(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体により旋回アームを旋回可能に支持し、この旋回アームの一方の端部にＸ線発生器を、他方の端部にＸ線検出部をそれぞれ設けたパノラマＸ線撮影装置であって、上記Ｘ線検出部にはＸ線フィルムを内蔵したフィルムカセットと電気的Ｘ線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットが着脱可能であって、両者を交換してそのいずれでも取り付け可能なカセットホルダを備えると共に、カセットホルダにフィルムカセットが取り付けられた場合には、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対して上記Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームにほぼ直交する方向に所定の速度で機械的に移動させることによりフィルムを用いたパノラマＸ線撮影を行い、またカセットホルダにデジタルセンサカセットが取り付けられた場合には、デジタルセンサカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対して固定した状態において、旋回アームの旋回に対応した制御信号をパノラマＸ線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給し、電気的Ｘ線像検出器を作動させることによりパノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する制御手段、を備えたことを特徴とするパノラマＸ線撮影装置。
【請求項２】
カセットホルダにフィルムカセットとデジタルセンサカセットのいずれかが取り付けられていることを検出する検出手段を備え、カセットの種類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されるように構成された請求項１記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項３】
デジタルセンサカセットが、Ｘ線を電気信号に変換する電気的Ｘ線像検出器のほか、この電気的Ｘ線像検出器を上記制御信号によって駆動してパノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する駆動部と、電気的Ｘ線像検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、外部回路と通信するための入出力部と、上記各部の動作を電気的に制御する制御部、とを少なくとも備えたものである請求項１又は２に記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項４】
上記入出力部を通じた通信によりパノラマＸ線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給される制御信号が、旋回アームの旋回に対応した時間遅延積分制御のためのクロック信号のほか、少なくともＸ線の照射開始と終了、Ｘ線管の電圧と電流、撮影部位などの撮影に付随する情報を含むものである請求項３に記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項５】
上記入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットからその動作状況を示す動作信号がパノラマＸ線撮影装置本体に対して出力され、この動作信号によって装置本体の動作が制御される請求項４記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項６】
上記検出手段が上記入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットが取り付けられたことを検出するものであり、デジタルセンサカセットの取り付けが検出されるとデジタルセンサカセットによる撮影モードが選択され、デジタルセンサカセットの取り付けが検出されない場合にはフィルムカセットによる撮影モードが選択されるように構成された請求項３乃至５のいずれかに記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項７】
上記入出力部がコネクタとケーブルを介して接続される有線式のものである請求項６記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項８】
上記入出力部が赤外線、電波等を介して接続される無線式のものである請求項６記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項９】
デジタルセンサカセットによる撮影モードの条件に、フィルムカセットによる撮影モードの場合よりもＸ線発生器からのＸ線照射量を低減することを含む請求項６記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項１０】
デジタルセンサカセットによる撮影モードの条件に、カセットホルダを駆動しないでデジタルセンサカセットをＸ線検出部内に固定することを含む請求項９記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項１１】
Ｘ線検出部に設けられた本体側締結部材と、デジタルセンサカセットに設けられたカセット側締結部材とを相互に機械的に結合することによって、デジタルセンサカセットをＸ線検出部内の所定位置に固定するようにした請求項１０記載のパノラマＸ線撮影装置。
