JP2006204329A - X-ray tomographic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow an operator to easily make an accurate scanning plan using visible light images even if the operator does not have sufficient experience or intuition. <P>SOLUTION: An X-ray photographing means irradiates a subject with X rays from an X-ray source and photographs the subject with a detector disposed to face the X-ray source. A scanner rotating means rotates the X-ray source and the detector around the subject. A subject moving means moves the subject. A visible light photographing means is mounted on the scanner rotating means to photograph the visible light reflected from the subject. An image processor generates an X-ray three-dimensional reconstructed image by a reconstruction operation means from the projected image photographed by the X-ray photographing means and reconstructs a visible light three-dimensional image from the result of the photography by the visible light photographing means. A display means superimposes the X-ray three-dimensional reconstructed image and the visible light three-dimensional image produced by the image processor and displays the superimposed image. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、円錐状にX線を照射するX線断層撮影装置に関し、可視光撮影装置とその撮影結果を利用するという新たな手法をもって撮影部位の位置決めを実現するものである。   The present invention relates to an X-ray tomography apparatus that irradiates X-rays in a conical shape, and realizes positioning of an imaging region by a new technique of using a visible light imaging apparatus and its imaging results.

図1は従来のX線断層撮影装置の一例を示す図である。図1に示されるように従来のX線断層撮影装置は、2次元X線像(投影像)を撮影する計測装置と、投影像を保存し断層像を再構成する画像処理装置と、画像を表示する画像表示装置と、文字等の情報を入力する外部入力装置とから構成されている。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional X-ray tomography apparatus. As shown in FIG. 1, a conventional X-ray tomography apparatus includes a measurement device that captures a two-dimensional X-ray image (projection image), an image processing device that stores the projection image and reconstructs the tomogram, An image display device for display and an external input device for inputting information such as characters are configured.

スキャナ1は、図に示すようにX線管11及び2次元検出器12が被検者7を挟んでお互いに対向するように配置されている。X線管11は、X線焦点から円錐状のX線を被検者7に向け照射する。2次元検出器12は、被検者7を透過したX線の強度を検出する。この2次元検出器12で検出されたX線強度が投影像データとして信号処理される。X線管11及び2次元検出器12は、ほぼ被検者7の体軸を回転の中心としてその周りを回転するように構成されている。X線管11及び2次元検出器12が微小角度回転する毎に、X線管11から円錐状のX線が照射され、被検者7を透過したX線の強度が2次元検出器12によって検出される。この動作が全周分繰り返されて、結果的に投影像データとして百から数百の透過X線強度データが収集される。   As shown in the figure, the scanner 1 is arranged such that an X-ray tube 11 and a two-dimensional detector 12 face each other with the subject 7 interposed therebetween. The X-ray tube 11 irradiates the subject 7 with conical X-rays from the X-ray focal point. The two-dimensional detector 12 detects the intensity of the X-ray transmitted through the subject 7. The X-ray intensity detected by the two-dimensional detector 12 is signal-processed as projection image data. The X-ray tube 11 and the two-dimensional detector 12 are configured to rotate around the body axis of the subject 7 as the center of rotation. Each time the X-ray tube 11 and the two-dimensional detector 12 rotate by a minute angle, the X-ray tube 11 irradiates the cone-shaped X-ray and the intensity of the X-ray transmitted through the subject 7 is measured by the two-dimensional detector 12. Detected. This operation is repeated for the entire circumference, and as a result, hundreds to several hundreds of transmitted X-ray intensity data are collected as projection image data.

2次元検出器12で計測された透過X線強度データは、ディジタル信号に変換された後、画像処理部4に送られる。計測部から送られてきた透過X線強度データ(以下投影像と記す)は、インターフェース(I/F)41を介して、メモリ42に一旦格納され、その後ハードディスク43に保存される。このようにして投影像が保存される。   The transmitted X-ray intensity data measured by the two-dimensional detector 12 is converted into a digital signal and then sent to the image processing unit 4. Transmitted X-ray intensity data (hereinafter referred to as a projection image) sent from the measurement unit is temporarily stored in the memory 42 via the interface (I / F) 41 and then stored in the hard disk 43. In this way, the projection image is saved.

投影像を表示する場合は、ハードディスク43に保存された投影像を一旦メモリ42に読み出し、読み出されたデータが表示装置5に表示されるようにする。投影像を補正する場合は、ハードディスク43に保存された投影像を一旦メモリ42に読み出し、CPU44によって検出器の感度ムラに起因する投影像の乱れ等を補正する。補正された投影像は再構成される。   When displaying the projection image, the projection image stored in the hard disk 43 is once read into the memory 42 and the read data is displayed on the display device 5. When correcting the projection image, the projection image stored in the hard disk 43 is once read into the memory 42, and the CPU 44 corrects the disturbance of the projection image caused by the sensitivity unevenness of the detector. The corrected projection image is reconstructed.

フィルタリング処理では、CPU44内で周知のShepp−Logan filter等の補正フィルタ等を使用して投影像全体に対して補正処理を行う。
3次元再構成演算では、以上に示した処理を行って得られた投影像から被検者7を表示する領域中の3次元的なX線吸収係数分布をCPU44内で再構成演算し、3次元再構成画像を作成する。再構成演算の方法としては、周知のFeldkamp法によるコーンビーム再構成演算などが知られている。
In the filtering process, the entire projection image is corrected using a correction filter such as a well-known Shepp-Logan filter in the CPU 44.
In the three-dimensional reconstruction calculation, the three-dimensional X-ray absorption coefficient distribution in the region where the subject 7 is displayed is reconstructed in the CPU 44 from the projection image obtained by performing the above-described processing, and 3 3 Create a dimensional reconstruction image. As a reconstruction calculation method, a cone beam reconstruction calculation based on the well-known Feldkamp method is known.

3次元再構成画像は、ハードディスク43等に保存可能である。3次元再構成画像を表示する際は、ハードディスク43等に保存された3次元再構成画像をメモリ42に読み出し、メモリ42に読み出されたデータを表示装置5に表示する。再投影演算では、図1に示すハードディスク43に保存されている3次元再構成画像をメモリ42に読み出し、CPU44によって、例えば、特許文献1に開示される再投影演算を行い、3次元再投影画像を作成する。作成された3次元再投影画像は、ハードディスク44に保存される。ハードディスク44に保存された3次元再投影画像を表示するには、ハードディスク44からメモリ42に読み出して表示装置5に表示する。   The three-dimensional reconstructed image can be stored in the hard disk 43 or the like. When displaying the three-dimensional reconstructed image, the three-dimensional reconstructed image stored in the hard disk 43 or the like is read to the memory 42 and the data read to the memory 42 is displayed on the display device 5. In the reprojection calculation, the three-dimensional reconstructed image stored in the hard disk 43 shown in FIG. 1 is read into the memory 42, and the CPU 44 performs the reprojection calculation disclosed in, for example, Patent Document 1, and the three-dimensional reprojection image. Create The created three-dimensional reprojection image is stored in the hard disk 44. In order to display the three-dimensional reprojection image stored in the hard disk 44, it is read from the hard disk 44 to the memory 42 and displayed on the display device 5.

