特許第6363016号(P6363016)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6363016
(24)【登録日】2018年7月6日
(45)【発行日】2018年7月25日
(54)【発明の名称】X線撮影装置
(51)【国際特許分類】
   A61B 6/14 20060101AFI20180712BHJP
   A61B 6/00 20060101ALI20180712BHJP
【FI】
   A61B6/14 310
   A61B6/00 300X
【請求項の数】4
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2014-510252(P2014-510252)
(86)(22)【出願日】2012年5月10日
(65)【公表番号】特表2014-512933(P2014-512933A)
(43)【公表日】2014年5月29日
(86)【国際出願番号】KR2012003664
(87)【国際公開番号】WO2012153990
(87)【国際公開日】20121115
【審査請求日】2015年5月8日
【審判番号】不服2017-8230(P2017-8230/J1)
【審判請求日】2017年6月7日
(31)【優先権主張番号】10-2011-0044495
(32)【優先日】2011年5月12日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】513211674
【氏名又は名称】モルフェウス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】MORPHEUS CO.,LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】チェ、ヒュン−サン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジン−ス
(72)【発明者】
【氏名】ソン、ジョン−フン
【合議体】
【審判長】 伊藤 昌哉
【審判官】 信田 昌男
【審判官】 東松 修太郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2008−142400(JP,A)
【文献】 特開2004−229787(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61B 6/14
A61B 6/00
A61B 6/03
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
X線(X−Ray)を出射するX線発生器と、被検体に対するX線映像取得のために前記X線を検出するX線検出器と、前記X線発生器およびX線検出器が装着されるボディユニットとを含むX線撮影機と、
前記被検体の外観イメージを取得するために前記X線撮影機に備えられるスキャナとを含んで構成され、
前記ボディユニットは、前記X線発生器およびX線検出器の荷重を支持するベースボディと、前記ベースボディに備えられ、前記X線発生器およびX線検出器が設けられるサポートアーム(Support Arm)とを含み、
前記スキャナは、前記サポートアームによって支持され、
前記X線検出器は、前記サポートアームに着脱可能に装着され、
前記スキャナは、前記X線検出器の装着位置に着脱可能に設置可能である、X線撮影装置。
【請求項2】
前記スキャナは、
前記被検体の外観イメージを撮影するスキャナボディを含み
前記X線撮影装置は、
前記スキャナボディを前記X線撮影機に固定するカプラをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。
【請求項3】
前記カプラは、前記X線撮影機および前記スキャナボディのうちの少なくともいずれか1つに着脱可能に結合されることを特徴とする請求項2に記載のX線撮影装置。
【請求項4】
前記サポートアームは、前記被検体の周囲を回転可能であることを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、X線撮影装置に関するものであって、より詳細には、X線映像の取得と共に、被検体の外観イメージを取得できるように、X線撮影機および3次元スキャナを有するX線撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
放射線、特に、X線(X−ray;以下、X線と略称する)を用いた撮影技術は、今日の医療分野において人体内部の映像を取得するために利用される重要な技術の一つであって、前記X線を用いた映像撮影装置がX線撮影装置である。
【0003】
X線を用いた従来のX線撮影装置は、人体の内部臓器を撮影したり、歯の構造を撮影したり、頭蓋骨の映像を撮影するなど、人体の一部または全体を撮影するために多様な装置の形態で適用されている。
