CN1642483A - X射线ct设备 - Google Patents

Abstract

本发明的X射线CT设备通过对包含齿弓在内的整个颌部以及牙齿及颌关节周围等局部位置照射X射线锥形束，可大幅度缩短获得表示齿系、齿茎及其周边的织织与骨骼状态的全景图像时处理图像所需的时间，摄影装置由倒L形的固定台架、悬挂在其端部的旋转臂、彼此相向固定在旋转臂两端的X射线产生装置、二维X射线检测装置构成。旋转臂通过双重旋转系统以可水平旋转的状态支持在固定台架上。让被检体坐在可上下移动的椅子上，使受检部位与摄影装置的摄影中心的高度一致。被检体的头部用可微调的头枕装置固定。拍摄时通过使两个旋转中心间的距离与被检体的齿弓大体一致来进行。

Description

X射线CT设备

技术领域

本发明涉及在被检体的局部位置上照射X射线，通过处理该投影图像拍摄断层图像等的X射线CT设备，特别涉及可通过在被检体的局部位置上照射X射线锥形束，获得该部分的任意的CT断层图像以及全景图像的适用于牙科治疗等摄影的X射线CT设备。

背景技术

在牙科治疗中，目前普遍采用下列种种方式：把胶片抵靠在牙齿的背面进行X射线摄影的普通摄影方式，以及通过使X射线管和胶片同时旋转进行摄影的全景摄影方式，还有加大X射线管与胶片间的距离进行摄影的颅部摄影方式等等。牙科用X射线全景摄影是沿齿系连续性拍摄曲面断层，是以一张图像全景性展开显示齿系及其周围的组织及骨骼状态的断层图像的摄影方式。

现有的全景摄影装置是把安装了夹住被检体而彼此相向的X射线产生装置和二维X射线检测装置的旋转臂支持在前后左右的移动件与旋转件上，在被检体周围以近似齿弓形状的复杂轨道移动的装置。特开平06-78919号公报中记载的牙科断层摄影装置即是其中一例。

此外，作为牙科X射线摄影装置，除全景摄影方式之外，还有可获得牙齿横剖面图像的X射线CT设备。特开平09-122118号公报中所述的医用X射线断层摄影装置(第1种现有技术)以及特开平11-318886号公报中所述的也可进行X射线CT摄影的全景X射线摄影装置(第2种现有技术)均属此类。作为公知的使用X射线锥形束的一般医用CT摄影装置，有特开平10-192267号公报中所述的装置(第3种现有技术)。若采用该装置，由于可在很大范围内获得被检体的断层像，因而也可适用于包括齿弓在内的颌部。

另一方面，作为通过只对被检体的局部照射X射线锥形束，以便获得该部分的任意断层图像以及立体图像或全景图像的X射线CT摄影方法及其装置的技术，有特开2000-139902号公报中所述的局部照射X射线CT摄影装置(第4种现有技术)。该装置的特征在于：尤其是应用于牙科时可通过不是对包含齿弓在内的整个颌部而只是局限于牙齿及颌关节的周围等局部位置，旋转照射X射线锥形束，减少被检体的被辐照量并提供高分辨率的CT断层图像及三维立体图像。

已知，上述现有技术均需要在摄影之后到作为图像显示在图像显示装置之前的图像运算处理上花费大量时间(20分钟～约1个小时)。

本发明正是鉴于上述各点而提出来的，其目的在于，提供一种可大幅度缩短获得表示齿系、齿茎及其周边的组织与骨骼状态的全景图像时的图像处理所需时间的X射线CT设备。

发明内容

为了实现上述目的本发明的X射线CT设备，包括：产生X射线的X射线产生装置、与该X射线产生装置相向配置，二维检测透过被检体的上述X射线量的X射线检测装置、为使上述被检体位于上述X射线产生装置以及上述X射线检测装置之间而保持上述X射线产生装置以及上述X射线检测装置的保持装置、沿上述被检体的周围旋转驱动上述保持装置的第1旋转驱动装置、安装在上述保持装置上，收容上述第1旋转驱动装置的收容装置、根据由上述X射线检测装置检测到的上述X射线量，制作关于上述被检体图像的图像处理装置、显示由该图像处理装置制作成的图像的图像显示装置，其特征在于：还包括：为形成与上述第1旋转驱动装置的旋转中心平行，其旋转中心不同的位置关系，而被上述收容装置收容，整体旋转驱动上述保持装置以及上述收容装置的第2旋转驱动装置、在第1摄影方式中驱动控制上述第1旋转驱动装置的同时，在第2摄影方式中单独驱动控制上述第1旋转驱动装置以及第2旋转驱动装置的驱动控制装置。

