FI89313C - Styrsystem foer panoramatomografiroentgenanordning - Google Patents

Description

89 31 3

Panoraamatomografiaröntgenlaitteen ohjausjärjestelmä Styrsystem för panoramatomografiröntgenanordning 5 Keksinnön kohteena on panoraamatomografiaröntgenlaitteen ohjausjärjestelmä, jolla ohjataan panoraamalaitteen toiminnoista ainakin röntgenfilmin siirtoa ja sen runko-osan kiertoa, johon röntgengeneraattorin putkipää ja röntgenfilmin kasetti filminsiirtolaitteineen on kiinnitetty, joka ohjausjärjestelmä on sovitettu ohjaamaan siihen syötettyjen ohjaustie-10 tojen ja asetetun ohjelman perusteella sekä mainitun runko-osan pyöritys-moottorin nopeutta että filminsiirtomoottorin nopeutta kuvausjakson aikana.

Useimmat hammaskuvauksiin tarkoitetuista panoramaröntgenlaitteista ovat 15 toiminnaltaan ja rakenteeltaan sellaisia, että niissä röntgensädettä kierretään potilaan pään ympäri, jolloin saadaan hammaskaari kuvatuksi liikkuvalle filmille tasoon levitettynä.

Jotta kohde kuvautuisi terävänä filmille kohteen säteen suunnassa etu— 20 tai takapuolella olevan rakenteen "sumuttuessa" näkymättömiin, on filmin poikittaisnopeuden sädekimppuun nähden oltava sama kuin sädekimpun pyyh-käisynopeus kohteessa kerrottuna suurennussuhteella. Suurennuksen määrää focus - filmitason välisen etäisyyden suhde focus - kohde väliseen etäisyyteen.

25

Terävänä kuvautuvan kerroksen paksuus on suoraan verrannollinen hetkellisen pyörimiskeskipisteen etäisyyteen filmitasosta ja kääntäen verrannollinen suurennukseen sekä sädekimpun leveyteen. Kuvautumisen kannalta on merkitystä vain focuksen, kohteen ja filmitason keskinäisellä sijain-' 30 nilla. Hetkelliselle pyörityskeskiölle on merkitystä ainoastaan pyyhkäi- synopeuden kautta.

Edellä esitettyyn viitaten esitetään seuraavassa panoraamakuvauksen eräs perusyhtälö:

Vi/v,, - Lj/Lo, v0 - wr, missä L0 - etäisyys focuksesta F kuvauskerroksen kulloinkin kuvattavaan 35 2 B9313 kohtaan

Lx - etäisyys focuksesta F filmitasolle ω - keskipisteen ympäri tapahtuvan pyörimisliikkeen kulmanopeus r - kuvautuvan pisteen etäisyys pyörimisliikkeen hetkellisestä 5 keskipisteestä vx - kuva- tai filmitasossa olevan kuvapisteen nopeus.

Jotta potilaasta saataisiin panoramatomografiaröntgenlaitteille tyypillinen ortogonaalinen leuan ja hampaiden läpivalaisukuva, on potilaan läpi 10 generoitava kapea röntgensädekimppu, jota tuottavan röntgenputken anodi-virtaa ja anodijännitettä on voitava säätää potilaan ominaisuuksien mukaan samalla kun mainittua röntgensädekimppua pyöritetään potilaan ympäri sellaista liikerataa pitkin, että sädekimppu kohtaa leuan ja hampaiston mahdollisimman kohtisuorasti. Lisäksi röntgenputkeen nähden 15 potilaan vastakkaisella puolella olevaa filmiä kasetteineen on kuljetettava sellaisella nopeudella, että haluttu kerros potilaan leukaluusta ja hampaistosta kuvautuu terävänä filmille edellä esitettyjen ehtojen mukaisesti.

20 Varhaisimmissa ennestään tunnetuissa kyseisissä laitteissa asetetaan potilaan mukaiset, kuvauksen aikana samoina pysyvät röntgenputken anodi-jännite ja anodivirta (kilovoltti- ja milliampeeriarvot) käsin röntgen-generaattoriin ja mainitusta pyörimisliikkeestä huolehtii moottori, jonka liikkeestä saadaan myös filmikasetin liikevoima kiinteän mekaanisen 25 välityksen avulla. Terävänä kuvautuvan kerroksen määrittelee tällöin sen mekanismin välityssuhde, joka siirtää liikevoiman pyöritysmoottorista filmikasetin liikkeeksi.

Myöhemmissä tunnetuissa laitteissa on filmikasetin liikuttamista varten 30 oma moottori, yleensä vakionopeuksinen kuten pyöritysmoottorikin, ja fil— mikasettimoottorin välityssuhdetta muutetaan mekaanisesti pyöritysliik-keestä saatavan pakko-ohjauksen mukaisesti.