【0004】
前述した従来のX線撮影装置は、X線を発生させてこれを被写体に照射するX線発生器と、前記X線発生器から照射された後、光線経路上に位置した前記被写体に投射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器から検出された信号によって被写体の映像を出力する映像出力部とを含んで構成される。
【0005】
ここで、前記X線発生器と前記X線検出器は、互いに一定距離離隔した位置に配置され、前記X線発生器は、前記X線を発生させる構成としてX線光源を含んで構成される。
従来のX線撮影装置の一例として、歯科で用いられるX線撮影装置、すなわちデンタルCT(Dental CT)は、歯の映像および/または頭蓋骨の映像を撮影し、歯列の矯正や顎骨の矯正施術などの歯科的施術のためのX線映像を提供する。前述したデンタルCTによって撮影された歯の映像が図1Aに示されており、図1Bには頭蓋骨の映像が示されている。
【0006】
前記X線映像は、X線の吸収差によって、顔の皮膚組織は骨組織に比べて相対的に透明な輪郭を形成する。前記X線撮影装置は、前述した歯科分野だけでなく、美容整形外科分野などの多様な分野で用いられており、特に、歯科分野や美容整形外科分野では、前述したX線映像だけでなく、被検体、すなわち歯科矯正や美容整形のための被施術者の外観イメージ、例えば顔面イメージを必要とする。
【0007】
前述した被検体の外観イメージは、当該部位のX線映像と整合され、歯科矯正や美容整形の診断データとして用いられると同時に、被施術者に適した施術計画づくりおよび仮想美容整形や仮想矯正のシミュレーションのために用いられる。
【0008】
このような被検体の外観イメージをその部分(前記外観イメージに相当する部分)のX線映像に整合(Superimposition)する時、正確に整合されてはじめて診断データとしての精度が高くなるため、本発明者らは、被検体の外観イメージとX線映像との整合精度を高めることができ、整合のためにX線映像および/または外観イメージの補正作業を最小化することができるX線撮影装置を開発するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、被検体に対するX線映像、例えば、頭蓋骨などの骨格映像と被検体の外観イメージとの整合性を高めることができるスキャナ搭載型X線撮影装置を提供することを目的とする。
【0010】
本発明の他の目的は、3次元スキャナをX線撮影機に装着および付着可能なX線撮影装置およびこのための3次元スキャナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の目的を解決するために、本発明は、X線(X−Ray)を出射するX線発生器と、被検体に対するX線映像取得のために前記X線を検出するX線検出器と、前記X線発生器およびX線検出器が装着されるボディユニットとを含むX線撮影機と、前記被検体の外観イメージを取得するために前記X線撮影機に備えられるスキャナとを含んで構成されるX線撮影装置を提供する。
【0012】
本発明において、前記スキャナは、前記X線撮影機に着脱可能に装着されてもよい。
前記スキャナは、前記被検体の外観イメージを撮影するスキャナボディと、前記スキャナボディを前記X線撮影機に固定するカプラとを含んで構成されてもよい。
【0013】
ここで、前記カプラは、前記X線撮影機および前記スキャナボディのうちの少なくともいずれか1つに着脱可能に結合される。
前記ボディユニットは、前記X線発生器およびX線検出器の荷重を支持するベースボディと、前記ベースボディに備えられ、前記X線発生器およびX線検出器が設けられるサポートアーム(Support Arm)とを含んで構成される。
【0014】
ここで、前記スキャナは、前記サポートアームによって支持されてもよい。前記X線検出器は、前記サポートアームに着脱可能に装着され、前記スキャナは、前記X線検出器の装着位置に着脱可能に設置可能に構成されてもよい。
【0015】
これとは異なり、前記ボディユニットは、前記スキャナが装着されるスキャナアーム(Scanner Arm)をさらに含んで構成されてもよい。前記スキャナアームは、前記サポートアームに備えられるか、前記ベースボディに備えられる。そして、前記サポートアームは、前記被検体の周囲を回転可能に構成されてもよい。
【0016】
前記スキャナは、立体イメージ、すなわち3次元イメージを取得する3Dスキャナから構成され得、前記X線撮影機の例としては、デンタルCT(Dental CT)やセファロ映像装置やパノラマ映像装置など、放射線、すなわちX線を用いた多様な種類がある。
【0017】
