JP2002315746A - 被写体のx線撮影位置設定手段、この手段を備えたx線撮影装置 - Google Patents

被写体のx線撮影位置設定手段、この手段を備えたx線撮影装置

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JP2002315746A JP2001250822A JP2001250822A JP2002315746A JP 2002315746 A JP2002315746 A JP 2002315746A JP 2001250822 A JP2001250822 A JP 2001250822A JP 2001250822 A JP2001250822 A JP 2001250822A JP 2002315746 A JP2002315746 A JP 2002315746A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】X線の照射部位、つまり、X線撮像目標領域が
被写体内部にある場合にも、経験や勘によることなく、
正確にかつ間違いなく、その位置設定をすることができ
る被写体のX線撮影位置設定手段を提供する。 【解決手段】被写体を被写体固定手段で固定保持し、被
写体の所定位置に、X線撮像目標領域を一致させる場合
に、この被写体をモデル化し図面化した被写体模式図O
MとX線撮像目標領域Qを表示手段で表示し、被写体と
X線撮像目標領域との相対的動きが被写体模式図OMに
対するX線撮像目標領域Qの動きとして表示されるのを
見ながら、この模式図OM上で、X線撮像目標領域Qの
位置設定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被写体にX線を照
射し、この被写体を透過した透過X線によって、この被
写体の所望する部位のX線吸収係数の画像を生成するX
線撮影装置において用いられる被写体のX線撮影位置設
定手段、及び、この手段を備えたX線撮影装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】X線撮影装置には、例えば、歯科の分野
では、歯顎骨のパノラマ撮影などを行うもので、X線を
被写体の所定の部位に正確に照射する必要のあるものが
あり、このために、被写体を所定の撮影位置に設定する
ためのX線撮影位置設定手段が用いられている。
【0003】このX線撮影位置設定手段としては、例え
ば、X線の撮像位置を示すX、Y、Z方向のガイドビー
ムを用いて、これらのガイドビームが被写体の所定の位
置に照射されるように被写体とX線発生器との間の相対
的位置関係を設定するようなものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
被写体全体や部分の大まかな位置決めをするのには便利
であったが、被写体内部の局所部位だけにX線を照射し
て、その局所部位だけのX線画像が欲しい場合、例え
ば、齲歯の発生している歯牙付近の2、3本の歯牙の画
像が欲しい場合は、人体頭部である被写体外部に照射さ
れたガイドビームだけを頼りに、その内部にある照射部
位を推定しながら設定しなければならず、正確な位置付
けをすることができなかった。
【0005】また、この場合に正確な位置付けをするた
めには、被写体の照射部位についての解剖学的な知識も
必要とされ、熟練した術者でないと撮影ができないとい
う問題があり、また、間違い発生の可能性も高かった。
【0006】本発明は、このような問題を解決しようと
するもので、X線の照射部位、つまり、X線撮像目標領
域が被写体内部にある場合にも、経験や勘によることな
く、正確にかつ間違いなく、その位置設定をすることが
できる被写体のX線撮影位置設定手段、及び、この手段
を備えたX線撮影装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の被写体
のX線撮影位置設定手段は、被写体にX線を照射し、こ
の被写体を透過した透過X線によって、この被写体の所
望する部位のX線吸収係数の画像を生成するX線撮影装
置において用いられる被写体のX線撮影位置設定手段で
あって、被写体を固定保持する被写体固定手段と、この
被写体固定手段に固定された被写体に対して相対的にX
線撮像目標領域の位置を移動させる撮像位置移動手段
と、被写体模式図と前記X線撮像目標領域との相対的位
置関係を模式的に表示する表示手段とを備え、前記表示
手段に表示された前記被写体模式図と前記X線撮像目標
領域との相対的位置関係を参照しながら、前記撮像位置
移動手段によって前記被写体と前記X線撮像目標領域と
の相対的位置を移動させて前記被写体模式図上で前記X
線撮像目標領域の位置設定をするようにしたことを特徴
とする。
【0008】ここで、X線撮像目標領域とは、X線撮像
の目標となる領域をいい、X線撮影方法によって異なる
意味合いを持つものである。例えば、ワンショットで、
撮像する場合には、そのX線照射ビームの通過路上とな
る被写体部分がX線撮像目標領域であり、走査撮影を行
う場合は、走査の開始から終了までの間に、X線照射ビ
ームが通過する被写体部分であり、パノラマ撮影をする
場合には、旋回アームの回転中心の移動軌跡を中心とす
る一定領域である。また、局所照射X線CT撮影の場合
については、別途、後述している。
【0009】被写体模式図とは、モデル化した被写体を
模式的に平面図として表現したもので、被写体を例え
ば、X座標、Y座標の2次元的座標で把握したものだけ
でなく、例えば、Z座標だけの1次元的座標で把握した
ものを含むものである。
【0010】このX線撮影位置設定手段は、被写体を被
写体固定手段で固定保持し、この被写体固定手段か、X
線撮像目標領域に向かってX線を照射するX線発生器
か、その双方かを移動させることによって、被写体の所
定位置に、X線撮像目標領域を一致させる場合に、従来
のような被写体の外表面にガイドビームを当てるのでは
なく、被写体模式図を用い、この被写体模式図の模式図
撮影基準点と、実際の被写体の実撮影基準点とを一致さ
せてのちは、被写体模式図とX線撮像目標領域を表示手
段で表示し、被写体の相対的動きが被写体模式図に対す
るX線撮像目標領域の動きとして表示されるのを見なが
ら、この模式図上で、X線撮像目標領域の位置設定を行
うものである。
【0011】このようにすると、外部から推測するのに
比べ、被写体内部でのX線撮像目標領域の位置が明確に
分かり、被写体内部についての解剖学的知識や経験も必
要なく、簡単に、かつ、間違いなく、目標の局所部位に
X線撮像目標領域の位置を設定することができる。
【0012】請求項2に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1に記載のX線撮影位置設定手段にお
いて、前記撮像位置移動手段によって前記被写体と前記
X線撮像目標領域との相対的位置を移動させて前記被写
体模式図上で前記X線撮像目標領域の位置設定をする際
に、前記表示手段での表示において、前記X線撮像目標
領域の位置を固定し、前記被写体模式図の位置を移動さ
せることを特徴とする。
【0013】このX線撮影位置設定手段は、被写体とX
線撮像目標領域を相対的に移動させるのに、表示上で、
X線撮像目標領域を固定し被写体模式図を移動させるよ
うにしたので、固定されたX線撮像目標領域に対する被
写体の動きが直感的に把握しやすく、被写体の位置設定
をより間違いなく、容易にすることができる。
【0014】請求項3に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1に記載のX線撮影位置設定手段にお
いて、前記撮像位置移動手段によって前記被写体と前記
X線撮像目標領域との相対的位置を移動させて前記被写
体模式図上で前記X線撮像目標領域の位置設定をする際
に、前記表示手段での表示において、前記被写体模式図
の位置を固定し、前記X線撮像目標領域の位置を移動さ
せることを特徴とする。
【0015】このX線撮影位置設定手段は、被写体とX
線撮像目標領域を相対的に移動させるのに、表示上で、
被写体模式図を固定しX線撮像目標領域を移動させるよ
うにしたので、X線撮像目標領域が被写体より小さい場
合には、表示画面で、被写体模式図を表示させておい
て、その模式図の表示範囲内で、X線撮像目標領域を移
動させるという表示が可能なので、表示画面を有効利用
することができ、また、X線撮像目標領域が被写体模式
図のどの位置、つまり、被写体全体のどの位置にあるか
の把握がし易い。
【0016】請求項4に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1に記載のX線撮影位置設定手段にお
いて、前記撮像位置移動手段によって前記被写体と前記
X線撮像目標領域との相対的位置を移動させて前記被写
体模式図上で前記X線撮像目標領域の位置設定をする際
に、前記表示手段での表示において、前記被写体模式図
の位置と前記X線撮像目標領域の位置との相対的移動関
係を、前記被写体固定手段に固定された被写体と前記X
線撮像目標領域の相対的移動関係に対応させたことを特
徴とする。
【0017】このX線撮影位置設定手段は、表示上の被
写体模式図と前記X線撮像目標領域の相対的移動関係
を、実際の被写体固定手段に固定された被写体とX線撮
像目標領域の相対的移動関係に対応させた、つまり、被
写体を固定し、X線撮像目標領域を移動させる場合に
は、表示上も、被写体模式図を固定し、X線撮像目標領
域を表示上移動させるようにし、一方、X線撮像目標領
域を固定し、被写体を移動させる場合には、表示上も、
X線撮像目標領域を固定し、被写体模式図を表示上移動
させるようにしたので、実際の被写体の動きと、表示上
の動きが一致して、被写体の動きが直感的に把握しやす
