JP2009192384A - 断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断層像と透過像とを一緒に表示し、簡便に被検体の撮影領域の全体像を把握することにある。
【解決手段】被検体４を載置するテーブル６と、被検体４に向けてＸ線を照射するＸ線管１と、被検体を透過したＸ線ビームを検出するＸ線検出器２と、Ｘ線ビームの放射線光軸Ｌと９０°以下の角度で交差する回転軸ＲＡに対し、被検体とＸ線とを相対的に回転させるための回転手段８とを有する断層撮影装置であって、前記回転を行わせつつ所定の回転角度位置毎に、Ｘ線検出器２から透過像を順次収集する撮影制御部１５ａと、この収集された複数の透過像から被検体の断層像を再構成する再構成部１５ｂと、断層像の再構成に用いた複数の透過像から少なくとも１つの透過像を選択して縮小し、再構成した断層像と並べて表示画面上に表示する表示制御部１５ｃとを備えた構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、トモシンセシス（Tomosynthesis）装置やラミノグラフ（Laminograph）などの断層撮影装置に係り、特に被検体に対し放射線照射方向を円錐に沿って変化させる円軌道タイプの断層撮影装置に関する。

円軌道タイプの断層撮影装置は、放射線源から発生する放射線（Ｘ線）を被検体に向けて照射するが、このとき被検体を、放射線の光軸に対し傾斜した回転軸で放射線に対して相対的に回転させ、一回転中の所定回転位置ごとに被検体から透過してくる放射線を２次元検出チャンネルを有する放射線検出器で検出し、この検出器出力から被検体の断層像ないし３次元データを得るものである。

この断層像ないし３次元データを得るための再構成の方法は、フィルタ処理及び逆投影処理を行う方法や逐次近似法（ＡＲＴ：Algebraic Reconstruction Techniques法）などが使用されている（特許文献１）。

この円軌道タイプの断層撮影装置における断層像の表示においては、１枚の断層像のみを表示した場合、被検体の撮影領域の全体像が把握しにくい。

そこで、従来は、３次元データ（連続した複数枚の断層像）を再構成した後、１枚の画像を選択表示し、以後，画像捲り操作により隣接した画像に順次切換えて表示し、全体像を把握可能にしたものがある。

また、別の断面像の表示例としては、ＣＴスキャナで既に行われているＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）表示を用い、同一画面に方向の異なる複数枚の断面を同時に表示しつつ断面位置を連続的に変更し、全体像を把握可能にしたものがある（特許文献２）。

さらに、別の断面像の表示例としては、ＣＴスキャナで既に行われている３次元表示を用い、３次元データを視線に沿って投影し３次元表示画像を作成し表示するものがある。

さらに、前述したＭＰＲ表示と３次元表示とを組み合わせて表示するものが提案されている（特許文献３）。
特開２００４−１０８９９０号公報 特開２００５−３００４３８号公報 特開平０９−０１６８１４号公報

従って、円軌道の断層撮影装置における断層像の観察においては、被検体の撮影領域の全体像を把握しつつ細部の観察も十分に行うことが望まれる。

しかしながら、前述した画像捲り操作により隣接した画像に順次表示するものは、全体像を把握するために、高速に画像捲り操作を繰り返す必要があるので、その捲り操作が煩わしく、何度も往復するように捲り操作を繰り返し続けないと全体が把握できない。また、必要とする少数の断面像を短時間で再構成したい場合であっても、全体像が分るためには必要以上に広い区間の多数の断層像を再構成する必要があるという問題がある。

従来の別の表示例であるＭＰＲ表示は、全体像を把握するために、断面位置を変更しながら全体像の把握可能な位置を選択することから、その断面位置変更・選択操作が煩わしく、画像捲り操作と同様に何度も断面位置の変更を繰り返さないと全体が把握できない。また、画像捲り操作と同様に必要以上の多数の断層像を再構成する必要がある。また、断面変換の処理を行っていることから、断面切換え応答に多少の遅れが生じ、全体把握できる状態になるまでの操作にイライラ感が伴ってくるなどの問題がある。

従来のさらに別の表示例である３次元表示は、視線の方向（何れの方向から見るかを定めるパラメータ）、被検体への照明の当て方を表すパラメータや透明度（半透明表示の場合、各ＣＴ値ごとにどの程度の透明度となるかを設定する）などの表示条件の設定が多い。その結果、被検体の撮影領域全体を把握可能な状態に表示するまでの操作が煩わしい。また、表示の変更処理に対する応答に多少の遅れが生じ、前述したＭＰＲ表示と同様に全体把握までの操作にイライラ感が伴ってくるなどの問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、断層像と透過像とを一緒に表示し、簡便に被検体の撮影領域の全体像を把握可能とする断層撮影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、被検体を載置するテーブルと、被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を２次元検出チャンネルで検出する放射線検出器と、前記放射線源の放射線光軸と９０°以下の角度で交差する回転軸に対し、前記被検体と前記放射線とを相対的に回転させるための回転手段とを有する断層撮影装置であって、前記回転手段によって回転を行わせつつ所定の回転角度位置毎に、前記放射線検出器の出力である透過像を順次収集する撮影制御手段と、この撮影制御手段で収集された複数の透過像から前記被検体の断層像を再構成する再構成手段と、前記断層像の再構成に用いた前記複数の透過像から少なくとも１つの透過像を選択し、この選択された透過像を縮小して前記再構成した断層像と並べて１つの表示画面上に表示する表示制御手段とを備えた断層撮影装置である。

