特許 6649315 Ｘ線撮影装置のための絞り装置

(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】6649315

(24)【登録日】2020年1月20日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】Ｘ線撮影装置のための絞り装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/14 20060101AFI20200210BHJP

   A61B 6/06 20060101ALI20200210BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/14 301

   A61B6/06 300

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-67533(P2017-67533)

(22)【出願日】2017年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-176835(P2017-176835A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年10月2日

(31)【優先権主張番号】102016000032291

(32)【優先日】2016年3月30日

(33)【優先権主張国】IT

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517112753

【氏名又は名称】チェフラ ソシエタ コーポレイティヴァ

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダリオ リギーニ

(72)【発明者】

【氏名】フランチェスコ シアーラ

(72)【発明者】

【氏名】セルジオ サルシーニ

【審査官】 松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００２／０９７８２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２６４２４９１（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１０２９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６１６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３５８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１１３７１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線ビームを絞るための方法であって、第１ブレード絞り装置（１，１’，１’’，１１）の２つのブレード（３，３’，３’’，１３；４，４’，４’’，１４）が、所望の形を有するＸ線ビームを生成するように１つの共通アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）のみを介して移動され、前記少なくとも２つのブレードが、互いの距離を変えて一方が他方に対して移動可能であり、それによって前記Ｘ線ビームが通過する開口部の幅が変化し、また前記開口部は、前記２つのブレードのそれぞれ１つによって２つの対向する側で境界が定められている、Ｘ線ビームを絞るための方法において、
前記２つのブレード（３，３’，３’’，１３；４，４’，４’’，１４）を、前記アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）によって、所定の長さの経路に沿って、同一の第１方向に、又は前記第１方向と反対の同一の第２方向に共に変位させるステップと、
前記２つのブレードのうちの第２ブレードを、前記２つのブレードのうちの第１ブレードと相対的に所定の経路で変位させ、したがって前記２つのブレードの前記距離を変化すなわち増加又は減少させることを可能とするステップと、
前記第１ブレード（３，３’，３’’，１３）が、剛体連結部（３５，３２）によって前記アクチュエータと連結され、それによって前記アクチュエータとの同一の相対位置を維持することと、
前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）が、前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）と剛体連結部（３３，３５）との間に介装された摩擦デバイスによって前記アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）と連結され、前記摩擦デバイスが、前記第２ブレードを、前記剛体連結部（３３，３５）と相対的に前記アクチュエータへと変位させることと、
ストップ手段（５，５’，６，６’）が、前記２つの反対方向に対してそれぞれ、前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）の一方の先端と協働するように設けられ、それにより前記第２ブレードが前記２つの反対方向の何れかにおいて前記第１ブレードの前記経路の一定長さに亘って前記第１ブレードと共に共通して変位するのを防ぐことと
を特徴とする、Ｘ線ビームを絞るための方法。

【請求項2】

前記第１及び第２ブレード（３，３’，３’’，１３；４，４’，４’’，１４）の組が、撮像する物体の反対方向に設けられたソース及びセンサ（Ｓ）を有するＸ線ユニットの回転軸線に垂直な方向に沿って変位され、
前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）と協働する前記ストップ手段（５，５’，６，６’）が、所定の距離互いに離間して設けられ、且つ前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）の前記所定の長さの経路を規定しており、前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）と前記第１ブレード（３，３’，３’’，１３）とは、前記第１及び第２ブレードの対向端の相対距離を維持したまま、且つ前記Ｘ線を通過させるための前記開口部を前記Ｘ線ビームの伝播軸線に関して相対的に並進移動させつつ、前記所定の長さの経路に沿って共に移動し、また一方で、任意で、前記第１及び第２ブレードの前記共通の変位は、前記変位を、スキャンする物体の反対側に位置する前記ソース及び前記センサ（ｓ）を有する前記Ｘ線ユニットの回転並進移動と同期させることによって行われる、請求項１に記載のＸ線ビームを絞るための方法。

【請求項3】

更なる第２ブレード絞り装置が設けられ、前記２つのブレード絞り装置（１’，１’’）は互いに垂直であり、且つ重なっており、それにより、前記２つのブレード絞り装置のうちの第１ブレード絞り装置（１’）を通した水平コリメーションと、前記２つのブレード絞り装置のうちの第２ブレード絞り装置（１’’）を通した鉛直コリメーションとの両方が得られる、請求項１又は２に記載のＸ線ビームを絞るための方法。

【請求項4】

前記ブレード絞り装置（１，１’〜１’’）は平面コリメータであり、前記水平コリメーションのための前記ブレード（３，４；１３，１４）に加え、前記鉛直コリメーションのためのパンチプレート（２；１２）が設けられ、前記パンチプレート（２，１２）は、異なる形と寸法とを有する複数の窓部（２１〜２６）を備え、前記パンチプレートは、摩擦デバイスによって前記アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）と連結され、また前記パンチプレートは、並進移動の２つの反対方向のうちの一方を向いた、両側の各々と協働する少なくともストローク端（７，７’；８，８’）によって並進移動を制限されている、請求項１又は２に記載のＸ線ビームを絞るための方法。

