NO319348B1

NO319348B1 - Positioning system for a directional x-ray source and a detector

Info

Publication number: NO319348B1
Application number: NO20023987A
Authority: NO
Inventors: Edgar Schriwer
Original assignee: Edgar Schriwer
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2005-07-18
Also published as: NO20023987D0; EP1549219A1; WO2004017833A1; AU2003256175A1

Description

Posisjonerings-system for en retningsbestemt røntgenkilde og en detektor. Positioning system for a directional X-ray source and a detector.

Denne oppfinnelsen angår et posisjoneringssystem for opplinjering av en rettet røntgenkilde i forhold til en detektor, der kilden er montert på en bærer og detektoren er innrettet til å plasseres inne i en pasients munn for å frembringe et røntgenbilde av pasientens tenner. This invention relates to a positioning system for aligning a directed X-ray source in relation to a detector, where the source is mounted on a carrier and the detector is arranged to be placed inside a patient's mouth to produce an X-ray image of the patient's teeth.

Eksiterende dentale røntgenfoto-teknikker er basert på den dentale røntgenenheten, som er kjent for de fleste av oss fra tannlegebesøk, i kombinasjon med en spesiell røntgenfilm plassert i pasientens munn. Stadig flere tannleger i dag bruker digitalt utstyr, inkludert en røntgen-detektor for plassering i pasientens munn i stedet for filmen. Exciting dental x-ray photo techniques are based on the dental x-ray unit, which is familiar to most of us from visits to the dentist, in combination with a special x-ray film placed in the patient's mouth. More and more dentists today are using digital equipment, including an x-ray detector for placement in the patient's mouth instead of the film.

Under røntgenundersøkelsen plasseres en såkalt røntgenkonus ved kinnet, rett utenfor den antatte posisjonen til filmen. Diameteren til konusen er omtrent 50mm, hvilket åpent område tilsvarer området som skal eksponeres på filmen. Hvis tannlegen av en eller annen grunn sikter mot feil posisjon vil røntgenstrålene enten bomme på filmen, og alle tennene vil ikke bli eksponert, eller bli undereksponert for eksempel på grunn av feil vinkel på røntgenkilden i forhold til filmen eller detektoren. Det er videre en risiko for feil hvis røntgenkilden er rettet feil i forhold tilforlengelsen av tennene, slik at røntgenkilden ikke treffer det interessante området og relevant informasjon går tapt. Relevansen av disse problemene har økt på grunn av de digitale sensorene, som er mer følsomme for feil i opplinjeringen av kilden. During the X-ray examination, a so-called X-ray cone is placed at the cheek, just outside the assumed position of the film. The diameter of the cone is approximately 50mm, which open area corresponds to the area to be exposed on the film. If the dentist for some reason aims at the wrong position, the X-rays will either miss the film, and all the teeth will not be exposed, or will be underexposed, for example due to the wrong angle of the X-ray source in relation to the film or the detector. There is also a risk of error if the X-ray source is directed incorrectly in relation to the extension of the teeth, so that the X-ray source does not hit the area of interest and relevant information is lost. The relevance of these problems has increased due to the digital sensors, which are more sensitive to errors in the alignment of the source.

Optiske systemer for oppstilling av røntgenkilder er tilgjengelige, for eksempel som beskrevet i patentpublikasjonene nr JP 9313482, US 5553115, US 4887286 og FR 2614491. Disse publikasjonene angår imidlertid systemer som indikerer sentrum til filmen eller detektoren. Siden filmen er plassert inne i munnen er sentrum skjult, slik at posisjoneringen krever gjetting av orienteringen, som ikke er tilstrekkelig nøyaktig. Optical systems for setting up x-ray sources are available, for example as described in patent publications Nos. JP 9313482, US 5553115, US 4887286 and FR 2614491. However, these publications relate to systems indicating the center of the film or detector. Since the film is placed inside the mouth, the center is hidden, so positioning requires guessing the orientation, which is not sufficiently accurate.

