JP3639702B2 - パノラマx線撮影装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば歯科診療の分野で使用されて全顎撮影などを行うパノラマX線撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
歯科や耳鼻科などにおいて使用されているパノラマX線撮影装置は、支持体により旋回アームを旋回可能に支持し、この旋回アームの一方の端部にX線発生器を、他方の端部にX線検出部をそれぞれ設けてあり、X線検出部にX線フィルムを内蔵したフィルムカセットを取り付け、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを所定の速度で移動させることによりパノラマ撮影を行うように構成されている。また、フィルムカセットの代わりに電気的X線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットをX線検出部に取り付け、旋回アームの旋回に対応した制御信号によって制御しながら電気的X線像検出器を作動させることにより、パノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得ることも知られている(例えば、特開平9−135829号公報、米国特許第5579361号明細書等参照)。
【0003】
上記の特開平9−135829号公報記載のものは、フィルムカセットとデジタルセンサカセットの両方を装備して目的に応じていずれかのカセットを選択使用できるようにしたものであり、交換作業の手間をなくして診療を迅速に行うことができるが、X線検出部の構造が複雑になり、また一般的なフィルムカセット用のX線検出部は使用できず専用のものが必要である。また後者の米国特許明細書記載のものは、カセットホルダにデジタルセンサカセットを取り付けた場合でもこのカセットホルダを移動させており、またこの移動速度を検出するための構造が必要でX線検出部の構成が複雑になると共に、フィルムカセットとデジタルセンサカセットを交換できる構成についての具体的な開示はなく、交換を簡単に行うことは困難である。
【0004】
また、デジタルセンサを用いるパノラマX線撮影装置は現像の必要がなくすぐにパノラマX線画像が得られ、コンピュータを利用して診断情報として種々に活用できるなど、フィルムを用いたパノラマX線撮影装置に比べて優れた点があるが、既に医院などで使用されているパノラマX線撮影装置のほとんどはフィルムカセットを用いるものであって、デジタルセンサカセットの利用ができない。従って、このフィルムカセットを用いるパノラマX線撮影装置に若干の改造を加えるだけでデジタルセンサカセットとの併用が可能となれば、大きなメリットが期待できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この発明はこれらの点に着目し、X線検出部の構造が複雑にならず、フィルムカセットとデジタルセンサカセットの交換が容易であり、従来のパノラマX線撮影装置のX線検出部へもデジタルセンサカセットを容易に取り付けられるようにすることを課題としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、この出願の請求項1のパノラマX線撮影装置は、X線検出部にX線フィルムを内蔵したフィルムカセットと電気的X線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットが着脱可能であって、両者を交換してそのいずれでも取り付け可能なカセットホルダを備えると共に、カセットホルダにフィルムカセットが取り付けられた場合には、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対して上記X線発生器から照射されたX線ビームにほぼ直交する方向に所定の速度で機械的に移動させることによりフィルムを用いたパノラマX線撮影を行い、またカセットホルダにデジタルセンサカセットが取り付けられた場合には、デジタルセンサカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対して固定した状態において、旋回アームの旋回に対応した制御信号をパノラマX線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給し、電気的X線像検出器を作動させることによりパノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する制御手段、を備えている。
【0007】
このような構成により、フィルムカセットとデジタルセンサカセットを交換してそのいずれでも容易に取り付けることができ、それぞれの特長を発揮して所要のパノラマX線画像を得ることが可能となる。
【0008】
この発明の装置には、カセットホルダにフィルムカセットとデジタルセンサカセットのいずれかが取り付けられていることを検出する検出手段が備えられており、カセットの種類に応じた撮影モードが自動的に選択されてそのモードにおける撮影条件が設定されるように構成される。上記の検出手段としては、例えばオーディオカセットテープなどで行われているように、カセットの外装の一部に種類ごとに位置の異なる凹部または凸部を設けてこれを機械的にあるいは光学的にまたは電気的に検出するようにするなど、周知の手段を適宜採用することができる。また後述するように、デジタルセンサカセットをカセットホルダに装着してパノラマX線撮影装置本体に電気的に接続することによって検出するようにしてもよい。