Ennestään tunnettujen mekaanisesti toisiinsa kytkettyihin liikenopeuksiin 35 perustuvien kyseisten ohjausjärjestelmien epäkohtana on se, että kyseisten liikenopeuksien suhde on mekanismilla kiinteäksi asetettu (pakko- 3 89313 ohjattu), eikä sitä voida kuvauksen eri vaiheissa muuttaa, minkä seurauksena laitteella voidaan kuvata terävästi vain yhdenlaista leukaprofiilia. Kuten tunnettua, ihmisleuat ovat hyvin erilaisia, minkä vuoksi tunnetuissa laitteissa on jouduttu tekemään kompromisseja. Tunnetut laitteet onkin 5 "viritetty" kuvaamaan terävästi ns. keskimääräistä leukaprofiilia, jotta erilaiset leuat kuvautuisivat edes tyydyttävästi.

Edellä kosketeltujen epäkohtien eliminoimiseksi on eräissä tunnetuissa uudemmissa laitteissa otettu käyttöön täysin erillinen filmikasetin lii-10 kutusmoottori, jonka nopeutta voidaan säätää, kuten aiemmissa laitteissa, pyöritysliikkeestä saatavan ohjauksen mukaan ja sen lisäksi myös erikseen niin, että terävänä kuvautuvaa kerrosta voidaan haluttaessa muuttaa tietyissä rajoissa ja näin pyrkiä saamaan kustakin leukamuodosta mahdollisimman hyvä panoraamakuva.

15

Viimemainituissa tunnetuissa laitteissa, joissa pyöritysliikkeellä ja filmikasetin siirrolla on erilliset moottorit, pyöritys liikkeen moottorina käytetään vakionopeuksista moottoria, minkä seurauksena tarkkana kuvautuvaa kerrosta on voitu muuttaa ainoastaan filmikasetin nopeutta 20 muuttamalla. Tästä menettelytavasta kuitenkin seuraa, että filmin saama valotus muuttuu suoraan filmikasetin vetonopeuteen verrannollisesti, eikä saatu kuva ole tasaisesti valottunut, vaan siinä on vaaleampia ja tummempia kohtia riippuen siitä mihin suuntaan tarkkana kuvautuvaa kerrosta on korjattu mekaniikan määräämään perusmuotoon nähden. Vastaavasti esim. 25 kaularangan aiheuttaman sädekimpun absorption vaatimaa kompensointia ei ole voitu tehdä moottorien nopeuksia muuttamalla näissä tunnetuissa kahden erillisen moottorin sovellutuksissa, koska ainakin toinen moottoreista on aina vakionopeuksinen. Näin ollen vaaditut kompensoinnit on jouduttu suorittamaan muuttamalla röntgensädekimpun intensiteettiä, mutta 30 koska milliampeerisäätö, jolla intensiteettiä säädetään, on liian hidas röntgenputken hehkulangan ominaisuuksista johtuen, on intensiteettiä pakko korjata muuttamalla röntgenputken anodijännitettä. Potilaan ominaisuuksista ja käytetyistä vahvistuslevyistä riippuen saadaan kuitenkin maksimaalinen kontrasti tietyllä anodijännitteellä, josta poikkeaminen 35 aiheuttaa kontrastin huononemista, mihin ennestään tunnetuilla laitteilla on ollut tyytyminen.

4 89313

Keksinnön tarkoituksena on luoda panoraamatomografiaröntgenlaitteen ohjausjärjestelmä, jossa edellä mainitut epäkohdat on korjattu, samalla kun keksintö tarjoaa tarvittaessa edullisia lisäominaisuuksia, joita ei tunnetuilla laitteilla ole lainkaan ollut mahdollista soveltaa.

5

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittu ohjausjärjestelmä on sovitettu ohjaamaan mainitun runko-osan pyöritysmoottorin nopeutta ja pitämään filminsiirtomoottorin nopeutta olennaisesti vakiol-10 lisena niin, että kerroskorjaus tapahtuu pyöritysmoottorin nopeutta vaihtelemalla siten, että panoraamalaitteella on kuvattavissa terävästi ja sopivalla valotuksella sekä eri kokoiset että eri muotoiset hampaistot .

15 Keksinnön mukaisessa laitteessa ovat sekä pyöritysmoottorin että filmi-kasetin siirtomoottorin nopeudet erikseen säädettävissä. Röntgengeneraat— torin kilovoltti- ja milliampeeriarvoja voidaan tarvittaessa kuvausjakson aikana ohjausjärjestelmällä säätää. Lisäksi laitteeseen on tarvittaessa edullisesti sovellettavissa automaattinen primäärikaihdin, jota sama oh-20 jausjärjestelmä säätää tai vaihtaa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin toteutusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitet-25 tu.

Kuvio 1 esittää keksinnön taustaksi kuvausprojektiota, jota keksinnön mukaisella ohjausjärjestelmällä hallitaan.

30 Kuvio 2 esittää keskeisenä pystypoikkileikkauksena laitetta ja mekanismia, jota keksinnön mukaisella ohjausjärjestelmällä ohjataan.

Kuvio 3 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaista ohjausjärjestelmää.

