JP6401499B2 - 歯科用断層撮影装置におけるモーションアーチファクト低減方法 - Google Patents
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Description
本発明は歯科用断層撮影装置におけるモーションアーチファクトの低減方法に関するものである。
従来、モーションアーチファクトを低減する方法としては、特開２００６−６１５０１号公報（文献１）に記載のＸ線撮影装置がある。このＸ線撮影装置は、被写体の撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線源と、撮影部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線源とＸ線検出部を対向させて保持する旋回アームとを備え、Ｘ線源とＸ線検出部とが被写体の撮影部位を挟み被写体の周りを対向状態を保って回るよう、旋回アームを駆動モータ７４により旋回駆動させて撮影を行うものである。
このＸ線撮影装置においては、旋回アームの旋回を阻止する外力を検出する駆動変化検出装置を設け、この駆動変化検出装置が旋回アームの旋回を阻止する力を検出したときに、旋回駆動モータによる旋回駆動を停止し、Ｘ線照射を停止するものであり、即ち、旋回アームに外力が加わったときに該旋回アームの旋回とＸ線照射を停止し、不良Ｘ線撮影画像の作成を防止するようにしている。
（株）データ・デザイン社 カタログ ３Ｄ Ｄｅｓｉｇｎ−Ｓｃａｎｎｉｎｇ−"Ａｔｒｅｃ ３Ｄ Ｓｃａｎｎｅｒｓ"
上記特許文献に記載のＸ線撮影装置では、旋回アームに対向して保持されたＸ線源とＸ線検出部との何れかが、Ｘ線撮影時に、被検者の肩等に当たり、回転が阻止された際にのみ、旋回アームの旋回およびＸ線照射を停止するものであり、被検者自体の体動を検出し、旋回アームの旋回およびＸ線撮影を停止するものではない。
又、３Ｄスキャナ自体は１秒間に１５ショットの高速連続撮影が可能なＡｒｔｅｃ Ｇｒｏｕｐ Ｉｎｃ社製の３Ｄスキャナ(ＡｒｔｅｃＥｖａＴＭ（登録商標)）が既に開発されている。
本発明の目的は歯科用レントゲンＣＴ装置において、斯かる３Ｄスキャナを併設し、被検者自体の体動により生じるモーションアーチファクトによる画質低下、再撮影防止の方法を提供せんとするものである。
上記の課題を解決するために、本発明歯科用Ｘ線ＣＴ装置のモーションアーチファクト低減方法は、被検者に向けてＸ線を照射するＸ線源と、被検者を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段と、被検者の周りに前記Ｘ線源およびＸ線撮像手段を対向して一体的に支持する旋回アームと、該旋回アームを旋回させるための旋回手段と、該旋回手段を支持する装置フレームとを備える歯科用Ｘ線撮影装置に、リアルタイムスキャン可能な３Ｄスキャナを設置する歯科用Ｘ線ＣＴ撮影装置において、撮影開始時に前記３Ｄスキャナで顔貌の３Ｄデータを取得する工程Ａと、Ｘ線によるＣＴスキャン中に常時３Ｄスキャナで顔貌の３Ｄデータを取得する工程Ｂと、前記３Ｄスキャナにより得られた前記工程Ａ及び前記工程Ｂから得られた３Ｄデータから、被験者の撮影部位に対するＸ線の入射角を算出し顔貌の位置変化に応じて、前記工程Ａで得られた入射角と、前記工程Ｂで得られた入射角の差分を補正するようにＸ線ＣＴスキャンにより取得したプロジェクションデータの再構成演算の補正を行う工程を設けたことを特徴とする。
また、前記本発明歯科用Ｘ線ＣＴ装置のモーションアーチファクト低減方法においては補正不能な顔貌の位置変化が生じた場合には、ＣＴスキャンを即座に停止し得るようにする。
更に前記本発明歯科用Ｘ線ＣＴ装置のモーションアーチファクト低減方法においては、前記顔貌の筋肉の動きの少ない部分に固定可能な位置データマーカを着用する。
