JP2008284395A - 医療用ｘ線撮影装置及びこれに用いるｘ線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的撮像手段の特性を十分に活かしながらコストアップにならないようなパノラマ撮影及びＣＴ撮影兼用の医療用Ｘ線撮影装置及びこれに用いるＸ線検出器を提供する。
【解決手段】旋回部材の支持体３ｂと、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材６と、該旋回部材６の一部位に設けられるＸ線発生器９と、旋回部材の他部位にＸ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部１０とを備えた医療用Ｘ線撮影装置である。少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、Ｘ線検出部は、２種類の形状の異なる電気的撮像手段１４ａ、１４ｂが形設された１枚の基板１４を備え、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、該２種類の電気的撮像手段は、上記Ｘ線検出部に対する変位により選択使用される。
【選択図】図３

Description

本発明は、医療用Ｘ線撮影装置に関し、更に詳しくは、パノラマ撮影及びＣＴ撮影が可能な歯科用、耳鼻科用その他の医療用として用いられるＸ線撮影装置及びこれに用いるＸ線検出器に関する。

上記医療用Ｘ線撮影装置の一例として、旋回アームの一端にＸ線発生器を、他端にＸ線検出部を備え、該旋回アームをＸ線ビームが歯列弓の形状に沿った軌跡（包絡線）を描くようにして旋回させながら断層撮影するパノラマ撮影機能と、注目歯牙を中心に旋回アームを回転させながら該注目歯牙の断層撮影をするＣＴ撮影機能（コンピュータ断層撮影法）とを併せ持つ歯科用Ｘ線撮影装置が実用化されている。そして、Ｘ線検出部としては、従来のＸ線フィルムによるアナログ撮像手段に加え、ＣＣＤ等の電気的撮像手段も用いられるようになった。後者の電気的撮像手段の場合、リニヤ走査が可能であるから、パノラマ撮影の場合でもＸ線検出部が縦長で面積が小さなものでよく、また得られる画像はディジタル画像であるから、その画像処理が任意にでき、撮像画像をリアルタイムでモニターテレビに写すことが可能である等、多面的な応用が可能であり、近時急速に普及するようになった。

特許文献１には、Ｘ線検出部にアナログのフィルムカセットと、ＣＣＤ若しくはＭＯＳからなるディジタルセンサカセットとを装着可能とし、これらを選択切換えすることによって、アナログ或いはディジタルの断層撮影画像を選択取得するようにした医療用Ｘ線断層撮影装置が開示されている。また、特許文献２には、パノラマ撮影及びＣＴ撮影を可能とし、且つＸ線検出部としてＭＯＳ等の２次元ディジタルセンサを用いることを特徴とするＸ線撮影装置が開示されている。
特開平９−１３５８２９号公報 特開平１０−２２５４５５号公報

而して、特許文献１の医療用Ｘ線断層撮影装置は、Ｘ線検出部が、アナログのフィルムカセットとディジタルセンサカセットとを併用するものであって、電気的撮像手段、即ち、ＣＣＤやＭＯＳ等の２次元ディジタルセンサのみを用い、これらの形状の異なる２種のディジタルセンサの使い分けによって、パノラマ撮影及びＣＴ撮影に対応し得るような構成にはなっておらず、電気的撮像手段の特性を十分に活かせるものとは言い難かった。また、特許文献２に開示されたＸ線撮影装置は、１個のＭＯＳ等の２次元ディジタルセンサを以って、パノラマ撮影及びＣＴ撮影に対応し得るものであるが、１個でパノラマ撮影及びＣＴ撮影、更にはセファロ撮影にも対応し得るようにするには大きなものを必要とし、現状ＭＯＳは極めて高価であり、経済性の点で問題がある為、まだ実用化には至っていないのが実情である。

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、電気的撮像手段の特性を十分に活かしながらコストアップにならないようなパノラマ撮影及びＣＴ撮影兼用の医療用Ｘ線撮影装置及びこれに用いるＸ線検出器を提供する点にある。

請求項１の発明（第１発明）に係る医療用Ｘ線撮影装置は、旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、上記旋回部材の他部位に上記Ｘ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置であって、少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、上記Ｘ線検出部は、２種類の形状の異なる電気的撮像手段が形設された１枚の基板を備え、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、該２種類の電気的撮像手段は、上記Ｘ線検出部に対する変位により選択使用され、上記パノラマ撮影用の電気的撮像手段を上記パノラマ撮影モードで使用し、上記ＣＴ撮影用の電気的撮像手段を上記ＣＴ撮影モードで使用することを特徴とする。

そして、請求項２の発明のように、前記２種類の電気的撮像手段が、前記基板の片面に形設され、該基板を前記Ｘ線検出部に対し変位可能とすることによって、上記２種類の電気的撮像手段の選択使用がなし得るようにすること、或いは、請求項３の発明のように、前記２種類の電気的撮像手段の夫々が、前記基板の両面に形設され、該基板を反転させることによって上記２種類の電気的撮像手段の選択使用がなし得るようにすることができる。また、請求項４の発明のように、前記Ｘ線撮影モードとして、更にセファロ撮影モードを含み、前記基板が前記Ｘ線検出部に着脱自在とされ、且つ該基板がセファロ撮影モード用のＸ線検出部にも着脱可能とされると共に、少なくとも前記一方の電気的撮像手段の形状がセファロ撮影モードにも兼用し得るよう形成されているものとすることが可能である。

