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Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung 62/333,614 , eingereicht am 9. Mai 2016, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.This patent application claims the priority of the provisional U.S. Patent Application 62 / 333,614 , filed May 9, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
Technischer BereichTechnical part
Der hier offenbarte Gegenstand betrifft Röntgenradiographie. Insbesondere betrifft der hier offenbarte Gegenstand stationäre intraorale Tomosynthesesysteme und -Verfahren sowie computerlesbare Medien zur dreidimensionalen Dentalbildgebung.The subject matter disclosed herein relates to X-ray radiography. In particular, the subject matter disclosed herein relates to stationary intraoral tomosynthesis systems and methods, as well as computer-readable media for three-dimensional dental imaging.
Hintergrundbackground
Die Dentalradiologie hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Der Bedarf an präziseren bildgebenden Diagnoseverfahren hat jedoch nach wie vor eine hohe Priorität. Intraorale Dental-Röntgenstrahlen wurden nur ein Jahr nach der Entdeckung der Röntgenstrahlung durch Wilhelm Conrad Röntgen eingeführt. Seitdem haben sich die Fortschritte in der Dentalbildgebung durch empfindlichere Detektortechnik, Panorama-Bildgebung, digitale Bildgebung und Kegelstrahl-Computertomographie (CBCT) fortgesetzt. Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT), Ultraschall (US) und optische Techniken wurden auch für die Dentalbildgebung untersucht.Dental radiology has changed dramatically in recent decades. However, the need for more accurate diagnostic imaging procedures remains a high priority. Intra-oral dental X-rays were introduced just one year after the discovery of X-rays by Wilhelm Conrad Röntgen. Since then, advances in dental imaging have continued through more sensitive detector technology, panoramic imaging, digital imaging, and CBCT (Cone Beam Computed Tomography). Computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), ultrasound (US) and optical techniques have also been studied for dental imaging.
Die intraorale Radiographie ist die Grundlage der Dentalbildgebung. Sie bietet eine relativ hohe Auflösung und ein begrenztes Sichtfeld für die meisten routinemäßigen zahnärztlichen Anforderungen. Als eine zweidimensionale (2D) Abbildungsmodalität leidet die Technik jedoch unter der Überlagerung von darüber liegenden Strukturen und dem Verlust von räumlichen Informationen in der Tiefendimension. Die Panorama-Bildgebung, eine beliebte Form der extraoralen Bildgebung, visualisiert den gesamten Oberkiefer, Unterkiefer, Kiefergelenke (TMJ) und die dazugehörigen Strukturen in einem einzigen Bild, unterliegt aber einer erheblichen geometrischen Verzerrung und hat eine im Vergleich zur intraoralen Radiographie relativ geringe räumliche Auflösung. CBCT als dreidimensionale (3D) Abbildungsmodalität hat in der Zahnmedizin eine breite Akzeptanz gefunden, insbesondere für chirurgische Verfahren zur Planung von Zahnimplantaten und kieferorthopädische Behandlungsplanung sowie die Beurteilung endodontischer und pathologischer Zustände. Es gibt jedoch mehrere Nachteile, die mit CBCT im Vergleich zur 2D-Radiographie verbunden sind, darunter übermäßiges Rauschen und Artefakte von metallischen Zahnersatzteilen/Geräten, die die Bildqualität beeinträchtigen; die Aufnahme-, Rekonstruktions- und Interpretationszeit wird im Vergleich zur 2D-Radiographie stark erhöht, wodurch die klinische Effizienz verringert und die Kosten erhöht werden; und deutlich höhere ionisierende Strahlendosen bedeuten, die die Strahlenbelastung für den Patienten erhöhen.Intraoral radiography is the basis of dental imaging. It provides a relatively high resolution and limited field of view for most routine dental requirements. However, as a two-dimensional (2D) imaging modality, the technique suffers from the superposition of overlying structures and the loss of spatial information in the depth dimension. Panoramic imaging, a popular form of extraoral imaging, visualizes the entire maxilla, mandible, temporomandibular joint (TMJ) and related structures in a single image, but is subject to significant geometric distortion and relatively low spatial resolution compared to intraoral radiography , CBCT as a three-dimensional (3D) imaging modality has gained wide acceptance in dentistry, particularly for surgical procedures for dental implant planning and orthodontic treatment planning, and assessment of endodontic and pathological conditions. However, there are several disadvantages associated with CBCT compared to 2D radiography, including excessive noise and artifacts of metal dental prostheses / devices that affect image quality; the acquisition, reconstruction and interpretation time is greatly increased compared to 2D radiography, which reduces clinical efficiency and increases costs; and significantly higher ionizing radiation doses, which increase the radiation exposure to the patient.
Trotz der vielen technologischen Fortschritte hat sich die Genauigkeit der Radiographie-Diagnose bei einigen der häufigsten Zahnbeschwerden seit vielen Jahren nicht verbessert und bleibt in einigen Fällen niedrig. Beispiele sind die Karieserkennung, die Erkennung von Wurzelfrakturen und die Beurteilung des parodontalen Knochenverlustes.Despite many advances in technology, the accuracy of radiographic diagnosis has not improved for many of the most common dental disorders for many years and remains low in some cases. Examples include caries detection, detection of root fractures, and assessment of periodontal bone loss.
Karies ist die häufigste Zahnerkrankung. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass 60-90% der Schulkinder und fast alle Erwachsenen irgendwann Zahnkaries haben. Werden kariöse Läsionen frühzeitig erkannt (z.B. vor der Kavitation), können sie mit nicht-chirurgischen Mitteln zum Stoppen gebracht und remineralisiert werden. Wenn kariöse Läsionen unentdeckt bleiben, können sie sich zu schwerwiegenderen Zuständen entwickeln, die umfangreiche Restaurationen, endodontische Behandlungen und in einigen Fällen Extraktionen erfordern können. Die Nachweisempfindlichkeit von Karies hat sich in den letzten Jahrzehnten nicht wesentlich verbessert. Die 2D-Intraoralradiographie ist der aktuelle „Goldstandard“, mit einer berichteten Empfindlichkeit von 40% bis 70% für Läsionen im Zahnschmelz und von 30% bis 40% für Läsionen, die auf den Schmelz beschränkt sind. Die CBCT bietet keine signifikante Verbesserung bei der Karieserkennung. Strahlaufhärtende Artefakte und Patientenbewegungen verringern die Strukturschärfe und -definition.Dental caries is the most common dental disease. The World Health Organization estimates that 60-90% of schoolchildren and almost all adults eventually have dental caries. If carious lesions are detected early (eg, before cavitation), they can be stopped by non-surgical means and remineralized. If carious lesions go undetected, they can develop into more severe conditions that can require extensive restorations, endodontic treatments, and in some cases, extractions. The detection sensitivity of caries has not improved significantly in recent decades. The 2D Intraoral radiography is the current "gold standard", with a reported sensitivity of 40% to 70% for enamel lesions and 30% to 40% for lesions limited to enamel. The CBCT offers no significant improvement in caries detection. Beam-hardening artifacts and patient movement reduce structure sharpness and definition.
Die Erkennung von vertikalen Wurzelfrakturen (VRF) stellt eine klinisch bedeutsame diagnostische Aufgabe mit wichtigen Auswirkungen auf die Zahnversorgung dar. VRFs gelten als eine der frustrierendsten Zahnzustände, die mit einer endodontischen Therapie verbunden sind. Die allgemeine Erkennung von VRFs ist nach wie vor schlecht. Die Fähigkeit von CBCT, anfängliche kleine Wurzelfrakturen zu erkennen, ist durch die relativ geringe Auflösung begrenzt. Darüber hinaus führen übermäßige Strahlaufhärtung, Streifenartefakte und Rauschen sowohl zu einer deutlich reduzierten Empfindlichkeit als auch zu einer erhöhten falsch-positiven Diagnose von Wurzelfrakturen.The detection of vertical root fractures (VRF) is a clinically meaningful diagnostic task with important implications for dental care. VRFs are considered to be one of the most frustrating dental conditions associated with endodontic therapy. General detection of VRFs is still poor. The ability of CBCT to recognize initial small root fractures is limited by the relatively low resolution. In addition, excessive beam hardening, streak artifacts and noise result in significantly reduced sensitivity as well as increased false-positive diagnosis of root fractures.
Die Dentalradiographie liefert wichtige Informationen für die Beurteilung der Zahnprognose und die Behandlungsentscheidungen im Zusammenhang mit Parodontalerkrankungen. Derzeit ist die 2D-Intraoralradiographie die wichtigste Säule der Dentalbildgebung. Sie liefert relativ hochauflösende Bilder mit einem begrenzten Sichtfeld für die meisten routinemäßigen zahnärztlichen Anforderungen. Diese Technik ist jedoch aufgrund der 2D-Darstellung eines 3D-Objekts eingeschränkt. Das 2D-Bild führt zur Überlagerung von darüber liegenden Strukturen und zum Verlust von räumlichen Informationen in der Tiefendimension. Dadurch werden wichtige dimensionale Zusammenhänge verschleiert, die beobachtete Schärfe reduziert, interessante Objekte gehen verloren, und der Pathologiekontrast ist reduziert. Andererseits visualisiert die Panorama-Bildgebung, eine beliebte Form der extraoralen Bildgebung, den gesamten Oberkiefer, Unterkiefer, Kiefergelenke und die zugehörigen Strukturen auf einem einzigen Scan. Sie unterliegt einer erheblichen geometrischen Verzerrung und hat eine im Vergleich zur intraoralen Radiographie relativ geringe räumliche Auflösung.Dental radiography provides important information for evaluating tooth prognosis and treatment decisions associated with periodontal disease. Currently, 2D intraoral radiography is the most important pillar of dental imaging. It provides relatively high resolution images with a limited field of view for most routine dental requirements. However, this technique is limited due to the 2D representation of a 3D object. The 2D image leads to the superimposition of superimposed structures and the loss of spatial information in the depth dimension. As a result, important dimensional relationships are obscured, the observed sharpness is reduced, interesting objects are lost, and the pathology contrast is reduced. On the other hand, panoramic imaging, a popular form of extraoral imaging, visualizes the entire maxilla, mandible, temporomandibular joints and associated structures on a single scan. It is subject to considerable geometric distortion and has a relatively low spatial resolution compared to intraoral radiography.
Diese Diagnoseaufgaben veranschaulichen den klinischen Bedarf an einem diagnostischen Bildgebungssystem mit hoher Auflösung, 3D-Fähigkeiten, reduzierter Empfindlichkeit auf Metallartefakte und geringerer Strahlenbelastung für die Patienten.These diagnostic tasks illustrate the clinical need for a high resolution diagnostic imaging system, 3D capabilities, reduced sensitivity to metal artifacts, and reduced patient exposure.
Digitale Tomosynthesebildgebung ist eine 3D-Abbildungstechnik, die Rekonstruktionsschichtbilder aus einer begrenzten Serie von Projektionsbildern liefert. Die digitale Tomosynthese verbessert die Sichtbarkeit anatomischer Strukturen, indem sie die visuelle Unordnung von der normalen Anatomie reduziert. Einige Beispiele für aktuelle klinische Tomosyntheseanwendungen sind Bildgebungen von Oberkörper, Bauch, Muskel/Skelett und Brust.Digital tomosynthesis imaging is a 3D imaging technique that provides reconstruction slices from a limited series of projection images. Digital tomosynthesis improves the visibility of anatomical structures by reducing the visual disorder from normal anatomy. Some examples of current clinical tomosynthesis applications are upper body, abdominal, muscular / skeletal and thoracic imaging.
Eine Variation der Tomosynthese-Technik, die so genannte Tuned-Aperture-Computertomographie (TACT), wurde Ende der 90er Jahre für die Dentalbildgebung untersucht. TACT verbesserte die Genauigkeit der Diagnose für eine Reihe von Aufgaben im Vergleich zur konventionellen Radiographie deutlich. Diese Verbesserungen umfassten die Erkennung von Wurzelfrakturen, die Erkennung und Quantifizierung von parodontalem Knochenverlust, die Beurteilung der Implantatstelle und die Bewertung der betroffenen dritten Molaren. Die Ergebnisse für Karies waren jedoch nicht eindeutig.A variation of the tomosynthesis technique, called tuned aperture computer tomography (TACT), was studied in the late 1990s for dental imaging. TACT significantly improved the accuracy of the diagnosis for a number of tasks compared to conventional radiography. These improvements included the detection of root fractures, the detection and quantification of periodontal bone loss, the assessment of the implant site, and the evaluation of affected third molars. However, the results for tooth decay were not clear.
TACT wurde klinisch nicht übernommen, da die Technologie für die Bildgebung an Patienten nicht geeignet war. Herkömmliche Röntgenröhren sind Einzelpixelgeräte, bei denen Röntgenstrahlen von einem festen Punkt (Fokuspunkt) emittiert werden. Um die mehreren Projektionsbilder aufzunehmen, wurde eine Röntgenquelle mechanisch um den Patienten herum bewegt. Zur Bestimmung der Abbildungsgeometrie wurde eine Passermarke verwendet. Der Prozess war zeitaufwändig (z.B. ca. 30 Minuten pro Scan) und erforderte eine hohe Nutzerfähigkeit, um die Bilderfassung durchzuführen. Die Schwierigkeit, die Parameter der Bildgeometrie und die lange Aufnahmezeit aufgrund der mechanischen Bewegung der Quelle genau zu bestimmen, macht TACT unpraktisch. Jede Variation von TACT für die intraorale 3D-Bildgebung mit einer einzigen Röntgenquelle hat ähnliche Nachteile.TACT was not clinically adopted because the technology was not suitable for patient imaging. Conventional x-ray tubes are single-pixel devices in which x-rays are emitted from a fixed point (focal point). To record the multiple projection images, an X-ray source was mechanically moved around the patient. A registration mark was used to determine the imaging geometry. The process was time consuming (e.g., about 30 minutes per scan) and required high user capability to perform image capture. The difficulty of accurately determining the parameters of the image geometry and the long recording time due to the mechanical movement of the source makes TACT impractical. Any variation of TACT for intraoral 3D imaging with a single X-ray source has similar disadvantages.
Die extraorale Tomosynthese wurde in einer Patientenstudie sowohl mit einem Versuchsgerät als auch mit CBCT untersucht. Die extraorale Geometrie erforderte hohe Strahlendosen. Die Bildqualität wurde durch das Übersprechen von unscharfen Strukturen beeinträchtigt. Um hohe Strahlendosen zu vermeiden, wurde die intraorale Tomosynthese mit einer einzigen mechanisch scannenden Röntgenquelle in der Patentliteratur beschrieben, und in einer neueren Publikation mit einer einzigen konventionellen Röntgenquelle und einem rotierenden Phantom untersucht. Leider blieben die oben beschriebenen Einschränkungen für TACT bei diesen Ansätzen unverändert, die vor allem durch die konventionelle Einzelfokuspunkt-Röntgenröhre verursacht werden.Extraoral tomosynthesis was studied in a patient study with both an experimental device and CBCT. The extraoral geometry required high doses of radiation. Image quality was affected by the crosstalk of blurred structures. In order to avoid high doses of radiation, intraoral tomosynthesis was described in the patent literature with a single mechanical scanning X-ray source and examined in a recent publication using a single conventional X-ray source and a rotating phantom. Unfortunately, the limitations described above for TACT remained unchanged in these approaches, which are mainly caused by the conventional single-focus X-ray tube.
Daher besteht Bedarf an stationären intraoralen Tomosynthesesystemen, -verfahren und computerlesbaren Medien für die 3D-Zahnabbildung, die schnell 3D-Zahnbilder mit der gleichen räumlichen Auflösung wie die herkömmliche 2D-Zahnabbildung mit vergleichbarer Strahlendosis für Patienten erhalten können.Thus, there is a need for stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable 3D tooth imaging media that can rapidly obtain 3D tooth images with the same spatial resolution as the conventional 2D radar imaging with comparable radiation dose to patients.
ZusammenfassungSummary
Der vorliegend offenbarte Gegenstand bezieht sich auf die Erzeugung eines dreidimensionalen (3D) Tomosynthesebildes eines Objekts, insbesondere eines Bildes der Zähne eines Patienten, aus einem oder mehreren zweidimensionalen (2D) Röntgenprojektionsbildern.The presently disclosed subject matter relates to the generation of a three-dimensional (3D) tomosynthesis image of an object, in particular an image of the teeth of a patient, from one or more two-dimensional (2D) X-ray projection images.
Gemäß einem Aspekt des vorliegenden Gegenstandes ist ein stationäres intraorales Tomosynthesesystem zur dreidimensionalen (3D) Abbildung eines Objekts vorgesehen, wobei das System umfasst: eine räumlich verteilte Röntgenquellenanordnung, die einen oder mehrere Fokuspunkte umfasst; eine Freiheitsgrad-(DOF-) Vorrichtung, die an der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung an einem ersten Ende eines Gelenkarms befestigt ist, wobei das erste Ende des Gelenkarms am nächsten an dem Objekt angeordnet ist; eine Steuereinheit, die eine Stromversorgung und eine Steuerelektronik umfasst, die ausgebildet ist, um die räumlich verteilte Röntgenquellenanordnung zu steuern, wobei die Steuereinheit an einem zweiten Ende des Gelenkarms befestigbar ist, wobei die Steuereinheit über elektrische Kabel durch eine Innenseite oder entlang des Gelenkarms mit der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung verbunden ist, und wobei die Steuereinheit an einer Wand oder einer Oberfläche montierbar ist; einen intraoralen Detektor, der ausgebildet ist, um ein oder mehrere Röntgenprojektionsbilder aufzuzeichnen, wobei jedes der einen oder mehreren Röntgenprojektionsbilder durch Röntgenstrahlung erzeugt wird, die von einem entsprechenden Fokuspunkt der einen oder mehreren Fokuspunkte der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung emittiert wird; und einen Kollimator, der zwischen der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung und dem Patienten angeordnet ist, wobei der Kollimator die räumlich verteilte Röntgenquellenanordnung mit dem Röntgendetektor koppelt, wobei der Kollimator ausgebildet ist, um die von einem oder mehreren Fokuspunkten der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung emittierte Röntgenstrahlung auf einen durch den intraoralen Detektor, auch bekannt als Röntgensensor, definierten gemeinsamen Bereich zu beschränken. Das stationäre intraorale Tomosynthesesystem ist ausgebildet, um eine Tomosynthese-Rekonstruktion durchzuführen, um ein oder mehrere 3D-Bilder unter Verwendung der einen oder mehreren Röntgenprojektionsbilder unter Verwendung einer Computerplattform zu erzeugen.According to one aspect of the present subject matter, there is provided a stationary intraoral tomosynthesis system for three-dimensional (3D) imaging of an object, the system comprising: a spatially distributed x-ray source array comprising one or more focal points; a degree of freedom (DOF) device attached to the spatially distributed x-ray source assembly at a first end of an articulated arm, the first end of the articulated arm being closest to the object; a control unit comprising power supply and control electronics adapted to control the spatially distributed x-ray source arrangement, the control unit being attachable to a second end of the articulated arm, the control unit being connected by electrical cables through an inside or along the articulated arm to the spatially distributed X-ray source assembly is connected, and wherein the control unit is mounted on a wall or a surface; an intraoral detector configured to receive one or more Recording x-ray projection images, wherein each of the one or more x-ray projection images is generated by x-ray radiation emitted from a corresponding focal point of the one or more focal points of the spatially distributed x-ray source array; and a collimator disposed between the spatially distributed x-ray source array and the patient, the collimator coupling the spatially distributed x-ray source array to the x-ray detector, wherein the collimator is configured to scan x-rays emitted from one or more focal points of the spatially distributed x-ray source array To limit the intraoral detector, also known as X-ray sensor, defined common area. The stationary intraoral tomosynthesis system is configured to perform a tomosynthesis reconstruction to generate one or more 3D images using the one or more x-ray projection images using a computer platform.
Gemäß einem weiteren Aspekt des vorliegenden Gegenstandes ist ein Verfahren zur 3D-Bildgebung unter Verwendung eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems vorgesehen, wobei das Verfahren das Positionieren einer räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung des stationären intraoralen Tomosynthesesystems außerhalb eines Mundes eines Patienten umfasst, wobei die räumlich verteilte Röntgenquellenanordnung einen oder mehrere Fokuspunkte umfasst, die räumlich auf eine oder mehrere Anoden verteilt sind; Positionieren eines Röntgendetektors innerhalb des Mundes des Patienten unter Verwendung eines Röntgendetektorhalters, der für wenigstens ein Abbildungsprotokoll ausgebildet ist, wobei der Röntgendetektorhalter eine Mehrzahl von Magneten umfasst, die an einem ersten Ende des Röntgendetektorhalters angeordnet sind, dessen erstes Ende außerhalb des Mundes des Patienten angeordnet ist; Bereitstellen einer ersten Kollimatorplatte an einem ersten Ende eines Kollimators und einer zweiten Kollimatorplatte an einem zweiten Ende des Kollimators, wobei die zweite Kollimatorplatte so ausgewählt ist, dass sie einem oder mehreren Aspekten des Röntgendetektorhalters für das wenigstens eine Abbildungsprotokoll entspricht; Koppeln der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung und des Kollimators mit dem Röntgendetektorhalter über die zweite Kollimatorplatte durch Koppeln der zweiten Kollimatorplatte mit dem zweiten Ende des Kollimators und dem ersten Ende des Röntgendetektorhalters; Erfassen eines oder mehrerer Röntgenprojektionsbilder des Mundes des Patienten aus einem oder mehreren Blickwinkeln durch sequentielles Aktivieren jedes der einen oder mehreren Fokuspunkte für eine vorgegebene Strahlendosis und Röntgenenergie, wobei die einen oder mehreren Röntgenprojektionsbilder zweidimensional (2D) sind; Übertragen der einen oder mehreren Röntgenprojektionsbilder auf eine Computerplattform; Rekonstruieren eines oder mehrerer 3D-Tomosynthesebilder aus dem einen oder den mehreren Röntgenprojektionsbildern unter Verwendung eines oder mehrerer iterativer Rekonstruktionsalgorithmen; und Verarbeiten der einen oder mehreren 3D-Tomosynthesebilder und Anzeigen der einen oder mehreren 3D-Tomosynthesebilder auf einem oder mehreren Monitoren, die elektrisch mit der Computerplattform verbunden sind.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of 3D imaging using a stationary intraoral tomosynthesis system, the method comprising positioning a spatially distributed x-ray source array of the stationary intraoral tomosynthesis system outside of a patient's mouth, wherein the spatially distributed x-ray source array comprises one or more Focusing points, which are spatially distributed to one or more anodes; Positioning an X-ray detector within the patient's mouth using an X-ray detector holder formed for at least one imaging protocol, wherein the X-ray detector holder comprises a plurality of magnets disposed at a first end of the X-ray detector holder, the first end of which is located outside the mouth of the patient ; Providing a first collimator plate at a first end of a collimator and a second collimator plate at a second end of the collimator, the second collimator plate being selected to correspond to one or more aspects of the x-ray detector holder for the at least one imaging protocol; Coupling the spatially distributed x-ray source array and the collimator to the x-ray detector holder via the second collimator plate by coupling the second collimator plate to the second end of the collimator and the first end of the x-ray detector holder; Capturing one or more x-ray projection images of the patient's mouth from one or more viewing angles by sequentially activating each of the one or more focal points for a given radiation dose and x-ray energy, the one or more x-ray projection images being two-dimensional (2D); Transmitting the one or more x-ray projection images to a computer platform; Reconstructing one or more 3D tomosynthesis images from the one or more x-ray projection images using one or more iterative reconstruction algorithms; and processing the one or more 3D tomosynthesis images and displaying the one or more 3D tomosynthesis images. Tomosynthesis images on one or more monitors electrically connected to the computer platform.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt des hierin offenbarten Gegenstandes wird ein nichtflüchtiges, computerlesbares Medium bereitgestellt, das computerausführbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Prozessor eines Computers ausgeführt werden, den Computer steuern, um ein Verfahren durchzuführen, wobei das Verfahren das Positionieren einer räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung des stationären intraoralen Tomosynthesesystems auf einer ersten Seite eines Objekts oder außerhalb eines Mundes eines Patienten umfasst, wobei die räumlich verteilte Röntgenquellenanordnung einen oder mehrere Fokuspunkte umfasst; Positionieren eines Röntgendetektors auf einer zweiten Seite des Objekts oder im Mund des Patienten unter Verwendung eines Röntgendetektorhalters, der für wenigstens ein Abbildungsprotokoll ausgebildet ist, wobei der Röntgendetektorhalter eine Mehrzahl von Magneten umfasst, die an einem ersten Ende des Röntgendetektorhalters angeordnet sind, dessen erstes Ende sich auf der ersten Seite des Objekts oder außerhalb des Mundes des Patienten befindet; Bereitstellen einer ersten Kollimatorplatte an einem ersten Ende eines Kollimators und einer zweiten Kollimatorplatte an einem zweiten Ende des Kollimators, wobei die zweite Kollimatorplatte so ausgewählt ist, dass sie einem oder mehreren Aspekten des Röntgendetektorhalters für das wenigstens eine Abbildungsprotokoll entspricht; Koppeln der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung und des Kollimators mit dem Röntgendetektorhalter über die zweite Kollimatorplatte durch Koppeln der zweiten Kollimatorplatte mit dem zweiten Ende des Kollimators und dem ersten Ende des Röntgendetektorhalters; Erfassen eines oder mehrerer Röntgenprojektionsbilder des Objekts oder des Munds des Patienten aus einem oder mehreren Blickwinkeln durch sequentielles Aktivieren jedes der einen oder mehreren Fokuspunkte für eine vorgegebene Strahlendosis und Röntgenenergie, wobei das eine oder die mehreren Röntgenprojektionsbilder zweidimensional (2D) sind; Übertragen der einen oder mehreren Röntgenprojektionsbilder auf eine Computerplattform; Rekonstruieren eines oder mehrerer 3D-Tomosynthesebilder aus dem einen oder den mehreren Röntgenprojektionsbildern unter Verwendung eines oder mehrerer iterativer Rekonstruktionsalgorithmen; und Verarbeiten der einen oder mehreren 3D-Tomosynthesebilder und Anzeigen der einen oder mehreren 3D-Tomosynthesebilder auf einem oder mehreren Monitoren, die elektrisch mit der Computerplattform verbunden sind.In accordance with yet another aspect of the subject matter disclosed herein, there is provided a non-transitory computer-readable medium comprising computer-executable instructions that, when executed by a processor of a computer, control the computer to perform a method, the method comprising positioning a spatial distributed X-ray source arrangement of the stationary intra-oral tomosynthesis system on a first side of an object or outside a mouth of a patient, wherein the spatially distributed X-ray source arrangement comprises one or more focal points; Positioning an X-ray detector on a second side of the subject or in the mouth of the patient using an X-ray detector holder formed for at least one imaging protocol, the X-ray detector holder comprising a plurality of magnets disposed on a first end of the X-ray detector holder, the first end thereof located on the first side of the object or outside the patient's mouth; Providing a first collimator plate at a first end of a collimator and a second collimator plate at a second end of the collimator, the second collimator plate being selected to correspond to one or more aspects of the x-ray detector holder for the at least one imaging protocol; Coupling the spatially distributed x-ray source array and the collimator to the x-ray detector holder via the second collimator plate by coupling the second collimator plate to the second end of the collimator and the first end of the x-ray detector holder; Capturing one or more x-ray projection images of the subject or the patient's mouth from one or more viewing angles by sequentially activating each of the one or more focal points for a given radiation dose and x-ray energy, wherein the one or more x-ray projection images are two-dimensional (2D); Transmitting the one or more x-ray projection images to a computer platform; Reconstructing one or more 3D tomosynthesis images from the one or more x-ray projection images using one or more iterative reconstruction algorithms; and processing the one or more 3D tomosynthesis images and displaying the one or more 3D tomosynthesis images on one or more monitors electrically connected to the computer platform.