他の形態として、本発明は、X線(X−Ray)を出射するX線発生器と、被検体に対するX線映像取得のために前記X線を検出するX線検出器と、前記X線発生器およびX線検出器が装着されるボディユニットとを含むX線撮影機に着脱可能に装着されるスキャナを提供し、前記スキャナは、前記被検体の外観イメージを撮影するスキャナボディと、前記スキャナモジュールが前記X線撮影機に搭載されるように、前記X線撮影機に着脱可能なカプラ(Coupler)とを含んで構成される。
【発明の効果】
【0018】
上述した構成を有する、本発明にかかるX線撮影装置およびこのための3次元スキャナによれば、次のような効果がある。
第一、本発明によれば、被検体に対するX線映像と外観イメージ、例えば、頭蓋骨イメージと顔面(顔)イメージを同時に取得可能なため、2つのイメージを整合するためのイメージ補正作業が最小化できる。
【0019】
第二、本発明によれば、被検体、すなわち被施術者が1つの姿勢(ポーズ)で姿勢の変更や席の移動がない状態で同じ姿勢でX線映像と外観イメージを取得可能なため、X線撮影および外観イメージ取得のための被施術者の煩わしさが防止できる。
【0020】
第三、本発明によれば、X線撮影機にスキャナが着脱可能に備えられるため、スキャナを分離して別の位置における独立した使用が可能であり、別の他のX線撮影機に装着可能なため、使用上の便宜性が大きく向上できる。
【0021】
第四、本発明によれば、X線撮影機にスキャナが搭載されているため、X線映像と外観イメージの択一的取得および同時取得が可能なため、施術者の選択による便利な使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1A】一般的な歯科用X線撮影装置によって撮影されたX線映像の例であって、歯の映像を示した写真である。
図1B】一般的な歯科用X線撮影装置によって撮影されたX線映像の例であって、頭蓋骨の映像を示した写真である。
図2】本発明にかかるX線撮影装置、すなわちスキャナを有するX線撮影装置の一実施形態を示した斜視図である。
図3】本発明にかかるX線撮影装置のスキャナの一実施形態を示した斜視図である。
図4図3に示されたスキャナのカプラを示した側面図である。
図5】本発明にかかるX線撮影装置が備えられた映像処理システムの一例を示したブロック図である。
図6】本発明にかかるX線撮影装置によって取得された被検体の外観イメージ(顔イメージ)をキャプチャした写真である。
図7】被検体の外観イメージがX線映像に整合された整合イメージの一例をキャプチャした写真である。
図8】本発明にかかるX線撮影装置の他の実施形態を示した斜視図である。
図9】本発明にかかるX線撮影装置のさらに他の実施形態を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の特徴および利点は、本発明の実施形態と共に次の添付図面を参照してより詳細に理解できる。
以下、上記の目的を具体的に実現できる本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して説明する。本実施形態を説明するにあたり、同一の構成については同一の名称および符号が用いられ、これに伴う付加的な説明および重複する説明は下記で省略される。
【0024】
まず、図2ないし図4を参照して、本発明にかかるX線撮影装置、すなわち3次元スキャナを有するX線撮影装置の一実施形態を説明する。
添付した図面のうち、図2は、本発明にかかるX線撮影装置の一実施形態を示した斜視図であり、図3は、本発明にかかるX線撮影装置のスキャナの一実施形態を示した斜視図であり、図4は、図3に示されたスキャナのカプラを示した側面図である。
【0025】
図2ないし図4を参照すれば、本発明にかかるX線撮影装置の一実施形態は、X線撮影機100と、前記X線撮影機に搭載されるスキャナ(3D Scanner)200とを含んで構成される。
【0026】
前記X線撮影機100は、X線発生器110と、X線検出器120と、ボディユニット130とを含んで構成されるが、前記X線検出器120は、前記X線発生器110に対向して設けられる。
【0027】
前記X線発生器110は、X線映像の撮影のためにX−Ray(X線)を出射し、このためにX線光源を含んで構成される。そして、前記X線検出器120は、X線映像取得のために前記X線を検出するが、より詳細には、被検体を透過したX線を検出して人体内部の映像を取得するための構成である。前記X線発生器110および前記X線検出器120の原理および構成そのものは本技術分野で公知であるので、これに関する付加的な説明は省略される。
【0028】
そして、前記ボディユニット130は、前記X線発生器110およびX線検出器120の荷重を支持するベースボディ131およびサポートボディ132を含んで構成される。ここで、前記サポートボディ132には前記X線発生器110とX線検出器120が設けられ、前記サポートボディ132は、前記ベースボディ131によって支持されるように前記ベースボディ131に備えられるサポートアーム(Support Arm)を含んで構成される。本実施形態において、前記ベースボディ131は、上下方向に長く備えられる柱形状を有するが、その形状がこれに限定されるものではない。
