(57)【要約】【課題】歯科用Ｘ線撮影装置において、陰影障害の発生しにくい撮影角度を得られるようにする。【解決手段】撮影対象領域ＯＬに対するＸ線細隙ビームＢの照射位置及び角度が変更されるように、撮像部昇降機構がＸ線発生器１０を歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時にビーム成形機構２２がＸ線細隙ビームＢの角度を変更することで、撮像機構３が撮影対象領域ＯＬの断層撮影を行う。【選択図】図１１
2019033810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された頭部の歯列弓に沿って広がる断層面のうちの部分領域を撮影対象領域とする歯科用Ｘ線撮影装置であって、
被写体の頭部を固定する被写体固定部と、
固定された前記頭部の歯列の並ぶ方向に伸延するＸ線細隙ビームを発生するＸ線発生器と、前記Ｘ線細隙ビームを受けるＸ線検出器とを有する撮像部と、
前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とを被写体を挟んで対向させて配置する支持体と、
前記撮像部を昇降駆動する撮像部昇降機構と、
前記Ｘ線発生器からの前記Ｘ線細隙ビームの角度を変更するビーム角度変更機構と、
を備え、
前記撮影対象領域に対する前記Ｘ線細隙ビームの照射位置及び角度が変更されるように、前記撮像部昇降機構が前記Ｘ線発生器を前記歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時に前記ビーム角度変更機構が前記Ｘ線細隙ビームの角度を変更することで、前記撮像部が前記撮影対象領域の断層撮影を行う
歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
固定された頭部の歯列弓に沿って広がる断層面のうちの左顎又は右顎の部分領域を撮影対象領域とする歯科用Ｘ線撮影装置であって、
被写体の頭部を固定する被写体固定部と、
固定された前記頭部の歯列の並ぶ方向に伸延するＸ線細隙ビームを発生するＸ線発生器と前記Ｘ線細隙ビームを受けるＸ線検出器からなる撮像部と、
前記Ｘ線発生器とＸ線検出器とを被写体を挟んで対向させて配置する支持体と、
前記撮像部を昇降駆動する撮像部昇降機構と、
前記Ｘ線発生器からの前記Ｘ線細隙ビームの角度を変更するビーム角度変更機構と、
を備え、
前記撮影対象領域に対する前記Ｘ線細隙ビームの照射位置及び角度が変更されるように、前記撮像部昇降機構が前記Ｘ線発生器を前記歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時に前記ビーム角度変更機構が前記Ｘ線細隙ビームの角度を変更することで、前記撮像部が前記撮影対象領域の断層撮影を行う
歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項３】
固定された頭部の歯列弓に沿って広がる断層面のうちの部分領域を撮影対象領域とする歯科用Ｘ線撮影装置であって、
被写体の頭部を固定する被写体固定部と、
固定された前記頭部の歯列の並ぶ方向に伸延するＸ線細隙ビームを発生するＸ線発生器と前記Ｘ線細隙ビームを受けるＸ線検出器とを有する撮像部と、
前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とを被写体を挟んで対向させて配置する支持体と、
前記撮像部を昇降駆動する撮像部昇降機構と、
前記支持体を少なくとも旋回させて移動する支持体駆動機構と、
撮影対象領域が前記歯列弓のうちのいずれの領域であるか指定する設定操作を受け付ける操作部と、
前記Ｘ線発生器からの前記Ｘ線細隙ビームの角度を変更するビーム角度変更機構と、
を備え、
前記操作部を通して前記撮影対象領域が左顎と右顎の一方に設定されたときに、前記支持体駆動機構が前記支持体を駆動して、前記Ｘ線発生器から発生した前記Ｘ線細隙ビームが前記左顎と右顎の他方から入射して前記撮影対象領域を透過して前記Ｘ線検出器で受光される前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器の位置設定を行い、
前記撮影対象領域に対する前記Ｘ線細隙ビームの照射位置及び角度が変更されるように、前記撮像部昇降機構が前記Ｘ線発生器を前記歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時に前記ビーム角度変更機構が前記Ｘ線細隙ビームの角度を変更しながら、前記撮像部が前記撮影対象領域の断層撮影を行う
歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項４】
前記部分領域が前記被写体の前記歯列を含む平面断層であり、前記平面断層が前記撮影対象領域として設定され、前記撮像部が前記撮影対象領域の平面断層撮影を行う
請求項３記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項５】
前記撮影対象領域が前記左顎と右顎の一方に設定されて、前記撮像部昇降機構が前記Ｘ線発生器の昇降を行って前記撮影対象領域への前記Ｘ線細隙ビームの照射が行われる間、前記Ｘ線細隙ビームが前記左顎と右顎の他方に位置する上顎の歯よりも上の領域又は下顎の歯よりも下の領域から入射して前記撮影対象領域を透過する軌道上を移動する、
請求項４記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項６】
前記撮影対象領域が前記左顎と右顎の一方に設定されて、前記撮像部昇降機構が前記Ｘ線発生器の昇降を行って前記撮影対象領域への前記Ｘ線細隙ビームの照射が行われる間、前記Ｘ線細隙ビームが開口した前記被写体の前記左顎と右顎の他方に位置する上顎の歯と下顎の歯の間の領域から入射して前記撮影対象領域を透過する軌道上を移動する
請求項４又は５に記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項７】
前記ビーム角度変更機構は、前記Ｘ線発生器で発生するＸ線を規制して一部の通過を許容する開口を形成する遮蔽部を有し、
前記遮蔽部が前記開口の位置を前記Ｘ線発生器に対して昇降させるよう構成され、
前記遮蔽部によって前記Ｘ線発生器から発生するＸ線を水平方向に横長の細隙ビームになるように規制して前記Ｘ線細隙ビームを形成し、
前記撮像部昇降機構によって前記Ｘ線発生器を昇降させると共に、前記ビーム角度変更機構が前記Ｘ線発生器に対する前記開口の位置を前記遮蔽部によって前記Ｘ線発生器の昇降方向と反対方向に昇降させることで、前記横長のＸ線細隙ビームが前記平面断層を上下に走査して前記平面断層撮影を行う
請求項４〜６のいずれかに記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項８】
前記Ｘ線検出器が水平方向と垂直方向に二次元の広がりを有する検出面を備え、
前記平面断層撮影の間、前記遮蔽部が前記開口の位置を前記Ｘ線発生器に対して前記Ｘ線発生器の昇降の進行方向と反対方向に昇降させるときに、前記検出面において前記Ｘ線細隙ビームが受光される位置が前記Ｘ線発生器の昇降の進行方向と反対方向に変位する
請求項７に記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項９】
前記撮像部昇降機構が、前記平面断層撮影の間、少なくとも一部の期間に前記Ｘ線検出器を前記Ｘ線発生器の昇降の進行方向と反対方向に変位させる
請求項８に記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項１０】
前記被写体固定部を昇降駆動する被写体駆動機構をさらに備え、
前記支持体に対して前記被写体固定部を前記被写体駆動機構によって昇降可能に接続し、
前記撮像部昇降機構が前記支持体を昇降させるよう構成され、
前記断層撮影の間、前記撮像部昇降機構によって前記支持体を昇降させるのと同期して前記被写体駆動機構によって前記被写体を前記支持体の昇降方向と反対方向に昇降させることにより前記被写体固定部の高さを一定に保ちながら前記支持体を前記被写体固定部に対して相対的に昇降させる
請求項７〜９のいずれかに記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項１１】
前記遮蔽部が前記Ｘ線発生器で発生するＸ線を垂直方向に縦長の細隙ビームになるように規制して縦長Ｘ線細隙ビームを形成し、前記縦長Ｘ線細隙ビームによってパノラマ撮影を行う
請求項７〜１０のいずれかに記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項１２】
前記遮蔽部が前記Ｘ線発生器で発生するＸ線を水平方向と垂直方向に広がりを有する錘状ビームになるように規制してＸ線コーンビームを形成し、前記Ｘ線コーンビームによってＣＴ撮影を行う
請求項７〜１１のいずれかに記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項１３】
前記支持体が前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器を軸周りに旋回させる旋回軸を備え、
前記撮像部昇降機構が前記旋回軸を軸方向に交差する方向に二次元移動させる旋回軸水平駆動機構と、前記支持体を前記旋回軸の軸周りに旋回駆動する旋回駆動機構とを有しており、
前記旋回軸水平駆動機構が前記旋回軸の位置を定め、前記旋回駆動機構が前記支持体の旋回の角度を定めて、前記Ｘ線細隙ビームが前記左顎と右顎の他方から入射して前記撮影対象領域を透過する前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器の配置を行う
請求項３〜１２のいずれかに記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【請求項１４】
前記Ｘ線発生器が前記撮像部昇降機構によって昇降する際、前記Ｘ線検出器に向けて前記Ｘ線細隙ビームを照射するように、前記ビーム角度変更機構が前記Ｘ線発生器を前記支持体に対して回動させる
請求項１〜１３のいずれかに記載の歯科用Ｘ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用Ｘ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯の隣接面のう蝕診断等を行う際の歯科用口内法Ｘ線撮影法の一つに「バイトウィング撮影」（咬翼法）がある。この撮影法はデンタルＸ線撮影装置を用いて重複画像による診断困難な部位が生じないように上顎と下顎の歯に空隙を持たせるようにＸ線透過部材を患者に噛ませ、歯に照射Ｘ線を直交するようにＸ線照射する単純Ｘ線透過撮影で行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０８２１１号公報