Obwohl einige der Aspekte des hierin offenbarten Gegenstandes oben erwähnt wurden und die ganz oder teilweise durch den gegenwärtig offenbarten Gegenstand erreicht werden, werden andere Aspekte im Laufe der Beschreibung deutlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, wie es im Folgenden am besten beschrieben ist.Although some of the aspects of the subject matter disclosed herein have been mentioned above and which are accomplished in whole or in part by the subject matter disclosed herein, other aspects will become apparent as the description proceeds when considered in conjunction with the accompanying drawings, as set forth in the following best described.
Figurenlistelist of figures
Merkmale und Vorteile des vorliegenden Gegenstandes werden besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden sollte, die lediglich als erläuterndes und nicht einschränkendes Beispiel dienen, und wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine exemplarische Ausführungsform eines intraoralen Tomosynthesesystems mit einer festen Verbindung zwischen einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 2A eine Draufsicht ist, die die feste Verbindung zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor von 1 gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 2B eine Draufsicht ist, die eine Aufnahme zwischen einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 3A eine perspektivische Frontansicht ist, die eine exemplarische Ausführungsform einer Geometriekalibriervorrichtung für ein intraorales Tomosynthesesystem gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 3B eine rückwärtige perspektivische Ansicht ist, die die exemplarische Ausführungsform der Geometriekalibriervorrichtung von 3A gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 4 eine exemplarische Bilderfassung ist, die ein Verfahren zum Bestimmen der Tomosynthese-Abbildungsgeometrie unter Verwendung der exemplarischen Geometriekalibriervorrichtung der 3A-3B gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 5A-5D schematische Ansichten sind, die eine exemplarische Geometriekalibriervorrichtung für ein intraorales Tomosynthesesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
- 6A-6C schematische Ansichten sind, die exemplarische Lichtmuster mit der Geometriekalibriervorrichtung der 5A-5D gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
- 7 eine schematische Ansicht ist, die eine exemplarische Ausführungsform einer Geometriekalibriervorrichtung für ein intraorales Tomosynthesesystem gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 8 ein schematisches Systemdiagramm ist, das eine exemplarische Ausführungsform eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems für die dreidimensionale (3D) Dentalbildgebung mit einer exemplarischen Computerplattform gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 9 eine perspektivische Ansicht ist, die eine exemplarische Ausführungsform eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems für die 3D-Zahnabbildung mit einem Gelenkarm mit einem Freiheitsgrad an einem Ende und Elektronik und einer Stromversorgung am anderen Ende gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 10 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform eines exemplarischen Halters für einen Röntgensensor und/oder Detektor gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 11A und 11B detaillierte perspektivische Ansichten sind, die eine exemplarische Ausführungsform einer magnetischen Kopplung des Detektorhalters aus 10 mit einem Kollimator gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
- 12 eine perspektivische Ansicht ist, die eine exemplarische Ausführungsform eines Kollimators mit einer ersten röntgenbegrenzenden Kollimatorplatte und einer zweiten röntgenbegrenzenden Kollimatorplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 13 eine perspektivische Ansicht ist, die die erste röntgenbegrenzende Kollimatorplatte von 12 gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 14 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Kollimators ist, der Röntgenstrahlen von jedem Fokuspunkt auf einen Detektorbereich gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung kollimiert;
- 15 eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform einer Freiheitsgradvorrichtung mit einem Rotationsgrad von drei Freiheitsgraden gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
- 16 eine perspektivische Ansicht ist, die eine exemplarische Ausführungsform einer linearen Röntgenquellenanordnung gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 17A eine schematische Darstellung einer relativen Ausrichtung einer linearen Röntgenquellenanordnung in Bezug auf eine exemplarische Ausführungsform eines Röntgensensors und/oder Detektors ist, so dass eine Scanrichtung gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung im Wesentlichen senkrecht zu einer Wurzelkronenrichtung ist;
- 17B eine schematische Darstellung einer relativen Ausrichtung einer linearen Röntgenquellenanordnung in Bezug auf eine exemplarische Ausführungsform eines Röntgensensors und/oder Detektors ist, so dass eine Scanrichtung gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung im Wesentlichen parallel zu einer Wurzelkronenrichtung ist; und
- 18 eine schematische Darstellung unter Verwendung eines Flussdiagramms einer exemplarischen Ausführungsform eines stationären intraoralen Tomosyntheseverfahrens für die 3D-Zahnabbildung unter Verwendung eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems ist, einschließlich der Erstellung und Darstellung von synthetischen zweidimensionalen (2D) intraoralen Bildern gemäß der hierin vorliegenden Offenbarung.
Features and advantages of the present invention will become more fully understood from the following detailed description, which should be read in conjunction with the accompanying drawings, given by way of illustrative and non-limiting example only, in which: - 1 FIG. 4 is a perspective view illustrating an exemplary embodiment of an intraoral tomosynthesis system having a fixed connection between an X-ray source and an X-ray detector in accordance with the disclosure herein; FIG.
- 2A is a plan view showing the fixed connection between the X-ray source and the X-ray detector of 1 illustrated in accordance with the disclosure herein;
- 2 B Fig. 10 is a plan view illustrating a photograph between an X-ray source and an X-ray detector according to the disclosure herein;
- 3A FIG. 4 is a front perspective view illustrating an exemplary embodiment of a geometry calibration device for an intraoral tomosynthesis system according to the disclosure herein; FIG.
- 3B FIG. 12 is a rear perspective view illustrating the exemplary embodiment of the geometry calibration apparatus of FIG 3A according to the disclosure herein;
- 4 An exemplary image capture is a method of determining tomosynthesis mapping geometry using the exemplary geometry calibration device of FIG 3A-3B illustrated in accordance with the disclosure herein;
- 5A-5D FIG. 2 are schematic views illustrating an exemplary geometry calibration device for an intraoral tomosynthesis system according to the present disclosure; FIG.
- 6A-6C schematic views are the exemplary light patterns with the geometry calibration of the 5A-5D in accordance with the disclosure herein;
- 7 12 is a schematic view illustrating an exemplary embodiment of a geometry calibration device for an intraoral tomosynthesis system according to the disclosure herein;
- 8th FIG. 3 is a schematic system diagram illustrating an exemplary embodiment of a stationary intraoral tomosynthesis system for three-dimensional (3D) dental imaging with an exemplary computer platform in accordance with the disclosure herein; FIG.
- 9 Fig. 3 is a perspective view illustrating an exemplary embodiment of a stationary intraoral tomosynthesis system for 3D tooth imaging with an articulated arm having one degree of freedom at one end and electronics and a power supply at the other end in accordance with the disclosure herein;
- 10 Figure 5 is a perspective view illustrating one embodiment of an exemplary holder for an x-ray sensor and / or detector in accordance with the disclosure herein;
- 11A and 11B Detailed perspective views are showing an exemplary embodiment of a magnetic coupling of the detector holder 10 with a collimator according to the disclosure herein;
- 12 FIG. 3 is a perspective view illustrating an exemplary embodiment of a collimator having a first x-ray limiting collimator plate and a second x-ray limiting collimator plate in accordance with the present disclosure; FIG.
- 13 FIG. 4 is a perspective view illustrating the first x-ray limiting collimator plate of FIG 12 according to the disclosure herein;
- 14 FIG. 3 is a schematic illustration of an exemplary collimator that collimates X-rays from each focal point onto a detector region in accordance with the disclosure herein; FIG.
- 15 Fig. 12 is a perspective view of an exemplary embodiment of a degree of freedom of three degrees of freedom degree of freedom device according to the present disclosure;
- 16 Fig. 12 is a perspective view illustrating an exemplary embodiment of a linear x-ray source arrangement according to the disclosure herein;
- 17A 10 is a schematic representation of a relative orientation of a linear X-ray source arrangement with respect to an exemplary embodiment of an X-ray sensor and / or detector, such that a scan direction according to the disclosure herein is substantially perpendicular to a root-crown direction;
- 17B 10 is a schematic representation of a relative orientation of a linear X-ray source arrangement with respect to an exemplary embodiment of an X-ray sensor and / or detector, such that a scan direction according to the disclosure herein is substantially parallel to a root-crown direction; and
- 18 12 is a schematic diagram using a flowchart of an exemplary embodiment of a stationary intraoral tomosynthesis method for 3D tooth imaging using a stationary intraoral tomosynthesis system, including the preparation and display of synthetic two-dimensional (2D) intraoral images according to the disclosure herein.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Der vorliegend offenbarte Gegenstand betrifft stationäre intraorale Tomosynthesesysteme, -verfahren und computerlesbare Medien für dreidimensionale (3D) Dentalbildgebungsanwendungen, wobei der Fachmann versteht, dass solche stationären intraoralen Tomosynthesesysteme, -verfahren und computerlesbaren Medien in anderen Anwendungen als der Dentalbildgebung verwendet werden können. So können beispielsweise die hierin beschriebenen Systeme in der Art eines stationären digitalen Brust-Tomosynthesesystems (s-DBT) modifiziert werden, wie es im US-Patent Nr. 7,751,528 offenbart ist, dessen Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Insbesondere das stationäre Design des s-DBT-Systems erhöht die räumliche Auflösung des Systems, indem es die durch die Bewegung der Röntgenröhre verursachte Bildunschärfe beseitigt. Eine schnellere Scanzeit (Abtastzeit) wird auch durch die Integration mit einem Detektor mit hoher Bildrate erreicht, um die Bewegung des Patienten und das Unbehagen unter Kompression zu minimieren. Das stationäre Design des s-DBT-Systems, ohne die Einschränkung der mechanischen Bewegung, ermöglicht auch einen Tomosynthese-Scan mit weiterem Winkel für eine bessere Tiefenauflösung ohne Änderung der Scanzeit.The subject matter disclosed herein relates to stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable media for three-dimensional (3D) dental imaging applications, it being understood by those skilled in the art that such stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable media may be used in applications other than dental imaging. For example, the systems described herein may be modified in the manner of a stationary digital breast tomosynthesis system (s-DBT), as described in U.S. Pat U.S. Patent No. 7,751,528 the entirety of which is incorporated herein by reference. In particular, the stationary design of the s-DBT system increases the spatial resolution of the system by eliminating the image blur caused by the movement of the x-ray tube. A faster scan time (scan time) is also achieved by integration with a high frame rate detector to minimize patient motion and compression discomfort. The stationary design of the s-DBT system, without the limitation of mechanical motion, also allows for a wider-angle tomosynthesis scan for better depth resolution without changing the scan time.
In einigen Aspekten werden die hierin beschriebenen stationären intraoralen Tomosynthesesysteme, -verfahren und computerlesbaren Medien für Dentalbildgebungsanwendungen verwendet. Insbesondere kann das stationäre intraorale Tomosynthesesystem für intraorale Abbildungsanwendungen unter Verwendung eines Röntgendetektors im Mund eines Patienten verwendet werden. In weiteren Aspekten kann das stationäre Tomosynthesesystem für extraorale Abbildungsanwendungen unter Verwendung eines Röntgendetektors außerhalb des Mundes des Patienten verwendet werden.In some aspects, the stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable media described herein are used for dental imaging applications. In particular, the stationary intraoral tomosynthesis system can be used for intraoral imaging applications using an X-ray detector in the mouth of a patient. In other aspects, the stationary tomosynthesis system can be used for extraoral imaging applications using an X-ray detector outside the patient's mouth.
In einigen Aspekten können die stationären intraoralen Tomosynthesesysteme, -verfahren und computerlesbaren Medien in Dual-Energie-Anwendungen eingesetzt werden. So können beispielsweise für jedes abzubildende Objekt zwei komplette Sätze von Röntgenprojektionsbildern gesammelt werden. Ein erster Satz kann bei einer ersten Röntgenenergie gesammelt werden, während ein zweiter Satz bei einer zweiten Röntgenenergie gesammelt werden kann, wobei sich die erste Röntgenenergie von der zweiten Röntgenenergie unterscheidet. Gemäß einem solchen Aspekt werden die beiden Röntgenbildsätze bei zwei verschiedenen Röntgenanodenspannungen gesammelt und dann verarbeitet, rekonstruiert und subtrahiert, um den Kontrast für bestimmte Merkmale, wie z.B. Karies, zu verbessern. Gemäß einem weiteren Aspekt können unter jedem Betrachtungswinkel zwei Projektionsbilder aufgenommen werden, eines bei der ersten Röntgenenergie und das andere bei der zweiten Röntgenenergie. In some aspects, stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable media can be used in dual energy applications. For example, two complete sets of X-ray projection images can be collected for each object to be imaged. A first set may be collected at a first x-ray energy, while a second set may be collected at a second x-ray energy, wherein the first x-ray energy differs from the second x-ray energy. According to such an aspect, the two X-ray image sets are collected at two different X-ray anode voltages and then processed, reconstructed and subtracted to obtain the contrast for certain features, such as e.g. Tooth decay, to improve. In another aspect, two projection images may be taken at each viewing angle, one at the first x-ray energy and the other at the second x-ray energy.
Dementsprechend bietet der vorliegend offenbarte Gegenstand stationäre intraorale Tomosynthesesysteme, -verfahren und computerlesbare Medien für die 3D-Zahnabbildung. Gemäß einigen Ausführungsformen können die stationären intraoralen Tomosynthesesysteme, -verfahren und computerlesbaren Medien für die 3D-Zahnabbildung eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor zur Positionierung in einem Mund eines Patienten, eine Geometriekalibriervorrichtung und eine Steuerelektronik zum Erhalten mehrerer Projektionsansichten eines interessierenden Bereiches („Region von Interesse“ bzw. ROI) eines Objekts im Mund des Patienten (z.B. Zähne) beinhalten, ohne die Röntgenquelle, den Röntgendetektor oder den ROI bewegen zu müssen. 1 veranschaulicht eine solche Ausführungsform des intraoralen Tomosynthesesystems, das im Allgemeinen mit 100 gekennzeichnet ist. Das System 100 kann eine Röntgenquelle, allgemein als 110 bezeichnet, einen Röntgendetektor 120, eine Steuereinheit, allgemein als 130 bezeichnet, einen Kollimator, allgemein als 140 bezeichnet, und einen Röntgendetektorhalter 150 umfassen. In einigen Aspekten kann das System 100 so montiert werden, dass es unbeweglich ist. So kann beispielsweise das System 100 an einer Decke, einer Wand usw. montiert sein. In anderen Aspekten kann das System 100 mobil sein. So kann beispielsweise das System 100 Räder umfassen, die auf einem mobilen Wagen, auf einem Handwagen, auf einem Ständer usw. platziert werden können. 1 veranschaulicht einen mobilen Wagen, der im Allgemeinen als 102 bezeichnet wird, an dem das System 100 mit einem mechanischen Arm, der im Allgemeinen als 104 bezeichnet wird, befestigt ist. Der mechanische Arm 104 kann um ein Dreh- oder Scharniergelenk drehbar und/oder axial beweglich sein, um die Position des Systems 100 um ein abzubildendes Objekt einzustellen. So kann das System 100 durch die Verwendung von mobilem Wagen 102 und mechanischem Arm 104 frei bewegt und gedreht werden, um eine optimale Positionierung in Bezug auf ein Objekt zu ermöglichen. Optional kann der mobile Wagen 102 eine wiederaufladbare Batterie (nicht dargestellt) umfassen, die Strom für die Bildgebung bereitstellen kann, wodurch der Bedarf an elektrischen Kabeln und/oder Leitungen für das Stromversorgungssystem 100 reduziert wird.Accordingly, the subject matter disclosed herein provides stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable media for 3D tooth imaging. According to some embodiments, the stationary intraoral tomosynthesis systems, methods, and computer readable 3D imaging equipment may include an x-ray source, an x-ray detector for positioning in a patient's mouth, a geometry calibrator, and control electronics for obtaining multiple projection views of a region of interest. or ROI) of an object in the patient's mouth (eg, teeth) without having to move the X-ray source, the X-ray detector, or the ROI. 1 Figure 1 illustrates such an embodiment of the intra-oral tomosynthesis system generally used with 100 is marked. The system 100 can be an x-ray source, commonly referred to as 110 denotes an X-ray detector 120 , a control unit, commonly called 130 denotes a collimator, commonly called 140 and an X-ray detector holder 150 include. In some aspects, the system can 100 be mounted so that it is immovable. For example, the system 100 be mounted on a ceiling, a wall, etc. In other aspects, the system can 100 to be mobile. For example, the system 100 Includes wheels that can be placed on a mobile cart, on a cart, on a stand, and so on. 1 illustrates a mobile cart, generally referred to as 102 is designated, on which the system 100 with a mechanical arm, generally called 104 is designated, is attached. The mechanical arm 104 may be rotatable about a hinge or hinge joint and / or axially movable to the position of the system 100 to set an object to be imaged. That's how the system works 100 through the use of a mobile cart 102 and mechanical arm 104 be moved freely and rotated to allow optimal positioning with respect to an object. Optionally, the mobile cart 102 a rechargeable battery (not shown) that can provide power for imaging, thereby reducing the need for electrical cables and / or leads for the power system 100 is reduced.
Die Röntgenquelle 110 kann ausgebildet sein, um Röntgenstrahlen (z.B. Bezugszeichen 108, 2A) auf eine Stelle oder Position zu richten, an der ein ROI eines Objekts (z.B. Zähne eines Patienten) platziert ist. Die Röntgenstrahlen können aus verschiedenen Winkeln auf den Ort oder die Position gerichtet sein. Weiterhin können die Röntgenquelle 110, der Röntgendetektor 120 und das Objekt so positioniert sein, dass die erzeugten Röntgenstrahlen vom Röntgendetektor 120 erfasst werden. In einigen Aspekten kann die Röntgenquelle 110 eine räumlich verteilte Röntgenquellenanordnung (z.B. Bezugszeichen 310, 3A) umfassen, die so positioniert ist, dass die erzeugten Röntgenstrahlen im Wesentlichen auf das Objekt gerichtet sind und den ROI des Objekts durchdringen können. In einigen Aspekten kann sich der ROI des Objekts ändern, da verschiedene ROIs desselben Objekts während einer oder mehrerer Bildbearbeitungssitzungen abgebildet werden können.The X-ray source 110 can be designed to X-rays (eg reference numerals 108 . 2A) to point to a location or position where an ROI of an object (eg, teeth of a patient) is placed. The x-rays may be directed from different angles to the location or position. Furthermore, the X-ray source 110 , the X-ray detector 120 and the object being positioned so that the generated x-rays from the x-ray detector 120 be recorded. In some aspects, the X-ray source may be 110 a spatially distributed X-ray source arrangement (eg reference numerals 310 . 3A) positioned so that the generated x-rays are directed substantially at the object and can penetrate the ROI of the object. In some aspects, the ROI of the object may change because different ROIs of the same object can be mapped during one or more image-editing sessions.
In einigen Aspekten kann die Röntgenquellenanordnung der Röntgenquelle 110 mehrere, individuell programmierbare Röntgenpixel (z.B. Bezugszeichen 312, 3A) umfassen, die als lineare Anordnung verteilt sind. Alternativ können die Röntgenpixel auch nichtlinear verteilt sein, wie z.B. als Bogen, Kreisumfang, Polygon, in einer zweidimensionalen Matrix usw. entlang der Röntgenquelle 110. In einigen Aspekten können die Röntgenpixel in der Anordnung gleichmäßig beabstandet und/oder in einem Winkel zueinander sein, um Röntgenstrahlen auf den ROI des Objekts zu richten. Unabhängig davon können die Röntgenpixel in jeder geeigneten Position so angeordnet sein, dass die Röntgenstrahlen im Wesentlichen auf das Objekt gerichtet sind und die Röntgenstrahlen vom Röntgendetektor 120 erfasst werden. Insbesondere können die Röntgenquelle 110 und der Röntgendetektor 120 während der Bestrahlung des Objekts durch die Röntgenquelle 110 und der Detektion durch den Röntgendetektor 120 stationär zueinander sein. Die Röntgenquelle 110 kann (z.B. durch die Steuereinheit 130) für eine sequentielle Aktivierung (z.B. ein Pixel wird zu einem Zeitpunkt aktiviert) für eine vorbestimmte Verweilzeit und eine vorbestimmte Röntgendosis gesteuert werden.In some aspects, the x-ray source array may be the x-ray source 110 several, individually programmable X-ray pixels (eg reference numerals 312 . 3A) comprise, which are distributed as a linear array. Alternatively, the X-ray pixels may also be non-linearly distributed, such as an arc, circumference, polygon, in a two-dimensional matrix, etc. along the X-ray source 110 , In some aspects, the x-ray pixels in the array may be evenly spaced and / or at an angle to each other to direct x-rays to the ROI of the object. Independently of this, the X-ray pixels can be arranged in any suitable position such that the X-rays are directed substantially at the object and the X-rays from the X-ray detector 120 be recorded. In particular, the X-ray source can 110 and the X-ray detector 120 during the irradiation of the object by the X-ray source 110 and the detection by the X-ray detector 120 be stationary to each other. The X-ray source 110 can (eg by the control unit 130 ) for a sequential activation (eg one pixel is activated at a time) for a predetermined dwell time and a predetermined x-ray dose.
In einigen Aspekten kann die Röntgenquellenanordnung der Quelle 110 beispielsweise zwischen 10 und 100 Pixel, insbesondere 25 Pixel, umfassen. Jedes Pixel kann beispielsweise eine auf Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) basierende Feldemissionskathode umfassen, wie sie von Herstellern kommerziell erhältlich ist, wie z.B. XinRay Systems Inc.; eine Gate-Elektrode zum Extrahieren der Elektronen; und einen Satz von Elektronenfokussierlinsen (z.B. elektrostatische Fokussierlinsen vom Typ EinZel), um die feldemittierten Elektronen auf einen kleinen Bereich oder Fokuspunkt auf einem Ziel (z.B. eine Anode) zu fokussieren. Insbesondere ist eine CNT-Kathode eine Kaltkathode, die sofort ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Einsatz einer CNT-Kathode auf diese Weise kann die Aufwärmzeit der Quelle 110 und die Wärmeentwicklung im Vergleich zu herkömmlicher Vakuumelektronik auf Basis von thermionischen Kathoden (z.B. Kathodenstrahlröhren, Mikrowellenröhren, Röntgenröhren, etc.) reduzieren. Alternativ kann jedes Pixel auch eine thermionische Kathode, eine Photokathode usw. umfassen.In some aspects, the x-ray source array may be the source 110 for example, between 10 and 100 Pixels, in particular 25 pixels. Each pixel may comprise, for example, a carbon nanotube (CNT) based field emission cathode as commercially available from manufacturers, such as XinRay Systems Inc .; a gate electrode for extracting the electrons; and a set of electron focusing lenses (eg, EinZel type electrostatic focusing lenses) to focus the field emitted electrons on a small area or focal point on a target (eg, an anode). In particular, a CNT cathode is a cold cathode that can be turned on and off immediately. The use of a CNT cathode in this way can reduce the warm-up time of the source 110 and reduce heat generation compared to conventional vacuum electronics based on thermionic cathodes (eg cathode ray tubes, microwave tubes, x-ray tubes, etc.). Alternatively, each pixel may also include a thermionic cathode, a photocathode, etc.
In einigen Aspekten, in denen die Röntgenquellenpixel nicht wie bei einem Bogen, sondern linear parallel zur Detektorebene angeordnet sind, kann der Abstand Pixel-zu-Quelle von Pixel zu Pixel variieren. Um diese Variation der Röntgenstrahl-Wegstrecke auszugleichen, kann der Röntgenröhrenstrom von jedem Pixel individuell gesteuert und eingestellt werden (z.B. durch die Steuereinheit 130), so dass eine Flussintensität an einer Phantomoberfläche gleich bleibt.In some aspects, where the x-ray source pixels are arranged not linearly but linearly parallel to the detector plane, the pixel-to-source spacing may vary from pixel to pixel. To compensate for this variation in the x-ray path, the x-ray tube current from each pixel can be individually controlled and adjusted (eg, by the controller 130 ) so that a flux intensity at a phantom surface remains the same.
Die Größen der Fokuspunkte und/oder des Röntgenflusses, die von jedem Pixel des Röntgenquellenarrays der Röntgenquelle 110 erzeugt werden, kann über die Steuereinheit 130 eingestellt werden. Die Fokuspunkte können in ihrer Größe zwischen ca. 0,05 mm und 2 mm liegen. Das System 100 kann für eine isotrope effektive Fokuspunktgröße von 0,2x0,2 mm für jedes Pixel der Röntgenquelle ausgelegt sein. Die individuelle Fokuspunktgröße kann durch Einstellen der elektrischen Potentiale (z.B. Spannungen) der Fokussierelektroden eingestellt werden. Um Stromschwankungen und Verzögerungen zu minimieren und auch die Variation von Pixel zu Pixel zu reduzieren, kann eine elektrische Kompensationsschleife integriert sein, um die Gatespannung automatisch anzupassen und einen konstanten, voreingestellten Emissionsstrom aufrechtzuerhalten. Die Fläche der CNT-Kathode kann so gewählt sein, dass bei einer effektiven Fokuspunktgröße von 0,2x0,2 mm ein Spitzenröhrenstrom von ca. 10 mA erreicht werden kann. Insbesondere kann durch Vergrößerung der CNT-Fläche und der Fokuspunktgröße ein höherer Röntgenspitzenstrom von 50-100 mA erreicht werden.The magnitudes of the focus points and / or the x-ray flux from each pixel of the x-ray source array of the x-ray source 110 can be generated via the control unit 130 be set. The focus points may be in their size between about 0.05 mm and 2 mm. The system 100 can be designed for an isotropic effective focal point size of 0.2x0.2 mm for each pixel of the X-ray source. The individual focus point size can be adjusted by adjusting the electrical potentials (eg voltages) of the focusing electrodes. In order to minimize current fluctuations and delays as well as to reduce the variation from pixel to pixel, an electrical compensation loop may be integrated to the Automatically adjust gate voltage and maintain a constant, preset emission current. The area of the CNT cathode can be chosen so that, with an effective focal point size of 0.2x0.2 mm, a peak tube current of approximately 10 mA can be achieved. In particular, by increasing the CNT area and the focal point size, a higher x-ray peak current of 50-100 mA can be achieved.
