ES2882591T3

ES2882591T3 - Aparato y método para radiografía digital

Info

Publication number: ES2882591T3
Application number: ES13701430T
Authority: ES
Inventors: Giuseppe Rotondo; Fabio Lissandrello; Claudio Giani
Original assignee: De Goetzen SRL
Current assignee: De Goetzen SRL
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2021-12-02
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: EP2806797B1; CN104066376B; CN104066376A; JP6297504B2; PL2806797T3; KR20140123050A; BR112014018344B1; PT2806797T; ITMI20120099A1; US9538968B2; KR102023549B1; WO2013110611A1; US20150010126A1; BR112014018344A2; BR112014018344A8; HRP20211254T1; EP2806797A1; DK2806797T3; HK1200298A1; JP2015504747A

Abstract

Método para realizar radiografía digital según múltiples modos de obtención de imágenes, comprendiendo el método las etapas de: - posicionar un objeto entre una fuente (5) de rayos X y un detector (6a, 6b, 9) de rayos X usando un sistema (7) de soporte y posicionamiento de objeto; - seleccionar una modalidad de obtención de imágenes radiográfica y una región de interés deseada; - ajustar, mediante uno o más colimadores (22, 24) de rayos X, la forma del haz de rayos X según la modalidad de obtención de imágenes seleccionada; - posicionar el detector (6a, 6b, 9) de rayos X en una posición predefinida en el haz de rayos X; - generar radiación de rayos X mediante la fuente (5) de rayos X; - realizar un movimiento para la exploración del objeto mientras se detecta la radiación de rayos X por medio del detector (6a, 6b, 9) de rayos X; - realizar una lectura de los datos de imagen de detector de rayos X, adquisición y elaboración con el fin de obtener una imagen procesada o conjunto de datos tridimensionales de la región de interés seleccionada según la modalidad de obtención de imágenes seleccionada, caracterizado porque - en al menos una modalidad de obtención de imágenes el detector de rayos X es un detector (6b) de rayos X de área grande de dimensiones rectangulares que está encerrado dentro de un cartucho (23) de sensor de rayos X, porque - el cartucho (23) de sensor de rayos X está equipado con al menos un accionamiento de motor que proporciona movimiento horizontal transversal a un eje de referencia del haz de rayos X, y porque - los colimadores incluyen al menos un colimador (24) de rayos X secundario usado para radiografía cefalométrica en combinación con un detector (9) de rayos X cefalométrico, estando también el colimador (24) de rayos X secundario encerrado dentro del cartucho (23) de sensor de rayos X y teniendo una distancia desde la fuente (5) de rayos X que es mayor que la distancia del detector (6b) de rayos X de área grande desde la fuente (5) de rayos X.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y método para radiografía digital

Campo de la invención

La invención se refiere a un método para radiografía digital por medio de un aparato de obtención de imágenes de rayos X de múltiples sensores combinado, que puede realizar múltiples modos de obtención de imágenes, comprendiendo el método las etapas según la reivindicación 1, con etapas opcionales según las reivindicaciones 2 -10.

La invención se refiere además a un aparato según la reivindicación 11 dispuesto para realizar el método.

Antecedentes de la invención

Los aparatos de obtención de imágenes de rayos X combinados, que pueden funcionar según múltiples modos de obtención de imágenes, se conocen bien en el estado de la técnica.

El documento US 2009/018966 A1 da a conocer un aparato de obtención de imágenes de rayos X que tiene una pluralidad de modos de obtención de imágenes incluyendo un modo de obtención de imágenes panorámicas, un modo de obtención de imágenes cefalométricas y modo de tomografía computerizada. En el aparato conocido, se proporciona un mecanismo de hendidura secundaria delante del sensor de rayos X. El mecanismo de hendidura secundaria define el campo de irradiación del sensor de rayos X.

Un aparato de obtención de imágenes de rayos X de doble uso equipado con un único sensor y que puede realizar múltiples modos de obtención de imágenes, concretamente obtención de imágenes de TC (tomografía computerizada) parcial de manera adicional a obtención de imágenes panorámicas, para su uso en el diagnóstico dental y médico, se conoce a partir del documento US 6118842.

Otro aparato que proporciona al menos un detector de rayos X que puede posicionarse múltiples posiciones de obtención de imágenes y, por consiguiente, exponerse mediante un haz de rayos X colimado, dependiendo de un modo de obtención de imágenes seleccionado, se conoce a partir del documento US 6055292. La realización de una única carcasa móvil que contiene dos detectores de rayos X que pueden posicionarse dependiendo del modo de obtención de imágenes se conoce además a partir de los documentos US 7559692 y US 7798708.

El documento EP 1752099 enseña sobre un aparato panorámico y de tomografía computerizada combinado caracterizado por una parte de sensor de rayos X equipada con detectores de rayos X dobles y rotatorios alrededor de un eje excéntrico, de modo que, dependiendo del modo de obtención de imágenes seleccionado, se coloca un detector de rayos X diferente en el haz de rayos X a una distancia preferida desde la fuente y se expone a radiación. El documento EP 1752100 enseña sobre un aparato panorámico y de tomografía computerizada combinado caracterizado por una parte de sensor de rayos X equipada con montajes de detector de rayos X dobles en el brazo rotatorio, desplazados a una distancia diferente desde la fuente. El montaje de detector de rayos X para obtención de imágenes panorámicas está ubicado más cerca de la fuente y puede deslizarse fuera del haz cuando se selecciona el modo de obtención de imágenes de TC.

