JP4917727B2 - ディジタルカメラ、イメージング装置、及びディジタルイメージング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ディジタルカメラ、イメージング装置、及びディジタルイメージング方法に関する。
【０００２】
特に、本発明の目的の１つは、歯科医療用のパノラマイメージング及び他の断層イメージングと、頭蓋計測イメージングに使用されるディジタルカメラ及びイメージング装置とに関しており、この場合、画像情報を受信する手段によってカバーされる領域は、画像形成面上にイメージングされるべき対象の投影よりも本質的に小さい。この文脈において、画像形成面は、イメージングされるべき対象の投影が形成されるところの仮想平面又は仮想面を意味する。
【０００３】
更に、本発明は、ディジタルイメージング方法に関しており、この方法においては、イメージングされるべき対象が、放射線を浴びせられると共に、放射線は、画像情報を受信する手段によって検出され、その手段によってカバーされる領域は、画像形成面上にイメージングされるべき対象の投影よりも本質的に小さい。
【０００４】
種々の断層イメージング方法及び透視イメージング方法が、多くの種類の用途に使用されている。数ある中で、医療イメージング用途及バイオ技術イメージング用途においては、Ｘ線、ガンマ線又はベータ線を、イメージングされるべき対象を貫通させて更に画像形成面まで向けるのが、普通である。ディジタルイメージング方法は、フィルムを使用する伝統的なイメージング方法の側面において発展させられてきており、そして、これらの方法においては、ＣＤＤセンサー(Charge-Coupled Device)又はＣＭＯＳセンサー(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)のような半導体センサーが、画像形成面として使用されている。通常、そのような半導体センサーにおいては、Ｘ線は、先ず、放射線であって、その波長が可視光の領域内にあるものに変換されるが、進歩しつつある技術は、Ｘ線が電気的な形態に直接変換され得るところのセンサーをも導入しつつある。
【０００５】
ディジタルイメージング装置によって提供される多くの利点にも拘らず、それらは、非常に多くの場合において期待されている程には普及していない。ディジタルカメラの価格が、それに影響を及ぼしてきた本質的な因子のうちの１つの因子である。カメラにおいて使用される半導体センサーは、通常、シリコンで作られており、センサーのサイズの拡大に伴い、その表面積当りの製造コストは、指数関数的に上昇する。このことが、広いイメージング面を必要とする用途において、１つの半導体センサーを具備しているカメラが非常に高価になる理由である。
【０００６】
この用途において提供される本発明は、歯科医療用Ｘ線イメージングのニーズに鑑みて発展させられてきており、このため、それは、以下において、主としてその分野の用途の観点から説明されよう。当然、本発明は、多くの他のイメージング形態との関連での使用に対しても適している。
【０００７】
歯科医療用Ｘ線イメージングは、３つの主要なセクションに分割されており、それらのうち、所謂口腔内イメージングにおいては、個々の歯又は数本の歯をイメージングするのが、代表的であり、所謂パノラマイメージングにおいては、歯列弓が、層として即ち断層画像として平面へイメージングされ、そして、所謂頭蓋イメージング又は頭蓋計測イメージングにおいては、頭蓋全体が、透視画像としてイメージングされる。更に、パノラマイメージング用に使用される多くの装置は、歯列弓の種々の領域の他の断面画像を撮るのにも適している。本発明は、パノラマイメージング形態及び他の断層イメージング形態との関連における使用並びに頭蓋イメージングとの関連における使用に特に適しており、これらの全ては、通常、同じイメージング装置によって作られる。特に頭蓋計測イメージングにおいては、大きい表面積を備えている画像情報受信手段に対するニーズが、歯科医療用イメージング用途の商業化の観点から問題になっている。イメージングされるべき領域と直接釣り合うサイズを有しているセンサーで頭蓋画像を撮るには、パノラマイメージングにおいて通常使用されているセンサーよりも何十倍も大きいセンサーの使用が、必要となろう。
【０００８】
歯科医療用の頭蓋画像は透視画像であるので、非常に幅の広いビーム及びフィルムであって、所望されている領域が単一のショットとしてイメージングされ得るものを用いることにより、通常、それは、撮られる。他方、パノラマイメージングにおいては、幅の狭いビームを用いることにより、断層画像が、通常、生成されると共に、イメージングされるべき領域が、それによって走査され、イメージングされるべき領域上をビームが移動する際に、対象に対するビームの入射角を連続的に変化させることにより、所望されている組織の層をイメージングする断層撮影作用が、生じさせられる。この所謂狭ビーム断層撮影法においては、イメージング手段(放射線源及び画像情報レシーバー)の移動が、制御された態様で実行され、もって、倍率ファクター、即ち、ビームの中心(＝放射線源)の、画像情報レシーバーからの距離とイメージングされるべき領域からの距離との間の関係である係数を掛けられた、イメージングされるべき領域におけるビームの垂直走査速度に対応する、横断速度を備えているビームに関連して、レシーバーは、移動している。この定義において、検出器は、主として、放射線写真フィルムに頼っており、そして、ディジタルイメージングにおいては、イメージングされるべき組織層に関連する画像情報レシーバーの移動は、半導体センサーの面における電荷移動のような、適切な電気的機能によって置き換えられ得る。機械的には、このイメージング方程式は、以下の形
Ｖ_F ＝ ( Ｌ_FF / Ｌ_OF ) × Ｖ_O
で与えられ、式中、Ｖ_F ＝ フィルム移送又はそれに対応するセンサーによる電気的機能の速度、Ｌ_FF ＝ 放射線源の中心からの、フィルム又はそれぞれのエレメントの距離、Ｌ_OF ＝ 放射線源の中心からの、イメージングされるべき対象の距離、且つＶ_O ＝ 対象内におけるビームの、イメージング形成面に平行な、前進速度である。従って、好結果のパノラマイメージングへの試験準備は、イメージングの間、イメージングされるべき領域の、画像情報を受信する手段と放射線源との、互いに他方に関するそれぞれの位置が、その理論的なイメージング方程式に服従する状態に、可能な限り精密に、連続的に留まる、ということである。
【０００９】
ディジタルパノラマイメージングにおいては、ビームの走査運動が、狭センサーによって追従され、その狭センサーからの画像データが、走査の間、読み出される。パノラマ画像及び頭蓋計測画像は、通常、同じＸ線イメージング装置によって撮られるので、頭蓋領域の透視画像を撮るのにも所謂走査スロットイメージング技術を用いることは、当然の考えである(例えば、"Direct digital extraoral radiology of the head and neck with a solid-state linear radiographic detector", McDavid, W.D. et al., Oral Surg Med Oral Pathol 1992; 74:811-7)。このようにして、イメージングに必要とされるセンサー面が、かなり縮小され得る。しかしながら、用途によっては、少なくとも理論的な誤差を画像に引き起こすような態様で、走査が、実行されてきた。即ち、ビームが、画像情報レシーバーと垂直に衝突すべく位置させられ、そして、ビームを通過させるようにして垂直に対象を搬送することにより、又は、対象を固定位置に位置させ且つ対象を通過する平行同期運動で放射線源及び画像情報レシーバーを移動させることにより、対象の走査が、実行される。これらの種類のイメージングモードは、真の透視画像は生成しないが、実際のところ、断層画像を生成し、この断層画像においては、断層撮影の結果のサイズは、使用されるビームの幅に依存する。これに加えて、この方法で得られた画像の解釈は、医師には不慣れである。何故ならば、それらの投影幾何学配置が、水平方向及び垂直方向において異なっており、従って、透視Ｘ線画像の伝統的な幾何学配置から逸脱しているからである。
【００１０】
実際的な用途の観点から、頭蓋計測イメージング及びパノラマイメージングの両方においての同じセンサーの使用は、数ある中で、カメラの製造及びセンサーのストックの管理に関する解決策として、望ましいであろう。何故ならば、製造開始時のコストと、製造数が多くなった場合には、ユニット当りのコストとが、下がり得るからである。しかしながら、ディジタルパノラマイメージングにおいて通常使用されるセンサーの高さは、頭蓋計測イメージングに関して、幾つかの特殊な用途においてのみ、十分であり、このことが、市場に対して２つの異なるセンサーが製造されなければならない理由である。従って、走査スロットイメージングそれ自体は、単一のセンサーのみで間に合わせることを可能にし得るところの解決策を提供しない。
【００１１】
実現可能な事柄それ自体は、頭蓋計測イメージングセンサーを、センサーの高さが部分的にのみ利用されるような態様でパノラマイメージングにおいて使用することであろうが、この解決策でさえ、商業的な観点から問題がある。頭蓋計測イメージングに対して十分に高いセンサーは、２つのパノラマセンサーよりも高価であり、即ち、現在の価格では、頭蓋計測イメージングに必要なカメラは、残りのイメージング設備全体よりも高価でさえあろう。通常、パノラマ装置の約３分の１にしか頭蓋計測イメージング手段が設けられていないように、このことに関し且つ上述した点に関し、ディジタル頭蓋計測イメージング用途がそれ程普及していないのも、良く理解され得る。
