特許 7222947 Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/14 20060101AFI20230208BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20230208BHJP

   A61B 6/03 20060101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

A61B6/14 300

A61B6/02 300

A61B6/03 360D

A61B6/14 ZDM

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020066267

(22)【出願日】2020-04-01

(65)【公開番号】P2021159514

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2021-09-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000138185

【氏名又は名称】株式会社モリタ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100156395

【弁理士】

【氏名又は名称】荒井 寿王

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】定兼 知行

(72)【発明者】

【氏名】西村 悠

(72)【発明者】

【氏名】吉川 英基

【審査官】亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２５９８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８４０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０６３６４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１０４３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４６３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７２３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６７９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２９２９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／１４

Ｇ０６Ｔ １／００ ， ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被写体の頭部をＸ線撮影するＸ線撮影装置であって、
前記頭部にＸ線を照射するＸ線発生器と、
前記頭部を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記頭部が置かれた中央空間が前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間に位置するように前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を支持する支持部と、
前記頭部が前記中央空間に位置するように前記被写体を保持する被写体ホルダと、
前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器が前記中央空間の周りを旋回して前記中央空間内の所定の領域をＸ線撮影するように、前記支持部を駆動することで前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を移動させるように構成された駆動機構と、
前記頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して得られた第１領域Ｘ線画像データを格納できる記憶部と、
少なくとも前記頭部内の一部からなる第２の部分に対応すると共に前記第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域をＸ線撮影して得られた第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データと、前記第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データとに対し画像認識処理を行うことで、前記第２の領域内における前記第１の部分に対応する第３の領域を判定する判定部と、
前記第３の領域をＸ線撮影するように、前記駆動機構を制御して前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を移動させる制御部と、を備え、
前記第２のＸ線画像データは、前記第２の部分を異なる２つの方向からＸ線撮影して得られた２つの投影画像データであり、
前記判定部は、前記２つの投影画像データが得られた際のＸ線の照射角度を参照して、前記第１のＸ線画像データに対する画像認識処理を行う、Ｘ線撮影装置。

【請求項2】

被写体の頭部をＸ線撮影するＸ線撮影装置であって、
前記頭部にＸ線を照射するＸ線発生器と、
前記頭部を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記頭部が置かれた中央空間が前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間に位置するように前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を支持する支持部と、
前記頭部が前記中央空間に位置するように前記被写体を保持する被写体ホルダと、
前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器が前記中央空間の周りを旋回して前記中央空間内の所定の領域をＸ線撮影するように、前記支持部を駆動することで前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を移動させるように構成された駆動機構と、
前記頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して得られた第１領域Ｘ線画像データを格納できる記憶部と、
少なくとも前記頭部内の一部からなる第２の部分に対応すると共に前記第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域をＸ線撮影して得られた第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データと、前記第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データとに対し画像認識処理を行うことで、前記第２の領域内における前記第１の部分に対応する第３の領域を判定する判定部と、
前記第３の領域をＸ線撮影するように、前記駆動機構を制御して前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を移動させる制御部と、を備え、
前記判定部は、機械学習により生成された判定モデルに前記第１のＸ線画像データと前記第２のＸ線画像データとを入力し、前記判定モデルから出力される、前記第２の領域内における前記第１の部分に対応すると推定される領域を、前記第３の領域と判定し、
前記判定モデルは、前記第１のＸ線画像データを含む第１情報と、前記第２のＸ線画像データ内における前記第１の部分に対応する前記第３の領域を含む第２情報とを含む教師データを用いて機械学習された学習済みモデルである、Ｘ線撮影装置。

【請求項3】

前記第１のＸ線画像データは、前記第１の部分をＣＴ撮影して得られた３次元画像データまたは前記第１の部分をトモシンセシス撮影して得られたトモシンセシス画像データである、請求項１または２に記載のＸ線撮影装置。

【請求項4】

前記判定部は、３次元画像データを２次元処理した画像データを前記第１のＸ線画像データとして、前記第１のＸ線画像データと前記第２のＸ線画像データとを比較することで、前記第３の領域を判定する、請求項１～３のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項5】

前記判定部は、前記第１のＸ線画像データのレイサム画像データと、前記第２のＸ線画像データとを比較することで、前記第３の領域を判定する、請求項１～４のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項6】

前記判定部は、前記第１の領域と前記第３の領域とに基づいて、前記頭部の前記第１の部分の位置または向きの変化を算出する、請求項１～５のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項7】

表示部をさらに備え、前記判定部は、前記第１のＸ線画像データと前記第２のＸ線画像データとに基づいて、前記頭部の前記第１の部分の向きの変化を算出し、前記第３の領域のＸ線撮影で得たＸ線画像データを処理してＸ線画像として前記表示部に表示する際に、算出した向きの変化に基づいて前記Ｘ線画像を生成する、請求項１～６のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項8】

前記判定部は、前記第１のＸ線画像データと前記第２のＸ線画像データとに基づいて、前記頭部の前記第１の部分の向きの変化を算出し、前記第３の領域のＸ線撮影における前記Ｘ線発生器とＸ線検出器の移動の軌道を設定する、請求項１～６のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項9】

被写体の頭部をＸ線撮影するＸ線撮影装置であって前記頭部にＸ線を照射するＸ線発生器と、前記頭部を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記頭部が置かれた中央空間が前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間に位置するように前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を支持する支持部と、を備える前記Ｘ線撮影装置を用いたＸ線撮影方法であって、
前記頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して第１領域Ｘ線画像データを取得する第１取得工程と、
前記頭部が前記中央空間に位置するように前記被写体を保持して、少なくとも前記頭部内の一部からなる第２の部分に対応すると共に前記第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域をＸ線撮影して第２領域Ｘ線画像データを取得する第２取得工程と、
前記第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データと前記第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データとに対し画像認識処理を行うことで、前記第２の領域内における前記第１の部分に対応する第３の領域を判定する処理工程と、
前記第３の領域をＸ線撮影するように、前記支持部を駆動して前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を移動させる制御工程と、を含み、
前記第２のＸ線画像データは、前記第２の部分を異なる２つの方向からＸ線撮影して得られた２つの投影画像データであり、
前記処理工程では、前記２つの投影画像データが得られた際のＸ線の照射角度を参照して、前記第１のＸ線画像データに対する画像認識処理を行う、Ｘ線撮影方法。

【請求項10】

被写体の頭部をＸ線撮影するＸ線撮影装置であって前記頭部にＸ線を照射するＸ線発生器と、前記頭部を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記頭部が置かれた中央空間が前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間に位置するように前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を支持する支持部と、を備える前記Ｘ線撮影装置を用いたＸ線撮影方法であって、
前記頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して第１領域Ｘ線画像データを取得する第１取得工程と、
前記頭部が前記中央空間に位置するように前記被写体を保持して、少なくとも前記頭部内の一部からなる第２の部分に対応すると共に前記第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域をＸ線撮影して第２領域Ｘ線画像データを取得する第２取得工程と、
前記第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データと前記第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データとに対し画像認識処理を行うことで、前記第２の領域内における前記第１の部分に対応する第３の領域を判定する処理工程と、
前記第３の領域をＸ線撮影するように、前記支持部を駆動して前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線検出器を移動させる制御工程と、を含み、
前記処理工程では、機械学習により生成された判定モデルに前記第１のＸ線画像データと前記第２のＸ線画像データとを入力し、前記判定モデルから出力される、前記第２の領域内における前記第１の部分に対応すると推定される領域を、前記第３の領域と判定し、
前記判定モデルは、前記第１のＸ線画像データを含む第１情報と、前記第２のＸ線画像データ内における前記第１の部分に対応する前記第３の領域を含む第２情報とを含む教師データを用いて機械学習された学習済みモデルである、Ｘ線撮影方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線撮影装置として、特許文献１，２および３に記載された装置が知られている。特許文献１には、歯科のパノラマ画像等から下顎皮質骨の粗さ度合いを算出して骨粗鬆症の診断の支援を行う装置が記載されている。この装置では、パノラマ画像等から下顎骨の輪郭が抽出され、この下顎骨の輪郭を用いて関心領域が設定される。関心領域の画像から、皮質骨の線分および粗造部の線分を含む線分が抽出され、特徴量が算出され、さらに下顎皮質骨の粗さ度合いが算出される。特許文献２には、ＣＴ画像等の医療画像データを分析してバイオマーカーを生成する方法が知られている。バイオマーカーは、癌画像の評価に適用される。バイオマーカーは、肝臓、肺、食道等のＣＴ画像から得られてもよく、歯科ＣＴ画像または歯科Ｘ線画像から得られてもよい。バイオマーカーは、歯科画像から得られる場合、歯癌の範囲、拡がり、グレード付け又はステージ付けの指標とされる。特許文献３には、Ｘ線コーンビームによるＣＴ撮影装置において、比較的短時間で目標箇所の位置決めを正確に行うことのできる技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６４４１２号公報

【文献】特表２０１０－５３１１５５号公報

【文献】特開２００８－１７８７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

歯科診断において、ある特定の部分（たとえば治療の対象となり得る関心部分）のＣＴ画像を得る際には、その部分の位置を指定して撮影領域を決める必要がある。この位置決めには、その撮影領域よりも広く、その撮影領域を含む領域をＸ線撮影して得られるスカウト画像が用いられる。たとえば、上記特許文献３に記載された装置では、Ｘ線発生装置と被写体とイメージセンサの位置関係が異なる２つの位置条件で、被写体が撮影される。そして、これらの２方向で得られたスカウト画像上で目標箇所（上記の特定の部分に相当）が定められ、目標箇所の二次元位置データが演算され、さらに三次元位置が演算される。この三次元位置を旋回中心としてＣＴ撮影が行われ、ＣＴ画像が得られる。このような２方向のスカウト画像の他にも、パノラマのスカウト画像が用いられる場合もある。

【0005】

ＣＴ撮影の位置決めのためにスカウト画像を用いる場合、歯科医師等の術者は、画像を見て、ＣＴ撮影されるべき特定の部分であろうと思った位置を指定する。この作業は、術者にとっては煩わしい。ある被写体が過去にＣＴ撮影されていたかも知れない場合でも、術者は、この位置決め作業を再度行う必要がある。その場合に、過去の画像と現在の画像とにおいて被写体の姿勢が変わっていると、術者が誤った位置（たとえば特定の部分とは少し違う位置）を指定する可能性もある。このように、従来は、ＣＴ撮影等のＸ線撮影の位置決めにおいて、煩わしさの問題と精度の問題が存在した。

【0006】

本開示は、簡便かつ正確に、Ｘ線撮影の位置決めをすることができるＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、被写体の頭部をＸ線撮影するＸ線撮影装置であって、頭部にＸ線を照射するＸ線発生器と、頭部を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、頭部が置かれた中央空間がＸ線発生器とＸ線検出器との間に位置するようにＸ線発生器およびＸ線検出器を支持する支持部と、頭部が中央空間に位置するように被写体を保持する被写体ホルダと、Ｘ線発生器およびＸ線検出器が中央空間の周りを旋回して中央空間内の所定の領域をＸ線撮影するように、支持部を駆動することでＸ線発生器およびＸ線検出器を移動させるように構成された駆動機構と、頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して得られた第１領域Ｘ線画像データを格納できる記憶部と、少なくとも頭部内の一部からなる第２の部分に対応すると共に第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域をＸ線撮影して得られた第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データと、第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データとに対し画像認識処理を行うことで、第２の領域内における第１の部分に対応する第３の領域を判定する判定部と、第３の領域をＸ線撮影するように、駆動機構を制御してＸ線発生器およびＸ線検出器を移動させる制御部と、を備える。

【0008】

このＸ線撮影装置では、被写体の頭部が中央空間に置かれ、Ｘ線発生器が、その頭部にＸ線を照射する。Ｘ線検出器が、頭部を透過したＸ線を検出し、これによってＸ線画像データが得られる。記憶部は、頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して得られた第１領域Ｘ線画像データを格納できる。記憶部に第１領域Ｘ線画像データが格納されていると、判定部は、その第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データと、第２の領域をＸ線撮影して得られた第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データとに対して、画像認識処理を行い、第１の部分に対応する第３の領域を判定する。そして、制御部が、駆動機構を制御して、Ｘ線発生器およびＸ線検出器に第３の領域をＸ線撮影させる。よって、被写体ホルダに被写体を保持した状態で被写体の頭部内の第２の部分を撮影して第２領域Ｘ線画像データを得て、その後、その頭部内の第１の部分に対応する第３の領域を自動的に（又は半自動的に）Ｘ線撮影することができる。したがって、第２領域Ｘ線画像データ又は第２のＸ線画像データに対する、術者等による位置決め作業は不要になっている。過去の画像に由来する第１のＸ線画像データと現在の画像に由来する第２のＸ線画像データとにおいて被写体の姿勢が変わっている場合でも、画像認識に基づいて第３の領域が判定されるため、位置精度が高められている。本開示のＸ線撮影装置によれば、簡便かつ正確に、Ｘ線撮影の位置決めをすることができる。

【0009】

第１のＸ線画像データは、第１の部分をＣＴ撮影して得られた３次元画像データまたは第１の部分をトモシンセシス撮影して得られたトモシンセシス画像データであり、第２のＸ線画像データは、第２の部分をＸ線撮影して得られた１つ又は複数の投影画像データであってもよい。この場合、三次元のボリュームデータを有する３次元画像データ、またはトモシンセシス画像データを用いて、投影画像データから第３の領域が判定される。よって、より正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。

【0010】

第２のＸ線画像データは、第２の部分を異なる２つの方向からＸ線撮影して得られた２つの投影画像データであってもよい。この場合、２つの方向からＸ線撮影して得られた２つの投影画像データを用いて空間の三次元位置が判定されるので、より正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。

【0011】

判定部は、２つの投影画像データが得られた際のＸ線の照射角度を参照して、第１のＸ線画像データに対する画像認識処理を行ってもよい。この場合、判定部は、第２のＸ線画像データの特定部分との一致点を検出しやすいような判定用画像データを、第１のＸ線画像データに基づいて生成することができる。第３の領域の判定処理（すなわち自動的な位置決め）が迅速に行われ得る。

【0012】

判定部は、３次元画像データを２次元処理した画像データを第１のＸ線画像データとして、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データとを比較することで、第３の領域を判定してもよい。

【0013】

判定部は、第１のＸ線画像データのレイサム画像データと、第２のＸ線画像データとを比較することで、第３の領域を判定してもよい。レイサム画像データは、第１のＸ線画像データにおける所定の方向（厚み方向）の情報を含み得る。よって、レイサム画像データを比較に用いることで、画像認識の精度が高められる。判定部は、より一層正確に、第２のＸ線画像データの特定部分との一致点を検出することができる。

【0014】

判定部は、第１の領域と第３の領域とに基づいて、頭部の第１の部分の位置または向きの変化を算出してもよい。この場合、過去の撮影時に対する変化（ずれ等）が算出される。よって、その変化を提示したり、その変化に基づいて第３の領域のＸ線画像（第３のＸ線画像）を補正したりすることができる。

【0015】

判定部は、機械学習により生成された判定モデルに第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データとを入力し、判定モデルから出力される、第２の領域内における第１の部分に対応すると推定される領域を、第３の領域と判定し、判定モデルは、第１のＸ線画像データを含む第１情報と、第２のＸ線画像データ内における第１の部分に対応する第３の領域を含む第２情報とを含む教師データを用いて機械学習された学習済みモデルであってもよい。第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データとの対応関係（たとえば同一性など）を学習した判定モデルを用いることで、判定精度が高められる。たとえば、第２のＸ線画像データが投影画像データであり右の歯の情報も左の歯の情報も含む場合等であっても、第１のＸ線画像データとして左右いずれか一方の局所画像のデータを用いて学習した判定モデルを用いることで、簡便かつ正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。

【0016】

Ｘ線撮影装置が表示部をさらに備え、判定部は、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データとに基づいて、頭部の第１の部分の向きの変化を算出し、第３の領域のＸ線撮影で得たＸ線画像データを処理してＸ線画像として表示部に表示する際に、算出した向きの変化に基づいてＸ線画像を生成してもよい。

【0017】

判定部は、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データとに基づいて、頭部の第１の部分の向きの変化を算出し、第３の領域のＸ線撮影におけるＸ線発生器とＸ線検出器の移動の軌道を設定してもよい。

