JP2012000459A - X線撮影システム及びx線撮影装置作動方法 - Google Patents

X線撮影システム及びx線撮影装置作動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】撮影する被写体の領域を簡単かつ正確に特定できるX線撮影方法を提供する。
【解決手段】X線を放射するエミッタ及びX線を受けるレシーバを有する撮影装置を使用する。制御回路は、エミッタを制御し、レシーバにより受けられたX線を処理して、被写体のX線画像を生成する。制御回路は、被写体のイニシャルビューを表示させるが(202)、このイニシャルビューのディスプレイは修正可能である。制御回路はまた、イニシャルビューのディスプレイの修正に基づいて(204)、被写体のX線位置付け画像を生成し(206)、かつ、位置付け画像を表示させるが(208)、位置付け画像のディスプレイは修正可能である。そして、制御回路は、位置付け画像のディスプレイの修正に基づいて(210)、被写体のX線画像を生成する(212)。
【選択図】図10

Description

(関連出願についてのクロスリファレンス)
本出願は、2010年6月11日出願の米国仮特許出願番号第61/353,975号の優先権及び利益を主張するものであり、その米国仮出願の開示は参照することによりその全体が本明細書に援用される。

本発明は、X線撮影システム及びX線撮影装置作動又は操作方法に関する。

例えば特許文献1は、部分CT撮影及びパノラマ断層撮影が可能な兼用X線撮影装置を開示している。

例えば特許文献2は、X線撮影装置で使用するためのX線被写体位置付け又は位置決め装置を開示していて、そこでは、ディスプレイに表示される、モデル化した被写体と撮影目標領域指標の相対的な位置関係が、撮影位置移動装置によって移動された、被写体とX線撮影目標領域の相対的な位置関係に対応するように構成されている。

例えば特許文献3は、X線源と、C型アームに取り付けられた検出器とを備えたCTスキャンシステムを開示している。コンピュータはCTスキャナとX線源の回転を制御し、検出器からデータを収集して画像を生成する。データをすべて取得する前に、まずCTスキャナはスカウトスキャンを行う。スカウトスキャンは単一の二次元画像である。CPUがスカウトスキャン画像に位置目印をつけ、所望の位置を示す。適切な位置合わせ(alignment)が確認されると、それからプロセッサがモータを制御してC型アームを完全に一回転させ、この間にコンピュータは検出器から多数の画像を収集する。

例えば特許文献4は、患者の歯列に沿った任意の断面から一度X線パノラマ撮影するだけで得られた画像データを用いて、位置に応じて焦点が最適化された歯列の内部構造の画像を自由に表示することができるパノラマ撮影装置を開示している。

例えば特許文献5は、医療用X線装置を開示している。このX線装置は、X線発生器と二次元X線検出器とを、検査被写体を挟んで支持する支持部と、このX線発生器から発生するX線の照射域を規制する照射域規制部と、X線ビームの照射域規制部によって規制されたX線で被写体を走査しX線撮影を行う走査駆動部と、を備えている。X線走査方向と直交する方向が高さ方向と定義されている。この装置はさらに、この高さ方向におけるX線ビームの幅の両側の少なくとも一方を、被写体の関心領域の位置に応じて、所望の位置に設定するための照射領域設定部を備えている。照射域規制部によって高さ方向におけるビームの幅を規制しつつ、照射領域設定部によって設定された照射領域(照射野)にのみ、このX線ビームが照射されることとなる。

米国特許第6,118,842号 米国特許第6,619,839号 米国特許第7,170,968号 米国特許出願公開第2009/0310845号(米国特許出願第12/083,777号) 米国特許出願公開第2011/0064188号(米国特許出願第12/806,694号)

本発明は、本件発明者らの、X線撮影システム及びX線撮影装置作動方法を改良する研究開発の結果として生まれたものである。この発明者らは、従来技術のX線システムや方法は、本明細書で既述したシステムや方法も含めて、しばしばユーザにとって使いやすいものではなく、非効率的であって実効性に乏しい場合もあり得ると認識していた。発明者らは、例えば三次元撮影を含めて、撮影する被写体の領域(例えば、内科あるいは歯科の患者の解剖学的領域)を、オペレータがもっと簡単かつ正確に特定できる、改良されたX線システム及び方法を提供することが望ましい、と考えていたのである。この発明者らはまた、撮影中の患者に対する過剰な放射線を制限する改良されたX線システム及び方法を提供することが望ましいことも認識していた。発明者らは、プレビュースキャンから単一の二次元画像を表示する従来技術のX線システム及び方法では、正確な三次元のX線画像を撮るのに必要な情報のすべてがオペレータに与えられるわけではないことを理解していた。このことはしばしば、X線の処理が不正確になり、時間を浪費し、患者に過剰な放射線を照射してしまうという結果につながる。

そこで本発明は、従来技術のこれらの不利な点を克服するX線システム及びX線撮影方法を提供する。

本発明の一局面では、X線撮影システムは、被写体を透過又は通過するX線を放射又は照射する(emitting)エミッタ(emitter)及びこのX線を受けるレシーバを有する(X線)撮影装置と、エミッタを制御し、レシーバによって受けられたX線を処理して、被写体のX線画像又はイメージを生成する制御回路と、を備えている。この制御回路は、ディスプレイを制御して被写体のイニシャルビュー(initial view)を表示させるが、ユーザはこのイニシャルビューの表示又はディスプレイ(display)を修正することができる。また、この制御回路は、撮影装置を制御して、ユーザがこのイニシャルビューの表示又はディスプレイに加えた修正に基づいて、被写体のX線位置付け又は位置決め画像又イメージを生成する。そして、この制御回路は、ディスプレイを制御して、この位置付け画像を表示させるが、この位置付け画像の表示又はディスプレイ(display)はユーザが修正することができるものである。さらに、この制御回路は、撮影装置を制御して、ユーザがこの位置付け画像の表示又はディスプレイに加えた修正に基づいて、被写体のX線画像又はイメージを生成する。

