特許 7317022 口内画像の曝露時間を自動的に決定するための方法、システム、装置、およびコンピュータプログラム製品

(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】2023-07-20

(45)【発行日】2023-07-28

(54)【発明の名称】口内画像の曝露時間を自動的に決定するための方法、システム、装置、およびコンピュータプログラム製品

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/14 20060101AFI20230721BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

A61B6/14 300

A61B6/02 300

A61B6/14 ZDM

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020537714

(86)(22)【出願日】2019-01-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-04-22

(86)【国際出願番号】 US2019012243

(87)【国際公開番号】W WO2019139820

(87)【国際公開日】2019-07-18

【審査請求日】2021-11-25

(31)【優先権主張番号】62/615,644

(32)【優先日】2018-01-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517264281

【氏名又は名称】デンツプライ シロナ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】デューワー，フレデリック ダブリュー．

【審査官】遠藤 直恵

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９０１０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－２０９７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１４８１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３２２８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２１２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８９１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

口内Ｘ線投影像の所要曝露時間を自動的に決定するための方法であって、
像形成される物体の低線量パイロット投影像を取得することと、
使用可能な曝露が達成できることを確かめるためのサニティチェックを行うことと、
追加の投影像を得るための残り所要曝露時間を推定することと、
追加の投影像が飽和しないであろうことを確かめるためのチェックを行うことと、
前記推定された残り所要曝露時間を使用して、前記追加の投影像を得ることと、
前記パイロット投影像および前記追加の投影像を追加して、１つの最終画像を形成することと、
を含み、
前記サニティチェックを行うことは、前記パイロット投影像のすべてのピクセル濃度値の累積ヒストグラムを計算することと、許容されない曝露条件を検証することと、（ｉ）欠陥ピクセル、（ｉｉ）前記像形成される物体の金属領域、および（ｉｉｉ）前記像形成される物体の組織領域の少なくとも１つによる前記累積ヒストグラムへの寄与を除去することとを含み、
前記除去することは、（ｉ）前記パイロット投影像のすべてのピクセル濃度値のパイロット投影像範囲を決定すること、ならびに（ｉｉ）前記決定されたパイロット投影像範囲を使用して高閾値および低閾値を計算することの少なくとも１つをさらに含む、方法。

【請求項2】

前記得ることはトモシンセシスＸ線イメージングを行うことを含み、それぞれの追加の投影像は最終画像であり、前記最終画像はトモグラフィ画像に再構成され、前記トモグラフィ画像はトモシンセシス画像である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記取得することは、画質の期待値を選択することを含む設定を行うことを含み、前記画質は不連続であるか、またはスライドスケールによる、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

暗視野像サブトラクションを行うことによって前記パイロット投影像および前記１つ以上の追加の投影像を処理することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記推定することは、前記決定された高閾値と低閾値との間のピクセルの濃度中央値を決定することをさらに含み、
前記濃度中央値は、歯および骨梁を表す、
請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記推定することは、目標値、前記決定された濃度中央値、およびパイロット投影像曝露時間を使用して推定最適曝露時間を決定することをさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

飽和に必要な推定飽和曝露時間を決定することと、前記飽和に必要な推定飽和曝露時間を、推定最適曝露時間および最大可能曝露時間の少なくとも１つと比較することとによって、前記最終画像が飽和しないであろうことを確かめることをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

ゲインおよび不良ピクセル補正を適用することによって前記最終画像を処理することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

ディスプレイユニット上に前記最終画像および曝露品質の少なくとも１つを表示することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

口内Ｘ線画像の所要曝露時間を自動的に決定するためのシステムであって、
像形成される物体の低線量パイロット投影像を取得し、
使用可能な曝露が達成できることを確かめるためのサニティチェックを行い、
１つ以上の追加の投影像を得るための残り所要曝露時間を推定し、
追加の投影像が飽和しないであろうことを確かめるためのチェックを行い、
前記推定された残り所要曝露時間を使用して、前記追加の投影像を得、
前記パイロット投影像および前記追加の投影像を追加して、１つの最終画像を形成すし、
前記サニティチェックを行うことは、前記パイロット投影像のすべてのピクセル濃度値の累積ヒストグラムを計算することと、許容されない曝露条件を検証することと、（ｉ）欠陥ピクセル、（ｉｉ）前記像形成される物体の金属領域、および（ｉｉｉ）前記像形成される物体の組織領域の少なくとも１つによる前記累積ヒストグラムへの寄与を除去することとを含み、
前記除去することは、（ｉ）前記パイロット投影像のすべてのピクセル濃度値のパイロット投影像範囲を決定すること、ならびに（ｉｉ）前記決定されたパイロット投影像範囲を使用して高閾値および低閾値を計算することの少なくとも１つをさらに含む、
ように動作可能な少なくとも１つのプロセッサ
を含む、システム。

【請求項11】

前記プロセッサはトモシンセシスイメージングを行うように動作可能であり、前記追加の投影像は最終画像であり、前記最終画像はトモグラフィ画像に再構成され、前記トモグラフィ画像はトモシンセシス画像である、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記プロセッサは、画質の期待値を選択することを含む設定を行うように動作可能であり、前記画質は不連続であるか、またはスライドスケールによる、請求項１０に記載のシステム。

【請求項13】

前記プロセッサは、暗視野像サブトラクションを行うことによって前記パイロット投影像および前記追加の投影像をさらに処理するように動作可能である、請求項１０に記載のシステム。

【請求項14】

前記プロセッサは、前記決定された高閾値と低閾値との間のピクセルの濃度中央値を決定するようにさらに動作可能であり、前記濃度中央値は、歯および骨梁を表す、請求項１０に記載のシステム。

【請求項15】

前記プロセッサは、目標値、前記決定された濃度中央値、およびパイロット投影像曝露時間を使用して推定最適曝露時間を決定するようにさらに動作可能である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記プロセッサは、飽和に必要な推定飽和曝露時間を決定することと、前記飽和に必要な推定飽和曝露時間を、推定最適曝露時間および最大可能曝露時間の少なくとも１つと比較することとによって、前記最終画像が飽和しないであろうことを確かめるように動作可能である、請求項１０に記載のシステム。

