JP3880118B2 - 歯科用パノラマ断層撮影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科用パノラマ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来提案されている歯科用パノラマＸ線装置においては、Ｘ線フィルムを使用するタイプも電気的センサであるＣＣＤセンサを使用するタイプも、Ｘ線フィルム又はＣＣＤセンサを、Ｘ線源を支持するアームの回転軸と平行な一つの面上に配置している。この為、被写体の断層平面を前記回転軸に対してＸ線フィルムの幅又はＣＣＤセンサの長さ分だけ平行移動してできる断層領域を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実際の歯牙列は、アームの回転軸に対して傾斜して位置づけされる。つまり、実際の歯牙列の前歯部は、その歯冠部がＸ線フィルムやＣＣＤセンサ側に傾斜している。又、患者の上顎の前歯部の歯軸と、下顎の前歯部の歯軸とはそれぞれ交わるように傾斜している。
【０００４】
従って、前歯部の歯根部を歯科用パノラマ断層撮影装置による断層領域に入れようとすると歯冠部が断層領域から外れてしまう。逆に前歯部の歯冠部を断層領域に入れようとすると歯根部が断層領域から外れてしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、断層像を形成するための断層情報収集手段における断層情報検知面（照射野）の位置によって、被写体の断層平面の形状や位置を変化させ、結果的に複雑な形状の歯牙列に近似した断層領域を得ることができれば、より鮮明な歯牙列の情報が得られることに着目し、断層情報検知面の構成を改良して、複雑な形状をした歯牙列全体に近似した断層領域を設定することができる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、被写体である歯牙列にＸ線を照射するＸ線源と、前記歯牙列を透過した透過Ｘ線に含まれる前記歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段と、前記Ｘ線源、断層情報収集手段を支持して回転する支持体とを有し、前記歯牙列のパノラマ断層像を得る歯科用パノラマ断層撮影装置であって、前記断層情報収集手段は、前記支持体の回転軸との距離が異なるシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面を有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段はシンチレータ層とＣＣＤセンサとの間に光ファイバーを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面の内の一部が前記支持体の回転軸に対して傾斜配置であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面が、前記支持体の回転軸に対して異なる距離の平行配置であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、 前記断層情報収集手段は、シンチレータ層とＣＣＤセンサとからなり、ＣＣＤセンサを構成する画素群の受光面の傾斜を調整可能としたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項３又は５記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段は、フレキシブル基板上に取り付けたＣＣＤセンサと、シンチレータ層とからなることを特徴とするものである。
【００１２】
以下、本発明の作用について詳述する。請求項１記載の発明によれば、被写体である歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段が、支持体の回転軸との距離が異なる複数の断層情報検知面を有するので、シンチレータ層からなる複数の断層情報検知面により被写体の断層面の形状や位置に応じた断層情報を収集でき、複雑な形状の歯牙列全体の鮮明な断層像を構築できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたので、Ｘ線検知手段の検知出力を受光手段に導く自由度が高まり、被写体である歯列のよりきめ細かい画像形成が可能である。