【0018】

本発明の別の態様は、被写体の頭部をＸ線撮影するＸ線撮影装置であって頭部にＸ線を照射するＸ線発生器と、頭部を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、頭部が置かれた中央空間がＸ線発生器とＸ線検出器との間に位置するようにＸ線発生器およびＸ線検出器を支持する支持部と、を備えるＸ線撮影装置を用いたＸ線撮影方法であって、頭部内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して第１領域Ｘ線画像データを取得する第１取得工程と、頭部が中央空間に位置するように被写体を保持して、少なくとも頭部内の一部からなる第２の部分に対応すると共に第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域をＸ線撮影して第２領域Ｘ線画像データを取得する第２取得工程と、第２領域Ｘ線画像データに基づく第２のＸ線画像データと第１領域Ｘ線画像データに基づく第１のＸ線画像データとに対し画像認識処理を行うことで、第２の領域内における第１の部分に対応する第３の領域を判定する処理工程と、第３の領域をＸ線撮影するように、支持部を駆動してＸ線発生器およびＸ線検出器を移動させる制御工程と、を含む。このＸ線撮影方法によれば、上述したＸ線撮影装置と同様の効果が奏される。

【発明の効果】

【0019】

本開示のいくつかの態様によれば、簡便かつ正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態に係るＸ線撮影装置の構成を示す図である。

【図2】図１中のＸ線撮影装置本体を斜め上方から見て示す図である。

【図3】図１中のＸ線撮影装置本体の撮影部の概略構成を示す図である。

【図4】図３中の上部フレームの概略構成を示す平面図である。

【図5】図３中の上部フレームの概略構成を示す側面図である。

【図6】図１中のＸ線撮影装置本体の機能構成の一例を示す図である。

【図7】Ｘ線撮影装置のコンピュータを含むＸ線撮影システムの機能構成の一例を示す図である。

【図8】Ｘ線撮影装置によって実行される処理フローの一例を示す図である。

【図9】図７中の対象領域の判定処理の処理フローの一例を示す図である。

【図10】判定モデルの概要を模式的に示す図である。

【図11】第１のＸ線画像のデータ構造の一例を示す図である。

【図12】第２のＸ線画像としてのスカウト画像の作成要領を示す図である。

【図13】異なる２方向から撮影されたスカウト画像の一例を示す図である。

【図14】第１のＸ線画像に対する画像認識の一例を示す図である。

【図15】第２のＸ線画像上に表示された第３の領域の一例を示す図である。

【図16】図１５のＸ線画像部分を省略して輪郭の配置および／またはサイズを変えた一例を示す図である。

【図17】Ｚ軸方向から見た、トモシンセシス撮影を説明するための概念図である。

【図18】Ｘ線発生器およびＸ線検出器の旋回軸線の第１の設定例を説明するための図である。

【図19】Ｘ線発生器およびＸ線検出器の旋回軸線の第２の設定例を説明するための図である。

【図20】Ｘ線発生器およびＸ線検出器の旋回軸線の第３の設定例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。本明細書において、ＸＹＺ直交座標系およびｘｙｚ直交座標系が用いられる。ＸＹＺ直交座標系およびｘｙｚ直交座標系については後述する。

【0022】

また、本明細書において、「撮影領域」、「第１の領域」、「第２の領域」および「第３の領域」との用語は、支柱４等の固定部分上に定義される絶対座標系としてのＸＹＺ直交座標系に基づく領域である。一方、「第１の部分」、「第２の部分」および「第３の部分」との用語は、被写体Ａの頭部Ｂ内における部分である。たとえば、同じ被写体ＡがＸ線撮影装置１を用いて複数回のＸ線撮影を受けた場合に、現在の撮影対象領域である「第３の領域」に対応する「第３の部分」は、頭部Ｂ内において、過去の撮影時の「第１の部分」と等しいか又は略等しい部分であるが、頭部Ｂの向き又は姿勢が変わっていれば、「第３の部分」を撮影した領域である「第３の領域」と、「第１の部分」を撮影した領域である「第１の領域」とは、絶対座標系としてのＸＹＺ直交座標系において異なる。「第ｎの領域」（ｎは自然数である）の位置は、Ｘ線発生器とＸ線検出器からなる撮像系を支える、固定の支持要素（本実施形態では支柱４等からなる固定の支持要素）が存在する空間中の領域の１つの位置（具体的には空間座標の座標系中の領域の位置）を意味する。同様に、「第ｍの部分」（ｍは自然数である）の位置は、被写体の体中または体上における部分領域の１つの位置を意味する。

【0023】

図１～図３を参照して、本実施形態のＸ線撮影装置１について説明する。図１および図２に示されるように、Ｘ線撮影装置１は、被写体Ａの頭部ＢをＸ線撮影するための装置である。Ｘ線撮影装置１は、たとえば、患者である被写体Ａの歯科診断または歯科治療に用いられる。Ｘ線撮影装置１は、たとえば患者に対してインプラント治療を行おうとする際に用いられ、被写体Ａの頭部Ｂ内の対象領域Ｒ（図３参照）をＣＴ撮影する。

【0024】

Ｘ線撮影装置１は、たとえば防Ｘ線室内に設置されてＸ線撮影を行うＸ線撮影装置本体２と、Ｘ線撮影装置本体２から出力されるＸ線検出信号に基づいて画像認識処理等を含む所定の情報処理を行う情報処理装置７０（図７参照）とを備える。Ｘ線撮影装置本体２は、ＣＴ撮影等を行うための第１撮影部１０と、セファロ（Cephalometric）撮影等を行うための第２撮影部１００と、これらの第１撮影部１０および第２撮影部１００におけるＸ線撮影を制御する制御装置５０（図６参照）と、術者等がＸ線撮影装置本体２を操作するための操作パネル９０とを備える。

【0025】

操作パネル９０は、図１に示されるようにＸ線撮影装置本体２に組み込まれてもよいが、Ｘ線撮影装置本体２とは別に設けられてもよい。操作パネル９０は、Ｘ線撮影装置本体２から離れた場所に設置されてもよい。Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線撮影装置本体２にＸ線撮影の実行を命令するためのＸ線照射操作部９２を備える。Ｘ線照射操作部９２は、Ｘ線撮影装置本体２にＸ線照射を実行させるためのエミッションスイッチ９３を備える。エミッションスイッチ９３は、１つ又は複数のボタンを有する。エミッションスイッチ９３は、ボタンを押すとＸ線照射を許可し、ボタンを離すとＸ線照射を中止させるデッドマンスイッチ等からなる。Ｘ線照射操作部９２は、例えば、防Ｘ線室外の壁面等に設けられる。情報処理装置７０は、例えばＸ線撮影装置本体２と接続されるコンピュータ又はワークステーションなどで構成される。Ｘ線撮影装置本体２が、Ｘ線撮影装置本体２の一部分として、情報処理装置７０を装備していてもよい。

【0026】

本実施形態では、Ｘ線撮影装置本体２におけるＸ線撮影が行われ、Ｘ線撮影によって得られたＸ線検出信号が、情報処理装置７０によって画像処理され、Ｘ線画像（後述するスカウト画像）が得られる。情報処理装置７０は、このＸ線画像に基づいて、ＣＴ撮影の位置決めを行う。この位置決めとは、ＣＴ撮影の対象領域（すなわちＦＯＶ；Field of View）の中心位置を決定することを意味する。情報処理装置７０は、Ｘ線撮影装置本体２の制御装置５０に対してＣＴ撮影の中心位置を示す情報を出力し、制御装置５０が、この情報に基づいて第１撮影部１０を制御し、被写体Ａの頭部Ｂ内の所定の対象領域におけるＣＴ撮影が実行される。

【0027】

Ｘ線撮影装置本体２は、床上に固定（設置）されるベース３と、ベース３上に固定されて鉛直方向に延びる支柱４と、支柱４の一方の側から水平に延びるように支柱４に取り付けられた第１撮影部１０と、支柱４の他方の側から水平に延びるように支柱４に取り付けられた第２撮影部１００とを備える。被写体Ａは、たとえばＣＴ撮影等のＸ線撮影を受ける場合には、第１撮影部１０の中央空間Ｓに頭部Ｂを位置させるように立つ。被写体Ａは、たとえばセファロ撮影等のＸ線撮影を受ける場合には、第２撮影部１００の中央空間Ｓａに頭部Ｂを位置させるように立つ。なお、被写体Ａの姿勢は、起立状態に限られず、着座状態であってもよい。

【0028】

第１撮影部１０のＸ線発生部２０およびＸ線検出部３０を支持する上フレーム１１と、第２撮影部１００のＸ線検出部１０１を支持する上フレーム１０４とは、いずれも水平に延びると共に、支柱４の中心線を含む仮想の鉛直面に対して同じ側に突出するように折れ曲がっている。これにより、第１撮影部１０と第２撮影部１００との間に支柱４が位置せず、（後述する旋回駆動部１９により回転させられた）Ｘ線発生部２０とＸ線検出部１０１とが、これらの間に障害物を存在させずに対面できるようになっている。

【0029】

図１～図３を参照して、第１撮影部１０の構成について説明する。第１撮影部１０は、支柱４から水平に延びるように支柱４に取り付けられた上フレーム１１と、上フレーム１１に対して鉛直に延びる中心軸線Ｌの周りに回転（旋回）可能に取り付けられた旋回アーム１２とを備える。上フレーム１１および旋回アーム１２は、後述する上フレーム昇降駆動部１３により、上下方向（Ｚ軸方向）に沿って移動可能である。水平に延びる旋回アーム１２の両端に、Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０が配置されている。旋回アーム１２は、回転軸１２ｄを介して上フレーム１１に取り付けられた水平アーム１２ａと、水平アーム１２ａの第１端に連結されて水平アーム１２ａから垂下する第１筐体１２ｂと、水平アーム１２ａの第２端に連結されて水平アーム１２ａから垂下する第２筐体１２ｃとを有する。これらの水平アーム１２ａ、第１筐体１２ｂおよび第２筐体１２ｃは、一体に成形されている。旋回アーム１２は、全体として、下方に向けて開放されたＵ字状（又はＣ字状）をなしている。第１筐体１２ｂおよび第２筐体１２ｃの間に、被写体Ａの頭部Ｂが位置づけられる中央空間Ｓが形成されている。

【0030】

図３に示されるように、第１撮影部１０は、支柱４に対して上フレーム１１および旋回アーム１２を上下方向（鉛直方向）に移動させる上フレーム昇降駆動部１３を備える。支柱４は、上下方向に延びる一対の平行なレール６を有する。上フレーム１１は、支柱４のレール６上に取り付けられたベース部１１ａ（上フレームベース部）と、ベース部１１ａから水平に延び、上記の旋回アーム１２が取り付けられたアーム部１１ｂ（上フレームアーム部）とを有する。ベース部１１ａは、複数のローラ１３ｄを介して支柱４のレール６に嵌まり込むと共に、レール６上を移動可能である。上フレーム昇降駆動部１３は、支柱４の下端部に固定されたモータ１３ａと、上下方向に配置されてモータ１３ａによって回転させられるボールねじ１３ｂと、ベース部１１ａの下端部に固定されボールねじ１３ｂが螺合するナット１３ｃとを含む。上フレーム昇降駆動部１３は、制御装置５０の駆動制御部５７によって制御されて、上フレーム１１および旋回アーム１２を上下方向に移動させる（昇降させる）。

【0031】

第１撮影部１０は、被写体Ａの頭部Ｂが中央空間Ｓに位置するように被写体Ａを保持する被写体ホルダ４０を備える。第１撮影部１０では被写体Ａの頭部ＢがＸ線の照射対象となる。被写体ホルダ４０は、被写体Ａの頭部Ｂをなるべく動かすことなく保持できるように頭部支持部４０Ｈを備える。頭部支持部４０Ｈは、チンレスト４３およびヘッドホルダ４４等を有する。中央空間Ｓにおける被写体Ａの頭部Ｂは、頭部Ｂの前面（顔）が第２撮影部１００（図１および図２に示される第２筐体１２ｃ）に対面するように、位置づけられる。

【0032】

ここで、ＸＹＺ直交座標系について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ線撮影装置本体２が設置される３次元空間において定義される直交座標系である。Ｚ軸方向は、回転軸１２ｄの軸方向に平行である。本実施形態では、回転軸１２ｄの軸方向と旋回アーム１２の昇降方向とが一致しており、Ｚ軸方向に平行である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向に直交する。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向にもＹ軸方向にも直交する。本明細書において、Ｙ軸方向は、頭部支持部４０Ｈにセットされた頭部Ｂの前後の方向である。Ｘ軸方向は、頭部支持部４０Ｈにセットされた頭部Ｂの左右の方向である。本明細書において、Ｚ軸方向をＺ方向、Ｙ軸方向をＹ方向、Ｘ軸方向をＸ方向と呼ぶこともある。

【0033】

本明細書において、頭部Ｂからベース３に向かう向きすなわち下側が－Ｚ側であり、頭部Ｂからベース３より遠ざかる向きすなわち上側が＋Ｚ側である。頭部Ｂの前の方は＋Ｙ側であり、頭部Ｂの後の方は－Ｙ側である。頭部Ｂの右の方は＋Ｘ側であり、左の方は－Ｘ側である。

【0034】

ｘｙｚ直交座標系は、Ｘ線発生およびＸ線検出を行う撮像系を構成する旋回アーム１２において定義される直交座標系である。ｘｙｚ直交座標系は、回転軸１２ｄの周りに回転する。ｚ軸方向は、回転軸１２ｄの軸方向であり、ＸＹＺ直交座標系におけるＺ軸方向に一致する。ｙ軸方向は、ｚ軸方向に直交する。ｘ軸方向は、ｚ軸方向にもｙ軸方向にも直交する。本明細書において、ｙ軸方向は、Ｘ線検出部３０とＸ線発生部２０とが対向する方向である。ｘ軸方向は、ｙ軸方向およびｚ軸方向に直交する方向である。旋回アーム１２が回転軸１２ｄの周りに回転することによって、ｘｙｚ直交座標系がＸＹＺ直交座標系に対してＺ軸周りに回転する。本明細書では、ｚ軸方向をｚ方向、ｙ軸方向をｙ方向、ｘ軸方向をｘ方向と呼ぶこともある。

【0035】

本明細書において、Ｘ線検出部３０側が＋ｙ側であり、Ｘ線発生部２０側が－ｙである。－ｙ側から＋ｙ側に向かって右側が＋ｘ側であり、－ｙ側から＋ｙ側に向かって左側が－ｘ側である。鉛直方向上側が＋ｚ側であり、下側が－ｚである。

【0036】

ｘｙｚ直交座標系中の座標がＸＹＺ直交座標系中のいずれの座標であるかは演算で特定できる。演算には、三角関数または２次元座標演算が用いられてよい。例えば、旋回アーム１２が基準位置にある場合に、ｘｙｚ直交座標系のゼロ地点の位置（ｘ０、ｙ０、ｚ０）はＸＹＺ直交座標系のゼロ地点の位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）に一致すると仮定される。ｘｙｚ直交座標系中の基準点（ｘ１、ｙ１、ｚ１）が、ＸＹＺ直交座標系中の座標（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）と同じ位置に位置すると仮定される。この仮定のもと、旋回アーム１２が角度αだけ旋回すると想定される。旋回後の基準点（ｘ１、ｙ１、ｚ１）が、ＸＹＺ直交座標系中の座標（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）に位置すると仮定される。座標（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）は、それぞれ次の式で表される。
Ｘ２=ｘ１ｃｏｓα＋ｙ１ｓｉｎα
Ｙ２=－ｘ１ｓｉｎα＋ｙ１ｃｏｓα
Ｚ２=ｚ１

【0037】

なお、後述の水平移動駆動部１８による回転軸１２ｄのＸ軸方向の移動または回転軸１２ｄのＹ軸方向の移動が生じた場合は、その移動成分を加えた演算が行われる。上フレーム昇降駆動部１３による旋回アーム１２のＺ軸方向の移動が生じた場合についても、その移動成分を加えた演算が行われる。

【0038】

旋回アーム１２の各種移動量は、適宜検出できる。例えば、駆動機構７の駆動用モータ類として、ステッピングモータが使用され得る。その駆動量の検出により、旋回、水平移動、または垂直移動の量を検出できる。他の位置検出装置が用いられてもよい。

【0039】

以上の構成を利用して、過去のＸ線撮影（第１撮影Ｘ線画像データ）、スカウト画像撮影（第２撮影Ｘ線画像データ）、今回のＸ線撮影すなわち本撮影の間で、ＸＹＺ直交座標系での位置演算ができる。旋回アーム１２が移動して各種Ｘ線撮影を行う場合も、Ｘ線画像に写り込む像中の各地点の位置情報をＸＹＺ直交座標系での演算に用いることができる。

