FI118395B - Imaging arrangement used in Intra-oral X-ray imaging, has inductive power and data receiver and transmitter, radio frequency (RF) transmitter and receiver arranged to supply sensor with energy in connection with imaging event - Google Patents
Imaging arrangement used in Intra-oral X-ray imaging, has inductive power and data receiver and transmitter, radio frequency (RF) transmitter and receiver arranged to supply sensor with energy in connection with imaging event Download PDFInfo
- Publication number
- FI118395B FI118395B FI20041009A FI20041009A FI118395B FI 118395 B FI118395 B FI 118395B FI 20041009 A FI20041009 A FI 20041009A FI 20041009 A FI20041009 A FI 20041009A FI 118395 B FI118395 B FI 118395B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sensor
- imaging
- receiver
- image information
- link
- Prior art date
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 32
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A61B6/512—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/56—Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings
Abstract
Description
118395118395
INTRAORAALIRÖNTGENKUVANTAMISJÄRJESTELY KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION
5 Esillä oleva keksintö liittyy röntgenkuvantamiseen, erityisesti intraoraaliröntgenkuvantamisessa käytettävään kuvantamis järjestelyyn, siihen kuuluviin langattomaan kuvantamissensoriin ja sensorin tukiasemaan sekä menetelmiin sensorin käyttämiseksi ja tiedon siirtämiseksi sensorille ja sensoril-10 ta langattomasti.The present invention relates to an x-ray imaging, in particular an imaging arrangement for intra-x-ray imaging, a wireless imaging sensor and a sensor base station, and methods for operating a sensor and transmitting data to and from the sensor wirelessly.
KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
Intraoraaliröntgenkuvia otetaan käyttämällä röntgentutkimus-15 laitteistoa, johon tyypillisesti kuuluu toisaalta moniniveli-nen varsirakenne ja sen yhteyteen järjestetty säteilylähde, toisaalta suun sisään haluttuun orientaatioon asemoitava kuvadatan vastaanottoväline. Yleisesti ottaen perinteisen filmin käytön rinnalle ovat viime aikoina enenevässä määrin 20 nousseet sähköiset kuvantamissensorit, jotka pohjautuvat esimerkiksi CCD tai CMOS -teknologiaan.Intra-oral X-rays are taken using X-ray examination equipment, which typically includes, on the one hand, a multi-jointed arm structure and a radiation source associated therewith, and, on the other hand, image data receiving means positioned in the mouth. In general, electronic imaging sensors based on, for example, CCD or CMOS technology have become increasingly popular alongside the use of conventional film.
Jotta sähköinen intraoraalikuvantaminen olisi mahdollista, on suun sisään asemoitavalle sensorille kyettävä yhtäältä toi- • · · *·* * 25 mittamaan sen vaatima käyttöteho ja toisaalta siirtämään sen- · ·...· sorilta talteen tai esimerkiksi näytölle sen ilmaisema ku- vainformaatio. Lisäksi täytyy jollakin tavalla kyetä tunnis- *;·'! tamaan ainakin kuvantamisen aloitusajankohta, siis säteily- ··· tyksen aloitus. Varhaisimmissa sähköisissä intraoraalirönt- ·*·· .···. 30 genjärjestelyissä käytettiin johtoja paitsi sähköenergian ♦ · · toimittamiseen myös mm. säteilylähteen ja sensorin toiminnan synkronointisignaalien välittämiseen. Sittemmin on kehitetty "I* ratkaisuja, joissa esimerkiksi säteilytyksen alkaminen voi- • · *·· daan tunnistaa suoraan sensorilta saatavan signaalin perus- ·· * ·.. 35 teella, jolloin sensorin ja säteilylähteen toiminnan synk- ronointi kaapelin välityksellä ei enää ole ollut välttämätön- ··* .* . tä. Sensorijohtoa kuitenkin tarvittiin edelleen yhtäältä säh- • · · • * ♦ · • · · • · · • · 2 118395 kötehon toimittamiseen ja toisaalta esimerkiksi kuva- ja sensorin ohjausinformaation välittämiseen.To enable electronic intraoral imaging, an oral positioning sensor must be able to, on the one hand, measure its required power and, on the other hand, retrieve it from the image or, for example, display the image information it represents. In addition, you must be able to identify *; · '! at least the start of imaging, that is, the start of radiation ···. In the earliest electronic intraoral X-ray · * ··. ···. 30 gen wires used wires not only for supplying ♦ · · electric power, but also for example. for transmitting synchronization signals of the radiation source and the sensor. Since then, "I * solutions have been developed in which, for example, the onset of irradiation can be detected by a signal directly from the sensor ·· * · .. 35, whereby the synchronization between the sensor and the radiation source via a cable has ceased to exist. However, the sensor cable was still needed to supply power to the 118395 on the one hand and to transmit image and sensor control information on the other hand.
Intraoraaliröntgenkuvantamisessa sensoria joudutaan toistu-5 vasti asemoimaan erilaisiin asemiin potilaan suussa. Tässä yhteydessä sensorijohto taipuu, jolloin sekä itse johto että sen liitos sensoriin joutuvat toistuvasti alttiiksi sellaisille voimille, jotka helposti kuluttavat johdon ja erityisesti sen sensoriliitoksen rikki. Onkin varsin tyypillistä, 10 että johdon käyttöikä muodostuu lyhyemmäksi kuin itse sensorin. Vaikka intraoraalikuvantamisjärjestelyissä sensorin johto sinänsä voi sopivan pituiseksi järjestettynä muodostaa myös turvavälineen vähentämään mahdollisuutta, että suhteellisen kallis sensori putoaa lattialle ja siten rikkoutuu, on 15 monien muiden alojen tapaan intraoraaliröntgenkuvantamisenkin alalla kuitenkin lähdetty kehittämään myös langattomaan teknologiaan perustuvia ratkaisuja.In intra-x-ray imaging, the sensor has to be repeatedly repositioned in different positions in the patient's mouth. In this connection, the sensor cable bends, whereby both the cable itself and its connection to the sensor are repeatedly exposed to forces that easily wear out the cable, and in particular its sensor connection. Indeed, it is quite typical 10 that the life of the cable is shorter than that of the sensor itself. Although, in intraoral imaging arrangements, the sensor cable itself, when properly arranged, can also provide a security means to reduce the likelihood that a relatively expensive sensor will fall to the floor and thereby break, but many other fields have also begun to develop solutions based on wireless technology.
Langattoman intraoraalisensorin käytännön toteuttamisen kan-20 naita yksi sensorin olennainen ominaisuus on sen alhainen tehonkulutus. Kun diagnostisesti riittävän hyvään kuvanlaatuun on aiemmin ollut mahdollista päästä vain CCD-anturitek-nologialla, jonka ominaisia piirteitä ovat kohtalaisen suuri tehonkulutus ja monimutkainen elektroniikka - ei vähiten sii-25 nä tarvittavien useiden eri jännitetasojen seurauksena, ei ·'**; langatonta intraoraaliröntgenjär jestelyä ollut käytännössä ··· mahdollista toteuttaa ennen kun muiden teknologioiden, kuten • · · CMOS antureiden kehittyminen oli saavuttanut riittävän korke- • · . an tason.One of the key features of the practical implementation of a wireless intraoral sensor is its low power consumption. Whereas previously it has been possible to achieve diagnostically good image quality only with CCD sensor technology, which is characterized by moderately high power consumption and complicated electronics - not least due to the many different voltage levels required, not · '**; wireless intraoral X-ray was practically feasible before the development of other technologies, such as CMOS sensors, had reached a sufficiently high level. an level.
« « « ·::: 30«« «· ::: 30
• I• I
*** Intraoraaliröntgenkuvantamisen yhden reunaehdon muodostaa myös sensorin koko, joka ei ymmärrettävistä syistä voi olla <·· ...! kovin suuri sen enempää pinta-alaltaan kun paksuudeltaankaan.*** One boundary condition for intraoral X-ray imaging is also the size of the sensor, which for obvious reasons cannot be <·· ...! very large both in area and thickness.
···· · ·
Toisaalta potilaan suuhun asemoitavalle sensorille täytyy * ί1. 35 joka tapauksessa kyetä jollakin tavoin toimittamaan sen tar- ,···. vitsema käyttöteho, ja toisaalta sensorilta täytyy saada näy- *·1 tölle tai talteen sen ilmaisema kuvainformaatio. Lisäksi oli- • · • · · * · a · · • · · • · ♦ a a 3 118395 si edullista, jos sensorin suuntaan voitaisiin lähettää esimerkiksi ohjaussignaaleja.On the other hand, the sensor placed in the patient's mouth must * ί1. 35 in any case be able to supply its supplies, ···. joking power, and on the other hand, the image information that it * * 1 needs to be displayed or captured from the sensor. In addition, it was advantageous if, for example, control signals could be transmitted in the direction of the sensor.
Ensimmäisen sukupolven sähköisissä intraoraaliasensoreissa 5 tiedon- ja tehonsiirto toteutettiin siis johtojen välityksellä, kun teknologia ei vielä ollut riittävän kehittynyttä langattomaan tiedonsiirtoon tai ylipäänsä langattoman teknologian käyttöön. Sittemmin kehitetyt johdottamat järjestelyt perustuvat tyypillisesti sellaisen tukiaseman käyttöön, jossa 10 sensoriin järjestetty akku tai kondensaattori ladataan joko tukiaseman ja sensorin välille järjestettävän fyysisen sähköisen kytkennän kautta tai induktiovirran avulla. Sensoreissa voidaan käyttää myös vaihdettavia paristoja. Informaation siirrossa sensorilta on käytetty ainakin RF-linkkiä. Näiden 15 tunnettujen ratkaisujen osalta voidaan viitata esimerkiksi US-patentti-julkaisuun 6,527,442 ja JP-hakemusjulkaisuun 2003-79617. Näistä esimerkiksi jälkimmäisessä on esitetty intraoraaliröntgenkuvauskäyttöön tarkoitettu kuvausjärjeste-ly, jossa sensorin teholähteenä käytettävä paristo tai akku 20 on sijoitettu sensorin ulkopuoliseen pidikeyksikköön, joka on kytketty sensoriin johdon välityksellä. Akku voidaan ladata pidikeyksikön tukiasemassa. Kuvainformaatio voidaan siirtää sensorilta pidikeyksikön kautta joko sen ollessa kytkettynä tukiasemaansa tai langattomasti radiotekniikalla. Langaton M* !,! · 25 tiedonsiirto voidaan järjestää joko sensorin ja tukiaseman :***: väliseksi tai suoraan PC:n kanssa tapahtuvaksi esimerkiksi ··* ;***; Bluetooth -tekniikalla. Jos akku voidaan toteuttaa riittävän Φ · * pienenä, se voidaan sijoittaa myös sensorin sisään.Thus, in the first generation of electronic intraoral sensors 5, data and power transmission was carried out via wires when the technology was not yet sufficiently advanced for wireless data transmission or for the use of wireless technology in general. Subsequent wired arrangements are typically based on the use of a base station in which the battery or capacitor arranged in the 10 sensors is charged either by physical electrical connection between the base station and the sensor or by an induction current. Removable batteries can also be used with the sensors. At least an RF link is used to transfer information from the sensor. For these 15 known solutions reference may be made, for example, to US Patent No. 6,527,442 and JP Application Publication No. 2003-79617. For example, the latter illustrates an imaging system for use in intraoral X-ray imaging, wherein the battery or accumulator 20 used as a sensor power source is disposed in an external sensor unit which is connected to the sensor via a cable. The battery can be charged at the base unit of the holder unit. The image information can be transmitted from the sensor via the holding unit, either when connected to its base station or wirelessly by radio technology. Wireless M *!,! · 25 communication can be arranged either between the sensor and the base station: *** or directly with the PC, for example ·· *; ***; With Bluetooth technology. If the battery can be made small enough, it can also be placed inside the sensor.
