专利名称：用于牙科的计算机断层摄影设备的制作方法医学X-射线成像历史悠久。最早的技术基于对正被成像的对象的透照。透照中，可能在辐射方向上重叠的正被成像的体积的所有解剖结构被逐个层叠地成像在胶片上。关于层成像，即所谓的断层摄影成像，在另一方面，可以通过使得对象的其他层模糊化，而使得对象的期望层得以更清楚地成像，以获得图像。根据成像过程，通过在辐射期间或各独立 辐射间的成像事件期间以受控方式改变成像装置和对象的相对位置，以实现模糊化。尤其是随着计算机和数字成像的进步，已经开发出大量不同的断层摄影成像技术和设备。在牙科领域，就成像技术而言，口腔内和头影测量成像由于通过透照成像实现因而更为简单，除此之外，通常还可以使用所谓的全景成像，其中通常在一个平面上成像包括整个齿弓的层。在常规基于胶片的全景成像中，使用窄射束扫描整个齿弓，从而在可转动臂部件被转动并且与臂部件一同移动的胶片以满足所述成像过程的成像条件的速度被传送通过由辐射源产生的窄射束的同时，所述臂部件的旋转中心被线性传送，其中成像装置已被大致定位在该臂部件的相对端。在数字全景成像中，在成像扫描期间从传感器读取图像数据的频率与该胶片移动速度相应。在牙科领域，业已经开始采用早期主要地用于医院环境中的计算机断层摄影(CT)。由此，考虑到设备的尺寸，并且尤其考虑到其价格，无法将这些在医院使用的大型且昂贵的CT设备转用至典型的牙科诊所环境。在成像技术上，现今已知若干不同的CT技术。在CT成像中，从不同的方向辐射待成像的体积，并且随后根据由此获得的数据重建期望的二维或三维图像。原则上，使用这种技术，尤其还能够重建在齿弓一部分、或者如果需要在整个齿弓的平面上展开的二维图像。至于计算机断层摄影的原理及其不同的应用，可以参考本领域的文献，诸如Computed Tomography:Principles，Design，Artifacts and Recent Advantages, Jian Hsich，SPIE PRESS，2003，Bellingham, Washington, USA.计算机断层摄影的一种形式是所谓的锥形束CT(CBCT)，其中作为与例如在全景成像和常规CT成像中使用的窄射束的区别，可以使用尺寸基本等于待成像的体积的波束，并且相应地采用尺寸对应于所述射束尺寸的检测器，来代替槽传感器。相比于若干更为常规的CT成像技术，CBCT技术能够提供显著更小的辐射剂量以及更短的成像时间。在略述和实施用于牙科的一些CT方案中的典型启始点已经将成像装置布置到相对大型的稳定支撑构造，其中将患者定位在成像装置之间的椅子上的就座位置，并且通过移动椅子实现患者位置和成像装置的可能相对运动，用于定位就绪以成像期望体积的成像装置。另一方面，例如，美国专利公开6，118，842概述了一种基于传统牙科全景设备的结构，能够借助于包括成像装置的臂部件的移动机构而关于旋转中心转动成像装置，并且改变旋转中心的位置。该设备的尺寸以及在该设备中使用的检测器的尺寸允许采集信息用于重建头骨特定部分的体积，但是如果期望获取通过设备重建的较大的、若干或例如相邻的体积，则必须通过首先根据待成像的新目标区域来布置对象和成像装置的相对位置以进行重复成像。通过成像装置的一次旋转可成像的体积尺寸可以随着所谓偏移成像而增加。实现这种成像的一种已知方式是在成像之前将可移动的成像传感器布置为相对于目标区域处于如下位置处当旋转成像装置时，在每个时刻，期望被成像区域的仅一部分处于波束中，但是当完成整个旋转时，已经以实质上至少180度的角度范围覆盖了目标区域的所有局部区域。相应的结果也可通过移动成像装置的旋转中心的位置达到，诸如结合在美国专利文献7，486，759中所述的设备，该文献随附于此以更全面地描述根据现有技术的偏移成像的原理。在上述美国专利文献7，486，759中，所述解决方案的一个基本想法是使用延长持 续时间的一次曝光实现360度的成像扫描。这类曝光导致辐射源被证明是有问题的，尤其是在X射线设备被初始设计成导致辐射源更小的这类组合中。本发明及其优选实施例的一个目的在于提供一种新颖的解决方案，其与以常规方式使用臂部件而实现成像时相比，可用于在一次成像中成像更大的体积；在该解决方案中，彼此相隔一定距离地布置辐射源和图像信息接收器，并且其中所述的臂部件的旋转中心以及射束的中心轴两者在图像处理的整个持续时间内都被布置以行进并保留在期望被成像的区域中间内。