【0040】

図１および図３を参照して、第１撮影部１０のＸ線照射およびＸ線検出に係る構成について説明する。第１撮影部１０は、各種の撮影モードでＸ線撮影を行うことができるように構成されている。これにより、第１撮影部１０は、頭部Ｂの全部または一部をＣＴ撮影することにより、ＣＴ画像（断層画像）のためのＸ線検出信号を出力する。第１撮影部１０は、頭部Ｂの全部または一部をＸ線撮影することにより、投影画像のためのＸ線検出信号を出力する。本実施形態では、投影画像は、たとえばスカウト画像である。投影画像は、異なる２つの方向からＸ線撮影して得られた投影画像である２方向スカウト画像であってもよく、Ｘ線形状調整部２２でＸ線を縦長の細隙Ｘ線ビームに規制してＸ線発生部２０およびＸ線検出部３０を旋回させて得られた断層画像であるパノラマ画像であってもよい。

【0041】

第１撮影部１０は、被写体Ａの頭部ＢにＸ線を照射するためのＸ線発生部２０と、頭部Ｂを透過したＸ線を検出するためのＸ線検出部３０とを備える。Ｘ線発生部２０は、旋回アーム１２の第１端に設けられている。Ｘ線検出部３０は、旋回アーム１２の第２端に設けられている。Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０の間に中央空間Ｓが位置するように、Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０が略水平に対面している。

【0042】

Ｘ線発生部２０は、上記した第１筐体１２ｂと、第１筐体１２ｂ内に収容されたＸ線発生器２１と、Ｘ線発生器２１に隣接する位置に配置されたＸ線形状調整部２２とを有する。Ｘ線発生器２１は、Ｘ線管２１ａを有しており、中央空間Ｓに向けて（すなわち頭部Ｂに）焦点２１ｂからＸ線を照射する。Ｘ線形状調整部２２は、Ｘ線管２１ａに対面するように鉛直に設置された複数の遮蔽部材と、これらの遮蔽部材を移動させる移動機構とを含む。複数の遮蔽部材は、互いに部分的に重複するように設置されており、遮蔽部材の間に、ある大きさを有する開口が形成される。移動機構によって遮蔽部材が移動させられることで、開口の大きさが自在に変更（調整）され得る。

【0043】

ここで、スカウト撮影は、他の撮影たとえばＣＴ撮影を行うために、位置付け用の画像を撮影する予備的なＸ線撮影である。位置付け用の画像は、スカウト画像と呼ばれる。予備的なスカウト撮影に対し、ＣＴ撮影などのＸ線撮影を本撮影と呼ぶ。本撮影を行うことを目的として、スカウト撮影が行われる。

【0044】

スカウト撮影の例として、２方向スカウト撮影またはパノラマスカウト撮影がある。２方向スカウト撮影では、第１の方向から第１のスカウト撮影が行われ、第２の方向から第２のスカウト撮影が行われる。パノラマスカウト撮影では、パノラマ撮影が行われる。Ｘ線撮影装置本体２で本撮影として行われたパノラマ撮影によって得られたパノラマ画像がもともと記憶されていた場合に、そのパノラマ画像をパノラマスカウト画像として流用してもよい。本撮影であるＣＴ撮影に対し、この場合のパノラマ撮影は、相対的に予備的な撮影になっている。

【0045】

たとえば、ＣＴ画像を取得する際（すなわちＣＴ撮影時）には、Ｘ線形状調整部２２によって、四角錐台状（たとえば正四角錐台状）に広がるコーンビーム（ＣＢ）が形成される。コーンビームを構成するＸ線の形状は、あらゆる種類の錐台状であってよい。コーンビームの形状は、Ｘ線の照射方向に直交する断面が円である円錐台状であってもよく、断面が他の形である他の錐台状であってもよい。コーンビームの大きさも、照射野の大きさに応じて適宜に変更（調整）される。また、２方向スカウト撮影のような投影画像すなわちスカウト画像を取得する際には、Ｘ線形状調整部２２によって、ＣＴ撮影時と同様の錐台状のコーンビームが形成される。

【0046】

２方向スカウト撮影は、コーンビームを用いた単純投影のワンショット撮影によって行われる。２方向スカウト撮影では、ある方向からワンショット撮影を行い、他の方向からワンショットの撮影を行う。コーンビームの広がりは、ＣＴ撮影時より広くてもよい。Ｘ線の照射範囲に関しては、Ｘ線検出器３１の検出面の広さに基づく制約や、撮影目的に応じて被写体Ａに余計なＸ線照射をしないようにする必要があることに基づく制約がある。これらの制約を考慮して、コーンビームの広がりが適宜に調整されてよい。２方向スカウト画像の撮影を行う際、ＣＴ撮影時よりも、Ｘ線検出器３１が頭部Ｂにより接近するように旋回アーム１２を移動制御してもよい。すなわち、Ｘ線検出器３１が、ＣＴ撮影時よりも－ｙ側に移動してもよい。この制御により、頭部画像の拡大率が下がり、より広い範囲が画像に写り込む。この制御は、後述の水平移動駆動部１８による旋回アームの水平移動制御によって可能である。ワンショット撮影に代えて、ｚ方向に伸長して縦長の四角錐台状に広がる細隙ビームを形成し、スカウト画像の取得に必要な範囲を一方から他方にスキャンしてもよい。

【0047】

パノラマ撮影時には、Ｘ線形状調整部２２によって、ｚ方向に伸長して縦長の四角錐台状に広がる細隙ビームが形成される。ｙ方向への照射については、歯弓列の照射対象箇所に細隙ビームがなるべく直交入射するように、駆動機構７による旋回アーム１２の旋回移動が行われる。歯列弓が、左右の一方から他方にスキャンされる。

【0048】

Ｘ線形状調整部２２の具体的構成は、上述したような複数の遮蔽部材を備える構成（たとえば特開２０１９－３７３９３号公報参照）であってもよいが、その他の公知の絞り機構（コリメータ等）であってもよい。Ｘ線発生部２０において発生させられるＸ線は、Ｘ線形状調整部２２でＸ線ビームに形成される。このＸ線ビームに、上記のコーンビームおよび細隙ビームが含まれる。

【0049】

Ｘ線検出部３０は、上記した第２筐体１２ｃと、第２筐体１２ｃに下方から嵌め込まれた外筐体１６と、第２筐体１２ｃおよび外筐体１６の内部に収容されたＸ線検出器３１とを有する。Ｘ線検出器３１は、Ｘ線発生部２０から出射されて頭部Ｂに照射され、頭部Ｂを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器３１は、たとえば平面状に広がる検出面を有するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）又はＸ線蛍光増倍管等により構成される。Ｘ線検出器３１の検出面に配された複数の検出素子は、入射したＸ線の強度を電気信号に変換する。その電気信号が、出力信号として制御装置５０（または情報処理装置７０）に入力され、その信号に基づいてＸ線画像が生成される。

【0050】

Ｘ線撮影装置本体２の第１撮影部１０において、上フレーム１１および旋回アーム１２は、頭部Ｂが置かれた中央空間ＳがＸ線発生器２１とＸ線検出器３１との間に位置するように、Ｘ線発生器２１およびＸ線検出器３１を支持する支持部である。

【0051】

Ｘ線検出部３０は、第２筐体１２ｃ（上フレーム１１および旋回アーム１２）に対してＸ線検出器３１の高さ（Ｚ軸方向の位置）を移動させるように構成された検出器昇降駆動部３３を備える。筒状の第２筐体１２ｃは下方に向けて開放されており、一方の筒状の外筐体１６は上方に向けて開放されている。外筐体１６は、第２筐体１２ｃに対して上下方向（Ｚ軸方向）にスライド可能である。検出器昇降駆動部３３は、第２筐体１２ｃの下端部に固定されたモータ３３ａと、上下方向（Ｚ軸方向）に配置されてモータ３３ａによって回転させられるボールねじ３３ｂと、Ｘ線検出器３１の裏面側（検出面とは反対側）に固定されボールねじ３３ｂが螺合するナット３３ｃとを含む。ボールねじ３３ｂは、ナット３３ｃの可動範囲を避けた箇所に取り付けられた何らかの支持部材によって、第２筐体１２ｃに回動可能に支持されてよい。ナット３３ｃおよびＸ線検出器３１には、Ｚ軸周りの回転を防止するための機構（回り止め）が設けられている。上下方向に延びる回転軸線周りにボールねじ３３ｂが回転すると、ナット３３ｃがＸ線検出器３１と一緒に昇降する。

【0052】

２組のモータ３３ａ及びボールねじ３３ｂが第２筐体１２ｃに取り付けられ、２組のナット３３ｃがＸ線検出器３１の裏面側に取り付けられてもよい。各要素は、同じ高さに配置される。複数のボールねじ３３ｂが平行に設置されて同期回転してもよい。これにより、複数のナット３３ｃが同期昇降する。モータ３３ａ、ボールねじ３３ｂ、及びナット３３ｃに関しては、昇降する部分の回り止めが実現されていれば、詳細な構造は特に限定されない。一方のモータ３３ａを省略し、一方のボールねじ３３ｂ及びナット３３ｃの代わりに、案内部材および被案内部材を用いてもよい。例えば、ボールねじ３３ｂの代わりにロッド状の案内部材を第２筐体１２ｃに固定し、ナット３３ｃの代わりにボア等の被案内部を有する被案内部材をＸ線検出器３１に固定してもよい。被案内部材の被案内部が、案内部材に嵌合する。案内部材および被案内部材は、案内部材に対して被案内部材が低抵抗で昇降移動する、駆動機能の無い昇降案内機構を構成する。この場合の昇降駆動は、一方のモータ３３ａ、ボールねじ３３ｂ、及びナット３３ｃのみで行われてもよい。検出器昇降駆動部３３は、制御装置５０の駆動制御部５７によって制御されて、上フレーム１１および旋回アーム１２に対してＸ線検出器３１を上下方向に相対移動させる（昇降させる）。

【0053】

検出器昇降駆動部３３は、さらに、第２筐体１２ｃと外筐体１６とに係合するスプリング１７を含む。スプリング１７は、たとえば引張りコイルばねである。スプリング１７の第１端が第２筐体１２ｃの上端部に連結され、スプリング１７の第２端が外筐体１６の上端部に連結されている。これにより、スプリング１７は、外筐体１６に対し、外筐体１６を上方に引っ張り上げるような付勢力を付与する。Ｘ線検出器３１の下端は、外筐体１６の底面に当接している。検出器昇降駆動部３３によってＸ線検出器３１が下方へ移動させられると、外筐体１６が、Ｘ線検出器３１の下端に押され、スプリング１７に引かれる力に抗して下降する。検出器昇降駆動部３３によってＸ線検出器３１が上方へ移動させられると、スプリング１７の復元力によって、外筐体１６が上方へ引っ張られる。これにより、Ｘ線検出器３１の下端に当接する外筐体１６が、上昇するＸ線検出器３１に追従するように上昇する。

【0054】

続いて、図３、図４および図５を参照して、Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０を水平移動および旋回させるための駆動機構について説明する。図３、図４および図５に示されるように、第１撮影部１０は、上フレーム１１のアーム部１１ｂ内に搭載されて、回転軸１２ｄをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる水平移動駆動部（２次元移動駆動部）１８を備える。水平移動駆動部１８は、回転軸１２ｄをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることにより、旋回アーム１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。水平移動駆動部１８は、テーブル１８ａと、テーブル１８ａを水平方向に移動させるための水平移動用モータ１８ｂとを備えている。テーブル１８ａは、回転軸１２ｄの上端部が固定されたＸテーブル１８ｘと、Ｘテーブル１８ｘの上方に配置されたＹテーブル１８ｙとを含む。水平移動用モータ１８ｂは、Ｘテーブル１８ｘを移動させるＸ軸移動用モータ１８ｃと、アーム部１１ｂ内に固定されてＹテーブル１８ｙを移動させるＹ軸移動用モータ１８ｄとを有する。Ｘテーブル１８ｘは、案内部材を介してＹテーブル１８ｙに取り付けられており、Ｙテーブル１８ｙに対してＸ軸方向に一定範囲でスライド可能である。Ｘ軸移動用モータ１８ｃは、Ｙテーブル１８ｙに固定されてＸテーブル１８ｘをＸ軸方向に変位駆動する。Ｙテーブル１８ｙは、案内部材を介してアーム部１１ｂに取り付けられており、アーム部１１ｂに対してＹ軸方向に一定範囲でスライド可能である。Ｙ軸移動用モータ１８ｄは、アーム部１１ｂに固定されてＹテーブル１８ｙをＹ軸方向に変位駆動する。

【0055】

Ｘ軸移動用モータ１８ｃおよびＹ軸移動用モータ１８ｄは、制御装置５０の駆動制御部５７によって制御されて、Ｘテーブル１８ｘおよびＹテーブル１８ｙをそれぞれ移動させる。Ｘテーブル１８ｘは、Ｘ軸移動用モータ１８ｃによって回転軸１２ｄ（旋回アーム１２）を横方向（Ｘ軸方向）に移動させる。Ｙテーブル１８ｙは、Ｙ軸移動用モータ１８ｄによってＸテーブル１８ｘをＹ軸方向に移動させることで、回転軸１２ｄ（旋回アーム１２）を前後方向（Ｙ軸方向）に移動させる。Ｘテーブル１８ｘは、Ｙテーブル１８ｙの移動に伴って、Ｙ軸方向に移動する。

【0056】

第１撮影部１０は、旋回アーム１２の水平アーム１２ａ内に搭載されて、回転軸１２ｄの中心軸線Ｌ周りに旋回アーム１２を旋回させる旋回駆動部１９を備える。旋回駆動部１９は、水平アーム１２ａ内に固定された旋回用モータ１９ｂと、旋回用モータ１９ｂの出力軸および回転軸１２ｄの下端部とに架け渡されたベルト１９ｃとを有する。回転軸１２ｄと水平アーム１２ａとの間にはベアリング１９ｄが介在している。ベアリング１９ｄは、内輪と外輪とを含む。ベアリング１９ｄは、内輪で回転軸１２ｄを支持し、外輪で水平アーム１２ａを支持している。回転軸１２ｄに対して、水平アーム１２ａ（旋回アーム１２）がスムーズに回転する。旋回用モータ１９ｂは、制御装置５０の駆動制御部５７によって制御されて、中心軸線Ｌの周りで水平アーム１２ａ（旋回アーム１２）を回転させる。

【0057】

Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１とがその軸線周りに旋回する旋回軸線ＲＣＴの設定は、以下の手順（ｉ）～（ｉｖ）によって行うことができる。この設定の例はＺ方向から旋回アーム１２を平面視した図１８～図２０で示す。なお、図１８～図２０では、Ｘ線発生器２１やＸ線検出器３１などの内部構造が示されているが、図を見やすくするために実線で表示された部分がある。
（ｉ）回転軸１２ｄの軸線を軸線１２ｄｃとする（この軸線１２ｄｃの位置は上述の中心軸線Ｌに一致する）。
（ｉｉ）旋回駆動部１９によって旋回アーム１２が軸線１２ｄｃ周りの旋回移動を行う。この旋回を第１の旋回とする。
（ｉｉｉ）水平移動駆動部１８によって回転軸１２ｄが軸線ＡＸ周りの旋回移動を行う。この旋回を第２の旋回とする。
（ｉｉｉ－ａ）Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１の間に、Ｚ軸方向に伸びる演算上の軸線ＡＸを仮に設定する。
（ｉｉｉ－ｂ）軸線ＡＸは、図１８に例示するように、軸線１２ｄｃと同じ箇所にあってもよいし、図１９または図２０に例示するように、軸線１２ｄｃから外れた箇所にあってもよい。
（ｉｉｉ－ｃ）軸線ＡＸは、Ｚ軸方向から見て、Ｘ線発生器２１の焦点２１ｂとＸ線検出器３１の検出面の中央を結ぶ直線を仮に線ＧＤとして、図１８または図１９に例示するように、線ＧＤ上にあってもよいし、図２０に例示するように、線ＧＤから＋ｘ軸方向または－ｘ軸方向に外れてもよい。図１８～図２０に示す例では、Ｘ線コーンビームＣＢのようなＸ線ビームＸＢのｘ方向の広がりについてのセンタービームと線ＧＤが位置的に一致するようにＸ線形状調整部２２で形成されるＸ線が通過する開口の開度を設定している。
（ｉｉｉ－ｄ）軸線ＡＸが軸線１２ｄｃと同じ箇所にある場合、第２の旋回は行われず、第１の旋回のみが実行される。Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１とが、軸線１２ｄｃを旋回中心として旋回する。すなわち、Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１とが、軸線１２ｄｃに旋回軸線ＲＣＴをおいて、旋回軸線ＲＣＴ周りに旋回する。
（ｉｉｉ－ｅ）軸線ＡＸが軸線１２ｄｃから外れた箇所にある場合、第１の旋回と第２の旋回とが実行される。第１の旋回と第２の旋回は、同じ角度の同期旋回移動として実行される。Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１とは、軸線ＡＸを旋回中心として、すなわち軸線ＡＸに旋回軸線ＲＣＴをおいて、旋回軸線ＲＣＴ周りに旋回する。
（ｉｖ）以上の手順を経て、旋回駆動部１９と水平移動駆動部１８の制御によって、ＸＹＺ直交座標系中の機械的制約内・幾何学的制約内における任意の位置に、旋回軸線ＲＣＴが設定される。

