FI97494C - Menetelmä ja laitteisto röntgenkuvauksessa kuvalevylle otetun kuvan lukemiseksi - Google Patents

Description

97494

Menetelmä ja laitteisto röntgenkuvauksessa kuvalevylle otetun kuvan lukemiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä röntgenkuvauksessa kuvalevylle otetun 5 kuvan lukemiseksi, jossa levyn pintaan kohdistetaan valolähteestä saatava stimuloiva valonsäde ja sen vaikutuksesta pinnasta emittoitunut valonsäde johdetaan va-lonilmaisimeen. Lisäksi keksintö kohdistuu menetelmän soveltamiseen tarkoitettuun laitteistoon.

10 Röntgenkuvauksessa kuvattavan kohteen läpi johdetaan röntgensäteily, joka kohteen läpäistyään siinä tapahtuneen absorption modifioimana kohdistetaan kuvalevyllä olevaan virittyvään fosforikerrokseen, johon säteen sisältämä informaatio tallentuu. Informaatio on sen jälkeen luettavissa kuvalevyltä stimuloivalla valonsäteellä, kuten näkyvän valon aallonpituusalueella olevalla lasersäteellä, jonka vaikutuksesta le-15 vyltä emittoituva säde johdetaan valonilmaisimeen, kuten valomonistinputkeen, muunnettavaksi röntgenkuvaksi. Tätä tekniikkaa käytetään mm. hammasröntgenku-vauksessa, jossa kuvaus tapahtuu potilaan suussa olevalle kuvalevylle.

Yleisesti tunnettu kuvalevyjen luentatekniikka on sellainen, että kuvalevy saatetaan 20 siirtymään tasaisessa lineaariliikkeessä kiinteästi asennetun luentalaitteen ohi. Luen-talaite voi käsittää edestakaisin kiertyvän, stimuloivaa valonsädettä heijastavan peilin, jonka avulla kuvalevyn fosforipintaa luetaan säteen edestakaisin lineaarisin pyyhkäisyin. Tällaista tunnettua luentatekniikkaa edustavat mm. US-patenttijulkai-sut 4 485 302, 4 629 890 ja 4 743 759 sekä FI-kuulutusjulkaisu 90922.

25

Edellä esitetyissä tunnetuissa menetelmissä ongelmana on emittoituneen valonsäteen kerääminen tehokkaasti ja tasaisesti valonilmaisimeen. Lisäksi edellä esitetyissä menetelmissä kuvalevy jää joko kokonaan tai viivamaisesti alttiiksi heijastuneiden stimulointivalonsäteiden aiheuttamalle häiriöstimulaatiolle, josta aiheutuvan emit-30 toituneen häiriövalon edellä esitettyjen menetelmien valonkeräimet johtavat valonilmaisimeen.

• · US-patenttijulkaisussa 4 922 102 on kuvattu ratkaisu, jossa luettava kuvalevy on pyörivä ja jossa valolähteen ja valonilmaisimen käsittävä luentalaite on jäljestetty 35 liikkumaan lineaarisesti kuvalevyyn nähden. Luentalaitteen asema suhteessa kuvalevyn pinnassa olevaan luettavaan kuvapisteeseen voi tällöin olla vakio, mutta ratkaisun käyttökelpoisuutta alentaa se, että kuvalevyltä luetun alueen muoto on aina pyöreä. Jos kuvalevy on pitkänomaisen suorakaiteen muotoinen, mikä on tavanomaista 97494 2 esim. hammasröntgenkuvauksessa, on julkaisun mukainen luentatapa hankala ja tehoton.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa menetelmä röntgenkuvauksessa kuva-5 levylle otetun kuvan lukemiseksi, jossa mainitut tunnettujen ratkaisujen epäkohdat on vältetty. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että luennassa käytetään kiertoliikkeeseen saatettavassa kannattimessa olevaa, kuvalevyn pintaa vasten suunnattua lukupäätä, joka toimii stimuloivan valonsäteen kohdistimena ja emittoituneen valonsäteen vastaanottajana, luennan tapahtuessa lukupään pyyhkäi-10 syin kaarevalla liikeradalla samalla kun kuvalevyä siirretään lineaarisesti lukupään ohi.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa lukupään ja kuvalevyn pinnassa olevan luettavan kuvapisteen välinen keskinäinen asema on luennan jokaisella hetkellä vakio ja sti-15 muloivan valonsäteen lukupäästä kuvapisteeseen ja emittoituneen valonsäteen ku-vapisteestä lukupäähän kulkema matka on aina sama. Koska lukupää voi sijaita lähellä kuvalevyn pintaa, se ei kerää ympäristöön heijastuneista stimulointivalon-säteistä aiheutuvaa emittoitunutta häiriövaloa, mikä parantaa luettavan kuvan kontrastia. Lukupään pyörivän kannattimen mekaaninen toteutus on myös yksinker-20 täistä. Keksinnön mukainen menetelmä on edullinen etenkin luettaessa suorakaiteen muotoisia kuvalevyjä, jolloin luettavan alueen sivusuuntainen leveys voidaan järjestää osapuilleen vastaamaan levyn leveyttä. Luku-pään suorittaman, levyn reunasta reunaan ulottuvan pyyhkäisyn pituus on tällöin noin puoliympyrä.

