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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Röntgenbildaufnahmesensor
zur Verwendung bei der Röntgenbildaufnahme
eines Untersuchungsobjekt, wie des Zahnbogens, des Kopfs und der
Extremitäten
eines menschlichen Körpers,
und ein Röntgenbildaufnahmegerät unter
Verwendung des Sensors.
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Hintergrundbildende Technik
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Betreffend
einen Röntgenbildaufnahmesensor
zur Verwendung in einem Röntgenbildaufnahmegerät ist für Schädelradiografie
ein vertikal langgestreckter Sensor mit geringer Breite und ausreichender
vertikaler Länge,
damit ein Kopf in einem Schlitzröntgenstrahl
enthalten ist, dazu erforderlich, ein Transmissionsbild eines Kopfs
zu erhalten, für
Panoramaradiografie ist ein Sensor erforderlich, der kürzer als
der für
Schädelradiografie
ist, um ein Panoramabild eines Zahnbogens zu erhalten, und für CT-Radiografie
ist ein etwas breiterer Sensor erforderlich, um ein Schnittbild
eines Zahns zu erhalten.
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Um
jedoch mehrere Arten der obigen Radiografievorgänge bei einer Dentaldiagnose
auszuführen,
wurden abhängig
von den Radiografiearten mehrere einzelne Geräte bereit gestellt, oder anderenfalls
wurde ein Röntgenbildaufnahmesensor
abhängig
vom Radiografiezweck ausgetauscht.
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Andererseits
wurde ein Radiografieverfahren offenbart, bei dem ein großer Röntgenbildaufnahmesensor
vorab angebracht wird, ein Röntgenbildaufnahmesensor
abhängig
vom Radiografiezweck teilweise maskiert wird, und der maskierte
Teil den Radiografiearten folgend variiert wird (Patentdokument 1).
Das Patentdokument 2 offenbart ein Beispiel eines früheren Röntgenbildaufnahmegeräts.
- Patentdokument
1: JP-A-10-225455
- Patentdokument 2: JP-A-07-275240
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Eine
derartige Art eines großen
Bildsensors kann vom Benutzer wirkungsvoll bedient werden, jedoch
muss der Hersteller einen großen
Röntgenbildaufnahmesensor
herstellen, wodurch sich die Herstellausbeute verringert und es
zu hohen Kosten kommt.
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Bei
einem großen
Röntgenbildaufnahmesensor 100,
wie er in der 18 dargestellt ist, kann dieser
nicht effizient aus einem Halbleiterwafer ausgeschnitten werden,
und wenn nur in einem Teil des Sensors 100 ein Schaden
F vorliegt, wird der Sensor fehlerhaft, so dass die Herstellausbeute
verringert ist, was zu hohen Herstellkosten führt.
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Die
Erfindung wird unter Berücksichtigung des
Vorstehenden vorgeschlagen, und ihre erste Aufgabe ist es, einen
Röntgenbildaufnahmesensor
zu schaffen, der die Herstellausbeute bei einem Hersteller verbessern
kann und für
den Benutzer zweckdienlich ist.
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Heutzutage
ist ein Röntgenbildaufnahmegerät entwickelt,
das Schädelradiografie,
Panoramatomografie, lineare Tomografie und/oder CT-Radiografie ausführen kann.
Die zweite Aufgabe der Erfindung ist es, einen Röntgenbildaufnahmesensor für verschiedene
Radiografiezwecke durch ein einfaches Verfahren zu verwenden.
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Maßnahmen zum Lösen des
Problems
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Um
die oben genannten Aufgaben zu lösen, ist
ein Röntgenbildaufnahmesensor
zur Verwendung bei einem medizinischen Röntgenbildaufnahmegerät mit einer
Rotiereinrichtung mit einem Montageabschnitt für den Röntgenbildaufnahmesensor, den
er an sich anmontiert hält,
und mit einem Röntgenstrahlgenerator,
um ein Untersuchungsobjekts zwischen dem Röntgenbildaufnahmesensor und
dem Röntgenstrahlgenerator
einzufügen,
dadurch gekennzeichnet, dass er so aufgebaut ist, dass er am Montageabschnitt
angebracht wird, und wobei er eine vertikal langgestreckte Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
geringer Breite und eine CT-Bildaufnahmeebene in Kombination mit
dem Schlitzröntgenstrahl
und mit größerer Breite
als der der Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
aufweist.
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Gemäß dem Anspruch
2 ist die CT-Bildaufnahmeebene auf solche Weise mit der Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
kombiniert ist, dass sie diese schneidet.
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Gemäß dem Anspruch
3 verfügt
die Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
eine für
Schädelradiografie
erforderliche Längsabmessung,
und der Aufbau ist dergestalt, dass einen Teil derselben durch ein
Abschirmungselement maskiert wird, wenn Panoramaradiografie oder
lineare Tomografie ausgeführt wird.
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Gemäß dem Anspruch
4 bestehen sowohl die CT-Bildaufnahmeebene als auch die Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
aus einem MOS-Sensor, einem CMOS-Sensor, einem TFT-Sensor, einem Bildaufnahme-Festkörperbauteil
oder einem CCD-Sensor.
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Gemäß dem Anspruch
5 weist ein Röntgenbildaufnahmegerät eine Rotiereinrichtung,
die einen Röntgenstrahlgenerator
hält, wobei zwischen
diesen und einen Bildaufnahmesensor gemäß einem der Ansprüche 1–4 ein Untersuchungsobjekt
eingefügt werden
kann, und eine Bahnsteuerungseinrichtung zum Bewegen der Rotiereinrichtung
entlang einer Bahn von verschiedenen Arten von Bahnen, die vorab
bereitgestellt werden, um ein Röntgenbild
des Objekts für
verschiedene Diagnosezwecke zu erzeugen, auf.
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Gemäß dem Anspruch
6 wird nur die Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
des Röntgenbildaufnahmesensors
verwendet, und als effektive Bildaufnahmeebene abhängig von
der Breite eines Schlitzröntgenstrahls,
wie sie den Radiografiearten entspricht, geöffnet, wenn entweder lineare
Tomografie, Panoramatomografie oder Schädelradiografie dadurch ausgeführt wird,
dass ein Schlitzröntgenstrahl
auf das Untersuchungsobjekt gestrahlt wird, während nur die CT-Bildaufnahmeebene
des Röntgenbildaufnahmesensors
verwendet und geöffnet wird,
wenn ein Röntgen-CT-Scanablauf
ausgeführt wird,
und wobei die Bahnsteuerungseinrichtung die Rotiereinrichtung relativ
zum Objekt entlang der Bahn bewegt, um jeweils mindestens zwei Tomografietypen
auszuführen,
die aus linearer Tomografie, Panoramatomografie, Schädelradiografie
und einem Röntgen-CT-Scanablauf
ausgewählt
sind.
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Gemäß dem Anspruch
7 weist das Röntgenbildaufnahmegerät des Anspruchs
5 oder 6 eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Erzeugen eines Klärungsansichtsbilds
auf, wobei die Auflösung
beim Erzeugen eines Klärungsansichtsbilds
verringert wird.
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Gemäß dem Anspruch
8 weist das Röntgenbildaufnahmegerät des Anspruchs
5 oder 6 eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Ausführen linearer Tomografie, Panoramatomografie,
Schädelradiografie oder
eines Röntgen-CT-Scanablaufs
auf, wobei die Auflösung
verringert wird, wenn durch einen beliebigen dieser Abläufe, also
lineare Tomografie, Panoramatomografie, Schädelradiografie oder einen Röntgen-CT-Scanablauf,
ein Bild erzeugt wird.
