(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体である歯列にＸ線を照射するＸ線源と、被写体である歯列を透過したＸ線を検知する照射野を備えたＸ線検知手段とを有し、前記被写体である歯列のパノラマ断層像を得る歯科用パノラマ断層撮影装置であって、
前記Ｘ線検知手段の照射野に対応して配置されるとともに、前記照射野の長手方向に複数個に分割された画素群を有する受光手段と、
この受光手段の画素群の電荷の転送速度を別々に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする歯科用パノラマ断層撮影装置。
【請求項２】
前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたことを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
【請求項３】
被写体である前歯部の位置、歯軸の傾き等を、被写体側方に設けたテレビカメラにより得られる画像を処理することにより求め、この情報を使用して前記受光手段の各画素群の電荷の転送速度を制御することを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
【請求項４】
被写体である前歯部に光ビームを照射する手段と、その光ビームの方向又は形を調整する調整手段とを有し、その調整手段に設けたセンサーにより前記前歯部の位置、歯軸の傾き等を求めて、その情報を使用して前記受光手段の各画素群の電荷の転送速度を制御することを特徴とする請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科用パノラマ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来提案されている歯科用パノラマＸ線装置においては、Ｘ線の感知部分に、Ｘ線源からのＸ線の照射野とほぼ同じサイズの電気的センサーであるＣＣＤセンサーを使用するか、又はコスト的に安価な小さいサイズのＣＣＤセンサーを複数使用し、これらのＣＣＤセンサーを恰も一つのセンサーのように同一のタイミングでコントロールしている。これは、Ｘ線フィルムによる断層撮影方法を電気的センサを使用した場合にも当てはめているからである。
【０００３】
即ち、Ｘ線フィルムによる断層撮影方法の場合には、フィルムの送り速度を変化させ、任意の断層像を得ている訳だが、言い換えるとフィルムの長手方向に移動する速度は変化させるものの、フィルムの短手方向に移動する速度は変化させていない。つまり、フィルムの短手方向の上端、下端は同一の速度で送られている。
【０００４】
この結果、図９に示すように、Ｘ線フィルムによる断層撮影方法により得られる断層平面５１を任意に変化させることができるが、断層領域５０は断層平面５１を上下に並行移動させた形状でしかない。
【０００５】
従来の電気的手段による歯科用パノラマＸ線装置の場合も、フィルムの送り運動に相当する動きをＣＣＤの画素に充電される電荷の送り運動として忠実に再現したものであるから、やはり断層領域は断層平面を単に平行移動させた形状でしかない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来の歯科用パノラマＸ線装置においては、歯牙列のように複雑な形状をした被写体に関しては断層平面５１の断層幅を広くして、極力歯牙列全体が断層領域に入るようにするしかなかった。しかし、この場合には断層平面５１の断層幅を広くするにも限界があり、図１０に示すように、特に前歯部６０は３乃至６ｍｍ程度の断層幅ｔしか得られない。
【０００７】
従って、歯根部６１に較べて歯冠部６２が前方に傾斜している前歯部６０は、図１０に示すように、歯牙全体を断層領域に入れることはできなかった。
【０００８】
また、電気的センサーを使用する歯科用パノラマＸ線装置では、図１１に示すように、幾通りかの断層平面５１を少しづつずらした断層領域５０ａ乃至５０ｃを得て、それらを合成して充分に大きな断層領域を得る試みがある。しかし、この場合、幾通りかの断層領域５０ａ乃至５０ｃを得るのに時間がかかるし、大きな断層領域の断層像を記憶するために必要とする電気的メモリー容量も大きくなるという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複雑な形状をした歯牙列全体に合った断層領域を設定することができ、必要な画像形成時間も短く、さらに必要とするメモリー容量も少なくてすむ歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、被写体である歯列にＸ線を照射するＸ線源と、被写体である歯列を透過したＸ線を検知する照射野を備えたＸ線検知手段とを有し、前記被写体である歯列のパノラマ断層像を得る歯科用パノラマ断層撮影装置であって、前記Ｘ線検知手段の照射野に対応して配置されるとともに、前記照射野の長手方向に複数個に分割された