CN1073393C - 微型低剂量无损伤实时x光牙科诊断仪 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种微型低剂量无损伤实时X光牙科诊断仪。主要含有带有限束铅光阑的小焦点X射线源、带有万能转换器的连接支架、能够灵活地伸进口腔内的口腔内插式X射线接收器、置于X射线源与X射线接收器之间能够准直并起滤波作用的X射线准直器、控制电源的脚踏开关、图象读出处理系统和视屏显示器。使用本发明具有操作灵活、诊断准确、X射线剂量低、对人体无损伤、既可实时显示观察，又可存储备查，实为理想的X光牙科诊断仪。
Description
本发明是一种微型低剂量无损伤实时X光牙科诊断仪。
已有技术：中国科学院上海光学精密机械研究所的专利87207274.6为“手提式袖珍X光透视仪”，专利88217599.8为“便携式X射线探伤仪”和专利93225487.X为“多功能小型X光机”，所描述的是一台由小焦点微型X光管、X光象增强器、在X射线源内有绝缘油温升自补偿机构、X光管前有屏蔽输出双铅光阑、荧屏照相记录装置和自动稳压的低压直流电源所构成的多功能小型X光机。存在有下列缺点：
1．首先一点，上述结构的X光机无法使用在牙科上。它是采用X光象增强器作图象接收、显示的装置，虽然能实时观测透视物的X光影象，但体积较大，在牙科中无法把象增强器放入口腔内使用；
2．诊断病牙时，如果X射线源和X光象增强器都在口腔外面，透视角度不合适，影响检查质量；
3．荧光屏只能一人观看，无法供多名医生一起分析病情。
美国专利5179579描述一种使用在口腔内的能够的存储、显示的图象仪器，它可以把这些骨骼(如牙齿)X光图象经过数字化处理后存储或显示，实际上只免去对X光胶片的冲洗显影处理，并非低X射线剂量和无法做到实时诊断；
欧洲专利0372122描述一种用闪烁体接收X光并用斜面光纤传输到CCD上探测、用计算机或视屏显示牙齿X光图象，该仪器由于X光是发散的射线束，因骨骼厚度差异和斜面传输图象，又对图象尺寸进行两次缩小，引起X光透视图象畸变，诊断不直观，结果不够理想，并且也不是在低X射线剂量下操作；
德国专利P4218020.1描述一种用于牙科X光机中起取代X光胶片并能读出其结果的电子线路系统，但由于记录和读出不能同时进行，故不能实时显示；
本发明的目的为了克服上述几种X光机的缺点，诸如射线剂量较高、X射线束发散和不能实时显示等问题，设计一种低剂量下使用小焦点X射线源、整机是微型低剂量无损伤实时显示的X光牙科诊断仪。
本发明微型低剂量无损伤实时X光牙科诊断仪主要包含：置于一底座13上的升降机构12上有一壳体22，壳体22上带有输出X射线的窗口。在壳体22内有由小焦点X光管固定在装有绝缘油的容器中间，并在此容器外包有屏蔽X射线的铅层所构成的小焦点X射线源1和主机控制电路11，在小焦点X射线1的输出端，壳体22的窗口处有限束铅光阑2，含有两个万能转换器7、8的连接支架16，装于连接支架16端点处有X射线接收器6，X射线接收器6是能够灵活地插入口腔内置于病牙体上口腔内插式X射线接收器6，装于连接支架16上置于小焦点X射线源1与X射线接收器6之间并与其两者在同一条中心轴线上有能够将原发散的X射线准直为平行X射线束并能起滤波作用的X射线准直器3,X射线准直器3与小焦点X射线源1和X射线接收器6之间的距离可调，也就是前后距离可调。X射线接收器6的输出信号通过传输光缆23进入图象读出处理系统9，经处理放大的图象由视屏显示器10显示出。置于地面上供操作者用脚踏的控制整机电源15开关的有脚踏开关14。
本发明的特点在于由X射线源发射至口腔的主射线是平行X射线束；口腔内插X射线式接收器6是由一次性使用的外套包装、对X光灵敏的光电接收器件；图象读出处理系统含有读出处理电路，配合视屏显示器10实时显示透视物的X光影像。
