JP2007159987A - Radiographic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus.
近時歯科用のX線撮影装置では、2次元型のイメージセンサである電気的撮像素子により撮像手段を構成したパノラマX線撮影装置が普及してきている。このようなX線撮影装置は、撮像手段として、細長いCCDセンサ等の電気的撮像素子を搭載した構成が通例であり、所定の撮影軌道に従って、X線細隙ビームにより被写体を走査し、被写体を透過したX線を電気的撮像素子で追跡して画像信号として取得したあと、それらの画像信号を処理して1枚のパノラマX線画像を得る仕組みとなっている。また、X線イメージインテンシファイアやMОSセンサを用いて、X線コーンビームで被写体を照射し、X線イメージインテンシファイアやMОSセンサ等による2次元型のイメージセンサの撮像手段を用いて、被写体の部分CT撮影を行う装置も普及しはじめている。以下の特許文献1には、上述のような電気的撮像素子を利用してパノラマX線撮影を行うX線撮影装置が開示されている。すなわち、特許文献1(特開平11−104128号公報)には、パノラマX線撮影装置に装着可能なカセット形状に形成したCCDセンサ等の電気的X線像検出器が開示され、カセットのハウジング前面の中央に設けたX線受光部の内面に、複数の正方形の撮像素子を長方形になるように2次元に配列したイメージセンサである電気的X線像検出器を配設し、X線発生部とX線検出部を支持する支持手段である旋回アームの旋回に対応した制御信号により電気的に制御し、X線を電気信号に変換してパノラマX線画像の生成に必要な画像信号をデジタル信号の形で出力するようになっている。また、特許文献2(特開平10−225455号公報)では、X線コーンビームで被写体を照射し、X線イメージインテンシファイアやMОSセンサ等、電気的撮像素子からなる2次元型のイメージセンサの撮像手段を用いて、被写体の部分CT撮影を行うX線撮影装置が開示されている。このX線撮影装置では、さらに部分CT撮影とパノラマX線撮影のモード切替ができる構成になっているが、2次元型のイメージセンサのX線検出面をX線検出部内で旋回アームの旋回軸と平行な第1の方向と、その第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする構成は開示していない。さらに、2次元型のイメージセンサの撮像手段を用いて、さらに平面断層撮影における断層の位置設定の調整や拡大率の調整が可能な構成は開示していない。
In recent dental X-ray imaging apparatuses, panoramic X-ray imaging apparatuses in which an imaging unit is configured by an electrical imaging element that is a two-dimensional image sensor have been widely used. Such an X-ray imaging apparatus typically has a configuration in which an electrical imaging device such as a long and narrow CCD sensor is mounted as an imaging means. The subject is scanned with an X-ray slit beam in accordance with a predetermined imaging trajectory. The transmitted X-rays are traced by an electric imaging device and acquired as image signals, and then these image signals are processed to obtain a single panoramic X-ray image. Also, an object is irradiated with an X-ray cone beam using an X-ray image intensifier or a MOS sensor, and the object is captured using an imaging means of a two-dimensional image sensor such as an X-ray image intensifier or an MOS sensor. An apparatus for performing partial CT imaging is also becoming popular.
他の形態のX線撮影装置として、3次元X線CT(コンピュータ断層撮影)装置が特許文献3に開示されている。この3次元X線CT装置は、水平中心軸(回転軸)を有する中空回転体に、水平中心軸を挟んで対向するX線発生部とX線検出部を備えており、これらX線発生部とX線検出部を回転体の内部に位置付けされた被写体に対して相対的に回転させながら、X線発生部から出射されて被検体を透過したX線をX線検出部で検出し、このX線検出部で検出されたX線画像を用いて3次元断層画像を再構成することができる。また、特許文献3には、X線検出面をX線検出部の旋回方向前方または後方にオフセットさせることで、関心領域の一部を常に投影しながら関心領域全てにわたる投影を行い、関心領域のX線CT撮影を行う撮影モードを備えたX線撮影装置が開示されている(以下、この撮影モードによる方法を「オフセットスキャン撮影法」という。)が開示されている。
As another form of X-ray imaging apparatus,
このオフセットスキャン撮影法は、撮影中の各時点で常に被写体全体にX線を照射するフルスキャン撮影法に比べて、撮影中の各時点で最小限被写体の半分に対してX線を照射すればよいので、換言すれば、被写体の全体にX線を照射する必要がないため、X線発生部とX線検出部の間隔を短くでき、その結果、X線撮影装置を小型化できるという利点があるが、特許文献3には、2次元型のイメージセンサのX線検出面をX線検出部内で旋回アームの旋回軸と平行な第1の方向と、その第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする構成は開示していない。
Compared to the full scan imaging method in which the entire subject is always irradiated with X-rays at each time point during imaging, this offset scan imaging method can irradiate a minimum half of the subject with X-rays at each time point during imaging. In other words, since it is not necessary to irradiate the entire subject with X-rays, the distance between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit can be shortened, and as a result, the X-ray imaging apparatus can be downsized. However, in
このような背景のもと、本発明は、2次元型のイメージセンサを用いてX線CTやパノラマ撮影を効果的に行うことができる新たなX線撮影装置を提供すること、また、従来のX線撮影装置を改良した新たなX線撮影装置を提供することを目的とするものである。2次元型のイメージセンサは、その形状から、従来のX線フィルムの代替として利用できるものの、その受光部のサイズに応じて、入手価格が飛躍的に上昇してしまうという問題があり、大判サイズの2次元型のイメージセンサを利用することは、現実的には難しい。そのため、X線の検出面が、被写体の関心領域よりも大きな撮像領域を有するほどサイズの大きなものでなくとも、比較的小さいサイズのX線検出面のイメージセンサを用いながら、大きなサイズのX線検出面のイメージセンサを用いるX線撮影装置・X線検出器に匹敵する、あるいは近づく機能を有するX線撮影装置・X線検出器が望まれていた。また、被写体の透過画像を撮影し、その撮影された透過画像から断層画像を生成する断層画像撮影において、大きなサイズの2次元イメージセンサを利用し、そのサイズに応じたX線ビームを被写体に照射してしまうと、被写体となる患者に対する被爆X線量が多くなり、問題も発生する。そのため、被写体に対し、不要な範囲にX線ビームを照射せず、比較的小さなサイズのX線検出面に対応した、必要最小限のX線ビームを照射してX線撮影をするX線撮影装置・X線検出器が望まれていた。さらに、上記のとおり、近時歯科用のX線撮影装置では、電気的撮像素子により撮像手段を構成したパノラマX線撮影装置が普及してきているが、多くのパノラマX線撮影装置では、X線検出部内でX線検出面を昇降変位させることができない構成となっており、これらの従来のパノラマX線撮影装置に僅かな改良を加えるのみで実現可能な、上記の機能を有するX線撮影装置、またはその実現を可能とするX線検出器が望まれていた。さらに、従来のパノラマX線撮影装置を改良して、上記の機能を有効に利用してCT撮影が可能なX線撮影装置、またはその実現を可能とするX線検出器が望まれていた。本発明は、このような事情に鑑みて開発されたもので、特にX線被爆の低減と、2次元イメージセンサの有効利用、従来のパノラマX線撮影装置構成の有効利用の観点から開発された、X線撮影装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、上記の目的に加えて、平面断層撮影における断層の位置設定の調整や拡大率の調整が可能なX線撮影装置を提供することを目的としている。
Against this background, the present invention provides a new X-ray imaging apparatus capable of effectively performing X-ray CT and panoramic imaging using a two-dimensional image sensor, An object of the present invention is to provide a new X-ray imaging apparatus in which the X-ray imaging apparatus is improved. Although the two-dimensional type image sensor can be used as a substitute for the conventional X-ray film because of its shape, there is a problem that the acquisition price increases dramatically according to the size of the light receiving part, and the large size It is practically difficult to use the two-dimensional image sensor. Therefore, even if the X-ray detection surface is not so large as to have an imaging region larger than the region of interest of the subject, the X-ray having a large size can be obtained while using an image sensor having a relatively small X-ray detection surface. An X-ray imaging apparatus / X-ray detector having a function comparable to or approaching an X-ray imaging apparatus / X-ray detector using an image sensor on the detection surface has been desired. Also, in tomographic imaging in which a tomographic image of a subject is photographed and a tomographic image is generated from the photographed transmitted image, a large-size two-dimensional image sensor is used to irradiate the subject with an X-ray beam corresponding to the size. If this happens, the exposure X-ray dose to the patient as the subject increases, which causes a problem. For this reason, X-ray imaging is performed by irradiating the subject with an X-ray image by irradiating the subject with an X-ray beam which is not necessary and irradiates the minimum necessary X-ray beam corresponding to a relatively small X-ray detection surface. An apparatus / X-ray detector was desired. Furthermore, as described above, panoramic X-ray imaging apparatuses in which imaging means are configured by an electrical imaging element have been widely used in recent dental X-ray imaging apparatuses. However, in many panoramic X-ray imaging apparatuses, X-rays are used. An X-ray imaging apparatus having the above-described function, which is configured so that the X-ray detection surface cannot be moved up and down in the detection unit, and can be realized only by slightly improving these conventional panoramic X-ray imaging apparatuses. Or an X-ray detector capable of realizing it is desired. Furthermore, there has been a demand for an X-ray imaging apparatus capable of performing CT imaging using the above functions effectively by improving the conventional panoramic X-ray imaging apparatus, or an X-ray detector enabling the realization thereof. The present invention was developed in view of such circumstances, and was developed particularly from the viewpoint of reducing X-ray exposure, effective use of a two-dimensional image sensor, and effective use of a conventional panoramic X-ray imaging apparatus configuration. An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus.
Another object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of adjusting the position setting of a tomographic image and adjusting the magnification ratio in planar tomography in addition to the above object.
このような目的を達成するため、本発明のX線撮影装置(請求項1)は、X線発生部と上記X線発生部に対向するとともに上記X線発生部から照射されたX線を検出するX線検出部を備え、上記X線発生部とX線検出部の間に配置された旋回軸の周りを上記X線発生部とX線検出部が旋回するX線撮影装置において、上記X線検出部は、X線検出面を備えたX線検出器と、上記X線検出面を上記X線検出部内で上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構を備えたことを特徴とする。 In order to achieve such an object, an X-ray imaging apparatus according to the present invention (Claim 1) detects an X-ray emitted from the X-ray generator while facing the X-ray generator and the X-ray generator. In the X-ray imaging apparatus in which the X-ray generation unit and the X-ray detection unit swivel about a turning axis disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, The line detection unit includes an X-ray detector having an X-ray detection surface, a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis in the X-ray detection unit, and the first direction. A first moving mechanism is provided that can move in a second direction orthogonal to each other.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項2)は、上記X線発生部は、上記X線発生部から上記X線検出部に照射されるX線の照射方向を上記第1の方向と第2の方向に移動可能とする第2の移動機構を備えたことを特徴とする。 In the X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 2), the X-ray generation unit sets the irradiation direction of the X-rays irradiated from the X-ray generation unit to the X-ray detection unit. And a second moving mechanism that can move in the second direction.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項3)は、上記X線発生部が、上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線をX線コーンビームに成形する第1の成形手段と、上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線を細隙X線ビームに成形する第2の成形手段と、上記第1の成形手段と第2の成形手段のいずれか一方を、上記X線発生部のX線源と上記X線検出部のX線検出面の間に選択的に介在させる第1の切換手段を備えており、上記X線検出部が、上記第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面と、上記第2の成形手段によって成形された細隙X線ビームを受ける第2のX線検出面と、上記第1のX線検出面と第2のX線検出面のいずれか一方を、上記X線発生部から照射されたX線ビームの照射領域に位置させる第2の切換手段を備えていることを特徴とする。 In an X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 3), the X-ray generation unit converts X-rays emitted from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into an X-ray cone beam. A first shaping means for shaping, a second shaping means for shaping X-rays irradiated from the X-ray generation section toward the X-ray detection section into a narrow gap X-ray beam, and the first shaping means, A first switching means for selectively interposing one of the second shaping means between the X-ray source of the X-ray generation section and the X-ray detection surface of the X-ray detection section; The X-ray detection unit receives a first X-ray detection surface that receives the X-ray cone beam shaped by the first shaping means, and a second X-ray detection beam that is shaped by the second shaping means. The X-ray detection surface and any one of the first X-ray detection surface and the second X-ray detection surface are irradiated from the X-ray generation unit. Characterized in that it comprises a second switching means for positioning the irradiation area of the X-ray beam.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項4)は、上記X線発生部が、上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線をX線コーンビームに成形する第1の成形手段を備え、上記X線検出部が、上記第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面を備え、上記関心領域のX線CT撮影を行う撮影モードを備えていることを特徴とする。 In an X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 4), the X-ray generation unit converts X-rays emitted from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into an X-ray cone beam. A first shaping means for shaping, wherein the X-ray detection unit comprises a first X-ray detection surface that receives the X-ray cone beam shaped by the first shaping means, and the X-ray CT of the region of interest It is characterized by having a photographing mode for photographing.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項5)は、上記第2の成形手段によって成形された細隙X線ビームを上記第2のX線検出面で受けてパノラマX線撮影を行う撮影モードを備えていることを特徴とする。 An X-ray imaging apparatus according to another embodiment of the present invention (Claim 5) receives panoramic X-ray imaging by receiving the slit X-ray beam formed by the second forming means on the second X-ray detection surface. It is characterized by having a photographing mode for performing.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項6)は、上記第1の移動機構により、上記X線検出面を上記第2の方向に移動させて上記X線検出部の旋回方向前方または後方にオフセットさせることで、関心領域の一部を常に投影しながら関心領域全てにわたる投影を行い、前記関心領域のX線CT撮影を行う撮影モードを備えていることを特徴とする。 In an X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 6), the X-ray detection surface is moved in the second direction by the first moving mechanism to turn the X-ray detection unit. It is characterized by having an imaging mode for performing X-ray CT imaging of the region of interest by performing projection over the entire region of interest while always projecting a part of the region of interest by offsetting forward or backward.