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Wirkung der Erfindung
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Bei
einem Röntgenbildaufnahmesensor
gemäß der Erfindung
ist eine CT-Bildaufnahmeebene mit einer Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene, die
vertikal langgestreckt ist und über
geringe Breite verfügt,
verbunden, wobei die CT-Bildaufnahmeebene eine größere Breite
als die Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
aufweist. Daher kann der Bildsensor für Bildaufnahme mit einem Schlitzröntgenstrahl,
wie bei Schädelradiografie
und Panoramaradiografie, und auch bei einer CT-Bildaufnahme verwendet
werden. Selbst wenn bei einer Dentaldiagnose mehrere Radiografiearten
benötigt
werden, ist nur eine Art von Bildsensor bereitzustellen, um ihn
durch eine einfache Methode für
mehrere Radiografiearten selektiv zu verwenden.
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Für den Hersteller
ist es nur erforderlich, eine Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
und eine CT-Bildaufnahmeebene mit verschiedenen Abmessungen individuell
herzustellen und die Ebenen zu verbinden, so dass mehrere Sensoren
aus einem Halbleiterwafer hergestellt werden können, wodurch die Herstellausbeute
erhöht
ist.
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Genauer
gesagt, kann die Herstellausbeute weiter verbessert werden, wenn
ein Bildsensor dadurch hergestellt wird, dass ein Segment angeschlossen
wird, das kleiner als jede Bildaufnahmeebene ist.
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Ferner
ist, gemäß der Erfindung,
die CT-Bildaufnahmeebene so angeschlossen, dass sie die Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
schneidet, wodurch die Herstellung und der Gebrauch erleichtert
sind.
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Noch
ferner verfügt,
gemäß der Erfindung, die
Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene über eine
Längsabmessung,
wie sie für
Schädelradiografie
erforderlich ist, wobei ein Teil so konzi piert ist, dass er bei
Panoramaradiografie und linearer Tomografie durch ein Abschirmungselement
maskiert wird, damit eine Art von Bildsensor abhängig von der gewünschten
Radiografieart geeignet verwendet werden kann.
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Noch
ferner kann durch ein Röntgenbildaufnahmegerät gemäß der Erfindung,
da der oben genannte Röntgenbildaufnahmesensor
vorhanden ist, ein Röntgenbild
eines Untersuchungsobjekts für
verschiedene Diagnosezwecke effizient erhalten werden. Genauer gesagt,
erleichtert das Gerät
den Umschaltvorgang für
die Radiografieanwendung, da es über
eine einen Röntgenstrahlgenerator
haltende Rotiereinrichtung, und da das Röntgenbildaufnahmegerät, um ein
Untersuchungsobjekt einzufügen,
und eine Bahnsteuerungseinrichtung verfügt, um die Rotiereinrichtung
so zu bewegen, dass sie einer beliebigen von verschiedenen Bahnen
folgt, die vorab erstellt wurden, um ein Röntgenbild eines Untersuchungsobjekts
für verschiedene
Diagnosezwecke zu erhalten.
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Noch
ferner kann gemäß der Erfindung
ein Ausdünnungsprozess
zum Verringern der Auflösung verwendet
werden. Bei diesem Prozess wird die Radiografieladung, die das Ausgangssignal
eines Bildsensors darstellt, so überlagert,
dass die vom Röntgenstrahlgenerator
aufgestrahlte Röntgendosis verringert
werden kann oder die Drehzahl der Rotiereinrichtung kann so erhöht werden,
dass die zunehmende Menge der Radiografieladung nach dem Prozess
vorab berücksichtigt
wird, wodurch die Röntgenbelichtungsdosis
verringert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
die ebene Form eines Röntgenbildaufnahmesensors,
der einem Beispiel der Erfindung entspricht.
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2 ist eine erläuternde Ansicht, die veranschaulicht,
wie der in der 1 dargestellte Bildsensor verwendet
wird, wobei die 2a eine Bildebene für Schädelradiografie
zeigt, die 2b eine Bildebene für Panoramaradiografie
zeigt und die 2c eine Bildebene für CT-Radiografie
zeigt.
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3 zeigt,
wie ein Bildsensor gemäß der Erfindung
aus einem Halbleiterwafer hergestellt wird.
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4 zeigt eine andere Form eines Röntgenbildaufnahmesensors
gemäß der Erfindung.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm einer wesentlichen Struktur eines Röntgenbildaufnahmegeräts gemäß der Erfindung.
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6 ist eine erläuternde Ansicht eines Röntgenstrahlerzeugungsprinzips
bei einem Röntgenstrahlgenerator.
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7 erläutert
eine spezielle Struktur eines Röntgenstrahlgenerators,
wobei die 7a ein Vertikalschnitt und die 7b eine
perspektivische Ansicht ist.
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8 ist
eine Draufsicht einer Bahn zum Erhalten eines Linearscanbilds.
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9 zeigt ein Beispiel eines Linearscanbilds
eines menschlichen Unterkiefers, wobei die 9a eine
Vorderansicht zeigt und die 9b eine Seitenansicht
zeigt.
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10 ist
eine Draufsicht einer Bahn zum Erhalten eines Panoramabilds.
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11 zeigt
ein Beispiel eines Panoramabilds eines menschlichen Zahnbogens.
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12 ist eine Draufsicht einer Bahn zum Erhalten
eines Lineartomografiebilds.
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13 ist
eine Draufsicht einer Bahn zum Erhalten eines CT-Tomografiebilds.
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14 zeigt
eine Außenansicht
eines Beispiels eines Röntgenbildaufnahmegeräts zu Diagnosezwecken
gemäß der Erfindung.
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15 zeigt ein mit einer Schädelbildaufnahmeeinrichtung
versehenes Röntgenbildaufnahmegerät, wobei
die 15a eine Draufsicht ist und die 15b eine Seitenansicht ist.
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16 ist
eine Ansicht zum Erläutern
eines Ausdünnungsprozesses.
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17 ist
ein vereinfachtes Schaltbild eines CMOS-Sensors.
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18 zeigt,
wie ein großer
Bildsensor aus einem Halbleiterwafer hergestellt wird.
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Beste Art zum Ausführen der
Erfindung
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
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Ausführungsform
1
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Die 1 zeigt
die ebene Form eines Röntgenbildaufnahmesensors,
der ein Beispiel der Erfindung bildet.
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Der
Röntgenbildaufnahmesensor 1 ist
ein Halbleitersensor vom MOS-Typ, der als Bildaufnahmeebene eines
Röntgenbildaufnahmegeräts verwendet
wird, das Schädelradiografie,
Panoramaradiografie, lineare Tomografie und CT-Radiografie ausführen kann.
Der Sensor 1 kann ein CMOS-Sensor, ein TFT-Sensor, ein
Röntgenstrahlungs-Festkörperbildsensor
oder ein CCD-Sensor, außer
einem MOS-Sensor,
sein.
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Der
Aufbau des Röntgenbildaufnahmegeräts und das
Prinzip jedes Radiografieablaufs werden später erläutert.
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Der
Röntgenbildaufnahmesensor 1 ist
so aufgebaut, dass fünf
Segmente 1a–1e so
verbunden sind, dass der umgekehrte Buchstabe T gebildet wird, wie
es in der Figur dargestellt ist.
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In
der Figur verfügen,
unter der Annahme einer Röntgenbildaufnahme
für Dentalzwecke
Segmente 1a–1c geringer
Breite über
eine Breite von ungefähr
6 mm, 1d und 1e verfügen über eine Breite von ungefähr 35 mm,
die Länge
beträgt
ungefähr
75 mm, wobei je doch die Erfindung nicht auf derartige Segmente eingeschränkt ist.
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Die
Segmente 1a, 1b und 1c im Röntgenbildaufnahmesensor 1 werden
als Bildaufnahmeebene bei Verwendung eines Schlitzscanstrahls verwendet, während die
im unteren Teil ausgebildeten Segmente 1c, 1d und 1e als
Bildaufnahmeebene für
CT-Radiografie unter Verwendung eines breiten Scanstrahls verwendet
werden.
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Genauer
gesagt, wird für
die Bildaufnahmeebene für
CT-Radiografie ein Kegelstrahl mit relativ hohem Strahlfluss und
geringer Breite angenommen, um die Belichtungsdosis zu verringern,
jedoch ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf eine derartige Bildaufnahmeebene
eingeschränkt,
da die Abmessung der Bildaufnahmeebene abhängig vom Radiografiezweck spezifiziert
wird.