画素群を有する受光手段と、この受光手段の画素群の電荷の転送速度を別々に制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、被写体である前歯部の位置、歯軸の傾き等を、被写体側方に設けたテレビカメラにより得られる画像を処理することにより求め、この情報を使用して前記受光手段の各画素群の電荷の転送速度を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の歯科用パノラマ断層撮影装置において、被写体である前歯部に光ビームを照射する手段と、その光ビームの方向又は形を調整する調整手段とを有し、その調整手段に設けたセンサーにより前記前歯部の位置、歯軸の傾き等を求めて、その情報を使用して前記受光手段の各画素群の電荷の転送速度を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
以下、本発明についてさらに詳述する。
本発明は、始めから必要とする断層領域のみを得る歯科用パノラマ断層撮影装置を提供するものである。即ち、前記照射野の長手方向に配置された複数のＣＣＤ又は画素群は別々の電荷の転送速度で制御される。従って、図１に示すように、複数のＣＣＤ又は画素群のうち例えば３個のＣＣＤによる断層平面を設定し、３個のＣＣＤによる断層平面に基づく３個の断層領域１、２、３をほぼ被写体である歯牙４と同じ形状にすることができ、歯牙４全体を断層領域１、２、３に入れることが可能となり、これにより、必要な画像形成時間も短く、さらに必要とするメモリー容量も少なくてすむ。
【００１５】
この場合、受光手段として使用するＣＣＤは、個別のものを複数個使用することも可能であるし、一つのシリコン基板上に別々に制御できる画素群を複数持ったＣＣＤを使用することも可能である。
【００１６】
また、図２に示すように照射野の長手方向と直交する方向に相当するＣＣＤ１０の画素の一列分を一群として、順次画素群１１、１２、１３とし、電荷の転送速度を各列ごとに制御すれば、図３に示すように、歯牙４の形状に応じてよりきめ細かく断層領域１５を設定できる。
【００１７】
もちろん、下顎端や上顎端を撮影るためのＣＣＤ１０上の画素はそれほど細かく断層領域を設定する必要が無いので、図２に示すように、別の一群の画素群１４として扱ってもよい。
【００１８】
図４に示すように、受光手段として独立したＣＣＤ１０ａ、１０ｂを使用する場合には、ＣＣＤ１０ａ、１０ｂ間の不感部１６を補完するためのつなぎ部分の横に別のＣＣＤ１０ｃを配置するようにすればよい。尚、図４において、１０ａ1、１０ｂ1、１０ｃ1は、ＣＣＤ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの有効面である。
【００１９】
また、不感部１６を設けないようにする為に、図５に示すように、Ｘ線検知手段としてのシンチレータ１７で光に変換された画像信号を光ファイバー、即ち、３個のテーパファイバー１８ａ、１８ｂ、１８ｃを用いて２個のＣＣＤ１０ｄ、１０ｅの各画素に導くことも可能である。
【００２０】
即ち、テーパーファイバー１８ａ、１８ｂを使用して、照射野上で離れている部分でも同一の断層平面が必要な部分については同一のＣＣＤ１０ｄを使用することができる。この際には得られた画像はコンピュータ上で再構成される。
【００２１】
さらに、被写体である前歯部の位置、歯軸の傾き等を、被写体側方に設けたテレビカメラにより得られる画像を処理することにより求め、この情報を使用して前記受光手段の各画素群の電荷の転送速度を制御したり、被写体である前歯部に光ビームを照射する手段と、その光ビームの方向又は形を調整する調整手段とを有し、その調整手段に設けたセンサーにより前記前歯部の位置、歯軸の傾き等を求めて、その情報をも使用して前記受光手段の各画素群の電荷の転送速度を制御したりすることも可能である。このようにすることにより、より前歯部の歯軸の傾きや位置に対応した画像形成が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図６、図７は、本発明の実施の形態のパノラマ断層撮影装置における画像構築法を説明したものである。図６、図７において、点Ｏを含むＳ−Ａ上の点のＸ線像はａ点に結像される。これをＸ線フィルムで検知し、記録する。この時ａ点に結像される像はＸ線源からＸ線フィルムまでのＳ−Ａ上のすべての点の情報が含まれている。尚、ＳはＸ線源の位置である。また、図６、図７において、他の一点をＭ点、Ｘ線源及びＸ線フィルムを支持するアームの回転中心をＲとする。
【００２４】
次に、アームが回転して図７に示すロの位置にくると、他の点Ｏを含むＳ´−Ａ´上のＸ線像はａ´点に生じる。
【００２５】
この時、アームの回転とともに移動するＸ線フィルム上の像がａ点からａ´点まで移動していれば、Ｏ点に対応するＸ線像はＸ線フィルム上のａ´点に記録される。一方、Ｍ点を含むＳ´−Ｂ´上の点のＸ線像は、ロのアームの位置でｂ´点に生じる。従って、Ｘ線フィルム上の像をａ点からａ´点に移動させた時に、Ｍ点のＸ線像はロのアームの位置の時にｂ´点に記録される。
