JP3964152B2 - X線センサカセット及びx線撮影装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科診療、口腔外科、耳鼻科領域の診療などにおいて使用され、全顎のX線透過画像などを撮影するパノラマX線撮影と頭部規格つまりセファロX線撮影の双方に用いられるX線センサカセットと、このX線センサカセットを用いたX線撮影装置に関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、歯科用X線撮影装置では、同じX線発生器を用いて、パノラマX線撮影だけでなくセファロX線撮影もすることのできるものが使用されている。
【0003】
例えば、下記特許文献1や、本出願人の出願に係る下記特許文献2では、そのようなX線撮影装置が提案されているが、これらはいずれもフィルム式カセットを用いるものであった。
【0004】
一方、フィルム式カセットに対して、X線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたX線センサカセットは、すぐに画像が得られる、画像の加工が可能である、高感度のためX線被曝量を低減させることが可能であるなど、従来のフィルム式カセットにない利点を有しており、本出願人は、この利点を生かすべく、X線センサカセットを用いつつ、パノラマX線撮影だけでなく、セファロX線撮影もすることのできるX線撮影装置を、例えば、下記特許文献3で提案している。
【特許文献1】
特開平3−73306号公報
【特許文献2】
実公平7−15524号公報
【特許文献3】
特開平8−19534号公報
【発明の開示】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パノラマX線撮影では、求められる画像の縦方向長さが通常15cmであるのに対し、セファロX線撮影では、通常25cm必要であり、フィルム式カセットを用いて双方の撮影を行うX線撮影装置では、それぞれ、パノラマ、セファロ専用のフィルム式カセットを用いており、これらを共通化することは考えられていなかった。
【0006】
一方、この流れを受け継いで、X線センサを用いて双方の撮影を行うX線撮影装置においても、パノラマ、セファロ共用のX線センサを用いることが特開平7−143981号公報で提案されていたが、パノラマX線撮影用の15cm程度の長さのセンサをセファロ用にも共用する構成であったため、セファロ撮影では、センサを水平にセファロ撮影用頭部固定装置に取り付けて、センサとX線発生器を同期させて上下に移動させる必要があった。
【0007】
このため、X線発生器を上下に移動させる大掛かりな機構が必要で、コストが高くつく装置であった。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、パノラマ撮影とセファロX線撮影のいずれにも共用でき、X線撮影装置のコストダウンを図ることができるX線センサカセットと、このX線センサカセット用いたX線撮影装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本出願人は、X線センサカセットと、このX線センサカセットを用いたX線撮影装置とを提案している。
請求項1に記載のX線センサカセットは、パノラマX線撮影と、セファロX線撮影のいずれもが可能なX線撮影装置に使用され、X線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたX線センサカセットであって、パノラマX線撮影用のカセットホルダ及びセファロX線撮影用のカセットホルダのいずれにも着脱可能に装着でき、かつX線透過画像を生成する撮像素子の長さがセファロX線撮影用の長さに構成されており、撮像素子は、複数の部分撮像素子を長手方向に連結して構成され、パノラマX線撮影、セファロX線撮影の撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっていることを特徴とする。
【0010】
このX線センサカセットは、パノラマX線撮影、セファロX線撮影の双方が可能なX線撮影装置に用いられ、パノラマ、セファロいずれのカセットホルダにも装着でき、撮像素子の長さがセファロX線撮影が可能な長さとなっており、この長さの撮像素子なら、十分パノラマ撮影も可能である。
【0011】
したがって、このカセットを、パノラマ用カセットホルダに装着して、パノラマX線撮影ができ、セファロ用カセットホルダに装着してセファロX線撮影ができ、また、センサカセットが1個で済むだけでなく、セファロ撮影時にはX線発生器を旋回アームに対して水平旋回させる回動機構を利用するので、構造が簡単になり、コストダウンを図ることができる。
また、前記撮像素子は、複数の部分撮像素子を連結して構成され、パノラマX線撮影か、セファロX線撮影かの撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっているので、パノラマX線撮影か、セファロX線撮影かの撮影モードに必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるので、消費電力の低減、素子の制御の簡素化、制御負担の低減が図れ、また、得られる透過X線画像データのサイズを必要とするサイズに調整することができる。
【0012】
請求項2に記載のX線撮影装置は、請求項1に記載のX線センサカセットを備えたことを特徴とする。
これにより、請求項1のようなパノラマX線撮影とセファロX線撮影とに共用できるX線センサカセットを使用可能にし、請求項1の効果を発揮させることができる。
【0013】
請求項3に記載のX線撮影装置は、請求項2において、前記X線センサカセットが、パノラマX線撮影用カセットホルダ、セファロX線撮影用カセットホルダのいずれに着脱されたかを電気的又は機械的に検知する検知手段を設けたことを特徴とする。
【0014】
このX線撮影装置は、装置側に、いずれのカセットホルダにX線センサカセットが着脱されたかを検知する検知手段を設けたので、この検知信号からパノラマX線撮影か、セファロX線撮影かを判別することができる。
【0015】
請求項4に記載のX線撮影装置は、請求項3において、パノラマX線撮影用、セファロX線撮影用に必要なX線ビームを透過し、照射するためのスリットを選択的に形成するX線スリット手段をX線発生器に備え、このX線スリット手段は、前記検知手段からのカセット装着信号を受けて、スリットをパノラマX線撮影用、セファロX線撮影用に形成するようにしたことを特徴とする。
【0016】
このX線撮影装置は、カセットホルダに設けた検知手段のカセット装着信号でX線スリット手段のスリットを切り替えさせるようにしているので、希望のカセットホルダにX線センサカセットを装着するだけで、パノラマX線撮影用、セファロX線撮影用に必要なX線ビームが照射されるようになる。
この際、もちろん、撮影装置の全ての関連機器が、パノラマX線撮影用、セファロX線撮影用のモードに設定されることはいうまでもない。
【0017】
請求項5に記載のX線撮影装置は、請求項4において、被写体の頭部を固定するセファロX線撮影用頭部固定装置を更に備え、X線発生器に内蔵され、X線ビームを発生させるX線管を固定し、X線スリット手段によってセファロX線撮影用に形成されたスリットと、セファロX線撮影用頭部固定装置のX線発生器側に設けられた二次スリットと、X線センサカセットとを、同方向に同期移動させながら、X線ビームを前記セファロX線撮影用頭部固定装置に固定された被写体に走査してセファロX線撮影を行うようにしたことを特徴とする。
