JPWO2003084407A1 - Ｘ線ｃｔ撮影装置 - Google Patents

Abstract

被写体Ｏを挟むようにＸ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向配置し、被写体Ｏの所望の厚みを有する第１のＸ線断層撮影を行うと共に、被写体Ｏの撮影関心領域のＣＴ撮影を行う第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、被写体Ｏの第１のＸ線断層撮影が、被写体保持手段４によって被写体Ｏを保持固定し、Ｘ線１ａの旋回照射中に、Ｘ線旋回中心３ａは固定し、被写体移動手段５によって被写体保持手段４を前記旋回照射の旋回角度に応じてＸ線断層画像形成軌道に沿って移動させることにより行われる。

Description

技術分野
本発明は、Ｘ線旋回中心を被写体内部の撮影関心領域に固定させ、この撮影関心領域だけにＸ線を旋回照射し、この撮影関心領域のＸ線吸収係数を再構成したＸ線画像である第２のＸ線断層画像を生成することができるＸ線ＣＴ撮影装置であって、この被写体の曲面Ｘ線断層画像や平面Ｘ線断層画像などの第１のＸ線断層画像も生成することができるＸ線ＣＴ撮影装置に関する。
背景技術
歯科診療など、人体頭部のような比較的小さい被写体のごく一部、例えば１、２本の歯牙だけをＣＴ画像の欲しい局所、つまり撮影関心領域とする分野では、Ｘ線旋回中心をこの撮影関心領域に固定させ、この撮影関心領域だけにＸ線を旋回照射し、この撮影関心領域のＸ線吸収係数の画像を生成することができる、Ｘ線ＣＴ撮影装置は、患者へのＸ線被爆線量が、従来より大幅に少なく、旋回軸は垂直となり装置が小型化できるので、近年多用されている。
この分野では、歯列弓全体の曲面断層領域の透過Ｘ線画像である曲面Ｘ線断層画像への需要も大きく、Ｘ線ＣＴ撮影装置でありながら、曲面Ｘ線断層画像の撮影も可能なＸ線ＣＴ撮影装置も提供されている。なお、この歯列弓全体の曲面断層領域の曲面Ｘ線断層画像を歯科用Ｘ線パノラマ画像という。
例えば、特開平１０−２２５４５５号公報に記載されたＸ線ＣＴ撮影装置は、本出願人によるものであり、曲面Ｘ線断層撮影は、Ｘ線照射中にＸ線旋回中心を移動させて行い、Ｘ線ＣＴ撮影の場合は、被写体のうちＣＴ画像の欲しい局所、つまり撮影関心領域にＸ線旋回中心を固定して撮影を行うものであったが、曲面Ｘ線断層撮影のためにＸ線旋回中心を移動可能としているため、Ｘ線ＣＴ撮影時の旋回中心固定に必要な機械的な精度保持をギアのバックラッシュ等により厳格に行うことが出来ず、Ｘ線旋回中心の中心ブレによるＣＴ画像への精度的影響が無視出来ないもので、曲面Ｘ線断層撮影装置とＸ線ＣＴ撮影装置とを兼用可能とすることの影響がＸ線ＣＴ撮影に生じているものであった。
また、特開２０００−１３９９０２号公報に記載されたＸ線ＣＴ撮影装置も、本出願人によるものであり、曲面Ｘ線断層撮影の場合には、Ｘ線旋回中心を従来の曲面Ｘ線断層画像を得るために必要なＸ線の軌跡を全て含むような仮想局所部位の中心に固定させて、この仮想局所部位にＸ線コーンビームを照射して、得られたＸ線透過画像を繋ぎ合わせることによって、従来と同様の曲面Ｘ線断層画像を得ることができるものであった。
しかしながら、この装置では、Ｘ線コーンビームを照射させるためのＸ線スリットの制御が煩雑であり、また、歯列弓の部位によって、Ｘ線旋回中心と歯牙との間の距離が異なるため、全体として同じ大きさの画像を得るために拡大率の調整が必要となっていた。
また、この装置では、Ｘ線透過画像を逆射影して、歯列弓の３次元的なＸ線吸収係数を算出し、これを再構成して曲面Ｘ線断層画像を得ることも可能であるが、この場合には、処理時間の長さが問題となっていた。
それゆえに、この装置では、Ｘ線ＣＴ撮影を主体としたために、その影響が曲面Ｘ線断層撮影に生じているものであった。
つまり、上記いずれのＸ線ＣＴ撮影装置も、Ｘ線ＣＴ撮影装置でありながら、曲面Ｘ線断層撮影も可能なものであるが、従来の曲面Ｘ線断層撮影又はＸ線ＣＴ撮影いずれかの単機能機と全く同様に、あるいは、より良好に、曲面断層撮影とＸ線ＣＴ撮影との双方を可能とするものではなかった。また、被写体を装置にセットしたまま、曲面Ｘ線断層撮影の結果を利用して局所Ｘ線ＣＴ撮影を行うといった、双方の撮影の巧みな連係を可能とするものではなかった。
また、本出願人の出願になる特公平２−２９３２９号公報では、Ｘ線増倍管よりなるＸ線イメージセンサを用いて歯列弓のパノラマＸ線撮影を行うＸ線撮影装置を提案している。この装置においては、歯列弓に沿った曲面のパノラマＸ線撮影を行えるもののＸ線ＣＴ撮影は行えないものであった。
発明の開示
本発明は、このような問題を解決しようとするもので、曲面Ｘ線断層撮影や平面Ｘ線断層撮影などの第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影とが可能な複合機でありながら、従来と同様に第１と第２のＸ線断層撮影が可能であり、また、これらのＸ線断層撮影の巧みな連係が可能な、つまり、第１と第２の断層Ｘ線撮影の有機的な一体化を実現するＸ線ＣＴ撮影装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、被写体を挟むようにＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、前記被写体に対してＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させながら、Ｘ線を照射するＸ線照射手段を有し、被写体の曲面Ｘ線断層撮影又は平面Ｘ線断層撮影のために第１のＸ線断層撮影を行うと共に、被写体の関心領域のＸ線ＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、被写体保持手段と、
被写体移動手段とを備え、前記第１のＸ線断層撮影は、Ｘ線の旋回照射中は、前記被写体保持手段によって前記被写体を保持固定しながら、Ｘ線旋回中心は固定して、前記被写体移動手段によって前記被写体保持手段をＸ線旋回照射の旋回角度に応じて移動させて行うことを特徴とする。
ここで、第１のＸ線断層撮影とは、被写体に対して、例えば、撮影対象である歯の大きさ内に収まる幅の、数ｍｍの、所望の厚みを有する断層面を想定し、この断層面の透過Ｘ線画像を得るための撮影方法をいい、こうして生成される画像を第１のＸ線断層画像という。歯科分野において、この被写体を歯列弓とし、この歯列弓に設定された曲面断層を対象に行う撮影を特に歯科用パノラマＸ線撮影といい、顎関節の曲面断層写真を得るための撮影や、耳鼻科における耳小骨部分の曲面Ｘ線断層撮影なども含まれる。
また、第１のＸ線断層撮影には、歯列弓に直交したり、歯列弓の接線方向等に沿う所望の厚みを有する平面断層の画像を取得する撮影を行うクロスセクション撮影やタンジェンシャル撮影などの平面Ｘ線断層撮影も含まれる。
平面Ｘ線断層撮影の方法として、ＭＯＳセンサ等広域２次元Ｘ線イメージセンサを用いて、２次元Ｘ線イメージセンサは固定のままで、Ｘ線発生装置のみ移動させ、２次元Ｘ線イメージセンサ側では、後述のＴＤＩにより平面断層画像を生成するようにしてもよい。
このように第１のＸ線断層撮影は、歯牙、歯列弓、顎関節、耳小骨等の被撮影対象の厚みとほぼ対応する断層厚みを有するＸ線断層の撮影を行うものである。
第２のＸ線断層撮影とは、被写体の撮影関心領域のＣＴ撮影をいう。
Ｘ線旋回中心とは、対向配置されたＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとが被写体の回りを旋回しながらＸ線を被写体に対して旋回照射する際の旋回の中心をいう。
このＸ線ＣＴ撮影装置は、上記記載の第１のＸ線断層画像を得るために、Ｘ線の旋回照射中に、被写体移動手段で、被写体を保持固定した被写体保持手段を、旋回アームの旋回角度に応じて第１のＸ線断層画像形成軌道に沿って移動させるようにしている。
したがって、本装置の第１のＸ線断層撮影では、Ｘ線旋回中心は保持固定されたままなので、旋回中心のブレが発生せず、このブレによる第２のＸ線断層撮影つまりＸ線ＣＴ撮影の精度劣化を引き起こすことがなく、また、被写体は第１のＸ線断層画像形成軌道に沿って移動することで、拡大率の調整なしに、また逆射影のような時間のかかる処理なしで、この照射で得られるＸ線透過画像をそのまま繋ぎ合わせて従来と同様の曲面及び又は平面のＸ線断層画像を短時間で得ることができる。
請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線発生器と、２次元Ｘ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを旋回させる旋回手段とからなるＸ線照射手段により、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとで被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて、曲面Ｘ線断層撮影又は平面Ｘ線断層撮影である第１のＸ線断層撮影を行うと共に、前記被写体の関心領域のＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記被写体を保持固定する被写体保持手段と、前記被写体の前記第１のＸ線断層撮影において、Ｘ線旋回中心が固定された状態でＸ線の旋回照射中に、前記被写体保持手段をＸ線旋回照射の旋回角度に応じて移動する被写体移動手段とを有する。
このＸ線ＣＴ撮影装置では、請求項１に記載のＸ線照射手段に関し、Ｘ線発生器と２次元イメージセンサを旋回させるべく、旋回手段を備えたことを明確にしている。
この旋回手段は、旋回アームを旋回させる構成のほか、いわゆるガントリを用いるタイプのものでも構成できる。この場合、患者は撮影時には通常ベッドに横臥した状態にされるため、被写体保持手段はベッドであり、このベッドを上下左右前後に２次元あるいは３次元に移動させることとなる。同様に、患者が横臥するタイプで、Ｃアームと呼ばれる旋回アームを患者の撮影対象部位の周りの垂直面上で旋回させるようにしても、構わない。
すなわち、本出願の実施例のように、患者が座り、又は起立する等して、患者の撮影対象部位の周りの水平面上で、旋回手段が旋回するものでもよいが、患者が横臥し、患者の撮影対象部位の周りの垂直面上で旋回手段が旋回するものでもよい。
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線発生器と、２次元Ｘ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを旋回させる旋回手段とからなるＸ線照射手段により、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサで被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて曲面Ｘ線断層撮影又は平面Ｘ線断層撮影である第１のＸ線断層撮影を行うと共に、前記Ｘ線発生器から照射されたＸ線を、前記被写体の撮影すべき関心領域周りに照射して、関心領域の画像再構成を行うＸ線ＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記被写体を保持する被写体保持手段と、前記第１のＸ線断層撮影において、前記Ｘ線発生器から照射したＸ線によって前記被写体を透過して前記２次元Ｘ線イメージセンサで検出して得たＸ線透過画像に、時間遅延積分（ＴＤＩ）処理を行なってＸ線断層画像を得る画像処理手段と、前記Ｘ線照射手段又は前記被写体保持手段を移動する被写体移動手段とを有する。
ＴＤＩの方式を用いたＸ線断層撮影装置については、本出願人の出願による特開平８−２１５１８２に具体的記述があり、本出願人の出願による特公平２−２９３２９に、その原理的説明がある。特開平８−２１５１８２開示の技術、特公平２−２９３２９開示の技術ともに、本出願の実施例として使用しうる。
このＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１または２のＸ線断層撮影を行う際に、そのＸ線断層画像は、時間遅延積分処理されることを特徴とする。
請求項４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至３記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１の断層撮影が、前記被写体を挟み、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて曲面Ｘ線断層撮影又は平面Ｘ線断層撮影をすることにより、対象断層部位以外の部位のボケ像を含むＸ線断層画像を得る断層撮影であり、前記第２の断層撮影が、３次元Ｘ線吸収係数データをコンピュータ演算処理するコンピューテッドトモグラフィーであることにより、ボケ像を排除したＸ線断層画像を得る断層撮影であることを特徴とする。
このＸ線ＣＴ撮影装置では、第２のＸ線断層撮影時において撮影した関心領域のＸ線断層画像につき、その断層部分のＸ線吸収分布をデジタル的に求め、このＸ線吸収分布からボケ像のないＸ線断層画像を得ることができる。したがって、精密なＸ線断層画像を得ることの必要が多い関心領域の断層撮影については、ボケ像を省いたＸ線断層画像を得ることができ、正確な診断に資することが可能となる。
ボケ像を含んだ、曲面Ｘ線断層画像や平面Ｘ線断層画像等の第１のＸ線断層画像を得る手法としては、前記の特開平１０−２２５４５５号公報、特開２０００−１３９９０２号公報、特公平２−２９３２９号公報に開示されたいずれのものでもよいし、特開平９−１４０７０１号公報、特許２８２４６０２号公報、特開平７−３０８３１４号公報いずれに開示されたものでもよく、いずれも本出願の第１のＸ線断層画像の実施例に利用できるものである。
請求項５に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項２乃至４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記相対運動が、旋回運動または平行運動であることを特徴とする。
上記平行運動を行う機械的機構については、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器を対向配置した、パノラマＸ線撮影あるいはＸ線ＣＴ撮影に使用できる旋回アームに、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器とを互いに平行に移動させて平面Ｘ線断層撮影を行う機構を付加する方法が考えられる。
