專利名稱：便攜式x－射線裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地說本發(fā)明涉及X-射線裝置，更具體地說涉及便攜式X-射線裝置。
背景技術(shù)：
幾十年來，醫(yī)學(xué)專業(yè)人員例如牙科醫(yī)生通常采用X-射線照相進(jìn)行疾病檢測、做出診斷判定和治療監(jiān)測。通過X-射線發(fā)生器發(fā)射X-射線，穿過所感興趣的結(jié)構(gòu)例如牙齒、骨頭和頭部以及上鄂的軟組織，并且由適當(dāng)?shù)母惺芷鞑东@。傳統(tǒng)的感受器(即X-射線感光膠片)仍然最廣泛地使用。在這種以膠片為基礎(chǔ)的系統(tǒng)中，潛像通過激活鹵化銀晶體而產(chǎn)生在膠片上，然后通過在化學(xué)溶液中處理曝光后的膠片，這些晶體再現(xiàn)為可見的。當(dāng)在患者身上曝光一組X-射線膠片時(shí)，這種膠片處理需要幾分鐘。如果在顯影之后發(fā)現(xiàn)由于膠片位置或圖像幾何錯(cuò)誤造成這些圖像無法使用，需要曝光新的一組膠片。這增加了患者的X-射線用量。
近來，已經(jīng)介紹了通過采用電荷耦合裝置(CCD)圖像感受器的牙齒X-射線信息的電子采集系統(tǒng)。當(dāng)前用于口部、口內(nèi)和上頜面的成像任務(wù)的CCD感受器或者采用有射線防護(hù)系統(tǒng)的CCD陣列(Regam SensAray，Sundvaal，瑞典)，或者采用與例如稀土元素X-射線屏蔽材料的閃爍器耦合的CCD陣列(Trohpy Radiologie，Vincennes，法國)。在牙齒成像中通常使用的最大面積的陣列現(xiàn)在是大約760像素乘524像素(Schick Technologies，New York)，結(jié)果得到大約10線對/毫米的分辨率。
利用CCD感受器成像比利用X-射線膠片成像需要少大約70-80％的曝光時(shí)間。因此，患者的X-射線用量減少。但是，最通用的X-射線發(fā)生器設(shè)計(jì)成使用膠片感受器；結(jié)果，它們產(chǎn)生太多的X-射線輻射，使得CCD感受器過載并且增加患者所吸收的X-射線用量。
當(dāng)前的X-射線發(fā)生器的另一個(gè)問題在于它們大而重，從而需要安裝在固定位置處。對于牙科應(yīng)用，該X-射線發(fā)射器通常固定地安裝到關(guān)節(jié)臂的遠(yuǎn)端，后者接下來安裝到牙科診室的墻壁上。為了將管頭支撐在它的距離墻壁的最大長度處，管頭的重量通常在該單元所安裝的墻壁上需要額外支撐的位置。因?yàn)檠揽乒ぷ魇彝ǔ０◣讉€(gè)診室，給每個(gè)診室提供X-射線成像能力要求物質(zhì)投資，因?yàn)楸仨氋徺I多個(gè)X-射線單元。
因此，存在對能夠減少患者的X-射線用量的X-射線裝置的需求。還需要能夠容易地在幾個(gè)不同診室中使用的X-射線裝置，從而降低牙科工作室中的設(shè)備重復(fù)。本發(fā)明的目的在于滿足這些需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種在口內(nèi)和其它X-射線應(yīng)用中使用的便攜式并且最好是手持式的X-射線發(fā)生器，和一種牙齒圖像采集的新方法，這種方法利用PDA裝置設(shè)定曝光系數(shù)和激發(fā)X-射線裝置。關(guān)節(jié)臂和托架允許在多個(gè)診室中使用一個(gè)發(fā)生器。該系統(tǒng)的發(fā)生器具有降低的X-射線輸出和比傳統(tǒng)牙科X-射線發(fā)生器小得多的焦斑面積，這降低了X-射線輸出和患者的總的X-射線負(fù)荷。較小的焦斑還允許改善最終圖像中的分辨率。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于產(chǎn)生X-射線圖像的方法，包括提供便攜式X-射線裝置；提供用于選擇X-射線選項(xiàng)的PDA裝置；從PDA裝置向便攜式X-射線裝置發(fā)送開始信號；和當(dāng)接收到由X-射線裝置發(fā)射的X-射線時(shí)，在圖像感受器上捕獲圖像。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于產(chǎn)生X-射線圖像的方法，包括提供便攜式X-射線裝置；提供用于選擇X-射線選項(xiàng)的PDA裝置；選擇PDA上的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)；從PDA裝置向便攜式X-射線裝置發(fā)送開始信號，所述開始信號以所選擇的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)為基礎(chǔ)；和當(dāng)接收到由X-射線裝置發(fā)射的X-射線時(shí)，在圖像感受器上捕獲圖像。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于產(chǎn)生X-射線圖像的方法，包括a)提供便攜式X-射線裝置，其包括外殼；固定在外殼內(nèi)的X-射線管；安裝在外殼上的準(zhǔn)直管，并且定位成使得當(dāng)激活X-射線管時(shí)X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中；在外殼的內(nèi)部之間延伸且用于將外部電源耦合給該X-射線管的配線，；電源電路，用來產(chǎn)生驅(qū)動X-射線管的電壓，其中該電源電路不包含在外殼內(nèi)并且通過配線與該外殼耦合；控制電路，控制X-射線管的曝光時(shí)間，其中該控制電路不包含在外殼內(nèi)并且通過配線耦合到外殼；耦合到電源和控制電路的接收器，所述接收器能夠接收無線信號；b)提供關(guān)節(jié)臂，其上具有適合于將X-射線裝置與關(guān)節(jié)臂耦合的連接器；c)將X-射線裝置耦合到關(guān)節(jié)臂；d)將準(zhǔn)直管瞄準(zhǔn)X-射線圖像感受器；e)移動關(guān)節(jié)臂，使得所要成像的結(jié)構(gòu)定位在準(zhǔn)直管與感受器之間；f)提供具有顯示器的PDA裝置，所述PDA裝置用于無線傳輸使能信號和曝光信號；并且從PDA裝置的顯示器中選擇至少一個(gè)選項(xiàng)，從而使得將使能信號和曝光信號無線傳輸給所述接收器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種便攜式X-射線裝置，包括外殼；安裝在外殼內(nèi)的X-射線管；安裝到外殼的準(zhǔn)直管，并且該準(zhǔn)直管被定位成使得當(dāng)激活X-射線管時(shí)X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中；在外殼的內(nèi)部之間延伸且將外部電源耦合給X-射線管的配線；電源電路，用來產(chǎn)生驅(qū)動X-射線管的電壓，其中電源電路不包含在外殼內(nèi)并且通過配線耦合到外殼；控制電路，控制X-射線管的曝光時(shí)間，其中該控制電路不包含在外殼內(nèi)并且通過配線耦合到外殼；耦合到電源和控制電路的接收器，所述接收器能夠接收無線信號；和PDA裝置，能夠?qū)⑹鼓苄盘柡推毓庑盘枱o線傳輸給接收器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種X-射線裝置，包括X-射線管；準(zhǔn)直管，其被定位成使得當(dāng)從PDA裝置接收X-射線開始信號時(shí)，X-射線發(fā)射給準(zhǔn)直管；通過準(zhǔn)直管的表面形成的縫；和通過該縫可移動地插入的濾過器，使得穿過準(zhǔn)直管的X-射線束也穿過該濾過器。
附面的簡要說明

圖1是本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的第一個(gè)實(shí)施例的側(cè)剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明的電源系統(tǒng)的電路示意圖。
圖3是本發(fā)明的時(shí)序和控制電路的電路示意圖。
圖4是本發(fā)明的X-射線發(fā)生器驅(qū)動電路的電路示意圖。
