画像処理方法、画像表示方法、画像処理プログラム、記憶媒体、画像処理装置、Ｘ線撮影装置
【課題】本発明は、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができ、操作者が必要とする時にパノラマ断層画像が得られる画像処理方法等を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法である。本発明に係る画像処理方法は、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップＳ３と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップＳ４とを備える。
【解決手段】本発明は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法である。本発明に係る画像処理方法は、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップＳ３と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップＳ４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法等に係る発明であって、特に、Ｘ線ＣＴ撮影の画像処理方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯科診療の分野では、歯列弓に沿って断層撮影するパノラマＸ線撮影装置が知られている。このようなパノラマＸ線撮影装置では、Ｘ線源とこれに対向して配設されるＸ線撮像手段を、被撮影者頭部を挟んだ状態で所要の軌跡に沿って移動させ、これによって、歯列弓に沿ったパノラマ断層画像を得ることができる。
【０００３】
また、歯科診療の分野でも、人体の任意の部位を断層撮影するＸ線ＣＴ（コンピュータ断層撮影法）撮影装置が用いられている。このＸ線ＣＴ撮影装置では、Ｘ線源とこれと対向するＸ線撮像手段とを被撮影者頭部を挟んだ状態で所定方向に回転させ、得られた画像信号をコンピュータ処理することによって、Ｘ線投影データを再構成して、頭部等の任意の部位を任意の角度で切断した断面画像や３次元のボリュームデータを得ることができる。
【０００４】
このＸ線ＣＴ撮影装置から得られた歯顎顔面領域のＸ線投影データからパノラマ断層画像を得る方法としては、特許文献１乃至特許文献３に開示されている。具体的に、特許文献１では、Ｘ線ＣＴ撮影装置等によって得られた咬合面のスライス画像から、複数点座標を入力することで歯列弓のパノラマ曲線を指定して歯列弓のパノラマ画像を、オブリークラインを指定することで関心領域のオブリーク画像（任意断面又は傾斜断面）を、それぞれ表示させることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２では、ＣＴ再構成されたＸ線投影データである３次元ボリュームデータから基準曲面と湾曲厚板領域を指定し、歯列弓のパノラマ断層画像を作成することが開示されている。さらに、特許文献３では、Ｘ線ＣＴ撮影で得た投影データを基に、パノラマ断層面に所定角度で交わる方向の投影線上にある３次元分布情報を演算し、演算結果を２次元平面上に展開することでパノラマ断層画像を生成することが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２１５１９２号公報
【特許文献２】特開２００１−０６１８３４号公報
【特許文献３】特表２０００−０５７７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２、３においては、Ｘ線ＣＴ撮影装置によって撮影されたＸ線投影データを基にしてパノラマ断層画像を得ることができるという共通のメリットはある。つまり、１回Ｘ線ＣＴ撮影装置によって撮影されたＸ線投影データがあれば、パノラマ断層画像を得る為の撮影は不要とするメリットがある。このメリットは、不要なＸ線被爆を生じないと言う別の利益につながる。しかし、特許文献１では、画像データからパノラマ断層画像やオブリーク断層像を作成するにあたり、複数点座標やパラメータなどを入力するという複雑な操作を必要とし、手間も時間もかかる問題点があった。同様に、特許文献２及び特許文献３でも、パノラマ断層画像を得るためには基準曲線を設定する等の複雑な操作を必要とし、操作者が簡単にパノラマ断層画像を得ることができない問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、Ｘ線ＣＴ撮影装置によって撮影されたＸ線投影データを基にして簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができ、操作者が複数点の座標を設定したり、基準曲線を設定したりするといった手間をかけず、装置の使用に習熟する必要もなく、操作者が必要とする時に歯列弓のパノラマ断層画像が得られる画像処理方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本請求項１に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法を採用することである。
【００１０】
本請求項２に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、位置特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法を採用することである。
【００１１】
本請求項３に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定ステップと、位置特定ステップ及び形状特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、取り出された歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法を採用することである。
【００１２】
本請求項４に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２又は請求項３に記載の画像処理方法であって、歯列弓投影データ抽出ステップは、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照してＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すことを特徴とする。
【００１３】
本請求項５に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者又は被撮影者に取り付けた撮影用補助具とＸ線ＣＴ撮影装置との距離情報から被撮影者の歯列弓の位置を特定することを特徴とする。
【００１４】
本請求項６に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より被撮影者の歯列弓の位置を特定することを特徴とする。
【００１５】
本請求項７に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置を特定することを特徴とする。
【００１６】
本請求項８に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００１７】
本請求項９に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００１８】
本請求項１０に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データを歯列データと歯列以外のデータとに二値化するようにＸ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像データから被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００１９】
本請求項１１に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影の際に被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、Ｘ線投影データ中の歯列弓識別ブロックの情報に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２０】
本請求項１２に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２１】
本請求項１３に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に沿って位置及び形状を連続して指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２２】
本請求項１４に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に歯列弓モデル画像を重ね合わせる入力を受けることで、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２３】
本請求項１５に係る解決手段は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法により得られたパノラマ断層画像を、Ｘ線ＣＴ撮影によって得たパノラマ断層画像以外の画像よりも先に、あるいはパノラマ断層画像以外の少なくとも１つの画像と同時に表示することを特徴とする、画像表示方法を採用することである。
【００２４】
本請求項１６に係る解決手段は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるための画像処理プログラムを採用することである。
【００２５】
本請求項１７に係る解決手段は、請求項１６に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を採用することである。
【００２６】
本請求項１８に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備える画像処理装置を採用することである。
【００２７】
本請求項１９に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、位置特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、位置特定手段は、請求項２，４乃至７のいずれか１つに記載の画像処理方法における位置特定ステップによって歯列弓の位置を特定する画像処理装置を採用することである。
【００２８】
本請求項２０に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定手段と、位置特定手段及び形状特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、位置特定手段及び形状特定手段は、請求項３，４，８乃至１４のいずれか１つに記載の画像処理方法における位置特定ステップ及び形状特定ステップによって歯列弓の位置及び形状を特定する画像処理装置を採用することである。
【００２９】
本請求項２１に係る解決手段は、Ｘ線を発生させるＸ線源と、被撮影者を通過したＸ線を検出するＸ線イメージセンサと、Ｘ線源とＸ線イメージセンサとを、被撮影者の頭部を挟んで対向するよう支持する支持手段と、支持手段を、Ｘ線ＣＴ撮影時に旋回させる旋回駆動手段と、請求項１８乃至請求項２１のいずれか１つに記載の画像処理装置とを備えるＸ線撮影装置を採用することである。
【発明の効果】
【００３０】
本請求項１に記載の画像処理方法は、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、Ｘ線ＣＴ撮影後に何らの操作もすることなしに、あるいは「パノラマ表示」等の選択スイッチを一度操作するだけで、パノラマ断層画像を得ることができ、且つ一度のＸ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを基にして、ＣＴ画像とパノラマ断層画像とを表示することができるため、Ｘ線被曝線量を頭部ＣＴ撮影１回分に抑えられる。また、本請求項１に記載の画像処理方法において、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを３次元ボリュームデータに再構成し、当該３次元ボリュームデータからパノラマ断層画像に必要なデータを抽出してパノラマ断層画像を生成する場合、１つのデータを用いて異なる複数形式の表示を行うことが可能となり、データの有効活用に資する。一方、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを３次元ボリュームデータに再構成せず、Ｘ線投影データからパノラマ断層画像に必要な部分を直接取り出す場合、処理時間を短縮できると共に、金属アーチファクトが発生しないためＸ線パノラマ撮影によって得られたパノラマ断層画像とほぼ同一の画像を得ることができる。上記のような、３次元ボリュームデータからパノラマ断層画像データを抽出するか、３次元ボリュームデータに再構成する前のＸ線投影データからパノラマ断層画像データを抽出するか、いずれを採るかといった選択は、以下の他の請求項についても同様に行うことができ、その場合は上記と同様の効果を奏する。
【００３１】
本請求項２に記載の画像処理方法は、位置特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、簡単な操作で歯列弓のパノラマ断層画像を得ることができ、且つ一度のＸ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを基にして、ＣＴ画像とパノラマ断層画像とを表示することができるため、Ｘ線被曝線量を頭部ＣＴ撮影１回分に抑えられる。
【００３２】
本請求項３に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、より実際の歯列弓に適合する精度の高いパノラマ断層画像を生成することができる。
【００３３】
本請求項４に記載の画像処理方法は、歯列弓投影データ抽出ステップが、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照してＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、前突の歯列弓等のような、特異な形状の歯列弓に対しても、より所望の高いパノラマ断層画像を生成することができる。
【００３４】
本請求項５に記載の画像処理方法は、位置特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者又は被撮影者に取り付けた撮影用補助具とＸ線ＣＴ撮影との距離情報から被撮影者の歯列弓の位置を特定するので、既存の位置検出センサが利用でき、安価で容易に歯列弓の位置特定を自動で行うことができる。
【００３５】
本請求項６に記載の画像処理方法は、位置特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より被撮影者の歯列弓の位置を特定するので、装置の使用に習熟する必要もなく、簡単に歯列弓の位置特定を行うことができる。
【００３６】
本請求項７に記載の画像処理方法は、位置特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置を特定するので、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置特定が行える。
【００３７】
本請求項８に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置及び形状の特定が行える。
【００３８】
本請求項９に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作が非常に簡便であり操作者が装置の使用に習熟する必要もなく簡単にパノラマ断層画像を得ることができる。
【００３９】
本請求項１０に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データを歯列データと歯列以外のデータとに二値化するようにＸ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像データから被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４０】
本請求項１１に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影の際に被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、Ｘ線投影データ中の歯列弓識別ブロックの情報に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４１】
本請求項１２に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作者がＸ線撮影画像を確認しながら、あるいは統計データを用いたＸ線撮影画像の濃淡パターンからの推測により、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４２】
本請求項１３に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に沿って位置及び形状を連続して指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作者がＣＴ画像を確認しながら歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４３】
本請求項１４に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に歯列弓モデル画像を重ね合わせる入力を受けることで、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作者がＣＴ画像を確認しながら歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。以上に記載の画像処理方法は、請求項７，８，１３，１４に記載のものを除けば、術者による特段の操作を必要とせず、歯列弓の位置あるいは形状を特定し、パノラマ断層画像を自動的に表示することを可能とするものである。
【００４４】
