JPH07308314A - デジタルパノラマｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断層画像の算出時間を格段に短縮化でき、Ｘ
線撮影後に所望の断層画像を迅速に表示するデジタルパ
ノラマＸ線撮影装置を提供する。 【構成】 被写体１を挟んで対向するようにＸ線源２と
Ｘ線像検出器３が配置され、旋回アーム４の両端に取付
けられる。像記憶部６は、旋回アーム４が旋回する間、
Ｘ線像検出器３から出力される被写体１の画像情報を連
続的に記憶する。フレームメモリＭ１には、画像処理部
７が算出する第１断層面の第１断層画像が格納される。
フレームメモリＭ２には、画像処理部７が算出する第２
断層面の第２断層画像が格納される。フレームメモリＭ
３には、画像処理部７がフレームメモリＭ２内の第２断
層画像を第１断層面に沿って変換することによって得ら
れる変換画像が格納される。フレームメモリＭ４には、
画像処理部７がフレームメモリＭ１内の第１断層画像か
らフレームメモリＭ３内の変換画像を減算することによ
って得られるパノラマ画像が格納される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の曲面断層軌道上
の情報を２次元のパノラマ画像として得ることが可能な
デジタルパノラマＸ線撮影装置に関するものであり、人
体の歯列弓や顎骨をパノラマ撮影する歯科診療分野、人
体の他の部分の断層撮影を行う医療分野、機械や構造物
等の内部組織を調べる非破壊検査などの工業分野などで
利用可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、銀塩フィルム等を用いて歯列弓や
顎骨等を総覧的にＸ線撮影してパノラマ画像を得る歯科
用パノラマＸ線撮影装置が知られている。この装置は、
患者の歯列弓を挟むようにＸ線源とフィルムを対向配置
させ、このＸ線源から１次スリットを介して縦長のＸ線
ビームを発生させながら、Ｘ線源とフィルムを患者の周
りに一体的に旋回させるとともに、所望の断層面に対応
するＸ線像が静止するようにフィルムを旋回動作と同期
しながら相対移動させて、断層画像をフィルム上に形成
している。断層面以外の領域に対応するＸ線像は、フィ
ルムの相対移動によって像がぼけて全体に散ってしまう
ため、画像として現れない。

【０００３】さらに、Ｘ線フィルムの代わりに、Ｘ線強
度を電気信号に変換するＸ線イメージセンサを用いて歯
列弓等の画像情報を格納した後、演算処理によって任意
の断層面に対応する断層画像を算出することができるデ
ジタルパノラマＸ線撮影装置が提案されている（特公平
２−２９３２９号公報）。この装置では、歯列弓等の画
像情報を一旦格納しておけば、その後所望の断層面を指
定して任意の断層画像を得ることが可能になり、一回の
Ｘ線撮影だけで種々の断層画像が得られることになる。

【０００４】また、このような演算処理による断層画像
を得る手法を用いて、たとえば診断対象となる歯列弓に
沿った第１断層面に対応する第１断層画像を算出し、次
に画像観察に障害となる頚椎や下顎角部等を含む第２断
層面に対応する第２断層画像を算出し、次に得られた第
２断層画像に逆投影変換等の演算処理を施して、第１断
層面上での障害陰影画像に変換して、さらに第１断層画
像から障害陰影画像を減算処理することによって、障害
陰影の少ない断層画像を得ることができるデジタルパノ
ラマＸ線撮影装置が提案されている（特開平４−１４４
５４８号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平４−１
４４５４８号に開示されている従来のデジタルパノラマ
Ｘ線撮影装置では、画像演算処理に必要なフレームメモ
リが１つしか設置されていないため、各種演算処理にお
いて１つのフレームメモリを共用する必要がある。その
ため、１つの計算を終える毎にフレームメモリの内容を
書き替えなければならず、画像算出の計算時間が長くな
るという問題がある。また、画像算出に時間が掛かる
と、Ｘ線撮影後の画像診断が遅れることになり、迅速な
診療行為ができなくなる。

