WO2007046372A1 - 医療用デジタルｘ線撮影装置及び医療用デジタルｘ線センサ - Google Patents

Abstract

複数の撮影モードを備える医療用デジタルＸ線撮影装置において、支持手段は、Ｘ線源と、Ｘ線を検出するための２次元検出面を有するデジタルＸ線センサとを被写体を間にして相互に対向して支持する。画像再構成手段は、デジタルＸ線センサからデータを収集し、収集したデータを基に画像を再構成する。操作者は、第１の撮影モードと第２の撮影モードのいずれかを選択する。第２の撮影モードでは、Ｘ線の照射野が第１の撮影モードと異なり、デジタルＸ線センサの画像データ読み出し領域が第１の撮影モードにおけるデジタルＸ線センサの画像データ読み出し領域よりも小さい。

Description

明 細 書

医療用デジタル X線撮影装置及び医療用デジタル X線センサ

技術分野

[0001] 本発明は、デジタル X線センサを用いる医療用 X線撮影装置、及び、デジタル X線 撮影を行うための医療用デジタル X線センサに関する。

背景技術

[0002] 医療用 X線撮影装置においては、 2次元検出面を持つデジタル X線センサが使用 されている。 X線撮影には、たとえば歯科においては、 CT撮影、パノラマ撮影 (全顎 撮影)、セファロ撮影 (頭部規格撮影)、デンタル撮影 (歯牙 1〜3本を撮影する小照 射野撮影)など、種々の撮影モードがあるが、デジタル X線センサもそれぞれのモー ドに適した大きさ、適した性能のものが開発されている。また、 1台の X線撮影装置で 複数の撮影モードで使用することが望まれている力 たとえば、特開平 8— 257026 号公報に記載されたデジタル X線撮影装置では、 X線用 MOSセンサを用いてパノラ マ断層撮影またはリニア断層撮影を行う。このため、 X線源側と X線用 MOSセンサ側 にそれぞれスリット板を設け、ノ Vラマ断層撮影とリニア断層撮影力も選択された撮影 モードに合わせて、 2つのスリット板の開口の広さを制御し、かつ、 X線用 MOSセン サの読み出し画素の範囲を切り替える。また、特開平 10— 225455号公報には、 CT 撮影モードとパノラマ撮影モードの切替が可能な X線撮影装置が記載されて ヽる。 X 線源側とデジタル X線センサ側にそれぞれスリット板を設け、 CT断層撮影とパノラマ 断層撮影のいずれを選択するかにより 2つのスリット板の開口の広さを制御する。 特許文献 1：特開平 8 - 257026号公報

特許文献 2：特開平 10— 225455号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかし、複数の撮影モードを備える特開平 10— 225455号公報に記載された CT 撮影 Zパノラマ撮影兼用装置では、パノラマ撮影にぉ 、て必要なデジタル X線セン サの検出面の面積は、 CT撮影において必要とされる面積よりも小さい。したがって、 そのような CT撮影 Zパノラマ撮影兼用装置において、 CT撮影とパノラマ撮影とで同 一のデジタル X線センサを同様に用いると、ノ Vラマ撮影時には、データの読み出し が不要な撮像素子力 もデータの読み出しを行うことになり、余分なデータ量の転送

•格納が行われてしまううえ、時間も浪費される。また、被爆線量も、 2次元検出面の 面積に比例して不要に増加してしまう。したがって、一般に、複数の撮影モードを備 える場合、撮影モードごとにデジタル X線センサを効率的に使用することが望ましい。 なお、同様に複数の撮影モードを備える特開平 8— 257026号公報に記載のデジタ ル X線撮影装置にぉ 、て、撮影モードに合わせてスリットを切り替えることで X線を検 出するセンサ領域を制限することが記載されているが、後で説明する本発明の実施 の形態のように、撮影モードに合わせてデータの読み出し領域を切り替えることや、 データの読み出し時間を撮影モードによって異ならせることは記載されていない。

[0004] 本発明の目的は、複数の撮影モードを備え、デジタル X線センサを使用する医療 用 X線撮影装置にぉ 、て、撮影モードに合わせてデジタル X線センサを効率的に使 用することである。

また、本発明の目的は、撮影モードに合わせて効率的に使用できるデジタル X線セ ンサを提供することである。

課題を解決するための手段

[0005] 以下、前記課題を解決するための手段を述べる。なお、本明細書において、「画像 を再構成する」とは、デジタル X線センサより読み出された X線像データより、 CT画像 やパノラマ画像といった X線撮影画像一般を作成することを指す。また、本明細書に お ヽて、「クロス断層撮影」とは、一般に「横断断層撮影」と呼ばれる X線撮影方法を 意味する。

[0006] 本発明に係る医療用デジタル X線撮影装置は、 CT撮影を含む撮影モードを備え る。この医療用デジタル X線撮影装置は、 X線を発生する X線源と、 X線を検出するた めの 2次元検出面を有するデジタル X線センサと、前記 X線源と前記デジタル X線セ ンサとを被写体を間にして相互に対向して支持する支持手段と、前記デジタル X線 センサからデータを収集し、収集したデータを基に画像を再構成する画像再構成手 段と、第 1の撮影モードと第 2の撮影モードのいずれかを選択する撮影モード選択手 段とを備える。ここで、前記第 2の撮影モードは、撮影対象である X線の照射野が第 1 の撮影モードと異なり、使用する前記デジタル X線センサの画像データ読み出し領域 力 前記第 1の撮影モードにおける前記デジタル X線センサの画像データ読み出し 領域よりも小さい。

[0007] 前記医療用デジタル X線撮影装置にお!、て、好ましくは、前記デジタル X線センサ において、前記第 2の撮影モードにおいて、被写体の 1つの撮影領域についてのデ ータ収集時間が前記第 1の撮影モードより短い。

[0008] 前記医療用デジタル X線撮影装置は、好ましくは、隣接する複数の撮像素子の信 号を結合し一画素として扱う撮像素子結合手段を備える。

[0009] 前記医療用デジタル X線撮影装置にお!、て、たとえば、前記第 1の撮影モードが C T撮影または単純撮影であり、前記第 2の撮影モードが、パノラマ撮影、セファロ撮影 、デンタル撮影のいずれかである。また、たとえば、前記第 1の撮影モードがセファロ 撮影または単純撮影であり、前記第 2の撮影モードが、パノラマ撮影、クロス断層撮 影、デンタル撮影または CT撮影のいずれかである。前記医療用デジタル X線撮影 装置において、たとえば、前記第 2の撮影モードにおいて、撮影中にフレームレート を変更し、好ましくは撮影中にフレームレートの変更を、予め設定した変更パターン または前記支持手段の位置から行う。

[0010] 本発明に係る医療用デジタル X線センサは、 CT撮影を含む複数の撮影モード〖こ おいて、被写体を透過した X線を検出する撮像素子の 2次元検出面を有する医療用 デジタル X線センサであり、第 1の撮影モードと第 2の撮影モードの 、ずれかを選択 することに対応してその動作が変化するセンサである。第 2の撮影モードにおける撮 影対象である X線の照射野が第 1の撮影モードとは異なり、第 2の撮影モードにおい ては、画像データを読み出す前記 2次元検出面の領域が第 1の撮影モードにおいて 画像データを読み出す前記 2次元検出面の領域よりも小さい。

発明の効果

[0011] 本発明の効果は、撮影モード毎に使用する前記デジタル X線センサの画像データ読 み出し領域を変更して、最適な読み出し時間で、最適なデータ容量の画像データを 取得できることである。 [0012] また、本発明の効果は、撮影モード毎にデータ収集時間を最適にすることで、余計な 時間を費やすことなく画像データを取得できることである。

[0013] また、本発明の効果は、隣接する複数の撮像素子の信号を結合し一画素として扱う ことで、より一層の画像データ容量の適正化が図られることである。

[0014] また、本発明の効果は、撮影中にフレームレートを変更し、必要な場合に画像デー タの過不足を補うことである。

[0015] さらに、本発明によれば、医療用、とりわけ歯科用デジタル X線撮影において、 CT 撮影、パノラマ撮影、セファロ撮影、クロス断層撮影、デンタル撮影といった、様々な 撮影モードに対応して、最適なデータ容量、最適なデータ収集時間を実現し、患者 の被曝線量を下げるとともに、診療効率を上げることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。

[0017] 図 1は、本発明の 1つの実施の形態に係るデジタル X線撮影装置、特に歯科用デ ジタル X線撮影装置を示す。以下、歯科用装置を例にとり本発明の実施の形態の説 明を行うが、本発明は歯科用に限らず医療用一般に採用できることはいうまでもない

[0018] 図 1において、 X線源により発生された X線は、被写体を通過して所定の検出面を 有するデジタル X線センサにより検出される。撮影領域を必要な箇所に限定すること で、患者の被曝線量を最小限度に抑える。さらに、選択された撮影領域の範囲に応 じた画像データの再構成処理を行う。すなわち、たとえば、 X線源のスリット調整により X線源より照射される X線の照射野を切替えることができ、 X線の照射野に応じて、デ ジタル X線センサの撮像素子の中からデジタル画像に再構成する対象となるデータ を選択的に読み出す。これにより、データ処理時間の短縮化とデータ容量の適正化 を図る。また、この X線撮影装置は、複数の撮影モードを備え、 X線 CT撮影を行うこと ができるとともに、ノ Vラマ X線撮影、セファロ撮影、クロス断層撮影およびデンタル撮 影を行うことができる。その他の点では、この歯科用 X線撮影装置は、従来の X線 CT 撮影装置と同じである。

[0019] 図 1に示す X線撮影装置について説明すると、装置は、床面に載置される基台 1と 、この基台 1から垂直上方に延びている支柱 2と、昇降フレーム 11とを備えている。昇 降フレーム 11は、支柱 2に上下方向に昇降自在に装着され、昇降制御モータ（図示 しない）によって昇降される。昇降フレーム 11の上端部からは、水平フレーム 3が前 方に延びている。また、昇降フレーム 11には、その下方から水平に延びるフレームに チンレスト 11aが位置調整自在に装着されている。被写体である患者は、基台 1上に 立ち、その顎をチンレスト 11aに載せ、固定される。このように被写体を位置付けるこ とによって、撮影すべき部位が撮影領域に位置付けられる。その代わりに、基台 1上 に、あるいは基台 1とは別体に設けられた基台（図示しない)上に患者用椅子（図示し ない)を設け、その椅子に被写体である患者を座らせて椅子を移動することにより、撮 影すべき部位を撮影領域に位置付けしてもよ 、。椅子は被写体保持手段の 1例であ る。

[0020] 図 2は、図 1に示す X線撮影装置の制御系の概略ブロック図を示す。以下に、図 1と 図 2により X線撮影装置の構成を詳述する。水平フレーム 3の内部に、前後方向と左 右方向に 2次元的に移動自在である XYテーブル 8を含む平面移動機構が設けられ る。この平面移動機構はパノラマ撮影に用いる。 XYテーブル 8は回転手段 7をその 内部に有する。回転手段 7は、旋回アーム 4の中央部 6に結合される回転軸 4aを回 転可能に支持する。回転手段、たとえば回転駆動モータは、モータ駆動信号 20によ り回転される。なお、上記構成の代わりに、たとえば XYテーブル 8が回転軸 4aを支 持し回転軸 4aに対して旋回アーム 4を旋回させるため、回転手段 7を旋回アーム 4内 に設けてもよい。さらに、患者を椅子（図示しない）に座らせて X線撮影を行う X線撮 影装置の場合、椅子そのものを XYテーブル 8で移動させるために XYテーブル 8を 基台 1内に設け、回転手段 7を水平フレーム 3内あるいは旋回アーム 4内に設けても よい。また、旋回アームを水平フレームより吊り下げるのではなぐ基台 1上に回転可 能に支持してもよい。その際は、 XYテーブル 8や回転手段 7は、基台 1内あるいは旋 回アーム 4内に適宜設けられることになる。

[0021] 図 3は、水平フレーム 3を上方から見た水平断面図であり、水平フレーム 3の内部に 設けられる XYテーブル 8の具体的構成を示す。図 3により、旋回アーム 4を下に保持 している水平フレーム 3の上部の内部構造を説明する。 XYテーブル 8は、 X軸テープ ル 8gと Y軸テーブル 8jとを備える。水平フレーム 3に固定された Y軸制御モータ 8hは 、連結された回転シャフト 8hlを回転することにより、 Y軸テーブル 8jを Y軸と平行に 移動させる。さらに、この Y軸テーブル 8jに固定された X軸制御モータ 8iは、連結され た回転シャフト 8ilを回転することにより、 X軸テーブル 8gを X軸と平行に移動させる。

[0022] 水平フレーム 3の構造をより具体的に説明すると、水平フレーム 3は、ハウジング 3f 1とハウジング 3flが固定される梁 3f2とからなり、梁 3f2には Y軸制御モータ 8hが固 定される。この Y軸制御モータ 8hにはねじ軸である Y駆動軸 8hyが設けられ、 Y駆動 軸 8hyが回転されると、 Y軸テーブル ¾に固定された内部にねじ切りした被駆動部材 8jyが図示の y方向に変位する。 Y軸テーブル ¾には車輪 8y2 (図 4参照）が設けられ 、梁 3f2には車輪 8y2を案内するレール 8ylが設けられている。したがって、 Y軸制 御モータ 8hを回転駆動すれば、 Y軸テーブル 8jはレール 8ylに沿って滑らかに移動 する。

[0023] 一方、 Y軸テーブル 8jには X軸制御モータ 8iが固定され、この X軸制御モータ 8iに は、ねじ軸である X駆動軸 8ixが設けられる。 X駆動軸 8ixが回転されると、 X軸テープ ル 8gに固定された内部にねじ切りした被駆動部材 8gxが図示の X方向に変位する。 そして、 X軸テーブル 8gには車輪 8x2が設けられ、 Y軸テーブル 8jには車輪 8x2を 案内するレール 8x1が設けられているので、 X軸制御モータ 8iを回転駆動すれば、 X 軸テーブル 8gはレール 8x1に沿って滑らかに移動する。

