CT摄影装置、信息处理装置、CT摄影方法及信息处理方法与流程

文档序号:17050622发布日期:2019-03-05 20:04阅读:338来源:国知局
CT摄影装置、信息处理装置、CT摄影方法及信息处理方法与流程

本发明涉及对ct(computedtomography)摄影的摄影区域进行定位的技术。



背景技术:

近年来,为了抑制被辐射剂量,进行如下的x射线ct摄影,即,将摄影区域限定于局部,调节并照射x射线。例如,在专利文献1中公开了下内容,即,为了指定这样的摄影区域的位置而利用全景断层图像。详细来说,在画面显示了人体颚部的全景断层图像的状态下,操作者在该全景断层图像上进行作为关心部位的摄影区域的定位。全景断层图像一般大多在牙科诊疗的初诊时进行摄影,能够将此时获取到的全景断层图像有效地利用于x射线ct摄影。

此外,在专利文献2中,公开了如下内容,即,为了设定摄影区域的位置,利用通过从正交的2个方向对头部进行简单投影拍摄而得到的2个透视图像(侦察图像)。在这2个透视图像上,操作者设定位置,从而设定与其坐标对应的现实空间上的位置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:jp特许第4786685号

专利文献2:jp特许第4163991号



技术实现要素:

(发明要解决的课题)

在专利文献1的情况下,全景断层图像是将弯曲状的牙弓对于近心/离心方向呈直线状展开的图像。因此,通过使用全景断层图像,从而能够准确且容易地进行向心/离心方向上的摄影区域的定位。但是,全景断层图像并不具有足够的与向心/离心方向正交的方向(颊舌方向)的信息。因此,仅通过全景断层图像,关于该颊舌方向,难以准确地定位摄影区域。

此外,在专利文献2的情况下,由于使用从正交的2个方向拍摄的透视图像,因此能够三维地进行摄影区域的定位。但是,由于用于设定的图像是透视图像,因此有可能难以识别关注区域的位置,例如牙齿等隐藏于其他牙齿、组织等之类的。因此,存在难以准确地将摄影区域定位于关注区域的情况。

因此,本发明的目的在于,提供一种能够准确并且容易地进行ct摄影的摄影区域的定位的技术。

(用于解决课题的手段)

第一方式是一种ct摄影装置,具备:x射线产生器,其射出x射线束;x射线检测器,其检测所述x射线束;支承体,其将所述x射线产生器以及所述x射线检测器以相互对置的状态进行支承;旋转驱动部,其使所述支承体围绕旋转轴线进行旋转,所述旋转轴线在所述x射线产生器以及所述x射线检测器之间通过;显示部,其显示与被摄体中的牙弓对应的曲面状断层的图像即全景断层图像;第一位置设定部,其受理在显示于所述显示部的所述全景断层图像上离心或向心方向的位置的指定操作的输入,并且基于该指定操作来设定所述曲面状断层上的离心或向心方向的第一位置;透视摄影执行部,其通过控制所述x射线产生器、所述x射线检测器以及所述旋转驱动部,从而沿着具有所述曲面状断层上的所述第一位置处的切线方向的分量的透视摄影方向对所述被摄体照射x射线束,并获取透视图像;第二位置设定部,其受理在显示于所述显示部的所述透视图像上颊舌方向的位置的指定操作的输入,并且基于该指定操作来设定颊舌方向的第二位置;摄影区域设定部,其基于所述第二位置,设定ct摄影的摄影区域;和ct摄影执行部,其通过控制所述x射线产生器、所述x射线检测器以及所述旋转驱动部,从而向由所述摄影区域设定部设定的所述摄影区域照射x射线锥束来执行所述ct摄影。

第二方式是第一方式的ct摄影装置,其中,在所述显示部并排显示有所述全景断层图像以及所述透视图像的状态下,所述第二位置设定部受理用于设定所述第二位置的指定。

第三方式是第二方式的ct摄影装置,其中,在显示于所述显示部的所述全景断层图像上显示有表示所述第一位置的位置指标的状态下,所述第二位置设定部受理用于设定所述第二位置的指定。

第四方式是在第一方式至第三方式中的任一项的ct摄影装置中,所述第一位置设定部在显示于所述显示部的所述全景断层图像上显示用于表示所述摄影区域的范围的范围指标。

第五方式是在第一方式至第四方式中的任一项的ct摄影装置中,所述第二位置设定部在显示于所述显示部的所述透视图像上显示用于表示所述摄影区域的范围的范围指标。

第六方式是第一方式至第五方式中的任一项的ct摄影装置,其中,所述透视摄影执行部通过沿着彼此不同的多个所述透视摄影方向对所述被摄体照射x射线,从而获取多个所述透视图像,在多个所述透视图像中的全部或一部分显示于所述显示部的状态下,所述第二位置设定部受理用于设定所述第二位置的指定操作。

第七方式是第六方式的ct摄影装置,其中,所述第二位置设定部在所述显示部对多个所述透视图像进行切换的同时进行连续显示,并且受理用于停止该连续显示的操作输入,并受理用于设定所述第二位置的指定操作。

第八方式是第一方式至第七方式中的任一项的ct摄影装置,其中,所述ct摄影装置还具备:全景摄影执行部,其执行用于获取所述全景断层图像的全景摄影。

第九方式是对用于使x射线摄影装置执行x射线摄影的信息进行处理的信息处理装置,其具备:显示部,其显示与被摄体中的牙弓对应的曲面状断层的图像即全景断层图像;第一位置设定部,其受理在显示于所述显示部的所述全景断层图像上离心或向心方向的位置的指定操作,并基于该指定操作来设定所述曲面状断层上的离心或向心方向的第一位置;透视摄影信息提供部,其将用于执行沿着具有所述曲面状断层的所述第一位置处的切线方向的分量的透视摄影方向对所述被摄体照射x射线束而获取透视图像的x射线摄影的信息提供给所述x射线摄影装置;第二位置设定部,其受理在由所述x射线摄影装置获取且显示于所述显示部的所述透视图像上颊舌方向的位置的指定操作,并且基于该指定操作来设定颊舌方向的第二位置;摄影区域设定部,其基于所述第二位置,设定ct摄影的摄影区域;和ct摄影信息提供部,其将用于对所述摄影区域照射x射线锥束来执行所述ct摄影的信息,提供给能够执行ct摄影的x射线摄影装置。

第十方式是一种ct摄影方法,包括:(a)将与被摄体中的牙弓对应的曲面状断层的图像即全景断层图像显示于显示部的工序;(b)受理在通过所述(a)工序而显示于所述显示部的所述全景断层图像上离心或向心方向的位置的指定操作,并且基于该指定操作来设定所述曲面状断层上的第一位置的工序;(c)沿着具有通过所述(b)工序而设定的所述曲面状断层的所述第一位置处的切线方向的分量的透视摄影方向对所述被摄体照射x射线束,并获取透视图像的工序;(d)将通过所述(c)工序而获取到的所述透视图像显示于所述显示部的工序;(e)受理在通过所述(d)工序而显示于所述显示部的所述透视图像上颊舌方向的位置的指定操作,并且基于该指定操作来设定颊舌方向的第二位置的工序;(f)基于通过所述(e)工序而设定的所述第二位置,设定ct摄影的摄影区域的工序;和(g)向通过所述(f)工序而设定的所述摄影区域照射x射线锥束来执行所述ct摄影的工序。