請求項５の発明（第２発明）に係る医療用Ｘ線撮影装置は、旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、上記旋回部材の他部位に上記Ｘ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置であって、少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、上記Ｘ線検出部は、２種類の形状の異なる電気的撮像手段が形設された１枚の基板を備え、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、該２種類の電気的撮像手段は、上記Ｘ線発生器の上記Ｘ線検出部に対するＸ線ビームの指向方向を可変とすることにより選択使用され、上記パノラマ撮影用の電気的撮像手段を上記パノラマ撮影モードで使用し、上記ＣＴ撮影用の電気的撮像手段を上記ＣＴ撮影モードで使用することを特徴とする。

請求項６の（第３発明）に係る医療用Ｘ線撮影装置は、回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、上記旋回部材の他部位に上記Ｘ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置であって、少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、上記Ｘ線検出部は、軸回転可能に取付けられる柱状基体を備え、該柱状基体の周面に２種類の形状の異なる電気的撮像手段が形設され、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、該２種類の電気的撮像手段は、上記柱状基体を軸周りに回転させることによって選択使用され、上記パノラマ撮影用の電気的撮像手段を上記パノラマ撮影モードで使用し、上記ＣＴ撮影用の電気的撮像手段を上記ＣＴ撮影モードで使用することを特徴とする。

前記いずれかの発明において、請求項７の発明のように、前記一方の電気的撮像手段がＣＣＤからなり、他方の電気的撮像手段がＭＯＳからなるものとすること、或いは、請求項８の発明のように前記一方の電気的撮像手段及び他方の電気的撮像手段のいずれもがＭＯＳからなるものとすることができる。

更に、前記いずれかの発明においては、請求項９の発明のように、前記２種類の電気的撮像手段の選択情報に基づき、Ｘ線撮影モードの選択設定を行う制御手段を備えることが望ましい。そして、この制御手段は、請求項１０の発明のように、選択設定されたＸ線撮影モードに応じた旋回パターンに基づく旋回部材の旋回制御、Ｘ線発生器におけるＸ線の発生制御、前記選択された電気的撮像手段の駆動制御をも行うこと、更には、請求項１１の発明のように、選択設定されたＸ線撮影モードに応じ、Ｘ線発生器側の１次スリット及び／若しくはＸ線検出部側の２次スリットを夫々に適したものに切替えるよう制御するものであることが望ましい。

請求項１２の発明（第４発明）に係るＸ線検出器は、旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、旋回部材の他部位にＸ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置の該Ｘ線検出部に装着されるＸ線検出器であって、１枚の基板と、該基板の板面に形設された２種類の電気的撮像手段とよりなり、該２種類の電気的撮像手段の一方は細長形状とされ、他方は２次元方向に広がりのある平面形状とされていることを特徴とする。そして、本発明のＸ線検出器においても、請求項１３の発明のように、前記一方の電気的撮像手段がＣＣＤからなり、他方の電気的撮像手段がＭＯＳからなるものとすること、或いは、請求項１４の発明のように、前記一方の電気的撮像手段及び他方の電気的撮像手段のいずれもがＭＯＳからなるものとすることができる。

尚、上記発明におけるＭＯＳは、ＣＭＯＳも含まれる概念である。また、電気的撮像手段としては、ＣＣＤ或いはＭＯＳ以外に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＸ線固体素子も採用可能である。

第１乃至第３の発明によれば、Ｘ線検出部に２種類の形状の異なる電気的撮像手段が装着可能とされ、且つ一方が細長形状とされ、他方が２次元方向に広がりのある平面形状とされているから、該一方をパノラマ撮影モードに対応させ、他方をＣＴ撮影モードに対応させるようにしているから、パノラマ撮影がリニヤ走査で実施することができ、画像の再構成等が可能であるなど、極めて有用な撮影画像を得ることができる。また、ＣＴ撮影用には左程大きなものを必要としないから、請求項７の発明（請求項１３の発明）のように、一方の電気的撮像手段がＣＣＤからなるものとし、他方の電気的撮像手段をＭＯＳからなるものとし、或いは請求項８の発明（請求項１４の発明）のように、前記一方の電気的撮像手段及び他方の電気的撮像手段のいずれもがＭＯＳからなるものとしても、全体としての電気的撮像手段が大きくならず、コストアップになることもない。しかも、ＣＣＤの採用によってリアルタイムで画像処理ができるので、画像処理が効率的で良好なリニヤ走査画像が得られる。また、動画の撮像できるＭＯＳを採用することによって、重ね合わせ部をずらす等して撮影対象を任意に狙うこと、例えば、歯列弓に含まれる任意の箇所の断層画像、パノラマ画像の形成ができる。これらにより、ディジタル画像の形成媒体としての電気的撮像手段の特性が十二分に発揮され、撮影画像の多面的な応用が可能となる。

また、２種類の電気的撮像手段或いはＸ線検出器を、第１乃至第３発明或いは第４発明のように構成すれば、電気的撮像手段の選択使用が簡易になされる。また、夫々を明示する識別手段を付与しておけば、いずれを選択設定したかの情報と上記パノラマ撮影やＣＴ撮影のようなＸ線撮影モードとの関連付けがなされ、従って、請求項９の発明のような制御手段を設けるようにすれば、この選択情報に基づく上記Ｘ線撮影モードの選択設定が簡易になされる。そして、この制御手段が、請求項１０の発明や、請求項１１の発明のような制御をも行うものとすれば、２種類の電気的撮像手段の選択情報をキーとして、パノラマ撮影やＣＴ撮影を行う上で必要な各機構部等の動作制御が、予め設定されたシーケンスに基づき自動的になし得るようにすることができる。