【特許文献２】特許第３１４９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のバイトウィング撮影を実現するための装置として、下記の例を紹介する。
特許文献１は、患者頭部を挟んでＸ線発生器とＸ線検出器を対向状態で保持して撮影対象の歯の平面断層画像を撮影するＸ線撮影装置を開示している。この装置では、Ｘ線発生器とＸ線検出器は、撮影中にわたって撮影対象の歯を透過するＸ線が常に歯に向けて投射角度を変えるようにＸ線照射する投射角度変更機構を搭載する。
一般に、Ｘ線撮影装置は防Ｘ線室に配置される。防Ｘ線室には、通常は初診時に全顎が一覧できるパノラマＸ線撮影装置（パノラマＣＴ撮影装置も含む）が設置されることが多い。そのため、特許文献１に記載のＸ線撮影装置も防Ｘ線室に設置すると防Ｘ線室に設置される装置の台数が増えて狭くなり撮影しづらくなる。
【０００５】
特許文献２は、パノラマＸ線撮影装置に歯列に対して直交方向の平面断層撮影機能を搭載する兼用Ｘ線撮影装置を開示している。この装置では、平面断層撮影を行うに当り、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを撮影対象の歯列を挟んで互いに反対方向に水平方向に移動させて撮影する機構を搭載する。
しかし、特許文献２の装置による平面断層撮影では、Ｘ線発生器とＸ線検出器は歯列の並ぶ方向に平行に移動するので、撮影対象領域としての歯以外の歯がＸ線の照射方向に重なる。例えば、右顎の歯が撮影対象領域である場合、左顎の歯がＸ線の照射方向に重なってしまう。このようにして陰影障害が発生してしまい、そのため画像の診断能が低くなる。
【０００６】
本発明の目的は、歯科用Ｘ線撮影装置において、陰影障害の発生しにくい撮影角度を得られるバイトウィング撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【０００８】
本発明の一見地に係る歯科用Ｘ線撮影装置は、固定された頭部の歯列弓に沿って広がる
断層面のうちの部分領域を撮影対象領域とするものであって、被写体固定部と、撮像部と、支持体と、撮像部昇降機構と、ビーム角度変更機構とを備えている。
被写体固定部は、被写体の頭部を固定する。
撮像部は、固定された頭部の歯列の並ぶ方向に伸延するＸ線細隙ビームを発生するＸ線発生器と、Ｘ線細隙ビームを受けるＸ線検出器とを有する。
支持体は、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを被写体を挟んで対向させて配置する。
撮像部昇降機構は、撮像部を昇降駆動する。
ビーム角度変更機構は、Ｘ線発生器からのＸ線細隙ビームの角度を変更する。
撮影対象領域に対するＸ線細隙ビームの照射位置及び角度が変更されるように、撮像部昇降機構がＸ線発生器を歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時にビーム角度変更機構がＸ線細隙ビームの角度を変更することで、撮像部が撮影対象領域の断層撮影を行う。
この装置では、Ｘ線発生器を歯列の並ぶ方向と交差する方向に昇降させながら、Ｘ線細隙ビームを撮影対象領域に照射する。この場合、陰影障害の発生しにくい撮影角度が容易に得られる。つまり、目標とする歯以外の他の歯の映り込みが防止され、その結果、撮影画像の撮影能が高くなる。なお、「陰影障害」とは、Ｘ線画像データにおいて読影の障害となる陰影を落とす部位を意味する。
【０００９】
本発明の他の見地に係る歯科用Ｘ線撮影装置は、固定された頭部の歯列弓に沿って広がる断層面のうちの左顎又は右顎の部分領域を撮影対象領域とするものであって、被写体固定部と、撮像部と、支持体と、撮像部昇降機構と、ビーム角度変更機構とを備えている。
被写体固定部は、被写体の頭部を固定する。
撮像部は、固定された頭部の歯列の並ぶ方向に伸延するＸ線細隙ビームを発生するＸ線発生器とＸ線細隙ビームを受けるＸ線検出器からなる。
支持体は、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを被写体を挟んで対向させて配置する。
撮像部昇降機構は、撮像部を昇降駆動する。
ビーム角度変更機構と、Ｘ線発生器からのＸ線細隙ビームの角度を変更する。
撮影対象領域に対するＸ線細隙ビームの照射位置及び角度が変更されるように、撮像部昇降機構がＸ線発生器を歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時にビーム角度変更機構がＸ線細隙ビームの角度を変更することで、撮像部が撮影対象領域の断層撮影を行う。
この装置では、Ｘ線発生器を歯列の並ぶ方向と交差する方向に昇降させながら、Ｘ線細隙ビームを、固定された頭部の歯列弓に沿って広がる断層面のうちの左顎又は右顎の部分領域に照射する。この場合、陰影障害の発生しにくい撮影角度が容易に得られる。つまり、目標とする歯以外の他の歯の映り込みが防止され、その結果、撮影画像の撮影能が高くなる。
【００１０】
本発明のさらに他の見地に係る歯科用Ｘ線撮影装置は、固定された頭部の歯列弓に沿って広がる断層面のうちの部分領域を撮影対象領域とするものであって、被写体固定部と、撮像部と、支持体と、撮像部昇降機構と、ビーム角度変更機構とを備えている。
被写体固定部は、被写体の頭部を固定する。
撮像部は、固定された頭部の歯列の並ぶ方向に伸延するＸ線細隙ビームを発生するＸ線発生器とＸ線細隙ビームを受けるＸ線検出器とを有する。
支持体は、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを被写体を挟んで対向させて配置する。
撮像部昇降機構は、撮像部を昇降駆動する。
支持体駆動機構は、支持体を少なくとも旋回させて移動する。
操作部は、撮影対象領域が歯列弓のうちのいずれの領域であるか指定する設定操作を受け付ける。
ビーム角度変更機構は、Ｘ線発生器からのＸ線細隙ビームの角度を変更する。
操作部を通して撮影対象領域が左顎と右顎の一方に設定されたときに、支持体駆動機構が支持体を駆動して、Ｘ線発生器から発生したＸ線細隙ビームが左顎と右顎の他方から入射して撮影対象領域を透過してＸ線検出器で受光されるＸ線発生器とＸ線検出器の位置設定を行う。
撮影対象領域に対するＸ線細隙ビームの照射位置及び角度が変更されるように、撮像部昇降機構がＸ線発生器を歯列の並ぶ方向と交差する方向に互いに反対方向に昇降させると同時にビーム角度変更機構がＸ線細隙ビームの角度を変更しながら、撮像部が撮影対象領域の断層撮影を行う。
この装置では、Ｘ線発生器を歯列の並ぶ方向と交差する方向に昇降させながら、Ｘ線細隙ビームを、操作部によって指定されたＸ線発生器から離れた側の顎の歯に照射する。この場合、陰影障害の発生しにくい撮影角度が容易に得られる。つまり、Ｘ線発生器側の顎の歯の映り込みが防止され、その結果、撮影画像の撮影能が高くなる。
【００１１】
部分領域が被写体の歯列を含む平面断層であり、平面断層が撮影対象領域として設定され、撮像部が撮影対象領域の平面断層撮影を行ってもよい。なお、「平面断層撮影」とは、例えば、比較的狭い断層幅で特定の部位を選択的に撮影する方法である。
この装置では、撮影能が高い平面断層画像が得られる。
【００１２】
撮影対象領域が左顎と右顎の一方に設定されて、撮像部昇降機構がＸ線発生器の昇降を行って撮影対象領域へのＸ線細隙ビームの照射が行われる間、Ｘ線細隙ビームが左顎と右顎の他方に位置する上顎の歯よりも上の領域又は下顎の歯よりも下の領域から入射して撮影対象領域を透過する軌道上を移動してもよい。
この装置では、Ｘ線細隙ビームが、撮影対象領域に照射されるときに、撮影対象領域以外の顎の歯から確実に外れる。したがって、撮影能が高い平面断層画像が得られる。
【００１３】
撮影対象領域が左顎と右顎の一方に設定されて、撮像部昇降機構がＸ線発生器の昇降を行って撮影対象領域へのＸ線細隙ビームの照射が行われる間、Ｘ線細隙ビームが開口した被写体の左顎と右顎の他方に位置する上顎の歯と下顎の歯の間の領域から入射して撮影対象領域を透過する軌道上を移動してもよい。
この装置では、Ｘ線細隙ビームが、撮影対象領域に照射されるときに、撮影対象領域以外の顎の歯から確実に外れる。したがって、撮影能が高い平面断層画像が得られる。
【００１４】
ビーム角度変更機構は、Ｘ線発生器で発生するＸ線を規制して一部の通過を許容する開口を形成する遮蔽部を有してもよい。
遮蔽部が開口の位置をＸ線発生器に対して昇降させるよう構成されてもよい。
遮蔽部によってＸ線発生器から発生するＸ線を水平方向に横長の細隙ビームになるように規制してＸ線細隙ビームを形成してもよい。
撮像部昇降機構によってＸ線発生器を昇降させると共に、ビーム角度変更機構がＸ線発生器に対する開口の位置を遮蔽部によってＸ線発生器の昇降方向と反対方向に昇降させることで、横長のＸ線細隙ビームが平面断層を上下に走査して平面断層撮影を行ってもよい。
この装置では、簡単な構造でＸ線細隙ビームの照射角度を変更できる。
【００１５】
Ｘ線検出器が水平方向と垂直方向に二次元の広がりを有する検出面を備えていてもよい。
平面断層撮影の間、遮蔽部が開口の位置をＸ線発生器に対してＸ線発生器の昇降の進行方向と反対方向に昇降させるときに、検出面においてＸ線細隙ビームが受光される位置がＸ線発生器の昇降の進行方向と反対方向に変位していてもよい。
この装置では、Ｘ線検出器の昇降動作を無くす又は減らすことができるので、Ｘ線検出器の構造及び制御が簡単になる。
【００１６】
撮像部昇降機構が、平面断層撮影の間、少なくとも一部の期間にＸ線検出器をＸ線発生器の昇降の進行方向と反対方向に変位させてもよい。
この装置では、Ｘ線検出器の構造に合わせてＸ線検出器を移動制御することで、Ｘ線検出が適切に行われる。
【００１７】
歯科用Ｘ線撮影装置は、被写体固定部を昇降駆動する被写体駆動機構をさらに備えていてもよい。
支持体に対して被写体固定部を被写体駆動機構によって昇降可能に接続していてもよい。
撮像部昇降機構が支持体を昇降させるよう構成されていてもよい。
断層撮影の間、撮像部昇降機構によって支持体を昇降させるのと同期して被写体駆動機構によって被写体を支持体の昇降方向と反対方向に昇降させることにより被写体固定部の高さを一定に保ちながら支持体を被写体固定部に対して相対的に昇降させてもよい。
この装置では、被写体固定部の高さが一定に保たれるので、被写体は断層撮影中に姿勢が不安定になることがない。
【００１８】