• · · 30 Markkinoilla tällä hetkellä olevissa langattomissa digitaa- • · *** liintraoraalisensoreissa on tiettyjä piirteitä, joista olisi hyvä päästä eroon tai kyetä parantamaan. Ensinnäkin, paristo- • · ··" jen käytöstä sensorin tehonlähteenä aiheutuu paitsi pariston ··· ·...* vaihtamisesta aika ajoin toistuva vaiva ja kulu myös se, että |*.#t 35 sensori on käytännössä lähes mahdoton järjestää niin herneet- ,···. tisesti suljettavaksi, että sen tehokas kylmästerilointi • i " (upottaminen nesteeseen) olisi mahdollista. Toisaalta esimer- • ti *» ” kiksi akkua tai kondensaattoria käytettäessä ne on säännölli- • · • · · • · · • « 4 118395 sesti ladattava uudelleen ennen kuvantamistapahtumaa, tai niiden välillä. Tällöin saatetaan joutua tilanteisiin, joissa latautumista joudutaan odottamaan - erityisesti kun kuvanta-misjärjestelyhän olisi jo säteilyhygieniasyistä toteuttava 5 siten, että kuvantamista ei voida edes aloittaa jos on mahdollista, että sensoriin ladattu energia ei riitä siihen, että kuva varmasti saadaan otetuksi ja joko tallennettua muistiin itse sensorille tai lähetettyä eteenpäin.• · · 30 The digital wireless digital sensors currently on the market have certain features that are good to get rid of or improve. First of all, the use of batteries as a power source for the sensor not only causes the battery to be replaced from time to time, but also the | *. # T 35 sensor is virtually impossible to arrange such peas- , ···. To be sealed to allow its effective cold sterilization • i "(immersion in liquid). On the other hand, for example, when using a battery or capacitor, they must be recharged periodically before, or between, the imaging event. This may lead to situations where downloading has to be expected - especially when the imaging arrangement would already have to be implemented for radiation hygiene reasons 5 so that imaging cannot even begin if it is possible that the energy charged to the sensor is insufficient to safely capture the image and sensor or forwarded.
10 Intraoraalikuvantamisen edellyttämä pieni sensorikoko on ongelmallinen myös langattoman tiedonsiirron näkökulmasta, koska nykyteknologialla toteutettavissa olevat riittävän nopean kuvainfomaation ja varsinkin kaksisuuntaisen tiedonsiirron mahdollistavat RF-linkit ovat suhteellisen suurikokoisia ja 15 vaativat suhteellisen suuria tehoja. Kaksisuuntaisten RF-linkkien käyttö edellyttää myös suhteellisen komplisoitua elektroniikkaa. Toisaalta, jos tiedonsiirto sensorilta järjestetään vain yksisuuntaiseksi esimerkiksi lähettämällä ku-vainformaatio sensorilta vastaanottimelle reaaliaikaisesti, 20 ei kuvan siirtäminen tarvittaessa uudelleen ole mahdollista vaan joudutaan yksinkertaisesti vain luottamaan siihen, että tiedonsiirrossa ei ole häiriöitä. Radiotaajuuksilla toteutettavassa tiedonsiirrossa häiriöitä voivat aiheuttaa esim. pitkähkö tiedonsiirtomatka potilaan suussa olevalta sensorilta ··· V 1 25 (pehmytkudoksen läpi) vastaanottimelle sekä GSM-puhelimet ja ··· muut suurilla (>10 MHz) taajuuksilla toimivat radiolähettimet (Bluetooth, WLAN) tai muut suuritehoiset radiotaajuiset lait-····· teet. Jos teholähteen teho ei jostakin syystä riitäkään koko kuvantamistapahtuman läpivientiin ja kuvainfomaation siirto ···· .···. 30 on mahdollista ainoastaan reaaliaikaisesti, saatetaan koko • · kuvaus joutua ottamaan uusiksi.10 The small sensor size required for intraoral imaging is also problematic from the point of view of wireless data transmission, because the RF technology that enables sufficiently fast image information and especially bidirectional data transfer using modern technology is relatively large and requires relatively high power. The use of bidirectional RF links also requires relatively sophisticated electronics. On the other hand, if the communication from the sensor is arranged to be only one-way, for example by transmitting the image information from the sensor to the receiver in real time, the image transfer is not possible if necessary, but simply having to rely on communication. Interference with radio frequency communications may be caused, for example, by the long distance between the patient's mouth sensor ··· V 1 25 (through soft tissue) and GSM phones and ··· other high frequency (> 10 MHz) radio transmitters (Bluetooth, WLAN) or other high power radio frequency equipment ·····. If for some reason the power supply does not have enough power to complete the whole imaging event and the transmission of image information ····. ···. 30 is only available in real time, the whole description may need to be taken.
··· •;;i Sensoreita voi olla tarve käyttää useampia samoissa tiloissa.··· • ;; i Sensors may need to be used in multiple locations.
• · *·;·1 Radiotaajuuksia käytettäessä saatetaan tällöin joutua käyttä- ·2.. 35 mään häiriöttömän tiedonsiirron aikaansaamiseksi esimerkiksi • ;2· eri taajuuksia tai sensoreihin on järjestettävä valittavissa • tt .1 , olevia lähetyskanavia. Tällöinkin on joka tapauksessa kyettä- • 1 · »· • · · • 1 1 • ·· 2 9 9 118395 vä jollakin tavalla hallinnoimaan, mitä taajuutta tai kanavaa voidaan kulloinkin käyttää.· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Even in this case, however, it is possible to somehow control which frequency or channel can be used at any one time.
Esillä olevan keksinnön, edullisine suoritusmuotoineen, ta-5 voitteena onkin siten tarjota mahdollisuuksia monien edellä esitettyjen ongelmien ja rajoitusten vähentämiseen tai välttämiseen. Erityisesti keksinnön tavoite on vähentää yhtäältä paristojen käyttöön toisaalta kuvausta varten etukäteen ladattaviin sensoreihin perustuvaan langattomaan intraoraaliku-10 vantamiseen liittyviä ongelmia.Thus, it is an object of the present invention, with its preferred embodiments, to provide opportunities for reducing or avoiding many of the above problems and limitations. In particular, it is an object of the invention to reduce the problems associated with the use of batteries on the one hand and wireless intraoral imaging based on preloadable sensors on the other.
KEKSINNÖN LYHYT SELOSTUSBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Keksinnön olennaiset piirteet on esitetty oheisissa patentti-15 vaatimuksissa. Keksinnön eri suoritusmuodoissa kuvantamissensoria ei tarvitse etukäteen ladata kuvausvalmiiksi, kun sille voidaan tarvittaessa toimittaa energiaa myös itse kuvantamis-tapahtuman yhteydessä. Sensori järjestetään käytettäväksi ilman fyysistä kontaktia mihinkään sähköteho- tai tiedonsiir-20 toväylään ja esimerkiksi aktivoituvaksi silloin, kun se tuodaan langattoman tehonsiirtolähettimen toiminta-alueelle. Edullisesti sensorille langattomasta energiaa välittävä lähetin integroidaan esimerkiksi säteilylähteeseen, jolloin vastaavan vastaanottimen sijaitessa sensorissa järjestely voi- • · · V * 25 daan toteuttaa esimerkiksi siten, että säteilytys on mahdol- • · · ·„,! lista ainoastaan sensorin sijaitessa kyseisen tehonsiirtolin- kin lyhyeksi järjestetyllä toiminta-alueella.The essential features of the invention are set forth in the appended claims. In various embodiments of the invention, the imaging sensor does not need to be pre-loaded for imaging when it can be powered, if required, also in connection with the imaging event itself. The sensor is provided for use without physical contact on any electrical power or communication bus and, for example, is activated when brought into the operating range of the wireless power transmission transmitter. Preferably, the transmitter transmitting wireless energy to the sensor is integrated, for example, with the radiation source, whereby the arrangement of the corresponding receiver in the sensor can be realized, for example, so that radiation is possible. list only when the sensor is within the short-range operating range of the power transmission line in question.
• ·• ·
Keksinnöllä edullisine suoritusmuotoineen helpotetaan hoito- f··· .···. 30 henkilökunnan itse kuvantamiseen liittyvien toimenpiteiden • · ulkopuolisia työvaiheita, kun ei tarvitse huolehtia paristo- . jen vaihdoista eikä sensorin lataamisesta etukäteen ennen ··· *”· kuvantamistapahtumaa.The invention, with its preferred embodiments, facilitates the treatment f ···. ···. 30 external self-image workflow • procedures without the need to worry about batteries. and before loading the sensor before the ··· * ”· imaging event.
* · • 1 • · · 35 Keksinnön mukainen intraoraalisensori on mahdollista toteut- ·***· taa ilman minkäänlaisia luukkuja tai rakoja hermeettisesti .* . suljettuna, mikä mahdollistaan sen steriloinnin myös steri- • · *· *| lointinesteeseen upottamalla.It is possible to implement the intraoral sensor according to the invention without any hatches or gaps hermetically. closed, which also allows sterilization by sterile • · * · * | by immersion in the fluid.
» » · • M • · 6 118395»» · • M • · 6 118395
Kuvantamisjärjestely voidaan toteuttaa edullisesti siten, että tehonsiirrossa käytetään induktiivilähetintä, jota voidaan käyttää myös tiedon toimittamiseen sensorille. Induktii-vilinkin lähettimen tuottamaa magneettikenttää on myös mah-5 dollista hyödyntää sensorin asemoimisessa haluttuun asemaan suhteessa säteilylähteeltä saatavaan sädekeilaan.The imaging arrangement can advantageously be implemented by using an inductive transmitter for power transmission, which can also be used to provide information to the sensor. It is also possible to utilize the magnetic field generated by the induction loop transmitter to position the sensor at a desired position relative to the beam emitted from the radiation source.
Jos sensori järjestetään toimintakykyiseksi ainoastaan tehon-siirtolähettimen olennaisessa läheisyydessä, voidaan kuvain-10 formaation siirrossa sensorilta käyttää sellaista RF-linkkiä, jossa lähettimen teho on huomattavan pieni. Edelleen voidaan, käyttämällä suuntaavia antenneja ja järjestämällä RF-linkin vastaanotin varsin epäherkäksi ja/tai sijoittamalle se rönt-genlähteen (metallisen) säderajoittimen sisälle, saavuttaa 15 varsin hyvä immuniteetti muiden laitteiden, kuten esimerkiksi GSM-puhelinten aiheuttamille häiriöille. Näin keksinnön yksi suoritusmuoto mahdollistaa ratkaisun, jossa tiedonsiirto voi toimia luotettavasti erilaisissa käyttöolosuhteissa ja useampiakin sensoreita voidaan käyttää samassa tilassa ilman, että 20 ne välttämättä häiritsevät toistensa toimintaa.If the sensor is provided operable only in the immediate vicinity of the power transmission transmitter, an RF link in which the transmitter power is significantly low may be used to transmit the image information from the sensor. Further, by using directional antennas and providing the RF link receiver with a high degree of insensitivity and / or positioning within the X-ray source (metal) beam limiter, it is possible to obtain quite good immunity to interference from other devices such as GSM phones. Thus, one embodiment of the invention provides a solution in which data communication can operate reliably under different operating conditions and multiple sensors can be used in the same mode without necessarily interfering with each other.
