CN101744626A - 一体化多功能x射线体检设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械设备领域，具体涉及一种一体化多功能X射线体检设备，主要由立柱(2)、X射线管组件(4)、乳腺(软组织)摄影机头(11)、立架(13)构成，立柱(2)上通过立柱转轴(1)连接有可升降和/或转动的L型臂架(3)或水平臂架(31)，臂架的另一端与X射线管组件(4)相连，乳腺摄影机头(11)直接或通过立架转轴(17)与立架(13)连接，臂架与乳腺(软组织)摄影机头(11)之间设置有连接板(15)，X射线管组件(4)的下端设置有防护板(5)和/或限束器(6)，乳腺(软组织)摄影机头(11)上设置有LCD显示屏(8)、压迫器(9)、支撑台(10)等，产品结构简单、成本低、占地面积小，适用于高频或工频电源的医用普通X线机，适用基层卫生单位对患者X射线摄影和乳腺筛查的诊断需求。
Description
技术领域：本发明属于医疗器械设备领域，具体涉及一种一体化多功能X射线体检设备。
背景技术：近年来，乳腺癌的发病率以每年3％的增速逐年上升，成为威胁妇女健康的主要疾病之一。每年全世界近120万妇女患乳腺癌，约50万人死于乳腺癌。近20年来，乳腺癌的治疗手段虽有多种改进，但死亡率未见明显下降。
大量的临床医学实践表明，乳腺癌的治疗效果不完全是取决于癌症本身的恶性程度，而更重要的是取决于癌症发现的早晚。乳腺癌I～IV期的五年生存率分别为96％、82％、53％和18％，I期的治疗费用小于1万元，IV期的治疗费用则远远大于10万元。
业界医学专家一致认为，乳腺癌的早期检查与诊断是治疗成功的关键，是确保乳腺患者生活质量、提高生存率与降低医疗费用的主要措施，乳腺癌筛查被公认为最有效的群防措施。乳腺是女性体内最大最集中的软组织腺体，它由丰富的血管、乳汁导管、脂肪等组成。要在乳腺体中发现微小病变，对其检查设备在检查成像方面的“辐射剂量、对比度、清晰度、分辨率”提出了很高要求，同时乳腺又是女性敏感部位，因此还必须充分考虑患者隐私，符合医学伦理规范使受试者在安全、舒适的环境条件下接受检查。乳腺X线机摄影，采用安全放射剂量的软X线对乳腺软组织成像，图像清晰、分辨率高、能精确定位，被誉为乳腺疾患检查的“金标准”。
目前国内医疗卫生单位乳腺筛查使用的主要设备有：红外乳腺检查仪、彩超、钼靶乳腺X线机和数字化乳腺机。由于工作原理的限制，红外乳腺检查仪和彩超不能完全满足临床医学对乳腺疾患的诊断要求。钼靶乳腺X线机和数字化乳腺机由于复杂的操作与昂贵的价格使之难以普及推广，成为开展妇女乳腺疾患筛查的瓶颈。
综上所述，研制新型实用、安全有效、低成本且便于普及的乳腺普查设备成为人们实现乳腺疾患早期诊断、早期治疗、降低死亡率的一项迫切任务。
发明内容：本发明的目的是为了克服现有乳腺筛查设备结构复杂、价格昂贵、使用操作麻烦等技术缺陷，为人们提供一种结构简单、使用操作方便、结构合理、便于普及的低成本一体化多功能X射线体检设备。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明的一体化多功能X射线体检设备，主要由立柱2、X射线管组件4、乳腺(软组织)摄影机头11、立架13构成，其特征是在立柱2上设置有可升降和/或转动的L型臂架3或水平臂架31，L型臂架3或水平臂架31通过立柱转轴1与立柱2相连，其另一端与X射线管组件4相连，乳腺(软组织)摄影机头11直接或通过立架转轴17与立架13连接。
上述方案中，所述L型臂架3或水平臂架31与乳腺(软组织)摄影机头11之间设置有连接板15。
上述方案中，所述X射线管组件4的下端设置有防护板5和/或限束器6。
上述方案中，所述乳腺(软组织)摄影机头11上设置有LCD显示屏8、压迫器9、支撑台10、步进驱动系统23和传动部件24。
上述方案中，所述立柱2的底端设置有方向转轴19。
上述方案中，所述L型臂架3的垂直端还可以根据需要设置一个平行臂，构成U型臂架。
本发明的一体化多功能X射线体检设备可以作为医用普通X线机的附加装置应用，也可增设电源柜28、操作台30，摄影平床27、屏片架26等配套设备后独立应用。