【請求項5】

前記ブレード（３，４；１３，１４）の、及び設けられている場合には前記パンチプレート（２；１２）のそれぞれの配置が固定されると、全ての前記絞り装置（１，１１）が、患者の歯列弓の制限された部分を照射するようにＸ線ソース及びセンサ（Ｓ）と同期して回転し、検査中の前記患者は、歯列弓全部が取得されるとき（Ｚ）に位置付けられるのと同様に、前記口外法装置に関して対称的に位置を定められる、請求項１から４までの何れか一項に記載のＸ線ビームを絞るための方法。

【請求項6】

２つのブレード（３’，４’）を備えた前記第１ブレード絞り装置（１’）が、２つのブレードの移動を通して水平コリメーションをもたらし、異なる形と寸法とを有する複数の窓部を備えたパンチプレートが鉛直コリメーションをもたらし、前記複数の窓部は、前記２つのブレードによって画定された窓部と重なっており、前記ブレード及び前記パンチプレートは巻かれて同心円筒を形成し、前記パンチプレートが外側円筒であり、前記ブレードが内側円筒上をスライドし、
前記方法が、歯列弓全体よりも狭い対象領域（ｚ）を取得するステップを含み、この取得の最中、前記絞り装置（１，１１）は、所定の相互位置で前記ブレード（３，４；１３，１４）及び前記パンチプレート（２；１２）をブロックし、その後全ての前記円筒形絞り装置（１；１１）が、同一の狭い対象領域に常に照射をするように、Ｘ線ソース及びセンサ（Ｓ）と同期して、それ自体の回転軸線を中心に回転し、また検査中の前記患者は、歯列弓全体が取得されるとき（Ｚ）に位置付けられるのと同様に、前記口外法装置に関して対称的に位置を定められる、請求項１に記載のＸ線ビームを絞るための方法。

【請求項7】

請求項１から３までの何れか一項に記載のＸ線ビームを絞るための方法によりＸ線ソースから放射されるＸ線ビームを絞るための装置（１，１’，１’’，１１）であって、２つのブレード（３，３’，３’’，１３；４，４’，４’’，１４）を備えた第１ブレード絞り装置（１，１’，１’’，１１）を少なくとも有し、前記２つのブレードは、互いの距離を変えて一方が他方に対して移動可能であり、それによって前記Ｘ線ビームが通過する開口部の幅が変化し、また前記開口部は、前記２つのブレードのそれぞれ１つによって２つの対向する側で境界が定められている、Ｘ線ビームを絞るための装置において、
全ての前記ブレード（３，３’，３’’，１３；４，４’，４’’，１４）を同じ第１及び第２の方向に移動させるようになされた唯一の共通アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）が設けられ、前記第２方向は前記第１方向と反対向きであり、前記第１ブレード（３，３’，３’’，１３）は、前記アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）との相対位置を維持するように前記共通アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）に固く連結され、
前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）が、前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）と前記共通アクチュエータへの剛体連結部（３３，３５）との間に介装された摩擦デバイスによって前記アクチュエータ（９，９’，９’’，１９）に連結され、前記摩擦デバイスは、前記第２ブレードが前記アクチュエータへの前記剛体連結部（３３，３５）に対して相対的に変位されることを可能にし、前記第１ブレードと共通した前記第２ブレードの移動が、２つの反対向きの並進移動方向のうちの一方をそれぞれ向いた前記第２ブレードの両側において、前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）の前記両側のうちの１つとそれぞれ協働する少なくともストップ手段（５，５’；６，６’；９４）によって制限されている
ことを特徴とする、Ｘ線ビームを絞るための装置（１，１’，１’’，１１）。

【請求項8】

２つのブレード（３’，４’）を備える少なくとも前記第１ブレード絞り装置（１’）が水平コリメーションをもたらし、２つのブレード（３’’，４’’）を備える更なる第２ブレード絞り装置（１’’）が鉛直コリメーションをもたらし、前記２つの第１及び第２ブレード絞り装置（１’，１’’）が垂直にセットされ、且つ互いに重なっている、請求項５に記載の方法を実行するのに適した請求項７に記載の装置（１’，１’’）。

【請求項9】

２つのブレード（３，４；１３，１４）を備える前記第１ブレード絞り装置（１，１１）が、前記２つのブレード（３，４；１３，１４）の移動を通して水平コリメーションをもたらし、前記装置が、鉛直コリメーションを得るためのパンチプレート（２，１２）を更に有し、前記パンチプレートは、異なる形と寸法とを有する複数の窓部（２１〜２６）を備え、前記複数の窓部は、前記２つのブレード（３，４；１３，１４）によって前記画定された窓部と重なっている、請求項５に記載の方法を実行するのに適した請求項７に記載の装置（１’，１１）。

【請求項10】

前記ブレード（１３，１４）及び前記パンチプレート（１２）は巻かれて同心円筒を形成し、前記パンチプレート（１２）が外側円筒であり、前記ブレード（１３，１４）が内側円筒上をスライドするように配置される、請求項９に記載のＸ線ソースから放射されるＸ線ビームを絞るための装置（１）。

