DE69831003T2

DE69831003T2 - Röntgengerät für schädelaufnahmen

Info

Publication number: DE69831003T2
Application number: DE69831003T
Authority: DE
Inventors: Arto Virta; Liina Nyholm; Timo Müller
Original assignee: Planmeca Oy
Current assignee: Planmeca Oy
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2018-10-03
Also published as: JP4472865B2; EP1018941B1; FI973872A0; FI103177B; DE69831003D1; US6466641B1; JP2001518341A; EP1018941A1; FI103177B1; AU9443198A; WO1999017659A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schädelröntgenaufnahmevorrichtung, insbesondere für Zahnröntgenaufnahmen, wobei die Vorrichtung ein erstes Rumpfteil aufweist, mit dem ein zweites Rumpfteil verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem dritten Rumpfteil verbunden ist, dessen anderes Ende ein viertes Rumpfteil trägt, welches eine an seinem einen Ende angebrachte Röntgenstrahlquelle aufweist und einen Röntgenstrahldetektor an seinem anderen Ende trägt, wobei bei der Vorrichtung das zweite Rumpfteil und das dritte Rumpfteil über einen ersten Drehzapfen miteinander verbunden sind und weiterhin das dritte Rumpfteil und das vierte Rumpfteil über einen zweiten Drehzapfen miteinander verbunden sind, wobei beide Drehzapfen im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Die wichtigsten Aufgaben der Röntgenaufnahme in Bezug auf die Schädelbilddarstellung des menschlichen Schädels umfassen die Panoramatomografie des Zahnbogens, die Röntgenaufnahme des Zahnbogens in einer Querebene, die Röntgenaufnahme der Kiefergelenke und die kephalometrische Röntgenaufnahme des gesamten Schädels. Diese Bilddarstellungsaufgaben können unter Verwendung einer Vielfalt von Röntgenaufnahmetechniken durchgeführt werden: Dünnstrahltomografie, Lineartomografie, Ganzfeldleuchtschirmfotografie, Leuchtschirmfotografie, Tomosyntheseröntgenaufnahme und zum Beispiel Computertomografie. Bei manchen Ausgestaltungen von Röntgenaufnahmevorrichtungen können diese unterschiedlichen Bilddarstellungsarten in ein und derselben Vorrichtung durchgeführt werden, indem vor Beginn des Röntgenaufnahmevorgangs bestimmte Vorkehrungen durchgeführt werden, und durch die Auswahl eines geeigneten Steuerungsprogramms für den Bilddarstellungsvorgang. Eine der wichtigsten und auch anforderungsreichsten Röntgenaufnahmebilddarstellungsarten bei der Verwendung von Röntgenaufnahmeausrüstung ist die Panoramatomografie, deren Grundlagen nachfolgend genauer beschrieben werden.
Herkömmliche Panoramaröntgenaufnahmevorrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenstrahlquelle so angeordnet ist, dass sie um den Schädel des Patienten umläuft, wobei der Zahnbogen mittels eines auf der gegenüberliegenden Seite des Schädels umlaufenden Röntgenstrahldetektors abgebildet werden kann. Das Bild kann entweder direkt auf einem Film abgebildet, oder mittels verschiedener Arten von Festkörperdetektoren wie zum Beispiel einem CCD-Felddetektor im Digitalformat gespeichert, und dann auf einem Bildschirm angezeigt werden.
Um ein scharfes Bild von einem gewünschten Objekt, zum Beispiel von dem Zahnbogen zu erhalten, muss die Abtastgeschwindigkeit des Röntgenstrahldetektors gleich der Abtastgeschwindigkeit des Röntgenstrahles über dem Objekt, mit der Vergrößerung multipliziert, sein. Dann werden die nicht wünschenswerten Strukturen des abgebildeten Objektes so verwischt, dass sie unsichtbar sind. Diese Vergrößerung wird durch die Distanz zwischen dem Röntgenstrahlröhrenfokus und der Filmebene zu der Distanz zwischen dem Röntgenstrahlröhrenfokus und dem Objekt bestimmt.
Die Dicke der scharf abgebildeten Gewebeschicht ist linear proportional zu der Distanz des Drehmittelpunktes zu der Röntgenstrahldetektorebene und umgekehrt proportional zu der Vergrößerung und der Strahlbreite. Somit steht der Bilddarstellungsvorgang nur in Bezug zu den gegenseitigen Anordnungen des Fokus, des Objektes und der Röntgenstrahldetektorebene.
Die Grundgleichung der Panoramabilddarstellung wird wie folgt ausgedrückt: v1/v0 = L1/L0

v₀: = ώr, wobei
L₀: = Distanz vom Röhrenfokus F zu dem Punkt des abgebildeten Objektes
L₁: = Distanz vom Röhrenfokus F zu der Röntgenstrahldetektorebene
ώ: = Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung um den Drehmittelpunkt
r: = Distanz des abgebildeten Objektpunktes von dem Drehmittelpunkt
v₁: = Geschwindigkeit des Bildpunktes über der Film- oder Röntgenstrahldetektorebene.

Die Funktion des Drehmechanismus einer Panoramatomografievorrichtung besteht darin, den Röntgenstrahl in einem gewünschten Winkel durch den Kiefer des Patienten zu richten, und den Röntgenstrahldetektor in einer gewünschten Distanz von dem abgebildeten Objekt zu halten. Während der Drehbewegung wird der Drehmittelpunkt bewegt, so dass die folgenden Kriterien erfüllt werden:

– Rechtwinkligkeit: Der Röntgenstrahl soll so rechtwinklig wie möglich auf das Objekt fallen um zu verhindern, dass sich aneinander angrenzende Zähne an irgendeinem Punkt des aufgezeichneten Bildes überlappen;
– Konstante Vergrößerung: Die Vergrößerung soll über den gesamten Zahnbogen konstant gehalten werden, wobei diese Anforderung erfüllt werden kann, indem die Distanz zwischen dem abgebildeten Gewebe und der Bildebene des Röntgenstrahldetektors über den gesamten abgetasteten Bereich der Umlaufbewegung konstant gehalten wird;
– Bewegungskontinuität: Der Drehmittelpunkt soll sich monoton und ohne Diskontinuitäten bewegen, die übermäßige Beschleunigungskräfte und dadurch Probleme bei der Bildqualität verursachen könnten, und
– Minimierung der Strahlungsdosis, welcher der Patient ausgesetzt ist: Das Projektionsbild soll so aufgezeichnet werden, dass der Patient nicht einer unnötig großen Strahlungsdosis ausgesetzt ist.

