DE3125243A1 - Roentgenvorrichtung zum aufnehmen von panoramaroentgenbildern der gesamten kiefer - Google Patents

Description

- 3 PAF 1081

Kabushiki Kaisha Morita Seisakusho

680 Higashihama Minami-machi, Fushimi-ku

Kyoto-shi, Japan

Röntgenvorrichtung zum Aufnehmen von Panoramaröntgenbildern der gesamten Kiefer

Die Erfindung betrifft eine Dentalröntgenvorrichtung zum Aufnehmen von Röntgenbildern eines gekrümmten Flächenabschnitts der gesamten Kiefer eines Patienten.

Es ist eine Dentalröntgenvorrichtung zum Aufnehmen von
Panoramaröntgenbildern der gesamten Kiefer bekannt, die
einen an einem Träger drehbar gelagerten Schwenkarm aufweist, an dessen einem Ende ein Röntgenstrahlerzeuger und an dessen anderem Ende ein dem Röntgenstrahlerzeuger gegenüberstehender Filmhalter sitzen. Dabei werden tomografische Bilder der gekrümmten Fläche der gesamten Kiefer eines Patienten aufgenommen, indem von dem Röntgenstrahlerzeuger Röntgenstrahlen auf die Filmoberfläche in dem Filmhalter gerichtet werden, während der Röntgenstrahlerzeuger und der Filmhalter durch Drehen des
Schwenkarms um den Kopf des Patienten herum verschwenkt
werden. Die Tomographie der gekrümmten Fläche der gesam-

ten Kiefer mittels einer Vorrichtung dieser Art erlaubt es, eine Panoramaaufnahme der gesamten Kiefer herzustellen, so daß eine Gesamtüberprüfung der Kiefer auf einen Blick möglich wird. Vorrichtungen dieser Art werden in großem Umfang für die Überprüfung sowohl einzelner Zähne als auch der gesamten Kiefer eingesetzt.

Die Röntgenaufnahme der gesamten Kiefer soll deutlich und scharf sein. Bei den bisher verwendeten Vorrichtungen blieben jedoch zahlreiche Probleme ungelöst. Eine der konventionellen Vorrichtungen ist so ausgelegt, daß das Rotationszentrum des Schwenkarms während der Schwenkbewegung schrittweise verlagert wird, um den Filmhalter eine durch drei Kreisbögen angenäherte elliptische Bahn beschreiben zu lassen. Die dreimalige Änderung des Rotationszentrums des Schwenkarms während der Röntgenaufnahme führt jedoch zu Röntgenbildern, die mindestens im Bereich dieser Änderungen der Lage des Rotationszentrums unscharf sind. Es ist auch eine Röntgenaufnahmevorrichtung bekannt (DE-OS 22 52 578), bei der in dem Bemühen, diesen Mangel auszuräumen und den Filmhalter gleichmäßig entlang einer elliptischen Bahn zu verstellen, an einem Träger zwei sich kreuzende Nuten ausgebildet sind, in denen zwei an dem Schwenkarm angebrachte Gleitstücke laufen, wobei sich das Rotationszentrum des Schwenkarms beim Drehen dieses Arms kontinuierlich ändert. Diese Vorrichtung gestattet es zwar, die

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mit der schrittweisen Verlagerung des Rotationszentrums des Schwenkarms verbundenen Probleme zu vermeiden, hat aber den Nachteil, daß es dort, wo die vom Röntgenstrahlerzeuger kommenden Röntgenstrahlen den Zahnbogen schräg schneiden, zu Überlagerungen der Bilder von benachbarten Zähnen kommt und daß die Bilder der Zähne unterschiedliche Vergrößerungsverhältnisse haben.

Es ist ferner bekannt (JA-OS 51-24889), bei einer Röntgenvorrichtung zur Vermeidung der letztgenannten Nachteile den Träger mit einer bogenförmigen Nut und einer durch deren Mittelpunkt gehenden geradlinigen Nut zu versehen, in denen die Gleitstücke des Schwenkarms geführt sind. Dies erlaubt es, den Filmhalter zu einer stetigen Bewegung entlang einer elliptischen Bahn zu veranlassen und gleichzeitig sicherzustellen, daß die Röntgenstrahlen den Zahnbogen an jeder Stelle rechtwinklig schneiden. Auf Grund dieser letztgenannten Eigenschaft werden Bildüberlagerungen im Bereich benachbarter Zähne vermieden. Der Schwenkarm wird jedoch über eine Antriebsrolle angetrieben, die gegenüber dem Träger schlupfen kann, was die Verstellbewegung des Schwenkarms instabil macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenvorrichtung zu schaffen, die es gestattet, scharfe, von

Bildüberlagerungen und Schattierungsänderungen freie Röntgenaufnahmen mit konstantem Vergrößerungsverhältnis bei besonders stabiler Schwenkarmverstellung herzustellen.

