JP6959375B2

JP6959375B2 - 医療画像診断のためのｘ線撮影装置

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Publication number: JP6959375B2
Application number: JP2020027146A
Authority: JP
Inventors: スーロネンエサ; バルティアイネンサミ; アンティカイネンアリ
Original assignee: パロデックスグループオイ
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2035-06-26
Also published as: EP2959835B1; EP3936050A1; JP2022000252A; DK2959835T3; JP2020075193A; DK3517041T3; CN105212955A; JP7295917B2; CN112515693A; EP3517041A1; BR102015015615B1; BR102015015615A2; KR20160001706A; JP2019088940A; EP3517041B1; CN105212955B; KR102417960B1; JP6666498B2; JP6502192B2; EP2959835A1

Description

本出願は、概ね医療画像診断のためのＸ線撮影装置に関する。

図１ａ〜１ｂは、典型的にパノラマ撮影、セファロ撮影（頭部規格撮影）及び円錐ビームコンピュータ断層撮影（ＣＢＣＴ）モードのために患者の高さに装置１００の高さを適合させるための上下移動Ｚを含む柱１４０を有する現代のデジタル式パノラマ／セファロ／ＣＢＣＴ撮影兼用装置１００を表す。

装置１００の上側シェルフ１５０は、例えば固定のジョイントを用いて柱１４０に取り付けられる。上側シェルフ１５０は回転部１２０を支持する。

回転部１２０、いわゆるガントリーは、典型的には、一方の端にＸ線源１２４を組み込みかつ他方の端にＸ線撮影検出器装置１２６を組み込むＣ字形を有する。回転部１２０は、回転軸線１２２の周りを典型的には最高４００°まで回転Ｒする。

Ｘ線源１２４は３つの撮影モード全てに共通であり、Ｘ線照射野限定器１２８がＸ線源１２４の前面に取り付けられる。

検出器装置１２６は１台又は２台の検出器から構成できる。１台検出器装置１２６は、パノラマ撮影も可能にする１台の頭部撮影検出器、１台のパノラマ／ＣＢＣＴ／セファロ撮影兼用検出器、又はセファロ撮影（頭部規格撮影）に使用できるように構成された１台のワンショット検出器を備えることができる。２台検出器の場合、検出器装置１２６は、パノラマ撮影も可能にする１台の頭部撮影検出器とＣＢＣＴ検出器とを備えることができる。検出器を相互に取り付けるため及びＸ線ビーム内に配置される検出器を変更するためにはいくつかの方法がある。

撮影中に、照射野限定器１２８は、Ｘ線ビームが選択された撮影モード、選択された画像サイズ及び関係する検出器のサイズのニーズに応じて、Ｘ線ビームのサイズ及び形状を制御する。

回転軸線１２２は、上側シェルフ１５０に対して回転部１２０を固定し、典型的には、撮影中に上側シェルフ１５０に対する回転軸線従って回転部１２０の回転中心を上側シェルフ１５０に平行のＹ移動に沿って調節できるように、少なくとも１つの直線移動部に取り付けられる。更に、回転軸線１２２を直線移動Ｘ、Ｙによって画定された平面内に位置決めできるように、第１の直線移動に直交する第２の直線Ｘ移動が可能である。

更に、回転部１２０に対する回転軸線１２２の固定点を移動する第３のＮ移動も可能である。Ｘ線ビームＮ_Aに沿った回転軸線１２２の移動を使用して、パノラマ及びＣＢＣＴ撮影モード内で倍率を変更できる。Ｘ線ビームＮ_Pに直交して回転軸線を移動することによって、ＣＢＣＴ撮影においてオフセット走査と対称形走査との間で変更でき、視野（ＦＯＶ）に影響を与えることができる。

頭部撮影アーム１６０を使用して、セファロヘッド１６２を装置１００に取り付ける。前記ヘッドは、典型的には、一方の端に専用Ｘ線撮影検出器１６４を及び他方の端に二次コリメータ１６６を有する。これらの２つの主要部品１６４、１６６の間には、セファロ用患者位置決め支持部品１６８、１６９が吊り下がる。支持部品は、イヤーロッド１６８及び鼻（ナジオン）支持体１６９から成る。患者の頭部は、イヤーロッド１６８によって外耳道の外側部から及び対応する支持体１６９を用いて鼻から支持される。

セファロＸ線検出器１６４は、検出器１６４をＸ線ビームに対して直交して移動させるＣ_d移動でヘッド１６２に取り付けられる。又は、検出器１６４が充分に大きい場合、ワンショット法によるセファロ撮影（頭部規格撮影）を実施できる。

セファロ二次コリメータ１６６も、Ｃ_d移動に平行でありＸ線ビームに直交するＣ_s移動でヘッド１６２に取り付けられる。

支持部品１６８、１６９は、支持部品が２つの主要撮影位置即ち側面投影及び前後（ＰＡ）投影位置へ回転できるように、ヘッド１６２に取り付けられる。側面投影は、基本的に頭蓋の側面図でありＰＡ投影は前後図である。

パノラマ及びＣＢＣＴ撮影のために、患者は、典型的には、下側シェルフ１４２によって及びおそらくこめかみ支持体によっても支持される。支持点は、典型的には、患者の顎先端及び額又はこめかみである。

パノラマ撮影において、装置１００は、走査時に回転Ｒ及び直線Ｘ、Ｙ又はＸ及びＹの両方の移動を用いてパノラマ画像を得る。更に、使用されるセンサ技術次第で、画像は、検出器の時間差積分（ＴＤＩ）又はフルフレーム読出しモードを用いてクロックアウト（clock out）される。パノラマ（シャープ）レイヤは、パノラマ検出器の移動速度によってまたＴＤＩの場合読出し速度によって規定される。フルフレーム検出器を使用する場合、レイヤの最終形状は、走査後コンピュータで計算される。回転角度は、典型的には約２７０度である。

