DE4402114C2 - Strahlendetektor mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Strahlungswandlers - Google Patents

Strahlendetektor mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Strahlungswandlers

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Description

Aus der DE-25 19 640 A1 ist eine zahnärztliche Röntgendiagno­ stikeinrichtung bekannt, die einen Belichtungsautomaten zur Steuerung des Strahlensenders in Hinsicht auf optimale Be­ lichtung eines Röntgenfilmes aufweist. Zur Erstellung einer Röntgenaufnahme wird ein Filmhalter im Mund eines Patienten angeordnet, der in einer Tasche einen zahnärztlichen Röntgen­ film trägt. An der Tasche liegt eine Detektor-Sendeschaltung an, die ein der Filmschwärzung entsprechendes elektrisches Signal drahtlos aussendet. Dieses Signal wird von einer An­ tenne empfangen und dem Belichtungsautomaten zugeführt. Der Belichtungsautomat bewirkt eine Abschaltung der Strahlung beim Erreichen der, der gewünschten Filmschwärzung entspre­ chenden Dosis.
Die Detektor-Sendeschaltung ist als integrierter Baustein ausgebildet und umfaßt eine Leuchtschicht, hinter der ein lichtempfindlicher Detektor angeordnet ist. Die Leuchtschicht wird in Abhängigkeit von der auftreffenden Strahlendosis zum Leuchten angeregt. Das von der Leuchtschicht emittierte Licht wird vom Detektor in ein elektrisches Ausgangssignal gewan­ delt, das somit ein Maß für die Strahlungsintensität ist. Das Ausgangssignal wird in einem Verstärker verstärkt und in einem Integrator integriert. Dem Integrator ist ein Kippglied nachgeschaltet, dessen Schwelle mittels eines Sollwertgebers der Empfindlichkeit des Röntgenfilmes entsprechend einstell­ bar ist. Das Kippglied steuert die Ein- und Ausschaltung des Senders. Eine Spannungsversorgung ist vorgesehen, die einen Schalter enthält, durch den die Betriebspannung an die Bau­ elemente anschaltbar ist. Es ist bekannt, daß auch ein Detek­ tor Anwendung finden kann, der unmittelbar für Röntgenstrah­ len empfindlich ist.
Aus der EP-0 544 974 A1 ist es bekannt, einen Strahlendetek­ tor mit einem CCD-Wandler auszuführen, dessen einzelne Detek­ torzellen in Abhängigkeit von auftreffender Strahlung Aus­ gangssignale erzeugen. Diese Ausgangssignale können einer Re­ cheneinheit zugeführt werden, die beispielsweise ein Durch­ strahlungsbild eines Objektes auf einem Monitor erstellt. Der CCD-Wandler ist über eine elektrische Leitung und/oder über eine Faseroptik mit einer Isoliereinheit verbunden, in der die Signale elektrisch entkoppelt und über ein Kabel einem Computer als Recheneinheit zugeführt werden. Die Verwendung von elektrischen Leitungen und/oder Faseroptik ist einfach und damit wenig kostenintensiv, zudem werden äußere Störein­ flüsse wirksam abgeschirmt oder zumindest auf ein Minimum re­ duziert. Über die Isoliereinheit und die Kabel bzw. die Fa­ seroptik erfolgt die Ein- und Auskopplung der Signale sowie die Spannungsversorgung des CCD-Wandlers.
Eine CCD-Einrichtung mit einer außerhalb der Erfassungsein­ richtung angeordneten Steuereinheit ist aus der DE 42 35 527 A1 bekannt. Die Signale der CCD-Einrichtung werden über ein Kabel zur außerhalb der Steuereinheit angeordneten Detektor­ einrichtung übertragen.
Ein Computertomograph ist aus der US-PS 4,912,735, der US-PS 5,140,696 und der US-PS 5,134,639 bekannt. Solche Computer­ tomographen besitzen einen Strahlendetektor mit einzelnen an­ einandergereihten Detektorzellen, die auftreffende Strahlung in Signale wandeln. Die Signale werden gemäß US-PS 4,912,735 induktiv gemäß der US-PS 5,140,696 kapazitiv und gemäß der US-PS 5,134,639 elektrooptisch übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlendetektor der ein­ gangs genannten Art so auszuführen, daß dieser kostengünstig herstellbar ist, einen kompakten Aufbau aufweist und wieder­ verwendbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Strahlendetektors ergibt sich durch die kabellose Ausführung, die dadurch möglich ist, daß Mittel zur Einkopplung von Energie und zur Auskopplung der Signale vorgesehen sind. Dieser Strahlendetektor weist somit einen kompakten Aufbau auf, ist wiederverwendbar und daher kostengünstig in der Herstellung und im Unterhalt. Durch die kabellose Ausführung ist der Strahlendetektor auf einfache Weise handhabbar, zudem wird er hygienischen Anfor­ derungen eher gerecht als ein mit einem Kabel ausgeführter Strahlendetektor.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispie­ les eines Strahlendetektors anhand der Figuren.
Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Strahlen­ detektors nach der Erfindung,
Fig. 3 eine Auswerteeinheit für die Signale der Strah­ lendetektoren nach den Fig. 1 und 2 in prin­ zipieller Weise.