第1旋转驱动装置是使保持夹在被检体两侧彼此相向的X射线产生装置与X射线检测装置的保持装置旋转的装置。通过使X射线产生装置与X射线检测装置在第1旋转驱动装置的旋转中心附近的局部部位的周围旋转时照射X射线。通过第2旋转驱动装置整体驱动保持装置和第1旋转驱动装置，第1旋转驱动装置的旋转中心在规定的圆周上旋转移动。这样即可通过第2旋转驱动装置使第1旋转驱动装置的旋转中心在近似齿弓形状的圆周上移动，即可在第1摄影方式(CT摄影)时进行X射线局部照射部位的定位，在第2摄影方式(全景摄影)时，边使第1旋转驱动装置的旋转中心沿大体近似于齿弓形状的圆周移动，边适当调整保持装置的旋转角度即摄影方向，以使照射方向大体垂直于齿弓。

由于这样即可用简单的机械装置获得最佳的全景图像，因而不需要进行复杂的图像运算处理，可大幅度缩短获得全景图像时的图像处理所需要的时间。当因圆周形状与实际的齿弓形状不同而产生了自X射线产生源至被检体的距离差，因牙齿位置产生透视图像放大率方面的偏差的情况下，通过使之与在大体近似于齿弓的圆周上移动的旋转机构的旋转角度同步，针对每一个采集的局部图像数据，在图像运算处理中修正该偏差。重新构成整体图像，即可获得精确的全景图像。

附图说明

图1是表示本发明涉及的X射线CT设备的整体构成的侧视图，是表示局部剖面构成的图。

图2是为了便于理解图1的局部剖面构成部分而放大显示的局部放大图。

图3是表示采用图1的实施方式涉及的X射线CT设备摄影时的定位步骤的图。

图4是图3的局部放大图。

图5是表示采用图1的实施方式涉及的X射线CT设备进行全景摄影时的动作的图。

图6是图5的局部放大图。

图7是表示第2旋转系统的旋转角度各不相同时的第1旋转系统6的旋转中心与牙齿中心间的偏差的图。

图8是表示用图7的各X射线锥形束拍摄的透视图像的放大率修正前与修正后的状态的图。

图9是表示该发明涉及的X射线CT设备的第2旋转系统的旋转机构的变形例的图，是从上面观察时的图。

图10是表示由图9的X射线CT设备所描绘出的旋转半径的情况的图。

图11是表示可用于该实施方式涉及的X射线CT设备的位置对准器具的简要构成的图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明涉及的X射线CT设备的优选的实施方式。图1是表示本发明涉及的X射线CT设备的整体构成的侧视图，示出局部剖面构成。图2是为了便于理解图1的局部剖面构成而放大显示的局部放大图。

该X射线CT设备由固定台架1、旋转臂2、X射线产生装置3、二维X射线检测装置4、第1旋转系统6、第2旋转系统5、椅子8、头枕装置9构成。固定台架1呈靠支柱1a支持的倒L形，在其端部具有第2旋转系统5以及第1旋转系统6。旋转臂2悬挂在固定台架1的端部。第1旋转系统6使旋转臂2保持悬挂状态，以固定台架1的端部的旋转轴6a为旋转中心使旋转臂2以规定速度旋转。第2旋转系统5以旋转轴5a为中心，可使第1旋转系统6整体以规定速度旋转。即第1旋转系统6与第2旋转系统5的位置关系为彼此平行但其旋转中心不同，旋转系统被分别收容在一个收容器之中。第2旋转系统5以及第1旋转系统6的详细情况将在后文中介绍。

此处，举了第2旋转系统5和第1旋转系统6以及附属的旋转臂2等配置在被检体7的头部上方的例子，但也可以配置在被检体7的脚底方向上。这样一来，当被检体7为了对准X射线CT设备的摄影位置而坐到椅子上时，即可不再担心是否会撞上旋转臂2等旋转系统。

X射线产生装置3是用来产生X射线的装置，设置在旋转臂2一侧的端部。X射线产生装置3配置了把从内部的X射线产生源3a射出的X射线3b集束为锥形束的集束装置3c。二维X射线检测装置4与X射线产生装置3相向配置，是用来二维检测透过被检体的X射线量的装置，设置在旋转臂a的另一侧的端部。也就是说，X射线产生装置3与二维X射线检测装置4借助于旋转臂2彼此相向配置。旋转臂2以固定台架1的端部为旋转中心通过第1旋转系统6可旋转驱动大约405°。摄影范围虽为360°，但由于从转速稳定的位置开始摄影，因而多设置了45°的旋转范围。该多设置的旋转范围是为了第1旋转系统6达到稳定旋转之前的加速旋转、以及摄影完毕后第1旋转系统6停止之前的减速旋转而设置的，并不局限于45°。摄影开始后通过与图像获取同步，X射线产生装置3脉冲照射X射线，可减轻被X射线的辐照量。该时序由安装在第1旋转系统6中的位置检测用编码器控制。固定台架1的支柱1a内安装了摄影装置的控制系统。

