(57)【要約】【課題】  Ｘ線コーンビームによるＸ線ＣＴ撮影装置を、小型で、比較的短時間で目標箇所の位置決めが正確に行え、しかもＸ線の被爆量も少なくて済むものとして提供する。【解決手段】  Ｘ線発生器１と被写体Ｏとイメージセンサ２の三者の位置関係が互いに異なる２つの位置条件で被写体Ｏを撮影する予備撮影手段と、得られた２枚の透視画像上で定めた目標箇所ｍの被写体Ｏにおける二次元位置データを合せて演算処理し、目標箇所ｍの被写体Ｏにおける三次元位置を求める演算処理手段と、求められた三次元位置が旋回中心となるように、三者１，Ｏ，２の位置関係を調節する位置調節手段と、調節作動後に旋回手段と被写体Ｏとを相対旋回させて被写体Ｏの断層画像を撮影する本撮影手段とを設けた局所撮影Ｘ線ＣＴ撮影装置。【選択図】        図３
2008178714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回手段に対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して撮影を行うように構成された局所Ｘ線ＣＴ撮影装置であって、
制御装置と、表示手段とを備え、
前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行い、
前記表示手段が、前記予備撮影によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像のそれぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示し、
前記制御装置が、前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれに表示される指標を移動させるとともに、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させ、
かくして、前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回手段の旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節を行い、
該位置調節の後に、前記旋回手段を被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影を行うことを特徴とする局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項２】
請求項１の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記制御装置が、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率を変更する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項３】
旋回手段に対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して撮影を行うように構成された局所Ｘ線ＣＴ撮影装置であって、
前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行う予備撮影手段と、
該予備撮影手段によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像それぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示する表示手段と、
前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させる位置決め操作手段と、
前記位置決め操作手段によって定められる前記複数の透視画像上それぞれの前記指標の位置より求められた前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回手段の旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節手段と、
該位置調節手段による位置調節の後に、前記旋回手段を前記被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影手段と、
を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項４】
請求項３の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率を変更可能な比率変更手段を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項５】
請求項４の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記被写体となる被験者が座る椅子を設け、
前記比率変更手段が、前記椅子を移動させることで前記比率を変更する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記予備撮影による透視画像の撮影を、前記二次元Ｘ線イメージセンサを前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線コーンビームに対して直交する方向にスライドさせながら行う走査撮影手段を備えた局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記複数の透視画像が、前記予備撮影の撮影時において前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサが前記被写体に対してなす角度が異なる２つの位置条件で撮影された第１及び第２の透視画像であり、
該第１及び第２の透視画像のそれぞれにおいて前記指標を移動させる前記上下方向が、前記旋回アームが旋回する平面に対して垂直な方向となる第１方向である局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項８】
請求項７の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記指標が前記透視画像上に表示されるカーソルであり、
前記指標の移動操作を受けて、前記第１の透視画像において前記カーソルを移動させて前記第１方向と異なる第２方向の位置を設定した後、前記第２の透視画像において前記カーソルを移動させることで前記第１及び第２方向と異なる第３方向の位置を設定するとともに、前記第１方向の位置については前記カーソルを前記第１及び第２の透視画像間で移動させることで設定することによって、前記目標箇所を特定する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記目標箇所を定めるための前記複数の透視画像と、それら透視画像から求められた目標箇所の前記断層画像とを対応させる関連付けをして記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている透視画像の中から選択されて前記表示手段で表示される前記透視画像における被写体の前記目標箇所が特定されると、その特定された目標箇所の前記断層画像を前記表示手段で表示する機能、又は／及び、前記画像記憶手段に記憶されている断層画像の中から選択された前記断層画像が前記表示手段で表示されている状態において、その表示されている断層画像の位置を求めるために用いられた前記透視画像を表示する機能を備えた画像呼出手段と、
を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、
前記三次元位置が求められるに伴って、その求められた三次元位置に関する前記断層画像の撮影領域を前記表示手段で表示されている前記透視画像上において表示する撮影領域表示制御手段を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１１】
旋回手段に対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して、前記被写体の断層画像を撮影する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法であって、