35 Kuvio 4 esittää esimerkkejä erikokoisista hammaskaarista, jotka ovat keksinnön mukaisen ohjausjärjestelmän ansiosta terävinä kuvattavissa.

5 89313

Kuvio 5 esittää kuviota 4 vastaavalla tavalla esimerkkejä erimuotoisista hammaskaarista, jotka ovat keksinnön mukaisen ohjausjärjestelmän ansiosta terävästi kuvattavissa.

5 Kuvio 6 esittää esimerkkejä eräistä edullisista pyöritysmoottorin ja filminsiirtomoottorin nopeusjakautumista kuvausjakson aikana.

Kuvio 7 esittää erästä edullista esimerkkiä röntgenputken anodijännitteen ohjauksesta keksinnön mukaisella ohjausjärjestelmällä.

10

Kuvio 8 esittää erästä mekanismia keksinnön mukaisella järjestelmällä ohjattavan primäärikaihtimen toteutuksesta.

Kuvio 9 esittää erästä toista esimerkkiä ohjattavasta kaihtimesta.

15

Kuvio 10 esittää erästä kolmatta esimerkkiä ohjattavista kaihtimesta.

Kuvio 11 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista ohjausjärjestelmää sovellettuna kefalostaattikuvien ottamiseen.

20

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisella laitteella toteutuvaa kuvaus-geometriaa ja -projektiota. Röntgenputkea (putkipäätä) on merkitty viitenumerolla 10, sen focusta eri asennossa viitteillä F0—Fe. Putkipää 10 lähettää röntgensädekimpun X hampaiden T ja leukaluun L läpi kasetissa 20 25 olevalle filmille suoraa a pitkin. Röntgensäteen X kulkua on kuviossa 1 esitetty seitsemässä eri asennossa a0...a6. Putkipäätä on ääriasennossa merkitty viitteellä 10' ja filmikasettia viitteellä 20' ja putken focusta viitteellä F6. Leukaluun L niveliä on esitetty viitteellä J.

30 Hammaskaaren etualueella, jota edustaa säteiden a0-a6 väli (sektori c) tapahtuu putkipäätä 10 ja kasettia 20 yhdistävän varsiosan 11 (kuvio 2) kääntyminen vaakatasossa pystyakselin 02 ympäri. Säteiden a2 ja a4 välillä (sektori d) siirtyy pyörimiskeskiö 02 jouheasti kaarevaa rataa pitkin pystyakselille 03, minkä jälkeen pyörimiskeskiö edelleen loittonee keski-35 akselista a0. Kuviossa 1 esitetyllä geometrialla kuvauksen ortogonaalisuus toteutuu hyvällä tarkkuudella paitsi hammaskaaren etualueella ja sivu- 6 89313 alueilla myös leukaluun L takaosassa niveliin J saakka. Myös suurennus säilyy vakiona koko kuva-alueella, mikä näkyy mm. siitä, että kasetin 20 filmitason etäisyys b0.. ,b5 kuvautuvasta kerroksesta säilyy koko liikeradan alueella riittävän suurella tarkkuudella vakiona. Etäisyyden bD...b5 5 vakiollisuuden ansiosta kasetin 20 filmitaso voidaan tuoda entistä lähemmäksi potilasta P suurennussuhteen pienentämiseksi ilman, että on vaaraa filmikasetin 20 osumisesta potilaaseen.

Kuviossa 2 on esitetty vain kaaviollisesti mekanismi, jolla saadaan ai-10 kaan edellä selostettu röntgenputkea 10 ja filmikasettia 20 yhdistävän varsiosan 11 kääntyminen vaakatasossa akselin 13 ja sen läheisyydessä sijaitsevien muiden kääntöakselien ympäri esimerkiksi kuvion 1 yhteydessä selostetun periaatteen mukaisesti. Kyseisen mekanismin yksityiskohtien osalta viitataan hakijan aikaisempaan Fl-patenttihakemukseen 8S2208 15 (jätetty 31.5.1985), jonka yhteydessä keksinnön mukainen ohjausjärjestelmä on edullisesti sovellettavissa, vaikka keksintö ei millään tavoin ra-joltukaan em. FI-hakemuksessa esitetyn mekanismin yhteyteen.

Laite käsittää runko-osan 30, joka voi olla pystysuunnassa statiivin 20 varassa siirrettävä sopivalle työskentelykorkeudelle. Runko-osan 30 varaan on ripustettu esim. FI-hak. n:o 852208 mukaisella mekanismilla vaakatasossa kääntyvä varsiosa 11, jonka toisessa päässä on pystyosan 11a varassa putkipää 10 ja vastakkaisessa päässä pystyosan 11b varassa filmi-kasetti 20, jonka sisällä on röntgenfilmi RF keksinnön mukaisine siirto-25 mekanismeineen ja muine laitteineen. Kääntyvä varsiosa 11 on ripustettu laakereiden 12a ja 12b varaan pystyakselin ympäri kääntyväksi. Pystyakseli ei ole kiinteä, vaan se kiertyy vaakatasossa kuvauksen aikana kiinteän rungon 30 suhteen. Varsiosan 11 laakerointi on toteutettu esim. kahdella vastakkain asetetulla viistokuulalaakerilla 12a,12b.