由二维X射线检测装置4采集的图像数据被传送至图像处理装置12。图像处理装置12可设置在远离设置X射线CT设备的摄影室的操作室内。图像处理装置12对接收到的图像数据实施运算处理，重新构成二维断层图像、CT图像或三维立体图像，并将此显示到图像显示装置13上。图像显示装置13设有未图示的键盘与鼠标等输入装置，图像处理装置12具有电脑的功能。由于该输入装置可输入图像重新构成条件，因而可输入重新构成上述二维断层图像、CT图像、三维立体或全景图像中的某一种。

旋转臂2以相对固定台架1可水平旋转的状态被支持。在该实施方式的情况下，旋转臂2采用第2旋转系统5以及第1旋转系统6的上下两层结构。上述第2以及第1旋转系统5、6由轴承构成的旋转支持机构以及靠伺服马达与齿轮组合而旋转的驱动机构、位置检测机构、旋转部分的电缆处理机构构成。第2旋转系统5的旋转中心5a相对固定在固定台架1上，第1旋转系统6的旋转中心6a相对固定在旋转臂2上。二者的旋转中心5a、6a处于相距一定距离d的位置上。第1旋转系统6的旋转中心6a通过第2旋转系统5的驱动装置5b以第2旋转系统5的旋转中心5a为旋转轴进行旋转。此外，第2旋转系统5的驱动装置5b(包括位置检测装置)与电缆处理机构(具体构成未图示)收容在固定台架1的内部。第1旋转系统6的驱动装置6b(包括位置检测装置)与电缆处理机构6c收容在第2旋转系统5的上部侧。上述两个旋转中心5a与6a间的距离d的长度与被检体7的齿弓大体一致，其直径一般在70～100mm左右。第1旋转系统6为了采集CT图像数据需要旋转360°以上(约405°左右)。与之相反，由于第2旋转系统5的目的是近似于齿弓，因而只要能最大旋转±120°就足够了。

此外，在被检体7之中，存在残存齿不同等个体差异，第2旋转系统5的旋转角度并不局限于最大±120°，可用输入装置任意设定。

第2旋转系统5与第1旋转系统6的电缆处理机构通过采用沿旋转引起的电缆运行轨迹的导轨实现了电缆处理机构的共用，这样一来即不再需要一套以上的电缆处理机构，可实现其设置空间的小型化。

另一方面，让被检体7坐在可上下移动的椅子8上，利用椅子8的上下移动机构8a，被检体7的检查部位7a即可在摄影装置的摄影中心的高度进行定位设定，椅子8的靠背8b可调整角度，可固定在任意角度。被检体7的前后方向上的大体调整是通过椅子的靠背8b的角度调整与上下移动机构8a的位置调整结合进行的。头枕装置9设置在靠背8b的后部，为了把被检体7的头部相对固定到椅子8的所需位置上，安装成可按照被检体7的坐高高度以及检查部位的位置，进行上下前后左右的位置调整。被检体7的头部被技术人员移动到所需位置之后，可用皮带9b等固定。被检体7的检查部位7a的中心，由技术人员调整为与旋转臂2的旋转中心(上述第1旋转系统6的旋转中心)6a一致。

椅子8可通过上下移动机构8a沿上下方向移动，只要是能在角度可调的靠背8b上安装头枕装置9的椅子，也可以不使用实施方式所述的专用椅子。也就是说，只要能满足上下活动行程等规格，也可以使用美容、理发时使用的椅子。此外，也可以使用耳鼻科等使用的治疗用椅。

此外，图1之中示出被检体7背朝设置固定台架1的垂直于地面的支柱1a的状态，这是因为在本实施方式中摄影装置与椅子彼此分离，其实被检体相对支柱1a的角度位置只要在CT摄影可能的旋转范围内，可以是任何角度。例如，也可将被检体7置于面对支柱1a的位置进行摄影。这种情况下，若把定位用的光标投光器设置在支柱一侧，由于可从与被检体面对的方向投影光标，因而具有更容易定位的优点，也可以按照设置装置的摄影室的布局，在安装装置时自由设定支柱1a和椅子8的设置方向。

