特許 7504536 Ｘ線撮像装置

(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】

(24)【登録日】2024-06-14

(45)【発行日】2024-06-24

(54)【発明の名称】Ｘ線撮像装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/40 20240101AFI20240617BHJP

   A61B 6/51 20240101ALI20240617BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

A61B6/40 500D

A61B6/40 500B

A61B6/51 500

A61B6/02 501A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021553080

(86)(22)【出願日】2020-02-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-22

(86)【国際出願番号】 GB2020050412

(87)【国際公開番号】W WO2020183125

(87)【国際公開日】2020-09-17

【審査請求日】2023-01-16

(31)【優先権主張番号】1903418.0

(32)【優先日】2019-03-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】521400327

【氏名又は名称】アダプティクス リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＤＡＰＴＩＸ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】Ｂｅｇｂｒｏｋｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ （ＣＩＥ）， Ｗｏｏｄｓｔｏｃｋ Ｒｏａｄ， Ｂｅｇｂｒｏｋｅ， Ｏｘｆｏｒｄ Ｏｘｆｏｒｄｓｈｉｒｅ ＯＸ５ １ＰＦ （ＧＢ）

(74)【代理人】

【識別番号】100105131

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 満

(74)【代理人】

【識別番号】100105795

【弁理士】

【氏名又は名称】名塚 聡

(72)【発明者】

【氏名】エヴァンス，マーク

(72)【発明者】

【氏名】ディルククス コンラッド

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５０８０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７０２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９５５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０２８３３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２００６／１０９８０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０７３５５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１９６４１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１９５４０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００３６７９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５６１２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／５８ 、

Ｈ０５Ｇ １／００ － ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持構造を備えるＸ線撮像装置であって、
前記支持構造は２つの別個のＸ線放射装置、すなわち、２Ｄ画像を生成するように配置されたＸ線エミッタを備える第１のＸ線放射装置と、３Ｄトモシンセシス画像を生成するように配置された分散Ｘ線エミッタアレイを備える第２のＸ線放射装置を支持し、
前記第１及び第２のＸ線放射装置は、前記支持構造に対して移動可能であり、使用時に、前記第１及び第２のＸ線放射装置のうちの一方が、それからターゲットに向かってＸ線が放射される動作位置に移動可能であり、同時に前記第１及び第２のＸ線放射装置の他方が、それからＸ線が放射されない非動作位置に移動可能であるように配置され、前記Ｘ線撮像装置は前記動作位置にある前記第１および第２のＸ線放射装置のいずれかがＸ線を放射することを可能にする少なくとも１つのインターロックをさらに含む、Ｘ線撮像装置。

【請求項2】

前記第１及び第２のＸ線放射装置の各々は、前記支持構造に対して互いに独立して移動可能である、請求項１に記載のＸ線撮像装置。

【請求項3】

前記第１及び第２のＸ線放射装置は、前記動作位置にある前記第１のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向が前記動作位置にある前記第２のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向とほぼ同じになるように、前記支持構造上に配置される、請求項１及び２のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。

【請求項4】

前記第１及び第２のＸ線放射装置は、前記第１のＸ線放射装置が前記動作位置のときに前記第１のＸ線放射装置と前記ターゲットの間のスタンドオフ距離が第１の値を有し、前記第２のＸ線放射装置が前記動作位置のときに前記第２のＸ線放射装置と前記ターゲットの間のスタンドオフ距離が第２の値を有するように、前記支持構造上に配置される、請求項３に記載のＸ線撮像装置。

【請求項5】

前記第１の値は約２０ｃｍであり、前記第２の値は約１０ｃｍである、請求項４に記載のＸ線撮像装置。

【請求項6】

前記第１及び第２のＸ線放射装置は、それぞれ少なくとも１つのコリメータを備え、前記Ｘ線撮像装置は、前記２つのＸ線放射装置のそれぞれの前記少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の角度が約９０度になるように、前記第１及び第２のＸ線放射装置の両方が取り付けられるマウントを更に備える、請求項１に記載のＸ線撮像装置。

【請求項7】

前記第１及び第２のＸ線放射装置は、それぞれ少なくとも１つのコリメータを備え、前記Ｘ線撮像装置は前記２つのＸ線放射装置のそれぞれの前記少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の角度が約１８０度になるように、前記第１及び第２のＸ線放射装置の両方が取り付けられるマウントを更に備える、請求項１に記載のＸ線撮像装置。

【請求項8】

前記マウントは、前記動作位置にある前記第１のＸ線放射装置において前記第１のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向が、前記動作位置にある前記第２のＸ線放射装置において前記第２のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向とほぼ同じになるように、前記支持構造上に配置される、請求項６及び７のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。

【請求項9】

前記マウントは、前記動作位置にある前記第１のＸ線放射装置において前記第１のＸ線放射装置と前記ターゲットとの間のスタンドオフ距離が第１の値を有し、前記動作位置にある前記第２のＸ線放射装置において前記第２のＸ線放射装置と前記ターゲットとの間のスタンドオフ距離が第２の値を有するように、前記支持構造上に配置される、請求項８に記載のＸ線撮像装置。

