JP4388802B2 - 放射線ビームを限定する方法及び装置並びに同装置を備えた歯科用ｘ線イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、特にＸ線イメージング機器との関連における、請求項１の前提部分に規定されている放射線ビームを限定する方法と、請求項１５の前提部分に規定されている放射線ビームを限定する装置とに関する。

本発明は、例えば、乳房撮影法において、そして、特に歯科用放射線透過撮影法において適用可能であり、その歯科用放射線透過撮影法においては、例えば、個々の歯又は数本の歯をイメージングすることを通常は意味する所謂口内イメージングと、歯列弓の階層像即ち断層Ｘ線写真を生成することを意味する所謂パノラマイメージングと、頭蓋領域全体の透過像を生成することを通常は意味する所謂頭部測定イメージングとを区別することが、可能である。しばしば、同じ歯科用イメージング装置が、パノラマ像及び頭部測定像の両方を撮影するのに使用されており、現在では、歯列弓の異なる部分の種々の特殊な像を生成するのにも、益々、使用されている。

例えば、上述した歯科用パノラマイメージング及び頭蓋領域の頭部測定イメージングにおいては、放射線透過撮影されるべき対象に当てられるＸ線ビームを、各ケースにおけるイメージングの要求に応じて限定することを可能にすべく、放射線源とフィルム又は均等物との間に、種々の形状及びサイズの、異なる目的のアパーチュアを設けることが、必要である。異なる放射線ビームを生成するための解決策は、知られており、それらの解決策によると、ビームは、種々のブレード即ちコリメータによって限定される。通常、１つ以上のブレードであって、多数の異なるアパーチュアを有している又は異なるアパーチュアを形成する多数の異なる形状を有しているものが、使用される。一般的に、一のアパーチュアが、一度に使用され、そして、イメージング装置が異なるモードで使用されなければならない場合には、それに対応して、放射線ビームは、異なるアパーチュアを使用することによって限定される。しかしながら、このタイプの構成は、ブレードに用意されているアパーチュアの形の放射線ビームしかユーザは使用することができないという欠点を有している。他方、イメージング装置において利用可能な空間は、異なるブレードの数に関する一定の制約を課していると共に、ブレードの取り替えを可能にするのに必要な構成も、装置の使用の利便性及びブレードの格納の必要性に関する幾つかの問題点を包含している。

従来技術の別の解決策は、例えば、放射線ビームを限定するための、所謂４ブレード型コリメータを使用することである。そのようなコリメータの解決策においては、４つのブレードの各々が、別々のアクチュエータによって駆動され、従って、このタイプの解決策は、例えば４つの異なるアクチュエータであって、それらのブレードのうちの２つのブレードを垂直方向に移動させ且つ２つのブレードを水平方向に移動させ、これにより、所望されているアパーチュアサイズが放射線ビームに対して用意される、ものを用いることにより、実行される。このタイプの解決策に伴う欠点は、アクチュエータの数が多いということであり、これも、アクチュエータの制御用の複雑なエレクトロニクスという結果に立ち至る。更に、多数のアクチュエータを有するということは、構成体のコストを上昇させる。更なる問題点は、比較的広い空間がアクチュエータに対して必要とされるということである。

従来技術のブレード機構は、日本国実願昭６３−１１９９３９号に対応している、フィンランド国特許出願第８９４３１０号に開示されている。この機構は、２つのブレードエレメントを具備しており、これらのブレードエレメントは、異なるサイズの孔を設けられていると共に、水平方向において互いに他方に対して個別に駆動され得る。放射線ビームの限定は、孔の交錯配置によって制御され、そして、それらのブレードエレメントのうちの１つは、幾つかのイメージングモードにおいて使用される楔形の軟組織フィルタを設けられている。この解決策の欠点のうちの１つは、水平方向においては放射線ビームが無段の態様で限定され得るが、達成されるべき適切なアパーチュア高さを可能にするノッチを設けられているアパーチュアを用いてビームの限定が実行されるが故に、無段の限定は垂直方向においては不可能である、ということである。従って、この解決策は、幾つかの前もって選択された数のアパーチュア高さしか提供しない。更なる欠点は、高価で複雑な構造である。

本発明の目的は、上述の欠点に鑑み、技術の状態を高めると共に、特にＸ線イメージング装置における、放射線ビームを限定する信頼性の高い方法及び装置を妥当なコストで達成することである。本発明の方法及び装置は、特許請求の範囲に示されているものによって特徴付けられている。本発明に有利な、幾つかの他の実施形態も、特許請求の範囲に示されている。

本発明に係る解決策は、同じコリメータ機器を用いることによって妥当な値段で異なる形状及びサイズの無数のアパーチュアを提供することを可能にするという利点を提供する。必要とされているアクチュエータの最小の数は、例えば水平運動用の１つのアクチュエータ及び追加の各運動方向用（例えば垂直運動用）の１つのアクチュエータだけである。更に、アクチュエータの数が少ないことにより、構成体に必要な空間は、狭い。少ない数の構成部品によってもたらされる追加の利点として、Ｘ線イメージング装置若しくは他の医療用イメージング装置又は対応装置における、放射線ビームを限定する機械的な解決策であって、使用時において信頼性が高く、可能な限り保全不要であり、しかも低コストであるものが、達成される。