【0058】

なお、軸線ＡＸが軸線１２ｄｃと同じ箇所にある場合の制御については、第１の旋回を実行すればよいので、軸線ＡＸを設定する演算は必ずしも行われなくてよい。軸線ＡＸを設定する演算は、省略されてよい。また、軸線ＡＸが軸線１２ｄｃと同じ箇所にある場合に、第２の旋回が行われると考えることもできる。つまり、第２の旋回が行われるが、その旋回量（運動量）がゼロであると考えることもできる。Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１を旋回させて行われるＸ線撮影は、多くの場合、上述したようなＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回軸線ＲＣＴ周りの旋回によって行われる。ＣＴ撮影も、このような旋回によって精度よく行うことができる。図１８または図１９に例示するように、軸線ＡＸが線ＧＤ上にある場合は、Ｘ線ビームが撮影領域に対してオフセットしないノーマルＣＴスキャンに適応可能である。図２０に例示するように、軸線ＡＸが線ＧＤから＋ｘ軸方向または－ｘ軸方向に外れる場合は、Ｘ線ビームが撮影領域に対してオフセットするオフセットＣＴスキャンに適応可能である。

【0059】

因みに、図１８では、対象領域ＦＯＶ１をＣＴ撮影する途中に、旋回アーム１２がＦＯＶ１の中心に置いた軸線ＡＸ（軸線１２ｄｃ）周りにおいて角度θ１（平面視右回り９０°）の旋回運動を行う様子が示されている。図１９では、対象領域ＦＯＶ２をＣＴ撮影する途中に、旋回アーム１２が軸線１２ｄｃ周りにおいて角度θ２（平面視右回り９０°）の旋回運動を行うのと同じ旋回角度で（同期して）、回転軸１２ｄがＦＯＶ２の中心に置いた軸線ＡＸ周りにおいて角度θ３（平面視右回り９０°）の旋回運動を行う様子が示されている。図１９では、対象領域ＦＯＶ３をＣＴ撮影する途中に、旋回アーム１２が軸線１２ｄｃ周りにおいてθ４（平面視右回り９０°）の旋回運動を行うのと同じ旋回角度で（同期して）、回転軸１２ｄがＦＯＶ３の中心に置いた軸線ＡＸ周りにおいて角度θ５（平面視右回り９０°）の旋回運動を行う様子が示されている。

【0060】

図６に示されるように、第１撮影部１０は、Ｘ線発生器２１およびＸ線検出器３１が中央空間Ｓの周りを旋回して中央空間Ｓ内の所定の領域（言い換えれば任意の領域）をＸ線撮影するように、支持部である上フレーム１１および旋回アーム１２を駆動することでＸ線発生器２１およびＸ線検出器３１を移動させるように構成された駆動機構７を備える。この駆動機構７は、上記の上フレーム昇降駆動部１３、水平移動駆動部１８および旋回駆動部１９を有する。

【0061】

図１に示されるように、第１撮影部１０は、さらに、下フレーム４１と、被写体Ａの頭部Ｂが中央空間Ｓに位置するように被写体Ａを保持する上記の被写体ホルダ４０と、上記した上フレーム１１に対して被写体ホルダ４０を上下方向（鉛直方向）に移動させる被写体ホルダ昇降駆動部４６とを備える。下フレーム４１は、支柱４のレール６上に取り付けられたベース部４１ａ（下フレームベース部）と、ベース部４１ａから水平に延びるアーム部４２（下フレームアーム部）とを有する。アーム部４２には被写体ホルダ４０が設けられる。本実施形態では、被写体ホルダ４０は頭部支持部４０Ｈを備える。頭部支持部４０Ｈは、被写体Ａの顎が載置されるチンレスト４３と、被写体Ａの頭部Ｂを側方から保持するヘッドホルダ４４とを含む。チンレスト４３は、アーム部４２の先端から中央空間Ｓに向けて立ち上がる。ヘッドホルダ４４は、一対のロッド部４４ａと、頭部Ｂに当接する当接部材４４ｂとからなる。ロッド部４４ａは、アーム部４２から中央空間Ｓに向けて立ち上がる。ロッド部４４ａの第１端がアーム部４２に接続され、ロッド部４４ａの第２端に当接部材４４ｂが設けられる。ベース部４１ａは、複数のローラ４６ｄを介して支柱４のレール６に嵌まり込むと共に、レール６上を移動可能である。

【0062】

被写体ホルダ昇降駆動部４６は、ベース部４１ａに固定されたモータ４６ａと、上下方向に配置されてモータ４６ａによって回転させられるボールねじ４６ｂと、上フレーム１１のベース部１１ａ内に固定されボールねじ４６ｂが螺合するナット４６ｃとを含む。被写体ホルダ昇降駆動部４６は、制御装置５０の駆動制御部５７によって制御されて、上フレーム１１に対して被写体ホルダ４０を上下方向に移動させる（昇降させる）。なお、図１に示されるように、被写体ホルダ４０が、被写体Ａの手によって握られるグリップ４７を有してもよい。Ｘ線撮影装置本体２を被写体Ａが着座する着座型に構成した場合は、被写体ホルダ４０がさらに椅子を備えていてよい。

【0063】

被写体ホルダ４０のチンレスト４３の高さが、たとえば自然に立つ被写体Ａの顎の高さに略一致するように、上フレーム昇降駆動部１３によって、上フレーム１１および旋回アーム１２が昇降させられる。この際に、被写体ホルダ昇降駆動部４６によって被写体ホルダ４０を移動させ、チンレスト４３の高さを微調整してもよい。その後、被写体Ａの頭部Ｂが頭部支持部４０Ｈに固定された状態で、上フレーム昇降駆動部１３によって上フレーム１１および旋回アーム１２を上昇または下降させ、同時に、被写体ホルダ昇降駆動部４６によって被写体ホルダ４０を下降または上昇させる。上フレーム１１と旋回アーム１２の上昇・下降と被写体ホルダ４０の下降・上昇の速度、移動量は同期するよう制御がなされる。旋回アーム１２が上昇または下降する距離と、被写体ホルダ４０が下降または上昇する距離とが等しくなるように、駆動制御部５７による制御が行われる。この制御により、チンレスト４３の高さ、ヘッドホルダ４４の高さ、被写体ホルダ４０の高さ、および頭部Ｂの高さを一定に維持しつつ、頭部Ｂに対して旋回アーム１２を相対的に昇降させる。その結果、頭部Ｂに対するＸ線の照射箇所を上下方向（Ｚ軸方向）に変更することができる。このように、旋回アーム１２および被写体ホルダ４０は、それぞれ独立して、上下方向にスライド可能になっている。

【0064】

これらの上フレーム昇降駆動部１３、水平移動駆動部１８、旋回駆動部１９、検出器昇降駆動部３３および被写体ホルダ昇降駆動部４６の具体的構成は、上記に限られない。ボールねじおよびナットを用いる構成に限られず、たとえば回転ローラおよびベルト等を備えた駆動機構であってもよい。水平移動駆動部１８および旋回駆動部１９の両方が、上フレーム１１のアーム部１１ｂ内に搭載されてもよい。水平移動駆動部１８および旋回駆動部１９の両方が、旋回アーム１２の水平アーム１２ａ内に搭載されてもよい。水平移動駆動部１８および旋回駆動部１９のいずれか一方が、上フレーム１１のアーム部１１ｂ内に搭載され、いずれか他方が旋回アーム１２の水平アーム１２ａ内に搭載されてもよい。

【0065】

図１および図２を参照してセファロ撮影に係る構成について説明する。図１および図２に示されるように、第２撮影部１００は、Ｘ線検出部１０１、スリット機構１０２、および頭部固定具１０３を備えている。セファロ撮影が行われる際には、Ｘ線発生部２０とＸ線検出部１０１との間にＸ線検出部３０が位置しないように、言い換えれば、Ｘ線発生部２０とＸ線検出部３０を結ぶ線上にＸ線検出部１０１が位置しないように、旋回アーム１２が回転させられる。

【0066】

図１および図２に示される状態では、Ｘ線検出部１０１はＸ線撮影装置本体２の＋Ｙ方向の端に位置する。よって、Ｘ線発生部２０が－Ｙ方向のできるだけ端にくるよう、かつ、Ｘ線発生部２０とＸ線検出部１０１との間のＸ線の照射経路からＸ線検出部３０および支柱４の両方が退避した位置にくるよう、旋回アーム１２が回動して所望の位置で停止する。仮に、旋回アーム１２を平面視し、かつ、１２方位を時計の時刻に見立て、＋Ｙ方向が１２時であり、－Ｙ方向が６時であり、＋Ｘ方向が３時であり、－Ｘ方向が９時であると仮定する。回転軸１２ｄを中心として、Ｘ線発生部２０が概ね６時の方位に位置し、Ｘ線検出部３０が概ね１２時の方位に位置すると仮定する。Ｘ線検出部１０１が、概ね１２時の方位に位置するので、このままではＸ線発生部２０とＸ線検出部１０１との間のＸ線の照射経路をＸ線検出部３０が遮る。そこで、回転軸１２ｄを中心として、Ｘ線発生部２０が概ね７時または８時の方位に、Ｘ線検出部３０が概ね１時または２時の方位にくるように位置調整をすると、Ｘ線発生部２０とＸ線検出部１０１との間のＸ線の照射経路を遮る要素を排除できる。また、このように構成することで、セファロ撮影すなわち頭部Ｘ線規格撮影に必要とされる、焦点２１ｂとＸ線検出部１０１中のＸ線検出器１０１Ｄの検出面との間の距離（具体例としては１６５センチメートル）を確保しつつ、アーム部１１ｂの長さを短くすることができる。その結果、Ｘ線撮影装置本体２のサイズをコンパクトにすることができる。

【0067】

第１筐体１２ｂは、Ｚ軸方向に平行な回動軸の周りで、水平アーム１２ａに対して回動可能に構成されている。セファロ撮影時、第２撮影部１００のＸ線検出部１０１がスリット機構１０２を介してＸ線発生部２０のＸ線発生器２１に対面するよう、水平アーム１２ａに対して第１筐体１２ｂが回転させられる。頭部固定具１０３に固定された被写体Ａの頭部Ｂに対して、セファロ撮影が実行される。

【0068】

頭部固定具１０３は、頭部Ｂを位置付けする装置であり、たとえば、一対の棒状部材を含む。頭部固定具１０３は、これらの棒状部材の先端部が頭部Ｂの両側の耳内に挿入されることにより、両耳部を位置付けするイヤロッドと、頭部Ｂの額等に当接して頭部を位置付けする額ロッドとを含む。

【0069】

スリット機構１０２は、上下方向（鉛直方向）に延びるスリットが形成されたスリット部材と、そのスリット部材を水平方向に移動させる移動機構とを備えている。Ｘ線は、Ｘ線形状調整部２２の遮蔽部材により、縦長の四角錐台状に広がる細隙ビームに形成される。すなわち、Ｘ線形状調整部２２の遮蔽部材がスリットを形成し、細隙ビームを形成する。セファロ撮影時、Ｘ線形状調整部２２の遮蔽部材が水平方向に移動することで、スリットが水平方向に移動する。Ｘ線発生器２１から出射されたＸ線のうち、さらにスリット機構１０２のスリットで規制され、スリット部材を通過したＸ線が、頭部固定具１０３に固定された頭部Ｂに照射される。セファロ撮影においては、Ｘ線形状調整部２２で形成されたスリットが水平方向に移動し、これと同期してスリット機構１０２のスリット部材（すなわちスリット）が同方向に移動することにより、頭部ＢがＸ線によって走査される。なお、Ｘ線検出器１０１Ｄの検出面を広くし、Ｘ線形状調整部２２の規制量とスリット機構１０２の規制量を小さくして、幅広のＸ線コーンビームでワンショット撮影をする構成が採用されてもよい。

【0070】

Ｘ線検出部１０１は、Ｘ線検出器３１と同様の構成を有するＸ線検出器１０１Ｄを含む。このＸ線検出器は、頭部固定具１０３によって位置付けされた頭部Ｂを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器は、スリット機構１０２のスリット部材の水平方向における移動に合わせて、その移動方向と平行に検出面を移動させるように構成されている。Ｘ線検出器は、スリットを通過して頭部ＭＨを透過したＸ線を検出する。スリット機構１０２および検出面の移動方向は、Ｘ線発生器２１と頭部固定具１０３の中心とを結ぶ直線に直交し、かつ水平な方向である。

【0071】

Ｘ線検出器１０１Ｄの検出面に配された複数の検出素子は、入射したＸ線の強度を電気信号に変換する。その電気信号が、出力信号として制御装置５０（または情報処理装置７０）に入力され、その信号に基づいてセファロ画像が生成される。以下の説明では、制御装置５０および情報処理装置７０と、第２撮影部１００との間の制御および情報処理については省略される。

【0072】

続いて、図６を参照して、Ｘ線撮影装置本体２が備える制御装置５０について説明する。制御装置５０は、第１撮影部１０および第２撮影部１００におけるＸ線撮影を制御する。制御装置５０は、Ｘ線撮影装置本体２の適宜の場所に設置される。制御装置５０は、例えば、下フレーム４１のアーム部４２の内部に設置されてもよい。制御装置５０は、旋回アーム１２内のいずれかの場所、例えばＸ線検出部３０の内部に設置されてもよい。制御装置５０は、情報処理部５１と、表示部５０ａと、記憶部５２と、インタフェース５３と、操作部５０ｂとを備える。制御装置５０は、プロセッサ（たとえばＣＰＵ等）およびメモリ（たとえば、ＲＯＭおよびＲＡＭ等）等を備えるコンピュータ装置である。情報処理部５１は、機能要素として、画像処理部５４、モード設定部５５、撮影領域設定部５６、駆動制御部５７、および撮影制御部５８を備える。

【0073】

表示部５０ａは、画像処理部５４が生成した画像を表示する。表示部５０ａは、例えば操作パネル９０にディスプレイとして設けられる。表示部５０ａをタッチパネルで構成して、表示部５０ａが操作を受け付けるようにしてもよい。この場合、表示部５０ａが操作部５０ｂを兼ねることになる。表示部５０ａにおける表示は、視覚的表示のみならず、聴覚的表示および／または振動などの触覚的表示等を含んでもよい。記憶部５２は、制御用プログラム等を記憶する。制御装置５０は、第１撮影部１０、第２撮影部１００、情報処理装置７０、および操作パネル９０のそれぞれとの間において、インタフェース５３を介して、有線または無線で情報通信を行う。操作部５０ｂは、たとえばマウスまたはキーボード等の入力手段を備え、たとえば術者によるＸ線撮影に係る操作を受け付ける。操作部５０ｂは、その操作内容に応じて、撮影領域設定部５６、駆動制御部５７、および撮影制御部５８等に制御信号を出力する。なお、表示部５０ａが、情報処理装置７０が生成したＸ線画像を表示できるように構成されてもよい。表示部５０ａが、Ｘ線画像を表示すると共に、そのＸ線画像（たとえばスカウト画像等）に対する位置指定を行うためのカーソル等を表示することで、ユーザインタフェースの機能を兼ね備えてもよい。

