專利名稱：用于獲取全景放射線攝影和cbct容積放射線攝影的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及口外牙科放射線攝影(radiography)的技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地,涉及交替地執(zhí)行全景放射線攝影、面部骨骼的錐束容積放射線攝影和頭顱(cranial)遠(yuǎn)距放射線攝影的裝置。所有這些類型的放射線攝影都是本領(lǐng)域中公知的。
背景技術(shù)：
全景放射線攝影(也稱為全頜曲面斷層攝影(orthopantomography))產(chǎn)生接近患者頜的曲面的放射線攝影圖像，位于預(yù)設(shè)曲面周圍的窄層外部的解剖結(jié)構(gòu)模糊。
錐束容積放射線攝影(也稱為CBCT)是從一系列二維放射線攝影圖像的不同投影角度獲取的，這些二維放射線攝影圖像在獲取之后將被處理以重構(gòu)三維體(to Iume )。
遠(yuǎn)距放射線攝影是從不同的投影產(chǎn)生顱骨或其它解剖區(qū)域的放射線攝影圖像的投影放射線攝影技術(shù)，具有最小的放大和幾何失真。通常呈現(xiàn)兩個(gè)立體圖(perspective)， 即側(cè)方(latero-lateral)立體圖和前后立體圖。
通常在市場(chǎng)上有兩種類型的設(shè)備可用第一種類型是全景(panoramic)設(shè)備，其交替地執(zhí)行全景放射線攝影和遠(yuǎn)距放射線攝影；以及專用于CBCT容積放射線攝影的第二種類型。這些設(shè)備是昂貴且笨重的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種X射線成像器，在適當(dāng)設(shè)置(setting up)該X射線成像器之后，該X射線成像器交替地執(zhí)行所述三種類型的應(yīng)用放射學(xué)檢查，并且該X射線成像器能夠容易且廉價(jià)地生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的X射線成像器具有X射線源和不同的X射線傳感器，所述X射線傳感器的類型適合于將要進(jìn)行的檢查，所述X射線傳感器被設(shè)置在與X射線源相距適當(dāng)?shù)木嚯x處，從而可獲得良好質(zhì)量的圖像。X射線源對(duì)于三種類型的放射線攝影獲取來說是相同的。特別地，本發(fā)明在于全景(PAN)傳感器和錐束容積放射線攝影(CBCT)傳感器的相應(yīng)布置，所述全景傳感器和錐束容積放射線攝影傳感器被分別設(shè)置以形成角度。
在選擇PAN傳感器和CBCT傳感器之間的角度時(shí)，必須考慮不同的問題X射線成像器設(shè)置的快速性、溫度以及保護(hù)不受非準(zhǔn)直X射線的影響。
用于特定獲取的最短X射線成像器設(shè)置時(shí)間是期望的兩個(gè)傳感器之間的小角度將加速它們的交換。
當(dāng)傳感器有效(active)時(shí)，并且尤其是當(dāng)它必須獲取并發(fā)送大量的信號(hào)時(shí)，如該類型的應(yīng)用中需要的那樣，產(chǎn)生了熱這將導(dǎo)致PAN傳感器和CBCT傳感器之間的最長(zhǎng)可能距離，目的在于有效排熱。
當(dāng)從X射線源發(fā)射X射線時(shí)，少量射線可能命中傳感器的敏感區(qū)域外部，潛在地劣化所收集的信號(hào)。傳感器的相應(yīng)布置應(yīng)該能夠避免該風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)所有上述 考慮，兩個(gè)傳感器的最優(yōu)相應(yīng)位置是包含在40°至140°之間的角度，優(yōu)選地在80°至100°之間，最優(yōu)選地為90°。這種特別的布置使得對(duì)于X射線操作員和患者能夠快速且方便地設(shè)置X射線成像器。
此外，本布置允許插入另外的元件，例如，光學(xué)準(zhǔn)直器或拍攝經(jīng)受放射線攝影獲取的患者的照片的相機(jī)。
適宜地選擇交替機(jī)構(gòu)上的PAN傳感器和CBCT傳感器的位置以及因此特定傳感器與X射線源相距的距離，以便獲得最佳的放射線攝影結(jié)果。X射線源與傳感器之間的距離隨著所使用的特定傳感器而變化。
