JP2006055328A

JP2006055328A - 医療用パノラマｘ線撮影装置

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Publication number: JP2006055328A
Application number: JP2004239443A
Authority: JP
Inventors: Masanori Otsuka; 正則大塚
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2024-08-19
Also published as: JP4526326B2

Abstract

【課題】最適な入射角をもってＸ線束を歯列に照射して適正なパノラマ画像を撮影できる簡単な構成のパノラマＸ線撮影装置を提供する。
【解決手段】パノラマＸ線撮影装置１０は、固定フレーム４０と、固定フレームに固定された第１の案内部４２（ガイドレール４４）に沿って所定の水平軸４６と平行な水平方向に直線移動可能に支持された可動部（直動フレーム）５４と、水平軸と交差する垂直軸６２を中心として回動自在に可動部に支持され、垂直軸を挟んで対向するＸ線源３４とＸ線検出部３６を有する旋回フレーム２４と、垂直軸から離れて固定フレームに設けられ、水平軸を横切り且つ水平軸に対して対称に伸びる曲線形状又は折れ線形状若しくはそれらを組み合わせた形状の第２の案内部４８（ガイドスロット５２）と、旋回フレームに固定され、旋回フレームの旋回に伴って第２の案内部に沿って移動する被案内部（垂直ロッド８４）と、可動部に対して旋回フレームを旋回させる駆動部７２を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、医療用パノラマＸ線撮影装置に関する。

医療用パノラマＸ線撮影装置として、例えば歯科用パノラマＸ線撮影装置は、Ｘ線源とＸ線検出部を備えた旋回フレームを、水平方向に直線移動しながら旋回させる機構を備えている。具体的に、特許文献１に開示されているＸ線撮影装置は、歯列に対して垂直にＸ線を照射する直交パノラマ撮影に関し、旋回フレームの回転中心が歯列弓の対称軸に対して垂直な方向に直線運動する構成を採用している。また、特許文献２に開示されたＸ線撮影装置は、旋回フレームを支持する固定基台に揺動リンクと該揺動リンクの揺動端部に固定された旋回フレーム吊軸を用いることにより、Ｘ線を歯列弓に対して略直交状態で照射し、拡大率が略一定となるように歯牙のパノラマ撮影を行うようにしている。さらに、特許文献３に記載の直道旋回機構は、直線状又は円弧状の規制溝を有する可動部材と、旋回フレームの旋回中心に対する規制位置の偏心量を変更する機構を用いることにより、歯列弓の大きさに応じた包絡線を任意に選択でき、歯科診断に最適なＸ線の入射角でパノラマ撮影を行うようにしている。そして、特許文献４に記載のＸ線撮影装置は、固定フレームと旋回フレームとの間に、旋回フレームをＸ方向とこれに直交するＹ方向に移動させるＸＹ移動機構を設け、２つのモータを駆動して旋回フレームの動作を任意に制御できるようにしている。
実公平１−１７２９８号公報実公平１−１７２９８号公報実公平２−１８０８８号公報米国特許第６，１６９，７８０Ｂ１

しかしながら、特許文献１のＸ線撮影装置は、撮影された画像が下顎枝の障害陰影を多く含むため、その画像から各歯を明確に区別し難いという問題がある。また、特許文献２のＸ線撮影装置では、Ｘ線を歯列弓に対して略直交状態に入射させるので、撮影された画像は下顎枝の障害陰影を含み、歯牙の状態を必ずしも正確に判断できないという問題がある。さらに、特許文献３のＸ線撮影装置は、歯科診断に最適なパノラマ画像を撮影できるが、歯列弓の大きさに応じて偏心量を変化させなければならないことから、患者ごとに偏心量を設定する必要があり、そのために撮影を開始するまでに時間がかかるという問題がある。そして、特許文献４のＸ線撮影装置は、歯科診断に最適なパノラマ画像を撮影できるが、モータを２個必要とするために、装置が大型になるし、それらの制御が複雑になるという問題がある。

そこで、本発明は、最適な入射角をもってＸ線束を歯列に照射し得る簡単な構成の医療用パノラマＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の医療用パノラマＸ線撮影装置は、
固定フレームと、
上記固定フレームに固定された第１の案内部に沿って平行な方向に直線移動可能に支持された可動部と、
上記可動部と直交する回転軸を中心として回動自在に上記可動部に支持され、上記回転軸を挟んで対向するＸ線源とＸ線検出部を有する旋回フレームと、
上記回転軸から離れて上記固定フレームに設けられ、上記可動部の直線移動方向に対して略直交する曲線形状又は折れ線形状若しくはそれらを組み合わせた形状で第１の案内部に向かって外側に伸びる第２の案内部と、
上記旋回フレームに固定され、上記旋回フレームの旋回に伴って上記第２の案内部に沿って移動する被案内部と、
上記可動部に対して上記旋回フレームを旋回させる駆動部を設けたものである。