更に、第１発明において、請求項４の発明のように、Ｘ線撮影モードがセファロ撮影モードも含むものとし、電気的撮像手段の一方をパノラマ撮影モードとセファロ撮影モードに兼用し得るようにすれば、１台の装置でパノラマ撮影モード、ＣＴ撮影モード及びセファロ撮影モードでのＸ線撮影が可能となり、コストアップすることなく省スペース的で多面的な医療用Ｘ線撮影装置を実現することができる。

以下、本発明の最良の形態について図面に基づき説明する。図１は本発明の医療用Ｘ線撮影装置の一例としての歯科用Ｘ線撮影装置の正面図、図２は同左側面図、図３は同装置の全体構成図、図４は同制御ブロック図、図５はＭＯＳによるＸ線検知センサの駆動回路図、図６は同Ｘ線撮影装置を用いた撮影モードのフロー図、図７はＸ発生器の詳細を説明する図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は要部の斜視図である。図８はＸ線検出部の一例を示す縦断面図、図９は同Ｘ線検出部の要部の分解斜視図、図１０はＸ線検出部の別例を示す縦断面図、図１１（ａ）（ｂ）はＸ線検出器を固定した場合のＸ線発生器とＸ線検出部との位置関係の態様を示す説明図である。

図１乃至図３に示す歯科用Ｘ線撮影装置Ａは、パノラマ撮影、ＣＴ撮影及びセファロ撮影が可能とされるものであり、床面に設置される基台１上に支柱２が立設され、該支柱２に対して昇降機構３ａ（図３参照）を介して本体３が上下昇降可能に支持されている。該本体３のＣ字型（側面視して）本体フレーム（支持体）３ｂには水平方向のセファロ用アーム４が固設され、その先端にはセファロ撮影用ユニット５が装備されている。該セファロ撮影用ユニット５は、垂直軸周りに回動自在なベース板５ａの下面に、患者頭部保持部（耳抑え等を含む）５ｂと、該患者頭部保持部５ｂを挟むようにセファロ用１次スリット５ｃ及びセファロ用Ｘ線検出部５ｄを配してなる。

上記本体フレーム３ｂの上辺部には、逆凹型の旋回アーム（旋回部材）６が吊持され、該旋回アーム６は本体フレーム３ｂに内蔵された回転テーブル７及びＸ−Ｙテーブル８（図３参照）によって水平旋回或いは水平面域での２次元移動が可能とされている。該旋回部材６は、図例のような形状の旋回アーム６に限らず、リング状であってもよく、また、上記のような水平移動に限らず上下傾動する機能をも備えるものでも良い。該旋回アーム６の一端には、Ｘ線発生器９が、他端には該Ｘ線発生器９に対向するようＸ線検出部１０が配設されている。このＸ線発生器９及びＸ線検出部１０の間には、患者Ｐの頭部を保持する頭部保持部１１が形成され、チンレスト１１ａ等の患者位置付け部材が設けられている。該チンレスト１１ａは、上下昇降或いは傾動可能とされ患者の体形に合わせてその位置付けがなされる。上下チンレスト１１ａをこのように可動に構成することで、例えば撮影部位ごとに照射線の水平面に対する傾きを調節することや、上方に位置する顎関節と、下方に位置する下顎先端とのように、上下に離れた部位をうまく照射野の中心に位置するように調節することもできる。１１ｂは基台１ａ上に立つ患者が把持するハンドルであり、１１ｃはミラーである。

ここで、頭部保持部１１の構成を詳述しておく。頭部保持部１１は、図１の例では、患者の体格に合わせて支柱２に対して昇降変位する。この頭部保持部１１において、チンレスト１１ａなどで患者を保持する部分と、上述の支柱２に対して昇降変位する部分は一体的に形成されている。従って、Ｘ線発生器９とＸ線検出部１０は頭部保持部１１と共に昇降することになる。しかし、上述の、患者を保持する部分と、Ｘ線発生器９とＸ線検出部１０の昇降を伴う、支柱２に対して昇降変位する部分とを別体に構成して、それぞれが支柱２に対して独立に変位するようにしても構わない。また、患者を保持する部分に対し、Ｘ線発生器９が変位するように構成しても構わない。本出願人の出願に係る特開平７−２７５２４０は、そのように上述の支柱２に対して昇降変位する部分と患者を保持する部分とを別体に構成した例や、患者を保持する部分に対し、Ｘ線発生器９が昇降変位するように構成した例を開示している。

特開平７−２７５２４０においては、上述の患者を保持する部分に相当する部分を「患者フレーム」、支柱２に対して昇降変位する部分に相当する部分を「昇降本体」と称しており、その目的は、撮影可能な領域を広げることであると共に、例えば撮影部位ごとに照射線の水平面に対する傾きを調節することであり、上方に位置する顎関節と、下方に位置する下顎先端とのように、上下に離れた部位をうまく照射野の中心に位置するように調節することである。チンレスト１１ａを上下昇降或いは傾動可能とする構成と、上述の患者を保持する部分と、支柱２に対して昇降変位する部分とを別体にした構成や患者を保持する部分に対し、Ｘ線発生器９が昇降変位するようにした構成とを組み合わせて、より微妙な調節ができるようにしても構わない。

