JP3022259U - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単にトモジンテーゼに対するＸ線画像を作
成する。 【構成】 ビーム発生器（２）を位置決めするための装
置（１）を有するＸ線診断装置において、放射ビーム束
の基準ビーム（１４）は、装置（１）にビーム発生器
（２）を結合した際に装置（１）を基準にした固定の基
準軸（１３、２３）を鋭角αに横切るようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ビーム発生器を位置決めするための装置を有するＸ線診断装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

このような装置はビーム発生器を有し、ビーム発生器は空間の壁または架台に 調整可能に保持されている。Ｘ線記録を作成するために、ビーム発生器は被検対 象物を基準にして配向されており、Ｘ線ビームを形成する。Ｘ線ビームは被検対 象物を透過し、ビーム受信器に到達する。ビーム受信器はＸ線フィルム、シンチ レーションテレビジョンカメラまたはＣＣＤビーム変換器として構成することが できる。

【０００３】 公知のように、このようなビーム受信器は被検対象物から発したビーム陰影を 状態変化または信号に変換する。これにより二次元画像を形成したり、信号に基 づいて２次元画像を算出することができる。ここでビーム陰影は透過されるすべ ての層の吸収度の合計から生じるものである。２次元画像の画像内容の空間的対 応付けは観察者により経験に基づいて行われる。しかし診断に関連する細部が比 較的に吸収度の強い構造によって暗くなったり、疑似構造が発生したりすれば、 このことを熟練した観察者でも気がつかなかったり、誤った診断に結びついたり する。このことはもちろん、骨構造が複雑であるから、歯／顎領域での歯科診断 におけるＸ線記録の作成の際にあてはまる。

【０００４】 被検対象物の診断可能性の改善は、３次元または断層表示によって得られる。 そのような３次元または断層表示は例えばコンピュータトモグラフィまたは核磁 気共鳴トモグラフィにより得ることができる。その際の技術的コストは非常に高 い。

【０００５】 選択的にトモジンテーゼというのがある。トモジンテーゼでは、被検対象物が 種々異なる投影方向で透過され、ビーム陰影がビーム受信器に結像される。例え ばビーム受信器において、電気信号を発生したビーム陰影に依存して形成するた めに、公知の計算方法によって断層記録または３次元画像を計算することができ る。画像の層厚の所望の深度解像度から所要の撮影回数および透過ビームの空間 角度が得られる。

【０００６】 従来の断層撮影（トモグラフィ）では、ビーム発生器とビーム受信器が結合さ れ、逆方向に相対的相互に調整される。焦点面にある対象物は尖鋭に結像される 。なぜなら、対象物は逆方向の調整の間、ビーム受信器の同じ箇所に常に投影さ れるからである。焦点面の外に配置された対象物は不尖鋭に結像される。なぜな らこの対象物は逆方向調整の間、ビーム受信器の種々の異なる箇所に投影される からである。評価可能な記録を作成するために、焦点面にある対象物は投影角α での複数の個別投影によってビーム受信器に結像される。個別投影によって得ら れた透過ビーム像を直接重畳することによって、対象物のトモグラフィ像を焦点 面に作成することができる。焦点面に対して平行な平面に配置された対象物のト モグラフィ像は次のようにして作成することができる。すなわち、個別の投影に よって得られた透過ビーム像を重畳の前に区間ΔＳだけ相互に摺動するのである 。摺動の大きさΔＳおよび方向はビーム発生器の位置および再現すべき平面の位 置に依存する。

【０００７】 摺動ΔＳは、いわゆる線形トモグラフィ（ビーム発生器が１次元に調整される ）に対しては次式により得られる。(Siemens Buch, Krestel, Bildgebende Syst emu fuer die medizinische Diagnostik, 380〜381頁） ΔＳ＝（ｘ・ｙ）／（ｘ−ｙ−ｈ）・tan α ここで、 ｘ＝ビーム発生器の焦点からビーム受信器までの距離、 ｈ＝焦点面から、対象物を再現すべき平面までの距離、 ｙ＝焦点面からビーム受信器の平面までの距離、 α＝投影角、すなわちビーム束の基準ビームが基準軸に対してとる角度、ただし 基準軸は焦点面に対して垂直に配向されている。