Die Röntgenstrahlquelle der Panoramatomografievorrichtung und der Drehmechanismus von deren Röntgenstrahldetektor müssen zur Ausbildung eines Projektionsbildes in der Lage sein, welches die oben erwähnten, für eine Aufzeichnung des Projektionsröntgenbildes gestellten Anforderungen erfüllt. Weiterhin muss die Vorrichtung eine Konstruktion aufweisen, die mit angemessenen Kosten in einer Vorrichtung mit einer Präzision realisiert werden kann, die frei von Spiel ist, welches störende Ungenauigkeiten bei der Aufzeichnung eines Röntgenbildes verursacht, wie zum Beispiel übermäßiges Spiel zwischen den unterschiedlichen Elementen des Dreh-/Translationsmechanismus. Somit muss der Mechanismus in der Lage sein, die gewünschte Umlaufbewegung des Drehmittelpunktes in einer Horizontalebene auszuführen, und muss zusätzlich für die gesamte Vorrichtung eine vertikale Unterstützung bereitstellen, so dass der gewünschte Umlauf mit einer guten Genauigkeit realisiert werden kann.
Eine solche Umlaufbewegung kann durch verschiedene herkömmliche Drehmechanismen erreicht werden. Bei der in dem Patent FI 73091 (entspricht dem US-Patent Nr. 4,741,007) des Anmelders offenbarten Ausführungsform wird die Umlaufbewegung durch zwei Drehzapfen erreicht, die in einer konstanten Distanz zueinander positioniert sind. Diese Konstruktion bildet die Umlaufgeometrie des Bilddarstellungsvorgangs mithilfe einer Führungsnut und eines aktiven Stellgliedes aus.
Eine weitere Technik zur Erzeugung einer Umlaufbewegung nach dem Stand der Technik ist das in dem Patent FI 87135 (angemeldet von Instrumentarium Oy) offenbarte Verfahren, bei dem die gegenseitige Distanz zwischen den Drehzapfen variabel gestaltet ist. Somit kann die Umlaufbewegung als eine Kombination der Drehbewegung und der Linearbewegung erzeugt und somit eine frei veränderbare Umlaufgeometrie des Bilddarstellungsvorgangs angeboten werden.
Es wurde jedoch herausgefunden, dass die Kombination einer Linearbewegung mit einer Drehbewegung auf Grund der starken Genauigkeitsanforderungen der Umlaufbewegung sehr problematisch zu realisieren ist. Dies ist deshalb der Fall, weil dieselbe Genauigkeit für den Mechanismus der Umlaufbewegung schwieriger erreichbar ist, wenn eine Linearbewegung beteiligt ist, als wenn nur eine Drehbewegung verwendet wird. In dem Patentdokument EP 0 224 886 ist andererseits eine Röntgenstrahleinheit beschrieben, die im Verhältnis zu dem Untersuchungstisch und/oder Patienten in mehreren Koordinaten bewegbar ist.
Bei Konstruktionen nach dem Stand der Technik wurde die Erzeugung einer Umlaufgeometrie insbesondere für die Panoramatomografie optimiert. Gleichzeitig wurde die Realisierung anderer Röntgenaufnahmebilddarstellungsarten im Allgemeinen unhandlich, wenn nicht gar unmöglich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Ausführung einer Drehbewegung auf eine Art, bei der es möglich ist, genaue Umlaufgeometrien mit angemesseneren Ausrüstungskosten als denjenigen von herkömmlichen Konstruktionen bereitzustellen und gleichzeitig eine Auswahl an Umlaufgeometrien anzubieten, welche die flexible Umschaltung zwischen verschiedenen Schädelbilddarstellungsarten ermöglicht (einschließlich zum Beispiel Panoramatomografie des Zahnbogens, Röntgenaufnahme des Zahnbogens in allgemein als Querröntgenaufnahme bekannten Querprojektionen, Bilddarstellung der Kiefergelenke und des gesamten Schädels), wobei zu jeder Zeit je nach Bedarf die am besten geeignete Röntgenaufnahmetechnik verwendet wird (zum Beispiel Dünnstrahltomografie, Scheibentomografie, Ganzfeldleuchtschirmfotografie, Tomosyntheseröntgenaufnahme oder Computertomografie).
Eine weitere nicht begrenzende Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, die zur Erfüllung der oben beschriebenen Rechtwinkligkeitsanforderung mit einer guten Genauigkeit in der Lage ist.
Eine weitere nicht begrenzende Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Vergrößerung über den gesamten abgebildeten Bereich in der Lage ist.
Eine weitere nicht begrenzende Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, eine leichte Änderbarkeit für die Schädelröntgenaufnahme zu bieten.
Eine weitere nicht begrenzende Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, bei der die Arme des Umlaufmechanismus leicht zur Seite drehbar sind, um die Positionierung des Patienten zu erleichtern.
Eine weitere nicht begrenzende Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, die zwecks leichterem Transport und/oder Aufbewahrung und geringeren Transportkosten in eine kompakte Konfiguration umgestaltet werden kann.
Eine weitere nicht begrenzende Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, bei welcher der Umlaufmechanismus zum Wechseln, Holen und Zurückbringen von Röntgenstrahldetektoren per Roboter oder per Hand verwendet werden kann. Diese Funktion kann vorteilhafterweise durch Vervollständigung der Grundkonstruktion der Vorrichtung mit einer Lagervorrichtung für die Röntgenstrahldetektoren realisiert werden, wobei der Umlaufmechanismus mittels eines voreingestellten Steuerungsprogramms eine solche Übertragung der Röntgenstrahldetektoren zwischen der Lagervorrichtung und der Röntgenaufnahmevorrichtung selbst ausführen kann.