本請求項１５に記載の画像表示方法は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法により得られたパノラマ断層画像を、Ｘ線ＣＴ撮影によって得たパノラマ断層画像以外の画像よりも先に、あるいはパノラマ断層画像以外の少なくとも１つの画像と同時に表示するので、歯科医は従来から見慣れたパノラマ断層画像をまず確認でき、効率良く診断することが可能となる。
【００４５】
本請求項１６に記載の画像処理プログラムは、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるので、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができる。また、既存のＸ線ＣＴ撮影装置や画像処理装置を当該画像処理プログラムでバージョンアップすることにより、パノラマ画像作成機能を簡単に追加することができるため、別途パノラマ撮影装置を備える必要がない。
【００４６】
本請求項１７に記載の記録媒体は、請求項１６に記載の画像処理プログラムを記録しているので、既存のＸ線ＣＴ撮影装置や画像処理装置を当該画像処理プログラムでバージョンアップすることが可能となり、パノラマ画像作成機能を簡単に追加することができる。
【００４７】
本請求項１８に記載の画像処理装置は、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、Ｘ線ＣＴ撮影後に何らの操作もすることなしに、あるいは「パノラマ表示」等の選択スイッチを一度操作するだけで、パノラマ断層画像を得ることができる。
【００４８】
本請求項１９に記載の画像処理装置は、位置特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができる。
【００４９】
本請求項２０に記載の画像処理装置は、位置特定手段及び形状特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、より精度の高いパノラマ断層画像を生成することができる。
【００５０】
本請求項２１に記載のＸ線撮影装置は、請求項１８乃至請求項２０のいずれか１つに記載の画像処理装置を備えるので、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
実施の形態１
（概要）
本実施の形態に係る発明は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる画像処理方法及びその方法を行う画像処理装置、Ｘ線撮影装置等に関するものである。また、本実施の形態に係る発明では、当該画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるための画像処理プログラム、及び当該画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体も含んでいる。
【００５２】
（Ｘ線撮影装置の構成）
まず、本実施の形態に係るＸ線撮影装置の構成を図１及び図２に示す。図１に示すＸ線撮影装置は、被撮影者が着座してＸ線ＣＴ撮影を行う装置であり、図２に示すＸ線撮影装置は、被撮影者が直立してＸ線ＣＴ撮影を行う装置である。まず、図１に示すＸ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線源１、ＣＣＤカメラ等のＸ線イメージセンサ２、これらのＸ線源１及び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を中心として旋回する支持手段３を備えている。このイメージセンサ２は、被撮影者の頭部ＣＴ撮影を行うためのサイズを備えていればよい。たとえば、被撮影者の歯列弓のパノラマ断層画像を得るために、縦の長さ（被撮影者の体軸方向に対応する方向の長さ）を１４ｃｍ程度とすることができるが、被撮影者の頭部全体のＣＴ撮影を行うことができるよう、縦２０ｃｍから３０ｃｍ、横２５ｃｍから４０ｃｍの大きさとしてもよい。また、支持手段３は、門型の非常に剛性の高い構造体である主フレーム４の上部フレーム４ａに取り付けられており、上部フレーム４ａに取り付けられた旋回駆動手段５が支持手段３を回転中心３ａを中心として旋回させる。回転中心３ａは、支持手段を旋回させＣＴ撮影を行う間、固定されたままとなる。ただし、逆に、支持手段を旋回させてＣＴ撮影を行う間に、回転中心３ａをも、ＣＴ撮影の対象となる関心領域の中央を中心として円を描くように旋回移動させることもできる。その場合、Ｘ線撮影装置は、各照射時点において関心領域の一部のみにＸ線を照射する、いわゆる「オフセットスキャン」の技術を用いることで、撮影領域を拡大させることができる。ここで、回転駆動手段５が上部フレーム４ａではなく支持手段３内に設けられていてもよいことは、いうまでもない。
【００５３】
さらに、図１に示すＸ線撮影装置は、患者である被撮影者を着座させる椅子からなる被撮影者固定手段６を備えている。この被撮影者固定手段６は、左右、前後、上下などに移動可能であり、支持手段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撮影者を移動させる。図１から理解されるとおり、Ｘ線撮影すべき被撮影者は、Ｘ線源１とＸ線イメージセンサ２との間に位置付けられ、Ｘ線源１からのＸ線が被撮影者に向けて照射される。被撮影者を通過したＸ線はＸ線イメージセンサ２によって検出される。なお、ここでは被撮影者固定手段６が移動する構成を基に説明したが、支持手段３が旋回中心３ａとともに左右、前後、上下に移動可能とすることで、被撮影者がＸ線源１とＸ線イメージセンサ２との間に位置付けられるよう構成することも、可能である。さらに、Ｘ線源１とイメージセンサ２とを支持手段３によって下垂対向固定する構成もあくまで一例であり、他に例えば、Ｘ線撮影装置の基台から上方に延設された支持手段によって対向固定したり、ベッド型の被撮影者固定手段をガントリ型の支持手段によって内包し、ガントリ型の支持手段の一部にＸ線源１を、Ｘ線源１と対向する支持手段の他の部分にＸ線イメージセンサ２を配置する、といった構成を採ったりすることも、可能である。
【００５４】
一方、図２に示すＸ線撮影装置は、従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置と同様に、床面に載置される基台２１と、この基台２１に設けられた支柱２２と、昇降フレーム２３とを備えており、昇降フレーム２３が支柱２２に対し上下方向に昇降する。また、昇降フレーム２３の上端部には、水平アーム２４が設けられている。この水平アーム２４は、装置の前方、図２において右下方に延びており、その先端部に支持手段２５が装着されている。水平アーム２４と支持手段２５との間には、水平アーム２４に対して前後方向（図１において右下から左上の方向）及び前後方向に対して垂直な横方向（図１において左下から右上の方向）に移動可能で、且つ支持手段２５を回転軸に対して回転させる旋回駆動手段２６を備えている。支持手段２５の回転中心は、支持手段を旋回させＣＴ撮影を行う間、固定されたまま、あるいは旋回移動されることとなる。なお、上記装置構成はあくまで一例であって、例えば旋回駆動手段２６を、水平アーム２４、あるいは支持手段２５に内蔵させた構成としてもよい。
【００５５】
支持アーム２４の一端部には下方に延びる第１の取付部２７が一体的に設けられ、この第１の取付部２７にＸ線源２８が設けられている。また、支持アーム２４の他端部には下方に延びる第２の取付部２９が一体的に設けられ、この第２の取付部２９にＸ線イメージセンサ３０が装着されている。図２から理解されるとおり、Ｘ線撮影すべき被撮影者は、Ｘ線源２８とＸ線イメージセンサ３０との間の被撮影者保持手段６３に位置付けられ、Ｘ線源２８からのＸ線が被撮影者に向けて照射される。被撮影者を通過したＸ線はＸ線イメージセンサ３０によって検出される。
【００５６】
図３に、本実施の形態に係るＸ線撮影装置のブロック図を示す。図３に示すブロック図では、Ｘ線源１，２８から被写体固定手段６あるいは被撮影者保持手段６３により位置付けられた被撮影者の頭部へ向けてＸ線が照射され、被撮影者を通過したＸ線はＸ線イメージセンサ２，３０によって検出され、Ｘ線イメージセンサ２，３０はＸ線投影データを生成し出力する。Ｘ線イメージセンサ２，３０から出力されたＸ線投影データは、画像処理装置３１に入力される。画像処理装置３１では、入力されたＸ線投影データをＨＤＤ等の記憶手段３２に保管する。さらに、画像処理装置３１には、フィルタを使い逆投影を行うことで、Ｘ線投影データのＣＴ再構成を行い３次元ボリュームデータを生成するＣＴ再構成手段３３と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段３４と、位置特定手段３４により得られた歯列弓の位置情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段３５と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段３６とを備えている。
【００５７】
画像処理装置３１で生成されたパノラマ断層画像は、記憶手段３２に保存されると共に、表示部３７に表示される。図４に、表示部３７で表示される画面例を示す。図４に示す画面例では、画面左側にはＣＴ再構成を行った後に互いに直交する３方向から見た断面画像となるようスライスしたＣＴ画像ａを、画面右上側にはパノラマ断層画像ｂを、画面右下側には歯顎顔面の側面のＸ線透過画像ｃを、それぞれ表示している。なお、本実施の形態では、ＣＴ画像ａ、パノラマ断層画像ｂ及びＸ線透過画像ｃの３画面を同時に表示しているが、本発明はパノラマ断層画像ｂだけの表示でも良い。また、本発明では、ＣＴ画像ａ等が表示される前又は同時にパノラマ断層画像ｂを表示する。つまり、Ｘ線ＣＴ撮影によって得たパノラマ断層画像ｂ以外の画像よりも先に、あるいはパノラマ断層画像ｂ以外の少なくとも１つの画像と同時にパノラマ断層画像ｂを表示することにより、歯科医は従来から見慣れたパノラマ断層画像ｂをまず確認でき、このパノラマ断層画像ｂから必要な部分のＣＴ画像ａへと進むことができるので、効率良く診断することが可能となる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、Ｘ線撮影装置に画像処理装置３１及び表示部３７が一体に設けられた構成について説明したが、Ｘ線撮影装置から独立して画像処理装置３１及び表示部３７が設けられる等の構成でも良い。
【００５９】
（パノラマ断層画像の生成方法）
次に、パノラマ生成手段３６においてパノラマ断層画像を生成する所定の処理について説明する。本実施の形態では、Ｘ線ＣＴ撮影によって得られたＸ線投影データの中から、パノラマ画像生成に必要な歯列弓投影データを歯列弓投影データ抽出手段３５で取り出し、当該歯列弓投影データを用いて以下のいずれかの処理を行うことでパノラマ画像を生成する。
【００６０】
まず１つ目の処理である直接処理では、歯列弓投影データ抽出手段３５で取り出した歯列弓投影データからパノラマ断層画像を構成する部分を短冊状に抽出して、短冊状の画像のそれぞれをつなぎ合わせることでパノラマ断層画像を生成する。図５に直接処理の模式図を示す。図５では、まずＸ線ＣＴ撮影によって、歯顎顔面領域を覆う程度の面積をもった複数枚のＸ線投影データ５１が得られ、当該Ｘ線投影データ５１に対して位置特定手段３４で得られた歯列弓の位置情報に基づき歯列弓投影データを抽出し、当該歯列弓投影データからパノラマ断層画像を構成する部分を短冊状に抽出（短冊状の画像５２）する。そして、抽出した短冊状の画像５２を、位置特定手段３４で得られた歯列弓の位置情報に基づいてつなぎ合わせ、１つのパノラマ断層画像５３を生成する。なお、Ｘ線投影データ５１を得るためのＸ線イメージセンサとしては、ＣＣＤセンサやＭＯＳセンサ等の種々のセンサを使用することができる。ＣＣＤセンサを使用する場合、例えば、のちにＣＴ再構成を行うためのＸ線投影データと、パノラマ断層画像を生成するための短冊状の画像データとを、それぞれ別個のフレームメモリに保存していく方法を採用することが考えられる。また、ＭＯＳセンサを使用する場合、複数のＸ線投影データをひとまとまりの動画として１つのフレームメモリに保存しておく方法が考えられる。
【００６１】
また、短冊状の画像５２をつなぎ合わせる際、複数の短冊状の画像５２に共通する歯列弓部位の画像データが存在する場合、その共通する部位の画像データを重ね合わせるように各短冊状の画像５２をつなぎ合わせることで、パノラマ断層画像５３を生成することもできる。なお、Ｘ線投影データを重ね合わせてつなぎ合わせるパノラマ断層画像の生成方法については、例えば特開平８−２５７０２６号公報の明細書中の段落００３７や段落００３８，図面の図１１や図１２に開示されているような、物体の像の重ね合わせによって断層面以外の物体像をバックグラウンドに埋もれさせる方法が採用できる。また、画像データの抽出とつなぎ合わせによってパノラマ断層画像を生成する方法の他例として、特表２０００−５７７８９号公報において開示される、オルソＸ線コーンビームを用いたパノラマ断層画像の生成方法を採用することもできる。
【００６２】
直接処理では、Ｘ線投影データ５１をＣＴ再構成することなしに、直接パノラマ断層画像５３を生成することができるので、ＣＴ再構成に必要な処理時間や処理能力を軽減できる効果がある。また、歯列に取り付けられた金属部分がＣＴ再構成により隣接部分に影響を与える金属アーチファクトについては、直接処理がＣＴ再構成自体を行うことなしにパノラマ断層画像５３の生成を行うため、金属アーチファクトがパノラマ断層画像５３に入り込むことを防ぐことができる。
【００６３】
一方、２つ目の処理である再構成処理は、Ｘ線投影データをＣＴ再構成することで得た３次元ボリュームデータから、歯列弓投影データ抽出手段３５で歯列弓投影データを抽出する。そして、取り出した歯列弓投影データを用いてパノラマ断層画像を生成する。図６に再構成処理の模式図を示す。図６では、まずＸ線ＣＴ撮影によって複数枚のＸ線投影データ５１が得られ、当該Ｘ線投影データ５１をＣＴ再構成することにより３次元ボリュームデータ６１を得る。この３次元ボリュームデータ６１に対して歯列弓投影データ抽出手段３５が歯列弓投影データ６２を取り出し、当該歯列弓投影データ６２を用いてパノラマ断層画像に必要な部分を抽出し、パノラマ断層画像５３を生成する。
【００６４】
ＣＴ再構成処理を用いる方法では、Ｘ線投影データ５１をＣＴ再構成して３次元ボリュームデータ６１を得て、当該３次元ボリュームデータ６１からパノラマ断層画像を生成するので、直接処理で得たパノラマ断層画像に比べて、歯列弓以外の頚椎等の画像データがパノラマ断層画像に入り込むことを防ぐことができる。また、ＣＴ撮影によって得た画像データをＣＴ画像として表示する際に、ＣＴ再構成という処理は必然的に行われるものであるため、一回のＣＴ再構成処理によって生成された３次元ボリュームデータをパノラマ断層画像を生成する際にも使用することになり、画像データの有効利用に資する。以上、本発明におけるパノラマ断層画像の生成方法を説明したが、本発明の実施形態は、図５，６に示すような全顎パノラマ断層画像の生成に限られない。例えば、Ｘ線イメージセンサの一部を用いた部分ＣＴ撮影によって、歯列弓の一部のＸ線投影データを取得する、あるいは、頭部全体のＣＴ撮影によって取得したＸ線投影データのうち一部を使用することで、上顎、下顎、顎関節等のように範囲を限定したパノラマ断層画像を生成し表示することもできる。
【００６５】
（画像処理方法）
次に、本実施の形態に係る画像処理方法について、図７及び図８に基づいて説明する。図７は直接処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、図８は再構成処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、それぞれ示している。本実施の形態においては、ＣＴ撮影によってＸ線投影データ５１を取得した後、何らの操作もせず、あるいはボタン１つを押すだけといったごく簡単な操作によって、パノラマ断層画像を生成することができる。歯列弓の位置及び形状について、近年の解剖学的解析より、図９に例示する歯列弓Ｔに対し、頭部における標準的な位置と形状を持つ標準歯列弓Ｔ'のようなものが、おおよそ見当付けられるようになっている。従って、Ｘ線ＣＴ撮影装置の被撮影者保持手段で被撮影者の頭部を保持すれば、Ｘ線ＣＴ撮影装置による撮影領域Ａにおける標準歯列弓Ｔ'の位置と形状、あるいは上記撮影領域Ａの中心Ｃに対する標準歯列弓Ｔ'の位置と形状が、自ずと決定される。これを用いて、例えば、Ｘ線ＣＴ撮影装置を工場にて製造する際、最終出荷する前に、標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状を予め記憶手段３２に記憶させ、この標準位置及び標準形状を、パノラマ断層画像の生成におけるデフォルトデータとして読み出し、使用することが可能である。まず、図７について説明すると、ステップＳ１では、図１及び図２に示したＸ線撮影装置で被撮影者の歯顎顔面領域をＸ線ＣＴ撮影してＸ線投影データを得る。次に、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３では、歯列弓投影データ抽出手段３５が、予め記憶手段３２に記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状の情報を読み出し、当該情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。なお、歯列弓の位置や形状については、予め記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状以外に複数の位置あるいは形状のパターンを用意しておき、事後的にそれらパターンから選択できるようにしても良い。
【００６６】
また、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３では、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照して歯列弓投影データを取り出しても良い。Ｘ線の入射角や断層厚みを自由に選択することができることで、所望のパノラマ断層画像を得ることができる。なお、Ｘ線の入射角や断層厚みの設定は、Ｘ線ＣＴ撮影前でも後でもどちらでも良い。
【００６７】
次に、パノラマ生成ステップＳ４では、パノラマ生成手段３６が歯列弓投影データを用いて、上述した直接処理を行うことでパノラマ断層画像を生成する。パノラマ断層画像表示ステップＳ５では、生成したパノラマ断層画像を表示部３７に表示させる。
【００６８】
一方、図８に示す画像処理方法では、ステップＳ１１で、図１及び図２に示したＸ線撮影装置で被撮影者の歯顎顔面領域をＸ線ＣＴ撮影してＸ線投影データを得る。次に、ＣＴ再構成ステップＳ１２では、ＣＴ再構成手段３３がＸ線像データをＣＴ再構成することにより３次元ボリュームデータを得る。