本発明の他の形態に係るX線検出器(請求項7)は、X線発生部と上記X線発生部に対向するとともに上記X線発生部から照射されたX線を検出するX線検出部を備え、上記X線発生部とX線検出部の間に配置された旋回軸の周りを上記X線発生部とX線検出部が旋回するX線撮影装置に備えられるX線検出器であって、上記X線検出器は、X線検出面と、上記X線検出面を上記X線検出器内で上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第1の移動機構を備えたことを特徴とする。 An X-ray detector according to another aspect of the present invention (Claim 7) is an X-ray detector that detects an X-ray emitted from the X-ray generator while facing the X-ray generator and the X-ray generator. An X-ray detector provided in an X-ray imaging apparatus in which the X-ray generation unit and the X-ray detection unit rotate around a turning axis disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit The X-ray detector includes an X-ray detection surface, a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis in the X-ray detector, and a direction orthogonal to the first direction. And a first moving mechanism for moving in the second direction.
本発明の他の形態に係るX線検出器(請求項8)は、X線発生部と上記X線発生部に対向するとともに上記X線発生部から照射されたX線を検出するX線検出部を備え、上記X線発生部とX線検出部の間に配置された旋回軸の周りを上記X線発生部とX線検出部が旋回し、上記X線検出部においてX線検出器の装着部が上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と直交する第2の方向に変位するX線撮影装置に備えられるX線検出器であって、
上記X線検出器は、X線検出面と、上記X線検出器内で上記X線検出面を上記第1の方向に移動させる第1の移動機構を備えたことを特徴とする。
An X-ray detector according to another aspect of the present invention (Claim 8) is an X-ray detector that detects an X-ray emitted from the X-ray generator while facing the X-ray generator and the X-ray generator. The X-ray generator and the X-ray detector rotate around a turning axis disposed between the X-ray generator and the X-ray detector, and the X-ray detector includes an X-ray detector. An X-ray detector provided in an X-ray imaging apparatus in which a mounting portion is displaced in a second direction orthogonal to a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis,
The X-ray detector includes an X-ray detection surface and a first moving mechanism for moving the X-ray detection surface in the X-ray detector in the first direction.
本発明のX線撮影装置(請求項1)は、X線発生部と上記X線発生部に対向するとともに上記X線発生部から照射されたX線を検出するX線検出部を備え、上記X線発生部とX線検出部の間に配置された旋回軸の周りを上記X線発生部とX線検出部が旋回するX線撮影装置において、上記X線検出部は、X線検出面を備えたX線検出器と、上記X線検出面を上記X線検出部内で上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構を備えている。このような構成を備えたX線撮影装置によれば、上記第1の方向にX線検出面を移動でき、また、上記第2の方向にX線検出面を移動させることもできるので、X線検出面の二次元の移動が可能である。そのため、中判サイズ以下のX線検出面のイメージセンサを用いながら、上記の二次元の移動で、大判サイズのX線検出面のイメージセンサを用いるX線撮影装置・X線検出器に匹敵する、あるいは近づく機能を有するX線撮影装置・X線検出器が実現できる。例えば、後述のオフセットスキャンのX線CT撮影も可能であり、かつ、X線ビームも中判サイズ以下のX線検出面に対応する範囲で照射すれば足りるので、被写体の関心領域よりも広い大判の2次元イメージセンサを用いることなくX線CT撮影等の撮影を行うことができ、X線被爆の低減と、2次元イメージセンサの有効利用、従来のパノラマX線撮影装置構成の有効利用が可能である。また、X線発生部とX線検出部の間に位置付けされた患者の撮影部位に対して最も相応しい撮影角度、すなわちアーチファクトが発生することの無い角度でX線を照射できる。したがって、アーチファクトの無いX線撮影画像を得ることができる。さらに、平面断層撮影における断層の位置設定の調整や拡大率の調整が可能なX線撮影装置を提供できる。 An X-ray imaging apparatus according to the present invention (Claim 1) includes an X-ray detector that faces the X-ray generator and the X-ray generator and detects X-rays emitted from the X-ray generator, In the X-ray imaging apparatus in which the X-ray generation unit and the X-ray detection unit swivel around a turning axis disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, the X-ray detection unit has an X-ray detection surface And an X-ray detector having a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis and a second direction orthogonal to the first direction within the X-ray detection unit A first moving mechanism is provided. According to the X-ray imaging apparatus having such a configuration, the X-ray detection surface can be moved in the first direction, and the X-ray detection surface can be moved in the second direction. Two-dimensional movement of the line detection surface is possible. Therefore, it is comparable to an X-ray imaging apparatus / X-ray detector that uses an image sensor of a large size X-ray detection surface by the above-mentioned two-dimensional movement while using an image sensor of an X-ray detection surface of medium size or smaller. Alternatively, an X-ray imaging apparatus / X-ray detector having a function of approaching can be realized. For example, X-ray CT imaging with an offset scan described later is possible, and an X-ray beam only needs to be irradiated in a range corresponding to an X-ray detection surface having a medium size or less. X-ray CT imaging can be performed without using a 2D image sensor, reducing X-ray exposure, using a 2D image sensor effectively, and using a conventional panoramic X-ray imaging system. It is. Further, X-rays can be irradiated at an imaging angle most suitable for an imaging region of a patient positioned between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, that is, an angle at which no artifact is generated. Therefore, an X-ray image without artifacts can be obtained. Furthermore, it is possible to provide an X-ray imaging apparatus capable of adjusting the position setting of a tomographic image and adjusting the magnification in planar tomography.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項2)は、上記X線発生部は、上記X線発生部から上記X線検出部に照射されるX線の照射方向を上記第1の方向と第2の方向に移動可能とする第2の移動機構を備えている。したがって、このような構成を備えたX線撮影装置によれば、第1の移動機構と第2の移動機構の協働により、患者の撮影部位に対して更に相応しい撮影角度、すなわちアーチファクトが発生することの無い角度でX線を照射できる。したがって、アーチファクトの無いX線撮影画像を得ることができる。 In the X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 2), the X-ray generation unit is configured to change the X-ray irradiation direction from the X-ray generation unit to the X-ray detection unit. And a second moving mechanism that can move in the second direction. Therefore, according to the X-ray imaging apparatus having such a configuration, an imaging angle more appropriate for the imaging region of the patient, that is, an artifact is generated by the cooperation of the first moving mechanism and the second moving mechanism. X-rays can be irradiated at an angle that does not occur. Therefore, an X-ray image without artifacts can be obtained.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項3)は、上記X線発生部が、上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線をX線コーンビームに成形する第1の成形手段と、上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線を細隙X線ビームに成形する第2の成形手段と、上記第1の成形手段と第2の成形手段のいずれか一方を、上記X線発生部のX線源と上記X線検出部のX線検出面の間に選択的に介在させる第1の切換手段を備えており、上記X線検出部が、上記第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面と、上記第2の成形手段によって成形された細隙X線ビームを受ける第2のX線検出面と、上記第1のX線検出面と第2のX線検出面のいずれか一方を、上記X線発生部から照射されたX線ビームの照射領域に位置させる第2の切換手段を備えている。したがって、このような構成を備えたX線撮影装置によれば、第1の切換手段と第2の切換手段を切り換えることにより、CT撮影時にはX線発生部から出射されたX線コーンビームをX線検出部の対応するX線検出面で検出し、また、パノラマ撮影時等にはX線発生部から出射された細隙X線ビームをX線検出部の対応するX線検出面で検出できる。そのため、CT撮影時とパノラマ撮影時のそれぞれにおいて、最も適したX線検出面が選択でき、また、それぞれのX線検出面に対して最適かつ必要最小限のX線ビームを選択可能であり、効率が良い。 In an X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 3), the X-ray generation unit converts X-rays emitted from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into an X-ray cone beam. A first shaping means for shaping, a second shaping means for shaping X-rays irradiated from the X-ray generation section toward the X-ray detection section into a narrow gap X-ray beam, and the first shaping means, A first switching means for selectively interposing one of the second shaping means between the X-ray source of the X-ray generation section and the X-ray detection surface of the X-ray detection section; The X-ray detection unit receives a first X-ray detection surface that receives the X-ray cone beam shaped by the first shaping means, and a second X-ray detection beam that is shaped by the second shaping means. The X-ray detection surface and any one of the first X-ray detection surface and the second X-ray detection surface are irradiated from the X-ray generation unit. And a second switching means for positioning the irradiation area of the X-ray beam. Therefore, according to the X-ray imaging apparatus having such a configuration, by switching between the first switching means and the second switching means, the X-ray cone beam emitted from the X-ray generation unit at the time of CT imaging is converted to X-ray. The X-ray detection surface corresponding to the X-ray detection unit detects the slit X-ray beam emitted from the X-ray generation unit at the time of panoramic imaging or the like. . Therefore, the most suitable X-ray detection surface can be selected in each of CT imaging and panoramic imaging, and the optimum and necessary minimum X-ray beam can be selected for each X-ray detection surface. Efficiency is good.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項4)は、上記X線発生部が、上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線をX線コーンビームに成形する第1の成形手段を備え、上記X線検出部が、上記第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面を備え、上記関心領域のX線CT撮影を行う撮影モードを備えている。したがって、このような構成を備えたX線撮影装置によれば、第1の撮影モードであるフルスキャンX線CTまたは第2の撮影モードであるオフセットスキャン撮影モードによるX線断層撮影画像が得られる。 In an X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 4), the X-ray generation unit converts X-rays emitted from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into an X-ray cone beam. A first shaping means for shaping, wherein the X-ray detection unit comprises a first X-ray detection surface that receives the X-ray cone beam shaped by the first shaping means, and the X-ray CT of the region of interest It has a shooting mode for shooting. Therefore, according to the X-ray imaging apparatus having such a configuration, an X-ray tomographic image can be obtained by the full scan X-ray CT that is the first imaging mode or the offset scan imaging mode that is the second imaging mode. .
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項5)は、上記第2の成形手段によって成形された細隙X線ビームを上記第2のX線検出面で受けてパノラマX線撮影を行う撮影モードを備えている。したがって、このような構成を備えたX線撮影装置によれば、パノラマX線撮影のために最も適したX線検出面により、また、そのX線検出面に対して最適かつ必要最小限の細隙X線ビームを照射して効率的にパノラマX線撮影を行うことが可能であり、効率が良い。 An X-ray imaging apparatus according to another embodiment of the present invention (Claim 5) receives panoramic X-ray imaging by receiving the slit X-ray beam formed by the second forming means on the second X-ray detection surface. It has a shooting mode for performing Therefore, according to the X-ray imaging apparatus having such a configuration, an X-ray detection surface most suitable for panoramic X-ray imaging is used, and the optimal and necessary minimum details are provided for the X-ray detection surface. It is possible to efficiently perform panoramic X-ray imaging by irradiating a gap X-ray beam, which is efficient.
本発明の他の形態に係るX線撮影装置(請求項6)は、上記第1の移動機構により、上記X線検出面を上記第2の方向に移動させて上記X線検出部の旋回方向前方または後方にオフセットさせることで、関心領域の一部を常に投影しながら関心領域全てにわたる投影を行い、前記関心領域のX線CT撮影を行う撮影モードを備えている。したがって、このような構成を備えたX線撮影装置によれば、第2の撮影モード(オフセットスキャンX線CT)による広い範囲の被写体関心領域のX線断層撮影画像が得られる。 In an X-ray imaging apparatus according to another aspect of the present invention (Claim 6), the X-ray detection surface is moved in the second direction by the first moving mechanism to turn the X-ray detection unit. By offsetting forward or backward, an imaging mode for performing X-ray CT imaging of the region of interest by performing projection over the entire region of interest while always projecting a part of the region of interest is provided. Therefore, according to the X-ray imaging apparatus having such a configuration, an X-ray tomographic image of a wide range of subject regions of interest in the second imaging mode (offset scan X-ray CT) can be obtained.
本発明の他の形態に係るX線検出器(請求項7)は、X線発生部と上記X線発生部に対向するとともに上記X線発生部から照射されたX線を検出するX線検出部を備え、上記X線発生部とX線検出部の間に配置された旋回軸の周りを上記X線発生部とX線検出部が旋回するX線撮影装置に備えられるX線検出器であって、上記X線検出器は、X線検出面と、上記X線検出面を上記X線検出器内で上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第1の移動機構を備えている。したがって、このような構成を備えたX線検出器によれば、上記第1の方向にX線検出面を移動でき、また、上記第2の方向にX線検出面を移動させて後述のオフセットスキャンのX線CT撮影も可能であり、かつ、X線ビームもX線検出面に対応する範囲で照射されれば足りるので、被写体の関心領域よりも広い大判の2次元イメージセンサを用いることなくX線CT撮影等の撮影を行うことができ、X線被爆の低減と、2次元イメージセンサの有効利用、従来のパノラマX線撮影装置構成の有効利用が可能である。また、X線発生部とX線検出部の間に位置付けされた患者の撮影部位に対して最も相応しい撮影角度、すなわちアーチファクトが発生することの無い角度でX線の照射を受けることができる。したがって、アーチファクトの無いX線撮影画像を得ることができる。さらに、平面断層撮影における断層の位置設定の調整や拡大率の調整が可能なX線検出器を提供できる。 An X-ray detector according to another aspect of the present invention (Claim 7) is an X-ray detector that detects an X-ray emitted from the X-ray generator while facing the X-ray generator and the X-ray generator. An X-ray detector provided in an X-ray imaging apparatus in which the X-ray generation unit and the X-ray detection unit rotate around a turning axis disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit The X-ray detector includes an X-ray detection surface, a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis in the X-ray detector, and a direction orthogonal to the first direction. A first moving mechanism for moving in the second direction is provided. Therefore, according to the X-ray detector having such a configuration, the X-ray detection surface can be moved in the first direction, and the X-ray detection surface can be moved in the second direction to be described later. Scanning X-ray CT imaging is also possible, and the X-ray beam only needs to be irradiated within a range corresponding to the X-ray detection surface. Imaging such as X-ray CT imaging can be performed, and X-ray exposure can be reduced, a two-dimensional image sensor can be effectively used, and a conventional panoramic X-ray imaging apparatus configuration can be effectively used. Further, X-ray irradiation can be performed at an imaging angle most suitable for an imaging region of a patient positioned between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, that is, an angle at which no artifact is generated. Therefore, an X-ray image without artifacts can be obtained. Further, it is possible to provide an X-ray detector capable of adjusting the position setting of a tomographic image and adjusting the magnification in planar tomography.