【請求項10】

前記第１の値は約２０ｃｍであり、前記第２の値は約１０ｃｍである、請求項９に記載のＸ線撮像装置。

【請求項11】

センサを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。

【請求項12】

前記センサが口腔内センサである、請求項１１に記載のＸ線撮像装置。

【請求項13】

前記センサがデジタルセンサである、請求項１１および１２のいずれかに記載のＸ線撮像装置。

【請求項14】

前記第１のＸ線放射装置は、２．５ｍＡ～７ｍＡの範囲の電流、及び６０～７０ｋＶの範囲の電圧で動作する、請求項１～１３のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。

【請求項15】

前記第２のＸ線放射装置は、１ｍＡ～３ｍＡの範囲の電流で動作する、請求項１～１４のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。

【請求項16】

前記第１及び第２のＸ線放射装置の両方に共通の電源をさらに備える、請求項１～１５のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。

【請求項17】

ターゲットの３ＤトモシンセシスＸ線画像を取得する方法であって、
請求項１～１６のいずれかに記載のＸ線撮像装置を提供するステップと、
ターゲットを提供するステップと、
前記ターゲットを向くように前記第１のＸ線放射装置を動作位置に配置するステップと、
前記ターゲットの２ＤＸ線画像を提供するように前記Ｘ線撮像装置を動作させるステップと、
前記第１のＸ線放射装置を非動作位置に移動させ、前記ターゲットを向くように前記第２のＸ線放射装置を動作位置に移動させるステップと、
前記ターゲットの３ＤトモシンセシスＸ線画像を提供するように前記Ｘ線撮像装置を動作させるステップを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に、ターゲットの３Ｄトモシンセシス（tomosynthesis）のＸ線画像を取得するＸ線撮像装置及び方法に関し、歯科用Ｘ線撮像において特に有用であるが、これに限定されるものではない。

【背景技術】

【0002】

従来の２Ｄ歯科用Ｘ線撮像装置は長年存在しており、毎年推定５億回の歯科用Ｘ線検査が行われる世界で最も普及している医療用Ｘ線装置である。これらの装置は、デジタル口腔内センサと組み合わせた場合に＜０．２秒で単一の画像を捕捉する単一のＸ線管に依存する。

【0003】

歯科用の現在の３Ｄシステムは典型的にはコーンビームコンピュータ断層撮影（ＣＢＣＴ）であり、高価である（典型的には、４０，０００米ドル～１２５，０００米ドル）。それらはまた、かさばり（典型的な治療室に適合することができないほど）、重く（歯科診療の周りを動かすことができないほど）、高線量のＸ線を与える（そのため、それが配置される室内での遮蔽を必要とする）。その結果、ＣＢＣＴは、有効に使用することができない。また、収集（又は、撮影）には数秒を要し、被検者に静止装置（幼児など一部の患者には使用しにくい）が必要となる。

【0004】

最近、装置内に低出力源（５０～１００ｕＡ）のアレイを有することに依拠する、歯科用撮像（又は、イメージング）に使用するためのトモシンセシスシステムが開発されている。これらの装置は離れたソースからの２Ｄ画像（又は、２次元画像）の範囲を捕捉するために数秒を要し、その後、トモシンセシス再構成アルゴリズムの使用を通して３Ｄ画像（又は、３次元画像）を生成するために使用される。これらの比較的低出力のＸ線源アレイは、低線量で良好な深さ分解能を有する高品質のトモシンセシス画像を生成するために、複数の投影画像を取得することを可能にする。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

臨床医に初期レビュー画像を提供するために、３Ｄ再構成によって生成された２Ｄ画像のスタックを再処理することによって「合成２Ｄ」画像を生成することが可能である。しかしながら、これらの低電力源の限界は、従来の２Ｄシステムのように、同時に同じコントラスト対雑音比で単一の投影画像を獲得することができない（又は、従来の２Ｄシステムと同時に同じコントラスト対雑音比を有する単一投影画像を獲得することができない）ことである。また、従来の２Ｄ画像に必要なスタンドオフ距離（又は、離間距離／stand-off distance）は３Ｄ画像から合成２Ｄ画像を作成しようとすると、画像を歪ませる拡大効果を引き起こす可能性があるように、３Ｄ画像に必要なスタンドオフ距離とはしばしば異なる。したがって、両方のタイプの撮像が望ましい場合、同じ検査室内に２つの別個のシステムを有することが必要である。これは、より大きなコスト、スペース、および検査の間に患者を再位置決めする必要性という欠点を有する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の態様では本発明が支持構造を備え、該支持構造は２つの別個のＸ線放射装置、すなわち、２Ｄ画像を生成するように配置されたＸ線エミッタを備える第１のＸ線放射装置と、３Ｄトモシンセシス画像を生成するように配置された分散Ｘ線エミッタアレイを備える第２のＸ線放射装置を支持し、前記第１及び第２のＸ線放射装置は前記支持構造に対して移動可能であり、使用時に、前記第１及び第２のＸ線放射装置のうちの１つが、それからターゲットに向かってＸ線が発射される動作位置に移動可能であり、同時に前記第１及び第２のＸ線放射装置の他方がそれからＸ線が発射されない非動作位置に移動可能であるように配置される、Ｘ線撮像装置を提供する。

