(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生器とＸ線検出器とが被写体を挟んで対向するように配置された旋回アームからなる旋回手段と、
前記旋回アームを前記Ｘ線発生器とＸ線検出器との間の位置で旋回可能に軸支する機構上の旋回軸を含み、前記旋回アームを前記機構上の旋回軸の軸心を中心に旋回する旋回機構と、
前記旋回アームを回転可能に支持する支持体と、
前記支持体に固定され、前記支持体に相対的に前記機構上の旋回軸を前記機構上の旋回軸に垂直な方向に交差する２次元の方向に移動させる旋回軸移動機構と、
Ｘ線ＣＴ撮影中に前記旋回機構と前記旋回軸移動機構を制御し、前記旋回機構による前記旋回アームの旋回及び前記旋回軸移動機構による前記機構上の旋回軸の移動の連動による合成運動を行わせる制御装置とを備え、
前記旋回機構において前記機構上の旋回軸は鉛直方向に配置され、
前記制御装置は、前記合成運動において、前記旋回機構に、前記Ｘ線発生器とＸ線検出器を、前記機構上の旋回軸を旋回の中心として旋回させるのと同時に同期して、前記旋回軸移動機構に、関心領域の中心に対する前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線検出器の距離を常に一定に保つように、前記機構上の旋回軸を、前記関心領域の中心を円の中心とする円周上を移動させることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項２】
さらに、前記被写体を、前記機構上の旋回軸に交差する２次元の方向に移動させる被写体移動機構を備え、
前記制御装置は、Ｘ線ＣＴ撮影中に前記旋回機構と前記旋回軸移動機構および前記被写体移動機構に、前記旋回手段の旋回と、前記旋回軸移動機構および前記被写体移動機構の前記機構上の旋回軸および前記被写体の移動との連動による合成運動を行わせて、前記合成運動において、前記機構上の旋回軸を、前記円周上を前記関心領域の中心に対して相対的に移動させることを特徴とする
請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項３】
前記旋回軸移動機構が前記旋回機構と同じハウジング内に設けられることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項４】
前記旋回軸移動機構は、前記旋回機構の前記機構上の旋回軸の軸受けに結合された１つ又は複数の直列に接続された結合部材により構成され、前記回転中心を前記機構上の旋回軸に交差する２次元の方向に移動可能とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項５】
前記旋回軸移動機構は、
前記旋回機構の前記機構上の旋回軸を第１の方向に移動可能な第１移動手段と、
前記第１の方向と異なる第２の方向に移動可能な第２移動手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項６】
Ｘ線発生器とＸ線検出器とが被写体を挟んで対向するように配置された旋回アームからなる旋回手段と、前記旋回アームを前記Ｘ線発生器とＸ線検出器との間の位置で旋回可能に軸支する機構上の旋回軸を含み、前記旋回アームを前記機構上の旋回軸の軸心を中心に旋回する旋回機構と、前記旋回アームを回転可能に支持する支持体と、前記支持体に固定され、前記支持体に相対的に前記機構上の旋回軸を前記機構上の旋回軸に垂直な方向に交差する２次元の方向に移動させる旋回軸移動機構とを備え、前記旋回機構において前記機構上の旋回軸が鉛直方向に配置されたＸ線ＣＴ撮影装置によるＸ線ＣＴ撮影方法において、
Ｘ線ＣＴ撮影中に前記旋回機構と前記旋回軸移動機構を制御し、前記旋回機構による前記旋回アームの旋回及び前記旋回軸移動機構による前記機構上の旋回軸の移動の連動による合成運動を行わせ、
前記合成運動において、前記旋回機構に、前記Ｘ線発生器とＸ線検出器を、前記機構上の旋回軸を旋回の中心として旋回させるのと同時に同期して、前記旋回軸移動機構に、関心領域の中心に対する前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線検出器の距離を常に一定に保つように、前記機構上の旋回軸を、前記関心領域の中心を円の中心とする円周上を移動させることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元領域を再構成するＸ線ＣＴ撮影に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置では、Ｘ線発生器とＸ線検出器を被写体の両側に配置する。そして、Ｘ線発生器とＸ線検出器を被写体の周りで被写体に対して相対的に回転させつつ、Ｘ線発生器により被写体に多方向からＸ線ビームを照射し、被写体を透過したＸ線の強度分布（被写体の投影）をＸ線検出器で測定する。そして、１回転で収集されたＸ線投影データから、被写体の断層面について被写体内部のＸ線の線吸収係数の分布（画像）を２次元的に再構成して、断層像を得る。この再構成計算を、旋回軸に垂直な複数の面について行う。そして、複数の断層像から３次元画像を得る。
【０００３】
なお、後で説明するように本発明ではＸ線発生器と撮影上の回転中心との距離および／またはＸ線検出器と撮影上の回転中心との距離を相対的に変更可能とされるが、これに関連して、特開２００４−３２９２９３号公報に記載されたＣＴ撮影装置では、ＣＴ撮影の前に、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる目標箇所の３次元位置を正確に位置決めするために、Ｘ線発生器と被写体とＸ線検出器との位置関係を２通りに設定して透過静止画像（スカウト画像という）を撮影する。ここで、スカウト画像の大きさを変える場合、椅子の位置をＸ線検出器で相対的に移動している。また、工業用の被写体に使用されるＸ線ＣＴ撮影装置（たとえば特開平５−３２２８０２号公報参照）では、被写体の両側に配置されるＸ線発生器とＸ線検出器の位置は固定され、一方、被写体が、回転テーブルに載せられる。そして、回転テーブルを回転しつつ被写体の投影が撮影される。ここで、Ｘ線発生器やＸ線検出器の回転テーブルに対する位置を変えると倍率が変化できる。また、特開２００１−３７７４７号公報には、旋回するリングアームに被写体を挟んで相対向するＸ線発生部とＸ線平面検出器を設けたＣＴ撮影装置が開示されている。このＸ線平面検出器は、伸縮動する伸縮アームを介してリングアームに設けられており、伸縮アームの伸縮動の作用により、Ｘ線平面検出器が被写体に近接、離隔し、拡大率が変更可能である。
【特許文献１】特開２００４−３２９２９３号公報
【特許文献２】特開平５−３２２８０２号公報