X射線成像器包括基底，柱從該基底上豎起，該柱支撐能夠垂直地移動(dòng)C臂的裝置，該C臂在一端(side)上攜帶X射線源以及直接位于X射線出口下游的初級(jí)準(zhǔn)直器，并且該C臂在另一端上攜帶兩種不同類型的傳感器。特別地，PAN傳感器和CBCT傳感器設(shè)置在這樣的機(jī)構(gòu)上該機(jī)構(gòu)使兩個(gè)傳感器交替，使期望的獲取所需的傳感器處于能夠被X射線命中的位置，并且同時(shí)從X射線路徑中移除非期望的傳感器。當(dāng)必須獲取遠(yuǎn)距放射線攝影時(shí)，該交替機(jī)構(gòu)從X射線路徑中排除PAN傳感器和CBCT傳感器二者。
X射線成像器可以具有兩種不同的構(gòu)造具有PAN傳感器和CBCT傳感器的最小構(gòu)造，不支持遠(yuǎn)距放射線攝影。第二種可選構(gòu)造是完整的X射線成像器，其允許交替地獲得全景放射線攝影、CBCT容積放射線攝影圖像和遠(yuǎn)距放射線攝影圖像，并且因此也支持遠(yuǎn)距放射線攝影。
此外，執(zhí)行遠(yuǎn)距放射線攝影的X射線成像器也可以具有兩種不同的配置 (endowment):一種是較簡(jiǎn)單且較便宜的配置，在這種配置中，僅存在一個(gè)PAN傳感器，并且該P(yáng)AN傳感器在要獲取遠(yuǎn)距放射線攝影時(shí)從PAN支撐件分離且被設(shè)置在遠(yuǎn)距放射線攝影支撐件上。在第二種更加昂貴的配置中，存在兩個(gè)傳感器，一個(gè)PAN傳感器和一個(gè)遠(yuǎn)距放射線攝影傳感器。在該第二種配置中，遠(yuǎn)距放射線攝影傳感器比PAN傳感器大。
可在對(duì)X射線成像器中的患者進(jìn)行定位之前或之后，執(zhí)行X射線成像器的設(shè)置。


現(xiàn)在將在以下附圖的幫助下更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖示出
圖1是完整的X射線成像器的預(yù)期圖2a是在全景圖像獲取期間PAN傳感器、CBCT傳感器和CEPH傳感器的位置的示意圖2b是在CBCT容積放射線攝影獲取期間PAN傳感器、CBCT傳感器和CEPH傳感器的位置的示意圖2c是在遠(yuǎn)距放射線攝影圖像獲取期間PAN傳感器、CBCT傳感器和CEPH傳感器的位置的示意圖3a是交替PAN傳感器和CBCT傳感器的機(jī)構(gòu)的立體圖3b是交替PAN傳感器和CBCT傳感器的機(jī)構(gòu)的水平部分(section)。
具體實(shí)施方式
圖1整體上示出了 X射線成像器1，該X射線成像器I能夠交替地產(chǎn)生全景放射線攝影、CBCT容積放射線攝影和遠(yuǎn)距放射線攝影圖像。該成像 器I包括基底2和支撐延伸部4的柱3，該延伸部4設(shè)置有水平部分和在柱3上滑動(dòng)的垂直部分。延伸部4的垂直部分允許C臂6的垂直移動(dòng)，該C臂6附接到延伸部4的水平部分并且進(jìn)而支撐X射線源7 ；以及交替機(jī)構(gòu)8，該交替機(jī)構(gòu)8用于交替PAN傳感器9和CBCT傳感器10的位置。此外，存在對(duì)患者進(jìn)行定位的裝置5。在設(shè)置在支撐件4上的另外的可選臂11上，存在用于遠(yuǎn)距放射線攝影的CEPH傳感器15的支撐件12和用于對(duì)患者進(jìn)行定位的另外的裝置13。
在所有的獲取形態(tài)(modality)中，X射線都必須命中特定傳感器為了放射線攝影獲取，必須使該傳感器處于允許命中的位置。
C臂6在其一端處具有X射線源7，并且在其另一端處具有交替機(jī)構(gòu)8，在交替機(jī)構(gòu) 8上設(shè)置有PAN傳感器9和CBCT傳感器10。交替機(jī)構(gòu)8固定到C臂6，從而能夠手動(dòng)地或自動(dòng)地移動(dòng)，露出所需的特定傳感器。
交替機(jī)構(gòu)8具有至少兩個(gè)停止點(diǎn),所述停止點(diǎn)在圖2a、圖2b、圖2c中示意性地示出一個(gè)停止點(diǎn)使PAN傳感器9處于獲取全景圖像所需的位置；并且一個(gè)停止點(diǎn)使CBCT傳感器10處于獲取CBCT容積放射線攝影所需的位置。獲取可僅在特定傳感器處于適當(dāng)?shù)耐Ｖ刮恢脮r(shí)開始。傳感器在整個(gè)獲取過程中都保持在其停止位置，并且可僅在獲取結(jié)束之后被移動(dòng)。
選擇交替機(jī)構(gòu)8上的PAN傳感器9和CBCT傳感器10的位置以及因此特定傳感器距與X射線源7相距的距離，以得到最佳的放射線攝影結(jié)果。X射線源7與特定傳感器之間的距離隨著所使用的傳感器的類型而變化。通常，PAN傳感器9與X射線源7之間的距離短于CBCT傳感器10與X射線源7之間的距離。