斯様に、本発明によれば、体動により生じるモーションアーチファクトによる画質低下を防止するとともに、再撮影を行う必要性をも防止することができ、更には無用なスキャンによる被曝をも低減することができる。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明においては、被検者に向けてＸ線を照射するＸ線源と、被検者を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段と、被検者の周りに前記Ｘ線源およびＸ線撮像手段を対向して一体的に支持する旋回アームと、該旋回アームを旋回させるための旋回手段と、該旋回手段を支持する装置フレームとを備える歯科用Ｘ線撮影装置に、リアルタイムスキャン可能な３Ｄスキャナを設置する歯科用Ｘ線ＣＴ撮影装置において、撮影開始時に前記３Ｄスキャナで顔貌の３Ｄデータを取得する工程Ａと、Ｘ線によるＣＴスキャン中に常時３Ｄスキャナで顔貌の３Ｄデータを取得する工程Ｂと、３Ｄスキャナにより得られた前記工程Ａ及び前記工程Ｂから得られた情報から、顔貌の位置変化に応じて、Ｘ線ＣＴスキャンにより取得したプロジェクションデータの再構成演算の補正を行う工程とを設ける。
図面を参照し本発明を説明する。先ず最初、被検者の筋肉の動きが少ない部分に固定可能な位置データマーカを着用する。この位置データマーカは例えば黒色に着色したシールを患者の額に張り付ける。なお着色シールに変えて突起形状のシールとすることもできる。また鉢巻状であってもよい。図１に示すように、被検者に向けてＸ線を照射するＸ線源２と、被検者を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段３と、被検者の周りに前記Ｘ線源２およびＸ線撮像手段３を対向して一体的に支持する旋回アーム４ａと、該旋回アームを旋回させるための旋回手段４と、該旋回手段４を支持する装置フレーム(図示なし)とを備える歯科用Ｘ線撮影装置に、特に、Ｘ線源２の近辺に、リアルタイムでスキャン可能な３Ｄスキャナ１０を搭載する。
次に、この３Ｄスキャナ１０によって撮影開始時に顔貌の３Ｄデータを取得し、このデータは、オン状態にある第３オン・オフスイッチ２９を経て３Ｄ画像メモリ１１に供給し、次いで表示装置２０に供給し表示する。その後、第３スイッチ２９をオフ状態にし、第４オン・オフスイッチ３０をオン状態にし、Ｘ線によるＣＴスキャンを行い、このＣＴスキャン中にも常時３Ｄスキャナ１０によって顔貌の３Ｄデータを取得し、この３Ｄデータを第４スイッチ３０を経て表示装置２０に供給し表示する。
表示装置２０では、撮影開始時に取得され、第３スイッチ２９を経て３Ｄ画像メモリ１１に記憶された３Ｄデータと、第４スイッチ３０を経て常時供給されるＸ線ＣＴスキャン中に常時得られた３Ｄデータとを比較し、顔貌の位置変化を監視する。
この際、撮影開始時に取得した顔貎の３Ｄデータと、Ｘ線ＣＴスキャン中に取得した顔貎の３Ｄデータとの位置情報を用いて以下の処理を実施する。
(ａ) 顔貌の位置変化に応じ、被検者の撮影部位に対するＸ線の入射角を、三角側距の原理を用いて算出する。撮影開始時に取得した顔貎の黒色マークの部分の３Ｄデータと、Ｘ線ＣＴスキャン中に取得した顔貎黒色マークの部分の３Ｄデータとから夫々の入射角を算出する。この入射角の差分を補正するようにＣＴスキャンによって取得したプロジェクションデータに逆投影処理を施して再構成演算を実施する。
すなわち、あたかも撮影開始時に取得した位置データ(位置変化前の位置データ)にＸ線源からのＸ線を投影したかのように、ＣＴスキャン中に取得したＸ線の投影データを入射角度差分だけ移動補正して逆投影処理を施して再構成演算を実施する。
(ｂ) (ａ)の方式において補正不能な顔貌の位置変化が生じた場合には、ＣＴスキャンを即座に停止する。
(ａ) 顔貌の位置変化に応じ、被検者の撮影部位に対するＸ線の入射角を、三角側距の原理を用いて算出する。撮影開始時に取得した顔貎の黒色マークの部分の３Ｄデータと、Ｘ線ＣＴスキャン中に取得した顔貎黒色マークの部分の３Ｄデータとから夫々の入射角を算出する。この入射角の差分を補正するようにＣＴスキャンによって取得したプロジェクションデータに逆投影処理を施して再構成演算を実施する。
すなわち、あたかも撮影開始時に取得した位置データ(位置変化前の位置データ)にＸ線源からのＸ線を投影したかのように、ＣＴスキャン中に取得したＸ線の投影データを入射角度差分だけ移動補正して逆投影処理を施して再構成演算を実施する。
(ｂ) (ａ)の方式において補正不能な顔貌の位置変化が生じた場合には、ＣＴスキャンを即座に停止する。
上記位置情報の検出には、被検者の顔貌の筋肉の動きが少ない部分での位置データマーカを用いる事が望ましい。また、図２に側面図、および図３に上面図で示すように、例えば被検者の側頭部で支持する黒色の位置検出部分を有するヘッドバンドの様な器具を取り付けた状態で、 スキャンし、ヘッドバンド位置の動きを用いることもできる。
