ES2340509T3 - Procedimiento para determinar la posicion relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografia panoramica dental o la trayectoria nominal en la que se mueve este con respecto a un paciente, asi como un dispositivo adecuado para ello. - Google Patents
Procedimiento para determinar la posicion relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografia panoramica dental o la trayectoria nominal en la que se mueve este con respecto a un paciente, asi como un dispositivo adecuado para ello. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para determinar la posición relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografía panorámica dental, en el que a) se obtiene la curvatura de una zona delantera (72, 74) de un arco dental (68, 70) de un paciente; y b) a partir de esta curvatura y de una superficie (88) de arco de proyección del aparato (10) de radiografía panorámica se calculan las coordenadas de posición nominal para el maxilar (24, 26) del paciente, caracterizado porque c) se obtiene, además, la curvatura de una zona central (76, 78) y/o de una zona trasera (80, 82) del arco dental (68, 70) del paciente y se tiene en cuenta esta curvatura en el cálculo de las coordenadas de posición nominal para el maxilar (24, 26).
Description
Procedimiento para determinar la posición
relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografía
panorámica dental o la trayectoria nominal en la que se mueve éste
con respecto a un paciente, así como un dispositivo adecuado para
ello.
La invención concierne a un procedimiento para
determinar la posición relativa nominal de un paciente en un
aparato de radiografía panorámica dental, en el que
a) se obtiene la curvatura de una zona delantera
de un arco dental de un paciente; y
b) se calculan a partir de ella y a partir de
una superficie del arco de proyección del aparato de radiografía
panorámica unas coordenadas de posición nominal para el maxilar del
paciente.
Asimismo, la invención concierne a un
procedimiento para determinar la trayectoria nominal en la que se
mueve un aparato de radiografía panorámica dental con respecto a un
paciente, en el que
a) se obtiene la curvatura de una zona delantera
de un arco dental de un paciente; y
b) se inmoviliza el arco dental del paciente en
un sitio del aparato de radiografía panorámica que está situado
dentro del espacio barrido por una fuente de rayos X y una unidad
detectora rígida movida con ésta.
Además, la invención concierne a un dispositivo
para determinar la posición relativa nominal de un paciente en un
aparato de radiografía panorámica dental o la trayectoria nominal de
una unidad de diagnóstico con respecto al maxilar de un paciente
inmovilizado en un aparato de radiografía panorámica, cuyo
dispositivo comprende
a) una unidad sensora que coopera con dientes
del paciente en la zona delantera del maxilar y que proporciona una
señal de forma de maxilar característica de la posición de los
dientes del paciente;
b) una unidad de cálculo que es solicitada con
la señal de forma de maxilar de la unidad sensora y que calcula
unas coordenadas de posición nominal para el maxilar del paciente a
partir de dicha señal y de la trayectoria de una fuente de rayos X
y de una unidad detectora del aparato de radiografía panorámica que
determina la superficie del arco de proyección del aparato de
radiografía panorámica.
Una superficie de arco de proyección
(abreviadamente: arco de proyección) describe la superficie de arco
que está nítidamente reproducida en la radiografía resultante de un
aparato de radiografía panorámica. Esto significa que la
radiografía muestra el tejido de un paciente que está situado en la
superficie del arco de proyección durante la toma radiográfica.
Durante la toma de una radiografía panorámica
dental la cabeza de un paciente se encuentra entre una fuente de
rayos X y un detector de rayos X que se desplazan alrededor de la
cabeza del paciente siguiendo una trayectoria de forma de arco. A
este fin, la fuente de rayos X y la unidad detectora son hechas
girar en general a una distancia constante una de otra, en un plano
horizontal, alrededor de un eje de giro vertical que a su vez se
traslada a lo largo de una trayectoria determinada durante el
proceso de giro.
El recorrido ideal de esta trayectoria resulta
de la geometría del arco dental de un paciente. El arco dental
presenta una fuerte curvatura en la zona de los dientes delanteros,
mientras que la curvatura es más débil en la zona de los dientes
centrales o traseros.
Durante la traslación de la fuente de rayos X y
de la unidad detectora alrededor de la cabeza del paciente se hace
un gran número de tomas individuales que se combinan por medio de
una unidad de ordenador correspondiente para obtener una imagen
total.
Cada toma individual puede asociarse a una
estrecha zona de proyección plana en la que se reproduce nítidamente
el tejido del paciente atravesado por los rayos X. Por tanto,
expresado en términos sencillos, para la radiografía panorámica se
combinan cada vez zonas horizontales relativamente estrechas de
imágenes individuales, efectuándose el movimiento del eje de giro
de la fuente de rayos X y de la unidad detectora según una forma de
maxilar estándar.
La superficie del arco de proyección del aparato
de radiografía panorámica resulta de las zonas horizontales
correspondientemente combinadas de los planos de proyección de las
respectivas imágenes individuales o tiras de imágenes. En conjunto,
la superficie del arco de proyección del aparato de radiografía
panorámica resulta de la trayectoria en la que la fuente de rayos X
y la unidad detectora se desplazan alrededor de la cabeza del
paciente y la cual se ajusta en general a mano o con ayuda de datos
provenientes de un banco de datos.
Además, se pueden realizar todavía ajustes de
toma del aparato de radiografía panorámica dental, entre los cuales
se encuentran como parámetros para la fuente de rayos X, además de
otros, la tensión del tubo, el tiempo de exposición a la luz, la
corriente de radiación y la sección transversal de la radiación.