本発明の他の形態に係るX線検出器(請求項8)は、X線発生部と上記X線発生部に対向するとともに上記X線発生部から照射されたX線を検出するX線検出部を備え、上記X線発生部とX線検出部の間に配置された旋回軸の周りを上記X線発生部とX線検出部が旋回し、上記X線検出部においてX線検出器の装着部が上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と直交する第2の方向に変位するX線撮影装置に備えられるX線検出器であって、
上記X線検出器は、X線検出面と、上記X線検出器内で上記X線検出面を上記第1の方向に移動させる第1の移動機構を備えている。一方、従来のパノラマX線撮影装置は、カセットホルダに装着されたフィルムカセットの送りを行うために、X線検出部において、X線検出器の装着部が、旋回アームの旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と直交する第2の方向に変位する構成をとるものが多い。したがって、上記のような構成を備えたX線検出器によれば、上記第1の方向にX線検出面を移動でき、また、X線検出面がX線検出器の上記装着部によって上記第2の方向に移動されることで、後述のオフセットスキャンのX線CT撮影も可能であり、かつ、X線ビームもX線検出面に対応する範囲で照射されれば足りるので、被写体の関心領域よりも広い大判の2次元イメージセンサを用いることなくX線CT撮影等の撮影を行うことができ、X線被爆の低減と、2次元イメージセンサの有効利用、従来のパノラマX線撮影装置構成の有効利用が可能である。また、X線発生部とX線検出部の間に位置付けされた患者の撮影部位に対して最も相応しい撮影角度、すなわちアーチファクトが発生することの無い角度でX線の照射を受けることができる。したがって、アーチファクトの無いX線撮影画像を得ることができる。さらに、平面断層撮影における断層の位置設定の調整や拡大率の調整が可能なX線検出器を提供できる。
An X-ray detector according to another aspect of the present invention (Claim 8) is an X-ray detector that detects an X-ray emitted from the X-ray generator while facing the X-ray generator and the X-ray generator. The X-ray generator and the X-ray detector rotate around a turning axis disposed between the X-ray generator and the X-ray detector, and the X-ray detector includes an X-ray detector. An X-ray detector provided in an X-ray imaging apparatus in which a mounting portion is displaced in a second direction orthogonal to a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis,
The X-ray detector includes an X-ray detection surface and a first moving mechanism that moves the X-ray detection surface in the X-ray detector in the first direction. On the other hand, in the conventional panoramic X-ray imaging apparatus, in order to feed the film cassette mounted on the cassette holder, in the X-ray detection unit, the X-ray detector mounting unit is in the axial direction of the swing axis of the swing arm. Many of them are configured to be displaced in a second direction orthogonal to the parallel first direction. Therefore, according to the X-ray detector having the above-described configuration, the X-ray detection surface can be moved in the first direction, and the X-ray detection surface can be moved by the mounting portion of the X-ray detector. By moving in the direction of 2, it is possible to perform X-ray CT imaging with an offset scan, which will be described later, and the X-ray beam only needs to be irradiated in a range corresponding to the X-ray detection surface. X-ray CT imaging and the like can be performed without using a wider two-dimensional image sensor that is wider than that, reducing X-ray exposure, effective use of a two-dimensional image sensor, and the configuration of a conventional panoramic X-ray imaging apparatus Effective use is possible. Further, X-ray irradiation can be performed at an imaging angle most suitable for an imaging region of a patient positioned between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, that is, an angle at which no artifact is generated. Therefore, an X-ray image without artifacts can be obtained. Further, it is possible to provide an X-ray detector capable of adjusting the position setting of a tomographic image and adjusting the magnification in planar tomography.
以下、添付図面を参照して本発明に係るX線撮影装置の実施例を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向や場所を意味する用語(例えば、「上」、「下」、「左」、「右」及びそれらの用語を含む他の用語)を用いるが、これらの用語は図面に表された構成を視覚的に理解し易くするために用いるものであって、発明の技術的範囲を定めるために利用されるべきものではない。 Embodiments of an X-ray imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms (for example, “up”, “down”, “left”, “right” and other terms including those terms) meaning a specific direction or place are used. The terminology is used to facilitate understanding of the configuration shown in the drawings, and should not be used to define the technical scope of the invention.
図1〜図5は、本発明の一実施形態に係るX線撮影装置の外観を示す。X線撮影装置は、従来から歯科分野で広く知られている種々の撮影(例えば、パノラマ撮影、リニア断層撮影、リニアスキャン撮影、スキャノグラム撮影)のほかに、3次元コンピュータX線断層撮影(Computer Tomography:以下「CT」と略す。)が実施できるものである。なお、実施形態のX線撮影装置は歯科用のX線撮影装置であるが、本発明の適用は歯科用X線撮影装置に限るものでなく、頭部領域の詳細な画像情報が要求される耳鼻科など、他の医用X線撮影装置にも等しく適用できる。また、図示するX線撮影装置は縦型のX線撮影装置で、患者が立った状態で使用されるものであるが、装置の設置角度や被写体の載置角度は任意に設定でき、患者を仰臥した状態で使用する所謂横型のX線撮影装置にも適用可能である。 1 to 5 show the appearance of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. The X-ray imaging apparatus includes various types of imaging (for example, panoramic imaging, linear tomography, linear scan imaging, scanogram imaging) that have been widely known in the dental field, and three-dimensional computer X-ray tomography (Computer Tomography) : Hereinafter abbreviated as “CT”). Although the X-ray imaging apparatus of the embodiment is a dental X-ray imaging apparatus, the application of the present invention is not limited to the dental X-ray imaging apparatus, and detailed image information of the head region is required. The present invention is equally applicable to other medical X-ray imaging apparatuses such as otolaryngology. The illustrated X-ray imaging apparatus is a vertical X-ray imaging apparatus that is used with the patient standing. However, the installation angle of the apparatus and the placement angle of the subject can be arbitrarily set, The present invention can also be applied to a so-called horizontal X-ray imaging apparatus used in a supine state.
図から明らかなように、X線撮影装置(以下、単に「撮影装置」という。)1は、概略、床面に固定された垂直柱2と、垂直柱2に沿って昇降可能に設けられた昇降フレーム(第1のフレーム)3と、垂直方向の旋回軸(図6〜図8を参照して後に説明する。)を中心として旋回可能に昇降フレーム3に連結された旋回アーム(第2のフレーム)4を有する。
As is apparent from the figure, an X-ray imaging apparatus (hereinafter simply referred to as “imaging apparatus”) 1 is generally provided with a
昇降フレーム3は、図3,4に示すように、全体が略コ字形状を有し、概略、柱2に昇降自在に連結された垂直フレーム部5と、垂直フレーム部5の上端部と下端部から前方(図3の左側、図4の右側)に向けてそれぞれ伸びる上部フレーム部6及び下部フレーム部7を有する。上部フレーム部6は、後述するように、上部フレーム部6と下部フレーム部7の間に配置されている旋回アーム4を旋回自在に支持する。下部フレーム部7は、図5に示すように、被写体である人の頭部を位置付けする位置付け機構8を備えている。例えば、実施形態のX線撮影装置1の位置付け機構8は、顎部をその下から支持するチンレスト9と、患者頭部をその左右側方から支持する一対の横方向規制部材10と、位置付けされた人が安定を保つために両手で握る一対のハンドル11を有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
旋回アーム4は、図1,2に示すように、全体が略逆凹形状を有し、概略、上部フレーム部6の下に配置されると共に後述する連結機構を介して該上部フレーム部6に旋回自在に懸垂支持されている水平アーム部12と、水平アーム部12の左右端部から下方に向けてそれぞれ伸びる第1及び第2の懸垂部13,14を有し、図2の右側に示された第1の懸垂部13がX線発生部15を有し、図2の左側に示された第2の懸垂部14がX線検出部16を有し、これらX線発生部15とX線検出部16が所定の間隔をあけて対向している。これらX線発生部15とX線検出部16が対向する水平方向を「Y方向」といい、これと直交する水平方向を「X方向」という。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
