Vorrichtung zur Anfertigung von stereoskopischen Röntgenaufnahmen, die stereophotogrammetrische Messungen an ZÏhnen und Kiefern erm¯glichen.
Die gewohnliche R¯ntgenphotographie gibt an und für sich keine Anhaltspunkte iiber die Tiefenlage der Gegenstände. Einzig eine grosse Routine und die topographische Ortskenntnis setzen uns in den Stand, uns eine volumetrische Vorstellung davon zu rekonstruieren.
Beim Betrachten einer Reihe voneinander leieh weit abstehender Gegenstände, die auf einer sieh von uns entfernenden Geraden an- geordnet sind, werden die Konvergenzände- rungen beim Übergang von einem Gegenstand zum andern um so kleiner, je entfern @er diese GegenstÏnde sein werden. Von einer gewissen Entfernung an werden diese Ände- rungen so klein, dass unsere Wahrnehmung des Reliefs gÏnzlich aufh¯rt. Es ist daher von Vorteil, die Gegenstände mögliehst nah von uns anzubringen, um den Wert dieser Konvergenz-Änderungen zu erhohen.
Der Aufnahmewinkel, der in der Folge dem durchschnittlichen Eonvergenzwinkel entspricht, bestimmt die Entfernung, in wel cher wir die Gegenstände im Stereoskop zu sehen glauben. Die Wahl dies, es Winkels steht uns vollkommen frei. vorausgesetzt, dass 15@ nicht berschritten werden ; wird haben uns f r einen Winkel von 12¯ entschieden, der fiir Augen in einem Abstand von 65 mm einer Entfernung von etwa 32 2 cm entspricht.
Dies ist die normalp Entfernung der Nah- Akkomodation, wobe@ der Winkel von 12¯ ebenfalls einer normalen Konvergenz entspricht, die lange ohne Ermüdung beibehalten werden kann.
In den beiliegenden Zeichnungen ist durch die Fig. 1-4 das an sich bekannte Verfahren veranschaulicht, welches der Verwen dung der erfindungsgemässen Vorrichtung zugrunde liegt. Fig. 1 stellt in a und b zwei Röntgenaufnahmen der GegenstÏnde A, B, C und R dar, wobei die Filme 1 und 2 gegen- über den Gegenständen die gleiche Lage ein- nehmen. Da die Einfallwinkel der Lichtstrahlen auf die beiden Filme verschieden sind, ist die Verteilung der Projektionspunkte auf den Filmen 1 und 2 ebenàlls verschieden.
Zur Erzielung einer grosseren Übersicht- lichkeit der Zeiehnungen ist ein gröBerer Winkel als 12¯ gewÏhlt.
Fig. 2 zeigt die Filme 1 und 2 in einein Stereoskop montiert, wobei sie gleichzeitig durch das linke und rechte Auge betrachtet werden.
Der Blickwinkel der Augen ist beim Durchgang durch A'und A"gröBer als durch B'und B"und kleiner als durch R' und R". Diese Konvergenzabweichungen rufen den Eindruck des Reliefs hervor, und wir erblicken in Av, Sv, Cv und Xv das virtuelle Bild der in den Raum ge-stellten Gegenstände.
Fig. 3 zeigt zwei Röntgenaufnahmen unter einem Winkel von 12 , unter Einhaltung der in der Zahnheilkunde blichen VerhÏltnisse.
Die Entfernung L der Robre ist so grogs im Verhältnis zur Entfernung zwischen den Gegenständen und dem Film sowie auch zur Filmfläche Fl selbst, daB die Gera, den AA' BB'und AA"BB"als unter sich parallel betrachtet werden d rfen. Dies um so mehr, als das Strahlenausgangszentrum nicht ein Punkt, sondern eine Fläche ist.
Dieser Parallelismus ergibt in A A'A" und B B'B" Ïhnliche Dreiecke.
Fig. 4 zeigt die Filme 1 und 2 der Fig. 1. übereina. ndergelegt bzw. die Teilfig. la und 1b vereinigt. Jeder Gegenstandspunkt wird zweimal sichtbar : A in A'und A", B in B' und B". Die Abstände A'A", B'B"-sogenannte ¸parallaktische AbstÏnde¯ - sind proportional der Entfernung zwischen den Gegenstandspunkten und dem Film. Diese Entfernungen, nachfolgend mit AF, BF, RF usw. bezeichnet, sind eben die gesuchten Ent fernungen. Durch Aufstellung dieser Verhältnisse finden wir :
AF/A'A" = RF/R'R" oder AF = RF/R'R".A'A" -L == oderBF==--.B'B"
Bei.
Untersuchung dieser zwei Formeln finden wir, da. ? die H¯hen AF und BF sich als Produkte aus dem konstanten Faktor ---, und dem parallaktischen Abstand R'R" - - @@@@ von A oder B darstellen.