前記局所Ｘ線ＣＴ撮影装置の表示手段に、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において撮影された前記被写体の複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像のそれぞれの上に前記断層画像の撮影を行う際の前記旋回手段の旋回中心を決定する目標箇所を指定する指標を表示するステップと、
前記指標の移動操作を受けたとき、前記複数の透視画像間のそれぞれの撮影比率に応じて前記複数の透視画像上に表示させる指標の移動量を算出し、当該移動量分だけ前記指標を移動させることで、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については移動させるステップと、
を備えた局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の一部にＸ線コーンビームを照射して、その部分の任意の断層面画像を得るＸ線ＣＴ撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーンビーム型のＸ線ＣＴ（Computed Tomography）撮影装置を用いて、被写体の目標箇所（患部等）の断層画像を取得する場合、撮影箇所が極めて限られた範囲のもの、すなわち局所撮影となるので、撮影対象となる目標箇所を正確に撮影領域内に収めるためには、予め目標箇所の位置決めを行う必要がある。従来では、次のような方法によって目標箇所の位置決めを行うようにしていた。
【０００３】
すなわち、まずＣＴ撮影を行い、その後に断層画像（ＣＴ像）再構成用の透視画像を複数枚用意するために、再構成位置設定用の、つまりは目標箇所設定用の透視画像を複数取得する。それから、取得された複数の透視画像の中から、所望のものを目標箇所設定用としてピックアップし、そのピックアップされた透視画像に基づいて目標箇所の三次元位置を決定する。そして、その決定された箇所の近傍のみを再構成することにより、目標箇所の断層画像を得ることができる、というものであった。このようなＸ線ＣＴ撮影方法を採るものとしては、例えば、特許文献１において開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−２９２９９１号公報
【特許文献２】特開２００２−２９１７２７号公報
【特許文献３】特開平０４−３４７１４３号公報
【特許文献４】特開平０９−２７６２６４号公報
【特許文献５】特開２００２−３１５７４６号公報
【特許文献６】特開平０２−２３７５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術によるＸ線ＣＴ撮影方法は、撮影領域に目標箇所が含まれるよう、比較的大きな領域に亘る範囲の断層画像を撮影しておき、その後にＣＴスキャンを行っての広い範囲に亘って撮影された透視画像から目標箇所を割出し、断層画像として再構成すべき箇所を求めるという手段である。
【０００５】
この手段では、広い範囲に亘る撮影装置並びに、広い範囲に亘る透視画像を取得するため、Ｘ線の被爆量が大きくなる傾向があるとともに、Ｘ線ＣＴ撮影装置装置が大型化し易い。従って、装置の小型化や、断層撮影に必要な時間を短縮させて撮影の効率化を図るには改善の余地が残されているものであった。
【０００６】
本発明の目的は、局所箇所の撮影に適したＸ線コーンビームを用いたＸ線ＣＴ撮影装置を、比較的小型の装置としながらも、比較的短時間で目標箇所の位置決めが正確に行え、しかもＸ線の被爆量も少なくて済むようになるものとして提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置は、旋回手段に対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して撮影を行うように構成された局所Ｘ線ＣＴ撮影装置であって、制御装置と、表示手段とを備え、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行い、前記表示手段が、前記予備撮影によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像のそれぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示し、前記制御装置が、前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれに表示される指標を移動させるとともに、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させ、かくして、前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回手段の旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節を行い、該位置調節の後に、前記旋回手段を被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明の別の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置は、旋回手段に対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して撮影を行うように構成された局所Ｘ線ＣＴ撮影装置であって、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行う予備撮影手段と、該予備撮影手段によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像それぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示する表示手段と、前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させる位置決め操作手段と、前記位置決め操作手段によって定められる前記複数の透視画像上それぞれの前記指標の位置より求められた前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回手段の旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節手段と、該位置調節手段による位置調節の後に、前記旋回手段を前記被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これらのような構成によれば、ＣＴ撮影の前に、被写体の正面と側面といった具合に、Ｘ線発生器と被写体と二次元Ｘ線イメージセンサとの位置関係を少なくとも２通りで透視画像を撮影するので、その２通りの透視画像において目標箇所が定められることにより、ＣＴ撮影対象となる目標箇所の三次元位置が正確に位置決めされるようになる。そして、位置調節手段の機能により、求められた目標箇所の三次元位置に旋回中心が来て旋回手段と被写体とが相対回転してＣＴ撮影されるので、患部等の目標箇所を正確に位置決めした状態で、意図する箇所の断層画像を得ることができる。
【００１０】
例えば、一つの透視画像において、目標箇所を標的とする際、少なくとも１点の目標位置を指定すると、表示された前記透視画像においての、前記目標位置を通るＸ線のなす直線の三次元データが算出される。位置を変えて撮影した別の透視画像においても同様に直線の三次元データを算出し、全ての直線の交点から、演算によって自動的に前記目標位置の三次元位置が算出される、という原理を用いることができる。その結果、まず撮影対象となるべき目標箇所を少なくとも２枚の透視画像を用いて正確に位置決めし、それからＸ線ＣＴ撮影を行うようになるので、少ない予備撮影によって迅速に、かつ、正確に位置決めでき、短時間で効率良く意図する箇所の断層画像が得られるＸ線ＣＴ撮影装置を提供することができた。
【００１１】