圖5是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中的感受器支架的側(cè)面正視圖。
圖6是圖5中的感受器支架的第一個(gè)端正視圖。
圖7是圖5中的感受器支架的第二個(gè)端正視圖。
圖8是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中的感受器支架的側(cè)面正視圖。
圖9是圖8中的感受器支架的剖面圖。
圖10是形成上頜齒的X-射線圖像的本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的側(cè)面正視圖。
圖11是形成下頜齒的X-射線圖像的本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的側(cè)面正視圖。
圖12是包括本發(fā)明的便攜式X-射線裝置的牙科診室的透視圖。
圖13是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線裝置的剖面示意圖。
圖14是本發(fā)明的X-射線準(zhǔn)直管和混入濾過器的透視圖。
圖15是形成上頜齒的X-射線圖像的本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的感受器支架的側(cè)剖面圖。
圖16是圖15中的感受器支架的近端的透視圖。
圖17是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的感受器支架的部分側(cè)面正視圖。
圖18是本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的X-射線發(fā)生器的前端正視圖。
圖19是圖18中的第三個(gè)實(shí)施例的X-射線發(fā)生器的側(cè)面正視圖。
圖20是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的便攜式X-射線發(fā)生器的側(cè)面正視圖，包括帶有集成的CCD感受器適配器的準(zhǔn)直管。
圖21是適合于在圖20中的第四個(gè)實(shí)施例的便攜式X-射線發(fā)生器中使用的準(zhǔn)直管的側(cè)面正視圖，并且具有X-射線膠片感受器。
圖22是圖20中的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的頂視圖。
圖23是圖20中的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的前正視圖。
圖24是圖20中的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的后正視圖，安裝在關(guān)節(jié)臂上。
圖25是包括本發(fā)明中的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的第二個(gè)實(shí)施例中的牙科診室的透視圖。
圖26是適合于在本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器中使用的顯示窗的前面正視圖。
圖27是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的頂視圖，表示圖26中的顯示窗的連接位置。
圖28是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的側(cè)正視圖，表示圖26中的顯示窗的連接位置。
圖29是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中的便攜式X-射線發(fā)生器的后正視圖，表示圖26中的顯示窗連接在其上。
圖30A是使用PDA的便攜式X-射線裝置的控制方法的優(yōu)選實(shí)施例的第一半簡視圖。
圖30B是利用PDA控制便攜式X-射線裝置的方法的優(yōu)選實(shí)施例的第二半簡視圖。
圖31是表示使用者如何開始利用PDA控制便攜式X-射線裝置的過程的優(yōu)選實(shí)施例的仿真屏幕。
圖32是表示使用者如何在PDA上選擇患者類型的優(yōu)選實(shí)施例的仿真屏幕。
圖33是表示使用者如何在PDA上選擇圖像感受器類型的優(yōu)選實(shí)施例的仿真屏幕。
圖34是表示使用者如何從PDA選擇X-射線區(qū)域的優(yōu)選實(shí)施例的仿真屏幕。
圖35是表示該系統(tǒng)如何顯示所選擇的選項(xiàng)和允許使用者從PDA激活便攜式X-射線裝置的優(yōu)選實(shí)施例的仿真屏幕。
圖36是表示該系統(tǒng)如何在PDA上顯示由便攜式X-射線裝置捕獲的圖像的優(yōu)選實(shí)施例的仿真屏幕。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明為了便于理解本發(fā)明的原理，現(xiàn)在參考在附圖中示出的實(shí)施例并使用特定的語言描述這些實(shí)施例。不過應(yīng)當(dāng)理解不準(zhǔn)備由此限定本發(fā)明的范圍，附圖所示的裝置的這種變形和進(jìn)一步的改進(jìn)和如同這里所示的本發(fā)明的原理的這種進(jìn)一步應(yīng)用應(yīng)當(dāng)對于本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來講是可能的。
本發(fā)明涉及一種在口內(nèi)和其它X-射線應(yīng)用中使用的便攜式的并且最好是手持式的X-射線發(fā)生器，和一種牙齒圖像采集的新方法，該方法利用PDA裝置設(shè)定曝光系數(shù)和激活該X-射線裝置。關(guān)節(jié)臂和托架允許在多個(gè)診室中使用一個(gè)發(fā)生器。該系統(tǒng)的發(fā)生器具有比傳統(tǒng)的牙科X-射線發(fā)生器降低的X-射線輸出和小得多的焦斑面積，這降低了X-射線的輸出量和患者的總的X-射線負(fù)擔(dān)。較小的焦斑還允許改善最終圖像中的分辨率。
參照圖1，顯示本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施例并且以10總體地表示。在圖1中以剖面圖表示該X-射線發(fā)生器10，并且包括連接到矩形準(zhǔn)直管14上的“手槍式把手”手柄12。該手柄12和管14最好由LITHARCH鉛陶瓷材料或者鉛襯里的高密度塑料制成。準(zhǔn)直管14的遠(yuǎn)端開口16最好是2.5厘米乘3.0厘米。遠(yuǎn)端開口16的尺寸最好設(shè)置成恰好略微大于X-射線發(fā)生器10所使用的感受器的尺寸。管14的近端包括矩形的、具有大約3毫米乘5毫米的孔徑(端口或出口)的鋁準(zhǔn)直管。
提供一個(gè)用于記錄X-射線圖像的X-射線感受器20。X-射線感受器20可以是對X-射線輻射敏感的任何裝置，例如X-射線膠片或CCD傳感器。在圖1中感受器20顯示為CCD傳感器，包括用來將該CCD感受器20與現(xiàn)有技術(shù)中已知的記錄和顯示裝置相耦合的配線22。CCD感受器20定位在與桿26耦合的感受器支架24中，其中桿26適合于安裝在形成在準(zhǔn)直管14的遠(yuǎn)端上的多個(gè)對接插縫28中的任一個(gè)內(nèi)。下面將更詳細(xì)地討論感受器支架24和對接縫28的設(shè)計(jì)和原理。
X-射線發(fā)生器10的手柄12包括X-射線管30和相關(guān)的驅(qū)動電路32。至此以下參照附圖4更詳細(xì)地描述該X-射線管30和驅(qū)動電路32。因?yàn)橄Ｍ景l(fā)明包括便攜式的并且最好是手持式的X-射線發(fā)生器，在本發(fā)明中已經(jīng)取消了通常在X-射線發(fā)生器中使用的隔離變壓器。另外，高電壓變壓器沒有放置在手柄12中，而是遠(yuǎn)離該X-射線發(fā)生器10并且高電壓信號有線地從高電壓變壓器傳送給位于手柄12中的電路32，如下面更詳細(xì)地解釋。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，手柄12中充滿油或者最好是氣體，從而消散由X-射線管30產(chǎn)生的熱量。從準(zhǔn)直管18至準(zhǔn)直管14的遠(yuǎn)端16的距離最好是15厘米。