この位置付け画像は、異なる角度からの被写体の複数のX線画像を含むものとすることができる。ディスプレイ上のこの複数のX線画像の1つに修正が加えられると、ディスプレイ上の複数のX線画像の残りのものにも対応する修正が行われる又は自動的に行われるように、複数のX線画像を連動させることができる。

また、このシステムは、この位置付け画像にオーバーラップ表示される位置付け又は位置決めポジションマーカーを備えることができる。この位置付け画像と位置付けポジションマーカーの少なくとも一方は、この位置付け画像と位置付けポジションマーカーの他方に対して修正又は変更することができ、制御回路は撮影装置を制御して、この位置付け画像及び位置付けポジションマーカーに加えられた相対的な修正又は変更に基づいて、あるいは位置付け画像及び位置付けポジションマーカーの表示又はディスプレイに加えられた修正又は変更に基づいて、X線画像を生成する。この修正には、位置付けポジションマーカーの大きさ及び/又は位置の変更を含めることができ、制御回路はこのシステムを制御し、位置付けポジションマーカーの大きさ及び/又は位置に基づいて、被写体を透過するように放射されるX線の量を抑制又はコリメート(collimate)させる。

本発明の別の局面では、被写体を透過するX線を放射又は照射するエミッタ(emitter)と、このX線を受けるレシーバとを備えたX線撮影装置を操作する又は作動させるX線撮影装置作動又は操作方法(X線撮影方法)は、次のステップを含んでいる。被写体のイニシャルビュー(initial view)をディスプレイ上に表示すること、このイニシャルビューの表示又はディスプレイ(display)を修正して関心領域(region of interest)を特定すること、制御回路を介してエミッタとレシーバを作動させて、イニシャルビューの表示又はディスプレイ(display)上で特定された関心領域に基づいて被写体のX線位置付け又は位置決め画像又はイメージを生成すること、ディスプレイ上に位置付け画像を表示すること、この位置付け画像の表示又はディスプレイを修正して関心領域をさらに特定すること、この位置付け画像上で特定された関心領域に基づいて、制御回路を介し、エミッタとレシーバを作動させて被写体のX線画像を生成すること。

さらに別の局面では、X線撮影システムはやはり、被写体を透過又は通過するX線を放射又は照射(emitting)するエミッタ(emitter)及びこのX線を受けるレシーバを有する撮影装置を備え、制御回路は、このエミッタを制御し、レシーバによって受けられたX線を処理して被写体のX線画像を生成するものであり、制御回路はまた、撮影装置を制御し、被写体のX線位置付け又は位置決め画像を生成し、かつ、ディスプレイを制御して位置付け画像を表示させる。この位置付け画像の表示又はディスプレイはユーザが修正又は変更を加えることができるように構成されているが、位置付け画像は、異なる角度からの被写体の複数の、X線画像又はイメージを含み、ディスプレイ上でこの複数のX線画像の1つに修正又は変更が加えられると、ディスプレイ上の複数のX線画像の残りのものにも対応する修正又は変更が行われる又は自動的に行われるように、複数のX線画像を連動させることができる。制御回路は、撮影装置を制御し、ユーザが位置付け画像の表示又はディスプレイに加えた修正又は変更に基づいて、被写体のX線画像を生成する。

以上説明したように、本発明によれば、すでに述べた従来のX線撮影システム及び方法が有する課題の一部(例えば、ユーザにとって使いやすくない、オペレータが撮影する被写体の領域を簡単かつ正確に特定できない等)又はすべてを解決することができる。

典型的なX線撮影装置の斜視図である。 X線撮影装置の正面図である。 X線撮影装置の側面図である。 X線撮影装置の平面図である。 典型的なX線撮影システムの構成部分を図式化して表したものである。 典型的なコマンド制御部及びディスプレイの斜視図である。 患者位置付けパネルを示す図である。 正中縦断位置付けライトの図である。 水平位置付けライトの図である。 撮影される被写体のイニシャルビューのディスプレイを示す図である。 入力装置の斜視図である。 撮影される被写体の位置付け画像のディスプレイを示す図である。 撮影される被写体の位置付け画像の別のディスプレイを示す図である。 X線撮影装置を作動させる方法の一例を示すフローチャートである。 X線撮影装置を作動させる方法の他の例を示すフローチャートである。

本願では、特定の用語が、簡潔さ、明確さ及び理解しやすさの観点から使用されている。こうした用語は、説明目的のみに、また、広く解釈されることを意図して用いられているため、従来技術の要件を超えた不要な限定が意味されるべきではない。ここに記載された異なるシステムや方法は、単独、あるいは他のシステム及び方法と組み合わせて用いることができる。さまざまな均等物、変形例及び変更態様は、添付の請求の範囲内で採用可能である。添付の請求の範囲の各々の特定は、「〜する手段」又は「〜するステップ」といったような用語が明らかにそれぞれ限定的に記載される場合にのみ、米国特許法第112条第6項の解釈が適用される(invoke)ものと意図されている。

図1A乃至1Dは、例えば歯科又は内科の患者P(例えば、図5A及び図5B参照)を含む被写体のX線画像又はイメージを得るための、典型的なX線撮影装置20を示している。図示された特定の例では、撮影装置20は、人間の頭蓋骨の歯顎顔面の複合体(dento−maxillofacial complex)を3D撮影するために構成されているが、しかしながら、被写体の他の部分を撮影するための他の装置の構成も、本発明のコンセプトを用いて、代わりに採用することができる。X線撮影装置20は、異なるタイプの撮影法、例えば、パノラマ撮影(例えば標準、小児、オルトゾーン、ワイドアーチ、直角及び/又は同種のもの)、頭部撮影(例えば、小児セファロ側面、セファロ側面、セファロ後前位及び/又は同種のもの)、及び/又は3D撮影を行うように構成することができる。図は、本発明のコンセプトを用いて使用するための、X線撮影装置のほんの一例を示しているにすぎない。X線撮影装置の他の例もまた、代わりに採用することができる。