【００６９】
次に、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列弓投影データ抽出手段３５が、予め記憶手段３２に記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状の情報を読み出し、当該情報に基づき、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）から歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。なお、歯列弓の位置や形状については、予め記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状以外に複数の位置あるいは形状のパターンを用意しておき、事後的にそれらパターンから選択できるようにしても良い。また、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照して歯列弓投影データを取り出しても良い。
【００７０】
次に、パノラマ生成ステップＳ１５では、画像処理装置３１のパノラマ生成手段３６が歯列弓投影データを用いて、上述した再構成処理を行うことでパノラマ断層画像を生成する。パノラマ断層画像表示ステップＳ１６では、生成したパノラマ断層画像を表示部３７に表示させる。本実施の形態の他例として、さらに精度よくパノラマ断層画像を得るために、位置特定手段３４をも用いることで、歯列弓の位置を特定する工程を含む画像処理方法を、図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は直接処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、図１１は再構成処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法をそれぞれ示している。まず、図１０に示すフローチャートは、位置特定ステップＳ２を追加した以外は基本的に図７に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１０に示すフローチャートでは、位置特定ステップＳ２で、位置特定手段３４がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３で、歯列弓投影データ抽出手段３５が位置特定ステップＳ２で得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。本実施の形態に係る歯列弓投影データ抽出ステップＳ３では、歯列弓投影データを取り出す際、歯列弓の形状については予め定められた形状を用いる。なお、歯列弓の形状については、複数の形状パターンから選択できるようにしても良い。
【００７１】
一方、図１１に示すフローチャートは、位置特定ステップＳ１３を追加した以外は基本的に図８に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１１に示すフローチャートでも、位置特定ステップＳ１３で、位置特定手段３４がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する。なお、位置特定ステップＳ１３では、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）において被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定しても良い。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列弓投影データ抽出手段３５が位置特定ステップＳ１３で得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）から歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。本実施の形態に係る歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列弓投影データを取り出す際、歯列弓の形状については予め定められた形状を用いる。なお、歯列弓の形状については、複数の形状パターンから選択できるようにしても良い。
【００７２】
（位置特定ステップの具体例）
次に、Ｘ線投影データにおいて被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する位置特定ステップの具体例を以下に説明する。
【００７３】
まず、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者又は被撮影者に取り付けた撮影用の補助具とＸ線撮影装置との距離情報から被撮影者の歯列弓の位置を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線撮影装置に取り付けられた位置検出センサ６５が、図１２に示すように被撮影者の歯列弓Ｔの前歯との間の距離ｄを検出する。そして、検出した距離ｄに基づき、位置特定ステップでＸ線撮影装置に対する歯列弓の位置を特定し、歯列弓投影データ抽出ステップでＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。なお、撮影用の補助具を被撮影者（例えば前歯）に取り付け、当該補助具に反応するセンサをＸ線撮影装置に取り付けることで、被撮影者の歯列弓までの距離を検出しても良い。また、Ｘ線撮影装置に対する歯列弓の位置を前記位置検出センサ６５で特定したのち、その歯列弓位置に応じて旋回駆動手段５の旋回中心３ａを移動させても良いし、旋回中心３ａは移動させずに被撮影者の頭部全体を対象にＸ線ＣＴ撮影を行い、取得された頭部全体のＸ線投影データの中で特定された歯列弓位置について歯列弓投影データを抽出しても良い。後者の場合、距離ｄに基づいてＸ線ＣＴ撮影装置に対する歯列弓位置を特定することで、Ｘ線投影データを取得する範囲は変えずに、Ｘ線投影データ全体における歯列弓位置のみを変化させることで、パノラマ断層画像を得ることとなる。本例では、既存の位置検出センサや撮影用の補助具が利用でき、安価で容易に歯列弓の位置特定を自動で行うことができる効果がある。
【００７４】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より被撮影者の歯列弓の位置を特定する例について説明する。本例では、図１３に示すように被撮影者６７の顔面に位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺが照射されている。この位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺは、被撮影者６７の表面に照射され、被撮影者６７がどこに位置しているのかを操作者が確認するためのものである。また、Ｘ線撮影装置には、そのＸ線撮影装置に対する歯列弓位置が予め設定されており、その設定された歯列弓位置と被撮影者の歯列弓とが一致するよう、位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺを用いて被撮影者の位置付けを行う。そして、Ｘ線撮影装置は、その歯列弓位置として設定された位置を対象に、Ｘ線ＣＴ撮影を行う。そのため、この位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺを利用して被撮影者６７の位置付けを行えば、Ｘ線撮影装置がＸ線投影データを取得するよう設定されている適切な歯列弓位置に、被撮影者６７の歯列弓を位置付けることができるため、Ｘ線撮影装置に対する被撮影者６７の歯列弓の位置を推定し、特定することができる。また、上記とは逆に、被撮影者が被撮影者保持手段に保持された後に、被撮影者に合うように位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺの照射位置を動かし、そのときの各位置付けビームの照射位置の移動量に基づいて、Ｘ線撮影装置が撮影対象とする歯列弓位置を設定しなおすよう構成することもできる。さらに、そのように歯列弓位置の設定をしなおした際、旋回駆動手段５の回転中心３ａを移動させても良いし、回転中心３ａは移動させずに被撮影者の頭部全体を対象としてＸ線ＣＴ撮影を行い、取得されたＸ線投影データから歯列弓の投影データを抽出する時点で、位置付けビームの照射位置に関する情報を用いて歯列弓位置を設定しなおしデータを抽出する構成としても良い。以上のように、本例では、従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置等と同様の使用方法を行えば事足りるため、特に別個の装置の使用に習熟する必要もなく、簡単に歯列弓の位置特定を行うことができる効果がある。
【００７５】
次に、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、当該歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき、被撮影者の歯列弓の位置を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図１４）から、例えば前歯の位置を基準点として指定し入力する。なお、図１４は、咬合面のＣＴ画像であり、選択した前歯をマーク６８で図示している。指定の仕方は、ＣＴ画像上の前歯の位置をクリックする方法や、直接前歯の座標をキーボード等（不図示）で入力する方法が考えられる。また、基準点とする対象は前歯に限られず、左右いずれかの犬歯や、左右いずれかの歯列弓の端の点であってもよい。以上のように指定された基準点は、図１４に示すようにＸ，Ｙの座標情報として歯列弓投影データ抽出ステップで利用される。本例では、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置特定が行えるという効果がある。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係る画像処理方法等では、被撮影者の標準的な歯列弓の位置及び形状を予め記憶させておくことで、あるいは、標準的な歯列弓の形状を予め記憶して置いた上で簡単な仕組みや操作で歯列弓の位置を特定するのみで、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データから歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる。なお、本実施の形態では、図７、図８、図１０及び図１１に示すフローチャートを用いて画像処理方法等について説明したが、本発明はこれに限られず、図７、図８、図１０及び図１１に示すフローチャートの画像処理方法を実行手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであっても良い。また、本発明は、当該プログラムを記憶する記録媒体（例えば、ハードディスクに格納されているプログラム）であっても良い。さらに、当該プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記憶媒体は、ハードディスクの他にＣＤ−ＲＯＭやＭＯ等の記憶媒体であっても良い。
【００７７】
実施の形態２
（概要）
本実施の形態に係る発明も、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる画像処理方法及びその方法を行う画像処理装置、Ｘ線撮影装置等に関するものである。但し、本実施の形態に係る発明は、解剖学的に標準的なものとして予め設定された歯列弓の形状を基にしてパノラマ断層画像を得る実施の形態１に係る発明と異なり、さらに歯列弓の形状をも特定するものである。
【００７８】
（Ｘ線撮影装置の構成及び画像処理方法）
図１５に、本実施の形態に係るＸ線撮影装置のブロック図を示す。図１５に示すブロック図は、画像処理装置３１に形状特定手段３８を追加した以外は基本的に図３に示したブロック図と同じであるため、同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態に係るＸ線撮影装置では、形状特定手段３８がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定し、歯列弓投影データ抽出手段３５が位置特定手段３４及び形状特定手段３８により得られた歯列弓の位置及び形状情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。
【００７９】
次に、本実施の形態に係る画像処理方法について、図１６及び図１７に基づいて説明する。図１６は直接処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、図１７は再構成処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、それぞれ示している。まず、図１６に示すフローチャートは、形状特定ステップＳ２ａを追加した以外は基本的に図１０に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１６に示すフローチャートでは、形状特定ステップＳ２ａで形状特定手段３８がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状がどのような形なのかを特定する。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３で、位置特定ステップＳ２及び形状特定ステップＳ２ａで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。
【００８０】
一方、図１７に示すフローチャートは、形状特定ステップＳ１３ａを追加した以外は基本的に図１１に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１７に示すフローチャートでも、形状特定ステップＳ１３ａで形状特定手段３８がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状がどのような形なのかを特定する。なお、形状特定ステップＳ１３ａで扱うＸ線投影データは、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）であって良い。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４で、位置特定ステップＳ１３及び形状特定ステップＳ１３ａで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状情報に基づき、ＣＴ再構成されＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）から歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。
【００８１】
（位置特定ステップ及び形状特定ステップの具体例）
次に、Ｘ線投影データにおいて被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する位置特定ステップ及び被撮影者の歯列弓の形状がどのようなものであるのかを特定する形状特定ステップの具体例を以下に説明する。まず、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、当該歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図１８）から、例えば前歯と両側の奥歯の位置を基準点として３点指定する。なお、図１８は、咬合面のＣＴ画像であり、選択した前歯と両側の奥歯とを矢印６９で図示している。指定の仕方は、ＣＴ画像上の前歯の位置をクリックする方法や、直接前歯の座標と両側の奥歯の座標とをキーボード等で入力する方法が考えられる。なお、基準点として指定する点は、前歯と両側の奥歯との３点に限られるものではなく、また３点に限定するものでもなく、歯列弓の位置と形状とを特定しうる情報が得られるような複数の基準点が指定されれば良い。
【００８２】
本例では、指定された複数の基準点に基づきスプライン処理等を行うことで歯列弓の形状を特定する。そのため、指定する基準点を増やすことでより精度良く歯列弓の形状を特定できる。つまり、歯列弓の形状の特定精度と指定する基準点の数とは、トレードオフの関係になる。本例では、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置特定が行える効果がある。
【００８３】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例は、図１９に示すような頭部固定装置を用いて被撮影者の頭部を固定してＸ線ＣＴ撮影を行う場合を基に説明する。図１９に示す頭部固定装置では、図２で示す被撮影者保持手段６３を構成する要素の例として、側頭部押さえ７１及びチンレスト７２を備え、被撮影者の両側の側頭部と顎を固定する。なお、本発明では、図１９に示す頭部固定装置に限定されず、鼻下点押さえや額押さえ等を備えた頭部固定装置でも良い。また、Ｘ線撮影装置には、そのＸ線撮影装置に対する歯列弓位置が予め設定されており、その設定されている歯列弓位置に合わせて被撮影者を保持するように被撮影者保持手段６３等が設けられている。そして、Ｘ線撮影装置は、その歯列弓位置として設定された位置を対象に、Ｘ線ＣＴ撮影を行うよう構成されている。なお、前述Ｘ線撮影装置に設定された歯列弓位置に合わせて被撮影者保持手段を設けるのではなく、被撮影者保持手段の位置情報に応じてＸ線撮影装置に設定された歯列弓位置を設定しなおす構成としてもよい。この場合、旋回駆動手段５の回転中心３ａの移動／固定や、その後の画像データの処理方法について、前述の位置付けビームによる位置特定方法の項で説明した方法が採用できる。
【００８４】
本例では、被撮影者がＸ線撮影装置に対して位置づけられ、被撮影者保持手段６３等によって保持されれば、図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置における被撮影者保持手段６３の位置、あるいは図１９に示す頭部固定装置の頭部固定具である両側の側頭部押さえ７１とチンレスト７２との相対位置から、歯列弓の位置及び形状を統計データに基づき推測し、特定することができる。例えば、チンレスト７２の位置から歯列弓の位置を推測し、両側の側頭部押さえ７１より頭部の大きさを求めて歯列弓の形状を推測する。図１９では、推測される歯列弓７３の位置及び形状が模式的に図示されている。本例では、被撮影者がＸ線ＣＴ撮影装置の頭部固定装置に頭部を固定するだけで、歯列弓の位置及び形状を特定することができるため、操作が非常に簡便である。また、従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置等と同様の使用方法を行えば事足りるため、操作者が特に別個の装置の使用に習熟する必要もなく簡単にパノラマ断層画像を得ることができる。