【請求項17】

前記プロセッサは、ディスプレイユニットに前記最終画像および曝露品質の少なくとも１つを提供するように動作可能である、請求項１２に記載のシステム。

【請求項18】

コンピュータシステムによって実行されると、前記コンピュータシステムに、
像形成される物体の低線量パイロット投影像を取得することと、
使用可能な曝露が達成できることを確かめるためのサニティチェックを行うことと、
追加の投影像を得るための残り所要曝露時間を推定することと、
追加の投影像が飽和しないであろうことを確かめるためのチェックを行うことと、
前記推定された残り所要曝露時間を使用して、前記追加の投影像を取得することと、
前記パイロット投影像および前記追加の投影像を追加して、１つの最終画像を形成することと、を含み、
前記サニティチェックを行うことは、前記パイロット投影像のすべてのピクセル濃度値の累積ヒストグラムを計算することと、許容されない曝露条件を検証することと、（ｉ）欠陥ピクセル、（ｉｉ）前記像形成される物体の金属領域、および（ｉｉｉ）前記像形成される物体の組織領域の少なくとも１つによる前記累積ヒストグラムへの寄与を除去することとを含み、
前記除去することは、（ｉ）前記パイロット投影像のすべてのピクセル濃度値のパイロット投影像範囲を決定すること、ならびに（ｉｉ）前記決定されたパイロット投影像範囲を使用して高閾値および低閾値を計算することの少なくとも１つをさらに含む手順を行わせるプログラムを格納する非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１８年１月１０日に出願された仮出願第６２／６１５，６４４号の利益を主張するものである。

【0002】

本出願は、一般に、歯科環境のＸ線像を得ること、より具体的には、口内イメージングシステムにおける口内画像の作成に自動曝露制御を利用するための方法、システム、装置、およびコンピュータプログラム製品に関し、Ｘ線センサ／検出器に届く線量は一貫しており、主に歯の解剖学的構造の影響を受ける。

【背景技術】

【0003】

Ｘ線撮影は、Ｘ線源を物体（例えば、患者またはその一部）の一方の側部に位置決めし、Ｘ線源にＸ線を、物体を通って物体の他方の側部に配置されたＸ線検出器に向かうように放出させることによって行うことができる。Ｘ線がＸ線源から物体を通過する際、そのエネルギーは、物体の組成に応じて様々な度合いに吸収され、Ｘ線検出器に到達するＸ線は、物体への累積吸収に基づく二次元（２Ｄ）Ｘ線像または投影像（放射線写真としても知られる）を形成する。

【0004】

口内法Ｘ線撮影は、イメージングセンサ／検出器が患者の口の内側に置かれ、口の外側のＸ線源が、センサ／検出器にＸ線を照射するのに使用される。口内の硬組織のＸ線減衰は、検出器上に形成される臨床画像をもたらす。いくつかの考慮事項が、臨床画像の収集に使用される曝露時間に適用される。

【0005】

第１に、適用されるＸ線線量の増加は、像に寄与するＸ線光子の数を改善する。Ｘ線像が典型的にはポアソンノイズに支配されると仮定すると、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）は、さらなるＸ線線量が適用されると改善する。したがって、通常、最低Ｘ線線量が、所与の臨床関心特徴をうまく可視化するために必要である。その適用線量を超えると、適用線量の増加は、必ずしも著しいさらなる臨床的有用性をもたらさない。

【0006】

第２に、組織でのＸ線吸収は、組織中の原子のイオン化をもたらし、それにより、化学結合の破壊および再形成をもたらす。Ｘ線曝露は、典型的には、癌のリスクを高め、それにより死亡率を高めることが示されている。したがって、過剰なＸ線曝露を排除する必要がある。さらに、典型的なＸ線センサは、Ｘ線センサによって吸収されたエネルギーの量がセンサ依存の閾値を超えると飽和し、検出器ピクセルはその最大値を返す。したがって、画像の飽和領域は、臨床関連情報をほとんど含まない。

【0007】

これらの問題は、従来、口内Ｘ線曝露を手動で設定することによって解決されてきた。公称線源特性、期待されるＸ線濾過、期待される線源－検出器間隔、期待される患者特性、期待されるＸ線センサ特性に基づいた固定設定が、手動選択用Ｘ線システム中に含まれていた。この手法では、いくつかの問題が存在する。第１に、典型的なＸ線源は、構成時およびその使用寿命中の両方で出力がかなり変動する。第２に、線源の位置は、典型的には手動で不正確に決定され、届く線量のかなりの変動につながる。第３に、患者特性はかなり変動し、センサに届く線量の変動につながる。これらの変動は、診断能に影響し得る画質の変動をもたらす。

【0008】

したがって、口内イメージングシステムにおける曝露設定の自動制御を可能とするシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品を有することが望ましいであろう。

【発明の概要】

【0009】

前述のものに関連する既存の制限および他の制限は、所与の口内画像に必要な曝露時間を自動的に決定するための方法、ならびに方法に従って動作するシステム、装置、およびコンピュータプログラムによって克服され得る。

【0010】

本明細書の例示的実施形態によれば、所与の口内画像に必要な曝露時間を自動的に決定するための方法は、像形成される物体の低線量パイロット投影像を取得することと、使用可能な曝露が達成できることを確かめるためのサニティチェックを行うことと、追加の投影像のための残り曝露時間を推定することと、追加の投影像が飽和しないであろうことを確かめるためのチェックを行うことと、推定された残り曝露時間を使用して追加の投影像を撮影することと、２つの像を足し合わせて最終画像を形成することとを含む。

【0011】

本明細書の１つの例示的実施形態では、取得は、取得される画質の期待値を入力することを含む設定を行うことを含み、期待値は、例えば、低品質、標準品質、または高品質のように不連続であり得、初期設定の期待値は標準品質であり得る。あるいは、期待値は、スライドスケールによるものであってよい。次いで、暗視野像が撮影されてよく、その後、低線量パイロット投影像が取得される。次いで、パイロット投影像中の暗電流の影響を除去するために、暗視野像が低線量パイロット投影像から減算される。

【0012】

本明細書の別の例示的実施形態では、サニティチェックは、前述のパイロット投影像のすべてのピクセル濃度値の累積ヒストグラムを計算することと、許容されない曝露条件を検証することとを含む。本明細書のさらなる例示的実施形態では、残り所要曝露時間を推定することは、前述のパイロット投影像のすべてのピクセル濃度値のパイロット投影像範囲を決定することと、決定された範囲を使用して高閾値および低閾値を計算することとを含む。また、本明細書のさらなる例示的実施形態では、較正結果は、エアギャップの代表値を推定するために使用されてよく、高閾値決定を通知するために使用されてよい。本明細書の別の例示的実施形態では、残り曝露時間の推定は、決定された高閾値と低閾値との間のすべてのピクセル濃度値の中央値を決定することを含む。

