JP3650515B2 - パノラマｘ線撮影装置用デジタルセンサカセット - Google Patents
パノラマｘ線撮影装置用デジタルセンサカセット Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【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において全顎撮影などを行うパノラマＸ線撮影装置に使用されるデジタルセンサカセットに関する。
【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、デジタルセンサカセットは装置に組み込まれていてカセットホルダに着脱する構造にはなっておらず、またカセット単体としての構成は具体的には開示されていない。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やカセット単体としての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、従来のパノラマＸ線撮影装置のＸ線検出部へも容易に取り付けることができてフィルムカセットとの交換が容易なデジタルセンサカセットを得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線撮影装置用デジタルセンサカセットは、パノラマＸ線撮影装置の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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される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制御信号により作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、上記時間遅延積分制御のための制御信号により上記電気的Ｘ線像検出器を駆動する駆動回路と、上記電気的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。このデジタルセンサカセットの外装ハウジングは、上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定され、上記カセットホルダへの取り付けが可能なように構成される。
【０００７】
また、この出願の請求項３のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセットは、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たパノラマＸ線撮影装置の上記Ｘ線検出部に装着して使用されるデジタルセンサカセットであって、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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される旋回アームの旋回に対応した制御信号により作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、この電気的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おり、且つ外装ハウジングは、上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定され、上記カセットホルダに取り付け可能に構成される。
【０００８】
以上の構成を備えたデジタルセンサカセットは、パノラマＸ線撮影装置のＸ線検出部に設けられたカセットホルダに取り付け、パノラマＸ線撮影装置本体の制御部と連携して作動させることによりパノラマＸ線画像を得ることができる。
【０００９】
上記電気的Ｘ線像検出器は、照射されたＸ線によって発光する発光体と、発光体の発光を伝達する光学ファイバ装置と、光学ファイバ装置により伝達された発光体の発光状態を電気信号に変換する撮像素子部、とを備えており、上記撮像素子部には、撮像素子のピクセルを２次元に配設したＣＣＤ、ＭＯＳ等の半導体センサが使用される。
【００１０】
また、電気的Ｘ線像検出器は可視光線に対する遮光性を有するケース内に収納されており、このケースのＸ線入射側がＸ線に対する透過性の良好な材料で構成されている。これにより、電気的Ｘ線像検出器は可視光線から保護され、またＸ線の入射は支障なく行われる。
【００１１】
上記入出力部としては、コネクタとケーブルを介してパノラマＸ線撮影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される無線式のものを用いることができる。
【００１２】
この発明のデジタルセンサカセットには、動作用の電源として２次電池を用いることができる。また、別途用意される充電器にデジタルセンサカセットを装着することによって上記２次電池を充電できると共に、充電中に上記入出力部により充電器を中継して外部機器と通信できるように構成することが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、この発明のデジタルセンサカセットを使用するパノラマＸ線撮影装置について簡単に説明する。図１は装置全体の概略斜視図、図２はそのＸ線検出部の断面図である。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
デジタルセンサカセットではなくフィルムカセット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。この移動はステップモータを用いた駆動用モータ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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、セラミックベース２６ｄを制御回路のプリント基板に実装することによって開口部を塞ぐことができるので、保護ケース２７の背面は開口していてもよい。またハウジング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。
【００２６】
図６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７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６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、そのほかに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。
【００２７】
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、更にこの発明のデジタルセンサカセットを使用するために、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。
【００２８】
また図７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。
【００２９】
