接させた時の接触子７ａの位置を検出することで、その基準点Ｐの位置を検出する位置検出器７ｂとを備えている。この位置検出器７ｂは、被写体固定手段６に固定されており、ポテンショメータなどで構成される。
【００７３】
このような位置検出手段７を用いると、階調処理基準点Ｐ（この例では歯科用セファロ撮影でよく用いられるナジオン、つまり、歯科矯正において重要な、人体頭部正中状平面における鼻骨前頭縫合の最前点）の位置を簡単、短時間にかつ正確に検出することができ、また、患者に余分な検出用マークを付したりしないで済む。
【００７４】
なお、この階調処理基準点Ｐは、ナジオンの位置に限られるものではなく、公知の各位置を用いることができる。
【００７５】
こうして得られた階調処理基準点位置は、次に説明するように、Ｘ線検出器２で得られたＸ線画像を事後的に軟組織領域の階調処理をするのに、あるいは、Ｘ線撮影をする際のＸ線細隙ビームＢの照射量を制御するのに、用いられる。
【００７６】
図３は、図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置におけるデジタル走査撮影の手順の参考例を示すフローチャートである。
【００７７】
まず、操作パネル８７によって、撮影モード、つまり、上述した走査速度の制御による撮影、照射出力（Ｘ線管１１の管電圧および／または管電流）の制御による撮影、軟組織領域などの階調処理による撮影、あるいは、これらの組み合わせによる撮影のいずれかを選択する（Ｓ１）。
【００７８】
ついで、撮影プログラムを起動すると（Ｓ２）、階調処理が選択されていた場合には、図２で説明した位置検出手段７によって階調処理基準点位置が検出される（Ｓ３、Ｓ４）。
【００７９】
その後、１次スリット１２ａ、２次スリット５５ａ、Ｘ線検出器２が初期位置に復帰され、これらが図１に示すように、同一方向Ｄに同期しながら移動を始め、Ｘ線照射、つまり、Ｘ線細隙ビームＢの走査が行われ、この走査中に、Ｘ線検出器２で得られた受光Ｘ線データ、つまり、Ｘ線透過量が主制御部８０にフィードバックされ、これを元に、選択された撮影モードに応じて、１次スリット１２ａ、２次スリット５５ａ、Ｘ線検出器２の同期移動の速度、つまり、Ｘ線細隙ビームＢの走査速度の制御、Ｘ線細隙ビームＢの照射出力（Ｘ線管１１の管電圧および／または管電流）の制御などの方法によって、Ｘ線細隙ビームＢの照射量の制御が行われる（Ｓ５）。
【００８０】
ここで、本発明で提案するように、Ｘ線検出器２で得られたＸ線透過量の代わりに、予め被写体に対応して用意された予測Ｘ線透過量を用いるようにすることが可能である。さらに、検出された階調処理基準点位置を基準として、Ｘ線細隙ビームＢの照射量の制御を行うようにすることも可能であり、その場合、正確な階調処理基準点位置、つまり、被写体のＸ線吸収係数が変化する位置を示す基準点に基づき、制御が行われるので、より正確に制御することができる。
【００８１】
こうしてＸ線画像を得られると（Ｓ６）、階調処理が選択されている場合には、得られたＸ線画像に更に階調処理が施され（Ｓ７、Ｓ８）、その階調処理されたＸ線画像が、階調処理が選択されていない場合は、そのままのＸ線画像が表示装置８５に表示される（Ｓ９）。
【００８２】
この場合の階調処理も、Ｘ線画像を得る際のＸ線照射量（Ｘ線細隙ビームの走査速度や照射出力）の制御量を基準として行う場合（この場合、階調処理基準点位置は必ずしも必要としない。）と、いわゆるフィルタ階調処理を行う場合とがある。このフィルタ階調処理とは、階調処理基準点位置で位置合わせをして、予め用意された軟組織領域などのフィルタを得られたＸ線画像に当てはめ、このフィルタ部分だけ、Ｘ線画像の濃度を調整する処理をいう。
【００８３】
表示装置に表示されたＸ線画像は、必要に応じてプリント出力したり、データメモリ８３に記憶保存する（Ｓ１０）。
【００８４】
図４は、図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置で、上記のようにして得られたＸ線画像の一例を示す図である。
【００８５】
このＸ線画像は、上述した走査速度の制御による撮影、照射出力の制御による撮影を行い、階調処理を行った画像を概念的に示しており、この図で、符号ＡＨは硬組織領域（この例では、頭骸骨や顎骨）、ＡＮは軟組織領域（この例では、皮膚や唇）、ＬＮは軟組織領域ＡＮと被写体Ｏのない部分の境界線（この例では、人体頭部の皮膚表面線）、ＦＮは、軟組織領域ＡＮの階調処理を行うための軟組織フィルタ、ＦＮａは、階調処理を行った部分と、行わない部分を比較するために、概念的に軟組織フィルタに設けた切り欠きであり、この部分の画像は、階調処理を行っていないＸ線画像となっている。
【００８６】
