JPH0435178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 この発明は歯科診療用として、歯列域だけでな
く、口腔機能や上下顎を含む顔面域の断層像をパ
ノラマ状に撮影するにあたり、特に被写体と受像
面間距離を短縮し、かつほぼ均一化することによ
り、実物大に近く鮮鋭度のすぐれた画像が得られ
るようにした歯科用全顎Ｘ線撮影装置に関する。

(2) 従来技術 従来一般に普及している歯科用全顎Ｘ線撮影装
置（以下パノラマ装置と記す）はＸ線源と円筒状
または平板状のカセツテホルダとの相対距離を一
定して１本の水平アームの両端に垂設されてい
る。この水平アームをだ円または擬似だ円軌道方
式または３円弧複合軌道方式などの回動機構に懸
吊して被検者の歯列弓に沿つて回動させると、そ
のイメージレヤーすなわち断層域は歯列弓擬似だ
円形連続曲線に限定され、顎関節部はほとんど、
含まれず、顎関節部を歯列弓と同等の鮮鋭な画像
に撮影することがむつかしい。このため従来のパ
ノラマ装置はカセツテホルダのカセツテの送り速
度を上記顎関節部断層域において水平アームの回
動速度より速くし、歯列弓断層域にては上記アー
ム回動速度に同期した速度にもどすいわゆるカセ
ツテ送り速度可変制御を行い、歯列弓と顎関節部
とを連続した１連の断層域としているのが通例で
ある。上記カセツテ送り速度可変制御手段として
は、たとえば上記１連の断層域と相似する形状に
突起を形成したカム板を設けるとともに摩擦伝動
機構を介して、水平アームの回動位相に対応する
可変速度によつてカセツテ送りを制御するなどの
機械連動式が多く用いられている。また近年に至
りカセツテホルダにカセツテ送り専用の駆動モー
タを設け、水平アームの回動位相に対応する可変
速度によつてカセツテ送りを制御するモータ駆動
式の装置がいろいろ考案され、上記機械連動式に
比し、機構が簡単で、かつその可変制御性がすぐ
れているため普及する情勢にある。しかしながら
上記機械連動式およびモータ駆動式のいずれかの
カセツテ送り可変制御機構を備えたパノラマ装置
は歯列弓および顎関節を同時に断層撮影できる
が、その１枚のパノラマ写真には、被写体の部位
によつてその拡大率がたとえば15〜20％も異なる
画像が混在しているという大きい欠点がある。第
１図はそれを説明する概略図である。水平アーム
１をたとえば１軸連続移動式回動機構２によつて
回動させるとともに、上記機械式またはモータ式
のカセツテ送り制御によつて筒状のカセツテホル
ダ３のカセツテ４の矢印５方向の送り速度を可変
にしている。なおＸ線管６の焦点７と、カセツテ
４（Ｘ線フイルムと同義語とする）との距離
（La）は通常520〜550mmで、この例では530mmと
する。この構成によつて水平アーム１の懸吊軸８
と一体的な遊星歯車９が固定太陽歯車１０に内接
し、矢印１１方向に自転しながら矢印１２方向に
公転することによつて、下顎１３の歯列弓断層軌
道１４と顎関節断層軌道１５，１５′とを連続的
に撮影する。しかるに水平アーム１の（1a）
（1b）の回動過程においてカセツテ４は２点鎖線
１６で示す擬似だ円形軌跡を回動する際、上記
530mmの焦点−カセツテ間距離（La）は不変であ
るのに対し、右顎関節端部（15T）の被写体とカ
セツテ４との距離（Lc）はたとえば約30mmの最
小値（Lc₁）が回動に伴ない増大し、右第二臼歯
１７に至り、約110mmの最大値（Lc₂）となる。
この（Lc₂）は歯列弓軌道１４の間は変化せず、
左第二臼歯１７′を過ぎると再び減少しはじめ、
左顎関節端部（15T′）に上記最小値（Lc₁）にも
どる。すなわち顎関節部断層域１５，１５′は回
動範囲が狭いにもかかわらずその被写体の拡大率
がこの例のように1.061.26と約20％も連続的に
変化する特殊な画像となり、鮮鋭度も部位により
異なり、診断精度のきわめて低い画像しか得られ
ない欠点がある。さらに歯列弓において拡大率は