【０００８】 ビーム受信器は受信された対象物のビーム陰影を電気信号に変換する。すなわ ちデジタルトモジンテーゼによって、対象物の個別投影の信号から複数の平面に おいて断層画像を再現できるようになる。この個別投影は種々異なる投影角の下 で作成される。デジタルトモジンテーゼでは、ビーム受信器の信号から可視画像 を作成するためにデジタル画像形成処理装置を使用する。

【０００９】 ＰＣＴ国際公開９３２２８９３号から、ビーム発生器、ビーム受信器および焦 点面の幾何構成並びに投影角αが既知でなくても、対象物の記録を再現できる方 法が公知である。この方法によれば、ビーム受信器の領域にビーム受信器に対し て既知の距離と既知の大きさを有する、ビーム吸収材料からなる基準が配置され る。この基準は各個別投影の際にビーム受信器に投影される。各個別投影毎の基 準の、ビーム受信器上の局所的結像に基づき、幾何配置構成および２次元投影角 を検出することができる。この再現は膨大な計算に基づくものであり、時間とコ ストがかかる。

【００１０】 評価可能な画像シーケンスを得るために、ビーム発生器は被検対象物に対して 所定の位置および配向状態をとらなければならない。配向は例えばＸ線診断装置 の操作者により、または複数の焦点を有するビーム発生器の使用および制御によ り行うことができる。手動による配向には複数の操作ステップが必要である。ま た複数の焦点を有するビーム発生器の使用は技術的に面倒であり、したがって同 様に高価である。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、冒頭に述べた形式のＸ線診断装置を、簡単にトモジンテーゼ に対するＸ線画像を作成することができるように構成することである。とりわけ Ｘ線診断装置は、技術コストが低くても適用が確実であるように構成しなければ ならない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記課題は本考案により、放射ビーム束の基準ビームは、装置にビーム発生器 を結合した際に装置を基準にした固定の基準軸を鋭角αに横切るように構成して 解決される。

【００１３】 本考案の利点は、基準ビームと基準軸との間の角度、すなわち投影角αが設定 され、これによりＸ線画像をビーム変換器の信号から簡単に計算することができ ることである。

【００１４】 有利な構成では、装置は、ビーム発生器、とくにビーム発生器のチューブを収 容するための切欠部を備えたディスクと、このディスクをその長手軸を中心に調 整するための駆動部を有する。トモジンテーゼに対して一連のＸ線記録を作成す るために、ビーム発生器のチューブだけが切欠部に挿入される。これにより基準 ビームの基準軸に対する角度が設定される。ディスクの調整の際にＸ線ビームを 所定の位置でトリガすることにより、透過ビームの方向が位置に依存して設定さ れる。ビーム発生器を２次元で、例えば円形軌道で調整することにより、再現平 面の外にある対象物細部が比較的良好に混合される。摺動ΔＳの大きさおよび方 向はここでも前記の式と同じようにして得られる。

【００１５】 別の有利な実施例では、装置がリング状に構成され、ビーム発生器、有利には ビーム発生器のチューブを収容するために少なくとも２つの切欠部を有する。基 準ビームは、ビーム発生器を第１の切欠部に収容したときには第１の所定の方向 および角度で、第２の収容部に収容したときには第２の所定の方向および角度で 基準軸と交差する。透過ビーム方向および基準ビームの基準軸に対する角度αは 切欠部により、とりわけ切欠部の中央長手軸の配向によって設定され定義される 。ここで有利には切欠部は円形セグメントして構成され、これによりチューブは このセグメントに当接することができる。

【００１６】 本考案の別の利点および詳細は、図面に基づいたＸ線診断装置の実施例の以下 の説明から明らかになる。

【００１７】

【実施例】

図１には例として歯科用Ｘ線診断装置が示されている。この診断装置は、ビー ム発生器２を位置決めするための装置１を有し、装置１は調整可能な支柱３に支 承されている。装置１は関節アーム４を介して支柱３に沿って調整可能に、支柱 長手軸を中心に旋回可能に、かつ関節アーム４の軸５を中心に回転可能に支承さ れている。

【００１８】 ビーム発生器２は保持アーム６を介して支柱３に調整可能に保持されており、 これによりビーム発生器はＸ線記録を作成するため記録対象物を基準にして位置 決めすることができる。

