JP6040504B2

JP6040504B2 - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JP6040504B2
Application number: JP2012119319A
Authority: JP
Inventors: 竹内　淳; 淳竹内; 仁民廉谷; 山本　猛; 猛山本
Original assignee: Asahi Roentgen Industries Co Ltd
Current assignee: Asahi Roentgen Industries Co Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: JP2013244146A

Description

この発明は、歯科、耳鼻科などに好適に用いられ、撮影領域の移動を容易に行うことができるＸ線撮影装置に関するものである。

歯科、耳鼻科などで用いられるＸ線撮影装置において、患者の頭部を位置決め保持し、平面断層撮影と曲面断層撮影とが共用できるものがある。かかる装置においては、上方に位置する顎関節と、下方に位置する下顎先端のように、上下に離れた部位を照射野の中心に位置する必要がある。

患者の頭部を位置決めする装置としては、例えば、患者の下顎が載置されるチンレストと、患者の頭部の前額面と当接する前頭部押さえ部材と、患者の両側頭部に当接される一対の側頭部押さえ部材と、で構成される。

患者の身長等に合わせて、チンレストを保持する患者フレーム等を上下に移動させた後、上記のチンレストを患者の前後方向に変位させるとともに、前頭部押さえ部材に患者の頭部の前額面を当接させ、側頭部押さえ部材で両側頭部を押さえて、患者の被撮影部位がＸ線照射面に一致するように患者の位置決めを行った後に、撮影を行っている。

上記したＸ線撮影装置において、チンレストに昇降機構が設けられている場合には、チンレストを上下に移動させて、患者の位置を変更させて撮影領域を上下に移動させている。しかしながら、患者の位置を変更させると、患者の顎の傾きや腕の位置が変化し、再度患者の傾きを再調整する必要がある。このため、位置づけ時間が長くなり、患者に不快感を与えることになる。

撮影部位に対応して撮影領域を上下に移動させ、Ｘ線発生器の位置決めを高精度に可能にするＸ線撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、Ｘ線発生器及びフィルムカセッテなどを備える旋回アームを支持する昇降本体を支柱に対して昇降変位自在に支持するとともに、患者の頭部を保持固定する頭部保持装置を備える患者フレームを昇降本体に対して昇降変位自在に支持させている。

特開平７−２７５２４０号公報

上記した装置においては、患者フレームを昇降本体に対して昇降変位自在に支持するために、昇降本体とは独立して、患者フレームを支柱に支持させ、支柱に沿わせる形で上下移動できるように構成している。

しかしながら、上記構造にあっては、頭部固定装置と一体になった患者フレームと支柱との間に距離があるため、患者フレームを支える支柱に重量の負担がかかる。さらに、患者フレームを上下させるためには、患者フレーム自体の重量と支柱に対する患者フレームの昇降機構を併せた重量を移動させることになり、その重量によりモータに負担がかかる。このため、大型のモータを用いる必要が生じ、コストが嵩む要因となる。また、モータが大型化することにより、微調整がしづらいという難点がある。

この発明は、患者の顎の角度、体勢を変更することなく、撮影対象領域の上下移動が正確かつ装置の大型化を防止して提供することを目的とする。

この発明は、被検者の頭部に対して相互に対向配置されたＸ線照射部とＸ線検出部とを有する旋回アームと、この旋回アームを保持する保持フレームと、この保持フレームを支持する昇降本体と、この昇降本体を上下移動自在に支持する支柱と、を備えたＸ線撮影装置であって、前記昇降本体に患者フレームが取り付けられ、この患者フレームの先端部に被検者の頭部を固定する被検者保持装置が患者フレームに対して独立して上下移動自在に取り付けられ、前記昇降本体を支柱に対して上下に移動させる昇降本体移動手段と、前記被検者保持装置を前記患者フレームに対して上下に移動させる固定機構移動手段と、前記昇降本体移動手段と固定機構移動手段の動作を制御する制御手段とを有し、前記被検者保持装置は、前記患者フレームの先端部に設けられた一対のシャフトに、移動自在に支持されたフロントブロックと、このフロントブロックに取り付けられる頭部固定部と、からなり、固定機構移動手段は、前記フロントブロックに対して上下に移動させるために前記一対のシャフトの間に設けられたねじ棒と、このねじ棒に取り付けられたスプロケットと、モータと、このモータ軸に取り付けられたスプロケットと、スプロケット間に設けられたチェーンとを有し、前記制御手段は、前記昇降本体移動手段の駆動により前記昇降本体が一の方向へ移動するように制御すると、前記被検者保持装置が他の方向へ移動するように前記固定機構移動手段のモータの駆動を制御することを特徴とする

また、前記被検者保持装置を前記支柱が立設されたベースからの距離を一定に保つように、前記昇降本体移動手段の駆動に同期して固定機構移動手段が駆動され、前記被検者保持装置を前記患者フレームに対して上下に移動するように構成すればよい。

この発明は、昇降本体の昇降動作に固定機構移動手段が駆動し、被検者保持装置が患者フレームに対して移動する。この結果、被検者の顎の角度、体勢を変更することなく、撮影部位の調整、変更が可能となる。しかも被検者保持装置の部分を患者フレームに対して移動させるだけでよいので、剛性も低減され、昇降推力又は保持力も低減できる。このため、これらを移動させる機構も小型の駆動機構で対応できる。