昇降フレーム3と旋回アーム4を連結する連結機構(第2の連結手段)について図6〜図8を参照して説明する。連結機構は、旋回アームハウジング17の内部に収容されたXY移動機構18を有する。XY移動機構18は、旋回アームハウジング17に固定されると共にY方向に伸びる一対のY方向ガイドレール19と、これらY方向ガイドレール19に沿ってY方向に往復移動可能なY方向移動フレーム20と、Y方向移動フレーム20に固定されると共にX方向に伸びる一対のX方向ガイドレール21と、これらX方向ガイドレール21に沿ってX方向に往復移動可能なX方向移動フレーム22を有する。Y方向移動フレーム20は、旋回アームハウジング17に固定されたY方向移動モータ23に適当な駆動伝達機構(例えば、モータ23に駆動連結されたねじ軸24と、内側にねじ切りされて、ねじ軸24に螺合すると共にY方向移動フレーム20に固定され、ねじ軸24の回動により変位駆動されるナット25を含む機構)を介して連結されており、Y方向移動モータ23の駆動に基づいてY方向移動フレーム20がY方向に移動するようにしてある。同様に、X方向移動フレーム22は、Y方向移動フレーム20に固定されたX方向移動モータ26に適当な駆動伝達機構(例えば、モータ26に駆動連結されたねじ軸27と、内側にねじ切りされて、ねじ軸27に螺合すると共にX方向移動フレーム22に固定され、ねじ軸27の回動により変位駆動されるナット28を含む機構)を介して連結されており、X方向移動モータ26の駆動に基づいてX方向移動フレーム22がX方向に移動するようにしてある。このように、XY移動機構18において、一対のY方向ガイドレール19、Y方向移動フレーム20がY方向移動機構、Y方向移動モータ23、及びその駆動伝達機構(ねじ軸24,ナット25)がY方向移動機構を構成しており、一対のX方向ガイドレール21、X方向移動フレーム22、X方向移動モータ26、及びその駆動伝達機構(ねじ軸27、ナット28)がX方向移動機構を構成している。
A connection mechanism (second connection means) for connecting the elevating
昇降フレーム3と旋回アーム4を連結している円筒形状又は円柱形状の旋回軸29は、下端部がX方向移動フレーム22に固定され、昇降フレーム3における上部フレーム部6の上部フレームハウジング30に内蔵された軸受(第1の連結手段)31に回転自在に支持されている。また、旋回軸29の上端部には横断面が円形のベルト巻回部32が形成されており、このベルト巻回部32にベルト33が巻回されている。ベルト33はまた上部フレームハウジング30に内蔵されている別のプーリ(図示せず)に架けられ、上部フレームハウジング30に内蔵されている旋回モータ34が該別のプーリに駆動連結されており、旋回モータ34の駆動に基づいて旋回軸29及びこれに固定された旋回アーム4が回転するようにしてある。旋回軸29に着目して考えると、旋回軸29は上記X線発生部15とX線検出部16の間に配置されているのであり、旋回軸29の周りを上記X線発生部15とX線検出部16が旋回する。旋回軸29は、本実施例では図の上下に伸延しているが、上述のようにX線撮影装置を患者仰臥型に構成することもできるので、水平方向に伸延するように構成してもよく、任意の角度に設定できる。
A cylindrical or
図9に示すように、X線発生部15は、以下に説明する種々の構成を囲むX線発生部ハウジング35を有する。X線発生部ハウジング35は、X線発生部回転機構36を介して旋回アームハウジング17に連結されている。具体的に、実施形態のX線撮影装置では、X線発生部回転機構36は、旋回アームハウジング17の内部に固定されたX線発生部回転モータ37と、旋回アームハウジング17に回転自在に取り付けられた垂直軸38と、X線発生部回転モータ37と垂直軸38を駆動連結する歯車機構39と、X線発生部ハウジング35と垂直軸38に固定された固定部材40を有し、X線発生部回転モータ37の駆動に基づいてX線発生部ハウジング35が垂直軸38を中心に回転するようにしてある。
As shown in FIG. 9, the
X線発生部ハウジング35の内部には、X線遮断ケースで形成されたX線発生器42が収容され、X線発生器42内にX線発生源であるX線管(X線源)41が収容されている。X線管41は、X線検出部16に対向する領域(図9の左側の領域)を除いて、上述のX線発生器42を形成するX線遮断ケースで囲まれている。X線発生器42はX線検出部16に対向する領域にX線出射開口部43を備えており、このX線出射開口部43の外側にビーム成形機構44が配置されている。図10に示すように、ビーム成形機構44は、複数のガイドローラ45を介して複数の垂直ガイドレール46に沿って昇降自在に支持された支持フレームであるブロック47を有する。ブロック47は、X線管41から照射されたX線をX線検出部16に向けて案内するX線出射口48(図9参照)を備えており、X線発生部ハウジング35に固定されたブロック昇降モータ49に例えばねじ機構を介して連結され、ブロック昇降モータ49の駆動に基づいて矢示Aで示す上下方向(旋回軸29の軸方向と平行な第1の方向)に移動できるようにしてある。図9において、ブロック昇降モータ49からは下方にねじ軸が伸び、ブロック47から突出する内側にねじ切りをされた突出片に螺合しており、ブロック昇降モータ49の駆動に基づくねじ軸の回動により、突出片が上下方向に移動することでブロック47が上下方向に移動するようになっている。ブロック47の上下方向の移動により、照射野は旋回軸29の軸方向と平行な方向に変更または切換される。
An
ブロック47の前方、特にX線出射口48の外側には、X線管41から出射されたX線ビームを成形するビーム成形手段である長方形のビーム成形板(スリット板)50が配置されている。ビーム成形板50は、ブロック47の前面に固定された複数の案内ローラ51によって水平方向に移動可能に支持されている。また、ビーム成形板50は連結アーム52を備えており、連結アーム52に固定されたナット53がブロック47に回転自在に支持された水平ねじ軸54に螺合されている。さらに、水平ねじ軸54がブロック47に固定されたビーム成形板移動モータ55に連結されている。したがって、ビーム成形板50は、ビーム成形板移動モータ55の駆動に基づいて、ブロック47の前部を矢示Bで示す左右方向(第1の方向と直交する第2の方向)に移動することができる。
A rectangular beam shaping plate (slit plate) 50 that is a beam shaping means for shaping the X-ray beam emitted from the
実施形態において、ビーム成形板50は、3つのスリットすなわちビーム成形開口部(1次成形用開口部)を有する。具体的に、これら3つのビーム成形開口部には、縦方向(第1の方向)と横方向(第2の方向)に所定の長さを有する長方形又は正方形のCT撮影用ビーム透過孔(スリット)56(第1の成形手段)と、縦長のパノラマ撮影用ビーム透過孔(スリット)57(第2の成形手段)と、同じく縦長のセファロ撮影用ビーム透過孔(スリット)58(第3の成形手段)が含まれる。したがって、CT撮影用ビーム透過孔56がX線出射口48を介してX線管41に対向している状態では、X線発生部15からX線検出部16に向けて角錐状に広がるX線ビームが出射される。ビーム成形板移動モータ55の駆動により、ビーム成形板50を移動させ、上記の3つのビーム成形開口部のいずれかを、上記X線発生部15のX線管41と上記X線検出部16の後述のX線検出面72Aまたは72Bの間に選択的に介在させる。CT撮影用ビーム透過孔56、パノラマ撮影用ビーム透過孔57、セファロ撮影用ビーム透過孔58の寸法および形状は任意であるが、後述のX線検出面72A、X線検出面72Bの寸法・形状に一致する、またはほぼ一致するX線ビームを形成する寸法・形状に設定されることが望ましい。ここにおいて、CT撮影用ビーム透過孔56は上記X線発生部15からX線検出部16に向けて照射されるX線を後述のX線コーンビームに成形する第1の成形手段であり、パノラマ撮影用ビーム透過孔57、セファロ撮影用ビーム透過孔58は上記X線発生部15からX線検出部16に向けて照射されるX線を後述の細隙X線ビームに成形する第2の成形手段であり、ビーム成形板50、ビーム成形板移動モータ55、連結アーム52、ナット53、水平ねじ軸54は第1の切換手段である。ビーム成形機構44、ブロック昇降モータ49、ガイドローラ45、垂直ガイドレール46、X線出射口48、CT撮影用ビーム透過孔56、ビーム成形板50、案内ローラ51、ビーム成形板移動モータ55、連結アーム52、ナット53、水平ねじ軸54は、上記X線発生部15からX線検出部16に照射されるX線の照射方向を前述の第1の方向と第2の方向に移動させる第2の移動機構である。このX線ビームは、CT撮影用ビーム透過孔56の縦と横の寸法が同じであることから、ビーム進行方向と直交する横断面が正方形を有する。本発明のCT撮影用のX線ビームは、円錐状のビームでも角錐状のビームでもよく、本出願においてはこれらの円錐状のビーム、角錐状のビームをX線コーンビームと呼ぶ。本出願においてX線コーンビームが要求されるのは、本件の実施例におけるCT撮影が、X線ビームを関心領域に照射しつつ、X線発生部とX線検出部を最小180°旋回させて関心領域全体のCT撮影を行うものであるためである。したがって、X線コーンビームは円錐状、角錐状を基本とするが、上記の目的を達成できれば任意の形状で構わない。CT撮影が後述のオフセットスキャンによるCT撮影である場合は、X線コーンビームは、関心領域の半分を照射できる広がりがあれば足りる。また、パノラマ撮影用ビーム透過孔57又はセファロ撮影用ビーム透過孔58がX線出射口48を介してX線管41に対向している状態では、X線発生部15からX線検出部16に向けて、厳密に言えば角錐台であるが、横断面上で縦方向の長さが横方向の長さに比べて長い板状のX線フラットビームが出射される。本出願においては、板状のX線フラットビームを細隙X線ビームと呼ぶ。
In the embodiment, the
図19、20は図9、10の第2の移動機構の変形例である。図9、10の実施例のビーム成形機構44の昇降機構が無い代わりに、高さの異なるCT撮影用ビーム透過孔が複数設けられるのみであるので、共通の構成は説明を省略する。図19、20の実施例は、図9、10の実施例の複数のガイドローラ45、複数の垂直ガイドレール46、垂直ガイドレール46に沿って昇降自在に支持された支持フレームであるブロック47を備えていない。しかし、図9、10の実施例においては、ビーム成形板50にCT撮影用ビーム透過孔が1つしか設けられていないのに対し、図19、20の実施例においては、ビーム成形板50に旋回軸29の軸方向と平行な方向に高さの異なる複数のCT撮影用ビーム透過孔56a、56bが設けられている。CT撮影用ビーム透過孔56aは低い位置に、CT撮影用ビーム透過孔56bは高い位置に配置されている。なお、図20のビーム成形板50には、パノラマ撮影用ビーム透過孔(スリット)57(は示しているが、セファロ撮影用ビーム透過孔58は省略してある。ビーム成形板移動モータ55の駆動により、ビーム成形板50を移動させ、上記の3つのビーム成形開口部のいずれかを選択し、X線発生器42の前方に配置させる。CT撮影用ビーム透過孔56a、56bのうちいずれを選択するかにより、形成されるX線コーンビームの照射方向が異なってくる。CT撮影用ビーム透過孔56aを選択すると、X線コーンビームは低い方向に照射され、CT撮影用ビーム透過孔56bを選択すると、X線コーンビームは高い方向に照射される。
19 and 20 are modifications of the second moving mechanism of FIGS. 9 and 10, only the plurality of CT imaging beam transmission holes having different heights are provided in place of the elevating mechanism of the
図21(a)、(b)はその様子を模式的に示した図である。図21(a)は低い位置のCT撮影用ビーム透過孔56aがX線発生器42の前方に配置されている状態を示す。
CT撮影用ビーム透過孔56aによって形成されたX線コーンビームは低い位置の照射野100に照射される。図21(b)は高い位置のCT撮影用ビーム透過孔56bがX線発生器42の前方に配置されている状態を示す。CT撮影用ビーム透過孔56bによって形成されたX線コーンビームは高い位置の照射野101に照射される。このようにして、ビーム成形板50が矢示のBで示す方向に変位することで、照射野が矢示のRで示す方向に変更または切換される。図より、照射野は旋回軸29の軸方向と平行な方向に変更または切換されていることがわかる。照射野は、旋回軸29の軸方向と一致する方向に変更または切換される必要はなく、要は上記の照射方向の高さが変更または切換されればよく、旋回軸29に対して斜めに変更または切換されても構わない。斜めの変位は、CT撮影用ビーム透過孔56a、56bの選択に、ビーム成形板50の矢示のBで示す方向への変位を加えれば容易に実現できる。なお、CT撮影用ビーム透過孔の数は、特に限定されるものではなく、2以上であっても構わない。
FIGS. 21A and 21B are diagrams schematically showing the state. FIG. 21A shows a state in which the CT transmission
The X-ray cone beam formed by the CT imaging
図22、図23は、CT撮影用ビーム透過孔56が、図9、図10のビーム成形板50とは別に設けられた、旋回軸Aの軸方向と平行な方向に変位するビーム成形板50´に形成されている別の第2の移動機構の実施例である。図22はビーム成形機構44の構造を原理的に説明する側面図であり、図23はビーム成形機構44の斜視図である。下記に説明する「前面」は、X線発生器42からX線ビームの照射を受ける方向から見た前面である。ブロック47はX線発生器42の前面に固定される。ブロック47内のX線出射口48はX線発生器42からのX線ビームの通過を許容する。ブロック47の前面の、X線発生器42からのX線ビームの通過を妨げない位置には、案内ローラ固定用板47a、47aが固定される。そのうち、下側の案内ローラ固定用板47aの底部にはビーム成形板移動モータ49´が回動駆動する垂直ねじ軸49aを下方に向けて固定される。ビーム成形板50´は、2枚の案内ローラ固定用板47a、47aに設けられた4個の案内ローラ49cに案内されて、旋回軸29の軸方向と平行な方向に変位する。ビーム成形板50´には、X線発生器42からのX線ビームをX線コーンビームに成形するCT撮影用ビーム透過孔56fと、後述の目的で大きく開口した開口部57´が形成されている。CT撮影用ビーム透過孔56fの縦方向の幅は、図10に示すCT撮影用ビーム透過孔56と同寸であるが、CT撮影用ビーム透過孔56fの横方向の幅は、図10に示すCT撮影用ビーム透過孔56の横幅よりも広く設定されている。これは、後述のX線検出面72Aの左右方向の移動に対応するためである。ビーム成形板50´には、内部にねじ切りされた連結アーム49bが設けられていて、垂直ねじ軸49aにより駆動される。従って、連結アーム49bを駆動すれば、ビーム成形板50´が矢示Sで示す図の上下、すなわち旋回軸29の軸方向と平行な方向に変位する。
22 and 23 show a
案内ローラ固定用板47a、47aの前面には、4本のピン47bにより、2枚の案内ローラ固定用板47c、47cが、変位するビーム成形板50´の移動を妨げないように挟む形で固定される。案内ローラ固定用板47c、47cの前面には4個の案内ローラ51が設けられている。上側の案内ローラ固定用板47cの上部にはビーム成形板移動モータ55が回動する水平ねじ軸54を側方に向けて固定される。案内ローラ固定用板47c、47cの前面にはビーム成形板50が配置され、4個の案内ローラ51に案内されて、水平方向に移動可能に支持されている。また、ビーム成形板50は連結アーム52を備えており、連結アーム52に固定されたナット53が水平ねじ軸54に螺合されている。したがって、ビーム成形板50は、ビーム成形板移動モータ55の駆動に基づいて、ブロック47の前部を矢示Tで示す左右方向に移動することができる。ビーム成形板50には、パノラマ撮影用ビーム透過孔57と、セファロ撮影用ビーム透過孔58が形成されている。