與針對(duì)這種獲取保持最優(yōu)的放大程度(magnification degree)和所導(dǎo)致的空間失真兼容地，交替機(jī)構(gòu)8被制造為使得它能夠使用于全景獲取的PAN傳感器9處于與X射線源7相距通常包含在520mm至580mm之間的距離處，而CBCT容積放射線攝影中的CBVT 傳感器10被定位在與X射線源7相距通常包含在600mm至700mm之間的距離處。
在遠(yuǎn)距放射線攝影獲取期間，在機(jī)器包括安裝在交替機(jī)構(gòu)8上的用于束準(zhǔn)直的可選次級(jí)準(zhǔn)直器16的情況下，為了較好的對(duì)準(zhǔn)，X射線源7與CEPH傳感器15之間的距離包含在1400mm至1800mm之間。考慮這些尺寸，在圖3a和圖3b中示出了根據(jù)本發(fā)明的目的并且具有優(yōu)化體積(bulk)和設(shè)置速度的目的的交替機(jī)構(gòu)8中的元件的優(yōu)選實(shí)施方式。圖3a 是交替機(jī)構(gòu)8的立體圖，通過該交替機(jī)構(gòu)8，PAN傳感器9、CBCT傳感器10和次級(jí)準(zhǔn)直器16 能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸17樞轉(zhuǎn)(pivote)。圖3a和圖3b還示出了 PAN傳感器軸18和CBCT傳感器軸19。PAN傳感器軸18和CBCT傳感器軸19是相對(duì)于PAN傳感器9的感應(yīng)區(qū)域20的中心法線和相對(duì)于CBCT傳感器10的感應(yīng)區(qū)域21的中心法線。在圖3a和圖3b中描述的實(shí)施方式中，以90°的角度α分別定位PAN傳感器軸18和CBCT傳感器軸19 ；ΡΑΝ傳感器9 的光敏區(qū)域20與交替機(jī)構(gòu)8的旋轉(zhuǎn)中心17相距的距離范圍在180mm至220mm之間；CBCT 傳感器10的光敏區(qū)域21與旋轉(zhuǎn)中心17之間的距離范圍在50mm至130mm之間；最后,次級(jí)準(zhǔn)直器16在與機(jī)構(gòu)8的旋轉(zhuǎn)中心17相距80mm至120mm之間的距離處并且被定位在相對(duì)于PAN傳感器9的PAN傳感器軸18范圍在15°至25°之間的角度β處。圖中示出了優(yōu)選實(shí)施方式，在該優(yōu)選實(shí)施方式中，次級(jí)準(zhǔn)直器16放置 在CBCT傳感器10的附近，但是這種放置僅僅是可能的許多實(shí)施方式中的一種。
交替機(jī)構(gòu)8可以包括板22，該板可固定到拱形件(arc) 6。板22設(shè)置有中心開口23，步進(jìn)馬達(dá)25的減小部分24固定在該中心開口 23中。如果交替機(jī)構(gòu)8安裝在拱形件6 上，則驅(qū)動(dòng)軸26被定向在垂直位置。在驅(qū)動(dòng)軸26的另一端27，安裝有具有各種元件(PAN 傳感器9、CBCT傳感器10和次級(jí)準(zhǔn)直器16)的支撐機(jī)構(gòu)29的板28。馬達(dá)致動(dòng)能夠由微控制器電子地驅(qū)動(dòng)，并且在將設(shè)置命令(用于PAN、CBCT或CEPH獲取)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)電路時(shí)被驅(qū)動(dòng)?？衫霉怆娫?cell)來檢測(cè)停止位置(每個(gè)停止位置一個(gè)光電元件)，以使得能夠進(jìn)行從一種構(gòu)造到另一種構(gòu)造的轉(zhuǎn)變(passage)而不需要經(jīng)過“初始”位置，以及對(duì)到達(dá)期望的位置所需的馬達(dá)步進(jìn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
在板28上，還可以存在用于傳感器安裝/拆卸的機(jī)構(gòu)(在具有可移除傳感器的X 射線成像器的情況下)。板28還可以設(shè)置有用于次級(jí)準(zhǔn)直器16的垂直定位以在CEPH傳感器15上正確集中X射線的機(jī)構(gòu)。
在附圖3b中更好地示出了交替機(jī)構(gòu)8，其表示分別支撐PAN傳感器9、CBCT傳感器10和可選的次級(jí)準(zhǔn)直器16的機(jī)構(gòu)本身的水平部分。該圖3b使得能夠了解兩個(gè)傳感器之間的空間關(guān)系。圖3b示出了交替機(jī)構(gòu)8的旋轉(zhuǎn)軸17。
