DE3037478A1 - Vorrichtung zur gleichzeitigen herstellung einer vielzahl von panoramaschichtaufnahmen der fokalkurve des zahnbogens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die Herstellung von Röntgenaufnahmen und insbesondere Vorrichtungen sowie Verfahren zur simultanen Herstellung von Panorama-Mehrschichtaufnahmen des Zahnbogens mit einer einzigen Röntgenaufnahme, nachträglich

geändert

Bei herkömmlichen Panorama-Röntgenaufnahmen des Zahnbereichs sind eine Röntgenstrahlen-Quelle und eine Kamera auf entgegengesetzten Enden eines Armes angeordnet, der sich langsam über dem Kopf des Patienten dreht, so daß die Röntgenstrahlung von der Röntgenstrahl-Quelle, die durch den Zahnbogenbereich geht, von der Kamera kontinuierlich aufgenom-" men wird. Der Röntgenfilm in der Kamera wird mit einer vorbestimmten, nicht linearen Geschwindigkeit an einem zentral angeordneten Schlitz in einer Frontplatte der Kamera vorbeibewegt. Der Patient kann dabei während des Umlaufs der Röntgenstrahl-Quelle und der Kamera um ihn herum verlagert werden oder auch nicht. Wenn die Ausrüstung korrekt justiert und der Patient richtig gelagert ist, befindet sich eine gekrümmte Schicht oder eine gekrümmte Ebene des Zahnbogenbereichs in Scharfeinstellung, während die Schichten zu beiden Seiten davon mit größer werdendem Abstand von der

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scharf eingestellten Schicht zunehmend unscharf werden, so daß eine tomografische Abbildung der gewünschten Schicht erreicht wird.

Die in Scharfeinstellung befindliche gekrümmte Schicht oder Ebene wird üblicherweise als die Fokalkurve bezeichnet, das ist die ausgewählte scharfeingestellte Schicht, die in einer vertikal gekrümmten Ebene liegt und eine horizontale Dimension oder Erstreckung hat, welche röntgenografisch einen Teil des Oberkieferknochens, einen Teil des Unterkieferknochens und die Zähne abbildet.

Ein klares Bild oder eine klare Ansicht der Pokalkurve verschafft dem Zahnarzt äußerst wertvolle diagnostische Informationen. Die zur Zeit verfügbaren Vorrichtungen ermöglichen jedoch keine ausreichend scharfen Abbildungen mit ausreichend breiten Kurven, insbesondere nicht in der vorderen Region, noch erlauben die verfügbaren Techniken Änderungen der Fokalkurvenlagen oder Formen in einer ausreichend schnellen Realzeit, wenn die Abbildung auf dem Leuchtschirm erzeugt wird. Bei Filmsystemen wird die Abbildung normalerweise erst erkennbar, wenn die Aufnahme des Patienten beendet ist, da das Bild auf einen Röntgenfilm aufgenommen wird.

nachträglich geändert

Die vorliegende Erfindung überwindet die vorangehend erwähnten Nachteile und Schwächen des Bekannten durch die Schaffung einer Vorrichtung · die es dem Zahnarzt ermöglichen, Realzeitabbildungen einer Vielzahl von verschiedenen Fokalkurvenabbxldungen während der Herstellung der Abbildungen zu beobachten, wobei die erzeugten Abbildungen zur Beschaffung einer optimalen diagnostischen Information durch die einfache Verstellung von Knöpfen der zugehörigen elektronischen Komponenten gesteuert veränderbar sind. Zusätzlich können auch feste Kopien der gewünschten Bilder leicht hergestellt werden.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Panorama-Röntgeneinheit,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kathodenstrahloszillograf en-Schirms der in Fig. 1 dargestellten Röntgeneinheit, auf dem die Bewegung eines Schlitzbildes abgebildet ist,

Fig. 3 eine grafische Darstellung gewobbelter Zeitablenkungen, die den Leuchtschirmbereich des in Fig. 1 dargestellten Oszillografen abtasten,

Fig. 4,5 und 6

die Herstellung der beweglichen Schlitzabbildung durch die gewobbelten Zeitablenkungen gemäß Fig.3 bei kontinuierlicher Aufbringung auf den Kathodenstrahl, wobei eine einzige Ebene des Objektes röntgenografisch scharf erfaßt wird und die Abbildung der davon weiter entfernten Schichten zunehmend unscharf wird,

Fig. 7 eine grafische Darstellung einer gewobbelten vertikalen Zeitablenkung zum Abtasten eines typischen Schlitzbildes mit der Abmessung von etwa 6,35 mm χ 127 mm (1/4" χ 5") .

