JPWO2010150719A1

JPWO2010150719A1 - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JPWO2010150719A1
Application number: JP2011519870A
Authority: JP
Inventors: 照美竹本; 山中　通三; 通三山中
Original assignee: Yoshida Dental Mfg Co Ltd
Current assignee: Yoshida Dental Mfg Co Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-12-10
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: CN102413770B; KR20120015439A; EP2446822B1; EP2446822A4; US8855262B2; KR101266893B1; JP5204899B2; WO2010150719A1; EP2446822A1; US20120093284A1; CN102413770A

Abstract

Ｘ線源１１およびＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りで旋回させる旋回手段３を有するＸ線撮影装置１であって、円弧移動中心軸Ｃ２の周りにＸ線センサ１２を円弧移動させる円弧移動手段４と、制御装置８と、を備え、制御装置８は、円弧移動手段４により円弧移動中心軸Ｃ２の周りにＸ線センサ１２を第１の円弧移動範囲δ１で回転させながらＸ線束Ｌを検出する第１の撮像ステップと、旋回手段３により、円弧移動アーム２を被写体Ｋの周りにシフト旋回させるシフト旋回ステップと、シフト旋回ステップにより第１の円弧移動範囲δ１から微小角度だけずらした状態で、円弧移動手段４により円弧移動中心軸Ｃ２の周りにＸ線センサ１２を第２の円弧移動範囲δ２で回転させながらＸ線束Ｌを検出するシフト撮像ステップと、を連続して実行する。この構成により、縦長の安価なＸ線撮像手段を使用してＣＴ断層画像を取得することができコスト低減が可能である。

Description

本発明は、Ｘ線撮影装置に関し、特に、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有する安価なＸ線撮像手段を使用してＣＴ（コンピュータ断層撮影法）断層画像を取得することが可能なＸ線撮影装置に関する。

従来、歯科治療におけるＣＴ撮影装置は、必要な画像データ量が多いため、一般的に広範囲な検出エリアを有する二次元センサを使用してＣＴ断層画像を取得する。一方、パノラマ撮影装置は、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有するＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）センサを使用してパノラマ断層画像を取得することができる。

また、利便性を向上させるためにＣＴ撮影とパノラマ撮影とを切り替えて、ＣＴ断層画像およびパノラマ断層画像を取得することができるようにしたＸ線撮影装置では、広範囲な検出エリアを有する二次元センサを使用している（特許文献１）。

特開平１０−２２５４５５号公報（図１８）

しかしながら、ＣＴ撮影に必要とされる広範囲な検出エリアを有する二次元センサは高価であり、画像データの処理装置も複雑化し、装置が全体として高額になることから、歯科治療においてＣＴ撮影装置が広く普及されにくいという問題があった。

そこで、本発明は、前記した問題点を解決すべく、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有する安価なＸ線撮像手段を使用してＣＴ断層画像を取得することができコスト低減に効果的に寄与し得るＸ線撮影装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、Ｘ線束を被写体に照射するＸ線源と、前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材と、この支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回手段と、を有するＸ線撮影装置であって、前記被写体と前記Ｘ線撮像手段とを結ぶ線上に配設された円弧移動中心軸の周りに前記Ｘ線撮像手段を回転させて前記被写体の周りで円弧移動させる円弧移動手段と、前記旋回手段および前記円弧移動手段の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記円弧移動手段により前記円弧移動中心軸の周りに前記Ｘ線撮像手段を第１の円弧移動範囲で回転させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出する第１の撮像ステップと、前記旋回手段により、前記支持部材を前記被写体の周りにシフト旋回させるシフト旋回ステップと、このシフト旋回ステップにより前記第１の円弧移動範囲から微小角度だけずらした状態で、前記円弧移動手段により前記円弧移動中心軸の周りに前記Ｘ線撮像手段を第２の円弧移動範囲で回転させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するシフト撮像ステップと、を含み、前記シフト撮像ステップに続いて、さらにシフト旋回ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行すること、を特徴とする。

このように、本発明は、前記円弧移動手段により、前記円弧移動中心軸を回転中心として、当該Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで円弧移動させながら前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出することで、円弧移動させた範囲における二次元Ｘ線撮像手段として機能させる。

このため、例えば、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有するＸ線撮像手段を円弧移動させることで、当該円弧移動範囲における前記Ｘ線束を検出できる広範囲な二次元Ｘ線撮像手段として機能させることができる。
そして、旋回手段により、広範囲な二次元Ｘ線撮像手段として機能するＸ線撮像手段を被写体の周りで旋回させながら走査することで、ＣＴ断層画像を取得することができる。

このようにして、本発明は、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有する安価なＸ線撮像手段を使用してＣＴ断層画像を取得することができるＸ線撮影装置を実現することで、コスト低減に効果的に寄与し得る。

本発明に係るＸ線撮影装置において、前記円弧移動中心軸は、前記Ｘ線源が配設された位置に設けられていることが望ましい。

かかる構成によれば、前記Ｘ線源を中心として前記Ｘ線撮像手段を円弧移動させることで、Ｘ線源を円弧移動させないので安定したＸ線束を照射して、画像のぶれを抑制することができる。
また、例えば、Ｘ線撮像手段の円弧移動に併せてＸ線源をＸ線撮像手段の移動方向に回転させれば、Ｘ線束の一定の領域をＸ線撮像手段に照射することができるため、常にばらつきのない均一なＸ線束を被写体に照射することができる。