従来の技術では、再構成を行う前に、投影像等を用いて撮影範囲を計画する、いわゆるスキャン計画が一般に行われていた。スキャン計画には例えばX線管及び検出器を回転せずに任意の位置に固定し、ベッドを移動しながらX線を被検者に向け照射して投影像を得るスキャノグラムがある。この方法ではX線投影像が得られるため、被検者の体内にあって体外から確認が困難な部位についてもスキャン計画を行うことができるというメリットがある反面、X線による被曝を伴うという点でリスクを伴っていた。   In the prior art, so-called scan planning is generally performed in which an imaging range is planned using a projection image or the like before reconstruction. The scan plan includes, for example, a scanogram in which an X-ray tube and a detector are fixed at an arbitrary position without rotating, and X-rays are irradiated toward a subject while moving a bed to obtain a projection image. Since this method can obtain an X-ray projection image, it has the merit that a scan plan can be performed even on a portion of the body of the subject that is difficult to confirm from outside the body, but is accompanied by exposure by X-rays. There was a risk.

また、従来技術のX線スキャン計画では、以下のような手順で撮影を行っている。つまり、まず被検者を椅子やベッド上に位置させ、検査者は多くの場合リモートで経験や勘に頼って粗い位置決めを行い透視する。透視した画像を確認しながら検査者は繰り返し微調整を行う。微調整は多くの場合、アームの回転角0°,90°,0°と3回セットで透視して上下前後左右の位置上、撮影範囲に所望の領域が含まれるか調整する。微調整で位置を正確に出すためには、検査者には経験や勘が必要な上、被検者に被曝を強いていた。   Further, in the conventional X-ray scan plan, imaging is performed in the following procedure. In other words, the examinee is first positioned on a chair or bed, and the examiner often performs remote positioning based on experience and intuition and performs fluoroscopy. The examiner repeatedly performs fine adjustment while confirming the fluoroscopic image. In many cases, the fine adjustment is performed by seeing through the arm rotation angles of 0 °, 90 °, and 0 ° three times to adjust whether a desired area is included in the shooting range in the vertical and horizontal positions. In order to accurately obtain the position by fine adjustment, the examiner needs experience and intuition, and the subject is forced to be exposed.

また、特許文献2には、CTスキャナにおいて、ビデオカメラの2次元撮影結果を用いて寝台移動の制御を行うことが記載されている。しかし、これはCTスキャナの寝台送りの制御への利用に過ぎない。
特開平9−253079号公報 特開平8−126638号公報
Patent Document 2 describes that a CT scanner controls the movement of a couch using a two-dimensional imaging result of a video camera. However, this is only used to control the bed feeding of the CT scanner.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-253079 JP-A-8-126638

上述のように、従来は、スキャン計画にはX線透視像を用い、ビデオカメラで撮影した可視光画像はこれとは別の制御に利用しているだけであった。
本発明の目的は、上述の点に鑑みなされたものであり、経験や勘が豊富でなくても可視光画像を用いて容易に正確なスキャン計画を実現可能とするX線断層撮影装置を提供することにある。
As described above, conventionally, an X-ray fluoroscopic image is used for a scan plan, and a visible light image captured by a video camera is only used for another control.
The present invention has been made in view of the above points, and provides an X-ray tomography apparatus capable of easily realizing an accurate scan plan using a visible light image even if experience and intuition are not abundant. There is to do.

本発明の第1の特徴は、X線源からX線を照射し、X線源に対向して配置された検出器によって被検体を撮影するX線撮影手段と、前記X線源と前記検出器を被検体の周囲に回転させるスキャナ回転手段と、前記被検体を移動させる被検体移動手段と、前記スキャナ回転手段に載置され前記被検体を撮影する可視光撮影手段と、前記X線撮影手段で撮影した投影像から再構成演算手段によってX線3次元再構成画像の生成を行うと共に前記可視光撮影手段の撮影結果から可視光3次元画像を再構成する画像処理装置と、前記画像処理装置で作成された前記X線3次元再構成画像及び前記可視光3次元画像を重ね合わせて表示する表示手段とを備えたことにある。   The first feature of the present invention is that X-ray imaging means for irradiating an X-ray from an X-ray source and imaging a subject by a detector arranged opposite to the X-ray source, the X-ray source and the detection Scanner rotating means for rotating the instrument around the subject, subject moving means for moving the subject, visible light imaging means for imaging the subject placed on the scanner rotating means, and the X-ray imaging An image processing apparatus for generating an X-ray three-dimensional reconstructed image from a projection image photographed by the means by a reconstruction computing means and reconstructing a visible light three-dimensional image from a photographing result of the visible light photographing means, and the image processing And a display means for displaying the X-ray three-dimensional reconstructed image and the visible light three-dimensional image generated by the apparatus in a superimposed manner.

本発明によれば、経験や勘が豊富でなくても可視光画像を用いて容易に正確なスキャン計画を実現可能とすることができる。   According to the present invention, it is possible to easily realize an accurate scan plan using a visible light image even if experience and intuition are not abundant.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図2は、本発明のX線断層撮影装置のハードウェア構成の一例を示す。この例では、頭頚部の撮影のための座位型X線診断装置を示しているが、X線断層撮影装置はCアーム型装置、CT装置、被検者回転型装置などでもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the X-ray tomography apparatus of the present invention. In this example, a sitting X-ray diagnostic apparatus for imaging the head and neck is shown, but the X-ray tomography apparatus may be a C-arm type apparatus, a CT apparatus, a subject rotation type apparatus, or the like.

スキャナ1は、図に示すようにX線管11及び2次元検出器12が被検者7を挟んでお互いに対向するように配置されている。X線管11は、X線を照射する。検出器12は、X線管11から照射されたX線を検出する。スキャナ支持器17は、スキャナ1を支持する支柱である。スキャナ回転軸18は、スキャナ1の回転中心であり、被検者7の体軸とほぼ一致するように設けられている。スキャナ駆動手段19は、スキャナ1をスキャナ回転軸18を中心として回転駆動するものである。コリメータ2は、X線管11から照射するX線の範囲を限定するものである。コリメータ駆動手段29は、コリメータ2を駆動してX線の限定範囲を制御するものである。椅子3は、被検者7が座り、位置を固定するためのものであり。椅子支持器31によって支持され、椅子駆動手段39によって椅子3の位置が駆動されるようになっている。   As shown in the figure, the scanner 1 is arranged such that an X-ray tube 11 and a two-dimensional detector 12 face each other with the subject 7 interposed therebetween. The X-ray tube 11 emits X-rays. The detector 12 detects X-rays emitted from the X-ray tube 11. The scanner supporter 17 is a column that supports the scanner 1. The scanner rotation shaft 18 is the rotation center of the scanner 1 and is provided so as to substantially coincide with the body axis of the subject 7. The scanner driving means 19 is for rotating the scanner 1 around the scanner rotation shaft 18. The collimator 2 limits the X-ray range irradiated from the X-ray tube 11. The collimator driving unit 29 drives the collimator 2 to control the limited range of X-rays. The chair 3 is for the subject 7 to sit and fix the position. It is supported by the chair support 31 and the position of the chair 3 is driven by the chair driving means 39.