【0009】
この発明で使用されるデジタルセンサカセットは、X線検出部に設けられている2次スリットを有するX線遮蔽板を介してX線発生器に対向配置されてX線を電気信号に変換する電気的X線像検出器のほか、この電気的X線像検出器を上記制御信号によって駆動してパノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する駆動部と、電気的X線像検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部と、外部回路と通信するための入出力部と、上記各部の動作を電気的に制御する制御部、とを少なくとも備えている。
【0010】
上記制御部にはCPUあるいはMPUや得られた画像情報を必要に応じて記憶する記憶装置を備え、入出力部を通じて装置本体との間あるいはパソコンなど他の外部機器との間で通信できるように構成される。
【0011】
入出力部を通じた通信によってパノラマX線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給される制御信号には、旋回アームの旋回に対応した時間遅延積分制御のためのクロック信号のほか、少なくともX線の照射開始と終了、撮影モードすなわちX線管の電圧と電流、撮影部位などの撮影に付随する各種情報が含まれる。周知のように、時間遅延積分制御のためのクロック信号は、CCDのような固体撮像素子による電気的X線像検出器を用いてパノラマX線撮影を行う場合に必須のものであり、これによってフィルムカセットが用いられる場合にフィルムを所定の速度で機械的に移動させることに相当する信号処理を行うことができる。また、撮影に付随する情報は適正なパノラマX線画像を得るために、あるいは事後の診断にとって有用である。
【0012】
信号は入出力部を通じてデジタルセンサカセットから装置本体へも送られ、装置本体の動作が制御される。この信号はデジタルセンサカセットの動作信号、すなわちデータの処理中、転送中、設定などの動作状況を示すものであり、この動作信号によって例えば動作中の時には対応できないような指令を送る操作が使用者によってなされても、この指令は受け付けられず操作が制限されるのである。
【0013】
従来から使用されているフィルムカセットは通信手段を備えていないのでパノラマX線撮影装置本体と通信はできない。そこで、入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットがカセットホルダに取り付けられたことを検出するようにし、デジタルセンサカセットのカセットホルダへの取り付けが検出されるとデジタルセンサカセットによる撮影モードが選択され、デジタルセンサカセットのカセットホルダへの取り付けが検出されない場合にはフィルムカセットによる撮影モードが選択されるように構成することも可能である。
【0014】
上記入出力部としては、コネクタとケーブルを介して装置本体や他の外部機器との間を接続する有線式のものと、赤外線、電波等の媒体を介して接続を行う無線式のものを用いることができる。
【0015】
上記のデジタルセンサカセットによる撮影モードの条件には、フィルムカセットによる撮影モードの場合よりもX線発生器からのX線照射量を低減することが含まれる。電気的X線像検出器はX線フィルムよりも一般に高感度なためX線照射量を低くしても所期のX線画像を得ることができ、これによって被撮影者のX線被曝量が軽減される。
【0016】
デジタルセンサカセットによる撮影モードの条件には、カセットホルダを駆動しないでデジタルセンサカセットをX線検出部内に固定することが含まれる。これは電気的X線像検出器を時間遅延積分制御してパノラマX線撮影を行う場合にはカセットをX線検出部に固定する必要があるためであり、例えばX線検出部に設けられた本体側締結部材と、デジタルセンサカセットに設けられたカセット側締結部材とを相互に機械的に結合することによって、デジタルセンサカセットをX線検出部内の所定位置に機械的に固定することができる。
【0017】
またX線検出部内には、フィルムを用いた撮影の場合に、フィルムカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対してX線発生器から照射されたX線ビームにほぼ直交する方向にカセットと一体的に移動させるためのカセットホルダ駆動用モータが設けられるので、このモータを利用して電気的に固定することも可能である。この場合には、例えば発光素子と受光素子を備えた検出手段をX線検出部に設け、これによってデジタルセンサカセットに設けられた反射部の位置を検出し、カセットホルダ駆動用モータを駆動してデジタルセンサカセットをX線検出部内の所定位置に移動させた後、このモータを停止してロックすることによってデジタルセンサカセットを固定するのである。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図示の例について説明する。図1はパノラマX線撮影装置の全体の概略斜視図、図2はX線検出部の断面図である。
【0019】
図1において、1はパノラマX線撮影装置の本体であって、基台2に支柱3が立設され、この支柱3に支持体4が昇降自在に取り付けられ、この支持体4に旋回アーム5が旋回可能に取り付けられている。支持体4の上端と下端にはそれぞれほぼ水平に延びた支持アーム4aと患者フレーム4bを設けてあり、患者フレーム4bにはチンレスト4cが設けられている。支持アーム4aにはステップモータによってX方向及びY方向に自在に移動可能なXYテーブルが内蔵されており、旋回アーム5はこのXYテーブルを介して吊り下げられて水平面内を任意に移動できるようになっている。4dは支持アーム4aの下面に旋回アーム5を貫通して設けられている患者頭部押さえであり、位置調整機構が備えられている。