第十八方式是对用于使x射线摄影装置执行x射线摄影的信息进行处理的信息处理方法,包括:(a)将与被摄体中的牙弓对应的曲面状断层的图像即全景断层图像显示于显示部的工序;(b)受理在通过所述(a)工序而显示于所述显示部的所述全景断层图像上离心或向心方向的位置的指定操作,并且基于该指定操作来设定所述曲面状断层上的离心或向心方向的第一位置的工序;(c)将用于执行沿着具有通过所述(b)工序而设定的所述曲面状断层的所述第一位置处的切线方向的分量的透视摄影方向对所述被摄体照射x射线束而获取透视图像的x射线摄影的信息提供给所述x射线摄影装置的工序;(d)将由所述x射线摄影装置获取到的所述透视图像显示于所述显示部的工序;(e)受理在通过所述(d)工序而显示于所述显示部的所述透视图像上颊舌方向的位置的指定操作,并且基于该指定操作来设定颊舌方向的第二位置的工序;(f)基于通过所述(e)工序而设定的所述第二位置,设定ct摄影的摄影区域的工序;和(g)将用于对通过所述(f)工序而设定的所述摄影区域照射x射线锥束来执行所述ct摄影的信息,提供给能够执行ct摄影的x射线摄影装置的工序。

(发明效果)

根据第一方式的ct摄影装置,通过在能够以将多个牙齿横向展开的形态进行观察的全景断层图像上,能够指定摄影区域的离心/向心方向的第一位置,从而操作者能够适当地设定摄影区域。此外,通过向具有与全景断层图像对应的曲面状断层中的第一位置的切线方向分量的透视摄影方向照射x射线,从而能获取与第一位置交叉的方向的透视图像。通过在该透视图像上受理位置指定,从而能够设定与断层面交叉的方向上的位置,即,颊舌方向(牙弓的内外方向)上的位置作为第二位置。由此,能够适当地设定仅通过全景断层图像难以设定的颊舌方向的第二位置。

根据第二方式的ct摄影装置,在对于ct摄影的摄影区域受理颊舌方向的第二位置的设定操作时,除了透视图像之外还将全景断层图像显示于显示部。通过该全景断层图像的显示,能够容易地确认要认定为摄影区域的牙弓上的位置。

根据第三方式的ct摄影装置,在对于ct摄影的摄影区域受理颊舌方向的第二位置的设定操作时,在全景断层图像上显示表示第一位置的位置指标。因此,操作者在设定ct摄影的摄影区域时,能够通过全景断层图像,容易地确认要设定为摄影区域的牙弓上的位置。

根据第四方式的ct摄影装置,通过在全景断层图像上显示表示摄影区域的范围的范围指标,从而能够设定摄影区域的离心/向心方向的第一位置使得关注区域包含在摄影区域中。

根据第五方式的ct摄影装置,通过在透视图像上显示表示摄影区域的范围的范围指标,从而能够设定摄影区域的颊舌方向的第二位置使得关注区域包含在摄影区域中。

根据第六方式涉及的ct摄影装置,能够在从多个方向拍摄得到的透视图像上进行位置的指定操作。由此,能够从不同的方向观察并确认齿列,因此能够适当地指定摄影区域的颊舌方向的第二位置。

根据第七方式的ct摄影装置,连续显示从多个方向观察的透视图像。因此,操作者能够从各个方向观察关注区域。例如,对于从一个方向观察的透视图像来说,有可能存在由于与其他构造物重叠而导致关注区域不清晰的情况,但是对于从其他方向观察的图像来说,能够减少该重叠。因此,操作者选择对于ct摄影的摄影区域的位置设定优选的透视图像,由此能够适当地进行摄影区域的定位。

根据第八方式的ct摄影装置,能够在一个ct摄影装置中实施透视摄影、ct摄影以及全景摄影。

根据第九方式的信息处理装置,通过在能够以将多个牙齿横向展开的形态进行观察的全景断层图像上,能够指定摄影区域的离心/向心方向的第一位置,从而操作者能够适当地设定摄影区域。此外,通过向具有与全景断层图像对应的曲面状断层中的第一位置的切线方向分量的透视摄影方向照射x射线,从而能获取与第一位置交叉的方向的透视图像。通过在该透视图像上受理位置指定,从而能够设定与断层面交叉的方向的位置即颊舌方向的位置作为第二位置。由此,能够适当地设定仅通过全景断层图像难以设定的颊舌方向的第二位置。

根据第十方式的ct摄影方法,通过在能够以将多个牙齿横向展开的形态进行观察的全景断层图像上,能够指定摄影区域的离心/向心方向的第一位置,从而操作者能够适当地设定摄影区域。此外,通过向具有与全景断层图像对应的曲面状断层中的第一位置的切线方向分量的透视摄影方向照射x射线,从而能获取与第一位置交叉的方向的透视图像。通过在该透视图像上受理位置指定,从而能够设定与断层面交叉的方向的位置,即,颊舌方向的位置作为第二位置。由此,能够适当地设定仅通过全景断层图像难以设定的颊舌方向的第二位置。

附图说明

图1是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的概略侧视图。

图2是示出第一实施方式的主体部2的上部附近的概略立体图以及内部构造图。

图3是示出第一实施方式的信息处理装置8的硬件结构的框图。

图4是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的功能结构的框图。

图5是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的动作的流程的图。

图6是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的动作的流程的图。

图7是示出保持于被摄体保持部421的头部m10的概略立体图。

图8是示出全景断层图像pi1的一例的图。

图9是示出在全景断层图像pi1上设定向心/离心方向的第一位置pos1的样子的示意图。

图10是示意性地示出从+z侧观察的头部m10的下颚部和牙弓模型dm的俯视图。

图11是示出从+z侧观察的执行透视摄影的主体部2的回转臂30的概略俯视图。

图12是示出透视图像si1的显示例的图。

图13是示出透视图像si1的其他的显示例的图。

图14是示出透视图像si1的其他的显示例的图。

图15是示出摄影区域fov的设定例的图。

图16是示意性地示出从+z侧观察的头部m10的下颚部和牙弓模型dm的俯视图。

图17是示出多个透视图像si1~si3的图。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的实施方式。另外,本实施方式中记载的结构要素仅为例示,并非意图将本发明的范围限定于此。在附图中,为了容易理解,根据需要有时会夸张或简化图示各部的尺寸、数量。

<1.第一实施方式>

图1是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的概略侧视图。图2的(a)是示出第一实施方式的主体部2的上部附近的概略立体图。图2的(b)是通过局部剖开罩盖来示出主体部的上部附近的内部构造的图。图3是示出第一实施方式的信息处理装置8的硬件结构的框图。图4是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的功能结构的框图。

x射线摄影装置1是使用x射线对被摄体进行拍摄的装置。在此,被摄体为受检者的头部m10,x射线摄影装置1具备尤其适于头部m10的牙颚部的摄影的结构。如后所述,x射线摄影装置1是构成为能够对头部m10执行透视摄影、全景摄影以及ct摄影的ct摄影装置。

x射线摄影装置1具备主体部2以及信息处理装置8。主体部2是执行x射线摄影的装置部分。信息处理装置8执行x射线摄影的条件等用于使主体部2动作的信息(x射线摄影信息)的生成、以及通过主体部2的x射线摄影而获取的图像信息等的处理。主体部2的主体控制部60按照程序pg执行x射线摄影。

主体部2在x射线摄影的现场,容纳在中空的纵长长方体状的防x射线室70中。信息处理装置8配置在防x射线室70的外部。主体部2具备操作显示部61。操作显示部61以及信息处理装置8通过连接电缆8c相互连接。

主体部2具备:x射线产生部10、x射线检测部20、回转臂30、升降部40、支柱50以及主体控制部60。x射线产生部10射出对头部m10照射的x射线。x射线检测部20检测从x射线产生部10射出的x射线。回转臂30是以对置状态支承x射线产生部10以及x射线检测部20的支承体。升降部40沿着在铅垂方向上延伸的支柱50进行升降。回转臂30支承于升降部40的上部框架41。以下,关于各部的结构详细进行说明。

另外,在包括图1的各图中,存在标注右手系的xyz正交坐标系的情况。在此,将与回转臂30的回转轴(旋转轴)31的轴向平行的方向(在此为铅垂方向)设为“z轴方向”,将与该z轴交叉的方向设为“x轴方向”,进而将与x轴方向以及z轴方向交叉的方向设为“y轴方向”。x轴以及y轴方向能够任意决定,但是在此,将受检者在x射线摄影装置1中被定位而与支柱50正对时的受检者的左右的方向设为x轴方向,将受检者的前后的方向设为y轴方向。在本实施方式中,从正对于支柱50的受检者观察,将右手方向设为了(+x)方向,将正面方向设为了(+y)方向,将铅垂方向向上设为了(+z)方向。