【0018】
このX線撮影装置は、X線発生器に備えられたX線管を移動回転などさせることなく固定したままで、その代わりに、このX線管からのX線ビームを出射部分で一定範囲に限定するスリット(1次スリット)と、被写体に照射される前に更に限定する二次スリットと、被写体を透過したX線ビームを受けるX線センサカセットとを同方向に同期移動させてセファロX線撮影をしており、照射中心であるX線管が固定されているので、中心振れのないX線ビームの照射走査をすることができ、より鮮明にX線撮影をすることができる。
【0019】
【発明の効果】
請求項1に記載のX線センサカセットによれば、撮像素子の長さがセファロX線撮影が可能な長さになっており、パノラマ用カセットホルダに装着できる。また、センサカセットが1個で済むので、コストダウンを図ることができる。
更に前記撮像素子は、複数の部分撮像素子を連結して構成され、パノラマX線撮影か、セファロX線撮影かの撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっているので、パノラマX線撮影か、セファロX線撮影かの撮影モードに必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるので、消費電力の低減、素子の制御の簡素化、制御負担の低減が図れ、また、得られる透過X線画像データのサイズを必要とするサイズに調整することができる。
【0020】
請求項2に記載のX線撮影装置によれば、請求項1のようなパノラマX線撮影とセファロX線撮影とに共用できるX線センサカセットを使用可能にしたものであり、請求項1の効果を発揮させることができる。
【0021】
請求項3に記載のX線撮影装置によれば、装置側に、いずれのカセットホルダにX線センサカセットが着脱されたかを検知する検知手段を設けたので、この検知信号からパノラマX線撮影か、セファロX線撮影かを判別することができる。
【0022】
請求項4に記載のX線撮影装置によれば、請求項3の効果に加え、カセットホルダに設けた検知手段のカセット装着信号でX線スリット手段のスリットを切り替えさせるようにしているので、希望のカセットホルダにX線センサカセットを装着するだけで、パノラマX線撮影用、セファロX線撮影用に必要なX線ビームが照射されるようになる。
【0023】
請求項5に記載のX線撮影装置によれば、X線発生器に備えられたX線管を移動回転などさせることなく固定したままで、このX線管からのX線ビームを出射部分で一定範囲に限定するスリット(1次スリット)と、被写体に照射される前に更に限定する二次スリットと、被写体を透過したX線ビームを受けるX線センサカセットとを同方向に同期移動させてセファロX線撮影をしており、照射中心であるX線管が固定されているので、中心振れのないX線ビームの照射走査をすることができ、より鮮明にX線撮影をすることができる。
【発明の実施するための最良の形態】
【0024】
以下、添付図とともに、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例1】
【00254】
図1に本発明のX線センサカセットとこれを用いるX線撮影装置の一例の外観正面図を示している。
【00265】
X線撮影装置50は、パノラマX線撮影とセファロX線撮影をすることのできる撮影装置であり、これに用いるX線センサカセット1も、パノラマX線撮影にもセファロX線撮影にも用いることができるものである。
【0026】
装置本体の基台2に支柱3が立設され、この支柱3に支持体4が昇降可能に取り付けられ、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。
【0027】
支持アーム4aにはステップモータによって前後方向及び左右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。また、4dは支持アーム4aの下面に旋回アーム5の水平移動や回動に対して動かないように位置調整可能に固定された患者頭部押えである。
【0028】
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、パノラマ撮影時には、上記のXYテーブルにより旋回中心位置を刻々と移動させながら、垂直な軸線に対して旋回できるように構成されている。
【0029】
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が対向配設されている。X線発生器6には、X線管、後述するX線スリット手段などが備えられ、セファロX線撮影用に全体が端部5bに対して回動可能となっているが、詳細は後述する。
【0030】
X線検出部7には、パノラマ用カセットホルダ7aが設けられ、ここに、X線センサカセット1を着脱可能に装着することができる。
【0031】
X線撮影装置50は、更に、セファロX線撮影を可能とするためのセファロ装置8を備えている。このセファロ装置8は、支持体4の背面から伸び出しているセファロ用アーム8a、このアーム8aの先端に設けられたセファロ用頭部固定装置8b、同じくアーム8aの先端に、このセファロ用頭部固定装置8bに対してアーム8aの伸長方向に垂直な水平方向に移動自在に設けられたセファロ用カセットホルダ8cを備えており、上述のX線センサカセット1は、このセファロ用カセットホルダ8cにも着脱可能に装着することができる。
【0032】
13は、リモコンボックスであり、パノラマX線撮影とセファロX線撮影のいずれの場合にも使用できるように、X線撮影装置50が収められたX線防護室(不図示)の外側の、操作しやすい位置に設置されている。
【0033】
このX線撮影装置50では、X線センサカセット1を旋回アーム5のX線検出部7に備えられたパノラマ用カセットホルダ7aに装着すると、この装着が検知されて、パノラマ撮影モードとなり、患者フレーム4bのチンレスト4cと患者頭部押え4dで固定された被写体、つまり、患者頭部を挟んで、旋回アーム5によって、X線発生器6とX線検出部7が対向状態を維持しながら旋回し、パノラマX線撮影を行う。
【0034】
一方、X線センサカセット1を、セファロ装置8のセファロ用カセットホルダ8cに装着すると、この装着が検知されて、セファロ撮影モードとなり、旋回アーム5は、旋回アーム5の旋回中心とセファロ用頭部固定装置8bとを結ぶ直線をX線検出部7が邪魔しないような所定の回動位置となり、一方、X線発生器6は端部5aに対して回動し、セファロ用頭部固定装置8bに固定された被写体を挟んで、X線センサカセット1と対面するようになっている。
【0035】
このとき、X線センサカセット1、被写体、X線発生器6は一直線上にならび、その距離比は、被写体−X線発生器6間の距離:X線センサカセット1−X線発生器6の距離=1:1.1になるようにしている。
【0036】
この状態で、X線発生器6が旋回アーム5の端部5aに対して回動しながら、その時X線発生器6から照射されるX線ビームの動きに合わせて、セファロ装置8のセファロ用カセットホルダ8cがX線ビームに対してほぼ垂直な水平方向に移動して、このホルダ8cに装着されたX線センサカセット1によってセファロX線撮影が行われる。
【0037】