30

Varsiosaa 11 kiertää pystyakseleiden ympäri käyttömoottori 31, jonka akselin 32 päässä on käyttöpyörä 33. Mainittua käyttöpyörää 33 painetaan tappiin 37 kiinnitetyn jousen 36 avulla runko-osan 30 käyttöuran 34 pys-tysivua 35 vasten. Uran 34 muoto on esim. olennaisesti yhdenmuotoinen 35 leukaluun ja hammaskaaren päämuodon kanssa esim. em. Fl-hakemusta 852208 tarkemmin selviävällä tavalla. Filmikasettia 20 siirretään filmin RF ta- 7 S 9 31 3 son suunnassa filminsiirtomoottorilla 21, jonka akselin 22 päässä on käyttöpyörä 23, joka on vetoyhteydessä filmikasetin 20 tasomaiseen yläsivuun 24 tai vastaavaan. Käyttöpyörän 23 kontaktipaine aikaansaadaan jousen 25 avulla. Moottorit 21 ja 31 ovat sopivimmin esim. askelmootto-5 reita tai synkronimoottoreita, joita ohjataan keksinnön mukaisesti ohjausjärjestelmällä 100. Ohjausjärjestelmällä 100 säädetään lisäksi primäärikaihtimen 15 käyttömoottoria 14 ja röntgengeneraattoria 40 myöhemmin tarkemmin selostettavalla tavalla.

10 Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen ohjausjärjestelmän periaatteellinen rakenne ja sen osien eräs mahdollinen sijainti panoramatomografia-röntgenlaitteessa. Kuvaustapahtuman kuluessa potilaaseen P kohdistetaan röntgensädekimppu X putkipään 10 röntgenputken fokuksesta F. Lävistetty-ään potilaan P röntgensädekimppu osuus kasetissa 20 olevaan filmiin RF, 15 johon kuvauksen aikana syntyy latentti kuva potilaasta P. Kuvaustapahtuman aikana putkipää 10 ja kasetinpidin 20 kiertyvät potilaan ympäri mekanismin määräämää liikerataa myöten siten, että moottori 31 pyörittää putkipäätä 10 ja kasetinpidintä 20 kannattavaa vartta 11 kiinteään ripustukseen 12a, 12b, 13 nähden järjestelmän 100 määräämällä nopeudella. 20 Samanaikaisesti filmikasettia RF kuljetetaan pitimessään 20 moottorin 21 avulla järjestel män 100 määräämällä nopeudella. Järjestelmässä 100 on näppäimet ja näyttö laitteen ohjaamiseksi, minkä lisäksi siinä on moottorien 21 ja 31 sekä putkipään 10 tarvitsemat ohjauselektroniikat. Järjestelmä 100 liittyy oheislaitteisiinsa kaapelin 110 avulla.

25

Kuviossa 3 on esitetty eräs mahdollinen ohjausjärjestelmän toteutusesi— merkki. Toimintoja hallitsee mikroprosessori 108 kello-oskillaattorin 107 tahdistamana. Mikroprosessoriin 108 kiinteästi kuuluu myös ohjelmamuisti 106 ja työskentelymuisti 105. Laitteistoa ohjataan näppäimistön 102 ja 30 näytön 103 avulla. Mikroprosessorin 108 väylään 104 liitetty digitaalinen lähtöosa 109, jonka avulla mikroprosessori 108 ohjaa pyöritysmoottorin 31, filminsiirtomoottorin 21 ja primäärikaihtimen 15 siirtomoottorin 14 pyörimissuuntia ja nopeuksia ohjauselektroniikkojen 112 välityksellä. Röntgengeneraattoria 40 mikroprosessori 108 ohjaa digitaalisen lähtöosan 35 109 lisäksi myös analogisella lähtöosalla 113. Generaattori 40 syöttää putkipäätä 10, josta samoin kuin itse generaattorista, mikroprosessori 8 89313 108 saa tilatietoja analogis/digitaalisen tulo-osan 114 välityksellä. Eri osat saavat tarvitsemansa käyttötehot teholähteestä 120.

Keksinnön mukaisen laitteen tarjoamia etuja on muun muassa kuviossa 4 5 esitettyjen erikokoisten leukojen kuvausmahdollisuudet. Kuviossa 4 käyrä A kuvaa ns. keskimääräistä leuan muotoa, jonka kuvaamista silmällä pitäen laitteen mekaniikka on konstruoitu. Ohjausjärjestelmään 100 on taltioitu sellaiset varren 11 pyöritysmoottorin 31 ja filmikasetin 20 siirtomootto-rin 21 nopeudet kussakin käyrän A pisteessä, että terävänä kuvautuva ker-10 ros on juuri mainitun käyrän A muotoinen. Ohjausjärjestelmän 100 ominaisuuksiin kuuluu kuitenkin kyky ja valmius muuttaa annettuja nopeuksia haluttaessa näppäimistöltä 102 annettujen ohjausten mukaisesti siten, että esimerkiksi kuvion 4 käyrän B mukainen keskimääräistä suurempi tai käyrän C mukainen keskimääräistä pienempi (lapset) leukarakenne kuvautuu 15 terävästi ja lisäksi vakiovalotuksella.