【0020】
旋回アーム5にはステップモータにより支持アーム4aに対して旋回アーム5を旋回させる旋回機構が設けられており、旋回アーム5は上記のXYテーブルにより旋回中心を移動させながら垂直な軸線に対して旋回できるように構成されている。旋回アーム5は両端が垂下しており、一方の端部5aにはX線発生器6が、他方の端部5bにはX線検出部7がそれぞれ対向して設けられている。X線発生器6には、X線管、縦方向の1次スリットを有するX線遮蔽板とその1次スリットの形状を変更する調整機構などが備えられている。
【0021】
X線検出部7には、1次スリットに対応した縦方向の2次スリット8aとその調整機構を有する遮蔽板8がX線発生器6に対向して設けられ、その背後にカセットホルダ9が配置されている。このカセットホルダ9は、図2に示すようにスライドベアリング9aによって図2の紙面に垂直な方向に水平移動可能に支持されており、カセットホルダ9を移動させる駆動用モータ9bが設けられている。
【0022】
このX線検出部7のスライドベアリング9aの背後には、各種回路を組み込んだプリント基板などから構成される制御部11と、その外側を覆う操作パネル12が設けられ、操作パネル12には各種のスイッチや液晶表示部(図示せず)が取り付けられている。また、装置本体1に操作コード13aで接続されるリモートコントロールボックス13が設けられており、これに例えば電源オンオフ用のメインスイッチとX線照射スイッチが備えられている。
【0023】
フィルムを用いて全顎パノラマX線撮影を行う時には、患者の頭部を患者フレーム4b上の所定位置に固定し、X線フィルムを装填したフィルムカセット21を図2に鎖線で示すようにカセットホルダ9に装着した後、X線発生器6からX線検出部7に向けてX線を照射し、旋回アーム5を旋回しながらその旋回中心を所定の軌道に沿って移動させると共に、これと同期してフィルムカセット21を取り付けたカセットホルダ9をカセットと一体的に所定の速度で水平方向に移動させるのである。この移動は駆動用モータ9bによって行われ、その方向はX線検出部7に対してX線発生器6から照射されたX線ビームにほぼ直交する方向である。図3は内部にX線フィルムや増感紙が交換可能に収納されているフィルムカセット21を例示したものであり、ここでは従来から一般に用いられているものがそのまま利用されている。
【0024】
以上の操作及び装置本体1の基本的な構成と動作はフィルムカセットを用いた装置としては周知であるので、これ以上の説明は省略するが、後述するように、この実施の形態の装置ではデジタルセンサカセットを使用する場合に必要な各種回路も制御部11に設けてあり、更にX線検出部7には図1に示すようにデジタルセンサカセット接続用のコネクタ14を設けてある。
【0025】
図4はこの装置に用いられるデジタルセンサカセット22を例示したものである。上述したようにフィルムカセット21として従来から一般に用いられているものがそのまま利用される場合には、カセットホルダ9も従来のフィルムカセット用のカセットホルダをそのまま利用することができ、図2に示すようにその上縁と下縁には断面L字状のカセット支持片9cが備えられている。従って、デジタルセンサカセット22の外装ハウジング23の寸法と形状もフィルムカセット21とほぼ同一とされ、特にその上縁23aと下縁23bの部分は、カセットホルダ9のカセット支持片9c,9cの間に挿入して装着できるような寸法及び形状に選定される。
【0026】
なお、X線検出部7のカセットホルダ9はフィルムカセット21とデジタルセンサカセット22を支障なく装着できるように構成されていればよいので、例えばフィルムカセット21として従来から一般に用いられているものを使用しないで各カセット21及び22をこの装置に専用のものとし、これに合わせた構造のカセットホルダ9を採用することもできる。
【0027】
デジタルセンサカセット22は、外装ハウジング23の内部に電気的X線像検出器とこれに関連する各種の回路を備えており、ハウジング23の一側面には外部回路との接続用のコネクタ24が設けられている。このコネクタ24は通常はX線検出部7のコネクタ14との間を電力線と信号線が一体となったケーブルで接続されるが、パソコンなど他の外部機器との接続用にも利用できる。外装ハウジング23はアルミ板等の金属やABS樹脂等の合成樹脂など、必要な強度が得られる適宜の材料で構成されているが、前面中央にはX線に対する透過性が良好であるが可視光線は遮蔽するような材料、例えば暗い色のABS樹脂等で構成されたX線受光部25が2次スリット8aに対応して縦方向に設けられ、その内側に電気的X線像検出器が配置されている。
【0028】
図5は電気的X線像検出器の概略構造と保護ケースなどを示す図であり、電気的X線像検出器26は照射されたX線によって発光する発光体すなわちシンチレータ26aと、この発光体26aの発光を伝達する光学ファイバ装置26bと、撮像素子のピクセルを2次元に配設したCCD、MOS等の半導体センサである撮像素子部26cの3層構造のものをセラミックベース26d上に一体に設けた構造となっている。27は保護ケース、27aはシール材である。
【0029】