【0013】

本明細書の例示的実施形態では、残り曝露時間の推定は、目標値、決定された中央値、およびパイロット投影像曝露時間を使用して最適曝露時間を決定することを含む。

【0014】

本明細書の別の例示的実施形態では、方法は、生じる像が飽和しないことを確かめることをさらに含む。これは、推定飽和曝露時間を決定することと、推定曝露時間を決定することと、推定曝露時間が最小設定可能曝露時間未満であるかどうかのチェックを行うこととを伴ってよい。

【0015】

本明細書のさらに別の例示的実施形態では、方法は、追加の投影像を撮影することと、パイロット投影像および追加の投影像を足し合わせることとをさらに含み、追加の投影像は推定された残り曝露時間を使用して撮影され、暗視野像が追加の投影像から減算され、生じる像および低線量パイロット投影像が加算されてＸ線システムの最終画像を形成する。トモシンセシスＸ線システムでは、複数の投影像（例えば、様々な角度で４１投影）が撮影され、したがって、パイロット投影像が撮影された後、複数の追加の投影像が撮影され得る。トモシンセシスＸ線システムにおいて複数の投影像が撮影される角度は変化するため、パイロット投影像は、追加の投影像と合成されない場合がある。代わりに、追加の各投影像自体が最終画像となるように、追加の各投影像について適切な残り曝露時間が、単一のパイロット投影から決定されてよい。したがって、パイロット投影像および追加の投影像の合成は、開示のトモシンセシスＸ線システムには必要ないことになる。さらなる実施形態では、ゲインおよび不良ピクセル補正が最終画像に適用されてよい。スポットリムーバも適用されてよい。さらに別の実施形態では、少なくとも最終画像（複数可）はトモグラフィ画像に再構成されてよい。さらなる実施形態では、再構成されたトモグラフィ画像はトモシンセシス画像であってよい。本明細書の別の実施形態では、トモグラフィ画像はディスプレイユニット上に表示されてよい。本明細書のさらなる実施形態では、曝露品質がディスプレイユニット上に表示され得る。

【0016】

他の方法では、Ｘ線源の位置、患者の臨床的特徴、およびＸ線源の出力の変動が、センサに届く線量をかなり変動させる恐れがあるため、これらの方法は、一貫した、大部分は歯の解剖学的構造の影響を受ける線量をセンサに届けるのに有用であり得る。

【0017】

さらなる特徴および利点、ならびに本明細書の様々な実施形態の構造および動作は、添付図面を参照しながら以下に詳細に説明される。

【0018】

本明細書で特許請求および／または説明される教示は、例示的実施形態によってさらに説明される。これらの例示的実施形態は、図面を参照しながら詳細に説明される。これらの実施形態は、限定ではない例示的実施形態であり、図面のいくつかの図を通して同様の参照番号は類似の構造体を表す。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本明細書の１つの例示的実施形態による口内Ｘ線システムのシステムブロック図である。

【図2】本明細書の１つの例示的実施形態による口内トモシンセシスＸ線システムのシステムブロック図である。

【図3】図１および図２に示すシステムの例示的コンピュータシステムのブロック図を示す。

【図4】本明細書の例示的実施形態による自動曝露ステップを示す図である。

【図5】どのようにパイロット投影像が撮影されるかを示す図である。

【図6】使用可能な曝露が達成できることを確かめるためのサニティチェックをどのように行うかを示す図である。

【図7】どのように残り曝露時間を推定するかを示す図である。

【図8】生じる像が飽和しないことをどのように確かめるかを示す図である。

【図9】どのように追加のパイロット投影像が撮影され、最終画像の作成に使用されるかを示す図である。

【図10】本明細書に記載された実施形態による累積ヒストグラムがどのようであるかを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図面のうち異なる図面は、同じ構成要素を識別するために少なくともいくつかの同じ参照番号を有し得るが、そのような各構成要素の詳細な説明は、各図面に関して以下に提供されない場合がある。

【0021】

本明細書に記載された例示的態様によれば、所与の口内画像に必要な曝露時間を自動的に決定するための方法、システム、装置、およびコンピュータプログラムが提供される。

【0022】

口内Ｘ線システムおよび口内トモシンセシスＸ線システム
図１は、口内画像を得るための口内Ｘ線システム１のブロック図を示し、本明細書のすくなくとも１つの例示的実施形態に従って構成および操作される。システム１は、１つ以上のサブ物体５２をさらに含んでよい関心物体５０の１つ以上のＸ線像を得るように操作され得る。例えば、物体５０は、患者の歯（１つまたは複数）および周囲の歯列であってよく、サブ物体（複数可）５２は、歯内の歯根構造であってよい。

【0023】

システム１は、Ｘ線検出器２およびＸ線サブシステム１６を含み、その両方とも、そのサブコンポーネントを含み、コンピュータシステム６に電気的に結合される。一例では、Ｘ線サブシステム１６は、物体５０に対して自由に位置決めされるように、天井または壁にマウントされるメカニカルアーム（図示せず）から吊られる。Ｘ線サブシステム１６は、Ｘ線源４をさらに含む。

【0024】

コンピュータシステム６は、ディスプレイユニット８および入力ユニット１４に電気的に結合されてよい。ディスプレイユニット８は、出力および／または入力ユーザインターフェースであってよい。

【0025】

Ｘ線検出器２は、物体５０の一方の側部に位置決めされ、Ｘ線検出器２の受光面は、デカルト座標系でのｘ－ｙ平面内に延びる。Ｘ線検出器２は、例えば、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）デジタル検出器ピクセルアレイ、電荷結合素子（ＣＣＤ）デジタル検出器ピクセルアレイなどを含む小型の口内Ｘ線センサとすることができる。本明細書の例示的実施形態では、Ｘ線検出器２のサイズは、物体５０が属する患者のタイプによって異なり、より具体的には、Ｘ線検出器２は、歯科産業で採用される標準サイズのうちの１つであり得る。標準歯科サイズの例としては、成人患者に通常使用されるおよそ２７×３７ｍｍのサイズの「サイズ２」検出器、サイズ２の成人患者よりも小さい患者に通常使用されるおよそ２１×３１ｍｍのサイズの「サイズ１」検出器、および小児患者に通常使用されるおよそ２０×２６ｍｍのサイズの「サイズ０」検出器が挙げられる。本明細書のさらなる例示的実施形態では、Ｘ線検出器１０２の各ピクセルは１５μｍのピクセル幅を有し、対応して、サイズ２の検出器は、１７００×２４００ピクセルアレイでのおよそ４００万ピクセルを有し、サイズ１の検出器は、１３００×２０００ピクセルアレイでのおよそ２７０万ピクセルを有し、サイズ０の検出器は、１２００×１６００ピクセルアレイでのおよそ１９０万ピクセルを有する。Ｘ線検出器２の色解像度は、本明細書の１つの例示的実施形態では、１２ビットのグレースケール解像度であり得るが、この例は限定ではなく、他の例示的な色解像度としては、８ビットのグレースケール解像度、１４ビットのグレースケール解像度、および１６ビットのグレースケール解像度が挙げられ得る。