Ausgehend von einer Röntgenvorrichtung zum Aufnehmen von Panoramaröntgenbildern der gesamten Kiefer mit einem Träger und einem Schwenkarm, an dessen einem Ende ein Röntgenstrahlerzeuger und an dessen anderem Ende ein dem Röntgenstrahlerzeuger gegenüberstehender Filmhalter sitzen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Schwenkglied, das an dem Träger zur Durchführung einer bogenförmigen Bewegung ohne Drehung um die eigene Achse gelagert ist und an dem der Schwenkarm seinerseits drehbar gelagert ist, einen Ansatz an einer der beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen des Trägers und des Schwenkarms und eine in der anderen dieser beiden Oberflächen ausgebildete bogenförmige Führungsnut, in welcher der Ansatz verschiebbar geführt ist, wobei die Führung des Ansatzes in der Führungsnut und die bogenförmige Bewegung des Schwenkglieds beim Drehen des Schwenkarms derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine Schwenkbewegung des Schwenkarms unter Verstellen der Filmoberfläche in dem Filmhalter entlang dem Zahnbogen in im wesentlichen konstantem Abstand von dem Zahnbogen sowie mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit erfolgt und die von dem Röntgenstrahlerzeuger auf die Filmoberfläche gerichteten Röntgenstrahlen an jedem Punkt des Zahnbogens

- 7 letzteren rechtwinklig schneiden.

Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht des wesentlichen Teils einer Ausführungsform der Röntgenvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen

Teil der Anordnung nach Fig. 1 zur Erläuterung der Arbeitsweise des Schwenkgliedes,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1 zur Erläuterung der Funktionsweise des Schwenkarms,

.Fig. 4 eine Seitenansicht der Röntgenvorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 5 .eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 4.

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Entsprechend den Fig. 4 und 5 weist die Röntgenvorrichtung einen Schwenkarm 2 auf, der an einem von einer Säule 10 vorragenden Träger 1 verschwenkbar gelagert ist. Ein Röntgenstrahlerzeuger 3 sitzt am einen Ende des Schwenkarms 2. Am anderen Ende des Schwenkarms 2 ist ein dem Röntgenstrahlerzeuger 3 gegenüberstehender Filmhalter 4 angeordnet. Eine Röntgenaufnahme eines vorbestimmten krummlinigen Flächenabschnitts der gesamten Kiefer eines Patienten läßt sich dadurch herstellen, daß Röntgenstrahlen von dem Röntgenstrahlerzeuger 3 aus auf die Filmoberfläche 41 des Filmhalters 4 gerichtet werden, während der Röntgenstrahlerzeuger 3 und der Filmhalter 4 durch Verschwenken des Schwenkarms 2 um den Kopf h des Patienten herumbewegt werden.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist der Träger 1 an seinem freien Ende mit einer Kammer 12. ausgestattet, in der ein Schwenkglied 5 sitzt. Das Schwenkglied 5 besteht aus einer quadratischen Schwenkplatte 51 und einer von deren Unterseite ausgehenden, mit der Schwenkplatte

51 einteilig verbundenen lotrechten Welle 52. Die Welle

52 steht durch eine Öffnung 122 einer Bodenwand 121 der Kammer 12 nach unten vor. Auf dem vorspringenden unteren Endabschnitt der Welle 52 ist der Schwenkarm 2 drehbar ,gelagert. Das Schwenkglied 5 wird von Rollen 511, 512, 513 und 514 getragen. Die Rollen 511, 512 laufen entlang einem Vorderkantenbereich 1211 der Bodenwand 121 der Kam-