在以下的说明中,也有时将z轴方向称为垂直方向,将由x轴方向和y轴方向的二维规定的平面上的方向称为水平方向。进而,在下文中,还有时将x、y、z用于定义二维坐标、平面。例如,将由x坐标和y坐标构成的二维坐标设为xy坐标,将在x方向和y方向上扩展的二维平面设为xy平面。

<x射线产生部10>

x射线产生部10具备x射线产生器11以及射束成形机构13。

x射线产生器11具备作为产生x射线的x射线源的x射线管。从x射线产生器11射出的x射线束的强度(输出强度)能够通过变更供给到x射线管的电压以及/或者电流来控制。x射线产生器11由主体控制部60的照射控制部602控制。

射束成形机构13通过部分地遮蔽从x射线产生器11射出的x射线束,从而形成符合摄影目的的形状的x射线束(后述的x射线锥束或x射线窄束)。即,射束成形机构13控制x射线对头部m10的摄影区域。射束成形机构13由遮蔽控制部603控制。

射束成形机构13,例如,能够由配设在与x射线产生器11接近的位置的x射线遮蔽构件、以及使该x射线遮蔽构件移动的移动机构构成(未图示)。x射线遮蔽构件,例如,能够由设置有开口形状不同的多个开口的一个板状构件、或者通过在相互接近或离开的方向上移动而形成所要的大小或形状的开口的两个以上的板状构件等构成。此外,移动机构,例如,能够由滚珠丝杠机构或者线性电动机机构构成。

<x射线检测部20>

x射线检测部20具备x射线检测器21。x射线检测器21检测从x射线产生器11射出的x射线束。x射线检测器21具有由排列为阵列状的多个检测元件构成的检测面。x射线检测器21例如能够由平板探测器(fpd)或x射线荧光倍增管(i.i.:imageintensifier)等构成。

在x射线检测器21的检测面排列的多个检测元件将入射的x射线的强度变换为电信号。该电信号作为图像信号而输出到主体控制部60或信息处理装置8,基于该信号,生成x射线图像。

x射线检测器21安装在x射线检测部20的框体上的朝向x射线产生器11的侧部,从x射线产生器11射出的x射线束照射到其检测面。

<回转臂30>

x射线产生部10以及x射线检测部20分别呈悬挂状固定于回转臂30的两端部,被支承为对置。回转臂30经由在铅垂方向上延伸的回转轴31,由升降部40支承为悬挂状。在安装了x射线产生部10以及x射线检测部20的状态下,回转臂30从正面看为大致倒u字状,围绕在回转臂30的上端部具备的回转轴31的中心即旋转轴线sc进行回转。旋转轴线sc是沿着z方向的线。

另外,在本例中,支承x射线产生部10以及x射线检测部20的支承体由回转臂30构成。但是,支承体也可以设为其他形态。例如,也可以考虑取代回转臂30,而采用经由滚珠轴承等可环绕地卡合于固定在头部m10的上方的外周为圆形状的构件的外周部的环状构件。在该情况下,将x射线产生部10和x射线检测部20对置地安装于该环状构件。然后,通过该环状构件沿着上述圆形状的构件的外周部在周向上移动,从而能够使x射线产生部10以及x射线检测部20以夹着头部m10的状态围绕该头部m10进行旋转。

<升降部40>

升降部40卡合于支柱50,构成为能够相对于支柱50在铅垂方向上进行升降移动。支柱50是在铅垂方向上具有长度的构件。升降部40具备上部框架41、下部框架42、升降驱动部43、44。上部框架41以及下部框架42与在铅垂方向上延伸的支柱50卡合。升降驱动部43、44具备电动机等驱动源,升降驱动部43使上部框架41沿着支柱50上下移动,升降驱动部44使下部框架42沿着支柱50上下移动。

上部框架41从正面看朝向近前侧(-y侧)延伸。在该上部框架41的靠近前端的部分安装有向下方延伸的回转轴31。上部框架41经由该回转轴31呈悬挂状地支承回转臂30。通过上部框架41沿着支柱50在铅垂方向上移动,从而回转臂30沿铅垂方向上下移动。

作为使回转臂30回转的构造,例如,可以将回转轴31以不能旋转的方式固定于上部框架41,并且相对于该回转轴31可回转地安装回转臂30。在该情况下,成为回转臂30相对于不能旋转的回转轴31进行回转。此外,也可以将回转轴31可旋转地安装于上部框架41,并且相对于该回转轴31不能旋转地连结回转臂30。在该情况下,通过使回转轴31旋转从而回转臂30会进行回转。

在前者的情况下,例如,可以通过未图示的皮带、滑轮等动力传递机构,使回转用电动机32的旋转力作用于回转臂30。例如,可以将回转用电动机32固定在回转臂30的内部,将环状的皮带架设于固定在回转用电动机的旋转轴的滑轮和回转轴31这两者,使回转用电动机32的旋转驱动力作用于回转臂30。在该情况下,使轴承等轴承构件介于回转轴31与回转臂30之间即可。

也可以将回转用电动机32设置在上部框架41的内部。在该情况下,作为传递回转用电动机32的动力的传递机构,可以设置未图示的皮带、滑轮、通过回转轴31的内部的旋转轴等。在该情况下,可以通过将回转用电动机32所产生的旋转驱动力传递到回转臂30,从而使回转臂30回转。

此外,在后者的情况下,可以将回转用电动机32设置在上部框架41的内部,经由未图示的辊等传递机构,使该回转用电动机32的旋转驱动力作用于回转轴31。在该情况下,可以使轴承等轴承构件介于回转轴31与上部框架41之间。

另外,在本实施方式中,将回转轴31配设为在铅垂方向上延伸,但是也可以考虑相对于铅垂方向以任意的角度倾斜配设回转轴31。例如在将回转轴31配设为在水平方向上延伸的情况下,通过回转轴31以及回转臂30进行旋转,从而x射线产生部10以及x射线检测部20在与铅垂方向平行的平面内进行旋转。

回转轴31、由轴承、皮带或滑轮、旋转轴等构成的传递机构以及回转用电动机32是使回转臂30回转的旋转驱动部的一例。即,旋转驱动部是使回转臂30(支承体)相对于头部m10围绕回转轴31相对回转的机构。

主体部2具备使回转臂30相对于头部m10在与回转轴31垂直的方向(x方向、y方向或具有x以及y方向两分量的合成方向)上相对移动的水平移动部。水平移动部能够由固定于上部框架41或回转臂30的xy工作台34构成。xy工作台34能够由在x轴方向上移动的工作台构件、在y轴方向上移动的工作台构件、以及用于使这些工作台构件在x轴方向或y轴方向上移动的电动机类等构成。

在xy工作台34固定于上部框架41的情况下,可以将xy工作台34固定在回转轴31的上端部。在该情况下,通过驱动xy工作台34,从而回转臂30会与回转轴31一起向与回转轴31垂直的方向(水平方向)移动。此外,在xy工作台34固定于回转臂30的情况下,可以将xy工作台34固定在回转轴31的下端部。在该情况下,仅回转臂30在与回转轴31垂直的方向(水平方向)上移动。

通过在回转臂30正在回转的过程中驱动xy工作台34,从而能够使回转轴31以及回转臂30、或回转臂30在水平方向上移动。因此,能够将x射线产生部10以及x射线检测部20的回转中心设定为与作为机械的回转中心的回转轴31不同的部位。

