CN101132735A - X射线机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种X射线机，特别适用于0－3岁儿童的X射线成像。本射线机可用钼靶或铑靶X射线管采用25－50kV的管电压产生软X射线。该X射线机包含的同步曝光装置可识别儿童静止状态和适合曝光的呼吸、脉搏状态，自动选择最佳曝光时间，使得仅仅通过一次X射线曝光就能获得清晰的X射线成像图像，从而避免了多次X射线曝光施加于人体的不必要的X射线辐射，而且提高了设备的使用效率。根据本发明的X射线机可采用双能量X射线测量骨密度。本发明还提出用于X射线机的X射线防护装置，能够实现更完善的射线防护。
Description
X射线机 技术领域
本发明涉及 X射线机， 具体涉及儿科专用软 X射线机。 背景技术
现有普通 X射线机采用管电压 50 kV至 125 kV。 这个范围对 0 - 3岁的 幼儿能量太高， 由于婴幼儿体型较小， 骨骼还未完全钙化， X射线基本是全 部透过， 所以难于得到清晰的 X光照片。 用于乳腺成像诊断的专用 X光机采 用的典型管电压范围是 20 - 32 kV, 均不适用于 0 - 3岁的幼儿。
另外，运动的人体在摄片过程中会在胶片上产生运动伪影，使图像模糊。 0 - 3岁的幼儿难以如成年人一样在进行 X射线照射测量时保持静止， 因而由 于幼儿的频繁移动， 普通 X射线机难于获得幼儿的清晰 X光照片。 同样， 呼 吸和心跳也会影响 X射线照射图像的清晰度。
此外， 由于婴幼儿处于快速成长发育的阶段， 体内的幼稚细胞较多， 对 电离辐射特别敏感， 因此 X射线对儿童尤其有害。 因此， 儿童需要避免大面 积的 X射线照射以减少接受不必要的 X射线辐射剂量，所以只能照射必要的 部位， 而其余的部位应该屏蔽在 X射线照射范围以外， 而且 X射线技师、 医 生及患儿家长都应避免 X射线照射。普通的 X射线机没有考虑这样的 X射线 辐射防护。 发明内容
本发明的一个目的在于提供一种 X射线机， 适用于对 0 - 3岁的幼儿进 行 X射线成像。 本发明的另一个目的在于提供一种能够进行同步曝光控制的 X射线机。
为了实现上述目的， 本发明提供一种 X射线机， 包括： X射线管， 通过 调节其灯丝与阳极耙面距离以及其灯丝罩与阳极靶面距离的至少一个， 使 X 射线管以管电压 25 - 50 kV产生 X射线， 以便用于 0 - 3岁儿童的 X射线成 像。
进而， 本发明的 X射线机， 在沿 X射线照射方向 X射线出线口和放置
被照射人体的台面下各设置有小孔准直器， 台面上设置有准直标志， 以便 X 射线通过两个小孔准直器和准直标志进行准直。 由此， 通过测量两个不同能 量 IQ1 、 102 的 X射线通过骨骼和软组织时的吸收率和吸收衰減后的能量 Ii 、 h , 可以按照以下公式计算骨密度 ΜΒ, 单位为 g/cm2:
- U2sJl)/(UisU2B - U2SUiB)
其中， 下标 1和 2分别表示对应两个不同入射能量的相关数值， uB 、 us 分别为骨骼 B和软组织 S的吸收衰减系数。
本发明的 X射线机还包括： X射线防护装置，在 X射线管的出口和被照 射人体之间设置有可伸缩的铅防护腔， 能够伸长到与人体的被摄部位接触， 使得只在被摄部位的照射范围内辐射 X射线， 而其余部分被铅防护腔屏蔽于 X射线之外。 这样， 使漏射线和散射线更小， 比普通的 X射线机具有更完善 的射线防护。
本发明还提供一种 X射线机同步曝光控制系统， 包括： 检测装置， 用于 自动识别被摄人体状态， 并且根据识别的人体状态判断人体状态满足设定条 件时， 输出触发信号； 以及同步曝光控制器， 用于根据检测装置输出的触发 信号执行自动同步曝光。 通过自动同步曝光控制， 仅仅进行一次合适的曝光 操作就可获得清晰的 X射线成像图像，从而避免了多次 X射线曝光施加于人 体的不必要的 X射线辐射， 而且提高了设备的使用效率。
本发明还提供一种 X射线成像方法， 包括： 通过调节 X射线管的灯丝与 阳极靶面距离以及其灯丝罩与阳极耙面距离的至少一个， 使 X射线管以管电 压 25 - 50 kV产生 X射线， 以便用于 0 - 3岁儿童的 X射线成像。
在所述 X射线机或者 X射线成像方法中， 灯丝与阳极靶面距离范围是 13 - 15 mm, 灯丝罩与阳极靶面距离范围是 8 ~ 10 mm。
在所述 X射线机或者 X射线成像方法中，包括 X射线过滤器， 由 0.5 至