この画像では、概念的に、走査速度の制御による撮影、照射出力の制御による撮影、あるいは、走査速度と照射出力の双方の制御による撮影を行ったために、これらの制御を行わない撮影をした場合に比べ、図示した切り欠きＦＮａの部分で示すように、軟組織領域ＡＮの境界線ＬＮが幾分（図では点線で示している。）見えているのが解る。
【００８７】
このＸ線画像に対して、位置検出手段７で得られた階調処理基準点Ｐの位置を元に、図示した軟組織フィルタＦＮによって、このフィルタＦＮ部分の画像データを強調する作業、つまり、軟組織領域ＡＮの階調処理を行うと、図で実線で示すように軟組織領域ＡＮの境界線ＬＮが、より明確に表示されるようになる。
【００８８】
なおここでは、いわゆるフィルタ階調処理をした場合の処理後の画像を示したが、上述したフィルタを用いない階調処理、つまり、Ｘ線再隙ビームの走査時の走査速度、および／または、照射出力に基づき、軟組織領域などについて階調処理をすることも可能である。
【００８９】
つまり、照射前にダイナミックレンジを向上させるべく、走査速度や照射出力を制御したＸ線細隙ビームが照射される部分は、Ｘ線吸収係数の異なる部分、つまり、Ｘ線画像の階調が異なる部分であり、この走査速度や照射出力のデータによって、どの部分が階調処理すべき部分かを判別することができ、これを利用して、撮影後のＸ線画像についても、更に、階調処理をすることで、更に、ダイナミックレンジが向上し、より、軟組織部分と硬組織部分のいずれもが、より明瞭に把握できるＸ線画像を得ることが出来る。
【００９０】
また、上記階調処理とフィルタ階調処理の両者を組み合わせると、よりダイナミックレンジ向上の効果が大きい。
【００９１】
図４の下には、階調処理グラフを示しており、ここでＧ、Ｇ′領域は軟組織領域、Ｈ領域は硬組織領域であり、Ｘ線検出器２の出力、つまり、Ｘ線透過量に応じて階調処理パターンＱ，Ｒ，Ｓのいずれかを選択することができる。あるいは、既に説明した一般的な制御パターンを元にした予測Ｘ線透過量から階調処理パターンＱ，Ｒ，Ｓを選択することもできる。
【００９２】
また、階調処理パターンＱ，Ｒ，Ｓは、被写体の大きさに応じて事前に選択スイッチで選択することもできるし、また、階調処理基準点の位置検出手段の出力に応じて自動制御あるいは予め記憶させておいたものの中から自動的に選択することもできる。
【００９３】
なお、上記に説明したＸ線撮影撮影時の照射量制御によるダイナミックレンジの拡大の方法、照射後の階調処理やフィルタ階調処理の種々のダイナミックレンジの拡大の方法は、それぞれ種々に組み合わせて用いることができ、その場合には、それぞれの効果を相乗的に発揮するものである。
【００９４】
図５は、図２の位置検出手段の使用態様を説明する図で、（ａ）は被写体上部での横断面図、（ｂ）は（ａ）を右方向から見た側面図である。
【００９５】
位置検出手段７は、前述したように、Ｘ線検出器２を着脱可能に保持する検出器ホルダ５１と２次スリット５５ａを備えた２次スリット部材５５の間に被写体Ｏを固定保持する被写体固定手段（この例では、頭部固定手段）６に設置されている。
【００９６】
Ｘ線検出器２は、検出器ホルダ５１に着脱可能に収容されるカセット型となっており、受光した透過Ｘ線を電気的データとして出力するライン状（いわゆるラインセンサだけでなく、二次元的な広がりがあるが、全体として長方形形状のセンサも含む。）のもので、ＣＣＤカメラなどの半導体検出器として構成されたＸ線検出素子２ａ、このＸ線検出素子２ａや他の関連制御部品を収容しＸ線遮蔽素材で形成されたケース２ｂ、このケース２ｂの一部に窓として設けられＸ線検出素子２ａへの透過Ｘ線の受光を許容し可視光線などを遮るＸ線窓２ｃ、Ｘ線検出素子２ａで電気的データとして変換出力された透過Ｘ線データを検出器ホルダ５１側に電気的に接続し出力するための接続部２ｄを備えている。
【００９７】
Ｘ線検出素子２ａとしては、ＣＣＤ、ＣｄＴｅ（カドミウムテルル）、ＣｄＺｎＴｅ、ＣＭＯＳなどを使うことができる。
【００９８】
なお、ＣｄＴｅ（カドミウムテルル）などの高速応答性のよいＸ線検出素子を用いると、１秒間に１５０枚程度のフレーム画像の転送が可能となり、静止画像だけでなく、動画画像を構成することができ、この場合に、本発明の種々のダイナミックレンジ拡大方法を用いることによって、硬組織領域と軟組織領域の双方について、明確なＸ線画像で構成される動画画像を得ることが出来る。
【００９９】
検出器ホルダ５１は、検出器移動軸５２に位置、速度調整可能に移動支持されているホルダ本体５１ａ、このホルダ本体５１ａに固定され、Ｘ線検出器２を着脱可能に保持しガイドする検出器ガイド５１ｂ、Ｘ線検出器２と電気的接続を行うための接続部５１ｃとを備えている。
【０１００】
頭部固定手段（被写体固定手段）６は、人体頭部Ｏの前額部を規定する前額ガイド６ａ、両耳部を規定する左右一対の耳ガイド６ｂ，６ｃ、これらのガイド６ａ、６ｂ、６ｃを下垂させた固定板６ｄから構成され、前額ガイド６ａは前後、上下位置調整可能、耳ガイド６ｂ、６ｃは正中線Ｍを中心として頭部を挟む寸法を左右に調整可能、また、上下位置調整可能となっている。