装置１００において、ＣＢＣＴ撮影は、典型的には、回転移動Ｒ及びフルフレームモードでのＣＢＣＴの読出しを使用して実現される。従って、注目画像領域（ＲＯＩ）の投影Ｘ線画像は、典型的には、ＲＯＩの中心と回転移動Ｒの中心が一致するように生成される。有効回転角度（開口）は、典型的には装置１００次第で約１８０〜３６０度である。

セファロ撮影において、患者は、装置１００の画像計測ヘッド１６２に配置された患者位置決め構造体１６８、１６９で支持される。Ｘ線ビームは、回転Ｒと直線Ｙ移動の組合せで患者の頭部を走査するように配置される。ビームは、その後二次コリメータ１６６によって平行にされ、最終的に頭部撮影検出器１６４によって捕捉される。コリメータ及び検出器は両方とも、ビームと同期的に移動する。

本発明の１つの目的は、既知のパノラマ／セファロ／コンピュータ断層撮影（ＣＴ）兼用装置の欠点を排除して、より安価でよりコンパクトな医療画像診断用Ｘ線撮影装置を提供することである。

本発明の１つの目的は、添付の特許請求の範囲の独立請求項に記載されたＸ線撮影装置、Ｘ線撮影装置を制御する方法、コンピュータプログラム及び有形不揮発性コンピュータ可読媒体を提供することによって達成される。

本発明の１つの実施形態は、医療画像診断用のＸ線撮影装置であり、Ｘ線撮影装置は、第１Ｘ線源と少なくとも回転部の回転軸線の周りでの回転移動によって画像を提供するように構成されたＸ線撮影検出器装置とを備える回転部と、回転部を支持するための上側シェルフとを備える。上側シェルフは、回転部が直線移動によって上側シェルフに対して移動することを可能にするように構成され、かつ柱の周りでの上側シェルフの回動（Ｐ）を可能にするピボットジョイントで柱に取り付けられるように構成される。回転部は、撮影中に直線移動及び回動によって位置決めされるように構成される。

用語の「医療画像診断」は、例えば、歯科、口腔外、口腔内、顎顔面又は耳、鼻及び喉画像診断を意味する。

本発明の１つの実施形態は、Ｘ線撮影装置を制御する方法であり、前記装置は、第１Ｘ線源と少なくとも回転部の回転軸線の周りの回転移動によって画像を提供するように構成されたＸ線撮影検出器装置とを備える回転部と、回転部を支持するための上側シェルフとを備える。上側シェルフは、回転部が直線移動によって上側シェルフに対して移動することを可能にするように、かつ柱の周りでの上側シェルフの回動を可能にするピボットジョイントによって柱に取り付けられるように構成される。方法は、撮影中の直線移動及び回動によって回転部を位置決めするステップを含む。

本発明の１つの実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータにおいて実行されるときＸ線撮影装置を制御するためのコンピュータプログラムである。前記装置は、第１Ｘ線源と少なくとも回転部の回転軸線の周りでの回転運動によって画像を提供するように構成されたＸ線撮影検出器とを備える回転部と、回転部を支持するための上側シェルフとを備える。上側シェルフは、回転部が直線移動によって上側シェルフに対して移動することを可能にするように、かつ柱の周りでの上側シェルフの回動を可能にするピボットジョイントによって柱に取り付けられるように構成される。コンピュータプログラムは、撮影中に直線移動及び回動によって回転部を位置決めするための位置決めコードを含む。

本発明の１つの実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータにおいて実行されるときＸ線撮影装置を制御するためのコンピュータプログラムを備える有形不揮発性コンピュータ可読媒体である。装置は、第１Ｘ線源と少なくとも回転部の回転軸線の周りでの回転運動によって画像を提供するように構成されたＸ線撮影検出器とを備える回転部と、回転部を支持するための上側シェルフとを備える。上側シェルフは、回転部が直線移動によって上側シェルフに対して移動することを可能にするように、かつ柱の周りでの上側シェルフの回動を可能にするピボットジョイントによって柱に取り付けられるように構成される。コンピュータプログラムは、撮影中に直線移動及び回動によって回転部を位置決めするための位置決めコードを含む。

本発明の更なる実施形態は従属請求項において規定される。

従属請求項において言及する特徴は、特に指示しない限り、自由に相互に組合せ可能である。

特許請求項において又は本明細書の他の場所で異なる定義が与えられる場合を除いて、下記の定義が適用されるものとする。

動詞「備える（comprise）」は、本明細書において、言及されない特徴の存在を排除も要求もしない開放制限として使用される。動詞の含む（include）及び持つ（have/has）は、備える（comprise）として定義される。

本明細書において使用する場合、「１つ（a、an）」及び「少なくとも１つ（at least one）」は、１つ又はそれ以上として定義され、「複数（plurality）」は２つ又はそれ以上として定義される。本明細書において使用する場合、「別の（another）」は、少なくとも第２又はそれ以上のものとして定義される。

「又は（or）」は、文脈上明白に他の意味を持つ場合を除いて、「及び／又は」を含む意味で通常は使用される。

本発明の実施形態については、下記の添付図面を参照して説明する。

既存のデジタル式パノラマ／セファロ／ＣＴ兼用装置の正面図である。既存のデジタル式パノラマ／セファロ／ＣＴ兼用装置の平面図である。医療画像診断用のＸ線撮影装置、並びにその主要部及び移動を表す図である。撮影中のパノラマ／ＣＴ撮影位置にあるＸ線撮影装置及び患者を表す図である。撮影中のセファロ撮影位置にあるＸ線撮影装置及び患者を表す図である。セファロ撮影に使用されるセファロ撮影コリメータを表す図である。Ｘ線撮影装置の機能要素を表す図である。

