DE3501595C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer zahnärztlichen Röntgenvorrichtung zum Auf­ nehmen des gesamten Kiefers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der älteren Patentanmeldung abgedruckt in der DE 34 41 012 A1 ist eine Röntgenvorrichtung zum Aufnehmen des gesamten Kiefers erläutert, die es er­ laubt, Röntgenstrahlen im wesentlichen rechtwinklig auf jeden beliebigen Punkt des Zahnbogens entsprechend individuellen Unterschieden des Zahnbogens des Patienten auffallen zu lassen, und die Geisterbilder der Kieferäste vermeidet. Bei der Vorrichtung gemäß der älteren Anmeldung beschreibt während der Drehung und Verschiebung eines die Röntgenstrahlenquelle und den Röntgen­ filmhalter tragenden Schwenkarmes der Ort des Rotationszentrums des Rönt­ genstrahlenbündels eine im wesentlichen V- oder dreieckförmige Einhüllende, die von dem auf der näherungsweise mittleren Linie liegenden Scheitel zur lin­ ken und rechten Seite der mittleren Linie hin nach hinten auswandert. der auf der mittleren Linie liegende Abstand zwischen dem Scheitel der Verbindungs­ linie von Auswanderungsgrenzpunkten der Einhüllenden, an welchen die Ein­ hüllende von einer zu der mittleren Linie senkrechten Tangente berührt wird, wird geändert. Für diesen Zweck sind an einem festen Rahmen angebrachte Schienen und ein entlang den Schienen frei verstellbarer Arm vorgesehen. Die Änderung des Abstandes erfolgt durch Verstellen des Armes mit Bezug auf den festen Rahmen. Wenn sich dieser Abstand ändert, folgt auch eine Schnittebenenkurve dieser Änderung. Das hat zur Folge, daß der Patient in die so geänderte Position gebracht werden muß. Der Grund dafür sei unter Bezugnahme auf die Fig. 1 erläutert. In Fig. 1 ist mit l eine nä­ herungsweise mittlere Linie bezeichnet. Der Zahnbogen eines Patienten in Form einer tomographischen Kurve (gekrümmten Fläche) ist bei a dargestellt. Das momentane Rotationszentrum eines Röntgenstrahlenbündels beschreibt eine Ein­ hüllende b. Die Einhüllende ist näherungsweise dreieck- oder V-förmig. Sie verläuft von dem auf der mittleren Linie l lie­ genden Scheitel c aus gekrümmt nach links und rechts hinten. Wenn der Arm ausgehend von diesem Zustand mittels eines weiter unten erläuterten Mechanismus verschoben wird, bewegt sich der Scheitel c der Einhüllenden b nach c ₁; entsprechend dazu wird die Einhüllende b nach b ₁ verschoben. Der effektive Radius r (die Strecke zwischen dem Berührungspunkt einer beliebigen Tangente der Einhüllenden und dem Schnittpunkt dieser Tan­ gente mit der Kurve a), der von jeder Stelle der Einhüllenden b zu der tomographischen Kurve a reicht, ändert sich gleichfalls zu r ₁. Infolgedes­ sen führen die Örter a ₁ des effektiven Radius r ₁ zu einer neuen tomo­ graphischen Kurve. Mit anderen Worten, die ursprüngliche tomographische Kurve a muß in die Position a ₁ verschoben werden. Wenn beispielsweise der Bereich der Vorderzähne eines Patienten in die Position a ₁₀ auf der to­ mographischen Kurve a ₁ gebracht wird, ist es unmöglich, ein genaues Tomogramm herzustellen, wenn die Position a ₀ nicht in die Position a ₁₀ auf der Kurve a ₁ verschoben wird. Mit anderen Worten, wenn der Scheitel c der Einhüllenden in die Position c ₁ auf der näherungsweise mittleren Linie l verschoben wird, muß auch die ursprüngliche tomographische Kurve a in die Position a ₁ in Beträgen verschoben werden, die der auf die Verschie­ bung des Scheitels c zurückzuführenden geradlinigen Verschiebestrecke d entsprechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zahnärztliche Röntgenvor­ richtung zu schaffen, die es erlaubt, die erforderliche Verstellung beson­ ders genau, zuverlässig und einfach durchzuführen.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnun­ gen zeigt