画像処理部4は、検出器12で検出されたX線の強度信号を種々処理して映像を作成するものであり、インターフェース(I/F)41、メモリ42、ハードディスク43、CPU44などから構成される。インターフェース(I/F)41は、X線投影像及び可視光撮影像の入出力及びスキャナ駆動手段19と椅子駆動手段39とコリメータ駆動手段29との間で通信を行うものである。メモリ42は、画像データを格納したり、各種処理で発生するデータを一時的に格納するものである。ハードディスク43は、演算処理に必要な画像データなどを保存するものである。CPU44は演算処理を行うものである。表示装置5は、X線投影像及び可視光撮影像などを表示するものである。外部入力装置6は、操作者によって操作されるキーボードなどである。カメラ8は、可視光を撮影するものであり、被検者7に対して被爆を生じさせない。照明9は、被検者7に光を照射するものである。   The image processing unit 4 generates an image by variously processing the X-ray intensity signal detected by the detector 12, and includes an interface (I / F) 41, a memory 42, a hard disk 43, a CPU 44, and the like. The The interface (I / F) 41 performs input / output of an X-ray projection image and a visible light image and communication between the scanner driving unit 19, the chair driving unit 39, and the collimator driving unit 29. The memory 42 stores image data or temporarily stores data generated by various processes. The hard disk 43 stores image data necessary for arithmetic processing. The CPU 44 performs arithmetic processing. The display device 5 displays an X-ray projection image, a visible light image, and the like. The external input device 6 is a keyboard or the like operated by an operator. The camera 8 captures visible light and does not cause the subject 7 to be exposed. The illumination 9 irradiates the subject 7 with light.

図3は、図2に示した計測装置の内、スキャナ1に対するカメラ8及び照明9の配置について示す図である。カメラ8は、X線管11の焦点からほぼ被検者7の体軸と一致するスキャナ回転軸18を中心に角度tだけずらした位置に配置する。図3(B)に示すようにスキャナ1が角度tだけ図3において時計方向に回転すると、このカメラ8によりX線管11の焦点位置から見た画像と同一の回転角度からの可視光画像を得られることになる。また、照明9をカメラ8側から照らすことにより、被検者7に対して陰影の少ない画像を常に得ることができる。図では、照明9をカメラ8とは別体に設けてあるが、照明による陰影を少なくするためにカメラ8のレンズ周囲に装着するリング状の照明を用いることが望ましい。さらに陰影を少なくするためには、光源を複数使用してさまざまな方向から被検体7を照らすようにしてもよい。また、リングライトと複数の光源を使用すれば一層陰影を少なくすることが可能である。カメラ8は、スキャナ1の回転角度に同期して撮影を行う。これによって、カメラ8は、被検者7の周囲360°について回転撮影を行い、複数枚の角度同期回転撮影画像を得ることができる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of the camera 8 and the illumination 9 with respect to the scanner 1 in the measurement apparatus illustrated in FIG. The camera 8 is disposed at a position shifted from the focal point of the X-ray tube 11 by an angle t about a scanner rotation axis 18 that substantially coincides with the body axis of the subject 7. As shown in FIG. 3B, when the scanner 1 is rotated clockwise in FIG. 3 by an angle t, a visible light image from the same rotation angle as the image viewed from the focal position of the X-ray tube 11 is obtained by the camera 8. Will be obtained. Further, by illuminating the illumination 9 from the camera 8 side, it is possible to always obtain an image with less shadow on the subject 7. In the figure, the illumination 9 is provided separately from the camera 8, but it is desirable to use a ring-shaped illumination that is mounted around the lens of the camera 8 in order to reduce shadows due to illumination. In order to further reduce shadows, a plurality of light sources may be used to illuminate the subject 7 from various directions. Further, if a ring light and a plurality of light sources are used, it is possible to further reduce shadows. The camera 8 performs shooting in synchronization with the rotation angle of the scanner 1. As a result, the camera 8 can perform rotation imaging about 360 ° around the subject 7 and obtain a plurality of angle-synchronized rotation captured images.

図4は、カメラ8により得た回転撮影画像を基に3次元再構成画像を生成する処理の過程を示す図である。図5は、カメラ8により得た回転撮影画像を基に3次元再構成画像を生成する処理の流れを示すフローチャート図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a process of generating a three-dimensional reconstructed image based on the rotationally captured image obtained by the camera 8. FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing for generating a three-dimensional reconstructed image based on the rotationally captured image obtained by the camera 8.

まず、最初のステップS50では、被検者7が椅子に座っていない状態でカメラ8により回転撮影を行い複数枚のマスク画像を得るための可視光マスク画像回転撮影処理を行う。このマスク画像を撮影する際には、椅子3は所定の位置に移動しておく。この所定位置は、例えば子供と大人の体格の差や、頭部、歯顎部、頚部などの部位に応じて複数設定することができる。   First, in the first step S50, a visible light mask image rotation photographing process is performed to obtain a plurality of mask images by performing rotational photographing with the camera 8 in a state where the subject 7 is not sitting on the chair. When photographing this mask image, the chair 3 is moved to a predetermined position. A plurality of the predetermined positions can be set in accordance with, for example, the difference in the physique between the child and the adult, and the parts such as the head, tooth and jaw, and neck.

また、カメラ8による撮影範囲はX線投影像に比べて広角であり、X線投影像を含む広い視野範囲を撮影する。なお、この視野範囲すなわちカメラ8による撮影範囲は、状況に応じて拡大縮小することもできる。   Further, the photographing range by the camera 8 is wider than that of the X-ray projection image, and a wide visual field range including the X-ray projection image is photographed. The field of view range, that is, the shooting range by the camera 8, can be enlarged or reduced depending on the situation.

さらに、上述のマスク画像は被検者7を撮影する前に毎回撮影する必要は無く、予め定められた位置において撮影した回転画像を画像処理装置内のハードディスク43に保存しておき、椅子3の所定位置などに応じて必要なものをメモリ42に展開し、それを画像処理に用いるようにしてもよい。   Further, the above mask image need not be taken every time before the subject 7 is photographed, and a rotated image photographed at a predetermined position is stored in the hard disk 43 in the image processing apparatus, and the chair 3 What is necessary according to a predetermined position or the like may be developed in the memory 42 and used for image processing.