【０００６】本発明の目的は、断層画像の算出時間を格
段に短縮化でき、Ｘ線撮影後に所望の断層画像を迅速に
表示することができるデジタルパノラマＸ線撮影装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線を被写体
に照射するＸ線源と、被写体を透過したＸ線像を検出す
るＸ線像検出手段と、被写体の周りに前記Ｘ線源および
前記Ｘ線像検出手段を一体的に旋回させる旋回手段と、
前記旋回手段の動作中に前記Ｘ線像検出手段から出力さ
れる画像情報を記憶するための像記憶手段と、前記像記
憶手段に記憶された画像情報を用いて、所望の断層面に
沿った断層画像を形成し、該断層画像に演算処理を施す
ための画像処理手段と、第１断層面に沿った第１断層画
像を格納するための第１フレームメモリと、第２断層面
に沿った第２断層画像を格納するための第２フレームメ
モリと、前記画像処理手段が第２断層画像を第１断層面
に沿った変換画像に変換し、該変換画像を格納するため
の第３フレームメモリと、前記画像処理手段が第１フレ
ームメモリに格納された第１断層画像から第３フレーム
メモリに格納された変換画像を減算してパノラマ画像を
形成し、該パノラマ画像を格納するための第４フレーム
メモリと、第４フレームメモリに格納されたパノラマ画
像を表示するための画像出力手段とを備えることを特徴
とするデジタルパノラマＸ線撮影装置である。

【０００８】また本発明は、第２フレームメモリおよび
第４フレームメモリは、同一のフレームメモリであるこ
とを特徴とする。

【０００９】また本発明は、第１断層面は歯列および顎
骨を通るように設定され、第２断層面は頚椎および下顎
角部を通るように設定され、かつ第１断層面と第２断層
面との間の距離が可変であることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、第１断層面は歯列および顎
骨を通るように設定され、第２断層面は頚椎および下顎
角部を通るように設定され、かつ第２断層面の断層幅が
可変であることを特徴とする。

【００１１】また本発明は、第１断層面は歯列および顎
骨を通るように設定され、第２断層面は頚椎および下顎
角部を通るように設定され、かつ第１断層面と第２断層
面との間の距離が可変であり、第２断層面の断層幅が可
変であることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、第１断層画像を格納する第１
フレームメモリ、第２断層画像を格納する第２フレーム
メモリ、第２断層画像を第１断層面に沿って変換した変
換画像を格納する第３フレームメモリ、および第１断層
画像から変換画像を減算して得られるパノラマ画像を格
納する第４フレームメモリという４つのフレームメモリ
を用意することによって、計算の元となる画像データを
各フレームメモリに格納した状態で、別のフレームメモ
リに演算結果を格納することができる。そのため、フレ
ームメモリ内のデータ書替えが不要になり、即座に次の
画像演算を開始することができる。演算処理によって算
出されたパノラマ画像は、ディスプイなどの画像出力手
段によって速やかに画面表示され、迅速な画像診断に供
される。

【００１３】また、第２フレームメモリおよび第４フレ
ームメモリは、同一のフレームメモリで共用することに
よって、計算速度を低下させずに使用するフレームメモ
リの数を低減化できる。すなわち、第２断層画像を変換
画像に変換して第３フレームメモリに格納してしまえ
ば、第２フレームメモリに格納していた第２断層画像は
以後不要になるため、この第２フレームメモリを第４フ
レームメモリとして活用することが可能になる。

【００１４】また、第１断層面は歯列および顎骨を通る
ように設定されることによって、歯列弓に沿った断層画
像が得られる。さらに、第２断層面は頚椎および下顎角
部を通るように設定されることによって、歯科診断にと
って障害陰影となる断層画像が得られる。そこで、歯列
弓の断層画像から障害陰影成分を除去することによっ
て、鮮明なパノラマ断層画像を得ることができる。

【００１５】一方、患者の体型、性別、年令、人種等に
よって頚椎や歯列弓等の形状、位置が変化しても、障害
陰影画像を適正に除去できるように、障害陰影となる断
層面の断層幅を比較的広く設定することが好ましい。す
なわち、障害陰影となる断層面の断層幅の設定範囲内
に、大多数の患者の頚椎および下顎角部が収まれば、こ
の断層幅を再調整する必要が無い。しかし、患者の頚椎
および下顎角部がこの設定範囲内からはみ出る場合に
は、障害陰影画像が的確に除去できないことになる。そ
こで、第１断層面と第２断層面との間の距離が可変であ
ることによって、たとえば前歯と頚椎との間の距離が患
者によって変化しても、第２断層面の位置を再設定する
ことが可能になり、常に障害陰影画像を除去した的確な
パノラマ画像を得ることができる。

【００１６】また、第１断層面は歯列および顎骨を通る
ように設定され、第２断層面は頚椎および下顎角部を通
るように設定され、かつ第２断層面の断層幅が可変であ
ることによって、当初設定された断層幅に患者の頚椎お
よび下顎角部が収まらない場合でも、該断層幅の再設定
が可能になり、常に障害陰影画像を除去した的確なパノ
ラマ画像を得ることができる。