Two guide roller fixing plates 47c, 47c are sandwiched between the front surfaces of the guide
CT撮影の場合、CT撮影用ビーム透過孔56fがX線ビームを規制する位置にくるよう、ビーム成形板50´をビーム成形板移動モータ49´により変位させる。その変位量の調整により、CT撮影用ビーム透過孔56fの旋回軸29の軸方向と平行な方向への変位調節が可能であり、そのためにX線コーンビームは照射野を旋回軸29の軸方向と平行な方向に変更できる。この場合、開口部56cがCT撮影用ビーム透過孔56fの前方に来るよう、ビーム成形板50がビーム成形板移動モータ55により変位される。なお、開口部56cはCT撮影用ビーム透過孔56fを通過したX線コーンビームが通過を妨げられない大きさに設定されている。
In the case of CT imaging, the
パノラマ撮影の場合には、パノラマ撮影用ビーム透過孔57がX線ビームを規制する位置にくるよう、ビーム成形板50がビーム成形板移動モータ55により変位される。このとき、パノラマ撮影用ビーム透過孔57を通過するX線ビームが通過を妨げられないように、開口部57´がパノラマ撮影用ビーム透過孔57の背後にくるよう、ビーム成形板50´がビーム成形板移動モータ49´により変位される。なお、開口部57´はパノラマ撮影用ビーム透過孔57を通過するX線ビームが通過を妨げられない大きさに設定されている。
In the case of panoramic imaging, the
セファロスタットの場合には、パノラマ撮影時のパノラマ撮影用ビーム透過孔57がセファロ撮影用ビーム透過孔58に置き換わるのみで、作動は同様であるので、詳述を避ける。
In the case of a cephalostat, the operation is the same except that the panoramic imaging
図24は、図23の変形例である。図24の実施例は、開口部56cがCT撮影用ビーム透過孔56dに代わるのみであるので、それ以外の説明は省略する。図24の実施例においては、CT撮影の場合に、CT撮影用ビーム透過孔56dとCT撮影用ビーム透過孔56fが重なり合わさって協働で照射野を変更する点に特徴がある。CT撮影用ビーム透過孔56dの横の幅は図10のCT撮影用ビーム透過孔56の横の幅と同じ寸法に設定され、CT撮影用ビーム透過孔56dの縦の幅は図10のCT撮影用ビーム透過孔56の縦の幅よりも長く設定される。CT撮影用ビーム透過孔56dとCT撮影用ビーム透過孔56fの変位量を調整することで、照射野が上下左右の2次元に制御できる。
FIG. 24 is a modification of FIG. In the embodiment of FIG. 24, the opening 56c only replaces the CT imaging beam transmission hole 56d, and the other description is omitted. The embodiment of FIG. 24 is characterized in that in the case of CT imaging, the CT imaging beam transmission hole 56d and the CT imaging beam transmission hole 56f overlap to change the irradiation field in cooperation. The horizontal width of the CT imaging beam transmission hole 56d is set to the same size as the horizontal width of the CT imaging
第2の移動機構の構成は他にも様々に考えうる。詳述は避けるが、例えばX線発生器42をX線発生部15の基端に対して回動部材を介して設け、X線発生器の照射端が上下左右に揺動可能に構成することもできる。また、図9、10はX線発生部15の基端に対してX線発生器42が昇降せずに設けられ、ビーム成形機構44が昇降可能に設けられる実施例であるが、X線発生部15の基端に対してビーム成形機構44が昇降せずに設けられ、X線発生器42が昇降可能に設けられるようにしてもよい。また、X線発生部15の基端に対して、X線発生器42もビーム成形機構44も共に昇降せずに設けられ、ビーム成形板50のみが昇降可能に設けられるようにしてもよい。
Various other configurations of the second moving mechanism can be considered. Although not described in detail, for example, the
図11に示すように、X線検出部16は、以下に説明する種々の構成を囲むX線検出部ハウジング59を有する。X線検出部ハウジング59は、X線検出部回転機構60を介して旋回アームハウジング17に連結されている。具体的に、実施形態のX線撮影装置では、X線検出部回転機構60は、旋回アームハウジング17の内部に回転自在に保持されると共に下端部がX線検出部ハウジング59に固定された垂直軸61と、旋回アームハウジング17の内部に固定されたX線検出部回転モータ62と、X線検出部回転モータ62と垂直軸61を駆動連結する歯車機構63を有し、X線検出部回転モータ62の駆動に基づいてX線検出部ハウジング59が垂直軸61を中心に回転するようにしてある。歯車機構63のラック63aはX線検出部ハウジング59の上部に固定され、歯車機構63の歯車63bは、X線検出部回転モータ62から下方に伸びる駆動軸に固定されている。X線検出部回転モータ62の駆動軸を回動させて歯車63bを回転させ、ラック63aを変位させることで、X線検出部ハウジング59も変位する。
As shown in FIG. 11, the
X線検出部ハウジング59の内部には、X線検出面を上下左右に移動させる機構(第2の移動機構)が設けてある。具体的に説明すると、X線検出部ハウジング59は、後述するCT撮影用のX線検出板形状(カセット)に形成されたX線検出器64Aとパノラマ撮影用(及びセファロ撮影用)のX線検出器64Bを着脱自在に収容するための検出器ホルダ65を備えている。図11においては、X線検出器64AまたはX線検出器64Bを示すものとして、X線検出器64で図示している。検出器ホルダ65は、ホルダガイドレール66に沿って水平方向(第2の方向)に移動可能に支持されており、X線検出部ハウジング59に固定されたX線検出部移動モータ67に連結され、X線検出部移動モータ67の駆動に基づいて水平方向に移動するようにしてある。図11においては、X線検出部移動モータ67から下方に伸びる駆動軸に設けられたローラが、検出器ホルダ65の背面に当接して回動力を伝達して検出器ホルダ65が水平方向に変位するようになっている。
Inside the X-ray
CT撮影が行われる場合、X線検出部移動モータ67は、X線検出器64Aのイメージセンサ71AのX線検出面72AがCT撮影用ビーム透過孔56により成形されたX線コーンビームの照射領域に位置するように検出器ホルダ65を水平方向に変位駆動する。
また、パノラマ撮影が行われる場合、X線検出部移動モータ67は、X線検出器64Bのイメージセンサ71BのX線検出面72Bがパノラマ撮影用ビーム透過孔57により成形された細隙X線ビームの照射領域に位置するように検出器ホルダ65を水平方向に変位駆動する。検出器ホルダ65、X線検出器64A、64B、X線検出部移動モータ67は、X線検出面72AとX線検出面72Bのいずれか一方をX線発生部15から照射されたX線ビームの照射領域に位置させる第2の切換手段である。X線検出器64は、イメージセンサが設けられる基礎である。必ずしもX線検出部16に対して着脱自在にする必要はない。X線検出器64をX線検出部13に固定させても、さらには一体的に形成しても構わない。X線検出器64をX線検出部13に一体的に形成する場合、X線検出部16の構造物全体が1つのユニットとしてX線検出器64を構成すると考えてもよい。
When CT imaging is performed, the X-ray detection
Further, when panoramic imaging is performed, the X-ray detection
図12(a)に示すように、検出器ホルダ65は、X線発生部15に対向する側に、上述したX線発生部15の複数のビーム透過孔56,57に対応して複数の2次スリットであるビーム開口部(2次成形用開口部)68,69を有し、撮影モードに応じて、X線検出部移動モータ67(図11参照)の駆動に基づいて、X線発生部15のビーム透過孔に対応するX線検出部16のビーム開口部68,69が、X線管41とX線発生部15のビーム透過孔56,57の延長上にそれぞれ位置付けされるようにしてある。図12(a)の実施例では、検出器ホルダ65の左からX線検出器64Bを挿入して、検出器ホルダ65の左側面とX線検出器64Bの左側面が一致する位置で挿入をやめれば、ビーム開口69とX線検出面72Bが位置的に一致するように寸法が設定されている。同じく、検出器ホルダ65の右からX線検出器64Aを挿入して、検出器ホルダ65の右側面とX線検出器64Aの右側面が一致する位置で挿入をやめれば、ビーム開口68とX線検出面72Aが位置的に一致するように寸法が設定されている。
As shown in FIG. 12A, the
X線検出器64A、64Bはそれぞれ、縦方向(第1の方向)と横方向(第2の方向)に広がりのあるX線検出面を備えたイメージセンサ71A、71Bを有する。図示するように、一方のCT撮影用イメージセンサ71Aは、撮像素子を縦方向と横方向に多数配列して正方形又はこれに近い長方形のX線検出面72Aが形成されている。他方のパノラマ撮影用イメージセンサ71Bは縦方向に対して横方向が相当小さい縦長形状のX線検出面72Bが形成されている。これらイメージセンサ71A、71Bは、XII(X線イメージインテンシファイア)や半導体X線検出素子で構成される。また、半導体X線検出素子には、MOSセンサ、TFTセンサ、CCDセンサ、MIS(Metal Insulator Semiconductor)センサ、X線固体撮像素子が好適に利用できる。MОSセンサには、CMОSセンサや、CdTe−CMОSセンサ(カドミウムテルルを半導体に用いたMОSセンサ)も含まれる。ここにおいて、X線検出面72Aは上述の第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面であり、X線検出面72Bは上述の第2の成形手段によって成形された細隙X線ビームを受ける第2のX線検出面である。X線検出面72Bの縦の長さをさらに長くして、セファロ撮影(セファロスタットすなわち頭部X線規格写真撮影)用のX線検出面とすることもできる。セファロ撮影用のX線検出面として形成しておいて、パノラマ撮影用のX線検出面としても兼用できるようにもできる。
The
セファロスタットは、例えば図25のように、被写体である人間の頭部oを充分に撮影できる長さのX線検出面72Bを備えたX線検出器とX線発生器42で、側方を向いた人間の頭部を挟んだ状態で、X線検出器およびX線検出面72Bを頭部の前方から後方またはその逆方向、頭部の上方から下方またはその逆方向というように、頭部全体が撮影できるように移動させて、頭部の透過画像を取得する撮影である。
For example, as shown in FIG. 25, the cephalostat is an X-ray detector and an
図示の例では、X線発生器42は固定し、人間の頭部を充分に撮影できる長さの細隙X線ビームを照射できる長さのセファロ撮影用ビーム透過孔58を、X線検出面72Bと同期移動させて撮影する。図25の例では、セファロ撮影用ビーム透過孔58と、X線検出面72Bとは、同方向に平行移動で同期移動する。この方式の撮影については、本願の出願人の出願にかかる特開2003−245277の構成を適宜採用可能である。
例えば、X線撮影装置1に、周知構成のセファロスタット用の長尺の水平アームを設け、アームの先端の第2のX線検出部に、上記のX線検出面72Bを備えたX線検出器を上記の同期移動可能に備えることで、上記の撮影が可能になる。
In the illustrated example, the
For example, the
図26(a)、(b)はX線検出面72A、X線検出面72Bの形状の例を示している。図26(a)の例は、図4の例と同様に、X線検出面72A、X線検出面72Bが長方形、矩形の例であるが、例えば図26(b)のような長方形の四隅に丸みがつけてある形状でもよく、さらには多角形、円形、楕円形等でもよく、任意である。
FIGS. 26A and 26B show examples of the shapes of the
ここで、X線検出面72Bの縦の最大幅の寸法をW1f、X線検出面72Aの縦の最大幅の寸法をW1gとし、X線検出面72Bの横の最大幅の寸法をW2f、X線検出面72Aの横の最大幅の寸法をW2gとすれば、W1f>W1g、W2f<W2gという関係にあるように設定できる。また、これら縦横の寸法は、比率から設定することもでき、W1f/W2f > W1g/W2gという関係になるように設定してもよい。例えば、W2fを1とすれば、W1fを3〜30の比率で設定し、W2gを1とすれば、W1gを0.3〜2の比率で設定するようにしてもよい。
Here, the vertical maximum width dimension of the
さらに具体的には、W1fを従来より最もパノラマに適した150mmまたは150mm±30mmの範囲に、W2fを同じく目的とする断層を鮮明に撮像するのに適した10mmまたは10mm±5mmの範囲に設定し、W1gを数本の歯列または耳のアブミ骨周辺のみを撮像するのに適した120mmまたは120mm±30mmの範囲に、W2gを同じく数本の歯列または耳のアブミ骨周辺のみを撮像するのに適した120mmまたは120mm±30mmの範囲に設定してもよい。 More specifically, W1f is set to a range of 150 mm or 150 mm ± 30 mm, which is most suitable for panorama, and W2f is set to a range of 10 mm or 10 mm ± 5 mm, which is also suitable for clearly capturing a target tomography. W1g is suitable for imaging only several dentitions or ear stapes, and W2g is also used for imaging only several dentitions or ear stapes. It may be set to a range of 120 mm or 120 mm ± 30 mm suitable for the above.