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面の内の一部が、前記支持体の回転軸に対して傾斜配置であるので、傾斜配置の断層情報検知面の部分により被写体である傾斜した形状の歯牙列の断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面を、前記支持体の回転軸に対して異なる距離の平行配置としているので、複数の断層情報検知面により、Ｘ線源からの距離が異なる歯牙列を構成する各歯牙の各断層情報を各々収集してその鮮明な断層像を構築できる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、前記断層情報収集手段を、シンチレータ層とＣＣＤセンサとにより構成し、ＣＣＤセンサを構成する画素群の受光面の傾斜を調整可能としたので、歯牙列の傾斜状態に応じた断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、請求項３又は５記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段は、フレキシブル基板上に取り付けたＣＣＤセンサと、シンチレータ層とにより構成したので、フレキシブルに患者毎の歯牙列に合った傾斜等を設定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１、図２は、本発明の実施の形態のパノラマ断層撮影装置における画像構築法を説明したものである。図１、図２において、点Ｏを含むＳ−Ａ上の点のＸ線像はａ点に結像される。これをＸ線フィルムで検知し、記録する。この時ａ点に結像される像はＸ線源からＸ線フィルムまでのＳ−Ａ上のすべての点の情報が含まれている。尚、ＳはＸ線源の位置である。また、図１、図２において、他の任意の一点をＭ点、Ｘ線源及びＸ線フィルムを支持するアームの回転中心をＲとする。
【００２０】
次に、アームが回転して図２に示すイの位置からロの位置に変わると、他の点Ｏを含むＳ´−Ａ´上のＸ線像はａ´点に生じる。
【００２１】
この時、アームの回転とともに移動するＸ線フィルム上の像がａ点からａ´点まで移動していれば、Ｏ点に対応するＸ線像はＸ線フィルム上のａ´点に記録される。一方、Ｍ点を含むＳ´−Ｂ´上の点のＸ線像は、ロのアームの位置でｂ´点に生じる。従って、Ｘ線フィルム上の像をａ点からａ´点に移動させた時に、Ｍ点のＸ線像はロのアームの位置の時にｂ´点に記録される。
【００２２】
以下順次アームを回転させながらＸ線フィルムを移動させることを繰り返せば、Ｏ点のＸ線像はＸ線フィルム上の任意のａ点に繰り返し記録される。これに対して、Ｍ点のＸ線像はＸ線フィルム上の各点に分散されて記録される。この為、充分な黒化度が得られない。このようにして、Ｏ点のＸ線像のみが強調され、Ｏ点の断層像が得られる。
【００２３】
Ｘ線フィルムの代わりにシンチレータ層を有したＣＣＤセンサを使用する場合には、ａ点の画素にＸ線像に応じた電荷がチャージされる。ＣＣＤセンサは情報の呼び出し時に各画素を構成するセルにチャージされた電荷を隣のセルに順に移し替え、最終端でアナログ／デジタル変換をかけてデジタル量として出力する。
【００２４】
ここで、図２に示すイのアーム位置でＸ線が照射されＳ−Ａ上の点のＸ線像がＣＣＤセンサ上のａ点のセルに結像され、その強さに応じた電荷がチャージされる。その電荷の量をＱ１とすると、Ｑ１の電荷量は隣のセルに順次移送されるが、アームがロの位置にきたとき電源周波数の次のサイクルで再びＸ線が照射されると、Ｓ´−Ａ´上の点のＸ線像がａ´点のセルに結像される。
【００２５】
この時、最初にイのアーム位置で蓄えられた電荷量Ｑ１が、ａ´点のセルまで移動しているとＱ１の電荷に加えてＱ２の電荷がチャージされることになる。Ｑ２はＳ´−Ａ´上のすべての点の透過Ｘ線量に対応した電荷量である。この時、Ｏ点のＸ線像だけは２回分加算されることになる。
【００２６】
このようにして、ＣＣＤセンサの画素の電荷の転送速度を適当にコントロールすることにより、Ｘ線フィルム上に、ある点のＸ線像が繰り返し結像されるのと同様に、ＣＣＤセンサのセル上を移動するＯ点のＸ線像に応じた電荷量が繰り返しチャージされることにより、Ｏ点のＸ線像のみが強調され、Ｏ点の断層像が得られる。
【００２７】
ここで、ａ点の電荷Ｑ１をロのアームの位置の時にｂ´点にまで移動させれば、Ｍ点を含むＳ´−Ｂ´上の点の透過Ｘ線量に対応した電荷がＱ１に加え合わせられる。
【００２８】
以上のように画素を構成するセル中にチャージされた電荷を転送する速度を変化させることで、得られる断層像の位置を変えることができる。
【００２９】
ここで、ＣＣＤセンサが図２に示す例よりＸ線源から遠い位置にある場合を考察する。図３において線分Ｆ−Ｆ´上と線分ｆ−ｆ´上にＣＣＤセンサがある場合を想定する。点Ｏを含むＳ−Ａ上の点の透過Ｘ線像は、線分Ｆ−Ｆ´上のＣＣＤセンサ上ではａ点に結像されるが、線分ｆ−ｆ´のＣＣＤセンサ上ではｃ点に結像される。
【００３０】
次に、アームが回転してＸ線ビームが図３に示すロの位置にくると、Ｏ点を含むＳ´−Ａ´上の点のＸ線像は、線分Ｆ−Ｆ´のＣＣＤセンサ上ではａ´点に結像される。この時、線分Ｆ−Ｆ上のＣＣＤセンサにおいて、電荷がａ点からａ´点ヘ移動していれば、Ｏ点の断層像が得られることは既述した場合と同様である。
【００３１】