こうして、このX線撮影装置50では、一つのX線センサカセット1によって、パノラマX線撮影とセファロX線撮影の両方ができるので、高価なX線センサカセットを、パノラマ、セファロ専用に別個に備える必要がなく、また、セファロ用の回動機構も非常に簡単な構造であり、装置全体としてコストダウンを図ることができる。
【0038】
図2(a)は図1のX線センサカセットの外観斜視図、(b)はそのA矢視図、(c)はX線検出部の縦断面図である。これより、同じ部分については同じ符号を付して重複説明を省略する。
【0039】
X線センサカセット1は、図2(a)に示すように、中央正面に縦方向にX線受光部1oが設けられ、この内部にCCD(固体撮像素子)などの電気的X線検出器(不図示、後述)と、これに関連する各種の回路を収容しており、外装ハウジング1pで外装され、その一側面には外部回路との接続用コネクタ1nが設けられている。また、その上下には、カセットホルダ7a、8cのガイド溝にスライド可能に嵌合するガイドリブ1gが設けられている。
【0040】
X線受光部1o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材料、例えば、暗い色のABS樹脂で製されている。このX線受光部1oの長さは、従来のパノラマ専用のものに比べ、セファロ撮影もできるように、上下に長くなっている。具体的には、縦長さが約25cmとなっているが、これは通常のセファロ撮影用に必要な受光部の長さに合わせただけのもので、この数値に限定されるものではない。
【0041】
コネクタ1nは通常はX線検出部7のコネクタ(不図示)との間を給電線と信号線が一体となったケーブル(不図示)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1p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。
【0042】
X線センサカセット1は、図2(b)に示すように、コネクタ1nの反対側には、リミットスイッチ1rが2箇所、異なる位置に設けられている。
【0043】
このリミットスイッチ1rは、センサカセット1をカセットホルダ7a、8cに完全に装着した時に、それぞれのカセットホルダ7a、8cの異なる位置に設けられたリミット当たりに当接して、センサカセット1側で、パノラマ用、セファロ用のいずれのカセットホルダ7a、8cに装着されたかを検知するためのものである。
【0044】
X線検出部7は、図2(c)に示すように、パノラマ用カセットホルダ7a、そのX線発生器6側に、発生器6の1次スリットに対応した縦方向の2次スリット7baを備えた遮蔽板7bがX線発生器6に対向して設けられている。
【0045】
カセットホルダ7aには、X線センサカセット1をガイドし、着脱可能に装着するためのガイド溝7aaが上下に対で設けられている。このX線検出部7の後部には、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装置本体制御部11と、その外側を覆うように操作パネル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(不図示)が取り付けられている。
【0046】
パノラマ用カセットホルダ7aの奥突き当たり部分には、リミット当たり7cが設けられ、このリミット当たり7cが、X線センサカセット1のリミットスイッチ1rの所定の一方だけをONさせることにより、センサカセット側1で、パノラマ用カセットホルダ7aに装着されたことを検知する。
【0047】
図3は、X線センサカセットに内蔵させた電気的X線像検出器を示している。
【0048】
この検出器1aは、X線受光部1pの裏側に設置され、照射されたX線を可視光線に変換する発光体(シンチレータ)1aaと、この発光体1aaの発光を撮像素子1acの受光面に伝達する光ファイバー1abと、連結タイプの撮像素子1acを設けている。1paは保護ケース、1pbはシール材、1adはベース、1aeは撮像素子1acの信号ピンである。
【0049】
なお、上述したように、このX線センサカセット1では、X線受光部1pの上下方向の長さが、パノラマ、セファロの内の長い方のセファロ用の長さとなっており、上記検出器1aも、これに対応した長さとなっている。
【0050】
本発明の要部を構成する撮像素子1acは、部分撮像素子1ac−1,1ac−2,1ac−3を長手方向に3個連結接続した構成となっており、自身で検知したパノラマX線撮影か、セファロX線撮影かの撮影モード、あるいは、X線撮影装置側からの通信データによる撮影モードに対応して、セファロX線撮影の場合には、全ての部分撮像素子1ac−1,1ac−2,1ac−3が駆動されるようになっており、パノラマX線撮影の場合には、部分撮像素子1ac−1,1ac−2のみ、あるいは、部分撮像素子1ac−2,1ac−3のみが駆動されるようになっている。
【0051】
このように本発明のX線センサカセットでは、撮影目的に応じて必要な部分撮像素子のみが駆動されるようになっているので、消費電力の低減、素子の制御の簡素化、制御負担の低減が図れ、また、得られる透過X線画像データのサイズを必要とするサイズに調整することができる。
【0052】
図4は、図1のX線センサカセットの要部概略構成を示すブロック図を示している。
【0053】
X線センサカセット1には、上述した検出器1a、単独であるいは装置本体制御部11と一体となってカセット1内の各回路の動作や装置本体を含む装置全体の動作を制御するMPU(CPU)で構成された制御ユニット1b、入出力ポート1c、TDIクロック信号を発生させるTDIクロック発生器1d、撮像素子駆動回路1e、A/D変換器1f、メモリ1i、通信制御回路1j、電源回路1k、コネクタ1n等が設けられ、これらの各回路が図に例示するように接続されている。
【0054】
このX線センサカセット1は、X線撮影装置のカセットホルダ7a、8cに着脱交換可能に装着されて使用されるもので、コネクタ1nは、装置本体制御部11から導出された接続ケーブル15に設けられたコネクタ15aによって、本体側と電気的、制御的接続を行っている。また、装置本体制御部11には、制御部11や、X線センサカセット1に制御情報などを入力したり、逆にデータを出力して保存するために、パーソナルコンピュータなどで構成された外部機器30を接続することができるようになっている。
【0055】
また、X線センサカセット1は、内部でAD変換を行ってデジタル信号を出力するようにしてもよいし、装置本体制御部にAD変換器を有し、カセット1からはアナログ信号を出力し、装置側でデジタル信号にしても良い。
【0056】
図に示したセンサカセット1によれば、その内部自身に、上述したTDIクロック発生器1dを備え、これに対応させて、TDIクロック信号の周波数を制御するTDI周波数制御情報に基づいてTDIクロック発生器1dからTDIクロック信号を発生させ、このTDIクロック信号に応じて撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するTDIクロック制御手段1baを制御ユニット1bに備え、また、メモリ1iには、TDI周波数制御情報を記憶させたクロック制御情報格納メモリ1iaを備えている。
【0057】