このような構成の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率を変更可能な比率変更手段を備えるものとしてもよい。このとき、前記被写体となる被験者が座る椅子を設け、前記比率変更手段が、前記椅子を移動させることで前記比率を変更するものとしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、Ｘ線ＣＴ撮影による断層画像の撮影時よりも、その位置決めのための透視画像の撮影時の方が、Ｘ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、被写体と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率が小に、即ち、画像が小さく縮小されて撮影されるから、被写体における患部等の目標箇所を探し出す全体領域を大きくすることができる。従って、目標箇所が存在する透視画像をひとつ得るのに、位置条件を変えて複数の透視画像を取る必要が無く一つの透視画像で済む、という具合に、無駄な透視画像を撮影することが規制できて、効率良く目標箇所の存在する透視画像を取得することができる。
【００１３】
又、上述のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記予備撮影による透視画像の撮影を、前記二次元Ｘ線イメージセンサを前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線コーンビームに対して直交する方向にスライドさせながら行う走査撮影手段を備えるものとしてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、Ｘ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサを、照射されるＸ線コーンビームに対して直交する方向に、好ましくは、水平方向である横方向又は垂直方向である縦方向にスライド移動させるので、Ｘ線発生器との間隔が殆ど変化しない状態で、実質的に透視画像の領域を広げることができ、被写体における患部等の目標箇所位置を探し出す全体領域を大きくすることができる。従って、無駄な透視画像を撮影することが規制できて、効率良く目標箇所の存在する透視画像を取得することができる。
【００１５】
又、上述のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記複数の透視画像が、前記予備撮影の撮影時において前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサが前記被写体に対してなす角度が異なる２つの位置条件で撮影された第１及び第２の透視画像であり、該第１及び第２の透視画像のそれぞれにおいて前記指標を移動させる前記上下方向を、前記旋回アームが旋回する平面に対して垂直な方向となる第１方向とする。
【００１６】
そして、このように構成するとき、前記指標が前記透視画像上に表示されるカーソルであり、前記指標の移動操作を受けて、前記第１の透視画像において前記カーソルを移動させて前記第１方向と異なる第２方向の位置を設定した後、前記第２の透視画像において前記カーソルを移動させることで前記第１及び第２方向と異なる第３方向の位置を設定するとともに、前記第１方向の位置については前記カーソルを前記第１及び第２の透視画像間で移動させることで設定することによって、前記目標箇所を特定するものとしてもよい。
【００１７】
このように構成することで、液晶画面等の表示手段で透視画像を表示しながら目標箇所を定めるものであり、一方に表示されている透視画像において縦又は横のカーソルを特定すれば、目標箇所の二次元位置が定まるようになり、もう一方の透視画像で先ほどとは異なる横又は縦のカーソルを特定することにより、三次元位置が定まるようになる。このように縦横の十字カーソル等の周知のカーソルを用いて目標箇所を特定すること（ポインティング）は、パソコン等の普及機器を用いて簡単に行うことができるので、使い勝手が良く便利である。
【００１８】
上述のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記目標箇所を定めるための前記複数の透視画像と、それら透視画像から求められた目標箇所の前記断層画像とを対応させる関連付けをして記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されている透視画像の中から選択されて前記表示手段で表示される前記透視画像における被写体の前記目標箇所が特定されると、その特定された目標箇所の前記断層画像を前記表示手段で表示する機能、又は／及び、前記画像記憶手段に記憶されている断層画像の中から選択された前記断層画像が前記表示手段で表示されている状態において、その表示されている断層画像の位置を求めるために用いられた前記透視画像を表示する機能を備えた画像呼出手段と、を備えるものとしてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、ＣＴ撮影に先立つ複数の透視画像と、それによって位置決めされてのＣＴ撮影による断層画像とがリンク、即ち対応させる関連付けがされて記憶されるとともに、それらリンクされている透視画像と断層画像のうちの一方を指定すると、その相手方の画像が自動的に検索されて呼び出されるので、関連する画像が迅速に検索できて大変便利である。例えば、内耳部分の断層画像が表示手段で表示されているときのクリック操作で、その位置決めに用いた２枚又はそれ以上の透視画像が探し出されて表示されるとか、２枚の透視画像を選択して表示しているときのクリック操作で、それら透視画像によって位置決めされた箇所の断層画像が探し出されて表示される、という具合である。
【００２０】
更に、三次元位置が求められるに伴って、その求められた三次元位置に関する前記断層画像の撮影領域を表示手段で表示されている前記透視画像上において表示する撮影領域表示制御手段を備えるものとしてもよい。
【００２１】
これにより、複数の透視画像から目標箇所の三次元位置が求められたら、その時点でその目標箇所に関するＣＴ撮影による断層画像の撮影領域が同時表示される。従って、ＣＴ撮影後に再構成された画像、即ち断層画像を見るまで待つことなく、目標箇所が定まった時点で断層画像の撮影領域を把握することができるので、大変便利である。例えば、断層画像領域が大きい場合には、ＣＴ撮影比率を縮小したり、断層画像領域が小さい場合には、ＣＴ撮影比率を拡大したりすることが事前に行えるので、ＣＴ撮影終了後に、再度撮り直すということが未然に防止できる等の利点がある。
【００２２】
又、本発明の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法は、旋回手段に対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して、前記被写体の断層画像を撮影する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法であって、前記局所Ｘ線ＣＴ撮影装置の表示手段に、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において撮影された前記被写体の複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像のそれぞれの上に前記断層画像の撮影を行う際の前記旋回手段の旋回中心を決定する目標箇所を指定する指標を表示するステップと、前記指標の移動操作を受けたとき、前記複数の透視画像間のそれぞれの撮影比率に応じて前記複数の透視画像上に表示させる指標の移動量を算出し、当該移動量分だけ前記指標を移動させることで、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については移動させるステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、まず撮影対象となるべき目標箇所を少なくとも２枚の透視画像を用いて正確に位置決めし、それからＸ線ＣＴ撮影を行うようになるので、少ない予備撮影によって迅速に、かつ、正確に位置決めでき、短時間で効率良く意図する箇所の断層画像を得ることができる。この際、位置決め操作手段により、複数の透視画像で表示される指標を、その透視画像の撮影比率に応じて移動させることにより、被写体における三次元位置に旋回中心の設定動作を簡易化することができるとともに、より迅速な設定を行うことができる。
