WO2006109802A1

WO2006109802A1 - Ｘ線ｃｔ撮影用ユニットおよびｘ線撮影装置

Info

Publication number: WO2006109802A1
Application number: PCT/JP2006/307663
Authority: WO
Inventors: Makoto Honjo; Takahiro Yoshimura
Original assignee: J. Morita Manufacturing Corporation
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2006-10-19
Also published as: JP2006314339A; US20090052616A1; US7773720B2; JP4488948B2; DE112006000870T5; FI20070844L

Abstract

　パノラマ撮影を行うＸ線撮影装置に装着可能なＸ線ＣＴ撮影用ユニットは、被写体のＣＴ撮影のためにＸ線投影データを取得する２次元Ｘ線検出器を内蔵した、カセットホルダに装着可能なＣＴ撮影用デジタルセンサカセットと、Ｘ線ＣＴ撮影のためのＸ線照射のタイミング、Ｘ線発生器が発生するＸ線ビームの照射野、旋回手段の制御を行う制御手段とを備える。または、Ｘ線ＣＴ撮影用ユニットは、前記ＣＴ撮影用デジタルセンサカセットと、２次元Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、ＣＴ撮影用デジタルセンサカセットが装着されている場合に、Ｘ線ＣＴ撮影制御のための信号を２次元Ｘ線検出器と画像再構成手段との間で発信または受信する信号処理手段とを備える。

Description

X線 CT撮影用ユニットおよび X線撮影装置

技術分野

[0001] 本発明は、歯科、耳鼻科などの医療用 X線撮影に関する。

背景技術

[0002] 医療用 X線撮影装置には、その目的に応じて種々のものが使用されている。たとえば歯科用装置には、歯列全体とその近傍を同時に撮影するパノラマ X線撮影装置や、歯科矯正治療のため患者の頭部全体を撮影するセファロ X線撮影装置や、歯列の一部をコーンビーム X線などで撮影する X線 CT装置がある。また、歯列の断面を撮影するリニア断層撮影も可能になっている。

[0003] これらの各種 X線撮影装置で使用される X線には、ノ Vラマ撮影などのような細長い照射野のものや、セファロ撮影のような広い照射野のものや、 CT撮影におけるコーンビームなど、種々のものが使用されている。また、 X線撮影装置で使用されるセンサには、 X線フィルム、 X線イメージインテンシファイアや、 CCDセンサ、 MOSセンサなどの 2次元センサパネルがある。 X線源および X線センサの仕様とその旋回条件は、これらの撮影ごとに異なる。

[0004] たとえば、ノ Vラマ X線撮影では、 X線源と X線センサの位置を、 X線細隙ビームを歯列に常に正方向から当てるように所定の軌道にそって回転軸を移動して、 X線フィルムゃ X線デジタルセンサで撮像する。また、 X線 CT撮影では、 X線源と X線センサを対向させて配置した旋回アームを回転しつつ、たとえばコーンビームを被写体に照射して、デジタルセンサで投影を検出する。

[0005] 既存の X線撮影装置を基に複数種の撮影を可能にすることは従来力行われて!/ヽる。たとえば、 X線デジタルセンサカセットと X線フィルムカセットを切換えてパノラマ撮影とリニア断層撮影を可能にすることが提案されている。ここで、切換え作業に要する時間を削減し、 X線断層撮影に必要とされる時間を短縮して、治療の円滑化および迅速ィ匕を図るため、特開平 9— 135829号公報に記載された X線パノラマ撮影装置では、同じカセットホルダに X線フィルムカセットとデジタル X線センサカセットを収容し、一方を中央位置で使用するときは他方を退避するようにする。こうして、いずれか一方に迅速に手動でまたは自動で切換える。しかし、 X線検出部の構造が複雑になり、また一般的なフィルムカセット用の X線検出部は使用できず専用のものが必要であるため、特開平 11— 104127号公報に提案されたパノラマ X線撮影装置では、フィルムカセットを用いるノ Vラマ X線撮影装置に若干の改造をカ卩えるだけでデジタルセンサカセットとの併用を可能にしている。ここで、フィルムカセットの代わりにデジタルセンサカセットが装着されると、そのカセットに応じた撮影モードが自動的に選択されてそのモードにおける撮影条件が設定できる。そして、デジタルセンサカセットに制御信号を供給しつつ撮影を行う。

特許文献 1：特開平 9 135829号公報

特許文献 2：特開平 11― 104127号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 上述の種々の歯科用 X線撮影装置の中で、パノラマ (Zセファロ)撮影装置が広く普及している。ノ Vラマ撮影装置で得られたパノラマ X線写真を医師が見て、ある一部について断層撮影像を見たい場合、たとえば X線 CT撮影装置を用いると、その部分の断層撮影像が得られる。しかし、 X線 CT撮影装置は高価であるので、必ずしも X 線 CT撮影装置を使用できる状況であるとは限らない。したがって、ノ Vラマ撮影装置を用いて、簡単な改造で X線 CT撮影も可能にできることが望まれる。しかし、撮影の種類ごとに、 X線源および X線センサの仕様、撮影条件などが異なるので、単に X線センサを交換すれば撮影可能になると、うものではな、。

