FI90617B - Hampaiden panoraamaröntgenkuvauslaite - Google Patents

Description

1 90617

Hampaiden panoraamaröntgenkuvauslaite Tämä keksintö koskee parannuksia hampaiden panoraamaröntgen-kuvauslaitteeseen ja erikoisesti hammasröntgenkuvauslaittee-seen, joka käsittää kääntyvän varren, jonka yhteen päähän on sijoitettu röntgensäteilylähde ja toiseen päähän röntgenfilmi-kasetinpidin vastakkaisiin asemiin toistensa suhteen, niiden kiertyessä niiden välissä sijaitsevan kuvattavan kohteen ympäri; generaattorin signaalille vastaten röntgenfilmin syöttöno-peutta röntgenfilmikasetinpitimessä; generaattorin signaalille vastaten röntgensäteen jäännösintensiteettiä, joka on ohittanut kohteen ja röntgenfilmin; operaatiopiirin tosiarvosignaa-lin muodostamiseksi vastaten röntgensäteen jäännösintensiteettiä vastaavan signaalin ja röntgenfilmin syöttönopeutta vastaavan signaalin suhdetta; ja ohjaussysteemin, johon mainittu tosiarvosignaali syötetään, ja joka kontrolloi röntgengene-raattoriin syötettyä tehoa siten, että röntgenfilmin syöttö-nopeuden ja röntgensäteen jäännösintensiteetin suhde pysyy vallitsevassa arvossa.

Hampaiden panoraamaröntgenkuvauslaitteessa, joka on selostettu JP-patenttijulkaisussa 58-83939, on funktiogeneraattori, joka määrittää kuvausyksikön nopeuden röntgenputkijännitteen säätö-alueen suhteellisesti pienentämiseksi, kun putki jännitettä käytetään annoksenannon kontrolliarvona, jolloin nopeusjakaan-tuman, joka varmistaa vakiosäteilyannoksen viennin röntgenfil-miin, funktiogeneraattori tallentaa muistiin. Vaikka tämä tavanmukainen laite on ollut, tehokas omalla tavallaan, siinä on ratkaistava seuraavat ongelmat: 1

Laitteen kääntyvän varren kiertonopeuden määrittää funk-tiogeneraattorista saapuva signaali. Kuitenkin, jos varren kiertoasento on siirtynyt, varren kiertonopeus muuttuu oikeasta asennosta eroavassa siirtyneessä asennossa. Jos kiertonopeutta pienennetään asennossa, joka poikkeaa hieman oikeasta asennosta, joka soveltuu etuhammasalueen kuvaamiseen, ja esimerkiksi röntgensäteilyannosta lisätään, filmille saadun kuvan tiheys suurenee etuhammasalueesta eroavissa kohdissa ja piene- 2 90617 nee muissa kohdissa. Lisäksi, jos kääntyvää vartta kierretään puolitiehen ja palautetaan lähtöasentoonsa jostakin syystä, varren kiertonopeuden pitää myös vastata varren kiertoasentoa.

(2) Koska röntgenfilmin syöttönopeutta ei verrata lähetettyyn röntgensäteilyannokseen, kuvausta ei voida suorittaa tyydyttävästi johtuen mekaanisten osien liukumisesta ja moottorin seu-rantavirheistä.

(3) Koska laitteen putkivirtaa ei automaattisesti säädetä, laite ei voi seurata mitään sellaista suurta muutosta hampaan-muodossa, joka johtuu esimerkiksi luun puuttumisesta.

Sen vuoksi tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada pano-raamaröntgenkuvauslaite, joka voi ratkaista yllämainitut ongelmat. Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta.

Keksinnön eräs sovellutusmuoto ilmenee seuraavasta selityksestä sekä oheisista piirustuksista.

Piirustuksissa kuvio 1 on pitkittäinen sivupoikkileikkaus keksinnön eräästä sovellutusmuodosta, kuvio 2 on kuva päältäpäin kuviosta 1, kuvio 3 on keksinnön sovellutusmuodon kytkentäkaavio, kuvio 4 on kuvion 3 ensimmäinen tiivistetty kytkentäkaavio, kuvio 5 on kuvion 3 toinen tiivistetty kytkentäkaavio ja : kuviot 6 ja 7 ovat muita esimerkkejä jännitteen takaisinkyt- kentäohjauslaitteista.