【００２４】
又、Ｘ線ＣＴ撮影による断層画像の撮影時よりも、その位置決めのための透視画像の撮影時の方が、Ｘ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、被写体と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率が大に、即ち、画像が小さく縮小されて撮影されるものとすることで、被写体における患部等の目標位置を探し出す全体領域を大きくすることができる。
【００２５】
更に、無駄な透視画像を撮影することを規制することができることで、効率良く目標位置の存在する透視画像取得することができる。又、縦横の十字カーソルを用いて目標位置を特定すること（ポインティング）により、パソコン等の普及機器を用いて簡単に行うことができるので、使い勝手が良く便利な構成となる。
【００２６】
又、ＣＴ撮影に先立つ複数の透視画像と、それによって位置決めされてのＣＴ撮影による断層画像とがリンクされて記憶されるとともに、それらリンクされている透視画像と断層画像のうちの一方を指定すると、その相手方の画像が自動的に検索されて呼び出されるので、関連する画像を迅速に検索できる。
【００２７】
更に、複数の透視画像から目標位置の三次元位置が求められた場合に、その時点でその目標位置に関するＣＴ撮影による断層画像の撮影領域が同時表示されるものとすることで、ＣＴ撮影後に再構成された画像、即ち断層画像を見るまで待つことなく、目標位置が定まった時点で断層画像の撮影領域を把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに、図１は本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の外観を示す正面図と側面図、図２は基本構成図であり、図３には位置決め方法の原理を示す概念図を示している。尚、図３と図７におけるｄは、旋回手段３の旋回移動軌跡である。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ撮影装置２０は、図１、図２に示すように、門型の非常に剛性の高い構造体である主フレーム１０を全体の支持体として構成されている。この主フレーム１０は、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向した状態で吊り下げ配置した旋回手段３を回転可能に支持するアーム１０ａ、このアーム１０ａの基端部を固定保持している１対の横ビーム１０ｂ、この横ビーム１０ｂを支えている一対の縦ビーム１０ｃ、一対の縦ビーム１０ｃが固定載置され、この装置２０全体の基礎となっているベース１０ｄから構成されている。
【００３０】
この主フレーム１０を構成する部材は、それぞれ、剛性の高い鋼鉄材が用いられ、また、適宜、筋交いや、角補強部材が設けられて変形に強いものとなっており、回転時に、旋回手段３の旋回中心３ａが変動しないようになっている。このように主フレーム１０は、旋回手段３の旋回振れが生じないような構造体としているので、特に、旋回振れがないことが要求されるＸ線ＣＴ撮影装置として、ふさわしい。
【００３１】
操作パネル１０ｅは、主フレーム１０の一方の縦ビーム１０ｃの表面で、術者が、立位で操作がし易いような位置に設けられている。被写体保持手段４の椅子４ｂを載置しているのは、後に図３で説明する被写体位置移動手段５であり、椅子４ｂをＸ，Ｙ，Ｚ方向に、つまり、前後左右上下方向に移動させ、また、椅子４ｂの背板４ａを傾動させて、被写体Ｏの頭部を傾動保持させることができる。
【００３２】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影装置の基本構成について説明する。Ｘ線ＣＴ撮影装置２０は、図２に示すように、全ての動作の基本となるパソコン本体による制御装置７を備えるとともに、Ｘ線撮影手段Ａ、Ｘ線ビーム調整手段Ｂ、旋回手段駆動制御手段Ｃ、演算処理手段６、液晶画面等の表示モニター（表示手段の一例）Ｅ、被写体Ｏを固定保持する被写体保持手段４、被写体保持手段４を移動させる被写体位置移動手段５、主フレーム１０、操作部１１、操作パネル１０ｅ等を備えている。また、８はキーボード、９はマウスである。
【００３３】
Ｘ線撮影手段Ａは旋回手段３を有しており、この旋回手段３は、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向した状態で吊り下げ配置している。旋回手段３は、図示のようなアーム状の旋回アームでも良いし、患者を水平にして撮影する周知のガントリでも良く、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向配置させつつ旋回できるものであれば、適宜の形状で良い。Ｘ線ビーム調整手段Ｂは、Ｘ線ビーム幅制限手段Ｂ１、Ｘ線ビームコントローラＢ２、出射制御スリットＢ３を有して構成されており、Ｘ線管より発射するＸ線ビームをＸ線ビーム幅制限手段Ｂ１で調整して、所望のビーム幅のＸ線コーンビーム１ａが放射できるようになっている。このＸ線ビーム調整手段ＢをＸ線発生器１に装備しても良い。尚、ここに述べるＸ線コーンビーム１ａは円錐を形成するビーム形状であっても良いし、角錐を形成するビーム形状であっても良い。
【００３４】
Ｘ線ビームコントローラＢ２により、後述の透視画像を得る際は、断面が大きなＸ線ビームが照射され、後述のＸ線ＣＴ撮影である断層画像の撮影の際は、断面が小さなＸ線ビームが照射されるようにしておけば、比較的Ｘ線照射量の少ない透視画像については広い範囲の透視画像が得られ、連続してＸ線照射するためには、比較的Ｘ線照射量の多い断層画像の撮影については関心領域のみにとどめてＸ線放射することができ、診断効率が良く、かつ、Ｘ線照射量を抑えた構成とすることができる。Ｘ線ＭＯＳセンサ等、広範囲のセンサを用いると、なおさら上記の効率が高い。
【００３５】
一方の二次元Ｘ線イメージセンサ２は、Ｘ線ＩＩの表面に設けたシンチレータ層に当たったＸ線が可視光に変換され、この可視光を光電変換器により電子に変換し電子増倍してこの電子を蛍光体により可視光に変換しレンズを通して二次元配列されたＣＣＤ(固体撮像素子)カメラで撮影する構成である。尚、二次元Ｘ線イメージセンサ２としては、これ以外にＸ線ＴＦＴ（Thin Film Transistor）センサ、Ｘ線ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）センサ、Ｘ線ＩＩ（Image Intensifier）カメラ、Ｘ線アモルファスセレンセンサ、Ｘ線ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、増幅器付きＸ線ＣＣＤセンサ（ＸＩＣＣＤ）などを使用することも可能である。
【００３６】
被写体保持手段４は、被写体（患者）Ｏを座位で保持する椅子４ｂと、この椅子４ｂの背部に設けられた頭部固定手段４ａとを備えている。被写体位置移動手段５は、被写体保持手段４を図１（ａ）の正面から向かって左右方向であるＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ５１、被写体保持手段４を図１（ａ）の正面から向かって前後方向であるＹ方向に移動させるＹ軸制御モータ５２、被写体保持手段４を図１（ａ）の正面から向かって上下方向に移動させる上下移動手段であるＺ軸制御モータ５３を備えている。
【００３７】
これらモータ５１〜５３で駆動されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブル（図示省略）は、それぞれ周知のクロスローラガイドや、通常のベアリングとガイドを組み合わせたものなどで構成され、正確に直線移動ができるものである。また、モータ５１〜５３による、これらのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブルの移動は、ラックとピニオン方式や、ボールネジ方式や、通常のネジ軸を用いる方式などを適用できるが、正確に位置決めできるものが望ましい。
