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改进，已经发展了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该射束尺寸的检测器，来代替槽传感器。相比于若干更为常规的CT成像技术，CBCT技术能够实现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，但是如果需要通过设备重建较大的、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。能够通过成像装置的一次旋转而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。然而，在美国专利文献7，486，759中所述设备的一个问题在于将旋转中心位置布置为移动需要复杂的机械设置。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设备实质上包括控制系统和一组臂，其在上述对称成像模式之外允许的成像处理期间，控制被布置以转动该设备的至少一个臂部件的致动器从而该组臂中支撑成像装置的第一臂部件不 旋转，而是关于该组臂的第二臂部件维持其位置，同时所述第二臂部件围绕其自身的旋转轴旋转。当在这一布置中第一和第二臂部件的定向被不平行地设置时，与根据其中射束的旋转中心固定的现有技术的常规成像相比，可以采集更大目标体积的区域的信息。相比于现有技术的一些布置，本发明允许成像更大的体积，而无需布置用于支撑辐射源和设备的成像传感器的臂部件的器件，以例如用来相对于支撑成像传感器的臂部件而移动成像传感器。另外，还可以避免由例如将射束非对称地准直在传感器上和/或当从第一成像模式改变成第二成像模式时对成像设备的再校准而引起的问题。同样地，无需在支撑成像装置的臂部件中布置器件以移动臂部件的旋转轴位置，并且仍然能够实现整个成像事件，而无需移动患者或患者支撑装置。本发明允许使用同一设备而进行牙科全景成像以及针对若干不同尺寸的体积的成像。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示出了根据现有技术的成像模式，其中臂部件支撑成像装置围绕所述臂部件的旋转中心转动，图2a_2c示出了根据本发明的成像模式，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，图3a_3c示出了根据图2的布置的特定情况，其中支撑成像装置的臂部件的定向平行于用于对支撑成像装置的臂部件进行支持的臂部件，图4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，以及图5a和5b示出了在根据本发明的不对称成像期间的辐射脉冲调制。图5b的最后一个脉冲例示了即使在单个脉冲期间，阳极电流也并非必须恒定，但是根据本发明的该实施例，通过根据每个脉冲期间阳极电流改变的方式而切断管电压，以补偿脉冲期间发生的改变。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”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。
本发明涉及一种设计用于牙科用途的计算机断层摄影设备，其包括支撑成像装置并被布置为借助致动器可转动的第一臂部件，以及支撑第一臂部件并被布置为借助致动器可转动的第二臂部件。致动器被布置为是可受控制的，从而在成像处理期间，所述第一臂部件不旋转，而是相对于所述第二臂部件保持其位置，而所述第二臂部件围绕其旋转轴旋转。
用于牙科的计算机断层摄影设备制作方法
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