【０１０１】
頭部固定手段６の耳ガイド６ｂ，６ｃを左右に開閉調整する機構は、左右の開閉距離の測定が可能となっており、これらは、位置検出手段７の左右位置検出手段を構成し、この左右位置検出手段の出力に基づき、走査速度、Ｘ線照射出力の制御や、階調処理を行うことができる。
位置検出手段７の接触子７ａの位置検出を行う位置検出器７ｂは、上下棒７ｃ、これに噛み合う位置検出歯車７ｄ、上下棒７ｃ、位置検出歯車７ｄを収容した上下位置検出器７ｅ、この上下位置検出器７ｅを先端に備えた前後移動棒７ｆ、この前後移動棒７ｆを収容した前後位置検出器７ｇを備え、この前後位置検出器７ｇが頭部固定手段（被写体固定手段）６の固定板６ｄに固定されている。
【０１０２】
位置検出器７ｂの上下位置検出器７ｅは、上下棒７ｃの上下位置を、位置検出歯車７ｄとこれに連動する角度検出器（不図示。いわゆるポテンショメータなどを用いる。）によって検出して、接触子７ａの上下位置を検出する。前後位置検出器７ｇは、前後棒７ｆの前後位置、つまり、上下位置検出器７ｅの前後位置を同様に検出して、接触子７ａの前後位置を検出する。
【０１０３】
このような構成で、この位置検出手段７は、その接触子７ａを被写体Ｏの階調処理基準点Ｐに当接させるだけで、この階調処理基準点Ｐの位置を簡単にかつ正確に検出することができるのが解る。
【０１０４】
なお、この位置検出手段７では、被写体である人体頭部Ｏを基準として、その上下方向位置を上下位置、その前後方向位置を前後位置、その左右方向位置を左右位置としている。
【０１０５】
この左右位置については、頭部固定装置（被写体固定装置）６で人体頭部Ｏ（被写体）を固定すると、その正中線Ｍと頭部固定装置６の中心が一致し、その中心位置と位置検出器７ｂの中心位置を一致させておくことにより、接触子７ａが常に人体頭部Ｏの中心にあるナジオンＰ（階調処理基準点）の位置や、上述の左右位置測定手段によって、挟まれた人体頭部の大きさを測定可能であり、この出力に基づき、走査速度、Ｘ線照射出力の制御や、階調処理を行うことができるものである。
【０１０６】
図６は、本発明で用いる位置検出手段の他例の側面図である。
【０１０７】
この位置検出手段７Ａは、図５の位置検出手段７と比べて、接触子７ａの代わりに、非接触検出子７ｉを備えている点が異なっている。
【０１０８】
この非接触検出子７ｉは、図で点線で示すように、赤外線、可視光線などを用いた公知の測距センサーで構成され、階調処理基準点Ｐを所定位置に捉えるようにすることで、この被写体の階調処理基準点Ｐの位置を検出するようにしている。
【０１０９】
例えば、赤外線の場合には、ガイド光として、可視光線を併用し、この可視光線による点照明が階調処理基準点Ｐにちょうど来るようにした状態で、赤外線により非接触検出子７ｉと階調処理基準点Ｐとの間の距離が所定距離になるようにして階調処理基準点Ｐの位置を検出したり、可視光線の場合には、その焦点位置に階調処理基準点Ｐがちょうど来るようにした時に所定の像が鮮明に結ばれるようにして階調処理基準点Ｐの位置を検出したりすることができる。
【０１１０】
このようにすると、患者頭部に接触子が接触しないので、患者に不快な感じを与えることなく、階調処理基準点Ｐの位置を検出することができる。
【０１１１】
図７は、図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置におけるＸ線細隙ビームの走査態様の一例の説明図である。この図を用いて、Ｘ線細隙ビームの走査方法について説明する。
【０１１２】
図において、それぞれの符号の後に角括弧内に示した数字の「１」、「２」は、同期移動の初期位置と、終了位置を示しており、また、Ｘ線細隙ビームＢ１は１次スリット１２ａで形成される細隙ビーム、Ｘ線細隙ビームＢ２は２次スリット５５ａで形成される細隙ビームを示している。
【０１１３】
なお、言うまでもないが、これらのＸ線細隙ビームＢ１、Ｂ２は、頭部の頭頂から顎方向に顎下までの長さを有する縦長の細いビームである。
【０１１４】
Ｄ１は１次スリット１２ａの初期位置［１］と終了位置［２］との中心線間の距離であって、その同期移動の移動方向Ｄの移動距離、Ｄ２は同様に２次スリット５５ａの初期位置［１］から終了位置［２］までの同期移動の移動方向Ｄの移動距離、Ｄ３は同様にＸ線検出器２の初期位置［１］から終了位置［２］までの同期移動の移動方向Ｄの移動距離を示している。
【０１１５】
これに関連し、Ｌ１は、固定されたＸ線管１１を起点とした、Ｘ線細隙ビームＢ照射中心線方向の１次スリット１２ａの位置を示す距離、Ｌ２は同様に２次スリット５５ａの位置を示す距離、Ｌ３も同様にＸ線検出器２の位置を示す距離である。
【０１１６】