本発明において、前記Ｘ線撮影装置は、ＣＴ断層画像を撮影可能な撮影装置であり、前記Ｘ線撮像手段は、ＣＣＤセンサであり、前記第１の撮像ステップ、この第１の撮像ステップの後で実行される前記シフト撮像ステップ、および当該シフト撮像ステップの後でさらに実行されるシフト撮像ステップは、それぞれ同じ方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出することが望ましい。

かかる構成によれば、各撮像ステップにおいてそれぞれ同じ方向にＸ線撮像手段を回転させながら前記Ｘ線束を検出することで、前記Ｘ線撮像手段としてＣＣＤセンサを適用することができる。

本発明において、前記Ｘ線撮影装置は、ＣＴ断層画像を撮影可能な撮影装置であり、前記Ｘ線撮像手段は、ＣＭＯＳセンサまたはＣｄＴｅセンサであり、前記第１の撮像ステップと、この第１の撮像ステップの後で実行される前記シフト撮像ステップでは、互いに逆の方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出し、前記シフト撮像ステップと、当該シフト撮像ステップの後でさらに実行されるシフト撮像ステップでも同様に、互いに逆の方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出し、このようにして、一の撮像ステップと、この一の撮像ステップの後で実行される他の撮像ステップとは、互いに逆の方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出することが望ましい。

かかる構成によれば、各撮像ステップにおいて、一の撮像ステップと、この一の撮像ステップの後で実行される他の撮像ステップとは、互いに逆の方向にＸ線撮像手段を回転させながら前記Ｘ線束を検出することで、前記Ｘ線撮像手段としてＣＭＯＳセンサまたはＣｄＴｅセンサ（直接変換型半導体検出素子）を適用することができる。

本発明において、前記旋回手段は、旋回アームと、この旋回アームを旋回させる旋回駆動手段と、を有し、前記支持部材は、前記旋回アームに配設された前記円弧移動中心軸に軸支された円弧移動アームからなり、前記円弧移動アームを円弧移動させる前記円弧移動手段を前記旋回アームに配設して、前記旋回駆動手段により前記旋回アームを旋回させることで、前記円弧移動アームを回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りに回転させるとともに、前記円弧移動手段により前記円弧移動アームを回転させることで、前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで円弧移動させるように構成されていることが望ましい。

かかる構成によれば、支持部材である円弧移動アームにＸ線源とＸ線撮像手段とを配設し、前記円弧移動アームを前記円弧移動中心軸に軸支することで、前記円弧移動アームに配設された前記Ｘ線源およびＸ線撮像手段を旋回手段により被写体の周りに旋回させるとともに、前記円弧移動手段により前記円弧移動アームを回転させることで、前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで円弧移動させることができる。

本発明において、前記Ｘ線撮影装置は、前記支持部材を二次元平面内で移動自在なＸＹテーブルを備え、前記Ｘ線撮影装置は、パノラマ断層画像を撮影可能な撮影装置であることが望ましい。

かかる構成によれば、前記ＸＹテーブルにより、前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材を二次元平面内で移動自在に構成したことで、前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を所定のパノラマ撮影軌跡に沿って移動することができる。
このため、前記Ｘ線撮影装置をパノラマ断層画像が取得できるパノラマ撮影装置としても使用することが可能となる。

本発明において、前記Ｘ線源から照射されたＸ線束の範囲を規制するコリメータが前記被写体を挟んで前記Ｘ線撮像手段と対向するように配設されていることが望ましい。

かかる構成によれば、Ｘ線束の範囲を規制するコリメータを配設したことで、散乱線の量を低減させることによって画質を向上させることができる。

本発明において、前記円弧移動手段は、前記Ｘ線源と前記コリメータと前記Ｘ線撮像手段とを直線状に保持した状態で、当該コリメータおよびＸ線撮像手段を円弧移動させるように構成されていることが望ましい。

かかる構成によれば、前記Ｘ線源と前記コリメータと前記Ｘ線撮像手段とを直線状に保持した状態で円弧移動させることで、Ｘ線束の一定の領域をコリメータで絞ってＸ線撮像手段に照射することができるため、常にばらつきのない均一なＸ線束を効率よく被写体に照射することができる。

また、本発明は、Ｘ線束を被写体に照射するＸ線源と、前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材と、この支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回手段と、を有するＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線撮像手段を直線移動させる直線移動手段と、前記旋回手段および前記直線移動手段の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記直線移動手段により前記Ｘ線撮像手段を第１の直線移動範囲で移動させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出する第１の撮像ステップと、前記旋回手段により、前記支持部材を前記被写体の周りにシフト旋回させるシフト旋回ステップと、このシフト旋回ステップにより前記第１の直線移動範囲から微小角度だけシフト旋回させてずらした状態で、前記直線移動手段により前記Ｘ線撮像手段を第２の直線移動範囲で移動させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するシフト撮像ステップと、を含み、前記シフト撮像ステップに続いて、さらにシフト旋回ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行すること、を特徴とする。

かかる構成によれば、前記直線移動手段によりＸ線撮像手段を直線移動させながら前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出することで、直線移動させた範囲における二次元Ｘ線撮像手段として機能させることができる。

したがって、本発明は、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有する安価なＸ線撮像手段を使用してＣＴ断層画像を取得することができるＸ線撮影装置を実現することで、コスト低減に効果的に寄与し得る。