【0007】

第１のＸ線放射装置は、単一光源Ｘ線エミッタを備えることができる。

【0008】

第２のＸ線放射装置は、フラットパネルＸ線源（ＦＰＳ）を備えることができる。

【0009】

このようにして、１つのＸ線撮像装置のみが必要とされるが、２つの異なる形態のＸ線撮像が可能である。さらに、２つの異なる放射装置は、必要に応じて各々を動作状態にし、他方を動作状態から解除することができる同じ支持構造上に配置される。これは、患者のオーバードース及び／又は臨床医の偶発的な被ばくを回避するようにＸ線放射装置の両方が同時に動作することを回避する。

【0010】

例えば、２つのＸ線放射装置の各々は、それらが周囲を回転（又は、周回）するシャフトに取り付けられてもよい。また、これらは、必要に応じて、このシャフトの周りを回転するときに、このシャフトを上下に昇降して、これらを動作位置に持ってくることができることも考えられる。

【0011】

第１及び第２のＸ線放射装置の各々は、支持構造に対して互いに独立して移動可能であってもよい。

【0012】

第１及び第２のＸ線放射装置は、動作位置にあるときの第１のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向が動作位置にあるときの第２のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向とほぼ同じになるように、支持構造上に配置されてもよい。

【0013】

第１及び第２のＸ線放射装置は、動作位置の第１のＸ線放射装置では、それとターゲットとの間のスタンドオフ距離が第１の値を有し、動作位置の第２のＸ線放射装置では、それとターゲットとの間のスタンドオフ距離が第２の値を有するように、支持構造上に配置されてもよい。

【0014】

第１の値は約２０ｃｍとすることができ、第２の値は約１０ｃｍとすることができる。他の寸法も考えられる。

【0015】

第１及び第２のＸ線放射装置が運ばれ得る動作位置を、支持構造体に対して１つのみにすることができる（又は、第１及び第２のＸ線放射装置が担持され得る支持構造体に対して１つの動作位置のみが存在することができる）。

【0016】

第１および第２のＸ線放射装置はそれぞれ、少なくとも１つのコリメータを含むことができる。この装置は、２つのＸ線放射装置のそれぞれに設けられた少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の角度がほぼ９０度になるように、第１及び第２のＸ線放射装置の両方が取り付けられるマウント（又は、マウンティング／取付部／mounting）を更に備えることができる。

【0017】

このようにして、一方のＸ線放射装置は動作位置にあるときに患者に向けられ、他方のＸ線放射装置は非動作位置にあるときに天井又は床に向けられる。これは、臨床医が偶発的に照射されないことを保証し得る。

【0018】

第１および第２のＸ線放射装置はそれぞれ、少なくとも１つのコリメータを含むことができる。この装置は、２つのＸ線放射装置のそれぞれに設けられた少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の角度が約１８０度になるように、第１及び第２のＸ線放射装置の両方が取り付けられるマウントを更に備えることができる。

【0019】

このようにして、一方のＸ線放射装置を患者に向け、他方のＸ線放射装置を壁に向けることができる。これは、臨床医が偶発的に照射されないことを保証し得る。

【0020】

２つのＸ線放射装置の各々の少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の他の角度、例えば５０度、１３５度等が考えられる。

【0021】

上記マウントは、第１のＸ線放射装置が動作位置にある状態で第１のＸ線放射装置から発せられるＸ線の中心軸の位置及び方向が第２のＸ線放射装置が動作位置にある状態で第２のＸ線放射装置から発せられるＸ線の中心軸の位置及び方向とほぼ同じになるように支持構造上に配置されてもよい。

【0022】

この点に関して、中心軸という用語は、平均方向を画定するＸ線放射経路の概略的な方向にエミッタのおおよその中心から直交して離れて延びる軸として理解され得る。

【0023】

これは、例えば、支持構造が可動アームの端部に配置されている場合に有用である。アームは、収容位置から、２つのＸ線放射装置のうちの第１のＸ線放射装置が患者に使用し、かつ動作位置で使用するように正しく配置されるまで移動させることができる。そして、第２のＸ線放射装置を使用することが望ましい場合には、第１及び第２のＸ線放射装置を支持構造体に対して移動させて、第２のＸ線放射装置を動作位置に持っていき、それを患者に向け、同時に第１のＸ線放射装置を患者から離れるように向けられた非動作位置に移動させることができる。