この図において、Ｘ線管１１の位置を固定し、１次スリット１２ａ、２次スリット５５ａ、Ｘ線検出器２を同期移動させ、Ｘ線細隙ビームＢ２が被写体を走査しながら、Ｘ線検出器２に受光されるようにするには、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と移動距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３との間に以下のような関係が成り立つ必要がある。
距離Ｌ１：距離Ｌ２：距離Ｌ３＝移動距離Ｄ１：移動距離Ｄ２：移動距離Ｄ３
つまり、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は機械的に固定されているので、１次スリット１２ａ、２次スリット５５ａ、Ｘ線検出器２の移動距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の間に常に上記関係が成り立つように同期移動させればよい。
【０１１７】
このようにすると、照射中心であるＸ線管１１が固定されているので、中心振れのないＸ線細隙ビームＢの照射走査をすることができ、得られるＸ線画像がより明確になる。
【０１１８】
図８は、図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置の外観を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はこれを上方より見た平面図である。この装置は、本発明を歯科用セファロ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置に適用した例を示すものである。
【０１１９】
この歯科用パノラマＸ線撮影装置１０には、図１で既に説明した部分に加え、Ｘ線発生器１を回動可能に支承する発生器保持部３１と、Ｘ線検出器２を着脱可能に保持する検出器ホルダ３２とをその両端に下垂した旋回アーム３、この装置全体を支持する構造体４とを備えている。
【０１２０】
構造体４は、旋回アーム３を旋回可能に支承する上下アーム４ａ、この上下アーム４ａを上下位置調整可能に支承する支柱４ｂ、この支柱４ｂを立設した台座４ｃ、上下アーム４ａに下垂設置され、旋回アーム３の旋回中心付近に被写体を固定するパノラマ用被写体固定手段４ｄ、上下アーム４ａから横方向に延設されたセファロ用アーム４ｅを備えている。
【０１２１】
また、被写体固定手段６は、このセファロ用アーム４ｅの端部に、図８（ｂ）の平面図で示されているように、旋回アーム３が図の旋回角度位置となり、これに下垂されたＸ線発生器１と被写体固定手段６と結ぶ線が、セファロ用アーム４ｅとほぼ平行になるような位置であって、被写体固定手段６とＸ線発生器１間の距離が所定のセファロ撮影距離となる位置に、水平アーム６ｅを介して設置されている。
【０１２２】
この歯科用パノラマＸ線撮影装置１０は、このような構成であって、図のような配置で、被写体固定手段６に被写体を固定して、一方、Ｘ線発生器１は図の位置に固定され、１次スリット部材１２、２次スリット部材５５、Ｘ線検出器２を同期移動させて、Ｘ線細隙ビームＢを走査し、被写体である人体頭部のデジタルセファロ撮影を行うことができ、また、上述したように、Ｘ線検出器２で順次受光されるＸ線透過量を元に、Ｘ線細隙ビームＢの走査速度を制御したり、照射出力を制御したり、また、得られたＸ線画像に軟組織領域の階調処理を行って、硬組織領域、軟組織領域の双方の画像が明確なＸ線画像を得ることができる。
【０１２３】
なお、ここでは、同期移動の方向Ｄ、つまりＸ線細隙ビームＢの走査方向Ｄは、水平方向、つまり、Ｘ線細隙ビームの照射方向に直交する左右方向としているが、図中に二点鎖線（想像線）の矢印で示した方向Ｄ′のように、垂直方向、つまり、Ｘ線細隙ビームの照射方向に直交する上下方向の移動としてもよい。
【０１２４】
一方、旋回アーム３において、Ｘ線発生器１をこの旋回中心を向くようにし、また、検出器ホルダ３２にＸ線検出器２を装着し、被写体固定手段４ｄに被写体である人体頭部を固定して、この被写体を中心として、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２を対面旋回させ、この旋回中心を撮影中に移動させながら撮影する公知の曲面断層撮影法の原理でＸ線細隙ビーム照射して撮影するパノラマ撮影も行うことができる。
【０１２５】
この歯科用パノラマＸ線撮影装置１０は、このようにパノラマ撮影とセファロ撮影の２種類の撮影が、Ｘ線発生器やＸ線検出器を別個に設けることなくできるので、省資源である。
【０１２６】
図９は、図１などで示したＸ線検出器のより詳しい説明図で、（ａ）は使用状態の正面図、（ｂ）は（ａ）を右方から見た側面図、（ｃ）はこのＸ線検出器の係止機構を説明する要部拡大縦断面図である。
【０１２７】
本発明で用いるＸ線検出器は異なる種類の撮影に対応可能、つまり、セファロ撮影用の検出器ホルダ５１、パノラマ撮影用の検出器ホルダ３２の双方にワンタッチ装着することができるが、ここでは、そのための機構を説明する。