例如在ct摄影中,在从+z侧俯视x射线产生部10以及x射线检测部20时将x射线产生部10以及x射线检测部20的中心彼此连接的直线上设定摄影区域fov(fieldofview,视场)的中心。并且,在将x射线产生部10以及x射线检测部20的中心彼此连接的上述直线上设定回转轴31。但是,回转轴31设定在与摄影区域fov的中心不同的位置。在这样的几何学的条件下,使回转臂30围绕回转轴31进行回转,并且xy工作台34使回转轴31围绕摄影区域fov的中心转动与回转臂30的回转角度相同的角度量。由此,能够使x射线产生部10以及x射线检测部20以摄影区域fov的中心为回转中心(旋转轴线)进行回转的同时向摄影区域fov照射x射线锥束来进行ct摄影。

关于这样设定回转中心的技术,已经在jp特开2007-29168号公报或国际公开第2009/063974号中被公开,在本申请中也能够适当采用。

通过xy工作台34,能够使回转臂30相对于头部m10在水平方向上相对移动。但是,也可以取代使回转臂30在水平方向上移动,而使包括头部m10的受检者整体或一部分在水平方向上移动。

在下部框架42设置有被摄体保持部421。在此,被摄体保持部421具备保持头部m10的颚部的下颌支架以及将头部m10从其两侧加入并定位的未图示的头支架等(参照图7)。另外,被摄体保持部421也可以具备与此不同的结构,例如,也可以具备通过受检者咬住从而将头部m10进行固定的咬合块。通过将头部m10固定于被摄体保持部421,从而固定为头部m10的前后方向成为与y轴方向平行或大致平行。即,在头部m10被固定的状态下,头部m10的正中矢状切面成为与由y轴方向和z轴方向规定的yz面平行或大致平行。

通过按照受检者的身高使上部框架41升降,从而回转臂30配置在适当的位置。此外,下部框架42也配合上部框架41进行升降,由此将头部m10保持在设置于下部框架42的被摄体保持部421。

如图2的(b)所示,在支柱基部固定未图示的电动机,在该电动机连接有外螺纹等的驱动轴42ed。在构成升降部40的上部框架41固定有内螺纹等的轴承构件42en。驱动轴42ed与轴承构件42en螺合。通过驱动轴42ed的转动,从而上部框架41与轴承构件42en一起在z轴方向上升降。

在下部框架42固定有电动机42m,电动机42m与外螺纹等的驱动轴42d连接。在上部框架41固定有螺母等的轴承构件42n,并螺合有驱动轴42d。上部框架41和下部框架42经由驱动轴42d而连结。

在支柱50固定有对升降部40进行升降引导的导轨等导向构件40ga。在上部框架41固定有辊等被引导构件40gb1。在下部框架42固定有辊等被引导构件40gb2。

被引导构件40gb1和被引导构件40gb2构成了被引导构件40gb。被引导构件40gb沿着导向构件40ga在z轴方向上被引导。若不驱动驱动轴42d而仅进行驱动轴42ed的驱动,则进行上部框架41和下部框架42这两者的升降,即,进行升降部40整体的升降。通过电动机42m对驱动轴42d的驱动,从而下部框架42自身相对于上部框架41在z轴方向上升降移动。

根据该构造,例如,通过以相同位移量使基于驱动轴42ed的驱动的上部框架41的上升和基于驱动轴42d的驱动的下部框架42相对于上部框架41的下降同步,能够使下部框架42的高度维持为一定的同时,仅进行上部框架41的上升。

关于下降,与上述的上升相反,通过以相同位移量使上部框架的下降、下部框架42相对于上部框架41的上升同步,从而能够使下部框架42的高度维持为一定的同时,仅进行上部框架41的下降。

通过这样构成,例如,在通过x射线锥束的水平照射进行ct摄影的情况下,能够在头部维持为一定的高度的同时变更x射线锥束的照射中心轴的高度。

此外,也能够进行照射,使得在ct摄影中水平照射x射线锥束,在全景摄影中向上照射x射线窄束。此外,还能够进行照射,使得在ct摄影中向上照射x射线锥束或者向下照射x射线锥束。

回转用电动机32、xy工作台34以及升降驱动部43由主体控制部60的支承体控制部601控制(参照图3)。此外,对下部框架42进行升降驱动的升降驱动部44由被摄体保持控制部605控制。

在前述的未图示的支柱基部固定的电动机、驱动轴42ed、轴承构件42en为升降驱动部43的一结构例,在前述的未图示的支柱基部固定的电动机、驱动轴42ed、轴承构件42en、电动机42m、驱动轴42d、轴承构件42n为升降驱动部44的一结构例。

<主体控制部60>

主体控制部60是控制主体部2的装置。主体控制部60能够由作为具备未图示的cpu、rom以及ram等的计算机的硬件构成。在此,如图1所示,设置在x射线检测部20的内部。

在设置有主体控制部60的x射线检测部20的外壁面,安装有用于对主体控制部60输入各种命令的按钮类、或由显示各种信息的触摸面板构成的操作显示部61。

此外,在防x射线室70的壁面,也安装有用于输入对于主体控制部60的各命令的操作显示部62。操作显示部62具备显示各种信息的显示部63、操作部64、开关部65。开关部65具备用于输入摄影开始的命令的摄影开始开关65a、和强制地结束摄影的强制结束开关65b。

操作者(例如,施术者)能够经由操作显示部61、62操作主体部2。但是,在操作显示部61、62之间,操作内容、显示内容也可以不同。此外,在操作显示部61、62之间,操作内容、显示内容的一部分或者全部也可以是公共的。

此外,也可以省略操作显示部61、62中的任意一方。例如,在省略防x射线室70的情况下,可以省略操作显示部62。以下中,说明关于操作显示部62的显示内容或操作内容,但是在操作显示部61中也是同样的。

操作显示部62除了在选择x射线摄影模式时使用之外,还能够在设定摄影区域fov的位置时使用。

如图3所示,主体控制部60具备支承体控制部601、照射控制部602、遮蔽控制部603、检测控制部604以及被摄体保持控制部605。这些各控制部是通过cpu按照控制用应用进行动作而实现的功能。另外,这些功能中的一部分或全部也可以通过专用的电路以硬件的方式实现。

支承体控制部601通过控制回转用电动机32来控制回转臂30的回转。详细来说,支承体控制部601通过使支承于回转臂30的x射线产生部10以及x射线检测部20围绕回转轴31进行旋转,从而变更对头部m10的x射线的照射角度。此外,支承体控制部601通过控制xy工作台34,来控制回转臂30的x方向以及y方向的移动。进而,支承体控制部601通过控制升降驱动部43,使回转臂30与上部框架41在z方向上升降移动。

照射控制部602控制x射线产生部10的x射线产生器11。例如,照射控制部602通过控制供给到x射线产生器11的x射线管的电压或电流,从而控制从x射线产生器11射出的x射线束的开/关(on/off)以及x射线束的强度。

遮蔽控制部603通过控制射束成形机构13,从而控制x射线束的遮蔽量。遮蔽控制部603通过x射线束的遮蔽控制,来形成与摄影目的相应的形状的x射线束(例如,x射线窄束以及x射线锥束等)。此外,遮蔽控制部603通过x射线束的遮蔽控制,来抑制x射线束照射到受检者中的摄影区域fov以外的区域。

此外,遮蔽控制部603能够通过射束成形机构13来进行变更x射线束的照射方向的遮蔽控制。例如,能够将x射线束的上侧与下侧的遮蔽量设为均等从而水平照射x射线束,减小x射线束的上侧的遮蔽量且增大下侧的遮蔽量从而向上照射x射线束,增大x射线束的上侧的遮蔽量且减小下侧的遮蔽量从而向下照射x射线束。

此外,x射线检测器21也可以具备具有即使x射线束的照射方向改变也能受光的足够大小的检测面。或者,也可以构成为能够通过未图示的x射线检测器升降机构使具有比较小的检测面的x射线检测器21在x射线检测部20内减小升降。在该情况下,可以构成为根据x射线束的照射方向的上下的变更使x射线检测器21(检测面)进行升降。