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Be­ ziehung zwischen dem Ort der Verschiebung des Rotationszentrums eines Röntgenstrah­ lenbündels und einer tomographischen Kurve mit Bezug auf eine näherungsweise mittlere Linie,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Röntgenvorrich­ tung nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 ein Schaltbild einer Röntgenvorrichtung mit vollautomatischer Regelung entspre­ chend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 ein Schaltbild einer Röntgenvorrichtung mit Handregelung anhand einer Display­ anordnung entsprechend einer weiter ab­ gewandelten Ausführungsform der Erfin­ dung.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform einer Anordnung zur mechanischen Anzeige des Verschiebebetrages d dargestellt. Ein waagerechter Schwenkarm 5 ist über ein Lager 4 auf einer zylindrischen Halterung 3 drehbar abgestützt, die ihrerseits über Rollen 21 auf Schienen 2 läuft. Die Schienen 2 sind an der Unterseite eines oberen Rahmenteils eines auf dem Fußbo­ den aufstehenden festen Rahmens 1 angebracht; sie verlaufen parallel zu der mittleren Linie l. Auf der einen Seite des Schwenkarms 5 befindet sich eine Röntgenstrahlenquelle X. An der anderen Seite des Schwenkarms sitzt ein Röntgenfilm­ halter F, welcher der Röntgenstrahlenquelle X gegenübersteht. Ein Aufhängearm 6 reicht durch den Rahmen 1 und die Halterung 3 hindurch. Der Aufhängearm 6 trägt eine Kopffixierung 7 und ein Steuerglied 8. Das Steuerglied 8 weist eine senkrecht zu den Schienen 2 verlaufende Nut 81 auf. Eine Aufhängestange 9 steht von dem Schwenkarm 5 nach unten. Das untere Ende der Aufhängestange 9 steht mit einer waagrechten Stange 10 in Ver­ bindung, die in waagrechter Richtung frei verstellt und mit Bezug auf die Stange 9 festgelegt werden kann. Ein am Ende der Stange 10 befindlicher Zapfen 11 greift in die Nut 81 ein; er läßt sich in der Nut 81 frei verstellen. Die waag­ rechte Stange 10 ist mit einer Zahnstange 102 ausgestattet. Die Aufhängestange 9 trägt ein Ritzel 101, das mit der Zahn­ stange 102 in Eingriff steht. Die beiden Stangen 9, 10 las­ sen sich auf diese Weise gegeneinander verstellen. Das Ritzel 101 ist mit einem koaxial dazu angeordneten Griff 101′ ver­ sehen. Durch Betätigen des Griffes 101′ läßt sich das Rota­ tionszentrum des Schwenkarms 5 verstellen und festlegen. Bei dieser Ausführungsform wird der Abstand zwischen dem Zapfen 11 und dem Ritzel 101 geändert, um die Einhüllende b zu ver­ schieben.

Im mittleren Teil des Rahmens 1 steht ein Träger 12 waag­ recht und parallel zu der mittleren Linie vor. Am Ende des Trägers 12 befinden sich eine Kinnstütze 15 und ein Anzei­ gearm 13, die unabhängig voneinander in Richtung der mitt­ leren Linie verstellbar sind. Von dem Ende des Anzeigearms 13 wird beispielsweise ein Lichtstrahl 14 nach oben proji­ ziert, um die Position der tomographischen Fläche anzuzei­ gen. Mittels des Lichtstrahls 14 wird die Position der vor­ deren Zähne oder eines Eckzahns der Zahnreihe D des Patien­ ten P angezeigt (in der Zeichnung ist die Anzeige der Eck­ zahnposition dargestellt). Der Patient wird angewiesen, sich in der angezeigten Position zu halten.

