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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
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reproduzierbaren Erzeugung von Röntgenbildern nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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In der Medizin ist es zur röntgenologischen Beobachtung von bestimmten
Vorgängen, beispielsweise zur Beobachtung von morphologischen Veränderungen, oftmals
erforderlich, einen bestimmten Körperbereich aus ein und demselben Blickwinkel zu
verschiedenen Zeiten aufzunehmen. Die in diesem Zusammenhang bislang verwendeten
Geräte weisen den Nachteil auf, daß mit ihnen keine genau reproduzierbaren Bilder
des entsprechenden Körperbereiches herstellbar sind.
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Zudem sind derartige bekannte Geräte nur sehr umständlich handhabbar,
da sie nicht für diesen speziellen Zweck konstruiert, sondern primär für die enorale
Röntgenologie konzipiert sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zur Handhabung
der bekannten Geräte sehr viel Zeit erforderlich ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung
anzugeben, durch die fehlerfrei genau reproduzierbare Röntgenbilder eines vorgegebenen
Körperbereiches herstellbar sind.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die durch die in dem
kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet
ist.
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Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß auf dem Gebiete der Zahnmedizin einzelne Punkte, beispielsweise zur Beobachtung
der Gelenkspaltbreite, genau reproduzierbar sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer äußerst einfachen Weise handhabbar
ist, da der
Röntgenstrahler nicht von dem Zielgerät getrennt ist,
was bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist.
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Vorteilhafterweise können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in
einer relativ kurzen Zeit Bilder genau reproduziert werden, um beispielsweise die
Gelenkspaltbreite am Kiefergelenk zu beobachten. Da bei der Handhabung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bei der Erzeugung eines reproduzierbaren Bildes weniger Zeit erforderlich
ist als dies bei bekannten vergleichbaren Einrichtungen der Fall. ist, ist es möglich,
das Bedienungsp-ersonal weitgehend zu entlasten. Dies führt zu einer erheblichen
Kosteneinsparung.
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Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß die aufgenommenen Bilder keine Verzerrungen aufweisen, weil infolge der Ausbildung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung der von dem Röntgenstrahler ausgehende Röntgenstrahl
unabhängig von seiner Richtung immer und automatisch senkrecht auf die Ebene auftrifft,
in der sich die Bildplatte befindet. Dies führt dazu, daß nahezu völlig verzerrungsfreie
Bilder erzeugbar sind.
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Mit bekannten Einrichtungen ist dies nicht möglich.
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Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sehr
stabile und schwingungsfreie Konstruktion auf.
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Außerdem ist bei der Erfindung stets gewahrleistet, daß die Filmkassette
nicht unabhängig von dem Röntgengenerator schwingt.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß eine Einstellung für verschiedene Projektionen möglich ist.
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Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Figur näher
erläutert, die eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt.
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Im wesentlichen besteht die vorliegende Erfindung aus einem Cephalostaten
und einem die Halterung für den Röntgengenerator aufweisenden Zielgerät.
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Im folgenden wird zunächst der Aufbau des Cephalostaten beschrieben.
Der Cephalostat ist so aufgebaut, daß der Kopf eines Patienten mittels einer definierten
Dreipunktfixierung gehalten wird. Dabei weist die Dreipunktfixierung drei Zeiger
1 bis 3 auf, wobei die sich gegenüberstehenden und voneinander beabstandeten Spitzen
der Zeiger 1 und 2 beispielsweise auf die Durchtrittsstellen der Scharnierachse
der Kiefergelenke des Patienten ausgerichtet werden. Der Zeiger 3 wird nach der
Ausrichtung der Zeiger 1 und 2 so eingestellt, daß seine Spitze beispielsweise auf
einen bestimmten Punkt unter der Nase einjustiert ist. Die Zeiger 1 bis 3 liegen
dann in der sogenannten Camper'schen Ebene, die in diesem Fall die Bezugsebene am
Kopf darstellt.
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Die Zeiger 1 und 2 sind an einer horizontalen ersten oberen Platte
4 des Cephalostaten befestigt. Jeweils ein Zeiger 1,2 ist dabei an einem Ende eines
Abstandsstückes 5,6 angeordnet.
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Das andere Ende des Abstandsstückes 5 ist an den freiliegenden Enden
zweier erster Achsen 7 befestigt, die in in horizontaler Richtung durch die erste
obere Platte 4 verlaufende Bohrungen von einer Seite eingreifen. Die Achsen 7 sind
in den sie aufnehmenden Bohrungen verschiebbar angeordnet. Das andere Ende des Abstandsstückes
6 ist an den freiliegenden Enden zweier zweiter Achsen befestigt, die von der gegenüberliegenden
Seite in die Bohrungen eingreifen und in diesen verschiebbar sind. Vorzugsweise
ist das obere Ende des Abstandsstückes 5 bzw. 6 an einer Zwischenplatte 8 bzw. 8'
befestigt, an der die freiliegenden Enden der ersten und zweiten Achsen 7 befestigt
sind.