図２ａは、医療画像診断において、例えば口腔外歯科画像診断において使用できる、Ｘ線撮影装置２００の主要部を表す図である。

装置２００は、回転部（ガントリー）２２０を備え、回転部は、第１Ｘ線源２２４を備えるＸ線装置を備える。Ｘ線撮影検出器装置（ヘッド）２２６は、回転部２２０に取り付けられる。検出器装置２２６の位置は調節可能であり、それは例えば回転可能又は直線移動可能である。Ｘ線源２２４及び／又は検出器装置２２６は、少なくとも回転部２２０の回転軸線２２２の周りでの回転移動Ｒによって、例えばパノラマ、ＣＴ又はセファロ画像を提供する。回転部２２０のＲ運動は、回転軸線２２２の周りで例えば最高４００度の回転である。

回転部２２０は、回転手段（図示せず）によって回転部２２０を回転させるように構成される回転モーターを備える。又は、回転モーターは、装置２００の上側シェルフ２５０内に配置され得る。

回転部２２０は、例えばＣ字形を有し、Ｘ線源２２４は、回転部の一方の端に在る。Ｘ線源２２４は、２つの撮影モード即ちパノラマ撮影及びＣＴ撮影、例えばＣＢＣＴ撮影（この場合Ｘ線ビームは円錐形ビームである）に共通である。別のＣＴ撮影法において、Ｘ線ビームは、ピラミッド形ビーム、半月形円錐ビーム又はその他の形状のビームが可能である。

更に、Ｘ線源装置は、Ｘ線源２２４用の照射野限定器２２８と、前記照射野限定器２２８を調節するように構成された照射野限定モーターとを備える。撮影中に、照射野限定器２２８は、選択された撮影プロトコル、選択された画像サイズ及び関係する検出器のサイズのニーズに応じて、Ｘ線ビームのサイズ及び形状を制御する。

回転部２２０の他方の端に検出器装置２２６があり、検出器装置は、例えば１台又は２台のＸ線検出器（図示せず）を備えることができる。１台検出器装置２２６は、１台のパノラマ検出器、パノラマ撮影も可能にする１台の頭部撮影検出器、１台のパノラマ／ＣＴ兼用検出器、１台のパノラマ／ＣＴ／セファロ兼用検出器、又はパノラマ／ＣＴ撮影及びワンショットセファロ撮影（頭部規格撮影）において使用されるように構成された１台の検出器を備えることができる。１台検出器装置２２６は、１台検出器装置２２６の検出器が、使用されるＸ線源２２４、２６５に好適に直交して位置決めされ得るように、回転部２２０に対して検出器装置を回転させることによって、及び／又はパノラマ／ＣＴ撮影において検出器とＸ線源２２４との間の距離を調節するために回転部２２０に対して検出器装置を直線移動することによって、調節可能であり得る。

２台検出器の場合、検出器装置２２６は、１台のパノラマ検出器と１台のＣＴ検出器、又はパノラマ撮影も可能にする１台の頭部撮影検出器とＣＴ検出器を備えることができる。２台検出器装置２２６において、検出器は、例えばパノラマ撮影において連続的に配置される。この場合、パノラマ検出器又は頭部撮影検出器は、撮影モードのための倍率を整えるための前方検出器として配置され、ＣＴ検出器は後方検出器として配置される。検出器の交換は、ＣＴ撮影において後方検出器を、又はセファロ撮影（頭部規格撮影）において前方検出器を使用する必要があるとき、前方検出器が、移動手段、例えばレール及びレールに沿って移動して回転するように構成された回転体によってわきに退いて、前方検出器が例えば後方検出器の隣へ滑動するように配置される。又は、前方検出器は、セファロ撮影において後方検出器に対して別の位置へ移動され得る。セファロ撮影における前方検出器の場所は、交換移動及び使用されるＸ線源２６５に対するＲ移動及びＬ移動によって前方検出器がどのように動かされるかによって決まる。頭部撮影検出器は、使用されるＸ線源２６５に対して好適には直交して位置決めされ得る。前方検出器は、前方検出器が前方位置に戻る必要があるとき、同様に滑動によって復帰する。

回転部２２０は、検出器装置２２６がパノラマ撮影及びＣＴ撮影のために別個の検出器を備える場合、移動手段によって少なくとも１台の検出器を移動するように構成された検出器モーターを備えることができる。

更に、装置２００は、装置２００及び回転部２２０の高さＺを適合させるための柱２４０を備える。柱２４０は、パノラマ、セファロ又はＣＴ撮影モードのために回転部２２０の高さを患者２０１の高さに適合させるために上下移動Ｚを与えるために、例えば高さモーターと前記高さモーターによって駆動されるように構成された入れ子式手段又は釣り合い重り手段とを備える高さ適合化手段（図示せず）を備える。高さ適合化手段は、例えば入れ子式移動又は釣り合い重り移動としてＺ移動を実現できる。

下側シェルフ２４２は柱２４０に取り付けられ、回転部２２０は、パノラマ及びＣＴ撮影中に下側シェルフ２４２の上方に位置決めされるように構成される。下側シェルフ２４２は、パノラマ及び／又はＣＴ撮影のために患者２０１を位置決めするため及び撮影中例えば患者２０１の顎の先端から患者２０１を支持するために使用される。

または、装置２００が座位の患者２０１用の位置決めシステム（図示せず）を備える場合、例えば、椅子、下側シェルフ２４２及び柱２４０の少なくとも１つの高さをＺ方向に適合させることによって、Ｚ移動が実施される。