Um diese Aufgaben, und andere, später erklärte Aufgaben zu erfüllen, ist die Erfindung hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass

– die feste Distanz zwischen dem ersten und dem zweiten Drehzapfen verwendet wird,
– das dritte Rumpfteil im Verhältnis zu dem zweiten Rumpfteil mittels eines aktiven Stellgliedes drehbar angepasst ist,
– das vierte Rumpfteil im Verhältnis zu dem dritten Rumpfteil mittels eines aktiven Stellgliedes drehbar angepasst ist, und
– die Drehbewegung des vierten Rumpfteils mittels des programmgesteuerten Betriebes der aktiven Stellglieder mithilfe von Steuerungseinrichtungen realisiert wird, wodurch die Röntgenstrahlquelle und der Röntgenstrahldetektor dazu gezwungen werden, sich auf einer zuvor festgelegten Umlaufbahn entlang zu bewegen, wobei die Umlaufbahn die gewünschte Schicht festlegt, die von dem per Röntgenaufnahme aufgenommenen Objekt scharf abzubilden ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die bei der Panoramaaufnahme erforderliche Drehbewegung durch Drehbe wegungen verwirklicht, die auf der Hauptebene der betätigten Rumpfteile stattfinden. Die Anzahl der Rumpfteile kann drei oder vier betragen, wobei das erste Rumpfteil ein feststehendes Element wie zum Beispiel eine vertikale Säule, am vorteilhaftesten eine Teleskopsäule, oder alternativ ein Rumpfteil oder eine Halterung sein kann, die zur Anbringung an einer Wand oder einer Decke geeignet. Die Umlaufbewegung kann am vorteilhaftesten als eine Kombinationsdrehbewegung von zwei oder drei Rumpfteilen realisiert werden. Offensichtlich kann eine größere Anzahl solcher Armkombinationen von drehbaren Rumpfteilen verwendet werden. Dann werden die Bewegungen der Röntgenstrahlquelle und des Röntgenstrahldetektors unter Verwendung separater Armkombinationen verwirklicht, die unabhängig voneinander funktionieren. Diese Art von Umlaufmechanismus, der als eine Kombination von Drehbewegungen realisiert ist, ist allgemein als ein SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm/Montageroboterarm mit programmierter Befolgung) bekannt. Diese Technik zur Verwirklichung einer Bewegung ergibt bei angemessenen Ausrüstungskosten eine Umlaufbewegung mit einer ganz klar genaueren Positionssteuerung als andere Verfahren und Ausrüstungen, die in diesem Bereich bekannt sind. Weiterhin bietet der SCARA-Mechanismus eine Möglichkeit des Auswechselns verschiedener Arten von Röntgenstrahldetektoren mittels Robotern.
Gemäß der Erfindung können die ersten und zweiten Rumpfteile fest miteinander verbunden sein, oder alternativ kann das Gelenk zwischen diesen Rumpfteilen mit einem Drehzapfen versehen sein, der durch ein aktives Stellglied angetrieben ist, welches zur programmgesteuerten Roboterdrehung des zweiten Rumpfteils im Verhältnis zu dem ersten Rumpfteil, am vorteilhaftesten um eine vertikale Drehachse geeignet ist. Der Umfang der Erfindung deckt weiterhin Ausführungsformen ab, bei denen das zweite Rumpfteil durch geeignete Befestigungen an der Decke und/oder Wand des Röntgenaufnahmeraumes angebracht ist, wobei diese Anordnungen das in den Spezifikationen der Erfindung festgelegten erste Rumpfteil ausbilden.
Das vierte Rumpfteil kann in Form eines C-förmigen Armes ausgebildet sein, wobei die Röntgenstrahlquelle an einem Ende seines horizontalen Teiles, und ein Röntgenstrahldetektor an dem anderen Ende gegenüber der Röntgenstrahlquelle angebracht ist. Alternativ kann der C-förmige Arm durch zwei separate, in diesem Dokument als L-förmiger Arm bezeichnete Bauteile ersetzt werden. Ein solcher L-förmiger Arm weist ein horizontales Trägerteil auf, wobei die Röntgenstrahlquelle oder der Röntgenstrahldetektor jeweils daran angebracht sind. Die Röntgenstrahlquelle und der Röntgenstrahldetektor sind jeweils so angebracht, dass ihre freie Drehung um die Vertikalachse des L-förmigen Armes möglich ist. Die Drehbewegung wird mithilfe eines aktiven Stellgliedes realisiert.
Gemäß der Erfindung kann das zweite Rumpfteil alternativ zwei übereinander gelagerte Rumpfteile aufweisen, wobei beide an ihren einen Enden mit dem ersten Rumpf teil verbunden sind, und an ihren distalen Enden angebrachte L-förmige Arme aufweisen. Eine solche Armkombination kann zur Übertragung von abnehmbaren Röntgenstrahldetektoren zwischen den verschiedenen Teilen der Vorrichtung verwendet werden.
Während der Positionierung des Patienten kann das Armsystem der Vorrichtung nach der Seite gedreht gehalten werden, wobei ein ungehinderter Zugang des Patienten zu der Röntgenaufnahmeausrüstung sichergestellt ist, und die Positionierung des Patienten ohne Anstrengung erfolgen kann. Zu Beginn der Röntgenaufnahmeaufnahme wird das Armsystem über dem Patienten gedreht.