上記の寸法の設定は、X線検出面の寸法の設定であるが、X線ビームの照射野の広がりについても、X線検出面72A、X線検出面72Bそれぞれに合わせて、全く同様に寸法の設定ができる。例えば、パノラマ用の照射野の縦の最大幅の寸法をW1f、CT用の照射野の縦の最大幅の寸法をW1gとし、パノラマ用の照射野の横の最大幅の寸法をW2f、CT用の照射野の横の最大幅の寸法をW2gとすれば、W1f>W1g、W2f<W2gという関係にあるように設定できるという具合である。
The setting of the above dimensions is the setting of the dimensions of the X-ray detection surface, but the spread of the X-ray beam irradiation field is exactly the same for each of the
図12(b)は、図12(a)の変形例である。図12(a)は、X線検出器64AとX線検出器64Bを別体に構成し、その一方が装着できる検出器ホルダ65の実施例であるが、図12(b)は、X線検出器64Aと同じ、上下方向に移動可能なイメージセンサ71Aと、X線検出器64Bと同じ、縦長形状のイメージセンサ71Bの双方を同一面に設けた1枚のX線検出器64を装着する検出器ホルダ65の実施例である。このX線検出器64は、X線検出器64Aのイメージセンサ71A側の同一面に、縦長形状のイメージセンサ71Bをも設けた構成と見ることもできる。X線検出器64の横幅と、検出器ホルダ65の横幅は、ほぼ同寸に設定され、X線検出器64が検出器ホルダ65に全て収容されるように挿入すれば、ビーム開口69とX線検出面72Bが位置的に一致し、また、ビーム開口68とX線検出面72Aが位置的に一致するようになっている。撮影モードに応じて、X線検出部移動モータ67(図11参照)の駆動に基づいて、X線発生部15のビーム透過孔に対応するX線検出部16のビーム開口部68,69が、X線管41とX線発生部15のビーム透過孔56,57の延長上にそれぞれ位置付けされるようにしてある。
FIG. 12B is a modification of FIG. FIG. 12A shows an example of a
図13に示すように、CT撮影用イメージセンサ71Aは、X線検出器64Aに形成された縦長の開口部200に収容されており、矢示Cで示す上下方向に移動可能としてある。図13に示すイメージセンサ71Aの横幅は、開口部200の横幅よりわずかに小さく、イメージセンサ71Aの両側面が開口部200の対向する縦方向の内面に接する程度に設定されている。イメージセンサ71Aの縦の幅は、開口部200の縦の幅より小さく、イメージセンサ71Aが開口部200の内部で上下に一定の範囲内で移動できる程度に設定されている。イメージセンサ71Aの上下移動をスムーズに行うために、実施の形態では、開口部200を形成している縦方向の内面201とこれに対向するイメージセンサ71Aの側面202にはそれぞれ案内部(内面201に設けられた縦溝203と、イメージセンサ71Aに設けられた、縦溝203に嵌合する突起204)が形成されている。検出板64Aはまた、開口部200を上下に横断すると共に検出板64Aに回転可能に支持されたねじ軸205を備えており、このねじ軸205がイメージセンサ71Aのねじ孔(又はナット)206に挿入されている。そして、ねじ軸205の一端が、イメージセンサ71Aに固定されたイメージセンサ昇降モータ207に連結されている。したがって、イメージセンサ昇降モータ207の駆動により、イメージセンサ71Aは上下に移動できる。
As shown in FIG. 13, the CT
モータ67、モータ67から下方に伸びる駆動軸に設けられたローラ、検出器ホルダ65、X線検出器64A、イメージセンサ71A、開口部200、縦溝203、突起204、ねじ軸205、ねじ孔(又はナット)206、イメージセンサ昇降モータ207は、X線検出面72AをX線検出部16内で旋回軸29と平行な第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構をなす。他方、パノラマ撮影用イメージセンサ71BはX線検出器64Bに固定されている。
これら2つのX線検出器64A,64Bは、撮影モードに応じて使い分けされる。例えば、CT撮影を行う場合、CT撮影用のX線検出器64Aが用意され、これが検出器ホルダ65に装着され、X線検出面72Aがビーム透過孔68に対向配置される。また、被写体の撮影部位に応じて、X線発生部15は、必要であればビーム成形機構44のブロック昇降モータ49を駆動してX線出射口48を上下に移動し、また、ビーム成形板移動モータ55を駆動してCT撮影用ビーム透過孔56を左右方向に移動する。これに対応して、X線検出部16は、X線検出部移動モータ67を駆動して検出器ホルダ65及びそのビーム透過孔68を左右に移動し、また、イメージセンサ昇降モータ207を駆動してイメージセンサ71A及びそのX線検出面72Aを上下に移動する。
These two
パノラマ撮影を行う場合、パノラマ(セファロ)撮影用X線検出器64Bが用意され、これが検出器ホルダ65に装着され、X線検出面72Bがビーム開口部69に対向配置される。また、X線発生部15は、ビーム成形機構44のブロック昇降モータ49を駆動してX線出射口48を上下に移動し、また、ビーム成形板移動モータ55を駆動してパノラマ又はセファロ撮影用ビーム透過孔57、57を左右方向に移動する。これに対応して、X線検出部16は、X線検出部移動モータ67を駆動して検出器ホルダ65を左右に移動してイメージセンサ71AのX線検出面72Aおよびビーム開口部69をX線発生部15から出射されるX線ビームの延長上に移動する。また、X線検出部移動モータ67、検出器ホルダ65は、上記第1のX線検出面と第2のX線検出面のいずれか一方を、上記X線発生部15から照射されたX線ビームの照射領域に位置させる第2の切換手段である。
When performing panoramic imaging, a panoramic (cephalo)
このような構成を備えたX線撮影装置の基本的な動作を、図14のブロック図と図15のフローチャートを参照して説明する。なお、図14に示すように、Y方向移動モータ23、X方向移動モータ26、旋回モータ34、X線発生部回転モータ37、ブロック昇降モータ49、ビーム成形板移動モータ55、X線検出部回転モータ62、X線検出部移動モータ67、イメージセンサ昇降モータ207に対応して、X線撮影装置1はそれぞれのモータによって回転又は旋回若しくは移動される部材の移動量を検出するセンサ80〜88を備えている。また、X線撮影装置1の操作部89(図1,4,5参照)には、撮影開始スイッチ90、撮影モード選択スイッチ91、フルスキャンCT撮影モード(第1の撮影モード)又はオフセットスキャンCT撮影モード(第2の撮影モード)のいずれかを選択するフル/オフセットモード選択スイッチ92、撮影領域を拡大又は縮小する撮影領域選択スイッチ93、撮影位置を上下方向に調整する撮影高さ調整スイッチ94が設けてある。なお、撮影領域を拡大又は縮小する撮影領域選択スイッチ93は、オフセットスキャンCT撮影モードが選択されている状態でのみ有効である。
The basic operation of the X-ray imaging apparatus having such a configuration will be described with reference to the block diagram of FIG. 14 and the flowchart of FIG. As shown in FIG. 14, the Y-
CPU95は、各スイッチの入力を受け付け、記憶部97やX線画像記憶部96とアクセスし、Y方向移動モータ23、X方向移動モータ26、旋回モータ34、X線発生部回転モータ37、ブロック昇降モータ49、ビーム成形板移動モータ55、X線検出部回転モータ62、X線検出部移動モータ67、イメージセンサ昇降モータ207を制御し、各センサからの信号を受けるコントローラ95として機能する。
The
まず、図5に示すように、撮影に先だって、患者は位置付け機構8によってX線撮影装置1に位置付けされる。このとき、患者は、昇降フレーム3の下部フレーム部7の前に立って両手でハンドル11を握り、左右の横方向規制部材10によって頭部の左右の移動が規制された状態で、顎部をチンレスト9に載せる。
First, as shown in FIG. 5, the patient is positioned on the
オペレータは、撮影モード選択スイッチ91を操作して撮影モード(パノラマ撮影、CT撮影等)を選択する。また、撮影領域選択スイッチ93を操作して撮影領域を拡大又は縮小する。さらに、CT撮影モードが選択されている状態で、フル/オフセットモード選択スイッチ92を操作してフルスキャン撮影モード又はオフセットスキャンCT撮影モードのいずれかを選択する。ここで、フルスキャン撮影モードとは、被写体の関心領域上に設定した旋回軸29を固定中心として旋回アーム4を旋回し、X線発生部15から出射されたX線コーンビームをX線検出部16で検出して被写体の関心領域のX線CT撮影を行うモードをいう。本出願においては、このフルスキャンCT撮影モードを第1の撮影モードとする。
The operator operates the imaging
また、オフセットスキャンCT撮影モードとは、上述の第1の移動機構により、X線検出面72Aを上述第2の方向に移動させてX線検出部16の旋回方向前方または後方にオフセットさせることで、関心領域の一部を常に投影しながら関心領域全てにわたる投影を行い、関心領域のX線CT撮影を行うモードをいう。本出願においては、このオフセットスキャンCT撮影モードを第2の撮影モードとする。
In addition, the offset scan CT imaging mode is a method in which the
図17(a)、(b)は、それぞれフルスキャンCT撮影用のX線ビームの軌跡と、オフセットスキャンCT撮影用のX線ビームの軌跡を示す平面図である。図17(a)は、通常のCT撮影用の軌跡を示し、図17(b)は、オフセットスキャンCT撮影用の軌跡を示している。通常のCT撮影時には、X線発生器42とX線検出面72Aとが、それぞれ関心領域Rの中心に位置合わせされた旋回軸29を光学系の旋回軸にした状態で、少なくとも1/2回転以上は同期的に旋回し、関心領域R全体が常にX線検出面72Aに投影されるようになっている。一方、オフセットスキャンCT撮影時には、X線発生器42とX線検出面72Aとが、それぞれ関心領域Rの中心に位置合わせされた旋回軸29を光学系の旋回軸とし、かつX線発生器42と、関心領域Rとに対してX線検出面72AがX線検出部16の旋回方向前方または後方にオフセットした状態で、少なくとも1回転以上は同期的に旋回し、関心領域Rの1/2以上の割合の部分がX線検出面72Aに常に投影されるようになっている。このように、オフセットスキャンCT撮影においては、X線検出面72AをX線検出部16の旋回方向前方または後方にオフセットさせることで、指定された関心領域Rの一部を常に投影しながら関心領域R全てにわたる投影を行い、関心領域RのX線CT撮影をする。X線検出面72Aのオフセットは、上述の第1の移動機構によるX線検出面72Aの第2の方向への移動により実現できる。本出願においては、上記のような撮影方法を「オフセットスキャン」と呼ぶ。
FIGS. 17A and 17B are plan views showing the locus of the X-ray beam for full scan CT imaging and the locus of the X-ray beam for offset scan CT imaging, respectively. FIG. 17A shows a trajectory for normal CT imaging, and FIG. 17B shows a trajectory for offset scan CT imaging. At the time of normal CT imaging, the
撮影開始スイッチ90を操作して撮影モードがスタートすると、必要であれば、コントローラ95は、必要なモータを駆動して旋回アーム4を初期位置(撮影開始位置)に移動する。次に、選択された撮影モードに対応するプログラムを記憶部(ROM)97から読み出し、このプログラムに従って必要なモータを駆動するとともにX線管41を起動してX線を発生する。
When the photographing mode is started by operating the photographing
具体的に、図15のフローチャートを参照して、X線撮影装置の動作の一例を説明すると、まずコントローラ95は、撮影モード選択スイッチ91によって選択された撮影モードが、パノラマ撮影モードかCT撮影モードかを判断する(ステップ#1)。
Specifically, an example of the operation of the X-ray imaging apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. 15. First, the
パノラマ撮影モードが選択されている場合、コントローラ95は、ビーム成形板移動モータ55を駆動し、選択されたパノラマ撮影モードに対応したパノラマ撮影用ビーム透過孔57をX線管41に対向させる(ステップ#2)。このとき、必要であれば、コントローラ95は、撮影モードに応じて、ブロック昇降モータ49を駆動して、X線出射口48を上下に移動する。次に、コントローラ95は、選択されたパノラマ撮影モードに対応したプログラム(図示せず)を記憶部97から読み出し(ステップ#3)、このプログラムに基づいて、必要であれば、Y方向移動モータ23、X方向移動モータ26、旋回モータ34の一つ又は複数を同時に又は順次駆動して、旋回アーム4を初期撮影位置に移動する。プログラムには、各モータを駆動するタイミングが指定されており、これにより複数のモータの駆動に基づく複数の動作(例えば、旋回アームの旋回・X方向移動・Y方向移動、X線発生部の回転、X線検出部の回転等)が組み合わされ、必要な撮影画像が得られる。続いて、撮影開始スイッチ90を操作することによって撮影開始の指令が入力されると(ステップ#4)、コントローラ95はX線管41を起動してX線を発生するとともに上述のプログラムに従って必要なモータを駆動する(ステップ#5)。このとき、各モータの回転量は対応するセンサで検出されており、これにより回転量がフィードバック制御される。そして、X線管41から出射されたX線は、ブロック47のX線透過孔48とビーム成形板50のパノラマ撮影用ビーム透過孔57を介して被写体に照射される。被写体を透過したX線は、ビーム開口部69を介してX線検出部16に装着されているX線検出器64Bのイメージセンサ71BのX線検出面72Bにより検出される。X線検出部16は、検出したX線画像に対応したデータを一定時間ごとにX線画像記憶部96(図14参照)に記憶する。X線画像記憶部96に記憶された画像データは後に必要な処理が施されて図示しないディスプレイに表示される。
When the panorama shooting mode is selected, the
撮影モード選択スイッチ91でCT撮影モードが選択されている場合、コントローラ95は、フル/オフセットモード選択スイッチ93からの信号をもとに、フルスキャン撮影モード(第1の撮影モード)又はオフセットスキャンCT撮影モード(第2の撮影モード)のいずれかが選択されているかを判断する(ステップ#6)。
When the CT imaging mode is selected by the imaging
フルスキャンCT撮影モードが選択されている場合、コントローラ95は、ビーム成形板移動モータ55を駆動し、選択されたCT撮影モードに対応したCT撮影用ビーム透過孔56をX線管41に対向させる(ステップ#7)。また、必要であれば、X線発生部15のブロック昇降モータ49を駆動してX線出射口48を上下に移動し、又は、X線検出部16のX線検出部移動モータ67を駆動して検出器ホルダ65及びそれに装着されたX線検出器64Aを左右方向に移送する。さらに、撮影高さ調整スイッチ94によってX線検出面72Aの高さが指定されている場合、イメージセンサ昇降モータ207を駆動してイメージセンサ71Aの高さを指定された高さに調整する。次に、コントローラ95は、選択されたフルスキャンCT撮影モードのプログラム(図示せず)を記憶部97から読み出し(ステップ#8)、このプログラムに基づいて、必要であれば、Y方向移動モータ23、X方向移動モータ26、旋回モータ34の一つ又は複数を同時に又は順次駆動して、旋回アーム4を初期撮影位置に移動する。通常、この状態で、X線発生部15(X線管41のX線ビームの発生開始位置)とX線検出部16(イメージセンサ71AのX線検出面72Aの中央)を結ぶ線上に駆動軸(旋回軸29)の中心が置かれる。続いて、撮影開始スイッチ90を操作することによって撮影開始の指令が入力されると(ステップ#9)、コントローラ95はX線管41を起動してX線を発生するとともに上述のプログラムに従って必要なモータを駆動する(ステップ#10)。このとき、各モータの回転量は対応するセンサで検出されており、これにより回転量がフィードバック制御される。そして、X線管41から出射されたX線は、ブロック47のX線照射口48とビーム成形板50のCT撮影用ビーム透過孔56を介して被写体に照射される。被写体を透過したX線は、X線検出部16におけるビーム開口部68を介してX線検出器64Aのイメージセンサ71AのX線検出面72Aにより検出される。X線検出部16は、検出したX線画像に対応したデータを一定時間ごとにX線画像記憶部96(図14参照)に記憶する。X線画像記憶部96に記憶された画像データは後に必要な処理が施されて図示しないディスプレイに表示される。このとき、被写体の関心領域のX線CT撮影は、被写体の関心領域上に設定した旋回軸29を固定中心として旋回アーム4を旋回し、X線発生部15から出射されたX線コーンビームをX線検出部16で検出して行われるのであり、後述の図17の説明で述べるように、旋回軸29を挟んでその両側の領域を透過したX線を検出して得られた画像データを利用して必要な画像が再生される。X線ビームに関して、X線発生部ないしX線発生器、X線検出部ないしX線検出器の位置関係を論ずる際は、厳密にはX線発生部のX線発生器内のX線管におけるX線ビームの発生開始位置と、X線検出部のX線検出器におけるイメージセンサの検出面の位置を論ずるべきであるが、本願においては、いたずらに冗長になることを避け、それぞれX線発生部ないしX線発生器、X線検出部ないしX線検出器の位置として論ずることとする。
When the full scan CT imaging mode is selected, the
オフセットスキャンCT撮影モードが選択されている場合、コントローラ95は、ビーム成形板移動モータ55を駆動し、選択されたCT撮影モードに対応したCT撮影用ビーム透過孔56をX線管41に対向させる(ステップ#11)。また、必要であれば、X線発生部15のブロック昇降モータ49を駆動してX線出射口48を上下に移動し、又は、X線検出部16のX線検出部移動モータ67を駆動して検出器ホルダ65及びそれに装着されたX線検出器64Aを左右方向に移送する。さらに、撮影高さ調整スイッチ94によってX線検出面72Aの高さが指定されている場合、イメージセンサ昇降モータ207を駆動してイメージセンサ71Aの高さを指定された高さに調整する。次に、コントローラ95は、選択されたオフセットスキャン撮影モードに対応するプログラム(図示せず)を記憶部97から読み出し(ステップ#12)、このプログラムに基づいて、必要であれば、Y方向移動モータ23、X方向移動モータ26、旋回モータ34の一つ又は複数を同時に又は順次駆動して、旋回アーム4を初期撮影位置に移動する。このときの初期設定処理は後に説明する。