下側シェルフ２４２は、パノラマ／ＣＴ撮影位置において例えば患者２０１の額及び／又はこめかみを支持する頭部支持体（図示せず）を備えることもできる。

装置２００は、回転部２２０を支持する前記上側シェルフ２５０を備える。上側シェルフ２５０は、例えばピボットジョイント２５２によって例えば柱２４０の上端部に取り付けられる。ピボットジョイント２５２は、回転部２２０が例えば下側シェルフ２４２の上方に在るように、下側シェルフ２４２に対する上側シェルフ２５０の柱２４０周りの回動Ｐを可能にする。

上側シェルフ２５０は回動手段（図示せず）を備え、前記回動手段は、例えば、ピボットジョイント２５２によって柱２４０の周りで上側シェルフ２５０を回動させるように構成された回動モーターを備える。

上側シェルフ２５０は、例えば回転部２２０の回転手段を支持するとともに回転部２２０が回転軸線２２２の周りで回転できるように構成されたリニアコンベアのような直線移動手段（図示せず）と、上側シェルフ２５０において前記リニアコンベアを案内するように構成された少なくとも１つのレール及び／又は軌道と、少なくとも１つの前記レール及び上側シェルフ２５０に沿ってリニアコンベアを駆動するように構成されたリニアモーターとを備える。直線移動手段は、回転部２２０及び回転手段が直線移動Ｌによって上側シェルフ２５０に対して移動することを可能にする。上側シェルフ２５０の直線移動手段は、上側シェルフ２５０の平面におけるＬ移動が直直線移動であるように設けられることができる。例えば、直線移動は上側シェルフ２５０に平行であるか、又は平行方向に対して特定の角度を成す。又は、上側シェルフ２５０の平面におけるＬ移動は、例えば湾曲経路を持つ非直直線移動である。

回転手段は、回転部２２０を上側シェルフ２５０に取り付ける。回転手段は、軸線２２２、従って上側シェルフ２５０に対する回転中心をＬ移動に沿って調節できるように、少なくとも１つのＬ移動方向に移動できる。従って、軸線２２２は、撮影中に上側シェルフ２５０のＰ移動及び回転部２２０のＬ移動によって形成される平面内に位置決めされ得る。

撮影中の回転部２２０のＬ移動及びＰ移動は、装置２００における撮影モード及び撮影手段の数を増大する。これは、例えば照射中における装置２００の運動の増大した数を利用できるとき、パノラマ及びＣＴ撮影における回転部２２０の仮想回転軸線（中心）の使用などである。

仮想回転軸線は、例えばパノラマ撮影モードにおいて定倍率の使用を可能にする。

機械的回転軸線（中心）２２２は、Ｐ移動によって下側シェルフ２４２及び患者２０１の中心線２４３から偏る。図２ｂにおいて表される偏差Ｄは、走査（照射）プロセス開始時において最大である。回転装置２２０が仮想回転軸線の周りでＲ、Ｌ及びＰ移動によって回転し始めるとき、回転軸線２２２は中心線２４３へ移動して、偏差Ｄは走査の中央において最小、即ち存在しない。次に、偏差Ｄは、回転装置２２０が走査を続けるとき反対方向に増大し始め、走査の終了時に再びその最大値に達する。偏差Ｄのこの移動は、倍率が走査全体を通じて同じ、即ち一定のままであることを可能にする。

更に、仮想回転軸線は、ＣＴ撮影モードにおいて、対称形走査ジオメトリとオフセット走査ジオメトリとの間での柔軟な選択を可能にする。

対称形走査プロセスにおいて、仮想回転軸線は、Ｘ線ビームの中心線に位置決めされる。走査時に、回転軸線２２２及び回転装置２２０は、Ｒ、Ｌ及びＰ移動によって仮想回転軸線の周りで例えば約１８０度移動し、それは視野（ＦＯＶ）の中央にある。

対称形走査プロセスより大きい視野（ＦＯＶ）を与えるオフセット走査プロセスにおいて、仮想回転軸線は、Ｘ線ビームの一方の端に位置決めされる。走査中に、回転軸線２２２及び回転装置２２０は、Ｒ、Ｌ及びＰ移動によって例えば仮想回転軸線の周りで約１８０度移動する。その後、仮想回転軸線は、Ｘ線ビームの他方の端に位置決めされ、回転軸線２２２及び回転装置２２０は、Ｒ、Ｌ及びＰ移動によって仮想回転軸線及び視野（ＦＯＶ）の周りで反対方向に例えば約１８０度移動して、充分な量の画像データを収集する。代りに、仮想回転軸線が走査中同じ位置に留まって、回転軸線２２２及び回転装置２２０が、Ｒ、Ｌ及びＰ移動によって仮想回転軸線の周りで一方向に例えば約３６０度移動してもよい。

更に、より軽量でより薄い上側シェルフ２５０を設計することができ、その場合、装置２００は、上側シェルフ２５０を広げる直線Ｘ移動及び回転部２２０を広げるＮ_P移動を使用する代わりにＰ移動を使用するとき、より小さな設置面積を有する。

回転部２２０の一方の端のＸ線源２２４は、典型的には、他方の端の検出器装置２２６より重量が大きい。その結果、回転部２２０の重心の移動は、直線移動手段を備える回転部２２０のジョイント構成体（図示せず）に対する荷重の変化を生じる可能性があるので、回転部２２０は、撮影中にぐらついて画像品質を低下させることがある。

このような問題を排除するために、上側シェルフ２５０は制御配列体（図示せず）を備え、前記制御配列体は、軸線２２２が実質的に回転部２２０の重心を通過するように、上側シェルフ２５０に対する回転部２２０のＲ移動を可能にし、回転部２２０の重心は、撮影中に回転部２２０のジョイント構成体の中立軸に留まる。回転部２２０の仮想回転軸線は、走査時にＲ、Ｌ及びＰ移動を同期化することによって得られる。