以下、添付図面を参照しつつ、放射線透過撮影法に関する例の助けを借りて、本発明が、詳細に記載される。

放射線ビームを限定する方法を理解するのをより容易にすべく、先ず最初に、本発明に係る装置について説明する。図１及び図２は、本発明に係るブレード機構１を単純化した形で示しており、このブレード機構１は、例えば均一の厚さの矩形金属プレートから成る水平のベースプレート２を具備しており、このベースプレート２は、標準使用位置においては、それの縦方向縁部のうちの一方が下方を向いている状態で、実質的に垂直な平面内にある。ベースプレート２の前面（図１において、見る人に面している面）及び背面は、互いに他方に対して実質的に平行な、平坦な面である。コリメータ機構のブレードエレメント４，５の運動を案内する実質的に水平な案内装置１０が、前面の上側部分に置かれている。案内装置１０に平行な細長い案内スロット９が、案内装置１０の下方に位置させられており、その案内スロット９は、その全長に亘って、ベースプレート２の厚さ方向にこのベースプレートを貫通して延在している。更に、ベースプレート２は、案内スロット９の下方に置かれている実質的に矩形の放射線アパーチュア６であって、Ｘ線等の通過を可能にするものを具備している。放射線アパーチュア６のサイズは、水平方向及び垂直方向の両方において要求されている最大寸法をそれが包含するように選択されている。

ブレード構成体１の主エレメント４及び１つ以上の副エレメント５が、ベースプレート２の前面に装着されており、もって、ブレードエレメント４，５は、実質的にベースプレート２の縦方向に移動可能である。本発明の文脈において、主エレメント４は、その他のブレードエレメントとは独立に、アクチュエータ３によって移動させられ得るブレードエレメントを指す。これに対応して、主エレメント４の運動と直接的に又は間接的に結び付いて移動させられるブレードエレメントは、副エレメント５と呼ばれる。図２に示されている解決策においては、各ブレードエレメント４，５は、摩擦プレート１４、ばね１３及びばねストッパ８を介して、細長い案内スロット９に嵌め込まれている。ばね荷重式の摩擦プレート１４は、摺動ピースとも呼ばれ得る。何故ならば、摩擦プレート１４は、ブレードエレメント４，５が移動しつつある際に、ベースプレート２の背面に沿って摺動し、これにより、エレメントの運動を抑制すると共に、横断方向の運動における遊びが存在しないことを保証するからである。

支持プレート７が、この支持プレート７の平面がベースプレート２の平面と直角を成すようにして、ベースプレート２の一方の端部に取着されている。アクチュエータとして機能するステッパ電動機３が、支持プレート７上に装着されており、そのステッパ電動機３の駆動軸は、スクリュ１５から成っており、このスクリュ１５は、ベースプレート２の平面に平行な方向において、ベースプレート２の後ろ側へ、支持プレート７を貫通している。ステッパ電動機３は、スクリュ１５によって主エレメント４を前後に移動させるべく、構成されている。スクリュ１５が回転しつつあると、それは、雌螺子と機構部とを設けられている伝達エレメント１６の運動を引き起こし、その機構部には、主エレメント４の後ろに置かれている伝達ブロック１７が、嵌め込まれており、もって、ベースプレート２の縦方向において伝達エレメント１６が前後に移動しつつあると、主エレメント４も、ベースプレート２の前面上で前後に移動する。

ブレード機構１の副エレメント５は、同期装置として機能する連結器１１により、主エレメント４に連結されており、その連結器１１は、図３に詳細に示されている。連結器１１は、細くて円い金属棒又は均等物であり、その連結器１１の各端部は、中間の部分の直径よりも大きい直径を有している把持部１９を設けられている。各エレメント４，５，２０の背面は、問題となっている領域におけるエレメントの厚さよりも小さい深さの、２つの同方向のスロット様の溝１８を設けられており、この場合、溝１８は、エレメントを貫通して延びることはない。溝１８の幅は、連結器１１の把持部１９の直径よりも適切に大きくなるよう構成されており、従って、把持部１９は、溝１８内を移動することができる。各溝１８の端部であって、エレメント４，５，２０の縁部により接近しているものにおいて、より狭い溝２９であって、溝１８の端部からエレメント４，５，２０の縁部まで延びているものが、更に、存在している。この溝２９の幅は、連結器１１の中間の部分の直径よりも適切に大きくなるよう構成されており、もって、連結器１１の中間の部分は、この溝の中を移動することができる。エレメント４，５，２０は、連結器１１，１１ａにより、互いに連結されており、もって、各連結器の把持部１９は、隣り合っているエレメント４，５，２０に接続している。連結器１１の長さ、溝１８の長さ、及び溝１８によって許容される連結器１１の限界位置は、互いに他のものに対して調節されており、もって、２つのエレメント４，５，２０の間の距離の所定範囲内において、一方のエレメントの運動は、他方のエレメントの位置を変化させないが、その距離がそのような範囲の限界値に等しい場合には、エレメントは、少なくとも１つの移動方向において、同期した状態で移動する。ブレード機構１のこれらの構成要素の種々の寸法を適切に選択することにより、ブレード構造体内の所望されている位置にブレードエレメント４，５，２０が位置させられ得るところの構成が、達成される。

図１は、また、垂直ベースプレートを示しており、この垂直ベースプレートは、実質的に、水平のベースプレート２と同じ機能を具備している。垂直ベースプレートは、その縦方向において、実質的に直立の位置に置かれており、この結果、それは、ベースプレート２と直角を成している。垂直ベースプレート上に設けられているブレードエレメントにより、放射線ビームの高さ寸法を調節することが、可能である。