【0024】

Ｘ線撮像装置のバランスを助けるために、支持構造上に重りを配置することができる。

【0025】

上記の例を使用すると、この追加の特徴は支持構造が患者に対して静止したままであることを可能にし、これは、動作中の第１又は第２のＸ線放射装置から第１又は第２のＸ線放射装置の他方に変更するときに患者を煩わせる必要がないことを意味する。

【0026】

マウントは、第１のＸ線放射装置が動作位置のときはそれとターゲットとの間のスタンドオフ距離が第１の値を有し、第２のＸ線放射装置が動作位置のときはそれとターゲットとの間のスタンドオフ距離が第２の値を有するように支持構造上に配置されてもよい。

【0027】

これにより、最適な動作のために、２つの異なるＸ線放射装置によって必要とされ得る異なるスタンドオフ距離が実現される。やはり、この特徴を有することにより、支持構造は、第１又は第２のＸ線放射装置のいずれかが動作位置にある状態で静止したままであることが可能になる（又は、支持構造は静止したままで、第１又は第２のＸ線放射装置のいずれかを動作位置にすることが可能になる）。換言すれば、臨床医は単に第１のＸ線放射装置が第２のＸ線放射装置と交換されているので、Ｘ線放射装置を患者から引き離したり、患者に向かって押したりする必要がない。

【0028】

第１の値は約２０ｃｍとすることができ、第２の値は約１０ｃｍとすることができる。他の寸法も考えられる。

【0029】

Ｘ線撮像装置は、動作位置にある第１及び第２のＸ線放射装置のいずれかがＸ線を放射することを可能にする少なくとも１つのインターロックを更に含むことができる（又は、Ｘ線撮像装置は、第１及び第２のＸ線放射装置のいずれかが動作位置にあることによりＸ線を放射することができる少なくとも１つのインターロックを更に含むことができる）。このようにして、Ｘ線放射装置の１つが正しい動作位置にあるときにのみ、Ｘ線を放射するように通電（又は、エネルギー付与／電圧印加／energize）することができる。これは、動作位置以外の任意の位置にあるときに、Ｘ線放射装置のいずれかがＸ線を放射することを防止する。このようなインターロック（interlock）は周知であり、Ｘ線放射装置の１つを、偶発的な放電を回避するために電源から電気的に絶縁し、又はそれを電源に接続して作動させるために使用することができるソレノイド、スイッチ、センサ等を含み得る。

【0030】

Ｘ線撮像装置は、ターゲットを通過した後にＸ線を受け取る口内センサのようなセンサを含んでもよい。センサはデジタル形式の画像が例えば、ディスプレイスクリーン上で見るために、受信されたＸ線から生成され得るデジタルセンサであり得る。センサは、フラットパネルＸ線検出器（ＦＰＤ）であってもよい。

【0031】

使用において、Ｘ線源およびセンサはＦＰＤの出力を分析し、複数のフレームを３Ｄモデルに再構成するために「収集ワークステーション」として機能するプロセッサと共に動作することができ、これは、臨床医が閲覧ソフトウェアを使用して画像をレビューすることができる「可視化ワークステーション」にエクスポートすることができる（しばしば、画像アーカイブおよび通信システム（「ＰＡＣＳ」）を介して）。

【0032】

第１のＸ線放射装置は、２．５ｍＡ～７ｍＡの範囲の電流、及び６０～７０ｋＶの範囲の電圧で動作してもよい。

【0033】

第２のＸ線放射装置は、１ｍＡ～３ｍＡの範囲の電流で動作してもよい。

【0034】

このＸ線撮像装置は、第１及び第２のＸ線放射装置の両方のための共通の電源を更に備えることができる。他の電流および電圧も考えられる。これは、Ｘ線撮像装置のサイズ、複雑さ及びコストを低減することができる。

【0035】

第２の態様では、本発明が第１の態様によるＸ線撮像装置を提供するステップと、ターゲットを提供するステップと、第１のＸ線放射装置を、それがターゲットに向けられるように動作位置に配置するステップと、装置を操作して、ターゲットの２ＤＸ線画像を提供するステップと、第１のＸ線放射装置を非動作位置に移動させ、第２のＸ線放射装置を、それがターゲットに向けられるように動作位置に移動させるステップと、装置を操作して、ターゲットの３ＤトモシンセシスＸ線画像を提供するステップとを含む、ターゲットの３ＤトモシンセシスＸ線画像を得る方法を提供する。

【0036】

本発明の上記および他の特徴、特徴および利点は、本発明の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるのであろう。この説明は、本発明の範囲を限定することなく、単に例示のために与えられる。以下に引用する参考図は、添付図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

図１は、第１のＸ線撮像装置の概略図である。

【0038】

図２は、第１の位置にある第２のＸ線撮像装置の概略図であるである。

【0039】

図３は、第２位置における第２のＸ線撮像装置の概略構成図である。

【0040】

図４は、第３のＸ線撮像装置の一部の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

本発明は特定の図面に関して説明されるが、本発明はそれに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。記載された図面は、概略的なものにすぎず、非限定的なものである。各図面は、本発明の特徴のすべてを含むわけではなく、したがって、必ずしも本発明の実施形態であると見なされるべきではない。図面において、いくつかの要素のサイズは、説明の目的のために誇張され、縮尺通りに描かれていないことがある。寸法および相対的寸法は、本発明の実施に対する実際の縮小に対応しない。