撮影装置20は、支柱又は支持脚24に移動可能に支持されているハウジング22を備えている。ハウジング22は、支柱24上を延びる軌道26に沿って、ハウジング22を上下垂直に動かすように構成されているガイドモータ(公知のガイドモータ、図示せず)を介して、上下垂直方向Vに移動させることができる。ハウジング22は、支柱24上に配置された、ほぼ垂直に延びるガイド部28と、このガイド部28からほぼ水平に延びる、水平支持部(generally horizontally extending support section)30を有している。水平支持部30は、回転部32を支持し、この回転部32は、図1Dの矢印34で示しているように、固定された水平支持部30に対して、水平面Hに沿って、回転可能なように構成されている。水平支持部30及び/又は回転部32は、矢印34で示すように回転部32を回転させるように構成されたガイドモータ(公知のガイドモータ、図示せず)を有している。別の例では、装置は、脚部で支持する代わりに、又は脚部で支持するのに加え、例えば、壁を有する支持構造に取り付けることができる。

X線エミッタハウジング36及びX線レシーバハウジング38は互いに対向し、回転部32からほぼ垂直に延びている。エミッタハウジング36は、概略的に符号40位置でエミッタを支持して収容している。このエミッタ40は、撮影される被写体(例えば患者P)を透過して、符号42位置でX線レシーバハウジング38内に支持されているレシーバにX線を放射するように配置されている。患者位置付け又は位置決めハウジング44は、ガイド部28から延び、対向するエミッタ40とレシーバ42の間に患者Pの頭部を位置させるための顎サポート48を有している。ヘッドサポート46は、水平支持部30から回転部32を通って延びている。顎サポート48及びヘッドサポート46の代わりに、患者を位置付け又は位置決めするための他の手段を採用できる。患者位置付け又は位置決めパネル68は、患者位置付けハウジング44上に配置され、本明細書で以下にさらに説明するように、撮影装置20のさまざまな構成要素の位置を調整するためのユーザ入力を受け付ける。

タッチスクリーンディスプレイ50は、ハウジング22に取り付けられて、本明細書で以下にさらに説明が、撮影装置20を制御するためのユーザ入力を受け付けるように、また、撮影装置20の機能を表示するように構成されている。タッチスクリーンディスプレイ50は、図1A、そして図1B乃至図1Dにそれぞれ示されている位置に位置付け又は位置決めするために、撮影装置20を中心として旋回するアーム49によって支持することができる。

図2は、X線撮影装置20を組み込んだX線撮影システム52の部分を図式的に表している。特に重要な点は、システム52が、装置制御部54及びコマンド制御部56を有する制御回路又は制御手段59を備えていることである。装置制御部54及びコマンド制御部56はそれぞれ、メモリ58a、58bを有している。加えて、装置制御部54及びコマンド制御部56はともに、プログラム可能で、例えば図2に実線で示された接続を含む有線又は無線の接続を介して、コンピュータコマンドを送受信できる。コマンド制御部56は、電子信号/コマンドを装置制御部54に送信し、装置制御部54から電子信号/コマンドを受信できる。同様に、装置制御部54は、コンピュータ電子信号/コマンドをコマンド制御部56に送信し、コマンド制御部56から電子信号/コマンドを受信できる。図2に示された例は、相互に機能し合う2つの制御部54、56を示しているが、別の構成では、制御部1つのみ、あるいは、互いにコマンドを送信及び/又は受信することにより相互に機能し合う3つ以上の制御部を含むこともできる。本発明の例として記載されるものは、図2に示された特定のシステム52の配置及び構成に限定されない。

図2に示された例では、装置制御部54は、X線撮影装置20と同一の場所に配置されて、X線撮影装置20のさまざまな機能を制御している。例えば、装置制御部54は、本明細書でさらに以下で説明されるが、電子信号/コマンドを介して、メモリ58aと通信し、ガイド部28を支柱24に沿って移動させるために、ガイド部モータ60と通信し、回転部32を回転動させるために、支持部モータ62と通信し、顎サポート48を移動させるために、顎サポートモータ61と通信し、そして、装置の特性及び機能を表示してユーザの入力を受けとるために、タッチスクリーンディスプレイ50と通信する。ヘッドサポート46を移動させるために、ヘッドサポートモータ(図示せず)と通信するように構成することもできる。加えて、装置制御部54は、例えば図7に示されている撮影ボタン66を含むユーザ入力装置64からのコマンド及び図4に示されている患者位置付けパネル68からのコマンドを受信することができる。ユーザ入力装置64及び患者位置付けパネル68の操作は、本明細書でさらに以下で説明される。

装置制御部54はまた、エミッタ40及びレシーバ42との間で電子信号/コマンドを送受信して、エミッタ40及びレシーバ42を制御し、撮影対象の被写体(例えば患者P)のX線画像に変換することができる画像データ又は撮影対象の被写体のX線画像を取得する。使用時に、装置制御部54は、患者位置付けパネル68から患者位置付け入力を受信し、装置20が患者Pに対して適切な位置関係となるように、ガイド部モータ60、支持部モータ62及び顎サポートモータ61に、対応するコマンド信号を送信する。システム又は装置20は、図示及び記載されたものよりも多い、又は少ないモータと可動部を有することができ、装置20を患者Pに対して完全に三次元移動させる(provide complete three−dimensional movement)ことができるいくつかの例も考えられる。また、別の例として、装置制御部54が、患者位置付けパネル68から患者位置付け入力を受信し、対応するコマンド信号を送信して、例えば、椅子ガイドモータ(公知のモータ、図示せず)により動くことが可能な椅子を介して、患者Pを装置20に対して移動させる、といったように構成できる。さらに別の例では、装置制御部54は、装置20及び椅子ガイドモータの両方の動きを制御して、装置20と患者Pの相対的な位置付けを調整し、ユーザ所望の位置関係を得ることができるように構成される。さらに本明細書で以下に説明するが、撮影される被写体に対して装置20をより簡単に位置付けできるように、装置制御部54が、撮影される被写体上で、撮影したい視野又は撮影のために望まれる視野(field of view)を特定するために、位置付け又は位置決めライト70(例えば、図2、図5A及び図5B参照)を制御するように構成することもできる。

