(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体にＸ線を発生するＸ線源と前記被写体を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段とが備えられたＸ線撮影構成体を設け、
前記被写体を間にして前記Ｘ線源と前記Ｘ線撮像手段とを一定距離に相互に対向させた前記Ｘ線撮影構成体を、前記Ｘ線源と前記Ｘ線撮像手段との対向する方向で直線移動させる直線移動駆動手段を設け、
前記Ｘ線撮影構成体の直線移動距離を計測する移動計測手段を設け、
前記Ｘ線撮像手段には前記被写体に対して拡大率の異なる撮影像を複数枚取得する撮影画像部を設け、
この撮影画像部での撮影像を制御する撮影像制御手段を設け、
前記撮影画像部での撮影像の拡大率補正を行う拡大率補正手段を設け、
この拡大率補正手段は、任意の位置での撮影像の一辺拡大率をＧとし、この位置に重ね合わされる複数の撮影像の拡大率をＢ１、Ｂ２、Ｂ３…とするとき、補正係数をＢ１／Ｇ、Ｂ２／Ｇ、Ｂ３／Ｇ…とし、
前記拡大率補正手段で補正された撮影像を重ね合わせる機能を有する撮影像合成手段を設けたことを特徴とする直線運動型Ｘ線断層撮影装置。
【請求項２】
前記Ｘ線撮像手段は、二次元Ｘ線イメージセンサとしての画像センサーからなることを特徴とする請求項１に記載の直線運動型Ｘ線断層撮影装置。
【請求項３】
前記移動計測手段は、ＰＳＤ素子、エンコーダ、反射型位置計測装置からなることを特徴とする請求項１に記載の直線型Ｘ線断層撮影装置。
【請求項４】
前記Ｘ線撮像手段の前記撮影画像部は、連続的に撮影する方式と任意時間毎に撮影する方式とを備えることを特徴とする請求項１に記載の直線運動型Ｘ線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直線運動型Ｘ線断層撮影装置に係り、特に撮影拡大率の異なる複数の撮影像を用いて所望部位の断層面画像を容易に抽出することのできる直線運動型Ｘ線断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線断層撮影装置としての歯科用断層撮影装置においては、リニア断層撮影法（線形断層撮影法）が、一般的な断層撮影法として利用されている。このリニア断層撮影法は、Ｘ線源（管球）とＸ線撮影手段（フィルムカセット）とが相対して患者の回りを回転するが、Ｘ線源（管球）とＸ線撮影手段（フィルムカセット）とはＸ線の照射方向に動くことなく、Ｘ線源とＸ線撮像手段との移動は、Ｘ線の照射方向とは直角方向に移動し、断層域外を撮影と同時にボケさせる方法を採っている。
【０００３】
また、このようなＸ線撮影装置としては、例えば、特開平７−２３９３９号公報に開示されている。この公報に記載のものは、被写体にＸ線を発生するＸ線源と、被写体を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段とを、被写体を間にして相互に対向し、直線移動させながらＸ線照射を行い、被写体の撮影像をＸ線撮像手段で取り込みながらＸ線撮影を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、Ｘ線断層撮影装置においては、断層域が数ｍｍ程度と狭く、フィルム上で、断層域を外れたＸ線源（管球）側又はＸ線撮影手段（フィルムカセット）側のいずれかの解剖学的構造がボケるため、目的部位を断層域に入れるためには、患者の位置付けを正確に行わなければならない。
【０００５】
また、１回の位置付けで幾通りかの断層領域を少しづつずらした断層領域を得た場合であっても、臼歯部の歯牙４本程度の断層領域しか得られず、口腔内領域全体の断層撮影を一度に行うことは困難であった。
【０００６】
更に、特開平７−２３９３９号公報のＸ線撮影装置においては、Ｘ線源又はＸ線撮像手段のどちらか一方を固定させた状態で、Ｘ線撮像手段の検出面に対して垂直方向に移動させることによって、従来と同様に、任意断面の断面像が再構成する。つまり、Ｘ線源又はＸ線撮像手段のどちらか一方を移動して得られる各画像は、Ｘ線源又はＸ線撮像手段のいずれかの位置に応じて決定される単純な比例関数に基づいて、拡大あるいは縮小されて得られるものである。しかしながら、Ｘ線源又はＸ線撮像手段のいずれか一方を固定して他方を移動させることにより、発生する拡大率の変化（増加率又は増加量）が任意断面の断面像再構成に与える影響については、述べられていない。
【０００７】
また、断層撮影方法においては、所望部位の位置決めは、容易ではなく、また、装置自体も複雑な動きをしなければならず、更に、撮影時間も長く、再現性を得るのも困難であり、このため、インプラント等を埋設するのに、誤った情報を提供するおそれがあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、被写体にＸ線を発生するＸ線源と前記被写体を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段とが備えられたＸ線撮影構成体を設け、前記被写体を間にして前記Ｘ線源と前記Ｘ線撮像手段とを一定距離に相互に対向させた前記Ｘ線撮影構成体を、前記Ｘ線源と前記Ｘ線撮像手段との対向する方向で直線移動させる直線移動駆動手段を設け、前記Ｘ線撮影構成体の直線移動距離を計測する移動計測手段を設け、前記Ｘ線撮像手段には前記被写体に対して拡大率の異なる撮影像を複数枚取得する撮影画像部を設け、この撮影画像部での撮影像を制御する撮影像制御手段を設け、前記撮影画像部での撮影像の拡大率補正を行う拡大率補正手段を設け、この拡大率補正手段は、任意の位置での撮影像の一辺拡大率をＧとし、この位置に重ね合わされる複数の撮影像の拡大率をＢ１、Ｂ２、Ｂ３…とするとき、補正係数をＢ１／Ｇ、Ｂ２／Ｇ、Ｂ３／Ｇ…とし、前記拡大率補正手段で補