【００１２】
パノラマイメージング及び頭蓋計測イメージングに対しての同じディジタルカメラの使用は、例えば、米国特許第５,５７９,３６６号において考慮されている。この文献は、頭蓋計測イメージング用途に対してさえ十分に高いセンサー、即ち、単なるパノラマイメージングのニーズの観点からは高価で寸法が大き過ぎるカメラを使用するという明白な考えの下に、主として、一次元ディジタルカメラを論じている。走査頭蓋計測イメージングにおいては、イメージング走査が水平方向になされるにせよ又は垂直方向になされるにせよ、いずれの場合にも、パノラマイメージングにおけるよりも大きいセンサーが、必要とされる。
【００１３】
前記米国特許文献に係る実際の発明は、カメラインターフェース構成体に関しており、このカメラインターフェース構成体は、それ自体を使用するのは容易であるように思われるが、潜在的な問題の源を含んでもいる。異なるイメージング位置での同じカメラの使用は、パノラマイメージングステーションと頭蓋計測イメージングステーションとの間での繰り返される移送を必要とし、そして、これらの行動は、例えばカメラを落とした場合のように、高価なカメラを損傷する危険性を常に孕んでいる。しばしば繰り返される取り外し及び取り付けは、機械的な、特に電気的な、カメラのインターフェースに関する解決策を必要とする。実際、その文献に係るインターフェース解決策における課題は、イメージング装置内でのカメラの精密な且つしっかりとした位置決めであることが判明しており、その位置決めは、特に走査スロットイメージングにおいて重大である。
【００１４】
また、他のイメージング用途との関連においては、半導体センサーの表面積/価格問題を解決すべく、異なる解決策が、講じられてきた。通常、これらの解決策においては、画像形成面の一部のみをカバーするセンサーが、使用され、これらのセンサーは、露光の間中、又は個々の露光の間、移動させられ又は移送される。例えば、乳房撮影装置においては、異なるモザイクパターン又はチェス盤パターンに構成されているセンサーが、使用され、これらのセンサーは、２つ以上の異なる露光の間、移動させられる。通常、異なるモジュールでの実現は、高価であり、そして、それらを実際に機能させるには、モジュールの結合が、特にそれらの結合の目的がモジュールを用いた均一なセンサー面を構成することである場合には、極めて精密になされなければならなかった。
【００１５】
特許文献ＷＯ９５/１２１３３号は、モジュール式センサー構成体を提供しており、このモジュール式センサー構成体は、異なる放射線イメージング用途及び断層イメージング用途に使用されるべく、ジグザグパターンの形態に構成されている。しかしながら、それ自体は技術的に優れたその解決策は、多分、少なくとも部分的に、均一なパノラマ画像がその種のセンサーによっては達成され得ないという事実が原因で、少なくとも医療用イメージングとの関係においては、商業的には成功していない。その文献に係るセンサー構成体においては、センサーモジュールは、異なる段階において、走査運動の方向に、常に移動しており、即ち、回転中心に関して、それらは、各瞬間に異なる位置にあると共に、異なる投影から対象を連続的にイメージングしており、即ち、それらは、異なる幾何学的配置に基づいた画像を形成する。従って、そのようなセンサー構成体は、走査運動と平行な異なる投影のストライプから形成される画像を生成し、この場合、それらの境界においては、不連続点が、存在し得る。特に、(歯科医療用)医療用放射線イメージングにおいては、画像におけるそれらの種類の欠陥は、受け入れられ得ない。
【００１６】
従って、本発明の目的は、上述した問題を低減させるべく、ディジタルイメージング技術を進歩させることである。特に、その目的は、走査スロットイメージングに適しているカメラであって、製造し且つ取得するのが比較的に安価であるものと、この種のカメラで使用するためのイメージング装置と、対応する技術に基づくイメージング方法とを進歩させることである。この様にして、ディジタル技術への投資は、より正当と認められるようになると共に、その導入に対する敷居は、より低くなる。数ある中で、ディジタル技術は、医師の仕事をより容易にするであろう。何故ならば、それは、より良好な品質の画像を得るのを可能にし、従って、より精密な診断を可能にし、写真と電気的な形態でのそれらの管理とを、残りの、患者と予約の管理とに関する書類と共に、節約することをさえ可能にする。
【００１７】
本発明の一の目的は、カメラであって、特に同じイメージング装置内において、場合によっては、その異なるイメージング位置において、２つ以上のイメージングの形態において使用され得る、特に断層イメージング及び透視イメージングの両方において使用され得るものを提供することである。更に、本発明の目的は、ディジタルイメージング方法をも提供することであり、その方法によれば、サイズが異なってさえいる対象の断層画像及び透視画像の両方を撮るのに、同じカメラが、使用され得る。
【００１８】
更に、本発明の一の目的は、カメラであって、そのセンサー面が、簡単に且つ普通のコストで改造され得るものを提供することであり、そして、このことは、本発明の一の目的が、モジュール式のセンサー構成体を使用する、そのようなカメラを提供することである、ということを意味している。本発明の一の追加の目的は、カメラ用のモジュール式センサー構成体を提供することであり、これにより、カメラの基本的な構造を変える必要なく、カメラの特性が、容易に変更され得、そして、本発明の一の更に追加の目的は、カメラ用のモジュール式センサー構成体を提供することであり、これにより、カメラのセンサー面を拡大すべく、モジュールをカメラに追加することが、容易になり、又は、カメラの使用のされ方が、異なるイメージングモードと異なるサイズの対象のイメージングとが同じカメラで可能になるようにして、変更され得る。
【００１９】
本発明の具体的な目的は、歯科医療用のパノラマイメージング及び他の断層イメージングに適しているカメラを提供することであり、そのカメラは、歯科医療用の頭蓋計測イメージングにも適するように、比較的容易に且つ経済的に改造され得る。
【００２０】
更に、本発明の一の目的は、カメラ用のモジュール式センサー構成体を提供することであり、これにより、カメラは、特に唯１つのモジュールのみを利用する断層イメージングにおいて、センサー構成体の一部のみを利用しつつ使用され得る。
【００２１】
本発明の一の追加の目的も、センサー構成体を提供することであり、これにより、壊れたセンサーモジュールは、新しいモジュールにより、場合によっては他のモジュールと同一であるモジュールにより、簡単に取り替えられ得る。
【００２２】
本発明の更に追加の目的は、カメラ用のモジュール式センサーシステムを提供することであり、これにより、モジュールのセンサー面及び/又はモジュールに属する回路板が、異なるレベルに位置させられ得る。
【００２３】
本発明の一の特別な目的は、イメージング装置を提供することであり、このイメージング装置においては、本発明に係る同じカメラが、断層イメージング及び透視イメージングの両方に、特に、歯科医療用のパノラマイメージング及び頭蓋計測イメージングの両方に、使用され得る。
【００２４】
更に、本発明の一の追加の目的は、イメージング装置を提供することであり、これにより、本発明に係るカメラが、一のイメージングステーションから別のイメージングステーションへ容易且つ安全に移動させられ得ると共に、その正しいイメージング位置に精密に位置させられ得る。
【００２５】
更に、本発明の一の追加の目的は、カメラ接続構成体を提供することであり、それは、少なくとも２つのイメージング目的のために、カメラをそのイメージングステーションへ正しく接続すべく、少なくとも２つの構造的に異なるコネクターから成っている。
【００２６】
更に、本発明の一の追加の目的は、少なくとも２つの異なるイメージング目的用に設計されているイメージング装置を提供することであり、そのイメージング位置においては、カメラをイメージング装置に接続するための、構造的に異なる接続構成体が、存在する。
【００２７】
更に、本発明の一の追加の目的は、カメラのモジュールから受信された画像情報を排他的にカメラのモジュールに割り当てられている信号路を介してカメラから外へ向けるべく、特に、断層イメージング用の１つのモジュールからの画像情報を断層イメージングステーションに排他的に適している接続構成体を介してカメラから外へ向けるべく、カメラの接続構成体を利用することである。
【００２８】
本発明の一の追加の目的は、カメラの取り外し及び接続がカメラそれ自体及びその接続構造体を損傷する危険性を可能な限り含まないようにして、２箇所以上の使用地点でのカメラの使用可能性を実現することである。
【００２９】
更に、本発明の一の追加の目的は、カメラの接続構成体であって、その電気的接続部が機械的応力に傷付くことが可能な限りなくなるものを実現することであり、その機械的応力は、やがては、それらを損傷し、そして、断続的な電力接触不良へと、又は永久的な故障へとさえ導き得る。
【００３０】
更に、本発明の一の追加の目的は、カメラの接続構成体を実現することであり、それは、比較的簡単にではあるが、同時に、可能な限り精密に且つ移動不能に、そのイメージングステーションへ位置させられ得る。
【００３１】