【0026】

Ｘ線源４は、物体５０のＸ線検出器２とは反対側に位置決めされる。Ｘ線源４はＸ線１０を放出し、これは物体５０を通過し、Ｘ線検出器２によって検出される。Ｘ線源４は、Ｘ線１０をＸ線検出器２の受光面に向けてデカルト座標系の少なくともｚ軸方向に放出するように向けられ、この場合、ｚ軸は、Ｘ線検出器２の受光面に関連するｘ－ｙ平面と直交する。スカウトショット（ｓｃｏｕｔ ｓｈｏｔ）が、パイロット投影像を得るために撮影される。続いて、本明細書で議論される自動曝露ステップから得られた推定残り曝露時間を使用して１つの追加の投影像が撮影される。次いで、パイロット投影像および追加の像が合成されて最終画像を形成し得る。

【0027】

図１に示すような一実施形態では、単一の曝露のみが行われてよく、検出器上に生じる像が読み取られる。

【0028】

トモシンセシスＸ線システム１ａを示す図２によるさらなる実施形態では、Ｘ線源４はまた、走査角度１２内の複数の異なる場所の各々に位置決めされた状態でＸ線１０を放出してよく、走査角度１２における０°位置は、x-z平面に沿ってＸ線１０を放出する位置に対応する。トモシンセシスＸ線サブシステム１６ａは、ステージ１８ａ上にマウントされ得るＸ線源４を含み得る。本明細書の１つの例示的実施形態では、Ｘ線サブシステム１６ａは、したがってＸ線源４も、最初に０°位置に位置決めされる。スカウトショットが、０°位置でのパイロット投影像を得るために撮影される。次いで、Ｘ線源は、物体５０に対する所定の開始位置に位置決めされる。次いで、コンピュータシステム６は、走査角度１２内の異なる場所の各々をステップスルーして、本明細書で議論される自動曝露ステップから得られた推定曝露時間を使用して追加の像を撮影するべく、既知の開始位置に基づいて、Ｘ線源１０４をモータ駆動ステージ１８ａにより移動させるようにオンボードのモータコントローラ２０を制御する。コンピュータシステム６は、最初に、走査角度１２内のこれらの異なる場所の各々で追加のショットを撮影するのに使用する適切な曝露時間を決定するために、Ｘ線１０を放出して単一のパイロットショットを撮影するようにＸ線源４を制御してよい。トモシンセシスＸ線システムにおいて複数の追加の投影像が撮影される角度は変化するため、パイロット投影像は、追加の投影像と合成されない場合がある。代わりに、追加の各投影像自体が最終画像となるように、追加の各投影像について適切な残り曝露時間が、単一のパイロットショットから決定されてよい。走査角度１２内の異なる場所の各々から放出されたＸ線１０は、トモグラフィ焦点２２に実質的に収束し得る。トモグラフィ焦点２２は、例えば、走査角度１２の外側限界に位置決めされたＸ線源４から放出されたＸ線１０の照準がＸ線検出器２に合わされ、外さないように、検出器２の近くに配置され得る。

【0029】

放出されたＸ線１１０が物体５０を通過する際、Ｘ線１０の光子が、カルシウムに富む歯および骨などの物体５０の高密度構造体によって高度に減衰し、歯茎および頬などの軟組織によって軽度に減衰することになる。減衰構造体の１つ以上を、サブ物体５２によって表すことができる。物体５０を通過し減衰するＸ線１０がＸ線検出器２上に投影され、Ｘ線検出器２は、Ｘ線１０を電気信号へ変換し、電気信号をコンピュータシステム６に提供する。１つの例示的実施形態では、Ｘ線検出器２は、最初にＸ線１０を光学像へ変換し、次いで、光学像を電気信号へ変換する間接型の検出器（例えば、シンチレータＸ線検出器）であってよく、別の例示的実施形態では、Ｘ線検出器２は、Ｘ線１０を電気信号へ直接変換する直接型の検出器（例えば、半導体Ｘ線検出器）であってよい。コンピュータシステム６は、既知の方法で物体５０の二次元投影像を形成するべく電気信号を処理する。本明細書の１つの例示的実施形態では、二次元投影像の像サイズは、Ｘ線検出器２のピクセルの寸法および数に対応する。

【0030】

コンピュータシステム６は、トモシンセシス画像スタックとしても知られる、一連の二次元トモシンセシス画像スライスであるトモグラフィ画像を再構成するべく、複数の最終画像を処理する。前述の自動曝露手段を利用することによって、不要なＸ線曝露を制限するために、前述のトモシンセシスシステム１ａのトモシンセシス走査で撮影される全画像について正しい線量を決定するべく、単一のパイロット投影像が撮影されてよい。

【0031】

自動曝露を使用したＸ線およびトモシンセシスＸ線イメージングのためのコンピュータシステム
それぞれＸ線データセットおよびトモシンセシスデータセットを取得するためのシステム１および１ａを説明したので、次に、本明細書の例示的実施形態の少なくともいくつかに従って採用されてよいコンピュータシステム１００のブロック図を示す図３を参照する。様々な実施形態が、例示的コンピュータシステム１００によって本明細書で説明されるが、本説明を読んだ後、開示を他のコンピュータシステムおよび／またはアーキテクチャを使用してどのように実装するかが当業者には明らかとなるであろう。