【００３８】
こうして、被写体Ｏを椅子４ｂに座らせ、頭部固定手段４ａで、被写体Ｏの頭部を固定保持し、被写体位置移動手段５を用いて、旋回手段３の旋回中心３ａに、被写体Ｏの内部の局所部位の中心に合わせることができる。旋回手段３にガントリを用いる場合は、通常被写体をベッドに横臥させるので、被写体保持手段４もベッド形状とし、患者が上を向いて横臥した正面から見て、左右方向であるＸ方向、前後方向であるＹ方向、上下方向であるＺ方向に、三次元に移動可能に構成する。即ち、本出願の実施形態のように、患者が座り、又は起立するなどして、者の撮影対象部位の周りの水平面上で、旋回手段が旋回するものでも良いが、患者が横臥し、患者の撮影対象部位の周りの垂直面上で旋回手段が旋回するものでも良い。
【００３９】
以上は、旋回手段に対する被写体の位置調整を、旋回手段３は固定で、被写体保持手段４のみ移動させることにより行う例であるが、一方、被写体保持手段４を被写体位置移動手段５で移動させる替わりに、被写体保持手段４は固定して、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれの方向にも動かさず、後述のＸＹテーブル３１と昇降制御モータ３２を用いて、旋回手段３側を移動させて、旋回手段３の旋回中心３ａを、被写体Ｏの内部の局所部位の中心に合わせることも可能である。勿論、被写体保持手段４と旋回手段３との双方を複合的に移動させて、位置調整を行うようにしても良い。
【００４０】
旋回手段３には、水平面上で互いに直交する方向に移動可能なＸＹテーブル３１と、ＸＹテーブル３１を図１（ａ）の正面から向かって左右方向であるＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ３１ａと、Ｘ方向と直交するＹ方向に移動させるＹ軸制御モータ３１ｂと、ＸＹテーブル３１に垂直方向に直交する、図１（ａ）の正面から向かって上下方向に旋回手段３を移動させる昇降制御モータ３２と、旋回手段３を旋回させる回転制御モータ３３とが設けられており、Ｘ軸制御モータ３１ａ、Ｙ軸制御モータ３１ｂを制御することによって、旋回手段３の旋回中心３ａをＸＹ方向に位置調整可能とし、昇降制御モータ３２を駆動することによって旋回手段３が上下に昇降するとともに、撮影時には回転制御モータ３３を等速度で駆動させて旋回手段３を被写体Ｏの周りに旋回できるようにしている。このように、昇降制御モータ３２は、旋回手段３のアーム上下位置調整手段を構成している。
【００４１】
また、旋回手段３の旋回中心３ａ、つまり、旋回軸が鉛直に設けられ、旋回手段３が水平に回転し、Ｘ線コーンビーム１ａが水平に局所照射されるので、装置を占有床面積の少ない縦型として構成することができる。この回転制御モータ３３は、旋回手段３の旋回駆動手段を構成しており、サーボモータなどのように、その回転速度、回転位置を自由に制御することができるモータを用い、また、旋回手段３の旋回中心３ａに軸直結で設置されている。
【００４２】
したがって、旋回手段３を等速度又は可変速で回転をさせることができるとともに、その回転位置も時間軸に沿って知ることができるので、タイミングを合わせて、二次元Ｘ線撮像手段２でＸ線透過画像を取り出すのに都合がよく、また、芯振れがなく局所照射Ｘ線ＣＴ撮影を有効に実施することができる。
【００４３】
旋回手段３の旋回中心３ａには、中空部３ｂが設けられている。このような中空部３ｂを設けるためには、旋回中心３ａ上に有る関連部品に全て、中空孔を設ける必要があるが、例えば、回転制御モータ３３としては、そのために、中空軸を使用したサーボモータを使用することができる。この中空部３ｂは、旋回手段３に吊り下げ配置されたＸ線発生器１と二次元Ｘ線撮像手段２と、主フレーム１０側に設けた操作部１１との間の接続線を配置するためのものである。
【００４４】
回転部分に対して、電気配線を接続する場合、その接続線の配置方法が問題になるが、このように、旋回手段３の旋回中心３ａを通して接続線を配置すると、回転による捻じれなどの影響を最小限にすることができるとともに、配線の美観上も好ましい効果を得ることができる。旋回手段駆動制御手段Ｃは、この実施例ではＸＹテーブルからなる位置調整手段３１と、昇降制御後モータ３２と、回転制御モータ３３とを組み合わせて構成されるが、このような構成に限られない。最も簡易な構造では、旋回手段３の中心３ａは、手回しハンドルを操作して、任意の位置に設定できるようにしてもよい。
【００４５】
この装置２０では、この旋回中心３ａの位置合わせ、つまり、Ｘ線撮影位置設置のために、被写体側を移動させる被写体位置移動手段５と、照射側である旋回手段３を移動させるＸＹテーブル３１と昇降制御モータ３２の双方を備えているが、どちらか一方だけ設けてもよい。なお、局所照射Ｘ線ＣＴ撮影の場合には、旋回中心３ａのブレのないことが重要なので、旋回手段３側は、ＣＴ撮影中は旋回だけとし、旋回中心３ａは固定とするのが望ましい。
【００４６】
演算処理手段６は、画像処理解析に高速で作動する演算プロセッサを含んでおり、二次元Ｘ線撮像手段２上に生成されたＸ線透過画像を前処理した後、所定の演算処理を実行することによって、Ｘ線を透過させた物体内部の三次元Ｘ線吸収係数データを算出し、また、このデータの投影面への投影などの演算を行って、外付けの表示手段三次元に投影画像や、Ｘ線画像を表示させ、また必要な記憶媒体に画像情報として記憶させる。
【００４７】
次に、断層撮影を行う目標箇所の位置決め方法について説明する。本発明によるＸ線ＣＴ撮影装置２０は、Ｘ線発生器１と被写体Ｏと二次元Ｘ線イメージセンサ２の三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において被写体Ｏを撮影する予備撮影手段Ｄと、この予備撮影手段Ｄによって得られる複数の透視画像上において人為的に定められる目標箇所の被写体Ｏにおける二次元位置データを合せて演算処理することにより、目標箇所の被写体Ｏにおける三次元位置を求める演算処理手段６と、この演算処理手段６によって求められた三次元位置に旋回中心３ａが来るように、三者１，Ｏ，２の位置関係を調節する位置調節手段Ｆと、この位置調節手段Ｆによる調節作動の後に、旋回手段３と被写体Ｏとを相対旋回させて被写体Ｏの断層画像を撮影する本撮影手段Ｇとを設けてある。
【００４８】
ここで、目標箇所とは、撮影対象となる箇所を指定するために、標的となる箇所のことであり、本明細書に述べる目標箇所ｅは、一定の範囲で指定することも、１点で指定することもできる。要は、本明細書中では、断層撮影をしたい対象を指定する際の目安となれば良い。特定の１点で目標箇所を標的として用いる際、その１点を、本明細書では特に目標位置と呼ぶことにする。本明細書中で述べる目標位置ｍは、この意味である。この目標位置ｍは、撮影領域内に指定されることが望ましく、さらに好ましくは、撮影領域の中心に指定されることが望ましい。
【００４９】
さて、図３に示すように、椅子４ｂの姿勢を制御する等して、大雑把に目標箇所を位置決めするのであり、具体的には、被写体Ｏの頭部をＸ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２との間に位置させる。そして、これら三者１、Ｏ，２がある位置関係となる状態、例えば、Ｘ線コーンビームが頭部の正面から背面に抜けるような第１の位置関係Ｐ１に設定し、その状態で撮影して１枚目の透視画像（以下、スカウト画像と言う）ｓｃ１を得る。
【００５０】
次に、旋回手段３を適宜の角度（例：９０度）旋回移動させて、Ｘ線コーンビームが頭部の左側面から右側面に抜けるような第２の位置関係Ｐ２に設定し、その状態で撮影して２枚目のスカウト画像ｓｃ２を得る。これらスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２は画像記憶手段Ｋに随時記憶されている。これら２回の撮影は、操作パネル１０ｅを操作することによる予備撮影手段Ｄの機能によって行われる。
【００５１】