上記から明らかなように、ブレード機構は、図３に示されているように、主エレメント４に加えて、例えば２つの副エレメント５，２０を具備していてもよい。幾つかの副エレメント５，２０等を具備しているブレード機構においては、例えば異なる長さの同期装置１１を用いることにより、異なる限界寸法のアパーチュアを提供することが、可能であり、また、固定された同期装置１１を２つのエレメント４，５，２０等の間に用いることにより、固定されたサイズのアパーチュアをもたらすことも、可能である。また、例えば副エレメント５，２０等を種々の付属品用の支持部として使用することも、可能である。それらは、例えば、頭部測定イメージングにおいて使用される軟組織フィルタと、種々の付加的なフィルターエレメントと、種々の一定の形状のアパーチュアを備えているブレードとを含んでいる。幾つかの実施形態においては、本発明のブレード機構１を使用することにより、付属品用の別体の位置決め装置を用意することが、不要になり、もしそうでないならば、付属品用の別体の位置決め装置が、イメージング装置において必要とされよう。そのような付属品を目下のブレードエレメントに置くことによって又はブレード機構に加えられるべき新しい副エレメントにそのような付属品を追加することによって、そのような付属品を目下のブレード機構に設けることは、極めてありそうなことである。付属品は、この付属品がカバーするであろうところの領域が放射線アパーチュア６上の所望されている領域又は地点まで延在するよう、設計されているはずである。

上述のように、本発明のブレード機構は、幾つかの副エレメント５，２０等を具備している形で、提供され得る。図３における副エレメント２０は、エレメント４及び５の構造と同一の構造を有しており、そして、それは、エレメント４及び５と同じ方法で、ベースプレート２の前面上に装着されている。この第２副エレメント２０は、第２連結器１１ａによってそれを第１副エレメント５に連結することにより、第１副エレメント５の場合と同じ原理で移動させられ、その第２連結器１１ａは、それがより短いということを除いて、主エレメント４と第１副エレメント５との間の第１連結器１１と同一である。副エレメント５及び副エレメント２０を連結する第２連結器１１ａの長さは、当然、第２副エレメント２０の所望されている用途を考慮して選択される。これにより、主エレメント４を移動させることによって移動させられ得る、幾つかの副エレメント５，２０又は他の構成要素を、ベースプレート２の前面に接続することが、可能になる。

図面に示されている装置は、基準検出器として機能する位置検出器を付加的に具備している。装置の制御システム内へ供給される動作シーケンスを使用すると共に、ブレードエレメント４，５，２０等のうちの１つのエレメントの位置を例えばエレメントと結び付けられている検出用障害物（図面には示されていない）に基づいて決定することにより、ブレードシステム全体であって、その種々の構成要素の寸法が既知であるものの使用が、制御され得る。

従って、本発明によれば、Ｘ線源から得られるＸ線ビームは、ブレード機構１の主エレメント４を移動させ且つそのブレード機構の１つ以上の副エレメント５，２０等を直接的に又はその主ブレードによって間接的に移動させることにより、限定され得る。所定の目的に対して放射線ビームを限定する方法の例は、以下の通りである。先ず、もし必要ならば、例えば副エレメント５，２０等のうちの１つの副エレメントの位置が、検出され得、又は、例えば、主エレメント４と、ことによると本来的に副エレメント５，２０等のうちの幾つかの若しくは全ての副エレメントとが、装置のオペレーティングシステムにおいて規定されている初期動作シーケンスを走らせることにより、所望されている位置へ運ばれる。この後、主エレメント４が、問題になっている副エレメント５，２０等から離れる方向に、アクチュエータ３によって移動させられ、そして、少なくとも短い遅れの後に、副エレメント５，２０等が、主エレメント４の方向に移動し始める。何故ならば、主エレメント４と、それと結び付いている同期装置１１とにより、場合によっては、他のブレードエレメント５，２０等と、主エレメント４及び問題になっている副エレメント２０等の間のブレード機構１に設けられている同期装置１１，１１ａとにより、副エレメント５，２０等が、引かれるからである。より具体的には、そして、添付図面を参照するに、それは、以下のようにして行なわれる。アクチュエータ３の作動軸の回転スクリュ１５により、伝達エレメント１６が、アクチュエータ３に向けて移動させられ、同時に、伝達エレメント１６に接続されている主エレメント４が、副エレメント５から離れる方向に、この実施形態においてはアクチュエータ３に向かって移動する。或る時点において、連結器１１の把持部１９と主エレメント４における溝１８との間のクリアランスが閉ざされた後に、主エレメント４は、連結器１１をそれと一緒に引っ張り始める。主エレメント４が十分に遠くまで移動し、もって、エレメント４及び５における溝１８の端部の間の距離が連結器１１の把持部１９の間の距離に対応すると、連結器の第２の把持部１９が、副エレメント５における溝１８の縁部と係合し、そして、副エレメント５は、主エレメント４に追従し始める。主エレメント４の運動を同じ方向において十分に遠くまで続けることにより、第２副エレメント２０の場合において、又は幾つかの副エレメントの場合において、それらの全てに対して同様に、対応する連結が、結局は起こる。この文脈において、主エレメント４と副エレメント５，２０等との間の距離の範囲であって、この範囲内においては、移動させられつつある主エレメント４とは無関係に、副エレメント５，２０等は静止したままである、ものは、問題になっているエレメントの作業範囲と呼ばれる。従って、今の例及び唯一の副エレメント５を含む構成に関しては、副エレメント５から離れる方向における主エレメント４の移動が続けられる場合、エレメント４，５間に形成されるべきアパーチュアの縁部であって、副エレメント５の側に位置するものを通り越した、所望されている地点へ副エレメント５（又は２つの副エレメント５，２０がビームを限定すべく使用されている場合には対応する追加の副エレメント２０）が運ばれるまで、エレメント４，５は、それらの間の作業範囲の最大限界値に一致している距離だけ互いに離れて、同期して移動する。この後、主エレメント４の運動の方向が、変えられ、そして、それは、副エレメント５に向けて、それらの間の上述の作業範囲の最小限界値が達せられるまで、その値がゼロであるところのこの特別な例においては、主エレメント４と第１副エレメント５とが衝突するまで、駆動される。これまでは、副エレメント５は、静止したままであったが、移動が続けられるにつれて、主エレメント４は、その前にある副エレメント５を押し始め、そして、それは、エレメント４，５間に形成されつつあるアパーチュアの第１縁部（即ち副エレメント５の側における縁部）を形成するための所望されている位置に副エレメント５が到達するまで、副エレメント５を押し続ける。（アパーチュアが２つの副エレメント５，２０の間に生成されるべき場合においては、適切に対応している態様で主エレメント４を駆動することは、この場合でも、当然可能である。）この後、主エレメント４の運動の方向が、再び変えられ、そして、主エレメント４は、作業範囲内の所望されている位置まで駆動され（２つの副エレメントを使用する場合においては、やはり、上述の追加の副エレメント２０に隣接している副エレメント５が引っ張られる）、もって、形成されつつあるアパーチュアの第２縁部が、生成される一方、アパーチュアの上述の第１縁部を形成している上述の副エレメント５，２０は、静止したままである。

