CN103181776B - 拍摄全景、远距射线照相和可选的容积cbct射线照片的设备 - Google Patents

拍摄全景、远距射线照相和可选的容积cbct射线照片的设备 Download PDF

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Abstract

拍摄全景、远距射线照相和可选的容积CBCT射线照片的设备（21），所述设备包括：支撑体，所述支撑体保持旋转臂（26），所述旋转臂（26）在其一个端部支撑第一X射线源（27）并在另一个端部在适用于拍摄全景和可选的CBCT容积图像的距离处支撑X射线检测器（28），其特征在于，所述设备还包括唯一一个患者定位系统（25），和位于距所述检测器（28）适用于拍摄头颅远距射线照片的距离处的第二X射线源（207）。

Description

拍摄全景、远距射线照相和可选的容积CBCT射线照片的设备
技术领域
本发明涉及口外牙科射线照相的技术领域，更具体地讲，涉及对面部骨骼交替地进行全景射线照相、头颅远距射线照相和可选的锥形束容积射线照相的设备。全部这些类型的射线照相术在本领域中是已知的。 
背景技术
全景射线照相术（也称为全颌曲面断层片）产生接近的患者颌部的弯曲面的射线照相图像，其中解剖结构的模糊位于预设计的弯曲面周围的窄层的外部。这种拍摄（acquisition）还在以下用PAN指示。 
远距射线照相术是投影射线照相技术，从不同的投影产生具有最小的放大和几何变形的头骨或者其它解剖区域的射线照相图像。通常呈现两个透射方式，即，侧-侧和前-后。 
锥形束容积射线照相术（还称为CBCT）是从不同投影角度拍摄一系列二维射线照相图像，这些图像将在在拍摄后被处理以重构三维体。 
在本领域中，PAN、CBCT和远距射线照相传感器的位置是公知的，因而特定传感器距X射线源的距离被适当地选择，以得到最好的射线照相结果。X射线源和X射线传感器之间的距离根据传感器的种类改变。通常来讲，远距射线照相传感器和X射线源之间的距离最大，而PAN传感器和X射线源之间的距离小于CBCT传感器和X射线源之间的距离。 
作为示例，允许得到最优的射线照相结果的距离是以下距离： 
X射线源-PAN传感器距离：520-580mm； 
X射线源-CBCT传感器距离：600-700mm； 
X射线源-远距射线照相传感器距离：1400-1600mm。 
拍摄全景和远距射线照相射线照片的射线照相设备已经在市场上50多年了。这 种设备通常具有C型弧，在其端部以适当距离设置有X射线源和X射线检测器，以拍摄全景图像。 
当必须进行远距射线照相拍摄时，X射线检测器必须被设置在距X射线源比C型弧的尺寸所能允许的情况更远的距离处。因此，这种设备设置有补充臂，其在适当距离支撑X射线检测器以便进行远距射线照相术。 
传统上，这种设备设置有X射线源和至少一个X射线检测器。当仅存在一个检测器时，它必须给手动或者自动重布置在期望位置以进行全景或者远距射线照相拍摄。当存在多于一个检测器时，还存在用于去除X射线源和用于特定拍摄的X射线检测器之间的X射线路径上的障碍物的装置。这种设备的很多示例中的一个是Vatech的专利申请WO200718332。 
这种设备有很多缺陷。 
第一个缺陷在于X射线检测器的高成本，其现在是X射线源的价格的四到十倍。 
第二个缺陷紧密联系第一个缺陷，问题在于在仅仅设置了一个X射线检测器的设备中，X射线检测器必须被手动地重布置以进行期望的拍摄，泄漏的风险很大；问题在于X射线检测器是易损的并且在重布置期间可能遭受危险的意外掉落。另外，在这些设备中，必须设置可去除的连接系统，这些系统在电力传输上必须是安全的并且在可重复定位方面必须是可靠的。 
第三个缺陷在于，由于拍摄几何，在同一设备上必须存在两个不同的适当患者定位系统，一个系统用于PAN/CBCT，一个系统用于远距射线照相，继而成本增加。 
