(57)【要約】口腔内３次元（３Ｄ）トモシンセシスイメージングシステム、方法、および非一時的コンピュータ可読媒体が使用されて、１つまたは複数の２次元（２Ｄ）Ｘ線投影画像を生成し、コンピューティングプラットフォームを使用して、１つまたは複数の２ＤＸ線投影画像を患者の歯などの対象物の１つまたは複数の３Ｄ画像になるように再構成し、３Ｄ画像は、次いで、歯科疾患の診断精度を向上させるためにモニタ上に表示され得る。口腔内３次元トモシンセシスイメージングシステムは、関節アームの一方の端部に連結された壁装着可能な制御ユニットを含むことができ、関節アームの他方の端部はＸ線源に連結され、Ｘ線源は、Ｘ線放射を生成するように構成され、Ｘ線放射は、Ｘ線源の放射領域においてコリメータに取り外し可能に結合されたＸ線検出器ホルダによって、所望の位置に保持されたＸ線検出器によって取得される。
2019514663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の３次元（３Ｄ）イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステムであって、
１つまたは複数の焦点を含む空間的に分散配置されたＸ線源アレイと、
関節アームの第１の端部において前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイに取り付けられた自由度（ＤＯＦ）装置であって、前記関節アームの前記第１の端部が前記対象物の最も近くに位置する、自由度（ＤＯＦ）装置と、
電源と、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイを制御するように構成された制御電子機器とを備える制御ユニットであって、前記関節アームの第２の端部に取り付け可能であり、前記関節アームの内側を通ってまたは前記関節アームに沿って電気ケーブルを介して前記空間的に分散配置されたＸ線源に接続され、壁または表面に装着可能である、制御ユニットと、
１つまたは複数のＸ線投影画像を記録するように構成された口腔内検出器であって、前記１つまたは複数のＸ線投影画像の各々は、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイの前記１つまたは複数の焦点の対応する焦点から放射されたＸ線放射によって生成される、口腔内検出器と、
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイと、前記患者との間に配設されたコリメータであって前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイを前記Ｘ線検出器に結合させ、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイの前記１つまたは複数の焦点から放射されたＸ線放射を、前記口腔内検出器によって画定された共通領域に制限する、コリメータとを備え、
前記システムは、トモシンセシス再構成を実行して、コンピューティングプラットフォームを使用して前記１つまたは複数のＸ線投影画像を使用して１つまたは複数の３Ｄ画像を生成するように構成される、固定式口腔内トモシンセシスシステム。
【請求項２】
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイが、当該Ｘ線源アレイを前記対象物と整列させるために、前記ＤＯＦ装置によって規定された約３つの独立した軸周りで回転可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コリメータが、
照準コーンと、
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイに近接して前記照準コーンの第１の端部に配接された第１のコリメータプレートであって、１つまたは複数の開口を含み、前記開口の各々は、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイの前記１つまたは複数の焦点の前記対応する焦点から放射された前記Ｘ線放射をコリメートするように構成される、第１のコリメータプレートと、
前記口腔内検出器に近接して前記照準コーンの第２の端部に配設された第２のコリメータプレートであって、前記１つまたは複数の焦点のすべてに合わせて構成された共通開口を含む、第２のコリメータプレートとを備え、
前記第１および第２のコリメータプレートは、前記１つまたは複数の焦点の各々の前記Ｘ線放射が、前記空間的に分散配置されたＸ線源、前記口腔内検出器、または前記第１および／または第２のコリメータプレートのいかなる機械的動作もなく、前記口腔内検出器の表面上の実質的に共通の領域にコリメートされるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１および第２のコリメータプレートが、前記照準コーン上で互いに対して実質的に平行な平面内に配設される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のコリメータプレートが、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイに固定され、前記第２のコリメータプレートが、前記口腔内検出器の配向および／またはサイズに応じて交換可能である、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記コリメータは、前記焦点の各々からのＸ線照射が、アクティブ検出器領域の寸法の約１％以内で前記口腔内検出器にコリメートされるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイが、カーボンナノチューブに基づく電界放射Ｘ線源アレイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記口腔内検出器が、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイからのＸ線照射と同期して１回または複数の走査中に前記１つまたは複数のＸ線投影画像を記録するデジタル検出器であり、前記１つまたは複数のＸ線投影画像の各々は、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイの前記１つまたは複数の焦点の前記対応する焦点から放射された前記Ｘ線放射によって生成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記１つまたは複数のＸ線投影画像が、前記口腔内検出器を前記コンピューティングプラットフォームに接続するデータ送信ラインまたはその間の無線送信を介して、前記口腔内検出器から前記コンピュータプラットフォームに送信されるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムが、トモシンセシス走査を実行するように構成され、前記トモシンセシス走査は、前記１つまたは複数のＸ線投影画像を収集することを含み、Ｘ線照射および前記１つまたは複数のＸ線投影画像を収集することは、予めプログラムされたプロトコルに従って同期化され、前記予めプログラムされたプロトコルは、
Ｘ線放射をあるＸ線照射時間の間放射するために第１の焦点を活性化させ、口腔内検出器データの取得をあるドウェルタイムの間トリガするステップであって、前記ドウェルタイムは、前記Ｘ線照射時間と同じ持続時間である、活性化させ、トリガするステップと、
前記ドウェルタイム後、前記Ｘ線放射が前記第１の焦点から放射されるのを止めるために前記第１の焦点を活性化解除し、前記口腔内検出器データを固定された読み取り時間の間、前記コンピューティングプラットフォームに送信するステップと、
前記固定された読み取り時間後、Ｘ線放射を前記Ｘ線照射時間の間放射するために第２の焦点を活性化させ、新しい口腔内検出器データのその後の取得を前記ドウェルタイムの間トリガするステップと、
前記ドウェルタイム後、前記Ｘ線放射が前記第２の焦点から放射されるのを止めるために前記第２の焦点を活性化解除し、前記新しい口腔内検出器データを、固定された読み取り時間の間前記コンピューティングプラットフォームに送信するステップと、
最後の焦点からの最後のＸ線投影画像が取得され、前記コンピューティングプラットフォームに送信されるまで、前記活性化および活性化解除ステップを繰り返すステップとを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムが、トモシンセシス走査を実行するように構成され、前記トモシンセシスス走査は、前記１つまたは複数のＸ線投影画像を収集することを含み、Ｘ線照射および前記１つまたは複数のＸ線投影画像を収集することは、予めプログラムされたプロトコルに従って同期化されるように構成され、前記予めプログラムされたプロトコルは、
Ｘ線照射によって、前記１つまたは複数のＸ線投影画像の各々に対する口腔内検出器データの取得をあるドウェルタイムの間トリガすることであって、前記Ｘ線照射は、前記対応する焦点から放射されたＸ線放射を含み、前記ドウェルタイムは、前記１つまたは複数のＸ線投影画像の各々に対して予め設定される、トリガするステップと、
各Ｘ線照射後、前記口腔内検出器データを前記コンピューティングプラットフォームに送信するステップと、
前記１つまたは複数のＸ線投影画像の各々の前記取得後、前記口腔内検出器をリセットするステップと
最後の焦点からの前記１つまたは複数のＸ線投影画像の最後が取得され、送信されるまで、前記トリガ、送信、およびリセットステップを繰り返すステップとを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御ユニットが、前記１つまたは複数の焦点の各々に対してＸ線管電流を同じＸ線管電流に設定するように構成され、
前記制御ユニットが、対応する各焦点の陰極に対して抽出ゲートに抽出電圧をかけるように構成され、
前記１つまたは複数のＸ線投影画像の各々に対するＸ線照射レベルが、Ｘ線照射時間を変化させることによって設定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
Ｘ線検出器ホルダであって、前記Ｘ線検出器ホルダの第１の端部において前記コリメータに、前記Ｘ線検出器ホルダの第２の端部において前記口腔内検出器に結合するように構成される、Ｘ線検出器ホルダをさらに備え、前記口腔内検出器は、前記Ｘ線検出器ホルダの前記第２の端部に装着され、前記患者の口の内側に置かれるように構成され、前記Ｘ線検出器ホルダの前記第１の端部は、前記コリメータの射出窓に結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
複数の磁石が、前記Ｘ線検出器ホルダの前記第１の端部の表面および前記コリメータ上に配設されて、前記Ｘ線検出器ホルダを前記コリメータに磁気的に結合させる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムが、一定の照射モードで作動され、Ｘ線照射レベルが、前記１つまたは複数の焦点の各々に対してＸ線管電流を変化させることによって調節可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
固定式口腔内トモシンセシスシステムを使用する３次元（３Ｄ）イメージングのための方法であって、
前記固定式口腔内トモシンセシスシステムの空間的に分散配置されたＸ線源アレイを患者の口の外側に配置するステップであって、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイは、１つまたは複数の焦点を含む、配置するステップと、
少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせて構成されたＸ線検出器ホルダを使用して前記患者の前記口の内側にＸ線検出器を配置するステップであって、前記Ｘ線検出器ホルダは、前記Ｘ線検出器ホルダの第１の端部上に配設された複数の磁石を備え、前記Ｘ線検出器ホルダの前記第１の端部は、前記患者の前記口の外側に位置する、配置するステップと、
第１のコリメータプレートをコリメータの第１の端部に、第２のコリメータプレートを前記コリメータの第２の端部に提供するステップであって、前記第２のコリメータプレートは、前記少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせて前記Ｘ線検出器ホルダの１つまたは複数の様相に対応するように選択される、提供するステップと、
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイおよび前記コリメータを、前記第２のコリメータプレートを前記コリメータの前記第２の端部および前記Ｘ線検出器ホルダの前記第１の端部上に結合させることによって前記第２のコリメータプレートを介して前記Ｘ線検出器ホルダに結合させるステップと、
前記１つまたは複数の焦点の各々を予め設定された放射線量およびＸ線エネルギーに対して順次活性化させることによって１つまたは複数の視野角から前記患者の前記口の１つまたは複数のＸ線投影画像を取得するステップであって、前記１つまたは複数のＸ線投影画像は、２次元（２Ｄ）である、取得するステップと、
前記１つまたは複数のＸ線投影画像をコンピューティングプラットフォームに転送するステップと、
１つまたは複数の反復再構成アルゴリズムを使用して、前記１つまたは複数のＸ線投影画像から、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を再構成するステップと、
前記１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を処理し、前記１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を、前記コンピューティングプラットフォームに電気的に接続された１つまたは複数のモニタ上に表示するステップとを含む、方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の反復再構成アルゴリズムが、画像品質を向上させ、所与のサイズの前記Ｘ線検出器に合わせて視野を最大化する反復的な切捨てアーチファクト低減方法を実施することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数のＸ線投影画像の少なくとも１つが収集された方向と同じまたは異なる方向である投影方向から１つまたは複数の合成Ｘ線投影画像を生成するステップを含み、前記１つまたは複数の合成Ｘ線投影画像は２次元（２Ｄ）である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像および前記１つまたは複数の合成Ｘ線投影画像を同時に表示して、歯科疾患の特徴付けおよび診断を向上させるステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つまたは複数のＸ線投影画像のシーケンスを異なる投影角度から表示して１つまたは複数の歯の間の近接した界面の視覚化を向上させるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
コンピュータのプロセッサによって実行されると、前記コンピュータを制御して方法を実行するコンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
前記固定式口腔内トモシンセシスシステムの空間的に分散配置されたＸ線源アレイを患者の口の外側に配置するステップであって、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイは、１つまたは複数の焦点を含む、配置するステップと、
少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせて構成されたＸ線検出器ホルダを使用して前記患者の前記口の内側にＸ線検出器を配置するステップであって、前記Ｘ線検出器ホルダは、前記Ｘ線検出器ホルダの第１の端部上に配設された複数の磁石を備え、前記Ｘ線検出器ホルダの前記第１の端部は、前記患者の前記口の外側に位置する、配置するステップと、