あるいは、上述した実施形態においては、アパーチュアの第２縁部は、主エレメント４、又はそれを形成する副エレメント５，２０等を、形成されつつあるアパーチュアの第２縁部の地点を所定の距離だけ通り越して駆動し、移動の方向を変え、問題になっているエレメント４，５を所望されている位置まで駆動してアパーチュアの第２縁部を形成することにより、確立され得る。アパーチュアを限定するプロセスの最終段階における、その短い前後運動は、問題になっているエレメントの位置決めにおける誤差であって、そうしない場合に機械的なクリアランスの結果として生じ得るものを排除することを可能にする。

本発明の別の可能な実施形態においては、上述した起こり得る予備的な位置識別作業及び／又は初期エレメント位置決め作業が行なわれた後に、主エレメント４は、アクチュエータ３により、所定の副エレメント５，２０等の方向に駆動され、最終的に、いくら遅くとも、短時間の遅れの後に、即ち、関係しているエレメントに付随している作業範囲の最小限界値が達せられた後に（その限界値がゼロであるところの即ち問題になっている副エレメントが主エレメント４に隣接している副エレメント５であるところの特別なケースにおいては、主エレメント４と問題になっている副エレメント５とが衝突するところの状況に対応している）、移動が、同じ方向において続けられ、これにより、副エレメント５，２０等は、関係しているエレメントの間の上述の作業範囲の最小限界値に対応している距離だけ主エレメント４から離れて、問題になっている方向に移動させられ、そして、遂に、問題となっている副エレメント５，２０等と主エレメント４との間に（又は問題となっている副エレメント２０等と主エレメント４の方向においてそれに隣接している副エレメント５，２０等との間に）形成されつつあるアパーチュアの第１縁部を形成するための所望されている位置に、副エレメント５は、到達する。この後、移動の方向が、変えられ、そして、主エレメント４は、上述した作業範囲内において駆動される一方、問題になっている副エレメント５，２０は、静止したままであり、もって、主エレメント４、又は問題になっている副エレメント５，２０等に隣接している上述した副エレメント５，２０は、アパーチュアの第２縁部を形成するための所望されている位置へ移動する。この手順に関連して、上述した実施形態に関連して説明したように、最終段階における主エレメントの前後運動を行なうことも、可能である。

本発明のコリメータ構造体は、主エレメントのいずれか一方又は両方の側に副エレメント５，２０等が設けられているところの構造を具備し得る。エレメントを移動させる上述した方法は、当然、このタイプの実施形態における使用に対しても同様に適用可能である。

上述のように、添付図面に係る実施形態においては、副エレメント５，２０は、コリメータの構成及び運動の方向の詳細に依存して、同期装置１１，１１ａにより、又は主エレメント４により、若しくはそれを介して別の副エレメント５により、移動させられる。

放射線ビームの高さ寸法は、上述したように、第２ブレード機構によって限定され得、この第２ブレード機構は、図１に示されている実施形態においては、例えば上述したブレード機構１の直ぐ後ろに、このブレード機構１に対して直角を成す位置において装着されている。

ブレード機構１が幾つかの副エレメント５，２０等を具備している場合には、それらは、全て、上述した原理に従って、同期装置として機能する連結器１１，１１ａにより、所望されている位置へ正確に移動させられ得る。異なるブレードエレメント対によって達成され得る最大アパーチュアサイズを異ならせるべく、連結器１１，１１ａは、互いに他方に対して異なっている長さのものであってもよい。上述したように、装置の制御システムに設けられている動作シーケンスを使用しつつ、少なくとも１つのブレードエレメントの位置を識別し且つエレメント４，５，２０等の幅、溝１８の位置及び長さ、並びに連結器１１，１１ａ等の長さを知ることにより、ブレードエレメントのうちのいずれか１つのブレードエレメントを所望されている位置へ制御された態様で運ぶことが、可能になる。

本発明は、また、放射線ビームによって放射線透過写真撮影されるべき物体の走査を簡単な態様で実行するためにブレード機構を使用することを、可能にする。例えば添付図面に示されている解決策においては、各同期装置１１，１１ａの長さは、２つのエレメント４，５，２０等の間の所定の最大距離に対応しており、そして、所望されているサイズの放射線ビームの形成をその最大値において可能にすべくその長さが選択されている場合には、走査は、副エレメント５，２０等に対して反対の方向に主エレメント４を駆動することによって実行され、この場合、副エレメント５，２０等は、同期装置１１，１１ａ等によって許容されている、所望されている最大距離だけ離れて、主エレメント４に追従し、同期装置１１，１１ａ等は、問題になっている副エレメント５，２０を、主エレメント４に、又は主エレメント４の方向においてそれに隣接している副エレメント５，２０等に、接続している。もし必要ならば、そのようなイメージング走査に先立ち、先ず、主エレメント４が、問題になっている副エレメント５，２０等の方向に、走査が開始されるべきところの位置を通り越して、少なくとも一の距離だけ移動させられ、この一の距離は、それに引き続いてその走査開始位置へと反対の方向に移動させられると、走査に使用されるべきそれらのブレードエレメントの間のアパーチュアがその最大値になるようなものである。この種類の解決策は、例えばデジタル歯科用頭部測定イメージングにおいて使用され得、この場合、本発明に係るビームの走査は、Ｘ線管のヘッド全体をブレード機構と共に移動させるのとは対照的に、ブレードエレメントのみを移動させることによって実行され得る。