El documento EP 1752099 enseña sobre un aparato panorámico, de tomografía computerizada y cefalométrico combinado caracterizado por una parte de sensor de rayos X equipada con detectores de rayos X dobles o bien rotatorios alrededor de un eje o bien desplazables mediante deslizamiento, de modo que, dependiendo del modo de obtención de imágenes seleccionado, se coloca un detector de rayos X diferente en el haz de rayos X a una distancia preferida desde la fuente y se expone a radiación.

El documento US7783002 enseña sobre un aparato panorámico y de tomografía computerizada combinado caracterizado por un detector de rayos X de TC fijo y un detector de rayos X panorámico móvil que tiene un movimiento pivotante para girarlo fuera del haz cuando se selecciona el modo de obtención de imágenes de TC. El documento WO 2010/128404 enseña sobre un aparato panorámico, de tomografía computerizada y cefalométrico combinado que tiene un brazo rotatorio extendido y que proporciona diversas disposiciones para el posicionamiento del detector en y fuera del haz de rayos X a distancias predefinidas desde la fuente, o bien mediante traslación de una pletina móvil o bien mediante rotación alrededor de un eje de pivote, que incluye una tercera posición en la que tanto un detector panorámico como uno de TC están fuera del haz y un tercer detector para cefalografía está expuesto.

Con respecto al modo de obtención de imágenes cefalométricas, el documento US 5511106 enseña un método de exploración del cráneo del paciente mediante un colimador secundario ubicado en la proximidad del paciente y que se traslada con un movimiento lineal sincronizado con el movimiento del detector.

El documento US 7103141 enseña un método de modulación de la intensidad de radiación durante el procedimiento de exploración cefalométrico, o bien mediante ajuste de la tensión de tubo o la corriente de tubo o bien mediante la velocidad de exploración.

El documento US 2009/168966 enseña sobre un aparato combinado que tiene múltiples modos de obtención de imágenes, entre ellos la tomografía computerizada, en el que el campo de irradiación se cambia según el modo de obtención de imágenes seleccionado mediante un mecanismo de colimación primario y uno secundario; en particular, se describen diversas disposiciones de colimador en las que el colimador secundario se menciona esencialmente para limitación proximal delante del detector de TC y no se da a conocer una colimación secundaria móvil para exploración cefalográfica colocada en un cartucho de sensor de rayos X posterior al detector con respecto a la fuente.

El documento EP 1752099 enseña sobre un aparato combinado para modos de obtención de imágenes panorámicas y de TC, que tiene una razón de aumento ajustable y sobre una parte de montaje para unir y desprender el detector de rayos X adecuado; sin embargo, no da a conocer la obtención de imágenes cefalográfica ni la colimación secundaria para cefalografía.

El documento EP 2198783 enseña sobre un aparato de rayos X simplificado que tiene un colimador secundario fijo colocado en el extremo de un brazo rotatorio, usado para la exploración de rayos X en cefalografía mediante un movimiento de roto-traslación del mismo brazo rotatorio y no enseña sobre un método para exploración de rayos X en cefalografía en el que el brazo rotatorio esté estacionario y el colimador secundario se mueva gracias al movimiento de traslación del cartucho de detector en el que dicho colimador secundario esté ubicado en una posición posterior al detector con respecto a la fuente.

Con respecto a la adquisición y reconstrucción de imágenes de TC de haz de cono, diversas publicaciones enseñan el método y los algoritmos, entre ellas:

Med Phys. octubre de 2003; 30(10):2758-61.

Liu V, Lariviere NR, Wang G. - CT/Micro-CT Lab, Department of Radiology, University of Iowa, Iowa City, Iowa 52242, EE.UU.

X-ray micro-CT with a displaced detector array: application to helical cone-beam reconstruction. En aplicaciones de micro-TC de rayos X, resulta útil aumentar el campo de visión desviando una red de detectores bidimensionales (2D). En esta nota técnica, se revisan brevemente los métodos para la reconstrucción de imágenes con una red de detectores en 2D asimétricos, se elabora sobre el uso de un esquema de ponderación asociado en el caso de exploración de haz de cono helicoidal/espiral y se realiza una serie de pruebas numéricas para demostrar la reconstrucción de imágenes de haz de cono helicoidal con una disposición de este tipo.

Med Phys. julio de 2002; 29(7):1634-6. - Wang G. - Department of Radiology, University of Iowa, Iowa City 52242, EE.UU. ge-wang@uiowa.edu

X-ray micro-CT with a displaced detector array.

Dado que los tamaños de muestras difieren en aplicaciones de micro-TC de rayos X, es deseable tener un mecanismo para cambiar el campo de visión de un explorador de micro-TC. Una manera bien conocida de duplicar el diámetro del campo de visión es desplazar una red de detectores en un 50%. En este artículo, se propone desplazar una red de detectores en una cantidad mayor del 0% pero menor del 50% para un campo de visión ajustable de manera continua y formular un esquema de ponderación para la reconstrucción libre de artefactos. Después, se realiza una simulación numérica con el modelo de Shepp-Logan para demostrar la viabilidad en la geometría de haz de abanico y haz de cono.

Yu, L. Pelizzari, C. Pan, X. Riem, H. Munro, P. Kaissl, W. - Dept. of Radiol., Chicago Univ., IL, EE.UU.