また、本発明は、Ｘ線束を被写体に照射するＸ線源と、前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材と、この支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回手段と、を有するＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線撮像手段を円弧移動または直線移動させるＸ線移動手段と、前記旋回手段および前記円弧移動手段の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記旋回手段により前記支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出する第１の周回撮像ステップと、前記Ｘ線移動手段により、前記被写体に対して前記Ｘ線撮像手段を微小量だけ円弧移動または直線移動してシフト移動させるシフト移動ステップと、このシフト移動ステップにより前記第１の周回撮像ステップにおける前記Ｘ線撮像手段の位置から前記微小量だけずらした状態で、前記旋回手段により前記支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するシフト周回撮像ステップと、を含み、前記シフト周回撮像ステップに続いて、さらにシフト移動ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行すること、を特徴とする。

かかる構成によれば、第１の周回撮像ステップおよびシフト周回撮像ステップからシフト移動ステップとシフト撮像ステップを連続して実行することで、前記第１の周回撮像ステップにおける前記Ｘ線撮像手段の位置から微小量だけずらしながら連続してシフト撮像ステップを繰り返すので、Ｘ線撮像手段を複数回にわたってずらした範囲における二次元Ｘ線撮像手段として機能させることができる。

本発明に係るＸ線撮影装置は、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有する安価なＸ線センサを使用してＣＴ断層画像を取得することができるため、コスト低減に効果的に寄与し得る。

本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮影装置の構成を概念的に示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。円弧移動手段の動作を説明するための要部底面図である。Ｘ線センサの円弧移動の動作を説明するための平面図である。回転円盤を使用した円弧移動手段の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。Ｘ線センサとしてＣＭＯＳセンサを使用してＣＴ断層画像を撮影する場合の動作を説明するための模式的な平面図である。Ｘ線センサとしてＣＣＤセンサを使用して、ＣＴ断層画像を撮影する場合の動作を説明するための模式的な平面図である。本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮影装置をパノラマ撮影装置として使用する場合の動作を説明するための模式的な平面図である。円弧移動手段の他の実施形態を示す正面図である。Ｘ線源の他の実施例を示す正面図である。直線移動手段を適用した場合の実施例を示す正面図である。直線移動手段を適用した場合の実施例における動作を説明するための平面図である。本発明の第２の実施形態を示す正面図である。

本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態に係る歯科用のＸ線撮影装置１は、図１に示すように、Ｘ線源１１であるＸ線管１１ａと、Ｘ線撮像手段であるＸ線センサ１２と、Ｘ線束Ｌの範囲を規制するコリメータ１３と、Ｘ線源およびＸ線撮像手段を支持する支持部材である円弧移動アーム２と、この円弧移動アーム２をアーム回転中心軸Ｃ１の周りに回転させる旋回手段３と、円弧移動中心軸Ｃ２の周りにＸ線センサ１２を円弧移動させるカム機構による円弧移動手段４と、二次元平面内で移動自在なＸＹテーブル１５と、旋回手段３およびカム機構による円弧移動手段４の動作を制御する制御装置８と、を備えている。
なお、本実施形態においては歯科用に適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、医療の分野等で広く適用することができる。

また、旋回手段３は、旋回軸３１に枢支された旋回アーム３２と、この旋回アーム３２を旋回させる旋回駆動手段３３と、を備えている。そして、旋回手段３は、円弧移動アーム２を回転させてＸ線管１１ａおよびＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りで旋回させる機能を有する。

Ｘ線撮影装置１は、かかる構成により、サーボモータ等からなる旋回駆動手段３３により旋回アーム３２を旋回させることで、円弧移動アーム２を回転させてＸ線源１１およびＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りに回転させるとともに、円弧移動手段４により円弧移動アーム２を回転させることで、Ｘ線センサ１２を被写体Ｋを挟んで円弧移動させることができる。

Ｘ線源１１は、図１（ａ）に示すように、Ｘ線束Ｌを被写体Ｋに照射するＸ線管１１ａを備えている。
Ｘ線管１１ａは、円弧移動アーム２から下方に固定された支持部材１１ｂに配設されている。このため、Ｘ線管１１ａから照射されたＸ線束Ｌの照射方向は、円弧移動アーム２の回転に伴って変化し、Ｘ線束Ｌの照射方向に追従するように同期しながらＸ線センサ１２も円弧移動する（図２（ａ）〜（ｃ）参照）。
また、円弧移動アーム２には、Ｘ線管１１ａから照射されたＸ線束Ｌの範囲を規制するコリメータ１３が配設されている。コリメータ１３により、被写体Ｋには絞られたＸ線束Ｌが被写体Ｋを通過してＸ線センサ１２で検出される（図２参照）。

Ｘ線センサ１２は、被写体Ｋを通過したＸ線束Ｌを検出し、ＣＭＯＳセンサ（図５参照）、ＣＣＤセンサ（図６参照）、ＣｄＴｅセンサ、その他比較的狭い範囲（幅が６ｍｍ程度）の縦長の検出エリアを有するイメージセンサを使用して構成することができる。
例えば、ＣＭＯＳセンサは、安価で電力消費が少ないという特徴を有し、ＣＣＤセンサは解像度が高いという特徴を有するため、Ｘ線撮影装置に要求される仕様に基づいて最適なイメージセンサを選択することができる。

円弧移動アーム２は、円弧移動中心軸Ｃ２に配設された軸部材２１に回転自在に軸支されている。円弧移動中心軸Ｃ２は、円弧移動アーム２に配設されたＸ線源１１と同軸上に設けられている。
円弧移動アーム２には、Ｘ線源１１、コリメータ１３、およびＸ線センサ１２が直線状に配設されている。
このため、Ｘ線源１１から照射されたＸ線束Ｌの一定の領域をコリメータ１３で絞ってＸ線センサ１２に照射することができるため、常にばらつきのない均一なＸ線束Ｌを効率よく被写体Ｋに照射することができる。