Para que la radiografía resultante muestra
también las zonas deseadas del paciente, éste tiene que posicionarse
en el aparato de radiografía panorámica en una posición relativa
nominal determinada en la que el arco dental del paciente venga a
coincidir en una zona lo más grande posible con la superficie del
arco de proyección.
Aparte del ajuste del aparato de radiografía
panorámica, es usual que se efectúe también manualmente el
posicionamiento del paciente. A este fin, el aparato de radiografía
panorámica dispone de un soporte de mordedura en el que muerde el
paciente. A continuación, se prepara al paciente, casi siempre con
ayuda de un dispositivo óptico, de modo que el plano entre su
maxilar superior y su maxilar inferior discurra en dirección
horizontal. Se ajusta luego manualmente el arco de proyección
correspondiente al arco dental del paciente captado visualmente por
el personal de servicio, y se lleva éste vertical y horizontalmente
a una posición tal entre la fuente de rayos X y el detector de
rayos X que la superficie del arco de proyección del aparato de
radiografía panorámica discurra hasta donde sea posible a través de
las raíces de los dientes del paciente.
Los ajustes manuales anteriormente citados, por
un lado, son muy costosos en tiempo y, por otro, son bastante
propensos a errores. Más de la mitad de las tomas radiográficas
panorámicas efectuadas son insuficientes, ya que la superficie del
arco de posición no discurre, como es deseable, a través de las
raíces de los dientes y, por tanto, éstas se reproducen en forma
poco precisa.
Se lograría una reducción de las fuentes de
error mediante un dispositivo de la clase citada al principio, tal
como éste se ha descrito en el documento DE 38 08 009 C2. En éste se
obtiene por medio de tipos de sensor diferentes la posición de los
incisivos y/o de los caninos de un paciente. Las posiciones
relativas entre los dientes captados sirven como fundamento de la
determinación de la posición relativa nominal del paciente en el
aparato de radiografía panorámica. Para determinar el arco dental
del paciente se recurre a un banco de datos en el que están
almacenados datos fisiológicos del paciente. A partir de este banco
de datos, se asigna al paciente a examinar una geometría de arco
dental que presente una concordancia lo mayor posible con la forma
de arco dental obtenida a partir de las posiciones de los incisivos
y/o los caninos del paciente a examinar.
Dado que, para determinar el arco dental del
paciente, se captan únicamente los incisivos y/o los caninos del
paciente, se puede asignar al paciente una geometría de arco dental
del banco de datos que difiera de la forma real de su arco dental y
que adopte sobre todo en las zonas central y trasera del maxilar un
recorrido diferente del que se presenta realmente en el
paciente.
Como consecuencia de esto, puede ocurrir que la
radiografía tomada no represente con precisión satisfactoria la
zona de los dientes molares y las muelas del paciente y sea
inadecuada para un diagnóstico subsiguiente por parte del dentista
que realiza el tratamiento.
El problema de la presente invención consiste en
proporcionar unos procedimientos y un dispositivo de la clase
citada al principio en los que se pueda obtener mejor la posición
relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografía
panorámica dental o la trayectoria nominal en la que se mueve un
aparato de radiografía panorámica dental con respecto a un
paciente.
Esto se resuelve según la invención, respecto de
la posición relativa nominal, por el hecho de que
c) se obtiene, además, la curvatura de una zona
central y/o una zona trasera del arco dental del paciente y se la
tiene en cuenta en el cálculo de las coordenadas de posición normal
para el maxilar.
Referido a la trayectoria nominal en la que se
mueve un aparato de radiografía panorámica dental con respecto a un
paciente, el problema anteriormente citado se resuelve por el hecho
de que
c) se obtiene, además, la curvatura de una zona
central y/o una zona trasera del arco dental del paciente; y
d) a partir de las curvaturas medidas de la zona
delantera y de las zonas central y/o trasera del arco dental se
calcula una curva de trayectoria nominal para la unidad de
diagnóstico formada por la fuente de rayos X y la unidad
detec-
tora.
tora.
Por lo que concierne al dispositivo, el problema
citado se resuelve por el hecho de que
c) la unidad sensora coopera, además, con los
dientes del paciente en la zona central y/o en la zona trasera del
maxilar.
Gracias a la obtención adicional de la curvatura
de las zonas central y/o trasera del arco dental del paciente o
bien debido a que la unidad sensora coopera con la zona central y/o
la zona trasera del maxilar, es posible la determinación de toda la
geometría del arco dental del paciente con una alta exactitud. Para
el cálculo de las coordenadas de posición nominal del paciente se
puede prescindir así de tener que recurrir a datos fisiológicos del
paciente almacenados en un banco de datos. Ya no es necesaria
tampoco una determinación visual afectada de error de la geometría
del arco dental del paciente. El cálculo de la posición relativa
nominal del paciente se efectúa sobre la base de una geometría
medida del arco dental del paciente, la cual concuerda en alto
grado con la geometría realmente existente del arco dental. La
posición relativa nominal calculada del paciente resulta así ser
tal que la superficie del arco de proyección del aparato de
radiografía panorámica durante la toma de la radiografía panorámica
viene a coincidir con buena exactitud con el arco dental del
paciente.
Gracias al cálculo de la curva de trayectoria
nominal para la unidad de diagnóstico formada por la fuente de
rayos X y la unidad detectora con ayuda de las curvaturas medidas de
la zona delantera y de las zonas central y/o trasera se logra
adaptar la superficie del arco de proyección a la geometría real del
arco dental del paciente.