【請求項11】

Ｘ線ユニットが、ソース及びセンサ（Ｓ）を有し、且つ回転並進移動の共通軸線の並進移動変位を実行するようになされており、前記ストップ手段が、前記第１ブレード（３，３’，３’’，１３）の経路の前記２つの対向端に位置するストップ（５，５’；６，６’）であり、前記ストップ（５，５’；６，６’）は、前記第１ブレード（３，３’，３’’，１３）の変位の経路よりも短い前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）の変位の経路であって、前記第１ブレードの変位の経路全体の一部に相当する前記第２ブレード（４，４’，４’’，１４）の変位の経路を規定する距離を有し、前記第１ブレード及び前記第２ブレードは、前記経路の一部に沿った変位の間、変位方向の互いの相対位置を変えることなく共に変位するようになされており、また前記変位方向は、回転並進移動の共通軸線と垂直である、請求項７から１０までの何れか一項に記載の装置を有するシステム。

【請求項12】

前記Ｘ線ユニットの前記回転並進移動が、前記第２ブレードの前記ストップ（５，５’；６，６’）間の前記経路の一部に沿った前記第１及び第２ブレードの変位と同期している、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

口外法Ｘ線撮影装置に関連して使用される、請求項１から６までの何れか一項に記載のＸ線ビームを絞るための方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ線撮影（ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）の技術分野に関し、詳細には、レントゲン写真の取得中に放射チューブによって放射されるＸ線束の形を画定するのに使用されるＸ線ビーム絞り装置に関する。

【背景技術】

【0002】

歯科分野では、異なる種類のＸ線画像取得法が知られている。下記に異なる種類の取得法に関する簡単な説明を行い、それらを以下で参照する。

【0003】

パノラマレントゲン撮影（オルソパントモグラフィーとしても知られ、ＰＡＮと略される）は、患者の顎を近似する、湾曲した平面のＸ線画像を生成するが、所定曲面の周囲の狭い層の外側にある解剖学的構造がぼやける。これは平面Ｘ線撮影であり、以下、二次元として言及されるものである。

【0004】

コーンビーム断層撮影法（ＣＢＣＴ又は３Ｄとしても知られる）は、異なる投影角から一連の二次元Ｘ線画像を取得して、それらを取得後に処理を行って三次元体積を再構築するものである。

【0005】

遠隔Ｘ線撮影（ＣＥＰＨと略される）は、最小限の拡大及び幾何的歪みで、異なる投影角から頭蓋骨又は他の解剖領域Ｘ線画像を生成する投影レントゲン写真技術である。通常、側−側、及び前−後という２つの透視図が描かれる。

【0006】

異なる種類のＸ線画像（ＰＡＮ又は２Ｄ、ＣＢＣＴ又は３Ｄ、ＣＥＰＨ）を取得している最中、放射チューブは通常、Ｘ線ソースの近くでシールドセットによって絞られたＸ線束を放射する。放射されたＸ線束は、通常円錐状又は角錐状である。次いで、Ｘ線束は、より精度良く所望の形及び寸法を付与することを可能にする窓部を通過することによって、放射点の下流で画定される。通常、絞り装置を通過すると、束の断面は正方形、又は矩形となる。

【0007】

異なる種類のＸ線写真の取得においては、その特定の取得に最適な形と寸法とをＸ線束に付与することを目的として、Ｘ線ソースと検出器との間に挿入される、異なる形及び寸法を有する窓部が必要である。

【0008】

Ｘ線ビーム絞り装置の使用、特に適切なアクチュエータを介して異なる方法で移動させることのできる、１つ以上のブレードを利用するビーム絞り装置の使用が、当該技術分野においてよく知られている。これらの絞り装置はまた、コリメータとも呼ばれている。

【0009】

典型的には、ビーム絞り装置は２つのブレードと、それらを移動させる１つ又は２つのアクチュエータとを備える。このように、一定の高さ（ブレード高さ）と可変幅（２つのブレードの内端の間の距離）とを有する窓部を得ることができる。上記の原理に従って組み立てられた装置を記載した既知の技術文書には、例えばＰｌａｎｍｅｃａ ＯＹ社の特許文献１及び特許文献２、並びに同出願人ＣＥＦＬＡの特許文献３が挙げられる。

【0010】

特許文献１には、アクチュエータが唯１つのブレードの位置を直接制御できるように、アクチュエータが１つのブレードを直接制御し、他のブレードは間接的な接続によって移動される絞り装置が記載されている。特に、ブレードの移動方向を反転させた場合、アクチュエータは最大でも、１つのブレードしか制御しない（他は反転移動の瞬間にあった位置に固定されたままである）。

【0011】

互いに接近又は離間する２つのブレードを有する代わりに、接近又は退避する１つのブレードと、鉛直コリメーションのためのパンチプレートとが存在する場合にも、特許文献２は特許文献１と同様に機能する。

【0012】

特許文献３では、移動方向を反転させた場合にも、アクチュエータが２つのブレードを同時に移動させることができるが、それら２つのブレードは、フィールド幅の調整とともに、常に他方に対して反対方向に移動する。