【0032】

図３は、コンピュータシステム１００のブロック図を示す。本明細書の１つの例示的実施形態では、コンピュータシステム１００の少なくともいくつかの構成要素（これらすべての構成要素、もしくは構成要素１２８以外のすべてなど）は、図１および図２に示すシステム１、１ａを形成し得るか、またはそれに含まれ得る。コンピュータシステム１００は、少なくとも１つのコンピュータプロセッサ１２２（「コントローラ」とも呼ばれる）を含む。コンピュータプロセッサ１２２としては、例えば、中央処理装置、多重処理装置、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）等が挙げられる。ＦＰＧＡは、例えば、Ｘ線検出器２と通信するのに使用されてよい。プロセッサ１２２は、通信インフラストラクチャ１２４（例えば、通信バス、クロスオーバーバーデバイス、またはネットワーク）に接続される。

【0033】

コンピュータシステム１００は、ビデオグラフィックス、テキスト、および他のデータを、通信インフラストラクチャ１２４から（またはフレームバッファ（図示せず）から）、（１つの例示的実施形態では、ディスプレイユニット１０８を形成し得るか、またはそれに含まれ得る）ディスプレイユニット１２８上のディスプレイへ転送するディスプレイインターフェース（または他の出力インターフェース）１２６も含んでよい。例えば、ディスプレイインターフェース１２６は、グラフィックス処理装置を有するビデオカードを含んでよい。

【0034】

コンピュータシステム１００は、コンピュータプロセッサ１２２に情報を送信するためにコンピュータシステム１００のユーザによって使用され得る入力ユニット１３０も含んでよい。本明細書の１つの例示的実施形態では、入力ユニット１３０は、図１および図２の入力ユニット１４を形成し得るか、またはそれに含まれ得る。例えば、入力ユニット１３０は、キーボードデバイスおよび／またはマウスデバイスもしくは他の入力デバイスを含み得る。一例では、ディスプレイユニット１２８、入力ユニット１３０、およびコンピュータプロセッサ１２２は、まとめてユーザインターフェースを形成し得る。

【0035】

タッチスクリーンを含む例示的実施形態では、例えば、入力ユニット１３０およびディスプレイユニット１２８は組み合わされるか、または同じユーザインターフェースを表す。そのような実施形態では、ユーザがディスプレイユニット１２８にタッチすると、対応する信号が、ディスプレイユニット１２８からディスプレイインターフェース１２６に送信され、ディスプレイインターフェース１２６がこれらの信号を、例えば、プロセッサ１２２などのプロセッサに転送し得る。本明細書の例示的実施形態では、壁にマウントされるメカニカルアーム（図示せず）は、壁に取り付けられるモジュールを有してよく、モジュールは、Ｘ線源４、モータ駆動ステージ１８ａを制御し、検出器２と通信するためのプロセッサ１２２およびオンボードの電子機器を含む。プロセッサ１２２は、本明細書に記載された手順のいずれかの一部（またはすべて）を行うように構成され得る。例えば、図４～９に示す手順の１つ以上のステップは、コンピュータ可読プログラム命令の形態で、非一時的記憶デバイスに格納され得る。手順を実行するために、プロセッサ１２２は、記憶デバイスに格納された適切な命令をメモリ１３２にロードし、次いで、ロードされた命令を実行する。

【0036】

加えて、コンピュータシステム１００は、好ましくはランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）であるメインメモリ１３２を含み、二次メモリ１３４も含んでよい。二次メモリ２３４としては、例えば、ハードディスクドライブ１３６および／またはリムーバブル記憶ドライブ１３８（例えば、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリドライブ等）が挙げられ得る。リムーバブル記憶ドライブ１３８は、周知の方法で、リムーバブル記憶装置１４０の読み出しおよび／または書き込みを行う。リムーバブル記憶装置１４０は、例えば、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク、フラッシュメモリデバイス等であってよく、リムーバブル記憶ドライブ１３８によって書き込みおよび読み出しが行われる。リムーバブル記憶装置１４０は、コンピュータ実行可能なソフトウェア命令および／またはデータを格納する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。

【0037】

代替実施形態では、二次メモリ１３４は、コンピュータシステム１００にロードされるコンピュータ実行可能なプログラムまたは他の命令を格納する他のコンピュータ可読媒体を含み得る。そのようなデバイスとしては、リムーバブル記憶装置１４４およびインターフェース１４２（例えば、ビデオゲームシステムで使用されるものと類似のプログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース）、リムーバブルメモリチップ（例えば、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）またはプログラマブル読み出し専用メモリ（「ＰＲＯＭ」））および関連メモリソケット、ならびにリムーバブル記憶装置１４４からコンピュータシステム１００の他の部分へのソフトウェアおよびデータの伝送を可能とする他のリムーバブル記憶装置１４４およびインターフェース１４２が挙げられ得る。

【0038】

コンピュータシステム１００は、コンピュータシステム１００と外部デバイスとの間でソフトウェアおよびデータの伝送を可能とする通信インターフェース１４６も含み得る。通信インターフェース１４６の例としては、モデム、ネットワークインターフェース（イーサネットカードまたはＩＥＥＥ ８０２．１１ワイヤレスＬＡＮインターフェース）、通信ポート（例えば、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）ポートまたはＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）ポート）、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（「ＰＣＭＣＩＡ」）インターフェース等が挙げられる。通信インターフェース１４６を介して伝送されるソフトウェアおよびデータは信号の形態であり得、電子信号、電磁信号、光信号、または通信インターフェース１４６による送信および／または受信が可能な別のタイプの信号であり得る。信号は、通信経路１４８（例えば、チャネル）を介して通信インターフェース１４６に提供される。通信経路１４８は信号を運び、電線またはケーブル、光ファイバ、電話回線、セルラーリンク、無線周波数（ＲＦ）リンク等を使用して実装され得る。通信インターフェース１４６は、コンピュータシステム１００とリモートサーバまたはクラウドベースのストレージ（図示せず）との間でソフトウェアまたはデータまたは他の情報を伝送するのに使用されてよい。

【0039】

１つ以上のコンピュータプログラム（コンピュータ制御論理とも呼ばれる）は、メインメモリ１３２および／または二次メモリ１３４に格納される。コンピュータプログラムはまた、通信インターフェース１４６を介して受信され得る。コンピュータプログラムは、コンピュータプロセッサ１２２によって実行されると、コンピュータシステム１００に、例えば、本明細書に記載され、図４～９に示すようなプロセスのすべてまたは一部を行わせるコンピュータ実行可能な命令を含む。したがって、コンピュータプログラムは、口内Ｘ線システム１または口内トモシンセシスＸ線システム１ａのコンピュータシステム１０６ならびに他の構成要素（例えば、Ｘ線検出器２およびＸ線源４）を制御し得る。