この医療用パノラマＸ線撮影装置において、上記第２の案内部の上記被案内部を案内する経路は、上記Ｘ線源から上記Ｘ線検出部に進むＸ線束が、上記旋回フレームの旋回と移動に基づいて、下顎枝を通らない包絡線を描くように決定されていることが好ましい。

また、医療用パノラマＸ線撮影装置において、
上記駆動部は、
上記旋回フレームに固定されたモータと、
上記モータの回転と共に回転する回転部材と、
上記可動部に固定され、上記モータの駆動に基づいて上記回転部材に反力を与える固定反力部を備えていることが好ましい。

このように構成された医療用パノラマＸ線撮影装置によれば、第２の案内部の形状を撮影方法（例えば、標準パノラマ撮影）に応じて適宜設定することにより、最適な入射角をもってＸ線束を歯列に照射し、最適なパノラマ画像を撮影できる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る医療用標準パノラマＸ線撮影装置の実施形態を説明する。

（１）放射線撮影装置：
図１は、本発明に係る操作装置を搭載した医療用パノラマＸ線撮影装置１０を示す。図示するように、撮影装置１０は、床１２に固定された支柱１４を有する。支柱１４は、この支柱１４に沿って上昇及び下降するコ字状の昇降部１６を支持している。昇降部１６は、本体１８と、本体１８の上部と下部から前方に突出する上部アーム２０及び下部アーム２２を有し、上部アーム２０がその下に旋回フレーム２４を支持しており、下部アーム２２がその上に患者位置付け機構２６を支持している。旋回フレーム２４は、水平部２８と、水平部２８の両端から下方に伸びる一対の懸垂部３０、３２を備えており、図示しない回転軸を中心として旋回できるようにしてある。また、一方の懸垂部３０にＸ線源３４が設けてあり、他方の懸垂部３２にＸ線検出部３６が設けてある。このように構成された撮影装置１０によれば、対向する懸垂部３０，３２の間で患者位置付け機構２６に位置付けられた患者の周囲を懸垂部３０，３２が旋回すると共に前後方向に移動し、患者の撮影部位（例えば、歯列）に対してＸ線源３４からＸ線が放射され、撮影部材を透過したＸ線束３８がＸ線検出部３６で検出され、このＸ線検出部３６で検出されたＸ線をもとに撮影部位のＸ線撮影画像が作成される。

（２）直動旋回機構：
旋回フレーム２４が旋回と前後方向の直線移動を合成した動作を行うために、Ｘ線撮影装置１０は以下の構成からなる直動旋回機構を備えている。

（２−１）直動旋回機構の構成：
図２〜図４に示すように、上部アーム２０は固定フレーム４０を有する。固定フレーム４０は第１の案内部４２を有する。実施の形態では、第１の案内部４２は一対のガイドレール４４を備えており、これら一対のガイドレール４４は、昇降部本体１８が患者に対向する水平方向（図２の矢印Ｙ方向）の水平軸（水平中心線）４６を中心として左右対称に且つ平行に配置されている。固定フレーム４０はまた第２の案内部４８を有する。実施の形態では、第２の案内部４８は、一対のガイドレール４４の間に水平に固定されたガイドプレート５０を備えている。また、ガイドプレート５０には、水平軸４６を横切ってその両側に対称に伸びる弧状のガイドスロット（案内経路）５２が形成されている。実施の形態において、ガイドスロット５２は、水平軸４６の両側に対称に該水平軸４６から後方（図１の左側）に向かって斜めに且つほぼ直線状に伸びる略「<」形状、又はこの略「<」形状の両側部分が外側又は内側に向かって僅かに曲線状又はアーチ状に曲げられた形、若しくは全体がアーチ状の形を有する。この時ガイドスロット５２は、該水平軸４６から両端に向かって徐々に曲線又はアーチの曲率が大きくなる形状であることが好ましい。

第１の案内部４２は、一対のガイドレール４４を介して該ガイドレール４４に沿って矢印Ｙ方向に移動する直動フレーム（可動部）５４を支持している。実施の形態では、直動フレーム５４は、上下方向に貫通する空間５６を備えており、前後左右の４箇所に支持ローラ５８と横方向規制ローラ６０を有し、規制ローラ６０によって横方向（矢印Ｙ方向に直交する矢印Ｘ方向；図１参照）の移動が規制された状態で、支持ローラ５８の回転に基づいて矢印Ｙ方向に移動可能となっている。