装置制御部54はまた、コマンド制御部56と通信して、コマンド制御部56から電子信号/コマンドを受信し、レシーバ42から受信した画像データをコマンド制御部56に提供するように構成されている。図3を参照すると、典型的なコマンド制御部56は、ユーザ入力装置74とビデオディスプレイ76を備えたパーソナルコンピュータ72であり得る。ユーザ入力装置74は、図示の例ではキーボードであり、ビデオディスプレイ76は、図示の例ではコンピュータモニタである。他のタイプのコマンド制御部、ユーザ入力装置及びディスプレイも、本発明の範囲内のものとして考えられる。例えば、ディスプレイ76及び入力装置74は、代わりにあるいはまた、タッチスクリーン装置、マウス、ハンドヘルドコンピュータ装置及び/又は同種のもので構成することができる。

図1A乃至図1D、図4、図5A及び図5Bを参照すると、患者Pは、まず最初に、装置20のエミッタ40とレシーバ42の間に位置付けられる。図示の例では、患者Pは、顎サポート48上に顎を載せ、そして、ヘッドサポート46に頭を付けることにより、位置付けられている。次に、患者位置付けパネル68を手で操作し、装置制御部54に、装置20を制御し、装置20を患者PのX線撮影にほぼ適切な位置に動かすように指示を出す。これは、すでに説明したように、例えば、ガイド部モータ60、顎サポートモータ61及び/又は支持部モータ62によって行うことができる。図4に示された例では、入力キー86を押すことにより、図5A及び図5Bに示されているように、位置付けライト70を点灯させて、患者Pの上述した位置付けをしやすくする。図5A及び図5Bは、正中縦断ライト又は正中縦断位置付けライト51、上側水平ライト又は上側水平位置付けライト53及び下側水平ライト又は下側水平位置付けライト55を含む、典型的な位置付けライト70を示していて、X線処理のための望ましい視野を線引き又は表している(delineating)。別の患者位置付けライト70を追加して採用することもできる。位置付けライト70の使用は任意であり、図示された以外の位置付けのための構成を用いることができる。患者位置付けパネル68の入力キー88を押すことにより、装置制御部54に、位置付け指示がユーザによって入力されるという信号が送信され、さらなる患者の位置付けのための位置まで装置を回転させる。

患者位置付けパネル68の矢印ボタン78、80を押すことにより、装置制御部54に指示を出して、装置20を上下それぞれに動かすことができる。ユーザは、このように位置付けライト70を見て、矢印ボタン78、80及び82、84を使ってライト70を(そして、そのように装置を)患者P上の適切な位置に動かす。入力キー78、80を押すことにより、装置制御部54に指示を出し、対応する支持部モータ62を制御して装置20を動かす。矢印ボタン82、84を押すことにより、装置制御部54に指示を出し、顎サポートモータ61を制御して、顎サポート48を上下それぞれに動かす。上記したように、X線装置20を動かすことに代えて、すなわち、装置20を患者Pに対して移動させる上記した構成の代わりに、あるいはこの上記した構成に加えて、例えば、患者Pを装置20に対して移動させる異なる構成を使用することも可能であると認識されている。撮影後、入力キー90を押して、患者が簡単に装置20から退出できる位置に装置20を回転させる。

図6を参照すると、撮影処理例えば3D撮影に必要な視野をほぼ得られるように、装置20に対して患者Pが概略的に位置付けられると、コマンド制御部56は、ビデオディスプレイ76を制御し、この例では、撮影される患者Pの骨格を表示させて、被写体のイニシャルビュー92のディスプレイ77を提供させる。イニシャルビュー92のディスプレイ77はまた、あるいは代わりに、装置制御部54により制御されるように、タッチスクリーンディスプレイ50上に、あるいは、例えば携帯装置、テレビ画面及び/又は同種のものである別の表示装置に表示されてもよい。図6に示された例では、イニシャルビュー92は、患者の顎の一般モデル94を有している。別の例では、イニシャルビュー92は、被写体の、例えば患者Pの特定の骨格の写真又はX線画像を有することができる。例えば、ユーザの観察用のイニシャルビュー92を生成するようにX線撮影装置20で撮影されるのが、最初のX線又はX線撮影であり得る。

図6に示された例では、ポジションマーカー96が、ディスプレイ77上に表示されている。ポジションマーカー96は円形で、十字線が設けられている。しかしながら、他の構成のポジションマーカーを使用してもよい。ポジションマーカー96は、撮影に必要な特定の三次元ボリュームを表している(represents a particular 3−D volume that is desired for imaging)。ポジションマーカー96は、イニシャルビュー92にオーバーラップ表示されていて、イニシャルビュー92に対してディスプレイ77上で移動可能である。別の例では、イニシャルビュー92を、ポジションマーカー96に対して移動可能とすることができる。さらに別の例では、イニシャルビュー92及びポジションマーカー96の両方を、互いに対して移動可能とすることができる。上記の通りに、入力装置74を介して及び/又はタッチパネル(スクリーン)構成(例えばタッチスクリーンディスプレイ50)上の位置付けキー(例えば上向き、下向き矢印91、93及び左向き、右向き矢印95、97を含む)を介して、イニシャルビュー92及びポジションマーカー96の相対的な移動をリクエストできる。そして、例えば、音声命令、マウスパッド、ドラッグ&ドロップタッチスクリーンコマンド及び/又は同種のものによってディスプレイ77を修正するための他の構成も使用できる。

ディスプレイ77上には、パノラマ、3D、及びセファロの撮影手段のなかから選択するための入力キーも設けられている。本例は、3D撮影に関し、これは、入力キー99で選択することができる、しかしながら、本明細書で上記されているように、ここで開示されている原理は、他の撮影手段にも適用することができるであろう。