変化しないが第１図で示すとおり顎関節軌道１
５，１５′が左右に拡がつているためこれにでき
るだけ近接させても、カセツテ４の回動軌跡１６
が固定されているため歯列から遠くはなれ
（Lc₂）が約10cm以上にもなることが避けられな
い。

このことが従来装置の特に前歯部領域における
歯列弓画像の鮮鋭度ならびに解像力の向上を阻害
している要因の１つと考えられる。

(3) 目的 この発明の目的は上記従来のパノラマ装置の問
題点や欠点を解消するために、カセツテと被写体
との距離を極力短縮するとともにその距離をほぼ
均一化し、断層軌道全域にわたつて被写体をほぼ
一定の拡大率によつてパノラマ撮影し、実物大に
近く鮮鋭にして解像力のすぐれた画像が得られる
歯科用全顎Ｘ線装置を提供することである。

(4) 構成 つぎにこの発明の構成の要旨について述べる。
この発明にかかる装置は従来のパノラマ装置の断
層撮影の原理や基本的構成においては何等変ると
ころはない。大きく異なる点の第一は水平アーム
に垂設するカセツテホルダと水平アーム懸吊軸お
よびＸ線源との相対位置を移動可能にする構成で
ある。すなわち機械連動式カセツテ送り可変機構
を有する装置のばあいは水平アーム上に設けた上
記機構の伝動部ともどもカセツテホルダ垂設側ア
ームを伸縮せしめる、またモータ駆動式カセツテ
送り可変機構を有する装置のばあいはカセツテホ
ルダの単独に移動させるか、またはカセツテホル
ダを垂設しているアーム端部を伸縮させる。つぎ
に異なる第二の点はカセツテホルダのカセツテを
頭部顔貌に近接させるとともに水平アームの回動
位相すなわち顔貌の各部位に対応し、顔貌表面に
略近似する軌跡に沿つて前記カセツテが回動する
ようにたとえばカムとか、モータを用いて前記カ
セツテホルダと水平アーム懸吊軸およびＸ線源と
の相対位置を制御する構成である。

(5) 実施例 以下図面を用いてこの発明の実施例を説明す
る。第２図はこの発明の第一の実施例パノラマ装
置としてカセツテ送り可変制御を機械連動式にし
た装置の水平アーム回動部の側面（１部断面）図
である。アーム回動機構２を内蔵し図示しない装
置基柱に昇降自在に取付けられた架台２０にはそ
の上部に回動機構２の固定太陽歯車１０（第１図
参照）およびそれとの内接を保ちながら遊星歯車
９が太陽歯車１０の中心周りを公転させる公転機
構２１が設けられている。回動モータ２２が回転
すれば、回動機構２は上記公転機構２１の規正を
うけ、転輪２３を介して架台基板２４上を回動
し、上記遊星歯車９に１体的な水平アーム１の懸
吊軸８を第１図に示したように自転させながらた
とえば220゜公転させる。上記基板２４下面に固設
したのがカセツテ駆動機構すなわちカセツテ送り
速度可変制御機構ならびにこの発明の要部の一つ
であるカセツテ回動制御カム板２５である。まず
前者のカセツテ送り駆動機構すなわち前述した機
械連動式速度制御機構２６を簡単に説明する。カ
ム２５上に形成した∧形突子２７を下方から見れ
ば第１図に示した１５，１４，１５′の歯顎断層
軌道に略近似するものであり、これに当接する摩
擦円筒体２８の中心軸２９は水平アーム１上に固
設した軸受台の軸受３０に軸支され、かつその他
端には小径の摩擦輪３１を固定している。さらに
摩擦輪３１はカセツテホルダ３のカセツテ回転軸
と直結の大径摩擦転輪３２に当接されている。こ
の構成によつて水平アーム１の回動位相に対応
し、たとえば歯列弓域にてはカセツテ送り速度を
アーム回動速度に同期させ、顎関節域においては
カセツテ送り速度を増大させる可変制御が行われ
る。つぎに後者すなわちカム板２５によるカセツ
テ回動制御機構３３について述べる。まず水平ア
ーム１を伸縮可能にするには水平アーム１をカセ
ツテホルダ垂設側アーム３４と懸吊軸およびＸ線
源垂設側アーム３５とに分離し、それぞれたとえ
ば角筒状に形成し、可動アーム３４を固定アーム
３５内に挿入する。固定アーム３５は集中荷重を
自由端に受ける片持ばりである可動アーム３４を
