放射线摄像装置及使用于该装置的模型制造方法及图纸

在全景摄像装置的摄像空间内配置模型，该模型具有位于预定的断层面上且能够由X射线将已知的位置信息图像化的标识。用检测器收集来自X射线源的X射线的透过数据，来制作全景图像。根据标识的已知的位置信息和全景图像上的标识位置信息，来运算X射线管和检测器间的距离信息（Rs、Rd）及相对于检测器的X射线管的高度信息（B1）。根据该运算结果和收集数据，来运算加入了连接X射线管和检测器的线的位置变化量的、规定X射线管、检测器及断层面的位置关系的参数（Δx/ΔFi、θ、Δθ/ΔFi、D、A、CX、CY）。由此校准三维图像重建的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用放射线摄像对象物的放射线摄像装置及使用于该装置的模型，特别是，根据断层X射线摄影合成方法来生成对象物的全景图像等图像的放射线摄像装置，以及使用于该装置的校准或摄像空间的结构分析用的模型。
技术介绍
近年,盛行根据断层X射线摄影合成方法(tomosynthesis)的被测体的断层摄影方法。该断层X射线摄影合成方法的原理早已知道(例如参照专利文献I)。近年来，也提出了着眼于该断层X射线摄影合成方法进行图像重建时的简单方便的断层摄影方法(例如参 照专利文献2及专利文献3)。而且，其例多见于牙科及乳房X光摄影中(例如参照专利文献4、专利文献5、专利文献6)。以往，作为较好地应用了该断层X射线摄影合成方法的放射线摄像装置之一，有使用了 X射线的牙科用全景摄像装置。该全景摄像装置因X射线检测器(以下称为检测器)的移动受到限制，因此，对按照摄像空间中机械设定的轨迹的断层面(称为基准断层面)聚焦。还有，摄像空间是指，位于在被测体的下巴部的周围旋转的X射线管和检测器之间的、X射线路径移动的空间。因此，只有在牙列沿着基准断层面位于摄像空间时，图像的焦点才被最佳化。但是，在牙列从基准断层面偏离的情况下，图像失去最佳的焦点，变得模糊。所以，在希望高精确度地观看不清晰的部分时，为了清晰地观看模糊的部位，而重新进行被测体的定位来进行数据的重新收集、或实施模糊的部分的口内摄影，从而得到更清晰的图像。另一方面，近年来，已开发出如专利文献7所述的，使用可以高速(例如300FPS )收集X射线的检测数据的检测器，将该检测数据全部读入计算机，执行断层X射线摄影合成方法的X射线全景摄像装置。在该装置的情况下，可以用断层X射线摄影合成方法来处理检测数据以生成断层面的全景图像，并且将该断层面的位置变更至该面的前后方向上，从而生成该变更的断层面的全景图像。为了进行该图像生成，预先使用模型求出、或通过理论计算求出与检测器的检测面(即X射线的入射面)平行的多个断层面的距离信息(称为移位&加法量或者增益)。在摄像时，在使配对的X射线管和检测器在被测体的下巴部的周围旋转的同时进行数据收集。此时的旋转中心的位置接近或远离牙列。通过将收集的数据由使用了上述距离信息的断层X射线摄影合成方法进行软件处理，来制作模糊较少的图像。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭57-203430专利文献2 日本特开平6-88790专利文献3 :日本特开平10-295680专利文献4 :日本特开平4-144548专利文献5 :日本特开2008-11098专利文献6 :美国专利公开US2006/0203959A1专利文献7 :日本特开2007-13616
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在上述专利文献7所记载的全景摄像装置的情况下，假定重建的多个断层面存在于连接各旋转角度的位置上的检测器和X射线管的线上的某个位置上，基于该假定，使用断层X射线摄影合成方法来制作各断层面的全景图像。因此，在制作其它断层面的全景图像等变更断层面时，图像放大率改变，因此在图像纵向(牙列的上下方向)上产生由该变化引起的变形。图像已被数字化，因此如果牙列正确地定位在基准断层面上，则能够制作在纵横两方向上都没有变形的图像。