[0007] 本発明の目的は、ノ Vラマ断層画像を得る X線撮影装置を基に X線 CT撮影も容易に行えるようにすることである。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明に係る第 1の X線 CT撮影用ユニットは、 X線フィルムを内蔵したフィルムカセットおよび zまたはパノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサカセットのいずれかが装着可能なカセットホルダを有するノ Vラマ X線撮影装置に装着される X線 CT撮影用ユニットである。このノ Vラマ X線撮影装置は、さらに、被写体を挟んで対向して配置される X線発生器と前記カセットホルダを有する X線検出部、および、前記 X線発生器および前記 X線検出部を被写体に対して対向状態に保ちつつ相対的に回転する旋回手段とを備える。前記 X線 C T撮影用ユニットは、被写体の CT撮影のために X線投影データを取得する 2次元 X 線検出器を内蔵した、前記カセットホルダに装着可能な CT撮影用デジタルセンサ力セットと、 X線 CT撮影のための X線照射のタイミング、前記 X線発生器が発生する X 線ビームの照射野、前記旋回手段の制御を行う制御手段とを備える。好ましくは、前記 X線 CT撮影用ユニットは、さらに、前記 2次元 X線検出器により得られた X線投影データを被写体の X線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、前記 CT撮影用デジタルセンサカセットが前記カセットホルダに装着されてヽる場合に、 X線 CT撮影のための信号を前記 2次元 X線検出器と前記画像再構成手段との間で発信または受信する信号処理手段とを備える。

本発明に係る第 2の X線 CT撮影用ユニットは、 X線フィルムを内蔵したフィルムカセットおよび Zまたはパノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサカセットのいずれかが装着可能なカセットホルダを有するノ Vラマ X線撮影装置に装着される X線 CT撮影用ユニットである。このノ Vラマ X線撮影装置は、さら〖こ、被写体を挟んで対向して配置される X線発生器と前記カセットホルダを有する X線検出部、および、前記 X線発生器および前記 X線検出部を被写体に対して対向状態に保ちつつ相対的に回転する旋回手段とを備える。前記 X線 C T撮影用ユニットは、被写体の CT撮影のために X線投影データを取得する 2次元 X 線検出器を内蔵した、前記カセットホルダに装着可能な CT撮影用デジタルセンサ力セットと、前記 2次元 X線検出器により得られた X線投影データを被写体の X線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、前記 CT撮影用デジタルセンサカセットが前記カセットホルダに装着されてヽる場合に、 X線 CT撮影のための信号を前記 2次元 X 線検出器と前記画像再構成手段との間で発信または受信する信号処理手段とを備える。 [0010] 好ましくは、前記第 1または第 2の X線 CT撮影用ユニットにおいて、前記 X線発生器が発生する X線ビームの照射野を切り換える照射野切換手段が、前記 X線発生器の前記 2次元 X線検出器側に装着され、前記 CT撮影用デジタルセンサカセットが前記カセットホルダに装着されたときに前記照射野切換手段が切り換わる。

[0011] 好ましくは、前記第 1または第 2の X線 CT撮影用ユニットは、さらに、切換スィッチ、ピンを挿入可能なジャック、カセットホルダ側のリミットスィッチと係合する係合部、 IC タグ、バーコードおよび ICチップの、ずれかである装着応答手段を備える。

[0012] 好ましくは、前記第 1または第 2の X線 CT撮影用ユニットにおいて、前記 2次元 X線検出器は、 M O Sセンサ、 CM O Sセンサ、 TFTセンサ、 X線固体撮像素子、 FTセンサの、ずれかを用いる X線検出器および X線固体撮像素子の、ずれかである。

[0013] 好ましくは、前記第 1または第 2の CT撮影用デジタルセンサカセットは、 CT撮影機能のための前記 2次元 X線検出器に加えて、さらに、ノ Vラマ撮影機能のための、前記 2次元 X線検出器より細長形状の X線検出器を合わせて内蔵する。すなわち、このデジタルセンサカセットは、 2種類の異なる 2次元 X線検出器を備え、撮影モードによつて、ずれかを撮影位置に設定可能である。

[0014] 本発明に係る X線撮影装置は、 X線フィルムを内蔵したフィルムカセットまたはパノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサカセットが取り付け可能なカセットホルダと、被写体を挟んで対向して配置される X線発生器および前記カセットホルダに装着された前記 X線検出部と、前記 X線発生器および前記 X線検出部を被写体に対して対向状態に保ちつつ相対的に回転する旋回手段と、前記フィルムカセットまたはデジタルセンサカセットの代わりに装着可能な上述の第 1または第 2の X線 CT撮影用ユニットとからなる。