Viitaten nyt panoraamahammasröntgenkuvauslaitteen rakenteeseen viite 1 kuvioissa 1 ja 2 merkitsee tukiosasta 2 ripustettua kan-natustankoa, ja kääntyvä varsi 4 on ripustettu laakerin 3 välityksellä kannatustankoon 1 siten, että se voi vapaasti kiertyä vaakasuorassa. Röntgensäteilynlähde 5 on sijoitettu varren 4 yhteen päähän ja röntgenfilmikasetinpidin 6 sen toiseen päähän 180° kulmaan säteilynlähteen suhteen eli vastapäätä sitä. Kuvauksen aikana varsi kääntyy, säteilynlähteen 5 ja kasetinpitimen 6 ' _ · kiertyessä niiden välissä sijaitsevan kohteen P ympäri sellaisella tavalla, että filminpitimessä olevan röntgenfilmin eteenpäin- 3 90617 syöttö tapahtuu synkronisesti kääntyvän varren kiertonopeuden kanssa. Kääntyvään varteen on asennettu varsimoottori AM (jota seuraavassa nimitetään moottoriksi AM) varren 4 kääntämiseksi, moottorin AM käyttöakselin 7 ollessa varustettu hammasrattaalla, kun taas kannatustangon 1 alaosaan on kiinteästi asennettu vas-talevy 9. Levyn 9 alapintaan on kiinnitetty hammaskisko 10 ke-hänmuotoisesti kannatustangon 1 ympäri. Hammasratas 8 ja hammas-kisko 10 liittyvät toisiinsa, ja varsi pakotetaan kääntymään moottorin AM pyörittämän hammasrattaan 8 kiertyessä pitkin ham-maskiskoa 10.

Kääntyvään varteen 4 on lisäksi asennettu filminsyöttömoottori CM röntgenfilmin syöttöä varten. Viite 11 merkitsee epäkeskole-vyä, joka on irrotettavasti asetettu vastalevyn 9 päälle. Epä-keskolevy 11 painaa alas painimen 12 varren 4 kiertyessä, mikä vuorostaan muuttaa varrenasennonhavaitsemispiirin 34 (kuvioissa 3, 4 ja 5) säätövastuksen VR1 vastusarvoa. Tämän muutoksen yhteydessä varren 4 kiertoasento saadaan sähköisenä kiertoasento-signaalina. Tämä kiertoasentosignaali syötetään varren kiertono-peudenasetuspiiriin 13, joka on esitetty kuviossa 3, ja kierto-asentoa vastaava kiertonopeuskomento syötetään varsimoottorin ohjauspiiriin 14 moottorin säätämiseksi pyörimään oikealla kiertonopeudella. Tällä tavalla toimii keksinnönmukaisen laitteen en-, . simmäinen ohjausväline A1. Viitaten jälleen kuvioon 1, moottori AM on yhdistetty kiertonopeudenhavaitsemispiiriin, joka käsittää takogeneraattorin tai pulssigeneraattorin ja laskimen yhdistelmän. Moottorin AM pyörimisnopeussignaali tuotetaan jatkuvasti, ja se syötetään filminsyöttömoottorin CM ohjauspiiriin 16. Niinpä fil-minsyöttömoottorin CM syöttönopeus muuttuu synkronisesti suhteessa moottorin AM pyörimisnopeuteen, joka on myös verrannollinen varren kiertonopeuteen, ts. säteilynlähteen 5 kiertonopeuteen, niin että röntgenfilmin syöttönopeutta voidaan ohjata oikein.