第１のコリメータプレートをコリメータの第１の端部に、第２のコリメータプレートを前記コリメータの第２の端部に提供するステップであって、前記第２のコリメータプレートは、前記少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせて前記Ｘ線検出器ホルダの１つまたは複数の様相に対応するように選択される、提供するステップと、
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイおよび前記コリメータを、前記第２のコリメータプレートを前記コリメータの前記第２の端部および前記Ｘ線検出器ホルダの前記第１の端部上に結合させることによって前記第２のコリメータプレートを介して前記Ｘ線検出器ホルダに結合させるステップと、
前記１つまたは複数の焦点の各々を予め設定された放射線量およびＸ線エネルギーに対して順次活性化させることによって、１つまたは複数の視野角から前記患者の前記口の１つまたは複数のＸ線投影画像を取得するステップであって、前記１つまたは複数のＸ線投影画像は、２次元（２Ｄ）である、取得するステップと、
前記１つまたは複数のＸ線投影画像をコンピューティングプラットフォームに転送するステップと、
１つまたは複数の反復再構成アルゴリズムを使用して、前記１つまたは複数のＸ線投影画像から、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を再構成するステップと、
前記１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を処理し、前記１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を、前記コンピューティングプラットフォームに電気的に接続された１つまたは複数のモニタ上に表示するステップとを含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２２】
前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイを、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイが取り付けられた自由度（ＤＯＦ）装置によって規定された３つの独立した軸周りで回転させて、前記空間的に分散配置されたＸ線源アレイを前記患者の口に対して整列させるステップを含む、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願との相互参照
本特許出願は、その内容が参照により全体的に本明細書に組み込まれる、２０１６年５月９日に出願された米国仮特許出願第６２／３３３，６１４号明細書の優先権を主張する。
［技術分野］
本明細書に開示する主題は、Ｘ線撮影に関する。より詳細には、本明細書に開示する主題は、３次元歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体に関する。
［背景技術］
歯科Ｘ線撮影は、過去数十年にわたって重要な変化を遂げている。しかし、より正確な診断に用いるイメージング法の必要性が引き続き高い優先度を占めている。口腔内歯科用Ｘ線は、レントゲンがＸ線放射を発見してからわずか１年後に導入された。その時以来、歯科用イメージング技術の進歩には、より敏感な検出器技術、パノラマイメージング、デジタルイメージング、およびコーンビームコンピュータ断層撮影（ＣＢＣＴ）が含まれている。コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）、超音波（ＵＳ）、および光学技術も、歯科用イメージングについて検討されている。
【０００２】
口腔内Ｘ線撮影は、歯科用イメージングの主流である。これは、ほとんどの日常的な歯科的必要性のために、比較的高い分解能、および限定された視野画像を提供する。しかし、２次元（２Ｄ）イメージング様式として、この技術は、重なり合う構造の重畳、および深さ寸法における空間情報の損失を被る。パノラマイメージングは、一般的な形態の口腔外イメージングであり、単一の画像内に上顎、下顎、側頭下顎関節（ＴＭＪ）および関連する構造全体を視覚化するが、かなりの幾何学的ゆがみを受け、口腔内Ｘ線撮影に比べて空間分解能が比較的低い。３次元（３Ｄ）イメージング様式としてのＣＢＣＴは、特に歯科インプラントおよび歯科矯正治療計画などの外科的計画手順、ならびに歯内および病的状態の評価において、歯科分野で広く受け入れられている。しかし、２ＤＸ線撮影と比較して、ＣＢＣＴに関連するいくつかの欠点があり、その中には、金属歯科用修復物／器具からの過剰なノイズおよびアーチファクトがあり、それによって画像品質を低下させる。２ＤＸ線撮影と比較して、取得、再構成、および解釈の時間は大幅に増加し、それによって臨床効率が低下し、財務コストが増加する。電離放射線量が著しく高くなり、それによって患者の放射線負荷を増加させる。
【０００３】
多くの技術的進歩にもかかわらず、最も一般的な歯科的状態のいくつかのＸ線撮影診断精度は長年改善されておらず、一部の場合、低いままである。例には、う歯検出、歯根破折の検出、および歯周骨損失の評価が含まれる。
【０００４】
う歯は最も一般的な歯科疾患である。世界保健機関（ＷＨＯ）は、学校の子供の６０％〜９０％およびほぼすべての成人が、いくらかの時点でう歯を有していると推定している。う歯病変が十分に早期に（例えば、キャビテーションの前に）検出された場合、それらを非外科的手段によってはばみ、再石灰化することができる。う歯病変が検出されないまま進むと、大規模な修復、歯内療法、場合によっては抜歯が必要となり得るより深刻な状態に発展する可能性がある。う歯の検出感度は、ここ数十年で大きな改善は見られていない。２次元口腔内Ｘ線撮影は、現在のゴールドスタンダードであり、象牙質内の病変では４０％〜７０％、エナメル質に限局した病変では３０％〜４０％の範囲の感度が報告されている。ＣＢＣＴは、う歯の検出に有意な改善をもたらさない。ビーム硬化アーチファクトおよび患者の動きにより、構造の鮮明さおよび精細度が低下する。
【０００５】
垂直歯根破折（ＶＲＦ）の検出は、臨床的に重要な診断課題であり、歯の管理に重要な影響を与える。ＶＲＦは、歯内治療に関連する最も不快な歯の状態の１つと考えられている。ＶＲＦの全体的な検出は依然として貧弱なままである。初期の小根破折を検出するＣＢＣＴの能力は、その比較的低い分解能によって限定される。さらに、過剰なビーム硬化、ストリークアーチファクト、およびノイズの結果、感度の有意な低下および偽陽性歯根破折診断の増加が生じる。
【０００６】
歯科用Ｘ線撮影は、歯の予後を評価し、歯周病に関連する治療決定を行うための重要な情報を提供する。現在、２次元口腔内Ｘ線撮影が歯科用イメージングの主流である。これは、ほとんどの日常的な歯科的必要性のために、限定された視野を有する比較的高い分解能画像を提供する。しかし、この技術は、３Ｄ対象物の２Ｄ表現により、限定される。２Ｄ画像の結果、重なり合う構造の重畳、および深さ寸法における空間情報の損失を生じさせる。その結果、重要な寸法関係が不明瞭になり、観察される鮮明さが低下し、対象となる対象物が失われ、病理学的コントラストが低下する。一方、パノラマイメージングは、一般的な形態の口腔外イメージングであり、上顎、下顎、側頭下顎の関節および関連する構造全体を単一の走査で視覚化する。これはかなりの幾何学的歪みを受けやすく、口腔内ｘ撮影と比較して空間分解能が比較的低い。
【０００７】
これらの診断課題は、高分解能、３Ｄ能力、金属アーチファクト感度の低減、および患者への放射線負荷の低減を伴う診断イメージングシステムの臨床的必要性を示している。
デジタルトモシンセシスイメージングは、限定された角度の一連の投影イメージから再構成スライス画像を提供する３Ｄイメージング技術である。デジタルトモシンセシスは、上に重なる正常な解剖学的構造からの視覚的クラッタを低減することによって、解剖学的構造の可視性を改良する。現在の臨床トモシンセシスの用途のいくつかの例には、胸部、腹部、筋骨格および乳房のイメージングが含まれる。
【０００８】
１９９０年代後半に、歯科用イメージングのために、トモシンセシス技術のバリエーション、いわゆるＴｕｎｅｄ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＴＡＣＴ）が、検討された。ＴＡＣＴは、従来のＸ線撮影と比較して、多くのタスクの診断精度を大幅に改善した。これらの改善には、歯根骨折の検出、歯周骨損失の検出および定量化、インプラント部位評価、および埋没した第３臼歯の評価が含まれていた。しかし、う歯の結果は確定的ではなかった。
【０００９】
ＴＡＣＴは、その技術が患者のイメージングには実用的ではなかったため、臨床的に採用されなかった。従来のＸ線管は、固定された点（焦点）からＸ線が放射される単一画素装置である。複数の投影画像を取得するために、Ｘ線源が、患者の周りで機械的に移動された。イメージングジオメトリを決定するために基準マーカが使用された。このプロセスは時間がかかり（例えば、１回の走査につき約３０分）、画像取得を達成するために操作者の高い技能を必要とした。Ｘ線源の機械的動作によるイメージングジオメトリのパラーメータおよび長いイメージング取得時間を正確に決定することの難しさにより、ＴＡＣＴは非実用的となる。単一のＸ線源を使用する３Ｄ口腔内イメージングのためのＴＡＣＴのいずれのリエーションも、同様の欠点および不利点を有する。
【００１０】
口腔外トモシンセシスは、実験的装置を用いる、ならびにＣＢＣＴを用いる患者の研究において検討されてきている。口腔外ジオメトリは、高い放射線量を必要とした。画像の品質は、焦点外れ構造のクロストークによって損なわれた。高放射線量を避けるために、単一の機械的走査Ｘ線源を使用する口腔内トモシンセシスが特許文献において説明されており、最近の刊行物では単一の従来のＸ線源および回転ファントムを用いて検討されている。残念なことに、ＴＡＣＴについて上述した制約は、これらの方法においても同じであり、従来の単一焦点Ｘ線管によって主に引き起こされる
したがって、従来の２Ｄ口腔内歯科用イメージングと同じ空間分解能を有する３Ｄ歯科画像を患者に対して同等の放射線量で迅速に得ることができる、３Ｄ歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体が必要とされている。
［発明の概要］
本開示の主題は、１つまたは複数の２次元（２Ｄ）Ｘ線投影画像から、対象物の３次元（３Ｄ）トモシンセシス画像、特に患者の歯の画像を生成することに関する。
【００１１】
本明細書の主題の１つの態様によれば、対象物の３次元（３Ｄ）イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステムであって、１つまたは複数の焦点を含む空間的に分散配置されたＸ線源アレイと、関節アームの第１の端部において空間的に分散配置されたＸ線源アレイに取り付けられた自由度（ＤＯＦ）装置であって、関節アームの第１の端部が対象物の最も近くに位置する、自由度（ＤＯＦ）装置と、電源と、空間的に分散配置されたＸ線源アレイを制御するように構成された制御電子機器とを備える制御ユニットであって、関節アームの第２の端部に取り付け可能であり、関節アームの内側を通ってまたはこれに沿って電気ケーブルを介して空間的に分散配置されたＸ線源に接続され、壁または表面に装着可能である、制御ユニットと、１つまたは複数のＸ線投影画像を記録するように構成された口腔内検出器であって、１つまたは複数のＸ線投影画像の各々は、空間的に分散配置されたＸ線源アレイの１つまたは複数の焦点の対応する焦点から放射されたＸ線放射によって生成される、口腔内検出器と、空間的に分散配置されたＸ線源アレイと、患者との間に配設されたコリメータであって、空間的に分散配置されたＸ線源アレイをＸ線検出器に結合させ、空間的に分散配置されたＸ線源アレイの１つまたは複数の焦点から放射されたＸ線放射を、Ｘ線センサとしても知られている口腔内検出器によって画定された共通領域に制限するように構成される、コリメータとを備える、固定式口腔内トモシンセシスシステムが、提供される。
固定式口腔内トモシンセシスシステムは、トモシンセシス再構成を実行して、コンピューティングプラットフォームを使用して１つまたは複数のＸ線投影画像を使用して１つまたは複数の３Ｄ画像を生成するように構成される。
【００１２】
本明細書の主題の別の態様によれば、固定口腔内トモシンセシスシステムを使用する３Ｄイメージングのための方法であって、固定式口腔内トモシンセシスシステムの空間的に分散配置されたＸ線源アレイを患者の口の外側に配置するステップであって、空間的に分散配置されたＸ線源アレイは、１つまたは複数の陽極上に空間的に分散配置された１つまたは複数の焦点を含む、配置するステップと、少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせて構成されたＸ線検出器ホルダを使用して患者の口の内側にＸ線検出器を配置するステップであって、Ｘ線検出器ホルダは、Ｘ線検出器ホルダの第１の端部上に配設された複数の磁石を備え、その第１の端部は、患者の口の外側に位置する、配置するステップと、第１のコリメータプレートをコリメータの第１の端部に、第２のコリメータプレートをコリメータの第２の端部に提供するステップであって、第２のコリメータプレートは、少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせてＸ線検出器ホルダの１つまたは複数の様相に対応するように選択される、提供するステップと、空間的に分散配置されたＸ線源アレイおよびコリメータを、第２のコリメータプレートをコリメータの第２の端部およびＸ線検出器ホルダの第１の端部上に結合させることによって第２のコリメータプレートを介してＸ線検出器ホルダに結合させるステップと、１つまたは複数の焦点の各々を予め設定された放射線量およびＸ線エネルギーに対して順次活性化させることによって１つまたは複数の視野角から患者の口の１つまたは複数のＸ線投影画像を取得するステップであって、１つまたは複数のＸ線投影画像は、２次元（２Ｄ）である、取得するステップと、１つまたは複数のＸ線投影画像をコンピューティングプラットフォームに転送するステップと、１つまたは複数の反復再構成アルゴリズムを使用して、１つまたは複数のＸ線投影画像から、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を再構成するステップと、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を処理し、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を、コンピューティングプラットフォームに電気的に接続された１つまたは複数のモニタ上に表示するステップとを含む、方法が、提供される。
【００１３】
本明細書の主題のさらに別の態様によれば、コンピュータのプロセッサによって実行されると、コンピュータを制御して方法を実行するコンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、この方法は、固定式口腔内トモシンセシスシステムの空間的に分散配置されたＸ線源アレイを対象物の第１の側、または患者の口の外側に配置するステップであって、空間的に分散配置されたＸ線源アレイは、１つまたは複数の焦点を含む、配置するステップと、少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせて構成されたＸ線検出器ホルダを使用して対象物の第２の側、または患者の口の内側にＸ線検出器を配置するステップであって、Ｘ線検出器ホルダは、Ｘ線検出器ホルダの第１の端部上に配設された複数の磁石を備え、その第１の端部は、対象物の第１の側、または患者の口の外側に位置する、配置するステップと、第１のコリメータプレートをコリメータの第１の端部に、第２のコリメータプレートをコリメータの第２の端部に提供するステップであって、第２のコリメータプレートは、少なくとも１つのイメージングプロトコルに合わせてＸ線検出器ホルダの１つまたは複数の様相に対応するように選択される、提供するステップと、空間的に分散配置されたＸ線源アレイおよびコリメータを、第２のコリメータプレートをコリメータの第２の端部およびＸ線検出器ホルダの第１の端部上に結合させることによって第２のコリメータプレートを介してＸ線検出器ホルダに結合させるステップと、１つまたは複数の焦点の各々を予め設定された放射線量およびＸ線エネルギーに対して順次活性化させることによって１つまたは複数の視野角から対象物または患者の口の１つまたは複数のＸ線投影画像を取得するステップであって、１つまたは複数のＸ線投影画像は、２次元（２Ｄ）である、取得するステップと、１つまたは複数のＸ線投影画像をコンピューティングプラットフォームに転送するステップと、１つまたは複数の反復再構成アルゴリズムを使用して、１つまたは複数のＸ線投影画像から、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を再構成するステップと、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を処理し、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシス画像を、コンピューティングプラットフォームに電気的に接続された１つまたは複数のモニタ上に表示するステップとを含む、非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。