Ｘ線発生器９は、図７に示すように、Ｘ線管９ａと、該Ｘ線管９ａを内蔵する内ケース９ｂと、外ケース９ｃからなり、垂直支軸９ｄを介し旋回アーム６の一端に支持されている。該垂直支軸９ｄは、モータ９ｅ及びギア９ｆによって軸回転可能とされ、これによって、Ｘ線発生器９は該垂直支軸９ｄの軸心周りに回動（首振り）可能とされる。Ｘ線管９ａのＸ線放射口には１次スリット板１２の支持ブロック１３が固設され、該支持ブロック１３には１次スリット板１２が横移動可能に取付けられている。

即ち、支持ブロック１３の一側部にはスリット駆動用モータ１３ａが固設され、該モータ１３ａの出力軸に連設されたねじ軸１３ｂにはスリット支持竿１３ｃの基部が螺装されている。また、該スリット支持竿１３ｃには、支持ブロック１３にねじ軸１３ｂと同方向に摺動可能に支持されたガイド棒１３ｄの先端部が固着されている。従って、モータ１３ａの駆動に伴うねじ軸１３ｂの軸回転により、スリット支持竿１３ｃが左右に螺進・螺退する。スリット支持竿１３ｃの先端には、スリット板１２が固着され、該スリット板１２の上下辺は、支持ブロック１３に取付けられた複数のコロ１３ｅによって挟装され、これにより、上記スリット支持竿１３ｃの左右の螺進・螺退に伴うスリット板１２の横移動が円滑になされる。

上記スリット板１２には、略矩形（１２０×１２０ｍｍ程度）のＣＴ撮影用スリット１２ａ、縦長（１５０×６ｍｍ程度）のパノラマ撮影用スリット１２ｂ及び更に縦長（２２５×６ｍｍ程度）のセファロ撮影用スリット１２ｃが平行に形成されている。従って、Ｘ線撮影モードに応じて、上記モータ１３ａを駆動させることによって、これらスリット１２ａ、１２ｂ、１２ｃがＸ線の放射口に位置設定される。尚、セファロ撮影モードに設定する場合は、セファロ撮影用スリット１２ｃを位置設定すると共に、Ｘ線発生器９を、上記モータ９ｅの駆動をして首振りさせ、セファロ撮影用ユニット５のセファロ用Ｘ線検出部５ｄにＸ線ビームが指向されるよう位置付けられる。

図３に示すＸ線検出部１０においては、後記する２種類のＸ線検知センサ（電気的撮像手段）１４ａ、１４ｂを形設したＸ線検知センサ基板１４を保持する為のセンサホルダー１５が旋回アーム６の他端に横移動可能に取付けられており、該センサホルダー１５はモータ１５ａによってその横移動が可能とされている。Ｘ線検知センサ基板１４には、Ｘ線検知センサ１４ａ、１４ｂに対応する出力コネクター（不図示）が形成されており、センサホルダー１５を介したＸ線検出部１０での装着状態では、該Ｘ線検出部１０に形成された入力部（不図示）に接続されるようになされている。

また、Ｘ線検知センサ基板１４の前面側には、後記するように２種類のスリット１６ａ、１６ｂが形成された２次スリット板１６が配設され、該２次スリット板１６は、モータ１６ｃによって横移動可能とされている。従って、モータ１５ａの駆動により、上記Ｘ線検知センサ１４ａ、１４ｂのいずれかが選択設定され、また、モータ１６ｃの駆動により、該センサ１４ａ、１４ｂの種類に応じ、即ち、Ｘ線撮影モードに応じ、スリット１６ａ、１６ｂのいずれかが選択設定される。このようなＸ線検知センサ基板１４及び２次スリット板１６は、図１に示すようにカセットユニット１００として、Ｘ線検出部１０に着脱自在に装着させることが可能であり、また、これを前記セファロ撮影用ユニット５のセファロ用Ｘ線検出部５ｄに着脱可能に装着して兼用し得るようになすことも可能である。

次に、上記歯科用Ｘ線撮影装置Ａの動作制御について、図３及び図４をも参照して説明する。尚、図３及び図４はパノラマ撮影及びＣＴ撮影について説明するものであり、セファロ撮影については省略されている。パノラマ撮影モードでの撮影を実施する場合、操作パネル（入力手段）１７上でパノラマ撮影モードを選択すると、後記するようにＸ線検知センサ基板１４上のＣＣＤからなる縦長のＸ線検知センサ１４ｂが、前記モータ１５ａの駆動をして、Ｘ線ビームの照射野に位置するよう位置付けられる。また、後記するように２次スリット板１６に形成された縦長のスリット１６ｂが、モータ１６ｃの駆動をして、このＸ線検知センサ１４ｂの前面側に位置付けられる。前記モータ１５ａの駆動制御はＸ線検知センサ切替制御回路１５ｂによってなされ、また、モータ１６ｃの駆動制御は、２次スリット制御回路１６ｄによってなされる。Ｘ線検知センサ基板１４には、２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂを識別するＩＣチップ（不図示）が付されており、その検出情報がＸ線検知センサの種類判定回路１８からＣＰＵ１９に入力され、いずれのＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂが位置設定されたかが判定されるようになされている。