この発明によるＸ線撮影装置の基本構成を説明するブロック図である。この発明によるＸ線撮影装置の正面図である。この発明によるＸ線撮影装置の側面図である。この発明によるＸ線撮影装置の上面図である。この発明によるＸ線撮影装置の昇降本体移動手段部分を説明するために一部を切り欠いて示す正面図である。この発明によるＸ線撮影装置の昇降本体と支柱との係合状態を示す正面図である。この発明によるＸ線撮影装置の昇降本体と支柱との係合状態を示す概略断面図である。この発明によるＸ線撮影装置の患者フレームと被検者保持装置とを示す上面図である。この発明によるＸ線撮影装置の患者フレームと被検者保持装置とを示す正面図である。この発明によるＸ線撮影装置の患者フレームと被検者保持装置とを示す側面図である。この発明によるＸ線撮影装置の患者フレームと被検者保持装置の昇降機構を示す上面図である。この発明によるＸ線撮影装置の患者フレームと被検者保持装置の昇降機構を示す正面図である。この発明によるＸ線撮影装置の患者フレームと被検者保持装置の昇降機構を示す側面図である。この発明によるＸ線撮影装置に被検者を導入して撮影する状態を示す側面図である。この発明によるＸ線撮影装置に被検者を導入して撮影する状態を示す側面図である。被検者に照射されるビームを示す模式図であり、（ａ）はパノラマ断層撮影の時のビーム、（ｂ）はＣＴ断層撮影の時のビームをそれぞれ示している。

以下、被検者（患者）Ｏの顎顔面をＸ線撮影するＸ線撮影装置の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。

図１は、Ｘ線撮影装置の基本構成を説明するブロック図である。このＸ線撮影装置は、被検者（患者）ＯにＸ線を照射するＸ線照射部５２と、被検者Ｏを透過したＸ線を検出するＸ線検出部５３と、Ｘ線照射部５２及びＸ線検出部５３が対向して配置される旋回アーム５とを備える。

Ｘ線撮影装置は、基本的にパノラマ断層撮影モード及びＣＴ断層撮影モードを有している。また、必要に応じて図示しないセファロ撮影モードが付加される。パノラマ断層撮影は、成人用パノラマ撮影、小児用パノラマ撮影、直行パノラマ撮影、顎関節側面撮影（ＴＭＪ４）、顎関節正面撮影（ＴＭＪ２）、上顎洞撮影の各モードがある。パノラマ断層撮影は、Ｘ線照射部５２及びＸ線検出部５３が歯列弓の形状に沿った所定の軌跡を描くように、旋回アーム５を水平移動及び水平旋回させながら断層撮影を行う。また、トモシンセシスの原理を用いて、パノラマ撮影から、顎骨内の幅広い断層データを取得して任意の焦点面画像を再構成することもできる。

ＣＴ断層撮影は、デンタル撮影モード（Ｄモード）、インプラント撮影モード（Ｉモード）、上下顎撮影モード（Ａモード）、パノラマティックモード（Ｐモード）、頭部全体撮影モード（Ｆモード）など、最大有効視野に応じた各種撮影モードがある。ＣＴ断層撮影は、頭頸部領域のＣＴ断層撮影が可能で、通常は主に歯顎領域の一部又は全部を複数の対象撮影領域（画像再構成範囲）として設定し、択一的に設定された撮影対象領域（画像再構成範囲）を中心に旋回アーム５を回転させながら撮影対象領域（画像再構成範囲）の撮影を行う。

また、セファロ撮影には、側面撮影（ＬＡ）と正面撮影（ＰＡ）のモードがあり、必要なモードにより、セファロ撮影が行われる。

Ｘ線撮影装置は、被検者Ｏの顎顔面を保持する被検者保持装置（頭部固定部）７と、旋回アーム５と旋回アーム５を支持する昇降本体３並びに被検者保持装置（頭部固定部）７をそれぞれ駆動する駆動ユニット部１６０と、撮影装置本体制御部１７０とを備えている。

Ｘ線照射部５２は、Ｘ線を照射するＸ線管等からなるＸ線発生器５２ａと、Ｘ線ビームの広がりを規制するスリット等からなるコリメータ５２ｂとで構成されており、Ｘ線検出部５３は、２次元的に広がったＣＣＤセンサやＸ線間接変換方式（ＦＰＤ：フラットパネルディテクタ）センサ等からなるＸ線検出器５３ａを設けたカセット５３ｂで構成されている。カセット５３ｂはＸ線検出部５３に対して着脱自在であるが、Ｘ線検出器５３ａは、カセット５３ｂを介さずにＸ線検出部５３に固定的に設けてもよい。

駆動ユニット部１６０は、撮影時に旋回アーム５の旋回軸５ｃを撮影モードに対応した位置に移動させるために、旋回軸５ｃをＸＹ方向（水平方向）に移動させる旋回軸位置設定手段１６１を備える。旋回軸位置設定手段１６１は、Ｘ方向、Ｙ方向に移動させるものであればよい。例えば、ＸＹ方向（水平方向）に移動するＸＹテーブルを備えたものや、回転軸とクランクとを備え、Ｘ方向と、Ｙ方向に移動可能な構成などを適用することができる。ＸＹ方向（水平方向）に移動するＸＹテーブルを備える場合には、旋回軸位置設定手段１６１は、旋回アーム５の旋回軸５ｃを水平移動させるＸ軸モータ、Ｙ軸モータと、旋回アーム５を回転させるＸＹテーブルに設けられた旋回軸回転手段１６２の旋回用モータとを備えている。