【0042】

さらに、説明および特許請求の範囲における第１、第２、第３などの用語は同様の要素を区別するために使用され、必ずしも時間的に、空間的に、ランキングで、または任意の他の方法で、順序（シーケンス）を説明するために使用されるわけではない。そのように使用される上記用語は適切な状況下で交換可能であり、動作は、本明細書で説明または図示されたものとは別の順序で可能であることを理解されたい。同様に、特定の順序で説明または特許請求される方法ステップは、異なる順序で動作すると理解され得る。

【0043】

さらに、明細書および特許請求の範囲における頂部、底部、上方、下方などの用語は、説明の目的のために使用され、必ずしも相対的な位置を説明するために使用されるわけではない。そのように使用される用語は適切な状況下で交換可能であり、動作は、本明細書で説明または図示されたものとは別の向きで可能であることを理解されたい。

【0044】

特許請求の範囲で使用される「備える（又は、有する／comprising）」という語はその後に列挙される手段に限定されるものとして解釈されるべきではなく、他の要素またはステップを除外するものではなく、したがって、言及されるような述べられた特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を特定するものとして解釈されるべきであるが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップまたは構成要素、またはそれらのグループの存在または追加を除外するものではないことに留意されたい。したがって、「手段ＡおよびＢを備えるデバイス」という表現の範囲は構成要素ＡおよびＢのみからなるデバイスに限定されるべきではない。本発明では、デバイスの関連する構成要素のみがＡおよびＢであることを意味する。

【0045】

同様に、本明細書で使用される「接続された」という語は直接接続のみに限定されるものと解釈されるべきではないことに留意されたい。したがって、表現「デバイスＢに接続されたデバイスＡ」の範囲はデバイスＡの出力がデバイスＢの入力に直接接続されるデバイスまたはシステムに限定されるべきではない。Ａの出力とＢの入力との間に経路が存在し、それが他のデバイスまたは手段を含む経路であってよいことを意味する。「接続された」は２つ以上の要素が直接物理的または電気的に接触しているか、または２つ以上の要素が互いに直接接触していないが、依然として互いに協働または相互作用していることを意味し得る。例えば、無線接続が考えられる。

【0046】

本明細書全体を通して、「実施形態」または「態様」とは実施形態または態様に関連して記載された特定の特徴、構成または特徴が本発明の少なくとも１つの実施形態または態様に含まれることを意味し、したがって、本明細書全体を通して様々な場所における「一実施形態において」、「実施形態において」、または「態様において」という語句の出現は必ずしもすべてが同じ実施形態または態様を指すわけではなく、様々な実施形態または態様を指すことができる。さらに、本発明の任意の１つの実施形態または態様の特定の特徴、構造、または特性は本開示から当業者には明らかなように、１つまたは複数の実施形態または態様において、本発明の別の実施形態または態様の任意の他の特定の特徴、構造、または特性と任意の適切な方法で組み合わせることができる。

【0047】

同様に、本願の説明において、本発明の様々な特徴は、開示を合理化し、様々な本発明の態様のうちの１つまたは複数の理解を助けるために、単一の実施形態、図、またはそれらの説明において一緒にグループ化されることがあることを理解されたい。しかしながら、この開示方法は、請求項に記載された発明が各請求項に明示的に記載されたよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。さらに、任意の個々の図面または態様の説明は、必ずしも本発明の実施形態であると見なされるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の態様は、先行する単一の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴にある。したがって、詳細な説明に続く特許請求の範囲はこの詳細な説明に明確に組み込まれ、各請求項はそれ自体が本発明の別個の実施形態として存在する。

【0048】

さらに、本明細書に記載されるいくつかの実施形態は他の実施形態に含まれるいくつかの特徴を含むが、異なる実施形態の特徴の組み合わせは当業者によって理解されるように、本発明の範囲内であり、さらなる実施形態を形成することを意味する。例えば、以下の特許請求の範囲では、特許請求の範囲に記載された実施形態のいずれも、任意の組み合わせで使用することができる。

【0049】

本明細書で提供される説明では、多数の具体的な詳細が記載される。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが理解される。他の例では、この説明の理解を不明瞭にしないために、周知の方法、構造、および技法は詳細に示されていない。

【0050】

本発明の議論では反対に述べられていない限り、パラメータの許容範囲の上限または下限に対する代替値の開示は前記値のうちの１つが他の値よりも非常に好ましいという指示と相まって、前記代替値のうちのより好ましい値とあまり好ましくない値との間にある前記パラメータの各中間値自体が前記あまり好ましくない値よりも好ましく、また、前記あまり好ましくない値と前記中間値との間にある各値よりも好ましいという暗黙のステートメントとして解釈されるべきである。