遮蔽部がＸ線発生器で発生するＸ線を垂直方向に縦長の細隙ビームになるように規制して縦長Ｘ線細隙ビームを形成し、縦長Ｘ線細隙ビームによってパノラマ撮影を行ってもよい。
この装置では、上記の断層撮影機能とパノラマＸ線撮影機能（パノラマＣＴ撮影機能も含む）が１台の装置で実現できるので、防Ｘ線室内のスペースが狭くならない。
【００１９】
遮蔽部がＸ線発生器で発生するＸ線を水平方向と垂直方向に広がりを有する錘状ビームになるように規制してＸ線コーンビームを形成し、Ｘ線コーンビームによってＣＴ撮影を行ってもよい。
この装置では、上記の断層撮影機能とＣＴ撮影機能が１台の装置で実現できるので、防Ｘ線室内のスペースが狭くならない。
【００２０】
支持体がＸ線発生器とＸ線検出器を軸周りに旋回させる旋回軸を備えていてもよい。
撮像部昇降機構が旋回軸を軸方向に交差する方向に二次元移動させる旋回軸水平駆動機構と、支持体を旋回軸の軸周りに旋回駆動する旋回駆動機構とを有していてもよい。
旋回軸水平駆動機構が旋回軸の位置を定め、旋回駆動機構が支持体の旋回の角度を定めて、Ｘ線細隙ビームが左顎と右顎の他方から入射して撮影対象領域を透過するＸ線発生器とＸ線検出器の配置を行ってもよい。
この装置では、Ｘ線発生器とＸ線検出器の配置が容易かつ正確である。
【００２１】
Ｘ線発生器が撮像部昇降機構によって昇降する際、Ｘ線検出器に向けてＸ線細隙ビームを照射するように、ビーム角度変更機構がＸ線発生器を支持体に対して回動させてもよい。
この装置では、簡単な構造でＸ細隙ビームの照射角度を変更できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る歯科用Ｘ線撮影装置では、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを撮影対象の歯列に沿った平面断層を挟んで互いに反対方向になるように垂直方向に移動させることで、陰影障害の発生しにくい撮影角度が得られるバイトウィング撮影装置が実現される。したがって、撮影能が高い断層画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態のＸ線撮影装置の概略側面図。
【図２】Ｘ線撮影装置の斜視図。
【図３】Ｘ線撮影装置の斜視図。
【図４】上部フレームの昇降構造の説明図。
【図５】上部フレームをその内部構造と共に示す部分断面図。
【図６】旋回アーム及び上部フレームをその内部構造と共に示す部分断面図。
【図７】ビーム成形機構の概略斜視図。
【図８】垂直移動断層撮影の原理を示す模式図。
【図９】Ｘ線撮影装置の制御構成を示すブロック図。
【図１０】Ｘ線撮影装置の制御フローチャート。
【図１１】第１実施形態の撮影動作を示す模式図。
【図１２】図１１の部分拡大図。
【図１３】第１実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャート。
【図１４】第１実施形態の変形例の撮影動作を示す模式図。
【図１５】図１４の部分拡大図。
【図１６】第２実施形態の撮影動作を示す模式図。
【図１７】第２実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャート。
【図１８】第３実施形態の撮影動作を示す模式図。
【図１９】第４実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャート。
【図２０Ａ】第４実施形態のＸ線検出器による検出動作の第１変形例を示す模式図。
【図２０Ｂ】第４実施形態のＸ線検出器による検出動作の第１変形例を示す模式図。
【図２１Ａ】第４実施形態のＸ線検出器による検出動作の第２変形例を示す模式図。
【図２１Ｂ】第４実施形態のＸ線検出器による検出動作の第２変形例を示す模式図。
【図２２】第５実施形態の撮影動作を示す模式図。
【図２３】第５実施形態の撮影動作を示す模式図。
【図２４】第５実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャート。
【図２５】第５実施形態のビーム成形機構を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
１．第１実施形態
（１）Ｘ線ＣＴ撮影装置の概略構成
図１〜６を用いて、歯科用Ｘ線撮影装置１を説明する。図１は第１実施形態のＸ線撮影装置の概略側面図であり、図２及び図３はＸ線撮影装置の斜視図である。図４は上部フレームの昇降構造の説明図である。図５は、上部フレームをその内部構造と共に示す部分断面図である。図６は、旋回アーム及び上部フレームをその内部構造と共に示す部分断面図である。
【００２５】
歯科用Ｘ線撮影装置１は、固定された頭部ＭＨの歯列弓に沿って広がる断層面のうちの部分領域を図８に示す撮影対象領域ＯＬとする機能を有する。撮影対象領域ＯＬは、例えば、固定された頭部ＭＨの歯列弓に沿って広がる断層面に対して垂直な左顎又は右顎の部分領域である。
図１に示すように、歯科用Ｘ線撮影装置１は、撮影部２と、情報処理部８とを有している。撮影部２は、Ｘ線撮影を実行して、投影データを収集する。情報処理部８は、撮影部２において収集した投影データを処理して、Ｘ線投影画像を生成する。撮影部２は、中空の縦長直方体状の防Ｘ線室７０内に収容され、情報処理部８は防Ｘ線室７０の外部に配置され、両者は接続ケーブル８３によって交信可能に接続されている。
【００２６】
撮影部２は、Ｘ線発生器１０と、Ｘ線検出器２０とを有している。
Ｘ線発生器１０は、Ｘ線を発生させるＸ線源であるＸ線管を備える。Ｘ線発生器１０から出射されるＸ線ビームの強度（出力強度）は、Ｘ線管に供給される電圧及び／又は電流を変更することによって制御される。
なお、Ｘ線発生器１０から発生するＸ線は、後述するビーム成形機構２２によって、Ｘ線の束で構成するＸ線コーンビームやＸ線細隙ビームＢとして出射される。
【００２７】
Ｘ線検出器２０は、Ｘ線発生器１０で出射されたＸ線ビームを受けるＸ線検出面２０ａを有している。Ｘ線検出器２０のＸ線検出面２０ａに配された複数の検出素子は、入射したＸ線の強度を電気信号に変換する。そして、その電気信号は、出力信号として撮影制御部６０（後述）及び情報処理制御部８０（後述）に入力され、その信号に基づいてＸ線投影画像が生成される。
【００２８】
Ｘ線検出器２０は細長形状のイメージセンサである。Ｘ線検出器２０のＸ線検出面２０ａは、複数の検出素子である半導体撮像素子を横方向に一次元又は二次元で直線状に配列することによって構成されている。なお、Ｘ線センサとしては、例えばＭＯＳセンサやＣＣＤセンサであるが、ＣＭＯＳセンサ等のフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）やＸ線蛍光増倍管（ＸＩＩ）、その他の固体撮像素子でもよい。
なお、Ｘ線発生器１０、Ｘ線検出器２０及びＸ線発生器１０のＸ線検出器２０側に配置したビーム成形機構２２（後述）を撮像機構３（図８及び図９参照）としている。
【００２９】
撮影部２は、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とをそれぞれ支持する旋回アーム３０（支持体の一例）と、鉛直方向に延びる支柱５０と、旋回アーム３０を吊り下げると共に、支柱５０に対して鉛直方向に昇降移動可能な旋回アーム昇降部４０とを有している。
【００３０】
旋回アーム３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を介して、旋回アーム昇降部４０に吊り下げ固定されている。
旋回アーム３０は、正面視略逆Ｕ字状であり、上端部に備えた旋回軸３１を旋回中心Ｓｃとして旋回する。旋回アーム３０は、旋回軸３１の軸周りに旋回する旋回部３０Ｒと、旋回部３０Ｒの一端から下方に備えられた、Ｘ線発生器１０を備えるＸ線発生部３０Ｇと、旋回部３０Ｒの他端から下方に備えられた、Ｘ線検出器２０を備えるＸ線検出部３０Ｄで構成される。上記の構成により、Ｘ線発生器１０及びＸ線検出器２０は、図１〜図４に示すように、旋回アーム３０の両端部にそれぞれ吊り下げ固定されており、互いに対向するように支持されている。この構造により、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０は、旋回アーム３０によって、旋回軸３１の軸周りに旋回させられる。
【００３１】
なお、旋回アーム３０の形状はこれに限定されず、例えば、円環状部分の中心を回転中心として回転する部材に、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とを対向するように支持してもよい。
以下においては、旋回軸３１の軸方向と平行な方向（ここでは、鉛直方向）を「Ｚ軸方向」とし、このＺ軸に交差する方向を「Ｘ軸方向」とし、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に交差する方向を「Ｙ軸方向」とする。なお、Ｘ軸及びＹ軸方向は任意に定め得るが、ここでは、被写体Ｍ１である被検者が歯科用Ｘ線撮影装置１において位置決めされた時の被写体Ｍ１の左右の方向、さらに具体的には支柱５０に正対した被写体Ｍ１の頭部ＭＨの左右方向をＸ軸方向とし、被写体Ｍ１の前後の方向、さらに具体的には被写体Ｍ１の頭部ＭＨの前後の方向をＹ軸方向と定義する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、本実施形態では互いに直交するものとする。また、以下において、Ｚ軸方向を鉛直方向、Ｘ軸方向とＹ軸方向の二次元で規定される平面上の方向を水平方向と呼ぶこともある。
【００３２】
これに対して、旋回する旋回アーム３０上の三次元座標については、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とが対向する方向を「ｙ軸方向」とし、ｙ軸方向に直交する水平方向を「ｘ軸方向」とし、これらｘ及びｙ軸方向に直交する鉛直方向を「ｚ軸方向」とする。本実施形態及びそれ以降の実施形態においては、上記のＺ軸方向はｚ軸方向と共通する同一の方向となっている。また本実施形態の旋回アーム３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を回転軸として旋回する。したがって、ｘｙｚ直交座標系は、ＸＹＺ直交座標系に対してＺ軸（＝ｚ軸）周りに回転することとなる。
Ｘ線検出部３０Ｄは、図４に示すように、Ｘ線検出器駆動部４５を有している。Ｘ線検出器駆動部４５は、Ｘ線検出器２０を上下方向に移動させる機構である。Ｘ線検出器駆動部４５は、例えば、Ｘ線検出器２０をＺ軸方向に沿って案内するＸ線検出器案内部４６と、Ｘ線検出器２０に上下方向の力を付与するモータ（図示せず）を含む公知の動力伝達機構である。