まず、旋回軸５ｃは、被検者Ｏの正中線に一致するように設定される。例えば、パノラマ断層撮影時には、旋回アーム５の旋回軸５ｃは歯列弓の形状に沿った所定の軌跡を描くように水平移動し、回転する。ＣＴ断層撮影時は、対象撮影領域（画像再構成範囲）を中心に旋回アーム５を旋回させるように、所定の位置に旋回アーム５の旋回軸５ｃが移動して、その位置で旋回軸５ｃが固定した状態で回転する。

被検者保持装置（頭部固定部）７は、被検者Ｏの頭部を固定するための頭部固定部７０と図１においては、図示はしていないが、被検者Ｏがグリップするための一対のグリップを備える。

頭部固定部７０は、被検者Ｏの顎を乗せるためのチンレスト７３と、側頭部を固定するための左右対称に開閉する側頭部押さえ７２を備える。尚、必要がある場合には、外耳口を固定する図示しないイヤーロッドを頭部固定部７０に設けることができる。

Ｘ線撮影装置は、後述するように、被検者Ｏに応じて旋回アーム５及び被検者保持装置（頭部固定部）７を所定の高さに移動させるために、昇降本体３（図２、図３等参照）に支持され、昇降本体３が上下に移動するための昇降本体移動手段１６３を有する。

また、Ｘ線撮影装置は、後述するように、被検者Ｏを被検者保持装置（頭部固定部）７にて所定の位置に保持した後、撮影対象領域（画像再構成範囲）ｒｒを設定させることができる。更に、撮影部位を下顎領域から上顎領域に変更する場合などのように撮影部位を上下に移動させることができる。このとき、昇降本体３を上下に移動させるために昇降本体移動手段１６３が移動する。そして、駆動ユニット部１６０には、被検者保持装置（頭部固定部）７を移動させる固定機構移動手段１６４を備え、昇降本体移動手段１６３の移動に同期して、固定機構移動手段１６４が移動し、被検者保持装置（頭部固定部）７の位置をベース１（図２、図３等参照）位置に対して一定の位置に保つように移動する。

撮影時には、Ｘ線照射部５２及びＸ線検出部５３の対は、被検者Ｏの口腔部を挟んで互いに対峙するように位置し、その対毎一体に口腔部の周りを回転するように駆動される。

撮影装置本体制御部１７０は、駆動ユニット部１６０を制御する制御プログラムを含んだ各種制御プログラムを実行する制御装置１７１と、Ｘ線照射部５２を制御するＸ線発生部制御手段１７２と、Ｘ線検出部５３を制御するＸ線検出部制御手段１７３とを備えている。操作パネル８は、小型液晶パネルや複数の操作釦で構成されている。操作釦のほか、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力手段を用いることもできる。また、操作パネル８が液晶モニタ等のディスプレイからなる表示手段を備えるようにしてもよい。

制御装置１７１は、昇降本体移動手段１６３、固定機構移動手段１６４を操作パネル８からの指令に従って制御する。すなわち、被検者Ｏを被検者保持装置（頭部固定部）７へ導入する場合には、昇降本体移動手段１６３を駆動させ、昇降本体３を所定位置まで上下させる。また、被検者Ｏを被検者保持装置（頭部固定部）７にて所定の位置に保持した後、撮影部位を上下に移動させる場合には、昇降本体移動手段１６３の駆動とこの駆動に同期して固定機構移動手段１６４を駆動させる。

Ｘ線撮影装置は、図示しない画像表示装置と通信ケーブル等で接続され、Ｘ線撮影装置で撮影したデータを画像表示装置に送り、画像表示装置で再構成等の処理を行い、パノラマ画像、ＣＴ画像等が表示される。画像表示装置は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーションで構成されている。この画像表示装置を構成するパーソナルコンピュータやワークステーションで、撮影モードの設定を行うことができる。

図２はＸ線撮影装置のより具体的な正面図、図３は側面図、図４は上面図である。

このＸ線撮影装置は、床面に設置されたベース１に支柱２が立設されている。支柱２に昇降本体３が上下移動可能に支持されている。昇降本体３の上部に保持フレーム４が支持されており、保持フレーム４の先端部側に旋回アーム５を保持する旋回手段５０が取り付けられている。保持フレーム４内に駆動ユニット部が設けられている。

旋回手段５０の下部には、略コの字状に形成された旋回アーム５が旋回可能に支持されており、旋回アーム５の両側にＸ線検出部５３及びＸ線照射部５２が設けられている。保持フレーム４の昇降本体３との接続部分には、昇降本体移動手段１６３が設けられている。この実施形態では、昇降本体移動手段１６３は、後述するように、電動アクチュエータ１６３ａ（図５参照）が用いられ、電動アクチュエータ１６３ａの動作で昇降本体３が支柱２に対して上下に移動する。昇降本体移動手段１６３は、昇降本体３を支柱２に対して上下に移動させるものであればよく、電動アクチュエータ以外にもモータとボールねじなどで構成することも可能である。

昇降本体３には、患者フレーム６が固定され、昇降本体３の上下動に伴い、旋回アーム５と患者フレーム６が一体的に上下動する。

患者フレーム６の先端部には、被検者保持装置（頭部固定部）７が患者フレーム６に対して独立して上下に移動可能に取り付けられている。

被検者保持装置（頭部固定部）７は、被検者Ｏの頭部を固定するための頭部固定部７０と被検者Ｏがグリップするための一対のグリップ７１を備える。

頭部固定部７０は、撮影に際して被検者Ｏの頭部を安定的に固定するために、被検者Ｏの顎を乗せるためのチンレスト７３と、側頭部を固定するための左右対称に開閉する側頭部押さえ７２と、前頭部を支持するための前頭部押さえ（図示せず）とで、構成する３点固定方式を基本としている。頭部固定部７０の側頭部押さえ７２は、ダイヤル７４を回すことで開閉し、被検者Ｏに応じて側頭部押さえ７２の幅をダイヤル７４で調整する。図２に示すチンレスト７３は、パノラマ断層撮影用でありバイトブロック７３ａが設けられている。後述の図８及び図９に示すように、ＣＴ断層撮影の場合には、ＣＴ断層撮影用のチンレスト７３に取り替えられる。尚、必要がある場合には、側頭部押さえ７２の代わりに外耳口を固定する図示しないイヤーロッドを頭部固定部７０に設けることができる。