mer, während sich die Rollen 513 und 514 entlang einem Hinterkantenbereich 1212 der Bodenwand 121 abwälzen. Für die Rollen sind U-förmige Halterungen 5111, 5121, 5131 und 5141 vorgesehen, die an der Schwenkplatte 51 um Stifte 81, 82, 83 bzw. 84 drehbar gelagert sind. Die U-förmigen Halterungen umgreifen dabei von oben und unten die Vorderkante und die Hinterkante der Schwenkplatte 51. Die beiden mit der Vorderkante der Schwenkplatte 51 gelenkig verbundenen Halterungen 5111 und 5121 sind im Bereich ihrer oberen Schenkel unter Bildung von Armen 5112 und 5122 verlängert. Die freien Enden der Arme 5112 und 5122 sind über Stifte 85 und 86 mit einer oberen Wand 123 der Kammer 12 des Trägers 1 gelenkig verbunden, um eine Drehung dieser Arme mit Bezug auf 'die obere Wand zuzulassen und ein Gelenkparallelogramm A (Fig. 2) zu erhalten, dessen Gelenke von den vier Stiften 81, 82 sowie 85, 86 gebildet sind. Die unteren Teile der vier U-förmigen Halterungen 5111, 5121, 5131, 5141 sind mit nach außen vorspringenden Schenkeln 5113, 5123, 5133 bzw. 5143 einteilig verbunden. Ein Arm 9 erstreckt sich zwischen dem Schenkel 5113 der Halterung 5111 und dem Schenkel 5143 der Halterung 5141. In ähnlicher Weise verläuft.ein Arm 91 zwischen dem Schenkel 5123 der Halterung 5121 und dem Schenkel 5133 der Halterung 5131 (Fig. 2). Die Arme 9, 91 sind mit den betreffenden Schenkeln gelenkig verbunden, wodurch zwei Gelenkparallelogramme B und B, erhalten werden (Fig. 2).

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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, behält das Schwenkglied 5 auf Grund des Gelenkparallelogramms A eine vorgegebene Ausrichtung ohne Drehung um die eigene Achse bei, während der Mittelpunkt des Schwenkglieds 5 eine bogenförmige Bahn 1 beschreiben kann. Bei einer Verstellbewegung des Schwenkglieds 5 rollen sämtliche vier Rollen 511, 512, 513 und 514 durch Zusammenwirken der drei Gelenkparallelogramme A, B, und B in der gleichen Richtung, und zwar in der Richtung der Tangente Ip an jedem beliebigen Punkt P auf der bogenförmigen Bahn 1, an welchem das Schwenkglied 5 gerade steht. Auf diese Weise ist eine leichtgängige stetige bogenförmige Bewegung des Schwenkgliedes 5 sichergestellt.

An der Unterseite 11 der Bodenwand 121 der Kammer 12 des Trägers 1 ist ein nach unten ragender Ansatz 6 befestigt. An der Oberseite 21 des Schwenkarms 2 ist eine Platte 71 angebracht, in der eine bogenförmige Führungsnut 7 ausgebildet ist, in welche der Ansatz 6 eingreift. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Führungsnut 7 näherungsweise halbkreisförmig ausgebildet und näherungsweise symmetrisch mit Bezug auf den Rotationsmittelpunkt des Schwenkarms 2, das heißt die Achse der Welle 52 des Schwenkglieds 5, angeordnet. Der Abstand zwischen dieser Achse und jedem Punkt der Führungsnut ändert sich allmählich.