図5は厚みを誇張して描いてあるが、電気的X線像検出器26の各構成部材の実際の厚みは、例えば発光体26aは0.3mm、光学ファイバ装置26bは1.5mm、撮像素子部26cは0.5mm、セラミックベース26dは1mmである。また撮像素子部26cのピクセル構成は、例えば1辺が96μmの正方形の画素を幅約6mm、長さ約150mmの長方形になるように2次元的に配設したものであり、その信号はセラミックベース26dの裏面の電極26eから取り出される。
【0030】
保護ケース27は電気的X線像検出器26に対する可視光線の影響を除くために遮光性を有する材料で形成されており、電気的X線像検出器26はこの保護ケース27でカバーされ、前面はX線受光部25で覆われた状態でハウジング23内に収納されている。なお、ハウジング23が遮光性のものであれば保護ケース27は省略可能である。
【0031】
次に、デジタルセンサカセットの位置決めと固定について述べる。図6乃至図9は機械的な手段の例、図10及び図11は電気的な手段の例である。
【0032】
カセットホルダ9はスライドベアリング9aによって旋回アーム5の端部5b側に支持されており、図6において、9a−1はスペーサ9dを介して端部5bの部材に固定されたアーム側摺動部材、9a−2はカセットホルダ9の背面に固定されたカセットホルダ側摺動部材である。アーム側摺動部材9a−1には先端部に雄ねじ10bを有する棒状の締結部材10aをその長手方向に平行に固定金具10cによって固定してある。また、図7に示すようにデジタルセンサカセット22には一方の側面に取付け板10dをねじ止めし、これに図のように位置決め板10eを固定すると共に先端部に雌ねじ10gを有する締結部材10fを回転可能に取り付けてある。
【0033】
デジタルセンサカセット22をX線検出部7に装着するには、まずこのカセット22を図6(b)及び図8(a)のようにカセットホルダ9に装着し、位置決め板10eの先端部をカセットホルダ側摺動部材9a−2の端面に当接させる。カセットホルダ9とデジタルセンサカセット22は長手方向の寸法を同一にしてあるので、この状態でA線で示すカセットホルダ9の中央とX線受光部25が設けられているデジタルセンサカセット22の中央とが一致する。次に矢印の方向に移動させてカセットホルダ9とデジタルセンサカセット22を遮蔽板8の背面に挿入し、図8(b)のように位置決め板10eの先端部をアーム側摺動部材9a−1の端面に当接させる。各部材の寸法や形状は、この状態でデジタルセンサカセット22の中央のX線受光部25とB線で示す遮蔽板8の2次スリット8aの中央が一致し、また締結部材10fの雌ねじ10gが締結部材10aの雄ねじ10bに螺合できる位置に来るように選定してあり、雌ねじ10gに雄ねじ10bを螺合して締結部材10fを締め付けることによりデジタルセンサカセット22は所定の位置に固定される。
【0034】
上記のような締結部材10fと締結部材10aの螺合による結合でなく、図9のようなボールプランジャの利用も可能である。すなわち、締結部材10fの代わりに係合凹部10jを備えた締結部材10hを取付け板10dに固定し、係合凹部10jの内面に突出するボール10kをねじ10mとスプリング10nで押圧する構造の係合部10pを締結部材10hに設けると共に、締結部材10aの先端には係合部10pに対応する係合溝10qを有する係合部材10rを設けてある。このように構成されているので、デジタルセンサカセット22を所定の位置まで遮蔽板8の背面に挿入すると、係合部材10rが締結部材10hの係合凹部10jに挿入されて係合部10pのボール10kが係合溝10qに係合し、デジタルセンサカセット22の位置決めと固定が同時に行われる。この固定を解くには、スプリング10nの加圧力に対応する係合溝10qとボール10kの係合力以上の力で締結部材10hを引き抜けばよい。
【0035】
図10の電気的な手段による例においては、カセットホルダ9の端部に小さい長穴10sを設け、長穴10sに対応するデジタルセンサカセット22の背面、すなわち中央を一致させてカセットホルダ9に装着した時にこの長穴10sに臨む箇所に反射部材10tを設けてある。この反射部材10tは例えば反射性のシートを貼ることで形成される。また、旋回アーム5の端部5bには発光素子と受光素子を備えた検出センサ10uを設けてあり、その位置はカセットホルダ9とデジタルセンサカセット22が所定の位置に装着された時に反射部材10tに対向できるように選定される。
【0036】
カセットホルダ駆動用モータ9bにはステップモータが使用されており、デジタルセンサカセット22をカセットホルダ9に装着して手でほぼ所定の位置まで移動させた後、例えば図11のような手順で位置制御が行われる。すなわち、まず検出センサ10uの出力を読み取り、反射の有無に応じて駆動用モータ9bをいずれかの方向に1ステップ動かして再度検出センサ10uの出力を読み取るという動作を繰り返し、反射の有無が逆になる位置でモータを停止してロックするのである。つまりこの手順においては、反射部材10tの側縁の境目が丁度検出センサ10uに向き合う位置に来た時にデジタルセンサカセット22が所定の位置に装着されたと判断しており、これに応じて反射部材10tと検出センサ10uの位置はこの条件が成り立つように選定される。
【0037】
図12はパノラマX線撮影装置本体1の制御回路のブロック図、図13はデジタルセンサカセット22の制御回路のブロック図である。図12に示すように制御部11には、装置全体の動作制御の中心となるMPUやCPU等の制御ユニット11a、入出力ポート11b、メモリ11cがあり、その他にX線照射制御回路11d、X線照射検出回路11e、X線発生回路11f、1次スリット幅調整回路11g、2次スリット幅調整回路11h、カセット位置検出回路11j、カセット駆動回路11k、旋回アーム回転検出回路11m、TDIクロック発生回路11n等が設けられており、これらが入出力ポート11bを介して制御ユニット11aに接続されている。