本出願人の出願による、特開平７−１３６１５８には、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器を対向配置した、パノラマＸ線撮影に使用できる旋回アームに、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器とを互いに平行に移動させて平面Ｘ線断層撮影を行う機構を付加した、パノラマＸ線撮影・平面Ｘ線断層撮影兼用機の開示があり、この特開平７−１３６１５８開示の機構が本出願の実施例として、そのまま応用できる。
請求項６に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第２のＸ線断層撮影装置は、前記第１のＸ線断層撮影が終了した後に、前記被写体保持手段、あるいは前記Ｘ線照射手段を移動させることによって、被写体の撮影すべき関心領域をＸ線の回転照射のための旋回中心に合致するようにし被写体の局所部位のＸ線ＣＴ撮影を行なうことを特徴とする。
請求項７に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１のＸ線断層撮影で得られた被写体の第１のＸ線断層画像を表示手段上に表示し、この第１のＸ線断層画像上で前記第２のＸ線断層撮影をすべき関心領域を選択可能とする関心領域選択手段と、
前記関心領域選択手段によって選択された関心領域に前記Ｘ線旋回中心が合致するように前記被写体保持手段または前記Ｘ線照射手段を相対的に移動させる移動データを算出する旋回中心位置算出手段とを備え、
被写体保持手段または前記Ｘ線照射手段を、この移動データに基づいて移動させた後、Ｘ線撮影中にわたって前記関心領域とＸ線旋回中心の位置を合致固定した状態で前記Ｘ線照射手段を旋回することにより第２のＸ線断層撮影を行うようにしたことを特徴とする
このＸ線ＣＴ撮影装置は、被写体は固定のままでＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとの位置の移動を行うもの、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとの旋回中心は固定で、被写体を移動させるもの、あるいはその双方の機能を備えたものいずれにも適用できる。
請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記被写体保持手段が、患者を座位に保持する椅子及び椅子の上部に設けた頭部固定手段を備え、前記被写体保持手段にはＸ線旋回軸の軸方向または前記Ｘ線旋回軸に垂直な方向に被写体を移動させるパルスモータを備えていることを特徴とする。
また、このＸ線ＣＴ撮影装置は、被写体保持手段の構成を具体的に規定したもので、患者を椅子に座らせ、その頭部を固定保持して、この頭部を被写体として撮影する場合に特に好適に用いることができるのであるが、無論その他の、例えば被写体保持手段を、横臥した患者を保持するベッド形式のもの等を排除するものではない。
請求項９に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線照射手段は、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを対向保持し、旋回中心軸周りに旋回可能とされた旋回アームを備えており、前記第１のＸ線断層撮影は、その撮影時においては、前記旋回アームは、その旋回中心軸を固定した状態で前記被写体の周りを旋回する一方、前記椅子は、前記旋回アームの旋回動作に同期して所定の撮影軌道を移動することによって、曲面Ｘ線断層画像を得ることを特徴とする。
請求項１０に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、前記旋回アームを被写体周りに旋回させて関心領域を挟んで互いに反対方向に前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを相対移動させることによって、平面Ｘ線断層画像を前記第１のＸ線断層画像として得るものである。
請求項１１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至９記載のいずれかのＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第２のＸ線断層撮影は、前記Ｘ線発生器から、コーンビームを照射して、被写体の局所部位のＸ線ＣＴ撮影を行なうことを特徴とする。
請求項１２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項７記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記表示手段に表示された第１のＸ線断層画像上に、関心領域選択用の位置ガイド指標又は領域ガイド指標が表示され、前記位置ガイド指標の選択又は領域ガイド指標の移動調節をすることによって前記関心領域の選択を行うことを特徴とする。
このＸ線ＣＴ撮影装置は、撮影関心領域の選択を、第１のＸ線断層画像に表示された位置ガイド指標のうち、撮影したい部分にあるものを選択すること、又は領域ガイド指標の移動調節をすることによって行うもので、この位置ガイド指標又は領域ガイド指標が目安となって、選択を容易に行うことができる。
請求項１３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項７又は１２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記関心領域選択手段は、前記表示手段には、第１のＸ線断層画像に対応した撮影部位の模式図と、その模式図の上で移動可能な関心領域指標を表示可能な構成になっており、前記Ｘ線ＣＴ撮影をすべき関心領域は、前記表示手段に表示された模式図の上で、前記関心領域指標を移動操作又は選択することで特定できる構成にしていることを特徴とする。
このＸ線ＣＴ撮影装置は、撮影関心領域の選択を、曲面Ｘ線断層画像に表示された撮影関心領域指標を、撮影したい部分に移動することによって行うもので、この撮影関心領域指標が目安となって、選択を容易に行うことができる。ここで、撮影関心領域指標は、撮影関心領域の実際の形状を模したものであってもよく、コンピュータの表示画面上で、位置指定の手段として用いられるマウスのポインタ（矢印や十字印など）であってもよい。
請求項１４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１から１３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記２次元Ｘ線イメージセンサとして、ＣｄＴｅ系、ＭＯＳ、ＣＣＤ、ＸＩＩ、ＸＩＣＣＤ、フォトダイオードアレイなどの２次元Ｘ線イメージセンサを用いて構成されることを特徴とする。
このＸ線ＣＴ撮影装置は、２次元Ｘ線イメージセンサの素材を本発明の効果が発揮されるように、具体的に規定したものであり、請求項１から６の効果を発揮させるＸ線ＣＴ撮影装置を容易に構成することができる。
請求項１５に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１から１４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線の旋回照射の撮影開始角度、撮影終了角度を、第１のＸ線断層撮影あるいは前記第２のＸ線断層撮影に対応させて、患者が前記被写体保持手段への入退をしやすい位置や角度に設定していることを特徴とする。
請求項１６に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１から１５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１のＸ線断層撮影においてＸ線発生器から照射するＸ線ビーム形状と、前記第２のＸ線断層撮影においてＸ線発生器から照射するＸ線ビームの形状とを切替えるＸ線ビーム形状切替手段を更に備えていることを特徴とする。
請求項１７に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至９又は請求項１１乃至１６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記曲面Ｘ線断層撮影が歯科用パノラマＸ線撮影または耳鼻科用の曲面Ｘ線断層撮影であることを特徴とする。
請求項１８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至１７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、予め準備された、前記第２のＸ線断層撮影によって撮影された第２のＸ線断層画像である複数のＸ線断層画像を、前記第１のＸ線断層撮影によって撮影された第１のＸ線断層画像の撮影部位ごとに対応した、第２のＸ線断層画像として関連付ける断層画像関連付け手段と、前記第２のＸ線断層画像と、前記第２のＸ線断層画像とを、それぞれの位置情報とともに記憶保存する画像記録装置とを備えており、前記画像記録装置に記憶されている、第１のＸ線撮影画像、第２のＸ線断層画像のうちから少なくとも一方が読み出し、前記表示手段に表示されたときに、対応するＸ線断層画像を呼び出すことを特徴とする。
請求項１９に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記複数のＸ線断層画像の集合に細分された第２のＸ線断層画像を、表示手段のカーソルの移動に伴い、３次元の方向のうち、少なくとも１方向に順次、再生表示可能にし、前記画像記録装置に記憶されている、第１のＸ線断層画像、第２のＸ線断層画像のうちから少なくとも一方が読み出され、前記表示手段に表示されたときに、関連付けされた、対応するＸ線断層画像を、前記対応画像呼出手段により呼び出すことを特徴とする。対応Ｘ線断層画像の呼び出しを、カーソルの操作で簡易に行うことができる。
請求項２０に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１８又は１９に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第２のＸ線断層画像が歯科用パノラマＸ線断層画像であることを特徴とする。
請求項２１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１８乃至２０に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記画像記録装置に記憶されている、第１のＸ線断層撮影によるＸ線断層画像、第２のＸ線断層撮影によるＸ線断層画像のうちから少なくとも一方が読み出され、前記表示手段に表示された時には、その表示部の一部に、対応したＸ線断層画像を呼び出して、表示させることを特徴とする。
請求項２２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至２１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記被写体保持手段が、Ｘ線旋回軸の軸方向、前記Ｘ線旋回軸に垂直な方向いずれにも移動可能な被写体保持手段であることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下に、添付図を用いながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の一例の全体構成図である。
このＸ線ＣＴ撮影装置２０は、Ｘ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向した状態で吊り下げ配置している旋回アーム３、被写体を保持固定する被写体保持手段４、被写体保持手段４を水平移動させる被写体移動手段５、Ｘ線画像の処理に加え、本装置の全体を制御している画像処理手段９、主フレーム１０、本装置２０の操作のための操作ガイドなどを簡易に表示する表示手段１１ｂを備え、この表示手段１１ｂの表示に従って、撮影操作を行うための操作パネル１１ａを有した操作部１１などを備えている。
この例では、旋回アーム３がＸ線照射手段を構成しており、Ｘ線発生器１は、発生するＸ線ビームのエネルギーなどを調整し、所望のビーム幅のＸ線コーンビーム１ａが放射できるようにするＸ線ビームコントローラ１ｂを備えている。
２次元Ｘ線イメージセンサ２は、Ｘ線発生器１から照射され被写体を透過したＸ線を受光検知し、このＸ線透過画像データをアナログ電気データとして、あるいは、それ自身でＡ／Ｄ変換器を備える場合にはデジタルデータとして出力するもので、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ系）やＭＯＳセンサ、シンチレータとグラスファイバとＣＣＤとを組み合わせたＣＣＤイメージセンサ、ＸＩＩ、ＸＩＣＣＤ、フォトダイオードアレイなどの公知のＸ線２次元イメージセンサが使用できるが、ここでは、ＸＩＩを用い、アナログデータが出力されるものとする。
このＸＩＩは、表面に設けたシンチレータ層に当たったＸ線が可視光に変換され、この可視光を光電変換器により電子に変換し電子増倍して、この電子を蛍光体により可視光に変換しレンズを通して２次元配列されたＣＣＤ（固体撮像素子）カメラで撮影する構成である。
また、これらの２次元イメージセンサは、非常に高価であり小型のものしかあまり流通していない。しかし、人体頭部が全て受光検出出来る程度のサイズの２次元イメージセンサを使用すれば、ＣＴ撮影する際も局所に拘ることなくＸ線撮影できるが、この場合もＸ線被爆を最小限にとどめる観点からＸ線ＣＴ撮影する場合は、撮影関心領域に限定してＸ線照射することが必要であり、その場合は、Ｘ線発生器から照射されるＸ線ビームの形状を決めるＸ線ビームコントローラーでＸ線照射範囲を最小限に決めることになる。
旋回アーム３には、そのＸ線旋回中心３ａがＸＹＺ方向つまり水平垂直方向には動かないようになっており、アーム回転モータ３１だけが設けられ、旋回アーム３はＸ線旋回中心３ａの周りに等速あるいは可変速で旋回できるようになっている。
ここで、旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａ、つまり、旋回軸が鉛直に設けられ、旋回アーム３が水平に回転し、Ｘ線コーンビーム１ａが水平に局所照射されるので、装置を占有床面積の少ない縦型として構成することができる。