カム機構による円弧移動手段４は、図１（ｂ）に示すように、サーボモータ４１が連結され回転自在に支持されたカムローラ４２と、カムローラ４２の外周面に形成されたカム溝４３と、カム溝４３に沿って移動するように係合されるカムピン４４と、を備えている。
カムピン４４は、円弧移動アーム２から突出するように固定されている。そして、カムピン４４がカム溝４３に係合されるように、カム機構による円弧移動手段４が旋回アーム３２に配設されている。

かかる構成により、図２に示すように、サーボモータ４１によりカムローラ４２を回転させることで、円弧移動アーム２が円弧移動中心軸Ｃ２を中心として回転し、Ｘ線センサ１２を円弧移動範囲δ（図２（ａ））で円弧移動させることができる。
つまり、カムローラ４２を回転させるとカムピン４４が円弧移動アーム２に直交する方向に移動しようとする。このカムピン４４の移動により、円弧移動アーム２は、円弧移動中心軸Ｃ２に配設された軸部材２１を中心として、図２（ａ）に示す位置と図２（ｃ）に示す位置との間（円弧移動範囲δ）で円弧移動する。

具体的には、図２（ｃ）に示す状態では、本図上、カムピン４４がカムローラ４２の下部に位置し、円弧移動アーム２も円弧移動範囲における下側に位置する。この位置からカムローラ４２を右方向Ｒ（図１（ａ）において時計回り）に９０度回転させるとカム溝４３に沿ってカムピン４４が図２（ｂ）に示す中央位置まで移動し、円弧移動アーム２も円弧移動範囲δにおける本図上の中央に位置する（図２（ｂ））。
また、図２（ｂ）に示す中央位置から、カムローラ４２をさらに右方向Ｒに９０度回転させると、円弧移動アーム２は、図２（ａ）に示す円弧移動範囲δにおける本図上の上側まで移動する。

このようにして、円弧移動アーム２を円弧移動中心軸Ｃ２の周りに円弧移動させることで、図３に示すように、円弧移動アーム２に配設されたコリメータ１３およびＸ線センサ１２を円弧移動させる（Ｓ２，Ｓ３参照）。

このように、本実施形態に係るＸ線撮影装置１は、円弧移動手段４により、Ｘ線センサ１２を被写体Ｋの周りに円弧移動範囲δで円弧移動させながら被写体Ｋを通過したＸ線束Ｌを検出することで、円弧移動範囲δにおける二次元Ｘ線撮像手段として機能させることができる。

このため、例えば、６ｍｍ幅程度の比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有するＸ線センサ１２を円弧移動させることで、円弧移動範囲δにおけるＸ線束Ｌを検出できる広範囲な二次元Ｘ線撮像手段として機能させることができる。
そして、旋回手段３により、広範囲な二次元Ｘ線撮像手段として機能するＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りで旋回させながら走査することで、ＣＴ断層画像を取得することができる。

このようにして、Ｘ線撮影装置１は、比較的狭い範囲の縦長の検出エリアを有する安価なＸ線センサ１２を使用してＣＴ断層画像を取得することができるので、コスト低減に効果的に寄与し得る。

ＸＹテーブル１５は、図示は省略するが、水平方向において直交するように配設されたＸ軸方向に移動自在に配設された直線移動ガイドと、Ｙ軸方向に移動自在に配設された直線移動ガイドと、を組み合わせて構成されている。
ＸＹテーブル１５を備えたことで、Ｘ線撮影装置１は、旋回手段３を介して円弧移動アーム２を水平方向の二次元平面内で平行移動することができるため、ＣＴ断層画像およびパノラマ断層画像を撮影可能な撮影装置として機能する。

つまり、Ｘ線撮影装置１は、ＣＴ撮影装置として使用する場合には、ＸＹテーブル１５を固定してアーム回転中心軸Ｃ１を固定することで、ＣＴ撮影が可能となる。一方、通常のパノラマ撮影装置として使用する場合には、円弧移動アーム２を円弧移動させずに固定した状態で、ＸＹテーブル１５により円弧移動アーム２と旋回アーム３２とを一体として水平方向の二次元平面内で平行移動させることで、パノラマ撮影が可能となる。

円弧移動手段の他の実施例について、図４を参照しながら説明する。
円弧移動手段の他の実施例に係る回転円盤による円弧移動手段５は、図４（ａ）に示すように、旋回アーム３２に枢支された図示しないサーボモータと、このサーボモータに連結された回転軸５１および回転円盤５２と、回転円盤５２に配設された駆動ピン５３と、駆動ピン５３が係合されるように円弧移動アームに２′に形成された案内溝５４と、を備えて構成されている。

かかる構成により、回転円盤５２による円弧移動手段５は、図４（ｂ）に示すように、回転円盤５２を時計回りＲ１にθ１だけ回転させると円弧移動アーム２′が中央位置Ｐ０から本図上の下部位置Ｐ１まで円弧移動し、同様に回転円盤５２を反時計回りＲ２にθ１だけ回転させると円弧移動アーム２′が中央位置Ｐ０から本図上の上部位置Ｐ２まで円弧移動する。

以上のように構成されたＸ線撮影装置１の動作について、図５と図６を参照しながら説明する。図５は、Ｘ線センサとしてＣＭＯＳセンサを使用して、ＣＴ断層画像を撮影する場合の動作を説明するための模式的な平面図である。図６は、Ｘ線センサとしてＣＣＤセンサを使用して、ＣＴ断層画像を撮影する場合の動作を説明するための模式的な平面図である。