本发明是经发明人反复实践的实用技术方案，现有乳腺摄影设备的X射线管组件4部分和乳腺(软组织)摄影机头11部分相互分离，不能旋转同步定位，为了准确全面的拍摄乳腺软组织腺体的情况，受检者须变换相应体位才能完成拍片，不仅给操作者和受检者带来诸多不便，且摄片的准确性受到影响。本发明由于设置了L型臂架3或水平臂架31，并且在L型臂架3或水平臂架31与立柱2之间以及乳腺(软组织)摄影机头11与立架13之间均采用转轴连接，尤其是在L型臂架3或水平臂架31与乳腺(软组织)摄影机头11之间设置有连接板15，可使X射线管组件4与支撑台10按拍片要求同步升降、同步旋转、同步定位，充分满足临床摄片的需要。本发明结构简单，成本低、占地面积小、安全有效、适用面广。医用普通X线机不能进行乳腺(软组织)的X射线诊断摄影，而本发明利用医用普通X线机的硬件条件，增加乳腺(软组织)摄影机头和相关的辅助设备，使新组成的系统可以完成对人体的普通X线透视、摄影以及包括乳腺和其它软组织在内的拍片诊断检查，成为一种低成本的多功能X射线体检设备。
本发明的产品适用于高频或工频电源的医用普通X线机，满足基层卫生单位对患者X射线摄影和乳腺筛查的诊断需求。
下面通过实施例进一步描述本发明，本发明不仅限于所述实施例。
附图说明：
图1为本发明的整体结构示意图之例一。
图2为本发明的整体结构示意图之例二。
图3为本发明的局部结构示意图。
图4为本发明的系统组成示意图之一。
图5为本发明的系统组成电控原理示意框图。
图6为本发明主要部件电控原理示意框图。
图中：1.立柱转轴；2.立柱；3.L型臂架；4.X射线管组件；5.防护板；6.限束器；7.控制柄；8.LCD显示屏；9.压迫器；10.支撑台；11.乳腺(软组织)摄影机头；12.外罩；13.立架；14.立架底座；15.连接板；16.手柄；17.立架转轴；18.滑轮；19.方向转轴；20.立柱底座；21.钢缆滑轮；22.钢缆；23.步进驱动系统；24.传动部件；25.平衡物；26.屏片架；27.摄影平床；28.电源柜；29.电源(信号控制)线；30.操作台；31.水平臂架
具体实施方式：
如图1～2所示：本发明的一体化多功能X射线体检设备，主要由立柱2、X射线管组件4、乳腺(软组织)摄影机头11、立架13构成，其特征是在立柱2上设置有可升降和/或转动的L型臂架3(如图1)或水平臂架31(如图2)，L型臂架3或水平臂架31通过立柱转轴1与立柱2相连，其另一端与X射线管组件4相连，乳腺(软组织)摄影机头11直接或通过立架转轴17与立架13连接。本例可通过在立柱2上开设滑轨、设置轴承等常规技术实现L型臂架3或水平臂架31在立柱2上的升降和/或转动，也可以任意设计。本例乳腺(软组织)摄影机头11与立架13的连接方式和位置关系还可以任意调整。
如图1所示：本发明的L型臂架3无需任何机械构件连接可直接与乳腺(软组织)摄影机头11配合使用，但较好方式是L型臂架3通过连接板15与乳腺(软组织)摄影机头11刚性连接后使用。乳腺(软组织)摄影机头11可以与L型臂架3分别绕立架转轴17和立柱转轴1在±90°的范围内任意角度同步旋转；或与L型臂架3在500～1600mm的范围内同步升降，完成乳腺或其他软组织摄影的体检拍片。如图1所示，本例L型臂架3可以在500～1600mm的范围内沿立柱2上下移动，并能绕立柱转轴1进行±90°旋转，其移动和旋转可以是机械方式或电动方式。
如图2所示：本发明的水平臂架31无需任何机械构件连接可直接与乳腺(软组织)摄影机头11配合使用，但较好方式是水平臂架31通过连接板15与乳腺(软组织)摄影机头11刚性连接，达到二者同步旋转、同步升降和同步定位，灵活操作的效果。
如图1～2所示，本例所述X射线管组件4的下端一侧增设有防护板5、下端设置有限束器6，还可以设置其它配件。本例乳腺(软组织)摄影机头11上支撑台10的放射线照射范围定位可以由安置在乳腺限束器6顶端的多点位激光束定位确定。
如图1～2所示，本例乳腺(软组织)摄影机头11上从上至下依次设置有控制柄7、LCD显示屏8、压迫器9、支撑台10，乳腺(软组织)摄影机头11内设置有步进驱动系统23、传动部件24等部件。传动部件24与压迫器9连接，并控制压迫器9的垂直位移运动。本实用新型的乳腺(软组织)摄影机头11上元部件的多少、结构形状、位置关系均可以根据需要进行调整和任意设计。本发明的乳腺(软组织)摄影机头11又可简称为乳腺摄影机头11或软组织摄影机头11。
如图1～2所示，本例的立柱2的底端还可增设方向转轴19，方向转轴19底部还可设置立柱底座20。设置方向转轴19可使立柱2能够定位后以任意水平角度转动，如本例中，立柱2安装在立柱底座20的上方，通过方向转轴19以机械方式或电动方式在水平四象限内旋转，每旋转90°均具有机械定位功能。
如图1～3所示，本例所述立柱2、L型臂架3、水平臂架31及立架13上可以增设外罩12，以增加产品外观的美观性。外罩12的形状、结构、颜色、连接方式可以任意设计。