【特許文献３】特開２００１−３７７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＴ撮影において、拡大率を可変できると、視野（関心領域の大きさ）を可変にでき、また、解像度を可変にできる。Ｘ線発生器とＸ線検出器とが旋回アームやガントリーなどに対向して配置されるＣＴ撮影装置では、Ｘ線発生器とＸ線検出器は、被写体の周りを、Ｘ線発生器、被写体及びＸ線検出器の間の距離を一定に保ちつつ回転される。拡大率は、Ｘ線発生器またはＸ線検出器の被写体に対する距離を変えることにより増減できる。
【０００５】
しかし、従来の技術においては、次のような問題がある。特開２００４−３２９２９３号公報に記載されたＣＴ撮影装置では、スカウト画像の大きさは変えられるが、ＣＴ画像の拡大率可変構成までは言及されていない。また、たとえば特開平５−３２２８０２号公報に記載される、工業用の被写体に使用されるＸ線ＣＴ撮影装置では、被写体を旋回させながら撮影することがＣＴ撮影の条件であるが、撮影対象が物体であるから旋回させながらの撮影が可能なのであり、人体を旋回させつつ撮影することは、身動きから生じるアーチファクトや、被写体が目まいを起こす等の問題があって、特に医療用目的の場合、事実上採用は困難である。さらに、撮影対象が物体であっても、連続回転に耐えない精緻な構造のものであることもあり、同様に採用は困難である。また、たとえば特開２００１−３７７４７号公報に記載される、従来のＸ線ＣＴ撮影装置における拡大率可変の構成では、旋回手段に対してＸ線検出器を移動させる機構や、旋回手段に対してＸ線発生器を移動させる機構を要する。一方、従来より、旋回アームの両端のそれぞれに、固定的にＸ線発生器とＸ線検出器を設けた医療用のパノラマＸ線撮影やＸ線ＣＴ撮影装置は多く普及しており、改良が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、相対的位置関係が固定されたＸ線発生器とＸ線検出器を用いて、ＣＴ撮影の視野（関心領域の大きさ）を容易に可変にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生器とＸ線検出器とが被写体を挟んで対向するように配置された旋回アームからなる旋回手段と、前記旋回アームを前記Ｘ線発生器とＸ線検出器との間の位置で旋回可能に軸支する機構上の旋回軸を含み、前記旋回アームを前記機構上の旋回軸の軸心を中心に旋回する旋回機構と、前記旋回アームを回転可能に支持する支持体と、前記支持体に固定され、前記支持体に相対的に前記機構上の旋回軸を前記機構上の旋回軸に垂直な方向に交差する２次元の方向に移動させる旋回軸移動機構と、Ｘ線ＣＴ撮影中に前記旋回機構と前記旋回軸移動機構を制御し、前記旋回機構による前記旋回アームの旋回及び前記旋回軸移動機構による前記機構上の旋回軸の移動の連動による合成運動を行わせる制御装置とを備える。前記旋回機構において前記機構上の旋回軸は鉛直方向に配置される。ここで、前記制御装置は、前記合成運動において、前記旋回機構に、前記Ｘ線発生器とＸ線検出器を、前記機構上の旋回軸を旋回の中心として旋回させるのと同時に同期して、前記旋回軸移動機構に、関心領域の中心に対する前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線検出器の距離を常に一定に保つように、前記機構上の旋回軸を、前記関心領域の中心を円の中心とする円周上を移動させる。これにより、前記Ｘ線発生器と前記回転中心との距離および／または前記Ｘ線検出器と前記回転中心との距離を相対的に変更可能とすることにより拡大率を変更可能にする。
【０００８】
好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記旋回軸移動機構は、前記旋回機構の前記旋回軸を第１の方向に移動可能な第１移動手段と、前記第１の方向と異なる第２の方向に移動可能な第２移動手段とを備える。
【０００９】
また、好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記旋回軸移動機構が前記旋回機構と同じハウジング内に設けられる。
【００１０】
また、好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記旋回軸移動機構は、前記旋回機構の前記旋回軸の軸受けに結合された１つ又は複数の直列に接続された結合部材により構成され、前記回転中心を前記旋回軸に交差する２次元の方向に移動可能とする。
【００１５】
好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置は、さらに、前記被写体を、前記機構上の旋回軸に交差する２次元の方向に移動させる被写体移動機構を備える。前記制御装置は、Ｘ線ＣＴ撮影中に前記旋回機構と前記旋回軸移動機構および前記被写体移動機構に、前記旋回機構による前記旋回手段の旋回と、前記旋回軸移動機構および前記被写体移動機構による前記機構上の旋回軸および前記被写体の移動との連動による合成運動により、前記合成運動において、前記機構上の旋回軸を、前記円周上を相対的に移動させることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るＸ線ＣＴ撮影方法では、Ｘ線発生器とＸ線検出器とが被写体を挟んで対向するように配置された旋回アームからなる旋回手段と、前記旋回アームを前記Ｘ線発生器とＸ線検出器との間の位置で旋回可能に軸支する機構上の旋回軸を含み、前記旋回アームを前記機構上の旋回軸の軸心を中心に旋回する旋回機構と、前記旋回アームを回転可能に支持する支持体と、前記支持体に固定され、前記支持体に相対的に前記機構上の旋回軸を前記機構上の旋回軸に垂直な方向に交差する２次元の方向に移動させる旋回軸移動機構とを備え、前記旋回機構において前記機構上の旋回軸が鉛直方向に配置されたＸ線ＣＴ撮影装置によるＸ線ＣＴ撮影方法において、ＣＴ撮影中に前記旋回機構と前記旋回軸移動機構を制御し、前記旋回機構による前記旋回アームの旋回及び前記旋回軸移動機構による前記機構上の旋回軸の移動の連動による合成運動を行わせる。この合成運動において、前記旋回機構に、前記Ｘ線発生器とＸ線検出器を、前記機構上の旋回軸を旋回の中心として旋回させるのと同時に同期して、前記旋回軸移動機構に、関心領域の中心に対する前記Ｘ線発生器及び前記Ｘ線検出器の距離を常に一定に保つように、前記機構上の旋回軸を、前記関心領域の中心を円の中心とする円周上を移動させる。
【発明の効果】
【００１７】
前記Ｘ線ＣＴ撮影装置および前記Ｘ線ＣＴ撮影方法によれば、ＣＴ撮影において、相対的位置関係が固定されたＸ線発生器とＸ線検出器を用いて、視野（関心領域の拡大率）を容易に可変にできる。特に、検出面域の広さが限られたＸ線検出器を用いる場合に、ある拡大率では関心領域が大きすぎて検出面域に入りきらず、関心領域全域の撮影ができない場合に、拡大率を下げて関心領域全域が検出面域に収まるように撮影することができる。
また、旋回手段に対してＸ線検出器を移動させる機構や、旋回手段に対してＸ線発生器を移動させる機構を用いることなく、拡大率変更が可能である。