Sen lisäksi, että kuvattavan leuan kokomääritystä voidaan keksinnön ohjausjärjestelmällä 100 muuttaa, on keksinnön ansiosta muutettavissa lisäksi myös leuan muodon määritystä. Tästä esimerkkinä ovat kuviossa 5 20 esitetyt käyrät D,E ja F, joista käyrä D kuvaa keskimääräistä leuan muotoa, kun taas käyrä E esittää sellaista leukaa, jossa hampaisto on sijoittunut "laatikkomaisesti" ja käyrä F sellaista, jossa hampaisto on "venemäinen". Riippumatta kuvattavista leuan muodoista ja koosta, saadaan siitä ohjausjärjestelmällä 100 aina terävä kuva, joka on kauttaaltaan 25 valottunut tasaisesti.

Esim. kuvioissa 4 ja 5 esitetyt variaatiot toteutetaan muuttamalla pyöritys- ja filmikasetin siirtomoottorien 21,31 nopeussuhteita toisiinsa nähden mekaanisten liikeratojen määräämien riippuvaisuusyhtälöiden no-30 jalla. Voidaan sanoa, että kuvauksen vaatiman liikeradan kussakin pisteessä kyseisten moottorien 21,31 nopeuksien tulee olla tietyssä, liikeradan pisteestä riippuvassa nopeussuhteessa (1), jotta haluttu kerros kuvautuu terävästi filmille RF.

35 vf - 1 x r0/((l- rf + r0) x rd) x vd (1) 9 89313 missä v£ = filmin siirtonopeus vd - pyörityksen vetonopeus 51- fokuksen ja filmitason välinen etäisyys r0 - kuvautuvan kerroksen etäisyys hetkellisestä pyörimiskeskipisteestä rf - filmitason etäisyys hetkellisestä pyörimiskeskispisteestä rd " pyörityksen vetopisteen etäisyys hetkellisestä pyörimiskeskipisteestä 10 Jos nopeussuhdetta v£/vd muutetaan korjaamalla filmikasetin 20 nopeutta, muuttuu kuvautuvan kerroksen paikka ja myös valotus. Jos suhdetta muutetaan korjaamalla pyöritysmoottorin 31 nopeutta, muuttuu kuvautuvan kerroksen paikka yhtäläisesti, mutta valotus pysyy vakiona, koska filmi RF siirtyy tasaisella nopeudella röntgensädekeilan X poikki. Yhtälöstä (1) 15 seuraa, että jos muutetaan molempien moottoreiden 21,31 nopeuksia vf ja vd samassa suhteessa, pysyy tarkkana kuvautuva kerros paikallaan, mutta valotus muuttuu. Kuviossa 6 on esitetty periaatteellisesti käyränä G pyöritysmoottorin 31 vetonopeus vd ajan t funktiona kuvausjakson t0 aikana sekä käyränä H filmikasetin 20 siirtomoottorin 21 vetonopeus v£ ajan t 20 funktiona erään mekaanisen toteutuksen yhteydessä. Jos seurataan filmin RF siirtonopeutta (katkoviivaa Ho pitkin), havaitaan sen pysyvän muuttumattomana koko kuvausjakson t„ ajan kerroskorjausten tapahtuessa pyöri-- . tysmoottorin 31 nopeutta vd vaihtelemalla, missä tapauksessa aikaansaadaan vakiovalotus koko filmin RF alueelle. Koska kuitenkin hammaskaaren 25 etualuetta kuvattaessa joudutaan röntgensäteily kuljettamaan kaularangan läpi, ei muilla alueilla sopiva valotus enää riitä, vaan valotusta on paikallisesti lisättävä. Käyrien G ja H keskellä olevat mutkaosat G£ ja H£ kuvaavat nopeuksien vd ja v£ hidastumista tällä alueella valotuksen li-säämiseksi, mutta kuitenkin vakiollisessa keskinäisessä suhteessa, jotta 30 tarkkana kuvautuva kerros pysyy kohdallaan. Käyrät G ja H ovat symmetrisiä keskiviivan KK suhteen.

Sen lisäksi, että ohjausjärjestelmä 100 säätää molempia moottoreiden 21 ja 31 pyörimisnopeuksia erikseen, jolloin voidaan kuvata tarkasti ja va-35 kiovalotuksella lähes minkä muotoinen ja kokoinen leukaprofiili tahansa, ohjausjärjestelmä 100 säätää sopivimmin samalla myös röntgengeneraattoria 10 8931 3 40. Kuten edellä on mainittu, pyritään normaalikuvaukset suorittamaan röntgengeneraattorin 40 vakiojännittein ja vakiovirroin. Keksintö mahdollistaa myös sen, että halutut alueet voidaan kuvata myös erilaisilla anodijännitteillä, milloin se esim. kontrastin kannalta on tarpeellista 5 ja/tai tietyt hammaskaaren alueet voidaan jopa kokonaan jättää kuvaamatta. Kaikissa tapauksissa voidaan valotus pitää vakiona moottoreiden nopeuksia vd ja vf muuttamalla, vaikka röntgenputken anodijännitettä muutettaisiin kesken kuvausjakson tQ.