Bei der oben erläuterten Anordnung wird der Arm 5 um die Halterung 3 gedreht. Er führt die kombinierten Bewegungen der Halterung 3 in Richtung der Schienen 2 sowie in Rich­ tung der Nut 81 senkrecht zu den Schienen 2 entsprechend dem Antriebs- und Kraftübertragungsmechanismus aus. Auf­ grund der Drehbewegung des Schwenkarms 5 beschreibt das Ro­ tationszentrum des Röntgenstrahlenbündels die Einhüllende b in Fig. 1, während sich die Röntgenstrahlenquelle X und der Röntgenfilmhalter F um den Kopf des Patienten P herumbewe­ gen und einen Ort beschreiben, der näherungsweise dem Zahn­ bogen entspricht. Wenn das Ritzel 101 der Aufhängestange 9 mit Bezug auf die an der waagrechten Stange 10 ausgebildete Zahnstange 102 gedreht wird, erfolgt eine Verschiebung des gesamten Schwenkarms 5 in der durch strichpunktierte Linien angedeuteten Richtung. Das heißt, das Rotationszentrum des Schwenkarms 5 wird von c nach c ₁ verschoben, wobei der Ab­ stand zwischen dem Zapfen 11 und dem Rotationszentrum von l ₀ zu l ₁ geändert wird. Dieser Verschiebebetrag d entspricht dem Abstand des Scheitels c von dem Scheitel c ₁ in Fig. 1. Falls nicht die tomographische Kurve a am Punkt a ₀ zum Punkt a ₁₀ um eine dem Verschiebebetrag d entsprechende Strec­ ke verschoben wird, kann die Tomographiefläche eines Eckzahns (oder von vorderen Zähnen) der Zahnreihe D des Patienten P nicht aufgenommen werden.

Der Betrag der Verschiebung d des Rotationszentrums der Auf­ hängestange 9 oder des Schwenkarms 5 wird beispielsweise mit­ tels einer Skala 16 gemessen, die benachbart der Aufhänge­ stange 9 angebracht ist. Der Anzeigearm 13 läßt sich über eine Zahnstange 131, ein Ritzel 132 und einen koaxial zu dem Ritzel 132 sitzenden Knopf 133 mit Bezug auf den Träger 12 hin- und herbewegen. Wenn in dem geschilderten Fall der An­ zeigearm 13 durch Betätigen des Knopfs 133 um eine Strecke nach vorne bewegt wird, die dem an der Skala 16 abgelesenen Abstand entspricht, zeigt die neue Position des Lichtstrahls 14 die neue Tomographieflächenposition mit Bezug auf die Zahnreihe D des Patienten P genau an. Durch entsprechendes Verstellen der Kinnstütze 15 mittels des Knopfs 151 wird der Kopf des Patienten P in die richtige Position gebracht. Wenn die Bewegungsrichtung umgekehrt werden soll, brauchen nur der Anzeigearm 13 und die Kinnstütze 15 in genau ent­ sprechender Weise zurückbewegt zu werden. Dabei wird auch die Kopffixierung 7 über einen nicht dargestellten Mechanis­ mus um einen Betrag verstellt, der dem Verschiebebetrag des Anzeigearms 13 und der Kinnstütze 15 entspricht. Wenn der Betrag der Vorbewegung und der Rückbewegung des Anzeigearms 13 gemessen werden soll, geschieht dies einfach, indem zu­ sätzlich eine nichtveranschaulichte Skala angebracht wird, oder indem zuvor für jede bestimmte Drehbewegung des Knopfes 133 die Strecke der Vor- oder Rückbewegung gemessen wird. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Aufbaus und der Funktions­ weise der Röntgenvorrichtung gemäß den Fig. 2 und 3 sei auf die vorstehend genannte ältere Patentanmeldung P 34 41 012.0 verwiesen.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform mit einer Einrichtung zum elektrischen Messen des Verschiebebetrags und zum selbsttäti­ gen Verstellen der Anzeigeeinrichtung entsprechend dem Ver­ schiebebetrag veranschaulicht. Dabei ist ein Detektor 17 vor­ gesehen, der den Betrag der Verschiebung des Scheitels c der Einhüllenden b erfaßt. Der Detektor setzt den Betrag der Ver­ schiebung in ein elektrisches Signal um, beispielsweise indem die Drehung des Griffs 101′ ermittelt wird. Dies kann zweck­ mäßig über ein Potentiometer geschehen. Zum Erfassen der Stellung der Anzeigeeinrichtung ist ein beispielsweise gleichfalls als Potentiometer ausgebildeter Detektor 18 vor­ handen, der die Position des Anzeigearms 13 in ein elektri­ sches Signal umsetzt. Die von beiden Detektoren 17, 18 abge­ gebenen Positionsinformationen werden einer Entscheidungs- oder Vergleicherschaltung 19 zugeführt, die feststellt, ob sich der Anzeigearm 13 in der Position befindet, in welcher der Anzeigearm 13 aufgrund der Verlagerung des Scheitels c der Einhüllenden stehen sollte, oder ob eine Korrektur der Position des Anzeigearms 13 in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung erforderlich ist, und wie groß der Korrek­ turbetrag gegebenenfalls sein muß. Das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 19 geht einer Motortreiberschaltung 22 zu. Es bestimmt die Drehrichtung eines Antriebsmotors 23 für den Anzeigearm 13. Bei dem Motor 23 handelt es sich beispiels­ weise um einen Schritt- oder Impulsmotor, der das Ritzel 132 in der einen oder der anderen Richtung dreht. Das von der Mo­ tortreiberschaltung 22 abgegebene Treibersignal bewirkt, daß der Antriebsmotor 23 die notwendige Anzahl von Umdrehungen ausführt, um den Lichtstrahl 14 des Anzeigearms 13 selbst­ tätig in die richtige Position zu bringen. Im Falle der Aus­ führungsform gemäß Fig. 4 wird also anstelle der Handbetäti­ gung des Knopfs 133 gemäß Fig. 2 für eine vollständig auto­ matische Betätigung des Anzeigearms 13 gesorgt.

