Design of a clinical prototype for a digital imaging head

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää Orion-yhtymä Oyj Soredexin valmistamaan Scanora[R]-hammasröntgenlaitteeseen integroitava digitaalinen kuvauspää tutkimusprototyypistä kliiniseksi testausprototyypiksi.

Diplomityö sijoittuu uuden laitteen tuotekehitysprojektin elinkaarimallissa sen jälkeiseen vaiheeseen, jossa käytettävä tekniikka on tietyin poikkeuksin todettu tutkimusprototyypin avulla tuotantokelpoiseksi. Laite on valmis siirrettäväksi kliinisiin testeihin silloin, kun määrätyt viranomaismääräykset täyttyvät ja laite vastaa mekaanisesti, toiminnallisesti ja sähköisesti tuotantolaitetta.

Digitaalinen kuvauspää mahdollistaa röntgenkuvan siirron valotuksen jälkeen suoraan röntgenlaitteelta mikrotietokoneelle arkistointia ja jatkokäsittelyä varten. Kuvauspään, työnimeltään PT-kuvauspää, tekniikka perustuu Fujin 1981 esittelemään CR-tekniikkaan, jossa röntgenkuvan tallentavana osana käytetään fotostimuloituun luminenssi-ilmiöön perustuvaa kuvalevyä. Kuvalevy kykenee varastoimaan röntgensäteilyä energiana suhteessa valotuksen määrään. Latentti röntgenkuva puretaan kuvalevyltä laserilla ja emittoituva sininen luminenssivalo muutetaan analogiseksi sähköiseksi signaaliksi valomonistinputkella. Analoginen signaali A/D-muunnetaan digitaaliseksi kuvainformaatioksi, joka tallennetaan kuvauspään CPU-kortilla sijaitsevaan DRAM-muistiin. Tämän jälkeen kuvainformaatio voidaan siirtää mikrotietokoneelle jatkokäsittelyä varten.

PT-kuvauspäässä kuvalevy on kiinteästi asennettu akselinsa ympäri pyörivän sylinterin pinnalle. Kuvalevy valotetaan ohjaamalla sylinterin nopeutta korvattavan kasetti-filmi-yhdistelmän nopeustaulukoiden mukaisesti. Valotuksen jälkeen kuvainformaatio puretaan kuvalevystä skannaamalla sitä lasersäteellä. Laserdiodi, valomonistinputki sekä tyhjennyslamppu on sijoitettu samaan lineaarijohteilla kulkevaan lukupäähän, joka rummun pyöriessä noin 1600 r/min liikkuu magneettien hylkivän voiman ansiosta tasaisesti kuvalevyn poikki. Palatessaan takaisin lukupää pyyhkii kuvalevyn tyhjäksi voimakkaalla valolla.

Diplomityössä keskitytään laitteiston moottoriratkaisuihin sekä laatukäsikirjan vaatimien viranomaismääräyksien täyttämiseen. PT-kuvauspäästä rakennettiin toimiva kliininen testausprototyyppi, joka on pienin lisäyksin siirrettävissä kliinisiin testeihin.