10 Eräänä esimerkkinä on kuviossa 7 esitetty tapaus, jossa potilaasta on haluttu kuva pelkästään molemmista kondyyleistä ja sen lisäksi etuhampaista. Potilaan saaman säderasituksen minimoimiseksi ei tällöin ole syytä kuvata poskialueita lainkaan, vaan säteily voidaan kokonaan keskeyttää näillä alueilla. Kuvassa käyrä Uj kuvaa röntgenputkelle annettavaa, näp-15 päimistöltä 102 ohjattua anodijännitettä, joka putoaa nollaan, kun kon-dyylialue on ohitettu. Vastaavasti käyrä U2 kuvaa hammaskaaren etualueella annettavaa anodijännitettä, joka katkeaa seuraavan posken ajaksi kyt-keytyäkseen taas seuraavalla kondyylialueella (käyrä U3) . Normaalikuvauk-sessa anodijännite pysyy vakiona koko kuvauksen ajan (jännite U0) .

20

Jotta potilaan saama säderasitus voitaisiin kaikissa tilanteissa pitää mahdollisimman pienenä, ei aina ole tarpeellista kuvata potilasta koko kuvan korkeudelta. Tässä tarkoituksessa on järjestelmään liitetty automaattinen primäärikaihtimen vaihtomahdollisuus, jolloin voidaan sopivalla 25 kaihtimella rajata vaakasuorassa suunnassa osa säteilystä pois. Liitettynä edellä kuvattuun, röntgengeneraattorin 40 ohjauksella toteutettuun pystysuoraan kuva-alueiden rajaukseen, voidaan potilasta kuvata vain hyvin pieniä ruutuja, joita halutaan tarkkailla. Esimerkkinä tästä toimintatavasta ovat sylkirauhasten tai poskionteloiden kuvaukset, jotka sä-30 teilyttävät potilasta keksinnön mukaisesti toteutettuna vain noin 20 % verrattuna koko panoraamakuvan ottamiseen. Tällä on erityisesti merkitystä silloin, kun potilas joutuu käymään pitkäaikaisessa, säännöllisessä tarkkailussa, jolloin sallittu säteilyrasitusannos on vaarassa ylittyä. Samoin voidaan myös lapsikuvauksissa rajoittaa erillisellä primääri-35 kaihtimella säteilykeilan yläosa pois, jolloin vältytään aivoalueen tarpeettomalta säteilytykseltä.

n 89313

Ennestään tunnetuissa laitteissa ei ole ollut automaattista primäärikaih-timen vaihtomahdollisuutta. Keksinnön mukaisesti toteutettuna ja liitet-tynä muun ohjausjärjestelmän yhteyteen vältytään virheiltä ja kaihdinta 15 voidaan tarpeen mukaan vaihtaa järjestelmän 100 ohjaamana kesken 5 kuvausvaihetta.

Primäärikaihtimen vaihto on toteutettu siten, että röntgenputken säteily-keilassa X, putkipään 10 vieressä on säteilyn estävästä materiaalista tehty levy 15, jossa on halutun säteilykeilan X muotoisia aukkoja tai 10 aukon muoto on järjestetty ohjauksella muutettavaksi. Levyä 15 siirretään moottorilla siten, että halutun muotoinen aukko tulee säteilykeilan X primäärikaihtimeksi tai vaihtoehtoisesti aukon muotoa muutetaan siirtämällä moottorilla tai moottoreilla aukon reunoina toimivia säteilyä estäviä levyjä. Erilaisia toteutustapoja, joita seuraavassa selostetaan, 15 on esitetty kuvioissa 8,9 ja 10.

