JPH11502055A - 口内ｘ線ｃｃｄ撮像素子のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 発明は、口内Ｘ線センサー（２）をその外部電子式コントローラに接続するための、薄いフレキシブルな保護され遮蔽された平坦ケーブルの部分（３）を示す。本発明によれば、口内Ｘ線ＣＣＤセンサーを用いて、噛み合いブロックを用いるまたは用いない歯根周囲画像と共に「咬翼」画像を生成するために上顎および下顎の歯の間の非常に狭い間隙を通って通過させることができる、フレキシブルな遮蔽された多線平坦ケーブル部分（３）が製造される。このフレキシブルな遮蔽された平坦多線ケーブル（３）によって、非常に短い曲げ半径でかつ小さな曲げ半径で数万回の曲げに耐える寿命を持つセンサー・カプセル（１）に対してさまざまな角度で鋭角的に曲げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 口内Ｘ線ＣＣＤ撮像素子のための装置 技術分野 本発明は、歯のＸ線画像の口内での整合に関し、特に、歯のＸ線画像のための ＣＣＤ撮像素子との間で電気信号を接続するためのフレキシブルなケーブル部分 に関する。 発明の背景 数十年にわたって、歯科医学では、口腔の多少なりともある部分にＸ線を照射 して歯の画像を得るために患者の口に挿入されたフィルム・スライスを用いたア ナログ撮像技法が基本的に使用されている。歯およびその周辺組織のＸ線画像を 直接にディジタル式で口内で整合させるさらに進んだシステムが、１９８７年以 来市場に出されている。今日入手可能なすべてのシステムにおいて、Ｘ線検出器 通常ＣＣＤ検出器は、検査される歯の背後の口内に置かれるという類似の基本的 発想を利用するように設計されている。標準的な歯科医療用のＸ線光源は歯およ び検出器に指向される。暴露ボタンを押すと、Ｘ線光源は、予め設定された期間 にわたってＸ線放射線を放出する。目標物（歯）のＸ線吸収によって、放射量が 変化して検出器に達する。この検出器に達する放射線によって、検出器の異なる 領域における受領線量に比例した電気信号が生成される。１連のクロック・パル スを検出 器に加えることによって、検出器からの画像信号を読み取ることができる。この 信号を読み取るためにクロック・パルスを印加するただ１つの実用的な方法は、 複数の導線を含む電気ケーブルを用いることである。ＣＣＤ検出器は約１秒を超 える期間にわたる画像情報を格納することは不可能であるため、この読み取りは 、口内にまだ存在する検出器によって実行されなければならない。実用上の理由 により、接続用ケーブルはできるだけ薄くフレキシブルであることが必須である ことは明かである。一方、ＣＣＤ検出器を駆動し読み取るためのケーブルは、す べてのクロック位相を出力しＣＣＤの動作に必要なさまざまなバイアス電圧を供 給するに充分な数の導線を含まなければならない。標準の３相ＣＣＤはしばしば 、最大１２本のワイヤを必要とする。このため、ケーブルは、容易に本来のある 種の口内映写にとって嵩ばった非実用的なものとなってしまう。 このような映写の１つに、いわゆる「咬翼映写（ｂｉｔｅｗｉｎｇ ｐｒｏｊ ｅｃｔｉｏｎ）」があり、患者に薄フィルム・ホルダーを咬ませることによって フィルムをしかるべき位置に保持するそのホルダーの助けによって歯列弓の背後 にフィルムを置くものである。このホルダーは、歯の咬合面間に約２ｍｍ未満の 間隙を与えるために充分薄いものである。この映写の目的は、上顎と下顎双方の 冠および周縁骨を同時に視覚化することを可能にすることである。このような画 像は、カリエスと歯 周疾患の双方の検出のために用いられる。 電子式センサーを用いて、感知領域は、実用目的で、通常は３ｘ４ｃｍより小 さなアナログ・フィルムとなっている。この小さい寸法によって、咬翼画像中の 周縁骨の表示公差が小さなものとなる。ケーブルが厚いと、歯同士間の間隙も大 きくなり、その結果、公差はさらに小さくなる。「咬翼（ｂｉｔｅｗｉｎｇ）」 のための２ｘ３ｃｍという感知領域および５ｍｍ厚さのケーブルを持つセンサー を使用することは、多くのユーザによって不可能と見なされている。 多くの導線を持つ従来型のケーブルに伴う他の問題は、フレキシビリティに欠 けるということである。ケーブルを例えばセンサーの短いエッジに取り付ける場 合、センサーに対するケーブルの理想的な角度は応用分野によって異なる。