発明の効果

[0015] ノ Vラマ断層画像を得る X線撮影装置に用いる X線 CT撮影用ユニットにおいて、 C T撮影用デジタルセンサカセットおよびそのための画像再構成手段および信号処理手段を一体ィ匕して交換できるので、 X線 CT撮影が容易に可能になる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]パノラマ X線撮影装置の斜視図 [図 2]X線検出部の断面図

[図 3]フィルムカセットの斜視図

[図 4]デジタルセンサカセットの斜視図

[図 5]CT撮影用デジタルカセットの斜視図

[図 6]CT撮影用デジタルカセットの他の例を説明するための図

[図 7]制御部のブロック図

[図 8]カセットの変更に関連した装置の変更を説明するための図

[図 9]1次スリット設定機構の断面図

[図 10]1次スリット設定機構の斜視図

[図 11]制御切換のためのフローチャート

符号の説明

[0017] 1 ノ Vラマ X線撮影装置の本体、 4c チンレスト、 5 旋回アーム、 6 X線発生器、 7 X線検出部、 8 遮蔽板、 8a 2次スリット、 9 カセットホルダ、 11 制御部、 20, 21, 22 カセット、 40 スリットモジュール、 42 操作パネルモジュール、 44 制御モジュール、 46 力セッテモジュール、 100 制御部、 104, 106 X線検出器、 108 信号処理部、 124 入力手段、 128 昇降制御機構、 130 画像再構成手段、 132 制御手段。

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。

図 1は、ノ Vラマ X線撮影装置を示す。ノ Vラマ X線撮影装置の本体 1において、基台 2に支柱 3が立設され、この支柱 3に昇降ユニット 4が昇降自在に取り付けられ、この支持体 4に旋回アーム 5が旋回可能に取り付けられて、る。昇降ユニット 4の上端と下端には、それぞれほぼ水平に延びた支持アーム 4aと患者フレーム 4bを設けてある。支持アーム 4aには、ステップモータによって X方向及び Y方向に自在に移動可能な XYテーブルが内蔵されており、旋回アーム 5はこの XYテーブル力連結軸を介して吊り下げられていて、水平面内を任意に移動できる。なお、 XYテーブルの代わりに、たとえば、ドラフタのように連結される 2つのアームを用いて位置を移動してもよい。旋回アーム 5にはステップモータにより支持アーム 4aに対して旋回アーム 5を旋回させる旋回機構が設けられており、旋回機構は、上記の XYテーブルにより旋回ァーム 5の旋回中心を移動させながら垂直な軸線に対して旋回アーム 5を旋回できる。旋回アーム 5は両側で下向きに延びていて、一方の端部 5aには X線管を含む X線発生器 6が、他方の端部 5bには X線検出部 7が水平方向に対向して設けられている。 X線発生器 6のハウジングには、 X線管、縦方向の 1次スリットを有する X線遮蔽板とその 1 次スリットの形状を変更する調整機構などが備えられてヽる。旋回アーム 5と旋回機構とは旋回手段を形成し、 X線発生器と X線検出部を、被写体を挟んで対向して配置し、被写体に対して対向状態を保ちつつ相対的に回転させる。また、リモートコントロールボックス 13が、装置本体 1に操作コード 13aで接続されており、これにはたとえば電源オンオフ用のメインスィッチや X線照射スィッチが備えられて、る。

[0019] 患者フレーム 4bにはチンレスト 4cが設けられている。患者頭部押さえ 4dは、支持ァーム 4aの下面に旋回アーム 5を貫通して設けられていて、さらに、その位置調整機構が備えられている。好ましくは、チンレスト 4cにも、上下方向での昇降制御機構が設けられる。さらに、チンレスト 4cを傾動させる傾動制御機構が設けられる。チンレスト 4 cをこのように可動に構成することで、例えば上顎、下顎などの撮影部位ごとに照射線の水平面に対する傾きを調節することや、上方に位置する顎関節と、下方に位置する下顎先端とのように、上下に離れた部位をうまく照射野の中心に位置するように調節することちできる。

