JP4472865B2

JP4472865B2 - 頭部ｘ線撮影装置

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Publication number: JP4472865B2
Application number: JP2000514563A
Authority: JP
Inventors: ヴィルタ，アルト; ニューホルム，リイナ; ミュラー，ティモ
Original assignee: Planmeca Oy
Current assignee: Planmeca Oy
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: FI103177B; EP1018941B1; US6466641B1; WO1999017659A1; JP2001518341A; DE69831003D1; FI973872A0; FI103177B1; DE69831003T2; AU9443198A; EP1018941A1

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、頭部Ｘ線撮影装置に関し、特に歯科用Ｘ線撮影に使用されるものに関し、該装置は第２の本体部に接続される第１の本体部と、第３の本体部に接続された他の端を含み、該他の端はその一端に取付けられたＸ線源及びその他の端に取付けられたＸ線検出器を有する第４の本体部を有し、該装置において前記第２の本体部及び前記第３の本体部は第１のピボットシャフトを介して互いに接続され、さらに、前記第３の本体部及び前記第４の本体部は第２のピボットシャフトを介して互いに接続され、両方のピボットシャフトは実質的に互いに対して平行である装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
ヒト頭骨の頭部撮像に関してＸ線撮影の最も重要なタスクとして、歯列弓のパノラマ断層撮影、正面の歯列弓のＸ線撮影、顎関節のＸ線撮影及び頭骨全体の頭型測定用Ｘ線撮影が挙げられる。これらの撮像タスクは各種類のＸ線撮影法、例えば、ナロービーム断層撮影法、リニア断層撮影法、全地場Ｘ線透視法、スリットＸ線透視法、断層合成Ｘ線撮影法及びコンピュータ断層撮影法を用いて行うことができる。一部のＸ線撮影装置構成では、これらの異なる撮像モードはＸ線撮影操作を開始する前に装置のいくつかの配置を行い、撮像操作用の適切な制御プログラムを選択することにより同一の装置において行うことができる。Ｘ線撮影装置の使用における最も重要であり、最も要求度の大きいＸ線撮影像モードはその基本を次に詳細に述べるパノラマ断層撮影法である。
【０００３】
従来のパノラマＸ線撮影装置の特徴は、Ｘ線源を患者の頭骨周囲に旋回するように配置し、歯列弓を頭骨の反対側で旋回するＸ線検出器によって撮像できることである。画像はフィルム上に直接形成されるか、またはディジタルフォーマットのＣＣＤアレイセンサなど各種類の固体検出器によって保存され、スクリーン上に表示することができる。
【０００４】
所望の対象、例えば歯列弓から鮮明な画像を得るために、Ｘ線検出器の掃引速度（sweep velocity）は拡大により増倍された対象上のＸ線ビームの掃引速度と同等でなければならない。こうして、撮像される対象の望ましくない構造物はぶれて見えなくなる。拡大はＸ線管焦点と対象との間の距離に対するＸ線管とフィルム面との間の距離により決定される。
鮮明に撮像された層の厚さはＸ線検出器面に対する回転の中心の距離に線形に比例し、拡大とビーム幅に逆比例する。したがって、撮像工程は焦点、対象及びＸ線検出器面の相互配列とのみ関係する。
【０００５】
パノラマ撮像の基本式は以下の通り表される：
ｖ₁／ｖ₀＝Ｌ₁／Ｌ₀
ｖ₀＝ωγ［式中、
Ｌ₀＝管焦点Ｆから撮像される対象の点までの距離
Ｌ₁＝管焦点ＦからＸ線検出器面までの距離
ω＝回転の中心周囲の回転移動の角速度
γ＝回転の中心から撮像される対象点の距離
ｖ₁＝フィルムまたはＸ線検出器面上の画像点の速度］
パノラマ断層撮影装置の回転機構の機能はＸ線ビームを所望の角度で患者の顎を通じて方向づけ、撮像される対象から所定の距離でＸ線検出器を保持することである。
【０００６】
回転移動時、回転の中心は以下の基準を満たすために移動される：
−直交性：Ｘ線ビームは記録画像のいかなる点でもオーバーラップから隣接歯を防ぐためにできる限り直交に対象上に投射すること；
−一定の拡大：拡大は歯列弓全体にわたって一定に維持し、この要件は撮像される層と軌道移動の掃引セクタ全体にわたるＸ線検出定数の画像面との間の距離を維持することで満たすことができる；
−運動連続性：回転の中心は加速の過剰な力を引き起こし、画質に問題を引き起こしかねない不連続性なしに単調に移動すること、及び
−患者にかけられる放射線量の最小限化：投射画像は患者が不必要に大量の放線線に曝露されないように記録すること。