Keksintö mahdollistaa myös sensorin toteuttamisen suhteellisen pienikokoisena mutta siitä huolimatta kykenemään kuvausa-semassaan langattomasti sekä ottamaan vastaan että lähettä- • · Φ *.* * 25 mään informaatiota, ts. kommunikoimaan kaksisuuntaisesti.The invention also allows the sensor to be implemented in a relatively small size, but still be able to wirelessly receive and transmit information, i.e., bidirectionally, in its imaging mass.
*·φ Φ · • « • · · * m m* · Φ Φ · • «• · · * m m
Keksinnön muita tavoitteita ja joitakin sen edullisia suori- ·:··· tusmuotoja esitellään tarkemmin seuraavassa käyttäen apuna ··· myös oheisia kuvioita. Seuraavassa ja edellä puhuttaessa ··· .···. 30 "energiasta" ja "tehosta" tarkoitetaan tämän hakemuksen yh teydessä käytännössä samaa asiaa, ts. sitä "energiaa" tai . "käyttötehoa", jota sensorilla on kuvantamistapahtuman yhtey- **** dessä oltava käytettävissä kuvantamisen mahdollistamiseksi.Other objects of the invention and some of its preferred embodiments will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. In the following and above, ···. ···. 30 "energy" and "power" in the context of this application mean essentially the same thing, i.e. "energy" or "energy". the "power" which the sensor must have at the time of the imaging event to enable imaging.
• · • • · ·• · • • · ·
35 KUVIOIDEN LYHYT SELOSTUS35 BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
««· * * ♦ ··· / . Kuviot 1, 2a ja 2b esittävät tyypillistä intraoraaliröntgen- 1 *\ laitetta.«« · * * ♦ ··· /. Figures 1, 2a and 2b show a typical intraoral X-ray device.
• · · I M • · 7 118395• · · I M • · 7 118395
Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisessa kuvantamisjärjestelyssä käytettäväksi soveltuvien sensorin ja sen tukiaseman kom-ponenttej a.Figure 3 shows components of a sensor and its base station suitable for use in the imaging system of the invention.
55
Kuviot 4a ja 4b esittävät yhtä keksinnön mukaista järjestelyä siirtolinkkien toteuttamiseksi.Figures 4a and 4b show one arrangement according to the invention for implementing transport links.
Kuviot 5 ja 6 kuvaavat keksinnön mukaisia suoritusmuotoja 10 menetelmistä käyttöenergian toimittamiseksi intraoraalisenso-rille kuvantamistapahtuman yhteydessä.Figures 5 and 6 illustrate embodiments 10 of the invention for methods of delivering drive energy to an intraoral sensor in connection with an imaging event.
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSUTSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
15 Kuviot 1, 2a ja 2b kuvaavat tyypillistä intraoraaliröntgen-laitetta (1), johon kuuluu ohjauspaneeli (2), nivelletty var-sirakenne (3) ja röntgenlähde (4) . Kuviossa 2b on lisäksi esitetty pitkänomainen kollimaattori (4'), joka voidaan kiinnittää röntgenlähteen (4) koteloon sädekeilan tarkemmaksi 20 rajaamiseksi ja siten potilaan saaman säteilyannoksen minimoimiseksi. Intraoraaliröntgenlaitteiden moniosaiset varsi-nivel -rakenteet (3) luovat runsaasti vapausasteita asemoida röntgenlähde (4) halutulla tavalla.Figures 1, 2a and 2b illustrate a typical intraoral X-ray device (1) comprising a control panel (2), an articulated arm structure (3) and an X-ray source (4). Fig. 2b further illustrates an elongated collimator (4 ') which can be attached to the housing of an x-ray source (4) to further define the beam and thereby minimize the radiation dose received by the patient. The multi-part arm-to-joint structures (3) of the intra-x-ray apparatus provide ample degrees of freedom to position the x-ray source (4) as desired.
M» • · * • · * .···, 25 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisessa kuvantamisjärjestelyssä • · käytettäväksi soveltuvien sensorin (30) ja tukiaseman (40) • · ***. komponentteja. Kuviot 4a ja 4b puolestaan havainnollistavat esimerkinomaisesti sitä, miten keksinnössä käytettävät, kuvi- • · · ···! ossa 3 esitetyt siirtolinkit (33, 43; 36, 46) voidaan järjes- ***· ·...* 30 tää kuvioiden 1, 2a ja 2b mukaiseen intraoraaliröntgenlait- teistoon (1).Fig. 3 shows a sensor (30) and a base station (40) suitable for use in the imaging system according to the invention. components. Figures 4a and 4b, by contrast, illustrate by way of example the method used in the invention. the transfer links (33, 43; 36, 46) shown in section 3 may be arranged in the intraoral X-ray apparatus (1) of Figures 1, 2a and 2b.
* · • · · ·* · • · · ·
Kuvion 3 mukaiseen sensoriin (30) kuuluu sen eri toimintoja • φ · ./ ohjaava FPGA tai ASIC piiri (31) sekä CMOS-detektori (32) .The sensor (30) of Fig. 3 includes an FPGA or ASIC circuit (31) controlling its various functions and a CMOS detector (32).
• · · 35 Sensorille (30) voidaan toimittaa energiaa langattoman siir- • m *·“* tolinkin (33, 43) kautta, joka kuvion 3 mukaisessessa suori- : tusmuodossa käsittää sensorin (30) puolella kelan (34) omaa- :*·,· van induktiivilinkin vastaanotimen (33) . Induktiivivas- • · 8 118395 taanotimen (33) kela (34) voidaan järjestää esimerkiksi suorakaiteen muotoiseksi siten, että se olennaisesti mukailee sensorin (30) kehän muotoa ja sijaitsee olennaisen lähellä ainakin osaa sensorin (30) reunoista. Kela (34) on edullista 5 järjestää sensorikuoren yhteyteen siten, että käämitys ei tule rajaamaan sensorilla käytettävissä olevaa aktiivista detektoripintaa. Sensoriin järjestettävä vastaanotin (33) voi olla myös esimerkiksi RF-vastaanotin tai muu vastaava energiaa langattomasti vastaanottava, sähköisesti ei-varattavissa 10 oleva komponentti.Energy can be supplied to the sensor (30) via a wireless transmission • (33, 43) which, in the embodiment of Figure 3, comprises a coil (34) on the side of the sensor (30): * · An inductive link receiver (33). The coil (34) of the inductive transducer (33) may be arranged, for example, to be rectangular in shape to substantially conform to the circumferential shape of the sensor (30) and to be located substantially near at least a portion of the edges of the sensor (30). It is advantageous for the coil (34) 5 to be arranged in connection with the sensor shell such that the winding will not limit the active detector surface available on the sensor. The receiver (33) provided with the sensor may also be, for example, an RF receiver or other similar energy-receiving, electrically non-chargeable 10 component.
Sensoriin (30) kuuluvaan teholähdepiiriin (35) sinänsä voi kuulua esimerkiksi ladattavissa oleva kondensaattori, tai vaikkapa akku, mutta sensori (30) voidaan toteuttaa myös si-15 ten, että se ei sisällä yhtään sellaista komponenttia, jota voitaisiin käyttää sensorille (30) toimitettavan energian varastointiin etukäteen mahdollistamaan sen käyttö ilman ku-vantamistapahtuman yhteydessä tehtävää "on-line tehonsyöttöä" langattoman siirtolinkin (33, 43) kautta. Sensoriin (30) jär-20 jestetty siirtolinkin vastaanotin (33) on siis joko sensori-elektroniikalle virtaa toimittava primääritehonlähde, jolloin teholähdepiiriin (35) mahdollisesti kuuluvien energiaa varaamaan kykenevien komponenttien energianvarauskyky voi olla pienempikin kuin mitä sensorielektroniikan yksittäisen kuvan- .···, 25 tamistapahtuman yhteydessä tarvitsema sähköteho vastaa, tai • * y.', se voi toimia sensorille (30) toimitettavan energian välittä- • · “*. jänä esimerkiksi primääriteholähteenä toimivalle kondensaat torille. Tällöin sensorielektroniikkaan voi kuulua välineet * • · · •••I tunnistamaan kondensaattorin tai muun energiaa varaamaan ky- * · » ·...· 30 kenevän komponentin varaustila ja lähettämään signaali lisä- energiantarpeesta esimerkiksi ennalta asetetun raja-arvon ti*:· alittuessa - ja toisaalta vastaavasti välineet signaalin lä- :***: hettämiseksi latautumisesta tai esimerkiksi siitä, että en- • · · naita asetettu minimivaraustila, kuten esimerkiksi yksittäi- • · • ·· 35 seen kuvantamistapahtuman läpivientiin riittävä minimivaraus- • · *···* tila on saavutettu.The power supply circuit (35) included in the sensor (30) may itself include, for example, a rechargeable capacitor or, for example, a battery, but the sensor (30) may also be implemented such that it does not contain any component storing energy in advance to enable its use without "on-line power supply" during the imaging event via the wireless transmission link (33, 43). Thus, the transmission link receiver (33) arranged on the sensor (30) is either a primary power supply to power the sensor electronics, whereby the energy storage capacity of the components capable of storing power in the power supply circuit (35) may be less than the individual image of the sensor electronics. the electrical power required in connection with the operation corresponds to, or • * y. ', it can operate to transmit the energy supplied to the sensor (30) • · “*. such as a capacitor serving as a primary power supply. In this case, the sensor electronics may include means for sensing the capacitance of the capacitor or other energy capable of charging the capacitor or other energy and transmitting a signal of additional power demand, e.g., when the preset threshold ti *: · and, on the other hand, means for transmitting the signal: ***: from loading or, for example, to ensure that a minimum charge level is set, such as a minimum charge for conducting 35 individual imaging events. · * The status is reached.
• · • t · • · · • · • · • · · • · · • ♦ 118395• · • t · • • • • • ••• 118395
Sensorissa (30) käytettävä detektori (32) voi olla monoliittinen ja siihen voidaan integroida ainakin osa itse sensorin elektroniikasta siten, että jo lähtö detektorilta on esimerkiksi 12 bittisessä digitaalisessa muodossa. Vaikka tällaisen 5 elektroniikan kasvattamisen seurauksena menetetäänkin osa aktiivisesta detektoripinta-alasta, menetystä voidaan minimoida järjestämällä pääosa komponenteista detektorin (32) yhteen päätyyn ja muille kolmelle sivulle vain se osa elektroniikasta kun välttämätöntä on. Jos käytetään CMOS-teknolo- 10 giaa, on sensorin (30) käyttötehon tarve suhteellisen pieni. Teknologian kehittyessä on todennäköistä, että tulee mahdolliseksi integroida koko FPGA tai ASIC piiri (31) detektoriin (32) . Toisaalta detektoriteknologian kehittyessä varmaankin myös muilla kuin CMOS-teknologiaan perustuvilla ratkaisuilla 15 voidaan toteuttaa sellaisia edullisia ominaisuuksia omaava sensori, joita tässä yhteydessä CMOS-teknologian eduiksi esitetään sitä nimenomaan tämän keksinnön mukaisessa sovellutuksessa käytettäessä.The detector (32) used in the sensor (30) may be monolithic and at least some of the electronics of the sensor itself may be integrated so that, for example, the output from the detector is in a 12-bit digital format. Although such an increase in electronics will result in the loss of a portion of the active detector area, the loss can be minimized by arranging most of the components at one end of the detector (32) and the other three sides only as much of the electronics as necessary. If CMOS technology is used, the power demand of the sensor (30) is relatively low. As technology advances, it is likely that it will be possible to integrate the entire FPGA or ASIC circuit (31) into the detector (32). On the other hand, as detector technology advances, solutions other than those based on CMOS technology will probably be able to provide a sensor with the advantageous features which, in this context, are presented with the advantages of CMOS technology specifically for use in the present invention.