【0051】

用語「少なくとも１つ」の使用は特定の状況において１つのみを意味することができ、用語「任意の」の使用は、特定の状況において「全て」および／または「各々」を意味することができる。

【0052】

ここで、本発明の原理を、例示的な特徴に関する少なくとも１つの図面の詳細な説明によって説明する。他の構成が基礎となる概念または技術的教示から逸脱することなく、当業者の知識に従って構成され得ることは明らかであり、本発明は、添付の特許請求の範囲の文言によってのみ限定される。

【0053】

図１には、Ｘ線撮像装置１０が概略的に示されている。装置１０は、壁２０に取り付けられたアーム３０、４０を含む。アーム３０、４０はジョイント（又は、接合部／joint）３５、４５を含み、自由端が壁から遠位の空間の容積内のどこにでも配置されることを可能にする。アーム３０の壁２０への接続は、ジョイント（図示せず）を含むことができる。

【0054】

アーム４０の自由端には、一方の側に２ＤＸ線放射装置１３０が、反対側に３ＤＸ線放射装置１４０が取り付けられたマウント１２０を備える支持構造１００が配置されている。

【0055】

マウント１２０は、回転可能なジョイント１１０及び連結ロッド５０を介してアーム４０の自由端に取り付けられている。

【0056】

マウント１２０は、回転可能なジョイント１１０を介して軸（破線３００で示す）を中心に回転可能である。

【0057】

２ＤＸ線放射装置１３０は、Ｘ線エミッタ１３５とコリメータ１３６とを備える。同様に、３ＤＸ線放射装置１４０は、Ｘ線エミッタアレイ１４５及びコリメータ１４６を含む。しかし、Ｘ線エミッタアレイ１４５は、スペーサ１４２を介してマウント１２０から離れて配置されている。

【0058】

３ＤＸ線放射装置１４０は、使用時にＸ線がコリメータ１４６から出て、ターゲット２００を通過し、ターゲット２００の、Ｘ線放射装置１４０とは反対の側に配置されたセンサ２１０によって検出されるという動作位置で示されている。

【0059】

２ＤＸ線放射装置１３０を３ＤＸ線放射装置１４０の代わりに動作させることを可能にするために、マウント１２０は２ＤＸ線放射装置１３０が図に示されるマウント１２０の左側に位置するように、回転可能なジョイント１１０の周りに回転され、３ＤＸ線放射装置１４０は右側に位置するようになる。

【0060】

スペーサ１４２は、３Ｄから２ＤＸ線放射装置に変更された後にアーム又は支持構造１００を動かさなければならないことを必要としないように、２つのＸ線放射装置の各々に必要とされる異なるスタンドオフ距離を可能にする。

【0061】

これは、図において破線４００、４１０、４２０、４３０によって示されている。３Ｄコリメータの前面と３ＤＸ線エミッタアレイとの間の距離は、３Ｄスタンドオフ距離Ｙ１である。２Ｄコリメータの前面と２ＤＸ線エミッタとの間の距離は、２Ｄスタンドオフ距離Ｙ２である。３Ｄコリメータの前面とピボット軸３００との間の距離は、Ｘ１として示される。２Ｄコリメータの前面とピボット軸３００との間の距離は、Ｘ２として示される。Ｙ１とＹ２が異なる寸法であっても、Ｘ１はスペーサ１４２のためにＸ２と同じである。

【0062】

従って、ターゲット２００に対する２Ｄコリメータ１４６の前部（左動作位置にある）の位置は、ターゲットに対する３Ｄコリメータ１３６の前部（３ＤＸ線放射装置が左動作位置にある）と同じである。

【0063】

さらに、２ＤＸ線放射装置及び３ＤＸ線放射装置は破線３５０で示すように、それらの中心軸が同軸となるように配置される。回転軸３００は中心軸３５０に直交して配置され、その結果、動作位置におけるどちらのＸ線放射装置も、中心軸が同一である。

【0064】

なお、図示しないが、２つのＸ線放射装置はコントローラに接続されることになる。同様に、センサ２１０は、プロセッサ、及び、スクリーン等のディスプレイ手段に接続される。

【0065】

スペーサを使用することの代替案は、異なるスタンドオフ距離が２つのＸ線放射装置から得られることを確実にするために、マウントをジョイント１１０に対して偏心して枢動させることである。

【0066】

図２には、代替のＸ線撮像装置５１０が概略的に示されている。これはまた、関節式ジョイント（又は、連結式ジョイント／articulated joint）３５、４５で壁２０に取り付けられたアーム３０、４０を含み、自由端が壁から遠位の空間の体積内のどこにでも配置されることを可能にする。アーム３０の壁２０への接続は、ジョイント（図示せず）を含むことができる。