【００１９】 支柱３には被検対象物に対するシート７が、支柱３に沿って調整可能に、かつ その長手軸を中心に旋回可能に支承されている。

【００２０】 トモジンテーゼに対して口内Ｘ線記録を作成するためには記録対象物、例えば 歯を種々の方向から透過することが必要である。ビーム受信器は種々異なる方向 から到来したＸ線ビームを信号に変換する。この信号は評価ユニットに記録対象 物のＸ線画像を作成するために供給される。このようなＸ線画像の計算のために は、ビーム発生器２から発射されたビーム束の基準ビームと基準角との角度αが 既知でなければならない。したがって本考案によれば歯科用Ｘ線診断装置は装置 １をビーム発生器２の位置決めのために有し、放射されたビーム束の基準ビーム はビーム発生器２を装置１に結合した際、装置１の基準軸が基準点に鋭角で交差 するように構成される。この装置１を説明するために図２、３、４を参照する。

【００２１】 図２に図示された装置１はリングとして構成されたディスク９を有する。この ディスクの内側縁部１０には切欠部１１が設けられている。この切欠部１１はビ ーム発生器２、とくにそのチューブ１２を装置１に結合するために用いる。切欠 部１１は円弧に沿って延在し、その中央は装置１の基準軸１３に一致する。この 切欠部１１によってビーム発生器２の位置が設定され、その中央長手軸の配向に よって透過ビームの方向が設定される。したがいチューブ１２を切欠部１１に当 接することによって角度αが設定され、この角度の下で基準ビーム、例えばビー ム発生器２から送出されたビーム束の中央ビームが装置１の基準軸１３を基準点 で横切る。本考案によれば、装置１は少なくとも２つ、有利には８つの円形セグ メントとして構成された切欠部１１をビーム発生器２を位置決めするために有す る。エックス線画像の計算のために、かつ装置１のコンパクト性の観点から、角 度αが４５゜、有利には１５゜よりも小さな角度であるようにすると有利である ことが示された。

【００２２】 実施例では、装置１にビーム発生器１６用の支持アーム１５が結合できる。支 持アームは概略的に示した歯１７から装置１、ひいてはビーム発生器２の焦点ま での距離を設定する。ここでこの距離は有利には、ビーム束の基準ビーム１４が ビーム変換器１６の中央に当たるように選定する。ビーム変換器１６が焦点面内 の基準点に配置されれば、ビーム変換器１６からの信号から画像を所望の平面で 簡単に計算することができる。摺動ΔＳはこの場合、再現される平面と焦点面と の距離（ビーム変換器１６までの距離）および一定の係数に直接依存する。

【００２３】 ビーム発生器２が正確に装置１によって収容されなければ、角度αが異なるよ うになり、および／またはビーム発生器２の焦点とビーム受信機１６までの距離 が正確に保持されず、またこの距離が既知でなくなるか、所要の精度で既知では なくなる。したがって、ビーム吸収性の材料からなる基準１８（例えば球形に構 成される）をビーム方向で歯１７とビーム編かんっき１６の前に保持すると有利 である。投影角αおよびビーム発生器２の焦点とビーム受信器１６との距離に依 存する、基準１８のビーム受信器１６への投影と、これにより形成される信号に 基づき、投影角αと距離を後から計算することができる。このような基準１８を 使用すれば、支持アーム１５をエラスティックな作製することができる。これに より支持アームは歯を検査される患者に対して制限された運動自由性を可能にす る。

【００２４】 もちろん本考案の枠内で、切欠部１１を外縁部１９に例えば円形セグメントと して設けることもできる。さらに装置１ないしビーム発生器２から記録対象物ま での距離を（例えば光学的または音響的手段により）ビーム技術的に検出するか 、または設定することができる。

