Ｘ線ＣＴ撮影装置
【課題】本発明は、位置ズレや組み立て精度による画像再構成への影響を低減するために、補正を行うＸ線ＣＴ撮影装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のＸ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器１１と、Ｘ線発生器１１を保持する支持部材３０と、支持部材３に保持され、被写体を透過したＸ線コーンビームを検出してＸ線投影データを取得するＸ線イメージセンサ２１と、Ｘ線発生器１０及びＸ線イメージセンサ２１を被写体に対して相対的に回転させ、Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換して画像再構成を行う制御部５０と、Ｘ線コーンビームの一部と空間的に重なる位置に設けられ、Ｘ線投影データの一部にマーカ像を写し込む位置情報部材と、マーカ像に基づいてＸ線イメージセンサ２１の位置ズレ量を検出し、画像再構成において位置ズレ量を補正する補正部７７とを備える。
【解決手段】本発明のＸ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器１１と、Ｘ線発生器１１を保持する支持部材３０と、支持部材３に保持され、被写体を透過したＸ線コーンビームを検出してＸ線投影データを取得するＸ線イメージセンサ２１と、Ｘ線発生器１０及びＸ線イメージセンサ２１を被写体に対して相対的に回転させ、Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換して画像再構成を行う制御部５０と、Ｘ線コーンビームの一部と空間的に重なる位置に設けられ、Ｘ線投影データの一部にマーカ像を写し込む位置情報部材と、マーカ像に基づいてＸ線イメージセンサ２１の位置ズレ量を検出し、画像再構成において位置ズレ量を補正する補正部７７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーンビームを用いるＸ線ＣＴ撮影装置に係る発明に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コーンビームを用いる医療用等のＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、単にＸ線ＣＴ撮影装置という）では、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサを被写体の両側に配置する。そして、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサとを被写体の周りで被写体に相対的に回転させつつ、Ｘ線発生器により被写体に多方向からＸ線コーンビームを照射し、被写体を透過したＸ線の強度分布（被写体のＸ線投影データ）をＸ線イメージセンサで検出する。検出されたＸ線投影データから、被写体について３次元的なＸ線吸収係数分布情報を得、逆投影を行ってこの３次元的なＸ線吸収係数分布情報を２次元的に再構成した特定の断層面の断層画像や、３次元的に再構成したＣＴ画像を得る。本願のＸ線ＣＴ撮影装置も、そのような医療用等のＸ線コンピュータ断層撮影装置である。
【０００３】
なお、Ｘ線発生器及びＸ線イメージセンサと被写体とはどちらが回転しても良く、Ｘ線発生器及びＸ線イメージセンサを被写体の周りで回転しても、被写体が、回転テーブルに載せられ回転しても良い。コーンビームを用いるＸ線ＣＴ撮影装置の構成等については、特許文献１に詳しく記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８８７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、コーンビームを用いる最近のＸ線ＣＴ撮影装置では、様々な大きさの被写体や用途に対応するために、Ｘ線イメージセンサを支持部材に対して着脱自在とする構成や、Ｘ線イメージセンサを前記支持部材に対して移動可能とする構成が採用される場合がある。しかし、Ｘ線イメージセンサが前記支持部材に対して着脱自在又は移動可能なＸ線ＣＴ撮影装置の場合、Ｘ線イメージセンサの設置位置に僅かな位置ズレが生じると、画像再構成に大きく影響を与える問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、Ｘ線イメージセンサを前記支持部材に対して着脱又は移動するＸ線ＣＴ撮影装置において、Ｘ線イメージセンサの着脱又は移動による設置位置ズレによる画像再構成への影響を低減するために、位置ズレ補正を行うＸ線ＣＴ撮影装置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】
【０００７】
本発明に係る請求項１の解決手段は、Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器と、前記Ｘ線発生器を支持する支持部材と、前記被写体を挟んで前記Ｘ線発生器と対向する前記支持部材の位置に支持されると共に、前記支持部材に着脱自在、又は移動可能に支持され、前記被写体を透過した前記Ｘ線コーンビームを検出してＸ線投影データを取得するＸ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線イメージセンサを前記被写体に対して相対的に回転させる駆動部と、前記Ｘ線イメージセンサで取得した前記Ｘ線投影データを前記被写体のＸ線吸収係数の分布情報に変換して画像再構成を行う画像処理部と、前記支持部材に設けられ、Ｘ線ビームに照射された際に、前記Ｘ線イメージセンサで得られるＸ線投影データにマーカ像を写し込む位置情報部材と、前記位置情報部材により写し込まれた前記マーカ像に基づいて前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレ量を検出し、前記位置ズレ量を補正する補正部とを備える。
【０００８】
本発明に係る請求項２の解決手段は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記支持部材は、旋回アームであることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る請求項３の解決手段は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部又は一部に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る請求項４の解決手段は、請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、Ｘ線吸収材料で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る請求項５の解決手段は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る請求項６の解決手段は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、前記制御部で行う画像再構成の有効領域外に、前記マーカ像が写し込まれるように配置されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る請求項７の解決手段は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記補正部は、前記支持部材と前記被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に対して、前記位置ズレ量を検出し、補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る請求項８の解決手段は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置ズレ量は、予め定められている設定位置情報と前記マーカ像との差として求められ、前記補正部は、前記位置ズレ量だけ前記Ｘ線投影データの位置をシフトさせ、当該シフト後の前記Ｘ線投影データに対して前記制御部で画像再構成させることで前記位置ズレ量の補正を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る請求項９の解決手段は、請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記補正部は、前記Ｘ線イメージセンサの種別情報を取得し、当該種別情報に対応する前記設定位置情報を読み出し、利用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、前記支持部材に設けられ、Ｘ線ビームに照射された際に、前記Ｘ線イメージセンサで得られるＸ線投影データにマーカ像を写し込む位置情報部材と、前記位置情報部材により写し込まれた前記マーカ像に基づいて前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレ量を検出し、前記位置ズレ量を補正する補正部とを備えるので、前記イメージセンサが前記支持部材に対して着脱自在又は移動可能になっている場合に位置ズレが生じていても前記支持部材に支持された前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレを補正し、正確な画像再構成を行うことが可能となる。したがって、歯科、耳鼻咽喉科、眼科等の顎顔面領域の医療用Ｘ線ＣＴ撮影の分野において、様々なサイズや形状の異なるＸ線イメージセンサ使用し、着脱、移動する場合に特に有効である。また、本発明は、医療用Ｘ線ＣＴ撮影のみならず、一般工業用Ｘ線ＣＴ等分野にも幅広く使用できる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、支持部材が、旋回アームであるので、構造を従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置と同様にでき、構造を単純化することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部又は一部に設けられているので、位置情報部材を取り付ける自由度が高く、支持部材に支持されたＸ線イメージセンサの位置ズレを検出しやすくできる。
【００１９】
本発明の請求項４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、Ｘ線吸収材料で構成されているので、Ｘ線が位置情報部材を透過して得られたＸ線投影データも有効に利用することができる。
【００２０】
本発明の請求項５に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部であるので、別途位置情報部材用の部材を設ける必要がなく、構造が簡単であり、コストを低減できる。
【００２１】
本発明の請求項６に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、前記制御部で行う画像再構成の有効領域外に、前記マーカ像が写し込まれるように配置されるので、Ｘ線ＣＴ撮影装置で得られる結果を損なうことなくＸ線イメージセンサの位置ズレを補正できる。
【００２２】
本発明の請求項７に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、補正部が、前記支持部材と前記被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に対して、前記位置ズレ量を検出し、補正するので、特に画像再構成に与える影響が大きな方向に関してＸ線イメージセンサの位置ズレを補正し、正確な画像再構成を行うことが可能となる効果を有している。
【００２３】
本発明の請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置ズレ量が、予め定められている設定位置情報と前記マーカ像との差として求められ、補正部が、位置ズレ量だけ前記Ｘ線投影データの位置をシフトさせて位置ズレ量の補正を行うので、支持部材に保持されたＸ線イメージセンサの位置ズレを適確な補正量で補正し、正確な画像再構成を行うことが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項９に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、補正部が、前記Ｘ線イメージセンサの種別情報を取得し、当該種別情報に対応する前記設定位置情報を読み出し、利用するので、Ｘ線イメージセンサの種別毎に最適な設定位置情報を読み出し、Ｘ線イメージセンサの位置ズレを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍのブロック図を示す。図１に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線ＣＴ撮影を行うＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１と、Ｘ線ＣＴ撮影したＸ線投影データを処理及び表示するＸ線画像処理表示部Ｍ２とを備えている。図１に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とを対向させて支持した支持部材３０と、被写体Ｐを保持する被写体保持部材４０と、支持部材３０及び被写体保持部材４０を駆動する駆動部５０とを備えている。さらに、図１に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線発生部１０、Ｘ線検出部２０及び駆動部５０を制御する制御部７０と、制御部７０に対して所定の指示を行う操作部８０と、制御部７０の処理結果等を表示する表示部９０とを備えている。
【００２６】
まず、Ｘ線発生部１０は、Ｘ線を照射するＸ線管等からなるＸ線発生器１１と、Ｘ線ビーム（Ｘ線コーンビーム）Ｂの広がりを規制する開口を持つＸ線遮蔽部材である一次遮蔽部材１２とを備えている。支持部材３０は、Ｘ線発生器１１を備えたＸ線発生部１０を支持することで、Ｘ線発生器１１を支持している。Ｘ線検出部２０は、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１を備えている。Ｘ線イメージセンサ２１は、カセット２２に着脱自在である。Ｘ線イメージセンサ２１は、カセット２２にセットされた状態で、支持部材３０においてＸ線発生器１１に対向する位置に支持される。Ｘ線撮影の際、Ｘ線発生器１１とＸ線イメージセンサ２１は、被写体Ｐを挟んで対向する。なお、一次遮蔽部材１２に規制されたＸ線ビームＢは、被写体Ｐの関心領域Ｐ１を含む被撮影領域Ｐ２を照射してＸ線イメージセンサ２１に至る。
【００２７】
駆動部５０は、支持部材３０及び被写体保持部材４０を駆動するために、Ｘ軸モータ５０ｘ、Ｙ軸モータ５０ｙ、Ｚ軸モータ５０ｚ及び旋回用モータ５０ｒを備えている。これらのモータは、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１により制御されている。また、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１は、ＣＰＵ７１ａと、Ｘ線検出部２０を制御するＸ線検出部制御手段７３と、Ｘ線発生部１０を制御するＸ線発生部制御手段７４とを備えている。