【００８５】
次に、歯列データと歯列以外のデータとに二値化するようにＸ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像から被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。なお、「Ｘ線投影データを二値化する」とは、「Ｘ線投影データをＣＴ再構成して得られた３次元ボリュームデータを二値化する」ことを含む。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）に対して、歯列が白く、それ以外が黒くなるように二値化の画像処理を行う（図２０）。図２０は、二値化された咬合面のＣＴ画像である。そして、図２０に示す歯列と歯列以外とのコントラスト差から、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する。ここで、二値表示の画像処理方法としては、例えば歯列が白くなる所定の濃度基準を基にして、歯列と歯列以外とが区別できるよう、ＣＴ画像を二値化する。
【００８６】
本例では、二値化した画像を用いるので、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。なお、本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像に対して二値化の画像処理を行う例を示したが、本発明はこれに限られず、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータ全体に対して二値化の画像処理を行っても、ＣＴ再構成する前のＸ線投影データに対して二値化の画像処理を行っても良い。また、ＣＴ再構成する前のＸ線投影データに対して二値化の画像処理を行った後、それらＸ線投影データのうち少なくとも異なる２方向のＸ線投影データ（例えば側面画像と正面画像）より歯列弓の位置及び形状を特定してもよいし、二値化の画像処理後にさらにＣＴ再構成を行って３次元ボリュームデータを取得し、その３次元ボリュームが既に二値化されていることを利用して歯列弓の位置及び形状を特定しても良い。
【００８７】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影の際に被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、Ｘ線投影データ中の歯列弓識別ブロックの情報に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、図２１に示すマウスピース型の歯列弓識別ブロック７５を被撮影者が噛んでＸ線ＣＴ撮影を行う。図２１に示す歯列弓識別ブロック７５には、複数のセラミックボール７６が埋め込まれており、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データには当該セラミックボール７６が歯列とは別に撮影される。そのため、Ｘ線投影データに写し出されたセラミックボール７６の位置及び配列から歯列弓の位置及び形状を特定することができる。なお、Ｘ線撮影装置に対する歯列弓の位置と形状とを前記歯列弓識別ブロック７５で特定したのち、その歯列弓位置に応じて旋回駆動手段５の旋回中心３ａを移動させても良いし、旋回中心３ａは移動させずに被撮影者の頭部全体を対象にＸ線ＣＴ撮影を行い、取得された頭部全体のＸ線投影データの中で特定された歯列弓位置について歯列弓投影データを抽出しても良い。後者の場合、歯列弓識別ブロック７５に基づいてＸ線ＣＴ撮影装置に対する歯列弓位置と形状とを特定することで、Ｘ線投影データを取得する範囲は変えずに、Ｘ線投影データ全体における歯列弓位置のみを変化させることで、パノラマ断層画像を得ることとなる。
【００８８】
本例でも、操作者による特段の操作を必要とすることなく、歯列弓識別ブロック７５により歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。なお、本例ではセラミックボール７６を用いる歯列弓識別ブロック７５を説明したが、本発明ではこれに限られず、セラミックボール７６以外の材料であってＸ線投影データで歯列と区別できる材料でも良い。
【００８９】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、ＣＴ再構成する前のＸ線投影データ又はＸ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータから、被撮影者の正面からの単純Ｘ線撮影画像と、側面からの単純Ｘ線撮影画像を取り出す。図２２に取り出した単純Ｘ線撮影画像を示す。図２２の上側が側面からの単純Ｘ線撮影画像で、図２２の下側が正面からの単純Ｘ線撮影画像をそれぞれ示している。
【００９０】
本例では、図２２に示す単純Ｘ線撮影画像から歯列弓の位置及び形状を特定する。具体的な特定方法には、操作者が図２２に示す歯列特定領域８１を単純Ｘ線撮影画像を見ながら設定する方法や、歯列が存在する領域の濃淡パターンを統計データから推測する方法等がある。本例でも、単純Ｘ線撮影画像を用いるので歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。なお、ここで使用するＸ線撮影画像は、正面と側面とのＸ線透過画像に限られず、歯列弓の位置及び形状を特定できる画像であればよい。そのような画像としては、例えば、正面と側面以外の異なる２方向から撮影したＸ線透過画像や、３次元ボリュームデータから被撮影者の咬合面に合わせて取り出したＣＴ画像といった画像が考えられる。
【００９１】
次に、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像の歯列に沿って位置及び形状を連続して指定し、当該指定に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図２３）の歯列に沿って位置及び形状を連続して指定する。なお、図２３は、咬合面のＣＴ画像であり、歯列弓の位置及び形状の連続指定する様子を、歯列に沿っての指定線８０で図示している。指定の仕方は、ＣＴ画像上の歯列をマウスやペン入力装置でなぞることで指定する方法がある。本例でも、歯列に沿って位置及び形状を連続して指定するので歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００９２】
次に、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像の歯列に、歯列弓モデル画像を重ね合わせることで被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図２４）の歯列に対して、所定の歯列弓モデル画像８５のいずれかを重ね合わせて歯列弓の位置及び形状を特定する。図２４では、形状の異なった３種類（Ａ，Ｂ，Ｃ）の歯列弓モデル画像８５が用意されており、Ａの歯列弓モデル画像８５をＣＴ画像の歯列弓に重ね合わせる処理が図示されている。
【００９３】
なお、図２４の例では、３種類の歯列弓モデル画像８５が用意されているが、歯列弓の形状をより精度良く特定したい場合はさらに多数の歯列弓モデル画像８５を用意することで達成することができる。また、歯列弓モデル画像８５の当て嵌め方法としては、例えばタッチパネルを用いる方法、表示された３次元画像に歯列弓モデル画像８５をポインタでドラッグ＆ドロップする方法、歯列弓モデル画像８５の記号入力による選択、及び座標入力で行う方法が考えられる。
【００９４】
また、上述した位置特定ステップ及び形状特定ステップの具体例では、歯列弓の位置と形状を同一の処理で特定しているが、本発明はこれに限られず、位置特定ステップと形状特定ステップとを異なる処理で特定しても良く、複数の処理を併用してより精度よく位置と形状とを特定しても良い。例えば、位置特定ステップとして実施の形態１の他例で説明した位置付けビームを用いて、形状特定ステップとして本実施の形態で説明したＣＴ画像の二値化処理を用いても良い。上記実施例に加え、位置特定ステップ及び形状特定ステップにおいて、例えばレベルメータの操作、厚み値の入力、マウスやペン型器具による歯列弓画像上での指定等によって、ＣＴ画像においてパノラマ断層の厚みを特定する、断層厚み設定ステップを加えることもできる。
【００９５】
以上のように、本実施の形態に係る画像処理方法等では、操作者による特別な操作を必要とせず、あるいはごく簡単な操作によって、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するのみでＸ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データから歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる。なお、本実施の形態では、図１６及び図１７に示すフローチャートを用いて画像処理方法等について説明したが、本発明はこれに限られず、図１６及び図１７に示すフローチャートの画像処理方法を実行手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであっても良い。また、本発明は、当該プログラムを記憶する記録媒体（例えば、ハードディスクに格納されているプログラム）であっても良い。さらに、当該プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記憶媒体は、ハードディスクの他にＣＤ−ＲＯＭやＭＯ等の記憶媒体であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置の表示画像例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法において想定される標準的な歯列弓の位置と形状の例を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２３】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２４】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【符号の説明】
【００９７】
１，２８ Ｘ線源、２，３０ Ｘ線イメージセンサ、３，２５ 支持手段、４ 主フレーム、５，２６ 旋回駆動手段、６ 被撮影者固定手段、２１ 基台、２２ 支柱、２３ 昇降フレーム、２４ 水平アーム、２７ 第１の取付部、２９ 第２の取付部、３１ 画像処理装置、３２ 記憶手段、３３ ＣＴ再構成手段、３４ 位置特定手段、３５ 歯列弓投影データ抽出手段、３６ パノラマ生成手段、３７ 表示部、３８ 形状特定手段、５１ Ｘ線投影データ、５２ 短冊状の画像、５３ パノラマ断層画像、６１ ３次元ボリュームデータ、６２ 歯列弓投影データ、６３ 被撮影者保持手段、６５ 位置検出センサ、６７ 被撮影者、６８ マーク、６９ 矢印、７１ 側頭部押さえ、７２ チンレスト、７３ 歯列弓、７５ 歯列弓識別ブロック 、７６ セラミックボール、８０ 指定線、８１ 歯列特定領域、８５ 歯列弓モデル画像。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法等に係る発明であって、特に、Ｘ線ＣＴ撮影の画像処理方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯科診療の分野では、歯列弓に沿って断層撮影するパノラマＸ線撮影装置が知られている。このようなパノラマＸ線撮影装置では、Ｘ線源とこれに対向して配設されるＸ線撮像手段を、被撮影者頭部を挟んだ状態で所要の軌跡に沿って移動させ、これによって、歯列弓に沿ったパノラマ断層画像を得ることができる。
【０００３】
また、歯科診療の分野でも、人体の任意の部位を断層撮影するＸ線ＣＴ（コンピュータ断層撮影法）撮影装置が用いられている。このＸ線ＣＴ撮影装置では、Ｘ線源とこれと対向するＸ線撮像手段とを被撮影者頭部を挟んだ状態で所定方向に回転させ、得られた画像信号をコンピュータ処理することによって、Ｘ線投影データを再構成して、頭部等の任意の部位を任意の角度で切断した断面画像や３次元のボリュームデータを得ることができる。
【０００４】
このＸ線ＣＴ撮影装置から得られた歯顎顔面領域のＸ線投影データからパノラマ断層画像を得る方法としては、特許文献１乃至特許文献３に開示されている。具体的に、特許文献１では、Ｘ線ＣＴ撮影装置等によって得られた咬合面のスライス画像から、複数点座標を入力することで歯列弓のパノラマ曲線を指定して歯列弓のパノラマ画像を、オブリークラインを指定することで関心領域のオブリーク画像（任意断面又は傾斜断面）を、それぞれ表示させることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２では、ＣＴ再構成されたＸ線投影データである３次元ボリュームデータから基準曲面と湾曲厚板領域を指定し、歯列弓のパノラマ断層画像を作成することが開示されている。さらに、特許文献３では、Ｘ線ＣＴ撮影で得た投影データを基に、パノラマ断層面に所定角度で交わる方向の投影線上にある３次元分布情報を演算し、演算結果を２次元平面上に展開することでパノラマ断層画像を生成することが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２１５１９２号公報
【特許文献２】特開２００１−０６１８３４号公報
【特許文献３】特表２０００−０５７７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２、３においては、Ｘ線ＣＴ撮影装置によって撮影されたＸ線投影データを基にしてパノラマ断層画像を得ることができるという共通のメリットはある。つまり、１回Ｘ線ＣＴ撮影装置によって撮影されたＸ線投影データがあれば、パノラマ断層画像を得る為の撮影は不要とするメリットがある。このメリットは、不要なＸ線被爆を生じないと言う別の利益につながる。しかし、特許文献１では、画像データからパノラマ断層画像やオブリーク断層像を作成するにあたり、複数点座標やパラメータなどを入力するという複雑な操作を必要とし、手間も時間もかかる問題点があった。同様に、特許文献２及び特許文献３でも、パノラマ断層画像を得るためには基準曲線を設定する等の複雑な操作を必要とし、操作者が簡単にパノラマ断層画像を得ることができない問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、Ｘ線ＣＴ撮影装置によって撮影されたＸ線投影データを基にして簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができ、操作者が複数点の座標を設定したり、基準曲線を設定したりするといった手間をかけず、装置の使用に習熟する必要もなく、操作者が必要とする時に歯列弓のパノラマ断層画像が得られる画像処理方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本請求項１に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法を採用することである。
【００１０】
本請求項２に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、位置特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法を採用することである。
【００１１】
本請求項３に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定ステップと、位置特定ステップ及び形状特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、取り出された歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法を採用することである。
【００１２】
本請求項４に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２又は請求項３に記載の画像処理方法であって、歯列弓投影データ抽出ステップは、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照してＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すことを特徴とする。
【００１３】
本請求項５に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者又は被撮影者に取り付けた撮影用補助具とＸ線ＣＴ撮影装置との距離情報から被撮影者の歯列弓の位置を特定することを特徴とする。
【００１４】
本請求項６に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より被撮影者の歯列弓の位置を特定することを特徴とする。
【００１５】
本請求項７に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項２に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置を特定することを特徴とする。
【００１６】
本請求項８に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００１７】
本請求項９に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００１８】
本請求項１０に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データを歯列データと歯列以外のデータとに二値化するようにＸ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像データから被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００１９】