軽快に摺動自在に支承しうるよう構成されてい
る。たとえばその両者の摩擦係数を少なくするた
め、固定アーム３５の端部およびそれから所定距
離おいた個所の２ケ所に一般にボール、ブツシユ
と呼ばれ、それが支持する軸の軸方向運動に沿つ
て多数のボールが転動し、保持器を介して循環す
る軸受３６を設ける。可動アーム３４の端部３７
にはスプリング止め具３８を数個設け、固定アー
ム３５側の同じくスプリング止め具３８′との間
に適切なばね常数を有する引張つる巻ばね３９を
数個設ける。可動アーム３４の上面に上記円筒体
２８と若干位相をずらせて支柱４０をたとえば溶
接などの工法で樹設し、これに転輪４１を回転自
在に軸支する。この転輪４１が上記引張りばね３
９の弾発力によつて圧接されるが、前述したカセ
ツテ回動制御カム板２５である。カム板２５はそ
の下面に上記∧形突子２６を形成するとともにそ
の側面を任意の形状のカム板にしたものである。
ここで第３図によつてカセツテ回動制御カム板２
５の説明する。第３図は人体の頭蓋骨を上方から
見た平面図で特に下顎の歯列ならびに顎関節と、
ほお骨との関係を示し、その他の部分は省略して
いる。ほお骨４３、下顎部１３および頭蓋骨４４
などの外周の点線は皮膚部４５であり、（45T）
は鼻の凸起を示す。第１図で示した遊星歯車９の
公転により、その歯車軸と１体の水平アーム懸吊
軸８が矢印１２方向に自転しながら公転するので
水平アーム１の１端に固定されたカセツテホルダ
３はたとえば矢印(C)方向に擬似だ円形軌跡１６を
回動する。この回動をたとえば20に区分し、（３
−０）〜（３−20）とする。第２図で説明したと
おり、カセツテホルダ３と水平アーム懸吊軸８と
の相対位置が変更自在であるから、第２図に示す
ようにカセツテ４内のフイルム(F)と上記軸心
（8C）との距離（Lb）は上記カム板２５の形状に
よつて回動位相に対応して如何ようにも可変制御
できる。たとえば第３図に示す顔貌に近接し、か
つ顔貌平面に略近似する（F₀）〜（F₂₀）の軌跡
４６に沿つてカセツテホルダ３を回動させるとす
れば上記擬似だ円形軌跡１６を回動位相に対応し
て、上記顔貌近似軌跡４６に上記カム板２５の形
状によつて修正すればよい。たとえば位相（３−
０）を例にとれば可動アーム３４の矢印(d)（この
方向は位相（F₁₅）以后は逆方向(e)となる）方向
の移動量(l)をあらかじめ零に調整しておけば回動
機構の構成によつても異なるが、可動アーム３４
の最大移動量（lmax）は数cmであり、前述した
機構によつて円滑に作動する。一方上記顔貌近似
軌跡４６は顎関節部１５，１５′ならびに歯列弓
１４を１連の断層域とする断層軌道に対し、ほぼ
平行しており、断層像の拡大率は平均約110％位
で、かつ各部位での拡大率の変動は多くても５％
以内で止まる。つぎに第４〜第７図によつてこの
発明の第二の実施例装置すなわちカセツテ駆動を
前述したモータ駆動方式にするとともにカセツテ
回動制御手段を電動式４７にしたパノラマ装置を
説明する。第４図は上記装置の撮影部の側面図で
あり、架台２０は第２図でも示したとおり、回動
機構２を内蔵し、図示しない装置主柱に昇降自在
に支承されている。回動機構２の懸吊軸８は水平
アーム１のＸ線源６を垂設する側の固定アーム１
８を懸吊し、固定アーム１８はたとえば平板状カ
セツテホルダ３′を垂設する側の可動アーム１９
を伸縮可能に支承する。頭部位置決め機構４８は
上記架台２０に支柱４９を介して固定され、１点
鎖線５０で示す被検者頭部を定位置に固定する。
上記カセツテホルダ３′内にはカセツテ送り専用
のたとえばパルスモータ５２が取付けられてお
り、平板状カセツテ４′をＸ線放射錐軸に直交す
る方向に水平アームの回動位相に対応する可動速
度で移動させるように構成されている。これがモ
ータ駆動式カセツテ駆動機構５１である。したが
つて可動アーム１９上にはカセツテ駆動機構を設
ける必要が全くない。図は被検者５０の頭部位置
決めならびにパノラマ撮影時、前歯部を撮影する