く、被写体の位置設定をより間違いなく、容易にするこ
とができる。
【0018】請求項5に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1から4のいずれかに記載のX線撮影
位置設定手段において、前記X線撮影位置設定手段は、
更に、前記被写体固定手段に固定された被写体の実撮影
基準点と、この被写体に対応させて予め用意された被写
体模式図の模式図撮影基準点とを一致させる校正手段を
備え、前記校正手段によって、前記被写体固定手段に固
定された被写体の実撮影基準点と、前記被写体模式図の
模式図撮影基準点とを一致させた後に、前記表示手段に
表示された前記被写体模式図と前記X線撮像目標領域と
の相対的位置関係を参照しながら、前記撮像位置移動手
段によって前記被写体と前記X線撮像目標領域との相対
的位置を移動させて前記被写体模式図上で前記X線撮像
目標領域の位置設定をするようにしたことを特徴とす
る。
【0019】このX線撮影位置設定手段は、被写体とX
線撮像目標領域を相対的に移動させて、X線撮像目標領
域の位置設定をする前に、校正手段によって、実際の被
写体の実撮影基準点と、被写体模式図の模式図撮影基準
点とを一致させるようにしたもので、位置設置を正確に
行うために当然の前処理を規定したものであるが、かか
る処理を行うことによって、実際の被写体と表示された
被写体模式図との基準点が一致して、表示上の移動が、
実際の移動と一致することとなり、正確な位置設定をす
ることができる。
【0020】請求項6に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項5に記載のX線撮影位置設定手段にお
いて、更に、X線撮像目標領域を示すガイドビームを発
生するガイドビーム発生手段を備え、このガイドビーム
を前記校正手段として用いることを特徴とする。
【0021】このX線撮影位置設定手段は、従来、被写
体外部からの位置設定手段として用いられていたガイド
ビームを併用し、このガイドビームを、被写体模式図の
模式図撮影基準点と、実際の被写体の実撮影基準点とを
一致させる校正手段として用いるものである。
【0022】つまり、例えば、基準点を被写体の比較的
表面に近い位置、歯顎の場合には、前歯の歯根端に選ん
でおき、この前歯の歯根端は、人体頭部である被写体の
外部からは、前唇側辺部に相当するので、ガイドビーム
が被写体の前唇側辺部と一致したときに、双方の基準点
が一致したとするのである。
【0023】このようにすると、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、X線撮像目標領域を被写体外表面で示す目安とな
り、目標領域の把握がよりやりやすくなる。
【0024】なお、校正手段としては、このようなガイ
ドビームに限られず、前歯の基準点に接触させる接触子
を用いるやり方や、より正確を記する場合には、歯科に
おいては、被写体に合わせた噛合モデルを用いるやり方
などもある。
【0025】請求項7に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1から6のいずれかに記載のX線撮影
位置設定手段において、前記表示手段は、前記被写体の
大小に拘わらず、前記被写体模式図を一定の大きさで表
示し、一方、前記X線撮像目標領域の大きさを前記被写
体の大小に反比例するように表示することを特徴とす
る。
【0026】このX線撮影位置設定手段は、表示手段に
よる被写体模式図とX線撮像目標領域との相対的な表示
態様を特徴とし、被写体が大小しても、これに合わせ
て、被写体模式図を大小させるのではなく、被写体模式
図の表示大きさは変えずに、逆に、X線撮像目標領域の
大きさを変えることで、被写体の大きさに対するX線撮
像目標領域の覆う領域の大きさのイメージを把握しやす
くし、どの範囲まで照射されるかを、容易に判断するこ
とができる。
【0027】また、表示手段は、一般に、その表示面積
が限られているが、このようにすると、X線撮像目標領
域が移動する全体範囲を示す被写体模式図の大きさが一
定とできるので、表示手段の表示面積を有効利用するこ
とができる。
【0028】請求項8に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1から6のいずれかに記載のX線撮影
位置設定手段において、前記表示手段は、前記被写体の
大小に拘わらず、前記X線撮像目標領域を一定の大きさ
で表示し、一方、前記被写体模式図の大きさを前記被写
体の大小に比例するように表示することを特徴とする。
【0029】このX線撮影位置設定手段は、請求項7と
同様に、表示手段による被写体模式図とX線撮像目標領
域との相対的な表示態様を特徴とするが、請求項7のよ
うに、被写体が大小した場合に、これに反比例させて、
X線撮像目標領域を大小させるのではなく、X線撮像目
標領域の大きさは一定とし、被写体模式図の大きさを変
えるようにしているので、実際の撮影態様に一致してお
り、請求項7と同様に、被写体の大きさに対するX線撮
像目標領域の覆う領域の大きさのイメージを把握でき、
どの範囲まで照射されるかを、容易に判断する容易に判
断することができる上、被写体の大小と、被写体模式図
の大小の関係が感覚的に解りやすい。
【0030】請求項9に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段は、請求項1から8のいずれかに記載のX線撮影
位置設定手段において、前記表示手段は、更に、前記X
線撮像目標領域の中心位置を規定する座標軸を表示する
ようにしたことを特徴とする。
【0031】このX線撮影位置設定手段は、X線撮像目
標領域の中心位置を規定する座標軸が表示されるので、
この中心位置、例えば、パノラマ撮影する場合には、X
線照射のための旋回アームの回転中心の位置となる位置
が、容易に把握でき、使い勝手がよい。
【0032】請求項10に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段は、請求項9に記載のX線撮影位置設定手段に
おいて、前記X線撮影位置設定手段が、更に、前記座標
軸を、撮影基準座標系に対して回転させる座標軸回転手
段を備えことを特徴とする。
【0033】ここで、撮影基準座標系とは、このX線撮
影位置設定手段が用いられたX線撮影装置の撮影基準と
なる座標系であって、例えば、被写体が人体頭部の場合
には、人体の正中線を基準とし、その上下方向をZ軸、
被写体に対面して、左右方向をX軸、前後方向をY軸と
し、その原点を正中線上で、被写体の人体頭部の歯列弓
の咬合面とすることができる。
【0034】このX線撮影位置設定手段は、座標軸回転
手段を備え、X線撮影位置設定のための座標軸を、撮影
基準座標系に対して回転することができる。この回転後
の座標軸は、得られた立体的なX線画像のスライス断層
面画像を切り出すための、スライス基準軸とすることが
できるが、この場合、表示手段により、撮影基準座標系
に沿った形で、被写体模式図が表示されているので、例
えば、被写体が歯列弓の場合に、この歯列弓の歯列並び
に沿うように、撮影位置での適切なスライス基準軸の角
度、つまり、スライス角度を設定することができ、後の
切り出し表示時に、改めてスライス角度を設定する手間
を省くことができる。
【0035】請求項11に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段は、請求項1から10のいずれかに記載のX線
撮影位置設定手段において、前記被写体が歯顎骨であ
り、前記X線撮影位置設定手段によって、前記歯顎骨の
下顎、上顎だけでなく、上顎洞にも前記X線撮像目標領
域を位置設定できるようにしたことを特徴とする。
【0036】このX線撮影位置設定手段は、その特殊な
態様として、撮像対象である被写体が歯顎骨の場合に、
その上下位置調節が、上顎洞まで可能なようにしたもの
であり、実際の診療実態に沿うものである。
【0037】請求項12に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段は、請求項1から10のいずれかに記載のX線
撮影位置設定手段において、前記X線撮影装置が局所照
射X線CT撮影装置であり、前記被写体が歯顎骨であっ
て、前記X線撮像目標領域が、局所照射X線CT撮影に
おいて回転中心を中心とし、X線コーンビームが常時照
射される円柱領域であることを特徴とする。
【0038】このX線撮影位置設定手段は、まず、X線
撮影位置設定手段が用いられるX線撮影装置を局所照射
X線CT撮影装置に限定したものである。
【0039】この局所照射X線CT撮影装置とは、本出
願人が自ら提案したものであって、その詳細は、特開2
000−139902で述べているが、X線発生器と2
次元X線イメージセンサとを対向配置させた旋回アーム
を旋回させながら被写体の局所部位にのみX線コーンビ
ームを局所照射して撮影を行うもので、そのための撮影
条件は、X線発生器からは、撮影すべき局所部位のみを
包含するX線コーンビームを放射させ、旋回アームは、
その回転中心を撮影すべき局所部位の中心位置に固定さ
せた状態で旋回駆動させるというものである。
【0040】このようにして照射して2次元X線イメー
ジセンサ上に得られた電気信号をデジタル処理、逆投影
処理して、この局所照射を受けた局所部位の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
局所部位の任意の断層面画像などを得ることができるも
のである。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。
【0041】この撮影方法は、X線コーンビームを局所