【００１４】
本明細書に開示する主題の態様の一部は、本明細書の上記で述べられており、ここで開示する主題によって全体的または部分的に達成されるが、他の態様が、添付の図面に関連して取り上げられながら説明が進むにつれて明確になり、これは本明細書の以下において最適に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の主題の特徴および利点は、単に説明的かつ非限定的な例として与えられる添付の図面と併せて読むべきである以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
【図１】図１は、本明細書の開示による、Ｘ線源とＸ線検出器との間の固定されたリンク機構を有する口腔内トモシンセシスシステムの例示的な実施形態を示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本明細書の開示による、図１のＸ線源とＸ線検出器との間の固定されたリンク機構を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本明細書の開示による、Ｘ線源とＸ線検出器との間のレセプタクルを示す上面斜視図である。
【図３】図３Ａは、本明細書の開示による、口腔内トモシンセシスシステムのためのジオメトリ較正装置の例示的実施形態を示す正面斜視図であり、図３Ｂは、本明細書の開示による、図３Ａのジオメトリ較正装置の例示的な実施形態を示す後面斜視図である。
【図４】図４は、本明細書の開示による、図３Ａ〜図３Ｂの例示的なジオメトリ較正装置を使用してトモシンセシスイメージングジオメトリを決定するためのプロセスを示す例示的な画像キャプチャである。
【図５】図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄは、本明細書の開示による、口腔内トモシンセシスシステムのための例示的なジオメトリ較正装置を示す概略図である。
【図６】図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、本明細書の開示による、図５Ａ〜図５Ｄのジオメトリ較正装置を使用する例示的な光パターンを示す概略図である。
【図７】図７は、本明細書の開示による、口腔内トモシンセシスシステムのためのジオメトリ較正装置の例示的な実施形態を示す概略図である。
【図８】図８は、本明細書の開示による、例示的なコンピューティングプラットフォームとインターフェース接続する３次元（３Ｄ）歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステムの例示的な実施形態を示す概略システム図である。
【図９】図９は、本明細書の開示による、一方の端部に自由度装置を有する関節アームと、別の端部に電子機器および電源を有する３Ｄ歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステムの例示的な実施形態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本明細書の開示による、Ｘ線センサおよび／または検出器のための例示的なホルダの実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、本明細書の開示による、図１０の検出器ホルダのコリメータへの磁気結合の例示的な実施形態を示す詳細斜視図である。
【図１２】図１２は、本明細書の開示による、第１のＸ線制限コリメータプレートおよび第２のＸ線制限コリメータプレートを有するコリメータの例示的な実施形態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本明細書の開示による、図１２の第１のＸ線制限コリメータプレートを示す斜視図である。
【図１４】図１４は、本明細書の開示による、各焦点から検出器領域にＸ線ビームをコリメートする例示的なコリメータの概略図である。
【図１５】図１５は、本明細書の開示による、３自由度の回転を有する自由度装置の例示的な実施形態の斜視図である。
【図１６】図１６は、本明細書の開示による、線形Ｘ線源アレイの例示的な実施形態を示す斜視図である。
【図１７】図１７Ａは、本明細書の開示による、走査方向が根元−歯冠方向に実質的に垂直であるような、Ｘ線センサおよび／または検出器の例示的な実施形態に対する線形Ｘ線源アレイの相対的な配向の概略図であり、図１７Ｂは、本明細書の開示による、走査方向が根元−歯冠方向に実質的に平行であるような、Ｘ線センサおよび／または検出器の例示的な実施形態に対する線形Ｘ線源アレイの相対的な配向の概略図である。
【図１８】図１８は、本明細書の開示による、合成２次元（２Ｄ）口腔内画像の作成および表示を含む、固定式口腔内トモシンセシスシステムを使用する３Ｄ歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシス方法の例示的な実施形態のフローチャートを使用する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示の主題は、３次元（３Ｄ）歯科用イメージング用途のための固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体に関するが、そのような固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体が、歯科用イメージング以外の用途に使用されてもよいことが当業者によって理解されるであろう。例えば、本明細書に説明するシステムは、参照によって本明細書に全体が組み込まれる米国特許第７，７５１，５２８号明細書に開示されているような固定式デジタル乳房トモシンセシス（ｓ−ＤＢＴ）システムの形で改変されてよい。特に、ｓ−ＤＢＴシステムの固定式設計は、Ｘ線管の動作によって引き起こされる画像ぼやけを排除することによってシステムの空間分解能を増大させる。また、高フレームレート検出器と統合して患者の動作および圧縮下の不快感を最小限に抑えることで、より高速の走査時間が達成される。機械的動作の制約がないｓ−ＤＢＴシステムの固定式設計は、走査時間を変更することなく、より深い分解能のためのより広い角度のトモシンセシス走査も可能にする。
【００１７】
いくつかの態様では、本明細書に説明する固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、歯科用イメージング用途に使用される。詳細には、固定式口腔内トモシンセシスシステムは、患者の口の内側に置かれたＸ線検出器を使用する口腔内イメージング用途に使用され得る。他の態様では、固定式トモシンセシスシステムは、患者の口の外側に置かれたＸ線検出器を使用する口腔外イメージング用途に使用されてもよい。
【００１８】
いくつかの態様では、固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、二重エネルギー用途で利用され得る。例えば、撮像される各対象物について、２つの完全な組のＸ線投影画像を収集することができる。第１の組は第１のＸ線エネルギーで収集することができ、第２の組は第２のＸ線エネルギーで収集することができ、このとき第１のＸ線エネルギーは第２のＸ線エネルギーとは異なる。１つのこのような態様によれば、２組のＸ線画像が２つの異なるＸ線陽極電圧で収集され、次いで、処理され、再構成され、および減算されて、例えばう歯などの特定の特徴に対するコントラストを強調する。別のそのような態様によれば、各視角において、第１のＸ線エネルギーで１つおよび第２のＸ線エネルギーで他のものの２つの投影画像を取得することができる。
【００１９】
したがって、本開示の主題は、３Ｄ歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体を提供する。いくつかの実施形態によれば、３Ｄ歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、Ｘ線源と、患者の口の内部に配置するためのＸ線検出器と、ジオメトリ較正装置と、Ｘ線源、Ｘ線検出器、または関心領域（ＲＯＩ）を移動させることなく患者の口（例えば、歯）内の対象物のＲＯＩの複数の投影図を得るための制御電子機器とを含むことができる。図１は、全体的に１００で示す口腔内トモシンセシスシステムの１つのそのような実施形態を示す。システム１００は、全体的に１１０で示すＸ線源と、Ｘ線検出器１２０と、全体的に１３０で示す制御ユニットと、全体的に１４０で示すコリメータと、Ｘ線検出器ホルダ１５０とを備えることができる。いくつかの態様では、システム１００は、不動であるように装着されてよい。例えば、システム１００は、天井、壁などから装着することができる。他の態様では、システム１００は移動可能であってもよい。例えば、システム１００は車輪を含むことができ、移動カート上、ハンドトラック上、スタンド上などに置かれてよい。図１は、全体的に１０４で示す機械的アームを使用する、システム１００が取り付けられた全体的に１０２で示す移動カートを示す。機械的アーム１０４は、撮像される対象物周りのシステム１００の位置を調節するために、ピボットまたはヒンジジョイント周りで回転式におよび／または軸方向に移動可能であってよい。したがって、移動カート１０２および機械的アーム１０４を使用することによって、システム１００は、対象物に対する最適な配置のために自由に移動および回転することができる。任意選択により、移動カート１０２は、イメージングのために電力を供給することができる充電式バッテリ（図示せず）を備えることができ、それにより、システム１００に給電するための電気コードおよび／またはワイヤの必要性を低減する。
【００２０】
Ｘ線源１１０は、対象物（例えば、患者の歯）のＲＯＩが置かれる場所または位置に向かってＸ線ビーム（例えば、図２Ａの１０８）を向けるように構成することができる。Ｘ線ビームは、いくつかの異なる角度からその場所または位置に向けることができる。さらに、Ｘ線源１１０、Ｘ線検出器１２０および対象物は、生成されたＸ線ビームがＸ線検出器１２０によって検出されるように配置することができる。いくつかの態様では、Ｘ線源１１０は、生成されたＸ線ビームが実質的に対象物に向けられ、対象物のＲＯＩを通過できるように配置された空間的に分散配置されたＸ線源アレイ（例えば、図３Ａの３１０）を備えることができる。いくつかの態様では、対象物の異なるＲＯＩを１つまたは複数のイメージングセッション中に撮像することができるため、この対象物のＲＯＩは変化することができる。
【００２１】
いくつかの態様では、Ｘ線源１１０のＸ線源アレイは、線形アレイとして分散配置された複数の個々にプログラム可能なＸ線画素（例えば、図３Ａの３１２）を含むことができる。代替的に、Ｘ線画素は、Ｘ線源１１０に沿って、非線形的に、例えば、円弧、円周、多角形、２次元マトリックスなどに分散配置されてよい。いくつかの態様では、アレイ内のＸ線画素は、対象物のＲＯＩに向かってＸ線ビームを向けるために、均一に離間され、および／または傾斜されてよい。いずれにせよ、Ｘ線画素は、Ｘ線ビームが実質的に対象物に向けられ、Ｘ線検出器１２０によって検出されるように任意の適切な位置に配置され得る。特に、Ｘ線源１１０およびＸ線検出器１２０は、Ｘ線源１１０による対象物の照射中およびＸ線検出器１２０による検出中に互いに対して固定することができる。Ｘ線源１１０は、所定のドウェルタイムおよび所定のＸ線量レベルに対して順次活性化する（例えば、一度に１つの画素が活性化される）ように（例えば、制御ユニット１３０によって）制御することができる。
【００２２】
いくつかの態様では、Ｘ線源１１０のＸ線源アレイは、例えば、１０個から１００個の画素の間、特に２５個の画素を含むことができる。各画素は、例えばＸｉｎＲａｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．を含む製造業者から市販されているもののような、例えばカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）電界放射ベースの陰極と、電子を抽出するためのゲート電極と、電界放射電子をターゲット（例えば、陽極）上の小さな領域または焦点に集束させるための１セットの電子集束レンズ（例えば、Ｅｉｎ−Ｚｅｌ型静電集束レンズ）とを含むことができる。特に、ＣＮＴ陰極は冷陰極であり、瞬時にオンおよびオフを切り替えることができる。このようにＣＮＴ陰極を使用することにより、熱陰極（例えば、陰極線管、マイクロ波管、Ｘ線管など）に基づく従来の真空電子機器と比較して、Ｘ線源１１０のウォームアップ時間および発熱を低減することができる。代わりに、各画素は、熱陰極、光電陰極などを含むことができる。
【００２３】
いくつかの態様では、Ｘ線源画素が円弧ではなく検出器平面に平行に線形に配置されている場合、画素からＸ線源までの距離は画素ごとに変化し得る。Ｘ線ビーム進行距離のこのような変動を補償するために、各画素からのＸ線管電流は、ファントム表面における磁束強度が同じままであるように、（例えば、制御ユニット１３０によって）個々に制御され、調節され得る。
【００２４】
Ｘ線源１１０のＸ線源アレイの各画素によって生成された焦点および／またはＸ線フラックスのサイズは、制御ユニット１３０によって調節され得る。焦点は、約０．０５ｍｍから２ｍｍのサイズの範囲であることができる。システム１００は、各Ｘ線源画素に対して等方的な０．２×０．２ｍｍ有効焦点サイズに合わせて設計され得る。個々の焦点サイズは、集束電極の電位（例えば、電圧）を調節することによって調節され得る。電流の変動および遅延を最小限に抑え、また画素ごとのばらつきを低減するために、電気補償ループを組み込んで、ゲート電圧を自動的に調節して一定の予め設定された放射電流を維持することができる。ＣＮＴ陰極の面積は、０．２×０．２ｍｍの有効焦点サイズで約１０ｍＡのピークＸ線管電流を得ることができるように選択することができる。特に、ＣＮＴ面積および焦点サイズを増大させることにより、５０〜１００ｍＡのより高いＸ線ピーク電流を得ることができる。
【００２５】
いくつかの態様では、Ｘ線検出器１２０は、投影画像の口腔内または口腔外検出に合わせて構成することができる。例えば、Ｘ線検出器１２０は、患者の口の内部の患者の歯の背後に配置されるように構成された口腔内Ｘ線検出器を備えることができる。Ｘ線検出器１２０は、毎秒１から１００フレーム（例えば、ヘルツ）程度の高速フレームレートを含むことができる。Ｘ線検出器１２０はまた、対象物（例えば、患者の口内の歯）の投影画像を検出するために、１０×１０ミクロンから２００×２００ミクロンの範囲内の画素サイズを有する高空間分解能を含むこともできる。
【００２６】
Ｘ線検出器１２０は、トモシンセシスのために異なる角度から対象物の投影画像を収集するように構成することができる。そうするために、システム１００のハウジング１３２内に格納され得る制御ユニット１３０は、本明細書に説明するような、（例えば真空室内の１つまたは複数の陽極上の）Ｘ線源１１０の領域上に空間的に分散配置された電子放射画素のＸ線源アレイを、所定の照射時間、放射線量、Ｘ線エネルギーに合わせて順次活性化させ、各焦点からのＸ線フラックスの強度を調節するように構成することができる。Ｘ線源１１０は、Ｘ線検出器１２０と電子的にインターフェース接続することができ、それにより、各焦点から生じる放射線から投影画像が記録される。特に、制御ユニット１３０は、Ｘ線源１１０のＸ線源アレイと対象物との間の距離に基づいて、各焦点からの放射線を直接読み取り、Ｘ線管電流を読み取り、または陰極電流を読み取ることによってＸ線放射の強度を変化させることができる。このようにして、あらゆる視角から対象物に送り出されるＸ線量は、実質的に同じである。