また、本発明は、前記断層撮影装置の構成要素である表示制御手段としては、前記複数の透過像から１つの透過像を選択する場合、前記表示する断層像の左右方向または上下方向と前記表示する透過像の左右方向または上下方向とが前記被検体に対し同じ方向になるような前記１つの透過像を選択することを特徴とする。

さらに、本発明の表示制御手段としては、前記複数の透過像から収集した順番に基づき前記１つの透過像を次々に選択し、前記表示する透過像を次々に更新することにより、前記表示画面に透過像の回転動画表示を実現することを特徴とする。

さらに、本発明の表示制御手段としては、前記選択した透過像または前記表示した透過像を前記表示する断層像と関連付けて記憶し保存することを特徴とする。

さらに、本発明の表示制御手段としては、前記選択した透過像または前記表示した透過像と前記表示する断層像とに同一の断層識別名を含むファイル名を付けて記憶し保存することを特徴とする。

本発明によれば、断層像の再構成処理に供した透過像を、一定の方向性を合わせて断層像と一緒に表示することにより、簡便に被検体の撮影領域の全体像を把握できる断層撮影装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第一の実施の形態）
図１は本発明に係る断層撮影装置における第一の実施の形態を説明する概念構成図（正面図）である。

図１において、１は放射線源であるＸ線管、２は放射線検出手段であるＸ線検出器である。Ｘ線管１のＸ線焦点Ｆから発生した放射線であるＸ線ビーム３は図示斜め下方の被検体４に向けて照射され、その一部となるＸ線ビーム５が被検体４を透過し、Ｘ線検出器２で検出される。

Ｘ線管１は、例えば透過型マイクロフォーカスＸ線管が用いられ、１μｍ程度の小さなＸ線焦点Ｆを持つものである。

Ｘ線検出器２は、被検体４から透過してくるＸ線ビーム５を２次元検出チャンネル（２次元分解能）で構成される検出面２ａで検出するものであって、例えばＸ線Ｉ．Ｉ．（Ｘ線イメージ．インテンシファイア）とテレビカメラとを組み合わせたもの、ＦＰＤ（フラットパネル型検出器）等が用いられる。

被検体４は、試料テーブル６に載置され、試料テーブル６の下部には試料テーブル６を支持し、移動させる役割を持ったＸＹ機構７、回転機構８及びｘｚ機構９が設けられている。これら機構７〜９は、外部からの指令に基づき所定の方向に移動され、Ｘ線ビーム５に対して被検体４を所定位置に設定する役割を有する。

なお、ＸＹ機構７、回転機構８及びｘｚ機構９は、図１の積み重ね順序に限定されるものでなく、任意の順序で積み重ね可能である。回転機構８は請求項に記載される回転手段に相当する。

被検体４は、試料テーブル６とともにＸＹ機構７によりテーブル面６ａに沿って互いに直交する２方向Ｘ，Ｙに平行移動され位置設定される。また、被検体４は、回転機構８によりテーブル面６ａに沿って回転される。さらに、被検体４は、ｘｚ機構９により、回転軸ＲＡとともにテーブル面６ａと直交する平面（検出器傾動面１０＝紙面）に沿って２方向ｘ，ｚに平行移動されて所要位置に設定される。

なお、Ｘ線ビーム５は、被検体４と試料テーブル６とのみ交差し、他のＸ線吸収の強い構成要素とは交差しないように工夫されている。例えば、回転機構８は大口径の中空軸とＸ線ビーム５から外れた部分での軸受けとを有し、Ｘ線ビーム５はその中空軸の中を通過する。ＸＹ機構７及びｘｚ機構９についても、同様にＸ線吸収の強い構成要素とは交差しないように工夫されている。試料テーブル６はＸ線透過のよい材料で作られている。

Ｘ線検出器２は、検出器移動機構１１により、検出器傾動面１０（＝紙面）に沿ったｘｄ方向に直進移動され、また同時に首振りされ、常に検出面２ａがＸ線焦点Ｆを向くように位置設定される。あるいは、前述した直進移動の代わりに図示（ト）のように円弧状に移動させてもよい。

検出器移動機構１１は、Ｘ線ビーム３内でＸ線検出器２を移動させることにより、９０度より小さな範囲（０度ないし約７０度）でラミノ角αを可変できる。ラミノ角αは回転軸ＲＡとＸ線光軸Ｌとのなす角度である。