Tällä tavalla keksinnönmukaisen laitteen kolmas ohjausväline A3 toimii. Laitteen toisessa ohjausvälineessä A2 röntgenfilmin syöttönopeusarvo saadaan kiertonopeuden/jännitteenmuuntopiiristä 4 90617 17, kuten hitaasta takometristä, esitettynä kuviossa 3, ja röntgensäteilyannoksen jäännös, joka on läpäissyt kohteen P ja röntgenfilmin 25, viedään valosähköiseen muuntolaitteeseen 18, joka on esitetty kuvioissa 3, 4 ja 5. Näistä molemmista saapuvien antosignaalien suhteen käsittelee operaatiopiiri 19 siten, että röntgenputken jännite (kV) ja virta (mA) Lakaisinkyt-ketään samanaikaisesti vastaavasti säätöpiirien 20 ja 21 kautta. Röntgensäteilynlähde 5, joka koostuu suurjännitelaitteista, ts. suurjännitemuuntajasta 22, hehkuvirtamuuntajasta 23 ja röntgen-putkesta 24 ja joka on esitetty kuvioissa 3, 4 ja 5, on sijoitettu röntgensäteilytyspäähän. Röntgenfilmin 25 sisältävä kasetin-pidin 6 on sijoitettu 180° kulmaan säteilytyspään suhteen eli sitä vastapäätä. Kasetinpidin 6 käsittää myös hitaan takometrin 17, joka havaitsee filmin 25 syöttönopeuden antaen nopeutta vastaavan sähkösignaalin, fluoresoivan levyn 26, joka lähettää valoa kohteen P ja filmin 25 läpäisseen röntgensäteilyn vaikutuksesta, sekä valosähköisen muuntolaitteen, joka antaa fluoresoivan levyn 26 valoisuudesta riippuvan sähkösignaalin. Viite 27 merkitsee piiriä, joka vahvistaa valosähköisen muuntolaitteen 18 anto-signaalin. Kiertonopeuden/jännitteen-muuntopiirin 17 tulostus sekä valosähköisen muuntolaitteen 18 antosignaali syötetään vah-vistinpiirin 27 kautta operaatiopiiriin 19. Tämä operaatiopiiri 19 antaa näiden antosignaalien suhdesignaalin (z = y/x). Sätei-lytyspään puolella sekä suurjännitemuuntajän 22 ensiökäämi että hehkuvirtamuuntajän 23 ensiökäämi on yhdistetty vaihtovirtalahteeseen 28 kytkimen 29 kautta. Takaisinkytkentäohjaustransistori 30 on sijoitettu suurjännitemuuntajän 22 ensiöpuolelle ja takaisinkytkentäoh jaustransistori 31 on sijoitettu hehkuvirtamuuntajän 23 ensiöpuolelle. Suurjännitemuuntajaa 22 ja hehkuvirtamuuntajaa 23 takaisinkytkentäohjataan muuttamalla takaisinkytkentäohjaus-transistorien 30 ja 31 kanta-esiarvoja (johtamiskulmia). Tätä tarkoitusta varten operaatiopiirin 19 tulostus syötetään sekä putkijännitteensäätöpiiriin 20 että putkivirransäätöpiiriin 21, ja nämä piirit 20 ja 21 säätävät mainitut kanta-esiarvot.

5 90617

Keksinnönmukaista laitetta käytettäessä varren kiertonopeudenase-tuspiiri 13 ensimmäisessä ohjaussysteemissä A1 asetetaan siten, että varren 4 kiertonopeus etuhammasalueella on pienempi kuin muilla alueilla. Tämä asetus on tarpeen etuhammasalueelle sätei-lytetyn röntgensäteilyannoksen sen maksimiarvon kompensoimiseksi, joka ei ehkä ole riittävä tyydyttävien röntgenkuvien aikaansaamiseen, koska röntgensäteilytys tapahtuu kohdepotilaan niska-nikamien läpi etuhammasaluetta kuvattaessa. Toisin sanoen, varren 4 kiertonopeutta pienennetään etuhammasalueella röntgensäteilyn riittämättömän intensiteetin kompensoimiseksi röntgensäteilytys-annosta lisäämällä. Tämä on niinsanottu etuhammasalueen tiheys-kompensaatio. Toisessa ohjaussysteemissä A2 putkivirran ja putki-jännitteen suhde määritetään oikeaksi. Piirit kuviossa 3 on nimittäin sovitettu asettamaan säätöpiirit 20 ja 21 siten, että tietty suhde saavutetaan putkijännitteen ja putkivirran välille, esimerkiksi putkivirta on 5 mA putkijännitteellä 60 kV ja 10 mA putkijännitteellä 80 kV. Suhde olisi määritettävä kliinisten arvojen mukaan.