【００２７】
いくつかの態様では、各焦点のサイズおよび／またはＸ線源１１０によって生成されたＸ線フラックスは、制御ユニット１３０によって調節され得る。例えば、制御ユニット１３０は、Ｘ線源１１０が各焦点に対して最大１００ｋＶｐおよび最大１０〜２０ｍＡの管電流で、また０．１ｍｍから１．５ｍｍの範囲の焦点サイズでは、カーボンナノチューブ面積および焦点サイズを増大させることによって５０〜１００ｍＡのより高いＸ線ピーク電流で作動されるように調整することができる。いくつかの態様では、制御ユニット１３０は、集束電極の電位を調節することによって個々の焦点サイズを調節することもできる。いくつかの態様では、制御ユニット１３０は、電気補償ループを組み込んでゲート電圧を調節して一定の予め設定された放射電流を維持することによって、電流変動を最小限に抑え、画素間のばらつきを低減することができる。
【００２８】
コリメータ１４０は、Ｘ線源１１０の窓と検出器１２０との間に置かれて、Ｘ線放射を対象物のＲＯＩに制限することができる。いくつかの態様では、コリメータ１４０の第１の端部をＸ線源１１０に固定することができ、コリメータ１４０の第２の端部は、検出器１２０の方向に折り畳み可能および／またはテーパー状に構成することができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、機械的固定具（例えば、Ｘ線検出器ホルダ１５０）は、既知の固定された位置でＸ線源１１０をＸ線検出器１２０に接続して取り付けることができる。したがって、常に、Ｘ線検出器１２０に対するＸ線源１１０の位置が知られ、維持され得る。代替的に、Ｘ線検出器１２０に対するＸ線焦点の位置は、Ｘ線検出器１２０とＸ線源１１０との間の物理的接続によって決定される必要はない。その代わりに、ジオメトリ較正装置を利用して、Ｘ線検出器１２０に対するＸ線源１１０の位置を決定し、それによってＸ線検出器１２０に対するＸ線焦点の位置を検出することができる。
【００３０】
次に図２Ａを参照すると、システム１００のより詳細な図が示されている。特に、Ｘ線源１１０とＸ線検出器１２０とＸ線検出器ホルダ１５０との間の関係がより詳細に示されている。図２Ａに示すように、Ｘ線検出器ホルダ１５０は、互いに既知の距離でＸ線源１１０をＸ線検出器１２０に固定する。いくつかの態様では、Ｘ線検出器ホルダ１５０の第１の端部はＸ線源１１０に固定され、Ｘ線検出器ホルダ１５０の第２の端部はＸ線検出器１２０に固定される。いくつかの態様では、Ｘ線源１１０のＸ線源アレイは、複数の画素を含み、そのそれぞれは、既知の場所に配置され、対象物に向かって内方向に既知の角度を指すように設定される。したがって、Ｘ線源１１０およびＸ線検出器１２０が互いに固定された距離をおいて配設されるとき、Ｘ線検出器１２０に対してＸ線源アレイ画素によって生成される焦点の正確な位置は既知である。
【００３１】
例えば、図２Ａでは、Ｘ線源１１０とＸ線検出器１２０とは、Ｘ線検出器ホルダ１５０によって距離Ｄだけ固定的に分離される。この例では、Ｘ線源１１０は線形Ｘ線源アレイを備え、Ｘ線源検出器１２０は、患者の、全体的に１０６で示す歯を撮像するために患者の口内に置くための口腔内検出器として構成される。Ｘ線検出器１２０は、歯１０６の特定のＲＯＩの背後に配置されてよい。したがって、Ｘ線源１１０が活性化されると、全体的に１０８で示すＸ線ビームが生成されて歯１０６のＲＯＩを通ってＸ線検出器１２０に投影され得る。距離Ｄは固定された既知の量であるので、Ｘ線検出器１２０に対してＸ線源アレイ画素によって生成された焦点の正確な位置は既知である。このようにして、２Ｄ投影画像の３Ｄ画像への再構成を改良することができる。
【００３２】
図２Ｂを参照すると、Ｘ線検出器ホルダ１５０を使用する代替策が示されている。詳細には、Ｘ線源（例えば、１１０）をＸ線検出器（例えば、１２０）に互いに既知の距離で接続するために、全体的に２００で示す装置を利用することができる。いくつかの態様では、装置２００は、レセプタクル２１０を備えることができ、このレセプタクルは、Ｘ線源に取り付け可能であり、Ｘ線検出器に取り付け可能な連結アーム２２０と連結可能である。装置２００が口腔内トモシンセシスシステム（例えば１００）で使用される場合、レセプタクル２１０はＸ線源（例えば１１０）に取り付け可能であってよく、連結アーム２２０と磁気的に連結されてよく、この連結アームは、患者の口の中に配置された口腔内Ｘ線検出器（例えば、１２０）に取り付け可能であってよい。
【００３３】
いくつかの態様では、レセプタクル２１０は、任意の適切な材料、例えば、任意の金属または金属材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、鋼、鉄（Ｆｅ）、その合金など）、任意の非金属材料（例えばプラスチック、ポリマーなど）、非磁性材料、磁性材料、および／またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。レセプタクル２１０は、Ｘ線源に取り付けるように構成された金属レセプタクルを含むことができる。レセプタクル２１０は、Ｘ線源アレイからのＸ線放射をコリメートすることを可能にするために、全体的に２１２で示す中空内部を含むことができる。連結アーム２２０に取り付けるために、レセプタクル２１０は、外側側面に沿って配設された、全体的に２１４で示す傾斜チャネルを含むことができる。チャネル２１４は、レセプタクル２１０の全長に沿って配設することができ、連結アーム２２０の長手方向部分２２２の隆起した内面２２８を受け入れるように対応して寸法設定し、成形することができる。
【００３４】
いくつかの態様では、連結アーム２２０は、任意の適切な材料、例えば、任意の金属または金属材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、鋼、鉄（Ｆｅ）、その合金など）、任意の非金属材料（例えばプラスチック、ポリマーなど）、非磁性材料、磁性材料、および／またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。例えば、連結アーム２２０は、磁性長手方向部分２２２と、エルボー２２４と、Ｘ線検出器ホルダ２２６とを備えることができる。エルボー２２４の第１の端部は、長手方向部分２２２の一方の端部に向かって配設され、長手方向部分から垂直に延びることができ、それによって長手方向部分と直角を形成する。Ｘ線検出器ホルダ２２６は、エルボー２２４の第２の端部に配設可能であり、Ｘ線検出器（例えば、１２０）を固定的に保持するように構成することができる。Ｘ線検出器が口腔内Ｘ線検出器である場合、Ｘ線検出器ホルダ２２６は、患者の口内に口腔内Ｘ線検出器を固定して配置するように構成することができる。
【００３５】
連結アーム２２０の長手方向部分２２２は、レセプタクル２１０のチャネル２１４内に取り外し可能に受け入れられるようにサイズ設定し、成形することができる隆起した内面２２８を含むことができる。いくつかの態様では、連結アーム２２０は、磁気取付具を介して、レセプタクル２１０に取り付けられるように、およびレセプタクル２１０から外れるように移動されるように構成することができる。例えば、磁気取付具は、チャネル２１４および長手方向部分２２２の隆起した内面２２８の一方または両方の長さに沿って設けられた、全体的に２１６で示す金属接点を含むことができる。金属接点２１６は、チャネル２１４と内面２２８との間の整列および連結の精度に関する即時のフィードバックを提供するように構成することができる。加えて、このような接点２１６は、装置２２０の迅速な解放機能を可能にすることができ、これは、例えば患者が突然動く場合に有用になり得る。
【００３６】
次に図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、Ｘ線源３１０およびＸ線検出器３２０を備える口腔内トモシンセシスシステムで使用するための、全体的に３００で示すジオメトリ較正装置の第１の例示的な実施形態が示される。ジオメトリ較正装置３００は、例えば、プレートまたはスクリーン３３０と、少なくとも１つの光源３４０と、カメラ３５０と、少なくとも１つのジャイロスコープ３６０、または配向および回転を計算および／または検出するように構成された任意の他の装置とを備えることができる。
【００３７】
いくつかの態様では、Ｘ線源３１０とＸ線検出器３２０とが物理的に互いに連結されていない実施形態であっても、Ｘ線源３１０に対するＸ線検出器３２０の位置は固定され得る。例えば、図３Ａおよび図３Ｂでは、Ｘ線源３１０およびＸ線検出器３２０が、図１〜図２ＢのＸ線検出器ホルダ１５０のような機械的リンク機構によって物理的に分離されておらず、Ｘ線源のＸ線検出器に対する固定位置を別の形で維持できることを示している。そうではなく、Ｘ線源３１０およびＸ線検出器３２０は、Ｘ線源３１０に対するＸ線検出器３２０の相対位置をジオメトリ較正技術によって動的に決定できるように互いに物理的に分離されてもよく、これは以下でより詳細に説明される。
【００３８】
いくつかの態様では、Ｘ線源３１０は、個々にプログラム可能なＸ線画素３１４を含む、全体的に３１２で示すＸ線源アレイ３１２を含むことができる。図３Ａの例示的な実施形態に示すように、５から２０個の画素３１４は、実質的に線形アレイとして分散配置されてよく、Ｘ線をＸ線検出器３２０に投影するように構成されてよく、それによって対象物（例えば、患者の歯）のＲＯＩの投影画像を生成する。しかし、Ｘ線源３１０およびＸ線検出器３２０は互いに物理的に連結されていないので、Ｘ線源３１０に対するＸ線検出器３２０の位置を幾何学的に較正するためにジオメトリ較正装置３００を利用することができる。
【００３９】
いくつかの態様では、少なくとも１つの光源３４０は、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の並進位置を決定するために、全体的に３４２で示す光ビームをプレート３３０上に投影して、全体的に３４４で示す光点を生成することができる。いくつかの態様では、Ｘ線検出器３２０をプレート３３０に物理的に連結することができる。例えば、クロスバー３２２を使用して、Ｘ線検出器３２０をプレート３３０に固定することができる。クロスバー３２２は、例えば、約２ｃｍから２０ｃｍの間の長さを有することができる。いくつかの態様では、クロスバー３２２の長さを調節することができる。プレート３３０は、例えば、約５ｃｍおよび２０ｃｍからの大凡の寸法を有する、紙、プラスチック、金属またはそのような材料の任意の組み合わせを含むことができる。いくつかの態様では、クロスバー３２２は、プレート３３０が、Ｘ線検出器３２０がある平面に平行な平面内にあるように、プレート３３０をＸ線検出器３２０に固定することができる。他の態様では、プレート３３０は、Ｘ線検出器３２０に対して傾斜していてもよい。
【００４０】
いくつかの態様では、検出器３２０が口腔内Ｘ線検出器として構成される場合、プレート３３０は患者の口から突出することができる。こうして、プレート３３０を既知の固定された距離でＸ線検出器３２０に連結することができるため、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の角度および並進位置の決定により、Ｘ線源３１０に対するＸ線検出器３２０の位置を決定することができる。
【００４１】
いくつかの態様では、少なくとも１つの光源３４０が、プレート３３０上に投影することができる。例えば、少なくとも１つの光源３４０は、プレート３３０上に投影するように構成された低出力レーザまたは他の光、例えば６５０ｎｍの波長を有する５ｍＷレーザポインタを備えることができる。少なくとも１つの光源３４０は、Ｘ線源３１０および／またはコリメータに装着されるか、または別の形で取り付けられてよい。図３Ａ〜図３Ｂに示すように、図示する実施形態は４つの光源３４０を有し、それぞれは、Ｘ線源３１０の別個のコーナに配置されている。４つの光源３４０の各々は、プレート３３０に向かって傾斜されて、プレート３３０上に光ビーム３４２を投影し、それによって４つの別個の光点３４４（例えば図４の３４４Ａ〜Ｄを参照）を生成することができる。４つの光源３４０の各々がプレート３３０に向けられる入射角に応じて、光点３４４は、矩形、正方形、三角形、または任意の他の形状を形成することができ、このとき各投影された光ビーム３４２は、そのような投影された形状のコーナ頂点を形成する光点３４４を生み出す。いくつかの態様では、各光源３４０がＸ線源３１０上に装着される入射角は既知であってよく、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の並進位置を決定するために使用することができる。特に、このようにして少なくとも１つの光源３４０を配置した結果、プレート３３０上の投影された光ビーム３４２から生み出された光点３４４によって形成される形状は、プレート３３０がＸ線源３１０から遠ざかるにつれて小さくなり、プレート３３０がＸ線源３１０に近づくにつれて大きくなる。
【００４２】
いくつかの態様では、カメラ３５０は、プレート３３０上の投影された光点３４４の位置を記録してＸ線源３１０に対するプレート３３０の並進位置を決定することができる。いくつかの態様では、カメラ３５０は、対象物またはシステムの意図しない動きがある場合、撮像手順中に動作追跡および補正を提供するように構成することもできる。カメラ３５０は、例えばＸ線源３１０またはコリメータ（図示せず）上の既知の位置に装着され得る高分解能の高速デジタルカメラを含むことができる。図３Ａ〜図３Ｂに示すように、カメラ３５０は、Ｘ線源３１０の上面かつＸ線源３１０の正面縁に隣接して中央に装着され得る。いくつかの態様では、カメラ３５０は、キャプチャされた写真画像をコンピューティングプラットフォーム（例えば、図８の８０４を参照）に送信することができる。例えば、カメラ３５０は、プレート３３０上の光点３４４の位置をキャプチャする写真画像をコンピューティングプラットフォームに送信して、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の並進位置を決定し、それによってＸ線源３１０に対するＸ線検出器３２０の位置を決定することができる。
【００４３】
いくつかの態様では、少なくとも１つのジャイロスコープ３６０が含まれて、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の角度位置を決定することができる。例えば、少なくとも１つのジャイロスコープ３６０は、例えばＰａｒａｌｌａｘ  Ｉｎｃ．を含む製造業者から市販されているＰａｒａｌｌａｘ  Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ  Ｍｏｄｕｌｅ  ３軸  Ｌ３Ｇ４２００Ｄを含むことができる。したがって、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の角度位置を決定することは、いくつかの技術のうちの１つで達成することができる。例えば、第１の技術は、第１のジャイロスコープ３６０をＸ線源３１０に、第２のジャイロスコープ（図示せず）をプレート３３０に装着することと、コンピューティングプラットフォームにおいて各ジャイロスコープからのデータ点を比較することとを含むことができる。別の例では、第２の技術は、プレート３３０をＸ線源アレイ３１０と同じ平面に配置することによってプレート３３０をリセットすることと、Ｘ線源３１０に装着された第１のジャイロスコープ３６０のデータをリセットすることと、イメージングプロセス中、初期Ｘ線源平面からの逸脱を測定することとを含むことができる。
【００４４】