【００２８】
なお、制御部７０は、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１内にあるＸ線ＣＴ撮影部内制御部７１と、Ｘ線画像処理表示部Ｍ２内にあるＸ線画像処理表示部内制御部７２とを有しており、両者は有線又は無線の回線（例えばＬＡＮ等）Ｍ３で接続されている。Ｘ線画像処理表示部内制御部７２には、ＣＰＵ７２ａと、設定やＸ線投影データ等を記憶する記憶手段７５と、Ｘ線投影データの画像再構成等の画像処理を行う画像処理手段７６と、Ｘ線イメージセンサ２１の位置ズレ量を計算し、当該位置ズレの補正を行う補正部である座標計算手段７７とを備えている。画像処理においては、Ｘ線イメージセンサ２１で取得したＸ線投影データが被写体ＰのＸ線吸収係数の分布情報に変換され画像再構成が行われる。なお、画像処理手段７６は、Ｘ線画像処理表示部内制御部７２内において画像処理部を構成する。
【００２９】
操作部８０は、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１を操作する操作手段８１と、Ｘ線画像処理表示部内制御部７２を操作する操作手段８２とを備えている。また、表示部９０は、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１の処理結果等を表示する表示手段９１と、Ｘ線画像処理表示部内制御部７２の処理結果等を表示する表示手段９２とを備えている。この処理結果の中には、画像処理により生成されるＸ線ＣＴ画像等が含まれる。
【００３０】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍの概略図を図２に示す。図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍの概略図では、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１と、Ｘ線画像処理表示部Ｍ２とが物理的に分離している様子が示されている。なお、図１及び図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１とＸ線画像処理表示部Ｍ２とが物理的に分離した構成について説明したが、本発明はこれに限られず、Ｘ線画像処理表示部Ｍ２をＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１に一体として組み込んだ構成でも良い。図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、図１に示すブロック図と同じ構成要素については同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００３１】
図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、望ましくは図示のようにＸ線発生部１０からのＸ線を遮蔽するための防Ｘ線室１００内に設けられ、防Ｘ線室１００外から操作可能なように操作手段８１及び表示手段９１が支持部材３０にも防Ｘ線室１００の側壁にも取り付けられている。操作手段８１及び表示手段９１を支持部材３０と防Ｘ線室１００の側壁のいずれか一方のみに取り付けるようにしてもよい。なお、図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線ＣＴ撮影のほかに歯科用等のパノラマ撮影も可能である。
【００３２】
また、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１の構成は、図２に示す構成に限られず、図３（ａ），（ｂ）に示す構成でも良い。図３（ａ）はＸ線撮影部Ｍ１の正面図を含むＸ線ＣＴ撮影装置Ｍの正面図であり、図３（ｂ）はＸ線撮影部Ｍ１の側面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１と異なり、被写体Ｐを被写体保持部材４０を兼ねた椅子に座らせてＸ線ＣＴ撮影を行う。そのため、図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１では、駆動部５０が支持部材３０を上下，前後，左右に移動させ又は回転させるのみであり、被写体保持部材４０は駆動部５０に対して固定されているために被写体保持部材の上下の移動と共に上下に移動する構成であったが、図３（ａ），（ｂ）に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１では、駆動部５１が支持部材３０を上下させ、駆動部５２が支持部材３０を前後，左右に移動させ又は回転させ、駆動部５３が被写体保持部材４０を上下させ、駆動部５４が被写体保持部材４０を左右に移動させる。なお、図３（ａ），（ｂ）では、防Ｘ線室１００を図示していないが、図３（ａ），（ｂ）に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１も防Ｘ線室１００内に設けられるようにしてもよい。
【００３３】
また、図１乃至図３（ａ），（ｂ）で説明したＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、被写体Ｐに対して支持部材３０を回転させる構成であったが、本発明はこれに限られず、被写体Ｐに対して相対的に支持部材３０を回転すれば良い。そのため、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１には、支持部材３０の旋回軸を三次元的に移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構、及び被写体保持部材を兼ねた椅子４０を三次元的に移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構、Ｘ−Ｙ移動機構の少なくとも一方が前記支持部材又は被写体保持部材のいずれかに設けられているか、又はＸ移動機構、Ｙ移動機構が前記支持部材及び被写体保持部材に別々に設けられているか、適宜にくみ合わせることができ、いずれにしても被写体が支持部材に対して相対的に移動できれば良い。
【００３４】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１の支持部材３０（旋回アーム）の基本構成について説明する。まず、図４に、支持部材３０の断面図を示す。図４に示す支持部材３０では、Ｘ線検出部２０にカセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１が実装されている。Ｘ線検出部２０には、図の手前から奥の方向に対してカセット２２を挿入するレール２３が設けられており、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１がレール方向に挿脱でき、Ｘ線検出部２０に着脱自在になっている。つまり、カセット２２は、支持部材３が被写体Ｐに対して相対的に回転する方向、又はその方向の接線方向に挿脱でき、着脱自在になっている。
【００３５】
ここで、図５（ａ）に、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１の側面図を示し、図５（ｂ）に、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１の正面図を示す。図５（ｂ）に示すカセット２２には、左側に取っ手２４が設けられており、図５（ｂ）の左右方向に挿脱する構成であるが、本発明はこれに限られない。図示しないが、Ｘ線検出部２０の上下方向にレール２３、カセット２２の下側に取っ手２４を設け、図５（ｂ）の上下方向に挿脱する構成でも良い。つまり、カセット２２は、支持部材３０が被写体Ｐに対して相対的に回転する回転軸と平行な方向に挿脱でき、着脱自在になっている。また、本実施の形態に係るＸ線検出部２０は、レール２３を設けたが、本発明はこれに限られず、レール２３を設けずにカセット２２を着脱自在とする構成でも良い。また、カセット２２には、電気的接点（不図示）が設けられており、支持部材３０にカセット２２を装着することで支持部材３０の接点（不図示）と接続され導通する。
【００３６】
次に、図４に示すＸ線検出部２０の前面には、Ｘ線イメージセンサ２１の有効領域外に入射するＸ線ビームＢを遮蔽するためにＸ線遮蔽部材である二次遮蔽部材２５が設けられている。そのため、二次遮蔽部材２５に設けられた開口部２６を通過したＸ線ビームＢのみが、Ｘ線イメージセンサ２１に照射されることになる。
【００３７】
なお、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１は、被写体の大きさや撮影目的に応じて複数種の用意しておき、適切にカセット２２を交換することで最適な撮影が可能となる。また、図４に示したＸ線検出部２０では、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１を完全に着脱する構成であったが、本発明はこれに限られず、例えば、複数のＸ線イメージセンサ２１を予め組み込んでおき、それぞれのＸ線イメージセンサ２１を必要に応じてＸ線ビームＢの光路に移動させる構成でも良い。この場合、Ｘ線イメージセンサ２１は支持部材３０に対して移動可能に支持される。例えば、カセット２２と同様の形状の基板に、複数のＸ線イメージセンサ２１が設けられ、この基板がＸ線検出部２０の内部で変位し、Ｘ線イメージセンサが択一的にＸ線ビームＢの光路にその検出面がくるよう位置付けされる構成が考えられる。
【００３８】
基板の表裏にそれぞれＸ線イメージセンサ２１が設けられるようにして、基板が反転するようにしてもよいし、基板面に複数のＸ線イメージセンサが並んで設けられて、基板がスライドするようにしてもよい。この場合のさらに具体的な一例として、次のような構成が考えらる。従来周知の歯科用パノラマＸ線撮影装置は、フィルムカセットを装着するカセットホルダが駆動され、旋回アーム等の支持部材と被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に移動できる構成となっていたが、この構造を応用して、フィルムカセットと同一形状の基板を準備し、この基板面に、形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を検出面を同じ方向に向けて並べて設けたものをカセットホルダに装着して変位させ、このＸ線イメージセンサ２１が択一的にＸ線ビームＢの光路にその検出面がくるよう位置付けする構成も考えられる。
【００３９】
Ｘ線イメージセンサ２１をＸ線ビームＢの光路に対して移動させる構成は、上記のように複数のＸ線イメージセンサ２１から択一的にＸ線ビームＢの光路にその検出面がくるよう位置付けされる構成に限定されない。例えば、Ｘ線イメージセンサ２１の検出面を有効に活用し、より広い範囲のＣＴ撮影を行うために、通常のＸ線ＣＴ撮影とオフセットＸ線ＣＴ撮影とが切換可能なＸ線ＣＴ撮影装置を構成する場合があるが、この場合にも、本願構成を用いることができる。通常のＸ線ＣＴ撮影時と、オフセットＸ線ＣＴ撮影時とで、Ｘ線イメージセンサ２１は支持部材３と被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に変位するが、この場合に位置ズレが起こったとしても、後述の構成により位置ズレ量を検出し、シフト補正することができる。
【００４０】
Ｘ線イメージセンサ２１の移動方向は、支持部材３が被写体Ｐに対して相対的に回転する方向、又はその方向の接線方向であっても、支持部材３が被写体Ｐに対して相対的に回転する回転軸と平行な方向であっても良く、その他の任意の方向でよい。したがって、図４では、Ｘ線イメージセンサ２１を水平方向に着脱させる構成を示したが、本発明は、これに限らず、Ｘ線イメージセンサ２１を垂直方向に着脱又は移動させても良い。また、Ｘ線ＣＴ撮影装置も患者を立位で撮影するタイプに限らず、前記支持部材の回転軸が水平方向に向き、横臥した患者を撮影するタイプに適用しても良い。
【００４１】
ここで、複数種のＸ線イメージセンサ２１の例としては、被写体の全体、頭部、全顎などの大きな部位を撮影する広域ＣＴ撮影用、例えば３〜４本の歯牙など、被写体の局所をＣＴ撮影する局所ＣＴ撮影用や、パノラマＸ線撮影用等がある。
【００４２】
次に、Ｘ線検出部２０をＸ線発生器１１側から見た正面図を図６に示す。図６に示す二次遮蔽部材２５の開口部２６の四隅には、照射されたＸ線をある程度吸収するが一部透過させてＸ線イメージセンサ２１に像を写し込むアルミニウム等の材料からなるマーカｍｋ１〜ｍｋ４が設けられている。マーカｍｋ１〜ｍｋ４は、図４に示すように、Ｘ線ビームＢ（コーンビーム）の一部と空間的に重なる位置に設けられ、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データの一部にマーカ像を写し込む位置情報部材である。マーカｍｋ１〜ｍｋ４の材料は、むろんアルミニウムに限定されるものではなく、Ｘ線吸収材料であればよい。Ｘ線吸収材料としては、ほかに銅や真鍮等の金属材料、各種の樹脂、セラミック等が考えられ、長期間劣化しない材料が望ましい。
【００４３】
なお、マーカｍｋ１〜ｍｋ４は、必ずしも二次遮蔽部材２５に設ける必要はなく、図４に示すように支持部材３０にマーカｍｋ１００を設け、その先端ｍｋ１００ａがＸ線ビームＢ（コーンビーム）の一部と空間的に重なる構成でも良い。マーカｍｋ１００のようなマーカを用いる場合、二次遮蔽部材２５がないＸ線検出部２０の構成であっても、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データの一部にマーカ像を写し込むことが可能となる。すなわち、マーカｍｋ１〜ｍｋ４、マーカｍｋ１００のような位置情報部材は、支持部材３０に対して固定的な位置に設けられればよく、その条件を満たすのであれば支持部材３０の任意の箇所に設けられればよい。
【００４４】
マーカｍｋ１００は、立方体やＬ字形に限定されず、任意の形状、構成で良い。例えば、Ｘ線透過率が極めて高い合成樹脂のフィルム状部材にアルミニウム等の材料からなる線状部材又は線状の層を貼り付けて形成したものを開口部２６に貼り付ける構成でも良い。
【００４５】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、カセット２２が本来装着されるべき位置に装着されていれば、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データは、位置ズレがなく、ボケのない鮮明な画像となる。図７に、Ｘ線イメージセンサ２１及びカセット２２のみをＸ線発生器１１側から見た正面図を示す。図７に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２は、本来装着されるべき位置に装着されているため、Ｘ線ビームＢを照射してＸ線イメージセンサ２１の四隅に写し込まれるマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４は、本来写し込まれるべき正しい位置に結像している。このマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４として制御部７０の記憶手段７５に記憶させておく。図５（ａ）は、Ｘ線イメージセンサ２１を持つカセット２２の側面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）で示したＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２の正面図である。また図６は、図５（ａ），（ｂ）で示したＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２をＸ線検出部２０に正しい位置に装着した時の正面図を示す。マーカｍｋ１からｍｋ４は、前記Ｘ線検出部２０の開口部２６の内側の四隅に固定して配置される。