このアーム回転モータ３１は、旋回アーム３の旋回駆動手段を構成しており、サーボモータや、パルスモータなどのように、その回転速度、回転位置を自由に制御することができるモータを用い、また、旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａに軸直結で設置されている。
したがって、旋回アーム３を旋回中心３ａの周りに回転をさせることができるとともに、その回転位置も時間軸に沿って知ることができるので、タイミングを合わせて、２次元Ｘ線イメージセンサ２でＸ線透過画像を取り出すのに都合がよく、また、芯振れがなく、本発明のＸ線ＣＴ撮影を有効に実施することができる。
旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａの部分は、中空部３ｂとなっている。回転体の回転中心つまり旋回中心３ａを中空部３ｂとするためには、Ｘ線旋回中心３ａ上に有る関連部品に全て、中空孔を設ける必要があるが、例えば、アーム回転モータ３１としては、そのために、中空軸を使用したサーボモータを使用するとよい。
この中空部３ｂは、旋回アーム３に吊り下げ配置されたＸ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２と、主フレーム１０側に設けた操作部１１や画像処理装置９との間の接続線を配置するためのものである。
回転部分に対して、電気配線を接続する場合、その接続線の配置方法が問題になるが、このように、旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａ部分を貫通させて接続線を配置すると、回転による捻じれなどの影響を最小限にすることができるとともに、配線の美観上も好ましい効果を得ることができる。
被写体保持手段４は被写体Ｏ（ここでは、患者頭部を例として説明する。）を固定保持するヘッドレスト４ａと、このヘッドレスト４ａを上下可動に支持し、患者が腰かける椅子４ｂとから構成されている。
被写体保持手段４には、この被写体保持手段４を左右方向に移動させるＸ軸モータ５１、前後方向に移動させるＹ軸モータ５２、上下方向に移動させるＺ軸モータ５３、椅子４ｂに対してヘッドレスト４ａを上下に移動させるヘッドレストモータ５４からなる被写体移動手段５が備えられている。これらのモータ５１、５２、５３、５４は、サーボモータ、パルスモータで構成されている。
こうして、被写体Ｏを椅子４ｂに座らせ、頭部固定手段４ａで、被写体Ｏの頭部を固定保持し、被写体移動手段５を用いて、被写体Ｏの撮影基準点とＸ線撮影の撮影基準点を一致させる校正を行い、曲面Ｘ線断層撮影の場合には、Ｘ線の旋回照射中に被写体を曲面Ｘ線断層撮影を行うための周知の軌道にそって移動させ、ＣＴ撮影の場合には、被写体Ｏの内部の撮影関心領域の中心、すなわち、撮影関心領域の、前記Ｘ線旋回中心３ａの回転軸方向から見た中心に旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａを一致させることができる。
また、被写体保持手段４は、患者を椅子に座らせ、その頭部をヘッドレストで固定保持して、この頭部を被写体として撮影するものとして構成されるので縦型の撮影装置として、好適に用いることができる。
なお、横型の場合、被写体保持手段は、患者を臥位で保持するベッド形式のものとなり、被写体移動手段は、このベッドをＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させるものとなる。また、この横型の場合、旋回アーム３を旋回させる構成の他、いわゆるガントリタイプの構成にも対応できる。その場合、Ｘ線の旋回照射の回転軸の軸方向も、縦型のような鉛直方向ではなく、水平方向となる。
画像処理装置９は、画像処理解析にも高速で作動可能な演算プロセッサで構成される演算処理手段９ａ、この演算処理手段９ａの機能の一つとしての旋回中心位置算出手段９ｂ、Ａ／Ｄ変換手段９ｃ、フレームメモリ９ｄ、演算用メモリ９ｅを備えている。
表示選択手段１２は、
例えばパーソナルコンピュータなどによって構成され、画像処理装置９で得られた曲面Ｘ線断層画像や、Ｘ線ＣＴ撮影によるＸ線断層画像を表示すると共に、この表示された曲面Ｘ線断層画像上などで、画像上の特定部分の位置指定や選択などを行うことができるものである。
また、表示選択手段１２は通信機能を備え、公衆電話回線などを介して蓄積されたデータ、特に、このＸ線ＣＴ撮影装置２０で得られた曲面Ｘ線断層画像や、Ｘ線ＣＴ撮影による断層面画像を、他の装置に送信し、また、他の装置から必要なデータや画像などを受信することができる。更に、表示選択手段１２は、外部記録媒体記録再生装置を備え、フロッピーディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、ＣＤＲ、ＣＤＲＷなどに、上記のデータ、曲面あるいは平面Ｘ線断層画像、Ｘ線ＣＴ撮影によるＸ線断層画像などを記録保存することができる。
この画像処理装置９は、このような構成で、Ｘ線発生器１、２次元Ｘ線イメージセンサ２、各部のモータ３１、５１、５２、５３、５４、操作部１１、表示装置１２と接続され、これらからのデータを処理し、制御を行っている。
より具体的には、２次元Ｘ線イメージセンサ２から受けた画像データは、Ａ／Ｄ変換手段９ｃによってデジタル信号に変換され、デジタル変換された画像データがフレームメモリ９ｄに格納される。フレームメモリ９ｄに格納された複数の画像データは、演算用メモリ９ｅに記憶され、その記憶された画像データに対して、曲面Ｘ線断層撮影、平面Ｘ線断層撮影、Ｘ線ＣＴ撮影の撮影モードに対応した、各々のＸ線断層画像生成のための所定の演算処理が演算処理手段９ａによって行われ、あるいは撮影関心領域の３次元的なＸ線吸収係数が算出され、この３次元的なＸ線吸収係数から、種々の画像が再構成されて、表示選択手段１２において表示され、また、必要に応じて、外部記憶手段（不図示）に記憶される。
この際、画像処理装置９は、演算処理手段９ａによって、Ｘ線ビームコントローラ１ｂ、各部のモータ３１、５１、５２、５３、５４を制御して、Ｘ線発生器１からのＸ線コーンビームの照射制御、旋回アーム３の旋回制御と、この旋回に対応した被写体移動手段５の制御を行っている。
このＸ線ビームコントローラ１ｂでは、Ｘ線発生器１から２次元Ｘ線イメージセンサ２に向けて照射されるＸ線ビームの形状を可変する制御を行っている。例えば、曲面Ｘ線断層撮影などの第１のＸ線断層撮影の時には、細長い形状とし、第２のＸ線断層撮影であるＣＴ撮影では、矩形形状となるようにしている。
また、２次元Ｘ線イメージセンサ２の受光面積サイズがＺ方向に関して小さい場合、Ｚ軸モータ５３によって被写体保持手段４の高さを変えて撮影することを繰り返して、得られたデータを継ぎ足すこともできる。
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における歯科用パノラマＸ線撮影の概念説明図である。これより、すでに説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して、重複説明を省略する。
この図２（ａ）は、従来の歯科用パノラマＸ線撮影による曲面Ｘ線断層撮影において旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａを移動させながら、Ｘ線コーンビーム１ａを被写体である歯列弓Ｓに照射する場合のＸ線ビーム１ａの軌跡を示しており、これがＸ線ビーム１ａの包絡線Ｌ０を形成している。
これに対し、図２（ｂ）は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置で、歯科用パノラマＸ線撮影による曲面Ｘ線断層撮影する場合を示している。
この場合、旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａは固定したままで、旋回アーム３の旋回角度に対応させて、被写体が座る被写体保持手段４を移動させることにより歯列弓Ｓを、パノラマＸ線画像形成軌道ＬＭに沿って移動させながら、Ｘ線ビーム１ａを、この歯列弓Ｓに照射する。
図では、図２（ａ）において、表示されたＸ線ビーム１ａから選択して、４番目、８番目、１２番目をＸ線ビーム１ａ（４）、（８）、（１２）として表記し、図２（ｂ）では、これと同じＸ線ビーム１ａ（４）、（８）、（１２）が照射されるように、歯列弓Ｓの基準点がパノラマＸ線画像形成軌道ＬＭ上の点ＬＭ（４）、（８）、（１２）に位置している状態を示している。また、この際の歯列弓Ｓをそれぞれ、Ｓ（４）、（８）、（１２）として示している。
図２（ａ）と（ｂ）を比較すると、図２（ｂ）の場合でも、図２（ａ）と同じように、歯列弓Ｓに対して、Ｘ線ビーム１ａが照射されているのが解る。
したがって、本装置の曲面Ｘ線断層撮影では、Ｘ線旋回中心は保持固定されたままなので、旋回中心のブレが発生せず、このブレによるＸ線ＣＴ撮影の精度劣化を引き起こすことがなく、また、被写体はパノラマＸ線画像形成軌道に沿って移動することで、拡大率の調整なしに、また逆射影のような時間のかかる処理なしで、この照射で得られるＸ線透過画像をそのまま繋ぎ合わせて従来と同様の歯列弓のパノラマＸ線画像を短時間で得ることができる。
ここで、第１のＸ線断層撮影とは、被写体に対して、所望の厚みを有する断層面を想定し、この断層面に被写体のＸ線透過画像がほぼ垂直範囲内で異なる方向から投影されるようにＸ線を照射する撮影方法をいい、こうして生成される画像を第１のＸ線断層画像という。歯科分野において、この被写体を歯列弓とし、所定断層面を、この歯列弓に設定された曲面断層面として行う撮影を特に歯科用パノラマＸ線撮影といい、こうして生成される画像を歯科用パノラマＸ線画像という。また、顎関節の曲面Ｘ線断層写真を得るための撮影や、耳鼻科における耳小骨部分の曲面Ｘ線断層撮影なども含まれる。
更には、第１のＸ線断層撮影による画像は、２次元イメージセンサで検出して得た透過画像に時間遅延積分（ＴＤＩ）処理を行って得たものであってもよい。
また、第１のＸ線断層撮影には、歯列弓に直交したり、歯列弓の接線方向等に沿う所望の厚みを有する平面断層面の画像を取得する撮影を行うクロスセクション撮影やタンジェンシャル撮影などの平面Ｘ線断層撮影も含まれる。
このように第１のＸ線断層撮影は、歯牙、歯列弓、顎関節、耳小骨等の被撮影対象の厚みとほぼ対応する断層厚みを有するＸ線断層の撮影を行うものである。この所望厚みは、歯科用パノラマＸ線撮影では、前歯部と臼歯部とで異なるもので、前歯部は断層厚みが薄く、臼歯部は厚くなっている。平面断層の厚みは一般的には同一厚みである。
図２３に、以上の説明にかかる、歯科用パノラマＸ線撮影の概念的理解のために、撮影対象である曲面断層ＰＬをイメージで表示する。
これに対して、被写体の撮影関心領域のＣＴ撮影を、第２のＸ線断層撮影ということにする。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置で得られた曲面Ｘ線断層画像を用いた撮影関心領域の選択の概念説明図、図４は、図３で選択された撮影関心領域から算出される旋回中心位置の概念説明図である。
図３（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線ＣＴ撮影装置２０において、被写体である歯顎について、図２（ｂ）で説明したような方法でパノラマＸ線撮影を行って得られた曲面Ｘ線断層画像ＰＩが表示選択手段１２に表示されている状態を示している。
図３（ａ）において、６１は、被写体である歯顎について曲面Ｘ線断層撮影した際に得られる旋回アーム３の旋回角度から算出されたガイドポイントであって、歯列弓を含んだ歯顎を等間隔で区分する区分点となるもので、歯顎全体の画像のうち歯列弓に沿った位置の座標を決める目安となるものである。
それぞれのガイドポイント６１には、歯顎を被写体サイドから見て右側（Ｒ）の最奥部から左側（Ｌ）の最奥部へと、順番にガイドナンバ６２が割り当てられ、歯顎全体として２１のガイドポイント６１が見えている。
これらのガイドポイント６１とガイドナンバ６２は、この曲面Ｘ線断層画像ＰＩ上で、局所Ｘ線ＣＴ撮影の撮影関心領域を選択するための位置をガイドする指標となるもので、両者をそれぞれ位置ガイド指標と呼ぶ。
図３（ｂ）では、図３（ａ）のような位置ガイド指標は表示されず、替わりに、曲面Ｘ線断層画像ＰＩ上を移動可能とされ、局所Ｘ線ＣＴ撮影の撮影関心領域を模式的に表す領域ガイド指標６４が表示されている。
この領域ガイド指標６４は、ＣＴ撮影される範囲を示す撮影可能領域を示すものである。従って、Ｘ線ＣＴ撮影のＸ線コーンビームの断面形状が矩形であればこの指標も矩形に、コーンビーム形状の断面形状が円形であれば，円形の表示とする必要がある。
図４は、Ｘ線ＣＴ撮影装置２０の表示部１１ｂに表示された画像を示すもので、種々の操作ガイドに加え、図３の曲面Ｘ線断層画像ＰＩに対応した歯顎をモデル化した歯顎模式図ＧＩが模式図表示部１１ｃに表示されている。
この模式図ＧＩにおいて、Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌ２０、Ｌ２１は、図３（ａ）のガイドポイント６１に対応したガイド線であり、このガイド線Ｌ１・・・の方向が、旋回アーム３の旋回角度に対応し、また、Ｘ線発生器から２次元Ｘ線イメージセンサ２へ照射されるＸ線ビーム１ａの方向にも対応している。
また、ＳＩはこの歯顎模式図ＧＩに表示された歯列弓模式図、ＰはＸ線ＣＴ撮影装置２０の撮影基準点を示している。
ＣＴ撮影の撮影関心領域の選択は、図３（ａ）の場合、撮影関心領域が、ガイドナンバ６２が「３」のガイドポイント６１位置にあると判断できたら、このガイドポイント６１をクリックすること、あるいは、キーボードなどでガイドナンバの「３」を入力することで行われる。
すると、これに対応して、曲面Ｘ線断層画像ＰＩ上に図示したような二点鎖線のガイドライン６３が表示される。
旋回中心位置算出手段９ｂは、これに応じて、図４の模式図表示部１１ｃに示すように、このガイドポイント６１に対応したガイドラインＬ３を選択して、このガイドラインＬ３上に、表示される、二点鎖線の撮影関心領域指標Ｑ１の中心ＱＰ１が来るように、また、ガイドラインＬ３付近の歯顎、歯牙の画像が含まれるように、撮影関心領域指標Ｑ１の中心ＱＰ１の位置を決める。
旋回中心位置算出手段９ｂは、更に、この中心ＱＰ１と、この歯顎の撮影基準点Ｐとの間の位置関係から、撮影関心領域指標Ｑ１の中心ＱＰ１で示される、撮影関心領域の前記Ｘ線旋回中心３ａの回転軸方向から見た中心にＸ線旋回中心３ａを一致させるように被写体保持手段４を水平移動させる移動データを算出し、この移動データを被写体移動手段５に与える。