Der bei Kephalografieaufnahmen verwendete Zusatzarm kann eine kürzere Länge als bei der herkömmlichen Ausrüstung aufweisen, da das Armssystem der aktuellen Panoramavorrichtung effizient bis zu den Grenzen der Armbewegungen ausgefahren werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Diagramme der dazugehörigen Zeichnungen detaillierter beschrieben, die einige wenige beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung schematisch veranschaulichen, wobei die Details der Diagramme nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung verstanden werden dürfen, wobei in den Zeichnungen in
1 die Abbildungsgeometrie und der Erzeugung der Röntgenaufnahmeprojektionen in einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik dargestellt ist;
2 eine Gesamtansicht einer Panoramaröntgenaufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist;
3 die sich bewegenden Rumpfteile der Vorrichtung schräg von unten betrachtet dargestellt sind, wobei die Drehzapfen, welche die Rumpfteile der Vorrichtung verbinden, sichtbar sind;
4 die sich bewegenden Rumpfteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit den Antriebsmotoren ihrer gegenseitigen Bewegungen dargestellt sind;
5 ein Blockdiagramm des Antriebssteuerungssystems der Rumpfteilbetätigungsmotoren in der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist;
6A, 6B und 6C die Rumpfteilpositionen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung in drei Phasen der Panoramaaufnahme in dem Fall dargestellt sind, wenn das zweite Rumpfteil feststehend ist, und die dritten und vierten Rumpfteile zum Bewegen betätigt werden;
7A, 7B und 7C die Rumpfteilpositionen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung in drei Phasen der Röntgenaufnahmeaufnahme in dem Fall dargestellt sind, wenn die zweiten, dritten und vierten Rumpfteile zum Bewegen betätigt werden, um an der Erzeugung der Umlaufgeometrie beteiligt zu werden;
8 die Vorrichtung gemäß der Erfindung während der Positionierung des Patienten dargestellt ist;
9 die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Anfangsphase einer Panoramaaufnahme dargestellt ist;
10 die Rumpfteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt sind, wenn sie in ihre extremen Endpositionen verfahren werden;
11 die für eine Kephalografieaufnahme vorbereitete Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist;
12 die Situation von 11 von oben betrachtet dargestellt ist;
13 eine in ihrer Transportkonfiguration in eine Transportkiste eingepackte Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist;
14A die Situation von 13 in einer Seitenansicht dargestellt ist, während in 14B die Situation von 13 von oben betrachtet dargestellt ist;
15 ein Aufbewahrungspfosten mit verschiedenen Arten von Röntgenstrahlaufnahmevorrichtungen dargestellt ist, die zur Anbringung neben der Vorrichtung gemäß der Erfindung geeignet sind;
16 eine Situation dargestellt ist, in der eine Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung, die auf der Verwendung eines Röntgenaufnahmefilmes basiert, mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung von dem Aufbewahrungspfosten geholt wird;
17 eine Situation dargestellt ist, in der eine Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung, die auf der Verwendung eines Röntgenaufnahmefilmes basiert, zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß der Erfindung bereit ist;
18 eine Situation dargestellt ist, in der eine digitale Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung von dem Aufbewahrungspfosten geholt wird;
19 eine Situation dargestellt ist, in der eine digitale Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß der Erfindung bereit ist;
20 eine Situation dargestellt ist, in der die Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu dem Kephalostatarm bewegt wird;
21 die Positionen der Rumpfteile in der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt sind, wenn sie für eine Kephalografieaufnahme fertig eingestellt sind;
22 die Situation von 21 von oben betrachtet dargestellt ist;
23 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist, bei der die Umlaufbewegung der Röntgenstrahlquelle und des Röntgenstrahldetektors mittels zweier Sätze von betätigten Armen ausgeführt werden, wobei die Arme für eine Panoramaaufnahme fertig eingestellt sind;
24 die für eine Kephalografieaufnahme fertig eingestellte Vorrichtung von 23 dargestellt ist; und
25A und 25B die Vorrichtung von 23 dargestellt ist, die in Positionen verfahren ist, die zwei verschiedenen Panoramaprojektionen entsprechen.
Unter nun folgender Bezugnahme auf 1 ist dort die Abbildungsgeometrie und die Erzeugung der Röntgenaufnahmeprojektionen dargestellt, die mittels einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik durchgeführt werden. Die Röntgenstrahlquelle ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, und die geometrischen Orte ihres Röhrenfokus in den verschiedenen Positionen sind mit den Bezugssymbolen F₀–F₆ bezeichnet. Die Röntgenstrahlquelle 10 gibt einen Röntgenstrahl X durch die Zähne T und den Kiefer L auf einen Röntgenstrahldetektor 20 entlang der Linie a aus. Der Pfad des Röntgenstrahles X ist in 1 für sieben verschiedene Positionen a₀ –a₆ dargestellt. Die Position der Röntgenstrahlquelle ist in ihrer einen Endposition mit dem Bezugszeichen 10', und der Röntgenstrahldetektor jeweils mit dem Bezugszeichen 20' bezeichnet, wobei die entsprechende Position des Röntgenstrahlröhrenfokus mit dem Bezugszeichen F₆ bezeichnet ist. Die Kiefergelenke des Kiefers sind mit dem Bezugszeichen J bezeichnet.
In dem Schneidezahnbereich des Zahnbogens, der durch den zwischen den Strahlen a₀–a₂ (Sektor c) ausgebildeten Winkel in dem Diagramm abgedeckt ist, erfolgt die Drehung des die Röntgenstrahlquelle 10 und den Röntgenstrahldetektor 20 verbindenden Rumpfteiles in einer Horizontalebene um eine vertikale Drehachse 0₂. Während der Umlaufbewegung von der Strahlenlinie 0₂ dynamisch entlang einer gekrümmten Bahn (nicht dargestellt) zu der Position 0₃ der vertikalen Drehachse, wie in dem Diagramm dargestellt, und von dort aus weiter weg von der Mittelachse a₃ (C-C). Unter Verwendung der in 1 veranschaulichten Umlaufgeometrie wird die Rechtwinkligkeit der Panoramaaufnahme mit einer guten Genauigkeit für den Schneidezahnbereich des Zahnbogens und an den Seitenbereichen desselben, sogar bis hinauf zu den Kiefergelenken J an dem distalen Ende des Kiefers L realisiert. Auch die Vergrößerung kann über den gesamten Abbildungsbereich auf Grund der Tatsache konstant gehalten werden, dass die Distanz b₀–b₃ des Röntgenstrahldetektors von der abgebildeten Ebene mit einer ausreichend guten Genauigkeit über die gesamte Umlaufbahn der Aufnahme konstant bleibt.
Nachfolgend wird ein Mechanismus gemäß der Erfindung erklärt, der zur Realisierung der oben beschriebenen Umlaufgeometrie in der Lage ist.
In 2 sind die Grundbestandteile einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt; ein Sockel 11, ein erster Rumpfteil 12, ein zweiter Rumpfteil 13, ein dritter Rumpfteil 14, ein vierter Rumpfteil 15 und eine Patientenpositionierungsauflage 16. Das erste Rumpfteil 12 kann an dem Sockel 11 oder alternativ an einer Wand oder Decke befestigt sein. Das erste Rumpfteil 12 kann am vorteilhaftesten eine aufrechte ortsfeste Halterung oder ähnliches Rumpfteil umfassen, welches zur Montage an einer Wand oder Decke geeignet ist.
In 3 ist das zweite Rumpfteil 13, das dritte Rumpfteil 14 und das vierte Rumpfteil 15 detaillierter veranschaulicht, wobei bei dem letzteren die Röntgenstrahlquelle 10 mit seinem einen Ende, und die Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung 20 mit seinem anderen Ende verbunden ist. Die Röntgenstrahlaufnahmevorrichtung 20 kann ein Röntgenaufnahmefilm, ein CCD-Sensor oder jede andere Art von Röntgenstrahldetektor sein. Das zweite Rumpfteil 13 ist mittels eines vertikalen Drehzapfens 24 mit dem ersten Rumpfteil 12 verbunden, das dritte Rumpfteil 14 ist mittels eines vertikalen Drehzapfens 25 mit dem zweiten Rumpfteil 13 verbunden, und das vierte Rumpfteil 15 ist mittels eines vertikalen Drehzapfens 26 mit dem dritten Rumpfteil 14 verbunden. Die Erfindung kann alternativ so realisiert werden, dass das erste Rumpfteil 12 durch eine Wand und/oder Decke des Röntgenaufnahmeraumes ersetzt wird, an welcher das zweite Rumpfteil 13 direkt durch geeignete Spannvorrichtungen und/oder Befestigungseinrichtungen angebracht ist.