20 Kuvainformaatio toimitetaan kuvion 3 mukaiselta sensorilta 2,4 GHz RF-lähettimellä (36), joko olennaisen reaaliaikaisesti sitä mukaa kun kuvadataa detektorilla (32) ilmaistaan (ns. streaming mode) tai olennaisesti välittömästi kuvan ottamisen jälkeen. Sensoriin (30) voidaan myös järjestää esimerkiksi ,···. 25 RAM tai FLASH muisti (38) ilmaistun kuvadatan väliaikaiseksi • · m···' tallentamiseksi, jolloin se voidaan tarvittaessa lähettää * * **'. myös uudestaan. Muistin koko voi olla sovitettu mahdollista- , maan joko koko kuvainformaation tai ainoastaan osan siitä · · ···· tallentaminen. Jälkimmäisessä tapauksessa kuvantamisjärjeste- • · 30 ly on edullisesti toteutettu siten, että tukiasemaan (40) on järjestetty välineet tunnistamaan mahdolliset siirrossa vau- ♦ rioituneet datapaketit sekä välineet toimittaa tätä koskeva informaatio nopeasti sensorille (30). Tämä on mahdollista ·»· ./ esimerkiksi käyttämällä tähän tiedonsiirtoon energiansiirto- • ·· 35 linkkiä (33, 43) ja järjestämällä sen nopeus riittäväksi.The image information is provided from the sensor of Figure 3 by a 2.4 GHz RF transmitter (36), either substantially real-time as the image data is detected by the detector (32) (so-called streaming mode) or substantially immediately after the image is taken. The sensor (30) may also be provided with, for example, ···. 25 RAM or FLASH memory (38) for temporary storage of the detected image data • · m ··· 'so that it can be transmitted * * **' if required. also again. The size of the memory may be adjusted to store all or part of the image information in the country, · · ····. In the latter case, the imaging system is preferably implemented such that means are provided in the base station (40) for detecting any data packets damaged during transmission, and means for rapidly transmitting information to the sensor (30). This is possible by, for example, using the energy transfer link (33, 43) for this data transfer and arranging its speed sufficiently.
• · ***** Yleisemminkin ottaen energiansiirtolinkkiä (33, 43) voidaan • · siis käyttää paitsi energian myös informaation toimittamiseen :*·.· sensorille (30) .More generally, the energy transfer link (33, 43) can be used to supply not only energy but also information: * ·. · To the sensor (30).
• · 10 1 1 8395• · 10 1 1 8395
Kuviossa 3 on esitetty myös yksi edullinen ratkaisu keksinnön mukaiseksi tukiasemaksi (40). Tukiasemalla tarkoitetaan tämän keksinnön yhteydessä ensisijaisesti toiminnallista kokonai-5 suutta, joka voi olla järjestetty paitsi yhdeksi fyysiseksi yksiköksi, sen komponentit tai osa niistä voivat olla myös integroituja osittain tai kokonaan johonkin muuhun tai muihin rakenteisiin tai laitteisiin, kuten säteilylähteeseen tai kuvankäsittelylaitteeseen. Kuviossa 3 esitetyn mukaisen tu-10 kiaseman (40) induktiivilähettimen (43) kautta sensorille (30) voidaan toimittaa sen käyttämiseksi tarvittavaa energiaa kuvantamistapahtuman yhteydessä. Kuten edellä on jo viitattu, induktiivilinkkiä (33, 43) voidaan käyttää myös tiedonsiirtoon sensorin (30) suuntaan. Tukiasemaan (40) järjestetyllä 15 RF-vastaanottimella (46) puolestaan otetaan vastaan sensorin (30) lähettämää informaatiota, kuten kuva- ja statusinformaa-tiota. Järjestämällä kuvantamisjärjestelyyn kuvion 3 mukaisesti kaksisuuntainen tiedonsiirto yhtäältä yksisuuntaisen RF-linkin (36, 46) toisaalta induktiivilinkin (33, 43) avul-20 la, voidaan käyttää kaksisuuntaisia RF-linkkejä huomattavasti pienempiä ja yksinkertaisempia yksisuuntaisia RF-linkkejä, mikä osaltaan edesauttaa mahdollisuuksia toteuttaa sensori (30) pienikokoisena.Figure 3 also shows one preferred solution for a base station (40) according to the invention. A base station in the context of this invention is primarily a functional entity, which may be arranged not only as a single physical unit, but also may have some or all of its components integrated into some other or other structure or device, such as a radiation source or imaging device. Through the inductive transmitter (43) of the tu-10 base station (40) shown in Fig. 3, the energy required to operate it can be supplied to the sensor (30) during the imaging event. As already mentioned above, the inductive link (33, 43) can also be used for communication in the direction of the sensor (30). The RF receiver (46) provided with the base station (40), in turn, receives information such as picture and status information transmitted by the sensor (30). By providing bidirectional communication to the imaging arrangement as shown in FIG. 3, one-way RF link (36, 46) on the one hand and inductive link (33, 43) on the other hand, significantly smaller and simpler one-way RF links can be used. (30) in small size.
• · · • · · « · · ♦ ,···. 25 Keksintö on mahdollista toteuttaa siten, että ohjausinformaa- • · III tion lähettämiseen sensorille (30) käytetään merkittävästi * · ***. pienempää tiedonsiirtonopeutta kuin mitä kuvainformaation siirrossa sensorilta (30) käytännössä tarvitaan, mutta myös i*« ·*" esimerkiksi induktiivilinkki (33, 43) voidaan toteuttaa mah- ·«» 30 dollistamaan myös nopea tiedonsiirto. Tällöin sitä on mahdollista hyödyntää esimerkiksi edellä kuvatulla tavalla kuvada-*i* tan siirron aikaisten virheilmoitusten välittämiseen senso- t ·· · :***: rille (30) tilanteessa, jossa joku siirretyistä datapaketeis-• · · • · · «· · ♦, ···. It is possible to carry out the invention in such a way that a significant amount of * · *** is used to send control information to the sensor (30). data transfer rate from the sensor (30) is practically necessary, but also an i * «· *" e.g. an inductive link (33, 43) can be implemented to allow fast data transmission as well. for transmitting error messages during image transfer * i * tan to senso ·· ·: *** (30) in the event that one of the transmitted data packets
IMIM
ta on vaurioitunut. Tiedonsiirtovirheethän eivät ole mikään • · • · · *... 35 varsinainen ongelma silloin, jos sensoriin (30) on järjestet- • · ’·;·* ty niin iso muisti (37), että koko kuvainformaatio on tarvit- taessa siirrettävissä uudestaan, mutta järjestämällä tiedon- :*·.· siirtoyhteydet sellaiseksi, että tieto vaurioituneesta data- • · 11 1 1 8395 paketista ehditään toimittaa sensorille (30) riittävän nopeasti mahdollistamaan vielä muistissa (38) olevan datapaketin siirtäminen uudestaan, on pienemmänkin muistin käyttö riittävää.he is damaged. After all, communication errors are not a problem when the sensor (30) has a large memory (37) such that all image information can be retransmitted if necessary. , but by arranging the data: * ·. · transfer connections so that information on the damaged data packet is transmitted to the sensor (30) quickly enough to allow the data packet still in memory (38) to be retransmitted, the use of smaller memory is sufficient.
55
Kuvion 3 mukaiseen tukiasemaan (40) kuuluu lisäksi tukiaseman teholähdepiiri (45), kuvainfomaatiota tukiaseman prosessorille (49) välittävä FPGA-piiri (41) ja prosessorin yhteydessä toimiva muisti (48), joka mahdollistaa sensorilta (30) 10 saatavan kuvainformaation väliaikaisen tallentamisen. Tukiasemaan (40) on lisäksi järjestetty Ethernet ja/tai USB käyttöliittymät (61, 62), joiden välityksellä voidaan liittyä esimerkiksi paikallisverkkoon kytkettyyn kuvankäsittelylait-teeseen, hammashoitovastaanoton potilashallintajärjestelmään 15 ym. Lisäksi tukiasemaan (40) voi olla järjestetty myös kuviossa 3 ei-esitetty tiedonsiirtoyhteys, jonka kautta säteily-lähteen (4) ja sensorin (30) toimintaa voidaan haluttaessa synkronoida siten, että kuvantamisjärjestelyn ohjausjärjestelmä järjestetään estämään säteilylähteen (4) käyttö, ellei 20 kuvantamisessa käytettävä sensori (30) sijaitse tehonsiirto-linkin (33, 43) toiminta-alueella. Edelleen ensorielektro- niikkaan voidaan järjestää välineet tunnistamaan tehonsiirto-linkin (33, 43) vastaanottimen (33) sijaitseminen tehonsiir-·*·*· tolinkin toiminta-alueella ja välineet aktivoimaan sensori .·*. 25 kuvantamisvalmiiksi vasteena mainitulle tunnistukselle. Täi- • · ,···, löin sensoria (30) voidaan käyttää, ts. on valmis vastaanot- • · tamaan kuvainfomaatiota sisältävää säteilyä ainoastaan sen- • · . sorin (30) sijaitessa tehonsiirtolinkin (33, 43) toiminta- • · · alueella riippumatta siihen mahdollisesti järjestetyn energi- • · *...* 30 aa varaamaan kykenevän komponentin varaustilasta. Luonnolli sesti kuvion 3 mukaisen tai vastaavan tukiasemien (40) kom-..*·* ponentit tai osa niistä voivat olla myös integroituja esimer- kiksi osaksi säteilylähteen (4) elektroniikkaa tai olla jaet- ./ tuna fyysisesti useampaankin kuin yhteen yksikköön.The base station (40) of FIG. 3 further includes a base station power supply circuit (45), an FPGA circuit (41) for transmitting image information to the base station processor (49), and a processor-associated memory (48) for temporarily storing image information from the sensor (30). The base station (40) is further provided with Ethernet and / or USB interfaces (61, 62) for connection to, for example, an imaging device connected to a local area network, a patient management system 15 for dental practice, etc. The base station (40) may also be provided through which the operation of the radiation source (4) and the sensor (30) may be synchronized if desired, so that the imaging arrangement control system is arranged to prevent the use of the radiation source (4) unless the imaging sensor (30) is located on the power transmission link (33, 43). within the precincts of. Further, in primary electronics, means may be provided for detecting the location of the receiver (33) in the power transmission link (33, 43) within the operating range of the power transmission and the means for activating the sensor. 25 ready for imaging in response to said identification. The sensor (30) can be used, i.e., ready to receive radiation containing image information only. When the sor (30) is within the operating range of the power transmission link (33, 43), regardless of the state of charge of the component capable of charging it, the power supply may be arranged therein. Of course, the components of the base stations (40) of FIG. 3 or the like, or some of them, may also be integrated, for example, into the electronics of the radiation source (4) or physically distributed to more than one unit.
• 35 • · **"’ Keksinnön mukaisessa järjestelyssä tukiasema (40) voi ottaa • · ϊ#*.| tarvitsemansa käyttötehon siitä väylästä (PowerLAN, USB), jonka kautta kuvainformaatio siirtyy eteenpäin PC:lie tai « · 12 1 1 8395 tietoverkkoon, jolloin vältytään käyttämästä ulkopuolista vain tähän tarkoitukseen tarvittavaa teholähdettä. Voi kuitenkin olla olosuhteita, joissa tällainen edullinen ja yksinkertainen ratkaisu ei ole riittävä, mitä silmällä pitäen tu-5 kiasemaan (40) voidaan järjestää oma liitäntä myös ulkopuoliselle teholähteelle.In the arrangement of the invention, the base station (40) can receive the power it needs from the bus (PowerLAN, USB) through which the image information is transmitted to the PC or to the network. However, there may be circumstances in which such an inexpensive and simple solution is not sufficient, and in view of this the base station (40) may also be provided with its own connection to the external power supply.