通常 の歯根尖映写を露出される場合、ケーブルは、センサーの位置決めのために用い られる咬み合いブロック中のスロット中を通すことが望ましい。これは、ケーブ ルを感知領域に垂直な角度でパッケージの短いエッジに取り付ければ達成される 。一方、根管治療中は、咬み合いブロックと角度ケーブルを配置させることは実 用的ではなく、その理由は、ゴム製ダムおよび根管機器と干渉するからである。 この場合、機器と干渉しないようなケーブルの方向が望ましい。充分な数の導線 を持ち、センサー・パッケージの極めて近傍でほとんど９０度も繰り返して湾曲 する従来のケーブルを設計することは、 困難で高価なものとなる。それはまた、製造も高価なものとなり、失敗の原因と もなりかねない。 平坦ケーブルはしばしば、主として次の２つの理由によって工業的に大量生産 物に用いられてきた。第１にフレキシビリティが大きくなるからであり、第２に かなり短い半径で正常に曲げられるからである。したがって、平坦ケーブルはし ばしば、可動電子部品を静置電子系に接続しなければならない電子機械製品に使 用されてきた。例えば、プリンタならびに取り外し可能または固定のディスク・ ドライブなどである。 平坦ケーブルはまた、非常に効率的な生産方法を提供する。平坦ケーブルは非 常に正確なレイアウトを持つので、導線間の間隔は周知であり、これによって複 数の導線を単一の生産操作で自動的または手動で接続できるが、一方、従来のケ ーブルでは導線１本１本に対して１つ以上の操作が必要である。 現在でも、ＣＣＤセンサーとその制御電子系とを相互接続するための適切なケ ーブルが欠けている。 発明の簡単な説明 本発明は、口内Ｘ線センサーをその外部電子コントローラに接続するために特 定のフレキシブルで保護され遮蔽された薄い平坦ケーブル部分を開示する。 本発明の方法による第１の目的は、フレキシブルな遮蔽された多線平坦ケーブ ル部分を提供することにあり、また、本発明により、咬み合いブロックの有る無 しにか かわらず歯根周囲画像と共に「咬翼」画像を口内Ｘ線ＣＣＤセンサーを用いて生 成するために上顎と下顎の歯の間の非常に狭い間隙を通過させ得るフレキシブル な遮蔽された多線平坦ケーブル部分装置を提供することにあり、このフレキシブ ルな遮蔽された平坦多線ケーブルは、非常に短い曲げ半径でセンサーに対して異 なる角度で鋭角的に曲げることが可能であり、小さな曲げ半径の曲げに対して非 常に使用寿命が長い。 本発明による方法および装置による第２の目的は、遮蔽された平坦多線ケーブ ルと外側保護マントルとの間に滑動フィルムを導入して、フレキシブルな遮蔽さ れた多線平坦ケーブル部分のフレキシビリティをさらに増加させることにある。 本発明の第３の目的は、フレキシブルな遮蔽された平坦多線ケーブル部分を、 ＣＣＤセンサーを有するシステム中で使用することにある。 更なる実施形態は付加的に多数の異なる従属クレームにより定義される。 図面の簡単な説明 本発明は、添付の図面を参照して実施される好ましい実施形態により記述され 、図面中、同様の符号は全体を通じて同様の部分に使用される。図面において、 図１は、本発明による平坦ケーブル部分を利用する画像センサー・カプセルを 切断した水平平面図であり、 図２は、画像センサー保護ケースを取り除いた図１の 画像センサー・カプセルを切断した水平平面図であり、 図３は、図２の拡大図であり、 図４は、図２の画像センサーおよびその平坦ケーブル・センサーを線Ａ−Ａに 沿って切断した側面図であり、 図５は、本発明による平坦ケーブル部分の図１の線Ｂ−Ｂに沿って切断された 断面図である。 好ましい実施態様の説明 １つの好ましい実施態様では、例えば市販のＣＣＤセンサー・カプセル（スエ ーデン、サンズバルのリーガム・メディカル・システムズ社）と共に使用する目 的のケーブル３中の導線は、銅などの金属ホイルでできており、これらが、平坦 導体ケーブル１３を形成するポリイミドなどの高品質プラスチックの非常に薄い （０．２ｍｍ未満であることが望ましい）層の間に積層されている。図１および 図２に、ＣＣＤ画像センサー・カプセルとその接続ケーブル３の断面図を示す。 この平坦ケーブル１３中の導線のレイアウトは、プリント回路基板の生産と類似 の方法で製造される。