In 4 ist eine Situation dargestellt, in der die Drehzapfen 24, 25 und 26 mit Antriebsmotoren M (siehe 5) versehen sind, die zur Bereitstellung einer Roboterdrehung der Rumpfteile um ihre Drehzapfen dienen. Mit dem Zapfen 24 ist der Antriebsmotor 21 des zweiten Rumpfteiles 13, mit dem Zapfen 25 der Antriebsmotor 22 des dritten Rumpfteiles 14 und mit dem Zapfen 26 der Antriebsmotor 23 des vierten Rumpfteiles 15 verbunden. Alternativ kann die Vorrichtung unter Auslassung des Antriebsmotors des Zapfens 24 realisiert werden, wobei die Drehzapfen 24, 25 und 26 im Wesentlichen mit spielfreien Lagern versehen sein müssen, deren Konstruktion dahingehend bekannt ist, dass sie kosteneffizienter und einfacher als diejenige von herkömmlichen Linearführungen und -lagern ist.
In 5 ist das Blockdiagramm eines Antriebssteuerungssystems für die Antriebsmotoren 21, 22 und 23 dargestellt. Mithilfe einer Tastatur 31 werden die erforderlichen Steuerungsdaten in eine Zentralrechnereinheit 32 eingegeben, die den Antrieb 33 von Motor 21, Antrieb 34 von Motor 22 und Antrieb 35 von Motor 23 steuert. Mithilfe dieses Steuerungssystems können die Rumpfteile 13, 14 und 15 so bewegt werden, dass sie jede gewünschte Umlaufgeometrie für das vierte Rumpfteil 15 bereitstellen.
Bei der Panoramatomografie kann die erforderliche Umlaufgeometrie entweder so realisiert werden, dass das zweite Rumpfteil 13 ortsfest bleibt, oder alternativ so, dass er auch an der Erzeugung der Umlaufgeometrie beteiligt ist. In 6A, 6B und 6C ist ein Beispiel der verschiedenen Phasen einer Panoramaaufnahme in dem Fall veranschaulicht, in dem das zweite Rumpfteil 13 ortsfest ist. Hierbei stellt 6A die Position der Rumpfteile am Anfang der Aufnahme dar, 6B stellt ihre Position in der Mitte der Aufnahme dar, und in 6C ist die Position der Rumpfteile am Ende der Aufnahme veranschaulicht. Die Drehrichtungen für die Rumpfteile sind durch Pfeile in 6A, 6B und 6C bezeichnet. Der Antriebsmotor 22 des dritten Rumpfteiles, der auf dem zweiten Rumpfteil 13 angebracht ist, dreht den Zapfen 25 langsam gegen den Uhrzeigersinn, der das zweite Rumpfteil 13 mit dem dritten Rumpfteil 14 verbindet. Gleichzeitig dreht der auf dem dritten Rumpfteil 14 angebrachte Antriebsmotor 22 den Drehzapfen im Uhrzeigersinn schneller, der das dritte Rumpfteil 14 mit dem vierten Rumpfteil 15 verbindet.
In 7A, 7B und 7C ist ein Beispiel der verschiedenen Phasen einer Panoramaaufnahme in dem Fall veranschaulicht, in dem auch das zweite Rumpfteil 13 an der Erzeugung der Umlaufgeometrie beteiligt ist. Hierbei stellt 7A die Position der Rumpfteile am Anfang der Aufnahme dar, 7B stellt sie in der Mitte der Aufnahme dar, und in 7C ist die Position der Rumpfteile am Ende der Aufnahme veranschaulicht. Die Drehrichtungen der Rumpfteile sind durch Pfeile in 7A, 7B und 7C auf dieselbe Art und Weise wie in 6A, 6B und 6C dargestellt. Zu Beginn der Aufnahme wird der das zweite Rumpfteil drehende Antriebsmotor so gesteuert, dass er den Drehzapfen 24, der das erste Rumpfteil 12 mit dem zweiten Rumpfteil 13 verbindet, im Uhrzeigersinn dreht (siehe 7A), während die Drehrichtung nach dem Passieren des Mittelpunktes der Aufnahme in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn (siehe 7B) gewechselt wird. Der Antriebsmotor 22 des dritten Rumpfteiles, der auf dem zweiten Rumpfteil 13 angebracht ist, dreht den Drehzapfen 25 langsam gegen den Uhrzeigersinn, der das zweite Rumpfteil 13 mit dem dritten Rumpfteil 14 verbindet. Gleichzeitig dreht der auf dem dritten Rumpfteil 14 angebrachte Antriebsmotor 22 den Drehzapfen im Uhrzeigersinn schneller, der das dritte Rumpfteil 14 mit dem vierten Rumpfteil 15 verbindet. Die Antriebsmotoren 21, 22 und 23 sind am vorteilhaftesten Schrittmotoren oder ähnliche impulsgesteuerte Stellgliedeinrichtungen.
Vor dem Beginn der Aufnahme werden alle sich bewegenden Rumpfteile zur Seite gedreht, wodurch sie einen ungehinderten Zugang des Patienten 17 zu der Positionierungsauflage 16 bereitstellen und eine ungehinderte Ausrichtung des Patienten 17 durch das Bedienungspersonal in eine für die Aufnahme richtige Position zulassen. In 8 ist der Patient 17 ordnungsgemäß positioniert dargestellt. Nach der Positionierung des Patienten 17 werden die beweglichen Rumpfteile der Vorrichtung entweder per Roboter oder manuell in ihre Ausgangspositionen verfahren, um die Aufnahme zu beginnen, wie in 9 dargestellt.
In 10A ist in einer Seitenansicht die gegenseitige Anordnung der Rumpfteile 13, 14 und 15 dargestellt, wenn sie in ihre extremen Endpositionen gesteuert werden. In 10B ist dieselbe Situation von oben betrachtet dargestellt. Im Vergleich zu herkömmlicher Panoramaröntgenaufnahmeausrüstung ermöglicht es die Erfindung, die Röntgenstrahlquelle deutlich weiter weg von dem Körper der Röntgenaufnahmevorrichtung zu bringen, wodurch verbesserte Fähigkeiten bei der kephalometrischen Röntgenaufnahme bereitgestellt werden.
