(57)【要約】【課題】  パノ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。【解決手段】  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。【選択図】図７
2006314339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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パノラマＸ線撮影装置に装着されるＸ線ＣＴ撮影用ユニットであって、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線発生器からのＸ線照射により前記被写体のパノ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。
【請求項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パノラマＸ線撮影装置に装着されるＸ線ＣＴ撮影用ユニットであって、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線発生器からのＸ線照射により前記被写体のパノ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、
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。
【請求項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。
【請求項４】
さらに、切換スイッチ、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イ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。
【請求項５】
前記２次元Ｘ線検出器が、ＭОＳセンサ、ＣＭОＳセンサおよび薄膜トランジスタ、Ｘ線固体撮像素子、ＦＴセンサのいずれかを用いるＸ線検出器およびＸ線固体撮像素子のいずれかであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影用ユニット。
【請求項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、パノ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。
【請求項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のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影用ユニットと
からなるＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【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、パノ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、パノラマ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線フィルムや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から行われている。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化を図るため、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】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の種々の歯科用Ｘ線撮影装置の中で、パノラマ（／セファロ）撮影装置が広く普及している。パノ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、パノ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いうものではない。
【０００７】
本発明の目的は、パノ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／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パノラマ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る。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。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。
【０００９】
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／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パノラマ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る。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、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。
【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、切換スイッチ、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イ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、ＭОＳセンサ、ＣＭОＳセンサおよび薄膜トランジスタ、Ｘ線固体撮像素子、ＦＴセンサのいずれかを用いるＸ線検出器およびＸ線固体撮像素子のいずれかである。
【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、パノ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、撮影モードによってい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】
パノ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、ＣＴ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化して交換できるので、Ｘ線ＣＴ撮影が容易に可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、パノラマＸ線撮影装置を示す。パノラマ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いる。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テーブルから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アーム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いる。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イッチやＸ線照射スイッチが備えられている。
【００１７】
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４ｃ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もできる。
【００１８】
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に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いる。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」、昇降ユニット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い。
【００１９】
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カセット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か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）には各種のスイ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や、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。
【００２０】
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線フィルムや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。
【００２１】
図４は、デジタルＸ線撮影装置において使用する、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。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。
【００２２】
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ータ層を形成した３層構造からなる（たとえば特開平８−２５７０２６号公報参照）。ＭОＳ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Ａ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換される。
【００２３】
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ＭОＳセンサのほか、スイッチング素子として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Ａ／Ｄ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。
【００２４】
デジタルセンサカセットは、図６に示すように、パノ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２０´は、１枚の基板ＢＳ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ＭОＳセンサＭＳと、パノラマ撮影用の、ＭОＳセンサＭＳより細長形状のＣＣＤ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ＭОＳセンサＭＳと、パノラマ撮影用の、細長形状のＣＣＤセンサＣＤを設けてもよい。
【００２５】
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いればよい。
【００２６】
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イ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あるいは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イ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よい。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。
【００２７】
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内のパノラマ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イッチ及びセンサ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７を水平面内で揺動する揺動用モータ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、操作者か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１２８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、各種スイッチやセンサから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。
【００２８】
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、カセッテモジュール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１４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、ＣＴ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、カセッテモジュール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。カセッテモジュール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、カセッテモジュール４６のほか、操作パネル１２なども含むが、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１００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。
【００２９】
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を含むハウジングの中には、Ｘ線管球を含むＸ線源Ｘ´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、パノ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。
【００３０】
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線発生器に対向する前面に配置され一体化されている。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よい。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。このソフトウェア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、旋回ア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、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、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をも含んでいる。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。
【００３３】
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（Ｓ１２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（Ｓ１６でＹＥＳ）、ＣＴ撮影を行う（Ｓ１８）。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２１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。
【００３４】
パノ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（Ｓ２４）。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。
【００３５】
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）。フィルムを用いて、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。
【００３６】
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、カセットホルダを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。
【００３７】
また、本発明においては、被写体に対し、Ｘ線発生器６とＸ線検出部７（ないし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Ｘ線発生器６とＸ線検出部７を動かしてもよいし、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かしてもよい。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）を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てもよい。旋回（回転）以外の作動についても同様である。
【００３８】
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、いうまでもなく、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。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【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】
【００４０】
１  パノラマ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８ａ、    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  カセッテモジュール、    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。
【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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