このように、撮影関心領域の選択を、曲面Ｘ線断層画像に表示された位置ガイド指標の内、撮影したい部分にあるものを選択することによって行うと、この位置ガイド指標が目安となって、選択を容易に行うことができる。
なお、この撮影関心領域指標Ｑ１とは、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置において、図５で示すように、Ｘ線旋回中心３ａを固定してＸ線コーンビーム１ａを旋回照射する際に、このＸ線旋回中心３ａの周りで、常にこのＸ線コーンビーム１ａが照射される領域をいい、Ｘ線コーンビーム１ａの断面形状が方形の場合、立体的には、円柱体となり、図３（ｂ）のような側面図では前記領域ガイド指標が矩形、図４のような平面図では前記撮影関心領域指標が円形であらわれるものである。
ＣＴ撮影の撮影関心領域の選択は、また、図３（ｂ）の方法でも行うことができる。つまり、ガイドポイント６１を用いるのではなく、曲面Ｘ線断層画像ＰＩ上を矩形の領域ガイド指標６４を移動させて、Ｘ線ＣＴ画像が必要とされる位置に位置させることでも撮影関心領域の選択を行うことができる。
この例では、領域ガイド指標６４を左奥歯部分に位置させており、これに対応して、旋回中心位置算出手段９ｂは、同様の方法で、図４の模式図表示部１１ｃに示すように、表示された撮影関心領域指標Ｑ２の中心ＱＰ２を決め、撮影関心領域指標Ｑ２の中心ＱＰ２で示される、撮影関心領域の前記Ｘ線旋回中心３ａの回転軸方向から見た中心にＸ線旋回中心３ａを一致させるように被写体保持手段４を水平移動させる移動データを算出し、この移動データを被写体移動手段５に与える。
このように、撮影関心領域の選択を、曲面Ｘ線断層画像に表示された領域ガイド指標を、撮影したい部分に移動することによって行うと、この撮影関心領域指標が目安となって、選択を容易に行うことができる。
図２４に、以上の説明にかかる、曲面Ｘ線断層画像からの、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる撮影関心領域の選択の概念的理解のために、図２３でも示した撮影対象である曲面断層ＰＬに、図４の模式図表示部１１ｃに、前記撮影関心領域指標Ｑ１又はＱ２で表示される、撮影関心領域を重ねたところを、イメージで表示する。
なお、位置ガイド指標は、ガイドポイント、ガイドナンバの双方であってもよく、どちらか一方であってもよい。また、前記領域ガイド指標又は前記撮影関心領域指標は、この例のように撮影関心領域の実際の形状を模したものであってもよく、コンピュータの表示画面上で、位置指定の手段として用いられるマウスのポインタ（矢印や十字印など）であってもよい。さらに、位置ガイド指標と領域ガイド指標を同時に表示するようにしてもよい。
また、このようにすると、曲面Ｘ線断層撮影を開始してから、被写体の選択された撮影関心領域内に、旋回アームのＸ線旋回中心が固定されるまでの時間が非常に短いので、患者に負担を与えることなく、被写体保持手段に被写体を保持固定したままで、Ｘ線ＣＴ撮影まで行うことができ、曲面Ｘ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影の巧みな連係が可能となっている。
具体的には、被写体保持手段４に被写体Ｏをセットしてから、曲面Ｘ線断層撮影、曲面Ｘ線断層画像の表示、撮影関心領域の選択、Ｘ線旋回中心の固定位置の算出、Ｘ線ＣＴ撮影まで、標準的な時間で、８０秒程度で行うことができる。
これは、Ｘ線ＣＴ撮影装置２０が、画像をデジタル処理して素早く画像化することができるという点と、そのようなＸ線ＣＴ撮影装置２０で、直接の繋ぎ合わせで曲面Ｘ線断層画像が短時間で生成できる点、またこうしてデジタル的に処理された曲面Ｘ線断層画像データには旋回角度データが含まれているので、この画像上の撮影関心領域を選択することで、この撮影関心領域に対応した旋回角度データと被写体の統計的形状データから、この撮影関心領域の被写体内部における水平位置を算出し、上記移動データを得ることができるという点を巧みに組み合わせたものである。
また、この例では、通常行われるように、撮影関心領域の前記Ｘ線旋回中心３ａの回転軸方向から見た中心にＸ線旋回中心を固定保持し、Ｘ線コーンビームの照射中心軸がこのＸ線旋回中心を通るようにしているが、撮影関心領域にＸ線旋回中心を固定保持する方法は、これに限らない。
例えば、Ｘ線コーンビームの照射幅より、撮影関心領域が大きい場合には、Ｘ線旋回中心に対して、Ｘ線コーンビームの照射中心軸を偏心させて照射すると、この大きい撮影関心領域全体にＸ線コーンビームを旋回照射することが可能であり、ここで言う「撮影関心領域にＸ線旋回中心を固定保持する」とは、そのような場合も含むものである。
なお、図４の表示部１１ｂで模式図表示部１１ｃの部分以外に表示された操作ガイドは、Ｘ線撮影のための種々の操作のためのガイドとなっており、便利である。
ここで、上記したような第１の断層撮影、第２の断層撮影につき、第１の断層撮影は、対象撮影部位以外の部位のボケ像を含んでいてもよく、第２の断層撮影においては、診断の正確を期するため、３次元吸収係数データをコンピュータ演算処理するコンピュテッドトモグラフィーにより、ボケ像を排除したＸ線断層画像を得るようにしてもよい。
すなわち、第２の断層撮影時において撮影した関心領域のＸ線断層画像につき、その断層部分のＸ線吸収分布をデジタル的に求め、このＸ線吸収分布からボケ像のないＸ線断層画像を得ることができる。したがって、精密なＸ線断層画像を得ることの必要が多い関心領域の断層撮影については、ボケ像を省いたＸ線断層画像を得ることができ、正確な診断に資することが可能となる。
図５は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置で用いる局所Ｘ線ＣＴ撮影の概念説明図である。
本発明のＸ線ＣＴ撮影装置で行う局所Ｘ線ＣＴ撮影では、Ｘ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向配置させた旋回アーム３を旋回させながら被写体Ｏの撮影関心領域ＱにのみＸ線コーンビーム１ａを局所照射、つまり、Ｘ線コーンビーム１ａが撮影関心領域Ｑだけを常時照射するようにして、撮影を行うものである。
そのための撮影条件は、Ｘ線発生器１からは、撮影関心領域Ｑのみを包含するＸ線コーンビーム１ａを放射させ、旋回アーム３は、そのＸ線旋回中心３ａを撮影関心領域Ｑの前記Ｘ線旋回中心３ａの回転軸方向から見た中心位置に固定させた状態で旋回駆動させるというものである。
この撮影関心領域Ｑの実際の大きさは固定されており、一例としては、直径が４０ｍｍ、高さが３０ｍｍであって、歯顎骨の部分的なＸ線画像を得るのに適した大きさであるが、この大きさは、適宜選択されるものである。
このようにして照射して２次元Ｘ線イメージセンサ２上に得られた電気信号をデジタル処理、逆射影処理して、この局所照射を受けた撮影関心領域の３次元的なＸ線吸収係数を得ることができ、これを元にして、この撮影関心領域内で、任意のＸ線断層画像を得ることができる。また、このように局所照射することによって、Ｘ線被爆線量も被写体全体に照射する従来の場合に比べて、数十分の１から百分の１とすることができる。
この撮影方法は、Ｘ線コーンビーム１ａを局所照射する部位、つまり、撮影関心領域Ｑについては、常にＸ線透過画像データが得られるが、その撮影関心領域Ｑを取り囲む被写体の他の部分については、撮影関心領域Ｑに比べて、Ｘ線コーンビーム１ａは旋回に伴って一時的に透過するだけで、画像データへの影響も少ないので、逆投影する場合に、その影響をほぼ無視することができるという思想に基づいている。
また、撮影関心領域と、その周辺の部位とのＸ線吸収係数の差が大きい場合、たとえば、撮影関心領域において歯牙、骨、インプラントなどが存在する場合に、それらの形状を診断するような場合には、得られた曲面Ｘ線断層画像は、周囲の軟組織に対し、歯牙、骨、インプラントなどを際立たせた、十分なコントラストを得たものにすることができるので、このような撮影関心領域にのみＸ線コーンビームを局所照射して得たＸ線画像で、実際の診断に十分に実用できる。
本発明のＸ線ＣＴ撮影装置では、この局所照射すべき撮影関心領域を、上述したように、同じ装置で曲面Ｘ線断層撮影した曲面Ｘ線断層画像上で容易に選択し、この選択に基づきＸ線旋回中心の位置を算出し、被写体を移動させることができるので、Ｘ線ＣＴ撮影をより効率良くスピーディーに、正確な撮影関心領域に対して行うことができ、局所照射の効果をよりよく発揮させることができる。
なお、この投影関心領域のみＸ線を局所照射してＸ線ＣＴ撮影を行うものを特に局所Ｘ線ＣＴ撮影装置ともいい、この局所照射のＸ線ＣＴ撮影の詳細については、上記の特開２０００−１３９９０２号公報を参照されたい。
図６は、本発明における平面Ｘ線断層撮影とＣＴ撮影の連携の概念説明図であり、図６（ａ）は平面Ｘ線断層撮影の概念図、（ｂ）は得られた平面Ｘ線断層画像を例示する図、（ｃ）は（ｂ）図で選択されたＸ線旋回中心で撮影されたＣＴ画像を例示する図である。
平面Ｘ線断層撮影では、被写体である歯列弓Ｓの所望の位置に、所望の厚さの平面断層Ｒを設定し、この平面断層Ｒにほぼ垂直範囲で異なる角度でＸ線ビーム１ａが照射されるようにする。
具体的には、旋回照射する場合には、図６（ａ）に示すように、Ｘ線ビーム１ａを微小角度θＳだけ旋回照射した際に、常にＸ線ビーム１ａが平面断層Ｒをほぼ垂直範囲で照射するように、Ｘ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２のＸ線旋回中心３ａの位置を決めてＸ線ビーム１ａを旋回照射する。
この際、Ｘ線ビーム１ａ（実線）がＸ線ビーム１ａ′（想像線）になるようにビーム１ａ側を微小角度θＳだけ旋回させてもよいし、一方、Ｘ線ビーム１ａは旋回させないで、被写体である歯列弓Ｓ（実線）を歯列弓Ｓ′（想像線）の位置まで、Ｘ線ビーム１ａの旋回中心３ａを中心として、反対方向に微小角度θＳだけ円弧移動させてもよい。この際、角度θＳが微小なら、被写体である歯列弓Ｓの移動を円弧移動させる替わりに、円弧移動の両端点を結ぶ弦方向への直線移動としてもよい。
Ｘ線発生器１とＸ線撮像器２がＸ線旋回中心３ａ固定で旋回可能であり、被写体Ｓが被写体移動手段５によって移動可能な本発明のＸ線撮影装置２０においては、上記のようなＸ線ビーム１ａの旋回、あるいは、被写体の円弧、直線移動が可能である。
また、被写体移動手段５によって、被写体を微小角度θＳ回転させることによって、平面断層ＲにＸ線ビーム１ａが異なる角度から照射されるようにすることもできる。
このようにして、平面断層ＲにＸ線ビーム１ａを照射し、得られたＸ線透過画像から適宜選択抽出することによって、この平面断層Ｒ部分以外の画像の影響の少ない平面Ｘ線断層撮影を行うことができ、図６（ｂ）のような平面Ｘ線断層画像ＲＩを得ることができる。
なお、このような断層撮影の原理は、基本的には、特公平２−２９３２９号公報に記載されたような、受光したＸ線画像をデジタルデータとして再構成可能なＸ線撮影装置における曲面Ｘ線断層撮影の原理と同様である。
この平面Ｘ線断層画像ＲＩ上において、図３（ｂ）の撮影関心領域指標６４と同様な機能を果たす投影関心領域指標線６５を所望の位置に（例えば、図６（ｂ）上に示される位置）に位置させることによって、図４と同様に、旋回中心位置算出手段９ｂによって、投影関心領域Ｑ３の前記Ｘ線旋回中心３ａの回転軸方向から見た中心ＱＰ３の位置が算出される。図６（ａ）には、こうして算出された投影関心領域Ｑ３の中心ＱＰ３が示されている。
こうして、中心ＱＰ３の位置が算出されると、この点に、Ｘ線旋回中心３ａが固定された状態で、ＣＴ撮影が行われ、投影関心領域Ｑ３の３次元的なＸ線吸収係数が得られ、これを再構成することによって、図６（ｃ）のような画像ＩＸを得ることができる。
この場合にも、図３、４の場合と同様に、Ｘ線平面断層撮影を開始してから、被写体の選択された撮影関心領域に、旋回アームのＸ線旋回中心が固定されるまでの時間が非常に短いので、患者に負担を与えることなく、被写体保持手段に被写体を保持固定したままで、Ｘ線ＣＴ撮影まで行うことができ、平面Ｘ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影の巧みな連係が可能となっている。
図７（ａ）は本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の正面図、（ｂ）は側面図である。
Ｘ線撮影装置２０は、すでに説明したＸ線発生器１、２次元Ｘ線イメージセンサ２（Ｘ線検出器）、旋回アーム３、被写体保持手段４、被写体移動手段５、表示部１１ｂを備えた操作部パネル１１ａなどを図示したように主フレーム１０に配置している。
表示部１１ｂは、主フレーム１０の一方の縦ビーム１０ｃの表面で、術者が、立位で操作がし易いような位置に設けられている操作パネル１１ａに設置され、歯顎模式図や、装置全体の操作のガイド画面などを表示するものである。
操作パネル１１ａには、椅子４ｂを被写体移動手段５によって左右、前後、上下などに移動させる移動スイッチ（不図示）が備えられている。被写体移動手段５は、この移動スイッチによって、Ｘ線撮影の装置基準点と被写体の撮影基準点Ｐ（図４）とを一致させるのにも用いられる。
主フレーム１０は、旋回アーム３を回転可能に支持するアーム１０ａ、このアーム１０ａの基端部を固定保持している横ビーム１０ｂ、この横ビーム１０ｂを支えている一対の縦ビーム１０ｃが固定載置され、この装置２０全体の基礎となっているベース１０ｄから構成されている。
この主フレーム１０を構成する部材は、それぞれ、剛性の高い鋼鉄材が用いられ、また、適宜、筋交いや、角補強部材が設けられて変形に強いものとなっており、回転時に、旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａが変動しないようになっている。
このように主フレーム１０は、旋回アーム３の旋回振れが生じないような構造体とされているので、特に、旋回振れがないことが要求されるＸ線ＣＴ撮影装置として、ふさわしい。
なお、この図では、図１で説明した患者を保持する被写体保持手段４を移動させる被写体移動手段５を構成するＸ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５２、Ｚ軸モータ５３、ヘッドレストモータ５４を、その移動方向の白矢印と符号を用いて概念的に示している。
図８は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置に設置された被写体移動手段を示す図であり、図７（ｂ）の被写体保持手段４の部分を拡大して、一部破断図として示したものである。