また、仮に旋回手段を旋回軸周りに旋回させた場合に、機械的不具合で軸ぶれが生じた場合でも、機構上の旋回軸と異なる撮影上の回転中心が設定されることより、容易に軸ぶれを補正できる。
【００１８】
好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置によれば、第１の方向と、第１の方向と異なる第２の方向にそれぞれ移動手段を備えるので、機構上の旋回軸の２次元移動制御が容易である。
【００１９】
好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置によれば、旋回軸移動機構が旋回機構と同じハウジング内に設けられるので、２次元的に広いスペースを占めることが多い旋回軸移動機構のいずれかの適宜な空間を有効利用して旋回機構を設けることができる。また、例えば旋回機構を旋回手段側に設ける必要がなくなり、旋回手段の構造を簡易化できる。
【００２０】
好ましくは、前記Ｘ線ＣＴ撮影装置によれば、旋回軸移動機構は、旋回機構の旋回軸の軸受けに結合された１つ又は複数の直列に接続された結合部材により構成されるので、簡易な構造で機構上の旋回軸の２次元移動制御が可能である。
【００２２】
前記Ｘ線ＣＴ撮影装置によれば、旋回機構の機構上の旋回軸が鉛直方向に配置されるので、例えば被写体が人体である場合、立位または座位で位置付けができ、小さな設置スペースで設置できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
本発明では、Ｘ線ＣＴ撮影装置において、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２とが被写体を挟んで対向して配置されている旋回手段（たとえば旋回アーム）を用いて、Ｘ線発生器とＸ線検出器の間の距離は一定にしておく。旋回機構は、旋回機構に含まれる旋回軸の周りで旋回手段を旋回可能に支持する。この旋回軸は、旋回機構の旋回に関するものなので、以下では「機構上の旋回軸」あるいは単に「旋回軸」という。旋回手段が機構上の旋回軸の周りで旋回されると、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２が被写体の周りで旋回される。旋回軸は、Ｘ線発生器１から照射されるＸ線ビームの中心線に垂直か、少なくともほぼ垂直な方向であることが望ましい。その場合、たとえば被写体が人体である場合、立位または座位で位置付けができ、小さな設置スペースで設置できる。
【００２５】
まずＸ線ＣＴ撮影における拡大率（倍率）について説明する。いまＸ線発生器１の位置（厳密にはＸ線発生器１におけるＸ線ビームの焦点の位置）をＦ、Ｘ線検出器２の位置（厳密にはＸ線検出器２におけるＸ線検出面の位置）をＳ、旋回機構の機構上の旋回軸３ａの位置をＢ、被写体Ｏの位置（厳密には被写体Ｏの関心領域の中心の位置）をＣとする。この場合、図１で（ｃ）に示すように、旋回機構の機構上の旋回軸３aの位置Ｂと被写体Ｏの関心領域の中心の位置Ｃが同じであれば、被写体ＯがＸ線検出器２の撮像面に映る拡大率（倍率）は、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２の距離FSとＸ線発生器上と機構上の旋回軸３aの距離FB（図１の（ｃ）の場合、FB＝Ｘ線発生器１と被写体Ｏの距離FC）を用いて表現すると、FS／FB（＝FS／FC）である。
【００２６】
ここで、Ｘ線発生器１と被写体Ｏとの距離FCおよび／または被写体ＯとＸ線検出器２との距離ＣＳを変えることにより拡大率を変えることができる。たとえば、図１で（ａ）に示すように、旋回機構の機構上の旋回軸３ａに対して相対的に被写体Ｏの位置ＣをＸ線検出器２の側に移動すると、拡大率が小さくでき、大きい領域が撮影できる。この場合、撮影に先立って、被写体ＯをＸ線検出器２に相対的にＸ線検出器２の方向に距離α（＞０）だけ移動する。次に、撮影時には、図２について後述するように、旋回手段３を旋回させると共に、旋回機構の旋回中心すなわち機構上の旋回軸３ａを被写体Ｏの関心領域の中心（図１の（ａ）で回転中心である位置）を中心とする半径αの円周上を移動させるか、または、図３について後述するように、被写体Ｏを、旋回機構の旋回中心を中心とする半径αの円周上を移動させる。機構上の旋回中心は旋回機構の機構上の旋回軸３aであるが、被写体ＯがＸ線検出器２に映る拡大率はFS／（FB＋α）（＝FS／FC）である。
【００２７】
一方、図１で（ｂ）に示すように、旋回機構の機構上の旋回軸３ａに対して相対的に被写体Ｏの位置ＣをＸ線発生器１の側に移動すると、拡大率が大きくでき、小さい領域が撮影できる。この場合、撮影に先立って、被写体ＯをＸ線発生器１の方向に距離αだけ移動する。次に、撮影時には、図２について後述するように、旋回手段を旋回させるとともに、旋回機構の旋回中心すなわち機構上の旋回軸３aを被写体Ｏの関心領域の中心を中心とする半径αの円周上を移動させるか、または、被写体Ｏを、旋回機構の旋回中心を中心とする半径αの円周上を移動させる。この場合、機構上の回転中心は旋回機構の機構上の旋回軸３aであるが、被写体がＸ線検出器２に映る拡大率はFS／（FB−α）（＝FS／FC）である。
【００２８】
ここで、図１の（ａ）と（ｂ）の場合、旋回機構の機構上の旋回軸３ａと被写体Ｏの関心領域の中心が異なるので、旋回機構の機構上の旋回軸３aまたは被写体Ｏの位置は、旋回機構が機構上の旋回軸３ａの周りで旋回手段３を旋回させるときに、旋回機構の回転角度に従って円運動させねばならない。すなわち、この円運動が実現できればＣＴ撮影における拡大率を可変にできる。このため、旋回機構全体を旋回機構の回転角度に従って円運動をさせればよい。これにより、Ｘ線発生器１、被写体Ｏ及びＸ線検出器２の相対的位置関係を一定に保つことができる。そのようなＣＴ撮影では、以下のような効果がある。相対的位置関係が固定されたＸ線発生器１とＸ線検出器２を用いて、視野（関心領域の拡大率）を容易に可変にできる。特に、検出面域の広さが限られたＸ線検出器２を用いる場合に、ある拡大率では関心領域が大きすぎて検出面域に入りきらず、関心領域全域の撮影ができない場合に、拡大率を下げて関心領域全域が検出面域に収まるように撮影することができる。また、旋回手段に対してＸ線検出器２を移動させる機構や、旋回手段に対してＸ線発生器１を移動させる機構を用いることなく、拡大率変更が可能である。また、かりに旋回手段を旋回軸周りに旋回させた場合に、機械的不具合で軸ぶれが生じた場合でも、機構上の旋回軸と異なる撮影上の回転中心が設定されることより、容易に軸ぶれを補正できる。
【００２９】