【請求項１２】
Ｘ線検出部に設けられた発光素子と受光素子を備えた検出器でデジタルセンサカセットに設けられた反射部の位置を検出し、Ｘ線検出部に設けられているカセットホルダ駆動用モータを駆動してデジタルセンサカセットをＸ線検出部内の所定位置に移動させた後、上記モータを停止させたままとすることによってデジタルセンサカセットを固定するようにした請求項１０記載のパノラマＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば歯科診療の分野で使用されて全顎撮影などを行うパノラマＸ線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯科や耳鼻科などにおいて使用されているパノラマＸ線撮影装置は、支持体により旋回アームを旋回可能に支持し、この旋回アームの一方の端部にＸ線発生器を、他方の端部にＸ線検出部をそれぞれ設けてあり、Ｘ線検出部にＸ線フィルムを内蔵したフィルムカセットを取り付け、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを所定の速度で移動させることによりパノラマ撮影を行うように構成されている。また、フィルムカセットの代わりに電気的Ｘ線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットをＸ線検出部に取り付け、旋回アームの旋回に対応した制御信号によって制御しながら電気的Ｘ線像検出器を作動させることにより、パノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得ることも知られている（例えば、特開平９−１３５８２９号公報、米国特許第５５７９３６１号明細書等参照）。
【０００３】
上記の特開平９−１３５８２９号公報記載のものは、フィルムカセットとデジタルセンサカセットの両方を装備して目的に応じていずれかのカセットを選択使用できるようにしたものであり、交換作業の手間をなくして診療を迅速に行うことができるが、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。また後者の米国特許明細書記載のものは、カセットホルダにデジタルセンサカセットを取り付けた場合でもこのカセットホルダを移動させており、またこの移動速度を検出するための構造が必要でＸ線検出部の構成が複雑になると共に、フィルムカセットとデジタルセンサカセットを交換できる構成についての具体的な開示はなく、交換を簡単に行うことは困難である。
【０００４】
また、デジタルセンサを用いるパノラマＸ線撮影装置は現像の必要がなくすぐにパノラマＸ線画像が得られ、コンピュータを利用して診断情報として種々に活用できるなど、フィルムを用いたパノラマＸ線撮影装置に比べて優れた点があるが、既に医院などで使用されているパノラマＸ線撮影装置のほとんどはフィルムカセットを用いるものであって、デジタルセンサカセットの利用ができない。従って、このフィルムカセットを用いるパノラマＸ線撮影装置に若干の改造を加えるだけでデジタルセンサカセットとの併用が可能となれば、大きなメリットが期待できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明はこれらの点に着目し、Ｘ線検出部の構造が複雑にならず、フィルムカセットとデジタルセンサカセットの交換が容易であり、従来のパノラマＸ線撮影装置のＸ線検出部へもデジタルセンサカセットを容易に取り付けられるようにすることを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、この出願の請求項１のパノラマＸ線撮影装置は、Ｘ線検出部にＸ線フィルムを内蔵したフィルムカセットと電気的Ｘ線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットが着脱可能であって、両者を交換してそのいずれでも取り付け可能なカセットホルダを備えると共に、カセットホルダにフィルムカセットが取り付けられた場合には、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対して上記Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームにほぼ直交する方向に所定の速度で機械的に移動させることによりフィルムを用いたパノラマＸ線撮影を行い、またカセットホルダにデジタルセンサカセットが取り付けられた場合には、デジタルセンサカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対して固定した状態において、旋回アームの旋回に対応した制御信号をパノラマＸ線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給し、電気的Ｘ線像検出器を作動させることによりパノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する制御手段、を備えている。
【０００７】
このような構成により、フィルムカセットとデジタルセンサカセットを交換してそのいずれでも容易に取り付けることができ、それぞれの特長を発揮して所要のパノラマＸ線画像を得ることが可能となる。
【０００８】