被写体移動手段５は、被写体保持手段４の内部あるいは周縁に、図８に図示するように設置されており、それぞれに既に説明したＸ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５２、Ｚ軸モータ５３、ヘッドレストモータ５４と、それぞれのモータによって回転駆動されるボールネジ軸５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、これらのネジ軸にそれぞれネジ係合する雌ネジ体５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、これらの雌ネジ体に固定され共スライドするレール雄５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５４ｃ、このレール雄を正確にガタなくスライドさせるレール雌５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄから構成されている。
Ｘ軸モータ５１、ボールネジ軸５１ａ、レール雌５１ｄは、ベース１０ｄ側に固定され、雌ネジ体５１ｂとレール雄５１ｃは、被写体保持手段４のベース部４ｃに固定され、Ｘ軸モータ５１を回転駆動制御することによって、被写体保持手段４全体をベース１０ｄに対してＸ方向に（図７の白矢印５１の方向、つまり左右方向に）移動させる。
Ｚ軸モータ５３、ボールネジ軸５３ａ、レール雌５３ｄは、被写体保持手段４のベース部４ｃ側に固定され、雌ネジ体５３ｂとレール雄５３ｃは、椅子４ｂ側に固定され、Ｚ軸モータ５３を回転駆動制御することによって、椅子４ｂをベース部４ｃに対してＺ方向に（図７の白矢印５３の方向、つまり上下方向に）移動させ、旋回アーム３に対する被写体の高さを調節する。
なお、このＺ方向については、この例では、場所の制約から、Ｚ軸モータ５３とボールネジ軸５３ａとの間は、タイミングベルト５３ｅとタイミングプーリ（見えていない）とを用いて回転駆動力が伝達されているが、場所の制約がなければ直結でもよい。また、レール雌５３ｄとレール雄５３ｃの組み合わせは、人体を保持した状態の椅子４ｂの上下昇降をガイドすると共に、椅子４ｂが水平移動される際のベース部４ｃに対する椅子４ｂのブレを極力小さくするため、大径のピストンとシリンダの組み合わせとなっている。
Ｙ軸モータ５２、ボールネジ軸５２ａ、レール雌５２ｄは、被写体保持手段４のベース部４ｃに対して上下するレール雄５３ｃ側に固定され、雌ネジ体５２ｂとレール雄５２ｃは、椅子４ｂ側に固定され、Ｙ軸モータ５２を回転駆動制御することによって、椅子４ｂをベース部４ｃに対してＹ方向に（図７の白矢印５２の方向、つまり前後方向に）移動させる。
ヘッドレストモータ５４、ボールネジ軸５４ａ、レール雌５４ｄは、被写体保持手段４の椅子４ｂ側上部に固定され、雌ネジ体５４ｂとレール雄５４ｃは、ヘッドレスト４ａ側に固定され、ヘッドレストモータ５４を回転駆動制御することによって、ヘッドレスト４ａを椅子４ｂの上部に対してＺ方向に（図７の白矢印５４の方向、つまり上下方向）移動させ、椅子４ｂに着座した患者に合わせて、ヘッドレスト４ａの上下位置を調節することができる。
上記の被写体移動手段５の内、被写体保持手段を水平移動する際に用いられるのは、もちろん、Ｘ軸モータ５１などからなるＸ方向移動手段と、Ｙ軸モータ５２などからなるＹ方向移動手段である。
なお、上記では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸などの移動手段として一般的なレールとボールネジを用いる方式を説明したが、これ以外にも、周知のクロスローラガイドや、通常のベアリングとガイドを組み合わせたものなどをガイド手段とし、ラックとピニオン方式や、通常のネジ軸などを駆動手段として用いる方式なども適用できるが、正確に位置決めできるものが望ましい。
図９は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における曲面Ｘ線断層撮影等の第１のＸ線断層撮影に関した制御ブロック図である。
この図９は、図１の全体構成図から、Ｘ線の旋回照射の制御、被写体の移動制御に関するものを抜き出し、より詳しく示した制御ブロック図である。
アーム回転モータ３１、Ｘ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５２、Ｚ軸モータ５３、ヘッドレストモータ５４は、それぞれの駆動を制御するアーム回転コントローラ３１ｆ、Ｘ軸駆動コントローラ５１ｆ、Ｙ軸駆動コントローラ５２ｆ、Ｚ軸駆動コントローラ５３ｆ、ヘッドレスト駆動コントローラ５４ｆを介して演算処理手段９ａと接続されている。
これらのモータ３１、５１、５２、５３、５４で駆動される旋回アーム３などの被駆動側には、アーム原点検出センサ３１ｇ、Ｘ軸原点検出センサ５１ｇ、Ｙ軸原点検出センサ５２ｇ、Ｚ軸原点検出センサ５３ｇ、ヘッドレスト高さ５４検出センサ５４ｇが設置され、これらの出力が演算処理手段９ａに接続されている。
また、演算処理手段９ａには、前記操作パネル１１ａ、装置制御データやプログラムなどを記憶保存したメモリ９ｆ、Ｘ線照射の開始スイッチとなる照射スイッチ１０ｆ、必要な操作を遠隔で行うことができるリモコン１０ｇが接続されている。
このような構成により、演算処理手段９ａによって、Ｘ線の旋回照射制御、被写体の移動制御などを行っている。
図１０は、本発明で用いるガイドビーム発生手段の説明図であり、図１０（ａ）は、図７におけるＸ１矢視図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＸ２矢視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）におけるＸ３矢視図であり、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）におけるＸ４矢視図である。
ガイドビーム発生手段６は、Ｘ線ＣＴ撮影装置２０において、曲面Ｘ線断層撮影、ＣＴ撮影のいずれの撮影の場合にも用いられ、撮影前に欠くことのできない手順として、被写体の撮影基準点Ｐと装置の撮影基準点とを一致させるために用いるものである。
このガイドビーム発生手段６は、アーム１０ａに延設された支持体６ａ、この支持体６ａに設置され左右ガイドビームＬＸを照射する左右ガイドビーム発生手段６ｂ、Ｘ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２にそれぞれ設けられ、前後ガイドビームＬＹを照射する一対の前後ガイドビーム発生手段６ｃ、６ｄ、同様にＸ線発生器１と２次元Ｘ線イメージセンサ２にそれぞれ設けられ上下ガイドビームＬＺを照射する上下ガイドビーム発生手段６ｅ、６ｆとを備えている。
このような構成で、ガイドビーム発生手段６は、図１１で説明するようにガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺを被写体に照射することができ、被写体の撮影基準点Ｐと装置の撮影基準点とを一致させる校正手段として機能している。
また、前後ガイドビームＬＹ、上下ガイドビームＬＺについては、ビーム発生手段を左右対で設けているのは、片側だけだと、発光側からはガイドビームが見えるが、反対側からは、被写体に遮られて、ガイドビームを見ることができないからである。そのため、対で設けられたガイドビーム発生手段６ｃ、６ｄ及び６ｅ、６ｆは照射するガイドビームが対向して一致するようになっている。
このように構成されたガイドビームを校正手段として用いると、被写体に接触することなく、校正を行うことができると共に、ガイドビーム自体も、被写体内部の撮影関心領域Ｑを被写体外表面で示す目安となり、撮影関心領域の把握がよりやりやすくなる。
図１１（ａ）は本発明において、被写体を被写体保持手段に固定保持した状態を示す側面図、（ｂ）は校正手段の使用態様を示す斜視図である。
図１１（ａ）で示すように、ヘッドレスト４ａは、被写体保持手段４の椅子４ｂの上部に設けられたレール雄５４ｃに着脱可能に固定される支持部４ａａと、この支持部４ａａに設けられた頭部固定バンド４ａｂとを備え、人体頭部である被写体Ｏを適切な位置で固定保持することができる。
ＬＹ、ＬＺは前の図１０で説明した前後ガイドビーム、上下ガイドビームであり、この図では、図１１（ｂ）で見えている左右ガイドビームＬＸは、側面となるため見えていない。一方、斜視図である図１１（ｂ）では、全てのガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺが見えている。
このガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺは、このＸ線ＣＴ撮影装置２０の撮影装置側の撮影基準点を示すもので、被写体Ｏの撮影基準点Ｐに、これらのガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺが位置されるようにすることで、撮影装置側の撮影基準点と被写体Ｏの撮影基準点Ｐとを一致させることができる。
つまり、被写体移動手段５によって、被写体保持手段４をガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺに対して移動させることによって、両者間の相対的位置を変化させて、それぞれのガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺが、この被写体Ｏの実撮影基準点Ｐに来るようにすることで、校正をすることができる。
校正手段としては、このようなガイドビームの代わりに、図１１（ａ）に示した接触子で構成される校正手段６Ａを用いることもできる。つまり、接触子６Ａを、被写体Ｏの撮影基準点Ｐに接触させることで、被写体Ｏの撮影基準点Ｐと、装置２０の撮影基準点とを一致させる校正を行うことができる。
図１２は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における曲面Ｘ線断層撮影の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、これまで部分的に説明した、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における曲面Ｘ線断層撮影の手順について、整理して説明する。
曲面Ｘ線断層撮影は、まず、図１０、１１で説明したように、ガイドビームＬＸ、ＬＹ、ＬＺを基準に患者（被写体）の位置付け、つまり、校正を行うことから始まる（Ｓ１）。
ここで照射スイッチ１０ｆが押されたら（Ｓ２）、被写体保持手段４を撮影開始位置に、旋回アーム３を撮影開始角度に移動させ（Ｓ３）、Ｘ線発生器１のプリヒート（余熱）を開始し、シーケンスカウンタｎを「０」とする（Ｓ４）。
ついで、旋回アーム３の旋回角度がθｎからθｎ＋１になるように回転するために必要なアーム回転駆動データをアーム回転コントローラ３１ｆに与える（Ｓ５）。
ついで、旋回アーム３の旋回角度がθｎからθｎ＋１になるように回転する間に、Ｘ軸が移動するのに必要なＸ軸駆動データをＸ軸駆動コントローラ５１ｆに与える（Ｓ６）。
また、旋回アーム３の旋回角度がθｎからθｎ＋１になるように回転する間に、Ｙ軸が移動するのに必要なＹ軸駆動データをＹ軸駆動コントローラ５２ｆに与える（Ｓ７）。
ここで、旋回アーム３の旋回角度がＸ線照射開始角度である場合（Ｓ８）には、Ｘ線照射を開始しＸ線透過画像のキャプチャを開始し（Ｓ９）、ない場合には、次の工程に向かう。
ここで、旋回アーム３の旋回角度がＸ線照射停止角度である場合（Ｓ１０）には、Ｘ線照射を停止しＸ線透過画像のキャプチャを終了し（Ｓ１１）、ない場合には、次の工程に向かう。
ついで、旋回アーム３の旋回角度がＸ線撮影終了角度である場合（Ｓ１２）には、旋回アーム３と被写体移動手段５の動作を停止し（Ｓ１３）、曲面Ｘ線断層撮影を終了し、ない場合には、次の工程に向かう。
ここで、旋回アーム３の旋回角度θｎがθｎ＋１になったかどうかをチェックし、まだの場合、シーケンス８（Ｓ８）に戻り（Ｓ１４）、旋回角度θｎがθｎ＋１となっている場合には、シーケンスカウンタｎ＋１をｎにセットして（Ｓ１５）、シーケンス５（Ｓ５）に戻る。
このような手順で曲面Ｘ線断層撮影が行われるのである。
図１３は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における旋回アームの撮影開始角度、撮影終了角度の説明図である。
この図に示す旋回アームの撮影開始角度［０］と撮影終了角度［９］は、患者が、装置の旋回アーム３下部に、進入あるいは退去する際に、入退しやすいような角度に設定されている。この場合、旋回アーム３は、その撮影開始角度［０］と撮影終了角度［９］とも同一で、主フレーム１０のアーム１０ａから突出した支持体６ａに対して、ほぼ、直角の位置となっている。
旋回アーム３は、このような撮影開始角度［０］、撮影終了角度［９］で撮影を開始し、終了する。したがって、被写体Ｏである患者が、通常、図の上方向から、白抜き矢印で示すようにＸ線ＣＴ撮影装置２０に出入りするのに、旋回アーム３などが、障害とならず便利である。
装置２０の設置場所によっては、図に二点鎖線で示したような方向から、出入りする方が、都合がよい場合があるが、その場合には、撮影開始角度、撮影終了角度を、被検者の出入り方向に対して旋回アーム３をほぼ直角の位置（二点鎖線）にすればよい。
また、ここでは、撮影開始角度［０］と撮影終了角度［９］とが同じ角度である場合を例示したが、撮影条件によっては、同一でない場合もある。
図１４は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の他例の全体構成図である。
このＸ線ＣＴ撮影装置２０Ａは、図１のＸ線ＣＴ撮影装置２０に比べ、旋回アーム３を支持するＸＹＺテーブル７４と、このＸＹＺテーブル７４をＸＹＺ方向に移動させるＸ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３とを備えた旋回中心移動手段７が設定されている点が異なる。
旋回中心移動手段７のＸ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３の構成は、被写体移動手段５のＸ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５２、Ｚ軸モータ５３と同様である。ＸＹＺテーブル７４は、被写体移動手段５の３つのレール雄、雌５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄ、５３ｃ、５３ｄを組み合わせたような構成であり、支持された旋回アーム３を正確にＸＹＺ方向にスライドさせることができる。
