JP2000501973A

JP2000501973A - ポータブルｘ線装置

Info

Publication number: JP2000501973A
Application number: JP09522888A
Authority: JP
Inventors: マイルズ，デイル・エイ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2000-02-22
Also published as: DE69633746D1; EP0972430B1; EP0972430A1; AU715394B2; US5781610A; KR100400604B1; KR20000064509A; ATE281058T1; CA2241130C; EP0972430A4; US5631943A; CA2241130A1; DE69633746T2; WO1997023120A1; AU1285597A

Abstract

(57)【要約】口内及び他のＸ線の応用に使用するポータブル、好適には、手持ちのＸ線ジェネレータ（１０）、および、軽量のポータブルのジェネレータ（１０）に物理的にリンクされた新規なレセプタ・ホルダー（２４）と、１つのジェネレータ（１０）を複数の治療装置に用いること可能にする独特の関節のあるアーム（１０４）及びクレードル（１０８）を用いる歯科イメージ獲得の新しいプロセスを開示する。このシステムのジェネレータは、低減されたＸ線出力と、従来の歯科Ｘ線ジェネレータよりも小さなフォーカル・スポット範囲とを有し、Ｘ線出力及び患者の全体的Ｘ線負担を減少する。また、小さいフォーカル・スポットは、最終的イメージの解像度の向上を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】ポータブルＸ線装置関連出願の参照本発明は、メルビン・ピー・シードバンド（Melvin P．Siedband）により１９９５年１０月１０日に提出され、小さいジェネレータ、チューブ及びチューブヘッドをもつハンドＸ線ユニット（HAND X-RAY UNIT WITH SMALL GENERATOR，TUBE AND TUBEHEAD）と題された、仮特許出願番号６０／００４，９８８に関係し、その全体は以下に参照のため組込まれる。発明の技術分野本発明は、一般にＸ線装置に関し、特にポータブルＸ線装置に関する。発明の背景数十年の間、歯医者のような医療専門家は、病気検査、診断決定および治療監視のためのＸ線ラジオグラフを定期的に使用してきた。Ｘ線はＸ線ジェネレータにより放射され、歯、骨および頭および顎の軟組織のような関心のある構造を通過し、そして適切なレセプタにより捕らえられる。伝統的なレセプタ、Ｘ線写真フィルムはなお最も広く使用されている。このようなフィルムを基礎としたシステムにおいて、潜像は銀ハロゲン化結晶の働きを通してフィルム上に生成され、化学溶液中に露光されたフィルムを処理することにより視覚可能にされる。このようなフィルム処理動作は、一連のＸ線フィルムが患者に露光される時に数分を費やす。もし、現像の後に、像がフィルム位置または像の幾何学誤差により役立たないと発見されるならば、新しい一連のフィルムが露光される必要がある。これは患者のＸ線吸線量（dose）を増加する。最近、電荷結合装置（ＣＣＤ）イメージ・レセプタの使用を通して歯のＸ線情報の電子的取得するシステムが導入されてきた。口部、口内および顎顔面の像形成タスクのための現在のＣＣＤレセプタは、放射強化（radiation-hardened）ＣＣＤアレー（レーガムセンスアレイ（Reagam SensAray）、サンドヴァル、スエーデン）、または希土Ｘ線スクリーン材料（トロフィーラジオロジ（Trophy Radiologie）、ビンセネス、フランス）のようなシンチレータに結合されたＣＣＤアレーのいずれかを使用する。歯科のイメージ形成において現在使用されている最大のエリアのアレイは約７６０ピクセル×５２４ピクセル（シックテクノロジ（Schick Technologies）、ニューヨーク）であり、これは約１０ライン対／ｍｍの解像度となる。ＣＣＤレセプタを用いるイメージ形成は、Ｘ線フィルムを用いる像形成よりもほぼ７０−８０％少ない露光時間を要求する。このため、患者Ｘ線吸線量は減少される。しかし、ほとんどの現在のＸ線ジェネレータはフィルム・レセプタを用いる使用のために設計されている。従って、ジェネレータは非常に多量のＸ線放射を生成し、ＣＣＤレセプタを過負荷にし、そして患者に吸収されるＸ線吸線量を増加する。現在のＸ線ジェネレータがかかえる他の問題は、Ｘ線ジェネレータは大きくそして重いことであり、このため固定された位置に据え付けるられることを要求することである。歯科のアプリケーションのために、Ｘ線ジェネレータは、歯科の治療装置（operatory）の壁に取り付けられる、関節でつないだアームの遠端部に典型的には固定して設けられる。チューブヘッドの重さは、壁からの最大長さでチューブヘッドを支持するために、ユニットが取り付けられた壁に付加的支持の取り付けを要求する。