【００２５】 図３に示された装置１の実施例では、円形のディスク２０が収容部１によりそ の中央軸２２を中心に回転できるように支承されている。円形ディスク２０を手 動で調整することもできる。しかしそのために駆動部２３を設けると有利である 。駆動部は円形ディスク２０に係合する。円形ディスク２０はビーム発生器２、 有利にはそのチューブ１２を結合するための切欠部１１を有する。この切欠部１ １は駆動部２３の制御の際に円弧に沿って調整される。この円弧中央は基準軸上 にある。切欠部１１の中媼が手軸の配向はここでも投影角αを表す。この投影角 は基準ビーム１４が基準軸、すなわち中央軸２２に対してなす角度である。円形 ディスク２０をその中央軸２２を中心にして調整することにより、ビーム発生器 ２が結合されている際には透過ビームの方向が変化する。本考案によれば、ビー ム束を放射するためのビーム発生器２の制御を、円形ディスク２、例えばその切 欠部１１が所定の位置をとるとき、自動的に行うことができる。

【００２６】 図４に示された実施例では、ビーム発生器２と装置１が共通のケーシング２４ に配置されている。ビーム発生器２の位置決めのための装置１は、ビーム発生器 ２が案内部にて基準軸１３に対し垂直の方向に、第１の駆動部２５を介して調整 される歯付きラック２６によって調整できるように構成されている。第２の駆動 部２７がビーム発生器２の旋回のために設けられている。これにより基準ビーム １４が基準軸１３に対して鋭角αをなすか、または基準ビームが基準軸に対して 平行であるように配向することができる。第３の駆動部２８は装置１に、これを 基準軸１３を中心に調整するように係合する。ビーム発生器２と装置１が小型の ユニットであることによって、歯１７の記録を種々の方向から作成することがで きる。有利にはビーム発生器２の旋回は、ビーム変換器１６を所定の間隔に配置 したとき基準ビーム１４がこれの中央に当たるように行う。

【００２７】 ケーシング２４にはビーム束並びに支持アーム１５に対する絞り装置２９を保 持することもできる。

【００２８】 図５に示した本考案の択一的実施例によれば、ビーム発生器２はケーシング３ ０内の揺動支承部により保持される。揺動支承部はそのために揺動ディスク３１ を有する。このディスクにはビーム発生器２を収容するための切欠部３２が設け られている。揺動ディスクの縁部には回転支承部３３が係合する。これにより揺 動ディスク３１を基準軸２２を中心に調整することができる。駆動部３４が設け られており、この駆動部は揺動ディスク３１にその調整のため係合する。チュー ブ３５はケーシング３０に、ビーム発生器２が切欠部３２によって設定される全 体空間角で回転できるように構成される。基準ビーム１４が基準軸２２に対して とる角度αはこの場合も、２゜から１２゜の領域にあり、有利には８゜である。 この構成でも、被検対象物を固定の所定の位置および方向から、または自由に選 択可能な位置および方向から透過することができる。Ｘ線記録を作成するために この場合も、ビーム発生器と被検対象物とビーム変換器が所定のように結合され る。

【００２９】 本考案の枠内で、ビーム発生器２とシート７は移動可能に構成せずに、支柱３ に固定した架台に保持することもできる。同様に、装置１および／またはビーム 発生器２および／またはシート７を架台および／または被検空間の壁に配置する こともできる。

【００３０】 ビーム変換器として例えば、口腔に固定したデジタル口内Ｘ線カメラ、例えば ＣＣＤ変換器および口内Ｘ線用の従来のＸ線装置が使用される。Ｘ線カメラは感 光層を有する。Ｘ線装置はデジタル記録に適し、デジタル個別記録の場合よりも 格段に線量が少ない。したがって、トモジンテーゼでの多重露光は全体としては 個別の「通常記録」の場合よりも格段に少量の線量しか必要としない。

【００３１】

【考案の効果】

本考案により、簡単にトモジンテーゼに対するＸ線画像を作成することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のＸ線診断装置の全体概略図である。

【図２】Ｘ線診断装置のＸ線発生器の第１の実施例の概
略図である。

【図３】Ｘ線診断装置のＸ線発生器の第２の実施例の概
略図である。

【図４】Ｘ線診断装置のＸ線発生器の第３の実施例の概
略図である。

【図５】Ｘ線診断装置のＸ線発生器の第４の実施例の概
略図である。

【符号の説明】

１ ビーム発生器を位置決めするための装置 ２ ビーム発生器

【手続補正書】

【提出日】平成７年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ヨーゼフ プレッツ ドイツ連邦共和国 ベンスハイム ハウプ トシュトラーセ 17