In 11 ist die Konstruktion einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die für kephalometrische Aufnahmen abgeändert ist. Hierbei wird die Vorrichtung durch einen Kephalostatträgerarm 27 und einen für die Kephalografie geeigneten Röntgenstrahldetektor 28 ergänzt.
In 12 sind in einer Draufsicht die Positionen der Rumpfteile 13, 14 und 15 sowie diejenigen der Kephalostatzusatzausrüstungen 27 und 28 dargestellt.
In 13 ist dargestellt, wie eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kompakt in eine Transportkiste gepackt werden kann, wodurch die Transportkosten minimiert werden. Bei der in dem Diagramm veranschaulichten Konfiguration weist das erste Rumpfteil 12 der Vorrichtung eine Teleskopsäule auf, die in ihre kürzestmögliche Länge verfahren wird. Das zweite Rumpfteil 13, das dritte Rumpfteil 14 und das vierte Rumpfteil 15 sind in dem Raum über der Patientenauflage 16 gelenkig übereinander gelagert dargestellt. Die kompakte Konfiguration der in 13 veranschaulichten Vorrichtung kann auch zur Aufbewahrung der Vorrichtung in einem Lager oder in einem Röntgenaufnahme-Operationsraum verwendet werden.
In 14A ist die Situation von 13 von der Seite und in 14B von oben dargestellt.
In 15 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, bei welcher der Röntgenstrahldetektorkopf des vierten Rumpfteiles 15 entfernbar abgeändert und mit einer Montagenut 47 für den Röntgenstrahldetektor ausgerüstet ist. Neben der Vorrichtung ist ein Aufbewahrungspfosten 44 mit Trägereinrichtungen für auswechselbare Röntgenstrahldetektoren angebracht. Der Aufbewahrungspfosten 44 der Röntgenaufnahmeaufnahmeeinrichtung enthält Aufbewahrungsmöglichkeiten für eine Anzahl unterschiedlicher Arten von Detektoren. Daher kann eine geeignete Art von Detektor für jede Aufnahmesituation ausgewählt werden, wobei dann die Vorrichtung gemäß der Erfindung die Auswahl durch das Holen/Montieren des Detektors per Roboter ausführt. In 15 ist der Aufbewahrungspfosten 44 dahingehend dargestellt, dass er zum Beispiel ganz oben einen digitalen Röntgenstrahldetektor 45 mit einem Röntgenaufnahmefilmhalter 46 darunter trägt.
In 16 sind die sich bewegenden Rumpfteile 13, 14 und 15 der Vorrichtung gemäß der Erfindung in eine Position gedreht dargestellt, in welcher der Röntgenstrahldetektor des vierten Rumpfteiles 15 nahe an den Aufbewahrungspfosten 44 herangeführt ist. Das erste Rumpfteil 12 der Vorrichtung ist mit einer Teleskopfunktion zur Höhenregulierung versehen, wobei das vierte Rumpfteil 15 auf gleiche Höhe mit dem Röntgenaufnahmefilmhalter 46 gebracht wird. In dieser Position kann der Filmhalter 46 an dem vierten Rumpfteil 15 befestigt werden.
In 17 ist der Röntgenaufnahmefilmhalter 46 an das vierte Rumpfteil 15 der Röntgenstrahlquelle 10 gegenüberliegend angebracht dargestellt, so dass die Vorrichtung gemäß der Erfindung für eine Panoramaaufnahme fertig eingestellt ist. Der Filmhalter 46 ist mit Arretierungseinrichtungen ausgerüstet, die mit der Montagenut 47 kompatibel sind. Offensichtlich kann jede andere Art von Montageeinrichtungen verwendet werden.
In 18 sind die sich bewegenden Rumpfteile 13, 14 und 15 der Vorrichtung gemäß der Erfindung in eine Position gedreht dargestellt, in welcher der Detektormontagekopf des vierten Rumpfteiles 15 in die Nähe des Aufbewahrungspfostens 44 gebracht wird, und das vierte Rumpfteil 15 auf gleiche Höhe mit dem digitalen Röntgenstrahldetektor 45 gebracht wird. In dieser Position kann der Röntgenstrahldetektor 45 an dem vierten Rumpfteil 15 befestigt werden.
In 19 ist der digitale Röntgenstrahldetektor 45 an dem vierten Rumpfteil 15 der Röntgenstrahlquelle 10 gegenüberliegend angebracht dargestellt, so dass die Vorrichtung gemäß der Erfindung für eine Panoramaauf nahme fertig eingestellt ist. Der digitale Röntgenstrahldetektor 45 ist mit Arretierungseinrichtungen ausgerüstet, die mit der Montagenut 47 kompatibel sind. Offensichtlich kann jede andere Art von Montageeinrichtungen verwendet werden.
In 20 ist eine Situation dargestellt, in welcher der digitale Röntgenstrahldetektor 45 zuerst per Roboter von dem Aufbewahrungspfosten geholt, und dann an dem vierten Rumpfteil 15 befestigt wird. Danach wird der Detektor per Roboter zu dem Detektormontagekopf des Kephalostatträgerarmes 27 gebracht, und dann an dem Kephalostatträgerarm 27 befestigt. Offensichtlich kann jede andere Art von Röntgenaufnahmeaufnahmeeinrichtung als Röntgenstrahldetektor verwendet werden.
In 21 ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer für eine Kephalografieaufnahme bereiten Stellung dargestellt. Die Situation von 21 ist ansonsten derjenigen von 11 mit der Ausnahme ähnlich, dass der Röntgenstrahldetektor abnehmbar und frei verlagerbar ist. In 22 ist die Situation von 21 von oben betrachtet dargestellt, wodurch man einen guten Überblick über die gegenseitige Anordnung und die Distanzen der verschiedenen Komponenten in der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhält.