In der Fig. 1 ist dargestellt, wie eine Röntgenstrahlquelle 1o, die in einer Röhrenhaube mit Hochspannungsgenerator untergebracht ist, Röntgenstrahlen erzeugt, die den Zahnbogenbereich eines Patienten P durchdringen und in einen Schlitz 12 eintreten, der eine Streustrahlung unterdrückt. Wenn eine konventionelle Kamera 14 mit einem Rönt-

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genfilm benutzt wird, wird der Schlitz 12 mittig vertikal in einem Frontplattenbauteil der Kamera angeordnet. Eine solche Kamera stellt konventionelle Panorama-Röntgenaufnahmen her. Der Röntgenfilm wird in der Kamera mit einer vorbestimmten, nicht linearen Geschwindigkeit bewegt, wobei der Filmantriebsmechanismus keinen Teil der Erfindung bildet. Normalerweise wird jedoch ein Röntgenfilm mit herkömmlichen Vergrößerungsschirmen in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung nicht benutzt.

Bei der vorliegenden Erfindung treten die durch den Schlitz 12 gelangenden Röntgenstrahlen in einen Detektor 16 ein. Der Eingangsschirm des Röntgenstrahl-Detektors 16 wird elektronisch abgetastet, um ein elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional zur Energieintensität der ankommenden Röntgenstrahlen ist. Der Eingangsschirm wird mit Hilfe herkömmlicher horizontaler und vertikaler Zeitablenkungsschaltungen abgetastet, die mit den Zeitablenkungsschaltungen der Ausgangsschirme der Kathodenstrahloszillograf en synchronisiert sind, wie später noch beschrieben wird. Die Ausgangssignale von dem Detektor 16 " werden dann durch konventionelle Verstärker 18 zur Modulierung oder Steuerung der Intensität der Oszillografen-Abbildungen verstärkt, von denen eine oder mehrere Schirmbilddarstellungen verwendet werden können. Andere Arten elektronischer Bildschirmdarstellungssysteme können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden, so beispielsweise Flüssigkristallschirme und dergleichen.

Die vorliegende Erfindung benötigt keine herkömmliche Panoramkamera-Anordnung mit Film und Filmantriebsmechanismus. Es versteht sich, daß der Eingangschirm des Detektors 16 in enger Aribeitsnähe an dem Schlitz 12 angeordnet ist, vorzugsweise bündig angebaut und damit fluchtend, damit er die hindurchgehende Strahlungsenergie aufnimmt. Die Röntgenstrahlquelle 1

ο ist an einem Ende eines Arms 24 montiert,

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ORIGINAL INSPECTED

während der Schlitz, der Detektor 16 und die Verstärker 18, die genau zueinander eingestellt sind, an seinem anderen Ende montiert bzw. gehalten sind, und zwar als Einheit damit drehbar, so daß die von der Quelle 1o erzeugte Strahlung den Zahnbogen des Patienten P durchdringen kann und nach dem Durchgang durch den Schlitz 12 von dem Detektor aufgenommen wird. Ein später noch zu beschreibender Speicher 19 kann hinter den Verstärkern 18 angeordnet sein.