正された撮影像を重ね合わせる機能を有する撮影像合成手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明は、被写体にＸ線を発生するＸ線源と被写体を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段とを、被写体を間にして相互に対向し、且つ、Ｘ線源とＸ線撮像手段との距離を一定に設定し、Ｘ線撮影構成体を直線移動させながらＸ線照射を行い、任意の時間毎に被写体の撮影像をＸ線源撮像手段で取り込みながらＸ線撮影を行い、このとき、被写体は予め固定されているため、ある基準点を予め設定すれば、その基準点に合わせて撮影像の拡大率は、各々の位置により決定され、取り込まれた複数枚の撮影像を拡大又は縮小し、その撮影像を重ね合わせて合成することにより、所望部位の断層面画像を容易に生成することができる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜１８は、この発明の実施例を示すものである。図１８において、２は例えば歯列等の被写体Ｍの断層撮影を行う直線運動型Ｘ線断層撮影装置である。この直線運動型Ｘ線断層撮影装置２においては、被写体ＭにＸ線を発生するＸ線源４と被写体Ｍを通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段６とが備えられたＸ線撮影構成体８を設け、被写体Ｍを間にしてＸ線源４とＸ線撮像手段６とを一定距離に相互に対向してＸ線撮影構成体８を直線移動させる直線移動駆動手段１０を設け、Ｘ線撮影構成体８の直線移動距離を計測する移動計測手段１２を設け、Ｘ線撮像手段６には撮影像を画く撮影画像部６Ａを設け、この撮影画像部６Ａでの撮影像を制御する撮影像制御手段１４を設け、撮影画像部６Ａでの撮影像の拡大率補正を行う拡大率補正手段１６を設け、この拡大率補正手段１６で補正された撮影像を重ね合わせて合成する撮影像合成手段１８を設け、これら撮影像制御手段１４と拡大率補正手段１６と撮影像合成手段１８とを一体にした制御装置２０を設けている。Ｘ線撮影構成体８は、Ｘ線源４を保持する保持部８Ａと、この保持部８ＡとＸ線撮像手段６とを連結した連結部８Ｂとからなる。また、制御装置２０には、Ｘ線源４と直線移動駆動手段１０と移動計測手段１２とが連絡している。
【００１１】
Ｘ線撮像手段６は、受光面２２を有し、二次元Ｘ線イメージセンサとしての画像センサー（例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＸＩＩ（Ｘ線イメージインテンシファイア）、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、ＣｄＴｅセンサ（カドミウムテルルセンサ）に代表されるいずれか）からなる。
【００１２】
移動計測手段１２には、被写体Ｍの断層面位置に目印となる不透過性のアダプタ２４が設けられている。
【００１３】
この移動計測手段１２は、例えば、ＰＳＤ素子（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、エンコーダ、反射型位置計測装置等に代表されるいずれかからなる。
【００１４】
拡大率補正手段１６は、任意の位置での撮影像の一辺拡大率をＧとし、この位置に重ね合わされる複数の撮影像の拡大率をＢ１、Ｂ２、Ｂ３…とするとき、補正係数をＢ１／Ｇ、Ｂ２／Ｇ、Ｂ３／Ｇ…とし、撮影像合成手段１８は、これらの補正された撮影像を重ね合わせる機能を有する。
【００１５】
Ｘ線撮像手段６の撮影画像部６Ａは、連続的に撮影する方式と任意時間毎に撮影する方式とを備えている。
【００１６】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００１７】
直線運動型Ｘ線断層撮影装置２においては、任意の断層画像を生成するものであり、図１８に示す如く、Ｘ線源４とＸ線撮像手段６の受光面２２とを対向配置し、そして、図１７に示す如く、Ｘ線源４とＸ線撮像手段６との相互間の距離を一定に保ちつつ、被写体Ｍに対し拡大率の異なる撮影像を複数枚取得し（ステップ１０２）、その後、任意断層面を決定し（ステップ１０４）、そして、この決定された任意断層面の撮影像の拡大率に合わせて、各撮影像を拡大又は縮小し、任意断層面の大きさに合わす拡大率補正の計算を行い（ステップ１０６）、この補正された撮影像を重ね合わせ（ステップ１０８）、断層像を生成する（ステップ１１０）。
【００１８】
この実施例においては、図２に示す如く、Ｘ線源４から受光面２２までの距離を一定とし、且つ、被写体ＭをＸ線源４とＸ線撮像手段６の受光面２２との間に置くことによって、拡大率の変化を大きくとることを可能にする。この図２においては、縦軸に一辺拡大率、横軸にＸ線源４から被写体Ｍまでの距離を示し、本願発明と特開平７−２３９３９号公報の発明とを比較している。
【００１９】
本願発明においては、図１に示す如く、被写体Ｍを間にしてＸ線源４とＸ線撮像手段６とを一定距離に保ちつつ、被写体ＭからＸ線撮像手段６の受光面２２までの距離Ｂの初期値を２０ｍｍとし、この距離Ｂを２０ｍｍ〜９８０ｍｍまで移動させ、一辺拡大率を増加させていく。このとき、全長はＡ＋Ｂ＝１０００ｍｍを常に保っている。一方、特開平７−２３９３９号公報の発明のものは、図１９に示す如く、被写体Ｍを間にしてＸ線撮像手段２０２及び被写体Ｍを固定したままＸ線源２０４を移動させて行く。被写体ＭからＸ線撮像手段２０２までの距離Ｂを一定に保ったまま、Ｘ線源２０４から被写体Ｍまでの距離Ａを被写体Ｍに近づけていく。この動きをグラフ化すると、図２の曲線のようになる。
【００２０】
このとき、この従来の図１９においては、図１との比較のために、Ｂを２０ｍｍ一定、Ａを９８０ｍｍ〜２０ｍｍまで変化させている。
【００２１】