【００２６】
以下順次アームを回転させながらＸ線フィルムを移動させることを繰り返せば、Ｏ点のＸ線像はＸ線フィルム上の任意のａ点に繰り返し記録される。これに対して、Ｍ点のＸ線像はＸ線フィルム上の各点に分散されて記録される。この為、充分な黒化度が得られない。このようにして、Ｏ点のＸ線像のみが強調され、Ｏ点の断層像が得られる。
【００２７】
Ｘ線フィルムの代わりにシンチレータ層を有したＣＣＤを使用する場合には、ａ点の画素にＸ線像に応じた電荷がチャージされる。ＣＣＤは情報の呼び出し時に各画素を構成するセルにチャージされた電荷を隣のセルに順に移し替え、最終端でアナログ／デジタル変換をかけてデジタル量として出力する。
【００２８】
ここで、図７に示すイのアーム位置でＸ線が照射されＳ−Ａ上の点のＸ線像がＣＣＤ上のａ点のセルに結像され、その強さに応じた電荷がチャージされる。その電荷の量をＱ１とすると、Ｑ１の電荷量は隣のセルに順次移送されるが、アームがロの位置にきたとき電源周波数の次のサイクルで再びＸ線が照射されると、Ｓ´−Ａ´上の点のＸ線像がａ´点のセルに結像される。
【００２９】
この時、最初にイのアーム位置で蓄えられた電荷量Ｑ１が、ａ´点のセルまで移動しているとＱ１の電荷に加えてＱ２の電荷がチャージされることになる。Ｑ２はＳ´−Ａ´上のすべての点の透過Ｘ線量に対応した電荷量である。この時、Ｏ点のＸ線像だけは２回分加算されることになる。
【００３０】
このようにして、ＣＣＤの画素の電荷の移送速度を適当にコントロールすることにより、Ｘ線フィルム上に、ある点のＸ線像が繰り返し結像されるのと同様に、ＣＣＤのセル上を移動するＯ点のＸ線像に応じた電荷量が繰り返しチャージされることにより、Ｏ点のＸ線像のみが強調され、Ｏ点の断層像が得られる。ここで、ａ点の電荷Ｑ１をロのアームの位置の時にｂ´点にまで移動させれば、Ｍ点を含むＳ´−Ｂ´上の点の透過Ｘ線量に対応した電荷がＱ１に加え合わせられる。以上のように画素を構成するセル中にチャージされた電荷を転送する速度を変化させることで、得られる断層像の位置を変えることができる。
【００３１】
図８に本実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置の全体構成を示す。
図８に示す歯科用パノラマ断層撮影装置は、後述する３個のＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃの画素群の電荷の転送速度をコントロールするコントロール回路２１と、画像構成用コンピューター２２と、画像モニター２４と、図示しないアームの回転速度のコントロール回路２５と、図示しないＸ線へッドの制御回路２６と、メモリを含むＣＰＵ２７と、撮影開始スイッチ２８と、Ｘ線を検知するシンチレーター層２９と、シンチレーター層２９から後述するＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃに光を導く光ファイバー３０ａ乃至３０ｃと、各々複数の画素群を備えたＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃとを具備している。
【００３２】
この歯科用パノラマ断層撮影装置において、患者の被写体である前歯の歯冠部が概ねＣＣＤ１２に画像を送る光ファイバーの位置に来るようにポジショニングされる。ポジショニングにはチンレストの高さをダイヤルにより機械的に動かすことにより行われる。この時、レーザーポインターや光ビーム等のポジショニングゲージを使用することができる。
【００３３】
さらに、詳細撮影モードの時には、被写体の横から見た前歯の歯軸の傾きに光ビームが沿う様に手動で調整してその調整機構に設けられたセンサーからの情報を入力しＣＰＵ１７のメモリに記憶させるか、又は、別途設けたＴＶカメラによる前歯部の画像情報を画像処理して、その前歯部の歯冠部の位置や歯軸の傾きから歯根部の位置等を推測して自動的にＣＰＵ１７のメモリに記憶させる。
【００３４】
次に、撮影開始スイッチ２８を押下すると、撮影開始スイッチ２８からの信号を受けたＣＰＵ２７により、Ｘ線へッドの制御回路２６へ電力供給信号を送り、Ｘ線ヘッドを駆動する。また、ＣＰＵ２７はアームの回転速度のコントロ−ル回路２５にスタート信号を送り、ＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃの転送速度のコントロール２１に転送速度コントロール信号を送る。
【００３５】
ＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃの転送コントロール信号は、アームの動きに同期して制御されるが、アームのスタート位置だけをリミットスイッチ等により検出し、この後は時間計側によりアームの現在位置を知り、それに応じてＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃの転送速度をコントロールする。もちろん、アームの現在位置をデコーダーで検出しても良いし、アームの回転用のパルスモーターヘのパルス数によりアーム位置を検出しても良い。