図6及び図7を参照すると、イニシャルビュー92を含むディスプレイ77は、ユーザがこのようにして修正を加え、ユーザが3D画像を得たいイニシャルビュー92上の明確な又は具体的な関心領域を特定することができる。ユーザは、イニシャルビュー92上でポジションマーカー96を関心領域へ動かすことにより、ディスプレイ77に修正を加える。ユーザはそれから撮影ボタン66を押すことにより入力装置64を操作して、装置制御部54に指示を出し、例えばガイド部28、水平支持部30及び回転部32を含む撮影装置20を制御し、イニシャルビュー92上のポジションマーカー96の位置に相応した、患者Pに対する位置に移動させる。装置20は、このようにして位置付けられ、エミッタ40及びレシーバ42が作動して、ディスプレイ77上のポジションマーカー96及びイニシャルビュー92の相対的位置と一致する、患者Pの1つ以上のX線位置付け又は位置決め画像を得る。

その後、制御回路59は、1つ以上のプレビュー画像又は画面を撮るために最適な視野角(viewing angle)を算出し、これらの角度を装置20の実体面の座標(real world coorditate)に変換するようにプログラムされる。装置制御部54は、それから、撮影装置20を制御して、ユーザがイニシャルビュー92に加えた修正及び算出された最適な視野角に基づいて、患者PのX線位置付け画像を生成させる。本明細書で以下に説明するが、このプロセス及びシステムによってもたらされる位置付け画像の一例が図8に示されている。

図8は、上記したように、ディスプレイ77の修正に対応して撮られた位置付け画像102を表示するディスプレイ又は表示部101を示している。ディスプレイ101は、図示の例では顎の直交角度及び接線角度(orthogonal and tangential angles)の、異なる角度から撮られた、患者Pの第1及び第2のX線画像104、106を表示している。ディスプレイ77と同様に、ディスプレイ101は、例えば、タッチスクリーンディスプレイ50、ビデオディスプレイ76及び/又は同種のものの1つ、両方又は複数に設けることができる。X線画像の枚数及びX線画像の互いの角度は、図示のものと違えることができる。図示の例では、第1のX線画像104は、患者の顎を側面から視たものである。第2のX線画像106は、患者の顎を正面からみたものである。第1及び第2のX線画像104、106は、したがって、互いに対してほぼ直角であり、ほぼ直交する方向から視た画像である。

X線画像104及び106はディスプレイ101上で移動可能である。図示の例では、X線画像104、106はまた連動されていて、ディスプレイ101上のX線画像104、106の一方に移動その他の修正を加えると、X線画像104、106のそれぞれの角度にしたがって(depending upon the respective angles of the X−ray images 104, 106)、ディスプレイ101上のX線画像104、106の他方にも対応する移動や修正を生じさせる(反映させる)ことができる。ユーザは、ディスプレイ101を修正して、ディスプレイ101上の位置付け画像104及び106を動かすことにより、撮影に必要な具体的三次元イメージボリュームをさらに確認又は特定することができる。この例では、ユーザは、ディスプレイ101上の第1のX線画像104を動かすために入力キー108、110を、そしてディスプレイ101上の第2のX線画像106を動かすために入力キー112、114を操作する。入力キー108、110、112、114は、タッチスクリーンディスプレイ50に触れることによって又はビデオディスプレイ76のマウス及びカーソルを使うことによって、及び/又はその他の従来の入力手段によって、選択することができる。ディスプレイ101は、上下、斜め及び/又はその他の方向を含めて任意の方向にそれぞれの画像をディスプレイ101に対して動かす入力キーを含めて、図示されたよりも少ない、あるいは多い入力キーを備えることができる。入力キー108、110、112、114は必須ではなく、別の例では、「ドラッグアンドドロップ」機能を有するタッチスクリーンによって、X線画像104、106を移動させることができる。あるいは、X線画像104、106は、タッチスクリーン上で、ユーザが触れる場所に、動かしたり中心をもってきたりできるが、他の例も採用することができる。上記したように、X線画像104及びX線画像106は連動されるので、入力キー108、110の一方又は両方の操作がX線画像106に影響を及ぼし、入力キー112、114の一方又は両方の操作がX線画像104に影響を及ぼす。

ユーザがディスプレイ101上で位置付け画像102を動かすことによって位置付け画像102に修正を加えてから、ボタン66を押して再び入力装置64を操作すると、装置制御部54に撮影装置20を制御するように指示が出され、位置付け画像102に対してディスプレイ101にユーザが加えた修正に基づいて、患者PのX線画像、例えば3D画像が生成される。具体的には、装置制御部54は、ガイド部28、水平支持部30及び/又は回転部32を制御して、患者Pに対する撮影装置20の位置を変え、位置付け画像102にユーザが加えた上記の修正によってディスプレイ101上で選択された領域の正確(的確)なX線画像を提供できるようにプログラムされる。このX線画像は、例えば3D画像とすることができる。

図9に示された他の例では、位置付け画像102を表示するディスプレイ101は、画像104、106それぞれにオーバーラップ表示されている位置付け又は位置決めポジションマーカー116を有している。位置付け画像102及び位置付けポジションマーカー116の少なくとも一方が、位置付け画像102及び位置付けポジションマーカー116の他方に対して変更可能である。例えば、タッチスクリーンディスプレイ50に触れて、又はビデオディスプレイ76に付いているマウスとカーソルを使って、及び/又はその他の手段で、ディスプレイ101に対するユーザ入力によって位置付けポジションマーカー116の大きさを変更することができる。位置付けポジションマーカー116の大きさ及び位置を変更することにより、位置付けポジションマーカー116のそれぞれの大きさに基づいて、患者Pを透過して放射されるX線の量を抑制(collimate)するように、装置制御部54に指示を出すことができる。別の例では、位置付け画像102の大きさを位置付けポジションマーカー116に対して変更することができるように構成する。第1及び第2のX線画像104、106の位置が、上記したようにディスプレイ101上で定まり、位置付けポジションマーカー116及び/又は位置付け画像102がユーザによって変更されてから、撮影ボタン66を押すことにより入力装置64が操作されると、X線撮影装置20を作動させて画像を生成するように装置制御部54に指示が出される。この例では、生成される画像は、3D・X線画像とすることができる。