ここで、ＣＭＯＳセンサは、図５において反時計回りに回転（進み回転）させても、時計回りに回転（戻し回転）させても、両方向でＸ線束Ｌを検出できる特性を備えている。このため、ＣＭＯＳセンサの場合には、連続する第１の撮像ステップとシフト撮像ステップである第２の撮像ステップ、およびこの第２の撮像ステップと第３の撮像ステップ（シフト撮像ステップ）のように相互に連続して行われる撮像ステップでは互いに逆方向の回転方向（進み回転と戻し回転）の組み合わせになる。

このため、Ｘ線撮影装置１は、ＣＭＯＳセンサを使用してＣＴ断層画像を撮影する場合には、第１の円弧移動範囲δ１で反時計回りに進み回転させる第１の撮像ステップ（図５（ａ））と、アーム回転中心軸Ｃ１を中心として反時計回りに進み旋回させるシフト旋回ステップ（図５（ｂ））と、第２の円弧移動範囲δ２で時計回りに戻し回転させるシフト撮像ステップである第２の撮像ステップ（図５（ｃ））と、さらにアーム回転中心軸Ｃ１を中心として反時計回りに進み旋回させる第２のシフト旋回ステップと（図５（ｄ））、第３の円弧移動範囲δ３で進み回転させながらＸ線束Ｌを検出するシフト撮像ステップである第３の撮像ステップ（図５（ｅ））と、を順次実行する。

そして、シフト撮像ステップである第３の撮像ステップ（図５（ｅ））に続いて、さらにシフト旋回ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行する。このようにして、例えば被写体Ｋの周りを１８０度ないし３６０度旋回しながら、各円弧移動範囲δ１，δ２、・・・δｎにおけるそれぞれの撮像ステップ（第１の撮像ステップ、第２の撮像ステップ、・・・、第ｎ回目の撮像ステップまで）において、ＣＴ断層画像を撮像する。

具体的には、第１の撮像ステップでは、図５（ａ）に示すように、円弧移動手段４（図１）または円弧移動手段５（図４）により円弧移動中心軸Ｃ２の周りにＸ線センサ１２を第１の円弧移動範囲δ１で進み回転させながら、Ｘ線センサ１２により被写体Ｋを通過したＸ線束Ｌを検出する。

シフト旋回ステップでは、図５（ｂ）に示すように、旋回手段３により、円弧移動アーム２をアーム回転中心軸Ｃ１の周りにθだけ反時計回りに進み回転させて、Ｘ線源１１およびＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りにシフト旋回させる。

第２の撮像ステップでは、図５（ｃ）に示すように、シフト旋回ステップ（図５（ｂ））により第１の円弧移動範囲δ１から微小角度θだけずらした状態で、円弧移動手段４，５により円弧移動中心軸Ｃ２の周りにＸ線センサ１２を第２の円弧移動範囲δ２で戻し回転させながら、Ｘ線センサ１２により被写体Ｋを通過したＸ線束Ｌを検出する。

第２のシフト旋回ステップでは、図５（ｄ）に示すように、図５（ｂ）に示すシフト旋回ステップと同様である。また、第３の撮像ステップは、図５（ｅ）に示すように、図５（ａ）に示す第１の撮像ステップと同様である。

なお、本実施形態においては、図５に示すように、ＣＭＯＳセンサを使用した場合について説明したが、ＣｄＴｅセンサ（直接変換型半導体検出素子）であってもＣＭＯＳセンサと同様に、反時計回りに回転（進み回転）させても、時計回りに回転（戻し回転）させても、両方向でＸ線束Ｌを検出できる特性を備えているため、ＣＭＯＳセンサと同様の実施形態で使用することができる。ＣｄＴｅセンサを使用することで、Ｘ線束Ｌの検出効率を向上させることができる。

続いて、Ｘ線センサ１２としてＣＣＤセンサを使用してＣＴ断層画像を撮影する場合の動作について、図６を参照しながら説明する。
ここで、ＣＣＤセンサは、移動方向に方向性を有しており、一方向でのみＸ線束Ｌを検出できる特性を備えている。このため、すべての撮像ステップにおいて同じ方向、すなわち反時計回りに進み回転させる場合にＸ線束Ｌを検出する。したがって、一の撮像ステップに続いて行われる次の撮像ステップの準備のために同じ円弧移動範囲δで時計回りに戻し回転させる戻しステップを含んで構成されている。

このため、Ｘ線撮影装置１は、ＣＣＤセンサを使用してＣＴ断層画像を撮影する場合には、第１の円弧移動範囲δ１１で反時計回りに進み回転させる第１の撮像ステップと（図６（ａ））、同じ第１の円弧移動範囲δ１１で時計回りに戻し回転させる戻しステップと（図６（ｂ））、アーム回転中心軸Ｃ１を中心として反時計回りに進み旋回させるシフト旋回ステップと（図６（ｂ′））、第２の円弧移動範囲δ１２で反時計回りに進み回転させるシフト撮像ステップである第２の撮像ステップ（図６（ｃ））と、を順次実行する。

なお、本実施形態においては、戻しステップ（図６（ｂ））に続いて、その後でシフト旋回ステップ（図６（ｂ′））を実行したが、これに限定されるものではなく、シフト旋回ステップ（図６（ｂ′））に続いて、その後で戻しステップ（図６（ｂ））を実行してもよく、シフト旋回ステップ（図６（ｂ′））を実行しながら戻しステップ（図６（ｂ））を実行してもよい。