Die durch den Schlitz 12 hindurchgehende Strahlungsenergie ändert sich ständig, wenn die Röntgenstrahlungsquelle 1o langsam um den Kopf des Patienten herumläuft, d.h. je dichter das Objekt für die Strahlung ist, wie dies bei Knochen und Zähnen im Vergleich mit Wangen oder Lippen der Fall ist, umso größer ist die Menge der von dem dichteren Objekt absorbierten Röntgenstrahlung, wobei auch eine entsprechend geringere Menge an Röntgenstrahlen den Detektor 16 erreicht, wodurch ein weniger dichtes Bild des Objektes an dieser Stelle erscheint. Wenn die augenblickliche Strahlungsenergie am Schlitz 12 in ein Bild umgewandelt würde, würde dies als ein Stabmuster auf dem Oszillografenschirm erscheinen,' das im wesentlichen die gleichen Dimensionen wie der Schlitz 12 hat, d.h. 6,35 mm χ 127 mm (1/4" χ 5"), wobei die Intensität an jedem Punkt des Bildes der Dichte .des Patienten entlang der Achse der Röntgenstrahlen an diesem Punkt entspricht. Dieses Stabmuster, das nachfolgend als "Schlitzabbildung" bezeichnet werden soll, wird elektronisch dazu veranlaßt, sich über die gesamte Länge des Leuchtschirms 2o und/oder 21 in einem Zeitraum weiterzubewegen, der nicht größer ist als etwa 2o Sekunden, welcher die Maximalzeit darstellt, die von einer 24o -Drehung der Röhrenhaube benötigt wird, die die Röntgenstrahlquelle 1o enthält, um den gesamten Zahnbogen abzutasten, oder in einem Zeitraum,der etwa 4 Sekunden kurz ist. Es versteht sich, daß die 24o°-Drehung des Röhrenkopfes ein Näherungswert ist und eine größere oder kleinere Winkeldrehung in Be-

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tracht gezogen werden kann. Typische Schirmbilder 2o und 21, B bzw. A in Fig. 1, messen etwa 127 mm χ 254 mm (5" χ Ιο"), um lebensgroße Bilder des Zahnbogens darstellen zu können.

Die veränderliche Geschwindigkeit, mit der die Schlitzabbildung sich über die Bildschirme bewegt, wird gesteuert, damit die gewünschte Schicht oder Ebene in dem Objekt in Scharfeinstellung erfaßt wird, während die Schichten auf beiden Seiten davon mit größer werdendem Abstand zunehmend unschärfer werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß sich die verändernden Geschwindigkeiten, mit denen das Sehlitzabbild über die Oszillograf enschirme läuft, der nicht linearen Geschwindigkeit entspricht, mit der der Röntgenfilm bei einer konventionellen zahnärztlichen Panorama-Röntgenkamera hinter dem Schlitz der Kamera entlang bewegt wird.

Zur weiteren Klärung steuert bei herkömmlichen zahnärztlichen Panorama-Röntgengeräten die nicht lineare Geschwindigkeit, mit der der Film hinter dem Kameraschlitz vor- ■ beigeführt wird_r die Lage und die Form der Schicht des röntgenografisch erfaßten Objektes, die sich in Scharfeinstellung befindet. Durch eine Änderung dieser nicht linearen Geschwindigkeit kann die Lage und die Form der scharf eingestellten Schicht oder Ebene verändert werden, wenn andere Faktoren einschließlich der Lage des Patienten P konstant bleiben. Es sollte erkennbar sein, daß die Vergrößerung der Abbildungen sich mit dem Abstand der Fokalkurve zu dem Detektor und zu der Quelle ändert, wie dies auch bei konventionellen Filmsystemen der Fall ist. Durch eine Änderung der nicht linearen Geschwindigkeit, mit der die Schlitzabbildung über die Bildschirme der Oszillografen geführt wird, wird die Lage und Form der Schicht oder Ebene des geröntgten Gegenstandes, die sich in Scharfeinstellung befindet, verändert oder gesteuert. Daher lassen sich die elektronischen horizontalen Zeitablenkungsschaltungen für

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die Darstellungen B und A als elektrische Analoge zu den Filmantriebssystemen der herkömmlichen zahnärztlichen Panorama-Röntgengeräten betrachten. Für den Fachmann ist klar, daß es äußerst schwierig ist, die Lage und Form der Fokalkurve, d.h. der Schicht oder Ebene des Zahnbogens, die sich in Scharfeinstellung befindet, bei den heute gebräuchlichen mechanischen zahnärztlichen Panorama-Röntgensysteiren zu verändern, da Nocken, Zahnräder, Hebel und dergleichen verändert oder eingestellt werden müssen. Bei dem vorliegenden elektronischen System können demgegenüber durch die Einstellung einer einfachen elektronischen Steuerung in weiten Bereichen Änderungen sowohl der Lage als auch der Form der Fokalkurve bzw. die scharf eingestellte Schicht oder Ebene des Gegenstandes leicht und schnell sowohl hinsichtlich der Realzeit bei der Bildentwicklung auf dem Bildschirm wie auch danach erfolgen.