【0074】

画像処理部５４の生成する画像はさまざまに考え得るが、例えば、Ｘ線撮影の制御に関する画像を生成する。制御に関する画像の例として、モード設定画面の画像や、管電流や管電圧などの撮影条件設定画像、位置付け用の画像などが挙げられる。位置付け用の画像の例は、歯列弓を模した模式図にＣＴ撮影の撮影領域を円の指標で表示したような図である。歯列弓の模式図に対する円の指標の相対的位置を移動操作することで、旋回アーム１２の位置が調整され、円の指標で示された位置が実際のＣＴ撮影領域となるように構成される。他に、例えば、モード設定画面の画像を生成してもよい。

【0075】

モード設定部５５は、術者による操作パネル９０の操作入力に基づき、第１撮影部１０における撮影モードを設定する。操作パネル９０には、撮影モードを選択するためのモード設定画面が表示される。モード設定画面には、たとえば、２方向スカウト撮影、パノラマスカウト撮影、またはＣＴ撮影等の撮影モードが表示される。本実施形態では、モード設定画面には、自動撮影モードが表示される。この自動撮影モードとは、たとえば２方向スカウト撮影等のスカウト撮影を行ってスカウト画像を取得した後に、そのスカウト画像に基づいてＣＴ撮影の対象領域（後述する第３の領域または関心領域）を決定し、その対象領域をＣＴ撮影するモードである。操作パネル９０のモード設定画面には各撮影モードに対応するボタンが表示されており、術者によっていずれかのボタンが押下されることで、モード設定部５５は、押下されたボタンに対応する撮影モードを設定する。自動撮影モードのボタンが押下された場合に、２方向スカウト撮影およびパノラマスカウト撮影のいずれかが、操作パネル９０上で設定できるようになっていてもよい。モード設定部５５は、設定された撮影モードを示す信号を、インタフェース５３を介して情報処理装置７０に送信する。

【0076】

撮影領域設定部５６は、術者による操作入力を受け付け、その操作内容に応じて撮影領域を設定する。たとえば、撮影領域設定部５６は、モード設定部５５により設定された撮影モードに適合する領域設定画面を表示部５０ａに表示させ、その画面上で実行される操作入力に基づいて、撮影領域を設定する。自動撮影モードが選択された場合、撮影領域設定部５６は、情報処理装置７０から出力された撮影対象の領域（具体的には、スカウト撮影における撮影方向と撮影範囲に対応する座標、ＣＴ撮影における中心位置の座標等）を入力し、その撮影領域を示す信号を駆動制御部５７および撮影制御部５８に出力する。なお、操作部５０ｂを介して手動で撮影領域が入力された場合には、撮影領域設定部５６は、操作部５０ｂから出力された撮影対象の領域を入力し（位置指定の受付け）、その撮影領域を示す信号を駆動制御部５７および撮影制御部５８に出力する。

【0077】

スカウト画像を用いた位置付けを行う場合は、情報処理装置７０においてスカウト画像に対する位置設定が行われると、設定された撮影対象の領域の情報が、情報処理装置７０から撮影領域設定部５６に送られる。撮影領域設定部５６は、撮影対象の領域の情報を受けると、その撮影領域を示す信号を駆動制御部５７および撮影制御部５８に出力する。位置設定が行われたことが表示部５０ａに表示され、Ｘ線照射操作部９２を用いた操作の受付によってＸ線撮影を実行するようにしてもよい（実行の許可）。情報処理装置７０側でＸ線撮影の実行までを指令するようにしてもよい。Ｘ線撮影装置本体２側でＸ線撮影実行の許可をする構成は、現場の安全確認をより確実にできるという利点を有する。

【0078】

駆動制御部５７は、撮影領域設定部５６から出力された撮影領域を第１撮影部１０がＸ線撮影するように、第１撮影部１０の駆動機構７を制御する。駆動制御部５７は、モード設定部５５において自動撮影モードが設定された場合には、情報処理装置７０からの情報を受けて、たとえば後述するフローに従ってＸ線撮影を順次行うように、第１撮影部１０を制御する。

【0079】

撮影制御部５８は、駆動制御部５７と連動して、第１撮影部１０のＸ線発生部２０およびＸ線検出部３０を制御し、インタフェース５３を介して、Ｘ線検出部３０からＸ線検出信号を取得する。撮影制御部５８は、取得したＸ線検出信号を情報処理装置７０の画像処理部７１ｉに出力する。

【0080】

これらの撮影領域設定部５６、駆動制御部５７および撮影制御部５８は、所定の撮影領域をＸ線撮影するように、駆動機構７を制御してＸ線発生器２１およびＸ線検出器３１を移動させる制御部である。

【0081】

駆動制御部５７および撮影制御部５８は、第１撮影部１０が２方向スカウト撮影を行う際は、Ｘ線コーンビームを水平に照射する（いわゆる水平照射）。水平照射では、Ｘ線コーンビームのセンタービームが、－ｙ側から＋ｙ側へ、ｚ方向の高さを変更せずに照射される。なお、この際、他の適宜の角度でＸ線コーンビームが照射されてもよい。その場合には、位置付け（スカウト）の際に、座標計算を調整すればよい。例えば、第１と第２のスカウト撮影のいずれかでＸ方向からスカウト撮影を行う際、ＣＴ撮影時よりも頭部ＢにＸ線検出部３０を接近させることが考えられる。Ｘ線検出部３０を接近させる場合に、いわゆる打ち上げ照射の方がＸ線検出部３０の被写体Ａの肩への接触や衝突を回避できるのであれば、打ち上げ照射が採用され得る。駆動制御部５７および撮影制御部５８は、第１撮影部１０がパノラマスカウト撮影を行う際は、水平面に対してたとえば５度の傾斜角をもって細隙ビームを照射するように、Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０を制御する。このときの細隙ビームは、Ｘ線発生器２１からＸ線検出器３１に向けて上向きに傾斜するように制御される（いわゆる打ち上げ照射）。打ち上げ照射では、細隙ビームのセンタービームが、－ｙ側から＋ｙ側への直進線に対して例えば＋ｚ方向に５度傾斜させられる。駆動制御部５７および撮影制御部５８は、第１撮影部１０がＣＴ撮影を行う際は、コーンビームの中心軸が水平に向けられるように、Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０を制御する（いわゆる水平照射）。

【0082】

続いて、図７を参照して、Ｘ線撮影装置１が備える情報処理装置７０について説明する。情報処理装置７０は、Ｘ線撮影装置本体２側から出力されたＸ線検出信号の画像処理を行う。情報処理装置７０は、特に、制御装置５０から、自動撮影モードが設定された旨の信号を受信した場合に、自動撮影モードに係る各種の演算処理および制御処理を実行する。情報処理装置７０は、情報処理部７１と、表示部７０ａと、記憶部７２と、インタフェース７３と、操作部７０ｂとを備える。情報処理装置７０は、プロセッサ（たとえばＣＰＵ等）およびメモリ（たとえば、ＲＯＭおよびＲＡＭ等）等を備えるコンピュータ装置であり、たとえばワークステーション等であってもよい。情報処理部７１は、機能要素として、画像処理部７１ｉ、撮影領域設定部７１ｒ、取得部７４、判定用画像生成部７５、判定部７６、座標演算部７７、および制御部７８を備える。前述の制御装置５０は情報処理装置７０中に設けられてもよい。

【0083】

なお、図７には、判定モデルを用いた判定処理を説明するために、判定モデル記憶部７９およびサーバ２００が図中に示されている。しかしながら、これらの判定モデル記憶部７９およびサーバ２００は省略されてもよい。以下の説明では、これらが省略された場合の機能および処理についてまず説明する。それに続いて、判定モデル記憶部７９を備えた情報処理装置７０と、サーバ２００と、上記Ｘ線撮影装置本体２とを含むＸ線撮影システムＭについて説明する。

【0084】

画像処理部７１ｉは、Ｘ線撮影装置本体２から出力されたＸ線検出信号をインタフェース７３を通じて取得し、所定の画像処理を行って、Ｘ線画像データ及びＸ線画像を生成する。記憶部７２は、画像処理部７１ｉが生成したＸ線画像データ及びＸ線画像を記憶する。記憶部７２は、Ｘ線画像データに紐づけて、被写体ＡのＩＤ情報、Ｘ線撮影の条件（撮影モードや日時に関する情報）等を含む属性情報を記憶する。

【0085】

画像処理部７１ｉは、第１撮影部１０および第２撮影部１００から出力されたＸ線検出信号を入力し、そのＸ線検出信号に基づいて所定の画像処理を行うことにより、Ｘ線画像データ及びＸ線画像を生成する。第１撮影部１０および第２撮影部１００から出力されたＸ線検出信号が、一旦制御装置５０に集められ、制御装置５０を経由して画像処理部７１ｉに入ってくるように構成してもよい。

【0086】

たとえば、第１撮影部１０においてＣＴ撮影が行われた場合、画像処理部７１ｉは、入力した複数の投影画像データ（後述する「生ＣＴ画像データ」に相当）に対して所定の前処理、フィルター処理および逆投影処理等を行う。これらの処理により、画像処理部７１ｉは、３次元画像データ、具体的には３次元ボリュームデータ（後述する「可視化型加工ＣＴ画像データ」に相当）を生成し、３次元データから関心のある断面をスライスした各断層のＣＴ画像データ（後述する「可視化加工ＣＴ画像データ」に相当）を生成する。このような３次元画像データのデータ構造は、たとえば図１１に示されるように、多数のボクセルにＣＴ値が格納されたボリュームデータＤＴである。第１撮影部１０においてスカウト画像の撮影が行われた場合、画像処理部７１ｉは、入力したＸ線検出信号に基づいて、投影画像データ及び投影画像を生成する。画像処理部７１ｉは、第１撮影部１０において異なる２つの方向（照射角度）からそれぞれＸ線撮影が行われた場合、２つのＸ線画像データ及び２つのＸ線画像をそれぞれ生成する。この場合の２つのＸ線画像データは、２方向スカウト画像データＣ１，Ｃ２である（図１２参照）。また第１撮影部１０においてパノラマ撮影が行われ、Ｘ線の細隙ビームが歯列弓に対応する曲面を左右の一端から他端までなぞるように照射された場合、画像処理部７１ｉは、得られた短冊型の画像データを合成等でつなぐことによって、パノラマスカウト画像のためのＸ線画像データを生成する。画像処理部７１ｉは、生成した１枚のパノラマ画像を表示部７０ａに表示させる。画像処理部７１ｉで生成された画像データ及び画像は、表示部７０ａに表示のために送られ、および／または、記憶部７２に記憶のために送られる。

【0087】

表示部７０ａは、画像処理部７１ｉで生成されたＸ線画像をディスプレイ等に表示する。表示部７０ａにおける表示は、視覚的表示のみならず、聴覚的表示および／または振動などの触覚的表示等を含んでもよい。記憶部７２は、画像処理部７１ｉで生成されたＸ線画像を記憶する。記憶部７２は、Ｘ線画像に紐づけて、被写体ＡのＩＤ情報およびＸ線撮影の条件（撮影モードや日時に関する情報）等を含む属性情報を記憶してもよい。情報処理装置７０は、第１撮影部１０、第２撮影部１００、制御装置５０、および操作パネル９０のそれぞれとの間において、インタフェース７３を介して、有線または無線で情報通信を行う。操作部７０ｂは、たとえばマウスまたはキーボード等の入力手段を備え、たとえば術者によるＸ線撮影に係る操作を受け付けてもよい。なお、表示部７０ａが、Ｘ線画像を表示すると共に、そのＸ線画像（たとえばスカウト画像等）に対する位置指定を行うためのカーソル等を表示することで、ユーザインタフェースの機能を兼ね備えてもよい。

【0088】

取得部７４は、画像処理部７１ｉで生成された各種のＸ線画像のＸ線画像データを取得する。また取得部７４は、制御装置５０から送信された撮影モードを示す信号を取得する。以下の機能要素は、主に、自動撮影モードが設定された旨の信号が取得された場合に機能する。したがって、以下の機能要素については、自動撮影モードが設定された場合の機能または処理内容について説明する。

【0089】

以下の説明において、記憶部７２（または制御装置５０の記憶部５２）に格納されたＣＴ画像データは、「過去のＣＴ画像データ」または「レファレンスＣＴ画像データ」と呼ばれることがある。一方、被写体ホルダ４０に保持された被写体Ａの頭部Ｂがスカウト撮影された後に実行されるＣＴ撮影は「現在のＣＴ撮影」と呼ばれ、そのＣＴ撮影によって得られるＣＴ画像データは「現在のＣＴ画像データ」と呼ばれることがある。「現在のＣＴ撮影」は、上述した本撮影と同義である。また、Ｘ線画像は、制御装置５０または情報処理装置７０の内部処理においては、実体としてはＸ線画像データであるが、このようなＸ線画像データを単に「Ｘ線画像」と呼ぶことがある。Ｘ線画像データが表示部７０ａによって人間の視認用に表示された場合であって、観察側の観点で表現する場合は、表示された画像は「Ｘ線画像データ」の略称としての「Ｘ線画像」ではなく、本来の意味の「Ｘ線画像」である。

【0090】

判定用画像生成部７５は、記憶部７２（または制御装置５０の記憶部５２）に格納されたＣＴ画像のＸ線画像データ（ＣＴ画像データ、第１領域Ｘ線画像データ）がある場合に、その過去のＣＴ画像データに基づいて、たとえばスカウト画像のＸ線画像データ（スカウト画像データ、第２のＸ線画像データ）中におけるＣＴ撮影の位置決めを行うための判定用の画像データ（判定用画像データ、第１のＸ線画像データ）を生成する。この場合、ＣＴ画像データに紐づけられた被写体Ａを示すＩＤは、スカウト画像データのＩＤと一致する必要がある。本実施形態では、基本的には、第１のＸ線画像データも第２のＸ線画像データも、同一のＸ線撮影装置本体２か、機械的構造関係が同じである同種のＸ線撮影装置本体２での撮影で得られたＸ線画像データに基づくものである。これにより、座標の再現性が確保される。ただし、位置情報の変換が可能であれば、異なるＸ線撮影装置本体２が用いられ得る。判定用画像生成部７５は、たとえば、制御装置５０によって２方向スカウト画像が取得された場合に、２つのスカウト画像が得られた際のＸ線の照射角度を参照して、その照射角度に対応する２つの断層画像を、記憶部７２に格納されたＣＴ画像から生成してもよい。判定用画像生成部７５は、記憶部７２に格納されたＣＴ画像から１つ又は複数のレイサム画像を生成してもよい。その場合に、レイサム処理の方向は、スカウト画像（第２のＸ線画像）が撮影された方向（Ｘ線ビームの照射方向）と等しいか又は略等しくなるように設定されてもよい。判定用画像生成部７５は、たとえば、制御装置５０によって２方向スカウト画像が取得された場合に、２つのスカウト画像が得られた際のＸ線の照射角度を参照して、その照射角度と等しいか又は略等しい方向でレイサム処理することにより、２つのレイサム画像を生成してもよい。

【0091】

レイサム処理の対象範囲は、ＣＴ画像データ全体でなくてもよい。レイサム処理の対象範囲は、例えば中央部分の前後の一定範囲など、一部の領域でもよい。判定用画像生成部７５は、レイサム画像の代わりに、断面像を生成してもよい。判定用画像生成部７５は、例えば、スカウト画像が得られた際のＸ線の照射方向に直交する断面であって、ＣＴ画像データ中のＸ線の照射方向中央の断面の断層面画像データを生成する。

【0092】

第１のＸ線画像データとしてＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）によって得たＸ線画像データを用いてもよい。ＭＩＰは、Ｘ線ＣＴ画像データなどの３次元的に構築されたＸ線画像データに対して視点方向を定めて投影処理を行い、投影経路中の最大値を投影面に表示する方法である。その他に、３次元のボリュームレンダリング画像データに対して、例えば金属部分や特徴的硬組織部分を抽出する処理を行い、第２のＸ線画像データについても金属部分や特徴的硬組織部分を抽出する処理を行って判定をしてもよい。３次元のボリュームレンダリング画像データの透明度を上げて投影面に投影する処理を行ってもよく、このように３次元画像データの２次元処理をした画像データを第１のＸ線画像データとして用いてもよい。ある方向からレイサム処理するように、またはＭＩＰ処理するように、組織の構造を１方向に投影するような画像処理を投影化または投影化処理と呼ぶこととする。投影化処理として、場合によってはＭｉｎＩＰやＳＳＤを行うようにしてもよい。