【０１２８】
Ｘ線検出器２には、このワンタッチ装着のために、この検出器２を片手で把持するための把持部２ｅ、この把持部２ｅを把持しながら、その把持した片手の親指で押し操作できる操作ボタン２ｆ、この操作ボタン２ｆを押し操作すると、図９（ｃ）に示すような収納状態となり、操作ボタン２ｆから指を話すと、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース２ｂ上側から突出状態となる係止ピン２ｇが備えられている。
【０１２９】
操作ボタン２ｆには、軸部２ｉとその先端に設けられクランク溝２ｊａを形成したクランク板２ｊが設けられ、この軸部２ｊには自然状態で操作ボタン２ｆが把持部２ｅからの突出状態を維持するような弾性力を与えるスプリング２ｈが外挿されている。これに対し、係止ピン２ｇの下部には、クランク板２ｊのクランク溝２ｊａにスライド嵌合するスライドピン２ｇａが設けられている。
【０１３０】
クランク板２ｊのクランク溝２ｊａは、操作ボタン２ｆを図において左右にスライドさせると、このクランク溝２ｊａに嵌合したスライドピン２ｇａを上下させる形状となっている。
【０１３１】
このような構造であるので、このＸ線検出器２を検出器ホルダ５１に装着する時は、把持部２ｅを片手で把持し操作ボタン２ｆを押しながら、検出器ガイド５１ｂにＸ線検出器２を嵌め込み、このＸ線検出器２の接続部２ｄと検出器ホルダ５１の接続部５１ｃが自然と結合接続されるまで押し込んでから、操作ボタン２ｆを開放し、把持部２ｅを掴んだ片手を開放すれば、図９（ａ）、（ｂ）のような状態となり、Ｘ線検出器２と検出器ホルダ５１とは、ワンタッチで着脱自在に接続される。
【０１３２】
Ｘ線検出器２を引き出す際には、把持部２ｅを片手で把持し操作ボタン２ｆを押して図９（ｃ）の状態とし、引っ張るだけでよい。こうして、Ｘ線検出器２を取り外す際もワンタッチで簡単に取り外すことができる。
【０１３３】
このＸ線検出器２を装着する他の検出器ホルダ３２のホルダガイド（不図示）、この図に示した検出器ホルダ５１のホルダガイド５１ｂと同様の構造となっており、ワンタッチでＸ線検出器２を脱着することができ、便利がよく、同一のＸ線検出器を簡単に異なる撮影に用いることができる。
【０１３４】
図１０は、図８の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置において可能なパノラマＸ線撮影で得られるパノラマＸ線画像の一例を示す図である。 パノラマＸ線撮影については、図８を用いて既に説明しており、このようなパノラマＸ線撮影を行うと、この図のような歯顎のパノラマＸ線画像を得ることができる。
【０１３５】
図１１（ａ）は本発明に係る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置において、縦フィルタを用いた場合のＸ線細隙ビームの走査態様の一例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＶ１矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＶ２矢視図、図１２（ａ）は、縦フィルタを用いない場合に得られるＸ線画像の説明図、（ｂ）は、縦フィルタを用いた場合に得られるＸ線画像の説明図である。なお、この図１２（ａ）は、図１１（ｂ）のＶ３矢視図を示している。
【０１３６】
この図１１（ａ）は、図７で説明した医療用走査型デジタルＸ線撮影装置に比べ、二次スリット部材５５の被写体Ｏ側に二次スリット５５ａを覆うように縦フィルタ９ａを設けた点が異なっている。
【０１３７】
この縦フィルタ９ａは、鉛などのＸ線不透過材料で形成され、図１１（ｃ）に示すように、長方形形状の二次スリット５５ａの図中で下部にあたる部分をクサビ形に狭くする形状となっている。
【０１３８】
したがって、二次スリット５５ａから被写体に達するＸ線細隙ビームＢは、この縦フィルタ９ａによって、二次スリット５５ａ幅が規制されない部分では、同じビーム幅（Ｘ線細隙ビームＢの走査方向の幅）であるが、縦フィルタ９ａによって規制される部分では、次第にビーム幅が狭くなるようになっている。
【０１３９】
このような上下方向に断面積が異なるＸ線細隙ビームＢを被写体に走査すると、異なるビーム幅のＸ線細隙ビームＢの部分では、このビーム幅に対応した時間だけ照射を受けることとなり、この部分については、Ｘ線細隙ビームＢの照射エネルギがこのビーム幅に対応して小さくなっている。
【０１４０】
この縦フィルタ９ａを用いないで撮影したＸ線画像（ａ）と、縦フィルタ９ａを用いて撮影したＸ線画像（ｂ）とを比較したのが、図１２であるが、この比較から解るように、被写体Ｏの軟組織ＡＮの顎下部分が図１２（ａ）では、点線で見えており、画像が明確ではないが、図１２（ｂ）では、実線で見えており、画像が明確になっている。