Die Verwendung eines einzigen Oszillografenschirms ist für die einfachsten Anwendungen geeignet, da dabei alle Informationen offenbart werden, die heute durch mechanische zahnärztliche Panorama-Röntgengeräte ermittelt werden. Die' Verwendung von zwei oder mehreren Bildschirmen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, ermöglichen beispielsweise die gleichzeitige Darstellung von zwei oder mehr verschiedenen Lagen und Formen von Fokalkurven bzw. scharf eingestellten Schichten oder Ebenen. Durch die Auswahl unterschiedlicher horizontaler augenblicklicher nicht linearer Zeitablenkungsgeschwindigkeiten oder Wellenformrn für jeden Bildschirm können gleichzeitig Darstellungen verschiedener Fokalkurven mit einer einzigen Aufnahme des Patienten erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung eignet sich selbst hervorragend für elektronische Speichersysteme. Der Speicher 19 kann ein elektronischer Speicher mit oder ohne zugeordneter permanenter Hartfilmaufzeichnung sein, oder eine Bewegungsbildaufzeichnung, eine Bandspeicherung, eine holografische

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Speicherung oder jedes andere konventionell verfügbare Perraanentspexchermittel mit hoher Bildauflösung.

Die gespeicherten Ausgangssignale des Detektors 16 und des Verstärkers 18 können nach Beendigung der Strahlungsabtastung des Patienten "zurückgespielt" "und auf Bildschirmen 2o, 21 dargestellt werden. Auf diese Weise ist es nun möglich, die Abbildung einer Fokalkurve eines bestimmten Patienten zu inspizieren und, falls erwünscht, durch die Betätigung geeigneter elektronischer Steurungen eine Änderung der Lage eines Teils oder gesamten Fokalkurve herbeizuführen, bis die Bereiche, die von größtem Interesse sind, in eine Scharfeinstellung gebracht werden. Solche Panoramaschichtabbildungen werden mit anderen, bisher bekannten zahnärztlichen Röntgengeräten nicht erreicht.

Jede augenblickliche Detektorabtastung der Strahlung, die auf den Eingangsschirmen des Detektors 16 auftrifft, kann als Einzelbild angesehen werden. Man kann dann die gesamte Abbildung als eine Kombination einer großen Anzahl dieser Einzelbilder betrachten, die sich synchronisiert überlappen. Daher kann die gesamte Information jeder einzelnen Schlitzabbildung, die in dem Speicher gespeichert ist, kombiniert werden, um eine nahezu unbegrenzte Reihe von Ansichten verschiedener Fokalkurvenlagen und -formen von einem bestimmten Patienten mit nur einer einzigen Röntgenabtastung des Patienten herzustellen, wobei der Patient dabei nicht mehr anwesend zu sein braucht. Die Anzahl der verfügbaren Abbildungen und die für jede Abbildung gewählte Auflösung bestimmt die Anzahl der Informationszeichen, die gespeichert werden müssen, wobei die Größe des gewählten Speichers die Gesamtkapazität des Gesamtsystems bestimmt.

Die Kathodenstrahloszillografen-Abbildungen schaffen einen zusätzlichen Vorteil, d.h. die Intensität und der Kontrast der entstehenden Abbildungen kann passendgeändert werden.

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Es ist erkennbar, daß durch die vorgesehene Verwendung eines nicht linearen Verstärkers oder Filters es leicht möglich ist, spezielle Dichtestufen herauszustellen oder zu unterdrücken, den Kontrast zu variieren, spezielle Bereiche, die von Interesse sind, zu vergrößern oder zu verkleinern, so beispielsweise das Gewebe gegenüber dem Knochen oder die Knochen gegenüber dem Gewebe herauszustellen und dgl. Außerdem können Differenzabbildungen, veränderliche Vergrößerungen oder andere Vergleichsverfahren verwendet werden, um Bereiche von besonderem Interesse genau darzustellen bzw. zu betonen oder nur solche Bereiche zu identifizieren, die sich geändert haben. Eine Vielzahl anderer elektronischer Bildherausstellungstechniken können ebenfalls angewandt werden. Signalkonditionierungsmodule 3o und 31 sind beispielsweise in Fig. 1 dargestellt.