Este artículo aparece en: Nuclear Science Symposium Conference Record, 2004 IEEE, fecha de publicación: 16-22 de octubre de 2004, volumen: 5 - en la(s) página(s): 3249 - 3252, vol. 5

ISSN: 1082-3654

E-ISBN: 0-7803-8701-5

ISBN de impresión: 0-7803-8700-7

Número de registro de INSPEC: 8588605

Identificador de objeto digital: 10.1109/NSSMIC.2004.1466376

Versión actual publicada: 01 de agosto de 2005

Resumen

En muchas implementaciones de TC de haz de cono en radioterapia para posicionamiento dirigido, no resulta extraño que el máximo campo de visión (FOV) permisible no pueda cubrir al paciente debido al tamaño limitado del detector de panel plano. En esta situación, las medidas contendrán proyecciones truncadas, conduciendo a artefactos significativos en las imágenes reconstruidas. Pueden usarse configuraciones de haz de cono asimétricas para aumentar el tamaño de FOV desplazando el panel de detector a un lado. A partir de los datos adquiridos con una configuración asimétrica de este tipo, puede modificarse el algoritmo bien conocido desarrollado por Feldkamp, Davis y Kress (FDK) para reconstruir imágenes. Sin embargo, con el aumento de la asimetría de detector, el algoritmo de FDK modificado puede producir artefactos de solapamiento significativos. En este trabajo, se desarrolla un algoritmo novedoso para la reconstrucción de imágenes en TC de haz de cono asimétrica, que puede generar imágenes con propiedades numéricas mejoradas y permitir una gran asimetría de detector. Se ha empleado la configuración asimétrica y el algoritmo desarrollado en un sistema de TC de haz de cono en radioterapia para aumentar el tamaño de FOV. Se han llevado a cabo estudios con modelos preliminares para validar la configuración asimétrica y el algoritmo de reconstrucción propuesto.

Conebeam X-ray computed tomography with an offset detector array

Gregor, J.; Gleason, S.S.; Paulus, M.J.;

Dept. of Comput. Sci., Tennessee Univ., Knoxville, TN, EE.UU.

Este artículo aparece en: Image Processing, 2003. ICIP 2003. Proceedings. 2003 International Conference on En la(s) página(s): II - 803-6, vol. 3

ISSN: 1522-4880

ISBN de impresión: 0-7803-7750-8

Número de registro de INSPEC: 7978666

Identificador de objeto digital: 10.1109/ICIP.2003.1246802

Versión actual publicada: 24 de noviembre de 2003

Resumen

La obtención de imágenes de tomografía computerizada (TC) de rayos X convencional se basa en la suposición de que toda la sección transversal de un objeto se ilumina con rayos X a cada ángulo de visión. Cuando se obtienen imágenes de un objeto grande, entonces se necesita una red de detectores grande. Como alternativa, se propone desviar una red de detectores de tamaño normal de tal manera que se adquiere poco más de la mitad de los datos de proyección requeridos. Durante la reconstrucción, los datos que faltan se tienen en cuenta por medio de un esquema de interpolación y ponderación. Este enfoque algorítmico para extender el campo de visión, que en este caso se presenta en el contexto del algoritmo de Feldkamp popular, es simple pero eficaz. Se proporcionan resultados experimentales de apoyo basados en datos de modelo simulado así como datos reales obtenidos a partir de un MicroCAT™ que es un sistema de micro-TC de la órbita circular para obtención de imágenes de animales pequeños.

Comput Med Imaging Graph. Enero-febrero de 1996; 20(1): 49-57.

Cone-bean CT from width-truncated projections.

Cho PS, Rudd AD, Johnson RH.

Fuente

Department of Radiation Oncology, University of Washington School of Medicine, Seattle 98195-6043, EE.UU.

Resumen

En este artículo se notifican técnicas de TC de haz de cono que permiten la reconstrucción a partir de proyecciones truncadas en anchura. Estas técnicas son variantes del algoritmo de retroproyección filtrada de Feldkamp y suponen una cuasirredundancia de integrales de rayos. Se derivan y se comparan dos métodos. El primer método implica el uso de ponderación previa a la convolución de los datos truncados. La segunda técnica realiza ponderación tras la convolución precedida por una estimación no nula de la información que falta. Se sometieron a prueba los algoritmos usando el modelo de cabeza de Shepp-Logan tridimensional. Los resultados indican que, dada una cantidad apropiada de sobreexploración, puede lograrse una reconstrucción satisfactoria. Estas técnicas pueden usarse para resolver el problema de detectores subdimensionados.

Phys Med Biol. 21 de abril de 2005; 50(8): 1805-20. Publicación electrónica, 6 de abril de 2005.

Exact fan-beam image reconstruction algorithm for truncated projection data acquired from an asymmetric half-size detector.

Leng S, Zhuang T, Nett BE, Chen GH.

Fuente

Department of Medical Physics, University of Wisconsin-Madison, 53704, EE.UU.

Resumen

En este artículo, se presenta un nuevo algoritmo diseñado para un problema de truncamiento de datos específico en TC de haz de abanico. Se considera una configuración de exploración en la que los datos de proyección de haz de abanico se adquieren a partir de un detector de mitad del tamaño posicionado de manera asimétrica. Concretamente, el detector asimétrico sólo cubre la mitad del campo de visión de exploración. Por tanto, los datos de proyección de haz de abanico adquiridos están truncados a todos los ángulos de visión. Si no se invoca un procedimiento de reagrupación de datos explícito, esta configuración de adquisición de datos sembrará el caos en muchos esquemas de reconstrucción de imágenes de haz de abanico conocidos incluyendo el algoritmo de retroproyección filtrada (FBP) convencional y los algoritmos de reconstrucción de FBP de exploración super-corta. Sin embargo, se demuestra que un algoritmo de reconstrucción de imágenes de haz de abanico recientemente desarrollado que reconstruye una imagen mediante filtrado de una imagen de retroproyección de datos de proyección diferenciados (FBPD) sobrevive al problema de truncamiento de datos de haz de abanico anterior. Concretamente, puede reconstruirse de manera exacta el objeto de imagen completa usando los datos truncados adquiridos en un modelo de exploración completa (intervalo angular de 2pi). También puede reconstruirse de manera exacta una pequeña región de interés (ROI) usando los datos de proyección truncados adquiridos en un modo de exploración corta (intervalo angular de menos de 2pi). La característica más importante del esquema de reconstrucción propuesto es que no se introduce un procedimiento de reagrupación de datos explícito. Se llevaron a cabo simulaciones numéricas para validar el nuevo algoritmo de reconstrucción.