制御配列体は、ジョイント構成体へ与えられるトルクを取り除き、ぐらつきによって生じる偽信号を取り除くことによって画像品質を向上させる。

更に、制御配列体は、回転部２２０及びそのジョイント構成体のより軽量でより安価でよりほっそりした構造を生み出すことを可能にする。

更に、装置２００は、柱２４０の一方の側において特定の第１長さを有する第１頭部撮影アーム２６０を備える。アーム２６０は、柱２４０からの第１長さに合致する特定の第１距離でセファロヘッド（装置）２６２を装置２００に取り付ける。

伝統的セファロ装置よりかなり単純な構造を有するセファロヘッド（支持体）２６２は、セファロ用患者支持手段２６８、２６９、例えば撮影対象の患者２０１を支持するための２つのイヤーロッド２６８及び鼻支持体２６９を備える。患者２０１の頭部は、イヤーロッド２６８によって外耳道の外側部分から及び鼻支持体２６９を用いて鼻から支持される。イヤーロッド２６８及び鼻支持体２６９は、例えば２つの主要撮影位置、即ち側面及びＰＡ投影位置へ回転できるように、セファロヘッド２６２に取り付けられ得る。側面投影は、基本的に側面図であり、ＰＡ投影は患者２０１の頭蓋の後ろから前への図である。

イヤーロッド２６８は、ダウン位置とアップ位置とを有する傾斜可能又は回転可能イヤーロッドであることが可能であり、前記ダウン位置ではイヤーロッド２６８が患者２０１を支持し、前記アップ位置では、患者をセファロ撮影位置に配置することが可能であるか又は患者がセファロ撮影位置から離れることができる。傾斜されたか又は回転されてアップ位置にあるイヤーロッド２６８は患者２０１に明白な通路を与える。

更に、装置２００は、柱２４０の他方の側に、特定の第２長さを有する第２頭部撮影アーム２６１を備える。アーム２６１は、セファロ撮影（頭部規格撮影）に使用される第２Ｘ線源２６５を、柱２４０から第２長さに合致する第２距離で装置２００に取り付ける。Ｘ線源２６５は、セファロ撮影のための照射野限定器２６７を備え、照射野限定器２６７はＸ線源２６５に取り付けられる。Ｘ線源２６５は、走査移動Ｓを実施するように構成された回転手段２６３によって回転軸線２６４の周りで回転するように構成され得る。Ｘ線源２６５の軸線２６４は、それが焦点を通過するようにＸ線源の焦点と同一線上にある。アーム２６１又はＸ線源２６５は、軸線２６４の周りでＸ線源２６５を回転させるように構成される回転モーターを備え、軸線２６４はＸ線源２６５の焦点と一致する。

アーム２６０、２６１は、柱２４０に取り付けられた別個のアームであるか、又は単一アーム２６０、２６１の一方の端にセファロヘッド２６２を備えかつ他方の端に照射野限定器２６７を持つＸ線源２６５を備える１本のアーム２６０、２６１を使用することが可能である。

図２ｄは、回転部２２０に取り付けられた検出器装置２２６の頭部撮影検出器、兼用検出器又はワンショット検出器がセファロ撮影にどのように使用されるかを表す。

更に、図２ｄは、回転部２２０が、セファロ撮影に使用されるセファロ（二次）コリメータ２６６を備えることができることを表す。セファロコリメータ２６６は、例えば回転部２２０の側面に取り付けられる。

更に、回転部２２０は、セファロ撮影のために検出器装置２２６を回転するように構成された検出器モーターと、セファロコリメータ２６６の位置（高さ）をＺ方向に調節するように構成されたコリメータモーターとを備えることができる。代りに、照射野限定モーター又はコリメータモーターが照射野限定器２２８及びセファロコリメータ２６６の両方を調節するように構成されることが可能である。

回転部２２０は、検出器装置２２６及びセファロコリメータ２６６がセファロ撮影のために位置決めされるように、例えばＰ、Ｒ及びＬ移動によってセファロヘッド２６２の上方で駆動される。

Ｘ線源２６５は、それが例えば回転部２２０における検出器装置２２６及びセファロコリメータ２６６と一緒にＳ移動によって軸線２６４の周りで回転するとき、位置決めされた患者２０１からのセファロ画像を提供するように構成されることができ、また検出器装置２２６及びセファロコリメータ２６６は、例えば回転部２２０のＰ、Ｒ及びＬ移動の少なくとも１つによって移動するように構成される。代りに、Ｘ線ビームの走査移動、例えば直線Ｓ移動が、Ｘ線源２６５の照射野限定器２６７を移動することによって実施され得る。

ワンショット検出器が使用される場合、検出器装置２２６及びセファロコリメータ２６６は、Ｐ、Ｒ及びＬ移動の少なくとも１つによって位置決めされるが、画像は、これらの移動及びＳ移動無しで取得できる。

従って、走査移動が例えばＰ、Ｒ、Ｌ及びＳ移動で実施されるとき、検出器装置１６４用の専用ホルダまたはＣ_s移動、及びセファロコリメータ１６６のＣ_d移動の必要性はない。

アーム２６０、２６１は、イヤーロッド２６８及び鼻支持体２６９を持つセファロヘッド２６２のＸ線源２６５に対する高さが固定されるように配置され得る。

但し、患者２０１の解剖学的構造は変化するので、固定された高さは問題を生じる可能性がある。即ち、患者２０１の肩に比較して外耳道口が位置する垂直距離は、患者２０１によって著しく異なる。従って、脊椎上部しか示さない得られたセファロ画像では患者の位置は低すぎ、患者２０１の肩が検出器装置２２６に触れる画像では患者２０１の位置は高く、これは、特に走査において問題である。更に、好ましいセファロ画像ジオメトリは、焦点及びイヤーロッド２６８の先端が同じ（水平）軸線にあることを必要とする。