Kuvioissa 8,9 ja 10 on viitenumeroin 14 ja 14' esitetty kaihtimen 15 moottoreita, jotka ovat keksinnön mukaisen ohjausjärjestelmän 100 ohjaamat. Kuvion 8 mukaisesti kaihdin 15 käsittää kaksi moottoria 14 ja 14', 20 jotka käyttävät toisiinsa nähden kohtisuoria ruuveja 52. Ruuveissa 52 on keskenään vastakkaissuuntaiset kierreosat 53a ja 53b, joihin on kierre-osalla 50 kiinnitetty kaihdinlevyt 54,55 ja 56,57, jotka yhdessä rajaavat suorakulmaisen sädeaukon Xs. Kuvion 9 mukaisesti moottori 14 käyttää kierteellä 53 varustettua ruuvia 52, joka siirtää kaihdinlevyssä 58 25 olevan kierreosan välityksellä kaihdinlevyä 58. Kaihdinlevyssä 58, joka on ohjattu vaakasuorassa suunnassa liikkuvaksi rullien 60 ja 61 varassa, on sarja erilaisia kaihdinaukkoja 62a,62b,62c,62d ja 62e, jotka voidaan valinnaisesti siirtää röntgensädekeilan X kohdalle sitä rajoittamaan "*: moottorin 14 avulla ohjausjärjestelmän 100 ohjaamana. Kuviossa 10 on 30 esitetty sellainen kuvion 9 laitteen variaatio, joka käsittää pyöreän kaihdinlevyn 59, joka on laakeroitu laitteen runkoon keskikohdastaan akselilla 63. Kaihdinkiekon 59 ulkokehällä on hammastus 60, jonka kanssa rynnössä on moottorin 14 käyttämän ruuvin 52 kierre 53 niin, että kaih-dinkiekkoa 59 keskiakselinsa 63 ympäri kiertämällä järjestelmän 100 35 ohjaamana voidaan valita kaihtimen aukoista 62a,62b,62c,62d tai 62c sopiva.

12 6931 3

Eräissä tunnetuissa panoraamatomografiaröntgenlaitteissa on varattu mahdollisuus myös kefalostaattikuvien ottamiseen, mikä on yleensä kuitenkin ollut hankalasti toteutettavissa ja se on vaatinut laitteen käyttäjältä erityisiä toimenpiteitä, kuten putkipään kääntöä, primäärikaihtimen ma-5 nuaalista vaihtoa, tai laitteeseen on ollut varattuna tätä tarkoitusta varten erillinen putkipää kaihtimineen, mikä tekee laitteesta kalliin ja monimutka i s en.

Keksinnön mukaista laitteen ohjausjärjestelmää 100 käyttäen on kefalo-10 staattikuvien ottaminen yksinkertaista ja se vaatii vain ohjauskomennon antamisen näppäimistöltä 102. Kefalostaattikuvauksen kuvausjärjestely on esitetty periaatteellisesti kuviossa 11. Koska ohjausjärjestelmän 100 ominaisuuksiin kuuluu ohjata tarkasti edellä mainittuja moottoreita 21 ja 31 ja generaattoria 40, voidaan toiminta toteuttaa esimerkiksi siten, 15 että primäärikaihtimeksi vaihdetaan kefalostaattikuvaukseen sopiva kaihdin, pyöritysmoottorin 31 avulla ajetaan putkipäätä 10 ja kasentinpi-dintä 20 kannattava varsi 11 kiinteään ripustukseen nähden sellaiseen asentoon, että putkipään 10 suuntaus on oikea kefalostaattia kannattavaan ripustukseen 16 ja niin myös itse kefalostaattiin nähden ja filmikasetin 20 20 siirtomoottorin 21 avulla ajetaan kasetti ja muut mahdolliset kasetin ripustimet sellaiseen asentoon, että röntgensädekeila Xo kulkee vapaasti kasettipäähän 18 syntyvän aukon 18A kautta potilaan P läpi röntgenfiireille RF, joka on kefalostaattiin kiinnitetyssä kasetissa 19. Koska järjestelmä pystyy täysin ohjaamaan myös röntgengeneraattoria 40, voidaan sen 25 avulla suorittaa halutuilla kilovoltti/milliampeeri/sekunti-arvoilla valotus. Näin ollen ohjausjärjestelmässä 100 on täydet valmiudet ilman lisäyksiä toimia myös kefalostaattikuvauksien ohjausjärjestelmänä, kun panoraamatomografiaröntgenlaitteeseen on liitetty sinänsä tunnettu kefa-lostaatti.

30

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkin vuoksi esitetystä.

Claims (13)