En las reivindicaciones subordinadas se
describen ejecuciones ventajosas del dispositivo según la
invención.
A continuación, se explican ejemplos de
realización de la invención ayudándose del dibujo adjunto. Muestran
en éste:
La figura 1, un alzado lateral de un aparato de
radiografía panorámica dental con un primer ejemplo de realización
de un dispositivo para determinar la posición relativa nominal de un
paciente o la trayectoria nominal de una unidad de diagnóstico;
Las figuras 2A y 2B, dos ejemplos para
geometrías de arco dental diferentes de un paciente, así como,
esquemáticamente, la trayectoria del eje de giro de la fuente de
rayos X y de la unidad detectora;
Las figuras 3A y 3B, esquemáticamente, la
variación de la posición relativa del paciente con respecto a la
superficie del arco de proyección del aparato de radiografía
panorámica según la figura 1;
Las figuras 4A y 4B, esquemáticamente, la
adaptación de la superficie del arco de proyección del aparato de
radiografía panorámica a la geometría del arco dental del
paciente;
La figura 5, una vista en planta de una unidad
sensora del dispositivo según la figura 1;
La figura 6, un alzado lateral de un aparato de
radiografía panorámica dental con un segundo ejemplo de realización
de un dispositivo según la figura 1 con una unidad sensora
modificada;
La figura 7, una vista en planta de una unidad
sensora del dispositivo según la figura 6;
La figura 8, otra unidad sensora modificada de
un tercer ejemplo de realización de un dispositivo correspondiente
a la figura 1; y
La figura 9, una representación esquemática de
un dispositivo para determinar la curva de la trayectoria nominal
de una unidad de diagnóstico de un aparato de radiografía
panorámica.
La figura 1 muestra un aparato 10 de radiografía
panorámica dental con un bastidor 12 que comprende una fuente 14 de
rayos X y una unidad detectora en forma de un sensor CCD 16. Éstas
están unidas una con otra rotativamente alrededor de un eje
vertical A y rígidamente a través de un brazo giratorio 18, estando
una frente a otra a la misma altura. Con E se ha designado un plano
de toma que es perpendicular al eje de giro A y corta el centro del
sensor CCD 16 y el centro de la ventana de la fuente 14 de rayos X
situada a la misma altura. Un sistema de coordenadas x,y,z
insinuado en la figura 1 es solidario del bastidor. Su eje z
discurre paralelo al eje de giro A y su plano x-y
es paralelo al plano de toma E. La fuente 14 de rayos X, el sensor
CCD 16 y el brazo giratorio 18 forman conjuntamente una unidad de
diagnóstico 20.
Un paciente, de cuyo maxilar deberá hacerse una
toma radiográfica panorámica, es posicionado para la toma a la
altura de la fuente 14 de rayos X o del sensor CCD 16 de tal manera
que su cabeza 22, más exactamente su maxilar superior 24 y su
maxilar inferior 26, sea atravesada por los rayos X generados por la
fuente 14 de rayos X antes de que éstos incidan en el sensor CCD
16.
El brazo giratorio 18 está montado rotativamente
alrededor del eje de giro vertical A por encima del paciente y
puede ser hecho girar por medio de un motor de accionamiento 28. El
eje de giro A puede ser trasladado aquí horizontalmente en al menos
una dirección, preferiblemente en dos direcciones independientes,
por medio de un accionamiento de coordenada 30. Por tanto, para la
realización de una toma radiográfica panorámica, la fuente 14 de
rayos X y el sensor CCD 16 se desplazan alrededor de la cabeza 22
del paciente sobre una trayectoria curvada determinada que está
situada en el plano horizontal E.
Los ajustes de toma, tales como la tensión del
tubo, el tiempo de exposición a la luz, la corriente de radiación o
la sección transversal de la radiación, son transmitidos a la fuente
14 de rayos X por una unidad de cálculo 32 a través de una línea 64
de transmisión de datos.
La trayectoria del eje de giro A y los ajustes
de toma de la fuente 14 de rayos X pueden introducirse en la unidad
de cálculo 32 a través de un teclado 36 que se comunica con la
unidad de cálculo 32 por medio de una línea 38 de transmisión de
datos. Las órdenes introducidas son presentadas sobre un monitor de
visualización 40 que recibe señales correspondientes de la unidad
de cálculo 32 a través de una línea 42 de transmisión de datos.
La unidad de cálculo 32 controla el motor de
accionamiento 28 a través de una línea 44 y el accionamiento de
coordenada 30 a través de una línea 46.
Además, la unidad de cálculo 32 recibe las
señales de salida del sensor CCD 16 a través de una línea 48 de
transmisión de datos y transmite eventualmente órdenes de control al
mismo tales como ciclos de lectura, tiempo de integración y
borrado.
En conjunto, la unidad de cálculo 32 sirve como
unidad de control central que coordina la toma de la radiografía
panorámica, procesa las señales recibidas del sensor CCD 16 y las
transforma en una imagen visible que se representa sobre el monitor
40.
Durante la toma se inmoviliza la cabeza 22 del
paciente por medio de un dispositivo de posicionamiento 50 y se la
lleva, antes de la toma radiográfica, a una posición relativa
nominal correspondiente con respecto al aparato 10 de radiografía
panorámica.
El dispositivo de posicionamiento 50 comprende
una base de apoyo 52 para la barbilla que está montada en el
bastidor 12 en posición vertical y en forma desplazable en dos
direcciones horizontales independientes y que puede ser
inmovilizada una vez alcanzada una posición horizontal o vertical
deseada.