ここで、線分ｆ−ｆ´上のＣＣＤセンサのｃ点から線分ａ−ａ´の距離だけ電荷が移動した点をｃ´とすると、ｃ´点に結像するＸ線像には、前記Ｏ点のＸ線像は含まれないことになる。すなわち、アームの回転に伴いｃ´点にはＳ´−Ｃ´に含まれる点のＸ線像が結像することになる。
【００３２】
図３から明らかなように、ｃ点及びｃ´点の双方にＸ線像を結像するのは、Ｓ−ＡとＳ´−Ｃ´の交点であるＯ´点のみである。従って、線分ｆ−ｆ´上にＣＣＤセンサがある場合には、線分Ｆ−Ｆ´上にＣＣＤセンサがある場合と同じ分だけ電荷を移動させたとき、線分Ｆ−Ｆ´上のＣＣＤセンサで断層像が得られるＯ点よりもＸ線源に近いＯ´点の断層像が得られることが理解できる。
【００３３】
次に、図４に本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置の全体構成を示す。図４に示す歯科用パノラマ断層撮影装置は、Ｘ線源から歯牙列を透過してくるＸ線を検知する断層情報検知面を各々形成するシンチレータ層２９ａ乃至２９ｃと、シンチレータ層２９ａ乃至２９ｃによるＸ線検知に基づく光を導く光ファイバー３０ａ乃至３０ｃと、この光ファイバー３０ａ乃至３０ｃにより導かれる光を受光し歯牙列の断層情報としての電気信号に変換するＣＣＤセンサ３１とからなる歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段を有している。
【００３４】
また、図４に示す歯科用パノラマ断層撮影装置は、前記ＣＣＤセンサ３１の画素群の電荷の転送速度をコントロールするコントロール回路２１と、画像構成用コンピューター２２と、画像モニター２４と、図示しないＸ線源を保持するアームの回転速度のコントロール回路２５と、図示しないＸ線へッドの制御回路２６と、メモリを含むＣＰＵ２７と、撮影開始スイッチ２８とを具備している。
【００３５】
前記断層情報収集手段のシンチレータ層２９ａ乃至２９ｃは、図４に示すように、Ｘ線源からの距離、すなわち、Ｘ線源を保持するアームの回転軸からの距離が異なるよう配置している。この場合、ＣＣＤセンサ３１に不感部が生じ画像に暗部が生じないようにシンチレータ層２９ａ乃至２９ｃを千鳥状に配置し、これにより、図５に示すような前歯部４の歯牙列の形状に対応した千鳥状の断層領域１乃至３を得るようにしている。
【００３６】
また、前記断層情報収集手段としては、図６に示すようなフラット部２９ｙの一部に凸部２９ｘを設けたシンチレータ層２９と、光ファイバー３０と、ＣＣＤセンサ３１とからなる構成とすることもできる。
【００３７】
この断層情報収集手段によれば、凸部２９ｘの部分の***量に応じた断層領域を形成できる。歯科用パノラマＸ線撮影装置は、理論上アームの回転中心と被写体との距離が長い場合、すなわち、臼歯部の場合では充分に幅のある断層領域が得られる。従って、この部分では凸部２９ｘにより断層領域が変化していても、すべての歯牙は断層領域へ入る。
【００３８】
撮影部分が犬歯部から前歯部になると、断層領域は狭くなる。この時、顎部から歯根部にかけての断層領域はシンチレータ層２９のフラット部２９ｙに、また、歯根部から歯冠部にかけての断層領域は、シンチレータ層２９の凸部２９ｘによって形成される。
【００３９】
前記凸部２９ｘの断層領域は、フラット部２９ｙの断層領域よりも患者の顔面のより前方向の部分に対応する。従って、従来例の場合では、断層領域が薄くて例えば、前歯部の歯根部しか断層領域に入らなかったが、本実施の形態により歯冠部を含む前歯部全体を断層領域に入れることが可能となる。
【００４０】
また、前記断層情報収集手段としては、図７に示すように、フレキシブルな基板４０上に形成されたＣＣＤセンサ４１上に、シンチレータ層４２を設けた構成とすることもできる。この場合、図８に示すように、シンチレータ層４２をＣＣＤセンサ４１の各画素４１ａ毎に形成すると、ＣＣＤセンサ４１の隣り合う同士の画素間に生じるクロストーク、すなわち、シンチレータ層４２の隣り合う部分同士の光の干渉を防止し、又は低減できる。
【００４１】
図４に示す歯科用パノラマ断層撮影装置において、撮影開始スイッチ２８を押下すると、撮影開始スイッチ２８からの信号を受けたＣＰＵ２７により、図示しないＸ線へッドの制御回路２６へ電力供給信号を送り、Ｘ線ヘッドを駆動する。また、ＣＰＵ２７はアームの回転速度のコントロ−ル回路２５にスタート信号を送り、ＣＣＤセンサ３１の画素の転送速度のコントロール回路２１に転送速度コントロール信号を送る。
【００４２】
ＣＣＤセンサ３１の転送コントロール信号は、Ｘ線源を保持するアームの動きに同期して制御されるが、アームのスタート位置だけをリミットスイッチ等により検出し、この後は時間計側によりアームの現在位置を知り、それに応じてＣＣＤセンサ３１の画素の電荷の転送速度をコントロールしても良い。もちろん、アームの現在位置をデコーダーで検出しても良いし、アームの回転用のパルスモーターヘのパルス数によりアーム位置を検出しても良い。
【００４３】