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Die erste obere Platte 4 ist an einer parallel zu ihr ausgerichteten
zweiten oberen Platte 4' drehbar befestigt.
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Dabei ist die erste obere Platte 4 in Bezug auf die zweite obere Platte
4' vo.rzugsweise um wenigstens 1800 verdrehbar.
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Der Zeiger 3 ist über ein Verbindungsstück 9 an einem vorzugsweise
kreisbogenförmigen Zahnkranz 10 befestigt. Der Zahnkranz 10 ist über ein an der
zweiten oberen Platte 4 des Cephalostaten angeordnetes Zahnrad (nicht dargestellt),
das mit der Hilfe eines Einstellknopfes 11 drehbar ist, auf einer Kreisbahn bewegbar,
die in einer Ebene verläuft, die die Verbindungslinie der Zeiger 1 und 2 sagittal
schneidet. Durch Drehen des Einsteliknopfes 11 ist der Zahnkranz 10 so bewegbar,
daß der an dem Verbindungsstück 9 angeordnete Zeiger 3 bei verschiedenen Kopfgrössen
und -formen auf einen bestimmten Punkt unter der Nase, beispielsweise das "subnasale"
einstellbar ist. Am Zahnkranz ist eine Skala vorgesehen, an der nach der Ausrichtung
des Zeigers 3 auf die Nase des Patienten die Stellung des Einstellknopfes 11 genau
abgelesen werden kann. Auf diese Weise ist die Dreipunktfixierung des Kopfes des
Patienten genau reproduzierbar.
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Dem Einstellknopf 11 ist vorzugsweise ein weiterer Einstellknopf 11'
zugeordnet, durch den d-er Zahnkranz 10 von der dem Einstellknopf 11 gegenüberliegenden
Seite drehbar ist.
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Zweckmäßigerweise ist das Verbindungsstück 9 in der aus der Fig. 1
ersichtlichen Weise winklig ausgebildet, wobei an dem einen Ende des Verbindungsstückes
9 der Zeiger 3 und an dem anderen Ende des Verbindungsstückes 9 der Zahnkranz 10
befestigt ist. Dabei ist das andere Ende des Verbindungsstückes 9 an dem Zahnkranz
10 so angeordnet, daß es in der Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Zahnkranzes
10 steht, verschwenkbar ist. Auf diese Weise kann bei einer vorgegebenen Einstellung
des Einstellknopfes
11 bezw. der Einstellknöpfe 11 und 11' der
Zeiger 3 aus dem Gesichtsfeld des Patienten geschwenkt werden, so daß der Patient
zwischen einzelnen Aufnahmen seinen Kopf aus dem Cephalostaten herausbewegen kann.
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Der Cephalostat ist in der Horizontalebene der oberen Platten 4 und
4' verschiebbar angeordnet. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise die hintere Stirnseite
der zweiten oberen Platte 4', die oberhalb der ersten oberen Platte 4 verläuft,
in einem horizontal verlaufenden Lager (nicht sichtbar) und einem ihm zugeordneten
Gegenlager 13 bewegbar. Das Verschieben ist jeweils bis zu einem definierten Endpunkt
möglich, wie dies nachfolgend noch erläutert wird. Das Gegenlager 13 weist beispielsweise
die Form einer in einer Schiene ausgebildeten schwalbenschwanzförmigen Nut auf.
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An der Schiene ist ein sich vorzugsweise senkrecht zur Schiene erstreckender
Schenkel 14 eines Halteteils vorzugsweise mittig befestigt. Das Halteteil weist
außerdem einen weiteren parallel zu dem einen Schenkel 14 verlaufenden weiteren
Schenkel 15 auf, der durch ein Stegteil 16 von dem einen Schenkel 14 beabstandet
ist. Der weitere Schenkel 15 ist in einem Punkt über eine Achse 30 mit der Rückwand
17 des Gerätes starr bzw. fest verbunden.
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Die Rückwand 17 verläuft in einer vertikalen Ebene und ist zweckmäßigerweise
direkt an der Wand eines Praxis-bzw. Laborraumes befestigt. Sie kann auch von einem
auf Rollen oder dergl. bewegbaren Ständer 32 in der vertikalen Lage gehalten werden.
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Auf der den weiteren Schenkel 15 starr mit der Rückwand 17 verbindenden
Achse 30 ist eine Säule 31 drehbar gelagert. Diese Säule 31 trägt das gesamte Zielgerät.