本請求項１１に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影の際に被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、Ｘ線投影データ中の歯列弓識別ブロックの情報に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２０】
本請求項１２に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２１】
本請求項１３に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に沿って位置及び形状を連続して指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２２】
本請求項１４に係る解決手段としての画像処理方法は、請求項３に記載の画像処理方法であって、位置特定ステップ及び形状特定ステップは、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に歯列弓モデル画像を重ね合わせる入力を受けることで、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする。
【００２３】
本請求項１５に係る解決手段は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法により得られたパノラマ断層画像を、Ｘ線ＣＴ撮影によって得たパノラマ断層画像以外の画像よりも先に、あるいはパノラマ断層画像以外の少なくとも１つの画像と同時に表示することを特徴とする、画像表示方法を採用することである。
【００２４】
本請求項１６に係る解決手段は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるための画像処理プログラムを採用することである。
【００２５】
本請求項１７に係る解決手段は、請求項１６に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を採用することである。
【００２６】
本請求項１８に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備える画像処理装置を採用することである。
【００２７】
本請求項１９に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、位置特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、位置特定手段は、請求項２，４乃至７のいずれか１つに記載の画像処理方法における位置特定ステップによって歯列弓の位置を特定する画像処理装置を採用することである。
【００２８】
本請求項２０に係る解決手段は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定手段と、位置特定手段及び形状特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、位置特定手段及び形状特定手段は、請求項３，４，８乃至１４のいずれか１つに記載の画像処理方法における位置特定ステップ及び形状特定ステップによって歯列弓の位置及び形状を特定する画像処理装置を採用することである。
【００２９】
本請求項２１に係る解決手段は、Ｘ線を発生させるＸ線源と、被撮影者を通過したＸ線を検出するＸ線イメージセンサと、Ｘ線源とＸ線イメージセンサとを、被撮影者の頭部を挟んで対向するよう支持する支持手段と、支持手段を、Ｘ線ＣＴ撮影時に旋回させる旋回駆動手段と、請求項１８乃至請求項２１のいずれか１つに記載の画像処理装置とを備えるＸ線撮影装置を採用することである。
【発明の効果】
【００３０】
本請求項１に記載の画像処理方法は、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、Ｘ線ＣＴ撮影後に何らの操作もすることなしに、あるいは「パノラマ表示」等の選択スイッチを一度操作するだけで、パノラマ断層画像を得ることができ、且つ一度のＸ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを基にして、ＣＴ画像とパノラマ断層画像とを表示することができるため、Ｘ線被曝線量を頭部ＣＴ撮影１回分に抑えられる。また、本請求項１に記載の画像処理方法において、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを３次元ボリュームデータに再構成し、当該３次元ボリュームデータからパノラマ断層画像に必要なデータを抽出してパノラマ断層画像を生成する場合、１つのデータを用いて異なる複数形式の表示を行うことが可能となり、データの有効活用に資する。一方、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを３次元ボリュームデータに再構成せず、Ｘ線投影データからパノラマ断層画像に必要な部分を直接取り出す場合、処理時間を短縮できると共に、金属アーチファクトが発生しないためＸ線パノラマ撮影によって得られたパノラマ断層画像とほぼ同一の画像を得ることができる。上記のような、３次元ボリュームデータからパノラマ断層画像データを抽出するか、３次元ボリュームデータに再構成する前のＸ線投影データからパノラマ断層画像データを抽出するか、いずれを採るかといった選択は、以下の他の請求項についても同様に行うことができ、その場合は上記と同様の効果を奏する。
【００３１】
本請求項２に記載の画像処理方法は、位置特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、簡単な操作で歯列弓のパノラマ断層画像を得ることができ、且つ一度のＸ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データを基にして、ＣＴ画像とパノラマ断層画像とを表示することができるため、Ｘ線被曝線量を頭部ＣＴ撮影１回分に抑えられる。
【００３２】
本請求項３に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、より実際の歯列弓に適合する精度の高いパノラマ断層画像を生成することができる。
【００３３】
本請求項４に記載の画像処理方法は、歯列弓投影データ抽出ステップが、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照してＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、前突の歯列弓等のような、特異な形状の歯列弓に対しても、より所望の高いパノラマ断層画像を生成することができる。
【００３４】
本請求項５に記載の画像処理方法は、位置特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者又は被撮影者に取り付けた撮影用補助具とＸ線ＣＴ撮影との距離情報から被撮影者の歯列弓の位置を特定するので、既存の位置検出センサが利用でき、安価で容易に歯列弓の位置特定を自動で行うことができる。
【００３５】
本請求項６に記載の画像処理方法は、位置特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より被撮影者の歯列弓の位置を特定するので、装置の使用に習熟する必要もなく、簡単に歯列弓の位置特定を行うことができる。
【００３６】
本請求項７に記載の画像処理方法は、位置特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置を特定するので、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置特定が行える。
【００３７】
本請求項８に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置及び形状の特定が行える。
【００３８】
本請求項９に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作が非常に簡便であり操作者が装置の使用に習熟する必要もなく簡単にパノラマ断層画像を得ることができる。
【００３９】
本請求項１０に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データを歯列データと歯列以外のデータとに二値化するようにＸ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像データから被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４０】
本請求項１１に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影の際に被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、Ｘ線投影データ中の歯列弓識別ブロックの情報に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４１】
本請求項１２に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作者がＸ線撮影画像を確認しながら、あるいは統計データを用いたＸ線撮影画像の濃淡パターンからの推測により、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４２】
本請求項１３に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に沿って位置及び形状を連続して指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作者がＣＴ画像を確認しながら歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００４３】
本請求項１４に記載の画像処理方法は、位置特定ステップ及び形状特定ステップが、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、歯列画像に歯列弓モデル画像を重ね合わせる入力を受けることで、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するので、操作者がＣＴ画像を確認しながら歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。以上に記載の画像処理方法は、請求項７，８，１３，１４に記載のものを除けば、術者による特段の操作を必要とせず、歯列弓の位置あるいは形状を特定し、パノラマ断層画像を自動的に表示することを可能とするものである。
【００４４】
本請求項１５に記載の画像表示方法は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法により得られたパノラマ断層画像を、Ｘ線ＣＴ撮影によって得たパノラマ断層画像以外の画像よりも先に、あるいはパノラマ断層画像以外の少なくとも１つの画像と同時に表示するので、歯科医は従来から見慣れたパノラマ断層画像をまず確認でき、効率良く診断することが可能となる。
【００４５】
本請求項１６に記載の画像処理プログラムは、請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるので、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができる。また、既存のＸ線ＣＴ撮影装置や画像処理装置を当該画像処理プログラムでバージョンアップすることにより、パノラマ画像作成機能を簡単に追加することができるため、別途パノラマ撮影装置を備える必要がない。
【００４６】
本請求項１７に記載の記録媒体は、請求項１６に記載の画像処理プログラムを記録しているので、既存のＸ線ＣＴ撮影装置や画像処理装置を当該画像処理プログラムでバージョンアップすることが可能となり、パノラマ画像作成機能を簡単に追加することができる。
【００４７】
本請求項１８に記載の画像処理装置は、Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、Ｘ線ＣＴ撮影後に何らの操作もすることなしに、あるいは「パノラマ表示」等の選択スイッチを一度操作するだけで、パノラマ断層画像を得ることができる。
【００４８】
本請求項１９に記載の画像処理装置は、位置特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができる。
【００４９】
本請求項２０に記載の画像処理装置は、位置特定手段及び形状特定手段により得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報及び形状情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出すので、より精度の高いパノラマ断層画像を生成することができる。
【００５０】
本請求項２１に記載のＸ線撮影装置は、請求項１８乃至請求項２０のいずれか１つに記載の画像処理装置を備えるので、簡単な操作でパノラマ断層画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
実施の形態１
（概要）
本実施の形態に係る発明は、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる画像処理方法及びその方法を行う画像処理装置、Ｘ線撮影装置等に関するものである。また、本実施の形態に係る発明では、当該画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるための画像処理プログラム、及び当該画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体も含んでいる。
【００５２】
（Ｘ線撮影装置の構成）
まず、本実施の形態に係るＸ線撮影装置の構成を図１及び図２に示す。図１に示すＸ線撮影装置は、被撮影者が着座してＸ線ＣＴ撮影を行う装置であり、図２に示すＸ線撮影装置は、被撮影者が直立してＸ線ＣＴ撮影を行う装置である。まず、図１に示すＸ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線源１、ＣＣＤカメラ等のＸ線イメージセンサ２、これらのＸ線源１及び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を中心として旋回する支持手段３を備えている。このイメージセンサ２は、被撮影者の頭部ＣＴ撮影を行うためのサイズを備えていればよい。たとえば、被撮影者の歯列弓のパノラマ断層画像を得るために、縦の長さ（被撮影者の体軸方向に対応する方向の長さ）を１４ｃｍ程度とすることができるが、被撮影者の頭部全体のＣＴ撮影を行うことができるよう、縦２０ｃｍから３０ｃｍ、横２５ｃｍから４０ｃｍの大きさとしてもよい。また、支持手段３は、門型の非常に剛性の高い構造体である主フレーム４の上部フレーム４ａに取り付けられており、上部フレーム４ａに取り付けられた旋回駆動手段５が支持手段３を回転中心３ａを中心として旋回させる。回転中心３ａは、支持手段を旋回させＣＴ撮影を行う間、固定されたままとなる。ただし、逆に、支持手段を旋回させてＣＴ撮影を行う間に、回転中心３ａをも、ＣＴ撮影の対象となる関心領域の中央を中心として円を描くように旋回移動させることもできる。その場合、Ｘ線撮影装置は、各照射時点において関心領域の一部のみにＸ線を照射する、いわゆる「オフセットスキャン」の技術を用いることで、撮影領域を拡大させることができる。ここで、回転駆動手段５が上部フレーム４ａではなく支持手段３内に設けられていてもよいことは、いうまでもない。
【００５３】
さらに、図１に示すＸ線撮影装置は、患者である被撮影者を着座させる椅子からなる被撮影者固定手段６を備えている。この被撮影者固定手段６は、左右、前後、上下などに移動可能であり、支持手段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撮影者を移動させる。図１から理解されるとおり、Ｘ線撮影すべき被撮影者は、Ｘ線源１とＸ線イメージセンサ２との間に位置付けられ、Ｘ線源１からのＸ線が被撮影者に向けて照射される。被撮影者を通過したＸ線はＸ線イメージセンサ２によって検出される。なお、ここでは被撮影者固定手段６が移動する構成を基に説明したが、支持手段３が旋回中心３ａとともに左右、前後、上下に移動可能とすることで、被撮影者がＸ線源１とＸ線イメージセンサ２との間に位置付けられるよう構成することも、可能である。さらに、Ｘ線源１とイメージセンサ２とを支持手段３によって下垂対向固定する構成もあくまで一例であり、他に例えば、Ｘ線撮影装置の基台から上方に延設された支持手段によって対向固定したり、ベッド型の被撮影者固定手段をガントリ型の支持手段によって内包し、ガントリ型の支持手段の一部にＸ線源１を、Ｘ線源１と対向する支持手段の他の部分にＸ線イメージセンサ２を配置する、といった構成を採ったりすることも、可能である。
【００５４】
一方、図２に示すＸ線撮影装置は、従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置と同様に、床面に載置される基台２１と、この基台２１に設けられた支柱２２と、昇降フレーム２３とを備えており、昇降フレーム２３が支柱２２に対し上下方向に昇降する。また、昇降フレーム２３の上端部には、水平アーム２４が設けられている。この水平アーム２４は、装置の前方、図２において右下方に延びており、その先端部に支持手段２５が装着されている。水平アーム２４と支持手段２５との間には、水平アーム２４に対して前後方向（図１において右下から左上の方向）及び前後方向に対して垂直な横方向（図１において左下から右上の方向）に移動可能で、且つ支持手段２５を回転軸に対して回転させる旋回駆動手段２６を備えている。支持手段２５の回転中心は、支持手段を旋回させＣＴ撮影を行う間、固定されたまま、あるいは旋回移動されることとなる。なお、上記装置構成はあくまで一例であって、例えば旋回駆動手段２６を、水平アーム２４、あるいは支持手段２５に内蔵させた構成としてもよい。
【００５５】
支持アーム２４の一端部には下方に延びる第１の取付部２７が一体的に設けられ、この第１の取付部２７にＸ線源２８が設けられている。また、支持アーム２４の他端部には下方に延びる第２の取付部２９が一体的に設けられ、この第２の取付部２９にＸ線イメージセンサ３０が装着されている。図２から理解されるとおり、Ｘ線撮影すべき被撮影者は、Ｘ線源２８とＸ線イメージセンサ３０との間の被撮影者保持手段６３に位置付けられ、Ｘ線源２８からのＸ線が被撮影者に向けて照射される。被撮影者を通過したＸ線はＸ線イメージセンサ３０によって検出される。