25 Keksinnössä sekä stimuloivan valon tuottava valolähde että emittoituneen valon vastaanottava valonilmaisin on mahdollista asentaa stationäärisesti kiertoliikkeeseen saatettavan lukupään kannattimen ulkopuolelle. Valosäteiden johtamisessa valolähteestä lukupäähän ja lukupäästä valonilmaisimeen voidaan tällöin käyttää kannatti-mella olevaa ja sen mukana pyörivää, yhdestä tai useammasta optisesta kuidusta 30 muodostuvaa valojohdinta. Valojohdin kulkee lukupäästä kannattimen kiertoakselil-le, jolla sijaitseva johtimen pää on suoraan tai esim. peilien kautta optisessa yhtey-’ * dessä valolähteeseen ja ilmaisimeen.

Vaihtoehtoisena ratkaisuna on valolähteen ja valonilmaisimen sijoittaminen yhdessä 35 lukupään kanssa pyörivälle kannattimelle. Optiset kytkennät on tällöin mahdollista saada yksikertaisemmiksi mutta toisaalta pyörimisliikkeeseen saatettava massa on tällöin suurempi.

Il 97494 3

Keksinnön mukaiselle, edellä selostetun menetelmän soveltamiseen tarkoitetulle laitteistolle, joka käsittää sinänsä tunnettuina elementteinä valolähteen levyn pintaan kohdistettavan stimuloivan valonsäteen tuottamiseksi sekä valonilmaisimen levyn pinnasta stimuloivan valonsäteen vaikutuksesta emittoituvan valonsäteen ilmaisemi-5 seksi, on tunnusomaista se, että valolähde ja valonilmaisin ovat optisesti kytkettyinä kiertoliikkeeseen saatettavassa kannattimessa olevaan, liikkuvan kuvalevyn pintaa vasten suunnattuun lukupäähän, joka toimii stimuloivan valonsäteen kohdistimena ja kuvalevyn pinnasta emittoituneen valonsäteen vastaanottajana.

10 Lukupään kannattimen muodostaa keksinnön mukaisessa laitteistossa edullisesti akselinsa ympäri kiertyvä kiekkomainen tukilevy. Lähelle kuvalevyn pintaa sen kanssa samansuuntaisesti sijoitettu tukilevy muodostaa tehokkaan suojan stimuloivan laservalon heijastuksista ja ympäristöstä tulevasta valosta johtuvia häiriöitä vastaan. Tukilevy toimii myös alustana tarvittaville optista kuitua oleville valojohtimille sekä 15 levylle mahdollisesti sijoitettavalle valolähteelle, kuten laserdiodille, sekä valonil-maisimelle, kuten miniatyyrivalomonistinputkelle.

Valolähteen ja valonilmaisimen ollessa asennettuina stationäärisesti pyörivän tukile-vyn ulkopuolelle voidaan tukilevyllä olevan, optista kuitua olevan valojohtimen lu-20 kupäähän nähden vastakkaiseen, tukilevyn kiertoakselilla olevaan päähän sijoittaa reiällä varustettu tai puoliläpäisevä kiinteä peili siten, että stimuloiva valonsäde on johdettavissa valolähteestä aksiaalisesti peilin läpi valojohtimeen samalla kun peili heijastaa emittoituneen valonsäteen akselin sivulla olevaan valonilmaisimeen.