In 23 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, wobei das vierte Rumpfteil 15 durch zwei separate L-förmige Arme 54, 55 ersetzt ist. Die Röntgenstrahlquelle 10 ist hierbei mit dem L-förmigen Arm 54 verbunden, während der andere L-förmige Arm 55 den Röntgenstrahldetektor 20 trägt. Das andere Rumpfteil ist durch zwei Arme 52, 53 ersetzt, die in einer überlagerten Anordnung arbeiten. Diese Anordnung ermöglicht es, mithilfe einer vereinfachten Konstruktion alle unterschiedlichen Umlaufgeometrien zu realisieren, die in den verschiedenen Röntgenaufnahmebilddarstellungsarten erforderlich sind. Bei der in 23 veranschaulichten Ausführungsform ist eine alternative Anordnung der SCARA-Arme der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausgestaltung wird ein separater Arm zum Beispiel für Kephalografieaufnahmen weggelassen, weil die Arme genügend weit voneinander weggeführt werden können. Hierbei sind die Rumpfteile 52 und 53 mittels eines gemeinsamen, vertikal ausgerichteten Drehzapfens mit dem ersten Rumpfteil 12 verbunden, und das Rumpfteil 52 trägt das damit verbundene Rumpfteil 54, während das Rumpfteil 53 das damit verbundene Rumpfteil 55 trägt. Die Röntgenstrahlquelle 10 wird umlaufmäßig mittels der Rumpfteile 52 und 54 bewegt, während der Röntgenstrahldetektor umlaufmäßig mittels der Rumpfteile 53 und 55 bewegt wird. Weiterhin ist die Röntgenstrahlquelle 10 so angepasst, dass sie sich im Verhältnis zu dem L-förmigen Arm 54 frei um die Vertikalachse dreht, und sich jeweils auch der Röntgenstrahldetektor 20 in Bezug auf den L-förmigen Arm 55. Die Drehbewegung der Röntgenstrahlquelle 10 und des Röntgenstrahldetektors 20 kann mithilfe aktiver Stellglieder, vorteilhafterweise unter Verwendung eines Schrittmotors oder ähnlicher impulsgesteuerter Stell gliedeinrichtungen realisiert werden. Unter Verwendung dieser Konstruktion können mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung alle oben erwähnten Röntgenaufnahmeabbildungsarten realisiert werden, ohne dass separates Zubehör zum Beispiel für Kephalografie notwendig ist.
In 24 ist die Position der Arme während einer Kephalografieaufnahme dargestellt. Die Rumpfteile 52 und 54 sind fast in ihre extremen Endpositionen gedreht, und die Rumpfteile 53 und 55 sind in der entgegengesetzten Richtung fast in ihre extremen Endpositionen gedreht. Auf diese Weise können die Röntgenstrahlquelle 10 und der Röntgenstrahldetektor 20 maximal voneinander weg beabstandet werden. Der Patient 17 ist in der Nähe des Röntgenstrahldetektors 20 stehend dargestellt.
In 25A und 25B ist die Position der SCARA-Arme auf beispielhafte Art und Weise für zwei unterschiedliche Positionen einer Panoramaaufnahme dargestellt. Während beider Phasen der Aufnahme können die Rumpfteile 52 und 53 parallel zueinander ortsfest bleiben, während die Rumpfteile 54 und 55 die gegenseitige Umlaufbewegung der Röntgenstrahlquelle 10 und des Röntgenstrahldetektors 20 so erzeugen, wie es für den Panoramaabbildungsmodus erforderlich ist. In 25A sind alle Rumpfteile der Armsysteme parallel zueinander angetrieben dargestellt. In 25B sind die Rumpfteile 54 und 55 in eine nahezu rechtwinklige Position im Verhältnis zu den Rumpfteilen 52 und 53 gedreht dargestellt. Die anderen Positionen der Röntgenaufnahmeprojektionen sind durch die Zwischenpositionen zwischen diesen extremen Positionen ausgebildet. Eine entsprechende Umlaufgeometrie für eine Röntgenaufnahmeprojektion kann alternativ verwirklicht werden, indem die Rumpfteile 52 und 53 nicht in eine überlagerte Position gesteuert werden, sondern indem ihre Position über eine zuvor festgelegte Umlaufbahn gesteuert wird. Gleichzeitig müssen die Röntgenstrahlquelle 10 und der Röntgenstrahldetektor 20 in ihren Positionen so gedreht werden, dass sie zu jeder Zeit einander gegenüberliegen, um die Aufzeichnung des übertragenen Röntgenstrahles zu erleichtern.
In Abhängigkeit von der Anwendung kann die oben beschriebene Vorrichtung auf verschiedene Arten innerhalb des Umfanges des Erfindungsgedankens der vorliegenden Erfindung abgeändert werden. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das andere Rumpfteil 13 an dem ersten Rumpfteil 12 ohne Verwendung eines Drehzapfens fest angebracht sein. Alternativ kann das zweite Rumpfteil 13 direkt und fest an einer Wand und/oder einer Decke angebracht sein, wodurch das erste Rumpfteil 12 der Vorrichtung weggelassen werden kann, welches hierdurch mittels Montage an der Wand und/oder Decke ersetzt wird, wobei die Montageblöcke und Befestigungseinrichtungen als Spannvorrichtungen verwendet werden. Bei dieser Abänderung der Vorrichtung ist es möglich, die oben beschriebene Röntgenaufnahmebilddarstellungsart gemeinsam mit 6A, 6B und 6C zu verwirklichen. Die in 11 und 12 dargestell te Kephalostatkonstruktion kann jedoch bei einer Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zumindest nicht direkt realisiert werden.
Schließlich muss bemerkt werden, dass die Vorrichtung gemäß der Erfindung in 2 – 12 in einer sehr schematischen Form dargestellt ist, und dass in der Praxis eine Vielzahl von auf den Zeichnungen weggelassenen verschiedenen Zubehörteilen verwendet werden kann. Wenn der Röntgenstrahldetektor 20 ein CCD-Sensor oder dergleichen ist, umfasst die Vorrichtung natürlich die gesamte notwendige Elektronik- und Anzeigeausrüstung, die in der Lage ist, das Röntgenaufnahmebild in einer digitalen Form zu speichern und dasselbe zum Beispiel auf einem Bildschirm anzuzeigen. Weiterhin kann die Vorrichtung mit jedem herkömmlichen Speicher/Anzeigesystem von Patientendaten und anderen Informationen ergänzt werden.
Für versierte Fachleute auf diesem Gebiet ist es offensichtlich, dass die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Bezug auf den Umfang und den Erfindungsgedanken nicht begrenzend ist, die in Bezug auf ihre Details auf vielfältige Art und Weise abgeändert werden kann.
Der Umfang der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen festgelegt.