なぜなら、歯科オフィスは通常幾つかの治療装置を備え、各治療装置（治療具）に対してＸ線イメージ形成能力を供給するには、複数のＸ線ユニットが購入されなければならないので、実質的投資を必要とする。そこで、患者のＸ線吸線量を少なくするＸ線装置の要請がある。また、歯科オフィス内で重複した設備を減少するために、幾つかの異なる治療具において容易に使用できるＸ線装置の要請がある。本発明は、これらの必要性を満たすものである。発明の概要本発明は、口内（intraoral）及び他のＸ線の応用に使用するポータブル、好適には、手持ち（ハンドヘルド）Ｘ線ジェネレータ（発生器）、および、軽量のポータブルのジェネレータと、１つのジェネレータを複数の治療装置（operator y）に用いることを可能にする独特の関節のあるアーム及びクレードルとに物理的にリンクされた新規なレセプタ・ホルダーを用いる歯科イメージ獲得の新しいプロセスに関連する。このシステムのジェネレータは、減少されたＸ線出力と、従来の歯科Ｘ線ジェネレータより小さいフォーカル・スポット範囲とを有し、Ｘ線出力及び患者の全体的Ｘ線負担を減少する。また、小さいフォーカル・スポットは、最終的イメージの解像度の向上を可能にする。本発明の１つの形態において、ポータブルのＸ線装置が開示され、この装置は、片手で保持されるように形成されたハンドルと、ハンドル内に取り付けられたＸ線管と、コリメートされた管（collimated tube、コリメート管）であって、ハンドルに取り付けられ、Ｘ線管が動作したときにＸ線がコリメート管に発せられるように配置されたコリメート管と、ハンドルの内部とハンドルの外部との間に延び、外部電源をＸ線管に結合するよう作用する配線と、ハンドルに取り付けられたイネーブル・スイッチと、ハンドルに取り付けられた露光（exposure）スイッチとを備え、Ｘ線管はイネーブル・スイッチと露光スイッチとの両方が押されたときのみＸ線を発するようにする。本発明の別の形態において、ポータブルのＸ線装置が開示され、この装置は、エンクロージャ（囲い込むもの、筐体）と、エンクロージャ内に取り付けられたＸ線管と、コリメート管であって、ハンドルに取り付けられ、Ｘ線管が動作したときにＸ線がコリメート管に発せられるように配置されたコリメート管と、エンクロージャの内部とエンクロージャの外部との間に延び、外部電源をＸ線管に結合するよう作用する配線と、Ｘ線管を駆動するための電圧を発生するよう作用する電源回路とを備え、電源回路はエンクロージャ内に含まれず、配線によりエンクロージャに結合され、それによって、エンクロージャの重量が大きく低減される。本発明の別の形態において、Ｘ線ソースに結合されるようにされたＸ線イメージ・レセプタ・ホルダーが開示され、このホルダーは、コリメート管に結合されたイメージ・レセプタ・ホルダーを備え、このホルダーは、近端部及び遠端部を有する水平部材（メンバ）と、水平メンバの遠端部に取り付けられ、そこに横に延びる垂直メンバと、水平メンバに取り付けられ、長手方向にその上をスライドするように作用する横スライド・メンバとを備え、Ｘ線イメージ・レセプタは、垂直メンバとスライド・メンバとの間に保持され得る。本発明の別の形態において、Ｘ線イメージを生成する方法が開示され、この方法は、（ａ）片手で保持されるように形成されたハンドルと、ハンドル内に取り付けられたＸ線管と、コリメート管であって、ハンドルに取り付けられ、Ｘ線管が動作したときにＸ線がコリメート管に発せられるように配置されたコリメート管と、ハンドルの内部とハンドルの外部との間に延び、外部電源をＸ線管に結合するよう作用する配線と、ハンドルに取り付けられたイネーブル・スイッチと、ハンドルに取り付けられた露光スイッチとを備え、Ｘ線管はイネーブル・スイッチと露光スイッチとの両方が押されたときのみＸ線を発するようにしたポータブルのＸ線装置を提供するステップと、（ｂ）片手でハンドルをつかむステップと、（ｃ）手の第１の指でイネーブル・スイッチを押すステップと、（ｄ）コリメート管をＸ線イメージ・レセプタに照準合わせするステップであって、イメージ化される物はコリメート管とレセプタとの間に配置される、ステップと、（ｅ）イネーブル・スイッチを押された位置に保持しつつ、手の第２の指で露光スイッチを押すステップとを備える。本発明の別の形態において、Ｘ線イメージを生成する方法が開示され、この方法は、（ａ）エンクロージャと、エンクロージャ内に取り付けられたＸ線管と、コリメート管であって、ハンドルに取り付けられ、Ｘ線管が動作したときにＸ線がコリメート管に発せられるように配置されたコリメート管と、エンクロージャの内部とエンクロージャの外部との間に延び、外部電源をＸ線管に結合するよう作用する配線と、Ｘ線管を駆動するための電圧を発生するよう作用する電源回路とを備え、電源回路はエンクロージャ内に含まれず、配線によりエンクロージャに結合され、エンクロージャの重量が大きく低減されたポータブルのＸ線装置を提供するステップと、（ｂ）クレードルをその上に有する関節のあるアームを提供するステップであって、クレードルはその内部にＸ線装置が配置されたときにそれを保持するように適用される、ステップと、（ｃ）コリメート管をＸ線イメージ・レセプタに照準合わせするステップであって、イメージ化される物はコリメート管とレセプタとの間に配置される、ステップと、（ｄ）クレードルがＸ線装置を保持するように関節のあるアームを動かすステップと、（ｅ）イネーブル・スイッチを押すステップと、（ｆ）露光スイッチを押すステップとを備え、Ｘ線装置は、イネーブル・スイッチと露光スイッチの両方が押されない限りＸ線を発しない。