つまり、このセンサカセットは、自ら、TDIクロック発生器、TDIクロック制御手段を備え、X線撮影装置からTDIクロック信号の供給を受けずに、撮像素子のTDI制御をすることができる自走モード型のセンサカセットである。したがって、X線撮影装置本体側に、TDIクロック発生器がなくとも、TDI撮影を実現することができる。これは、X線撮影装置がTDI撮影に対応していなくとも、検出器1aをこのようなセンサカセット1に交換するだけで、TDI撮影ができ、産業的効果が大きい。
【0058】
また、このセンサカセット1は、TDIクロック制御手段1baが、クロック制御情報格納メモリ1iaを備えているので、メーカ側で予め記憶させたTDI周波数制御情報をこのメモリ1iaから取り出して、TDI制御モードの撮影を行うことができ、便利である。また、このクロック制御情報格納メモリ1iaを書換可能とすると、TDI周波数制御情報を、製造メーカでの出荷時などに、X線撮影装置の製品仕様に合うように書き換えることができ、術者は、装置に検出器を装着するだけで、装置本体に合わせたTDI制御モードの撮影を行うことができ便利である。
【0059】
制御情報格納メモリ1iaは、フラッシュメモリ、EEPROMなどで構成するのが好適であるが、格納内容が書き換え可能であって、電源を遮断しても、その内容を保持しているものであれば何でもよい。
【0060】
さらに、このセンサカセット1では、メモリ1iaにTDI周波数制御情報を複数パターン格納し、この複数パターンから希望のものを選択するクロック選択手段1eを設けているので、例えば、センサカセット1を装着したX線撮影装置がパノラマX線撮影装置の場合には、拡大撮影や上顎洞撮影や顎関節撮影などの制御や、大人、子供などの選択が可能となり、使い勝手が良い。
【0061】
また、撮像素子1acに生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、ビニング処理を行うと共に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択するモード選択手段1mを備え、いずれかのモードを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数とビニング処理のための情報とを制御要素にしているので、術者にとって便利であり、それぞれの撮影モードが良好に行える。なお、ビニング処理については、後に説明する。
【0062】
図5は、図1のX線センサカセットに備えられた撮像素子の概略構成を示す図である。
【0063】
この撮像素子1acは、FFTタイプ(フルフレームトランスファー型)のCCDイメージセンサで構成されており、Caは受光部を構成するセンサマトリクスであり、水平方向に信号電荷を転送する水平シフトレジスタ部Cbを、上下に複数行形成して構成され、これらの水平シフトレジスタ部Cbに形成されるポテンシャルウエルによって、行及び列に配置されたピクセルeを形成した構造にしている。
【0064】
Ccは上下に複数列形成して構成された水平シフトレジスタ部Cbのポテンシャルウエルを一斉に水平方向に並列して転送されて来た電荷像を蓄積させて結合する結合シフトレジスタ、Cdは結合シフトレジスタCcから垂直方向にシリアル転送されて来る結合電荷像を、更に垂直方向に蓄積結合させるための出力ウエル、Ceは出力ウエルCdから、順次出力されて来る結合された電荷像を更に電圧信号に変換し、センサ信号として出力させる増幅器である。
【0065】
増幅器Ceから出力されたセンサ信号は、ゼロオフセット補正回路Cfによってゼロ補正された後、AD変換器1fに送出されるようになっている。Cgは、CCDイメージセンサを構成するシフトレジスタ部、結合シフトレジスタ、出力ウエルなどに、電荷像の転送と、ビニング処理を行うために、TDIクロック信号を含む必要な制御信号を送出し制御するためのコントローラである。
【0066】
ここで、信号電荷をビニング処理すると共に、TDIクロックを高速化する処理について説明する。
【0067】
例えば高速撮影、すなわち、図1に示す旋回アーム5を高速で旋回させる歯科用等の医療用パノラマX線撮影の場合には、撮像素子における電荷像の転送も高速で行うことが要求される。そのため、撮像素子の受光面に蓄積された電荷像を、周波数の速いTDIクロック信号で転送させるが、CCDセンサで生成された電荷像を電圧変換してセンサ信号として、そのままAD変換器に出力すれば、AD変換器は、それに見合った速い速度でアナログ信号をデジタル信号に変換する必要があるため、センサの能力も向上させる必要があり、多くの場合には、X線撮影装置の全体構成の変更を余儀なくされてしまう。
【0068】
これを解決するためにもっとも容易な手法としては、CCDセンサからアナログ信号の形で出力されるセンサ信号の一部を間引いて、CCDセンサからAD変換器に出力されるセンサ信号の出力間隔を軽減することが考えられるが、このような手法で得たセンサ信号はその一部が抜け落ちているために、情報が欠けた粗いデジタル画像になってしまう。
【0069】
しかるに、ビニング処理は、このような問題点を解決するもので、画像として重要な情報を抜け落ちさせることなく、CCDセンサにおける電荷転送を、旋回アームの旋回速度に応じて高速化し、撮影時間を短縮化できるものである。
【0070】
X線透過画像が発光体1aa(図4参照)に当たると、そこではX線が可視光に変換され、その可視光は光ファイバー1abを介して撮像素子1acのセンサマトリクスCaに電荷像を形成する。かくして、撮像素子1acがTDIクロック信号を受けると、センサマトリクスCaに生成された電荷像は、ポテンシャルウエルに閉じ込められたまま、最初の列から最終列まで上下一列の状態(以下では、列の信号電荷という)で一斉に転送される(つまり、TDI遅延時間積分制御)。
【0071】
このような列の信号電荷が結合シフトレジスタCcに転送されると、ここでは、予め設定されたビニング情報に応じて、複数列の信号電荷を蓄積し、結合する。例えば、ビニング情報が3×3ピクセル、4×4ピクセルをビニングするように設定されている場合には、ここでは、列方向の結合を意味する3個、4個の列の信号電荷を蓄積結合させ、蓄積結合させた電荷像は、次の出力ウエルCdに転送される。
【0072】
結合シフトレジスタCcから出力ウエルCdに転送される電荷像(以下では、行の信号電荷という)は、例えば、ビニング情報が3×3ピクセル、4×4ピクセルをビニングするように設定されている場合には、ここでは、行方向の結合を意味する3個、4個の行の信号電荷を蓄積結合させる。
【0073】
結合シフトレジスタCcから出力ウエルCdへの結合電荷の転送は、結合シフトレジスタにおいて蓄積結合されている1回分の列電荷の転送が終了するまでに順次行われ、出力ウエルCdは結合シフトレジスタCcから転送されて来た電荷を、行方向のビニング数だけ蓄積し、出力する毎に出力ウエルCdに残った電荷を放電させてクリアする動作を繰り返し行うことによって、残存する不要な電荷が、結合シフトレジスタCcから順次転送されて来る結合電荷に加算されないようにしている。
【0074】
このようにして、センサマトリクスCaから結合シフトレジスタCcに転送されて来て、そこでビニング情報によって指定された列方向のビニング数分だけ蓄積された電荷が、出力ウエルCdに送られると、結合シフトレジスタCcは、列方向のビニング数によって指定された分の列の電荷信号を蓄積し、同じようにして、蓄積結合した列の電荷を順次出力ウエルCdに送り、出力ウエルCdでは、行方向のビニング数によって指定された数の電荷を蓄積結合させて出力する。
【0075】