【００４６】
なお、標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４の設定は、工場の出荷時であっても、Ｘ線ＣＴ撮影を行う前の準備としてその都度行っても良い。
【００４７】
ここで、図８に、標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４の設定方法のフローチャートを示す。図８に示すフローチャートでは、まず、ステップＳ１において、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線投影データを取得する。そして、ステップＳ２において、制御部７０は、座標計算手段７７により取得したＸ線投影データからマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を検出する。次に、ステップＳ３において、制御部７０は、検出したマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を、Ｘ線イメージセンサ２１の種別情報（ＩＤ）と共に標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４として記憶手段７５に記憶させておく。
【００４８】
次に、Ｘ線イメージセンサ２１及びカセット２２が本来装着されるべき位置に装着されていない場合において、Ｘ線検出部２０をＸ線発生器１１側から見た正面図を図９に示す。図９に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２の位置は、本来の位置からずれて装着されている。図１０に、図９に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２のみをＸ線発生器１１側から見た正面図を示す。図９に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２は、本来装着されるべき位置からずれて装着されているため、マーカｍｋ１〜ｍｋ４によりＸ線イメージセンサ２１の四隅に写し込まれるマーカ像はマーカ像ｍｉ３１のみであり、他のマーカ像ｍｉ１１、ｍｉ２１、ｍｉ４１はＸ線イメージセンサ２１を外れて少なくとも完全には結像できない。
【００４９】
そこで、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、図９に示すようにＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２がずれて装着された場合に、当該位置ズレを画像処理によりシフトさせて補正する。図１１に、標準位置座標情報ｌｃ３近傍の部分拡大図を示す。なお、図６に示すように、マーカｍｋ１〜ｍｋ４を矩形で形成した場合、Ｘ線イメージセンサ２１に結像するマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４も矩形の像となる。
【００５０】
図１１で示すマーカ像ｍｉ３１の右上角の１点をｍｐ３１とし、標準位置座標情報ｌｃ３の右上角の１点をｍｐ３とする。ｍｐ３１とｍｐ３との差を求めることで、ｍｐ３１は、ｍｐ３に対して図１１に示すように距離ｄｘ１分だけ右に、距離ｄｙ１分だけ上に位置ズレしていることが分かる。この位置ズレが生じたまま、何も補正せずに画像再構成を行うと、Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍは標準位置座標情報の位置での設定に基づいて画像再構成を行うことになる。そのため、図１１に示すカセット２２の装着状態における点ｍｐ３１での画像情報が、本来設定されている点ｍｐ３での画像情報として演算処理されず、位置ズレした点での画像情報として演算処理される不都合が生じる。
【００５１】
この不都合を解消するため、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、点ｍｐ３１での画像情報にシフト量ｄｘ１、ｄｙ１の座標修正を行い、点ｍｐ３の画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１分だけ左に、シフト量ｄｙ１分だけ下にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、上述した位置ズレによる不都合を解消することができる。このシフト補正は、画像再構成前に行ってもよいが、画像再構成時に行うようにしてもよい。
【００５２】
なお、上記の説明では、点ｍｐ３１、点ｍｐ３に着目して位置ズレの補正を行ったが、本発明はこれに限られず、図１１に示すマーカ像ｍｉ３１の右片ｍｌ３１ｒと標準位置座標情報ｌｃ３の右片ｌｌ３ｒとに着目したり、マーカ像ｍｉ３１の上辺ｍｌ３１ｈと標準位置座標情報ｌｃ３の上片ｌｌ３ｈとに着目しても良い。また、上記においては、シフト量ｄｘ１、ｄｙ１の座標修正を行ったが、シフト量ｄｘ１分のみの補正をするようにしてもよい。Ｘ線ＣＴ撮影においては、支持部材３０が旋回するため、距離ｄｘ１分と距離ｄｙ１分の位置ずれのうち、特に距離ｄｘ１分の位置ずれの影響が大きい。ゆえに、シフト量ｄｘ１分の座標補正を行うことで、大きな不都合は回避することができる。上記の例では、マーカ像ｍｉ３１の右上角の１点ｍｐ３１と、標準位置座標情報ｌｃ３の右上角の１点ｍｐ３の差のうち、距離ｄｘ１分の位置ズレのみに着目し、シフト量ｄｘ１分のみの補正をする。
【００５３】
また、二次遮蔽部材２５等に設けるマーカの数は、本実施の形態では４個としたが、全て設ける必要はなく最低１個でも足りる。図９〜図１１に示した例では、理解を容易にするため位置ズレ量を大きく示しているが、実際の位置ズレ量は微小なものであるので、１個のマーカでも対応可能である。但し、複数のマーカを用いると、図１２に示すようにＸ線イメージセンサ２１が斜めに装着されてしまった場合にも、矢印方向に２次元的座標変換を行い位置ズレの補正を行うことが可能となる利点がある。
【００５４】
次に、本実施の形態に係る位置ズレ補正のフローチャートを、図１３に示す。図１３に示すフローチャートでは、まず、ステップＴ１において、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線投影データを取得する。そして、ステップＴ２において、制御部７０は、座標計算手段７７により取得したＸ線投影データからマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を検出する。次に、ステップＴ３において、制御部７０の座標計算手段７７は、ステップＴ２で取得したマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の位置座標情報と、図８で記憶させておいた標準位置座標情報との差を位置ズレ量として求める。そして、ステップＴ４において、制御部７０の画像処理手段７６は、ステップＴ３で求めた位置ズレ量に基づいてＸ線投影データをシフトさせて画像再構成を行う。
【００５５】
次に、二次遮蔽部材２５の開口部２６に設けるマーカの位置について説明する。本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍにおいて、旋回中心軸３０ｃを中心に支持部材３０を３６０°旋回してＸ線ＣＴ撮影する場合に、Ｘ線ビームＢが形成する被撮影領域Ｐ２を図１４にハッチング部として示す。この被撮影領域Ｐ２は、支持部材３０が３６０°旋回して撮影している間、常にＸ線ビームＢが照射される領域であり、図１４に示すように断面略六角形の円筒形状の領域となる。
【００５６】
そして、この被撮影領域Ｐ２がＸ線イメージセンサ２１に結像することになるため、図１５に示すようにＸ線イメージセンサ２１には結像領域Ｐ３内のＸ線投影データのみを用いて画像再構成等の処理が行われることになる。従って、図１５に示すＸ線イメージセンサ２１の範囲の内で結像領域Ｐ３以外の部分は画像再構成等の処理に利用されないので、当該部分にマーカｍｋ１〜ｍｋ４を設ければＸ線イメージセンサ２１の領域を有効に利用することができる。つまり、マーカｍｋ１〜ｍｋ４を結像領域Ｐ３以外に設けることで、画像再構成等の処理に必要な結像領域Ｐ３に影響を与えずに、マーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４を取得することができ位置ズレ補正を行うことができる。なお、マーカｍｋ１〜ｍｋ４の大きさは、５ｍｍ×５ｍｍ程度で良い。
【００５７】
以上のように、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、位置情報部材であるマーカｍｋ１〜ｍｋ４により写し込まれたマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４に基づいてＸ線イメージセンサ２１の位置ズレ量を検出し、画像再構成において当該位置ズレ量を補正するので、Ｘ線イメージセンサ２１の位置ズレによる影響を受けずに、画像再構成を行うことができる。
【００５８】
（実施の形態２）
本実施の形態に係るＸ線検出部２０の概略図を図１６（ａ）〜（ｃ）に示す。図１６（ｃ）に示すＸ線検出部２０では、形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を備えた複数のカセット２２（図１６（ａ），（ｂ））が交換可能である。なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線検出部２０の構成以外、実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１６（ａ）に示すカセット２２ａには、図中の横方向に長い矩形のＸ線イメージセンサ２１ａを設けている。一方、図１６（ｂ）に示すカセット２２ｂには、図中の縦方向に長い矩形のＸ線イメージセンサ２１ｂを設けている。このように形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を交換するには、Ｘ線検出部２０に設ける二次遮蔽部材２５の開口部２６の形状は、図１６（ｃ）に示すように十文字形状にする必要がある。つまり、異なる形状の図１６（ａ），（ｂ）のＸ線イメージセンサ２１ａ，２１ｂを重ね合わせた形状となる。
【００６０】
図１６（ｃ）に示す二次遮蔽部材２５の開口部２６に、実施の形態１で説明した位置情報部材であるマーカを設ける場合、各コーナに矩形のマーカｍｋ１ａ〜ｍｋ４ａ，ｍｋ１ｂ〜ｍｋ４ｂを設けるだけではなく、Ｘ線イメージセンサ２１ａとＸ線イメージセンサ２１ｂとの交差部にＬ字形のマーカｍｋ１ａｂ〜ｍｋ４ａｂを設けることができる。
【００６１】
開口部２６に設けるマーカは、実施の形態１でも説明したように複数設ける必要はなく、最低１箇所設ければ良い。しかし、本実施の形態に係るＸ線検出部２０のように、形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を交換する場合、例えば、マーカｍｋ１ａのみ設けたのでは、図１６（ｂ）のＸ線イメージセンサ２１ｂを装着した際に、位置ズレ補正を行うことができない。また、例えば、マーカｍｋ１ｂのみ設けたのでは、図１６（ａ）のＸ線イメージセンサ２１ａを装着した際に、位置ズレ補正を行うことができない。
【００６２】
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出部２０では、Ｘ線イメージセンサ２１ａの形状とＸ線イメージセンサ２１ｂの形状とが重なる位置にＬ字形のマーカｍｋ１ａｂを設けることで、Ｘ線イメージセンサ２１ａ，２１ｂのどちらを装着しても位置ズレ補正を行うことができる。
【００６３】
（実施の形態３）
本実施の形態に係るＸ線検出部２０の概略図を図１７（ａ）〜（ｃ）に示す。図１７（ａ）に示すＸ線検出部２０では、図６に示したＸ線検出部２０と異なり、二次遮蔽部材２５の開口部２６にマーカｍｋ１〜ｍｋ４を設けず、開口部２６自体の四隅に隅切状コーナｍｃ１〜ｍｃ４をマーカとして利用する。なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線検出部２０の構成以外、実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１７（ｂ）に示すＸ線検出部２０では、本来図１７（ａ）に示す位置に装着されていなければならないＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２が位置ズレを生じて装着されている。そこで、本実施の形態に係るＸ線検出部２０でも、隅切状コーナｍｃ１〜ｍｃ４によってＸ線イメージセンサ２１に結像する像を実施の形態１で示したマーカ像として利用して、実施の形態１と同様に位置ズレ補正を行う。図１７（ｃ）は隅切状コーナｍｃ３の近傍を拡大したものであり、この隅切状コーナｍｃ３を用いて位置ズレ量の補正を説明する。
【００６５】
図１７（ｂ）に示す隅切状コーナｍｃ３によりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（マーカ像）をｍｉ３１ａ，その境界線像の左上の１点をｍｐ３１ａと図１７（ｃ）では記載している。そして、図１７（ｃ）では、位置ズレが生じていない隅切状コーナｍｃ３によりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（図１７（ａ）での像）を標準位置座標情報としてｌｃ３ａ、その境界線像の左上の１点をｍｐ３ａとする。そして、ｍｐ３１ａとｍｐ３ａとの差を求めることで、ｍｐ３１ａは、ｍｐ３ａに対して図１７（ｃ）に示すように距離ｄｘ１ａ分だけ右に、距離ｄｙ１ａ分だけ上に位置ズレしていることが分かる。
【００６６】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、点ｍｐ３１ａでの画像情報にシフト量ｄｘ１ａ、ｄｙ１ａの座標修正を行い、点ｍｐ３ａの画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１ａ分だけ左に、シフト量ｄｙ１ａ分だけ下にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、位置ズレによる不都合を解消することができる。
【００６７】
なお、上記の説明では、点ｍｐ３１ａ、点ｍｐ３ａに着目して位置ズレの補正を行ったが、本発明はこれに限られず、図１７（ｃ）に示す点ｍｐ３１ａの垂直方向の線ｍｌ３１ｒａと標準位置座標情報ｌｃ３ａの垂直方向の線ｌｌ３ｒａとに着目しても、点ｍｐ３１ａの水平方向の線ｍｌ３１ｈａと標準位置座標情報ｌｃ３ａの水平方向の線ｌｌ３ｈａとに着目しても良い。