所说的X射线准直器3是置于输出口有限束屏蔽光阑2的小焦点X射线源1与口腔内插式X射线接收器6之间，装于连接支架16上，并且距离可调。X射线准直器3与小焦点X射线源1和口腔内插式X射线接收器6三者在整机运转时必须在同一条中心轴线上。
X射线准直器3的结构是(1)由一束多根光纤构成的φ40-50mm的光缆为准直元件5和在输入端有效面积内特殊制作的准直元件4所构成。准直元件4使每根光纤入口的入射角都能满足0.2-1波长X光的掠入射、而在准直器3的输出端能射出准平行射线，如图2所示；(2)或者是一种双曲面大角度反射镜，如图3所示，其作用是将原来发散的X射线准直为平行射线束并能起滤波作用。使用X射线准直器3以后，X射线的强度不再以距离平方成反比降低，可以大大提高X光源的利用率，虽然由于X射线的波长太短，准直器的准直效率比较低，但能使原限束光阑2立体角内的X射线获得准直，X光源的利用率通常可以提高五倍以上。又由于改善了X射线束的方向性，可使透视成象质量和投影效果得到改善。
所说的口腔内插式X射线接收器6是装于含有两个万能转换器7、8的连接支架16的端点上，可以灵活地伸进口腔内，置于病牙，它的结构是(1)含有一次性使用外套17，外套内装波长转换体18、光电接收器19(如二极管列阵或阿尔法硅片(CMOS)或电荷耦合器CCD)，如图4所示；(2)或者是由一次性使用的外套17、外套内有对X光灵敏的光电接收器件(如固体闪烁体薄片BGO晶体等)；(3)或者是由一次性使用的外套17、外套内有在输入面上直接蒸镀波长转换体18(如固体闪烁体CsI或磷光材料)的光锥20输入面板和光信号耦合器21所组成，如图5所示。光电信号通过传输光缆23从口腔内插式X射线接收器6引出到图象读出处理系统9进行数字化处理，然后传输到视屏显示器10，通过屏幕显示出被透视物的X光影像。口腔内插式X射线接收器6的尺寸视诊断对象可容纳范围而定，在牙科使用时，一般为35×25×5(mm)。可以有系列尺寸规格的的X射线接收器6。
所说的连接支架16，由镀铬金属管或不锈钢管制成(管内通导线)，其作用是把小焦点X射线源1和小型X射线接收器6连接并相对固定于同一中心轴上；
所说的两个万能转向器7、8能够灵活转动，可供医生方便灵活地操作使用，可以保证小型X射线接收器6能准确地对准病牙，以利能有效地接收入射的X光和获得最佳诊断角度；
所说的视屏显示器10，一般采用常规电视监示器，或者用计算机，将口腔内插式X射线接收器6输出的信号通过电缆传输，再经过处理电路处理(或计算机处理)后储存或在屏幕上显示出来，或者根据需要用打印机打出结果，这种形式可以远离被透视物显示，并可供多人一起观察，观察者也可不必接触X射线辐射。
附图说明
图1为本发明的微型低剂量无损伤实时X光牙科诊断仪的结构示意图；
图2由准直元件7、8所构成X射线准直器3的结构示意图；
图3为双曲面大角度反射镜构成的X射线准直器3的结构示意图；
图4为口腔内插式X射线接收器6的一种实施例的示意图；
图5为口腔内插式X射线接收器6的另一种实施例的示意图。
本发明的优点：
1．因为加入X射线准直器3，将点光源辐射的X射线束准直为平行射线束，将大立体角内发散的射线准直为有用射线，在X射线接收器6灵敏度不变的情况下，可降低X光管的束流，使得防护区内漏散射线更小，确保了医生和病人不受X射线的损伤；
2．因为是平行射线束，均匀地照射被透射的病体，所以获得的投影质量高，诊断更准确；
3．采用口腔内插式X射线接收器6取代已有技术中的X光象增强器，因X射线接收器6是小型化不需要高电压供电，也不必抽真空，其体积可作得非常小，可方便地插入口腔内病牙体上，供实时诊断病牙之用；