Asimismo, el dispositivo de posicionamiento 50
comprende un soporte de mordedura 54 que está unido con la base de
apoyo 52 para la barbilla a través de una varilla portante 56
verticalmente ajustable e inmovilizable en una posición deseada y
que puede él mismo trasladarse nuevamente en el plano horizontal a
lo largo de una trayectoria rectilínea e inmovilizarse allí en una
posición deseada.
La capacidad de desplazamiento del soporte de
mordedura 54 y de la varilla portante 56 sirve aquí para adaptar
las posiciones relativas de los distintos componentes 52, 54 y 56 a
la fisiología del paciente.
Las posiciones del soporte de mordedura 54 y la
varilla portante 56 son ajustadas al principio manualmente por el
personal de servicio de modo que el paciente pueda morder sobre el
soporte de mordedura 54 mientras su barbilla reposa sobre la base
de apoyo 52 para la misma.
A continuación, se ajusta en conjunto la
posición vertical del dispositivo de posicionamiento 50 de modo que
la zona 24, 26 de los maxilares del paciente esté situada a la
altura de la fuente 14 de rayos X y del sensor CCD 16.
Por medio de ayudas de posicionamiento
conocidas, generalmente sistemas ópticos, se cuida de que el plano
entre el maxilar superior 24 y el maxilar inferior 26 del paciente
discurra en dirección horizontal.
Por tanto, el dispositivo de posicionamiento 50
está configurado en conjunto de tal manera que es ajustable a la
fisiología individual de la cabeza y los maxilares de un paciente en
todas las direcciones necesarias, con lo que la región de los
maxilares 24, 26 del paciente puede ser inmovilizada en una posición
relativa determinada con respecto al bastidor 12.
Sobre el soporte de mordedura 54 está dispuesto
un sensor de mordedura 58. Éste está unido, a través de una línea
60, con un circuito 62 de reconocimiento de la forma del maxilar que
genera una señal de forma del maxilar a partir de la señal de
salida del sensor de mordedura 58 y la transmite a la unidad de
cálculo 32 a través de una línea 64 de transmisión de datos. El
sensor de mordedura 58 y el circuito 62 de reconocimiento de la
forma del maxilar forman conjuntamente una unidad sensora 66 de la
forma del maxilar.
Según la fisiología del maxilar de un paciente,
las filas de dientes de pacientes diferentes discurren siguiendo
arcos dentales diferentes. En la figura 2 se han representado como
ejemplo de diferentes geometrías de arco dental, con ayuda de una
respectiva fila de dientes del maxilar superior, un arco dental
relativamente estrecho 68 en la figura 2A, por un lado, y un arco
dental relativamente ancho 70 en la figura 2B, por otro lado.
Como puede apreciarse allí, los arcos dentales
68, 70 presentan en la zona delantera 72 ó 74 una curvatura más
fuerte en comparación con una respectiva zona central 76 ó 78 y una
respectiva zona trasera 80 u 82. Por el contrario, la zona central
76, 78 tiene una curvatura más débil y la zona trasera 80, 82 tiene
solamente una pequeña curvatu-
ra.
ra.
Al girar el brazo giratorio 18, su eje de giro
vertical A se traslada en sincronismo sobre una trayectoria curvada
que se ha ilustrado esquemáticamente en la figura 2B con el ejemplo
del arco dental 70 y que está provista del símbolo de referencia
84. La trayectoria 84 del eje de giro A corresponde aproximadamente
a una V abierta hacia abajo con alas convexas. Debido a este
recorrido, que deberá resultar diferentes según la forma del arco
dental, se garantiza que el plano de proyección 86 de cada imagen
individual esté situado dentro del arco dental 68 ó 70 de un
paciente, ya que la distancia entre la fuente 14 de rayos X y el
sensor CCD 16 es constante.
Las figuras 3A y 3B así como 4A y 4B muestran
superficies 88a, 88b y 88c del arco de proyección en comparación
con el arco dental 70 de la figura 2B. Para que se consiga un
solapamiento lo más grande posible de la superficie 88 del arco de
proyección y el arco dental 70 del paciente es necesario, en primer
lugar, obtener la geometría real del arco dental del paciente que
se debe examinar. Esto se realiza por medio del sensor de mordedura
58.
La figura 5 muestra el sensor de mordedura 58 en
una vista en planta del lado vuelto hacia el maxilar superior 24 del
paciente.
El sensor de mordedura 58 comprende unas sondas
de presión dispuestas de plano sobre el mismo, de las cuales se ha
identificado una en la figura 5 con el símbolo de referencia 90. Si
un paciente muerde sobre el soporte de mordedura 54 y, por tanto,
sobre el sensor de mordedura 58 dispuesto sobre éste, un gran número
de sondas de presión 90 son oprimidas de conformidad con el arco
dental del paciente.
En la figura 5 se ha representado mediante las
sondas de presión ennegrecidas 90 aquéllas de estas sondas de
presión 90 que serían aproximadamente oprimidas si un paciente con
un arco dental 70 como el representado en las figuras 2B, 3 y 4
mordiera sobre el sensor de mordedura 58.
Cada sonda de presión oprimida 90 genera una
señal que se transfiere al circuito 62 de reconocimiento de la
forma del maxilar a través de la línea de comunicación 60. Este
circuito a su vez genera una señal de forma de maxilar
correspondiente a la imagen total de las sondas de presión oprimidas
90.
