JP2007117432A - パノラマｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高画質のデジタルパノラマＸ線撮影装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線照射部１から間欠的にＸ線を照射し、Ｘ線照射中に撮像部２内の半導体撮像素子で得られた撮影画像データ４ａ〜４ｆを記憶部に蓄積し、回転アーム３が軌道に沿って移動する間に、間欠的にＸ線撮影され前記記憶部に保存された複数の撮影画像データ４ａ〜４ｆを演算処理することによって歯顎のパノラマ画像５を構成できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は歯科医院などにおいて診断に使用されるパノラマＸ線撮影装置に関するものである。

一般に歯科医院で使用される半導体撮像素子を用いたパノラマＸ線撮影装置では、Ｘ線照射部と、半導体撮像素子からなる撮像部とを被写体である患者の頭部を挟んで対向して配置した回転アームが、患者頭部の周囲を、その回転中心が患者の歯列に沿って移動しながら回転する構成となっている（例えば特許文献１参照）。

そして各画素に蓄積された電荷(画像データ)を、順次、回転アームの回転方向に隣接する画素に受け渡して画像データを読み出す半導体撮像素子の読出し原理を利用して、隣接画素への電荷受け渡し周期を制御する(ＴＤＩ法)ことによって、回転中心の近傍に位置する目標被写体を、回転中心から外れた場所に位置する頭骨、頚椎などの障害となる被写体に較べて強調して撮像・表示することができる構成のものも知られている(例えば特許文献２参照)。
特開平８−２５７０２５号公報 特開平８−２１５１９１号公報

しかしながら、上記従来の方法(ＴＤＩ法)では、回転アームの回転角速度に応じて隣接画素への電荷受け渡し周期を制御する方法であるため、電荷受け渡し周期に変動が生じるのを避けられず、これによってＣＣＤ等の半導体撮像素子内部に暗電流と呼ばれるノイズ電荷が発生し、画像データの画質を低下させることはよく知られている。

そして、これが半導体撮像素子を用いたデジタル撮像方式の最大の課題とされている。

本発明は、上記従来の課題を解決し、高画質のパノラマＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のパノラマＸ線撮影装置は、所定の時間間隔で間欠的にＸ線を照射することのできるＸ線照射部と、Ｘ線が照射されていない間にＸ線照射中に蓄積された画像データを読出し、別に設けた記憶部に保存できるようにした、ＣＣＤなどからなる半導体撮像素子で構成された撮像部とを、人体頭部の周囲を所定の軌道に沿って移動するように配設された回転アームの両端に備え、回転アームが軌道に沿って移動する間に、間欠的にＸ線撮影され前記記憶部に保存された複数の撮影画像データを演算処理することによって歯顎のパノラマ画像を構成できるようにしたものである。

この構成によれば、半導体撮像素子は極短時間のＸ線照射期間に撮影した画像を、Ｘ線照射休止期間に一括して読み出し、次の照射期間には改めて新しい画像を半導体撮像素子に取込む方式であるため、ＴＤＩ法の場合と異なり、隣接画素間の電荷受け渡し周期を必要最小限の周期で一定にすることができる。このため、画質低下の原因となる暗電流の発生を最小限にとどめることができ、高画質のパノラマＸ線画像を撮影することが出来るものである。

以上のように本発明によると、ＣＣＤ等の半導体撮像素子を用いたデジタルパノラマＸ線撮影装置における暗電流による画質の低下を最小限に抑えることができ、画像ぼけのない鮮明なＸ線撮影画像を得ることができるという多大な効果を奏する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１、図２を用いて説明する。

図１、図２において、Ｘ線照射部１は人体頭部に向けて所定の時間間隔で間欠的にＸ線を照射し、撮像部２は人体頭部を透過してきたＸ線を画像として撮像するＣＣＤ等の半導体撮像素子で構成され、前記Ｘ線照射部の間欠照射動作に連動して、Ｘ線が照射されていない間に、Ｘ線照射中に蓄積された画像データを読出し、別に設けた記憶部に保存できるようにしてある。回転アーム３にこれらのＸ線照射部１と撮像部２とを取付けている。撮影画像データ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆは撮像部２においてＸ線照射部１のＸ線照射中に撮影された個々の撮影画像データの一部で、パノラマ画像５はこれらの撮影画像データ４ａ〜４ｂを演算処理して得られるパノラマ画像である。

次にこれらの構成にもとづいて、その動作を説明する。

パノラマＸ線撮影装置が起動されて撮影動作が開始されると、回転アーム３が人体頭部の周りを矢印６の方向に回転し、これに伴ってＸ線照射部１より１/６０秒〜１/３秒の時間間隔で間欠的にＸ線が照射される。ここで、１／６０秒はビデオ動画に対応した時間であり、１／３秒は回転アームの動き、スピード、距離等と連続したパノラマ画像として合成できるよう画像間に隙間が発生しない時間を考慮したものである。