更に、本発明の一の追加の目的は、カメラの接続構成体を実現することであり、例えばカメラ上への異常に強い外部の力によって引き起こされ得る電気的な安全性に関する危険を最小にすべく、それは、イメージング装置内へのその確固とした且つ安全な装着を保証しよう。それらの力は、例えばカメラに躓くことによって引き起こされ得、もって、接続構造体は、折れ曲がり、短絡を引き起こし、従って、イメージング装置とカメラとに潜在的な損傷を引き起こし、電気的な衝撃の結果としての身体の障害をさえ引き起こし得る。
【００３２】
更に、本発明の一の追加の目的は、イメージング装置を提供することであり、このイメージング装置においては、カメラ用に意図されている接続構成体が、別々の機械的接続構造体及び電気的接続構造体を用いて実現されている。
【００３３】
更に、本発明の一の追加の目的は、接続構成体を実現することであり、その機械的接続構造体及び電気的接続構造体は、相互に分離させられており、例えば、カメラハウジングの異なる面に物理的に置かれる。
【００３４】
更に、本発明の一の追加の目的は、接続構成体を実現することであり、これにより、カメラの固定が、位置決め−機械的接続部のロック−電気的接続から成る、強制的なシーケンスにおいて行なわれよう。
【００３５】
本発明の本質的な特徴は、添付されている請求項に詳細に示されている。これらの主要な特徴のうちの１つの特徴は、ディジタルカメラのモジュール式センサー構成体であり、センサー面、又は或る平面上のそれらの投影、特に放射線源の中心に関する点投影を考慮するに、このセンサー構成体は、少なくとも２つのセンサーモジュールによって形成されている重なり組立体から成っており、又は、このセンサー構成体は、少なくとも第１モジュールを含んでいる構造体であって、この種類の組立体を提供すべく、少なくとも１つの別のモジュールをこの組立体に機能的に接続すべく構成されている手段を備えているものから成っており、これにより、第１モジュールは、走査断層イメージング用に使用されるべく構成されており、且つ、この前記モジュールは、少なくとも１つの別のセンサーモジュールと共に走査透視イメージング用に利用されるべく構成されている。同様に、これらの特徴に係る方法においては、特に、モジュール式センサー組立体のうちの１つのモジュールユニットが、断層イメージング用に使用され、そして、この同じモジュールは、このセンサー組立体に属する少なくとも１つの別のモジュールと共に、透視イメージング用にも使用され、これにより、この第１モジュールによってイメージングされ得る領域よりも広い領域のイメージングさえも、可能になる。
【００３６】
特に、本発明に係る重なりモジュール組立体は、センサー構成体であって、センサーモジュールが、相互に重なっている位置に位置させられているものを意味し、もって、
センサーモジュールのセンサー面、又は直角座標系ｘ,ｙ,ｚの軸ｙ,ｚによって形成される平面上のそれらの投影であって、ここでの投影が、特に、イメージングに使用される放射線源の中心と前記センサー面とを介して前記平面へイメージングされる点投影を示しているものを考慮するに、
それらの各々は、この平面上の異なる領域をカバーし、
軸ｙの方向に進む場合において、
軸ｘ,ｚによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影は、順序が前の投影とは異なる領域をカバーし、且つ
軸ｘ,ｙによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影は、同じ領域を少なくとも部分的にカバーすることにより、順序が前の投影のそれと衝突する。
【００３７】
従って、この定義に係るモジュール式構造体は、軸ｙの方向に進む場合において、軸ｘ,ｚによって形成される平面上の順序が次の各投影が順序が前の投影とは異なる領域をカバーし、これらの領域の境界が衝突するようにして、構成され得る。
【００３８】
本発明に係るセンサー構成体を備えているカメラが、本発明に係る走査スロット技術を使用するイメージング装置内に位置させられると、ビームの走査運動の方向は、上記の定義の軸ｚの方向である。
【００３９】
以上のように、センサー組立体は、断層イメージング用に使用される第１センサーモジュールのみから成り得、そして、これに加えて、必要とされている空間のような手段と、それに取着されている手段であって、重なりモジュール式構造体を形成すべく、少なくとも１つの別のセンサーモジュールをこの構成体に機能的に接続するものとを具備し得る。
【００４０】
以下、本発明が、その好適な実施形態を用い且つ添付図面を参照して、より詳細に記載されよう。
【００４１】
図１は、一の、典型的で伝統的な、フィルムを使用するパノラマ頭蓋計測イメージング装置を示しており、このイメージング装置は、本体部１と、それに移動可能に取着されている別の本体部２とを具備しており、更に、懸垂アーム３が、第２本体部２に移動可能に取着されており、この懸垂アームの本質的に両端部に、パノラマイメージングに使用される放射線源４と画像情報レシーバー５とが、配置されている。図１に係る装置においては、その画像情報レシーバー５は、フィルムカセットであるが、それは、また、懸垂アーム３に取着されているディジタルカメラであってもよい。更に、イメージングされるべき対象用の位置決め手段も、通常、パノラマイメージングにおいて使用され、それらの位置は、図１において参照番号６で示されている。装置の機能を制御すべく、通常、それは、ユーザーインターフェース７をも具備している。
【００４２】
図１に係る装置には、頭蓋計測画像を撮る手段が、取着されており、この場合、それは、別の懸垂アーム８をも具備しており、この場合、頭蓋計測イメージングでイメージングされるべき対象用の位置決め手段９と画像情報レシーバーを位置決めし且つ取着する手段１０とが、それに取着されており、その画像情報レシーバーは、図１に係る装置においては、フィルムカセットである。
【００４３】
更に、この種の装置のディジタル用途を考慮して、カメラ５のパノラマイメージングステーション１１及び頭蓋計測イメージングステーション１２が、図１において参照番号１１及び１２でそれぞれ指示されている。これらのイメージングステーションは、図５及び図６に係る発明の実施形態との関連で、後に言及されよう。
【００４４】
図１に示されているイメージング装置を用いる場合、イメージングされるべき対象は、放射線源４と画像情報レシーバー５との間の、参照番号６で指示されている領域内の、所望されている断層イメージング位置、又は頭蓋計測イメージングにおいて使用される位置決め手段９による、所望されている頭蓋計測イメージング位置のいずれかに位置させられる。断層イメージングにおいては、放射線源４と画像情報レシーバー５とを、イメージングされるべき対象の本質的に両側において制御された状態で移動させ、同時に、イメージングされるべき領域が狭ビームで走査されることにより、所望されている組織の層が、イメージングされる。他方、頭蓋計測イメージングの場合には、放射線源４は、頭蓋計測イメージングにおいて使用される位置決め手段９に向けて、そして更に、図１には示されていない画像情報レシーバーに向けてビームを方向付けるべく位置させられる。伝統的なフィルムを使用する装置は、パノラマイメージングモードから頭蓋計測イメージングモードへ装置が変えられる際に、通常、放射線源４と頭蓋計測イメージングステーション１２との間に留まっている構造体(例えば、パノラマフィルムカセット５のホルダー構造体等)が脇に移動させられるべく、構成されていなければならない。特に、同じディジタルカメラ５を使用する用途においては、この問題は、カメラ５の除去が頭蓋計測イメージングステーション１２へ移動させられたカメラ５に向かうビーム用の自由な路を残すのに十分であるように、カメラ５のパノラマイメージングステーションを製作することにより、簡単に解決され得る。
【００４５】
図２は、本発明に係るディジタルカメラ５のカメラハウジング５１の構造を示している。本発明のこの実施形態においては、本発明に係るそれぞれのセンサーモジュール構成体の形態に合っているアパーチャー５３,５３′が、カメラ５の実際のハウジングの部分に配設されており、その部分は、イメージングに使用される放射線を透過させる内張り面で覆われている。更に、カメラ５は、図６との関連で後に詳細に示される、そのカメラ５を位置決めし且つ機械的に固定する手段６０と、カメラの電気的な接続用の手段７０とを具備しており、この手段７０は、カメラ内に別々の接続手段(一方では、種々のイメージングモード用の、他方では、イメージング装置へのカメラの電気的及び機械的接続用の)が存在するように、組み込まれ得る。
【００４６】
図３Ａ〜図３Ｅは、本発明に係る、幾つかのセンサーモジュール構成体を示している。この文脈において、センサーモジュールは、本質的に均一なセンサー面を形成している構造体を、意味している。センサーモジュール２０は、例えば、図３Ａに示されている構造であって、４個のＣＣＤマイクロチップによって形成されているセンサー構造体２１、光ファイバー２２、シンチレーター材料２３、センサー構造体２１のハウジング２４、カバー２５、及び電気的なインターフェース面２６を介してこの構造体に接続されているプリント回路板(ＰＣＢ)２７等から成るものを有し得るが、それは、また、例えば、単一のモノリシックＣＣＤチップから成っていてもよい。
【００４７】