【0040】

本明細書の１つの例示的実施形態では、ソフトウェアは非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納され得、リムーバブル記憶ドライブ１３８、ハードディスクドライブ１３６、および／または通信インターフェース１４６を使用して、コンピュータシステム１００のメインメモリ１３２および／または二次メモリ１３４にロードされ得る。制御論理（ソフトウェア）は、プロセッサ１２２によって実行されると、コンピュータシステム１００、より一般的には口内Ｘ線システム１または口内トモシンセシスＸ線システム１ａに、本明細書に記載されたプロセスを行わせる。

【0041】

別の例示的実施形態では、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のようなハードウェア構成要素が、本明細書に記載された機能性を実行するのに使用され得る。本明細書に記載された機能を行うためのそのようなハードウェア配置の実装は、本説明を考慮すれば、当業者には明らかであろう。

【0042】

口内画像に必要な曝露時間を決定するための方法
図３のコンピュータシステム１００を説明したので、次に、口内Ｘ線システム１および口内トモシンセシスＸ線システム１ａを図４と併せてさらに説明し、図４は、口内画像の曝露時間を決定するためのプロセスをガイドし、線量をセンサに届けるのにパイロット投影像を使用するための本明細書の例示的実施形態によるプロセスのフロー図を示し、前述の線量は一貫しており、大部分は歯の解剖学的構造の影響を受ける。

【0043】

ステップＳ３００で、システム１、１ａは、物体５０の低線量パイロット投影像を取得する。次いで、ステップＳ４００で、コンピュータシステム６は、許容されない曝露条件を検証するためのサニティチェックを行う。ステップＳ５００で、残り曝露時間の推定値が決定される。次いで、ステップＳ６００で、生じる像が、飽和について分析される。次いで、最後にステップＳ７００で、追加の投影像が撮影され、追加の投影像および低線量パイロット投影像を加算することによって最終画像を作成するために使用される。これらのステップを、以下でより詳細に議論する。

【0044】

ステップＳ３００で、システム１、１ａは、低線量パイロット投影像を取得する。本明細書の１つの例示的実施形態では、暗視野像が読み取られるＳ３０２。これは、Ｘ線源４をオフにして検出器２の出力を読み出すことによって達成される。続いて、物体５０の低線量パイロット投影像が、Ｘ線源４を使用して撮影される。トモシンセシスシステム１ａでは、低線量パイロット投影像は、中央の投影の位置、すなわちＺ軸方向に０°で撮影され得、この場合、図２に示すように、ｚ軸は、Ｘ線検出器２の受光面に関連するｘ－ｙ平面と直交する。次いで、ステップＳ３０６で、暗電流に関連する像寄与を除去するために、暗視野像が低線量パイロット投影像から減算される。本明細書の例示的実施形態では、検出器２上のノイズはポアソンノイズに支配される。本明細書の別の実施形態では、欠陥ピクセルの数は、全ピクセルの１％より著しく少ない。

【0045】

ステップ４００で、使用可能な曝露が達成できることを確かめるためのサニティチェックが行われる。本明細書の１つの例示的実施形態では、コンピュータシステム６は、パイロット投影像のピクセルのヒストグラム濃度値を算出し、歯の解剖学的構造の金属および組織領域に対応するヒストグラムの固定部分を除去する。金属および組織領域に対応するヒストグラム範囲の固定部分を除去し、ヒストグラムの中央値を計算することによって、計算された中央値は、第２の像の曝露時間を推定するのに使用され得る。歯の解剖学的構造は、しばしば、均一な、非常に低い透過率の金属領域を有する。歯の解剖学的構造は、均一な、非常に高い透過率の組織領域も有する。これらの領域タイプの両方が、像の相当な割合を占め得、それによりアルゴリズムにバイアスをかけ得る。しかしながら、任意の金属または組織はヒストグラムの一方の端部に比較的近いと仮定すれば、金属および組織領域に対応する全ヒストグラム範囲の割合、ならびに欠陥ピクセルに対応する全ヒストグラム範囲の割合を、検討から除去することができる。残りのピクセル値は、金属または組織の寄与を含まないことになり、それにより、臨床領域を代表するものである。残りのピクセル濃度値の中央値は、歯および骨梁を表す。別の実施形態では、残りのピクセル濃度値の平均が、歯および骨梁を表してよい。コンピュータシステム６は、以下のステップに従ってサニティチェックを行ってよい：
１．推定スケールファクタ（Ｋ）が、パイロット投影像の曝露時間（Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}）および公称／代表曝露時間（Ｔ_{ｎｏｍｉｎａｌ}）を使用して計算される。
Ｋ＝Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}／Ｔ_{ｎｏｍｉｎａｌ}
代表／公称曝露時間は任意であり得、例えば１５０ミリ秒であり得る。
２．次いで、パイロット投影像の累積ヒストグラムが、図１０に示すように算出される。
３．累積ヒストグラムのｐ_ｈｉｇｈパーセンタイル（対応する濃度値Ｖ_ｈｉｇｈ）およびｐ_ｌｏｗパーセンタイル（対応する濃度値Ｖ_ｌｏｗ）が決定され、ここで、ｐ_ｈｉｇｈは、像の濃度値の上限を決定するのに使用されるパーセンタイルであり、ｐ_ｌｏｗは、像の濃度値の下限を決定するのに使用されるパーセンタイルである。これは、像の濃度値への欠陥ピクセルの寄与を除去するためである。
本明細書の例示的実施形態では、ｐ_ｌｏｗ～ｐ_ｈｉｇｈパーセンタイル外の濃度値は、欠陥ピクセルに対応し、ｐ_ｌｏｗ～ｐ_ｈｉｇｈパーセンタイル内の濃度値は、歯、骨梁、ならびに歯の解剖学的構造の金属および組織領域に対応する。例示的実施形態では、ｐ_ｈｉｇｈは、７０～９９．５パーセンタイルであってよい。さらなる実施形態では、ｐ_ｌｏｗは、０．５～３０パーセンタイルであってよい。
４．許容されない曝露条件が、（ステップＳ４０４に示すように）Ｖ_ｈｉｇｈを最大金属値および最大曝露値と比較することによって検証される。最大金属値は、金属に対応すると期待される最も大きいピクセル数または濃度値であり、典型的には５００である。最大曝露値は、公称曝露時間および位置で像形成されるセンサに期待される最も大きいピクセル数または濃度値であり、典型的には４０９５である。
上記の前文に対し、以下を導き出すことができる：
ａ．Ｖ_ｈｉｇｈ＜Ｍ_{ｍｅｔａｌ}×Ｋならば、曝露は使用可能ではない。本明細書の実施形態では、ステップＳ４０６のように、サニティチェックは、許容されないほど低いＸ線曝露を示すエラーを返すことになる。
ｂ．Ｖ_ｈｉｇｈ＞Ｍ_{ｅｘｐｏｓｕｒｅ}×Ｋならば、曝露はまた使用可能ではなく、ステップＳ４０６のように、許容されないほど高いＸ線曝露を示すエラーが返され得る。