矩形準(zhǔn)直管14比幾乎在每個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的牙科X-射線管頭中使用的傳統(tǒng)的圓錐形小很多?，F(xiàn)有技術(shù)的圓錐形的直徑是大約2.75″，而該管14的尺寸最好是只有2.0″×1.5″。由于感受器特別地固定到發(fā)生器上，因此這種更小的尺寸是可能的。這種安排導(dǎo)致更小的皮膚表面X-射線用量和通過消除由于垂直或水平的角度錯(cuò)誤需要重新拍照而帶來的潛在的X-射線用量降低，當(dāng)通過操作者將自由浮動的傳統(tǒng)的管頭瞄準(zhǔn)在膠片上時(shí)經(jīng)常發(fā)生這些錯(cuò)誤。另外，所優(yōu)選的0.3mm焦斑是目前在現(xiàn)有技術(shù)裝置中可以得到的最小焦斑尺寸的1/2。
電路32的各種輸入和輸出連接耦合到安裝在手柄12的基座中的電連接器34。至此以下更詳細(xì)地描述這些連接。還與連接器34耦合的是使能開關(guān)36和發(fā)射開關(guān)38。使能開關(guān)36在手柄12上最好位于將便于使用者的食指壓下的位置處。如下面更詳細(xì)地描述的，在實(shí)際激活X-射線發(fā)生器10之前，使能開關(guān)36啟動電流以使X-射線管30預(yù)熱。在使能開關(guān)36已經(jīng)壓下之后，操作者壓下發(fā)射開關(guān)38從而激活X-射線發(fā)生器10。發(fā)射開關(guān)38在手柄12上最好位于便于操作者的拇指進(jìn)入的位置上。這兩個(gè)開關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)起到防止無意中發(fā)射該單元的保護(hù)作用并且下面將更詳細(xì)地描述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會理解手柄12中的配線可以是與外部電路的硬連線而不是利用電連接器34。
現(xiàn)在參照圖2，表示本發(fā)明的手持式X-射線發(fā)生器的電源電路，并且以40總體地表示。為了降低其重量，電源電路40最好不包含在手柄12內(nèi)。而是該電源電路40包含在單獨(dú)的殼體內(nèi)并且通過線纜與手柄12耦合(參見圖10)。電路40在輸入端42和44與標(biāo)準(zhǔn)的110伏電源線耦合。如本領(lǐng)域中已知的，為了產(chǎn)生12伏的輸出48，110伏的輸入42和44與12伏的變壓器46耦合。電源線的輸入42和44進(jìn)一步與全波整流電路D1耦合。全波整流電路D1的輸出端口放置成跨接在1000μF電容C1兩端。電容C1上的電壓通常是直流160伏。開關(guān)調(diào)整器控制器芯片U5(例如SG3524)產(chǎn)生與變壓器T1耦合的兩個(gè)控制輸出CA和CB。該變壓器T1最好具有120匝的中間抽頭初級線圈和84匝的中間抽頭次級線圈。變壓器T1將兩個(gè)控制信號組合為提供給串聯(lián)功率場效應(yīng)晶體管(FET)Q7的單個(gè)信號。
電源FET Q7的占空系數(shù)決定在輸出端口50和52出現(xiàn)的輸出電壓。開關(guān)調(diào)整器U5向串聯(lián)的電感L1提供電流，并且電流(i)以根據(jù)下面的公式由在電感器L1上的電壓差(v)與其電感(L)的確定的速率增加。
v＝Ldi/dt幾微秒之后，F(xiàn)ET Q7關(guān)閉并且電感L使得電感器L1的輸入電壓快速地轉(zhuǎn)換為地電位，在此該地電位由鉗位二極管D5鉗住，在這一點(diǎn)電流開始根據(jù)下面的公式斜線下降v′＝-Ldi/dt(其中v′是表示在終端50和52上出現(xiàn)的輸出電壓)通和斷的時(shí)間的比值決定了該輸出電壓并且該開關(guān)調(diào)整器U5對其進(jìn)行控制。該開關(guān)調(diào)整器的效率非常高，和產(chǎn)生非常少的熱量并且用于電源電路40的部件小而不貴。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將會理解電路40基本上在輸入端42和44處系在電源線上，只有整流器D1用于隔離。因此，為了保持該系統(tǒng)體積小重量輕，本發(fā)明取消了通常在這種系統(tǒng)中使用的隔離變壓器。為了將X-射線管30的陽極電壓設(shè)定在20與80kVp之間，在端子50和52上出現(xiàn)的輸出電壓通常是+100VDC，但是可以設(shè)定在位于+40與+120 VDC之間的任何值。
現(xiàn)在參照圖3，表示本發(fā)明的控制電路并且以60總體地表示。控制電路60最好安裝在與電源電路40同樣的殼體中(參見圖10)。控制電路60采用雙單穩(wěn)多諧振蕩器U1A和U1B(最好是4538)從而產(chǎn)生兩個(gè)時(shí)序信號燈絲預(yù)熱信號和曝光時(shí)間信號。到U1B的管腳11的短的負(fù)脈沖使得U1B的管腳9從+12V轉(zhuǎn)換為地電位1.0秒，然后再返回到+12V。U1B的管腳9上的輸出信號通過二極管D2耦合給可調(diào)整的開關(guān)調(diào)整器U3(最好是LM1575adj，由NationalSemiconductor制造)作為使能信號。開關(guān)調(diào)整器U3產(chǎn)生作用給輸出端口62并且從+2V至+11V可以調(diào)整的輸出電壓。輸出端口62與圖4中的燈絲變壓器T10的中心帽耦合。
U4、Q3和Q4的電路包括經(jīng)過輸出端口64和66與圖4中的燈絲變壓器T10耦合的方波電壓發(fā)生器。調(diào)整可變電阻R12(與U3耦合)將設(shè)定燈絲電壓，并且因此設(shè)定X-射線發(fā)生器管30的陽極電流。無論何時(shí)使能U3該燈絲電流都是接通的。
當(dāng)1.0秒的時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)，U1B的管腳10向U1A的管腳5提供信號從而在U1A的管腳7產(chǎn)生曝光門脈沖。該曝光門脈沖信號提供給另一個(gè)二極管D1從而使能U3，使得燈絲電路在預(yù)熱時(shí)間(1.0秒)和曝光時(shí)間的總和期間通電，無論曝光時(shí)間是多少。通過在U1的輸入端處的R1和C1的乘積確定該曝光時(shí)間。0.1秒的曝光時(shí)間由圖3中的值表示。但是，通過簡單的開關(guān)電路能夠改變R1和C1，使得可以由操作者選擇不同的曝光時(shí)間。應(yīng)當(dāng)由該X-射線發(fā)生器的所希望的應(yīng)用決定操作者通過這種開關(guān)電路可用的電阻值和電容值。在優(yōu)選實(shí)施例中，提供0.04、0.06、0.08、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50和0.60秒的曝光時(shí)間。
U1A的管腳7處的曝光門脈沖信號還作為使能信號傳送給U2(最好是SG3525)，其作為向兩個(gè)電源FET’s Q1和Q2饋送的低阻抗方波發(fā)生器。這兩個(gè)功率FET向高壓變壓器T11供電。高壓變壓器T11的輸出與輸出端口68和70耦合，其給在X-射線發(fā)生器手柄12中電壓倍增器饋電(參見圖1和4)。
與端口68和70耦合的電路具有相對大的分布電容，其通過T11的次級線圈與T11的初級線圈耦合作為相對大的電容。當(dāng)電路從Q1轉(zhuǎn)換到Q2或者返回Q1時(shí)，該電容使得T11的初級線圈電路看起來像短路直到該電容已經(jīng)充電。因此為了恰當(dāng)?shù)夭僮髟撾娐?，必須采用某一類型的電流限制電路。在本發(fā)明中，電感器L2用來作為限制電感器。當(dāng)電容充滿電荷后，電流的突然變化受到電感器L2的限制并且所存儲的能量經(jīng)過二極管D4釋放給小負(fù)載電阻R18。如果X-射線發(fā)生器管30應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生打火，通過二極管D5將較高的電壓瞬態(tài)限制為原始的+160VDC信號，其足以使得瞬態(tài)信號消散它們的能量而不會損壞FET的Q1和Q2。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到電路60依賴變壓器T11的絕緣和燈絲變壓器T10的絕緣(參見圖4)，從而防止使用者與電源線電壓之間的任何連接。