【0029】
より詳細には、前記X線発生器110は、前記サポートボディ132、すなわちサポートアームの一側に備えられ、前記X線検出器120は、前記サポートアームの他側に装着され、前記X線発生器110と互いに向き合うようになる。これにより、本実施形態では、前記サポートアーム132が前記X線発生器110および前記X線検出器120と共に全体的に「∩」形状をなす。
【0030】
そして、前記ボディユニット130には、被検体、例えば被施術者の頭に対するX線映像取得のために人の顔を定位置させる整列部130aが備えられることが好ましく、前記整列部130aに被施術者の顎を載せると、前記X線発生器110とX線検出器120との間に被施術者の頭が整列される。
【0031】
前記サポートボディ132、すなわち前記サポートアームは、回転可能に構成され得、前記サポートボディ132の回転によって前記X線発生器110およびX線検出器120が被検体の周囲を旋回しながらX線映像を撮影することができる。
【0032】
図示しないものの、前記ベースボディの上部には、前記サポートボディ132の回転のための駆動ボックス131aが備えられ、前記駆動ボックス131aの内部には、モータにギヤやベルトなどの回転装置が備えられ、前記回転装置によって前記サポートボディ132が回転する。
【0033】
これにより、前記X線発生器110と前記X線検出器120との間に顔を位置させ、前記X線発生器110および前記X線検出器120と共に「∩」形状をなす前記サポートボディ132が前記回転装置によって回転すると、前記X線発生器110と前記X線検出器120とが互いに向き合う状態を維持しつつ、被検体の周囲を旋回しながらX線映像を撮影するようになる。
【0034】
前記X線撮影機の例としては、デンタルCT(Dental CT)やセファロ映像装置やパノラマ映像装置など、放射線、すなわちX線を用いて人体内部の映像を取得する多様な種類の装置がある。
【0035】
次に、前記スキャナ200は、被検体の外観イメージを取得する構成であって、前記X線撮影機100に備えられるが、前記X線撮影機100に着脱可能に搭載されてもよい。
前記スキャナ200は、前記X線発生器110に備えられてもよく、前記X線検出器120に備えられてもよい。そして、前記スキャナ200は、前記ボディユニット130に備えられるが、より詳細には、前記サポートボディ132、すなわちサポートアームに備えられるとよい。もちろん、前記スキャナ200は、前記ベースボディ131に備えられてもよいが、図示しないものの、前記ベースボディに回転可能に備えられるとよい。
【0036】
図2には、前記スキャナ200が前記サポートボディ132に装着された構造が示されており、前述のように、前記サポートボディ132に着脱可能に装着されてもよい。前記スキャナ200の着脱構造としては、ボルト(Bolt)を用いた結合構造を例に挙げることができるが、前記スキャナ200および前記サポートボディ132のうちのいずれか1つにボルトが回転自在に備えられ、他の1つに前記ボルトの結合のためのねじホールが備えられる構造がその例として適用可能であり、前記スキャナを前記サポートボディ132に着脱できる構造である限り、多様な構造に変更可能である。
【0037】
そして、前記スキャナ200としては、立体イメージ、すなわち3次元イメージを取得する3次元スキャナ(3D Scanner)が適用されてもよく、これにより、被施術者の外観、例えば被施術者の顔面イメージを立体的に取得することができる。
【0038】
前記X線撮影機100がX線映像を撮影する時、これと同時に前記スキャナ200が被検体の外観イメージを取得することもでき、X線撮影と外観スキャンが順次に行われてもよい。すなわち、本発明によれば、被施術者が1つの姿勢を取った状態でその状態の顔イメージと頭部のX線映像を共に得ることができる。
【0039】
図3および図4を参照すれば、前記スキャナの一実施形態200aは、X線撮影機に着脱可能な構造のスキャナであって、スキャナボディ210と、カプラ(Coupler)220とを含んで構成される。前記スキャナボディ210は、前記被検体の外観イメージを取得するように内部に撮像素子(図示せず)が備えられ、前記カプラ220は、前記スキャナボディ210を前記X線撮影機100に固定する構成である。
【0040】
前記スキャナボディ210には、前記撮像素子などのように被検体の外観を取得する構成部品が備えられ、スキャナそのものの構造やイメージ取得原理そのものはスキャナ技術分野で一般的に公知であるので、それに関する付加的な説明は省略される。
【0041】
前記カプラ220は、前記X線撮影機100および前記スキャナボディ210のうちの少なくともいずれか1つに着脱可能に結合できるが、本実施形態にかかるスキャナ200aでは、前記カプラ220の一側が前記スキャナボディ210に固定され、他側は前記X線撮影機100に着脱可能に結合される。