如图3所示，本例所述立架13上设置的外罩12可以随乳腺(软组织)摄影机头11同步升降。立架13的上部与外罩12的接触面之间设置有滑轮18，可以减小外罩12上下移动时与立架13间的相互摩擦。立架底座14设置滑轮18是为了在手柄16的作用下能够以滑动方式轻便的移动已经连接有或尚未连接乳腺(软组织)摄影机头11的立架13。立架13上还设置有平衡物25，平衡物25上的钢缆22绕过立架13上部的钢缆滑轮21后与立架转轴17相连，由于平衡物25的作用，可以大大减小带动乳腺(软组织)摄影机头11升降的外力。同样，可通过在立架13上开设滑轨、设置轴承等常规技术实现转动，进而实现乳腺(软组织)摄影机头11在立架13上的升降和/或转动。采用平衡物25进行升降只是本发明的一个实例，也可采用其他机械和/或电动的方式进行乳腺(软组织)摄影机头11的升降和/或转动。
如图3所示，本例所述立架13底部还可以设置立架底座14。
本例L型臂架3的垂直端还可以根据需要设置一个平行臂，构成U型臂架。
如图4所示：与本发明的配套设置还可以有摄影平床27、屏片架26、电源柜28、操作台30等，构成更灵活、更齐全的低成本一体化多功能X射线体检设备。屏片架26、摄影平床27可分别根据放射医学摄影的规定和产品技术说明书要求进行空间位置安放；立柱2、L型臂架3或水平臂架31、X射线管组件4、摄影平床27、电源柜28乳腺(软组织)摄影机头11等需要电源和信号控制的各有关部件，彼此之间根据需要用电源线、信号线连接，并通过电源线、信号线与操作台30连接。上述有关部件和装置的工作模式、运行参数接受操作台30的指令信号控制，能够以水平摄影、立式摄影和乳腺(软组织)摄影等多种工作模式完成相关的X线医学摄影；通过移动、旋转立柱2、L型臂架3或水平臂架31以及乳腺(软组织)摄影机头11的物理位置，调整X射线管组件4放射源的发射角度等技术措施，完成对人体的立式摄影、水平摄影和乳腺(软组织)摄影。
如图4所示：本例中，电源柜28向X射线管组件4提供工作电源，在进行普通X线透视或摄影时，电源高压为40～150KV；进行乳腺或其他软组织摄影时，电源高压为18～40KV；电源特定高频波频率范围为40KHz～100KHz。
如图5所示：本发明中，系统的电控方式采用多点分布式控制，X线摄影的参数通过操作台30相应程序模块设置。操作者根据摄片需要通过操作台30面板设置运行参数，乳腺(软组织)摄影的运行参数可以通过乳腺(软组织)摄影机头11的LCD显示屏8进行设置，即通过近端的按键确定，也可通过操作台30设置，操作台30参数设置优先。操作台30主机对操作者的设置选择或对摄影平床27、乳腺(软组织)摄影机头11、立柱2、电源柜28等前端分机的中断申请进入相应程序模块，自动确立对应的工作模式，调整系统最佳工作状态和运行参数，操作者在操作台30按照常规的X线摄影要求进行参数设置后，完成摄片操作。
本发明中，乳腺(软组织)摄影机头11通过安放在相关部位的位移传感器、角度传感器、压力传感器、温度传感器以及电流传感器，将上述检测到的相应物理量通过信号调理电路输入单片计算机，按照软件程序的预先设置要求，操作人员可以人机对话方式在操作台30或LCD显示屏8上设置相应的运行参数，调整机位，进行摄片操作。操作人员根据乳腺(软组织)摄影要求，以电动方式或机械方式将支撑台10调整到工作角度和高度，角度传感器、升降高度传感器将检测到的物理量经信号调理、CPU处理后，显示在LCD显示屏8上；压迫器9挤压受检者乳腺(软组织)的压力值及乳腺(软组织)受压后的厚度，也经过R压力传感器、L压力传感器及乳腺厚度传感器信号调理、CPU处理后，显示在LCD显示屏8和操作台30上；片盒的装载情况、X射线管组件4的工作温度、步进电机的工作状态也均通过片盒传感器、X射线管组件4的球管温度传感器以及电机过载传感器的检测，将相应的工况显示在LCD显示屏8和操作台30上，方便的提供操作者直观了解和操作。
本发明中，操作台30的显示屏和乳腺(软组织)摄影机头11上的LCD显示屏8具有友好的工作界面，通过简明的图标选项可以方便设置工作模式、运行参数、安全限值、故障查找以及获取操作指导，更可以自动记录每次摄影的运行参数、故障原因，迅速排障。
下面是本发明的工作模式实例：
在上述图1～图3中，按照产品说明书要求乳腺(软组织)摄影机头11、立柱2、屏片架26和摄影平床27安装就位固定后，L型臂架3或水平臂架31正对摄影平床27。
实施例一