照射する局所部位については、常に投影データが得られ
るが、その局所部位を取り囲む被写体の他の部分につい
ては、局所部位に比べて、X線コーンビームは旋回に伴
って一時的に透過するだけで、投影データへの影響も少
ないので、逆投影する場合に、局所部位以外の投影デー
タへ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。
【0042】本発明のX線撮影位置設定手段は、このよ
うな局所照射X線CT撮影装置で、特に重要とされる局
所照射の位置設定に特に適している。
【0043】また、このX線撮影位置設定手段は、被写
体を歯顎骨に限定し、X線撮像目標領域を常時局所照射
される部分に限定したもので、かかる場合に、X線撮像
目標領域の位置設定の要請が最も大きく、本発明の効果
が最もよく発揮される。
【0044】請求項13に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段は、請求項12に記載のX線撮影位置設定手段
において、前記X線撮影位置設定手段によって、前記歯
顎骨の下顎、上顎だけでなく、上顎洞にも前記X線撮像
目標領域を位置設定できるようにしたことを特徴とす
る。
【0045】この請求項12において、請求項11の特
徴を備えたものであり、請求項11と請求項12の双方
の効果が相乗的に発揮される。請求項14に記載のX線
撮影装置は、請求項1から13のいずれかに記載のX線
撮影位置設定手段を備えたことを特徴とする。
【0046】このX線撮影装置は、上記のような特徴を
有するX線撮影位置設定手段を備えたので、それぞれの
設定手段の効果を撮影装置として発揮する。
【0047】請求項15に記載のX線撮影装置は、請求
項14に記載のX線撮影装置において、このX線撮影装
置が、局所照射X線CT撮影装置であることを特徴とす
る。
【0048】このX線撮影装置は、上記のような特徴を
有するX線撮影位置設定手段を備えた局所照射X線CT
撮影装置、つまり、請求項12、13のX線撮影位置設
定手段を備えたX線撮影装置に対応するものであり、こ
れらの効果を撮影装置として発揮する。
【0049】
【発明の実施の形態】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。
【0050】図1は、本発明の被写体のX線撮影位置設
定手段における被写***置設定方法の一例の概念説明図
である。なお、これより、X線撮影位置設定手段が、人
体の頭部のX線撮影するX線撮影装置である局所照射X
線CT撮影装置に設けられている場合について説明す
る。
【0051】この図1(a)、(b)は、X線撮影位置
設定手段の表示手段(図13の表示手段7参照)に表示
された被写体模式図OM、OM′を示しており、ここで
は、例として、被写体が人体頭部の歯顎骨部分の場合に
ついて取り扱い、被写体模式図も歯顎骨の歯列弓をイラ
ストで示した模式図が示されている。
【0052】まず、図1(a)について、説明すると、
被写体模式図OMには、模式図撮影基準点PMがあり、
ここでは、前歯の歯根端が、その基準点となっている。
【0053】LX、LYは、左右ガイドビーム、前後ガ
イドビームであり、X方向つまり被写体に対し左右方向
のX線撮像位置を示すガイドビーム、Y方向つまり被写
体に対し前後方向のX線撮像位置を示すガイドビームで
あり、ここでは、これらのガイドビームが、表示手段に
表示された被写体模式図OM上で、どの位置にあるかが
示されている。
【0054】Sは歯列弓であり、この歯列弓Sの歯牙S
7が撮像目標の歯牙で、診療目標の歯牙であるとする。
QはX線撮像目標領域を示しており、ここでは、X線照
射方法として、上述した局所照射X線CT撮影を行う場
合であって、CT撮影中、常にX線が局所照射される領
域となり、この中心3aは、被写体を中心として、X線
発生器と2次元X線イメージセンサを対面させながら旋
回させる旋回アームの回転中心3aとなっている。
【0055】この局所照射X線CT撮影の場合、X線撮
像目標領域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。
【0056】また、ここでは、特に区別する必要のある
場合、左右ガイドビームLX、前後ガイドビームLY、
X線撮像目標領域Qなどが模式図撮影基準点にある場合
を、左右ガイドビームLX[0]、前後ガイドビームL
Y[0]、X線撮像目標領域Q[0]などと表示し、こ
れらが撮像目標点にある場合を、左右ガイドビームLX
[1]、前後ガイドビームLY[1]、X線撮像目標領
域Q[1]と表示する。
【0057】この方法においては、まず、表示手段によ
るこのような表示をする前提として、被写体(ここでは
人体の歯顎骨)の実撮影基準点(ここでは前歯の歯根
端)と、被写体模式図の模式図撮影基準点を一致させる
校正を行う。
【0058】これは、被写体を被写体固定手段(図3の
符号4参照)で固定し、こうして固定した状態で、被写
体の前歯の歯根端の位置を、ガイドビームが照射するよ
うに、ガイドビームと被写体との間の相対的位置を移動
させるもので、これによって、旋回アームの回転中心3
aが、実撮影基準点に一致する。
【0059】このような校正をしておくと、実際の被写
体と表示された被写体模式図との基準点が一致して、表
示上の移動が、実際の移動と一致することとなり、正確
な位置設定をすることができる。
【0060】こうして、校正が済むと、この図で点線で
示されたように、被写体模式図OMの模式図撮影基準点
PMと旋回アームの回転中心3aが一致した状態で表示
される。
【0061】ここで、この例では、被写体を左右(図中
のX方向)、前後(図中のY方向)に移動させると、刻
々とその移動状態が、この表示上で、X線撮像目標領域
Q、ガイドビームLX、LYの位置変化として反映され
るので、この表示上で、X線撮像目標領域Qが目標とす
る歯牙S7を好適な状態で覆うように、つまり、ガイド
ビームLX、LYの交点(旋回アームの回転中心3a)
が、歯牙S7に来るようにするだけで、X線撮像目標領
域Qの位置設定をすることができる。
【0062】こうして設定されたX線撮像目標領域Q
[1]は、十分正確に所望の歯牙を捕捉しており、この
状態で、X線撮影を行うことにより、十分診療目的に対
応した、また、診療目標部位が好適に表示されたX線画
像を得ることができる。
【0063】このようにすると、外部から推測するのに
比べ、被写体模式図によって解剖学的なデータが図示さ
れており、被写体内部でのX線撮像目標領域の位置が明
確に分かり、被写体内部についての解剖学的知識や経験
も必要なく、簡単に、かつ、間違いなく、目標の局所部
位にX線撮像目標領域の位置を設定することができる。
【0064】上記では、被写体の動きに合わせて、表示
が追従するような例を説明したが、この反対に、表示手
段に表示されたX線撮像目標領域Qを表示上で移動させ
るのにしたがって、被写体の動きが追従するようにして
もよい。また、表示上で最終的なX線撮像目標領域Q
[1]の位置設定をした後に、移動指令を発することに
より、被写体をこの設定位置に移動させるようにしても
よい。
【0065】また、この図では、被写体の実際の大き
さ、例えば、被写体が大人であったり子供であったりす
る場合に歯列弓の大きさが変わるが、その歯列弓の大き
さに対するX線撮像目標領域Qの実寸法の大きさの比率
が保たれるように、被写体模式図OMに対する表示上の
大きさが定められている。したがって、被写体がより大
きくなる場合、例えば、図に点線または実線の円で示さ
れているX線撮像目標領域Qに比べ、より小さなX線撮
像目標領域Q′(二点鎖線の想像線で表示)が表示手段
によって表示される。
【0066】このようにすると、被写体模式図OMの表
示大きさを変えることなく、実際の被写体と固定された
大きさを持つX線撮像目標領域Qとの間の相対的な大小
関係を、明確に示すことができ、被写体の大きさに対す
るX線撮像目標領域の覆う領域の大きさのイメージが把
握しやすく、術者は、どの範囲まで照射されるかを、容
易に判断することができる。
【0067】また、表示手段は、一般に、その表示面積
が限られているが、表示画面上で被写体模式図の大きさ
と位置を固定して、その上をX線撮像目標領域を移動さ
せて表示するようにすれば、表示手段の表示面積を有効
利用することができる。
【0068】図1(b)に示された被写体模式図OM′
は、被写体に対してX線撮像目標領域を上下に移動する
場合に用いられる簡易タイプのものであって、上下位置
設定すべき上下位置が、Z1からZ7までの7段階で示
されている。
【0069】この場合、校正が行われると、例えば、図
中で点線で示すように、上下ガイドビームLZ[0]が
上下方向(図中のZ方向)の模式図撮影基準点PMであ
る上下位置Z4に一致した状態で表示される。
【0070】この後、上記と同様に、被写体を移動させ
ると、その状態が、刻々と、上下ガイドビームLZの位
置変化として表示され、これを見ながら、上下ガイドビ
ームLZ[1]が目標とする上下位置L3に到達したと
きに、被写体の移動を停止させると、X線撮像目標領域
の上下位置設定が完了する。
【0071】被写体がここで採用した人体の歯顎骨の場
合は、上下方向の位置設定は大まかなものでよく、この
ような被写体模式図を用いて、より簡便にX線撮像目標
領域の位置設定をすることができる。
【0072】図2は、本発明の被写体のX線撮影位置設
定手段における被写***置設定方法の他例の概念説明図
である。
【0073】この例は、被写体が人体の歯顎骨の場合
で、上下方向についても、図1(a)と同様に、より被
写体を忠実に示すイラストで図示した被写体模式図OM
を用いたものである。
【0074】このような被写体模式図OMを用いる場合