ステップS51では、被検者7を椅子に座らせ、被検者7の体格と部位に応じて、椅子3の位置を椅子駆動手段39により移動するための被検者設定処理を行う。
ステップS52では、被検者7が椅子3に座った状態でカメラ8にてスキャナ支持器14を回転させながら撮影を行い、複数枚のライブ画像を得るための可視光ライブ画像回転撮影処理を行う。
In step S51, the subject 7 is seated on the chair, and subject setting processing for moving the position of the chair 3 by the chair driving means 39 is performed according to the physique and the part of the subject 7.
In step S52, imaging is performed while rotating the scanner support 14 with the camera 8 while the subject 7 is sitting on the chair 3, and a visible light live image rotation imaging process for obtaining a plurality of live images is performed. .

ステップS53では、ステップS52で取得されたライブ画像から被検者7を抽出するための被検者抽出画像生成処理を行う。この処理は、先ず複数枚のマスク画像とライブ画像とを各角度毎に差分して画像を作成することによって行う。   In step S53, subject extraction image generation processing is performed to extract subject 7 from the live image acquired in step S52. This processing is performed by first creating an image by subtracting a plurality of mask images and a live image for each angle.

ここで使用するマスク画像は、ライブ画像の椅子3の位置と同じ位置で撮影したものである。カメラ8により得た画像がカラーである場合には、差分を行う前にグレイスケールでマッピングし、モノクローム表示に変換する。また、画像マトリクスは128×128ピクセル以下で十分であるため、大きな画像マトリクスが得られるカメラである場合には、画素を規則的に間引いて使用する。   The mask image used here is taken at the same position as the position of the chair 3 in the live image. If the image obtained by the camera 8 is in color, it is mapped in gray scale and converted to monochrome display before performing the difference. In addition, since an image matrix of 128 × 128 pixels or less is sufficient, when the camera can obtain a large image matrix, the pixels are regularly thinned and used.

マスク画像とライブ画像間では、被検者7以外の椅子3や検出器12などの背景が同一であるため、これらの差分画像では被検者以外の背景の画素値はほぼ0となる。このため、例えば画素値が±20以外の領域を被検者抽出領域として抽出する。この被検者抽出領域の画素値を1、被検者抽出領域以外の背景の画素値を0とする被検者抽出画像を生成する。   Since the backgrounds of the chair 3 and the detector 12 other than the subject 7 are the same between the mask image and the live image, the pixel values of the background other than the subject are almost zero in these difference images. For this reason, for example, an area having a pixel value other than ± 20 is extracted as the subject extraction area. A subject extraction image is generated in which the pixel value of the subject extraction region is 1 and the background pixel value other than the subject extraction region is 0.

なお、ここで椅子3は、被検者7の撮影部位の後方からの画像を十分に得るためには極力小さなことが好ましい。例えば、歯顎部を撮影する場合には、ヘッドレストとそれを支える部分はできるだけ幅を狭くして被検者抽出画像を十分に生成できるようにすることが望ましい。さらに望ましくは、ヘッドレストとそれを支える部分を透明な材質で構成すればより完全な被検者抽出画像が得られる。   Here, it is preferable that the chair 3 is as small as possible in order to sufficiently obtain an image from the rear of the imaging region of the subject 7. For example, when photographing a tooth and jaw part, it is desirable that the headrest and the portion supporting it are made as narrow as possible so that a subject extraction image can be sufficiently generated. More preferably, a more complete subject extraction image can be obtained if the headrest and the portion supporting it are made of a transparent material.

ステップS54では、回転撮影により得た複数枚の被検者抽出画像を基に、周知のFeldkamp法によるコーンビーム再構成演算をCPU44内で実行し、可視光3次元再構成画像を作成する。作成された可視光3次元再構成画像は、図1に示すハードディスク43に保存する。3次元再構成画像表示では、3次元再構成画像保存によってハードディスク43に保存された可視光3次元再構成画像を図1に示すメモリ42に読み出し、メモリ42に読み出されたデータを表示装置5に表示する。   In step S54, a cone beam reconstruction calculation based on the well-known Feldkamp method is executed in the CPU 44 on the basis of a plurality of subject extracted images obtained by rotational imaging to create a visible light three-dimensional reconstruction image. The created visible light three-dimensional reconstructed image is stored in the hard disk 43 shown in FIG. In the three-dimensional reconstructed image display, the visible light three-dimensional reconstructed image stored in the hard disk 43 by storing the three-dimensional reconstructed image is read into the memory 42 shown in FIG. 1, and the data read into the memory 42 is displayed on the display device 5. To display.

ステップS55では、ハードディスク43に保存されている可視光3次元再構成画像をメモリ42に読み出し、CPU44内で、例えば、特許文献1に開示されている再投影演算手段により再投影演算を行い、可視光3次元再投影画像を作成する可視光3次元再投影画像生成処理を行う。以下、基本的に再構成画像は被検者の断層像を意味し、再投影像は再構成画像を構築して3次元の像にしたものを示すものとする。   In step S55, the visible light three-dimensional reconstructed image stored in the hard disk 43 is read out to the memory 42, and the reprojection calculation is performed in the CPU 44 by, for example, the reprojection calculation means disclosed in Patent Document 1, so that the visible light is visible. A visible light three-dimensional reprojection image generation process for creating a light three-dimensional reprojection image is performed. Hereinafter, the reconstructed image basically means a tomographic image of the subject, and the reprojected image indicates a three-dimensional image constructed from the reconstructed image.

また、ライブ画像と被検者抽出画像を基にして、ライブ画像の被検者の背景をブルースクリーンなどに置き換えた被検者抽出ライブ画像を生成する。この複数枚の被検者抽出ライブ画像を3次元再投影画像の被検者表面にテクスチャーマッピングし、被検者のカラー3次元投影画像を得ることもできる。   Further, based on the live image and the subject extracted image, a subject extracted live image is generated by replacing the background of the subject of the live image with a blue screen or the like. The plurality of subject extracted live images can be texture-mapped on the subject surface of the three-dimensional reprojection image to obtain a color three-dimensional projection image of the subject.

図6は、X線検出器12により得たX線透視画像と可視光3次元再投影画像とを重ね合わせて位置決めに用いる画像を生成する処理の過程を示す図である。図7は、X線検出器12により得たX線透視画像と可視光3次元再投影画像とを重ね合わせて位置決めに用いる画像を生成する処理の流れを示すフローチャート図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a process of generating an image used for positioning by superimposing the X-ray fluoroscopic image obtained by the X-ray detector 12 and the visible light three-dimensional reprojection image. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for generating an image used for positioning by superimposing the X-ray fluoroscopic image obtained by the X-ray detector 12 and the visible light three-dimensional reprojection image.

まず、ステップS70では、可視光撮影と同じ位置に被検者7を椅子に座らせ、被検者7が椅子に座った状態で、被検者7の体格と部位に応じて、椅子3の位置を椅子駆動手段39により移動するための被検者設定処理を行う。   First, in step S70, the subject 7 is seated on the chair at the same position as the visible light photographing, and the subject 7 is seated on the chair in accordance with the physique and part of the subject 7 and the chair 3 A subject setting process for moving the position by the chair driving means 39 is performed.