图3示出该实施方式涉及的用X射线CT设备摄影时的定位步骤，图4是其局部放大图。当限定在1至2颗牙齿上进行局部CT摄影时，使第2旋转系统5旋转，以使构成对象的牙齿11a所处位置的中心7b与X射线CT设备的第1旋转系统6(旋转臂)的旋转中心6a一致。但由于把第2旋转5的旋转中心5a与第1旋转系统6的旋转中心6a间的一定距离d设定为旋转半径的圆10与齿弓11的形状与大小大体一致，因而由于牙齿的位置等原因，该圆10与齿弓11有时也未必一致。也就是说，仅仅让被检体7坐在椅子8的左右中央位置上，并不能使检查部位的中心7b与旋转臂的中心6a一致。

摄影区域7a只要有足以包含数颗牙齿的大小，当使被检体7的中心位置与椅子的中心位置一致时，即使检查部位的中心7b与旋转臂的中心6a有一些偏差，只要作为对象的检查部位包含在摄影范围7a的中心附近，就足以实现目的。然而，由于受二维X射线检测装置4的检测器尺寸的限制，对象部位仅局限于1～2颗牙齿的情况下，或者由于是大人或小孩，齿弓11的形状与大小因人而异，当把该实施方式涉及的X射线CT设备中的第2旋转系统5的旋转中心5a与第1旋转系统6的旋转中心6a间的距离d作为旋转半径的圆10与被检体的齿弓11的形状与大小之间存在明显的差异，其结果作为对象的检查部位的牙齿11a有可能偏出摄影区域7a之外的情况下，需要尽可能使检查部位的中心7b与旋转臂的旋转中心6a的位置一致。

在该实施方式的情况下，通过适当组合椅子8的靠背8b的角度调整与上下移动机构8a的上下位置调整，粗调前后方向，使检查部位11a的中心7b与第1旋转系统6(旋转臂2)的旋转中心6a大体一致，把头部固定到椅子8的头枕9a上之后，使用头枕装置9的前后左右移动机构进行微调，这样即可使检查部位11a的中心7b与第1旋转系统6(旋转臂2)的中心6a完全一致。

在上述定位步骤之中，由于通常把投影到被检体7闭口状态下的体表面的线性光标作为基准进行定位，因而在有些情况下，往往很难从外部确认作为对象的牙齿位置与摄影范围的中心是否完全一致。

因此，作为更为有效的定位方法，有在进行了用上述光标从外部进行一端位置对准之后，再通过改变摄影装置的旋转臂2的方向，从垂直的两个方向上进行X射线透视摄影，边在透视图像上目视确认牙齿的位置，边以遥控方式微调被检体7的位置的方法。这种情况下，与让被检体7整体移动进行微调相比，通过遥控操作头枕装置9，直接微调被检体7头部位置可进行更精密更准确的位置调整。此外，从安全角度而言，为了避免X射线CT设备与被检体7的患者接触，或者为了减轻从外部施加于被检体7的外力以及移动距离，因而最好尽量减少被检体7的移动量。在该实施方式涉及的X射线CT设备的情况下，其特征在于：在装置一端使位置大致对准之后，对椅子8的头枕装置9进行特定的微调。若采用该实施方式，头部的微调范围充其量为±15mm左右，头枕装置9的移动给被检体带来的影响与使被检体整体移动进行位置调整时(最大±50mm)相比要小得多，此外还可提高定位精度，缩短定位所需时间。

此外，除了用旋转机构定位之外，还可以把第2旋转系统只用于全景摄影，被检体7的定位通过椅子的上下移动以及头枕装置9的上下、前后、左右移动互相配合来进行。

关于头枕装置9的材料，出于旋转臂2在其周围旋转，并照射X射线锥形束的考虑，X射线锥形束3b所照射部位的头枕9a最好使用碳纤维之类既有放射线透过性又具有保持与固定头部的足够强度的材料，这样才不会因吸收X射线而影响图像数据的采集。

作为使用头枕装置9的优点有：由于被检体7的后头部由头枕9a支持，因而头枕9a既构成可保证旋转臂2旋转期间不与X射线CT设备的主体接触的结构，又可通过把头部固定到头枕9a上确保被检体7自身无法看到的区域(既后头部)的安全。

在该实施方式中，作为被检体7的固定以及位置调整装置提示了仅使用头枕装置9的例子，但并不局限于头枕装置9，也可以组合使用颌托(Chin rest)与支撑环(Ear rod)，或一并使用根据每个被检体的齿形制成的咬合模的固定器具，上述器具若具有可前后左右微调的结构，也可通过微调其位置实现同样的定位功能。

如上所述，在被检体7的位置被固定的状态下，边从X射线产生装置3照射X射线锥形束3b，边使旋转臂2旋转，进行CT摄影。随着旋转臂2的旋转，与X射线产生装置3相向配置在旋转臂2另一端的二维X射线检测装置4，随着旋转臂2的每一旋转角度，从二维X射线检测装置4的位置旋转移动到二维X射线检测装置41的位置，并最终采集到检查部位11a周围360°的透视图像数据。采集到的图像数据经图像处理装置12运算处理，重新构成二维断层图像或三维立体图像，显示到图像显示装置13上。