次に、図６及び図７を参照しながらこの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を作動させて所定の位置に固定する。この固定は、例えばカセットホルダ９あるいはデジタルセンサカセット２２の背面に反射部を設け、この反射部を旋回アーム５の端部５ｂに設けた検出センサで検出して、反射部が所定の位置に来るまでカセットホルダ駆動用モータ９ｂを駆動することによって位置決めした後、モータをロックすることによって行うことができる。
【００３０】
次いで、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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７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。
【００３６】
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。
【００３７】
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８は図７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。
【００３８】
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６及び図７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。
【００３９】
図９は赤外線式の通信手段を設けた例であり、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。
【００４０】
図１０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。
【００４１】
図８のように電源用として２次電池３１を搭載した場合には、電池の交換や充電が必要となる。図１１と図１２は、２次電池３１をデジタルセンサカセット２２に搭載したままで充電する場合に用いられる充電器４１の例を示したものであり、ハウジング４１ａにはデジタルセンサカセット２２をセットする装着部４１ｂが形成され、内装された充電回路４１ｃの出力部４１ｄがこの装着部４１ｂに設けられている。これに対応して、カセット２２の一側面には２次電池３１の充電用入力部３１ａが設けられており、この側面を図１１の矢印のように装着部４１ｂに挿入することにより、出力部４１ｄと充電用入力部３１ａが接続されて２次電池３１が充電されるように構成されている。４１ｅは商用電源に接続される電源コードである。
【００４２】
また、デジタルセンサカセット２２の通信方式に対応して充電器４１には通信のための回路も備えられている。例えば、図のようにカセット２２が赤外線式の送受信部３４ｂを備えたものであれば、充電器４１にはこれに対応して赤外線制御回路４１ｆとその送受信部４１ｇとが設けられるのであり、送受信部４１ｇは例えば装着部４１ｂに配置される。これに対応してカセット２２の送受信部３４ｂは、上記のようにカセット２２を装着部４１ｂに装着した時に送受信部４１ｇに対面する位置に配置される。４１ｈは外部機器との接続コードである。なお、カセット２２が電波式の通信手段あるいは有線式の通信手段を備えている時には、充電器４１の通信手段もこれらに合わせた方式のものを採用すればよく、あるいは各種の方式のカセットに適合できるように、充電器４１に各種の方式の通信手段をすべて備えておくようにしてもよい。
【００４３】
このような構成により、２次電池３１の充電中に充電器４１とデジタルセンサカセット２２との間で通信することができるのであり、接続コード４１ｈによって外部機器に接続すれば、充電器４１を中継してこの外部機器と通信することもできる。従って、メモリ２２ｆに記憶されている諸データを外部機器に転送することにより、例えばデータベースに登録して画像の再生や事後の診断に活用するためなどのデータ処理を、充電中の時間を有効に利用して実行することが可能となる。
【００４４】
【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線撮影装置用デジタルセンサカセットは、パノラマＸ線撮影装置の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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される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制御信号によって作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、上記時間遅延積分制御のための制御信号により上記電気的Ｘ線像検出器を駆動する駆動回路と、上記電気的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。
【００４５】
従って、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をフィルムカセットに代えて使用し、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となる。
【００４６】
また請求項２及び３のカセットのように、外装ハウジングを上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定し、上記カセットホルダに取り付け可能とすることにより、フィルムカセットに代えてデジタルセンサカセットを使用することが容易となる。
【００４７】
請求項４のように、電気的Ｘ線像検出器を、撮像素子部と、照射されたＸ線によって発光する発光体と、発光体の発光を上記撮像素子部に伝達する光学ファイバ装置とで構成したものでは、パノラマＸ線画像をデジタル信号の形式で得ることが可能となる。
【００４８】
また請求項５のように、撮像素子のピクセルを２次元に配設したＣＣＤ、ＭＯＳ等の半導体センサを２次元的に配列したものを撮像素子部として使用することにより、高感度のデジタルセンサカセットを得ることができる。
【００４９】
また請求項６のように、電気的Ｘ線像検出器を可視光線に対する遮光性を有するケース内に収納し、このケースのＸ線入射側をＸ線に対する透過性の良好な材料で構成したものでは、電気的Ｘ線像検出器が可視光線から保護され、しかもＸ線の入射は支障なく行われるので鮮明で高感度なＸ線撮影が可能となる。
【００５０】
請求項７のように、入出力部として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。
【００５１】
また請求項８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。
【００５２】
請求項９のように動作用の電源として２次電池を用いることにより、パノラマＸ線撮影装置の本体に電源供給用の回路が不要となるのでフィルムカセット式の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り、また電源ケーブルの準備や接続の手間が不要となる。
【００５３】
また、請求項１０のように別途用意される充電器に装着することによって２次電池を充電できると共に、この充電中に上記入出力部により充電器を中継して外部機器と通信できるように構成したものでは、充電中の時間を有効に利用してデータを外部機器に転送することができ、画像の再生や事後の診断に活用するなどのデータ処理を合理的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のデジタルセンサカセットが使用されるパノラマ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】従来のフィルムカセットの一例を示す斜視図である。