【００１７】また、第１断層面は歯列および顎骨を通る
ように設定され、第２断層面は頚椎および下顎角部を通
るように設定され、かつ第１断層面と第２断層面との間
の距離が可変であり、第２断層面の断層幅が可変である
ことによって、障害陰影とな範囲、すなわち第２断層面
の位置または範囲を患者に応じて再設定できるため、常
に障害陰影画像を除去した的確なパノラマ画像を得るこ
とができる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明に係るデジタルパノラマ断層
撮影の原理を示す。ここでは、被写体１を投影したスリ
ット像を１次元で考え、スリット像の枚数をＳ１〜Ｓ３
の３枚、各スリット像の離散的データを３画素と仮定し
て数学的検証を行う。被写体１は厚さ方向に組織Ａ、
Ｂ、Ｃを有し、Ｘ線源は被写体１の中心Ｒ１の周りに旋
回し、たとえば位置Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の順に移動する。
Ｘ線源が位置Ｘ１に位置する場合、被写体１のスリット
像Ｓ１は組織Ａの像ａ、組織Ｂの像ｂ、組織Ｃの像ｃが
図１中左から右へ並ぶように構成される。また、Ｘ線源
が位置Ｘ２に位置する場合、被写体１のスリット像Ｓ２
は像ａ、像ｂ、像ｃが重なるように構成される。さら
に、Ｘ線源が位置Ｘ３に位置する場合、被写体１のスリ
ット像Ｓ３は像ａ、像ｂ、像ｃがスリット像Ｓ１とは逆
に図１中右から左へ並ぶように構成される。そこで、各
スリット像Ｓ１〜Ｓ３のデータは次式で表される。

【００１９】 Ｓ１＝（ａ、ｂ、ｃ） …（１） Ｓ２＝（０、ａ＋ｂ＋ｃ、０） …（２） Ｓ３＝（ｃ、ｂ、ａ） …（３） 次に、シフト関数を次のように定義する。データ列Ｓ
（ａ、ｂ、ｃ）として、左にｎ回（ｎは自然数）シフト
するときは、Ｓ（ａ、ｂ、ｃ）＞＞（ｎ）＝ｄ（０、
０、０、…、０、ａ、ｂ、ｃ）と定義する。ここで、ｄ
は画像データを意味する。

【００２０】また、逆関数として右にｎ回シフトすると
きは、ｄ（０、０、０、…、０、ａ、ｂ、ｃ）＜＜
（ｎ）＝Ｓ（ａ、ｂ、ｃ）と定義する。ここで、左辺の
画像データｄは、左からｎ個の０が並んでいる。

【００２１】１）原画像の計算 図１のスリット像Ｓ１〜Ｓ３を用いて、組織Ａのデータ
が最大になるようにシフト関数Ｆ１で移動し加算平均を
とるようにする。すなわち、スリット像Ｓ１を行方向に
沿って左に２桁、スリット像Ｓ２を左に１桁それぞれシ
フトすると、

【００２２】

【数１】

【００２３】となる。そこで、列方向に加算平均する
と、原画像Ｄ１は、 Ｄ１＝１／３×（ｃ、ｂ、３ａ＋ｂ＋ｃ、ｂ、ｃ） …（５） と求まる。ここでは、像ａに対して、像ｂ、ｃがそれぞ
れ３分の１ずつ重畳しており、これは組織Ａを断層面と
したときに、組織Ｂ、Ｃが障害陰影像として重畳してい
ることを示す。また、障害陰影像の信号強度は元の３分
の１に低下している。

【００２４】２）障害陰影の元になっている像の計算 次に、上述の１）と同様にして、スリット像Ｓ１〜Ｓ３
を用いて、組織Ｃのデータが最大となるようにシフト関
数Ｆ２で移動し加算計算をとるようにする。すなわち、
スリット像Ｓ３を行方向に沿って左に２桁、スリット像
Ｓ２を左に１桁それぞれシフトして、列方向に加算平均
をとると、障害陰影の元画像Ｄ２は、

【００２５】

【数２】

【００２６】 Ｄ２＝１／３×（ａ、ｂ、ａ＋ｂ＋３ｃ、ｂ、ａ） …（７） と求まる。ここでは、像ｃに対して、像ａ、ｂがそれぞ
れ３分の１ずつ重畳しており、これは組織Ｃを断層面と
したときに、組織Ａ、Ｂが障害陰影像として重畳してい
ることを示す。また、障害陰影像の信号強度は元の３分
の１に低下している。

【００２７】３）仮想スリットへの逆投影 次に、障害陰影の元画像Ｄ２から、仮想スリット像Ｓ
１’〜Ｓ３’へシフト関数Ｆ２の逆関数を使用して写像
すると、仮想スリット像Ｓ１’〜Ｓ３’のデータは、次
のように求まる。