【0046】

次に図７を見ると、欠陥ピクセルによる寄与が除去された後、ステップＳ５０４のように、コンピュータシステム６は、歯の解剖学的構造の金属および組織領域による累積ヒストグラムの濃度値への寄与を特定および除去することによって、必要な最適残り曝露時間を推定し得る。次いで、ステップＳ５０６で、残りの濃度値の中央値が算出され、ここで、中央値は歯および骨梁を表す。ステップＳ５１０での飽和チェックのために、ステップＳ５０８で、目標濃度値を使用して残り曝露時間が計算され得る。本明細書の例示的実施形態では、残り曝露時間Ｔ_ｅｓｔの推定値は、最初に、以下のステップに従って推定最適残り曝露時間Ｔ_{ｏｐｔｉｍａｌ}を決定することによって、決定され得る。
１．パイロット投影像範囲（Δ）を決定し、ここで、像範囲Δ＝Ｖ_ｈｉｇｈ－Ｖ_ｌｏｗであり、
図１０に示すように、Ｖ_ｈｉｇｈは、パイロット投影像のｐ_ｈｉｇｈパーセンタイルに対応する濃度値であり、Ｖ_ｌｏｗは、パイロット投影像のｐ_ｌｏｗパーセンタイルに対応する濃度値である。
２．算出された範囲Δを使用して高閾値（τ_ｈｉｇｈ）および低閾値（τ_ｌｏｗ）を決定する。
τ_ｈｉｇｈ＝Ｖ_ｈｉｇｈ－ｆ_ａｉｒ×Δ
τ_ｌｏｗ＝Ｖ_ｌｏｗ＋ｆ_{ｍｅｔａｌ}×Δ
式中、τ_ｈｉｇｈはフィルタリングされた累積ヒストグラムの上限を表し、歯の解剖学的構造の金属および組織領域ならびに検出器２の欠陥ピクセルによる寄与は除去されており、τ_ｌｏｗはフィルタリングされた累積ヒストグラムの下限を表し、歯の解剖学的構造の金属および組織領域ならびに検出器２の欠陥ピクセルによる寄与は除去されている。式中、ｆ_ａｉｒは、空気および歯の解剖学的構造の組織に起因すると仮定される像範囲Δの割合であり、一方、ｆ_{ｍｅｔａｌ}は、歯の解剖学的構造の金属領域に起因すると仮定される像範囲の割合である。本明細書の例示的実施形態では、ｆ_ａｉｒは５～３５％であり、さらなる例示的実施形態では、ｆ_{ｍｅｔａｌ}は５～３５％である。
３．続いて、高閾値と低閾値との間のすべてのピクセルの中央値（η）が算出され得る。
４．推定最適残り曝露時間（Ｔ_{ｏｐｔｉｍａｌ}）が、目標最終画像濃度中央値ｔ_{ｖａｌｕｅ}、中央値η、およびパイロット投影像曝露時間を使用して決定され得る。
本明細書の実施形態では、ｔ_{ｖａｌｕｅ}は１２００である。ｔ_{ｖａｌｕｅ}は、撮影される対応する残りの曝露がパイロット投影像と加算されて、目標値ｔ_{ｖａｌｕｅ}に近いかまたは等しい中央値を有する累積ヒストグラムを有する最終画像を生成してよいように選ばれる。これとともに、推定最適残り曝露時間Ｔ_{ｏｐｔｉｍａｌ}は、以下のように決定されてよい。
Ｔ_{ｏｐｔｉｍａｌ}＝（（ｔ_{ｖａｌｕｅ}／η）－１）×Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}
式中、ηは、高閾値と低閾値との間のすべてのピクセルの中央値であり、Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}は、パイロット投影像の曝露時間である。ηがｔ_{ｖａｌｕｅ}より大きい場合、Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}は負であることがわかる。これは、必要に応じて検出器からＸ線源までの距離を増加させて対応する濃度中央値ηの減少をもたらすことによって防がれ得る。トモシンセシスＸ線システムでは、ｔ_{ｖａｌｕｅ}は、追加の各投影像がパイロット投影像と加算される必要のない最終画像となるように選ばれてよい。ｔ_{ｖａｌｕｅ}、４０９５の飽和値、５００の金属値、および４０９５の最大曝露値などの値は検出器に依存し、したがって、使用される検出器のタイプによって異なるであろうことを、当業者なら理解するであろう。具体的には、ビット深度、ダイナミックレンジ、および検出器ダイナミックレンジの典型的な割合などの、使用される検出器の設計寸法は、値に影響する場合がある。例えば、飽和値は、ビット深度／使用されている検出器で得られる最高濃度値に合うように選ばれてよい。ｔ_{ｖａｌｕｅ}は、公称／代表動作条件下で臨床的に意味のある像を得るために必要な期待濃度値に合うように選ばれてよい。金属値は、金属物体の曝露値に合うように選ばれてよく、最大曝露値は、公称動作条件下、検出器とＸ線源との間に空気がある状態での期待曝露／濃度値に合うように選ばれてよい。