弛張振蕩器U20(最好是LM555)還與由U1A的管腳7提供的曝光門脈沖信號連接。在門脈沖信號的開始，U20將激活管腳3的輸出并且向一個(gè)小的蜂鳴器和LED供電從而指示該曝光。U20的開的時(shí)間是大約0.5秒，即使當(dāng)實(shí)際的曝光時(shí)間小于0.01秒時(shí)也足以看到和聽到。
聯(lián)邦安全規(guī)則和常識要求一個(gè)事故自動停機(jī)開關(guān)結(jié)合在X-射線發(fā)生器的控制電路中。這意味著操作者的曝光開關(guān)38將不允許來自X-射線發(fā)生器管30的X-射線照射，除非事故自動停機(jī)使能開關(guān)36目前也被壓下。利用具有與+100VDC線串聯(lián)連接的觸點(diǎn)的普通繼電器72實(shí)現(xiàn)。使能開關(guān)34經(jīng)過端口74將100VDC電壓耦合給電感器L2。
現(xiàn)在參照圖4，更詳細(xì)地顯示位于手持式X-射線發(fā)生器的手柄12中的電路32。高電壓電路32以25kHz工作并且包括一個(gè)電壓10-Tupler。燈絲電路也以25kHz工作并且變壓器T10次級包括剛好3匝絕緣線。為了使得圖1中的便攜式X-射線發(fā)生器10容易由操作者掌握，高電壓電路32的尺寸和重量相對較低。燈絲變壓器T10利用小的鐵氧體芯從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)的重量。
現(xiàn)在參照圖5-7，表示X-射線感受器支架24的第一個(gè)實(shí)施例。支架24包括水平部件80和附著的垂直部件82。如圖所示X-射線感受器20牢固地裝配在形成在位于部件80和82之間的連接部處的凹縫之內(nèi)。在垂直部件82中形成縫84從而容納配線22，配線22用來控制X-射線感受器20和當(dāng)感受器20是CCD裝置時(shí)從其中下載信息。為了安裝與X-射線管14的對接縫28接合的定位桿26，水平部件80包括位于其中的縱向縫86。安裝在定位桿26上的感受器支架24的使用將自動地在傳感器20與便攜式X-射線發(fā)生器10之間產(chǎn)生絕對的平行度，因此消除了由于錯(cuò)誤的垂直和水平成角而造成的光束對準(zhǔn)問題。換句話說，傳感器20將始終垂直于X-射線束。通過消除重新照相的感受器20的錯(cuò)誤對準(zhǔn)，這將降低由于成角錯(cuò)誤而造成的患者所吸收的X-射線負(fù)擔(dān)。另外，支架24和光束對準(zhǔn)臂26可以從便攜式X-射線發(fā)生器10分離開并且因此可以高壓消毒后在以后再利用。
圖8-9中顯示感受器支架的第二個(gè)實(shí)施例，并且以24a總體地表示。支架24a包括水平部分80a和附加的垂直部分82a。為了安裝與X-射線管14的對接縫28接合的定位桿26，水平部分80a包括位于其中的縱向縫(圖中沒有示出)。X-射線感受器20可以位于形成在部件80a和82a之間的連接部分處。
在垂直部分82a中形成縫(圖中沒有示出)從而容納配線22，配線22用來控制X-射線感受器20和當(dāng)感受器20是CCD裝置時(shí)從其中下載信息。通過在形成在水平部分80a的任何一側(cè)上的軌道90內(nèi)滑行的滑動桿88將感受器20保持到位。滑動桿88允許感受器支架24與具有任何厚度的X-射線發(fā)生器20一同使用。因?yàn)镃CD感受器的厚度變化，并且所有的都遠(yuǎn)比X-射線膠片厚，感受器支架24a將容納任何尺寸的接感受器。
現(xiàn)在參照圖10，表示便攜式X-射線發(fā)生器10在牙科應(yīng)用中的使用，具體是形成上頜齒90的X-射線照片。在這種安排中，光束對準(zhǔn)臂26位于X-射線管14的下面的對接縫28中。這允許感受器20和感受器支架24位于患者的口腔中并且在上頜齒90的后面向上伸出。在圖11中表示了該便攜式X-射線裝置10在下頜齒92中使用的相應(yīng)的定位。在這種定向中，光束對準(zhǔn)臂插入到X-射線管14的上面的對接縫28中，使得X-射線感受器20在下頜齒92的后面以向下的方向延伸。
本發(fā)明的手持式X-射線裝置10的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該裝置的手持式特征使得不僅容易由X-射線技術(shù)員使用，而且還具有從診室到診室的便攜性。這種便攜性允許在幾個(gè)不同診室中使用單個(gè)的手持式X-射線單元10，從而極大地降低了主人例如牙醫(yī)、醫(yī)生、醫(yī)院和獸醫(yī)等的設(shè)備和維護(hù)費(fèi)用。參照圖12，表示包括本發(fā)明的便攜式X-射線裝置的牙科診室的第一個(gè)實(shí)施例。圖中表示牙科患者座椅100緊鄰著牙科治療機(jī)102，后者包括牙醫(yī)在牙科診斷期間所需要的全部工具和設(shè)備。關(guān)節(jié)臂104通過適當(dāng)?shù)倪B接106與牙科治療機(jī)102相耦合?？商鎿Q地，關(guān)節(jié)臂104可以是獨(dú)立式的并且具有自己的基座(圖中沒有示出)。關(guān)節(jié)臂1 04的遠(yuǎn)端包括用來可拆卸地固定便攜式X-射線單元10的托架108。X-射線單元的電源和控制單元40、60容納在位于牙科治療機(jī)102上或者其中的適當(dāng)?shù)暮凶又?。線纜110將該便攜式X-射線單元10與這些電路耦合。關(guān)節(jié)臂104具有多個(gè)可移動的接頭112，允許相對于患者可調(diào)整地定位該便攜式X-射線單元10。共享一個(gè)便攜式X-射線單元10的診室的集合可以以幾種不同的方式配置。例如，每個(gè)診室可以包括自己的關(guān)節(jié)臂104和控制電路40、60，而單個(gè)的便攜式X-射線單元10和線纜110從一個(gè)診室傳輸?shù)搅硪粋€(gè)診室。托架108位于關(guān)節(jié)臂104的末端上的措施用于將便攜式X-射線單元10快速且便捷地連接到診室的設(shè)備中。可替換的是，每個(gè)診室可以配備一個(gè)關(guān)節(jié)臂104并且控制電路40、60和便攜式X-射線發(fā)生器10可以作為一個(gè)單元從一個(gè)診室搬運(yùn)到另一個(gè)診室。這將進(jìn)一步降低由主人承受的設(shè)備成本。
如果在手術(shù)過程中利用關(guān)節(jié)臂104來支撐便攜式X-射線單元10，可以使用遙控的控制發(fā)射機(jī)構(gòu)代替單元10上的使能和發(fā)射開關(guān)36和38。這種遙控的控制發(fā)射機(jī)構(gòu)可以與單元10硬件連接，或者可以是利用紅外線或低頻RF信號的無線遙控控制。這種遙控的控制發(fā)射機(jī)構(gòu)的使用將允許操作者在由便攜式X-射線發(fā)生器10產(chǎn)生X-射線之前離開該房間?？商鎿Q的是，由于X-射線發(fā)生器10產(chǎn)生的X-射線用量極大地降低了，可以由操作者在沒有離開房間時(shí)使用該便攜式X-射線發(fā)生器10。在這種情況中，關(guān)節(jié)臂104的使用將是可任選擇的，因?yàn)椴僮髡咴谑褂卯?dāng)中可以簡單地在他或她的手中手持該X-射線發(fā)生器10。另一個(gè)選項(xiàng)是線纜110可以集成在關(guān)節(jié)臂104中并且終結(jié)在托架108中的連接器(圖中沒有示出)，使得該便攜式X-射線發(fā)生器10可以與托架108耦合，其中便攜式X-射線發(fā)生器10的連接器34與位于線纜110末端上的連接器配合。這種安排使得暴露在牙科治療機(jī)102上的電線的數(shù)量最小化。
現(xiàn)在參照圖13，表示本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的第二個(gè)實(shí)施例并且以210總體地表示。X-射線發(fā)生器210包括與第一個(gè)實(shí)施例中的X-射線發(fā)生器10中相同的全部部件，除了手柄212構(gòu)造成使得位于X-射線發(fā)生器210中的電子電路定位在由使用者的手握緊的手柄212的部位之上之外。這使得手柄212能夠具有更小的握緊表面并且為X-射線發(fā)生器210提供更好的平衡。