その結果、回転軸ＲＡは、Ｘ線焦点Ｆ（Ｘ線源）とＸ線検出器２の検出面２ａの中心Ｄとを結ぶＸ線光軸Ｌに対し、９０度より小さなラミノ角αで傾斜されている。そして、Ｘ線光軸Ｌは回転軸ＲＡと一点（Ｃ点）で交わるように設定される。

ＸＹ機構７は、回転軸ＲＡ上のＣ点を中心とする撮影領域に被検体４の所望の検査領域が位置するように、回転軸ＲＡと直交する２方向であるＸ，Ｙ方向に試料テーブル６を移動させるために使用される。

回転機構８は、断層撮影時、被検体４をテーブル面６ａに沿って回転させるために使用される。

ｘｚ機構９は、検査倍率（拡大率）の設定と、ラミノ角（傾斜角）αが変化したときに検査領域がＣ点を中心とする撮影領域からずれないようにする、いわゆる視野ずれ補正に使用される。

各機構７，８，９は機構制御部１３から電力の供給を受け、かつ、制御指令のもとに位置決め制御される。すなわち、機構制御部１３は、必要とする機構７（または８，９）に制御指令を送出し、当該機構７に取り付けられたエンコーダ（図示せず）から制御結果の位置データを受け取り、所望とする位置に設定するように制御する。

また、Ｘ線管１にはＸ線制御部１４が接続されている。Ｘ線制御部１４は、所望のＸ線条件となる管電圧、管電流となるようにＸ線管１を制御する。

１５はコンピュータを備えたデータ処理部である。このデータ処理部１５は、外部的にはキーボード，マウス等の入力部１６、表示部１７及び記憶装置１８が設けられ、また、Ｘ線検出器２、機構制御部１３、Ｘ線制御部１４と接続され、Ｘ線検出器２の検出出力の取り込み、各種制御指令の発信その他後記する各種の制御処理を実行する。なお、データ処理部１５内部に記憶装置１８を設けてもよい。

すなわち、データ処理部１５は、ソフトウエア的には、撮影制御部１５ａ、再構成部１５ｂ及び表示制御部１５ｃが設けられる。

撮影制御部１５ａは、所望の断層撮影条件のもとに被検体４の断層撮影を行う一連のシーケンスプログラムを実施する機能である。ここで、断層撮影とは、断層撮影条件のもとに設定されたラミノ角αで１回転にわたって一定角度回転毎の回転位置ごとに被検体４から透過してくる透過データ（透過像）をＸ線検出器２で検出する撮影である。

再構成部１５ｂは、断層撮影で収集された透過データ（透過像）を用いて、被検体４の断層像を作成する機能である。撮影制御部１５ａで収集された透過データ（透過像）及び再構成部１５ｂで作成された断層像は記憶装置１８に領域分けされて記憶される。

表示制御部１５ｃは、記憶装置１８から選択的に透過データ（透過像）や断層像を読み出し表示部１７に表示する機能である。

その他、図１に図示されていないが、Ｘ線管１，ｘｚ機構９、検出器移動機構１１等を支持する構成要素、Ｘ線を遮蔽するための筐体などが設けられている。

次に、以上のように構成された断層撮影装置の作用について、図２を参照して説明する。図２は第一の実施の形態における断層撮影全体の一連の処理フローを示す図である。

先ず、ステップＳ１においては、断層撮影に先立ち、断層撮影条件の設定を行う。断層撮影条件としては、Ｘ線管１の管電圧、管電流等の断層撮影Ｘ線条件と、ラミノ角α、被検体４中の撮影位置（拡大率を含む）等の断層撮影幾何条件と、回転速度、１回転中に取得する透過像の撮影枚数Ｊその他必要な条件とがある。

ステップＳ１では、具体的には、被検体４を試料テーブル６に載置した後、操作者が入力部１６からＸ線条件と幾何条件を入力すると、撮影制御部１５ａはこれらＸ線条件，幾何条件の入力指示に従って断層撮影条件の設定動作を実施する。

すなわち、撮影制御部１５ａは、入力部１６から入力されるＸ線条件を受け付けると、Ｘ線制御部１４を介してＸ線管１に管電圧、管電流等のＸ線条件を設定する。Ｘ線条件としては、透過像が暗すぎや飽和する部分が無いような管電圧、管電流が設定される。

また、撮影制御部１５ａは、入力部１６から入力される幾何条件を受け付けると、撮影制御部１５ａは幾何条件を設定する。すなわち、撮影制御部１５ａは、入力された幾何条件に従い、機構制御部１３に制御指令を送出し、検出器移動機構１１をｘｄ方向に移動させ、所定のラミノ角αに設定する。引き続き、撮影制御部１５ａは、機構制御部１３を介して移動制御指令を出力し、ＸＹ機構７にて撮影位置（検査領域）を回転軸ＲＡ上に移動させ、さらにｘｚ機構９を介して所定の拡大率となるように設定するとともに、Ｃ点に撮影位置中央を合わせる視野あわせを行う。

