JP2010022465A - Ｃｔ撮影機能付きパノラマｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断層像撮影機能付きのパノラマＸ線撮影装置に、新たな動作機能を追加するだけで、比較的安価に、被験者歯顎の所望の部位の立体的位置関係を知ることができるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置を提供する。
【解決手段】パラノマＸ線撮影装置は、被験者頭部にＸ線を照射するＸ線照射部１と、被験者頭部を透過したＸ線像を検出するための半導体Ｘ線撮像素子を内蔵した撮像部２と、前記Ｘ線照射部１と撮像部２とが被験者の頭部の周りを対向しながら回転するように配置された回転アーム３とを有し、前記回転アーム３の回転中心が歯顎の特定の部位に来るように設定することで任意の歯顎断層面のＸ線画像を撮影できる。一回の撮影動作中に、近接した間隔で並行する複数の断層面を繰り返し撮影し、これによって得られる複数の断層画像データをもとにして３次元画像を算出できる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は歯科医院などにおいて診断に使用されるパノラマＸ線撮影装置に関するものである。

従来のパノラマＸ線撮影装置は、図７に示すようにＸ線照射部１と撮像部２とを備えた回転アーム３が、Ｘ線の扇状照射を行いながら、その回転中心が被験者の歯列に沿って頭部の周りを一方向に回転しながら移動することによって被験者歯顎のＸ線画像をパノラマ撮影する構成のものである。

そして、断層像撮影機能付きのパノラマＸ線撮影装置においては、特許文献１に示すように、回転アームの回転中心を歯列の特定の部位に限定して撮像する特殊な動作をさせる機能を備えることによって、歯列の所望の部位のＸ線断層像を撮影できるようにしたものが知られている。

そしてまた、特許文献２に示すように、撮像部形状、装置構成ともに３次元Ｘ線画像撮影のための専用構造としたＸ線ＣＴ（Computed Tomography：コンピュータ断層撮影）装置も知られている。

特開２００６−３２０３４７号公報 特開２００４−２７５５１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたもののような従来の断層像撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置においては、被験者歯列の特定の部位のＸ線断層像を撮影することはできるものの、３次元画像は得られないため、その部位の立体的位置関係を知ることはできないという問題があった。

また、特許文献２に開示されたもののようなＸ線ＣＴ装置の場合には、被験者歯顎の３次元Ｘ線画像を得ることができるので、所望の部位の立体的位置関係を知ることはできるものの、３次元Ｘ線画像撮影のための専用構造であるために前述のパノラマ装置に比べて約３倍の高額な装置となり、ごく一部の特別な歯科医院でなければ購入することができないという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、従来の断層像撮影機能付きのパノラマＸ線撮影装置に、新たな動作機能を追加するだけで、比較的安価に、被験者歯顎の所望の部位の立体的位置関係を知ることができるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置は、被験者頭部にＸ線を照射するＸ線照射部と、被験者頭部を透過したＸ線像を検出するための半導体Ｘ線撮像素子を内蔵した撮像部と、前記Ｘ線照射部と撮像部とが被験者の頭部の周りを対向しながら回転するように配置された回転アームとを有し、前記回転アームの回転中心が歯顎の特定の部位に来るように設定することで任意の歯顎断層面のＸ線画像を撮影できる機能を備えたパノラマＸ線撮影装置であって、一回の撮影動作中に、近接した間隔で並行する複数の断層面を繰り返し撮影し、これによって得られる複数の断層画像データをもとにして３次元画像を算出できる構成を有している。

この構成により、従来のパノラマＸ線撮影装置の構成のままで、ＣＴ撮影用の特別な構造とすることなしに、被験者歯顎の所望の部位の３次元Ｘ線画像を撮影することができる。

また、本発明のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置は、繰返し撮影する複数の断層面間の間隔を１ｍｍ以下となるようにした構成を有している。

この構成により、本発明のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置によって得られる３次元Ｘ線画像をより画像分解能の高い画像とすることが可能となる。

さらに、本発明のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置は、繰返し撮影する断層面の枚数を少なくとも４枚以上とした構成を有している。

この構成により、本発明のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置によって得られる３次元Ｘ線画像をより画像分解能の高い画像とする他の手段を提供することができる。