図10は、本発明のX線撮影装置作動又は操作方法(X線撮影方法)の一例を示している。ステップ202で、撮影される被写体のイニシャルビュー(inivial view)が、ディスプレイ画面上に表示される。上記のように、イニシャルビューは、例えば、被写体の普通の画像(general image)、写真、X線及び/又は同種のものとすることができる。ステップ204で、ユーザは、イニシャルビューの表示又はディスプレイを修正して、X線撮影する関心領域を特定する。上記のように、この修正は、被写体のイニシャルビューとこのイニシャルビューにオーバーラップ表示されている位置付けマーカーとの間の相対的な位置関係を変更することにより行われるようにしてもよい。ステップ206で、本明細書で上記したように、イニシャルビュー上に特定された関心領域に基づいて、被写体のX線位置付け画像又は画像データを生成するように、X線撮影装置が作動される。ステップ202及び204は、省略可能なステップであって、必須ではない。代わりの例では、所望の視野を示す位置付けライトで、患者の最初の位置付けを行うことができる。イニシャルビューの表示は省略して、ライトを用いての位置付けに基づいて、ステップ206を行うことができる。ステップ208で、ステップ206で撮られた位置付け画像(生成した位置付け画像又は画像データ)が、撮影装置によってディスプレイ上に示される。ステップ210で、ユーザは位置付け画像の表示又はディスプレイを修正し、関心領域をさらに特定する。上記のように、修正は、ディスプレイ上の位置付け画像の相対的な位置を変更(修正)することにより、及び/又は、位置付けポジションマーカーを位置付け画像の表示に対して変更(修正)することにより行われる。ステップ212で、ユーザはX線撮影装置を作動させて、位置付け画像上で特定された関心領域に基づいて、被写体のX線画像を生成させる。

図11は、被写体を透過するX線を放射するエミッタと、このX線を受けるレシーバと、を備えたX線撮影装置を作動させる又は操作する方法(X線撮影方法)の他の例を示している。この方法は、X線撮影装置を作動させて視野(field of view)を選択するというステップ302を備えている。このステップは、撮影装置に対する、そして具体的にはエミッタ及びレシーバに対する患者の位置付けを含むことができる。本明細書で上記したように、これは、例えば位置付けライトによって容易に行うことができる。ステップ304では、撮影装置を作動させて、ディスプレイ上に、撮影される被写体のイニシャルビューを、ポジションマーカーをオーバーラップ表示させて表示させる。ステップ306で、ユーザは、イニシャルビューとオーバーラップ表示されているポジションマーカーの相対的な位置関係及び/又は大きさを変更して、これによりX線撮影する関心領域をさらに特定する。ステップ308で、制御回路は、撮影装置20を制御して、ユーザが表示に加えた修正により特定された関心領域のX線又はX線画像を得られる位置に移動させる。上記のように、ここでは、1つ以上のX線位置付け画像の最適な視野角を計算するステップを含むことができる。また、上記したように、ステップ304及び306は省略することができる。ステップ310で、X線撮影装置20を作動させて、イニシャルビューの表示上で特定された関心領域に基づき、X線位置付け画像を生成させる。ステップ312で、X線撮影装置を作動させて、オーバーラップ表示されるポジションマーカーとともにX線位置付け画像を表示させる。ステップ314で、位置付け画像及びポジションマーカーの相対的な位置関係及び/又は大きさを変更することによって、X線位置付け画像が修正される。ステップ316で、X線撮影装置を作動させて、位置付け画像上で特定された関心領域に基づいて、被写体のX線画像又は画像データを生成させる。ステップ318で、X線撮影装置を作動させて、ディスプレイ上にX線画像を表示させる。

当業者によって理解されるように、本明細書では、このようにして、被写体を透過するX線を放射するエミッタ及びこのX線を受けるレシーバを有する撮影装置と、このエミッタを制御し、レシーバが受けたX線を処理して被写体のX線画像を生成する制御回路と、を備えたX線撮影システムの実施の形態を示している。撮影装置と制御回路の具体例が、添付図面の図を参照して説明されている。これらの例は限定的ではなく、本発明のコンセプトは異なる構成の制御回路を有する別のタイプの撮影装置にも適用できる。本明細書で説明された例では、制御回路はディスプレイを制御して、ユーザが修正可能な被写体のイニシャルビューを表示させる。制御回路は、撮影装置を制御して、ユーザがイニシャルビューの表示又はディスプレイに加えた修正に基づいて、被写体のX線位置付け画像を生成する。制御回路はさらにディスプレイを制御して、ユーザが修正可能な位置付け画像を表示させる。制御回路はまた、撮影装置を制御して、位置付け画像の表示又はディスプレイにユーザが加えた変更に基づいて、被写体のX線画像を生成する。具体的な例では、ポジションマーカーがイニシャルビューにオーバーラップ表示(重なって表示)され、イニシャルビュー及びポジションマーカーの少なくとも一方が、イニシャルビュー及びポジションマーカーの他方に対して、ディスプレイ上で移動可能なように構成される。撮影装置を制御して、イニシャルビュー及びポジションマーカーの相対的な位置関係及び/又は大きさに基づいて、位置付け画像を生成するように、制御回路を構成することができる。

図示された例では、位置付け画像は、異なる角度から撮られた複数のX線画像を含んでいる。ディスプレイ上の複数のX線画像の1つに修正を加えると、複数のX線画像の残りのものに対応する変更を生じさせることができるように、複数の画像は相互に関連付けられている。修正には、例えば移動を含めることができる。しかしながら、これらの例は限定的ではなく、異なる枚数及び異なる方向の画像も、本明細書に記載されている目的を達成するために採用することができる。