【００３３】
旋回アーム昇降部４０は、上部フレーム４１と下部フレーム４２とで構成され、鉛直方向に沿って立設された支柱５０に係合する係合基端から一方向に、すなわち図示の例では支柱５０を正面視したときに、概ね向かって右前側に突出する構成である。
支柱５０は、撮影部２を設置する地面上に置かれるベース上に立設されている。
なお、上部フレーム４１と下部フレーム４２とは、後述する被写体保持部昇降部４４で相対的に昇降可能に連結されている。
【００３４】
上部フレーム４１には、旋回アーム３０における旋回軸３１が取付けられており、旋回アーム昇降部４０が支柱５０に沿って鉛直方向に移動することによって、旋回アーム３０を上下に移動できる。なお、上部フレーム４１は、支柱５０に沿って昇降移動する部分である上部フレーム昇降部４１１と、上部フレーム昇降部４１１に対してＹ軸方向に沿って延びる上部フレーム水平軸４１２とで構成されている。更に、上部フレーム４１には、旋回軸３１を水平面領域で移動自在にする後述するＸＹテーブル３５を備える。
歯科用Ｘ線撮影装置１は、図４に示すように、軸方向変更機構４３を有している。軸方向変更機構４３は、上部フレーム４１を支柱５０に対して上下方向に移動可能に支持する機構である。
【００３５】
軸方向変更機構４３は、支柱５０に設けられた昇降用レール４３１、第１Ｚ軸モータ４３２及び昇降用シャフト４３３、旋回アーム昇降部４０に設けられた上部フレーム昇降用ローラ４３４、第一ネジ溝４３５で構成されている。昇降用レール４３１は、支柱５０に＋Ｙ軸方向側及び−Ｙ軸方向側に設けられている。上部フレーム昇降用ローラ４３４は、上部フレーム昇降部４１１の＋Ｙ軸方向側及び−Ｙ軸方向側にそれぞれ２個ずつ設けられ、昇降用レール４３１に案内されて昇降移動する。
また、支柱５０に対して固定された第１Ｚ軸モータ４３２は、Ｚ軸方向を回転軸方向として回転可能なモータであり、第１Ｚ軸モータ４３２の回転駆動と連動して軸回転する昇降用シャフト４３３が上方に延びるように組み付けられている。昇降用シャフト４３３の上方は、上部フレーム昇降部４１１に固定された第一ネジ溝４３５が螺合されている。そのため、上部フレーム４１は、第１Ｚ軸モータ４３２が回転駆動することにより昇降用レール４３１に沿って上下方向に移動可能である。
【００３６】
下部フレーム４２は、支柱５０に沿って昇降する下部フレーム昇降部４２１と、下部フレーム昇降部４２１より上部フレーム４１と概ね上方に伸延する被写体保持用アーム４２２とで構成されている。被写体保持用アーム４２２には被写体Ｍ１（ここでは、人体の頭部ＭＨ）を左右から固定するヘッドホルダや、顎を固定するチンレスト等で構成される被写体固定部４２３が設けられている。なお、人体の頭部の左右の耳孔に挿入する部分を備えるイヤロッドを被写体固定部４２３に用いてもよい。
なお、このように構成された被写体保持用アーム４２２と、被写体固定部４２３とで、被写体Ｍ１（頭部ＭＨ）を保持する被写体保持部４２Ｈが構成されている。
【００３７】
下部フレーム４２は、支柱５０に対して昇降自在に案内されている。具体的には、下部フレーム昇降部４２１の内部には、昇降用レール４３１に対して回転可能に組み付けられた下部フレーム昇降用車輪４２５がそれぞれ２個ずつ＋Ｙ軸方向側及び−Ｙ軸方向側に備えられている。
なお、Ｘ線検出器駆動部４５と軸方向変更機構４３とによって、撮像部昇降機構５（図４）が構成されている。
【００３８】
歯科用Ｘ線撮影装置１は、図４に示すように、被写体保持部昇降部４４（被写体駆動機構の一例）を有している。被写体保持部昇降部４４は、下部フレーム４２を上部フレーム４１に対して上下方向に移動可能に連結する機構である。
被写体保持部昇降部４４は、支柱５０に固定されている第２Ｚ軸モータ４４１と、第２Ｚ軸モータ４４１から上方に沿って延びた上部フレーム４１と下部フレーム４２とを連結する昇降用シャフト４４２と、上部フレーム４１に固定された昇降用シャフト４４２と螺合した第二ネジ溝４４３とで構成されている。
【００３９】
昇降用シャフト４４２は、昇降用シャフト４３３と同様に、第２Ｚ軸モータ４４１を回転駆動させることにより軸回転できるように第２Ｚ軸モータ４４１に組み付けられており、そのため、第２Ｚ軸モータ４４１を回転駆動することにより、上部フレーム４１が下部フレーム４２に対して上下方向に相対移動される。
このように構成された第２Ｚ軸モータ４４１を第１Ｚ軸モータ４３２と協働させることで、上部フレーム４１のみを上下移動させたり、上部フレーム４１と下部フレーム４２とを連動させて上下移動させたりできる。
【００４０】
以上に述べた構成において、軸方向変更機構４３は旋回アーム３０を昇降させ、被写体保持部昇降部４４は、被写体保持部４２Ｈを昇降、又は、被写体Ｍ１（つまり、頭部ＭＨ）の位置に合わせて被写体保持部４２Ｈを旋回アーム３０に対して相対的に変位させる。このように、旋回アーム３０を被写体Ｍ１に対して昇降させる軸方向変更機構４３と被写体保持部昇降部４４とは、軸方向変位機構４（図４参照）を構成する。
【００４１】
上部フレーム４１には、図６に示すように、旋回軸３１を中心として旋回アーム３０を旋回させる旋回駆動機構３７が設けられている。旋回駆動機構３７は、旋回アーム３０を旋回軸３１の軸周りに旋回駆動する機構である。旋回駆動機構３７は、旋回用モータ３７１及び旋回用モータ３７１の回転力を旋回アーム３０に伝達する旋回用ベルト３７２などからなる。旋回軸３１中を通る伝達機構（図示省略）により、旋回駆動機構３７による回転力を旋回アーム３０に伝達して、旋回アーム３０を旋回させることができる。なお、本実施形態では、旋回軸３１が鉛直方向に沿って延びるように構成されているが、必要に応じて旋回軸は鉛直方向に対して任意の角度で傾けてもよい。従って、本発明では、「昇降」と言う言葉には、必ずしも鉛直方向のみならず、幅広く解釈することができる。
【００４２】
なお、旋回駆動機構３７は上部フレーム４１内に固定してもよいが、旋回アーム３０内部に固定して、旋回軸３１に対して回動力を作用させてもよい。
上述の旋回軸３１と旋回アーム３０の間にはベアリング３８（図６参照）が介在しており、旋回軸３１に対して旋回アーム３０がスムーズに回転するよう構成している。
【００４３】
上部フレーム４１の内部には、図５及び図６に示すように、旋回軸水平駆動機構３４が設けられている。旋回軸水平駆動機構３４は、旋回軸３１を軸方向に交差する水平方向に二次元移動させる機構である。旋回軸水平駆動機構３４は、図５及び図６に示すように、旋回アーム３０ごと旋回軸３１を水平方向に移動するＸＹテーブル３５と、ＸＹテーブル３５を駆動する駆動用モータ３６とで構成されている。
ＸＹテーブル３５は、旋回アーム３０を前後方向（Ｙ軸方向）に移動するＹテーブル３５Ｙ、及び、Ｙテーブル３５Ｙに支持されて横方向（Ｘ軸方向）に移動するＸテーブル３５Ｘで構成されている。
【００４４】
駆動用モータ３６は、Ｙテーブル３５Ｙを駆動するＹ軸駆動用モータ３６Ｙと、Ｙテーブル３５Ｙに対してＸテーブル３５ＸをＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動用モータ３６Ｘとで構成されている。
歯科用Ｘ線撮影装置１では、駆動用モータ３６は、撮影制御部６０（後述）に接続されて駆動されることによって、旋回アーム３０を旋回させながら、Ｘテーブル３５Ｘを左右（Ｘ軸方向）に、Ｙテーブル３５Ｙを前後（Ｙ軸方向）に移動する。これにより、旋回軸３１を前後左右のＸ−Ｙ軸方向に二次元的に移動制御することができる。
【００４５】
また、上述の説明では、上部フレーム４１に旋回軸水平駆動機構３４を装着して旋回軸３１を平面方向において移動可能に構成したが、上部フレーム４１に対して旋回軸３１を固定したままであっても、下部フレーム４２に配置した被写体固定部４２３を、上部フレーム４１に対して平面方向において相対移動可能に構成してもよく、さらには、上部フレーム４１に旋回軸水平駆動機構３４を備えると共に、被写体固定部４２３を相対移動可能に構成してもよい。
このように構成された軸方向変位機構４と、旋回軸水平駆動機構３４と、旋回駆動機構３７とは、旋回アーム３０を駆動させる旋回アーム駆動部３０Ｋ（支持体駆動機構の一例、図９参照）が構成されている。
【００４６】
図７を用いて、ビーム成形機構２２（ビーム角度変更機構の一例）を説明する。図７は、ビーム成形機構の概略斜視図である。
ビーム成形機構２２は、Ｘ線発生器１０から出射されるＸ線ビームの広がりを規制し、撮影目的に応じた形状のＸ線ビームを形成する機構である。つまり、ビーム成形機構２２は、被写体Ｍ１に対するＸ線ビームの照射範囲を制御する。ビーム成形機構２２は、さらに、後述するように、Ｘ線細隙ビームＢの照射角度を変更できる。
【００４７】
ビーム成形機構２２は、コリメータであって、Ｘ線発生器１０が収容されたハウジング１１の出射口１１０の前方（図７における手前側）に配置されている。
具体的には、ビーム成形機構２２は、Ｘ線発生器１０で発生するＸ線を規制して一部の通過を許容するＸ線開口２２６を形成する遮蔽部を有している。以下、ビーム成形機構２２の遮蔽部を説明する。
【００４８】
ビーム成形機構２２は、一対の縦方向遮蔽板２２１，２２１と、縦方向移動機構２２２と、一対の横方向遮蔽板２２３，２２３と、これらを横方向に移動させる横方向移動機構２２４とを備えている。縦方向遮蔽板２２１及び横方向遮蔽板２２３は、Ｘ線発生器１０から出射されたＸ線ビームの遮蔽量を制御するＸ線遮蔽部材の一例である。
縦方向遮蔽板２２１，２２１は、出射口１１０の正面視上下（＋ｚ側及び−ｚ側）のそれぞれに配置された金属製（鉛等）の横長状板で構成されており、縦方向（ｚ軸方向）に移動してＸ線を遮蔽する。横方向遮蔽板２２３は、出射口１１０の正面視左右（−ｘ側及び＋ｘ側）のそれぞれに配置された金属（鉛等）製の縦長状板で構成されており、横方向（ｘ軸方向）に移動してＸ線を遮蔽する。なお、図７に示される例では、横方向遮蔽板２２３が縦方向遮蔽板２２１よりハウジング１１に近い側（−ｙ側）に配置されているが、縦方向遮蔽板２２１が横方向遮蔽板２２３よりハウジング１１に近い側に配置されていてもよい。
【００４９】
縦方向移動機構２２２は、一対の縦方向遮蔽板２２１，２２１を個別に縦方向に移動させる。詳細には、縦方向移動機構２２２は、縦方向に延びる一対の縦方向ネジ軸２２２ａ，２２２ａと、各縦方向ネジ軸２２２ａ，２２２ａを正回転及び逆回転させる一対のモータ２２２ｂ，２２２ｂを備えている。縦方向ネジ軸２２２ａ，２２２ａのそれぞれには、各縦方向遮蔽板２２１，２２１に取付けられたナット部材２２１ａ，２２１ａが螺合している。各モータ２２２ｂ，２２２ｂの駆動によって、各縦方向ネジ軸２２２ａ，２２２ａが正回転又は逆回転すると、各ナット部材２２１ａ，２２１ａが縦方向に沿ってそれぞれ上下に移動する。したがって、各縦方向遮蔽板２２１，２２１は独立して縦方向に移動する。