Lo que se ha dicho más arriba sobre las sondas
de presión 90 del sensor de mordedura 58 oprimidas por los dientes
del maxilar superior de un paciente rige análogamente de manera
correspondiente para los dientes del maxilar inferior de un
paciente. A este fin, el sensor de mordedura 58 comprende sondas de
presión 90 dispuestas también de plano en el lado vuelto hacia la
zona del maxilar inferior del paciente, los cuales, al morder el
paciente sobre el sensor de mordedura 58, son oprimidas por los
dientes de su maxilar inferior y se comunican de manera
correspondiente con el circuito 62 de reconocimiento de la forma del
maxilar.
Por tanto, las sondas de presión oprimidas 90
están relacionadas una con otra respecto de la posición de los
dientes captados y sobre la base de esta posición el circuito 62 de
reconocimiento de la forma del maxilar genera una señal de forma de
maxilar que corresponde al arco dental del paciente, referido al
maxilar superior 24 y al maxilar inferior 26, respectivamente, y
que sirve de base para el cálculo de la geometría del arco dental
del paciente por medio de la unidad de cálculo 32.
La unidad de cálculo 32 puede comparar ahora la
superficie del arco de proyección prefijada por la trayectoria 84
del eje de giro A del aparato de radiografía panorámica - aquí se ha
entresacado la superficie 88a del arco de proyección representada
en la figura 3A - con la forma del arco dental del paciente y se
adaptan ambas formas una a otra. Esto se realiza, por ejemplo,
minimizando (ajuste mínimo cuadrático) por traslaciones y/o
rotaciones del arco dental la media cuadrática de la distancia entre
el arco dental y un arco de proyección estándar ajustable para el
aparato.
Como resultado, la unidad de cálculo propone
coordenadas de posición nominal para el maxilar 24, 26 del paciente,
especialmente coordenadas horizontales nominales de la base de
apoyo 52 para la barbilla. Como resultado de esta adaptación, según
se ilustra en la figura 3A, el arco dental 70 del paciente se
traslada a lo largo de la flecha 92 hasta que se alcanzan las
coordenadas horizontales nominales calculadas y el arco dental 70
del paciente se solapa en una zona lo más grande posible con la
superficie 88a del arco de proyección. Esto último se ilustra en la
figura 3B.
Si se obtiene el arco dental del paciente en
posición alejada del aparato 10 de radiografía panorámica, por
ejemplo con ayuda de un molde de yeso, la unidad de cálculo 32
calcula las coordenadas de proyección nominal en el espacio,
referido al aparato 10 de radiografía panorámica.
En un perfeccionamiento es posible que las
diferentes posiciones de los distintos componentes 52, 54 y 56
puedan ajustarse por medio de servomotores que transfieran las
señales de posición real a la unidad de cálculo 32 y sean
controlados por ésta en cuanto a las posiciones nominales. Por
tanto, se puede ajustar también automáticamente la posición
relativa nominal resultante del paciente.
Aparte de esta adaptación de la posición
relativa del paciente a una superficie de arco de posición
existente, la unidad de cálculo 32 puede calcular la trayectoria 84
de la unidad de diagnóstico 20 de tal manera que la superficie del
arco de proyección sea modificada desde una superficie poco ajustada
al arco dental obtenido del paciente, tal como esto se representa,
por ejemplo, en la figura 4A en forma de la superficie 88b del arco
de proyección, hasta una superficie 88c del arco de proyección
(figura 4B) que corresponda en alto grado al recorrido del arco
dental del paciente.
Este proceso de adaptación de la superficie del
arco de proyección al arco dental del paciente es realizado aquí de
forma espontánea por la unidad de cálculo 32, el sensor de mordedura
58 y los diferentes emisores de posición y eventualmente
servomotores que cooperan con los componentes 52, 54, 56, de modo
que se efectúa en conjunto una sintonización totalmente automática
de la posición relativa nominal del paciente y especialmente de la
trayectoria 84 del eje de giro A de la unidad de diagnóstico 20 del
aparato 10 de radiografía panorámica.
Como puede apreciarse en la figura 5, aparte de
captar la zona delantera fuertemente curvada 74 del arco dental 75,
se captan también con las sondas de presión 90 del sensor de
mordedura 58 la respectiva zona central más débilmente curvada 78 o
la zona trasera débilmente curvada 82. Se puede obtener así la forma
del arco dental del paciente con alta exactitud de acuerdo con la
forma real del arco dental del paciente.
En consecuencia, la adaptación de la superficie
del arco de proyección a la geometría del arco dental del paciente
se basa en el arco dental realmente presente del paciente, de modo
que se obtiene un solapamiento individualmente sintonizado en alto
grado con el paciente entre la superficie 88 del arco de proyección
del aparato 10 de radiografía panorámica y el arco dental 68 ó 70
del paciente.
Las figuras 6 y 7 muestran otro ejemplo de
realización de un dispositivo para determinar la posición relativa
nominal de un paciente en un aparato de radiografía panorámica
dental o la trayectoria nominal de una unidad de diagnóstico con
respecto al maxilar de un paciente inmovilizado en un aparato de
radiografía panorámica. En estas figuras los componentes
correspondientes al ejemplo de realización de la figura 1 se han
identificado con los mismos símbolos de referencia.
A diferencia del ejemplo de realización de la
figura 1, no se ha dispuesto ningún sensor sobre el soporte de
mordedura 54.