直動フレーム５４は、水平軸４６と直交する垂直軸（回転軸）６２（図２参照）を中心とする軸受６４を介して、旋回フレーム２４を回転自在に支持している。実施の形態では、軸受６４は、直動フレーム５４に形成された内輪６６と、旋回フレーム２４に形成された外輪６８と、これら内輪６６と外輪６８との間に配置された多数の転動体（玉）７０からなる転がり軸受によって構成されている。

直動フレーム５４と旋回フレーム２４はまた、直動フレーム５４に対して旋回フレーム２４を回転する駆動部７２を備えている。駆動部７２はモータ７４を備えている。実施の形態では、モータ７４は、旋回フレーム２４、例えばＸ線検出部３６を有する懸垂部３２に固定されており、その回転軸７６にプーリ７８が取り付けてある。一方、直動フレーム５４は、垂直軸６２を中心とする円周に沿って形成された円筒支承部（固定反力部）８０を有し、この円筒支承部８０とプーリ７８に駆動伝達ベルト（回転部材）８２が掛け渡されている。

旋回フレーム２４はまた、垂直方向に伸びる垂直ロッド（被案内部）８４を有する。垂直ロッド８４は、Ｘ線源３４から出射されてＸ線検出部３６で検出されるＸ線束３８を含む垂直平面上に配置されており、直動フレーム５４の内側空間５６を通り、上端部が上方に配置されたガイドプレート５０のガイドスロット５２に挿入されている。また、図示するように、垂直ロッド８４は、垂直軸６２から所定距離ｅ（図３参照）だけ偏心した位置に設けてある。

（２−２）直動旋回機構の基本動作：
このような構成を有する直動旋回機構によれば、駆動部７２のモータ７４が回転すると、モータ回転軸７６の回転がプーリ７８から駆動伝達ベルト８２に伝達される。このとき、直動フレーム５４は回転が規制されているため、駆動伝達ベルト８２は直動フレーム５４の円筒支承部８０との摩擦に基づいて反力を受け、その反力に基づいて旋回フレーム２４が垂直軸６２を中心に旋回する。

旋回フレーム２４が回転すると、この旋回フレーム２４に固定されている垂直ロッド８４がガイドスロット５２に沿って移動する。このとき、垂直ロッド８４はガイドスロット５２が形成されているガイドプレート５０から反力を受け、その反力の矢印Ｙ方向成分によって、旋回フレーム２４を支持している直動フレーム５４がガイドプレート５０及び固定フレーム４０に対して矢印Ｙ方向に移動する。その結果、旋回フレーム２４には、垂直軸６２を中心とする旋回と矢印Ｙ方向への直動が合成された動作（直動旋回動作）が与えられる。

（２−３）Ｘ線撮影時の動作：
患者の歯牙をパノラマＸ線撮影する場合の動作を説明する。この場合、旋回フレーム２４は、図５に示す初期位置に設定される。図示するように、初期位置における旋回フレーム２４は、水平軸４６に対して斜めに向けられており、垂直ロッド８４がガイドスロット５２の一端（右端）から適当な距離だけ離れた場所に位置し、直動フレーム５４がガイドレール４４の前方（図５の下側）に位置している。

旋回フレーム２４が初期位置から図面の時計回り方向に回転し、図６に示すように水平軸４６とほぼ直交する位置まで移動すると、垂直ロッド８４はガイドスロット５２の一端（右端）近傍に移動し、ガイドスロット５２に沿った垂直ロッド８４の移動に基づいて、直動フレーム５４がガイドレール４４に沿って後方（図６の上側）に移動する。

次に、旋回フレーム２４がさらに回転して図７に示す位置まで移動すると、垂直ロッド８４はガイドスロット５２に沿って反対側（図面上で右側から左側）に移動し、このガイドスロット５２に沿った垂直ロッド８４の移動に基づいて、直動フレーム５４がガイドレール４４に沿ってさらに後方（図７の上側）に移動する。

次に、旋回フレーム２４がさらに回転して図８に示す位置まで移動すると、垂直ロッド８４はガイドスロット５２に沿って同方向（図面上で右側から左側）にさらに移動し、このガイドスロット５２に沿った垂直ロッド８４の移動に基づいて、直動フレーム５４がガイドレール４４に沿ってさらに後方（図８の上側）に移動する。

続いて、旋回フレーム２４がさらに回転すると、図面には示されていないが、図７，図６及び図５に表された状態を水平軸４６に対して反転した動作が行われる。

図９は、図５〜図８を参照して説明した旋回フレーム２４の動作に対応して移動するＸ線源３４、Ｘ線検出部３６、Ｘ線束３８、垂直軸６２及び垂直ロッド８４の動きを示す。この図に示すように、上述した実施の形態に係るＸ線撮影装置１０によれば、下顎枝８６を通過するＸ線束３８が比較的少ないので、下顎枝８６の障害陰影が少ないＸ線撮影画像を得ることができる。換言すると、ガイドスロット５２の形状（垂直ロッドを案内する案内経路）は、Ｘ線束３８が下顎枝８６を通らない包絡線８８を描くように決定される。