2.5 mm的铝当量的金属构成，用于过滤能量低且不能提供清晰影像的 X射线， 以便输出 25 kV - 50 kV的软 X射线； 其中所述 X射线管使用钼靶或铑靶； 并且其中所述 X射线机产生的 X射线采用管电压： 25 kV - 35 kV适用于 0 一 1岁儿童； 30 kV— 40 kV适用于 1— 2岁儿童； 35 kV - 50 kV适用于 2— 3 岁儿童。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述， 本发明的上述和其他目的和特点将会变 得更加清楚。
图 1显示根据本发明的 X射线机的原理示意图。
图 2说明使用图像判别法实现同步曝光控制。
图 3说明使用光电判别法实现同步曝光控制。
图 4说明使用雷达法实现同步曝光控制。
图 5说明根据本发明实现呼吸 /脉搏同步曝光控制。
图 6A说明根据本发明进行移动同步曝光控制时身体移动状态信号的相 对幅度 f随时间 t变化的曲线图； 而图 6B和 6C分别显示根据本发明进行呼 吸同步曝光控制和脉搏同步曝光控制时呼吸状态信号的相对幅度 f 和脉搏信 号的相对幅度 b随时间 t变化的曲线图。
图 7是才艮据本发明实现采用 X射线双能量法测量骨密度的方法的 X射线 机的配置示意图。
图 8是包括才 据本发明的 X射线防护装置的 X射线机的配置示意图。 图 9显示了本发明的一个实施例的旋转阳极 X射线球管的结构示意图。 图 10是图 9的局部放大图， 用于说明灯丝及灯丝罩与阳极靶面的距离。 优选实施方式
以下， 参照附图来详细说明本发明的实施方式。 在所有附图中， 相同的 附图标号代表相同或者类似的部件。
图 1显示根据本发明的 X射线机的原理示意图。 参照图 1 , 根据本发明 的 X射线机包括具有钼靶或铑靶 12的 X射线管 10。 X射线管 10中的灯丝 11 由电流发生器 13产生的电流加热， 从而产生活跃的电子， 在由高压发生 器 14施加于灯丝 11和靶 12上的电压的加速下， 轰击靶 12产生 X射线。 X 射线在经过 X射线过滤器 22过滤能量后， 照射在被摄体 80 (例如人体 ) 的 一部分组织上。 经过人体 80衰减的 X射线通过活动滤线栅 23滤除使图像模 糊的散射线后， 照射在有增感屏并放置 X射线感光胶片的胶片暗盒 91和 X 射线传感器 90上， 获得曝光成像的 X射线胶片和成像射线剂量信号。
图 9显示了本发明的一个实施例的旋转阳极 X射线球管的结构示意图， 而图 10是图 9中圆圈部分所示的放大图，用于说明灯丝及灯丝罩与阳极靶面
的距离。参照图 9和图 10， X射线球管 10中的灯丝 11与阳极 12靶面的距离 受使用管电压、 灯丝罩 19的大小和形状、 管内真空度等因素影响， 但是世界 上各球管厂家的制造工艺差别不大， 灯丝罩 19的大小和形状、管内真空度基 本相同， 所以 X射线球管灯丝与阳极靶面距离取决于使用管电压的大小。 距 离过大， 则在小电压奈件下曝光时无法输出 X射线或 X射线剂量偏小； 距离 过小， 则在大电压条件下曝光时发生闪络击穿故障。
如图 10所示， ds是灯丝罩与阳极靶面的距离， da是灯丝与阳极靶面的 距离。 一般 da - ds = 5 mm, 在工程上一般常用灯丝罩与阳极耙面的距离 ds。
乳腺 X射线球管灯丝与阳极靶面距离 da为 11 ~ 12 mm,灯丝罩与阳极靶 面的距离 ds为 6 ~ 7 mm, 对应于管电压 20 ~ 35kV; 普通 X射线球管灯丝与 阳极靶面距离 da范围是 17 ~ 25 mm, ds为 12 ~ 20 mm, 对应于管电压 50 ~ 150 kV。本发明所述的 X射线球管灯丝与阳极靶面距离 da范围是 13 - 15 mm (最佳值为 14 mm ), ds为 8 ~ 10 mm (最佳值为 9 mm ), 对应于管电压 25 ~ 作为实施的例子， da取 13、 14或 15 mm, ds取 8、 9或 10 mm, 管电压 采用 25、 30、 35、 40或 50 kV, 对于儿科 X射线成像， 可以获得清楚的成像。
本发明使用 0.5 - 2.5 mm铝当量的金属板 X射线过滤器 22,可滤除 25 kV 以下的对成像无用的射线， 使 25 - 50 kV的软 X射线在总射线中的比例加强。 该范围的 X射线特别适用于 0 - 3岁儿童的 X射线成像。 其中， 采用管电压 25 kV - 35 kV适用于 0 - 1岁儿童； 30 - 40 kV适用于 1 - 2岁儿童； 35 - 50 kV 适用于 2 - 3岁儿童。作为实施的例子， X射线过滤器 22可以使用 0.5、 1.0、 1.5或 2.5 mm铝当量的金属板。