この結果、図２に示す如く、本願発明においては、少ない移動距離で一辺拡大率の大幅な変化が得られるが、特開平７−２３９３９号公報の発明においては、一辺拡大率の多少の変化しか得られないことが分かる。
【００２２】
以下に、本願発明の一辺拡大率の変化について、詳細に説明する。
【００２３】
つまり、図３に示す如く、Ｘ線を発生するＸ線源４と、被写体Ｍを通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段６の受光面２２とを被写体Ｍを間にして直線状に配置する。このとき、Ｘ線源４とＸ線撮像手段６の受光面２２の相互間の距離を一定に保つ。また、被写体Ｍは、ある大きさを持ったものである。
【００２４】
次に、Ｘ線源４から被写体Ｍまでの距離をＡ、被写体ＭからＸ線撮像手段６の受光面２２までの距離をＢとする。このとき、被写体Ｍでの一辺拡大率Ｇ２は、
Ｇ２＝（Ａ＋Ｂ）／Ａ……（１）
となる。
【００２５】
そして、被写体Ｍでの面積拡大率ＧＳ２は、
ＧＳ２＝（Ｇ２）２＝｛（Ａ＋Ｂ）／Ａ｝２ ……（２）
となる。
【００２６】
図４は、複数の被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３である歯列の断層撮影を行う本願発明の実施例である。この被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３はそれぞれ大きさ、Ｘ線吸収率は同一とし、Ｘ線源４から被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に照射されるＸ線強度が均一なものとする。被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の透過後にＸ線撮像手段６の受光面２２に投影される信号強度は、面積成分と黒化度成分とに分割される。面積拡大率が大きいもの程、投影面積は大きくなり、黒化度成分は小さくなる。
【００２７】
次に、被写体Ｍ２に関して、信号強度を求める。被写体Ｍ２に照射される信号強度をＩＥとし、被写体Ｍ２の面積をＳ０（Ｓ０≠０）とし、Ｘ線撮像手段６の受光面２２での被写体Ｍ２の面積をＳ２としたとき、Ｘ線撮像手段６の受光面２２での被写体Ｍ２の面積Ｓ２は、
Ｓ２＝Ｓ０＊ＧＳ２
で示される。
【００２８】
そして、面積拡大率ＧＳ２によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩＤ２は、次式となる。
0004778163.tif 000002
【００２９】
同様に、被写体Ｍ１に関して、信号強度を求める。ここでも、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各被写体の面積は、全て同一のＳ０（Ｓ０≠０）とし、また、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に照射される信号強度も、全て同一のＩＥとする。被写体Ｍ２を中心にして、Ｘ線撮像手段６の受光面２２と平行に引いた線をＹ軸、この受光面２２と垂直に引いた線をＸ軸とする。被写体Ｍ１は、被写体Ｍ２から距離Ｌだけ、Ｘ線源４側に配置されている。
【００３０】
よって、Ｘ線源４から被写体Ｍ１までの距離はＡ−Ｌ、被写体Ｍ１からＸ線撮像手段６の受光面２２までの距離はＢ＋Ｌで表される。このとき、被写体Ｍ１の一辺拡大率Ｇ１は、
0004778163.tif 000003
となる。
【００３１】
そして、被写体Ｍ１での面積拡大率ＧＳ１は、
ＧＳ１＝（Ｇ１）２＝｛（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｌ）｝２ ……（５）
となる。
【００３２】
次に、被写体Ｍ１に関して信号強度を求めると、Ｘ線撮像手段６の受光面２２での被写体Ｍ１の面積をＳ１とするとき、Ｘ線撮像手段６の受光面２２での被写体Ｍ１の面積Ｓ１は、
Ｓ１＝Ｓ０＊ＧＳ１
で示される。
【００３３】
そして、面積拡大率ＧＳ１によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD１は、次式となる。
0004778163.tif 000004
【００３４】
同様に、被写体Ｍ３に関して、信号強度を求める。ここでも、被写体面積Ｓ０及び被写体Ｍ３に照射される信号強度ＩＥは、同一であるから、被写体Ｍ３は、被写体Ｍ２から距離ＬだけＸ線撮像手段６の受光面２２側に配置されている。
【００３５】
よって、Ｘ線源４から被写体Ｍ３までの距離はＡ＋Ｌ、被写体Ｍ３からＸ線撮像手段６の受光面２２までの距離はＢ−Ｌで表される。このとき、被写体Ｍ３の一辺拡大率Ｇ３は、
0004778163.tif 000005
となる。
【００３６】
そして、被写体Ｍ３での面積拡大率ＧＳ３は、
ＧＳ３＝（Ｇ３）２＝｛（Ａ＋Ｂ）／（Ａ＋Ｌ）｝２ ……（８）
となる。
【００３７】
次に、被写体Ｍ３に関して信号強度を求めると、Ｘ線撮像手段６の受光面２２での被写体Ｍ３の面積をＳ３とするとき、Ｘ線撮像手段６の受光面２２での被写体Ｍ３の面積Ｓ３は、
Ｓ３＝Ｓ０＊ＧＳ３
で示される。
【００３８】
そして、面積拡大率ＧＳ３によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩＤ３は、次式となる。
0004778163.tif 000006
【００３９】
ここで、実状に則したＡ，Ｂ，Ｌの各距離値を設定し、Ｘ線源４とＸ線撮像手段６の受光面２２との距離を一定に保ったまま、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の位置をＸ線源４に接近した位置（Ａ＜Ｂ）、Ｘ線源４及びＸ線撮像手段６の受光面２２からの距離が同じ位置（Ａ＝Ｂ）、Ｘ線撮像手段６の受光面２２に接近した位置（Ａ＞Ｂ）について、一辺拡大率、面積拡大率およびＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度の例を、以下に示す（図５参照）。