上述摄影步骤可归纳为下述(1)～(5)。

(1)通过使第2旋转系统5旋转，将被检体7的摄影区域大体定位。

(2)通过微调椅子8的头枕装置9，固定被检体7的位置。

(3)如有必要从垂直的两个方向上进行X射线透视摄影，边在透视图像上目视确认牙齿位置，边以遥控方式微调被检体7的位置。

(4)边照射X射线锥形束3b，边使第1旋转系统6(旋转臂2)旋转，采集CT图像数据。

(5)用图像处理装置12运算处理采集到的图像数据，重新构成二维断层图像或三维立体图像，显示到显示装置13上。

图5是表示采用该实施方式涉及的X射线CT设备进行全景摄影时的动作的图，图6是其局部放大图。首先，使被检体7的左右方向上的中心与第2旋转系统5的旋转中心一致，如果预先把椅子8的左右方向的中心设置在第2旋转系统5的旋转中心5a的正下方，则除了用头枕装置9进行微调之外，被检体7的左右位置几乎不需要调整。但其前提是被检体7的齿弓11相对于被检体7的左右中心基本对称。接着，为了使以第2旋转系统5的旋转中心5a与第1旋转系统6的旋转中心6a的距离d为旋转半径的圆10与齿弓11的形状和大小大体一致，通过对椅子8的靠背8b的角度与上下移动结构8a的上下位置进行组合调整，适当调整被检体7的前后方向位置，将其后头部固定到头枕装置9上之后，利用头枕装置9的前后左右移动机构进行微调。这样即可使第1旋转系统6的旋转中心6a位于圆10之上。

如上所述，在被检体7的位置被固定的状态下，边使第2旋转系统烦旋转，边通过第1旋转系统6使旋转臂2按第2旋转系统5的旋转角度旋转，以大体垂直于齿弓11的各个牙齿的方向，朝彼此相对的齿弓11的牙齿互不干扰的方向照射X射线锥形束，断层摄影齿弓11。由于以第2旋转系统5的旋转中心5a和第1旋转系统6的旋转中心6a的距离d为旋转半径的圆10与实际齿弓11在形状和大小方面的差别，随牙齿的位置不同而产生了自X射线产生源3a至被检体7的距离差，从而，投影到二维X射线检测器4上的透视图像的放大率及浓度产生差异。也就是说，当拍摄牙齿11a时，由二维X射线检测器41照射出的X射线锥形束3b1虽穿过第1旋转系统6的旋转中心6a以及牙齿11a的中心，但在第1旋转系统6的旋转中心6a1与牙齿11a的中心之间出现若干偏差。

与此相同，当拍摄牙齿11b时，从二维X射线检测器42照射出的X射线锥形束3b2虽穿过第1旋转系统6的旋转中心6a2以及牙齿11b的中心，但在第1旋转系统6的旋转中心6a2和牙齿11b的中心之间出现若干偏差。当拍摄牙齿11c时，从二维X射线检测器43照射出的X射线锥形束3b3虽然穿过第1旋转系统6的旋转中心6a3以及牙齿11c的中心，但在第1旋转系统6的旋转中心6a3和牙齿11c的中心之间出现若干偏差。

因此，通过使之与第2旋转系统5的旋转角度同步，在图像运算处理中修正由上述若干偏差引起的差距之后，将各个角度的局部图像数据连接，重新构成所有角度的连续的图像，即可获得精确的全景图像。图7示出第2旋转系统5的旋转角度各不相同的情况下的第1旋转系统6的旋转中心与牙齿的中心之间的偏差。随着拍摄对象的牙齿慢慢由左端向右端变化，使第1旋转系统6的旋转中心6a在圆10上移动。与此同时，也使X射线锥形束3b1～3b6的照射角度朝箭头70所示的方向慢慢改变。借助于上述X射线锥形束3b1～3b6的照射，即可在二维X射线检测器42上拍摄出透视图像b1～b6。由于以第2旋转系统5的旋转中心5a和第1旋转系统6的旋转中心6a的距离d为旋转半径的圆10与实际的齿弓的形状和大小的差异，随牙齿的位置不同而产生了自X射线产生源3a至被检体7的距离差，从而投影到二维X射线检测器4上的透视图像的放大率及浓度产生差异。