この発明の装置には、カセットホルダにフィルムカセットとデジタルセンサカセットのいずれかが取り付けられていることを検出する検出手段が備えられており、カセットの種類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されるように構成される。上記の検出手段としては、例えばオーディオカセットテープなどで行われているように、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あるいは光学的にまたは電気的に検出するようにするなど、周知の手段を適宜採用することができる。また後述するように、デジタルセンサカセットをカセットホルダに装着してパノラマＸ線撮影装置本体に電気的に接続することによって検出するようにしてもよい。
【０００９】
この発明で使用されるデジタルセンサカセットは、Ｘ線検出部に設けられている２次スリットを有するＸ線遮蔽板を介してＸ線発生器に対向配置されてＸ線を電気信号に変換する電気的Ｘ線像検出器のほか、この電気的Ｘ線像検出器を上記制御信号によって駆動してパノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する駆動部と、電気的Ｘ線像検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、外部回路と通信するための入出力部と、上記各部の動作を電気的に制御する制御部、とを少なくとも備えている。
【００１０】
上記制御部にはＣＰＵあるいはＭＰＵや得られた画像情報を必要に応じて記憶する記憶装置を備え、入出力部を通じて装置本体との間あるいはパソコンなど他の外部機器との間で通信できるように構成される。
【００１１】
入出力部を通じた通信によってパノラマＸ線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給される制御信号には、旋回アームの旋回に対応した時間遅延積分制御のためのクロック信号のほか、少なくともＸ線の照射開始と終了、撮影モードすなわちＸ線管の電圧と電流、撮影部位などの撮影に付随する各種情報が含まれる。周知のように、時間遅延積分制御のためのクロック信号は、ＣＣＤのような固体撮像素子による電気的Ｘ線像検出器を用いてパノラマＸ線撮影を行う場合に必須のものであり、これによってフィルムカセットが用いられる場合にフィルムを所定の速度で機械的に移動させることに相当する信号処理を行うことができる。また、撮影に付随する情報は適正なパノラマＸ線画像を得るために、あるいは事後の診断にとって有用である。
【００１２】
信号は入出力部を通じてデジタルセンサカセットから装置本体へも送られ、装置本体の動作が制御される。この信号はデジタルセンサカセットの動作信号、すなわちデータの処理中、転送中、設定などの動作状況を示すものであり、この動作信号によって例えば動作中の時には対応できないような指令を送る操作が使用者によってなされても、この指令は受け付けられず操作が制限されるのである。
【００１３】
従来から使用されているフィルムカセットは通信手段を備えていないのでパノラマＸ線撮影装置本体と通信はできない。そこで、入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットがカセットホルダに取り付けられたことを検出するようにし、デジタルセンサカセットのカセットホルダへの取り付けが検出されるとデジタルセンサカセットによる撮影モードが選択され、デジタルセンサカセットのカセットホルダへの取り付けが検出されない場合にはフィルムカセットによる撮影モードが選択されるように構成することも可能である。
【００１４】
上記入出力部としては、コネクタとケーブルを介して装置本体や他の外部機器との間を接続する有線式のものと、赤外線、電波等の媒体を介して接続を行う無線式のものを用いることができる。
【００１５】
上記のデジタルセンサカセットによる撮影モードの条件には、フィルムカセットによる撮影モードの場合よりもＸ線発生器からのＸ線照射量を低減することが含まれる。電気的Ｘ線像検出器はＸ線フィルムよりも一般に高感度なためＸ線照射量を低くしても所期のＸ線画像を得ることができ、これによって被撮影者のＸ線被曝量が軽減される。
【００１６】
デジタルセンサカセットによる撮影モードの条件には、カセットホルダを駆動しないでデジタルセンサカセットをＸ線検出部内に固定することが含まれる。これは電気的Ｘ線像検出器を時間遅延積分制御してパノラマＸ線撮影を行う場合にはカセットをＸ線検出部に固定する必要があるためであり、例えばＸ線検出部に設けられた本体側締結部材と、デジタルセンサカセットに設けられたカセット側締結部材とを相互に機械的に結合することによって、デジタルセンサカセットをＸ線検出部内の所定位置に機械的に固定することができる。
【００１７】
またＸ線検出部内には、フィルムを用いた撮影の場合に、フィルムカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対してＸ線発生器から照射されたＸ線ビームにほぼ直交する方向にカセットと一体的に移動させるためのカセットホルダ駆動用モータが設けられるので、このモータを利用して電気的に固定することも可能である。この場合には、例えば発光素子と受光素子を備えた検出手段をＸ線検出部に設け、これによってデジタルセンサカセットに設けられた反射部の位置を検出し、カセットホルダ駆動用モータを駆動してデジタルセンサカセットをＸ線検出部内の所定位置に移動させた後、このモータを停止してロックすることによってデジタルセンサカセットを固定するのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図示の例について説明する。図１はパノラマＸ線撮影装置の全体の概略斜視図、図２はＸ線検出部の断面図である。
【００１９】