には、図示したように、前後方向についてのイメージも
示され、X線撮像目標領域Qの照射部位を解剖学的な観
点から、より明確に把握することができる。
【0075】また、この場合には、歯顎骨などの硬組織
だけでなく、皮膚部分の軟組織も被写体模式図として表
示され、より、実態に即した把握をすることができる。
このような軟組織を併せた被写体模式図は、もちろん、
図1(a)の場合にも可能であり、同様の効果を発揮す
るものである。
【0076】なお、図1では、歯列弓のイラストが二次
元で表示され、X線撮像目標領域Qが円形で表示されて
いるが、歯列弓を斜視図とした立体的な図として表示
し、X線撮像目標領域Qも円柱を斜視図として表示する
ようにしても良い。また、X線撮像目標領域を示す形状
は、局所照射X線CT撮影において実際に撮影に用いら
れる形状としても良い。
【0077】図3は、本発明の被写体のX線撮影位置設
定手段における被写***置設定方法の他例の概念説明図
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。
【0078】この図3は、図1、2と同様に表示手段7
に表示されたものを模式的に示すものであるが、図1、
2と異なり、X線撮像目標領域Qを被写体模式図OMに
対して位置設定するのに、X線撮像目標領域Qを移動さ
せずに固定し、代わりに、図示するように、被写体模式
図OMを、X線撮像目標領域Qが模式図撮影基準点にあ
るようになる位置OM[0](点線表示)から、X線撮
像目標領域Qが撮像目標点にあるようになる位置OM
[1](実線表示)まで移動させるようにしている。
【0079】このようにすると、固定されたX線撮像目
標領域Qに対する被写体の動きが直感的に把握しやす
く、被写体の位置設定をより間違いなく、容易にするこ
とができる。
【0080】また、表示手段7の表示において、被写体
模式図OMとX線撮像目標領域Qの相対的移動関係を、
実際の被写体とX線撮像目標領域の相対的移動関係に一
致させるように、つまり、被写体を固定し、X線撮像目
標領域を移動させる場合には、表示上も、被写体模式図
を固定し、X線撮像目標領域を表示上移動させるように
し、一方、X線撮像目標領域を固定し、被写体を移動さ
せる場合には、表示上も、X線撮像目標領域を固定し、
被写体模式図を表示上移動させるようにすれば、実際の
被写体の動きと、表示上の動きが一致して、被写体の動
きが直感的に把握しやすく、被写体の位置設定をより間
違いなく、容易にすることができる。
【0081】また、この図では、被写体を上からみた模
式図と、横から見た模式図とをあわせて表示している
が、このようにすると、三次元的な移動移動設定がより
解りやすい。しかしながら、図1(a)、図2のよう
に、それぞれ個別に表示してもよく、また、これより、
図4から図10で例示するように、図1(a)と図1
(b)を合わせ表示するようにしてもよい。
【0082】図4(a)、(b)は本発明の被写体のX
線撮影位置設定手段における被写***置設定方法の他例
について表示画面例を用いた概念説明図である。
【0083】これらの図は、実際の表示手段7に表示さ
れた表示画面を例示したもので、X線撮影に必要な種々
のガイドメッセージが表示されているが、ここでは、本
発明に直接関係する部分だけ説明する。
【0084】この表示画面は、この例では、液晶表示と
なっており、その一部分が、位置設定のための画像表示
部7aとなっており、その周囲に、ガイドメッセージが
表示され、これらについては、図示しない操作手段によ
り、適宜必要な数値やデータの入力や、選択指令を与え
ることができるようになっている。
【0085】画像表示部7aには、被写体模式図OM、
OM′、X線撮像目標領域Q、ガイドビームLX,LY
などが表示されている。なお、これより図10まで、こ
のガイドビームLX,LYを、X線撮像目標領域Qの中
心位置3aを規定する座標軸として把握し、座標軸L
X,LYと呼ぶ。
【0086】また、この表示部7aの上部左右に、「X
=−5.60mm」、「Y=+19.60」、下部右側
に「Z=+219.00mm」と表示されているのは、
撮影基準座標系において、X線撮像目標領域Qの中心位
置3aの位置を、その原点からの距離で示したものであ
る。符号Pは、X線照射方向を示すものである。
【0087】図4(a)、(b)では、いずれも、患者
サイズとして、「S」が表示され、図4(a)に対し
て、図4(b)では、X線撮像目標領域Qの位置は変わ
らず、被写体模式図OMが移動しているのが解る。
【0088】被写体を移動させて位置設定する場合に
は、このように表示上も、被写体模式図OMを動かすよ
うにすると、被写体の動き方向と、表示上の被写体模式
図の動き方向が一致して、移動設定操作がやりやすい。
【0089】また、この画像表示部7aでは、X線撮像
目標領域Qの中心位置3aを示す座標軸LX,LYを表
示しており、この中心位置、例えば、パノラマ撮影する
場合には、X線照射のための旋回アームの回転中心の位
置となる位置が、容易に把握でき、使い勝手がよい。
【0090】図5(a)、(b)は本発明の被写体のX
線撮影位置設定手段における被写***置設定方法の他例
について表示画面例を用いた概念説明図、図6(a)、
(b)は本発明の被写体のX線撮影位置設定手段におけ
る被写***置設定方法の他例について表示画面例を用い
た概念説明図である。
【0091】これらの図5(a)、(b)、図6
(a)、(b)を比較すると、設定項目である患者サイ
ズだけが、「S」、「M」、「L」、「LL」と変化
し、これに対応して、画像表示部7aでは、被写体模式
図OMの大きさは変化せず、X線撮像目標領域Qの大き
さが、反比例して小さくなっているのが解る。
【0092】このようにすると、一定の大きさに限定さ
れる画像表示部7aで、被写体模式図OMを、その全体
がちょうど表示される大きさにして置きながら、X線撮
像目標領域Qの大きさが小さくなるので、実際の被写体
に対するX線撮像目標領域の大きさの関係が明確に把握
される。
【0093】図7(a)、(b)は本発明の被写体のX
線撮影位置設定手段における被写***置設定方法の他例
について表示画面例を用いた概念説明図である。
【0094】この図7(a),(b)を比較すると、患
者サイズだけが「S」、「L」と変化したのに対し、X
線撮像目標領域Qの大きさは変わらず、被写体模式図O
Mの大きさが、患者サイズの大きさに対応して変化して
いるのが解る。
【0095】このようにすると、実際の撮影態様に一致
しており、被写体の大きさに対するX線撮像目標領域の
覆う領域の大きさのイメージを把握でき、どの範囲まで
照射されるかを、容易に判断する容易に判断することが
できる上、被写体の大小と、被写体模式図の大小の関係
が感覚的に解りやすい。
【0096】図8(a)、(b)は本発明の被写体のX
線撮影位置設定手段における被写***置設定方法の他例
について表示画面例を用いた概念説明図である。
【0097】この図8(a)、(b)を比較すると、設
定項目であるスライス角度が、「0度」から、「+30
度」に変化し、これに対応して、座標軸LX,LYが回
転しているのが解る。
【0098】この図のX線撮像目標領域Qの中心位置3
aでは、図のように座標軸LX,LYを回転させると、
座標軸LXの方向と、X線撮像目標領域Qに含まれる歯
列弓の歯並びの方向とが一致し、このような座標軸L
X,LYに沿って、後に得られた3次元的なX線画像か
らスライス画像を切り出すようにすると、診療目的によ
り適ったものとなる。こうして、スライス画像の切り出
し時に、その角度を設定するために必要な画像を見なが
ら、スライス角度も設定することができるので、便利で
ある。
【0099】ここでは、この画面に表示された設定項目
「スライス角度」と、これに伴う、X線撮影装置側の設
定手段で、座標軸回転手段を構成する。
【0100】図9(a)、(b)は本発明の被写体のX
線撮影位置設定手段における被写***置設定方法の他例
について表示画面例を用いた概念説明図である。
【0101】この図9(a)、(b)を比較すると、設
定項目である、撮影部位だけが、「歯列」から、「上顎
洞」に変化しているのが解る。
【0102】つまり、このX線撮影位置設定手段によれ
ば、その上下位置調節が、上顎洞まで可能であり、実際
の診療実態に沿うものである。
【0103】図10(a)、(b)は本発明の被写体の
X線撮影位置設定手段における被写***置設定方法の他
例について表示画面例を用いた概念説明図である。
【0104】この図10(a)、(b)を比較すると、
患者サイズ「L」、撮影部位「上顎洞」は変わらず、ま
た、X線撮像目標領域Qの位置変化はなく、被写体模式
図OMだけが移動しているのが解る。
【0105】こうして、上顎洞についても、画像表示部
7aにおいて、被写体模式図OMを移動させながらの位
置設定が可能である。もちろん、図1、2のように、上
顎洞について、被写体模式図を位置固定し、X線撮像目
標領域を移動させながらの位置設定も可能である。これ
より、本発明のX線撮影位置設定手段を構成する機構的
な部分について、より詳しく説明する。
【0106】図11(a)本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段において、被写体を被写体固定手段に固定保
持した状態を示す側面図、(b)校正手段の使用態様を
示す斜視図である。
【0107】図11(a)において、4aは、被写体固
定手段(後述)を構成する頭部固定手段であり、被写体
固定手段の主要部の上部に固定された支持部4aaと、
この支持部4aaに設けられた頭部固定バンド4abと
を備えている。
【0108】Oは、被写体であり、ここでは、人体頭部