このため、第１のＸ線ＣＴ撮影装置では、旋回機構の機構上の旋回軸３ａを機構上の旋回軸３ａに交差する２次元の方向に移動させる、後に詳述する旋回軸移動機構３１を設ける。図２は、この制御の状況を示す。旋回軸移動機構３１は、機構上の旋回軸３ａを移動するが、それと同時に、旋回手段３は、移動中の機構上の旋回軸３ａの周りでＸ線発生器１及びＸ線検出器２を旋回する。この２種の移動は、被写体Ｏの関心領域の中心３ＸとＸ線発生器１及びＸ線検出器２との距離を常に一定に保つように同期される。この２種の動きの連動による合成運動において、被写体Ｏの関心領域の中心３Ｘが撮影上の回転中心となり、Ｘ線発生器１及びＸ線検出器２は、被写体Ｏの関心領域の中心３Ｘの周りで中心３Ｘとの距離を常に一定に保って旋回される。こうして、旋回機構の機構上の旋回軸３ａと被写体Ｏの関心領域の中心とが位置的に異なっても、旋回機構による旋回手段の旋回及び旋回軸移動機構による機構上の旋回軸の移動を連動させる合成運動により、機構上の旋回軸３aとは異なる撮影上の回転中心３ｘが常に前記被写体の関心領域の中心３Ｘに設定され、旋回手段３は、常に被写体Ｏの関心領域の中心３Ｘの周りに旋回する。
【００３０】
ここで、機構上の旋回軸３ａとは異なる「撮影上の回転中心３ｘ」とは、機構上の旋回軸とは独立した、機構上の旋回軸３ａ自体を移動可能な旋回軸移動機構の存在により実現される撮影上の回転中心という意味であって、機構上の旋回軸３ａと撮影上の回転中心３ｘとが、位置的に一致する場合も含まれる。Ｘ線発生器１とＸ線検出器２を対向して保持する旋回手段３が旋回機構により旋回されるとともに、その回転角度に対応して、旋回機構の中心（移動された回転中心に対応する機構上の旋回軸３ａ）を関心領域の中心３Ｘ（初めの回転中心にあった位置に対応する）に対して相対的に回転して、Ｘ線発生器１、被写体Ｏ及びＸ線検出器２の相対的位置関係を一定に保つ。なお、図２と後述の図３は、拡大率を小さくする場合を示しているが、拡大率を大きくする場合は、関心領域の中心３Ｘは、Ｘ線発生器１側に位置させる。
【００３１】
また、被写体Ｏを旋回機構の回転角度に従って円運動をさせる第２のＸ線ＣＴ撮影装置では、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２との間にあって被写体Ｏを保持する被写体保持機構に、旋回機構の機構上の旋回軸３ａに交差する２次元の方向に移動させる、後に詳述する被写体移動機構５を備える。図３は、この制御の状況を示す。旋回機構の機構上の旋回軸３ａと被写体の関心領域の中心３Ｘが位置的に異なっても、制御部により、旋回機構による旋回手段３の旋回及び被写体移動機構５による被写体Ｏの回動を、同期して同時に連動させる合成運動により、被写体の関心領域の中心３ＸとＸ線発生器１及びＸ線検出器２との距離を常に一定に保つ。つまり、機構上の旋回軸３aとは異なる撮影上の回転中心３ｘが設定され、常に被写体Ｏの関心領域の中心３Ｘに位置して旋回手段３が旋回するように保つ。
【００３２】
ここで、機構上の旋回軸３ａとは異なる「撮影上の回転中心３ｘ」とは、機構上の旋回軸とは独立した、被写体を回動可能な被写体移動機構の存在により実現される撮影上の回転中心という意味であって、機構上の旋回軸３aと撮影上の回転中心３ｘとが、位置的に一致する場合も含まれる。旋回手段が旋回機構により旋回されるとともに、その回転角度に対応して、被写体の関心領域の中心３Ｘを旋回機構の中心（機構上の旋回軸３ａ）に対して相対的に回転して、Ｘ線発生器１、被写体及びＸ線検出器２の相対的位置関係を一定に保つ。
【００３３】
以上の図２と図３に示した実施形態を以下でさらに詳しく説明する。
図４の（a）は、図２の第１のＸ線ＣＴ撮影装置を模式的に示す。旋回手段３は、本実施形態においては、Ｘ線発生器１とＸ線検出器（２次元Ｘ線イメージセンサ）２とを被写体Ｏを挟んで対向した状態で配置した旋回アームである。旋回アームを用いることにより、機械的に簡易な構造で機構上の旋回軸３ａを設けることができる。旋回手段３は、後述する回転制御モータ３３により機構上の旋回軸３aを中心に旋回する。旋回軸３ａは鉛直方向にある。機構上の旋回軸３aと回転制御モータ３３は旋回機構を構成する要素の一部である。ＸＹテーブル３１は、旋回手段３の機構上の旋回軸３aを機構上の旋回軸３aに交差する２次元の方向に、ここでは旋回軸３ａに垂直な平面で、移動させる旋回軸移動機構である。被写体移動機構であるＸＹテーブルは、交差する２つの方向にそれぞれ移動可能な移動手段を備えるので、被写体Ｏの２次元移動制御が容易である。被写体Ｏは、固定されており、中心部およびその付近に領域Ｂを、それ以外の部分に領域Ａを有する。
【００３４】
図４の（b）は、図３の第２のＸ線ＣＴ撮影装置を模式的に示す。旋回手段３は、Ｘ線発生器１とＸ線検出器（２次元Ｘ線イメージセンサ）２とを被写体Ｏを挟んで対向した状態で配置した旋回アームである。旋回手段３は、図４の（a）の例と同様、機構上の旋回軸３aを中心に旋回する。被写体Ｏは、中心部及びその付近に領域Bを、それ以外の部分に領域Aを有し、図示しない被写体位置移動手段５により前後左右上下方向に移動される。被写体位置移動手段５は、旋回機構の機構上の旋回軸３aに交差する２次元の方向に、ここでは旋回軸３ａに垂直な平面で被写体Ｏを移動させる被写体移動機構である。
【００３５】
上述の図４の（ａ）に示した旋回軸移動機構は、機構上の旋回軸３aに交差する２次元の方向に移動させる移動機構であり、上述の図４の（ｂ）に示した被写体移動機構は、被写体Ｏを旋回軸３aに交差する２次元の方向に移動させる移動機構である。旋回軸移動機構と被写体移動機構のいずれか一方を備え、旋回軸３aと被写体Ｏのいずれか一方を移動させてもよいが、旋回軸移動機構と被写体移動機構の双方を備え、双方を同時に移動させてもよい。
【００３６】
図５の（ａ）、（ｂ）は、図４の（ａ）における実施形態を平面に表した様子を示す。図５の（ａ）は、被写体Ｏを旋回機構の機構上の旋回軸３ａからＸ線発生器１の方向に距離αだけ相対的に移動して撮影する例であり、図５の（b）は、被写体Ｏを旋回機構の機構上の旋回軸３aからＸ線検出器２の方向に距離αだけ相対的に移動して撮影する例である。旋回手段３が前述の旋回機構により旋回されるとともに、その回転角度に対応して旋回機構の機構上の旋回軸３aが、同期して連動され、旋回手段３と機構上の旋回軸３aの合成運動により、関心領域の中心に対して相対的に回転移動され、Ｘ線発生器１、被写体Ｏ及びＸ線検出器２の相対的位置関係を一定に保ち、前記旋回機構の機構上の旋回軸３aとは異なる前記旋回機構の撮影上の回転中心３ａが常に前記被写体の関心領域の中心３Ｘに位置して前記旋回手段３が旋回するようにして撮影する。
【００３７】