Kuvauksen alkaessa yhdessä kääntyvän varren kanssa kiertyvä epä-keskolevy 11 muuttaa säätövastuksen VR1 tulostusta, ja varren-asentosignaali annetaan. Niinpä moottoria AM ohjataan siten, että varsi 4 kääntyy kiertonopeudella, joka vastaa mainittua asen-tosignaalia. Moottorin AM pyörimisnopeus syötetään kolmanteen ohjaussysteemiin A3, filminsyöttömoottorin CM pyörimisnopeutta muutellaan riippuen moottorin AM pyörimisnopeudesta. Senvuoksi röntgenfilmiä 25 voidaan syöttää nopeudella, joka vastaa varren 4 kiertonopeutta. Röntgensäteily läpäisee kohteen P hampaat ja säteilyttää filmin 25 muodostaen kuvia filmille 25. Kun filmin läpäissyt röntgensäteilyn jäännösannos vaikuttaa fluoresoivaan levyyn 26 saattaen sen lähettämään valoa, sen valoisuutta .. . (röntgensäteilyn intensiteettiä) vastaava sähkösignaali syötetään ohjaussysteemin A2 operaatiopiiriin 19. Samanaikaisesti filrninsyöttömoottori CM syöttää filminnopeussignaalin operaatio-piiriin 19. Operaatiopiiri 19 syöttää signaalin näiden kahden 6 90617 ottosignaalin suhteesta (Z = y/x) säätöpiireihin 20 ja 21. Säätöpiirit 20 ja 21 vertaavat operaatiopiiristä 19 saatua suhde-arvoa niiden ennaltamäärättyyn suhdearvoon. Suurjännitemuunta-jaa 22 ja hehkuvirtamuuntajaa 23 ohjataan muuttamalla takaisin-kytkentäohjaustransistorien 30 ja 31 kanta-esiarvoja siten, että operaatiopiiristä 19 saatu suhdearvo on yhtäpitävä ennaltamäärä-tyn suhdearvon kanssa. Erikoisesti, muutettaessa röntgenputkelle 24 asetettua jännitettä ja hehkuvirtaa, putkijännite ja putki-virta takaisinkytketään samanaikaisesti operaatiopiiriin 19 an-tosignaalin (z = y/x) saattamiseksi vakioksi. Tämän takaisinkyt-kentäohjauksen avulla pysyvä suhde putkijännitteen ja putkivirran (esim. 60 kV ja 5 mA) välillä säilytetään silloinkin, kun ne molemmat muuttuvat. Säilytettäessä arvo z vakiona kuvalla voi olla paras laatu ja kontrasti. Kun etuhammasaluetta säteilytetään, moottorin AM pyörimisnopeutta vähennetään kääntyvän varren 4 asennon havaitsemistoiminnan avulla, ja varren 4 kiertonopeus pienenee. Tästä johtuu, että röntgensäteilytysannos etuhammas-alueella suurenee sen säteilyannoksen kompensoimiseksi, joka menetetään säteilyn kulkiessa niskanikamien läpi. Niinpä röntgensäteilytysannos etuhammasalueella on likimain sama kuin poski-hammasalueella, ja siten tiheydeltään yhdenmukainen kuva voidaan aikaansaada. Kuviot 4 ja 5 ovat kuvion 3 tiivistettyjä piirejä. Kuviossa 4 käytetään komparaattoria operaatiopiirin 19 tulostuksen vertaamiseen asetusarvoon, joka on määritetty siten, että sopivin putkijännite ja putkivirta saavutetaan. Putkijännite ja put-kivirta takaisinkytketään vastaavasti putkijännitteen takaisin-kytkentäohjaustransistorin 30 ja putkivirran takaisinkytkentä-ohjaustransistorin 31 avulla, näiden sijaitessa suurjännitemuun-tajan 22 ja hehkuvirtamuuntajan 23 ensiöpuolilla. Kuviossa 5 esitetyssä esimerkissä röntgenputkelle 24 todellisesti asetetut putkijännite ja -virta syötetään säätöpiireihin 20 ja 21. Vertaamalla operaatiopiiristä 19 syötettyä takaisinkytkentäarvoa vertailuarvoon Lakaisinkytkentäohjausarvo kompensoidaan siten, ettei teholähteen jännitteenmuutos vaikuta röntgenkuvaukseen, vaikka todelliset putkijännite ja -virta muttuvatkin johtuen teholähteen 7 90617 jännitteenmuutoksesta.