この撮影装置２０Ａは、このような旋回中心移動手段７を備え、Ｘ線の旋回照射中に旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａを移動させることができ、図２（ａ）で説明したような旋回中心移動による曲面Ｘ線断層撮影を行うことができる。
このようなＸ線ＣＴ撮影装置２０Ａにおいても、図１、３、４で説明した旋回中心位置算出手段９ｂを備えることによって、第１のＸ線断層撮影と局所Ｘ線ＣＴ撮影の連携を図ることができ、第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影との有機的な一体化を実現することができる。
図１５は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の他例の全体構成図である。
このＸ線ＣＴ撮影装置２０Ｂは、図１４のＸ線ＣＴ撮影装置２０Ａに比べ、被写体移動手段５がなく、被写体保持手段４には、ヘッドレスト４ａを椅子４ｂに対して上下させるヘッドレストモータ５５だけが設けられている点が異なる。
このヘッドレストモータ５５は、図１４の被写体移動手段５に含まれるヘッドレストモータ５４と同様の構成であり、同様の機能を発揮する。
この撮影装置２０Ｂでは、旋回中心移動手段７によって、Ｘ線の旋回照射中に旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａを移動させることができ、図２（ａ）で説明したような旋回中心移動による曲面Ｘ線断層撮影を行うことができる。
また、図１などで説明した被写体移動手段５の替わりに、Ｘ線旋回中心３ａを移動させることで、被写体ＯとＸ線旋回中心３ａとの相対的な移動をさせることができ、被写体Ｏの撮影基準点とＸ線撮影の撮影基準点を一致させる校正や、ＣＴ撮影の場合に、被写体Ｏの内部の撮影関心領域に旋回アーム３のＸ線旋回中心３ａを固定する操作をすることもできる。
このようなＸ線ＣＴ撮影装置２０Ｂにおいても、図１、３、４で説明した旋回中心位置算出手段９ｂを備えることによって、第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影の連携を図ることができ、第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影との有機的な一体化を実現することができる。
図１６は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置におけるＸ線旋回中心固定の曲面Ｘ線断層撮影の原理説明図である。
この図は、図２（ａ）と同様の図に、更に仮想照射部位Ｆ、Ｆ′、Ｆ′′と固定されたＸ線旋回中心３ａとを書き加えたものである。
曲面Ｘ線断層撮影のために、Ｘ線旋回中心３ａを移動（あるいは、Ｘ線旋回中心３ａと歯列弓Ｓを相対的に）させると、そのＸ線コーンビーム１ａによって包絡線Ｌ０が形成される。このことは、図２（ａ）でも説明したとおりである。照射対象である歯列弓Ａがほぼ線対称であるので、この包絡線Ｌ０の形状も線対称となり、この線対称の中心線ＬＣが人体の正中線と一致し、この中心線ＬＣ上に、中心を持ち、包絡線Ｌ０に接する円Ｆを描くと、この円Ｆ内を全てのＸ線コーンビーム１ａが通過していることが解る。
したがって、Ｘ線旋回中心３ａをこの円Ｆの中心と一致させて固定した状態で、Ｘ線コーンビーム１ａが、この円Ｆを常に照射するように旋回照射すると、こうして旋回照射されたＸ線コーンビーム１ａのうち、従来のパノラマＸ線画像の形成に必要な成分が必ず含まれていることになる。したがって、照射後のＸ線透過データから、そのＸ線透過のうち、従来のパノラマＸ線画像の形成に必要な成分のみを抽出して画像処理をすれば、従来のパノラマＸ線画像と同様の曲面Ｘ線断層画像を得ることができる。
このようにして、曲面Ｘ線断層画像を得る方法は、Ｘ線旋回中心固定の曲面Ｘ線断層撮影といい、上記、特開２０００−１３９９０２号公報に詳しく説明している。
このＸ線コーンビーム１ａは、歯列の各歯牙に対して、ほぼ直交する方向に入射しているので、歯牙にほぼ直交する方向にＸ線を入射させるパノラマＸ線撮影をオルソパノラマＸ線撮影と呼ぶところから、コーンビーム１ａのうち、従来のパノラマＸ線画像の形成に必要な成分に相当する部分を、これより「オルソＸ線コーンビーム」と呼ぶこととする。
この円Ｆを仮想照射領域Ｆと呼び、この方法の場合、この仮想照射領域が撮影関心領域Ｑと一致している。
また、この仮想照射領域Ｆは、曲面Ｘ線断層撮影によって希望する曲面Ｘ線断層画像の種類に応じて適宜、その中心位置が中心線ＬＣ上で変動し、また、領域の大きさも変動するものであり、この図に示した仮想照射領域Ｆは正投射曲面Ｘ線断層画像に、仮想照射領域Ｆ′は標準曲面Ｘ線断層画像に、仮想照射領域Ｆ′′は顎骨曲面Ｘ線断層画像に対応したものである。
図１７は、この原理を利用したＸ線旋回中心固定の曲面Ｘ線断層撮影の撮影概念図である。この図では、オルソＸ線コーンビームを符号１ｂで示している。
この場合、Ｘ線発生器１から被写体である歯列弓Ｓを透過させて、２次元Ｘ線イメージセンサ２にＸ線コーンビーム１ａを、仮想照射領域Ｆを撮影関心領域Ｑと見做して旋回照射し、そのＸ線透過データから、オルソＸ線コーンビーム１ｂによるものだけを拡大率を調整しながら繋ぎ合わせれば良い。
図１８は、図１７の曲面Ｘ線断層撮影方法において、更に、Ｘ線旋回中心３ａを仮想照射領域Ｆと撮影関心領域Ｑとを一致させた状態で固定し、Ｘ線を旋回照射する際に、この撮影関心領域Ｑの全体を覆うようなＸ線コーンビーム１ａではなく、曲面Ｘ線断層画像を作成するのに必要なオルソＸ線コーンビーム１ｂだけを照射するように、スリット８ａを設けたスリット板８を、Ｘ線発生器１の前に設けている。
このスリット板８は、Ｘ線発生器１に対してＸ線の旋回方向に移動可能となっており、Ｘ線ビームコントローラ１ｂによって、旋回角度に応じて、オルソＸ線コーンビーム１ｂだけを照射するように制御される。
このようにすると、図１６と同様に、曲面Ｘ線断層画像を得ることができる上に、更に、Ｘ線コーンビーム１ａがオルソＸ線コーンビーム１ｂとなった分だけ、被写体へのＸ線被爆量が大幅に軽減される。
このようにして得られた曲面Ｘ線断層画像上でも、局所Ｘ線ＣＴ撮影のための撮影関心領域Ｑの選択を行い、それぞれの装置２０，２０Ａ，２０Ｂは、旋回中心位置算出手段９ｂを備えることによって、第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影の連携を図ることができ、第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影との有機的な一体化を実現することができる。
また、このＸ線旋回中心固定の第１のＸ線断層撮影は、上述のＸ線ＣＴ撮影装置２０，２０Ａ，２０Ｂのいずれでも可能であるが、Ｘ線ＣＴ撮影装置２０ではＸ線旋回中心が、元々固定されているので、この方法に適している。
なお、上記では、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを対向状態で被写体の周りを旋回させるのに旋回アームを用いる例を示したが、このような旋回アームを用いずに、周知のガントリを用いるタイプのように、円環体の対向位置にＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサを設置して、旋回させるようにしてもよく、また、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサの支持方式に拘わりなく、実質的に、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサが対向して、被写体の周りを旋回させることができる方法であれば、どのような方法であってもよい。
また、図１で説明した被写体移動手段５、図１４、１５で説明した旋回中心移動手段７は、どちらも、被写体保持手段４に保持固定された被写体ＯとＸ線旋回中心３ａとを相対的に移動させる、つまり、被写体Ｏを移動させるが、Ｘ線旋回中心３ａを移動させるか、あるいは、その双方を移動させるかして、被写体ＯとＸ線旋回中心３ａとの間の位置関係を変化させて、被写体Ｏに対して撮影関心領域Ｑを移動させるもので、それぞれを、あるいは、両者を称して、撮影領域移動手段という。
被写体移動手段の移動方向について、ここでは、例示した縦型のＸ線ＣＴ撮影装置に対応させて、水平移動する場合について説明したが、横型の場合には、鉛直平面内を移動させることになる。つまり、被写体移動手段は、原理的には、被写体を、Ｘ線の旋回照射で形成される旋回平面方向に移動させるものである。
また、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置は、ここで説明した歯科分野だけでなく、耳鼻咽喉科などの他の診療分野や、手や腕を対象とする場合、切除した臓器などを対象とする場合、犬や猫の動物などを対象とする場合にも適用可能であり、更に、一般のいわゆる非破壊検査にも適用可能なものである。
より具体的には、ここでは、本発明を、歯科分野の歯列弓のパノラマＸ線撮影と、この歯列弓に含まれる歯牙のＸ線ＣＴ撮影の双方に用いる場合を説明したが、ほぼ同様の方法は、耳鼻科において耳小骨などについて、曲面Ｘ線断層撮影を行い、また、Ｘ線ＣＴ撮影を行う場合にも適用可能であり、同様の効果を発揮するものである。
ついで、以上のようにして撮影された第１のＸ線断層撮影により得られたＸ線断層画像と第２のＸ線断層撮影により得られたＸ線断層画像とをリンクさせて、すなわち互いに対応させる関連付けをして、呼出表示するための手段について説明する。
図１９に示す対応画像呼出手段１００は、断層画像関連付け手段１３、画像記録装置１４を更に備えている。
ここに、断層画像リンク手段１３は、第１のＸ線断層撮影によって撮影されたＸ線ＣＴ撮影画像を、予め３次元の方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向）のうち、少なくとも１方向に所定間隔で切り出した複数のＸ線断層画像からなるＸ線断層画像の集合に細分し、前記Ｘ線断層画像の集合中の各Ｘ線断層画像に、第１のＸ線断層撮影によって撮影された第１のＸ線断層画像の撮影部位に対応した第２のＸ線断層画像として関連付ける。
これについて、図２１を用いて詳しく説明する。
図２１（ａ）は本発明の断層面画像の表示方法における断層面画像の切り出し方法を示す概念図、（ｂ）は同表示方法における断層面画像の表示方法の一例を示す概念図である。これより、既に説明した部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図２１（ａ）に示す３次元領域Ｓ（後述）には、その３次元領域Ｓを構成する各点について３次元ＣＴデータが得られており、この３次元領域Ｓについて、図のようにｘｙｚ座標系を設定すると、このｘｙｚ座標系において、ある点（ｘ，ｙ，ｚ）のボクセル値Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）が決まる。
ここで、ｘ軸に垂直な面をＸ断層面とし、このＸ断層面についてのＸ断層面画像の切り出しは、ｘ座標（ｘ＝ｘｍ）を決めて、このｘ座標を持つＸ断層面上のボクセル値Ｖ（ｘｍ，ｙ，ｚ）を２次元平面状に並べれば良い。こうして前記ボクセル値から得られた、ｘ軸に垂直な面のＸ断層面画像をＸ（ｙ，ｚ）ｘｍと記述する。
この方法で、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘ０、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘ１、・・・、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘｍ、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘｍ＋１、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘｍ＋２、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘｍ＋３、・・・、Ｘ（ｙ，ｚ）ｘｎを得る。
同様にして、ｙ軸に垂直な面、つまり、Ｙ断層面についてＹ断層面画像、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙ０、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙ１、・・・、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙｍ、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙｍ＋１、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙｍ＋２、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙｍ＋３、・・・、Ｙ（ｚ，ｘ）ｙｎを得、ｚ軸に垂直な面、つまり、Ｚ断層面についてＺ断層面画像、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚ０、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚ１、・・・、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚｍ、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚｍ＋１、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚｍ＋２、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚｍ＋３、・・・、Ｚ（ｘ，ｙ）ｚｎを得る。
前記対応画像呼出手段１００の前記断層画像関連付け手段１３は、上記の複数の断層面画像、すなわちＸ線断層画像の集合中の各Ｘ線断層画像を、第１のＸ線断層撮影によって撮影された第１のＸ線断層画像の撮影部位ごとに対応した第２のＸ線断層画像として、関連付ける。前記画像記録装置１４は、相互に関連付けられた、第１のＸ線断層画像と、第２のＸ線断層画像とを、それぞれの撮影部位の、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向で規定される座標等の位置情報とともに記憶保存する。