[0020] ここで、昇降ユニット 4の、支柱 3に対して昇降変位する昇降フレーム 4fと患者フレーム 4bの構成を詳述しておく。昇降フレーム 4fは、図 1の例では、患者の体格に合わせて支柱 3に対して昇降変位する。昇降フレーム 4fと患者フレーム 4bは一体的に形成されている。従って、 X線発生器 6と X線検出部 7は患者フレーム 4b及びチンレスト 4cと共に昇降することになる。しかし、上述の、患者フレーム 4bと、 X線発生器 6と X線検出部 7の昇降を伴う昇降フレーム 4fとを別体に構成して、それぞれが支柱 3〖こ対して独立に変位するようにしても構わない。また、患者フレーム 4bないしチンレスト 4cに対し、 X線発生器 6が昇降変位するように構成しても構わない。本出願人の出願に係る特開平 7— 275240号公報は、そのように上述の患者フレーム 4bと昇降フレーム 4fとを別体に構成した例や、患者フレーム 4bないしチンレスト 4cに対し、 X線発生器 6が変位するように構成した例を開示して、る。特開平 7— 275240号公報においては、上述の患者フレーム 4bに相当する部分を「患者フレーム」と称し、昇降ュ- ット 4ないし昇降フレーム 4fに相当する部分を「昇降本体」と称している。昇降及び傾動の目的は、撮影可能な領域を広げることであると共に、たとえば上顎、下顎などの撮影部位ごとに照射線の水平面に対する傾きを調節することであり、上方に位置する顎関節と、下方に位置する下顎先端とのように、上下に離れた部位をうまく照射野の中心に位置するように調節することである。チンレスト 4cを上下昇降または傾動可能とする構成と、上述の患者フレーム 4bと昇降フレーム 4fとを別体にした構成や、患者フレーム 4bないしチンレスト 4cに対し、 X線発生器 6が変位するようにした構成とを組み合わせて、より微妙な調節ができるようにしても構わな、。

[0021] X線検出部 7には、 1次スリットに対応した縦方向の 2次スリット 8aとその調整機構を有する遮蔽板 8が X線発生器 6に対向して設けられ、その背後にカセットホルダ 9が配置されている。 2次スリット 8aには、たとえば、パノラマ撮影用（細ビーム用）の縦長のスリットと、 CT撮影用（広域ビーム用）の矩形のスリットがある。このカセットホルダ 9は、図 2に示すようにスライドベアリング 9aによって図 2の紙面に垂直な方向に水平移動可能に支持されており、カセットホルダ 9を移動させる駆動用モータ 9bが設けられている。カセットホルダ 9には、 X線フィルムを内蔵したフィルムカセット 21、パノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサ力セット 22および CT撮影用のデジタルセンサカセット 20のいずれも装着可能である。 X線検出部 7には、デジタルセンサカセット接続用のコネクタ 14を設けてある。カセットホルダ 9は、図示しないスライド機構を介して水平移動可能に支持されており、駆動用モータ 9bによりカセットを移動する。 X線検出部 7は、カセットホルダ 9の背後に、各種回路を組み込んだプリント基板などカゝら構成される制御部 11と、 X線発生器と反対側の面に設けられる操作パネル 12を備え、操作パネル 12 (図 7)には各種のスィッチや液晶表示部が取り付けられている。制御部 11には、さらに、デジタルセンサカセットゃ、 2次元センサカセットを使用する場合に必要な各種回路も設けてある。

[0022] パノラマ X線撮影装置は、フィルム X線撮影装置であっても、デジタル X線撮影装置であってもよい。図 3は、フィルム X線撮影装置において使用する、内部に X線フィルムゃ増感紙が交換可能に収納されている従来のフィルムカセット 21を例示している。

[0023] 図 4は、デジタル X線撮影装置にぉ、て使用する、デジタルセンサカセット 22を例示したものである。デジタルセンサカセット 22は、 2次元に配置された画素ごとに入射 X線をデジタルデータに変換する。外装ハウジング 23の内部に電気的 X線検出器とこれに関連する各種の回路が備えられ、ハウジング 23の一側面には外部回路との接続用のコネクタ 24が設けられている。このコネクタ 24は通常は X線検出部 7のコネクタ 14との間を電力線と信号線が一体となったケーブルで接続されるが、パソコンなど他の外部機器との接続用にも利用できる。外装ハウジング 23はアルミニウム板等の金属や ABS榭脂等の合成樹脂など、必要な強度が得られる適宜の材料で構成されている。また、 X線発生器に対向する前面の中央には、 X線に対する透過性が良好であるが可視光線は遮蔽するような材料例えば暗い色の ABS榭脂等で構成された X 線受光部 25が 2次スリット 8aに対応して縦方向に長く設けられ、その内側に電気的 X 線像検出器が配置されている。

[0024] 図 5は、 X線 CT撮影用ユニットであるデジタルセンサカセット 20を示す。デジタルセンサカセット 20として X線用 MOSセンサを用いる。この X線用 MOSセンサは、受光画素となるフォトダイオードと、それに並列に接続されるコンデンサ及びそれに直列に接続される読出制御用の MOSトランジスタとともに 2次元マトリクス状に配列されている MOSイメージセンサ層の上に、光学像を伝送する光ファイバ素子が配置され、さらにその上に、 X線を可視光に変換するシンチレ一タ層を形成した 3層構造力なる（たとえば特開平 8— 257026号公報参照）。 M O Sセンサは、被写体の CT撮影のために X線投影データを取得する 2次元 X線検出器として機能する。被写体を透過した X線像は、シンチレータ層において可視光像に変換され、さらに、光ファイバ素子によって MOSイメージセンサ層に伝送され、コンデンサに蓄積された電荷に変換される。読出の際には、アドレス変換回路により選択される画素の電荷が AZD変換器によりデジタル値に変換される。