撮影制御部１５ａは、前述したようにして断層撮影条件の設定を行った後、その設定された断層撮影条件は、例えば，SAMPLE-A.cndといったファイル名（イ）を付け、図３に示すように記憶装置１８の所定領域１８ａに記憶する。ここで、SAMPLE-Aは操作者が入力部１６から入力した今回の断層撮影（被検体とその断層撮影条件）を識別する名称（断層撮影識別名）、.cndはデータ形式を表す拡張子である。

次に、設定された断層撮影条件下において、操作者が入力部１６から断層撮影開始指示を入力すると、撮影制御部１５は以下のステップＳ２で断層撮影を実施する。

ステップＳ２では、撮影制御部１５は、回転機構８に回転制御指令を送出し、被検体４を回転軸ＲＡに対し回転させながら、通常，１回転にわたって一定回転角度Δφごとに被検体４から透過してくる透過データ（透過像）をＸ線検出器２で検出し、その透過データを記憶装置１８の所定領域１８ａに記憶する。なお、ハーフスキャン、オーバースキャン、ヘリカルスキャンなどの場合には１回転ではない。

図４はステップＳ２の断層撮影時における被検体４の回転角度φにおける回転軸ＲＡ方向（ｚ軸方向）から見た被検体４の検査領域内の構造４ａを示す図である。ここで、構造４ａは、例えば１つの材料２１の中に別の材料２２が埋め込まれている構造となっている。

同図において、ｐとｑは被検体４に固定した、回転面内での互いに直交する２方向を示す。ここで、ｐとｑは、回転角度φ＝０°のとき、それぞれＸ方向とＹ方向に一致するように決めるものとする。図４（ａ）は被検体４の回転角度φ＝０°、図４（ｂ）は被検体４の回転角度φ＝３０°、図４（ｃ）は被検体４の回転角度φ＝２７０°のときのｐとｑの方向を示している。断層撮影では、例えば回転角度０°〜３５９°まで、１°（Δφ＝１°）ごとに透過像を検出する場合、３６０枚（撮影枚数Ｊ＝３６０）の透過像を収集する。

そこで、ここで収集された透過像は、例えば、SAMPLE-Aj.oblといったファイル名（ロ）を付け、記憶装置１８の所定領域１８ａに記憶する。ここで、SAMPLE-Aは断層撮影を識別する名称であって、前述したファイル名（イ）と同じである。これは同一の被検体４及び同一の断層撮影条件による断層撮影であることを表している。ｊは収集した透過像の順番（透過像番号）であるビュー番号（回転角度順を示す番号）であって、例えば回転角度０°〜３５９°まで回転させて１°ごとに透過像を収集したとすると、トータル３６０番の中の何番目（順番数）を表す数（例えば整数０，１，２，…，３５９）を意味する。従って、透過像を収集するごとにビュー番号ｊが順次増えていく。また、.oblは収集した透過像のデータ形式を表す拡張子である。

以上のようにして、SAMPLE-Aj.oblのファイル名のもとに収集した透過像を記憶した後、引き続き、再構成部１５ｂにて再構成処理により断層像の作成を行う（ステップＳ３）。

ステップＳ３では、操作者が入力部１６から再構成領域、ボクセル寸法、マトリックス数、フィルタ関数等の再構成条件を入力すると、再構成部１５ｂは、例えば再構成条件と前述した断層撮影条件（SAMPLE-A.cnd（イ））とを合わせた断層像条件を作成し、例えば，SAMPLE-A.infといったファイル名（ハ）を付け、記憶装置１８の所定領域１８ａに記憶する。ここで、SAMPLE-Aは断層撮影を識別する名称、.infは断層像条件のデータ形式を表す拡張子である。

再構成部１５ｂは、１回転にわたって一定回転角度ごとにＸ線検出器２で得られた透過データ（透過像）のファイル名であるSAMPLE-Aj.obl（j=0〜J-1）に基づき、透過データ（透過像）を読み出し、断層像を再構成する。

再構成方法は、従来周知の方法を採用する。例えば、特許文献１に記載するように、フィルタ掛けと逆投影とを用いて再構成する。ここで、フィルタ掛けは、透過像上に投影した回転軸の方向と直交する方向にいわゆる周波数重みデータ|ω|のフィルタ掛けが行われる。そして、逆投影により被検体４の断層像を得る。連続的に複数枚（Ｋ枚）の断層像を再構成することにより、３次元データを得ることができる。

再構成部１５ｂは、再構成処理により得られた断層像について、例えば、SAMPLE-Ak.imgといったファイル名（ニ）を付け、記憶装置１８の所定領域１８ａに順次記憶する。ここで、SAMPLE-Aは断層撮影を識別する名称であって、前述したファイル名（イ），（ロ）と同じである。kは端から順につけた断層像番号であって、0〜（K-1）の整数で表される。.imgは断層像のデータ形式を表す拡張子である。