【００５６】
図３に、本実施の形態に係るＸ線撮影装置のブロック図を示す。図３に示すブロック図では、Ｘ線源１，２８から被写体固定手段６あるいは被撮影者保持手段６３により位置付けられた被撮影者の頭部へ向けてＸ線が照射され、被撮影者を通過したＸ線はＸ線イメージセンサ２，３０によって検出され、Ｘ線イメージセンサ２，３０はＸ線投影データを生成し出力する。Ｘ線イメージセンサ２，３０から出力されたＸ線投影データは、画像処理装置３１に入力される。画像処理装置３１では、入力されたＸ線投影データをＨＤＤ等の記憶手段３２に保管する。さらに、画像処理装置３１には、フィルタを使い逆投影を行うことで、Ｘ線投影データのＣＴ再構成を行い３次元ボリュームデータを生成するＣＴ再構成手段３３と、Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段３４と、位置特定手段３４により得られた歯列弓の位置情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段３５と、歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段３６とを備えている。
【００５７】
画像処理装置３１で生成されたパノラマ断層画像は、記憶手段３２に保存されると共に、表示部３７に表示される。図４に、表示部３７で表示される画面例を示す。図４に示す画面例では、画面左側にはＣＴ再構成を行った後に互いに直交する３方向から見た断面画像となるようスライスしたＣＴ画像ａを、画面右上側にはパノラマ断層画像ｂを、画面右下側には歯顎顔面の側面のＸ線透過画像ｃを、それぞれ表示している。なお、本実施の形態では、ＣＴ画像ａ、パノラマ断層画像ｂ及びＸ線透過画像ｃの３画面を同時に表示しているが、本発明はパノラマ断層画像ｂだけの表示でも良い。また、本発明では、ＣＴ画像ａ等が表示される前又は同時にパノラマ断層画像ｂを表示する。つまり、Ｘ線ＣＴ撮影によって得たパノラマ断層画像ｂ以外の画像よりも先に、あるいはパノラマ断層画像ｂ以外の少なくとも１つの画像と同時にパノラマ断層画像ｂを表示することにより、歯科医は従来から見慣れたパノラマ断層画像ｂをまず確認でき、このパノラマ断層画像ｂから必要な部分のＣＴ画像ａへと進むことができるので、効率良く診断することが可能となる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、Ｘ線撮影装置に画像処理装置３１及び表示部３７が一体に設けられた構成について説明したが、Ｘ線撮影装置から独立して画像処理装置３１及び表示部３７が設けられる等の構成でも良い。
【００５９】
（パノラマ断層画像の生成方法）
次に、パノラマ生成手段３６においてパノラマ断層画像を生成する所定の処理について説明する。本実施の形態では、Ｘ線ＣＴ撮影によって得られたＸ線投影データの中から、パノラマ画像生成に必要な歯列弓投影データを歯列弓投影データ抽出手段３５で取り出し、当該歯列弓投影データを用いて以下のいずれかの処理を行うことでパノラマ画像を生成する。
【００６０】
まず１つ目の処理である直接処理では、歯列弓投影データ抽出手段３５で取り出した歯列弓投影データからパノラマ断層画像を構成する部分を短冊状に抽出して、短冊状の画像のそれぞれをつなぎ合わせることでパノラマ断層画像を生成する。図５に直接処理の模式図を示す。図５では、まずＸ線ＣＴ撮影によって、歯顎顔面領域を覆う程度の面積をもった複数枚のＸ線投影データ５１が得られ、当該Ｘ線投影データ５１に対して位置特定手段３４で得られた歯列弓の位置情報に基づき歯列弓投影データを抽出し、当該歯列弓投影データからパノラマ断層画像を構成する部分を短冊状に抽出（短冊状の画像５２）する。そして、抽出した短冊状の画像５２を、位置特定手段３４で得られた歯列弓の位置情報に基づいてつなぎ合わせ、１つのパノラマ断層画像５３を生成する。なお、Ｘ線投影データ５１を得るためのＸ線イメージセンサとしては、ＣＣＤセンサやＭＯＳセンサ等の種々のセンサを使用することができる。ＣＣＤセンサを使用する場合、例えば、のちにＣＴ再構成を行うためのＸ線投影データと、パノラマ断層画像を生成するための短冊状の画像データとを、それぞれ別個のフレームメモリに保存していく方法を採用することが考えられる。また、ＭＯＳセンサを使用する場合、複数のＸ線投影データをひとまとまりの動画として１つのフレームメモリに保存しておく方法が考えられる。
【００６１】
また、短冊状の画像５２をつなぎ合わせる際、複数の短冊状の画像５２に共通する歯列弓部位の画像データが存在する場合、その共通する部位の画像データを重ね合わせるように各短冊状の画像５２をつなぎ合わせることで、パノラマ断層画像５３を生成することもできる。なお、Ｘ線投影データを重ね合わせてつなぎ合わせるパノラマ断層画像の生成方法については、例えば特開平８−２５７０２６号公報の明細書中の段落００３７や段落００３８，図面の図１１や図１２に開示されているような、物体の像の重ね合わせによって断層面以外の物体像をバックグラウンドに埋もれさせる方法が採用できる。また、画像データの抽出とつなぎ合わせによってパノラマ断層画像を生成する方法の他例として、特表２０００−５７７８９号公報において開示される、オルソＸ線コーンビームを用いたパノラマ断層画像の生成方法を採用することもできる。
【００６２】
直接処理では、Ｘ線投影データ５１をＣＴ再構成することなしに、直接パノラマ断層画像５３を生成することができるので、ＣＴ再構成に必要な処理時間や処理能力を軽減できる効果がある。また、歯列に取り付けられた金属部分がＣＴ再構成により隣接部分に影響を与える金属アーチファクトについては、直接処理がＣＴ再構成自体を行うことなしにパノラマ断層画像５３の生成を行うため、金属アーチファクトがパノラマ断層画像５３に入り込むことを防ぐことができる。
【００６３】
一方、２つ目の処理である再構成処理は、Ｘ線投影データをＣＴ再構成することで得た３次元ボリュームデータから、歯列弓投影データ抽出手段３５で歯列弓投影データを抽出する。そして、取り出した歯列弓投影データを用いてパノラマ断層画像を生成する。図６に再構成処理の模式図を示す。図６では、まずＸ線ＣＴ撮影によって複数枚のＸ線投影データ５１が得られ、当該Ｘ線投影データ５１をＣＴ再構成することにより３次元ボリュームデータ６１を得る。この３次元ボリュームデータ６１に対して歯列弓投影データ抽出手段３５が歯列弓投影データ６２を取り出し、当該歯列弓投影データ６２を用いてパノラマ断層画像に必要な部分を抽出し、パノラマ断層画像５３を生成する。
【００６４】
ＣＴ再構成処理を用いる方法では、Ｘ線投影データ５１をＣＴ再構成して３次元ボリュームデータ６１を得て、当該３次元ボリュームデータ６１からパノラマ断層画像を生成するので、直接処理で得たパノラマ断層画像に比べて、歯列弓以外の頚椎等の画像データがパノラマ断層画像に入り込むことを防ぐことができる。また、ＣＴ撮影によって得た画像データをＣＴ画像として表示する際に、ＣＴ再構成という処理は必然的に行われるものであるため、一回のＣＴ再構成処理によって生成された３次元ボリュームデータをパノラマ断層画像を生成する際にも使用することになり、画像データの有効利用に資する。以上、本発明におけるパノラマ断層画像の生成方法を説明したが、本発明の実施形態は、図５，６に示すような全顎パノラマ断層画像の生成に限られない。例えば、Ｘ線イメージセンサの一部を用いた部分ＣＴ撮影によって、歯列弓の一部のＸ線投影データを取得する、あるいは、頭部全体のＣＴ撮影によって取得したＸ線投影データのうち一部を使用することで、上顎、下顎、顎関節等のように範囲を限定したパノラマ断層画像を生成し表示することもできる。
【００６５】
（画像処理方法）
次に、本実施の形態に係る画像処理方法について、図７及び図８に基づいて説明する。図７は直接処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、図８は再構成処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、それぞれ示している。本実施の形態においては、ＣＴ撮影によってＸ線投影データ５１を取得した後、何らの操作もせず、あるいはボタン１つを押すだけといったごく簡単な操作によって、パノラマ断層画像を生成することができる。歯列弓の位置及び形状について、近年の解剖学的解析より、図９に例示する歯列弓Ｔに対し、頭部における標準的な位置と形状を持つ標準歯列弓Ｔ'のようなものが、おおよそ見当付けられるようになっている。従って、Ｘ線ＣＴ撮影装置の被撮影者保持手段で被撮影者の頭部を保持すれば、Ｘ線ＣＴ撮影装置による撮影領域Ａにおける標準歯列弓Ｔ'の位置と形状、あるいは上記撮影領域Ａの中心Ｃに対する標準歯列弓Ｔ'の位置と形状が、自ずと決定される。これを用いて、例えば、Ｘ線ＣＴ撮影装置を工場にて製造する際、最終出荷する前に、標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状を予め記憶手段３２に記憶させ、この標準位置及び標準形状を、パノラマ断層画像の生成におけるデフォルトデータとして読み出し、使用することが可能である。まず、図７について説明すると、ステップＳ１では、図１及び図２に示したＸ線撮影装置で被撮影者の歯顎顔面領域をＸ線ＣＴ撮影してＸ線投影データを得る。次に、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３では、歯列弓投影データ抽出手段３５が、予め記憶手段３２に記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状の情報を読み出し、当該情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。なお、歯列弓の位置や形状については、予め記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状以外に複数の位置あるいは形状のパターンを用意しておき、事後的にそれらパターンから選択できるようにしても良い。
【００６６】
また、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３では、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照して歯列弓投影データを取り出しても良い。Ｘ線の入射角や断層厚みを自由に選択することができることで、所望のパノラマ断層画像を得ることができる。なお、Ｘ線の入射角や断層厚みの設定は、Ｘ線ＣＴ撮影前でも後でもどちらでも良い。
【００６７】
次に、パノラマ生成ステップＳ４では、パノラマ生成手段３６が歯列弓投影データを用いて、上述した直接処理を行うことでパノラマ断層画像を生成する。パノラマ断層画像表示ステップＳ５では、生成したパノラマ断層画像を表示部３７に表示させる。
【００６８】
一方、図８に示す画像処理方法では、ステップＳ１１で、図１及び図２に示したＸ線撮影装置で被撮影者の歯顎顔面領域をＸ線ＣＴ撮影してＸ線投影データを得る。次に、ＣＴ再構成ステップＳ１２では、ＣＴ再構成手段３３がＸ線像データをＣＴ再構成することにより３次元ボリュームデータを得る。
【００６９】
次に、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列弓投影データ抽出手段３５が、予め記憶手段３２に記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状の情報を読み出し、当該情報に基づき、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）から歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。なお、歯列弓の位置や形状については、予め記憶された標準歯列弓Ｔ'の位置及び形状以外に複数の位置あるいは形状のパターンを用意しておき、事後的にそれらパターンから選択できるようにしても良い。また、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照して歯列弓投影データを取り出しても良い。
【００７０】
次に、パノラマ生成ステップＳ１５では、画像処理装置３１のパノラマ生成手段３６が歯列弓投影データを用いて、上述した再構成処理を行うことでパノラマ断層画像を生成する。パノラマ断層画像表示ステップＳ１６では、生成したパノラマ断層画像を表示部３７に表示させる。本実施の形態の他例として、さらに精度よくパノラマ断層画像を得るために、位置特定手段３４をも用いることで、歯列弓の位置を特定する工程を含む画像処理方法を、図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は直接処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、図１１は再構成処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法をそれぞれ示している。まず、図１０に示すフローチャートは、位置特定ステップＳ２を追加した以外は基本的に図７に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１０に示すフローチャートでは、位置特定ステップＳ２で、位置特定手段３４がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３で、歯列弓投影データ抽出手段３５が位置特定ステップＳ２で得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。本実施の形態に係る歯列弓投影データ抽出ステップＳ３では、歯列弓投影データを取り出す際、歯列弓の形状については予め定められた形状を用いる。なお、歯列弓の形状については、複数の形状パターンから選択できるようにしても良い。
【００７１】
一方、図１１に示すフローチャートは、位置特定ステップＳ１３を追加した以外は基本的に図８に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１１に示すフローチャートでも、位置特定ステップＳ１３で、位置特定手段３４がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する。なお、位置特定ステップＳ１３では、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）において被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定しても良い。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列弓投影データ抽出手段３５が位置特定ステップＳ１３で得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置情報に基づき、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）から歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。本実施の形態に係る歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４では、歯列弓投影データを取り出す際、歯列弓の形状については予め定められた形状を用いる。なお、歯列弓の形状については、複数の形状パターンから選択できるようにしても良い。
【００７２】
（位置特定ステップの具体例）
次に、Ｘ線投影データにおいて被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する位置特定ステップの具体例を以下に説明する。
【００７３】
まず、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者又は被撮影者に取り付けた撮影用の補助具とＸ線撮影装置との距離情報から被撮影者の歯列弓の位置を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線撮影装置に取り付けられた位置検出センサ６５が、図１２に示すように被撮影者の歯列弓Ｔの前歯との間の距離ｄを検出する。そして、検出した距離ｄに基づき、位置特定ステップでＸ線撮影装置に対する歯列弓の位置を特定し、歯列弓投影データ抽出ステップでＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。なお、撮影用の補助具を被撮影者（例えば前歯）に取り付け、当該補助具に反応するセンサをＸ線撮影装置に取り付けることで、被撮影者の歯列弓までの距離を検出しても良い。また、Ｘ線撮影装置に対する歯列弓の位置を前記位置検出センサ６５で特定したのち、その歯列弓位置に応じて旋回駆動手段５の旋回中心３ａを移動させても良いし、旋回中心３ａは移動させずに被撮影者の頭部全体を対象にＸ線ＣＴ撮影を行い、取得された頭部全体のＸ線投影データの中で特定された歯列弓位置について歯列弓投影データを抽出しても良い。後者の場合、距離ｄに基づいてＸ線ＣＴ撮影装置に対する歯列弓位置を特定することで、Ｘ線投影データを取得する範囲は変えずに、Ｘ線投影データ全体における歯列弓位置のみを変化させることで、パノラマ断層画像を得ることとなる。本例では、既存の位置検出センサや撮影用の補助具が利用でき、安価で容易に歯列弓の位置特定を自動で行うことができる効果がある。