こうして得られたＸ、Ｙ、Ｚ断層面画像の内、３次元領域Ｓ内の任意の一点Ｐを含むものを取り出し、更に、Ｘカーソルｃｘ、Ｙカーソルｃｙ、Ｚカーソルｃｚと共に表示した画面の概要が図２１（ｂ）である。
このような処理を第２のＸ線断層撮影時に行うため、図２２の処理が可能となる。
すなわち、図２２（ａ）に示すように、先述の第１のＸ線断層撮影により撮影された歯科用パノラマ画像や耳鼻科用曲面Ｘ線断層画像中に表示されている十文字ポイントＰをカーソル移動すれば、その位置に対応して、先述する手順により予め切り出したＸ線断層画像、つまり、第２のＸ線断層撮影によって撮影され、前記断層画像関連付け手段１３で前記第１のＸ線断層画像と関連付けられた、対応する前記第２のＸ線断層画像が前記画像記録手段１４から前記対応画像呼出手段１００により呼び出され、図２２（ｂ）のように表示される。
また、これによれば、表示部１２に表示されている前記第２のＸ線断層画像を、パノラマ画像表示ボタンＢを操作すれば、元のパノラマＸ線画像や耳鼻科用曲面断層画像の表示に戻る。
つまり、前記対応画像呼出手段１００により、第１のＸ線断層撮影により撮影された歯科用パノラマＸ線画像や耳鼻科用曲面Ｘ線断層画像と、この画像の撮影部位に対応する、前記第２のＸ線断層撮影により得られたＸ線ＣＴ画像との相互リンク表示、すなわち、前記第１のＸ線断層撮影により得られた前記第１のＸ線断層画像と、互いに対応する関連付けをした、前記第２のＸ線断層撮影により得られた前記第２のＸ線断層画像の表示が可能になるものである。
なお、上記においては、図２５（ａ）のように、画像の切り出し方向を、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向のうち、少なくとも１方向に所定間隔で切り出した例を示したが、図２５（ｂ）のように、撮影関心領域内に軸ＣＴＲを定め、その軸ＣＴＲを中心に、回動させるよう、画像処理により、画像を切り出していく方式も考えられる。
一方の、図２０に示すリンク手段は、上記したリンク表示を操作者の手動により行うものである。すなわち、このものでは、先述した、画像記録装置１４の他に、断層画像関連付け設定手段１３Ａを付加したものとしている。
断層画像関連付け設定手段１３Ａは、先述の第１のＸ線断層撮影によって撮影された第１のＸ線断層画像中の任意のＸ線断層画像と、先述の第２のＸ線断層撮影によって撮影された第２のＸ線断層画像中の任意のＸ線断層画像とを表示部１２に表示させ、前記断層画像関連付け手段によって、相互に対応して関連付ける。関連付けは、操作者の操作部１１（図１参照）の操作により行うものとする。
画像記録装置１４には、前記第１のＸ線断層画像と、前記第２のＸ線断層画像とを、位置情報ととともに記憶保持する。これにより、前記第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像を、任意に関連付けることができる。
産業上の利用可能性
請求項１，２、６〜１８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、Ｘ線の旋回照射中に、被写体移動手段で、被写体を保持固定した被写体保持手段を旋回アームの旋回角度に応じて第１のＸ線断層画像形成軌道に沿って移動させている。
したがって、Ｘ線旋回中心は保持固定されたままなので、旋回中心のブレが発生せず、このブレによる第２のＸ線断層撮影つまりＸ線ＣＴ撮影の精度劣化を引き起こすことがない。
また、被写体は第１のＸ線断層画像形成軌道に沿って移動することで、拡大率の調整なしに、また逆射影のような時間のかかる処理なしで、この照射で得られるＸ線透過画像をそのまま繋ぎ合わせて従来と同様の曲面及び又は平面のＸ線断層画像を短時間で得ることができる。
請求項３、５〜１１、１３〜１８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、第１のＸ線断層画像上で撮影関心領域を選択すると、旋回中心位置算出手段によって与えられた中心移動データにより、被写体移動手段が、この選択された撮影関心領域の所定点にＸ線旋回中心が固定されるように被写体保持手段、つまり被写体を移動させる。
したがって、第１のＸ線断層撮影を開始してから、被写体の選択された撮影関心領域のＣＴ撮影を完了するまでの時間が非常に短くなるので、患者に負担を与えることなく、被写体保持手段に被写体を保持固定したままで、前記第１のＸ線断層撮影に引き続いてＸ線ＣＴ撮影すべき関心領域の特定と撮影関心領域のＸ線ＣＴ撮影まで行うことができ、第１のＸ線断層撮影とＸ線ＣＴ撮影つまり第２のＸ線断層撮影の巧みな連係が可能となる。
請求項４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、第１のＸ線断層撮影が、対象断層部位以外の部位のボケ像を含むＸ線断層画像を得るＸ線断層撮影であり、第２のＸ線断層撮影が、３次元Ｘ線吸収係数データをコンピュータ演算処理するコンピューテッドトモグラフィーであることにより、ボケ像を排除したＸ線断層画像を得るＸ線断層撮影であるので、第２のＸ線断層撮影時において撮影した関心領域のＸ線断層画像につき、その断層部分のＸ線吸収分布をデジタル的に求め、このＸ線吸収分布からボケ像のないＸ線断層画像を得ることができる。したがって、精密なＸ線断層画像を得ることの必要が多い関心領域のＸ線断層撮影については、ボケ像を省いたＸ線断層画像を得ることができ、正確な診断に資することが可能となる。
請求項６に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、第１のＸ線断層撮影が終了した後、被写体の関心領域に移動させて、被写体の局所部位の撮影ができる。第１のＸ線断層撮影と第２のＸ線断層撮影の巧みな連係を可能とする。
請求項７、１３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、第１のＸ線断層撮影が終了した後、撮影すべき被写体の関心領域を表示手段の上で容易に特定できる。
請求項１５に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、旋回アームの撮影開始角度、撮影終了角度を患者が入退しやすい角度に設定しており、旋回アームは、撮影前には、自動的に、この撮影開始角度に、撮影後には撮影終了角度に位置されるので、患者の入退の邪魔にならず、便利である。
請求項２０に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、曲面Ｘ線断層撮影の内容を、具体的に、歯科用パノラマＸ線撮影あるいは耳鼻科用曲面Ｘ線断層撮影に限定したものであり、歯科用の場合は、歯列弓の曲面Ｘ線断層撮影について、耳鼻科用の場合は、例えば耳小骨などの曲面Ｘ線断層撮影ができる。
請求項１８、１９、２２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置によれば、第１のＸ線断層撮影で得たＸ線断層画像と、Ｘ線ＣＴ画像で得た第２のＸ線断層画像とを相互に関連付け、任意に呼出して、表示することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の一例の全体構成図である。
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における曲面断層撮影の概念説明図である。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置で得られた曲面Ｘ線断層画像を用いた撮影関心領域の選択の概念説明図である。
図４は、図３で選択された撮影関心領域から算出される旋回中心位置の概念説明図である。
図５は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置で用いる局所Ｘ線ＣＴ撮影の概念説明図である。
図６は、本発明における平面断層撮影とＣＴ撮影の連携の概念説明図であり、（ａ）は平面断層撮影の概念図、（ｂ）は得られた平面Ｘ線断層画像を例示する図、（ｃ）は（ｂ）図で選択されたＸ線旋回中心で撮影されたＣＴ画像を例示する図である。
図７（ａ）は本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の正面図、（ｂ）は側面図である。
図８は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置に設置された被写体移動手段を示す図である。
図９は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における曲面断層撮影に関した制御ブロック図である。
図１０は、本発明で用いるガイドビーム発生手段の説明図である。
図１１（ａ）は本発明において、被写体を被写体保持手段に固定保持した状態を示す側面図、（ｂ）は校正手段の使用態様を示す斜視図である。
図１２は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における曲面断層撮影の手順の一例を示すフローチャートである。
図１３は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置における旋回アームの撮影開始角度、撮影終了角度の説明図である。
図１４は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の他例の全体構成図である。
図１５は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の他例の全体構成図である。
図１６は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置におけるＸ線旋回中心固定の曲面断層撮影の原理説明図である。
図１７は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置におけるＸ線旋回中心固定の曲面断層撮影の撮影概念図である。
図１８は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置におけるＸ線旋回中心固定の曲面断層撮影の撮影概念図である。
図１９は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置において使用されているリンク手段の基本構成を示すブロック図である。
図２０は、本発明のＸ線ＣＴ撮影装置において使用されている他のリンク手段の基本構成を示すブロック図である。
図２１（ａ）は３次元Ｘ線ＣＴデータから断層面画像を切り出す原理の説明図，（ｂ）は断層面画像の表示方法の説明図である。
図２２（ａ）は第１の断層撮影によって得たＸ線透過画像の例図、（ｂ）は造本発明のＸ線ＣＴ撮影装置におけるＸ線旋回中心固定の曲面断層撮影の撮影概念図である。
図２３は、歯科用パノラマＸ線撮影の概念的理解のために、撮影対象である曲面断層をイメージで表示する図である。
図２４は、曲面Ｘ線断層画像における曲面断層ＰＬに、図４に示す撮影関心領域指標Ｑ１又はＱ２で表示される、撮影関心領域を重ねたところを、イメージで表示する図である。
図２５（ａ）は、第２の断層画像形成時における画像の切り出し方向を、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向のうち、少なくとも１方向に所定間隔で切り出した例を示し、図２５（ｂ）は、撮影関心領域内に軸ＣＴＲを定め、その軸ＣＴＲを中心に、回動させるよう、画像処理により、画像を切り出していく例を示す図である。

【０００５】
メージセンサと、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを旋回させる旋回手段とからなるＸ線照射手段により、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとで被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて、曲面Ｘ線断層撮影又は平面Ｘ線断層撮影である第１のＸ線断層撮影を行うと共に、前記被写体の関心領域のＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記被写体を保持固定する被写体保持手段と、前記被写体の前記第１のＸ線断層撮影において、Ｘ線旋回中心が固定された状態でＸ線の旋回照射中に、前記被写体保持手段をＸ線旋回照射の旋回角度に応じて移動する被写体移動手段とを有する。
このＸ線ＣＴ撮影装置では、請求項１に記載のＸ線照射手段に関し、Ｘ線発生器と２次元イメージセンサを旋回させるべく、旋回手段を備えたことを明確にしている。
この旋回手段は、旋回アームを旋回させる構成のほか、いわゆるガントリを用いるタイプのものでも構成できる。この場合、患者は撮影時には通常ベッドに横臥した状態にされるため、被写体保持手段はベッドであり、このベッドを上下左右前後に２次元あるいは３次元に移動させることとなる。同様に、患者が横臥するタイプで、Ｃアームと呼ばれる旋回アームを患者の撮影対象部位の周りの垂直面上で旋回させるようにしても、構わない。
すなわち、本出願の実施例のように、患者が座り、又は起立する等して、患者の撮影対象部位の周りの水平面上で、旋回手段が旋回するものでもよいが、患者が横臥し、患者の撮影対象部位の周りの垂直面上で旋回手段が旋回するものでもよい。
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１または２において、前記第１のＸ線断層撮影において、前記Ｘ線発生器から照射したＸ線によって前記被写体を透過して前記２次元Ｘ線イメージセンサで検出して得たＸ線透過画像に、時間遅延積分（ＴＤＩ）処理を行なってＸ線断層画像を得る画像処理手段を更に備えている。

【０００６】
ＴＤＩの方式を用いたＸ線断層撮影装置については、本出願人の出願による特開平８−２１５１８２に具体的記述があり、本出願人の出願による特公平２−２９３２９に、その原理的説明がある。特開平８−２１５１８２開示の技術、特公平２−２９３２９開示の技術ともに、本出願の実施例として使用しうる。
このＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１または２のＸ線断層撮影を行う際に、そのＸ線断層画像は、時間遅延積分処理されることを特徴とする。