【００６８】
（実施の形態４）
本実施の形態に係るＸ線検出部２０の概略図を図１８（ａ）〜（ｃ）に示す。図１８（ａ）に示すＸ線検出部２０では、図６に示したＸ線検出部２０と異なり、二次遮蔽部材２５の開口部２６にマーカｍｋ１〜ｍｋ４を設けず、開口部２６の境界線をマーカとして利用する。なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線検出部２０の構成以外、実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１８（ａ）に示すＸ線検出部２０では、開口部２６の四隅をｍｋ１ｂ〜ｍｋ４ｂとし、ｍｋ１ｂからｍｋ３ｂに至る開口部２６の辺をｍｋ１３ｂ，ｍｋ２ｂからｍｋ４ｂに至る開口部２６の辺をｍｋ２４ｂとする。
【００７０】
図１８（ｂ）に示すＸ線検出部２０では、本来図１８（ａ）に示す位置に装着されていなければならないＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２が位置ズレを生じて装着されている。そこで、本実施の形態に係るＸ線検出部２０でも、開口部２６の境界線（ｍｋ１３ｂ，ｍｋ２４ｂ）によってＸ線イメージセンサ２１に結像する像を実施の形態１で示したマーカ像として利用し、実施の形態１と同様に位置ズレ補正を行う。図１８（ｃ）は開口部２６の四隅のｍｋ３ｂ近傍を拡大したものであり、この図１８（ｃ）を用いて本実施の形態に係る位置ズレ量の補正を説明する。
【００７１】
図１８（ｂ）に示す開口部２６の境界線ｍｋ１３ｂによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（マーカ像）をｍｉ３１ｂ，開口部２６の四隅ｍｋ３ｂに対応する像をｍｐ３１ｂと図１８（ｃ）に記載している。そして、図１８（ｃ）では、位置ズレが生じていない開口部２６の境界線ｍｋ１３ｂによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（図１８（ａ）での像）を標準位置座標情報としてｌｃ３ｂ、開口部２６の四隅ｍｋ３ｂに対応する像をｍｐ３ｂとする。そして、ｍｐ３１ｂとｍｐ３ｂ又はｍｉ３１ｂとｌｃ３ｂとの差を求めることで、ｍｐ３１ｂ（又はｍｉ３１ｂ）は、ｍｐ３ｂ（又はｌｃ３ｂ）に対して図１８（ｃ）に示すように距離ｄｘ１ｂ分だけ右に位置ズレしていることが分かる。
【００７２】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでも、点ｍｐ３ｂでの画像情報にシフト量ｄｘ１ｂの座標修正を行い、点ｍｐ３ｂの画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１ｂ分だけ左にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、位置ズレによる不都合を解消することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、開口部２６の境界線としてｍｋ１３ｂ及びｍｋ２４ｂの２辺のみを用いて位置ズレの補正を行ったが、本発明はこれに限られず、開口部２６の境界線の１辺でも、３辺でも、４辺でも良い。図１９（ａ）〜（ｃ）に、開口部２６の境界線の４辺を用いて位置ズレの補正を行う場合が図示されている。
【００７４】
図１９（ａ）に示すＸ線検出部２０では、開口部２６の四隅をｍｋ１ｃ〜ｍｋ４ｃとし、ｍｋ１ｃからｍｋ２ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ１２ｃ，ｍｋ１ｃからｍｋ３ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ１３ｃ，ｍｋ２ｃからｍｋ４ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ２４ｃ，ｍｋ３ｃからｍｋ４ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ３４ｃとする。
【００７５】
図１９（ｂ）に示すＸ線検出部２０では、本来図１９（ａ）に示す位置に装着されていなければならないＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２が位置ズレを生じて装着されている。そこで、開口部２６の境界線（ｍｋ１２ｃ，ｍｋ１３ｃ，ｍｋ２４ｃ，ｍｋ３４ｃ）によってＸ線イメージセンサ２１に結像する像を実施の形態１で示したマーカ像として利用し、実施の形態１と同様に位置ズレ補正を行う。図１９（ｃ）は開口部２６の四隅のｍｋ３ｃ近傍を拡大したものであり、この図１９（ｃ）を用いて本例の位置ズレ量の補正を説明する。
【００７６】
図１９（ｂ）に示す開口部２６の境界線ｍｋ１３ｃ及びｍｋ３４ｃによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（マーカ像）をｍｉ３１ｃ及びｍｉ３４ｃ，開口部２６の四隅ｍｋ３ｃに対応する像をｍｐ３１ｃと図１９（ｃ）に記載している。そして、図１９（ｃ）では、位置ズレが生じていない開口部２６の境界線ｍｋ１３ｃ及びｍｋ３４ｃによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（図１９（ａ）での像）を標準位置座標情報としてｌｃ３ｃ及びｌｃ４ｃ、開口部２６の四隅ｍｋ３ｃに対応する像をｍｐ３ｃとする。そして、ｍｐ３１ｃとｍｐ３ｃ又はｍｉ３１ｃとｌｃ３ｃとの差を求めることで、ｍｐ３１ｃ（又はｍｉ３１ｃ）は、ｍｐ３ｃ（又はｌｃ３ｃ）に対して図１８（ｃ）に示すように距離ｄｘ１ｃ分だけ右に位置ズレしていることが分かる。また、そして、ｍｐ３１ｃとｍｐ３ｃ又はｍｉ３４ｃとｌｃ４ｃとの差を求めることで、ｍｐ３１ｃ（又はｍｉ３４ｃ）は、ｍｐ３ｃ（又はｌｃ４ｃ）に対して図１８（ｃ）に示すように距離ｄｙ１ｃ分だけ上に位置ズレしていることが分かる。
【００７７】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでも、点ｍｐ３ｃでの画像情報にシフト量ｄｘ１ｃ，ｄｙ１ｃの座標修正を行い、点ｍｐ３ｃの画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１ｃ分だけ左に、シフト量ｄｙ１ｃ分だけ下にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、位置ズレによる不都合を解消することができる。
【００７８】
なお、実施の形態１乃至実施の形態４で説明したＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、Ｘ線イメージセンサ２１が支持部材３に対し意図的に脱着可能か、移動可能の構成となっているものであった。しかし、本発明に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、これに限定されず、Ｘ線イメージセンサ２１が支持部材３に固定された構成においても利用できる。この場合、標準位置座標情報として設計上最適なＸ線イメージセンサ２１の位置を記憶させておき、Ｘ線イメージセンサのバージョンアップのためにＸ線イメージセンサを交換取換する際や、修理等でＸ線ＣＴ撮影装置Ｍを分解組立した際のＸ線イメージセンサ２１の位置とのズレが生じた場合に、実施の形態１乃至実施の形態４で説明した方法で補正できる。この場合は、Ｘ線イメージセンサ２１が支持部材３に対し意図的に移動可能の構成となっているのではないが、移動可能の別例である。これにより、当該Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍは、製造後にＸ線イメージセンサ２１の位置ズレが生じたとしても、常に適切に補正することができる。
【００７９】
Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍが、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に近接離隔できる構成である場合でも、本願構成を用いることができる。拡大率を変更するため、Ｘ線イメージセンサ２１をＸ線発生器１１に対し、相対的に近接離隔自在の構成とする場合がある。本出願人の出願にかかる特開２００３−１７５０３１号公報にかかる図１５に示すデジタルＸ線パノラマ撮影装置は、そのようなＸ線イメージセンサがＸ線発生器に対し、相対的に近接離隔できる構成の例である。この場合、Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍが、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に近接離隔した移動量が検出できるようにしておき、その近接離隔の移動量に従って、前記位置ズレ量も修正するようにすれば、適正なシフト量が算定できる。例えば、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に近接すれば、位置ズレ量も大きくなるので、シフト量も大きくするよう修正する。逆に、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に離隔すれば、位置ズレ量も小さくなるので、シフト量も小さくするよう修正する。
【００８０】
マーカ像のＸ線イメージセンサ２１への写し込みは、Ｘ線ＣＴ撮影の本撮影の際に行ってもよいが、本撮影の前に、予備的に行う撮影で行ってもよい。すなわち、本撮影において、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データに被写体のＸ線像とマーカ像の双方を写し込み、位置ズレ量を検出するようにしてもよく、予備的に行う撮影でマーカ像のみの写し込みを行い、予め位置ズレ量を検出するようにしてもよい。予備的に行う撮影でマーカ像のみの写し込みを行う場合には、本撮影においてはマーカ像の写し込みを省略して、被写体のみを撮影対象とすることができる。予備的に行う撮影でマーカ像の写し込みを行う場合、必ずしも広範囲のＸ線コーンビーム照射を行う必要はなく、狭い範囲のＸ線コーンビームでマーカ部分のみＸ線照射してもよく、また、必ずしもＸ線コーンビームを照射しなくとも、Ｘ線細隙ビームを照射してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る別のＸ線ＣＴ撮影装置の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の支持部材の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線イメージセンサ及びカセットの概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置においてマーカ像が写し込まれたＸ線イメージセンサ及びカセットの概略図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置において標準位置座標情報を得るため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Ｘ線ＣＴ撮影装置においてＸ線イメージセンサの位置ズレが生じたＸ線検出部の概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の位置ズレが生じたＸ線イメージセンサ及びカセットの概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の位置ズレ補正を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の位置ズレ補正を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置において位置ズレ補正を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置においてＸ線ビームが形成する被撮影領域を説明するための概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置において被撮影領域によりＸ線イメージセンサに写し込まれる像の領域を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係るＸ線ＣＴ撮影装置の別のＸ線検出部の概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ Ｘ線発生部、１１ Ｘ線発生器、１２ 一次遮蔽部材、２０ Ｘ線検出部、２１ Ｘ線イメージセンサ、２２ カセット、２３ レール、２４ 取っ手、２５ 二次遮蔽部材、２６ 開口部、３０ 支持部材、４０ 被写体保持部材、５０ 駆動部、６０ 駆動部支持部材、７０ 制御部、７１ Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部、７２ Ｘ線画像処理表示部内制御部、７３ Ｘ線検出部制御手段、７４ Ｘ線発生部制御手段、７５ 記憶手段、７６ 画像処理手段、７７ 座標計算手段、８０ 操作部、８１，８２ 操作手段、９０ 表示部、９１，９２ 表示手段、１００ 防Ｘ線室。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーンビームを用いるＸ線ＣＴ撮影装置に係る発明に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コーンビームを用いる医療用等のＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、単にＸ線ＣＴ撮影装置という）では、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサを被写体の両側に配置する。そして、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサとを被写体の周りで被写体に相対的に回転させつつ、Ｘ線発生器により被写体に多方向からＸ線コーンビームを照射し、被写体を透過したＸ線の強度分布（被写体のＸ線投影データ）をＸ線イメージセンサで検出する。検出されたＸ線投影データから、被写体について３次元的なＸ線吸収係数分布情報を得、逆投影を行ってこの３次元的なＸ線吸収係数分布情報を２次元的に再構成した特定の断層面の断層画像や、３次元的に再構成したＣＴ画像を得る。本願のＸ線ＣＴ撮影装置も、そのような医療用等のＸ線コンピュータ断層撮影装置である。
【０００３】