【0093】

判定部７６は、たとえばスカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）と、記憶部７２に格納されたＣＴ画像データすなわちレファレンスＣＴ画像データとに対し画像認識を行うことで、スカウト画像内における、レファレンスＣＴ画像データの撮影領域（第１の領域、頭部Ｂの一部からなる第１の部分）に対応する第３の領域を判定する。判定部７６は、スカウト画像データと、判定用画像生成部７５によって生成された判定用画像データとを比較して、たとえばパターンマッチングを行うことにより、これらの画像データの一致度または類似度を算出する。判定部７６は、スカウト画像に対して、一定以上の一致度または類似度が得られた領域が過去のＣＴ画像の撮影領域に対応する第３の領域である、と判定する。この第３の領域は、過去のＣＴ画像が撮影された第１の部分に対応する領域であり、歯科診断または歯科治療における関心領域である。比較対象領域は、必ずしも第１の部分に対応する領域の全体でなくてもよい。比較対象領域は、第１の部分に対応する領域の一部の領域でもよく、例えば中央領域のみを比較してもよい。

【0094】

座標演算部７７は、判定部７６によって判定された第３の領域に基づいて、ＣＴ撮影の中心位置の座標を演算する。より詳細には、座標演算部７７は、たとえば、判定により得られた第３の領域の中心位置の座標を演算し、この座標をＣＴ撮影の中心位置としてもよい。座標演算部７７は、演算した座標を示す信号を、インタフェース７３を介して制御装置５０の撮影領域設定部５６に送信する。

【0095】

制御部７８は、自動撮影モードが設定された場合におけるＸ線撮影装置１によるＸ線撮影を全体的に制御するための情報を生成し、制御装置５０に渡す。制御部７８は、第１撮影部１０がスカウト画像（第２撮影Ｘ線画像データ）を撮影する際の条件（たとえばスカウト撮影における撮影方向と撮影範囲に対応する座標）を決定し、その条件で撮影が行われるように、制御装置５０に制御支援情報を与え、制御装置５０が第１撮影部１０を制御する。なお、制御装置５０のモード設定部５５においてスカウト撮影の種類が設定されていない場合には、制御部７８は、典型的な２つの照射角度（たとえばチンレスト４３の正面である０度又は１８０度の第１角度と、この第１角度から中心軸線Ｌ方向の上方から見て時計周り又は反時計回りに９０度ずれた第２角度）で２方向スカウト撮影が行われるように、制御装置５０に制御支援情報を与えるようにしてもよい。制御部７８が制御装置５０を直接制御するようにしてもよいし、制御部７８が第１撮影部１０を直接制御するようにしてもよい。

【0096】

本明細書において、第１の領域（第１領域）をＸ線撮影して得られた「第１領域Ｘ線画像データ」は、ＣＴ撮影等のＸ線撮影により得られたそのままの（何ら加工されない）フレームデータ、すなわち生Ｘ線画像データと、生Ｘ線画像データが加工された画像データである加工Ｘ線画像データとを含む。第１領域Ｘ線画像データは記憶部７２（または記憶部５２）に記憶される。すなわち、記憶部７２（または記憶部５２）に記憶される第１領域のＸ線画像データは、生Ｘ線画像データであってもよいし、加工Ｘ線画像データであってもよい。判定部７６による比較処理に用いられる「第１のＸ線画像データ」は、第１領域Ｘ線画像データそのままの加工をしないものであってもよいし、第１領域Ｘ線画像データが加工された画像データであってもよい。すなわち、「第１のＸ線画像データ」は、第１領域Ｘ線画像データに基づいたものである。例えば、「第１のＸ線画像データ」は、記憶部７２（または記憶部５２）に記憶された生Ｘ線画像データと、記憶部７２（または記憶部５２）に記憶された加工Ｘ線画像データと、比較処理時に生Ｘ線画像データが加工された加工Ｘ線画像データとを含む。「第１のＸ線画像データ」は、比較処理時に記憶部７２に記憶された加工Ｘ線画像データをさらに加工した加工Ｘ線画像データも含んでよい。第１領域Ｘ線画像データに基づく「第１のＸ線画像データ」は、第１領域Ｘ線画像データに由来する画像データであるとも言えるし、また、第１領域Ｘ線画像データから構成された画像データであるとも言える。

【0097】

第２の領域（第２領域）をＸ線撮影して得られた「第２領域Ｘ線画像データ」、および、第２領域Ｘ線画像データに基づく「第２のＸ線画像データ」に関しても、上記と同様の定義が当てはまる。第２の領域をＸ線撮影して得られた「第２領域Ｘ線画像データ」は、２方向スカウト撮影等のＸ線撮影により得られたそのままの（何ら加工されない）ワンショット撮影データ、すなわち生Ｘ線画像データと、生Ｘ線画像データが加工された画像データである加工Ｘ線画像データとを含む。第２領域Ｘ線画像データに基づく「第２のＸ線画像データ」は、第２領域Ｘ線画像データそのままであってもよいし、第２領域Ｘ線画像データが加工された画像データであってもよい。すなわち、「第２のＸ線画像データ」は、第２領域Ｘ線画像データに基づいたものである。第２領域Ｘ線画像データに基づく「第２のＸ線画像データ」は、第２領域Ｘ線画像データに由来する画像データであるとも言えるし、また、第２領域Ｘ線画像データから構成された画像データであるとも言える。

【0098】

加工Ｘ線画像データは、可視化のレベルに近い状態に加工された画像データである「可視化型加工Ｘ線画像データ」と、可視化のレベルにまで加工された画像データである「可視化加工Ｘ線画像データ」とを含む。「可視化型加工Ｘ線画像データ」は、可視化に向けて生Ｘ線画像データが多少加工されてはいるが、そのＸ線画像は、人間の視覚によって、頭部、上顎、下顎、または歯の画像であると認識され得ない。頭部、上顎、下顎、または歯の画像であると認識され得るか否かの点において、「可視化型加工Ｘ線画像データ」は、「可視化加工Ｘ線画像データ」とは異なる。「可視化型加工Ｘ線画像データ」としては、たとえば、フレーム画像データを逆投影して得てはいるが、断層面画像処理もボリュームレンダリング画像処理も未実行の３次元ボリュームデータなどの画像データが挙げられる。たとえばＣＴ撮影に関してこれらの用語を用いた場合、上記各種の画像データは、「生ＣＴ画像データ」、「加工ＣＴ画像データ」、「可視化型加工ＣＴ画像データ」、および「可視化加工ＣＴ画像データ」とそれぞれ呼ばれ得る。

【0099】

ここで、情報処理装置７０の判定部７６は、上記した判定方法に限られず、たとえば機械学習により学習済みの判定モデルを用いた判定を行ってもよい。たとえば、図７に示されるように、本開示の他の実施形態として、判定モデル記憶部７９を備えた情報処理装置７０と、機械学習用のサーバ２００と、上記Ｘ線撮影装置本体２とを含むＸ線撮影システムＭが提供されてもよい。

【0100】

図７および図１０に示されるように、判定部７６は、判定モデル記憶部７９に記憶された判定モデル２１０に、過去のＣＴ画像データＣＴ１（第１領域Ｘ線画像データ）または判定用画像データＤ１，Ｄ２（第１のＸ線画像データ）と、２方向スカウト画像のＸ線画像データである２方向スカウト画像データＣ１，Ｃ２等のスカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）とを入力する。判定部７６は、判定モデル２１０から出力される、スカウト画像データ内における第１の部分（過去のＣＴ画像が撮影された部分）に対応すると推定される領域を、第３の領域として取得する。

【0101】

なお、過去のＣＴ画像データは１つとは限らず、複数保存されている場合もあり得る。例えば、過去の複数の異なる時間にＣＴ撮影をし、複数のＣＴ画像データが保存されている場合などである。この場合は、判定用画像データとして最新のデータが用いられるなど、優先順位を定めておいてもよい。術者が、判定用画像データとして用いられるＣＴ画像データを選択可能であってもよい。術者が、サムネール等の一覧表示から、判定用画像データとして用いられるＣＴ画像データを選択できてもよい。

【0102】

サーバ２００は、上述した判定モデル２１０を生成するための機能要素として、判定モデル用教師データ生成部２０１と、判定モデル用教師データ記憶部２０２と、判定モデル学習部２０３と、を備える。サーバ２００は、プロセッサ（たとえばＣＰＵ等）およびメモリ（たとえば、ＲＯＭおよびＲＡＭ等）等を備えるコンピュータ装置であり、たとえばワークステーション等であってもよい。サーバ２００は、例えばクラウド上に設けられた一以上の装置によって構成され得る。

【0103】

判定モデル用教師データ生成部２０１は、判定モデル２１０の学習のための教師データを生成する。判定モデル用教師データ記憶部２０２は、判定モデル用教師データ生成部２０１により生成された教師データを記憶する。判定モデル学習部２０３は、判定モデル用教師データ記憶部２０２に記憶された教師データを用いた機械学習を実行することにより、学習済みモデルである判定モデル２１０を生成する。たとえば、判定モデルは、過去のＣＴ画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）または判定用画像データ（第１のＸ線画像データ）に示される第１の像のパターンと、スカウト画像のＸ線画像データ（第２のＸ線画像データ）に示される第２の像のパターンのうち第１の像のパターンに対応する部分との同一性を機械学習で判定する学習済みモデルからなる。すなわち、判定モデル２１０は、第１のＸ線画像データを含む第１情報と、第２のＸ線画像データ内における第１の部分に対応する第３の領域を含む第２情報とを含む教師データを用いて機械学習された学習済みモデルである。

【0104】

図１０は、判定モデル２１０の概要を模式的に示す図である。図１０に示されるように、まず、判定モデル用教師データ生成部２０１は、被写体Ａから得られた過去の判定結果と、その判定結果に応じたＣＴ画像のＸ線画像データまたは判定用画像のＸ線画像データおよびスカウト画像のＸ線画像データとを含む教師データを複数セット生成する。教師データは、たとえば、過去のＣＴ画像のＸ線画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）または判定用画像データ（第１のＸ線画像データ）に示される第１の像のパターンの情報と、この第１の像のパターンとスカウト画像のＸ線画像データ（第２のＸ線画像データ）に示される第２の像のパターンのうち第１の像のパターンに対応する部分の情報とを含む。

【0105】

続いて、判定モデル学習部２０３は、判定モデル用教師データ記憶部２０２に蓄積された教師データを用いた機械学習を実行することにより、学習済みモデルである判定モデル２１０を生成する。判定モデル学習部２０３が実行する機械学習の手法は、特定の手法に限られず、例えば、ＳＶＭ、ニューラルネットワーク、ディープラーニング等の様々な手法を用いることができる。例えば、判定モデル２１０がニューラルネットワークによって構成される場合には、ニューラルネットワークの中間層のパラメータが教師データによってチューニングされた学習済みモデルが判定モデル２１０として得られる。

【0106】

このような機械学習により得られる判定モデル２１０は、過去のＣＴ画像データＣＴ１（第１領域Ｘ線画像データ）または判定用画像データＤ１，Ｄ２（第１のＸ線画像データ）と、２方向スカウト画像データＣ１，Ｃ２等のスカウト画像のＸ線画像データ（第２のＸ線画像データ）とを入力して、スカウト画像内における第１の部分（過去のＣＴ画像が撮影された部分）に対応すると推定される領域を第３の領域として出力するように構成された学習済みモデルである。判定モデル学習部２０３により生成された判定モデル２１０は、サーバ２００から情報処理装置７０へと提供され、情報処理装置７０の判定モデル記憶部７９に記憶される。

【0107】

判定部７６は、必ずしも、判定用画像生成部７５によって生成された判定用画像データＤ１，Ｄ２を用いて第３の領域を判定しなくてもよい。判定部７６は、未加工の過去のＣＴ画像データＣＴ１（第１領域Ｘ線画像データ）と２方向スカウト画像データＣ１、Ｃ２（第２のＸ線画像データ）との対応により、第３の領域を判定してもよい（図１０参照）。学習に用いられる教師データが、未加工の過去のＣＴ画像のＸ線画像データを含むことにより、判定モデル学習部２０３が、未加工の過去のＣＴ画像データＣＴ１と２方向スカウト画像データＣ１、Ｃ２との対応により、第３の領域を判定するように学習してもよい。判定モデル学習部２０３は、未加工の過去のＣＴ画像データＣＴ１（第１領域Ｘ線画像データ）と２方向スカウト画像データＣ１、Ｃ２（第２のＸ線画像データ）との対応、および、レイサム画像のように過去のＣＴ画像データＣＴ１を加工して得たデータ（第１のＸ線画像データ）と２方向スカウト画像データＣ１、Ｃ２（第２のＸ線画像データ）との対応の両方を、混在させて（組み合わせて、又は併せて）学習してもよい。

【0108】

続いて、図８および図９を参照して、本実施形態のＸ線撮影装置１（またはＸ線撮影システムＭ）によって実行される処理フローについて説明する。まず、過去のいずれかの時点において、被写体Ａの頭部Ｂの一部からなる第１の部分に対応する第１の領域が、ＣＴ撮影され、ＣＴ画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）が取得されている（第１取得工程）。ＣＴ画像データは、記憶部７２（または記憶部５２）に記憶されている。情報処理装置７０の制御部７８は、Ｘ線撮影装置１に対して設定された撮影条件を受信する（ステップＳ０１）。ここでの撮影条件とは、たとえば、制御装置５０のモード設定部５５に設定された撮影モードである。たとえば、制御部７８は、撮影条件として、上記の自動撮影モードにてＸ線撮影が実行される旨の信号を受ける。「第１の部分に対応する第１の領域を撮影する」とは、第１の領域が第１の部分を撮影の対象とすることと解釈される。「第１の部分に対応する第１の領域を撮影する」が、第１の領域が第１の部分を撮影の対象とする撮影領域であることと解釈されてもよい。

【0109】

以下の説明では、撮影条件が自動撮影モードである旨の情報が入力された場合について説明する。次に、情報処理装置７０の制御部７８は、頭部Ｂの上顎および下顎を含む部分（頭部Ｂの少なくとも一部からなる第２の部分）を異なる２つの方向からＸ線撮影する２方向スカウト撮影の実行のための情報をＸ線撮影装置本体２の制御装置５０に送る。そして制御装置５０が、第１撮影部１０を制御して２方向スカウト撮影を実行する（ステップＳ０２）。このステップＳ０２においては、撮影対象の領域（第２の領域）は、たとえば過去のＣＴ撮影の対象領域（第１の領域）よりも広く、かつ、過去のＣＴ撮影の対象領域の少なくとも一部を含む領域である。撮影対象の領域（第２の領域）を、過去のＣＴ撮影の対象領域（第１の領域）を含む領域としてもよく、撮影対象の領域（第２の領域）を、過去のＣＴ撮影の対象領域（第１の領域）よりも広い領域としてもよい。過去のＣＴ撮影の対象領域Ｒは、たとえば、図１１に示されるように、直径４０ｍｍ×高さ４０ｍｍの大きさを有する円柱形状である。スカウト撮影の対象領域は、この円柱形状の領域Ｒを包含するように設定される。第２の領域は頭部Ｂの少なくとも一部からなる第２の部分に対応している。第２の領域は第１の領域の少なくとも一部を含む。「第２の部分に対応する第２の領域を撮影する」とは、第２の領域が第２の部分を撮影の対象とすることと解釈される。「第２の部分に対応する第２の領域を撮影する」が、第２の領域が第２の部分を撮影の対象とする撮影領域であることと解釈されてもよい。

【0110】

次に、情報処理装置７０の取得部７４は、２方向スカウト撮影で得られた２つのスカウト画像（投影画像）を取得し、表示部７０ａに表示させる（ステップＳ０３；第２取得工程）。図１２は、第２のＸ線画像としてのスカウト画像の作成要領を示す図である。図１３は、２つのスカウト画像の一例を示す図である。２方向スカウト撮影の結果、異なる２つの方向からのＸ線照射によって２方向スカウト画像データＣ１（第１スカウト画像データＣ１）および２方向スカウト画像データＣ２（第２スカウト画像データＣ２）が得られ、表示部７０ａに表示される。コーンビーム照射の単純投影の２方向スカウト撮影を行う場合、旋回アーム１２の旋回駆動で、Ｘ線発生器２１とＸ線検出器３１とが旋回軸線ＲＣＴ周りに旋回させられる。第１撮影部１０が制御され、ある方向からのワンショット撮影で第１スカウト画像データＣ１が取得され、他の方向からのワンショット撮影で第２スカウト画像データＣ２が取得される。ある方向と他の方向は、好適には、直交する２方向である。第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２は、Ｘ線検出器３１の検出面で検出される。なお、図１２では、理解を促すためにコーンビームＣＢの上側の表示が省略されている。