【0067】

アームの自由端には、Ｌ字形マウント６２０を含む代替の支持構造６００が示されている。図では、１つのアームが水平に配置され、１つのアームが水平アームの右端から垂れ下がって垂直に配置されている。垂直アーム上には２ＤＸ線放射装置６３０が取り付けられ、水平アーム上には３ＤＸ線放射装置１４０が取り付けられている。両者は、２つのアームの間の内角から離れて外向きに面する。

【0068】

マウント６２０は、回転可能なジョイント６１０および連結ロッド５０を介してアーム４０の自由端に取り付けられる。

【0069】

マウント６２０は、回転可能なジョイント６１０を介して軸（破線７００で示す）を中心に回転可能である。軸７００は２つのアームの各々から４５度離れるように、マウント６２０の２つのアームの間に位置するように配置される。

【0070】

２ＤＸ線放射装置６３０は、Ｘ線エミッタ６３５およびコリメータ６３６を含む。同様に、３ＤＸ線放射装置６４０は、Ｘ線エミッタアレイ６４５とコリメータ６４６とを含む。しかし、Ｘ線エミッタアレイ６４５は、スペーサ６４２を介して、マウント６２０から離れて配置される。

【0071】

２ＤＸ線放射装置６３０は使用時にはＸ線がコリメータ６３６から出て、ターゲット２００を通過し、ターゲット２００の、Ｘ線放射装置６３０とは反対の側に配置されたセンサ２１０によって検知される動作位置で示されている。

【0072】

３ＤＸ線放射装置６４０が２ＤＸ線放射装置６３０の代わりに動作することを可能にするために、マウント６２０を回転可能なジョイント６１０の周りで回転させて、３ＤＸ線放射装置６４０を含む先ほどは水平であったアームが、図に示される軸７００の右側の垂直位置となり、２ＤＸ線放射装置６３０を含む先ほどは垂直であったアームが、図に示される軸７００の上方左側の水平位置となるように、アームが場所を交換する。

【0073】

スペーサ６４２は図１に関して説明したのと同様の方法で、３ＤＸ線放射装置から２ＤＸ線放射装置に変更した後にアーム又は支持構造６００を移動させる必要がないように、２つのＸ線放射装置の各々に必要な異なるスタンドオフ距離を可能にする。

【0074】

図３は図２と同じ装置を示すが、２ＤＸ線放射装置及び３ＤＸ線放射装置を交換された場所に備えており、支持構造６００は軸７００、破線の周りで回転されている。中心軸が位置および方向において同一であるように、コリメータがどのように同じ場所に配置されるかが分かる。

【0075】

代替的な支持構造８００が図４に示されており、この支持構造８００はジョイント４５、連結ロッド５０、および回転可能なジョイント１１０を介して、図１～３に示されるアームの端部に接続されてもよいが、これらの部材のすべてが、使用のタイプに応じて必ずしも必要とされるわけではない。

【0076】

シャフトの形をしたマウント８２０は、ジョイント４５に取り付けられている（又は、ジョイント４５から垂れ下がっている）。２つのＸ線放射装置１３０、１４０は共に、移動可能かつ回転可能にマウント８２０に取り付けられる。取付手段はマウント内に設けられたチャネル内に延びるピン（図示せず）の形態をとることができ、ピンはチャネル内に摺動可能に捕捉（又は、収容／captive）される。

【0077】

図において、第２のＸ線放射装置１４０は、マウント８２０上の最下部にある動作位置にあり、左側を向いており、破線で示すその水平中心軸８５０を有する。対照的に、第１のＸ線放射装置１３０は、最上部の非動作位置で示され、右側を向く。

【0078】

第１のＸ線放射装置１３０を動作位置にし、同時に第２のＸ線放射装置１４０を非動作位置にするために、第１のＸ線放射装置１３０が（今度は）左側を向き、第２のＸ線放射装置１４０が（今度は）右側を向くように、２つのＸ線放射装置をピン及びチャネルを介してマウント８２０の周囲を部分的に螺旋状に摺動移動させることができる。第２のＸ線放射装置１４０が１つのチャネル内で上方に移動するときに、第１のＸ線放射装置１３０は別のチャネル内で下方に移動することができる。Ｘ線放射装置の移動は手動で行われてもよいし、電動で行われてもよい。

【0079】

代替の可能性は、チャネルが実質的に垂直に、マウントに沿って直線的に、かつシャフトの長手方向軸と平行に配置されることである。このようにして、各Ｘ線放射装置１３０、１４０は、上方非動作位置又は下方動作位置を占めることができる。最下位置のいずれかのＸ線放射装置が左を向くことを確実にするには、マウント８２０はジョイント４５に対して軸９００の周りで中心に１８０度回転させる必要があるが、この構造は最下位置のいずれかのＸ線放射装置の中心軸８５０が一定かつ均一であるように構成されてもよい。