図面の簡単な説明図１は、本発明の第１実施形態のポータブルのＸ線ジェネレータの概略的な側面横断面図である。図２は、本発明の電源回路の回路図である。図３は、本発明のタイミング及び制御回路の回路図である。図４は、本発明のＸ線ジェネレータ駆動回路の回路図である。図５は、本発明の第１実施形態のレセプタ・ホルダの側面立面図である。図６は、図５のレセプタ・ホルダの第１端部立面図である。図７は、図５のレセプタ・ホルダの第２端部立面図である。図８は、本発明の第２実施形態のレセプタ・ホルダの側面立面図である。図９は、図８のレセプタ・ホルダの横断面図である。図１０は、上顎歯のＸ線画像をとる本発明のポータブルＸ線ジェネレータの側面立面図である。図１１は、下顎歯のＸ線画像をとる本発明のポータブルＸ線ジェネレータの側面立面図である。図１２は、本発明のポータブルＸ線ジェネレータを含む歯科治療装置の斜視図である。好適実施例の詳細な説明次に、本発明の原理の理解を促進するために、図面に図解されている実施例と、この実施例を説明するのに用いられる特定の言語とを参照する。しかし、理解されるべきであるが、本発明の範囲がそれによって制限されることは意図していないし、図解した装置における改変及び更なる修正や、ここに図解した本発明の原理の更なる応用は、本発明が関係する分野の当業者には、通常想定できるものと考えられる。本発明は、口腔内での及びそれ以外のＸ線応用例で用いるためのポータブルで好ましくはハンドヘルド型のＸ線ジェネレータ、および、軽量でポータブルなジェネレータに物理的にリンクされた新規のレセプタ・ホルダと、１台のジェネレータが複数の治療具（operatories）で用いられることを可能にするユニークな操作アームとクレードル（cradle）とを用いる歯科用イメージ取得の新規なプロセスに関する。このシステムのジェネレータは、従来型の歯科用Ｘ線ジェネレータと比較してＸ線出力が小さく、はるかに小さな合焦スポット（focal spot）範囲を有し、よって、Ｘ線出力と患者に対するＸ線負荷の全体とを減少させている。フォーカル（合焦）・スポットが従来よりも小さいので、最終的なイメージにおける解像度の改善が可能である。図１を参照すると、本発明によるポータブルＸ線ジェネレータの好適実施例が、一般的に１０で示されている。Ｘ線ジェネレータ１０は、図１では、断面図として図解され、矩形のコリメート管（collimated tube）１４が付属した「ピストル・グリップ」ハンドル１２を含む。ハンドル１２と管１４とは、好ましくは、リサリック（ＬＩＴＨＡＲＣＨ）鉛セラミック材料によって、又は、鉛ライニングされた高密度プラスティックによって形成されている。コリメート管１４の末端（distal）の開口１６は、好ましくは、２．５センチメートル×３．０センチメートルである。末端の開口１６は、好ましくは、Ｘ線ジェネレータ１０と共に用いられるレセプタのサイズよりもほんの僅かに大きくなっている。管１５の基部側（proximal）の端部は、およそ３ミリメートル×５ミリメートルのアパーチャ（ポート又は出口）を有する、矩形のアルミニウム製のコリメータを含む。Ｘ線レセプタ２０が、Ｘ線イメージを記録するために提供される。Ｘ線レセプタ２０は、Ｘ線フィルムやＣＣＤセンサなどの、Ｘ線放射に対して感度を有する任意の装置である。レセプタ２０は、図１では、ＣＣＤセンサとして図解されており、ＣＣＤレセプタ２０を記録及び表示装置にこの技術分野で公知である態様で結合するのに用いられる配線２２を含む。ＣＣＤレセプタ２０は、レセプタ・ホルダ２４内に配置されるが、このレセプタ・ホルダ２４は、コリメート管１４の末端部（遠端部）に形成された複数のドッキング・スロット２８の任意の１つの中に適合するように構成されたロッド２６に、結合される。レセプタ・ホルダ２４及びドッキング・スロット２８の設計と動作とは後で更に詳細に論じる。Ｘ線ジェネレータ１０のハンドル１２は、Ｘ線管３０と、関連の駆動回路３２とを含む。Ｘ線管３０と駆動回路３２とは、図４との関係で、後により詳細に説明する。本発明はポータブルであり好ましくはハンドヘルド型Ｘ線ジェネレータから構成されることが望ましいのであるから、Ｘ線ジェネレータにおいて通常用いられる分離変圧器（isolation transformer）は本発明では取り除かれている。更に、高電圧変圧器は、ハンドル１２内部に配置されているのではなく、Ｘ線ジェネレータ１０から離れており、以下に説明するように、高電圧信号は、高電圧変圧器からハンドル１２内の回路まで配線で結合される。ハンドル１２には、Ｘ線管３０によって発生する熱を散逸させるために、オイル又は好ましくはガスが充填されている。これは、この分野で公知である。コリメータ１８からコリメート管１４の遠端部１６の距離は、好ましくは、１５センチメートルである。