さらに別の形態では、ポジションマーカーが、位置付け画像にオーバーラップ表示(重ねて表示)され、位置付け画像に対して修正可能に構成されて、制御回路が撮影装置を制御し、位置付け画像とポジションマーカーの相対的な修正に基づいてX線画像を生成することができるようになっている。例えば、この修正には、位置付けポジションマーカーの大きさの変更を含めることができる。この大きさの変更に基づいて、被写体を透過して放射されるX線の量を抑制又はコリメート(collimate)するように制御回路を構成することができる。

本発明は、このように、エミッタを制御し、レシーバによって受けられたX線を処理して、より正確で、撮影される被写体に放射される放射能を比較的少ししか必要としない被写体のX線画像を生成させる手段を提供している。ディスプレイを制御してユーザが修正可能な被写体のイニシャルビューを表示させる手段、撮影装置を制御して、イニシャルビューに加えたこの修正に基づいてX線位置付け画像を生成する手段、そして、ディスプレイを制御して、ユーザが変更可能な位置付け画像を表示させる手段もまた、本明細書に開示されている。撮影装置はこのようにして制御されて、位置付け画像のディスプレイにユーザが加えた修正に基づいて被写体のX線画像を生成し、こうして、関心領域のより正確な表示(view)を得て、患者に放射される放射線がより少なくてすむのである。本明細書で上記した装置を作動させる対応する方法もまた、開示されている。

本発明のX線撮影システム及びX線撮影装置作動又は操作方法は、例えば、歯科医療分野等の医療分野で利用できる。

Claims (32)