【0047】

次に図８を見ると、推定曝露時間Ｔ_ｅｓｔが、検出器２のピクセルが飽和するのにかかる時間を決定し、その時間をＴ_{ｏｐｔｉｍａｌ}および最大可能曝露時間Ｔ_ｍａｘと比較することによって決定され得る。最低線量が検出器２に届くことになるように、３つのうちの最小値が選ばれ得る。ステップＳ６０２で、累積ヒストグラムのｐ_ｈｉｇｈパーセンタイルが決定され得る。次いで、ステップＳ６０４で、検出器ピクセルの飽和時間が決定される。推定最適残り曝露時間Ｓ６０８および絶対最大曝露時間を持って、パイロット投影像と合成されてよい追加の投影像（複数可）を撮影するのに使用される最小曝露時間が決定され得る。これらのステップは、以下にさらに説明される。
１．推定飽和曝露時間（Ｔ_ｓａｔ）が、典型的には４０９５である最大像濃度値を使用して決定される。
Ｔ_ｓａｔ＝ｆ_ｓａｔ×（４０９５／Ｖ_ｈｉｇｈ）×Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}
式中、Ｖ_ｈｉｇｈは、パイロット投影像のｐ_ｈｉｇｈパーセンタイルであり、Ｔ_{ｐｉｌｏｔ}は、パイロット投影像の曝露時間であり、ｆ_ｓａｔは、加算された像が占めると期待される検出器範囲の最大の割合である。本明細書の実施形態では、ｆ_ｓａｔは１未満であり、したがって、Ｔ_ｓａｔは、飽和に達するのにかかる時間未満の値を有する。
２．次いで、推定残り曝露時間（Ｔ_ｅｓｔ）が、以下のように決定される。
Ｔ_ｅｓｔ＝ｍｉｎ（Ｔ_{ｏｐｔｉｍａｌ}，Ｔ_ｓａｔ，Ｔ_ｍａｘ）
式中、Ｔ_{ｏｐｔｉｍａｌ}は推定最適残り曝露時間であり、Ｔ_ｓａｔは推定飽和曝露時間であり、Ｔ_ｍａｘは、例えば、患者頭部の最大サイズおよび患者のＸ線源からの最大距離を考慮した、任意の走査に対する最大可能曝露時間である。本明細書の実施形態では、Ｔ_ｍａｘは２８０ミリ秒である。
本明細書の別の実施形態では、Ｔ_ｓａｔがＴ_{ｏｐｔｉｍａｌ}未満の場合、残りの曝露は複数の像に分割されてよく、次いで、すべての像が加算されてよい。
３．次いで、推定残り曝露時間が、システム１、１ａの最小設定可能曝露時間（Ｔ_{ｍｉｎｓｅｔ}）と比較される。２つの最小値が、最終推定残り曝露時間を決定する。
Ｔ_ｅｓｔ＝ｍａｘ（Ｔ_ｅｓｔ，Ｔ_{ｍｉｎｓｅｔ}）

【0048】

次に図９を見ると、最終画像が、ステップＳ７０２で推定残り曝露時間を使用して追加の投影像を撮影することによって得られる。トモシンセシスシステム１ａでは、複数の追加の投影像が、Ｚ軸に対して異なる角度で撮影されてよく、追加の投影像は最終画像であってよく、したがって、パイロット投影像を追加の投影像と合成する必要性を排除する。ステップＳ７０４で、暗電流による追加の投影像（複数可）への像寄与を除去するために、暗視野像が追加の投影像（複数可）から減算される。Ｘ線システム１では、生じる像は、ステップＳ７０６でパイロット投影像と合成されて最終画像を形成し得る。

【0049】

次いで、ステップＳ７０８で、そのノイズを除去するために、標準的なゲインおよび不良ピクセル補正方法が最終画像に適用され得、ステップＳ７１０で、最終画像からＸ線スペックルを除去するために、スポット除去手順も最終画像に適用され得る。

【0050】

コンピュータシステム６を使用して、図４～９に示され、上で説明されたプロセスの少なくとも一部を行うことによって、Ｘ線システム１は、像形成されている特定の歯の解剖学的構造に適した合計線量で最終画像を生成するために、正しい線量で追加の投影像を撮影する前に、低線量でスカウトショットまたはパイロット投影像を取得するように制御され得、したがって、価値および有用性の高い臨床情報を生成および提示しながらも、このように潜在的に患者へのＸ線曝露を低下させ、画像取得時間を短縮する。同様に、トモシンセシスＸ線システム１ａは、追加の各投影像が最終画像となるように、トモシンセシス走査の各投影について正しい線量で追加の投影像を撮影する前に、低線量でパイロット投影像を取得するように制御され得る。この場合、スカウトショットが撮影される角度、例えば０°は、追加の投影像のほとんどが撮影される角度とは異なるため、スカウトショットの像／パイロット投影像は、追加の投影像と合成されない場合がある。代わりに、追加の各投影像が、対応するトモシンセシス投影の最終画像となるように、追加の各投影像について適切な残り曝露時間が、単一のスカウトショット／パイロット投影から決定されてよい。

【0051】

前述の説明を考慮すれば、本明細書に記載された例示的実施形態は、口内画像の曝露時間を自動的に決定するためのシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品を提供することが理解できる。次に、期待される患者特性、公称線源特性、期待されるＸ線濾過、期待される線源－検出器間隔、期待されるＸ線センサ特性等に基づいて、口内Ｘ線曝露設定を所定のリストから選択する手動方法が排除され得るため、すべての患者の適用線量の低減および曝露時間の自動決定は、臨床医ユーザの診断および処置計画タスクを単純化し得る。

【0052】

当業者なら理解するように、本説明を考慮すれば、本明細書に記載された例示的態様は、単一のコンピュータを使用して、または様々な上記の機能を行うように制御論理で各々プログラムされた複数のコンピュータを含むコンピュータシステムを使用して、実装され得る。

【0053】

上記の様々な実施形態は、限定ではなく例として提示されている。本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および細部に様々な変更（例えば、異なるハードウェア、通信プロトコル等）を加えることができることが当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、上記の例示的実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の請求の範囲およびそれらの均等物に従ってのみ定められるべきである。

【0054】

加えて、本明細書に記載された機能性を強調する添付図面は、具体例として提示されることを理解されたい。本開示のアーキテクチャは、十分に融通性があり、構成可能であり、ゆえに、図面に示した以外の方法で利用および工夫され得る。

【0055】

さらに、本明細書に記載された例示的実施形態は、口内Ｘ線および口内トモシンセシスＸ線イメージングに限定されない。本明細書に記載された例示的実施形態は、他の解剖学的領域の走査を行うために使用され得る。

【0056】

さらに、要約の目的は、米国特許商標庁ならびに特許用語または法律用語および／または専門用語に精通しない一般公衆、特に、当該技術分野の科学者、エンジニア、および医師が、本明細書で開示された技術的主題の性質および本質を大まかな閲覧から迅速に見極めることができるようにすることである。要約は、本開示の範囲を多少なりとも限定するものとなることを意図していない。特許請求の範囲に列挙されたプロセスは、提示した順序で行われる必要はないことも理解される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】