矩形のコリメート管１４は、殆ど全ての従来の歯科用Ｘ線チューブヘッドにおいて用いられる典型的な円形コーンより著しく小さい。従来の円形コーンの直径は約２．７５インチ（約６．７センチ）であり、一方、管１４の寸法は好適にはほんの２インチ×１．５インチ（約５センチ×３．６センチ）である。この小さな寸法は、レセプタがジェネレータに独自の仕方で固定されているから可能となるのである。この設計は、より少ない皮膚表面のＸ線被爆量を実現し、操作者によってフィルムに向けられる従来の自由に動くチューブヘッドでよく起こる垂直又は水平角度エラーによる再撮影を減らすことによって潜在的なＸ線被爆の削減を実現する。更に、好適な０．３ミリの焦点（フォーカル・スポット）は、現在の従来技術で可能な最小の焦点の半分の大きさである。回路３２の種々の入力および出力接続は、ハンドル１２のベースに設けられた電気的コネクタ３４に接続されている。これらの接続はいかにより詳細に説明する。更にコネクタ３４に接続されているのは、イネーブル・スイッチ３６とファイャ（発射）・スイッチ３８である。イネーブル・スイッチ３６は、好適にはハンドル１２の使用者の人指し指で押しやすい場所に位置する。いかにより詳細に説明するが、イネーブル・スイッチ３６は、Ｘ線ジェネレータ１０の実際の発射に先だって、Ｘ線管３０を温める（ウオーム・アップする）電流を流す。イネーブル・スイッチ３６が押された後に、使用者はＸ線ジェネレータ１０を動作させる（アクティブ化する）ためにファイャ・スイッチ３８を押す。ファイャ・スイッチ３８は、好適にはハンドル１２の使用者の親指で押しやすい場所に位置する。この二つのスイッチの構成は、装置の不用意な発射を防止する用に作用し、以下により詳細に説明する。当業者は、ハンドル１２内の配線が電気的なコネクタ３４を用いるのでなく、外部回路への固定配線でも可能なことは判るであろう。図２を参照すると、本願発明の手持ちＸ線ジェネレータのための電源回路が図示されており、全体が４０で示されている。この電源回路４０は、好適にはハンドル１２の重量を減らすためにその中には含まれていない。その代わりに、電源回路４０は、外部の筐体に含まれており、ハンドル１２とはケーブルで接続されている（図１０参照）。回路４０は入力４２および４４で、標準の１１０ボルト電力線に接続される。１１０ボルト入力４２および４４は、１２ボルト出力４８を得るために、周知の１２ボルト・レギュレータ４６に接続されている。電力ライン入力４２および４４は更に全波整流器にＤ１接続されている。全波整流器Ｄ１の出力ポートは、１０００マイクロファラッドのコンデンサＣ１に接続されている。コンデンサＣ１の両端の電圧は通常１６０ボルトの直流である。スイッチング・レギュレータ制御器チップＵ５（例えばＳＧ３５２４）は、トランス（トランスフォーマ、変圧器）Ｔ１に接続される二つの制御出力ＣＡおよびＣＢを発生する。トランスＴ１は、好適にはセンタータップ付きの１２０ターンの１次側と、センタータップ付きの８４ターンの２次側とを有する。トランスＴ１は、二つの制御信号を一つの信号に組合せ、直列の電力用電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ７へ供給する。電力用ＦＥＴ（Ｑ７）のデューティーサイクルは、出力ポート５０および５２に現れる出力電圧を決定する。スイッチング・レギュレータＵ５は、直列のインダクタＬ１に電流を供給し、その電流（ｉ）は、インダクタＬ１の両端の電位差（ｖ）とインダクタンス（Ｌ）によって次の式に従って決定されるレートで増加する。ｖ＝Ｌｄｉ／ｄｔ数マイクロ秒の後、ＦＥＴ（Ｑ７）は遮断し、インダクタンスＬはインダクタＬ１の入力電圧を直ちにグラウンド電位にスイッチし、そこでその電圧はクランプ・ダイオードＤ５によってクランプされ、その時点で電流は次の式に従って逓減し始める。ｖ’＝−Ｌｄｉ／ｄｔ（ここで、ｖ’は端子５０および５２間に現れる出力電圧である。）オンおよびオフ時間の比率が、出力電圧を決定し、スイッチング・レギュレータＵ５がこれを制御する。スイッチング・レギュレータは非常に効率的であり、発熱も非常に少なく、電源回路４０の部品は小形かつ安価である。回路４０が、絶縁のために、本質的に整流器Ｄ１だけを入力４２および４４で電力線に接続していることは当業者には理解できるであろう。従って、本願発明はこのシステムを小形かつ軽量に保つために、通常この種のシステムで用いられる絶縁トランスフオーマ（isolation transformer）を排除している。端子５０および５２間に現れる出力電圧は、通常＋１００ボルトの直流であるが、Ｘ線管30のアノード電圧を２０から８０ｋＶｐの間に設定するために直流の＋４０から＋１２０ボルトの間の任意の電圧に設定可能である。次に図３を参照すると、本願発明の制御回路が図示され、全体として６０で示されている。制御回路６０は、好適には電源回路４０と同じ筐体に取り付けられる（図１０参照）。制御回路６０は、二つのタイミング信号、即ちフィラメント・プレヒート信号および露光時間信号を発生するために、デュアル・モノステーブル・マルチバイブレーターＵ１ＡおよびＵ１Ｂと（好適には４５３８）を用いる。