Der in der Fig. 1 gezeigte Strahlendetektor besitzt ein im wesentlichen rechteckförmiges Gehäuse 1, in dem ein Strah­ lungswandler 2 sowie Mittel zum Empfangen von Energie, vor­ zugsweise der Versorgungsspannung, und zur Auskopplung der Signale angeordnet sind. Der Strahlungswandler 2 weist ein­ zelne Detektorzellen auf, die auftreffende Strahlung, insbes. Röntgenstrahlung, direkt oder in Verbindung mit einer Leucht­ schicht in elektrische Signale wandeln. Die Signale des Strahlungswandlers 2 werden über eine Steuerlogik 3 an eine elektromechanische Koppeleinrichtung 4 geleitet. Sofern der Strahlungswandler 2 sowie die Steuerlogik 3 als Komponenten eine Energieversorgung 5 benötigen, kann diese ebenfalls im Gehäuse 1 angeordnet sein. Diese Energieversorgung 5 kann als Batterie ausgeführt sein, es ist aber auch möglich, hier einen wiederaufladbaren Speicher vorzusehen, der mit der elektromechanischen Koppeleinrichtung 4 verbunden ist. Das Gehäuse 1 kann als ein- oder mehrteiliges Kunststoffspritz­ teil ausgeführt sein, das in sich geschlossen ist.
Zur Erstellung einer Röntgenaufnahme wird der Strahlendetek­ tor, sofern es sich um einen Strahlendetektor für zahnmedizi­ nische Diagnostik handelt, im Mund eines Patienten angeord­ net. Das von einem Strahlensender ausgehende Strahlenbündel trifft, nachdem es beispielsweise einen Zahn durchdrungen hat, als Strahlenschatten des Zahnes auf den Strahlungswand­ ler 2, dessen einzelne Detektorzellen in Abhängigkeit vom auftreffenden Strahlenschatten Signale erzeugen. Diese Si­ gnale werden, nachdem der Strahlendetektor aus dem Mund ent­ fernt wurde und mit seiner elektromechanischen Koppeleinrich­ tung 4 an eine in der Fig. 3 gezeigte weitere elektromechani­ sche Koppeleinrichtung 6 einer Auswerteeinheit 7 angekoppelt ist, von dieser ausgelesen. Die Auswerteeinheit 7 berechnet aufgrund dieser Signale Bildsignale eines Durchstrahlungsbil­ des des Zahnes, die auf einem Monitor 8 dargestellt, in einem Speicher 9 gespeichert oder auf einem Drucker 10 ausgegeben werden können. Nach dem Auslesen der Signale wird die Infor­ mation der einzelnen Detektorzellen gelöscht. Dies kann durch Einkopplung von Energie beispielsweise über die Auswerteein­ heit 7 oder durch das Betätigen eines in der Energieversor­ gung 5 vorgesehenen Schalters 11 erfolgen. Nach dem Abkoppeln von der Auswerteeinheit 7 steht der Strahlendetektor zur Er­ stellung einer neuen Röntgenaufnahme wieder zur Verfügung.
Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Strahlendetektor sind Elemen­ te, die bereits in der Fig. 1 ein Bezugszeichen haben, mit demselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei diesem Strahlen­ detektor sind anstelle einer elektromechanischen Koppelein­ richtung 4 Mittel zur Einkopplung von Energie, vorzugsweise der Versorgungsspannung, und zur Auskopplung der Signale mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet. Diesen Mitteln 12 werden die Signale der Steuerlogik 3 zugeführt. Die Signale der Steuerlogik 3 werden z. B. induktiv, kapazitiv oder elektroop­ tisch an eine in der Fig. 3 in strichlierter Linie darge­ stellte Empfangseinrichtung 13 übermittelt. Über diese Mittel 12 kann durch Einkopplung von Energie auch ein Energiespei­ cher der Energieversorgung 5 geladen werden. Um die Einkopp­ lung der Versorgungsspannung und die Auskopplung der Signale möglichst verlustarm und ohne großen Energiebedarf zu ermög­ lichen, ist vorgesehen, daß die Empfangseinrichtung 13 eine Aufnahme 14 für das Gehäuse 1 aufweist, in die dieses einge­ bracht werden kann.
Im Rahmen der Erfindung kann im Gehäuse 1 ein Speicher vorge­ sehen sein, dem die Signale des Strahlungswandlers 2 zuge­ führt werden. Diese Ausgestaltung ist dann vorteilhaft, wenn die Signale des Strahlungswandlers 2 zeitlich nicht stabil sind. Als Strahlungswandler 2 können nicht nur CCD-Wandler zur Erzeugung elektrischer Signale sondern auch Strahlungs­ wandler Anwendung finden, die aufgrund von auftreffender Strahlung ihre chemische oder physikalische Eigenschaften än­ dern. Nachdem hierbei die physikalische oder chemische Ände­ rung detektiert und ausgelesen ist, wird durch Einkopplung von Energie der ursprüngliche Zustand dieser Strahlungswand­ ler wieder hergestellt. Ist ein Speicher vorgesehen, so ist es vorteilhaft, wenn der Speicher nicht nur Signale entspre­ chend einer Röntgenaufnahme, sondern auch Signale entspre­ chend mehrerer Röntgenaufnahmen speichern kann. Nach einer ersten Röntgenaufnahme können somit die Signale, beispiels­ weise des CCD-Wandlers, in den Speicher eingelesen werden. Nachdem der ursprüngliche physikalische Zustand des CCD-Wand­ lers wieder hergestellt ist, kann eine neue Röntgenaufnahme erfolgen. Die Signale des CCD-Wandlers entsprechend der neuen Röntgenaufnahme können dann ebenfalls im Speicher gespeichert werden. Nach Abschluß der Röntgenaufnahmen werden die Signale des Speichers dann über die Auswerteeinheit 7 ausgelesen und verarbeitet.
Vorzug dieses Strahlendetektors ist ebenfalls die kabellose Ein- und Auskopplung von Signalen bzw. die kabellose Einkopp­ lung der Versorgungsspannung sowie zusätzlich die unter hy­ gienischen Gesichtspunkten bedeutende vollständige Kapselung sowie der Verzicht auf eine offenliegende elektromechanische Koppeleinrichtung. Der erfindungsgemäße Strahlendetektor kann selbstverständlich nicht nur bei einer zahnärztlichen Rönt­ gendiagnostikeinrichtung sondern auch bei einer allgemeinen Röntgendiagnostikeinrichtung Anwendung finden.