Un primer problema no resuelto a partir de la técnica anterior es proporcionar una solución que al mismo tiempo proteja el detector de TC, que habitualmente es altamente caro y no debe estar equipado con una posibilidad de desprendimiento manual, pero que permita el desprendimiento manual del detector panorámico, que normalmente es un sensor de área de tamaño alargado y puede desplazarse convenientemente en una posición para cefalografía permitiendo de ese modo la ejecución de modos de obtención de imágenes panorámicas y cefalométricas con un único sensor.

Un segundo problema no resuelto de manera adecuada a partir de la técnica anterior es que, con el fin de lograr una flexibilidad de funcionamiento y una solución mecánica y eléctrica económica, es preferible tener una disposición dotada de un único movimiento que pueda realizar todo el posicionamiento de detector necesario así como el movimiento de exploración requerido para la cefalografía.

Entre el posicionamiento de detector necesario se incluye el posicionamiento desviado parcial requerido para realizar un modo de obtención de imágenes de TC particular definido en la bibliografía como “vista extendida”, en el que, gracias a la adquisición de múltiples imágenes mediante una rotación desviada alrededor del objeto, se reconstruye una porción extendida de la región de interés del paciente.

Sumario de la invención

Procediendo a partir de esta técnica relacionada, la presente invención busca proporcionar un método y un aparato que evite los inconvenientes mencionados anteriormente simplificando la construcción y la geometría del sistema de obtención de imágenes.

Este objetivo se logra mediante un aparato y un método que tienen las características de las reivindicaciones independientes. En reivindicaciones dependientes de las mismas se especifican realizaciones y refinamientos ventajosos.

El aparato de obtención de imágenes combinado de la invención puede realizar obtención de imágenes de rayos X de objetos, tales como, por ejemplo, partes del cuerpo, incluyendo más específicamente el cráneo humano y las zonas otorrinolaringológicas, según diferentes modalidades de obtención de imágenes.

En la realización preferida, está dotado de un detector de rayos X de TC usado para obtención de imágenes de TC, que tiene un tamaño rectangular, preferiblemente en el intervalo de desde 5x5 cm hasta 13x13 cm y más.

También está dotado de un detector de rayos X panorámico usado para obtención de imágenes panorámicas, que tiene un área de obtención de imágenes alargada, preferiblemente en el rango de 6x150 mm.

Está dotado además de un detector de rayos X cefalométrico usado para obtención de imágenes cefalométricas, que tiene un área de obtención de imágenes alargada, preferiblemente en el rango de 6x220 mm.

En una configuración preferida destinada a mejorar la economía del sistema, el detector de rayos X cefalométrico también puede usarse convenientemente para obtención de imágenes panorámicas, reduciendo de ese modo el coste de propiedad para el usuario. En tal caso, el detector de rayos X cefalométrico puede desplazarse desde la posición panorámica hasta la cefalométrica mediante una conexión manualmente liberable.

Según el método, el detector de TC está contenido dentro de un recinto de metal y/o de plástico y, por tanto, está protegido y no es accesible por el usuario. Un colimador secundario también está montado dentro del mismo recinto, ubicado en una posición adyacente al sensor de TC y su abertura está dimensionada con el fin de proporcionar un haz de rayos X en forma de abanico emergente que incide exactamente en el detector de rayos X cefalométrico habitualmente colocado alejado a una distancia de aproximadamente 1,5 m desde la fuente de rayos X.

Un detector panorámico está montado en el lado exterior del recinto, también de manera adyacente a la posición del colimador secundario, y puede desprenderse manualmente por medio de una liberación mecánica y eléctrica.

Un detector cefalométrico está montado sobre una estructura de soporte ubicada en una posición cefalométrica, alejado a una distancia normalmente de aproximadamente 1,5 m desde la fuente de rayos X, y también puede desprenderse manualmente por medio de una liberación mecánica y eléctrica.

En una configuración preferida, el detector cefalométrico se desprende manualmente de la posición cefalométrica y se monta en la posición panorámica cuando se requiere obtención de imágenes panorámicas.

El recinto de detector de TC, a continuación en el presente documento denominado cartucho de sensor de rayos X, puede moverse horizontalmente en una dirección transversal al eje central del haz de rayos X por medio de un accionador lineal accionado por motor.

En un primer caso según el método, el movimiento (25) horizontal de cartucho de sensor de rayos X se usa para colocar el detector de TC alineado de manera horizontalmente simétrica en el haz, cuando se elige la modalidad de obtención de imágenes de TC. Entonces se inicia el procedimiento de exposición a rayos X y adquisición de imágenes, mediante rotación del brazo rotatorio alrededor del paciente y adquisición simultánea de múltiples imágenes según una secuencia predefinida. En otro caso según el método, el movimiento (25) horizontal de cartucho de sensor de rayos X se usa para colocar el detector de TC alineado de manera horizontalmente asimétrica en el haz, concretamente parcialmente desviado con respecto al rayo central del haz, según resulta aplicable cuando se elige la modalidad de obtención de imágenes de TC de “vista extendida”. Después se inicia el procedimiento de exposición a rayos X y adquisición de imágenes, mediante rotación del brazo rotatorio alrededor del paciente y adquisición simultánea de múltiples imágenes según una secuencia predefinida. En tal caso, el algoritmo de reconstrucción permitirá la reconstrucción tridimensional de una región de interés extendida del paciente.