Ｘ線発生器９では、１次スリット制御回路１２ｄによって前記モータ１３ａが駆動制御され、パノラマ撮影用スリット１２ｂがＸ線の放射口に位置設定される。そして、操作パネル１７の操作により、前記昇降機構３ａの本体昇降制御モータ３ａ０を駆動させ、患者Ｐの体形に合わせて本体３を適宜位置に設定すると共にチンレスト１１ａの高さ或いは傾斜度合いの調整が、チンレスト位置制御回路１１ｂによってなされる。斯くして、操作パネル１７上で撮影スイッチ（不図示）をオンすると、回転テーブル７のアーム回転制御モータ７ａ、Ｘ−Ｙテーブル８のＸ軸制御モータ８ａ及びＹ軸制御モータ８ｂが、モータ駆動制御回路２０によって制御され、旋回アーム６が患者Ｐの歯列弓の周りに、Ｘ線ビームが所定の包絡線軌跡を描くよう水平旋回及び水平移動がなされる。この旋回アーム６の作動の間、Ｘ線制御回路（ユニット）９０によって、Ｘ線発生器９のＸ線管９ａの制御がなされ、Ｘ線ビームが放射されて１次スリット１２ｂを透過し、患者Ｐに照射され、２次スリット１６ｂを経たＸ線がＸ線検知センサ１４ｂによって検知され、歯列弓の全顎断層撮影が実施される。旋回アーム６の旋回角度は、角度センサ２１によって検出される。

Ｘ線検知センサ１４ｂから出力される画像信号は、ビデオメモリ２４へ出力され、信号処理手段２２によってディジタル信号に変換された後、画像再構成手段２３によって任意の断層面に沿った断層画像に演算処理され、陰極線管（略称「ＣＲＴ」）などの画像表示部２６によって表示され、各種の診断に用いられる。画像再構成手段２３は具体的には画像再構成プログラムからなるので、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１９を用いて処理してもよいし、別体のコンピュータを用いてもよい。

ＣＰＵ１９には、信号処理に必要なワークメモリ２７が接続され、さらに撮影モードを選択するパネルスイッチ、およびＸ線照射をオン／オフ制御するためのＸ線照射スイッチなどを備える入力手段である操作パネル１７が接続される。ＣＰＵ１９にはまた、前記モータ駆動回路２０、１次スリット制御回路１２ｄ、２次スリット制御回路１６ｄ、Ｘ線発生器９を制御するＸ線制御回路９０、及び各制御回路２０、１２ｄ、１６ｄ、９０による制御動作を同期させるためのクロック信号を出力するクロック回路２８がそれぞれ接続される。前記Ｘ線制御回路９０は、ＣＣＤからなるＸ線検知センサ１４ｂで撮像された信号に基づいて、被写体（患者Ｐ）へのＸ線照射量を帰還制御することが可能である。これらのＣＰＵ１９、フレームメモリ３１、ワークメモリ２７、操作パネル１７、モータ駆動回路２０、１次スリット制御回路１２ｄ、２次スリット制御回路１６ｄ、Ｘ線制御回路９０およびクロック回路２８を含んで制御手段２９が構成される。

ＣＴ撮影モードでの撮影を実施する場合、操作パネル（入力手段）１７上でＣＴ撮影モードを選択すると、後記するようにＸ線検知センサ基板１４上のＭＯＳからなる矩形のＸ線検知センサ１４ａが、前記モータ１５ａの駆動により、Ｘ線ビームの照射野に位置するよう位置付けられる。また、後記するように２次スリット板１６に形成された矩形のスリット１６ａが、モータ１６ｃの駆動により、このＸ線検知センサ１４ａの前面側に位置付けられる。そして、上記同様Ｘ線検知センサの種類判定回路１８による出力情報に基づき、ＣＰＵ１９によっていずれのＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂが位置設定されたかが判定される。

Ｘ線発生器９では、１次スリット制御回路１２ｄによって前記モータ１３ａが駆動制御され、ＣＴ撮影用スリット１２ａがＸ線の放射口に位置設定される。そして、操作パネル１７の操作により、上記同様患者Ｐの位置付けがなされると共に、注目部位、ここでは注目歯牙を操作パネル１７のディスプレイ（不図示）上で指示し、モータ駆動制御回路２０の制御をして、Ｘ−Ｙテーブル８のＸ軸制御モータ８ａ及びＹ軸制御モータ８ｂを駆動し、旋回アーム６の旋回中心が上記注目歯牙の中心に合致するよう設定する。このような位置設定は、旋回アーム６の水平移動に限らず、前記基台１上に２次元の水平移動が可能な椅子を設置し、この椅子に患者を着座させた上で、椅子を水平移動させることによって行うようにすることも可能である。