次に、表示制御部１５ｃは、被検体４の検査領域の全体像を把握する観点から、表示部１７の表示画面上に断層像と透過像を並べて表示する表示制御を実施する（ステップＳ４）。

ステップＳ４では、表示制御部１５ｃは、表示する断層像SAMPLE-Ak.imgの左右方向と表示する透過像の左右方向が被検体４に対して同じ方向となるように、断層像の再構成に用いた複数の透過像SAMPLE-Aj.obl（j=0〜J-1）の中から表示すべき１つの透過像を選択する。

ここで、表示すべき透過像の選択について、図４を参照して説明する。
今、透過像がＸ線焦点Ｆから見て、左方向がＹ方向となるような向きで収集するものとする。そこで、被検体４のｐ方向が右方向になるような断層像を再構成する場合、回転角度φ＝２７０°における透過像を選択すれば、当該透過像の右方向が被検体４のｐ方向に一致し、断層像と透過像の左右方向が被検体４に対して同じｐ方向になることが図４（ｃ）から理解できる。この透過像は、SAMPLE-Aj.obl（j＝270）の透過像となる。

今、３６０°回転中の透過像撮影枚数が３６０でなく、一般的にＪ枚とした場合は、
ｊ＝Ｊ・２７０／３６０ ……（１）
なる式で計算されるｊ番目の透過像を選択する。なお、選択する透過像の回転角度は、一般的には２７０°でなく、回転の始点の取り方と再構成時の断面像の向きの設定によって変化し、それに伴って、式（１）も変化する。

表示制御部１５ｃは、式（１）からｊ番目となるSAMPLE-Aj.oblの透過像を選択し、表示用透過像として、SAMPLE-A.bmpなる別のファイル名（ホ）を付けてコピーを作り、記憶装置１８の所定領域１８ａに記憶する。

さらに、表示制御部１５ｃは、選択した透過像を縮小して再構成した断層像の一つ、例えばSAMPLE-A0.imgの断層像と並べて１つの画面に表示する。このとき、縮小処理としては、例えば縦横とも１つおきに間引くことにより縦横のマトリックス数をそれぞれ１／２にするか、あるいは縦横ともＮ列ごとに（Ｎ−１）列間引くことにより縦横のマトリックス数をそれぞれ１／Ｎとすることも可能である。

図５は表示部１７の表示画面１７ａ上に断層像２３と透過像２４とを並べて表示した一表示例である。

この図５から明らかなように、断層像２３と透過像２４は、画像全体にわたって、左右方向が被検体４に対するｐ方向（右側がｐの正方向）になる。ちなみに、ここで表示される断層像２３と透過像２４の上下方向は厳密には一致しない。なぜならば、断層像２３は、画像全体にわたって、上下方向がｑ方向であるのに対し、透過像２４のｑ方向は、中央（回転軸ＲＡの投影位置）付近では上下方向となるが、両端部付近ではパースペクティブ（遠近画法）により上下方向からずれる為である。

表示画面１７ａの画像表示領域を除く操作領域２５には操作者が所望の処理指示を行うための操作ボタン（図示せず）が表示されている。

そこで、操作者は、入力部１６となるマウスで所要の操作ボタンをクリックし、あるいは入力部１６となるキーボードから所定の指示を入力し、所望の処理を実行させることができる。例えば、断層像番号を入力し、記憶装置１８から該当する断層像２３を読み出して表示画面１７ａに表示し、この表示された断層像の一部を変更したり、あるいは断層像を捲り操作することにより、複数枚の断層像を連続的に表示させることもできる。また、断層像の明るさやコントラストを変更することも可能である。

以上のような一連の処理ステップＳ１〜Ｓ４により、断層撮影から断層像表示までの一連の処理を行った後、入力部１６からの終了指示に従って処理が終了する。従って、この時点でのファイルとしては、断層撮影条件（SAMPLE-A.cnd）、収集した透過像（SAMPLE-Aj.obl）（j=0〜J-1）、断層像条件（SAMPLE-A.inf）、断層像（SAMPLE-Ak.img）（k=0〜K-1）、選択した透過像（SAMPLE-A.bmp）が記憶装置１８の所定領域１８ａに記憶されている。

これらファイルの内、断層撮影条件と収集した透過像は、例えば次の断層撮影の時や記憶容量が減ったときに自動的に消去されるが、その他のファイルは操作者が消去操作しない限り、永続的に記憶される。

ところで、本発明の断層撮影装置としては、図２に示す一連の処理とは別に、過去に撮影した断層像を表示させることができる。このときの表示画面は図５と同様である。具体的には、操作者は、入力部１６からファイル読み出し指示を入力し、操作領域２５に過去に撮影したファイル名の一覧を表示させ、その中から所要のファイル名を選択することにより、所望の断層像２３を表示する。このとき、表示制御部１５ｃは、該当するファイル名をサーチし、選択された断層像に対応する透過像２４を選び出し、断層像と並べて表示する。