【０００７】
パノラマ断層撮影装置のＸ線源及びそのＸ線検出器の回転機構は投射Ｘ線写真の記録用に記載された上記の要件を満たす投射画像の形成能が必要である。さらに、装置は回転／移動機構の異なる要素間での過剰なあそびなど、Ｘ線写真の記録における妨害不正確さの原因となるスラックがない正確さに対する妥当なコストで製造できる設計を有する必要がある。したがって、前記機構は水平面における回転の中心の所望の軌道移動を達成することができ、また装置全体に対して垂直の支持を提供し、所望の軌道が十分な正確さで実行できる必要がある。
【０００８】
このような軌道移動はさまざまな従来の回転機構によって達成することができる。出願人の特許ＦＩ７３０９１（対応米国特許第４，７４１，００７号）に開示された実施例では、軌道移動は互いから一定の距離で配置された２つのピボットシャフトによって達成される。この構造により案内溝及び能動アクチュエータの助けを借りて撮像工程の軌道ジオメトリが形成される。
【０００９】
軌道移動を生成するための別の先行技術は特許ＦＩ８７１３５（ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｒｉｕｍＯｙにより出願）に開示された方法であり、ピボットシャフト間の相互距離が可変に製造されている。したがって、軌道移動は回転移動と直線移動の組合せとして生成することができ、撮像工程の自由に可変な軌道ジオメトリを提供する。
【００１０】
しかし、回転移動と直線移動の組合せは軌道移動の要求度の大きい正確な要件により実行するには問題があることがわかっている。これは直線移動が含まれるとき、そして回転移動だけが実施されるとき軌道移動の機構に対して同じ正確さを得ることがより困難なためである。
先行技術の構造では、軌道ジオメトリの生成は特にパノラマ断層撮影のために最適化されている。同時に、他のＸ線撮像モードの実行は、不可能ではないにせよ、一般にぎこちなくなっている。
【００１１】
（発明の開示）
本発明の目的は、従来の構造のものよりもさらに妥当な装備コストで正確な軌道ジオメトリを提供することが可能なやり方で回転移動を達成し、同時に必要に最も適切なＸ線撮影法（例えば、ナロービーム断層撮影法、リニア断層撮影法、全地場Ｘ線透視法、スリットＸ線透視法、断層合成Ｘ線撮影法及びコンピュータ断層撮影法）を常時用いて異なる頭部撮像モード（例えば、歯列弓のパノラマ断層撮影、横断Ｘ線撮影として一般に周知の横断投射における歯列弓のＸ線撮影、顎関節のＸ線撮影及び頭骨全体の頭型測定用Ｘ線撮影を含む）間の自在切換えを促進する軌道ジオメトリの選択を得る方法を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに非限定的な目的は、十分な正確性のある上述した直交性の要件を満たすことが可能な装置を提供することである。
また本発明のさらに非限定的な目的は、撮像域全体にわたって一定の拡大を保持することが可能な装置を提供することである。
本発明のさらに別の非限定的な目的は、頭部Ｘ線撮影のために容易な可修正性を提供することが可能な装置を提供することである。
本発明のさらに別の非限定的な目的は、軌道機構のアームを容易に片側に回転させ、患者の位置決めを容易にすることができる装置を提供することである。
また本発明のさらに別の非限定的な目的は、容易な輸送及び／または保管及び低い輸送コストのためのコンパクトな構成に再編成することができる装置を提供することである。
【００１３】
また本発明のさらに別の非限定的な目的は、Ｘ線検出器のロボットまたは手動による変更、引出し及び戻しのために軌道機構を使用することができる装置を提供することである。この機能はＸ線検出器用の記憶装置と共に装置の基本構造を補足することにより有利に実行することができ、軌道機構は前記記憶装置とＸ線撮影装置独自間のＸ線撮影検出器の移動などプリセット制御プログラム下に実施することができる。
【００１４】
これらの目的及び以下で説明される他の目的を達成するために、本発明は主に、
−前記第１と第２のピボットシャフト間の固定距離が使用され、
−前記第３の本体部は能動アクチュエータによって前記第２の本体部に対して回転可能に適合され、
−前記第４の本体部は能動アクチュエータによって前記第３の本体部に対して回転可能に適合されると共に、
−前記第４の本体部の回転移動は前記能動アクチュエータのプログラム制御操作によって実行され、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を予め規定された軌道に沿って移動させ、対象物から鮮明に撮像すべき所望の層を規定する前記軌道がＸ線撮影されることを特徴とする。
【００１５】