  1. 被写体を透過するX線を放射するエミッタ及びこのX線を受けるレシーバを有する撮影装置と、前記エミッタを制御し、前記レシーバによって受けられた前記X線を処理して前記被写体のX線画像を生成する制御回路と、を備えたX線撮影システムであって、
    前記制御回路は、ディスプレイを制御して前記被写体のイニシャルビュー(initial view)を表示させるように構成され、このイニシャルビューの表示又はディスプレイ(display)はユーザが修正することが可能であり、
    前記制御回路はまた、前記撮影装置を制御し、ユーザによる前記イニシャルビューの前記表示又はディスプレイの修正に基づいて、前記被写体のX線位置付け画像を生成するように構成され、
    前記制御回路はさらに、前記ディスプレイを制御して前記位置付け画像を表示させるように構成され、前記位置付け画像の表示又はディスプレイ(display)はユーザが修正することが可能であり、
    そして、前記制御回路は、前記撮影装置を制御し、ユーザによる前記位置付け画像の前記表示又はディスプレイの修正に基づいて、前記被写体のX線画像を生成するように構成されている、ことを特徴とするX線撮影システム。
  2. 前記イニシャルビューの表示には、ポジションマーカーがオーバーラップして表示されていて、
    このイニシャルビューとポジションマーカーの少なくとも一方は、前記イニシャルビューとポジションマーカーの他方に対して、前記ディスプレイ上で移動可能であり、
    前記制御回路は、前記撮影装置を制御し、このイニシャルビュー及びポジションマーカーの相対的な位置又は大きさに基づいて、前記位置付け画像を生成するように構成されている、ことを特徴とする請求項1記載のX線撮影システム。
  3. 前記位置付け画像は前記ディスプレイ上で移動可能であり、
    前記制御回路は、前記撮影装置を制御し、前記ディスプレイ上の前記位置付け画像の位置又は大きさに基づいて前記X線画像を生成するように構成されている、ことを特徴とする請求項1又は2記載のX線撮影システム。
  4. 前記位置付け画像は、異なる角度からの前記被写体の複数のX線画像を含んでいる、ことを特徴とする請求項1、2又は3記載のX線撮影システム。
  5. 前記複数のX線画像は連動していて、
    前記ディスプレイ上のこの複数のX線画像の1つに修正が行われると、前記ディスプレイ上の前記複数のX線画像の残りのものにも対応する修正が行われる、ことを特徴とする請求項4記載のX線撮影システム。
  6. 前記修正には移動させることが含まれる、ことを特徴とする請求項5記載のX線撮影システム。
  7. 前記複数のX線画像は、2つのX線画像で構成されている、ことを特徴とする請求項4、5又は6記載のX線撮影システム。
  8. 前記2つのX線画像は、互いに直交する方向でのものである、ことを特徴とする請求項7記載のX線撮影システム。
  9. 前記位置付け画像の表示には、位置付けポジションマーカーがオーバーラップして表示されていて、
    この位置付け画像と位置付けポジションマーカーの少なくとも一方は、前記位置付け画像と位置付けポジションマーカーの他方に対して修正可能であり、
    前記制御回路は、前記撮影装置を制御し、この位置付け画像及び位置付けポジションマーカーの相対的な修正に基づいて、前記X線画像を生成するように構成されている、ことを特徴とする請求項1又は2記載のX線撮影システム。
  10. 前記修正には、前記位置付けポジションマーカーの大きさを変更することが含まれる、ことを特徴とする請求項9記載のX線撮影システム。
  11. 前記制御回路は、前記システムを制御し、前記位置付けポジションマーカーの大きさ及び位置の少なくとも一方に基づいて、前記被写体を透過して放射されるX線の量を抑制(collimate)する、ことを特徴とする請求項9又は10記載のX線撮影システム。
  12. 入力装置をさらに備え、この入力装置は、前記制御回路に前記撮影装置を制御させて前記位置付け画像を生成させる、ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のX線撮影システム。
  13. 前記制御回路に前記位置付け画像を生成させるように前記入力装置が作動されると、前記制御回路は、前記被写体と前記X線装置又は撮影装置の相対的な位置を調整又は制御する、ことを特徴とする請求項12記載のX線撮影システム。
  14. 入力装置をさらに備え、この入力装置は、前記制御回路に前記撮影装置を制御させて前記X線画像を生成させる、ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のX線撮影システム。
  15. 前記制御回路に前記撮影装置を制御させて前記X線画像を生成させるように前記入力装置が作動されると、前記制御回路は、前記被写体と前記X線装置又は撮影装置の相対的な位置を調整又は制御する、ことを特徴とする請求項14記載のX線撮影システム。
  16. さらにディスプレイを備えている、ことを特徴とする請求項1記載のX線撮影システム。
  17. 被写体を透過するX線を放射するエミッタ及びこのX線を受けるレシーバを有するX線撮影装置を作動させるX線撮影装置作動方法であって、
    前記被写体のイニシャルビューをディスプレイ上に表示し、
    前記イニシャルビューの表示又はディスプレイ(display)を修正して関心領域を特定し、
    前記制御回路を介して前記エミッタと前記レシーバを作動させ、前記イニシャルビューの表示又はディスプレイ上で特定された関心領域に基づいて前記被写体のX線位置付け画像を生成し、
    前記ディスプレイ上に前記位置付け画像を表示し、
    前記位置付け画像の表示又はディスプレイ(display)を修正して前記関心領域をさらに特定し、
    そして、前記位置付け画像上で特定された前記関心領域に基づき、前記制御回路を介して前記エミッタと前記レシーバを作動させて前記被写体のX線画像を生成する、ことを特徴とするX線撮影装置作動方法。
  18. 前記イニシャルビューとこのイニシャルビューの表示にオーバーラップしているポジションマーカーの相対的な位置を修正することにより、前記イニシャルビューの表示又はディスプレイ上で前記関心領域を特定する、ことを特徴とする請求項17記載のX線撮影装置作動方法。
  19. 前記ディスプレイ上で前記位置付け画像の位置又は大きさを修正することによって、前記ディスプレイの前記位置付け画像上で前記関心領域を特定する、ことを特徴とする請求項17又は18記載のX線撮影装置作動方法。
  20. 前記位置付け画像は、異なる角度からの前記被写体の複数のX線画像を含んでいる、ことを特徴とする請求項17、18又は19記載のX線撮影装置作動方法。
  21. 前記複数のX線画像は連動していて、前記ディスプレイ上のこの複数のX線画像の1つが動かされると、前記ディスプレイ上の前記複数のX線画像の残りのものも対応して動くことができる、ことを特徴とする請求項18、19又は20記載のX線撮影装置作動方法。
  22. 前記複数のX線画像は、2つのX線画像で構成されている、ことを特徴とする請求項19、20又は21記載のX線撮影装置作動方法。
  23. 前記2つのX線画像は、互い直交する方向でのものである、ことを特徴とする請求項22記載のX線撮影装置作動方法。
  24. 前記位置付け画像とこの位置付け画像の表示にオーバーラップしているポジションマーカーの相対的な位置又は大きさを修正することによって、前記ディスプレイの前記位置付け画像上で、前記関心領域をさらに特定する、ことを特徴とする請求項17記載のX線撮影装置作動方法。
  25. 前記位置付け画像に対する前記ポジションマーカーの大きさを修正する、ことを特徴とする請求項24記載のX線撮影装置作動方法。
  26. 前記制御回路を介して、前記位置付けポジションマーカーの前記大きさに基づいて、前記被写体を透過するように放射されるX線の量を調整する、ことを特徴とする請求項25記載のX線撮影装置作動方法。
  27. 入力装置を操作又は作動して、前記制御回路に前記撮影装置を制御させ、前記イニシャルビュー及びポジションマーカーの位置又は大きさに基づいて、前記位置付け画像を生成させることを含む、ことを特徴とする請求項17乃至26のいずれかに記載のX線撮影装置作動方法。
  28. 前記制御回路に前記位置付け画像を生成させるように前記入力装置が作動されると、前記制御回路が、前記被写体と前記X線装置又は撮影装置の相対的な位置を調整又は制御する、ことを特徴とする請求項27記載のX線撮影装置作動方法。
  29. 入力装置を操作又は作動して、前記制御回路に前記撮影装置を制御させ、スクリーン上の前記位置付け画像の前記位置又は大きさに基づいて、前記被写体のX線画像を生成させる、ことを特徴とする請求項17乃至26のいずれかに記載のX線撮影装置作動方法。
  30. 前記制御回路に前記撮影装置を制御させ、前記X線画像を生成させるように前記入力装置が作動されると、前記制御回路が、前記被写体と前記X線装置又は撮影装置の相対的な位置又は大きさを調整又は制御する、ことを特徴とする請求項29記載のX線撮影装置作動方法。
  31. 被写体を透過するX線を放射するエミッタ及びこのX線を受けるレシーバを有する撮影装置と、前記エミッタを制御し、前記レシーバによって受けられた前記X線を処理して前記被写体のX線画像を生成する制御回路と、を備えたX線撮影システムであって、
    前記制御回路は、前記撮影装置を制御して前記被写体のX線位置付け画像を生成し、かつ、ディスプレイを制御して前記位置付け画像を表示させるように構成され、
    前記位置付け画像の表示又はディスプレイ(display)はユーザが修正することが可能であり、
    前記位置付け画像は、異なる角度からの前記被写体の複数のX線画像を有していて、
    前記複数のX線画像は連動し、前記ディスプレイ上のこの複数のX線画像の1つに修正が行われると、前記ディスプレイ上の前記複数のX線画像の残りのものにも対応する修正を行うことができ、
    前記制御回路は前記撮影装置を制御し、前記位置付け画像の前記表示又はディスプレイのユーザによる修正に基づいて、前記被写体のX線画像を生成する、ことを特徴とするX線撮影システム。
  32. 前記位置付け画像の表示には、位置付けポジションマーカーがオーバーラップして表示されていて、
    この位置付け画像と位置付けポジションマーカーの少なくとも一方は、前記位置付け画像と前記位置付けポジションマーカーの他方に対して修正することが可能であり、
    前記制御回路は前記撮影装置を制御し、この位置付け画像及び位置付けポジションマーカーの相対的な修正に基づいて、前記X線画像を生成するように構成されている、ことを特徴とする請求項31記載のX線撮影システム。
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