JPH0247838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、パノラマＸ線撮影装置、特に歯科
診断用パノラマＸ線撮影装置に関し、さらに詳し
くは被撮影者の透過Ｘ線残量をセンサで検出し、
これをＸ線管に帰還して露出の自動制御を行なう
装置に関する。

第１Ａ図は、一般的なパノラマＸ線撮影装置に
おける主要部の概略構成を示し、同図において、
２０は旋回アームで、その一端にＸ線管などから
なるＸ線源２１が装備されているとともに、他端
に上記Ｘ線源２１に対向させてＸ線フイルムカセ
ツト２２を内蔵し前面にスリツト２４を有するフ
イルムホルダー２３が装備されている。このフイ
ルムホルダー２３内でＸ線フイルムを内蔵したＸ
線フイルムカセツト２２は上記旋回アーム２０の
被撮影者Ｃ周りでの矢印Ｒ方向の旋回運動に同期
して、Ｘ線源２１から放射されるＸ線ビームＤに
対してほぼ直交する方向ｒに移動しスリツト２４
を介してＸ線ビームが照射されるように構成され
ている。

上記のような構成のパノラマＸ線撮影装置によ
つて得られるＸ線写真の良否は、被撮影者の個的
性状と、Ｘ線管の管電流および管電圧との平衡の
可否にて求められ、Ｘ線写真側の黒化度（濃度
比）によつて判定される。特に歯科診断における
パノラマ撮影用してのＸ線撮影装置では、成人と
子供・性別また同一被撮影者であつても前歯部と
小・大臼歯部等の相違によりフイルム上に到達す
るＸ線量の変化が生じ、フイルムの或る点で良好
なコントラストが得られても他部では黒化度が最
適値より大幅に外れて良好なコントラストが得ら
れない事態が発生する。これを解消するため、通
常自動露出機構において、被撮影者およびＸ線フ
イルムの透過Ｘ線残量を検出し、これを帰還して
Ｘ線管の管電圧または管電流を制御するようにし
ている。

ところで、上記構成のパノラマＸ線撮影装置に
おいては、旋回アーム２０の旋回にともなうＸ線
撮影時に被撮影者Ｃを透過したＸ線残量を検出す
るセンサ５が上記フイルムホルダー２３側に設置
されており、Ｘ線ビームＤが被撮影者Ｃの歯列弓
Ｃ１もしくは眼下縁などの断層撮影領域（第１Ａ
図の斜線挿入箇所）を順次横断してゆくことにと
もない、その透過Ｘ線残量を検出するのである。

第１Ｂ図ａは標準歯列弓Ｃ１のパノラマ撮影時
におけるセンサ５の出力信号波形のパターンであ
る。ところが、時には、手術による骨欠損があつ
たり、交通事故等の治療により金属装着物が補綴
されていることがあり、上記とは異なつた出力波
形となる。即ち、歯列弓Ｃ１の一部に骨欠損部Ｆ
がある場合のセンサ５の出力信号波形は第１Ｂ図
ｂのようになり、また、歯列弓Ｃ１の一部にイン
プラントなどの金属装着物Ｇが補綴されている場
合のセンサ５の出力信号波形は第１Ｂ図ｃのよう
になる。これら第１Ｂ図ｂやｃ中の矢視イ，ロで
示すように、歯列弓Ｃ１の一部に骨欠損部Ｆや金
属装着物Ｇが存在する特便部位においては出力の
急激な変化がみられて自動露出のための帰還量が
過度になり、その結果、フイルム上の画像が極端
に淡くなつたり、濃くなつたり、いずれの場合も
所期の診断に有効な資料となり得ない。

そこで、この発明者は、上記のような特殊部位
の撮影時におけるセンサ出力を補正することが可
能なパノラマＸ線撮影装置の開発研究に取り組ん
だのであるが、その過程において、さらに次のよ
うな問題点が存在することを知見した。

それは、要約すると、センサの透過Ｘ線残量の
受光面積に対して、上記骨欠損部などの特殊部位
の大きさが著しく小さい場合である。即ち、Ｘ線
ビームが第１Ａ図の断層撮影領域を順次横断して
ゆくときのセンサ出力を例にとつて説明すると、
実際の装置においては第２図のようにセンサ（螢
光板＋フオトダイオード）Ａがかなりの面的な拡
がりを有するのに対し、たとえば金属冠Ｂは小さ
い。ために被撮影者Ｃを透過するＸ線束Ｄに対し
て、センサＡの検出量が低下する領域Ｅも当然に
狭くなり、全体としてのセンサ出力値は低下する
も、第１Ｂ図ｃの矢視ロで示したような飽和に達
しない。従つて、骨欠損部などの特殊部位の撮影
であることが検知されず、センサ出力を補正しな
いまま帰還してしまうことになる。このような場
合は、実際の骨構造に対応した理想的な帰還制御
をおこなうことができないといつた問題がある。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、
センサの透過Ｘ線残量受光面と骨欠損部などの特
殊部位との面的比率の大小に関係なく、特殊部位
の撮影であることを確実に検知して、実際の骨構
造に対応した理想的な帰還制御をおこなうことが
できるパノラマＸ線撮影装置における自動露出回
路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係るパ
ノラマＸ線撮影装置における自動露出回路は、被
撮影者およびＸ線フイルムを透過したＸ線残量を
検出するセンサの透過Ｘ線残量受光面を複数個の
センサセグメントに分割し、これらセンサセグメ
ントの個々の出力ラインに夫々介在されて、各セ
ンサセグメントによる検出値が所定レベル以上の
ときおよび所定レベル以下のときには設定された
値に調整して出力し、かつそれ以外のときには各
センサセグメントによる検出値をそのまま出力す
る検出値調整回路と、これら各検出値調整回路か
らの出力を加算する加算回路と、この加算回路か
らの出力を上記Ｘ線源に対する管電圧および／も
しくは管電流の制御信号として帰還し露出の自動
制御をおこなう帰還制御回路とを具備したことを
特徴とする。