本発明に係るセンサーモジュール構成体は、無数の異なる態様で提供され得、それらの態様のうちの幾つかの態様が、図３Ｂ〜図３Ｅに示されている。画像情報を含んでいる放射線が、カメラ５のセンサーモジュール構成体の形態に本質的に対応しているカメラハウジング５２のアパーチャー５３,５３′を介して、センサーモジュール２０，２０′,２０″,２０″′へ向けられている際の、放射線源の中心から見た、カメラ５の構造を、それらの図は、示しており、それらのセンサーモジュールは、カメラハウジングのアパーチャー５３,５３′に関して、反対側の内壁上に置かれている。上で使用されている定義に係る直角座標系ｘ,ｙ,ｚが、図３Ｂ〜図３Ｅに加えられており、ここで、軸ｚの方向は、カメラが走査スロットイメージング用に使用される際の、カメラの移動方向即ちビームの走査方向と同じである。
【００４８】
図３Ｂは、本発明に係るセンサーモジュール構成体の２つのモジュール２０,２０′から成る最も単純な実施形態を示している。この種の構造から成るカメラ５により、一方のモジュール２０を用いて断層画像が、撮られ得ると共に、第１モジュール２０と重なっている関係で位置させられている他方のセンサーモジュール２０′をも使用することにより、より広い透視画像が、撮られ得る。断層イメージング(この場合、イメージング走査の間のあらゆる瞬間において、センサーは、異なるステージにある)において遭遇するストライプ形成作用は、透視イメージングにおいては、問題を引き起こすことなく制御され得る。放射線源の中心とイメージングされるべき対象とが、静止状態に保持され、且つ、ビームの走査運動が、ビームを限定するコリメーターを介して実行される場合には、走査運動と同期して移動しているモジュールは、それらの各々が走査運動の或るステージにありながら、真の透視画像を形成する。即ち、例えば、図３Ｂに係るセンサー構成体を使用する場合において、モジュールが対象を左から右へ通過するときは、透視画像の上側部分が、下側部分よりも後に完成されよう。走査運動の方向におけるモジュール２０,２０′間の長い距離でも、最終的な一体化された画像の形成の観点からは問題は無いが、当然、例えば、放射線源４の起こり得る不均一な放射線出力の故に、又はカメラの物理的な寸法を考慮して、その距離は、その他のカメラの構成を考慮しつつ、適切な短さであるべきである。そして、このタイプの全てのスロットイメージング用途におけるように、動くことのできない対象に鑑み、イメージング時間をできるだけ短くし得ることが、即ち、この理由の故にモジュール間の走査方向における距離をできるだけ短く保つことが、好ましいであろう。
【００４９】
軸ｘ,ｙによって形成される平面上のモジュール２０,２０′の投影が、少なくとも部分的に同じ領域をカバーしていても、このことは、透視画像の形成において何ら問題を引き起こさない。何故ならば、重なっている部分は、当業者には自明な画像処理方法により、あたかもそれらが１つのセンサーで撮られたかのように、統合され得るからである。部分画像は、結合され得る。この場合、例えば、センサー面の重なりに起因する、２回以上イメージングされた可能性のある対象の部分に対応する画像情報は、１つのモジュールを除いた他の全てのモジュールによって生成される情報から除去され、あるいは、特に、受信された情報の全てが、画像を形成するのに使用されると共に、２回以上イメージングされた部分は、唯１つのセンサーモジュールから受信されたであろう画像情報に対応すべく換算される。他方、別々のモジュールによって形成される部分画像の間の隙間を確実に無くすことができるという事実に関し、重なりも、有用である。幾つかの特殊なイメージングモードにおいては、完全に同じ領域をイメージングするのにさえ２つ以上のモジュールを配設することが、即ち、上で用いられている定義によると、センサーの投影が軸ｘ,ｙによって形成される平面上の同じ領域をカバーするようにモジュールを配設することが、適切でさえあり得る。
【００５０】
本発明によると、例えば、図３Ｃに係る重なっているライン、図３Ｄに係る種々のサイズのセンサーモジュールによって形成されている構造、又は図３Ｅに係る２つの列によって形成されている構造を形成すべく、カメラ５は、３つ、４つ、又は５つ以上のセンサーモジュールをも含み得る。そして、上で用いられている定義によると、軸ｙの方向に進む場合において、軸ｘ,ｚによって形成される平面上の各々の連続的な投影によってカバーされる領域の境界は、直前の投影及びその前の投影と比較して、直前の投影によってカバーされる領域の境界から異なる方向に離れ得るという可能性と、これらの投影は、部分的に又は完全にすら、同じ領域をカバーし得るという可能性とを、図３Ｄ及び図３Ｅは、示している。しかしながら、この種の、同じ領域をカバーするということは、軸ｙの方向に進む場合において、２つの連続する投影については、起こり得ない。
【００５１】
図３Ｂ〜図３Ｅは、幾つかの単純な基本的な構造を示しているだけであり、これらの基本的な構造は、本発明の基本的な思想内において、多くの異なる方法で組み合わされ得且つ拡張され得る。更に、本発明によると、センサーモジュール構成体は、また、例えば、モジュール２０，２０′,２０″,２０″′を、特に、画像情報を受信するそれらの面２３を、異なる平面上に、即ち、放射線源の中心から異なる距離に配置することによっても実現され得る。これは、例えば異なる長さの接続面２６を用いることにより、実現され得る。他方、異なる長さの接続面を用いると、センサー面は同じレベルにあるが、プリント回路板２７等が異なるレベルにあるところの構造を生成することが、可能である。これらのタイプの構成体は、カメラの電子的な構成体の提供に、より大きい寛容度を与える。イメージングされるべき対象から異なる距離にあるセンサー面の位置によって引き起こされる周辺倍率誤差は、所望されるならば、例えば、それ自体は既知である画像処理方法によって補正され得る。
【００５２】
本発明に係るセンサーモジュール構成体を用いる透視イメージングにおいて、できるだけ有効なセンサー面を達成するために、センサー面の生じ得る重なり部分をできるだけ少なくすることは、当然コストの理由からも、好ましいであろう。原則として、上で用いられている定義によると、軸ｘ,ｙによって形成される平面上のセンサー面の投影が全く重ならないように、即ち、それらの間の距離がゼロであるように、センサーモジュール構成体は、実現され得る。しかしながら、モジュールの非常に精密な物理的位置決めは、例えば、モジュールが少なくとも少しだけ重なっている状態で位置させられ、起こり得る余分な重なりは例えばビームの適切なコリメーションを用いることによって画像処理において考慮されるところの構成よりも、達成するのが技術的に困難である。更に、少なくとも１列のセンサーピクセルのサイズの重なりは、好ましくもある。何故ならば、多くのそれら自体は既知である電子的解決策及び/又は画像処理ソフトウェア解決策によって提供されている手段を用いることにより、画像の結合は、簡単に実行され得るからである。特に、センサー構成体の有効高さが重大な開発判定基準に属さないならば、重なりの使用及びその最適な大きさは、それぞれの用途の具体的な特徴の観点から考慮され得る。
【００５３】
歯科医療用イメージングのニーズに関し、断層イメージング用に使用されるモジュールを、センサーモジュール構成体の最も下のモジュールとして配置するのが、好ましい。何故ならば、他の全ての場合では、特に、パノラマ画像上への下顎のイメージングは、構成するのが困難であるからである。これらのタイプの用途においては、場合によっては重なっている位置にある２つの同一のモジュールが使用されるようにして、本発明に係るセンサーモジュール構成体を提供することも、好ましく、そして、モジュールが簡単にカメラから取り外され得且つそのカメラに接続され得るようにして、カメラの物理的及び電子的な構成体が、提供される。より明確に表現すると、第１段階においては、断層イメージングに必要なモジュールと、透視イメージングモジュールに必要な物理的な空間と、その位置決め及びカメラへの機能的接続に必要な手段とだけをカメラハウジング内に配置することが、可能である、ということを、それは、意味している。このように、パノラマカメラは、比較的安価な取得価格で提供され、しかしながら、そのパノラマカメラには、後に、頭蓋計測イメージングに必要な別のモジュールが、簡単な方法で接続され得る。これに加えて、損傷したモジュールは、新しいモジュールと簡単に置き換えられ得、そして、損傷したモジュールがたまたま頭蓋計測イメージング用にのみ使用されるものであるならば、新しいモジュールを調達している間でさえ、カメラは、依然としてパノラマイメージングの目的に使用され得る。このタイプのパノラマカメラの価格は、在来のパノラマカメラの価格に釣り合わされ得、即ち、そのカメラは、頭蓋計測イメージング用にも使用され得る１つのセンサーモジュールからなるパノラマカメラよりも、その小さいセンサー面の故に、著しく安価である。更に、２つの比較的小さいセンサーモジュールからなる、頭蓋計測イメージング用にも適するように拡張されている、本発明に係るカメラの価格は、同等のサイズの１モジュールカメラの価格よりも明らかに低いままである。より一般的な考慮においては、透視イメージングにのみ使用される単一のモジュール又は幾つかのモジュールのどちらに対しても、物理的な空間とモジュールをカメラに機能的に接続するのに必要な手段とだけがカメラハウジングに配置されるようにして、本発明に係るセンサー構成体が、実現され得、この場合、センサー構成体は、簡単な接続方法により、より大きい重なりモジュール構造を形成すべく、構成され得る。
【００５４】