請求項４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、請求項１乃至３記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１の断層撮影が、前記被写体を挟み、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて曲面Ｘ線断層撮影又は平面Ｘ線断層撮影をすることにより、対象断層部位以外の部位のボケ像を含むＸ線断層画像を得る断層撮影であり、前記第２の断層撮影が、３次元Ｘ線吸収係数データをコンピュータ演算処理するコンピューテッドトモグラフィーであることにより、ボケ像を排除したＸ線断層画像を得る断層撮影であることを特徴とする。
このＸ線ＣＴ撮影装置では、第２のＸ線断層撮影時において撮影した関心領域のＸ線断層画像につき、その断層部分のＸ線吸収分布をデジタル的に求め、このＸ線吸収分布からボケ像のないＸ線断層画像を得ることができる。したがって、精密なＸ線断層画像を得ることの必要が多い

Claims (22)

1. 被写体を挟むようにＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、前記被写体に対してＸ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させながら、Ｘ線を照射するＸ線照射手段を有し、
   被写体の曲面断層撮影又は平面断層撮影のために第１のＸ線断層撮影を行うと共に、被写体の関心領域のＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、
   被写体保持手段と、
   被写体移動手段とを備え、
   前記第１のＸ線断層撮影は、Ｘ線の旋回照射中は、前記被写体保持手段によって前記被写体を保持固定しながら、Ｘ線旋回中心は固定して、前記被写体移動手段によって前記被写体保持手段をＸ線旋回照射の旋回角度に応じて移動させて行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
2. Ｘ線発生器と、２次元Ｘ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを旋回させる旋回手段とからなるＸ線照射手段により、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとで被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、Ｘ線発生器と２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて、曲面断層撮影又は平面断層撮影である第１のＸ線断層撮影を行うと共に、前記被写体の関心領域のＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記被写体を保持固定する被写体保持手段と、前記被写体の前記第１のＸ線断層撮影において、Ｘ線旋回中心が固定された状態でＸ線の旋回照射中に、前記被写体保持手段をＸ線旋回照射の旋回角度に応じて移動する被写体移動手段とを有するＸ線ＣＴ撮影装置。
3. Ｘ線発生器と、２次元Ｘ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを旋回させる旋回手段とからなるＸ線照射手段により、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサで被写体を挟んで相互に対向関係を保ちつつ、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて曲面断層撮影又は平面断層撮影である第１のＸ線断層撮影を行うと共に、前記Ｘ線発生器から照射されたＸ線を、前記被写体の撮影すべき関心領域周りに照射して、関心領域の画像再構成を行うＣＴ撮影である第２のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記被写体を保持する被写体保持手段と、前記第１のＸ線断層撮影において、前記Ｘ線発生器から照射したＸ線によって前記被写体を透過して前記２次元Ｘ線イメージセンサで検出して得たＸ線透過画像に、時間遅延積分（ＴＤＩ）処理を行なってＸ線断層画像を得る画像処理手段と、前記Ｘ線照射手段又は前記被写体保持手段を移動する被写体移動手段とを有するＸ線ＣＴ撮影装置。
4. 請求項１乃至３記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１の断層撮影が、前記被写体を挟み、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを相対運動させて曲面断層撮影又は平面断層撮影をすることにより、対象断層部位以外の部位のボケ像を含むＸ線断層画像を得る断層撮影であり、
   前記第２の断層撮影が、３次元Ｘ線吸収係数データをコンピュータ演算処理するコンピューテッドトモグラフィーであることにより、ボケ像を排除したＸ線断層画像を得る断層撮影であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
5. 請求項２乃至４記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記相対運動が、旋回運動または平行運動であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第２のＸ線断層撮影が、前記第１のＸ線断層撮影が終了した後に、前記被写体保持手段、あるいは前記Ｘ線照射手段を移動させることによって、被写体の撮影すべき関心領域をＸ線の回転照射のための旋回中心に合致するようにし、被写体の局所部位のＸ線ＣＴ撮影を行なうＸ線断層撮影であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１のＸ線断層撮影で得られた被写体の第１のＸ線断層画像を表示手段上に表示し、この第１のＸ線断層画像上で前記第２のＸ線断層撮影をすべき関心領域を選択可能とする関心領域選択手段と、前記関心領域選択手段によって選択された関心領域に前記Ｘ線旋回中心が合致するように前記被写体保持手段またはＸ線照射手段を相対的に移動させる移動データを算出する旋回中心位置算出手段とを備え、この移動データに基づいて、被写体保持手段またはＸ線照射手段を移動させた後、Ｘ線撮影中にわたって前記関心領域とＸ線旋回中心の位置を合致固定した状態でＸ線照射手段を旋回することにより第２のＸ線断層撮影を行うようにしたことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記被写体保持手段が、患者を座位に保持する椅子及び椅子の上部に設けた頭部固定手段を備え、前記被写体保持手段にはＸ線旋回軸の軸方向または前記Ｘ線旋回軸に垂直な方向に被写体を移動させるパルスモータを備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
9. 請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線照射手段は、前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサとを対向保持し、旋回中心軸周りに旋回可能とされた旋回アームを備えており、前記第１のＸ線断層撮影は、その撮影時においては、前記旋回アームは、その旋回中心軸を固定した状態で前記被写体の周りを旋回する一方、前記椅子は、前記旋回アームの旋回動作に同期して所定の撮影軌道を移動することによって、曲面Ｘ線断層画像を得ることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
10. 請求項１乃至８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記旋回アームを被写体周りに旋回させて関心領域を挟んで互いに反対方向に前記Ｘ線発生器と前記２次元Ｘ線イメージセンサを相対移動させることによって、前記第１のＸ線断層画像として、平面Ｘ線断層画像を得るものであるＸ線ＣＴ撮影装置。
11. 請求項１乃至９記載のいずれかのＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第２のＸ線断層撮影は、前記Ｘ線発生器から、コーンビームを照射して、被写体の局所部位のＸ線ＣＴ撮影を行なうことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
12. 請求項７記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記表示手段に表示された第１のＸ線断層画像上に関心領域選択用の位置ガイド指標又は領域ガイド指標又は領域ガイド指標が表示され、前記位置ガイド指標の選択又は領域ガイド指標の移動調節をすることによって関心領域の選択を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
13. 請求項７又は１２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記関心領域選択手段は、前記表示手段には、第１のＸ線断層画像に対応した撮影部位の模式図と、その模式図の上で移動可能な関心領域指標を表示可能な構成になっており、前記Ｘ線ＣＴ撮影をすべき関心領域は、前記表示手段に表示された模式図の上で、前記関心領域指標を移動操作又は選択することで特定できる構成にしていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記２次元Ｘ線イメージセンサとして、ＣｄＴｅ系、ＭＯＳ、ＣＣＤ、ＸＩＩ、ＸＩＣＣＤ、フォトダイオードアレイなどの２次元Ｘ線イメージセンサを用いて構成されることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
15. 請求項１から１４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線の旋回照射の撮影開始角度、撮影終了角度を、第１のＸ線断層撮影あるいは前記第２のＸ線断層撮影に対応させて、患者が前記被写体保持手段への入退をしやすい位置や角度に設定していることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
16. 請求項１から１５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１のＸ線断層撮影においてＸ線発生器から照射するＸ線ビーム形状と、前記第２のＸ線断層撮影においてＸ線発生器から照射するＸ線ビームの形状とを切替えるＸ線ビーム形状切替手段が設けられていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
17. 請求項１乃至９又は請求項１１乃至１６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
    前記曲面Ｘ線断層撮影が歯科用パノラマ撮影または耳鼻科用の曲面Ｘ線断層撮影であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
18. 請求項１乃至１７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第２のＸ線断層撮影によって撮影された第２のＸ線断層画像を、予め３次元の方向のうち、少なくとも１方向に所定間隔で切り出した複数のＸ線断層画像からなるＸ線断層画像の集合に細分し、前記Ｘ線断層画像の集合中の各Ｘ線断層画像を、前記第１のＸ線断層撮影によって撮影された第１のＸ線断層画像の撮影部位ごとに対応した、第２のＸ線断層画像として関連付ける断層画像関連付け手段と、前記対応情報により相互に対応して関連付けられた第１のＸ線断層画像と、前記第２のＸ線断層画像とを、それぞれの位置情報とともに記憶保存する画像記録装置とを備え、前記画像記録装置に記憶されている、第１のＸ線断層画像、第２のＸ線断層画像のうちから少なくとも一方が読み出され、前記表示手段に表示されたときに、関連付けられた、対応するＸ線断層画像を呼び出す対応画像呼出手段を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
19. 請求項１８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記複数のＸ線断層画像の集合に細分された第２のＸ線断層画像を、表示手段のカーソルの移動に伴い、３次元の方向のうち、少なくとも１方向に順次、再生表示可能にし、前記画像記録装置に記憶されている、第１のＸ線断層画像、第２のＸ線断層画像のうちから少なくとも一方が読み出され、前記表示手段に表示されたときに、関連付けされた、対応するＸ線断層画像を、前記対応画像呼出手段により呼び出すことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
20. 請求項１８又は１９に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記第１のＸ線断層画像が歯科用パノラマＸ線画像であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
21. 請求項１８乃至２０に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記画像記録装置に記憶されている、第１のＸ線撮影画像、第２のＸ線断層画像のうちから少なくとも一方が読み出され、前記表示手段に表示された時には、その表示部の一部に、対応したＸ線断層画像を呼び出して、表示させることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
22. 請求項１乃至２１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記被写体保持手段が、Ｘ線旋回軸の軸方向、前記Ｘ線旋回軸に垂直な方向いずれにも移動可能な被写体保持手段であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。

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