Es sollte in Erinnerung bleiben, daß bei der vorliegenden Erfindung für die Speicherung der Daten eines Patienten nur eine einzige Panorama-Röntgenaufnahme benötigt wird und damit eine Reihe neuer und sinnvoller scharf eingestellter Lichtbilder davon durch die Verwendung gewobbelter Ablankspannungen erzeugt werden können, was einen beträchtlichen Fortschritt in der Zahnmedizin und in der Medizin darstellt. Die vor einiger Zeit veröffentlichten CAT-Abtaster benötigen beispielsweise noch viele Ablenkungswechsel, um eine Vielzahl von Ansichten herzustellen. Das Grundprinzip von Panorama-Röntgenaufnahmen oder Schichtaufnahmen benutzt synchronisierte Bewegungen der Röntgenstrahlquelle und des Detektors. Die vorliegende Erfindung verwendet eine Röntgenstrahl-Quelle mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit, die nicht notwendigerweise die Lage oder die Form des Fokalkurvenbildes bestimmt, die willkürlich geändert werden kann, wenn die Daten des Patienten durch die Steuerung der Wellenform der horizontalen Bildabtastung von einem Speicher abgerufen wird. Die Nützlichkeit des vorliegenden Systems wird dadurch noch bedeutend erhöht, da eine beträchtliche Anzahl verschiedener Ansichten

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des gleichen Patienten von einer einzigen Röntgenabbildung für den Zahnarzt bzw. Arzt nunmehr verfügbar ist, wobei dieser Vorteil zu den Vorteilen hinzukommt, die bereits durch die vorangehenden Signalkonditionierungstechniken erreichbar sind, einschließlich der Veränderung des Kontrasts, von Verlagerungs- und Differenzierungstechniken, nichtlinearen Verstärkungstechniken, Störbeseitigungstechniken und anderen <auf dem Fachgebiet bekannten Möglichkeiten. Ohne einen Speicher sind nun zwei oder mehr verschiedene Fokalkurvendarstellungen möglich sowie ein Realzeitwechsel der Pokalkurven bei der Entwicklung der Abbildung. Es ist nochmals zu.betonen, daß die Möglichkeit zur Herstellung verschiedener Fokalkurvendarstellungen von dem Speicher 19 nur in einem Panoramasystem möglich ist, während eine solche Möglichkeit mit periapicalen oder Bißflügelaufnahmen der bekannten Art unter Verwendung einer stationären Quelle nicht möglich ist.

Wie insbesondere die Fig. 1 und zusätzlich die Fig. 2 und zeigen, wird die Schiitζabbildung 4o, die etwa 6,35 mm x' 127 mm (1/4" χ 5") mißt, über den Oszillografenschirm 2o in Richtung des Pfeiles 42 zulaufen. Der Ablenkgenerator 28 kann zwei simultane Ablenkspannungen erzeugen, d.h. horizontale Hochfrequenz-Ablenkung 44 und 46 (synchronisiert mit einer horizontalen Ablenkung in dem Detektor 16), die eine Niederfrequenz-Horizontalablenkung 48 und 49 moduliert oder wobbelt, wodurch eine langsame Bewegung der Schlitzabbildung 4o über den Schirm 2o herbeigeführt wird, und zwar in einer mit der gesteuerten Bewegung des Röntgenfilms hinter einem Schlitz in einer Panorama-Röntgenkamera etwa verwandten Weise. Simultan damit werden zwei vertikale Ablenkspannungen 51 und 52 (Fig. 7) mit der vertikalen Ablenkung im Detektor synchronisiert. Ein Modulator 5o kombiniert die Hoch- und Niederfrequenz-Horizontalablenkungen und erzeugt dadurch die Ablenkung 56.

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Wenn daher die horizontalen und vertikalen Ablenkungen 44, 46, 48, 49 sowie 51 bzw. 52 auf den Schirm des Kathodenstrahloszillograf en mit genügend hoher Geschwindigkeit aufgebracht werden, wird auf dem Schirm eine kontinuierliche Abbildung vorgetäuscht. Die Zeit, mit der horizontale Ablenkungen 44 und 46 das 6,35 mm (1/4") Schlitzabbild 5o über die gesamte Breite abtasten, beträgt charakteristischerweise etwa 2,5 bis 75 Mikrosekunden (T₃), während die Gesamtzeit der vertikalen Ablenkungen 51 und 52 für die Abtastung des Bildes 4o zwischen 1 und 3o Millisekunden (T₁-FXg. 7) liegt. Die zuvor erwähnten Zeiten sind beispielsweise Angaben und es versteht sich, daß die tatsächlichen Ablenkzeiten wie auch die Wellenform der Ablenkspannungen so gewählt werden, daß die gewünschte Fokalkurvenform und die gewünschte Auflösung erreicht werden. Eine typische minimale Auflösung liegt bei 3,o Linienpaaren pro mm oder höher.