Por el contrario, la unidad sensora 66 de la
forma del maxilar comprende varios emisores de posición 92
configurados como palpadores electromecánicos que se comunican con
el circuito 62 de reconocimiento de la forma del maxilar a través
de líneas de transmisión de datos correspondientes 60. En la figura
7 se han representado en una vista en planta, a título de ejemplo,
tres emisores de posición yuxtapuestos 92a, 92b, 92c.
Los emisores de posición 92 son trasladables
horizontalmente a lo largo de una trayectoria rectilínea 94a, 94b y
94c, respectivamente, y pueden ser inmovilizados en una posición
deseada. La posición de una punta palpadora 96 de un emisor de
posición 92 es transferida al circuito 62 de reconocimiento de la
forma del maxilar a través de la línea de transmisión de datos
60.
Para obtener la forma del maxilar del paciente
se mueve la unidad sensora 66 de la forma del maxilar en dirección
al paciente - mientras este paciente se encuentra inmovilizado en el
dispositivo de posicionamiento 50 - hasta que las puntas palpadoras
96 de los emisores de posición 92 hagan contacto exteriormente con
la cabeza 22 del paciente a una altura un poco por encima del labio
superior. A este fin, hay que llevar previamente al paciente a una
posición vertical adecuada correspondiente.
Las señales de salida de los emisores de
posición 92 son entregadas al circuito 62 de reconocimiento de la
forma del maxilar. Este a su vez genera una señal de forma de
maxilar que corresponde a un arco dental patrón que casa con las
posiciones de los emisores de posición 92 y que se aproxima al arco
dental del paciente.
Una vez que la unidad de cálculo 32 ha recibido
la señal de forma de maxilar a través de la línea de transmisión de
datos 64, dicha unidad calcula la posición relativa nominal del
paciente de una manera semejante a como se ha descrito
anteriormente, por ejemplo por ajuste mínimo cuadrático. El resto de
lo dicho para el primer ejemplo de realización según las figuras 1
a 5 se aplican análogamente de manera correspondiente al segundo
ejemplo de realización de las figuras 6 y 7.
Debido al aumento del número de emisores de
posición 92 se puede aumentar la exactitud de la determinación de
la geometría del arco dental del paciente.
La figura 8 muestra esquemáticamente otro
ejemplo de realización en el que los componentes correspondientes
al ejemplo de realización de la figura 1 llevan los mismos símbolos
de referencia.
En este ejemplo de realización se obtiene la
posición relativa nominal del paciente con respecto al aparato de
radiografía panorámica determinando la geometría del arco dental
paciente por medio de dos cámaras 98 y 100 que captan el espacio
102 de la boca y, por tanto, los dientes del paciente desde dos
ángulos diferentes. Las señales de las cámaras 98, 100 son
transmitidas al circuito 62 de reconocimiento de la forma del
maxilar a través de líneas de transmisión de datos correspondientes
104 y 106, cuyo circuito ejecuta un algoritmo adecuado de
procesamiento de imágenes que envía como resultado a la unidad de
cálculo 32 una señal de forma de maxilar a partir de la cual esta
unidad calcula la geometría del arco dental del paciente.
El cálculo ulterior de la posición relativa
nominal del paciente o de la trayectoria nominal de la unidad de
diagnóstico 20 del aparato 10 de radiografía panorámica se efectúa
de nuevo de manera correspondiente a los procesos anteriormente
mencionados.
La figura 9 muestra un dispositivo designado en
conjunto con 410 que sirve para guiar en el plano de toma una
unidad de diagnóstico 20 de un aparato 10 de radiografía panorámica
que comprende la fuente 14 de rayos X, el sensor CCD 16 y el brazo
giratorio 18, de modo que el arco de proyección 88 del aparato de
radiografía 10 concuerde con el arco dental 68, 70 del paciente que
se debe examinar.
Dos varillas de guía verticales distanciadas
414, 416 están soportadas por un tramo estacionario 412 del bastidor
del aparato de radiografía y cooperan con taladros de guía 418, 420
de un carro z 422. En este último está previsto también un taladro
roscado 424 en el que corre un husillo roscado 426. Este último es
accionado por un motor eléctrico 428 que está acoplado con un
emisor de posición 430. Éste puede comprender, por ejemplo, un
disco estroboscópico que coopere con una barrera óptica, estando
unida la salida de la barrear óptica con un contador. Por tanto, la
señal de salida del emisor de posición 530 está unívocamente ligada
a la posición del carro z 422.
El carro z 422 lleva a su vez dos varillas de
guía 432, 434 que corren en taladros 436, 438 de un carro y 440.
Este último está provisto también de un taladro roscado 442 en el
que corre un husillo roscado 444. Este es accionado por un motor
eléctrico 446 que está enclavado con un emisor de posición 448. El
emisor de posición 448 está constituido exactamente igual que el
emisor de posición 430.
El carro y 440 lleva dos varillas de guía 450,
452 que corren en taladros 454, 456 de un carro x 458. Éste está
provisto de un taladro roscado 460 en el que corre un husillo
roscado 462. Este último es accionado por un motor eléctrico 464 en
el que está nuevamente embridado un emisor de posición 466.
El carro x 458 sirve como apoyo para la barbilla
de un paciente y está provisto de una delgada base de apoyo
flexible 468.