Sensijaan, että käytetään transistoreja 30 ja 31 (kuvioissa 3, 4 ja 5) putkijännitteen ja putkivirran takaisinkytkentäohjaus-laitteina, mitä tahansa laitteita, jotka voivat ohjata takaisin-kytkentäpiirien jännitteitä, voidaan käyttää. Niinpä voidaan käyttää myös kuviossa 6 esitettyä tyristoria ja kuviossa 7 esitettyä triakkia.

Putkijännitteensäätöpiiriä 20 ja putkivirransäätöpiiriä 21 ei ole selostettu tarkemmin tässä selityksessä.

Epäkeskolevy 11 ja säätövastus VR1, joita on käytetty ilmaisemaan kääntyvän varren kiertoasento ylläolevassa selityksessä, voidaan korvata kiekolla, pulssigeneraattorilla ja laskimella siten, että pulssigeneraattori voi tuottaa pulsseja lukemalla ennakolta muodostettuja pinnanmuotoja (kuperia ja koveria) ja merkkejä kiekosta.

Niinpä tätä keksintöä voidaan soveltaa sekä analogisiin että digitaalisiin signaalisysteemeihin. Lisäksi kääntyvään varteen asennetun varrenkiertomoottorin AM sijasta voidaan myös käyttää varresta erillistä moottoria, kuten on selostettu japanilaisessa patenttijulkaisussa 56-83335. Tämän keksinnön avulla röntgen-filmikuvan tiheys voidaan saattaa tasaiseksi takaisinkytkentä-ohjaamalla samanaikaisesti putkijännitettä ja putkivirtaa, kuten edellä on selostettu, korkealaatuisen kuvan aikaansaamiseksi, niin että hammaslääkärin on mahdollista tehdä tarkka diagnoosi. Lisäksi, koska ei ole tarpeen asettaa ennakolta putkijännitettä eikä putkivirtaa johonkin kiinteään arvoon, kuten aikaisemmissa laitteissa, mitään asetusvirheitä ei esiinny ja tarkan diagnoosin varmistava korkealaatuinen kuva saavutetaan. Niinpä ei ole tarpeen toistaa kuvausta. Tämä estää potilasta joutumasta säteily-tetyksi tarpeettoman suurella röntgensäteilyannosmäärällä. Edelleen, röntgensäteilytysannoksen suhde filminsyöttönopeuteen saatetaan vakioksi, kuten edellä on selostettu, tasaisemman filmi- 8 90617 tiheyden saavuttamiseksi. Sitäpaitsi, systeemi putkijännitteen ja -virran samanaikaisesti ohjaamiseksi suorittaa automaattisen säteilyllealtistuksen aikaansaannin, ja systeemi kääntyvän varren kiertonopeuden ohjaamiseksi toimii kompensoiden kuvantiheyden etuhammasalueella, kuten edellä on selostettu. Johtuen näiden kahden ohjaussysteemin käytöstä putkijännitteen ja putkivirran välistä yhteyttä voidaan muuttaa sekä varren kiertonopeutta voidaan muutella kunkin potilaan hammasalueiden yksilöllisten eroavuuksien mukaisesti. Tuloksena on, että keksinnönmukaisella röntgenkuvauslaitteella on laajempi käyttökelpoisuus hyvien kuvien ottamiseksi ja että röntgenkuvauslaitteen toiminnallista aluetta voidaan lisätä.

Vaikka keksintöä on selostettu oheisissa piirustuksissa esitetyn sovellutusmuodon yhteydessä, tarkoituksena on, etteivät selityksen mitkään yksityiskohdat rajoita keksintöä, ellei toisin ole mainittu, vaan sitä on tulkittava oheisissa patenttivaatimuksissa määritettyjen keksinnön ajatuksen ja suoja-alan puitteissa.