US 5001838 beskriver en filmholder og kilde med markeringer som skal sammenfalle for å gi riktig innbyrdes posisjoner. I liket med de andre løsningene gir ikke dette en tilstrekkelig nøyaktig posisjonering, særlig ved bruke av en detektor. US 5001838 describes a film holder and source with markings that must coincide to give correct relative positions. Like the other solutions, this does not provide a sufficiently accurate positioning, especially when using a detector.

Eksisterende digitalt røntgenutstyr blir laget av Op-d-op Inc under navnet "sensor-pro" og er forsynt med mekaniske midler for oppstilling av røntgenkilden i forhold til detektoren. Disse oppstillingsmidlene er, imidlertid, store og ukomfortable for pasienten, og kompliserte for tannlegen å sette sammen og bruke. Det krever også en forholdsvis stor avstand mellom tennene når pasienten lukker munnen over sensoren. Dermed er relevante deler av tennene ikke innenfor detektorområdet. US 4.012.638 beskriver et eksempel på en løsning som er forbundet med de samme problemene, og som i praksis er uhensiktmessig på grunn av den kompliserte formen, som resulterer i høye kostnader dersom delen som skal inn i munnen skal byttes ut mellom hver gang, og problemer med renhold dersom delene skal tildekkes med plast eller vaskes hver gang de brukes. Existing digital X-ray equipment is made by Op-d-op Inc under the name "sensor-pro" and is provided with mechanical means for positioning the X-ray source in relation to the detector. These aligners are, however, large and uncomfortable for the patient, and complicated for the dentist to assemble and use. It also requires a relatively large distance between the teeth when the patient closes his mouth over the sensor. Thus, relevant parts of the teeth are not within the detector range. US 4,012,638 describes an example of a solution which is associated with the same problems, and which is inappropriate in practice due to the complicated shape, which results in high costs if the part that goes into the mouth has to be replaced between each time, and problems with cleaning if the parts are to be covered with plastic or washed every time they are used.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et billig system for å oppnå riktig posisjon og opplinjering av en røntgenkilde og en detektor i et røntgenbasert avbildingssystem for tenner, der systemet omfatter enkle og små elementer som er enkle å bruke i det daglige arbeidet til en tannlege, og som er komfortabelt for pasienten. It is an object of the invention to provide an inexpensive system for achieving the correct position and alignment of an X-ray source and a detector in an X-ray-based imaging system for teeth, where the system comprises simple and small elements that are easy to use in the daily work of a dentist , and which is comfortable for the patient.

Systemet ifølge oppfinnelsen involverer et antall komponenter som enkelt kan tilpasses en eksisterende røntgenenhet. Dette inkluderer utstyr for røntgenkonusens plassering i forhold til røntgenfilmen, så vel som et sett med omformer for nøyaktig posisjonering av røntgensensoren eller filmen i pasientens munn. Mer spesifikt er systemet ifølge oppfinnelsen beskrevet i de vedlagte kravene. The system according to the invention involves a number of components that can easily be adapted to an existing X-ray unit. This includes equipment for positioning the x-ray cone relative to the x-ray film, as well as a set of transducers for accurately positioning the x-ray sensor or film in the patient's mouth. More specifically, the system according to the invention is described in the attached claims.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenfor med henvisning til de vedlagte tegningene, som illustrerer oppfinnelsen ved hjelp av eksempler. The invention will be described below with reference to the attached drawings, which illustrate the invention by means of examples.

Figur 1 illustrerer systemet brukt i en pasients munn. Figure 1 illustrates the system used in a patient's mouth.

Figur 2 illustrerer et lengdesnitt av situasjonen i figur 1. Figure 2 illustrates a longitudinal section of the situation in Figure 1.

Figur 3 illustrerer den ytre kanten av konusen til kilden i en utførelse av Figure 3 illustrates the outer edge of the cone of the source in an embodiment of

oppfinnelsen. the invention.

Figur 4 illustrerer posisjonen til røntgenkonusens åpning og detektoren i forhold til pasientens tenner. Figure 4 illustrates the position of the X-ray cone opening and the detector in relation to the patient's teeth.

Figur 5a,b illustrerer holderen ifølge oppfinnelsen. Figure 5a,b illustrates the holder according to the invention.