この歯科用パノラマ断層撮影装置において、患者の被写体である前歯部のポジショニングにはチンレストの高さをダイヤルにより機械的に動かすことにより行われる。この時、レーザーポインターや光ビーム等のポジショニングゲージを使用することができる。
【００４４】
さらに、被写体の撮影時には、被写体である前歯部の歯軸の傾きに光ビームが沿うように手動で調整して、その調整機構に設けられたセンサーからの情報を入力しＣＰＵ１７のメモリに記憶させるか、又は、別途設けたＴＶカメラによる前歯部の画像情報を画像処理して、その前歯部の歯冠部の位置や歯軸の傾きから歯根部の位置等を推測して自動的にＣＰＵ１７のメモリに記憶させる。そして、このような情報を被写体の撮影に利用することで、被写体である前歯部の正確な断層像を得ることができる。
【００４５】
このような歯科用パノラマ断層撮影装置の動作により、複雑な形状を有し、位置の微妙な違い有する歯牙列に対応した断層情報を収集し、歯牙列の断層像を鮮明に構築することが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、シンチレータ層からなる複数の断層情報検知面により被写体の断層面の形状や位置に応じた断層情報を収集でき、複雑な形状の歯牙列全体の鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４７】
請求項２の発明によれば、前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたので、Ｘ線検知手段の検知出力を受光手段に導く自由度が高まり、被写体である歯列のよりきめ細かい画像形成が可能な歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４８】
請求項３記載の発明によれば、傾斜した形状の歯牙列の断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、Ｘ線源からの距離が異なる歯牙列を構成する各歯牙の各断層情報を各々収集してその鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００５０】
請求項５記載の発明によれば、ＣＣＤセンサを構成する画素群の傾斜を調整可能としたので、歯牙列の傾斜状態に応じた断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００５１】
請求項６記載の発明によれば、フレキシブルに患者毎の歯牙及び歯牙列に合った傾斜等を設定することができ、画質の良好な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図２】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図３】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図４】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置における断層領域の一例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置における断層情報収集手段の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置における断層情報収集手段の他例を示す図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【符号の説明】
１ 断層領域
２ 断層領域
３ 断層領域
４ 歯牙列
２１ コントロール回路
２２ 画像構成用コンピューター
２４ 画像モニター
２５ 回転速度のコントロール回路
２６ Ｘ線へッドの制御回路
２７ ＣＰＵ
２８ 撮影開始スイッチ
２９ａ シンチレータ層
２９ｂ シンチレータ層
２９ｃ シンチレータ層
３０ａ 光ファイバー
３０ｂ 光ファイバー
３０ｃ 光ファイバー
３１ ＣＣＤセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科用パノラマ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来提案されている歯科用パノラマＸ線装置においては、Ｘ線フィルムを使用するタイプも電気的センサであるＣＣＤセンサを使用するタイプも、Ｘ線フィルム又はＣＣＤセンサを、Ｘ線源を支持するアームの回転軸と平行な一つの面上に配置している。この為、被写体の断層平面を前記回転軸に対してＸ線フィルムの幅又はＣＣＤセンサの長さ分だけ平行移動してできる断層領域を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実際の歯牙列は、アームの回転軸に対して傾斜して位置づけされる。つまり、実際の歯牙列の前歯部は、その歯冠部がＸ線フィルムやＣＣＤセンサ側に傾斜している。又、患者の上顎の前歯部の歯軸と、下顎の前歯部の歯軸とはそれぞれ交わるように傾斜している。