患者フレーム６には、操作パネル８が取り付けられ、この操作パネル８を用いて昇降本体３の移動、被検者保持装置（頭部固定部）７の移動を指示する。この操作パネル８は、例えばタッチパネルで構成され、Ｘ線撮影装置の各種動作を指示するためのアイコンが表示され、該当するアイコンをタッチすることでその動作が選択される。また、旋回アーム５には、パノラマ断層撮影の際の前後の位置を決めるために、位置決めビーム発生装置５４が設けられ、位置決めビーム発生装置５４から出射される位置決めビームＬ２４により、被検者Ｏの前後位置を調整する。また、患者フレーム６には、正中ビーム発生装置６０が設けられ、正中ビーム発生装置６０から出射される正中ビームＬ２１により、被検者Ｏの正中線の位置決めが行われる。

昇降本体３には、撮影対象領域（画像再構成範囲）等を示すビーム発生装置１００が設けられ、ビーム出射部１１１、１１２より、被検者Ｏに、ＣＴ断層撮影等によって撮影される領域等を示すビームが照射される。ビーム出射部１１１はＣＴ断層撮影の際の下限を示すビームを照射する。ビーム出射部１１２は、この実施形態では、上下に移動可能に構成され、選択された撮影モードの撮影対象領域（画像再構成範囲）の大きさに応じて上限を示す位置に移動し、上限を示すビームを照射する。さらに、ビーム出射部１１２は、パノラマ断層撮影の場合には、フランクフルト平面を示すビームも出射する。かかるビームに応じて、昇降本体３を上下させて位置合わせを行う。すなわち、上述した図示しない画像表示装置を構成するパーソナルコンピュータ等により撮影モードが選択されると、ビーム出射部１１２は、所定の位置に移動する。そして、ビーム発生装置１００は、選択されたモードの撮影対象領域（画像再構成範囲）がどの範囲かを被検者Ｏにビームを照射し、その範囲内に被検者Ｏを位置決めするように、操作パネル８からの指示により、駆動ユニット部１６０の昇降本体移動手段１６３、固定機構移動手段１６４の動作を制御できるようになっている。

駆動ユニット部１６０には、旋回軸位置設定手段１６１及び旋回軸回転手段１６２を備え、高精度の位置決め機能を有するモータを含む駆動装置を備える。モータの回転駆動によって旋回軸５ｃが回転するようになっている。

旋回軸位置設定手段１６１は、例えば、Ｙ方向に移動するＹテーブルと、Ｙテーブル上でＸ方向に移動するＸテーブルで構成するなど、旋回軸５ｃをＸ方向、Ｙ方向に移動させる。また、回転軸とクランクとを備え、Ｘ方向と、Ｙ方向に移動可能な構成を適用してもよい。

旋回アーム５は、旋回アーム位置設定手段５１を備える。旋回アーム位置設定手段５１は、旋回可能な旋回テーブル、旋回テーブルの上を直動可能なスライドテーブルを備える。

上記のように、駆動ユニット部１６０には、昇降本体移動手段１６３及び固定機構移動手段１６４を備える。昇降本体移動手段１６３は、電動アクチュエータ１６３ａを有し、電動アクチュエータ１６３ａの動作により、昇降本体３が上下に移動する。固定機構移動手段１６４は、モータ、スプロケット、チェーンを備え、モータの回転により、被検者保持装置（頭部固定部）７を患者フレーム６に対して上下動する。被検者Ｏを頭部固定部７０に固定し、位置決めした後は、昇降本体３が上下動してもベース１からの位置に対して被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置が変わらないように、固定機構移動手段１６４が動作する。すなわち、昇降本体移動手段１６３の駆動により昇降本体３が上の方向へ移動すると、固定機構移動手段１６４が駆動し、被検者保持装置（頭部固定部）７が下の方向へ移動する。逆に、昇降本体移動手段１６３の駆動により昇降本体３が下の方向へ移動すると、固定機構移動手段１６４が駆動し、被検者保持装置（頭部固定部）７が上の方向へ移動する。このように、被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置が変わらないように、昇降本体３の移動に同期して固定機構移動手段１６４が動作し患者フレーム６に対して移動する。例えば、昇降本体３が上に移動する時は、患者フレーム６に対して被検者保持装置（頭部固定部）７が下方向に同期して移動し、ベース１からの位置に対して被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置を保つよう構成されている。

Ｘ線照射部５２において、Ｘ線発生器５２ａの前方に設けられたコリメータ５２ｂは、形状を異ならせた複数のスリットを形成したマスクで構成されており、撮影モードを選択することで、スリットのいずれかが選択され、選択したスリットによってＸ線発生器５２ａから照射されたＸ線ビームの広がりを制限する仕組みになっている。パノラマ断層撮影では、パノラマ用開口が選択され、その形状に対応したＸ線細隙ビームが、Ｘ線検出部５３のＸ線検出器５３ａに向かって照射される。そして、その状態で旋回アーム５を旋回させ、Ｘ線細隙ビームによって顎顔面を走査しつつ、Ｘ線検出器５３ａの検出面に投影された透過画像をパノラマ撮影データとして蓄積することにより、パノラマ撮影が実行される。