在所附专利权利要求中描述了本发明的本质特征。根据本发明的牙科CT设备本质上包括使能偏移成像过程的控制系统，该偏移成像过程使得辐射源要少于例如在美国专利文献7，486，759中描述的布置。根据本发明，这可以通过脉冲调制实现，并且优选地，该脉冲调制被实现为受控，从而测量辐射源的阳极电流，并且基于该测量，在需要时调节脉冲的持续时间，以使得每个脉冲产生的辐射剂量总是实质上相同。接下来还将参考附图更详细地描述本发明、其优选实施例及其目的和优点，在附图中图Ia-Ic示出了在不对称成像期间根据本发明的辐射脉冲调制。图2a_2c示出了一种成像模式，其中成像期间的运动借助于用于对支撑成像装置的臂部件进行支持的臂部件的旋转运动实现，以及图3示出了可用于本发明的计算机断层摄影设备的一个解决方案的简化侧视图。
11、12、13被提供有彼此独立的垂直移动自由度。使用这类构造，正被成像的体积的位置可被布置在位于该组臂11、12、13在水平和垂直方向上的操作范围内的期望点处，而无需移动患者。根据本发明的成像设备能被布置为与独立的计算机连接，从而CT设备自身没有必要一定包括用于处理检测器15检测到的信息的装置。在设备中使用的检测器15例如可以是CMOS传感器或者基于所谓直接检测的传感器。可以使用由此已知的方法(所谓的滤波或迭代反投影算法)从传感器所检测到的信息重建图像。在根据本发明的设备中，旋转轴21、22的期望坐标以及臂部件11、12、13的定向可被布置为经由用户界面可输入设备的控制系统，或者设备可以配备有例如已知为这种或一些其他相应布置的定位灯，期望坐标可被布置为经由这些定位灯自动传输至控制系统。控制系统还可以包括用 于成像装置14、15的一个或多个预设位置以及可以覆盖一种以上体积的控制例程。在这种情况下，控制例程可以包括控制命令，用于将第一臂部件11和第二臂部件12驱动至被预设或输入控制系统中的成像起始位置。根据本发明的CT设备的成像装置包括基本上在CBCT成像中使用的区域传感器，所谓的帧传感器(frame sensor)。传感器的有效表面可以是圆形的、矩形的或者二次曲面，其直径或边长为10-20cm的量级。通过布置由辐射源产生的波束准直对应于这种传感器的尺寸并且通过使用例如50-60cm量级的SID (源像距离)，根据本发明的设备可以成像位于齿弓区域中若干尺寸的图像体积。对于本领域技术人员而言显见的是，尤其是随着技术的改进，本发明的基本概念可以以许多不同的方式实施，并且其不同的实施例不局限于上述示例，而是可在由所附权利要求限定的范围内变化。作为一个示例，能够注意到，本文中所使用的术语旋转轴摂并不旨在被狭义地理解为物理轴，而是其可以指代提供相应功能的任意虚拟轴或物理枢轴、轴承或一些其他结构。


本发明涉及一种用于牙科的计算机断层摄影设备，所述设备包括被布置为可转动的臂部件，辐射源和图像信息接收器彼此相距一定距离地被布置在该臂部件上，所述控制系统控制所述致动器(31、32、32)、辐射源(14)以及图像信息接收器(15)；在所述设备中，所述臂部件(11)被布置为定位或被转移至相对于期望被成像的体积处于这样一个位置以使得当所述臂部件在成像期间被转动至少基本经过角范围时，布置为要被成像的体积的仅一部分位于辐射束内；并且其中所述设备的控制系统包括于是控制辐射源产生脉冲调制辐射的控制例程。