當(dāng)必須執(zhí)行全景獲取時(shí)，PAN傳感器9必須處于X射線路徑上，并且初級(jí)準(zhǔn)直器必須適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。PAN傳感器9可以是本領(lǐng)域中公知的線傳感器(linear sensor)(單維),但是也可以是區(qū)域傳感器(二維)。使用患者定位裝置5將患者定位在X射線成像器I內(nèi)。一旦將患者適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉赬射線成像器I中，就可以利用從X射線源7中發(fā)射的X射線開始獲取。
當(dāng)必須執(zhí)行CBCT容積放射線攝影時(shí)，CBCT傳感器10必須處于X射線路徑上并且初級(jí)準(zhǔn)直器必須適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。交替機(jī)構(gòu)8手動(dòng)地或自動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，并且使CBCT傳感器10攔截X射線。
在特定實(shí)施方式中，可根據(jù)放射線攝影獲取來修改X射線發(fā)射形態(tài)可以利用X射線連續(xù)發(fā)射執(zhí)行全景獲取，而利用脈沖X射線發(fā)射執(zhí)行CBCT容積放射線攝影，以便于在給患者最小X射線劑量的情況下得到最佳的放射線攝影結(jié)果。
當(dāng)必須執(zhí)行遠(yuǎn)距放射線攝影獲取時(shí)，患者的將要被成像的解剖部分必須定位在支撐件13內(nèi)，并且如果機(jī)器僅配置有可移除的傳感器，則PAN傳感器9必須從交替機(jī)構(gòu)8移除并且被定位在遠(yuǎn)距射線攝影支撐件12上，而初級(jí)準(zhǔn)直器和可選的次級(jí)準(zhǔn)直器16必須被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。在更完整的配置中，其中X射線成像器具有兩個(gè)傳感器9和15，該X射線成像器在患者定位之后就準(zhǔn)備好進(jìn)行遠(yuǎn)距放射線攝影獲取。
CEPH傳感器15可以是線傳感器(單維)或區(qū)域傳感器(二維)。
在這兩種情況下，交替機(jī)構(gòu)8都必須被定位為使得PAN傳感器9和CBCT傳感器10 ~■者從X射線路徑中被排除。
此外，在交替機(jī)構(gòu)8上，可以存在次級(jí)準(zhǔn)直器16，該次級(jí)準(zhǔn)直器必須被設(shè)置為被X 射線穿過，因此使交替機(jī)構(gòu)8停止在第三位置。在該情況下，同樣，獲取可僅 在交替機(jī)構(gòu)8 處于適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)開始?？墒謩?dòng)地或自動(dòng)地執(zhí)行該移動(dòng)。次級(jí)準(zhǔn)直器16在遠(yuǎn)距放射線攝影獲取期間對(duì)X射線進(jìn)行準(zhǔn)直，從而使得X射線盡可能最精確地命中CEPH傳感器15的感應(yīng)部分。
一旦X射線成像器I被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，遠(yuǎn)距放射線攝影獲取就可以開始。
權(quán)利要求
1.一種用于牙科放射線攝影的設(shè)備1，所述設(shè)備包括-支撐件(2，3，4，6)，所述支撐件允許沿著預(yù)定義軌跡移動(dòng)成像系統(tǒng)，以產(chǎn)生患者的齒系的全景圖像和斷層攝影圖像，-所述成像系統(tǒng)包括X射線源(7)、用于產(chǎn)生所述全景圖像的第一 X射線傳感器(9)以及用于產(chǎn)生所述斷層攝影圖像的第二 X射線傳感器(10)，-所述第一 X射線傳感器(9)和所述第二 X射線傳感器(10)被設(shè)置在交替機(jī)構(gòu)(8)上， 所述交替機(jī)構(gòu)(8)允許使所述第一傳感器(9)或所述第二傳感器(10)面向所述X射線源 (7)，所述設(shè)備的特征在于-所述交替機(jī)構(gòu)(8)通過允許圍繞交替軸(17)的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使得所述第一傳感器(9) 的第一傳感器軸(18)或者所述第二傳感器(10)的第二傳感器軸(19)朝向所述X射線輻射源(7)，并且-如果所述第一傳感器軸(18)和所述第二傳感器軸(19)沿著所述交替軸(17)投影在與所述交替軸(17)垂直的平面上，則所述第一傳感器軸(18)和所述第二傳感器軸(19)以角度(α)交叉，所述角度(α)在40°至140°之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述支撐件包括基底(2)和柱(3)，所述柱(3)保持垂直可調(diào)節(jié)延伸部(4 )，在所述垂直可調(diào)節(jié)延伸部(4 )上可旋轉(zhuǎn)地安裝臂(6 )，所述臂(6 ) 的一端設(shè)置有所述X射線源(7)并且所述臂(6)的另一端設(shè)置有保持所述第一傳感器(9) 和所述第二傳感器(10)的所述交替機(jī)構(gòu)(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，所述設(shè)備包括另外的支撐件(11)和用于在遠(yuǎn)距放射線攝影獲取期間對(duì)患者進(jìn)行定位的裝置(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，用于全景成像的所述第一X 射線傳感器(9)能夠在所述交替機(jī)構(gòu)(8)上的位置和所述另外的支撐件(11)上的位置之間重定位以進(jìn)行遠(yuǎn)距放射線攝影，并且所述第一 X射線傳感器(9)以可手動(dòng)拆卸的方式安裝在兩個(gè)位置中，或者其中，第三X射線傳感器(15)被設(shè)置在所述另外的支撐件(12)上以進(jìn)行遠(yuǎn)距放射線攝影。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述X射線傳感器(9，10， 15)是線傳感器或區(qū)域傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，在全景成像期間，所述第一傳感器(9)在與所述X射線源(7)相距范圍在520mm至580mm之間的距離處；而在斷層攝影成像期間，用于斷層攝影成像的所述第二傳感器(10)處于與所述X射線源(7)相距范圍在600mm至700mm之間的距離處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述交替機(jī)構(gòu)(8)還支撐次級(jí)準(zhǔn)直器(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，安裝在所述交替機(jī)構(gòu)(8)上的用于對(duì)所述X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直的所述次級(jí)準(zhǔn)直器(16)在遠(yuǎn)距放射線攝影獲取期間處于與所述X射線源(7)相距范圍在1400mm至1800mm之間的距離處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述斷層攝影成像是CBCT 容積放射線攝影。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，在所述交替機(jī)構(gòu)(8)上設(shè)置拍攝經(jīng)受所述放射線攝影獲取的患者的照片的相機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述角度(α )在80°至100°之間。 或11所述的設(shè)備，其中，所述角度(α)為90°。
全文摘要
用于獲取全景放射線攝影和CBCT容積放射線攝影的裝置。一種用于牙科放射線攝影的設(shè)備，該設(shè)備包括支撐件，其允許沿著預(yù)定義軌跡移動(dòng)成像系統(tǒng)，成像系統(tǒng)包括X射線源、用于產(chǎn)生全景圖像的第一X射線傳感器以及用于產(chǎn)生斷層攝影圖像的第二X射線傳感器，第一和第二X射線傳感器設(shè)置在交替機(jī)構(gòu)上，交替機(jī)構(gòu)允許使第一或第二傳感器面向X射線源，該設(shè)備的特征在于交替機(jī)構(gòu)通過允許圍繞交替軸的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使得第一傳感器的第一傳感器軸或第二傳感器的第二傳感器軸朝向X射線輻射源，并且如果第一和第二傳感器軸沿著交替軸投影在與交替軸垂直的平面上，則第一和第二傳感器軸以40°至140°之間的角度(α)交叉。
文檔編號(hào)A61B6/14GK103027706SQ201210323609
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月5日
發(fā)明者A·巴爾蒂尼, D·班考尼, A·貝卡 申請(qǐng)人:塞弗拉合作社