25 Valolähteestä lukupäähän tulevan, optista kuitua olevan valojohtimen päähän on keksinnön mukaan edullista sijoittaa linssi, jolla stimuloiva valonsäde on fokusoitavissa kuvalevyn pintaan. Jos valonilmaisin on asennettuna tukilevylle, voidaan linssi asentaa 90° taittokulmaan tukilevyn suuntaiseen valojohtimeen nähden ja valonilmaisin voidaan sijoittaa tukilevylle suoraan linssin yläpuolelle. Emittoituvan valon-30 säteen siirtämisessä kuvalevyn pinnasta valonilmaisimeen voidaan tällöin käyttää joko kuiduista muodostuvaa valojohdinta tai holkkimaisen peilin muodostamaa va-lonkeräintä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaa-35 maila oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista luentalaitteistoa sekä osaa luettavasta kuvalevystä päältä nähtynä, 97494 4 kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitteistoa ja osaa kuvalevystä leikkauksena II-II kuviosta 1, kuvio 3 esittää kuvioa 2 vastaavasti leikkausta eräästä toisesta keksinnön mukaisesta luentalaitteistosta, 5 kuvio 4 esittää lukupäätä leikkauksena IV-IV kuviosta 3, kuvio 5 esittää leikkausta eräästä kolmannesta keksinnön mukaisesta luentalaitteistosta ja kuvio 6 esittää kuvion 5 mukaisen laitteiston lukupäätä suuremmassa mittakaavassa.

10 Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön mukainen luentalaitteisto röntgenkuvauksessa, kuten esim. hammasröntgenkuvauksessa kuvalevylle 1 otetun kuvan lukemiseksi. Luenta perustuu levyn pintaan kohdistetun stimuloivan valonsäteen vaikutuksesta pinnasta emittoituvan valonsäteen ilmaisuun. Stimuloivan valonsäteen kohdistimena ja emittoituvan valonsäteen vastaanottimena toimiva lukupää 2 on keksinnön mukai-15 sesti sijoitettuna kiekkomaisen tukilevyn 3 muodostamaan kannattimeen lähelle levyn reunaa. Luennan aikana kuvalevyä 1 siirretään tasaisessa lineaariliikkessä sen kanssa yhdensuuntaisen, tasaiseen kiertoliikkeeseen saatetun tukilevyn 3 ja siinä olevan lukupään 2 ali. Kuvalevyn 1 leveyden ollessa lähes yhtä suuri kuin tukilevyn 3 halkaisija, tapahtuu kuvan luenta lukupään 2 suorittamin pyyhkäisyin, joiden pi-20 tuus on noin puoliympyrä.

Tukilevyn 3 kiertoliikkeeseen saattavan toimilaitteen muodostaa moottori 4, jonka akseli on vetotelan 5 kautta kytkettynä tukilevyyn. Stimuloivan valonsäteen 6 lähteenä on laserputki 7, joka on sijoitettu tukilevyn 3 akselille 8 erilleen tukilevystä.

25 Laserputkesta 7 saatava valonsäde 6 johdetaan lukupäähän 2 tukilevyllä 3 olevaa, optisista kuiduista muodostuvaa valojohdinta 9 myöten. Laserputken 7 ja tukilevyn akselilla 8 sijaitsevan valojohtimen 9 pään välillä on viistoon asentoon sijoitettu peili 10, jonka keskellä on reikä 11, jonka laserputken tuottama stimuloiva valonsäde 6 läpäisee. Valojohdin 9 voi käsittää sen keskellä olevan ohuen kuidun 12, 30 jonka päähän laserputkesta 7 tuleva valonsäde 6 kohdistetaan ja joka johtaa säteen lukupäässä 2 olevaan fokusoivaan linssiin. Mainittua ohutta kuitua 12 ympäröivät paksummat kuidut 13, jotka toimivat kuvalevyn 1 pinnasta emittoituneen valonsäteen johtimina. Poikkileikkaukseltaan valojohdin 9 voi vastata kuviossa 4 esitettyä lukupään poikkileikkausta. Valojohtimen 9 kuitujen 13 johtama emittoitunut valon-35 säde 14 heijastetaan peilillä 10 tukilevyn akselin 8 sivulla erillään tukilevystä sijaitsevaan valomonistinputkeen 15, joka toimii valonilmaisimena.