When the offset scan CT imaging mode is selected, the
続いて、撮影開始スイッチ90を操作することによって撮影開始の指令が入力されると(ステップ#13)、コントローラ95はX線管41を起動してX線を発生するとともに上述のプログラムに従って必要なモータを駆動する(ステップ#14)。このとき、各モータの回転量は対応するセンサで検出されており、これにより回転量がフィードバック制御される。そして、X線管41から出射されたX線は、ブロック47のX線照射口48とビーム成形板50のCT撮影用ビーム透過孔56を介して被写体に照射される。被写体を透過したX線は、X線検出部16におけるビーム開口部68を介してX線検出器64BAに検出される。X線検出部16は、検出したX線画像に対応したデータを一定時間ごとにX線画像記憶部96に記憶する。X線画像記憶部96に記憶された画像データは後に必要な処理が施されて図示しないディスプレイに表示される。このとき、旋回軸29を挟んでその片側の領域を透過したX線を検出して得られた画像データを利用して必要な画像が再生される。
Subsequently, when an imaging start command is input by operating the imaging start switch 90 (step # 13), the
なお、以上の説明では、図13に示すように、CT撮影用X線検出器64Aは、X線検出器71Aを上下方向にのみ移動可能としたが、図16(a)に示すように、X線検出器64Aの中でX線検出器を矢示D、Eで示す上下左右に移動できるようにしてもよい。具体的には、図16に示す形態では、X線検出器64Aは、四角形の外側フレーム300を有する。外側フレーム300の内側に形成された開口部301には、四角形の内側フレーム302が収容されている。図16(a)に示す内側フレーム302の縦の幅は、開口部301の縦の幅よりわずかに小さく、内側フレーム302の上下外面が開口部301の上下内面に接する程度に設定されている。内側フレーム302の横幅は、開口部301の横幅より小さく、内側フレーム302が開口部301の内部で矢示Eで示す左右に一定の範囲内で移動できる程度に設定されている。内側フレーム302は、外側フレーム300の上下内面に形成された一対の横方向レール303(上側のレールは図示せず)と内側フレーム302の上下外面に形成された一対の係合突起304(上側の係合突起は図示せず)との組み合わせに基づき、外側フレーム300の中で左右方向に移動できるようにしてある。また、外側フレーム300は、開口部301を水平方向に貫通するねじ軸305を回転自在に支持しており、このねじ軸305が内側フレーム302の上部に設けたねじ306(又はナット)に螺合され、内側フレーム302を水平方向に貫通している。さらに、ねじ軸305の一端は、外側フレーム300に固定された水平駆動モータ307に連結されている。したがって、水平駆動モータ307の駆動に基づき、ねじ軸305が回転駆動され、内側フレーム302が外側フレーム300の開口部301を水平方向に移動する。
In the above description, as shown in FIG. 13, the X-ray detector for
内側フレーム302は、上述の図13の実施形態と同様に、その内側開口部310にイメージセンサ72Aを備えている。イメージセンサ71Aは、内側フレーム302の対向する内側面に形成された一対の上下方向レール312(一方は図示せず)とX線検出器71Aの外側面に形成された一対の係合突起313(一方は図示せず)との組み合わせに基づき、内側フレーム302の中で矢示Dで示す上下方向に移動できるようにしてある。また、内側フレーム302は、内側の開口部310を上下方向に貫通するねじ軸314を回転自在に支持しており、このねじ軸314がX線検出器71Aに設けたねじ315(又はナット)に螺合され合され、イメージセンサ71Aを上下方向に貫通している。さらに、ねじ軸314の一端は、内側フレーム302に固定された垂直駆動モータ316に連結されている。したがって、垂直駆動モータ316の駆動に基づき、ねじ軸314が回転駆動され、イメージセンサ71Aが内側フレーム302の開口部310を上下方向に移動する。
The
このように構成されたCT撮影用検出板64Aは、X線検出部16に装着されると、水平駆動モータ307と垂直駆動モータ316が図14に示すコントローラ95とモータ駆動電源(図示せず)に接続される。そして、水平駆動モータ307と垂直駆動モータ316は、選択された撮影モードのプログラムに従い、コントローラ95からの指令に基づいて駆動し、イメージセンサ71A及びそのX線検出面72Aが上下左右に移動される。外側フレーム300、内側フレーム302、横方向レール303、係合突起304、ねじ軸305、ねじ306、水平駆動モータ307、イメージセンサ71A、上下方向レール312、係合突起313、ねじ軸314、ねじ315、垂直駆動モータ316は、X線検出面72AをX線検出部16内で旋回軸29と平行な第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構をなす。
When the CT
したがって、上述した実施形態のX線撮影装置・X線検出器によれば、選択されたX線撮影モードに応じて、イメージセンサ及びX線検出面が直交する2方向(例えば、上下方向と水平方向)に自由に移動調整できる。そのため、図11に示す検出器ホルダ65を水平方向に移動するための機構である、例えばX線検出部移動モータ67ホルダガイドレール66を省略しても、上述のオフセットスキャンCT撮影が可能であり、X線撮影装置のX線検出部の構成を単純なものにすることが可能である。また、患者の撮影部位に応じて、アーチファクトが最も発生し難い角度又は方向にX線を向けて撮影することもできる。
Therefore, according to the X-ray imaging apparatus / X-ray detector of the above-described embodiment, the image sensor and the X-ray detection plane are orthogonal to each other according to the selected X-ray imaging mode (for example, the vertical direction and the horizontal direction). (Direction) can be freely adjusted. Therefore, even if the X-ray detection
図16(b)、(c)、(d)は図16(a)の実施例の変形例である。それぞれ、X線検出面72Aを移動させる移動機構の駆動方式が、図16(a)のものとは異なるのみであるので、共通の構成は説明を省略する。図16(b)は、図16(a)のねじ軸305、ねじ306、水平駆動モータ307の代わりにギア305b、ラック306b、水平駆動モータ307bを備え、ねじ軸314、ねじ315、垂直駆動モータ316の代わりに、ギア314b、ラック315b、垂直駆動モータ316bを備える。外側フレーム300には水平方向に伸びるラック306bが設けられ、内側フレーム302には、水平駆動モータ307bが固定され、水平駆動モータ307bの駆動軸にはギア305bが嵌挿される。ギア305bはラック306bと噛み合う。水平駆動モータ307bを駆動することで、ギア305bが回転駆動され、内側フレーム302が矢示Gで示す水平方向に移動する。内側フレーム302には垂直方向に伸びるラック315bが設けられ、イメージセンサ71Aには、垂直駆動モータ316bが固定され、垂直駆動モータ316bの駆動軸にはギア314bが嵌挿される。ギア314bはラック315bと噛み合う。垂直駆動モータ316bを駆動することで、ギア314bが回転駆動され、イメージセンサ71Aが矢示Fで示す垂直方向に移動する。この移動機構は、X線検出面72AをX線検出部16内で旋回軸29と平行な第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構をなす。なお、図16(b−1)は、一点鎖線で示すH´の範囲にある垂直駆動モータ316b、ギア314b、ラック315bを矢示Hで示す方向から見た図であり、図16(b−2)は、一点鎖線で示すI´の範囲にある水平駆動モータ307b、ギア305b、ラック306bを矢示Iで示す方向から見た図である。
FIGS. 16B, 16C, and 16D are modifications of the embodiment of FIG. Since the driving mechanism of the moving mechanism for moving the
図16(c)は、図16(a)のねじ軸305、ねじ306、水平駆動モータ307の代わりに駆動プーリ305c、ベルト306c、複数の案内プーリ306c´水平駆動モータ307c、を備え、ねじ軸314、ねじ315、垂直駆動モータ316の代わりに、駆動プーリ314c、ベルト315c、垂直駆動モータ316cを備える。外側フレーム300の上辺中央には水平駆動モータ307cが固定され、水平駆動モータ307cの駆動軸には駆動プーリ305cが嵌挿される。駆動プーリ305cにはベルト306cが掛け渡され、ベルト306cは、外側フレーム300内部に固定された複数の案内プーリ306c´に案内されて、その両端が外側フレーム300の左右の辺からそれぞれ内側に向かって露出し、内側フレーム302の左右の辺にそれぞれ固定されている。水平駆動モータ307cを駆動することで、駆動プーリ305cが回転駆動され、ベルト306cが駆動されて、内側フレーム302が矢示Kで示す水平方向に移動する。内側フレーム302の右辺中央には垂直駆動モータ316cが固定され、垂直駆動モータ316cの駆動軸には駆動プーリ314cが嵌挿される。駆動プーリ314cにはベルト315cが掛け渡され、ベルト315cは、内側フレーム302内部に固定された複数の案内プーリ315c´に案内されて、その両端が内側フレーム302の上下の辺からそれぞれ内側に向かって露出し、イメージセンサ71Aの上下の辺にそれぞれ固定されている。垂直駆動モータ316cを駆動することで、駆動プーリ314cが回転駆動され、ベルト315cが駆動されて、イメージセンサ71Aが矢示Jで示す垂直方向に移動する。この移動機構は、X線検出面72AをX線検出部16内で旋回軸29と平行な第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構をなす。なお、図16(c−1)は、一点鎖線で示すL´の範囲にある垂直駆動モータ316c、駆動プーリ314c、ベルト315cを矢示Lで示す方向から見た図であり、図16(c−2)は、一点鎖線で示すM´の範囲にある水平駆動モータ307c、駆動プーリ305c、ベルト306cを矢示Mで示す方向から見た図である。
FIG. 16C includes a drive shaft 305c, a belt 306c, and a plurality of guide pulleys 306c ′
図16(d)は、図16(a)のねじ軸305、ねじ306、水平駆動モータ307の代わりにローラ305d、背面板306d、水平駆動モータ307dを備え、ねじ軸314、ねじ315、垂直駆動モータ316の代わりに、ローラ314d、背面板315d、垂直駆動モータ316dを備える。外側フレーム300の背面全域には背面板306dが設けられ、内側フレーム302には、水平駆動モータ307dが固定され、水平駆動モータ307dの駆動軸にはローラ305dが嵌挿される。ローラ305dは背面板306dに接している。水平駆動モータ307dを駆動することで、ローラ305dが回転駆動され、ローラ305d自身が摩擦により背面板306dに対して変位することで、内側フレーム302が矢示Oで示す水平方向に移動する。内側フレームの背面全域には背面板315dが設けられ、イメージセンサ71Aには、垂直駆動モータ316dが固定され、垂直駆動モータ316dの駆動軸にはローラ314dが嵌挿される。ローラ314dは背面板315dに接している。垂直駆動モータ316dを駆動することで、ローラ314dが回転駆動され、ローラ314d自身が摩擦により背面板315dに対して変位することで、イメージセンサ71Aが矢示Nで示す垂直方向に移動する。この移動機構は、X線検出面72AをX線検出部16内で旋回軸29と平行な第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構をなす。なお、図16(d−1)は、一点鎖線で示すP´の範囲にある垂直駆動モータ316d、ローラ314d、背面板315dを矢示Pで示す方向から見た図であり、図16(d−2)は、一点鎖線で示すQ´の範囲にある水平駆動モータ307d、ローラ305d、背面板306dを矢示Qで示す方向から見た図である。上述した実施形態のX線撮影装置・X線検出器によれば、CT撮影以外にも、図18(a)〜(f)に示すような平面断層撮影が可能である。
16D includes a
平面断層撮影自体は、周知の撮影方法であり、図18(g)に示すように、例えば歯列弓に直交する方向に存在する特定の断層OLを、X線発生器42´とX線検出器71´のX線検出面72´で対向して挟み、特定の断層OLの中心にX線発生器とX線検出器の移動中心軸を設定して、対向状態を維持したまま互いに同一方向に移動させて撮影するものである。X線発生器42´とX線検出面72´とが移動中心軸Cを支点に互いに等距離を保って直線運動を行ってもよいし、X線発生器42´とX線検出面72´とが移動中心軸(旋回軸)Cを支点に互いに円弧運動を行ってもよい。本出願人の出願にかかる特開平7−136158はこのような平面断層撮影を行うX線撮影装置を開示している。
Planar tomography itself is a well-known imaging method. As shown in FIG. 18G, for example, a specific tomography OL existing in a direction orthogonal to the dental arch is detected by the
図18(a)と(b)は、旋回軸29と撮影対象である断層OLが位置的に一致している場合を示し、図18(c)と(d)は、撮影対象である断層OLが旋回軸29よりもX線発生器42側寄りに位置する場合を示し、図18(e)と(f)は、撮影対象である断層OLが旋回軸29よりもX線検出面72A側寄りに位置する場合を示している。いずれの場合も、X線発生器42とX線検出器64Aの描く軌跡は同じなのであるが、イメージセンサの71AのX線検出面72Aの左右方向への移動制御を行うことで、上述のような断層OLの位置設定の調整ができるのである。断層OLの位置設定の調整ができると共に、拡大率の調整も可能である。
FIGS. 18A and 18B show a case where the
以下、さらに具体的に述べる。平面断層撮影には、上述の図16(a)〜(d)のX線検出器64Aを用いる。図18(a)〜(f)においては、いずれもX線発生器42は位置pAから位置pBを経て位置pCまで円弧移動し、X線検出器64Aが位置pA´から位置pB´を経て位置pC´まで円弧移動している。図18(a)、(c)、(e)はその移動を示す模式的な平面図であり、図18(b)、(d)、(f)はX線検出器64Aを位置pA´、位置pB´、位置pC´においてそれぞれ正面から見た模式的説明図である。図18(a)、(b)の場合、位置pA´、位置pB´、位置pC´いずれにおいても、X線検出器64Aの外側フレーム300の内側で、内側フレーム302が中央に位置して動いていない。したがって、内側フレーム内のイメージセンサ71AのX線検出面72Aも外側フレームの中央に位置したままである。断層OLの中央に設定されるX線発生器42´とX線検出面72´の移動中心軸(旋回軸)Cは旋回軸29と一致している。
More specific description will be given below. For planar tomography, the
図18(c)、(d)の場合、X線検出器64Aの外側フレーム300の内側で、内側フレーム302が、位置pA´においては右側に、位置pB´においては中央に、位置pC´においては左側に移動している。したがって、X線検出器64Aが位置pA´から位置pB´を経て位置pC´まで円弧移動する間、内側フレーム内のイメージセンサ71AのX線検出面72Aも外側フレームの右側から左側まで移動する。このようなX線検出面72Aの移動により、X線発生器42´とX線検出面72´の移動中心軸(旋回軸)Cは、旋回軸29よりもX線発生器42側寄りに位置することになる。断層OLは、移動中心軸(旋回軸)Cをその中央に設定して撮影されるものであるので、旋回軸29よりもX線発生器42側寄りに位置している。
In the case of FIGS. 18C and 18D, inside the
図18(e)、(f)の場合、X線検出器64Aの外側フレーム300の内側で、内側フレーム302が、位置pA´においては左側に、位置pB´においては中央に、位置pC´においては右側に移動している。したがって、X線検出器64Aが位置pA´から位置pB´を経て位置pC´まで円弧移動する間、内側フレーム内のイメージセンサ71AのX線検出面72Aも外側フレームの左側から右側まで移動する。このようなX線検出面72Aの移動により、X線発生器42´とX線検出面72´の移動中心軸(旋回軸)Cは、旋回軸29よりもX線検出面72A側寄りに位置することになる。断層OLは、移動中心軸(旋回軸)Cをその中央に設定して撮影されるものであるので、旋回軸29よりもX線検出面72A側寄りに位置している。このようにして、断層OLの位置設定の調整ができると共に、拡大率の調整が可能となっている。
In the case of FIGS. 18E and 18F, inside the
上述においては、図18(a)〜(f)に示すような平面断層撮影を行うのに、図16(a)〜(d)のX線検出器64Aを用いる例を説明したが、X線検出面72Aの上述の第2の方向への移動に、X線検出部移動モータ67や検出器ホルダ65等の機構を用いれば、図11のようなX線撮影装置においても図18(a)〜(f)に示すような平面断層撮影を行うことができる。他に、上述した実施形態のX線撮影装置・X線検出器によれば、図示はしないが、CT撮影用のX線検出器64、64a、64bのイメージセンサ71AのX線検出面72Aを用いて、例えば顎関節の単純なX線透視画像を撮影すること(X線透視画像撮影)が可能である。この場合、X線検出面72Aの大きさは、顎関節が充分撮影できる大きさがあれば充分である。顎関節のX線透視画像撮影において、X線検出面72Aの位置は、上述の構成のとおり、上記X線検出部16内で上記旋回軸29の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動可能であるので、位置付けされた患者の顎関節の位置に合わせて容易に制御可能である。また、さらに、パノラマ撮影用ビーム透過孔(スリット)57と比較して、横の幅が同程度で、縦の幅が短い図示しない別のビーム透過孔57aをさらに設け、このビーム透過孔57aを通過した細隙X線ビームを、X線検出面72Aの一部に照射し、周知の顎関節の曲面断層撮影用のX線ビームの軌跡により、顎関節の曲面断層撮影を行うことも可能である。