1. Panoraamatomografiaröntgenlaitteen ohjausjärjestelmä, jolla ohjataan panoraamalaitteen toiminnoista ainakin röntgenfilmin siirtoa ja sen 5 runko-osan (11) kiertoa, johon röntgengeneraattorin (40) putkipää (10) ja röntgenfilmin (RF) kasetti (20) filminsiirtolaitteineen (21,22,23,24,25) on kiinnitetty, joka ohjausjärjestelmä (100) on sovitettu ohjaamaan siihen syötettyjen ohjaustietojen ja asetetun ohjelman perusteella sekä mainitun runko-osan (11) pyöritysmoottorin (31) nopeutta 10 (vd) että filminsiirtomoottorin (21) nopeutta (v£) kuvausjakson (tQ) aikana, tunnettu siitä, että mainittu ohjausjärjestelmä (100) on sovitettu ohjaamaan mainitun runko-osan (11) pyöritysmoottorin (31) nopeutta (vd) ja pitämään filminsiirtomoottorin (21) nopeutta (v£) olennaisesti vakiollisena niin, että kerroskorjaus tapahtuu pyöritysmoottorin 15 (31) nopeutta (vd) vaihtelemalla siten, että panoraamalaitteella on kuvattavissa terävästi ja sopivalla valotuksella sekä eri kokoiset (kuvio 4) että eri muotoiset (kuvio 5) hampaistot.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu 20 siitä, että mainitun runko-osan (11) pyörityskeskiön (02,03) sijaintia ohjataan jouheasti kaareutuvaa, mekaanisesti määrättyä sellaista rataa pitkin, joka on sama kuvattavan hammaskaaren muodosta ja koosta riippumatta ja että hammaskaaren etualueella mainittua runko-osaa (11) käännetään (sektori c) kiinteän pystyakselin (02) ympäri ja ennen ja jälkeen 25 mainitun kiinteän kääntymisen (sektori c) runko-osan (11) kääntymiskes-kiötä siirretään jouheasti mainittua kaarevaa rataa (sektori d) pitkin ennalta määrätyn pystyakselin (03) kohdalla ja hammaskaaren päiden alueella kääntymisen pystyakselia edelleen siirretään mainittua kaarevaa rataa (sektori e) pitkin. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnet-t u siitä, että mainittujen siirtomoottorien (21,31) nopeuksien (v£,vd) lisäksi ohjausjärjestelmällä (100) hallitaan kuvausjakson (t0) aikana röntgengeneraattorin (40) anodijännitettä ja/tai anodivirtaa. 35

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen ohjausjärjestelmä, t u n - 14 3 9 313 n e t t u siitä, että ohjausjärjestelmällä (100) ohjataan lisäksi automaattisen primäärikaihtimen (15) aukon säätöä (kuvio 8) ja/tai kaihtimen erilaisten aukkojen (62) vaihtoa (kuviot 9 ja 10).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen ohjausjärjestelmä, tun nettu siitä, että ohjausjärjestelmä käsittää kombinaationa mikroprosessorin (108), joka käsittää ohjelmamuistin (106) ja työskente-lymuistin (105), 10 välineet (102,103), jolla laitteistoa ohjataan, mikroprosessorin (108) väylään (104) liitetyn liityntäosan, jonka avulla mikroprosessori (108) on sovitettu ohjaamaan laitteen runko-osan (11) 15 pyöritysmoottorin (31) ja filminsiirtomoottorin (21) pyörimissuuntia ja nopeusjakautumia.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu liityntäosa ohjaa pyöritysmoottorien (21,31) lisäksi 20 primäärikaihtimen (15) siirtomoottoria (14) ohjauselektroniikan (112) välityksellä, ja että mainittu mikroprosessorin (108) liityntäosa ohjaa lisäksi röntgengeneraattoria (40), joka syöttää laitteen putkipäätä (10) ja että mikroprosessori (108) on sovitettu saamaan tilatietoja putkipääs-tä (10) liityntäosan välityksellä. 25

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä (100) on ohjelmoitu säätämään mainitun runko-osan (11) pyöritysmoottorin (31) nopeusjakautumaa (G) sekä filminsiirtomoottorin (21) nopeusjakautumaa (H) toisistaan riippumatto- 30 masti siten, että järjestelmän (100) ohjauksella on kuvattavissa vakiova-lotuksella tietyissä rajoissa minkä muotoinen ja -kokoinen leukaprofiili tahansa.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen ohjausjärjestelmä, t u n — 35. e t t u siitä, että normaalikuvaukset suoritetaan röntgengeneraattorin (40) vakiollisella anodijännitteellä ja/tai vakiollisella anodivirralla. 15 8 9 31 3

9. Jonkin patenttivaatimuksen 2—7 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että röntgengeneraattorin (40) anodijännitettä ohjaamalla kuvataan vain tietyt valitut hammaskaaren alueet, väliin, joiden ulkopuolelle jäävät alueet jätetään kokonaan kuvaamatta potilaan säde- 5 rasituksen minimoimiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että potilaan saaman säderasituksen minimoimiseksi niissä kuvauksissa, joissa ei ole tarpeen kuvata potilasta koko kuvan 10 korkeudelta, ohjataan ohjausjärjestelmällä (100) primäärikaihdinta (14,15) niin, että kaihtimella (14,15) rajataan vaakasuorassa suunnassa tarpeeton röntgensäteilykeila pois.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen ohjausjärjestelmä, t u n — 15 n e t t u siitä, että järjestelmä ohjelmoidaan kuvaamaan potilaasta (P) vain pieniä ruutuja kuten sylkirauhasten ja/tai poskionteloiden alueita.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1—11 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä (100) on sovitettu ohjaamaan 20 kefalostaattikuvauksen vaatimusten mukaisesti röntgenputken anodijännitettä, anodivirtaa ja/tai valotusaikaa.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ohjausjärjestelmä, tunne ttu siitä, että ohjausjärjestelmä (100) on sovitettu ohjaamaan putkipään (10) 25 kohdistusta kefalostaattiin nähden ja/tai että ohjausjärjestelmä (100) on sovitettu ohjaamaan kefalostaattikuvausten edellyttämää kaihtimen vaihtoa . 16 8931 3