[0024] 図 4は、水平フレーム 3の上部と旋回アーム 4との連結部分を側方から見た断面図 である。旋回アーム 4は、 X線源 9とデジタル X線センサ 14とを被写体を間にして相互 に対向して支持する支持手段 4の具体例であり、ボールベアリング 4kにより回転自在 に回転軸 4aと連結されている。 X軸テーブル 8gに固定された旋回制御モータ 4mに よる駆動で、支持手段 4が回転軸 4aに対して回転する。旋回制御モータ 4mは回転 手段 7である。なお、旋回アーム 4に関しては、円環状の部材の円の一部に X線源を 、他の一部にデジタル X線センサを設ける構成も考えられる。この場合も X線源 9とデ ジタル X線センサ 14とを被写体を間にして相互に対向して支持して旋回する部材で あり、旋回アーム 4の一種である。この点では、医療用 X線 CT撮影装置で周知の円 筒状のガントリも同様であり、ガントリも旋回アーム 4の一種である。 [0025] X軸テーブル 8gには、旋回制御モータ 4mが固定されており、モータ 4mは、ローラ により、回転軸 4aに回転力を伝達する。ここで、 X軸テーブル 8gと回転軸 4aとの間に はボールベアリング 4kが介在しているので、旋回制御モータ 4mの回転力は、非常 に少な 、摩擦抵抗で回転軸 4aに伝達される。

[0026] 図 5に示す実施形態では、図 4に示す実施形態とは異なり、旋回制御モータ 4mを 旋回アーム (支持手段) 4の内部に設け、プーリとベルトにより回転軸 4aに回転力を 伝達する。その他の構成は図 4に示す構成と同じである。

[0027] なお、 X—Yテーブル 8については、本出願人の出願に係る特開平 11— 104123 号公報、特開平 11 104124号公報および特開平 11 104125号公報記載の技 術を適宜応用しうる。

[0028] ここで、旋回アーム (支持手段) 4は、その一端部で鉛直方向に延びる第 1取付部 3 0と、他端部で鉛直方向に延びる第 2取付部 31を備える。第 1取付部 30に、 X線源 9 および一次スリット機構 12が設けられている。一次スリット機構 12は、 X線源 9に近接 してその前方に配設され、 X線源 9に装着されている。また、第 2取付部 31に、 X線撮 像ユニット 10が X線源 9に対向して装着されている。 X線撮像ユニット 10には、デジタ ル X線センサ 14のカセット 15を装着可能なカセットホルダ 10aが備えられており、 X 線源 9から照射される X線を検出するデジタル X線センサ 14のカセット 15が取り付け られる。デジタル X線センサ 14は、たとえば X線 MOSセンサである。この X線 MOS ンサでは、画像検出用の MOSセンサ力 X線を可視光に変換するシンチレータ層の 背後に配置され、受光した可視光を光電変換してデジタル信号ィ匕する。シンチレ一 タ層と MOSセンサの間に光ファイバ層を介入させることが多い。一般に、デジタル X 線センサ 14としては、一定時間に複数の画像をフレーム単位で信号ィ匕するセンサで あれば、 MOSセンサに限らず用いることができ、例えば CCDセンサを用いることが できる。また、 X線撮像ユニット 10は、デジタル X線センサ 14に近接してその前方に 配設される二次スリット機構 16を備えている。 X線源 9の焦点と X線デジタルセンサ 1 4の 2次元検出面は、被写体を挟んで対向される。

[0029] 照射野は、一次スリット機構 12と二次スリット機構 16により切り替えられる。一次スリ ット機構 12には、後述の図 14〜図 18Bの構造を採用してもよい。また、スリット開口（ 照射野)、たとえば 1対の幅遮蔽部材と 1対の高さ遮蔽部材により区画できる。スリット 開口の幅と高さは、モータにより各部材を移動してそれぞれの間隔を設定することに より調整できる。この場合、 1対の幅遮蔽部材と 1対の高さ遮蔽部材において対をな す各々の遮蔽部材をすベて独立に変位可能に構成すれば、図 14〜図 18Bに示す 一次スリット機構 12で形成する照射野をすベて自在に形成できる。

[0030] 旋回アーム (支持手段) 4の回転軸 4aの軸方向は、図 1の例では床面に対して鉛直 方向に設定されている。しかし、回転軸 4aの軸方向は、自由に設定でき、たとえば水 平にしてもよぐ任意の角度に設定してもよい。回転軸 4aの軸方向を床面に対して水 平に設定した場合には、患者が横たわる寝台を、被写体保持手段として採用してもよ い。

[0031] 図 2を用いて、図 1に示す X線撮影装置の制御系について説明する。制御部 29は 、全体を制御する CPU 19を備える。 CPU19は、クロック信号発生手段 28からのクロ ック信号を基に動作し、ワークメモリ 27を使用する。操作者は、 X線撮像ユニット 10に 設けた操作パネル 17において、撮影モードの選択 (たとえば CT撮影とパノラマ撮影 )、照射野の設定、解像度の設定などを行う。（これらの設定については後で説明す る。）なお、操作パネル 17は、 X線撮像ユニット 10以外にも、たとえば防 X線室外に 設けることも考えられる。 CPU19は、操作パネル 17などカゝらなる操作部 17Aから操 作者の指示を受け取り、それに基づいて各種の制御やデータ処理のためのプロダラ ムを起動して、 X線撮影を制御する。旋回アーム (支持手段) 4の回転角度は、角度 センサより検出する。ここで、 CPU19は、指示に基づいて X線源 9側の一次スリット機 構 12をスリット制御部 12aで駆動し、デジタル X線センサ 14側の二次スリット機構 16 をスリット制御部 16aで駆動する。また、 X線源 9を X線制御装置 9aにより制御する。 操作部 17Aで撮影モードを操作者が選択すると、その撮影モードに合わせて、 X線 源 9の照射野とデジタル X線センサ 14の照射野が切り替えられる。さらに、デジタル X 線センサ 14をセンサ制御信号発生手段 14a'により制御して、 X線像データの読み 出しを行う。デジタル X線センサ 14のためのセンサ制御回路は制御部 29内に設けて もよいし、 X線撮像ユニット 10の中に設けてもよい。そして、モータ駆動信号 20により 旋回アーム (支持手段) 4を旋回させることで、 X線源 9とデジタル X線センサ 14を移 動しつつ、設定された照射野で X線源 9により X線ビームを被写体に照射し、被写体 を透過した X線をデジタル X線センサ 14で検出して X線像データを収集する。ここで 、デジタル X線センサ 14により得られた X線像データを、ビデオメモリ 24に記憶する。 画像再構成プログラム (画像再構成手段 23)は、収集した各画素の X線像データを 基に画像を再構成する。そして、再構成された画像を表示装置 26に表示する。

[0032] 画像データの読み出し方法について、図 6を用いて一例を詳述する。 CPU19より デジタル X線センサ 14へ、撮影モードに応じて、制御信号であるセンサ制御信号 14 aが送られる。このセンサ制御信号 14aに基づき、パターンジェネレータ 143がシフト レジスタ 142のうち動作すべき素子を選択制御する。動作するよう選択されたシフトレ ジスタ 142は、画素 141のうち、画像データを読み出すべき画素の列を指定する。 X 線像データを検出した画素のうち、データ読み出し画素として選択された列の画素よ り、画像データがアナログ信号の形で取り出される。アナログ信号である画像データ は、 AZD変換回路 144を介して画像データのデジタル信号へと変換され、ビデオメ モリ 24へ送られる。こうしてビデオメモリ 24に記憶された X線像データを基に、画像再 構成手段 23が再構成画像を構成し、表示装置 26が再構成画像を表示することは、 前段落に記載のとおりである。なお、画素 141の行の指定については、たとえば、各 行の出力側に、ノターンジェネレータ 143により選択制御されるスイッチング素子 14 5を設け、読み出す行のスイッチング素子 145のみを有効に選択すればよい。なお、 デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eは、隣接する複数の撮像素子 13e'力もな り、基本的には各撮像素子 13e'ごとに画素 141の各 1画素が割り当てられている力 後述するビユング処理の場合のように、隣接する複数の撮像素子の X線像データを 結合して一画素として扱う場合もある。

[0033] 以下、デジタル X線センサ 14によるデータ収集について説明する。 CPU19は、撮 影モードに応じて、デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13e (図 8参照）の撮像素 子の中から画像再構成の対象となる信号を検出している撮像素子を選択し、それら の撮像素子力もの信号のみを収集する。これにより、撮影モードによっては不要とな る撮像素子力 画像データを読み出さな 、ので、撮影モードごとにデジタル X線セン サ 14を効率的に使用でき、撮影モードごとに最適なデータ容量の画像データを取得 できる。たとえば、図 7に図式的に示すように、ノ Vラマ撮影に必要なセンサ領域は、 縦長であり、 CT撮影の場合に比べて少ない。このように撮影モードによって必要なセ ンサ領域が異なる。そこで、撮影モードによって、一次スリット機構 12と二次スリット機 構 16により照射野を切り替えるとともに、デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13e の撮像素子の中から画像再構成の対象となる信号を検出している撮像素子を選択 する。

これにより、デジタル X線センサ 14を取り替えることなぐ撮影モードに応じて撮影領 域及びデータを読み出す撮像素子を切り替えることができる。（図 8の図式的な例で は、左側の広域撮影時に比べて、右側の小さい細隙の照射野撮影時では、斜線部 の撮像素子力 データの読み出しを行わないため、使用する画素数の比が 1Z3で ある。）撮影領域を狭くすることにより、被曝線量を抑えることができる。図 8の左側の 広域撮影時は、 2次元検出面 13eの全面域である面域 R3を用い、図 8の右側の細隙 の照射野撮影時は、 2次元検出面 13eの中央の 1/3の面積の面域 R1を用いる。 また、これとともに、不要な撮像素子からのデータ読み出しを行わないので、データ の読み出し時間（データ収集時間）が短縮でき（図 8の図式的な例では、画素数の比 と同様に読み出し時間も 1Z3となる。）、かつ、画像を再構成するのに要する時間を 短縮できるため、結果として、再構成画像を短時間で取得し、表示できる。たとえば、 X線撮影装置 Mが、 CT撮影において、 18秒間で被写体周りに旋回アーム (支持手 段) 4を一周させ、 512枚の画像データを取得すると仮定すると、同一装置と同一セ ンサを用いてパノラマ撮影を行う場合、デジタル X線センサ 14の使用領域を 1Z3に することで、 512枚の画像データを CT撮影時の 1/3の 6秒間で取得できる。ここで、 パノラマ撮影時に使用するデジタル X線センサの領域について、透過画像 1枚 (フレ ーム）の単位時間あたりの画像読み出し回数すなわちフレームレートを 2倍に上げれ ば、 CT撮影時の 2倍の画像データ枚数である 1024枚の画像データを、 12秒間で 取得できる。このように、撮影モードに応じて画像データを読み出す対象となるデジタ ル X線センサの画像読み出し領域を切替えることで、撮影モードごとに画像データの 適切な読み出し時間で適切な量の画像データを取得できるため、撮影効率が良 、。 また、撮影対象である関心領域がより小さい撮影モードでは、被写体の 1つの撮影領 域についての画像データ取得時間がより短くできる。

[0035] CT撮影においては、図 8に示す面域 R3のように 2次元検出面 13eの全域を用いて もよいが、図 9に示すように、より限定された照射野で撮影することもできる。図 9の例 では、図 8に示す面域 R1のさらに 1/3の広さの面域 R2a〜R2cが設定される。面域 R 2a〜R2cは横の幅は面域 R1と同じである力 縦の高さが面域 R1の 1/3である。面域 R2bは 2次元検出面 13eの縦横の中央に位置し、面域 R2aは面域 R2bより少し上に 、面域 R2cは面域 R2bより少し下に設定されている。こうして、センサの一部を用いて 、小さな照射野で CT撮影が行える。

[0036] なお、図 8と図 9は、単一の 2次元検出面 13eの中で複数の読み出し範囲が設定で きることを、説明の便宜上図式的に説明するための図であるので、実際の撮影に用 いられる 2次元検出面 13eの撮像素子の個数や、読み出しの面域の面積を忠実に反 映するものではない。たとえば、図 8と図 9では撮像素子が縦 9個、横 9個で示してあ る力 実際の 2次元検出面 13eの撮像素子の密度ははるかに高ぐ縦、横ともに多数 の 2次元配列からなる。また、たとえば、図 8の面域 R1と図 9の面域 R2a〜R2cの横 の幅は、図の便宜上同じであるが、照射野の範囲を限定した、小さい照射野での CT 撮影における実際の面域の横の幅は、ノ Vラマ撮影における面域の横の幅よりも広 い。後述するように、ノ Vラマ撮影における実際の画像データ読み出し範囲は例えば 10mm X 150mmであり、小さな照射野での CT撮影における画像データ読み出し 範囲は例えば 60mm X 60mmである。

[0037] 後述の図 14、図 15、図 16、図 18A、図 18Bに示す構造を採用して、照射野を 2次 元検出面 13eの一部を占める範囲に限定し、 2次元検出面 13eに対して変位可能と した場合は、上記のように、より限定した範囲の面域 R2a〜R2cのみ力 データ読み 出しを行うことで、より短いデータ取得時間で CT撮影をすることができる。図示の面 域 R2a〜R2cを用いる場合、図 8に示す面域 R1のさらに 1/3の時間でデータ取得 ができる。なお、面域 R2a〜R2cは 3段階の高さに分けて設定してある力 面域 R2a と R2cの 2段階だけにしてもよぐさらに多数の段階に分けて設定してもよい。

[0038] 次に、各撮影モードにおけるデータ処理にっき詳述する。 CT撮影のような広域セ ンサを使用する撮影では、すべての撮像素子 (たとえば 150mm X 150mm)から画 像データを読み出し、画像を再構成する。 CT撮影では、撮影中に回転手段 7をモー タ駆動信号 20により駆動して、旋回アーム (支持手段) 4を回転させることで、被写体 の周りを X線源 9とデジタル X線センサ 14が旋回し移動する。 X線源 9はコーンビーム X線を発生し、被写体を透過した X線を、 2次元検出面 13eを持つデジタル X線セン サ 14で検出する。画像再構成手段 23は、収集した X線像データより CT画像を再構 成する。また、セファロ撮影では、被写体の頭部を固定して、 X線源と被写体との位 置関係を常に一定の条件で撮影する。 CT撮影に用いるデジタル X線センサ 14の力 セットをセファロ撮影用の所定の位置（図示しない）に装着する。そして、デジタル X 線センサ 14の全 2次元検出面 13eで X線を検出する。後述するが、この撮影をカセッ トの位置を水平方向に移動するなどして、繰り返して行う。そして、画像再構成手段 2 3は、デジタル X線センサ 14の全撮像素子より取得した画像データをもとに、広領域 で X線像を作成する。