【０１４１】
このように上下方向（縦方向）に、Ｘ線細隙ビームＢの照射エネルギを調整して照射すると、被写体の一部分に、上下方向に硬組織領域と軟組織領域が分かれて存在する部分について、それぞれの組織領域に対応させて明瞭な画像を得ることができる。
【０１４２】
つまり、Ｘ線細隙ビームＢの照射エネルギを、走査方向、つまり、Ｘ線発生器から照射されるＸ線細隙ビームとＸ線検出器とを同方向に同期移動させる同期移動方向に対して直角な方向に変化、つまり調整すると、硬組織領域から軟組織領域への変化が、同期移動方向（走査方向）に対して直角（縦方向）に生じているような被写体について、Ｘ線撮影のダイナミックレンジを拡大し、硬組織領域と軟組織領域の双方について、明確なＸ線画像を得ることができる。
【０１４３】
このような縦フィルタ９ａは、設置位置としては、図１１（ａ）に二点鎖線で示すように、二次スリット部材５５の被写体と反対側に設けてもよいし、一次スリット部材１２の被写体側、あるいは、被写体と反対側に設けてもよい。この一次スリット部材１２に設ける縦フィルタ９ｂは、一次スリット１２ａの形状に対応して、より小型のものとなっている。
【０１４４】
また、縦フィルタ９ｃは、図１１（ａ）に二点鎖線で示すように、Ｘ線検出器２の受光面に設けるようにしても良い。この場合は、被写体０を透過したＸ線細隙ビームＢの照射エネルギを前記同期移動方向に対して垂直な方向に変化させるものであるが、このようにしても、硬組織領域と軟組織領域との変化が、同期移動方向に対して直角（縦方向）に生じているような被写体について、Ｘ線撮影のダイナミックレンジを拡大し、硬組織領域と軟組織領域の双方について、明確なＸ線画像を得ることができる。
【０１４５】
更に、これらの縦フィルタ９ａ，９ｂ，９ｃを組み合わせて設置するようにすることも可能である。
【０１４６】
また、これらの縦フィルタ９ａ，９ｂ，９ｃを、Ｘ線細隙ビームＢの照射中に、動かすようにすると、走査方向に対して、硬組織領域と軟組織領域との変化が上下の場合だけでなく、斜めになっている場合にも対応することができる。
【０１４７】
また、これらの縦フィルタ９ａ，９ｂ，９ｃは、取り付け対象である一次スリット部材１２、二次スリット部材５５、Ｘ線検出器２に対して、着脱交換可能に設置できるようにしているので、不要な場合には取り外すことができるし、被写体に合わせて縦フィルタを取りつけることもできる。
【０１４８】
また、これらの縦フィルタ９ａ，９ｂ，９ｃは一次スリット部材１２、二次スリット部材５５、Ｘ線検出器２に対して固定設置しておいてもよい。
【０１４９】
図１３は、二次スリット部材に設置した縦フィルタの種々の例を示すもので、（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）、（ｄ１）、（ｅ１）はその正面図、（ａ２）、（ｅ２）、（ｆ２）、（ｇ２）、（ｈ２）はその側面図である。
【０１５０】
この図１３において、（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）、（ｄ１）、（ｅ１）の正面図は、図１１（ｂ）のＶ２矢視図となっており、（ａ２）、（ｅ２）、（ｆ２）、（ｇ２）、（ｈ２）の側面図は、図１１（ａ）のＶ１矢視図となっている。
【０１５１】
図１３（ａ１）、（ａ２）、（ｂ１）、（ｃ１）、（ｄ１）に示された縦フィルタ９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇは、図１２の縦フィルタ９ａと同様に、Ｘ線不透過材料で製され、その形状によって、二次スリット５５ａの開口を規制するものであるが、被写体に合わせて、くさび形状も種々のものが可能であり、縦フィルタ９ｄなどのように、必要な部分にだけ設けるようにしてもよく、縦フィルタ９ｅのように階段状としてもよく、縦フィルタ９ｆのように上、下に設け、また、片側だけに傾斜を設けるようにしてもよく、縦フィルタ９ｇのように曲線形状としてもよい。
【０１５２】
図１３（ｅ１）、（ｅ２）、（ｆ２）、（ｇ２）、（ｈ２）に示された縦フィルタ９ｈ，９ｉ，９ｊ，９ｋは、これまでに説明したものに比べ、その材料がＸ線不透過材料ではなく、一定のＸ線透過性を有するＸ線半透過材料で製されている点で異なっている。
【０１５３】
この場合、Ｘ線細隙ビームＢの照射エネルギを同期移動方向（走査方向）に対して垂直な方向に変化させるのに、このＸ線半透過材料のＸ線細隙ビームＢの照射方向の厚さを、この垂直方向（上下方向、縦方向）に変化させるようにしている。
【０１５４】
このようにしても、これまでの縦フィルタ９ａ〜９ｇと同様の効果を得ることができ、また、これらの縦フィルタ９ｈ，９ｉ，９ｊ，９ｋが示すように、その上下方向の厚さの変化も種々のタイプのものが可能である。
【０１５５】
また、本発明においては、以上の種々のタイプのものを含めてフィルタ機能を有するものを縦フィルタと呼んでいる。