さらに、本発明のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置は、撮像部に内蔵する半導体Ｘ線撮像素子として、パノラマ撮影用の撮像素子、このパノラマ撮影要の撮像素子よりも撮像領域の水平方向幅が広いＣＴ撮影用の２種類の半導体撮像素子とを備えた構成を有している。

この構成により、被験者歯顎の比較的広い範囲の３次元Ｘ線画像を短時間で撮像できるようになる。

本発明は、一回の撮影動作中に、近接した間隔で並行する複数の断層面を繰り返し撮影し、これによって得られる複数の断層画像データをもとにして３次元画像を算出できるようにしたことで、従来のパノラマＸ線撮影装置の構成のままで、ＣＴ撮影用の特別な構造とすることなしに、被験者歯顎の所望の部位の３次元Ｘ線画像を撮影することができ、安価な構成で目的とする部位の立体的な位置関係を知ることができるようになり、インプラントなど被験者の歯顎内の空間的な構造についての知見を必要とする歯科治療を、安全かつ確実に行うことができるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置を図１に示す。

図１において、パノラマＸ線撮影装置は、被験者頭部にＸ線を照射するＸ線照射部１、被験者頭部を透過したＸ線像を検出するための半導体Ｘ線撮像素子４を内蔵した撮像部２、前記Ｘ線照射部１と撮像部２とが被験者の頭部の周りを対向しながら回転するように配置された回転アーム３、及び回転アーム３の鉛直方向に延びる回転中心αを中心に回転駆動すると共に回転中心αを水平方向に移動させることができる駆動部５を備える。また、パノラマＸ線撮影装置はＸ線照射部１、撮像部２、及び駆動部５の動作を制御する装置全体の動作を制御する制御部６を備える。特に、制御部６は回転アーム３の回転中心αが３次元Ｘ線画像を得ようとする被験者の部位に設定されるように駆動部５を制御する。半導体Ｘ線撮像素子４で得られたＸ像の画像データは画像処理部７で処理される。

以上のように構成されたＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置について、図２〜図４を用いてその動作を説明する。

まず、図２において断層像撮影の原理を示す。

図において、Ｘ線照射部１と撮像部２が、断層像を撮影しようとする部位Ｂを中心に、Ｘ線を照射しつつ回転すると、回転中心から外れた歯顎の部位Ａおよび部位ＣのＸ線投影像は、撮像部２上に図で示したように、矢印で示した回転アーム３(図２には図示せず)の動作に応じて撮像部２上を一端から他端に大きく移動するため、撮像部２上でボケ画像として記録されることになる。これに対して、回転中心（部位Ｂ）に位置する線上の部位のＸ線投影像は、回転アーム３の動作中、常に撮像部２上で同じ位置のままとなるので、画像ボケが生じることはない。これにより、部位Ｂを含む線Ｌ上の断層面のＸ線投影像だけが撮像部２上に画像として鮮明に記録することができる。そして、図３に斜線で示したような、断層面画像を得ることができる。

そこで、図４に示すように、一回の撮影動作の中で、近接した間隔で並行する複数の断層面を繰り返し撮影し、これによって得られる複数の断層画像データＬ１，Ｌ２，Ｌ３…ＬＮを空間的に配置すれば、画像処理部７において所望とする部位の３次元画像を再構成することができる。具体的には、一回の撮影動作では、回転アーム３が約６０度〜９０度（１／６〜１／４回転）の回転を繰り返し、個々の回転時に回転アーム３の回転中心αが歯顎列に対して順に移動し、それによって平行する複数の断層面を繰り返し撮影して複数の断層画像データＬ１，Ｌ２，Ｌ３…ＬＮを得る。

このような本発明の第１の実施の形態のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置によれば、一回の撮影動作中に、近接した間隔で並行する複数の断層面を繰り返し撮影し、これによって得られる複数の断層画像データをもとにして３次元画像を算出できるようにすることで、ＣＴ撮影用の特別な構造とすることなしに、従来のパノラマＸ線撮影装置の構成のままで、被験者歯顎の所望の部位の３次元Ｘ線画像を撮影することができ、安価な構成で目的とする部位の立体的な位置関係を知ることができるようになり、インプラントなど被験者の歯顎内の空間的な構造についての知見を必要とする歯科治療を、安全かつ確実に行うことができる。