撮影されたスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２は、図４に示すように、表示モニターＥにおいて左右に並べて表示されるようになっている。そこで、図４（ａ）に示すように、例えば、左側に表示された第１スカウト画像ｓｃ１において、マウス９を操作してカーソルを患部と思われる目標箇所ｅのほぼ中央に移動し、その位置でクリックすると、上下方向の位置である横位置ｈと、左右方向の位置である縦位置ｔが指定される。このとき、第２スカウト画像ｓｃ２上の縦位置ｔ’は、初期位置として中央に、横位置ｈ’は、計算により求められた第１スカウト画像ｓｃ１上の横位置ｈに対応する位置に表示される。
【００５２】
次に、図４（ａ）に示すように、第２スカウト画像ｓｃ２にカーソルを移動し、この第２スカウト画像ｓｃ２における目標箇所ｅのほぼ中央にカーソルを移動し、その位置、即ち目標位置ｍでクリックすると、今度は左右方向の位置である縦位置ｔ，ｔ’が指定され、これによって目標位置ｍの三次元位置が決定されるのであり、この一連の位置決め動作は、位置決め操作手段Ｊの機能によって行われる。この縦位置は、左横に並べられている第１スカウト画像ｓｃ１においても同時表示されるので、縦横の双方をクリックすれば、いずれのスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２においても目標位置ｍの三次元位置が確定された表示が出るようになっている。
【００５３】
以上のようにして、目標位置ｍの三次元位置の指定が完了すると、そのデータが演算処理手段６で演算され、Ｘ線撮影手段Ａによる撮影中心位置、すなわち旋回アーム３の旋回中心３ａが目標位置ｍとなるように位置調節制御手段Ｆが機能し、椅子４ｂの位置を調節すべく、Ｘ軸制御モータ５１、Ｙ軸制御モータ５２、及びＺ軸制御モータ５３を制御して、椅子４ｂの位置が調節設定される。又は、椅子４ｂの位置制御モータを設けずに、Ｘ軸制御モータ３１ａ、Ｙ軸制御モータ３１ｂ、及び昇降制御モータ３２を適宜に駆動制御して、旋回手段３の位置を調節設定するようにしても良い。
【００５４】
目標位置の位置決めが完了すると表示モニターＥに、「目標位置セット完了」といった表示が表れ、それを確認した後に、操作パネル１０ｅを操作して本撮影手段Ｇを起動させ、ＣＴ撮影を行う。このＣＴ撮影によって撮影された画像は、撮影終了に伴って演算処理手段６等を用いて再構成され、そのＣＴ撮影による再構成画像、すなわち断層画像は、この撮影に先立って行われた目標位置ｍの位置決め用の２枚のスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２とリンクさせた（関連付けされた）状態で画像記憶手段Ｋに記憶される。
【００５５】
以上のように、予備撮影手段Ｄは、Ｘ線発生器１、被写体保持手段４、二次元Ｘ線イメージセンサ２、旋回手段３から少なくとも構成され、本撮影手段Ｇは、予備撮影手段Ｄの他に、演算処理手段６、位置調節手段Ｆを有する構成である。
【００５６】
以上のようにして、スカウト画像を用いた予備撮影を行うことにより、目標箇所を正確に位置決めした状態で、無駄なく迅速に意図する箇所に関するＣＴ撮影を行うことができるのであり、撮影された多数のスカウト画像並びにＣＴ画像が制御装置７においてメモリされている。そこで、キーボード８及びマウス９を使ったパソコン操作を行い、例えば、何月何日に撮影されたＣＴ画像を呼び出し、さらに、その呼び出されたＣＴ画像が複数ある場合には、そのうちの一つをクリックして選択すると、その選択されたＣＴ画像が表示されている表示モニターＥの画面右下隅等の箇所に、「スカウト！」という文字が表示される。
【００５７】
しかして、マウス９を操作して、その「スカウト！」とういう表示部分にカーソルを移動してクリックすると、その表示されているＣＴ画像の位置決めに使われた２枚（又はそれ以上）のスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２が、例えば、表示モニターＥの画面左上隅に同時表示されるのである。この状態で、小さく表示されたスカウト画像をクリックすると、スカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２が横に並ぶ上体で表示モニターＥの画面一杯に表示され、ＣＴ画像が左上隅に小さく表示されるというように、大きさの主従関係が逆転して表示されるようにしておけば好都合である。これら一例の動作は、制御装置７に装備された画像記憶手段Ｋと画像呼出手段Ｌによって制御される。
【００５８】
次に、比率設定手段１２について説明する。図２に示すように、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２との間隔に対する、被写体Ｏと二次元Ｘ線イメージセンサ２との間隔の相対比率を変更可能な比率変更手段Ｈを制御装置７に設けるとともに、断層画像の撮影時よりもスカウト画像の撮影時の方が相対比率が小となるように設定する比率設定手段１２を操作部１１に設けてある。
【００５９】
即ち、スカウト画像上で目標箇所を設定する際には、なるべく大きな撮影領域から選択できるようにすることがその作業性から望ましいが、歯科用や耳鼻咽喉科用等に好適な局所撮影Ｘ線ＣＴ撮影装置２０である場合には、もともと撮影領域が狭いものになっている。そこで、目標箇所を探して決めるためのスカウト画像の撮影では、被写体Ｏの広い領域を撮影するのが得策であるが、このままでは、比較的狭い領域のスカウト画像しか撮れない。
【００６０】
そこで、図６に示すように、椅子４ｂの位置を動かして通常の位置から二次元Ｘ線イメージセンサ２側に寄せることにより、二次元Ｘ線イメージセンサ２で検出されるスカウト画像を小さくして、その撮影領域を拡大するのである。比率変更手段Ｈは、椅子４ｂを動かす他、旋回手段３を動かすことでも可能である。被写体Ｏの目標箇所ｅのスカウト画像での大きさをｗ１とすると、図６に仮想線で示すように、椅子４ｂを後方にずらしたときの目標箇所ｅのスカウト画像での大きさはｗ２となる。
【００６１】
このとき、ｗ１＞ｗ２であるから、椅子４ｂを後方にずらした状態のほうが、スカウト画像全体の大きさに対する目標箇所ｅの占める割合は小さくなり、従って、スカウト画像としての撮影領域が拡大されたことになるのである。その撮影領域の拡大率はｗ１／ｗ２である。以上においては、理解し易く説明するために、先ず被写体Ｏの目標箇所ｅが断層画像の撮影時の位置にあり、その位置から椅子４ｂの位置を動かして通常の位置から二次元Ｘ線イメージセンサ２側に寄せる例を説明したが、スカウト画像撮影の当初より被写体Ｏの目標箇所ｅが二次元Ｘ線イメージセンサ２側に寄せた位置に来るように制御しても構わない。
【００６２】
次に、走査撮影手段Ｉについて説明する。この走査撮影手段Ｉの目的とするところは、前述した比率設定手段１２と同様に、スカウト画像の拡大にある。即ち、走査撮影手段Ｉは、予備撮影手段Ｄにおける透視画像の撮影を、二次元Ｘ線イメージセンサ２をＸ線発生器１に対して横又は縦方向にスライドさせながら行わせる機能を持つものである。具体的には、図７に示すように、スカウト画像の撮影時に、適宜の移動手段によって二次元Ｘ線イメージセンサ２を横スライドさせる構成とする。これにより、画像としての横幅は静止時のＱ１からＱ２に拡大され、その拡大率はＱ２／Ｑ１である。尚、図７においては簡単のため、被写体Ｏを省略してある。
【００６３】
以下に、本発明によるＸ線ＣＴ撮影装置の特徴について記す。２枚のスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２を取得するときのＸ線発生器１、被写体Ｏ、二次元Ｘ線イメージセンサ２の三者の位置調節においては、撮影部位により、スカウト画像で見易い角度が存在すると思われるので、撮影方向を予めプリセットしておくのが賢明であろう（例えば、耳小骨の撮影では、ａ度とｂ度といった具合に決めておく）。また、術者の知見により、スカウト画像で見易い角度が有る場合には、スカウト画像撮影前に術者が設定すると良い。これらどちらでもない場合には、推奨する撮影角度と決めておけば、角度設定に迷うことなく迅速に作業を進めることができる。