現(xiàn)在參照圖14，表示本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的準(zhǔn)直管214。使用準(zhǔn)直管214以與上面所討論的準(zhǔn)直管12相同的方式對X-射線束進(jìn)行聚焦。但是，該準(zhǔn)直管214包括位于頂表面上的縫216，其允許將濾過器218插入在準(zhǔn)直管214的內(nèi)部，使得穿過準(zhǔn)直管214的X-射線束必須也穿過濾過器218。濾過器218包括一件適合于以任何希望的方式修整X-射線束并在它的一個(gè)邊緣上與支架222相耦合的材料220。該過濾材料220的尺寸選擇為穿過縫216安裝在準(zhǔn)直管214中；但是，支架222大于縫216并且從而保持將材料220定位在X-射線束的路徑內(nèi)。
如本領(lǐng)域中已知的，當(dāng)觀察牙洞、骨頭變化等等時(shí)為了提高對比度，有些時(shí)候希望使得X-射線束衰減一定的能量級?？梢圆捎貌煌倪^濾材料220實(shí)現(xiàn)每種不同的過濾功能。通過提供容易插入并且容易從準(zhǔn)直管214中的縫216中取出的混入(drop in)濾過器218，當(dāng)拍攝一組X-射線圖像時(shí)，本發(fā)明能夠快速地和容易地互換各種濾過器218。
現(xiàn)在參照圖15，表示本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的感受器支架的側(cè)面剖視圖，以230總體表示。感受器支架230包括永久地安裝到塑料牙墊234上的整體CCD感受器232。使用定位桿236將感受器支架230經(jīng)過對接縫28與準(zhǔn)直管14耦合。與圖10中的感受器支架24不同，該CCD陣列232不具有從感受器支架230向下懸掛的耦合連線22。相反地，CCD陣列232的輸入和輸出端口與內(nèi)置在桿236內(nèi)的電子通信通路例如多芯導(dǎo)線或光纖線纜238耦合，如圖16中所示。每個(gè)對接縫28包括位于其近端的適當(dāng)?shù)倪B接器240，其中連接器240設(shè)計(jì)成與嵌入在桿236中的通信線路238配合。然后第二通信線路242向存儲有由CCD陣列232感應(yīng)到的圖像的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理裝置發(fā)送。通信線路242可以方便地集成到X-射線裝置的準(zhǔn)直管14和手柄的結(jié)構(gòu)中。
現(xiàn)在參照圖17，表示本發(fā)明的感受器支架的第四個(gè)實(shí)施例，以244總體地表示。感受器支架244包括水平部件246，與例如X-射線膠片或CCD傳感器等X-射線感受器248耦合。感受器248與水平部分246之間的耦合設(shè)計(jì)成允許該感受器248相對于水平部件246以不同的角度傾斜。這允許感受器支架244具有定位到患者口中的靈活性并且保證感受器248可以定位在所需要的位置中。本發(fā)明包括在感受器248與水平部件246之間采用的任何連接，將允許該感受器248以各種角度傾斜。圖17中表示這種耦合的一個(gè)實(shí)施例，并且包括位于感受器248的任何一側(cè)上的六邊形突起250，其配合到位于水平部件246的任何一側(cè)上的六邊形凹座或孔252中(為了房間用來安裝和傾斜感受器248，該水平部件246是分叉的)。
選擇六邊形250和252的尺度使得處于圖17中所示位置時(shí)表現(xiàn)出干涉配合。這種干涉配合將導(dǎo)致感受器248保持在圖中所示的位置中，除非有足夠的力作用到其上從而移動該六邊形突起250穿過與六邊形孔252的干涉。這允許在任一方向上調(diào)整感受器248，從而能夠在分立的角度保持它。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解盡管圖17中所示的是六邊形，可以采用具有任何數(shù)量的邊數(shù)的突起和孔來實(shí)現(xiàn)與改變能夠保持感受器248的位置的數(shù)量同樣的效果。用于允許感受器248相對于水平部分246傾斜的其它手段對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講是顯而易見的。
現(xiàn)在參照圖18和19，表示本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的第三個(gè)實(shí)施例，以260總體地表示。該X-射線發(fā)生器260功能上等同于第一和第二個(gè)實(shí)施例中的X-射線發(fā)生器10、110。但是，該X-射線發(fā)生器260的手柄262的結(jié)構(gòu)不同。在手柄262中，準(zhǔn)直管14的大部分包含在手柄262內(nèi)。準(zhǔn)直管14包含在手柄262之內(nèi)為X-射線裝置260產(chǎn)生更緊湊的尺寸。在所有其它方面，該X-射線發(fā)生器260功能上等同于第一和第二個(gè)實(shí)施例，其中包括對接縫28、使能開關(guān)36、發(fā)射開關(guān)38和整體的電連接器34。
現(xiàn)在參照圖20-24，表示本發(fā)明的便攜式X-射線發(fā)生器的第四個(gè)實(shí)施例，以310總體地表示。該X-射線發(fā)生器310包括手柄312和固定在其上的準(zhǔn)直管314。X-射線管314最好表現(xiàn)出圓形的外表面，但是，X-射線管314的內(nèi)部最好是具有與上面所描述的X-射線管14同樣尺度的矩形結(jié)構(gòu)。
如上面所描述的，X-射線發(fā)生器310的手柄312包括X-射線管30和相關(guān)的驅(qū)動電路32。因?yàn)橄Ｍ鸛-射線發(fā)生器3 10包括便攜式的并且最好是手持式的X-射線發(fā)生器，通常在X-射線發(fā)生器中使用的隔離變壓器在本發(fā)明中已經(jīng)省略了。另外，高壓變壓器沒有放置在手柄312內(nèi)，而是遠(yuǎn)離X-射線發(fā)生器310，并且高壓信號從高壓變壓器有線傳輸給位于手柄312中的電路32，如后面更詳細(xì)描述的。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，手柄312中充滿油或者最好是氣體，從而消散由X-射線管30產(chǎn)生的熱量。
手柄312包括相對地設(shè)置的左手和右手把手316、318，定位成允許使用者在相對的兩側(cè)上抓住該X-射線發(fā)生器310。以這種方式抓住手柄312自然地將使用者的左大拇指放置在使能開關(guān)320上，與此同時(shí)使用者的右大拇指位于發(fā)射開關(guān)322上。如在后面更詳細(xì)地描述的，在實(shí)際激發(fā)X-射線發(fā)生器310之前，使能開關(guān)310啟動電流對X-射線管30進(jìn)行預(yù)熱。在使能開關(guān)320已經(jīng)壓下后，操作者壓下發(fā)射開關(guān)322，從而啟動X-射線發(fā)生器310。兩個(gè)開關(guān)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備起到防止治療機(jī)的意外發(fā)射的保護(hù)作用。開關(guān)320、322以及手柄312內(nèi)其它電路與形成在手柄312的后面的電連接器324耦合。在圖24中表示連接器324連接到位于關(guān)節(jié)臂328的末端處的配套連接器326上。至此以下結(jié)合圖25將更詳細(xì)地描述這種安裝設(shè)置。