【０００４】
従って、前歯部の歯根部を歯科用パノラマ断層撮影装置による断層領域に入れようとすると歯冠部が断層領域から外れてしまう。逆に前歯部の歯冠部を断層領域に入れようとすると歯根部が断層領域から外れてしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、断層像を形成するための断層情報収集手段における断層情報検知面（照射野）の位置によって、被写体の断層平面の形状や位置を変化させ、結果的に複雑な形状の歯牙列に近似した断層領域を得ることができれば、より鮮明な歯牙列の情報が得られることに着目し、断層情報検知面の構成を改良して、複雑な形状をした歯牙列全体に近似した断層領域を設定することができる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、被写体である歯牙列にＸ線を照射するＸ線源と、前記歯牙列を透過した透過Ｘ線に含まれる前記歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段と、前記Ｘ線源、断層情報収集手段を支持して回転する支持体とを有し、前記歯牙列のパノラマ断層像を得る歯科用パノラマ断層撮影装置であって、前記断層情報収集手段は、前記支持体の回転軸との距離が異なるシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面を有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段はシンチレータ層とＣＣＤセンサとの間に光ファイバーを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面の内の一部が前記支持体の回転軸に対して傾斜配置であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面が、前記支持体の回転軸に対して異なる距離の平行配置であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、 前記断層情報収集手段は、シンチレータ層とＣＣＤセンサとからなり、ＣＣＤセンサを構成する画素群の受光面の傾斜を調整可能としたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項３又は５記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段は、フレキシブル基板上に取り付けたＣＣＤセンサと、シンチレータ層とからなることを特徴とするものである。
【００１２】
以下、本発明の作用について詳述する。請求項１記載の発明によれば、被写体である歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段が、支持体の回転軸との距離が異なる複数の断層情報検知面を有するので、シンチレータ層からなる複数の断層情報検知面により被写体の断層面の形状や位置に応じた断層情報を収集でき、複雑な形状の歯牙列全体の鮮明な断層像を構築できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたので、Ｘ線検知手段の検知出力を受光手段に導く自由度が高まり、被写体である歯列のよりきめ細かい画像形成が可能である。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面の内の一部が、前記支持体の回転軸に対して傾斜配置であるので、傾斜配置の断層情報検知面の部分により被写体である傾斜した形状の歯牙列の断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面を、前記支持体の回転軸に対して異なる距離の平行配置としているので、複数の断層情報検知面により、Ｘ線源からの距離が異なる歯牙列を構成する各歯牙の各断層情報を各々収集してその鮮明な断層像を構築できる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、前記断層情報収集手段を、シンチレータ層とＣＣＤセンサとにより構成し、ＣＣＤセンサを構成する画素群の受光面の傾斜を調整可能としたので、歯牙列の傾斜状態に応じた断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、請求項３又は５記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記断層情報収集手段は、フレキシブル基板上に取り付けたＣＣＤセンサと、シンチレータ層とにより構成したので、フレキシブルに患者毎の歯牙列に合った傾斜等を設定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１、図２は、本発明の実施の形態のパノラマ断層撮影装置における画像構築法を説明したものである。図１、図２において、点Ｏを含むＳ−Ａ上の点のＸ線像はａ点に結像される。これをＸ線フィルムで検知し、記録する。この時ａ点に結像される像はＸ線源からＸ線フィルムまでのＳ−Ａ上のすべての点の情報が含まれている。尚、ＳはＸ線源の位置である。また、図１、図２において、他の任意の一点をＭ点、Ｘ線源及びＸ線フィルムを支持するアームの回転中心をＲとする。