なお、Ｘ線発生器及びＸ線イメージセンサと被写体とはどちらが回転しても良く、Ｘ線発生器及びＸ線イメージセンサを被写体の周りで回転しても、被写体が、回転テーブルに載せられ回転しても良い。コーンビームを用いるＸ線ＣＴ撮影装置の構成等については、特許文献１に詳しく記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８８７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、コーンビームを用いる最近のＸ線ＣＴ撮影装置では、様々な大きさの被写体や用途に対応するために、Ｘ線イメージセンサを支持部材に対して着脱自在とする構成や、Ｘ線イメージセンサを前記支持部材に対して移動可能とする構成が採用される場合がある。しかし、Ｘ線イメージセンサが前記支持部材に対して着脱自在又は移動可能なＸ線ＣＴ撮影装置の場合、Ｘ線イメージセンサの設置位置に僅かな位置ズレが生じると、画像再構成に大きく影響を与える問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、Ｘ線イメージセンサを前記支持部材に対して着脱又は移動するＸ線ＣＴ撮影装置において、Ｘ線イメージセンサの着脱又は移動による設置位置ズレによる画像再構成への影響を低減するために、位置ズレ補正を行うＸ線ＣＴ撮影装置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】
【０００７】
本発明に係る請求項１の解決手段は、Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器と、前記Ｘ線発生器を支持する支持部材と、前記被写体を挟んで前記Ｘ線発生器と対向する前記支持部材の位置に支持されると共に、前記支持部材に着脱自在、又は移動可能に支持され、前記被写体を透過した前記Ｘ線コーンビームを検出してＸ線投影データを取得するＸ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線イメージセンサを前記被写体に対して相対的に回転させる駆動部と、前記Ｘ線イメージセンサで取得した前記Ｘ線投影データを前記被写体のＸ線吸収係数の分布情報に変換して画像再構成を行う画像処理部と、前記支持部材に設けられ、Ｘ線ビームに照射された際に、前記Ｘ線イメージセンサで得られるＸ線投影データにマーカ像を写し込む位置情報部材と、前記位置情報部材により写し込まれた前記マーカ像に基づいて前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレ量を検出し、前記位置ズレ量を補正する補正部とを備える。
【０００８】
本発明に係る請求項２の解決手段は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記支持部材は、旋回アームであることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る請求項３の解決手段は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部又は一部に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る請求項４の解決手段は、請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、Ｘ線吸収材料で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る請求項５の解決手段は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る請求項６の解決手段は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置情報部材は、前記制御部で行う画像再構成の有効領域外に、前記マーカ像が写し込まれるように配置されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る請求項７の解決手段は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記補正部は、前記支持部材と前記被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に対して、前記位置ズレ量を検出し、補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る請求項８の解決手段は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記位置ズレ量は、予め定められている設定位置情報と前記マーカ像との差として求められ、前記補正部は、前記位置ズレ量だけ前記Ｘ線投影データの位置をシフトさせ、当該シフト後の前記Ｘ線投影データに対して前記制御部で画像再構成させることで前記位置ズレ量の補正を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る請求項９の解決手段は、請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記補正部は、前記Ｘ線イメージセンサの種別情報を取得し、当該種別情報に対応する前記設定位置情報を読み出し、利用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、前記支持部材に設けられ、Ｘ線ビームに照射された際に、前記Ｘ線イメージセンサで得られるＸ線投影データにマーカ像を写し込む位置情報部材と、前記位置情報部材により写し込まれた前記マーカ像に基づいて前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレ量を検出し、前記位置ズレ量を補正する補正部とを備えるので、前記イメージセンサが前記支持部材に対して着脱自在又は移動可能になっている場合に位置ズレが生じていても前記支持部材に支持された前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレを補正し、正確な画像再構成を行うことが可能となる。したがって、歯科、耳鼻咽喉科、眼科等の顎顔面領域の医療用Ｘ線ＣＴ撮影の分野において、様々なサイズや形状の異なるＸ線イメージセンサ使用し、着脱、移動する場合に特に有効である。また、本発明は、医療用Ｘ線ＣＴ撮影のみならず、一般工業用Ｘ線ＣＴ等分野にも幅広く使用できる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、支持部材が、旋回アームであるので、構造を従来の歯科用パノラマＸ線撮影装置と同様にでき、構造を単純化することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部又は一部に設けられているので、位置情報部材を取り付ける自由度が高く、支持部材に支持されたＸ線イメージセンサの位置ズレを検出しやすくできる。
【００１９】
本発明の請求項４に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、Ｘ線吸収材料で構成されているので、Ｘ線が位置情報部材を透過して得られたＸ線投影データも有効に利用することができる。
【００２０】
本発明の請求項５に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部であるので、別途位置情報部材用の部材を設ける必要がなく、構造が簡単であり、コストを低減できる。
【００２１】
本発明の請求項６に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置情報部材が、前記制御部で行う画像再構成の有効領域外に、前記マーカ像が写し込まれるように配置されるので、Ｘ線ＣＴ撮影装置で得られる結果を損なうことなくＸ線イメージセンサの位置ズレを補正できる。
【００２２】
本発明の請求項７に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、補正部が、前記支持部材と前記被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に対して、前記位置ズレ量を検出し、補正するので、特に画像再構成に与える影響が大きな方向に関してＸ線イメージセンサの位置ズレを補正し、正確な画像再構成を行うことが可能となる効果を有している。
【００２３】
本発明の請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、位置ズレ量が、予め定められている設定位置情報と前記マーカ像との差として求められ、補正部が、位置ズレ量だけ前記Ｘ線投影データの位置をシフトさせて位置ズレ量の補正を行うので、支持部材に保持されたＸ線イメージセンサの位置ズレを適確な補正量で補正し、正確な画像再構成を行うことが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項９に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、補正部が、前記Ｘ線イメージセンサの種別情報を取得し、当該種別情報に対応する前記設定位置情報を読み出し、利用するので、Ｘ線イメージセンサの種別毎に最適な設定位置情報を読み出し、Ｘ線イメージセンサの位置ズレを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍのブロック図を示す。図１に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線ＣＴ撮影を行うＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１と、Ｘ線ＣＴ撮影したＸ線投影データを処理及び表示するＸ線画像処理表示部Ｍ２とを備えている。図１に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とを対向させて支持した支持部材３０と、被写体Ｐを保持する被写体保持部材４０と、支持部材３０及び被写体保持部材４０を駆動する駆動部５０とを備えている。さらに、図１に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線発生部１０、Ｘ線検出部２０及び駆動部５０を制御する制御部７０と、制御部７０に対して所定の指示を行う操作部８０と、制御部７０の処理結果等を表示する表示部９０とを備えている。
【００２６】
まず、Ｘ線発生部１０は、Ｘ線を照射するＸ線管等からなるＸ線発生器１１と、Ｘ線ビーム（Ｘ線コーンビーム）Ｂの広がりを規制する開口を持つＸ線遮蔽部材である一次遮蔽部材１２とを備えている。支持部材３０は、Ｘ線発生器１１を備えたＸ線発生部１０を支持することで、Ｘ線発生器１１を支持している。Ｘ線検出部２０は、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１を備えている。Ｘ線イメージセンサ２１は、カセット２２に着脱自在である。Ｘ線イメージセンサ２１は、カセット２２にセットされた状態で、支持部材３０においてＸ線発生器１１に対向する位置に支持される。Ｘ線撮影の際、Ｘ線発生器１１とＸ線イメージセンサ２１は、被写体Ｐを挟んで対向する。なお、一次遮蔽部材１２に規制されたＸ線ビームＢは、被写体Ｐの関心領域Ｐ１を含む被撮影領域Ｐ２を照射してＸ線イメージセンサ２１に至る。
【００２７】
駆動部５０は、支持部材３０及び被写体保持部材４０を駆動するために、Ｘ軸モータ５０ｘ、Ｙ軸モータ５０ｙ、Ｚ軸モータ５０ｚ及び旋回用モータ５０ｒを備えている。これらのモータは、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１により制御されている。また、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１は、ＣＰＵ７１ａと、Ｘ線検出部２０を制御するＸ線検出部制御手段７３と、Ｘ線発生部１０を制御するＸ線発生部制御手段７４とを備えている。
【００２８】
なお、制御部７０は、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１内にあるＸ線ＣＴ撮影部内制御部７１と、Ｘ線画像処理表示部Ｍ２内にあるＸ線画像処理表示部内制御部７２とを有しており、両者は有線又は無線の回線（例えばＬＡＮ等）Ｍ３で接続されている。Ｘ線画像処理表示部内制御部７２には、ＣＰＵ７２ａと、設定やＸ線投影データ等を記憶する記憶手段７５と、Ｘ線投影データの画像再構成等の画像処理を行う画像処理手段７６と、Ｘ線イメージセンサ２１の位置ズレ量を計算し、当該位置ズレの補正を行う補正部である座標計算手段７７とを備えている。画像処理においては、Ｘ線イメージセンサ２１で取得したＸ線投影データが被写体ＰのＸ線吸収係数の分布情報に変換され画像再構成が行われる。なお、画像処理手段７６は、Ｘ線画像処理表示部内制御部７２内において画像処理部を構成する。
【００２９】
操作部８０は、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１を操作する操作手段８１と、Ｘ線画像処理表示部内制御部７２を操作する操作手段８２とを備えている。また、表示部９０は、Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部７１の処理結果等を表示する表示手段９１と、Ｘ線画像処理表示部内制御部７２の処理結果等を表示する表示手段９２とを備えている。この処理結果の中には、画像処理により生成されるＸ線ＣＴ画像等が含まれる。
【００３０】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍの概略図を図２に示す。図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍの概略図では、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１と、Ｘ線画像処理表示部Ｍ２とが物理的に分離している様子が示されている。なお、図１及び図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１とＸ線画像処理表示部Ｍ２とが物理的に分離した構成について説明したが、本発明はこれに限られず、Ｘ線画像処理表示部Ｍ２をＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１に一体として組み込んだ構成でも良い。図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、図１に示すブロック図と同じ構成要素については同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００３１】
図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、望ましくは図示のようにＸ線発生部１０からのＸ線を遮蔽するための防Ｘ線室１００内に設けられ、防Ｘ線室１００外から操作可能なように操作手段８１及び表示手段９１が支持部材３０にも防Ｘ線室１００の側壁にも取り付けられている。操作手段８１及び表示手段９１を支持部材３０と防Ｘ線室１００の側壁のいずれか一方のみに取り付けるようにしてもよい。なお、図２に示すＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線ＣＴ撮影のほかに歯科用等のパノラマ撮影も可能である。
【００３２】