当在同一过程中全景和远距射线照相拍摄必须在同一患者上进行时（例如，口腔正畸患者），首先必须进行全景拍摄，接着：在两个X射线检测器的简单情况下，患者必须从第一患者定位系统移动到第二患者定位系统；在仅有一个X射线检测器的更复杂的情况下，患者必须从第一患者定位系统移动到第二患者定位系统，并且X射线检测器必须被重布置。这导致操作员和患者的拍摄时间明显延长。 
发明内容
本发明的目的是提供一种拍摄全景、远距射线照相和可选的CBCT容积图像的设备，该设备具有简化的设计和针对操作员和患者两者的改进的操作并且构造经济。 
根据本发明，提供了具有两个X射线源的设备，每一个X射线源均设置在距X 射线传感器恰当距离的位置处，使得可以获得高质量图像。X射线检测器可以是相同的用于三种（全景、远距射线照相、容积）类型的拍摄。 
明显地，为了进行期望的（全景、远距射线照相、CBCT容积）拍摄，必须提供用于从用于特定拍摄的源的X射线路径去除障碍物（X射线传感器、准直器或者X射线源）的适当的装置。 
X射线检测器可以是面传感器（area sensor）或者线传感器（linear sensor）。 
在作为最简单并且最适当方案的面传感器的情况下，可以在一次拍摄模式进行远距射线照相，减少了发射时间、患者剂量和图像加工。在此情况下，将第二X射线源对准到面X传感器就足够了，从第二源X射线路径去除第一X射线源。 
在线传感器的情况下，在本领域中已知进行远距射线照相需要或者不需要在拍摄期间移动X射线源。 
1）第一方法，根据第一方法，X射线源在拍摄期间保持基本静止。线传感器的移动与次要准直器移动和适当的主要准直器的移动两者同步，确保在整个拍摄期间X射线传感器照射。 
2）第二方法，根据第二方法，X射线源适用于旋转移位以完成拍摄。线传感器的移动与X射线源一体的次要准直器同步。该方法在拍摄期间不包括主要准直器的移动。 
在两种情况下，最终图像是拍摄后对多个线状图像的加工组合。 
在本发明中，当要使用线传感器时，方法1）和2）两者均可以使用；明显地是，在设备中必须存在适当装置以从X射线路径去除障碍物并且在情况2）移动第二X射线源。 
附图说明
下面将参照附图通过示例来描述本发明的非限定性的实施方式，在附图中： 
图1整体示出现有技术的射线照相设备的立体示意图； 
图2a整体上示出本发明的设备的正视图； 
图2b整体上示出本发明的设备的顶视图。 
1   设备 
2   基底 
3   支柱 
4   延伸部 
5   患者定位系统 
6   C型臂 
7   X射线源 
8   X射线检测器 
11  用于远距射线照相支撑的臂 
13  远距射线照相患者定位系统 
15  远距射线照相传感器 
21  新设备 
22  基底 
23  支柱 
24  延伸部 
25  患者定位系统 
26  C型臂 
27  第一X射线源 
28  X射线传感器 
201 用于第二X射线源的臂 
202 患者头颅 
203 用于移动X射线传感器28的装置 
204 用于移动第一X射线源27的装置 
205 用于移动C型臂26的装置 
207 第二X射线源 
具体实施方式
在示出了现有技术的射线照相设备的图1中，1整体上指示交替地进行全景、远距射线照相和可选的CBCT容积拍摄的设备。设备1包括基底2、支柱3，支柱3支撑延伸部4，延伸部4设置有在支柱3上滑动的竖直区段和水平区段。延伸部4的竖直区段允许附接到延伸部4的水平区段并且接着支撑X射线源7的C型臂6和X射线检测器8竖直移动。在更完整版本的设备中，存在替换机构（未示出），允许替换PAN传感器和CBCT传感器。另外，存在用于定位患者的装置5。 
在设置在延伸部4上的进一步的臂11上，存在用于远距射线照相的远距射线照相传感器15的支撑件12和用于定位患者的进一步的装置13。 
在全部拍摄形态中，X射线必须击中特定传感器：对于特定射线照相拍摄，传感器必须被布置在允许击中的位置。 
在示出本发明的图2中，标号21到28的元件对应于图1中标号为1到8的元件，而标号为201到207的元件相对于图1代表根据本发明的新元件。 