以上のように、本発明は、２つ以上の副エレメント５，２０等を具備する解決策において、幾つかの副エレメント５，２０等の間に、これらのエレメントの間の或る最大距離を可能にする同期装置１１ａ等を設けることの可能性と、放射線ビームの走査運動を実行するためのそのような距離に応じたアパーチュアを使用することの可能性とを提供する。幾つかの副エレメントを具備する上述の解決策においては、更に、異なる用途用に意図されている異なる長さの幾つかの同期装置１１ａ等を用いることも、可能である。

同期装置１１，１１ａに関して、より一般的にはブレード間の運動伝達機構に関して、上述した実施形態におけるブレードエレメント４，５，２０等はそれらの相互最小距離位置において互いに直接接触するが、装置は、また、隣り合っているエレメントの間の最小距離が例えば所望されている幅の放射線ビームに対応するようにも構成され得る、ということが、更に述べられる。この場合、例えば、上述したイメージング走査は、問題になっている適切に設計された同期装置と結び付いている第１のエレメントを、これらのエレメントのうちの第２のエレメントの方向から押すことにより、提供される。伝達機構を提供する、別の実現可能な原理は、隣り合っているエレメントの間の最小距離及び最大距離であって、伝達機構によって可能にされているものに加えて、隣り合っているエレメントの間に少なくとも１つの一定の相互距離を与えることである。そのような伝達機構は、例えば、ソレノイドのような手段を設けられている同期装置であってよく、その手段は、その同期装置を、ブレードエレメントに関する所望されている位置にロックするためのものである。従って、この種類の構成は、エレメント対の間に２つ以上の作業範囲を備えていると共に、より少ない量の同期装置及び副エレメントを用いての、異なるサイズのビームでの走査を可能にする。更に、上述の同期装置をロックする手段がそれと結び付いている両方のエレメントとの関連で配設されているならば、両方向におけるロック位置に対応している放射線ビームを用いる走査運動を提供することが、可能になる。

図４は、典型的なパノラマＸ線装置を示している。この装置は、ベース２１と、その上に装着されている柱状の本体２２とを有しており、片持ち梁型の支持エレメント２３であって、放射線撮影装置を支持するためのものが、本体２２に対して回動可能であるようにして、その本体の上端部に回動可能に装着されている。同様に、突出している中間支持エレメント２４が、支持エレメント２３の外側端部に回動可能に装着されている。イメージングアーム２５が、中間支持エレメントの外側端部に回動可能に装着されており、このイメージングアーム２５は、パノラマフィルムカセット２７とＸ線源２６とを支持しており、そして、このイメージングアーム２５は、その形状を考慮して、しばしば、Ｃ−アームと呼ばれている。本発明のブレード装置は、Ｘ線源とパノラマフィルムカセットとの間の、Ｘ線源２６の近傍の位置において、イメージングアーム上に置かれる。更に、放射線透過写真撮影されるべき人物の位置決めに役立つ位置決め支持部２８が、柱状の本体２２に取着されている。柱状の本体に装着される代わりに、上端部における片持ち梁型の支持エレメント２３は、壁構造体上に回動可能に装着されてもよく、そして、本明細書において述べた他のアクチュエータも、同様に、異なる構造及び機能を有し得る。図４に示されている構造は、本発明に関しては重要でない部分をそれから除去することにより、単純化されている。

図４に示されている装置は、また、頭部測定イメージングステーション３０をパノラマＸ線透過写真撮影装置と一体化することにより、頭部測定イメージングにも使用され得る。頭部測定イメージングステーションは、フィルムカセット３１又は均等物を保持する手段と、放射線透過写真撮影されるべき対象用の患者支持部３２とを具備している。頭部測定イメージングは、放射線源２６によって発せられるＸ線ビームが放射線透過写真撮影されるべき対象とフィルムカセットとに向けて方向付けられ得るよう、図示されている手段を位置決めすることにより、且つ各イメージングモードの要求に応じてＸ線ビームを限定することにより、実行される。

以上のように、本発明の解決策を用いることにより、放射線ビームは、典型的なパノラマイメージング及び頭部測定イメージングの要求と、起こり得る他の特殊なイメージングの要求とに応じて、正確に限定され得、もって、放射線ビームは、所望されている形体及びサイズの領域に、例えば下顎骨の領域のみに、適用される。フィルムは、当然、イメージング情報を受信する電気的な媒体で、例えばパノラマイメージング又は頭部測定イメージングの走査を実行する狭検出器で、置き換えられ得る。

本発明は上述した例に限定されず、それは特許請求の範囲内で変形し得る、ということは、当業者には自明である。従って、例えば、アクチュエータ３は、ステッパ電動機の代わりに、目的に適した他の装置から成り得る、という点において、装置の構造は、上述したものと異なり得る。同様に、同期装置として機能するピン様の連結器の代わりに、糸様の連結器、鎖様の連結器又はリング様の連結器を使用することも、可能である。更に、副エレメントの移動は、アクチュエータによって直接的に移動可能な、適切に形成された主エレメント又は他の手段を用いることにより、添付図面を参照して説明したブレードエレメント間の同期装置を用いることなく、実現され得、この場合、例えば、主構成体は、副エレメントをそれの移動方向へ移動させるか、又は、それの移動方向と副エレメントに関してのそれの位置とに依存して、副エレメントを所定の場所に残しておくかのいずれかである。そのような実施形態の例として、ブレード構成体は、Ｕ字形の主エレメント、即ち、互いに離れている２つのブレードを有しているワンピースのエレメントと、それらのブレードの間に配設される少なくとも１つの副エレメントであって、主エレメントのブレードの間の距離よりも小さい幅を有しているものとから成り得る。構成体の寸法を適切に決定することにより、この種類の解決策も、走査に使用され得、そして、この種類の機構に上述した同期装置を設けることも、可能である。