En otro caso según el método, el movimiento (25) horizontal de cartucho de sensor de rayos X se usa para colocar el detector panorámico alineado de manera horizontalmente simétrica en el haz, cuando se elige la modalidad de obtención de imágenes panorámicas. Después se inicia el procedimiento de exposición a rayos X y adquisición de imágenes, mediante roto-traslación del brazo rotatorio alrededor del paciente y adquisición simultánea de múltiples imágenes según una secuencia predefinida.

En otro caso según el método, el movimiento (25) horizontal de cartucho de sensor de rayos X se usa para colocar el colimador (24) de rayos X secundario en una posición inicial extrema para una exploración cefalométrica, cuando se elige la modalidad de obtención de imágenes cefalométricas. Después se inicia el procedimiento de exploración de exposición a rayos X y adquisición de imágenes, mediante traslación lineal sincronizada del cartucho de sensor de rayos X que porta el colimador (24) secundario y del detector (9) de rayos X cefalométrico, y adquisición simultánea de múltiples imágenes según una secuencia predefinida.

En tal procedimiento el colimador (22) de rayos X primario se fija con una abertura amplia y el colimador (24) de rayos X secundario se mueve mediante el mismo movimiento del cartucho (23) de sensor de rayos X, de una manera sincronizada con el movimiento del detector (9) de rayos X cefalométrico, generando de ese modo un haz de rayos X en forma de abanico móvil que incide en la zona activa del detector (9) de rayos X cefalométrico de forma lineal durante su traslación horizontal.

De esta manera, el mismo accionamiento de motor usado para el posicionamiento del sensor de TC y el panorámico se usa ventajosamente para el procedimiento de obtención de imágenes de vista extendida y para el procedimiento de exploración cefalométrica.

Por tanto, el cartucho de sensor de rayos X móvil que porta el colimador (24) de rayos X secundario colocado en el brazo rotatorio proporciona una construcción simplificada y económica particularmente ventajosa en modalidades de obtención de imágenes de rayos X tales como obtención de imágenes de TC, obtención de imágenes panorámicas y obtención de imágenes cefalométricas.

Adicionalmente, pueden usarse medios para modular la intensidad del haz durante el procedimiento de exploración panorámica o cefalométrica. Tales medios pueden incluir, entre otros, modulación de tensión de tubo o modulación de corriente de tubo o variación de la velocidad de exploración.

Por ejemplo, en la obtención de imágenes cefalométricas, puede aumentarse la intensidad durante la transición desde una zona de tejido blando, tal como la punta de la nariz, hasta la zona ósea del cráneo de un paciente; en la obtención de imágenes panorámicas, puede aumentarse la intensidad durante la transición desde la médula espinal del paciente.

La modulación puede realizarse según un perfil predefinido, o según un perfil ajustado en respuesta a una elección del operario, o un aspecto morfológico particular del paciente. Por ejemplo, en la obtención de imágenes cefalométricas, puede realizarse la modulación en respuesta a una dimensión medida de una distancia entre el nasión y el conducto auditivo del paciente.

La medición de esos aspectos morfológicos puede realizarse de una variedad de maneras, entre ellas, por ejemplo, mediante adquisición de una señal eléctrica a partir de un transductor longitudinal, o mediante medición en una imagen de vídeo adquirida del paciente.

Evidentemente, cuando la modulación se realiza automáticamente en respuesta a un aspecto morfológico del paciente, puede optimizarse la fiabilidad del procedimiento y la carga de trabajo del operario. En una realización adicional, la modulación también puede realizarse ventajosamente de manera automática en tiempo real, en respuesta a una señal de retroalimentación proporcional a la dosis real o integrada medida en zonas de detector de rayos X que corresponden a las regiones expuestas reales del paciente. También puede derivarse un perfil de intensidad predefinido, que se ajusta convenientemente en respuesta a la señal de retroalimentación de dosis. Breve descripción de los dibujos

Ventajas y propiedades adicionales de la presente invención se dan a conocer en la siguiente descripción, en la que se explican en detalle realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención basándose en los dibujos:

la figura 1 es una vista frontal del sistema de obtención de imágenes;

la figura 2 es una vista del brazo rotatorio que soporta un generador de rayos X y un cartucho de sensor de rayos X; la figura 3 es una vista axonométrica del colimador secundario;

la figura 4 es una vista en planta desde arriba que muestra los detalles del procedimiento de obtención de imágenes de TC;

la figura 5 ilustra los detalles del procedimiento de obtención de imágenes panorámicas;

las figuras 6a y 6b ilustran los detalles del procedimiento de obtención de imágenes cefalométricas;

la figura 7 ilustra los detalles del procedimiento de obtención de imágenes de TC en la modalidad de vista extendida.

Descripción detallada de la invención

Según una realización preferida, el sistema de obtención de imágenes de la presente invención se basa en un sistema de rayos X de diagnóstico combinado para exploraciones panorámicas, de TC (tomografía computerizada) y cefalométricas del cráneo humano.

Tal aparato se describe en la figura 1, en el que una columna (1) soporta verticalmente un carro (2) deslizante que puede deslizarse verticalmente a lo largo de la columna para ajustarse para la altura de un paciente.