Ｕ１Ｂのピン１１への短い負のパルスは、Ｕ１Ｂのピン９を＋１２ボルトから１．０秒間グラウンド電位にスイッチし、その後＋１２ボルトに復帰させる。Ｕ１Ｂのピン９の出力信号は、イネーブル信号として、ダイオードＤ２を介して調節可能なスイッチング・レギュレータＵ３（好適には、ナショナル・セミコンダクタ社製造のＬＭ１５７５ａｄｊ）へ結合される。スイッチング・レギュレータＵ３は、出力ポート６２へ供給され且つ＋２ボルトから＋１１ボルトまで調節可能な出力電圧を発生する。出力ポート６２は、図４のフィラメント・トランスフォーマＴ１０のセンター・キャップに接続される。Ｕ４、Ｑ３、及びＱ４から成る回路は、矩形波パワー・ジェネレータを構成し、このジェネレータは図４のフィラメント変圧器Ｔ１０に出力ポート６４及び６６を介して結合される。可変抵抗Ｒ１２（Ｕ３に結合される）の調整によってフィラメント電圧が設定され、それによってＸ線ジェネレータ・チューブ３０のアノード電流が設定される。１．０秒の時間インターバルが終了すると、Ｕ１Ｂのピン１０からＵ１Ａのピン５に信号が送られ、Ｕ１Ａのピン７に露光ゲートを発生する。その露光ゲート信号は、Ｕ３をイネーブルするために別のダイオードＤ１に与えられ、それによってフィラメント回路は、どのような露光時間であっても、予熱（プリヒート）時間(１．０秒）と露光時間の合計の時間の間作動する。露光時間はＵ１Ａの入力でのＲ１とＣ１との積によって決定される。０．１秒の露光時間は図３の値によって示される。しかし、Ｒ１とＣ１の値は簡単なスイッチング回路によって変更することができ、それによってオペレータ（使用者）が可変露光時間を選択することが可能である。そのようなスイッチング回路によってオペレータに委ねられる抵抗値とキャパシタンス値は、Ｘ線ジェネレータの所望の用途によって決定されるであろう。好適実施例においては、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１５、０．２０、０．３０、０．４０、０．５０及び０．６０秒の露光時間が設けられる。Ｕ１Ａのピン７の露光ゲート信号は、Ｕ２（好ましくは、ＳＧ３５２５）にイネーブル信号としても送られ、Ｕ２は２つのパワーＦＥＴＱ１、Ｑ２に信号を与える低インピーダンス矩形波ジェネレータとして使用される。これらの２つのパワーＦＥＴは高電圧変圧器Ｔ１１に給電する。高電圧変圧器Ｔ１１の出力は出力ポート６８及び７０に結合され、該出力ポートはＸ線ジェネレータ・ハンドル１２(図１及び図４参照）の電圧マルチプライヤに信号を与える。ポート６８及び７０に結合される回路は比較的大きな分布キャパシタンスを有し、このキャパシタンスはＴ１１の２次側を通してＴ１１の１次側に比較的大きなキャパシタンスとして結合される。回路がＱ１からＱ２に切替り、あるいはＱ１に戻るとき、このキャパシタンスは、充電されてしまう迄はＴ１１の１次回路を短絡回路のように見せる。従って、回路を適切に動作させるため、ある種の電流制限回路を使用しなければならない。本発明においては、インダクタＬ２を制限インダクタとして使用している。キャパシタンスが完全に充電されると、電流の急激な変化はインダクタＬ２によって制限され、そこに蓄積されたエネルギはダイオードＤ４を介して小さな負荷抵抗Ｒ１８に放出される。Ｘ線ジェネレータ・チューブ３０にアークが生じるような場合には、高い過渡電圧はダイオードＤ５によって未処理の＋１６０ＶＤＣに制限され、これは過渡信号がＦＥＴＱ１、Ｑ２にダメージを与えないでエネルギを消費するのに十分である。ユーザとパワーライン電圧との間のあらゆる接続を防止するためには、回路６０は変圧器Ｔ１１の絶縁状態及びフィラメント変圧器Ｔ１０（図４）の絶縁状態に依存することは当業者には理解されるであろう。ＵＩＡのピン７によって与えられる露光ゲート信号は、弛張発振器Ｕ２０（好ましくはＬＭ５５５）にも接続される。ゲートの開始において、Ｕ２０はピン３における出力を活性化し、露光を示すため小さなビーパ（beeper）及びＬＥＤを作動させる。Ｕ２０のオン時間は約０．５秒であるが、実際の露光時間が０．０１秒未満であっても、十分に見ることができ、また聞くことができる。連邦安全規則及びコモンセンスによって、「デッドマン（dead-man）」スイッチをＸ線ジェネレータの制御回路に組み込むことが要求される。このことは、デッドマン・イネーブル・スイッチ３６もそのとき押下されなければ、オペレータの露光スイッチ３８はＸ線ジェネレータ・チューブ３０からＸ線放射を行わせないことを意味する。これは、＋１００ＶＤＣラインと直列にワイヤ接続される接点を有するコモン・リレー７２によって達成される。イネーブル・スイッチ３４は＋１００ＶＤＣ電圧をインダクタＬ２にポート７４を介して結合する。ここで図４を参照すると、ポータブルＸ線ジェネレータのハンドル１２内に配置される回路３２が詳細に示される。高電圧回路３２は２５ｋＨｚで動作し、電圧１０−タプラ（10-tupler）を含んでいる。フィラメント回路もまた２５ｋＨｚで動作し、変圧器Ｔ１０の２次側は３ターンに過ぎない絶縁線から構成される。高電圧回路３２のサイズ及び重量は、図１のポータブルＸ線ジェネレータ１０をオペレータが容易に操作できるように、比較的低くされる。