图8示出通过各X射线锥形束3b1～3b6拍摄的透视图像b1～b6的放大率修正前与修正后的状态。正如图8a所示，放大率修正前的各透视图像b1～b6是具有基本相同大小的图像。按照各自的第1旋转系统6的旋转中心(圆10上的点)和牙齿的中心之间的偏差，将其放大率k1～k6乘以修正前的透视图像b1～b6，即可修正为图8b所示的透视图像b1～b6的大小。并根据修正大小后的透视图像重新构筑全景图像。而在该图之中虽未示出浓度，但很显然对浓度同样进行了修正。

该修正处理，待处理的信息量不大，修正处理本身也很容易。

此外，作为构成修正基准的齿弓11的形状与大小，基本上只要准备大人与小孩用的两种标准规格(尺寸)的齿弓，即可以此为基准进行自动修正，由于软件上使用的修正系数的图表也只有两种，因而可压缩安装在图像处理装置12中的存储器容量，还可缩短图像处理时间。除标准规格之外，若能把针对每个人定做的齿弓11的形状与大小制作到软件上，显然能进行更精确的修正。

上述的全景摄影步骤可归纳为下述(1)～(6)。

(1)通过对椅子8的靠背8b角度与上下移动结构8a的上下位置进行组合调整，使旋转臂2(第1旋转系统6)的旋转中心6a的运行轨迹(圆轨道)10和齿弓11基本一致，大体定位被检体7的摄影区域。

(2)微调椅子8的头枕装置9之后固定被检体7的位置。

(3)通过使第2旋转系统5旋转，使照射开始位置与齿弓11的端部臼齿一致，同时在与齿弓11大体垂直的方向上，使旋转臂2的旋转角度与彼此相向的齿弓11的牙齿互不干扰的方向一致，开始照射X射线锥形束3b。

(4)边使第2旋转系统5沿齿弓11旋转，边在与齿弓11大体垂直的方向上使旋转臂2的旋转角度与彼此相向的齿弓11的各个牙齿互不干扰的方向一致，连续照射X射线锥形束3b，在第2旋转系统5的每一旋转角度上采集局部透视图像。

(5)若局部透视图像采集位置到达齿弓的另一端(与开始位置相反一侧的端部臼齿)则结束摄影步骤。

(6)通过使之与第2旋转系统5的旋转角度同步，用图像处理装置12修正在第2旋转系统5的每个旋转角度上采集到的局部透视图像数据的放大率与浓度之后，连接修正后的局部透视图像数据，重新构成所有角度的连续的齿弓11的全景图像，显示到图像显示装置13上。

图9是表示本发明涉及的X射线CT设备的第2旋转系统旋转机构的变形例的图，是从上方观察图1的X射线CT设备的图。图10表示该X射线CT设备所描绘的旋转半径的状态，是与图4对应的放大图。图1中的X射线CT设备将第2旋转系统5的旋转中心5a与第1旋转系统6的旋转中心6a的距离d设定为固定值，但在图9的X射线CT设备之中则把该旋转半径d设定为可灵活改变，使之沿齿弓11的复杂的形状轨迹跟随第1旋转系统6的旋转中心6a而变化。线性驱动系统由安装在第2旋转系统5上的伺服马达等驱动装置14a以及受该驱动装置14a驱动的进给螺栓及齿条小齿轮等线性驱动机构14b构成。线性驱动系统使第1旋转系统6的旋转中心6a朝箭头14c方向移动，使第2旋转系统5的旋转中心5a与第1旋转系统6的旋转中心6a间的距离d(旋转半径)移动到所希望的位置。由于这样即可通过线性驱动系统修正第1旋转系统6的旋转中心6a的位置，因而第1旋转系统6的旋转中心6a的运行轨迹即如图10所示，成为沿齿弓11的曲线10a。如上所述，由于第1旋转系统6的旋转中心6a与牙齿11的中心之间不再产生偏差，因而也不再需要进行随之而来的图像运算处理中的修正处理，可缩短运算时间。

线性驱动系统使第1旋转系统6的旋转中心6a移动的范围相当于图4的齿弓1的各牙齿的中心与旋转半径10之间的距离的差异，约±15mm左右就足够了。此外，如果移动量小，荷重支持与驱动装置也可小型化，从而可减轻装置的重量引起的弯曲。因此可用简单的机构进行精密的位置调整。

若采用图9的X射线CT设备，不论被检体的齿弓的形状与大小怎样，在装置一侧很容易进行精确定位，若设定为可用遥控操作该旋转半径调整机构的构成，则不必再用头枕装置9进行微调，既可显著减轻被检体7的负担，还可简化椅子8的位置调整以及固定被检体7的机构。此外，由于也不需要对全景摄影时的透视图像的放大率及浓度差异进行图像修正，因而可缩短图像的运算处理时间。