この問題を排除するために、アーム２６０、２６２を互に対する固定された高さに維持する一方で、可変長イヤーロッド２６８が使用され得る。

その代わりに又はこれに加えて、上記の問題を排除するために、装置２００は、一方の端においてセファロヘッド２６２を支持しかつ他方の端においてＸ線源２６５を支持するアーム２６０、２６１の高さを柱２４０に対して別個に調節するように構成されるセファロ高さ調節手段（図示せず）を備えることができる。

操作者が上下Ｚｃ移動によってアーム２６０、２６１の高さを調節したとき、焦点は、イヤーロッド２６８の先端を自動的に追跡するので、ジオメトリ（イヤーロッド先端と焦点間の線）はそのまま残る。更に、患者２０１の両側の検出器装置２２６及びセファロコリメータ２６６は、柱２４０からその高さを得るので、イヤーロッド２６８及び患者２０１に対して調節前とは異なる高さにある。

セファロ高さ調節手段は、操作者（使用者）がジオメトリを損なうことなく患者２０１の高さを調節できるようにすることによって、患者２０１の所与の解剖学的構造に照射エリアを適合させる道を与える。

装置２００の移動は単純である、というのも、伝統的なＸ移動、及びセファロヘッド２６２における検出器装置２２６及び二次コリメータ２６６のＣ_d及びＣ_s移動が、代りにＰ移動を使用することによって置き換えられるからである。移動は、上側シェルフ２５０のＬ移動及びＰ移動を使用して実施される。

更に、装置２００の構造は、Ｐ移動を使用する場合、より単純かつ安価になる。なぜなら、セファロ撮影は、１台の「非取外し式」検出器装置２２６のみを使用することによって任意選択的に実現できるので、撮影モードをパノラマ／ＣＴモードからセファロモードに変更するときに、回転部２２０のホルダから検出器装置２２６を取り外してセファロヘッド２６２のホルダへ検出器装置を引き離す必要がないと、検出器装置２２６の破損が回避されるからである。パノラマ撮影及びセファロ撮影の両方に同じ検出器を使用することが可能であるように、検出器装置２２６におけるパノラマ撮影用の検出器は、パノラマ撮影位置からセファロ撮影位置へ回転できる。

更に、装置２００の構造は、例えばパノラマ／ＣＴモードからセファロモードへの変更、即ち、検出器装置２２６を一方のホルダから他方のホルダへ変更することなくパノラマ／ＣＴ撮影位置からセファロ位置への回転部２２０の移動、が自動化されるとき、単純なワークフローを与え、ワークフロー時の手作業及びワークフローに必要な時間を減少する。

また、装置２００は、柱２４０の周りを回動する上側シェルフ２５０と、パノラマ及び／又はＣＴ撮影のために上述のＬ及びＰ移動によって位置決めされるように構成される回転部２２０とを備えるが、セファロヘッド２６２は、頭部撮影検出器、二次コリメータ及び患者位置決め支持部品を備える既知のセファロヘッドと同様である。

セファロ撮影は、回転部２２０のＸ線源２２４及びセファロヘッド２６２の二次コリメータ及び頭部撮影検出器によって与えられる。Ｘ線源２２４は、Ｒ及びＬ移動によって患者２０１の頭部を走査するように配置される。Ｘ線ビームは二次コリメータによって平行にされて、頭部撮影検出器によって捕捉され、前記検出器は、Ｘ線ビームと同期化される。

図２ｂは、パノラマ／ＣＴ撮影中の患者２０１の位置を表す。

患者２０１は、パノラマ／ＣＴ撮影位置において、装置２００の下側シェルフ２４２及びおそらく頭部支持体によって支持される。この時、回転部２２０は下側シェルフ２４２の上方に在る。

上側シェルフ２５０並びに回転部２２０がパノラマ／ＣＴ撮影位置とは異なる位置、即ちセファロ撮影位置又は例えばパノラマ／ＣＴ撮影位置とセファロ撮影位置との間の中間位置、にある場合、上側シェルフ２５０は、上記の位置からＰ移動によってパノラマ／ＣＴ撮影位置へ移動され、その後回転部２２０がパノラマ／ＣＴ撮影に備えるようにＲ及びＬ移動によって更に調節される。

更に、回転部２２０は、患者位置決め位置を持つことができ、この位置において、Ｘ線源２２４又は検出器装置２２６は、回転部２２０が下側シェルフ２４２又はセファロヘッド２６２の上方に在るときパノラマ／ＣＴ及び／又はセファロ撮影位置への患者の位置決めを妨害しない。患者位置決め位置は、そのような位置、即ち、そこでは、患者２０１の頭部をＸ線源２２４と検出器装置２２６との間で移動することによって患者２０１をパノラマ／ＣＴ撮影位置及び／又はセファロ撮影位置へ配置すること又は患者２０１を外すことが可能な位置へ回転部２２０を回転するようにＲ移動することによって得られる。代りに、Ｐ移動によって患者位置決め位置を実現でき、その場合、患者２０１が位置決めされるとき、回転部２２０全体がパノラマ／ＣＴ撮影位置及び／又はセファロ撮影位置から離される。

位置決めされたＸ線源２２４及び検出器装置２２６は、回転軸線２２２、即ち回転部２２０の回転中心がＰ及びＬ移動の少なくとも１つによって位置決めされたときパノラマ画像を提供するように構成される。