[0039] デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eは、セファロ撮影に便宜なサイズに設定 できる。図 10の（a)〜（c)はその例である。

[0040] 図 10の（a)に示すデジタル X線センサ 14は、被写体となる人間の頭部全体が 1度 に撮影できる程度の充分な面積を有する 2次元検出面 13eを備え、たとえば縦 220 mm、横 250mm程度の面積に設定できる。さらに具体的には、頭部の正面は縦 221 mm,横 202mmの範囲に、頭部の側面は縦 221mm、横 252mmの範囲の検出面 があれば人間の頭部正面を全て収める領域 SP1と、人間の頭部側面を全て収める 領域 SP2全体の撮影ができる。したがって、縦が 221mm、横が 252mmの 2次元検 出面 13eを備えるデジタル X線センサ 14を用いると、その全域または一部の領域を 用いて、前述の CT撮影、照射野を限定した CT撮影、パノラマ撮影、セファロ撮影、 広域の透視画像撮影の全てが可能である。

[0041] また、図 10の（b)に示すデジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eは、縦の高さが 人間の頭部の縦の高さを充分範囲内に収める力 横の幅が（a)の 2次元検出面 13e よりも狭い。この 2次元検出面 13eの全域を面域 R3bとする。 2次元検出面 13eの中 央の、縦に細長い面域 R1 'をデータ読み出し領域とし、面域 R1 'を停止することなく 横に連続的に移動させながら X線撮影を行う。面域 R1 'が移動して、領域 SP1、領域 SP2全体の X線画像を形成することができる。なお、面域 R1 'のさらに一部をデータ 読み出し領域として、ノ Vラマ撮影をするようにしてもょ ヽ。

[0042] また、図 10の（c)に示すデジタル X線センサ 14は、（b)と同じ 2次元検出面 13eを 備える。この例では、後述する図 30で示す X線撮影装置 Mを用いて面域 R3bを図の 左から右に順に複数回移動させ、 1回の移動ごとに 1回の X線照射をして領域 SP1、 領域 SP2全体の X線画像を形成する。複数回の断続的な移動をせずに、（b)と同様 に面域 R3bを停止することなく連続的に移動させてもよい。また、（b)と同じぐ面域 R 3bのさらに一部を用いてパノラマ撮影をするようにしてもょ 、。

[0043] なお、図 10の（b)と（c)に示すデジタル X線センサ 14は、縦の高さを広ぐ横の幅を 狭く設定して横に移動しているが、横の幅を広ぐ縦の高さを狭く設定して、縦に移動 してちよい。

[0044] また、正投影パノラマ撮影では、歯列に対してほぼ垂直方向から X線源 9からの細 隙ビームが投影されるように、撮影中に XYテーブル 8が旋回アーム (支持手段) 4の 回転軸 4aを移動する。このため、 CPU 19は、モータ駆動信号 20を制御して旋回ァ ーム（支持手段) 4を旋回させるとともに、 XYテーブル 8を制御して、パノラマ撮影の 軌跡に沿って X線源 9とデジタル X線センサ 14を移動する。回転軸 4aは、回転の進 行に伴って、その中心力 Sパノラマ撮影の軌道にそって連続的に変位していく。ノ Vラ マ撮影のような狭域撮影では、 X線の照射野を狭くするとともに、図 8に図式的に示 すように、画像データを読み出す撮像素子の範囲 (読み出し領域)を制限する。画像 再構成手段 23は、撮影された画像のデータを読み出し、少しずつずらしながら重ね ていく方法でパノラマ画像を再構成する。このように、ノ Vラマ撮影においては、デジ タル X線センサ 14の一部の領域を使用し、不要な撮像素子力ものデータ読み出しを 行わない。したがって、読み出されるデータの容量は過剰に大きくなることがなぐま た、画像 1枚当たりの読み出しに要する時間を短縮でき、結果として、再構成画像の 取得及び表示までに要する時間が短縮される。前述の説明及び図 8においては、画 像データを読み出す領域の比を、分力ゝり易い例として、 CT撮影:パノラマ撮影 = 3 : 1 としたが、ノ Vラマ撮影においてはたとえば 10mm X 150mmの狭いセンサ領域を画 像データ読み出しの対象とする。このとき、画像データ読み出し領域が 150mmX 15 Ommの CT撮影と比べると、取得する画像データの枚数が同一であれば、 1枚あたり の画像読み出し時間は 1Z15に短縮される。したがって、 1倍から 15倍の範囲内で ノ Vラマ撮影におけるフレームレートを高めることで、再構成画像の取得及び表示ま でに要する時間あるいは画像データの容量が過剰にならな 、範囲内で、画像データ の読み出し回数を増やし、より鮮明な画像を取得できる。

[0045] また、広域センサを使用する撮影の 1例であるクロス断層撮影では、 X線源 9とデジ タル X線センサ 14を、被写体となる関心領域を挟んだ状態で、対向状態を保ったま ま一定速度で移動させる。このため、 XYテーブル 8により、関心領域（断層面）を挟 んだ位置に旋回アーム (支持手段) 4の位置を合わせ、旋回アーム (支持手段) 4を旋 回して、 X線源 9とデジタル X線センサ 14を歯列中の被写体に対して移動させる。所 定の移動量ごとに被写体の X線像を撮影して、断層面に対して撮影角度が少しずつ ずれた画像データ (フレーム画像)を収集し、記憶装置に記憶しておく。そして、画像 再構成手段 23は、それらの画像データを演算処理して、ある所定断層面の画像を再 構成する。このようなクロス断層撮影においては、パノラマ撮影と比べてデジタル X線 センサ 14のうち広 、領域が使用されるため、クロス断層撮影とパノラマ撮影の 、ずれ かを選択できる X線撮影装置 Mにお 、ては、センサの使用領域を変化させることで、 読み出される画像データの容量を適正化し、再構成画像の取得及び表示までに要 する時間を短縮できる。

[0046] セファロ撮影においては、 2通りの撮影方法が考えられる。すなわち、広域センサを 使用する方法と、狭域センサを使用する方法である。セファロ撮影を行う際、デジタル X線センサ 14と X線源 9とを、規格された距離を保ち且つ被写体となる関心領域を挟 むよう位置付け、 X線源 9より X線を照射する。このとき、広域センサを使用する撮影 方法においては、デジタル X線センサ 14を固定し、センサの全領域で透過 X線を検 出する。その後、デジタル X線センサ 14より X線像データを一度に読み出し、画像の 再構成及び表示を行う。一方、狭域センサを使用する撮影方法においては、デジタ ル X線センサ 14の検出面のうち一部（たとえば lOmmX 150mm)を使用するため、 デジタル X線センサ 14を機械的に駆動することでセンサ使用領域に透過 X線を検出 させ、随時 X線像データをビデオメモリへ送信する。このとき、デジタル X線センサ 14 の上下あるいは左右方向の機械的な駆動に合わせて、 X線源の向きあるいは位置を X線源駆動手段（図示しない）により駆動すれば、スリット制御部 12aによって調節さ れた必要最小範囲の照射領域を持つ細隙ビームを被写体に向けて照射することが できるため、被写体の被曝線量を抑えることができる。

[0047] 以上のように、広域センサを使用する撮影方法でセファロ撮影を行う場合は、デジ タル X線センサ 14の全領域を使用するため、画像データの読み出しには時間がかか る力 広域照射ビームを使用することで照射時間そのものを短縮できるうえ、デジタ ル X線センサ 14を機械的に駆動するための駆動手段を別途設ける必要がなぐコス トダウンと軽量ィ匕につながる。一方、狭域センサを使用する撮影方法でセファロ撮影 を行う場合は、デジタル X線センサ 14の一部を使用するため、デジタル X線センサ 1 4を機械的に駆動するための駆動手段を別途設ける必要があるが、最隙ビームを使 用することで被写体の被曝線量を抑えられるうえ、画像データの読み出しにかかる時 間が短縮される。したがって、 X線撮影装置 Mにセファロ撮影機能を設ける上で、上 記の 、ずれの撮影方法を採用するかは設計者の決定する事項である。セファロ撮影 の方法として広域センサを使用する撮影方法を採用した場合は、 X線撮影装置 Mが たとえばセファロ撮影機能、パノラマ撮影機能及びクロス断層撮影機能を有するとき 、セファロ撮影モードと比較してパノラマ撮影モード及びクロス断層撮影モードにおけ る画像データの読み出し時間が短くなる。また、セファロ撮影の方法として狭域セン サを使用する撮影方法を採用した場合は、 X線撮影装置 Mがたとえば CT撮影機能 とセファロ撮影機能とを有するとき、 CT撮影モードと比較してセファロ撮影モードにお ける画像データの読み出し時間が短くなる。

[0048] また、デンタル撮影では、被写体となる歯牙を挟んで X線源 9とデジタル X線センサ 1 4とを対向配置して、被写体である歯牙 1本ないし 3本が一つの画像に収まるよう、旋 回アーム（支持手段) 4の旋回軸 4aを XYテーブル 8によって移動し、また、旋回ァー ム (支持手段) 4を旋回させる。そして、 X線を X線源 9より照射し、被写体を透過した X 線をデジタル X線センサ 14により検出する。このとき、照射する X線の照射野は、一 次スリット機構 12によってデンタル撮影に必要な範囲（たとえば 20mm X 30mm)の み確保される。また、デジタル X線センサ 14の使用領域も、デンタル撮影に必要な範 囲に制限され、 CPU 19はデンタル撮影に使用する撮像素子が検出した画像データ のみを読み出す。こうして読み出された画像データをもとに、画像再構成手段 23が X 線像を再構成する。このように、デンタル撮影においても、患者の被曝線量が必要最 低限度に抑えられるとともに、再構成画像の取得及び表示までに要する時間が短縮 される。

[0049] 上述した各撮影モードを比較して、以下説明する。たとえば CT撮影時では、デジタ ル X線センサ 14の 2次元検出面において、画像データの読み出し領域は全体である 。図 8に図式的に示す例では、 A〜Fは撮像素子の列を表し、したがって、撮像素子 の A〜Fの全列が読み出し対象であり、データの読み出しは、 ABCDEFABCDEF …のように全列を対象として繰り返えされる。これに対して、ノ Vラマ撮影時では一部 の領域のみ（図 8では斜線を付して 、な 、C列と D列のみ）が画像データの読み出し 領域である。このため、ノ Vラマ撮影時の読み出し列は CDCDCDCDCDCD…のよ うに二列のみを対象として繰り返される。すなわち、ノ Vラマ撮影時では、図 8におけ る斜線部 ABEF列については画像データの読み出しを行わず、必要な列 (斜線のな い C列と D列）のみを対象に画像データを読み出す。これにより、一部の撮像素子を 用いてフレームレート（単位時間当たりの読取画像の数)を上げることができる。また、 同じ読み取りクロック信号発生手段 28を用いると、 CT撮影で A〜F列のデータを 1回 読み出すのにかかる時間と同じ時間で、ノノラマ撮影で C列と D列を 3回ずつ読み出 すことができる。これにより、画像データを重ね合わせることができ、画質の向上につ ながる。

[0050] また、図 11の図式的な例では、ノ Vラマ撮影時の読み出し列は CDCDCDCDCD CD…の順である。ここで、上述の C列及び D列の画像データ（フレームデータ）が得 られたときの被写体の撮影位置は時間とともに移動していく。そこで、デジタル X線セ ンサの移動速度と読み出し速度を撮像素子の大きさの単位で同期することにより、同 じ被写体位置に対応する複数の画像データを収集できる。たとえば、上述の読み出 し列において、 1回目の D列のデータと 2回目の C列のデータが同じ被写体位置に対 して得られたものであれば、それらを積算することにより、 2倍の照射時間で画像デー タを得ることができる。収集したデータを、同じ被写体位置について積算することによ り、なめらかなパノラマ画像を得ることができる（特公平 2— 029329号公報参照)。

[0051] また、必要に応じて、図 12Aに示すように、デジタル X線センサ 14の隣接する複数 の撮像素子の X線像データを結合して一画素として扱う撮像素子結合手段 (ビユング 処理手段）を備える。図 12の例では、ノ Vラマ撮影では I X 2の撮像素子のデータを 結合し、 CT撮影では 2 X 2の撮像素子のデータを結合する。したがって、 CT撮影の 画素数（図 12では 9)を超えな 、範囲で、 CT撮影より細力 、画像データ（図 12では 6 )が取得できる。さらにこのとき、 CT撮影における画像読み出し時間及び画像再構成 時間がビニング処理を行わない通常の画素使用形態に比べて短縮されるとともに、 ノ Vラマ撮影モードにおける画像読み出し時間及び画像再構成時間は、 CT撮影モ ードにおける画像読み出し時間及び画像再構成時間に比べて短く保つことができる

[0052] 図 12Bは、 MOSセンサのうちの 4画素分の回路を簡略化して記載している。この回 路は、ライン LI、 LOl間、又はライン LI2、 L02間で格子状に隣接した 4つの撮像素 子 13e'をそれぞれ構成するキャパシタ Q1〜Q4と、それぞれのキャパシタ Q1〜Q4 が蓄積した撮影電荷を読出すためのスィッチを構成する MOSトランジスタ M 1〜M4 と、読出された撮影電荷に応じた電圧信号を発生するセンスアンプ A1〜A3と、ライ ン L01、 L02を、センスアンプ A1〜A3に選択的に接続するトランジスタで構成され るスィッチ SW1、 SW2とを備えている。トランジスタ Ml〜M4、スィッチ SW1、 SW2 は、隣接する複数の撮影素子 13e'の信号を結合し、一画素として扱う撮像素子結合 手段を構成する。