本発明によると、断層イメージング用に使用されるモジュール以外のモジュールによって生成される信号を、断層画像を生成するのに使用される画像情報から除去する即ち取り除くための、多くの方法が、存在する。例えば、透視イメージングモジュールへの信号路が切断され得るようにして、又は画像が断層イメージングセンサーから受信した信号からのみ形成されるようにして若しくは画像データがカメラから別体の画像処理手段へ送られるようにして、カメラの電子的な構成が、提供され得る。所望されていない情報は、例えばカメラの論理回路内の、それら自体は既知である電子的装置を用いることにより、又は後の画像処理方法により、選び出され得又は除去され得る。これらの構成に加えて又はこれらの構成の外に、イメージング装置のビームを限定するコリメーション構成体が提供されるようにすることも、可能であり、もって、イメージング装置が断層イメージングに使用される際に、他のセンサーモジュールへの放射線のアクセスが、阻止される。
【００５５】
更に、後に提示されるべき或る好適な実施形態を考慮するに、一の可能な解決策は、別々の電気的接続手段の２つの組をカメラに対して配置することであり、この場合、一の接続エレメントは断層イメージングセンサーモジュールにのみ接続すると共に、他の接続エレメントは断層イメージングセンサーモジュールと少なくとも１つの透視イメージングセンサーモジュール又はこのタイプのモジュール用に構成されている接続手段のうちの少なくとも１つの接続手段との両方に接続するようにして、信号路が、構成され得る。従って、最初に言及した電気コネクターがカメラを断層イメージング位置に取着すべく使用されると、自動的に、断層画像センサーモジュールによって生成される画像情報のみが、所望されている通りに、そのコネクターを介して得られる。
【００５６】
画像の最終的な形成は、例えばイメージング装置をコンピューターに接続してコンピューターのメモリー及び処理手段が利用され得るようにすることにより、それ自体は既知である方法でなされ得る。また、処理手段は、例えば専用ＡＳＩＣ回路(Application Specific Integrated Circuit)であって、記憶手段(例えばＲＡＭメモリー)に接続されているものにより、実現され得る。当然に、そして、部分的には既述したように、画像情報処理の多くの方法が、カメラにおいて、例えば、具体的には、カメラに配置されているＡＳＩＣ回路において、既に実行されている。最終画像情報の形成それ自体は、当業界には周知技術であり、そして、そのより詳細な記載は、本発明の実施には必要ではない。原則として、カメラは、それが表示装置に直接接続され得るならば、画像形成に必要な全ての手段をカメラそれ自体内に配置することによって作られ得る。
【００５７】
本発明の実施において、それ自体は既知であるＣＣＤセンサー技術を利用することが、可能であり、そのＣＣＤセンサー技術は、例えばパノラマイメージングにおいて非常に有用であるということを示している。他方、一の興味ある代替物は、ＣＭＯＳセンサーと放射線の直接検出とに基づくより新しい技術の使用であり、ＣＭＯＳセンサーによると、伝統的な半導体センサーと比較して、或る利点が、得られ得る。ＣＭＯＳセンサー技術それ自体は、その所謂並列バス型データ伝達システムにより、画像情報のより速い伝達を可能にすると共に、直接検出に基づくセンサーにより、伝統的な半導体センサーによるよりも、より良好な解像度さえ、達成され、この場合、シンチレーション・光ファイバー構造体であって、光を望ましくない方向にも反射するものが、存在しない。また、直接検出に基づくセンサーの感度も、より良好である。ＣＭＯＳ技術は、最も一般的に適用される半導体技術であり、このため、ＣＭＯＳ回路の入手性は、良好であると共に、それらの製造コストは、技術進歩により、下がりつつある。
【００５８】
放射線の直接検出に基づく一のセンサー技術は、例えば、特許出願文献ＷＯ９５/３３３３２号及びＷＯ９７/２０３４２号により詳細に記載されている。このタイプのセンサーで電荷転送機能(Time Delay Integration＝ＴＤＩ)を実行するのは、可能ではなく、また、そのような機能をそれに与える簡単な方法は、存在しない。しかしながら、このタイプのセンサーは、対象がイメージングされる度毎に又はセンサーが約１ピクセル前方に移動する度毎に対象の画像が生成されるようにして、画像を形成することにより、そして、同時に、それらの画像が相互の関係において対応する距離だけ重なるようにして、これらの画像を相互に加えることにより、これらのイメージングモードにおいて使用され得る。
【００５９】
図４は、ビームを限定するコリメーター構成体に関する、本発明の一の好適な実施形態を示しており、この図に示されている状態においては、そのコリメーター構成体は、頭蓋計測イメージングで使用すべく構成されている。頭蓋計測イメージングにおいては、放射線源４から受容されるビームは、先ず、放射線源４の近傍に置かれている主コリメーター３１(コリメーター開口３１Ａ)により、そして、イメージングされるべき対象３３の前で、中心から十分に離れて置かれている別のコリメーター３２より、限定され、このコリメーター３２は、カメラハウジングの領域５３,５３′であって、放射線を透過させるものの形態に本質的に合わせるべく、ビームを限定する。ビームの走査運動は、コリメーターの運動によって実現され、そして、カメラは、その運動と同期させられて移動させられる。センサーモジュール２１の活性面２３,２３′のサイズ及び放射線を透過させる領域５３,５３′のサイズ、特に、それらの重なっている部分のサイズが、それぞれのイメージングにおいて必要な有効センサー面２３,２３′よりも大きく構成されているならば、ビームの適切な限定により、画像情報に利用されないセンサー面の領域への、イメージングされるべき対象３３を貫通する放射線の２度に亘る不必要な方向付けを防止することが、可能になり、そして、ビームの外側に残されている領域の画像情報は、部分画像が結合される前に、除去され得る。
【００６０】
パノラマイメージングは、図４に係る構成により、それ自体は既知である態様で実現され得、この場合、パノラマイメージングに使用される規格どおりのビームに合うように、即ち、カメラハウジングのアパーチャー５３に本質的に合うように、ビームを限定すべく、主コリメーター３１の、パノラマイメージング用に意図されているアパーチャー３１Ｂが、放射線源４の直ぐ近傍に位置させられている。
【００６１】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明に係るカメラ５をイメージング装置に取着する好適な方法のうちの１つの方法を示している。これらの図に係る解決策においては、カメラ５は、例えば、図５Ａにおける頭蓋計測イメージングステーション１２に、そして、図Ｂにおけるパノラマイメージングステーション１１に位置させられているものと見なされ得る。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、矢印４１は、カメラ５へのＸ線の入射方向を指示しており、即ち、イメージング装置のカメラ５及び接続構成体４２Ａ,４２Ｂは、異なる構造のものとして構成されており、もって、カメラ５は、一方において、頭蓋計測イメージングステーション１２へは一の方向から、そして、パノラマイメージングステーション１１へは他の方向から装着され得るだけである(図１と比較せよ)。前記方向が、図５Ａ及び図５Ｂに従って、水平に構成されている場合には、カメラ５をイメージングステーション４０Ａ,４０Ｂ間で移動させるのは、容易且つ迅速であり、同時に、意図的にでなくカメラ５を落とす危険性が、最小にされる。パノラマイメージングステーション１１と頭蓋計測イメージングステーション１２との間の領域にそれ自体を位置させる場合、カメラは、単純な水平移動を用いることにより、容易に、一方のイメージングステーションから簡単に取り外され得且つ他方のイメージングステーションへ簡単に取着され得る。このように、カメラ５がイメージング装置に安全に装着・固定されていないところの、カメラ５を損傷する危険性のある危険な時間が、短縮される。
【００６２】
技術的に、本発明に係るイメージング装置は、水平以外の方向でのビームの走査運動を実現させることも、当然、可能である。特に、本発明に係るパノラマ・頭蓋計測イメージング装置は、頭蓋計測イメージングの走査運動が垂直方向になされるべく構成されるようにして、作られ得、この場合、センサーモジュール構成体は、幾分短い形態で提供され得る。
【００６３】
図６は、接続構成体６０′,７０′であって、図５に示されている本発明の一の好適な実施形態が、図２に係るカメラ５をイメージング装置に固定するのを可能にするものを示している。図６に示されている構造は、図５Ｂに係るパノラマイメージングステーション１１に対応するものと見なされ得、この場合、例えば、構造的な鏡像を形成しているそれぞれの接続構成体(６０,７０)が、頭蓋計測イメージングステーション１２に配置され得る。図６に係る接続構成体４２Ｂは、カメラ５を位置決めし且つ機械的に装着する手段６０′と、カメラの電気的な接続手段と結び付けられている手段７０′とから成っている。カメラ５は、正しい位置決めを保証する案内レール６１,６２の方向に、それらの端板６３の反対側からイメージングステーション１１へ運ばれる。案内レール６１,６２がカメラ５における整合している案内溝内へ十分に入り込むと、カメラハウジング５１上でロック６４手段をそのロック位置へ回動することにより、カメラ５の固定部が、固定され得る。更に、カメラが機械的にロックされる前に、例えばカメラの位置決め移動の方向に対して垂直な移動により、電気的接続手段７１,７２がカメラにおける整合しているエレメントと接触すべく移動させられるようにして、図６に係る接続構成体は、作られ得、その垂直な移動は、ロック手段６４の下方から現れる押圧エレメントによって実現される。従って、位置決め−機械的接続手段の固定−電気的接続から成る、この種の強制的な操作シーケンスにより、敏感な電気的手段は、機械的な応力から保護され得る。特に、この種の構成は、接続手段の摺動運動を用いることなく、電気的な接続及びその切断の実現を可能にする。