図５（ａ）においては、機構上の旋回軸３aが、機構上の旋回軸３aからＸ線発生器１の方向に距離αだけ離れた関心領域の中心３Ｘに対して、半径αの円を描くように位置LC１→位置LC２→位置LC３のように相対的に回転移動される。被写体ＯはＸ線検出器２から距離α分遠ざかり、Ｘ線検出器２は領域Ｂの部分のみ検出し、この領域Ｂの画像再構成ができる。領域ＡはＸ線検出器２の検出可能な範囲外である。また、図５の（ｂ）においては、機構上の旋回軸３aが、機構上の旋回軸３aからＸ線検出器２の方向に距離αだけ離れた関心領域の中に対して、半径αの円を描くように位置LC１’→位置LC２′→位置LC３′のように相対的に回転移動される。被写体ＯはＸ線検出器２から距離α分近づき、Ｘ線検出器２は領域Ｂの部分のみならず、領域Ａの部分も完全に検出する。この領域Ａと領域Ｂの双方の領域の画像再構成ができる。図５の（ａ）、（ｂ）により理解できるように、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２との距離に対する、Ｘ線発生器１と撮影上の回転中心３Ｘとの距離および／またはＸ線検出器１と撮影上の回転中心３Ｘとの距離を相対的に変更可能とすることにより拡大率が変更可能である。
【００３８】
被写体を動かさずに、旋回手段のみを移動させて、ある拡大率用の設定から、所望の拡大率用に変更した撮影をすることも可能である。すなわち、たとえば、最初は機構上の旋回軸３ａを関心領域の中心に一致させて撮影し、次に拡大率を上げたい場合は、被写体はそのまま動かさず、旋回軸３ａを、図５の（ａ）の位置ＬＣ１で示される位置まで移動させ、位置ＬＣ１を初期位置として、上述したように、撮影領域の中心３Ｘに対して、旋回軸３ａを、半径αの円を描くように位置ＬＣ１→位置ＬＣ２→位置ＬＣ３のように相対的に回転移動して撮影する。その後、逆に拡大率を下げたい場合は、被写体はそのまま動かさず、旋回軸３ａを、図５の（ｂ）の位置ＬＣ１´で示される位置まで移動させ、位置ＬＣ１´を初期位置として、上述したように、撮影領域の中心３Ｘに対して、旋回軸３ａを、半径αの円を描くように位置ＬＣ１´→位置ＬＣ２´→位置ＬＣ３´のように相対的に回転移動して撮影する。このように、被写体を動かさずに、自在に拡大率を変更した撮影ができる。
【００３９】
図６の（a）、（b）は、図４の（b）における実施形態を平面に表した様子を示す。図６の（a）は、被写体Ｏを旋回機構の機構上の旋回軸からＸ線発生器１の方向に距離αだけ相対的に移動して撮影する例であり、図６の（ｂ）は、被写体Ｏを旋回機構の機構上の旋回軸３aからＸ線検出器２の方向に距離αだけ相対的に移動して撮影する例である。旋回手段３が前述の旋回機構の機構上の旋回軸３aを中心として旋回されるとともに、その回転角度に対応して、被写体Ｏが被写体位置移動機構５により同期して連動され、旋回手段３と被写体Ｏとの合成運動により、Ｘ線発生器１、被写体及びＸ線検出器２の相対的位置関係を一定に保つ。こうして、旋回機構の機構上の旋回軸３aとは異なる旋回機構の撮影上の回転中心３Ｘが常に前記被写体の関心領域の中心３Ｘに位置して、旋回機構が旋回する。
【００４０】
図６の（a）においては、機構上の旋回軸３aからＸ線発生器１の方向に距離αだけ離れた関心領域の中心３Ｘが、機構上の旋回軸３aに対して、半径αの円を描くように位置LC１０→位置LC２０→位置LC３０のように相対的に回動される。被写体Ｏは、被写体位置移動機構５により位置的には回動するが、その向きを変えずに撮影される。例えば、被写体が人間の頭部であれば、その頭部は一定の方角を向いたままで位置LC１０→位置LC２０→位置LC３０のように相対的に回動される。被写体ＯはＸ線検出器２から距離α分遠ざかり、Ｘ線検出器２は領域Bの部分のみ検出し、この領域Ｂの画像再構成ができる。領域AはＸ線検出器２の検出可能な範囲外である。
【００４１】
また、図６の（b）においては、機構上の旋回軸３aからＸ線検出器２の方向に距離αだけ離れた関心領域の中心３Ｘが、機構上の旋回軸３aに対して、半径αの円を描くように位置LC１０’→位置LC２０′→位置LC３０′のように相対的に回動される。被写体ＯはＸ線検出器２から距離α分近づき、Ｘ線検出器２は領域Ｂの部分のみならず、領域Ａも完全に検出する。この領域Ａと領域Ｂの双方の領域の画像再構成ができる。
【００４２】
図６の（a）、（b）の場合、撮影上の回転中心３Ｘが、常に関心領域の中心３Ｘに存在するように制御される。すなわち、第１のＸ線ＣＴ撮影装置と、第２のＸ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２とが被写体Ｏを挟んで対向して配置されている旋回手段３を備え、旋回手段３を、Ｘ線発生器１から照射されるＸ線に垂直な方向の機構上の旋回軸３aの周りで旋回させる旋回機構と、この旋回機構の機構上の旋回軸３aおよび／または前記被写体Ｏを機構上の旋回軸３aに垂直な平面で移動させる移動機構を備える。この移動機構が、第１のＸ線ＣＴ撮影装置の場合は旋回軸移動機構３１であり、第２のＸ線ＣＴ撮影装置の場合は被写体移動機構５である。後述の制御部７は、前記旋回機構による旋回手段３の旋回と、前記移動機構による旋回機構の機構上の旋回軸３aおよび／または被写体Ｏの移動とを、同期して同時に連動させる合成運動により、機構上の旋回軸３aとは異なる撮影上の回転中心３ｘを設定し、被写体Ｏの関心領域の中心に対するＸ線発生器１とＸ線検出器２の距離を常に一定に保つように制御する。
【００４３】
こうして拡大率の変更が容易に行えるので、目的に応じて拡大率の使い分けが可能になる。たとえば歯科用のＣＴ撮影装置において、全顎のボリュームレンダリング画像が必要な場合には、拡大率を下げて大きな領域を撮影できる。また、歯内療法に使用する詳細な数歯の画像が必要な場合には、拡大率を上げて小さな領域を詳細に撮影できる。
【００４４】
次に、第１のＸ線ＣＴ撮影装置の１例をさらに具体的に説明する。図７と図８は、前述の図２、図４の（ａ）、図５の（ａ）、（ｂ）に示される第１のＸ線ＣＴ撮影装置の具体例を示す。門型の非常に剛性の高い構造体である主フレーム１０は全体の支持体である。この主フレーム１０は、旋回手段３を吊り下げ回転可能に支持する上フレーム１０a、この上フレーム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、当該縦ビーム１０Cが固定載置され、この装置全体の基礎となっているベース１０ｄから構成されている。被写体位置移動手段５は、ベース１０ｄの上にあり、被写体保持手段４である椅子４bを載置している。操作パネル１０eは、主フレーム１０の一方の縦ビーム１０Cの表面に設けられている。
【００４５】
旋回手段３は、Ｘ線コーンビームを発生するＸ線発生器１とＸ線検出器（２次元Ｘ線イメージセンサ）２とを対向した状態で配置したU字状の旋回アームである。ＣＴ撮影の際は、旋回手段３は、被写体の周りを旋回され、旋回中に、Ｘ線発生器１が発生したコーンビームＸ線は、被写体に照射され、被写体を透過したＸ線はＸ線検出器２により投影データとして検出される。投影データから被写体の３次元画像が再構成される。
【００４６】