由于该X射线CT设备在进行摄影时不需要使被检体移动，因而可实施下述摄影方法，即如图10所示，为了覆盖整个齿弓11，若通过针对包括2～3颗左右的牙齿的局部区域7a～7，连续多次重复执行X射线CT摄影(图10中为9次)，采集组合了多个局部摄影区域7a的CT图像数据，则即使是使用了小视野的X射线检测装置的装置也能够采集到显示齿弓整体的CT图像数据。

上述局部区域的摄影步骤可归纳为下述(1)～(7)。

(1)为使旋转臂2的旋转中心6a的运行轨迹(齿弓形状轨道)10a与被检体7的齿弓11一致，将被检体7的摄影区域定位后固定。

(2)使旋转臂2的旋转中心6a与位于齿弓11一端的臼齿的中心，即牙根区域7a的中心一致。

(3)边使旋转臂2旋转，边照射X射线锥形束3b，采集CT图像数据。

(4)使第2旋转系统5旋转，把采集来的CT图像数据与牙根区域7a邻接，并使旋转臂2的旋转中心6a与其局部重迭的下一个牙根区域7b的中心一致。

(5)沿齿弓11的牙根区域7b～7i反复进行CT图像的采集以及位置修正。

(6)齿弓11的另一端(与开始位置相反一侧的臼齿中心)即局部区域7i上的CT图像数据采集一结束即结束摄影步骤。

(7)将采集到的CT图像数据用图像处理装置12进行运算处理，重新构成齿弓11的整体图像，显示到图像显示装置13上。

若采用该局部区域摄影法，对同一区域可获得更高分辨率的图像。此外还可通过从该数据中提取沿齿弓与齿系垂直方向上的透视图像数据，重新构成全景的图像。同理，可以重新构成任意剖面的断层图像、立体图像。还可通过把X射线的照射部位限制在局部区域，减少被检体7的被辐照量。若采用本实施例，CT摄影的次数越少越能减少被辐照量。

该局部区域摄影法在图3～图6的摄影方法之中，若在每次局部CT摄影时进行患者定位，断续地反复进行局部CT摄影，显然也可进行同样的摄影。

该实施方式涉及的X射线CT设备虽然特别适合牙科使用，但该技术并不局限于牙科，显然也可适用于一般的X射线CT设备。例如在被检体比X射线CT设备可摄影的范围更大的情况下，在对其一部分进行局部CT摄影的情况下，以及对其整体进行连续局部CT摄影的情况下，或拍摄与齿弓的形状类似的中空圆筒形物体内表面的全景图像的情况下，均可适用。

图11是表示该实施方式涉及的X射线CT设备中使用的位置对准器具的简要构成的图。该位置对准器具20由根据每一被检体的齿型制成的咬合件15、以及通过接合部15a与该咬合件15接合的凸缘16构成。凸缘16由与咬合件15固定在同一平行面上的薄板构成。当被检体7把咬合件15装到口腔内时，凸缘16通过接合部15a暴露在被检体7的口腔外。在凸缘16上为了使之分别与穿过第2旋转系统5的旋转中心5a的垂直轴17、18一致，刻有线性标记16a～16c。此外，在各线性标记16a～16c两侧附近，以上述线性标记16a～16c为中心。刻有等间隔的刻度16d。该刻度16d，在CT摄影时，为使作为对象的摄影区域的中心与旋转臂2的旋转中心6a一致，形成使被检体移动位置时的移动量的大致标准。

在X射线CT设备一侧安装了从与凸缘16的线性标记16a～16c一致的三个方向朝被检体7的脸部投影光标的投光器(未图示)，通过使上述光轴的交点穿过第2旋转系统5的设定定位。而且若为使线性标记16a～16c与光标一致，而微调安装了该位置对准器具20的被检体7的位置。则可从口腔外目视确认第2旋转系统5的旋转中心5a的位置。因此，即使不进行X射线透视摄影，仅仅依靠以光标为基准的位置对准，即可进行精确定位。

通过改变接合部15a与凸缘16的安装位置即可改变咬合件15与第2旋转系统5的旋转中心5a的位置关系。也就是说，可进行为了使旋转臂2的旋转中心6a的运行轨迹(圆轨道)10与齿弓11大体一致的调整。在该调整之中，为了确认圆轨道10与齿弓11的一致状态，预先准备图11所示的实物大小的图，边确认图与实物一致，边进行组合的方法非常方便。此外，该图还可用于确认三个方向上的光标投光器的光轴交点穿过第2旋转系统5的旋转中心5a。上面只介绍了把该位置对准器具20用于图3～图6所示的X射线CT设备时的情况，但通过使用齿弓形状轨道10a取代圆轨道10，同样可完全适用于图9以及图10所示的X射线CT设备。还可设定为通过用相机之类读取位置对准器具20并进行图像处理，自动进行上述位置对准处理。