を直接のX線照射対象としている。LY、LZはすでに
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。
【0109】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。
【0110】このガイドビームLX,LY,LZは、従
来より、X線撮影装置において用いられているもので、
このように被写体の表面に照射されたガイドビームが、
被写体のどこに位置されるかで、被写体とX線撮像目標
領域の位置設定をおおまかに行っていた。
【0111】本発明では、このガイドビームLX,L
Y,LZを、被写体Oの実撮影基準点Pと、被写体模式
図OMの模式図撮影基準点PMとを一致させる校正手段
として用いることができる点については、すでに、図1
(a)で説明した。
【0112】つまり、この例では、頭部固定手段4aを
備える被写体固定手段をガイドビーム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
を移動させて、それぞれのガイドビームLX,LY,L
Z、あるいは、上下ガイドビームLZについては、図1
(b)の方法を用いる場合には、ガイドビームLX,L
Y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。
【0113】また、このようにガイドビームを備え、こ
れを校正手段として用いる場合には、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、X線撮像目標領域を被写体外表面で示す目安
となり、目標領域の把握がよりやりやすくなる。
【0114】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。
【0115】この接触子6Aを、被写体Oの実撮影基準
点Pに接触させることで、被写体Oの実撮影基準点P
と、被写体模式図OMの模式図撮影基準点PMとを一致
させる校正を行うことができる。
【0116】また、校正手段としては、更に、精度が必
要な場合には、被写体に合わせた噛合モデルを用いるや
り方などもある。
【0117】さらに、校正方法としては、上述したよう
に、校正手段を参照しながら、X線撮像目標領域を移動
手段によって移動して一致させるという方法ではなく、
特開平2−140150号公報においてパノラマX線撮
影装置の自動位置決め装置として記載されているよう
な、実撮影基準点を検出手段で検出して、移動手段を駆
動して被写体あるいは旋回アームを移動させ自動的に校
正する自動校正方法も用いることができる。
【0118】図12は、本発明の被写体のX線撮影位置
設定手段におけるX線撮像目標領域についての説明図で
ある。
【0119】図12(a)は、X線撮像目標領域Qと、
それぞれのガイドビームLX,LY,LZの関係を示し
ている。
【0120】この図から解るように、それぞれのガイド
ビームLX,LY,LZは、X線撮像目標領域Qの左右
方向(X方向)、前後方向(Y方向)、上下方向(Z方
向)の位置を示すものとして、厚さの薄い平面ビームと
してに照射されているものであり、これらの交差点がX
線撮像目標領域Qの中心となり、これが、局所照射X線
CT撮影装置の場合には、旋回アームの旋回中心3aと
も一致しているのである。
【0121】したがって、図1などで説明した被写体模
式図の表示においても、このガイドビームLX,LY,
LZを併せ表示することで、ガイドビームと被写体との
関係がより解りやすくなっている。また、以上のような
役割を有することから、これらのガイドビームLX,L
Y,LZが表示手段7に表示された場合には、これらを
座標軸LX,LY,LZと称したのである。
【0122】図13(a)は、本発明の被写体のX線撮
影位置設定手段を備えたX線撮影装置の正面図、(b)
は、一部破断の側面図である。
【0123】本発明のX線撮影位置設定手段は、被写体
内部の局所部位にX線撮像目標領域Qを位置設定するこ
とが必要な局所照射X線CT撮影装置において、その効
果が特に発揮されるが、ここでは、そのような局所照射
X線CT撮影装置として構成されたX線撮影装置20に
ついて説明する。
【0124】このX線撮影装置20は、X線コーンビー
ムを照射するX線発生器1、X線イメージインテンシフ
ァイア略してX線II(X線蛍光増倍管)とCCDカメ
ラを組み合わせた公知の構成の2次元X線イメージセン
サ2(X線検出器)、これらのX線発生器1、2次元X
線イメージセンサ2を両端に下垂対向固定し、固定され
た回転中心3aを中心として高精度に芯ブレなく旋回す
る旋回アーム3、頭部固定手段4aと、この頭部固定手
段をその背部4baの上部に設け、患者である被写体を
着座させる椅子4bからなる被写体固定手段4、この被
写体固定手段4を左右、前後、上下などに移動させて、
旋回アーム3の旋回中心3aとその旋回平面高さで規定
されるX線撮像目標領域に対して、被写体へのX線コー
ンビームの撮像位置を移動させる撮像位置移動手段5、
後述するガイドビーム発生手段の一部を支持する支持部
6a、被写体模式図などを表示する表示手段7、この装
置全体の支持体であり、門型の非常に剛性の高い構造体
である主フレーム10などを備えている。
【0125】撮像位置移動手段5は、被写体固定手段4
を左右移動させる左右移動手段51、前後させる前後移
動手段52、上下させる上下移動手段53に加え、椅子
4bの背部4baを傾動させて、X線コーンビームの照
射水平方向に対して被写体を傾動させる傾動手段54と
から構成され、上記の被写体固定手段4、表示手段7、
後述する校正手段6と併せて、X線撮影位置設定手段8
を構成している。
【0126】表示手段7は、後述する主フレーム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10eに
設置され、被写体模式図などを表示して、装置全体の操
作のガイド画面となっている。
【0127】また、操作パネル10eには、患者を着座
させる椅子4bを左右、前後、上下などに移動させる移
動スイッチが備えられている。校正後にこの移動スイッ
チを操作することにより、被写体固定手段4に固定され
た被写体Oが移動し、この移動状態が、図1で説明した
ように、表示手段7において被写体模式図OMに対する
X線撮像目標領域Qの動きとして連動表示される。
【0128】なお、表示手段7に表示された被写体模式
図OMに対するX線撮像目標領域Qの位置を操作パネル
10eの操作スイッチを操作して移動させるのに連動し
て、被写体固定手段4を移動させるようにしてもよい。
【0129】主フレーム10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
した旋回アーム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1対の横
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、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。
【0130】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の回転中心3aが変動
しないようになっている。
【0131】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してので、特
に、旋回振れがないことが要求される局所照射X線CT
撮影装置として、ふさわしい。
【0132】このような構成で、このX線撮影装置20
は、局所照射X線CT撮影を良好に行うことができると
共に、備えられたX線撮影位置設定手段8によって、X
線撮像目標領域を被写体内部の所望の位置に位置設定す
ることができる。
【0133】なお、この例では、X線撮像目標領域の基
準となる旋回アーム3の回転中心3aを固定して、被写
体の方を移動させるようにしたが、この逆に、被写体を
移動させずに、旋回アーム3の回転中心3aを移動させ
るようにしてもよい。
【0134】図14は、本発明で用いるガイドビーム発
生手段の説明図で、図14(a)は、図13におけるX
1矢視図であり、図14(b)は図14(a)における
X2矢視図であり、図14(c)は、図14(a)にお
けるX3矢視図であり、図14(d)は、図14(a)
におけるX4矢視図である。
【0135】このガイドビーム発生手段6は、アーム1
0a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。
【0136】このような構成で、図11で説明したよう
にガイドビームLX,LY,LZを被写体に照射するこ
とができ、また、本発明の校正手段としても機能してい
る。
【0137】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6
e、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。
【0138】このように構成されたガイドビームを構成
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、X線
撮像目標領域を被写体外表面で示す目安となり、目標領
域の把握がよりやりやすくなる。
【0139】図15は、図13のX線撮影装置の内部構
成を示す基本構成図である。
【0140】X線CT撮影装置20は、X線撮影手段
A、X線ビーム調整手段B、旋回アーム駆動制御手段
C、演算処理手段D、表示モニターE、被写体保持手段
4、主フレーム10、操作部11、操作パネル10eな
どを備えている。
【0141】X線撮影手段Aは旋回アーム3を有してお