【００２８】 Ｄ２＝１／３×（ａ、ｂ、ａ＋ｂ＋３ｃ、ｂ、ａ） …（７）

【００２９】

【数３】

【００３０】 Ｓ１'＝１／３×( ａ、 ｂ、ａ＋ｂ＋３ｃ） …（９） Ｓ２'＝１／３×( ｂ、ａ＋ｂ＋３ｃ、 ｂ） …（10） Ｓ３'＝１／３×(ａ＋ｂ＋３ｃ、 ｂ、 ａ） …（11） ４）障害陰影像の計算 こうして求まった仮想スリット像Ｓ１’〜Ｓ３’を上述
の１）と同様にして、シフト関数Ｆ１で移動して列方向
に加算平均をとるようにすると、障害陰影像Ｄ１’は次
のように求まる。

【００３１】

【数４】

【００３２】 Ｄ１’＝１／９×（ａ＋ｂ＋３ｃ、２ｂ、３ａ＋ｂ＋３ｃ、２ｂ、 ２ｂ、ａ＋ｂ＋３ｃ） …（13） ５）原画像から障害陰影像の除去 次に、１）で求まった原画像Ｄ１から４）で求まった障
害陰影像Ｄ１’を減算して、画像Ｄ１”を求める。

【００３３】 Ｄ１”＝Ｄ１−Ｄ１’ ＝１／９×（−ａ−ｂ、ｂ、６ａ＋２ｂ、ｂ、−ａ−ｂ） …（14） 以上から、画像Ｄ１”は、原画像Ｄ１から組織Ｃによる
ノイズ成分、すなわち障害陰影像Ｄ１’が除去された画
像になる。ここで、像ａ、ｂの成分が新たなノイズとし
て重畳してしまうが、もし（ａ＋ｂ）／９≪ａおよびｂ
／９≪ａが成り立てば、画像Ｄ１”では原画像Ｄ１と比
較して組織Ａの分離度が改善されていることになる。こ
こでは加算回数が３回でノイズ成分が１／９になる。一
般には、加算回数をｍとするとｍ乗分の１にノイズが減
衰する。実際のデジタルパノラマ撮影では、３０回から
１００回程度の加算平均が行われているため、新たに重
畳するノイズは元の信号強度の１／９００〜１／１００
００となり、充分に減衰することになる。

【００３４】図２は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。被写体１を挟んで対向するようにＸ線源２と
Ｘ線像検出器３が配置され、旋回アーム４の両端に取付
けられる。Ｘ線源２には１次スリットが設けられ、旋回
軸に対して平行な縦長のＸ線ビームを発生して、被写体
１を照射する。

【００３５】Ｘ線像検出器３は、被写体１を通過したＸ
線の強度分布を縦長のスリット像として２次元的に検出
して電気信号に変換する。このようなＸ線像検出器３と
して周知のＸ線イメージセンサを使用することができ、
たとえばＸ線を可視光に変換する蛍光板と蛍光板上の画
像を高感度で電気信号に変換するＳＩＴ（SiliconInten
sified tube）から成るＸ線カメラ、ＳＩＴの代わりに
半導体素子を用いたＸ線ＣＣＤ(Charge Coupled Devic
e）センサやＸ線蛍光増倍管などが用いられる。

【００３６】旋回アーム４は旋回装置５に回転自在に支
持されており、画像処理部５からの駆動信号によって一
定角速度で回転することによって、被写体１の周りにＸ
線源２およびＸ線像検出器３を一体的に旋回させ、Ｘ線
源２からのＸ線ビームが被写体１の所定位置を照射する
ように制御される。

【００３７】像記憶部６は、旋回アーム４が旋回する
間、Ｘ線像検出器３から出力される被写体１の画像情報
を連続的に記憶するものであり、たとえばＶＴＲ（Vide
o TapeRecorder)や光ディスク、光磁気ディスクなどの
ビデオ信号記録装置や大容量のＤＲＡＭ（Dynamic Rand
om Access Memory）のような半導体記憶素子などが使用
される。

【００３８】画像処理部７はコンピュータなどで実現さ
れ、像記憶部６に記憶された画像情報に基づいて演算処
理を行うとともに、装置全体の動作を制御する。シフト
量記憶部８は、後述するように、被写体１の第１断層面
に沿った第１断層画像を再生するために必要なスリット
像のシフト量を記憶するものであり、シフト量記憶部９
は、被写体１の第２断層面に沿った第２断層画像を再生
するために必要なスリット像のシフト量を記憶するもの
である。キーボード１０は、画像処理部７に演算処理に
必要な数値データや文字データ、たとえば断層面の位置
情報を入力したり、動作の指示を与えるためのものであ
り、さらに被写体１の体格情報を簡単に選択入力するた
めの患者体格スイッチ１１が接続されている。