【００４０】
＜条件１＞
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の面積をＳ０（Ｓ０≠０）とし、Ａ＝２５０ｍｍ、Ｂ＝７５０ｍｍ、Ｌ＝１０ｍｍ、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に照射される信号強度をＩＥとする。
【００４１】
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の一辺拡大率については、
被写体Ｍ１の一辺拡大率Ｇ１１は、（４）式より、
Ｇ１１＝（２５０＋７５０）／（２５０−１０）＝４．１６６７
被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ１２は、（１）式より、
Ｇ１２＝（２５０＋７５０）／２５０＝４．００００
被写体Ｍ３の一辺拡大率Ｇ１３は、
は、（７）式より、
Ｇ１３＝（２５０＋７５０）／（２５０＋１０）＝３．８４６２
となる。
【００４２】
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の面積拡大率については、
被写体Ｍ１の面積拡大率ＧＳ１１は、（５）式より、
ＧＳ１１＝（Ｇ１１）２＝１７．３６１１
被写体Ｍ２の面積拡大率ＧＳ１２は、（２）式より、
ＧＳ１２＝（Ｇ１２）２＝１６．００００
被写体Ｍ３の面積拡大率ＧＳ１３は、（８）式より、
ＧＳ１３＝（Ｇ１３）２＝１４．７９２９
となる。
【００４３】
次に、夫々の面積拡大率によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩＤを求める。
【００４４】
被写体Ｍ１について、面積拡大率１７．３６１１によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ１１とすると、（６）式より、
0004778163.tif 000007
となる。
【００４５】
被写体Ｍ２について、面積拡大率１６．００００によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ１２とすると、（３）式より、
0004778163.tif 000008
となる。
【００４６】
被写体Ｍ３について、面積拡大率４．７９２９によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ１３とすると、（９）式より、
0004778163.tif 000009
となる。
【００４７】
＜条件２＞
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の面積をＳ０（Ｓ０≠０）とし、Ａ＝５００ｍｍとし、Ｂ＝５００ｍｍとし、Ｌ＝１０ｍｍとし、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に照射される信号強度をＩＥとする。
【００４８】
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の一辺拡大率については、
被写体Ｍ１の一辺拡大率Ｇ２１は、（４）式より、
Ｇ２１＝（５００＋５００）／（５００−１０）＝２．０４０８
被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ２２は、（１）式より、
Ｇ２２＝（５００＋５００）／５００＝２．００００
被写体Ｍ３の一辺拡大率Ｇ２３は、（７）式より
Ｇ２３＝（５００＋５００）／（５００＋１０）＝１．９６０８
となる。
【００４９】
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の面積拡大率については、
被写体Ｍ１の面積拡大率ＧＳ２１は、（５）式より、
ＧＳ２１＝（Ｇ２１）２＝４．１６４９
被写体Ｍ２の面積拡大率ＧＳ２２は、（２）式より、
ＧＳ２２＝（Ｇ２２）２＝４．００００
被写体Ｍ３の面積拡大率ＧＳ２３は、（８）式より、
ＧＳ２３＝（Ｇ２３）２＝３．８４４７
となる。
【００５０】
次に、夫々の面積拡大率によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩＤを求める。
【００５１】
被写体Ｍ１について、面積拡大率４．１６４９によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ２１とすると、（６）式より、
0004778163.tif 000010
となる。
【００５２】
被写体Ｍ２について、面積拡大率４．００００によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ２２とすると、（３）式より、
0004778163.tif 000011
となる。
【００５３】
被写体Ｍ３について、面積拡大率３．８４４７によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ２３とすると、（９）式より、
0004778163.tif 000012
となる。
【００５４】
＜条件３＞
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の面積をＳ０（Ｓ０≠０）とし、Ａ＝７５０ｍｍとし、Ｂ＝２５０ｍｍとし、Ｌ＝１０ｍｍとし、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に照射される信号強度をＩＥとする。
【００５５】
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の一辺拡大率については、