フィラメント変圧器Ｔ１０は、システムの重量を更に下げるために、小さいフェライト・コアを使用している。ここで図５〜図７を参照すると、Ｘ線レセプタ・ホルダ２４の第１実施例が示される。ホルダ２４は水平部８０及び付加された垂直部８２を備えている。Ｘ線レセプタ２０は、図示の如く、部材８０と８２の間の接合部に形成される凹部内に堅固に嵌合している。ワイヤ２２を収容するためにスロット８４が垂直部材８２内に形成され、ワイヤ２２はＸ線レセプタ２０を制御し、レセプタ２０がＣＣＤデバイスの場合そこから情報をダウンロードするのに使用される。水平部材８０は、その中に縦軸スロット８６を含み、Ｘ線チューブ１４のドッキング・スロット２８と係合するポジショニング・バー２６を取り付けている。ポジショニング・バー２６に取り付けられるレセプタ・ホルダ２４を使用することによって、センサ２０とポータブルＸ線ジェネレータ１０との間が自動的に完全な平行となるようにし、それによって誤った垂直及び水平角度によるビーム・アライメントの問題を除去する。換言すれば、センサ２０はＸ線ビームと常に垂直となる。従って、レセプタ２０の不十分なアライメントによる再撮影を省くことによって、角度誤差による患者のＸ線を吸収する負担が低減される。さらに、ホルダ２４及びビーム・アライメント・アーム２６はポータブルＸ線ジェネレータ１０から取り外すことができ、それによって後の再利用のためオートクレーブで消毒することができる。第２の実施例のレセプタ・ホルダーは、図８−９に示されており、２４ａで概略的に表示されている。ホルダ−２４ａは、水平部分８０ａ、及び付設垂直部分８２ａを含む。水平部材８０ａは、Ｘ線管１４のドッキング・スロット２８に係合する位置決め（ポジショニング）バー２６を設置するために、長手方向のスロット（図示せず）を含む。Ｘ線レセプタは、図示のように、部材８０ａと８２ａとの間の接合部に設けることができる。スロット（図示せず）は、ワイヤ２２を収容するために垂直部材８２ａに形成され、ワイヤ２２は、Ｘ線レセプタ２０を制御し、且つレセプタ２０がＣＣＤデバイスのときに情報をダウンロードするために使用される。レセプタ２０は、水平部材８０ａの両側に形成されたトラック９０内にのるスライディング・バー（スライド・バー）８８によって保持される。スライディング・バー８８によってレセプタ・ホルダー２４は、任意の厚さを有するＸ線レセプタ２０と共に使用できる。ＣＣＤレセプタは厚さが多様であり、Ｘ線フィルムよりはるかに厚いので、レセプタ・ホルダー２４ａは、任意のサイズのレセプタを収納する。図１０を参照すると、特に、あごの歯９０のＸ線写真を作成する歯科の応用におけるポータブルＸ線ジェネレータ１０の使用が図示されている。この配置において、ビーム・アライメント・アーム２６は、Ｘ線管１４の下方のドッキング・スロット２８に設置される。これによりレセプタ２０及びレセプタ・ホルダー２４が、患者の口の内部で且つあごの歯の後方で上方に延びて位置決めできる。対応する位置決めは、下あごの歯９２と共にポータブルＸ線デバイス１０の使用に関して、図１１に示されている。この方位において、ビーム・アライメント・アームは、Ｘ線管１４の上部ドッキング・スロット２８に挿入され、それによってＸ線レセプタ２０は、下あごの歯９２の後方で下方向に延びている。本発明の手持ちのＸ線デバイス１０の一つの利点は、デバイスを手で保持することによって、Ｘ線技師による使用が容易であるばかりでなく、治療器から治療器へのデバイスの携行も容易になることである。そのような携行性により、単一の手持ちＸ線ユニット１０を幾つかの異なる治療器において使用すること可能にし、それによって、歯科医、医師、病院、獣医等の所有者に対して、設備及び維持管理のコストを大いに低減する。図１２を参照すると、本発明のポータブルＸ線デバイス１０を含む第１の実施例の歯科治療設備を示している。歯科患者のいす１００は、歯科ユニット１０２に隣接して位置決めされて示されており、歯科ユニットは、歯科治療中に歯科医によって必要とされる全ての道具、及び設備を含んでいる。関節接合アーム１０４は、適当な接合手段１０６によって歯科ユニット１０２に結合される。他方、関節接合アーム１０４は、自在に揺動し、その基台（図示せず）に結合していてもよい。関節接合アーム１０４の遠端部は、ポータブルＸ線ユニット１０を取外し可能に保持するように適合されたクレードル１０８を含む。Ｘ線ユニットの電源及び制御回路４０、６０は、歯科ユニット１０２の上に又はその内に置かれ得る適当なボックスに収納される。ケーブル１１０は、ポータブルＸ線ユニット１０をこれらの回路に接続する。関節接合アーム１０４は、患者に関してのポータブルＸ線ユニット１０の調節可能な位置決めのための複数の可動ジョイント１１２を有する。ポータブルＸ線ユニット１０を共用する治療器の集合は、幾つかの異なる方法で構成することができる。例えば、各治療器は、それ自体の関節アーム１０４と制御回路４０、６０とを含むことができ、他方、単一のポータブルＸ線ユニット１０及びケーブル１１０を、治療器から治療器へ移送する。