【0013】

特許文献１と特許文献３とに記載されている既知の技術の特徴は、上で引用したコリメータが、少なくとも２つのブレードと１つのアクチュエータとから形成されるという事実にある。正方形の窓部が望まれる場合（例えば四辺の境界が定められる場合）、例えば特許文献１の図１に示されるような、垂直に設置された２つのコリメータが必要となる。これにより、２つのアクチュエータが必要となる点で、既知の技術のコリメータが非常に高価になる。

【0014】

一方、扇状ビームを要する２Ｄ ＰＡＮ画像と、角錐型ビームを要する３Ｄ ＣＢＣＴ画像とを取得することができる、所謂ハイブリッド口外法装置が普及し始めてきている。これには、スプリット形（長く細い長方形）や異なる寸法の正方形を有している必要がある。

【0015】

通常口外法Ｘ線撮影装置では、完全な歯列弓を取得することができる。しかし、歯科医が、歯列弓全体よりも寸法が小さい、明確に定義された対象となる領域（例えば臼歯領域）を取得する必要がある場合は多い。つまり、装置の回転軸線上に中心が位置していないサブボリュームを取得する必要がある。小さな寸法を有する領域を取得することで、患者のＸ線被曝量を下げることができる。この場合、通常その患者は、対象領域が、Ｘ線撮影装置の回転軸線に対して中心位置に位置するように、Ｘ線撮影装置内で非対称な位置に移動させられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0016】

【特許文献1】欧州登録特許第１３９０９５６号明細書

【特許文献2】欧州特許出願第２１３９３９８号明細書

【特許文献3】欧州特許出願第２６４２４９１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明の目的は、所望の幅と形とを有する窓部を生成することが可能なビーム絞りユニットを提供することである。本発明の目的は更に、短い時間で設定が可能なビーム絞りユニットを提供することであり、電気的に移動する要素の数を減少させることによって、ビーム絞りユニットは、信頼性がより高く、制御がより簡単になり、そして製造費が安くなる。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の目的は、本発明に係るビーム絞り装置によって達せられ、それには以下の異なる実施例が存在する。
第１実施例： 垂直にセットされて重なった２つのビーム絞りユニットであって、各々が、鉛直及び水平コリメーションの両方を得るために２つのブレードを有するユニット。
第２実施例： 鉛直コリメーションのための１つのパンチプレートと、水平コリメーションのための互いに接近及び退避することのできる２つのブレードとの３つの要素が存在し、全体として唯１つのアクチュエータが存在する、１つのみの平面絞りユニット。
第３実施例： 鉛直コリメーションのための１つのパンチプレートと、水平コリメーションのための互いに接近及び退避することのできる２つのブレードとの３つの要素が存在し、全体として唯１つのアクチュエータが存在する、１つのみの円筒形絞りユニット。

【0019】

円筒形の実施例は設計が困難ではあるが、小型である。

【0020】

本発明に係るビーム絞りユニットは、アクチュエータが全てのブレードを、いかなる場合でも少なくとも２つのブレードを、直接両方向に制御するという点で、上で引用した既知の技術と異なり、その結果、絞りユニット自体が取得の最中に移動した場合でも、出ていくＸ線束の寸法が略安定であり続ける。

【0021】

本発明に係るコリメータは、幾つかの利点を有する。

【0022】

第１の利点は、１つのアクチュエータのみを使用するという点で、安く製造できるコリメータを得ることにある。

【0023】

第２の利点は、２Ｄ及び３Ｄ画像を取得可能なハイブリッド装置に実装できるコリメータを得る点にある。

【0024】

第３の利点は、患者の装置内における位置取りを修正する必要なしに、患者のＸ線被曝量を最小限に抑えつつ、装置の回転軸線と同軸ではない狭い対象領域を取得することを可能にするコリメータを有する点にある。

【0025】

本発明の更なる利点と特徴を以下の説明において開示し、本発明の例示的な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】平面コリメータの正面図である。

【図2】平面コリメータの上面図である。

【図3】パンチプレートの詳細である。

【図4】円筒コリメータの軸測図である。

【図5】円筒コリメータの横断面図である。

【図6】円筒コリメータの縦断面図である。

【図7O】コリメーションシーケンス：正面図における平面コリメータの初期位置である。

【図7A】コリメーションシーケンス：正面図における平面コリメータの第１の位置である。

【図7B】コリメーションシーケンス：正面図における平面コリメータの第２の位置である。

【図7C】コリメーションシーケンス：正面図における平面コリメータの第３の位置である。

【図7D】コリメーションシーケンス：正面図における平面コリメータの最終位置である。

【図8】垂直にセットされて重なった２つの平面コリメータの正面図である。

【図9】円筒コリメータの底部の細部を拡大した軸測図である。

【図10】サブボリューム（サブボリュームの中心は、装置の回転軸線上に位置していない）の取得の上面図である。

【図11】本発明に係るコリメータの設定シーケンスの例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

ブレード及びパンチプレートが、Ｘ線を停止させることのできる材料、例えば鉛でできているかについて言及する必要は殆どない。

【0028】

ビーム絞り装置１又は１１又は１’〜１’’は、（不図示の）Ｘ線ソースの直下流に配置しなければならない。略円錐形のＸ線束は、装置１又は１１又は１’−１’’を通り、その形が修正される。