Die bogenförmige Gestalt der Führungsnut 7 wird auf die folgende Weise bestimmt. Zunächst wird, wie in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, der Schwenkarm 2 im wesentlichen senkrecht zu dem Träger 1 so ausgerichtet, daß der Röntgenstrahlerzeuger 3 dem festen Ansatz 6 des Trägers 1 gegenübersteht und die Mittellinie C des Trägers 1 zwischen dem Röntgenstrahlerzeuger 3 und dem Ansatz 6 liegt. Der Filmhalter 4 kann auf der gleichen Seite wie der Ansatz 6 stehen. Jetzt wird das Schwenkglied 5, an dem der Schwenkarm 2 angelenkt ist, auf der einen Endseite der bogenförmigen Bahn 1 versetzt gehalten, und zwar der dem festen Ansatz 6 gegenüberliegenden Seite, wobei sich die Mittellinie C zwischen dem Schwenkglied und dem Ansatz befindet. Ausgehend von- dieser Stellung wird der Schwenkarm 2 dann im Uhrzeigersinn um etwa 180° gedreht. Dabei wird das Schwenkglied 5 veranlaßt, sich kontinuierlich mit ungleichförmiger Geschwindigkeit entlang der bogenförmigen Bahn 1 zu bewegen und dabei zwei Bedingungen zu erfüllen. Zum einen wird nämlich die Filmoberfläche 41 des Filmhalters 4 mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit entlang einer näherungsweise halbelliptischen Kurve T bewegt, die im wesentlichen in gleichem Abstand von dem Zahnbogen t verläuft. Zum anderen werden die von dem Röntgenstrahlerzeuger 3 emittierten Röntgenstrahlen b so gerichtet, daß sie jeden Punkt des Zahnbogens t rechtwinklig schneiden. Wenn der Schwenkarm 2 auf diese Weise gedreht wird, beschreibt der feste

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Ansatz 6 auf der gegenüberliegenden Oberseite 21 des Schwenkarms 2 eine näherUngsweise halbkreisförmige Bewegungsbahn. Der Verlauf der bogenförmigen Führungsnut 7 wird dadurch erhalten, daß die Bewegung des Arms 2 in Übereinstimmung mit dem derart gefundenen Ort der Relativbewegung des Ansatzes 6 gebracht wird.

Wenn daher der Schwenkarm 2 mittels eines nicht veranschaulichten Antriebs mit gleichförmiger Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn ausgehend von der in Fig. 3 ausgezogen dargestellten Lage gedreht wird, bewegt sich der Arm 2 kontinuierlich mit ungleichförmiger Geschwindigkeit entlang der bogenförmigen Bahn 1 um das Rotationszentrum, und zwar unter dem Einfluß der bogenförmigen Bewegung, die das Schwenkglied 5 durch das Zusammenwirken von Ansatz 6 und Führungsnut 7 beschreibt. Die Filmoberfläche 41 dreht sich und bewegt sich mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit entlang der näherungsweise elliptischen Kurve T derart, daß die Röntgenstrahlen b auf den Zahnbogen t im wesentlichen rechtwinklig auftreffen.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform sitzt der Ansatz 6 am Träger 1, während die Führungsnut 7 am Schwenkarm 2 ausgebildet ist. Es versteht sich, daß Ansatz und Führungsnut ihre Position auch vertauschen können, ohne daß dies einen Einfluß auf die erläuterte Funktion hat. Wesentlich ist nur, daß der Ansatz 6 an einer der einan-

der gegenüberstehenden Stirnflächen 11 und 21 von Träger 1 und Schwenkarm 2 angebracht und die Führungsnut 7 in der anderen dieser beiden Stirnflächen ausgebildet ist. Wenn die Führungsnut 7 jedoch an der Oberseite 21 des Schwenkarms 2 angeordnet wird, muß der Schwenkarm ausreichend breit sein, um die Ausbildung der Führungsnut zu erlauben. Befindet sich dagegen die Führungsnut 7 am Träger 1, ist kein derart breiter Schwenkarm 2 erforderlich. Die Belastung des Trägers 1 wird entsprechend dem verringerten Gewicht des Schwenkarms 2 verkleinert.

Bei der oben erläuterten Auslegung bewegt sich also die Filmoberfläche 41 des Filmhalters 4 auf der näherungsweise elliptischen Kurve T im wesentlichen in gleichbleibendem Abstand von dem Zahnbogen t. Die Röntgenstrahlen b treffen den Zahnbogen t an jeder Stelle im wesentlichen rechtwinklig mit Bezug auf den Zahnbogen t. Infolgedessen hat das erzielte Röntgenbild ein konstantes Vergrößerungsverhältnis; Doppelbilder werden bei der Röntgenaufnahme der Zähne vermieden. Die Achse der Welle 52 des Schwenkglieds 5, die das Rotationszentrum des Schwenkarms 2 bildet, führt ferner eine bogenförmige Bewegung mit ungleichförmiger aber stetiger Geschwindigkeit aus, so daß BiIdunschärfen vermieden werden, zu denen es bei bekannten Vorrichtungen mit schrittweiser Verlagerung des Rotationszentrums des Schwenkarms vor und nach einer solchen Verlagerung kommt. Weil ferner das Schwenkglied 5 so ousge-