このようなビニング処理では、出力ウエルCdは、センサマトリクスCaのポテンシャルウエルによって閉じ込められて、遅延積分された複数のピクセルを、電荷のままの状態で、1つの新たなピクセルに加算して出力することになるので、出力ウエルCdから電圧変換された後、AD変換器に出力されるセンサ信号の時間間隔は、加算した部分を間引きしたように長くなる。
【0076】
したがって、後段のAD変換器1fには、それほど高速処理は要求されず、ビニング処理の結果、CCDセンサから出力されるデータの転送速度を既存のAD変換器1fの処理能力に予め適合させれば、X線センサカセット1のTDI周波数制御情報に含まれる周波数を変えるだけで適用できる。
【0077】
また、この場合において、最も重要なことは、加算された電荷像には、その構成要素となる電荷像を積分した形で含んでいるので、積分情報であるX線透過画像としては情報の漏れはなく、しかもデジタル画像としての総画素数も少なくできるため、データ処理やデータ保存が容易となるなどの利点がある点である。
【0078】
なお、撮像素子としては、ここに例示したCCD以外に、CdTe、CdZnTe、PbI2、TIBr、a−SeやMOSであってもよい。
【0079】
図6は、図1に示したX線撮影装置の装置本体制御部の要部概略構成を示す。
【0080】
この制御部11には、装置全体の動作制御の中心となるMPU(CPU)で構成された制御ユニット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線発生器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、旋回アーム回転検出回路11m、撮影モード設定回路11r、検出器種類検出回路11q、通信制御回路11p、電源回路11s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。
【0081】
また、図5のX線センサカセット1を接続するために、接続ケーブル15のコネクタ15bに対応したコネクタ11tが設けられ、このコネクタ11tには、入出力ポート11b、通信制御回路11p、電源回路11sが接続されている。
【0082】
入出力ポート11bには、種々の操作データを入力するための操作パネル12、あるいは、同様の入力を本体から離れた位置から入力するためのリモコンボックス13が接続されている。
【0083】
この制御部11は、その内部に、TDI制御モードのX線撮影に必要なTDIクロック発生器を備えていない。しかしながら、上述のX線センサカセット1を着脱可能に装着して、接続ケーブル15で電気的、制御的に接続する事で、TDI制御モードのX線撮影を行うことができる。
【0084】
つまり、このようなX線センサカセット1を用いる場合には、TDIクロック発生器を備えていない既存のX線撮影装置であっても、TDI制御モードのX線撮影を実現することができる。
【0085】
なお、このX線センサカセット1は、TDI制御モードのX線撮影に必要なTDIクロック発生器、TDIクロック制御手段などを自ら備えている点に特徴があり、その他の構成要素は従来のX線センサカセットとほとんど異なるところはない。また、これに対応して、X線撮影装置側では、TDIクロック発生器が不要になり、その他の構成要素は従来のものとほとんど異なるところがない。
【0086】
なお、X線センサカセット側に、TDI制御モードのX線撮影に必要なTDIクロック発生器、TDIクロック制御手段などを自ら備えていない場合には、X線撮影装置側に同様の、TDIクロック発生器、TDIクロック制御手段などを設ければ、TDI撮影が可能となる。
【0087】
図7(a)は本発明のX線センサカセットを用いたパノラマX線撮影の概念説明図、(b)はパノラマX線画像の一例を示す図、(c)は同じX線センサカセットを用いたセファロX線撮影の概念説明図、(d)はセファロX線画像の一例を示す図である。
【0088】
本発明のX線センサカセットは、パノラマ用カセットホルダに装着すると、図7(a)のようにパノラマX線撮影を行い、(b)に示すようなパノラマX線画像を得ることができ、また、セファロ用カセットホルダに装着すると、(c)のようにセファロ撮影を行い、(d)に示すようなセファロX線画像を得ることができる。
【0089】
なお、図7(d)では、左右だけでなく、上下にも画像が徐々に生成される線が示されているが、これは、セファロX線撮影では、上述したように水平方向にX線ビームを移動させる場合だけでなく、垂直方向にX線ビームを移動させる場合もあることを示しており、本発明のセンサカセットを共通化するという特徴は、この場合にも適用可能なものである。
【0090】
図8はX線発生器回転機構を示すもので、(a)はその要部上面図、(b)はその縦断面図である。
【0091】
図8(a)はX線発生器回転機構51を上部から見た所を示しており、この図から、同機構51は、X線発生器6全体を角度位置決め可能に駆動するサーボモータ51a、このモータ51aに回転駆動されるウォームギヤ51b、ウォームギヤ51bに噛み合うウォームホイール51cと、これらを載置しているベース51dからなっている。
【0092】
このウォームホイール51cが、X線発生器6全体を、旋回アーム5の端部5aに対して支持している支持軸6cに係合しており、X線発生器回転機構51は、X線発生器6を端部5aに対して、角度位置決め可能に回動させることができる。
【0093】
図8(b)に示すように、X線発生器6は、X線管(X線発生源)6a、これから発生されるX線ビームを必要以外に漏らさないように遮蔽する遮蔽箱6b、この遮蔽箱6bの開口側に設けられたX線スリット手段6hを備えている。
【0094】
X線スリット手段6hは、支持機構6dによって所定形状のスリットを形成した二種類のマスク部6e、6fをスライド可能に支持する構造になっており、マスク部6e、6fは、それぞれ独立に、位置決め可能に移動力を付与する駆動機構を備え、この双方のマスク部6e、6fのスリットの組み合わせで、目的とするスリット形状を選択的に形成する。
【0095】
図9は、このX線スリット手段の外観斜視図である。
【0096】
支持機構6dは、支持板6daと、これに設けられた4つ1組の2組のガイドローラ6db、6dcを備えている。ガイドローラ6dbは、マスク部6eをスライド可能に支持し、ガイドローラ6dcはマスク部6fをスライド可能に支持している。
【0097】
マスク部6eは、ガイドローラ6dbにガイドされるガイド枠6ea、このガイド枠6eaに交換可能に嵌め込まれ、所定形状のスリット6ecを備えたマスク板6eb、このマスク板6ebにスライド力を与える駆動板6ed、この駆動板6edに雌ネジ、ネジ軸を介して、位置決め可能に回転駆動力を与えるサーボモータ6efを備えている。
【0098】
マスク部6fにも、同様のガイド枠6fa、所定形状のスリット6fcを備えたマスク板6fb、駆動板6fd、ネジ軸6fe、サーボモータ6ffを備えている。2種類のサーボモータ6ef、6ffは、支持板6daに支えられ、さらに、この支持板6daが遮蔽箱6bの開口部に取りつけられて、X線スリット手段6が、X線管6aから開口部を通して照射されるX線ビームを規制するようになっている。
【0099】