次に図４を参照すると、カメラ（例えば、３５０）からの例示的な画像キャプチャは、プレート３３０上に投影し、全体的に３４４Ａ〜Ｄで示す光点を生み出す光ビーム３４２の結果生じるキャプチャされた画像を示す。この例では、図３Ａ〜図３Ｂを参照して上述したのと同様に配置された４つの別個の光源３４０から生成された光ビーム３４２から、４つの別個の光点３４４Ａ〜Ｄが生み出され、各光点３４４Ａ〜Ｄは、矩形形状の１つのコーナまたは矩形形状の頂点を形成する。座標系が、Ｘ線源３１０に対するＸ線検出器３２０の並進位置を決定するためにｘ、ｙ、およびｚ方向を確立するように定義され得る。いくつかの態様では、各光点間の距離は、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０のｚオフセットを決定することができる。例えば、第１の光点３４４Ａと第２の光点３４４Ｂとの間で測定された水平またはｘ距離ｂｘ、または第２の光点３４４Ｂと第３の光点３４４Ｃとの間で測定された垂直またはｙ距離ｂｙは、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の、したがってＸ線検出器３２０のｚオフセットを決定することができる。その理由は、光点３４４Ａ〜Ｄ間の距離は、少なくとも１つの光源３４０に取り付けられた任意の回折格子、少なくとも１つの光源３４０の波長、およびｚオフセットの仕様によって一意的に決定されるためである。他の態様では、光点からプレート３３０の縁までの距離とプレート３３０の対向する縁間の距離との比は、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０のｘオフセットまたはｙオフセットを決定することができる。例えば、光点３４４Ｄからプレート３３０の縁までの水平またはｘ距離ａｘとプレート３３０の２つの対向する縁間の水平またはｘ距離ｃｘとの比（例えば、ａｘ／ｃｘ）は、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０、したがってＸ線検出器３２０のｘオフセットを決定することができる。別の例示的な例では、光点３４４Ｄからプレート３３０の縁までの垂直またはｙ距離ａｙとプレート３３０の２つの対向する縁間の垂直またはｙ距離ｃｙとの比（例えばａｙ／ｃｙ）は、Ｘ線源３１０に対するプレート３３０の、したがってＸ線検出器３２０のｙオフセットを決定することができる。
【００４５】
ここで図５Ａ〜図５Ｄを参照すると、Ｘ線源５１０およびＸ線検出器５２０を含む口腔内トモシンセシスシステムで使用するための、全体的に５００で示す例示的なジオメトリ較正装置５００の第２の実施形態が示される。ここでは、ジオメトリ較正装置５００を使用する断層撮影画像の例示的な連続取得が示される。図５Ａはジオメトリ較正装置５００の初期セットアップを示しており、図５Ｂ〜図５Ｄは、２つの異なる位置（例えば、図５Ｂ〜図５Ｃに示す第１の位置および図５Ｄに示す第２の位置）におけるＸ線源のアレイ内の異なる陰極の順次活性化を示す。特に、装置５００は、例えば、プレートまたはスクリーン５３０、光源５４０、およびカメラ５５０を備えることができる。
【００４６】
図５Ａを参照すると、装置５００は、２Ｄ投影画像を取得する前に初期構成で構成することができる。Ｘ線源５１０に対するＸ線検出器５２０の位置は固定され得るが、この実施形態では、Ｘ線源５１０およびＸ線検出器５２０は互いに物理的に連結されていないものとして示される。したがって、機械的リンク機構が、Ｘ線源５１０とＸ線検出器５２０との間を連結することはなく、その間に固定された分離を維持することはない。そうではなく、Ｘ線源５１０およびＸ線検出器５２０は、Ｘ線源５１０に対するＸ線検出器５２０の相対的な位置がジオメトリ較正技術によって動的に決定され得るように物理的に互いに分離され、これは、以下でより詳細に説明される。
【００４７】
いくつかの態様では、Ｘ線源５１０は、個別にプログラム可能なＸ線画素５１６を含む、全体的に５１２で示すＸ線源アレイを備えることができる。図５Ａ〜図５Ｄに示すように、９個の画素５１６が線形アレイとして分散配置されてよく、これらの画素は、全体的に５１４で示すＸ線ビーム（例えば、図５Ｂ〜図５Ｄを参照）をＸ線検出器５２０上に投影して対象物５０２（例えば患者の歯）のＲＯＩの投影画像を生成するように構成することができる。しかし、Ｘ線源５１０およびＸ線検出器５２０は物理的に互いに連結されていないので、Ｘ線源５１０に対するＸ線検出器５２０の位置を幾何学的に較正するためにジオメトリ較正装置５００を利用することができる。
【００４８】
いくつかの態様では、Ｘ線検出器５２０は、プレート５３０に物理的に連結され得る。例えば、クロスバー５２２を使用して、Ｘ線検出器５２０をプレート５３０に固定することができる。クロスバー５２２は、例えば、約２ｃｍから２０ｃｍの間の長さを有することができる。いくつかの態様では、クロスバー５２２は長さを調節可能である。プレート５３０は、例えば、紙、プラスチック、金属、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。いくつかの態様では、クロスバー５２２は、Ｘ線検出器５２０がある平面に平行な平面内にプレート５３０があるように、プレート５３０をＸ線検出器５２０に固定することができる。他の態様では、プレート５３０は、Ｘ線検出器５２０に対して傾斜していてもよい。
【００４９】
いくつかの態様では、検出器５２０が口腔内Ｘ線検出器として構成される場合、プレート５３０は患者の口から突出することができる。したがって、プレート５３０を既知の固定された距離でＸ線検出器５２０に連結することができる（例えば、クロスバー５２２を使用して）ため、Ｘ線源５１０に対するプレート５３０の角度および並進位置の決定により、Ｘ線源５１０に対するＸ線検出器５２０の位置を決定することができる。プレート５３０は、例えば５ｃｍから２０ｃｍの間の大凡の寸法を有する紙、プラスチック、金属、またはそのような材料の任意の組み合わせから作製され得る。
【００５０】
光源５４０は、全体的に５４２で示す光ビームをプレート５３０上に投影し、全体的に５４４で示す光点を生み出して、Ｘ線源５１０に対するプレート５３０の並進位置を決定するように構成することができる。いくつかの態様では、ジオメトリ較正装置３００の第１の実施形態と比較して、１つだけの光源５４０が必要とされ得る。光源５４０は、Ｘ線源５１０および／またはコリメータ（図示せず）に装着され、または別の形で取り付けられてよい。いくつかの態様では、光源５４０はカメラ５５０と一体であり、両方ともＸ線源５１０に取り付けられるように構成することができる。図５Ａ〜図５Ｄに示すように、光源５４０は、カメラ５５０に装着され、Ｘ線源５１０の中央にその正面縁に隣接して装着され得る。特に、光源５４０は、プレート５３０上に投影するように構成された低出力レーザまたは他の光、例えば６５０ｎｍの波長を有する５ｍＷレーザポインタを備えることができる。
【００５１】
いくつかの態様では、既知の相対位置で、既知の回折線間隔を有する少なくとも１つの回折格子（図示せず）をＸ線源５１０に取り付けることができる。例えば、１次元（１Ｄ）回折格子を使用することができる。別の例では、第１の格子が１Ｄ回折格子であり、第２の格子が２Ｄ回折格子である２つの格子を使用することができる。いくつかの態様では、格子は、互いに類似していても異なっていてもよい回折線間隔をそれぞれ含むことができる。回折線間隔は、格子内の各回折線の間の距離を含むことができる。他の態様では、格子は、同じ光学的寸法を含むことができ、互いに対して異なる方向に配向され得る。ジオメトリ較正装置５００が少なくとも１つの回折格子を備える場合、光源５４０は、光ビーム５４２がＸ線源５１０に対して既知の場所で回折格子を通過するように装着することができ、格子を通過した結果、光源５４０は以下の分離式ｙ＝ｍλＤ／ｄに従って、垂直（ｙ）および水平（ｘ）に分離され、式中ｍ＝０，１，２，３は回折点の次数を示し、λは光源５４０の波長であり、Ｄは回折元からプレート５３０の距離であり、ｄは回折格子スリット分離である。
【００５２】
いくつかの態様では、カメラ５５０は、プレート５３０上に投影された光点５４４の位置を記録してＸ線源５１０に対するプレート５３０の並進位置を決定することができる。いくつかの態様では、カメラ５５０は、対象物５０２またはシステム（例えば、システム１００）の意図しない動きがある場合、撮像手順中に動作追跡および補正を提供するように構成することもできる。カメラ５５０は、例えばＸ線源５１０またはコリメータ（図示せず）上の既知の位置に装着され得る高分解能の高速デジタルカメラを含むことができる。上記で論じたように、カメラ５５０は、光源５４０も同様に、Ｘ線源５１０の中央にＸ線源５１０の正面縁に隣接して装着され得る。いくつかの態様では、カメラ５５０は、キャプチャされた写真画像をコンピューティングプラットフォーム（例えば、図８の８０４を参照）に送信することができる。例えば、カメラ５５０は、プレート５３０上の光点５４４の位置をキャプチャする写真画像をコンピューティングプラットフォームに送信して、Ｘ線源５１０に対するプレート５３０の並進位置を決定することができ、それによってＸ線源５１０に対するＸ線検出器５２０の位置を決定する。
【００５３】
したがって、光源５４０およびカメラ５５０は、プレート５３０に向かって傾斜されて光ビーム５４２を少なくとも１つの回折格子を通してプレート５３０上に投影し、それによってスクリーン５３０上の異なる位置に光点５４４（例えば、図６Ａ〜図６Ｃの５４４Ａ〜Ｃを参照）を生み出し、こうしてスクリーン５３０上に光パターンを提供することができる。特に、光源５４０および／またはスクリーン５３０の異なる位置の結果、異なる光パターンを得ることができ、光パターンの各々は、カメラ５５０によってキャプチャされ、スクリーン５３０および取り付けられたＸ線検出器５２０のジオメトリをＸ線源５１０内の各画素に対して較正するために使用され得る。
【００５４】
装置５００が構成され、２Ｄ投影画像の生成の準備が整うと、カメラ５５０は、Ｘ線検出器５２０およびスクリーン５３０が第１の位置にあるときに光源５４０（例えば、レーザ）によって生み出される初期光パターンをキャプチャし、キャプチャされたパターンを処理およびジオメトリ較正のためにコンピューティングプラットフォーム（例えば８０４）に送信するように構成することができる。例えば、カメラ５５０は、Ｘ線検出器５２０およびスクリーン５３０が初期の、または第１の位置にあるときに、スクリーン５３０上に初期光パターンを形成する光点５４４をキャプチャするように構成することができる。このキャプチャされた画像の処理は、ジオメトリ較正のための基準として使用することができる。
【００５５】
次に図５Ｂ〜図５Ｄを参照すると、２Ｄ投影画像の取得が示され、ここでは、Ｘ線源５１０のＸ線源アレイ５１２内の各々の画素５１６は、Ｘ線検出器５２０およびスクリーン５３０が第１の位置にあり、次に第２の位置にあるときに順次活性化される。図５Ｂ〜図５Ｄは、３つだけの画素５１６および２つだけの異なる位置の順次活性化を示しているが、当業者は、これらの図は単なる例示であり、非限定的であることを認識するであろう。例えば、Ｘ線源５１０内の各画素５１６を活性化させることができ、検出器５２０は結果として生じる画像を記録するように構成される。図５Ａ〜図５Ｄに示すように、９個の画素５１６がある場合、９個の画素５１６のすべてを個々に活性化することができ、Ｘ線検出器５２０は、活性化された画素５１６に対するＸ線検出器５２０の各位置に対するそれぞれの画像を記録するように構成することができる。いくつかの態様では、Ｘ線検出器５２０は、１つの位置にあるだけでよく、この場合、９個の画素５１６を一度活性化するだけでよく、各画素５１６の活性化は個々に実行される。しかし、Ｘ線検出器５２０が複数の位置に移動される場合、Ｘ線検出器５２０が後続の複数の位置の各々に移動されるとき、９個の画素５１６の各々は、個々に再活性化される。
【００５６】
図５Ｂでは、Ｘ線源５１０内の第２の画素５１６Ａは、検出器５２０上に投影するＸ線ビーム５１４を生成するための活性化された状態で示されており、検出器は、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０が第１の位置にある間の投影された画像を記録する。特に、Ｘ線源５１０内の第２の画素５１６Ａが活性化される前に、Ｘ線源５１０内の画素５１６の第１のものが活性化されていてよく、Ｘ線検出器５２０が、それによって生成された画像を記録していてもよい。同様に、図５Ｃでは、Ｘ線源５１０内の第３の画素５１６Ｂが活性化されて、検出器５２０上に投影するＸ線ビーム５１４を生成し、検出器は、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０が第１の位置にある間の投影された画像を記録する。スクリーン５３０はＸ線源アレイ５１２内の第２の画素５１６Ａおよび第３の画素５１６Ｂの活性化中、第１の位置にとどまるので、光点５４４によって生成される光パターンは、ジオメトリ較正の目的で同じままである。
【００５７】
しかし、図５Ｄでは、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０は、第１の位置（点線で示す）とは異なる第２の位置に移動される。図５Ｄに示す例では、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０は、Ｘ線源５１０に対して、左に向かってｘ方向に移動される。スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０は移動し得るが、Ｘ線源５１０は初期位置にとどまる。そのようなシナリオでは、光点５４４は、スクリーン５３０が第１の位置にあったときとは異なる場所においてスクリーン５３０上に投影するため、光ビーム５４２がスクリーン５３０上に投影されるとき、光点５４４から形成される光パターンは異なるジオメトリを有する。これは、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０が移動されるあらゆる後続位置についても依然として適用され、各後続位置もまた、第１の位置および互いの位置とは異なる。
【００５８】
したがって、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０が第２の位置、または第１の位置以外の任意の位置に移動されると、カメラ５５０は、Ｘ線検出器５２０およびスクリーン５３０が第１の位置以外の任意の位置にあるときに光源５４０によって生み出された第２の光パターンをキャプチャし、キャプチャされた第２の光パターンを処理およびジオメトリ較正のためにコンピューティングプラットフォーム（例えば、図８の８０４）に送信するように構成することができる。例えば、カメラ５５０は、Ｘ線検出器５２０およびスクリーン５３０が第２の位置にあるとき、スクリーン５３０上に第２の光パターンを形成する光点５４４を含む画像をキャプチャするように構成することができる。このキャプチャされた画像の処理は、ジオメトリ較正のための基準として使用することができる。いくつかの態様では、依然として図５Ｄを参照すると、Ｘ線源アレイ５１２内の第４の画素５１６Ｃは、検出器５２０上に投影するＸ線ビーム５１４を生成するように活性化させることができ、検出器は、スクリーン５３０およびＸ線検出器５２０が第２の位置にある間に投影される画像を記録する。第２の位置におけるＸ線源アレイ５１２内の各連続する画素５１６の活性化はまた、Ｘ線検出器５２０およびスクリーン５３０が第２の位置にある間に他の連続する画像を生成するために起こり得る。
【００５９】
いくつかの態様では、Ｘ線源アレイ５１２内の各画素５１６が活性化され、投影された画像がＸ線検出器５２０によって記録された後、３Ｄ画像再構成を開始することができる。例えば、３Ｄ画像再構成はトモシンセシス再構成を含むことができる。３Ｄ画像再構成は、コンピュータプログラムおよび／またはワークステーション（例えば、図８の８０４）を使用して達成されて、記録された２Ｄ投影画像から３Ｄ断層画像を分析する、較正する、再構成する、表示するなどを行うことができる。カメラ５５０によってキャプチャされ記録されたジオメトリ較正データ（例えば、写真画像）は、コンピュータプログラムおよび／またはワークステーションによって利用されて、Ｘ線検出器５２０に対するＸ線源アレイ５１２の各画素５１６の相対位置を決定することができる。この位置データは、歯の３Ｄ画像のトモシンセシス再構成のために使用される。
【００６０】
次に図６Ａ〜図６Ｃを参照すると、その各々は、光ビーム５４２がプレート５３０上に投影され、光点５４４を生成した結果得られるキャプチャされた画像の例を示す。図６Ａ〜図６Ｃの各々は、光源（例えば、５４０）に対するスクリーン５３０の異なる位置および／または配向を示す。特に、光源に対してスクリーン５３０を移動させた結果、スクリーン５３０上の光点５４４によって生み出された光パターンは変化することができる。したがって、光点５４４のパターンを比較し分析することによって、検出器５２０に対するＸ線源５１０の相対的な動きを決定することができる。
【００６１】