被写体Ｍ１の一辺拡大率Ｇ３１は、（４）式より、
Ｇ３１＝（７５０＋２５０）／（７５０−１０）＝１．３５１４
被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ３２は、（１）式より、
Ｇ３２＝（７５０＋２５０）／７５０＝１．３３３３
被写体Ｍ３の一辺拡大率Ｇ３３は、（７）式より、
Ｇ３３＝（７５０＋２５０）／（７５０＋１０）＝１．３１５８
となる。
【００５６】
被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の面積拡大率については、
被写体Ｍ１の面積拡大率ＧＳ３１は、（５）式より、
ＧＳ３１＝（Ｇ３１）２＝１．８２６２
被写体Ｍ２の面積拡大率ＧＳ３２は、（２）式より、
ＧＳ３２＝（Ｇ３２）２＝１．７７７８
被写体Ｍ３の面積拡大率ＧＳ３３は、（８）式より、
ＧＳ３３＝（Ｇ３３）２＝１．７３１３
となる。
【００５７】
次に、夫々の面積拡大率によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩＤを求める。
【００５８】
被写体Ｍ１について、面積拡大率１．８２６２によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ３１とすると、（６）式より、
0004778163.tif 000013
となる。
【００５９】
被写体Ｍ２について、面積拡大率１．７７７８によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ３２とすると、（３）式より、
0004778163.tif 000014
となる。
【００６０】
被写体Ｍ３について、面積拡大率１．７３１３によってＸ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度をＩＤ３３とすると、（９）式より、
0004778163.tif 000015
となる。
【００６１】
以上の結果をまとめると、図６の様になる。
【００６２】
この図６においては、被写体Ｍ１の面積拡大率は１７．３６１１から１．８２６２（一辺拡大率は４．１６６７から１．３５１４）へ、被写体Ｍ２の面積拡大率は１６．００００から１．７７７８（一辺拡大率は４．００００から１．３３３３）へ、被写体Ｍ３の面積拡大率は１４．７９２９から１．７３１３（一辺拡大率は３．８４６２から１．３１５８）へと大きく変化し、このときのＸ線撮像手段６の受光面２２での信号強度は各々、０．０５７６（ＩＥ／Ｓ０）から０．５４７６（ＩＥ／Ｓ０）へ、０．０６２５（ＩＥ／Ｓ０）から０．５６２５（ＩＥ／Ｓ０）へ、０．０６７６（ＩＥ／Ｓ０）から０．５７７６（ＩＥ／Ｓ０）へと、変化している。
【００６３】
次に、条件２の被写体Ｍ２を、求める断層面とした時の画像再構築の例を示す。
【００６４】
＜条件１＞の画像について、
まず、条件２での被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ２２に対する条件１での被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ１２の補正係数をｋ１２とすると、補正係数ｋ１２と一辺拡大率との関係は、次式で示される。
（Ｇ１２＊ｋ１２）／Ｇ２２＝１
【００６５】
よって、条件２での被写体Ｍ２の一辺拡大率に対する条件１での被写体Ｍ２の一辺拡大率の補正係数ｋ１２は、
0004778163.tif 000016
となる。
【００６６】
従って、条件１の被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の一辺拡大率を、０．５０００倍する。
【００６７】
被写体Ｍ１の補正後の一辺拡大率Ｇ１１’は、
Ｇ１１’＝４．１６６７＊ ０．５０００＝２．０８３４
となる。
【００６８】
Ｘ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD１１、被写体Ｍ１の面積拡大率ＧＳ１１は、補正後信号強度ＩD１１’、被写体Ｍ１の補正後面積拡大率ＧＳ１１’に夫々置き換えられる。よって、（６）式より、
0004778163.tif 000017
となる。
【００６９】
被写体Ｍ２の補正後の一辺拡大率Ｇ１２’は、
Ｇ１２’＝４．００００＊ ０．５０００＝２．００００
となる。
【００７０】
Ｘ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD１２、被写体Ｍ２の面積拡大率ＧＳ１２は、補正後信号強度ＩD１２’、被写体Ｍ２の補正後面積拡大率ＧＳ１２’に夫々置き換えられる。よって、（３）式より、
0004778163.tif 000018
となる。
【００７１】
被写体Ｍ３の補正後の一辺拡大率Ｇ１３’は、
Ｇ１３’＝３．８４６２＊ ０．５０００＝１．９２３１
となる。
【００７２】
Ｘ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD１３、被写体Ｍ３の面積拡大率ＧＳ１３は、補正後信号強度ＩD１３’、被写体Ｍ３の補正後面積拡大率ＧＳ１３’に夫々置き換えられる。よって、（９）式より、
0004778163.tif 000019
となる。
【００７３】
＜条件２＞の画像について、
被写体Ｍ２の一辺拡大率は基準であるため、被写体Ｍ１、Ｍ３もそのままの一辺拡大率であり、信号強度ＩDもそのままの値となる。
被写体Ｍ１の一辺拡大率Ｇ２１は、Ｇ２１＝２．０４０８となる。
被写体Ｍ１の信号強度ＩD２１は、ＩD２１＝０．２４０１（ＩＥ／Ｓ０）となる。
被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ２２は、Ｇ２２＝２．００００となる。