[0025] デジタルセンサカセット 20は、図 4に示したデジタルセンサカセット 22と同様に、外装ハウジングの内部に電気的 2次元 X線検出器とこれに関連する各種の回路を備えている。電気的 2次元 X線検出器としては、上述の X線用の MO Sセンサのほか、スィツチング素子として MOSトランジスタの代わりに CMOSトランジスタを用いた CMOS センサや薄膜トランジスタ (TFT)を用いた TFTセンサ、フレーム転送を行う FTセンサも同様に使用できる。また、 X線固体撮像素子である X線用の CCDセンサを用いることもできる。なお、デジタルセンサカセット 20の内部には、 CPUを含む信号処理手段（図 7、 108)が 2次元 X線検出器と制御部 11との間の通信のために設けられていて、 CT撮影用デジタルセンサカセット 20がカセットホルダ 9に装着されている場合、 X線 CT撮影制御のための信号を 2次元 X線検出器と制御部 11との間で発信または受信する。また、この信号処理手段は、 2次元 X線検出器を駆動する駆動回路や、デジタルデータに変換する AZD変換回路、デジタルデータを記憶するメモリなどを備え、制御部 11からの指令に基づいて 2次元 X線検出器による X線検出を制御する。

[0026] デジタルセンサカセットは、図 6に示すように、ノ Vラマ撮影用のデジタルセンサカセットを兼ねてもよい。このデジタルセンサカセット 20Ίま、 1枚の基板 SBの片面に、 2 種類の異なる 2次元 X線検出器である、 CT撮影用の、 2次元方向に広がりのある平面形状の M O Sセンサ MSと、パノラマ撮影用の、 M O Sセンサ MSより細長形状の C CDセンサ CDとを設けている。 2次元 X線検出器 MS, CDの切り換えは、撮影モードによって上述のカセットホルダを変位させて X線照射を受けられる位置に 2次元 X線検出器 MSまたは CDを位置づけるなどして、可能である。なお、図示はしないが、 1 枚の基板 BSの表裏それぞれに CT撮影用の、 2次元方向に広がりのある平面形状の MO Sセンサ MSと、ノ Vラマ撮影用の、細長形状の CCDセンサ CDを設けてもよい。

[0027] X線検出部 7のカセットホルダ 9は、フィルムカセット 21、デジタルセンサカセット 20 および 22を支障なく装着できる構造を備えて、ればよ、。

[0028] 各種撮影への制御の切換を指令するため、種々の手法が採用できる。操作者が切換を指令する場合、たとえば、カセットに設けた切換スィッチで操作者が切換を指令する。また、カセットに設けたジャックに操作者がピンを挿入することで切換を指令する。また、カセットの装着により自動的にカセットの種類を検出するようにしてもよい。たとえば、カセットの外装の一部に種類ごとに位置の異なる凹部または凸部を設けてこれを機械的に、光学的にまたは電気的に検出する。また、カセットホルダに設けたリミットスィッチで装着したセンサカセットの種類を検知する。また、センサカセットに設けた ICタグを検知する。また、センサカセットに設けたバーコードを読み出す。また、センサカセットに設けた ICチップの情報を読む。これらは、カセットホルダ 9に装着されたことを X線撮影装置に設けられる検出手段が検出できるように、前記検出手段に対して機械的、電気的または光学的に、能動的にまたは受動的に応答する装着応答手段の例である。もちろん、 X線撮影装置側で、たとえば操作パネル 12に設けたボタンで操作者が指示するようにしてもょ、。このように切換が指令または検知されると、制御部 100はそれに応じて制御を切り換える。さらに、操作パネル 12などにおいて、設定されている撮影を表示するようにしてもよい。