【００３９】フレームメモリＭ１には、画像処理部７に
おいて算出された第１断層面に沿った第１断層画像が格
納される。フレームメモリＭ２には、画像処理部７にお
いて算出された第２断層面に沿った第２断層画像が格納
される。フレームメモリＭ３には、画像処理部７がフレ
ームメモリＭ２に格納された第２断層画像を第１断層面
に沿って変換することによって得られる変換画像が格納
される。フレームメモリＭ４には、画像処理部７がフレ
ームメモリＭ１に格納された第１断層画像からフレーム
メモリＭ３に格納された変換画像を減算することによっ
て得られるパノラマ画像が格納される。

【００４０】出力部２０は、各フレームメモリＭ１〜Ｍ
４に格納された画像を選択的に表示するもので、多くの
場合フレームメモリＭ４に格納されたパノラマ画像が表
示される。出力部２０は、電気信号として記憶された画
像データを可視化するものであり、ＣＲＴ（陰極線管）
や液晶パネル等の画像ディスプレイや記録用紙上に画像
を形成する画像プリンタ等が使用される。

【００４１】図３は、図１の実施例の動作を示すフロー
チャートである。まずステップａ１において、旋回装置
５を駆動させて旋回アーム４の回転動作を開始する。次
にステップａ２において、旋回アーム４が旋回しなが
ら、Ｘ線源２がＸ線を照射して、被写体１を通過したＸ
線をＸ線像検出器３で検出して、得られたＸ線像を電気
信号に変換する。この電気信号として、たとえばテレビ
ジョンのビデオ信号と同じ信号形式が採用され、ステッ
プａ３において、１秒当り３０枚の割合で像記憶部６に
連続的に記憶される。Ｘ線像検出器３で検出されるＸ線
像は、縦長のＸ線ビームに対応して縦長のスリット像で
あり、たとえばＸ線像検出器３を３０秒間で被写体１の
周りを半周させると、３０×３０＝９００枚という一連
のスリット像が連続的に得られる。なお、スリット像
は、上述のビデオ信号のような連続信号でなくてもよ
く、たとえば短い周期で間歇的に撮影して、逐次電気信
号に変換するようにしてもよい。

【００４２】次にステップａ４において、第１断層面に
沿った第１断層画像を再構成するために必要なパラメー
タが設定される。ここでは、像記憶部６に記憶された一
連のスリット像の中から、所定の時間間隔で並ぶスリッ
ト像を選択的に取出すための取出し間隔Ｐ１を設定す
る。さらに、取出した各スリット像を幅方向（旋回方
向）に所定距離ずつ位置をずらしながら加算するための
距離、すなわちシフト量Ｑ１を設定する。これらの取出
し間隔Ｐ１およびシフト量Ｑ１は任意に選定可能であ
り、これによって所望の断層面を任意に設定することが
できる。なお、第１断層面は診断対象となる最終画像が
得られるように設定され、パノラマ撮影の多くの場合、
歯列および顎骨を通る歯列弓に沿って設定される。ま
た、選定されたシフト量Ｑ１はシフト量記憶部８に記憶
される。

【００４３】次にステップａ５において、第２断層面に
沿った第２断層画像を再構成するために必要なパラメー
タが設定される。ここでは、像記憶部６に記憶された一
連のスリット像の中から、所定の時間間隔で並ぶスリッ
ト像を選択的に取出すための取出し間隔Ｐ２を設定す
る。さらに、取出した各スリット像を幅方向（旋回方
向）に所定距離ずつ位置をずらしながら加算するための
距離、すなわちシフト量Ｑ２を設定する。これらの取出
し間隔Ｐ２およびシフト量Ｑ２は任意に選定可能であ
り、これによって所望の断層面を任意に設定することが
できる。なお、第２断層面は最終画像に対して障害陰影
の原因となる組織を通るように設定され、パノラマ撮影
の多くの場合、頚椎および下顎角部を通るように設定さ
れる。また、選定されたシフト量Ｑ２はシフト量記憶部
９に記憶される。

【００４４】次にステップａ６において、取出し間隔Ｐ
１に基づいて、該当するスリット像を画素ごとに量子化
されたデジタル信号の形で順次取出して、設定したシフ
ト量Ｑ１に従って、前述したようにスリット像の画素デ
ータをシフトさせながら加算処理を行って、歯列弓など
の第１断層面に沿った第１断層画像を再構成して、フレ
ームメモリＭ１に格納する。