4．口腔内插式X射线接收器6可插入口腔内病牙体上，可以进行实时观察和监视整个治疗过程，从而提高治疗效果，减少误诊。对病牙在患者还无感觉时即可及早发现和治疗；
5．省去已有技术中的X光胶片的化学处理麻烦，缩短了诊断和治疗时间；
6．采用上述本发明的图象读出处理系统9和视屏显示器10，显示屏幕比已有技术大，可供多名医生一起观察和分析，可以更准确地诊断，特别对实习医生的现场教学更能直观、清晰；
7．屏幕图象可方便地用打印机打印出结果，也可存储备查。
实施例：
本实施例为微型低剂量无损伤实时X光牙科诊断仪整机。结构如图1所示，X射线准直器3如图2和图3所示，口腔内插式X射线接收器6如图4和图5所示。
整机的尺寸，长小于400mm，宽小于200mm，高小于1200mm，重量小于10kg，供电由交流80-250伏或直流12伏电源提供，图象空间分辨率大于5Lp/mm,X光管高压30-80kV，管电流＜0.2mA，主射线剂量＜120mR/min，漏射线＜0.05mR/h(1米远)，工作区散射线＜1.5mR/h。口腔内插式X射线接收器6尺寸约为35×25×5(mm)，视屏显示器10为电视监视器或计算机。连接支架16和两个万能转向器7、8确保小焦点X射线源1和口腔内插式X射线接收器6在同一轴线上、接收器6的接收面能有效接收到入射的X射线和满足最佳透视角度。实际使用时，口腔内插式X射线接收器6套有一次性使用的塑料外套，使用一次即丢弃，防止交叉感染，操作医生只要调节万能转换器7、8和连接支架16、把口腔内插式X射线接收器6插入口腔内病牙体上，用脚踏脚踏开关14，整机开始工作，从小焦点X射线源1射出的X射线穿过面部射向病牙，透过牙齿或牙床骨的X射线被X射线接收器6接收并传输到图象读出处理系统9，再通过视屏显示器10显示出牙齿的X光透视影象，以此供医生观察、分析，也可存档记录。
上述发明的X光牙科诊断仪，操作灵活，无X射线对人体的损伤，实可算作是医生理想的牙科诊断仪。
Claims (3)
1．一种微型低剂量无损伤实时X光牙科诊断仪，包括置于一底座(13)升降机构(12)上的带有输出X射线窗口的壳体(22)内的小焦点X射线源(1)和主机控制电路(11)，在小焦点X射线源(1)的输出端，壳体(22)的窗口处有限束铅光阑(2)，含有两个万能转换器(7、8)的连接支架(16)、置于连接支架(16)端点处的X射线接收器(6)的输出信号经传输光缆(23)进入图象读出处理系统(9)，然后有视屏显示器(10)显示出，控制电源(15)开关的脚踏开关(14)置于地面上，其特征在于置于小焦点X射线源(1)与X射线接收器(6)之间并与其两者在同一条中心轴线上有能够将原发散的X射线准直为平行射线束并能起滤波作用的X射线准直器(3)，X射线准直器(3)装于连接支架(16)上，前后距离可调，装于连接支架(16)端点处的X射线接收器(6)是能够灵活地伸入口腔内置于病牙体上的口腔内插式X射线接收器。
2．依据权利要求1所述的一种X光牙科诊断仪，其特征在于X射线准直器(3)是由在输入端有效面积内特殊制作的准直元件(4)和光缆准直元件(5)所构成，或者是由一双曲面大角度反射镜所构成。
3．依据权利要求1所述的一种X光牙科诊断仪，其特征在于口腔内插式X射线接收器(6)是由在一次性使用的外套(17)内装有波长转换体(18)和光电接收器(19所构成；或者是由在一次性使用的外套(17)内装有对X光灵敏的光电接收器所构成；或者是在一次性使用外套(17)内装有波长转换体(18)、光锥(20)、光信号耦合器(21)所构成。
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