被写体Ｍ２の信号強度ＩD１２は、ＩD１２＝０．２５００（ＩＥ／Ｓ０）となる。
被写体Ｍ３の一辺拡大率Ｇ２３は、Ｇ２３＝１．９６０８となる。
被写体Ｍ３の信号強度ＩD１３は、ＩD１３＝０．２６０１（ＩＥ／Ｓ０）となる。
【００７４】
＜条件３＞の画像について、
まず、条件２での被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ２２に対する条件３での被写体Ｍ２の一辺拡大率Ｇ３２の補正係数をｋ３２とすると、補正係数ｋ３２と一辺拡大率との関係は、次式で示される。
（Ｇ３２＊ｋ３２）／Ｇ２２＝１
【００７５】
よって、条件２での被写体Ｍ２の一辺拡大率に対する条件３での被写体Ｍ２の一辺拡大率の補正係数ｋ３２は、
ｋ３２＝Ｇ２２／Ｇ３２＝２．００００／１．３３３３＝１．５０００
となる。
【００７６】
従って、条件３の被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各々の一辺拡大率を、１．５０００倍する。
【００７７】
被写体Ｍ１の補正後の一辺拡大率Ｇ３１’は、
Ｇ３１’＝１．３５１４＊ １．５０００＝２．０２７１
となる。
【００７８】
Ｘ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD３１、被写体Ｍ１の面積拡大率ＧＳ３１は、補正後信号強度ＩD３１’、被写体Ｍ１の補正後面積拡大率ＧＳD３１’に夫々置き換えられる。よって、（６）式より、
0004778163.tif 000020
となる。
【００７９】
被写体Ｍ２の補正後の一辺拡大率Ｇ３２’は、
Ｇ３２’＝１．３３３３＊ １．５０００＝２．００００
となる。
【００８０】
Ｘ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD３２、被写体Ｍ２の面積拡大率ＧＳ３２は、被写体Ｍ２の補正後面積拡大率ＧＳ３２’に置き換えられる。
よって、（３）式より、
0004778163.tif 000021
となる。
【００８１】
被写体Ｍ３の補正後の一辺拡大率Ｇ３３’は、
Ｇ３３’＝１．３１５８＊ １．５０００＝１．９７３７
となる。
【００８２】
Ｘ線撮像手段６の受光面２２が受ける信号強度ＩD３３、被写体Ｍ３の面積拡大率ＧＳ３３は、補正後信号強度ＩD３３’、被写体Ｍ３の補正後面積拡大率ＧＳ３３’に夫々置き換えられる。よって、（９）式より、
0004778163.tif 000022
となる。
【００８３】
以上の結果をまとめると、図７の様になる。
【００８４】
次いで、図８〜１２に基づいて説明する。
【００８５】
条件２の被写体Ｍ２を基準として条件２の画像に、補正された条件１の画像および補正された条件３の画像を重ね合わせると、図８、図９、図１０、図１１に示す如く、被写体Ｍ１はＩD１１’、ＩD２１’、ＩD３１’の異なる信号強度が、異なる大きさをもって、ズレて現れる。
【００８６】
同様に、被写体Ｍ３もＩD１３’、ＩD２３’、ＩD３３’の異なる信号強度が、異なる大きさをもって、ズレて現れる。被写体Ｍ２については、ＩD１２’、ＩD２２’、ＩD３２’が同じ大きさの信号強度をもって重なって現れる。
【００８７】
これは、求める被写体画像上の任意の部分はズレることなく黒化度成分が大きくなり、一方、それ以外の部分は重なりがズレて黒化度成分が小さくなることを示している。
【００８８】
ここでは、三枚の撮像画をもとに補正を掛け、重ね合わせた例を示したが、元となる撮像画の枚数を多くし同様の作業をすることによって、ズレずに重なる像はさらに黒化度を増し、求める被写体とそれ以外の被写体との境界（求める被写体の輪郭）はコントラストが強く明確になって来る。さらに、マッハ効果によりコントラストが強くなった輪郭は視覚に強く訴えることになり、断層像の認識を容易にする。（図１２参照）
【００８９】
また、上述した本願発明における補正後一辺拡大率と、特開平７−２３９３９号公報の発明での補正後一辺拡大率を比較することにより、本願発明の優位性をより明確にする。
【００９０】
特開平７−２３９３９号公報の発明に関しては、図２０に示す如く、本願発明と同様に、実状に則したＡ，Ｂ，Ｌの各距離値を設定し、被写体ＭからＸ線撮像手段２０２の受光面２０６までの距離を一定に保ったまま、Ｘ線源２０４から被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３までの距離を変化させ、一辺拡大率、面積拡大率及びＸ線撮像手段２０２の受光面２０６が受ける信号強度の値を求める。
【００９１】
まず、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の面積をＳ０（Ｓ０≠０）、Ｂ＝２０ｍｍ（一定）とし、Ｌ＝１０ｍｍとし、被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に照射される信号強度をＩＥとし、条件１をＡ＝２５０ｍｍ、条件２をＡ＝５００ｍｍ、条件３をＡ＝７５０ｍｍとして、一辺拡大率、面積拡大率及び受光面が受ける信号強度を、本願発明と同様に計算し、条件２の被写体Ｍ２を求める断層面としたときの画像再構築の計算も同様に行った。
【００９２】
以上の特開平７−２３９３９号公報の発明の結果をまとめると、図２１、２２の様になる。
【００９３】
以上の補正後一辺拡大率の結果から、本願発明の図７及び特開平７−２３９３９号公報の発明の図２２の補正後一辺拡大率比較を、図１３に示す。
【００９４】
この図１３においては、縦軸に補正後一辺拡大率、横軸にＸ線源から被写体Ｍまでの距離を示す。
【００９５】