【００４５】次にステップａ７において、取出し間隔Ｐ
２に基づいて、該当するスリット像を画素ごとに量子化
されたデジタル信号の形で順次取出して、設定したシフ
ト量Ｑ２に従って、前述したようにスリット像の画素デ
ータをシフトさせながら加算処理を行って、頚椎や下顎
角部などを通る第２断層面に沿った第２断層画像を再構
成して、フレームメモリＭ２に格納する。

【００４６】次にステップａ８において、前述したよう
に、フレームメモリＭ２に格納された頚椎などの第２断
層画像に基づいて、第２断層面を再構成したときと同一
のシフト量Ｑ２に従って仮想スリット像へ逆投影する。
次に、第１断層画像を再構成したときと同一のシフト量
Ｑ１を用いて、逆投影された仮想スリット像を第１断層
面に沿った障害陰影像に再構成して、この障害陰影像を
フレームメモリＭ３に格納する。

【００４７】次にステップａ９において、前述したよう
に、フレームメモリＭ１に格納された歯列等の第１断層
画像から、フレームメモリＭ３に格納された障害陰影像
を減算することによって、障害陰影成分が除去されたパ
ノラマ画像が得られ、これをフレームメモリＭ４に格納
する。

【００４８】次にステップａ１０において、出力部２０
はフレームメモリＭ４に格納されたパノラマ画像を表示
することによって、障害陰影の無いパノラマ画像が診断
に供される。このように演算処理に必要な画像データを
対応する各フレームメモリに予め格納しているため、余
計なデータ転送が不要になり、演算処理の高速化を図る
ことができる。

【００４９】なお、最終のパノラマ画像を算出する際、
フレームメモリＭ２に格納していた第２断層画像が不要
であれば、フレームメモリＭ４の代わりにフレームメモ
リＭ２に最終のパノラマ画像を格納するようにしてもよ
く、これによって計算速度を低下させずに使用するフレ
ームメモリの数を低減化できる。

【００５０】また、出力部２０が表示する画像としてフ
レームメモリＭ１を選択すれば、減算処理前の第１断層
画像が表示され、またフレームメモリＭ２を選択すれ
ば、障害陰影となる頚椎等の第２断層画像が表示され、
さらにフレームメモリＭ３を選択すれば第１断層面にお
ける第２断層画像の障害陰影像が表示される。したがっ
て、出力部２０で適宜選択表示することによって画像処
理の効果および断層面設定の正確さを視覚的に確認する
ことができる。

【００５１】図４は、取出し間隔およびシフト量と断層
面との関係を示す説明図である。Ｘ線ビームＸＢが旋回
中心Ｒ１の周りを時計方向に回転しているとすると、あ
る断層面Ｚ１にある物体のの像はＸ線ビームＸＢと共に
旋回しているＸ線像検出器３のＸ線検出面３ａに投影さ
れ、Ｘ線検出面３ａ上を撮像装置３ｂ側から見て左から
右に横切る。同じく別の断層面Ｚ２にある物体の像もＸ
線検出面３ａに投影されて同方向に横切るが、旋回中心
Ｒ１からの距離が遠いため、横切る時の移動速度は断層
面Ｚ１の像よりも速くなる。したがって、これらの像の
移動速度に応じて取出し間隔とシフト量を選定すれば、
これに同期した断層面Ｚ１、Ｚ２上の物体のパノラマ画
像が形成される。

【００５２】ここで、取出し間隔とシフト量が一定であ
れば、図４に示す断層面Ｚ１、Ｚ２のように円弧状とな
るが、取出し間隔とシフト量は１つの処理について一定
である必要はなく、Ｘ線ビームの旋回中心の移動と関連
させながら変化させれば、後述の図５における断層面Ｚ
４のように、曲率の異なる複数個の面で構成される断層
面を選定することができる。

【００５３】以上のように、この装置ではＸ線撮影は１
回で済み、Ｘ線の経路中に存在する物体の情報がすべて
含まれている画像情報を無駄にしないで、撮影の後にい
つでも任意の断層面のパノラマ画像を形成でき、万一得
られたパノラマ画像が所望の断層面から外れていたとし
ても画像処理をやり直せばよく、Ｘ線再撮影は不要であ
る。