縦方向移動機構２２２は、Ｘ線ビームの縦方向、すなわち旋回軸３１の軸方向に関する広がり（照射範囲）を調整することで、Ｘ線ビームの照射方向（広がりの中心線が延びる方向）を制御する。
【００５０】
縦方向遮蔽板２２１，２２１のそれぞれには、筒状のスライド部材２２１ｂ，２２１ｂが取付けられている。スライド部材２２１ｂ，２２１ｂには、縦方向に沿って貫通する貫通孔が形成されている。当該各貫通孔には、縦方向に延びる棒状のシャフト２２１ｃが挿通されており、スライド部材２２１ｂ，２２１ｂの横方向への移動が抑制されている。このため、縦方向遮蔽板２２１，２２１は、傾くこと無く縦方向に移動することが可能とされている。
横方向移動機構２２４は、一対の横方向遮蔽板２２３，２２３を個別に横方向に移動させる。詳細には、横方向移動機構２２４は、横方向に延びる一対の横方向ネジ軸２２４ａ，２２４ａと、各横方向ネジ軸２２４ａ，２２４ａを正回転及び逆回転させる一対のモータ２２４ｂ，２２４ｂを備えている。横方向ネジ軸２２４ａ，２２４ａのそれぞれには、各横方向遮蔽板２２３，２２３に取付けられたナット部材２２３ａ，２２３ａが螺合している。各モータ２２４ｂ，２２４ｂの駆動によって、各横方向ネジ軸２２４ａ，２２４ａが正回転又は逆回転すると、各ナット部材２２３ａ，２２３ａが横方向に沿ってそれぞれ左右に移動する。これによって、各横方向遮蔽板２２３，２２３は独立して横方向に移動する。
【００５１】
横方向移動機構２２４は、Ｘ線ビームの横方向、すなわち旋回軸３１の軸方向に垂直なＸ線軸方向の広がり（照射範囲）を調整することで、Ｘ線ビームの照射方向（広がりの中心線が延びる方向）を制御する。
横方向遮蔽板２２３，２２３のそれぞれには、筒状のスライド部材２２３ｂ，２２３ｂが取付けられている。スライド部材２２３ｂ，２２３ｂには、横方向に沿って貫通する貫通孔が形成されている。当該各貫通孔には、横方向に延びる棒状のシャフト２２３ｃが挿通されており、スライド部材２２３ｂ，２２３ｂの縦方向への移動が抑制されている。このため、横方向遮蔽板２２３，２２３は、傾くこと無く横方向に移動することが可能とされている。
【００５２】
このように、本実施形態では、ビーム成形機構２２がＸ線発生器１０からのＸ線が出射される出射口１１０の前方に配置されることによって、Ｘ線発生器１０にて発生したＸ線の照射範囲が遮蔽により規制され、Ｘ線検出器２０に向けて角錐台状に広がるＸ線ビームが形成されることになる。
詳細には、縦方向遮蔽板２２１，２２１における対向縁部２２１ｄ，２２１ｄ間の間隔が、縦方向移動機構２２２，２２２によって調整され、横方向遮蔽板２２３，２２３における対向縁部２２３ｄ，２２３ｄ間の間隔が、横方向移動機構２２４，２２４によって調整される。そして、対向縁部２２１ｄ，２２１ｄ及び対向縁部２２３ｄ，２２３ｄによって、所望形状のＸ線ビームを形成するための正面視四角形状の開口すなわちＸ線開口２２６がＸ線発生器１０の手前に形成される。
【００５３】
例えば、対向縁部２２１ｄ，２２１ｄ間の間隔、及び、対向縁部２２３ｄ，２２３ｄ間の間隔が広く調整されることで、Ｘ線開口２２６が正面視において比較的大きな正方形状の大照射野用開口となる。大照射野用開口を通過したＸ線は、断面が正方形となり、Ｘ線検出器２０に向けて正四角錐台状に広がるＸ線ビーム（Ｘ線コーンビーム）となる。
また、対向縁部２２１ｄ，２２１ｄ間の間隔が広く調整され、対向縁部２２３ｄ，２２３ｄ間の間隔が狭く調整されることで、Ｘ線開口２２６が正面視縦長である長方形状のパノラマＸ線撮影用開口とされる。パノラマＸ線撮影用開口を通過したＸ線は、断面が細長長方形状となり、Ｘ線検出器２０に向けて縦長角錐台状に広がるＸ線細隙ビームＢとなる。
【００５４】
また、対向縁部２２１ｄ，２２１ｄ間の間隔が狭く調整され、対向縁部２２３ｄ，２２３ｄ間の間隔が広く調整されることで、Ｘ線開口２２６が正面視横長である長方形状の平面断層撮影用開口とされる。平面断層撮影用開口を通過したＸ線は、断面が細長長方形状となり、Ｘ線検出器２０に向けて横長角錐台状に広がるＸ線細隙ビームＢとなる。このようにして、遮蔽部によってＸ線発生器１０から発生するＸ線を水平方向に横長の細隙ビームになるように規制してＸ線細隙ビームＢが形成される。
ビーム成形機構２２のＸ線開口２２６が、上下方向に狭い幅を維持したまま昇降することで、Ｘ線開口２２６の位置がＸ線発生器１０に対して昇降させられる。これにより、Ｘ線細隙ビームＢの照射角度が変更されて、Ｘ線細隙ビームＢが撮影対象領域ＯＬを透過してＸ線検出器２０のＸ線検出面２０ａに入射され続ける。
なお、ビーム成形機構２２は、４枚の遮蔽板で開口を形成するものに限定されない。例えば、２つのＬ字状の遮蔽板を組み合せると共に、開口を形成するようにしてもよい。この場合、当該２つのＬ字状の遮蔽板をｘ軸方向及びｚ軸方向に移動させることによって、Ｘ線開口の大きさが変更可能とされる。
【００５５】
（２）垂直移動断層撮影の原理
図８を用いて、本実施形態の垂直移動断層撮影（平面断層撮影）の原理を説明する。図８は、垂直移動断層撮影の原理を示す模式図である。
垂直移動段差層撮影の撮影対象領域ＯＬは、例えば、固定された被写体Ｍ１の頭部ＭＨの左顎又は右顎の上下の歯列（例えば、２〜４本程度の本数の歯の歯根から歯冠まで）を含む部分領域である。
撮像機構３において、Ｘ線発生器１０から照射されるＸ線細隙ビームＢは、横方向つまり固定された頭部ＭＨの歯列の並ぶ方向に伸延している。
【００５６】
Ｘ線発生器１０は下降し、その間にＸ線細隙ビームＢは照射角度を変えながら、撮影対象領域ＯＬに照射させられる。Ｘ線発生器１０の下降は、軸方向変更機構４３（図４参照）によって旋回アーム３０が下降することで実行される。Ｘ線細隙ビームＢの照射角度変更は、ビーム成形機構２２がＸ線発生器１０に対するＸ線開口２２６の位置を遮蔽部によって上昇させことで実行される。具体的には、Ｘ線細隙ビームＢの照射方向は、上向き、水平方向、下向きと連続的に変更される。
Ｘ線検出器２０は、Ｘ線発生器１０に対して平行移動して上昇することで、撮影対象領域ＯＬを透過したＸ線細隙ビームＢを受ける。Ｘ線検出器２０の移動は、Ｘ線検出器駆動部４５（図４参照）によって実行される。
【００５７】
歯科用Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線細隙ビームＢを撮影対象領域ＯＬに照射している間、複数回にわたって、Ｘ線検出器２０にて投影データを収集する。ただし、Ｘ線検出器２０にてＸ線を検出するタイミングで、Ｘ線発生器１０がＸ線細隙ビームＢを撮影対象領域ＯＬに向けて出射するように制御されていてもよい。
そして、撮影対象領域ＯＬの複数の透過画像を、所定の位置関係に基づいて相互に重ね合わせることで、撮影対象領域ＯＬのＸ線断層画像が生成される。
上記の垂直移動断層撮影（平面断層撮影法）では、Ｘ線発生器１０を歯列の並ぶ方向と交差する方向に昇降させながら、Ｘ線細隙ビームＢを撮影対象領域ＯＬに照射する。言い換えれば、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とを撮影対象領域ＯＬを挟んで対向状態を保ちつつ互いに同期してＸ線検出器２０のほぼ同一個所にＸ線を受けるように反対方向に昇降する。したがって、上記の断層撮影では、陰影障害の発生しにくい撮影角度が得られる。つまり、目標とする歯以外の他の歯の映り込みが防止される。その結果、撮影画像の撮影能が高くなる。
【００５８】
（３）Ｘ線撮影装置の制御構成
図９を用いて、歯科用Ｘ線撮影装置１の制御構成を説明する。図９は、Ｘ線撮影装置の制御構成を示すブロック図である。
【００５９】
図９に示すように、撮影部２は、撮影制御部６０を有する。撮影制御部６０は、撮影部２の各要素の動作を制御することによって、撮影部２にＸ線断層撮影を実行させる。撮影制御部６０は、図１に示すように、Ｘ線検出部３０Ｄの内部に配置されている。
撮影制御部６０は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。撮影制御部６０は、記憶部（記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応）に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
撮影制御部６０は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。
撮影制御部６０の各要素の機能は、一部又は全てが、制御部を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、撮影制御部６０の各要素の機能の一部は、カスタムＩＣにより構成されていてもよい。
撮影制御部６０には、図示しないが、対象物の大きさ、形状及び位置検出するセンサ、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
【００６０】
撮影制御部６０には、Ｘ線発生器１０、Ｘ線検出器駆動部４５、旋回アーム駆動部３０Ｋ、被写体保持部昇降部４４、ビーム成形機構２２が接続されている。
撮影制御部６０には、さらに、表示部６１、操作部６２が接続されている。
表示部６１は、撮影制御部６０からの制御に基づいて、各種情報を表示する例えば液晶モニタで構成されており、防Ｘ線室７０の壁の外側に設けられている。操作部６２は、撮影制御部６０に対して各種の命令入力を実現するための例えばボタンで構成されており、防Ｘ線室７０の壁の外側に設けられている。
【００６１】
表示部６１には、各種のＸ線撮影のモードを選択できる撮影モード選択画面を表示できる。また、選択された撮影モードに合わせた生体器官等の撮影領域の位置等を指定する撮影領域や撮影条件の設定入力画面として機能する撮影条件設定画面を表示できる。
【００６２】
なお、操作部６２は撮影部２に設けてもよく、防Ｘ線室７０の壁の外側と撮影部２の双方に設けてもよく、表示部６１に表示する内容を表示部６１の代わりに情報処理部８の表示部８１に表示し、通信Ｉ／Ｆを介して操作を行ってもよい。また、表示部６１に表示する内容を表示部６１と表示部８１の双方に表示してもよい。
なお、表示部６１をタッチパネル等で構成して操作部６２の機能の一部又は全部を備えるようにしてもよく、この場合の表示部６１は操作部６２としても機能する。
また、操作部６２には、図１に示すように、操作スイッチ部６５が接続されている。操作スイッチ部６５には、各種動作の実行を指示するスイッチである。
【００６３】