次のステップS71では、スキャナ支持器14をLAT方向からの撮影に設定して、X線管11及び検出器12にて撮影を行うLAT位置決め画像撮影処理を行う。これによって、LAT位置決め画像が取得される。   In the next step S71, the scanner support unit 14 is set to perform imaging from the LAT direction, and LAT positioning image imaging processing for imaging with the X-ray tube 11 and the detector 12 is performed. Thereby, a LAT positioning image is acquired.

ステップS72では、スキャナ支持器14を回転し、スキャナ支持器14をA−P方向からの撮影に設定して、X線管11及び検出器12にて撮影を行うA−P位置決め画像撮影処理を行う。これによって、A−P位置決め画像が取得される。なお、検出器12による撮影範囲はユーザーの設定により選択可能である。状況に応じてコリメータ2により撮影範囲を縮小することもできる。   In step S72, the AP support image capturing process is performed in which the scanner support unit 14 is rotated, the scanner support unit 14 is set to capture from the AP direction, and the X-ray tube 11 and the detector 12 capture images. Do. Thereby, an AP positioning image is acquired. Note that the imaging range by the detector 12 can be selected by user settings. The imaging range can be reduced by the collimator 2 according to the situation.

ステップS73では、図5の処理にてに作成された可視光3次元再投影画像と、ステップS71で取得されたLAT位置決め画像と、ステップS72で取得されたA−P位置決め画像とをそれぞれ重ねあわせた画像を生成する処理を行う。
ステップS74では、上述のようにして得られたX線透視画像と可視光3次元再投影画像の重ね合わせられた3次元画像を用いて位置決めを実施する。
In step S73, the visible light three-dimensional reprojection image created in the process of FIG. 5, the LAT positioning image acquired in step S71, and the AP positioning image acquired in step S72 are superimposed. Process to generate the image.
In step S74, positioning is performed using the three-dimensional image obtained by superimposing the X-ray fluoroscopic image and the visible light three-dimensional reprojection image obtained as described above.

図8は、前述の処理によって取得された可視光3次元投影画像の一例を示す図である。図9は、図8の可視光3次元投影画像に、X線による透視画像を重ねて表示した場合の一例を示す図である。図9では、LAT方向の透視画像とAP方向の透視画像の両方を重ねて表示した場合が示されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a visible light three-dimensional projection image acquired by the above-described processing. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a case where a fluoroscopic image by X-rays is displayed superimposed on the visible light three-dimensional projection image of FIG. FIG. 9 shows a case where both the LAT-direction perspective image and the AP-direction perspective image are displayed in an overlapping manner.

図8の可視光3次元再構成画像は、カメラ画像上でのスキャナの回転中心軸の位置、カメラと回転中心軸との幾何学的距離及び画素サイズなどを基にして生成したものであるため、可視光3次元再投影画像上でスキャナの回転中心軸や回転面、回転中心などスキャナ1とカメラ8による幾何学的位置を再現することができる。   The visible light three-dimensional reconstructed image in FIG. 8 is generated based on the position of the rotation center axis of the scanner on the camera image, the geometric distance between the camera and the rotation center axis, the pixel size, and the like. The geometric position of the scanner 1 and the camera 8 such as the rotation center axis, rotation surface, and rotation center of the scanner can be reproduced on the visible light three-dimensional reprojection image.

また、これらの幾何学的位置は、同一のスキャナ上に配置されているX線管11及び検出器12によって得られるX線によるX線3次元再構成画像並びに透視3次元再投影画像の有する幾何学的位置と照合できる。X線管11及び検出器12の設置位置に対して、カメラ8の設置位置を機械的に調整したり若しくはソフトで補正することにより可視光3次元投影画像上でスキャナ1の回転中心軸、回転面、回転中心などの幾何学的位置を合わせることも可能である。   In addition, these geometric positions are the geometry of the X-ray three-dimensional reconstructed image and the perspective three-dimensional reprojected image obtained by the X-ray obtained by the X-ray tube 11 and the detector 12 arranged on the same scanner. It can be matched with the scientific position. With respect to the installation positions of the X-ray tube 11 and the detector 12, the installation position of the camera 8 is mechanically adjusted or corrected by software, thereby rotating the rotation center axis of the scanner 1 on the visible light three-dimensional projection image. It is also possible to match the geometric positions of the surface and the center of rotation.

X線による透視画像領域は、検出器12の形状により異なる。検出器12がイメージインテンシファイアのように円形の場合には、透視画像領域は円形となる。また、検出器12がフラットパネルのように長方形の場合には、透視画像領域は長方形となる。   The X-ray fluoroscopic image region differs depending on the shape of the detector 12. When the detector 12 is circular like an image intensifier, the fluoroscopic image region is circular. When the detector 12 is rectangular like a flat panel, the perspective image area is rectangular.

このようにして得た、カメラ画像を基に生成した被検者の可視光3次元再投影画像と、X線による透視画像(LAT方向透視画像,AP方向透視画像)を、図9のように重ね合わせて表示することにより、現在座っている被検者体7のどの領域を、X線により透視3次元再投影できるのかを、画像化して表現できる。操作者は、図1の表示装置を用いて、これらの重ね合わせ画像を確認することができる。   FIG. 9 shows the subject's visible light three-dimensional reprojection image generated based on the camera image and the X-ray fluoroscopic image (LAT direction fluoroscopic image, AP direction fluoroscopic image) obtained as described above. By superimposing and displaying, it is possible to express as an image which region of the subject's body 7 that is currently sitting can be re-projected with fluoroscopy with X-rays. The operator can confirm these superimposed images using the display device of FIG.

図10は、カメラ系座標系とX線計測系座標系の相対的な移動の関係を示す図である。X線による透視画像内に被検者7の計測したい部位が含まれない場合には、図1の外部入力装置を操作して、椅子駆動手段39に反映して、X線による透視画像領域と、カメラ画像を基に生成した被検者の可視光3次元再投影画像とを相対的に移動して調整する。図10ではカメラ計測計座標に対して、X線計測系座標系を被検者正面方向に移動することにより、被検者の歯顎部全体をX線による3次元再投影画像領域に含まれるように設定したことを示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating a relative movement relationship between the camera system coordinate system and the X-ray measurement system coordinate system. When the X-ray fluoroscopic image does not include the part to be measured by the subject 7, the external input device of FIG. 1 is operated and reflected in the chair driving means 39 to reflect the X-ray fluoroscopic image region and The subject's visible light three-dimensional reprojection image generated based on the camera image is relatively moved and adjusted. In FIG. 10, by moving the X-ray measurement system coordinate system in the front direction of the subject with respect to the camera measuring instrument coordinates, the entire tooth portion of the subject is included in the three-dimensional reprojection image region by X-rays. It shows that it was set as follows.