【００５４】なお、上記の取出し間隔とシフト量は、像
記憶部６に連続的に記憶されている一連のスリット像を
再生し、再生された画像中を対象とする像が移動する速
度を検出し、その結果に応じて設定することが可能であ
る。すなわち、不鮮明な状態ではあるが、再生された画
像中にはＸ線が透過した物体の像が映っており、対象と
する像の移動速度を知ることができるから、この速度を
計測すれば目的とする断層面のパノラマ画像を得るには
取出し間隔とシフト量とをいくらに設定すればよいかを
容易に計算することができる。

【００５５】この取出し間隔とシフト量は、キーボード
１０などのデータ入力装置によって設定することがで
き、設定されたシフト量はシフト量記憶部８、９に記憶
される。また、キーボード１０に接続された患者体格ス
イッチ１１には、体格の大中小に対応して３つの選択ス
イッチ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられており、たと
えば患者の体格に応じて変化する歯列弓の形状や位置に
対応する複数の断層面が予め設定され、各断層面に対応
する取出し間隔およびシフト量を選択スイッチ１１ａ〜
１１ｃによって一括選定することが可能である。

【００５６】こうして設定される断層面は、図４で示す
ように、旋回中心Ｒ１よりＸ線検出面３ａ側にある断層
面Ｚ１、Ｚ２などに限らず、断層面Ｚ３のように旋回中
心Ｒ１よりＸ線源側にあるものも含まれる。この場合に
は、断層面Ｚ３などの像は断層面Ｚ１などとは逆方向、
すなわちＸ線検出面３ａ上を撮像装置３ｂ側から見て右
から左に横切るから、取出した各スリット画像を加算す
るときの位置をシフトする方向を逆に、すなわちシフト
量をマイナスにすることになる。

【００５７】図５は、被写体と断層面との位置関係を示
す概略図である。顎骨３０上に歯列が並んでおり、歯列
のほぼ中心および下顎角部３１を通るように歯列弓が設
定され、断層面Ｚ４ａはこの歯列弓にほぼ一致してい
る。一般に、歯列弓は複数の曲率を持つ曲線から成り、
鮮明なパノラマ画像を得るためには、Ｘ線ビームの旋回
中心Ｒ１は旋回動作に合わせて軌道Ｒ２に沿って移動す
ることが好ましい。

【００５８】上述のような障害陰影が除去されたパノラ
マ画像を得るために、第１断層面は歯列弓に沿った断層
面Ｚ４ａに設定され、境界面Ｚ４ｂと境界面Ｚ４ｃとで
挟まれる領域がパノラマ画像として構成される断層幅と
なる。また、第２断層面は頚椎３２および下顎角部３１
を通る断層面Ｚ５に設定される。なお、境界面Ｚ６は、
頚椎３２より少し手前を通過する曲線であり、境界面Ｚ
７は、頚椎３２より少し後方を通過する曲線であり、こ
れらの境界面間の間隔を断層幅Ｗとする。また、前歯中
心から断層面Ｚ５までの中心距離をＬとする。

【００５９】この場合、患者の体型、性別、年令、人種
等によって頚椎や歯列弓等の形状、位置が変化しても、
障害陰影画像を適正に除去できるように、障害陰影とな
る第２断層面の断層幅Ｗを比較的広く設定することが好
ましい。すなわち、障害陰影となる第２断層面の断層幅
Ｗの設定範囲内に、大多数の患者の頚椎３２および下顎
角部３１が収まれば、この断層幅Ｗを再調整する必要が
無い。しかし、患者の頚椎３２および下顎角部３１がこ
の設定範囲内からはみ出る場合には、障害陰影画像を的
確に除去できないことになる。そこで、第１断層面と第
２断層面との間の距離Ｌが可変であることによって、た
とえば前歯と頚椎３２との間の距離が患者によって変化
しても、第２断層面の位置を再設定することが可能にな
り、常に障害陰影画像を除去した的確なパノラマ画像を
得ることができる。

【００６０】また、第１断層面は歯列および顎骨３０を
通るように設定され、第２断層面は頚椎３２および下顎
角部３１を通るように設定され、かつ第２断層面の断層
幅Ｗが可変であることによって、当初設定された断層幅
に患者の頚椎３２および下顎角部３１が収まらない場合
でも、該断層幅Ｗの再設定が可能になり、常に障害陰影
画像を除去した的確なパノラマ画像を得ることができ
る。

【００６１】また、第１断層面は歯列および顎骨３０を
通るように設定され、第２断層面は頚椎３２および下顎
角部３１を通るように設定され、かつ第１断層面と第２
断層面との間の距離が可変であり、第２断層面の断層幅
Ｗが可変であることによって、障害陰影となる範囲、す
なわち第２断層面の位置または範囲を患者に応じて再設
定できるため、常に障害陰影画像を除去した的確なパノ
ラマ画像を得ることができる。