Kuviot 4a ja 4b, erityisesti kuvio 4a kuvaa keksinnön yhtä edullista suoritusmuotoa, jossa induktiivilähettimen (43) 10 kela (44) ja RF-vastaanotin (46) antenneineen (47) on fyysisesti erotettu varsinaisesta tukiasemasta (40) muodostamaan röntgenlähteeseen (4), esimerkiksi siihen liitettyyn kolli-maattoriin (4' ) kiinnitettävä, varsinaiseen tukiaseman (40) elektroniikkaan johdon (71) välityksellä yhdistettävä esimer-15 kiksi rengasmainen tai suorakaiteen muotoinen adapteri, tai transponderi (70). Kuviossa 4b on jätetty yksinkertaisuuden vuoksi esittämättä kuviossa 4a esitetty RF-vastaanotin (46) antenneineen (47), ja sitä on kuvioon 4a verrattuna vastaavasti täydennetty esittämään myös sitä, miten sensori (30) 20 kuvantamistapahtuman yhteydessä tyypillisesti asemoitaisiin suhteessa kuvion 4a mukaiseen transponderiin (70) . Jos siis kuvioon 4a transponderia (70) sivulta katsottuna esittävään kuvaan olisi piirretty myös sensori (30) ja esimerkiksi sä-teilylähteen (4) kollimaattori (4'), sijaitsisi sensori (30) .··*. 25 transponderin (70) vasemmalla puolella ja kollimaattori (4') ,···, yhtyisi transponderiin (70) oikealta.Figs. 4a and 4b, in particular Fig. 4a, illustrate a preferred embodiment of the invention in which the coil (44) of the inductive transmitter (43) and the RF receiver (46) and antennas (47) are physically separated from the actual base station (40) for example, an annular or rectangular adapter, or a transponder (70), for attaching to a collimator (4 ') connected thereto, connecting to the actual electronics of the base station (40) via a cable (71). Figure 4b omits, for simplicity, the RF receiver (46) shown in Figure 4a with its antennas (47), and is correspondingly supplemented with respect to Figure 4a to show how the sensor (30) would typically be positioned relative to the transponder (70) ). Thus, if in Fig. 4a a side view of the transponder (70) were also drawn with a sensor (30) and, for example, a collimator (4 ') of a radiation source (4), the sensor (30) would be located. The 25 transponders (70) on the left and the collimator (4 '), ···, would join the transponder (70) on the right.
• * *·· « · . Kuvioiden 4a ja 4b mukaisessa suoritusmuodossa induktiivilä- • · · ·”! hettimen (43) kela (44) on siis järjestetty rengasmaisen • · *.·.* 30 adapterin tai transponderin (70) sisään, johon adapteriin (70) on integroitu myös RF-vastaanottimen (46) antenni (47) ..*·* sekä sen esivahvistin (ei esitetty) . Adapteri (70) on kiinni- :*][: tettävissä esimerkiksi röntgenputkipään (4) tai siinä käytet- tävän kollimaattoriputken (4') päähän. Tällaisessa järjeste- · · *... 35 lyssä siirtolinkit (33, 43; 36, 46) asemoituvat kuvantamisen• * * ·· «·. In the embodiment of Figures 4a and 4b, the inductor • · · · ”! the coil (44) of the transmitter (43) is thus arranged within an annular adapter • • *. ·. * 30 or transponder (70) to which the antenna (47) of the RF receiver (46) is also integrated .. * · * and its preamplifier (not shown). The adapter (70) can be attached to, for example, the end of an x-ray tube head (4) or a collimator tube (4 ') used therein. In such an arrangement · · * ... 35, the transfer links (33, 43; 36, 46) are positioned for imaging.
I II I
*" yhteydessä aina suurinpiirtein samalle etäisyydelle, kuten n.* "always approximately the same distance as n.
• · :t*.| 2-8 cm, ja samaan suuntaan suhteessa toisiinsa kuvantamisjär- jestelyn (50) ollessa kuvaus valmiina, ts. intraoraalisensorin • · 13 1 1 8395 (30) ollessa asemoituna potilaan suussa ja röntgenlähteen (4) sijaitessa vastaavassa kuvantamisasemassaan. Mm. keksinnön tällaisessa suoritusmuodossa voidaan kuvainformaation välityksessä käyttää suuntaavia antenneja (37, 47), mikä omalta 5 osaltaan parantaa tiedonsiirtojärjestelyn häiriönsietokykyä. RF-vastaanottimen antenni (47) on myös mahdollista sijoittaa suojaan ulkopuolisilta häiriölähteiltä kollimaattoriputken (4') sisään. Kun lisäksi tiedonsiirtomatka RF-linkin (36, 46) antennien (37, 47) välillä muodostuu näin lyhyeksi, on sen 10 tarvitsema lähetystehokin pieni. Käytännössä tiedonsiirtomatka on tällöin esimerkiksi alle 15 cm, kuten suuruusluokkaa 2-8 cm. Kuvainformaatiota vastaanottava RF-vastaanotin (46) voidaan järjestää epäherkäksi ja saada tiedonsiirto näin suhteellisen immuuniksi mahdollisten häiriölähteiden vaikutuk-15 sille. Lyhyt siirtoetäisyys mahdollistaa myös sen, ettei interferenssiä synny muiden mahdollisesti käytössä olevien sen-soreiden kanssa, eikä sensoreita tällöin tarvitse koodata eri kanaville.• ·: t *. | 2 to 8 cm, and in the same direction relative to one another when the imaging arrangement (50) is complete, i.e., the intraoral sensor is positioned in the mouth of the patient and the X-ray source (4) is in its respective imaging position. For example, in such an embodiment of the invention, directional antennas (37, 47) can be used for transmitting the image information, which in turn contributes to the interference resistance of the communication system. It is also possible to place the antenna (47) of the RF receiver inside a collimator tube (4 ') from external sources of interference. In addition, when the communication distance between the antennas (37, 47) of the RF link (36, 46) is so short, the transmission power required by it 10 is small. In practice, the data transmission distance is then less than 15 cm, for example, in the order of 2 to 8 cm. The RF receiver (46) receiving the image information can be arranged to be insensitive and thereby render the transmission relatively immune to possible sources of interference. The short transmission distance also allows for no interference with other available sensors, without having to encode the sensors to different channels.
. 20 Energiansiirron osalta keksinnön mukainen intraoraaliröntgen-kuvantamisjärjestely on edullista toteuttaa siten, että sensorille (30) energiaa toimittava lähetin (43) järjestetään asemoitumaan kuvaustilanteen yhteydessä aina olennaisen lä-·*·*: hellä potilaan suuhun asemoitua sensoria (30). Tällaisia si- .***. 25 joituskohteita ovat esimerkiksi potilaan kaulaan, korvaan tai .·*·. otsapantaan tai vastaavaan, tai esim. hammashoitotuolin nis- • · katukeen järjestetty pidin, tai siis itse röntgenlähde (4).. With respect to energy transfer, the intraoral X-ray imaging arrangement of the invention is advantageously implemented by arranging the energy transmitter (43) on the sensor (30) to always be positioned substantially close to the sensor (30) positioned in the mouth of the patient. Such insiders ***. Examples of targets include the patient's neck, ear or. · * ·. • a holder in the headband or the like, or in the dental chair of the dental chair, or • the X-ray source itself (4).
• · • · ·• · • · ·
Intraoraaliröntgenkuvantamisen yhteydessä sädekeila pyritään • » *···* 30 tyypillisesti kollimoimaan (rajaamaan) vastaamaan käytetyn kuvainformaation vastaanottimen muotoa ja kokoa ja asemoimaan * ..*·* kuvainformaation vastaanotin sädekeilan keskelle - jota ti- ··· lannetta on havainnollistettu myös kuviossa 4b. Keksinnön ;*! yksi edullinen suoritusmuoto käsittääkin siten järjestelyn, • · · 35 jossa induktiivilähetin on sijoitettu röntgenlähteeseen ja • · *" jossa esimerkiksi olennaisesti suorakaiteen muotoisen senso- • · :/*i rin (30) olennaisesti nurkkiin, tai ainakin yhteen niistä, on Ϊ/.Ϊ järjestetty pienet vastaanottokelat. Kun sensoria (30) ollaan 14 1 1 8395 asemoimassa suhteessa säteilylähteeseen (4) - tai intraoraa-likuvantamisen yhteydessä ehkä useammin toisin päin kun rönt-genlähdettä ollaan asemoimassa suhteessa sensoriin, muuttuvat keloilta saatavat signaalit sen mukaan, miten niiden asema 5 röntgenlähteeseen (4) kiinnitetyn induktiivilähettimen (43) tuottamassa magneettikentässä muuttuu. Nämä signaalit voidaan järjestää lähettäviksi esimerkiksi RF-linkin (36, 46) kautta sensorin (30) ja röntgenlähteen (4) keskinäistä asemaa indikoiviksi signaaleiksi, joita voidaan hyödyntää sensorin (30) 10 ja säteilylähteen (4) halutun keskinäisen aseman aikaansaamiseksi. Luonnollisesti useammalta tällaiselta kelalta on mahdollista saada enemmän informaatiota kuin vain yhdeltä. Kuitenkin jo esimerkiksi pelkästään sensorin (30) olennaisesti reunoja kiertävältä induktiivilinkin (33, 43) vastaanottimel-15 ta (33) voidaan myös järjestää saatavaksi vastaava signaali, jolloin jo pelkästään sitäkin voidaan käyttää apuna sensorin asemoinnissa.In intra-x-ray imaging, the beam is typically • collimated (delimited) to match the shape and size of the image information receiver used, and positioned * .. * · * the image information receiver in the center of the beam - which state is also illustrated in Figure 4b. The invention; *! Thus, one preferred embodiment thus comprises an arrangement in which the inductive transmitter is disposed on an x-ray source and, for example, in substantially corners of, or at least one of, substantially rectangular sensors (30) is Ϊ /. When the sensor (30) is positioned relative to the radiation source (4), or more frequently when the X-ray source is positioned relative to the sensor, the signals received from the coils change according to their position In the magnetic field produced by the inductive transmitter (43) attached to the x-ray source (4), these signals may be arranged to be transmitted, for example, via an RF link (36, 46) to signals indicating the relative position of the x-ray source (4). 10 and the desired mutual position of the radiation source (4) Of course, it is possible to get more information from more than one reel than just one. However, the receiver (33) of the inductive link (33, 43), which, for example, circulates substantially the edges of the sensor (30) alone, can also be provided with a corresponding signal, which alone can also be used to assist in positioning the sensor.