【0038】
以上の各回路はフィルムカセットを使用する従来の装置でも基本的には備えられているが、更にこの発明により通信制御回路11p、カセット種類検出回路11q、撮影モード設定回路11r、電源回路11s等が設けられ、これらの各回路と操作パネル12の各種のスイッチや表示部、リモートコントロールボックス13の各種スイッチ、コネクタ14が図に例示するように接続されている。
【0039】
また図13に示すように、デジタルセンサカセット22には、単独で、あるいは装置本体1の制御部11と一体となってカセット22内の各回路の動作や装置本体1を含む装置全体の動作を制御するMPUやCPUなどの制御ユニット22a、入出力ポート22b、TDIクロック変換回路22c、撮像素子駆動回路22d、A/D変換器22e、メモリ22f、通信制御回路22g、電源回路22h等が設けられ、これらの各回路と電気的X線像検出器26及びコネクタ24が図に例示するように接続されている。
【0040】
次に、図12及び図13を参照しながらデジタルセンサカセット22を用いたパノラマ撮影について説明する。まず、デジタルセンサカセット22をカセットホルダ9に装着し、カセット位置検出回路11jとカセット駆動回路11kを作動させて上述の手段により所定の位置に固定し、コネクタ14,24間をこれらに適合するコネクタ14′と24′を両端に有するリード線あるいは光ファイバ等のケーブル15によって相互に接続する。この接続によって所定の信号回路が構成されるので、デジタルセンサカセット22とパノラマX線撮影装置本体1との間の通信が可能となって各種の信号の授受が行われ、カセット種類検出回路11qによりデジタルセンサカセット22が装着されたことが検出されるとデジタルセンサカセットによる撮影モードが選択され、このモードによる諸条件が撮影モード設定回路11rによって設定されて撮影の準備が行われる。
【0041】
撮影はリモートコントロールボックス13のX線照射スイッチをオンすることにより開始され、X線発生器6からX線検出部7に向けてX線が照射され、同時に旋回アーム5の旋回中心の移動と旋回とが行われる。この時、カセットホルダ9の駆動用モータ9bは作動せず、通常のフィルムカセットを用いた撮影の時に出力される旋回アーム5の旋回に同期したTDIクロック、すなわち時間遅延積分制御のための信号が旋回アーム回転検出回路11mと制御ユニット11aの働きでデジタルセンサカセット22に送られ、これに従って撮像素子部26cが駆動される。なお、このTDIクロックの信号はデジタルもしくはアナログの形で供給され、カセット22はいずれの信号にも対応できるように構成されている。
【0042】
撮像素子部26cが駆動されると、パノラマX線画像の生成に必要な線状のX線画像情報が電気的X線像検出器26から順次出力され、A/D変換器22eを経てメモリ22fに転送されてパノラマX線画像を端の方から順次生成しながら記憶するのであり、この動作はX線の照射開始信号の送受信から照射終了信号の送受信まで行われる。ここで行われる画像処理は、フィルムカセットを旋回アームの旋回に同期して移動させながら線状のX線画像をフィルムに順次感光させることによって、パノラマX線画像を撮影する原理を電気的処理に置き換えたものである。
【0043】
このデジタルセンサカセットによる撮影モードにおいては、電気的X線像検出器26がフィルムの場合よりも高感度であるためフィルムカセットによる撮影モードの場合よりもX線照射量は低くてよく、照射量低減により被撮影者のX線被曝量を軽減することができる。この場合のX線管の電圧と電流は、デジタルセンサカセット22の装着が検出されると、撮像素子部26cに使用されている半導体センサの種類、例えばCCDかMOSかに応じてパノラマX線撮影装置の本体側で自動的にX線照射制御回路11dが制御されて適切な値に設定されるのであるが、デジタルセンサカセット22側から適切な値を指定する方法で設定することも可能である。
【0044】
デジタルセンサカセット22とパノラマX線撮影装置本体1間の通信は通信制御回路11pに制御されて行われるが、上記以外の相互の通信では、カセットからは例えばカセットに関する情報であるカセットのシリアル番号、撮影準備状態、動作状態などが送られ、この動作状態に関する情報に応じて装置本体1側の動作の一部が制御され、データの処理中や転送中などの時に同時処理できない動作を行うように装置本体1側が操作されても、それらの指令は受け付けられないようにしてある。また、制御部11から送られる情報には上述したTDIクロックのほか、撮影モード、撮影準備状態、X線の照射開始と終了、X線管の電圧と電流、撮影部位など、撮影に付随する各種情報が含まれる。また、細隙撮影時には1次及び2次スリットの調整を行うと共にその状態が送信され、4分割撮影時には、どの部位を撮影しているかなどの情報も送信される。
【0045】
なお、電気的X線像検出器26から出力されるX線画像情報をデジタルセンサカセット22のメモリ22fに記憶せず、装置本体の制御部11のメモリ11cに記憶するようにしてもよい。また図13に示すように、コネクタ24に接続されたパノラマX線撮影装置本体1の制御部11を介して更にパソコンや大型のコンピュータなどの外部機器30あるいはこれらのネットワークを接続しておき、外部機器のディスプレイにパノラマX線画像をリアルタイムで表示することもできる。なお、撮影終了後にコネクタ24に外部機器30を接続し、画像を外部機器30に直接転送するような使い方も可能である。