更に、垂直面内及び水平面内の両方における、ブレードエレメントの数は、所望されている範囲内で変化し得る。同様に、異なる形状のビームが生成される場合には、多数のブレードエレメント対又はブレードエレメント列が、使用され得且つ互いに他方に対して斜めに移動させられ得、これは、異なるサイズの円形の又はほぼ円形のアパーチュアを構成体の放射線アパーチュアの最大寸法内のあらゆる位置において提供することを、可能にする。

本発明において使用される動作シーケンスも、上述したものに加えて、他の方法で提供され得る。更に、主エレメントは、ブレードエレメントのセット内の、添付図において想定されている最外側位置以外の位置に置かれてもよい。他方、ブレード構造体内のいずれかのエレメント又はいずれものエレメントの位置が、検出され得る。更に、上述した位置検出器は、例えば、少なくとも１つのブレードエレメントの位置を常に把握している絶対検出器であってもよい。この場合、所定のエレメントの位置を動作シーケンスの開始時に別個に確立することは、必要でない。ブレードエレメントの位置の検出は、他の既知の方法においても実行され得、又は、エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントをその動作範囲内の既知の初期位置へ駆動する適切な動作シーケンスが用いられる場合には、それは、完全に省略されさえし得る。

本発明を乳房撮影法に適用することも、可能であり、その乳房撮影法においては、例えば、先ず、一般に行なわれているサイズの放射線ビームが、胸部全体をイメージングすべく、使用され、もしも病巣が発見されたならば、次に、描出手段が、同じイメージング作業の間に拡大イメージング位置へ移動させられると共に、放射線ビームは、このビームが病巣の領域のみをカバーするよう、本発明によって提供された手段を用いて限定される。

本発明の更に別の用途は、イメージング処理手順の間にアパーチュアの寸法を変えるべく、ブレード機構の主エレメントを操作することである。そのような解決策は、例えば、狭ビームを用いて実行される歯科用パノラマイメージングにおける放射線衛生状態を改良すべく、有利に使用され得、この場合、例えば、イメージング走査の中央領域における眼を排除すべく、各患者に対して個々に走査されるべき領域を限定することが、可能になる。

本発明の解決策の単純化された正面図を示している。 垂直方向に移動可能なブレード機構が取り外された状態の、図１に示されている解決策の平面図を示している。 本発明に係る解決策の実施形態を部分断面正面図で示している。 典型的なパノラマＸ線イメージング装置を単純化された側面図で示している。

Claims (28)