また、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１の構成は、図２に示す構成に限られず、図３（ａ），（ｂ）に示す構成でも良い。図３（ａ）はＸ線撮影部Ｍ１の正面図を含むＸ線ＣＴ撮影装置Ｍの正面図であり、図３（ｂ）はＸ線撮影部Ｍ１の側面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１は、図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１と異なり、被写体Ｐを被写体保持部材４０を兼ねた椅子に座らせてＸ線ＣＴ撮影を行う。そのため、図２に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１では、駆動部５０が支持部材３０を上下，前後，左右に移動させ又は回転させるのみであり、被写体保持部材４０は駆動部５０に対して固定されているために被写体保持部材の上下の移動と共に上下に移動する構成であったが、図３（ａ），（ｂ）に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１では、駆動部５１が支持部材３０を上下させ、駆動部５２が支持部材３０を前後，左右に移動させ又は回転させ、駆動部５３が被写体保持部材４０を上下させ、駆動部５４が被写体保持部材４０を左右に移動させる。なお、図３（ａ），（ｂ）では、防Ｘ線室１００を図示していないが、図３（ａ），（ｂ）に示すＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１も防Ｘ線室１００内に設けられるようにしてもよい。
【００３３】
また、図１乃至図３（ａ），（ｂ）で説明したＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、被写体Ｐに対して支持部材３０を回転させる構成であったが、本発明はこれに限られず、被写体Ｐに対して相対的に支持部材３０を回転すれば良い。そのため、Ｘ線ＣＴ撮影部Ｍ１には、支持部材３０の旋回軸を三次元的に移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構、及び被写体保持部材を兼ねた椅子４０を三次元的に移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構、Ｘ−Ｙ移動機構の少なくとも一方が前記支持部材又は被写体保持部材のいずれかに設けられているか、又はＸ移動機構、Ｙ移動機構が前記支持部材及び被写体保持部材に別々に設けられているか、適宜にくみ合わせることができ、いずれにしても被写体が支持部材に対して相対的に移動できれば良い。
【００３４】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影部Ｍ１の支持部材３０（旋回アーム）の基本構成について説明する。まず、図４に、支持部材３０の断面図を示す。図４に示す支持部材３０では、Ｘ線検出部２０にカセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１が実装されている。Ｘ線検出部２０には、図の手前から奥の方向に対してカセット２２を挿入するレール２３が設けられており、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１がレール方向に挿脱でき、Ｘ線検出部２０に着脱自在になっている。つまり、カセット２２は、支持部材３が被写体Ｐに対して相対的に回転する方向、又はその方向の接線方向に挿脱でき、着脱自在になっている。
【００３５】
ここで、図５（ａ）に、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１の側面図を示し、図５（ｂ）に、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１の正面図を示す。図５（ｂ）に示すカセット２２には、左側に取っ手２４が設けられており、図５（ｂ）の左右方向に挿脱する構成であるが、本発明はこれに限られない。図示しないが、Ｘ線検出部２０の上下方向にレール２３、カセット２２の下側に取っ手２４を設け、図５（ｂ）の上下方向に挿脱する構成でも良い。つまり、カセット２２は、支持部材３０が被写体Ｐに対して相対的に回転する回転軸と平行な方向に挿脱でき、着脱自在になっている。また、本実施の形態に係るＸ線検出部２０は、レール２３を設けたが、本発明はこれに限られず、レール２３を設けずにカセット２２を着脱自在とする構成でも良い。また、カセット２２には、電気的接点（不図示）が設けられており、支持部材３０にカセット２２を装着することで支持部材３０の接点（不図示）と接続され導通する。
【００３６】
次に、図４に示すＸ線検出部２０の前面には、Ｘ線イメージセンサ２１の有効領域外に入射するＸ線ビームＢを遮蔽するためにＸ線遮蔽部材である二次遮蔽部材２５が設けられている。そのため、二次遮蔽部材２５に設けられた開口部２６を通過したＸ線ビームＢのみが、Ｘ線イメージセンサ２１に照射されることになる。
【００３７】
なお、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１は、被写体の大きさや撮影目的に応じて複数種の用意しておき、適切にカセット２２を交換することで最適な撮影が可能となる。また、図４に示したＸ線検出部２０では、カセット２２にセットされたＸ線イメージセンサ２１を完全に着脱する構成であったが、本発明はこれに限られず、例えば、複数のＸ線イメージセンサ２１を予め組み込んでおき、それぞれのＸ線イメージセンサ２１を必要に応じてＸ線ビームＢの光路に移動させる構成でも良い。この場合、Ｘ線イメージセンサ２１は支持部材３０に対して移動可能に支持される。例えば、カセット２２と同様の形状の基板に、複数のＸ線イメージセンサ２１が設けられ、この基板がＸ線検出部２０の内部で変位し、Ｘ線イメージセンサが択一的にＸ線ビームＢの光路にその検出面がくるよう位置付けされる構成が考えられる。
【００３８】
基板の表裏にそれぞれＸ線イメージセンサ２１が設けられるようにして、基板が反転するようにしてもよいし、基板面に複数のＸ線イメージセンサが並んで設けられて、基板がスライドするようにしてもよい。この場合のさらに具体的な一例として、次のような構成が考えらる。従来周知の歯科用パノラマＸ線撮影装置は、フィルムカセットを装着するカセットホルダが駆動され、旋回アーム等の支持部材と被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に移動できる構成となっていたが、この構造を応用して、フィルムカセットと同一形状の基板を準備し、この基板面に、形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を検出面を同じ方向に向けて並べて設けたものをカセットホルダに装着して変位させ、このＸ線イメージセンサ２１が択一的にＸ線ビームＢの光路にその検出面がくるよう位置付けする構成も考えられる。
【００３９】
Ｘ線イメージセンサ２１をＸ線ビームＢの光路に対して移動させる構成は、上記のように複数のＸ線イメージセンサ２１から択一的にＸ線ビームＢの光路にその検出面がくるよう位置付けされる構成に限定されない。例えば、Ｘ線イメージセンサ２１の検出面を有効に活用し、より広い範囲のＣＴ撮影を行うために、通常のＸ線ＣＴ撮影とオフセットＸ線ＣＴ撮影とが切換可能なＸ線ＣＴ撮影装置を構成する場合があるが、この場合にも、本願構成を用いることができる。通常のＸ線ＣＴ撮影時と、オフセットＸ線ＣＴ撮影時とで、Ｘ線イメージセンサ２１は支持部材３と被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に変位するが、この場合に位置ズレが起こったとしても、後述の構成により位置ズレ量を検出し、シフト補正することができる。
【００４０】
Ｘ線イメージセンサ２１の移動方向は、支持部材３が被写体Ｐに対して相対的に回転する方向、又はその方向の接線方向であっても、支持部材３が被写体Ｐに対して相対的に回転する回転軸と平行な方向であっても良く、その他の任意の方向でよい。したがって、図４では、Ｘ線イメージセンサ２１を水平方向に着脱させる構成を示したが、本発明は、これに限らず、Ｘ線イメージセンサ２１を垂直方向に着脱又は移動させても良い。また、Ｘ線ＣＴ撮影装置も患者を立位で撮影するタイプに限らず、前記支持部材の回転軸が水平方向に向き、横臥した患者を撮影するタイプに適用しても良い。
【００４１】
ここで、複数種のＸ線イメージセンサ２１の例としては、被写体の全体、頭部、全顎などの大きな部位を撮影する広域ＣＴ撮影用、例えば３〜４本の歯牙など、被写体の局所をＣＴ撮影する局所ＣＴ撮影用や、パノラマＸ線撮影用等がある。
【００４２】
次に、Ｘ線検出部２０をＸ線発生器１１側から見た正面図を図６に示す。図６に示す二次遮蔽部材２５の開口部２６の四隅には、照射されたＸ線をある程度吸収するが一部透過させてＸ線イメージセンサ２１に像を写し込むアルミニウム等の材料からなるマーカｍｋ１〜ｍｋ４が設けられている。マーカｍｋ１〜ｍｋ４は、図４に示すように、Ｘ線ビームＢ（コーンビーム）の一部と空間的に重なる位置に設けられ、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データの一部にマーカ像を写し込む位置情報部材である。マーカｍｋ１〜ｍｋ４の材料は、むろんアルミニウムに限定されるものではなく、Ｘ線吸収材料であればよい。Ｘ線吸収材料としては、ほかに銅や真鍮等の金属材料、各種の樹脂、セラミック等が考えられ、長期間劣化しない材料が望ましい。
【００４３】
なお、マーカｍｋ１〜ｍｋ４は、必ずしも二次遮蔽部材２５に設ける必要はなく、図４に示すように支持部材３０にマーカｍｋ１００を設け、その先端ｍｋ１００ａがＸ線ビームＢ（コーンビーム）の一部と空間的に重なる構成でも良い。マーカｍｋ１００のようなマーカを用いる場合、二次遮蔽部材２５がないＸ線検出部２０の構成であっても、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データの一部にマーカ像を写し込むことが可能となる。すなわち、マーカｍｋ１〜ｍｋ４、マーカｍｋ１００のような位置情報部材は、支持部材３０に対して固定的な位置に設けられればよく、その条件を満たすのであれば支持部材３０の任意の箇所に設けられればよい。
【００４４】
マーカｍｋ１００は、立方体やＬ字形に限定されず、任意の形状、構成で良い。例えば、Ｘ線透過率が極めて高い合成樹脂のフィルム状部材にアルミニウム等の材料からなる線状部材又は線状の層を貼り付けて形成したものを開口部２６に貼り付ける構成でも良い。
【００４５】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、カセット２２が本来装着されるべき位置に装着されていれば、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データは、位置ズレがなく、ボケのない鮮明な画像となる。図７に、Ｘ線イメージセンサ２１及びカセット２２のみをＸ線発生器１１側から見た正面図を示す。図７に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２は、本来装着されるべき位置に装着されているため、Ｘ線ビームＢを照射してＸ線イメージセンサ２１の四隅に写し込まれるマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４は、本来写し込まれるべき正しい位置に結像している。このマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４として制御部７０の記憶手段７５に記憶させておく。図５（ａ）は、Ｘ線イメージセンサ２１を持つカセット２２の側面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）で示したＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２の正面図である。また図６は、図５（ａ），（ｂ）で示したＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２をＸ線検出部２０に正しい位置に装着した時の正面図を示す。マーカｍｋ１からｍｋ４は、前記Ｘ線検出部２０の開口部２６の内側の四隅に固定して配置される。
【００４６】
なお、標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４の設定は、工場の出荷時であっても、Ｘ線ＣＴ撮影を行う前の準備としてその都度行っても良い。
【００４７】
ここで、図８に、標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４の設定方法のフローチャートを示す。図８に示すフローチャートでは、まず、ステップＳ１において、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線投影データを取得する。そして、ステップＳ２において、制御部７０は、座標計算手段７７により取得したＸ線投影データからマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を検出する。次に、ステップＳ３において、制御部７０は、検出したマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を、Ｘ線イメージセンサ２１の種別情報（ＩＤ）と共に標準位置座標情報ｌｃ１〜ｌｃ４として記憶手段７５に記憶させておく。
【００４８】
次に、Ｘ線イメージセンサ２１及びカセット２２が本来装着されるべき位置に装着されていない場合において、Ｘ線検出部２０をＸ線発生器１１側から見た正面図を図９に示す。図９に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２の位置は、本来の位置からずれて装着されている。図１０に、図９に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２のみをＸ線発生器１１側から見た正面図を示す。図９に示すＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２は、本来装着されるべき位置からずれて装着されているため、マーカｍｋ１〜ｍｋ４によりＸ線イメージセンサ２１の四隅に写し込まれるマーカ像はマーカ像ｍｉ３１のみであり、他のマーカ像ｍｉ１１、ｍｉ２１、ｍｉ４１はＸ線イメージセンサ２１を外れて少なくとも完全には結像できない。
【００４９】
そこで、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、図９に示すようにＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２がずれて装着された場合に、当該位置ズレを画像処理によりシフトさせて補正する。図１１に、標準位置座標情報ｌｃ３近傍の部分拡大図を示す。なお、図６に示すように、マーカｍｋ１〜ｍｋ４を矩形で形成した場合、Ｘ線イメージセンサ２１に結像するマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４も矩形の像となる。
【００５０】