ＣＴ断層撮影では、撮影モードを選択すると、複数のＣＴ用開口から撮影モードに応じたＣＴ用開口が選択され、その形状に対応したＸ線ビームが、Ｘ線検出部５３のＸ線検出器５３ａに向かって照射される。そして、その状態で旋回アーム５を旋回させ、Ｘ線ビームによって顎顔面を走査しつつ、Ｘ線検出器５３ａの検出面に投影された透過画像をＣＴ撮影データとして蓄積することにより、ＣＴ撮影が実行される。

上記のように、旋回アーム５を被検者Ｏの撮影モードに対応させて旋回することができ、パノラマ撮影などの断層撮影が可能となるとともに、歯及び頭顎の任意の断面での断層撮影が行える。

次に、支柱２に昇降本体３を上下移動自在に取り付ける態様につき、図５ないし図７に従い説明する。図５は、昇降本体移動手段部分を説明するために一部を切り欠いて示す正面図、図６は昇降本体と支柱との係合状態を示す正面図、図７は同概略断面図である。

支柱２に一対のリニアガイド２１が取り付けられている。このリニアガイド２１は、レール２１ｃとガイドブロック２１ａとからなる。ガイドブロック２１ａは、昇降本体３の上下２箇所にそれぞれ取り付けられる。このガイドブロック２１ａは中央部に凹所２１ｂが設けられ、この凹所２１ｂに昇降本体３に取り付けられたレール２１ｃがはめ込まれ、支柱２に対して昇降本体３が上下移動自在に支持される。

支柱２に内部には昇降本体移動手段１６３を構成する電動アクチュエータ１６３ａが挿入され、電動アクチュエータ１６３ａの伸縮ロッド１６３ｃの先端部が支柱２に取り付けられた係止部１６３ｄと係合して取り付けられる。電動アクチュエータ１６３ａの本体部１６３ｂは、昇降本体３内部に挿入され、本体部１６３ｂの基部は、昇降本体３に取り付けられた保持フレーム４に固定されている。

電動アクチュエータ１６３ａの伸縮ロッド１６３ｃが伸縮することで、昇降本体３は、リニアガイド２１に沿って上下に移動する。

次に、患者フレーム６と被検者保持装置（頭部固定部）７とについて、図８ないし図１３に従い説明する。

患者フレーム６は、昇降本体３に取り付けられ、昇降本体３と一体に上下に移動する。患者フレーム６の先端部には、被検者保持装置（頭部固定部）７が患者フレーム６に対して独立して上下に移動可能に取り付けられている。

被検者保持装置（頭部固定部）７は、被検者Ｏの頭部を固定するための頭部固定部７０と被検者Ｏがグリップするための一対のグリップ７１を備える。図８ないし図１０に示すチンレスト７３は、ＣＴ断層撮影用のチンレストである。

頭部固定部７０は、被検者Ｏの顎を乗せるためのチンレスト７３と、側頭部を固定するための左右対称に開閉する側頭部押さえ７２と、前頭部を支持するための前頭部押さえ７５とを備える。図１１に示すように、頭部固定部７０の側頭部押さえ７２は、一対のスライダベース７２ａに差し込まれて取り付けられる。イヤーロッドを用いる場合は、イヤーロッドをスライダベース７２ａに差し込んで固定する。スライダベース７２ａは、ダイヤル７４を回すことで、相互に近接又は離反し、スライダベース７２ａに差し込まれた側頭部押さえ７２が相互に近接又は離反する。そして、被検者Ｏに応じて側頭部押さえ７２の幅をダイヤル７４で調整する。

図２に示すチンレスト７３は、パノラマ断層撮影用でありバイトブロック７３ａが設けられている。図８及び図９に示すＣＴ撮影用のチンレスト７３に取り替える場合には、チンレスト取付部７３ｂに用いるチンレスト７３のベースを差し込んで、頭部固定部７０にチンレスト７３を固定する。

前頭部押さえ７５は、頭部固定部７０のベースに取り付けるフレーム７５ｂに調整ボルト７５ａを用いて取り付けられる。この調整ボルト７５ａにより、被検者Ｏの額に前頭部押さえ７５が当接するように調整される。

患者フレーム６の先端部には、シャフト取付プレート６８が設けられ、このシャフト取付プレート６８の両端部近傍のつば部６８ｂにシャフト６５が取り付けられている。このシャフト６５にフロントブロック６９が取り付けられる。シャフト取付プレート６８の中央部分には、軸受け６８ａを介してねじ棒６４ｃが取り付けられている。フロントブロック６９の中央部には、ねじ棒６４ｃとかみ合うナット(図示せず)が取り付けられている。

フロントブロック６９に設けられた一対の支持プレート６６がチンレストベース７ａに取り付けられ、チンレストベース７ａがフロントブロック６９を介して患者フレーム６に取り付けられる。前記ねじ棒６４ｃの先端にはスプロケット６４ｂが取り付けられている。一方、患者フレーム６には、モータ６１が取り付けられ、このモータ軸にスプロケット６４ａが固定されている。スプロケット６４ａと６４ｂ間にチェーン６２が掛けられる。この実施形態では、スプロケット６４ａと６４ｂのギア比は１：１である。