Ablenkungen 44,46,48 und 49 werden in den Kathodenstrahloszillograf en eingeführt, um zu bewirken, daß die Schlitzabbildung 4o über die gesamten 254 mm (1o") des Bildschirmes 2o in etwa 2o Sekunden (T~) laufen. Eine gewobbelte horizontale kombinierte Ablenkung 56, die einem kombinierten feinen und groben Sägezahnmuster (Fig. 3) gleicht, entsteht, wobei die horizontalen Hochfrequenzablenkungen mit 44 und 46 (Hiniauf bzw. Rücklauf) und die horizontalen Niederfrequenzablenkungen mit 48 und (Hin-^; bzw. Rücklauf) gekennzeichnet sind. Die Ablenkung 48 kann linear oder, wie dargestellt, nichtlinear und so gestaltet sein, daß ihre sich ändernde Wellenform in Übereinstimmung mit der gewünschten Lage und Form der Fokalkurve eingestellt werden kann. Es ist festzustellen, daß dei Frequenz der Ablenkung 57 gewöhnlich konstant ist, so daß das Ende der Bewegung der Schlitzabbildung auf dem 254 mm (1o")-Bildschirm mit der 24o°-Drehung der Röntgenstrahlenquelle zusammenfällt. Die Länge der Abbildung kann, falls erwünscht, für verschiedene Vergößerungen verändert werden.

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Der Ablenkgenerator 29 (Fig. 1) wird zur Erzeugung horizontaler und vertikaler Ablenkspannungen wie der Generator 28 gesteuert, um auf diese Weise auf dem Bildschirm A die gewünschten Abbildungen simultan mit den Abbildungen auf dem Bildschirm B herzustellen. Es ist festzustellen, daß die Ablenkungen des Detektors 16 mit den Bildablenkungen d.h. mit den Ablenkungen 44,46,51 und 52 für den Bildschirm B und den Ablenkungen 44',46',5I¹ und 52' für den Bildschirm A synchronisiert werden. Wenn daher der Detektor 16 einen Punkt X, beispielsweise auf einem Stabmuster der Schlitzabbildung an seinem Eingangsschirm abtastet, erscheint der Punkt X in der gleichen relativen Lage auf der Stababbildung des Bildschirms.

Die Fig. 4 zeigt einen (nicht maßstabsgerecht dargestellten) gedachten BiIdfeldrahmen 6o mit dem Schlitz 12 äquivalenten Abmessungen, d.h. Abmessungen von etwa 6,35 mm χ 127 mm (1/4" χ 5"), auf dem zwei fiktive Punkte A und B vorgesehen sind, die willkürlich ausgewählt sind. Die Fig. 5 zeigt zusätzlich eine nachfolgende Bildeinstellung 62, die etwa eine Millisekunde später auftritt und die gleichen zwei Punkte aufgrund der Drehung der Röhrenhaube um den Patienten etwas nach rechts versetzt auf dem Schirm verlagert sind. Wenn die Verlagerung eines Punktes auf dem Schirm 2o in der Größe gleich der Verlagerung des Punktes in der Bildeinstellung 6o und 62 ist, werden die beiden Abbildungen des gleichen Punktes auf dem Bildschirm überlagert und scharf eingestellt.

Wenn jedoch die Drehung der Röhrenhaube um den Patienten P eine Verlagerung der Punkte auf dem Bildschirm 2o verursacht, die im Vergleich mit ihrer Bildeinstellungsverlagerung auf dem Bildschirm größer oder kleiner ist, werden die Abbildungen des Punktes auf dem Bildschirm verschoben und dadurch unscharf, nicht überlagert und aus dem Brennpunkt verlagert. Jede zusätzliche Zeitablenkung, d.h. ein Hinlauf und Rücklauf (Fig. 3) würde denselben Punkt erneut abbilden und

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je öfter der gleiche Punkt an derselben Stelle überlagert und abgebildet wird, um so intensiver wird das Bild dieses Punktes gegenüber der Situation, in der die Abbildung eines Punktes über einen größeren Bereich verteilt wird und so schwache, verschwommene Abbildungen ergibt.

