BR102012002252A2 - Sistema de movimentação robótico panorâmico aplicado a equipamento de raios-x - Google Patents
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Abstract
Sistema de movimentação robótico panorâmico aplicado a equipamento de raios-x. A presente invenção revela um sistema de braço robótico de movimentação mecânica em comunicação com um sistema de controle eletrônico especifico, compreendendo uma base de suporte, cuja coluna sustenta um braço cefalostato, um braço giratório, e um painel de controle. Apresenta aplicações na área odontológica, na obtenção de radiografias panorâmicas da arcada dentária.
Description
"SISTEMA DE MOVIMENTAÇÃO ROBÓTICO PANORÂMICO APLICADO A EQUIPAMENTO DE RAIOS-X" CAMPO TÉCNICO A presente invenção revela um sistema de braço robótico de movimentação mecânica em comunicação com um sistema de controle eletrônico especifico, compreendendo uma base de suporte, cuja coluna sustenta um braço cefalostato, um braço giratório, e um painel de controle. Apresenta aplicações na área odontológica, permitindo a obtenção de radiografias panorâmicas da arcada dentária.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A radiografia panorâmica possui grande importância na área odontológica devido a suas aplicações em diagnóstico e no tratamento ortodôntico. Trata-se de um exame radiológico extra-oral, no qual se obtém uma imagem radiográfica de um plano curvo através do posicionamento do paciente entre um filme radiográfico e uma fonte de Raios-x.
De maneira geral, o equipamento necessário para a análise compreende um braço robótico horizontal, uma fonte de raios-X acoplada a este e um filme radiográfico; a cabeça do paciente situa-se entre o gerador de raios-x e o filme e a radiação é colimada através de um diafragma em direção ao paciente. As principais desvantagens associadas a este tipo de sistema vêm a ser os efeitos de variação de biótipo do paciente e a necessidade de alterar fisicamente a posição do paciente, fatores estes que afetam drasticamente a qualidade da imagem obtida.
DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA O documento US4856038 revela um sistema de diagnóstico por raios-X, compreendendo uma unidade articulada com uma fonte de raios-X oposta a um dispositivo receptor. Os movimentos de rotação são realizados através de motores de passo em comunicação com um microcomputador. O documento US4985907 revela um aparato de tomografia panorâmica em que os seus movimentos (dois de translação e um de rotação) são controlados por motores de passo. O documento US5195114 descreve um aparato de radiografia panorâmica digital compreendendo um meio rotativo, uma fonte de raios-X, um dispositivo detector de raios-X, uma forma de armazenamento de imagens e um meio de processamento de imagem. O documento US2007269001 descreve um dispositivo para realizar exames cefalométricos, ortopédicos e dentários compreendendo um emissor de raios-X, um detector de imagens em direção oposta a cada um, meios para ajustar a altura do emissor e do detector, e um sistema de imageamento digital. O documento US20090196395 revela um sistema e um método para obtenção de imagens cefalométricas, de modo que exista a rotação da fonte de raios-X, enquanto o braço "C" mantém-se imobilizado. O documento US7319736 revela um aparato de raios-X e métodos capazes de realizar radiografias digitais em tempo-real, preferencialmente ortopantomografias, tomografias lineares, escanografias, e cefalografias. O dito aparato compreende uma fonte de raios-X, um dispositivo receptor de raios-X, meios de colimação destes raios, e uma unidade cinemática para realizar movimentos orbitais da fonte e do receptor ao redor da cabeça do paciente .