図11は、検出器の視野サイズもしくはコリメータによる視野サイズの変更の関係を示す図である。X線による透視3次元再投影画像領域を変更する場合には、図1の外部入力装置を操作して、検出器の撮影領域の範囲やコリメータを駆動して、X線による透視画像領域を変更してより適切なX線による透視画像領域を指定する。図11では図10に比べて小さい領域モデルを選択した結果を示している。広い領域モデルを選択することにより、より広範囲の3次元再投影画像を得ることができる。また、小さい領域モデルを選択することにより、注目する部のみの画像を詳細に得ると共に、被検者の被曝を抑えることもできる。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the visual field size of the detector or the change of the visual field size by the collimator. When changing the X-ray fluoroscopic three-dimensional reprojection image area, the external input device shown in FIG. 1 is operated to drive the imaging area range and collimator of the detector to change the X-ray fluoroscopic image area. Thus, a more appropriate X-ray fluoroscopic image region is designated. FIG. 11 shows the result of selecting a region model smaller than that in FIG. By selecting a wide area model, a wider range of three-dimensional reprojection images can be obtained. In addition, by selecting a small area model, it is possible to obtain an image of only the part of interest in detail and to suppress exposure of the subject.

図12は、X線による透視画像のうち、LAT方向の透視画像のみを被検者の可視光3次元再投影画像に重ねて表示することを示す図である。図13は、X線による透視画像のうち、AP方向の透視画像のみを被検者の可視光3次元再投影画像に重ねて表示することを示す図である。このように透視画像は任意の方向の画像のみを選択的に用いて表示することもできる。また、図10と図11に示したように、異なる透視画像領域の透視画像を組み合わせて表示することもできる。たとえば、複数枚のLAT画像を重ねて表示したり、大きさの異なるLAT画像とAP画像とを重ねて表示したりすることもできる。   FIG. 12 is a diagram showing that only the fluoroscopic image in the LAT direction among the fluoroscopic images by X-rays is displayed superimposed on the visible light three-dimensional reprojection image of the subject. FIG. 13 is a diagram showing that only a perspective image in the AP direction among the fluoroscopic images by X-rays is displayed superimposed on the subject's visible light three-dimensional reprojection image. In this way, the fluoroscopic image can be displayed by selectively using only an image in an arbitrary direction. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, it is possible to display a combination of perspective images of different perspective image regions. For example, a plurality of LAT images can be displayed in an overlapping manner, or LAT images and AP images having different sizes can be displayed in an overlapping manner.

図14は、X線による透視画像上に、X線管焦点から検出器までのX線経路の境界を重ねて表示することを示す図である。透視画像は、焦点から検出器に向かってコーンビーム状に広がるX線ビームによって、その経路上の構造物の差異によるX線の吸収の差により画像化されるものである。ビームの進行方向が並行ビームではないことが、位置決めを困難にしている。そこで、このX線経路のモデルを被検者の可視光3次元再投影画像とX線による透視画像とに重ねて表示するようにした。これにより透視画像が得られた範囲、X線経路の傾きが明示されので、これを参考にして位置決めを容易に実施することができる。   FIG. 14 is a diagram showing that the boundary of the X-ray path from the X-ray tube focal point to the detector is superimposed on the X-ray fluoroscopic image. A fluoroscopic image is formed by an X-ray beam that spreads in a cone-beam shape from a focal point toward a detector, based on a difference in X-ray absorption due to a difference in structure on the path. Positioning is difficult because the traveling direction of the beams is not parallel beams. Therefore, the model of the X-ray path is displayed so as to be superimposed on the three-dimensional reprojection image of the subject's visible light and the fluoroscopic image of the X-ray. As a result, the range in which the fluoroscopic image is obtained and the inclination of the X-ray path are clearly shown, so that positioning can be easily performed with reference to this.

図15は、X線による透視画像を、検出器の位置に表示することを示す図である。透視画像は、X線経路上の全ての構造物のX線吸収の結果を検出器によって検出することによって得られるものである。そこで、ここでは、そのイメージを表示するようにした。   FIG. 15 is a diagram showing that a fluoroscopic image by X-rays is displayed at the position of the detector. The fluoroscopic image is obtained by detecting the result of X-ray absorption of all structures on the X-ray path by a detector. Therefore, the image is displayed here.

図16は、X線による透視画像を、X線経路上の任意の位置に表示することを示す図である。透視画像は、X線経路上の任意の位置に配置することが論理的に可能であり、自由な位置に配置することができる。このような操作は、重ね合わせ表示を行うことが可能な全てのX線による透視画像に対して独立に行うことができる。   FIG. 16 is a diagram showing that a fluoroscopic image by X-rays is displayed at an arbitrary position on the X-ray path. The fluoroscopic image can be logically arranged at an arbitrary position on the X-ray path, and can be arranged at an arbitrary position. Such an operation can be performed independently for all X-ray fluoroscopic images that can be superimposed and displayed.

図17は、X線による透視画像において、被検者の輪郭内の画像を生成し、これを被検者の可視光3次元再投影画像に重ね合わせて表示することを示す図である。透視画像において必要な情報は被検者の輪郭内部に集中しており、これのみを抽出して表示することにより、有益な情報のみを表現することも可能である。   FIG. 17 is a diagram showing that an image within the contour of the subject is generated in a fluoroscopic image using X-rays, and this is superimposed and displayed on the visible light three-dimensional reprojection image of the subject. Necessary information in the fluoroscopic image is concentrated inside the contour of the subject, and it is possible to express only useful information by extracting and displaying only this.

図18は、図2に示した計測装置の内、スキャナ1に対するカメラ8の配置について示す図である。カメラ8はX線管11の焦点から垂直上方に高さsけずらした位置に配置する。椅子を高さsだけ上方に移動すると、このカメラ8によりX線管11の焦点位置から見た画像と同一の高さからの可視光画像を得られる。また、カメラの焦点距離をX線撮影系に比べて広角にすることにより、椅子を移動することなく、所望の範囲の可視光3次元再投影画像を得ることもできる。カメラ8はスキャナ1の回転角度に同期して撮影を行う。被検者7の周囲360°回転撮影を行い、複数枚の角度同期回転撮影画像を得る。   FIG. 18 is a diagram showing the arrangement of the camera 8 with respect to the scanner 1 in the measuring apparatus shown in FIG. The camera 8 is disposed at a position shifted by a height s vertically upward from the focal point of the X-ray tube 11. When the chair is moved upward by the height s, a visible light image from the same height as the image viewed from the focal position of the X-ray tube 11 can be obtained by the camera 8. Further, by making the focal length of the camera wider than that of the X-ray imaging system, a visible light three-dimensional reprojection image in a desired range can be obtained without moving the chair. The camera 8 takes a picture in synchronization with the rotation angle of the scanner 1. 360 degree rotation imaging around the subject 7 is performed, and a plurality of angle synchronous rotation imaging images are obtained.