他の実施形態

上述した実施形態は本発明の一つの実施形態であって、本発明は上述した実施形態によって限定されるものでない。例えば、上記実施形態では、旋回フレーム２４を旋回する駆動部７２の回転伝達手段として回転ベルトを用いたが、歯車やチェーンを用いてもよい。具体的に、歯車を用いる場合、モータ７４の回転軸に歯車を設けると共に円筒支承部８０の外周に連続して歯を形成し、これら歯車と歯又は必要であればそれらの間に別の歯車を介して駆動連結する。また、チェーンを用いる場合、モータ７４の回転軸にスプロケットホイールを設けると共に円筒支承部８０の外周に連続してスプロケット歯を形成し、これらスプロケットホイールとスプロケット歯をチェーンで駆動連結する。

また、ガイドプレート５０に形成されたガイドスロット５２の形状（案内経路）は、上記実施形態に限定されるものでなく、最適なＸ線撮影が得られるように適宜決定することができるし、ガイドスロット５２の描く曲線の膨らみ方向は前方であっても後方であってもよい。また、ガイドプレート５０を着脱可能とし、Ｘ線撮影の種類（歯牙に対して垂直にＸ線を照射して歯牙の重なりがない画像を得る直交パノラマ撮影、下顎枝による障害陰影がでない画像を得る顎骨パノラマ撮影）に応じて最適なＸ線撮影が得られるガイドスロット５２を有するガイドプレート５０と交換できるようにしてもよい。
更に、医療用Ｘ線ＣＴ装置のように旋回アームの回転軸を水平方向として、患者が寝た状態でパノラマ撮影を行うようにしてもよい。

本発明に係るパノラマＸ線撮影装置の斜視図。図１の撮影装置に搭載されている直動旋回機構の構成を示す平面図。図１の撮影装置に搭載されている直動旋回機構の構成を示す縦断面図。図１の撮影装置に搭載されている直動旋回機構の構成を示す横断面図。図２〜図４に示す直道旋回機構の動作を説明する平面図。図２〜図４に示す直道旋回機構の動作を説明する平面図。図２〜図４に示す直道旋回機構の動作を説明する平面図。図２〜図４に示す直道旋回機構の動作を説明する平面図。Ｘ線束の軌跡とその包絡線を示す図。

符号の説明

１０：Ｘ線撮影装置、１２：床、１４：支柱、１６：昇降部、１８：本体、２０：上部アーム、２２：下部フレーム、２４：旋回フレーム、２６：患者位置付け機構、２８：水平部、３０，３２：懸垂部、３４：Ｘ線源、３６：Ｘ線検出部、３８：Ｘ線束、４０：固定フレーム、４２：第１の案内部、４４：ガイドレール、４６：水平軸、４８：第２の案内部、５０：ガイドプレート、５２：ガイドスロット、５４：直動フレーム、５６：空間、５８：支持ローラ、６０：規制ローラ、６２：垂直軸、６４：軸受、６６：内輪、６８：外輪、７０：転動体（玉）、７２：駆動部、７４：モータ、７６：回転軸、７８：プーリ、８０：円筒支承部、８２：駆動伝達ベルト、８４：垂直ロッド、８６：下顎枝、８８：包絡線。

Claims

固定フレームと、
上記固定フレームに固定された第１の案内部に沿って平行な方向に直線移動可能に支持された可動部と、
上記可動部の直線移動方向と直交する回転軸を中心として回動自在に上記可動部に支持され、上記回転軸を挟んで対向するＸ線源とＸ線検出部を有する旋回フレームと、
上記回転軸から離れて上記固定フレームに設けられ、上記可動部の直線移動方向と上記回転軸に対して略直交する方向に設けられた曲線形状又は折れ線形状若しくはそれらを組み合わせた形状で第１の案内部に向かって外側に伸びる第２の案内部と、
上記旋回フレームに固定され、上記旋回フレームの旋回に伴って上記第２の案内部に沿って移動する被案内部と、
上記可動部に対して上記旋回フレームを旋回させる駆動部を備えたことを特徴とする医療用パノラマＸ線撮影装置。
上記第２の案内部の上記被案内部を案内する経路は、上記可動部の直線移動方向に対して対称に斜めに伸びる略「<」形状を有することを特徴とする請求項１に記載の医療用パノラマＸ線撮影装置。
上記駆動部は、
上記旋回フレームに固定されたモータと、
上記モータの回転と共に回転する回転部材と、
上記可動部に固定され、上記モータの駆動に基づいて上記回転部材に反力を与える固定反力部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の医療用パノラマＸ線撮影装置。