检测控制部604控制x射线检测器21的动作。例如,检测控制部604控制设置在x射线检测器21的前面的未图示的准直器(2次x射线遮蔽部)。准直器为了部分地遮蔽散射的不需要的x射线部分,具有设置有与x射线束的形状对应的多个形状不同的多个孔的板状构件。检测控制部604控制准直器,使得从这多个孔当中将适于摄影目的的孔选择性地配置于检测面。

被摄体保持控制部605通过控制升降驱动部44,从而使被摄体保持部421与下部框架42一起在z方向上升降移动。被摄体保持控制部605通过对被摄体保持部421在z方向上进行定位,从而能够将头部m10保持在适于摄影的位置。

如前所述,通过基于支承体控制部601的升降驱动部43的控制的上部框架41和回转臂30的z方向的升降移动与基于被摄体保持控制部605的升降驱动部44的控制的下部框架42和被摄体保持部421的z方向的升降移动的同步驱动,能够在将被摄体保持部421在z方向上保持在相同位置的同时变更回转臂30相对于被摄体保持部421的z方向的位置。

<信息处理装置8>

如图1所示,信息处理装置8具备信息处理主体部80、显示部85以及操作部86。如图4所示,信息处理主体部80具有cpu81、rom82以及ram83。cpu81包括进行各种运算处理的运算电路。rom82存储有基本程序。ram83是存储各种信息的易失性的主存储装置。信息处理装置8具备由总线80b将cpu81、rom82以及ram83进行了连接的一般的计算机系统的结构。

信息处理主体部80还具备固定硬盘84、读取装置87以及通信部88。这些要素也适当经由接口(i/f)连接于总线80b。显示部85以及操作部86也连接于总线80b。

固定硬盘84是进行信息存储的辅助存储装置。显示部85显示图像等各种信息。操作部86是包括键盘86a以及鼠标86b等的输入用设备。操作者能够经由操作部86向信息处理主体部80输入各种命令。另外,显示部85可以由触摸面板构成。在该情况下,显示部85也能够作为操作部86而发挥功能。

读取装置87从光盘、磁盘、光磁盘等计算机可读取的记录介质8m进行信息的读取。通信部88在与x射线摄影装置1的要素或其他要素之间收发信号。

信息处理装置8经由读取装置87从记录介质8m读取程序pg,并记录到固定硬盘84中。然后,记录到固定硬盘84中的程序pg被复制到ram83中。cpu81按照保存在ram83内的程序pg,执行运算处理。与前述的说明关联,cpu81能够经由对操作部86的操作而受理操作。操作的受理通过操作的输入的受理来进行,严格来说通过基于操作的信号的受理来进行。

如图1以及图3所示,信息处理主体部80作为第一位置设定部801、透视摄影信息提供部802、第二位置设定部803、摄影区域设定部804、ct摄影信息提供部805以及图像处理部806而发挥功能。这些各部是通过cpu81按照程序pg等进行动作而以软件的方式实现的功能。另外,这些各部中的一部分或全部也可以通过专用的电路等以硬件的方式来实现。

第一位置设定部801以及第二位置设定部803设置为用于在主体部2中进行ct摄影时设定摄影区域fov的位置。

第一位置设定部801在显示部85显示了全景断层图像的状态下,受理在该全景断层图像上向心/离心方向的位置的指定操作。全景断层图像是与头部m10中牙弓对应的曲面状断层的图像。第一位置设定部801基于所受理的指定操作,设定曲面状断层上的向心/离心方向的位置(第一位置pos1)。向心/离心方向,是指接近正中(牙弓中的左右第一颗牙之间)的方向或远离正中的方向。第一位置设定部801在受理在全景断层图像上向心/离心方向的位置的指定操作时,还受理z方向的位置的指定操作。

透视摄影信息提供部802向主体控制部60提供用于执行透视摄影的信息。该透视摄影将由第一位置设定部801设定的曲面状断层的第一位置pos1处的切线方向作为透视摄影方向,对头部m10照射x射线束来获取其透视图像。

第二位置设定部803在显示部85显示了上述透视图像的状态下,受理在该透视图像上颊舌方向的位置的指定操作。第二位置设定部803基于所受理的指定操作,设定颊舌方向的位置(第二位置pos2)。颊舌方向是朝向牙弓的内侧(舌侧)的方向或朝向牙弓的外侧(颊侧(根据部位,为唇侧))的方向,是与向心/离心方向正交的水平方向。

摄影区域设定部804基于由第二位置设定部803设定的第二位置pos2,设定ct摄影的摄影区域fov。

ct摄影信息提供部805向主体控制部60提供用于执行ct摄影的信息。该ct摄影对由摄影区域设定部804设定的摄影区域fov照射x射线锥束。

图像处理部806在主体部2中进行x射线摄影时,对基于x射线检测器21输出的图像信号的x射线的投影数据进行处理,从而生成x射线图像。例如,在主体部2中进行ct摄影的情况下,图像处理部806通过对投影数据进行反投影处理、滤波处理等各种图像处理,从而重构关于所指定的断层的ct图像。

<动作说明>

接着,对x射线摄影装置1的动作进行说明。图5以及图6是示出第一实施方式的x射线摄影装置1的动作的流程的图。另外,除非特别指出,否则以下说明的x射线摄影装置1的动作基于主体部2的主体控制部60或信息处理主体部80的控制进行。

首先,在x射线摄影装置1中,进行摄影模式的选择受理(图5:步骤s1)。摄影模式的选择受理能够通过信息处理装置8的操作部86或主体部2的操作显示部61、62来进行。作为摄影模式,能够选择执行透视摄影的透视摄影模式、执行全景摄影的全景摄影模式、以及执行ct摄影的ct摄影模式。另外,在构成为在x射线摄影装置1中能够执行头颅摄影(头部x射线标准照片)的情况下,可以设为还能够选择执行头颅摄影的模式。

以下,对在步骤s1中选择了ct摄影模式的情况进行说明。另外,这里,在步骤s1中选择了ct摄影模式以外的情况下省略说明,但是执行该被选择的模式的处理。

若选择ct摄影模式,则x射线摄影装置1受理用于设定摄影区域的摄影区域设定模式的选择(图5:步骤s2)。在摄影区域设定模式中,例如,可以包括如下的第一摄影区域设定模式,即,如专利文献1中记载的那样,将全景断层图像显示于显示部85等,根据操作者在该图像上指定的位置来设定摄影区域。此外,作为另一摄影区域设定模式,可以包括如下的第二摄影区域设定模式,即,如专利文献2所记载的那样,在显示部85等显示通过从2方向进行透视摄影而得到的2个透视图像,根据操作者在该各图像上指定的位置来设定摄影区域。关于这些第一、第二摄影区域设定模式的处理,例如,能够将专利文献1、2中记载的技术应用于x射线摄影装置1。

作为又一摄影区域设定模式,包括利用全景断层图像和透视图像的第三摄影区域设定模式。关于该第三摄影区域设定模式的流程,使用图6来详细说明。

若在步骤s2中,从多个摄影区域设定模式中选择一个模式,则按照该模式,进行ct摄影的摄影区域fov的设定(图5:步骤s3)。然后,从信息处理装置8向主体部2提供用于进行ct摄影的ct摄影信息(图5:步骤s4)。详细来说,ct摄影信息提供部805对主体控制部60提供ct摄影信息。在ct摄影信息中,例如,可以包括与在步骤s3中设定的摄影区域的现实空间中的坐标位置相关的信息。此外,除了与回转臂30的回转开始位置相关的信息、与x射线强度(详细来说,供给到x射线管的电压值或电流值)相关的信息以外,在ct摄影信息中还可以包括各种信息。

若从信息处理装置8向主体部2提供ct摄影信息,则x射线摄影装置1受理ct摄影开始命令(图5:步骤s5)。ct摄影开始命令是成为在主体部2中开始ct摄影的触发的命令。操作者能够通过操作开关部65的摄影开始开关65a、或其他的操作部(操作显示部61、62、操作部86),从而将ct摄影开始命令提供给主体部2。