Assim, a partir do exposto anteriormente, percebe-se que não existe no estado da técnica um sistema robótico que realize o ajuste da arcada real do paciente à arcada programada no equipamento colocando a arcada do paciente dentro do plano focal da imagem, através da alteração da posição relativa entre o paciente e a fonte emissora.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A Figura 1 ilustra uma visão lateral do sistema de braço robótico. A Figura 2 ilustra uma visão superior do carro X, carro Y e motores de passos do sistema robótico panorâmico. A Figura 3 refere-se a um diagrama esquemático de blocos do sistema de comando eletrônico. A figura 4 refere-se a um desenho esquemático do sistema de redução panorâmico.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
De acordo com as figuras 1 a 4, o sistema de movimentação robótico panorâmico digital compreende uma base (1) que sustenta a coluna (2), um braço giratório (3), um braço cefalostato (4) e o mecanismo de movimento (5) . Este último será controlado pelo sistema de movimentação mecânica, descrito a seguir. O mecanismo de posição (5) de movimento mecânico compreende um carro (X) , um carro (Y) e um eixo rotativo (8) , todos acionados por um sistema eletrônico de controle robótico. A movimentação do sistema mecânico robótico altera a "posição relativa" do paciente e da fonte emissora. O posicionamento do sistema mecânico robótico é controlado através de diretivas dadas pelo usuário, dc forma que a arcada real do paciente seja ajustada à arcada programada no equipamento, colocando assim, a arcada do paciente dentro do plano focal de imagem. Isto diminui ou mesmo elimina as variações de biótipo, gerando uma imagem de qualidade superior às obtidas por equipamentos convencionais, nos quais é necessário alterar a posição física do paciente. O carro (X) movimenta o sistema linearmente no eixo X, através de duas barras (6a) por meio de quatro rolamentos (6b) lineares. O movimento é acionado por meio de um sistema de redução constituído de engrenagens e um motor de passo de alta resolução. O carro (Y) movimenta o sistema linearmente no eixo Y, através de duas barras (7a) por meio de quatro rolamentos lineares . 0 movimento é acionado por meio de um sistema de redução constituído de engrenagens e motor de passo de alta resolução. A rotação do movimento no eixo Z é feita através de buchas de rotação apoiadas sobre um rolamento de esferas. O movimento é acionado por meio de um sistema de redução constituído de engrenagens e motor de passo de alta resolução, e transmitido por um sistema de polias e correias sincronizadas que garantem a precisão do movimento. O sistema de controle coordena a movimentação de cinco motores: X, Y, rotação, filme (ou cefalometra para equipamentos digitais) e pulsos para o sensor digital. A CPU envia comandos para VC1, a FPGA que executa o perfil radiográfico; este último envia sinais aos drivers de motores de passo (V26, V29, V27, V28) gerando passos em intervalos de 1/50.000.000 de segundo. Os motores de passo acionam redutores mecânicos (9), que por sua vez acionam sistemas de polias, conferindo uma movimentação ortogonal com três graus de liberdade (GDL).
Em uma outra incorporação, o sistema de movimentação robótico panorâmico analógico, possui o mesmo sistema descrito anteriormente para o sistema digital, com a adição de um sistema de redução que controla a movimentação do filme. O sistema de movimentação linear filme é constituído por um suporte de filme que movimenta apoiado sobre material auto-lubrificante. 0 movimento é acionado por meio de um sistema de redução constituído de engrenagens e motor de passo de alta resolução, e transmitido por sistema de polias e correias sincronizadas que garantem a precisão do movimento.
Claims (3)
1. "SISTEMA DE MOVIMENTAÇÃO ROBÓTICO PANORÂMICO APLICADO A EQUIPAMENTO DE RAIOS-X", caracterizado por compreender uma base (1) que sustenta a coluna (2), um braço giratório (3), um braço cefalostato (4) e o mecanismo de movimento (5); o mecanismo (5) compreende um carro (X), um carro (Y) e um eixo rotativo (8); o carro (X) compreende duas barras (6a) por meio de quatro rolamentos (6b) lineares; o carro (Y) movimenta o sistema linearmente no eixo Y, através de duas barras (7a) por meio de quatro rolamentos lineares.
2. "SISTEMA DE MOVIMENTAÇÃO ROBÓTICO PANORÂMICO APLICADO A EQUIPAMENTO DE RAIOS-X", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma CPU, VC1, e drivers de motores de passo (V26, V29, V27, V28), e redutores mecânicos (9).
3. "SISTEMA DE MOVIMENTAÇÃO ROBÓTICO PANORÂMICO APLICADO A EQUIPAMENTO DE RAIOS-X", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender em uma outra incorporação um sistema de redução que controla a movimentação do filme.
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