撮影制御部６０は、記憶部６４を有している。記憶部６４は、撮影制御部６０によって各構成を制御するための制御プログラム等を記憶している。
記憶部６４は、Ｘ線検出器２０で検出されたデータを格納する。つまり、患者の歯列に対してＸ線発生器１０から照射されて例えばＣＣＤセンサで検出された検出データ（画像データ）を格納する。
【００６４】
撮影制御部６０は、記憶部６４に記憶した制御プログラムと協働して、支持体駆動部６０ａ、Ｘ線検出制御部６０ｂ、Ｘ線検出器駆動制御部６０ｃ、Ｘ線発生制御部６０ｄ、遮蔽部駆動制御部６０ｅ、被写体駆動制御部６０ｆ、及び撮影条件設定部６０ｇとして機能する。これらの処理部は、ＣＰＵがアプリケーションに従って動作することによって実現される機能である。
なお、支持体駆動部６０ａは、旋回アーム３０の旋回範囲の制御を行うが、旋回アーム３０の高さや、Ｘ線旋回面の設定に関わる制御も行う。Ｘ線検出制御部６０ｂは、Ｘ線検出器２０からの出力信号を受信して処理する。Ｘ線検出器駆動制御部６０ｃはＸ線検出器駆動部４５によってＸ線検出器２０の高さを制御する。
【００６５】
Ｘ線発生制御部６０ｄは、Ｘ線発生器１０によるＸ線発生の制御を行う。具体的には、Ｘ線管に供給される電圧又は電流を制御することによって、Ｘ線発生器１０から出射されるＸ線ビームのオン・オフ及びＸ線ビームの強度を制御する。
また、遮蔽部駆動制御部６０ｅは、ビーム成形機構２２の縦方向移動機構２２２及び横方向移動機構２２４を駆動することで、ビーム成形機構２２のＸ線開口２２６の形状を制御する。このＸ線ビームの遮蔽制御によって、撮影目的に応じた形状のＸ線ビーム（例えば、細隙ビーム及びコーンビームなど）が形成される。
被写体駆動制御部６０ｆは、被写体保持部昇降部４４の第２Ｚ軸モータ４４１を制御することで、被写体保持部４２Ｈを昇降させる。
撮影条件設定部６０ｇは、Ｘ線発生器１０の管電圧、管電流、旋回アーム３０の旋回速度、Ｘ線ビームの形状（ビーム幅など）、Ｘ線ビームをパルスにするか連続にするか、パルスの場合の周期などの条件を設定する。
【００６６】
情報処理部８は、情報処理制御部８０と、例えば液晶モニタ等のディスプレイ装置からなる表示部８１、及び、キーボードやマウス等で構成される操作部８２とを有している。
情報処理制御部８０は、撮影制御部６０と通信可能に接続されている。情報処理制御部８０のハードウェアとしての構成は、撮影制御部６０と同様である。
【００６７】
情報処理制御部８０は、各構成を制御するための制御プログラム等を記憶する記憶部８４を有している。
情報処理制御部８０は、記憶部８４に記憶した制御プログラムと協働して、撮影領域設定部８０ａと、撮影軌道設定部８０ｂと、画像処理部８０ｃと、座標演算部８０ｄとして機能する。これらの処理部は、ＣＰＵがアプリケーションに従って動作することによって実現される機能である。
撮影領域設定部８０ａは、撮影対象領域ＯＬを設定する機能を有している。撮影対象領域ＯＬは、撮影部２において平面断層撮影を行う際に、Ｘ線ビームが複数の方向から照射されることによって、複数のＸ線投影画像が取得される領域である。撮影領域設定部８０ａは、操作部８２を介してオペレータが入力する入力操作に基づき、撮影対象領域ＯＬを設定する。
なお、情報処理制御部８０では、撮影部２の実空間に対応する演算上の仮想空間が定義されている。撮影対象領域ＯＬを設定するとは、情報処理制御部８０において定義された仮想空間において、撮影対象領域ＯＬの位置、大きさ及び形状などを設定することをいう。
【００６８】
撮影軌道設定部８０ｂは、撮影部２においてＸ線断層撮影を行う際における、Ｘ線断層撮影中のＸ線発生器１０及びＸ線検出器２０の軌道（撮影軌道）を設定する機能を有している。例えば、本発明では、Ｘ線発生器１０及びＸ線検出器２０の軌道は、互いに被写体を挟んで対向状態で上下に移動する。この外、パノラマＸ線撮影では、パノラマ撮影軌道に沿ってＸ線発生器１０及びＸ線検出器２０を互いに被写体を挟んで対向状態で水平領域を移動する。また、ＣＴ撮影では、旋回軸を撮影領域の中心に固定してＸ線発生器１０及びＸ線検出器２０を互いに被写体を挟んで対向状態で水平領域を移動する。
画像処理部８０ｃは、撮影部２がＸ線断層撮影を実行した際に、Ｘ線検出器２０が出力した信号に基づいて生成されるＸ線投影画像を処理して、撮影対象領域ＯＬのＸ線断層画像を生成する機能を有している。
座標演算部８０ｄは、対象部位ごとの空間的存在位置、及びそれに伴う各種装置の軌道を算出する機能を有している。
【００６９】
表示部８１は、液晶ディスプレイなどで構成されており、各種情報を表示するために設けられている。具体的には、表示部８１は、Ｘ線断層撮影の条件をオペレータが指定するための表示画像、撮影領域又は関心断層をオペレータが指定するため表示画像、及び、画像処理部８０ｃが生成したＸ線断層画像などを表示する。
操作部８２は、キーボードやマウスなどの各種入力用デバイスで構成されている。一例として、操作部８２は、オペレータが撮影領域を指定する際に操作される。なお、表示部８１をタッチパネルで構成することによって、表示部８１が操作部８２の機能の一部又は全部を兼ね備えてもよい。また、撮影領域の指定及び関心断層の指定は、撮影制御部６０に接続された操作部６２を介して行われてもよい。
【００７０】
このように構成された情報処理部８において、オペレータは、操作部８２を介して情報処理制御部８０に対して各種指令を入力できる。
情報処理部８は、画像処理部８０ｃによって、撮影部２で取得された投影データを加工して、ボクセルで表現される三次元データ（ボリュームデータ）を再構成する。情報処理部８は、例えば、三次元データ中に特定の面を設定し、その特定の面の断層面画像を再構できる。
【００７１】
（４）Ｘ線撮影装置の動作フロー
図１０を用いて、歯科用Ｘ線撮影装置１の制御動作を説明する。図１０は、Ｘ線撮影装置の制御フローチャートである。なお、特に断らない限り、以下において説明する歯科用Ｘ線撮影装置１の動作は、主に、情報処理制御部８０及び撮影制御部６０の制御下で行われる。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。
なお、各装置の動作は、制御部から各装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。
【００７２】
ステップＳ１では、撮影モードの選択操作の受付が行われる。具体的には、情報処理制御部８０が撮影モードを設定する。例えば、表示部８１に撮影モード選択画面が表示され、この画面を介したオペレータによる操作部８２を用いた操作入力に基づき、撮影部２の撮影モードが設定される。
ステップＳ２では、垂直移動断層撮影の選択であるか否かが判断される。ＹｅｓであればプロセスはステップＳ３に移行し、ＮｏであればプロセスはステップＳ１０に移行する。
【００７３】
ステップＳ３では、撮影部位の受付が行われる。具体的には、撮影領域設定部８０ａが、撮影部位つまり撮影対象領域が歯列弓のうちのいずれの領域であるか指定する設定操作を受け付ける。さらに具体的に、上顎又は下顎、及び、歯の指定（撮影領域設定画面を介した撮影対象の歯の指定、又は、領域画面各歯に割り当てられた番号の指定等）が行われる。
【００７４】
ステップＳ４では、旋回アーム３０の位置調整が行われる。具体的には、旋回アーム３０の水平方向の二次元位置が調整される。本実施形態では、操作部６２を通して撮影対象領域ＯＬが左顎と右顎の一方に設定されたときに、旋回アーム駆動部３０Ｋが旋回アーム３０を駆動して、Ｘ線発生器１０から発生したＸ線細隙ビームＢが左顎と右顎の他方から入射して撮影対象領域ＯＬを透過してＸ線検出器２０で受光されるように、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０の位置設定を行う。さらに具体的には、旋回軸水平駆動機構３４が旋回軸３１の位置を定め、旋回駆動機構３７が旋回アーム３０の旋回の角度を定めて、Ｘ線細隙ビームＢが左顎と右顎の他方から入射して撮影対象領域ＯＬを透過するようにＸ線発生器１０とＸ線検出器２０の配置を行う。
ステップＳ５では、Ｘ線発生器１０及びＸ線検出器２０の位置調整が行われる。具体的には、撮像部昇降機構５によって、Ｘ線発生器１０及びＸ線検出器２０の高さ調整が行われる。また、被写体保持部４２Ｈの高さ調整が必要に応じて行われる。
【００７５】
ステップＳ６では、ビーム成形機構２２の調整によるＸ線細隙ビームＢの調整が行われる。これにより、Ｘ線細隙ビームＢの照射範囲や照射方向、Ｘ線細隙ビームＢの高さが調整される。
ステップＳ７では、撮影部２は、垂直移動断層撮影を実行する。具体的には、撮影対象領域ＯＬに対するＸ線細隙ビームＢの照射位置及び角度が変更されていくように、撮像部昇降機構５がＸ線発生器１０を歯列の並ぶ方向と交差する方向に昇降させ、それと同時に、ビーム成形機構２２がＸ線細隙ビームＢの角度を変更する。このようにして、撮影部２が撮影対象領域ＯＬの断層撮影を行う。
【００７６】
ステップＳ８では、垂直移動断層撮影終了が報知される。報知手段は、スピーカによる音の発生、ランプの点灯などである。
ステップＳ９では、他の撮影モードの選択を行うか否かが判断される。Ｙｅｓの場合はプロセスはステップＳ１に戻り、Ｎｏの場合はプロセスは終了する。
ステップＳ１０では、他の撮影モード（パノラマＸ線撮影モード、ＣＴ撮影モード）の処理が実行される。
【００７７】
図１１〜図１３を用いて、垂直移動断層撮影を詳細に説明する。この動作は、前述の図１０のステップＳ７に対応する。図１１は、第１実施形態の撮影動作を示す模式図である。図１２は、図１１の部分拡大図である。図１３は、第１実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャートである。
この実施形態では、図１２に示すように、被写体Ｍ１である被検者は上下の歯を噛んだ状態で閉口しており、撮影対象領域ＯＬは左顎と右顎の一方の上下の歯である。そして、撮像部昇降機構５がＸ線発生器１０の昇降を行って撮影対象領域へのＸ線細隙ビームＢの照射が行われる間、Ｘ線細隙ビームＢは、左顎と右顎の他方に位置する上顎の歯よりも上の領域又は下顎の歯よりも下の領域から入射して撮影対象領域ＯＬを透過する軌道上を移動する。
【００７８】
詳細に説明すれば、Ｘ線検出器２０は細隙なＸ線検出面２０ａを備えるＸ線センサであり、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０は、それぞれ垂直面内の移動をして撮像する。具体的には、Ｘ線検出器２０は、Ｘ線検出器案内部４６にガイドされて昇降する。
この実施形態では、Ｘ線検出器２０のＸ線検出面２０ａがＸ線細隙ビームＢを検出するのに最低限の縦幅であるので、コストを低く抑えられる。