そして、この間欠照射動作に連動して撮像部２に内蔵されたＣＣＤなどからなる半導体撮像素子が動作し、Ｘ線が照射されていない間に、Ｘ線照射中に蓄積された撮影画像データ４ａ〜４ｆが読出され、別に設けた記憶部に保存される。

記憶部に保存された撮影画像データ４ａ〜４ｆは、図２に示すように、一部重複させながら積算・合成処理することによって歯顎の画像に再構成される。

このとき、それぞれの撮影画像データは、Ｘ線が照射される１/６０秒〜１/３秒のきわめて短い時間間隔に撮影された画像を、一気に読み出す構成となっているため、半導体撮像素子内の隣接画素間を画像データが受け渡される際に発生する暗電流を最小限に抑えることができる。

以上のように、暗電流の発生を最小限に抑えて得られた画像を、一部重複させながら積算・合成処理して歯顎画像に再構成する方法によれば、暗電流による画質の低下を最小限に抑えた画像ぼけのない鮮明なＸ線撮影画像を得ることができる。

（実施の形態２）
図３は請求項３の一実施例を示したもので、本実施の形態においては実施の形態１と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図３において７は、Ｘ線照射部１の前面に設けられ、Ｘ線の照射を機械的に間欠照射とするための機械的シャッターの一例で、Ｘ線照射スリット８の前面に配置したＸ線遮蔽板９を左右にスライド駆動させることによってＸ線照射部１からのＸ線照射を間欠的なものとすることができる。

以上のように本実施の形態によれば、短時間の時間間隔での間欠的な照射が原理的に難しいとされるＸ線管の間欠制御を行う必要がなく、Ｘ線管自体は連続的に駆動しながら、機械的な制御によって間欠照射を実現させることができるので、きわめて実用的である。

（実施の形態３）
図４は請求項４の一例を示したもので、本実施の形態においては実施の形態１および実施の形態２と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図４において１０は、部分的に開口部１１を設けた回転円板１２で構成した機械的シャッターで、回転円板１２を連続的に回転させることによって、Ｘ線の間欠照射を実現することのできる別の構成である。この構成では、回転円板１２の開口部１１の大きさによって、Ｘ線の照射期間と休止期間の比率を決定することができる。

以上のように本実施の形態によれば、機械的シャッターによるＸ線の間欠照射を回転円板１２の連続回転によって実現することができ、その間欠周期も回転速度の変化で実現できるので、シャッター構造の機械的耐久性を高めることができる。

本発明のパノラマＸ線撮影装置によれば、画質低下の原因となる半導体撮像素子内部での暗電流発生を最小限に抑えることができるので、ノイズによる画像ぼけの無い鮮明なパノラマＸ線撮影を行うことができるもので、正確な歯科診断を行う上で有用である。

本発明のパノラマＸ線撮影装置の実施の形態における、Ｘ線を間欠照射して得られる撮影画像データの演算処理を示す説明図 同パノラマＸ線撮影装置の撮影動作説明図 実施の形態２の構成を示す斜視図 実施の形態３の構成を示す斜視図

符号の説明

１ Ｘ線照射部
２ 撮像部
３ 回転アーム
７，１０ 機械的シャッター

Claims (6)

1. 所定の時間間隔で間欠的にＸ線を照射することのできるＸ線照射部と、Ｘ線照射中に蓄積された画像データをＸ線が照射されていない間に読出し、前記画像データを記憶する記憶部に保存できるようにした撮像部と、前記Ｘ線照射部と前記撮像部とを両端に備え被検体の周囲を所定の軌道に沿って移動するように配設された回転アームとを有し、前記回転アームが軌道に沿って移動する間に間欠的にＸ線撮影され前記記憶部に保存された複数の撮影画像データを演算処理することによって歯顎のパノラマ画像を構成できるようにしたパノラマＸ線撮影装置。
2. 間欠的にＸ線を照射する時間間隔を１/６０秒〜１/３秒の範囲とした請求項１記載のパノラマＸ線撮影装置。
3. Ｘ線照射部の前面に機械的シャッターを設けて間欠的にＸ線を照射できるようにした請求項１記載のパノラマＸ線撮影装置。
4. 間接的にＸ線を照射するための機械的シャッターを、部分的に開口部を設けた回転円板とした請求項１および２記載のパノラマＸ線撮影装置。
5. Ｘ線の間欠照射と、半導体撮像素子の撮像・読出し動作とを電気的に同期させる構成とした請求項１記載のパノラマＸ線撮影装置。
6. 記憶部に保存された複数の撮影画像データを、一部重複しながら積算・合成する構成とした請求項１記載のパノラマＸ線撮影装置。

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