97494 5

Kuvioiden 3 ja 4 mukainen keksinnön mukaisen luentalaitteiston sovellutusmuoto käsittää edellä esitetyn mukaisesti kiertoliikkeeseen saatettavan kiekkomaisen tuki-levyn 3, jossa on kuvalevyä 1 vasten suunnattu lukupää 2, joka levyn pintaan kohdistetun stimuloivan valonsäteen ja siitä saadun emittoituneen valonsäteen avulla 5 lukee kuvaa lineaarisesti luentalaitteisten ohi siirrettävästä kuvalevystä. Sovellutus eroaa kuitenkin kuvioissa 1 ja 2 esitetystä siinä, että tukilevyä 3 pyörittävä moottori 4 on sijoitettu tukilevyn akselille 8 ja että valolähde, jonka muodostaa laserdiodi 16, ja valonilmaisin, jonka muodostaa miniatyyrivalomonistinputki 17, ovat asennettuina tukilevylle. Laserdiodista 16 saatava stimuloiva valonsäde johdetaan yksittäistä 10 optista kuitua 18 myöten lukupäähän 2, ja kuvalevyn 1 pinnasta emittoitunut valonsäde johdetaan lukupäästä kolmea paksumpaa optista kuitua 19 myöten valomonis-tinputkeen 17. Emittoitunutta valoa varten olevat kuidut 19 ovat lukupäässä 2 järjestettyinä kuvion 4 mukaisesti stimuloivaa valoa johtavan kuidun 18 ympärille. Viimeksi mainitun kuidun 18 pää voi olla varustettu stimuloivan valon kuvalevyn 1 15 pintaan fokusoivalla linssillä. Lukupäästä 2 tuleva emittoitunut valo läpäisee ennen valomonistinputkea 17 suodattimen 20, jolla estetään stimuloivan laservalon pääsy valomonistinputkeen. Valomonistinputken 17 kuvalevystä 1 vastaanottama signaali voidaan varastoida pyörivällä tukilevyllä 3 olevaan kuvamuistiin tai se voidaan lähettää luennan aikana infrapunalla tai radioaalloilla langattomasti eteenpäin.

20

Kuvioissa 5 ja 6 esitetty keksinnön sovellutus vastaa pitkälti kuvioissa 3 ja 4 esitettyä. Eroavuutena on ainoastaan se, että kuvalevyn 1 pinnasta emittoituneen valon johtamisessa lukupäästä 2 miniatyyrivalomonistinputkeen 17 käytetään optisten kuitujen asemesta tukilevyssä 3 lukupään 2 kohdalla olevan aukon lieriömäistä, heijas-25 tavaa peilipintaa 21.

Kuviossa 6 on esitetty suuremmassa mittakaavassa kuvion 5 mukaisen laitteiston lukupää 2, jossa laserdiodista 16 tulevan optisen kuidun 18 pää on varustettu stimuloivan valonsäteen kuvalevyn 1 pintaan fokusoivalla linssillä 22. Linssi 22, joka voi 30 olla lasia tai muovia, on esitetyssä tapauksessa kiinnitetty 90°:een kulmaan siihen kuvalevyn 1 pinnan suuntaisesti liittyvään optisen kuidun 18 päähän nähden. Emittoituneen valon kokoava rengasmainen peilipinta 21 sijaitsee linssin 22 ympärillä ja valomonistinputki 17 aksiaalisesti suoraan linssin 22 yläpuolella.

35 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu edellä oleviin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. On esimerkiksi mahdollista yhdistää kuvioissa 2 ja 3 esitetyt ratkaisut siten, että valolähde 7 sijaitsee kuvion 2 mukaisesti tukilevyn 3 ulkopuolella ja va- 97494 6 lonilmaisin 17 sijaitsee kuvion 3 mukaisesti tukilevyllä, tai vaihtoehtoisesti siten, että valolähde 16 on kuvion 3 mukaisesti tukilevyllä ja valonilmaisin 15 kuvion 2 mukaisesti tukilevyn ulkopuolella.

I!