【０１５６】
また、実施例で説明した装置は、患者が垂直方向に立つか椅子にすわって撮影する方式であるが、水平なベッド上に寝た状態で大方のＣＴ撮影装置のようになっていても良い。
【０１５７】
【発明の効果】
請求項１〜８に記載の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置によれば、疑似モデルに対する予測Ｘ線透過量に基づいて、その走査速度を制御するので、全体としてＸ線透過量つまり画像濃度がより均一化され、その上、実測値を待つための時間遅れがなく、制御の追随性がよい。そして、特に請求項２では、軟組織と硬組織の双方におけるＸ線透過量が、Ｘ線検出器の感知レベルの上下限の間となるようにしているので、軟組織領域も硬組織領域も明確に把握することができるＸ線画像を得ることができる。
【０１５８】
特に請求項２、３では、Ｘ線検出器を駆動するパルスモータのパルスレートは、予め被写体の種別や撮影方向、大人、子供、女性などに応じて準備されているので、そこから被写体に適合するものを容易に選択できる。
【０１６６】
特に、請求項４では、まずＸ線画像を得、この得られたＸ線画像に対して、Ｘ線細隙ビームの走査時の走査速度、および／または、照射出力に基づき、軟組織領域などについての階調処理をするようにしたので、更に、ダイナミックレンジが向上し、軟組織部分と硬組織部分のいずれもが、より明瞭に把握できるＸ線画像を得ることが出来る。
【０１６７】
特に、請求項５では、前記位置検出手段の出力に基づき、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または照射出力を更に制御するので、制御がより正確になる。
【０１８１】
特に、請求項６では、Ｘ線細隙ビーム中のＸ線照射エネルギの分布を、同期移動方向に対して直角な方向で変化させる縦フィルタを設けており、これによって、硬組織領域から軟組織領域への変化が、同期移動方向に対して直角（縦方向）に生じているような被写体について、Ｘ線撮影のダイナミックレンジを拡大し、硬組織領域と軟組織領域の双方について、明確なＸ線画像を得ることができる。
【０１８２】
また、着脱交換可能としている場合には、不要な場合には取り外すことができるし、被写体に合わせて縦フィルタを取りつけることもできる。
特に請求項７、８では、事後的な階調処理を行うものであるが、そのために、撮影前のＸ線照射量制御を前提とせず、フィルタ階調処理を行うもので、得られたＸ線画像全体の画像処理をすることなく、簡単な加算処理をするだけでよいので、処理が簡単である。また、軟組織領域のフィルタパターンもデジタルデータとして用意すればよいので、実体的な軟組織領域フィルタをハードとしていくつも用意する必要がなくなる。また、軟組織領域のフィルタパターンもデジタルデータとして用意すればよいので、実体的な軟組織領域フィルタをハードとしていくつも用意する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置の一例の全体概略構成を示すブロック図
【図２】図１で示した位置検出手段の要部説明図
【図３】図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置におけるデジタル走査撮影の手順の参考例を示すフローチャート
【図４】図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置で得られるＸ線画像の一例を示す図
【図５】図２の位置検出手段の使用態様を説明する図で、（ａ）は被写体上部での横断面図、（ｂ）は（ａ）を右方向から見た側面図
【図６】本発明で用いる位置検出手段の他例の側面図
【図７】図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置におけるＸ線細隙ビームの走査態様の一例の説明図
【図８】図１の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置の外観を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はこれを上方より見た平面図
【図９】図１で示したＸ線検出器のより詳しい説明図で、（ａ）は使用状態の正面図、（ｂ）は（ａ）を右方から見た側面図、（ｃ）はこのＸ線検出器の係止機構を説明する要部拡大縦断面図
【図１０】図８の医療用走査型デジタルＸ線撮影装置で得られるパノラマＸ線画像の一例を示す図
【図１１】（ａ）は本発明に係る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置において、縦フィルタを用いた場合のＸ線細隙ビームの走査態様の一例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＶ１矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＶ２矢視図