そして、第２の撮像ステップ（図６（ｃ））に続いて、さらに同じ第２の円弧移動範囲δ１２で時計回りに戻し回転させる戻しステップと（図６（ｂ））、アーム回転中心軸Ｃ１を中心として反時計回りに進み旋回させるシフト旋回ステップと（図６（ｂ′））、を連続して実行する。このようにして、被写体Ｋの周りを１８０度ないし３６０度旋回しながら、各円弧移動範囲δ１１，δ１２、・・・δ１ｎにおけるそれぞれの撮像ステップ（第１の撮像ステップ、第２の撮像ステップ、・・・、第ｎ回目の撮像ステップまで）において、ＣＴ断層画像を撮像する。

なお、それぞれの撮像ステップおよびシフト旋回ステップにおける動作は、ＣＭＯＳセンサの場合と同様であるのでその説明は省略する。

続いて、Ｘ線撮影装置１において、パノラマ断層画像を撮影する場合の動作について図７を参照しながら説明する。図７は本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置をパノラマ撮影装置として使用する場合の動作を説明するための模式的な平面図である。
Ｘ線撮影装置１は、円弧移動手段４を駆動させずに円弧移動アーム２と旋回アーム３２とを一体とし、一体駆動する円弧移動アーム２と旋回アーム３２とが水平方向の二次元平面内で移動自在なＸＹテーブル１５を備えているため、パノラマ撮影装置としても使用することができる。

パノラマ断層画像を撮影する場合には、図７に示すように、歯列弓に対してＸ線束Ｌ１〜Ｌ６を垂直に照射するように、ＸＹテーブル１５により旋回軸３１（図１）を包絡線に沿ってＣ１〜Ｃ６まで移動させながら、旋回手段３（図１）によりアーム回転中心軸Ｃ１（図１）を中心としてＸ線源１１およびＸ線センサ１２を被写体Ｋ（図１）の周りに旋回させる。

以上、本発明の第１の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、第１の実施形態に係るＸ線撮影装置１は、円弧移動アーム２にコリメータ１３およびＸ線センサ１２を直線状に配設して、円弧移動アーム２を円弧移動中心軸Ｃ２の周りに回転するように構成したが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、コリメータ１３を円弧移動手段６１で円弧移動させ、Ｘ線センサ１２を円弧移動手段６２で同期するようにそれぞれ制御して円弧移動させるように構成したＸ線撮影装置１′としてもよい。
また、図８において、コリメータ１３とＸ線源１１とを一体として構成し、このコリメータ１３が一体となったＸ線源１１を円弧移動手段６１で円弧移動させ、Ｘ線センサ１２を円弧移動手段６２で同期するようにそれぞれ制御して円弧移動させるようにすることもできる。

また、第１の実施形態においては、円弧移動中心軸Ｃ２をＸ線源１１に配設したが、これに限定されるものではなく、被写体ＫとＸ線センサ１２とを結ぶ線上に配設することができる。また、本実施形態においては、Ｘ線束Ｌの範囲を規制するコリメータ１３を配設して構成したが、これに限定されるものではなく、コリメータ１３を設けなくても本発明を実施することができる。

また、第１の実施形態においては、円弧移動アーム２にＸ線源１１を配設し、円弧移動アーム２の回転に伴ってＸ線源１１が回転するようにしたが（図１（ａ））、これに限定されるものではなく、図９に示すように、Ｘ線源１１を旋回アーム３２に固定してもよい。
すなわち、Ｘ線源１１の他の実施例は、図９に示すように、旋回アーム３２に支持部材１１ｂ′を固定し、この支持部材１１ｂ′にＸ線管１１ａを配設したものである。そして、円弧移動アーム２は、支持部材１１ｂ′に対して回転自在に軸支されている。
かかる構成により、円弧移動手段４により、円弧移動アーム２を回転させてＸ線センサ１２を円弧移動させた場合においても、Ｘ線管１１ａは回転しないため、Ｘ線源１１から安定したＸ線束Ｌを照射することができる。

また、第１の実施形態においては、円弧移動手段４，５によりＸ線センサ１２を円弧移動させたが、これに限定されるものではなく、例えば、円弧移動中心軸Ｃ２（図１（ａ）参照）を被写体Ｋから遠い距離に設定することも可能である。具体的には、前記した円弧移動手段４，５に代えて、図１０に示すような直線移動手段４００に置き換えたような実施例である。
そこで、本発明に係るＸ線撮影装置１００において、直線移動手段４００を適用した場合の実施例について、図１０を参照しながら説明する。

直線移動手段４００を適用した場合の実施例に係るＸ線撮影装置１００は、Ｘ線センサ１２を直線移動させる直線移動手段４００と、Ｘ線管１１ａから照射されたＸ線束Ｌの範囲を規制するコリメータ１３０を直線移動させる直線移動手段５００と、を備えている。そして、直線移動手段４００，５００は、それぞれ旋回アーム３２に配設されている。
なお、本実施例において、直線移動手段４００，５００以外の他の構成については、前記した円弧移動手段４，５を使用した実施例と同様であるので詳細な説明は省略する。

直線移動手段４００は、直線移動させる方向に沿って配設されたガイドレール４０１と、ガイドレール４０１に沿って往復移動自在に装着されたホルダ４０２と、ホルダ４０２を往復移動させる図示しないボールねじ等の駆動装置と、を備えて構成することができる。直線移動装置４００の構成は、特に限定されるものではないので詳細な説明は省略する。