In einigen Aspekten kann der Röntgendetektor 120 für die intraorale oder extraorale Erkennung von Projektionsbildern ausgebildet sein. So kann beispielsweise der Röntgendetektor 120 einen intraoralen Röntgendetektor umfassen, der ausgebildet ist, um hinter den Zähnen eines Patienten in seinem Mundinneren positioniert zu werden. Der Röntgendetektor 120 kann eine schnelle Bildrate in der Größenordnung von 1 bis 100 Bildern pro Sekunde (z.B. Hertz) aufweisen. Der Röntgendetektor 120 kann auch eine hohe räumliche Auflösung aufweisen, wobei die Pixelgröße im Bereich von 10x10 Mikrometer bis 200x200 Mikrometer liegt, um Projektionsbilder des Objekts (z.B. Zähne im Mund eines Patienten) zu erfassen.In some aspects, the x-ray detector may 120 be designed for the intraoral or extraoral detection of projection images. For example, the X-ray detector 120 an intraoral X-ray detector adapted to be positioned behind the teeth of a patient within its mouth. The x-ray detector 120 can have a fast frame rate on the order of 1 to 100 Images per second (eg Hertz). The x-ray detector 120 may also have a high spatial resolution, with the pixel size ranging from 10x10 microns to 200x200 microns to capture projection images of the object (eg, teeth in the mouth of a patient).
Der Röntgendetektor 120 kann ausgebildet sein, um Projektionsbilder des Objekts aus verschiedenen Winkeln für die Tomosynthese zu sammeln. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 130, die in einem Gehäuse 132 des Systems 100 untergebracht sein kann, ausgebildet sein, um die Röntgenquellenanordnung von Elektronen-emittierenden Pixeln, wie hierin beschrieben, die räumlich über eine Fläche der Röntgenquelle 110 (z.B. auf eine oder mehrere Anoden in einer evakuierten Kammer) für eine vorbestimmte Belichtungszeit, Strahlendosis und Röntgenenergie verteilt sind, sequentiell zu aktivieren und eine Intensität des Röntgenflusses von jedem Fokuspunkt aus zu regeln. Die Röntgenquelle 110 kann elektronisch mit dem Röntgendetektor 120 verbunden sein, so dass aus der von jedem Fokuspunkt ausgehenden Strahlung ein Projektionsbild aufgenommen wird. Insbesondere kann die Steuereinheit 130 eine Intensität der Röntgenstrahlung basierend auf einem Abstand zwischen der Röntgenquellenanordnung der Röntgenquelle 110 und dem Objekt variieren, indem sie die Strahlung von jedem Fokuspunkt direkt misst, den Röntgenröhrenstrom misst oder den Kathodenstrom misst. Auf diese Weise ist die dem Objekt aus jedem Blickwinkel zugeführte Röntgendosis im Wesentlichen gleich.The x-ray detector 120 may be configured to collect projection images of the object from different angles for tomosynthesis. For this purpose, the control unit 130 in a housing 132 of the system 100 can be configured to be the X-ray source array of electron-emitting pixels as described herein spatially over an area of the X-ray source 110 (eg, to one or more anodes in an evacuated chamber) for a predetermined exposure time, radiation dose and X-ray energy are sequentially activated and to control an intensity of the X-ray flux from each focal point. The X-ray source 110 can electronically with the x-ray detector 120 be connected, so that from the radiation emanating from each focal point a projection image is recorded. In particular, the control unit 130 an intensity of the X-ray radiation based on a distance between the X-ray source arrangement of the X-ray source 110 and the object by directly measuring the radiation from each focal point, measuring the x-ray tube current, or measuring the cathode current. In this way, the X-ray dose applied to the object from every angle is substantially the same.
In einigen Aspekten kann über die Steuereinheit 130 eine Größe jedes Fokuspunktes und/oder des von der Röntgenquelle 110 erzeugten Röntgenflusses eingestellt werden. So kann beispielsweise die Steuereinheit 130 eine Röntgenquelle 110, die mit bis zu 100 kVp und bis zu einem Röhrenstrom von 10-20 mA pro Fokuspunkt betrieben wird, mit einer Fokuspunktgröße im Bereich von 0,1 mm bis 1,5 mm auf einen höheren Röntgenspitzenstrom von 50-100 mA einstellen, indem sie einen Kohlenstoff-Nanoröhrenbereich und eine Fokuspunktgröße erhöht. In einigen Aspekten kann die Steuereinheit 130 auch die individuelle Fokuspunktgröße durch Einstellen der elektrischen Potentiale der Fokussierelektroden einstellen. In einigen Aspekten kann die Steuereinheit 130 die Stromschwankungen minimieren und die Pixel-zu-Pixel-Schwankungen reduzieren, indem eine elektrische Kompensationsschleife integriert ist, um die Gatespannung so einzustellen, dass ein konstanter, voreingestellter Emissionsstrom gehalten wird.In some aspects can be through the control unit 130 a size of each focal point and / or of the X-ray source 110 generated X-ray flux can be adjusted. For example, the control unit 130 an X-ray source 110 that with up to 100 kVp and operated to a tube current of 10-20 mA per focal point, with a focal point size in the range of 0.1 mm to 1.5 mm, set to a higher x-ray peak current of 50-100 mA by using a carbon nanotube region and a Focus point size increased. In some aspects, the control unit 130 also adjust the individual focus spot size by adjusting the electrical potentials of the focus electrodes. In some aspects, the control unit 130 minimize current fluctuations and reduce pixel-to-pixel variations by incorporating an electrical compensation loop to adjust the gate voltage to maintain a constant, preset emission current.
Der Kollimator 140 kann zwischen einem Fenster der Röntgenquelle 110 und dem Detektor 120 platziert sein, um die Röntgenstrahlung auf den ROI des Objekts zu beschränken. In einigen Aspekten kann ein erstes Ende des Kollimators 140 an der Röntgenquelle 110 befestigt sein, während ein zweites Ende des Kollimators 140 in Richtung des Detektors 120 zusammenklappbar und/oder verjüngt sein kann.The collimator 140 can be between a window of the x-ray source 110 and the detector 120 be placed to limit the X-radiation to the ROI of the object. In some aspects, a first end of the collimator 140 at the X-ray source 110 be attached while a second end of the collimator 140 in the direction of the detector 120 collapsible and / or can be tapered.
In einigen Ausführungsformen kann eine mechanische Vorrichtung (z.B. Röntgendetektorhalter 150) die Röntgenquelle 110 an den Röntgendetektor 120 in einer bekannten und festen Position anbringen. Somit kann jederzeit eine Position der Röntgenquelle 110 in Bezug auf den Röntgendetektor 120 bekannt sein und beibehalten werden. Alternativ müssen die Positionen der Röntgenfokuspunkte relativ zum Röntgendetektor 120 nicht durch eine physische Verbindung zwischen Röntgendetektor 120 und Röntgenquelle 110 bestimmt sein. Stattdessen kann eine Geometriekalibriervorrichtung verwendet werden, um eine Position der Röntgenquelle 110 in Bezug auf den Röntgendetektor 120 zu bestimmen und dadurch Positionen der Röntgenfokuspunkte in Bezug auf den Röntgendetektor 120 zu erfassen.In some embodiments, a mechanical device (eg, x-ray detector holder 150 ) the X-ray source 110 to the x-ray detector 120 in a known and fixed position. Thus, anytime a position of the X-ray source 110 with respect to the X-ray detector 120 be known and maintained. Alternatively, the positions of the x-ray focus points must be relative to the x-ray detector 120 not through a physical connection between x-ray detector 120 and X-ray source 110 be determined. Instead, a geometry calibrator may be used to determine a position of the x-ray source 110 with respect to the X-ray detector 120 and thereby determine positions of the x-ray focus points with respect to the x-ray detector 120 capture.
Unter Bezugnahme auf 2A ist nun eine detailliertere Ansicht des Systems 100 dargestellt. Insbesondere der Zusammenhang zwischen Röntgenquelle 110, Röntgendetektor 120 und Röntgendetektorhalter 150 wird näher erläutert. Wie in 2A dargestellt, fixiert der Halter 150 des Röntgendetektors die Röntgenquelle 110 am Röntgendetektor 120 in einem bekannten Abstand zueinander. In einigen Aspekten ist ein erstes Ende des Röntgendetektorhalters 150 an der Röntgenquelle 110 befestigt, während ein zweites Ende des Röntgendetektorhalters 150 am Röntgendetektor 120 befestigt ist. In einigen Aspekten umfasst die Röntgenquellenanordnung der Quelle 110 mehrere Pixel, von denen jeder an einer bekannten Stelle positioniert und so eingestellt ist, dass er in einem bekannten Winkel nach innen zu einem Objekt zeigt. Wenn also die Röntgenquelle 110 und der Röntgendetektor 120 in einem festen Abstand voneinander angeordnet sind, sind genaue Positionen der von den Pixeln der Röntgenquellenanordnung erzeugten Fokuspunkte in Bezug auf den Röntgendetektor 120 bekannt.With reference to 2A is now a more detailed view of the system 100 shown. In particular, the relationship between X-ray source 110 , X-ray detector 120 and X-ray detector holder 150 will be explained in more detail. As in 2A shown, fixed the holder 150 the X-ray detector, the X-ray source 110 at the x-ray detector 120 at a known distance from each other. In some aspects, a first end of the x-ray detector holder is 150 at the X-ray source 110 attached while a second end of the X-ray detector holder 150 at the x-ray detector 120 is attached. In some aspects, the x-ray source array includes the source 110 a plurality of pixels, each positioned at a known location and set to point inward at an angle known to an object. So if the X-ray source 110 and the X-ray detector 120 are arranged at a fixed distance from each other, are accurate Positions of the focus points generated by the pixels of the X-ray source arrangement with respect to the X-ray detector 120 known.
In 2A sind beispielsweise die Röntgenquelle 110 und der Röntgendetektor 120 durch den Röntgendetektorhalter 150 fest in einem Abstand D beabstandet. In diesem Beispiel umfasst die Röntgenquelle 110 eine lineare Röntgenquellenanordnung, und der Röntgenquellendetektor 120 ist als intraoraler Detektor zum Platzieren in einem Mund eines Patienten ausgebildet, um die Zähne, die im Allgemeinen als 106 bezeichnet werden, des Patienten darzustellen. Der Röntgendetektor 120 kann hinter einem bestimmten ROI der Zähne 106 angeordnet sein. Dementsprechend können bei aktivierter Röntgenquelle 110 Röntgenstrahlen, die im Allgemeinen als 108 bezeichnet werden, erzeugt werden, um eine Projektion durch den ROI der Zähne 106 und auf den Röntgendetektor 120 zu bilden. Da der Abstand D eine feste und bekannte Größe ist, sind genaue Positionen der von den Röntgenquellenanordnung-Pixeln erzeugten Fokuspunkte in Bezug auf den Röntgendetektor 120 bekannt. Auf diese Weise kann die Rekonstruktion der 2D-Projektionsbilder in 3D-Bilder verbessert werden.In 2A For example, the X-ray source 110 and the X-ray detector 120 through the X-ray detector holder 150 firmly spaced at a distance D. In this example, the X-ray source includes 110 a linear x-ray source array, and the x-ray source detector 120 is designed as an intraoral detector for placement in a patient's mouth, around the teeth generally referred to as 106 be designated to represent the patient. The x-ray detector 120 Can behind a specific ROI of the teeth 106 be arranged. Accordingly, when the X-ray source is activated 110 X-rays generally known as 108 be designated to be projected by the ROI of the teeth 106 and on the x-ray detector 120 to build. Since the distance D is a fixed and known quantity, accurate positions of the focus points generated by the X-ray source array pixels are with respect to the X-ray detector 120 known. In this way, the reconstruction of the 2D projection images in 3D images can be improved.
Unter Bezugnahme auf 2B ist eine Alternative zur Verwendung des Röntgendetektorhalters 150 dargestellt. Insbesondere kann eine Vorrichtung, die im Allgemeinen als 200 bezeichnet wird, verwendet werden, um eine Röntgenquelle (z.B. 110) mit einem Röntgendetektor (z.B. 120) in einem bekannten Abstand zueinander zu verbinden. In einigen Aspekten kann die Vorrichtung 200 eine Aufnahme 210 umfassen, die an einer Röntgenquelle befestigt und mit einem Verbindungsarm 220 verbunden werden kann, der an einem Röntgendetektor befestigt werden kann. Wird die Vorrichtung 200 in einem intraoralen Tomosynthesesystem (z.B. 100) verwendet, kann die Aufnahme 210 an einer Röntgenquelle (z.B. 110) befestigt und mit dem Verbindungsarm 220 magnetisch verbunden werden, der an einem intraoralen Röntgendetektor (z.B. 120) befestigt werden kann, der sich in einem Mund eines Patienten befindet.With reference to 2 B is an alternative to using the x-ray detector holder 150 shown. In particular, a device generally known as 200 is used to an X-ray source (eg 110 ) with an X-ray detector (eg 120 ) at a known distance to each other. In some aspects, the device may 200 a recording 210 which are attached to an X-ray source and with a connecting arm 220 can be connected, which can be attached to an X-ray detector. Will the device 200 in an intraoral tomosynthesis system (eg 100 ), the recording can 210 at an x-ray source (eg 110 ) and with the connecting arm 220 be magnetically connected to an intraoral X-ray detector (eg 120 ) which is located in a mouth of a patient.
In einigen Aspekten kann die Aufnahme 210 jedes geeignete Material umfassen, z.B. jedes Metall oder metallisches Material (z.B. Aluminium (Al), Stahl, Eisen (Fe), Legierungen davon usw.), jedes nicht-metallische Material (z.B. Kunststoff, Polymer usw.), ein nicht-magnetisches Material, ein magnetisches Material und/oder Kombinationen davon. Die Aufnahme 210 kann eine metallische Aufnahme umfassen, die zur Befestigung an einer Röntgenquelle ausgebildet ist. Die Aufnahme 210 kann einen hohlen Innenraum beinhalten, der im Allgemeinen mit 212 gekennzeichnet ist, um die Kollimation der Röntgenstrahlung von der Röntgenquellenanordnung zu ermöglichen. Zur Befestigung am Verbindungsarm 220 kann die Aufnahme 210 einen abgewinkelten Kanal, allgemein als 214 bezeichnet, beinhalten, der entlang einer äußeren Seitenfläche angeordnet ist. Der Kanal 214 kann über die gesamte Länge der Aufnahme 210 angeordnet und entsprechend dimensioniert und geformt sein, um eine erhöhte, innere Oberfläche 228 eines Längsabschnitts 222 des Verbindungsarms 220 aufzunehmen.In some aspects, the intake may 210 include any suitable material, eg, any metal or metallic material (eg, aluminum (Al), steel, iron (Fe), alloys thereof, etc.), any non-metallic material (eg, plastic, polymer, etc.), a non-magnetic material , a magnetic material and / or combinations thereof. The recording 210 may include a metallic receptacle adapted for attachment to an X-ray source. The recording 210 may involve a hollow interior, which in general with 212 is characterized in order to enable the collimation of the X-ray radiation from the X-ray source arrangement. For attachment to the connecting arm 220 can the recording 210 an angled channel, commonly called 214 include arranged along an outer side surface. The channel 214 can be over the entire length of the recording 210 arranged and appropriately sized and shaped to a raised, inner surface 228 a longitudinal section 222 of the connecting arm 220 take.
In einigen Aspekten kann der Verbindungsarm 220 jedes geeignete Material umfassen, z.B. jedes Metall oder metallisches Material (z.B. Aluminium (A1), Stahl, Eisen (Fe), Legierungen davon usw.), jedes nichtmetallische Material (z.B. Kunststoff, Polymer usw.), ein nichtmagnetisches Material, ein magnetisches Material und/oder jede Kombination davon. So kann beispielsweise der Verbindungsarm 220 einen magnetischen Längsabschnitt 222, ein Winkelelement 224 und einen Röntgendetektorhalter 226 umfassen. Ein erstes Ende des Winkelelements 224 kann an einem Ende des Längsabschnitts 222 angeordnet werden und kann sich senkrecht vom Längsabschnitt erstrecken, wodurch ein rechter Winkel mit dem Längsabschnitt gebildet wird. Der Röntgendetektorhalter 226 kann an einem zweiten Ende des Winkelelements 224 angeordnet und ausgebildet sein, um einen Röntgendetektor (z.B. 120) fest zu halten. Wenn der Röntgendetektor ein intraoraler Röntgendetektor ist, kann der Röntgendetektorhalter 226 ausgebildet sein, um den intraoralen Röntgendetektor fest in einem Mund eines Patienten zu positionieren.In some aspects, the connecting arm may 220 comprise any suitable material, eg any metal or metallic material (eg aluminum ( A1 ), Steel, iron (Fe), alloys thereof, etc.), any non-metallic material (eg, plastic, polymer, etc.), a non-magnetic material, a magnetic material, and / or any combination thereof. For example, the connection arm 220 a magnetic longitudinal section 222 , an angle element 224 and an X-ray detector holder 226 include. A first end of the angle element 224 can at one end of the longitudinal section 222 can be arranged and can extend perpendicularly from the longitudinal portion, whereby a right angle is formed with the longitudinal portion. The x-ray detector holder 226 can be attached to a second end of the angle element 224 be arranged and adapted to an X-ray detector (eg 120 ). When the X-ray detector is an intraoral X-ray detector, the X-ray detector holder may 226 be designed to position the intraoral X-ray detector firmly in a mouth of a patient.
Der Längsabschnitt 222 des Verbindungsarms 220 kann eine erhöhte, innere Oberfläche 228 aufweisen, die bemessen und geformt sein kann, um in Kanal 214 der Aufnahme 210 abnehmbar aufgenommen zu sein. In einigen Aspekten kann der Verbindungsarm 220 ausgebildet sein, um in eine Befestigung mit der Aufnahme 210 und aus der Befestigung mit der Aufnahme 210 über die magnetische Befestigung bewegt zu werden. So kann beispielsweise die magnetische Befestigung Metallkontakte umfassen, die im Allgemeinen als 216 bezeichnet werden und auf einer Länge von einem oder beiden der Kanäle 214 und einer erhöhten Innenfläche 228 des Längsabschnitts 222 vorgesehen sind. Die Metallkontakte 216 können ausgebildet sein, um eine prompte Rückmeldung über die Genauigkeit der Ausrichtung und Verbindung zwischen Kanal 214 und der Innenfläche 228 zu ermöglichen. Darüber hinaus können solche Kontakte 216 eine Schnelllösefunktion der Vorrichtung 220 ermöglichen, was z.B. bei plötzlicher Bewegung eines Patienten nützlich sein kann.The longitudinal section 222 of the connecting arm 220 can have a raised, inner surface 228 which can be sized and shaped to channel 214 the recording 210 removable to be included. In some aspects, the connecting arm may 220 be trained to be in a fixture with the receptacle 210 and from the attachment with the receptacle 210 to be moved over the magnetic attachment. For example, the magnetic attachment may include metal contacts, commonly referred to as 216 be designated and on a length of one or both of the channels 214 and a raised inner surface 228 of the longitudinal section 222 are provided. The metal contacts 216 can be designed to provide prompt feedback on the accuracy of alignment and connection between channel 214 and the inner surface 228 to enable. In addition, such contacts 216 a quick release function of the device 220 which may be useful, for example, in the case of sudden movement of a patient.
Nunmehr mit Bezugnahme auf die 3A-3B ist ein erstes Beispiel für die Ausführungsform einer Geometriekalibriervorrichtung, die im Allgemeinen als 300 bezeichnet wird, zur Verwendung in einem intraoralen Tomosynthesesystem mit einer Röntgenquelle 310 und einem Röntgendetektor 320 dargestellt. Die Geometriekalibriervorrichtung 300 kann beispielsweise eine Platte oder einen Schirm 330, wenigstens eine Lichtquelle 340, eine Kamera 350 und wenigstens ein Gyroskop 360 oder eine andere Vorrichtung zum Berechnen und/oder Erfassen von Ausrichtung und Drehung umfassen.Now with reference to the 3A-3B FIG. 4 is a first example of the embodiment of a geometry calibration apparatus. FIG in general as 300 for use in an intraoral tomosynthesis system with an X-ray source 310 and an X-ray detector 320 shown. The geometry calibration device 300 For example, a plate or a screen 330 , at least one light source 340 , a camera 350 and at least one gyroscope 360 or another device for calculating and / or detecting alignment and rotation.
In einigen Aspekten kann eine Position des Röntgendetektors 320 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 fest sein, auch in Ausführungsformen, in denen die Röntgenquelle 310 und der Röntgendetektor 320 nicht physisch miteinander verbunden sind. So ist beispielsweise in den 3A und 3B dargestellt, dass die Röntgenquelle 310 und der Röntgendetektor 320 nicht physisch durch eine mechanische Verbindung getrennt sind, wie beispielsweise der Röntgendetektorhalter 150 der 1-2B, der sonst eine feste Position der Röntgenquelle zum Röntgendetektor beibehalten könnte. Vielmehr können Röntgenquelle 310 und Röntgendetektor 320 physisch voneinander getrennt sein, so dass eine relative Position des Röntgendetektors 320 gegenüber der Röntgenquelle 310 dynamisch durch Geometriekalibrierungstechniken bestimmt werden kann, wie im Folgenden näher beschrieben.In some aspects, a position of the x-ray detector 320 in terms of the X-ray source 310 Be firm even in embodiments where the X-ray source 310 and the X-ray detector 320 not physically connected. For example, in the 3A and 3B shown that the X-ray source 310 and the X-ray detector 320 not physically separated by a mechanical connection, such as the x-ray detector holder 150 of the 1-2B which could otherwise maintain a fixed position of the X-ray source to the X-ray detector. Rather, X-ray source can 310 and x-ray detector 320 be physically separated from each other so that a relative position of the x-ray detector 320 opposite the X-ray source 310 can be determined dynamically by geometry calibration techniques, as described in more detail below.
In einigen Aspekten kann die Röntgenquelle 310 eine Röntgenquellenanordnung beinhalten, die im Allgemeinen als 312 bezeichnet wird, einschließlich individuell programmierbarer Röntgenpixel 314. Wie in der exemplarischen Ausführungsform von 3A veranschaulicht, können 5 bis 20 Pixel 314 als im Wesentlichen lineare Anordnung verteilt und ausgebildet sein, um Röntgenstrahlen auf den Röntgendetektor 320 zu projizieren und so ein Projektionsbild eines ROI eines Objekts (z.B. Zähne eines Patienten) zu erzeugen. Da jedoch die Röntgenquelle 310 und der Röntgendetektor 320 nicht physisch miteinander verbunden sind, kann die Geometriekalibriervorrichtung 300 verwendet werden, um eine Position des Röntgendetektors 320 relativ zur Röntgenquelle 310 geometrisch zu kalibrieren.In some aspects, the X-ray source may be 310 an x-ray source arrangement generally referred to as 312 including individually programmable x-ray pixels 314 , As in the exemplary embodiment of 3A can be 5 to 20 pixels 314 be distributed as a substantially linear array and be configured to X-rays on the X-ray detector 320 to project and thus produce a projection image of an ROI of an object (eg, teeth of a patient). However, because the X-ray source 310 and the X-ray detector 320 are not physically connected to each other, the geometry calibration device 300 used to position the X-ray detector 320 relative to the x-ray source 310 to calibrate geometrically.
In einigen Aspekten kann wenigstens eine Lichtquelle 340 Lichtstrahlen, die im Allgemeinen als 342 bezeichnet werden, auf die Platte 330 projizieren, um Lichtflecke, im Allgemeinen als 344 bezeichnet, zu erzeugen, um eine translatorische Position der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 zu bestimmen. In einigen Aspekten kann der Röntgendetektor 320 physisch mit der Platte 330 verbunden sein. So kann beispielsweise eine Querstange 322 verwendet werden, um den Röntgendetektor 320 an der Platte 330 zu befestigen. Die Querstange 322 kann beispielsweise eine Länge von ca. 2 cm bis 20 cm aufweisen. In einigen Aspekten kann die Querstange 322 in der Länge verstellt werden. Die Platte 330 kann Papier, Kunststoff, Metall oder eine beliebige Kombination dieser Materialien umfassen, deren Abmessungen etwa 5 cm und 20 cm betragen. In einigen Aspekten kann die Querstange 322 die Platte 330 am Röntgendetektor 320 so befestigen, dass sich die Platte 330 in einer Ebene parallel zu einer Ebene befindet, in der sich der Röntgendetektor 320 befindet. In anderen Aspekten kann die Platte 330 in Bezug auf den Röntgendetektor 320 abgewinkelt sein.In some aspects, at least one light source 340 Rays of light, generally called 342 be designated on the plate 330 project to light spots, generally as 344 designated to generate a translational position of the plate 330 in terms of the X-ray source 310 to determine. In some aspects, the x-ray detector may 320 physically with the plate 330 be connected. For example, a crossbar 322 used to detect the x-ray detector 320 at the plate 330 to fix. The crossbar 322 may for example have a length of about 2 cm to 20 cm. In some aspects, the crossbar can 322 be adjusted in length. The plate 330 may include paper, plastic, metal or any combination of these materials, the dimensions of which are about 5 cm and 20 cm. In some aspects, the crossbar can 322 the plate 330 at the x-ray detector 320 Fix it so that the plate 330 located in a plane parallel to a plane in which the X-ray detector 320 located. In other aspects, the plate can 330 with respect to the X-ray detector 320 be angled.
In einigen Aspekten, in denen der Detektor 320 als intraoraler Röntgendetektor ausgebildet ist, kann die Platte 330 aus dem Mund eines Patienten herausragen. Durch das Bestimmen einer Winkel- und Translationsposition der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 kann somit eine Position des Röntgendetektors 320 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 bestimmt werden, da die Platte 330 in einem bekannten und festen Abstand mit dem Röntgendetektor 320 verbunden sein kann.In some aspects, where the detector 320 is designed as an intraoral X-ray detector, the plate 330 sticking out of the mouth of a patient. By determining an angular and translational position of the plate 330 in terms of the X-ray source 310 can thus a position of the X-ray detector 320 in terms of the X-ray source 310 be determined because the plate 330 in a known and fixed distance with the X-ray detector 320 can be connected.
In einigen Aspekten kann die wenigstens eine Lichtquelle 340 auf die Platte 330 projizieren. So kann beispielsweise die wenigstens eine Lichtquelle 340 einen Niederleistungslaser oder ein anderes Licht umfassen, das ausgebildet ist, um auf die Platte 330 zu treffen, zum Beispiel ein 5 mW Laserpointer mit einer Wellenlänge von 650 nm. Die wenigstens eine Lichtquelle 340 kann an der Röntgenquelle 310 und/oder einem Kollimator montiert oder anderweitig befestigt sein. Wie in den 3A-3B dargestellt, weist die dargestellte Ausführungsform vier Lichtquellen 340 auf, die jeweils an einer separaten Ecke der Röntgenquelle 310 positioniert sind. Jede der vier Lichtquellen 340 kann zur Platte 330 hin abgewinkelt sein, um Lichtstrahlen 342 auf die Platte 330 zu projizieren und dadurch vier separate Lichtflecke 344 zu erzeugen (siehe z.B. 344A-D, 4). Abhängig vom Einfallswinkel, bei dem jede der vier Lichtquellen 340 auf die Platte 330 gerichtet ist, können die Lichtflecke 344 eine rechteckige, quadratische, dreieckige oder eine andere Form bilden, wobei jeder projizierte Lichtstrahl 342 einen Lichtfleck 344 erzeugt, der einen Eckpunkt dieser projizierten Form bildet. In some aspects, the at least one light source may be 340 on the plate 330 project. For example, the at least one light source 340 a low power laser or other light adapted to be applied to the plate 330 for example, a 5 mW laser pointer with a wavelength of 650 nm. The at least one light source 340 can be at the x-ray source 310 and / or a collimator mounted or otherwise attached. As in the 3A-3B illustrated, the illustrated embodiment, four light sources 340 on, each at a separate corner of the x-ray source 310 are positioned. Each of the four light sources 340 can to the plate 330 be angled down to light rays 342 on the plate 330 to project and thereby four separate spots of light 344 to generate (see eg 344A-D, 4 ). Depending on the angle of incidence at which each of the four light sources 340 on the plate 330 is directed, the light spots can 344 form a rectangular, square, triangular or other shape, each projected light beam 342 a light spot 344 which forms a corner of this projected shape.