【0029】

絞り装置の両実施例は、同一の機械原理に基づいている。しかし、平面形状の装置の機能を理解することは、より簡単である。従って、平面形状を最初に説明する。円筒コリメータは、異なる平面図形を円筒状に巻いたものとして考えることができる。

【0030】

平面形状のビーム絞り装置、又はコリメータ１は、互いに接近又は退避してＸ線束の幅を変化させることのできる２つのブレード３及び４を備える（水平コリメーション）。ブレード３及び４のスライドは、固有のアクチュエータ９によって行われる。

【0031】

ブレード３及び４の前方又は後方には、高さと幅の両寸法が異なる複数の窓部２１〜２６を備えるパンチプレート２が存在する。所望の窓部をＸ線束の前に移動させるために、固有のアクチュエータ９により、パンチプレート２も動かされる。これにより、Ｘ線束の高さを設定することが可能となる（鉛直コリメーション）。

【0032】

図２は、平面コリメータ（ｐｌａｎａｒ ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）１の可能な構成を示しており、ブレード３及びブレード４がＸ線経路を基準にして前方又は後方の、パンチプレート２の同一側に配置されている。しかし、ブレード３及び４が、パンチプレート２の反対側にあることも可能である。摩擦デバイスの作用が、点線で表されている（下記参照）。

【0033】

コリメーションされたＸ線束の最終形状は、パンチプレート２並びにブレード３及び４のそれぞれの配置によって決まる。

【0034】

例えば、図１が示す構成において、Ｘ線束はコリメーションされて３Ｄ画像を取得し、ブレード３及び４によって絞られることなく窓部全開（Ｆｕｌｌ）２１を略通過する。他方、ブレード３及び４が近接して窓部２１に重なると、扇状ビームが得られる。ＰＡＮ取得のための扇状ビームを得るさらなる方法は、Ｖ字窓部３１が、Ｘ線束の（不図示の）中心点に対応するようにブレード３を摺動させることである。図１において、ＰＡＮ取得のための窓部は、Ｖ字形状を有するものとして表されるが、矩形を有する窓部を用いてＰＡＮ画像を取得することも可能である点は、注目に値する。

【0035】

図４は、円筒形の実施例における、絞り装置１１の軸測図を示す。本実施例においても、１つのアクチュエータ１９のみが存在している。

【0036】

円筒形装置１１の動作原理は、図示の平面装置１と同一である。

【0037】

図５は、円筒形装置１１の横断面を示す。外側円筒１２はパンチプレート２を円筒に巻いたものであり、図３ですでに見た窓部２１〜２６に相当する窓部を持つ。平面コリメータ１のように、それらの窓部がＸ線束の鉛直コリメーションを設定する。円筒１２内では、２つの円筒ブレード１３及び１４がスライドする。それらはアクチュエータ１９の作用により、互いに接近又は退避することができ、それによって窓部を水平方向に画定する（水平コリメーション）。外側円筒１２もアクチュエータ１９によって回転し、その瞬間に望まれる窓部をＸ線束の前に持ってくる。

【0038】

ブレード１３及び１４をスライドさせることで、Ｘ線束の幅を、幅広束４１から中間幅４２へ、より一層絞られた幅４３へ変化させることができることは極めて直感的である。

【0039】

パンチプレート１２並びにブレード１３及び１４の厚さが強調されているが、これは放射線不透過なことで有名であり、従ってＸ線経路を遮断する鉛が存在することを示している。

【0040】

ＰＡＮ取得のための非常に精度の高いコリメーションを実現するために、好ましい実施例の１つでは、外側円筒１２に、単独で使用され、ブレード１３及び１４を用いた更なるコリメーションを行う必要がない、非常に薄い窓部が存在する。図６は円筒コリメータ１１の縦断面であり、如何にして装置１１が、（不図示の）Ｘ線ソースから出て来るＸ線束（点線）を鉛直方向に絞るかを示す。断面においては、パンチプレート１２のみ目視が可能であり、一方ブレード１３及び１４は断面上にはないため、不可視である。

【0041】

異なる構成を得る方法は、平面コリメータ１及び円筒コリメータ１１の両方について同様である。繰り返すが、より直感的であるという点から、平面装置１を最初に説明する。

【0042】

図７に示すように、平面装置の場合、（可変）水平コリメーションのためのブレード３，４と、パンチプレート２（鉛直コリメーション；固定窓部）とが、スクリュー１０によって引っ張られる固有の搬送台３５に支持されており、スクリュー１０はアクチュエータ９によって駆動される。

【0043】

搬送台３５は、２つの先端部３２，３３を有するフォークを支持し、フォークはブレード３，４の必要とされる最大水平幅と等しい開口部を有する。

【0044】

以下の説明では、水平コリメーションのためのブレード３，４のうちの１つが、その先端部と一体となっており、他方のブレード（４又は３）は、摩擦デバイスを介して先端部に接続されている。パンチプレート２も、摩擦デバイスを介して先端部と接続されている。パンチプレート２が固定される一方、水平コリメーションのための２つのブレード３，４が摩擦デバイスを介して他方の先端部に接続されるという代わりの構成も可能である。