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Die 2 ist eine erläuternde Ansicht, die zeigt,
wie der in der 1 dargestellte Bildsensor verwendet
wird, wobei die 2a eine Bildaufnahmeebene für Schädelradiografie
zeigt, die 2b eine Bildaufnahmeebene für Panoramaradiografie und
die 2c eine Bildaufnahmeebene für CT-Radiografie zeigt. Die
Figuren zeigen auch ein jeweiliges Abschirmungselement. Die Bezugszahlen 2A–2C entsprechen
Abschirmungselementen, die so aufgebaut sind, dass sie einen Teil
des Bildsensors 1 abdecken, die Bezugszahlen 2a–2c entsprechen Öffnungen,
wie sie für
jedes Abschirmungselement 2A–2C vorhanden sind,
um eine Bildaufnahmeebene freizulegen. Die gestrichelten Linien
zeigen einen unbelichteten Teil des Röntgenbildaufnahmesensors.
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In
der 2a sind die Segmente 1a–1c durch
die Öffnung 2a freigelegt,
während
die anderen Segmente 1d und 1e maskiert sind,
wodurch eine Schädelbildaufnahme 1S für Schädelradiografie
gebildet ist. In der 2b sind die Segmente 1b und 1c durch
die Öffnung 2b freigelegt,
während
die anderen Segmente 1a, 1d und 1e abgedeckt
sind, um dadurch eine Panoramabildaufnahmeebene für Panoramaradiografie
zu bilden. In der 2c sind die Segmente 1d, 1c und 1e durch
die Öffnung 2c freigelegt,
während
die anderen Segmente 1a und 1b abgedeckt sind,
um dadurch eine CT-Bildaufnahmeebene 1T für CT-Radiografie
zu bilden.
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Obwohl
es in der Figur nicht dargestellt ist, werden bei linearer Tomografie
die hierfür
erforderlichen Bildaufnahmeebenen durch Maskierung durch andere
Abschirmungselemente freigelegt.
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Die
Abschirmungselemente 2A–2C werden geeignet
ausgetauscht, wie es oben angegeben ist, wobei ein Röntgenbildaufnahmesensor 1 für mehrere Radiografiearten
verwendet werden kann. Daher ist es nicht erforderlich, mehrere
Arten von Röntgenbildaufnahmesensoren
zu verwenden und auszutauschen, wodurch die Verwaltung erleichtert
wird. Der Röntgenbildaufnahmesensor 1 ist
so konzipiert, dass er für
Schädelradiografie,
Panoramaradiografie, CT-Radiografie
und lineare Tomografie die minimale Größe und Form aufweist, wodurch
derjenige Teil minimiert wird, der nicht zur Radiografie verwendet wird,
und wodurch eine Vergeudung vermieden wird.
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Betreffend
den Hersteller können
verschieden bemessene Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebenen
(Schädelbildaufnahmeebene 1S und
Panoramabildaufnahmeebene 1P) und eine CT-Bildaufnahmeebene 1T individuell
hergestellt und verbunden werden, so dass er aus einer Lage eines
Halbleiterwafers W viele Sensoren herstellen kann (siehe die 3).
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Ferner
kann der Röntgenbildaufnahmesensor 1 als
Kombination kleiner Segmente 1a–1e, wie bei dieser
Ausführungsform,
hergestellt werden, so dass dann, wenn diese Segmente 1a–1e durch
Ausschneiden aus einem Halbleiterwafer W hergestellt werden, wie
es in der 3 dargestellt ist, dieser Wafer
W effizient genutzt werden kann. Noch ferner sind dann, wenn an
irgendeinem der Segmente des Halbleiterwafers W ein Schaden auftritt
und ein derartiges Segment fehlerhaft wird, andere Segmente nicht
beeinflusst, wodurch die Prozessausbeute verbessert ist.
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Für den Röntgenbildaufnahmesensor 1 besteht
keine Einschränkung
auf die oben genannte Form und Struktur, sondern er kann über eine
andere Form und Struktur verfügen.
Zumindest ist es erforderlich, dass er über einen breit geformten Abschnitt für einen
breiten Scanstrahl und einen langen Abschnitt für einen Schlitzscanstrahl verfügt. Auch
ist es erforderlich, dass eine breite CT-Bildaufnahmeebene 1T und
eine lange Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
(eine Schädelbildaufnahmeebene 15 und eine
Panoramabildaufnahmeebene 1P) verbunden sind. Es können mehrere
Segmente verbunden sein, wie es bei der obigen Ausführungsform
dargestellt ist, oder die Gesamtheit kann integral ausgebildet sein.
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Die
4 zeigt eine andere Form eines Röntgenbildaufnahmesensors
1.
In der
4a sind mehrere Segmente in
Form eines Kreuzes verbunden, in der
4b sind
sie integral kreuzartig ausgebildet, in der
4c sind
die wie das japanische Katakanazeichen
verbunden,
in der
4d sind sie integral wie der
umgekehrte Buchstabe T ausgebildet, und in der
4e sind
sie integral wie der Buchstabe L ausgebildet.
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Der
Aufbau eines Röntgenbildaufnahmegeräts unter
Verwendung des oben genannten Röntgenbildaufnahmesensors 1.
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Die 5 zeigt
ein Blockdiagramm einer wesentlichen Struktur eines Röntgenbildaufnahmegeräts gemäß der Erfindung.
Die 6 ist eine erläuternde Ansicht, die den Aufbau
eines für
das Röntgenbildaufnahmegerät 10 verwendeten
Röntgenstrahlgenerators 11 zeigt.
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Wie
es in der Figur dargestellt ist, verfügt das Röntgenbildaufnahmegerät 10 über eine
Verstelleinrichtung 13, die einen Rönt genstrahlgenerator 11 und eine
Sensormontageeinrichtung 12 für die Röntgenbildaufnahmeeinrichtung 1 so
hält, dass
sie einander zugewandt sind, wobei ein Untersuchungsobjekt H wie
ein menschlicher Kopf eingefügt
wird, eine Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 zum Steuern
des Röntgenstrahlgenerators 11,
des Sensormontageabschnitts 12 und der Verstelleinrichtung 13,
eine Radiografieart-Auswähleinrichtung 15 und eine
Schädelbildaufnahmeeinrichtung 16 mit
einem anderen Röntgenbildaufnahmesensor 1 (und
den Sensor 1 haltendem Sensormontageabschnitt 12)
für Schädelradiografie.
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Der
Röntgenstrahlgenerator 11 verfügt über eine
Röntgenstrahlquelle 11a zum
Erzeugen von Röntgenstrahlen
durch einen Röntgenröhrenstrom oder
eine Röntgenröhrenspannung,
die durch die Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 gesteuert
werden, einen Kollimator (nicht dargestellt) zum Entnehmen der von
der Röntgenstrahlquelle 11a emittierten
Röntgenstrahlen,
und eine erste Schlitzplatte 11b zum Regulieren der Bestrahlungsfläche der
Röntgenstrahlen.
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Die
in der 6a dargestellte erste Schlitzplatte 11b ist
so konzipiert, dass ein vertikal langgestreckter, schmaler Schlitz
SL1 (das Verhältnis
von horizontal zu vertikal beträgt
ungefähr
von 1:20 bis 1:100) in einer Röntgenstrahlen-Abschirmungsplatte ausgebildet
ist, durch die die durch die Röntgenstrahlquelle
erzeugte Röntgenstrahlen
in ihrer Bestrahlungsfläche
durch den schmalen Schlitz SL1 reguliert werden und als Schlitzröntgenstrahl
B1, der vertikal langgestreckt ist und über geringe Breite verfügt, auf
ein Untersuchungsobjekt H gestrahlt werden. Andererseits ist die
in der 6b dargestellte erste Schlitzplatte 11b so
konzipiert, dass in einer Röntgenstrahlen-Abschirmungsplatte
ein Rechteckschlitz SL2 (Verhältnis
von horizontal zu vertikal ungefähr
von 1:1 bis 2:1) ausgebildet ist, wobei die durch die Röntgenstrahlquelle 11a erzeugten
Röntgenstrahlen
in ihrer Bestrahlungsfläche
durch den Rechteckschlitz SL2 reguliert werden und als breiter Röntgenstrahl
B2, dessen Aufweitung in einem festen Bereich liegt, auf ein Untersuchungsobjekt
H gestrahlt werden.