Zur
Drehung der Säule 31 auf der Achse 30 ist ein nicht dargestellter
Motorantrieb vorgesehen. Der Verdrehungswinkel kann dabei an einer ebenfalls nicht
dargestellten Skala genau abgelesen und eingestellt werden. Am oberen Ende der Säule
31 ist ein senkrecht zur Säule 31 verlaufender Querbalken 18 so befestigt, daß er
sich oberhalb der oberen Platte 4 des Cephalostaten befindet. An dem der Säule 31
abgewandten Ende des Querbalkens 18 ist drehbar ein Trägerbalken 19 so befestigt,
daß er sich vorzugsweise an der den oberen Platten 4, 4' des Cephalostaten zugewandten
unteren Seite des Querbalkens 18 befindet.
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Dabei verläuft die Drehachse 20 senkrecht zu den Längsachsen des Trägerbalkens
19 und des Querbalkens 18. An dem einen Ende des Trägerbalkens 19, das bei der Stellung
der Figur der Säule 31 zugewandt ist, ist eine sich senkrecht zur Längsachse des
Trägerbalkens 19 erstreckende Halteeinrichtung 21 so befestigt, daß sie zusammen
mit dem Trägerbalken 19 hinter dem Cephalostaten bzw. den oberen Platten 4, 4' und
der Schiene 12 durch den Raum verschwenkbar ist, der von dem Schenkel 14, dem weiteren
Schenkel 14 und dem Stegteil 16 umschlossen wird. An der Halteeinrichtung 21 ist
eine Halterung für Filmkassetten verstellbar so befestigt, daß in die Halterung
eingelegte Filmkassetten stets in einer definierten Ebene liegen, die vorzugsweise
senkrecht zur Längsachse des Trägerbalkens 19 verläuft. Um eine Verschiebung der
Halterung für die Filmkassetten in der Längsrichtung der Halteeinrichtung 21 zu
ermöglichen, weist diese beispielsweise eine in der Längsrichtung verlaufende Nut
40 auf, durch die Befestigungsschräuben der Halterung hindurchtreifen können.
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Um die Kassette möglichst objektnah an den Kopf heranführen zu können,
ist die Halteeinrichtung 21 in horizontaler Richtung parallel zur Längsachse des
Trägerbalkens
19 in Richtung auf den Röntgengenerator hinzubewegen.
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Zu diesem Zweck ist die Halteeinrichtung 21 an ihrem oberen Ende in
einer Parallelführung 13, 24 zu beiden Seiten des Trägerbalkens 19 verschiebbar
gelagert. Dabei besteht die Parallelführung beispielsweise aus zwei an den Seiten
des Trägerbalkens 19 befestigten Führungsstäben 13, auf den Achsiallagerungen 24,
die an dem oberen Ende der Halteeinrichtung 21 befestigt sind, verschiebbar sind.
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Um eine Arretierung zu ermöglichen, verläuft vorzugsweise durch eine
Achsiallagerung eine Arretierschraube (nicht dargestellt).
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An dem gegenüberliegenden Ende des Trägerbalkens 19 ist eine Befestigungsvorrichtung
22 angeordnet und zusammen mit dem Trägerbalken 19 verschwenkbar. Dabei kann die
Befestigungsvorrichtung 22 einen Röntgenstrahler (nicht) dargestellt) so halten,
daß der von ihm erzeugte Röntgenstrahl 23 stets senkrecht auf die Ebene der Filmkassette
auftrifft. Auf diese Weise sind automatisch reproduzierbare Verhältnisse zwischen
dem Röntgenstrahl 23 und der Filmebene herstellbar, die durch Verzerrungen bewirkte
Fehler ausschließen.
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Der unter der Achse 30 befindliche Teil der Säule 31 dient als Gegengewicht
sowie zur Aufnahme des Antriebes für die an dem oberen Teil der Säule 31 befestigten
Einrichtungen.
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Zur Drehung des Trägerbalkens 19 um die Achse 20 ist ein nicht dargestellter
Motorantrieb vorgesehen. Außerdem ist eine Skala vorgesehen, an der die Lage des
Querbalkens in Bezug auf den Querbalken, d.h. also der Winkel zwischen den Längsachsen
des Querbalkens 18 und des Trägerbalkens 19, genau ablesbar und reproduzierbar einstellbar
ist.
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Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
näher erläutert. Zunächst wird der Kopf eines Patienten, bei dem beispielsweise
zur Beobachtung der Spaltbreite des rechten Kiefergelenkes reproduzierbare Röntgenaufnahmen
erzeugt werden sollen, in den Cephalostaten eingeführt und durch die Zeiger 1 bis
3 fixiert. Dabei kann der Patient vorteilhafterweise eine aufrechtsitzende Haltung
einnehmen. Die Spitzen der Zeiger 1 und 2 liegen an den Durchtrittsstellen der Scharnierachse
des Patienten.