In the above description, the example in which the
なお、以上の説明では、X線発生部におけるCT撮影用のビーム成形用透過孔をほぼ正方形とし、X線発生部からX線検出部に向けて角錐状のX線ビームを照射したが、ビーム成形用透過孔の形状はこれに限るものでなく、該ビーム成形用透過孔を円形又は楕円形にすれば円錐状ビーム(コーンビーム)が形成される。 In the above description, the beam shaping transmission hole for CT imaging in the X-ray generation unit is substantially square, and the pyramid-shaped X-ray beam is irradiated from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit. The shape of the shaping transmission hole is not limited to this, and if the beam shaping transmission hole is circular or elliptical, a conical beam (cone beam) is formed.
1:X線撮影装置、2:柱、3:昇降フレーム、4:旋回アーム、5:垂直フレーム部、6:上部フレーム部、7:下部フレーム部、8:位置付け機構、9:チンレスト、10:横方向規制部材、11:ハンドル、12:水平アーム部、13:第1の懸垂部、14:第2の懸垂部、15:X線発生部、16:X線検出部、17:旋回アームハウジング、18:XY移動機構、19:Y方向ガイドレール、20:Y方向移動フレーム、21:X方向ガイドレール、22:X方向移動フレーム、23:Y方向移動モータ、24:ねじ軸、25:ナット、26:X方向移動モータ、27:ねじ軸、28:ナット、29:旋回軸、30:上部フレームハウジング、31:軸受、32:ベルト巻回部(プーリ)、33:ベルト、34:旋回モータ、35:X線発生部ハウジング、36:X線発生部回転機構、37:X線発生部回転モータ、38:垂直回転軸、39:歯車機構、40:固定部材、41:X線管、42:X線発生器、43:X線出射開口部、44:ビーム成形機構、45:ガイドローラ、46:垂直ガイドレール、47:ブロック、48:X線出射口、49:ブロック昇降モータ、50:ビーム成形板、51:案内ローラ、52:連結アーム、53:ナット、54:ねじ軸、55:ビーム成形板移動モータ、56:CT撮影用ビーム透過孔、57:パノラマ撮影用ビーム透過孔、58:セファロ撮影用ビーム透過孔、59:X線検出部ハウジング、60:X線検出部回転機構、61:垂直軸、62:X線検出部回転モータ、63:歯車機構、64:X線検出器、64A:X線検出器、64B:X線検出器、65:検出板器ホルダ、66:ホルダガイドレール、67:X線検出部移動モータ、68,69,70:ビーム成形開口部、71A:イメージセンサ、71B:イメージセンサ、72A:X線検出面、72B:X線検出面、80〜88:センサ、89:操作部、90:撮影開始スイッチ、91:撮影モード選択スイッチ、92:フル/オフセットモード選択スイッチ、93:撮影領域選択スイッチ、94:撮影高さ調整スイッチ、95:コントローラ、97:記憶部(ROM)、96:X線画像記憶部(RAM)、203:縦溝、204:突起、205:ねじ軸、206:ねじ孔、207:イメージセンサ昇降モータ、300:外側フレーム、302:内側フレーム、303:横方向レール、304:係合突起、305:ねじ軸、306:ねじ孔、314:ねじ軸、315:ねじ孔、316:垂直駆動モータ。
1: X-ray imaging apparatus, 2: pillar, 3: lifting frame, 4: turning arm, 5: vertical frame part, 6: upper frame part, 7: lower frame part, 8: positioning mechanism, 9: chin rest, 10: Lateral direction regulating member, 11: handle, 12: horizontal arm part, 13: first suspension part, 14: second suspension part, 15: X-ray generation part, 16: X-ray detection part, 17: swivel arm housing 18: XY moving mechanism, 19: Y direction guide rail, 20: Y direction moving frame, 21: X direction guide rail, 22: X direction moving frame, 23: Y direction moving motor, 24: Screw shaft, 25: Nut , 26: X direction moving motor, 27: screw shaft, 28: nut, 29: swing shaft, 30: upper frame housing, 31: bearing, 32: belt winding part (pulley), 33: belt, 34: swing motor , 35 X-ray generation unit housing, 36: X-ray generation unit rotation mechanism, 37: X-ray generation unit rotation motor, 38: Vertical rotation shaft, 39: Gear mechanism, 40: Fixed member, 41: X-ray tube, 42: X-ray Generator: 43: X-ray exit opening, 44: Beam shaping mechanism, 45: Guide roller, 46: Vertical guide rail, 47: Block, 48: X-ray exit, 49: Block lift motor, 50: Beam shaping plate , 51: guide roller, 52: connecting arm, 53: nut, 54: screw shaft, 55: beam shaping plate moving motor, 56: beam transmission hole for CT imaging, 57: beam transmission hole for panoramic imaging, 58: cephalometric imaging Beam transmission hole, 59: X-ray detector housing, 60: X-ray detector rotation mechanism, 61: Vertical axis, 62: X-ray detector rotation motor, 63: Gear mechanism, 64: X-ray detector, 64A: X-ray detection 64B: X-ray detector 65: Detection plate holder 66: Holder guide rail 67: X-ray detector moving motor 68, 69, 70: Beam shaping opening 71A: Image sensor 71B: Image sensor 72A: X-ray detection surface, 72B: X-ray detection surface, 80-88: sensor, 89: operation unit, 90: imaging start switch, 91: imaging mode selection switch, 92: full / offset mode selection switch, 93: Imaging area selection switch, 94: Imaging height adjustment switch, 95: Controller, 97: Storage unit (ROM), 96: X-ray image storage unit (RAM), 203: Vertical groove, 204: Projection, 205: Screw shaft, 206: Screw hole, 207: Image sensor lifting motor, 300: Outer frame, 302: Inner frame, 303: Lateral rail, 304: Engagement protrusion, 30 5: Screw shaft, 306: Screw hole, 314: Screw shaft, 315: Screw hole, 316: Vertical drive motor.
Claims (8)
上記X線検出部は、X線検出面を備えたX線検出器と、
上記X線検出面を上記X線検出部内で上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動可能とする第1の移動機構を備えたことを特徴とするX線撮影装置。 An X-ray detection unit is provided that faces the X-ray generation unit and the X-ray generation unit and detects X-rays emitted from the X-ray generation unit, and is disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. In the X-ray imaging apparatus in which the X-ray generation unit and the X-ray detection unit rotate around the rotation axis,
The X-ray detection unit includes an X-ray detector having an X-ray detection surface;
A first moving mechanism configured to move the X-ray detection surface in a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis and a second direction orthogonal to the first direction in the X-ray detection unit; An X-ray imaging apparatus characterized by that.
上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線をX線コーンビームに成形する第1の成形手段と、
上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線を細隙X線ビームに成形する第2の成形手段と、
上記第1の成形手段と第2の成形手段のいずれか一方を、上記X線発生部のX線源と上記X線検出部のX線検出面の間に選択的に介在させる第1の切換手段を備えており、
上記X線検出部が、
上記第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面と、
上記第2の成形手段によって成形された細隙X線ビームを受ける第2のX線検出面と、
上記第1のX線検出面と第2のX線検出面のいずれか一方を、上記X線発生部から照射されたX線ビームの照射領域に位置させる第2の切換手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2いずれかに記載のX線撮影装置。 The X-ray generator is
First shaping means for shaping X-rays irradiated from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into an X-ray cone beam;
A second shaping means for shaping the X-rays irradiated from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into a slit X-ray beam;
A first switch for selectively interposing one of the first shaping means and the second shaping means between the X-ray source of the X-ray generation unit and the X-ray detection surface of the X-ray detection unit. Means,
The X-ray detection unit is
A first X-ray detection surface that receives the X-ray cone beam formed by the first forming means;
A second X-ray detection surface that receives the slit X-ray beam formed by the second forming means;
Second switching means is provided for positioning one of the first X-ray detection surface and the second X-ray detection surface in an irradiation region of the X-ray beam irradiated from the X-ray generation unit. The X-ray imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
上記X線発生部からX線検出部に向けて照射されるX線をX線コーンビームに成形する第1の成形手段を備え、
上記X線検出部が、
上記第1の成形手段によって成形されたX線コーンビームを受ける第1のX線検出面を備え、
被写体の関心領域のX線CT撮影を行う撮影モードを備えていることを特徴とする請求項1又は2いずれかに記載のX線撮影装置。 The X-ray generator is
A first shaping unit for shaping X-rays emitted from the X-ray generation unit toward the X-ray detection unit into an X-ray cone beam;
The X-ray detection unit is
A first X-ray detection surface that receives the X-ray cone beam formed by the first forming means;
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, further comprising an imaging mode for performing X-ray CT imaging of a region of interest of a subject.
上記X線検出器は、X線検出面と、
上記X線検出面を上記X線検出器内で上記旋回軸の軸方向と平行な第1の方向と上記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第1の移動機構を備えたことを特徴とするX線検出器。 An X-ray detection unit is provided that faces the X-ray generation unit and the X-ray generation unit and detects X-rays emitted from the X-ray generation unit, and is disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. An X-ray detector provided in an X-ray imaging apparatus in which the X-ray generation unit and the X-ray detection unit rotate around the rotation axis,
The X-ray detector includes an X-ray detection surface,
A first moving mechanism configured to move the X-ray detection surface in the X-ray detector in a first direction parallel to the axial direction of the pivot axis and a second direction orthogonal to the first direction; An X-ray detector characterized by that.
上記X線検出器は、X線検出面と、上記X線検出器内で上記X線検出面を上記第1の方向に移動させる第1の移動機構を備えたことを特徴とするX線検出器。
An X-ray detection unit is provided that faces the X-ray generation unit and the X-ray generation unit and detects X-rays emitted from the X-ray generation unit, and is disposed between the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. The X-ray generation unit and the X-ray detection unit rotate around the swivel axis, and the X-ray detector mounting unit in the X-ray detection unit is orthogonal to a first direction parallel to the axial direction of the swivel axis. An X-ray detector provided in an X-ray imaging apparatus displaced in a second direction,
The X-ray detector comprises an X-ray detection surface and a first moving mechanism for moving the X-ray detection surface in the X-ray detector in the first direction. vessel.
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