Claims (12)

1. 97494
2. 1. Menetelmä röntgenkuvauksessa kuvalevylle (1) otetun kuvan lukemiseksi, jossa levyn pintaan kohdistetaan valolähteestä (7, 16) saatava stimuloiva valonsäde (6) ja sen vaikutuksesta pinnasta emittoitunut valonsäde (14) johdetaan valonilmai- 5 simeen (15, 17), tunnettu siitä, että luennassa käytetään kiertoliikkeeseen saatettavassa kannattimessa (3) olevaa, kuvalevyn (1) pintaa vasten suunnattua lukupäätä (2), joka toimii stimuloivan valonsäteen (6) kohdistimena ja emittoituneen valonsäteen (14) vastaanottajana, luennan tapahtuessa lukupään pyyhkäisyin kaarevalla liikeradalla samalla kun kuvalevyä siirretään lineaarisesti lukupään ohi. 10
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvalevyä (1) luetaan lukupään (2) pyyhkäisyin, joiden pituus on noin puoliympyrä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että stimu- 15 loiva valonsäde (6) johdetaan kannattimen (3) ulkopuolisesta valolähteestä (7) kannattimessa olevaan lukupäähän (2) pitkin yhdestä tai useammasta optisesta kuidusta (12) muodostuvaa, kannattimen kiertoakselin (8) kautta kulkevaa valojohdinta (9).
5. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 emittoitunut valonsäde (14) johdetaan kannattimessa (3) olevasta lukupäästä (2) kannattimen ulkopuoliseen valonilmaisimeen (15) pitkin yhdestä tai useammasta optisesta kuidusta (13) muodostuvaa, kannattimen kiertoakselin (8) kautta kulkevaa valojohdinta (9). , 25 5. Laitteisto röntgenkuvauksessa kuvalevylle (1) otetun kuvan lukemiseksi jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisella menetelmällä, joka laitteisto käsittää valolähteen (7, 16) levyn pintaan kohdistettavan stimuloivan valonsäteen (6) tuottamiseksi sekä valonilmaisimen (15, 17) levyn pinnasta stimuloivan valonsäteen vaikutuksesta emittoituvan valonsäteen (14) ilmaisemiseksi, tunnettu siitä, että valolähde 30 (7, 16) ja valonilmaisin (15, 17) ovat optisesti kytkettyinä kiertoliikkeeseen saatet tavassa kannattimessa (3) olevaan, liikkuvan kuvalevyn (1) pintaa vasten suunnat-‘: tuun lukupäähän (2), joka toimii stimuloivan valonsäteen (6) kohdistimena ja kuva levyn pinnasta emittoituneen valonsäteen (14) vastaanottajana.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kannattimen muodostaa akselinsa (8) ympäri kiertyvä kiekkomainen tukilevy (3). 97494
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää kannattimessa (3) olevan lukupään (2) ja kannattimen ulkopuolisen valolähteen (7) ja/tai valonimaisimen (15) välisen, yhdestä tai useammasta optisesta kuidusta (12, 13. muodostuvan valojohtimen (9), joka kulkee mainitulla välillä kannattimen kier- 5 toakselilla (8).
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valojohtimen (9) lukupäähän (2) nähden vastakkaiseen päähän, joka sijaitsee kannattimen (3) kier-toakselilla (8), on sijoitettu reiällä (11) varustettu tai puoliläpäisevä peili (10) siten, 10 että stimuloiva valonsäde (6) on johdettavissa valolähteestä (7) aksiaalisesti peilin läpi valojohtimeen samalla kun peili heijastaa emittoituneen valonsäteen (14) akselin sivulla olevaan valonilmaisimeen (15).
9. 9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valolähde on la-15 serdiodi (16), joka on asennettuna kiertyvälle tukilevylle (3).
10. 10. Patenttivaatimuksen 6 tai 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valonilmai-sin on miniatyyrivalomonistinputki (17), joka on asennettuna kiertyvälle tukilevylle (3). 20
11. 11. Jonkin patenttivaatimuksista 5-10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää lukupäässä (2) valolähteestä (16) tulevan, optista kuitua olevan valojohtimen (18) päässä olevan linssin (22) stimuloivan valonsäteen fokusoimiseksi kuvalevyn (1) pintaan. 25
12. 12. Patenttivaatimusten 10 ja 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että linssi (22) on 90° taittokulmassa tukilevyn (3) suuntaiseen valojohtimeen (18) nähden ja että valonilmaisin (17) on sijoitettuna tukilevylle suoraan linssin yläpuolelle. li 97494