斯くして、操作パネル１７上で撮影スイッチ（不図示）をオンすると、回転テーブル７のアーム回転制御モータ７ａがモータ駆動制御回路２０によって制御され、旋回アーム６が上記のように注目歯牙の中心に合致する旋回中心の周りに旋回する。この旋回アーム６の旋回作動の間、Ｘ線制御回路９０によって、Ｘ線発生器９のＸ線管９ａの出力制御がなされ、Ｘ線ビームが放射されて１次スリット１２ａを透過し、患者Ｐの注目歯牙に照射され、２次スリット１６ａを経たＸ線がＸ線検知センサ１４ａによって検知され撮影される。この撮影は、注目歯牙の周囲３６０°に亘ってなされ、そのＣＴ画像が逐次ビデオメモリ２４に取り込まれる。なお、上述において、撮影は周囲３６０゜に亘ってなされているが、ＣＴ画像の構成に必要な１８０°に亘って行えば足りるので、１８０°以上に亘って行いさえすればよい。

ＭＯＳからなるＸ線検知センサ１４ａは、図５の駆動回路図に示されるように、受光画素となる複数のフォトダイオードＰＤがｍ行×ｎ列のマトリクス状に配列されており、各フォトダイオードＰＤに接合容量Ｃ１が並列に接続され、読出用スイッチＳＷが直列に接続される。スイッチＳＷのゲートは、アドレス選択回路ＳＬに接続され、前記ＣＰＵ１９からの信号に基づいて読出すべきフォトダイオードＰＤが選択される。上記の構成において、ＭＯＳからなるＸ線検知センサ１４ａによりあえてパノラマ撮影も可能に構成することもできる。この場合は、図７で示すパノラマ撮影用スリット１２ｂを用いて、Ｘ線ビームを細隙ビームにして撮影する。この構成によれば、ＭＯＳからなるＸ線検知センサ１４ａでも、ＣＣＤからなる縦長のＸ線検知センサ１４ｂでもパノラマが撮影可能であり、任意に選択できる。

スイッチＳＷの出力側は列単位で共通に接続され、電流電圧変換回路を構成する演算増幅器Ｑ１に入力される。演算増幅器Ｑ１の出力は、サンプルホールド回路Ｓ／Ｈによってサンプリングされる。各サンプルホールド回路はｍ段のシフトレジスタＳＲによって開閉するスイッチＳＷｂに接続される。各開閉スイッチＳＷｂが順次開閉動作することによって、サンプリングされた信号は時系列信号としてビデオライン上に転送され、ガイドバッファＢＦに出力される。このようなＭＯＳを用いれば、動画が得られるので、重ね合わせ部分をずらすことによって、目的箇所を任意に狙うことができ、ＣＴ撮影の高精度化を図ることができる。尚、Ｘ線検知センサ１４ｂもＭＯＳで構成してパノラマ撮影を行うこともでき、ＭＯＳ特有の上記特性がパノラマ撮影においても発揮されることになる。

図６は、上記歯科用Ｘ線撮影装置を用いた撮影モードのフロー図であり、ステップＳ１で、Ｘ線検知センサの種類判定回路１８によってＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂの選択判定がなされ、ステップＳ２で、ＭＯＳセンサ、即ち、Ｘ線検知センサ１４ａか否かが判定され、ＮＯであれば、ステップＳ３で、装置がＣＣＤセンサモード、即ち、パノラマ撮影モードに設定される。ステップＳ４で準備が完了すれば、パノラマ撮影が実行される。また、ステップＳ２で、ＭＯＳセンサであると判定されれば、ステップＳ６で、装置がＭＯＳセンサモード、即ち、ＣＴ撮影モードに設定される。ステップＳ７で準備が完了すれば、ＣＴ撮影が実行される。

図８及び図９は、Ｘ線検出部１０に装着される電気的撮像手段、即ち、Ｘ線検知器の別実施形態を示すものであり、Ｘ線検出部１０には、２次スリット板１６を一体としたセンサホルダー１５に、上記同様の２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂが形設されたＸ線検知センサ基板１４、即ち、Ｘ線検知器１４０が着脱自在に装着される例を示している。Ｘ線検知センサ１４ａ、１４ｂは、前者が矩形（１２０×１２０ｍｍ程度）のＭＯＳからなり、後者が縦長（１５０×６ｍｍ程度）のＣＣＤからなるが、両者共ＭＯＳで構成することも可能である。センサホルダー１５は、ガイド体とスライド部材からなるスライド機構１５ｂを介して旋回アーム６の端部に左右にスライド可能に支持され、モータ１５ａによってその横移動が可能とされている。２次スリット板１６には、上記と同様に２種の２次スリット１６ａ、１６ｂが形成され、夫々がＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂに対応する。

Ｘ線検知センサ基板１４には、Ｘ線検知センサ１４ａ、１４ｂに対応する出力コネクター（不図示）が形成されており、センサホルダー１５を介したＸ線検出部１０での装着状態では、該Ｘ線検出部１０に形成された入力部（不図示）に接続されるようになされている点は上記と同様である。図９の上側に示すＸ線検知器１４０は、Ｘ線検知センサ基板１４の片面に上記２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂが形設されてなり、また、同下側に示すＸ線検知器１４０は、Ｘ線検知センサ基板１４の両面に上記２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂが夫々形成されてなる。後者の例では、所望のＸ線撮影モードに応じて、表裏反転させて装着される。従って、この表裏の区別をする為に、Ｘ線検知センサ基板１４の板面にはＩＣチップ等からなる識別子１４ｃが付されており、センサホルダー１５に装着された時には、該センサホルダー１５内に設けられた検出手段（不図示）によって、その識別がなされるようになされている。