【図１２】（ａ）は、縦フィルタを用いない場合に得られるＸ線画像の説明図、（ｂ）は、縦フィルタを用いた場合に得られるＸ線画像の説明図
【図１３】二次スリット部材に設置した縦フィルタの種々の例を示すもので、（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）、（ｄ１）、（ｅ１）はその正面図、（ａ２）、（ｅ２）、（ｆ２）、（ｇ２）、（ｈ２）はその側面図
【図１４】本発明装置を使用して、被写体の頭部を撮影する場合における、撮影部位とＸ線細隙ビームの走査速度（ｂ）、Ｘ線透過線量（ａ）の関係を示すグラフ

Claims (8)

1. Ｘ線発生器、被写体を固定する被写体固定手段、Ｘ線検出器を備え、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とは、前記被写体固定手段を挟むように設けられ、
   前記被写体固定手段に固定された被写体に、前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線細隙ビームと前記Ｘ線検出器とを同方向に同期移動させながら前記Ｘ線細隙ビームを走査して、
   前記被写体のＸ線画像を得る医療用走査型デジタルＸ線撮影装置であって、
   少なくとも制御データを記憶するメモリを備えた制御装置を有し、
   セファロ撮影における、前記被写体の軟組織、硬組織に対するＸ線透過量を予測して予め規定した擬似モデルである予測Ｘ線透過量を用いた制御パターンの制御データを、前記メモリに記憶しており、
   前記制御パターンは、
   単位時間あたりに照射される前記Ｘ線細隙ビームの線量を、前記軟組織に対しては小さく、前記硬組織に対しては大きくし、
   かつ前記軟組織と前記硬組織の双方におけるＸ線透過量が、前記Ｘ線検出器の感知レベルの上下限の間にくるように、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度または照射出力を制御して、
   前記軟組織の画像濃度と、前記硬組織の画像濃度とを均一化させるものであることを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。
2. 請求項１において、
   前記Ｘ線細隙ビームの走査速度の制御は、走査駆動用のパルスモータのパルスレートを変更して制御するようにしたことを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。
3. 請求項２において、
   前記パルスレートは、前記被写体の撮影部位、または被写体の種別、撮影方向、被写体の大きさ、大人と子供の別、性別に応じて、予め準備した複数種別のものを記憶していることを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   更に、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または照射出力の制御量から、前記Ｘ線画像の軟組織領域を判別し、階調処理として、少なくとも判別した軟組織領域の濃度を調整することを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記被写体の特定部位の位置を検出する位置検出手段を更に備え、
   前記位置検出手段の出力に基づき、前記Ｘ線細隙ビームの走査速度、および／または照射出力を更に制御することを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   少なくとも前記Ｘ線発生器、前記被写体固定手段、または前記Ｘ線検出器のいずれかには、
   前記Ｘ線細隙ビーム中のＸ線照射エネルギの分布を、前記同期移動方向に対して直角な方向で変化させる縦フィルタを、着脱可能もしくは固定して設けたことを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。
7. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記被写体の特定部位の位置を検出する位置検出手段を更に備え、
   前記位置検出手段の出力に基づき、前記被写体の画像データの軟組織領域の濃度を強調する階調処理であるフィルタ階調処理を行うことを特徴とする医療用走査型デジタルセフ ァロＸ線撮影装置。
8. 請求項５において、
   前記位置検出手段の出力に基づき、前記被写体の画像データの軟組織領域の濃度を強調する階調処理であるフィルタ階調処理を行うことを特徴とする医療用走査型デジタルセファロＸ線撮影装置。

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