また、コリメータ１３０を直線移動させる直線移動手段５００も同様に、ガイドレール５０１と、ホルダ５０２と、を備えて構成することができ、直線移動手段４００と直線移動手段５００は、互いに同期して移動するように制御されている（図１１のＳ２′，Ｓ３′参照）。
なお、本実施例においては、直線移動手段５００を備えて構成したが、これに限定されるものではなく、コリメータ１３０を設けなくてもよいし、コリメータ１３０を設けてもコリメータ１３０を直線移動させる直線移動手段５００を設けなくてもよい。

続いて、本発明の第２の実施形態について、図１２を参照しながら説明する。
図１２は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮影装置１における制御動作を改変したのみであり、円弧移動アーム２、旋回手段３、円弧移動手段４等の他の構成は同様であるので主要な相違点について説明し同様な構成における説明は省略する。
前記した第１の実施形態においては、円弧移動手段４により、第１の円弧移動範囲δ１で回転させながらＸ線束Ｌを検出し、旋回手段３によるシフト旋回ステップにより第１の円弧移動範囲δ１からずらした状態で、このずらした状態で円弧移動手段４により第２の円弧移動範囲δ２で回転させながらＸ線束Ｌを検出し、順次旋回手段３によりずらしながら３６０度ないし１８０度旋回させてＸ線束Ｌを検出するようにした（図５参照）。

これに対して、第２の実施形態に係る制御装置８においては、図１２に示すように、旋回手段３により円弧移動アーム２（図１参照）を３６０度Ｒ１（ないし１８０度）回転させてＸ線束Ｌを検出する第１の周回撮像ステップと（図１２（ａ）参照）、第１の周回撮像ステップにおけるＸ線センサ１２の位置から微小量Δ（図１２（ｂ）参照）だけずらすシフト移動ステップと、旋回手段３により３６０度Ｒ２（ないし１８０度）旋回させてＸ線束Ｌを検出するシフト周回撮像ステップと（図１２（ｂ）参照）、を含み、シフト周回撮像ステップに続いて、さらにシフト移動ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行する。

具体的には、第１の周回撮像ステップは、図１２（ａ）に示すように、旋回手段３により円弧移動アーム２をフルリコンの３６０度Ｒ１（ないしハーフリコンの１８０度）回転させてＸ線源１１およびＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りで旋回させながら、Ｘ線センサ１２により被写体Ｋを透過したＸ線束Ｌを検出するステップである（図１を併せて参照）。

シフト移動ステップは、図１２（ｂ）に示すように、Ｘ線移動手段である円弧移動手段４により円弧移動アーム２を回転させ、Ｘ線センサ１２を円弧移動中心軸Ｃ２の周りに円弧移動させて（図１参照）、被写体Ｋに対してＸ線センサ１２を第１の周回撮像ステップにおけるＸ線センサ１２の位置から微小量Δだけずらすステップである。

シフト周回撮像ステップは、図１２（ｂ）に示すように、シフト移動ステップにより第１の周回撮像ステップにおけるＸ線センサ１２の位置から微小量Δだけずらした状態で、第１の周回撮像ステップと同様に、旋回手段３により円弧移動アーム２をフルリコンの３６０度Ｒ２（ないしハーフリコンの１８０度）回転させてＸ線源１１およびＸ線センサ１２を被写体Ｋの周りで旋回させながら、Ｘ線センサ１２により被写体Ｋを透過したＸ線束Ｌを検出するステップである（図１を併せて参照）。

ここで、微小量Δの大きさは、撮影において必要とされるＣＴ断層画像の解像度等により適宜設定され、第１の周回撮像ステップにおけるＸ線センサ１２の位置とシフト周回撮像ステップにおけるＸ線センサ１２の位置との間に間隙が生じてもよいし、横並びに隣接するように移動してもよく、重なるようにずらしてもよい。

このようにして、本発明の第２の実施形態に係る制御装置８（図１）は、図１２（ｃ）に示すように、シフト周回撮像ステップに続いて、さらにシフト移動ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行する。
つまり、制御装置８（図１）は、シフト移動ステップにより順次Ｘ線センサ１２を微小量Δだけ、第１の周回撮像ステップにおけるＸ線センサ１２の位置から第Ｎ回目のシフト撮像ステップまで（全体の移動量δ′）ずらしながら、旋回手段３により円弧移動アーム２を３６０度ＲＮ（ないし１８０度）回転させてＸ線源１１およびＸ線撮像センサ１２を被写体Ｋの周りで旋回させながら、Ｘ線センサ１２により被写体Ｋを透過したＸ線束Ｌを検出する。

なお、第２の実施形態においては、円弧移動手段４によりＸ線センサ１２を円弧移動したが、これに限定されるものではなく、図１０に示す直線移動手段４００により直線移動させることもできる（図１１参照）。

１，１′ Ｘ線撮影装置
２，２′ 円弧移動アーム（支持部材）
３旋回手段
４，５円弧移動手段
８制御装置
１１Ｘ線源
１１ａＸ線管
１２Ｘ線センサ（Ｘ線撮像手段）
１３コリメータ
１５ＸＹテーブル
２１軸部材
３１旋回軸
３２旋回アーム
３３旋回駆動手段
４１サーボモータ
４２カムローラ
４３カム溝
４４カムピン
５１回転軸
５２回転円盤
５３駆動ピン
５４案内溝
６１，６２円弧移動手段
８０制御装置
４００直線移動手段
Ｃ１アーム回転中心軸
Ｃ２円弧移動中心軸
Ｋ被写体
ＬＸ線束