在图2a中，21整体上指示交替地进行全景、远距射线照相和可选的CBCT容积拍摄的设备。 
设备21包括基底22、支柱23，支柱23支撑延伸部24，延伸部24设置有在支柱23上滑动的竖直区段和水平区段。延伸部24的竖直区段允许附接到延伸部24的水平区段并且支撑第一X射线源27的C型臂26和X射线检测器28竖直移动。C型臂26是在拍摄全景和CBCT容积图像期间绕着由程式化形式表示的患者头颅202旋转的旋转臂。 
在不同的设备构造中，除了全景拍摄还进行CBCT容积拍摄，必须提供在各个拍摄期间允许X射线源-X射线传感器的最优距离的装置。在本发明的优选实施方式中，仅仅存在一个X射线传感器，设置了允许调整X射线源-X射线检测器距离的装置。 
在其中存在两个传感器的不同实施方式中，即，一个PAN X射线传感器和一个CBCT容积X射线传感器，还设置了允许对PAN传感器和CBCT传感器进行交替的交替机构。 
另外，仅仅存在一个患者定位装置25。 
与现有技术比较，本发明的新部分是第二X射线源207，安装在臂201上的为了进行头颅远距射线照相而恰好选择的距患者202的距离处。在图2a和图2b所示的实施方式中，第二X射线源207安装在固定在延伸部24上的臂201上，但是在其它实施方式中，臂201可以固定到设备的其它部分或者甚至固定到墙上。 
另外，在图2a中，示出了用于移动X射线检测器28的装置203。所述用于移动X射线传感器28的装置203可以用于： 
1）在全景或者容积拍摄期间调整X射线传感器28-第一X射线源27； 
2）在远距射线照相拍摄期间将X射线传感器28与第二X射线源207对准； 
3）在远距射线照相拍摄期间在线传感器的情况下移动X射线传感器28。 
204指示用于移动第一X射线源27的装置，其可以用于： 
1）在全景或者容积拍摄期间调整X射线传感器28-第一X射线源27； 
2）在远距射线摄影拍摄期间从由第二X射线源207发射的X射线路径去除第一X射线源27。 
205指示用于移动C型臂以给予C型臂26自身正确倾斜的装置，允许在远距射线照相期间从由第二X射线源207发射的X射线路径去除障碍物。 
移动装置203、204、205可以单独存在，或者以它们中的不同组合存在。 
图2b示出在用于对患者头颅202进行头颅远距射线照相的优选实施方式中的图2a的相同设备的顶视图。 
为了进行头颅远距射线照相，第一X射线源27必须被从发射自第二X射线源207的X射线路径去除。图2b所示的构造是优选的，其中，X射线检测器28是面传感器并且因此可以在标准模式下（一次拍摄）拍摄远距射线照片。使用不同的X射线检测器仍是可能的，并且因此要修改设备21的构造以便拍摄头颅远距射线照片。 
在仅仅存在一个面传感器的优选实施方式中，允许拍摄全景、远距射线照相和可选的容积图像，所述面传感器被配置为拍摄全景图像，使得传感器面的仅仅一部分对X射线敏感（PAN模式）。这种部分对应于在拍摄期间由第一X射线源27发射的X射线束有效击中的区域。 
本发明的一个优点在于能够针对全部三种（全景、远距射线照相和CBCT容积）类型的拍摄使用适当选择的唯一一个X射线传感器，而不需要重布置，因此，防止在X射线重布置期间设备损坏的风险。这种简化使得能够构建特别廉价的机器（仅仅存在一个传感器，最大程度地简化了远距射线照相拍摄）。 
本发明的另一个优点在于能够在同一过程中对同一患者进行全景（或者可选的容积）和远距射线照相拍摄两者，而不需要重布置患者以设置设备。通过本设备，患者在唯一的患者定位系统上被仅仅定位一次，并且全景（或者可选的容积）和远距射线照相拍摄两者可以顺序进行，仅仅针对期望的拍摄需要定位X射线源和检测器。 
从经济角度，本发明的进一步优点在于能够针对X射线源使用不同技术，使用旋转阳极X射线管作为第一X射线源，更复杂和昂贵但是性能更好的X射线源用于CBCT容积拍摄，并且更简单并且更廉价的固定阳极X射线管作为用于拍摄头颅远距射线照片的第二射线源。 