【００６４】
図６に係る接続構成体４２Ｂは、カメラがその動作ステーションに接続される時でさえ、カメラ５とイメージング装置との電気的な接続に起因する、手段７０への機械的な応力を引き起こさない。電気コネクターにおける機械的応力は、特にそれらの継続時間が長い場合には、問題である。何故ならば、接続エレメントは、時間と共に曲がり得、さもなければ、電気的接触が不良になり始める程度にまで損傷させられ得、又は永久的に切断されることになるからである。
【００６５】
部分的には既述したように、図６に係る解決策においては、高価なカメラが、その取り外し及び/又は取り付けの間に、意図しないのに床へスリップする可能性を低下させるべく、特に、水平なレールが、使用されている。他方、２つ以上の案内レールを使用している意図、及び位置決め手段とロック手段とをそれら自体のエレメントへ分離している意図は、カメラの正しい位置決めを保証するためであり、この事に関し、特に狭ビームの幅の方向における、スロットイメージングにおいては、それは、特に精密でなければならない。実際の機械的接続手段を電気的接続手段から分離している、図６に係る解決策は、例えば、カメラへの意図しない衝撃による、直ぐにも起こりそうな短絡の危険性をも低減させ、その短絡は、カメラ又はイメージング装置全体を損傷させる結果へ、又は電気ショックの形態における命に関わるような危険にさえ、導き得る。
【００６６】
カメラ５が、一のイメージングステーション１１にのみ合っている接続構成体６０,７０を用いることによってのみその一のイメージングステーション１１へ、そして、別の接続構成体を用いることによって別のイメージングステーション１２へ取着され得るようにして、別々のイメージングステーション１１,１２の接続構成体４２Ａ,４２Ｂは、構造的に異なるものとして実現され得る。これにより、各々のイメージングステーション１１,１２へカメラが常に正しく接続されることが、保証され得る。同時に、コネクター構造体当たりの接続回数が半分に減少させられる場合には、電気コネクターの動作耐用年数は、延長させられ、そして、それにも拘らず、たとえ一の接続構成体が損傷させられても、新しいカメラの取得、又は、実際問題としては、より起こり得る新しい接続手段の取得がなされるまでの間、カメラは、イメージングステーションのうちの少なくとも１つのイメージングステーションにおいて依然として使用され得る。
【００６７】
要約すると、以下の通りである。即ち、図２、図５及び図６に示されている本発明の実施形態によると、断層イメージングステーション用及び透視イメージングステーション用の構造的に異なる接続構成体が、存在し、これにより、２つの構造的に異なるそれぞれの接続構成体が、カメラに有り、そして、これらの接続構成体は、独立に機能するエレメントとして構成されている、別々の機械的接続構造体と電気的コネクターエレメントとから成っており、一方は、断層イメージング用の一の接続構成体であり、他方は、透視イメージング接続用の他の接続構成体である。イメージング装置に配設される電気的接続手段は、それらをカメラ内に配置されている接続手段と接触させるべく、それらを移動させる手段に接続されており、そして、機械的接続手段が、機械的接続用の別々の位置決め手段及びロック手段から成るべく構成されている場合には、本発明のこの実施形態に係るカメラは、イメージングステーションの或る種類のみの接続構成体への、２つの別々の接続構造体から成る一の接続構成体により、位置決め−機械的接続部の固定−電気的接続から成る、強制的な操作シーケンスを用いてのみ、イメージング装置に取着され得る。
【００６８】
例としての、パノラマ・頭蓋計測イメージング用途を主として用いることにより、本発明が、上述されているが、当然、それは、他の対応イメージング用途との関連でも使用され得る。例えば、本発明によると、半導体センサーによって検出され得る、あらゆる放射線が、使用され得る。
【００６９】
本発明は、Ｘ線又はガンマ線が通常使用されるところの医療用技術のイメージング用途において、又はベータ線が通常使用されるところのバイオ技術用途において、特に有用である。更に、本発明は、透視を利用する、工業試験方法及び品質制御方法にも適用され得る。
【００７０】
本発明の基本的な思想が、特に技術の進歩により、多くの方法において実現されるということと、具体例は上記例によって限定されず、それらは添付されている請求項に規定されている保護の範囲内で変化し得るということとは、当業者にとっては、自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 典型的で伝統的なパノラマ・頭蓋計測イメージング装置を示している。
【図２】 本発明に係るカメラハウジングの構造を示している。
【図３Ａ】 本発明に係るセンサーモジュール構成体を示している。
【図３Ｂ】 本発明に係るセンサーモジュール構成体を示している。
【図３Ｃ】 本発明に係るセンサーモジュール構成体を示している。
【図３Ｄ】 本発明に係るセンサーモジュール構成体を示している。
【図３Ｅ】 発明に係るセンサーモジュール構成体を示している。
【図４】 本発明の一の好適な実施形態に係るコリメーターシステムであって、イメージング装置のビームを限定すべく使用されるものを示している。
【図５Ａ】 本発明に係る一の好適な実施形態による一の態様であって、カメラを頭蓋計測イメージング装置に接続するものを示している。
【図５Ｂ】 本発明に係る一の好適な実施形態による一の態様であって、カメラをパノラマイメージング装置に接続するものを示している。
【図６】 本発明に係る一の好適な実施形態によるイメージング装置におけるカメラホルダー−コネクターの構造を示している。

Claims (31)

1. 断層イメージングにおいて又は断層イメージング及び透視イメージングの両方において、若しくは歯科医療用のパノラマイメージング及び他の断層イメージングにおいて又はパノラマイメージング及び頭蓋計測イメージングの両方において使用されるディジタルカメラであって、イメージングされるべき領域は、放射線源（４）によって生じたビームによって走査され、
   そのイメージング走査の間、画像情報を受信するためのカメラの手段が、所望されている画像形成面に位置決めされ又はその画像形成面上を移動し、
   その画像情報受信手段によってカバーされる領域は、画像形成面上にイメージングされるべき対象の投影よりも小さく、
   その画像情報受信手段は、少なくとも断層イメージングにおいて生成される画像情報の受信用に配置されている第１センサーモジュール（２０）を具備しており、
   透視イメージングにおいて生成された画像情報を排他的に受信する少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）に適合するために準備されたカメラに、少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間が設けられており、
   カメラは、前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）を前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間内でカメラへ機能的に接続する電子的構成体を、さらに備えており、
   前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間は、前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）が前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間内でカメラへ機能的に接続された場合に、前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）が、前記第１センサーモジュール（２０）と共に、前記第１センサーモジュール（２０）及び前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）が相互に関連して配置されたセンサーモジュール組立体を形成するように設けられており、ここで、モジュールが、又はイメージングに使用される放射線源（４）に関するそれらの投影が、前記モジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′） の各々が前記画像形成面の異なる領域をカバーするように画像形成面上において相互に関連して重なっており、
   軸ｚの方向がカメラ（５）の運動の方向又は走査方向である直角座標系ｘ,ｙ,ｚの軸ｙ,ｚによって形成される平面において、前記センサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面、又はそれらの投影を考慮すると、
   直角座標系ｘ,ｙ,ｚの軸ｙの方向に進む場合において、軸ｘ,ｚによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影が、順序が前の投影とは異なる領域をカバーし、且つ
   軸ｘ,ｙによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影が、順序が前の投影のそれと衝突する、
   ことを特徴とするディジタルカメラ。