図１１で示すマーカ像ｍｉ３１の右上角の１点をｍｐ３１とし、標準位置座標情報ｌｃ３の右上角の１点をｍｐ３とする。ｍｐ３１とｍｐ３との差を求めることで、ｍｐ３１は、ｍｐ３に対して図１１に示すように距離ｄｘ１分だけ右に、距離ｄｙ１分だけ上に位置ズレしていることが分かる。この位置ズレが生じたまま、何も補正せずに画像再構成を行うと、Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍは標準位置座標情報の位置での設定に基づいて画像再構成を行うことになる。そのため、図１１に示すカセット２２の装着状態における点ｍｐ３１での画像情報が、本来設定されている点ｍｐ３での画像情報として演算処理されず、位置ズレした点での画像情報として演算処理される不都合が生じる。
【００５１】
この不都合を解消するため、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、点ｍｐ３１での画像情報にシフト量ｄｘ１、ｄｙ１の座標修正を行い、点ｍｐ３の画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１分だけ左に、シフト量ｄｙ１分だけ下にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、上述した位置ズレによる不都合を解消することができる。このシフト補正は、画像再構成前に行ってもよいが、画像再構成時に行うようにしてもよい。
【００５２】
なお、上記の説明では、点ｍｐ３１、点ｍｐ３に着目して位置ズレの補正を行ったが、本発明はこれに限られず、図１１に示すマーカ像ｍｉ３１の右片ｍｌ３１ｒと標準位置座標情報ｌｃ３の右片ｌｌ３ｒとに着目したり、マーカ像ｍｉ３１の上辺ｍｌ３１ｈと標準位置座標情報ｌｃ３の上片ｌｌ３ｈとに着目しても良い。また、上記においては、シフト量ｄｘ１、ｄｙ１の座標修正を行ったが、シフト量ｄｘ１分のみの補正をするようにしてもよい。Ｘ線ＣＴ撮影においては、支持部材３０が旋回するため、距離ｄｘ１分と距離ｄｙ１分の位置ずれのうち、特に距離ｄｘ１分の位置ずれの影響が大きい。ゆえに、シフト量ｄｘ１分の座標補正を行うことで、大きな不都合は回避することができる。上記の例では、マーカ像ｍｉ３１の右上角の１点ｍｐ３１と、標準位置座標情報ｌｃ３の右上角の１点ｍｐ３の差のうち、距離ｄｘ１分の位置ズレのみに着目し、シフト量ｄｘ１分のみの補正をする。
【００５３】
また、二次遮蔽部材２５等に設けるマーカの数は、本実施の形態では４個としたが、全て設ける必要はなく最低１個でも足りる。図９〜図１１に示した例では、理解を容易にするため位置ズレ量を大きく示しているが、実際の位置ズレ量は微小なものであるので、１個のマーカでも対応可能である。但し、複数のマーカを用いると、図１２に示すようにＸ線イメージセンサ２１が斜めに装着されてしまった場合にも、矢印方向に２次元的座標変換を行い位置ズレの補正を行うことが可能となる利点がある。
【００５４】
次に、本実施の形態に係る位置ズレ補正のフローチャートを、図１３に示す。図１３に示すフローチャートでは、まず、ステップＴ１において、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線投影データを取得する。そして、ステップＴ２において、制御部７０は、座標計算手段７７により取得したＸ線投影データからマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の形、位置の座標を検出する。次に、ステップＴ３において、制御部７０の座標計算手段７７は、ステップＴ２で取得したマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４の位置座標情報と、図８で記憶させておいた標準位置座標情報との差を位置ズレ量として求める。そして、ステップＴ４において、制御部７０の画像処理手段７６は、ステップＴ３で求めた位置ズレ量に基づいてＸ線投影データをシフトさせて画像再構成を行う。
【００５５】
次に、二次遮蔽部材２５の開口部２６に設けるマーカの位置について説明する。本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍにおいて、旋回中心軸３０ｃを中心に支持部材３０を３６０°旋回してＸ線ＣＴ撮影する場合に、Ｘ線ビームＢが形成する被撮影領域Ｐ２を図１４にハッチング部として示す。この被撮影領域Ｐ２は、支持部材３０が３６０°旋回して撮影している間、常にＸ線ビームＢが照射される領域であり、図１４に示すように断面略六角形の円筒形状の領域となる。
【００５６】
そして、この被撮影領域Ｐ２がＸ線イメージセンサ２１に結像することになるため、図１５に示すようにＸ線イメージセンサ２１には結像領域Ｐ３内のＸ線投影データのみを用いて画像再構成等の処理が行われることになる。従って、図１５に示すＸ線イメージセンサ２１の範囲の内で結像領域Ｐ３以外の部分は画像再構成等の処理に利用されないので、当該部分にマーカｍｋ１〜ｍｋ４を設ければＸ線イメージセンサ２１の領域を有効に利用することができる。つまり、マーカｍｋ１〜ｍｋ４を結像領域Ｐ３以外に設けることで、画像再構成等の処理に必要な結像領域Ｐ３に影響を与えずに、マーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４を取得することができ位置ズレ補正を行うことができる。なお、マーカｍｋ１〜ｍｋ４の大きさは、５ｍｍ×５ｍｍ程度で良い。
【００５７】
以上のように、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、位置情報部材であるマーカｍｋ１〜ｍｋ４により写し込まれたマーカ像ｍｉ１〜ｍｉ４に基づいてＸ線イメージセンサ２１の位置ズレ量を検出し、画像再構成において当該位置ズレ量を補正するので、Ｘ線イメージセンサ２１の位置ズレによる影響を受けずに、画像再構成を行うことができる。
【００５８】
（実施の形態２）
本実施の形態に係るＸ線検出部２０の概略図を図１６（ａ）〜（ｃ）に示す。図１６（ｃ）に示すＸ線検出部２０では、形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を備えた複数のカセット２２（図１６（ａ），（ｂ））が交換可能である。なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線検出部２０の構成以外、実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１６（ａ）に示すカセット２２ａには、図中の横方向に長い矩形のＸ線イメージセンサ２１ａを設けている。一方、図１６（ｂ）に示すカセット２２ｂには、図中の縦方向に長い矩形のＸ線イメージセンサ２１ｂを設けている。このように形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を交換するには、Ｘ線検出部２０に設ける二次遮蔽部材２５の開口部２６の形状は、図１６（ｃ）に示すように十文字形状にする必要がある。つまり、異なる形状の図１６（ａ），（ｂ）のＸ線イメージセンサ２１ａ，２１ｂを重ね合わせた形状となる。
【００６０】
図１６（ｃ）に示す二次遮蔽部材２５の開口部２６に、実施の形態１で説明した位置情報部材であるマーカを設ける場合、各コーナに矩形のマーカｍｋ１ａ〜ｍｋ４ａ，ｍｋ１ｂ〜ｍｋ４ｂを設けるだけではなく、Ｘ線イメージセンサ２１ａとＸ線イメージセンサ２１ｂとの交差部にＬ字形のマーカｍｋ１ａｂ〜ｍｋ４ａｂを設けることができる。
【００６１】
開口部２６に設けるマーカは、実施の形態１でも説明したように複数設ける必要はなく、最低１箇所設ければ良い。しかし、本実施の形態に係るＸ線検出部２０のように、形状の異なるＸ線イメージセンサ２１を交換する場合、例えば、マーカｍｋ１ａのみ設けたのでは、図１６（ｂ）のＸ線イメージセンサ２１ｂを装着した際に、位置ズレ補正を行うことができない。また、例えば、マーカｍｋ１ｂのみ設けたのでは、図１６（ａ）のＸ線イメージセンサ２１ａを装着した際に、位置ズレ補正を行うことができない。
【００６２】
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出部２０では、Ｘ線イメージセンサ２１ａの形状とＸ線イメージセンサ２１ｂの形状とが重なる位置にＬ字形のマーカｍｋ１ａｂを設けることで、Ｘ線イメージセンサ２１ａ，２１ｂのどちらを装着しても位置ズレ補正を行うことができる。
【００６３】
（実施の形態３）
本実施の形態に係るＸ線検出部２０の概略図を図１７（ａ）〜（ｃ）に示す。図１７（ａ）に示すＸ線検出部２０では、図６に示したＸ線検出部２０と異なり、二次遮蔽部材２５の開口部２６にマーカｍｋ１〜ｍｋ４を設けず、開口部２６自体の四隅に隅切状コーナｍｃ１〜ｍｃ４をマーカとして利用する。なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線検出部２０の構成以外、実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１７（ｂ）に示すＸ線検出部２０では、本来図１７（ａ）に示す位置に装着されていなければならないＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２が位置ズレを生じて装着されている。そこで、本実施の形態に係るＸ線検出部２０でも、隅切状コーナｍｃ１〜ｍｃ４によってＸ線イメージセンサ２１に結像する像を実施の形態１で示したマーカ像として利用して、実施の形態１と同様に位置ズレ補正を行う。図１７（ｃ）は隅切状コーナｍｃ３の近傍を拡大したものであり、この隅切状コーナｍｃ３を用いて位置ズレ量の補正を説明する。
【００６５】
図１７（ｂ）に示す隅切状コーナｍｃ３によりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（マーカ像）をｍｉ３１ａ，その境界線像の左上の１点をｍｐ３１ａと図１７（ｃ）では記載している。そして、図１７（ｃ）では、位置ズレが生じていない隅切状コーナｍｃ３によりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（図１７（ａ）での像）を標準位置座標情報としてｌｃ３ａ、その境界線像の左上の１点をｍｐ３ａとする。そして、ｍｐ３１ａとｍｐ３ａとの差を求めることで、ｍｐ３１ａは、ｍｐ３ａに対して図１７（ｃ）に示すように距離ｄｘ１ａ分だけ右に、距離ｄｙ１ａ分だけ上に位置ズレしていることが分かる。
【００６６】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、点ｍｐ３１ａでの画像情報にシフト量ｄｘ１ａ、ｄｙ１ａの座標修正を行い、点ｍｐ３ａの画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１ａ分だけ左に、シフト量ｄｙ１ａ分だけ下にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、位置ズレによる不都合を解消することができる。
【００６７】
なお、上記の説明では、点ｍｐ３１ａ、点ｍｐ３ａに着目して位置ズレの補正を行ったが、本発明はこれに限られず、図１７（ｃ）に示す点ｍｐ３１ａの垂直方向の線ｍｌ３１ｒａと標準位置座標情報ｌｃ３ａの垂直方向の線ｌｌ３ｒａとに着目しても、点ｍｐ３１ａの水平方向の線ｍｌ３１ｈａと標準位置座標情報ｌｃ３ａの水平方向の線ｌｌ３ｈａとに着目しても良い。
【００６８】
（実施の形態４）
本実施の形態に係るＸ線検出部２０の概略図を図１８（ａ）〜（ｃ）に示す。図１８（ａ）に示すＸ線検出部２０では、図６に示したＸ線検出部２０と異なり、二次遮蔽部材２５の開口部２６にマーカｍｋ１〜ｍｋ４を設けず、開口部２６の境界線をマーカとして利用する。なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、Ｘ線検出部２０の構成以外、実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１８（ａ）に示すＸ線検出部２０では、開口部２６の四隅をｍｋ１ｂ〜ｍｋ４ｂとし、ｍｋ１ｂからｍｋ３ｂに至る開口部２６の辺をｍｋ１３ｂ，ｍｋ２ｂからｍｋ４ｂに至る開口部２６の辺をｍｋ２４ｂとする。
【００７０】
図１８（ｂ）に示すＸ線検出部２０では、本来図１８（ａ）に示す位置に装着されていなければならないＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２が位置ズレを生じて装着されている。そこで、本実施の形態に係るＸ線検出部２０でも、開口部２６の境界線（ｍｋ１３ｂ，ｍｋ２４ｂ）によってＸ線イメージセンサ２１に結像する像を実施の形態１で示したマーカ像として利用し、実施の形態１と同様に位置ズレ補正を行う。図１８（ｃ）は開口部２６の四隅のｍｋ３ｂ近傍を拡大したものであり、この図１８（ｃ）を用いて本実施の形態に係る位置ズレ量の補正を説明する。
【００７１】
図１８（ｂ）に示す開口部２６の境界線ｍｋ１３ｂによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（マーカ像）をｍｉ３１ｂ，開口部２６の四隅ｍｋ３ｂに対応する像をｍｐ３１ｂと図１８（ｃ）に記載している。そして、図１８（ｃ）では、位置ズレが生じていない開口部２６の境界線ｍｋ１３ｂによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（図１８（ａ）での像）を標準位置座標情報としてｌｃ３ｂ、開口部２６の四隅ｍｋ３ｂに対応する像をｍｐ３ｂとする。そして、ｍｐ３１ｂとｍｐ３ｂ又はｍｉ３１ｂとｌｃ３ｂとの差を求めることで、ｍｐ３１ｂ（又はｍｉ３１ｂ）は、ｍｐ３ｂ（又はｌｃ３ｂ）に対して図１８（ｃ）に示すように距離ｄｘ１ｂ分だけ右に位置ズレしていることが分かる。
【００７２】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでも、点ｍｐ３ｂでの画像情報にシフト量ｄｘ１ｂの座標修正を行い、点ｍｐ３ｂの画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１ｂ分だけ左にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、位置ズレによる不都合を解消することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、開口部２６の境界線としてｍｋ１３ｂ及びｍｋ２４ｂの２辺のみを用いて位置ズレの補正を行ったが、本発明はこれに限られず、開口部２６の境界線の１辺でも、３辺でも、４辺でも良い。図１９（ａ）〜（ｃ）に、開口部２６の境界線の４辺を用いて位置ズレの補正を行う場合が図示されている。
【００７４】
図１９（ａ）に示すＸ線検出部２０では、開口部２６の四隅をｍｋ１ｃ〜ｍｋ４ｃとし、ｍｋ１ｃからｍｋ２ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ１２ｃ，ｍｋ１ｃからｍｋ３ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ１３ｃ，ｍｋ２ｃからｍｋ４ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ２４ｃ，ｍｋ３ｃからｍｋ４ｃに至る開口部２６の辺をｍｋ３４ｃとする。
【００７５】