本实施例为水平摄影。平行移动立柱2到摄影平床27的相应位置，保持固定在L型臂架3上X射线管组件4在人体体检部位上方的焦距，调节X射线管组件4的角度，确定相应的摄影工作模式后，控制系统将自动调整高频高压电源模式，选取适宜的曝光参数按照常规操作即可。
实施例二
本实施例为立式摄影。L型臂架3旋转-90°，平行移动立柱2到规定位置，调节L型臂架3到需要高度，旋转X射线管组件4正对人体体检部位，确定相应的摄影工作模式后，控制系统将自动调整高频高压电源模式，选取适宜的曝光参数按照常规操作即可。
实施例三
本实施例为乳腺(软组织)摄影。L型臂架3旋转+90°，平行移动X射线立柱2到规定位置，通过连接板15将L型臂架3或水平臂架31与软组织摄影机头11刚性连接，调节支撑台10到需要高度，可根据拍片需要，同步旋转L型臂架3与软组织摄影机头11到选定的角度，确定相应的摄影工作模式后，控制系统将自动调整高频高压电源模式，选取适宜的曝光参数按照常规操作即可。
本发明水平臂架31的使用操作情况与L型臂架3的相仿，在此不一一表述。
Claims (9)
1.一种一体化多功能X射线体检设备，主要由立柱(2)、X射线管组件(4)、乳腺(软组织)摄影机头(11)、立架(13)构成，其特征在于在立柱(2)上设置有可升降和/或转动的L型臂架(3)或水平臂架(31)，L型臂架(3)或水平臂架(31)通过立柱转轴(1)与立柱(2)相连，其另一端与X射线管组件(4)相连，乳腺(软组织)摄影机头(11)直接或通过立架转轴(17)与立架(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于所述L型臂架(3)或水平臂架(31)与乳腺(软组织)摄影机头(11)之间设置有连接板(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于所述X射线管组件(4)的下端设置有防护板(5)和/或限束器(6)。
4.根据权利要求1或2所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于所述乳腺(软组织)摄影机头11上设置有LCD显示屏(8)、压迫器(9)、支撑台(10)、步进驱动系统(23)和传动部件(24)。
5.根据权利要求1或2所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于所述立柱(2)的底端设置有方向转轴(19)。
6.根据权利要求1或2所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于L型臂架(3)的垂直端设置有一个平行臂，构成U型臂架。
7.根据权利要求1或2所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于所述一体化多功能X射线体检设备增设有摄影平床(27)、屏片架(26)、电源柜(28)、操作台(30)作为配套设备。
8.根据权利要求4所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于本发明的一体化多功能X射线体检设备系统的电控方式采用多点分布式控制，X线摄影的参数通过操作台(30)相应程序模块设置，操作者根据摄片需要通过操作台(30)面板设置运行参数，乳腺(软组织)摄影的运行参数通过乳腺(软组织)摄影机头(11)的LCD显示屏(8)进行设置或通过操作台(30)设置，操作台(30)主机对操作者的设置选择或对摄影平床、诊断床、乳腺(软组织)摄影机头(11)、X线立柱(2)、高频电源、工作站等前端分机的中断申请进入相应程序模块，自动确立对应的工作模式，调整系统最佳工作状态和运行参数，操作者在操作台(30)按照常规的X线摄影要求进行参数设置和操作，对患者完成摄片操作。
9.根据权利要求4所述的一体化多功能X射线体检设备，其特征在于所述乳腺(软组织)摄影机头(11)通过安放在相关部位的位移传感器、角度传感器、压力传感器、温度传感器以及电流传感器，将上述检测到的相应物理量通过信号调理电路输入单片计算机，按照软件程序的预先设置要求，通过人机对话方式在操作台(30)和/LCD显示屏(8)上设置相应的运行参数，调整机位，进行摄片操作。
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-
2008
- 2008-12-22 CN CN2008101479408A patent/CN101744626B/zh active Active
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