【００７９】
図１３のステップＳ１１では、旋回アーム３０の下降が開始され、さらにＸ線発生器１０のＸ線照射が開始される。図１１及び図１２に示すように、平面断層撮影の間、上部フレーム４１を位置ＬＦ１から位置ＬＦ３まで降下させることにより、Ｘ線発生器１０を位置ＬＧ１から位置ＬＧ３まで降下させる。
ステップＳ１２では、Ｘ線検出器２０の上昇が開始される。なお、ステップＳ１１とステップＳ１２の順序は特に限定されない。平面断層撮影の間、Ｘ線検出器２０は、Ｘ線検出部３０Ｄ内で位置ＬＤ１から位置ＬＤ３まで上昇する。また、ビーム成形機構２２はＸ線の通過を許容するＸ線開口２２６を形成し、Ｘ線開口２２６の位置をＸ線発生器１０に対して上昇させることで、Ｘ線細隙ビームＢを上昇するＸ線検出器２０に追従させる。この総合運動により、撮影対象領域ＯＬの断層撮影ができる。
【００８０】
ステップＳ１３では、Ｘ線検出器２０の検出データが撮影制御部６０によって読み込まれ、記憶部６４に保存されていく。
なお、平面断層撮影の間、撮像部昇降機構５（図４参照）によって旋回アーム３０を昇降させるのと同期して被写体保持部昇降部４４（図４参照）によって被写体Ｍ１を旋回アーム３０の昇降方向と反対方向に昇降させる。これにより、被写体固定部４２３の高さを一定に保ちながら、旋回アーム３０を被写体固定部４２３に対して相対的に昇降させることができる。なお、煩雑さを避けるため、位置ＬＧ２のタイミングの撮影部２はＸ線検出器２０のみを記載している。被写体固定部４２３の高さが一定に保たれるので、被写体Ｍ１は断層撮影中に姿勢が安定している。
ステップＳ１４では、旋回アーム３０の下降が停止され、さらにＸ線発生器１０のＸ線照射が停止される。
【００８１】
ステップＳ１５では、Ｘ線検出器２０の上昇が停止される。なお、ステップＳ１４とステップＳ１５の順序は特に限定されない。
本実施形態では、上述のように、横に広がったＸ線細隙ビームＢを照射するＸ線発生器１０を昇降させることで歯の平面断層撮影を行う。これにより、目標とする歯の反対側の歯を避けながらＸ線を目標とする歯に照射することが容易になる。その結果、不要な陰影が無い優れた平面断層画像が得られる。具体的には、本実施形態では、撮影対象領域は上顎の歯及び下顎の歯であり、Ｘ線細隙ビームＢが、撮影対象領域の左右反対側の下顎の歯よりも下の領域を透過する軌道上を移動する。
別の例として、撮影対象領域は上顎の歯及び下顎の歯の一方であってよい。さらに別の例として、Ｘ線細隙ビームＢは、上顎の歯よりも上の領域を透過する軌道上を移動してもよい。
【００８２】
上記実施形態では、より詳細に説明すれば、撮影対象領域にある歯以外の歯の写り込みを避けるため、顎骨中の歯の無い箇所が透過集中領域ＴＲとして設定されている。「透過集中領域」とは、異なる角度で照射される複数のＸ線細隙ビームＢが最も交差集中する点である。具体的には、透過集中領域ＴＲは、撮影対象領域の左右反対側の下顎の歯よりも下の領域である。そして、Ｘ線細隙ビームＢは、透過集中領域ＴＲを透過しながら撮影対象領域ＯＬを照射する。
なお、本実施形態とは異なる撮影法である擬似口内法撮影では、撮影領域（擬似口内法撮影領域）の全部を含むように照射範囲が規制されたＸ線コーンビームが形成される。したがって、撮影対象領域にある歯以外の他の歯の映り込みを避けることが難しい。
【００８３】
なお、Ｘ線発生器とＸ線検出器は平行に互いに反対側に移動すればよいので、第１実施形態の変形例として、Ｘ線発生器１０が上昇して、Ｘ線検出器２０が下降してもよい。
なお、Ｘ線検出器の移動機構は限定されておらず、第１実施形態の変形例として、Ｘ線検出器をＸ線検出部筐体に固定し（筐体の内外を問わない）、Ｘ線検出部筐体を上部フレームに固定したＸ線検出器案内部に案内されて昇降するようにしてもよい。
【００８４】
図１４及び図１５を用いて、第１実施形態の変形例を説明する。図１４は、第１実施形態の第１変形例の撮影動作を示す模式図である。図１５は、図１４の部分拡大図である。
この実施形態では、図１５に示すように、被写体Ｍ１は、上下の歯の間に隙間が確保された開口状態である。撮影対象領域ＯＬは、左顎と右顎の一方の上下の歯である。撮像部昇降機構５（図４参照）がＸ線発生器１０の昇降を行うことで、撮影対象領域ＯＬへのＸ線細隙ビームＢの照射が行われる。その間、Ｘ線細隙ビームＢが、被写体Ｍ１の左顎と右顎の他方に（Ｘ線発生器１０側に）位置する上顎の歯と下顎の歯の隙間から入射して、撮影対象領域ＯＬを透過する軌道上を移動する。
【００８５】
この実施形態では、透過集中領域ＴＲが、開口させた被写体Ｍ１の上顎の歯と下顎の歯の間（空間）に設定されている。したがって、Ｘ線細隙ビームＢが撮影対象領域以外の顎の歯を外れて撮影対象領域に照射される。したがって、撮影能が高い平面断層画像が得られる。
なお、この実施形態では、Ｘ線像としてほとんど写らないＸ線透過部材をバイト部材として被写体Ｍ１に噛ませて開口させた状態を維持することが好ましい。
【００８６】
上記変形例では、第１の利点として、写りこむ要素が少ない。
上記変形例では、第２の利点として、Ｘ線発生器１０の変位（位置ＬＧ１Ａ→位置ＬＧ３Ａ）とＸ線検出器２０の変位（位置ＬＤ１Ａ→位置ＬＤ３Ａ）の昇降範囲の上端及び下端とを互いに一致できる。この結果、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０を収容する各筐体の縦の長さを、図示のものよりさらに短くできる。
【００８７】
歯科用Ｘ線撮影装置１は、パノラマ撮影が可能である。具体的には、ビーム成形機構２２の遮蔽部がＸ線発生器１０で発生するＸ線を垂直方向に縦長の細隙ビームになるように規制することで縦長Ｘ線細隙ビームを形成し、それを用いてパノラマ撮影を行う。
上記の構成によって、歯科用Ｘ線撮影装置１では、上記の平面断層撮影機能とパノラマＸ線撮影機能（パノラマＣＴ撮影機能も含む）を１台の装置で実現しているので、防Ｘ線室７０内のスペースが狭くならない。
歯科用Ｘ線撮影装置１は、ＣＴ撮影が可能である。具体的には、ビーム成形機構２２の遮蔽部がＸ線発生器で発生するＸ線を水平方向と垂直方向に広がりを有する錘状ビームになるように規制してＸ線コーンビームを形成し、Ｘ線コーンビームによってＣＴ撮影を行う。
上記の構成によって、歯科用Ｘ線撮影装置１では、上記の平面断層撮影機能とＣＴ撮影機能を１台の装置で実現しているので、防Ｘ線室７０内のスペースが狭くならない。
【００８８】
２．第２実施形態
第１実施形態ではＸ線検出器は水平方向に一次元の検出素子配置であり平面断層撮影中にはＸ線検出器は昇降し続けていたが、Ｘ線検出器の構造及び動作は特に限定されない。例えば、Ｘ線検出器のＸ線検出面の水平方向と垂直方向に二次元の広がりを持たせることで、Ｘ線検出器の昇降距離を短縮してもよい。
図１６及び図１７を用いて、そのような例として、Ｘ線検出器の構造及び動作の変形例としての第２実施形態を説明する。第２実施形態ではＸ線検出面の垂直方向長さが長く設定されているので、Ｘ線検出器の昇降は不要になっている。図１６は、第２実施形態の撮影動作を示す模式図である。図１７は、第２実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャートである。なお、下記の実施形態の基本構造及び基本動作は第１実施形態と同じであるので、異なる部分を中心に説明する。
Ｘ線検出器２０Ａは、水平方向と垂直方向に二次元の広がりを有するＸ線検出面２０ａを有している。具体的には、Ｘ線検出器２０ＡのＸ線検出面２０ａは半導体撮像素子を縦方向及び横方向に二次元に平面状に配列することによって構成されている。
Ｘ線検出器２０ＡはＸ線検出部３０Ｄに固定されている。つまり、Ｘ線検出器案内部が省略されている。
【００８９】
図１７のステップＳ１１では、旋回アーム３０の下降が開始され、さらにＸ線発生器１０のＸ線照射が開始される。図１６に示すように、平面断層撮影の間、上部フレーム４１を位置ＬＦ１から位置ＬＦ３まで降下させることにより、Ｘ線発生器１０を位置ＬＧ１から位置ＬＧ３まで降下させる。
平面断層撮影の間、ビーム成形機構２２が開口の位置をＸ線発生器１０に対してＸ線発生器１０の昇降の進行方向と反対方向に昇降させるので、Ｘ線検出面２０ａにおいてＸ線細隙ビームＢが受光される位置が、Ｘ線発生器１０の昇降の進行方向と反対方向に変位していく。
ステップＳ１３では、Ｘ線検出器２０Ａの検出データが撮影制御部６０によって読み込まれ、記憶部６４に保存されていく。
【００９０】
ステップＳ１４では、旋回アーム３０の下降が停止され、さらにＸ線発生器１０のＸ線照射が停止される。
この実施形態では、Ｘ線検出器２０の昇降動作及び昇降構造が不要なので、装置の構造及び制御が簡単になる。
【００９１】
３．第３実施形態
Ｘ線検出器のＸ線検出面に水平方向と垂直方向に二次元の広がりを持たせることで、Ｘ線検出器の昇降距離を短縮する場合において、第２実施形態ではＸ線検出器は静止していたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、Ｘ線検出器の縦方向長さを適切に設定することで、Ｘ線検出器は移動するが、第１実施形態に比べて移動量を短くするようにしてもよい。
図１８を用いて、そのような例として、Ｘ線検出器の構造及び動作の変形例としての第３実施形態を説明する。図１８は、第３実施形態の撮影動作を示す模式図である。
【００９２】
Ｘ線検出器２０Ｂの検出領域は、図１８に示すように、第１実施形態の図１１のＸ線検出器２０の検出領域よりも高さ方向に長いが、第２実施形態の図１６のＸ線検出器２０Ａの検出領域よりも高さ方向に短い。そして、平面断層撮影の間、Ｘ線検出器２０ＢはＸ線発生器１０の昇降の進行方向と反対方向に断続的に変位させられる。
Ｘ線検出器２０Ｂの位置ＬＤ１Ｂ→位置ＬＤ３Ｂまでの移動の間、被照射領域は、Ｘ線検出面２０ａの下端から上端まで変位していく。このため、Ｘ線検出器２０Ｂの移動ストロークは、第１実施形態のＸ線検出器２０の移動ストローク（図１１参照）よりも短い。
【００９３】
４．第４実施形態
Ｘ線検出器のＸ線検出面に水平方向と垂直方向に二次元の広がりを持たせることで、Ｘ線検出器の昇降距離を短縮する場合において、第２実施形態ではＸ線検出器は静止しており、第３実施形態ではＸ線検出器は移動を続けていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、Ｘ線検出器の縦方向長さを適切に設定することで、Ｘ線検出器が静止と移動の両方を行うようにしてもよい。
図１９を用いて、そのような第４実施形態を説明する。図１９は、第４実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャートである。