【0045】

ブレードの制限が右又は左にあるという事実が一切の影響を及ぼさないことは明らかである。本例では、制限は左側に描かれているが、左右反転した構成も可能である。簡単にするために、以下ではブレード３がフォークの先端部３２と一体になっており、ブレード４及びパンチプレート２が各々の（不図示の）対応する摩擦デバイスによって他方のフォークの先端部に固定されているものとする。

【0046】

実施例では、固定ブレードは、パノラマ取得中、コリメーションのために使用される窓部３１も有することができる。

【0047】

パンチプレート２は、図７の左に置かれたストローク端８，８’と、右に置かれたストローク端７，７’との二組のストローク端を有する。

【0048】

ブレード３は、搬送台３５の（不図示の）ストローク端のみを有する。

【0049】

ブレード４は、図７の左に置かれたストローク端５，５’と、右に置かれた６，６’とを有する。

【0050】

最後の画像取得に応じて、コリメータ１又は１１又は１’〜１’’は、次の取得に対して新たな設定が必要なとき、所定位置に配される。その位置から、コリメータ１又は１１又は１’〜１’’は初期位置０に運ばれ、そこから次の取得のための設定が開始される。

【0051】

コリメータ１の機能を説明するために、順に考えるべき幾つかの図を使用する。簡単にするために、例えば、コリメータ１の初期位置０は、図７Ｏに示される状態である。

【0052】

ここでアクチュエータ９は、図７Ａが示すように、搬送台３５を、ブレード４がストローク端６，６’に当たって停止する点まで右に向けて移動させる。

【0053】

ブレード３及びパンチプレート２は、搬送台３５と一体となって移動し続ける。移動は、パンチプレート２もストローク端７，７’に当たって停止するまで継続する。ブレード３は、図７Ｂに示すように、パンチプレート２に対して、所望の取得のために必要な位置に達するまで、搬送台３５と一体となって移動し続ける。ブレード３は、ブレード４に完全に重なっており、従って図７Ｂにおいてはブレード４が不可視である点は、注目に値する。ブレード３とパンチプレート２との相対位置は、コリメータ１の設定終了まで固定されたままである。

【0054】

ここで搬送台３５は、ブレード４がストローク端５，５’に当たって停止するまで左に向かって移動する。ブレード３及びパンチプレート２は、図７Ｃに示すように、ブレード４に対して、ブレード３が所望の開口部に達するまで、左に向かって移動する。ブレード３及び４並びにパンチプレート２との間の相対位置は、設定終了まで固定される。

【0055】

ここで図７Ｄに示すように、パンチプレート２及びブレード３，４の一体アセンブリは、右に引かれ、Ｘ線束の中央のＸ線７０が、形成された窓部の対角線の交点に位置するように、Ｘ線ソースの前に高い精度で置かれる。

【0056】

（不図示の）フィルタを、ＣＢＣＴ取得のためだけに挿入する目的で、固定ブレードと一体にすることもできる。

【0057】

平面コリメータを得る代替えの実施例は、図８に示すように、パンチプレート２を除去して、垂直にセットされたビーム絞りユニット１’及び１’’を重ねることからなる。図を複雑にしすぎないために、ストローク端及び搬送台のどちらにも番号を付けなかった。このように、ブレード３’及び４’とブレード３’’及び４’’との間の開口部により、鉛直方向及び水平方向両方のコリメーションを行うことが可能となる。しかし、この場合２つのアクチュエータ９’及び９’’が必要になり、これが欠点となる。他方、このように鉛直コリメーションには一切の制限が設定されておらず、ブレード３’’及び４’’が許す制限内で所望の幅にすることができる。

【0058】

既に示唆したように、円筒形の実施例１１におけるコリメータの機能は、平面形状１におけるコリメータの機能と非常に似ている。ここでも、図９に示すように、円筒１３及び１４の回転をそれぞれ制限する２つのストローク端９３及び９４が存在している。そのストローク端は、ピン形状である。他方、パンチプレート２に対応する円筒１２は、３６０°以上回転自由であり、ストローク端を持たない（上から見て時計回りと反時計回りの両方向に、無際限に回転できる）。

【0059】

ブレード４に対応する円筒１４と、パンチプレート２に対応する円筒１２との間には、摩擦デバイスが存在する。同様に、ブレード３に対応する円筒１３と、ブレード４に対応する円筒１４との間には、摩擦デバイスが存在する。（不図示の）摩擦デバイスが存在するため、３つの円筒１２，１３，１４、は、そのうちの１つ（１３、又は１４、又は１３及び１４）がそれぞれのストローク端（９３，９４）に当たるまで、同時に移動する。その結果、時計回り及び反時計回りの高精度の回転を所定の角度で続けて行うことで、３つの円筒１２，１３，１４を所望の角度座標に位置付けることができる。これにより、Ｘ線束を、（円筒形パンチプレート１２の窓部によって）鉛直方向及び（２つの円筒１３及び１４をそれぞれ開閉することによって）水平方向にコリメーションすることが可能となる。