【図４】この発明の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】装置本体側の制御回路のブロック図である。
【図７】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８】同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９】同装置とデジタルセンサカセットにおける制御回路の他の例を示すブロック図である。
【図１０】同制御回路の更に他の例を示すブロック図である。
【図１１】デジタルセンサカセット用充電器とカセット装着要領を示す斜視図である。
【図１２】同充電器とデジタルセンサカセットにおける制御回路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
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
２５ Ｘ線受光部
２６ 電気的Ｘ線像検出器
２６ａ 発光体
２６ｂ 光学ファイバ装置
２６ｃ 撮像素子部
２７ 保護ケース
３１ ２次電池
３３ｂ、３４ｂ 送受信部
３５ｂ、３６ｂ 送受信部
４１ 充電器
４１ｂ 装着部
４１ｇ 送受信部
４１ｈ 外部機器との接続コード
【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において全顎撮影などを行うパノラマＸ線撮影装置に使用されるデジタルセンサカセットに関する。
【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、デジタルセンサカセットは装置に組み込まれていてカセットホルダに着脱する構造にはなっておらず、またカセット単体としての構成は具体的には開示されていない。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やカセット単体としての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、従来のパノラマＸ線撮影装置のＸ線検出部へも容易に取り付けることができてフィルムカセットとの交換が容易なデジタルセンサカセットを得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線撮影装置用デジタルセンサカセットは、パノラマＸ線撮影装置の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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される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制御信号により作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、上記時間遅延積分制御のための制御信号により上記電気的Ｘ線像検出器を駆動する駆動回路と、上記電気的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。このデジタルセンサカセットの外装ハウジングは、上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定され、上記カセットホルダへの取り付けが可能なように構成される。
【０００７】
また、この出願の請求項３のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセットは、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たパノラマＸ線撮影装置の上記Ｘ線検出部に装着して使用されるデジタルセンサカセットであって、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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される旋回アームの旋回に対応した制御信号により作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、この電気的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おり、且つ外装ハウジングは、上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定され、上記カセットホルダに取り付け可能に構成される。
【０００８】
以上の構成を備えたデジタルセンサカセットは、パノラマＸ線撮影装置のＸ線検出部に設けられたカセットホルダに取り付け、パノラマＸ線撮影装置本体の制御部と連携して作動させることによりパノラマＸ線画像を得ることができる。
【０００９】
上記電気的Ｘ線像検出器は、照射されたＸ線によって発光する発光体と、発光体の発光を伝達する光学ファイバ装置と、光学ファイバ装置により伝達された発光体の発光状態を電気信号に変換する撮像素子部、とを備えており、上記撮像素子部には、撮像素子のピクセルを２次元に配設したＣＣＤ、ＭＯＳ等の半導体センサが使用される。
【００１０】
また、電気的Ｘ線像検出器は可視光線に対する遮光性を有するケース内に収納されており、このケースのＸ線入射側がＸ線に対する透過性の良好な材料で構成されている。これにより、電気的Ｘ線像検出器は可視光線から保護され、またＸ線の入射は支障なく行われる。
【００１１】
上記入出力部としては、コネクタとケーブルを介してパノラマＸ線撮影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される無線式のものを用いることができる。
【００１２】
この発明のデジタルセンサカセットには、動作用の電源として２次電池を用いることができる。また、別途用意される充電器にデジタルセンサカセットを装着することによって上記２次電池を充電できると共に、充電中に上記入出力部により充電器を中継して外部機器と通信できるように構成することが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、この発明のデジタルセンサカセットを使用するパノラマＸ線撮影装置について簡単に説明する。図１は装置全体の概略斜視図、図２はそのＸ線検出部の断面図である。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
デジタルセンサカセットではなくフィルムカセット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。この移動はステップモータを用いた駆動用モータ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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、セラミックベース２６ｄを制御回路のプリント基板に実装することによって開口部を塞ぐことができるので、保護ケース２７の背面は開口していてもよい。またハウジング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。