In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform veranschau­ licht, bei der eine Displayanordnung vorgesehen ist, die er­ kennen läßt, ob sich der Anzeigearm 13 in der richtigen Posi­ tion befindet oder nicht, und in welcher Richtung sowie um welchen Betrag der Arm 13 von Hand zu verstellen ist, falls er nicht in der Sollstellung steht. In diesem Fall geht das Ausgangssignal der Entscheidungs- oder Vergleicherschaltung 19 einer Displayschaltung 24 zu, mit deren Ausgangssignal eine Lichtdisplayeinheit 25 beaufschlagt wird. Die Display­ einheit 25 zeigt beispielsweise die Position des Anzeige­ arms 13 über Displaylampen in Form eines nach rechts gerich­ teten Pfeils 251 an, wenn eine Korrektur in Vorwärtsrichtung notwendig ist, in Form eines nach links gerichteten Pfeils 252, wenn eine Korrektur in Rückwärtsrichtung notwendig wird, sowie in Form eines zwischen den beiden Pfeilen liegenden neutralen Feldes 250, wenn der Anzeigearm 13 in der richti­ gen Lage steht. Beispielsweise wird der Knopf 133 betätigt, wenn der linke Pfeil 222 aufleuchtet, um den Lichtstrahl 114 nach links zu verschieben. Die Verschiebebewegung wird unter­ brochen, wenn das Feld 250 aufleuchtet. Es versteht sich, daß zahlreiche Modifikationen möglich sind. Beispielsweise kann, wenn der Anzeigearm 13 die Sollstellung erreicht, ein OK-Signal gegeben werden, statt das Feld 250 aufleuchten zu lassen. Die Displayeinheit 25 kann auch so ausgelegt sein, daß sie verlischt, wenn sich der Anzeigearm 13 in der Soll­ stellung befindet. Die oben erläuterte Auslegung erlaubt es, die notwendige Verschiebung der Tomographieposition eines Patienten sehr einfach und genau vorzunehmen, weil die Größe der Verschiebung angezeigt wird, welche der Scheitel der Ein­ hüllenden entlang der mittleren Linie erfährt, wenn die Ein­ hüllende, d. h. der Ort des Rotationszentrums des Röntgenstrah­ lenbündels, ihre Lage entsprechend individuellen Unterschieden der Zahnreihe des Patienten ändert. Sind in der beschriebenen Weise Mittel vorgesehen, um die Anzeigeeinrichtung vollständig selbsttätig in die notwendige Position zu bringen, werden zu­ sätzliche Eingriffe durch den Zahnarzt oder anderes Personal überflüssig.