采用上述位置对准器具20的摄影步骤可归纳为按下述(1)～(4)的顺序执行。

(1)让被检体7装上位置对准器具20，根据被检体7的齿形模制作成咬合件15。

(2)调整接合部15a与凸缘16的安装位置，以使旋转臂2的旋转中心6a的运行轨迹(圆轨道)10或齿弓形状轨道10a与齿弓11大体一致，将二者接合并固定。

(3)把接合与固定好的器具的咬合件15装到被检体7的齿弓11上。

(4)使凸缘16的线性标记16a～16c与装置的光标一致，将被检体定位。

若采用以上说明的实施方式，在牙科X射线锥形束CT摄影装置之中，用简单的旋转机构即可进行局部CT摄影时的位置对准，同时还可简化定位机构。此外还可简单进行全景摄影，大幅度缩短图像运算处理时间，简化图像处理装置。此外，不必让被检体移动即可进行局部CT摄影与全景摄影，可简化椅子的位置调整以及被检体固定机构。此外，也不需要进行全景摄影时的，因摄影部位造成的透视图像的放大率及浓度差异方面的图像修正。即使是小视野的X射线CT设备，也可通过连续进行多次重复局部CT摄影，高分辨率地采集齿弓的整体CT图像数据。此外，还可根据该图像数据重新构成齿弓整体的全景图像以及任意剖面的断层图像、立体图像。

在上述实施方式中，虽然只介绍了旋转臂2由单体构成时的情况，但旋转臂2也可设定为二重结构，通过使之相对滑动，在半径方向上灵活伸缩旋转臂的长度，即可调整X射线产生装置3和二维X射线检测装置4之间的距离。

工业实用性

如上所述，若采用本发明的X射线CT设备，通过对包括齿弓在内的整个颌部、牙齿、颌关节的周围等局部位置照射X射线锥形束，即可大幅度缩短获得表示齿系、齿茎及其周边的组织及骨骼状况的全景图像时的图像处理所需时间。

Claims (9)

1、一种X射线CT设备，具有：产生X射线的X射线产生装置、与该X射线产生装置相向配置，二维检测透过被检体的所述X射线量的X射线检测装置、为使所述被检体位于所述X射线产生装置以及所述X射线检测装置之间而保持所述X射线产生装置以及所述X射线检测装置的保持装置、沿所述被检体的周围旋转驱动所述保持装置的第1旋转驱动装置、安装在所述保持装置上，收容所述第1旋转驱动装置的收容装置、根据由所述X射线检测装置检测到的所述X射线量，制作关于所述被检体图像的图像处理装置、显示由该图像处理装置制作成的图像的图像显示装置，其特征在于：还具有为形成与所述第1旋转驱动装置的旋转中心平行，其旋转中心不同的位置关系，而被所述收容装置收容，整体旋转驱动所述保持装置以及所述收容装置的第2旋转驱动装置、在第1摄影方式中驱动控制所述第1旋转驱动装置的同时，在第2摄影方式中单独驱动控制所述第1旋转驱动装置以及第2旋转驱动装置的驱动控制装置。

2、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

所述驱动控制装置通过实施所述第1摄影方式以及所述第2摄影方式进行控制。

3、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

所述第1摄影方式是重新构成所述被检体的二维断层图像或三维立体图像的方式，第2摄影方式是重新构成所述被检体的全景图像的方式。

4、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

所述第1旋转驱动装置和所述第2旋转驱动装置可根据所述被检体的摄影部位的大小配置各自的旋转中心的距离。

5、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

所述第2旋转驱动装置可设定其旋转角度，以使所述保持装置以及所述第1旋转驱动装置处于所述被检体的规定的摄影区域内。

6、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

在实施所述第2摄影方式的情况下，通过图像运算处理修正由于该圆周与所述被检体的摄影部位的距离不同而产生的所述被检体的透视图像的放大率之差。

7、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

所述第2旋转驱动装置把旋转臂旋转轴的中心设定为可在近似于所述被检体的摄影部位的形状的圆周上旋转，在所述第1摄影方式时，进行X射线局部照射部位的定位，在所述第2摄影方式时，结合旋转臂的旋转角度调整摄影方向。

8、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

所述第2旋转驱动装置把旋转臂旋转轴的中心设定为可在近似于所述被检体的摄影部位的形状的圆周上旋转，具有可改变圆周直径大小的机构。

9、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于：

通过利用所述第2旋转驱动装置沿所述被检体的摄影部位局部性连续多次重复所述第1摄影方式，采集所述被检体的整个摄影部位的所述第1摄影方式的图像数据，根据该图像数据重新构成所述被检体的整个摄影部位的全景图像、任意剖面的断层图像以及立体图像。

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