この実施形態では、頭部固定部７０の部分を患者フレーム６に対して移動させるだけでよいので、剛性も低減され、昇降推力又は保持力も低減できる。このためモータ６１も小型のモータで対応できる。

モータ６１を駆動し、チェーン６２、スプロケット６４ａと６４ａの駆動により、ねじ棒６４ｃが回転する。このねじ棒６４ｃの回転により、シャフト６５に沿ってフロントブロック６９が上下する。その結果、フロントブロック６９に支持プレート６６を介して取り付けられたチンレストベース７ａが患者フレーム６に対して上下に移動する。

昇降本体３の昇降動作に同期して、モータ６１が回転駆動することで、図９及び図１０の破線で示すように、頭部固定部７０が患者フレーム６に対して移動することになる。破線で示すように、患者フレーム６は上昇しているが、頭部固定部７０はそのままの位置を保つように、患者フレーム６に対して下方向へ移動している。

図１６（ａ）、（ｂ）は、被検者Ｏに照射されるビームを示している。ビーム発生装置１００、位置決めビーム発生装置５４及び正中ビーム発生装置６０から出射される各ビームを用いて、被検者Ｏの位置決め、昇降本体３の位置決めが行われる。図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、正中ビーム発生装置６０から出射される正中ビームＬ２１は、被検者Ｏの正中ラインとの位置決めに用いられる。

パノラマ断層撮影を行う場合には、図１６（ａ）に示すように、この正中ビームＬ２１とフランクフルト平面を示すビームＬ２２_１、位置決め用ビームＬ２４が出射される。ビーム発生装置１００は、撮影モードとしてパノラマ断層撮影が選択されると、上側に位置するビーム出射部１１２を所定の位置まで上昇させ、フランクフルト平面を示すビームＬ２２_１を出射する。

正中ビームＬ２１と被検者Ｏの正中ラインとが一致するように、被検者Ｏが頭部固定部７０のチンレスト７３に下顎を載せて被検者Ｏの位置が決められる。そして、ビーム発生装置１００のビーム出射部１１２を被検者Ｏの眼耳に位置合わせするように移動させ、フランクフルト平面を示すビームＬ２２_１を被検者Ｏに照射する。

ＣＴ断層撮影を行う場合には、図１６（ｂ）に示すように、ビーム発生装置１００は、ＣＴ断層撮影におけるＩモードまたはＡモードの上限領域を示すビームＬ２２_３又はＣＴ断層撮影のＤモードの上限領域を示すビームＬ２２_２、ＣＴ断層撮影の下限領域を示すビームＬ２３を照射する。撮影モードとしてＩモードまたはＡモードのＣＴ断層撮影が選択されると、ビーム移動手段１６５が動作し、上側に位置するビーム出射部１１２を上昇させ、ＩモードまたはＡモードの上限領域を示すビームＬ２２_３を出射する位置に停止させる。そして、ビーム出射部１１２からＩモードまたはＡモードの上限領域を示すビームＬ２２_３、ビーム出射部１１１から下限領域を示すビームＬ２３を出射する。撮影モードとしてＤモードの断層撮影が選択されると、ビーム移動手段１６５が動作し、上側に位置するビーム発生器１０２を上昇させ、Ｄモードの上限領域を示すビームＬ２２_２を出射する位置に停止させる。そして、ビーム発生器１０２からＤモードの上限領域を示すビームＬ２２_２、ビーム発生器１０１から下限領域を示すビームＬ２３を出射する。撮影モードとしてＦモード(又はＰモード)のＣＴ断層撮影が選択されると、上側に位置するビーム出射部１１２を上昇させ、Ｆモード(又はＰモード)の上限領域を示すビームＬ２２_４を出射する位置に停止させる。そして、ビーム発生器１０２からＦモードの上限領域を示すビームＬ２２_４、ビーム出射部１１１から下限領域を示すビームＬ２３を出射する。

上記のように、これらビームＬ２１、Ｌ２４、Ｌ２２_１、Ｌ２２_２、Ｌ２２_３及びＬ２２_４は、撮影モードを選択するとそのモードに応じたビームが照射される。すなわち、パノラマ断層撮影、ＣＴ断層撮影に対応する撮影対象領域に応じたビームが照射される。

被検者Ｏに照射されたビームにより、昇降本体３を移動させ、撮影対象領域の位置決めが行われる。

次に、この発明のＸ線撮影装置の使用動作につき説明する。まず、パノラマ断層撮影を行う場合につき説明する。図示しないパーソナルコンピュータ等を用いてパノラマ断層撮影モードを選択し、各種設定を行う。そして、被検者ＯをＸ線撮影装置に導入する。まず、被検者Ｏの下顎の高さにチンレスト７３を合わせるように、操作パネル８を操作し、昇降本体３を昇降させる。この昇降を指示すると、昇降本体移動手段１６３が動作し、昇降本体３が上下に移動する。このとき、被検者保持装置７も患者フレーム６と一体に昇降本体３と共に上下に移動する。チンレスト７３の位置がＣＴ撮影の際の下限位置の基準となる。

バイトブロック７３ａを用いる場合には、被検者Ｏの下顎の高さにチンレスト７３を合わせた状態で昇降本体３を停止させて、被検者Ｏにバイトブロック７３ａの先端を噛ませる。また、被検者Ｏにバイトブロック７３ａの先端を先に噛ませ、被検者Ｏの下顎の高さにチンレスト７３を合わせた状態で昇降本体３を停止させるようにしてもよい。