Claims (1)

1. 9 90617 Patenttivaatimus Hampaiden panoraamaröntgenkuvauslaite, joka käsittää kääntyvän varren (4), jonka yhteen päähän on sijoitettu rönt-gensäteilylähde (5) ja toiseen päähän röntgenfilmikasetinpidin (6) vastakkaisiin asemiin toistensa suhteen, niiden kiertyessä niiden välissä sijaitsevan kuvattavan kohteen (P) ympäri; generaattorin (17) signaalille (X) vastaten röntgenfilmin syöttönopeutta röntgenfilmikasetinpitimessä; generaattorin (18, 26, 27) signaalille (4) vastaten röntgensäteen jäännösintensiteettiä, joka on ohittanut kohteen (P) ja röntgenfilmin; operaatiopiirin (19) tosiarvosignaalin (Z) muodostamiseksi vastaten röntgensäteen jäännösintensiteettiä vastaavan signaalin (4) ja röntgenfilmin syöttönopeutta vastaavan signaalin (X) suhdetta; ja ohjaussysteemin (AZ), johon mainittu tosiarvosignaali (Z) syötetään, ja joka kontrolloi röntgengeneraattoriin syötettyä tehoa siten, että röntgenfilmin syöttönopeuden ja röntgensäteen jäännösintensiteetin suhde pysyy vallitsevassa arvossa; tunnettu siitä, että ohjaussysteemi (AZ) röntgengeneraattoriin (5) syötetyn tehon kontrolloimiseksi käsittää jännitteensäätö-piirin (20) sekä virransäätöpiirin (21) röntgenputken jännitteen ja virran takaisinkytkennän samanaikaiseksi kontrolloimiseksi ; kääntövarren (4) kääntämiseksi ohjaussysteemin (AI), joka . . kontrolloi hetkellistä kääntövarren kiertymisnopeutta kääntö- varren vastaavan kiertoaseman funktiona; ja ohjaussysteemin (A3) röntgenfilmin hetkellisen syöttönopeuden kontrolloimiseksi synkronisesti varren kiertonopeuden kanssa kääntövarren vastaavan kiertoaseman funktiona. : : : Patentkrav Panoramaröntgenbildapparat för tänder omfattande ; en roterbar arm (4), i vars ena ända är anordnad en röntgen- .··. strälkälla (5) och i den andra ändan en röntgenfilmkassett- hällare (6) i motsatta lägen i förhällande tili varandra, ·' " vilka är roterbara kring ett mellan desamma beläget avbild- : ningsobjekt (P); en generator (17) för en signal (X) som motsvarar röntgen- 10 9061 7 filmens matningshastighet i röntgenfilmkassetthällaren; en generator (18, 26, 27) för en signal (4) som motsvarar röntgensträlens restintensitet som passerat objektet (P) och röntgenf iImen; en operationskrets (19) för bildande av en sannvärdesignal (Z) som motsvarar förhällandet mellan signalen (4) som motsvarar röntgensträlens restintensitet och signalen (X) som motsvarar röntgenfilmens matningshastighet; och ett styrsystem (AZ), i vilket nämnda sannvärdesignal (Z) in-raatas och som kontrollerar den i röntgengeneratorn inmatade effekten sä att förhällandet mellan röntgenfilmens matningshastighet och röntgensträlens restintensitet hälls vid rädande värde; kännetecknad av att styrsystemet (AZ) för kontrollering av den i röntgengeneratorn (5) inmatade effekten omfattar en spän-ningsregleringskrets (20) samt en strömregleringskrets (21) för samtidig kontroll av röntgenrörets spanning och tillbaka-kopplingen av strömmen; ett styrsystem (Ai) för svängning av svängningsarmen (4), vilket kontrollerar svängningsarmens momentana svängningshastig-het som funktion av svängningsarmens motsvarande vridningspo-sition; och ett styrsystem (A3) for kontrollering av röntgenfilmens momentana matningshastighet synkront med armens svängningshastighet som funktion av svängningsarmens motsvarande vridningsposi-tion.