[0053] この回路により、通常撮影を行う場合は、まず、スィッチ SW1、 SW2を制御して、ラ イン L01、 L02がそれぞれ、センスアンプ Al、 A2に接続された状態としておく。そし て、画像の撮影後には、まず、ライン K1を活性ィ匕させて、キャパシタ Ql、 Q2の電荷 をそれぞれライン L01、 L02に読出し、このときにセンスアンプ Al、 A2が生成した 電圧信号を、図示しな!ヽ AZD変換器等によりサンプリングしてデジタル信号に変換 し、その後ライン L01、 L02をー且放電させてから、ライン K2を活性ィ匕させる。すると 、今度は、キャパシタ Q3、 Q4の電荷に応じた電圧信号が、センスアンプ Al、 A2に おいて発生するので、それらをサンプリングしてデジタル信号に変換する。このような 動作により、 MOSセンサ全撮像素子のキャパシタ Q1〜Q4の撮影電荷力 それぞれ デジタル信号に変換される。

[0054] 2 X 1ビユング処理を行う場合は、スィッチ SW1、 SW2を制御して、ライン L01、 LO 2がそれぞれ、センスアンプ Al、 A2に接続された状態としておく。そして、画像の撮 影後には、ライン Kl、 Κ2を同時に活性ィ匕させて、キャパシタ Ql、 Q3の撮影電荷を 共にライン LOlに読出して重畳ないし結合させて 1画素分とし、同時に、キャパシタ Q 2、 Q4の撮影電荷を共にライン L02に読出して重畳な ヽし結合させて 1画素分とする 。すると、センスアンプ A1は、重畳ないし結合させたあとのキャパシタ Q1の電荷 +キ ャパシタ Q3の電荷に応じた 1画素分の電圧信号を生成し、センスアンプ A2は、重畳 ないし結合させたあとのキャパシタ Q2の電荷 +キャパシタ Q4の電荷に応じて 1画素 分の電圧信号を発生するので、それらの電圧信号をサンプリング、 AZD変換すれ ばよい。

[0055] 1 X 2ビユング処理を行う場合は、スィッチ SW1、 SW2を制御して、ライン L01、 LO 2が共に、センスアンプ A3に接続された状態としておく。そして、そして、画像の撮影 後には、まず、ライン K1を活性ィ匕させて、キャパシタ Ql、 Q2の撮影電荷を、このとき 互いに短絡しているライン L01、L02に読出して重畳ないし結合させて 1画素とする 。これにより、センスアンプ A3は、重畳ないし結合させたあとのキャパシタ Q1の電荷 + Q2の電荷に応じた 1画素分の電圧信号を生成するので、その電圧信号をサンプリ ング、 AZD変換する。その後、ライン L01、 L02をー且放電させてから、ライン K2を 活性化させ、キャパシタ Q3、 Q4の撮影電荷を、ライン L01、 L02に読出して重畳な いし結合させて 1画素とする。これにより、センスアンプ A3は、重畳ないし結合させた あとのキャパシタ Q3の電荷 +Q4の電荷に応じた 1画素分の電圧信号を生成するの で、その電圧信号をサンプリング、 AZD変換する。

[0056] 2 X 2ビユング処理を行う場合は、スィッチ SW1、 SW2を制御して、ライン L01、 LO 2が共に、センスアンプ A3に接続された状態としておく。そして、画像の撮影後には 、ライン Kl、 Κ2を同時に活性ィ匕させて、キャパシタ Ql、 Q2、 Q3、 Q4の撮影電荷を 共に、このとき互いに短絡しているライン L01、 L02に読出して全て重畳ないし結合 させて 1画素とする。これ〖こより、センスアンプ A3は、重畳ないし結合させたあとのキ ャパシタ Qlの電荷 +キャパシタ Q2の電荷 +Q3の電荷 +キャパシタ Q4の電荷に応 じた 1画素分の電圧信号を生成するので、その電圧信号をサンプリング、 AZD変換 すればよい。

[0057] 図 13は、撮影モード選択および画像再構成を行うフローチャートの例である。ここ で、広域撮影 (たとえば CT撮影)と狭域撮影 (たとえばパノラマ撮影)が、たとえば操 作部 17 Aを用 ヽて設定できる。操作者が操作パネル 17で各種撮影条件を設定した 後（S10)、撮影開始を指示すると (S12)、まず、センサ使用領域が全領域力否かを 判断する（S 14)。

[0058] 全領域であれば (この例では CT撮影の場合）、センサ使用領域を設定し (S 16)、解 像度を設定し (S18)、フレームレートを設定する（S20)。狭域撮影に使用される画像 データの読み出し領域は、たとえば図 8に示す面域 R1であり、広域撮影に使用され る画像データの読み出し領域、たとえば図 8に示す面域 R3よりも小さい。 S10は、 X 線の照射野が異なる第 1の撮影モードである広域撮影と第 2の撮影モードである狭 域撮影のモード選択を行うステップでもある。この場合、操作部 17は、撮影モード選 択手段を構成する。

[0059] 第 1の撮影モードと第 2の撮影モードは、たとえば次の例が考えられる。

(1)第 1の撮影モードが 2次元検出面 13eの全面を用いる CT撮影のモードで、第 2 の撮影モードがパノラマ撮影、セファロ撮影（図 10 (b)の場合など）、デンタル撮影の いずれかのモード。

(2)第 1の撮影モードが 2次元検出面 13eの全面を用いる CT撮影のモードで、第 2 の撮影モードが 2次元検出面 13eの一部を用いる CT撮影のモード。

(3)第 1の撮影モードが 2次元検出面 13eの一部を用いる CT撮影のモードで、第 2 の撮影モードがパノラマ撮影、セファロ撮影（図 10 (b)の場合など）、デンタル撮影の いずれかのモード。

(4)第 1の撮影モードがセファロ撮影のモードで、第 2の撮影モードがパノラマ撮影の モード。

しかし、これらの組合せにとどまらず、第 2の撮影モードにおける X線の照射野が第 1 の撮影モードにおける X線の照射野よりも小さぐデジタル X線センサ 14の画像デー タ読み出し領域が小さ!/ヽ場合全てに適用できる。

[0060] 次に、撮影を行う。ここで、 X線源 9でコーンビーム X線を照射して（S22)、デジタル X線センサ 14で検出する（S24)。これを、たとえば被写体の周りを X線源 9とデジタ ル X線センサ 14とが 1回転する間だけ行う。そして、収集した画像データ (X線投影デ ータ）をデジタル X線センサ 14の撮像素子より読み出して（S26)、画像再構成手段 2 3が CT画像の再構成を行う（S28)。

[0061] また、センサ使用領域が全領域でなければ (この例ではパノラマ撮影の場合） (S14 で NO)、センサ使用領域を設定し (S30)、解像度を設定し (S32)、フレームレートを 設定する（S34)。次に、撮影を行う。ここで、 X線源 9でコーンビーム X線 CBを照射し て（S36)、デジタル X線センサ 14で検出する（S38)。これを、たとえば被写体の周り を X線源 9とデジタル X線センサ 14とがパノラマ撮影のための軌道に沿って移動する 間だけ行う。そして、収集した画像データ (X線投影データ）をデジタル X線センサ 14 の撮像素子より読み出して (S40)、画像再構成手段 23がノ Vラマ画像の再構成を行 う（S42)。

[0062] なお、以上では旋回軸が水平面に垂直な旋回アーム (支持手段) 4を用いる X線撮 影装置について説明したが、旋回アーム (支持手段)の代わりに、たとえば台上に被 写体 (患者)を寝かせ、 X線源とデジタル X線センサの旋回軸を水平にした C字状ァ ームなどを用いてもよい。また、 X線源とデジタル X線センサの支持旋回手段は、旋 回アーム (支持手段)や C字状アームといったアーム形に限らず、円形の基台と、そ の基台の辺縁部より上方へ延びた 2本 1組の支柱の組合せにより構成するなど、様々 な形態が考えられるのは、いうまでもない。

[0063] 次に、以上に説明した本発明の基本構成を応用した X線撮影装置を説明する。図 14と図 15は、旋回アーム (支持手段) 4の第 1取付部 30における、 X線源 9と一次スリ ット機構 12から構成される X線発生ユニット 90の基本構成を具体的に示す。図 15に おいて、（a)は X線源 9内の X線発生ユニット 90の断面図であり、（b)は一次スリット機 構 12の斜視図である。

[0064] 図 14に示すように、 X線源 9の照射方向の前方に、一次スリット機構 12を構成する スリット板 12cが配置される。図 15の（a)で示すように、 X線源 9は、空冷式 X線管（管 電圧 90kV、管電流 10mA程度)から X線ビーム Bを照射する。一次スリット機構 12は 、照射野を変更する照射野変更手段として機能する。一次スリット機構 12のスリット板 12cは、図 15の（b)に示すように、モータ 12flにより左右にスライドできるようになつ て ヽる。スリット板 12cに ίま、 5つのスリット 12dl〜12d5力形成されて!ヽる。スリット 12 dlは、前述するデジタル X線センサ 14の 2次元検出面の面域 R1に対応した、回転 軸 4aの軸方向と平行な方向に細長い形状を備える。スリット 12d2、 12d3、 12d4は、 それぞれ、デジタル X線センサ 14の 2次元検出面の面域 R2a、 R2b、 R2cに対応し、 回転軸の軸方向と平行な方向に照射野の高さを異ならせている。スリット 12d5は、デ ジタル X線センサ 14の 2次元検出面の面域 R3に対応し、スリット 12d2〜12d4のい ずれよりも大きな面積である。スリット板 12cにはスリット 12dl〜12d5が横方向に並 んで形成されているため、スリット板 12cを X線の光軸に対し横方向に変位することに よって、広がりがスリット形状に規制された X線ビーム Bの照射野が変更される。なお、 スリット板 12cの形状は特に限定されない。

[0065] 前述したように、図 8の面域 R1と図 9の面域 R2a〜R2cの横の幅は、図の便宜上同 じである。しかし、照射野の範囲を限定した、小さい照射野での CT撮影における実 際の面域の横の幅は、ノ Vラマ撮影における面域の横の幅よりも広い。パノラマ撮影 における実際の画像データ読み出し範囲の面域 R1はたとえば lOmm X 150mmで あり、小さな照射野での CT撮影における画像データ読み出し範囲の面域 R2a〜R2 cはたとえばそれぞれ 60mm X 60mmである。

[0066] 図 14に示される状況では、 Xビーム Bは、スリット 12d4で規制されており、面域 R2c に対応した X線ビームが X線源 9から、前方やや下向きに照射される。スリット 12d2は 、スリット 12d4と同様に、面域 R2aに対応した X線ビームの規制に用いられる力 スリ ット 12d4よりも高い位置に設けられており、コーンビーム X線 CBを前方やや上向きに 照射するのに用 ヽられる。スリット 12d3は、スリット 12d4、 12d2と同様、面域 R2bに 対応した X線ビームの規制に用いられる力 スリット 12d4、 12d2の中間の位置に設 けられており、コーンビーム X線 CBを前方にまっすぐ照射するのに用いられる。一次 スリット機構 12は、これらスリット 12d2〜12d4のいずれかを選択することにより、面域 R2a〜R2cに対し、回転軸 Aの軸方向と平行な方向に、 X線ビーム Bの照射野の位 置を変更する。

[0067] 3段階の高さの面域 R2a〜R2cを用いる代わりに、 2段階だけの高さの 2つの面域 を用いてもよぐさらに多数の段階に分けて面域を設定してもよい。さらに、スリット板 1 2cに設けるスリットの個数も面域の個数に合わせて変えればよぐ特に限定があるわ けではない。

[0068] また、スリット板 12cには、さらに、セファロスタツト用のスリット 12d6を設けてもよい。

また、前述したように、デジタル X線センサ 14の縦のサイズを、ノ Vラマ撮影にもセフ ァロスタツトにも使用できるように、充分大きく設定してもよい。この場合、面域 R1がパ ノラマ撮影専用のものより縦のサイズが大きく設定される。すなわち、面域 R1を用い てセファロスタツトができ、また、この面域 R1の一部を用いてパノラマ撮影ができる。ス リット 12d6は、この場合の面域 R1に対応した、回転軸 4aの軸方向と平行な方向に伸 長する形状を備える。スリット 12dl、 12d6を通過した X線ビーム Bは、 X線細隙ビー ムとなり、スリット 12d2〜12d5を通過した X線ビーム Bは、コーンビーム X線 CBとなる

[0069] 図 15の（a)は、第 1取付部 30の具体的構造を示す。第 1取付部 30内部で、 X線源 9は旋回アーム（支持手段) 4に固定されている。 X線源 9内部の空冷式 X線管 12gか ら X線ビーム Bが照射され、この X線ビーム Bは、 X線源 9の前方に設けられたスリット 板 12cに形成されたスリット 12dl〜12d6に規制されて、さらに前方に照射される。

[0070] 次に、一次スリット機構 12の構成を説明する。固定ブロック 12f2は、 X線源 9に固定 された、 X線源 9からの X線ビームの通過を許容する貫通孔を内部に有する。モータ 12flは、固定ブロック 12f2に固定されている。駆動軸 12f3は、モータ 12flにより回 転駆動されるネジ軸である。被駆動部材 12f4は、駆動軸 12f3により固定ブロックに 対し、 X線ビーム Bに交差する方向に変位する。コロ固定用板 12f6は、固定ブロック 前面の、 X線源 9からの X線ビーム Bの通過を妨げない位置に固定される。スリット板 1 2cは、コロ固定用板 12f6に設けられた 4個のコロ 12f5に案内され、被駆動部材 12f 4に固定されて、被駆動部材 12f4とともに X線ビーム Bに交差する方向に変位する。 被駆動部材 12f4の一部には内側にねじ切りがしてあり、当該ねじ切りした箇所に駆 動軸 12f3が螺合している。駆動軸 12f3により被駆動部材 12f4を駆動すれば、被駆 動部材 12f4が駆動軸 12f3の軸方向に変位し、スリット板 12cが X線ビーム Bを横切 る方向に変位する。スリット板 12cの変位により、 6つのスリット 12dl〜12d6の!/、ずれ かが選択できる。

[0071] X線ビーム Bの照射野は、一次スリット機構 12で選択されたスリット 12dl〜12d6に 応じたものになる。特にスリット 12d2〜12d4のいずれかを選択するときは、 X線ビー ム Bの照射野は、同じ大きさに規制され、その同じ大きさに照射野を規制されたコー ンビーム X線 CBを、デジタル X線センサ 14に対し、回転軸 4aの軸方向と平行な方向 に変位させる作用をする。

[0072] 図 16は、図 15に示す一次スリット機構 12のスリット板 12cを用いてコーンビーム X 線 CBの照射方向を、回転軸 4aの軸方向と平行な方向に変位させる様子を示す。 (a )では、スリット 12d4を通過した X線ビーム Bがコーンビーム X線 CBになり、 2次元検 出面 13eの中央やや下方の照射野 12d4，に照射されている。（b)では、スリット 12d2 を通過した X線ビーム Bがコーンビーム X線 CBになり、 2次元検出面 13eの中央やや 上方の照射野 12d2'に照射されている。照射野 12d2'が図 9の面域 R2aと一致し、照 射野 12d4 'が図 9の面域 R2cと一致するように設定してもよ!/、。

[0073] 上述の図 14〜図 16に示した X線発生ユニット 90では、回転軸 4aの軸方向と平行 な方向に高さを異ならせた複数のスリットを X線源 9に対して変位させて照射野の位 置を変更している力、別の方式を用いてもよい。図 17A〜図 17C、図 18A、図 18B は、それぞれ別の方式を原理的に示す。これらは、図 15の (a)の変形例なので、共 通する点については説明を省略する。また、図 17A〜図 17Cにおいて、 X線源 9の 回り止め部材や、移動案内部材は周知の機構を用いて容易に実現できるので、図示 を省略する。

[0074] 図 17Aは、 X線源 9自体が回動して照射野を変更する X線発生ユニット 90の 1実施 形態を示す。図 15の (a)と異なり、旋回アーム (支持手段) 4と X線源 9の間は分離さ れ、回動部材 12f22、 12f21が介在している。ここに、 X線源 9は、その頂部に回動 部材 12f 22を有している。旋回アーム (支持手段) 4の底部には、回動部材 12f22に 対応する位置に、別の回動部材 12f21が設けられる。回動部材 12f22、 12f21は共 通の回動軸 12f24を中心に互いに回動可能に接合される。回動軸 12f24の軸方向 は、回転軸 4aの軸方向と平行な方向に対しても、 X線源 9からの X線ビーム Bがデジ タル X線センサ 14に向力 方向に対しても直交する方向に設定される。したがって、 回動部材 12f22は、 X線源 9がデジタル X線センサ 14に向けて照射する X線ビーム を、回転軸 4aの軸方向と平行な方向に変位させるように回動可能である。 X線源 9の 頂部には、扇型部材 12f23が、扇型の要の部分が X線源 9の頂部に固定される状態 で設けられ、旋回アーム（支持手段) 4の第 1取付部 30にはモータ 12f20が設けられ ている。モータ 12f20の駆動軸は、扇型部材 12f23の円弧状の縁に当接しており、 扇型部材 12f23を回動させる。扇型部材 12f23の回動軸の軸方向は、回動軸 12f2 4と同方向に設定されている。従って、モータ 12f 20を駆動すれば、 X線源 9が回動さ れ、 X線源 9がデジタル X線センサ 14に向けて照射する X線ビームが回転軸 4aの軸 方向と平行な方向に変位する。

[0075] 図 17Bは、 X線源 9自体をスリット板 12cに対して昇降させて照射野を変更する X線 発生ユニット 90の 1実施形態を示す。図 15の（a)の X線発生ユニット 90と異なり、固 定ブロック 12f2は旋回アーム（支持手段) 4の第 1取付部 30で固定されている。ここ に、 X線源 9は、旋回アーム (支持手段) 4に直接固定されておらず、被駆動部材 12f 32によって旋回アーム (支持手段) 4に対して昇降できる。固定ブロック 12f2内部の 、 X線源 9からの X線ビームの通過を許容する貫通孔は、 X線源 9先端の一定範囲で の昇降を許容する寸法に設定されている。旋回アーム (支持手段) 4の第 1取付部 30 側の底部には、モータ 12f 30がネジ軸である軸 12f 31を下方に向けて固定されて!/ヽ る。 X線源 9の背面には、軸 12f31を挿通し、軸 12f31によって昇降駆動される内部 にねじ切りした被駆動部材 12f32が設けられる。従って、軸 12f31を駆動すれば、 X 線源 9が固定ブロック 12f 2およびスリット 12d3に対して上下に昇降され、照射野が上 下に変更される。すなわち、モータ 12f30の駆動により、 X線源 9がデジタル X線セン サ 14に向けて照射する X線ビームが、回転軸 4aの軸方向と平行な方向に変位する。

[0076] 図 17Cは、スリット板 12cを X線源 9に対して昇降させて照射野を変更する X線発生 ユニット 90の 1実施形態を示す。ここに、 X線源 9は、旋回アーム (支持手段) 4の第 1 取付部 30で固定され、固定ブロック 12f 2は X線源 9に固定されている。旋回アーム（ 支持手段) 4の第 1取付部 30の側底部には、モータ 12f 40がネジ軸である軸 12f 41 を下方に向けて固定されている。図 15の（a)と異なり、コロ固定用板 12f6は、固定ブ ロック 12f2からは分離され、昇降する部材である。コロ固定用板 12f6の背面には、 軸 12f41を挿通し、軸 12f31によって昇降駆動される内部にねじ切りした被駆動部 材 12f42が設けられる。従って、軸 12f41を駆動すれば、コロ固定用板 12f6と共に、 コロ固定用板 12f6に固定されたコロ 12f5および上下のコロ 12f5に挟持されたスリツ ト板 12cが上下に昇降されて、照射野が上下に変更される。すなわち、モータ 12f40 の駆動により、 X線源 9がデジタル X線センサ 14に向けて照射する X線ビーム Bが回 転軸 4aの軸方向と平行な方向に変位する。

[0077] 図 17A〜図 17Cでは、いずれも、面域 R2a〜R2cに対応したスリットはスリット 12d3 のみでよく、他のスリット 12d2、 12d4は省略できる。

[0078] 図 18Aは一次スリット機構 12の構造を原理的に説明する側面図であり、図 18Bは X線源 9に固定される固定ブロックと固定ブロックに設けられる機構の斜視図である。 以下の説明では、「前面」とは、 X線源 9から X線ビームの照射を受ける方向から見た 前面である。 X線源 9は旋回アーム (支持手段) 4に固定され、 X線源 9からの X線ビー ム Bの通過を許容する貫通孔を内部に有する固定ブロック 12f 2は X線源 9に固定さ れる。固定ブロック 12f 2の前面の、 X線源からの X線ビーム Bの通過を妨げない位置 には、上下のコロ固定用板 12f50が固定される。そのうち、下側のコロ固定用板 12f5 0の底部にはモータ 12f 52が回動するネジ軸である軸 12f 53を下方に向けて固定さ れる。スリット板 12clは、 2枚のコロ固定用板 12f50に設けられた 4個のコロ 12f56に 案内されて、回転軸 4aの軸方向と平行な方向に変位可能である。スリット板 12clに は、 X線ビーム Bが面域 R2a〜R2cに対応したコーンビーム X線 CBになるよう規制す るスリット 12d20と、前述の目的で大きく開口した開口部 12d7が形成されている。ま た、スリット板 12clには、内部にねじ切りされた被駆動部材 12f 55が固定されていて 、軸 12f53と螺合し、軸 12f53の回動により、軸 12f53の軸方向に駆動される。従つ て、軸 12f53を駆動すれば、スリット板 12clが図の上下、すなわち回転軸 4aの軸方 向と平行な方向に変位する。

[0079] 2枚のコロ固定用板 12f50の前面には、 2枚のコロ固定用板 12f58が、 4本のピン 1 2f 57により、変位するスリット板 12clの移動を妨げないように挟む形で固定される。 コロ固定用板 12f58の前面には 4個のコロ 12f5が設けられている。上側のコロ固定 用板 12f58の上部には、モータ 12flが回動するネジ軸である軸 12f3を側方に向け て固定される。

[0080] 図 18Bに示すように、スリット板 12c2には、面域 R1に対応した回転軸 4aの軸方向 と平行な方向に伸長する形状のスリット 12dlが形成されて 、る。スリット 12dlはパノ ラマ撮影用またはリニアスキャン撮影用のスリットである。また、スリット板 12c2には、 前述の目的で大きく開口した開口部 12d8が形成されている。スリット板 12c2の前面 には、内部にねじ切りされた被駆動部材 12f4が設けられていて、被駆動部材 12f4 は、軸 12f3と螺合し、軸 12f3の回動により、軸 12f3の軸方向に駆動される。従って 、軸 12f3を駆動すれば、スリット板 12c2が X線ビーム Bを横切る方向に変位する。こ のとき、コロ 12f5は、スリット板 12c2の変位を案内する。

[0081] スリット板 12c2に、図示するように、さらにセファロスタツト用のスリット 12d6を設けて もよいことは、図 14〜図 16に示すスリット板 12cの場合と同様である。

[0082] スリット 12d20は CT撮影用のスリットである。 CT撮影の場合、スリット 12d20が X線 ビーム Bを規制する位置にくるよう、スリット板 12clをモータ 12f52により変位させる。 その変位量の調整により、スリット 12d20の回転軸 4aの軸方向と平行な方向への変 位調節が可能である。そのために X線ビーム Bはコーンビーム X線 CBになるよう規制 され、デジタル X線センサ 14に対し、照射野を回転軸 4aの軸方向と平行な方向に変 更できる。この場合、開口部 12d8がスリット 12d20の前方に来るよう、スリット板 12c2 がモータ 12flにより変位される。なお、開口部 12d8はスリット 12d20を通過した X線 ビーム Bが通過を妨げられない大きさに設定されている。開口部 12d8の大きさは、前 述のデジタル X線センサ 14の 2次元検出面の面域 R3に適合した大きさに設定できる 。この場合、開口部 12d7は、図 14〜図 16に示すスリット 12d5と同じぐ面域 R3用の スリットとしても作用する。

[0083] ノ Vラマ撮影またはリニアスキャン撮影の場合には、スリット 12dlが X線ビーム Bを 規制する位置にくるよう、スリット板 12c2がモータ 12flにより変位される。このとき、ス リット 12dlを通過する X線ビーム Bが通過を妨げられないように、開口部 12d7がスリ ットの背後にくるよう、スリット板 12clがモータ 12f52により変位される。 [0084] なお、開口部 12d7はスリット 12dlや開口部 12d8を通過する X線ビーム Bが通過を 妨げられない大きさに設定されている。セファロスタツトの場合は、上記のスリット 12d 1力スリット 12d6に代わるのみである。

[0085] 図 19の（a)は、上述した第 2取付部 31における X線撮像ユニット 10の基本構成を 示す。 X線撮像ユニット 10は、基部 130a、基部 130a内を X線撮像ユニット 10の旋回 方向とほぼ平行な方向に変位するセンサホルダとして機能する可動部 130b、可動 部 130bに装着されるデジタル X線センサ 14を成すカセット 15から構成され、カセット 15は 2次元検出面 13eを備えている。

[0086] 2次元検出面 13eには、図 8で述べたように、広い照射野の CT撮影用または後述 する 2方向スカウト用の面域 R3、ノ Vラマ撮影用の面域 Rl、照射野の範囲を限定し た CT撮影用の面域 R2a〜面域 R2cが設定されて!、る。面域 R2bは図示して!/、な!/ヽ 力 図 8を参照されたい。前述のように、読み出すべき画素は、パターンジェネレータ 143で選択制御する。 X線ビーム Bの照射野は、一次スリット機構 12の複数種のスリ ットにより切換えられるので、 2次元検出面 13eの全域を常に有効領域としてもよい。

[0087] 可動部 130bは被案内部 13h2を備える。基部 130aには、この被案内部 13h2を案 内する案内部 13hlが設けられ、可動部 130bは、たとえばモータとローラ力もなる力 セット移動手段 13cにより変位駆動される。この可動部 130bにはカセット 15を装着す るための受入部 1¾が設けられ、そこには図示のカセット 15が装着される。可動部 13 Obにはカセット 15が装着された場合のカセット 15の前方の位置に露光野規制手段 1 3dが設けられる。露光野規制手段 13dは平板な板状部材カもなり、 2次元検出面 13 eの寸法にほぼ適合する寸法の二次スリット 131が開口し、 2次元検出面 13eへの X線 ビームの照射を許容する一方、それ以外の不要な X線ビームを遮断して 、る。

[0088] 図 19の（b)〖こ示すように、デジタル X線センサ 14において、面域 R3の横幅と、面域 R2a〜R2cの横幅を同じ幅に設定してもよい。面域 R2bは図示していないが、図 9を 参照されたい。図 19の（a)、 （b)において、可動部 130bは、図 2のカセットホルダ 10 aの一例である。

[0089] 図 20は、歯列 Oのパノラマ撮影時の状態を説明する模式的な図である。この図で は、回転軸 4aの延長線は、歯列 Oの中央部分を通過している。 X線ビーム Bは、スリ ット板 12cのスリット 12dlによって規制され、細隙ビーム NBとなり、歯列の細長い透 過像がデジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eに設定される面域 R1に投影され ている。なお、図 20は模式的に描かれており、歯列弓が実際より大きく描いてあるな どの、理解のための強調、簡略ィ匕などを行っている。

[0090] パノラマ撮影時の軌道については、本出願人の出願に力かる特公平 2— 18092号 公報に具体的な記載がある。この特公平 2— 18092号公報においては、 X線ビーム の回転中心の移動軌跡が歯列弓の前歯部に向!、て突出する頂点を境として左右対 象な略三角形状の包絡線軌跡を描くように構成されたパノラマ X線撮影装置が開示 されており、本実施形態でも、このようなパノラマ X線撮影時の軌道を採用できる。

[0091] 図 21は、ノ Vラマ撮影において、 X線源 9からデジタル X線センサ 14の 2次元検出 面 13eに設定される面域 R1に向けて照射される細隙ビーム NBの軌跡が包絡線 EN を描いてパノラマ X線撮影が行われる様子を示している。図 21では X線源 9、デジタ ル X線センサ 14が歯列弓 Oの周囲を旋回する様子を回転軸 4aの軸方向から見下ろ した、模式的な図である。図 21では、矢印で示すように、 X線源 9とデジタル X線セン サ 14が時計方向に旋回している。