本出願では、大領域の３相ＣＣＤセンサー２が平坦導線ケ ーブル１３を介して駆動されると仮定されているので、この好ましい実施態様で は、例えば長さ約４０ｃｍのこのケーブル部分の第２の端部にある最大７本の導 線に対して１連の高周波数（約１ＭＨｚ）のパルスが印加される。このケーブル 部分の第１の端部では、ＣＣＤセンサー２は比較的大きな容量性負荷を示す。こ れは、導線中の電流パルスが、かなりの量 の無線周波が放射されるレベルに達し得ることを意味する。この放射が周囲に及 ぶことを防止するためには、電気的な遮蔽が必要である。図５の好ましい実施態 様では、スクリーン１０は、その平坦導線ケーブル１３を成すプラスチック−金 属−プラスチック積層上の２つの横方向層中にスピンされている。スクリーン１ ０は、同期して回転させ、同時に薄い導電性の電線を、この電線の２つの横方向 層が得られるようにケーブル上に送ることができる、２つのジョー・チャックに よる張力の下で、平坦ケーブル部分を回転させることによって製造することもで きる。 代替実施態様では、スクリーン１０は、薄いホイル・テープの単一の重なって いる層を上記と類似の方法でスピンさせて提供される。 別の実施態様では、平坦ケーブルの両側に置かれた薄い金属ホイルの片が、遮 蔽機能を提供する。この場合、摩擦を減少させる材料から成る薄い層をスクリー ン片の個々とケーブルとの間に置いて、高フレキシビリティを維持することが重 要である。 外側ポリウレタン製マントル１４はケーブル／スクリーンのアッセンブリ上に 引かれ、それによって、ケーブルが「咬翼」画像に使用されたときにその食い込 み力が緩むのを防止し、さらに、ケーブルを唾液や消毒液から保護する他に電気 絶縁性も提供する。この好ましい実施態様では、高品質プラスチック製のキャリ ヤは、幅が約 ８ｍｍであり、キャリヤ１４の導線およびスピンされたスクリーン１０は、例え ばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）または類似物製の滑動フィルム１２ で、遮蔽された平坦ケーブル１３とポリウレタン製の外側薄マントル１４との間 で覆われており、その結果もたらされる絶縁された保護ケーブル３のフレキシビ リティを向上させる。 第１の端部において、平坦ケーブルはＣＣＤセンサーに接続され、第２の端部 においては、ＣＣＤセンサーを制御する電子式ボックスに通じる従来型のケーブ ルに接続されている。この従来型ケーブルは遮蔽されており、長さは数メートル になり得る。平坦ケーブルから従来型ケーブルへの切り替えは、例えば標準のコ ネクタ・プラグによって容易に実行される。したがって、電子式ボックスは、患 者の近傍にある作業領域から数メートル隔たったところに配置可能である。 ＣＣＤ画像パッケージのハウジング中のいずれかの場所に、例えば短い方の側 の１つのエッジまたはパッケージの背面に、ケーブル３用のある種のフィードス ルーがなければならない。どちらの場合も、このフィードスルーは次の機能を満 たさなければならない。 １）湿気がパッケージ内に侵入することを防止するような設計であること。 ２）ケーブルがしっかりと固定されること。 この好ましい実施態様では、フィードスルーは端部片 （ｅｎｄ−ｐｉｅｃｅ）４として設計されていて、パッケージの最終シールとし ての役割も果たしている。 代替実施態様では、この端部片４は、ケーブルの周りで一体に合わされている ２つの半分から成っている。この２つの半分は、接着性樹脂または硬化性樹脂で 接着し、さらに、類似の装置によく用いられている小寸法のねじやナットで補強 してもよい。 さらに別の実施態様では、この端部片４は、射出成形によってケーブルの周辺 に形成される。 この好ましい実施態様では、端部片４に対するケーブルの固定は、第１に、グ ラスファイバ・ラミネートの薄い補強材をケーブルに積層することによって提供 される。最終組立中に、この補強材は端部片４のスロット中に取り付けられ、さ らに、端部片を通過する通路は、例えば接着性樹脂で封止される。 さらに別の実施態様では、ケーブルのポリイミド製台座は部分的に広がってお り、端部片を通過する通路のところで穿孔されており、これによって端部片を機 械的ロックで取り付けることができるようになっている。また、パッケージを通 る通路は同様に、パッケージのどの部分にも配置可能であることに留意されたい 。 ケーブルをＣＣＤ画像センサー２に取り付ける第１の端部のところでは、セン サー・パッケージの端部片４を通過している。