【００７４】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影時に被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より被撮影者の歯列弓の位置を特定する例について説明する。本例では、図１３に示すように被撮影者６７の顔面に位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺが照射されている。この位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺは、被撮影者６７の表面に照射され、被撮影者６７がどこに位置しているのかを操作者が確認するためのものである。また、Ｘ線撮影装置には、そのＸ線撮影装置に対する歯列弓位置が予め設定されており、その設定された歯列弓位置と被撮影者の歯列弓とが一致するよう、位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺを用いて被撮影者の位置付けを行う。そして、Ｘ線撮影装置は、その歯列弓位置として設定された位置を対象に、Ｘ線ＣＴ撮影を行う。そのため、この位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺを利用して被撮影者６７の位置付けを行えば、Ｘ線撮影装置がＸ線投影データを取得するよう設定されている適切な歯列弓位置に、被撮影者６７の歯列弓を位置付けることができるため、Ｘ線撮影装置に対する被撮影者６７の歯列弓の位置を推定し、特定することができる。また、上記とは逆に、被撮影者が被撮影者保持手段に保持された後に、被撮影者に合うように位置付けビームＬＸ，ＬＹ，ＬＺの照射位置を動かし、そのときの各位置付けビームの照射位置の移動量に基づいて、Ｘ線撮影装置が撮影対象とする歯列弓位置を設定しなおすよう構成することもできる。さらに、そのように歯列弓位置の設定をしなおした際、旋回駆動手段５の回転中心３ａを移動させても良いし、回転中心３ａは移動させずに被撮影者の頭部全体を対象としてＸ線ＣＴ撮影を行い、取得されたＸ線投影データから歯列弓の投影データを抽出する時点で、位置付けビームの照射位置に関する情報を用いて歯列弓位置を設定しなおしデータを抽出する構成としても良い。以上のように、本例では、従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置等と同様の使用方法を行えば事足りるため、特に別個の装置の使用に習熟する必要もなく、簡単に歯列弓の位置特定を行うことができる効果がある。
【００７５】
次に、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、当該歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき、被撮影者の歯列弓の位置を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図１４）から、例えば前歯の位置を基準点として指定し入力する。なお、図１４は、咬合面のＣＴ画像であり、選択した前歯をマーク６８で図示している。指定の仕方は、ＣＴ画像上の前歯の位置をクリックする方法や、直接前歯の座標をキーボード等（不図示）で入力する方法が考えられる。また、基準点とする対象は前歯に限られず、左右いずれかの犬歯や、左右いずれかの歯列弓の端の点であってもよい。以上のように指定された基準点は、図１４に示すようにＸ，Ｙの座標情報として歯列弓投影データ抽出ステップで利用される。本例では、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置特定が行えるという効果がある。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係る画像処理方法等では、被撮影者の標準的な歯列弓の位置及び形状を予め記憶させておくことで、あるいは、標準的な歯列弓の形状を予め記憶して置いた上で簡単な仕組みや操作で歯列弓の位置を特定するのみで、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データから歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる。なお、本実施の形態では、図７、図８、図１０及び図１１に示すフローチャートを用いて画像処理方法等について説明したが、本発明はこれに限られず、図７、図８、図１０及び図１１に示すフローチャートの画像処理方法を実行手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであっても良い。また、本発明は、当該プログラムを記憶する記録媒体（例えば、ハードディスクに格納されているプログラム）であっても良い。さらに、当該プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記憶媒体は、ハードディスクの他にＣＤ−ＲＯＭやＭＯ等の記憶媒体であっても良い。
【００７７】
実施の形態２
（概要）
本実施の形態に係る発明も、Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる画像処理方法及びその方法を行う画像処理装置、Ｘ線撮影装置等に関するものである。但し、本実施の形態に係る発明は、解剖学的に標準的なものとして予め設定された歯列弓の形状を基にしてパノラマ断層画像を得る実施の形態１に係る発明と異なり、さらに歯列弓の形状をも特定するものである。
【００７８】
（Ｘ線撮影装置の構成及び画像処理方法）
図１５に、本実施の形態に係るＸ線撮影装置のブロック図を示す。図１５に示すブロック図は、画像処理装置３１に形状特定手段３８を追加した以外は基本的に図３に示したブロック図と同じであるため、同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態に係るＸ線撮影装置では、形状特定手段３８がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定し、歯列弓投影データ抽出手段３５が位置特定手段３４及び形状特定手段３８により得られた歯列弓の位置及び形状情報に基づきＸ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。
【００７９】
次に、本実施の形態に係る画像処理方法について、図１６及び図１７に基づいて説明する。図１６は直接処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、図１７は再構成処理でパノラマ断層画像を生成する画像処理方法を、それぞれ示している。まず、図１６に示すフローチャートは、形状特定ステップＳ２ａを追加した以外は基本的に図１０に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１６に示すフローチャートでは、形状特定ステップＳ２ａで形状特定手段３８がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状がどのような形なのかを特定する。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ３で、位置特定ステップＳ２及び形状特定ステップＳ２ａで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状情報に基づき、Ｘ線投影データから歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。
【００８０】
一方、図１７に示すフローチャートは、形状特定ステップＳ１３ａを追加した以外は基本的に図１１に示すフローチャートと同じであるため、同一のステップについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１７に示すフローチャートでも、形状特定ステップＳ１３ａで形状特定手段３８がＸ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状がどのような形なのかを特定する。なお、形状特定ステップＳ１３ａで扱うＸ線投影データは、ＣＴ再構成されたＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）であって良い。そして、歯列弓投影データ抽出ステップＳ１４で、位置特定ステップＳ１３及び形状特定ステップＳ１３ａで得られたＸ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状情報に基づき、ＣＴ再構成されＸ線投影データ（３次元ボリュームデータ）から歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す。
【００８１】
（位置特定ステップ及び形状特定ステップの具体例）
次に、Ｘ線投影データにおいて被撮影者の歯列弓の位置がどこにあるのかを特定する位置特定ステップ及び被撮影者の歯列弓の形状がどのようなものであるのかを特定する形状特定ステップの具体例を以下に説明する。まず、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、当該歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図１８）から、例えば前歯と両側の奥歯の位置を基準点として３点指定する。なお、図１８は、咬合面のＣＴ画像であり、選択した前歯と両側の奥歯とを矢印６９で図示している。指定の仕方は、ＣＴ画像上の前歯の位置をクリックする方法や、直接前歯の座標と両側の奥歯の座標とをキーボード等で入力する方法が考えられる。なお、基準点として指定する点は、前歯と両側の奥歯との３点に限られるものではなく、また３点に限定するものでもなく、歯列弓の位置と形状とを特定しうる情報が得られるような複数の基準点が指定されれば良い。
【００８２】
本例では、指定された複数の基準点に基づきスプライン処理等を行うことで歯列弓の形状を特定する。そのため、指定する基準点を増やすことでより精度良く歯列弓の形状を特定できる。つまり、歯列弓の形状の特定精度と指定する基準点の数とは、トレードオフの関係になる。本例では、追加の機器が不要であり、且つＣＴ画像で歯列弓を確認して位置特定が行える効果がある。
【００８３】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例は、図１９に示すような頭部固定装置を用いて被撮影者の頭部を固定してＸ線ＣＴ撮影を行う場合を基に説明する。図１９に示す頭部固定装置では、図２で示す被撮影者保持手段６３を構成する要素の例として、側頭部押さえ７１及びチンレスト７２を備え、被撮影者の両側の側頭部と顎を固定する。なお、本発明では、図１９に示す頭部固定装置に限定されず、鼻下点押さえや額押さえ等を備えた頭部固定装置でも良い。また、Ｘ線撮影装置には、そのＸ線撮影装置に対する歯列弓位置が予め設定されており、その設定されている歯列弓位置に合わせて被撮影者を保持するように被撮影者保持手段６３等が設けられている。そして、Ｘ線撮影装置は、その歯列弓位置として設定された位置を対象に、Ｘ線ＣＴ撮影を行うよう構成されている。なお、前述Ｘ線撮影装置に設定された歯列弓位置に合わせて被撮影者保持手段を設けるのではなく、被撮影者保持手段の位置情報に応じてＸ線撮影装置に設定された歯列弓位置を設定しなおす構成としてもよい。この場合、旋回駆動手段５の回転中心３ａの移動／固定や、その後の画像データの処理方法について、前述の位置付けビームによる位置特定方法の項で説明した方法が採用できる。
【００８４】
本例では、被撮影者がＸ線撮影装置に対して位置づけられ、被撮影者保持手段６３等によって保持されれば、図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置における被撮影者保持手段６３の位置、あるいは図１９に示す頭部固定装置の頭部固定具である両側の側頭部押さえ７１とチンレスト７２との相対位置から、歯列弓の位置及び形状を統計データに基づき推測し、特定することができる。例えば、チンレスト７２の位置から歯列弓の位置を推測し、両側の側頭部押さえ７１より頭部の大きさを求めて歯列弓の形状を推測する。図１９では、推測される歯列弓７３の位置及び形状が模式的に図示されている。本例では、被撮影者がＸ線ＣＴ撮影装置の頭部固定装置に頭部を固定するだけで、歯列弓の位置及び形状を特定することができるため、操作が非常に簡便である。また、従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置等と同様の使用方法を行えば事足りるため、操作者が特に別個の装置の使用に習熟する必要もなく簡単にパノラマ断層画像を得ることができる。
【００８５】
次に、歯列データと歯列以外のデータとに二値化するようにＸ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像から被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。なお、「Ｘ線投影データを二値化する」とは、「Ｘ線投影データをＣＴ再構成して得られた３次元ボリュームデータを二値化する」ことを含む。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）に対して、歯列が白く、それ以外が黒くなるように二値化の画像処理を行う（図２０）。図２０は、二値化された咬合面のＣＴ画像である。そして、図２０に示す歯列と歯列以外とのコントラスト差から、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する。ここで、二値表示の画像処理方法としては、例えば歯列が白くなる所定の濃度基準を基にして、歯列と歯列以外とが区別できるよう、ＣＴ画像を二値化する。
【００８６】
本例では、二値化した画像を用いるので、歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。なお、本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像に対して二値化の画像処理を行う例を示したが、本発明はこれに限られず、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータ全体に対して二値化の画像処理を行っても、ＣＴ再構成する前のＸ線投影データに対して二値化の画像処理を行っても良い。また、ＣＴ再構成する前のＸ線投影データに対して二値化の画像処理を行った後、それらＸ線投影データのうち少なくとも異なる２方向のＸ線投影データ（例えば側面画像と正面画像）より歯列弓の位置及び形状を特定してもよいし、二値化の画像処理後にさらにＣＴ再構成を行って３次元ボリュームデータを取得し、その３次元ボリュームが既に二値化されていることを利用して歯列弓の位置及び形状を特定しても良い。
【００８７】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影の際に被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、Ｘ線投影データ中の歯列弓識別ブロックの情報に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、図２１に示すマウスピース型の歯列弓識別ブロック７５を被撮影者が噛んでＸ線ＣＴ撮影を行う。図２１に示す歯列弓識別ブロック７５には、複数のセラミックボール７６が埋め込まれており、Ｘ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データには当該セラミックボール７６が歯列とは別に撮影される。そのため、Ｘ線投影データに写し出されたセラミックボール７６の位置及び配列から歯列弓の位置及び形状を特定することができる。なお、Ｘ線撮影装置に対する歯列弓の位置と形状とを前記歯列弓識別ブロック７５で特定したのち、その歯列弓位置に応じて旋回駆動手段５の旋回中心３ａを移動させても良いし、旋回中心３ａは移動させずに被撮影者の頭部全体を対象にＸ線ＣＴ撮影を行い、取得された頭部全体のＸ線投影データの中で特定された歯列弓位置について歯列弓投影データを抽出しても良い。後者の場合、歯列弓識別ブロック７５に基づいてＸ線ＣＴ撮影装置に対する歯列弓位置と形状とを特定することで、Ｘ線投影データを取得する範囲は変えずに、Ｘ線投影データ全体における歯列弓位置のみを変化させることで、パノラマ断層画像を得ることとなる。
【００８８】
本例でも、操作者による特段の操作を必要とすることなく、歯列弓識別ブロック７５により歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。なお、本例ではセラミックボール７６を用いる歯列弓識別ブロック７５を説明したが、本発明ではこれに限られず、セラミックボール７６以外の材料であってＸ線投影データで歯列と区別できる材料でも良い。
【００８９】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、ＣＴ再構成する前のＸ線投影データ又はＸ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータから、被撮影者の正面からの単純Ｘ線撮影画像と、側面からの単純Ｘ線撮影画像を取り出す。図２２に取り出した単純Ｘ線撮影画像を示す。図２２の上側が側面からの単純Ｘ線撮影画像で、図２２の下側が正面からの単純Ｘ線撮影画像をそれぞれ示している。
【００９０】
本例では、図２２に示す単純Ｘ線撮影画像から歯列弓の位置及び形状を特定する。具体的な特定方法には、操作者が図２２に示す歯列特定領域８１を単純Ｘ線撮影画像を見ながら設定する方法や、歯列が存在する領域の濃淡パターンを統計データから推測する方法等がある。本例でも、単純Ｘ線撮影画像を用いるので歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。なお、ここで使用するＸ線撮影画像は、正面と側面とのＸ線透過画像に限られず、歯列弓の位置及び形状を特定できる画像であればよい。そのような画像としては、例えば、正面と側面以外の異なる２方向から撮影したＸ線透過画像や、３次元ボリュームデータから被撮影者の咬合面に合わせて取り出したＣＴ画像といった画像が考えられる。
【００９１】
次に、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像の歯列に沿って位置及び形状を連続して指定し、当該指定に基づき被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図２３）の歯列に沿って位置及び形状を連続して指定する。なお、図２３は、咬合面のＣＴ画像であり、歯列弓の位置及び形状の連続指定する様子を、歯列に沿っての指定線８０で図示している。指定の仕方は、ＣＴ画像上の歯列をマウスやペン入力装置でなぞることで指定する方法がある。本例でも、歯列に沿って位置及び形状を連続して指定するので歯列弓の位置及び形状を精度良く特定することができる。
【００９２】
次に、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像の歯列に、歯列弓モデル画像を重ね合わせることで被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定する例について説明する。本例では、Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づく歯列画像（ＣＴ画像）（図２４）の歯列に対して、所定の歯列弓モデル画像８５のいずれかを重ね合わせて歯列弓の位置及び形状を特定する。図２４では、形状の異なった３種類（Ａ，Ｂ，Ｃ）の歯列弓モデル画像８５が用意されており、Ａの歯列弓モデル画像８５をＣＴ画像の歯列弓に重ね合わせる処理が図示されている。