なお、位置データマーカを使用せずに被検者の顔貌の筋肉の動きが少ない部分を顔貌の位置情報としてそのまま検出することもできる。
なお、位置データマーカを使用せずに被検者の顔貌の筋肉の動きが少ない部分を顔貌の位置情報としてそのまま検出することもできる。
Ｘ線ＣＴスキャンによって得られたＣＢＣＴ画像およびパノラマ画像の処理は、以下の様に行う。
本発明では、大容量フレーム記憶手段６に記憶されたＸ線撮影データは、ＣＢＣＴ画像を得る場合には、第２スイッチ８を経てＣＢＣＴ用画像処理手段１６に供給し、ここで画像処理を行ってＣＢＣＴ用処理画像記憶手段１７に供給し、更にはＣＢＣＴ用画像表示記憶手段１８を経て出力手段１９に供給し、所望のＣＢＣＴ画像を得るようにしている。
本発明では、大容量フレーム記憶手段６に記憶されたＸ線撮影データは、ＣＢＣＴ画像を得る場合には、第２スイッチ８を経てＣＢＣＴ用画像処理手段１６に供給し、ここで画像処理を行ってＣＢＣＴ用処理画像記憶手段１７に供給し、更にはＣＢＣＴ用画像表示記憶手段１８を経て出力手段１９に供給し、所望のＣＢＣＴ画像を得るようにしている。
又、大容量フレーム記憶手段６に記憶されたＸ線撮影データは、パノラマ画像を得る場合には、第１スイッチ７を経てパノラマ用画像処理手段１２に供給し、ここでパノラマ画像処理を行って大容量処理画像記憶手段１３に供給し、更には全画像表示記憶手段１４を経て出力手段に供給し、所望のパノラマ画像を得るようにしている。
上述した例では、被検者の顔貌を表示するのに、３Ｄスキャナを使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３次元座標を取得できる手段であれば如何なるものでも用いることができる。
１ 被検者
２ Ｘ線源
３ Ｘ線撮像手段
４ 旋回手段
５ Ａ／Ｄ変換手段
６ 大容量フレーム画像記憶手段
７ 第１オン・オフスイッチ
８ 第２オン・オフスイッチ
９ 補綴物
１０ ３Ｄスキャナ
１１ ３Ｄ画像メモリ
１２ パノラマ用画像処理手段
１３ 大容量処理画像記憶装置
１４ 全画像表示記憶手段
１５ 出力手段
１６ ＣＢＣＴ用画像処理手段
１７ ＣＢＣＴ用処理画像記憶手段
１８ ＣＢＣＴ用像表示記憶手段
１９ 出力手段
２０ 表示手段
２４ 第３スイッチ
２５ 第４スイッチ
２ Ｘ線源
３ Ｘ線撮像手段
４ 旋回手段
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１０ ３Ｄスキャナ
１１ ３Ｄ画像メモリ
１２ パノラマ用画像処理手段
１３ 大容量処理画像記憶装置
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２４ 第３スイッチ
２５ 第４スイッチ
Claims (3)
- 被検者に向けてＸ線を照射するＸ線源と、被検者を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段と、被検者の周りに前記Ｘ線源およびＸ線撮像手段を対向して一体的に支持する旋回アームと、該旋回アームを旋回させるための旋回手段と、該旋回手段を支持する装置フレームとを備える歯科用Ｘ線撮影装置に、リアルタイムスキャン可能な３Ｄスキャナを設置する歯科用Ｘ線ＣＴ撮影装置において、撮影開始時に前記３Ｄスキャナで顔貌の３Ｄデータを取得する工程Ａと、Ｘ線によるＣＴスキャン中に常時３Ｄスキャナで顔貌の３Ｄデータを取得する工程Ｂと、前記３Ｄスキャナにより得られた前記工程Ａ及び前記工程Ｂから得られた３Ｄデータから、被験者の撮影部位に対するＸ線の入射角を算出し顔貌の位置変化に応じて、前記工程Ａで得られた入射角と、前記工程Ｂで得られた入射角の差分を補正するようにＸ線ＣＴスキャンにより取得したプロジェクションデータの再構成演算の補正を行う工程を設けたことを特徴とする歯科用Ｘ線ＣＴ装置のモーションアーチファクト低減方法。
- 前記工程Ａおよび構成Ｂにおいて補正不能な顔貌の位置変化が生じた場合はＣＴスキャンを即座に停止することを特徴とする請求項１記載の歯科用Ｘ線ＣＴ装置のモーションアーチファクト低減方法。
- 前記工程Ａおよび工程Ｂにおいて、前記顔貌の筋肉の動きの少ない部分に固定可能な位置データマーカを着用したことを特徴とする請求項１または２記載の歯科用Ｘ線ＣＴ装置のモーションアーチファクト低減方法。
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