この発明によれば、骨欠損部などの特殊部位の
撮影中における過度の帰還制御を防いで、骨欠損
部や金属装着物などの特殊部位を有する被撮影者
の場合にも、良好なコントラストで十分に鮮明な
画像が得られるＸ線撮影を実行することができる
が、特に、センサを複数個のセンサセグメントに
分割し、それら各センサセグメントの出力ライン
にそれぞれ検出値の調整回路を介在させることに
よつて、たとえば、骨欠損部などの特殊部位の大
きさがセンサの透過Ｘ線残量受光面に比べて非常
に小さくて、透過Ｘ線が数個のセンサセクメント
に作用するに過ぎない場合であつても、その透過
Ｘ線が作用する領域のセンサセグメントの出力は
確実に飽和させてその飽和されたセンサセグメン
トの出力を設定値に調整することができ、そのよ
うな調整値と上記領域以外のセンサセグメントの
出力との加算値を帰還制御量とすることにより、
センサ全体としての検出精度を高め、所期の露出
自動制御を的確に行なわせることができるのであ
る。

なお、下記実施例に於ては、センサーが被撮影
者及びＸ線フイルムを透過したＸ線残量を検出す
るようにしたもので示しているが、この発明はこ
れに限られることなく、被撮影者のみを透過した
Ｘ線残量を検出する方式でもよいことは言う迄も
ない。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第３図は、この発明に係るパノラマ歯科Ｘ線撮
影装置における帰還系の基本的な構成を示すブロ
ツク図であり、同図において、１はＸ線管駆動お
よび帰還制御回路で、これに電源２ならびにＸ線
管３を接続することにより、第１Ａ図で示したよ
うな主要部の構成を有するパノラマ歯科Ｘ線撮影
装置におけるＸ線源２１を構成している。５は被
撮影者ＣおよびＸ線フイルム４を透過したＸ線残
量を検出するセンサで、このセンサ５に検出値調
整回路６および加算器７が接続され、かつこの加
算器７の出力が上記Ｘ線管駆動および帰還制御回
路１に帰還されるように構成されている。

上記センサ５は第４図に示すように透過Ｘ線残
量受光面を複数個（図面では６個）の独立するセ
ンサセグメント５ａ〜５ｆに分割して構成され、
個々のセンサセグメント５ａ〜５ｆからの出力ラ
イン８それぞれに検出値調整回路６が介在されて
いるとともに、これら各検出値調整回路６からの
出力で加算器７で加算されるように構成されてい
る。

上記検出値調整回路６は第５図に示すように構
成されており、これを第６図のタイムチヤートを
参照しながら説明すると、各センサセグメント５
ａ〜５ｆからの出力信号と後述する補償信号とを
選択的に出力する回路、具体的にはアナログマル
チプレクサ９と、センサセグメント５ａ〜５ｆが
骨欠損部などの特殊部位に突入したことを検出す
る回路１０とに大別され、センサセグメント出力
信号｛第６図ａ｝はアナログマルチプレクサ９に
送られる他、検出回路１０に三肢分岐して入力さ
れる。即ち、微分回路１１はセンサセグメント出
力信号ａの経時的変化量を第６図ｂの如くとら
え、これを次段の比較器１２で予め設定された電
圧Vrefと比較し、変化量が該電圧Vrefを越えた
場合のみ、つまり変化量が大きいものを第６図ｃ
の如く取出す。また、センサセグメント出力信号
ａは飽和電圧検出回路（たとえばウインドコンバ
レータで構成）１３に入り、該信号ａのうち飽和
レベルLmax、Lminに達した時点の信号が取出
される｛第６図ｄ｝、この場合の飽和レベルとは
センサセグメント出力のピークLmaxと最低レベ
ルLminを云う。そして、信号ｃと信号ｄとの論
理積がアンド回路１４でとられる。故に、第６図
ｃにおいて取出された変化量の大きい信号ｃ１，
ｃ２のうち、ｃ１に対しては飽和電圧が検出され
ないので、アンド回路１４には出力が出ないが、
ｃ２に対してはこの時点でLminに対応する飽和
電圧が検出されるためアンド回路１４は第６図ａ
の信号を出力し、これにてセンサセグメントが被
撮影者Ｃの特殊部位に入つたことが検出される。
第６図の場合は金属装着物による特殊部位である
が、これが骨欠損による特殊部位であつても同様
に検出される。この特殊部位突入信号ｅはメモリ
（たとえば双安定マルチバイブレータ）１５とに
送られ、メモリ１５は特殊部位突入時点を記憶す
ると共に、第６図ｆの出力をアンド回路１７に送
る。アンド回路１７からは信号ｄとｆとの論理積
により切換え信号｛第６図ｇ｝が同じくマルチプ
レクサ９に送られる。マルチプレクサ９にあつて
は、通常状態ではこれに直接入るセンサ出力信号
ａを選択し、これをそのまゝ加算器７に送るが、
マルチプレクサ９にはあらかじめ所定のレベルに
設定された補償信号Vcomが常時に与えられてお
り、上記特殊部位に入つたことによるアンド回路
１７の切換え信号ｇの出力に伴い、この補償信号
Vcomを選択出力する。従つて、マルチプレクサ
９の出力は全体として第６図のｉとなる。