Claims

Schädelröntgenaufnahmevorrichtung, insbesondere für Zahnröntgenaufnahmen, wobei die Vorrichtung ein erstes Rumpfteil (12) aufweist, mit dem ein zweites Rumpfteil (13) verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem dritten Rumpfteil (14) verbunden ist, dessen anderes Ende ein viertes Rumpfteil (15) trägt, welches eine an seinem einen Ende angebrachte Röntgenstrahlquelle (10) aufweist und einen Röntgenstrahldetektor (20) an seinem anderen Ende trägt, wobei bei der Vorrichtung das zweite Rumpfteil (13) und das dritte Rumpfteil (14) über einen ersten Drehzapfen (25) miteinander verbunden sind, und weiterhin das dritte Rumpfteil (14) und das vierte Rumpfteil (15) über einen zweiten Drehzapfen (26) miteinander verbunden sind, wobei beide Drehzapfen (25,26) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste und der zweite Drehzapfen (25,26) in einer festen Distanz voneinander angeordnet sind, – das dritte Rumpfteil (14) im Verhältnis zu dem zweiten Rumpfteil (13) mittels eines aktiven Stellgliedes (22) drehbar ausgebildet ist, – das vierte Rumpfteil (15) im Verhältnis zu dem dritten Rumpfteil (14) mittels eines aktiven Stellgliedes (23) drehbar ausgebildet ist, und – die Drehbewegung des vierten Rumpfteils (15) mittels programmgesteuerten Betriebes der aktiven Stellglieder (22,23) mithilfe von Steuerungseinrichtungen (31–35) realisiert wird, wodurch die Röntgenstrahlquelle (10) und der Röntgenstrahldetektor (20) dazu gezwungen werden, sich auf einer zuvor festgelegten Umlaufbahn entlang zu bewegen, wobei die Umlaufbahn die gewünschte Schicht festlegt, die von dem per Röntgenaufnahme aufgenommenen Objekt scharf abzubilden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Rumpfteil (15) der Vorrichtung ein C-förmiger Arm ist, der ein horizontales Bauteil aufweist, dessen eines Ende so angepasst ist, dass es die damit verbundene Röntgenstrahlquelle (10) lösbar trägt, wobei das entsprechende andere Ende dafür vorgesehen ist, den damit verbundenen Röntgenstrahldetektor (20) zu tragen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Rumpfteil aus zwei L-förmigen Armen oder ähnlichen Bauteilen besteht, die so angepasst sind, dass sie um die Vertikalachse drehbar sind, wobei von diesen Bauteilen jeweils eines die Röntgenstrahlquelle (10) in einer Drehhalterung mit einer einzelnen Freiheitsachse trägt, und das andere den Röntgenstrahldetektor (20) in einer Drehhalterung mit einer einzelnen Freiheitsachse trägt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rumpfteil (12) und das zweite Rumpfteil (13) mittels eines dritten Drehzapfens (24) miteinander verbunden sind, mit dem ein aktives programmgesteuertes Stellglied (21) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rumpfteil (12) und das zweite Rumpfteil (13) ohne Verwendung eines Drehzapfens dauerhaft miteinander verbunden sind oder dass das zweite Rumpfteil (13) alternativ direkt an der Wand, der Decke oder einer anderen ähnlichen Konstruktion des Betriebsraumes der Vorrichtung angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der ersten und zweiten Drehzapfen (25,26) und selbst diejenige eines möglichen dritten Drehzapfens (24) zueinander parallel, am vorteilhaftesten vertikal angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Kephalostaten (27,28) als Zubehör versehen ist, indem auf dem ersten Rumpfteil (12) und/oder dem zweiten Rumpfteil (13) ein Arm (27) oder ein ähnliches Bauteil angebracht ist, welches zum Stützen des Kephalostaten dient, wobei während des Gebrauchs des Zubehörs (27,28) das zweite und das dritte Rumpfteil (13,14) so angepasst wird, dass es parallel zu dem Arm (27) auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Rumpfteils (12) oder ähnlichen Bauteils (siehe 11) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rumpfteil (12) der Vorrichtung durch einen Teleskoparm gebildet ist, dessen Verlängerung oder Verkürzung die Steuerung der Höhenposition der zweiten, dritten und vierten Rumpfteile (13,14,15) gemeinsam mit den darauf angebrachten Zubehörteilen ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten und vierten Rumpfteile (14,15) sowie das zweite Rumpfteil (13), wenn diese im Verhältnis zu dem ersten Rumpfteil (12) bewegbar ausgestaltet sind, manuell verlagerbar ausgestaltet sind, insbesondere um die Positionierung des Patienten zu erleichtern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtungen der Vorrichtung eine Tastatur (31) und eine Zentralrechnereinheit (32) umfassen, die zur Steuerung einer Mehrzahl aktiver Stellglieder (21,22,23) über Antriebseinheiten (33,34,35), am vorteilhaftesten impulsgesteuerte Schrittmotoren oder ähnliche Einrichtungen, angepasst sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahldetektor (20) der Vorrichtung ein Röntgenaufnahmefilm mit einem Kassettenhalter und Übertragungseinrichtung für denselben oder alternativ ein CCD-Sensor oder jede andere Art von Röntgenstrahldetektoren, die durch Digitalbildspeicherung und damit verbundene Anzeigeeinrichtungen ergänzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Transport und/oder zur Aufbewahrung in eine kompakte Konfiguration umgestaltet werden kann (siehe 13, 14A und 14B).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Aufbewahrungspfosten (44) zur Aufbewahrung der Röntgenstrahldetektoreinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rumpfteil der Vorrichtung einen aus einem einzelnen Bauteil bestehenden Horizontalarm aufweist (siehe 2 – 15).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rumpfteil der Vorrichtung zwei übereinander angebrachte Horizontalarme (52,53) aufweist, wobei die Arme mit ihren einen Enden mit dem ersten Rumpfteil (12) verbunden sind und an ihren anderen Enden angebrachte L-förmige Arme (54,55) aufweisen (siehe 23–25).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahldetektor der Vorrichtung lösbar ausgestaltet sowie manuell oder per Roboter jeweils zwischen dem Aufbewahrungspfosten (44) und dem vierten Rumpfteil (15) oder dem Kephalostatträgerarm (27) übertragbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm-Stellgliedmechanismus der Vorrichtung zur Durchführung der Übertragung des Röntgenstrahldetektors jeweils zwischen dem Aufbewahrungspfosten (44) und dem vierten Rumpfteil (15) oder dem L-förmigen Arm (55) oder dem Kephalostatträgerarm (27) übertragbar ist.