本発明では、パノラマ照射において要求される回転移動は作動本体の主要面で起こる回転移動によって実現される。本体部の数は３つまたは４つであることが可能であり、これにより第１の本体部は垂直支柱、最も有利には伸縮支柱、または、壁または天井への取付けに適した本体やブラケットなど固定部材である。軌道移動は２つまたは３つの本体部の組合せ回転移動として有利に実行することができる。明らかに、多数の回転可能な本体部のアームの組合せを使用することができる。そして、Ｘ線源及びＸ線検出器の移動は互いから独立して操作する分離アームの組合せを用いて実現される。回転移動の組合せとして実行されるこの種類の軌道移動は一般にＳＣＡＲＡ（Selective Compliance Assembly Robot Arm:選択的コンプライアンス・アセンブリ・ロボット・アーム）機構として周知である。移動を実行するこの方法により、妥当な装備コストで従来技術で周知の他の方法や装備よりも明らかに正確な位置制御の軌道移動が得られる。さらに、ＳＣＡＲＡ機構により、異なる種類のＸ線検出器のロボットによる変更の可能性が得られる。
【００１６】
本発明によれば、第１及び第２の本体部は固定して互いに接続することができ、または、これらの本体間の接続部には前記第１の本体部に対して、最も有利には回転の垂直軸の周囲に第２の本体部のプログラム制御のロボットによる回転に適した能動アクチュエータにより駆動されるピボットシャフトを設けることができる。本発明の範囲はさらに第２の本体部がＸ線撮影室の天井及び／または壁の適切な固定具により取付けられ、これらの配置が本発明の明細書に規定された第１の本体部を形成する実施例をカバーする。
【００１７】
第４の本体部はその水平部の一端で取付けられたＸ線源を有するＣアーム及び前記Ｘ線源に対して反対側の他の一端のＸ線検出器により形成される。または、Ｃアームは本明細書中ではＬアームと呼ぶ２つの分離部材に代えることができる。このＬアームはそれぞれに取付けられたＸ線源またはＸ線検出器と共に水平支持部を含む。Ｘ線源及びＸ線検出器はそれぞれ、Ｌアームの垂直軸の周囲で自由な回転を可能にするように取付けられる。回転移動は能動アクチュエータ(active actuator)の助けを借りて実行される。
【００１８】
患者位置決め時、装置のアームシステムは片側に向きを変えておくことができ、Ｘ線撮影装備への患者の妨害にならないアクセスが確実に行われ、患者の位置決めは容易となる。Ｘ線撮影曝露の開始時、アームシステムは患者の上に回転される。
頭型測定用照射に使用される補助アームの長さは、本発明によるパノラマ装置のアームシステムはアーム移動の限界まで有効に拡張することができるため、従来の装備におけるよりも短くてもよい。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、本発明のいくつかの実施例を線図で示した添付図の線図を参考にして本発明をさらに詳細に説明する。線図の詳細は本発明の範囲を限定するものとして理解してはならない。
【００２０】
図１を参考にすると、ここには先行技術の装置によって達成されるＸ線撮影投射の撮像ジオメトリ及び生成が示されている。Ｘ線源は参照番号１０で示され、さまざまな位置におけるその管焦点の位置は参照符号Ｆ₀〜Ｆ₆で示されている。Ｘ線源１０はＸ線ビームを歯Ｔ及び顎骨Ｌを通じて線ａに沿ってＸ線検出器２０に放射する。Ｘ線ビームＸの経路は図１に７種類の位置ａ₀〜ａ₆について示されている。その１つの限界位置におけるＸ線源の位置は参照番号１０’、Ｘ線源検出器は参照番号２０’でそれぞれ示され、Ｘ線管焦点の対応する位置は参照符号Ｆ₆で示されている。顎骨の顎関節は参照符号Ｊで示されている。
【００２１】
線図のビームａ₀〜ａ₂（セクタｃ）間に形成された角度によりカバーされる歯列弓の門歯において、Ｘ線源１０及びＸ線検出器２０に接続した本体部の回転は回転０₂の垂直軸の周囲の水平面で生じる。ビーム線ａ₂からａ₄（セクタｄ）間での軌道移動時、回転０₂の中心は湾曲した軌道（図示せず）に沿って、線図に示した回転の垂直軸の位置０₃に動的に移動し、そこからさらに中心軸ａ₀（Ｃ〜Ｃ）から移動して離れる。図１に示した軌道ジオメトリを用いて、パノラマ照射の直交性は歯列弓の門歯部位及びその側面部位の両方について、または顎骨Ｌの遠位端における顎関節Ｊまでについても十分な正確さで実現される。撮像される層からのＸ線検出器の距離ｂ₀〜ｂ₅の距離が照射の全軌道にわたって十分にすぐれた正確さで一定のままであるという事実によって、拡大も撮像域全体にわたって一定に維持することができる。
【００２２】
以下、本発明による機構について、上述した軌道ジオメトリが実現可能であることを説明する。
図２には本発明による装置の基本構成要素として、台座１１、第１の本体部１２、第２の本体部１３、第３の本体部１４、第４の本体部１５及び患者位置決め支持１６が示されている。第１の本体部１２は台座１１、または、壁もしくは天井に固定されている。第１の本体部１２は高さが調節可能な伸縮垂直アームを含むことが最も有利である。または、第１の本体部１２は固定直立ブラケットまたは壁もしくは天井に取付けるために適した同様の本体部を含むことができる。