また、操作者は、透過像のファイル名（SAMPLE-A.bmp）を選択することで、透過像２４と例えば先頭の断層像２３（SAMPLE-A0.img）を表示画面１７ａ上に表示させることができる。このとき、表示制御部１５ｃはファイル名をサーチして断層像を選択する。

また、操作者は複数の縮小した透過像を並べて表示させた後、この透過像から観察対象を選択すると、表示制御部１５ｃは、この選択された透過像と例えば対応する先頭の断面像を並べて表示する。

従って、以上のような実施の形態によれば、被検体４の断層像を表示すると、自動的にその被検体４を斜め上から透視した透過像を選択し、一つの表示画面１７ａ上に一緒に表示するので、断層像及び透過像を観察しながら簡便に被検体４の撮影領域の全体像を把握することができる。

また、上記実施の形態によれば、表示画面１７ａ上に一緒に表示される断層像と透過像の左右方向が被検体４に対し同じｐ方向（右側がｐの正方向）になるので、断層像と透過像の対応関係が直感的に把握できる。

また、上記実施の形態によれば、ファイル名のもとに必要なデータ及び画像を関連付けて記憶しているので、過去に行った断層撮影についても、断層像を表示すると、自動的にその被検体４を斜め上から透視した透過像を一つの表示画面１７ａに一緒に表示することができ、従来のような煩わしい操作を省略できる。

また、逆に透過像を選択すると、この透過像と一緒に対応する断層像を並べて表示でき、煩わしい操作を省略できる。

また、上記実施の形態によれば、過去の多数の断層撮影（被検体とその断層撮影条件）から選択して断層像を表示する際、複数の透過像（**.bmp）を並べて表示させた状態から１枚を選択することで対応する断層像を表示することができ、これにより被検体４の撮影領域の全体を把握しながら断層像を選択できるので、断層像を順次観察しながら選択するのに比べ、速やかに所望の断層像を選択できる。

また、断層像の再構成に用いる複数の透過像（すなわち、断層撮影で収集した透過像）から選んだ透過像を表示するので、表示用透過像の撮影を別に行う必要が無い。また、選んだ透過像を縮小して並べて表示するだけなので、データ処理も簡便である。

（第一の実施の形態の変形）
（１） 第一の実施の形態では、断層像と透過像は重ならないように並べて表示したが、例えば、図６に示すように断層像２３（SAMPLE-Ak.img）の一部に選択した透過像２４（SAMPLE-A.bmp）の全体を重ねて表示してもよく、あるいは断層像（SAMPLE-Ak.img）の一部に選択した透過像（SAMPLE-A.bmp）の一部が重なるように表示してもよい。この場合は、操作領域２５の所定の選択切換えタッチボタン（図示せず）をタッチ操作し、透過像の表示／非表示を切換えるようにする。

（２） 第一の実施の形態では、拡張子.bmpのみ一般に使用されているファイル形式とし、他のファイルは特殊なファイル形式としたが、ファイル形式は他の形式であってもよい。例えば.bmpは一般に使用される.jpgや.tifであってもよい。本発明ではファイル形式は特に問わない。

（３） また、ファイルの作り方は、第一の実施の形態に限定されない。一例としては、
イ.透過像ファイル（SAMPLE-A.obm）:{＝断層撮影条件（SAMPLE-A.cnd）＋収集した透過像(SAMPLE-Aj.obl)（j=0〜J-1）}の１個、
ロ.断層像ファイル(SAMPLE-Ak.imh)（k＝0〜Ｋ-1）: {＝断層像条件（SAMPLE-A.inf）＋断層像(SAMPLE-Ak.img) }（ｋ＝0〜K-1）}からなるＫ個またはＫ枚、
ハ.選択した透過像（SAMPLE-A.bmq）:{＝断層像条件（SAMPLE-A.inf）＋選択した透過像(SAMPLE-A.bmp)}の１個といったファイルに作成すれば、Ｋ＋２個のファイルとなり、図３よりも少ないファイル数で記憶することができる。この場合、収集した透過像は１つのファイルになるので、j番目の透過像を選択するのにファイル名から選択するのではなく、ファイル形式により予め定まっているj番目の透過像の先頭アドレスを用いて透過像を選択する。

（４） また、第一の実施の形態では、ファイル名に同じ断層撮影を表す「（SAMPLE-A）」を付すことにより、選択する透過像または表示する透過像と対応する断層像とを関連付けて記憶しているが、関連付ける方法はこれには限らない。例えば、断層撮影条件や断層像を同じホルダーに記憶したり、あるいは一緒にファイルすることも可能である。