使用されるセンサ技術次第で、検出器のＴＤＩ又はフルフレーム読出しモードを用いて画像をクロックアウトできる。ＴＤＩモードにおいて、画像は、１回に１カラム読み出され、フルフレームモードにおいては、画像は、１回に画像フレーム全体が読み出される。パノラマ（シャープ）レイヤは、移動速度と、ＴＤＩの場合にはパノラマ検出器の読出し速度によって規定される。フルフレーム検出器を使用する場合、レイヤの最終形状は走査後にコンピュータで計算される。回転角度は、典型的には約２７０度である。

ＣＴ撮影中に、患者２０１は、パノラマ／ＣＴ撮影位置において装置２００の下側シェルフ２４２及びおそらく頭部支持体にも支持される。Ｘ線源２２４及び検出器装置２２６は、検出器装置２２６が回転装置に取り付けられて、回転部２２０の回転中心がＲＯＩに一致できるように位置決めされたとき、ＣＴ画像を提供するように構成される。

位置決めされたＸ線源２２４及び検出器装置２２６は、検出器装置２２６が回転装置２２０に取り付けられて、回転軸線２２２がＣＴ撮影中にＲ、Ｌ又はＰ移動の少なくとも１つによって位置決めされたとき、ＣＴ画像例えばＣＢＣＴ画像を提供するように構成される。

対称的撮影ジオメトリが使用される場合、ＣＴ撮影は、Ｒ移動のみを使用し且つフルフレームモードでＣＴ検出器を読み出すことによって実施され得る。代りに、ＣＴ撮影は、回転部２２０の仮想回転軸線がＲＯＩと一致するように仮想回転軸線を位置決めするために、Ｐ、Ｒ及びＬ移動を使用することによって（上側シェルフ２５０において制御配列体が使用されるとき）実施され得る。従って、ＲＯＩの投影Ｘ線画像は、ＲＯＩの中心及びＲ移動が一致するように生成される。有効回転角度（開口）は、装置２００次第で例えば約１８０度〜３６０度の範囲である。

オフセット撮影が使用される場合、ＣＴ撮影は、Ｒ、Ｌ及びＰ移動を使用して画像を走査することによって実施され得る。これらのＲ、Ｌ及びＰ移動を同期的に駆動することによって、有効回転中心をビームのわきにそらして、オフセットジオメトリを生成できる。

オフセット走査は、第１「ソリッド」オフセットジオメトリ及びＣＴ検出器の完全３６０度回転によって得られる。

代りに、オフセット走査は、第２オフセットジオメトリによって提供されることができ、この場合、患者は、第１撮影方向において検出器を約１８０度回転することによって基本的に最大の第１撮影オフセットを走査することによって撮影される。その後、検出器を回転中心の他方の側へ移動して、第２撮影方向において検出器を約１８０度回転することによって基本的に最大の第２撮影オフセットが得られる。代りに、検出器をスタート位置へ回転し、回転中心の他方の側へ移動した後、第１方向に約１８０度回転することによって基本的に最大の第２撮影オフセットを走査する。

代りに、オフセット走査は、第３オフセットジオメトリによって提供されることができ、この場合、患者２０１は、第１撮影オフセットによって（Ｘ線ビームエリアの縁は、回転中心に触れる）、及び検出器の３６０度回転によって撮影される。次に、検出器及びＸ線源２２４を、Ｘ線ビームエリアが回転中心から離れて、以前の撮影エリアに衝突するか又は僅かに重なるように平行に移動する。次に、第２撮影オフセットを完了するために検出器を３６０度回転させる。

装置２００は、いくつかの従来のシステムによる撮影及び患者位置決めにおいて必要とされるＲ、Ｌ、Ｘ及びＮ移動ではなくＲ、Ｌ及びＰ移動によってＣＴ撮影ジオメトリにおける同様の汎用性を与える。

図２ｃは、セファロ撮影中における患者２０１の位置決めを表す。

回転部２２０が、セファロヘッド２６２に配置された患者支持手段２６８、２６９の上方に在るセファロ撮影位置において、患者２０１は、患者支持手段２６８、２６９で支持される。

上側シェルフ２５０並びに回転部２２０が、セファロ撮影位置とは異なる位置、例えばパノラマ／ＣＴ撮影位置又はパノラマ／ＣＴ撮影位置とセファロ撮影位置との間の中間位置にある場合、上側シェルフ２５０は、Ｐ移動によって前記位置からセファロ位置へ移動され、その後回転部２２０は、回転部２２０がセファロ撮影に備えるようにＲ及びＬ移動によって更に調節される。

位置決めされたＸ線源２６５は、Ｘ線源２６５に取り付けられた照射野限定器２６７によって及びＳ移動によって、支持された患者２０１を走査するようにされる。検出器装置２２６及び回転部２２０は、セファロ撮影中にＲ、Ｌ及びＰ移動によってＸ線源２６５と同期的に移動するように構成される。

Ｘ線源２６５からのＸ線ビームは、軸線２６４の周りのＳ移動によってＸ線源２６５及び照射野限定器２６７を回転させることによって患者２０１の頭部を走査するように配置される。代りに、Ｓ移動は、例えば照射野限定器２６７を直線移動させることによって実施され得る。Ｓ移動は、セファロ撮影に使用される検出器装置２２６の検出器が水平に位置決めされる場合、水平Ｓ移動ではなく垂直走査移動として与えられることも可能である。代りに、セファロ撮影は、ワンショットセファロ画像のために充分に大きい検出器（いわゆるワンショット検出器）が使用される場合には、Ｓ移動無しに実施され得る。

ビームは、その後セファロコリメータ２６６によって更に平行にされ、検出器装置２２６における、同期的に移動する頭部撮影検出器又は兼用検出器によって最終的に捕捉される。