CPUを含む制御部 100は、支持アーム 4a内に収容されている。図 7に示すように、制御部 100には、 X線発生器 8の X線源を制御する X線制御ユニット 102が接続される。さらに、制御部 100は、カセット 21または 22内のノ Vラマ撮影用またはリニア断層撮影用の X線検出器 104に選択的に接続される。カセットホルダ制御モータ 110は、カセットホルダ 9に装着したカセットの移動を制御する。また、制御部 100には、旋回アーム 5の適宜の箇所等に設けられた各種スィッチ及びセンサ 112から信号が入力される。制御部 100は、昇降ユニットを昇降する昇降制御モータ 114、 XY移動機構の X軸制御モータ 116と Y軸制御モータ 118、旋回アーム 26の旋回制御モータ 120 、 X線発生器 6を水平面内で揺動する揺動制御モータ 122を駆動する。また、制御部 100は、カセットの変更 (撮影の種類の変更)をする場合、操作者力ゝらの指示を入力手段 124 (たとえば操作パネルに設けたボタン)を介して受ける。（また、上述のように、カセットの装着により自動的に判別する場合、そのための信号を入力する。）また、カセットを変更した場合、それに対応して、切り替え機構 126を制御して、 1次スリットを切り換える。また、設定される撮影の種類に対応して患者保持部昇降制御機構 12 8によりチンレストなどの位置を昇降する。また、 CT撮影の場合、 CT撮影制御および画像再構成計算を行う画像再構成プログラムである画像再構成手段 130を追加する。画像再構成手段 130は、制御部 11 (図 2)に含まれ、 CT撮影用のカセット 20内の 2 次元 X線検出器 106から信号処理部 108を介して投影データを受け取る。そして、 2 次元 X線検出器 106により得られた X線投影データを被写体の X線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する。断層画像データは、画像表示手段に表示できる。制御部 100は、各種スィッチやセンサ力入力される信号に基づいて、 ROMなどの記憶部（図示しない）に記憶された制御プログラムを実行する。カセットを変更した場合、それに対応して、 X線 CT 撮影のための X線照射タイミング、 X線ビームの照射野、旋回アームの制御も必要であるが、これらの制御を行う制御手段たる制御プログラムも追加される。なお、図 7において、破線は、装置に追加されるブロックを示し、 2点鎖線は、選択的に装着されるブロックを示す。

図 8により、 X線撮影装置において、カセットホルダ 9に装着されるカセットの変更に関連した装置の変更を説明する。 X線撮影装置には、スリットモジュール 40、操作パネルモジュール 42および制御モジュール 44が含まれる。操作パネルモジュール 42 は、力セッテモジュール 46を含む。旋回アーム 4には、図 1に示されているように X線発生器 6と X線検出部 7とが被写体を挟んで対向して配置されている。カセット (撮影の種類)が切り換えられるとき、 X線発生器 6から照射される X線の照射野形状と X線検出部 7側の受光形状が撮影形態に応じて切換えられる。 X線発生器を含むハウジングの中には、 X線管球を含む X線発生器 6が内蔵されていて、このハウジングの X 線検出部 7に対向する前面には、 1次スリットを有する X線遮蔽板とその 1次スリットの形状を変更する調整機構などを含むスリットモジュール 40が配置される。 X線発生器 6の前面側に設けられる 1次スリット板 15には、パノラマ撮影用の縦長のスリットと、 C T撮影用の矩形のスリットとが形成されていて、カセットが変更されると、スリットモジュール 40では、その駆動モータにより、そのカセットに対応する 1次スリットを設定する。また、力セッテモジュール 46では、 X線受光部 7 (X線フィルム、 CCDセンサなど）とそれに対応する 2次スリット板 8が含まれる。力セッテモジュール 46を、撮影の種類に応じて切り換えるようにしてもよい。また、操作パネルモジュール 42は、力セッテモジュール 46のほ力操作パネル 12なども含む。操作パネルモジュール 42は、全体として交換可能としてもよい。制御モジュール 44は、支持アーム 4a内にあって、制御部 10 0を含む。パノラマ撮影から CT撮影に変える場合、上述のスリットモジュール 40、操作パネルモジュール 42および制御モジュール 44を交換または変更することにより、照射野の大きさ、設定される撮影条件、旋回アームの移動軌跡、画像データ処理の制御が切り換えられる。

[0031] 図 9と図 10は、 1次スリット設定の 1例を示す。カセット (撮影の種類）が切り換えられるとき、 X線発生器 6から照射される X線の照射野形状と X線検出部 7側の受光形状が撮影形態に応じて切換えられる。 X線発生器 6を含むハウジング 6'の中には、 X線管球を含む X線源が内蔵されていて、このハウジングの X線検出部 7に対向する前面には、 1次スリット SL1を有する X線遮蔽板とその 1次スリットの形状を変更する調整機構などを含むスリットモジュール (SL) 40が配置される。 X線発生器 6の前面側に設けられる 1次スリット板 SL2には、ノ Vラマ撮影用の縦長のスリット SL3と、 CT撮影用の矩形のスリット SL4と、長尺のセファロ撮影用スリット SL5が形成されていて、カセットが変更されると、スリットモジュール（SL) 40では、その駆動モータ SMにより、そのカセットに対応する 1次スリット SL1を設定する。

[0032] 一方、 X線検出部 7は、受光形状 (照射野)の変更のための遮蔽板 8である 2次スリット板 (アームカバー）が X線発生器 6に対向する前面に配置され一体ィ匕されている。したがって、カセットを変更することにより 2次スリットも変更される。なお、 2次スリットをカセットと別に設置するようにしてもよい。また、複数の 2次スリット形状を有する遮蔽板を用いて、カセットの変更に応じて 2次スリット形状を切り換えるようにしてもょ、。