図１９のステップＳ１１では、旋回アーム３０の下降が開始され、さらにＸ線発生器１０のＸ線照射が開始される。
【００９４】
ステップＳ１３では、Ｘ線検出器２０の検出データが撮影制御部６０によって読み込まれ、記憶部６４に保存されていく。
ステップＳ１６では、撮影が終了したか否かが判断される。ＹｅｓであればプロセスはステップＳ１４に移行し、ＮｏであればプロセスはステップＳ１７に移行する。
【００９５】
ステップＳ１７では、Ｘ線検出器２０の上昇が必要か否かが判断される。ＹｅｓであればプロセスはステップＳ１８に移行し、ＮｏであればプロセスはステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１８では、Ｘ線検出器２０の上昇が行われる。平面断層撮影の間、ビーム成形機構２２はＸ線の通過を許容するＸ線開口をＸ線発生器１０に対して上昇させ、Ｘ線細隙ビームＢが上昇するＸ線検出器２０を追従するようにＸ線細隙ビームＢの照射方向を規制する。この総合運動により、撮影対象領域ＯＬの断層撮影ができる。
ステップＳ１４では、旋回アーム３０の下降が停止され、さらにＸ線発生器１０のＸ線照射が停止される。
【００９６】
図２０Ａ及び図２０Ｂを用いて、第４実施形態の第１変形例を説明する。図２０Ａ及び図２０Ｂは、第４実施形態のＸ線検出器による検出動作の第１変形例を示す模式図である。
この第１変形例では、上下方向のＸ線走査について、Ｘ線検出器を静止させたままでＸ線検出器の下端から上端までＸ線走査を行い、Ｘ線走査がＸ線検出器の上端を超えそうになれば、Ｘ線検出器が上側に移動を開始する。それ以降は、Ｘ線検出器は上端でＸ線を照射され続ける。以下、具体的に説明する。
図２０Ａに示すように、Ｘ線検出器２０Ｂは、スタートの位置ＬＤ１ＢＳで静止させられながら、下端から上端までＸ線細隙ビームＢを走査される。そして、Ｘ線細隙ビームＢがＸ線検出器２０Ｂの上端に到達すると、図２０Ｂに示すように、Ｘ線検出器２０Ｂは上昇を開始する。それ以降は、Ｘ線検出器２０Ｂは、上端でＸ線細隙ビームＢを照射されつつ、エンドの位置ＬＤ３ＢＥまで進む。
Ｘ線検出器２０Ｂがスタート位置ＬＤ１ＢＳで静止しつつ下端から上端まで走査されている間、Ｘ線検出器２０Ｂの検出面において、受光する領域だけ読み出す、もしくは受光する領域に加え、受光領域の上下に少しの拡がりを持たせた領域を読み出すようにすることで、読み出しの負担・時間を軽減するようにしてもよい。
【００９７】
図２１Ａ及び図２１Ｂを用いて、第４実施形態の第２変形例を説明する。図２１Ａ及び図２１Ｂは、第４実施形態のＸ線検出器による検出動作の第２変形例を示す模式図である。
この第２変形例では、上下方向のＸ線走査について、Ｘ線検出器が下端でＸ線を照射されながら上側に移動を続ける。そして、Ｘ線検出器は、静止してもそれ以降のＸ線を照射されることができる位置まで移動すれば、その位置で静止する。それ以降は、Ｘ線検出器は下端から上端までＸ線走査される。以下、具体的に説明する。
図２１Ａに示すように、Ｘ線検出器２０Ｂは、下端にＸ線細隙ビームＢに照射され続けながら、スタートの位置ＬＤ１ＢＳから上昇する。そして、静止してもそれ以降のＸ線を照射されることができる位置であるエンドの位置ＬＤ３ＢＥまで来たら静止する。それ以降は、Ｘ線検出器２０Ｂは、エンドの位置ＬＤ３ＢＥで静止したまま、下端から上端までＸ線細隙ビームＢを走査される。
Ｘ線検出器２０Ｂがエンドの位置ＬＤ３ＢＥで静止しつつ下端から上端まで走査されている間、Ｘ線検出器２０Ｂの検出面において、受光する領域だけ読み出す、もしくは受光する領域に加え、受光領域の上下に少しの拡がりを持たせた領域を読み出すようにすることで、読み出しの負担・時間を軽減するようにしてもよい。
【００９８】
５．第５実施形態
第１〜第４実施形態では透過集中領域は１点であって撮影回数は１回であったが、１箇所の撮影対象領域ＯＬを平面断層撮影する際に透過集中領域を毎回変更して複数回撮影してもよい。
図２２〜図２４を用いて、上記の例として第５実施形態を説明する。図２２及び図２３は、第５実施形態の撮影動作を示す模式図である。図２４は、第５実施形態の垂直移動断層撮影のフローチャートである。
【００９９】
本実施形態では、撮影対象領域は、下顎の歯のＯＬ１と上顎の歯のＯＬ２である。そして、平面断層撮影は２回に分けて行われる。
図２４のステップＳ２１では、下顎側部分撮影が実行される。
図２２に示すように、透過集中領域ＴＲ１が、Ｘ線発生器１０側の下顎の下方に設定される。そして、上部フレーム４１の変位（位置ＬＦ１Ｃ→位置ＬＦ２Ｃ）に伴うＸ線発生器１０の変位（位置ＬＧ１Ｃ→位置ＬＧ２Ｃ）とＸ線検出器２０の変位（位置ＬＤ１Ｃ→位置ＬＤ２Ｃ）の間に、撮影対象領域ＯＬ１が撮影される。
【０１００】
図２４のステップＳ２２では、上顎側部分撮影が実行される。
図２３に示すように、透過集中領域ＴＲ２が、Ｘ線発生器１０側の上顎の情報に設定される。Ｘ線発生器１０及びＸ線検出器２０は２回目の撮影の初期位置に移動させられる。そして、上部フレーム４１の変位（位置ＬＦ３Ｃ→位置ＬＦ４Ｃ）に伴うＸ線発生器１０の変位（位置ＬＧ３Ｃ→位置ＬＧ４Ｃ）とＸ線検出器２０の変位（位置ＬＤ３Ｃ→位置ＬＤ４Ｃ）の間に、撮影対象領域ＯＬ２が撮影される。
下顎の歯の撮像データと上顎の歯の撮像データは合成して上下顎の撮像データとする。
【０１０１】
６．第６実施形態
第１〜第５実施形態ではビーム角度変更機構はコリメータであったが、ビーム角度変更機構は他の機構であってもよい。
図２５を用いて、ビーム角度変更機構の他の例として第６実施形態を説明する。図２５は、第６実施形態のビーム成形機構を示す図である。
この実施形態では、Ｘ線発生器１０Ａが撮像部昇降機構によって昇降する際、Ｘ線検出器２０に向けてＸ線細隙ビームＢを照射するように、ビーム成形機構２２ＡがＸ線発生器１０Ａを旋回アーム３０に対して回動させる。
【０１０２】
ハウジング１１Ａは例えば旋回アーム（図示せず）に固定された状態を維持する。Ｘ線発生器１０Ａには、コリメータ２３が中空のブロック１０２を介して固定されている。コリメータ２３は、Ｘ線細隙ビームＢを形成可能である。
ビーム成形機構２２Ａは、ハウジング１１Ａ内で、Ｘ線発生器１０Ａとコリメータ２３とを一体的に回動させる機構である。
【０１０３】
以下、ビーム成形機構２２Ａの構成を説明する。
ハウジング１１Ａの上面部を構成する支持部材９９からＸ線発生器１０Ａに延びる基部１０１は、梁部１０１ａを垂下させ、その先端に回転軸１０１ｂを設けている。頂部には回転軸１０１ｂが貫通する軸受１０３が固定され、軸受１０３は回転軸１０１ｂ周りに回動可能となっている。
基部１０１には円弧の中心が回転軸１０１ｂの軸心と一致するような円弧状のラック１０１ｄが設けられ、Ｘ線発生器１０の頂部にはモータ１０５が固定されて、モータ１０５の回転軸にはラック１０１ｄと噛み合うピニオン１０６が固定されている。
【０１０４】
このような構造によれば、モータ１０５を回転駆動すれば、ラック１０１ｄ上をモータ１０５に固定されているピニオン１０６が回転しながら移動するので、その移動に伴ってＸ線発生器１０Ａは軸受１０３に上端が支持された状態でも軸受１０３の回転軸１０１ｂを中心にして回動する。
したがって、Ｘ線細隙ビームＢを被写体に向けて照射しながら、Ｘ線発生器１０の回動に伴ってコリメータ２３も図示の低位置ＲＬから高位置ＲＨに、又はその逆に変位する。このようにして、コリメータ２３に規制されたＸ線細隙ビームＢの照射角度及び照射位置が変位される。
【０１０５】
７．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（ａ）第１〜第６実施形態ではＸ線発生器の昇降は旋回アームの昇降によって行われていたが、旋回アームを昇降させずに、Ｘ線発生器を旋回アーム内で旋回アームに対して昇降させてもよい。その場合、コリメータの開口を昇降させることで、Ｘ線細隙ビームの照射角度を変更できる。
（ｂ）上記のＸ線発生部（Ｘ線発生器及びビーム成形機構）のバリエーションとＸ線検出部（Ｘ線検出器及びその支持構造）のバリエーションはいずれも組み合せも可能である。（ｃ）なお、上記のＸ線撮影装置では、被写体が立位で撮影する構成のＸ線撮影装置について説明したが、被写体が水平に寝た状態で撮影する構成のＸ線撮影装置についても適用可能である。従って、被写体が水平に寝た状態で撮影する構成のＸ線撮影装置については「撮像部の昇降」とは、上下方向ではなく、水平方向に撮像部が移動することを含む。上下方向の場合とは被写体が立位の場合の構成であり被写体の頭部が直立した場合であり、水平方向の場合とは被写体の頭部が水平に寝た場合である。いずれの場合も、頭部の頭頂と頚部を結ぶ生体の軸を頭部の体軸とすれば、撮像部昇降機構は、撮像部を頭部の体軸と平行な方向に駆動することになる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、歯科用Ｘ線撮影装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１        ：歯科用Ｘ線撮影装置
２        ：撮影部
３        ：撮像機構
４        ：軸方向変位機構
５        ：撮像部昇降機構
８        ：情報処理部
１０      ：Ｘ線発生器
１１      ：ハウジング
２０      ：Ｘ線検出器
２０ａ    ：Ｘ線検出面
２２      ：ビーム成形機構
３０      ：旋回アーム
３０Ｄ    ：Ｘ線検出部
３０Ｇ    ：Ｘ線発生部
３０Ｋ    ：旋回アーム駆動部
３０Ｒ    ：旋回部
３１      ：旋回軸
３４      ：旋回軸水平駆動機構
３６      ：駆動用モータ
３７      ：旋回駆動機構
４０      ：旋回アーム昇降部
４１      ：上部フレーム
４２      ：下部フレーム
４２Ｈ    ：被写体保持部
４３      ：軸方向変更機構
４４      ：被写体保持部昇降部
４５      ：Ｘ線検出器駆動部
４６      ：Ｘ線検出器案内部
５０      ：支柱
６０      ：撮影制御部
６１      ：表示部
６２      ：操作部
７０      ：防Ｘ線室
８０      ：情報処理制御部
８１      ：表示部
８２      ：操作部
Ｂ        ：Ｘ線細隙ビーム
Ｍ１      ：被写体
ＭＨ      ：頭部
ＯＬ      ：撮影対象領域
ＴＲ      ：透過集中領域
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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