【0111】

次に、情報処理装置７０の判定部７６は、記憶部７２または記憶部５２を参照して、過去に撮影したＣＴ画像データがあるか否かを判断する（ステップＳ０４）。判定部７６は、スカウト画像のＸ線画像データに示される被写体ＡのＩＤと一致するＩＤを持つＣＴ画像データが記憶部７２または記憶部５２に格納されているか否かを判断する。判定部７６は、過去に撮影したＣＴ画像データがあると判断すると（ステップＳ０４；ＹＥＳ）、対象領域の判定処理を行う（ステップＳ０５）。判定部７６が過去に撮影したＣＴ画像データはないと判断すると（ステップＳ０４；ＮＯ）、制御部７８は、操作部５０ｂおよび表示部５０ａを介して、手動で撮影領域を操作入力するよう、表示部５０ａにメッセージを表示させる。操作部７０ｂおよび表示部７０ａを介して手動で撮影領域を操作入力するよう、表示部７０ａにメッセージを表示させてもよい。これにより、制御部７８は、撮影対象の領域の入力を受け、位置指定を受け付ける（ステップＳ１０）。制御部７８は、その撮影領域を示す信号を、インタフェース７３を介して撮影制御部５８に送信し、撮影制御部５８が駆動制御部５７を制御する。制御部７８が駆動制御部５７を直接制御してもよい。

【0112】

このように、好適には、判定部７６は、記憶部７２または記憶部５２を参照して、例えば第２領域Ｘ線画像データに付与された被写体ＡのＩＤと一致するＩＤを有する第１領域Ｘ線画像データが記憶部７２または記憶部５２に格納されているか否かにより、当該被写体Ａを過去に撮影した第１領域Ｘ線画像データの保有があるか否かを判断する。判定部７６は、過去に撮影した第１領域Ｘ線画像データがあると判断すると、対象領域の判定処理を行う。さらに好ましくは、例えば第２領域Ｘ線画像データに付与された被写体ＡのＩＤと一致するＩＤを有する第１領域Ｘ線画像データが記憶部７２または記憶部５２に格納されていない場合等において、判定部７６が、当該被写体Ａを過去に撮影した第１領域Ｘ線画像データの保有が無いと判断すると、手動で撮影領域を操作入力するように促す表示を表示部７０ａに出す。この場合、好ましくは、制御部７８が、撮影対象の領域の操作入力を受け、位置指定を受け付ける。このように、判定部７６がＸ線画像データに付与された被写体ＡのＩＤを参照して被写体の同一性を判定することにより、被写体の取り違えを防止することができる。

【0113】

図９に示されるように、対象領域の判定処理では、まず、判定部７６が、過去のＣＴ画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）を記憶部７２（または記憶部５２）から取得する（ステップＳ５１）。そして、判定用画像生成部７５は、過去のＣＴ画像データに基づいて、判定用画像データ（第１のＸ線画像データ）を生成する（ステップＳ５２）。図１４は、第１のＸ線画像に対する画像認識の一例を示す図である。図１４に示されるように、判定用画像生成部７５は、たとえば、ステップＳ０２の２方向スカウト撮影における照射角度を参照して、その照射角度に対応する２つの断層画像データＤ１，Ｄ２を過去のＣＴ画像データから生成する。判定用画像生成部７５は、たとえば、ステップＳ０２の２方向スカウト撮影における照射角度を参照して、その照射角度と等しいか又は略等しい方向（これら双方を含んだ概念としての方向は、これ以降、「略照射方向」と呼ばれる）に直交または略直交する断面を定めて２つの断層画像データＤ１，Ｄ２を生成する。判定用画像生成部７５は、たとえば、制御装置５０によって２方向スカウト画像のＸ線画像データ（第２のＸ線画像データ）が取得された場合に、ステップＳ０２の２方向スカウト撮影における照射角度を参照して、その照射角度と等しいか又は略等しい方向（略照射方向）でレイサム処理することにより、２つのレイサム画像データを生成してもよい。画像処理としては、略照射方向に直交または略直交する断層であって、略照射方向に厚みのある断層の中にあるピクセルデータを集める処理も考えられる。集め方は、例えば、略照射方向に並ぶピクセルデータを平均化する方法、積分する方法、略照射方向に並ぶ多層の２次元データを生成してから合成する方法、断層内をボリュームレンダリングする方法など、様々に考え得る。

【0114】

過去のＣＴ画像データがＣＴ画像データＰＩであるとして、ＣＴ画像データＰＩを得たときの照射角度の情報を参照することなく、多方向から投影化処理して第２のＸ線画像データ中の領域と一致する画像データを探索するようにしてもよい。被写体ホルダ４０に保持される頭部Ｂの向きはほぼ一定であるので、探索にあたってはｙ方向（ｙ方向で多方向）の投影化だけを行うようにすると効率的である。なすわち、３次元のＣＴ画像データＰＩをｚ軸の軸回りに回してｙ方向から観察するイメージで、探索が行われてもよい。

【0115】

なお、この判定用画像データＤ１，Ｄ２の生成処理において、ＣＴ画像データに対し、スカウト撮影の拡大率を考慮した補正を加えてもよい。スカウト画像データは、手前と奥で拡大率が異なるが、そのような補正をＣＴ画像データに加えることにより、判定精度が高められる。

【0116】

図９に戻り、判定部７６は、２方向スカウト撮影により得られた第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２と、ステップＳ５２で生成された２枚の判定用画像データＤ１，Ｄ２とを比較して、たとえばパターンマッチングを行うことにより、これらの画像データの一致度または類似度を算出する。判定部７６は、一定以上の一致度または類似度が得られた領域が過去のＣＴ画像の撮影対象となった第１の部分に対応する第３の領域であると判定する（ステップＳ５３；処理工程）。

【0117】

ステップＳ５３の対象領域の判定処理の後に、対象領域の判定に成功したか又は失敗したかを判断する処理が実行されてもよい。たとえば、判定部７６は、対象領域の判定に成功したと判断すると、次のステップＳ０６（図８参照）の処理を行う。画像の比較処理の結果、一定以上の一致度または類似度を有する領域が、第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２（第２のＸ線画像データ）の中から見出せない場合もあり得る。そのような場合、判定部７６は、対象領域の判定に失敗したと判断する。判定部７６が対象領域の判定に失敗したと判断すると、制御部７８は、撮影対象の領域の入力を受け、位置指定を受け付ける。この処理は、上記したステップＳ１０の指定位置の受付け処理に相当する。

【0118】

図８に戻り、判定部７６は、第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２において第３の領域であると判定された領域を表示部７０ａにＸ線画像として表示させる（ステップＳ０６）。このステップＳ０６において第３の領域であると判定された領域は、現在のＣＴ撮影の対象領域である。判定部７６は、たとえば、この対象領域を囲む矩形の枠線を、第１スカウト画像データＣ１のＸ線画像および第２スカウト画像データＣ２のＸ線画像の上に表示させると共に、対象領域の中心点を、第１スカウト画像データＣ１のＸ線画像および第２スカウト画像データＣ２のＸ線画像の上に表示させる。図１５は、２つのスカウト画像上に表示された第３の領域の一例を示す図である。過去のＣＴ画像データは、多くの場合、ボリュームの中心をＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回中心にして撮影されたものである。よって、スカウト撮影後も、対象領域の中心点Ｇ１、Ｇ２が、新たなＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回中心となるように設定される。図１５に示されるように、ステップＳ５３およびステップＳ０６においては、第１スカウト画像データＣ１のＸ線画像および第２スカウト画像データＣ２のＸ線画像の上に、それぞれ枠線Ｆ１，Ｆ２および中心点Ｇ１，Ｇ２が示されている。２方向スカウト画像を用いる場合、判定部７６は、これらの枠線Ｆ１，Ｆ２および中心点Ｇ１，Ｇ２の上下方向における位置が一致するように、第３の領域を判定する。第１スカウト画像データＣ１のＸ線画像および第２スカウト画像データＣ２のＸ線画像における上下方向の位置は、絶対座標系における鉛直方向の位置（すなわち高さ）に相当する。なお、ＣＴ撮影（第１の領域のＸ線撮影）における拡大率と、スカウト撮影（第２の領域のＸ線撮影）における拡大率とが異なる場合等において、第３の領域であると判定された領域の中心点が、被写体Ａの生体組織の外部に位置する場合もあり得る。そのような場合には、判定部７６は、少なくとも中心点Ｇ１，Ｇ２の位置が被写体Ａの生体組織上に位置するように、対象領域（具体的には枠線Ｆ１，Ｆ２の位置）を調整してもよい。

【0119】

次に、座標演算部７７は、第３の領域の中心位置の座標を演算する（ステップＳ０７）。座標演算部７７は、たとえば、第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２に示される位置情報と、第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２内における中心点Ｇ１，Ｇ２の位置情報とから、第１スカウト画像データＣ１および第２スカウト画像データＣ２にそれぞれ対応する２本の直線を演算し、これらの交点を算出する。これらの２本の直線は、たとえば、第１スカウト画像データＣ１を撮影取得したときの焦点２１ｂと第１スカウト画像データＣ１のＸ線画像上に示される中心点Ｇ１の位置とを結ぶ直線と、第２スカウト画像データＣ２を撮影取得したときの焦点２１ｂと第２スカウト画像データＣ２のＸ線画像上に示される中心点Ｇ２の位置とを結ぶ直線である。座標演算部７７は、この交点の座標を、第３の領域の中心位置の座標として演算する。

【0120】

なお、判定部７６の出力がＸ線画像上の第３の領域の位置情報であり、座標演算部７７が、その位置情報に基づいて、ＸＹＺ直交座標系における第３の領域の中心位置を算出してもよい。Ｘ線画像上の第３の領域の位置情報は、例えばＸ線画像の２次元のマトリクスの中の第３の領域の位置を数値で示す情報であってよい。

【0121】

また、判定部７６が座標までを出力する構成であってもよい。判定モデル学習部２０３における判定モデル２１０の学習に、Ｘ線画像データ情報の他に座標情報を加えてもよい。判定モデル２１０にＸ線画像データの情報の他に座標情報が入力されたことに応じて第３の領域の座標情報を出力するように、判定モデル学習部２０３における学習を行わせてもよい。すなわち、判定モデル２１０に座標演算部７７の機能を持たせた構成としてもよい。

【0122】

第２の領域は、第１の領域の少なくとも一部を含んでいればよい。図１６は、図１５のＸ線画像部分を省略して、Ｘ線画像の輪郭の配置および／またはサイズを変えた一例を示す図である。図１６に示されるように、第１スカウト画像データＣ１と判定用画像データＤ１とが一部の領域において重なっている（図中のハッチングされた領域ＲＣを参照）。判定部７６が、この重なった領域ＲＣの画像認識で一致または類似を判定できれば、中心点Ｇ１で示される位置が特定でき、第３の領域の位置が算出できる。図１６に例示される画像データＣ１，Ｄ１のように、第２の領域が、第１の領域よりも大きいが第１の領域の一部のみを含んでもよい。すなわち、第２の領域が第１の領域に部分的に重なってもよい。

【0123】

図１５に例示される画像データＣ１，Ｄ１／Ｃ２，Ｄ２のように、第２の領域が、第１の領域よりも大きく且つ第１の領域の全部を含んでもよい。すなわち、第２の領域が第１の領域を包含していてもよい。

【0124】

なお、上記の枠線Ｆ１，Ｆ２および中心点Ｇ１，Ｇ２は、Ｘ線撮影装置１では自動で生成されるデータであるが、スカウト画像に基づく従来の手動による位置決めでは、枠カーソルおよび位置指定カーソルとして表れていたものに相当する。

【0125】

次に、制御部７８は、インタフェース７３を介して、制御装置５０の撮影領域設定部５６に第３の領域に関する情報（上記中心位置を含む制御支援情報。適切な管電流等の支援情報を含んでもよい。）を送信する。制御装置５０の駆動制御部５７は、駆動機構７などの駆動制御を実行し、撮影制御部５８は、Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部３０を制御する。これにより、第１撮影部１０の駆動が行われ（ステップＳ０８；制御工程）、さらにＣＴ撮影が実行される（ステップＳ０９）。これらのステップＳ０８およびＳ０９では、制御部７８が制御装置５０に情報を与えることで、制御装置５０が、駆動機構７を制御し、Ｘ線発生器２１およびＸ線検出器３１を移動させ、第１撮影部１０に、第３の領域をＣＴ撮影（Ｘ線撮影）させる。このＣＴ撮影においては、第３の領域の中心位置の座標が旋回中心になる。すなわち、回転軸１２ｄの中心軸線Ｌが第３の領域の中心位置の座標を通るように、旋回アーム１２（回転軸１２ｄ、Ｘ線発生器２１およびＸ線検出器３１）が移動させられる。第３の領域の中心位置の座標は旋回中心を設定する目標となる旋回中心設定目標位置であり、第３の領域の中心位置の座標の情報は旋回中心設定目標位置情報である。Ｘ線照射の実行に関しては、Ｘ線照射操作部９２のエミッションスイッチ９３のＯＮ操作の間のみ実行の許可がなされるように構成することが好適である。この構成により、エミッションスイッチ９３のＯＮ操作の間のみ撮影制御が行われ、ＯＦＦ操作が入ると撮影制御が中止される。ステップＳ０９により得られたＸ線検出信号が情報処理部７１の画像処理部７１ｉによって生成され、表示部５０ａおよび／または表示部７０ａに表示される。

【0126】

以上の一連の処理（ステップＳ０２～Ｓ０９）は、被写体Ａの頭部Ｂの固定条件が保たれたまま実行される。一連の処理（ステップＳ０２～Ｓ０９）においては、被写体Ａは、頭部Ｂを被写体ホルダ４０に保持させたままであるが、処理が自動的に実行されており、術者による人為的な作業が介在していないため、手間と時間が削減されている。さらには、ステップＳ０５の対象領域の判定処理により、ＣＴ撮影の正確な位置決めが可能となっている。

【0127】

なお、本実施形態では制御装置５０がＸ線撮影の撮影制御を行い、情報処理装置７０が画像処理と画像認識の判定を行っているが、これらの分担を適宜変更してもよい。例えば、画像処理や記憶の全部または一部を制御装置５０に負担させるようにしてもよい。また、情報処理装置７０がＸ線撮影の撮影制御の全部または一部を負担するようにしてもよい。

【0128】

本実施形態のＸ線撮影装置１では、被写体Ａの頭部Ｂが中央空間Ｓに置かれ、Ｘ線発生器２１が、その頭部ＢにＸ線を照射する。Ｘ線検出器３１が、頭部Ｂを透過したＸ線を検出し、これによってＸ線画像データが得られる。記憶部５２，７２は、頭部Ｂ内の一部からなる第１の部分に対応する第１の領域をＸ線撮影して得られたＣＴ画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）を格納できる。記憶部５２，７２にＣＴ画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）が格納されていると、判定部７６は、そのＣＴ画像データ（第１領域Ｘ線画像データ）に基づく判定用画像データ（第１のＸ線画像データ）と、第２の領域をＸ線撮影して得られた１つ又は複数のスカウト画像データ（第２領域Ｘ線画像データ且つ第２のＸ線画像データ）とに対して、画像認識処理を行い、第１の部分に対応する第３の領域を判定する。そして、制御部７８が制御支援情報を制御装置５０に与え、制御装置５０が駆動機構７を制御して、Ｘ線発生器２１およびＸ線検出器３１に第３の領域をＸ線撮影させる。よって、被写体ホルダ４０に被写体Ａを保持した状態で、被写体Ａの頭部Ｂ内の第２の部分を撮影してスカウト画像データ（第２領域Ｘ線画像データ）を得て、その後、その頭部内の第１の部分に対応する第３の領域を自動的にＸ線撮影することができる。したがって、スカウト画像データ（第２領域Ｘ線画像データ又は第２のＸ線画像データ）に対する、術者等による位置決め作業は不要になっている。過去の画像に由来する判定用画像データ（第１のＸ線画像データ）と現在の画像に由来するスカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）とにおいて被写体Ａの姿勢が変わっている場合でも、画像認識に基づいて第３の領域が判定されるため、位置精度が高められている。Ｘ線撮影装置１によれば、簡便かつ正確に、Ｘ線撮影の位置決めをすることができる。「第１の部分に対応する第３の領域を撮影する」とは、第３の領域が第１の部分を撮影の対象とすることと解釈される。「第１の部分に対応する第３の領域を撮影する」が、第３の領域が第１の部分を撮影の対象とする撮影領域であることと解釈されてもよい。第３の領域（第３領域）を撮影して得られたデータを第３領域Ｘ線画像データと呼んでよく、第３領域Ｘ線画像データに基づくデータを第３のＸ線画像データとしてもよい。第１の領域のＸ線撮影を第１のＸ線撮影とし、第２の領域のＸ線撮影を第２のＸ線撮影とし、第３の領域のＸ線撮影を第３のＸ線撮影としてもよい。