【００２３】
図３には第２の本体部１３、第３の本体部１４及び第４の本体部１５、本体部１５はその一端に接続されたＸ線源１０及びその他の一端に接続されたＸ線記録装置２０を有する。Ｘ線記録装置２０はＸ線撮影フィルム、ＣＣＤセンサまたは別の種類のＸ線検出器であってもよい。第２の本体部１３は垂直ピボットシャフト２４により第１の本体部１２に接続され、第３の本体部１４は垂直ピボットシャフト２５により第２の本体部１３に接続され、第４の本体部１５は垂直ピボットシャフト２６により第３の本体部１４に接続されている。または、本発明は第１の本体部１２を第２の本体部１３が適切な固定具及び／または固定手段により直接取付けられるＸ線撮影室の壁及び／または天井に代えることができる。
【００２４】
図４にはピボットシャフト２４、２５及び２６がそれらのピボットシャフトの周囲で本体部のロボット回転を得るための駆動モータＭ（図５参照）を備えている状態が示されている。シャフト２５には第２の本体部１３の駆動モータ２１が接続され、シャフト２５には第３の本体部１４の駆動モータ２２が接続され、シャフト２６には第４の本体部１５の駆動モータ２３が接続されている。または、この装置はシャフト２４の駆動モータを削除しても実行することができ、それによりピボットシャフト２４、２５及び２６にはその構造が従来のリニアガイド及びはベアリングよりも費用有効であり、シンプルであることが知られている実質的にゼロあそびベアリングを備えなければならない。
【００２５】
図５には駆動モータ２１、２２及び２３のための駆動制御システムのブロック線図が示されている。キーボード３１の助けを借りて、必要な制御データをモータ２１の制御駆動装置３３、モータ２２の駆動装置３４及びモータ２３の駆動装置３５を制御する中央コンピュータユニット３２に入力する。この制御システムの助けを借りて、本体部１３、１４及び１５は第４の本体部１５の移動のための所望の軌道ジオメトリを提供するように移動することができる。
【００２６】
パノラマ断層撮影において、必要な軌道ジオメトリは第２の本体部１３が固定のままか、または、軌道ジオメトリの生成にも関与するかのいずれかとなるように実行することができる。図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃには、第２の本体部１３が固定である場合におけるパノラマ照射の異なる位相の例が示されている。この中で、図６Ａは照射の開始における本体部の位置を示し、図６Ｂは照射の中途における本体部の位置を示し、図６Ｃには照射終了時の本体部の位置が示されている。本体部の回転方向は図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃの矢印で示されている。本体部の駆動モータ２２は、第２の本体部１３に取り付けられており、第２の本体部を第３の本体部１４に接続するシャフト２５を反対時計回りに緩徐に回転させる。同時に、第３の本体部１４に取付けられた駆動モータ２２は第３の本体部１４を第４の本体部１５に接続するピボットシャフトを時計回りに迅速に回転させる。
【００２７】
図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃには、第２の本体部１３が軌道ジオメトリの生成に関与する場合におけるパノラマ照射の異なる位相の例が示されている。この中で、図７Ａは照射の開始における本体部の位置を示し、図７Ｂは照射の中途における本体部の位置を示し、図７Ｃには照射終了時の本体部の位置が示されている。本体部の回転方向は図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃと同じように図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃの矢印で示されている。照射の開始において、第２の本体部を回転する駆動モータはピボットシャフト２４を時計回りに回転させ（図７Ａ参照）、第１の本体部１２を第２の本体部１３に接続するように制御され、照射の中間点を通過した後、回転方向は反対時計回りに変更される（図７Ｂ参照）。第３の本体部の駆動モータ２２は、第２の本体部１３に取り付けられており、第２の本体部を第３の本体部１４に接続するシャフト２５を反対時計回りに緩徐に回転させる。同時に、第３の本体部１４に取付けられた駆動モータ２２は第３の本体部１４を第４の本体部１５に接続するピボットシャフトを時計回りに迅速に回転させる。駆動モータ２１、２２及び２３はパルスモータまたは同様のパルス制御型アクチュエータ装置であることが最も有利である。
【００２８】
照射開始前に、すべての可動本体部を片側に方向を変え、患者の位置決め支持１６への妨害とならないアクセスを提供し、操作員により患者の照射のための正しい位置への障害とならない整列を可能とする。図８には患者１７が適切に位置決めされていることが示されている。患者１７の位置決め後、装置の可動本体部はロボットまたは手動のいずれかにより初期位置に駆動され、図９に示した通り照射を開始する。