【００２０】
次に、アームが回転して図２に示すイの位置からロの位置に変わると、他の点Ｏを含むＳ´−Ａ´上のＸ線像はａ´点に生じる。
【００２１】
この時、アームの回転とともに移動するＸ線フィルム上の像がａ点からａ´点まで移動していれば、Ｏ点に対応するＸ線像はＸ線フィルム上のａ´点に記録される。一方、Ｍ点を含むＳ´−Ｂ´上の点のＸ線像は、ロのアームの位置でｂ´点に生じる。従って、Ｘ線フィルム上の像をａ点からａ´点に移動させた時に、Ｍ点のＸ線像はロのアームの位置の時にｂ´点に記録される。
【００２２】
以下順次アームを回転させながらＸ線フィルムを移動させることを繰り返せば、Ｏ点のＸ線像はＸ線フィルム上の任意のａ点に繰り返し記録される。これに対して、Ｍ点のＸ線像はＸ線フィルム上の各点に分散されて記録される。この為、充分な黒化度が得られない。このようにして、Ｏ点のＸ線像のみが強調され、Ｏ点の断層像が得られる。
【００２３】
Ｘ線フィルムの代わりにシンチレータ層を有したＣＣＤセンサを使用する場合には、ａ点の画素にＸ線像に応じた電荷がチャージされる。ＣＣＤセンサは情報の呼び出し時に各画素を構成するセルにチャージされた電荷を隣のセルに順に移し替え、最終端でアナログ／デジタル変換をかけてデジタル量として出力する。
【００２４】
ここで、図２に示すイのアーム位置でＸ線が照射されＳ−Ａ上の点のＸ線像がＣＣＤセンサ上のａ点のセルに結像され、その強さに応じた電荷がチャージされる。その電荷の量をＱ１とすると、Ｑ１の電荷量は隣のセルに順次移送されるが、アームがロの位置にきたとき電源周波数の次のサイクルで再びＸ線が照射されると、Ｓ´−Ａ´上の点のＸ線像がａ´点のセルに結像される。
【００２５】
この時、最初にイのアーム位置で蓄えられた電荷量Ｑ１が、ａ´点のセルまで移動しているとＱ１の電荷に加えてＱ２の電荷がチャージされることになる。Ｑ２はＳ´−Ａ´上のすべての点の透過Ｘ線量に対応した電荷量である。この時、Ｏ点のＸ線像だけは２回分加算されることになる。
【００２６】
このようにして、ＣＣＤセンサの画素の電荷の転送速度を適当にコントロールすることにより、Ｘ線フィルム上に、ある点のＸ線像が繰り返し結像されるのと同様に、ＣＣＤセンサのセル上を移動するＯ点のＸ線像に応じた電荷量が繰り返しチャージされることにより、Ｏ点のＸ線像のみが強調され、Ｏ点の断層像が得られる。
【００２７】
ここで、ａ点の電荷Ｑ１をロのアームの位置の時にｂ´点にまで移動させれば、Ｍ点を含むＳ´−Ｂ´上の点の透過Ｘ線量に対応した電荷がＱ１に加え合わせられる。
【００２８】
以上のように画素を構成するセル中にチャージされた電荷を転送する速度を変化させることで、得られる断層像の位置を変えることができる。
【００２９】
ここで、ＣＣＤセンサが図２に示す例よりＸ線源から遠い位置にある場合を考察する。図３において線分Ｆ−Ｆ´上と線分ｆ−ｆ´上にＣＣＤセンサがある場合を想定する。点Ｏを含むＳ−Ａ上の点の透過Ｘ線像は、線分Ｆ−Ｆ´上のＣＣＤセンサ上ではａ点に結像されるが、線分ｆ−ｆ´のＣＣＤセンサ上ではｃ点に結像される。
【００３０】
次に、アームが回転してＸ線ビームが図３に示すロの位置にくると、Ｏ点を含むＳ´−Ａ´上の点のＸ線像は、線分Ｆ−Ｆ´のＣＣＤセンサ上ではａ´点に結像される。この時、線分Ｆ−Ｆ上のＣＣＤセンサにおいて、電荷がａ点からａ´点ヘ移動していれば、Ｏ点の断層像が得られることは既述した場合と同様である。
【００３１】
ここで、線分ｆ−ｆ´上のＣＣＤセンサのｃ点から線分ａ−ａ´の距離だけ電荷が移動した点をｃ´とすると、ｃ´点に結像するＸ線像には、前記Ｏ点のＸ線像は含まれないことになる。すなわち、アームの回転に伴いｃ´点にはＳ´−Ｃ´に含まれる点のＸ線像が結像することになる。
【００３２】
図３から明らかなように、ｃ点及びｃ´点の双方にＸ線像を結像するのは、Ｓ−ＡとＳ´−Ｃ´の交点であるＯ´点のみである。従って、線分ｆ−ｆ´上にＣＣＤセンサがある場合には、線分Ｆ−Ｆ´上にＣＣＤセンサがある場合と同じ分だけ電荷を移動させたとき、線分Ｆ−Ｆ´上のＣＣＤセンサで断層像が得られるＯ点よりもＸ線源に近いＯ´点の断層像が得られることが理解できる。
【００３３】
次に、図４に本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置の全体構成を示す。図４に示す歯科用パノラマ断層撮影装置は、Ｘ線源から歯牙列を透過してくるＸ線を検知する断層情報検知面を各々形成するシンチレータ層２９ａ乃至２９ｃと、シンチレータ層２９ａ乃至２９ｃによるＸ線検知に基づく光を導く光ファイバー３０ａ乃至３０ｃと、この光ファイバー３０ａ乃至３０ｃにより導かれる光を受光し歯牙列の断層情報としての電気信号に変換するＣＣＤセンサ３１とからなる歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段を有している。