Figur 6 illustrerer en alternativ holder ifølge oppfinnelsen. Figure 6 illustrates an alternative holder according to the invention.

Figur 1 og 2 viser en røntgenkilde plassert i en bærer 2. Vanligvis er røntgenkilder for dental bruk forsynt med en konus 3 for sikting av røntgenstrålen 12 mot filmen eller detektoren som er plassert i pasientens munn. Kilden eller konusen vil selvsagt omfatte midler for utsendelse av røntgenstråling under eksponeringen og ellers stenge den for ytterligere utstråling. Figures 1 and 2 show an X-ray source placed in a carrier 2. Usually, X-ray sources for dental use are provided with a cone 3 for aiming the X-ray beam 12 at the film or detector which is placed in the patient's mouth. The source or cone will of course include means for sending out X-ray radiation during the exposure and otherwise close it for further radiation.

I tegningene er detektoren 7, slik det er vanlig med film i henhold til den kjente teknikk, plassert i en holder 8 (se figurene 5a og 5b) som er innrettet til å holde detektoren i en posisjon i pasientens munn. In the drawings, the detector 7, as is usual with film according to the known technique, is placed in a holder 8 (see figures 5a and 5b) which is designed to hold the detector in a position in the patient's mouth.

Ifølge oppfinnelsen omfatter opplinjeringsmidlene 3,4,5 en konusen 3 forsynt med opplinjeringsdeler 4,5, der én av disse 4 er innrettet til å indikere retningen til kilden ved å peke mot referansetrekket 9 på detektor- eller film-holderen 8. According to the invention, the alignment means 3,4,5 comprise a cone 3 provided with alignment parts 4,5, where one of these 4 is arranged to indicate the direction of the source by pointing towards the reference feature 9 on the detector or film holder 8.

Opplinjeringsmidlene ifølge oppfinnelsen omfatter fortrinnsvis en laser 4 plassert på konusen 3 med en retning i det vesentlige parallelt med røntgenstrålen og med en avstand fra røntgenstrålens akse som indikerer bredden på røntgenstrålen. Selv om en laser er foretrukket kan en uttrekkbar stav også brukes, men med den ulempen at at den må komme nær referansetrekket 9 på holderen 8, noe som medfører krav til rengjøring og sterilisering, eller en utskiftning av tuppen 10 på staven for hver pasient. The alignment means according to the invention preferably comprise a laser 4 placed on the cone 3 with a direction essentially parallel to the X-ray beam and at a distance from the axis of the X-ray beam which indicates the width of the X-ray beam. Although a laser is preferred, a retractable rod can also be used, but with the disadvantage that it must come close to the reference feature 9 on the holder 8, which entails requirements for cleaning and sterilization, or a replacement of the tip 10 on the rod for each patient.

Referansetrekket 9 indikerer posisjonen til detektoren inne i pasientens munn, for eksempel ved å være plassert ved de ytre grensene av en detektor med kjent størrelse. Det er også forsynt med en form som indikerer orienteringen av detektoren eller filmen i munnen. I figurene 1,2 og 4 er referansetrekket 9 formet som en flat del som også holder detektoren i posisjon når pasienten biter tennene 6 sammen. Dermed kan det også indikere okklusalplånet 13 til pasientens tenner. Den flate delen strekker seg fra den ytre kanten på detektoren til sentrum av detektoren, og indikerer derfor både detektorens orientering og sikrer posisjonen til detektoren slik at det tilveiebringes et bilde av tennene i både øvre og nedre kjeve. The reference feature 9 indicates the position of the detector inside the patient's mouth, for example by being located at the outer limits of a detector of known size. It is also provided with a shape that indicates the orientation of the detector or film in the mouth. In Figures 1, 2 and 4, the reference feature 9 is shaped as a flat part which also holds the detector in position when the patient bites the teeth 6 together. Thus, it can also indicate the occlusal plaque 13 of the patient's teeth. The flat part extends from the outer edge of the detector to the center of the detector, and therefore indicates both the orientation of the detector and secures the position of the detector so that an image of the teeth in both the upper and lower jaw is provided.