図６Ａは、光源に対してスクリーン５３０の第１の位置および第１の配向において生み出される、全体的に５４４Ａで示す第１の光パターンの全体的に６００Ａで示す第１の概略図を示す。図６Ａでは、第１の光パターン５４４Ａの光点は、第１の光パターンを形成し、これは、スクリーン５３０が光源に対して「短いｚ距離」に、かつＸ線源（例えば５１０）上に装着された光源を含む平面に平行な平面内に配置されていることを示す。ここで、「短い」は、図６Ｂおよび「長いｚ距離」、すなわちスクリーン５３０が長いｚ距離に沿って配置されるときよりＸ線源からのｚ距離が小さいことに対して定義される。したがって、スクリーン５３０がｚ方向に光源のより近くに配置されると、第１の光パターン５４４Ａの離間された光点はより密接になる。
【００６２】
図６Ｂは、第２の位置であるが、依然として光源に対するスクリーン５３０の第１の配向で生み出された、全体的に５４４Ｂで示す、第２の光パターンの全体的に６００Ｂで示す第２の概略図を示す。図６Ｂでは、第２の光パターン５４４Ｂの光点は、第２の光パターンを形成し、これは、スクリーン５３０が光源に対して「長いｚ距離」に、かつＸ線源上に装着された光源を含む平面に平行な平面内に配置されていることを示す。したがって、スクリーン５３０がｚ方向に光源からより遠くに配置されると、第２の光パターン５４４Ｂの光点はより広がる。
【００６３】
図６Ｃは、光源に対してスクリーン５３０の第３の位置および第２の配向において生み出された、全体的に５４４Ｃで示す第３の光パターンの、全体的に６００Ｃで示す第３の概略図を示す。図６Ｃでは、第３の光パターン５４４Ｃの光点は、第２の光パターンを形成し、これは、スクリーン５３０が光源に対して約１０ｃｍから４０ｃｍのｚ距離に、かつＸ線源上に装着された光源を含む平面に対して回転された平面内に配置されることを示す。スクリーン５３０が光源を含む平面に対して回転される場合、第３の光パターン５４４Ｃの各光点間の相対距離は、スクリーン５３０が光源を含む平面に平行に配向された場合と異なり得る。そのような場合、回転計算を較正中に使用して、Ｘ線源に対する、スクリーン５３０に接続されたＸ線検出器（例えば、５２０）の角度位置を決定することができる。したがって、スクリーン５３０が光源を含む平面に対してより回転すると、第３の光パターン５４４Ｃの各光点間の相対距離は増大する。逆に、スクリーン５３０が光源を含む平面に対してあまり回転しないと、第３の光パターン５４４Ｃの各光点間の相対距離は小さくなる。
【００６４】
次に図７を参照すると、口腔内トモシンセシスシステム（例えば、システム１００）で使用するためのジオメトリ較正装置７００の例示的な実施形態の第３の実施形態が概略的に示されている。ジオメトリ較正装置７００は、例えば、光源７１０と、カメラ７２０と、スクリーンまたはプレート７３０と、第１の格子７４０と、第２の格子７５０とを含むことができる。
【００６５】
光源７１０は、可視光線レーザまたはＸ線源アレイ（この実施形態では図示せず）に取り付けられた任意の他の光源を含むことができる。光源７１０は、任意の適切な既知の周波数および波長の光を提供することができる。いくつかの態様では、ジオメトリ較正装置３００の第１の実施形態と比較して、１つだけの光源７１０が必要とされ得る。いくつかの態様では、カメラ７２０は、光源７１０に対して装着され、Ｘ線源アレイに取り付けられる。例えば、カメラ７２０は、当業者に理解されるように、光源７１０の上もしくは下に、または光源７１０に対して任意の適切な位置に装着することができる。
【００６６】
いくつかの態様では、光源７１０は、少なくとも１つの光学回折格子を通してスクリーンまたはプレート７３０上に投影することができる。２つの光学回折格子７４０および７５０が、ジオメトリ較正装置７００内に含まれる。スクリーンまたはプレート７３０は、Ｘ線検出器（この実施形態では図示せず）に取り付けられ、撮像される対象物のＲＯＩの前に配置され得る。例えば、スクリーン７３０は、口腔内Ｘ線検出器に取り付けられ、患者の口の外側に配置され得る。プレート７３０は、例えばクロスバー（例えば、図３Ａ〜図３Ｂおよび図５Ａ〜図５Ｄの３２２、５２２それぞれ）を使用して、既知の相対位置でＸ線検出器に取り付けられ得る。プレート７３０は、紙、プラスチック、金属またはこれらの材料の任意の組み合わせを含むことができ、プレート７３０の寸法は約５ｃｍから２０ｃｍである。
【００６７】
いくつかの態様では、プレート７３０は、中央に配置されるか、または他の方法で配置された所定の較正されたマーカ７３２を含むことができる。所定の較正されたマーカ７３２は、一領域を包囲する正方形または他の囲み形状を含むことができる。光源７１０は、全体的に７５２で示す分割された光ビームをプレート７３０上に、特に所定の較正されたマーカ７３２によって形成された形状内に投影するように構成することができる。所定の較正されたマーカ７３２を光点Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２などに対する基準点として使用して、Ｘ線源に対する、プレート７３０が取り付けられたＸ線検出器の位置を決定することができ、これは、以下でより詳細に論じられる。いくつかの態様では、プレート７３０は、所定の較正されたマーカ７３２内に画定された較正円７３４を含む。較正円７３４の位置は、光源７１０の所望の位置に対応するものとしてオペレータによって予め決定され得る。したがって、オペレータは、光源７１０によって生成された光ビーム７０２が初期光点Ｍ０を較正円７３４内に生み出すように光源７１０の位置を調節することができる。
【００６８】
いくつかの態様では、少なくとも１つの回折格子が、既知の位置でＸ線源に取り付けられ得る。図７に示すように、２つの回折格子７４０および７５０は、光源７１０の正面に配置され、それにより、光源７１０から放射される光ビームは、光ビームを分割することができる格子７４０および７５０を通って投影することができる。分割された光ビームは、その後、複数の光点Ｍ１、Ｍ２の形態でプレート７３０上に投影することができる。特に、光ビームからの初期光点Ｍ０もプレート７３０上に投影される。
【００６９】
いくつかの態様では、格子７４０および７５０は、それらの間に既知の回折線間隔を有する１Ｄまたは２Ｄ光学回折格子とすることができる。図７の例示的な実施形態によれば、第１の回折格子７４０は、１Ｄ回折格子であり、第２の回折格子７５０もまた、１Ｄ回折格子である。いくつかの態様では、回折格子７４０および７５０はそれぞれ、互いに類似していても異なっていてもよい回折線間隔を含むことができる。回折線間隔は、格子内の各回折線の間の距離を含むことができる。例えば、第１の回折格子７４０および／または第２の回折格子７５０は、例えば約０．００１ｍｍから０．１ｍｍで離間された回折線を含むことができる回折線間隔を有して構成することができる。他の態様では、格子７４０および７５０は、同じ光学寸法を含むことができ、互いに対して異なる方向に配向され得る。図７では、例えば、第１の回折格子７４０および第２の回折格子７５０は、互いに対して回転式に配向される。ジオメトリ較正装置７００のこの例示的な実施形態によれば、第１の格子７４０は、第２の格子７５０の配向に対して９０度回転される。
【００７０】
格子７４０および７５０は、光源７１０によって放射された初期光ビーム７０２を分割して、プレート７３０上に複数の光点Ｍ１、Ｍ２を生成するように構成することができる。初期光ビーム７０２は、可視範囲（例えば、約３９０ｎｍから７００ｎｍ）の波長を含む光ビームとすることができる。初期光点Ｍ０は、光ビーム７０２によって生成することができ、較正円７３４内に光源７１０、ひいてはＸ線源を配置するための基準として使用することができる。
【００７１】
光ビーム７０２は、１つまたは複数の回折格子を通過するように構成することもできる。ジオメトリ較正装置７００が少なくとも１つの回折格子（例えば第１および第２の回折格子７４０，７５０）を有するので、光源７１０は、光ビーム７０２がＸ線源に対して既知の場所で回折格子７４０および７５０を通過するように装着することができ、格子７４０および７５０を通過した結果、光源７１０は以下の分離式ｙ＝ｍλＤ／ｄに従って、垂直（ｙ）および水平（ｘ）方向に分離され、式中ｍ＝０，１，２，３は回折点の次数を示し、λは光源７１０の波長であり、Ｄは回折元からのプレート７３０の距離であり、ｄは回折格子スリット分離である。図７に示すように、例えば、光ビーム７０２は、第１の回折格子７４０および第２の回折格子７５０を通過し、各格子は、他方に対して９０度回転される。第１の回折格子７４０は、例えば約０．００１ｍｍから０．１ｍｍまで離間した水平線を含む第１の回折線間隔を有して構成され、第２の回折格子７５０は、例えば約０．００１ｍｍから０．１ｍｍまで離間した垂直線を含む第２の回折線間隔を有して構成される。垂直および水平の両方の他の回折線間隔は、当業者の技術水準内にあることが理解されよう。したがって、ビーム７０２は、第１の回折格子７４０によって水平方向に複数の水平ビーム７４２に分割され、その中央のビームは、第２の回折格子７５０を通過し、その結果、水平ビーム７４２のこの中央ビームは、別個の垂直ビーム７５２に分割される。いくつかの態様では、分割された水平および垂直ビーム７４２および７５２は、所定の較正されたマーカ７３２によって画定された領域内のプレート７３０上に投影することができる。図７の例示的な実施形態によれば、４つが水平ビーム７４２であり、４つが垂直ビーム７５２である８つの別個のビームがプレート７３０上に投影され、８つの別個の光点Ｍ１、Ｍ２を含む２Ｄ光パターン７３６を形成する。この例示的な実施形態では、４つの光点Ｍ１および４つの光点Ｍ２が形成され、初期光点Ｍ０は、光点Ｍ１、Ｍ２から形成される光パターン７３６の中心内に配置される。しかし、Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２などの複数の回折点次数を使用して、プレート７３０に対する光源７１０の位置、したがって、Ｘ線検出器に対するＸ線源の位置を決定することができる。
【００７２】
いくつかの態様では、カメラ７２０は、所定の較正マーカ７３２内の光点Ｍ１、Ｍ２および初期光点Ｍ０の少なくとも１つの投影画像をキャプチャし、少なくとも１つのキャプチャされた画像をコンピューティングプラットフォームに送信するように構成することができる（例えば、図８の８０４を参照）。例えば、カメラ７２０は、Ｘ線源に対するプレート７３０の並進位置を決定し、それによってＸ線源に対するＸ線検出器の位置を決定するために、プレート７３０上の較正マーカ７３２内の初期光点Ｍ０および光点Ｍ１、Ｍ２の位置をキャプチャする画像をコンピューティングプラットフォームに送信することができる。したがって、各強度ピークに対して、初期光点Ｍ０、光点Ｍ１、Ｍ２、所定の較正マーカ７３２、および回折角θｍを有する光パターン７３６を使用して、ビーム７０２が第１の格子７４０に当たるときの位置とプレート７３０上の各光点Ｍ１、Ｍ２との間の距離をコンピューティングプラットフォームにおいて決定することができる。例えば、ジオメトリ較正モジュールは、ビーム７０２が第１の格子７４０にあたるときの位置と、プレート７３０上の各光点Ｍ１、Ｍ２との間の距離、ならびにプレート７３０の軸回転の３つの角度を計算することができる。特に、プレート７３０の６自由度はすべて、第１のビーム分割点（例えば、ビーム７０２が第１の格子７４０にあたる位置）に対して光点Ｍ１、Ｍ２によって形成された光パターン７３６から決定することができる。結果として、イメージングシステムの完全なジオメトリは、プレート７３０に対するＸ線検出器の相対位置と、光源７１０に対するＸ線源の相対位置とに基づいて決定することができる。
【００７３】
したがって、ジオメトリ較正の目的に使用される技術にかかわらず、Ｘ線源に対するＸ線検出器の角度および／または並進位置を決定することができ、これによって、取得されたＸ線投影画像からトモシンセシス画像を正確に再構成するのを助けることができる。したがって、画像取得中のＸ線源の決定された位置（例えば、角度位置および／または並進位置）は、撮像された対象物のトモシンセシス再構成画像を生成することを可能にすることができる。
【００７４】
次に図８を参照すると、例示的なコンピューティングプラットフォーム８０４とインターフェース接続する固定式口腔内トモシンセシスシステム８０２の例示的な実施形態の、全体的に８００で示す概略的なシステム図が示される。特に、本明細書で説明するように構成された場合、例示的なコンピューティングプラットフォーム８０４は、複数の視点から２Ｄ投影画像を取得し、次いでそのような画像を、Ｘ線源または患者の移動を伴わずに処理することにより、３Ｄ歯科用イメージングのための固定式口腔内トモシンセシスイメージングの技術的分野を改良することができる、専用コンピューティングプラットフォームになる。
【００７５】
いくつかの態様では、例示的なトモシンセシスシステム８０２は、図１（例えば、１００）、図９および／または図１７に上述したようなトモシンセシスシステムを含む。いくつかの態様では、トモシンセシスシステム８０２は、上記で説明したもの（例えば、３００、５００、７００）などのジオメトリ較正装置８１０を備えることができる。トモシンセシスシステム８０２は、写真画像の処理によってシステム８０２のジオメトリを較正するためのコンピューティングプラットフォーム８０４とインターフェース接続するように構成することができる。例えば、トモシンセシスシステム８０２は、例えば、口腔内検出器をコンピューティングプラットフォームに接続するデータ送信ライン、無線送信などのインターフェースを介して、口腔内検出器からコンピューティングプラットフォーム８０４に１つまたは複数の投影画像を送信するように構成することができる。コンピューティングプラットフォーム８０４はまた、２Ｄ投影画像のトモシンセシス再構成に合わせて構成されてもよい。
【００７６】
コンピューティングプラットフォーム８０４は、システム８０２のジオメトリを較正することに関連する１つまたは複数の態様を実行するように構成することができる。いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４は、１つまたは複数のスタンドアロンエンティティ、装置、またはプロセッサ上で実行されるソフトウェアであってよい。いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４は、単一ノードであってよく、または複数のコンピューティングプラットフォームまたはノードにわたって分散されてよい。コンピューティングプラットフォーム８０４は、ジオメトリ較正以外の目的での使用にも適していてよい。
【００７７】
いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４は、トモシンセシスシステム８０２のジオメトリを較正することに関連する１つまたは複数の態様、ならびにトモシンセシス再構成などのジオメトリ較正以外の態様を実行するように構成されたジオメトリ較正モジュール８０６を含むことができる。いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４は、取得された２ＤＸ線投影画像を再構成するように構成された別個のトモシンセシス再構成モジュール（図示せず）を含むこともできる。特に、ジオメトリ較正モジュール８０６は、トモシンセシス再構成およびジオメトリ較正を実行するように構成することができる。ジオメトリ較正モジュール８０６は、トモシンセシスシステム８０２のジオメトリ較正に関連する１つまたは複数の態様を実行するための任意の適切なエンティティ（例えば、プロセッサ上で実行するソフトウェア）であってよい。ジオメトリ較正モジュール８０６は、１つまたは複数の画像取得セッション中にカメラ（例えば、３５０，５５０，７２０）から少なくとも１つの写真画像を受け取る機能を含むことができる。例えば、ジオメトリ較正モジュール８０６および／またはコンピューティングプラットフォーム８０４に関連するインターフェース８０８は、スクリーン、プレートなどが取り付けられる対象物のＲＯＩに対するＸ線検出器の位置における調整ごとに、ジオメトリ較正装置８１０から、スクリーン、プレートなど上の光パターン、光点などの様々な位置の写真画像を受け取ることができる。この例では、ジオメトリ較正モジュールのユーザ（例えば、ユーザまたはオペレータによって使用可能な装置またはコンピューティングプラットフォーム）は、対象物のＲＯＩに対するＸ線検出器の位置における調整ごとに、スクリーン、プレートなど上の光パターン、光点などの少なくとも１つの写真画像をキャプチャし、この画像は、ジオメトリ較正モジュール８０６によって後で受け取られ得る。
【００７８】