【0042】
このために、前記カプラ220は、前記X線撮影機の特定位置、例えば前記X線発生器110をくわえるように間隔の調整が可能なチャック(Chuck)221およびカプラボディ222を含んで構成され、前記カプラボディ222の一側は前記スキャナボディに固定され、前記カプラボディ222の他側には前記チャック221が備えられる。
【0043】
前記チャック221の間隔調整のための構造の例としては、ねじ調整器223が適用可能であり、前記ねじ調整器は、ねじの回転によって前記ねじが軸方向に進退しながら前記チャック221の間隔が調整される。
【0044】
これにより、前記チャック221の間隔を開けて前記チャック221の内部に前記X線発生器110が挟まれた状態で前記チャック221の間隔を狭めると、前記チャック221が前記X線発生器110をくわえるようになり、これにより、前記スキャナボディ210が前記X線発生器110に着脱可能に固定される。前記スキャナは、多様な構造のX線撮影機に互換装着が可能であり、前記スキャナ200aは、前記サポートボディ132の回転によって被検体の周囲を旋回しながら様々な角度からイメージを取得することができる。
【0045】
もちろん、前記カプラ220は、前記X線発生器110から出射されるX線と干渉しない位置に装着されなければならないのは当然のことであり、前記X線検出器側に結合されてもよく、その他の位置、例えば前記サポートボディ132に結合されてもよいが、前記カプラ220の構造は、前記スキャナ200aの装着位置に応じて多様に変更可能である。そして、前記スキャナボディ210は、前記カプラ220に回転可能に結合されてもよい。
【0046】
図5は、本発明にかかるX線撮影装置による映像処理システムの一例を示したブロック構成図であって、前記映像処理システムは、前述したX線撮影機と、前記スキャナとを有する映像取得機器、すなわちX線撮影装置と、前記X線映像と外観イメージを取得するイメージ処理モジュールと、これを格納する格納モジュールと、前記X線映像と外観イメージを画面に出力するディスプレイモジュールと、制御モジュールなどとを含んで構成できる。
【0047】
図6のX線撮影装置のスキャナによって取得された顔面写真であり、図7は、被検体の外観イメージ、すなわち顔面写真とX線映像に整合された整合イメージの一例を示した写真である。
【0048】
以下、図8および図9を参照して、本発明にかかるX線撮影装置の他の実施形態を説明する。
図8を参照すれば、本発明にかかるX線撮影装置の他の実施形態において、スキャナ200bは、X線検出器120aの装着位置に取替装着される。前記X線検出器120aは、前記サポートアーム132に着脱可能に装着され、前記X線検出器120aを前記サポートアーム132から分離し、前記X線検出器120aの位置に前記スキャナ200bが装着される構造である。
【0049】
前記X線検出器120aと前記スキャナ200bの着脱構造は同一の構造であって、公知の多様な構造、例えば、フック結合構造やねじ結合構造などが適用可能である。
次に、図9を参照すれば、本発明にかかるX線撮影装置のさらに他の実施形態において、スキャナ200cは、前記サポートアーム132によって支持され、より具体的に説明すれば、前記サポートアーム132に備えられるスキャナアーム133に装着され、前記スキャナアーム133を介して前記サポートアーム132に結合される。
【0050】
本実施形態において、前記スキャナアーム133は、略「¬」形状であって、前記サポートアーム132に着脱可能に装着され得、前記スキャナ200cが前記スキャナアーム133に着脱可能に結合されてもよい。もちろん、前記スキャナアーム133は、前記ベースボディに直接備えられてもよい。
【0051】
以上、本発明にかかる好ましい実施形態を説明し、上述した実施形態のほか、本発明がその主旨や範疇を逸脱することなく他の特定形態で具体化できることは、当該技術における通常の知識を有する者にとっては自明である。
【0052】
そのため、上述した実施形態は、制限的ではなく、例示的なものと見なされなければならず、これにより、本発明は、上述した説明に限定されず、添付した請求項の範疇およびその同等の範囲内で変更されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、医療機器分野、特に、X線映像と顔面映像を同時に取得可能なX線撮影装置分野に対する産業上の利用可能性を有し、本発明によれば、被検体に対するX線映像と外観イメージ、例えば頭蓋骨イメージと顔面イメージを同時に取得可能なため、2つのイメージを整合するためのイメージ補正作業が最小化できる。
図1a
図1b
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9