マスク板6eb、6fbは、遮蔽箱6bと同様に、鉛あるいは鉛系合金等のX線遮蔽金属で製されている。また、6gは、真鍮や錫などより製されたX線半透過性の軟組織解像用フィルタであり、X線透過率の高い軟組織などの透過画像が特に要求される場合に、X線発生器6から照射されるX線ビームのエネルギーを低下させるために用いられる。このフィルタ6gは、その側縁が凹湾曲上に加工され、この湾曲縁端に向かうにつれて、徐々にその厚みが小さくなるように構成されたものが望ましい。
【0100】
図10(a)、(b)、(c)は、図9のX線スリット手段のスリット選択態様を示している。図において、斜線で示した部分は、X線ビームが透過していく部分を示している。
【0101】
図10(a)、(b)では、マスク板6eb、6fbの相対的位置を変えることで、所望のX線ビームを得ることができる。例えば、図10(a)ではパノラマ撮影用のスリットとなっており、また、(b)では、セファロ撮影用のスリットとなっている。
【0102】
マスク板6eb、6fbは、交換することができ、例えば、図10(c)の様なスリット6ec′、6fc′を備えるマスク板6eb′、6fb′として、より縦長さの小さいパノラマ撮影用スリットを形成することができる。
【0103】
なお、上述したX線スリット手段は、2枚のマスク板を使用し、この2枚のマスク板の重ね合わせにより決定されるスリット形状でX線が照射される例を示しているが、一枚のマスク板に数種類のスリット開口を設け、そのマスク板の移動のみによって、スリット形状を決定するようにしてもよいことは言うまでもない。
【0104】
図11は、セファロX線撮影用カセットホルダ移動機構を示す正面図である。
【0105】
このセファロX線撮影用カセットホルダ移動機構8eは、セファロ用アーム8aの先端に設けられ、セファロ用カセットホルダ8cを図の面に垂直な方向にスライドさせるスライド機構8ea、カセットホルダ8cにこのスライド方向に駆動力を与えるネジ軸機構8eb、このネジ軸機構8ebを回動位置決め可能に駆動するサーボモータ8ec、これらのスライド機構8ea、ネジ軸機構8eb、サーボモータ8ecを載置したベース8edからなり、このベース8edがセファロ用アーム8aの先端に固定されている。
【0106】
こうして、セファロ用カセットホルダ8cは、移動機構8eのネジ軸機構8ebの移動側に固定され、セファロ用アーム8aに対して、紙面に垂直な方向に位置決め可能にスライドされるようになっている。
【0107】
このような構造により、この移動機構8eは、セファロ撮影時には、X線発生器6から照射されるX線ビームの移動に併せて、X線センサカセット1を移動させることができる。
【0108】
セファロ用カセットホルダ8cの奥突き当たり部分には、リミット当たり8dが設けられ、このリミット当たり8dが、X線センサカセット1のリミットスイッチ1rの所定の一方だけをONさせることにより、センサカセット側1で、セファロ用カセットホルダ8cに装着されたことを検知する。
【0109】
なお、このリミット当たりの代わりに、カセットホルダ8cに、カセット1が装着されたことを検知するリミットスイッチを備えることができ、その場合、X線撮影装置側で、カセットホルダ8cへのカセット1の装着、つまり、セファロ撮影をすべきことの検知をすることができる。
【0110】
図12(a)は、本発明のX線撮影装置の一例の全体正面図、(b)は、その平面図である。
【0111】
このX線撮影装置50は、図1に示したもので、X線発生器6が、旋回アーム5に対して回動し、セファロ撮影時には、旋回アーム5が図12(b)のような回動位置で停止し、X線発生器6が回動して、図にXで示すX線ビームを水平移動させながら照射し、これに対応して、セファロ用カセットホルダ8cに装着されたX線センサカセット1も水平直線移動して、撮影を行う。
【0112】
図13(a)は、本発明のX線撮影装置の他例の全体正面図、(b)は、その平面図である。
【0113】
このX線撮影装置50Aは、図12のX線撮影装置50に比べ、X線発生器6Aが、旋回アーム5Aに対して回動せず、旋回アーム5Aが支持体4Aに対して水平移動するようになっている。セファロ撮影時には、旋回アーム5Aが図のようにX線発生器6AがX線センサカセット1に対面する位置で停止し、パノラマ用のX線検出器7Aは、図13(b)のように退避位置となる。
【0114】
この状態で、旋回アーム5Aが水平移動することで、X線発生器6Aは、図にXで示すX線ビームを水平移動させながら照射し、これに対応して、セファロ用カセットホルダ8cに装着されたX線センサカセット1も水平直線移動して、撮影を行う。
【0115】
図14(a)は、本発明のX線撮影装置の他例の全体正面図、(b)は、その平面図である。
【0116】
このX線撮影装置50Aは、図12のX線撮影装置50に比べ、X線発生器6Aが、旋回アーム5Aに対して回動せず、パノラマ用のX線検出器7Aは、セファロ撮影時には、図14(b)のような退避位置となる。この状態で、旋回アーム5Aが旋回することで、X線発生器6Aは、図にXで示すX線ビームを水平移動させながら照射し、これに対応して、セファロ用カセットホルダ8cに装着されたX線センサカセット1も水平直線移動して撮影を行う。
【0117】
本発明のX線センサカセット1は、上記のいずれのセファロ撮影をする場合も同様に、パノラマ撮影と共用して用いることができ、図1の場合と同様の効果を発揮する。
【0118】
また、パノラマ用カセットホルダ7a、セファロ用カセットホルダ8cには、カセット1の装着を検知する検知手段を設けることができ、その場合、装着を検知することで、パノラマ撮影か、セファロ撮影かを判別することができ、これに基づき、関連機器をパノラマ撮影モードか、セファロ撮影モードとすることができる。
【0119】
なお、この例では、検知手段をパノラマ用カセットホルダ7a、セファロ用カセットホルダ8cに設ける例を示したが、ホルダそのものにではなく、カセットホルダ近傍の部分に設けてもよい。
【0120】
一方、X線センサカセット1側に、パノラマ用カセットホルダ7a、セファロ用カセットホルダ8cのいずれに装着されたかを検知する検知手段を備えている場合には、センサカセット1からの撮影モード信号により、装置側の撮影モードの設定をすることができ、例えば、X線スリット手段のスリットを選択させたりすることができる。
【0121】
図15は、本発明のX線センサカセットとX線撮影装置間の信号伝達方法の例を示すもので、(a)は赤外線を用いる例を示す図、(b)は電波を用いる例を示す図である。
【0122】
X線センサカセット1とX線撮影装置50の本体制御部11の間の信号送受手段は、既に説明した有線式に限られず、図15(a)に示すように、赤外線を用いるものであってもよい。
【0123】
この場合、赤外線通信を可能とするために、X線センサカセット1と本体制御部11に赤外線制御回路33a、34aと、赤外線の送受信部33b、34bを設けている。
【0124】
この場合、例えば、パノラマとセファロの場合で、特定の識別コードを送受することによって、いずれのカセットホルダ7a、8cにX線センサカセット1が装着されたかを検知することができる。
【0125】
また、図15(b)に示すように、X線センサカセット1と本体制御部11に電波制御回路35a、36aと、電波の送受信部35b、36bを設けて、電波によって、信号を送受することもでき、この場合も同様にして、いずれのカセットホルダ7a、8cにX線センサカセット1が装着されたかを検知することができる。
【0126】