1. Ｘ線イメージング装置における放射線ビームを限定する方法であって、所望の形体の放射線ビームを生成するため、ビームを限定するブレード機構(１)の少なくとも１つのブレードエレメントが１つのアクチュエータ(３)によって移動する、放射線ビームを限定する方法において、
   該ブレード機構(１)は、１つの主エレメント(４)と少なくとも１つの副エレメント(５、２０等)とを有し、
   該主エレメント（４）と該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）は、同期装置（１１）により結合されて、該主エレメント（４）と該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）の間の距離の可変範囲（以下、「作業範囲」と記す）を画定し、
   該アクチュエータ(３)は該主エレメント(４)を移動させるように使用され、
   該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）が該作業範囲の第１の端部に位置する場合には、該主エレメント（４）の該少なくとも一つの副エレメント（５、２０等）から離れる方向への移動によって、該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）は該主エレメント（４）と同期して移動し、
   該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）が該作業範囲の第２の端部に位置する場合には、該主エレメント（４）の該副エレメント（５、２０等）の方向への移動によって、該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）は該主エレメント（４）と同期して移動し、
   該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）が該作業範囲の該端部より内側に位置する場合には、該主エレメント（４）の移動に関わらず、該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）は静止したままである、
   ことを特徴とする方法。
2. 少なくとも１つの副エレメント(５,２０等)が、所望の位置にないときには、前記アクチュエータ(３)と前記ブレード機構(１)内に備えられている前記主エレメント(４)の運動とによって、該所望の位置へ移動する工程と、
   該主エレメント(４)、又は当該少なくとも１つの副エレメント(５,２０等)に隣接している別の副エレメント(５,２０等)が、該アクチュエータ(３)を用いて、所望の位置へ移送される工程と
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 副エレメントが、前記主エレメント(４)、又は、当該副エレメント(５,２０等)に隣接している別の副エレメント(５,２０等)、又は前記同期装置により、押されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記方法が、
   −所定のブレードエレメント(４,５,２０等)の位置が検出され、もし必要ならば、該ブレードエレメント(４,５,２０等)のうちの少なくとも１つが、所望の初期位置へ移動する工程と、
   −前記主エレメント(４)が、副エレメント(５,２０等)から離れる方向に、前記アクチュエータ(３)によって移動させられ、これにより、該主エレメント(４)及び前記同期装置(１１)により、且つ、前記ブレード機構(１)内で該主エレメント(４)と当該副エレメント(５,２０等)との間に存在し得る他のエレメント(５,２０等)及び同期装置(１１ａ)により、引かれている当該副エレメント(５,２０等)が、当該エレメントの作業範囲の最大限界距離に対応する距離だけ該主エレメント(４)から離れて、該主エレメント(４)の方向に移動し、且つ、当該副エレメント(５,２０等)が、当該副エレメント(５,２０等)によって形成されるべきアパーチュアの第１縁部を通り越した、所望の位置へ移動するまで、移動が続けられる工程と、
   −移動の該方向が変えられ、且つ、該主エレメント(４)が、当該副エレメント(５,２０等)の方向に、それらの間の該作業範囲の最小限界距離になるまで、該主エレメント(４)とそれに隣接している該副エレメント(５)とに関する該限界値がゼロである特別なケースにおいてはそれらが衝突するまで、駆動される工程と、
   −該移動が続けられ、且つ、該副エレメント(５,２０等)が、該アパーチュアの該第１縁部を形成すべく、所望の位置へ押される工程と、
   −移動の該方向が再び変えられ、且つ、該アパーチュアの第２縁部を形成すべく、主エレメント(４)が、該作業範囲内の所望の位置へ駆動し、又は、当該副エレメント(２０等)に隣接している該副エレメント(５,２０等)が、該作業範囲内の所望の位置まで該主エレメント(４)の方向に引かれ、この間、当該副エレメント(５)は静止したままである工程と、
   を具備していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記方法が、
   −所定のブレードエレメント(４,５,２０等)の位置が検出され、もし必要ならば、前記エレメント(４,５,２０等)のうちの少なくとも１つを、所望の初期位置へ移動する工程と、
   −該主エレメント(４)が、アクチュエータ(３)によって副エレメント(５,２０等)に向かう方向に移動し、もし必要ならば、最初に、当該エレメントの間の作業範囲の最小限界距離になるまで、前記限界値がゼロである特殊なケースにおいては、該主エレメント(４)とそれに隣接している該副エレメント(５)とが衝突するまで、移動し、
   引き続き、移動が同じ方向に続けられ、これにより、当該副エレメント(５,２０等)は、当該エレメントの間の該作業範囲の該最小限界値に対応する距離だけ該主エレメント(４)から離れて、その方向に移動し、
   且つ、当該副エレメント(５,２０等)と主エレメント(４)との間に形成されるアパーチュアの第１縁部を形成すべく、又は、当該副エレメント(５,２０等)と、当該副エレメント(５,２０等)と該主エレメント(４)側で隣接している別の副エレメント(５,２０等)との間に形成されるアパーチュアの第１縁部を形成すべく、当該副エレメント(５,２０等)が所望の位置へ移動するまで、移動が続けられる工程と、
   −移動の方向が変えられ、且つ、該アパーチュアの第２縁部を形成すべく、主エレメント(４)が該作業範囲内の所望の位置へ駆動され、又は、当該副エレメント(２０等)に該主エレメント(４)側で隣接している該副エレメント(５,２０等)が該作業範囲内の所望の位置へ引かれ、この間、当該副エレメント(５)は静止したままである工程と、
   を具備していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第２縁部が形成される場合において、前記主エレメント(４)、又は当該副エレメント(２０等)に隣接している前記他の副エレメント(５,２０等)が、該エレメントの間に形成されるアパーチュアの第２縁部を通り越して駆動され、該移動の方向が変えられ、そして、該主エレメント(４)、又は当該副エレメント(２０等)に隣接している該他の副エレメント(５,２０等)が所望の位置へ駆動され、該アパーチュアの該第２縁部を形成することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。
7. 前記アクチュエータ(３)が、前記同期装置(１１,１１ａ)によって一体となるように連結されてエレメント対を形成している幾つかの副エレメント(５,２０等)を移動させるために使用され、それらのエレメント対は、異なる用途に適合させられ得ることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記方法が、パノラマ・頭部測定イメージングにおいて使用されるＸ線ビームを限定するような目的で、歯科用Ｘ線イメージングに適用されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の方法。
9. 互いに直角を成す方向において放射線ビームを限定すべく構成されている２つのブレード機構(１)により、放射線ビームを限定することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の方法。