Claims (11)

1.一种用于拍摄全景、远距射线照相和可选的CBCT容积牙科射线照片的设备(21)，所述设备包括：支撑体和唯一一个患者定位系统(25)，所述支撑体保持旋转臂(26)，所述旋转臂(26)在其一个端部支撑第一X射线源(27)并在另一个端部在适用于拍摄全景和可选的CBCT容积图像的距离处支撑X射线检测器(28)，
所述设备的特征在于，
所述设备还包括位于距所述检测器(28)适用于拍摄头颅远距射线照片的距离处的第二X射线源(207)。
2.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括：唯一一个X射线检测器(28)。
3.根据权利要求1或者2所述的设备，其中，所述X射线检测器是面传感器。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述面传感器在用于全景拍摄的PAN模式下使用，以及在用于远距射线照相和可选的CBCT容积拍摄的标准模式下使用。
5.根据权利要求1或者2所述的设备，其中，所述X射线检测器是线传感器。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，存在两个X射线检测器：一个用于拍摄全景和远距射线照相图像的传感器和一个用于拍摄CBCT容积图像的传感器，这两个传感器固定在允许对这两个传感器进行交替的机构上。
7.根据权利要求1或者2所述的设备，其中，所述第一X射线源(27)是旋转阳极X射线管，和/或所述第二X射线源是固定阳极X射线管。
8.根据权利要求1或者2所述的设备，其中，所述设备包括装置(203、204、205)，所述装置(203、204、205)用于调整所述X射线检测器(28)和所述第一X射线源(27)以拍摄全景或容积射线照片，并用于将所述X射线检测器(28)与所述第二X射线源(207)对准且从由所述第二X射线源(207)发射的X射线路径中去除所述第一X射线源(27)以拍摄远距射线照相射线照片。
9.根据权利要求1或者2所述的设备，其中，所述设备还包括装置(203、204)，所述装置(203、204)用于调整所述第一X射线源(27)所述X射线检测器(28)之间的距离以适应所述全景拍摄和所述CBCT容积拍摄。
10.根据权利要求1或者2所述的设备，所述设备还包括：从由以下组成的组选择的一个或者更多个装置：用于移动X射线检测器(28)的装置(203)、用于移动第一X射线源(27)的装置(204)、用于移动C型臂(26)的装置(205)，这些装置具有从第二射线源(207)和X射线检测器(28)之间的X射线路径去除障碍物的目的。
11.一种用于使用权利要求1到9任一项所述的设备顺序地进行全景和远距射线照相和可选的CBCT容积拍摄的方法，所述方法包括以下步骤：
将患者定位在所述唯一的患者定位装置(25)中；
使用所述第一X射线源(27)和所述X射线检测器(28)拍摄全景或者可选的CBCT容积图像；
从由所述第二X射线源(207)发射的X射线路径去除所述第一X射线源(27)；
使用所述第二X射线源(207)和X射线检测器(28)拍摄远距射线照相图像。
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