便攜式X-射線發(fā)生器310進(jìn)一步包括連接到感受器支架332上的感受器例如CCD陣列。接下來，該感受器支架332連接到形成在X-射線管314的遠(yuǎn)端處的對接縫334中。感受器支架332包括整體的牙墊336。能夠控制和從CCD陣列330下載信息的通信線纜338與整體形成在X-射線管314上的電連接器340耦合。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，需要某種形式的處理器電路，用來控制CCD陣列330的工作和從中下載圖像信息。通過導(dǎo)體338傳送CCD陣列330與該處理電路之間的通信。這種處理電路可以容納在手柄312中或者可以位于便攜式X-射線發(fā)生器310的外部。因此，如果該處理電路在板上，電連接器340將這些信號耦合給位于手柄312內(nèi)中的處理器。否則，如果這些處理功能位于X-射線發(fā)生器310的外部，這些信號將耦合給連接器324。整體連接器340的設(shè)置允許改變感受器支架332，從而重復(fù)地使用該X-射線發(fā)生器310?？商鎿Q的是，感受器支架能夠包括整體的通信線，例如圖15-16中所表示的，將通過與對接縫334整體的電連接器與處理電路進(jìn)行通信。在任何情況下，可以以最小的努力在各種感受器連接器332與便攜式X-射線發(fā)生器310之間形成可靠的、可重復(fù)的連接。
作為替換，如果希望便攜式X-射線發(fā)生器310僅僅與X-射線膠片感受器一同使用，則不需要在X-射線管314上設(shè)有電連接器340。在這種情況中，可以替代地使用圖21中的X-射線管342，其中該X-射線管342等同于X-射線管314，除了在連接器340中不具有任何內(nèi)部的連線端接之外。因此X-射線管342消除了提供這種電耦合的費(fèi)用。但是，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解通過簡單地不與連接器340形成任何連接X-射線管314也可以與X-射線膠片感受器支架一同使用，。
對接縫334安裝到位于可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)344上的X-射線管3 14上，該圓環(huán)344使得對接縫334被旋轉(zhuǎn)到X-射線管314的相對側(cè)，從而利用位于患者口腔的相對一側(cè)上的便攜式X-射線發(fā)生器310。
便攜式X-射線發(fā)生器310的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該裝置的手持式特征使得不僅容易由X-射線技術(shù)員使用，而且還具有從診室到診室的便攜性。這種便攜性允許在幾個(gè)不同診室中使用單個(gè)的手持式X-射線單元10，從而極大地降低了主人例如牙醫(yī)、醫(yī)生、醫(yī)院和獸醫(yī)等的設(shè)備和維護(hù)費(fèi)用。參照圖25，表示包括本發(fā)明的便攜式X-射線裝置310的牙科診室的第二個(gè)實(shí)施例。圖中表示牙科患者座椅500緊鄰著牙科治療機(jī)502。牙科治療機(jī)502最好包括具有牙醫(yī)在牙科診斷期間所需要的全部工具和設(shè)備的安裝空間的地板-天花板的柱子。關(guān)節(jié)臂504通過適當(dāng)?shù)倪B接506例如可調(diào)整直徑的軸環(huán)與牙科治療機(jī)502相耦合。可替換地，關(guān)節(jié)臂504可以是獨(dú)立式的并且結(jié)合自己的基座(圖中沒有示出)。關(guān)節(jié)臂504的遠(yuǎn)端包括用來連接該便攜式X-射線單元310到其上的裝置，如電連接器326(參見圖24)。因此關(guān)節(jié)臂504適合于可拆卸地支撐該便攜式X-射線單元310。X-射線單元的電源和控制單元40、60容納在遠(yuǎn)處的位置中例如位于牙科治療機(jī)502的基座上。位于關(guān)節(jié)臂504中的線纜將該便攜式X-射線單元310與這些電路耦合。關(guān)節(jié)臂504具有多個(gè)可移動的接頭，允許相對于患者可調(diào)整地定位該便攜式X-射線單元310。
在圖25所示的實(shí)施例中，用來控制X-射線發(fā)生器310的和用來從CCD感受器330下載信息的處理裝置是便攜式計(jì)算機(jī)508的形式，該計(jì)算機(jī)通過位于關(guān)節(jié)臂504中的線纜和電連接器326與便攜式X-射線發(fā)生器310耦合。計(jì)算機(jī)508進(jìn)一步包括用來顯示由CCD傳感器330捕獲的圖像數(shù)據(jù)的顯示器。通過計(jì)算機(jī)508對CCD傳感器330的控制在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)很好地形成了，因此這里不再描述這種控制的詳細(xì)情況。
在圖25中所示的結(jié)構(gòu)中，通過計(jì)算機(jī)508提供對便攜式X-射線發(fā)生器310和CCD傳感器330的控制。因此需要使用計(jì)算機(jī)508與便攜式X-射線發(fā)生器310之間的耦合。但是，這可能不總是需要，特別是考慮到X-射線發(fā)生器310的便攜式特征。因此，本發(fā)明包括將便攜式X-射線發(fā)生器310的處理器控制電路并入在它的手柄312中。如圖26-29中所示，為了提供由CCD傳感器陣列330感應(yīng)到的信息的顯示，可以在便攜式X-射線發(fā)生器310的后面增加顯示窗520。用于控制X-射線發(fā)生器310和CCD傳感器陣列330的處理電路可以包含在顯示單元520中，或者作為替換，該處理電路可以位于手柄312中，和顯示窗520可以僅僅作為輸入/輸出裝置。在任何一種情況中，顯示窗520通過適當(dāng)?shù)倪B接器522連接到手柄312上。連接器522不僅僅為顯示窗520提供機(jī)械連接，而且還在其中包括適當(dāng)?shù)碾娺B接器，用來提供位于顯示窗520和手柄312之間的電路的通信。通過可以使得顯示窗520從便攜式X-射線發(fā)生器310上取下，可以制成有選擇的連接。沒有顯示窗520，便攜式X-射線發(fā)生器310仍然可以在與例如圖25中的計(jì)算機(jī)508的外部控制器的連接中使用。如果不希望顯示窗520是任選的，則可以永久地連接到手柄312上，放棄在其間的可以活動的機(jī)械連結(jié)和可以活動的電連接522。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在下面的部分中更詳細(xì)地進(jìn)行描述，采用具有顯示器的個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)裝置來設(shè)定曝光選項(xiàng)和激發(fā)該X-射線裝置?？梢圆捎酶鞣N類型的PDA裝置，作為幾個(gè)非限制性的例子，例如PDA運(yùn)行的Microsoft Windows CE，Microsoft Pocket PC，Palm，Symbian或其它這種操作系統(tǒng)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會出現(xiàn)的任何其它PDA裝置或手持裝置也應(yīng)當(dāng)可以采用。該P(yáng)DA裝置能夠與這里所描述的X-射線裝置的各個(gè)實(shí)施例一同工作。作為一個(gè)非限制性的例子，該P(yáng)DA裝置可以用來作為這里所描述的遙控發(fā)射器，用來將使能和曝光信號發(fā)送給X-射線裝置的接收器。作為另一個(gè)非限制性的例子，可以使用PDA裝置代替計(jì)算機(jī)508來控制X-射線裝置。該P(yáng)DA裝置可以與便攜式X-射線裝置例如與關(guān)節(jié)臂或者其它部分耦合，可以以手持方式使用，或者可以與獨(dú)立于X-射線裝置的其它物體耦合。PDA裝置包括允許使用者選擇這些選項(xiàng)和控制該X-射線裝置的程序和/或數(shù)據(jù)庫。
如圖30A中所示，該方法的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的第一部分600包括利用PDA選擇曝光選項(xiàng)從而控制X-射線裝置。如圖30B中所示，該方法的第二部分624包括從PDA控制X-射線裝置和在PDA上顯示所捕獲的圖像。下面將參照附圖更詳細(xì)地描述該方法的每一個(gè)部分。
首先，將討論圖30A中所示的涉及利用PDA裝置為便攜式X-射線裝置選擇曝光選項(xiàng)的步驟。該步驟在600開始并且使用者選擇開始選項(xiàng)602。使用者選擇患者類型604、圖像感受器類型606和X-射線的區(qū)域或牙齒608。系統(tǒng)顯示所選擇的選項(xiàng)610并且還指示是否準(zhǔn)備發(fā)射X-射線612。使用者可以檢查所選擇的選項(xiàng)614，并且如果準(zhǔn)備好捕獲圖像616，可以選擇曝光選項(xiàng)620。如果使用者或者X-射線沒有準(zhǔn)備好捕獲圖像，使用者可以選擇取消選項(xiàng)618和可以任選擇地重新開始該過程。