被写体Ｍ１の本願発明の補正後一辺拡大率は、条件１では２．０８３４、条件２では２．０４０８、条件３では２．０２７１であり、条件１と条件２との差は０．０４２６、条件２と条件３との差は０．０１３７となる。同様に、被写体Ｍ１の特開平７−２３９３９号公報の発明の補正後一辺拡大率は、条件１では１．０８３４、条件２では１．０６１２、条件３では１．０５４０であり、条件１と条件２との差は０．０２２２、条件２と条件３との差は０．００７２となる。被写体Ｍ３も同様に、被写体Ｍ３の本願発明の補正後一辺拡大率は、条件１では１．９２３１、条件２では１．９６０８、条件３では１．９７３７であり、条件１と条件２との差は０．０３７７、条件２と条件３との差は０．０１２９となる。被写体Ｍ３の特開平７−２３９３９号公報の発明の補正後一辺拡大率は条件１では１．０００１、条件２では１．０１９６、条件３では１．０２６４であり、条件１と条件２との差は０．０１９５、条件２と条件３との差は０．００６８となる。
【００９６】
ここで、本願発明での補正後一辺拡大率のズレの差は、特開平７−２３９３９号公報の発明の補正後一辺拡大率のズレの差よりも大きく、この一辺拡大率のズレの差が大きいほど求める断層面以外の断層像のズレが大きく現れ、黒化度成分が小さくなる。被写体Ｍ２に関しては、条件２の被写体２に対して補正してあるため、条件１、条件２、条件３の各々の被写体Ｍ２補正後一辺拡大率はズレることがない。このため、求める被写体Ｍ２の断層面はズレることなく黒化度成分が大きくなり、求める被写体の断層面とそれ以外の被写体の断層面との境界はコントラストが強く明確になってくる。
【００９７】
即ち、本願発明は、特開平７−２３９３９号公報の発明よりも、補正後一辺拡大率及び面積拡大率の差が大きくなるため、よりマッハ効果が強調され、求める被写体Ｍの断層面とそれ以外の被写体の断層面との境界はコントラストが強く明確に現れる。なお、図２１、２２には、参考のために信号強度も明記した。
【００９８】
次に、被写体Ｍのズレの方向および大きさについて説明する。
【００９９】
図１４は被写体ＭとＸ線源４との距離がＡからＡ＋ｘに移動したときの、求める被写体Ｍの画像に対し、それ以外の画像がズレて重なる位置関係の計算例を示す。このとき、ｘは移動距離を示している。
【０１００】
図１５は被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の位置関係を示す座標図である。まず、被写体Ｍ２を０とすると、被写体Ｍ１は被写体Ｍ２からＸ軸方向に−Ｌ、Ｙ軸方向にＰの位置に位置する。次に、被写体Ｍ３は被写体Ｍ２からＸ軸方向にＬ、Ｙ軸方向に−Ｐの位置に位置する。この被写体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の座標関係は変化しないものとする。
【０１０１】
被写体Ｍ１ａ、Ｍ２ａ、Ｍ３ａを基準面とし、被写体Ｍ１ａ、Ｍ２ａ、Ｍ３ａが距離ｘだけＸ線撮像手段６の受光面２２側に移動した被写体を被写体Ｍ１ｂ、Ｍ２ｂ、Ｍ３ｂとし、基準面の被写体Ｍ２ａを求める被写体とする。
【０１０２】
次に、Ｘ線源４から受光面２２に垂直方向に引いた軸をＸ軸とし、Ｘ軸を基準に被写体Ｍ１ａのＸ線撮像手段６の受光面２２での断層像の距離をＱ１ａで示し、被写体Ｍ１ｂのＸ線撮像手段６の受光面２２での断層像の距離をＱ１ｂで示す。また、同様に、被写体Ｍ３ａのＸ線撮像手段６の受光面２２での断層像の距離を−Ｑ３ａで示し、被写体Ｍ３ｂの受光面２２での断層像の距離を−Ｑ３ｂで示す。
【０１０３】
まず、被写体Ｍ１ａのＸ線撮像手段６の受光面２２でのＱ１ａの長さは、次のように示される。
Ｑ１ａ＝{ｐ＊（Ａ＋Ｂ）}／（Ａ−Ｌ）……（１１）
【０１０４】
被写体Ｍ１ｂのＸ線撮像手段６の受光面２２でのＱ１ｂの長さは、次のように示される。
Ｑ１ｂ＝{ｐ＊（Ａ＋Ｂ）}／（Ａ＋ｘ−Ｌ）……（１２）
【０１０５】
被写体Ｍ１ａの断層像の一辺拡大率に対する被写体Ｍ１ｂの断層像の一辺拡大率の補正係数をｋQ１とおくと、
（Ｑ１ｂ＊ｋQ１）／Ｑ１ａ＝１より、
ｋQ１＝Ｑ１ａ／Ｑ１ｂ……（１３）
となる。
【０１０６】
この（１３）式に（１１）、（１２）の式を代入すると、
0004778163.tif 000023
となる。
【０１０７】
ここで、（１３）式はＱ１ａ＝Ｑ１ｂ＊ｋQ１となり、ｋQ１＝１＋｛ｘ／（Ａ−Ｌ）｝を代入すると、
Ｑ１ａ＝Ｑ１ｂ＊ [１＋｛ｘ／（Ａ−Ｌ）｝]
Ｑ１ａ＝Ｑ１ｂ＋｛ｘ／（Ａ−Ｌ）｝＊Ｑ１ｂ
Ｑ１ａ−Ｑ１ｂ＝｛ｘ／（Ａ−Ｌ）｝＊Ｑ１ｂ
となる。
【０１０８】
即ち、ｘ＝０の時、被写体Ｍ１ａと被写体Ｍ１ｂの撮影像は重なり合う。ｘが大きくなると、Ｑ１ｂが小さくなり、被写体Ｍ１ｂの撮影像は被写体Ｍ２ａの撮影像の方向へと移動していく。
【０１０９】
同様にして、被写体Ｍ３ａの受光面２２での−Ｑ３ａの長さは、次のように示される。
−Ｑ３ａ＝{−ｐ＊（Ａ＋Ｂ）}／（Ａ＋Ｌ）……（１４）
【０１１０】
被写体Ｍ３ｂの受光面２２での−Ｑ３ｂの長さは、次のように示される。
−Ｑ３ｂ＝{−ｐ＊（Ａ＋Ｂ）}／（Ａ＋ｘ＋Ｌ）……（１５）
【０１１１】
被写体Ｍ３ａの撮影像の一辺拡大率に対する被写体Ｍ３ｂの撮影像の一辺拡大率の補正係数をｋQ３とおくと、
（−Ｑ３ｂ＊ｋQ３）／−Ｑ３ａ＝１より
ｋQ３＝−Ｑ３ａ／−Ｑ３ｂ……（１６）
となる。
【０１１２】
この（１６）式に（１４）、（１５）の式を代入すると、
0004778163.tif 000024
となる。
【０１１３】
ここで、（１６）式は−Ｑ３ａ＝−Ｑ３ｂ＊ｋQ３となり、ｋQ１＝１＋｛ｘ／（Ａ＋Ｌ）｝を代入すると、
0004778163.tif 000025
となる。
【０１１４】
即ち、ｘ＝０の時、被写体Ｍ１ａと被写体Ｍ１ｂの撮影像は重なり合う。ｘが大きくなると、Ｑ３ｂが小さくなり、被写体Ｍ３ｂの撮影像は被写体Ｍ２ａの撮影像の方向へと移動していく。
【０１１５】
被写体Ｍ１ａ、Ｍ２ａ、Ｍ３ａの基準面の撮影像に対し、Ｘ線源４と被写体Ｍの距離をｘだけ移動した被写体Ｍの撮影像を重ね合わせていくと、求める被写体Ｍ２ａ以外の撮影像は同じ位置に重なるのではなく、被写体Ｍ２ａ方向にズレて重なることになり、よりボケ像となる（図１６参照）。