スキャナ1に配置したカメラ8からの可視光画像とX線透視画像を組み合わせて撮影位置やコリメータ2の設定ができるため、スキャン計画における操作性を向上することができる。人体表面の目視可能な可視光3次元画像と、内部構造の情報を持つX線透視画像を組み合わせて用いているため、正確確実な位置決めを時間のロス無くに行うことができる。また、画像のサイズが小さくても広角カメラを使用し可視光3次元再投影画像を構築できるので、経験や勘に頼らず検査者の習熟度に大きく影響されずに撮影範囲を決定可能である。   Since the imaging position and the collimator 2 can be set by combining the visible light image from the camera 8 arranged in the scanner 1 and the X-ray fluoroscopic image, the operability in the scan plan can be improved. Since a visible three-dimensional visible light image of the human body surface and an X-ray fluoroscopic image having internal structure information are used in combination, accurate and reliable positioning can be performed without loss of time. In addition, even if the image size is small, a wide-angle camera can be used to construct a visible light three-dimensional reprojection image, so that the imaging range can be determined without being greatly influenced by the level of proficiency of the examiner without depending on experience or intuition. .

図18に示したように、カメラ8の焦点とX線管11の焦点間に距離sだけの縦方向ずれがある場合には、可視光撮影系とX線撮影系とは、回転角度位置を有するし、また、同じスキャナに固定されているため、同じ回転中心軸を共有している。しかしながら、カメラ8とX線管11の取り付け位置が高さ方向に異なるため、それぞれ異なる回転平面を有するし、また、視野範囲及び画像マトリクスもそれぞれ異なる。そこで、補正用ファントムを用いて、可視光撮影系とX線撮影系との間の座標系間の整合をとるようにした。なお、この座標系間の整合をとる手法については、先に出願した特願2003−416179号に詳細が記載されているので、ここでは説明を省略する。   As shown in FIG. 18, when there is a vertical shift of a distance s between the focal point of the camera 8 and the focal point of the X-ray tube 11, the visible light imaging system and the X-ray imaging system set the rotation angle position. It also has the same rotation center axis because it is fixed to the same scanner. However, since the attachment positions of the camera 8 and the X-ray tube 11 are different in the height direction, they have different rotation planes, and the field of view range and the image matrix are also different. In view of this, the coordinate system between the visible light imaging system and the X-ray imaging system is matched using a correction phantom. Note that the details of the method for matching the coordinate systems are described in Japanese Patent Application No. 2003-416179 filed earlier, and thus the description thereof is omitted here.

図19は、図2に示した計測装置の構成の内、X線管11、コリメータ2、カメラ8についての配置の変形例を示す図である。X線はX線管11の焦点111から放射口112に向けて照射される。放射口112から照射されたX線はコリメータ2によって照射範囲を絞られる。この放射口112とコリメータ2の間にミラー113を配置し、カメラ8の焦点81をミラー面に対してX線管11の焦点位置111の鏡像対象となる位置に配置する。なお、ミラーはハーフミラーであってもよい。このようにカメラ8の光軸とX線管11の焦点を合せて配置することも可能である。この場合には、カメラ8での撮像結果は、鏡像となるためX線での撮影結果と整合するためにCPU4などにおいて画像反転させることが必要となる。図19の構成の場合は、カメラ8の光軸とX線の焦点111から放射口112に沿ったX線光軸の間で視差(パララックス)が生じないため、カメラにより撮影された画像をスキャン計画用に視差分補正する必要が無くなり、処理速度を向上しながらコストを下げることが可能となる。   FIG. 19 is a diagram illustrating a modification of the arrangement of the X-ray tube 11, the collimator 2, and the camera 8 in the configuration of the measurement apparatus illustrated in FIG. 2. X-rays are emitted from the focal point 111 of the X-ray tube 11 toward the radiation port 112. The irradiation range of the X-rays irradiated from the radiation port 112 is narrowed by the collimator 2. A mirror 113 is disposed between the radiation port 112 and the collimator 2, and the focal point 81 of the camera 8 is disposed at a position that is a mirror image target of the focal point position 111 of the X-ray tube 11 with respect to the mirror surface. The mirror may be a half mirror. In this way, the optical axis of the camera 8 and the focal point of the X-ray tube 11 can be arranged. In this case, since the imaging result of the camera 8 is a mirror image, the CPU 4 or the like needs to invert the image in order to match the imaging result with the X-ray. In the case of the configuration of FIG. 19, parallax does not occur between the optical axis of the camera 8 and the X-ray optical axis along the radiation port 112 from the X-ray focal point 111. It is not necessary to correct the amount of parallax for the scan plan, and the cost can be reduced while improving the processing speed.

なお、本実施例では、主に歯顎部の撮影を行う歯科用CTに関して説明してきたが、本発明は、CT装置、X線Cアーム装置、手術用X線Cアーム装置、モバイルX線Cアーム装置にも利用できることは言うまでも無い。この場合、特にCT装置とX線Cアーム装置では透明なベッドや椅子を使用することで本発明を有効に実施可能となる。   Although the present embodiment has been described mainly with respect to dental CT that performs imaging of the tooth and jaw, the present invention relates to a CT apparatus, an X-ray C-arm apparatus, a surgical X-ray C-arm apparatus, and a mobile X-ray C. Needless to say, it can also be used for arm devices. In this case, in particular, the CT apparatus and the X-ray C-arm apparatus can effectively implement the present invention by using a transparent bed or chair.

上述の実施の形態によれば、スキャナ1に配置したカメラ8からの画像を用いて撮影位置やコリメータ2の設定ができるため、スキャン計画における被検者7のX線被曝を除去することができる。このようにX線被曝が無いため、撮影位置やコリメータの設定を繰り返し行い微調整することが抵抗無くできる。繰り返し微調整を行う場合にもリアルタイムの画像を用いているため、正確確実な位置決めを時間のロス無くに行うことができる。また、画像のサイズが小さくても広角カメラを使用し可視光3次元再投影画像を構築できるので、経験や勘に頼らず検査者の習熟度に大きく影響されずに撮影範囲を決定可能である。   According to the above-described embodiment, since the imaging position and the collimator 2 can be set using the image from the camera 8 arranged on the scanner 1, the X-ray exposure of the subject 7 in the scan plan can be removed. . Since there is no X-ray exposure in this way, it is possible to perform fine adjustment by repeatedly setting the imaging position and collimator without resistance. Since real-time images are used even when fine adjustment is repeatedly performed, accurate and reliable positioning can be performed without loss of time. In addition, even if the image size is small, a wide-angle camera can be used to construct a visible light three-dimensional reprojection image, so that the imaging range can be determined without being greatly influenced by the level of proficiency of the examiner without depending on experience or intuition. .