El carro (2) soporta un brazo (3) rotatorio, mediante una unidad (4) cinemática que puede accionar el mismo brazo (3) rotatorio según movimientos de rotación y de traslación.

El brazo (3) rotatorio sujeta un generador (5) de rayos X opuesto a un detector (6a) de rayos X panorámico y un detector (6b) de rayos X de TC.

Para la obtención de imágenes panorámicas y de TC, se posiciona al paciente por debajo del brazo (3) rotatorio, entre el generador (5) de rayos X y los detectores (6a) y (6b) de rayos X, soportado y alineado mediante el sistema (7) de posicionamiento de paciente.

El carro (2) también sujeta un brazo (8) lateral usado para la obtención de imágenes cefalométricas.

El brazo (8) lateral sujeta un detector (9) de rayos X cefalométrico y un sistema (10) de posicionamiento de paciente cefalométrico.

Para la obtención de imágenes cefalométricas, se posiciona al paciente sobre un lado lateral, a una distancia extendida desde el generador (5) de rayos X y más cerca del detector (9) de rayos X, soportado y alineado mediante el sistema (10) de posicionamiento de paciente.

Por conveniencia económica, el detector (6a) de rayos X panorámico es desprendible y puede desplazarse manualmente por el operario a la posición del detector (9) de rayos X cefalométrico.

Con referencia a la figura 2, se muestran los detalles del brazo (3) rotatorio.

El generador (5) de rayos X no es accesible para el usuario, está contenido en un recinto (21) de plástico o de metal, y está dotado de un colimador (22) de rayos X primario que limita y da forma al haz de rayos X según la modalidad de obtención de imágenes seleccionada. En el lado opuesto, el detector (6b) de rayos X de TC está contenido dentro de un recinto definido como el cartucho (23) de sensor de rayos X, que también contiene un colimador (24) secundario.

De manera externa al cartucho (23) de sensor de rayos X, se muestra el detector (6a) de rayos X panorámico. Está dotado de su propio recinto (26), que está montado de manera desprendible sobre la parte exterior del mismo cartucho (23) de sensor de rayos X.

Un accionamiento (25) de motor permite el movimiento horizontal del cartucho (23) de sensor de rayos X, en una dirección transversal al haz de rayos X.

Con referencia a la figura 3, se ilustran los detalles del colimador (24) secundario.

El colimador (24) secundario está constituido por una capa de plomo dotada de una abertura (31) alargada, que permite el redimensionamiento del haz de rayos X que emerge a partir del colimador (22) de rayos X primario para dar un haz de rayos X en forma de abanico con una anchura y altura tales que incidirá exactamente en la zona activa del detector (9) de rayos X cefalométrico durante un procedimiento de obtención de imágenes cefalométricas. Con referencia a la figura 4, se ilustran los detalles del procedimiento de obtención de imágenes de TC.

Cuando se han seleccionado un modo de obtención de imágenes de TC y una región de interés deseada, el cartucho (23) de sensor de rayos X se desliza lateralmente mediante el accionamiento (25) de motor horizontal, de modo que el detector (6b) de rayos X de TC se establece en su posición para la obtención de imágenes de TC, alineado de manera simétrica en la dirección horizontal con respecto al eje (41) central del haz de rayos X. La abertura del colimador (22) de rayos X primario se ajusta de modo que el haz de rayos X tiene forma rectangular, teniendo una anchura y altura tales como para incidir exactamente en la zona activa del detector (6b) de rayos X de TC.

Se posiciona al paciente de manera precisa entre el generador (5) de rayos X y el detector (6b) de rayos X, estabilizado y alineado mediante el sistema (7) de posicionamiento de paciente.

En las condiciones anteriores, el brazo (3) rotatorio inicia una rotación alrededor del paciente, mientras que simultáneamente el generador (5) de rayos X está emitiendo pulsos de rayos X y se leen los datos de imagen del detector (6b) de rayos X, permitiendo de ese modo la adquisición de múltiples vistas bidimensionales del paciente desde diferentes ángulos de proyección.

Los datos de múltiples vistas bidimensionales adquiridos se alimentan a un algoritmo de procesamiento que realiza la reconstrucción tridimensional del volumen asociado con la región de interés seleccionada.

Con referencia a la figura 5, se ilustran los detalles del procedimiento de obtención de imágenes panorámicas. Cuando se han seleccionado un modo de obtención de imágenes panorámicas y una región de interés deseada, el cartucho (23) de sensor de rayos X se desliza lateralmente mediante el accionamiento (25) de motor horizontal, de modo que el detector (6a) de rayos X panorámico se establece en su posición para la obtención de imágenes panorámicas, alineado de manera simétrica en la dirección horizontal con respecto al eje (41) central del haz de rayos X.

La abertura del colimador (22) de rayos X primario se ajusta de modo que el haz de rayos X tiene una forma alargada, que tiene una anchura estrecha y una altura tal como para incidir exactamente en la zona activa del detector (6a) de rayos X panorámico.

Se posiciona al paciente de manera precisa entre el generador (5) de rayos X y el detector (6a) de rayos X, estabilizado y alineado mediante el sistema (7) de posicionamiento de paciente.

En las condiciones anteriores, el brazo (3) rotatorio inicia un movimiento de exploración de roto-traslación alrededor del paciente, mientras que simultáneamente el generador (5) de rayos X está emitiendo rayos X y se leen los datos de imagen del detector (6a) de rayos X, permitiendo de ese modo la adquisición y reconstrucción de la imagen panorámica bidimensional.