【００６２】図６は、歯列および顎骨のパノラマ画像の
概略図である。患者の眼耳平面と正中矢状面を正しく合
わせ、前歯部を正確に位置付けることによって、断層軌
道軌跡は顎関節から大臼歯部、小臼歯部、犬歯部および
前歯部と正確に走行し、歯、顎、顔面域が判読できるパ
ノラマＸ線画像が得られる。図６において、中心に位置
する陰影Ｖ１は、Ｘ線が頚椎を通過することによって、
Ｘ線露光量が減少して、白抜け障害として現れたもので
ある。また、左右にある扇形状の陰影Ｖ２，Ｖ３はＸ線
が左右の下顎角部を通過することによる白抜け障害であ
る。

【００６３】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、個
々の画像処理に必要なフレームメモリを個々に設けてい
るため、データ転送などの余分な計算時間を省いて演算
処理の高速化が可能になり、最終のパノラマ画像を迅速
に表示することができる。したがって、Ｘ線撮影から画
像診断までの時間を短縮化できる。

【００６４】また、フレームメモリを共用することによ
って、計算速度を低下させずに使用するフレームメモリ
の数を低減化できる。

【００６５】また、第１断層面と第２断層面との間の距
離や第２断層面の断層幅が可変であることによって、患
者の体型、性別、年令、人種等によって頚椎や歯列弓等
の形状、位置が変化しても、障害陰影画像が的確に除去
される。したがって、障害陰影の無い診断し易いパノラ
マ画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルパノラマ断層撮影の原理
図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】図１の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】取出し間隔およびシフト量と断層面との関係を
示す説明図である。

【図５】被写体と断層面との位置関係を示す概略図であ
る。

【図６】歯列および顎骨のパノラマ画像の概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 被写体 ２ Ｘ線源 ３ Ｘ線像検出器 ４ 旋回アーム ５ 旋回装置 ６ 像記憶部 ７ 画像処理部 ８、９ シフト量記憶部 １０ キーボード １１ 患者体格スイッチ ２０ 出力部 ３０ 顎骨 ３１ 下顎角部 ３２ 頚椎 Ｍ１〜Ｍ４ フレームメモリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を被写体に照射するＸ線源と、 被写体を透過したＸ線像を検出するＸ線像検出手段と、 被写体の周りに前記Ｘ線源および前記Ｘ線像検出手段を
   一体的に旋回させる旋回手段と、 前記旋回手段の動作中に前記Ｘ線像検出手段から出力さ
   れる画像情報を記憶するための像記憶手段と、 前記像記憶手段に記憶された画像情報を用いて、所望の
   断層面に沿った断層画像を形成し、該断層画像に演算処
   理を施すための画像処理手段と、 第１断層面に沿った第１断層画像を格納するための第１
   フレームメモリと、 第２断層面に沿った第２断層画像を格納するための第２
   フレームメモリと、 前記画像処理手段が第２断層画像を第１断層面に沿った
   変換画像に変換し、該変換画像を格納するための第３フ
   レームメモリと、 前記画像処理手段が第１フレームメモリに格納された第
   １断層画像から第３フレームメモリに格納された変換画
   像を減算してパノラマ画像を形成し、該パノラマ画像を
   格納するための第４フレームメモリと、 第４フレームメモリに格納されたパノラマ画像を表示す
   るための画像出力手段とを備えることを特徴とするデジ
   タルパノラマＸ線撮影装置。
2. 【請求項２】 第２フレームメモリおよび第４フレーム
   メモリは、同一のフレームメモリであることを特徴とす
   る請求項１記載のデジタルパノラマＸ線撮影装置。
3. 【請求項３】 第１断層面は歯列および顎骨を通るよう
   に設定され、第２断層面は頚椎および下顎角部を通るよ
   うに設定され、かつ第１断層面と第２断層面との間の距
   離が可変であることを特徴とする請求項１または２記載
   のデジタルパノラマＸ線撮影装置。
4. 【請求項４】 第１断層面は歯列および顎骨を通るよう
   に設定され、第２断層面は頚椎および下顎角部を通るよ
   うに設定され、かつ第２断層面の断層幅が可変であるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のデジタルパノラ
   マＸ線撮影装置。
5. 【請求項５】 第１断層面は歯列および顎骨を通るよう
   に設定され、第２断層面は頚椎および下顎角部を通るよ
   うに設定され、かつ第１断層面と第２断層面との間の距
   離が可変であり、第２断層面の断層幅が可変であること
   を特徴とする請求項１または２記載のデジタルパノラマ
   Ｘ線撮影装置。