（５） 第一の実施の形態では、選択した透過像はそのまま記憶しているが、例えば縮小処理した後に記憶してもよい（請求項４の「表示した透過像の記憶」）。この場合には、記憶された透過像をそのまま表示できる。

（６） 第一の実施の形態における表示制御部１５ｃは、左右方向が断層像と同じになるように１つの透過像を選択しているが、このような選択をする代わりに、断層像の再構成に用いた複数の透過像SAMPLE-Aj.obl（j=0〜J-1）を順次、収集順あるいはそれと逆順に選択することができる。このとき、選択した透過像は記憶することなく順次縮小しつつ表示し、かつ、その表示を更新させるようにすれば、断層像と並べて透過像を動画表示でき、ひいては透過像が断層撮影しているように回転される。このような回転動画表示により、被検体４の撮影領域の全体像がさらによく把握できる。

なお、このような透過像の選択表示において、例えば１つおき、あるいは２つおきになるように間引いて選択すれば、回転動画表示の回転速度を柔軟に調整できる。

（７） 上記変形例（６）については、さらに次のように変形も考えられる。例えば、収集した透過像SAMPLE-Aj.obl（j=0〜J-1）を、収集順あるいはそれと逆順に選択しながら順次縮小し、動画表示用透過像SAMPLE-Aj.bmp（j=0〜J-1）として記憶し、当該動画表示用透過像を表示してもよい。

この変形例によれば、収集した透過像SAMPLE-Aj.oblが消去された後であっても、動画表示用透過像SAMPLE-Aj.bmp（j=0〜J-1）を用いて表示部１７に動画表示することができ、また、動画表示に際して、既に縮小済みとなっているので、ここでは縮小処理無しで動画表示できる。

このような回転動画表示により、被検体４の撮影領域の全体像をさらによく把握できる。

なお、この変形例においては、前述同様に収集した透過像を１つおき、あるいは２つおきになるように間引いて選択すれば、回転動画表示の回転速度を調整でき、記憶容量も減らすことができる。

（８） 第一の実施の形態では、放射線としてＸ線を用いたが、他の透過性放射線を用いてもよい。

（９） 第一の実施の形態では、被検体４を回転させて断層撮影を行っているが、Ｘ線ビーム５と被検体４が相対的に同じ動きをすれば、他の動きでもよい。

すなわち、Ｘ線光軸Ｌと９０°以下の角度で交差する回転軸ＲＡに対して、被検体４とＸ線ビーム５とを相対的に回転させる動きであればよい。換言すれば、被検体４側から見たとき、放射線照射方向が円錐に沿って変化するような円軌道タイプの断層撮影装置の動きであれば、どのような動きをする構成であってもよい。

図７は上記変形例（９）による断層撮影の動きを例示した図である。
例えば、図７（ａ）は、Ｘ線焦点ＦとＸ線検出器２が一体の状態を維持しつつ、回転軸ＲＡの回りを回転するような動きでもよい（図７（ａ））。また、Ｘ線検出器２を固定し、Ｘ線焦点Ｆのみが回転軸ＲＡの回りを回転するように動きでもよく（図７（ｂ））、さらに、図７（ｂ）の動きを保持しつつ、被検体４が回転軸ＲＡの回りを公転するような動きでもよい（図７（ｃ））。

また、Ｘ線焦点Ｆを固定し、Ｘ線焦点Ｆを通る回転軸ＲＡに対しテーブル面６ａが直交を保ちつつ被検体４を回転軸ＲＡの回りを回転させ、かつ、被検体４を透過したＸ線ビーム５を検出するＸ線検出器２を同様に回転軸ＲＡの回りを回転させるような動きであってもよい（図７（ｄ））。

また、図７（ｄ）に示す動きを保持しつつ、Ｘ線検出器２を固定とした構成でもよい（図７（ｅ））。

また、Ｘ線管１とＸ線検出器２を固定し、Ｘ線ビーム５中で、試料テーブル６に対しテーブル面６ａの法線６ｂが円錐面上を動くような歳差運動をさせつつ、試料テーブル６上の被検体４を撮影する構成であってもよい（図７（ｆ））
（１０） 第一の実施の形態では、１つのデータ処理部１５により、断層撮影、再構成処理および断層画像の表示を行う構成としたが、複数のデータ処理部で分担処理する構成としてもよい。例えば、断層撮影までの処理を行う第一のデータ処理部と、この第一のデータ処理部から断層撮影条件（SAMPLE-A.cnd）と収集した透過像（SAMPLE-Aj.obl）（j=0〜J-1）を受け取り、再構成処理から表示までの処理を行う第二のデータ処理部とに分けてもよい。このとき、両データ処理部間のデータ伝送は、専用配線あるいはＬＡＮ等を用いることができる。また、ＤＶＤ等のメディアを用いたデータの受け渡しでも可能である。