[0033] また、支持アーム 4a内に収容されている制御部 100を含む制御モジュール (ファームウェアなど) 44は、撮影の種類に応じて切り換えられて、制御内容が変更される（図 11参照)。

[0034] また、カセットホルダおよび操作パネル 12を含む X線検出器側のハウジング (操作パネルモジュール 42)は、全体として交換可能とできる。この場合、ハウジング内の制御部 11に、制御部 100のソフトウェア制御の一部を組み込んでもよい。このソフトゥェァ制御用のプログラムには、前述の X線照射タイミング、 X線ビームの照射野、旋回ァームの制御等を行う制御プログラムが含まれる。図 7に示す制御手段 132は、上述の組み込まれたソフトウェア制御の制御プログラムを含む。したがって、ハウジング全体を交換することにより、カセット、 2次スリット、制御ソフトウェア及び操作パネルを交換できる。この場合、 X線 CT撮影用ユニットである操作パネルモジュール 42は、被写体の CT撮影のために X線投影データを取得する 2次元 X線検出器を内蔵した CT撮影用デジタルセンサカセットのほか、さらに、 X線 CT撮影のための X線照射のタイミング、前記 X線発生器が発生する X線ビームの照射野、前記旋回手段の制御を行う制御手段をも含んでいる。

[0035] 図 11は、制御部 100における制御切換のためのフローチャートである。センサの選択の指令を受け取るか、または、センサの選択を検知すると（S10)、その内容に応じて処理は分岐する。もし MOSセンサであれば（S 12で YES)、装置を MOSセンサモードに切り替える（S14)。撮影準備が完了すれば (S 16で YES)、 CT撮影を行う（S 18)。 MOSセンサでなければ（S12で NO)、装置を CCDセンサモードに切り替える (S20)。 CT撮影を行うときは、 X線発生器 6から X線 CCDセンサカセット 22に向けて X線を照射しつつ、 X線発生器 6と X線 CCDセンサを装着した旋回アームを、被写体を中心として回転軸を固定して旋回して撮影を行う。

[0036] ノ Vラマ撮影が選択されれば (S22で YES)、装置をパノラマモードに切り替える（S 24)。撮影準備が完了すれば (S26で YES)、パノラマ撮影を行う（S28)。フィルムを用いてパノラマ X線撮影を行う時には、周知の通り、患者の頭部を患者フレーム 4b上の所定位置に固定し、たとえば X線フィルムを装填したフィルムカセット 21をカセットホルダ 9に装着する。次に、 X線発生器 6から X線検出部 7に向けて X線を照射し、旋回アーム 5を旋回しながらその旋回中心を所定の軌道に沿って移動させると共に、これと同期してフィルムカセット 21を取り付けたカセットホルダ 9をカセットと一体的に所定の速度で水平方向に移動させる。この移動は、カセットホルダ 9に設けた駆動用モータ 9bによって行われ、その方向は X線検出部 7に対して X線発生器 6から照射された X線ビームにほぼ直交する方向である。

[0037] リニア断層撮影が選択されれば (S30で YES)、装置をリニア断層モードに切り替える（S32)。撮影準備が完了すれば (S34で YES)、リニア断層撮影を行う（S36)。フイルムを用いて、リニア断層撮影をおこなうとき、 X線発生器 6からフィルムカセット 21 に向けて X線を照射しつつ、 X線発生器 6とフィルムカセット 21を装着したカセットホルダ 9を、所定の撮影部位（断層面）を中心として旋回して撮影を行う。

[0038] なお、以上に説明した実施形態では、カセットホルダ 9に保持するカセットを入れ替えていたが、種々の変形例のカセットまたはカセットホルダも使用できる。たとえば、力セットホルダを 2種のカセットをともに並列に収容できるようにしておき、 X線発生器側のカセットを取り出すことにより、その背面側に収容したもう一方のカセットを使用できるようにする。また別の例では、 1つのカセットの 2面に異なる X線センサを設置しておき、カセットホルダに挿入する向きを変えることにより別のセンサ X線発生器 6に対向させる。

[0039] また、本発明におヽては、被写体に対し、 X線発生器 6と X線検出部 7 (¾ 、し X線センサ、 X線検出器）が移動するのは、相対的な運動である。被写体が固定で、それに対して X線発生器 6と X線検出部 7を動力ゝしてもよいし、 X線発生器 6と X線検出部 7 が固定で、それに対して被写体を動力してもよい。本発明において、被写体に対する X線発生器 6と X線検出部 7の移動は、全て上記の相対的移動で定義付けられる。たとえば、断層撮影において、被写体に対し、 X線発生器 6と X線検出部 7を相対的に旋回（回転)させる必要がある場合、被写体を固定して X線発生器 6と X線検出部 7を旋回してもよいが、 X線発生器 6と X線検出部 7を固定して被写体を回転ないし移動させても構わない。さらに、被写体の回転ないし移動と、 X線発生器 6と X線検出部 7 の旋回を組み合わせてもよ、。旋回（回転)以外の作動につ、ても同様である。