り、この旋回アーム3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。
【0142】X線発生器1に備えられたX線ビーム調整
手段Bは、X線ビーム幅制限手段B1、X線ビームコン
トローラB2、出射制御スリットB3を有しており、X
線管より発射するX線ビームをX線ビーム幅制限手段B
1で調整して、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なっている。
【0143】一方の2次元X線イメージセンサ2は、X
線IIの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。
【0144】イメージセンサとしては、これ以外にカド
ミウムテルルやMOSセンサなどのX線2次元イメージ
センサ、シンチレータとグラスファイバとCCDとの組
み合わせのCCDイメージセンサなどの公知のX線2次
元イメージセンサが使用できる。
【0145】旋回アーム3には、XYテーブル31と昇
降制御モータ32と回転制御モータ33とが設けられて
おり、X軸制御モータ31a、Y軸制御モータ31bを
制御することによって、その回転中心3aをXY方向に
位置調整可能とし、昇降制御モータ32を駆動すること
によって上下に昇降するとともに、撮影時には回転制御
モータ33を等速度で駆動させて旋回アーム3を被写体
Oの周りに旋回できるようにしている。この昇降制御モ
ータ32は、旋回アーム3のアーム上下位置調整手段を
構成している。
【0146】また、旋回アーム3の回転中心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。
【0147】この回転制御モータ33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の回転中心3
aに軸直結で設置されている。
【0148】したがって、旋回アーム3を等速度又は可
変速で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、芯振れがなく局所
照射X線CT撮影を有効に実施することができる。
【0149】旋回アーム3の回転中心3aには、中空部
3bが設けられている。このような中空部3bを設ける
ためには、回転中心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、回転制御モータ33
としては、そのために、中空軸を使用したサーボモータ
を使用することができる。
【0150】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との間の接
続線を配置するためのものである。
【0151】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の回転中心3aを通して接続線を配置
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。
【0152】旋回手段Cは、この実施例ではXYテーブ
ルからなる位置調整手段31と、昇降制御後モータ32
と、回転制御モータ33とを組み合わせて構成される
が、このような構成に限られない。最も簡易な構造で
は、旋回アーム3の中心3aは、手回しハンドルを操作
して、任意の位置に設定できるようにしてもよい。
【0153】この図では、図13で説明した被写体固定
手段4を移動させる撮像位置移動手段5が、より具体的
に、左右移動手段のX軸制御モータ51、前後移動手段
のY軸制御モータ52、上下移動手段のZ軸制御モータ
53、傾動手段としての背部傾動制御モータ54として
示されている。
【0154】これらのモータ51〜54で駆動されるX
軸、Y軸、Z軸直線移動テーブル(不図示)は、それぞ
れ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で構成され、正確に直線移
動ができるものである。また、モータ51〜54によ
る、これらのX軸、Y軸、Z軸直線移動テーブルの移動
は、ラックとピニオン方式や、ボールネジ方式や、通常
のネジ軸を用いる方式などを適用できるが、正確に位置
決めできるものが望ましい。
【0155】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、撮
像位置移動手段5を用いて、旋回アーム3の回転中心3
aに、被写体Oの内部のX線撮像目標領域Qを合わせる
ことができる。一方、被写体固定手段4を撮像位置移動
手段5で移動させる替わりに、XYテーブル31と昇降
制御モータ32を用いて、旋回アーム3側を移動させ
て、旋回アーム3の回転中心3aに、被写体Oの内部の
X線撮像目標領域Qを合わせることも可能である。
【0156】この装置20では、この回転中心3aの位
置合わせ、つまり、X線撮影位置設置のために、被写体
側を移動させる撮像位置移動手段5と、照射側である旋
回アーム3を移動させるXYテーブル31と昇降制御モ
ータ32の双方を備えているが、どちらか一方だけ設け
てもよい。なお、局所照射X線CT撮影の場合には、回
転中心3aのブレのないことが重要なので、旋回アーム
3側は、旋回だけとし、旋回中心3aは固定とするのが
望ましい。
【0157】こうして、被検者は、椅子に座った自然な
姿勢を保ったままで、撮影に適切な位置決めがなされる
ので、被検者にとって優しい装置となる演算処理手段D
は、画像処理解析に高速で作動する演算プロセッサを含
んでおり、2次元X線イメージセンサ2上に生成された
X線透過画像を前処理した後、所定の演算処理を実行す
ることによって、X線を透過させた物体内部の3次元X
線吸収係数データを算出し、また、このデータの投影面
への投影などの演算を行って、外付けの表示手段Eに投
影画像や、X線パノラマ画像を表示させ、また必要な記
憶媒体に画像情報として記憶させる。
【0158】図16は、本発明の被写体のX線撮影位置
設定手段における被写***置設定方法の手順を示すフロ
ーチャートである。
【0159】このフローチャートを用いて、図1などに
ついて説明した校正と被写***置設定の手順について整
理して説明する。
【0160】まず、電源を投入すると(S1)、各方向
(X軸など)の原点復帰が行われ、つついで、被写体の
大小を選択することにより、この大小に合わせた、撮像
位置移動手段5の移動量と表示手段7上のX線撮像目標
領域Qの移動量の間の比率が定められ、これに対応し
て、表示手段7上のX線撮像目標領域Qの表示大きさが
決定される(S2)。
【0161】これで、撮像位置移動手段5によって、被
写体固定手段4を移動させることによって、照射されて
いるガイドビームLX,LY,LZが、被写体の実撮影
基準点Pを照射するように合わせるようにし(S3)、
これを、全てのガイドビームについてきちんと行われる
まで、繰り返す(S4)。
【0162】この位置付けが終了したら、被写体の実撮
影基準点Pと被写体模式図の模式図撮影基準点PMとを
一致させる校正を行う(S5)。つまり、被写体を移動
させた分だけ、被写体模式図上のX線撮像目標領域Qの
位置が移動しているので、その分だけ、それぞれの移動
量に対応させて、X線撮像目標領域Qの位置が、被写体
模式図上の模式図撮影基準点PMに来るようにする。
【0163】こうして、X線撮像目標領域Qが被写体模
式図上の模式図撮影基準点PMに表示される(S5)と
(図1の点線表示)、撮影目標である歯牙7に向かっ
て、移動するように、撮像位置移動手段5を作動させ、
被写体を移動させる(S7)。
【0164】表示手段は、この移動に対応して、現在の
カーソル、つまり、X線撮像目標領域Qとガイドビーム
LX,LYの表示を消去し(S8)、移動後のカーソル
を表示位置をその移動後の位置に対応させて表示し(S
9)、これを移動が終了するまで繰り返す(S10)。
【0165】こうして、移動が終了したら、被写***置
設定の手順が終了する。
【0166】図17は、本発明の局所照射X線CT撮影
装置の撮影概念説明図である。
【0167】本発明のX線撮影位置設定手段は、被写体
の一部に局所的にX線を照射する場合に好適に用いられ
るが、その最適の適用例である局所照射X線CT撮影装
置の撮影概念について説明する。
【0168】この装置では、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を旋回
させながら被写体Oの局所部位にのみX線コーンビーム
を局所照射、つまり、X線撮像目標領域Qが局所部位を
覆うようにして、撮影を行うもので、そのための撮影条
件は、X線発生器からは、撮影すべき局所部位のみを包
含するX線コーンビーム1aを放射させ、旋回アーム
は、その回転中心3aを撮影すべき局所部位の中心位置
に固定させた状態で旋回駆動させるというものである。
【0169】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、逆投
影処理して、この局所照射を受けた局所部位の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
の局所部位の任意の断層面画像などを得ることができる
ものである。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。
【0170】この撮影方法は、X線コーンビーム1aを
局所照射する局所部位、つまり、X線撮像目標領域Qに
ついては、常に投影データが得られるが、その局所部位
を取り囲む被写体の他の部分については、局所部位に比
べて、X線コーンビームは旋回に伴って一時的に透過す
るだけで、投影データへの影響も少ないので、逆投影す
る場合に、局所部位以外の投影データへの影響をほぼ無