Referansetrekket 9 kan selvsagt ha en hvilken som helst annen asymmetrisk form som indikerer orienteringen av filmen eller detektoren. The reference feature 9 can of course have any other asymmetrical shape that indicates the orientation of the film or the detector.

For å bedre opplinjeringen må opplinjeringsmidlene være roterbare i forhold til bæreren, slik at kilden kan gis riktig posisjon i forhold til sentrum på detektoren. Opplinjeringen vil dermed omfatte trinnene å først sette posisjonen til en opplinjeirngsdel 4 med referansetrekket 9 på holderen 8, og deretter til å rotere opplinjeringsdelen i forhold til denne aksen slik at posisjonen til kilden tilsvarer den indikerte posisjonen til detektoren eller filmen 7. In order to improve the alignment, the alignment means must be rotatable in relation to the carrier, so that the source can be given the correct position in relation to the center of the detector. The alignment will thus include the steps of first setting the position of an alignment part 4 with the reference feature 9 on the holder 8, and then of rotating the alignment part in relation to this axis so that the position of the source corresponds to the indicated position of the detector or the film 7.

For forbedring av opplinjeringen kan systemet forsynes med en andre opplinjeringsdel 5, fortrinnsvis i en posisjon på motsatt side av røntgenstrålens akse. Siden To improve the alignment, the system can be provided with a second alignment part 5, preferably in a position on the opposite side of the axis of the X-ray beam. Since

opplinjeringsdelene er plassert på motsatte sider av røntgenstrålens sentrum er det lett å plassere og orientere røntgenstrålen. Dette er særlig fordelaktig hvis referansetrekket 9 i figurene 1,2 og 4, siden linjen mellom opplinjeringsdelene vil korrespondere med linjen indikert av referansetrekket. I figurene 3 og 4 er opplinjeirngsdelene 4,5 montert på den ytre kanten på konusen med en orientering i det vesentlige parallelt med røntgenstrålen, og indikerer derfor ytterkantene til røntgenstrålen. the alignment parts are located on opposite sides of the center of the x-ray beam, it is easy to position and orient the x-ray beam. This is particularly advantageous if the reference feature 9 in Figures 1, 2 and 4, since the line between the alignment parts will correspond to the line indicated by the reference feature. In Figures 3 and 4, the alignment parts 4,5 are mounted on the outer edge of the cone with an orientation essentially parallel to the X-ray beam, and therefore indicate the outer edges of the X-ray beam.

Fortrinnsvis har denne andre opplinjeringsdelen 5 en posisjon som indikerer bredden på røntgenstrålen ved pasientens kinn. Preferably, this second alignment part 5 has a position which indicates the width of the X-ray beam at the patient's cheek.

I den foretrukne utførelsen er opplinjeringsdelene plassert på en konus som er roterbar i forhold til kilden. In the preferred embodiment, the alignment members are placed on a cone which is rotatable relative to the source.

Dette utstyret vil dekke alle relevante typer av røntgenbilder. Ved lokalisering av røntgenkonusen til haken tillater den en presist rettet orientering ved enten å bruke de mekaniske pekerne 4,5 rettet direkte mot den aktuelle tannen, eller bruk av optiske sikteinnretninger med to laserpunkter eller en laserlinje som indikerer diameteren på røntgenkonusen. Denne metoden tillater høy presisjon og gjør det mulig å plassere diameteren til røntgenkonusen. Denne metoden tillater en høy grad av presisjon, og gjør det mulig å plassere diameteren til røntgenkonusen nøyaktig i forhold til okklusalplanet eller linjen 13. This equipment will cover all relevant types of X-rays. When locating the x-ray cone to the chin, it allows a precisely directed orientation by either using the mechanical pointers 4,5 aimed directly at the tooth in question, or using optical sighting devices with two laser points or a laser line indicating the diameter of the x-ray cone. This method allows high precision and makes it possible to place the diameter of the X-ray cone. This method allows a high degree of precision, making it possible to place the diameter of the X-ray cone precisely in relation to the occlusal plane or line 13.