【0046】
なお、外部機器30として処理能力の高い機器を使用することにより、パノラマX線画像だけでなく、例えば撮影モード、管電圧、管電流、撮影部位など、撮影に付随するデータなども表示し、あるいはこれらを患者名やIDなどの患者に関するデータと共にデータベースに登録して事後の診断に供するなど、各種の使い方が可能となる。
【0047】
デジタルセンサカセット22には、コネクタ24を経由して、あるいは別に設けた電源用の接続部を経由して電源を供給することができる。しかし、デジタルセンサカセット22は内部にメモリ22fや制御ユニット22aを備えた能動的な機器であるので、乾電池や2次電池を内蔵あるいは外部から接続してこれを電源とすることにより、応用範囲を広げることが可能となる。図14は図13の構成に加えて内部に2次電池31を搭載した例であるが、ハウジング23に内蔵しないでハウジング23の適所に電池接続部32aを設け、これに外部電池32を所要のリード線を介して接続し、あるいは着脱自在で機械的な保持も可能なコネクタを用いて直接接続するようにしてもよい。このような構成であれば、パノラマX線撮影装置の本体側に電源供給用の回路を設ける必要がなくなり、また電源用のケーブルも不要となるので、フィルムカセット式のパノラマX線撮影装置をデジタルセンサカセットを使用できるように改造することが容易となる。
【0048】
また、上記のように特に2次電池31を搭載した場合には電源用のケーブルを接続する必要がないので、通信もケーブルを用いる有線式ではなく無線式とした方が通信用のケーブルも不要となり、電源用と通信用のいずれのケーブルをも接続する手間が省けるので合理的である。この場合には図12及び図13の構成に加えて赤外線を利用したものや電波を利用したものなど、非接触の無線式の通信手段を付加すればよく、コネクタ24を省くことができる。なお、デジタルセンサカセット22に2次電池31を搭載しない場合でも、通信手段として無線式のものを採用できることはもちろんである。
【0049】
図15は赤外線式の通信手段を設けた例であって、パノラマX線撮影装置本体の制御部11には赤外線制御回路33aとその送受信部33bを設け、デジタルセンサカセット22には赤外線制御回路34aとその送受信部34bを設けてある。送受信部33b及び34bとしては例えば発光ダイオードとフォトトランジスタを用いたものが使用され、デジタルセンサカセット22をカセットホルダ9に装着した時に互いに向き合うような位置にそれぞれ配置される。特に両者が極く接近した位置で向き合うようにすれば、出力を小さくできると共に外乱の影響を受けにくくなる。
【0050】
図16は電波式の通信手段を設けた例であり、装置本体の制御部11には電波制御回路35aとその送受信部35bを設け、デジタルセンサカセット22には電波制御回路36aとその送受信部36bを設けてある。電波の周波数や変調方式は適宜のものを採用すればよく、送受信部35b及び36bの配置は赤外線式の場合よりもかなり自由に選定することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1のパノラマX線撮影装置は、X線フィルムを内蔵したフィルムカセットと電気的X線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットが着脱可能であって、両者を交換してそのいずれでも取り付け可能なカセットホルダをX線検出部に備えると共に、カセットホルダにフィルムカセットが取り付けられた場合には、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対して上記X線発生器から照射されたX線ビームにほぼ直交する方向に所定の速度で機械的に移動させることによりフィルムを用いたパノラマX線撮影を行い、またカセットホルダにデジタルセンサカセットが取り付けられた場合には、デジタルセンサカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対して固定した状態において、旋回アームの旋回に対応した制御信号をパノラマX線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給し、電気的X線像検出器を作動させることによりパノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する制御手段、を備えている。
【0052】
従って、フィルムカセットと、現像の必要がなくすぐにパノラマX線画像が得られると共にコンピュータを利用した診断にも活用できるデジタルセンサカセットのいずれでも使用することができ、それぞれの特長を発揮して所要のパノラマX線画像を得ることが可能となる。特に既に普及しているフィルム式のパノラマX線撮影装置に若干の改造を加えるだけで、この発明によるデジタルセンサカセットとの併用が可能な装置を得ることが可能である。
【0053】
また請求項2のように、カセットホルダにフィルムカセットとデジタルセンサカセットのいずれかが取り付けられていることを検出する検出手段を備え、カセットの種類に応じた撮影モードが自動的に選択されてそのモードにおける撮影条件が設定されるように構成された装置では、使用するカセットに応じて操作者が撮影モードを選択したり、撮影条件を設定したりする必要がなく、取り扱いが容易となる。
【0054】