関節アーム１０４の端部のクレードル１０８は、ポータブルＸ線ユニット１０を治療器の設備に素早く且つ便利に接続するために設けてある。他方、各治療器は、関節アーム１０４及び制御回路４０、６０を備えることができ、ポータブルＸ線ジェネレータ１０は、ユニットとして治療器から治療器へ移送することができる。これは、所有者が負担する設備のコストを更に低減する。関節アーム１０４が治療中にポータブルＸ線ユニット１０を保持するために用いられると、ユニット１０の付勢及び始動スイッチ３６及び３８の代りに、遠隔制御始動機構を使用することができる。そのような遠隔制御始動機構は、ユニット１０にワイヤ接続可能であり、或いは、赤外線又は低周波ＲＦ信号を用いるワイヤレス遠隔制御でもよい。そのような遠隔制御始動機構により、オペレータは、ポータブルＸ線ジェネレータ１０によるＸ線の発生に先立って、治療室を離れることができる。他方、ポータブルＸ線ジェネレータ１０は、それによって発生されるＸ線量が大いに低減されているために、治療室を離れずにオペレータによって使用可能である。この状況において、オペレータは使用中に彼又は彼女の手の中にＸ線ジェネレータ１０を簡単に保持し得るので、関節アーム１０４の使用は任意である。更に別のオプションとして、ケーブル１１０は、関節アーム１０４に一体として構成でき且つクレードル１０８内のコネクタ（図示せず）に終端させることができ、ポータブルＸ線ジェネレータ１０はクレードル１０８に接続でき、そこで、ポータブルＸ線ジェネレータ１０のコネクタ３４は、ケーブル１１０の端部にあるコネクタと接続する。このような構成は、歯科ユニット１０２に露出するワイヤの数を最少にする。本発明は、図及び以上の記載で詳細に説明されたが、例示されたのと同様のもの及び文字で限定されない同様のものが考慮されるべきであり、好適な実施例のみが図示され且つ説明され、また、本発明の精神に含まれる全ての変更及び修正が保護されるべきである、ということが理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．ポータブルＸ線装置において、一つの手で把持できるよう構成されたハンドルと、該ハンドル内に取り付けられたＸ線管と、ハンドルに取り付けられたコリメート管であって、Ｘ線管がアクティブ化されたときにＸ線が内部に照射されるよう配置されたコリメート管と、ハンドルの内部と外部との間に延在して、Ｘ線管に外部電源を結合するワイヤと、ハンドルに取り付けられたイネーブル・スイッチと、ハンドルに取り付けられた露光スイッチとを備え、イネーブル・スイッチ及び露光スイッチがともに押圧されたときにのみ、Ｘ線管がＸ線を放射するよう構成されているポータブルＸ線装置。２．請求項１記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、Ｘ線管を駆動する電圧を発生する電源回路と、Ｘ線管の露光時間を制御する制御回路とを備え、電源回路及び制御回路は、ハンドルに内蔵されておらず、ワイヤによってハンドルに結合されており、ハンドルが極めて軽量に構成されるポータブルＸ線装置。３．請求項２記載のポータブルＸ線装置において、制御回路は、イネーブル・スイッチが押圧されたときに、Ｘ線管にウオーム・アップ電流を供給する、ポータブルＸ線装置。４．請求項２記載のポータブルＸ線装置において、制御回路は、露光スイッチが押圧されたときに、電源回路が駆動電圧を発生するよう構成されている、ポータブルＸ線装置。５．請求項１記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、ハンドルに接続されかつワイヤに導電接続された多数ピン・コネクタを備える、ポータブルＸ線装置。６．請求項１記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、コリメート管に結合されたイメージ・レセプタ・ホルダを備え、該イメージ・レセプタ・ホルダは、近端部及び遠端部を有する水平部材と、水平部材の遠端部に取り付けられ、該遠端部を横切って延びる垂直部材と、水平部材に取り付けられ、該水平部材上をその長手方向に沿ってスライド可能な横方向スライド部材とを備え、Ｘ線イメージ・レセプタが垂直部材と横方向スライド部材との間に保持される、ポータブルＸ線装置。７．請求項６記載のポータブルＸ線装置において、Ｘ線イメージ・レセプタは、ＣＣＤアレイである、ポータブルＸ線装置。８．請求項１記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、Ｘ線装置が配置されたときに該Ｘ線装置を保持するクレイドルを備え、該クレイドルは、患者に関連して位置を調整可能に構成される、ポータブルＸ線装置。９．ポータブルＸ線装置において、筐体と、筐体内に取り付けられたＸ線管と、筐体に取り付けられたコリメート管であって、Ｘ線管がアクティブ化されたときにＸ線が内部に照射されるよう配置されたコリメート管と、筐体の内部と外部との間に延在して、Ｘ線管に外部電源を結合するワイヤと、Ｘ線管を駆動する電圧を発生する電源回路であって、筐体に内蔵されずにワイヤによって筐体に結合され、これによって筐体を極めて軽量に構成する、電源回路と、Ｘ線の露光時間を制御する制御回路であって、筐体に内蔵されずにワイヤによって筐体に結合される制御回路と、電源回路及び制御回路に接続されたリモート制御受信機と、イネーブル信号及び露光信号をリモート制御受信機に無線送信するリモート制御送信機とを備え、制御回路は、リモート制御受信機がイネーブル信号を受信したときにＸ線管にウオーム・アップ電流を供給するよう構成されたポータブルＸ線装置。