La reconstrucción de imágenes panorámicas puede producirse según perfiles de combinación de imágenes sucesivas, normalmente mediante desplazamiento y adición; los perfiles de combinación pueden seleccionarse de perfiles previamente configurados, o pueden ser ajustables por el usuario durante el procesamiento posterior, con el fin de optimizar la potenciación de la capa enfocada para regiones de interés anatómicas particulares.

Con referencia a las figuras 6a y 6b, se ilustran los detalles del procedimiento de obtención de imágenes cefalométricas.

Cuando se han seleccionado un modo de obtención de imágenes cefalométricas y una región de interés deseada, el cartucho (23) de sensor de rayos X se desliza lateralmente mediante el accionamiento (25) de motor horizontal, de modo que la abertura del colimador (24) de rayos X secundario se establece en una posición inicial para un procedimiento de obtención de imágenes cefalométricas.

En este modo de obtención de imágenes, la abertura del colimador (22) de rayos X primario se establece de manera fija a un tamaño rectangular que limita un haz de rayos X rectangular cuyas dimensiones en sección en el plano del colimador (24) de rayos X secundario están totalmente contenidas dentro del mismo colimador secundario.

Dicho de otro modo, la altura en sección supera ligeramente el borde superior e inferior de la abertura del colimador secundario pero es interna a los bordes superior e inferior del colimador (24) secundario, mientras que la anchura en sección es tan grande como para permanecer contenida en el colimador (24) secundario durante todo el procedimiento de exploración cefalométrica pero externa a las posiciones inicial y final de la abertura (31) del colimador secundario.

Se posiciona al paciente de manera precisa entre el generador (5) de rayos X y el detector (9) de rayos X cefalométrico, estabilizado y alineado mediante el sistema (10) de posicionamiento de paciente cefalométrico.

En las condiciones anteriores, el cartucho (23) de sensor de rayos X inicia un movimiento de exploración lineal desde una posición inicial hasta una posición final, sincronizado con el movimiento lineal del detector (9) de rayos X cefalométrico desde una posición (61) inicial hasta una posición (62) final, mientras que simultáneamente el generador (5) de rayos X está emitiendo rayos X y se leen los datos de imagen del detector (9) de rayos X cefalométrico, permitiendo de ese modo la adquisición y reconstrucción de la imagen cefalométrica bidimensional. Con referencia a la figura 7, se ilustran los detalles del procedimiento de obtención de imágenes de TC en modalidad de vista extendida.

Cuando se han seleccionado un modo de obtención de imágenes de TC en vista extendida y una región de interés deseada, el cartucho (23) de sensor de rayos X se desliza lateralmente mediante el accionamiento (25) de motor horizontal, de modo que el detector (6b) de rayos X de TC se establece en su posición para la obtención de imágenes de TC, alineado de manera asimétrica en la dirección horizontal con respecto al eje (41) central del haz de rayos X.

Normalmente, el detector de TC se alineará con una desviación lateral de aproximadamente el 25% de su anchura. La abertura del colimador (22) de rayos X primario se ajusta de modo que el haz de rayos X tiene forma rectangular, teniendo una anchura y altura tales como para incidir exactamente en la zona activa del detector (6b) de rayos X de TC.

El aparato a modo de ejemplo descrito en las realizaciones anteriormente mencionadas encuentra aplicación industrial útil en el campo de la odontología, cirugía bucal y maxilofacial e implantología, otorrinolaringología y otras exploraciones radiográficas de diagnóstico médicas. Sin embargo, el aparato de la presente invención no se limita a su uso médico y puede aplicarse ventajosamente en otros campos no médicos en los que se requieren múltiples detectores de rayos X y múltiples modos de obtención de imágenes radiográficas.

Finalmente, debe observarse que a lo largo de toda la descripción y las reivindicaciones de esta memoria descriptiva, el singular abarca el plural a menos que el contexto requiera lo contrario. En particular, cuando se usa el artículo indefinido, debe entenderse que la memoria descriptiva contempla el plural así como el singular, a menos que el contexto requiera lo contrario.

Debe entenderse que los rasgos característicos, números enteros, características, compuestos o grupos descritos junto con un aspecto, realización o ejemplo particular de la invención son aplicables a cualquier otro aspecto, realización o ejemplo descrito en el presente documento a menos que sea incompatible con los mismos.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Método para realizar radiografía digital según múltiples modos de obtención de imágenes, comprendiendo el método las etapas de:

- posicionar un objeto entre una fuente (5) de rayos X y un detector (6a, 6b, 9) de rayos X usando un sistema (7) de soporte y posicionamiento de objeto;

- seleccionar una modalidad de obtención de imágenes radiográfica y una región de interés deseada;

- ajustar, mediante uno o más colimadores (22, 24) de rayos X, la forma del haz de rayos X según la modalidad de obtención de imágenes seleccionada;

- posicionar el detector (6a, 6b, 9) de rayos X en una posición predefinida en el haz de rayos X;

- generar radiación de rayos X mediante la fuente (5) de rayos X;

- realizar un movimiento para la exploración del objeto mientras se detecta la radiación de rayos X por medio del detector (6a, 6b, 9) de rayos X;

- realizar una lectura de los datos de imagen de detector de rayos X, adquisición y elaboración con el fin de obtener una imagen procesada o conjunto de datos tridimensionales de la región de interés seleccionada según la modalidad de obtención de imágenes seleccionada,

caracterizado porque

- en al menos una modalidad de obtención de imágenes el detector de rayos X es un detector (6b) de rayos X de área grande de dimensiones rectangulares que está encerrado dentro de un cartucho (23) de sensor de rayos X, porque

- el cartucho (23) de sensor de rayos X está equipado con al menos un accionamiento de motor que proporciona movimiento horizontal transversal a un eje de referencia del haz de rayos X, y porque