マントルは、接着性樹脂と０．３ ｍｍ厚さのグラスファイバ補強材のくさび動作の組み合わせに よって端部片の貫通穴に取り付けられる、すなわち高品質プラスチック平坦ケー ブル３の第１の端部に積層される。ケーブル３を端部片４に搭載すると、ケーブ ル３はその全長が、第１の端部のところにあるグラスファイバ製補強材のエッジ が端部片４内のスロット中にはめ込まれるまで、端部片内の穴の中に引き込まれ る。この補強材がスロット中に押し込まれる前に、適当な量の接着性樹脂がその 部分に塗布される。このようにして、周囲とパッケージ内部との間の２つの分離 した湿気バリヤが作成されるが、一方のバリヤはマントル１４と端部片４との間 に、貫通穴の壁にマントルを押圧するグラスファイバ製補強材のくさび作用によ って置かれ、他方のバリヤはグラスファイバ補強された高品質プラスチックと端 部片４との間に、接着製樹脂を用いて置かれる。 センサー・パッケージ内部に一体化されているフレキシブルなプリント回路基 板（ＰＣＢ）は、図示されている実施態様では図４に示すように約２３ｍｍｘ５ ０ｍｍである。このＰＣＢは、ＣＣＤクロック位相ドライバやトリガ回路検出増 幅器などの電子回路用に使用される。このような回路をパッケージ中に包含する 理由は、無線周波数妨害の放出を減少させるためである。このフレキシブルなＰ ＣＢは、好ましい実施態様中では、センサー、ケーブルおよびパッケージを最終 的に組み立てる前に二重サンドイッチ６中に折り込まれる。センサー・キャリヤ ５はフレキシブルな折り込みボード６に半田付けされ て、好ましい実施態様のケーブル部分３と一体になる。次に、ＣＣＤ画像素子２ は、キャリヤ５上に置かれ、接続ケーブル３上のマントル１４中の平坦ケーブル １３と一体になっているフレキシブル・ボード６の回路に接続される。ハウジン グは、ケース部分１を端部片４に付加し、それによって画像センサーをカプセル 内に封入密閉することによって完成される。このような実施態様によって、セン サー自身に対する接続が非常に単純なものとなる。 本発明のさらなる目的、特徴およびより完全な理解は、多くの可能な変更例を もたらすであろうが、添付図面を参照にしてなされる、図示目的であり制限的な 意味を持たない本発明による好ましい実施態様を表す詳細な説明によって明かで あろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 口内Ｘ線ＣＣＤセンサーを外部の電子装置に電気的に接続し、それによっ て、ＣＣＤセンサーを用いて咬み合いブロックを使用してまたは使用しないで歯 根周囲の画像と共に「咬翼」画像の可能性も得るために、第１および第２の電気 接続端部を備えた平坦ケーブルを製造する方法において、 金属ホイルの複数の薄い片を非常にフレキシブルな高品質プラスチックの非常 に薄い層の間に積層し、それによって薄いフレキシブルなプラスチック−金属− プラスチック積層体（１３）を形成するステップと、 導電性材料（１０）によって複数の積層された金属ホイル片を遮蔽するステッ プと、 外側の薄いマントル（１４）を前記薄い遮蔽されたフレキシブルな平坦ケーブ ル上に配置して、絶縁され保護されたフレキシブルなケーブル部分（３）を得る ステップと、 前記ＣＣＤセンサーに接続するためにプリント回路基板を形成する第１の端部 においてフレキシブルなプリント回路基板（６）を前記フレキシブル平坦ケーブ ル部分（３）と一体に形成するステップと、 を有することを特徴とする方法。 ２． 薄いフレキシブルな遮蔽された積層体を形成するために、薄い電線を前記 フレキシブルなプラスチック− 金属−プラスチック積層体（１３）上で少なくとも２つの薄い横方向層の中にス ピンさせる追加のステップを有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の方 法。 ３． 前記フレキシブルな平坦ケーブル部分のリードスルーのところに補強材を 形成して、前記フレキシブル平坦ケーブルの第１の端部をＣＣＤセンサーを含む カプセル（１）の中に挿入するところに追加の湿気バリヤを形成するステップを 有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ４． 前記フレキシブルな遮蔽された積層体（１３、１０）と前記外側の薄いマ ントル（１４）との間に滑動フィルム（１２）を挿入し、ケーブルのフレキシビ リティを増大させて、小さい曲げ半径およびどのケーブル部分が繰り返される鋭 角的な曲げに耐えられるかということを提示することが可能なフレキシブルで遮 蔽され保護された長寿命のケーブルを得るステップを有することを特徴とする請 求の範囲第１項記載の方法。 ５． 前記高品質プラスチックとしてポリイミドを用いることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の方法。 ６． 前記マントル（１４）としてポリウレタンを用いることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の方法。 ７． 前記遮蔽物（１０）をスピンさせるために、前記導電性材料として薄い金 属または金属合金テープを用いることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法 。 ８． 口内Ｘ線ＣＣＤセンサーを外部の電子装置に電気 的に接続し、それによって、ＣＣＤセンサーを用いて、咬み合いブロックを使用 してまたは使用しないで歯根周囲画像と共に「咬翼」画像の可能性をも獲得する ために、第１および第２の電気的接続端部を備えた平坦ケーブル装置において、 複数の薄い金属ホイル製の片を、非常にフレキシブルな高品質プラスチックの非 常に薄い層の間に積層させて、薄いフレキシブルなプラスチック−金属−プラス チック積層体（１３）を形成し、これによって、前記複数の積層された金属ホイ ル片が、前記フレキシブルなプラスチック−金属−プラスチック積層体上で少な くとも２つの薄い横方向層（１０）中にスピンされた導電性材料によって遮蔽さ れて、薄いフレキシブルな遮蔽された平坦ケーブル（３）が形成され、さらに、 外側の薄いマントル（１４）が前記薄いフレキシブルな遮蔽された平坦ケーブル 上に配置され、これによって、絶縁され保護されたフレキシブルな平坦ケーブル 部分および前記フレキシブル平坦ケーブル部分（３）と一体になっているフレキ シブルなプリント回路基板（６）を第１の端部のところで得て、さらに、前記プ リント回路基板が前記ＣＣＤセンサー（２）に接続していることを特徴とする装 置。 ９． さらに、前記フレキシブルな平坦ケーブル部分（３）の第１の電気的接続 端部のところで補強材として作用するくさびを持ち、これによって、前記平坦ケ ーブル部分（３）の第１の端部を、ＣＣＤセンサー素子（２） を含むカプセル（１）の中に挿入するための追加の湿気バリヤを形成することを 特徴とする請求の範囲第８項記載の装置。 １０． 滑動フィルム（１０）が前記フレキシブルな遮蔽された積層体（１３、 １０）と前記外側の薄いマントル（１４）との間に挿入されて、その結果得られ る絶縁され保護されたフレキシブルな平坦ケーブル部分（３）のフレキシビリテ ィを増加させ、これによって、小さな曲げ半径およびどのケーブル部分（３）が 鋭角的な曲げに繰り返し耐えられるかということを提示することが可能なフレキ シブルな遮蔽され保護された長寿命ケーブルを得ることを特徴とする請求の範囲 第８項記載の装置。 １１． 高品質プラスチックがポリイミドであることを特徴とする請求の範囲第 ８項記載の装置。 １２． 前記マントル（１４）がポリウレタン製であることを特徴とする請求の 範囲第８項記載の装置。 １３． 前記遮蔽層（１０）をスピンさせるために、導電性材料として薄い金属 または金属合金のテープを用いることを特徴とする請求の範囲第８項記載の装置 。 １４． 口内Ｘ線ＣＣＤセンサーを外部電子装置に電気的に接続し、ＣＣＤセン サーを用いて「咬翼」画像の可能性を得るシステムにおいて、平坦ケーブル部分 （３）の第１の電気的接続端部がフレキシブルなプリント回路基板（６）と一体 になっており、これによって前記フレキシブルな平坦ケーブル部分（３）が、前 記プリント回 路基板（６）および前記ＣＣＤセンサー（２）を収納するためのカプセル（１） の対応する貫通穴を通して、補強材として作用するくさびが、同時に湿気バリヤ としても作用する前記貫通穴の中に固定される位置に置かれることを特徴とする システム。 １５． 前記フレキシブルな平坦ケーブル部分（３）の前記第２の電気的接続端 部が、直接にまたは迫加の多線ケーブルを介して電子装置に接続されることを特 徴とする請求の範囲第１４項記載のシステム。