【００３６】
通常の撮影モードでは、各ＣＣＤ３１ａ乃至３１ｃは顎関節、臼歯部では同じ転送速度で制御され、犬歯、前歯部では歯根部の撮影を受け持つＣＣＤ３１ａ、３１ｃより歯冠部を受け持つＣＣＤ３１ｂの転送速度のほうが速く制御される。
【００３７】
詳細撮影モードでは、その速さの差の割合は先にＣＰＵ２７に記憶された歯軸の傾き量等の情報に基づく。歯軸の傾きがより大きい場合は、ＣＣＤ３１ｂの転送速度がより速い。この結果、断層領域はＣＣＤ３１ａ、３１ｃよりＣＣＤ３１ｂのほうが患者の顔面の前方向、つまりＸ線へッドより遠い側へ移動し、ＣＣＤ３１ａ、３１ｂ、３１ｃによって得られる断層領域の合成したものは歯根部から歯冠部までを含んだものとなる。
【００３８】
このような歯科用パノラマ断層撮影装置の動作により、歯列全体に合った断層領域を設定することが可能となり、これにより、必要な画像形成時間も短く、さらに必要とするメモリー容量を少なくすることがでできる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、被写体である歯列全体に合った断層領域を設定することが可能となり、これにより、必要な画像形成時間も短く、さらに必要とするメモリー容量も少なくてすむ歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、前記Ｘ線検知手段と、前記受光手段との間に光ファイバーを設けたので、Ｘ線検知手段の検知出力を受光手段に導く自由度が高まり、被写体である歯列のよりきめ細かい画像形成が可能な歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。。
【００４１】
請求項３及び請求項４記載の発明によれば、前歯部の歯冠部の位置や歯軸の傾きから歯根部の位置を推測してより正確に被写体である歯列の断層像を得ることができる歯科用パノラマ断層撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における歯列と断層領域との関係を示す説明図である。
【図２】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置におけるＣＣＤの画素群の説明図である。
【図３】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における前歯部の断層領域を示す図である。
【図４】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における３個のＣＣＤの配置を示す説明図である。
【図５】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置におけるシンチレータ、３個のテーパファイバー及び３個のＣＣＤの配置を示す斜視図である。
【図６】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図７】本発明の歯科用パノラマ断層撮影装置における画像構築法を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の歯科用パノラマ断層撮影装置を示すブロック図である。
【図９】従来のＸ線フィルムによる断層撮影方法により得られる断層平面、断層領域の説明図である。
【図１０】従来例における前歯部の断層領域の説明図である。
【図１１】従来例における幾通りかの断層平面を合成した断層領域を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  断層領域
２  断層領域
３  断層領域
４  歯列
１０  ＣＣＤ
１１  画素群
１２  画素群
１３  画素群
１７  シンチレータ
１８ａ  テーパファイバー
２１  コントロール回路
２２  画像構成用コンピューター
２４  画像モニター
２５  回転速度のコントロール回路
２６  Ｘ線へッドの制御回路
２７  ＣＰＵ
２８  撮影開始スイッチ
２９  シンチレーター層
３０ａ  光ファイバー
３１ａ  ＣＣＤ
【図１】
0003771341.tif 000002
【図２】
0003771341.tif 000003
【図３】
0003771341.tif 000004
【図４】
0003771341.tif 000005
【図５】
0003771341.tif 000006
【図６】
0003771341.tif 000007
【図７】
0003771341.tif 000008
【図８】
0003771341.tif 000009
【図９】
0003771341.tif 000010
【図１０】
0003771341.tif 000011
【図１１】
0003771341.tif 000012