上記センサ５は被撮影者Ｃの眼下辺もしくは歯
列弓を走査する。この時に金属装着物等の特殊部
位に突入し、しかも該部位が大きく、従つてセン
サ５の特殊部位に対応する領域が大きく、ほぼ全
てのセンサセグメント５ａ〜５ｆが該部位に突入
したとすると、全てのセンサセグメントの出力ラ
イン３…における検出値調整回路６…で特殊部位
突入を検知し、補償信号Vcom…が出力され、此
等が加算器７で加算され、該加算信号が帰還され
る。

また、金属装着物Ｂが小さすぎて第７図のよう
にセンサ５のセンサセグメント５ｂ，５ｄにしか
かからない場合、此等のセンサセグメント５ｂ，
５ｄの検出値調整回路６，６では該突入が検知さ
れて補償がかけられ、しかして加算器７では補償
がかけられたセンサセグメント５ｂ，５ｄの出力
信号と、補償がかけられなかつたセンサセグメン
ト５ａ，５ｃ，５ｅ，５ｆの出力信号の加算がな
され、上記補償がなされた分、実際の骨構造に応
じたより理想値に近づいた帰還制御がなされる。

以上のように、この発明によれば、骨欠損部や
金属装着物の補綴部などの特殊部位の撮影時にお
いては、その特殊部位の大きさが小さい場合であ
つても、その特殊部位の撮影であることを確実に
検知してセンサ出力を所定の値に調整することが
できるので、補償信号レベルを例えば平均的な人
の平均値に設定しておくことにより実際の骨構造
に対応した理想的な帰還制御をおこなうことがで
きる。また検出値調整回路の構成は簡単であり、
その出力が遅れを伴うことはないので、得られる
画像に濃淡の縦縞が生ずることもない。従つて。
骨欠損部や金属装着物の補綴部などの特殊部位の
大小にかかわらず、所期の自動露出制御を適確に
行なつて、鮮明で、かつコントラストの良好なパ
ノラマＸ線画像を得ることができるといつた臨床
学的に価値の高い効果を奏するに至つたのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は一般的なパノラマＸ線撮影装置の主
要部の概略構成図、第１Ｂ図のａ，ｂ，ｃはセン
サ出力信号の各種のパターンの説明図、第２図は
この発明の技術的課題を説明するための概略図、
第３図はこの発明に係るパノラマＸ線撮影装置に
おける帰還系の基本構成を示すブロツク図、第４
図は第３図の要部の拡大図、第５図は検出値調整
回路の具体例を示すブロツク図、第６図は第５図
の回路のタイムチヤート、第７図は動作説明図で
ある。 （符号の説明）、１……Ｘ線管駆動および帰還
制御回路、５……センサ、５ａ〜５ｆ……センサ
セグメント、６……検出値調整回路、７……加算
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 旋回アームの一端にＸ線源を、他端にフイル
   ムカセツトを内蔵するフイルムホルダーを夫々対
   向配備するとともに、上記旋回アームの旋回運動
   に同期して、上記フイルムホルダー内のフイルム
   カセツトをＸ線ビームに対してほぼ直交状態に移
   動させるように構成し、かつ被撮影者を透過した
   Ｘ線残量を検出するセンサを上記フイルムホルダ
   ー側に設置したパノラマＸ線撮影装置において、
   上記センサの透過Ｘ線残量受光面を複数個のセン
   サセグメントに分割し、これらセンサセグメント
   の個々の出力ラインに夫々介在されて、各センサ
   セグメントによる検出値が所定レベル以上のとき
   および所定レベル以下のときにはあらかじめ所定
   のレベルに設定された補償信号を出力し、かつそ
   れ以外のときには各センサセグメントによる検出
   値をそのまま出力する複数個の検出値調整回路
   と、これら各検出値調整回路からの出力を加算す
   る加算回路と、この加算回路からの出力を上記Ｘ
   線源に対する管電圧および／もしくは管電流の制
   御信号として帰還し露出の自動制御をおこなう帰
   還制御回路とを具備したことを特徴とするパノラ
   マＸ線撮影装置における自動露出回路。