【0060】

上で説明したように、アクチュエータが作用する第１ブレードの、第２ブレードへの機械的接続は、摩擦デバイスを介して行われる。

【0061】

円筒コリメータでは、摩擦デバイスの接続が、明確に定まった軸線方向スラストを与えることのできる円形のウェーブスプリング（しかしスパイラルスプリングを使用することもできる）を用いて実現される。この軸線方向スラストは、第１ブレード／アクチュエータに接続された摺動材料（我々のケースではプラスチック材料）で作られ、第１ブレードに接続された別の適切な材料（我々のケースではアルミニウム）と連結されたディスクに作用する。これによって、所定の制限トルクまで運動が伝達されるようになっている。制限トルクを超えると、２つの面が離れ、摩擦デバイスが摺動する。摺動材料は、摺動フェーズ中の摩耗を制限する。これは、第２の要素が機械ストローク端に達したときに起こる。

【0062】

平面コリメータでは、同一の装置が、接した２つの平面要素を介して実現される。２つの材料のうちの少なくとも一方が摺動していなければならない。２つの要素は、ある横方向スラストを加えつつ互いに重なった状態で一体に保たれる。この場合、このスラストは、横方向の２つの加圧バネによって得られる。縦方向スラストを２つの要素間に加えることで、それらは最大分離スラストを超えるまで一体であり続ける。このスラストを超えると、２つの要素間の縦方向の摺動が生じる。これは、アクチュエータが第１要素に作用し、第２要素が機械ストローク端に達したときに起こる。

【0063】

本発明に係るコリメータの利点の１つは、歯列弓の縮小領域に照射して、歯列弓全体に対してより制限された領域を取得することができ、患者のＸ線被曝を下げることにある。例えば、歯科医が手を加える必要のある点が、右上の臼歯の領域であるとする。

【0064】

この場合、常に同一の患者位置決め装置を用いて、常に同じようにして患者を装置の回転軸線に対して対称になるように装置内に位置付けることで、患者は口外法Ｘ線撮影装置内に位置決めされる。図１０に示すように、本発明に係るコリメータによって、対象の臼歯周辺の狭い領域にのみ照射を行うことができる。

【0065】

歯列弓全体の取得においては、コリメータ１１によってコリメーションされたＸ線束により、全体体積Ｚの取得が可能となる。

【0066】

別の種類の取得においては、コリメータ１又は１１を通じてコリメーションされたＸ線束により、図１０に見られるように弓全体よりも小さく、患者の矢状面に対して非対称に位置する体積ｚを取得することができる。このことは、それぞれのブレード２，３，４、又は円筒１２，１３，１４を一旦配置すると、Ｘ線ソース及びセンサＳが回転している間に常に体積ｚだけを照射するために、ブレード２，３，４、円筒１２，１３，１４の一体アセンブリが回動する間、配置が一体に保たれることによって、可能である。縮小対象領域を取得する処理は、図１０に示されている。

【0067】

３つのブレード２，３，４又は円筒１２，１３，１４の一体回転の動きは、患者（ｚ、Ｚ）の周囲のＸ線ソース及びセンサＸの回転動作と同期しなければならないということを言及する必要は殆どない。

【0068】

図１１は、本発明に係るコリメータの設定シーケンスの例を示すフローチャートである。

【0069】

ステップ１１１にて、コリメータの制御システムをもつマンマシンインターフェースを用いて、所望のＸ線束の設定データを入力する。データは、人間のオペレータが知ることができ、又は取得に基づく典型的な値を示すテーブルによって導出することができ、或いは取得すべき画像を入力した結果、又は取得すべき解剖学的構造領域、つまり１つ又は２つの歯列弓の、１つ以上の領域をスキャンする等の結果、制御システムによって自動的に決定することができる。

【0070】

制御システムは、予め設定された動作を行うことのできるプロセッサ及び／又は電気回路を備えていればいかなるユニットでもよく、ステップ２１１に示すように、ステップ１１１にて入力したデータに基づき、Ｘ線束の鉛直幅及び水平幅並びに形を算出する。

【0071】

これらの値に基づき、ステップ３１１にて、ブレード３，４と、もし存在すればパンチプレート２とを移動させるアクチュエータの第１命令信号が、アクチュエータに送られ、アクチュエータは、ブレード４のストローク端の２つの対向位置の何れか１つに向けて搬送台３５を移動する。ステップ４１１にてこの条件に達したと確認されれば、ステップ５１１に移ることが可能である。もし達していなければ、ブレード４の移動が継続される。

【0072】

ブレード４がストローク端位置に達すると、ブレード３とパンチプレート２とをブレード４と同じ方向に移動する命令が生成される。この場合、モータの作動命令は、ブレード４がそのストローク端位置に達しても有効なままである。

【0073】

この位置では、モータのブレード３とパンチプレート２とに対するスラストが、ブレード３とパンチプレート２とをブレード４に動的に接続する摩擦スラストを超え、ステップ５１１にてパンチプレート２がストローク端に達するまで移動を続けることができる。