図１９（ｂ）に示すＸ線検出部２０では、本来図１９（ａ）に示す位置に装着されていなければならないＸ線イメージセンサ２１及びカセット２２が位置ズレを生じて装着されている。そこで、開口部２６の境界線（ｍｋ１２ｃ，ｍｋ１３ｃ，ｍｋ２４ｃ，ｍｋ３４ｃ）によってＸ線イメージセンサ２１に結像する像を実施の形態１で示したマーカ像として利用し、実施の形態１と同様に位置ズレ補正を行う。図１９（ｃ）は開口部２６の四隅のｍｋ３ｃ近傍を拡大したものであり、この図１９（ｃ）を用いて本例の位置ズレ量の補正を説明する。
【００７６】
図１９（ｂ）に示す開口部２６の境界線ｍｋ１３ｃ及びｍｋ３４ｃによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（マーカ像）をｍｉ３１ｃ及びｍｉ３４ｃ，開口部２６の四隅ｍｋ３ｃに対応する像をｍｐ３１ｃと図１９（ｃ）に記載している。そして、図１９（ｃ）では、位置ズレが生じていない開口部２６の境界線ｍｋ１３ｃ及びｍｋ３４ｃによりＸ線イメージセンサ２１に結像した境界線像（図１９（ａ）での像）を標準位置座標情報としてｌｃ３ｃ及びｌｃ４ｃ、開口部２６の四隅ｍｋ３ｃに対応する像をｍｐ３ｃとする。そして、ｍｐ３１ｃとｍｐ３ｃ又はｍｉ３１ｃとｌｃ３ｃとの差を求めることで、ｍｐ３１ｃ（又はｍｉ３１ｃ）は、ｍｐ３ｃ（又はｌｃ３ｃ）に対して図１８（ｃ）に示すように距離ｄｘ１ｃ分だけ右に位置ズレしていることが分かる。また、そして、ｍｐ３１ｃとｍｐ３ｃ又はｍｉ３４ｃとｌｃ４ｃとの差を求めることで、ｍｐ３１ｃ（又はｍｉ３４ｃ）は、ｍｐ３ｃ（又はｌｃ４ｃ）に対して図１８（ｃ）に示すように距離ｄｙ１ｃ分だけ上に位置ズレしていることが分かる。
【００７７】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでも、点ｍｐ３ｃでの画像情報にシフト量ｄｘ１ｃ，ｄｙ１ｃの座標修正を行い、点ｍｐ３ｃの画像情報として演算処理できるように補正処理を行う。つまり、Ｘ線イメージセンサ２１で得た画像全体を、シフト量ｄｘ１ｃ分だけ左に、シフト量ｄｙ１ｃ分だけ下にシフト補正してから、画像再構成の演算処理を行う。そのため、位置ズレによる不都合を解消することができる。
【００７８】
なお、実施の形態１乃至実施の形態４で説明したＸ線ＣＴ撮影装置Ｍでは、Ｘ線イメージセンサ２１が支持部材３に対し意図的に脱着可能か、移動可能の構成となっているものであった。しかし、本発明に係るＸ線ＣＴ撮影装置Ｍは、これに限定されず、Ｘ線イメージセンサ２１が支持部材３に固定された構成においても利用できる。この場合、標準位置座標情報として設計上最適なＸ線イメージセンサ２１の位置を記憶させておき、Ｘ線イメージセンサのバージョンアップのためにＸ線イメージセンサを交換取換する際や、修理等でＸ線ＣＴ撮影装置Ｍを分解組立した際のＸ線イメージセンサ２１の位置とのズレが生じた場合に、実施の形態１乃至実施の形態４で説明した方法で補正できる。この場合は、Ｘ線イメージセンサ２１が支持部材３に対し意図的に移動可能の構成となっているのではないが、移動可能の別例である。これにより、当該Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍは、製造後にＸ線イメージセンサ２１の位置ズレが生じたとしても、常に適切に補正することができる。
【００７９】
Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍが、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に近接離隔できる構成である場合でも、本願構成を用いることができる。拡大率を変更するため、Ｘ線イメージセンサ２１をＸ線発生器１１に対し、相対的に近接離隔自在の構成とする場合がある。本出願人の出願にかかる特開２００３−１７５０３１号公報にかかる図１５に示すデジタルＸ線パノラマ撮影装置は、そのようなＸ線イメージセンサがＸ線発生器に対し、相対的に近接離隔できる構成の例である。この場合、Ｘ線ＣＴ撮影装置Ｍが、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に近接離隔した移動量が検出できるようにしておき、その近接離隔の移動量に従って、前記位置ズレ量も修正するようにすれば、適正なシフト量が算定できる。例えば、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に近接すれば、位置ズレ量も大きくなるので、シフト量も大きくするよう修正する。逆に、Ｘ線イメージセンサ２１がＸ線発生器１１に対し、相対的に離隔すれば、位置ズレ量も小さくなるので、シフト量も小さくするよう修正する。
【００８０】
マーカ像のＸ線イメージセンサ２１への写し込みは、Ｘ線ＣＴ撮影の本撮影の際に行ってもよいが、本撮影の前に、予備的に行う撮影で行ってもよい。すなわち、本撮影において、Ｘ線イメージセンサ２１で得られるＸ線投影データに被写体のＸ線像とマーカ像の双方を写し込み、位置ズレ量を検出するようにしてもよく、予備的に行う撮影でマーカ像のみの写し込みを行い、予め位置ズレ量を検出するようにしてもよい。予備的に行う撮影でマーカ像のみの写し込みを行う場合には、本撮影においてはマーカ像の写し込みを省略して、被写体のみを撮影対象とすることができる。予備的に行う撮影でマーカ像の写し込みを行う場合、必ずしも広範囲のＸ線コーンビーム照射を行う必要はなく、狭い範囲のＸ線コーンビームでマーカ部分のみＸ線照射してもよく、また、必ずしもＸ線コーンビームを照射しなくとも、Ｘ線細隙ビームを照射してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る別のＸ線ＣＴ撮影装置の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の支持部材の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線イメージセンサ及びカセットの概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置においてマーカ像が写し込まれたＸ線イメージセンサ及びカセットの概略図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置において標準位置座標情報を得るため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Ｘ線ＣＴ撮影装置においてＸ線イメージセンサの位置ズレが生じたＸ線検出部の概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の位置ズレが生じたＸ線イメージセンサ及びカセットの概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の位置ズレ補正を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置の位置ズレ補正を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置において位置ズレ補正を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置においてＸ線ビームが形成する被撮影領域を説明するための概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係るＸ線ＣＴ撮影装置において被撮影領域によりＸ線イメージセンサに写し込まれる像の領域を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係るＸ線ＣＴ撮影装置のＸ線検出部の概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係るＸ線ＣＴ撮影装置の別のＸ線検出部の概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ Ｘ線発生部、１１ Ｘ線発生器、１２ 一次遮蔽部材、２０ Ｘ線検出部、２１ Ｘ線イメージセンサ、２２ カセット、２３ レール、２４ 取っ手、２５ 二次遮蔽部材、２６ 開口部、３０ 支持部材、４０ 被写体保持部材、５０ 駆動部、６０ 駆動部支持部材、７０ 制御部、７１ Ｘ線ＣＴ撮影部内制御部、７２ Ｘ線画像処理表示部内制御部、７３ Ｘ線検出部制御手段、７４ Ｘ線発生部制御手段、７５ 記憶手段、７６ 画像処理手段、７７ 座標計算手段、８０ 操作部、８１，８２ 操作手段、９０ 表示部、９１，９２ 表示手段、１００ 防Ｘ線室。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器と、
前記Ｘ線発生器を支持する支持部材と、
前記被写体を挟んで前記Ｘ線発生器と対向する前記支持部材の位置に支持されると共に、前記支持部材に着脱自在、又は移動可能に支持され、前記被写体を透過した前記Ｘ線コーンビームを検出してＸ線投影データを取得するＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線イメージセンサを前記被写体に対して相対的に回転させる駆動部と、前記Ｘ線イメージセンサで取得した前記Ｘ線投影データを前記被写体のＸ線吸収係数の分布情報に変換して画像再構成を行う画像処理部と、
前記支持部材に設けられ、Ｘ線ビームに照射された際に、前記Ｘ線イメージセンサで得られるＸ線投影データにマーカ像を写し込む位置情報部材と、
前記位置情報部材により写し込まれた前記マーカ像に基づいて前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレ量を検出し、前記位置ズレ量を補正する補正部とを備えるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記支持部材は、旋回アームであることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部又は一部に設けられていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、Ｘ線吸収材料で構成されていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、前記制御部で行う画像再構成の有効領域外に、前記マーカ像が写し込まれるように配置されることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記補正部は、前記支持部材と前記被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に対して、前記位置ズレ量を検出し、補正することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置ズレ量は、予め定められている設定位置情報と前記マーカ像との差として求められ、
前記補正部は、前記位置ズレ量だけ前記Ｘ線投影データの位置をシフトさせ、当該シフト後の前記Ｘ線投影データに対して前記制御部で画像再構成させることで前記位置ズレ量の補正を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記補正部は、前記Ｘ線イメージセンサの種別情報を取得し、当該種別情報に対応する前記設定位置情報を読み出し、利用することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１】
Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器と、
前記Ｘ線発生器を支持する支持部材と、
前記被写体を挟んで前記Ｘ線発生器と対向する前記支持部材の位置に支持されると共に、前記支持部材に着脱自在、又は移動可能に支持され、前記被写体を透過した前記Ｘ線コーンビームを検出してＸ線投影データを取得するＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線イメージセンサを前記被写体に対して相対的に回転させる駆動部と、前記Ｘ線イメージセンサで取得した前記Ｘ線投影データを前記被写体のＸ線吸収係数の分布情報に変換して画像再構成を行う画像処理部と、
前記支持部材に設けられ、Ｘ線ビームに照射された際に、前記Ｘ線イメージセンサで得られるＸ線投影データにマーカ像を写し込む位置情報部材と、
前記位置情報部材により写し込まれた前記マーカ像に基づいて前記Ｘ線イメージセンサの位置ズレ量を検出し、前記位置ズレ量を補正する補正部とを備えるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記支持部材は、旋回アームであることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部又は一部に設けられていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、Ｘ線吸収材料で構成されていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、前記Ｘ線イメージセンサの検出面側で前記支持部材に設けられたＸ線遮蔽部材の端部であることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置情報部材は、前記制御部で行う画像再構成の有効領域外に、前記マーカ像が写し込まれるように配置されることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記補正部は、前記支持部材と前記被写体との相対的回転方向の接線に平行な方向に対して、前記位置ズレ量を検出し、補正することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記位置ズレ量は、予め定められている設定位置情報と前記マーカ像との差として求められ、
前記補正部は、前記位置ズレ量だけ前記Ｘ線投影データの位置をシフトさせ、当該シフト後の前記Ｘ線投影データに対して前記制御部で画像再構成させることで前記位置ズレ量の補正を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記補正部は、前記Ｘ線イメージセンサの種別情報を取得し、当該種別情報に対応する前記設定位置情報を読み出し、利用することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−２７９１０８（Ｐ２００８−２７９１０８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２６６３７（Ｐ２００７−１２６６３７）
【出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【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１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【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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