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Beim
Röntgenstrahlgenerator 11 unter
Verwendung der in der 6a und der 6b dargestellten
ersten Schlitzplatte 11b wird selektiv zwischen dem Schlitzröntgenstrahl
B1 oder dem breiten Röntgenstrahl
B2 durch eine der zwei ersten Schlitzplatten 11b, wie sie
in den 6a und 6b dargestellt
sind, durch die Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 umgeschaltet.
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Die
in der 6c dargestellte erste Schlitzplatte 11b ist
so konzipiert, dass der oben genannte schmale Schlitz SL1 und der
oben genannte Rechteckschlitz SL2 beide in einer Röntgenstrahlen-Abschirmungsplatte
ausgebildet sind. Beim Röntgenstrahlgenerator 11 unter
Verwendung einer derartigen ersten Schlitzplatte 11b wird
ein Stellglied (nicht dargestellt) durch die Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 so
angetrieben, dass die an der Vorderseite der Röntgenstrahlquelle 11a vorhandene erste
Schlitzplatte 11b von einer Seite zur anderen verschoben
wird, wodurch im Ergebnis der schmale Röntgenstrahl B1 oder der breite
Röntgenstrahl
B2 selektiv geschaltet und erzeugt wird.
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Am
Sensormontageabschnitt 12 ist der Röntgenbildaufnahmesensor 1 angebracht,
von dem ein Teil durch das Abschirmungselement 2A–2C,
wie unter Bezugnahme auf die 2 angegeben,
maskiert wird, entsprechend dem schmalen Röntgenscanstrahl B1 und dem
breiten Röntgenstrahl
B2, wie sie vom Röntgenstrahlgenerator 11 abgestrahlt
werden.
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Die 7a und 7b zeigen
einen Vertikalschnitt bzw. eine perspektivische Ansicht zum Erläutern einer
speziellen Struktur des Röntgenstrahlgenerators 11.
Wie es in der Figur dargestellt ist, ist die eine Röntgenröhre X enthaltende
Röntgenstrahlquelle 11a in
ein den Röntgenstrahlgenerator 11 enthaltendes
Gehäuse
einge baut, wie es in der Figur dargestellt ist. Vor der Röntgenstrahlquelle 11a befinden
sich die erste Schlitzplatte 11b mit einer mit mehreren
ersten Schlitzen ausgebildeten Röntgenstrahlen-Abschirmungsplatte
sowie ein Schlitzmodul 11c, das einen Einstellmechanismus
zum Ändern
der Form des ersten Schlitzes enthält. Die erste Schlitzplatte 11b ist
bei dieser Ausführungsform
mit einem schmalen Schlitz SL1 für
Panoramaradiografie, einem Rechteckschlitz SL2 für CT-Radiografie (CT-Scanablauf)
sowie einem langen Schlitz SL3 für Schädelradiografie
versehen, und wenn eine Kassette gewechselt wird, stellt das Schlitzmodul 11c einen ersten
Schlitz entsprechend der gewechselten Kassette durch Verschieben
des ersten Schlitzes 11b durch einen Antriebsmotor M ein.
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Die
Verstelleinrichtung 13 verfügt über eine Rotiereinrichtung 13a mit
dem Röntgenstrahlgenerator 11 sowie
einen Montageabschnitt 12, eine Achsenverstellplatte 13b mit
einem XY-Tisch zur Horizontalverstellung der Achse der Rotiereinrichtung 13a,
während
eine vertikale Aufhängeposition
auf drehbare Weise erhalten bleibt, und eine Positioniereinrichtung 13c zum
Positionieren des Untersuchungsobjekts H. Das Verdrehen der Rotiereinrichtung 13a und
die Horizontalverstellung der Rotationsachse derselben werden durch
einen jeweiligen Schrittmotor angetrieben, der durch die Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 gesteuert
wird. Ferner kann die Positioniereinrichtung 13c durch
einen ähnlichen
Schrittmotor nach oben und unten verstellt werden. Für die Rotiereinrichtung 13a besteht keine
Einschränkung
auf einen rotierenden Arm, an dem der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Sensormontageabschnitt 12 einander zugewandt aufgehängt sind,
während
das Untersuchungsobjekt H eingefügt
ist, wie es in der Figur dargestellt ist.
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Die
Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 ist
mit einem Motorsteuerungsabschnitt 13d mit einem Schrittmotor
zum Antreiben der Verstelleinrichtung 13, einem Display 15a zum
Anzeigen von Information wie Röntgenbildern
auf einem Fernsehmonitor sowie einem Bedienungsabschnitt 15b zum
Empfangen von Bedienungsanweisungen einer Tastatur oder einer Maus
verbunden. Ferner verfügt die
Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung 14 über eine
Röntgenstrahlerzeugungs-Steuerungseinrichtung 14a,
die den Röntgenröhrenstrom
oder die Rontgenröhrenspannung
des Röntgenstrahlgenerators 11 als
mechanischem Element steuert und den Schlitzröntgenstrahl B1 oder den breiten
Röntgenstrahl
B2 erzeugt und selektiv schaltet, eine Bahnsteuerungseinrichtung 14b zum
Verstellen der Verstelleinrichtung 13 durch Steuern des
Motorsteuerungsabschnitts 13d und zum Verstellen des Röntgenstrahlgenerators 11 und
des Sensormontageabschnitts 12 entlang einer Bahn abhängig von
Radiografiearten, sowie eine Bilderzeugungseinrichtung 14c zum
Erzeugen eines Transmissionsbilds oder eines Schnittbilds aus den
erhaltenen Röntgenbilddaten.
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Das
Display 15a und der Bedienungsabschnitt 15b bilden
eine Radiografieart-Auswähleinrichtung 15,
wobei ein Transmissionsbild, das erhalten wurde, bevor ein Zielschnittbild
als weites Transmissionsbild des Untersuchungsobjekts H, d. h. als Klärungsansichtsbild,
dargestellt wird, ein Schnittbild oder ein Diagnosebereich, dessen
Schnittbild innerhalb des Untersuchungsobjekts H zu erhalten ist,
als interessierendes Gebiet "s" ausgewählt wird,
und die Radiografiearten des Schnittbilds desselben ausgewählt werden.
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Als
Nächstes
wird der Grundbetrieb, wie das Erhalten eines Klärungsansichtsbilds, das Auswählen der
Radiografieart und das Erhalten eines Schnittbilds, beim Röntgenbildaufnahmegerät 10 sequenziell
erläutert.
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Das
Erhalten eines Klärungsansichtsbilds
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Untersuchungsobjekt H durch
den Schlitzröntgenstrahl 51 abgescannt
wird, während
der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Sensormontageabschnitt 12 synchron entlang einer fes ten
Bahn bewegt werden und das zugehörige
Transmissionsbild erhalten wird. Als derartiges Klärungsansichtsbild
kann ein Linearscanbild oder ein Panoramabild verwendet werden,
und sie Auswahl der Radiografieart, d. h., welche Bilder verwendet
werden, erfolgt vorab durch die Radiografieart-Auswähleinrichtung 15.
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Bei
diesem Radiografieablauf liest die Bahnsteuerungseinrichtung 14b die
in einem Bahnspeicher (nicht dargestellt) abgespeicherten Bahndaten aus,
und sie steuert die Verstelleinrichtung 13 über den
Motorsteuerungsabschnitt 13d, um dadurch den Röntgenstrahlgenerator 11 und
den Montageabschnitt 12 entlang einer festen Bahn zu bewegen.