In einigen Aspekten kann ein Einfallswinkel, bei dem jede Lichtquelle 340 auf der Röntgenquelle 310 montiert ist, bekannt sein und zum Bestimmen einer translatorischen Position der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 verwendet werden. Insbesondere kann die Positionierung der wenigstens einen Lichtquelle 340 auf diese Weise dazu führen, dass die Form von Lichtflecken 344, die aus projizierten Lichtstrahlen 342 auf der Platte 330 erzeugt werden, kleiner wird, wenn die Platte 330 weiter von der Röntgenquelle 310 entfernt ist, und größer wird, wenn die Platte 330 näher an die Röntgenquelle 310 herangeführt wird.In some aspects, there may be an angle of incidence at which each light source 340 on the X-ray source 310 is mounted, known and for determining a translational position of the plate 330 in terms of the X-ray source 310 be used. In particular, the positioning of the at least one light source 340 in this way cause the shape of light spots 344 made up of projected beams of light 342 on the plate 330 be generated, becomes smaller when the plate 330 further from the X-ray source 310 is removed, and gets bigger when the plate 330 closer to the X-ray source 310 is introduced.
In einigen Aspekten kann eine Kamera 350 eine Position der projizierten Lichtflecken 344 auf der Platte 330 aufzeichnen, um die translatorische Position der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 zu bestimmen. In einigen Aspekten kann die Kamera 350 auch so ausgebildet sein, dass sie eine Bewegungsverfolgung und -korrektur während des Abbildungsprozesses ermöglicht, wenn es zu einer unbeabsichtigten Bewegung des Objekts oder Systems kommt. Die Kamera 350 kann eine hochauflösende Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera umfassen, die in einer bekannten Position montiert sein kann, z.B. auf einer Röntgenquelle 310 oder einem Kollimator (nicht dargestellt). Wie in den 3A-3B dargestellt, kann die Kamera 350 zentral auf einer Oberseite der Röntgenquelle 310 und angrenzend an eine Vorderflächenkante der Röntgenquelle 310 montiert sein. In einigen Aspekten kann die Kamera 350 aufgenommene fotografische Bilder an eine Computerplattform übertragen (siehe z.B. 804, 8). So kann beispielsweise die Kamera 350 fotografische Bilder, die eine Position von Lichtflecken 344 auf der Platte 330 erfassen, an die Computerplattform übertragen, um eine Translationsposition der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 zu bestimmen und dadurch eine Position des Röntgendetektors 320 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 zu bestimmen. In some aspects, a camera can 350 a position of the projected light spots 344 on the plate 330 Record to the translational position of the plate 330 in terms of the X-ray source 310 to determine. In some aspects, the camera may 350 also be designed to allow motion tracking and correction during the imaging process when there is an unintentional movement of the object or system. The camera 350 may comprise a high-resolution, high-speed digital camera which may be mounted in a known position, eg on an X-ray source 310 or a collimator (not shown). As in the 3A-3B shown, the camera can 350 centrally on a top of the X-ray source 310 and adjacent a front surface edge of the X-ray source 310 be mounted. In some aspects, the camera may 350 Transfer captured photographic images to a computer platform (see eg 804 . 8th ). For example, the camera 350 photographic images representing a location of light spots 344 on the plate 330 capture, transmitted to the computer platform to a translational position of the plate 330 in terms of the X-ray source 310 to determine and thereby a position of the X-ray detector 320 in terms of the X-ray source 310 to determine.
In einigen Aspekten kann wenigstens ein Gyroskop 360 eingebaut sein, um eine Winkelposition der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 zu bestimmen. So kann beispielsweise das wenigstens eine Gyroskop 360 ein Parallax-Gyroskopmodul-3-Achsen-L3G4200D beinhalten, das von Herstellern wie beispielsweise Parallax Inc. im Handel erhältlich ist. Dementsprechend kann das Bestimmen einer Winkelposition der Platte 330 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 in einer von mehreren Techniken erreicht werden. Eine erste Technik kann beispielsweise die Montage eines ersten Gyroskops 360 an der Röntgenquelle 310 und eines zweiten Gyroskops (nicht dargestellt) an der Platte 330 und den Vergleich der Datenpunkte von jedem Gyroskop in einer Computerplattform umfassen. In einem weiteren Beispiel kann eine zweite Technik das Zurücksetzen der Platte 330 durch Positionieren der Platte 330 in einer gleichen Ebene wie die Röntgenquellenanordnung 310, das Zurücksetzen der Daten eines ersten Gyroskops 360, das an der Röntgenquelle 310 montiert ist, und das Messen einer Abweichung von der ursprünglichen Röntgenquellenebene während des Abbildungsprozesses umfassen.In some aspects, at least one gyroscope 360 be fitted to an angular position of the plate 330 in terms of the X-ray source 310 to determine. For example, the at least one gyroscope 360 a parallax gyroscope module 3 Axis L3G4200D commercially available from manufacturers such as Parallax Inc. Accordingly, determining an angular position of the disk 330 in terms of the X-ray source 310 be achieved in one of several techniques. A first technique, for example, the assembly of a first gyroscope 360 at the X-ray source 310 and a second gyroscope (not shown) on the plate 330 and comparing the data points from each gyroscope in a computer platform. In another example, a second technique may be to reset the plate 330 by positioning the plate 330 in a same plane as the X-ray source arrangement 310 , resetting the data of a first gyroscope 360 at the X-ray source 310 and measuring a deviation from the original x-ray source plane during the imaging process.
Unter Bezugnahme auf 4 veranschaulicht eine exemplarische Bildaufnahme von einer Kamera (z.B. 350) das aufgenommene Bild, das sich aus Lichtstrahlen 342 ergibt, die auf die Platte 330 projiziert sind und Lichtflecke erzeugen, die allgemein als 344A-D bezeichnet werden. In diesem Beispiel werden vier separate Lichtflecke 344A-D aus Lichtstrahlen 342 erzeugt, die von vier separaten Lichtquellen 340 erzeugt werden, die auf ähnlich Weise wie die vorstehend in Bezug auf die 3A-3B beschriebene Weise angeordnet sind, wobei jeder Lichtfleck 344A-D eine Ecke oder einen Scheitelpunkt einer rechteckigen Form bildet. Ein Koordinatensystem kann definiert sein, um x-, y- und z-Richtungen zum Bestimmen einer Translationsposition des Röntgendetektors 320 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 festzulegen. In einigen Aspekten kann ein Abstand zwischen jedem Lichtfleck einen z-Versatz der Platte 330 gegenüber der Röntgenquelle 310 bestimmen. So kann beispielsweise ein horizontaler oder x-Abstand bx, gemessen zwischen einem ersten Lichtfleck 344A und einem zweiten Lichtfleck 344B, oder ein vertikaler oder y-Abstand by, gemessen zwischen einem zweiten Lichtfleck 344B und einem dritten Lichtfleck 344C, einen z-Versatz der Platte 330 und damit des Röntgendetektors 320 in Bezug auf die Röntgenquelle 310 bestimmen, da der Abstand zwischen den Flecken 344A-D eindeutig durch eine Spezifikation eines an der wenigstens einen Lichtquelle 340 angebrachten Beugungsgitters, einer Wellenlänge der wenigstens einen Lichtquelle 340 und den z-Versatz bestimmt ist. In weiteren Aspekten kann ein Verhältnis eines Abstands von einem Lichtfleck zu einem Rand der Platte 330 zu einem Abstand zwischen gegenüberliegenden Kanten der Platte 330 einen Röntgenversatz oder einen y-Versatz der Platte 330 relativ zur Röntgenquelle 310 bestimmen. So kann beispielsweise ein Verhältnis eines horizontalen oder x-Abstands ax Achse vom Lichtfleck 344D zu einer Kante der Platte 330 zu einem horizontalen oder x-Abstand cx zwischen zwei gegenüberliegenden Kanten der Platte 330 (z.B. ax/cx) einen x-Versatz der Platte 330, und damit des Röntgendetektors 320, relativ zur Röntgenquelle 310 bestimmen. With reference to 4 illustrates an exemplary image capture from a camera (eg 350 ) the captured image, which is made of light rays 342 that results on the plate 330 are projected and produce spots of light commonly referred to as 344A -D be designated. In this example, four separate spots of light 344A-D from light rays 342 generated by four separate light sources 340 be generated in a manner similar to that described above with respect to 3A-3B are arranged described manner, each light spot 344A -D forms a corner or a vertex of a rectangular shape. A coordinate system may be defined to have x, y and z directions for determining a translational position of the x-ray detector 320 in terms of the X-ray source 310 set. In some aspects, a distance between each light spot may be a z-offset of the disk 330 opposite the X-ray source 310 determine. For example, a horizontal or x-distance b x , measured between a first light spot 344A and a second spot of light 344B , or a vertical or y-distance b y , measured between a second light spot 344B and a third spot of light 344C , a z-offset of the plate 330 and thus the X-ray detector 320 in terms of the X-ray source 310 determine the distance between the spots 344A-D clearly by a specification of one of the at least one light source 340 attached diffraction grating, a wavelength of the at least one light source 340 and the z-offset is determined. In other aspects, a ratio of a distance from a light spot to an edge of the plate 330 to a distance between opposite edges of the plate 330 an x-ray offset or a y-offset of the plate 330 relative to the x-ray source 310 determine. For example, a ratio of a horizontal or x-distance a x axis from the light spot 344D to an edge of the plate 330 to a horizontal or x-distance c x between two opposite edges of the plate 330 (eg a x / c x ) an x offset of the plate 330 , and thus the X-ray detector 320 , relative to the X-ray source 310 determine.
In einem weiteren darstellenden Beispiel kann ein Verhältnis eines vertikalen oder y-Abstandes ay vom Lichtfleck 344D zu einer Kante der Platte 330 zu einem vertikalen oder y-Abstand cy zwischen zwei gegenüberliegenden Kanten der Platte 330 (z.B. ay/cy) einen y-Versatz der Platte 330, und damit des Röntgendetektors 320, relativ zur Röntgenquelle 310 bestimmen.In another illustrative example, a ratio of a vertical or y-distance a y from the light spot 344D to an edge of the plate 330 to a vertical or y-distance c y between two opposite edges of the plate 330 (eg a y / c y ) a y-offset of the plate 330 , and thus the X-ray detector 320 , relative to the X-ray source 310 determine.
Unter Bezugnahme auf die 5A-5D wird eine zweite Ausführungsform einer exemplarischen Geometriekalibriervorrichtung, die im Allgemeinen als 500 bezeichnet wird, zur Verwendung in einem intraoralen Tomosynthesesystem mit einer Röntgenquelle 510 und einem Röntgendetektor 520 dargestellt. Hier ist ein Beispiel für die sequentielle Aufnahme von Tomographiebildern mit der Geometriekalibriervorrichtung 500 dargestellt. Wo 5A eine anfängliche Einrichtung der Geometriekalibriervorrichtung 500 veranschaulicht, veranschaulichen die 5B-5D eine sequentielle Aktivierung verschiedener Kathoden in einer Anordnung einer Röntgenquelle an zwei verschiedenen Positionen (z.B. eine erste Position in den 5B-5C und eine zweite Position in 5D). Insbesondere kann die Vorrichtung 500 beispielsweise eine Platte oder einen Schirm 530, eine Lichtquelle 540 und eine Kamera 550 umfassen.With reference to the 5A-5D A second embodiment of an exemplary geometry calibrator, generally referred to as FIG 500 for use in an intraoral tomosynthesis system with an X-ray source 510 and an X-ray detector 520 shown. Here is an example of the sequential acquisition of tomographic images with the geometry calibrator 500 shown. Where 5A an initial setup of the geometry calibration device 500 illustrates the illustrate 5B-5D a sequential activation of different cathodes in an array of a X-ray source at two different positions (eg a first position in the 5B-5C and a second position in 5D) , In particular, the device can 500 for example, a plate or a screen 530 , a light source 540 and a camera 550 include.
Unter Bezugnahme auf 5A kann die Vorrichtung 500 in einer ersten Konfiguration vor der Aufnahme von 2D-Projektionsbildern ausgebildet sein. Obwohl eine Position des Röntgendetektors 520 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 fest sein kann, werden die Röntgenquelle 510 und der Röntgendetektor 520 in dieser Ausführungsform als nicht physisch miteinander verbunden dargestellt. Somit verbindet und hält keine mechanische Verbindung einen festen Abstand zwischen der Röntgenquelle 510 und dem Röntgendetektor 520. Vielmehr sind die Röntgenquelle 510 und der Röntgendetektor 520 physisch voneinander getrennt, so dass eine relative Position des Röntgendetektors 520 gegenüber der Röntgenquelle 510 durch Geometriekalibrierungstechniken dynamisch bestimmt werden kann, wie im Folgenden näher beschrieben.With reference to 5A can the device 500 be formed in a first configuration prior to the recording of 2D projection images. Although a position of the X-ray detector 520 in terms of the X-ray source 510 can be firm become the X-ray source 510 and the X-ray detector 520 represented in this embodiment as not physically connected to each other. Thus, no mechanical connection connects and holds a fixed distance between the X-ray source 510 and the X-ray detector 520 , Rather, the X-ray source 510 and the X-ray detector 520 physically separated from each other so that a relative position of the x-ray detector 520 opposite the X-ray source 510 can be determined dynamically by geometry calibration techniques, as described in more detail below.
In einigen Aspekten kann die Röntgenquelle 510 eine Röntgenquellenanordnung umfassen, die im Allgemeinen als 512 bezeichnet wird, einschließlich individuell programmierbarer Röntgenpixel 516. Wie in den 5A-5D dargestellt, können neun Pixel 516 als lineare Anordnung verteilt sein und dazu ausgebildet sein, individuell aktiviert zu werden, um sequentiell Röntgenstrahlen, allgemein als 514 bezeichnet, (siehe z.B. 5B-5D) auf den Röntgendetektor 520 zu projizieren, um ein Projektionsbild eines ROI eines Objekts 502 (z.B. Zähne eines Patienten) zu erzeugen. Da jedoch die Röntgenquelle 510 und der Röntgendetektor 520 nicht physisch miteinander verbunden sind, kann die Geometriekalibriervorrichtung 500 verwendet werden, um eine Position des Röntgendetektors 520 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 geometrisch zu kalibrieren.In some aspects, the X-ray source may be 510 an x-ray source arrangement, generally referred to as 512 including individually programmable x-ray pixels 516 , As in the 5A-5D can represent nine pixels 516 be distributed as a linear array and be configured to be individually activated to sequentially X-rays, generally as 514 denotes, (see, eg 5B-5D) on the x-ray detector 520 to project a projection image of a ROI of an object 502 (eg teeth of a patient) to produce. However, because the X-ray source 510 and the X-ray detector 520 are not physically connected to each other, the geometry calibration device 500 used to position the X-ray detector 520 in terms of the X-ray source 510 to calibrate geometrically.
In einigen Aspekten kann der Röntgendetektor 520 physisch mit der Platte 530 verbunden sein. So kann beispielsweise eine Querstange 522 zur Befestigung des Röntgendetektors 520 an der Platte 530 verwendet werden. Die Querstange 522 kann beispielsweise eine Länge von ca. 2 cm bis 20 cm aufweisen. In einigen Aspekten kann die Querstange 522 in der Länge verstellt werden. Die Platte 530 kann beispielsweise Papier, Kunststoff, Metall oder eine beliebige Kombination davon umfassen. In einigen Aspekten kann die Querstange 522 die Platte 530 am Röntgendetektor 520 so befestigen, dass sich die Platte 530 in einer Ebene parallel zu einer Ebene befindet, in der sich der Röntgendetektor 520 befindet. In weiteren Aspekten kann die Platte 530 in Bezug auf den Röntgendetektor 520 abgewinkelt sein.In some aspects, the x-ray detector may 520 physically with the plate 530 be connected. For example, a crossbar 522 for fixing the X-ray detector 520 at the plate 530 be used. The crossbar 522 may for example have a length of about 2 cm to 20 cm. In some aspects, the crossbar can 522 be adjusted in length. The plate 530 For example, it may include paper, plastic, metal, or any combination thereof. In some aspects, the crossbar can 522 the plate 530 at the x-ray detector 520 Fix it so that the plate 530 located in a plane parallel to a plane in which the X-ray detector 520 located. In other aspects, the plate can 530 with respect to the X-ray detector 520 be angled.
In einigen Aspekten, in denen der Detektor 520 als intraoraler Röntgendetektor ausgebildet ist, kann die Platte 530 aus dem Mund eines Patienten herausragen. Durch das Bestimmen einer Winkel- und Translationsposition der Platte 530 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 kann somit eine Position des Röntgendetektors 520 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 bestimmt werden, da die Platte 530 in einem bekannten und festen Abstand mit dem Röntgendetektor 520 verbunden sein kann (z.B. unter Verwendung der Querstange 522). Die Platte 530 kann aus Papier, Kunststoff, Metall oder einer beliebigen Kombination dieser Materialien bestehen und Abmessungen zwischen beispielsweise 5 cm und 20 cm aufweisen.In some aspects, where the detector 520 is designed as an intraoral X-ray detector, the plate 530 sticking out of the mouth of a patient. By determining an angular and translational position of the plate 530 in terms of the X-ray source 510 can thus a position of the X-ray detector 520 in terms of the X-ray source 510 be determined because the plate 530 in a known and fixed distance with the X-ray detector 520 can be connected (eg using the crossbar 522 ). The plate 530 can be made of paper, plastic, metal or any combination of these materials and have dimensions between, for example, 5 cm and 20 cm.
Die Lichtquelle 540 kann ausgebildet sein, um Lichtstrahlen, die im Allgemeinen als 542 bezeichnet werden, auf die Platte 530 zu projizieren und um Lichtflecke, im Allgemeinen als 544 bezeichnet, zu erzeugen, um eine translatorische Position der Platte 530 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 festzulegen. In einigen Aspekten kann im Vergleich zur ersten Ausführungsform der Geometriekalibriervorrichtung 300 nur eine Lichtquelle 540 erforderlich sein. Die Lichtquelle 540 kann an der Röntgenquelle 510 und/oder einem Kollimator (nicht dargestellt) montiert oder anderweitig befestigt werden. In einigen Aspekten ist die Lichtquelle 540 mit einer Kamera 550 integriert ausgebildet, die beide so ausgebildet sein können, dass sie an der Quelle 510 angebracht werden können. Wie in den 5A-5D dargestellt, kann die Lichtquelle 540 mit einer Kamera 550 montiert und zentral an der Röntgenquelle 510 und angrenzend an eine Vorderflächenkante derselben montiert werden. Insbesondere kann die Lichtquelle 540 einen Niederleistungslaser oder ein anderes Licht umfassen, das ausgebildet ist, um auf die Platte 530 zu treffen, zum Beispiel einen 5 mW Laserpointer mit einer Wellenlänge von 650 nm.The light source 540 can be designed to light rays, in general as 542 be designated on the plate 530 to project and light spots, in general as 544. designated to generate a translational position of the plate 530 in terms of the X-ray source 510 set. In some aspects, compared to the first embodiment, the geometry calibration device 300 only one light source 540 to be required. The light source 540 can be at the x-ray source 510 and / or a collimator (not shown) may be mounted or otherwise secured. In some aspects, the light source is 540 with a camera 550 integrated, both of which can be designed so that they are at the source 510 can be attached. As in the 5A-5D shown, the light source can be 540 with a camera 550 mounted and central to the X-ray source 510 and mounted adjacent a front surface edge thereof. In particular, the light source 540 a low power laser or other light adapted to be applied to the plate 530 for example, a 5 mW laser pointer with a wavelength of 650 nm.
In einigen Aspekten kann wenigstens ein Beugungsgitter (nicht dargestellt) mit einem bekannten Gitterabstand (Gitterkonstante) an der Röntgenquelle 510 an einer bekannten relativen Position angebracht sein. So kann beispielsweise ein eindimensionales (1D-) Beugungsgitter verwendet werden. In einem weiteren Beispiel können zwei Gitter verwendet werden, wobei ein erstes Gitter ein 1D-Beugungsgitter und ein zweites Gitter ein 2D-Beugungsgitter ist. In einigen Aspekten können die Gitter jeweils einen Gitterabstand aufweisen, der ähnlich oder unterschiedlich sein kann. Der Gitterabstand kann einen Abstand zwischen jedem Beugungsspalt im Gitter umfassen. In anderen Aspekten können Gitter eine gleiche optische Dimension aufweisen und in verschiedenen Richtungen zueinander ausgerichtet sein. Wenn die Geometriekalibriervorrichtung 500 wenigstens ein Beugungsgitter umfasst, kann die Lichtquelle 540 so montiert sein, dass der Lichtstrahl 542 das oder die Beugungsgitter an einer bekannten Stelle in Bezug auf die Röntgenquelle 510 durchläuft, wobei das Hindurchlaufen durch die Gitter dazu führt, dass die Lichtquelle 540 gemäß der folgenden Gittergleichung aufgeteilt wird:
in vertikaler (y) und horizontaler (x) Richtung, wobei m=0, 1, 2, 3,....ist, um eine Ordnung des Beugungsflecks anzugeben, λ die Wellenlänge der Lichtquelle 540 ist, D der Abstand der Platte 530 vom Beugungsursprung ist, und d die Gitterkonstante des Beugungsgitters ist.In some aspects, at least one diffraction grating (not shown) with a known grating pitch (lattice constant) may be present at the x-ray source 510 be attached to a known relative position. For example, a one-dimensional (1D) diffraction grating can be used. In another example, two grids may be used, with a first grating being a 1D diffraction grating and a second grating being a 2D diffraction grating. In some aspects, the grids may each have a grid spacing that may be similar or different. The grid spacing may include a distance between each diffraction gap in the grid. In other aspects, grids may have a same optical dimension and be aligned in different directions. When the geometry calibration device 500 includes at least one diffraction grating, the light source 540 be mounted so that the light beam 542 the diffraction grating (s) at a known location with respect to the x-ray source 510 passes through, passing through the grids causes the light source 540 is divided according to the following grid equation: in vertical (y) and horizontal (x) directions, where m = 0, 1, 2, 3, .... to indicate an order of the diffraction spot, λ is the wavelength of the light source 540 D is the distance of the plate 530 from the diffraction origin, and d is the lattice constant of the diffraction grating.
In einigen Aspekten kann eine Kamera 550 eine Position der projizierten Lichtflecken 544 auf der Platte 530 aufzeichnen, um die translatorische Position der Platte 530 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 zu bestimmen. In einigen Aspekten kann die Kamera 550 auch so ausgebildet sein, dass sie eine Bewegungsverfolgung und -korrektur während des Abbildungsprozesses ermöglicht, wenn eine unbeabsichtigte Bewegung des Objekts 502 oder des Systems (z.B. System 100) vorliegt. Die Kamera 550 kann eine hochauflösende Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera umfassen, die in einer bekannten Position montiert sein kann, z.B. an der Röntgenquelle 510 oder dem Kollimator. Wie vorstehend erläutert, können die Kamera 550 sowie die Lichtquelle 540 zentral an der Röntgenquelle 510 und angrenzend an eine Vorderflächenkante der Röntgenquelle 510 montiert sein. In einigen Aspekten kann die Kamera 550 aufgenommene fotografische Bilder an eine Computerplattform übertragen (siehe z.B. 804, 8). So kann beispielsweise die Kamera 550 fotografische Bilder, die eine Position von Lichtflecken 544 auf der Platte 530 erfassen, an die Computerplattform übertragen, um eine Translationsposition der Platte 530 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 zu bestimmen, wodurch eine Position des Röntgendetektors 520 in Bezug auf die Röntgenquelle 510 bestimmt wird.In some aspects, a camera can 550 a position of the projected light spots 544. on the plate 530 Record to the translational position of the plate 530 in terms of the X-ray source 510 to determine. In some aspects, the camera may 550 also be designed to allow motion tracking and correction during the imaging process when inadvertent movement of the object 502 or the system (eg system 100 ) is present. The camera 550 may comprise a high-resolution, high-speed digital camera which may be mounted in a known position, eg at the X-ray source 510 or the collimator. As explained above, the camera 550 as well as the light source 540 centrally at the X-ray source 510 and adjacent a front surface edge of the X-ray source 510 be mounted. In some aspects, the camera may 550 Transfer captured photographic images to a computer platform (see eg 804 . 8th ). For example, the camera 550 photographic images representing a location of light spots 544. on the plate 530 capture, transmitted to the computer platform to a translational position of the plate 530 in terms of the X-ray source 510 to determine a position of the X-ray detector 520 in terms of the X-ray source 510 is determined.
Dementsprechend können die Lichtquelle 540 sowie die Kamera 550 in Richtung der Platte 530 abgewinkelt sein, um Lichtstrahlen 542 durch das wenigstens eine Beugungsgitter und auf die Platte 530 zu projizieren und dadurch Lichtflecke 544 (siehe z.B. 544A-C, 6A-6C) an verschiedenen Positionen auf dem Schirm 530 zu erzeugen und so ein Lichtmuster auf dem Schirm 530 zu erzeugen. Insbesondere können unterschiedliche Positionen der Lichtquelle 540 und/oder des Schirms 530 zu unterschiedlichen Lichtmustern führen, die jeweils von der Kamera 550 erfasst und zur Kalibrierung einer Geometrie des Schirms 530 und des angebrachten Röntgendetektors 520 in Bezug auf jedes Pixel der Röntgenquelle 510 verwendet werden können.Accordingly, the light source 540 as well as the camera 550 in the direction of the plate 530 be angled to light rays 542 through the at least one diffraction grating and onto the plate 530 to project and thereby light spots 544. (see eg 544A-C, 6A-6C) at different positions on the screen 530 to create and so a light pattern on the screen 530 to create. In particular, different positions of the light source 540 and / or the screen 530 lead to different light patterns, each from the camera 550 captured and calibrated a geometry of the screen 530 and the attached X-ray detector 520 with respect to each pixel of the x-ray source 510 can be used.
Wenn die Vorrichtung 500 konfiguriert und für die Erzeugung von 2D-Projektionsbildern bereit ist, kann die Kamera 550 konfiguriert werden, um ein anfängliches Lichtmuster zu erfassen, das von der Lichtquelle 540 (z.B. einem Laser) erzeugt wird, wenn sich der Röntgendetektor 520 und der Schirm 530 in einer ersten Position befinden, und das aufgenommene Muster an eine Computerplattform (z.B. 804) zur Verarbeitung und Geometriekalibrierung zu übertragen. So kann beispielsweise die Kamera 550 ausgebildet sein, um Lichtflecke 544 aufzunehmen, die ein anfängliches Lichtmuster auf dem Schirm 530 bilden, wenn sich der Röntgendetektor 520 und der Schirm 530 in einer anfänglichen, oder ersten, Position befinden. Die Verarbeitung dieses aufgenommenen Bildes kann als Referenz für die Geometriekalibrierung verwendet werden.When the device 500 configured and ready to generate 2D projection images, the camera can 550 configured to detect an initial pattern of light emitted by the light source 540 (For example, a laser) is generated when the X-ray detector 520 and the screen 530 located in a first position, and the recorded pattern to a computer platform (eg 804 ) for processing and geometry calibration. For example, the camera 550 be trained to light spots 544. which has an initial light pattern on the screen 530 form when the X-ray detector 520 and the screen 530 in an initial, or first, position. The processing of this captured image can be used as a reference for geometry calibration.