視することができるという思想に基づいている。
【0171】また、撮影すべき局所部位と、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、局
所部位において歯牙、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
れた断層面画像は十分なコントラストを得ることができ
るので、このような局所部位にのみX線コーンビームを
局所照射して得た撮影画像を解析するだけで実際の診断
に十分に実用できるものである。
【0172】本発明のX線撮影位置設定手段は、このよ
うな局所照射X線CT撮影装置で、特に重要とされる局
所照射の位置設定に特に適しており、双方の効果が相乗
的に発揮される。
【0173】
【発明の効果】請求項1に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段によれば、被写体を被写体固定手段で固定保持
し、この被写体固定手段か、X線撮像目標領域に向かっ
てX線を照射するX線発生器か、その双方かを移動させ
ることによって、被写体の所定位置に、X線撮像目標領
域を一致させる場合に、従来のような被写体の外表面に
ガイドビームを当てるのではなく、被写体模式図を用
い、この被写体模式図の模式図撮影基準点と、実際の被
写体の実撮影基準点とを一致させてのちは、被写体模式
図とX線撮像目標領域を表示手段で表示し、被写体の相
対的動きが被写体模式図に対するX線撮像目標領域の動
きとして表示されるのを見ながら、この模式図上で、X
線撮像目標領域の位置設定を行うもので、外部から推測
するのに比べ、被写体内部でのX線撮像目標領域の位置
が明確に分かり、被写体内部についての解剖学的知識や
経験も必要なく、簡単に、かつ、間違いなく、目標の局
所部位にX線撮像目標領域の位置を設定することができ
る。
【0174】請求項2に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1の効果に加え、被写体とX線
撮像目標領域を相対的に移動させるのに、表示上で、X
線撮像目標領域を固定し被写体模式図を移動させるよう
にしたので、固定されたX線撮像目標領域に対する被写
体の動きが直感的に把握しやすく、被写体の位置設定を
より間違いなく、容易にすることができる。
【0175】請求項3に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1の効果に加え、被写体とX線
撮像目標領域を相対的に移動させるのに、表示上で、被
写体模式図を固定しX線撮像目標領域を移動させるよう
にしたので、X線撮像目標領域が被写体より小さい場合
には、表示画面で、被写体模式図を表示させておいて、
その模式図の表示範囲内で、X線撮像目標領域を移動さ
せるという表示が可能なので、表示画面を有効利用する
ことができ、また、X線撮像目標領域が被写体模式図の
どの位置、つまり、被写体全体のどの位置にあるかの把
握がし易い。
【0176】請求項4に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1の効果に加え、表示上の被写
体模式図と前記X線撮像目標領域の相対的移動関係を、
実際の被写体固定手段に固定された被写体とX線撮像目
標領域の相対的移動関係に対応させたので、実際の被写
体の動きと、表示上の動きが一致して、被写体の動きが
直感的に把握しやすく、被写体の位置設定をより間違い
なく、容易にすることができる。
【0177】請求項5に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1から4のいずれかの効果に加
え、被写体とX線撮像目標領域を相対的に移動させて、
X線撮像目標領域の位置設定をする前に、校正手段によ
って、実際の被写体の実撮影基準点と、被写体模式図の
模式図撮影基準点とを一致させるようにしたもので、実
際の被写体と表示された被写体模式図との基準点が一致
して、表示上の移動が、実際の移動と一致することとな
り、正確な位置設定をすることができる。
【0178】請求項6に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項5の効果に加え、従来、被写体
外部からの位置設定手段として用いられていたガイドビ
ームを併用し、このガイドビームを、被写体模式図の模
式図撮影基準点と、実際の被写体の実撮影基準点とを一
致させる校正手段として用いるので、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、X線撮像目標領域を被写体外表面で示す目安
となり、目標領域の把握がよりやりやすくなる。
【0179】請求項7に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1から6のいずれかの効果に加
え、表示手段による被写体模式図とX線撮像目標領域と
の相対的な表示態様を特徴とし、被写体が大小しても、
これに合わせて、被写体模式図を大小させるのではな
く、被写体模式図の表示大きさは変えずに、逆に、X線
撮像目標領域の大きさを変えることで、被写体の大きさ
に対するX線撮像目標領域の覆う領域の大きさのイメー
ジを把握しやすくし、どの範囲まで照射されるかを、容
易に判断することができる。
【0180】また、表示手段は、一般に、その表示面積
が限られているが、このようにすると、X線撮像目標領
域が移動する全体範囲を示す被写体模式図の大きさが一
定とできるので、表示手段の表示面積を有効利用するこ
とができる。
【0181】請求項8に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1から6のいずれかの効果に加
え、請求項7と同様に、表示手段による被写体模式図と
X線撮像目標領域との相対的な表示態様を特徴とする
が、請求項7のように、被写体が大小した場合に、これ
に反比例させて、X線撮像目標領域を大小させるのでは
なく、X線撮像目標領域の大きさは一定とし、被写体模
式図の大きさを変えるようにしているので、実際の撮影
態様に一致しており、請求項7と同様に、被写体の大き
さに対するX線撮像目標領域の覆う領域の大きさのイメ
ージを把握でき、どの範囲まで照射されるかを、容易に
判断する容易に判断することができる上、被写体の大小
と、被写体模式図の大小の関係が感覚的に解りやすい。
【0182】請求項9に記載の被写体のX線撮影位置設
定手段によれば、請求項1から8のいずれかの効果に加
え、X線撮像目標領域の中心位置を規定する座標軸が表
示されるので、この中心位置、例えば、パノラマ撮影す
る場合には、X線照射のための旋回アームの回転中心の
位置となる位置が、容易に把握でき、使い勝手がよい。
【0183】請求項10に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段によれば、請求項9の効果に加え、座標軸回転
手段を備え、X線撮影位置設定のための座標軸を、撮影
基準座標系に対して回転することができるので、これを
スライス基準軸とすることで後の切り出し表示時に、改
めてスライス角度を設定する手間を省くことができる。
【0184】請求項11に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段によれば、請求項1から10のいずれかの効果
に加え、その特殊な態様として、撮像対象である被写体
が歯顎骨の場合に、その上下位置調節が、上顎洞まで可
能なようにしたものであり、実際の診療実態に沿うもの
である。
【0185】請求項12に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段によれば、請求項1から10のいずれかの効果
に加え、まず、X線撮影位置設定手段が用いられるX線
撮影装置を局所照射X線CT撮影装置に限定したもの
で、局所照射X線CT撮影装置で、特に重要とされる局
所照射の位置設定を好適に行うことができる。
【0186】また、このX線撮影位置設定手段は、被写
体を歯顎骨に限定し、X線撮像目標領域を常時局所照射
される部分に限定したもので、かかる場合に、X線撮像
目標領域の位置設定の要請が最も大きく、本発明の効果
が最もよく発揮される。
【0187】請求項13に記載の被写体のX線撮影位置
設定手段によれば、請求項12の効果に加え、請求項1
2において、請求項11の特徴を備えたので、請求項1
1と請求項12の双方の効果が相乗的に発揮される。請
求項14に記載のX線撮影装置によれば、請求項1から
13のいずれかの特徴を有するX線撮影位置設定手段を
備えたので、それぞれの設定手段の効果を撮影装置とし
て発揮する。
【0188】請求項15に記載のX線撮影装置によれ
ば、上記のような特徴を有するX線撮影位置設定手段を
備えた局所照射X線CT撮影装置、つまり、請求項1
2、13のX線撮影位置設定手段を備えたX線撮影装置
に対応するものであり、これらの効果を撮影装置として
発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の被写体のX線撮影位置設定手段におけ
る被写***置設定方法の一例の概念説明図
【図2】本発明の被写体のX線撮影位置設定手段におけ
る被写***置設定方法の他例の概念説明図
【図3】本発明の被写体のX線撮影位置設定手段におけ
る被写***置設定方法の他例の概念説明図
【図4】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段における被写***置設定方法の他例について
表示画面例を用いた概念説明図