- los colimadores incluyen al menos un colimador (24) de rayos X secundario usado para radiografía cefalométrica en combinación con un detector (9) de rayos X cefalométrico, estando también el colimador (24) de rayos X secundario encerrado dentro del cartucho (23) de sensor de rayos X y teniendo una distancia desde la fuente (5) de rayos X que es mayor que la distancia del detector (6b) de rayos X de área grande desde la fuente (5) de rayos X.
2. Método según la reivindicación 1, en el que al menos un detector (6a) de rayos X está montado de manera desprendible sobre el cartucho (23) de sensor de rayos X, particularmente en el lado orientado hacia la fuente (5) de rayos X, para realizar un procedimiento de obtención de imágenes según una primera modalidad de obtención de imágenes.
3. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el al menos un detector (6a) de rayos X está equipado con liberación mecánica y eléctrica y puede desprenderse manualmente y desplazarse hacia atrás y hacia delante desde un primer montaje para realizar un procedimiento de obtención de imágenes según una primera modalidad de obtención de imágenes hasta un segundo montaje para realizar un procedimiento de obtención de imágenes según una segunda modalidad de obtención de imágenes.
4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la primera modalidad de obtención de imágenes es radiografía panorámica dental y la segunda modalidad de obtención de imágenes es radiografía cefalométrica.
5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la modalidad de obtención de imágenes es tomografía computerizada (TC), con o sin vista extendida.
6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que, antes del movimiento de exploración y la exposición a rayos X, se establece el colimador (22) de rayos X primario a una abertura alargada que produce un haz de rayos X en forma de abanico, y se mueve el detector (6a) de rayos X a una posición de exposición alineada de manera horizontalmente simétrica en el haz de rayos X mediante un movimiento transversal horizontal del cartucho (23) de sensor de rayos X, para realizar un procedimiento de obtención de imágenes panorámicas dentales.
7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que, antes del movimiento de exploración y la exposición a rayos X, se establece el colimador (22) de rayos X primario a una abertura rectangular que produce un haz de rayos X de forma rectangular, y se mueve el detector (6b) de rayos X a una posición de exposición alineada de manera horizontalmente simétrica en el haz de rayos X mediante un movimiento transversal horizontal del cartucho (23) de sensor de rayos X, para realizar un procedimiento de obtención de imágenes de tomografía computerizada.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que, antes del movimiento de exploración y la exposición a rayos X, se establece el colimador (22) de rayos X primario a una abertura rectangular que produce un haz de rayos X de forma rectangular, y se mueve el detector (6b) de rayos X a una posición de exposición alineada de manera horizontalmente asimétrica en el haz de rayos X mediante un movimiento transversal horizontal del cartucho (23) de sensor de rayos X, para realizar un procedimiento de obtención de imágenes de tomografía computerizada con vista extendida.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que, antes del movimiento de exploración y la exposición a rayos X, se establece de manera fija el colimador (22) de rayos X primario a una abertura rectangular que produce un haz de rayos X de forma rectangular, el colimador (24) de rayos X secundario tiene una abertura verticalmente alargada que produce un haz de rayos X en forma de abanico y se mueve hasta una posición inicial mediante un movimiento transversal horizontal del cartucho (23) de sensor de rayos X, para realizar un procedimiento de obtención de imágenes cefalométricas.

Método según la reivindicación 9, en el que el procedimiento de obtención de imágenes cefalométricas se realiza mediante un movimiento transversal horizontal sincronizado del cartucho (23) de sensor de rayos X, moviendo de manera correspondiente el haz de rayos X en forma de abanico producido por la abertura del colimador (24) de rayos X secundario, y el detector (9) de rayos X cefalométrico.

Aparato para realizar radiografía digital según múltiples modos de obtención de imágenes, que comprende: - medios para posicionar un objeto entre una fuente (5) de rayos X y un detector (6a, 6b, 9) de rayos X; - medios para seleccionar una modalidad de obtención de imágenes radiográfica y una región de interés deseada;

- medios para ajustar, mediante uno o más colimadores (22, 24) de rayos X, la forma del haz de rayos X según una modalidad de obtención de imágenes seleccionada;

- medios para posicionar el detector (6a, 6b, 9) de rayos X en una posición predefinida en el haz de rayos X; - medios para generar radiación de rayos X mediante la fuente (5) de rayos X;

- medios para realizar un movimiento para la exploración del objeto mientras se detecta la radiación de rayos X por medio del detector (6a, 6b, 9) de rayos X;

- medios para realizar una lectura de los datos de imagen de detector de rayos X, adquisición y elaboración con el fin de obtener una imagen procesada o conjunto de datos tridimensionales de la región de interés seleccionada según la modalidad de obtención de imágenes seleccionada,

caracterizado porque

- hay al menos un detector (6b) de rayos X de área grande de dimensiones rectangulares que está encerrado dentro de un cartucho (23) de sensor de rayos X, porque

- el cartucho (23) de sensor de rayos X está equipado con al menos un accionamiento de motor que proporciona movimiento horizontal transversal a un eje de referencia del haz de rayos X, y porque

- los colimadores incluyen al menos un colimador (24) secundario usado para radiografía cefalométrica en combinación con un detector (9) de rayos X cefalométrico, estando también el colimador (24) de rayos X secundario encerrado dentro del cartucho (23) de sensor de rayos X y teniendo una distancia desde la fuente (5) de rayos X que es mayor que la distancia del detector (6b) de rayos X de área grande desde la fuente (5) de rayos X, y porque

- el aparato está dispuesto para realizar un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.