Unter Bezugnahme auf die 5B-5D wird die Erfassung von 2D-Projektionsbildern veranschaulicht, wobei jedes Pixel 516 in der Quellenanordnung 512 der Röntgenquelle 510 sequentiell aktiviert wird, wenn sich der Röntgendetektor 520 und der Schirm 530 in einer ersten Position und dann in einer zweiten Position befinden. Obwohl die 5B-5D die sequentielle Aktivierung von nur drei Pixeln 516 und nur zwei verschiedenen Positionen veranschaulichen, wird der Fachmann erkennen, dass diese Figuren lediglich illustrativ und nicht einschränkend sind. So kann beispielsweise jedes Pixel 516 in der Röntgenquelle 510 aktiviert werden, wobei der Detektor 520 ausgebildet ist, um das resultierende Bild aufzuzeichnen. Wie in den 5A-5D dargestellt, wo es neun Pixel 516 gibt, können alle neun Pixel 516 einzeln aktiviert werden, wobei der Röntgendetektor 520 ausgebildet sein kann, um jedes Bild für jede Position des Röntgendetektors 520 relativ zu dem bzw. den aktivierten Pixeln 516 aufzuzeichnen. In einigen Aspekten muss sich der Röntgendetektor 520 nur in einer Position befinden, wobei in diesem Fall die neun Pixel 516 nur einmal aktiviert werden müssen, wobei die Aktivierung jedes Pixels 516 einzeln durchgeführt wird. Wenn jedoch der Röntgendetektor 520 in mehrere Positionen bewegt wird, wird jedes der neun Pixel 516 einzeln reaktiviert, wenn der Röntgendetektor 520 in jede der nachfolgenden mehreren Positionen bewegt wird.With reference to the 5B-5D the capture of 2D projection images is illustrated, each pixel 516 in the source arrangement 512 the X-ray source 510 is activated sequentially when the X-ray detector 520 and the screen 530 in a first position and then in a second position. Although the 5B-5D the sequential activation of only three pixels 516 and illustrate only two different positions, those skilled in the art will recognize that these figures are merely illustrative and not restrictive. For example, every pixel 516 in the X-ray source 510 be activated, the detector 520 is designed to record the resulting image. As in the 5A-5D shown where there are nine pixels 516 There are all nine pixels 516 can be activated individually, with the X-ray detector 520 may be formed to each image for each position of the X-ray detector 520 relative to the activated pixel (s) 516 record. In some aspects, the X-ray detector needs to 520 only in one position, in which case the nine pixels 516 only need to be activated once, with the activation of each pixel 516 is performed individually. However, if the X-ray detector 520 is moved into multiple positions, each of the nine pixels 516 individually reactivated when the X-ray detector 520 is moved to each of the subsequent multiple positions.
In 5B ist ein zweites Pixel 516A in der Röntgenquelle 510 in einem aktivierten Zustand dargestellt, um einen Röntgenstrahl 514 zu erzeugen, der auf den Detektor 520 trifft, der das projizierte Bild aufzeichnet, während sich der Schirm 530 und der Röntgendetektor 520 in einer ersten Position befinden. Insbesondere kann vor der Aktivierung des zweiten Pixels 516A in der Röntgenquelle 510 ein erstes von Pixels 516 in der Röntgenquelle 510 aktiviert worden sein, wobei der Röntgendetektor 520 ein dadurch erzeugtes Bild aufgenommen haben kann. Ebenso wird in 5C ein drittes Pixel 516B in der Röntgenquelle 510 aktiviert, um einen Röntgenstrahl 514 zu erzeugen, der auf den Detektor 520 projiziert wird, der das projizierte Bild aufzeichnet, während sich der Schirm 530 und der Röntgendetektor 520 in einer ersten Position befinden. Da der Schirm 530 während der Aktivierung des zweiten Pixels 516A und des dritten Pixels 516B in der Quellenanordnung 512 in der ersten Position verbleibt, bleibt das von den Lichtflecken 544 erzeugte Lichtmuster für die Geometriekalibrierung unverändert.In 5B is a second pixel 516A in the X-ray source 510 shown in an activated state to an x-ray beam 514 to generate on the detector 520 which records the projected image while the screen is in focus 530 and the X-ray detector 520 in a first position. In particular, before the activation of the second pixel 516A in the X-ray source 510 a first of pixels 516 in the X-ray source 510 have been activated, wherein the X-ray detector 520 may have taken a picture generated thereby. Likewise, in 5C a third pixel 516B in the X-ray source 510 activated to an x-ray 514 to generate on the detector 520 projecting the projected image while the screen is being projected 530 and the X-ray detector 520 in a first position. Because the umbrella 530 during activation of the second pixel 516A and the third pixel 516B in the source arrangement 512 remains in the first position, that remains from the light spots 544. generated light pattern for the geometry calibration unchanged.
In 5D werden jedoch Schirm 530 und Röntgendetektor 520 in eine zweite Position gebracht, die sich von der ersten Position unterscheidet (im Phantom dargestellt). Für das in 5D dargestellte Beispiel werden Schirm 530 und Röntgendetektor 520 in einer x-Richtung nach links, bezogen auf die Röntgenquelle 510, bewegt. Obwohl der Schirm 530 und der Röntgendetektor 520 bewegt werden können, bleibt die Röntgenquelle 510 in ihrer Ausgangsposition. In einem solchen Szenario, wenn Lichtstrahlen 542 auf die Leinwand 530 treffen, hat ein aus Lichtflecken 544 gebildetes Lichtmuster eine andere Geometrie, da Lichtflecken 544 an einer anderen Stelle auf die Leinwand 530 treffen als wenn die Leinwand 530 an der ersten Position war. Dies gilt für jede nachfolgende Position, in die der Schirm 530 und der Röntgendetektor 520 bewegt werden, wobei sich jede nachfolgende Position ebenfalls von der ersten Position sowie von der anderen Position unterscheidet.In 5D but will screen 530 and x-ray detector 520 placed in a second position that differs from the first position (shown in the phantom). For the in 5D Example shown become screen 530 and x-ray detector 520 in an x-direction to the left, relative to the x-ray source 510 , emotional. Although the umbrella 530 and the X-ray detector 520 can be moved, the X-ray source remains 510 in their starting position. In such a scenario, when light rays 542 on the canvas 530 hit, has one of light spots 544. formed light pattern a different geometry, since light spots 544. in another place on the canvas 530 meet as if the canvas 530 was in the first position. This applies to any subsequent position in which the screen 530 and the X-ray detector 520 be moved, with each subsequent position also differs from the first position and from the other position.
Dementsprechend, sowie der Schirm 530 und der Röntgendetektor 520 in die zweite Position bewegt werden, oder in jede andere Position außer die erste, kann die Kamera 550 ausgebildet sein, um ein zweites Lichtmuster aufzunehmen, das von der Lichtquelle 540 (z.B. Laser) erzeugt wird, wenn sich der Röntgendetektor 520 und der Schirm 530 in einer anderen Position als der ersten Position befinden, und um das aufgenommene zweite Lichtmuster an eine Computerplattform (z.B. 804, 8) zur Verarbeitung und Geometriekalibrierung zu übertragen. So kann beispielsweise die Kamera 550 ausgebildet sein, um ein Bild mit Lichtflecken 544 aufzunehmen, die ein zweites Lichtmuster auf dem Schirm 530 bilden, wenn sich der Röntgendetektor 520 und der Schirm 530 in einer zweiten Position befinden. Die Verarbeitung dieses aufgenommenen Bildes kann als Referenz für die Geometriekalibrierung verwendet werden. In einigen Aspekten, weiterhin mit Bezug auf 5D, kann ein viertes Pixel 516C in der Quellenanordnung 512 aktiviert werden, um einen Röntgenstrahl 514 zu erzeugen, der auf den Detektor 520 trifft, der das projizierte Bild aufzeichnet, während sich der Schirm 530 und der Röntgendetektor 520 in der zweiten Position befinden. Die Aktivierung jedes aufeinanderfolgenden Pixels 516 in der Quellenanordnung 512 an der zweiten Position kann auch zum Erzeugen anderer aufeinanderfolgender Bilder erfolgen, während sich der Röntgendetektor 520 und der Schirm 530 in der zweiten Position befinden.Accordingly, as well as the screen 530 and the X-ray detector 520 can be moved to the second position, or in any position other than the first, the camera 550 be formed to receive a second pattern of light from the light source 540 (eg laser) is generated when the X-ray detector 520 and the screen 530 in a position other than the first position, and the captured second light pattern to a computer platform (eg 804 . 8th ) for processing and geometry calibration. For example, the camera 550 be trained to make a picture with light spots 544. take a second light pattern on the screen 530 form when the X-ray detector 520 and the screen 530 in a second position. The processing of this captured image can be used as a reference for geometry calibration. In some aspects, continue with reference to 5D , can be a fourth pixel 516C in the source arrangement 512 be activated to an X-ray 514 to generate on the detector 520 which records the projected image while the screen is in focus 530 and the X-ray detector 520 in the second position. The activation of each successive pixel 516 in the source arrangement 512 at the second position, it is also possible to generate other successive images while the x-ray detector 520 and the screen 530 in the second position.
In einigen Aspekten kann, sobald jedes Pixel 516 in der Quellenanordnung 512 aktiviert und das projizierte Bild vom Röntgendetektor 520 aufgezeichnet wurde, eine 3D-Bildrekonstruktion eingeleitet werden. So kann beispielsweise die 3D-Bildrekonstruktion die Tomosyntheserekonstruktion umfassen. Die 3D-Bildrekonstruktion kann mit einem Computerprogramm und/oder einer Workstation (z.B. 804, 8) durchgeführt werden, um 3D-Tomographiebilder aus den aufgenommenen 2D-Projektionsbildern zu analysieren, zu kalibrieren, zu rekonstruieren, anzuzeigen usw.. Die von der Kamera 550 aufgenommenen und aufgezeichneten Geometriekalibrierungsdaten (z.B. fotografische Bilder) können vom Computerprogramm und/oder der Workstation verwendet werden, um die relative Position jedes Pixels 516 der Quellenanordnung 512 in Bezug auf den Röntgendetektor 520 zu bestimmen; diese Positionsdaten werden dann für die Tomosyntheserekonstruktion der 3D-Bilder der Zähne verwendet.In some aspects, once every pixel can 516 in the source arrangement 512 activates and the projected image from the X-ray detector 520 was recorded, a 3D image reconstruction will be initiated. For example, 3D image reconstruction may include tomosynthesis reconstruction. The 3D image reconstruction can be done with a computer program and / or a workstation (eg 804 . 8th ) to analyze, calibrate, reconstruct, display, etc., 3D tomographic images from the captured 2D projection images 550 Recorded and recorded geometry calibration data (eg, photographic images) may be used by the computer program and / or the workstation to determine the relative position of each pixel 516 the source arrangement 512 with respect to the X-ray detector 520 to determine; this positional data is then used for the tomosynthesis reconstruction of the 3D images of the teeth.
Unter Bezugnahme auf die 6A-6C veranschaulicht jede Figur ein exemplarisch aufgenommenes Bild, das sich aus Lichtstrahlen 542 ergibt, die auf die Platte 530 treffen und Lichtflecke 544 erzeugen. Jede der 6A-6C veranschaulicht eine andere Position und/oder Ausrichtung des Schirms 530 in Bezug auf eine Lichtquelle (z.B. 540). Insbesondere kann der bewegliche Schirm 530 in Bezug auf die Lichtquelle dazu führen, dass sich das Lichtmuster der Lichtflecke 544 auf dem Schirm 530 ändert. So kann durch Vergleichen und Analysieren eines Musters von Lichtflecken 544 eine Relativbewegung der Röntgenquelle 510 gegenüber dem Detektor 520 bestimmt werden.With reference to the 6A-6C Each figure illustrates an exemplary captured image composed of light rays 542 that results on the plate 530 meet and light spots 544. produce. Each of the 6A-6C illustrates a different position and / or orientation of the screen 530 with respect to a light source (eg 540 ). In particular, the movable screen can 530 in terms of the light source cause the light pattern of the light spots 544. on the screen 530 changes. Thus, by comparing and analyzing a pattern of light spots 544. a relative movement of the X-ray source 510 opposite the detector 520 be determined.
6A veranschaulicht eine erste schematische Darstellung, allgemein mit 600A gekennzeichnet, eines ersten Lichtmusters, allgemein mit 544A gekennzeichnet, das an einer ersten Position und ersten Ausrichtung des Schirms 530 in Bezug auf eine Lichtquelle erzeugt wird. In 6A bilden die Lichtflecke des ersten Lichtmusters 544A ein erstes Lichtmuster, das anzeigt, dass der Schirm 530 in einem „kurzen z-Abstand“ relativ zur Lichtquelle und in einer Ebene parallel zu einer Ebene, die die Lichtquelle enthält, positioniert ist, die an einer Röntgenquelle (z.B. 510) montiert ist. Hier wird „kurz“ relativ zu 6B und relativ zu „langer z-Abstand“ definiert, da Schirm 530 in einem kleineren z-Abstand von der Röntgenquelle positioniert ist, als wenn dieser in einem langen z-Abstand positioniert ist. Dementsprechend, je näher der Schirm 530 in z-Richtung zur Lichtquelle positioniert ist, desto näher beieinander werden die Lichtflecke des ersten Lichtmusters 544A sein. 6A FIG. 12 illustrates a first schematic, generally indicated at 600A, of a first pattern of light, generally designated 544A, at a first position and first orientation of the screen 530 is generated with respect to a light source. In 6A form the light spots of the first light pattern 544A a first light pattern indicating that the screen 530 in a "short z-distance" relative to the light source and in a plane parallel to a plane containing the light source positioned at an x-ray source (eg 510 ) is mounted. Here becomes "short" relative to 6B and defined relative to "long z-distance" since screen 530 is positioned at a smaller z-distance from the x-ray source than when it is positioned at a long z-distance. Accordingly, the closer the umbrella 530 Positioned in the z-direction to the light source, the closer together are the light spots of the first light pattern 544A be.
6B veranschaulicht eine zweite schematische Darstellung, allgemein 600B genannt, eines zweiten Lichtmusters, allgemein 544B genannt, das an einer zweiten Position, aber immer noch bei einer ersten Ausrichtung des Schirms 530 in Bezug auf eine Lichtquelle erzeugt wird. In 6B bilden die Lichtflecke des zweiten Lichtmusters 544B ein zweites Lichtmuster, das anzeigt, dass der Schirm 530 in einem „langen z-Abstand“ relativ zur Lichtquelle und in einer Ebene parallel zu einer Ebene positioniert ist, die die Lichtquelle enthält, die an einer Röntgenquelle montiert ist. Dementsprechend gilt, je weiter der Schirm 530 in z-Richtung von der Lichtquelle positioniert ist, desto weiter auseinander werden die Lichtflecke des zweiten Lichtmusters 544B liegen. 6B FIG. 12 illustrates a second schematic diagram, generally called 600B, of a second light pattern, commonly called 544B, which at a second position, but still at a first orientation of the screen 530 is generated with respect to a light source. In 6B form the light spots of the second light pattern 544B a second light pattern indicating that the screen 530 is positioned at a "long z-distance" relative to the light source and in a plane parallel to a plane containing the light source mounted on an x-ray source. Accordingly, the farther the screen 530 Positioned in the z-direction of the light source, the farther apart are the light spots of the second light pattern 544B lie.
6C veranschaulicht eine dritte schematische Darstellung, im Allgemeinen 600C genannt, eines dritten Lichtmusters, im Allgemeinen 544C genannt, das an einer dritten Position und in einer zweiten Ausrichtung des Schirms 530 relativ zu einer Lichtquelle erzeugt ist. In 6C bilden die Lichtflecke des dritten Lichtmusters 544C ein drittes Lichtmuster, das anzeigt, dass der Schirm 530 in einem z-Abstand von etwa 10 cm bis 40 cm zur Lichtquelle positioniert ist und in einer Ebene, die in Bezug auf eine Ebene gedreht wird, die die Lichtquelle enthält, die an einer Röntgenquelle montiert ist. Wenn der Schirm 530 in Bezug auf eine Ebene gedreht wird, die die Lichtquelle enthält, können die relativen Abstände zwischen jedem Lichtfleck des dritten Lichtmusters 544C unterschiedlich sein, im Vergleich dazu, wenn der Schirm 530 parallel zu der Ebene ausgerichtet ist, die die Lichtquelle enthält. In einem solchen Fall kann während der Kalibrierung eine Rotationsberechnung verwendet werden, um eine Winkelposition eines Röntgendetektors (z.B. 520) zu bestimmen, der mit dem Schirm 530 in Bezug auf eine Röntgenquelle verbunden ist. Dementsprechend gilt, je mehr dieser Schirm 530 in Bezug auf die Ebene gedreht wird, die die Lichtquelle enthält, desto größer werden die relativen Abstände zwischen jedem Lichtfleck des dritten Lichtmusters 544C. Umgekehrt gilt: Je weniger dieser Schirm 530 in Bezug auf die Ebene gedreht wird, die die Lichtquelle enthält, desto weniger werden die relativen Abstände zwischen den einzelnen Lichtflecken des dritten Lichtmusters 544C größer. 6C illustrates a third schematic, in general 600C called, a third light pattern, in general 544C called at a third position and in a second orientation of the screen 530 is generated relative to a light source. In 6C form the light spots of the third light pattern 544C a third light pattern indicating that the screen 530 is positioned at a z-distance of about 10 cm to 40 cm from the light source and in a plane rotated with respect to a plane containing the light source mounted on an x-ray source. When the screen 530 is rotated relative to a plane containing the light source, the relative distances between each light spot of the third light pattern 544C be different, compared to when the screen 530 aligned parallel to the plane containing the light source. In such a case, a rotation calculation may be used during calibration to determine an angular position of an X-ray detector (eg 520 ) to determine with the screen 530 connected to an X-ray source. Accordingly, the more that screen 530 is rotated with respect to the plane containing the light source, the larger the relative distances between each light spot of the third light pattern 544C , Conversely, the less this screen 530 is rotated with respect to the plane containing the light source, the less the relative distances between the individual light spots of the third light pattern 544C greater.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 7 wird eine dritte Ausführungsform einer exemplarischen Ausführungsform einer Geometriekalibriervorrichtung 700 zur Verwendung in einem intraoralen Tomosynthesesystem (z.B. System 100) schematisch dargestellt. Die Geometriekalibriervorrichtung 700 kann beispielsweise eine Lichtquelle 710, eine Kamera 720, einen Schirm oder eine Platte 730, ein erstes Gitter 740 und ein zweites Gitter 750 umfassen.Now referring to 7 Fig. 10 is a third embodiment of an exemplary embodiment of a geometry calibration device 700 for use in an intraoral tomosynthesis system (eg system 100 ) shown schematically. The geometry calibration device 700 For example, a light source 710 , a camera 720 , a screen or a plate 730 , a first grid 740 and a second grid 750 include.
Die Lichtquelle 710 kann einen Laser für sichtbares Licht oder eine andere Lichtquelle umfassen, die an eine Röntgenquellenanordnung angeschlossen ist (nicht in dieser Ausführungsform dargestellt). Die Lichtquelle 710 kann Licht mit jeder geeigneten bekannten Frequenz und Wellenlänge liefern. In einigen Aspekten kann im Vergleich zur ersten Ausführungsform der Geometriekalibriervorrichtung 300 nur eine Lichtquelle 710 erforderlich sein. In einigen Aspekten ist die Kamera 720 relativ zur Lichtquelle 710 montiert und an der Röntgenquellenanordnung befestigt. So kann beispielsweise die Kamera 720 entweder über oder unter der Lichtquelle 710 oder an jeder geeigneten Position in Bezug auf die Lichtquelle 710 montiert werden, wie es dem Fachmann bekannt ist.The light source 710 may include a visible light laser or other light source connected to an x-ray source array (not shown in this embodiment). The light source 710 can deliver light of any suitable known frequency and wavelength. In some aspects, compared to the first embodiment, the geometry calibration device 300 only one light source 710 to be required. In some aspects, the camera is 720 relative to the light source 710 mounted and attached to the x-ray source assembly. For example, the camera 720 either above or below the light source 710 or at any suitable position with respect to the light source 710 be mounted, as is known in the art.
In einigen Aspekten kann die Lichtquelle 710 durch wenigstens ein optisches Beugungsgitter auf den Schirm oder die Platte 730 treffen. Zwei optische Beugungsgitter 740 und 750 sind in der Geometriekalibriervorrichtung 700 enthalten. Der Schirm oder die Platte 730 kann an einem Röntgendetektor befestigt sein (nicht in dieser Ausführungsform dargestellt) und vor einem ROI eines abzubildenden Objekts positioniert sein. So kann beispielsweise der Schirm 730 an einem intraoralen Röntgendetektor befestigt und außerhalb eines Mundes eines Patienten positioniert sein. Die Platte 730 kann an einer bekannten und relativen Position am Röntgendetektor befestigt sein, z.B. mit einer Querstange (z.B. 322, 522, jeweils in 3A-3B und 5A-5D). Die Platte 730 kann Papier, Kunststoff, Metall oder eine beliebige Kombination dieser Materialien umfassen, wobei die Abmessungen der Platte 730 etwa 5 cm und 20 cm betragen.In some aspects, the light source may be 710 by at least one optical diffraction grating on the screen or the plate 730 to meet. Two optical diffraction gratings 740 and 750 are in the geometry calibration device 700 contain. The screen or the plate 730 may be attached to an x-ray detector (not shown in this embodiment) and positioned in front of an ROI of an object to be imaged. For example, the screen 730 attached to an intraoral X-ray detector and positioned outside of a patient's mouth. The plate 730 can be attached to a known and relative position on the X-ray detector, eg with a crossbar (eg 322 . 522 , respectively in 3A-3B and 5A - 5D) , The plate 730 may include paper, plastic, metal or any combination of these materials, the dimensions of the plate 730 about 5 cm and 20 cm.
In einigen Aspekten kann die Platte 730 einen vorbestimmten kalibrierten Marker 732 umfassen, entweder zentriert oder anderweitig. Der vordefinierte kalibrierte Marker 732 kann ein Quadrat oder eine andere geschlossene Form umfassen, die einen Bereich im Inneren umgibt. Die Lichtquelle 710 kann ausgebildet sein, um einen geteilten Lichtstrahl, der im Allgemeinen als 752 bezeichnet wird, auf die Platte 730 zu projizieren, insbesondere innerhalb der Form, die durch den vorbestimmten kalibrierten Marker 732 gebildet wird. Der vordefinierte kalibrierte Marker 732 kann als Referenzpunkt in Bezug auf die Lichtflecken M0, M1, M2 usw. verwendet werden, um eine Position eines Röntgendetektors, an dem die Platte 730 befestigt ist, in Bezug auf eine Röntgenquelle zu bestimmen, die im Folgenden näher erläutert wird. In einigen Aspekten beinhaltet die Platte 730 einen Kalibrierkreis 734, der innerhalb des vorgegebenen kalibrierten Markers 732 definiert ist. Eine Position des Kalibrierkreises 734 kann von einem Nutzer entsprechend einer gewünschten Position der Lichtquelle 710 vorgegeben werden. Somit kann ein Nutzer eine Position der Lichtquelle 710 so einstellen, dass ein von der Lichtquelle 710 erzeugter Lichtstrahl 702 einen ersten Lichtfleck M0 im Kalibrierkreis 734 erzeugt.In some aspects, the plate can 730 a predetermined calibrated marker 732 include, either centered or otherwise. The predefined calibrated marker 732 may include a square or other closed shape surrounding an area inside. The light source 710 may be configured to receive a split beam of light, generally known as 752 is designated on the plate 730 to project, especially within the shape, through the predetermined calibrated marker 732 is formed. The predefined calibrated marker 732 can be used as a reference point in terms of light spots M0 . M1 . M2 etc. used to determine a position of an X-ray detector on which the plate 730 is fixed with respect to an X-ray source, which will be explained in more detail below. In some aspects, the plate includes 730 a calibration circuit 734 within the given calibrated marker 732 is defined. A position of the calibration circle 734 can by a user according to a desired position of the light source 710 be specified. Thus, a user can obtain a position of the light source 710 so adjust that one from the light source 710 generated light beam 702 a first light spot M0 in the calibration circuit 734 generated.
In einigen Aspekten kann wenigstens ein Beugungsgitter an einer Röntgenquelle an einer bekannten Position angebracht werden. Wie in 7 dargestellt, sind zwei Beugungsgitter 740 und 750 vor der Lichtquelle 710 angeordnet, so dass die von der Lichtquelle 710 emittierten Lichtstrahlen durch die Gitter 740 und 750 hindurchlaufen können, die den Lichtstrahl aufteilen können. Der geteilte Lichtstrahl kann dann in Form mehrerer Lichtflecke M1, M2 auf die Platte 730 projiziert werden. Insbesondere wird auch der erste Lichtfleck M0 aus dem Lichtstrahl auf die Platte 730 projiziert. In some aspects, at least one diffraction grating may be attached to an x-ray source at a known position. As in 7 shown are two diffraction gratings 740 and 750 in front of the light source 710 arranged so that the from the light source 710 emitted light rays through the grid 740 and 750 can pass through, which can divide the light beam. The split light beam can then be in the form of multiple light spots M1 . M2 on the plate 730 be projected. In particular, the first light spot is also M0 from the light beam to the plate 730 projected.
In einigen Aspekten können die Gitter 740 und 750 entweder 1D- oder 2D-optische Beugungsgitter mit bekanntem Gitterabstand sein. Gemäß der exemplarischen Ausführungsform von 7 ist das erste Gitter 740 ein 1D-Beugungsgitter, wobei ein zweites Gitter 750 ebenfalls ein 1D-Beugungsgitter ist. In einigen Aspekten können die Gitter 740 und 750 jeweils einen Gitterabstand aufweisen, der ähnlich oder unterschiedlich sein kann. Der Gitterabstand kann einen Abstand zwischen jedem Beugungsspalt im Gitter umfassen. So können beispielsweise das erste Beugungsgitter 740 und/oder das zweite Beugungsgitter 750 mit einem Gitterabstand ausgebildet sein, der Beugungsspalte umfassen kann, die beispielsweise einen Abstand von etwa 0,001 mm bis 0,1 mm voneinander haben. In weiteren Aspekten können die Gitter 740 und 750 eine gleiche optische Dimension aufweisen und in verschiedene Richtungen zueinander ausgerichtet sein. In 7 sind beispielsweise das erste Beugungsgitter 740 und das zweite Beugungsgitter 750 gedreht zueinander ausgerichtet. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform der Geometriekalibriervorrichtung 700 ist das erste Gitter 740 um 90 Grad bezogen auf die Ausrichtung eines zweiten Gitters 750 gedreht.In some aspects, the grids can 740 and 750 be either 1D or 2D diffraction gratings with known grating pitch. According to the exemplary embodiment of 7 is the first grid 740 a 1D diffraction grating, with a second grating 750 also a 1D diffraction grating. In some aspects, the grids can 740 and 750 each have a grid spacing, which may be similar or different. The grid spacing may include a distance between each diffraction gap in the grid. For example, the first diffraction grating 740 and / or the second diffraction grating 750 be formed with a grid spacing, which may include diffraction gaps, for example, have a distance of about 0.001 mm to 0.1 mm from each other. In other aspects, the grids 740 and 750 have an identical optical dimension and be aligned in different directions to each other. In 7 are, for example, the first diffraction grating 740 and the second diffraction grating 750 rotated aligned. According to this exemplary embodiment of the geometry calibration device 700 is the first grid 740 90 degrees relative to the orientation of a second grid 750 turned.