1 2 In Fig. 5 sind die Punkte A und A überlagert und in Scharf-

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einstellung, während die Punkte B und B nicht in Scharfeinstellung sind.

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In Fig.. 6 sind die gedachten Punkte A , A und A auf gedachten Bildeinstellungen 64 überlagert, während die Punkte

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B ,B und B außerhalb des Brennpunktes liegen. Die Entfernungen D₁,D„ und D_ sind jeweils etwa o,o127 mm (o.ooo5") oder im wesentlichen äquivalent der Entfernung, die der Eingangsschirm des Detektors 16 zurücklegt, während er auf dem Arm 24 umläuft und während der Detektor 16 einen Bildrahmen 64 beispielsweise von oben nach unten abtastet. Die Entfernung D₁ ist durch die Multiplizierung von 254 mm (1o") mit dem Quotienten berechnet, der sich ergibt, wenn man eine Millisekunde durch 2o Sekunden dividiert.

Ein Oszillografenschirm mit hoher Nachleuchtdauer kann in Verbindung mit den Bildschirmen 2o und 21 verwendet werden, wobei das System weiterhin ein Speicherrohr mit oder ohne die Daueraufzeichnung durch einen harten Film, eine Bewegungsfilmaufzeichnung, eine Bandspeicherung, eine holografische Speicherung oder jede andere Art konventionell verfügbarer Permanentspeichermittel mit hohem Auflösungsvermögen umfassen kann. Wenn kurz nachleuchtende Bildschirme verwendet werden, wird eine Oszillografkamera C für jede Abbildung benötigt, um eine vollständige 127 mm χ 254 mm (5" χ 1ο") Ansicht abzubilden. Hierbei braucht eine Realzeitabbildung nicht vorgesehen zu werden, da das Bild auf dem Film aufgezeichnet und betrachtet wird.

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Wie zuvor schon erwähnt worden ist, wird für eine vollständige Panoramaabtastung etwa 2o Sekunden benötigt. Wenn daher ein konventioneller nichtspeichernder Oszillograf verwendet wird, wird es erforderlich, entweder einen sehr lange nachleuchtenden Phosphorschirm, zu verwenden, um eine Realzeitabbildung zu erzeugen, oder die Abbildung zu fotografieren, wenn das Schlitzabbild sich über den Schirm bewegt. Alternativ kann auch ein Speicherbildschirm verwendet werden, so daß die Abbildung vor dem Betrachter erzeugt und dann aufrecht erhalten wird. Typische Speicherbildschirme können ein Abbildungsmuster leicht für eine Stunde oder langer erhalten, der zum sorgfältigen Studium, Fotografieren oder dergleichen normalerweise ausreicht. Wenn der Bildschirm allerdings gelöscht ist, ist der gesamte Informationsgehalt verloren, es sei denn, er ist auf einem Film oder anderem geeigneten Mittel aufgezeichnet.

Die Erfindung ermöglicht weiterhin auch leicht die Verwendung eines elektronischen Speichers, in dem die Röntgendaten gespeichert und die gespeicherten Informationen willkürlich abgerufen sowie wiederholt abgebildet werden können, wobei die Schärfe und der Kontrast der Bilder leicht auf die Bereiche des größten Interesses eingestellt werden können, wodurch unterschiedliche Abbildungen und Realzeitdarstellungen mit nur einer einzigen Panoramaabtastung möglich sind. Wenn eine einzelne Darstellung oder eine Vielzahl von Darstellungen ohne Speicher erfolgen oder wenn ein elektronischer Speicher verwendet wird, kann der Klinikangestellte geeignete Steuerungen einstellen, um die Wellenformen der horizontalen Niederfrequenz-Ablenkspannungen so zu verstellen, daß auch die Darstellungsansicht und die Fokalkurve in der Realzeit verändert wird, wenn das Bild auf dem Bildschirm ensteht, d.h. der Bereich der schärfsten Fokussierung kann einwärts und auswärts bewegt werden, bis der interessierende Bereich in optimaler Weise abgebildet wird. Von einer einzigen Aufnahme des Patienten können daher verschiedene Abbildungen hergestellt werden, durch die

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sich eine Steigerung der diagnostischen Information ergibt. Darüberhinaus ist von einem praktisch erfahrenen Operateur zu erwarten, daß er anatomische Bezugspunkte erkennen und die Fokalkurve in Realzeit einstellen kann, wenn die Abbildung sich auf dem Bildschirm in etwa 2o Sekunden oder wahlweise langer oder kürzer abbildet.