このようなＸ線検出器１４０は、センサホルダー１５に対して着脱自在であるから、修理交換等のメンテナンスに便利である。また、Ｘ線検知センサ１４ｂを２２５×６ｍｍ程度の縦長のものにしておけば、セファロ撮影ユニット５のセファロ用Ｘ線検出部５ｄに装着することによって、セファロ撮影にも兼用することができる。本Ｘ線検出器１４０を用いた上記パノラマ撮影及びＣＴ撮影の各Ｘ線撮影モードの実行態様は上記と同様であるので、ここではその説明を割愛する。

図１０のＸ線検出器１４０は、旋回アーム６の端部に垂直軸線周りに回動可能に支持された柱状基体３０の周面に、上記と同様の２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂが形設された例を示している。３０ａは、柱状基体３０を図の矢示のように垂直軸線周りに回動可能に支持する為の支軸である。また、これらＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂの前面側には、夫々に対応する２次スリット１６ａ、１６ｂが形成された２次スリット板１６、１６が柱状基体３０に固設されている。柱状基体３０の回動は、別途モータを設けてモータ駆動により行うようにすること、或いは操作者の手動操作により行うようになすことも可能である。この回動操作により、いずれかのＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂ及び２次スリット１６ａ、１６ｂが、Ｘ線発生器９側に向くよう位置設定され、上記同様のＸ線撮影モードの実行がなされる。

尚、柱状基体３０に適宜識別子（不図示）が付され、その設定状態の判別がなし得るようにすることが望ましいことは言うまでもない。また、各Ｘ線検知センサ１４ａ、１４ｂの検出出力信号（撮像データ）の出力は、柱状基体３０から旋回アーム６内を介した電気的結線（不図示）によってなされることも言うまでもない。ここでも各Ｘ線撮影モードの実行態様は上記と同様であるので、その説明を割愛する。

図１１は、上記と同様の２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂを備えたＸ線検出器１４０を固定し、Ｘ線発生器９側の調整によって、２種のＸ線検知センサ１４ａ、１４ｂの使い分け、即ち、パノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードの選択的実行を可能とするものである。図１１（ａ）の例では、実線位置がパノラマ撮影モードの実行位置であり、１点鎖線位置がＣＴ撮影モードの実行位置である。パノラマ撮影モードの実行位置では、Ｘ線ビームＸＢがＸ線検知センサ１４ｂに指向されており、この状態から１次スリット板１２を少許ずらすことによって、１点鎖線に示すようにＸ線ビームＸＢをＸ線検知センサ１４ａに指向させることができる。注目歯牙ｔの中心位置に旋回アーム６の旋回中心が来るよう前記Ｘ−Ｙテーブル８で調整した後、旋回アーム６を旋回させることによって、ＣＴ撮影モードの実行がなされる。この場合、例えば図７に示すモータ９ｅを駆動させることによって、Ｘ線発生器９を首振りさせ、同様にＸ線ビームＸＢの指向方向を変更することができる。

図１１（ｂ）の例では、Ｘ線発生器９を旋回アーム６に対してスライド移動可能とし、Ｘ線発生器９を図の実線位置から１点鎖線位置に１次スリット板２と共に変位させ、Ｘ線ビームＸＢの指向方向をＸ線検知センサ１４ｂからＸ線検知センサ１４ａに変更することによって、パノラマ撮影モードからＣＴ撮影モードへの切替を可能とするものである。これら両例において、ＣＴ撮影モードからパノラマ撮影モードへの切替も可能であることは言うまでもない。また、図では省略したが、Ｘ線検知センサ１４ａ、１４ｂの前面側には、夫々に対応する２次スリットが配設されるべきことも言うまでもない。このようなＸ線検出器１４０を固定した状態での各Ｘ線撮影モードの切替設定も、上記と同様に採用されるものであり、これらは設計的事項として任意に選択採用される。

尚、上記各実施例では歯科用のＸ線撮影装置を例に採って説明したが、これに限らず耳鼻科用、外科・内科用、その他の医療用としての応用も可能である。また、旋回アーム６は、水平旋回するものとしたが、水平軸周りに垂直旋回するようにして、患者の胴部の断層撮影に用いることも可能である。更に、Ｘ線検知センサ１４ａの形状を略正方形の矩形としたが、２次元方向に広がりのある平面形状であれば、その他の方形或いは円形も採用可能である。特に、ＭＯＳは高価であるから、ウエハーからの切出し時の無駄をできるだけ少なくするような形状とすることも、経済性の点で望ましい。

本発明の医療用Ｘ線撮影装置の一例としての歯科用Ｘ線撮影装置の正面図である。 同左側面図である。 同装置の全体構成図である。 同制御ブロック図である。 ＭＯＳによるＸ線検知センサの駆動回路図である。 同Ｘ線撮影装置を用いた撮影モードのフロー図である。 Ｘ発生器の詳細を説明する図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は要部の斜視図である。 Ｘ線検出部の一例を示す縦断面図である。 同Ｘ線検出部の要部の分解斜視図である。 Ｘ線検出部の別例を示す縦断面図である。 （ａ）（ｂ）はＸ線検出器を固定した場合のＸ線発生器とＸ検知部との位置関係の態様を示す説明図である。