【0074】

その位置に達すると、その後ステップ６１１にてパンチプレートが停止し、一方ブレード３は更に、所望の束形と同一の値をした所望の鉛直幅を有し、パンチプレート自身の窓部に対応するパンチプレート２の位置に達するまで、パンチプレート２とブレード４とに対して移動することができる。

【0075】

この位置に達し、ステップ８１１にて確認がなされると、９１１において、ブレード３，４及びパンチプレート２の全てを、ブレード４が開始位置と反対のストローク端位置に達するまで、ストローク端と反対方向に移動する。先のステップについて説明したことと同様に、ストローク端に達してステップ１０１１にて確認がなされると、ブレード３が、所望のコリメータの水平幅に対応するブレード４から離間している限り、ブレード３とパンチプレート２とが、１１１１にて説明したようにブレード４に対して更に移動する。ステップ１２１１にてこの条件が確認されると、コリメータ窓部が、所望のＸ線束形に対応する、所望の形と所望の水平及び鉛直幅とに設定される。

【0076】

ステップ１３１１にて、２つのブレード３，４とパンチプレート２とのアセンブリを移動し、Ｘ線束の中心軸線に対してコリメータ窓部の中心を合わせる。２つの中心が一致すると、画像取得を開始することができる。

【0077】

ステップ１４１１に示すように、パノラマ画像又は断層画像を取得する必要がある場合、Ｘ線ソース及び検出器の剛体支持アームが予め設定された回転移動動作を行うことによって、Ｘ線ソース及び検出器が患者の周囲を回転する。その後、アームの回転移動動作に対応してブレード３及び４並びにパンチプレート２のアセンブリを回転させつつ、Ｘ線衝突を、特定の歯や歯の群といった、取得すべき対象領域に対応する歯列弓の部分領域に制限することが可能である。

【0078】

そのようなビーム開口部の制限を行い、上で説明した装置内で制限された対象領域に照射をするために、平面及び円筒形の実施例のそれぞれのストップ５，５’；６，６’を、第１ブレード３，３’，３’’，１３の経路の２つの対向端内に位置付ける。それらストップ５，５’；６，６’は互いに離間して置かれ、第１ブレード３，３’，３’’，１３の変位経路よりも短く、その第１ブレードの変位経路全体の一部に対応する第２ブレード４，４’，４’’，１４の変位経路を画定する。その経路の一部に沿って変位している間、第１ブレード及び第２ブレードは変位方向の相対位置を変えることなく共に変位する。その変位方向はこの場合、制限すべきターゲットの反対側に位置するソース及びセンサ（Ｓ）を備えるＸ線ユニットの回転移動の共通軸線と垂直な方向である。

【0079】

上記装置の構成に続き、第１及び第２ブレード３，３’，３’’，１３；４，４’，４’’，１４一式が、撮像すべき物体の反対方向に設けられたソース及びセンサ（Ｓ）を備えるＸ線ユニットの回転軸線に垂直な方向に沿って変位する、Ｘ線を絞るための方法を提供する。その第１ブレード３，３’，３’’，１３は、Ｘ線を通過させるための開口部をそのＸ線ビームの伝播軸線と相対的に移動させつつ、第１ブレードの変位経路の一部に沿って相対距離を固定したままその第２ブレード４，４’，４’’，１４と共に移動する。

【0080】

更なる改良点によれば、その第１及び第２ブレードの共通の変位は、その変位を、スキャンすべき物体の反対側に位置するソース及びセンサ（Ｓ）を備えるＸ線群の回転移動動作と同期させることによって行う。

【0081】

一実施例によれば、本発明は、アームの２つの端部に載置された少なくとも１つのＸ線ソース及び少なくとも１つのセンサ（ｓ）を備えるＸ線撮像装置に適用される。アームは、回転軸線の周りを回転し、回転軸線は、自身に垂直な平面内で変位することができる。スキャンすべき物体は、Ｘ線ソースとセンサ（ｓ）との間に置かれる。アームの回転と回転軸線の変位とを制御するための制御プログラムを実行するように構成されたプロセッサを備えるユニットが設けられており、この制御ユニットはまた、第２ブレード４と協働するストップ５，６によって画定される経路に沿って変位する間、２つのブレード３，４の共通の変位を、同期した形で制御する。同期ユニットは、一定のターゲット領域に照射するために、ソース及びセンサの軌道を読取り、それに対応して２つのブレードを変位させる。

【0082】

センサによって収集した信号を受信し、画像データをそれらから生成するように構成されたプロセッサを備える更なる処理ユニットが設けられており、その処理ユニットは、その後画像データを、受信した信号に対応する画像を生成及び表示するための画像プロセッサに送信する。

【符号の説明】

【0083】

１，１’〜１’’ 平面ビーム絞り装置
１１ 円形ビーム絞り装置
２，１２ パンチプレート
３，３’，３’’，１３ 第１ブレード
４，４’，４’’，１４ 第２ブレード
５，５’ ストローク端
６，６’ ストローク端
７，７’ ストローク端
８，８’ ストローク端
９，１９ アクチュエータ
２１〜２６ 窓部
３１ Ｖ字窓部
３２ 左先端部
３３ 右先端部
３５ 搬送台
７０ Ｘ線束
９３ ストローク端
９４ ストローク端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7O】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】