[0040] なお、以上の説明では、歯列などを撮影する歯科用 X線撮影装置を扱っているが、いうまでもなぐ本発明の X線 CT撮影用ユニットは、他の医療用途 (たとえば耳鼻科用の撮影や、首の頸椎などの撮影）にも適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] X線フィルムを内蔵したフィルムカセットまたはパノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサカセットが装着可能なカセットホルダを有するノ Vラマ X線撮影装置に装着される X線 CT撮影用ユニットであつて、前記パノラマ X線撮影装置は、さらに、被写体を挟んで対向して配置される X線発生器と前記カセットホルダを有する X線検出部、および、前記 X線発生器および前記 X線検出部を被写体に対して対向状態に保ちつつ相対的に回転する旋回手段とを備え、前記 X線発生器力もの X線照射により前記被写体のノ Vラマ断層画像を得る X線撮影装置であり、前記 X線 CT撮影用ユニットは、

被写体の CT撮影のために X線投影データを取得する 2次元 X線検出器を内蔵した、前記カセットホルダに装着可能な CT撮影用デジタルセンサカセットと、

X線 CT撮影のための X線照射のタイミング、前記 X線発生器が発生する X線ビームの照射野、前記旋回手段の制御を行う制御手段と

を備えることを特徴とする X線 CT撮影用ユニット。

[2] X線フィルムを内蔵したフィルムカセットまたはパノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサカセットが装着可能なカセットホルダを有するノ Vラマ X線撮影装置に装着される X線 CT撮影用ユニットであつて、前記パノラマ X線撮影装置は、さらに、被写体を挟んで対向して配置される X線発生器と前記カセットホルダを有する X線検出部、および、前記 X線発生器および前記 X線検出部を被写体に対して対向状態に保ちつつ相対的に回転する旋回手段とを備え、前記 X線発生器力もの X線照射により前記被写体のノ Vラマ断層画像を得る X線撮影装置であり、前記 X線 CT撮影用ユニットは、

前記 2次元 X線検出器により得られた X線投影データを被写体の X線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、

前記 CT撮影用デジタルセンサカセットが前記カセットホルダに装着されている場合に、 X線 CT撮影のための信号を前記 2次元 X線検出器と前記画像再構成手段との間で発信または受信する信号処理手段と

を備えることを特徴とする X線 CT撮影用ユニット。

[3] 前記 X線発生器が発生する X線ビームの照射野を切り換える照射野切換手段が、前記 X線発生器の前記 2次元 X線検出器側に装着され、前記 CT撮影用デジタルセンサカセットが前記カセットホルダに装着されたときに前記照射野切換手段が切り換わることを特徴とする、請求項 1または 2記載の X線 CT撮影用ユニット。

[4] さらに、切換スィッチ、ピンを挿入可能なジャック、カセットホルダ側のリミットスィッチと係合する係合部、 ICタグ、バーコードおよび ICチップのいずれかを備えることを特徴とする、請求項 1〜3のいずれかに記載の X線 CT撮影用ユニット。

[5] 前記 2次元 X線検出器が、 M O Sセンサ、 CM O Sセンサ、 TFTセンサ、 X線固体撮像素子、 FTセンサの、ずれかを用いる X線検出器および X線固体撮像素子の！/、ずれかであることを特徴とする、請求項 1〜4の、ずれか〖こ記載の X線 CT撮影用ュ-ッ

[6] 前記 CT撮影用デジタルセンサカセットは、 CT撮影機能のための前記 2次元 X線検出器に加えて、さらに、ノ Vラマ撮影機能のための、前記 2次元 X線検出器より細長形状の X線検出器を合わせて内蔵することを特徴とする、請求項 1〜 5のいずれかに記載の X線 CT撮影用ユニット。

[7] X線フィルムを内蔵したフィルムカセットまたはパノラマ画像データを撮影する電気的 X線像検出器を内蔵したパノラマ撮影用デジタルセンサカセットが取り付け可能なカセットホルダと、

被写体を挟んで対向して配置される X線発生器および前記カセットホルダに装着された前記 X線検出部と、

前記 X線発生器および前記 X線検出部を被写体に対して対向状態に保ちつつ相対的に回転する旋回手段と、

前記フィルムカセットまたはデジタルセンサカセットの代わりに装着可能な、請求項

1〜6のいずれか〖こ記載の X線 CT撮影用ユニットと

からなる X線撮影装置。

LI

C99.0C/900Zdf/X3d Ζ0860Ϊ/900Ζ OAV