操作パネル８の位置づけビームスイッチを押すと、図１６（ａ）に示すように、フランクフルト平面を示すビームＬ１２がビーム発生装置１００のビーム発生器１０２から出射され、正中ビーム発生装置６０から正中ビームＬ２１が出射され、位置決めビーム発生装置５４から位置決めビームＬ２４が出射される。正中ビームＬ２１と被検者Ｏの正中線、フランクフルト平面を示すビームＬ２２_１と被検者Ｏの眼耳平面、位置決めビームＬ２４と被検者Ｏの犬歯の位置を合わせる。被検者Ｏに応じてビーム発生器１０２を上下させて位置合わせする。そして、被検者Ｏの頭部を側頭部押さえ７２で押さえるため、被検者Ｏに応じて側頭部押さえ７２の幅をダイヤル７４で調整する。

また、前頭部押さえ７５を取り付けている場合には、前頭部押さえ７５と被検者Ｏの額を当接させる。このようにして、被検者Ｏを被検者保持装置７の頭部固定部７０に固定する。また、被検者Ｏは、両手でグリップ７１を握ることで、体の安定性を保つことができる。

コリメータ５２ｂはパノラマ撮影用の開口部が選択されている。Ｘ線照射スイッチを押すことにより、固定された被検者Ｏの周りを指定された速度で旋回アーム５が回転する。その動きに連動した適切な読み取り間隔でＸ線検出部５３からのデータが読み出され、所望の断層領域のパノラマ画像を得ることができる。

この装置においては、被検者Ｏを頭部固定部７０に固定した後、撮影モードを変更し、被検者保持装置（頭部固定部）７のベース１からの高さは変更させずに、旋回アーム５を上下に移動させるために昇降本体３を上下に移動させることができる。例えば、被検者Ｏをパノラマ断層撮影用に位置合わせした後、被検者Ｏの顎関節を撮影することも可能である。

パーソナルコンピュータ等により、撮影モードをＴＭＪ４又はＴＭＪ２に変更するように指示する。この指示により、患者フレーム６に対して被検者保持装置（頭部固定部）７が移動可能となる。

ＴＭＪ４又はＴＭＪ２を指定することにより、操作パネル８の位置づけビームスイッチを押すと、フランクフルト平面を示すビームＬ２２_１と位置決めビームＬ２４が出射される。この両ビームを被検者Ｏの顎関節に合わせるように、操作パネル８により昇降本体３を移動させる。例えば、図１５に示すように、昇降本体３を上に移動させると、昇降本体移動手段１６３の電動アクチュエータ１６３ａの動作により、昇降本体３が上に移動する。固定機構移動手段１６４は、この昇降本体３の移動に同期して、モータが駆動され、被検者保持装置（頭部固定部）７を患者フレーム６に対して下に移動する。被検者Ｏを頭部固定部７０に固定し位置決めした後は、昇降本体３が上下動してもベース１からの位置に対して被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置が変わらないように、昇降本体３の移動に同期して固定機構移動手段１６４が動作し患者フレーム６に対して移動する。図１５に示すように、例えば、昇降本体３が上に移動する時は、患者フレーム６に対して被検者保持装置（頭部固定部）７が下方向に同期して移動し、ベース１からの位置に対して被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置を保っている。

このように、昇降本体３の昇降動作に同期してモータが駆動し、被検者保持装置（頭部固定部）７が患者フレーム６に対して移動する。この結果、被検者Ｏの顎の角度、体勢を変更することなく、撮像領域の調整、変更が可能となる。

次に、被検者Ｏのパノラマ撮影用に被検者Ｏを位置合わせした後、被検者Ｏの上顎部分をＣＴ撮影することも可能である。

パーソナルコンピュータにより、ＣＴ断層撮影の撮影モードを選択する。選択された撮影モードの撮影対象領域が設定され、コリメータ５２ｂの該当するＣＴ用開口部が選択される。この指示により、患者フレーム６に対して被検者保持装置（頭部固定部）７が移動可能となる。例えば、図１４に示す状態から図１５に示す状態への昇降本体３を移動させることができる。

操作パネル８により昇降本体３を図１５に示すように、上に移動させると、昇降本体移動手段１６３の電動アクチュエータ１６３ａの動作により、昇降本体３が上に移動する。固定機構移動手段１６４は、この昇降本体３の移動に同期して、モータが駆動され、被検者保持装置（頭部固定部）７を患者フレーム６に対して下に移動する。被検者Ｏを頭部固定部７０に固定し位置決めした後は、昇降本体３が上下動してもベース１からの位置に対して被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置が変わらないように、昇降本体３の移動に同期して固定機構移動手段１６４が動作し患者フレーム６に対して移動する。図１５に示すように、例えば、昇降本体３が上に移動する時は、患者フレーム６に対して被検者保持装置（頭部固定部）７が下方向に同期して移動し、ベース１からの位置に対して被検者保持装置（頭部固定部）７は、その高さ位置を保っている。

このように、昇降本体３の昇降動作に同期してモータが駆動し、被検者保持装置７が患者フレーム６に対して移動する。この結果、被検者Ｏの顎の角度、体勢を変更することなく、撮像領域の調整、変更が可能となる。

次に、この発明のＸ線撮影装置のＣＴ断層撮影動作につき説明する。パーソナルコンピュータ等により、ＣＴ断層撮影の撮影モードを選択し、各種設定を行う。選択された撮影モードの撮影対象領域が設定され、コリメータ５２ｂの該当するＣＴ用開口部が選択される。そして、被検者ＯをＸ線撮影装置に導入する。まず、被検者Ｏの下顎の高さにチンレスト７３を合わせるように、操作パネル８を操作し、昇降本体３を昇降させる。この昇降を指示すると、電動アクチュエータ１６３ａが駆動し、昇降本体３が上下に移動する。このとき、被検者保持装置７も患者フレーム６と一体に昇降本体３と共に上下に移動する。被検者Ｏの下顎の高さにチンレスト７３を合わせた状態で昇降本体３を停止させる。