Claims (19)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビーム発生器（２）を位置決めするため
   の装置（１）を有するＸ線診断装置において、 放射ビーム束の基準ビーム（１４）は、装置（１）にビ
   ーム発生器（２）を結合した際に装置（１）を基準にし
   た固定の基準軸（１３、２３）を鋭角αに横切ることを
   特徴とするＸ線診断装置。
2. 【請求項２】 ビーム発生器（２）は円弧に沿った位置
   をとり、 円弧の中心は基準軸（１３、２２）に重なる請求項１記
   載のＸ線診断装置。
3. 【請求項３】 装置は、ビーム発生器（２）を収容する
   ための切欠部（１１、３２）を備えたディスク（９、２
   ０、３１）を有する請求項１または２記載のＸ線診断装
   置。
4. 【請求項４】 前記切欠部（１１）は、ビーム発生器
   （２）のチューブ（１２）を収容するために構成されて
   いるＸ線診断装置。
5. 【請求項５】 装置（１）はリング状に構成されている
   請求項１から４までのいずれか１項記載のＸ線診断装
   置。
6. 【請求項６】 少なくとも２つの収容部（１１）がビー
   ム発生器（２）を収容するために設けられており、 基準ビーム（１４）は、ビーム発生器（２）を第１の収
   容部（１１）に収容した際に基準軸（１３）を第１の方
   向で、第２の収容部（１１）に収容した際には第２の方
   向で横切る請求項３または４記載のＸ線診断装置。
7. 【請求項７】 収容部（１１）は円形セグメントとして
   構成されており、 内縁部（１０）にはリング状のディスク（９）が設けら
   れている請求項５または６Ｘ線診断装置。
8. 【請求項８】 切欠部（１１）は円形セグメントとして
   構成されており、 外縁部にはリング状のディスク（９）が設けられている
   請求項３から６までのいずれか１項記載のＸ線診断装
   置。
9. 【請求項９】 ディスク（２０）はその中心軸（２２）
   を中心に調整できるように支承されている請求項３から
   ５までのいずれか１項記載のＸ線診断装置。
10. 【請求項１０】 調整に対する駆動部（２３）が設けら
    れている請求項９記載のＸ線診断装置。
11. 【請求項１１】 ビーム発生器（２）および装置（１）
    は共通のケーシング（２４、３０）に配置されている請
    求項９または１０記載のＸ線診断装置。
12. 【請求項１２】 装置（１）とビーム受信器（１６）と
    の距離を定めるための装置（１５）が設けられている請
    求項１から１１までのいずれか１項記載のＸ線診断装
    置。
13. 【請求項１３】 ビーム発生器（２）は架台（３）に支
    承されている請求項１から１２までのいずれか１項記載
    のＸ線診断装置。
14. 【請求項１４】 装置（１）は架台（３）に支承されて
    いる請求項１から１３までのいずれか１項記載のＸ線診
    断装置。
15. 【請求項１５】 架台（３）はシート（７）を旋回可能
    に支持する請求項１３または１４記載のＸ線診断装置。
16. 【請求項１６】 架台（３）は移動可能に支承されてい
    る請求項１３または１４記載のＸ線診断装置。
17. 【請求項１７】 ビーム発生器（２）を位置決めするた
    めの装置（１）を有するＸ線診断装置であって、 放射ビーム束の基準ビーム（１４）は、装置（１）にビ
    ーム発生器（２）を結合した際に装置（１）を基準にし
    た固定の基準軸（１３、２３）を鋭角αに横切り、 ビーム変換器（１６）に対する支持アーム（１５）が装
    置（１）に結合可能であり、 該支持アームは、被検対象物と装置（１）との距離、ひ
    いてはビーム発生器（２）の焦点までの距離を定めるこ
    とを特徴とするＸ線診断装置。
18. 【請求項１８】 前記距離は、ビーム束の基準ビーム
    （１４）がビーム変換器（１６）の中央領域に当たるよ
    うに選定されており、 ビーム変換器（１６）は基準点に配置されており、 該基準点では基準ビーム（１４）と装置（１）の基準軸
    とが交差する請求項１７記載のＸ線診断装置。
19. 【請求項１９】 Ｘ線診断装置は歯科用に構成されてい
    る請求項１から１６までのいずれか１項記載のＸ線診断
    装置。