【００２９】
図１０Ａの側面図には、本体部１３、１４及び１５が極限位置に制御されているときのそれらの手動配列が示されている。図１０Ｂには同じ状態を上から視た図が示されている。従来のパノラマＸ線撮影装置と比べて、本発明はＸ線撮影装置の本体からＸ線源を明らかに離隔させることが可能であり、これにより頭型測定用Ｘ線撮影における利用可能性が改善される。
【００３０】
図１１には頭型測定用照射のために変更された本発明による装置の構造が示されている。この中で、この装置には頭部Ｘ線規格撮影に適した頭部固定装置支持アーム(cephalostat support arm)２７及びＸ線検出器２８が補足されている。
図１２の最上図には本体部１３、１４及び１５の位置、及び頭部固定装置の補助部品２７及び２８の位置が示されている。
図１３には本発明による装置が輸送ケースにコンパクトに配置され、輸送コストを最小限に抑える様子が示されている。線図に示された構成では、装置の第１の本体部１２はその可能な限り最短の長さに駆動された伸縮支柱を含む。第２の本体部１３、第３の本体部１４及び第４の本体部１５は患者支持１６の上の空間に互いに結合されていることが示されている。図１３に示した装置のコンパクトな構成を利用して、記憶装置またはＸ線撮影操作室における装置から離して保管することができる。
【００３１】
図１４Ａは側面からの図１３及び上からの図１４Ｂの状態を示す。
図１５には第４の本体部１５のＸ線検出器ヘッドが取外し可能に変更され、Ｘ線検出器用の取付け溝４７を備えた本発明による装置が示されている。装置と並んで、変更可能なＸ線検出器用の支持手段と共にストレージポスト(storage post)４４が設置されている。Ｘ線撮影記録手段のストレージポスト４４は多数の異なる種類の検出器のための記憶機能を組み込んでいる。このため、適切な種類の検出器をすべての照射状態のために選択することができ、本発明による装置では検出器をロボットにより引出し／取付けることにより選択が行われる。図１５には、ストレージポスト４４が例えば最上部にディジタルＸ線検出器４５と共に、その下にＸ線撮影フィルムホルダを保持することが示されている。
【００３２】
図１６には本発明による装置の可動本体部１３、１４及び１５が、第４の本体部１５のＸ線検出器取付けヘッドを有する位置に回転され、ストレージポスト４４に接近していることが示されている。装置の第１の本体部１２には高さ調節のための伸縮機能が備えられ、第４の本体部１５はＸ線撮影フィルムホルダ４６のレベルに来ている。この位置でフィルムホルダ４６は第４の本体部１５に付装させることができる。
【００３３】
図１７にはＸ線撮影フィルムホルダがＸ線源１０に対して反対側の第４の本体部１５に付装し、本発明による装置がパノラマ照射の準備ができていることが示されている。フィルムホルダ４６には取付け溝４７と互換性の固定手段が装備されている。他の種類の取付け手段でもすべて使用できることが明らかである。
図１８には本発明による装置の可動本体部１３、１４及び１５が、第４の本体部１５のＸ線検出器取付けヘッドを有する位置に回転され、ストレージポスト４４に接近していることが示されている。装置の第１の本体部１２には高さ調節のための伸縮機能が備えられ、第４の本体部１５はＸ線撮影フィルムホルダ４６のレベルに来ている。この位置でＸ線検出器４５は第４の本体部１５に付装させることができる。
【００３４】
図１９にはディジタルＸ線検出器４５がＸ線源１０に対して反対側の第４の本体部１５に付装し、本発明による装置がパノラマ照射の準備ができていることが示されている。ディジタルＸ線検出器４５には取付け溝４７と互換性の固定手段が装備されている。他の種類の取付け手段でもすべて使用できることが明らかである。
図２０にはディジタルＸ線検出器４５が最初にストレージポストからロボットにより引出されて、第４の本体部１５に付装される状態が示されている。次に、検出器をロボットにより頭部固定装置支持アーム２７の検出器取付けヘッドに持って行き、前記頭部固定装置支持アーム２７に付装する。他の種類のＸ線撮影記録手段でもすべてＸ線検出器として使用することができる。
【００３５】
図２１には本発明による装置が頭型測定用の照射の準備のできていることが示されている。図２１の状態は、その他の点では取外し可能で自由に移動可能なＸ線検出器であることを除いて図１１とほぼ同じである。図２２は図２１を上から視た状態であり、本発明による装置における異なる構成要素の相互の配列及び間隔の十分な全体図を示している。
【００３６】