Claims (14)

1. Strahlendetektor, aufweisend ein Gehäuse (1) zur Aufnahme eines Strahlungswandlers (2), der einzelne Detektorzellen aufweist, die auftreffende Röntgenstrahlung in für eine Bil­ derzeugung geeignete Signale umwandeln, wobei der Strahlende­ tektor kabellos ausgeführt ist, wobei ein Energiespeicher (5) zur Energieversorgung von Komponenten (2, 3) und Mittel (4, 12) zur Auskopplung der Signale des Strahlungswandlers (2) vorgesehen sind und über die der Strahlendetektor an eine Auswerteeinheit (7) koppelbar ist, wobei im Gehäuse (1) ein Signalspeicher vorgesehen ist und wobei über die Auswerteein­ heit (7) die Information der einzelnen Detektorzellen lösch­ bar ist.
2. Strahlendetektor nach Anspruch 1, wobei Mittel (4, 12) zur Einkopplung von Energie in den Energiespeicher (5) vorgesehen sind.
3. Strahlendetektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (1) in sich geschlossen ist und wobei die Ein- und/oder Aus­ kopplung induktiv erfolgt.
4. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (1) in sich geschlossen ist und wobei die Ein- und/oder Auskopplung kapazitiv erfolgt.
5. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (1) in sich geschlossen ist und wobei die Ein- und/oder Auskopplung elektrooptisch erfolgt.
6. Strahlendetektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mittel als elektromechanische Mittel (4) ausgeführt sind.
7. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Strahlungswandler (2) als CCD-Wandler ausgeführt ist.
8. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Signalspeicher zum Speichern von Signalen unter­ schiedlicher Röntgenaufnahmen ausgebildet ist.
9. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei im Gehäuse (1) eine Steuerelektronik (3) für die Ein- und/oder Auskopplung vorgesehen ist.
10. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur An­ wendung in der medizinischen Diagnose, insbesondere der Zahn- und Kieferdiagnose.
11. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei über die Auswerteeinheit (7) aufgrund der Signale ein Durch­ strahlungsbild auf einer Anzeigevorrichtung (8, 10) erzeugbar ist.
12. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Auswerteeinheit (7) mit einer Empfangseinrichtung (13) ausgeführt ist.
13. Strahlendetektor nach Anspruch 12, wobei die Empfangsein­ richtung (13) eine Aufnahme (14) für das Gehäuse (1) auf­ weist.
14. Strahlendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Auswerteeinheit (7) mit einer elektromechanischen Koppe­ leinrichtung (4) ausgeführt ist.
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