Intraoraalikuvantamisen langaton tiedonsiirto voidaan siis 20 toteuttaa siten, että esimerkiksi CMOS detektorin omaava sensori kommunikoi langattomasti kaksisuuntaisesti tukiaseman kanssa, johon tukiasemaan tai toiminnalliseen yhteyteen sen kanssa on järjestetty myös välineet energian lähettämiseksi ... langattomasti. Kun sensorille energiaa toimittava lähetin • · · '·* * 25 sekä vastaavan vastaanottimen käsittävä sensori tuodaan ku- ··· * ♦ **··* vantamisen yhteydessä niiden muodostaman linkin toiminta- ·«· ·...* alueelle, edullisesti toistensa olennaiseen läheisyyteen, Φ kuten alle 50 cm, edullisesti alle 15 cm, kuten 2-8 cm suu-ruiseksi järjestetylle toiminta-alueelle, voidaan sensorille 30 toimittaa kuvantamistapahtuman yhteydessä energiaa, jolloin ··· kuvantaminen on aina mahdollista riippumatta sensoriin mah- dollisesti kuuluvan energiaa varaamaan kykenevän komponentin "··. varaustilasta kuvantamista aloitettaessa. Tässä järjestelyssä • · “* sensoria on siis aina mahdollista käyttää sen sijaitessa suh- ·· : ’· 35 teellisen lähellä energiansiirtolinkin lähetintä. Käyttötehoa »«· ί.,.Σ välitetään sensorille edullisesti induktiivisesti, jolloin .·. : induktiivilähetin on sijoitettu edullisesti esimerkiksi in- » ♦· S, · traoraaliröntgenputkipään yhteyteen, esimerkiksi sen kotelon • ♦♦ • ♦ 15 1 1 8395 putkimaisen osaan tai siihen liitettävän kollimaattorin päähän asemoitavaan adapteriin. Induktiivilähetin voi olla myös integroitu esimerkiksi osaksi röntgenlähteen rakennetta.Thus, wireless data transfer for intraoral imaging can be implemented such that, for example, a sensor with a CMOS detector communicates wirelessly with a base station, to which base station or operational connection thereto is also provided with means for transmitting power ... wirelessly. When an energy-supplying transmitter • · · '· * 25 and a sensor comprising a corresponding receiver are brought into the operating range of their link, preferably one another within a close proximity, Φ such as a range of less than 50 cm, preferably less than 15 cm, such as 2-8 cm, energy can be supplied to the sensor 30 during the imaging event, whereby ··· imaging is always possible regardless of the energy charge system "··. from the charge state when imaging is initiated. In this arrangement, therefore, the · ·“ * sensor can always be used with its relative ··: '· 35 relative proximity to the energy transfer transmitter. The operating power »« · ί.,. inductively, where. ·.: the inductive transmitter is preferably located, for example, in- »♦ · S, · traoral in connection with an x-ray tube head, for example, a tubular part of its housing • ♦♦ • ♦ 15 1 1 8395 or an adapter for positioning the end of a collimator to be connected thereto. The inductive transmitter may also be integrated, for example, as part of the structure of the x-ray source.
5 Kuvantamisjärjestely voidaan toteuttaa siten, että sensorin käyttö ei ole mahdollista muuten kuin tehonsiirtolinkin toiminta-alueella, jolloin kuvantamistapahtuman yhteydessä kuvantamis järjestelyn käyttöjärjestelmä järjestetään tunnistamaan, milloin sensori on tuotu tehonsiirtolinkin toiminta-10 alueelle ja kuvantaminen voidaan aloittaa. Induktiivisen te-honsiirron kenttä voidaan järjestää suhteellisen matajataa-juiseksi sen mahdollisen kuvantamissensorin toimintaa häiritsevä vaikutuksen minimoimiseksi. Siirrossa käytettävä taajuus voi olla esimerkiksi olennaisesti pienempi kuin 500 kHz, jopa 15 kokonaan eri kertaluokkaa.The imaging arrangement may be implemented such that the sensor operation is not possible other than within the power link operating range, wherein, in the imaging event, the operating system of the imaging arrangement is arranged to detect when the sensor has been brought into the power link operating range. The field of inductive power transmission may be arranged at a relatively low bandwidth to minimize its potential interference with the imaging sensor. For example, the transmission frequency may be substantially less than 500 kHz, up to 15 completely different orders.
Järjestely voidaan toteuttaa myös siten, että energian tuonti sensorille kuvantamistapahtuman aikana on säädettävissä. Järjestely voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että energian-20 syöttö on mahdollista pitää katkaistuna esimerkiksi varsinaisen valotuksen aikana, kuvainformaatiota luettaessa detektorilta sensoriin mahdollisesti järjestettyyn muistiin tai kun sitä lähetetään sensorilta eetteriin. Energiansiirtolinkin :*·*: teho voidaan järjestää pienemmäksi kuin kuvainformaation « .1·. 25 siirrossa käytettävän linkin (RF-) lähettimen ottama teho.The arrangement may also be implemented such that the energy input to the sensor during the imaging event is adjustable. The arrangement can be implemented, for example, such that it is possible to keep the power supply 20 off during, for example, actual exposure, reading the image information from the detector to any memory provided on the sensor, or transmitting from the sensor to the ether. Power Link: * · *: Power can be arranged lower than the image information «.1 ·. Power absorbed by 25 transmitting link (RF) transmitters.
··· .*··. Energiansiirron keskeytys voi edesauttaa sitä, että kuvanta- • · mistapahtuman aikainen tehonsiirto ei aiheuta häiriöitä sen- ' · · . sorin toiminnalle. Myös sensoriin itseensä voidaan järjestää ··« *“* välineet sen tehonkulutuksen säätämiseksi kuvantamistapahtu- • * *···* 30 man eri vaiheissa.···. * ··. Interrupting the power transfer can help prevent power • transmission during the imaging event from interfering with it. For Sorin's action. The sensor itself may also be provided with means for adjusting its power consumption at various stages of the imaging process.
..li* Detektorin ilmaisema kuvainformaatio voidaan siis keksinnön ··· yhden suoritusmuodon mukaisesti tallentaa väliaikaisesti sen- sorille järjestettyyn muistiin ja siirtää se detektorilta • ·· *... 35 talteen valotuksen loputtua, edullisesti mahdollisimman nope- • · *1’ asti. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi sellaisessa järjes- S.1i telyssä, jossa säteilytyksen loppumisajankohta tiedetään etu-The image information detected by the detector can thus be temporarily stored in a sensor arranged in a sensor according to an embodiment of the ··· invention and transferred from the detector to · ·· * ... 35 after exposure has expired, preferably as fast as possible. This can be accomplished, for example, in an arrangement where the end of irradiation is known to be
ϊ/.ί käteen tai se tunnistetaan. Kuitenkin esimerkiksi juuri CMOSϊ / .ί hand or it is recognized. However, for example, just CMOS
16 1 1 8395 typpisen detektorin signaalia on mahdollista lukea myös jatkuvasti valotuksen aikana. Sensori voidaan tällöin järjestää käytettäväksi myös ns. streaming-moodissa, ts. siten että kuvainformaatiota lähetetään sensorilta jatkuvasti valotuksen 5 aikana. Esimerkiksi PC:n muistiin talletetusta signaalista voidaan sitten myöhemmin ohjelmallisesti havaita valotuksen alku ja loppu. Kun kuvainformaatiota siirretään reaaliajassa samaan tahtiin kun millä sitä luetaan, esimerkiksi 300 ms välein, ei maksimivalotusajän tunteminen ole kuvanmuodostuk-10 sen näkökulmasta välttämätöntä, kun mahdollinen ylivalottumi-sen aiheuttava informaatio voidaan yksinkertaisesti jättää kuvankäsittelyssä huomioon ottamatta.16 1 18395 nitrogen detector signal can also be read continuously during exposure. The sensor can then also be arranged for use in a so-called. in streaming mode, i.e., so that image information is continuously transmitted from the sensor during exposure 5. For example, a signal stored in the PC's memory can then later be programmed to detect the beginning and end of exposure. When the image information is transmitted in real time at the same rate as it is read at, for example, every 300 ms, knowing the maximum exposure time is not necessary from the viewpoint of image acquisition, since any information that may cause overexposure can simply be ignored.
Kaiken kaikkiaan keksinnön mukaisesti sensorille voidaan siis 15 toimittaa energiaa kuvantamistapahtuman yhteydessä, jolloin se on aina käytettäväksi kuvantamiseen riippumatta siitä, mikä sen mahdollisesti käsittämän energiaa varaamaan kykenevän komponentin varaustila sattuu kuvausta aloitettaessa olemaan.All in all, according to the invention, therefore, the sensor can be supplied with energy at the time of the imaging event, so that it is always available for imaging, irrespective of the charge state of the component capable of absorbing energy when the imaging starts.
2020
Induktiivilähettimen yhteyteen, kuten kuvion 4b mukaisessa suoritusmuodossa intraoraaliröntgenlähteeseen, voidaan järjestää huomiovalo tai muu signaali, joka kuvauksen jälkeen ,···, indikoi kuvainformaation siirron olevan valmis. Muistilla • · · 25 varustettua sensoria käytettäessä voidaan informaation siirto • « IX luonnollisesti myös keskeyttää, tehdä se vasta myöhemmin ku- • · *»··] vantamisen jälkeen ja/tai lähettää informaatio useamminkin * * kuin kerran, jos tiedonsiirto on tavalla tai toisella epäon- ..*!* nistunut. Myöhemmin tapahtuvaa tiedonsiirtoa ajatellen voi- • · · 30 daan esimerkiksi röntgenputken yhteyteen järjestää teline, johon sensori voidaan kuvantamisen jälkeen asettaa mahdollis- ·;· tamaan kommunikaatio röntgenputkeen järjestetyn tukiaseman ···« .***. kanssa vielä varsinaisen kuvantamisen jälkeenkin. Informaati- t* on siirrossa sensorilta käytetään edullisesti suuritaajuista • 35 radiolähetintä ja esimerkiksi alle 1 mW suuruusluokkaa olevaa • · · • · *...* lähetystehoa siirron vaikutuksen CMOS detektorin ja sensorin ·'·,* digitaalielektroniikan toimintaan minimoimiseksi.An Inductive Transmitter, such as an intraoral X-ray source in the embodiment of Figure 4b, may be provided with a Attention Light or other signal which, after imaging, ···, indicates that the transmission of image information is complete. Of course, with the use of 25 • sensors with memory, data transfer • «IX can of course also be interrupted, do not do so later than • • *» ··] and / or send information more often * * than if the data transfer is one way or another. unfortunate .. *! * resolved. For later data transmission, for example, a rack can be provided in connection with the x-ray tube, where the sensor can be placed after imaging to allow communication with the base station arranged in the x-ray tube. even after the actual imaging. Information * is preferably transmitted from a sensor using high frequency • 35 radio transmitters and, for example, transmission power of the order of less than 1 mW • · · • · * ... * to minimize the effect of transmission on the CMOS detector and sensor · '·, * digital electronics.