[0092] 次に、パノラマ撮影により関心領域の位置情報が得られていることを利用して CT撮 影を行うことを説明する。すなわち、ノ Vラマ撮影により表示されたパノラマ画像にお いて関心領域 Rが指定されると、指定された関心領域 Rの位置を計算し、読み出し領 域を変更して、自動的に旋回アーム (支持手段)を移動させて第 2の X線撮影として 関心領域 Rの CT撮影を行う。第 1の X線撮影 (ここではパノラマ撮影)を行って第 1の X線画像を取得し、表示された第 1の X線画像を関心領域指定用に使用し、関心領 域の第 2の X線撮影 (ここでは CT撮影）を行 ヽ、第 2の X線画像の取得や表示を行う 場合、第 1の X線撮影をスカウトと呼び、表示された第 1の X線画像をスカウトビューと 呼ぶこととする。また、第 1の X線撮影を行うモードをスカウトモードと呼び、パノラマ撮 影によりスカウトビューを取得する場合をパノラマスカウトと呼ぶこととする。まず第 1の X線撮影としてパノラマ撮影を行う。ノ Vラマ撮影が完了すると、取得した画像データ を処理して再構成し、後述するように、図 22に示すようなノ Vラマ画像をスカウトビュ 一として表示装置 26の画面 26'に表示する。操作者は、操作部 17Aの図示しないマ ウスのマウス操作と連動するカーソルによってパノラマ画像上に関心領域 Rを指定し 、第 2の X線画像の撮影として CT撮影の種別を選択する。

[0093] 図 22は、関心領域 Rの指定をするためのノ Vラマ画像表示の例である。関心領域 Rの指定は、操作部 17Aの操作に応じて表示装置 26の画面 26'上を移動するカーソ ルを用いて行えばよい。そのカーソルとしては、矢印形カーソル、十字形カーソル、 関心領域枠を表示する矩形カーソルのいずれを用いてもよぐまたそれらを組み合わ せたカーソルを用いてもよい。図示のカーソル ca、 cbは十字形カーソルの例である。 この場合、たとえば、カーソル ca、 cbそれぞれをマウス等で操作して、プレスして保持 し、画面上で移動させて関心領域 Rの指定をするようにする。カーソル ca、 cbの交差 する箇所が、関心領域 R内にある目標位置 mであり、カーソル ca、 cbによって関心領 域 R内にある目標位置 mの三次元位置が人為的に決定される。カーソル ca、 cbは、 クリックすることにより、画像 Scl、 Sc2において確定されるようにしてもよい。また、力 一ソル ca、 cbの交点を保持して移動させることによって、これらの二つのカーソルを 同時に移動できるようにしてもよい。

[0094] 図示のカーソル R'は矩形カーソルの例である。カーソル R'の示す四角形の 4つの 頂点を結ぶ 2つの対角線を想定すれば、その 2つの対角線の交差する位置またはそ の付近が関心領域 Rの中心を指定するものとして関心領域 Rを指定してもよいし、力 一ソル R'の大きさと形が関心領域 Rと一致するように表示させてもよい。なお、カーソ ル ca、 cbとカーソル R，を同時に表示してもよい。

[0095] このようなカーソルにより、関心領域 R、より具体的には目標位置 mの三次元位置が ノ Vラマ画像上で直交する 2座標軸に対して明示的に指定できる。また、パノラマ画 像の厚み方向に関しては、パノラマ撮影時の X線ビームの軌跡から位置を自動的に 計算してちょい。

[0096] 以上のようにして、目標位置 mの三次元位置の指定が完了すると、旋回アーム (支 持手段) 4の回転軸 4aが目標位置 mとなるように XYテーブル 8を含む平面移動機構 、昇降フレーム 11、図示しない被写体保持手段の少なくとも 1つの位置が調節される 。こうして回転軸 4aの延長線上に目標位置 mが来るように旋回アーム (支持手段) 4 および Zまたは被写体保持手段の位置調節が行われる。次に、回転軸 4aを中心に X線源 9とデジタル X線センサ 14とを旋回させて CT撮影を行 ヽ、関心領域 Rの CT画 像を取得する。

[0097] 図 23は、関心領域 Rの CT撮影時の状態を模式的に説明する。この図は、限定さ れた照射野で CT撮影を行う状態を示し、回転軸 4aの延長線が関心領域尺の円柱体 の中心を通過している。また、 X線ビーム Bは、スリット板 12cのスリット 12c4によって 規制され、関心領域 R全体を含んだ透過像がデジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eに設定される面域 R2aに投影されている。なお、 X線源 9とデジタル X線センサ 1 4は、回転軸 4aを光学系の回転中心とした回転軌道に沿つて同期的に移動する。

[0098] 図 24は、関心領域 Rの透過画像撮影の終了後、表示装置 26に表示される CT画 像の例である。ここで、 X、 Υ、 Ζ方向は、互いに直交する方向である。 Ζ方向は、回転 軸 4aと一致するように設定してもよいが、それに限らず、任意の角度を設定できる。ま た、 X面、 Y面、 Z面は、それぞれ、 X方向、 Y方向、 Z方向に直交する平面であり、そ れらの面は、関心領域 Rの断面であり、その各断面における断層面画像が表示され ている。関心領域 Rは、この直交する断面に対して任意に回転、移動でき、それに対 応した断層面画像が、 CT画像撮影で撮影された透過画像力も再構成できる。

[0099] 図 25は、図 24の断層面画像の表示をさらに具体的に示す。この図の関心領域 Rは 、図 24の関心領域 Rとは別の歯列の部分である。また、この図において、 IX、 IY、 ΙΖ は、それぞれ、表示装置 26の画面 26'に表示された関心領域尺の、前述の X面にお ける断層面画像、 Υ面における断層面画像、 Ζ面における断層面画像である。また、 CX、 CY、 CZは、それぞれ、 X断層面画像 IX、 Y断層面画像 ΙΥ、 Ζ断層面画像 ΙΖが 切り出される X面、 Υ面、 Ζ面の他の面への投景線である Xカーソル、 Υカーソル、 Ζ力 一ソルである。 Xカーソル CXは、 Υ断層面画像 ΙΥと Ζ断層面画像 ΙΖに、 X断層面画 像 IXが切り出される X面の投影線として表示される。 Υカーソル CYは、 X断層面画像 IXと Ζ断層面画像 ΙΖに、 Υ断層面画像 ΙΥが切り出される Υ面の投影線として表示され る。 Ζカーソル czは、 X断層面画像 IXと Υ断層面画像 ΙΥに、 Ζ断層面画像 ΙΖが切り出 される Ζ面の投影線として表示される。すなわち、 Υ断層面画像 ΙΥと Ζ断層面画像 ΙΖ に表示された Xカーソル CXは X面の位置、 X断層面画像 IXと Ζ断層面画像 ΙΖに表示 された Υカーソル CYは Υ面の位置、 X断層面画像 IXと Υ断層面画像 ΙΥに表示された Zカーソル CZは Z面の位置を示して!/、る。

[0100] 点 mは、関心領域 Rにおける任意の点であり、図には、この点 mに注目して、この 点 mを含む各断層面画像が表示されている。点 mは、 X断層面画像 IX、 Y断層面 画像 ΙΥ、 Ζ断層面画像 ΙΖが表示された初めの段階ではパノラマスカウトにおいて指 定した目標箇所 mの対応箇所と一致させてもよい。すなわち、目標箇所 mを指定して スカウトし、 CT撮影して得た画像を表示する際、初めに目標箇所 mにおける X断層 面画像 IX、 Y断層面画像 IY、 Ζ断層面画像 ΙΖが表示され、その目標箇所 mは点 m' で示される。その後はカーソル移動に伴って点 mも目標箇所 m対応の位置力も異な る位置に移動していく。

[0101] これらの図では、任意の 1点 mを含む Z断層面画像 IZ、 Y断層面画像 IY、 X断層面 画像 IX力 通常の平面図、正面図、側面図のように配列表示されており、任意の点 m'を平面、正面、側面力 見た断層面画像が対比されて表示される。このため、 3つ の X断層面画像、 Y断層面画像、 Z断層面画像の相対的な関係が、直感的に解り易 い。

[0102] 以上のように、デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eには、旋回アーム（支持 手段) 4の回転軸 4aの軸方向と平行な方向に伸長する面域 R1が設定され、また、 C T撮影に用いられる面域 R2a〜R2cが設定される。面域 R1と面域 R2a〜R2cのそれ ぞれに対応して X線ビーム Bの形状を変更する。 2次元検出面 13eに対し、 X線発生 ユニット 90には、少なくとも回転軸 4aの軸方向と平行な方向に照射野を変更する照 射野変更手段として作用する一次スリット機構 12が備えられる。

[0103] そして、面域 R1で撮影した第 1の X線画像を表示装置 26で表示し、表示された第 1 の X線画像であるパノラマ画像の上で関心領域 Rを操作部 17Aの操作手段で指定し 、次に、指定された関心領域 Aの CT画像である第 2の X線画像を取得するために、 一次スリット機構 12を制御する。

[0104] 以上にパノラマ画像をスカウトビューに用いる実施形態を説明したが、複数方向か ら取得した透視画像をスカウトビューに用いてもょ 、。

[0105] 次に、 2方向スカウトについて説明する。ここでは、複数方向から透視画像を撮影し てスカウトビューを取得することを 2方向スカウトという。 2方向から透視画像を取得す ることが、 X線被爆量を低減するためには好ましいが、複数方向からの撮影であれば 2を超える方向力も透視画像を取得してよい。本明細書においては、 2を超える方向 から透視画像を取得する場合も含め、 2方向スカウトと呼ぶことにする。

[0106] 以下に説明する CT撮影では、 2方向スカウトにより、複数方向からの透視画像撮影 により関心領域の位置情報が得られていることを利用する。まず、第 1の X線撮影とし て複数方向から透視画像を撮影し、複数方向カゝら取得した透視画像をスカウトビュー として表示する。次に、表示された透視画像において関心領域 Rを指定し、指定され た関心領域 Rの位置を計算して、第 2の X線撮影として、その関心領域 Rの CT撮影 を行う。ここで、読み出し領域が変更される。こうして、複数方向からの透視画像撮影 をして、得られた透視画像の上で関心領域が指定されれば、自動的に旋回アーム（ 支持手段)を移動させて、関心領域の CT撮影をする。

[0107] 2方向スカウトについて具体的に説明すると、図 26に示すように、旋回アーム (支持 手段) 4の位置、椅子等の被写体保持手段の位置などを制御して、まず大ざっぱに 被写体と X線源 9とデジタル X線センサ 14の配置をする。具体的には、被写体となる 人体の頭部 Pを X線源 9とデジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eとの間に位置さ せる。そして、これら三者すなわち X線源 9、被写体の頭部 Pおよび 2次元検出面 13e 力 ある位置関係となる状態、たとえば、 X線ビームが頭部 Pの正面力 背面に抜ける 図示の DR1の方向に進む第 1の位置関係に設定し、その状態で撮影して 1枚目の 透視画像 (以下、スカウト画像と言う） Sclを得る。次に、旋回アーム (支持手段) 4を 適宜の角度 (たとえば 90度)だけ旋回移動させて、 X線ビームが頭部の左側面力も右 側面に抜ける図示の DR2の方向に進む第 2の位置関係に設定し、その状態で撮影 して 2枚目のスカウト画像 Sc2を得る。これらスカウト画像 Scl, Sc2はビデオメモリ 24 に随時記憶されている。これら 2回の撮影は、操作部 17Aの操作手段で操作すること により行われる。

[0108] この 2方向スカウトにおいては、デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eに面域 R 3を設定し、広範囲に読み出しを行う。そして、面域 R3に対応して、一次スリット機構 においてはスリット 12d5を選択する。

[0109] 撮影されたスカウト画像 Scl, Sc2は、図 27に示すように、表示装置 26の画面にお いて左右に並べて表示される。スカウト画像 Scl, Sc2は理解しやすいように、歯列、 顎関節のみ描いてある。そこで、たとえば、左側に表示された第 1スカウト画像 Sclに ぉ 、て、図示しな!、矢印などのポインタをマウスなどで操作してカーソル CX'を関心 領域 Rの左右のほぼ中央に移動させ、左右方向の位置である縦位置 tを指定する。 カーソル CZ1 'を関心領域 Rの上下のほぼ中央に移動させ、上下方向の位置である 横位置 hを指定する。このとき、第 2スカウト画像 Sc2上の縦位置 t'を示すカーソル C Y'は、初期位置として中央に、横位置 h'を示すカーソル CZ2'は、計算により求めら れた第 1スカウト画像 Scl上の横位置 hに対応する位置に表示される。次に、第 2スカ ゥト画像 Sc2にポインタを移動し、このポインタを操作してカーソル CY，を関心領域 R の左右のほぼ中央に移動させ、左右方向の位置である縦位置 t'を指定する。第 1ス カウト画像 Sclにおける横位置 hを示すカーソル CZ1，と、第 2スカウト画像 Sc2にお ける横位置 h'を示すカーソル CZ2'は両画像に共通の要素であり、同時表示される 。カーソル CZ1 'とカーソル CZ2'とは、連動させてもよい。すなわち、カーソル CZ1 ' とカーソル CZ2'のいずれかを移動させると、その対応する横位置に来るよう、他方も 自動的に移動させる。また、カーソル CX'、 CY'、 CZ'は、クリックすることにより画像 Scl, Sc2において確定してもよい。各カーソル CX，、 CY，、 CZ，同士の交点を保持 して移動させることによって、これらの二つのカーソルを同時に移動できるようにして もよい。また、ノ Vラマスカウトの矩形のカーソル R，と同様の、矩形カーソルを表示し てもよい。以上のカーソルでの指定によって関心領域 R内にある目標位置 mの三次 元位置が操作者により決定される。

