DE3434369A1

DE3434369A1 - Tomographisches panorama-roentgengeraet

Info

Publication number: DE3434369A1
Application number: DE19843434369
Authority: DE
Inventors: Timo Dipl.-Ing. Helsinki Nieminen
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 1983-10-14
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1985-04-25
Also published as: US4589122A; FI833754A0; FI75941C; FI833754L; FI75941B

Description

NAOHQEREICHT

Tome-graphisches Panorama-Röntgengerät

Die Erfindung betrifft ein tomographisches Panorama-Röntgengerät gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Die meisten der Panorama-Geräte, die für dentale Darstellungen bestimmt sind_# arbeiten in herkömmlicher Weise derart, daß ein drehender schmalbündliger Strahl von Röntgenstrahlen durch einen Patientenschädel geschickt wird, der den Zahnbogen auf einen geeignet bewegten Film ausgeflacht in einer Ebene abbildet. Es geht dabei um eine tomographische Abbildung, wobei dem Film eine solche Geschwindigkeit gegeben wird, daß Gegenstände in einer gewünschten Lage auf dem Kieferbogen, bspw. dem Zahnsatz, scharf abgebildet werden, während Teile außerhalb dieser Lage verschwommen bleiben. Was bezüglich dieser Metho de ebenfalls wesentlich ist, besteht darin, daß das enge Bündel von Röntgenstrahlen während der Drehbewegung so auszurichten ist, daß an verschiedenen Punkten der Strahl mit der Bogenebene einen rechten Winkel bildet. Zweck dabei ist es, eine sogen, orthogonale Projektion zu erreichen, um eine gewisse überlappende Darstellung der Zähne zu verhindern. Ein anderer Zweck besteht darin, eine Darstellung der Komponenten eines Gegenstandes oder Musters im richtigen Verhältnis zueinander zu erreichen, d.h. mit

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konstanter Vergrößerung. Für diagnostische Zwecke ist es in der Praxis im allgemeinen wünschenswert/ daß die konstante Vergrößerung so klein wie möglich sein soll.

Aufgrund der Konfiguration des Kiefers führt die Benutzung von vorbekannten Einrichtungen zu einer Situation, bei der sich eine Filmkassette, die in einer Standarddistanz von einer Rontgenstrahlrohre angeordnet ist, zu den Seitenbereichen eines Patienten näher befindet als in der frontalen Position. Eine natürliche Konsequenz besteht darin, daß die Vergrößerung nicht konstant ist, sondern im frontalen Bereich größer als in den Seitenbereichen.

Es ist demgemäß ein Gegenstand der Erfindung, ein Panorama-Röntgenstrahlgerät zu schaffen, das insbesondere für die Dentaldarstelluhgen geeignet ist und bei dem die genannten Nachteile eliminiert und mit dem die o. gen. Bedingungen so strikt wie möglich erreichbar sind.

Diese Aufgabe ist mit einem Gerät der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches und der Unteransprüche angeführten Merkmale gelöst.

Bei dieser erfxndungsgemäßen Lösung ist ein Film während der Darstellung in der Lage, nicht nur mit einer geeigneten Geschwindigkeit in orthogonaler Richtung relativ zu einem Projektionsstrahlbündel zu laufen, sondern auch in Richtung parallel zum Strahlenbündel. Durch diese letztere Bewegung, eine sogen. R-Bewegung, die sich radial relativ zur Drehbewegung vollzieht, ist es möglich, ein Bild mit einer praktisch konstanten Vergrößerung zu erzeugen. Die praktische Ausführungsform wird durch ein stationäres Steuerungsprofil erreicht, das die gleiche bzw. etwa gleiche Konfiguration hat wie der Kiefer oder wie eine darzustellende ähnliche Lage, wobei eine Filmkassette in konstanter Distanz durch die R-Bewegung gehalten wird. Für diesen Zweck kann eine Filmkassette relativ zu einem Arm versetzt werden, der sich mit seiner Mechanik dreht, oder der ganze Arm wird alternativ in Richtung des Rontgenstrahlbündels versetzt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist die Filmkassette, die bei herkömmlichen Einrichtungen meist aufgrund der Drehbewegung unnötig weit von einem Patienten gehalten wird, nähergebracht. Der erfindungsgemäß erreichbare Vorteil kann nicht nur bezüglich der oben erwähnten konstanten Vergrößerung betrachtet werden, die zusätzlich geringer ist als

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bisher üblich, sondern auch bezüglich der Röntgenstrahlendosierung, die wesentlich kleiner ist als herkömmlich, was eine direkte Konsequenz der kürzeren Darstellungsdistanz ist, und ferner ergibt sich eine Reduktion der erforderlichen Filmgröße.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung im einzelnen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 die Grundgeometrie der Panoramatechnik;

Fig. 2 eine prinzipielle Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 im Prinzip eine fakultative Filmkassettensteuerung nach der Erfindung.