【００２６】
図６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７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６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、そのほかに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。
【００２７】
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、更にこの発明のデジタルセンサカセットを使用するために、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。
【００２８】
また図７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。
【００２９】
次に、図６及び図７を参照しながらこの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を作動させて所定の位置に固定する。この固定は、例えばカセットホルダ９あるいはデジタルセンサカセット２２の背面に反射部を設け、この反射部を旋回アーム５の端部５ｂに設けた検出センサで検出して、反射部が所定の位置に来るまでカセットホルダ駆動用モータ９ｂを駆動することによって位置決めした後、モータをロックすることによって行うことができる。
【００３０】
次いで、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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７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。
【００３６】
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。
【００３７】
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８は図７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。
【００３８】
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６及び図７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。
【００３９】
図９は赤外線式の通信手段を設けた例であり、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。
【００４０】
図１０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。
【００４１】
図８のように電源用として２次電池３１を搭載した場合には、電池の交換や充電が必要となる。図１１と図１２は、２次電池３１をデジタルセンサカセット２２に搭載したままで充電する場合に用いられる充電器４１の例を示したものであり、ハウジング４１ａにはデジタルセンサカセット２２をセットする装着部４１ｂが形成され、内装された充電回路４１ｃの出力部４１ｄがこの装着部４１ｂに設けられている。これに対応して、カセット２２の一側面には２次電池３１の充電用入力部３１ａが設けられており、この側面を図１１の矢印のように装着部４１ｂに挿入することにより、出力部４１ｄと充電用入力部３１ａが接続されて２次電池３１が充電されるように構成されている。４１ｅは商用電源に接続される電源コードである。
【００４２】
また、デジタルセンサカセット２２の通信方式に対応して充電器４１には通信のための回路も備えられている。例えば、図のようにカセット２２が赤外線式の送受信部３４ｂを備えたものであれば、充電器４１にはこれに対応して赤外線制御回路４１ｆとその送受信部４１ｇとが設けられるのであり、送受信部４１ｇは例えば装着部４１ｂに配置される。これに対応してカセット２２の送受信部３４ｂは、上記のようにカセット２２を装着部４１ｂに装着した時に送受信部４１ｇに対面する位置に配置される。４１ｈは外部機器との接続コードである。なお、カセット２２が電波式の通信手段あるいは有線式の通信手段を備えている時には、充電器４１の通信手段もこれらに合わせた方式のものを採用すればよく、あるいは各種の方式のカセットに適合できるように、充電器４１に各種の方式の通信手段をすべて備えておくようにしてもよい。
【００４３】
このような構成により、２次電池３１の充電中に充電器４１とデジタルセンサカセット２２との間で通信することができるのであり、接続コード４１ｈによって外部機器に接続すれば、充電器４１を中継してこの外部機器と通信することもできる。従って、メモリ２２ｆに記憶されている諸データを外部機器に転送することにより、例えばデータベースに登録して画像の再生や事後の診断に活用するためなどのデータ処理を、充電中の時間を有効に利用して実行することが可能となる。
【００４４】
【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線撮影装置用デジタルセンサカセットは、パノラマＸ線撮影装置の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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される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制御信号によって作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、上記時間遅延積分制御のための制御信号により上記電気的Ｘ線像検出器を駆動する駆動回路と、上記電気的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。
【００４５】
従って、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をフィルムカセットに代えて使用し、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となる。
【００４６】
また請求項２及び３のカセットのように、外装ハウジングを上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定し、上記カセットホルダに取り付け可能とすることにより、フィルムカセットに代えてデジタルセンサカセットを使用することが容易となる。
【００４７】
請求項４のように、電気的Ｘ線像検出器を、撮像素子部と、照射されたＸ線によって発光する発光体と、発光体の発光を上記撮像素子部に伝達する光学ファイバ装置とで構成したものでは、パノラマＸ線画像をデジタル信号の形式で得ることが可能となる。
【００４８】
また請求項５のように、撮像素子のピクセルを２次元に配設したＣＣＤ、ＭＯＳ等の半導体センサを２次元的に配列したものを撮像素子部として使用することにより、高感度のデジタルセンサカセットを得ることができる。
【００４９】
また請求項６のように、電気的Ｘ線像検出器を可視光線に対する遮光性を有するケース内に収納し、このケースのＸ線入射側をＸ線に対する透過性の良好な材料で構成したものでは、電気的Ｘ線像検出器が可視光線から保護され、しかもＸ線の入射は支障なく行われるので鮮明で高感度なＸ線撮影が可能となる。
