JP6901752B2 - 歯科用x線撮影装置 - Google Patents
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Description
そこで、X線撮像手段を移動させて各位置で得た投影画像データ同士を結合して大きなFOVを得る歯科用X線撮影装置が提案されている(特許文献1参照)。
鉛直方向に沿う回転軸の周りに回転させて前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで水平方向に旋回させる旋回手段と、前記回転軸の回転方向の角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、前記X線撮像手段を受光面に沿う方向に直線移動させるスライド移動手段と、前記旋回手段および前記スライド移動手段の動作を制御する制御手段と、前記X線撮像手段が取得した投影画像データを処理する画像処理手段と、を備え、前記制御手段は、前記旋回手段により前記X線源および前記X線撮像手段を回転させながら、前記X線撮像手段により前記被写体の第1の領域を透過した第1の投影画像データ群を取得する第1の撮像処理と、前記スライド移動手段により、前記X線撮像手段を前記被写体の第2の領域を透過した前記X線束を検出する位置に移動させるスライド移動処理と、前記旋回手段により前記X線源および前記X線撮像手段を回転させながら、前記X線撮像手段により前記第2の領域を透過した第2の投影画像データ群を取得する第2の撮像処理と、を実行し、前記画像処理手段は、前記第1の投影画像データ群と前記第2の投影画像データ群とを、前記X線撮像手段によって投影画像データが取得されたときの前記回転軸の回転方向の角度位置が合致する投影画像データ同士を結合することによって、合成する合成処理を実行し、前記第2の撮像処理における前記X線源および前記X線撮像手段の回転方向は、前記第1の撮像処理における前記X線源および前記X線撮像手段の回転方向と同方向であり、前記第1の撮像処理と前記第2の撮像処理との間で前記X線源および前記X線撮像手段の回転が継続され、前記第1の撮像処理の終了後、前記X線源および前記X線撮像手段の回転が所定量進んだ角度位置から前記第2の撮像処理が開始され、前記第1の撮像処理の終了後、前記第2の撮像処理の開始前の間における前記X線源および前記X線撮像手段の回転継続中に、前記スライド移動処理が実行されることを特徴とする。
また、この構成では、X線源およびX線撮像手段は、第1の撮像処理が終了した後も同方向の回転が継続される。この空回転中にスライド移動処理が実行され、スライド移動処理終了後に第2の撮像処理が開始される。したがって、第1の撮像処理の終了後、第2の撮像処理の開始前における空回転の間に、スライド移動処理を実行できる。このため、撮影時間の短縮が図られ、効率の良い撮影が可能となる。
しかも、撮影中にX線源およびX線撮像手段の回転は停止されない。この結果、全体的な撮影時間がより短くて済み、撮影作業効率がより向上する。さらに、被動部材に作用する加減速に基づく慣性力を削減できることから、該慣性力に起因する被動部材の振動を低減でき、被動部材の耐久性が向上するとともに、精度の良い撮影が可能となる。
なお、以下に示す各図において、共通する部分には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る歯科用X線撮影装置100を示す側面図である。
図1に示すように、歯科用X線撮影装置100は、支柱部10と、支柱部10に上下移動自在に配設された本体部20とを備えている。本体部20には、アーム2が、鉛直方向に沿う回転軸1の中心軸C1の周りに回転自在に配設されている。
図2に示すように、X線撮像手段12は、受光面12aが矩形の平面センサからなり、例えばCMOSセンサ、CCDセンサ、CdTeセンサ、その他のイメージセンサで構成されている。
図3に示すように、X線源11およびX線撮像手段12(図1参照)が回転軸1の中心軸C1の周りに回転させられると、X線撮像手段12の受光面12aが、基準位置(起点)STから図3中の矢印方向に円周方向に移動する。これにより、FOV7が得られる。
図5に示すように、歯科用X線撮影装置100は、歯科用X線撮影装置100の各部の動作を制御する制御手段81を備えている。例えば、制御手段81は、X線撮影動作の制御を行う。すなわち、制御手段81は、X線束L(図1参照)の照射を行わせるためのX線照射信号をX線源11に送信する。また、制御手段81は、被写体Kを透過したX線束Lの検出により取得される投影画像データを取り込むための画像取込信号をX線撮像手段12に送信する。X線撮像手段12は、画像取込信号を受信したときの投影画像データを画像処理手段83に送信する。
こうして、図6に示すように、1周目の投影画像データの取得、すなわち第1の投影画像データ群を取得する第1の撮像処理が終了する(ステップS106)。
こうして、図6に示すように、2周目の投影画像データの取得、すなわち第2の投影画像データ群を取得する第2の撮像処理が終了する(ステップS112)。これにより、撮影が終了する(ステップS113)。
また、ステップS204の画像再構成処理において、結合対象の各投影画像データに対応する画像角度情報の差に基づいて補正されたCT画像が生成される。補正されたCT画像は、ここでは、生成されたCT画像に対して補正処理が行われることによって作成される。ただし、補正されたCT画像は、合成投影画像データ群に対して補正処理が行われた後に、該補正処理が施された合成投影画像データ群に基づいてCT画像を生成することによって作成されてもよい。
次に、図9〜図10を参照しながら、本発明の第2実施形態について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。
しかも、撮影中にX線源11およびX線撮像手段12の回転は停止されない。この結果、全体的な撮影時間がより短くて済み、撮影作業効率がより向上する。さらに、被動部材に作用する加減速に基づく慣性力を削減できることから、該慣性力に起因する被動部材の振動を低減でき、被動部材の耐久性が向上するとともに、精度の良い撮影が可能となる。
次に、図11〜図20を参照しながら、本発明の第3実施形態について、前記した第1実施形態または第2実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。