2. カメラ、又はカメラを使用することと関連付けられている手段、又はカメラによって生成される画像情報から画像を形成する手段が、第１センサーモジュール（２０）から排他的に受信される画像情報を含むような画像情報信号を形成する手段、及び/又は前記第１センサーモジュール（２０）から排他的に受信される画像情報から成るような画像を形成する手段を備えていることを特徴とする請求項１のカメラ。
3. カメラ、又はカメラを使用する、それと関連付けられている手段、又はカメラによって生成される画像情報から画像を形成する手段が、第１モジュール（２０）によって生成される画像情報を、それを別のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報と結合することにより、使用する手段、又は、重なっている位置における少なくとも２つのセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報を読み出す手段であって、それらの両方によってカバーされる領域に対応する透視画像を形成するものを備えている請求項１又は請求項２のカメラ。
4. 軸ｘ,ｙによって形成される平面上の前記投影が、同じ領域を部分的に又は完全にカバーすべく、相互に一致していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかのカメラ。
5. 軸ｘ,ｚによって形成される平面上の前記投影によってカバーされる領域の境界が、相互に離れていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかのカメラ。
6. モジュール組立体において、軸ｙの方向に進む場合において、平面ｘ,ｚ上の前記投影によってカバーされる領域が、前の投影によってカバーされている領域に対して、常に、軸ｚの同じ方向に位置させられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかのカメラ。
7. モジュール組立体が、３つ以上のモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）から成っており、もって、軸ｘ,ｚによって形成される平面上の、少なくとも１つの投影が、他の投影のうちの１つの投影と同じ領域を少なくとも部分的にカバーしていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかのカメラ。
8. センサー面又はそれらの投影が、軸ｙ,ｚによって形成される平面へ２列の組立体を形成している請求項７のカメラ。
9. モジュール組立体が、２つのモジュールから成っていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかのカメラ。
10. モジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面が、同じサイズのものであり若しくは同一であり、又は、モジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）それら自体が、同様であり若しくは同一であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかのカメラ。
11. モジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面が、同じ画像形成面上に又は同じ画像形成面の近傍に位置させられていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかのカメラ。
12. 断層イメージングに使用されるべき第１センサーモジュール（２０）が、モジュール組立体の最も端のモジュールであり、歯科医療用Ｘ線イメージング用に配置されているカメラがその断層イメージング位置に位置させられている場合には、モジュール組立体の最も下のモジュールであることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかのカメラ。
13. 断層イメージングに、又は断層イメージング及び透視イメージングの両方に、若しくは歯科医療用のパノラマイメージング及び他のＸ線イメージングに使用されるイメージング装置であって、この装置は、
    放射線源（４）と、
    放射線源（４）から受容するビームを限定するコリメーター構造体（３１，３２）と、
    カメラ（５）と、
    断層イメージングステーション（１１）及び他方において場合によっては透視イメージングステーション（１２）に位置させられている、イメージングされるべき対象を位置決めする手段（６）とを具備しており、更に、この装置は、前記カメラ（５）が位置決めされている際に、放射線源（４）、コリメーション構造体（３１，３２）、カメラ（５）及び/又はイメージング走査の間にイメージングされるべき対象の制御された移動用の手段を具備しており、もって、画像情報を受信するカメラの手段（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）が、位置させられ、又は、それらが、所望されている画像形成面に沿って移動させられ得、一方、画像情報を受信する手段（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）によってカバーされる領域は、画像形成面上にイメージングされるべき対象の投影よりも小さく、且つ、前記カメラ（５）からの画像情報を受信する手段が、少なくとも断層イメージングにおいて生成される画像情報の受信用に配置されている第１センサーモジュール（２０）を具備しており、
    透視イメージングにおいて生成された画像情報を排他的に受信する少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）に適合するために準備されたカメラ（５）に、少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間が設けられており、
    カメラは、前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）を前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間内でカメラへ機能的に接続する電子的構成体を、さらに備えており、
    前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間は、前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）が前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュールに適合する空間内でカメラへ機能的に接続された場合に、前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）が、前記第１センサーモジュール（２０）と共に、前記第１センサーモジュール（２０）及び前記少なくとも１つの追加のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）が相互に関連して配置されたセンサーモジュール組立体を形成するように設けられており、ここで、モジュールが、又はイメージングに使用される放射線源（４）に関するそれらの投影が、前記モジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′） の各々が前記画像形成面の異なる領域をカバーするように画像形成面上において相互に関連して重なっており、
    軸ｚの方向がカメラ（５）の運動の方向又は走査方向である直角座標系ｘ,ｙ,ｚの軸ｙ,ｚによって形成される平面において、前記センサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面、又はそれらの投影を考慮すると、
    直角座標系ｘ,ｙ,ｚの軸ｙの方向に進む場合において、軸ｘ,ｚによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影が、順序が前の投影とは異なる領域をカバーし、且つ
    軸ｘ,ｙによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影が、順序が前の投影のそれと衝突する、
    ことを特徴とするイメージング装置。
14. カメラ（５）、又はカメラ（５）を使用すべくそれと接続されている手段、又はカメラ（５）によって生成される画像情報から画像を形成する手段が、前記第１センサーモジュール（２０）から受信される画像情報を排他的に含むような画像情報信号を形成する手段、及び/又は前記第１センサーモジュール（２０）から受信される画像情報から排他的に成るような画像を形成する手段を具備していることを特徴とする請求項１３のイメージング装置。
15. カメラ（５）、又はカメラ（５）を使用する、それと接続されている手段、又はカメラ（５）によって生成される画像情報から画像を形成する手段が、前記第１モジュール（２０）によって生成される画像情報を、それを別のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報と結合することにより、使用する手段、又は重なっている位置における少なくとも２つのセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報を読み出す手段であって、それらによって共同でカバーされる領域の透視画像を形成するものを具備している請求項１３又は請求項１４のイメージング装置。