【００６４】
従来のＸ線ＣＴ撮影装置では、撮影領域決定のため、回転軸中心及び二次元Ｘ線イメージセンサの中心の高さを示す前後、左右、上下の光マーカ等により位置決めを行うやり方もあったが、この方法では、光マーカが被写体の表面に写り、その位置から被写体内部の撮影領域を推定しなければならず、正確に位置決めすることが困難である。
【００６５】
本発明では、ＣＴ撮影の前に、２方向からスカウト画像を撮影し、それらの画像をディスプレイ（表示モニターＥ）に表示し、それらの画像上でマウスを用いて、ＣＴ撮影したい箇所が写っている箇所において、目標箇所ｍをポインティング（クリック）する。ＣＴ撮影したい箇所の空間上の点は、ポインティング位置とＸ線コーンビームの焦点を結ぶ直線上に存在するから、これの直線が少なくとも２本あれば、ＣＴ撮影したい箇所の空間上の点を決定できる。その決定された点がＣＴ撮影の旋回中心となるように、旋回手段３又は椅子４ｂを移動することにより、所望の位置でＣＴ撮影が可能となるのである。
【００６６】
図１５（ａ）は、本発明における透視画像の表示を示す概念図、図１５（ｂ）は、透視画像上で定められた目標箇所を基に撮影された目標箇所の断層画像を示す概念図である。
【００６７】
即ち、図１５（ａ）に示すように、先述の予備撮影手段Ｄによる予備撮影により撮影された複数の透視画像中に表示されている目標箇所ｍを指定するため、カーソルを移動すれば、その位置に対応して、先述する手順により旋回手段が定められた位置で旋回し、Ｘ線ＣＴ撮影である断層撮影を行い、得られた断層画像が図１５（ｂ）に示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に切り出した断層画像として表示される。このＸ，Ｙ，Ｚの各方向に断層画像を取り出して表示する手法は、本出願人の出願による特開平２００２―１１０００号公報に開示してあり、本出願の実施例として採用しうるものである。
【００６８】
また、上記においては、図１７（ａ）のように、画像の切りだし方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向のうち、少なくとも１方向に所定間隔で切り出した例を示したが、図１７（ｂ）のように、撮影関心領域内に軸ＣＴＲを定め、その軸ＣＴＲを中心に回動させるよう、画像処理により、複数の画像を切り出していく方式も考えられる。
【００６９】
上記の複数の透視画像、その透視画像を基に得られた断層画像は、画像記憶手段Ｋに格納されるので、画像呼出手段Ｌによる任意の呼出しが可能である。さらに、上記の複数の透視画像、その透視画像を基に得られた断層画像を、互いに対応する関連付けをして画像記憶手段Ｋに格納することができるので、透視画像、断層画像のいずれか一方を呼び出した状態で、画像呼出し手段によって他方を呼出すことができる。
【００７０】
その際、透視画像、断層画像を同一の画面に表示しても良い。また、透視画像、断層画像のいずれか一方を複数呼出しておいて、いわゆるサムネイルとして小さく並べて表示しておき、いずれかを選択することで、対応する他方の画像を表示するようにしても良い。また、図１６は、以上の説明による、透視画像を基にしたＸ線ＣＴ撮影の対象となる撮影関心領域の特定から、Ｘ線ＣＴ撮影である断層画像の撮影までの概念的理解のためのイメージ表示である。各部の名称及び作用は、重複するので省略し、図１６では符号を示すに止める。
【００７１】
参考として、コーンビーム型Ｘ線ＣＴ撮影装置における位置決めに要する実際の計算方法について説明する。
１．二方向スカウトは、基本的に、二方向から撮影した投影画像上で点を指定して、空間の一点を決定するものである。
２．スカウト画像上で一点を決めることは、空間上で一直線を決めることと等価である。この直線は、イメージセンサ上の点と焦点とを結ぶ線である。
３．ＭＣＴ装置で、スカウト撮影時、椅子の位置を基準点から（Ｘ，Ｙ）平面上で平行移動する可能性がある。Ｘ線管の焦点のＺ座標と焦点とイメージセンサとの距離は変化しない。
４．椅子が平行移動すると、撮像系（焦点、旋回中心、スクリーン）と被検体の位置関係が相対的に変化する。これは、椅子を固定して、撮像系を椅子の動きとは逆方向に平行移動するのと等価であると考えられる。これは、２．の空間上の直線を平行移動するのと等価である。
５．スカウト画像は２個あるので、空間上の直線は２本存在する。これら２直線は交わる必要がある。従って、２直線は独立ではない。各スカウト画像上でユーザはＸ座標は任意に指定できるが、Ｚ座標は一方を指定すると、他方は自動的に決まるという関係にある。
【００７２】
参考として、図９〜図１３に、スカウト画像用の撮影から、断層画像の撮影までの一連のＣＴ撮影装置を用いての作業手順（メインルーチン：ステップ♯１〜ステップ♯３０まで）を示すフロー図を示す。図９から図１２までは一連の動作として進行し、それ以降は、画像呼出手段Ｌの持つ機能により、図１３に示すように、透視画像（スカウト画像）から断層画像（ＣＴ画像）を呼出す断層画像呼出し用のサブルーチン（ステップ♯３１〜♯３５まで）か、図１４に示すように、断層画像から透視画像を呼び出す透視画像呼出し用のサブルーチン（ステップ♯３６〜♯４１まで）かを選択し、続けることが可能である。
【００７３】
ここで、各フロー図における補足説明を行う。ステップ♯１における「他のモード」とは、例えばＣＴ撮影等である。ステップ♯１５，２３，３０，３４，４０におけるＵＩＤとは、「Unique ID」であり、各画像に付される固有のIDナンバーである。ステップ♯２のスカウト画像ｓｃ１は１枚目の透視画像であり、ステップ♯７のスカウト画像ｓｃ２は２枚目の透視画像のことである。スカウト画像ｓｃ１とｓｃ２は、以降のいずれのステップにおいても同じ意味である。
【００７４】
断層画像呼出のサブルーチン（図１３参照）や、透視画像呼出のサブルーチン（図１４参照）は、ステップ♯１から♯３０が終了後に可能なルーチンである。また、ステップ♯３２における目標位置ｍは複数ありうる。即ち、同一対の透視画像上で、目標位置ｍを複数指定した場合もありうる。尚、フロー図においては、旋回手段３を旋回アームとして記述している。
【００７５】
ここで、メインルーチンにおけるステップ♯２４を規定するルーチンＶ（♯２４−１〜♯２４−７）について補足説明する。先ず、モニタに表示された、スカウト画像ｓｃ１の目標位置ｍのモニタにおける二次元位置を、ピクセルによる二次元位置情報として算出する（ステップ♯２４−１）。そして、ピクセルによる二次元位置情報の値及び旋回アーム角度に対応する二次元Ｘ線センサの検出面における目標位置ｍの三次元位置情報、即ち、二次元Ｘ線センサの検出面における、目標位置ｍの検出箇所の、実際の三次元空間における三次元位置情報を算出する（ステップ♯２４−２）。算出された三次元位置情報、旋回アーム角度、Ｘ線発生器の位置情報より、Ｘ線発生器から目標位置ｍを通るＸ線のなす直線ｌ１００の三次元データを算出する（ステップ♯２４−３）。
【００７６】
次に、モニタに表示された、第２スカウト画像ｓｃ２の目標位置ｍのモニタにおける二次元位置を、ピクセルによる二次元位置情報として算出し（ステップ♯２４−４）、ピクセルによる二次元位置情報の値及び旋回アーム角度に対応する二次元Ｘ線センサの検出面における目標位置ｍの三次元位置情報、即ち、二次元Ｘ線センサの検出面における、目標位置ｍの検出箇所の、実際の三次元空間における三次元位置情報を算出する（ステップ♯２４−５）。算出された三次元位置情報、旋回アーム角度、Ｘ線発生器の位置情報より、Ｘ線発生器から目標位置ｍを通るＸ線のなす直線ｌ２００の三次元データを算出する（ステップ♯２４−６）。そして、直線ｌ１００と直線ｌ２００との交点の三次元位置（目標位置ｍ）を算出するのである（ステップ♯２４−７）。
【００７７】
〔別実施形態〕
<１>  予備撮影手段Ｄによって三次元位置が求められるに伴って、その求められた三次元位置に関する断層画像の撮影領域を表示モニターＥで表示されている透視画像上において表示する撮影領域表示制御手段Ｍを設けても良い。即ち、図８に示すように、第２スカウト画像ｓｃ２において、２回目の目標位置のポインティング（クリック）により、目標位置ｍの三次元位置が確定したことに伴い、その表示画面上に、その求められた三次元位置データに基づくＸ線ＣＴ撮影によって得られる断層画像の撮影領域Ｒ（図８に破線で示す四角箇所）が表示されるのである。前記撮影領域Ｒは、例えば横４００ｍｍで縦３００ｍｍといった寸法表示が同時に画面上に現れるようにしておけば、一層便利である。