Die Röntgenstrahlerzeugungs-Steuerungseinrichtung 14a sorgt
dafür,
dass der vom Röntgenstrahlgenerator 11 abgestrahlte
Schlitzröntgenstrahl
B1 das Untersuchungsobjekt H den in einem Bestrahlungsintensitätsspeicher
(nicht dargestellt) abgespeicherten Intensitätsdaten, d. h. Profil, folgend
abscannt.
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Nach
dem Beenden des Radiografieablaufs ordnet die Bilderzeugungseinrichtung 14c die
Reihe übertragener
Daten in zeitlicher Reihenfolge an, um ein Klärungsansichtsbild zu erzeugen.
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Beim
Auswählen
der Radiografiearten wird ein Linearscanbild oder ein Panoramabild,
das als Klärungsansichtsbild
erhalten wird, auf dem Display 15a angezeigt, gemeinsam
mit einem auf dem Bild beweglichen Kursor. Wenn der Kursor durch
eine Maus des Bedienungsteils 15b beispielsweise auf ein
spezielles Schnittbild oder einen Diagnosebereich bewegt wird und
die Maus angeklickt wird, wird der angeklickte Abschnitt als interessierendes
Gebiet "s" erstellt. Dann durch
eine vorbestimmte Tastenbedienung die Radiografiearten des im interessierenden
Gebiet "s" zu erhaltenden Schnittbilds,
der ausgewählte
Tomografieablauf gestartet. Als Schnittbild zum erhaltenen Transmissionsbild
kann ein linea res Schnittbild, ein CT-Bild, ein Panoramaschnittbild
usw. ausgewählt
werden.
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Beim
Erhalten eines Schnittbilds wird ein breiter Röntgenstrahl 32 vom
Röntgenstrahlgenerator 11 abgestrahlt,
während
dieser und der Sensormontageabschnitt 12 entlang einer
festen Bahn synchron verstellt werden, ein Transmissionsbild des Untersuchungsobjekts
H wird zu mehreren Zeitpunkten als Rahmen fester Erstreckung durch
die CT-Bildaufnahmeebene 1T, die durch die Öffnung 2c des Sensormontageabschnitts 12 freigelegt
wird, erhalten, und mehrere Transmissionsbilder werden abhängig von
der Bahnposition erhalten. Danach wird das Schnittbild des interessierenden
Gebiets "s" durch eine Bildverarbeitung
wie Zusammensetzen oder durch arithmetische Verarbeitung erhalten.
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Bei
diesem Radiografieablauf liest die Bahnsteuerungseinrichtung 14b die
im Bahnspeicher gespeicherten Bahndaten aus, und sie steuert die
Verstelleinrichtung 13 über
den Motorsteuerungsabschnitt 13d, um dadurch den Röntgenstrahlgenerator 11 und
den Sensormontageabschnitt 12 entlang einer festen Bahn
zu bewegen. Die Röntgenstrahlerzeugungs-Steuerungseinrichtung 14a strahlt
einen breiten Röntgenstrahl
B2 vom Röntgenstrahlgenerator 11 auf
das interessierende Gebiet "s" des Untersuchungsobjekts
H, was entsprechend Intensitätsdaten
erfolgt, wie sie im Bestrahlungsintensitätsspeicher abgespeichert sind,
d. h. entsprechend einem Profil an einer festen Position auf der
Bahn, und gleichzeitig sorgt die Bahnsteuerungseinrichtung 14b dafür, dass
der Röntgenbildaufnahmesensor
die durch das interessierende Gebiet "s" durchgelassenen
Röntgenstrahlen
misst, um das Transmissionsbild bei jedem Messvorgang an eine Bildschichterzeugungseinrichtung 14d zu
liefern. Beim Beenden dieses Radiografieablaufs führt die
Bilderzeugungseinrichtung 14c für die mehreren zugeführten Transmissionsbilder
einen festen Prozess aus, um dadurch ein Schnittbild des interessierenden
Gebiets "s" zu erzeugen.
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Wie
das Klärungsansichtsbild
erhalten wird, wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobei
ein Beispiel der Bahn und der erhaltenen Transmissionsbilder für den Fall
verwendet wird, dass ein Linearscanbild oder ein Panoramabild erhalten
wird.
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Die 8 ist
eine Draufsicht zum Erläutern einer
Bahn zum Erhalten eines Linearscanbilds. Die 9 zeigt
ein Beispiel des Linearscanbilds. In der 8 wird das
Bild eines Unterkiefers als Untersuchungsobjekt H aufgenommen, und
in der 9 ist ein Fadenkreuzkursor
zum Spezifizieren des interessierenden Gebiets "s" gemeinsam
mit dem Linearscanbild dargestellt.
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Bei
diesem Radiografieablauf sind der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Sensormontageabschnitt 12 mit dem Röntgenbildaufnahmesensor 1 einander
zugewandt, wobei das Untersuchungsobjekt H eingefügt ist,
und sie werden synchron parallel verstellt, während ein Schlitzröntgenstrahl
B1 mit gleichem Winkel eingestrahlt wird und die durch das Untersuchungsobjekt
H gestrahlten Röntgenstrahlen gemessen
werden.
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Genauer
gesagt, verstellt die Bahnsteuerungseinrichtung 14b den
Röntgenstrahlgenerator 11,
der so konzipiert ist, dass er den Schlitzröntgenstrahl B1 abstrahlt, entlang
der Bahn von einer Position p1 an eine Position p2, was durch Steuern
der Verstelleinrichtung 13 erfolgt, und sie verstellt den Sensormontageabschnitt 12 mit
dem Röntgenbildaufnahmesensor 1 entlang
der Bahn von einer Position q1 auf eine Position q2. In diesem Fall
wird der Schlitzröntgenstrahl
B1 durch das Untersuchungsobjekt H in vertikaler Richtung hindurchgestrahlt,
so dass ein Front-Linearscanbild des Untersuchungsobjekts H erhalten
werden kann, wie es in der 9a dargestellt
ist.
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In ähnlicher
Weise verstellt die Bahnsteuerungseinrichtung 14b den Röntgenstrahlgenerator 11,
der so konzipiert ist, dass er einen Schlitzröntgenstrahl B1 abstrahlt, entlang
der Bahn von einer Position p3 auf eine Position p4, und gleichzeitig
verstellt er den Sensormontageabschnitt 12 mit dem Röntgenbildaufnahmesensor 1 entlang
der Bahn von einer Position q3 auf eine Position q4. In diesem Fall strahlt
der Röntgenbildaufnahmesensor
B1 in einer Querrichtung durch das Untersuchungsobjekt H hindurch,
so dass ein Seiten-Linearscanbild des Untersuchungsobjekts H erhalten
werden kann, wie es in der 9b dargestellt
ist. Das Front- und das Seiten-Linearscanbild, die auf diese Weise
erhalten werden, werden gleichzeitig auf dem Display 15a angezeigt,
um dazu verwendet zu werden, ein interessierendes Gebiet "s" einzustellen.
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10 ist
eine Draufsicht einer Bahn, entlang der der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Sensormontageabschnitt 12 gleichzeitig verstellt werden, um
ein Panoramabild zu erhalten. Die 11 zeigt ein
Beispiel eines erhaltenen Panoramabilds.
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Bei
diesem Radiografieablauf wird der Schlitzröntgenstrahl B1 entlang der
Bahn abgestrahlt, wobei er so ausgerichtet ist, dass er im Wesentlichen
vertikal auf jeden Teil des Dentalbogens fällt, der das Untersuchungsobjekt
H bildet, um dadurch mehrere Transmissionsbilder abzuscannen und
zu erhalten. So erhaltene Transmissionsbilder werden kombiniert,
und es wird ein Panoramabild erzeugt.