ジオメトリ較正モジュールとは別個の、または一体的なトモシンセシス再構成モジュールは、対象物の２ＤＸ線投影画像を取得および／または処理するように構成することができる。例えば、トモシンセシス再構成モジュールは、例えば、フィルタされた逆投影および反復再構成（例えば、反復的な切り捨てアーチファクト低減（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ  ａｒｔｉｆａｃｔ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ））を含む様々なアルゴリズムによって、対象物の取得された２ＤＸ線投影画像を再構成するように構成することができる。
【００７９】
コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、将来の使用のために１つまたは複数の写真画像を記憶する機能を含むことができる。いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、画像をインスタンス化または初期化し、および／または画像を他のコンピューティングプラットフォームまたは装置に提供する機能を含むことができる。例えば、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、１つまたは複数の写真画像を受け取り、それらの画像に基づいてシステム８０２のジオメトリを較正し、および／またはそれらの画像をインターフェース８０８を介して他のノードに、トモシンセシスシステム８０２のジオメトリ較正のために提供することができる。
【００８０】
いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、トモシンセシスシステム８０２のジオメトリ較正に関連するデータおよび／または写真画像を収容するデータ記憶装置８１２を含むかまたはこれにアクセスすることができる。例えば、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、これまでの写真画像、マッピングされた座標系、画像データ、プロファイル、設定、または構成を収容するデータ記憶装置８１２にアクセスすることができる。データ記憶装置８１２の例示的な実施形態は、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ、不揮発性媒体、および／または他の記憶装置などの非一時的なコンピュータ可読媒体を含むことができる。いくつかの態様では、データ記憶装置８１２は、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６の外部にあってよく、および／またはそれらと一体化していてもよい。
【００８１】
いくつかの実施形態では、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、ユーザおよび／またはノードと交流するための１つまたは複数の通信インターフェースを含むことができる。例えば、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６は、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６のユーザと通信するための通信インターフェースを提供することができる。いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６のユーザは、自動システムであってよく、または人間のユーザによって制御されても、または制御可能であってもよい。コンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６のユーザは、デバイス８１０のカメラを使用して、１つまたは複数の写真画像をキャプチャし、これらの画像をコンピューティングプラットフォーム８０４および／またはジオメトリ較正モジュール８０６に送信することができる。コンピューティングプラットフォーム８０４は、図８の例示的な実施形態によれば、再構成された３Dトモシンセシス画像の少なくとも一部および／または１つまたは複数の２Ｄ投影画像の少なくとも一部を表示するように構成された１つまたは複数のモニタ８１４に電気的に接続されるものとして示される。１つまたは複数のモニタ８１４は、任意の適切なタイプ（例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ホログラフィック、投影など）のものであってよく、任意の適切な構成および個数で配置されてよい。
【００８２】
いくつかの実施形態では、コンピューティングプラットフォーム８０４は、対象物のＲＯＩの２ＤＸ線投影画像を取得するための、本明細書で説明するトモシンセシスシステム８０２を構成する機能を含むことができる。例えば、コンピューティングプラットフォーム８０４は、Ｘ線源を起動してＸ線ビームの生成を始めることによって、トモシンセシスシステム８０２を使用する２ＤＸ線投影画像の取得を制御することができる。別の態様では、コンピューティングプラットフォーム８０２は、例えば、並進ステージを移動させる、Ｘ線検出器を対象物に対して移動させるなどを含む、トモシンセシスシステム８０２内の条件を変更する機能を含むことができる。いくつかの態様では、コンピューティングプラットフォーム８０４は、コンテンツ（例えば、前に取得された２ＤＸ線投影画像を使用して再構成された３Ｄトモシンセシス画像）を生成する機能および／またはイメージングセッションに関連する記憶されたコンテンツを取り出す機能を含むことができる。
【００８３】
全体的に９００で示す固定式口腔内トモシンセシスシステムの別の例の実施形態によれば、図９に示すトモシンセシスシステム９００は、Ｘ線源９３０と、全体的に９１２で示す口腔内Ｘ線検出器と、Ｘ線検出器ホルダ９１０と、一方の端部に自由度装置９４０を、他方の端部に制御ユニット９６０を備えた関節アーム９５０と、一方の端部がＸ線源９３０に接続され、別の端部がＸ線検出器ホルダ９１０に磁気的に結合されるＸ線コリメータ９２０とを含む。Ｘ線コリメータ９２０は、任意の適切なファスナによってＸ線検出器ホルダ９１０に結合され得ると考えられる。
【００８４】
いくつかの態様では、トモシンセシスシステム９００は、不動であるように装着され得る。例えば、トモシンセシスシステム９００は、天井、壁などに装着可能である。他の態様では、トモシンセシスシステム９００は移動可能であってもよい。例えば、トモシンセシスシステム９００は車輪を含むことができ、移動カート、ハンドトラック、スタンド上などに置かれてよい。さらに、制御ユニット９６０は、少なくとも部分的に制御ユニット９６０内に収容される電源、制御電子機器、ケーブル配線などを含むことができる。いくつかの態様では、電源（図示せず）は、制御ユニット９６０の内部ではなく、関節アーム９５０の内部に設けられてもよい。いくつかの態様では、電源は、イメージングのための電力を供給することができる充電式バッテリ（図示せず）を備えることができ、それにより、使用中の電力用の電気コードおよび／またはワイヤの必要性を取り除く。関節アーム９５０は、いくつかの実施形態によれば、一方の端部において制御ユニット９６０に取り付けられ、別の端部においてＸ線源９３０および／または検出構成要素（例えば、Ｘ線検出器９１２）に取り付けられ得る。いくつかの態様では、ケーブル配線は、制御ユニット９６０からＸ線源９３０および／または検出構成要素（例えば、Ｘ線検出器９１２）まで関節アーム９５０に沿って通されて、これらの構成要素を３Ｄ歯科用イメージングに使用可能にすることができる。他の態様では、ケーブル配線は、関節アームの内側にあってよい。さらなる態様では、ケーブル配線は、関節アームから分離して、または上述したものとは別の方法で設けられてよい。自由度（ＤＯＦ）装置９４０が、関節アーム９５０とＸ線源９３０との間に設けられ、Ｘ線源９３０および／またはＸ線検出器９１２を、撮像される対象物の周りの３自由度に配向することができる。
【００８５】
関節アーム９５０は、延長アーム９５２と、第１のアームセクション９５４と、第２のアームセクション９５６とを含むことができる。図９に示す実施形態によれば、延長アーム９５２は、延長アーム９５２が実質的に第１の平面内を移動することを可能にするピボットおよび／または別のタイプの取付具を介して、第１の端部において制御ユニット９６０に取り付けられる。例えば、図９の延長アーム９５２は、第１の水平面内で枢動可能であってよい。この実施形態の延長アームの第２の端部は、第１のアームセクション９５４が実質的に第２の平面内で枢動することを可能にするピボットおよび／または別のタイプの取付具を介して、第１のアームセクション９５４の第１の端部に取り付けられる。例えば、図９の第１のアームセクション９５４は、第１の水平面に実質的に垂直な第２の垂直面内で枢動可能であってよい。しかし、第２の平面内の第１のアームセクション９５４の枢動は、延長アーム９５２の干渉により、約１８０度に限定され得る。したがって、第１のアームセクション９５４の第２の端部は、第２のアームセクション９５６が第１のアームセクション９５４とは反対方向に第２の平面内で枢動することを可能にするピボットおよび／または別のタイプの取付具を介して、第２のアームセクション９５６の第１の端部に取り付けられる。例えば、図９の第２のアームセクション９５６は、第１のアームセクション９５４の方向とは反対の方向に第２の垂直平面内で枢動能であってよい。第２のアームセクション９５６の第２の端部は、ＤＯＦ装置９４０および／またはＤＯＦ装置９４０が軸の周りを回転することを可能にする別の適切なタイプの取付具に取り付けられる。このようにして、トモシンセシスシステム９００は、撮像される対象物の周りでｘ、ｙ、および／またはｚのいずれかで調整可能である。こうして、トモシンセシスシステム９００は、最適な配置に合わせて自由に移動され、回転され得る。その結果、トモシンセシスシステム９００は、Ｘ線源９３０、Ｘ線検出器９１２、またはＲＯＩのいずれも移動させることなく、対象物（例えば患者の歯）のＲＯＩの複数の投影図を得ることができるため、実質的に固定式となる。これは、少なくとも部分的には、ＤＯＦ装置９４０または構造が関節アーム９５０の一方の端部に取り付けられた関節アーム９５０によるものである。
【００８６】
図９のＸ線源９３０およびＸ線検出器９１２は、図１を参照して上述したのと同様の方法で構成することができる。いくつかの態様では、Ｘ線源９３０は、線形または別の形で空間的に分散配置された焦点を有する。いくつかの態様では、Ｘ線源アレイ内の各画素のＸ線管電流は、制御ユニット９６０を使用して同じＸ線管電流に設定されるように構成され、抽出電圧は、各々の対応する画素の抽出ゲートにかけられるように構成され、１つまたは複数のＸ線投影画像の各々に対するＸ線照射レベルは、照射時間を変更することによって設定される。いくつかの態様では、本明細書に説明するシステムは、一定の照射モードで作動されてよく、Ｘ線照射レベルは、画素の各々に対してＸ線管電流を変更することによって調節されるように構成される。
【００８７】
いくつかの態様では、Ｘ線検出器９１２は、患者の口の内部に挿入されるように構成された口腔内Ｘ線検出器であってよい。別の形では、Ｘ線検出器９１２は、口腔外にあってよい。さらに、いくつかの態様では、Ｘ線検出器は、空間的に分散配置されたＸ線源アレイからのＸ線照射と同期されて、１回または複数回の走査中に患者の１つまたは複数の画像を記録するデジタル検出器であってよく、１つまたは複数の画像の各々は、空間的に分散配置されたＸ線源アレイの対応する焦点から放射されたＸ線放射によって形成される。
【００８８】
いくつかの態様では、図９に示すＸ線検出器９１２は、咬翼イメージング用途のためにＸ線検出器ホルダ９１０に取り付けられる。例えば、図１０は、Ｘ線検出器ホルダ９１０の例示的な実施形態のより詳細な斜視図を提供する。Ｘ線検出器ホルダ９１０は、生体適合性プラスチックを含むことができるが、３Ｄ歯科用イメージング用途で使用するために機能する他の材料もまた企図される。Ｘ線検出器ホルダの、全体的に９０２で示す第１の端部は、コリメータの一方の端部と位置合わせされるように構成されるよう示されているが、任意の適切な検出器が、Ｘ線検出器ホルダ９１０の、全体的に９０４で示す第２の端部にスナップ留めされるか、または別の形で嵌合されてもよい。例えば、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部９０２は、実質的に矩形のプロファイルを有し、コリメータの実質的に矩形のプロファイル（図１１Ａ〜図１１Ｂの９２０を参照）と一致する開口中心を有する。
【００８９】
本明細書で使用する「コリメータ」は、照準コーン（例えば、図１１Ａ〜図１１Ｂの９１４を参照）および／または１つまたは複数のＸ線制限コリメータプレートを含む。リンク機構９０８は、Ｘ線検出器ホルダの第１の端部９０２をＸ線検出器ホルダの第２の端部９０４に連結することができる。リンク機構は、わずかな曲がりまたは湾曲を有して、Ｘ線検出器ホルダの第２の端部９０４を、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部９０２の実質的に矩形のプロファイルの開口中心内に実質的に入れるように配置することができる。Ｘ線検出器ホルダに検出器を取り付けるための機構は、Ｘ線検出器ホルダの第２の端部に一体的に形成されてよく、または別の形で設けられてもよい。
【００９０】
いくつかの態様では、Ｘ線検出器ホルダの第１の端部９０２は、Ｘ線検出器ホルダ９１０をコリメータと取り外し可能な整列状態に保つための機構を有する。この例示的な実施形態によれば、複数の磁石９０６が、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部９０２上の実質的に矩形のプロファイルの周囲周りに設けられる。例えば、１０個の磁石９０６が第１の端部９０２に埋め込まれる。
【００９１】
図１１Ａ〜図１１Ｂは、図９のＸ線検出器ホルダ９１０が、全体的に９２０で示すコリメータの照準コーン９１４の一方の端部において第２のコリメータプレート９１６と整列していることを示している。図１１Ａ〜図１１Ｂの第２のコリメータプレート９１６は、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部９０２上の実質的に矩形のプロファイルに対応する実質的に矩形のプロファイルを有する。複数の磁石９２２が、第２のコリメータプレート９１６の実質的に矩形のプロファイル上に設けられ、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部９０２上に設けられた磁石９０６に位置的に対応する。しかし、磁石の極性は、第２のコリメータプレート９１６およびＸ線検出器ホルダ９１０上のこれらの磁石間で逆転され、それにより、Ｘ線検出器ホルダ９１０および第２のコリメータプレート９１６が十分に近い範囲にもっていかれたとき、各構成要素上の磁石９０６および９２２は互いに引き付けられ、構成要素は、磁力によって互いに整列するようにもっていかれる。有利には、Ｘ線検出器ホルダ９１０と照準コーン９１４上の第２のコリメータプレート９１６との間の結合は、２つの構成要素の互いに対する配置を確実にするのに役立つが、これは永久的な取り付けではない。したがって、Ｘ線検出器ホルダ９１０および第２のコリメータプレート９１６は、２つの構造体間に引張力または剪断力を加え、それらの間の磁気結合を遮断することによって、整列から外れるようにもっていくことができる。
【００９２】
図１２は、コリメータ９２０の照準コーン９１４のさらなる図を提供する。Ｘ線制限および／または減衰特性および／または特徴を有する第１のコリメータプレート９２８と、コリメータ９２０の射出窓９２４との間に照準コーン９１４が置かれて、Ｘ線源９３０、Ｘ線検出器９１２、またはコリメータプレート９１６、９２８のいかなる機械的動作も無しに、Ｘ線放射を口腔内検出器の表面上の実質的に共通領域に制限または限定する。いくつかの態様では、照準コーン９１４の、全体的に９２６で示す第１の端部は、Ｘ線源９３０の近位にあるか、または別の形でこれ結合され、一方で照準コーン９１４の射出窓９２４は、Ｘ線検出器ホルダ９１０の近位にあるか、または別の形でこれに結合される。第１のコリメータプレート９２８は、照準コーン９１４の第１の端部９２６に位置し、第２のコリメータプレート９１６は、照準コーン９１４の射出窓９２４に位置する。第１および第２のコリメータプレート９２８および９１６の両方は、いくつかの実施形態では、Ｘ線検出器ホルダ９１０の方向にコリメータ９２０から放射されたＸ線放射の量を限定または別の形で減衰させるように構成することができる。１つの実施形態によれば、第１のコリメータプレート９２８は、各々の焦点に対してＸ線の１つまたは複数の様相を調節するように構成することができ、第２のコリメータプレート９１６は、Ｘ線場を口腔内Ｘ線検出器の形状およびサイズにさらに限定して患者を保護するように構成することができる。第１および第２のコリメータプレート９１６の両方は、高レベルのＸ線制限および／または減衰特性を有する材料を含むことができる。