Dieser Faktor kann im voraus berechnet werden, wenn im Apparat der Punkt R einem festen Merkzeiger entspricht, der z. B. in einer Entfernung von 60 mm vom Film angebracht ist, und auf dem Bild mit aufgenommen wird. Bei einer Entfernung von 60 mm und einem Winkel von 12 ist der parallaktische Abstand dieses Merkzeigers etwa 12, 5 mm.
RF/R'R" = 60/12,5 = 4,8
Um die Entfernung zwischen den Gegen- stÏnden und dem Film zu bestimmen, genügt es demnach, die gemessenen parallaktischen Abstände mit 4, 8 zu multiplizieren, so da? beispielsweise der Abstand AF bei einer Entfernung der Punkte A'A"von 4 mm, 4 X 4, 8 = 19, 2 mm beträgt.
Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Er leichterung der röntgenstereophotogrammetri- schen Messungen einen äussern Merkzeiger anzubringen. Die zur Be, rechnung der Ent- fernungen vorgeschlagene Formel ist jedoch kompliziert und zeitraubend.
Ferner wurde vorgeschlagen, einen innern Merkzeige. r an der Schleimhaut zu befesti- gen. Dies geschieht in der Weise, daB ein Bleikörnchen mittels eines Blättchens angeklemmt wird. Durch Messung des Tiefenunterschiedes zwischen dem Merkzeiger und dem gesuchten Gegenstand wird dessen Tiefe unter der Schleimhaut bestimmt.
Die Aufnahme von stereoskopischen Rönt genbildern, die gleichzeitig eine gute optische Rekonstruktion und genaue stereogramme- lrische Messungen ermöglichen sollen, erfor- dert naturgemaB äusserste Genauigkeit. Zur Erreichung dieses Ziels müssen folgende Bedingungen erfüllt werden :
1. Die Filme sollen flach bleiben, um Spannungen und Verformungen zu vermeiden.
2. Der zweite Film soll im Mund genau dieselbe Lage einnehmen wie der erste.
3. Der Visierwinkel soll 12"betragen.
4. Die Linie, die diesen Winkel in zwei gleiche Hälften schneidet, soll senkrecht zum Film verlaufen.
5. Die zwei Anvisierungen sollen in der gleichen Ebene erfolgen, zwecks Ermög- lichung des binokularen tibereinanderlegens.
6. Der Filmrand soll mit der Visierebene parallel verlaufen, zwecks Erleichterung des Einsetzens in das Stereoskop.
Diese Bedingungen können nur bei Verwendung eines Spezialapparates ermöglicht werden, mitbels welchem der zweite Film in derselben Lage wie der erste Film befestigt werden kann, wobei das Anvisieren von den Bewegungen des Patienten zwischen den beiden Belichtungen unabhängig sein soll.
Durch vorliegende Erfindung soll ein Apparat geschaffen werden, der erm¯glicht, diese technischen Bedingungen zu erfüllen.
Die. Erfindung besteht darin, dass ein Trag- organ einen FilmtrÏger, ein Merkzeiehen und einen Strahlrichter aufweist, und mit einem Arm gelenkig verbunden ist, welcher mit 'inemimMund zu befestigenden Organ kuppelbar ist.
In beiliegender Zeichnung ist ein Ausf hrungsbeispiel der erfindungsgemässen Vor- richtung veranschaulicht ; es zeigt :
Fig. 5 das Befestigungsorgan, das im Mund befestigt wird, im Schnitt,
Fig. 6 dasselbe in der Draufsicht,
Fig. 7 den Verbindungsarm im Längs- se hnitt,
Fig. 8 einen Filmträger in Ansicht,
Fig. 9 einen Schnitt nach Linie Il in Fig. 8.
Fig. 10 eine Variante des FilmtrÏgers,
Fig. 11 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 10,
Fig. 12 die Vorrichtung beim Einstellen des Belichtungsstrahls.
Der Sattel 10 (Fig. 5) wird mit plastischer Abdruckmasse oder mit Abdruckgips ausgefüllt und auf der dem zu photographierenden Zahn gegen berliegenden Kieferseite In dem Sattel 10 ist eine Biichse 11 gelagert, die auf der Innenseite des Sattels ''inen Vierkant 12 aufweist. In die B chse J l ist ein Vierkantbolzen 13 mit Bund so e illgesehraubl-dass sieh die Büehse 11 im Sattel drehen aber zur Reinigtmg nach Abschrauben des Bolzens aus dem Sattel entfernen lÏ?t.