【0080】

インターロックは、Ｘ線放射装置が動作位置にあるときにのみＸ線を放射することができるが、動作位置にないときにはＸ線を放射することができないことを保証するために、記載されたいずれかの構成で設けることができる。
下記は、本願の出願当初に記載の発明である。
＜請求項１＞
支持構造を備えるＸ線撮像装置であって、
前記支持構造は２つの別個のＸ線放射装置、すなわち、２Ｄ画像を生成するように配置されたＸ線エミッタを備える第１のＸ線放射装置と、３Ｄトモシンセシス画像を生成するように配置された分散Ｘ線エミッタアレイを備える第２のＸ線放射装置を支持し、
前記第１及び第２のＸ線放射装置は、前記支持構造に対して移動可能であり、使用時に、前記第１及び第２のＸ線放射装置のうちの一方が、それからターゲットに向かってＸ線が放射される動作位置に移動可能であり、同時に前記第１及び第２のＸ線放射装置の他方が、それからＸ線が放射されない非動作位置に移動可能であるように配置される、Ｘ線撮像装置。
＜請求項２＞
前記第１及び第２のＸ線放射装置の各々は、前記支持構造体に対して互いに独立して移動可能である、請求項１に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項３＞
前記第１及び第２のＸ線放射装置は、前記動作位置にある前記第１のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向が前記動作位置にある前記第２のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向とほぼ同じになるように、前記支持構造上に配置される、請求項１及び２のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項４＞
前記第１及び第２のＸ線放射装置は、前記第１のＸ線放射装置が前記動作位置のときに前記第１のＸ線放射装置と前記ターゲットの間のスタンドオフ距離が第１の値を有し、前記第２のＸ線放射装置が前記動作位置のときに前記第２のＸ線放射装置と前記ターゲットの間のスタンドオフ距離が第２の値を有するように、前記支持構造上に配置される、請求項３に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項５＞
前記第１の値は約２０ｃｍであり、前記第２の値は約１０ｃｍである、請求項４に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項６＞
前記第１及び第２のＸ線放射装置は、それぞれ少なくとも１つのコリメータを備え、前記Ｘ線撮像装置は、前記２つのＸ線放射装置のそれぞれの前記少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の角度が約９０度になるように、前記第１及び第２のＸ線放射装置の両方が取り付けられるマウントを更に備える、請求項１に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項７＞
前記第１及び第２のＸ線放射装置は、それぞれ少なくとも１つのコリメータを備え、前記Ｘ線撮像装置は前記２つのＸ線放射装置のそれぞれの前記少なくとも１つのコリメータの長手方向ボア間の角度が約１８０度になるように、前記第１及び第２のＸ線放射装置の両方が取り付けられるマウントを更に備える、請求項１に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項８＞
前記マウントは、前記動作位置にある前記第１のＸ線放射装置において前記第１のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向が、前記動作位置にある前記第２のＸ線放射装置において前記第２のＸ線放射装置から放射されるＸ線の中心軸の位置及び方向とほぼ同じになるように、前記支持構造上に配置される、請求項６及び７のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項９＞
前記マウントは、前記動作位置にある前記第１のＸ線放射装置において前記第１のＸ線放射装置と前記ターゲットとの間のスタンドオフ距離が第１の値を有し、前記動作位置にある前記第２のＸ線放射装置において前記第２のＸ線放射装置と前記ターゲットとの間のスタンドオフ距離が第２の値を有するように、前記支持構造上に配置される、請求項８に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項１０＞
前記第１の値は約２０ｃｍであり、前記第２の値は約１０ｃｍである、請求項９に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項１１＞
前記動作位置にある前記第１および第２のＸ線放射装置のいずれかがＸ線を放射することを可能にする少なくとも１つのインターロックをさらに含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項１２＞
センサを含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項１３＞
前記センサが口腔内センサである、請求項１２に記載のＸ線撮像装置。
＜請求項１４＞
前記センサがデジタルセンサである、請求項１２および１３のいずれかに記載のＸ線撮像装置。
＜請求項１５＞
前記第１のＸ線放射装置は、２．５ｍＡ～７ｍＡの範囲の電流、及び６０～７０ｋＶの範囲の電圧で動作する、請求項１～１４のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
＜請求項１６＞
前記第２のＸ線放射装置は、１ｍＡ～３ｍＡの範囲の電流で動作する、請求項１～１５のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
＜請求項１７＞
前記第１及び第２のＸ線放射装置の両方に共通の電源をさらに備える、請求項１～１６のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
＜請求項１８＞
ターゲットの３ＤトモシンセシスＸ線画像を取得する方法であって、
請求項１～１７のいずれかに記載のＸ線撮像装置を提供するステップと、
ターゲットを提供するステップと、
前記ターゲットを向くように前記第１のＸ線放射装置を動作位置に配置するステップと、
前記ターゲットの２ＤＸ線画像を提供するように前記装置を動作させるステップと、
前記第１のＸ線放射装置を非動作位置に移動させ、前記ターゲットを向くように前記第２のＸ線放射装置を動作位置に移動させるステップと、
前記ターゲットの３ＤトモシンセシスＸ線画像を提供するように装置を動作させるステップを含む方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】