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Die Spitze des Zeigers 3 wird durch Drehen des Einstellknopfes 11
auf einen bestimmten Punkt unter der Nase des Patienten ausgerichtet. Beispielsweise
befindet sich die Spitze des Zeigers 3 mittig direkt unterhalb der Nase. In diesem
Fall liegen die Spitzen der drei Zeiger 1 bis 3 in der Camper'schen Ebene des Kopfes
des Patienten.
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Um die Herstellung von Röntgenaufnahmen unter reproduzierbaren Verhältnissen
zu schaffen, ist es nun erforderlich, bei der Beobachtung des rechten Gelenkspaltes,
das Zielgerät so einzustellen, daß die Verlängerungen der Achsen 30 (Cranialachse)
und 20 (Dorsalachse) und der Röntgenstrahl 23 genau durch die Spitze des Zeigers
1 verlaufen. Dies kann ohne weiteres dadurch erreicht werden, daß zunächst die zweite
obere Platte 4' in Bezug auf die Schiene 12 so verschoben wird, daß sie sich an
ihrem linken Endanschlag befindet. Desgleichen befindet sich die Zwischenplatte
8 an ihrem linken Endanschlag.
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Dadurch wird erreicht, daß sich die Spitze des Zeigers 1 im Schnittpunkt
der Achsen 20 und 30 sowie des Röntgenstrahles 23 befindet.
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In der Darstellung der Figur fallen der Röntgenstrahl 23 und die Cranialachse
30 zusammen.
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Soll beispielsweise auf die Beobachtung der Gelenkspaltbreite des
linken Gelenkes umgeschaltet werden, so ist es lediglich erforderlich, die zweite
obere Platte 4' an ihren rechten Endanschlag zu bringen und ebenfalls die Zwischenplatte
8 an ihren rechten Endanschlag zu führen.
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In diesem Zustand verlaufen die Achsen 20 und 30 sowie der Röntgenstrahl
23 zwangsweise wieder durch die Spitze des Zeigers 2.
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Das Zielgerät ist so dimensioniert, daß sich bei den zuvor beschriebenen
Einstellmöglichkeiten entweder die Spitze des Zeigers 1 oder die Spitze des Zeigers
2 automatisch auch auf der Dorsalachse 2u und auf der Cranialachse 30 befindet.
Durch eine entsprechende Ablesung der den Motorantrieben für die Säule 31 und den
Trägerbalken 19 zugeordneten Skalen ist eine reproduzierbare Einstellung möglich.
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Außerdem wird automatisch durch die oben beschriebene Anordnung der
Halterung für Filmkassetten und des Röntgenstrahlers an dem Trägerbalken 19 bewirkt,
daß der Röntgenstrahl 23 immer automatisch senkrecht auf die Bildebene einer in
die Halterung eingelegten Filmkassette auftrifft.
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Bei einer Drehung des Trägerbalkens 19 um die Dorsalachse 20 verläuft
der Röntgenstrahl 23 bzw. 23' automatisch immer durch den entsprechenden Zeigerpunkt
1 oder 2, da die Dorsalachse 20 selbst durch diesen Punkt verläuft.
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Bei einer entsprechenden Ablesung der der Dorsalachse 20 zugeordneten
Skala ist es daher möglich, aus verschiedenen Richtungen reproduzierbare Röntgenaufnahmen
herzustellen, wobei stets gewährleistet bleibt, daß der Röntgenstrahl 23 senkrecht
auf die Bildebene der Filmkassette auftrifft.
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Um später reproduzierbare Bilder herstellen zu können, ist es lediglich
erforderlich, daß die Bedienungsperson auf den jeweils geschossenen Aufnahmen die
Einstellungen der den zwei Motorantrieben zugeordneten Skalen und die Einstellung
der dem Zahnkranz 10 zugeordneten Skala vermerkt.
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Vorzugsweise sind die Motorantriebe zur Verstellung der Säule 31 und
des Trägerbalkens 19 von einer einzigen nicht dargestellten Fernbedienung aus steuerbar.
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Durch eine Verschiebung der oberen Platte 4' des Cephalostaten läßt
sich die Lage des Kopfes eines Patienten in Bezug auf den Schnittpunkt der Achsen
20 und 30 und des Röntgenstrahles beliebig verschieben, so daß unterschiedliche
Projektionen möglich sind. Beispielsweise kann der Cephalostat in eine definierte
Mittellage gebracht werden, so daß nach einer Drehung des Cephalostaten um 900 um
die Hochachse die gleichzeitige Abbildung beider Kiefergelenke (mentooccipi-tale
und anteroposterior Projektionen) möglich ist.
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Es ist außerdem möglich, die Kieferrelationen durch Schlüsselstücke,
die der Patient eingesetzt bekommt, zu verändern und abzubilden.
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Als Röntgengenerator und Röntgenstrahler ist beispielsweise das Gerät
NANODOR II der Firma Siemens AG geeignet.