【0129】

三次元のボリュームデータを有するＣＴ画像データ（３次元画像データ）を用いて、１つ又は複数のスカウト画像データから第３の領域が判定される。よって、より正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。

【0130】

２つの方向からＸ線撮影して得られた２つのスカウト画像データ（投影画像データ）を用いて空間の三次元位置が判定されるので、より正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。

【0131】

判定部７６は、２つのスカウト画像データ（投影画像データ）が得られた際のＸ線の照射角度を参照して、ＣＴ画像データ（第１のＸ線画像データ）に対する画像認識を行う。よって、判定部７６は、スカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）の特定部分との一致点を検出しやすいような判定用画像データＤ１，Ｄ２を、ＣＴ画像データ（第１のＸ線画像データ）に基づいて生成することができる。第３の領域の判定処理（すなわち自動的な位置決め）が迅速に行われ得る。

【0132】

レイサム画像データはＣＴ画像データ（第１のＸ線画像データ）における所定の方向（厚み方向）の情報を含み得る。よって、レイサム画像データを比較に用いることで、画像認識の精度が高められる。判定部７６は、より一層正確に、スカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）の特定部分との一致点を検出することができる。

【0133】

判定部７６が機械学習された学習済みモデルである判定モデル２１０（図１０参照）を用いる場合には、ＣＴ画像データ（第１のＸ線画像データ）とスカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）との対応関係（たとえば同一性など）を学習した判定モデル２１０を用いることで、判定精度が高められる。すなわち、スカウト画像データと、スカウト画像データに対して位置づけされたＣＴ画像データとが蓄積された情報が、教師データに含まれる。たとえば、投影画像データであるスカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）が右の歯の情報も左の歯の情報も含む場合等であっても、ＣＴ画像データ（第１のＸ線画像データ）として左右いずれか一方の局所画像のデータを用いて学習した判定モデル２１０を用いることで、簡便かつ正確に、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めをすることができる。例えば、２方向スカウト撮影のうちの１つのスカウト撮影において、頭部Ｂの側方からＸ線照射が行われた場合、このスカウト画像には歯列の右側と左側の両方が重なるように写り込み得る。その場合でも、歯列の左右の一方のＣＴ画像データを第１のＸ線画像データとして用いて精度よく判定できるように、歯列の右側と左側の重なり具合が異なる多くのスカウト画像データを学習時に与えて、第３の領域のＸ線撮影のための位置決めを正確に行うことができる。

【0134】

判定用画像データを生成する場合には、第２のＸ線画像データの個数と、判定用画像データの個数が等しくなっている。上記実施形態では、２つの第２のＸ線画像データに対し、２つの判定用画像データが用いられる（図１５および図１６参照）。すなわち、判定部７６は、対象領域（第３の領域）を判定する際、第２のＸ線画像データの個数と等しい個数の判定用画像データ（又は未加工のＸ線画像データ）を用いて、Ｘ線画像データの比較を行ってもよい。比較に用いるＸ線画像データの個数を等しくすることにより、判定処理が容易になっている。

【0135】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、ステップＳ０６において、制御部７８が、表示されている位置の承認または拒否を、表示部７０ａを介して術者に問うようにしてもよい。承認する場合は術者が承認の操作を行い、拒否の場合は術者が拒否の操作を行う。拒否の操作が行われた場合、判定部７６が、次の候補位置を判定して提示してもよいし、手動操作による位置指定の受け付けを行ってもよい。

【0136】

第２の画像データに対する一致点を検出するための判定用画像データは、第１の画像データをもとに、どのように生成されてもよい。パノラマスカウト画像データ等の第２の画像データの方向とは関係なく、判定用画像データが生成されてもよい。たとえば、第１の画像データに基づく判定用画像データの生成と判定とを、所定レベルの一致度（または類似度）が検出されるまで、複数回繰り返してもよい。すなわち、トライアンドエラーによって、第３の領域を判定するのに十分な判定用画像データを得てもよい。所定の回数だけ判定用画像データの生成および判定を繰り返して、第３の領域の判定が成功しない場合、または、所定時間が経過しても第３の領域の判定が成功しない場合に、ステップＳ１０のような指定位置の手動による受付けを実行してもよい。

【0137】

過去に撮影された領域の少なくとも一部を含む第２の領域が、パノラマスカウト撮影され、第２のＸ線画像データとして、そのパノラマスカウト画像データが用いられてもよい。たとえば、パノラマスカウト画像データと、標準的な歯列弓のＸＹ曲線とを用い、第１のＸ線画像データ中のパノラマ断層面に該当する面のデータを平面投影したＸ線画像を再構成するなどにより、第１のＸ線画像データとの画像認識および比較が可能である。歯列の一部がＣＴ撮影される限り、パノラマ画像が全顎パノラマ画像であるなら、そのいずれかの領域に第１のＸ線画像データの少なくとも一部が当てはまる。ＣＴ画像データをパノラマの断層面に沿うようにスライスするか、またはレイサム処理することにより、一致または類似する箇所を見出せる。また、過去に撮影された領域よりも広く、かつその領域を含む第２の領域が、セファロ撮影され、第２のＸ線画像データとして、セファロ画像データが用いられてもよい。現実の歯科診療では、初診時にまずパノラマ撮影が行われる場合が多い。よって、第１のＸ線画像データとしてＣＴ画像データが保存されているとき、既にパノラマ画像データが保存されている場合も多いと考えられる。この場合は、保存されているパノラマ画像データを第２のＸ線画像データとして呼び出して利用することができる。

【0138】

第２の領域のＸ線撮影としてＣＴ撮影が行われ、スカウト画像データ（第２のＸ線画像データ）として、ＣＴ画像のＸ線画像データが用いられてもよい。この場合、第２の領域のＸ線撮影としてのＣＴ撮影を低Ｘ線量で実施し、受光画素のビニングなどでノイズを低減させることが好ましい。生成されたボリュームデータを任意の断面でスライスしてＣＴの断層面画像を表示し、この断層面画像に対する位置指定によって、位置付け（スカウト）が行われ得る。第１のＸ線画像データも過去に得られたＣＴ画像データである場合、位置付け（スカウト）時の断面の角度および／または位置などから、第１の画像データの断層面の設定などを行うことが可能である。また、例えば、既に局所領域のＣＴ画像のＸ線画像データが保存されていて、別途頭部の広い領域のＣＴ撮影を当該広い領域の観察のために行った場合など、局所領域のＣＴ画像データと、広い領域のＣＴ画像データが得られている。ここで、局所領域のＣＴ画像データと同じ箇所をより高精細にＣＴ撮影したい場合がある。この場合、局所領域のＣＴ画像データを第１のＸ線画像データとし、広い領域のＣＴ画像データを第２のＸ線画像データとして利用することが考えられる。判定モデル２１０に入力するＣＴ画像データのうち、第１のＸ線画像データおよび第２のＸ線画像データの両方が、３次元ボリュームデータであってもよい。この場合、第２のＸ線画像データの３次元ボリュームデータ中の第１のＸ線画像データの３次元ボリュームデータの場所を見出す処理が実行される。必ずしも、広狭の関係を前提とする必要はない。第１のＸ線画像データに係る第１の領域の少なくとも一部を第２のＸ線画像データに係る第２の領域が含んでいればよい。第２の領域が、第１の領域より小さくてもよい。

【0139】

過去に撮影された第１のＸ線画像データは、ＣＴ画像データに限られない。たとえば、トモシンセシス画像データ等が第１のＸ線画像データとして用いられてもよい。

【0140】

ここで、トモシンセシス画像データについて説明する。トモシンセシス画像データは、トモシンセシス撮影によって得られる画像データである。図１７は、Ｚ軸方向から見た、トモシンセシス撮影を説明するための概念図である。トモシンセシス撮影では、図１７に示されるように、実線で示す撮影開始位置から、点線で示す中間位置を経て２点鎖線で示す撮影終了位置まで、旋回アーム１２を旋回させ、被写体Ａ中の観察対象である目的層ＴＬにＸ線コーンビームＣＢを照射する。そして、Ｘ線コーンビームＣＢの照射中心軸（Ｘ線軸ＣＴＢ）の旋回軸線ＲＣＴ周りの振り角ＳＷＡが３０度以上１８０度未満となるように、Ｘ線発生器２１及びＸ線検出器３１を旋回させつつ、被写体ＡにＸ線コーンビームＣＢを照射することで、所定のフレームレートでＸ線投影画像が収集される。振り角ＳＷＡは旋回アーム１２の振り角でもある。図示の実施例では旋回軸線ＲＣＴは目的層ＴＬの中央に置かれている。

【0141】

トモシンセシス撮影では、生成するトモシンセシス画像を観察する視線方向に相当する方向が、振り角中心方向として定められる。図１７に示す例では、振り角ＳＷＡの中心を通る振り角中心方向ＣＴＤを、点線で示す中間位置において設定する。撮影開始位置から中間位置までの振り角を振り角ＨＡ１とし、中間位置から撮影終了位置までの振り角を振り角ＨＡ２とすると、振り角ＨＡ１とＨＡ２とはいずれも振り角ＳＷＡを二分する角度である。振り角中心方向ＣＴＤは中間位置におけるＸ線軸ＣＴＢの軸方向と一致する。

【0142】

第１の部分を複数の方向からＸ線撮影して得た画像データが、第１のＸ線画像データとして用いられ得る。複数の方向は多方向でよい。複数の方向からＸ線撮影して得た画像データの例として、トモシンセシス画像データやＣＴ画像データが挙げられる。ＣＴ画像データは第１の部分を多方向からＸ線撮影して得たものであってよい。トモシンセシス画像データは第１の部分をいくつかの方向からＸ線撮影して得たものであってもよいし、多方向からＸ線撮影して得たものであってよい。

【0143】

２方向スカウト画像などのスカウト画像データが、第１のＸ線画像データとして用いられてもよい。この場合のスカウト画像データでは、図１５に示される２方向スカウト画像データＣ１、Ｃ２のように、枠線Ｆ１，Ｆ２またはその位置情報が、関心領域として、ペアとなって保存されている。新たな２方向スカウト撮影が、保存されている２方向スカウト画像データが取得された方向と同じ方向から行われれば、判定部７６は、枠線Ｆ１，Ｆ２内のＸ線画像データを認識し、新たな２方向スカウト撮影で得られた２方向スカウト画像のＸ線画像データ（第２のＸ線画像データ）中のどこに一致または類似する箇所があるか見出す処理を行う。

【0144】

判定部７６は、第１の領域と第３の領域とに基づいて、頭部Ｂの第１の部分の位置または向きの変化を算出してもよい。これにより、過去の撮影時に対する変化（ずれ等）が算出される。よって、その変化を提示したり、その変化に基づいて第３の領域のＸ線画像（第３のＸ線画像）を補正したりすることができる。

【0145】

判定部７６は、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データに基づいて頭部Ｂの第１の部分の位置または向きの変化を算出してもよい。例えば、第１領域Ｘ線画像データがＣＴ撮影で得られた画像データであって、座標情報または方位の情報が付されたものであった場合を想定する。この第１領域Ｘ線画像データが処理されて、一旦Ｘ線画像データとして表示部５０ａに特定の断層面でスライスした断層面画像として表示されて記憶部５２に格納されていたものとする。さらに、２方向スカウト撮影で得た画像データを用いて第２のＸ線画像データを得るとき、被写体Ａが第１領域Ｘ線画像データを取得したときと異なる方向を向いて位置付けされたとする。判定部７６は、第２のＸ線画像データにおける第１の領域の位置判定より、座標情報または方位の情報を参照して第１の部分の向きの変化を検出できる。この上でＸ線撮影装置１は第３の領域のＣＴ撮影を行い、第３の領域のＸ線ＣＴ画像を生成する。この生成したＸ線ＣＴ画像を表示部５０ａに表示するに際して、記憶部５２に格納されている断層面画像と同じ位置でスライスした画像としてデフォルト表示することができる。すなわち、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データに基づいて、頭部の第１の部分の向きの変化を算出し、第３の領域のＸ線撮影で得たＸ線画像データを処理してＸ線画像として表示部５０ａに表示する際に、算出した向きの変化に基づいてＸ線画像を生成することができる。

【0146】

判定部７６が、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データに基づいて頭部Ｂの第１の部分の位置または向きの変化を算出して、別の利用をすることもできる。例えば、第１領域Ｘ線画像データがトモシンセシス撮影で得られた画像データであって、座標情報または方位の情報が付されたものであった場合を想定する。この第１領域Ｘ線画像データが記憶部５２に格納されていたものとする。さらに、２方向スカウト撮影で得た画像データを用いて第２のＸ線画像データを得るとき、被写体Ａが第１領域Ｘ線画像データを取得したときと異なる方向を向いて位置付けがなされたとする。判定部７６は、第２のＸ線画像データにおける第１の領域の位置判定より、座標情報または方位の情報を参照して第１の部分の向きの変化を検出できる。この上でＸ線撮影装置１が第３の領域のトモシンセシス撮影を行う場合に、そのトモシンセシス撮影に際し、同じ向きの目的層を撮影するように、水平移動駆動部１８と旋回駆動部１９の駆動制御を行うことができる。こうしてＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の移動の軌道を設定することができる。すなわち、第１のＸ線画像データと第２のＸ線画像データに基づいて、頭部の第１の部分の向きの変化を算出し、第３の領域のＸ線撮影におけるＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の移動の軌道を設定することができる。

【0147】

第１のＸ線撮影と第２のＸ線撮影がいずれもＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回を使って行うものである場合、第１のＸ線撮影と第２のＸ線撮影における旋回軸線ＲＣＴの軸方向を平行な方向に設定すること（同一の箇所に設定する場合を含む）で、第３の領域の判定の負担を軽減できる場合がある。

【0148】

第１のＸ線撮影と第３のＸ線撮影がいずれもＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回を使って行うものである場合（第１のＸ線撮影と第２のＸ線撮影がいずれもＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回を使って旋回軸線ＲＣＴを平行な方向に設定して行うものである場合であってもよい）、第１のＸ線撮影と第３のＸ線撮影における旋回軸線ＲＣＴの軸方向を平行な方向に設定すること（同一の箇所に設定する場合を含む）で、第３の領域の撮影の設定の負担を軽減できる場合がある。なお、同じ領域を第１の撮影と同じように撮影するという場合は、再現の負担の軽減と考えてもよい。

【0149】

第２のＸ線撮影と第３のＸ線撮影がいずれもＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回を使って行うものである場合（第１のＸ線撮影と第２のＸ線撮影がいずれもＸ線発生器２１とＸ線検出器３１の旋回を使って旋回軸線ＲＣＴを平行な方向に設定して行うものである場合であってもよい）、第２のＸ線撮影と第３のＸ線撮影における旋回軸線ＲＣＴの軸方向を平行な方向に設定すること（同一の箇所に設定する場合を含む）で、第３の領域の撮影の設定の負担を軽減できる場合がある。

【0150】

Ｘ線撮影装置１において、セファロ撮影を行う第２撮影部１００が省略されてもよい。

【符号の説明】

【0151】

１…Ｘ線撮影装置、２…Ｘ線撮影装置本体、７…駆動機構、１０…第１撮影部、１１…上フレーム（支持部）、１２…旋回アーム（支持部）、１３…上フレーム昇降駆動部、１８…水平移動駆動部、１９…旋回駆動部、２０…Ｘ線発生部、２１…Ｘ線発生器、３０…Ｘ線検出部、３１…Ｘ線検出器、４０…被写体ホルダ、５０…制御装置、５０ａ…表示部、５２…記憶部、７０…情報処理装置、７１…情報処理部、７２…記憶部、７６…判定部、７８…制御部、２００…サーバ、２１０…判定モデル、Ａ…被写体、Ｂ…頭部、Ｓ…中央空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】