Unter Bezug auf Fig. 1 kann die Basisbeziehung der Panoramadarstellung wie folgt betrachtet werden: (1) V₂/v₂ = L₂A₁ worin

V₁ = Wr und
wobei bedeuten:

L, = Abstand des Brennpunktes F zu einem darzustellenden Punkt in einer röntgenbestrahlten Lage

L_ = Distanz vom Brennpunkt F zur Filmebene

w = Winkelgeschwindigkeit um das DrehbewegungsZentrum 0

NACHGEREIC

r ss Distanz eines darzustellenden

Punktes von jedem gegebenen Zentrum 0 der Drehbewegung

V2 = Geschwindigkeit eines Darstellungspunktes lokalisiert in der Darstellungsoder■Filmebene.

Das Drehzentrum eines Bündels von Strahlen, die die Darstellung bewirken, wird mit fortschreitender Bewegung derart verschoben, daß die Orthogonalbedingung so gut wie möglich erfüllt wird. Bei der Determination der Geschwindigkeit eines Bildpunktes in der Darstellungsebene muß beachtet werden, daß natürlich der Brennpunkt F als ProjektionsZentrum funktioniert. Die Gleichung (1) ist daraus eine direkte Konsequenz.

Um eine scharfe Abbildung des Punktes auf dem Film zu erhalten, muß die Filmgeschwindigkeit v^ mit technischen Mitteln der der. Projektion dieses Bildpunktes gleichgemacht werden, d.h., v_£ - v^· Eingesetzt in die Gleichung (1) führt dies zur folgenden Beziehung:

^Ll

worin L₉/L·, die Vergrößerung der tatsächlichen Lage ist, d.h. eine geometrische Vergrößerung. Es ist zu bevorzugen, daß sich die Vergrößerung, wenn eine Ab-

weichung von der akkuraten Fläche in einer oder anderen Richtung gemacht wird, insbesondere in horizontaler Richtung ändert und zwar im wesentlichen aus tomographiseheη Gründen.

Fig. 2 stellt eine Ausführungsform dar, geeignet für die Darstellung des Kieferbereiches und eines Satzes von Zähnen, wobei gerade eine Filmkassette mit ihrer Mechanik in R-Richtung verschoben wird. Die Mechanik einer Filmkassette 6 umfaßt ein Reibrad 1, drehbar gelagert auf einem Drehelement 10 und bewegbar längs eines kieferartig geformten stationären Kontroll- oder Führungsprpfiles 2. Dieses Führungsprofil 2 stellt einen Schnitt des Kiefers in einer horizontalen Ebene dar. Daraus ergibt sich, daß die periphere Geschwindigkeit des Reibrades 1 gleich ist der Geschwindigkeit V₁ des Schnittpunktes eines projizierenden Rontgenstrahlbundels und des Kiefers, mit anderen Worten, der darzustellenden Fläche oder Schicht.

Auf der Welle des Reibrades 1 ist ein Antriebsrad 3 angeordnet für die Übertragung der Drehbewegung mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 zu einem Rad 4. Auf der gleichen Welle des Rades 4 ist ein weiteres Rhibrad 5 angeordnet, das die Filmkassette 6 bewegt·.

Das Verhältnis des Durchmessers des Reibrades 5 in bezug auf den des Reibrades 1 ist ausgewählt das gleiche wie das Verhältnis der Vergrößerung, wodurch sich aufgrund der oben erwähnten Basistheorie der Gegenstand oder das Muster scharf auf dem Film abbildet.