Puede apreciarse por la descripción anterior
que, debido a los diferentes carros y a los motores eléctricos que
trabajan sobre ellos, la base de apoyo 468 puede ajustarse en las
direcciones x, y y z. En el lado inferior del carro x 458 está
montado un árbol 470 que está solidamente unido con un brazo
basculante 472. El brazo basculante 472 lleva en el lado superior
de su tramo exterior un puntal 474 de longitud variable que se
extiende en la dirección z y que puede ser regulado en su longitud
por medio de un motor eléctrico asociado 476. El motor eléctrico
476 está nuevamente enclavado con un emisor de posición 478.
El extremo superior del puntal 474 lleva una
cabeza palpadora 480 que está configurada a la manera de un cilindro
de muelle. Una varilla palpadora 482 pretensada por el muelle lleva
en su extremo libre un rodillo 484 de marcha libre que gira
alrededor de un eje vertical. La dimensión axial del rodillo 484 se
ha establecido de modo que sea algo más pequeña que la altura media
del promedio de los dientes. El diámetro del rodillo 484 se ha
establecido de modo que éste corra bien sobre el lado exterior del
tejido blando que cubre el arco dental.
La cabeza palpadora 480 comprende también un
emisor de posición 486 que obtiene la posición de la varilla
palpadora 482.
Para hacer bascular la cabeza palpadora 480
sobre el arco dental 68 se ha acoplado con el árbol 460 un motor
eléctrico 488 que está enclavado con un emisor de posición 490.
Los diferentes emisores de posición 430, 448,
466, 478 y 490 son todos ellos de constitución idéntica. El emisor
de posición 486 puede tener en principio una constitución semejante
cuando su árbol de entrada esté provisto de un piñón que coopere
con una cremallera formada en la varilla palpadora 482. Como
alternativa, el emisor de posición 486 puede
comprender también una barrera óptica que coopere con una rejilla de retículo movida por la varilla palpadora 482.
comprender también una barrera óptica que coopere con una rejilla de retículo movida por la varilla palpadora 482.
Las señales de salida de los diferentes emisores
de posición están unidas con entradas de una unidad de control 492
que tiene también salidas en las que se proporcionan señales de
control para los motores eléctricos 428, 446, 464, 476 y 488.
Con el dispositivo mostrado en la figura 9 se
pueden medir la posición real y la forma real del arco dental 68 en
un aparato 10 de radiografía panorámica.
A este fin, se coloca primero la base de apoyo
468 mediante una activación correspondiente de los motores
eléctricos 428, 446 y 464 de modo que el arco dental esté situado en
el plano de toma E.
En este plano se inmoviliza después la cabeza
del paciente. Activando el motor eléctrico 476 se extiende entonces
el puntal 474 hasta el punto de que el rodillo 484 de la cabeza
palpadora 480 esté situado a la misma altura que el arco dental o
el maxilar que se debe acotar.
Se excita ahora el motor eléctrico 488 de modo
que el brazo basculante 472 sea girado en 180º. Durante este
movimiento, el rodillo 484 sigue al contorno exterior del arco
dental o del maxilar bajo la fuerza del muelle de pretensado de la
cabeza palpadora 480.
Las señales de salida correspondientes del
emisor de posición 486 son almacenadas, juntamente con las señales
de salida del emisor de posición 490, en la unidad de control
492.
Por tanto, ésta contiene en forma digital el
contorno exterior real y la posición real del maxilar o del arco
dental. La unidad de control 492 conoce también, a través de las
señales de salida de los emisores de posición 448 y 466, la
posición absoluta del arco dental en el plano x-y, y
sumando las señales de salida del emisor de posición 430 y del
emisor de posición 478 se conoce igualmente la coordenada z del arco
dental. Ésta deberá corresponder a la coordenada z del plano de
toma E.
En una forma de realización simplificada del
dispositivo se pueden suprimir también el carro z 422 y el carro y
440 y se puede prever solamente el carro 458, el cual es ajustable
entonces solamente en dirección vertical, sea manualmente o sea a
través de un servomotor.
La unidad de control 492 calcula a partir del
arco dental, medido como se ha descrito anteriormente, la
trayectoria 84 sobre la cual tiene que moverse el eje A en el plano
x-y para que la superficie 88 del arco de proyección
del aparato 10 de radiografía panorámica coincida con el arco
dental medido. Se entregan señales de control correspondientes al
accionamiento de coordenada 30-x que actúa en la
dirección x y al accionamiento de coordenada 30-y
que actúa en la dirección y, los cuales ajustan conjuntamente la
posición del eje A en el plano x-y.
Los materiales de los componentes que se
encuentran entre la fuente de rayos X y el sensor CCD 16, es decir,
los materiales del dispositivo de posicionamiento 50 y de los
sensores 58, 92 y 98, 100, consisten sustancialmente en materiales
que presentan una pequeña absorción de los rayos X, especialmente
material plástico.
El circuito 62 de reconocimiento de la forma del
maxilar, comentado en los ejemplos de realización antes citados,
puede ser también directamente una parte integrante de la unidad de
cálculo correspondiente 32 o un programa que se ejecuta en ésta, de
modo que los respectivos sensores 58, 92 y 98, 100 transmiten
directamente sus respectivas señales de salida a la unidad de
cálculo 32.
Los sensores 58, 92 y 98, 100 son adecuados
también para obtener el arco dental de un paciente sin que éste se
encuentre inmovilizado en el dispositivo de posicionamiento 50.
Únicamente después de la determinación de su arco dental fuera del
aparato 10 de radiografía panorámica se coloca entonces el paciente
en la posición relativa nominal correspondientemente calculada.