根据本发明的 X射线机还包括： 控制计算机及电路 30,其可控制高压发 生器 14和电流发生器 13产生一定能量范围的稳定 X射线， 还可在曝光时同 步启动活动滤线栅 23滤除使成像模糊的散射线， 使得成像清晰； 操作面板显 示器 31 , 用于向控制计算机及电路 30输入操作命令和进行曝光参数的显示； 以及同步曝光控制器 35 , 根据从移动检测装置 40获得的移动状态和从呼吸 / 脉搏检测装置 50获得的呼吸 /脉搏状态， 向控制计算机及电路 30输出曝光触 发信号， 由控制计算机及电路 30控制高频高压发生器 14工作， 触发曝光操 作。 本发明的 X射线机还包括自动曝光控制器（包含在控制计算机及电路 30 内）， 居从 X射线传感器 90接收的射线剂量信号， 基于预先由控制计算机
及电路 30 设置的停止条件来控制曝光停止时间， 从而在控制计算机及电路 30的控制下， 与同步曝光控制器 35—起确定曝光持续时间。 X射线传感器 90 可以采用电离室或者光电倍增管 （PMT )， 用于向自动曝光控制器提供经 过放大处理的 X射线强度的电信号。
此外， 靶 12可以是固定阳极或旋转阳极， 由控制计算机及电路 30在曝 光前启动旋转阳极驱动器 15驱动而旋转， 以增加靶面的热容量， 提高曝光允 许电流， 减小曝光时间， 从而提高成像的清晰度。
下面结合图 2 - 5说明移动同步曝光控制的具体方式，这是根据幼童易动 特点而设计的全自动同步曝光控制器， 用以自动识别儿童身体的移动状态， 并且根据识别的移动状态判断儿童处于预定的静止状态时， 就输出曝光触发 信号， 仅仅使用一次合适的操作就可完成 X射线曝光而清晰成像。
图 2说明使用图像判别法实现同步曝光控制， 其中由 CCD摄像机 41、 实时图像处理器 42和相关系数生成计算机 43实现图 1中的移动检测装置 40 的功能。 通过自然可见光， CCD摄像机拍摄位于台面 81上的被摄人体 80的 状态图像，然后 CCD摄像机拍摄的人体状态图像作为视频信号输入实时图像 处理器 42, 在此进行实时的连续图像处理运算。 实时图像处理器 42将连续 处理的图像数据输入相关系数生成计算机 43 , 得到连续图像的相关系数。 相 关系数生成计算机 43通常由高速的处理器（DSP )构成， 以满足实时计算处 理连续图像的相关系数的要求。 当该相关系数高于设定值（例如 90 % ) 时， 表明人体的移动状态处于预定的静止状态， 就产生触发信号， 并且将触发信 号提供给同步曝光控制器 35。 然后， 向控制计算机及电路 30输出曝光触发 信号，由控制计算机及电路 30控制高频高压发生器 14工作开始辐射 X射线， 从而开始进行 X射线曝光。
图 3说明使用光电判别法实现同步曝光控制， 其中图 1中的移动检测装 置 40的功能由光源 46、 光电管 47、 成像透镜 48、 放大滤波器 44和比较和 信号成形器 45来实现。 使用光源 46照射台面 81上的被摄人体 80, 由人体 80反射的光经成像透镜 48成像后将人体 80的图像投影在光电器件（光电管） 47上。 光电管 47将投影的图像光信号转换为电子信号， 经放大、 滤波电路 (放大滤波器） 44处理后， 滤除代表环境状态贡献的直流成分， 得到人体光 照图像的变化信号。 当此信号小于设定值时， 表明人体的移动状态处于预定 的静止状态， 因而由比较和信号成形器 45将此信号与设定值进行比较， 并且
产生经过信号成形的触发信号。 与图 2所述的后续过程类似， 将产生的触发 信号提供给同步曝光控制器 35 , 其产生的曝光触发信号触发控制计算机及电 路 30进行 X射线曝光。 从光源 46产生的光可以是可见光或者红外光 (包括 激光）， 而为了增强对周围环境光的抗干扰性能， 通常对光进行调制和解调， 即将来自光源的光的频率或相位进于调制， 而在光检测端进行解调。
图 4说明使用雷达法实现同步曝光控制， 其中图 1中的移动检测装置 40 的功能由发射源 46，、 信号发生器 49、 接收器 47，、 放大滤波器 44和比较和 信号成形器 45来实现。 其中， 由信号发生器 49生成微波信号， 通过发射源 46，照射台面 81上的被摄人体 80。 由人体 80反射的微波被接收器 47，接收， 然后在此将反射的微波信号转换为电子信号， 经放大、 滤波电路（放大滤波 器） 44处理后， 滤除代表环境状态贡献的直流成分， 得到人体位置状态的变 化信号。 当此信号小于设定值时， 表明人体的移动状态处于预定的静止状态， 因而由比较和信号成形器 45将此信号与设定值进行比较，并且产生经过信号 成形的触发信号。 与图 2所述的后续过程类似， 将产生的触发信号提供给同 步曝光控制器 35 , 其产生的曝光触发信号触发控制计算机及电路 30进行 X 射线曝光。 从信号发生器 49产生的信号可以是微波， 也可以是超声波或者其 它适于使用图 4所示的电路实施的电磁波信号。
有关避免人体移动状态影响的同步曝光控制 （也称为 "移动同步曝光控 制"）的具体实施方式， 除了上述的图像判别法、 光电判别法、 微波雷达法和 超声波雷达法， 还可以使用机械震动法 （未图示）。 其原理是在台面 81上设 置高灵敏度的震动传感器， 当人体运动时， 传感器输出震动信号， 其大小反 映人体运动的剧烈程度。 当此信号小于设定值时， 表明人体的移动状态处于 预定的静止状态， 就产生曝光触发信号。 由此可见， 所述的同步曝光控制的 具体实施方式并不限于以上所列举的， 本领域技术人员可以采用其它的适当 变形来实现， 如还可采用电容感应法等等。
图 6A说明才艮据本发明进行移动同步曝光控制时， 移动状态信号的相对 幅度 f随时间 t变化的曲线图。 在通过控制计算机及电路 30输入指令启动曝 光程序后， 高频高压发生器 14在控制计算机及电路 30的控制下并不立即工 作， 而使用上述移动检测装置 40探测儿童人体 80的移动状态， 如在图 6A 中的 tl时刻。 当儿童人体 80暂停移动， 如在图 6A中的 t2时刻， 移动检测 装置 40的输出 （即移动状态信号）达到设置值允许的范围时， 例如低于设置
阈值（除图像判別法以外）时， 移动检测装置 40输出曝光触发信号（更具体 的控制如上图 2 - 4的说明）给控制计算机及电路 30。 控制计算机及电路 30 控制高频高压发生器 14开始工作， 进行 X射线曝光操作。 在图 6A中允许曝 光区间的某一时刻， 例如 t3时刻， X射线机的自动曝光控制器控制曝光的停 止。
通过移动同步曝光控制， 可以有效去除由人体特别是婴幼 ) L人体的频繁 移动在胶片上产生的运动伪影， 使得仅仅通过一次 X射线曝光就能获得清晰 的 X射线成像图像，从而避免了多次 X射线曝光施加于人体的不必要的 X射 线辐射， 而且提高了设备的使用效率。
图 5说明根据本发明实现呼吸 /脉搏同步曝光控制， 其中图 1 中的呼吸 / 脉搏检测装置 50的功能由呼吸传感器 51、 脉搏传感器 52、放大滤波器 54和 比较判断和信号成形电路 55来实现。
参照图 5 , 由呼吸传感器 51探测台面 81上的被摄人体 80的呼吸状态。 由呼吸传感器 51探测的表示被摄人体 80的呼吸状态的电子信号， 经放大、 滤波电路（放大滤波器） 54处理后， 滤除代表干扰的直流成分， 得到人体呼 吸状态的变化信号。 当达到呼吸转换的稳定状态时， 就产生触发信号， 如后 面结合图 6B所述。 此后， 仍然与图 2所述的后续过程类似， 将产生的触发信 号提供给同步曝光控制器 35 , 其产生的曝光触发信号触发控制计算机及电路 30进行 X射线曝光。所述的呼吸传感器可以是呼吸压力传感器或呼吸音响传 感器。
类似地， 脉搏传感器 52探测人体的心脏搏动状态， 即心动曲线状态。 由 脉搏传感器 52探测的表示台面 81上的被摄人体 80的心动曲线状态的电子信 号， 经放大、 滤波电路（放大滤波器） 54处理后， 滤除代表干扰的直流成分， 得到人体脉搏的变化信号。 当达到心跳间隙的稳定状态时， 就产生触发信号， 如后面结合图 6C所述。 此后， 仍然与图 2所述的后续过程类似， 将产生的触 发信号提供给同步曝光控制器 35 , 其产生的曝光触发信号触发控制计算机及 电路 30进行 X射线曝光。 所述的脉搏传感器可以是红外光电脉搏传感器、 心电脉搏传感器或心音脉搏传感器。
下面参照图 6B和 6C进一步说明根据本发明的呼吸同步曝光控制和脉搏 同步曝光控制。 图 6B和 6C分别显示根据本发明进行呼吸同步曝光控制和脉 搏同步曝光控制时呼吸状态信号的相对幅度 f和脉搏信号的相对幅度 b随时
间 t变化的曲线图。 人并非总是在呼运动或吸运动， 两者交替时存在相对的 停止期。 如图 6B所示， 在利用呼吸传感器 51探测的人的呼吸状态信号中， 在相对幅度 f随时间 t上升的呼周期和相对幅度 f随时间 t下降的吸周期之间 以及吸周期和呼周期之间都存在呼吸交替的相对平稳期，如图 6B中所示的允 许曝光区间。 而如图 6C所示， 在利用脉搏传感器 52探测并且经过处理获得 的人的脉搏信号中， 两次心跳脉冲的间隙也是人体相对平稳的状态。 例如在 图 6B和 6C中的 tl , 在通过控制计算机及电路 30输入指令启动曝光程序后， 高频高压发生器 14在控制计算机及电路 30的控制下并不立即工作， 而使用 呼吸传感器 51和脉搏传感器 52探测人体 80的呼吸和脉搏状态。在图 6B中， 由比较判断和信号成形电路 55对此呼吸状态信号进行比较判断，根据设定参 数， 例如到达峰值或者谷值持续某一时间作为处于上述呼吸相对平稳期的判 据， 以产生经过信号成形的触发信号。 而在图 6C中， 由比较判断和信号成形 电路 55对人体脉搏信号进行比较判断，根据设定参数，如到达峰值的时刻 tp, 加上一延迟时间 dt作为触发时刻 t2 = tp + dt, 即作为脉搏相对平稳状态的开 始时刻， 以便产生经过信号成形的触发信号。 延迟时间 dt的作用在于避开脉 搏信号的峰值后一定时间内的非稳定期， 可根据心跳测量的统计周期确定延 迟时间 dt的适当值。 上述产生的触发信号传递给同步曝光控制器 35， 然后由 控制计算机及电路 30控制高频高压发生器 14开始工作， 进行 X射线曝光操 作。 然后， 在图 6B和 6C中允许曝光区间的某一时刻， 例如 t3时刻， X射线 机的自动曝光控制器控制曝光的停止。
通过呼吸同步曝光控制和脉搏同步曝光控制 , 可以有效去除由呼吸和心 动脉搏引起的成像伪影， 从而获得更清晰的 X射线成像图像。
按照实际的 X射线成像要求， 可对从上述移动同步曝光控制、 呼吸同步 曝光控制和脉搏同步曝光控制产生的曝光触发条件进行单独使用或组合使 用。 例如， 将三种曝光触发信号进行时间重合判断， 从而使三个曝光触发条 件均得到满足， 能够得到最清晰的图像。 由于曝光时间短到只有 0.01〜0.5秒， 在实际使用中满足其中两个曝光触发条件相对容易一些。
下面参照图 7说明使用 >据本发明的 X射线机采用 X射线双能量法测量 骨密度的方法。 图 7是实现采用 X射线双能量法测量骨密度的方法的 X射线 机的配置示意图， 其中仅显示了主要部件， 并且为了简洁将省略与图 1相同 标号的部件的功能的细节的说明。 参照图 7, 在 X射线管 10的出口处设置第
一个小孔准直器 25， X射线通过小孔准直器 25照射到台面 81上的人体 80 的骨骼组织部位， 这通过对准台面 81上的准直标志 28来实现。 穿过人体骨 骼的 X射线通过准直标志 28和台面 81下的第二个小孔准直器 26,到达 X射 线传感器 90 (如 PMT；)。 第一个小孔准直器 25和第二个小孔准直器 26用于 准直 X射线。由控制计算机及电路 30控制高频高压发生器 14使 X射线管 10 分时分别输出 28 kV和 48 kV的 X射线， 并固定 X射线管的灯丝电流（例如 5 mA )。 X射线传感器 90将两次测量的信号经放大滤波器 94传送到 AD转换 器 32 (可以集成于控制计算机及电路 30 中）， 再送到控制计算机及电路 30 进行处理， 并显示出骨密度值。
骨密度值的计算方法是： 测量两种不同能量的 X射线通过骨骼和软组织 时的吸收率， 然后通过求解以下方程：
Ij oiexpC— uIBMB— UjsMs)
I2=I02exp(― u2BMB一 u2SMs)
式中 、 Io2分别是两种 X射线的入射强度，
、 12分别为透射后的测量强度，
MB、 Ms分别为骨骼（B )和软组织 （S ) 的面密度，
uB、 us分别为骨骼（B )和软組织 （S ) 的吸收衰减系数；
从而得到骨密度 MB (单位： g/cm2 )为：
MB=(U1SJ2― U2sJl)/( 1SU2B― U2SUiB)
其中 Jfln Io!/I!), J2=ln(I02/I2)
骨密度测量功能可用于诊断儿童骨骼的钙化情况， 如诊断儿童缺钙和儿 童佝偻病等。 在控制计算机及电路 30的控制下， 通过选择开关， 可切换设备 的摄片状态和骨密度测量状态。 在骨密度测量状态， 控制计算机及电路 30将 测量和计算得到的骨密度数据显示出来。
下面参照图 8说明使用根据本发明的 X射线机进一步采用的 X射线防护 装置。 图 8是包括根据本发明的 X射线防护装置的 X射线机的配置示意图， 其中仅显示了主要部件， 并且为了简洁将省略与图 1相同标号的部件的功能 的细节的说明。 参照图 8, 在 X射线管 10的出口处设置射野控制器 21 , 如 铅制的光阑， 用于控制 X射线的照射范围 （射野）。 在射野控制器 21下到台 面 81上的人体 80之间设置有一个可伸缩的铅防护腔 20, 可以伸长到与人体 80的被摄部位接触，使得只在病人身上欲成像部位的射野范围内辐射 X射线，
而其余部分被防护装置屏蔽于 X射线之外， 这样病人的其他部位和周围环境 均不受 X射线照射。 X射线通过人体 80后， 经过活动滤线栅 23滤除对成像 有害的散射线， 然后照射在胶片暗盒 91和 X射线传感器 90上， 完成 X射线 曝光成像。 在台面 81底部还设置有一个去除一面面板的铅防护罩 29, 使得 射野控制器 21控制的射野完全包含在铅防护罩 29内。铅防护罩 29可以是长 方体或者圓柱体等任何适合的形状， 它使穿过台面 81 的剩余 X射线不会泄 漏。
根据本发明的 X射线防护装置，使漏射线和散射线更小， 比普通的 X射 线机具有更完善的射线防护， 从而使操作人员和儿童的陪护家长也得到更好 的射线防护。
要注意，根据本发明的 X射线防护装置可以应用于普通的 X射线机改善 X射线防护性能。 本发明不限于上述实施例, 在不脱离本发明范围的情况下， 可以进 4亍各种变形和 改。 工业应用
臂和儿科床 旁 X射线机等等
Claims (1)
- 权利要求书1. 一种 X射线机， 包括：X射线管 , 通过调节其灯丝与阳极靶面距离以及其灯丝罩与阳极靶面距 离的至少一个，使 X射线管以管电压 25 - 50 kV产生 X射线， 以便用于 0 - 3 岁儿童的 X射线成像。2. 根据权利要求 1所述的 X射线机， 其中：灯丝与阳极靶面距离范围是 13 ~ 15 mm, 灯丝罩与阳极靶面距离范围是 8 ~ 10 mm。3. 根据权利要求 1所述的 X射线机， 还包括：X射线过滤器， 由 0.5 至 2.5 mm的铝当量的金属构成，用于过滤能量低 且不能提供清晰影像的 X射线， 以便输出 25 kV - 50 kV的软 X射线；其中所述 X射线管使用钼靶或铑靶； 并且其中所述 X射线机产生 X射线采用管电压： 25 kV - 35 kV适用于 0 - 1 岁儿童； 30 kV - 40 kV适用于 1 - 2岁儿童； 35 kV - 50 kV适用于 2 - 3岁儿 童。4. 根据权利要求 1所述的 X射线机， 还包括：检测装置， 用于自动识别被摄人体状态， 并且根据识别的人体状态判断 人体状态满足设定条件时， 输出曝光开始触发信号； 以及同步曝光控制器，用于根据检测装置输出的触发信号执行自动同步曝光。5. 根据权利要求 4所述的 X射线机， 其中检测装置包括：CCD摄像机， 用于拍摄被摄人体的状态图像；实时图像处理器，用于对 CCD摄像机拍摄的状态图像进行实时的连续图 像处理；相关系数生成计算机， 用于计算连续图像的相关系数， 并且当该相关系 数高于设定值时， 就产生触发信号。6. 根据权利要求 4所述的 X射线机， 其中检测装置包括：光源， 用于产生可见光或者红外光来照射被射人体；成像透镜， 用于接收从被摄人体反射的光， 并且将人体成像；光电管， 用于将由成像透镜投影的图像光信号转换为电子信号； 放大、 滤波电路， 用于放大、 滤波光电管转换的电子信号， 滤除直流成 分， 得到人体光照图像的变化信号； 以及比较和信号成形电路， 用于将得到的人体光照图像的变化信号与设定值 进行比较， 并且在该变化信号低于设定值时， 产生经过信号成形的触发信号。7. 根据权利要求 4所述的 X射线机， 其中检测装置包括：发射源， 用于向被摄人体发射电磁波或者超声波；接收器， 用于接收从被摄人体反射的波， 并且将反射的波转换为电子信 放大、 滤波电路， 用于放大滤波接收器转换的电子信号， 滤除直流成分， 得到人体位置状态的变化信号； 以及比较和信号成形电路， 用于将得到的人体位置状态的变化信号与设定值 进行比较， 并且在该变化信号低于设定值时， 产生经过信号成形的触发信号。8. 根据权利要求 4所述的 X射线机， 其中检测装置包括：呼吸传感器， 用于探测被摄人体的呼吸状态， 并且将其形成电子信号； 放大、 滤波电路， 用于放大、 滤波来自呼吸传感器的电子信号， 滤除直 流成分， 得到人体呼吸状态的变化信号； 以及比较判断和信号成形电路， 用于对得到的人体呼吸状态的变化信号进行 比较判断， 并且根据设定参数， 判定该变化信号处于呼吸平稳期时， 产生经 过信号成形的触发信号。9. 根据权利要求 4所述的 X射线机， 其中检测装置包括：脉搏传感器， 用于探测被摄人体的脉搏状态， 并且将其形成电子信号； 放大、 滤波电路， 用于放大、 滤波来自脉搏传感器的电子信号， 滤除直 流成分， 得到人体脉搏的变化信号； 以及比较判断和信号成形电路， 用于对得到的人体脉搏的变化信号进行比较 判断， 并且根据设定参数， 判定该变化信号处于脉搏平稳期时， 产生经过信 号成形的触发信号。10. 根据权利要求 1所述的 X射线机， 其中：在沿 X射线照射方向 X射线出线口和放置被照射人体的台面下各设置有 小孔准直器， 台面上设置有准直标志， 以便 X射线通过两个小孔准直器和准 直标志进行准直。11. 根据权利要求 10所述的 X射线机， 其中：通过测量两个不同能量 IQ1 、IQ2 的 X射线通过骨骼和软组织时的吸收率 和吸收衰减后的能量 I! 、 l2 , 按照以下公式计算骨密度 ΜΒ , 单位为 g/cm2: MB=(uL SJ2 - U2SJI)/(U1 SU2B - U2SUiB)其中， 下标 1和 2分别表示对应两个不同入射能量的相关数值， uB 、 us 分别为骨骼 B和软组织 S的吸收衰减系数。12. 根据权利要求 1所述的 X射线机， 还包括：X射线防护装置， 在 X射线管的出口和被照射人体之间设置有可伸缩的 铅防护腔， 能够伸长到与人体的被摄部位接触， 使得只在被摄部位的照射范 围内辐射 X射线， 而其余部分被铅防护腔屏蔽于 X射线之外。13. 根据权利要求 12所述的 X射线机， 其中 X射线防护装置还包括： 在放置被照射人体的台面底部还设置有去除一上面面板的长方体形铅防 护罩， 使得穿过台面的剩余 X射线不会泄漏。14. 一种 X射线机同步曝光控制系统, 其特征在于， 包括：检测装置， 用于自动识别被摄人体状态， 并且根据识别的人体状态判断 人体满足设定状态时， 输出触发信号； 以及同步曝光控制器，用于根据检测装置输出的触发信号执行自动同步曝光。15. 根据权利要求 14所述的 X射线机同步曝光控制系统， 其中检测装 置包括：CCD摄像机， 用于拍摄被摄人体的状态图像；实时图像处理器，用于对 CCD摄像机拍摄的状态图像进行实时的连续图 像处理； 以及相关系数生成计算机， 用于计算连续图像的相关系数， 并且当该相关系 数高于设定值时， 就产生触发信号。16. 根据权利要求 14所述的 X射线机同步曝光控制系统， 其中检测装 置包括：光源， 用于产生可见光或者红外光来照射被射人体；成像透镜， 用于接收从被摄人体反射的光， 并且将人体成像；光电管， 用于将由成像透镜投影的图像光信号转换为电子信号； 放大、 滤波电路， 用于放大滤波光电管转换的电子信号， 滤除直流成分， 得到人体光照图像的变化信号； 以及比较和信号成形电路， 用于将得到的人体光照图像的变化信号与设定值 进行比较， 并且在该变化信号低于设定值时， 产生经过信号成形的触发信号。17. 根据权利要求 14所述的 X射线机同步曝光控制系统， 其中检测装 置包括：发射源， 用于向被摄人体发射电磁波或者超声波；接收器， 用于接收从被摄人体反射的波， 并且将反射的波转换为电子信 号；放大、 滤波电路， 用于放大滤波接收器转换的电子信号， 滤除直流成分， 得到人体位置状态的变化信号； 以及比较和信号成形电路， 用于将得到的人体位置状态的变化信号与设定值 进行比较， 并且在该变化信号低于设定值时， 产生经过信号成形的触发信号。18. 根据权利要求 W所述的 X射线机同步曝光控制系统， 其中检测装 置包括：呼吸传感器， 用于探测被摄人体的呼吸状态， 并且将其形成电子信号； 放大、 滤波电路， 用于放大滤波来自呼吸传感器的电子信号， 滤除直流 成分， 得到人体呼吸状态的变化信号； 以及比较判断和信号成形电路， 用于对得到的人体呼吸状态的变化信号进行 比较判断， 并且 4 据设定参数， 判定该变化信号处于呼吸平稳期时， 产生经 过信号成形的触发信号。19. 根据权利要求 14所述的 X射线机同步曝光控制系统， 其中检测装 置包括：脉搏传感器， 用于探测被摄人体的脉搏状态， 并且将其形成电子信号； 放大、 滤波电路， 用于放大滤波来自脉搏传感器的电子信号， 滤除直流 成分， 得到人体脉搏的变化信号； 以及比较判断和信号成形电路， 用于对得到的人体脉搏的变化信号进行比较 判断， 并且根据设定参数， 判定该变化信号处于脉搏平稳期时， 产生经过信 号成形的触发信号。20. 一种 X射线成像方法， 包括：通过调节 X射线管的灯丝与阳极靶面距离以及其灯丝罩与阳极靶面距离 的至少一个， 使 X射线管以管电压 25 - 50 kV产生 X射线， 以便用于 0 - 3 岁儿童的 X射线成像。21. 根据权利要求 20所述的 X射线成像方法， 其中： 灯丝与阳极靶面距离范围是 13 ~ 15 mm, 灯丝罩与阳极靶面距离范围是 8 ~ 10 mm。22. 根据权利要求 20所述的 X射线成像方法， 其中：使用由 0.5 至 2.5 mm的铝当量的金属构成的 X射线过滤器， 过滤能量 低且不能提供清晰影像的 X射线， 以便输出 25 kV - 50 kV的软 X射线； 其中所述 X射线管使用钼靶或铑靶； 并且其中所述 X射线机产生 X射线采用管电压: 25 kV-35 kV 适用于 0 - 1 岁儿童； 30kV- 40kV适用于 1 - 2岁儿童； 35 kV - 50 kV适用于 2 - 3岁儿 童。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Beijing Biaote Institute of Electronic Technology Assignor: Zhou Yan|Ma Yue Contract record no.: 2010110000081 Denomination of invention: Vehicle mounted X-ray machine Granted publication date: 20090708 License type: Exclusive License Open date: 20080227 Record date: 20100726 |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING BUILDERS ELECTRONIC TECHNOLOGY RESEARCH IN Free format text: FORMER OWNER: MA YUE Effective date: 20120619 Free format text: FORMER OWNER: ZHOU YAN Effective date: 20120619 |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100856 HAIDIAN, BEIJING TO: 100039 HAIDIAN, BEIJING |
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Effective date of registration: 20120619 Address after: 100039, Haidian District, Yuquanlu Road, No. 343, building 16, 201, Beijing Patentee after: Beijing Biaote Institute of Electronic Technology Address before: 100856, No. 10, building 83, Fuxing Road, Beijing, Haidian District, No. 1 Co-patentee before: Zhou Yan Patentee before: Ma Yue |
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Owner name: BEIJING PUBIAOTE TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: BEIJING BIAOTE ELECTRONIC TECHNOLOGY INSTITUTE |
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Address after: 101318 Beijing city Shunyi District houshayu Yumin Street No. 1 Building No. 4 layer Patentee after: Beijing Pu Standard Technology Co.,Ltd. Address before: 100039, Haidian District, Yuquanlu Road, No. 343, building 16, 201, Beijing Patentee before: Beijing Biaote Institute of Electronic Technology |
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Granted publication date: 20090708 Effective date of abandoning: 20221017 |
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