【０１１６】
以上のことから、求める被写体撮影像に、それ以外の被写体撮影像を重ね合わせることにより、各撮影像のズレは求める被写体Ｍ２ａの撮影像に近付いていく。また、ズレの大きさは、被写体Ｍ３よりも被写体Ｍ１の方が大きくなる。これは、被写体Ｍ１の方が被写体３よりも一辺拡大率が大きいためである。
【０１１７】
この結果、この実施例においては、拡大率を利用して所望部位を撮影する装置を提供し、管球焦点と検出部とを直線運動させ、その運動と共にＸ線照射をし、被写体をある時間毎にフレーム画像に取り込みながら撮影し、被写体が固定されているので、ある基準点を予め決めておけば、それに合わせて拡大率を決定し、その拡大率に合わせて画像を生成することにより、所望部位のみ抽出することができる。また、縦、横、斜め方向に直線運動させれば、所望部位の様々な角度を撮影することができる。
【０１１８】
これにより、各フレーム毎の画像を得られることで、一回の撮影にて、多くのスライス画像を提供することができ、より正確な臨床情報を得ることができ、被爆線量・撮影時間を減少させ、また、直線運動なので、装置を簡単にすることができる。
【０１１９】
つまり、本願発明によれば、一辺拡大率及び面積拡大率の変化を大きく得ることが可能となり、任意の被写体画像以外の画像に補正係数の逆数を掛け、これを被写体Ｍの画像に重ね合わせることにより、これまで困難であった、口腔内領域の撮影を一度の位置付けで行うことが可能となり、また、必要に応じて任意の断層像を再構築することが可能となり、さらに、Ｘ線断層撮影装置２の小型化が可能となるので、廉価に製作可能なり、口腔内領域のみならずや頭部の断層撮影でのニーズに応えることが可能となる。
【０１２０】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、被写体にＸ線を発生するＸ線源と被写体を通過したＸ線を検出するＸ線撮像手段とを、被写体を間にして相互に対向し、且つ、Ｘ線源とＸ線撮像手段との距離を一定に設定し、Ｘ線撮影構成体を直線移動させながらＸ線照射を行い、任意の時間毎に被写体の撮影像をＸ線源撮像手段で取り込みながらＸ線撮影を行い、このとき、被写体が予め固定されているので、ある基準点を予め設定すれば、その基準点に合わせて撮影像の拡大率は、各々の位置により決定され、取り込まれた複数枚の撮影像を拡大又は縮小し、その撮影像を重ね合わせて合成することにより、所望部位の断層面画像を容易に生成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線撮影構成体の直線移動状態を示す正面図である。
【図２】Ｘ線源から被写体までの距離と一辺拡大率との関係を示す図である。
【図３】単一の被写体の撮影を示す正面図である。
【図４】複数の被写体の撮影を示す正面図である。
【図５】複数の被写体の各条件での撮影を示す正面図である。
【図６】複数の被写体の各条件での補正前の拡大率及び信号強度を示す図である。
【図７】複数の被写体の各条件での補正後の拡大率及び信号強度を示す図である。
【図８】撮影像を縮小したときの撮影を示す図である。
【図９】撮影像を等倍したときの撮影を示す図である。
【図１０】撮影像を拡大したときの撮影を示す図である。
【図１１】撮影像を合成したときを示す図である。
【図１２】信号強度を示す図である。
【図１３】補正後の一辺拡大率を示す図である。
【図１４】被写体とＸ線源との距離が移動したときの図である。
【図１５】各被写体の位置関係を示す座標図である。
【図１６】被写体のボケ像を示す図である。
【図１７】実施例において撮影像の生成の流れを示す図である。
【図１８】Ｘ線断層撮像装置のシステム構成図である。
【図１９】従来においてＸ線源を移動させた正面図である。
【図２０】従来において複数の被写体の各条件での撮影を示す正面図である。
【図２１】従来において複数の被写体の各条件での補正前の拡大率及び信号強度を示す図である。
【図２２】従来において複数の被写体の各条件での補正後の拡大率及び信号強度を示す図である。
【符号の説明】
２  Ｘ線断層撮影装置
４  Ｘ線源
６  Ｘ線撮像手段
６Ａ  撮影画像部
８  Ｘ線撮影構成体
１０  直線移動駆動手段
１２  移動計測手段
１４  撮影影像制御手段
１６  拡大率補正手段
１８  撮影像合成手段
２０  制御装置
２２  受光面
【図１】
0004778163.tif 000026
【図２】
0004778163.tif 000027
【図３】
0004778163.tif 000028
【図４】
0004778163.tif 000029
【図５】
0004778163.tif 000030
【図６】
0004778163.tif 000031
【図７】
0004778163.tif 000032
【図８】
0004778163.tif 000033
【図９】
0004778163.tif 000034
【図１０】
0004778163.tif 000035
【図１１】
0004778163.tif 000036
【図１２】
0004778163.tif 000037
【図１３】
0004778163.tif 000038
【図１４】
0004778163.tif 000039
【図１５】
0004778163.tif 000040
【図１６】
0004778163.tif 000041
【図１７】
0004778163.tif 000042
【図１８】
0004778163.tif 000043
【図１９】
0004778163.tif 000044
【図２０】
0004778163.tif 000045
【図２１】
0004778163.tif 000046
【図２２】
0004778163.tif 000047