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Genauer
gesagt, verstellt die Bahnsteuerungseinrichtung 14b den
Röntgenstrahlgenerator 11,
der so konzipiert ist, dass er einen Schlitzröntgenstrahl B1 abstrahlt, entlang
der Bahn von einer Position p11 auf eine Position p12, was durch
Steuern der Verstelleinrichtung 13 erfolgt, und synchron
verstellt sie den Sensormontageabschnitt 12 mit dem Röntgenbildaufnahmesensor 1 entlang
der Bahn von einer Position q11 auf eine Position q12. Bei diesem scannenden
Bildaufnahmevorgang kann ein Panoramabild des Untersuchungsobjekts
H erhalten werden, wie es in der 11 dargestellt
ist. Die gestrichelten Linien in der 10 zeigen
die Bahn einer Drehachse der Rotiereinrichtung 13a. Es
ist eine Methode zum Erzeugen eines Klärungsansichtsbilds erläutert, wobei
ein Linearscanbild und ein Panoramabild als Beispiel verwendet sind,
wie oben angegeben, jedoch besteht für ein Klärungsansichtsbild keine Einschränkung auf
ein Linearscanbild oder ein Panoramabild, sondern es kann sich um
ein Schädelbild handeln,
das durch eine Schädelbildaufnahmeeinrichtung,
wie später
angegeben, aufgenommen wird.
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Als
Nächstes
wird ein Radiografieablauf für ein
Schnittbild erläutert,
wobei als Beispiel eine Bahn für
den Fall verwendet wird, dass ein Linearschnittbild und ein CT-Bild
erhalten werden.
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Die 12a und 12b zeigen
eine Draufsicht zweier Arten von Bahnen zum synchronen Verstellen
des Röntgenstrahlgenerators 11 und
des Sensormontageabschnitts 12 zum Erhalten eines Linearschnittbilds.
Für das
Untersuchungsobjekt H wird eine Schnittebene als interessierendes
Gebiet "s" eingestellt.
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Bei
linearer Tomografie wird ein Schlitzröntgenstrahl B1 dadurch abgestrahlt,
dass der Abstrahlungswinkel vom Röntgenstrahlgenerator 11 auf
die das interessierende Gebiet "s" darstellende Schnittebene
gestrahlt wird, um mehrere Transmissionsbilder des Untersuchungsobjekts
H zu erzeugen, wobei ein Schnittbild dadurch erhalten werden kann,
dass die erzeugten Transmissionsbilder überlappt werden, wodurch eine
festgelegte Schnittebene aus ihnen hervorgehoben wird.
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D.
h., dass beim Beispiel der 12a die Bahnsteuerungseinrichtung 14b den
Röntgenstrahlgenerator 11,
der dazu konzipiert ist, einen breiten Röntgenstrahl B2 abzustrahlen,
entlang der Bahn von einer Position p31 auf eine Position p33 dadurch verstellt,
dass sie die Verstelleinrichtung 13 ansteuert, und sie bewegt
den Sensormontageabschnitt 12 mit dem Röntgenbildaufnahmesensor 1 synchron entlang
der Bahn von einer Position q31 auf eine Position q33. Auf diese
Weise durch den Radiografieablauf entlang der Bahn erhaltene Transmissionsbilder werden
entsprechend einer festgelegten Positionsbeziehung miteinander überlappt,
und dann kann ein lineares Schnittbild synthetisiert werden. Die
Synthese linearer Schnittbilder ist dieselbe wie beim Stand der
Technik, weswegen die zugehörige
Erläuterung hier
weggelassen wird.
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Die 12b zeigt ein Beispiel einer Bahn, die sich von
der 12a unterscheidet. In der 12a bewegen sich der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 geradlinig in
umgekehrten Richtungen zueinander, jedoch bewegen sich in der 12b der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 in
solcher Weise, dass sie in umgekehrten Richtungen zueinander einen
Bogen beschreiben.
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Die 13 zeigt
eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer Bahn zum synchronen Verstellen des
Röntgenstrahlgenerators 11 und
des Sensormontageabschnitts 12 zum Erhalten eines CT-Bilds. Als
interessierendes Gebiet "s" wird ein zylindrischer Diagnosebereich
für das
Untersuchungsobjekt H eingestellt.
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In
diesem Fall verstellt die Bahnsteuerungseinrichtung 14b den
Röntgenstrahlgenerator 11,
der dazu konzipiert ist, einen breiten Röntgenstrahl B2 abzustrahlen,
entlang der Bahn von einer Position p41 auf eine Position p43, was
durch Ansteuern der Verstelleinrichtung 13 erfolgt, und
sie verstellt den Sensormontageabschnitt 12 synchron mit
dem Röntgenbildaufnahmesensor 1 entlang
der Bahn von einer Position q41 auf eine Position q43. Auf diese Weise
durch den Radiografieablauf entlang der Bahn erhaltene Transmissionsbilder
werden gemäß einem gut
bekannten Verfahren rückprojiziert,
und dann kann ein CT-Bild des interessie renden Gebiets "s" kombiniert werden. Um ein CT-Bild zu
erhalten, ist eine Bahn erforderlich, die mindestens 180 Grad bildet.
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Die 14 zeigt
eine perspektivische Gesamtansicht eines anderen Beispiels eines
Röntgenbildaufnahmegeräts.
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Das
Röntgenbildaufnahmegerät 10 verfügt über eine
Sockelplatte 10a, die am Boden in einer Zahnklinik befestigt
wird, eine Haltesäule 10b,
die vertikal auf der Sockelplatte errichtet ist, und eine Hubeinheit 10c,
die durch einen Motorsteuerungsabschnitt 13d (siehe die 5)
entlang der Säule 10b nach
oben und unten verstellbar ist. Die Hubeinheit 10c verfügt über einen
Hauptrahmen 10d, einen oberen Rahmen 10e, der
vom oberen Teil desselben nach vorne vorsteht, und einen unteren
Rahmen 10f, der vom unteren Teil des Hauptrahmens 10d nach vorne
vorsteht. Der obere Rahmen hält
eine Rotiereinrichtung 13a aus einem Dreharm, und der untere Rahmen 10f verfügt über eine
Positioniereinrichtung 13c, die als Kinnstütze ausgebildet
ist, um das Untersuchungsobjekt H, beispielsweise einen menschlichen
Kopf, zu halten.
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Die
Kinnstütze
ist nach oben und unten verstellbar oder neigbar, um entsprechend
der Größe eines
Patienten positioniert zu werden. Eine derartige bewegliche Struktur
kann die Neigung einer Bestrahlungslinie relativ zu einer horizontalen
Ebene pro Radiografiebereich, wie einem Oberkiefer oder einem Unterkiefer,
einstellen, und sie kann die Positionierung so einstellen, dass
sie ein Bestrahlungsfeld der einzelnen Bereiche enthält, wie
ein im oberen Teil positioniertes Kiefergelenk oder ein im unteren
Teil positioniertes Unterkiefer-Vorderende.
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Nun
wird der Aufbau der Hubeinheit 10c und des unteren Rahmens
11f erläutert.
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Die
Hubeinheit 10c bewegt sich entsprechend der Größe eines
Patienten relativ zur Haltesäule 10b nach
oben und unten. Die Hubeinheit 10c und der andere Rahmen 10f sind
einstückig
ausgebildet. Daher können
der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 gemeinsam mit
dem unteren Rahmen 10f und der Positioniereinrichtung 13c nach
oben und unten bewegt werden.
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Jedoch
sind der untere Rahmen
10f und die Hubeinheit
10c,
die den Hubvorgang des Röntgenstrahlgenerators
11 und
des Röntgenbildaufnahmesensors
1 begleitet,
getrennt aufgebaut, und einer derselben kann unabhängig in
Bezug auf die Säule
10b bewegt
werden. Andernfalls kann der Aufbau dergestalt sein, dass sich der
Röntgenstrahlgenerator
11 relativ
zum unteren Rahmen
10f oder zur Positioniereinrichtung
13c bewegt.
Das Dokument
JP-A-7-257240 ,
das von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde,
offenbart eine Ausführungsform,
bei der der oben genannte untere Rahmen
10f und die Hubeinheit
10c getrennt
aufgebaut sind, und eine Ausführungsform,
bei der sich der Röntgenstrahlgenerator
11 relativ
zum unteren Rahmen
10f und zur Positioniereinrichtung
10c bewegt.