位相を示す図であり、カセツテ４′が顔貌にもつ
とも近接した状態である。１点鎖線１９′で示す
可動アーム１９の位置は左右顎関節部に対応する
カセツテホルダ位置を示す。したがつて（lmax）
は前述した可動アーム１９の最大移動距離であ
る。第５図は第４図の架台２０の上蓋を一部破裁
した平面図であり、回動機構２はたとえばパルス
モータである回動駆動モータ２２はその回転軸に
設けた摩擦転輪５３を介して大径たとえば直径約
200mmの摩擦回転体５４を回転させる。この回転
体５４が約２、２回転することによつて図示を省
いた伝動機構を介してアーム懸吊軸８は８′まで
自転しながら回動角αたとえば約220゜を公転す
る。上記大径回転体５４の周縁全域にたとえばピ
ツチ１mmの凹凸（図は簡単のため凹凸は一部とし
た）をもつリング板５５を設け、光学式エンコー
ダ５６によつてパルス信号を出力させれば、上記
水平アーム１の回動位相はパルス当り0.17゜とい
う高精度で検出できる。これが筆者らが先に考案
し出願した実願昭59−009828号「歯科用Ｘ線パノ
ラマ装置のアーム回動装置」の明細書に詳記して
いるアーム回動位相検出手段であり、この発明に
おいては上記0.17゜／パルスという検出信号をカ
セツテホルダ回動制御に応用した上記カセツテ回
動制御手段４７の一部４７Ａである。つぎに第６
図に移り、図は第４図の水平アーム１の上蓋を一
部破裁した平面図であり上記検出信号にもとづい
てカセツテホルダ３′の位置を制御するカセツテ
回動制御手段のつぎの一部４７Ｂの構成を示すも
のである。

懸吊軸８と１体的な固定アーム１８と可動アー
ム１９とは１対の案内軸５８によつて伸縮可能に
係合している。この案内軸５８はそれぞれ可動ア
ーム１９に設けた同じく１対の固定台５９に支承
され、かつ固定アーム１８側の軸受台６０，６１
の軸受各２個によつて軸方向に摺動自在に軸支さ
れている。さらに固定アーム１８側に樹設したモ
ータ支持台６２にたとえばパルスモータであるア
ーム伸縮駆動可逆モータ６３が固定され、その駆
動軸６４は上記モータ支持台６２の軸受と、軸受
台６５の軸受とで軸支され、その先端にねじ棒６
７を１体的に連結している。このねじ棒６７に螺
合する筒状ナツト部材６８を可動アーム１９に固
定している。上記の構成によつてモータ６３が上
記アーム回動位相検出信号に相応する回転数にて
可逆回転することによつて可動アーム１９は矢印
(f)方向にそれぞれ所定量移動する。図中１点鎖線
１９′で示すのは、最大移動時の各部の位置を示
している。第７図は上記第５図の回動位相検出手
段と、第６図のカセツテホルダ位置制御手段との
デイジタル制御回路（上記カセツテ回動制御手段
４７の残る１部４７Ｃのブロツク図であり、前述
した大径回転体５４はパルスモータ２２によつて
定速回転するので、エンコーダ５６の出力信号は
パルス間隔一定のパルス信号（S₁）である。この
信号（S₁）はアーム位相検出回路７０に入力する
とともに同一信号を前述したカセツテ送り速度制
御系回路群７１に入力するが、この７１ならびに
その駆動モータ７２に関してはこの発明に直接関
係ないので説明は省く。位相検出回路７０はたと
えばパルスカウンタで（S₁）のパルス数をカウン
トすることによつて、アーム回動位相を0.17゜単
位で連続的に検出し、その絶対位置信号（S₂）を
たとえば10ピツトのデイジタル信号としてカセツ
テ軌道メモリ７３に入力する。この信号（S₂）も
上記（S₁）同様７１にも入力される。カセツテ軌
道メモリ７３にはらかじめ第３図で示した顔貌近
似軌跡４６がアーム位相0.17゜ごとに記憶させて
あり、上記（S₂）によつてそのアドレスが指定さ
れ、軌跡データ（S₃）が出力される。この信号
（S₃）がカセツテホルダ移動制御回路７４によつ
て、カセツテホルダ移動量信号（S₄）に変換さ
れ、パルスモータ駆動回路７５に入力され、第６
図に示したパルスモータ６３を駆動し、カセツテ
４内のフイルム受像面を上記軌跡４６（第３図参