• · • · • i « • ·* • · 118395• · • · • i «• · * • · 118395
Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty kaksi esimerkkiä siitä, miten keksintöä voidaan intraoraaliröntgenkuvantamisen yhteydessä käytännössä soveltaa. Kuvio 5 kuvaa keksinnön käyttöä tavalla, jossa säteilylähteen ja energiansiirtolinkin keskinäistä 5 toimintaa on synkronoitu. Tämän suoritusmuodon mukaan ensivaiheessa, kun röntgenlähteeseen kytketään virta päälle, menee järjestely STAND BY tilaan. Kuvantamisen valmisteluvaiheeseen voi kuulua mm. säteilylähteen, kuvannettavan kohteen ja sensorin ainakin alustava asemointi valmiiksi kuvausta 10 varten. Kun sitten varsinaista kuvausta aloitettaessa säteilylähteen käynnistyskytkimeltä annetaan säteilytyksen aloi-tussignaali, järjestelmä ensin aktivoi keksinnön mukaisen energiansiirtolinkin lähettimen ja tarkistaa, onko linkin toiminta alueella sellaista sensoriyksilöä, jonka järjestelmä 15 tunnistaa. (Koska sensorit ovat kaikki yksilöitä ja niiden käyttö edellyttää sensorikohtaisten kalibrointitietojen tuntemista, voidaan kuvantamisessa käyttää ainoastaan sellaisia sensoreita, joiden korjaus(kalibrointi)tiedosto on tallennettu kuvantamisjärjestelyyn kuuluvaan tietokantaan, jotta juuri 20 kyseisellä sensoriyksilöllä ilmaistusta kuvainformaatiosta saadaan muodostettua "todellinen", kohdetta kuvaava kuva. Yksilöllisen sarjanumeron avulla voidaan myös estää sensorin luvaton käyttö ja tehdä sen varastaminen turhaksi käyttäjä-kohtaisen avauskoodin avulla.) Käytännössä sensorin tunnista- • · · ,·*·, 25 minen tapahtuu siis siten, että sijaitessaan energiansiirto- • · *.V, linkin toiminta-alueella sensori lähettää järjestelyyn kuulu- • · **·. van tiedonsiirtolinkin kautta yksilöllisen tunnisteensa si sältävän signaalin vasteena aktivoitumiselleen. Jos järjes- ··· *··ί telmään ei ole tallennettu kyseistä tunnistetta, siis jos ··% ·...· 30 yritetään käyttää sellaista sensoria, jota kuvausjärjestelyn käyttämät tietokannat eivät tunne, tai jos esimerkiksi tehon- •J* siirtolinkin lähettimen ja vastaanottimen keskinäinen etäi- ···· syys on suurempi kuin linkin toimintaetäisyys, tai jos senso- #·· rin mahdollisen energiaa varaamaan kykenevän komponentin va-35 raustila on liian alhainen, tai jos systeemi havaitsee jonkin • · *·”' muun virheen kuvasjärjestelyssä, säteilytys ei ala ja järjes- telmä antaa esimerkiksi virhesignaalin, esim. äänimerkin, ja • · :*·.· ilmoittaa virheen syyn. Virhesignaaliin syy voi olla myös • · 1Ί 8395 18 esimerkiksi sensorin epätarkka asemointi säteilylähteeltä saatavaan sädekeilaan nähden*Figures 5 and 6 show two examples of how the invention can be practically applied to intraoral X-ray imaging. Figure 5 illustrates the use of the invention in a manner in which the mutual operation of the radiation source and the energy transfer link is synchronized. According to this embodiment, in the first step, when the X-ray source is turned on, the arrangement enters the STAND BY state. The preparation stage for imaging may include e.g. at least a preliminary positioning of the radiation source, the object to be imaged and the sensor for imaging 10. Then, when the actual imaging is initiated by the irradiation start signal from the radiation source start switch, the system first activates the energy transfer link transmitter of the invention and checks whether the link operation is within the range of a sensor unit that the system 15 recognizes. (Because the sensors are all individual and require sensor-specific calibration data to be used, only sensors whose correction (calibration) file is stored in a database of the imaging arrangement can be used for imaging to produce a "real" image of just 20 of the image information A unique serial number can also be used to prevent unauthorized access to the sensor and to prevent it from being stolen by using a user-specific access code.) In practice, sensor identification • · ·, · * · 25 occurs by locating the power transfer link. within the operating range, the sensor transmits • · ** ·. via a data link, in response to its activation of a signal containing its unique identifier. If the system does not store that identifier in the system, then if ··% · ... · 30 an attempt is made to use a sensor that is not recognized by the databases used by the imaging system, or if, for example, and the receiver's distance is greater than the link's range, or if the sensing power of the component capable of charging the sensor is too low, or if the system detects some other error. in the image order, the irradiation does not start and the system gives an error signal, for example an audible signal, and • ·: * ·. · indicates the cause of the error. The error signal may also be caused by • · 1Ί 8395 18 for example, inaccurate positioning of the sensor relative to the beam of radiation emitted by the radiation source *
Kup sitten onnistuneen kuvantamisen edellytykset ovat olemas-5 sa, niin esimerkiksi järjestelyyn kuuluvassa tukiasemassa sijaitseva EXPOSURE huomiovalo syttyy, ja jos järjestelyyn ei kuulu kuvantamisen valotusautomatiikkaa, ennalta asetetun ajan kestävä säteilytys alkaa. Säteilytyksen jälkeen EXPOSURE huomiovalo sammuu. Valotuksen jälkeen järjestely voi mennä 10 vielä erilliseen BUSY-tilaan, jonka kesto voi riippua mm. siitä, miten detektorielementillä ilmaistun kuvainformaation siirto sensorilta on järjestetty tapahtuvaksi, eli onko sensoriin esimerkiksi järjestetty muisti, jonka kautta siirto voidaan tehdä osittain tai kokonaan valotuksen jälkeenkin, 15 onko siirron yhteyteen järjestetty takaisinkytkentää välittämään sensorille tieto siirron yhteydessä mahdollisesti vaurioituneista tietopaketeista jne. Kuvainformaation siirto voidaan siis toteuttaa myös siten, että detektorilla ilmaistu tieto tallennetaan, ensin detektorilla olevaan muistiin, sen-20 sori siirretään kuvan ottamisen jälkeen esimerkiksi tukiaseman yhteyteen järjestettyyn pitimeen, siis kuitenkin asemaan jossa se on tehonsiirtolinkin toiminta-alueella, ja kuvain-formaatio siirretään sensorilta vasta tässä vaiheessa. Ku-;1·*: vainformaation siirron jälkeen huomiovalot sammuvat, energi- Φ .2. 25 ansiirtolinkki inaktivoituu ja systeemi palaa STAND BY ti- ··· .*·*. laan.Then, the conditions for successful imaging exist, for example, the EXPOSURE Attention light in the base station of the arrangement lights up, and if the arrangement does not include imaging exposure automation, irradiation for a preset time begins. After exposure, the EXPOSURE Attention light turns off. After exposure, the arrangement may go to 10 more BUSY modes, the duration of which may depend e.g. how the sensor information is transferred from the sensor to the sensor, for example, whether there is memory for transferring all or part of it after exposure, whether feedback is provided to transmit to the sensor information that may be damaged during transmission, etc. also implements that the information detected by the detector is first stored in the memory of the detector, after taking the image, its sor is transferred to, for example, a holder arranged in connection with the base station, i.e., in position where it is in power transmission link range and image information is transferred from the sensor. Ku-; 1 · *: After transferring only the information, the daytime running lights turn off, energy Φ .2. 25 transfer links are deactivated and the system returns to STAND BY ti- ···. * · *. temperature.
• · »·· * · , Kuviossa 6 on esitetty esimerkki suoritusmuodosta, jossa ··· •J" energiansiirtolinkki ja säteilylähde toimivat toisiinsa näh- • · *···* 30 den itsenäisesti. Tässä ratkaisussa energiansiirtolinkin tuFigure 6 shows an example of an embodiment in which the energy transfer link and the radiation source operate independently of each other. In this solution, the energy transfer link
kiasema on yhteydessä esimerkiksi PCrhen, ja ollessaan STANDthe kiosk is communicating with a PC, for example, and while on STAND
♦ ..li* BY -tilassa energiansiirtolinkin lähetin lähettää eetteriin ··· ϊ,φ4ϊ määräajoin lyhyitä pulsseja, jolloin vasteena signaalille sensorin löytymisestä järjestelyn toiminta-alueelta lähetti- • ·· 35 men toimintamoodi vaihtuu mainitusta määräajoin pulsseja lä- • · "* hettävästä tilasta varsinaiseen READY tilaan, ja sensori ak- !,*·· tivoituu kuvausvalmiiksi. Kuvion 6 mukaisessa kaaviossa on 2 :\j jätetty yksinkertaisuuden vuoksi esittämättä se vaihtoehto, 19 118395 että yritettäisiin käyttää jotakin muuta kun järjestelmän tuntemaa sensoriyksilöä, samoin kuin muutkin kuvion 5 mukaisen suoritusmuodon yhteydessä esitetyt virhetilannemahdolli-suudet. Jos varsinaista valotusta ei tehdä esimerkiksi jär-5 jestelmään ennalta asetun määräajan puitteissa järjestelyn siirtymisestä READY tilaan, ts. jos esim. sensorilta ei saada tänä aikana signaalia säteilytyksen alkamisesta, palaa systeemi edellä kuvattuun STAND BY -tilaan. Tällainen tilanne saattaa syntyä esimerkiksi silloin, jos sensorin ja säteily-10 lähteen asemointiin kuvausta varten kuluu poikkeuksellisen pitkä aika.♦ ..li * BY mode, the power link transmitter sends periodic short pulses to the ether ··· ϊ, φ4φ, whereby the mode of operation of the transmitter in response to the signal that the sensor is found within the operating range of the · ··· switches from said periodic pulse. from the state to the actual READY state, and the sensor ack, * ··, becomes ready for imaging. For the sake of simplicity, the diagram in Fig. 6 omits 2: \ j to attempt to use something other than the sensor entity known in the system. If no actual exposure is made to the system, for example, within a predetermined period of time, when the system enters the READY state, i.e. if, for example, no signal is received from the sensor to start the irradiation, the system returns to the STAND BY mode described above. Such This may be the case, for example, if the positioning of the sensor and radiation source 10 takes an exceptionally long time to photograph.
Säteilytyksen alkamisen havaitseminen aiheuttaa systeemin tilan muutoksen EXPOSURE -moodiin, jonka aikana detektorin 15 ilmaisemaa informaatiota integroidaan esimerkiksi ennalta määritetty aika tai kunnes tunnistetaan, että säteilytys loppui. Jos järjestely on toteutettu siten, että detektorilla ilmaistua informaatiota luetaan lyhyin väliajoin koko ajan ulos detektorilta jo valotuksen aikana, voi säteilytyksen 20 lopetuksen tunnistaminen perustua esimerkiksi havaintoon ilmaistun signaalitason äkillisestä putoamisesta. Kuvainformaa-tion siirto sensorilta voidaan toteuttaa myös esimerkiksi jollakin edellä kuvion 5 selostuksen yhteydessä esitetyllä tavalla, jonka jälkeen EXPOSURE (tai BUSY) huomiovalo sammu-25 tetaan ja järjestely palaa STAND BY -tilaan.Detecting the onset of irradiation causes the system to change state to the EXPOSURE mode, during which the information detected by the detector 15 is integrated, for example, at a predetermined time or until it is detected that the irradiation has ceased. If the arrangement is implemented such that the information detected by the detector is read out from the detector at short intervals throughout the exposure, the detection of the end of irradiation 20 may be based, for example, on the observation of a sudden drop in the detected signal level. The transmission of image information from the sensor may also be accomplished, for example, in one of the ways described above in connection with the description of FIG.
«·1 • · · • · ·«· 1 • · · · · ·
Keksintöä on tässä yhteydessä kuvattu nimenomaan sen ensisi- • · · ,·1·. jäisestä edullisesti sovellettavaksi tarkoitetun käyttökoh- teen, intraoraaliröntgenkuvauksen yhteydessä. Käyttötehoa Φ · . 30 voidaan periaatteessa toimittaa sensorille jollakin muullakin langattomalla tekniikalla kuin edellä esitettyjen suoritus- • a ***** muotojen mukaisesti induktiivisesti, ja periaatteessa käyttä en vain yhtä linkkiä yhtäältä energian (ja informaation) ..!:1 siirtoon sensorin suuntaan toisaalta kuvainformaation siir- ·« · 5,..: 35 toon sensorilta. Kuitenkin edellä esitettyjen suoritusmuoto- ;·. jen mukainen järjestely, jossa sensorille toimitetaan energi- • 1· *... aa induktiivisesti, ja kuvainformaatiota välitetään vastaa- • · *Γ vasti radiotaajuuksilla, mahdollistaa erinomaisesti intra- • · a · · • ♦· • · · a · · • ·♦ • f 20 118395 oraalikuvantamiseen soveltuvan energiansiirto/kaksisuuntainen tiedonsiirto -kokonaisuuden. Tällöin kuvantamisjärjestely on myös mahdollista rakentaa sellaiseksi, että tehonsiirtolinkin muodostamaa magneettikenttää voidaan hyödyntää myös sensorin 5 asemoinnissa suhteessa röntgenlähteeseen, kuten edellä on esitetty.In this context, the invention has been specifically described in its first application. ice, preferably for use in intraoral X-ray imaging. Operating power Φ ·. In principle, 30 may be provided to the sensor by other wireless technology than the inductive form of the above embodiments, and in principle, I will use only one link to transfer energy (and information) ..!: 1 to the sensor on the other hand. · «· 5, ..: 35 tone sensor. However, the above embodiments; An arrangement whereby the sensor is supplied with energy • 1 · * ... inductively and image information transmitted at radio frequencies correspondingly provides excellent intra- • a · · · ♦ · ♦ • f 20 118395 Energy transfer / bidirectional data transfer capable of oral imaging. In this case, it is also possible to construct the imaging arrangement such that the magnetic field generated by the power transmission link can also be utilized in positioning the sensor 5 relative to the X-ray source, as described above.
Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaisesti sensorin datasiirto on siis kaksisuuntaista ja toteutettu esimerkiksi 10 siten, että sensorilta lähetetään kuva- ja statusdataa suurella nopeudella (kuten vähintään 10 Mbit/s) olennaisen suu-ritaajuisella, esimerkiksi 2,4 GHz RF-siirtolinkillä ja sensorilla vastaanotetaan energiaa induktiivisesti, jolloin in-duktiivilinkkiä voidaan käyttää myös sensorin suuntaiseen 15 hitaampaan (kuten alle 9600 kbit/s) kommunikointiin, kuten sensorin ohjaussignaalien lähettämiseen.Thus, according to a preferred embodiment of the invention, the sensor data transmission is bidirectional and implemented, for example, by transmitting image and status data from the sensor at high speed (such as at least 10 Mbit / s) over a substantially high frequency, e.g. 2.4 GHz RF transmission link inductively, whereby the inductive link can also be used for slower communication (such as less than 9600 kbit / s) in the direction of the sensor, such as transmitting sensor control signals.
Keksinnön mukainen sensori voidaan toteuttaa ilman suurikokoisia, käytössä kuluvia tai ikääntyviä tai vaihdettavia kom-20 ponentteja, kuten akkuja tai paristoja, jolloin sen käyttöikä on pitkä. Oikeastaan lähes ainoa mahdollisuus tällaisen sensorin rikkoutumiseen on liian suurista ulkoisista mekaanisia rasituksista aiheutuva mekaaninen vaurioituminen, kuten sensorin pudotessa lattialle tai muusta vastaavasta vahingosta ... 25 aiheutuva fyysinen isku. Lattialle putoamisen vaaraa voidaan • · · '·1 1 ehkäistä esimerkiksi turvanarun ja sensorin takakanteen jär- • '···1 j estettävän pienen korvakkeen tai muun vastaavan kiinnike jär- ··· jestelyn avulla. Jos käytetään esimerkiksi ohuesta kevlar-*·1" kuidusta tai nailonsiimasta valmistettua narua, se voidaan •j1 30 kylmästeriloida yhdessä sensorin kanssa, tai voidaan käyttää kertakäyttöisiä naruja. Näin hygieniasyistä tyypillisesti ··· käytettäviä suojapusseja ei tarvitse keksinnön mukaisen sen-sorin kanssa käyttää välttämättä lainkaan.The sensor of the invention can be implemented without large, wearable or aging or replaceable components, such as batteries, for a long life. In fact, almost the only possibility of such a sensor being broken is mechanical damage from excessive mechanical stress, such as physical impact from the sensor falling to the floor or other similar damage ... 25. The risk of falling to the floor can be prevented by, for example, the arrangement of a safety lanyard and a small bracket or similar fastener that can be secured to the back of the sensor. For example, if used with a thin Kevlar * · 1 "fiber or nylon line, it can be • j1 30 cold-sterilized in combination with a sensor, or disposable cords can be used. at all.
• 1 · · * 1 1 • 1 • · 35 Keksinnöllä ja sen edullisten suoritusmuotojen mukaisilla • · : 1·· järjestelyillä luodaan siis uudenlaisia mahdollisuuksia lan- ··· '•"I gattoman intraoraalisensorin toteuttamiseksi. Esimerkiksi .·1 : suuritaajuuksisen ja yksisuuntaisen RF-linkin käyttö tiedon- • ·· * 1 · • · · • ♦· • · 21 118395 siirtoon mahdollistaa yksinkertaisemmin ja pienempikokoisena toteutettavissa olevan sensorinrakenteen, jonka ohjaus on myös huomattavan yksinkertaista. Lyhyen siirtomatkan ansiosta myös tiedonsiirtolinkin tehonkulutus on alhainen, jolloin 5 myös sensorin tehontarve on alhainen. Lyhyen siirtoetäisyyden ja suuritaajuuksisen tiedonsiirtolinkin käyttö mahdollistaa keksinnön toteutuksen ilman hienostuneita sovellutuskohtaisia erityisjärjestelyjä ennestään tunnettuja toimiviksi osoittautuneita ratkaisuja käyttäen. Myös tiedonsiirtokanava on näin 10 mahdollista järjestää suhteellisen immuuniksi ulkopuolisille häiriöille. RF-linkin komponentit voidaan toteuttaa joko dis-kreettiosin tai integroituna piirinä, joiden kummankaan käyttö ei häiritse järjestelyyn kuuluvaa toisensuuntaista induk-tiivilinkkiä, kun linkit käyttävät olennaisesti erilaisia 15 taajuuskaistoja. Kuvainformaatio voidaan haluttaessa siirtää reaaliaikaisesti.Thus, the invention and its preferred embodiments of the present invention provide novel ways to implement a wireless intraoral sensor. For example, · 1: high frequency and unidirectional The use of the RF link for data transmission allows for a simpler and smaller sensor structure that is also considerably simpler to control, and also provides low power consumption over the data link, 5 The use of a short transmission distance and a high frequency communication link allows the implementation of the invention without the need for sophisticated, specific application-specific arrangements using previously known proven solutions. The components of the RF link can be implemented either as a discrete section or as an integrated circuit, the use of which does not interfere with the reverse link inductor included in the arrangement when the links use substantially different frequency bands. The image information can be transferred in real time if desired.
Kuvantamisessa käytettävä sensori voidaan keksinnön mukaisesti toteuttaa pienikokoisena, kun sensorin käyttämiseksi tar-20 vittava energia voidaan tuoda sensorille osin tai kokonaan kuvantamistapahtuman yhteydessä. Näin jos sensoriin halutaan järjestää energiaa varaamaan kykenevä komponentti, se voidaan kuitenkin toteuttaa pienikokoisena. Sensoria ei tarvitse ladata etukäteen käyttövalmiiksi ja se voidaan toteuttaa ilman ... 25 paristoa tai muuta vaihdettavaa, tai huoltoa kaipaavaa kompo- • · · nenttia, jolloin se voidaan järjestää hermeettisesti kote- • · *···’ loiduksi ja galvaanisesti eristetyksi, mikä mahdollistaa sen- • · *·..1 sorin kylmästeriloinnin eri potilaiden kuvantamisen välillä.According to the invention, the imaging sensor can be implemented in a small size when the energy required to operate the sensor can be supplied to the sensor in part or in full at the time of the imaging event. Thus, if a component capable of storing energy is to be provided in the sensor, it can, however, be implemented in a small size. The sensor does not need to be preloaded and can be implemented without ... 25 batteries or other replaceable or maintenance-requiring components, allowing it to be • hermetically enclosed and galvanically isolated, which allows it- • · * · ..1 Sori cold sterilization between imaging of different patients.
• 30 Alan ammattimiehelle on itsestään selvää, että esillä oleva :[[1: keksintö on toteutettavissa seuraavassa esitettävien patent tivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteissa muidenkin kuin edellä esitettyjen suoritusmuotojen mukaisesti, mm. de- • · · · .·1·. tektoriteknologian kehittymisen tarjoamien uusien mahdolli- • · *" 35 suuksien myötä.It will be apparent to one of ordinary skill in the art that the present invention is practicable within the scope defined by the following claims, other than the above embodiments, e.g. de- • · · ·. · 1 ·. • · * 35 new advancements in tector technology.
• · • · m · · ··· • · • · • · · • · • · 1 • · · • · · • · • 1 • ·• • • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Claims (53)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20041009A FI118395B (en) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Imaging arrangement used in Intra-oral X-ray imaging, has inductive power and data receiver and transmitter, radio frequency (RF) transmitter and receiver arranged to supply sensor with energy in connection with imaging event |
US11/572,484 US7997796B2 (en) | 2004-07-22 | 2005-07-22 | Arrangement for intra-oral X-ray imaging |
EP05770905.7A EP1778089B1 (en) | 2004-07-22 | 2005-07-22 | Arrangement for intra-oral x-ray imaging |
PCT/FI2005/000338 WO2006024690A1 (en) | 2004-07-22 | 2005-07-22 | Arrangement for intra-oral x-ray imaging |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20041009 | 2004-07-22 | ||
FI20041009A FI118395B (en) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Imaging arrangement used in Intra-oral X-ray imaging, has inductive power and data receiver and transmitter, radio frequency (RF) transmitter and receiver arranged to supply sensor with energy in connection with imaging event |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20041009A0 FI20041009A0 (en) | 2004-07-22 |
FI20041009A FI20041009A (en) | 2006-01-23 |
FI118395B true FI118395B (en) | 2007-10-31 |
Family
ID=32749226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20041009A FI118395B (en) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Imaging arrangement used in Intra-oral X-ray imaging, has inductive power and data receiver and transmitter, radio frequency (RF) transmitter and receiver arranged to supply sensor with energy in connection with imaging event |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI118395B (en) |
-
2004
- 2004-07-22 FI FI20041009A patent/FI118395B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20041009A0 (en) | 2004-07-22 |
FI20041009A (en) | 2006-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI119008B (en) | Wireless intraoral X-ray imaging | |
US7997796B2 (en) | Arrangement for intra-oral X-ray imaging | |
EP1554869B1 (en) | Intraoral image sensor | |
US20090312667A1 (en) | Birth Prediction Reporting System for Live Stock Animals | |
EP1868280B1 (en) | Wireless power feeding system and capsule endoscope system applied with the same | |
EP2412312B1 (en) | Radiation image detecting system | |
US7278784B2 (en) | Dental X-ray system with electronic sensor | |
US20110077459A1 (en) | Bio-Medical Unit with Image Sensor for In Vivo Imaging | |
JP2001224579A (en) | X-ray equipment | |
US8786257B2 (en) | Radiographic image detection device and radiographic image capturing system | |
WO2020161360A2 (en) | Bovine motion sensor tag | |
US7740405B2 (en) | Cassette | |
JP2010250292A (en) | Radiation detecting device, radiation image photographing system, and radiation image photographing method | |
CN110545712B (en) | Intrauterine monitoring system | |
US20110275353A1 (en) | Methods and Apparatus of a Remote Monitoring System | |
US11147470B2 (en) | Physiological signal wireless transmission system and the operating method thereof | |
EP1980195B1 (en) | In Vivo sensing devices and methods of identification thereof | |
JP2006320532A (en) | Radiographic system | |
FI118395B (en) | Imaging arrangement used in Intra-oral X-ray imaging, has inductive power and data receiver and transmitter, radio frequency (RF) transmitter and receiver arranged to supply sensor with energy in connection with imaging event | |
JP2010158513A (en) | Radiation detecting apparatus, radiological imaging system, and radiological imaging method | |
US20170311894A1 (en) | Ingestible power harvesting device, and related applications | |
Bakula et al. | The bladder pill: Developments toward bladder pressure measurement in wake mini-pigs | |
US10912533B2 (en) | High-speed magnetic synchronization of wireless detector | |
JP6374278B2 (en) | Endoscope system | |
CN216417132U (en) | Medical equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 118395 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |