CN101099418B

CN101099418B - 具有故障保护电路的x射线设备

Info

Publication number: CN101099418B
Application number: CN2006800016751A
Authority: CN
Inventors: 克劳斯-冈特·施利尔曼
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2026-01-10
Also published as: CN101099418A; WO2006077186A3; US20080118029A1; WO2006077186A2; DE102005002559B4; US7778390B2; DE102005002559A1

Abstract

本发明涉及一种用于一X射线设备的故障保护电路(31)。根据一实施例，故障保护电路(31)具有至少一个输入端(34，36)和至少一个输入端(35，37)，通过输入端(34，36)可接收一检测器识别构件(42，52)的一检测器识别信号，所述检测器识别信号表示存在一X射线检测器，通过输入端(35，37)可接收一用于一曝光测量构件(45，46，47，55，56，57)的选择信号，所述选择信号表示启动一曝光测量构件(45，46，47，55，56，57)。通过故障保护电路(31)的至少一个输出端(38)可发送一停止信号，其中，在没有同时接收到一检测器识别信号和一与所述检测器识别信号指向同一个检测器的选择信号的情况下，产生所述停止信号。

Description

具有故障保护电路的X射线设备

技术领域

本发明涉及一种用于一X射线设备的故障保护电路和一种具有这样一个故障保护电路的X射线设备。故障保护电路用于避免由于操作失误而输出高剂量的辐射。

背景技术

X射线设备具有至少一个图像接收器。图像接收器用于记录被一X射线源的X射线透射以进行检查的患者或待检人体的X射线图像。图像接收器在暗盒摄影位置上具有一里面插有一暗盒状X射线检测器的暗盒柜。X射线检测器可例如为一X射线胶片盒。此外，暗盒柜还包括一实现曝光时间自动调节所需的曝光测量室。曝光测量室的任务是对X射线检测器上的辐射剂量进行测量，当其达到一预定测量值时，触发一用于关闭X射线源的关闭信号。

暗盒柜和其他图像接收器例如可布置在患者检查台、C型臂、地轴架或天花板支架上。也可设想其他的图像接收器布置方案。视具体需要实现的X射线摄影位置而定，X射线设备具有一个或多个图像接收器。为摄制一X射线图像，必须分别在所用图像接收器内插入一X射线检测器，并将X射线源对准图像接收器。

由于事实上并非每个现有图像接收器内均插有X射线检测器，并且也并不一定能从外部识别出图像接收器内是否插有X射线检测器，因而有可能会发生操作失误。特别有可能发生的情况是，尽管相关图像接收器内并不存在X射线检测器，但X射线源还是被打开了。由于没有X射线检测器就不可能摄制X射线图像，因此，在此过程中透射过患者或人体的辐射剂量毫无用处。

在相关X射线设备具有多个图像接收器的情况下，除在图像接收器内插入X射线检测器外，还需启动一附属于X射线检测器的曝光测量室。因此，有可能发生相关图像接收器内虽已插入一X射线检测器、但附属于这个X射线检测器的曝光测量室却尚未启动的情况。这是因为操作人员虽有可能已在恰当的图像接收器内插入了X射线检测器，但却错误地选定了另一个图像接收器。在此情况下，如果用自动曝光装置进行X射线摄影，就会出现很高的辐射曝光量，因为错误选定的曝光测量室并未接收到X射线。这是因为X射线射在了虽为恰当、但并未被选定的图像接收器的曝光测量室上。但如果被选定的曝光测量室没有接收到辐射剂量，由于未达到剂量极限值，其也就不会产生用于关闭X射线源的关闭信号。

为避免由于这类操作失误而形成的不必要的辐射曝光，已知做法是在摄制X射线图像的过程中对曝光测量室信号进行观察。如果经过一预定时间后测量室信号低于一最小值，就表明出现了误操作，X射线摄影就会被中断。但现代图像接收器的灵敏度已达到了必须将预定最小值设定得极低的程度。在此情况下，仅到达曝光测量室上的散射辐射量就有可能已超过所述最小值，以至于无法中断X射线摄影。

另一种已知做法是，在相关X射线设备具有一中央设备控制装置的情况下，只有当选定的图像接收器内插有一X射线检测器时才开始进行X射线摄影。为此只需设置一检测器识别装置，借助这一检测器识别装置可对图像接收器内是否存在X射线检测器的情况进行识别。但简单的手动X射线设备通常都不具有中央设备控制装置。

DE 200 13 478U1中公开了一种检验图像接收器内是否插有一X射线检测器并且图像接收器的光栅触点是否闭合的方法。光栅触点设置在具有一可移动的散射光栅的图像接收器中。对于带有或不带有一固定式散射光栅的图像接收器而言，这个解决方案并不适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能以尽可能简单的方式避免由于操作失误而出现高辐射曝光量的解决方案，且所述方案具有广泛的应用性。

根据本发明，如下所述的故障保护电路和如下所述的X射线设备而达成。

本发明的一个基本思想是，所述故障保护电路具有至少一个可接收一检测器识别构件的一检测器识别信号的输入端、至少一个可接收用于一曝光测量构件的一选择信号的输入端和至少一个可发送一去活信号的输出端，其中，所述检测器识别信号表示存在一X射线检测器，所述选择信号表示启动一曝光测量构件，在接收到一检测器识别信号和接收到一与所述检测器识别信号指向同一个检测器的选择信号的情况下产生所述去活信号。其中，选择信号指示的是选定了哪个图像接收器，而检测器识别信号指示的是被选定的图像接收器内是否确实插有一X射线检测器。

通过这种方法，一方面可避免出现忘记插入检测器的误操作情况。另一方面也可可靠地识别出虽已在恰当的图像接收器内插入一X射线检测器、但却错误地启动了另一图像接收器的误操作情况。其中，使用一个X射线设备原本就可提供的信号作为识别使用的是哪个图像接收器的信号，所述X射线设备原本就可提供的信号带有用于所述曝光测量构件的选择信号。采用这种实现方案时无需对X射线设备进行修改。使用一个检测器识别构件的信号作为识别是否插有一X射线检测器的信号。如果图像接收器没有得到这样一种信号，就可以很少的开销实现一相应的传感器或触点。

所述故障保护电路具有一逻辑电路，其将检测器识别信号连接到选择信号以形成去活信号。在两个输入信号并非均为正信号的情况下，这种逻辑连接基本上仅由用于同一个图像接收器的检测器识别信号和选择信号的连接组成，以产生一去活信号。X射线设备可将这一去活信号用来防止X射线的产生。

根据一有利实施例，在接收到一检测器识别信号、但未接收到与这一检测器识别信号指向同一个检测器的选择信号的情况下产生所述去活信号。根据这种信号状态可推断出，虽插有一X射线检测器，但却没有选定这一X射线检测器所在的图像接收器。

根据另一有利实施例，在接收到一选择信号、但未接收到与这一选择信号指向同一个检测器的检测器识别信号的情况下产生所述去活信号。根据这种信号状态可推断出，虽选对了图像接收器，但却忘记在其中插入一X射线检测器。

根据另一有利实施例，所述去活信号配置为被一X射线发生器接收。在此情况下，故障保护电路可通过防止X射线发生器将一X射线电压施加在X射线源上来阻止X射线图像的摄制。也就是无需通过其他容易出错的方式而直接中断X射线的产生。

另一有利实施例是，由一针对去活信号(例如接触信号)而设置在X射线发生器上的输入端接收所述去活信号。由此产生的优点主要在于，故障保护电路只需与X射线发生器任何情况下均具有的一输入端相连。通常存在用于接收一门接触信号的输入端，当通向包含X射线控制装置的控制室的门未关闭时，所述输入端会防止启动X射线图像的摄制。这可避免操作人员受到不必要的辐射。由于可对X射线发生器的这些原本就存在的输入端加以利用，因而就不必再对X射线发生器进行任何修改。在此情况下，可以简单的方式将故障保护电路加接到已安装完毕的X射线设备中。

本发明的另一基本思想在于一种具有至少一个图像接收器与一上文所述的故障保护电路的X射线设备，所述图像接收器包括至少一个检测器识别构件和至少一个曝光测量构件，其中，通过所述检测器识别构件可产生一表示存在一X射线检测器的检测器识别信号，所述曝光测量构件可被X射线设备所产生的一选择信号启动。

其他有利实施例可从“权利要求书”、“附图说明”和“具体实施方式”部分获得。

附图说明

下面借助附图对实施例进行详细说明，其中：

图1为一具有多个图像接收器的X射线设备；

图2为一具有图像接收器和一故障保护电路的X射线发生器；以及

图3为所述故障保护电路内部的逻辑连接运算。

具体实施方式

图1显示了一X射线设备，借助这一X射线设备可实现各种不同的X射线摄影位置。其中，“X射线摄影位置”指的是待检患者一特定的姿势以及有关的X射线源和图像接收器的相应定向。

所述X射线设备包括一X射线源6，其安装在一C型臂1上，X射线源可绕一水平轴7旋转。此外，C型臂1上还安装有一图像接收器8。

C型臂1可绕一水平轴5旋转地安装在一天花板支架4上。天花板支架4可进行垂直调节、旋转和水平移动。其水平移动性用一双向箭头2表示。

X射线设备还包括一由固定在检查室地面上的底座支承的患者检查台12。患者检查台12的下面布置有一未详细显示的图像接收器11。图像接收器11实施为暗盒柜，这一暗盒柜可像抽屉一样从患者检查台11的下面抽出，例如插入一X射线检测器或从中取出一X射线检测器。为在使用图像接收器11的情况下用一X射线摄影位置进行X射线摄影，对C型臂1进行定向，使得X射线源6对准图像接收器11。

此外还设置有一同样具有一图像接收器14的地轴架15。图像接收器14用于为站立着的患者摄制X射线图像，为此同样须对X射线源6进行相应定向。

为摄制一X射线图像，必须由一操作人员对患者进行定位，在所需的图像接收器8、11、14内插入一X射线检测器，并通过选定各自的曝光测量室来启动图像接收器8、11、14。

图2以示意图形式显示了一具有故障保护电路31和图像接收器40、50的X射线发生器30。相应的信号连接用箭头线表示。X射线发生器30具有一用于接收一去活信号的输入端39。当X射线发生器30通过输入端39接收到一正信号时，就会阻止产生X射线电压。通过阻止产生X射线源工作所需的X射线电压，可直接防止X射线的产生。输入端39可例如为一门触点的信号输入端。

图像接收器40、50具有可对X射线检测器的存在情况进行识别的检测器检测构件42、52。如果图像接收器内插有一X射线检测器，检测器检测构件42、52就会产生一正信号。这一信号被检测器检测构件42、52发送到故障保护电路31的相应的输入端34、36上。

图像接收器40、50此外还包括带有测量域45、46、47、55、56、57的曝光测量构件。曝光测量构件及其测量域通过由X射线发生器30产生的一各自的选择信号进行启动。各自的选择信号用于启动需要用其来摄制X射线图像的图像接收器40、50的至少一个测量域45、46、47、55、56、57。除图像接收器40、50外，选择信号还通过相应的输入端35、37被发送至故障保护电路31。

故障保护电路31包括一未详细图示的逻辑电路，其按下文所述的方式将输入信号连接到输入端34、35、36、37。

如果通过检测器检测构件42检测到图像接收器40中存在一暗盒，就须同时选定至少一个曝光测量构件45、46、47，从而避免产生去活信号。据此，曝光测量构件45、46、47为“或”连接。“或”运算的结果是对检测器检测构件42的信号进行“与”连接。反转“与”连接运算的结果，从而获得去活信号。需要说明的是，正信号表示存在X射线检测器，或已选定一曝光测量构件，或去活信号呈激活状态。反转各信号的含义是可以实现的，但须对上述逻辑连接运算进行相应更改。通过所述逻辑电路的作用就可产生这种相应更改，因而此处就无需再对其进行详细说明。

在图像接收器40中的检测器检测构件42和曝光测量构件45、46、47中的其中一个都未产生信号的情况下，通过进行上文所述的信号逻辑连接就会产生去活信号。

图像接收器50的信号连接方式与图像接收器40的信号连接方式相同。

基于对两个图像接收器40、50的各自信号而获得的逻辑信号的连接，可识别出其他的误操作情况。如果从两个图像接收器40、50的信号状态中得出的结果是产生去活信号，就表示确实需要产生去活信号。如果从两个图像接收器40、50的信号状态中分别得出的结果是抑制去活信号，就表示由于操作失误两个图像接收器40、50均被选定，并且每个图像接收器内分别插入了一X射线检测器。但原则上是不可能同时使用两个图像接收器40、50的，这是因为一个X射线源只能对准其中一个图像接收器。为防止出现这种误操作情况，对用于两个图像接收器40、50的信号进行“或”连接，随后将其反转。这种连接运算的结果是，只有准确地选定一个图像接收器40、50且在其中插入一X射线检测器时，去活信号才会被抑制。

图3以示意图形式显示了上文所述的逻辑连接运算。可对这些连接运算进行扩展，引入其他输入量或进行更改来使之适配于不同的误操作情况。在所选示意图中，“≥”表示一逻辑(布尔)“或”运算，“&”表示一逻辑“与”运算，“Inv”表示一逻辑反转(信号值“1”反转成“0”，反之亦然)。

根据实例研究，信号输入端34上存在逻辑信号“1”，这表示存在一X射线检测器。其中一个信号输入端35上同样存在逻辑信号“1”，这表示启动一附属于X射线检测器的曝光测量构件。在此情况下，“或”运算60的结果是存在逻辑信号“1”。这两个信号“1”通过“与”运算61连接而成为逻辑信号“1”。通过随后的反转62得到用于这半边逻辑电路的逻辑信号“0”。

信号输入端34上同样存在逻辑信号“1”，这表示存在一X射线检测器。但各信号输入端35上均存在逻辑信号“0”，这表示没有启动任何一个附属于检测器的曝光测量构件。也就是说，此时存在这样一种误操作情况，即，虽已插入一X射线检测器，但并未启动附属于其的曝光测量构件。在此情况下，通过“或”运算70得到逻辑信号“0”。这些信号通过“与”运算71而成为逻辑信号“0”。通过随后的反转72得到用于这半边逻辑电路的逻辑信号“1”。

无论另半边逻辑电路的信号情况如何，通过反转72得到的逻辑信号“1”都会导致通过“或”运算80得到逻辑信号“1”这一结果。逻辑信号“1”产生在故障保护电路31的信号输出端38上。信号输出端38上的逻辑信号“1”相当于通过故障保护电路31产生去活信号。

本发明可概括为：本发明涉及一种用于一X射线设备的故障保护电路31。根据一实施例，故障保护电路31具有至少一个输入端34、36和至少一个输入端35、37，通过输入端34、36可接收一检测器识别构件42、52的一检测器识别信号，所述检测器识别信号表示存在一X射线检测器，通过输入端35、37可接收用于一曝光测量构件45、46、47、55、56、57的一选择信号，所述选择信号表示启动一曝光测量构件45、46、47、55、56、57。通过故障保护电路31的至少一个输出端38可发送一去活信号，其中，在没有同时接收到一检测器识别信号和一与所述检测器识别信号指向同一个检测器的选择信号的情况下，产生所述去活信号。

Claims

1.一种用于一X射线设备的故障保护电路(31)，所述故障保护电路具有

至少一个第一输入端(34，36)，通过所述第一输入端能够接收一检测器识别构件(42，52)的一检测器识别信号，所述检测器识别信号表示存在一X射线检测器，

至少一个第二输入端(35，37)，通过所述第二输入端能够接收一用于一曝光测量构件(45，46，47，55，56，57)的选择信号，所述选择信号表示启动一曝光测量构件(45，46，47，55，56，57)，以及

至少一个输出端(38)，通过所述输出端能够发送一去活信号，其中，在没有同时接收到一检测器识别信号和一与所述检测器识别信号指向同一个检测器的选择信号的情况下，产生所述去活信号。

2.根据权利要求1所述的故障保护电路(31)，其中，在接收到一检测器识别信号、但未接收到与所述检测器识别信号指向同一个检测器的选择信号的情况下产生所述去活信号。

3.根据权利要求1所述的故障保护电路(31)，其中，在接收到一选择信号、但未接收到与所述选择信号指向同一个检测器的检测器识别信号的情况下产生所述去活信号。

4.根据权利要求2所述的故障保护电路(31)，其中，在接收到一选择信号、但未接收到与所述选择信号指向同一个检测器的检测器识别信号的情况下产生所述去活信号。

5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的故障保护电路(31)，其中，所述去活信号配置为被一X射线发生器(30)接收。

6.根据权利要求5所述的故障保护电路(31)，其中，由一针对所述去活信号而设置在所述X射线发生器(30)上的第三输入端接收所述去活信号。

7.根据权利要求6所述的故障保护电路(31)，其中，所述去活信号为门接触信号。

8.一种具有至少一个图像接收器(40，50)与一根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的故障保护电路(31)的X射线设备，所述图像接收器(40，50)包括

至少一个检测器识别构件(42，52)，通过所述检测器识别构件能够产生一表示存在一X射线检测器的检测器识别信号，以及

至少一个曝光测量构件(45，46，47，55，56，57)，所述曝光测量构件能够被所述X射线设备所产生的一选择信号启动。