在有ct摄影开始命令的情况下(在步骤s5中为“是”),主体部2执行ct摄影(图5:步骤s6)。详细来说,主体部2根据在步骤s4中接受提供的ct摄影信息,首先,使回转臂30移动到回转开始位置。之后,主体部2开始回转臂30的回转,并且向在步骤s3设定的头部m10中的摄影区域照射x射线锥束。该x射线锥束是通过射束成形机构13而成形为例如呈四角锥状扩散的形状的x射线束。此外,主体部2通过在回转臂30的回转过程中,由x射线检测器21检测从x射线产生器11射出的x射线锥束,从而将以给定的帧速率得到的图像信号即投影数据取入到存储部中。此外,主体部2将所取入的投影数据发送到信息处理主体部80。由此,在信息处理装置8中,蓄积投影数据。

接着,在信息处理装置8中,进行ct图像的生成处理以及显示处理(图5:步骤s7)。详细来说,信息处理主体部80的图像处理部806对通过步骤s6的ct摄影而获取到的投影数据进行重构处理,由此生成作为ct图像的切片图像。此外,信息处理主体部80将所生成的切片图像显示于显示部85。另外,也可以构成为,在重构处理时,能够受理操作者所进行的重构涉及的条件设定(重构函数的种类、断层厚度等设定)。此外,也可以构成为,在显示处理时,能够受理操作者对显示于显示部85的切片图像的选择。

接着,参照图6来详细说明步骤s3的摄影区域fov的设定。图6是示出使用全景断层图像以及透视图像来设定摄影区域fov的第三摄影区域设定模式的流程的图。

在第三摄影区域设定模式的情况下,首先,主体部2执行对头部m10的全景摄影(图6:步骤s30)。具体而言,主体部2的主体控制部60通过控制x射线产生部10、x射线检测部20、回转用电动机32、xy工作台34等,来执行获取头部m10的颚部的全景断层图像的全景摄影。在全景摄影中,从x射线产生器11射出的x射线束通过射束成形机构13而成形为在铅垂方向上延伸的x射线窄束。然后,通过回转臂30移动全景摄影用的轨道,从而照射x射线窄束使得从左右的一端到另一端描画与牙弓对应的曲面。通过将由此得到的条型的投影图像连接,从而生成一张全景断层图像pi1。这样生成的全景断层图像pi1显示于显示部85(图6:步骤s31)。像这样,主体部2的主体控制部60是执行全景摄影的全景摄影执行部的一例。

图7是示出保持于被摄体保持部421的头部m10的概略立体图。如图7所示,在头部m10的颚部载置于被摄体保持部421的下颌支架的状态下,获取沿着牙弓模型dm的曲面状断层的全景断层图像。所谓牙弓模型,是沿着在统计上设为标准的人体的牙弓的虚拟的三维形状,在此,是具有与全景断层相当的给定厚度的俯视马蹄形状的虚拟的摄影对象物(曲面状断层)。进行将这样的牙弓模型dm存在的部分作为对象的全景摄影。

牙弓模型dm在现实空间(三维空间)中相对于被摄体保持部421占据固定的位置。由于在现实空间内确定了牙弓模型dm所示的曲面状断层的位置,因而将牙弓模型的位置(标准位置)确定为三维坐标的坐标信息。此外,牙弓模型dm并不限定于一个。例如,可以像成人(成人男性或成人女性)、儿童、老人这样,预先准备与性别以及年龄层分别对应的牙弓模型dm。并且,可以使得能够从多个牙弓模型dm中,选择适于头部m10的牙弓模型dm。牙弓模型dm的信息可以以能够读出的方式保存在固定硬盘84等存储部中。

图8是示出全景断层图像pi1的一例的图。如图8所示,全景断层图像pi1是将马蹄形状的牙弓模型dm所示的曲面状断层在向心/离心方向上呈直线状展开的图像,因此能够一次掌握齿列整体。如图8所示,靠近正中线ml侧为向心侧,远离正中线ml侧为离心侧。所谓向心/离心方向,是与正中线正交并且沿着牙弓的方向。

返回至图6,若在步骤s31在显示部85显示全景断层图像,则在信息处理装置8中,为了设定摄影区域fov的位置,受理作为向心/离心方向的位置的第一位置pos1的指定(图6:步骤s32)。

图9是示出在全景断层图像pi1上设定向心/离心方向的第一位置pos1的样子的示意图。在步骤s32中,如图9所示,在显示部85显示了全景断层图像pi1的状态下,第一位置设定部801受理向心/离心方向的位置(第一位置pos1)的指定操作。在图9所示的例子中,在全景断层图像pi1上显示有十字状的位置指定用光标cc1。该位置指定用光标cc1由正交的2条线构成,这些线的交点成为指示第一位置pos1的部分。位置指定用光标cc1能够通过操作者对操作部86进行操作,从而移动到全景断层图像pi1内的任意的位置。操作者在使该位置指定用光标cc1移动到希望的关注区域(roi)后,进行给定的指定操作(鼠标的点击操作等)。由此,第一位置设定部801将全景断层图像pi1中的位置指定用光标cc1的位置设定为作为向心/离心方向的位置的第一位置pos1。位置指定用光标cc1的第一位置pos1的指定也兼作上颚的牙齿、下颚的牙齿、牙冠部、牙根部的指定等z方向的指定。

另外,在图9所示的例子中,第一位置设定部801对与位置指定用光标cc1一起移动的矩形状的框光标fc1进行了显示。(严格来说发出显示命令。)该框光标fc1示意性地示出摄影区域fov的边界(外缘)。该框光标fc1的内侧的区域成为摄影区域fov。即,框光标fc1是表示摄影区域fov的范围的范围指标。操作者能够移动位置指定用光标cc1以及框光标fc1,使得关注区域进入到框光标fc1内。另外,也可以使得能够根据关注区域的大小,变更框光标fc1的大小。

另外,显示于显示部85的全景断层图像pi1可以不在x射线摄影装置1中获取,也可以由其他的x射线摄影装置来获取。但是,在该情况下,为了确定第一位置pos1的现实空间中的坐标,需要先确定获取全景断层图像pi1的其他x射线摄影装置中的牙弓模型dm的位置与x射线摄影装置1中的该牙弓模型dm的位置关系。此外,也可以不必在进行ct摄影模式的选择之后再进行全景摄影,而对由x射线摄影装置1过去进行全景摄影而得到的全景图像进行保存,调出并使用。

返回至图6,若设定作为向心/离心方向的位置的第一位置pos1,则透视摄影信息提供部802确定与全景断层图像对应的曲面状断层上的第一位置pos1的现实空间的坐标、以及第一位置pos1处的切线方向tld1(图6:步骤s33)。即,通过全景断层图像pi1上的位置的指定,从而确定牙弓模型dm上的第一位置pos1的xyz的坐标,并确定切线方向tld1。

对切线方向tld1进行说明。图10是示意性地示出从+z侧观察的头部m10的下颚部和牙弓模型dm的俯视图。如图10所示,若通过第一位置设定部801,设定作为曲状断层面的牙弓模型dm上的第一位置pos1,则透视摄影信息提供部802求取该第一位置pos1的坐标,进而,计算通过该第一位置pos1的坐标的切线tl1延伸的方向即切线方向tld1的向量。所计算出的切线方向tld1的信息保存到ram83等存储部中。也可以预先决定牙弓模型dm的各位置的切线方向tld1并进行表格化,并且适当读出该表格。