なお、図13における符号Hは、被写体Kに照射されるX線束Lについての第1の撮像処理で制限される範囲と第2の撮像処理で制限される範囲との上下方向の境界を示す線である(図14〜図18でも同様)。また、図13における符号Vは、X線源11の中心を通る鉛直線である(図14〜図20でも同様)。
これにより、第1の撮像処理では被写体Kの下部領域に対応する範囲以外にはX線束Lが照射されず、第2の撮像処理では被写体Kの上部領域に対応する範囲以外にはX線束が照射されないように規制することができる。
したがって、第3実施形態によれば、前記した第1実施形態または第2実施形態による作用効果を奏することに加えて、X線撮影中における被写体Kの被爆量を軽減することが可能となる。
これにより、第1の撮像処理では被写体Kの下部領域に対応する範囲以外にはX線束Lが照射されず、第2の撮像処理では被写体Kの上部領域に対応する範囲以外にはX線束が照射されないように規制することができる。
したがって、第3実施形態の第6変形例によれば、前記した第3実施形態による作用効果を奏することに加えて、X線束Lの広がり角度が小さい小型のX線源11を用いることが可能となるため、X線源11、ひいては歯科用X線撮影装置100aが安価となる。
じたがって、この第3実施形態の第7変形例によっても、前記した第3実施形態の第6変形例と同様の作用効果を奏することができる。
また、前記実施形態では、被写体Kの領域を2つに分割して、2つの領域に対応してX線撮像手段12を第1の検出位置P1と第2の検出位置P2に移動させたが、被写体Kの領域を3つ以上に分割してそれぞれの領域に対応させてX線撮像手段12を移動させてもよい。
2 アーム(支持手段)
3 旋回手段
4 スライド移動手段
6 回転角度位置検出手段
9,9a〜9g X線束制限手段、
11 X線源
12a 受光面
12 X線撮像手段
81 制御手段
82 演算部
83 画像処理手段
100 歯科用X線撮影装置
C1 中心軸
K 被写体
L X線束
P1 第1の検出位置
P2 第2の検出位置
ST 基準位置
ST2 第2の基準位置
L1a,L2a,L3a 投影画像データ
U1a,U28a,U29a,U30a,U35a,U36a 投影画像データ
T1〜T4 結合画像データ
Claims (4)
- X線束を被写体に照射するX線源と、
前記X線源から照射され前記被写体を透過した前記X線束を検出するX線撮像手段と、
前記X線源および前記X線撮像手段を支持する支持手段と、
前記支持手段を鉛直方向に沿う回転軸の周りに回転させて前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで水平方向に旋回させる旋回手段と、
前記回転軸の回転方向の角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、
前記X線撮像手段を受光面に沿う方向に直線移動させるスライド移動手段と、
前記旋回手段および前記スライド移動手段の動作を制御する制御手段と、
前記X線撮像手段が取得した投影画像データを処理する画像処理手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記旋回手段により前記X線源および前記X線撮像手段を回転させながら、前記X線撮像手段により前記被写体の第1の領域を透過した第1の投影画像データ群を取得する第1の撮像処理と、
前記スライド移動手段により、前記X線撮像手段を前記被写体の第2の領域を透過した前記X線束を検出する位置に移動させるスライド移動処理と、
前記旋回手段により前記X線源および前記X線撮像手段を回転させながら、前記X線撮像手段により前記第2の領域を透過した第2の投影画像データ群を取得する第2の撮像処理と、を実行し、
前記画像処理手段は、
前記第1の投影画像データ群と前記第2の投影画像データ群とを、前記X線撮像手段によって投影画像データが取得されたときの前記回転軸の回転方向の角度位置が合致する投影画像データ同士を結合することによって、合成する合成処理を実行し、
前記第2の撮像処理における前記X線源および前記X線撮像手段の回転方向は、前記第1の撮像処理における前記X線源および前記X線撮像手段の回転方向と同方向であり、
前記第1の撮像処理と前記第2の撮像処理との間で前記X線源および前記X線撮像手段の回転が継続され、
前記第1の撮像処理の終了後、前記X線源および前記X線撮像手段の回転が所定量進んだ角度位置から前記第2の撮像処理が開始され、
前記第1の撮像処理の終了後、前記第2の撮像処理の開始前の間における前記X線源および前記X線撮像手段の回転継続中に、前記スライド移動処理が実行されることを特徴とする歯科用X線撮影装置。 - 前記X線束が前記被写体に照射される範囲を前記受光面に沿う方向において制限するX線束制限手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第1の撮像処理において、前記X線束が前記被写体に照射される範囲を前記X線束制限手段により前記第1の領域に対応する範囲に制限し、前記第2の撮像処理において、前記X線束が前記被写体に照射される範囲を前記X線束制限手段により前記第2の領域に対応する範囲に制限することを特徴とする請求項1に記載の歯科用X線撮影装置。 - 前記X線撮像手段が取得した投影画像データに、該投影画像データが取得されたときの前記回転軸の回転方向の角度位置を示す画像角度情報が付加され、
前記画像処理手段は、前記画像角度情報が合致する投影画像データ同士を結合することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の歯科用X線撮影装置。 - 前記画像処理手段は、前記合成処理によって作成された合成投影画像データ群に基づいてCT画像を生成する画像再構成処理を実行し、
前記画像再構成処理において、結合対象の各投影画像データに対応する前記回転軸の回転方向の角度位置の差に基づいて補正された前記CT画像が生成されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の歯科用X線撮影装置。
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