ＸＹテーブル３１は、上フレーム１０aに固定されていて、旋回手段３を旋回可能に支持している。ＸＹテーブル３１は、鉛直方向にある旋回軸３aを旋回軸３aに垂直な平面で移動させる旋回軸移動機構の１例である。ＸＹテーブル３１は、後で説明するように、水平面上で互いに直交する方向に移動可能であり、第１の方向であるＹ方向に移動するＹテーブルとＹテーブルに支持されてＹ方向と直交する第２の方向であるＸ方向に移動するＸテーブルからなる。（Ｘ方向は、図７の（a）の正面に向かって左右方向であり、Ｙ方向はＸ方向と直交する方向である。）さらに、ＸＹテーブル３１のために、ＸＹテーブル３１をＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ３１ａと、Ｙ方向に移動させるＹ軸制御モータ３１ｂと、ＸＹテーブル３１に垂直な方向に直交する方向（図７の（a）の正面に向かって上下方向）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とが設けられている。回転制御モータ３３は、旋回手段３の中空部３ｂの中に設置される機構上の旋回軸（旋回中心）３a（以下、機構上の旋回軸３ａまたは単に旋回軸３ａと記載する）を回動する。Ｘ軸制御モータ３１aとＹ軸制御モータ３１ｂを制御することによって、旋回手段３の旋回軸３aをＸＹ方向に移動でき、また、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。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を被写体の周りに旋回する。なお、この実施の形態ではＸＹテーブル３１を用いて第１の方向（たとえばＸ方向）と第１の方向と直交する第２の方向（たとえばＹ方向）に旋回軸３aを移動しているが、より一般的には、直交でなくとも、第１の方向と第１の方向と異なる第２の方向に旋回軸３aを移動するようにしてもよい。また、旋回軸３aは、本実施形態では鉛直方向に配置されているが、水平方向に配置して、たとえば患者が水平に仰臥して撮影される構成にしてもよい。
【００４７】
図９は、旋回アーム３の位置と旋回の制御に関連する部分を示す。上フレーム１０aは、前後方向（Ｙ方向）に移動するテーブル（Ｙテーブル）５４Ｙ、Ｙテーブルに支持されて横方向（Ｘ）方向に移動するテーブル（Ｘテーブル）５４Ｘ、ＹテーブルをＹ方向に移動させるＹ方向のＹ軸制御モータ３１a、Ｙテーブルに対してＸテーブルをＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ３１b（図示しない）、Ｘテーブル５４Ｘと旋回アーム３を連結する旋回軸３aの軸心である垂直軸６２を中心として旋回アーム３を旋回させる回転制御モータ３３を備えている。旋回軸３aには、ベアリング３Ｃが取り付けられており、回転制御モータ３３は旋回アーム３の内部に固定され、ベルト３４によりベアリング３Ｃに回動力を伝達して、旋回アーム３を旋回させる。旋回軸３ａ、ベアリング３Ｃ、ベルト３４および回転制御モータ３３は、旋回手段３を旋回する旋回機構の１例である。３つの制御モータを予め決められたプログラムに従って駆動することで、旋回アーム３を旋回しながら、ＸＹテーブルを前後（Ｙ方向）および左右（Ｘ方向）に移動できる。
【００４８】
図１０は、旋回アーム３の昇降制御に関連する部分の一例である。横ビーム１０ｂは縦ビーム１０ｃに対して昇降変位する構成になっている。横ビーム１０ｂの端からは突部１０ｂ１が突出し、縦ビーム１０ｃに穿設された孔部１０ｃ１を貫通している。突部１０ｂ１には、図示しないねじ孔が穿設されていて、縦ビーム１０ｃに固定された昇降制御モータ３２のねじ軸３２ａが突部１０ｂ１の当該ねじ孔に螺合している。ねじ軸３２ａは、前述のＸ方向とＹ方向に直交する方向を軸方向としている。これらの、突部１０ｂ１、孔部１０ｃ１、ねじ孔、昇降制御モータ３２、ねじ軸３２ａの構成は、横ビーム１０ｂの両端および一対の縦ビーム１０ｃの双方に設けられる。昇降制御モータ３２によりねじ軸３２ａが回動され、突部１０ｂ１を昇降変位させることで、横ビーム１０ｂ全体が昇降し、旋回アームも昇降される。
【００４９】
図１１は図９の旋回アーム３の位置と旋回の制御に関連する部分を平面視した図である。前後方向（Ｙ方向）に移動するテーブル（Ｙテーブル）５４Ｙ、Ｙテーブルに支持されて横方向（Ｘ）方向に移動するテーブル（Ｘテーブル）５４Ｘ、ＹテーブルをＹ方向に移動させるＹ方向のＹ軸制御モータ３１a、Ｙテーブルに対してＸテーブルをＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ３１ｂの配置が理解できる。テーブル（Ｘテーブル）５４Ｘは、前記旋回機構の前記旋回軸を第１の方向に移動可能な第１移動手段をなし、テーブル（Ｙテーブル）５４Ｙは前記第１の方向と異なる第２の方向に移動可能な第２移動手段をなす。なお、上述の実施例では制御のための座標計算の便宜上、Ｘ方向とＹ方向が直交するが、特に直交でなくとも、２次元制御ができれば、任意の角度で交差させて構わない。
【００５０】
次に、制御部７によるＣＴ撮影制御のうち、倍率可変のための旋回制御処理を説明する。旋回中心を円運動させる場合について説明すると、操作者が、操作部１１の拡大率変更手段１２により拡大率を指示すると、図１２に示すような制御が起動される。まず、拡大率に対応する旋回中心の移動距離を計算し（Ｓ１０）、Ｘ軸制御モータ３１ｂとＹ軸制御モータ３１aを作動して、旋回軸３aをその距離だけ移動させる（Ｓ１２）。さらに、旋回中心の円運動軌道を計算する（Ｓ１４）。撮影時には、回転制御モータ２２を作動させて、旋回アーム３を旋回させると共に、Ｘ軸制御モータ３１ｂとＹ軸制御モータ３１aを作動させて、旋回軸３aを被写体Ｏの中心の周りの半径αの円周上を移動させる。（Ｓ１６）。すなわち、このＣＴ撮影制御では、拡大率に対応して、回転制御モータ２２の旋回条件と、Ｘ軸制御モータ３１ｂとＹ軸制御モータ３１aの移動の軌跡を計算し、回転制御モータ２２と、Ｘ軸制御モータ３１ｂとＹ軸制御モータ３１aを制御して、旋回及び移動の合成運動により、常に被写体Ｏの関心領域の中心を、旋回軸３ａとは異なる撮影上の回転中心３ｘとして、旋回アーム３を旋回させる。
【００５１】
なお、図９に示す実施形態では、回転制御モータ３３を旋回アーム側に配置したが、図１３に示すように上フレーム１０ａの同じハウジング内に回転制御モータ３３’を設けるようにしてもよい。図１３に示す実施形態では、図９の実施形態と異なり、旋回アーム３側に回転制御モータ３３が備えられておらず、回転制御モータ３３′が上フレーム１０aのハウジング内のテーブル（Ｘテーブル）５４Ｘに固定され、当該テーブル５４Ｘにベアリング３Ｃ’を介して回動可能に軸支される旋回アーム３の旋回軸３ａ’に回動力を伝達している。このようにＸＹテーブル（旋回軸移動機構）が回転制御モータ３３′（旋回機構）と同じハウジング内に設けられるので、２次元的に広いスペースを占めることが多い旋回軸移動機構のいずれかの適宜な空間を有効利用して旋回機構を設けることができる。また、同じハウジング内に設けるので、たとえば旋回機構を旋回手段側に設ける必要がなくなり、旋回手段の構造を簡易化できる。
【００５２】