この装置で使用される請求項3のデジタルセンサカセットは、X線を電気信号に変換する電気的X線像検出器のほか、この電気的X線像検出器をパノラマX線撮影装置本体から供給される制御信号によって駆動してパノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得るように制御する駆動部と、電気的X線像検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部と、外部回路と通信するための入出力部と、上記各部の動作を制御する制御部、とを少なくとも備えている。従って、得られたパノラマX線画像を入出力部を通じてパノラマX線撮影装置本体あるいはパソコンなどの外部機器に対して出力することができる。
【0055】
また請求項4のように、入出力部を通じた通信により装置本体からデジタルセンサカセットに供給される制御信号に、旋回アームの旋回に対応した時間遅延積分制御のためのクロック信号のほか、少なくともX線の照射開始と終了、X線管の電圧と電流、撮影部位などの撮影に付随する情報を含むようにした装置では、これらの情報を活用して適正なパノラマX線画像を得ることができ、あるいは事後の診断に役立てることができる。
【0056】
更に請求項5の装置のように、入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットからその動作状況を示す動作信号がパノラマX線撮影装置本体に出力され、この動作信号によってパノラマX線撮影装置本体の動作が制御されるようにしたものでは、例えば動作中の時には対応できないような指令を送る操作が使用者によってなされても、この指令は受け付けられず操作が制限されるようにできるので誤動作がなく、操作の確実性が高まる。
【0057】
請求項6の装置では、入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットの取り付けを検出し、デジタルセンサカセットの取り付けが検出されない場合にはフィルムカセットによる撮影モードが選択されるようにしているので、通信機能を備えていないフィルムカセットを使用した場合でも撮影モードの自動的な選択が可能である。
【0058】
また請求項7の装置のように、入出力部としてコネクタとケーブルを介して接続される有線式のものを用いたものでは、ケーブルの接続によって通信回路を自動的に構成して必要な通信が行われるようにできるので、取り扱いが容易で操作性がよい。
【0059】
また請求項8の装置のように、入出力部として赤外線、電波等を介して接続される無線式のものを用いたものでは、通信のためのケーブルが不要となり、デジタルセンサカセットを使用する際の接続の手間を省くことができる。
【0060】
請求項9の装置は、デジタルセンサカセットによる撮影モードにおいて、フィルムカセットによる撮影モードの場合よりもX線発生器からのX線照射量を低減するので、デジタルセンサカセットの使用により被撮影者のX線被曝量を軽減することができる。
【0061】
また請求項10の装置にように、デジタルセンサカセットによる撮影モードの際にデジタルセンサカセットをX線検出部内に固定することにより、電気的な処理によってパノラマX線画像を得るために必要な条件の一つを確実に実行することができる。
【0062】
請求項11の装置のように、X線検出部に設けられた本体側締結部材と、デジタルセンサカセットに設けられたカセット側締結部材とを相互に結合してデジタルセンサカセットを固定するものでは、機械的な手段によってデジタルセンサカセットをX線検出部内の所定位置に固定することができる。
【0063】
また請求項12のように、X線検出部に設けられた発光素子と受光素子を備えた検出器でデジタルセンサカセットに設けられた反射部の位置を検出し、X線検出部に設けられているカセットホルダ駆動用モータを駆動してデジタルセンサカセットをX線検出部内の所定位置に移動させた後、上記モータを停止させたままとするものでは、この種の装置で必ず設けられているカセットホルダ駆動用モータを有効に活用してデジタルセンサカセットを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態のパノラマX線撮影装置の全体の斜視図である。
【図2】同装置におけるX線検出部の断面図である。
【図3】同装置におけるフィルムカセットの一例を示す斜視図である。
【図4】同装置におけるデジタルセンサカセットの一例を示す斜視図である。
【図5】同デジタルセンサカセットの電気的X線像検出器の構造を示す斜視図である。
【図6】同装置におけるフィルムカセットの要部の斜視図及び側面図である。
【図7】同装置におけるデジタルセンサカセットの要部の斜視図及び平面図である。
【図8】同装置におけるデジタルセンサカセットの取り付け要領を説明する平面図である。
【図9】同装置におけるデジタルセンサカセットの固定手段の他の例を示す一部破断平面図である。
【図10】同装置におけるデジタルセンサカセットの固定手段の更に他の例を示す一部破断平面図である。
【図11】同固定手段による位置制御の手順を示すフローチャートである。
【図12】同装置の装置本体側の制御回路のブロック図である。
【図13】同装置におけるデジタルセンサカセット側の制御回路のブロック図である。
【図14】同装置におけるデジタルセンサカセットの制御回路の他の例を示すブロック図である。
【図15】同装置における制御回路の他の例を示すブロック図である。
【図16】同装置における制御回路の更に他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 パノラマX線撮影装置