図１において、１はパノラマＸ線撮影装置の本体であって、基台２に支柱３が立設され、この支柱３に支持体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いる。支持体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を設けてあり、患者フレーム４ｂにはチンレスト４ｃが設けられている。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テーブルを介して吊り下げられて水平面内を任意に移動できるようになっている。４ｄは支持アーム４ａの下面に旋回アーム５を貫通して設けられている患者頭部押さえであり、位置調整機構が備えられている。
【００２０】
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、旋回アーム５は上記のＸＹテーブルにより旋回中心を移動させながら垂直な軸線に対して旋回できるように構成されている。旋回アーム５は両端が垂下しており、一方の端部５ａにはＸ線発生器６が、他方の端部５ｂにはＸ線検出部７がそれぞれ対向して設けられている。Ｘ線発生器６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いる。
【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。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。
【００２２】
このＸ線検出部７のスライドベアリング９ａの背後には、各種回路を組み込んだプリント基板などから構成される制御部１１と、その外側を覆う操作パネル１２が設けられ、操作パネル１２には各種のスイッチや液晶表示部（図示せず）が取り付けられている。また、装置本体１に操作コード１３ａで接続されるリモートコントロールボックス１３が設けられており、これに例えば電源オンオフ用のメインスイッチとＸ線照射スイッチが備えられている。
【００２３】
フィルムを用いて全顎パノラマＸ線撮影を行う時には、患者の頭部を患者フレーム４ｂ上の所定位置に固定し、Ｘ線フィルムを装填したフィルムカセット２１を図２に鎖線で示すようにカセットホルダ９に装着した後、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のである。この移動は駆動用モータ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。図３は内部にＸ線フィルムや増感紙が交換可能に収納されているフィルムカセット２１を例示したものであり、ここでは従来から一般に用いられているものがそのまま利用されている。
【００２４】
以上の操作及び装置本体１の基本的な構成と動作はフィルムカセットを用いた装置としては周知であるので、これ以上の説明は省略するが、後述するように、この実施の形態の装置ではデジタルセンサカセットを使用する場合に必要な各種回路も制御部１１に設けてあり、更にＸ線検出部７には図１に示すように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。
【００２５】
図４はこの装置に用いられるデジタルセンサカセット２２を例示したものである。上述したようにフィルムカセット２１として従来から一般に用いられているものがそのまま利用される場合には、カセットホルダ９も従来のフィルムカセット用のカセットホルダをそのまま利用することができ、図２に示すようにその上縁と下縁には断面Ｌ字状のカセット支持片９ｃが備えられている。従って、デジタルセンサカセット２２の外装ハウジング２３の寸法と形状もフィルムカセット２１とほぼ同一とされ、特にその上縁２３ａと下縁２３ｂの部分は、カセットホルダ９のカセット支持片９ｃ，９ｃの間に挿入して装着できるような寸法及び形状に選定される。
【００２６】
なお、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とデジタルセンサカセット２２を支障なく装着できるように構成されていればよいので、例えばフィルムカセット２１として従来から一般に用いられているものを使用しないで各カセット２１及び２２をこの装置に専用のものとし、これに合わせた構造のカセットホルダ９を採用することもできる。
【００２７】
デジタルセンサカセット２２は、外装ハウジング２３の内部に電気的Ｘ線像検出器とこれに関連する各種の回路を備えており、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はアルミ板等の金属やＡＢＳ樹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が、前面中央には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樹脂等で構成された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。
【００２８】
図５は電気的Ｘ線像検出器の概略構造と保護ケースなどを示す図であり、電気的Ｘ線像検出器２６は照射されたＸ線によって発光する発光体すなわちシンチレータ２６ａと、この発光体２６ａの発光を伝達する光学ファイバ装置２６ｂと、撮像素子のピクセルを２次元に配設したＣＣＤ、ＭＯＳ等の半導体センサである撮像素子部２６ｃの３層構造のものをセラミックベース２６ｄ上に一体に設けた構造となっている。２７は保護ケース、２７ａはシール材である。
【００２９】