装置２００は、セファロコリメータ２６６及び検出器装置２２６の検出器のために付加的な移動手段を必要としないので、セファロ撮影中の移動を単純化する。

図２ｅは、装置２００の機能要素の図である。

装置２００は、装置２００及びその上記の移動及び撮影プロセスを制御するように構成される制御装置（制御パネル）２７０を備える。制御装置２７０は例えば柱２４０に取り付けられる。

制御装置２７０は、使用者及び／又はソフトウェア起動の命令を実施するため及びデータを処理するための少なくとも１つのプロセッサ（部）２７２と、例えば命令、ソフトウェア及びデータファイル等のデータを記憶して保管するための少なくとも１つのメモリ（部）２８０とを備える。

更に、制御装置２７０はデータ転送部２７４を備えており、前記データ転送部２７４は、装置２００の部品を移動させるように構成された、例えば回動、リニア、高さ、回転、検出器、照射野限定及びコリメータモーター、ドライバ又はその他の手段（モーター、装置）２７５へ制御コマンドを送り、及び／又は装置２００の部品の機能を検出するように構成された測定装置またはその他の検出装置２７６からデータを受け取るためのものである。

更に、データ転送部２７４は、Ｘ線源２２４、２６５の少なくとも１つ、検出器装置２６６、及び患者２０１の正確な位置決めを指示することによってパノラマ撮影位置及び／又はＣＴ撮影位置における患者２０１の位置決めを容易にするように構成された位置決め手段２７７、例えば少なくとも１台のレーザー、カメラ又はその他の指示手段の少なくとも１つへ制御コマンドを送るようにも構成される。データ転送部２７４は、少なくとも１つのＸ線源２２４、２６５、検出器装置２２６及び位置決め手段２７７の少なくとも１つから情報を受け取るようにも構成される。

更に、制御装置２７０は、例えば、制御コマンドを入力するため及び情報及び／又は命令を受け取るための少なくとも１つのファンクションキー、タッチスクリーン及び有線又は無線リモートコントローラの少なくとも１つを備えるユーザー―インターフェイス部２７８を備える。

少なくとも１つのメモリ２８０は、少なくとも、データ転送部を制御するためのデータ転送アプリケーション２８４、ユーザーインターフェイス部を制御するためのユーザーインターフェイスアプリケーション２８８、及び装置２００、例えば少なくとも移動装置２７５、検出装置２８６、少なくとも１つのＸ線源２２４、２６５、検出器装置２２６及び位置決め手段２７７の機能を制御するためのコンピュータプログラム（コード）２８９を備える。更に、コンピュータプログラム２８９は、例えば撮影パラメータ、撮影サイズ及び撮影モードを制御できる。

少なくとも１つのメモリ２８０及びコンピュータプログラム２８９は、少なくとも１つのプロセッサ２７２と共に、装置２００が少なくとも図２ａ〜２ｂに関して説明した作用を与えるように構成される。

コンピュータプログラム２８９は、コンピュータ（制御装置２７０）で使用するために具現化されたコンピュータプログラムコード２８９を持つ有形不揮発性コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品である。

本発明について、上述の実施形態に関連して説明し、本発明のいくつかの利点を立証した。本発明はこれらの実施形態のみに限定されず、本発明の思想及び請求項の範囲内の可能な全ての実施形態を含むことは明白である。

２００Ｘ線撮影装置
２２０回転部
２２４第１Ｘ線源
２２６検出器装置
２４０柱
２４２下側シェルフ
２５０上側シェルフ
２５２ピボットジョイント
２６２セファロヘッド
２６５第２Ｘ線源

Claims

医療画像診断用のＸ線撮影装置（２００）であって、
柱（２４０）と、
第１Ｘ線源（２２４）及びＸ線撮影検出器装置（２２６）を備える回転部（２２０）と、
前記回転部を支持するための上側シェルフ（２５０）と、を備え、
前記第１Ｘ線源及び前記検出器装置は、前記回転部の回転軸線（２２２）まわりの少なくとも回転移動（Ｒ）によって画像を提供するように構成されており、
前記上側シェルフは、前記回転部が直線移動（Ｌ）によって該上側シェルフに対して移動することを可能にし、
前記上側シェルフは、ピボットジョイント（２５２）で前記柱に取り付けられており、
前記ピボットジョイントは、前記上側シェルフの前記柱まわりでの回動（Ｐ）を可能にするものであり、
前記回転部が、該装置の第２Ｘ線源（２６５）及び前記検出器装置とともにセファロ画像を提供する２次コリメータ（２６６）を備えることを特徴とする、Ｘ線撮影装置。
撮影対象の患者（２０１）を支持するためのセファロ用患者支持体（２６８，２６９）を有するセファロヘッド（２６２）が取り付けられた第１アーム（２６０）と、前記第２Ｘ線源（２６５）が取り付けられた第２アーム（２６１）とを更に備える、請求項１に記載の装置。
前記２次コリメータが前記回転部の側面に取り付けられている、請求項１又は２に記載の装置。
前記回転部は、前記検出器装置を回転させる検出器モータと、前記２次コリメータの位置を調整するコリメータモータとを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
前記第１Ｘ線源と前記検出器装置が、パノラマ画像及びコンピュータ断層撮影画像の少なくとも一方を提供する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置（２００）を使って医療用の撮影を行う方法であって、
セファロ画像を提供するために、前記装置の第２Ｘ線源（２６５）とＸ線撮影検出器（２２６）と共に前記装置の回転部（２２０）の２次コリメータを使う段階を含む、方法。
コンピュータにおいて実行されるとき請求項６に記載の方法を実施するように構成されたコンピュータプログラム（２８９）。
請求項７の前記コンピュータプログラム（２８９）を含む、有形不揮発性コンピュータ可読媒体。