倍率を変えるため、先に説明したように旋回中心の位置を制御する場合、例えば、撮影に先立って、被写体をＸ線検出器２に相対的にＸ線検出器２の方向に距離α（＞０）だけ移動する場合、Ｘ軸制御モータ３１ｂとＹ軸制御モータ３１aを作動させて、距離αに相当する距離だけＸテーブル５４ＸとＹテーブル５４Ｙを移動させてＸ線検出器２を被写体Ｏに近づける。撮影時には、回転制御モータ３３を作動させて、旋回アーム３を旋回させると共に、Ｘ軸制御モータ３１ｂとＹ軸制御モータ３１aを作動させて旋回軸３aを被写体Ｏの中心の周りの半径αの円周上を移動させる。撮影の原理は、図５の（ａ）、（ｂ）について説明したとおりである。
【００５３】
次に、第２のＸ線ＣＴ撮影装置の１例をさらに具体的に説明する。図１４と図１５は、前述の図３、図４の（ｂ）、図６の（ａ）、（ｂ）に示される第２のＸ線ＣＴ撮影装置の具体例を示す。基本的構造は、図７と図８に示す前述の第１のＸ線ＣＴ撮影装置と同様であるが、旋回軸移動機構である、ＸＹテーブル３１が存在しない代わりに、被写体移動機構であるＸ方向とＹ方向の２次元に移動する被写体位置移動手段５が存在する点が異なっている。被写体位置移動手段５が主フレーム１０のベース１０ｄの上に設けられ、その上に、被写体（患者）を座位で保持する椅子４ｂが載置される。被写体保持機構４は、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。被写体保持機構は上述の椅子と頭部固定手段に限られず、患者の顎を置くチンレスト、患者の耳を挟持するイヤロッドその他、被写体が保持できればいずれでも構わない。被写体位置移動手段５は、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ることができる。被写体位置移動手段５は、椅子４ｂをＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ５１、Ｙ方向に移動させるＹ軸制御モータ５２、図１４の（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。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（図示しない）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。被写体位置移動手段５は、図４の（ｂ）で説明した、旋回機構の機構上の旋回軸３ａに垂直な平面で被写体を移動させる被写体移動機構の例である。なお、この実施の形態では被写体位置移動手段５は、第１の方向（たとえばＸ方向）と第１の方向と直交する第２の方向（たとえばＹ方向）に椅子４ｂを移動しているが、より一般的には、直交でなくとも、第１の方向と第１の方向と異なる第２の方向に椅子４ｂを移動するようにしてもよい。
【００５４】
倍率を変えるため、先に説明したように被写体Ｏの位置を制御する場合、例えば、撮影に先立って、被写体ＯをＸ線検出器２に相対的にＸ線検出器２の方向に距離αだけ移動する場合、Ｘ軸制御モータ５１とＹ軸制御モータ５２を作動させて、距離αに相当する距離だけ椅子４ｂをＸ方向とＹ方向に移動させて被写体ＯをＸ線検出器２に近づける。撮影時には、回転制御モータ２２を作動させて、旋回アーム３を旋回させると共に、Ｘ軸制御モータ５１とＹ軸制御モータ５２を作動させて、椅子４ｂを旋回軸３ａの周りの半径αの円周上を移動させる。撮影の原理は、図６の（ａ）、（ｂ）について説明したとおりである。
【００５５】
次に、Ｘ線ＣＴ撮影装置のＣＴ撮影制御について説明する。図８に示すように、第１のＸ線ＣＴ撮影装置であるＸ線ＣＴ撮影装置２０は、コンピュータ本体を含む制御装置（制御部）７を備える。制御装置７は、ＣＰＵ、記憶装置および入出力インタフェースを備え、演算プロセッサを含む演算処理手段６、キーボード８、マウス９、液晶画面等の表示モニター１３、操作部１１（操作パネル１０eを含む）等に接続される。操作部１１は、操作者が拡大率を入力するための拡大率変更手段１２を含む。制御装置７は、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２に接続され、また、上述のＸＹテーブル３１のためのＸ軸制御モータ３１a、Ｙ軸制御モータ３１b、昇降制御モータ３２および回転制御モータ３３の駆動を制御する。記憶装置には、ＣＴ撮影制御のための制御プログラムや、投影データから３次元ＣＴデータを演算する演算処理プログラムを含む。
【００５６】
図１５に示すように、第２のＸ線ＣＴ撮影装置であるＸ線ＣＴ撮影装置２０は、コンピュータ本体を含む制御装置（制御部）７を備える。制御装置７は、ＣＰＵ、記憶装置および入出力インタフェースを備え、演算プロセッサを含む演算処理手段６、キーボード８、マウス９、液晶画面等の表示モニター１３、操作部１１（操作パネル１０eを含む）等に接続される。操作部１１は、操作者が拡大率を入力するための拡大率変更手段１２を含む。制御装置７は、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２に接続され、また、上述の被写体位置移動手段５のためのＸ軸制御モータ５１、Ｙ軸制御モータ５２およびZ軸制御モータ５３の駆動を制御する。記憶装置には、ＣＴ撮影制御のための制御プログラムや、投影データから３次元ＣＴデータを演算する演算処理プログラムを含む。第２のＸ線ＣＴ撮影装置は、図１５に示すように、さらに上述の第１のＸ線ＣＴ撮影装置で用いられるＸＹテーブル３１を備えていてもよい。
【００５７】
図１５に示す第２のＸ線ＣＴ撮影装置において、被写体Ｏを円運動させる場合も、その倍率可変のための旋回制御処理は、図１２の第１のＸ線ＣＴ撮影装置におけると同様であるので、図１２を用いて説明するが、移動対象が異なることに対応して、処理の内容が異なる。すなわち、ステップＳ１０では、拡大率に対応する椅子４ｂと被写体Ｏの移動距離を計算し、ステップＳ１２でＸ軸制御モータ５１とＹ軸制御モータ５２を作動して、椅子４ｂをその距離だけ移動させる。さらに、ステップS１４で、椅子４ｂの円運動軌道を計算する。撮影時にはステップ１６で、回転制御モータ２２を作動させて、旋回アーム３を旋回させると共に、Ｘ軸制御モータ５１とＹ軸制御モータ５２を作動させて、椅子４ｂを旋回中心の周りの半径αの円周上を移動させる。
【００５８】
上述の第１のＸ線ＣＴ撮影装置の実施の形態では、旋回機構の機構上の旋回軸３aを旋回軸に垂直な平面で移動させる旋回軸移動機構としてＸＹテーブル３１が用いられた。しかし、ＸＹテーブルの代わりに他の旋回軸移動機構を用いてもよい。たとえば、図１６に図式的に示すように、相互に回動自在に結合された結合部材である複数のリンク部材で、旋回アーム３の位置を変えてもよい。図１６の例では、直列に接続される２本のリンク部材８０，８１が用いられる。第１のリンク部材８０は、上フレーム１０aにシャフト８２で回動自在に取り付けられる。第１のリンク部材８０と第２のリンク部材８１はシャフト８３で回動自在に連結され、さらに、第２のリンク部材８１は旋回アーム３の旋回軸３aの軸受けに回動自在に結合される。シャフト８２、８３や旋回軸３aは、それぞれに対して配置された駆動モータ８４，８５，８６により回動される。制御部７は、駆動モータ８４〜８６を制御して、旋回軸３ａの位置を旋回軸３aに垂直な２次元平面内で移動できる。