図５は厚みを誇張して描いてあるが、電気的Ｘ線像検出器２６の各構成部材の実際の厚みは、例えば発光体２６ａは０．３mm、光学ファイバ装置２６ｂは１．５mm、撮像素子部２６ｃは０．５mm、セラミックベース２６ｄは１mmである。また撮像素子部２６ｃのピクセル構成は、例えば１辺が９６μmの正方形の画素を幅約６mm、長さ約１５０mmの長方形になるように２次元的に配設したものであり、その信号はセラミックベース２６ｄの裏面の電極２６ｅから取り出される。
【００３０】
保護ケース２７は電気的Ｘ線像検出器２６に対する可視光線の影響を除くために遮光性を有する材料で形成されており、電気的Ｘ線像検出器２６はこの保護ケース２７でカバーされ、前面はＸ線受光部２５で覆われた状態でハウジング２３内に収納されている。なお、ハウジング２３が遮光性のものであれば保護ケース２７は省略可能である。
【００３１】
次に、デジタルセンサカセットの位置決めと固定について述べる。図６乃至図９は機械的な手段の例、図１０及び図１１は電気的な手段の例である。
【００３２】
カセットホルダ９はスライドベアリング９ａによって旋回アーム５の端部５ｂ側に支持されており、図６において、９ａ−１はスペーサ９ｄを介して端部５ｂの部材に固定されたアーム側摺動部材、９ａ−２はカセットホルダ９の背面に固定されたカセットホルダ側摺動部材である。アーム側摺動部材９ａ−１には先端部に雄ねじ１０ｂを有する棒状の締結部材１０ａをその長手方向に平行に固定金具１０ｃによって固定してある。また、図７に示すようにデジタルセンサカセット２２には一方の側面に取付け板１０ｄをねじ止めし、これに図のように位置決め板１０ｅを固定すると共に先端部に雌ねじ１０ｇを有する締結部材１０ｆを回転可能に取り付けてある。
【００３３】
デジタルセンサカセット２２をＸ線検出部７に装着するには、まずこのカセット２２を図６(ｂ)及び図８(ａ)のようにカセットホルダ９に装着し、位置決め板１０ｅの先端部をカセットホルダ側摺動部材９ａ−２の端面に当接させる。カセットホルダ９とデジタルセンサカセット２２は長手方向の寸法を同一にしてあるので、この状態でＡ線で示すカセットホルダ９の中央とＸ線受光部２５が設けられているデジタルセンサカセット２２の中央とが一致する。次に矢印の方向に移動させてカセットホルダ９とデジタルセンサカセット２２を遮蔽板８の背面に挿入し、図８(ｂ)のように位置決め板１０ｅの先端部をアーム側摺動部材９ａ−１の端面に当接させる。各部材の寸法や形状は、この状態でデジタルセンサカセット２２の中央のＸ線受光部２５とＢ線で示す遮蔽板８の２次スリット８ａの中央が一致し、また締結部材１０ｆの雌ねじ１０ｇが締結部材１０ａの雄ねじ１０ｂに螺合できる位置に来るように選定してあり、雌ねじ１０ｇに雄ねじ１０ｂを螺合して締結部材１０ｆを締め付けることによりデジタルセンサカセット２２は所定の位置に固定される。
【００３４】
上記のような締結部材１０ｆと締結部材１０ａの螺合による結合でなく、図９のようなボールプランジャの利用も可能である。すなわち、締結部材１０ｆの代わりに係合凹部１０ｊを備えた締結部材１０ｈを取付け板１０ｄに固定し、係合凹部１０ｊの内面に突出するボール１０ｋをねじ１０ｍとスプリング１０ｎで押圧する構造の係合部１０ｐを締結部材１０ｈに設けると共に、締結部材１０ａの先端には係合部１０ｐに対応する係合溝１０ｑを有する係合部材１０ｒを設けてある。このように構成されているので、デジタルセンサカセット２２を所定の位置まで遮蔽板８の背面に挿入すると、係合部材１０ｒが締結部材１０ｈの係合凹部１０ｊに挿入されて係合部１０ｐのボール１０ｋが係合溝１０ｑに係合し、デジタルセンサカセット２２の位置決めと固定が同時に行われる。この固定を解くには、スプリング１０ｎの加圧力に対応する係合溝１０ｑとボール１０ｋの係合力以上の力で締結部材１０ｈを引き抜けばよい。
【００３５】
図１０の電気的な手段による例においては、カセットホルダ９の端部に小さい長穴１０ｓを設け、長穴１０ｓに対応するデジタルセンサカセット２２の背面、すなわち中央を一致させてカセットホルダ９に装着した時にこの長穴１０ｓに臨む箇所に反射部材１０ｔを設けてある。この反射部材１０ｔは例えば反射性のシートを貼ることで形成される。また、旋回アーム５の端部５ｂには発光素子と受光素子を備えた検出センサ１０ｕを設けてあり、その位置はカセットホルダ９とデジタルセンサカセット２２が所定の位置に装着された時に反射部材１０ｔに対向できるように選定される。
【００３６】
カセットホルダ駆動用モータ９ｂにはステップモータが使用されており、デジタルセンサカセット２２をカセットホルダ９に装着して手でほぼ所定の位置まで移動させた後、例えば図１１のような手順で位置制御が行われる。すなわち、まず検出センサ１０ｕの出力を読み取り、反射の有無に応じて駆動用モータ９ｂをいずれかの方向に１ステップ動かして再度検出センサ１０ｕの出力を読み取るという動作を繰り返し、反射の有無が逆になる位置でモータを停止してロックするのである。つまりこの手順においては、反射部材１０ｔの側縁の境目が丁度検出センサ１０ｕに向き合う位置に来た時にデジタルセンサカセット２２が所定の位置に装着されたと判断しており、これに応じて反射部材１０ｔと検出センサ１０ｕの位置はこの条件が成り立つように選定される。
【００３７】
図１２はパノラマＸ線撮影装置本体１の制御回路のブロック図、図１３はデジタルセンサカセット２２の制御回路のブロック図である。図１２に示すように制御部１１には、装置全体の動作制御の中心となるＭＰＵやＣＰＵ等の制御ユニット１１ａ、入出力ポート１１ｂ、メモリ１１ｃがあり、その他にＸ線照射制御回路１１ｄ、Ｘ線照射検出回路１１ｅ、Ｘ線発生回路１１ｆ、１次スリット幅調整回路１１ｇ、２次スリット幅調整回路１１ｈ、カセット位置検出回路１１ｊ、カセット駆動回路１１ｋ、旋回アーム回転検出回路１１ｍ、ＴＤＩクロック発生回路１１ｎ等が設けられており、これらが入出力ポート１１ｂを介して制御ユニット１１ａに接続されている。