符号の説明

３ｂ 本体フレーム（支持体）
５ｄ セファロ用Ｘ線検出部
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出部
１２ａ １次スリット
１２ｂ １次スリット
１４ Ｘ線検知センサ基板（基板）
１４ａ Ｘ線検知センサ（他方の電気的撮像手段）
１４ｂ Ｘ線検知センサ（一方の電気的撮像手段）
１６ａ ２次スリット
１６ｂ ２次スリット
２９ 制御手段
３０ 柱状基体
３０ａ 支軸
１４０ Ｘ線検出器
Ａ 歯科用Ｘ線撮影装置（医療用Ｘ線撮影装置）
ＸＢ Ｘ線ビーム

Claims (14)

1. 旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、上記旋回部材の他部位に上記Ｘ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置であって、
   少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、
   上記Ｘ線検出部は、２種類の形状の異なる電気的撮像手段が形設された１枚の基板を備え、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、
   該２種類の電気的撮像手段は、上記Ｘ線検出部に対する変位により選択使用され、上記パノラマ撮影用の電気的撮像手段を上記パノラマ撮影モードで使用し、上記ＣＴ撮影用の電気的撮像手段を上記ＣＴ撮影モードで使用することを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
2. 請求項１に記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
   前記２種類の電気的撮像手段が、前記基板の片面に形設され、該基板を前記Ｘ線検出部に対し変位可能とすることによって、上記２種類の電気的撮像手段の選択使用がなし得るようにしたことを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
3. 請求項１に記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
   前記２種類の電気的撮像手段の夫々が、前記基板の両面に形設され、該基板を反転させることによって上記２種類の電気的撮像手段の選択使用がなし得るようにしたことを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
   前記Ｘ線撮影モードとして、更にセファロ撮影モードを含み、前記基板が前記Ｘ線検出部に着脱自在とされ、且つ該基板がセファロ撮影モード用のＸ線検出部にも着脱可能とされると共に、少なくとも前記一方の電気的撮像手段の形状がセファロ撮影モードにも兼用し得るよう形成されていることを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
5. 旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、上記旋回部材の他部位に上記Ｘ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置であって、
   少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、
   上記Ｘ線検出部は、２種類の形状の異なる電気的撮像手段が形設された１枚の基板を備え、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、
   該２種類の電気的撮像手段は、上記Ｘ線発生器の上記Ｘ線検出部に対するＸ線ビームの指向方向を可変とすることにより選択使用され、上記パノラマ撮影用の電気的撮像手段を上記パノラマ撮影モードで使用し、上記ＣＴ撮影用の電気的撮像手段を上記ＣＴ撮影モードで使用することを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
6. 旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、上記旋回部材の他部位に上記Ｘ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置であって、
   少なくともパノラマ撮影モード及びＣＴ撮影モードを含むＸ線撮影モードでのＸ線撮影の実行が可能とされ、
   上記Ｘ線検出部は、軸回転可能に取付けられる柱状基体を備え、該柱状基体の周面に２種類の形状の異なる電気的撮像手段が形設され、該２種類の電気的撮像手段の一方はパノラマ撮影用の細長形状とされ、他方はＣＴ撮影用の２次元方向に広がりのある平面形状とされ、
   該２種類の電気的撮像手段は、上記柱状基体を軸周りに回転させることによって選択使用され、上記パノラマ撮影用の電気的撮像手段を上記パノラマ撮影モードで使用し、上記ＣＴ撮影用の電気的撮像手段を上記ＣＴ撮影モードで使用することを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
   前記一方の電気的撮像手段がＣＣＤからなり、他方の電気的撮像手段がＭＯＳからなることを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
   前記一方の電気的撮像手段及び他方の電気的撮像手段のいずれもがＭＯＳからなることを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
   前記２種類の電気的撮像手段の選択情報に基づき、Ｘ線撮影モードの選択設定を行う制御手段を備えることを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
10. 請求項９に記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
    前記制御手段は、選択設定されたＸ線撮影モードに応じた旋回パターンに基づく旋回部材の旋回制御、Ｘ線発生器におけるＸ線の発生制御、前記選択された電気的撮像手段の駆動制御を行うことを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
11. 請求項９または１０に記載の医療用Ｘ線撮影装置において、
    前記制御手段は、選択設定されたＸ線撮影モードに応じ、Ｘ線発生器側の１次スリット及び／若しくはＸ線検出部側の２次スリットを夫々に適したものに切替えるよう制御することを特徴とする医療用Ｘ線撮影装置。
12. 旋回部材の支持体と、該支持体に旋回可能に支持される旋回部材と、該旋回部材の一部位に設けられるＸ線発生器と、旋回部材の他部位にＸ線発生器に対向するよう設けられるＸ線検出部とを備えた医療用Ｘ線撮影装置の該Ｘ線検出部に装着されるＸ線検出器であって、
    １枚の基板と、該基板の板面に形設された２種類の電気的撮像手段とよりなり、該２種類の電気的撮像手段の一方は細長形状とされ、他方は２次元方向に広がりのある平面形状とされていることを特徴とするＸ線検出器。
13. 請求項１２に記載のＸ線検出器において、
    前記２種類の電気的撮像手段の一方がＣＣＤからなり、他方の電気的撮像手段がＭＯＳからなることを特徴とするＸ線検出器。
14. 請求項１２に記載のＸ線検出器において、
    前記一方の電気的撮像手段及び他方の電気的撮像手段のいずれもがＭＯＳからなることを特徴とするＸ線検出器。

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