【００７８】
<２>  互いに撮影比率の異なるスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２を用いた場合の十字カーソルによる目標位置ｍの位置決め操作要領は、図５に示すようになる。即ち、第１スカウト画像ｓｃ１の画像が小さく、第２スカウト画像ｓｃ２の画像が大きいいときには、図５（ａ）に示すように、横位置ｈを決めるべくカーソルを点線から実線に架けて左の画面上で距離ｈ１移動させると、右側の第２スカウト画像上ではカーソルが距離ｈ２移動する。即ち、右側の第２スカウト画像においてはカーソルの動きが拡大されるのである。
【００７９】
次に、図５（ｂ）に示すように、第２スカウト画像ｓｃ２にカーソルを移動し、さらに、この第２スカウト画像ｓｃ２における目標箇所ｅのほぼ中央にカーソルを移動し、その位置でクリックすると、今度は左右方向の位置である縦位置ｔ，ｔ’が指定され、これによって目標位置ｍの三次元位置が決定されるのであり、この一連の位置決め操作は、位置決め操作手段Ｊの機能によって行われる。つまり、拡大率が異なっても、それに伴ってカーソルの動きも比率が変わるので、支障無く目標位置ｍの位置決め操作を行うことができるのである。
【００８０】
以上述べた実施形態では、カーソルの形状として、縦位置と横位置とを同時に示すもののを掲げたが、例えば、第１スカウト画像上で縦位置のみのカーソルで縦位置を指定し、第２スカウト画像上で横位置のカーソルも第１スカウト画像と第２スカウト画像との双方に出現させ、第１スカウト画像と第２スカウト画像間で位置調整をするようにする、或いは、両スカウト画像上に、単に矢印のポインタを示す等、適宜の変更が可能である。
【００８１】
図１８にカーソルの例を示す。（ａ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に円のカーソルを使用する例である。円に限らず、各種図形を使用しうることは言うまでもない。（ｂ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に、中央を欠いた十字のカーソルを使用する例である。十字に限らず、線の本数に限定が無いことは言うまでもない。
【００８２】
（ｃ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に、矢印のカーソルを使用する例である。矢印に限らず、単なるドットでも、その他の指標でも良いことは言うまでもない。（ｄ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に、上記（ａ）のタイプのうち、四角形のカーソルと、前述の十字タイプのカーソルを組み合わせて使用する例である。組み合わせや指標の形式が様々ありうることは言うまでもない。
【００８３】
因みに、上記（ａ）や（ｂ）は、中央で目標位置ｍを正確に指定し難いが、目標位置ｍ周辺の画像をカーソルが隠すことがないという長所があり、上記（ｃ）や（ｄ）は、目標位置ｍ周辺の画像をカーソルが隠すが、中央で目標位置ｍを正確に指定できるという長所がある。
【００８４】
<３>  スカウト画像の枚数は、より正確を期すために、３枚以上撮って目標位置ｍを決めるようにしても良く、要は少なくとも２つの異なるスカウト画像を得ることである。
【００８５】
<４>  比率変更手段Ｈは、椅子４ｂ即ち被写Ｏは位置固定として、主フレーム１０を移動させる構成としたものでも良い。
【００８６】
<５>  走査撮影手段Ｉは、二次元Ｘ線イメージセンサ２を縦や斜めに移動させても良く、又、Ｘ線発生器１を平行スライドさせるものでも良い。
【００８７】
<６>  複数のスカウト画像を用いて目標位置ｍの三次元位置を求めるのに、クリック動作、即ち人為操査で行う他、患部の画像上での色調の変化や移り具合の変化等の諸条件を予め制御装置７に入力しておき、ある程度以上の変調がある箇所を自動的に目標箇所として認識する機能を持たせることにより、２以上のスカウト画像から、目標箇所が自動的に割り出される制御手段（システム）を採ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は、Ｘ線ＣＴ撮影装置の外観を示し、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が側面図である。
【図２】は、Ｘ線ＣＴ撮影装置の基本構成図である。
【図３】は、スカウト画像の作成要領を示す作用図である。
【図４】は、表示モニター上でのＣＴ撮影箇所の位置決め要領を示し、（ａ）が横カーソルによる位置の指定要領を示し、（ｂ）が縦カーソルによる位置の指定要領を示す。
【図５】は、撮影比率の互いに異なる二つのスカウト画像による位置決め要領を示し、（ａ）が横カーソルによる位置の指定要領を示し、（ｂ）が縦カーソルによる位置の指定要領を示す。
【図６】は、スカウト画像の比率拡大原理を示す概略の作用図である。
【図７】は、走査撮影手段の原理を示す作用図である。
【図８】は、撮影領域表示制御手段の概念を示す作用図である。
【図９】は、予備撮影から本撮影の一連の動作を示すフロー図（その１）である。
【図１０】は、予備撮影から本撮影の一連の動作を示すフロー図（その２）である。
【図１１】は、予備撮影から本撮影の一連の動作を示すフロー図（その３）である。
【図１２】は、ルーチンＶを示すフロー図である。
【図１３】は、透視画像から断層画像を呼出すサブルーチンを示すフロー図である。
【図１４】は、断層画像から透視画像を呼出すサブルーチンを示すフロー図である。
【図１５】は、（ａ）が透視画像の表示を示す概念図であり、（ｂ）が目標箇所の断層画像を示す概念図である。
【図１６】は、透視画像から断層画像撮影までの概念的理解のためのイメージ表示図である。
【図１７】は、（ａ）が一方向に画像を切りだす例を示す図であり、（ｂ）が複数の画像を軸中心周りに切り出す例を示す図である。
【図１８】は、（ａ）が円カーソルの例であり、（ｂ）が中央を欠いた十字カーソルの例であり、（ｃ）が矢印カーソルを用いる例であり、（ｄ）が四角形カーソルと十字カーソルを組合わせて用いる例である。
【符号の説明】
【００８９】
１              Ｘ線発生器
２              二次元Ｘ線イメージセンサ
３              旋回手段
３ａ            旋回中心
４              被写体保持手段
６              演算処理手段
１２            比率設定手段
Ａ              Ｘ線撮影手段
Ｃ              旋回手段駆動制御手段
Ｄ              予備撮影手段
Ｅ              表示手段
Ｆ              位置調節手段
Ｇ              本撮影手段
Ｈ              比率変更手段
Ｉ              走査撮影手段
Ｊ              位置決め操作手段
Ｋ              画像記憶手段
Ｌ              画像呼出手段
Ｍ              撮影領域表示制御手段
Ｎ              位置設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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１１】
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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１７】
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【図１８】
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