【００９３】
なお、図２４の例では、３種類の歯列弓モデル画像８５が用意されているが、歯列弓の形状をより精度良く特定したい場合はさらに多数の歯列弓モデル画像８５を用意することで達成することができる。また、歯列弓モデル画像８５の当て嵌め方法としては、例えばタッチパネルを用いる方法、表示された３次元画像に歯列弓モデル画像８５をポインタでドラッグ＆ドロップする方法、歯列弓モデル画像８５の記号入力による選択、及び座標入力で行う方法が考えられる。
【００９４】
また、上述した位置特定ステップ及び形状特定ステップの具体例では、歯列弓の位置と形状を同一の処理で特定しているが、本発明はこれに限られず、位置特定ステップと形状特定ステップとを異なる処理で特定しても良く、複数の処理を併用してより精度よく位置と形状とを特定しても良い。例えば、位置特定ステップとして実施の形態１の他例で説明した位置付けビームを用いて、形状特定ステップとして本実施の形態で説明したＣＴ画像の二値化処理を用いても良い。上記実施例に加え、位置特定ステップ及び形状特定ステップにおいて、例えばレベルメータの操作、厚み値の入力、マウスやペン型器具による歯列弓画像上での指定等によって、ＣＴ画像においてパノラマ断層の厚みを特定する、断層厚み設定ステップを加えることもできる。
【００９５】
以上のように、本実施の形態に係る画像処理方法等では、操作者による特別な操作を必要とせず、あるいはごく簡単な操作によって、被撮影者の歯列弓の位置及び形状を特定するのみでＸ線ＣＴ撮影で得たＸ線投影データから歯列のパノラマ断層画像を簡単に得ることができる。なお、本実施の形態では、図１６及び図１７に示すフローチャートを用いて画像処理方法等について説明したが、本発明はこれに限られず、図１６及び図１７に示すフローチャートの画像処理方法を実行手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであっても良い。また、本発明は、当該プログラムを記憶する記録媒体（例えば、ハードディスクに格納されているプログラム）であっても良い。さらに、当該プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記憶媒体は、ハードディスクの他にＣＤ−ＲＯＭやＭＯ等の記憶媒体であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影装置の表示画像例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法において想定される標準的な歯列弓の位置と形状の例を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の他例に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２３】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【図２４】本発明の実施の形態２に係る画像処理方法の位置特定ステップの具体例を説明する図である。
【符号の説明】
【００９７】
１，２８ Ｘ線源、２，３０ Ｘ線イメージセンサ、３，２５ 支持手段、４ 主フレーム、５，２６ 旋回駆動手段、６ 被撮影者固定手段、２１ 基台、２２ 支柱、２３ 昇降フレーム、２４ 水平アーム、２７ 第１の取付部、２９ 第２の取付部、３１ 画像処理装置、３２ 記憶手段、３３ ＣＴ再構成手段、３４ 位置特定手段、３５ 歯列弓投影データ抽出手段、３６ パノラマ生成手段、３７ 表示部、３８ 形状特定手段、５１ Ｘ線投影データ、５２ 短冊状の画像、５３ パノラマ断層画像、６１ ３次元ボリュームデータ、６２ 歯列弓投影データ、６３ 被撮影者保持手段、６５ 位置検出センサ、６７ 被撮影者、６８ マーク、６９ 矢印、７１ 側頭部押さえ、７２ チンレスト、７３ 歯列弓、７５ 歯列弓識別ブロック 、７６ セラミックボール、８０ 指定線、８１ 歯列特定領域、８５ 歯列弓モデル画像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、
前記Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法。
【請求項２】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、
前記位置特定ステップで得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法。
【請求項３】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定ステップと、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップで得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、
取り出された前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記歯列弓投影データ抽出ステップは、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照して前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する前記歯列弓投影データを取り出すことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影時に前記被撮影者又は前記被撮影者に取り付けた撮影用補助具とＸ線ＣＴ撮影装置との距離情報から前記被撮影者の前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影時に前記被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より前記被撮影者の前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に前記被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、前記頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データを歯列データと歯列以外のデータとに二値化するように前記Ｘ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像データから前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影の際に前記被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓識別ブロックの情報に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた前記被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき、前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像に沿って位置及び形状を連続して指定する入力に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像に歯列弓モデル画像を重ね合わせる入力を受けることで、前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法により得られたパノラマ断層画像を、前記Ｘ線ＣＴ撮影によって得た前記パノラマ断層画像以外の画像よりも先に、あるいは前記パノラマ断層画像以外の少なくとも１つの画像と同時に表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるための画像処理プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１８】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備える画像処理装置。
【請求項１９】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段により得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報に基づき前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、
前記位置特定手段は、請求項２，４乃至７のいずれか１つに記載の画像処理方法における前記位置特定ステップによって前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２０】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定手段と、
前記位置特定手段及び前記形状特定手段により得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、
前記位置特定手段及び前記形状特定手段は、請求項３，４，８乃至１４のいずれか１つに記載の画像処理方法における前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップによって前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２１】
Ｘ線を発生させるＸ線源と、
被撮影者を通過したＸ線を検出するＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線イメージセンサとを、前記被撮影者の頭部を挟んで対向するよう支持する支持手段と、
前記支持手段を、Ｘ線ＣＴ撮影時に旋回させる旋回駆動手段と、
請求項１８乃至請求項２０のいずれか１つに記載の画像処理装置とを備えるＸ線撮影装置。
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、
前記Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法。
【請求項２】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、
前記位置特定ステップで得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法。
【請求項３】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを用いて歯列のパノラマ断層画像を得る画像処理方法であって、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定ステップと、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定ステップと、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップで得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出ステップと、
取り出された前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成ステップとを備える画像処理方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記歯列弓投影データ抽出ステップは、歯列に対するＸ線の入射角及び断層厚みのうち少なくとも１つの情報を参照して前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する前記歯列弓投影データを取り出すことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影時に前記被撮影者又は前記被撮影者に取り付けた撮影用補助具とＸ線ＣＴ撮影装置との距離情報から前記被撮影者の前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影時に前記被撮影者に対して位置付けビームを照射し、当該ビームの位置情報より前記被撮影者の前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像において基準点を１点指定する入力に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像において基準点を複数点指定する入力に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影を行う際に前記被撮影者の頭部を固定する頭部固定装置の情報によるものであって、前記頭部固定装置とＸ線ＣＴ撮影装置との相対位置より、前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データを歯列データと歯列以外のデータとに二値化するように前記Ｘ線投影データの画像処理を行い、当該二値化した画像データから前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影の際に前記被撮影者に歯列弓識別ブロックを取り付け、前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓識別ブロックの情報に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線ＣＴ撮影時に得られた前記被撮影者のＸ線画像のうち、少なくとも異なる２方向から撮影したＸ線透過画像又は３次元ボリュームデータによるＸ線画像に基づき、前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像に沿って位置及び形状を連続して指定する入力に基づき前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】
請求項３に記載の画像処理方法であって、
前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップは、前記Ｘ線投影データのＣＴ再構成によって得られた３次元ボリュームデータに基づいて歯列画像を表示し、前記歯列画像に歯列弓モデル画像を重ね合わせる入力を受けることで、前記被撮影者の前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法により得られたパノラマ断層画像を、前記Ｘ線ＣＴ撮影によって得た前記パノラマ断層画像以外の画像よりも先に、あるいは前記パノラマ断層画像以外の少なくとも１つの画像と同時に表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータで実行させるための画像処理プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１８】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線投影データ中の歯列弓の位置及び形状を特定するために予め設定された位置及び形状の情報に基づき、前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行い前記パノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備える画像処理装置。
【請求項１９】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段により得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報に基づき前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、
前記位置特定手段は、請求項２，４乃至７のいずれか１つに記載の画像処理方法における前記位置特定ステップによって前記歯列弓の位置を特定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２０】
Ｘ線ＣＴ撮影で得た歯顎顔面領域のＸ線投影データを記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の位置を特定する位置特定手段と、
前記Ｘ線投影データにおける被撮影者の歯列弓の形状を特定する形状特定手段と、
前記位置特定手段及び前記形状特定手段により得られた前記Ｘ線投影データ中の前記歯列弓の位置情報及び形状情報に基づき前記Ｘ線投影データから前記歯列弓に対応する歯列弓投影データを取り出す歯列弓投影データ抽出手段と、
前記歯列弓投影データを用いて所定の処理を行いパノラマ断層画像を生成するパノラマ生成手段とを備え、
前記位置特定手段及び前記形状特定手段は、請求項３，４，８乃至１４のいずれか１つに記載の画像処理方法における前記位置特定ステップ及び前記形状特定ステップによって前記歯列弓の位置及び形状を特定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２１】
Ｘ線を発生させるＸ線源と、
被撮影者を通過したＸ線を検出するＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線イメージセンサとを、前記被撮影者の頭部を挟んで対向するよう支持する支持手段と、
前記支持手段を、Ｘ線ＣＴ撮影時に旋回させる旋回駆動手段と、
請求項１８乃至請求項２０のいずれか１つに記載の画像処理装置とを備えるＸ線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図４】
【図１４】
【図１８】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図４】
【図１４】
【図１８】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００８−２２９３２２（Ｐ２００８−２２９３２２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４７９９（Ｐ２００８−１４７９９）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００１３８１８５）株式会社モリタ製作所 (173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００１３８１８５）株式会社モリタ製作所 (173)
【Ｆターム（参考）】
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