10. 放射線ビームを限定する少なくとも１つのエレメント(４,５,２０等)が、イメージングプロセスの間に移動することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記方法が、走査イメージングプロセスにおいて使用され、且つ、走査の間、放射線ビームを限定する一のエレメント(４,５,２０等)が、放射線ビームの走査方向以外の方向に、特に前記走査運動に対して直角を成す方向に、移動することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 同期装置(１１)が、２つのエレメント(４,５,２０等)の間に設けられ、該同期装置(１１)は、前記エレメント間に維持されるべき少なくとも１つの所定の一定の距離を与え、且つ、イメージングされる対象における前記放射線ビームの走査運動を提供すべく、それらの２つのエレメント(４,５,２０等)が、イメージングプロセスの間、互いに他方から該一定の距離だけ離れて移動することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
13. 放射線ビームを限定する装置であって、該装置は、放射線ビームを限定する少なくとも１つのブレード機構(１)と、該ブレード機構(１)内に備えられている少なくとも１つのブレードエレメント(４,５,２０等)を移動させるアクチュエータ(３)とを備え、
    該ブレード機構(１)は、主エレメント(４)と少なくとも１つの副エレメント(５,２０等)とを有し、
    該主エレメント（４）と該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）の間は、同期装置（１１、１１ａ）により結合され、該同期装置（１１、１１ａ）は、該主エレメント（４）と該少なくとも１つの副エレメント（５、２０等）の間の距離の可変範囲（以下、「作業範囲」と記す）を画定して、前記エレメントの間の最小距離および最大距離を画定し、
    該アクチュエータ(３)は、該主エレメント(４)を移動させるように構成され、
    該副エレメント（５、２０等）が該作業範囲の最大限界距離にある場合には、該主エレメント（４）の該副エレメント（５、２０等）から離れる方向への移動によって、該副エレメント（５、２０等）は該主エレメント（４）から該最大限界距離だけ離れて該主エレメント（４）と同期して移動し、
    該副エレメント（５、２０等）が該作業範囲の最小限界距離にある場合には、該主エレメント（４）の該副エレメント（５、２０等）の方向への移動によって、該副エレメント（５、２０等）は該主エレメント（４）から該最小限界距離だけ離れて該主エレメント（４）と同期して移動する、
    ことを特徴とする装置。
14. 該同期装置(１１,１１ａ)に連結されている副エレメント(５,２０等)から離れる方向に前記主エレメント(４)が移動する場合には、該主エレメント(４)と当該副エレメント(５,２０等)との間の距離がそれらと結び付いている作業範囲の最大限界距離に達している即ち等しいときには、該同期装置(１１,１１ａ)が、当該副エレメント(５,２０等)を引っ張るように、当該副エレメント(５,２０等)に向かう方向に該主エレメント(４)が移動する場合には、当該エレメント(４,５,２０等)の間の距離が該作業範囲の最小限界距離に達している即ち等しいときには、該主エレメント(４)か、当該副エレメント(５,２０等)に隣接している別の副エレメント(５,２０等)か、または、当該副エレメント(５,２０等)に対して一定の位置に掛止されている当該副エレメント(５,２０等)に接続されている該同期装置(１１,１１ａ)のいずれかが、当該副エレメント(５,２０等)を押すように、該同期装置(１１,１１ａ)のエレメント(４,５,２０等)への連結が、構成される、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記ブレード機構(１)が２つ以上の副エレメント(５,２０等)を具備し、且つ、該ブレード機構(１)の前記エレメント(４,５,２０等)が、少なくとも２対の隣り合っているブレードエレメント(４,５,２０等)を形成すべく、互いに隣接して配設され、該隣り合っているエレメント(４,５,２０等)は、同期装置(１１,１１ａ等)により、互いに接続されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
16. 前記同期装置(１１,１１ａ)が、それの第１端部を介して一のブレードエレメント(４,５,２０等)に且つそれの第２端部を介して隣りのブレードエレメント(４,５,２０等)に接続されているピン様の連結器であり、該隣りのエレメント(４,５,２０等)から離れる方向に該一のエレメント(４,５,２０等)が移動するときは、該同期装置(１１,１１ａ等)は、該隣りのエレメント(４,５,２０等)を引っ張ることが可能であり、また、該隣りのエレメントに向けて該一のエレメント(４,５,２０等)が移動するときには、該同期装置(１１,１１ａ)は、該エレメント間の１つの作業範囲内においては、該隣りのエレメント(４,５,２０等)が移動することを引き起こさないことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の装置。
17. ブレードエレメント(４,５,２０等)の表面に、同期装置(１１,１１ａ)用の、少なくとも１つのスロット様の溝(１８)が設けられている請求項１４ないし請求項１６のいずれか一項に記載の装置。
18. エレメント(４,５,２０等)が移動するとき、前記同期装置(１１,１１ａ等)が、前記隣りの副エレメント(５,２０等)を移動させるか、静止したままであるか、前記副エレメント(５,２０等)を引っ張ることなく又は押すことなく該スロット様の溝(１８)内で移動するかのいずれかであるように、該スロット様の溝(１８)及び該同期装置(１１,１１ａ)の長さが、互いの関係において適合していることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 前記装置が、頭部測定イメージングに適用すべく、前記ブレードエレメント(４,５,２０等)のうちの１つのブレードエレメントに取着されている軟組織フィルタを具備していることを特徴とする請求項１３ないし請求項１８のいずれか一項に記載の装置。
20. 前記装置の制御システムが、イメージングプロセスの間に前記主エレメント(４)を駆動する手段を具備することを特徴とする請求項１３ないし請求項１９のいずれか一項に記載の装置。
21. 前記装置が、互いに他方に対して直角を成す方向においてビームを限定すべく構成された２つのブレード機構(１)を具備していることを特徴とする請求項１３ないし請求項２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 前記装置が、２つのエレメント(４,５,２０等)の間のアパーチュアを垂直方向に限定すべく構成されているブレード機構(１)を具備し、前記主エレメント(４)は、限定されるビームの縁部を限定し、且つ、該装置の制御システムが、イメージングプロセスの間に、特に狭い放射線ビームを用いて実行されるイメージング走査の間に、該主エレメント(４)を駆動する手段を具備していることを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の装置。
23. 少なくとも１つの一定の距離が、２つのエレメント(４,５,２０等)の間に設けられ、この状態における前記２つのエレメントの間で限定されるビームの幅が、所定の走査イメージングプロセスに適用できることを特徴とする請求項２０ないし請求項２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記一定の距離が、主エレメント(４)と隣りの副エレメント(５)との間の作業範囲の最大限界値に対応していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. 少なくとも３つのブレードエレメント(４,５,２０等)を備え、長さが異なることを除いて同様な同期装置(１１,１１ａ)が、前記ブレードエレメント(４,５,２０等)間に設けられていることを特徴とする請求項１４ないし請求項２４のいずれか一項に記載の装置。
26. 該同期装置(１１,１１ａ)は、少なくとも１つのブレードエレメント(４,５,２０等)に対して少なくとも１つの一定の位置にそれをロックする手段を有することを特徴とする請求項１４ないし請求項２５のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記ブレード機構(１)の前記主エレメント(４)が、ワンピースのＵ字形エレメント、即ち互いに距離を置いている２つのブレードを備えているエレメントであり、且つ、前記距離よりも狭い、少なくとも１つの副エレメント(５,２０等)が、前記２つのブレードの間に配設されることを特徴とする請求項１３ないし請求項２６のいずれか一項に記載の装置。
28. 請求項１３ないし２１及び２５ないし２７のいずれか一項に記載された装置を含む歯科用Ｘ線イメージング装置。

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