【００３８】
以上の各回路はフィルムカセットを使用する従来の装置でも基本的には備えられているが、更にこの発明により通信制御回路１１ｐ、カセット種類検出回路１１ｑ、撮影モード設定回路１１ｒ、電源回路１１ｓ等が設けられ、これらの各回路と操作パネル１２の各種のスイッチや表示部、リモートコントロールボックス１３の各種スイッチ、コネクタ１４が図に例示するように接続されている。
【００３９】
また図１３に示すように、デジタルセンサカセット２２には、単独で、あるいは装置本体１の制御部１１と一体となってカセット２２内の各回路の動作や装置本体１を含む装置全体の動作を制御するＭＰＵやＣＰＵなどの制御ユニット２２ａ、入出力ポート２２ｂ、ＴＤＩクロック変換回路２２ｃ、撮像素子駆動回路２２ｄ、Ａ／Ｄ変換器２２ｅ、メモリ２２ｆ、通信制御回路２２ｇ、電源回路２２ｈ等が設けられ、これらの各回路と電気的Ｘ線像検出器２６及びコネクタ２４が図に例示するように接続されている。
【００４０】
次に、図１２及び図１３を参照しながらデジタルセンサカセット２２を用いたパノラマ撮影について説明する。まず、デジタルセンサカセット２２をカセットホルダ９に装着し、カセット位置検出回路１１ｊとカセット駆動回路１１ｋを作動させて上述の手段により所定の位置に固定し、コネクタ１４，２４間をこれらに適合するコネクタ１４′と２４′を両端に有するリード線あるいは光ファイバ等のケーブル１５によって相互に接続する。この接続によって所定の信号回路が構成されるので、デジタルセンサカセット２２とパノラマＸ線撮影装置本体１との間の通信が可能となって各種の信号の授受が行われ、カセット種類検出回路１１ｑによりデジタルセンサカセット２２が装着されたことが検出されるとデジタルセンサカセットによる撮影モードが選択され、このモードによる諸条件が撮影モード設定回路１１ｒによって設定されて撮影の準備が行われる。
【００４１】
撮影はリモートコントロールボックス１３のＸ線照射スイッチをオンすることにより開始され、Ｘ線発生器６からＸ線検出部７に向けてＸ線が照射され、同時に旋回アーム５の旋回中心の移動と旋回とが行われる。この時、カセットホルダ９の駆動用モータ９ｂは作動せず、通常のフィルムカセットを用いた撮影の時に出力される旋回アーム５の旋回に同期したＴＤＩクロック、すなわち時間遅延積分制御のための信号が旋回アーム回転検出回路１１ｍと制御ユニット１１ａの働きでデジタルセンサカセット２２に送られ、これに従って撮像素子部２６ｃが駆動される。なお、このＴＤＩクロックの信号はデジタルもしくはアナログの形で供給され、カセット２２はいずれの信号にも対応できるように構成されている。
【００４２】
撮像素子部２６ｃが駆動されると、パノラマＸ線画像の生成に必要な線状のＸ線画像情報が電気的Ｘ線像検出器２６から順次出力され、Ａ／Ｄ変換器２２ｅを経てメモリ２２ｆに転送されてパノラマＸ線画像を端の方から順次生成しながら記憶するのであり、この動作はＸ線の照射開始信号の送受信から照射終了信号の送受信まで行われる。ここで行われる画像処理は、フィルムカセットを旋回アームの旋回に同期して移動させながら線状のＸ線画像をフィルムに順次感光させることによって、パノラマＸ線画像を撮影する原理を電気的処理に置き換えたものである。
【００４３】
このデジタルセンサカセットによる撮影モードにおいては、電気的Ｘ線像検出器２６がフィルムの場合よりも高感度であるためフィルムカセットによる撮影モードの場合よりもＸ線照射量は低くてよく、照射量低減により被撮影者のＸ線被曝量を軽減することができる。この場合のＸ線管の電圧と電流は、デジタルセンサカセット２２の装着が検出されると、撮像素子部２６ｃに使用されている半導体センサの種類、例えばＣＣＤかＭＯＳかに応じてパノラマＸ線撮影装置の本体側で自動的にＸ線照射制御回路１１ｄが制御されて適切な値に設定されるのであるが、デジタルセンサカセット２２側から適切な値を指定する方法で設定することも可能である。
【００４４】
デジタルセンサカセット２２とパノラマＸ線撮影装置本体１間の通信は通信制御回路１１ｐに制御されて行われるが、上記以外の相互の通信では、カセットからは例えばカセットに関する情報であるカセットのシリアル番号、撮影準備状態、動作状態などが送られ、この動作状態に関する情報に応じて装置本体１側の動作の一部が制御され、データの処理中や転送中などの時に同時処理できない動作を行うように装置本体１側が操作されても、それらの指令は受け付けられないようにしてある。また、制御部１１から送られる情報には上述したＴＤＩクロックのほか、撮影モード、撮影準備状態、Ｘ線の照射開始と終了、Ｘ線管の電圧と電流、撮影部位など、撮影に付随する各種情報が含まれる。また、細隙撮影時には１次及び２次スリットの調整を行うと共にその状態が送信され、４分割撮影時には、どの部位を撮影しているかなどの情報も送信される。
【００４５】
なお、電気的Ｘ線像検出器２６から出力されるＸ線画像情報をデジタルセンサカセット２２のメモリ２２ｆに記憶せず、装置本体の制御部１１のメモリ１１ｃに記憶するようにしてもよい。また図１３に示すように、コネクタ２４に接続されたパノラマＸ線撮影装置本体１の制御部１１を介して更にパソコンや大型のコンピュータなどの外部機器３０あるいはこれらのネットワークを接続しておき、外部機器のディスプレイにパノラマＸ線画像をリアルタイムで表示することもできる。なお、撮影終了後にコネクタ２４に外部機器３０を接続し、画像を外部機器３０に直接転送するような使い方も可能である。
【００４６】
なお、外部機器３０として処理能力の高い機器を使用することにより、パノラマＸ線画像だけでなく、例えば撮影モード、管電圧、管電流、撮影部位など、撮影に付随するデータなども表示し、あるいはこれらを患者名やＩＤなどの患者に関するデータと共にデータベースに登録して事後の診断に供するなど、各種の使い方が可能となる。