図２３には２つの分離Ｌアーム５４、５５に代えた第４の本体部１５を有する本発明による装置の別の実施例が示されている。この中でＸ線源１０はＬアーム５４に接続され、他のＬアーム５５はＸ線検出器２０を保持する。他の本体部は重ね合わせた配列で操作する２つのアーム５２、５３によって代えられる。この配置は異なるＸ線撮像モードで必要なさまざまな軌道ジオメトリのすべてを単純構造の助けを借りて実行することを可能にする。図２３に示した実施例では本発明による装置のＳＣＡＲＡアームを構成する別の配置が示されている。この構成では、例えば頭型測定用の照射のために、アームが互いから十分に離隔できる限りは、分離アームと共に配列する。この中で、本体部５２及び５３は垂直に普通の整列したピボットシャフトによって第１の本体部１２に接続され、本体部５２はそれに接続された本体部５４を保持し、本体部５３はそれに接続された本体部５５を保持する。Ｘ線源１０は本体部５２及び５４によって軌道移動し、Ｘ線検出器は本体部５３及び５５によって軌道移動する。さらに、Ｘ線源１０を適合し、Ｌアーム５４に対して垂直軸の周囲を自由に回転させ、またＬアーム５５に対してＸ線検出器２０もそれぞれ回転させる。Ｘ線源１０及びＸ線検出器２０の回転移動は能動アクチュエータの助けを借りて実行することができ、パルスモータまたは同様のパルス制御アクチュエータを用いることが有利である。この種類の構造を用いて、本発明による装置は、例えば頭部Ｘ線規格撮影用の別のアクセサリを必要とすることなく、上記のＸ線撮像モードのすべてを実行することができる。
【００３７】
図２４には頭型測定用の照射時のアームの位置が示されている。本体部５２及び５４はほぼその極限位置で回転し、本体部５３及び５５はそれぞれ、ほぼその極限位置の反対方向に回転する。このようにして、Ｘ線源１０及びＸ線検出器２０は互いに最大に離隔することができる。患者１７はＸ線検出器２０に接近して立っていることが示されている。
【００３８】
図２５Ａ及び２５ＢにはＳＣＡＲＡアームの位置がパノラマ照射の２つの異なる位置を例示するやり方で示されている。照射の両方の位相時、本体部５２及び５３は互いに対して平行に固定のままにしておくことができ、本体部５４及び５５はパノラマ撮像モードに必要に応じてＸ線源１０及びＸ線検出器２０の相互軌道移動を生成する。図２５Ａには、アームシステムの本体部のすべてが互いに対して平行に駆動されることが示されている。図２５Ｂには、本体部５４及び５５が本体部５２及び５３に対してほぼ直交位置に回転されることが示されている。Ｘ線投射の他の位置はこれらの極位置間の中間位置により形成される。または、Ｘ線投射の対応する軌道ジオメトリは、本体部５２及び５３を重ね合わせた位置に進めるのではなく、むしろ、それらの位置を予め規定された軌道上に制御することによって実現することができる。同時に、Ｘ線源１０及びＸ線検出器２０の位置は、伝導Ｘ線ビームの記録を促進するために、常時それらの位置を互いに対面させるように回転しなければならない。
【００３９】
応用によっては、上述した装置は本発明の発明精神の範囲内でさまざまな方法で変更することができる。本発明の一部の実施例では、ピボットシャフトを用いることなく、他の本体部１３を第１の本体部１２に固定して付装してもよい。または、第２の本体部１３を壁及び／または天井に直接的に且つ固定的に取付け、装置の第１の本体部１２と共に配列することができ、これにより壁及び／または天井の前記取付け及び固定具として用いられる取付けブロック及び固定手段に代えられる。装置のこの変更態様において、図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃと共に上述したＸ線撮像モードを実現することが可能である。しかし、図１１及び１２に示した頭部固定装置構造は、少なくとも直接的には本実施例による装置において実行することはできない。
【００４０】
最後に、注意が必要なのは、本発明による装置が図２〜１２に明らかに略図の形で示され、実際には図面から削除した多数のさまざまなアクセサリが使用できるということである。Ｘ線検出器２０がＣＣＤセンサまたは同様のものであるとき、装置には当然、例えば、ディジタル形式でＸ線撮影像を保存したり、これをスクリーン上に表示することが可能な必要な電子機器やディスプレイ装置が含まれる。さらに、この装置には患者データや他の情報の従来の記憶／表示システムを補足することができる。
【００４１】
当業者には、上述した本発明の好ましい実施例が複数の方法でその詳細により変化できる本発明の範囲や精神に対して非限定的であることが明白である。
本発明の範囲は添付した請求の範囲に規定されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術におけるＸ線投影の撮像ジオメトリ及びその生成を示す図である。
【図２】本発明によるパノラマＸ線撮影装置の全体を示す図である。
【図３】装置の本体部を接続するピボットシャフトが視認できる、下から斜めに視た装置の可動本体部を示す図である。
【図４】相互移動の駆動モータと共に本発明による装置の可動本体部を示す図である。
【図５】本発明による装置における本体部アクチュエーターモータの駆動装置制御システムを示すブロック線図である。