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legt ist, daß es eine bogenförmige Bewegung ausführt, ohne sich selbst zu drehen, Vielmehr seine Ausrichtung mittels des Gelenkparallelogramms A unveränderlich aufrechterhalten bleibt, wird es bei einer Drehung des Arms 2 mit vorgegebener Drehgeschwindigkeit mit Bezug auf das Schwenkglied 5 möglich, die Filmoberfläche 41 des FiImhalter.s 4 mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit entlang der im wesentlichen elliptischen Kurve T zu drehen und zu bewegen. Dadurch wird die Menge der je Zeiteinheit auf die Filmoberfläche 41 auffallenden Röntgenstrahlen konstant gehalten. Es wird ein klares Bild erzielt, das keine partiellen Schattierungsdifferenzen aufweist. Dies wäre nicht möglich, wenn beispielsweise die Anordnung so getroffen wäre, daß die Achse der Welle 52 des Schwenkglieds 5 eine bogenförmige Bewegung ausführt, indem das Schwenkglied 5 durch eine entsprechende Gelenkverbindung am einen Ende drehbar gemacht wird. In einem solchen Fall würde sich das Schwenkglied 5 mit ungleichförmiger Geschwindigkeit um die eigene Achse drehen. Selbst wenn der Schwenkarm 2 mit konstanter Geschwindigkeit mit Bezug auf das Schwenkglied 5 gedreht würde, könnte die Filmoberfläche 41 keine Schwenkbewegung entlang der näherungsweise elliptischen Kurve T mit gleichförmiger Geschwindigkeit ausführen.

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Claims (4)

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHVVAN*" ELFENSTRASSE 32 · P>8000 MÜNCHEN 83 PAF 1081 Ansprüche

1.JRöntgenvorrichtung zum Aufnehmen von Panoramaröntgenbildern der gesamten Kiefer mit einem Träger und einem Schwenkarm, an dessen einem Ende ein Röntgenstrahlerzeuger und an dessen anderem Ende ein dem Röntgenstrahlerzeuger gegenüberstehender Filmhalter sitzen, gekennzeichnet durch ein Schwenkglied (5), das an dem Träger (1) zur Durchführung einer bogen-•förmigen Bewegung ohne Drehung um die eigene Achse gelagert ist und ah dem der Schwenkarm (2) seinerseits drehbar gelagert ist, einen Ansatz (6) an einer der beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen (11, 21) des Trägers (1) und des Schwenkarms (2) und eine in der anderen dieser beiden Oberflächen ausgebildete bogenförmige Führungsnut (7), in welcher der Ansatz (6) verschiebbar geführt ist, wobei die Führung des Ansatzes (6) in der Führungsnut (7) und die bogenförmige Bewegung des Schwenkglieds (5) beim Drehen des Schwenkarms (2) derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine Schwenkbewegung des Schwenkarms unter Verstellen der Filmpberflache (41) in dem Filmhalter (4) entlang dem Zahnbogen (t) in im wesentlichen konstantem Abstand

FERNSPRECHER: 089/6012039 ■ KABEL·. ELECTRICPATENT MÜNCHEN

von dem Zahnbogen sowie mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit erfolgt und die von dem Röntgenstrahlerzeuger (3) auf die Filmoberfläche (41) gerichteten Röntgenstrahlen (b) an jedem Punkt des Zahnbogens letzteren rechtwinklig schneiden.

2. Röntgenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwehkglied (5) zwecks Durchführung seiner bogenförmigen Bewegung ohne Drehung um die eigene Achse an dem Träger (1) über parallele Arme (5112, 5122) gelagert ist.

3. Röntgenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (5) in einer in dem Träger (1) ausgebildeten Kammer (12) untergebracht ist und der Schwenkarm (2) auf einem unteren Endteil (52) des Schwenkglieds (5) drehbar gelagert ist, der nach unten aus einer Öffnung (122) in der Bodenwand (121) der Kammer (12) vorsteht.

4. Röntgenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schwenkglied (5) vier Rollen (511, 512, 513, 514) abgestützt sind, die jeweils derart gelagert sind, daß sie ihre Richtung selbsttätig entsprechend derjenigen der bogenförmigen Bewegung des Schwenkglieds (5) ändern.