【００４７】
デジタルセンサカセット２２には、コネクタ２４を経由して、あるいは別に設けた電源用の接続部を経由して電源を供給することができる。しかし、デジタルセンサカセット２２は内部にメモリ２２ｆや制御ユニット２２ａを備えた能動的な機器であるので、乾電池や２次電池を内蔵あるいは外部から接続してこれを電源とすることにより、応用範囲を広げることが可能となる。図１４は図１３の構成に加えて内部に２次電池３１を搭載した例であるが、ハウジング２３に内蔵しないでハウジング２３の適所に電池接続部３２ａを設け、これに外部電池３２を所要のリード線を介して接続し、あるいは着脱自在で機械的な保持も可能なコネクタを用いて直接接続するようにしてもよい。このような構成であれば、パノラマＸ線撮影装置の本体側に電源供給用の回路を設ける必要がなくなり、また電源用のケーブルも不要となるので、フィルムカセット式のパノラマＸ線撮影装置をデジタルセンサカセットを使用できるように改造することが容易となる。
【００４８】
また、上記のように特に２次電池３１を搭載した場合には電源用のケーブルを接続する必要がないので、通信もケーブルを用いる有線式ではなく無線式とした方が通信用のケーブルも不要となり、電源用と通信用のいずれのケーブルをも接続する手間が省けるので合理的である。この場合には図１２及び図１３の構成に加えて赤外線を利用したものや電波を利用したものなど、非接触の無線式の通信手段を付加すればよく、コネクタ２４を省くことができる。なお、デジタルセンサカセット２２に２次電池３１を搭載しない場合でも、通信手段として無線式のものを採用できることはもちろんである。
【００４９】
図１５は赤外線式の通信手段を設けた例であって、パノラマＸ線撮影装置本体の制御部１１には赤外線制御回路３３ａとその送受信部３３ｂを設け、デジタルセンサカセット２２には赤外線制御回路３４ａとその送受信部３４ｂを設けてある。送受信部３３ｂ及び３４ｂとしては例えば発光ダイオードとフォトトランジスタを用いたものが使用され、デジタルセンサカセット２２をカセットホルダ９に装着した時に互いに向き合うような位置にそれぞれ配置される。特に両者が極く接近した位置で向き合うようにすれば、出力を小さくできると共に外乱の影響を受けにくくなる。
【００５０】
図１６は電波式の通信手段を設けた例であり、装置本体の制御部１１には電波制御回路３５ａとその送受信部３５ｂを設け、デジタルセンサカセット２２には電波制御回路３６ａとその送受信部３６ｂを設けてある。電波の周波数や変調方式は適宜のものを採用すればよく、送受信部３５ｂ及び３６ｂの配置は赤外線式の場合よりもかなり自由に選定することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１のパノラマ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と電気的Ｘ線像検出器を内蔵したデジタルセンサカセットが着脱可能であって、両者を交換してそのいずれでも取り付け可能なカセットホルダをＸ線検出部に備えると共に、カセットホルダにフィルムカセットが取り付けられた場合には、旋回アームの旋回に応じてフィルムカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対して上記Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームにほぼ直交する方向に所定の速度で機械的に移動させることによりフィルムを用いたパノラマＸ線撮影を行い、またカセットホルダにデジタルセンサカセットが取り付けられた場合には、デジタルセンサカセットを取り付けたカセットホルダをＸ線検出部に対して固定した状態において、旋回アームの旋回に対応した制御信号をパノラマＸ線撮影装置本体からデジタルセンサカセットに供給し、電気的Ｘ線像検出器を作動させることによりパノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得るように電気的に制御する制御手段、を備えている。
【００５２】
従って、フィルムカセットと、現像の必要がなくすぐにパノラマＸ線画像が得られると共にコンピュータを利用した診断にも活用できるデジタルセンサカセットのいずれでも使用することができ、それぞれの特長を発揮して所要のパノラマＸ線画像を得ることが可能となる。特に既に普及しているフィルム式のパノラマＸ線撮影装置に若干の改造を加えるだけで、この発明によるデジタルセンサカセットとの併用が可能な装置を得ることが可能である。
【００５３】
また請求項２のように、カセットホルダにフィルムカセットとデジタルセンサカセットのいずれかが取り付けられていることを検出する検出手段を備え、カセットの種類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されるように構成された装置では、使用するカセットに応じて操作者が撮影モードを選択したり、撮影条件を設定したりする必要がなく、取り扱いが容易となる。
【００５４】
この装置で使用される請求項３のデジタルセンサカセットは、Ｘ線を電気信号に変換する電気的Ｘ線像検出器のほか、この電気的Ｘ線像検出器をパノラマＸ線撮影装置本体から供給される制御信号によって駆動してパノラマＸ線画像の生成に必要な画像信号を得るように制御する駆動部と、電気的Ｘ線像検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、外部回路と通信するための入出力部と、上記各部の動作を制御する制御部、とを少なくとも備えている。従って、得られたパノラマＸ線画像を入出力部を通じてパノラマＸ線撮影装置本体あるいはパソコンなどの外部機器に対して出力することができる。