【００３４】
また、図４に示す歯科用パノラマ断層撮影装置は、前記ＣＣＤセンサ３１の画素群の電荷の転送速度をコントロールするコントロール回路２１と、画像構成用コンピューター２２と、画像モニター２４と、図示しないＸ線源を保持するアームの回転速度のコントロール回路２５と、図示しないＸ線へッドの制御回路２６と、メモリを含むＣＰＵ２７と、撮影開始スイッチ２８とを具備している。
【００３５】
前記断層情報収集手段のシンチレータ層２９ａ乃至２９ｃは、図４に示すように、Ｘ線源からの距離、すなわち、Ｘ線源を保持するアームの回転軸からの距離が異なるよう配置している。この場合、ＣＣＤセンサ３１に不感部が生じ画像に暗部が生じないようにシンチレータ層２９ａ乃至２９ｃを千鳥状に配置し、これにより、図５に示すような前歯部４の歯牙列の形状に対応した千鳥状の断層領域１乃至３を得るようにしている。
【００３６】
また、前記断層情報収集手段としては、図６に示すようなフラット部２９ｙの一部に凸部２９ｘを設けたシンチレータ層２９と、光ファイバー３０と、ＣＣＤセンサ３１とからなる構成とすることもできる。
【００３７】
この断層情報収集手段によれば、凸部２９ｘの部分の***量に応じた断層領域を形成できる。歯科用パノラマＸ線撮影装置は、理論上アームの回転中心と被写体との距離が長い場合、すなわち、臼歯部の場合では充分に幅のある断層領域が得られる。従って、この部分では凸部２９ｘにより断層領域が変化していても、すべての歯牙は断層領域へ入る。
【００３８】
撮影部分が犬歯部から前歯部になると、断層領域は狭くなる。この時、顎部から歯根部にかけての断層領域はシンチレータ層２９のフラット部２９ｙに、また、歯根部から歯冠部にかけての断層領域は、シンチレータ層２９の凸部２９ｘによって形成される。
【００３９】
前記凸部２９ｘの断層領域は、フラット部２９ｙの断層領域よりも患者の顔面のより前方向の部分に対応する。従って、従来例の場合では、断層領域が薄くて例えば、前歯部の歯根部しか断層領域に入らなかったが、本実施の形態により歯冠部を含む前歯部全体を断層領域に入れることが可能となる。
【００４０】
また、前記断層情報収集手段としては、図７に示すように、フレキシブルな基板４０上に形成されたＣＣＤセンサ４１上に、シンチレータ層４２を設けた構成とすることもできる。この場合、図８に示すように、シンチレータ層４２をＣＣＤセンサ４１の各画素４１ａ毎に形成すると、ＣＣＤセンサ４１の隣り合う同士の画素間に生じるクロストーク、すなわち、シンチレータ層４２の隣り合う部分同士の光の干渉を防止し、又は低減できる。
【００４１】
図４に示す歯科用パノラマ断層撮影装置において、撮影開始スイッチ２８を押下すると、撮影開始スイッチ２８からの信号を受けたＣＰＵ２７により、図示しないＸ線へッドの制御回路２６へ電力供給信号を送り、Ｘ線ヘッドを駆動する。また、ＣＰＵ２７はアームの回転速度のコントロ−ル回路２５にスタート信号を送り、ＣＣＤセンサ３１の画素の転送速度のコントロール回路２１に転送速度コントロール信号を送る。
【００４２】
ＣＣＤセンサ３１の転送コントロール信号は、Ｘ線源を保持するアームの動きに同期して制御されるが、アームのスタート位置だけをリミットスイッチ等により検出し、この後は時間計側によりアームの現在位置を知り、それに応じてＣＣＤセンサ３１の画素の電荷の転送速度をコントロールしても良い。もちろん、アームの現在位置をデコーダーで検出しても良いし、アームの回転用のパルスモーターヘのパルス数によりアーム位置を検出しても良い。
【００４３】
この歯科用パノラマ断層撮影装置において、患者の被写体である前歯部のポジショニングにはチンレストの高さをダイヤルにより機械的に動かすことにより行われる。この時、レーザーポインターや光ビーム等のポジショニングゲージを使用することができる。
【００４４】
さらに、被写体の撮影時には、被写体である前歯部の歯軸の傾きに光ビームが沿うように手動で調整して、その調整機構に設けられたセンサーからの情報を入力しＣＰＵ１７のメモリに記憶させるか、又は、別途設けたＴＶカメラによる前歯部の画像情報を画像処理して、その前歯部の歯冠部の位置や歯軸の傾きから歯根部の位置等を推測して自動的にＣＰＵ１７のメモリに記憶させる。そして、このような情報を被写体の撮影に利用することで、被写体である前歯部の正確な断層像を得ることができる。
【００４５】
このような歯科用パノラマ断層撮影装置の動作により、複雑な形状を有し、位置の微妙な違い有する歯牙列に対応した断層情報を収集し、歯牙列の断層像を鮮明に構築することが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、シンチレータ層からなる複数の断層情報検知面により被写体の断層面の形状や位置に応じた断層情報を収集でき、複雑な形状の歯牙列全体の鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４７】