照）に沿わせて回動させるのである。

以上がこの発明の第一、第二の実施例である
が、この発明は図示や説明に限定されないことは
いうまでもない。たとえば第２機械連動式装置の
カセツテホルダが平板状でもよく、また第４図の
モータ駆動式装置のカセツテホルダが円筒状でも
よい。さらに回動機構は１軸連続移動式以外のど
のようなものでもよい。また第３図の顔貌近似軌
跡４６は図示に限定されず、いろいろの軌跡が考
えられる。なおカセツテホルダだけをアームに対
し可動にする構成および前述したアーム可動機構
も第２図や第６図以外の構成のいずれもがこの発
明のはんちゆうに属するものである。またパノラ
マ専用装置だけでなく、セフアロ併設パノラマ装
置にもこの発明は適用される。

(6) 効果 この発明は以上のように構成されているので、
パノラマ装置が撮影する断層軌導の被写体とフイ
ルム受像面との距離をその顔貌部位に対応してで
きる限り短縮、均一化することができ、歯顎全域
にわたり、約1.05位の低い拡大率をほぼ一定に保
つことによつて特に従来問題とされていた前歯部
領域の画像が実物大に近く、鮮鋭度解像力ともに
すぐれた画質が容易に得られ、診断精度が高い便
宜な装置を提供しえたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパノラマ装置の拡大率変動を説
明する概略図、第２図はこの発明の第一の実施例
装置の構成を示す水平アーム回動部側面（１部断
面）図、第３図はこの発明の装置のカセツテが顔
貌近似軌跡を回動する原理を示す顔貌平面図、第
４図はこの発明の第二の実施例装置の撮影部側面
図、第５図は上記装置のアーム回動機構の回動位
相検出機構を示す平面図、第６図は上記装置の水
平アームの伸縮機構を示す平面図、第７図は上記
装置のカセツテ回動制御手段としてのデイジタル
制御回路のブロツク図である。 １……水平アーム、２……回動機構、３，３′
……円筒状・平板状カセツテホルダ、４，４′…
…円筒状・平板状カセツテ、６……Ｘ線源、８…
…水平アーム懸吊・回動軸、２６……カセツテ駆
動機構（機械連動式）、５１……カセツテ駆動機
構（モータ駆動式）、１９，３４……水平アーム
のカセツテホルダ垂設側の可動アーム、４６……
顔貌平面に略近似する軌跡、３３……カムを用い
た機械的手段によるカセツテ回動制御手段、４７
Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ……水平アームの回動位相検
出手段と、この検出手段にもとづきモータ駆動に
よるカセツテ回動制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検者の頭部をはさんで１端にＸ線源を、他
   端にカセツテホルダを対向状に垂設した水平アー
   ムと、この水平アームを懸吊し頭部回りを回動さ
   せるアーム回動機構と、このアーム回動の逆方向
   に前記カセツテホルダのカセツテを断層軌道に対
   応し移動せしめるカセツテ駆動機構とを備え、頭
   部の歯顎全域をパノラマ状に撮影するようにした
   装置において、前記カセツテホルダおよびカセツ
   テ駆動機構を１体として、水平アームの懸吊軸お
   よびＸ線源との相対位置を移動可能に構成すると
   ともに、カセツテを頭部顔貌に近接し、かつ水平
   アームの回動位相に対応して、顔貌表面に略近似
   の軌跡に沿つて回動せしめるカセツテ回動制御手
   段とを設けたことを特徴とする歯科用全顎Ｘ線撮
   影装置。 ２ カセツテ回動制御手段がカムを用いる機械的
   手段にしてなる特許請求の範囲第１項記載の歯科
   用全顎Ｘ線撮影装置。 ３ カセツテ回動制御手段が水平アームの回動位
   相検出手段と、この検出信号にもとづき、モータ
   を介して、カセツテホルダの位置を制御する手段
   とでなる特許請求の範囲第１項記載の歯科用全顎
   Ｘ線撮影装置。