Claims

Ｘ線束を被写体に照射するＸ線源と、
前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、
前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材と、
この支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回手段と、を有するＸ線撮影装置であって、
前記被写体と前記Ｘ線撮像手段とを結ぶ線上に配設された円弧移動中心軸の周りに前記Ｘ線撮像手段を回転させて前記被写体の周りで円弧移動させる円弧移動手段と、
前記旋回手段および前記円弧移動手段の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記円弧移動手段により前記円弧移動中心軸の周りに前記Ｘ線撮像手段を第１の円弧移動範囲で回転させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出する第１の撮像ステップと、
前記旋回手段により、前記支持部材を前記被写体の周りにシフト旋回させるシフト旋回ステップと、
このシフト旋回ステップにより前記第１の円弧移動範囲から微小角度だけずらした状態で、前記円弧移動手段により前記円弧移動中心軸の周りに前記Ｘ線撮像手段を第２の円弧移動範囲で回転させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するシフト撮像ステップと、を含み、
前記シフト撮像ステップに続いて、さらにシフト旋回ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行すること、
を特徴とするＸ線撮影装置。
前記円弧移動中心軸は、前記Ｘ線源が配設された位置に設けられていること、
を特徴とする請求の範囲第１項に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線撮影装置は、ＣＴ断層画像を撮影可能な撮影装置であり、
前記Ｘ線撮像手段は、ＣＣＤセンサであり、
前記第１の撮像ステップ、この第１の撮像ステップの後で実行される前記シフト撮像ステップ、および当該シフト撮像ステップの後でさらに実行されるシフト撮像ステップは、それぞれ同じ方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出すること、
を特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線撮影装置は、ＣＴ断層画像を撮影可能な撮影装置であり、
前記Ｘ線撮像手段は、ＣＭＯＳセンサまたはＣｄＴｅセンサであり、
前記第１の撮像ステップと、この第１の撮像ステップの後で実行される前記シフト撮像ステップでは、互いに逆の方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出し、
前記シフト撮像ステップと、当該シフト撮像ステップの後でさらに実行されるシフト撮像ステップでも同様に、互いに逆の方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出し、
このようにして、一の撮像ステップと、この一の撮像ステップの後で実行される他の撮像ステップとは、互いに逆の方向に回転させながら前記Ｘ線束を検出すること、
を特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のＸ線撮影装置。
前記旋回手段は、旋回アームと、この旋回アームを旋回させる旋回駆動手段と、を有し、
前記支持部材は、前記旋回アームに配設された前記円弧移動中心軸に軸支された円弧移動アームからなり、
前記円弧移動アームを円弧移動させる前記円弧移動手段を前記旋回アームに配設して、
前記旋回駆動手段により前記旋回アームを旋回させることで、前記円弧移動アームを回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りに回転させるとともに、
前記円弧移動手段により前記円弧移動アームを回転させることで、前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで円弧移動させるように構成されていること、
を特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線撮影装置は、前記支持部材を二次元平面内で移動自在なＸＹテーブルを備え、
前記Ｘ線撮影装置は、パノラマ断層画像を撮影可能な撮影装置であること、
を特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線源から照射されたＸ線の範囲を規制するコリメータが前記被写体を挟んで前記Ｘ線撮像手段と対向するように配設されていること、
を特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のＸ線撮影装置。
前記円弧移動手段は、前記Ｘ線源と前記コリメータと前記Ｘ線撮像手段とを直線状に保持した状態で、当該コリメータおよびＸ線撮像手段を円弧移動させるように構成されていること、
を特徴とする請求の範囲第７項に記載のＸ線撮影装置。
Ｘ線束を被写体に照射するＸ線源と、
前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、
前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材と、
この支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回手段と、を有するＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線撮像手段を直線移動させる直線移動手段と、
前記旋回手段および前記直線移動手段の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記直線移動手段により前記Ｘ線撮像手段を第１の直線移動範囲で移動させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出する第１の撮像ステップと、
前記旋回手段により、前記支持部材を前記被写体の周りにシフト旋回させるシフト旋回ステップと、
このシフト旋回ステップにより前記第１の直線移動範囲から微小角度だけシフト旋回させてずらした状態で、前記直線移動手段により前記Ｘ線撮像手段を第２の直線移動範囲で移動させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するシフト撮像ステップと、を含み、
前記シフト撮像ステップに続いて、さらにシフト旋回ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行すること、
を特徴とするＸ線撮影装置。
Ｘ線束を被写体に照射するＸ線源と、
前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、
前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を支持する支持部材と、
この支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回手段と、を有するＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線撮像手段を円弧移動または直線移動させるＸ線移動手段と、
前記旋回手段および前記円弧移動手段の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記旋回手段により前記支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出する第１の周回撮像ステップと、
前記Ｘ線移動手段により、前記被写体に対して前記Ｘ線撮像手段を微小量だけ円弧移動または直線移動してシフト移動させるシフト移動ステップと、
このシフト移動ステップにより前記第１の周回撮像ステップにおける前記Ｘ線撮像手段の位置から前記微小量だけずらした状態で、前記旋回手段により前記支持部材を回転させて前記Ｘ線源および前記Ｘ線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させながら、前記Ｘ線撮像手段により前記被写体を透過した前記Ｘ線束を検出するシフト周回撮像ステップと、を含み、
前記シフト周回撮像ステップに続いて、さらにシフト移動ステップと、シフト撮像ステップと、を連続して実行すること、
を特徴とするＸ線撮影装置。