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In
JP-A-7-275240 wird
der oben genannte untere Rahmen
10f als "Patientengestell" bezeichnet, und
die Hubeinheit
10c wird als "Hubkörper" bezeichnet. Ihre
Aufgaben sind es, das Radiografiegebiet zu vergrößern, die Neigung einer Bestrahlungslinie
relativ zu einer horizontalen Ebene pro Radiografiebereich, wie
eines Oberkiefers und eines Unterkiefers, einzustellen und Bereiche
wie ein im oberen Teil positioniertes Kiefergelenk und dem im unteren
Teil positionierten Vorderbereich eines Unterkiefers für sich zu
positionieren.
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Die
Struktur, bei der die Positioniereinrichtung 13c nach oben
und unten verstellbar oder neigbar ist, die Struktur, bei der der
oben genannte untere Rahmen 10f und die Hubeinheit 10c ge trennt
vorhanden sind, und die Struktur, bei der der Röntgenstrahlgenerator 11 relativ
zum unteren Rahmen 10f und zur Positioniereinrichtung 10c beweglich
ist, können kombiniert
werden, um eine feinere Einstellung auszuführen.
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Die 15a und 15b zeigen
eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Röntgenbildaufnahmegeräts 10,
das ferner mit einer Schädelbildaufnahmeeinrichtung 16 versehen
ist.
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Das
Röntgenbildaufnahmegerät 10 ist
so aufgebaut, dass eine Schädelbildaufnahmeeinrichtung 16 ferner
mit der in der 14 dargestellten Struktur versehen
ist. Die Schädelbildaufnahmeeinrichtung 16 verfügt über einen
Haltearm 16a, eine Kopffixiervorrichtung 16b und
einen Sensormontageabschnitt 12 mit dem Röntgenbildaufnahmesensor 1.
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Bei
Schädelradiografie
mit der Schädelbildaufnahmeeinrichtung 16 wird
ein Kopf, der das Untersuchungsobjekt H darstellt, mit der Kopffixiereinrichtung 16b fixiert,
und der Röntgenbildaufnahmesensor 1 wird
bewegt, während
der Röntgenstrahlgenerator 11 so
gehalten wird, dass er auf diesen Röntgenbildaufnahmesensor 1 der
Schädelbildaufnahmeeinrichtung 16 zeigt,
um dadurch einen Scanvorgang auszuführen.
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Für das weite
Transmissionsbild eines Untersuchungsobjekts H, d. h. eine Klärungsansicht,
besteht gemäß der Erfindung
die Aufgabe, ein interessierendes Gebiet "s",
bei dem es sich um ein Radiografieobjekt handelt, in einem Schnittbild
des Untersuchungsobjekts H einzustellen. Zu diesem Zweck ist es
nur erforderlich, aus dem gesamten Bild einen spezifizierten Bereich
auszuwählen,
und es ist nicht immer erforderlich, über ein Bild hoher Auflösung zu verfügen. Daher
ist es bevorzugt, eine geeignete Auflösung bei Bedarf auszuwählen, wenn
eine Klärungsansicht
erhalten wird. Mit einer derartigen Struktur kann die Belichtungsmenge
verringert werden.
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Um
dazu in der Lage zu sein, die Auflösung einer Klärungsansicht
auszuwählen,
kann ein Ausdünnungsprozess,
der als Stand der Technik bekannt ist, eingeführt werden. Der Ausdünnungsprozess wird
in einfacher Weise so ausgeführt,
dass, im Wesentlichen, ein CCD-Sensor als Bildsensor 1 verwendet
wird, das Steuerungssignal des CCD, das einen Ladungstransferabschnitt
in Bezug auf die Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebene
bildet, bei Radiografie mit normaler Auflösung und Radiografie mit anderer
auswählbarer
geringer Auflösung
verschieden gehandhabt wird. Genauer gesagt, kann im Prozess des
sogenannten Eimerkette-Ladungstransports durch den Ladungstransferabschnitt
nach dem Ausführen
von Radiografie mit normaler Auflösung die Radiografieladung
von vier Bildelementen mit Intervallen auf solche Weise überlagert
werden, dass beispielsweise vier in einem Gittermuster angeordnete Elemente
zwei Bildelemente bilden, die in der Längs- oder der Querrichtung
angeordnet sind, oder dass sie zu einem Bildelement werden.
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Die 16 zeigt
Ausführungsbeispiele
eines derartigen Ausdünnungsprozesses.
Sie zeigt ein als Klärungsansichtsbild
erhaltenes ursprüngliches
Bild (Panoramabild oben links), ein Bild (oben rechts), bei dem
ein 2×1-Ausdünnungsprozess
für die
Radiografieladung mit derselben Auflösung wie der des ursprünglichen
Bilds ausgeführt
wurde, ein Bild (unten links), bei dem ein 1×2-Ausdünnungsprozess
ausgeführt
wurde, und ein Bild (unten rechts), bei dem ein 2×2-Ausdünnungsprozess
ausgeführt
wurde. Das lange Bild durch den 2×1-Ausdünnungsprozess und das breite
Bild durch den 1×2-Ausdünnungsprozess können dadurch
mit korrektem Seitenverhältnis
auf dem Display 15a angezeigt werden, dass ein einfacher
Prozess wie ein Verschachtelungsprozess ausgeführt wird. Ein derartiger Bilderzeugungsprozess wird
allgemein ausgeführt,
da das erhaltene Bild und das auf dem Display 15a angezeigte
Bild verschiedene Auflösungen
zeigen, und er ist nicht für
einen Ausdünnungsprozess
neu erforderlich.
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Die
sich ergebende verringerte Belichtungsdosis wird als Effekt einer
Verringerung der vom Röntgenstrahlgenerator 11 abgestrahlten
Röntgendosis
erzielt, wobei die zunehmende Menge der überlagerten Radiografieladung
nach dem Ausdünnungsprozess
bei denselben Radiografiebedingungen oder bei erhöhter Rotationsgeschwindigkeit
der Rotiereinrichtung 13a vorweggenommen wird. Obwohl es
zu erwarten ist, dass die Röntgenbelichtungsdosis
in jedem der Fälle ähnlich verringert
wird, ist die Belastung eines Patienten, der ein Untersuchungsobjekt
H bildet, verringert, wenn die Radiografiezeit durch Erhöhen der
Rotationsgeschwindigkeit verkürzt
wird.
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Ein
derartiger Ausdünnungsprozess
kann dann einführt
werden, wenn als Bildaufnahmeelement ein CMOS-Sensor verwendet wird.
Dies wird nun kurz erläutert,
wobei einem Schaltbild gefolgt wird, das den Grundaufbau ein CMOS-Sensors
erläutert.
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Die 17 ist
ein vereinfachtes Schaltbild eines CMOS-Sensors mit vier Bildelementen.
Diese Schaltung beinhaltet einen Kondensator für die jeweiligen vier Bildelemente,
die einem Gittermuster zwischen Leitungen LI, LO1 oder Leitungen
LI2, LO2 liegen, MOS-Transistoren M1–M4, die Schalter zum Auslesen
der in jedem Kondensator gespeicherten Radiografieladung bilden,
Sensorverstärker
A1–A3 zum
Erzeugen von Spannungssignalen entsprechend der ausgelesenen Radiografieladung,
und Schalter SW1 und SW2 aus MOS-Transistoren zum selektiven Verbinden
mit den Sensorverstärkern A1–A3.
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Wenn
mit dieser Schaltung normale Radiografie ausgeführt wird, werden die Schalter
SW1 und SW2 auf solche Weise gesteuert, dass die Leitungen LO1,
LO2 mit den Sensorverstärkern
A1 und A2 verbunden werden. Nachdem ein Bild erhalten ist, wird die
Leitung K1 aktiviert, die Radiografieladungen Q1 und Q2 werden auf
die Leitungen LO1 bzw. LO2 ausgelesen, das durch die Sensorverstär ker A1
und A2 erzeugte Spannungssignal wird durch einen A/D-Wandler (nicht dargestellt)
abgetastet, um in digitale Signale gewandelt zu werden, und dann
wird die Leitung K2 aktiviert, nachdem die Elektrizität der Leitungen
LO1 und LO2 entladen wurde. Außerdem werden
die der Radiografieladung Q3 und Q4 entsprechenden Spannungssignale
durch die Sensorverstärker
A1 und A2 erzeugt, und sie werden abgetastet und in digitale Signale
gewandelt. Durch diese Betriebsabläufe werden die Radiografieladungen Q1–Q4 aller
Bildelemente des CMOS-Sensors in digitale Signale gewandelt.