Die Gitter 740 und 750 können ausgebildet sein, um einen Ursprungs-Lichtstrahl 702, der von der Lichtquelle 710 emittiert wird, aufzuteilen, um mehrere Lichtflecke M1, M2 auf der Platte 730 zu erzeugen. Der Ursprungs-Lichtstrahl 702 kann ein Lichtstrahl sein, der eine Wellenlänge im sichtbaren Bereich (z.B. von ca. 390 nm bis 700 nm) umfasst. Der erste Lichtfleck M0 kann mit dem Lichtstrahl 702 erzeugt und als Referenz zur Positionierung der Lichtquelle 710 und damit der Röntgenquelle im Kalibrierkreis 734 verwendet werden.The grids 740 and 750 may be configured to receive a source beam of light 702 that from the light source 710 is emitted, divide to multiple light spots M1 . M2 on the plate 730 to create. The original light beam 702 may be a light beam that has a wavelength in the visible range (eg, from about 390 nm to 700 nm). The first light spot M0 can with the light beam 702 generated and as a reference for positioning the light source 710 and thus the X-ray source in the calibration circuit 734 be used.
Der Lichtstrahl 702 kann auch so ausgebildet sein, dass er durch ein oder mehrere Beugungsgitter hindurchgeht. Da die Geometriekalibriervorrichtung 700 wenigstens ein Beugungsgitter (z.B., erste und zweite Beugungsgitter 740 und 750) aufweist, kann die Lichtquelle 710 so montiert werden, dass der Lichtstrahl 702 die Beugungsgitter 740 und 750 an einer bekannten Stelle in Bezug auf eine Röntgenquelle durchläuft, wobei das Durchlaufen der Gitter 740 und 750 dazu führt, dass die Lichtquelle 710 gemäß der folgenden Gittergleichung aufgeteilt wird:
in vertikaler (y) und horizontaler (x) Richtung, wobei m=0, 1, 2, 3,.... eine Ordnung des Beugungsflecks kennzeichnet, A die Wellenlänge der Lichtquelle 710 ist, D die Entfernung der Platte 730 vom Beugungsursprung ist und d die Gitterkonstante des Beugungsgitters ist. Wie beispielsweise in 7 dargestellt, durchläuft der Lichtstrahl 702 das erste Beugungsgitter 740 und das zweite Beugungsgitter 750, wobei jedes Gitter um 90 Grad gegenüber dem anderen gedreht ist. Das erste Beugungsgitter 740 ist mit einem ersten Gitterabstand ausgebildet, der horizontale Linien (Spalte) mit einem Abstand von beispielsweise etwa 0,001 mm bis 0,1 mm umfasst, während das zweite Beugungsgitter 750 mit einem zweiten Gitterabstand ausgebildet ist, der vertikale Linien (Spalte) mit einem Abstand von beispielsweise etwa 0,001 mm bis 0,1 mm umfasst. Es wird davon ausgegangen, dass die Verwendung anderer Linienabstände, sowohl vertikal als auch horizontal, zum Wissen des Fachmanns gehören. Der Strahl 702 wird also horizontal durch das erste Beugungsgitter 740 in mehrere horizontale Strahlen 742 aufgeteilt, deren mittlerer Strahl durch das zweite Beugungsgitter 750 verläuft, was dazu führt, dass dieser mittlere Strahl der horizontalen Strahlen 742 in separate vertikale Strahlen 752 aufgeteilt wird. In einigen Aspekten können geteilte horizontale und vertikale Strahlen 742 und 752 auf die Platte 730 innerhalb eines Bereichs treffen, der durch den vorgegebenen kalibrierten Marker 732 definiert ist. Gemäß der exemplarischen Ausführungsform von 7 werden acht separate Strahlen, von denen vier horizontale Strahlen 742 und vier vertikale Strahlen 752 sind, auf die Platte 730 projiziert und bilden ein 2D-Lichtmuster 736 mit acht separaten Lichtflecken M1, M2. In dieser exemplarischen Ausführungsform werden vier Lichtflecke M1 und vier Lichtflecke M2 gebildet, wobei der erste Lichtfleck M0 in einem Zentrum des Lichtmusters 736 positioniert ist, das aus den Lichtflecken M1, M2 gebildet wird. Es können jedoch mehrere Ordnungen von Beugungspunkten, wie beispielsweise M0, M1, M2, verwendet werden, um eine Position der Lichtquelle 710 in Bezug auf die Platte 730 und damit die Position der Röntgenquelle in Bezug auf den Röntgendetektor zu bestimmen.The light beam 702 may also be designed so that it passes through one or more diffraction gratings. As the geometry calibration 700 at least one diffraction grating (eg, first and second diffraction gratings 740 and 750 ), the light source 710 be mounted so that the light beam 702 the diffraction gratings 740 and 750 traversing at a known location with respect to an x-ray source, passing through the grids 740 and 750 that causes the light source 710 is divided according to the following grid equation: in vertical (y) and horizontal (x) directions, where m = 0, 1, 2, 3, .... denotes an order of the diffraction spot, A denotes the wavelength of the light source 710 D is the distance of the plate 730 from the diffraction origin and d is the lattice constant of the diffraction grating. Such as in 7 shown, passes through the light beam 702 the first diffraction grating 740 and the second diffraction grating 750 with each grid rotated 90 degrees from the other. The first diffraction grating 740 is formed with a first grid pitch including horizontal lines (gaps) at a pitch of, for example, about 0.001 mm to 0.1 mm, while the second diffraction grating 750 is formed with a second lattice spacing comprising vertical lines (gaps) at a distance of, for example, about 0.001 mm to 0.1 mm. It is believed that the use of other line spacing, both vertical and horizontal, is well within the knowledge of those skilled in the art. The beam 702 So it is horizontal through the first diffraction grating 740 in several horizontal rays 742 split, the middle beam through the second diffraction grating 750 runs, which causes this middle ray of horizontal rays 742 in separate vertical beams 752 is split. In some aspects, split horizontal and vertical beams can be used 742 and 752 on the plate 730 within a range determined by the given calibrated marker 732 is defined. According to the exemplary embodiment of 7 become eight separate beams, four of which are horizontal beams 742 and four vertical beams 752 are on the plate 730 project and form a 2D light pattern 736 with eight separate light spots M1 . M2 , In this exemplary embodiment, four spots of light become M1 and four spots of light M2 formed, with the first light spot M0 in a center of the light pattern 736 is positioned from the light spots M1 . M2 is formed. However, multiple orders of diffraction points, such as M0, M1, M2, may be used to position the light source 710 in terms of the plate 730 and thus to determine the position of the x-ray source with respect to the x-ray detector.
In einigen Aspekten kann die Kamera 720 ausgebildet sein, um wenigstens ein Projektionsbild von Lichtflecken M1, M2 und erstem Lichtfleck M0 innerhalb des vorgegebenen Kalibriermarkers 732 aufzunehmen und das wenigstens eine erfasste Bild an eine Computerplattform zu übertragen (siehe z.B. 804, 8). So kann beispielsweise die Kamera 720 Bilder übertragen, die eine Position des ersten Lichtflecks M0 und der Lichtflecken M1, M2 innerhalb des Kalibriermarkers 732 auf der Platte 730 erfassen, um eine translatorische Position der Platte 730 in Bezug auf die Röntgenquelle zu bestimmen, und dadurch eine Position des Röntgendetektors in Bezug auf die Röntgenquelle zu bestimmen. Dementsprechend kann, unter Verwendung des Lichtmusters 736 mit dem ersten Lichtfleck M0 und den Lichtflecken M1, M2, dem vorbestimmten Kalibriermarker 732 und dem Beugungswinkel θm, für jede Intensitätsspitze ein Abstand zwischen einer Position, wenn der Strahl 702 auf das erste Gitter 740 trifft, und jedem Lichtfleck M1, M2 auf der Platte 730 mit der Computerplattform bestimmt werden. So kann beispielsweise ein Geometriekalibriermodul einen Abstand zwischen einer Position, an der der Strahl 702 auf das erste Gitter 740 trifft, und jedem Lichtfleck M1, M2 auf der Platte 730 berechnen, als auch drei axiale Drehwinkel der Platte 730. Insbesondere können alle sechs Freiheitsgrade der Platte 730 aus dem Lichtmuster 736 bestimmt werden, das aus Lichtflecken M1, M2 in Bezug auf einen Punkt der ersten Strahlaufteilung gebildet wird (z.B. eine Position, an der der Strahl 702 auf das erste Gitter 740 trifft). Somit kann eine vollständige Geometrie des Abbildungssystems basierend auf einer relativen Position des Röntgendetektors zur Platte 730 und einer Röntgenquelle zur Lichtquelle 710 bestimmt werden.In some aspects, the camera may 720 be formed to at least one projection image of light spots M1 . M2 and first light spot M0 within the specified calibration marker 732 to record and transmit the at least one captured image to a computer platform (see eg 804 . 8th ). For example, the camera 720 Images transmit a position of the first light spot M0 and the light spots M1 . M2 within the calibration marker 732 on the plate 730 capture to a translational position of the plate 730 in Determining reference to the X-ray source, and thereby to determine a position of the X-ray detector with respect to the X-ray source. Accordingly, using the light pattern 736 with the first light spot M0 and the light spots M1 . M2 , the predetermined calibration marker 732 and the diffraction angle θ m , for each intensity peak, a distance between a position when the beam 702 on the first grid 740 meets, and every spot of light M1 . M2 on the plate 730 be determined with the computer platform. For example, a geometry calibration module may provide a distance between a position where the beam 702 on the first grid 740 meets, and every spot of light M1 . M2 on the plate 730 calculate, as well as three axial rotation angle of the plate 730 , In particular, all six degrees of freedom of the plate 730 from the light pattern 736 be determined, that from light spots M1 . M2 is formed with respect to a point of the first beam splitting (eg, a position where the beam 702 on the first grid 740 meets). Thus, a complete geometry of the imaging system may be based on a relative position of the x-ray detector to the plate 730 and an X-ray source to the light source 710 be determined.
Dementsprechend kann unabhängig von der für die Geometriekalibrierung verwendeten Technik eine Winkel- und/oder Translationsposition eines Röntgendetektors in Bezug auf eine Röntgenquelle bestimmt werden, die bei der genauen Rekonstruktion von Tomosynthesebildern aus den aufgenommenen Röntgenprojektionsbildern helfen kann. Somit können die bei der Bildaufnahme bestimmten Positionen (z.B. Winkelposition und/oder Translationsposition) der Röntgenquelle die Erstellung von Tomosynthese-Rekonstruktionsbildern des abgebildeten Objekts ermöglichen.Accordingly, regardless of the technique used for geometry calibration, an angular and / or translational position of an X-ray detector with respect to an X-ray source can be determined, which can aid in accurately reconstructing tomosynthesis images from the acquired X-ray projection images. Thus, the image acquisition positions (e.g., angular position and / or translational position) of the x-ray source may enable the creation of tomosynthesis reconstruction images of the imaged object.
Unter Bezugnahme auf 8 wird nun ein schematisches Systemdiagramm, im Allgemeinen mit 800 gekennzeichnet, einer exemplarischen Ausführungsform eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems 802 dargestellt, das mit einer exemplarischen Computerplattform 804 verbunden ist. With reference to 8th will now be a schematic system diagram, generally with 800 an exemplary embodiment of a stationary intra-oral tomosynthesis system 802 illustrated with an exemplary computer platform 804 connected is.
Insbesondere, wenn die exemplarische Computerplattform 804 wie hierin beschrieben ausgebildet ist, wird sie zu einer Spezialanwendungs-Computerplattform, die das technologische Gebiet der stationären intraoralen Tomosynthesebildgebung für die 3D-Dentalbildgebung verbessern kann, indem sie 2D-Projektionsbilder aus mehreren Blickwinkeln aufnimmt und diese dann ohne Bewegung der Röntgenquelle oder des Patienten verarbeitet.In particular, if the exemplary computer platform 804 As embodied herein, it becomes a specialized application computing platform that can enhance the technological field of in-patient, intraoral tomosynthesis imaging for 3D dental imaging by taking 2D projection images from multiple angles and then processing them without moving the X-ray source or the patient ,
In einigen Aspekten beinhaltet das exemplarische Tomosynthesesystem 802 ein Tomosynthesesystem, wie es oben in Bezug auf 1 (z.B. 100), 9 und/oder 17 beschrieben ist. In einigen Aspekten kann das Tomosynthesesystem 802 eine Geometriekalibriervorrichtung 810 umfassen, wie die oben beschriebenen (z.B. 300, 500, 700). Das Tomosynthesesystem 802 kann ausgebildet sein, um mit einer Computerplattform 804 zum Kalibrieren der Geometrie des Systems 802 durch die Verarbeitung von fotografischen Bildern zu kommunizieren. So kann beispielsweise das Tomosynthesesystem 802 ausgebildet sein, um ein oder mehrere Projektionsbilder von einem intraoralen Detektor über eine Schnittstelle an die Computerplattform 804 zu übertragen, wie beispielsweise eine Datenübertragungsleitung, die den intraoralen Detektor mit der Computerplattform verbindet, eine drahtlose Übertragung usw. Die Computerplattform 804 kann auch für die Tomosynthese-Rekonstruktion von 2D-Projektionsbildern ausgebildet sein.In some aspects, the exemplary tomosynthesis system includes 802 a tomosynthesis system as related to above 1 (eg 100 ) 9 and or 17 is described. In some aspects, the tomosynthesis system can 802 a geometry calibration device 810 include, as described above (eg 300 . 500 . 700 ). The tomosynthesis system 802 can be trained to work with a computer platform 804 for calibrating the geometry of the system 802 to communicate through the processing of photographic images. For example, the tomosynthesis system 802 be configured to one or more projection images from an intraoral detector via an interface to the computer platform 804 such as a data transmission line connecting the intraoral detector to the computer platform, wireless transmission, etc. The computer platform 804 may also be designed for the tomosynthesis reconstruction of 2D projection images.
Die Computerplattform 804 kann ausgebildet sein, um einen oder mehrere Aspekte auszuführen, die mit der Kalibrierung der Geometrie des Systems 802 verbunden sind, und in einigen Aspekten kann die Computerplattform 804 eine eigenständige Einheit oder Einheiten, eine Vorrichtung oder Software sein, die auf einem Prozessor ausgeführt wird. In einigen Aspekten kann die Computerplattform 804 ein einzelner Knoten sein oder über mehrere Computerplattformen oder Knoten verteilt sein. Die Computerplattform 804 kann auch für andere Zwecke als die Geometriekalibrierung geeignet sein.The computer platform 804 may be configured to perform one or more aspects associated with calibrating the geometry of the system 802 connected, and in some aspects, the computer platform 804 a standalone entity or units, device, or software running on a processor. In some aspects, the computer platform may 804 be a single node or distributed across multiple computer platforms or nodes. The computer platform 804 may also be suitable for purposes other than geometry calibration.
In einigen Aspekten kann die Computerplattform 804 ein Geometriekalibriermodul 806 umfassen, das ausgebildet ist, um einen oder mehrere Aspekte auszuführen, die mit der Kalibrierung der Geometrie des Tomosynthesesystems 802 verbunden sind, sowie andere Aspekte als die Geometriekalibrierung, wie beispielsweise die Rekonstruktion der Tomosynthese. In einigen Aspekten kann die Computerplattform 804 auch ein separates Tomosynthese-Rekonstruktionsmodul (nicht dargestellt) umfassen, das zur Rekonstruktion der erfassten 2D-Röntgenprojektionsbilder ausgebildet ist. Insbesondere kann das Geometriekalibriermodul 806 ausgebildet sein, um die Rekonstruktion der Tomosynthese und die Geometriekalibrierung durchzuführen. Das Geometriekalibriermodul 806 kann jede geeignete Einheit sein (z.B. Software, die auf einem Prozessor ausgeführt wird), um einen oder mehrere Aspekte auszuführen, die mit der Geometriekalibrierung des Tomosynthesesystems 802 verbunden sind, wobei das Geometriekalibriermodul 806 Funktionen zum Empfangen wenigstens eines fotografischen Bildes von einer Kamera (z.B. 350, 550, 720) während einer oder mehrerer Bilderfassungssitzungen umfassen kann. So kann beispielsweise eine dem Geometriekalibriermodul 806 und/oder der Computerplattform 804 zugeordnete Schnittstelle 808 ein fotografisches Bild verschiedener Positionen von Lichtmustern, Lichtflecken usw. auf einem Schirm, einer Platte usw. von der Geometriekalibriervorrichtung 810 für jede Einstellung der Position eines Röntgendetektors in Bezug auf einen ROI eines Objekts, an dem der Schirm, die Platte usw. befestigt ist, empfangen. In diesem Beispiel kann ein Nutzer des Geometriekalibriermoduls (z.B. eine Vorrichtung oder Computerplattform, die von einem Nutzer oder einem Operator verwendet werden kann) wenigstens ein fotografisches Bild von Lichtmustern, Lichtflecken usw. auf dem Schirm, der Platte usw. für jede Einstellung der Position des Röntgendetektors in Bezug auf einen ROI eines Objekts erfassen, die anschließend vom Geometriekalibriermodul 806 empfangen werden kann.In some aspects, the computer platform may 804 a geometry calibration module 806 which is configured to perform one or more aspects associated with the calibration of the geometry of the tomosynthesis system 802 and aspects other than geometry calibration, such as the reconstruction of tomosynthesis. In some aspects, the computer platform may 804 also include a separate tomosynthesis reconstruction module (not shown) configured to reconstruct the acquired 2D x-ray projection images. In particular, the geometry calibration module 806 be designed to perform the reconstruction of the tomosynthesis and the geometry calibration. The geometry calibration module 806 may be any suitable entity (eg software executing on a processor) to perform one or more aspects associated with the geometry calibration of the tomosynthesis system 802 connected, wherein the geometry calibration module 806 Functions for receiving at least one photographic image from a camera (eg 350 . 550 . 720 ) during one or more image capture sessions. For example, a geometry calibration module 806 and / or the computer platform 804 assigned interface 808 a photographic image of various positions of light patterns, light spots, etc. on a screen, a plate, etc. of the geometry calibration device 810 for each adjustment of the position of an X-ray detector with respect to an ROI of an object to which the screen, the plate, etc., is attached. In this example, a user of the geometry calibration module (eg, a device or computer platform that can be used by a user or an operator) may display at least one photographic image of light patterns, spots, etc. on the screen, the plate, etc. for each adjustment of the position of the Detect X-ray detector with respect to a ROI of an object, which then from the geometry calibration module 806 can be received.
Ein Tomosynthese-Rekonstruktionsmodul, das vom Geometriekalibriermodul getrennt oder mit diesem integral ausgebildet ist, kann ausgebildet sein, um 2D-Röntgenprojektionsbilder des Objekts aufzunehmen und/oder zu verarbeiten. So kann beispielsweise das Tomosynthese-Rekonstruktionsmodul ausgebildet sein, um aufgenommene 2D-Röntgenprojektionsbilder des Objekts über eine Mehrzahl von Algorithmen zu rekonstruieren, einschließlich beispielsweise gefilterter Rückprojektion und iterativer Rekonstruktion (z.B. iterative Trunkierungsartefakt-Reduktion).A tomosynthesis reconstruction module separate from or integrally formed with the geometry calibration module may be configured to receive and / or process 2D x-ray projection images of the object. For example, the tomosynthesis reconstruction module may be configured to reconstruct captured 2D x-ray projection images of the object through a plurality of algorithms including, for example, filtered backprojection and iterative reconstruction (e.g., iterative truncation artefact reduction).
Die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 können Funktionen zum Speichern des einen oder der mehreren fotografischen Bilder für die zukünftige Verwendung beinhalten. In einigen Aspekten kann die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 Funktionen zum Realisieren oder Initialisieren von Bildern und/oder zum Bereitstellen der Bilder für andere Computerplattformen oder -vorrichtungen beinhalten. So können beispielsweise die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 das eine oder die mehreren fotografischen Bilder empfangen, die Geometrie des Systems 802 basierend auf diesen Bildern kalibrieren und/oder diese Bilder über die Schnittstelle 808 anderen Knoten zur Geometriekalibrierung des Tomosynthesesystems 802 bereitstellen.The computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 may include functions for storing the one or more photographic images for future use. In some aspects, the computer platform may 804 and / or the geometry calibration module 806 Functions for realizing or initializing images and / or providing the images for other computer platforms or devices. For example, the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 receive the one or more photographic images, the geometry of the system 802 calibrate based on these images and / or these images through the interface 808 other nodes for geometry calibration of the tomosynthesis system 802 provide.
In einigen Aspekten können die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 Datenspeicher 812 mit Daten und/oder fotografischen Bildern im Zusammenhang mit der Geometriekalibrierung des Tomosynthesesystems 802 umfassen oder darauf zugreifen, z.B. können die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 auf den Datenspeicher 812 mit früheren fotografischen Bildern, abgebildeten Koordinatensystemen, Bilddaten, Profilen, Einstellungen oder Konfigurationen zugreifen. Beispielhafte Ausführungsformen der Datenspeicherung 812 können nicht-flüchtige, computerlesbare Medien wie Flash-Speicher, Direktzugriffsspeicher, nichtflüchtige Medien und/oder andere Speichervorrichtungen umfassen. In einigen Aspekten kann der Datenspeicher 812 extern und/oder integriert mit der Computerplattform 804 und/oder dem Geometriekalibriermodul 806 ausgebildet sein.In some aspects, the computer platform can 804 and / or the geometry calibration module 806 data storage 812 with data and / or photographic images related to the geometry calibration of the tomosynthesis system 802 include or access it, for example, the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 to the data store 812 access with previous photographic images, mapped coordinate systems, image data, profiles, settings or configurations. Exemplary Embodiments of Data Storage 812 may include non-transitory, computer-readable media such as flash memory, random access memory, nonvolatile media, and / or other storage devices. In some aspects, the data store may 812 external and / or integrated with the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 be educated.
In einigen Ausführungsformen können die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen zur Interaktion mit Nutzern und/oder Knoten umfassen. So können beispielsweise die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem Nutzer der Computerplattform 804 und/oder des Geometriekalibriermoduls 806 bereitstellen. In einigen Aspekten kann ein „Nutzer“ der Computerplattform 804 und/oder des Geometriekalibriermoduls 806 ein automatisiertes System sein oder von einem menschlichen Nutzer gesteuert oder steuerbar sein. Der Nutzer der Computerplattform 804 und/oder des Geometriekalibriermoduls 806 kann die Kamera der Vorrichtung 810 verwenden, um ein oder mehrere fotografische Bilder aufzunehmen und diese Bilder an die Computerplattform 804 und/oder das Geometriekalibriermodul 806 zu übertragen. Die Computerplattform 804 ist gemäß der exemplarischen Ausführungsform von 8 elektrisch mit einem oder mehreren Monitoren 814 verbunden, die ausgebildet sind, um wenigstens einen Teil des rekonstruierten 3D-Tomosynthesebildes und/oder wenigstens einen Teil des einen oder der mehreren 2D-Projektionsbilder anzuzeigen. Der eine oder die mehreren Monitore 814 können von jedem geeigneten Typ sein (z.B. CRT, LCD, OLED, holographisch, Projektion, etc.), und können in jeder geeigneten Konfiguration und Anzahl angeordnet sein.In some embodiments, the computer platform may be 804 and / or the geometry calibration module 806 include one or more communication interfaces for interacting with users and / or nodes. For example, the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 a communication interface for communicating with a user of the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 provide. In some aspects, a "user" of the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 be an automated system or be controlled or controlled by a human user. The user of the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 can the camera of the device 810 use to take one or more photographic images and send those images to the computer platform 804 and / or the geometry calibration module 806 transferred to. The computer platform 804 is according to the exemplary embodiment of 8th electrically with one or more monitors 814 configured to display at least a portion of the reconstructed 3D tomosynthesis image and / or at least a portion of the one or more 2D projection images. The one or more monitors 814 may be of any suitable type (eg, CRT, LCD, OLED, holographic, projection, etc.), and may be arranged in any suitable configuration and number.
In einigen Ausführungsformen kann die Computerplattform 804 Funktionen zur Konfiguration des Tomosynthesesystems 802, wie hierin beschrieben, zur Aufnahme von 2D-Röntgenprojektionsbildern eines ROI eines Objekts beinhalten. So kann beispielsweise die Computerplattform 804 die Aufnahme von 2D-Röntgenprojektionsbildern mit dem Tomosynthesesystem 802 steuern, indem sie eine Röntgenquelle initiiert, um mit der Erzeugung von Röntgenstrahlen zu beginnen. In einem weiteren Aspekt kann die Computerplattform 802 Funktionen zum Ändern von Bedingungen innerhalb des Tomosynthesesystems 802 beinhalten, einschließlich z.B. Bewegen eines Translationstisches, Bewegen eines Röntgendetektors in Bezug auf ein Objekt usw. In einigen Aspekten kann die Computerplattform 804 Funktionen zum Erzeugen von Inhalten beinhalten (z.B. rekonstruierte 3D-Tomosynthesebilder unter Verwendung zuvor aufgenommener 2D-Röntgenprojektionsbilder) und/oder zum Abrufen gespeicherter Inhalte im Zusammenhang mit einer Abbildungssitzung.In some embodiments, the computer platform may 804 Functions for the configuration of the tomosynthesis system 802 as described herein for capturing 2D X-ray projection images of an ROI of an object. For example, the computer platform 804 the acquisition of 2D x-ray projection images with the tomosynthesis system 802 control by initiating an x-ray source to begin generating x-rays. In a further aspect, the computer platform 802 Functions for changing conditions within the tomosynthesis system 802 including, for example, moving a translation stage, moving an x-ray detector with respect to an object, etc. In some aspects, the computer platform may 804 Functions for generating content include (eg, reconstructed 3D tomosynthesis images using previously captured 2D X-ray projection images) and / or retrieving stored content associated with an imaging session.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems, das im Allgemeinen als 900 bezeichnet wird, beinhaltet das in 9 dargestellte Tomosynthesesystem 900 eine Röntgenquelle 930, einen intraoralen Röntgendetektor, der im Allgemeinen als 912 bezeichnet wird, einen Röntgendetektorhalter 910, einen Gelenkarm 950 mit einer Freiheitsgradvorrichtung 940 an einem Ende und einer Steuereinheit 960 an einem anderen Ende davon, und einen Röntgenkollimator 920 mit einem Ende, das mit der Röntgenquelle 930 verbunden ist, und einem anderen Ende, das magnetisch mit dem Röntgendetektorhalter 910 gekoppelt ist. Es ist vorgesehen, dass der Röntgenkollimator 920 mit dem Röntgendetektorhalter 910 über ein geeignetes Befestigungselement gekoppelt werden kann.According to another exemplary embodiment of a stationary intraoral Tomosynthesis system, generally known as 900 is referred to, which includes in 9 illustrated tomosynthesis system 900 an X-ray source 930 , an intraoral X-ray detector, generally referred to as 912 is designated, an X-ray detector holder 910 , an articulated arm 950 with a degree of freedom device 940 at one end and a control unit 960 at the other end of it, and an x-ray collimator 920 with one end, that with the x-ray source 930 and another end that is magnetically connected to the X-ray detector holder 910 is coupled. It is envisaged that the X-ray collimator 920 with the X-ray detector holder 910 can be coupled via a suitable fastener.