Claims (7)

1. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung zum Aufnehmen des gesamten Kiefers unter Herstellung eines Tomogramms einer den Zahnbogen annähernden gekrümmten Fläche, wobei durch Drehung und Verschiebung eines von einer Röntgenstrahlenquelle auf einen Röntgenfilmhalter gerichteten Röntgenstrahlenbündels der Ort des momentanen Rotationszentrums des Röntgenstrahlenbündels eine näherungsweise V-förmige Einhüllende be­ schreibt, deren Scheitel auf einer näherungsweise mittleren Linie liegt und die durch Bewegen eines am einen Ende die Röntgenstrahlenquelle und am anderen Ende den Röntgenfilmhalter tragenden Schwenkarms um einen Patienten von dem Scheitel aus mit Bezug auf die mittlere Linie nach links und rechts verläuft, mit einer Einrichtung zum Ändern des auf der mittleren Linie liegenden Abstands zwischen dem Scheitel und der Verbindungslinie von Auswanderungsgrenzpunkten der Einhüllenden, an welchen die Einhüllende von einer zu der mittleren Linie senkrechten Tan­ gente berührt wird, durch Verschieben des Scheitels der Einhüllenden entlang der mittleren Linie, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrich­ tung (13, 14) zur Anzeige des derart geänderten Abstandes oder eine Verstelleinrichtung (17, 18, 19, 22, 23) zum selbsttätigen Verstellen der Anzeigeeinrichtung um eine Strecke, die gleich der Abstandsänderung ist.

2. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2, 5) zum Ändern des Abstandes an einem festen Rahmen (1) angebrachte, parallel zu der näherungsweise mittleren Linie (1) verlaufende Schienen (2) und einen waagrechten Schwenkarm (5) aufweist, dessen Rotationszentrum entlang der Schienen (2) verstell­ bar ist, und daß die Anzeigeeinrichtung (13, 14) einen An­ zeigearm (13) aufweist, der am vorderen Ende eines von dem festen Rahmen (1) parallel zu der mittleren Linie (1) vor­ stehenden Trägrs (12) hin- und herbewegbar angeordnet ist.

3. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung nach Anspruch 2, gekenn­ zeichnet durch eine Einrichtung (131, 132, 133) zur Hand­ verstellung des Anzeigearms (13) um eine der Verschiebe­ strecke des waagrechten Schwenkarms (5) entlang der Schie­ nen (2) entsprechende Strecke.

4. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung zum selbsttätigen Verstellen der Anzeigeeinrichtung (13) pa­ rallel zu der mittleren Linie (1) eine Vergleicherschal­ tung (19) zum Vergleichen von elektrischen Positionsin­ formationen eines die Verschiebestrecke der Einhüllenden (b b ₁) ermittelnden Detektors (17) und eines die Position der Anzeigeeinrichtung erfassenden Detektors (18) und zum Bestimmen der Richtung und des Betrags der erforderlichen Verschiebung der Anzeigeeinrichtung in Form eines Positions­ signals, sowie eine Motortreiberschaltung (22) aufweist, die einen Antriebsmotor (23) für die Anzeigeeinrichtung in einer dem Positionssignal entsprechenden Verschieberichtung um einen durch das Positionssignal bestimmten Verschiebebetrag laufen läßt.

5. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Ver­ schieberichtung und des Verschiebebetrages der Anzeigeein­ richtung (13, 14) eine Lichtdisplay-Anordnung vorgesehen und die Anzeigeeinrichtung entsprechend der Lichtdisplay- Anordnung von Hand verstellbar ist, und daß die Lichtdis­ play-Anordnung eine Vergleicherschaltung (19) zum Verglei­ chen von elektrischen Positionsinformationen eines die Verschiebestrecke der Einhüllenden (b, b ₁) ermittelten Detektors (17) und eines die Position der Anzeigeeinrich­ tung erfassenden Detektors (18) und zum Bestimmen der Richtung und des Betrags der erforderlichen Verschiebung der Anzeigeeinrichtung in Form eines Positionssignals, eine Displayschaltung (24) zum Bestimmen der Richtung und des Betrages der Verschiebung entsprechend dem Ausgangs­ signal der Vergleicherschaltung sowie eine Displayeinheit (25) zur Wiedergabe der Richtung und des Betrags der Ver­ schiebung entsprechend dem Ausgangssignal der Display­ schaltung aufweist.

6. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Displayeinheit (25) zur Wiederga­ be der Verschieberichtung mindestens einen aufleuchtenden Pfeil (251, 252) sowie zur Wiedergabe des Betrags der Ver­ schiebung ein Feld (250) aufweist, das aufleuchtet, wenn der Verschiebebetrag von dem Sollverschiebebetrag abweicht, und das verlischt, wenn der Verschiebebetrag den Sollwert erreicht.

7. Zahnärztliche Röntgenvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (17, 18) als Potentiometer ausgebildet sind.