【００９３】
依然として図１２を参照すると、第２のコリメータプレート９１６は、照準コーン９１４の開口部または共通の開口の直径よりも小さい直径を有する開口中心または共通の開口を有することができる。共通の開口は、矩形として成形されるが、他の形状も企図される。第２のコリメータプレート９１６は、Ｘ線検出器の配向および／またはサイズに応じて照準コーン９１４上で交換可能であるように構成される。このようにして、第２のコリメータプレート９１６は、回転可能であり、変更可能であり、および／または異なるサイズおよび／または形状の共通の開口を有するプレートと取り換え可能になり得る。共通開口は、Ｘ線場を口腔内Ｘ線およびＸ線検出器の形状およびサイズにさらに限定するように構成することができる。例えば、Ｘ線検出器９１２がＸ線検出器ホルダ９１０上で横向きの配向で配向されている場合、第２のコリメータプレート９１６も同様に、Ｘ線検出器９１２の配向に一致するように照準コーン９１４上に横向きの配向で配向され得る。例示的なシナリオの別の例では、Ｘ線検出器９１２が、Ｘ線検出器ホルダ９１０上で縦向きの配向で配向されているとき、第２のコリメータプレート９１６も同様に、照準コーン９１４上で縦向きの配向で配向され得る。
【００９４】
図１３は、第１のコリメータプレート９２８をさらに示す。第１のコリメータプレート９２８は、Ｘ線源内の１つまたは複数の開口と整列するように構成された１つまたは複数の穴または開口９３２を有し、これによって、例えば、Ｘ線場のサイズ、ビーム強度、および／またはＸ線源９３０からのＸ線ビームのビーム方向を限定する。図１２および図１３の例示的な実施形態によれば、７つの開口９３２は、第１のコリメータプレート９２８の長さにわたって線形に分散配置され、同様にＸ線源９３０内に設けられた７つの開口（図示せず）に対応する。第１のコリメータプレートを照準コーン９１４および／またはＸ線源９３０に装着するためのブラケット９３４が設けられ、第１のコリメータプレート９２８と一体化されてよい。この例示的な実施形態によれば、第１のコリメータプレート９２８は、照準コーン９１４および／またはＸ線源９３０の一方または両方にプレートを取り外し可能に装着するための４つの一体的に形成されたブラケット９３４を有する。
【００９５】
したがって、図１４は、全体的に９２０で示すコリメータの例示的な実施形態を示し、ここでは照準コーン９１４は、その第１の端部に第１のコリメータプレート９２８と、その第２の端部に第２のコリメータプレート９１６とを有している。この実施形態では７つ存在する１つまたは複数の焦点９４８のそれぞれは、第１のコリメータプレート９２８によって調節されるＸ線ビーム９４９を放射する。Ｘ線ビーム９４９は、第１のコリメータプレート９２８、照準コーン９１４、第２のコリメータプレート９１６を通ってＸ線検出器９１２上に配置されたセンサまで進行し、このセンサは、Ｘ線検出器ホルダ９１０によって使用中実質的に固定して保持される。第２のコリメータプレート９１６は、Ｘ線ビームをＸ線検出器アクティブ領域の寸法（例えば、データが収集され得るＸ線検出器９１２内に画定される領域）のサイズおよび／または形状にさらに限定するように構成することができる。このように、コリメータ９２０は、各焦点９４８からのＸ線照射が、アクティブ検出器領域の寸法の特定の割合内で同じＸ線検出器９１２にコリメートされるように構成することができる。例えば、コリメータ９２０は、Ｘ線放射をアクティブ検出器領域の寸法の約１パーセント（１％）にコリメートするように構成することができる。しかし、本明細書の主題の範囲から逸脱することなく、より大きなまたはより少ない割合も企図される。
【００９６】
次に図１５を参照すると、全体的に９４０で示す自由度（ＤＯＦ）構造または装置の例示的な実施形態がその中に示されている。ＤＯＦ装置９４０は、Ｘ線源９３０と関節アーム９５０とに取り付けられるように構成される。いくつかの態様では、ＤＯＦ装置９４０は、ピボット、ピン、ネジ、ばね、および／またはＸ線源９３０が撮像される対象物（例えば、患者の口の中の１つまたは複数の歯）に対して３つの独立した自由度で回転することを可能にする任意の他の機構を介してＸ線源９３０に取り付け可能である。例えば、第１のアーム９４２は、Ｘ線源９３０を軸ＣＬ３およびＣＬ４の周りでそれぞれ回転させることを可能にする枢動可能なピン９４４を介して、Ｘ線源９３０の側面および背面に取り付けることができる。この例では、第２のアーム９４６は、Ｘ線源９３０の、第１のアーム９４２が取り付けられたのと同じ側面に取り付けられ、Ｘ線源９３０の上面を覆って湾曲し、関節アーム９５０の端部に取り付け可能とすることができる。ＤＯＦ装置９４０の第２のアーム９４６および第１のアーム９４２は、同じ枢動可能なピン９４４を介してＸ線源９３０に取り付けられるものとして示されているが、これらの取り付けは、Ｘ線源９３０が軸ＣＬ２周りで回転することを可能にする異なる枢動可能なピン９４４によっても達成され得る。第２のアーム９４６は、別の形で、Ｘ線源９３０の他の対向する側面に配置されてもよい。当業者によって理解されるように、３つの軸ＣＬ２、ＣＬ３、およびＣＬ４の周りの装置の回転を可能にすることができるＤＯＦ装置９４０の異なる構造構成もまた利用することができる。
【００９７】
次に図１６を参照すると、全体的に９３５で示す線形Ｘ線源アレイの例示的な実施形態の斜視図が示されている。線形Ｘ線源アレイ９３５は、図１のＸ線源アレイ１１０に関して上記で説明したのと同様の特性および機能を備えて構成することができる（例えば、図１６の線形Ｘ線源アレイ９３５は、１つまたは複数のＸ線焦点を含むことができる）。この実施形態によれば、線形Ｘ線源アレイ９３５は、Ｘ線管（例えば、ＣＮＴ）用のハウジング９３６と、１つまたは複数の画素とを有し、さらに、１つまたは複数のＸ線ビームおよび固有の濾過のための出口をもたらすように構成されたＸ線射出窓９３８も有する。いくつかの態様では、Ｘ線射出窓９３８は、線形に分散配置されたＸ線画素のための出口を提供するための矩形窓として構成される。しかし、Ｘ線源アレイ９３５が円形である場合、Ｘ線射出窓９３８は、それに対応して円形の形状であってよい。Ｘ線源アレイ９３５のすべての実施形態において、そのＸ線射出窓９３８は、任意の適切な形状を有することができる。その結果、当業者には、Ｘ線源アレイ９３５のＸ線射出窓９３８が、その内部のＸ線画素分散のサイズおよび／または形状に対応するように構成されることは明らかであろう。
【００９８】
したがって、Ｘ線検出器に対するＸ線源アレイの相対的な配向が走査方向に影響を及ぼすことになる。図１７Ａ〜図１７Ｂは、この影響を示す。図１７Ａでは、全体的に９３５で示すＸ線源アレイは、線形に分散配置されたＸ線源アレイとして概略的に示され、これは、その長手方向軸Ａをｘ方向に平行にして配向される。したがって、図１７Ａでは、撮像されている対象物（例えば、歯１０６）がｙ方向に特定の距離だけ離れて置かれる場合、走査方向は根元−歯冠のｚ方向に対して垂直である。反対に、図１７Ｂでは、Ｘ線源アレイ９３５は、ここでも線形に分散配置されたＸ線源アレイとして構成され、これは、その長手方向軸Ａをｘ方向に垂直にして配向される。したがって、図１７Ｂでは、撮像される対象物（例えば、歯１０６）がｙ方向に特定の距離だけ離れて置かれる場合、走査方向は根元−歯冠のｚ方向に対して平行である。
【００９９】
合成２次元（２Ｄ）口腔内画像の作成および表示を含む固定式口腔内トモシンセシスシステムを使用する３Ｄ歯科用イメージングのための口腔内トモシンセシス方法を示す方法フロー図が、図１８に示される。
【０１００】
第１のステップ１０００Ａにおいて、システムの立ち上げおよび／またはチェックが開始される。開始されるシステムの立ち上げおよび／またはチェックは、医療従事者によって達成されてよく、および／または固定式口腔内トモシンセシスシステムおよび／または３Ｄ歯科用イメージングの方法に特異的に結び付けられた専用コンピューティング装置を使用してロボット制御でおよび／または自動的に行われてもよい。専用コンピューティング装置は、図８に示すコンピューティングプラットフォーム８０４などの装置であってよい。いくつかの態様では、システム立ち上げおよび／またはチェックのステップは、Ｘ線検出器、Ｘ線アレイ、コンピューティングプラットフォームなどを含むそれぞれの構成要素を開始することを含むことができる。
【０１０１】
第２のステップ１０００Ｂでは、患者がチェックインすることができる。例えば、患者がチェックインすることができ、患者情報を含むファイルに（例えば、図８のコンピューティングプラットフォーム８０４のデータ記憶装置８１２から）アクセスすることができ、このファイルを固定式口腔内トモシンセシスシステムにアップロードすることができる。
【０１０２】
第３のステップ１０００Ｃでは、患者は、検出器ホルダに取り付けられた検出器を患者の口の内部に置くことができる場所に置かれ得る。例えば、患者をリクライニングシートに着座させ、検出器またはＸ線検出器ホルダ９１０（例えば図１０）に取り付けられた口腔内検出器を、患者の口内のＲＯＩ（例えば１つまたは複数の歯）に近接する患者の口内に配置することができる。
【０１０３】
第４のステップ１０００Ｄでは、検出器ホルダの位置は、照準コーンとの整列のために検出器ホルダを準備するように調節され得る。例えば、図１０に示すような検出器またはＸ線検出器ホルダ９１０の第１の端部は、照準コーン９１４（例えば、図１１Ａ〜図１１Ｂを参照）との取り付けのために準備されてよい。
【０１０４】
第５のステップ１０００Ｅでは、Ｘ線検出器ホルダは照準コーンに結合され得る。例えば、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部は、Ｘ線検出器ホルダ９１０の第１の端部および照準コーン９１４に埋め込まれた複数の磁石９０６，９２２を介して照準コーン９１４に磁気的に結合されてよい。
【０１０５】
第６のステップ１０００Ｆでは、システムは、３Ｄトモシンセシスためのすべての投影画像を取得するように活性化され得る（例えば、トモシンセシス走査を実行するように活性化される）。例えば、トモシンセシス走査を実行することは、空間的に分散配置され得るＸ線源アレイの対応する焦点または画素から放射されるＸ線放射を使用して１つまたは複数のＸ線投影画像を収集することを含むことができる。いくつかの態様では、Ｘ線源アレイ内のＸ線画素の各々を個々に活性化させることができる。いくつかの態様では、Ｘ線照射およびデータ収集は、予めプログラムされたイメージングプロトコルに従って同期化されるように構成される。予めプログラムされたプロトコルは、コンピューティングプラットフォーム（例えば、図８の８０４）およびその関連する、トモシンセシス走査セッションの前にプログラムされた固定式口腔内トモシンセシスシステムによって実行される一連のステップを含むことができる。例えば、プロトコルは、（ａ）第１の焦点から放射されるＸ線光子による口腔内検出器のデータ収集の開始をトリガするステップであって、ドウェルタイムはＸ線照射時間と同じである、トリガするステップと、（ｂ）ドウェルタイム後、第１の焦点からのＸ線放射をスイッチオフし、固定された読み出し時間の間、口腔内検出器によって、データをコンピューティングプラットフォームに送信するステップと、（ｃ）固定された読み出し時間の終了時に、第２の焦点からのＸ線放射をスイッチオンし、再度口腔内検出器データ取得を開始するステップと、（ｄ）最後の焦点からの最後のＸ線投影画像が記録されるまでプロセスを繰り返すステップとを含むことができる。別の例では、プロトコルは、（ａ）対応する焦点から放射されたＸ線光子による各フレームの口腔内検出器データ取得の開始をトリガし、ドウェルタイムをフレームの各々に対して予め設定するステップと、（ｂ）Ｘ線照射の各々後に、口腔内検出器によってデータをコンピューティングプラットフォームに送信するステップと、（ｃ）フレームの各々のＸ線画像取得後に、口腔内検出器をリセットし、最後の焦点からの最後のＸ線投影画像が記録されるまでプロセスを繰り返すステップとを含む。当業者に理解されるように、他のプロトコルも含まれてよい。さらに、Ｘ線検出器は、特定のプロトコルに合わせて構成および／または設計することができる。
【０１０６】
第７のステップ１０００Ｇでは、画像処理および再構成が、コンピューティングプラットフォーム（例えば、図８の８０４）で実行され得る。例えば、各Ｘ線画素から取得された画像スライスの各々は、コンピューティングプラットフォーム８０４において単一のトモシンセシス画像になるように再構成され得る。いくつかの態様では、第６のステップ中に取得された１つまたは複数のＸ線投影画像は、口腔内検出器（図９を参照）から、例えば、口腔内検出器をコンピューティングプラットフォーム、に接続するワイヤデータ送信ライン、無線送信などを通って、コンピューティングプラットフォーム８０４に送信され得る。
【０１０７】
任意選択となり得る第８のステップ１０００Ｈでは、第７のステップにおける３Ｄ再構成画像から２Ｄ画像を合成することができる。例えば、２Ｄ画像は、１つまたは複数の元のＸ線投影画像が収集された方向と同じ、または異なる方向である投影方向から合成されてよい。
【０１０８】
第９のステップ１０００Ｉでは、再構成された３Ｄ画像、および任意選択により、２Ｄ合成された画像は、データベース内に保存され得る。例えば、データベースは、固定式口腔内トモシンセシスシステムに関連する専用コンピューティングプラットフォームの図８のデータ記憶装置８１２であってよい。
【０１０９】
第１０のステップ１０００Ｊでは、再構成された３Ｄ画像および／または任意選択の２Ｄ画像は、ディスプレイを使用して、任意の医療関係者および／または患者に表示され得る。例えば、ユーザは、再構成された３Ｄ画像および／または任意の２Ｄ画像が記憶されるデータ記憶装置８１２にアクセスし、図８のコンピューティングプラットフォーム８０４に関連するディスプレイ上に再構成された画像を表示することができる。いくつかの態様では、異なる投影角度からの１つまたは複数の合成Ｘ線投影画像のシーケンスを表示することは、これが歯科医などの医療提供者が１つまたは複数の歯間の近接した界接面をより良好に視覚化することを可能にし得るので、有利になり得る。いくつかの態様では、１つまたは複数の合成Ｘ線投影画像が、１つまたは複数の３Ｄトモシンセシススライス画像（例えば、３Ｄトモシンセシス画像を再構成するために使用される３Ｄ画像）と共に同時に表示されて、例えば、歯科疾患などの疾患の特徴付けおよび診断精度を高めることができる。
【０１１０】
図１８の例示的な方法のフローチャートは、説明の目的のためにのみ提供され、異なるおよび／または追加のステップが、上記で説明した主題の範囲から逸脱することなく実施され得ることが理解されよう。また、本明細書に説明する様々なステップは、異なる順序またはシーケンスで行われてよく、またはそれらの全体が省略されてもよいことが理解されよう。
【０１１１】
歯科用イメージングのための図に関して上記で説明したが、上記のシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、歯科用イメージング以外の用途に使用することができ、そのようなものに限定されない。したがって、本主題は、その精神および本質的特徴から逸脱することなく、他の形態で具体化することができる。したがって、上記で説明した実施形態は、すべての点で例示的なものであり、限定的なものではないと考えられるべきである。本主題は、特定の好ましい実施形態に関して説明されているが、当業者に明らかな他の実施形態も本発明の主題の範囲内である。
【０１１２】
本明細書に説明する主題の様々な詳細は、本明細書に説明する主題の範囲から逸脱することなく変更されてよいことが理解される。さらに、上述の説明は、本明細書に記載する主題が特許請求の範囲によって定義されるため、例示のみを目的とし、限定を目的とするものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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