【図６Ａ】第２の本体部が定常であり、第３及び第４の本体部が移動するように駆動されている場合のパノラマ照射の３つの位相における本発明による装置の本体部位置を示す図である。
【図６Ｂ】第２の本体部が定常であり、第３及び第４の本体部が移動するように駆動されている場合のパノラマ照射の３つの位相における本発明による装置の本体部位置を示す図である。
【図６Ｃ】第２の本体部が定常であり、第３及び第４の本体部が移動するように駆動されている場合のパノラマ照射の３つの位相における本発明による装置の本体部位置を示す図である。
【図７Ａ】第２、第３及び第４の本体部が移動するように駆動され、軌道ジオメトリの生成に関係する場合のＸ線照射の３つの位相における本発明による装置の本体部位置を示す図である。
【図７Ｂ】第２、第３及び第４の本体部が移動するように駆動され、軌道ジオメトリの生成に関係する場合のＸ線照射の３つの位相における本発明による装置の本体部位置を示す図である。
【図７Ｃ】第２、第３及び第４の本体部が移動するように駆動され、軌道ジオメトリの生成に関係する場合のＸ線照射の３つの位相における本発明による装置の本体部位置を示す図である。
【図８】患者位置決め時の本発明による装置を示す図である。
【図９】パノラマ照射の初期位相における本発明による装置を示す図である。
【図１０】それらの極限位置に駆動された本発明による装置の本体部を示す図である。
【図１１】頭部Ｘ線照射用に準備された本発明による装置を示す図である。
【図１２】上から視た図１１の状態を示す図である。
【図１３】その輸送構成で輸送ケースに梱包された本発明による装置を示す図である。
【図１４Ａ】図１３の状態を示す側面図である。
【図１４Ｂ】上から視た図１３の状態を示す図である。
【図１５】本発明による装置と並んで取付け用に適切な各種類のＸ線記録装置のストレージポストを示す図である。
【図１６】Ｘ線撮影フィルムの使用に基づくＸ線記録装置が本発明による装置によってストレージポストから引出された状態を示す図である。
【図１７】Ｘ線撮影フィルムの使用に基づくＸ線記録装置が本発明による装置の使用の準備ができた状態を示す図である。
【図１８】ディジタルＸ線記録装置が本発明による装置によってストレージポストから引出された状態を示す図である。
【図１９】ディジタルＸ線記録装置が本発明による装置の使用の準備ができた状態を示す図である。
【図２０】Ｘ線記録装置が本発明による装置によって頭部固定装置アームに移動された状態を示す図である。
【図２１】頭部撮影照射用に準備したときの本発明による装置における本体部の位置を示す図である。
【図２２】下から視た図２１の状態を示す図である。
【図２３】Ｘ線源とＸ線検出器の相互移動がパノラマ照射が準備されたアームと共に２セットの駆動アームによって仕遂げられた本発明による装置の別の実施例を示す図である。
【図２４】頭部撮影照射が準備された図２３の装置を示す図である。
【図２５Ａ】２種類のパノラマ投影に対応した位置に駆動された図２３の装置を示す図である。
【図２５Ｂ】２種類のパノラマ投影に対応した位置に駆動された図２３の装置を示す図である。

Claims

頭部Ｘ線撮影装置であって、第１、第２、第３、第４の本体部を有し、第２の本体部（１３）は一端において第１の本体部（１２）に、他端において第３の本体部（１４）に接続され、第３の本体部（１４）は他端において第４の本体部（１５）に接続され、第４の本体部（１５）は一端に取付けられたＸ線源（１０）及び他端に取付けられたＸ線検出器（２０）を有し、第２の本体部（１３）と第３の本体部（１４）は第１のピボットシャフト（２５）を介して互いに接続され、第３の本体部（１４）と第４の本体部（１５）は第２のピボットシャフト（２６）を介して互いに接続され、両方のピボットシャフト（２５、２６）は実質的に互いに対して平行であり、
第１及び第２のピボットシャフト（２５、２６）は両者間の距離が一定になるように配置され、
第３の本体部（１４）は第１の能動アクチュエータ（２２）によって第２の本体部（１３）に対して回転可能に適合され、
第４の本体部（１５）は第２の能動アクチュエータ（２３）によって第３の本体部（１４）に対して回転可能に適合され、
第４の本体部（１５）の回転移動は制御手段（３１〜３５）による両能動アクチュエータ（２２、２３）のプログラム制御操作によって実行され、Ｘ線源（１０）とＸ線検出器（２０）を所定の軌道に沿って移動させ、この軌道上で対象物が鮮明にＸ線撮影されるようにすることを特徴とする頭部Ｘ線撮影装置。
第４の本体部（１５）は、着脱可能に接続されたＸ線源（１０）を一端に、着脱可能に接続されたＸ線検出器（２０）を他端に有する水平部材を含むＣアームであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