16. 軸ｚの方向が、イメージングに使用される走査運動の方向に対応することを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれかのイメージング装置。
17. カメラ（５）がその断層イメージングステーション（１１）に位置させられているときには、断層イメージングに使用されるべき前記第１センサーモジュール（２０）が、モジュール組立体の最も下のモジュールであることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれかのイメージング装置。
18. イメージング装置のコリメーター構造体（３１，３２）が、前記断層イメージングに使用されるべき第１センサーモジュール（２０）へのビームの限定を排他的に可能にすべく配設されていることを特徴とする請求項１３〜請求項１７のいずれかのイメージング装置。
19. イメージング装置が、放射線源（４）の中心を不動に保つことによって且つビームを限定するコリメーション構成体（３１，３２）をカメラ（５）の移動と同期させて移動させることによってビームの走査運動を実行することにより、透視画像を撮る手段を具備していることを特徴とする請求項１３〜請求項１８のいずれかのイメージング装置。
20. イメージング装置の断層イメージングステーション（１１）が、透視イメージングステーション（１２）よりも、放射線源（４）の中心の近くに配設されており、且つ、イメージング装置のコリメーター構造体（３１，３２）が、放射線源（４）の近傍に位置させられている主コリメーター構造体（３１）と、放射線源（４）の中心からかなり離れており、透視イメージングステーション（１２）の近くにある別のコリメーター構造体（３２）とを具備しており、もって、放射線源（４）の中心の方向から見ると、第１コリメーター構造体（３１）が、断層イメージングステーション（１１）の手前の位置に位置させられていると共に、別のコリメーター構造体（３２）は、透視イメージングステーション（１２）の手前の位置に位置させられていることを特徴とする請求項１３〜請求項１９のいずれかのイメージング装置。
21. イメージング装置のコリメーター構成体（３１，３２）が、カメラ（５）のセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面の重なっている組立体と釣り合うようにビームを限定すべく、前記第２コリメーター構造体（３２）を配設することにより、透視イメージングに使用されるセンサーモジュール組立体の形態及びサイズと釣り合うようにビームを限定するのを可能にすべく構成されていることを特徴とする請求項１３〜請求項２０のいずれかのイメージング装置。
22. 歯科医療用Ｘ線イメージングにおいて使用されるディジタルイメージング方法であって、この方法においては、イメージングされるべき領域が、コリメーター構造体（３１，３２）によって限定されているビームにより、走査され、この場合、画像情報を含んでいる放射線が、カメラ（５）によって検出され、この方法においては、カメラ（５）のセンサー構成体のセンサー面によってカバーされる領域が、画像形成面上にイメージングされるべき対象の投影よりも小さく、この方法においては、同じセンサー構成体が、断層画像及び透視画像の両方を撮るべく使用され、
    重なっている位置における少なくとも２つのセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）が、この方法において使用され、この場合、センサーモジュール組立体の一のモジュール（２０）によって検出される画像情報のみが、断層画像の形成用に使用されると共に、透視画像の形成には、重なっている位置にある、その一のモジュールとセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）のうち少なくとも１つの別のモジュールとによって検出される画像情報が、使用される、
    ことを特徴とする方法。
23. そのような画像情報信号及び/又はそのような画像が、前記一のモジュール（２０）から受信される断層画像情報を排他的に含んでいる、センサー構成体によって生成される画像情報から、形成されることを特徴とする請求項２２の方法。
24. 前記一の断層イメージングセンサーモジュール（２０）以外のセンサーモジュールによって生成される画像情報が、形成されるべき画像から、それら自体は既知である画像処理方法を用いて、又はセンサー構成体それ自体によって生成される信号から、その動作を制御する電子的構成体を用いて、除去されることを特徴とする請求項２３の方法。
25. 透視画像信号及び/又は透視画像が、センサー構成体によって生成される画像情報であって、前記第１断層イメージングセンサーモジュール（２０）によって生成される画像情報と、第１センサーと重なっている関係で位置させられている前記少なくとも１つの別のセンサーモジュール（２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報との両方を含んでいるものから、カメラの手段又はカメラに取着されている手段を用いて、又はカメラによって生成される画像情報から画像を形成する手段を用いて、若しくは相互に重なっている関係にある少なくとも２つのセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報を読み出し且つそれらが一緒になってカバーしている領域の透視画像を形成する手段を用いて、これらのモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）によって生成される画像情報を結合することにより、形成されることを特徴とする請求項２２〜請求項２４のいずれかの方法。
26. 透視画像が、重なっている位置にある２つのセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）から、走査運動の異なる段階において生成される画像情報を読み出すことにより、及びこれらの部分画像を１つの一体化された画像へと結合することにより、形成され、その結合プロセスにおいて、対象の２回以上生成される部分に対応する画像情報は、単一のセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）以外のモジュールによって生成される情報から除去され、又は、複数回イメージングされる全ての画像情報は、単一のセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）から得られるであろう画像情報に対応させるべく、この部分を換算することにより、画像形成に使用されることを特徴とする請求項２５の方法。
27. 透視イメージングにおいて、放射線源（４）の中心から画像形成面を見て、ビームの投影によってカバーされる領域が、この平面上のセンサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面の対応する投影と殆ど同じ大きさになるようにして、ビームが、対象の前で限定され、これにより、ビームの投影の外側に残り得るセンサー面の領域の画像情報が、部分画像を結合する前に、画像情報から除去されることを特徴とする請求項２５又は請求項２６の方法。
28. 画像情報が、センサー構成体によって収集され、そして、センサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）は、重なっている位置に位置させられ、もって、
    センサーモジュール（２０，２０′, ２０′′, ２０′′′）のセンサー面、又は直角座標系ｘ,ｙ,ｚの軸ｙ,ｚによって形成される平面上の投影であって、そこにおける投影が、イメージングに使用される放射線源（４）の中心と前記センサー面とを介して前記平面へイメージングされる点投影であるならば、それらの各々が、この平面上の異なる領域をカバーし、且つ
    軸ｙの方向に進む場合において、
    軸ｘ,ｚによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影が、順序が前の投影とは異なる領域をカバーし、且つ
    軸ｘ,ｙによって形成される平面上の順序が次の各センサー面の投影、又はセンサー面の前記点投影が、順序が前の投影のそれと衝突し、
    ここで、軸ｚの方向が、イメージングに使用される走査運動の方向に対応する、
    ことを特徴とする請求項２２〜請求項２７のいずれかの方法。
29. モジュール組立体の最も端のモジュール、又は、歯科医療用放射線イメージングにおいては、モジュール組立体の最も下のモジュール（２０）が、断層イメージングに使用されることを特徴とする請求項２２〜請求項２８のいずれかの方法。
30. ビームが、断層イメージングにおいては、単一の断層イメージングモジュール（２０）と釣り合うべく限定されると共に、透視イメージングにおいては、重なっているセンサーモジュール組立体と釣り合うべく限定されることを特徴とする請求項２２〜請求項２９のいずれかの方法。
31. 透視においては、放射線源（４）とイメージングされるべき対象とを静止状態に保つことにより、且つ、ビームを限定するコリメーター構造体（３１，３２）とセンサーモジュール組立体とを同期させた態様で移動させることにより、ビームのイメージング走査が、実現されることを特徴とする請求項２２〜請求項３０のいずれかの方法。

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