Solange der Gips in dem Sattel noch weich ist, kann der Bolzen 12, der in der B chse festgeschraubt ist, mit dieser gedreht werden; nach Hartwerden des Gipses verhindert der Vierkant 12 der Büchse ein Verdrehen des Bolzens. Der Verbindungsarm 14 (Fig. 7) ist an seinem vierkantigen Teil 15 mit Vierkantl¯chrn 16 versehen, die ber den Bolzen 13 des Sattels 10 greifen. Die Lucher 16 sind entsprechend der gewünsch- ten Länge der Verbindung zwischen dem Tragb gel 19 und dem Sattel'10 angeordnet.
Die Klemmh lse 17 hat eine Vierkantbasis und ist daher nicht drehbar. Sie wird durch die Überwurfmutter 18 zusammengepresst. In die Elemmhülse greift eine an dem Trag- b gel 19 befestigte Kugel 20 (Fig. 12). wodurch der Tragbügel 19 in jeder Lage mit dem Verbindungsarm 14 verbindbar ist. Der Tragbügel 19 dient als Träger des Filmträgers 21, des Merkzeigers 23 sowie des Strahl richters 27. An einem Ende des Tragb gels 19, das an dem Verbindungsarm 14 gelenkig befestigt ist, ist der Filmträger 21 aufgesteckt, während auf das andere Ende ein Schieber 22 aufgesteckt ist, der den Merkzeiger 23 trägt.
An dem Schieber 22 ist, um den Zapfen 24 schwenkbar, ein winklig ge- bogener Arm 25 angelenkt, auf dessen abge- bogenem Teil 26, der einen quadratischen Querschnitt aufweist, der Strahlrichter 27 aufgesteckt ist. Der Strahlrichter 27 kann dadurch liegend oder aufreehtstehend auf dem Vierkant @ 26 befestigt werden. Zweck- mÏ?ig weist der Strahlrichter eine federnde Vierkantöse 28 auf. die sich beim Auf- stecken auf den Vierkant 26 festklemmt. Der Strahlrichter 27 besteht aus einer Platte mit zwei in einem Winkel von 12¯ zueinander verlaufenden Rändern 29 und 30.
Der Trag- bügel 19 ist zweckmÏ?ig durch den Schlitz 31 aufgesehlitzt, so dass der aufgesteckte Schieber 22 spiellos auf dem Bügel 19 sitzen kann. Der Bügel 19 ist an beiden Enden mit @ AnsÏtzen 32 und 33 versehen, damit der aufgesteckte Filmhalter und der Strahlrichter gegen Versehieben in Aehsrichtung der Bii- gelenden und gegen Verdrehen gesichert sind, so dass die Mittellinie des Strahlrichters in seiner liegenden Stellung auf die Mité des Films zeigt, dessen Flache senkrecht zur Winkelhalbierenden zwischen den beiden durch die Kanten des Strahlriehters bestimm- ten Aufnahmeriehtungen steht.
Die Schwen- kung des Armes 25 dient dazu, beim Belich- ten des Films den Strahlrichter aus dem Bereich der Belichtungsstrahlen zu bringen.
Durch die Feder 34 wird der Arm 25 in beiden Stellungen festgehalten. An dem Schieber 22 ist der sogenannte Beyelensche Merkzeiger 23 im Abstand von 60 mm von der Filmebene angeordnet. Dieser Merkzeiger weist eine Spitze von etwa 1 mm Durchmesser auf, welche sich auf dem Film markiert und als Anhaltspunkt für die stereo- photogrammetrisch, e Auswertung dient. Es ist eine Verstellbarkeit des Strahlrichters aus der Horizontalebene in die Vertikalebene vorgesehen, um auch zwei Aufnahmen in der Vertikalebene zu machen, wie in Fig. 12 strichpunktiert angedeutet, was durch die Vierkantöse 28 und den Vierkantdorn 26 des Armes 25 ermöglicht wird.
Die Fil'mträger sind in versehiedenen Typen vorgesehen, um sich den anatomischen Bedingungen anpassen zu können.
Fig. 8 zeigt beispielsweise einen Filmträger für den Standardfilm. Die Filmkassette wird in eine Nute 36 eingelassen, die an drei Seiten des Rahmens angeordnet ist. Je zwei parallele Filmränder sind in je einer Stellung des Strahlrichters parallel zur Ebene desselben.
Fig. 10 und 11 zeigen den Filmträger für kleine Filme, dessen Rahmen 39 mittels des Halters 37 auf dem Bügel 19 verschiebbar sitzt, derart, daB der Rahmen 39, dank des Schlitzes 38, nach Gaumenhöhe oder Mundhöhe verstellt und mittels der Mutter 41 festgestellt werden kann, wobei stets je zwei parallele Filmränder mit der Ebene des in die horizontale oder vertikale Lage eingestellten Strahlrichters parallel bleiben. Soll der Rahmen auch schräg einstellbar sein, dann fÏllt die Führung 40 fort.