【００５９】
また、図１７には旋回軸移動機構の別の変形例を図式的に示す。この例では、結合部材である伸縮部材９０を用いる。伸縮部材９０の１端は上フレーム１０aにシャフト９１を介して回動自在に取り付けられ、伸縮部材９０の他端は旋回アーム３の旋回軸３aの軸受けに回動自在に結合される。伸縮部材９０は、その長手方向に伸縮自在であり、また、シャフト９１や旋回軸３aは、それぞれに対して設けられた駆動モータ９２，９３により回動される。制御部７は、伸縮部材９０や駆動モータ９２，９３を制御して、旋回軸３aの位置を旋回軸３aに垂直な２次元平面内で移動できる。図１６や図１７に示されたような旋回軸移動機構は、旋回機構の旋回軸の軸受けに結合された１つ又は複数の直列に接続された結合部材により構成されるので、簡易な構造で旋回軸の２次元移動制御が可能である。
【００６０】
上述の実施形態においては、基本的にはＸ線ＣＴ撮影装置が、旋回軸移動機構または被写体移動機構のいずれか一方を備えるが、図１５の説明にて述べたように、１つのＸ線ＣＴ撮影装置が、旋回軸移動機構と被写体移動機構の双方を備えるようにすれば、さらに制御の組合せの幅が拡がる。その場合、旋回機構による旋回手段の旋回及び旋回軸移動機構による機構上の旋回軸の移動とを同期して連動させる合成運動による撮影か、旋回機構による旋回手段の旋回及び被写体移動機構による被写体の回動とを同期して連動させる合成運動による撮影かを選択できるようにしてもよい。さらに、旋回機構による旋回手段の旋回及び旋回軸移動機構による機構上の旋回軸の移動と、被写体移動機構による被写体の回動の３者を、同期して連動させる合成運動により、旋回機構の機構上の旋回軸とは異なる撮影上の回転中心が常に前記被写体の関心領域の中心に位置して前記旋回手段が旋回するようにして、Ｘ線発生器とＸ線検出器との距離に対する、Ｘ線発生器と撮影状の旋回軸との距離および／またはＸ線検出器と撮影上の回転中心との距離を相対的に変更可能とすることにより、拡大率を変更可能に制御することもできる。
【００６１】
上述の旋回軸または被写体の移動のパターンは様々に考えられるが、そのうちのいくつかを例示する。
（１）Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向全てを旋回軸移動機構で制御
（２）Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向全てを被写体移動機構で制御
（３）Ｘ方向、Ｙ方向については旋回軸移動機構で、Ｚ方向については被写体移動機構で制御
（４）Ｘ方向、Ｙ方向については被写体移動機構で、Ｚ方向については旋回軸移動機構で制御
（５）Ｘ方向、Ｙ方向について旋回軸移動機構と被写体移動機構と双方で同時に制御
（６）Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向全てを旋回軸移動機構と被写体移動機構と双方で同時に制御
上述の（５）と（６）のパターンによれば、旋回手段と被写体保持機構双方の変位量を特に小さく抑えられるという効果がある。
【００６２】
なお、上述の実施の形態では、拡大率を変更可能としている。しかし、いうまでもなく、拡大率が一定の場合でも、旋回機構の旋回軸と撮影上の回転中心の位置を異ならせて、旋回手段３の旋回と、旋回軸３ａおよび／または被写体Ｏの移動との連動による合成運動により、常に被写体の関心領域の中心を、前記旋回機構の旋回軸とは異なる撮影上の回転中心として前記旋回手段を旋回させるようにして、Ｘ線ＣＴ撮影を行える。
【００６３】
また、旋回手段３は、上述のU字状の旋回アームでもよいが、たとえば患者を水平にして撮影する周知のガントリでもよく、Ｘ線発生器１とＸ線検出器２とを対向配置させつつ旋回できるものであれば、適宜の形状でよい。
【００６４】
また、本発明の出願人は、既に特開平１０−２２５４５５で公開されている、ＣＴモードとパノラマモードの切換が可能な構成のＸ線撮影装置を出願しているが、この特開平１０−２２５４５５のＸ線撮影装置の構成に、さらに本発明の構成を付加することも可能である。すなわち、本発明に係る構成のＸ線ＣＴ撮影装置において、さらに、パノラマ断層画像撮影を可能とすることができる。
【００６５】
また、本発明は、上述のように、歯科用のＸ線ＣＴ撮影装置としても好適に用いられるが、アブミ骨等の微細な部分と、頭部の大きな部分とが撮影対象となる耳鼻科のＣＴ撮影装置としても好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】画像の拡大と縮小を説明するための図
【図２】旋回機構を円運動して旋回させて倍率を可変にする状況を示す図
【図３】被写体を円運動して旋回させて倍率を可変にする状況を示す図
【図４】第１のＸ線ＣＴ撮影装置を（ａ）に、第２のＸ線ＣＴ撮影装置を（ｂ）に模式的に示す図
【図５】図４の（ａ）を拡大と縮小の場合にさらに説明するための図
【図６】図４の（ｂ）を拡大と縮小の場合にさらに説明するための図
【図７】第１のＸ線ＣＴ撮影装置の基本構成を示す図
【図８】第１のＸ線ＣＴ撮影装置の制御系の図
【図９】第１のＸ線ＣＴ撮影装置の旋回系の構成を示す図
【図１０】旋回アームの昇降制御に関連する部分の図
【図１１】旋回アームの位置と旋回の制御に関連する部分を示す図
【図１２】旋回制御のフローチャート
【図１３】旋回系の変形例の構成を示す図
【図１４】第２のＸ線ＣＴ撮影装置の基本構成を示す図
【図１５】第２のＸ線ＣＴ撮影装置の制御系の図
【図１６】２次元移動機構の変形例の図
【図１７】２次元移動機構の他の変形例の図
【符号の説明】
【００６７】
１  Ｘ線発生器、    ２  Ｘ線検出器、    ３  旋回アーム、    ３a  （機構上の）
旋回軸、    ３ｘ  撮影上の回転中心、    ３Ｘ  被写体の関心領域の中心、    ４b  椅子、    ５  被写体位置移動手段、    ７  制御装置（制御部）、    １０a  上フレーム、    ２２  回転制御モータ、    ３１  ＸＹテーブル、    ３１a  Ｘ軸制御モータ、    ３１b  Ｙ軸制御モータ、    ５１  Ｘ軸制御モータ、    ５２  Ｙ軸制御モータ、    ５３  Z軸制御モータ、    ８０、８１  リンク部材、    ９０  伸縮部材。
【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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