參照圖30B，如果使用者選擇曝光選項(xiàng)620，從PDA向X-射線裝置發(fā)送開始信號622。作為一個(gè)非限制性的例子，該開始信號可以包括使能信號和曝光信號。圖像感受器接收由X-射線管發(fā)射的X-射線并且捕獲圖像624。如果圖像感受器的類型是數(shù)字的例如CCD裝置，則系統(tǒng)在PDA上顯示所捕獲的圖像的數(shù)字照片628。使用者可以檢查所捕獲的數(shù)字圖像630，并且確定是否保留該圖像632。如果使用者決定保留該圖像，使用者選擇PDA上的選項(xiàng)來保留該圖像640。一旦選擇了保留選項(xiàng)，系統(tǒng)將圖像發(fā)送給位于分離的計(jì)算機(jī)642上的數(shù)據(jù)庫，例如患者文件。相反地如果使用者希望重新拍攝圖像634，使用者在PDA上選擇選項(xiàng)從而重新拍攝圖像636。然后X-射線裝置在圖像感受器上重新捕獲所選擇區(qū)域的圖像624。如果使用者不想保留圖像632，并且不想重新拍攝圖像634，則使用者可以選擇取消選項(xiàng)638。然后結(jié)束圖像捕獲處理644。
結(jié)合圖30A和30B，以下面的例子繼續(xù)示出一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。首先，如圖31中所示，使用者例如牙科醫(yī)生或牙科衛(wèi)生學(xué)家在PDA上選擇開始選項(xiàng)662(步驟602)。然后如圖32中所顯示的顯示器顯示用來選擇患者類型的選項(xiàng)670。使用者選擇受到X-射線照射的患者類型(步驟604)，例如通過選擇兒童選項(xiàng)672或成人選項(xiàng)674。然后如圖33中所顯示的屏幕顯示用來選擇圖像感受器類型的選項(xiàng)680。使用者選擇圖像感受器類型(步驟606)，例如用于D-速膠片的D 682、用于F-速膠片的F 684、用于數(shù)字固態(tài)檢測器的DIG 686和用于熒光屏的PHOS 688。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會明白也可以采用其它圖像感受器這樣的事實(shí)，并且這些僅僅是幾個(gè)非限制性的例子。
然后如圖34中所顯示的屏幕顯示指示可以受到X-射線照射的區(qū)域的列表690。使用者選擇受到X-射線照射的區(qū)域或牙齒(步驟608)，例如門牙692、前臼齒694、臼齒696或咬合翼片698。由于兒童沒有前臼齒，通常只有當(dāng)成人受到X-射線照射時(shí)該前臼齒選項(xiàng)是可以選擇的。通常當(dāng)使用者希望在一個(gè)膠片上捕獲上牙和下牙冠從而檢查牙洞時(shí)，選擇咬合翼片698。然后顯示圖35中所示的確認(rèn)屏幕，從而允許使用者檢查所選擇的選項(xiàng)700(步驟610)。該屏幕還顯示X-射線處于就緒狀態(tài)708(步驟612)。當(dāng)顯示就緒指示器時(shí)，X-射線裝置準(zhǔn)備發(fā)射。使用者檢查所選擇的患者類型702、圖像感受器類型704和受X-射線的區(qū)域706的選項(xiàng)(步驟614)，并且然后決定是否發(fā)射該X-射線。如果在檢查所選擇的選項(xiàng)700和X-射線就緒狀態(tài)708之后使用者決定不繼續(xù)X-射線，使用者選擇取消選項(xiàng)712(步驟618)。如果X-射線裝置已經(jīng)準(zhǔn)備好并且使用者準(zhǔn)備捕獲圖像(步驟616)，則使用者選擇曝光選項(xiàng)710來開始X-射線。在使用者選擇曝光選項(xiàng)710之后(步驟620)，PDA裝置發(fā)送開始信號從而開始X-射線處理(步驟622)?？梢酝ㄟ^紅外線、射頻、無線互聯(lián)網(wǎng)或者對于本領(lǐng)域技術(shù)人員中可能發(fā)生的其它無線的或有線的通信方式傳送信號。如上面詳細(xì)描述的，準(zhǔn)直管定位成使得當(dāng)X-射線接收到開始信號時(shí)(在該例子中從PDA裝置接收到)，將X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中。然后X-射線裝置在圖像感受器上捕獲所選擇的區(qū)域的圖像(步驟624)。
如果圖像感受器是數(shù)字的(步驟626)，例如CCD裝置，則顯示如圖36中所示的屏幕。系統(tǒng)顯示所捕獲的圖像的數(shù)字照片722(步驟628)，并且提示使用者指示是否保留該圖像720。為了舉例的目的，盡管圖像722顯示為黑白略圖，最好是彩色圖像。如果使用者不想保留該圖像，使用者選擇重新拍攝圖像的選項(xiàng)728(步驟634)或者可以選擇取消選項(xiàng)726(步驟638)。如果使用者希望保留圖像(步驟632)，則使用者選擇選項(xiàng)來保留該圖像724(步驟640)。然后PDA將圖像發(fā)送到位于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(步驟642)，例如患者文件?？梢酝ㄟ^幾種通信方式傳送圖像，例如紅外線、射頻、無線互聯(lián)網(wǎng)或者對于本領(lǐng)域技術(shù)人員中可能發(fā)生的其它無線的或有線的通信方式。作為替換或者另外的，圖像可以存儲在可移動的存儲裝置上例如Compact FlashTM卡或儲存條上，用來存儲和/或以后傳輸給計(jì)算機(jī)或顯示裝置。然后結(jié)束該處理644。
計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解用戶界面特征，包括窗口導(dǎo)航型式、用于選擇選項(xiàng)的機(jī)構(gòu)、屏幕內(nèi)容、X-射線選項(xiàng)和布局可以組織得不同，與示例描繪的相比在相同的屏幕或不同屏幕上包括更少的或增加的選項(xiàng)或特征，而這仍然落入在本發(fā)明的構(gòu)思中。
雖然已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)地表示和描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這些附圖和描述是舉例性質(zhì)的而不是限制性特征，應(yīng)當(dāng)理解不僅僅是已經(jīng)顯示和描述的優(yōu)選實(shí)施例而是所有的變化和改進(jìn)都落入到本發(fā)明所希望要保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生X-射線圖像的方法，包括提供便攜式X-射線裝置；提供用于選擇X-射線選項(xiàng)的PDA裝置；從PDA裝置向便攜式X-射線裝置發(fā)送開始信號；和當(dāng)接收到由X-射線裝置發(fā)射的X-射線時(shí)，在圖像感受器上捕獲圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括如果圖像感受器以數(shù)字格式捕獲圖像，在PDA裝置上顯示所捕獲圖像的數(shù)字照片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括選擇PDA裝置上的保存圖像選項(xiàng)；和將所捕獲到的圖像傳送給單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所捕獲到的圖像從PDA裝置無線地傳送到單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中開始信號從PDA裝置無線地傳送到單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該便攜式X裝置包括外殼；安裝在外殼內(nèi)的X-射線管；安裝在外殼上的準(zhǔn)直管，并且定位成使得當(dāng)X-射線裝置從PDA裝置接收到開始信號時(shí)，X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中；在外殼的內(nèi)部與外殼的外部之間延伸且用于將外部電源耦合給該X-射線管的配線。