１０．請求項９記載のポータブルＸ線装置において、制御回路は、リモート制御受信機が露光信号を受信したときに、電源回路を制御して駆動電圧を発生させるように制御する、ポータブルＸ線装置。１１．請求項９記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、筐体に結合され且つワイヤに導電的に結合された多数ピン・コネクタを備える、ポータブルＸ線装置。１２．請求項９記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、コリメート管に接続されたイメージ・レセプタ・ホルダを備え、該イメージ・レセプタ・ホルダは、近端部及び遠端部を有する水平部材と、水平部材の遠端部に取り付けられ、該遠端部を横切って延びる垂直部材と、水平部材に取り付けられ、該水平部材上をその長手方向に沿ってスライド可能な横方向スライド部材とを備え、Ｘ線イメージ・レセプタが、垂直部材と横方向スライド部材との間に保持される、ポータブルＸ線装置。１３．請求項１２記載のポータブルＸ線装置において、Ｘ線イメージ・レセプタは、ＣＣＤアレイである、ポータブルＸ線装置。１４．請求項９記載のポータブルＸ線装置において、該装置はさらに、Ｘ線装置が配置されたときに該Ｘ線装置を保持するクレイドルを備え、該クレイドルは、患者に関連して位置を調整可能に構成されている、ポータブルＸ線装置。１５．Ｘ線ソースに結合されるよう構成されたＸ線イメージ・レセプタ・ホルダにおいて、コリメート管に結合されたイメージ・レセプタ・ホルダを備え、該ホルダは、近端部及び遠端部を有する水平部材と、水平部材の遠端部に取り付けられ、該遠端部を横切って延びる垂直部材と、水平部材に取り付けられ、該水平部材上をその長手方向に沿ってスライド可能な横方向スライド部材とを備え、Ｘ線イメージ・レセプタが、垂直部材と横方向スライド部材との間に保持され得る、Ｘ線イメージ・レセプタ・ホルダ。１６．請求項１５記載のポータブルＸ線装置において、Ｘ線イメージ・レセプタは、ＣＣＤアレイである、ポータブルＸ線装置。１７．Ｘ線イメージを生成する方法において、（ａ）ポータブルＸ線装置を提供するステップであって、該ポータブルＸ線装置が、一つの手で把持できるよう構成されたハンドルと、該ハンドル内に取り付けられたＸ線管と、ハンドルに取り付けられたコリメート管であって、Ｘ線管がアクティブ化されたときにＸ線が内部に照射されるよう配置されたコリメート管と、ハンドルの内部と外部との間に延在して、Ｘ線管に外部電源を結合するワイヤと、ハンドルに取り付けられたイネーブル・スイッチと、ハンドルに取り付けられた露光スイッチとを備え、イネーブル・スイッチ及び露光スイッチがともに押圧されたときにのみ、Ｘ線管がＸ線を放射するよう構成されているポータブルＸ線装置を提供するステップと、（ｂ）1つの手でハンドルを握るステップと、（ｃ）手の第１の指でイネーブル・スイッチを押すステップと、（ｄ）Ｘ線イメージ・レセプタにコリメート管を照準するステップであって、イメージ化される物はコリメート管とレセプタとの間に配置される、ステップと、（ｅ）イネーブル・スイッチを押された位置に保持しつつ手の第２の指で露光スイッチを押すステップと、備える方法。１８．Ｘ線イメージを生成する方法において、（ａ）ポータブルＸ線装置を提供するステップであって、該ポータブルＸ線装置が、筐体と、該筐体内に取り付けられたＸ線管と、筐体に取り付けられたコリメート管であって、Ｘ線管がアクティブ化されたときにＸ線が内部に照射されるよう配置されたコリメート管と、筐体の内部と外部との間に延在して、Ｘ線管に外部電源を結合するワイヤと、Ｘ線管を駆動する電圧を発生する電源回路であって、筐体内に含まれず、ワイヤによって筐体に結合される電源回路とを備え、筐体の重量を大きく減少させるように構成された、ポータブルＸ線装置を提供するステップと、（ｂ）Ｘ線装置が配置されたときに該Ｘ線装置を保持するよう構成されたクレードルを有する関節のあるアームを提供するステップと、（ｃ）Ｘ線イメージ・レセプタにコリメート管を照準するステップであって、コリメート管とＸ線イメージ・レセプタとの間にイメージ化すべき構造物が配置される、ステップと、（ｄ）クレードルがＸ線装置を保持するように、関節のあるアームを移動させるステップと、（ｅ）イネーブル・スイッチを押圧するステップと、（ｆ）露光スイッチを押圧するステップであって、イネーブル・スイッチ及び露光スイッチの両者が押圧されないかぎりＸ線装置がＸ線を放射しないようにする、ステップとを備える方法。１９．請求項１８記載の方法において、イネーブル・スイッチ及び露光スイッチは、ワイヤレス・リモート・コントローラにより、Ｘ線装置に結合される、方法。