図16は、従来のフィルム式カセット用のパノラマX線撮影用カセットホルダに本発明のX線センサカセットを装着して使用する方法を説明するもので、(a)はそのカセットホルダの要部外観斜視図、(b)はその側面図、(c)はカセット挿入時の平面図、(d)はカセット装着完了時の平面図である。
【0127】
このパノラマX線撮影用カセットホルダ7dは、本発明のX線センサカセット1を装着することができるようになっている。一方、フィルム式カセットも装着して使用できるようにするために、カセットホルダ7dにはスライド手段7daによって、旋回アーム5の端部5bに支持され、この端部5bに対してスライド可能となっている。
【0128】
しかしながら、X線センサカセット1を装着する場合には、撮影時には、カセット1は、その中心部がちょうど遮蔽板7bの2次スリット7baの位置で動かないように固定されている必要があり、そのために、このカセットホルダ7dにはカセット固定手段10が設けられている。
【0129】
このカセット固定手段10は、旋回アーム5の端部5bにブロック10cによって固定され、先端に雄ネジ10bを形成した固定棒10aと、これに対応して、X線センサカセット1にネジ手段などで取り付けられる取付板10d、位置決め板10e、取付板10dに回動自在に嵌挿され、固定棒10aの雄ネジ10bにネジ嵌合する雌ネジ10gを内設した固定雌ネジ10fから構成されている。
【0130】
こうして、図16(c)に示すように、カセットホルダ7dにX線センサカセット1を挿入し、更に、奥へ、つまり、図の左の方へ押し込むと、図16(d)のような状態になり、旋回アーム5の端部5b側に固定された固定棒10aの雄ネジ10bが、カセット1に取り付けた固定雌ネジ10fに当接する。この状態で、固定雌ネジ10fを右回りに旋回させると、固定棒10aの雄ネジ10bが固定雌ネジ10fの雌ネジ10gに螺合して螺進し、位置決め板10eが固定棒10aと取付板10d間の相対的位置を規制する位置で固定される。
【0131】
この位置は、図に示すように、カセット1の中心Aと遮蔽板7bの2次スリット7baの中心Bとが一致する位置となり、この位置でカセット1は固定されて、パノラマX線撮影を好適に行うことができる。
【0132】
また、図示するように、カセットホルダ7dに、カセット1が締結状態となった際にオンとなり、X線センサカセット1がカセットホルダ7dに完全装着されたことを検知するリミットスイッチ7eを備えることができ、その場合、X線撮影装置側で、カセットホルダ7dへのカセット1の装着、つまり、パノラマ撮影をすべきことの検知をすることができる。
【0133】
図17(a)は、こうして固定された状態となったカセット固定手段10の要部詳細図である。
【0134】
固定棒10aの雄ネジ10bが固定雌ネジ10fの雌ネジ10gに螺合し、位置決め板10eが固定棒10aと取付板10d間の相対的位置を規制していることが示されている。
【0135】
図17(b)は、カセット固定手段の他例の要部断面図である。
【0136】
この固定手段では、取付板10dには、固定雌ネジ10fではなく、嵌合穴10jを設け、この嵌合穴10jの所定位置に、プランジャ10pの先端が突出するように設けた固定ブッシュ10hを固設している。
【0137】
一方、固定棒10aの先端は雄ネジではなく、嵌合穴10jに対応させた嵌合端10rとなっており、プランジャ10pの突出位置に合わせて外周に位置合わせ溝10qが形成されている。
【0138】
このような構成であっても、図から解るように、X線センサカセット1をカセット1の中心Aと遮蔽板7bの2次スリット7baの中心Bとが一致するように固定させることができる。
【0139】
図18は、カセット固定手段の他例の要部断面図である。
【0140】
この場合、カセットホルダ7dには、所定の窓10sが形成され、ここから装着したX線センサカセット1の裏側を覗き見ることができるようになっている。一方、センサカセット1の、この窓10sに対応する位置には、反射部材10tが貼り付けてある。また、旋回アーム5の端部5bの窓10sに対応した位置には、発効素子と受光素子を備えた検出センサ10uが設けてある。
【0141】
こうして、カセットホルダ7dに装着されたセンサカセット1の反射部材10tを検出センサ10uで読み取って、センサカセット1の位置を検出し、所定位置で、カセットホルダ7dをスライド駆動させているサーボモータを停止させて位置決めをすることもできる。
【0142】
なお、図16、17、18で説明したパノラマ用カセットホルダ7dは、本発明のX線センサカセット1が装着されるために、そのカセット装着部の縦長さが長くなるように改造したものであるが、従来のフィルム式カセット用カセットホルダをそのまま用いる場合には、適宜アダプターを用いるとよい。
【0143】
これより、本発明のX線撮影装置の他の特徴について、さらに説明する。
【0144】
図19(a)は、本発明のX線撮影装置の他例の全体正面図、(b)は、その平面図である。
【0145】
このX線撮影装置50Cは、図12のX線撮影装置50とほとんど同じ構成であるが、図示したようにセファロ撮影を行う場合には、X線発生器6に内蔵され、X線ビームXを発生させるX線管6dが図の位置で固定されて回転も移動もせず、代わりに、図8、9、10で説明したように、X線スリット手段6hを用いマスク板6eb,6fbの組み合わせ(図10(b))と移動によって、X線発生器6から、セファロX線撮影用頭部固定装置8aへ向けて照射されるX線ビームの照射範囲と方向、照射方向移動速度が制御可能となっている。
【0146】
また、セファロX線撮影用頭部固定装置8aのX線発生器6側には、固定装置8aに固定された被写体にX線ビームXが照射される前に、一次スリット6cで制限されたX線ビームXを更に制限する二次スリット8eを備えた二次スリット部材8dと、この二次スリット部材8を位置、速度制御可能に平行移動させる二次スリット移動モータ8fを備えている。
【0147】
なお、この例では、二次スリット移動モータ8fは、セファロ用カセットホルダ8cから延出した部材に固定され、二次スリット部材8をセファロ用カセットホルダ8cに対して相対的に移動させるようにしている。
【0148】
しかしながら、セファロ用アーム8aから支持部材(不図示)を延出させ、この支持部材に二次スリット移動モータ8fに固定して、セファロ用カセットホルダ8cとは独立に、二次スリット部材8を平行移動させるようにしてもよい。
【0149】
また、セファロ用カセットホルダ8cは、X線センサカセット1を保持した状態で平行移動されるものであるが、ここでは、そのセファロ用カセットホルダ8cを位置、速度制御可能に平行移動させるカセット移動モータ8gが示されている。
【0150】
このX線撮影装置50Cは、図示したようにX線発生器6とX線センサカセット1とは、被写体固定手段8bを挟むように設けられ、この被写体固定手段8bに固定された被写体Oに、X線発生器6、より詳しくはX線管6dを固定し、1次スリット6c、2次スリット8e、X線センサカセット1を同期移動させることで、X線発生器6から照射されるX線ビームXとX線センサカセット1とを同方向Dに同期移動させながらX線ビームXを照射走査し、被写体OのX線画像をデジタルデータとして得ることができる。
【0151】
したがって、照射中心であるX線管が固定されているので、中心振れのないX線ビームの照射走査をすることができ、より鮮明にX線撮影をすることができる。
【0152】