7.一種用于產(chǎn)生X-射線圖像的方法，包括提供便攜式X-射線裝置；提供用于選擇X-射線選項(xiàng)的PDA裝置；選擇PDA上的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)；從PDA裝置向便攜式X-射線裝置發(fā)送開始信號，所述開始信號以所選擇的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)為基礎(chǔ)；和當(dāng)接收到由X-射線裝置發(fā)射的X-射線時(shí)，在圖像感受器上捕獲圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所選擇的工作參數(shù)的一個(gè)是患者類型選項(xiàng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所選擇的工作參數(shù)的一個(gè)是圖像感受器類型選項(xiàng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括如果所選擇的圖像感受器類型選項(xiàng)是數(shù)字的，在PDA裝置上顯示所捕獲的圖像的數(shù)字照片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括選擇PDA裝置上的保存圖像選項(xiàng)；和將所捕獲到的圖像傳送給單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)庫。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所捕獲到的圖像從PDA裝置無線地傳送到單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中一個(gè)所選擇的工作參數(shù)是受X-射線的區(qū)域選項(xiàng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中一個(gè)所選擇的工作參數(shù)是曝光選項(xiàng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中開始信號從PDA裝置無線地傳送到單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中該便攜式X裝置包括外殼；安裝在外殼內(nèi)的X-射線管；安裝到外殼的準(zhǔn)直管，并且定位成使得當(dāng)X-射線裝置從PDA裝置接收到開始信號時(shí)，X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中；在外殼的內(nèi)部與外殼的外部之間延伸且將外部電源耦合給該X-射線管的配線。
17.一種用于產(chǎn)生X-射線圖像的方法，包括a)提供便攜式X-射線裝置，其包括外殼；安裝在外殼內(nèi)的X-射線管；安裝到外殼的準(zhǔn)直管，并且定位成使得當(dāng)激活X-射線管時(shí)X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中；在外殼的內(nèi)部與外部之間延伸且將外部電源耦合給該X-射線管的配線；電源電路，用來產(chǎn)生驅(qū)動X-射線管的電壓，其中該電源電路不包含在外殼內(nèi)而通過配線耦合到外殼；控制電路，用于控制X-射線管的曝光時(shí)間，其中該控制電路不包含在外殼內(nèi)而通過配線耦合到外殼；與電源和控制電路耦合的接收器，所述接收器能夠接收無線信號；b)提供關(guān)節(jié)臂，其上具有適合于將X-射線裝置與該關(guān)節(jié)臂耦合的連接器；c)將X-射線裝置耦合到關(guān)節(jié)臂；d)將準(zhǔn)直管瞄準(zhǔn)X-射線圖像感受器；e)移動關(guān)節(jié)臂，使得所要成像的結(jié)構(gòu)定位在準(zhǔn)直管與感受器之間；f)提供具有顯示器的PDA裝置，所述PDA裝置用于無線傳輸使能信號和曝光信號；并且g)從PDA裝置的顯示器中選擇至少一個(gè)選項(xiàng)，從而使得將使能信號和曝光信號無線傳輸給接收器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中控制電路使得當(dāng)從PDA裝置接收到曝光信號時(shí)，電源電路產(chǎn)生驅(qū)動電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括h)在從PDA裝置接收到曝光信號后，在圖像感受器上捕獲圖像。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，進(jìn)一步包括i)在PDA裝置的顯示器上顯示所捕獲的圖像。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，進(jìn)一步包括j)提供位于PDA裝置的顯示器上的圖像保存選項(xiàng)；k)選擇該圖像保存選項(xiàng)；從而將所捕獲的圖像傳送給用于存儲的單獨(dú)的計(jì)算機(jī)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所捕獲的圖像從PDA裝置無線地傳送到單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上并且存儲在位于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上的患者文件中。
23.一種便攜式X-射線裝置，包括外殼；安裝在外殼內(nèi)的X-射線管；安裝到外殼的準(zhǔn)直管，并且定位成使得當(dāng)激活X-射線管時(shí)X-射線發(fā)射到準(zhǔn)直管中；在外殼的內(nèi)部和外部之間延伸且用于將外部電源耦合給X-射線管的配線；電源電路，用來產(chǎn)生驅(qū)動X-射線管的電壓，其中該電源電路不包含在外殼內(nèi)并且通過配線耦合到外殼；控制電路，控制X-射線管的曝光時(shí)間，其中該控制電路不包含在外殼內(nèi)并且通過配線耦合到外殼；耦合到電源和控制電路的接收器，所述接收器能夠接收無線信號；和PDA裝置，能夠?qū)⑹鼓苄盘柡推毓庑盘枱o線傳輸給接收器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的便攜式X-射線裝置，其中PDA裝置固定到關(guān)節(jié)臂上，所述關(guān)節(jié)臂可松開地耦合到外殼上。
25.一種X-射線裝置，包括X-射線管；準(zhǔn)直管，定位成使得當(dāng)從PDA裝置接收X-射線開始信號時(shí)，X-射線發(fā)射進(jìn)準(zhǔn)直管；通過準(zhǔn)直管的表面形成的縫；和通過該縫可移動地插入的濾過器，使得穿過準(zhǔn)直管的X-射線束也穿過該濾過器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的X-射線裝置，其中開始信號從PDA裝置無線地傳送到單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上。
全文摘要
一種在口內(nèi)和其它X－射線應(yīng)用中使用的便攜式并且最好是手持式的X－射線發(fā)生器，和一種牙齒圖像采集的新方法，其利用PDA裝置設(shè)定曝光系數(shù)和激發(fā)X－射線裝置。關(guān)節(jié)臂和托架允許在多個(gè)診室中使用一個(gè)發(fā)生器。該系統(tǒng)的發(fā)生器具有降低的X－射線輸出和比傳統(tǒng)牙科X－射線發(fā)生器小得多的焦斑面積，這降低了X－射線輸出和患者的總的X－射線負(fù)荷。較小的焦斑還允許改善最終圖像中的分辨率。
文檔編號H05G1/02GK1589737SQ20031011983
公開日2005年3月9日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者D·A·米勒斯 申請人:相互作用診斷成像有限責(zé)任公司