In einigen Aspekten kann das Tomosynthesesystem 900 so montiert sein, dass es unbeweglich ist. So kann beispielsweise das Tomosynthesesystem 900 an einer Decke, einer Wand usw. montiert sein. In anderen Aspekten kann das Tomosynthesesystem 900 mobil sein. So kann beispielsweise das Tomosynthesesystem 900 Räder umfassen, die auf einem mobilen Wagen, einem Handwagen, einem Ständer usw. platziert werden können. Zusätzlich kann die Steuereinheit 960 eine Stromversorgung, Steuerelektronik, Verkabelung usw. beinhalten, die sich zumindest teilweise in der Steuereinheit 960 befinden. In einigen Aspekten kann die Stromversorgung (nicht dargestellt) nicht in Steuereinheit 960, sondern im Gelenkarm 950 untergebracht sein. In einigen Aspekten kann die Stromversorgung eine wiederaufladbare Batterie (nicht dargestellt) umfassen, die Strom für die Bildgebung bereitstellen kann, wodurch die Notwendigkeit von elektrischen Kabeln und/oder Leitungen für die Stromversorgung während des Betriebs entfällt. Der Gelenkarm 950 kann, gemäß einigen Ausführungsformen, an einem Ende an der Steuereinheit 960 und am anderen Ende an der Röntgenquelle 930 und/oder an Detektionskomponenten (z.B. Röntgendetektor 912) befestigt sein. In einigen Aspekten kann die Verkabelung entlang des Gelenkarms 950 von der Steuereinheit 960 zur Röntgenquelle 930 und/oder zu Detektionskomponenten (z.B. Röntgendetektor 912) geführt werden, um diese Komponenten für die 3D-Dentalbildgebung nutzbar zu machen. In anderen Aspekten kann sich die Verkabelung auf der Innenseite des Gelenkarms befinden. In weiteren Aspekten kann die Verkabelung getrennt vom Gelenkarm oder auf eine andere Weise als die vorstehend beschriebene erfolgen. Die Freiheitsgrad- (DOF-) Vorrichtung 940 kann zwischen Schwenkarm 950 und Röntgenquelle 930 vorgesehen sein, um die Röntgenquelle 930 und/oder den Röntgendetektor 912 in drei Freiheitsgraden um das abzubildende Objekt herum auszurichten.In some aspects, the tomosynthesis system can 900 be mounted so that it is immovable. For example, the tomosynthesis system 900 be mounted on a ceiling, a wall, etc. In other aspects, the tomosynthesis system 900 to be mobile. For example, the tomosynthesis system 900 Include wheels that can be placed on a mobile cart, cart, stand, etc. In addition, the control unit 960 a power supply, control electronics, cabling, etc., at least partially in the control unit 960 are located. In some aspects, the power supply (not shown) may not be in the control unit 960 but in the articulated arm 950 be housed. In some aspects, the power supply may include a rechargeable battery (not shown) that may provide power for imaging, thereby eliminating the need for electrical cables and / or power lines during operation. The articulated arm 950 may, according to some embodiments, at one end at the control unit 960 and at the other end at the X-ray source 930 and / or to detection components (eg, X-ray detector 912 ) be attached. In some aspects, the wiring can be along the articulated arm 950 from the control unit 960 to the X-ray source 930 and / or to detection components (eg, X-ray detector 912 ) to make these components useful for 3D dental imaging. In other aspects, the wiring may be on the inside of the articulated arm. In other aspects, the wiring may be separate from the articulated arm or otherwise than that described above. The Degree of Freedom (DOF) device 940 can be between swivel arm 950 and X-ray source 930 be provided to the X-ray source 930 and / or the X-ray detector 912 Align in three degrees of freedom around the object to be imaged.
Der Gelenkarm 950 kann einen Auslegerarm 952, einen ersten Armabschnitt 954 und einen zweiten Armabschnitt 956 umfassen. Gemäß der in 9 dargestellten Ausführungsform ist der Auslegerarm 952 an einem ersten Ende über einen Drehpunkt und/oder eine andere Art der Befestigung an der Steuereinheit 960 befestigt, so dass sich der Auslegerarm 952 im Wesentlichen in einer ersten Ebene bewegen kann. So kann beispielsweise der Auslegerarm 952 in 9 in einer ersten, horizontalen Ebene schwenkbar sein. Ein zweites Ende des Auslegerarmarms dieser Ausführungsform ist an einem ersten Ende des ersten Armabschnitts 954 über einen Drehpunkt und/oder eine andere Art der Befestigung befestigt, so dass der erste Armabschnitt 954 im Wesentlichen in einer zweiten Ebene schwenken kann. So kann beispielsweise der erste Armabschnitt 954 in 9 in einer zweiten, vertikalen Ebene schwenkbar sein, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten, horizontalen Ebene steht. Die Schwenkung des ersten Armabschnitts 954 in der zweiten Ebene kann jedoch durch ein In-die Quere-Kommen mit Auslegerarmarm 952 auf etwa 180 Grad begrenzt werden. Dementsprechend ist ein zweites Ende des ersten Armabschnitts 954 an einem ersten Ende des zweiten Armabschnitts 956 über einen Drehpunkt und/oder eine andere Art der Befestigung befestigt, die es dem zweiten Armabschnitt 956 ermöglicht, in der zweiten Ebene entgegen der Richtung des ersten Armabschnitts 954 zu schwenken. So kann beispielsweise der zweite Armabschnitt 956 in 9 in der zweiten, vertikalen Ebene in einer Richtung entgegengesetzt zu der des ersten Armabschnitts 954 schwenkbar sein. Ein zweites Ende des zweiten Armabschnitts 956 ist an der DOF-Vorrichtung 940 und/oder einer anderen geeigneten Anbringung befestigt, die eine Drehung der DOF-Vorrichtung 940 um eine Achse ermöglicht. Auf diese Weise ist das Tomosynthesesystem 900 in x, y und/oder z um ein abzubildendes Objekt herum einstellbar. So kann das Tomosynthesesystem 900 zur optimalen Positionierung frei bewegt und gedreht werden. Infolgedessen ist das Tomosynthesesystem 900 im Wesentlichen stationär ausgeführt, da es in der Lage ist, mehrere Projektionsansichten eines ROI eines Objekts (z.B. Zähne eines Patienten) zu erhalten, ohne die Röntgenquelle 930, den Röntgendetektor 912 oder den ROI bewegen zu müssen. Dies ist zumindest teilweise auf den Gelenkarm 950 mit DOF-Vorrichtung 940 oder die an einem Ende des Gelenkarms 950 angebrachte Struktur zurückzuführen.The articulated arm 950 can be a boom 952 , a first arm portion 954 and a second arm portion 956 include. According to the in 9 illustrated embodiment is the boom 952 at a first end via a pivot point and / or another type of attachment to the control unit 960 attached, so that the cantilever arm 952 can essentially move in a first plane. For example, the cantilever arm 952 in 9 be pivotable in a first, horizontal plane. A second end of the cantilever arm of this embodiment is at a first end of the first arm portion 954 attached via a pivot and / or another type of attachment, so that the first arm portion 954 can pivot substantially in a second plane. For example, the first arm section 954 in 9 be pivotable in a second, vertical plane, which is substantially perpendicular to the first, horizontal plane. The pivoting of the first arm section 954 in the second level, however, can be achieved by an in-the-cross with cantilever arm 952 be limited to about 180 degrees. Accordingly, a second end of the first arm portion 954 at a first end of the second arm portion 956 attached via a pivot and / or another type of attachment, which is the second arm section 956 allows, in the second plane opposite to the direction of the first arm portion 954 to pan. For example, the second arm section 956 in 9 in the second, vertical plane in a direction opposite to that of the first arm section 954 be swiveling. A second end of the second arm portion 956 is at the DOF device 940 and / or other suitable attachment, which is a rotation of the DOF device 940 allows for an axis. This is the tomosynthesis system 900 adjustable in x, y and / or z around an object to be imaged. So can the tomosynthesis system 900 be freely moved and rotated for optimal positioning. As a result, the tomosynthesis system is 900 essentially stationary, because it is capable of obtaining multiple projection views of an ROI of an object (eg, teeth of a patient) without the X-ray source 930 , the X-ray detector 912 or to move the ROI. This is at least partially on the articulated arm 950 with DOF device 940 or at one end of the articulated arm 950 attributed structure.
Die Röntgenquelle 930 und der Röntgendetektor 912 aus 9 können in ähnlicher Weise ausgebildet sein wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Röntgenquelle 930 weist in einigen Aspekten lineare oder anderweitig räumlich verteilte Fokuspunkte auf. In einigen Aspekten ist ein Röntgenröhrenstrom für jedes der Pixel in der Röntgenquellenanordnung so ausgebildet, dass er unter Verwendung der Steuereinheit 960 auf den gleichen Röntgenröhrenstrom eingestellt wird, wobei eine Extraktionsspannung so ausgebildet ist, dass sie an ein Extraktions-Gate für jedes entsprechende Pixel angelegt wird, und wobei ein Röntgenbelichtungspegel für jedes der einen oder mehreren Röntgenprojektionsbilder durch Variieren einer Belichtungszeit eingestellt wird. In einigen Aspekten kann das hierin beschriebene System bei einem konstanten Belichtungsmodus betrieben werden, wobei ein Röntgenbelichtungspegel ausgebildet ist, um durch Variieren eines Röntgenröhrenstroms für jedes der Pixel eingestellt zu werden.The X-ray source 930 and the X-ray detector 912 out 9 may be formed in a manner similar to that described above with reference to FIG 1 described. The X-ray source 930 has in some aspects linear or otherwise spatially distributed focus points. In some aspects, an x-ray tube current for each of the pixels in the x-ray source array is configured to be detected using the control unit 960 is adjusted to the same X-ray tube current, wherein an extraction voltage is designed so that they to a Extraction gate is applied for each corresponding pixel, and wherein an X-ray exposure level for each of the one or more X-ray projection images is adjusted by varying an exposure time. In some aspects, the system described herein may be operated in a constant exposure mode with an x-ray exposure level configured to be adjusted by varying an x-ray tube current for each of the pixels.
In einigen Aspekten kann der Röntgendetektor 912 ein intraoraler Röntgendetektor sein, der ausgebildet ist, um in einen Mund eines Patienten eingeführt zu werden. Andernfalls kann der Röntgendetektor 912 extraoral sein. Darüber hinaus kann der Röntgendetektor in einigen Aspekten ein digitaler Detektor sein, der mit der Röntgenbelichtung aus der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung synchronisiert ist, um ein oder mehrere Bilder des Patienten während eines oder mehrerer Scans aufzuzeichnen, wobei jedes der einen oder mehreren Bilder durch die Röntgenstrahlung gebildet wird, die vom entsprechenden Fokuspunkt der räumlich verteilten Röntgenquellenanordnung emittiert wird.In some aspects, the x-ray detector may 912 an intraoral X-ray detector configured to be inserted into a patient's mouth. Otherwise, the X-ray detector can 912 be extraoral. In addition, in some aspects, the x-ray detector may be a digital detector synchronized with the x-ray exposure from the spatially distributed x-ray source array to record one or more images of the patient during one or more scans, each of the one or more images formed by the x-ray radiation which is emitted from the corresponding focal point of the spatially distributed X-ray source array.
In einigen Aspekten ist der in 9 dargestellte Röntgendetektor 912 am Röntgendetektorhalter 910 für Bissflügelabbildungsanwendungen befestigt. So bietet beispielsweise 10 eine detailliertere perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform des Röntgendetektorhalters 910. Der Röntgendetektorhalter 910 kann einen biokompatiblen Kunststoff umfassen, obwohl auch andere Materialien, die für den Einsatz in 3D-Dentalbildgebungsanwendungen geeignet sind, in Betracht gezogen werden. Ein erstes Ende, im Allgemeinen als 902 bezeichnet, des Röntgendetektorhalters ist so ausgebildet, dass es mit einem Ende eines Kollimators ausgerichtet ist, während jeder geeignete Detektor eingerastet werden kann oder anderweitig in ein zweites Ende, im Allgemeinen als 904 bezeichnet, des Röntgendetektorhalters 910 passt. So weist beispielsweise das erste Ende 902 des Röntgendetektorhalters 910 ein im Wesentlichen rechteckiges Profil und eine offene Mitte auf, um einem im Wesentlichen rechteckigen Profil des Kollimators zu entsprechen (siehe 920, 11A-11B).In some aspects, the in 9 illustrated X-ray detector 912 at the X-ray detector holder 910 attached for bite wing imaging applications. For example, offers 10 a more detailed perspective view of an exemplary embodiment of the X-ray detector holder 910 , The x-ray detector holder 910 may include a biocompatible plastic, although other materials suitable for use in 3D dental imaging applications are also contemplated. A first end, generally as 902 The X-ray detector holder is designed to be aligned with one end of a collimator while any suitable detector can be snapped or otherwise into a second end, generally as 904 designated, the X-ray detector holder 910 fits. For example, the first end points 902 the X-ray detector holder 910 a substantially rectangular profile and an open center to correspond to a substantially rectangular profile of the collimator (see 920 . 11A-11B) ,
Wie hierin verwendet, umfasst ein „Kollimator“ einen Zielkonus (siehe z.B. 914, 11A-11B) und/oder eine oder mehrere röntgenbegrenzende Kollimatorplatten. Eine Verbindung 908 kann das erste Ende 902 des Röntgendetektorhalters mit einem zweiten Ende 904 des Röntgendetektorhalters verbinden. Die Verbindung kann eine leichte Krümmung oder Kurve aufweisen, um das zweite Ende 904 des Röntgendetektorhalters so zu positionieren, dass es sich im Wesentlichen innerhalb der offenen Mitte des im Wesentlichen rechteckigen Profils des ersten Endes 902 des Röntgendetektorhalters 910 befindet. Ein Mechanismus zur Befestigung eines Detektors an der Halterung des Röntgendetektors kann integral ausgebildet oder anderweitig am zweiten Ende der Halterung des Röntgendetektors vorgesehen sein.As used herein, a "collimator" includes a target cone (see eg 914 . 11A-11B) and / or one or more x-ray limiting collimator plates. A connection 908 may be the first end 902 the X-ray detector holder having a second end 904 connect the X-ray detector holder. The connection may have a slight curvature or curve around the second end 904 of the X-ray detector holder to be positioned substantially within the open center of the substantially rectangular profile of the first end 902 the X-ray detector holder 910 located. A mechanism for attaching a detector to the holder of the X-ray detector may be integrally formed or otherwise provided at the second end of the holder of the X-ray detector.
In einigen Aspekten weist das erste Ende 902 des Röntgendetektorhalters einen Mechanismus auf, um den Röntgendetektorhalter 910 in entfernbarer Ausrichtung mit einem Kollimator zu halten. Gemäß dieser exemplarischen Ausführungsform sind um einen Umfang des im Wesentlichen rechteckigen Profils am ersten Ende 902 des Röntgendetektorhalters 910 eine Mehrzahl von Magneten 906 vorgesehen. So sind beispielsweise zehn Magnete 906 in das erste Ende 902 eingebettet.In some aspects, the first end points 902 of the X-ray detector holder, a mechanism to the X-ray detector holder 910 in removable alignment with a collimator. According to this exemplary embodiment, around a circumference of the substantially rectangular profile at the first end 902 the X-ray detector holder 910 a plurality of magnets 906 intended. For example, there are ten magnets 906 in the first end 902 embedded.
Die 11A-11B veranschaulichen den Röntgendetektorhalter 910 aus 9, der mit einer zweiten Kollimatorplatte 916 an einem Ende eines Zielkonus 914 eines Kollimators, allgemein als 920 bezeichnet, ausgerichtet ist. Die zweite Kollimatorplatte 916 in den 11A-11B weist ein im Wesentlichen rechteckiges Profil auf, das dem im Wesentlichen rechteckigen Profil am ersten Ende 902 des Röntgendetektorhalters 910 entspricht. Eine Mehrzahl von Magneten 922 ist auf dem im Wesentlichen rechteckigen Profil der zweiten Kollimatorplatte 916 vorgesehen, die in Position den Magneten 906 entspricht, die am ersten Ende 902 des Röntgendetektorhalters 910 vorgesehen sind. Die Polarität der Magnete wird jedoch zwischen diesen Magneten auf der zweiten Kollimatorplatte 916 und dem Röntgendetektorhalter 910 umgekehrt, so dass, wenn der Röntgendetektorhalter 910 und die zweite Kollimatorplatte 916 in einen ausreichend großen Bereich gebracht werden, die Magnete 906 und 922 auf jeder Komponente einander anziehen und die Komponenten aufgrund der Magnetkraft in eine Ausrichtung zueinander gebracht werden. Vorteilhaft ist, dass die Kopplung zwischen dem Röntgendetektorhalter 910 und der zweiten Kollimatorplatte 916 am Zielkonus 914 dazu beiträgt, die Positionierung der beiden Komponenten zueinander sicherzustellen, obwohl es sich nicht um eine dauerhafte Befestigung handelt. Dementsprechend können der Röntgendetektorhalter 910 und die zweite Kollimatorplatte 916 durch Ausüben einer Zug- oder Scherkraft zwischen den beiden Strukturen und Unterbrechen der Magnetkupplung dazwischen aus der Ausrichtung gebracht werden.The 11A-11B illustrate the X-ray detector holder 910 out 9 that with a second collimator plate 916 at one end of a target cone 914 a collimator, commonly called 920 designated, is aligned. The second collimator plate 916 in the 11A-11B has a substantially rectangular profile, which is the substantially rectangular profile at the first end 902 the X-ray detector holder 910 equivalent. A plurality of magnets 922 is on the substantially rectangular profile of the second collimator plate 916 provided that in position the magnet 906 matches that at the first end 902 the X-ray detector holder 910 are provided. However, the polarity of the magnets becomes between these magnets on the second collimator plate 916 and the X-ray detector holder 910 vice versa, so that when the X-ray detector holder 910 and the second collimator plate 916 be brought into a sufficiently large area, the magnets 906 and 922 on each component attract each other and the components are brought into alignment with each other due to the magnetic force. It is advantageous that the coupling between the X-ray detector holder 910 and the second collimator plate 916 at the target cone 914 helps to ensure the positioning of the two components, although it is not a permanent fixture. Accordingly, the X-ray detector holder can 910 and the second collimator plate 916 by exerting a tensile or shear force between the two structures and interrupting the magnetic coupling therebetween out of alignment.
12 bietet eine weitere Veranschaulichung des Zielkonus 914 des Kollimators 920. Der Zielkonus 914 wird zwischen einer ersten Kollimatorplatte 928, die röntgenbegrenzende und/oder - dämpfende Eigenschaften und/oder Merkmale aufweist, und einem Austrittsfenster 924 des Kollimators 920 angeordnet, um die Röntgenstrahlung auf einen im Wesentlichen gemeinsamen Bereich auf einer Oberfläche des intraoralen Detektors ohne mechanische Bewegung der Röntgenquelle 930, des Röntgendetektors 912 oder der Kollimatorplatten 916, 928 zu begrenzen. In einigen Aspekten befindet sich ein erstes Ende, im Allgemeinen mit 926 gekennzeichnet, des Zielkonus 914 in der Nähe der Röntgenquelle 930 oder ist anderweitig mit dieser gekoppelt, während sich das Austrittsfenster 924 des Zielkonus 914 in der Nähe des Röntgendetektorhalters 910 befindet oder anderweitig mit diesem gekoppelt ist. Die erste Kollimatorplatte 928 befindet sich am ersten Ende 926 des Zielkonus 914, während die zweite Kollimatorplatte 916 am Austrittsfenster 924 des Zielkonus 914 angeordnet ist. Sowohl die ersten als auch die zweiten Kollimatorplatten 928 und 916 können in einigen Ausführungsformen ausgebildet sein, um eine Menge der vom Kollimator 920 emittierten Röntgenstrahlung in Richtung des Röntgendetektorhalters 910 zu begrenzen oder anderweitig zu dämpfen. Gemäß einer Ausführungsform kann die erste Kollimatorplatte 928 ausgebildet sein, um einen oder mehrere Aspekte eines Röntgenbildes für jeden Fokuspunkt zu regeln, während die zweite Kollimatorplatte 916 ausgebildet sein kann, um ein Röntgenfeld weiter auf eine Form und Größe eines intraoralen Röntgendetektors zum Schutz des Patienten zu begrenzen. Sowohl die erste als auch die zweite Kollimatorplatte 916 können Materialien mit hohen Werten an Röntgenbegrenzungs- und/oder Dämpfungseigenschaften umfassen. 12 provides a further illustration of the target cone 914 of the collimator 920 , The target cone 914 is between a first collimator plate 928 having X-ray limiting and / or attenuating properties and / or features, and an exit window 924 of the collimator 920 arranged to transmit the X-radiation to a substantially common area on a surface of the intraoral detector without mechanical Movement of the X-ray source 930 , the X-ray detector 912 or the collimator plates 916 . 928 to limit. In some aspects, there is a first end, generally with 926 marked, the target cone 914 near the X-ray source 930 or is otherwise coupled with this while the exit window 924 the target cone 914 near the X-ray detector holder 910 is located or otherwise coupled with this. The first collimator plate 928 is located at the first end 926 the target cone 914 while the second collimator plate 916 at the exit window 924 the target cone 914 is arranged. Both the first and second collimator plates 928 and 916 For example, in some embodiments, an amount of the collimator may be formed 920 emitted X-rays in the direction of the X-ray detector holder 910 to limit or otherwise dampen. According to one embodiment, the first collimator plate 928 be configured to control one or more aspects of an x-ray image for each focal point while the second collimator plate 916 may be configured to further restrict an X-ray field to a shape and size of an intraoral X-ray detector for the protection of the patient. Both the first and second collimator plates 916 may include materials having high levels of X-ray limiting and / or damping properties.
Die zweite Kollimatorplatte 916, die sich noch auf 12 bezieht, kann eine offene Mitte oder eine gemeinsame Apertur mit einem kleineren Durchmesser als die Öffnung oder gemeinsame Apertur des Zielkonus 914 aufweisen. Die gemeinsame Apertur ist rechteckig geformt, aber es werden auch andere Formen in Betracht gezogen. Die zweite Kollimatorplatte 916 ist so ausgebildet, dass sie auf dem Zielkonus 914 je nach Ausrichtung und/oder Größe des Röntgendetektors austauschbar ist. Auf diese Weise kann die zweite Kollimatorplatte 916 drehbar, veränderbar und/oder austauschbar sein, mit einer Platte mit einer gemeinsamen Apertur unterschiedlicher Größe und/oder Form. Die gemeinsame Apertur kann ausgebildet sein, um ein Röntgenfeld weiter auf eine Form und Größe eines intraoralen Röntgen- und Röntgendetektors zu begrenzen. Wenn beispielsweise der Röntgendetektor 912 in Querformat auf dem Röntgendetektorhalter 910 ausgerichtet ist, kann die zweite Kollimatorplatte 916 ebenfalls in Querformat auf dem Zielkonus 914 ausgerichtet sein, um der Ausrichtung des Röntgendetektors 912 zu entsprechen. In einem weiteren exemplarischen veranschaulichenden Szenario, wenn der Röntgendetektor 912 im Hochformat auf dem Röntgendetektorhalter 910 ausgerichtet ist, kann die zweite Kollimatorplatte 916 ähnlich im Hochformat auf dem Zielkonus 914 ausgerichtet sein.The second collimator plate 916 who are still up 12 may have an open center or a common aperture with a smaller diameter than the opening or common aperture of the target cone 914 exhibit. The common aperture is rectangular in shape, but other shapes are also contemplated. The second collimator plate 916 is designed to be on the target cone 914 depending on the orientation and / or size of the X-ray detector is interchangeable. In this way, the second collimator plate 916 be rotatable, changeable and / or interchangeable, with a plate having a common aperture of different size and / or shape. The common aperture may be configured to further confine an X-ray field to a shape and size of an intraoral X-ray and X-ray detector. For example, if the X-ray detector 912 in landscape format on the x-ray detector holder 910 aligned, the second collimator plate 916 also in landscape format on the target cone 914 be aligned to the orientation of the x-ray detector 912 correspond to. In another exemplary illustrative scenario, when the x-ray detector 912 in portrait format on the x-ray detector holder 910 aligned, the second collimator plate 916 similar in portrait format on the target cone 914 be aligned.
13 veranschaulicht weiterhin die erste Kollimatorplatte 928. Die erste Kollimatorplatte 928 weist ein oder mehrere Löcher oder Aperturen 932 auf, die ausgebildet sind, um sich mit einer oder mehreren Öffnungen in der Röntgenquelle auszurichten, um dadurch beispielsweise die Röntgenfeldgröße, die Strahlintensität und/oder die Strahlrichtung von Röntgenstrahlen der Röntgenquelle 930 zu begrenzen. Gemäß der exemplarischen Ausführungsform der 12 und 13 sind sieben Aperturen 932 linear über eine Länge der ersten Kollimatorplatte 928 verteilt und entsprechen sieben Aperturen (nicht dargestellt), die ebenfalls in der Röntgenquelle 930 vorgesehen sind. Halterungen 934 zur Befestigung der ersten Kollimatorplatte am Zielkonus 914 und/oder an der Röntgenquelle 930 sind vorgesehen und können mit der ersten Kollimatorplatte 928 integriert sein. Gemäß dieser exemplarischen Ausführungsform weist die erste Kollimatorplatte 928 vier integral ausgebildete Halterungen 934 auf, um die Platte abnehmbar an einem oder beiden Zielkonen 914 und/oder der Röntgenquelle 930 zu befestigen. 13 further illustrates the first collimator plate 928 , The first collimator plate 928 has one or more holes or apertures 932 configured to align with one or more openings in the x-ray source, thereby, for example, the x-ray field size, the beam intensity, and / or the beam direction of x-rays of the x-ray source 930 to limit. According to the exemplary embodiment of the 12 and 13 are seven apertures 932 linear over a length of the first collimator plate 928 distributed and correspond to seven apertures (not shown), which are also in the X-ray source 930 are provided. brackets 934 for fixing the first collimator plate to the target cone 914 and / or at the X-ray source 930 are provided and can with the first collimator plate 928 be integrated. According to this exemplary embodiment, the first collimator plate 928 four integrally formed brackets 934 on to make the plate detachable at one or both target cones 914 and / or the X-ray source 930 to fix.