[0110] このようにして、目標位置 mの三次元位置の指定が完了すると、旋回アーム (支持 手段) 4の回転軸 4aが、 CPU19で演算された目標位置 mとなるように、 XYテーブル 8を含む平面移動機構、昇降フレーム 11、および、図示しない被写体保持手段の少 なくとも 1つの位置が調節される。こうして回転軸 4aの延長線上に目標位置 mが来る ように旋回アーム (支持手段) 4および Zまたは被写体保持手段の位置調節が行わ れた上で、回転軸 4aを中心に X線源 9とデジタル X線センサ 14とを旋回させて CT撮 影を行い、関心領域 Rの CT画像を取得する。

[0111] 図 28は、取得された CT画像の表示例を示す。 CT画像の表示については図 25で 述べたのと同じであるので、詳述は略す。

[0112] このように、 X線源 9と、被写体と、デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eの 3者 の位置関係が互いに異なる複数の位置条件にぉ 、て、被写体を撮影する 2方向スカ ゥトを行う。次に、この 2方向スカウトによって得られる複数の透視画像上において定 められる目標箇所 mの二次元位置データを演算処理することにより、目標箇所 mの 三次元位置を演算する。そして、この三次元位置に X線源 9と、被写体と、デジタル X 線センサ 14の 2次元検出面 13eの回転中心がくるように、またはこの 3次元位置が旋 回アーム (支持手段) 4の回転軸 4aの延長線上に来るように制御をして、関心領域 R の CT撮影をして、 CT画像を取得している。なお、 2方向スカウトの構成は、たとえば 本出願人の出願に係る特開 2004— 329293号公報記載の構成を適宜応用しうる。

[0113] 図 29は、 CPU19による撮影制御手順を示すフローチャートである。まず、被写体 を基準位置に (被写体保持手段に）固定する配置ステップを実行する (ステップ S10 0)。

[0114] 次に、第 1の X線撮影のためのモード種別としてパノラマスカウトを行うか、 2方向ス カウトを行うかの操作者によるモード選択を操作部 17Aから受け取ると (ステップ S10 2)、それに応じてフローは分岐する。

[0115] ノ Vラマスカウトモードが操作者により選択された場合、パノラマスカウトモードを設 定し (S 104)、 X線ビームの軌跡としてパノラマ撮影用の軌跡を選択する (ステップ S1 06)。さらに、図 14、図 15、図 16に示す実施形態であれば、ノ Vラマ撮影用にスリツ ト 12d 1を選択して位置付けし、図 18Aと図 18Bに示す実施形態であればスリツト 12d 1を選択して横位置を調整して位置付けし、開口部 12d7がスリット 12dlの後方に来 るように縦位置を調整して位置付けするとともに、デジタル X線センサ 14の 2次元検 出面 13eに面域 R1を設定する (ステップ S108)。そして、選択したパノラマ撮影用の 軌跡に従い、旋回アーム (支持手段) 4の移動を制御し、パノラマ撮影を行う（ステップ S110)。次に、ノ Vラマ撮影よりパノラマ画像を再構成し、表示装置 26に表示する（ ステップ S112、 S114)。次に、操作者が、表示されたパノラマ画像上で、マウス操作 でカーソルを移動させ、関心領域 R、より具体的には、関心領域 R内の目標領域 mを 指定すると、その指定を入力する (ステップ S116)。 [0116] 一方、 2方向スカウトモードが操作者により選択された場合、 2方向スカウトモードを 設定し (S120)、 X線ビームの軌跡として 2方向スカウト撮影用の軌跡を選択する (ス テツプ S122)。そして、 2方向スカウト撮影用にスリット 12d5を選択し、図 14、図 15、 図 16に示す実施形態であれば、 2方向スカウト撮影用にスリット 12d5を選択して位 置付けする。また、図 18Aと図 18Bに示す実施形態であれば開口部 12d8を選択し てその上下位置を調整して位置付けする。さらに、開口部 12d7が開口部 12d8の後 方に来るように縦位置を調整して位置付けするとともに、デジタル X線センサ 14の 2 次元検出面 13eに面域 R3を設定する (ステップ S124)。次に、選択した 2方向スカウ ト撮影用の軌跡に従い、旋回アーム (支持手段) 4の移動を制御し、 2方向スカウト撮 影を行う（ステップ S126)。そして、 2方向スカウト撮影より複数の透視画像を作成し、 表示装置 26に表示する (ステップ S 128、 S130)。次に、操作者が，表示された複数 の透視画像上で、マウス操作でカーソルを移動させ、関心領域 R、より具体的には、 関心領域 R内の目標領域 mを指定すると、その指定を入力する (ステップ S132)。

[0117] 次に、第 1の X線撮影のためのモードとして CT撮影モードが設定され (S134)、指 定された関心領域 R、より具体的には、関心領域 R内の目標領域 mの座標計算が行 われる (ステップ S 136)。そして、旋回アーム (支持手段）の回転軸 4aの延長線が計 算された座標上に来るよう、旋回アーム (支持手段)および Zまたは被写体保持手段 を回転軸 4aと交差する平面上で位置付けする (ステップ S 138)。

[0118] CT撮影では、小さく限定された照射野の X線コーンビーム X線 CBで X線照射し、 デジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13eの一部の領域である面域 R2a〜R2cのい ずれかを読み出す CT撮影と、大きな照射野の X線ビームで X線照射し、 2次元検出 面 13eの全域である面域 R3を読み出す CT撮影とが選択できる。操作者が操作部 1 7Aより選択を行うと、その選択を入力し (S 140)、その選択に応じてフローが分岐す る。

[0119] 面域 R2a〜R2cのいずれかを読み出す撮影が選択された場合、図 14〜図 16の実 施形態であれば関心領域 Rの高さよりスリット 12d2〜 12d4のいずれかを選択して位 置付けする。また、図 18Aと図 18Bに示す実施形態であればスリット 12d20を選択し て縦位置を調整して位置付けし、開口部 12d8がスリット 12d20の前方に来るように 横位置を調整して位置付けする (ステップ S 142)。

[0120] 一方、面域 R3を読み出す撮影が選択された場合、図 14〜図 16に示す実施形態 であればスリット 12d5を選択して位置付けする。また、図 18Aと図 18Bに示す実施形 態であれば開口部 12d8を選択してその上下位置を調整して位置付けし、開口部 12 d7が開口部 12d8の後方に来るように縦位置を調整して位置付けする (ステップ S14 4)。

[0121] 次に、以上の設定に基づいて関心領域の CT撮影を行い（S 146)、そのデータを 基に CT画像を再構成する（S 148)。

[0122] 図 30はパノラマ撮影の他、セファロスタツトが可能な X線撮影装置を示す。この X線 撮影装置は、図 1の X線撮影装置 Mと基本構成は同じである力 さらに、セファロ用ァ ーム 200、セファロ用頭部固定装置 201およびカセットホルダ 202を設ける点が異な る。セファロ用アーム 200は、昇降フレーム 11の背後で支持され、図の左側側方に 長い。セファロスタツト用のカセットホルダ 202は、セファロアーム 200の X線撮影装置 と反対側端部に設けられる。セファロ用頭部固定装置 201は、カセットホルダ 202と X 線撮影装置との間でセファロ用アーム 200に設けられる。カセットホルダ 202は、図 示しない駆動機構により、セファロ用頭部固定装置 201に対し、図 30の正面手前より 奥の方向に、またその反対の方向に変位可能である。

[0123] ここで、図 10の（a)〜（c)に示すデジタル X線センサ 14は、カセットホルダ 202にも カセットホルダ 10aにも着脱交換可能に装着できる。また、セファロスタツトを行う場合 は、カセットホルダ 202に図 10の（a)〜（c)に示すデジタル X線センサ 14のいずれか を装着する。また、パノラマ撮影や CT撮影を行う場合は、カセットホルダ 10aに図 10 の（a)〜（c)に示すデジタル X線センサ 14の!、ずれかを装着する。

[0124] 図 10の（a)に示すデジタル X線センサ 14については、カセットホルダ 202を駆動す る必要はないので、セファロ用のカセットホルダに固定的に装着するのみでよい。ま た、カセットホルダ 202の図示しな 、駆動機構も省略可能である。

[0125] なお、デジタル X線センサを用いてセファロスタツトを行う装置には、たとえば本出願 人の出願に係る特開 2002— 17718号公報記載の X線撮影装置や、特開 2003— 2 45277号公報記載の X線撮影装置の構成を適宜応用しうる。特開 2002— 17718 号公報記載の X線撮影装置では、デジタル X線センサの 2次元検出面 13eの長さが セファロスタツト用の長さとなっていて、その一部の面域を用いてパノラマ撮影をする ようになつている。この構成において、ノ Vラマ撮影の際はノ Vラマに用いる面域のみ データを読み出し、セファロスタツトの際は全ての面域のデータを読み出してもよい。

[0126] フレームレートは、 1つの撮影モードの中で、撮影中に変更できるようにしてもよい。

図 31の (a)、 （b)を用いてその例を説明する。

[0127] X線ビームが包絡線 ENを描くパノラマ X線撮影については、図 21ですでに説明し た力 図 31の（a)も、図 21と同様、細隙ビーム NBが包絡線 ENを描くパノラマ X線撮 影の様子を示して!/、る。図 31の（a)では、一定時間（単位時間）ごとの細隙ビーム N Bの照射方向の変化が示されている。細隙ビーム NBが包絡線 ENを描くように歯列 弓 oのパノラマ撮影をする場合、旋回軸 4aを中心に旋回する旋回アーム (支持手段） 4の旋回速度すなわち角速度が一定であれば、範囲 RGAで示す臼歯の近傍では細 隙ビーム NBの単位時間あたりの照射方向の角度変化は前歯の部分に比較して急 峻であり、範囲 RGBで示す前歯の近傍では細隙ビーム NBの単位時間あたりの照射 方向の角度変化は臼歯の部分に比較して緩慢である。

[0128] 範囲 RGBにおける単位時間あたりの細隙ビーム NBの照射方向の角度変化に対し 、範囲 RGAにおける単位時間あたりの細隙ビーム NBの照射方向の角度変化は 3倍 程度になることがある。そのため、フレームレートが一定である場合、撮影される部位 の範囲の広さに対する読取画像の数つまりフレームの数は、範囲 RGAにおいて少な ぐ範囲 RGBにおいて多い。範囲 RGAにおける歯列弓の断層の弓形に沿った長さ を 1Aとし、範囲 RGBにおける歯列弓の断層の弓形に沿った長さを 1Bとする。範囲 RG Aにおけるフレームの数を αとし、範囲 RGBにおけるフレームの数が 13とする。 1Aと 1 Bの長さが同じである場合、 aぐ βである。つまり、範囲 RGAにおける一定の断層の 長さ 1Aの間で取得するフレームは、フレーム数に関して疎であり、範囲 RGBにおけ る同じ断層の長さ 1Bの間で取得するフレームは、フレーム数に関して密である。

[0129] 範囲 RGAにお!/、て、フレームレートを上げると、範囲 RGAにお!/、て取得するフレ 一ムの数を増加でき、範囲 RGAにおけるフレームがフレームの数に関して疎である ことを補うことができる。たとえば、 αと j8の値が、 α = |8となるよう、フレームレートを 調整することができる。

[0130] 以上は、範囲 RGAにおけるフレームがフレームの数に関して疎であることを補うた めにフレームレートを上げる例の説明であった力 むしろ積極的に、ある部位に関し ては鮮明に細部を撮影したい場合にフレームレートを上げる構成も考えられる。パノ ラマ撮影のように、 X線検出器が被写体に対して移動しながら撮影する X線撮影にお いては、フレームレートを上げると、撮影される部位の一定範囲において取得できる フレームが増加することは上記のとおりである。このことを利用して、より鮮明に細部を 撮影したい部位については、フレームレートを上げて取得した多くのフレームより、よ り鮮明に細部を再構成するように構成できる。上記の例で、前歯部分について、より 鮮明に細部を撮影した 、のであれば、前歯部分にっ 、ても高 、フレームレートで撮 影すればよいのである。

[0131] 上記は、撮影される部位の範囲の広さに対する読取画像の数つまりフレームの数 を適正にするためにフレームレートの調整を行う例である力 読取画像つまりフレー ムの画像濃度を適正にするためにフレームレートを調整するようにしてもょ 、。

[0132] たとえば、撮影される部位に硬組織が少な 、と、デジタル X線センサ 14の 2次元検 出面 13eで検出される X線が過剰になり、デジタル X線センサ 14の検出レベルの上 限を超えた部分が全て一様に均一の高い濃度値で塗りつぶされて表示される現象 力 S起こる。逆に、撮影される部位に硬組織が多いと、デジタル X線センサ 14の 2次元 検出面 13eで検出される X線が不足し、デジタル X線センサ 14の検出レベルの下限 に満たな 、部分が全て一様に表示されな ヽ現象が起こる。

[0133] この過不足を適正化するため、フレームレートを調整することが考えられる。すなわ ち、検出される X線が過剰である場合は、フレームレートを上げて画像読み出し回数 を多くする。これにより、画像読み出しまでに各撮像素子 13e'に蓄積される電荷を少 なくでき、上述の、デジタル X線センサ 14の検出レベルの上限を超えた部分が全て 一様に均一の高い濃度値で塗りつぶされて表示される現象を防止できる。検出され る X線が不足する場合は、フレームレートを下げて画像読み出し回数を少なくする。 これにより、画像読み出しまでに各撮像素子 13e'に蓄積される電荷を多くでき、上述 の、デジタル X線センサ 14の検出レベルの下限に満たない部分が全て一様に表示 されな 、現象を防止できる。

[0134] 歯科のパノラマ撮影では、照射される細隙ビーム NBが頸部の頸椎に力かる範囲で は、頸椎に X線が吸収されて、前歯付近でデジタル X線センサ 14の 2次元検出面 13 eで検出される X線が不足することが知られている。たとえばこの範囲で上述のように フレームレートを下げて画像読み出し回数を少なくするように制御できる。

[0135] この制御においては、例えば、常に 2次元検出面 13eで検出される X線の量を監視 し、デジタル X線センサ 14の検出レベルの下限に力かる部分が生じてきた時に自動 的にフレームレートを下げるようにセンサ制御信号発生手段 14a'を CPU19で制御 するソフトウェアを用いる。逆に、 2次元検出面 13eで検出される X線の量がデジタル X線センサ 14の検出レベルの上限に力かる部分が生じてきた時に自動的にフレーム レートを上げるようにセンサ制御信号発生手段 14a'を CPU19で制御するソフトゥェ ァを用いる。