但是，在偏离该定位的条件的情况下，图像必然发生变形。而且，在牙列没有沿着基准断层面的情况下，重建的全景图像也会产生横向模糊。在该情况下，如果通过图像处理制作聚焦正确的图像，则横向变形(模糊)变少。但是，即使在该情况下，纵向变形因与移位&加法量不相关，因此在全景图像上残留纵向变形。当图像有变形时，例如图像上的2点的距离与实体相比不能准确描绘出来。当然，该2点间的距离也无法正确测量等、使用了全景图像的测量能力低。上述纵向变形的原因如下所述。在数据收集时，X射线管和检测器以彼此不同的半径并且彼此正对地围绕牙列的周围旋转。在该旋转过程中，使配对的X射线管和检测器相对于牙列的旋转角度、即从X射线管向检测器照射的X射线束的照射角度依次变化来执行X射线扫描。此时，随着旋转角度变化，X射线管和检测器的旋转中心(旋转中心x射线管和检测器一同以该相同的旋转中心为中心旋转)的位置接近或远离牙列。由于该旋转中心的变化，牙列的纵向放大率在牙列的牙列方向上的各位置上不同，这成为全景图像的纵向变形发生的原因。当然，在改变了断层面时也产生该变形。因此，由专利文献7所记载的全景摄像装置生成的全景图像不适合定量测量。而且，也难以观看减法等随时间的变化。所以，其临床用途有限。这就是，以往的全景摄像装置不能用作真正的口内摄影的代替手段，比不上牙科用的CT的理由之一。可是，全景摄像装置在各制造商间当然有区别，即使在相同制造商的制造过程中每个该装置的机械动作也有偏差。特别是，在使X射线管和检测器旋转的机构中，这样的偏差的影响作为误差影响重建的全景图像。因此，需要对每个装置检查X射线管和检测器之间的位置关系、配对的X射线管和检测器的旋转中心的移动情况、该移动的速度、甚至X射线的照射方向等因子是否依照设计等，并预先掌握其偏差的信息。获得该信息意味着三维地掌握摄像空间的构造(相对于基准断层面的位置关系)。应该对每个装置掌握该信息而使得到的信息反映于全景的重建，但是以往的现状是，没有这样的必要性，同时没有这样的结构或方法。本专利技术是鉴于上述以往的情况而完成的，其目的在于提供放射线摄像装置及使用于该装置的模型，通过使用了模型的扫描，准确地掌握相对于摄像空间内的预定断层面的、每个放射线的照射角度的摄像系统的构造、即摄像空间的三维构造，使用构造信息而使变形更少，从而可以提供更高精确度地反映摄影对象的三维实际位置的图像。本专利技术的进一步的目的在于，特别是提供放射线摄像装置及使用于该装置的模型，使用上述构造信息而排除或减轻基于断层X射线摄影合成方法重建的图像上的纵向变形，从而可以提供更高精确度地反映实体物的三维位置的断层像。解决问题的方法为了实现上述目的，本专利技术的一个方式提供放射线摄像装置，其具备放射线源，发射放射线；检测器，与所述放射线源对峙地配置，并且在所述放射线入射时，以帧单位输出与该放射线对应的数字电量的二维数据 ；移动单元，使该放射线源及该检测器、该放射线源、或所述对象物中的一个，相对于该放射线源、该检测器及该对象物中的其余的要素进行相对移动，以使在所述放射线源和所述检测器之间的摄像空间中连接该放射线源和该检测器的线发生位置变化；以及数据收集单元，在通过所述移动单元使所述放射线源及所述检测器、该检测器、或所述对象物移动期间，以帧单位收集从所述检测器输出的所述数据，其中，使用通过所述数据收集单元收集的所述数据，来生成所述对象物的摄像部位的三维图像，该放射线摄像装置的特征在于，具备模型，配置于所述摄像空间并具有标识，该标识通过该配置而位于该摄像空间内的预定的断层面上，且能够由所述放射线将已知的位置信息图像化的；图像制作单元，在将所述模型装置配置于所述摄像空间的状态下，根据相应于从所述放射线源发射的放射线而由所述数据收集单元收集的数据，来制作图像；第一运算单元，根据所述标识的已知的位置信息和从所述图像得到的所述标识的位置信息，运算所述放射线源和所述检测器间的距离信息及相对于所述检测器的所述放射线源的高度信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山河勉，尾川浩一，胜又明敏，辻田政广，长冈秀行，
申请(专利权)人：株式会社电视系统，
类型：
国别省市：