5 旋回アーム
6 X線発生器
7 X線検出部
9 カセットホルダ
10a、10f、10h 締結部材
10e 位置決め板
10t 反射部材
10u 検出センサ
11 制御部
11a、22a 制御ユニット
21 フィルムカセット
22 デジタルセンサカセット
26 電気的X線像検出器
33b、34b 送受信部
35b、36b 送受信部
Claims (12)
- 支持体により旋回アームを旋回可能に支持し、この旋回アームの一方の端部にX線発生器を、他方の端部にX線検出部をそれぞれ設けたパノラマX線撮影装置であって、上記X線検出部にはX線フィルムを内蔵したフィルムカセットと電気的X線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットが着脱可能であって、両者を交換してそのいずれでも取り付け可能なカセットホルダを備えると共に、カセットホルダにフィルムカセットが取り付けられた場合には、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対して上記X線発生器から照射されたX線ビームにほぼ直交する方向に所定の速度で機械的に移動させることによりフィルムを用いたパノラマX線撮影を行い、またカセットホルダにデジタルセンサカセットが取り付けられた場合には、デジタルセンサカセットを取り付けたカセットホルダをX線検出部に対して固定した状態において、旋回アームの旋回に対応した制御信号をパノラマX線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給し、電気的X線像検出器を作動させることによりパノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する制御手段、を備えたことを特徴とするパノラマX線撮影装置。
- カセットホルダにフィルムカセットとデジタルセンサカセットのいずれかが取り付けられていることを検出する検出手段を備え、カセットの種類に応じた撮影モードが自動的に選択されてそのモードにおける撮影条件が設定されるように構成された請求項1記載のパノラマX線撮影装置。
- デジタルセンサカセットが、X線を電気信号に変換する電気的X線像検出器のほか、この電気的X線像検出器を上記制御信号によって駆動してパノラマX線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する駆動部と、電気的X線像検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部と、外部回路と通信するための入出力部と、上記各部の動作を電気的に制御する制御部、とを少なくとも備えたものである請求項1又は2に記載のパノラマX線撮影装置。
- 上記入出力部を通じた通信によりパノラマX線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給される制御信号が、旋回アームの旋回に対応した時間遅延積分制御のためのクロック信号のほか、少なくともX線の照射開始と終了、X線管の電圧と電流、撮影部位などの撮影に付随する情報を含むものである請求項3に記載のパノラマX線撮影装置。
- 上記入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットからその動作状況を示す動作信号がパノラマX線撮影装置本体に対して出力され、この動作信号によって装置本体の動作が制御される請求項4記載のパノラマX線撮影装置。
- 上記検出手段が上記入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットが取り付けられたことを検出するものであり、デジタルセンサカセットの取り付けが検出されるとデジタルセンサカセットによる撮影モードが選択され、デジタルセンサカセットの取り付けが検出されない場合にはフィルムカセットによる撮影モードが選択されるように構成された請求項3乃至5のいずれかに記載のパノラマX線撮影装置。
- 上記入出力部がコネクタとケーブルを介して接続される有線式のものである請求項6記載のパノラマX線撮影装置。
- 上記入出力部が赤外線、電波等を介して接続される無線式のものである請求項6記載のパノラマX線撮影装置。
- デジタルセンサカセットによる撮影モードの条件に、フィルムカセットによる撮影モードの場合よりもX線発生器からのX線照射量を低減することを含む請求項6記載のパノラマX線撮影装置。
- デジタルセンサカセットによる撮影モードの条件に、カセットホルダを駆動しないでデジタルセンサカセットをX線検出部内に固定することを含む請求項9記載のパノラマX線撮影装置。
- X線検出部に設けられた本体側締結部材と、デジタルセンサカセットに設けられたカセット側締結部材とを相互に機械的に結合することによって、デジタルセンサカセットをX線検出部内の所定位置に固定するようにした請求項10記載のパノラマX線撮影装置。
- X線検出部に設けられた発光素子と受光素子を備えた検出器でデジタルセンサカセットに設けられた反射部の位置を検出し、X線検出部に設けられているカセットホルダ駆動用モータを駆動してデジタルセンサカセットをX線検出部内の所定位置に移動させた後、上記モータを停止させたままとすることによってデジタルセンサカセットを固定するようにした請求項10記載のパノラマX線撮影装置。
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