図20は、図19のX線撮影装置におけるセファロX線撮影の方法の一例を示す説明図である。この図を用いて、セファロX線撮影時のX線ビームの走査方法について説明する。
【0153】
図において、それぞれの符号の後に角括弧内に示した数字の「1」、「2」は、同期移動の初期位置と、終了位置を示しており、また、X線ビームX1は1次スリット6j(図9のマスク板6eb,6fbの組み合わせで形成されるセファロ撮影用スリットをいう。また、これらのマスク板6eb,6fbの組み合わせを「一次スリット部材6i」と呼ぶ。)で形成される細隙ビーム、X線ビームX2は2次スリット8eで形成される細隙ビームを示している。
【0154】
D1は1次スリット6iの初期位置[1]と終了位置[2]との中心線間の距離であって、その同期移動の移動方向Dの移動距離、D2は同様に2次スリット8eの初期位置[1]から終了位置[2]までの同期移動の移動方向Dの移動距離、D3は同様にX線センサカセット1の初期位置[1]から終了位置[2]までの同期移動の移動方向Dの移動距離を示している。
【0155】
これに関連し、L1は、固定されたX線管6dを起点とした、X線ビームの照射中心線方向の1次スリット6jの位置を示す距離、L2は同様に2次スリット8eの位置を示す距離、L3も同様にX線センサカセット1の位置を示す距離である。
【0156】
この図において、X線管6dの位置を固定し、1次スリット6j、2次スリット8e、X線センサカセット1を同期移動させ、X線ビームB2が被写体を走査しながら、X線センサカセット1に受光されるようにするには、距離L1、L2、L3と移動距離D1、D2、D3との間に以下のような関係が成り立つ必要がある。
距離L1:距離L2:距離L3=移動距離D1:移動距離D2:移動距離D3
つまり、距離L1、L2、L3は機械的に固定されているので、1次スリット6j、2次スリット8e、X線センサカセット1の移動距離D1、D2、D3の間に常に上記関係が成り立つように同期移動させればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のX線センサカセットとこれを用いた本発明のX線撮影装置の一例の外観正面図
【図2】 (a)図1のX線センサカセットの外観斜視図、(b)そのA矢視図、(c)X線検出部の縦断面図
【図3】 本発明の要部を構成するX線センサカセットに内蔵させた電気的X線像検出器の分解斜視図
【図4】 X線センサカセットの要部概略構成を示すブロック図
【図5】 X線センサカセットに備えられた撮像素子の概略構成を示す図
【図6】 X線撮影装置の装置本体制御部の要部概略構成を示すブロック図
【図7】 (a)X線センサカセットを用いた本発明のパノラマX線撮影の概念説明図、(b)パノラマX線画像の一例を示す図、(c)同じX線センサカセットを用いたセファロX線撮影の概念説明図、(d)セファロX線画像の一例を示す図
【図8】 本発明のX線撮影装置が備えるX線発生器回転機構を示すもので、(a)はその要部上面図、(b)はその縦断面図
【図9】 本発明のX線撮影装置が備えるX線スリット手段の外観斜視図
【図10】 (a)、(b)、(c)は、図9のX線スリット手段のスリット選択態様を示す図
【図11】 本発明のX線撮影装置が備えるセファロX線撮影用カセットホルダ移動機構を示す正面図
【図12】 (a)本発明のX線撮影装置の一例の全体正面図、(b)その平面図
【図13】 (a)本発明のX線撮影装置の他例の全体正面図、(b)その平面図
【図14】 (a)本発明のX線撮影装置の他例の全体正面図、(b)その平面図
【図15】 本発明のX線センサカセットとX線撮影装置間の信号伝達方法の例を示すもので、(a)は赤外線を用いる例を示す図、(b)は電波を用いる例を示す図
【図16】 従来のフィルム式カセット用のパノラマX線撮影用カセットホルダに本発明のX線センサカセットを装着して使用する方法を説明するもので、(a)はそのカセットホルダの要部外観斜視図、(b)はその側面図、(c)はカセット挿入時の平面図、(d)はカセット装着完了時の平面図
【図17】 (a)図16に示されたカセット固定手段の要部詳細図、(b)カセット固定手段の他例の要部断面図
【図18】 カセット固定手段の他例の要部断面図
【図19】 (a)本発明のX線撮影装置の他例の全体正面図、(b)その平面図
【図20】 図19のX線撮影装置におけるセファロX線撮影の方法の一例を示す説明図
【符号の説明】
1 X線センサカセット
1ac 撮像素子
1ac−1〜1ac−3 部分撮像素子
1n 検知手段
2 基台
3 支柱
4 支持体
5 旋回アーム
6 X線発生器
6a X線管(X線発生源)
6h X線スリット手段
6i 一次スリット部材
6j 一次スリット
7 X線検出部
7a パノラマ用カセットホルダ
8 セファロ装置
8a セファロ用アーム
8b セファロ用頭部固定装置
8c セファロ用カセットホルダ
8d 二次スリット部材
8e 二次スリット
8f 二次スリット移動モータ
8g カセット移動モータ
O 被写体
X X線ビーム
Claims (5)
- パノラマX線撮影と、セファロX線撮影のいずれもが可能なX線撮影装置に使用され、X線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたX線センサカセットであって、
パノラマX線撮影用のカセットホルダ及びセファロX線撮影用のカセットホルダのいずれにも着脱可能に装着でき、かつX線透過画像を生成する撮像素子の長さがセファロX線撮影用の長さに構成されており、
前記撮像素子は、複数の部分撮像素子を長手方向に連結して構成され、パノラマX線撮影、セファロX線撮影の撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっていることを特徴とするX線センサカセット。 - 請求項1に記載のX線センサカセットを備えたことを特徴とするX線撮影装置。
- 請求項2において、
前記X線センサカセットが、前記パノラマX線撮影用カセットホルダ、前記セファロX線撮影用カセットホルダのいずれに装着されたかを電気的又は機械的に検知する検知手段を、X線撮影装置及びX線センサカセットのうち少なくともいずれかに設けたことを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項3において、
パノラマX線撮影用、セファロX線撮影用に必要なX線ビームを透過し、照射するためのスリットを選択的に形成するX線スリット手段をX線発生器に備え、
このX線スリット手段は、前記検知手段からのカセット装着信号を受けて、前記スリットをパノラマX線撮影用、セファロX線撮影用に形成するようにしたことを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項4において、
被写体の頭部を固定するセファロX線撮影用頭部固定装置を更に備え、前記X線発生器に内蔵され、前記X線ビームを発生させるX線管を固定し、
前記X線スリット手段によってセファロX線撮影用に形成されたスリットと、前記セファロX線撮影用頭部固定装置の前記X線発生器側に設けられた二次スリットと、前記X線センサカセットとを、同方向に同期移動させながら、前記X線ビームを前記セファロX線撮影用頭部固定装置に固定された被写体に走査してセファロX線撮影を行うようにしたことを特徴とするX線撮影装置。
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