[0136] 2次元検出面 13eで検出される X線は、デジタルデータとして信号化されるので、そ の X線量は、容易に数値ィ匕できる。 2次元検出面 13eで検出される X線の量の監視は 、 2次元検出面 13eの撮像素子 13e'全てを用いてもよぐ X線を受ける部分の撮像 素子 13e'の全てを用いてもよい。また、 X線を受ける部分の撮像素子 13e'の一部を 用いてもよい。

[0137] フレームレートを変更し、フレームの数を増減したとしても、取得したフレームを重ね 合わせる位置を調整することで、前述のとおり同じ被写体位置にっ 、て積算してなめ らかなパノラマ画像を得ることができる。

[0138] フレームレートは、予めその変更パターンを図示しないハードディスク等力もなる記憶 部に設定記憶させておいてもよい。記憶部は、制御部 29内に設けることができる。た とえば、上記のパノラマ撮影において、照射される細隙ビーム NBが頸部の頸椎にか 力る範囲は、撮影される人体ごとに多少の個人差はあるものの、概ね共通であるので 、骨格、軟組織の配置等に関して経験的に得た人体頭部の基準モデルを想定し、定 型のフレームレート変更パターンを設定記憶し、そのフレームレート変更パターンに 従って制御するようにしてもよい。この場合、年齢、性別等ごとに複数の基準モデル を想定し、それぞれのフレームレートの変更パターンを準備すれば、実際に撮影され る人体に対し、最も適合する変更パターンを選択することで、より適切な制御をするこ とがでさる。

[0139] また、撮影ごとに旋回アーム (支持手段) 4を旋回させる回転駆動モータを回転する ためのモータ駆動信号 20の発生パターンを上記の記憶部に予め記憶しておき、当 該発生パターンによるモータ駆動信号発生の進行に合わせたフレームレートの変更 パターンを 1対 1で同じく記憶部に記憶しておいてもよい。これらにより、撮影が進行 するとともにフレームレートを変更できる。

[0140] 旋回アーム（支持手段) 4の回転軸 4aに、図示しないロータリーエンコーダ、角度セ ンサ、角速度センサ等の角度や角速度を検出する検出手段 (支持手段移動検出手 段)を設け、旋回アーム (支持手段) 4の旋回角度、旋回角速度、旋回速度のいずれ か少なくとも 1つを算出してフレームレートの変更をするようにし、旋回角度、旋回角 速度、旋回速度の 、ずれか少なくとも 1つに応じたフレームレートを設定するようにし てもよ 、。撮影の開始と共にデジタル X線センサ 14が画像データの読み出しを開始 し、検出する旋回アーム (支持手段) 4の旋回角度、旋回角速度、旋回速度のいずれ か少なくとも 1つに応じて、予め定めたフレームレートで読み出しを続け、撮影の終了 とともに読み出しを終了する。

[0141] 上記のパノラマ撮影のように、回転軸 4a自体が移動しつつ旋回アーム（支持手段） 4が旋回して行う撮影では、撮影中の X線源 9とデジタル X線センサ 14の 2次元検出 面 13eの軌道を算出するようにし、歯列弓のノ Vラマ断層に対する撮影中の X線源 9 と 2次元検出面 13eの相対的移動速度を算出して、算出された相対的移動速度に対 して予め定めてぉ 、たフレームレートで読み出しを行うようにしてもょ 、。この場合、 前述の X—Yテーブル 8の Y軸テーブル 8j、 X軸テーブル 8iの移動量、旋回アーム（ 支持手段) 4の旋回角度、旋回角速度、旋回速度のいずれ力少なくとも 1つより、 X線 源 9と 2次元検出面 13eの軌道を算出できる。

[0142] 歯列弓のパノラマ断層に対する撮影中の X線源 9と 2次元検出面 13eの相対的移 動速度の算出のため、算出用のプログラムを、たとえば制御部 29に設けた図示しな いハードディスク等の記憶部に記憶しておく。 CPU19は、前述の支持手段移動検出 手段で検出される旋回アーム (支持手段) 4の旋回角度、旋回角速度、旋回速度の いずれか少なくとも 1つより、当該算出用プログラムを実行して、相対的移動速度を算 出する。

[0143] 歯列弓のノ Vラマ断層の位置は、位置付けした人体頭部に対し、これから行うパノ ラマ撮影におけるパノラマ断層の座標を基準に設定できる。たとえば、撮影する人体 頭部の歯列弓の前歯を、被写体保持手段に正確に位置付けし、標準的な歯列弓の 形状より、位置付けした前歯の位置から、一般的、平均的な歯列弓の形状力 撮影 する歯列弓のノ Vラマ断層の座標を設定してパノラマ撮影を行う技術が周知であるが 、被写体保持手段カゝら得た前歯の位置より、ここで設定されるパノラマ断層の座標を 用いることができる。一般的、平均的な歯列弓の形状は前述の記憶部に記憶でき、 C PU19は、これを基に歯列弓のノ Vラマ断層の座標を設定できる。なお、被写体とな る人間に 2次元の感圧センサを嚙ませ、歯列弓のノ Vラマ断層の正確な 2次元座標 を検出するようにしてもよい。

[0144] パノラマ撮影、 CT撮影などの撮影の種類や、パラメータに応じて、ノ ラマ撮影に つ 、て述べたように、フレームレートの変更パターンを記憶部に予め記憶してお！、て もよい。この場合、撮影の開始とともにデジタル X線センサ 14が画像データの読み出 しを開始し、撮影中、時間の進行とともに予め定めた変更パターンのフレームレート に従って画像データの読み出しを続け、撮影の終了とともに読み出しを終了する。

[0145] 旋回アーム (支持手段) 4の回転軸 4aに、前述の指示手段移動検出手段を設け、 上記のように時間の進行と共にではなぐ検出する旋回アーム (支持手段) 4の移動 量に応じて、予め定めた対応するフレームレートで読み出しを続けるようにしてもよ!ヽ

[0146] なお、フレームレートの定め方は、逐一定めてもよい。また、たとえば 1秒間に 30フ レームなど、標準のフレームレートを定めておき、検出する旋回アーム (支持手段) 4 の移動量により、一定の係数を乗ずるようにしてもよい。

[0147] なお、パノラマ撮影で、照射される細隙ビーム NBが頸部の頸椎に力かる範囲にお いて、照射 X線量を補うため、旋回アーム (支持手段) 4の旋回速度を低速にする制 御も可能である。この場合、旋回アーム (支持手段) 4の旋回速度が低速になった分、 照射 X線量が増加するので、フレームレートを変更しないようにしてもよいし、さらに調 整のためにフレームレートを変更するようにしてもよ！、。

[0148] また、上記の第 1の撮影モードと、第 2の撮影モードにおける X線撮影において、フ レームレートが異なるようにしてもよい。たとえば、ノ Vラマ画像を前述のスカウトビュ 一のみに用いる場合、 CT撮影においては高いフレームレートで単位時間あたりのフ レーム数を多く取得し、ノ Vラマ撮影においては CT撮影よりも低いフレームレートで 単位時間あたりのフレーム数を少なく取得するようにしてもよい。逆にパノラマ画像を スカウトビューのみならず、高精細のノ Vラマ画像としても得たい場合に、ノ Vラマ撮 影においては高いフレームレートで単位時間あたりのフレーム数を多く取得し、 CT撮 影においてはパノラマ撮影よりも低いフレームレートで単位時間あたりのフレーム数を 少なく取得するようにしてもょ 、。

[0149] なお、第 1の撮影モードと第 2の撮影モードの一方または双方におけるフレームレ ートを撮影中に可変とした場合には、撮影の過程の中で第 1の撮影モードにおけるフ レームレートと第 2の撮影モードにおけるフレームレートの高低が逆転する部分が生 じることちある。

[0150] 第 1の撮影モードと第 2の撮影モードの糸且合せの例は前述した力 そのいずれにお いても、目的に応じて、第 1の撮影モードにおけるフレームレートを、第 2の撮影モー ドにおけるフレームレートより高く設定することもでき、逆に第 2の撮影モードにおける フレームレートを、第 1の撮影モードにおけるフレームレートより高く設定することもで きる。

図面の簡単な説明

[0151] [図 1]X線撮影装置の図

[図 2]X線撮影装置の制御系のブロック図

[図 3]XYテーブルを上力 見た部分断面図

[図 4]水平フレームの上部と旋回アーム (支持手段）との連結部分を側方から見た部 分断面図

[図 5]別の実施形態における水平フレームの上部と旋回アーム (支持手段）との連結 部分を側方力 見た部分断面図

[図 6]デジタル X線センサより画像データを読み出す構成の 1例を示す図 [図 7]2つのモードでのセンサ使用領域を示す図

[図 8]2つの撮影モードでのデータ読み出しを示す図

圆 9]デジタル X線センサの 2次元検出面の限定された照射野での撮影を説明するた めの図

[図 10]デジタル X線センサの 2次元検出面における、セファロ撮影用における、限定 されたサイズへの設定状況を示す図

[図 11]データの重ね合わせの 1例の図

[図 12A]ビニング処理の 1例の図

[図 12B]MOSセンサの 4画素分の簡略化した回路図

[図 13]撮影モード選択および画像再構成を行うフローチャート

圆 14]照射野の位置を変更する構成を示す図

[図 15]照射野の位置を変更する別の構成の図

[図 16]照射野の位置を変更する別の構成の図

[図 17A]照射野の位置を変更する別の構成の図

圆 17B]照射野の位置を変更する別の構成の図

圆 17C]照射野の位置を変更する別の構成の図

圆 18A]—次スリット機構の構造を説明するための側面図

[図 18B]X線源に固定される固定ブロックと固定ブロックに設けられる機構の斜視図 [図 19]X線撮像ユニットの図

圆 20]歯列のパノラマ撮影時の状態を説明する模式的な図

[図 21]パノラマ撮影における X線ビームの軌跡を示す図

圆 22]関心領域を指定するためのパノラマ画像表示の例の図

圆 23]関心領域の CT撮影時の状態を模式的に示す図

[図 24]CT画像の表示の図

[図 25]CT画像のより具体的な表示の図

[図 26]2方向スカウトを説明するための図

[図 27]スカウト画像の表示の図

[図 28]CT画像の表示の図 [図 29]CPUの制御手順を示すフローチャート

[図 30]セファロスタツトが可能な X線撮影装置の正面図

[図 31]単位時間ごとの細隙ビーム NBの照射方向の変化を示す図

符号の説明

4 旋回アーム（支持手段）、 7 回転手段、 8 XYテーブル、 9 X線源、 10 X線撮像ユニット、 11 昇降フレーム、 11a チンレスト、 12 一次スリ ット機構、 13e 2次元検出面、 13e， 撮像素子、 14 デジタル X線センサ 、 16 二次スリット機構、 17 操作部、 19 CPU, 23 画像再構成手段 、 24 ビデオメモリ、 Rl、 R2a、 R2b、 R2c、 R3 面域（画像データ読み出し領域） 、 P 頭部（被写体）、 M1〜M4 トランジスタ、 SW1、SW2 スィッチ。

Claims

請求の範囲

[1] CT撮影を含む複数の撮影モードを備える医療用デジタル X線撮影装置であって、

X線を発生する X線源と、

X線を検出するための 2次元検出面を有するデジタル X線センサと、

前記 X線源と前記デジタル X線センサとを被写体を間にして相互に対向して支持す る支持手段と、

前記デジタル X線センサ力もデータを収集し、収集したデータを基に画像を再構成 する画像再構成手段と、

第 1の撮影モードと第 2の撮影モードのいずれかを選択する撮影モード選択手段と を備え、

前記第 2の撮影モードは、 X線の照射野が第 1の撮影モードと異なり、前記デジタル X線センサの画像データ読み出し領域が前記第 1の撮影モードにおける前記デジタ ル X線センサの画像データ読み出し領域よりも小さ 、ことを特徴とする、医療用デジ タル X線撮影装置。

[2] 前記デジタル X線センサにぉ 、て、前記第 2の撮影モードにお 、て、被写体の 1つ の撮影領域についての画像データ取得時間が前記第 1の撮影モードより短いことを 特徴とする、請求項 1に記載の医療用デジタル X線撮影装置。

[3] さらに、隣接する複数の撮像素子の信号を結合し一画素として扱う撮像素子結合 手段を備えることを特徴とする、請求項 1又は 2に記載の医療用デジタル X線撮影装 置。

[4] 前記第 1の撮影モードが CT撮影であり、前記第 2の撮影モードが、パノラマ撮影、 セファロ撮影、デンタル撮影のいずれかである、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の 医療用デジタル X線撮影装置。

[5] 前記第 1の撮影モードがセファロ撮影であり、前記第 2の撮影モードが、ノ Vラマ撮 影、クロス断層撮影、デンタル撮影のいずれかである、請求項 1乃至 3のいずれかに 記載の医療用デジタル X線撮影装置。

[6] 前記第 2の撮影モードにおいて、撮影中にフレームレートを変更することを特徴とす る、請求項 1から 5のいずれかに記載の医療用デジタル X線撮影装置。

[7] 前記第 2の撮影モードにぉ 、て、撮影中に前記デジタル X線センサが受ける X線の X線量を検出し、当該検出した X線量より前記フレームレートの変更を行い、または、 予め設定し記憶した変更パターンに従って撮影中に前記フレームレートの変更を行 うことを特徴とする、請求項 6に記載の医療用デジタル X線撮影装置。

[8] CT撮影を含む複数の撮影モードにおいて、被写体を透過した X線を検出する 2次 元検出面を有する医療用デジタル X線センサであり、

第 1の撮影モードと第 2の撮影モードのいずれかを選択することに対応して、その画 像読み出し領域が変化するセンサであって、

前記第 2の撮影モードにおける X線の照射野が第 1の撮影モードとは異なり、 前記第 2の撮影モードにおいて画像データを読み出す前記 2次元検出面の領域が 、前記第 1の撮影モードにおいて画像データを読み出す前記 2次元検出面の領域よ りも小さ 、ことを特徴とする、医療用デジタル X線センサ。