Es posible también una determinación del arco
dental por medio de los sensores 58, 92 y 98, 100 sin que tenga que
estar presente el paciente. Esto se cumple, por ejemplo, cuando se
presenta un molde del maxilar del paciente, el cual puede ser
entonces captado y acotado por el sensor correspondiente como si se
tratara de un maxilar natural.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de los documentos citados por el
solicitante se ha incluido exclusivamente para información del
lector y no es parte integrante del documento de patente europeo. Se
ha compilado con sumo cuidado, pero la EPO no asume ninguna clase
de responsabilidad por eventuales errores u omisiones.
\bullet DE 3808009 C2 [0014]
Claims (11)
1. Procedimiento para determinar la posición
relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografía
panorámica dental, en el que
a) se obtiene la curvatura de una zona delantera
(72, 74) de un arco dental (68, 70) de un paciente; y
b) a partir de esta curvatura y de una
superficie (88) de arco de proyección del aparato (10) de
radiografía panorámica se calculan las coordenadas de posición
nominal para el maxilar (24, 26) del paciente,
caracterizado porque
c) se obtiene, además, la curvatura de una zona
central (76, 78) y/o de una zona trasera (80, 82) del arco dental
(68, 70) del paciente y se tiene en cuenta esta curvatura en el
cálculo de las coordenadas de posición nominal para el maxilar (24,
26).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento para determinar la trayectoria
nominal en la que se mueve un aparato de radiografía panorámica
dental con respecto a un paciente, en el que
a) se obtiene la curvatura de una zona delantera
(72, 74) de un arco dental (68 70) de un paciente; y
b) se inmoviliza el arco dental (68, 70) del
paciente dentro del aparato (10) de radiografía panorámica en un
sitio que está situado dentro del espacio barrido por una fuente
(14) de rayos X y una unidad detectora (16) unida rígidamente con
ésta,
caracterizado porque
c) se obtiene, además, la curvatura de una zona
central (76, 78) y/o de una zona trasera (80, 82) del arco dental
del paciente; y
d) a partir de las curvaturas medidas de la zona
delantera (72, 74) y de las zonas central (76, 78) y/o trasera (80,
82) del arco dental (68, 70) se calcula una curva de trayectoria
nominal para la unidad de diagnostico (20) formada por la fuente
(14) de rayos X y la unidad detectora (16).
\vskip1.000000\baselineskip
3. Dispositivo para determinar la posición
relativa nominal de un paciente en un aparato de radiografía
panorámica dental o la trayectoria nominal de una unidad de
diagnóstico (20) con respecto al maxilar (24, 26) de un paciente
inmovilizado en un aparato de radiografía panorámica, cuyo
dispositivo comprende
a) una unidad sensora (66) que está concebida de
tal manera que coopera con dientes del paciente en la zona
delantera (72, 74) del maxilar (24, 26) y que proporciona una señal
de forma de maxilar característica de la posición de los dientes
del paciente uno respecto de otro; y
b) una unidad de cálculo (32) que está concebida
de tal manera que es solicitada con la señal de forma de maxilar de
la unidad sensora (66) y que, a partir de esta señal y de la
trayectoria (84) de una fuente (14) de rayos X y de una unidad
detectora (16) del aparato (10) de radiografía panorámica, que
determina la superficie (88) del arco de proyección del aparato
(10) de radiación panorámica, calcula coordenadas de posición
nominal para el maxilar (24, 26) del paciente,
en donde
c) la unidad sensora (66) está concebida de tal
manera que coopera, además, con los dientes del paciente en la zona
central (76, 78) y/o en la zona trasera (80, 82) del maxilar (24,
26).
\vskip1.000000\baselineskip
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la unidad sensora (66) comprende al
menos un sensor (58; 92; 98, 100; 480) y un circuito (62) de
reconocimiento del maxilar que se comunica con dicho sensor y que
genera una señal de forma de maxilar correspondiente a la señal de
salida del sensor y característica de la geometría del arco dental
del paciente.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la unidad sensora (66) comprende un
sensor de mordedura (58) que está dispuesto en un soporte de
mordedura (54) del aparato (10) de radiografía panorámica.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el sensor de mordedura (58) comprende
una pluralidad de sondas de presión (90) en un lado vuelto hacia el
maxilar superior (24) y/o hacia el maxilar inferior (26) del
paciente.
7. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la unidad sensora (66) comprende una
punta palpadora trasladable (96; 484) y una disposición de emisores
de posición (92a, 92b, 92c; 486) que indica la posición de dicha
punta.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque el sensor (480) es trasladable (470,
472) en una dirección perpendicular a la dirección de palpación y
un emisor de posición adicional (490) obtiene la posición del
sensor en la dirección de traslación.
9. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la unidad sensora (66) comprende al
menos una cámara (98, 100) que está dispuesta de tal manera que
produce una imagen del maxilar (24; 26) del paciente.
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque la unidad
sensora (66) consiste sustancialmente en materiales que presentan
una pequeña absorción de los rayos X.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque el circuito
(62) de reconocimiento del maxilar está integrado en la unidad de
cálculo (32).
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|---|---|---|---|
| DE102004041440 | 2004-08-27 | ||
| DE102004041440A DE102004041440A1 (de) | 2004-08-27 | 2004-08-27 | Verfahren zur Bestimmung der Soll-Relativlage eines Patienten in einem dentalen Panorama-Röntgengerät bzw. der Soll-Bahn, auf welcher dieses bezüglich eines Patienten bewegt wird sowie eine dafür geeignete Vorrichtung |
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