【００５５】
また請求項４のように、入出力部を通じた通信により装置本体からデジタルセンサカセットに供給される制御信号に、旋回アームの旋回に対応した時間遅延積分制御のためのクロック信号のほか、少なくともＸ線の照射開始と終了、Ｘ線管の電圧と電流、撮影部位などの撮影に付随する情報を含むようにした装置では、これらの情報を活用して適正なパノラマＸ線画像を得ることができ、あるいは事後の診断に役立てることができる。
【００５６】
更に請求項５の装置のように、入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットからその動作状況を示す動作信号がパノラマＸ線撮影装置本体に出力され、この動作信号によってパノラマＸ線撮影装置本体の動作が制御されるようにしたものでは、例えば動作中の時には対応できないような指令を送る操作が使用者によってなされても、この指令は受け付けられず操作が制限されるようにできるので誤動作がなく、操作の確実性が高まる。
【００５７】
請求項６の装置では、入出力部を通じた通信によりデジタルセンサカセットの取り付けを検出し、デジタルセンサカセットの取り付けが検出されない場合にはフィルムカセットによる撮影モードが選択されるようにしているので、通信機能を備えていないフィルムカセットを使用した場合でも撮影モードの自動的な選択が可能である。
【００５８】
また請求項７の装置のように、入出力部としてコネクタとケーブルを介して接続される有線式のものを用いたものでは、ケーブルの接続によって通信回路を自動的に構成して必要な通信が行われるようにできるので、取り扱いが容易で操作性がよい。
【００５９】
また請求項８の装置のように、入出力部として赤外線、電波等を介して接続される無線式のものを用いたものでは、通信のためのケーブルが不要となり、デジタルセンサカセットを使用する際の接続の手間を省くことができる。
【００６０】
請求項９の装置は、デジタルセンサカセットによる撮影モードにおいて、フィルムカセットによる撮影モードの場合よりもＸ線発生器からのＸ線照射量を低減するので、デジタルセンサカセットの使用により被撮影者のＸ線被曝量を軽減することができる。
【００６１】
また請求項１０の装置にように、デジタルセンサカセットによる撮影モードの際にデジタルセンサカセットをＸ線検出部内に固定することにより、電気的な処理によってパノラマＸ線画像を得るために必要な条件の一つを確実に実行することができる。
【００６２】
請求項１１の装置のように、Ｘ線検出部に設けられた本体側締結部材と、デジタルセンサカセットに設けられたカセット側締結部材とを相互に結合してデジタルセンサカセットを固定するものでは、機械的な手段によってデジタルセンサカセットをＸ線検出部内の所定位置に固定することができる。
【００６３】
また請求項１２のように、Ｘ線検出部に設けられた発光素子と受光素子を備えた検出器でデジタルセンサカセットに設けられた反射部の位置を検出し、Ｘ線検出部に設けられているカセットホルダ駆動用モータを駆動してデジタルセンサカセットをＸ線検出部内の所定位置に移動させた後、上記モータを停止させたままとするものでは、この種の装置で必ず設けられているカセットホルダ駆動用モータを有効に活用してデジタルセンサカセットを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態のパノラマＸ線撮影装置の全体の斜視図である。
【図２】同装置におけるＸ線検出部の断面図である。
【図３】同装置におけるフィルムカセットの一例を示す斜視図である。
【図４】同装置におけるデジタルセンサカセットの一例を示す斜視図である。
【図５】同デジタルセンサカセットの電気的Ｘ線像検出器の構造を示す斜視図である。
【図６】同装置におけるフィルムカセットの要部の斜視図及び側面図である。
【図７】同装置におけるデジタルセンサカセットの要部の斜視図及び平面図である。
【図８】同装置におけるデジタルセンサカセットの取り付け要領を説明する平面図である。
【図９】同装置におけるデジタルセンサカセットの固定手段の他の例を示す一部破断平面図である。
【図１０】同装置におけるデジタルセンサカセットの固定手段の更に他の例を示す一部破断平面図である。
【図１１】同固定手段による位置制御の手順を示すフローチャートである。
【図１２】同装置の装置本体側の制御回路のブロック図である。
【図１３】同装置におけるデジタルセンサカセット側の制御回路のブロック図である。
【図１４】同装置におけるデジタルセンサカセットの制御回路の他の例を示すブロック図である。
【図１５】同装置における制御回路の他の例を示すブロック図である。
【図１６】同装置における制御回路の更に他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  パノラマＸ線撮影装置
５  旋回アーム
６  Ｘ線発生器
７  Ｘ線検出部
９  カセットホルダ
１０ａ、１０ｆ、１０ｈ  締結部材
１０ｅ  位置決め板
１０ｔ  反射部材
１０ｕ  検出センサ
１１  制御部
１１ａ、２２ａ  制御ユニット
２１  フィルムカセット
２２  デジタルセンサカセット
２６  電気的Ｘ線像検出器
３３ｂ、３４ｂ  送受信部
３５ｂ、３６ｂ  送受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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