【００５０】
請求項７のように、入出力部として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。
【００５１】
また請求項８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。
【００５２】
請求項９のように動作用の電源として２次電池を用いることにより、パノラマＸ線撮影装置の本体に電源供給用の回路が不要となるのでフィルムカセット式の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り、また電源ケーブルの準備や接続の手間が不要となる。
【００５３】
また、請求項１０のように別途用意される充電器に装着することによって２次電池を充電できると共に、この充電中に上記入出力部により充電器を中継して外部機器と通信できるように構成したものでは、充電中の時間を有効に利用してデータを外部機器に転送することができ、画像の再生や事後の診断に活用するなどのデータ処理を合理的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のデジタルセンサカセットが使用されるパノラマ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】従来のフィルムカセットの一例を示す斜視図である。
【図４】この発明の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】装置本体側の制御回路のブロック図である。
【図７】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８】同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９】同装置とデジタルセンサカセットにおける制御回路の他の例を示すブロック図である。
【図１０】同制御回路の更に他の例を示すブロック図である。
【図１１】デジタルセンサカセット用充電器とカセット装着要領を示す斜視図である。
【図１２】同充電器とデジタルセンサカセットにおける制御回路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
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
２５ Ｘ線受光部
２６ 電気的Ｘ線像検出器
２６ａ 発光体
２６ｂ 光学ファイバ装置
２６ｃ 撮像素子部
２７ 保護ケース
３１ ２次電池
３３ｂ、３４ｂ 送受信部
３５ｂ、３６ｂ 送受信部
４１ 充電器
４１ｂ 装着部
４１ｇ 送受信部
４１ｈ 外部機器との接続コード
Claims (10)
- 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線撮影装置の上記Ｘ線検出部に装着して使用されるデジタルセンサカセットであって、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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される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制御信号により作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、上記時間遅延積分制御のための制御信号により上記電気的Ｘ線像検出器を駆動する駆動回路と、上記電気的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ことを特徴とするパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 外装ハウジングが上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定され、上記カセットホルダに取り付け可能である請求項１記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 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線撮影装置の上記Ｘ線検出部に装着して使用されるデジタルセンサカセットであって、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、パノラマＸ線撮影装置の本体から供給される旋回アームの旋回に対応した制御信号により作動し、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出力する電気的Ｘ線像検出器と、この電気的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おり、且つ外装ハウジングが上記Ｘ線検出部に設けられたフィルムカセットを装着可能なカセットホルダにフィルムカセットに代えて装着できる寸法、形状に選定され、上記カセットホルダに取り付け可能であることを特徴とするパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 上記電気的Ｘ線像検出器が、照射されたＸ線によって発光する発光体と、発光体の発光を伝達する光学ファイバ装置と、光学ファイバ装置により伝達された発光体の発光状態を電気信号に変換する撮像素子部、とを備えている請求項１乃至３のいずれかに記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 上記撮像素子部が、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請求項４記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 上記電気的Ｘ線像検出器が可視光線に対する遮光性を有するケース内に収納されており、このケースのＸ線入射側がＸ線に対する透過性の良好な材料で構成されている請求項４又は５に記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 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１乃至６のいずれかに記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 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１乃至６のいずれかに記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 動作用の電源として２次電池が用いられる請求項７又は８に記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
- 別途用意される充電器にデジタルセンサカセットを装着することによって上記２次電池を充電できると共に、この充電中に上記入出力部により充電器を中継して外部機器と通信可能なように構成された請求項９記載のパノラマＸ線撮影装置用デジタルセンサカセット。
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