返回至图6,若在步骤s33中,计算出第一位置pos1的坐标以及切线方向的信息,则将这些信息作为透视摄影信息而提供给主体部2(图6:步骤s34)。透视摄影信息是用于进行透视摄影的条件,包括从x射线产生部10射出的x射线束的照射方向(x射线束的中心轴的朝向)、x射线束的摄影位置(x射线束的中心轴通过的现实空间上的点的位置)等信息。主体控制部60若接收透视摄影信息,则进行回转臂的定位(图6:步骤s35)。然后,在头部m10固定于被摄体保持部421的状态下,主体控制部60执行照射x射线束的透视摄影(图6:步骤s36)。此外,若透视摄影完成,则将所获取到的透视图像显示于显示部85(图6:步骤s37)。

图11是示出从+z侧观察的执行透视摄影的主体部2的回转臂30的概略俯视图。如图11所示,若将透视摄影信息提供给主体部2,则主体控制部60对回转臂30进行定位控制,使得从x射线产生部10射出的x射线束bx1的照射方向(中心轴cbx的朝向)与切线方向tld1一致,并且x射线束bx1的中心轴cbx通过第一位置pos1的坐标。具体而言,通过回转用电动机32的驱动,调整回转臂30的水平面内的角度,由此使x射线束bx1的照射方向与切线方向tld1对齐。此外,通过xy工作台34以及升降驱动部43的驱动,来调整回转臂30的水平方向的位置、以及铅垂方向的位置。升降驱动部44的驱动也可以伴随着升降驱动部43的驱动。这是例如前述的相同位移量的同步驱动。由此,定位为x射线束bx1的中心轴cbx通过第一位置pos1。

这样,若回转臂30的定位完成,则通过射束成形机构13而成形的x射线束bx1从x射线产生部10射出,照射到保持于被摄体保持部421的头部m10。由此,如图11所示,由x射线检测器21检测通过第一位置pos1并且投射过与照射方向(与切线方向tld1平行的方向)正交的正交面os1的x射线束bx1。

另外,透视摄影时的x射线束bx1的摄影宽度(水平方向的宽度)并无特别限定,但是例如若设想牙科诊疗中的图像诊断,则关注区域大多存在于牙齿周边。因此,可以将x射线束bx1的摄影宽度设为例如包括第一位置pos1的周边2cm左右的大小。像这样,通过减小x射线束bx1的摄影宽度,能够降低受检者的被辐射剂量。

返回至图6,若在步骤s37将透视图像si1显示在显示部85,则在信息处理装置8中,为了设定摄影区域fov,受理作为颊舌方向的位置的第二位置pos2的指定(图6:步骤s38)。关于第二位置pos2的指定受理,参照图12来具体地说明。

图12是示出透视图像si1的显示例的图。在图12所示的例子中,为了设定图15所示的颊舌方向ctd1的第二位置pos2,在透视图像si1上显示有十字状的位置指定用光标cc2。该位置指定用光标cc2也与位置指定用光标cc1同样由正交的2条线构成,其交点为指示第二位置pos2的部分。通过操作者对操作部86进行操作,从而能够移动到透视图像si1内的任意的位置。操作者使该位置指定用光标cc2移动到希望的关注区域(roi)后,进行给定的指定操作(鼠标的点击操作等)。由此,第二位置设定部803将透视图像si1中的位置指定用光标cc2的位置设定为作为颊舌方向的位置的第二位置pos2。

另外,在图12所示的例子中,第二位置设定部803对与位置指定用光标cc2一起移动的矩形状的框光标fc2进行了显示。(严格来说发出显示命令。)该框光标fc2是示意性地示出摄影区域fov的边界(外缘)的范围指标。即,最终,该框光标fc2的内侧的区域会被设定为摄影区域fov。因此,操作者能够通过使关注区域包含在该框光标fc2内,从而适当地设定摄影区域fov。

实施位置指定用光标cc2、框光标fc2的第二位置pos2指定操作之前的初始显示位置也可以与牙弓模型dm上的第一位置pos1的位置匹配地显示。

在图12所示的透视图像si1中,垂直方向对应于现实空间的铅垂方向(z方向)。因此,通过读取位置指定用光标cc2的图像上的位置而设定的第二位置pos2不仅包括现实空间中的颊舌方向ctd1的位置信息,还包括现实空间中的铅垂方向的位置信息。

即,通过透视图像si1上的位置的指定,从而确定现实空间中的第二位置pos2的xyz的坐标,并确定摄影区域fov的位置。

若将坐标信息提供给主体部2,则主体控制部60对回转臂30进行定位控制,使得x射线束bx1具体而言为x射线锥束bx1回转照射位置已确定的摄影区域fov。具体而言,通过xy工作台34以及升降驱动部43的驱动,来调整回转臂30的水平方向的位置以及铅垂方向的位置。

升降驱动部44的驱动也可以伴随着升降驱动部43的驱动。这是例如前述的相同位移量的同步驱动。此时,优选进行控制使得将x射线产生器11和x射线检测器21的回转中心置于从z方向观察的摄影区域fov的中心。进一步优选进行控制,使得在ct摄影中x射线锥束bx1的照射中心轴总是通过第二位置pos2。位置指定用光标cc2设为能够移动到透视图像si1内的任意的位置,但是也可以构成为z方向保持固定而仅能够在颊舌方向ctd1上变更位置。

图13是示出图15所示的颊舌方向ctd1的透视图像si1的其他的显示例的图。在该显示例中,在设定第二位置pos2时,在显示部85中,将全景断层图像pi1与透视图像si1一起并排进行显示。在此,面向显示部85的画面在左侧显示了颊舌方向ctd1的透视图像si1,面向画面在右侧显示了全景断层图像pi1。另外,并非必须面向画面将透视图像si1以及全景断层图像pi1左右排列进行显示,也可以上下排列进行显示。

在本例中,将截取了图8以及图9所示的全景断层图像pi1中的先设定的第一位置pos1的周边部分而得到的部分图像与透视图像si1并排进行了显示。在该情况下,由于省略全景断层图像pi1中的不需要区域的显示,因此能够有效且广泛地利用显示部85的显示区域。但是,也不妨碍将全景断层图像pi1的全部与透视图像si1一起进行显示。

在图13的显示例中,若使透视图像si1上的位置指定用光标cc2沿上下方向移动,则全景断层图像pi1上的位置指定用光标cc1也与此联动地沿上下方向移动。但是,即便是使位置指定用光标cc2沿水平方向(颊舌方向)移动,位置指定用光标cc1也不移动。这是因为,颊舌方向相当于与全景断层图像的图像面垂直的方向。

像这样,通过显示透视图像si1以及全景断层图像pi1,从而操作者能够从两个方向确认关注区域周边的构造。因此,与仅显示透视图像si1的情况相比,能够更适当地设定摄影区域fov。

图14是示出图15所示的颊舌方向ctd1的透视图像si1的其他显示例的图。在该显示例中,与图13所示的显示例同样在设定第二位置pos2时,在显示部85中,将全景断层图像pi1与透视图像si1并排进行显示。此外,指示第二位置pos2的位置指定用光标cc2a的交点相对于框光标fc2,偏向上下方向的一方。更具体而言,例如,位置指定用光标cc2a的交点在配置于透视图像si1中的上颚的牙根附近的情况下,显示为相对于框光标fc2靠近上下方向上侧。另一方面,虽然省略图示,但是位置指定用光标cc2a的交点在配置于透视图像si1的下颚的牙根附近的情况下,显示为相对于框光标fc2靠近上下方向下侧。

这是因为,位置指定用光标cc2a的交点表示x射线束的主线(强度最高的x射线)的位置。即,在通过位置指定用光标cc2a指定了第二位置pos2的情况下,x射线束的主线会照射于其交点的位置。例如,在将上颚牙齿的根尖部周边设为摄影对象的情况下,通过在框光标fc2内包含该牙齿,从而该牙齿被包含在摄影区域中。然后,由于位置指定用光标cc2a偏向框光标fc2内的上侧而显示,因此x射线束的主线会照射到偏向该摄影区域内的上侧的位置。于是,主线会照射到位于上颚牙齿的上侧的根尖周边,因而能够良好地拍摄该根尖周边。反之,在拍摄下颚牙齿的根尖部周边的情况下,由于位置指定用光标cc2a的交点显示为靠近框光标fc2的下侧,因而在摄影区域中包含下颚牙齿的状态下,x射线束的主线会照射到比该摄影区域的中心稍微靠下侧的位置。因此,能够良好地拍摄位于下颚牙齿的下侧的根尖周边。