【図5】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段における被写***置設定方法の他例について
表示画面例を用いた概念説明図
【図6】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段における被写***置設定方法の他例について
表示画面例を用いた概念説明図
【図7】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段における被写***置設定方法の他例について
表示画面例を用いた概念説明図
【図8】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段における被写***置設定方法の他例について
表示画面例を用いた概念説明図
【図9】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影位
置設定手段における被写***置設定方法の他例について
表示画面例を用いた概念説明図
【図10】(a)、(b)は本発明の被写体のX線撮影
位置設定手段における被写***置設定方法の他例につい
て表示画面例を用いた概念説明図
【図11】(a)本発明の被写体のX線撮影位置設定手
段において、被写体を被写体固定手段に固定保持した状
態を示す側面図、(b)校正手段の使用態様を示す斜視
【図12】本発明の被写体のX線撮影位置設定手段にお
けるX線撮像目標領域についての説明図
【図13】(a)本発明の被写体のX線撮影位置設定手
段を備えたX線撮影装置の正面図、(b)一部破断の側
面図
【図14】本発明で用いるガイドビーム発生手段の説明
【図15】図5のX線撮影装置の内部構成を示す基本構
成図
【図16】本発明の被写体のX線撮影位置設定手段にお
ける被写***置設定方法の手順を示すフローチャート
【図17】本発明の局所照射X線CT撮影装置の撮影概
念説明図
【符号の説明】
1 X線発生器 1a X線コーンビーム 2 2次元X線イメージセンサ 3 旋回アーム 3a 旋回アームの回転中心 4 被写体固定手段 5 撮像位置移動手段 51 左右移動手段 52 前後移動手段 53 上下移動手段 54 傾動手段 6 ガイドビーム発生手段(校正手段) 6A 校正手段 7 表示手段 8 X線撮影位置設定手段 10 主フレーム 20 局所照射X線CT撮影装置(X線撮影
装置) L ガイドビーム(座標軸) O 被写体 OM 被写体模式図 P 実撮影基準点 PM 模式図撮影基準点 Q X線撮像目標領域 S 歯列弓

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体にX線を照射し、この被写体を透過
    した透過X線によって、この被写体の所望する部位のX
    線吸収係数の画像を生成するX線撮影装置において用い
    られる被写体のX線撮影位置設定手段であって、 被写体を固定保持する被写体固定手段と、この被写体固
    定手段に固定された被写体に対して相対的にX線撮像目
    標領域の位置を移動させる撮像位置移動手段と、被写体
    模式図と前記X線撮像目標領域との相対的位置関係を模
    式的に表示する表示手段とを備え、 前記表示手段に表示された前記被写体模式図と前記X線
    撮像目標領域との相対的位置関係を参照しながら、前記
    撮像位置移動手段によって前記被写体と前記X線撮像目
    標領域との相対的位置を移動させて前記被写体模式図上
    で前記X線撮像目標領域の位置設定をするようにしたこ
    とを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のX線撮影位置設定手段に
    おいて、 前記撮像位置移動手段によって前記被写体と前記X線撮
    像目標領域との相対的位置を移動させて前記被写体模式
    図上で前記X線撮像目標領域の位置設定をする際に、前
    記表示手段での表示において、前記X線撮像目標領域の
    位置を固定し、前記被写体模式図の位置を移動させるこ
    とを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のX線撮影位置設定手段に
    おいて、 前記撮像位置移動手段によって前記被写体と前記X線撮
    像目標領域との相対的位置を移動させて前記被写体模式
    図上で前記X線撮像目標領域の位置設定をする際に、前
    記表示手段での表示において、前記被写体模式図の位置
    を固定し、前記X線撮像目標領域の位置を移動させるこ
    とを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  4. 【請求項4】請求項1に記載のX線撮影位置設定手段に
    おいて、 前記撮像位置移動手段によって前記被写体と前記X線撮
    像目標領域との相対的位置を移動させて前記被写体模式
    図上で前記X線撮像目標領域の位置設定をする際に、前
    記表示手段での表示において、前記被写体模式図の位置
    と前記X線撮像目標領域の位置との相対的移動関係を、
    前記被写体固定手段に固定された被写体と前記X線撮像
    目標領域の相対的移動関係に対応させたことを特徴とす
    る被写体のX線撮影位置設定手段。
  5. 【請求項5】請求項1から4のいずれかに記載のX線撮
    影位置設定手段において、 前記X線撮影位置設定手段は、更に、前記被写体固定手
    段に固定された被写体の実撮影基準点と、この被写体に
    対応させて予め用意された被写体模式図の模式図撮影基
    準点とを一致させる校正手段を備え、 前記校正手段によって、前記被写体固定手段に固定され
    た被写体の実撮影基準点と、前記被写体模式図の模式図
    撮影基準点とを一致させた後に、前記表示手段に表示さ
    れた前記被写体模式図と前記X線撮像目標領域との相対
    的位置関係を参照しながら、前記撮像位置移動手段によ
    って前記被写体と前記X線撮像目標領域との相対的位置
    を移動させて前記被写体模式図上で前記X線撮像目標領
    域の位置設定をするようにしたことを特徴とする被写体
    のX線撮影位置設定手段。
  6. 【請求項6】請求項5に記載のX線撮影位置設定手段に
    おいて、 前記X線撮影位置設定手段が、更に、X線撮像目標領域
    を示すガイドビームを発生するガイドビーム発生手段を
    備え、このガイドビームを前記校正手段として用いるこ
    とを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  7. 【請求項7】請求項1から6のいずれかに記載のX線撮
    影位置設定手段において、 前記表示手段は、前記被写体の大小に拘わらず、前記被
    写体模式図を一定の大きさで表示し、一方、前記X線撮
    像目標領域の大きさを前記被写体の大小に反比例するよ
    うに表示することを特徴とする被写体のX線撮影位置設
    定手段。
  8. 【請求項8】請求項1から6のいずれかに記載のX線撮
    影位置設定手段において、 前記表示手段は、前記被写体の大小に拘わらず、前記X
    線撮像目標領域を一定の大きさで表示し、一方、前記被
    写体模式図の大きさを前記被写体の大小に比例するよう
    に表示することを特徴とする被写体のX線撮影位置設定
    手段。
  9. 【請求項9】請求項1から8のいずれかに記載のX線撮
    影位置設定手段において、 前記表示手段は、更に、前記X線撮像目標領域の中心位
    置を規定する座標軸を表示するようにしたことを特徴と
    する被写体のX線撮影位置設定手段。
  10. 【請求項10】請求項9に記載のX線撮影位置設定手段
    において、 前記X線撮影位置設定手段が、更に、前記座標軸を、撮
    影基準座標系に対して回転させる座標軸回転手段を備え
    ことを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  11. 【請求項11】請求項1から10のいずれかに記載のX
    線撮影位置設定手段において、 前記被写体が歯顎骨であり、前記X線撮影位置設定手段
    によって、前記歯顎骨の下顎、上顎だけでなく、上顎洞
    にも前記X線撮像目標領域を位置設定できるようにした
    ことを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  12. 【請求項12】請求項1から10のいずれかに記載のX
    線撮影位置設定手段において、 前記X線撮影装置が局所照射X線CT撮影装置であり、
    前記被写体が歯顎骨であって、前記X線撮像目標領域
    が、局所照射X線CT撮影において回転中心を中心と
    し、X線コーンビームが常時照射される円柱領域である
    ことを特徴とする被写体のX線撮影位置設定手段。
  13. 【請求項13】請求項12に記載のX線撮影位置設定手
    段において、 前記X線撮影位置設定手段によって、前記歯顎骨の下
    顎、上顎だけでなく、上顎洞にも前記X線撮像目標領域
    を位置設定できるようにしたことを特徴とする被写体の
    X線撮影位置設定手段。
  14. 【請求項14】請求項1から13のいずれかに記載のX
    線撮影位置設定手段を備えたことを特徴とするX線撮影
    装置。
  15. 【請求項15】請求項14に記載のX線撮影装置におい
    て、 前記X線撮影装置が、局所照射X線CT撮影装置である
    ことを特徴とするX線撮影装置。
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