Beide Reibräder 1, 5 sind mit federbelasteten Gegenrädern 7, 8 versehen für die elastische Anpressung des Führungsprofiles 2 zwischen den Rädern, ohne dabei die Reibung in Richtung der tatsächlichen Bewegung zu vergrößern. Durch das Führungsprofil gemäß Fig. 2 kann das Reibrad 1 so gestaltet werden, daß die Kassette mit verfielfachter Geschwindigkeit in einem bestimmten Vergroßerungsverhaltnis versetzt wird. Das gleiche Führungsprofil 2 verschiebt die ganze Kassettenmechanik, die durch das Element 10 in der Lage ist, sich auch in R-Richtung in Schienen zu bewegen. Das Ergebnis ist nicht nur eine scharfe Darstellung, sondern eine konstante Vergrößerung über die ganze Fläche. Die gestrichelten Linien in Fig. 2 verdeutlichen andere strukturelle Elemente des Gerätes und zwar in erster Linie einen fixierten Rahmen 11, von dem nur ein Teil in der Darstellung verdeutlicht ist. Das Führungsprofil 2 ist mit einem Element 12 am Rahmen 11 derart gehalten, daß es mindestens während der Darstellung unbeweglich

* 'NACHGEREICH

[NACHeEREICKTI

ist. An einem Arm 13, der sich um den Gegenstand dreht, ist eine Rontgenstrahlrohre 14 angeordnet und ebenso die Führungsschienen 9, um eine synchrone Drehung der Filmkassette 6 mit den Röntgenstrahlen rings um den darzustellenden Gegenstand zu gewährleisten. Der Arm 13 ist einerseits drehbar am Rahmen 11 gelagert und andererseits von diesem derart getragen, daß das Rotationszentrum in horizontaler Ebene während der Darstellung verschoben werden kann, d.h. in einer mittleren sagittalen Ebene des Patienten, und zwar für die Erfüllung der oben erwähnten orthogonalen Bedingung (siehe FI-Anmeldungsnummer 763191 entsprechend der GB-PS 1 594 499).

Fig. 3 verdeutlicht eine fakultative Ausführungsform für die R-Bewegung, wobei der ganze Arm 13 mit seiner Kassettenmechanik und Rontgenstrahlrohre in dieser Richtung versetzbar ist.

Bei dieser Ausführungsform weist der Arm 13 eine Öffnung 16 auf, durch die der Arm 13 unter Führung eines Führungselementes 17 in der Lage ist, sich in R-Richtung relativ zur Rotationsachse 18 und zum Rahmen 11 zu bewegen. In anderer Hinsicht entspricht die Führungsprofilanordnung selbst der gem. Fig. 2, wobei jedoch natürlich keine Notwendigkeit der Anordnung von Führungsschienen 9 besteht/ weil das

NAOHeEREICHT

Element 10 gemäß Fig. 2 im Falle der Fig. 3 ein festes Teil des Armes 13 darstellt. Ein Hauptunterschied der dargestellten Ausführungsformen besteht hauptsächlich darin, daß im Falle der Fig. eine konstante Vergrößerung geringfügig kleiner ist als im Falle der Fig. 2.

Claims

NAOHQEREiCHT Patentansprüche:

1. Tomographisches Panorama-Röntgengerät, insbesondere schmalbündliges Tomographiegerät für die Darstellung der Zähne und des Kieferbereiches eines Patienten, wobei eine Röntgenstrahlquelle (14) und Darstellungselemente, wie Filmkassette (6) durch einen Arm (13) od. dgl. miteinander auf entgegengesetzten Seiten eines darzustellenden Gegenstandes verbunden und angeordnet sind bei Drehung während der tatsächlichen Darstellung um den darzustellenden Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Elementen für die Bewegung der Darstellungselemente während der Darstellung in Richtung parallel zu einem Röntgenstrahlbündel (15) derart versehen ist, daß die Distanz der Darstellungselemente zu einer darzustellenden Lage im wesentlichen unverändert bleibt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es ein Führungsprofil (2) enthält, das die gleiche Konfiguration wie eine darzustellende Lage aufweist und das stationär zu einem Patienten während der Darstellung gehalten wird und ferner eine Verschiebemechanik (1 ... 5, 7 ... 10) für eine Filmkassette (6), die während der Darstellung dem Führungsprofil (2) folgt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß für die Folgebewegung ein Reibrad (1) vorgesehen und die Bewegung des Reibrades (1) übertragbar ist für die Verschiebebewegung der Filmkassette (6) orthogonal relativ zum Bündel der Röntgenstrahlen (15).

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung der Filmkassette (6) in Richtung parallel zum Bündel der Röntgenstrahlen (15) die Filmkassette (6) in dieser Richtung verstellbar am Arm (13) angeordnet ist/ der die Filmkassette (6) und die Röntgenstrahlquelle (14) miteinander verbindet.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung der Filmkassette (6) in Richtung parallel zum Bündel der Röntgenstrahlen (15) der Arm (13), der die Filmkassette (6) und die Röntgenstrahlquelle (14) verbindet, in Richtung einer Rotationsebene verstellbar relativ zur Rotationsachse (18) gelagert ist.