Denne metoden forbedrer kvaliteten på dentale røntgenbilder og øker sikkerheten i diagnostisering. Mer relevant informasjon blir registrert og reduserer dermed antallet undersøkelser. Tid spares pasienten utsettes for mindre røntgendoser.. This method improves the quality of dental X-rays and increases the safety of diagnosis. More relevant information is recorded and thus reduces the number of investigations. Time is saved, the patient is exposed to smaller X-ray doses.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er holderen, som illustrert i figur 6, innrettet til å gi målinger av tennenes røtter. Da blir ikke detektorens sentrum plassert i okklusalplanet, siden den for eksempel vil være hovedsakelig plassert i øvre eller nedre del av munnen for å sørge for tilstrekkelig dekning. I dette tilfellet vil referansetrekkene ha en annen form, i utgangspunktet enhver asymmetrisk form som indikerer retningen fra referansetrekket til sentrum av detektoren. I utførelsen vist i figur 6 utgjør også referansetrekket 9 en beskyttelse for ledningene 11 koblet til detektoren 7. I denne utførelsen vil den vertikale eller endeflaten på konusen ligge i et plan som er parallelt med sensoren når den første opplinjeringsdelen 4 tilsvarer posisjonen til trekket 9. According to another embodiment of the invention, the holder, as illustrated in Figure 6, is designed to provide measurements of the roots of the teeth. Then the center of the detector will not be placed in the occlusal plane, since it will, for example, be mainly located in the upper or lower part of the mouth to ensure sufficient coverage. In this case, the reference features will have a different shape, basically any asymmetrical shape that indicates the direction from the reference feature to the center of the detector. In the embodiment shown in Figure 6, the reference feature 9 also forms a protection for the wires 11 connected to the detector 7. In this embodiment, the vertical or end face of the cone will lie in a plane parallel to the sensor when the first alignment part 4 corresponds to the position of the feature 9.

Denne metoden kan også brukes for de som fremdeles bruker analoge røntgen teknikker, der holderen tilpasses til å holde film. This method can also be used for those who still use analogue X-ray techniques, where the holder is adapted to hold film.

Claims

1. Positioning system for positioning a directed X-ray source (1) relative to a detector (7), wherein the source is mounted on a carrier (2) and the detector (7) is arranged to be inside a patient's mouth to provide a x-ray image of the patient's teeth (6), comprising a detector holder (8) made in one piece adapted to hold the detector (7) in a predetermined position relative to it, characterized in that the holder (8) is also provided with a reference feature (9) placed at a selected distance from the center of the detector (7) arranged to protrude from the patient's mouth, which reference feature (9) has a shape that indicates the holder's (8) , and thereby the orientation and position of the detector (7) inside the mouth, and where the detector holder (8) is designed to be brought into the correct position and orientation when the patient's teeth (6) are positioned around part of it, that alignment means (3,4,5) are connected to the source at a selected distance from the center of the source for alignment in relation to the reference feature (9), where the alignment means comprise a first alignment part (4) for positioning in relation to the reference feature (9), and a second alignment part (5) located on the opposite side of the beam from the source (1), and that the alignment means (3,4,5) are rotatably connected to the carrier (2), where the axis of rotation essentially corresponds to the axis from the source to the detector, thereby, after placing the first alignment part in relation to the reference feature, to be able to rotate the alignment parts in relative to the axis while the position of the first alignment part relative to the reference feature is retained, so that the position of the source corresponds to the indicated position of the detector (7) in that the orientation of the detector corresponds to the orientation of the source, which is indicated by the line between the first and second alignment parts ( 4,5).

2. System according to claim 1, where at least one of the alignment parts (4,5) is a retractable rod arranged to touch the reference feature (9).

3. System according to claim I, where at least one of the alignment parts (4,5) consists of a laser arranged to be directed towards the reference feature (9).

4. System according to claim 1, where the source is provided with a cone (3) for directing the X-rays in a predetermined direction, so that the cone extends along the direction of the resulting X-ray beam (12), and that the alignment parts (4,5) are mounted on the outer edge of the cone (3) with an orientation substantially parallel to the X-ray beam (12).