操作パネル８の位置づけビームスイッチを押すと、例えば、選択されているモードに応じたビームの上限位置にビーム発生装置１００のビーム出射部１１２が所定の位置まで移動し、選択されたモードに対応するビームが出射される。そして、ＣＴ断層撮影の下限領域を示すビームＬ２３が出射される。そして、正中ビーム発生装置６０から正中ビームＬ２３が出射される。正中ビームＬ２１と被検者Ｏの正中線、ビームＬ１６と被検者Ｏの下顎の位置を合わせる。そして、被検者Ｏの頭部を側頭部押さえ７２で押さえるため、被検者Ｏに応じて側頭部押さえ７２の幅をダイヤル７４で調整する。

また、前頭部押さえ７５を取り付けている場合には、前頭部押さえ７５と被検者Ｏの額を当接させる。このようにして、被検者Ｏを被検者保持装置（頭部固定部）７の頭部固定部７０に固定する。また、被検者Ｏは、両手でグリップ７１を握ることで、体の安定性を保つことができる。そして、例えば、図１４に示すように、下顎を基準とした撮影対象領域に位置決めされる。

コリメータ５２ｂは複数のＣＴ撮影用開口部から撮影モードに応じた開口部が選択されている。Ｘ線照射スイッチを押すことにより、固定された被検者Ｏの周りを指定された速度で旋回アーム５が回転する。その動きに連動した適切な読み取り間隔でＸ線検出部５３からのデータを読み出され、所望の断層領域のＣＴ画像を得ることができる。

この装置においては、被検者Ｏを頭部固定部７０に固定した後、撮影領域を移動させるために、被検者保持装置（頭部固定部）７のベースからの高さは変更させずに、旋回アーム５を上下に移動させるために昇降本体３を上下に移動させることができる。例えば、図１４に示す状態に被検者Ｏを位置合わせ、撮影した後、被検者Ｏの上顎部分をＣＴ撮影することも可能である。

操作パネル８により、撮影対象領域を指定し、撮影対象領域を変更するように指示する。この指示により、患者フレーム６に対して被検者保持装置７が移動可能となる。例えば、図１４に示す状態から図１５に示す状態への昇降本体３を移動させることができる。

上記したように、頭部固定部７０には、側頭部押さえ、前頭部押さえ、後頭部パッドを有し、チンレスト７３の昇降と同期して昇降する。また、被検者Ｏが両手で握るグリップ７１も頭部固定部７０と昇降本体３との間に有し、頭部固定部７０の昇降と同期して一体に昇降するので、被検者Ｏの位置づけ体勢、顎と手の位置関係を変更することなく撮像対象領域の変更が可能となる。

また、頭部固定部７０の昇降機構を昇降本体３付近に有するのではなく、患者フレーム６近傍で、グリップ７１を含む最小限の機構部分のみを昇降させることにより、被検者保持装置（頭部固定部）７の剛性を低減し、昇降推力又は保持力も低減することができる。

このＸ線撮影装置は、立位、座位に関わらず、支柱２に昇降本体３を上下移動自在に取り付けられたＸ線撮影装置に適用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ベース
２支柱
３昇降本体
４保持フレーム
５旋回アーム
５１旋回アーム位置設定手段
５２Ｘ線照射部
５３Ｘ線検出部
６患者フレーム
７被検者保持装置
７０頭部固定部
７１グリップ
８操作パネル

Claims

被検者の頭部に対して相互に対向配置されたＸ線照射部とＸ線検出部とを有する旋回アームと、この旋回アームを保持する保持フレームと、この保持フレームを支持する昇降本体と、この昇降本体を上下移動自在に支持する支柱と、を備えたＸ線撮影装置であって、
前記昇降本体に患者フレームが取り付けられ、この患者フレームの先端部に被検者の頭部を固定する被検者保持装置が患者フレームに対して独立して上下移動自在に取り付けられ、
前記昇降本体を支柱に対して上下に移動させる昇降本体移動手段と、前記被検者保持装置を前記患者フレームに対して上下に移動させる固定機構移動手段と、前記昇降本体移動手段と固定機構移動手段の動作を制御する制御手段とを有し、
前記被検者保持装置は、前記患者フレームの先端部に設けられた一対のシャフトに、移動自在に支持されたフロントブロックと、このフロントブロックに取り付けられる頭部固定部と、からなり、
固定機構移動手段は、前記フロントブロックに対して上下に移動させるために前記一対のシャフトの間に設けられたねじ棒と、このねじ棒に取り付けられたスプロケットと、モータと、このモータ軸に取り付けられたスプロケットと、スプロケット間に設けられたチェーンとを有し、
前記制御手段は、前記昇降本体移動手段の駆動により前記昇降本体が一の方向へ移動するように制御すると、前記被検者保持装置が他の方向へ移動するように前記固定機構移動手段のモータの駆動を制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
前記被検者保持装置を前記支柱が立設されたベースからの距離を一定に保つように、前記昇降本体移動手段の駆動に同期して固定機構移動手段が駆動され、前記被検者保持装置を前記患者フレームに対して上下に移動することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
前記被検者保持装置は、被検者の頭部を固定するために頭部固定部と、グリップとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線撮影装置。