請求項２の発明によれば、前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたので、Ｘ線検知手段の検知出力を受光手段に導く自由度が高まり、被写体である歯列のよりきめ細かい画像形成が可能な歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４８】
請求項３記載の発明によれば、傾斜した形状の歯牙列の断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、Ｘ線源からの距離が異なる歯牙列を構成する各歯牙の各断層情報を各々収集してその鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００５０】
請求項５記載の発明によれば、ＣＣＤセンサを構成する画素群の傾斜を調整可能としたので、歯牙列の傾斜状態に応じた断層情報を収集してその鮮明な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００５１】
請求項６記載の発明によれば、フレキシブルに患者毎の歯牙及び歯牙列に合った傾斜等を設定することができ、画質の良好な断層像を構築できる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図２】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図３】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図４】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置における断層領域の一例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置における断層情報収集手段の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置における断層情報収集手段の他例を示す図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【符号の説明】
１ 断層領域
２ 断層領域
３ 断層領域
４ 歯牙列
２１ コントロール回路
２２ 画像構成用コンピューター
２４ 画像モニター
２５ 回転速度のコントロール回路
２６ Ｘ線へッドの制御回路
２７ ＣＰＵ
２８ 撮影開始スイッチ
２９ａ シンチレータ層
２９ｂ シンチレータ層
２９ｃ シンチレータ層
３０ａ 光ファイバー
３０ｂ 光ファイバー
３０ｃ 光ファイバー
３１ ＣＣＤセンサ
Claims (6)
- 被写体である歯牙列にＸ線を照射するＸ線源と、前記歯牙列を透過した透過Ｘ線に含まれる前記歯牙列の断層情報を収集する断層情報収集手段と、前記Ｘ線源、断層情報収集手段を支持して回転する支持体とを有し、前記歯牙列のパノラマ断層像を得る歯科用パノラマ断層撮影装置であって、
前記断層情報収集手段は、前記支持体の回転軸との距離が異なるシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面を有することを特徴とする歯科用パノラマ断層撮影装置。 - 前記断層情報収集手段は、シンチレータ層とＣＣＤセンサとの間に光ファイバーを設けたことを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
- 前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面の内の一部が前記支持体の回転軸に対して傾斜配置であることを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
- 前記断層情報収集手段のシンチレータ層からなる複数の断層情報検知面が、前記支持体の回転軸に対して異なる距離の平行配置であることを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
- 前記断層情報収集手段は、シンチレータ層とＣＣＤセンサとからなり、ＣＣＤセンサを構成する画素群の受光面の傾斜を調整可能としたことを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
- 前記断層情報収集手段は、フレキシブル基板上に取り付けたＣＣＤセンサと、シンチレータ層とからなることを特徴とする請求項３又は５記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
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