（１１） また、第一の実施の形態で得られた断層像条件（SAMPLE-A.inf）と断層像（SAMPLE-Aｋ.img）と選択した透過像（SAMPLE-A.bmp）は、自装置の記憶装置１８に記憶し、かつ、表示するようにしたが、例えばＬＡＮやＤＶＤ等を介して他のパーソナルコンピュータに送信し、当該パーソナルコンピュータに表示させてもよい。但し、このとき、他のパーソナルコンピュータには、第一の実施の形態の表示制御部１５ｃに相当する表示制御機能を備える必要がある。

（１２） さらに、第一の実施の形態における表示制御部１５ｃは、図５に示すように、断層像の左右方向と透過像の左右方向が被検体４に対し同じｐ方向になるように表示したが、例えば断層像の上下方向と透過像の上下方向が被検体４に対し同じｐ方向になるように表示してもよい。この場合は、例えば図５に示す断層像２３と透過像２４がそれぞれ９０度回転させた状態で表示させる。

（１３） 本発明で言う画像の縮小とは、画像のマトリックス数を減らすことである。第一の実施の形態では、間引くことで透過画像を縮小しているが、縮小はこれに限らない。例えば、縦横ともＮ列ずつたばねて平均することにより、縦横のマトリックス数をそれぞれ１／Ｎにしてもよい。また、補間計算することで任意のマトリックス数へ変換することもできる。

（１４） 第一の実施の形態では、再構成した断層像や選択・表示した透過像、また、収集した透過像を圧縮処理せずに記憶しているが、圧縮処理して記憶させてもよい。圧縮処理は、よく知られている処理であって、データ量を少なくして記憶でき、データを読み出すときにもどし処理で元のデータにもどして使用すればよい。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。

本発明に係る断層撮影装置の第一の実施形態を説明する概念構成図。 本発明に係る断層撮影装置における断層撮影全体の一連の処理手順を示すフロー図。 断層撮影に関連するデータ及び画像のファイル名による保存例を示す図。 断層撮影時の被検体の回転を説明する図。 断層像と透過像を一緒に表示した表示画面の一例を示す図。 断層像と透過像を一緒に表示した表示画面の他の例を示す図。 断層撮影時におけるＸ線焦点と被検体とＸ線検出器との相対的な動きを説明する態様例図。

符号の説明

１…Ｘ線管、２…Ｘ線検出器。２ａ…検出面、３…Ｘ線ビーム、４…被検体、４ａ…被検体の検査領域内の構造、５…検出される一部のＸ線ビーム、６…試料テーブル、７…ＸＹ機構、８…回転機構、９…ｘｚ機構、１０…検出器傾動面、１１…検出器移動機構、１３…機構制御部、１４…Ｘ線制御部、１５…データ処理部、１５ａ…撮影制御部、１５ｂ…再構成部、１５ｃ…表示制御部、１６…入力部、１７…表示部、１７ａ…表示画面、１８…記憶装置、２３…断層像、２４…透過像、２５…操作領域、Ｆ…Ｘ線焦点、Ｌ…Ｘ線光軸、ＲＡ…回転軸、α…ラミノ角。

Claims (5)

1. 被検体を載置するテーブルと、被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を２次元検出チャンネルで検出する放射線検出器と、前記放射線源の放射線光軸と９０°以下の角度で交差する回転軸に対し、前記被検体と前記放射線とを相対的に回転させるための回転手段とを有する断層撮影装置において、
   前記回転手段によって回転を行わせつつ所定の回転角度位置毎に、前記放射線検出器の出力である透過像を順次収集する撮影制御手段と、
   この撮影制御手段で収集された複数の透過像から前記被検体の断層像を再構成する再構成手段と、
   前記断層像の再構成に用いた前記複数の透過像から少なくとも１つの透過像を選択し、この選択された透過像を縮小して前記再構成した断層像と並べて１つの表示画面上に表示する表示制御手段と
   を備えたことを特徴とする断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の断層撮影装置において、
   前記表示制御手段は、前記複数の透過像から１つの透過像を選択する場合、前記表示する断層像の左右方向または上下方向と前記表示する透過像の左右方向または上下方向とが前記被検体に対し同じ方向になるような前記１つの透過像を選択することを特徴とする断層撮影装置。
3. 請求項１に記載の断層撮影装置において、
   前記表示制御手段は、前記複数の透過像から収集した順番に基づき前記１つの透過像を次々に選択し、前記表示する透過像を次々に更新することにより、前記表示画面に透過像の回転動画表示を実現することを特徴とする断層撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の断層撮影装置において、
   前記表示制御手段は、前記選択した透過像または前記表示した透過像を前記表示する断層像と関連付けて記憶し保存することを特徴とする断層撮影装置。
5. 請求項４に記載の断層撮影装置において、
   前記表示制御手段は、前記選択した透過像または前記表示した透過像と前記表示する断層像とに同一の断層識別名を含むファイル名を付けて記憶し保存することを特徴とする断層撮影装置。

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