Dementsprechend veranschaulicht 14 eine exemplarische Ausführungsform eines Kollimators, im Allgemeinen als 920 bezeichnet, mit einem Zielkonus 914, der an seinem ersten Ende eine erste Kollimatorplatte 928 und an seinem zweiten Ende eine zweite Kollimatorplatte 916 aufweist. Jeder der einen oder mehreren Fokuspunkte 948, von denen es in dieser Ausführungsform sieben gibt, emittiert einen Röntgenstrahl 949, der durch die erste Kollimatorplatte 928 geregelt wird. Röntgenstrahlen 949 wandern durch die erste Kollimatorplatte 928, durch den Zielkonus 914, durch die zweite Kollimatorplatte 916 zu einem am Röntgendetektor 912 angeordneten Sensor, der während der Verwendung durch den Röntgendetektorhalter 910 im Wesentlichen stationär gehalten wird. Die zweite Kollimatorplatte 916 kann ausgebildet sein, um die Röntgenstrahlen weiter auf eine Größe und/oder Form der aktiven Flächenabmessungen des Röntgendetektors zu begrenzen (z.B. einen im Röntgendetektor 912 definierten Bereich, in dem Daten gesammelt werden können). Auf diese Weise kann der Kollimator 920 so ausgebildet sein, dass die Röntgenbelichtung von jedem Fokuspunkt 948 auf denselben Röntgendetektor 912 innerhalb eines bestimmten Prozentsatzes der aktiven Detektorflächendimensionen kollimiert wird. So kann beispielsweise der Kollimator 920 ausgebildet sein, um die Röntgenstrahlung auf etwa ein Prozent (1 %) der aktiven Detektorflächendimension zu kollimieren. Es wird jedoch auch ein größerer oder kleinerer Prozentsatz erwogen, ohne vom Umfang des hierin offenbarten Gegenstandes abzuweichen.Accordingly illustrated 14 an exemplary embodiment of a collimator, generally as 920 designated, with a target cone 914 , which at its first end a first collimator plate 928 and at its second end a second collimator plate 916 having. Each of the one or more focus points 948 of which there are seven in this embodiment, emit an X-ray 949 passing through the first collimator plate 928 is regulated. X-rays 949 wander through the first collimator plate 928 , through the target cone 914 through the second collimator plate 916 to one at the x-ray detector 912 arranged sensor, which during use by the X-ray detector holder 910 is kept essentially stationary. The second collimator plate 916 can be configured to further limit the X-rays to a size and / or shape of the active area dimensions of the X-ray detector (eg one in the X-ray detector 912 defined area in which data can be collected). That way, the collimator can 920 be formed so that the x-ray exposure of each focal point 948 on the same X-ray detector 912 is collimated within a certain percentage of the active detector area dimensions. For example, the collimator 920 be configured to collimate the X-radiation to about one percent (1%) of the active detector surface dimension. However, a greater or lesser percentage is contemplated without departing from the scope of the subject matter disclosed herein.
Unter Bezugnahme auf 15 wird nun darin eine exemplarische Ausführungsform für eine Freiheitsgrad- (DOF-) -Struktur oder - Vorrichtung, die im Allgemeinen mit 940 bezeichnet wird, dargestellt. Die DOF-Vorrichtung 940 ist ausgebildet, um an der Röntgenquelle 930 sowie am Gelenkarm 950 befestigt zu werden.
In einigen Aspekten ist die DOF-Vorrichtung 940 über einen Drehpunkt, Stifte, Schrauben, Federn und/oder jeden anderen Mechanismus, der es der Röntgenquelle 930 ermöglicht, sich in drei unabhängigen Freiheitsgraden in Bezug auf ein abzubildendes Objekt (z.B. einen oder mehrere Zähne im Mund eines Patienten) zu drehen, an der Röntgenquelle 930 befestigbar. So kann beispielsweise ein erster Arm 942 an einer Seitenfläche und einer Rückfläche der Röntgenquelle 930 über einen schwenkbaren Stift 944 befestigt werden, der es der Röntgenquelle 930 ermöglicht, sich jeweils um die Achsen CL3 und CL4 zu drehen. In diesem Beispiel kann ein zweiter Arm 946 an der gleichen Seitenfläche der Röntgenquelle 930 befestigt werden wie der erste Arm 942, und sich über eine Oberseite der Röntgenquelle 930 krümmen und an einem Ende des Gelenkarms 950 befestigbar sein. Der zweite Arm 946 und der erste Arm 942 der DOF-Vorrichtung 940 sind so dargestellt, dass sie über den gleichen schwenkbaren Stift 944 an der Röntgenquelle 930 befestigt sind, wobei ihre Befestigung jedoch auch durch verschiedene drehbare Stifte 944 erfolgen kann, die eine Drehung der Röntgenquelle 930 um die Achse CL2 ermöglichen. Der zweite Arm 946 kann ansonsten auf der anderen gegenüberliegenden Seitenfläche der Röntgenquelle 930 angeordnet sein. Verschiedene strukturelle Konfigurationen der DOF-Vorrichtung 940 können ebenfalls eingesetzt werden, die eine Drehung der Vorrichtung um die drei Achsen CL2, CL3 und CL4 ermöglichen, wie sie dem Fachmann bekannt sind.With reference to 15 Now, an exemplary embodiment for a Degree-of-Attraction (DOF) structure or device generally incorporated herein by reference 940 is designated, shown. The DOF device 940 is designed to be connected to the X-ray source 930 as well as on the articulated arm 950 to be attached.
In some aspects, the DOF device is 940 about a pivot point, pins, screws, springs and / or any other mechanism that makes it the X-ray source 930 allows to rotate in three independent degrees of freedom with respect to an object to be imaged (eg one or more teeth in the mouth of a patient) at the x-ray source 930 fixable. For example, a first arm 942 on a side surface and a back surface of the X-ray source 930 via a swivel pin 944 be attached to the X-ray source 930 allows each to rotate about the axes CL3 and CL4. In this example, a second arm 946 on the same side surface of the X-ray source 930 be attached like the first arm 942 , and above a top of the X-ray source 930 bend and at one end of the articulated arm 950 be fastened. The second arm 946 and the first arm 942 the DOF device 940 are shown as having the same pivoting pin 944 at the X-ray source 930 are fixed, but their attachment also by different rotatable pins 944 can be done, the rotation of the X-ray source 930 to enable the axis CL2. The second arm 946 otherwise on the other opposite side surface of the x-ray source 930 be arranged. Various structural configurations of the DOF device 940 can also be used, which allow rotation of the device about the three axes CL2, CL3 and CL4, as known in the art.
Unter Bezugnahme auf 16 wird eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform einer linearen Röntgenquellenanordnung, allgemein als 935 bezeichnet, dargestellt. Die lineare Röntgenquellenanordnung 935 kann mit ähnlichen Eigenschaften und Funktionen ausgebildet sein, wie sie vorstehend in Bezug auf die Röntgenquellenanordnung 110 in 1 beschrieben sind (z.B. kann die lineare Röntgenquellenanordnung 935 in 16 einen oder mehrere Röntgenfokuspunkte umfassen). Gemäß dieser Ausführungsform weist die lineare Röntgenquellenanordnung 935 ein Gehäuse 936 für eine Röntgenröhre (z.B. ein CNT) und ein oder mehrere Pixel sowie ein Röntgenaustrittsfenster 938 auf, das ausgebildet ist, um einen Ausgang für einen oder mehrere Röntgenstrahlen und eine inhärente Filterung bereitzustellen. In einigen Aspekten ist das Röntgenaustrittsfenster 938 als rechteckiges Fenster ausgebildet, um einen Ausgang für linear verteilte Röntgenpixel bereitzustellen. Wenn die Röntgenquellenanordnung 935 jedoch kreisförmig ist, dann kann das Röntgenaustrittsfenster 938 entsprechend kreisförmig sein. In allen Ausführungsformen der Röntgenquellenanordnung 935 kann das Röntgenaustrittsfenster 938 davon eine beliebige Form aufweisen. Infolgedessen ist es für den Fachmann offensichtlich, dass das Röntgenaustrittsfenster 938 der Röntgenquellenanordnung 935 so ausgebildet ist, dass es der Größe und/oder Form der Röntgenpixelverteilung im Inneren entspricht.With reference to 16 FIG. 4 is a perspective view of an exemplary embodiment of a linear x-ray source array, generally as 935 designated, shown. The linear X-ray source arrangement 935 may be configured with similar characteristics and functions as described above with respect to the x-ray source arrangement 110 in 1 (For example, the linear X-ray source arrangement 935 in 16 include one or more x-ray focus points). According to this embodiment, the linear X-ray source arrangement 935 a housing 936 for an X-ray tube (eg, a CNT) and one or more pixels and an X-ray exit window 938 configured to provide an output for one or more x-rays and inherent filtering. In some aspects, the X-ray exit window 938 formed as a rectangular window to provide an output for linearly distributed x-ray pixels. When the X-ray source arrangement 935 however, is circular, then the X-ray exit window 938 be correspondingly circular. In all embodiments of the X-ray source arrangement 935 can the X-ray exit window 938 of which have any shape. As a result, it is obvious to those skilled in the art that the X-ray exit window 938 the X-ray source arrangement 935 is formed so that it corresponds to the size and / or shape of the X-ray pixel distribution in the interior.
Daraus folgt, dass eine relative Ausrichtung einer Röntgenquellenanordnung in Bezug auf einen Röntgendetektor eine Scanrichtung (Abtastrichtung) beeinflussen kann. Die 17A-17B veranschaulichen diesen Effekt. In 17A ist die Röntgenquellenanordnung, allgemein als 935 bezeichnet, schematisch als linear verteilte Röntgenquellenanordnung dargestellt, die mit ihrer Längsachse A parallel zur Röntgenrichtung ausgerichtet ist. So ist in 17A, wenn ein Objekt abgebildet wird (z.B. Zahn 106), das in y-Richtung in einem bestimmten Abstand entfernt ist, eine Scanrichtung senkrecht zur Wurzelkronen-Z-Richtung. Umgekehrt ist in 17B die Röntgenquellenanordnung 935 noch als linear verteilte Röntgenquellenanordnung ausgebildet, die mit ihrer Längsachse A senkrecht zur Röntgenrichtung ausgerichtet ist. In 17B ist also eine Scanrichtung parallel zur Wurzelkronen-Z-Richtung, wenn ein Objekt (z.B. Zahn 106) in y-Richtung in einem bestimmten Abstand platziert wird.It follows that relative alignment of an x-ray source array with respect to an x-ray detector may affect a scan direction (scan direction). The 17A-17B illustrate this effect. In 17A is the X-ray source arrangement, commonly referred to as 935 denoted schematically as a linearly distributed X-ray source arrangement, which is aligned with its longitudinal axis A parallel to the X-ray direction. So is in 17A when imaging an object (eg tooth 106 ), which is at a certain distance away in the y-direction, a scanning direction perpendicular to the root-crown-z-direction. Conversely, in 17B the X-ray source arrangement 935 still formed as a linearly distributed X-ray source arrangement, which is aligned with its longitudinal axis A perpendicular to the X-ray direction. In 17B is thus a scanning direction parallel to the root crown Z-direction when an object (eg tooth 106 ) is placed in y-direction at a certain distance.
Ein Verfahrensflußdiagramm, das ein intraorales Tomosyntheseverfahren für die 3D-Zahnabbildung unter Verwendung eines stationären intraoralen Tomosynthesesystems mit einer Erzeugung und Anzeige von synthetischen zweidimensionalen (2D) intraoralen Bildern darstellt, ist in 18 dargestellt.A process flow diagram illustrating an intraoral tomosynthesis method for 3D tooth imaging using a stationary intraoral tomosynthesis system with generation and display of synthetic two-dimensional (2D) intraoral images is shown in FIG 18 shown.
In einem ersten Schritt 1000A wird ein Systemstart (Booten) und/oder eine Überprüfung eingeleitet. Das Booten und/oder Überprüfen des Systems, das eingeleitet wird, kann vom medizinischen Personal durchgeführt werden und/oder roboterhaft und/oder automatisch unter Verwendung einer Spezialanwendungs-Computervorrichtung, die speziell an das stationäre intraorale Tomosynthesesystem und/oder das Verfahren zur 3D-Zahnabbildung gebunden ist. Die Spezialanwendungs-Computervorrichtung kann eine Vorrichtung wie die in 8 dargestellte Computerplattform 804 sein. In einigen Aspekten kann der Systemstart- und/oder die Überprüfung das Initiieren der jeweiligen Komponenten umfassen, einschließlich des Röntgendetektors, der Röntgenanordnung, der Computerplattform usw.In a first step 1000A a system start (boot) and / or a check is initiated. The booting and / or checking of the system being initiated may be performed by the medical personnel and / or robotically and / or automatically using a special purpose computing device dedicated to the in-patient intraoral tomosynthesis system and / or the 3D tooth mapping technique is bound. The special-purpose computing device may include a device such as the one in FIG 8th illustrated computer platform 804 be. In some aspects, the system startup and / or verification may include initiating the respective components, including the x-ray detector, x-ray assembly, computer platform, etc.
In einem zweiten Schritt 1000B kann ein Patient einchecken (Patienten-Check-In). So kann beispielsweise ein Patient einchecken, wobei auf Dateien mit Patienteninformationen zugegriffen wird (z.B. aus dem Datenspeicher 812 in der Computerplattform 804 in 8) und diese in das stationäre intraorale Tomosynthesesystem hochgeladen werden.In a second step 1000B a patient can check in (patient check-in). For example, a patient may check in, accessing files of patient information (eg, from the data store 812 in the computer platform 804 in 8th ) and these are uploaded to the stationary intraoral tomosynthesis system.
In einem dritten Schritt 1000C kann ein Patient an einer Stelle platziert werden, an der ein an einem Detektorhalter befestigter Detektor im Mund des Patienten platziert werden kann. So kann beispielsweise der Patient in einem verstellbaren Sitz sitzen, wobei ein intraoraler Detektor, der an einem Detektor oder Röntgendetektorhalter 910 befestigt ist (z.B. 10), im Mund des Patienten nahe einem ROI (z.B. ein oder mehrere Zähne) im Mund des Patienten positioniert wird. In a third step 1000C For example, a patient may be placed in a location where a detector attached to a detector holder may be placed in the patient's mouth. For example, the patient may sit in an adjustable seat using an intraoral detector attached to a detector or x-ray detector holder 910 is attached (eg 10 ) is positioned in the patient's mouth near an ROI (eg, one or more teeth) in the patient's mouth.
In einem vierten Schritt 1000D kann eine Position eines Detektorhalters eingestellt werden, um den Detektorhalter auf die Ausrichtung mit einem Zielkonus vorzubereiten. So kann beispielsweise ein erstes Ende des Detektors oder des Röntgendetektorhalters 910, wie in 10 dargestellt, für die Befestigung mit einem Zielkonus 914 vorbereitet werden (siehe, z.B. 11A-11B).In a fourth step 1000D For example, a position of a detector holder can be adjusted to prepare the detector holder for alignment with a target cone. For example, a first end of the detector or the X-ray detector holder 910 , as in 10 shown, for attachment to a target cone 914 be prepared (see, eg 11A-11B) ,
In einem fünften Schritt 1000E kann ein Röntgendetektorhalter mit einem Zielkonus gekoppelt werden. So kann beispielsweise ein erstes Ende des Röntgendetektorhalters 910 über eine Mehrzahl von Magneten 906, 922, die am ersten Ende des Röntgendetektorhalters 910 und des Zielkonus 914 eingebettet sind, magnetisch mit einem Zielkonus 914 gekoppelt werden.In a fifth step 1000E For example, an X-ray detector holder may be coupled to a target cone. For example, a first end of the X-ray detector holder 910 over a plurality of magnets 906 . 922 at the first end of the x-ray detector holder 910 and the target cone 914 embedded, magnetic with a target cone 914 be coupled.
In einem sechsten Schritt 1000F kann das System aktiviert werden, um alle Projektionsbilder für die 3D-Tomosynthese aufzunehmen (z.B. aktiviert, um einen Tomosynthesescan durchzuführen). So kann beispielsweise die Durchführung eines Tomosynthesescans das Sammeln eines oder mehrerer Röntgenprojektionsbilder unter Verwendung von Röntgenstrahlung umfassen, die von einem entsprechenden Fokuspunkt oder Pixel einer Röntgenquellenanordnung ausgestrahlt wird, die räumlich verteilt sein kann. In einigen Aspekten kann jedes der Röntgenpixel in der Röntgenquellenanordnung einzeln aktiviert werden. In einigen Aspekten ist die Röntgenbelichtung und -datenerfassung so ausgebildet, dass sie nach einem vorprogrammierten Abbildungsprotokoll synchronisiert werden. Das vorprogrammierte Protokoll kann eine Reihe von Schritten umfassen, die von einer Computerplattform (z.B. 804 aus 8) und dem zugehörigen stationären intraoralen Tomosynthesesystem ausgeführt werden, das vor einer Tomosynthesescan-Sitzung programmiert wird. Das Protokoll kann beispielsweise Folgendes beinhalten: (a) Auslösen eines Beginns der intraoralen Detektordatenerfassung durch Röntgenphotonen, die von einem ersten Fokuspunkt emittiert werden, wobei eine Verweildauer gleich einer Röntgenbelichtungszeit ist; (b) nach der Verweildauer, Abschalten der Röntgenstrahlung vom ersten Fokuspunkt und Übertragen von Daten durch den intraoralen Detektor für eine feste Auslesezeit an die Computerplattform; (c) an einem Ende der festen Auslesezeit, Einschalten der Röntgenstrahlung von einem zweiten Fokuspunkt und erneutes Beginnen der intraoralen Detektordatenerfassung; und (d) Wiederholen des Prozesses, bis ein letztes Röntgenprojektionsbild von einem letzten Fokuspunkt aufgenommen wird. In einem anderen Beispiel kann das Protokoll Folgendes beinhalten: (a) Auslösen eines Beginns der intraoralen Detektordatenerfassung für jedes Bild durch Röntgenphotonen, die von einem entsprechenden Fokuspunkt emittiert werden, und Voreinstellen einer Verweilzeit für jedes der Bilder; (b) nach jeder der Röntgenbelichtungen, Übertragen von Daten durch den intraoralen Detektor an die Computerplattform; und (c) nach der Röntgenbildaufnahme für jedes der Bilder, Zurücksetzen des intraoralen Detektors und Wiederholen des Prozesses, bis ein letztes Röntgenprojektionsbild von einem letzten Fokuspunkt aufgenommen wird. Es kann auch ein anderes Protokoll aufgenommen werden, wie es dem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig ist. Zusätzlich kann ein Röntgendetektor für ein bestimmtes Protokoll ausgebildet und/oder ausgelegt sein.In a sixth step 1000F The system can be activated to capture all projection images for 3D tomosynthesis (eg activated to perform a tomosynthesis scan). For example, performing a tomosynthesis scan may involve collecting one or more x-ray projection images using x-ray radiation emitted from a corresponding focal point or pixel of an x-ray source array that may be spatially distributed. In some aspects, each of the x-ray pixels in the x-ray source array may be activated individually. In some aspects, X-ray exposure and data acquisition is designed to be synchronized according to a preprogrammed imaging protocol. The preprogrammed protocol may include a number of steps taken by a computer platform (eg 804 out 8th ) and the associated stationary intraoral tomosynthesis system, which is programmed prior to a tomosynthesis scan session. The protocol may include, for example: (a) triggering a start of intraoral detector data acquisition by X-ray photons emitted from a first focal point, wherein a dwell time is equal to an X-ray exposure time; (b) after the dwell time, turning off the x-ray radiation from the first focus point and transmitting data through the intraoral detector for a fixed read-out time to the computer platform; (c) at one end of the fixed readout time, turning on the x-ray radiation from a second focal point and restarting the intraoral detector data acquisition; and (d) repeating the process until a last X-ray projection image is taken from a last focal point. In another example, the protocol may include: (a) initiating a start of intraoral detector data acquisition for each image by X-ray photons emitted from a corresponding focal point and presetting a dwell time for each of the images; (b) after each of the X-ray exposures, transmitting data through the intra-oral detector to the computer platform; and (c) after X-ray imaging for each of the images, resetting the intraoral detector and repeating the process until a last X-ray projection image is taken of a last focal point. It is also possible to include a different protocol, as is familiar to the person skilled in the art. In addition, an X-ray detector may be designed and / or designed for a specific protocol.
In einem siebten Schritt 1000G kann die Bildverarbeitung und - rekonstruktion auf einer Computerplattform durchgeführt werden (z.B. 804, 8). So kann beispielsweise jeder der von jedem Röntgenpixel aufgenommenen Bildschichten auf der Computerplattform 804 zu einem einzigen Tomosynthesebild rekonstruiert werden. In einigen Aspekten können ein oder mehrere Röntgenprojektionsbilder, die im sechsten Schritt aufgenommen wurden, von einem intraoralen Detektor (siehe 9) zur Computerplattform 804 übertragen werden, beispielsweise durch eine drahtgebundene Datenübertragungsleitung, die den intraoralen Detektor mit der Computerplattform verbindet, durch eine drahtlose Übertragung usw.In a seventh step 1000G The image processing and reconstruction can be carried out on a computer platform (eg 804 . 8th ). For example, each of the image layers captured by each X-ray pixel may be on the computer platform 804 be reconstructed into a single tomosynthesis image. In some aspects, one or more x-ray projection images taken in the sixth step may be acquired from an intraoral detector (see FIG 9 ) to the computer platform 804 transmitted by, for example, a wired data transmission line connecting the intraoral detector to the computer platform, wireless transmission, etc.
In einem achten Schritt 1000H, der optional sein kann, können 2D-Bilder aus den 3D-rekonstruierten Bildern im siebten Schritt synthetisiert werden. So können beispielsweise 2D-Bilder aus Projektionsrichtungen synthetisiert werden, die mit den Richtungen übereinstimmen oder sich von diesen unterscheiden, in denen ein oder mehrere originale Röntgenprojektionsbilder gesammelt wurden.In an eighth step 1000H , which may be optional, 2D images can be synthesized from the 3D reconstructed images in the seventh step. For example, 2D images may be synthesized from projection directions that are consistent with or different from the directions in which one or more original X-ray projection images were collected.
In einem neunten Schritt 1000I können die rekonstruierten 3D-Bilder und, optional, die synthetisierten 2D-Bilder in einer Datenbank gespeichert werden. So kann die Datenbank beispielsweise ein Datenspeicher 812 in 8 der Spezialanwendungs-Computerplattform sein, die dem stationären intraoralen Tomosynthesesystem zugeordnet ist.In a ninth step 1000I For example, the reconstructed 3D images and, optionally, the synthesized 2D images can be stored in a database. For example, the database can be a data store 812 in 8th be the special-purpose computer platform associated with the in-patient tomosynthesis system.
In einem zehnten Schritt 1000J können die rekonstruierten 3D-Bilder und/oder die optionalen 2D-Bilder jedem medizinischen Personal und/oder einem Patienten über ein Display angezeigt werden. So kann beispielsweise ein Nutzer in der Lage sein, auf den Datenspeicher 812 zuzugreifen, in dem die rekonstruierten 3D-Bilder und/oder die optionalen 2D-Bilder gespeichert sind, und die rekonstruierten Bilder auf einem der Computerplattform 804 von 8 zugeordneten Display anzuzeigen. In einigen Aspekten kann die Darstellung einer Sequenz des einen oder der mehreren synthetischen Röntgenprojektionsbilder aus verschiedenen Projektionswinkeln von Vorteil sein, da sie es einem medizinischen Dienstleister, wie beispielsweise einem Zahnarzt, ermöglichen kann, Nahbereichsschnittstellen zwischen einem oder mehreren Zähnen besser zu visualisieren. In einigen Aspekten können ein oder mehrere synthetische Röntgenprojektionsbilder gleichzeitig mit einem oder mehreren 3D-Tomosyntheseschichtbildern (z.B. einem 3D-Bild zur Rekonstruktion der 3D-Tomosynthesebilder) dargestellt werden, um die Charakterisierung und Genauigkeit der Diagnose von Krankheiten, wie z.B. Zahnerkrankungen, zu verbessern.In a tenth step 1000J For example, the reconstructed 3D images and / or the optional 2D images may be displayed to any medical personnel and / or a patient via a display. So For example, a user may be able to access the data store 812 in which the reconstructed 3D images and / or the optional 2D images are stored, and the reconstructed images on one of the computer platforms 804 from 8th associated display. In some aspects, presenting a sequence of the one or more synthetic X-ray projection images from different projection angles may be advantageous because it may enable a medical care provider, such as a dentist, to better visualize near-range interfaces between one or more teeth. In some aspects, one or more synthetic X-ray projection images may be displayed concurrently with one or more 3D tomosynthesis layer images (eg, a 3D image to reconstruct the 3D tomosynthesis images) to improve the characterization and accuracy of the diagnosis of diseases such as dental disease.
Es wird bevorzugt, dass das exemplarische Verfahrensflussdiagramm aus 18 ausschließlich der Veranschaulichung dient und dass verschiedene und/oder zusätzliche Schritte durchgeführt werden können, ohne vom Umfang des vorstehend beschriebenen Gegenstand abzuweichen. Es ist auch zu beachten, dass verschiedene hierin beschriebene Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge oder Sequenz ablaufen können, oder sogar vollständig weggelassen werden können.It is preferred that the exemplary process flow diagram be 18 is for illustration only and that various and / or additional steps may be performed without departing from the scope of the subject matter described above. It is also to be understood that various steps described herein may be in a different order or sequence, or even eliminated altogether.
Obwohl sich die vorstehende Beschreibung auf Figuren im Zusammenhang mit einer Dentalbildgebung beziehen, können die vorstehend genannten Systeme, Verfahren und computerlesbaren Medien auch für andere Anwendungen als die Dentalbildgebung verwendet werden und sind nicht auf diese beschränkt. So kann der vorliegende Gegenstand in anderen Ausführungsformen umgesetzt werden, ohne vom Geist und seinen wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten. Obwohl der vorliegende Gegenstand in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, fallen auch andere Ausführungsformen, die für den Fachmann offensichtlich sind, in den Umfang des vorliegenden Gegenstandes.Although the foregoing description relates to figures associated with dental imaging, the foregoing systems, methods and computer-readable media may be used for, but are not limited to, applications other than dental imaging. Thus, the present subject matter may be practiced in other embodiments without departing from the spirit and essentials thereof. The embodiments described above are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. Although the present subject matter has been described in terms of certain preferred embodiments, other embodiments which will be apparent to those skilled in the art also fall within the scope of the present subject matter.
Es soll davon ausgegangen werden, dass verschiedene Details des hierin beschriebenen Gegenstandes geändert werden können, ohne vom Umfang des hierin beschriebenen Gegenstandes abzuweichen. Darüber hinaus dient die vorstehende Beschreibung nur der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung, da der hier beschriebene Gegenstand durch die nachfolgend aufgeführten Ansprüche definiert wird.It is to be understood that various details of the subject matter described herein may be changed without departing from the scope of the subject matter described herein. In addition, the foregoing description is intended for purposes of illustration only, and not limitation, as the subject matter described herein is defined by the following claims.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 62333614 [0001]US 62333614 [0001]
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US 7751528 [0021]US 7751528 [0021]