図５は本発明によって３次元画像を得ようとする歯顎の部位の詳細を示す図で、複数の断層面間の間隔をｔ、断層面の枚数をＮ枚で示してある。

図５において、断層面間の間隔ｔが狭ければ狭いほど、また断層面の枚数が多ければ多いほど、３次元画像化した場合の画像分解能が高くなることは明白であり、断層面間の間隔ｔを１ｍｍ以下にする、あるいは断層面の枚数Ｎを４枚以上と限定することによって、より高分解能の画像を得ようとするものである。

（第２の実施の形態）
さらにまた、本発明の第４の実施の形態のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置を図６に示してある。

本実施の形態では、撮像部２は、パノラマ撮影用半導体Ｘ線撮像素子１４と、ＣＴ撮影用半導体Ｘ線撮像素子１５を備える。

通常のパノラマ撮影用半導体Ｘ線撮像素子１４の場合、撮像領域の水平方向幅は５〜６ｍｍが一般的である。一方、図２で説明した断層撮影原理から明らかなように、断層撮影できる水平方向の画像領域は半導体Ｘ線撮像素子の水平方向幅によって限定されることになる。しかしながら、断層画像としては３０ｍｍ程度の画像領域が必要とされているため、パノラマ撮影用半導体Ｘ線撮像素子１４を用いて断層画像を得ようとする場合、特許文献１に記載してあるように、断層面を複数に分割してそれぞれの断層画像を撮影し、これによって得られる複数の断層画像をつなぎ合わせて１枚の断層画像とする方法が提案されている。

これに対して、図に示すような、水平方向に幅の広いＣＴ撮影用半導体Ｘ線撮像素子１５を用いれば、１枚の断層画像を得るために複数回の断層撮影を行うことがなくなるため、撮影所要時間を大幅に低減することができる。

以上のように、本発明にかかるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置は、従来のパノラマＸ線撮影装置の構成のままで、ＣＴ撮影用の特別な構造とすることなしに、被験者歯顎の所望の部位の３次元Ｘ線画像を撮影することができ、安価な構成で目的とする部位の立体的な位置関係を知ることができるようになり、インプラントなど被験者の歯顎内の空間的な構造についての知見を必要とする歯科治療を、安全かつ確実に行うことができるという効果を有し、歯科医院などにおいて診断に使用されるパノラマＸ線撮影装置として有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置の外観斜視図。 本発明の第１の実施の形態におけるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置の断層撮影動作説明図。 本発明の第１の実施の形態におけるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置の断層撮影画像の状態説明図。 本発明の第１の実施の形態におけるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置によって得られる３次元Ｘ線画像の状態説明図。 本発明の第２および第３の実施の形態におけるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置の動作説明図。 本発明の第４の実施の形態におけるＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置の外観斜視図。 従来のパノラマＸ線撮影装置の外観斜視図。

符号の説明

１ Ｘ線照射部
２ 撮像部
３ 回転アーム
４ 半導体Ｘ線撮像素子
５ 駆動部
６ 制御部
７ 画像処理部
１４ パノラマ撮影用半導体Ｘ線撮像素子
１５ ＣＴ撮影用半導体Ｘ線撮像素子

Claims (4)

1. 被験者頭部にＸ線を照射するＸ線照射部と、被験者頭部を透過したＸ線像を検出するための半導体Ｘ線撮像素子を内蔵した撮像部と、前記Ｘ線照射部と撮像部とが被験者の頭部の周りを対向しながら回転するように配置された回転アームとを有し、前記回転アームの回転中心が歯顎の特定の部位に来るように設定することで任意の歯顎断層面のＸ線画像を撮影できる機能を備えたパノラマＸ線撮影装置であって、一回の撮影動作中に、近接した間隔で並行する複数の断層面を繰り返し撮影し、これによって得られる複数の断層画像データをもとにして３次元画像を算出できるようにしたＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置。
2. 繰返し撮影する前記複数の断層面間の間隔を１ｍｍ以下となるようにした請求項１記載のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置。
3. 繰返し撮影する前記断層面の枚数を少なくとも４枚以上とした請求項１または２記載のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置。
4. 撮像部に内蔵する半導体Ｘ線撮像素子として、パノラマ撮影用の撮像素子、このパノラマ撮影要の撮像素子よりも撮像領域の水平方向幅が広いＣＴ撮影用の２種類の半導体撮像素子とを備えた請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＣＴ撮影機能付きパノラマＸ線撮影装置。