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Bei
einem 2×1-Ausdünnungsprozess
werden die Schalter SW1 und SW2 auf solche Weise gesteuert, dass
die Leitungen LO1, LO2 mit den Sensorverstärkern A1 und A2 verbunden werden.
Nachdem ein Bild erhalten wurde, werden die Leitungen K1 und K2
gleichzeitig aktiviert, die Radiografieladungen Q1 und Q3 werden
gemeinsam auf die Leitung LO1 ausgelesen, um überlagert zu werden, und die
Radiografieladungen Q2 und Q4 werden gleichzeitig auf die Leitung
LO2 ausgelesen, um überlagert zu
werden. Der Sensorverstärker
A1 erzeugt ein der überlagerten
Radiografieladung Q1 + Q3 entsprechendes Spannungssignal, und der
Sensorverstärker
A2 erzeugt ein der überlagerten
Radiografieladung Q2 + Q4 entsprechendes Spannungssignal, wobei
diese Spannungssignale abgetastet werden und einer A/D-Wandlung
unterzogen werden.
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Bei
einem 1×2-Ausdünnungsprozess
werden die Schalter SW1 und SW2 auf solche Weise gesteuert, dass
die Leitungen LO1, LO2 mit dem Sensorverstärker A3 verbunden. Nachdem
ein Bild erhalten wurde, wird die Leitung K1 aktiviert, und die
Radiografieladungen Q1 und Q2 werden auf die Leitungen LO1 und LO2,
die miteinander kurzgeschlossen sind, ausgelesen, um überlagert
zu werden. So erzeugt der Sensorverstärker A3 das der überlagerten Radiografieladung
Q1 + Q2 entsprechende Spannungssignal, damit dieses abgetastet und
einer A/D-Wandlung unterzogen wird. Dann wird die Leitung K2 aktiviert,
nachdem die Elektrizität
der Leitungen LO1 und LO2 einmal entladen wurde, und die Leitungen
Q3 und Q4 werden auf die Leitungen LO1 und LO2 ausgelesen, um überlagert
zu werden. Im Ergebnis erzeugt der Sensorverstärker A3 ein der überlagerten
Radiografieladung Q3 + A4 entsprechendes Spannungssignal, das abgetastet
und einer A/D-Wandlung unterzogen wird.
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Bei
einem 2×2-Ausdünnungsprozess
werden die Schalter SW1 und SW2 auf solche Weise gesteuert, dass
die Leitungen LO1, LO2 mit dem Sensorverstärker A3 verbunden werden. Nachdem
ein Bild erhalten wurde, werden die Leitungen K1 und K2 gleichzeitig
aktiviert, und die Radiografieladungen Q1, Q2, Q3 und Q4 werden
auf die Leitungen LO1 und LO2, die miteinander kurzgeschlossen sind,
ausgelesen, um überlagert
zu werden. Der Sensorverstärker
A3 erzeugt Spannungssignale, die den überlagerten Radiografieladungen
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 entsprechen, damit diese Spannungssignale abgetastet
und einer A/D-Wandlung unterzogen werden.
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Ein
derartiger Ausdünnungsprozess
zum Erhalten eines Klärungsansichtsbilds
kann bei jedem Röntgenbildaufnahmegerät 10 der
oben genannten Ausführungsformen
eingeführt
werden. Ferner kann ein Ausdünnungsprozess
dazu genutzt werden, ein Schnittbild eines interessierenden Gebiets
zu erhalten, wie Panoramatomografie, lineare Tomografie oder ein
Röntgen-CT-Scanbild.
Wenn der oben genannte Ausdünnungsprozess
bei einem Radiografieablauf nach Erhalten eines Schnittbilds ausgeführt wird,
kann der Umfang der Bilddaten verringert werden, und die Datenübertragungszeit
kann verkürzt werden.
Wenn ein derartiger Ausdünnungsprozess
in geeigneter Weise unter Berücksichtigung
des Funktionsvermögens
des Röntgenbildaufnahmesensors 1 selbst
und der Schirmgröße des Displays 15a ausgeführt wird,
kann ein zweckdienliches Röntgenbildaufnahmegerät erhalten
werden.
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Die
Bewegung des Röntgenstrahlgenerators 11 und
des Röntgenbildaufnahmesensors 1 (des Sensormontageabschnitts 12)
in Bezug auf das Untersuchungsobjekt H ist bei dieser Erfindung
eine Relativ bewegung. D. h., dass das Untersuchungsobjekt H fixiert
werden kann und der Röntgenstrahlgenerator 11 und
Röntgenbildaufnahmesensor 1 bewegt werden
können.
Andernfalls können
der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 fixiert
werden, und das Untersuchungsobjekt H kann bewegt werden.
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Die
Bewegung des Röntgenstrahlgenerators 11 und
des Röntgenbildaufnahmesensors 1 relativ zum
Untersuchungsobjekt H bei der Erfindung kann durch die oben genannte
Relativbewegung gebildet sein. Wenn beispielsweise der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 relativ zum
Untersuchungsobjekt H gedreht (im Kreis gedreht) werden müssen, um
ein Schnittbild zu erhalten, kann das Untersuchungsobjekt H fixiert
werden, und der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 können gedreht
werden. Andererseits können
der Röntgenstrahlgenerator 11 und
der Röntgenbildaufnahmesensor 1 fixiert
werden, und das Untersuchungsobjekt H kann gedreht oder bewegt werden.
Ferner können
die Drehung oder Bewegung des Untersuchungsobjekts H und die Drehung
des Röntgenstrahlgenerators 11 und
des Röntgenbildaufnahmesensors 1 kombiniert
werden. Die andere Bewegung als eine Drehung (Kreisdrehung) ist
dieselbe wie angegeben.
-
Zusammenfassung
-
Ein
Röntgenbildaufnahmesensor
(1) wird in einem medizinischen Röntgenbildaufnahmegerät (10)
mit einem Montageabschnitt (12) zum Montieren des Röntgenbildaufnahmesensors
(1) und mit einer an diesem Montageabschnitt (12)
angebrachten Rotiereinrichtung (13a) zum Halten des Röntgenbildaufnahmesensors
(1) sowie mit einem Röntgenstrahlgenerator
(11), um ein Objekt (H), von dem ein Bild aufzunehmen ist,
dazwischen einzufügen,
verwendet. Der Röntgenbildaufnahmesensor
(1) ist an der Montageeinheit (12) angebracht,
und er ist durch vertikal langgestreckte Schlitzröntgenstrahl-Bildaufnahmeebenen
(1S), (1P) entsprechend einem dünnen Spalt geringer
Breite, sowie eine breitere CT-Bildaufnahmeebene (1T),
die kontinuierlich angeordnet sind, konfiguriert.
-
- 1
- Röntgenbildaufnahmesensor
- 1S
- Schädelbildaufnahmeebene
- 1P
- Panoramabildaufnahmeebene
- 1T
- CT-Bildaufnahmeebene
- 2A,
2B, 2C
- Abschirmungselement
- 10
- Röntgenbildaufnahmegerät
- 11
- Röntgenstrahlgenerator
- 12
- Sensormontageteil
- 13
- Verstelleinrichtung
- 13a
- Rotiereinrichtung
- 14
- Röntgenbildaufnahme-Steuerungseinrichtung
- 14b
- Bahnsteuerungseinrichtung
- 16
- Schädelbildaufnahmeeinrichtung
- H
- Untersuchungsobjekt