Darüberhinaus können verschiedene Bildverstärkunsgmittel in das gegenwärtige Detektorsystem 16 eingeführt werden, um die auf den Patienten einwirkenden Strahlungsdosen noch weiter zu verringern.

Die dargestellten Ausführungsformen sind nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese ist nicht darauf beschränkt. So kann das vorliegende System beispielsweise auch eine Konstantvergrößerungsmöglichkeit umfassen, bei der jede verschiedene ausgewählte Fokalkurve automatisch die physikalische Länge der Abbildung auf dem Oszillografenschirm ändert, um eine vorgegebene Vergößerung zu erzeugen. In einem solchen Fall ändern sich sowohl die Frequenz der Niederfrequenz-Ablenkspannung' wie auch deren Wellenform mit der Änderung der Fokalkurven.

Das vorliegende System kann auch so ausgebildet werden, daß es ein Brennpunktsteuersystem mit automatischem Feedback ,verwendet, d.h. wenn die Einbaufähigkeit, der dynamischen Veränderung der Fokalkurve einmal vorhanden ist, wie in dem vorliegenden System, ein geeigneter Anzeiger für die. richtige Brennpunkteinstellung ausgewählt werden und dann die Fokalkurve automatisch verändert werden kann, wenn eine Abbildung auf dem Bildschirm erzeugt wird, um sicherzustellen, daß die Bereiche von Interesse genau scharf eingestellt sind, um so jegliche Notwendigkeit einer manuellen Nachstellung auf ein Minimum zu beschränken. Für den Fachmann sind auch noch weitere Modifikationen ohne weiteres möglich.

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Claims (4)

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   Pennwalt Corporation 82 373

   I NACHeEKErOHT

   Neue Patentansprüche

   Vorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung von Panorama-Bildern der Fokalkurve des Zahnbogens eines Patienten mittels einer Röntgenaufnahme durch eine einzige kontinuierliche Röntgenstrahlen-Panoramabetastung des Zahnbogens, wobei der Patient in einem Stuhl in der Bahn der Röntgenstrahlen bewegbar ist, welche von einer stationären Röntgenstrahlen-Quelle ausgehen und in einer kreisförmigen Umlaufbewegung um den Zahnbogen des Patienten verläuft, wobei die Röntgenstrahlen unmittelbar nach dem Durchgang durch den Zahnbogen durch einen Kollimationsschlitz gehen, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung zur Bildung elektrischer Signale, die proportional zur Intensität der durch den Schlitz gehenden Röntgenstrahlen sind, durch eine Verstärkungseinrichtung zur Steurung der Intensität der von der Detektoreinrichtung erzeugten elektrischen Signale, durch eine Darstellungseinrichtung für die Panoramadarstellung der verstärkten Signale in Form laufend aufeinanderfolgender Bilder mit Abmessungen, die ungefähr dem Schlitz entsprechen, wobei die laufend aufeinanderfolgenden Bilder für die jeweilige Lage des Röntgenstrahlenausgangspünktes und der Detektoreinrichtung repräsentativ sind, während der Zahnbogen panoramahaft abgetastet wird, sowie durch einen gewobbelten Zeitablenkungsgenerator zur Erzeugung horizontaler und vertikaler Zeitablenkungsspannungen in der Darstellungseinrichtung zur schichtförmigen Fokussierung einer gewünschten Ebene des Fokalkurvenbildes, wobei die Darstellungseinrichtung und die Detektoreinrichtung synchronisierte Zeitablenkungen

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   I NACHGEREICHT

   haben, um eine einwandfreie relative Positionierung der Bilder auf dem Eingangsschirm der Detektoreinrichtung und der Darstellungseinrichtung herzustellen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ein weiterer gewobbelter Zeitablenkungsgenerator zur Erzeugung horizontaler und vertikaler Zeitablenkungsspannungen in einem anderen Darstellungsschirm vorgesehen ist, der parallel mit dem anderen Schirm verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen die Verstärkungseinrichtung und die Darstellungseinrichtung ein Speicher zur elektronischen Speicherung der Daten der einzigen Panoramaabtastung des Zahnbogens eingeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher mit Permanentspeichermitteln mit hohem Auflösungsvermögen zusammenwirkt.

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