第４の本体部（１５）は垂直軸の周囲に回転可能に適合された２つのＬアームからなり、一方のＬアームはＸ線源（１０）に、他方のＬアームはＸ線検出器（２０）に接続されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
第１の本体部（１２）及び第２の本体部（１３）は、能動プログラム制御アクチュエータ（２１）に接続された第３のピボットシャフト（２４）によって互いに接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項記載の装置。
第１の本体部（１２）及び第２の本体部（１３）はピボットシャフトを用いることなく互いに永続的に接続され、または、第２の本体部（１３）は装置の操作スペースの壁、天井または他の同様の構造物に直接取付けられていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項記載の装置。
第１及び第２のピボットシャフト（２５、２６）の軸は互いに平行であり、第３のピボットシャフト（２４）の軸は第１及び第２のピボットシャフトの軸と平行であることを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。
第１の本体部（１２）及び第２の本体部（１３）の少なくとも一方に取付けた支持アーム（２７）によって装置に接続される頭部固定装置（２７、２８）をさらに備え、頭部固定装置（２７、２８）の使用時、第１の本体部（１２）の反対側で、第２及び第３の本体部（１３、１４）は支持アーム（２７）に対して平行に整列されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項記載の装置。
第１の本体部（１２）は伸縮アームにより形成され、伸縮アームの拡張または収縮により第２、第３及び第４の本体部（１３、１４、１５）と本体部に取付けられたアクセサリの高さが制御され得ることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項記載の装置。
第３及び第４の本体部（１４、１５）は、患者の位置決めを助けるために、手動で位置決め可能であり、さらに、第２の本体部（１３）が第１の本体部（１２）に対して可動に取り付けられている場合は、第２の本体部（１３）も手動で位置決め可能であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項記載の装置。
制御手段（３１〜３５）は駆動装置ユニット（３３、３４、３５）を介して複数の能動アクチュエータ（２１、２２、２３）、最も有利にはパルス制御モータを制御するために適合されるキーボード（３１）及び中央コンピューティングユニット（３２）を含むことを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１項記載の装置。
Ｘ線検出器（２０）はカセットホルダ及びその移動手段を備えるＸ線撮影フィルム、またはＣＣＤセンサ、またはディジタル画像蓄積手段及び蓄積手段に接続したディスプレイ手段を備える他の種類のＸ線検出器であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか１項記載の装置。
前記装置は、第２の本体部（１３）、第３の本体部（１４）及び第４の本体部（１５）を互いに垂直方向に折り重なるように配置することにより、輸送及び／または保管のために小型化することができることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項記載の装置。
前記装置はＸ線検出器を保存するためのストレージポスト（４４）を含むことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか１項記載の装置。
第２の本体部は単一部材水平アームを含むことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１３項のいずれか１項記載の装置。
第２及び第３の本体部は一方が他方の上に取付けられた２つの水平アーム（５２、５３）を含み、各水平アームは一端で第１の本体部（１２）に接続され、他端には第４の本体部を形成するＬアーム（５４、５５）が取り付けられることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１４項のいずれか１項記載の装置。
Ｘ線検出器は取り外し可能であり、ストレージポスト（４４）と第４の本体部（１５）または頭部固定装置支持アーム（２７）との間で手動または自動で移動可能であることを特徴とする請求の範囲第１３項〜第１５項のいずれか１項記載の装置。
アームアクチュエータ機構はストレージポスト（４４）と第４の本体部（１５）またはＬアーム（５５）もしくは頭部固定装置支持アーム（２７）との間でＸ線検出器を移動させることを特徴とする請求の範囲第１５項または第１６項記載の装置。