此外,通过使位置指定用光标cc2a的交点偏颇,能够将构成关注区域的牙根的牙齿包含在框光标fc2的内侧。由此,容易使该牙齿整体包含在摄影区域fov中,因此,ct图像的观察者能够更容易地掌握该牙齿整体的构造。

另外,在设定第一位置pos1时,也可以在全景断层图像pi1上,显示图14所示的位置指定用光标cc1a。位置指定用光标cc1a与图9所示的位置指定用光标cc1同样,2条直线的交点成为指示第一位置pos1的部分。关于该位置指定用光标cc1a,也与位置指定用光标cc2a同样,在配置于上颚或下颚的牙根附近时,也可以使其交点相对于框光标fc1偏向上下方向上侧或下侧。

例如,也可以在关注区域位于上颚的牙根附近的情况下,使位置指定用光标cc1a的交点相对于框光标fc1偏向上侧,并且使位置指定用光标cc2a的交点相对于框光标fc2偏向上侧,而在关注区域位于下颚的牙根附近的情况下,使位置指定用光标cc1a的交点相对于框光标fc1偏向下侧,并且使位置指定用光标cc2a的交点相对于框光标fc2偏向下侧。

像这样,既可以显示为位置指定用光标cc1a的交点位于框光标fc1的中央,位置指定用光标cc2a的交点位于框光标fc2的中央,也可以显示为偏向上方和下方中的任意一者。此外,也可以对应于其交点位置来变更射束成形机构13相对于x射线产生器11的位置,还可以与交点位置的位移操作同步对应地变更射束成形机构13相对于x射线产生器11的位置。

返回至图6,若在步骤s38设定第二位置pos2,则信息处理装置8基于该第二位置pos2,设定摄影区域fov。具体而言,摄影区域设定部804将以第二位置pos2为中心的一定范围的区域设定为摄影区域fov。

图15是示出摄影区域fov的设定例的图。在图15所示的例子中,由操作者指定的通过第二位置设定部803而设定的第二位置pos2成为从牙弓模型dm上的第一位置pos1向颊舌方向ctd1的舌侧(内侧)离开的位置。然后,将以第二位置pos2为摄影中心且与铅垂方向(z方向)平行延伸的大致圆柱状的区域设定为摄影区域fov。

若如以上这样设定摄影区域fov,则如图5的步骤s4中说明的那样,ct摄影信息提供部805将摄影区域fov的信息(例如,摄影区域fov的中心轴ra1的位置信息、半径尺寸等)提供给主体部2。由此,在主体部2中,会执行摄影区域fov的ct摄影(图5:步骤s6)。

<效果>

根据第一实施方式的x射线摄影装置1,由于在能够以将多个牙齿展开的形态进行观察的全景断层图像pi1上能够指定第一位置pos1,因此能够适当地进行沿着牙弓的向心/离心方向上的ct摄影的摄影区域fov的定位。此外,通过将牙弓模型dm(曲面状断层)中的第一位置pos1的切线方向tld1设为照射方向(摄影方向d1)来进行透视摄影,能够获取与第一位置pos1交叉的方向的透视图像。通过在该透视图像上受理位置指定,从而能够指定与牙弓模型dm交叉的方向的位置即颊舌方向的位置作为第二位置pos2。由此,能够适当地进行与颊舌方向相关的摄影区域fov的定位。

另外,在上述实施方式中,使透视摄影的摄影方向d1与切线方向tld1一致,但是并非必须使摄影方向d1与切线方向tld1一致。摄影方向d1只要是至少具有切线方向tld1的分量的方向即可。

<2.第二实施方式>

接着,对第二实施方式进行说明。另外,在以后的说明中,对于具有与已经说明过的要素相同的功能的要素,标注相同的符号或追加了字母字符的符号,并有时省略详细的说明。

在上述第一实施方式中,为了设定第二位置pos2,仅使用了针对一个方向(切线方向tld1)拍摄得到的一个透视图像si1。但是,也可以使用从多个方向拍摄得到的多个透视图像,来设定颊舌方向的第二位置pos2。

图16使示意性地示出从+z侧观察的头部m10的下颚部和牙弓模型dm的俯视图。图17是示出多个透视图像si1~si3的图。在本实施方式中,如图16所示,若设定第一位置pos1,则与第一实施方式的情况同样,确定该第一位置pos1处的切线方向tld1。但是,在本实施方式中,还确定具有该切线方向tld1的分量的其他两个方向tld2、tld3。在此,方向tld2、tld3设为将切线方向tld1在水平面内分别向右以及向左倾斜了给定角度(例如,5°~10°)的方向。透视摄影信息提供部802将以所确定的方向tld1~tld3为透视摄影方向的摄影信息提供给主体部2。在主体部2中,针对头部m10,向三个方向tld1~tld3的每一个照射x射线束,由此如图17所示,获取三个透视图像si1~si3。

作为透视图像si1~si3的显示例,例如,也可以在显示部85的画面上,将这三个图像同时并排显示。然后,可以在各图像上显示位置指定用光标cc2等,操作者能够在任意的图像上指定第二位置pos2。此外,也可以不同时显示透视图像si1~si3,而通过自动或手动逐个切换显示。在图像逐个自动地切换显示的情况下,成为像动画那样连续显示。在该情况下,可以构成为,通过操作者对操作部86进行操作来停止连续显示,从而能够选择特定的图像。

像这样,在本实施方式中,由于从不同的角度进行透视摄影,因此操作者能够从不同的角度观察并确认关注区域的位置。例如,对于从一个方向观察的透视图像来说,可能存在由于与其他构造物重叠而导致关注区域不清晰的情况,但是对于从其他方向观察的图像来说,能够减少该重叠。因此,操作者能够选择关注区域最容易确认的图像,来指定颊舌方向的位置(第二位置pos2)。因此,能够适当地进行摄影区域fov的设定。

另外,在本实施方式中,说明了针对三个方向进行透视摄影的情况,但也可以针对两个方向或四个方向以上的各方向进行透视摄影。

特别是在最近的齿科用x射线ct摄影装置中,已经在进行诊断所需的最小限度的狭小区域(例如,直径3cm且高度3cm的大小的摄影区域)的摄影。通过将摄影区域设得这样窄,从而能够最小限度地抑制x射线照射。因此,即使在拍摄这样的狭小区域的情况下,通过实施本发明,也能够适当地定位摄影区域,因此能够在抑制x射线照射的同时良好地进行图像诊断。

详细说明了本发明,但上述的说明在所有方面均为例示,本发明并不限定于此。应当理解,并未例示的无数的变形例都未脱离本发明的范围而是能够想到的。在上述各实施方式以及各变形例中说明的各结构只要不相互矛盾,能够适当进行组合或者省略。

符号说明

1x射线摄影装置

2主体部

11x射线产生器

21x射线检测器

30回转臂

31回转轴

32回转用电动机(旋转驱动部)

60主体控制部(透视摄影执行部、ct摄影执行部)

8信息处理装置

80信息处理主体部

801第一位置设定部

802透视摄影信息提供部

803第二位置设定部

804摄影区域设定部

805ct摄影信息提供部

806图像处理部

85显示部

86操作部

bx1x射线束

cbx中心轴

cc1、cc1a、cc2、cc2a位置指定用光标(位置指标)

ctd1颊舌方向

d1摄影方向

fc1、fc2框光标(范围指标)

fov摄影区域

m10头部(被摄体)

ml正中线

pg程序

pi1全景断层图像

pos1第一位置

pos2第二位置

sc旋转轴线

tl1切线

tld1切线方向

tld2、tld3方向

dm牙弓模型(曲面状断层)。

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