本手法によりX線撮影系の座標と可視光撮影系の座標との変換処理パラメータを得ることができるため、カメラを用いた位置決めを可能にし、結果として、スキャン計画における被検者7のX線被曝を除去することができる。本方法によりX線撮影系と可視光撮影系の回転平面が全く異なる場合にも、カメラを用いた位置決めが可能である。このため、X線撮影系の画像のサイズが小さくても広角カメラを使用し可視光3次元再投影画像を構築できるので、経験や勘に頼らず検査者の習熟度に大きく影響されずに撮影範囲を決定可能である。   Since the conversion processing parameters between the coordinates of the X-ray imaging system and the coordinates of the visible light imaging system can be obtained by this method, positioning using the camera is possible, and as a result, the X-ray of the subject 7 in the scan plan is obtained. Exposure can be removed. Positioning using a camera is possible even when the rotational planes of the X-ray imaging system and the visible light imaging system are completely different by this method. For this reason, even if the image size of the X-ray imaging system is small, a wide-angle camera can be used to construct a visible light three-dimensional reprojection image. Therefore, imaging is performed without greatly affecting the proficiency level of the examiner without depending on experience or intuition. The range can be determined.

従来のX線断層撮影装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional X-ray tomography apparatus. 本発明のX線断層撮影装置のハードウェア構成の一例を示す。An example of the hardware constitutions of the X-ray tomography apparatus of this invention is shown. 図2に示した計測装置の内、スキャナに対するカメラ及び照明の配置について示す図である。It is a figure shown about the arrangement | positioning of the camera and illumination with respect to a scanner among the measuring devices shown in FIG. カメラにより得た回転撮影画像を基に3次元再構成画像を生成する処理の過程を示す図である。It is a figure which shows the process of the process which produces | generates a three-dimensional reconstruction image based on the rotation picked-up image acquired with the camera. カメラにより得た回転撮影画像を基に3次元再構成画像を生成する処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the process which produces | generates a three-dimensional reconstruction image based on the rotation picked-up image obtained with the camera. X線検出器により得たX線透視画像と可視光3次元再投影画像とを重ね合わせて位置決めに用いる画像を生成する処理の過程を示す図である。It is a figure which shows the process of the process which produces | generates the image used for positioning by superimposing the X-ray fluoroscopic image obtained by the X-ray detector, and the visible light three-dimensional reprojection image. X線検出器により得たX線透視画像と可視光3次元再投影画像とを重ね合わせて位置決めに用いる画像を生成する処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of a process which produces | generates the image used for positioning by superimposing the X-ray fluoroscopic image obtained by the X-ray detector, and the visible light three-dimensional reprojection image. 可視光3次元投影画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a visible light three-dimensional projection image. 図8の可視光3次元投影画像に、X線による透視画像を重ねて表示した場合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example at the time of displaying the fluoroscopic image by X-rays on the visible light three-dimensional projection image of FIG. カメラ系座標系とX線計測系座標系の相対的な移動の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of relative movement of a camera system coordinate system and an X-ray measurement system coordinate system. 検出器の視野サイズもしくはコリメータによる視野サイズの変更の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the change of the visual field size of a detector, or the visual field size by a collimator. X線による透視画像のうち、LAT方向の透視画像のみを被検者の可視光3次元再投影画像に重ねて表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying only the fluoroscopic image of a LAT direction among the fluoroscopic images by X-rays, and superimposing on the visible light three-dimensional reprojection image of a subject. X線による透視画像のうち、AP方向の透視画像のみを被検者の可視光3次元再投影画像に重ねて表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying only the fluoroscopic image of AP direction among the fluoroscopic images by X-rays, and superimposing on the visible light three-dimensional reprojection image of a subject. X線による透視画像上に、X線管焦点から検出器までのX線経路の境界を重ねて表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying the boundary of the X-ray path from an X-ray tube focus to a detector on a fluoroscopic image by X-rays. X線による透視画像を、検出器の位置に表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying the fluoroscopic image by a X-ray in the position of a detector. X線による透視画像を、X線経路上の任意の位置に表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying the fluoroscopic image by an X-ray in arbitrary positions on an X-ray path. X線による透視画像において、被検者の輪郭内の画像を生成し、これを被検者の可視光3次元再投影画像に重ね合わせて表示することを示す図である。It is a figure which shows producing | generating the image in a to-be-examined person's outline in the fluoroscopic image by a X-ray, and superimposing this on the subject's visible light three-dimensional reprojection image, and displaying it. 図2に示した計測装置の内、スキャナに対するカメラの配置について示す図である。It is a figure shown about the arrangement | positioning of the camera with respect to a scanner among the measuring devices shown in FIG. 図2に示した計測装置の構成の内、X線管、コリメータ、カメラについての配置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of arrangement | positioning about an X-ray tube, a collimator, and a camera among the structures of the measuring device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…スキャナ
2…コリメータ
3…椅子
4…画像処理部
5…表示装置
6…外部入力装置
7…被検者
8…可視光カメラ
9…照明
11…X線管
12…検出器
17…スキャナ支持器
18…スキャナ回転軸
19…スキャナ駆動手段
29…コリメータ駆動手段
31…椅子支持器
39…椅子駆動手段
41…インターフェース(I/F)
42…メモリ
43…ハードディスク
44…CPU
81…焦点
111…X線源中心
112…放射口
113…ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanner 2 ... Collimator 3 ... Chair 4 ... Image processing part 5 ... Display apparatus 6 ... External input device 7 ... Subject 8 ... Visible light camera 9 ... Illumination 11 ... X-ray tube 12 ... Detector 17 ... Scanner supporter DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Scanner rotating shaft 19 ... Scanner drive means 29 ... Collimator drive means 31 ... Chair support device 39 ... Chair drive means 41 ... Interface (I / F)
42 ... Memory 43 ... Hard disk 44 ... CPU
81 ... Focus 111 ... X-ray source center 112 ... Radiation port 113 ... Mirror

Claims (1)

X線源からX線を照射し、X線源に対向して配置された検出器によって被検体を撮影するX線撮影手段と、
前記X線源と前記検出器を被検体の周囲に回転させるスキャナ回転手段と、
前記被検体を移動させる被検体移動手段と、
前記スキャナ回転手段に載置され前記被検体を撮影する可視光撮影手段と、
前記X線撮影手段で撮影した投影像から再構成演算手段によってX線3次元再構成画像の生成を行うと共に前記可視光撮影手段の撮影結果から可視光3次元画像を再構成する画像処理装置と、
前記画像処理装置で作成された前記X線3次元再構成画像及び前記可視光3次元画像を重ね合わせて表示する表示手段と
を備えたことを特徴とするX線断層撮影装置。
X-ray imaging means for irradiating an X-ray from an X-ray source and imaging a subject with a detector disposed opposite the X-ray source;
Scanner rotating means for rotating the X-ray source and the detector around the subject;
Subject moving means for moving the subject;
Visible light imaging means for imaging the subject placed on the scanner rotating means;
An image processing apparatus for generating an X-ray three-dimensional reconstructed image from a projection image photographed by the X-ray photographing means by a reconstruction calculating means and reconstructing a visible light three-dimensional image from a photographing result of the visible light photographing means; ,
An X-ray tomography apparatus comprising: a display unit configured to superimpose and display the X-ray three-dimensional reconstructed image and the visible light three-dimensional image created by the image processing apparatus.
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