Zur Einstellung des Strahls des Röntgenapparats ist auf den Tonus. 42 des Strahlers 43 eine Richtnadel 44 aufgesetzt, mittels welcher der Strahler 43 in die Richtung einer gante des Strahlrichiers 27 eingestellt wird. Diese Richtnadel 44 ist an einer Haube 45 befestigt, welche über den Konus des Strahlers gestülpt wird und mit einem nicht näher gezeichneten entsprechenden Bindemittel, beispielsweise einem Gummiband, be festigt ist.
Die Fig. 12 zeigt die Anwendung der Vorrichtung bei der Aufnahme von Stereo- Röntgenbildern im Mund. In dem dargestell- ten Beispiel ist der Sattel auf den Zähnen links unten durch Aufgipsen befestigt, da die Stelle, welche aufgenommen werden soll, sich rechts befindet. Zunächst wird die günstigste Lage f r die Befestigung des Sattels 10 gesucht und das zu beniitzende Vierliant- loch 16 des Verbindungsstückes 14 bestimmt.
Hierauf wird die Schraubenmutter 18 zum Kugelgelenk des Verbindungsstückes 14 leicht angezogen, der Sattel 10 mit Gips aufgefüllt und an der ausgesuchten Stelle auf die Zähne bzw. den Kiefer aufgesetzt. Sodann wird das Verbindungsstück 14 mit dem Tragbügel 19 auf den Vierkantbolzen 13 aufgesetzt, worauf je nach Bedarf gegenüber dem Strahlrichter ein Film für horizontale oder vertikale Aufnahme in den Filmträger eingesetzt wird, dessen Fläche durch die Lage des Filmträgers immer senkrecht zur Winkelhalbierenden zwischen den beiden, durch den Strahlrichter bestimmten Auf nahmerichtungen steht.
Nun wird abgewar- tet, bis der Gips hart ist, während welcher Zoit sich der Patient nicht bewegen darf.
Nach Hartwerden des Gipses wird die Lage des Films überprüft und hernach die Schraubenmutter 18 fest angezogen, worauf der Röntgenstrahler durch Anvisieren mit der VisiernadeI 44 in die richtige Lage gebracht wird.
Fig. 12 stellt den Apparat dar während des Anvisierens, wobei auf den bonus 42 des Röntgenstrahlers 43 eine Visiernadel 44 aufgesetzt ist. Die genaue Einstellung des Strahlers durch Anvisierung hat eine sehr gro?e Bedeutung. Mit den gebrÏuchlichen Röntgenapparaten, die einen breiten abgerundeten Konus aufweisen, lässt sich ohne Visiernadel nur eine annähernde Einstellung erzielen.
Diese Visiernadel kann aus einer me tallenen vulkanisierten Stange bestehen, die auf einer Haube 45 befestigt ist und mit einem Gummiband an dem Konus 42 befestigt werden. Diese Stange muss jedoeh wÏhrend der Belichtung entfernt und bei jerlem Einvisieren wieder neu eingesetztwer- den. Es ist daher zweckmÏ?iger, in die Haubenspitze eine Zelluloidstricknadel einzusetzen, die dann ständig eingesetzt bleiben kann. weil diese Nadel den Röntgenstrahlen keinen. Widerstand entgegensetzt.
Während der Belichtung wird, wie in Fig. 12 strichpunktiert gezeichnet, der Strahlrichter 27 nach oben geklappt und die metallische Visierstange des Rontgenappa- rates entfernt. Der Beyelen, sehe blerkzeiger wird bei einer Entfernung von 60 mm und einem Winkel des Strahlriehters von 12 auf den Film etwa 6 mm rechts oder links von der Mittellinie projiziert.
Zum Auswechseln des Films wird durch Abziehen des Verbindungsarmes 14 vom Vierkantbolzen 13 ein Teil der Vorrichtung entfernt, während der andere Teil im Mund verbleibt. Nach Einsetzen eines neuen Films in den Rahmen kann der abgehobene Teil der Vorrichtung durch Aufstecken auf den Vierkantbolzen 13 wieder genau in die vor heriae Lage gebracht werden. Für die zweite Röntgenaufnahme wird der Röntgenstrahler 43 nach der a. ndern Kante des Strahlrichters 27 eingestellt, so dass die beiden Aufnahmen in einem Winkel von 12 zueinander erfol- gon.
Es empfiehlt sich, stets vier Aufnahmen zu machen, wovon zwei in der Horizontalebene und zwei in der Vertikalebene. Zum Auseinanderhalten dieser Aufnahmen k¯nnen im Handel erhÏltliche, kleine metallische Buchstaben vor der Belichtung am Filmrand werden, was die nachherige Mon tage zur stereophotogrammetrischen Auswer- tungderAufnahmeerleichtertund Verwechslungen verhindert.