CN101820717B - X射线发生器曝光保护系统 - Google Patents
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Abstract
X射线发生器曝光保护系统属于医疗设备领域。本发明由发生器控制电路和发生器曝光保护电路构成，其中，发生器控制电路与X射线发生器的各控制信号连接，并输出曝光准备控制信号和曝光控制信号；发生器曝光保护电路与X射线发生器的各控制信号及发生器控制电路输出的曝光准备控制信号和曝光控制信号连接，输出的曝光准备保护信号和曝光保护信号分别控制X射线发生器中逆变控制电路的曝光准备电路和曝光电路。本发明可实现在发生器内部出现故障和发生器接口控制信号异常的条件下对射线源的切断功能，也可实现系统任意故障和图像接口控制信号异常的条件下对射线源的切断功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用X射线发生器曝光保护装置，属于医疗器具领域，具体地说是控制X射线发生器曝光的多重综合保护系统。
背景技术
X射线产品是临床医学中常见的人体检测设备，X射线曝光剂量的安全控制直接影响患者和医生的辐射安全。当发生器处于连续序列摄影时，手闸控制信号一直有效，曝光控制由图像系统的脉冲输出控制，当发生器处于单次摄影时，曝光控制仅由手闸信号控制。无论任何情况抬起手闸或设备故障，X射线输出应立刻停止，确保辐射安全。现行的方法使用软件读取手闸和故障信号，再通过CPU进行逻辑判断然后切断射线输出。软件控制本身存在一定的风险，容易产生误判和错误动作，不利于快速、有效、准确的控制射线的输出。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种能够保证患者和医生辐射安全的可以实现软、硬件多通道保护的曝光控制装置。
本发明在X射线机原有的发生器控制电路的基础上设计一套由门电路构成的对X射线发生器进行曝光过程中所有涉及曝光安全的因素加以考虑的装置。包括曝光准备过程涉及的因素：X射线机手闸一档的控制信号、曝光准备控制信号、图像系统允许曝光准备控制信号，将以上信号通过逻辑电路送至X射线机的高压发生器，控制X射线机球管阳极启动和灯丝增温；包括曝光过程过程涉及的因素：X射线机手闸二档控制信号、X射线机脚闸控制信号、曝光控制信号、发生器故障信号、图像系统允许曝光控制信号、系统故障信号，将以上信号通过逻辑电路送至X射线机的控制单元，控制X射线机球管高压加载。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：将X射线发生器的各控制信号包括X射线机本身的发生器控制电路产生的控制X射线机中逆变控制电路的信号再经一个X射线发生器曝光保护系统，来控制逆变控制电路，从而加强X射线机的曝光保护。该X射线发生器曝光保护系统由发生器控制电路和发生器曝光保护电路构成，其中，发生器控制电路与X射线发生器的手闸一档控制信号、手闸二档控制信号、脚闸控制信号、发生器故障信号、人机界面信息、图像反馈信息连接，并输出曝光准备控制信号和曝光控制信号、图像系统允许曝光准备控制信号和图像系统允许曝光控制信号、以及系统故障信号；发生器曝光保护电路与X射线发生器的手闸一档控制信号、手闸二档控制信号、脚闸控制信号、发生器故障信号连接，并与发生器控制电路输出的曝光准备控制信号、曝光控制信号、图像系统允许曝光准备控制信号、图像系统允许曝光控制信号、系统故障信号连接，其输出的曝光准备保护信号和曝光保护信号分别控制X射线发生器中逆变控制电路的曝光准备电路和曝光电路。
所述发生器控制电路采用GFS502系列发生器控制电路。
所述发生器曝光保护电路由多输入端的两组分别输出曝光准备保护信号和曝光保护信号的与门电路构成。且门电路的各输入、输出端加光电隔离保护电路。
本发明X射线发生器曝光保护的控制装置和方法既可实现在发生器内部出现故障和发生器接口控制信号异常的条件下对射线源的切断功能，也可实现系统任意故障和图像接口控制信号异常的条件下对射线源的切断功能。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.可靠性高：本发明通过软件和硬件结合且主要通过硬件的模式实现曝光控制。此控制信号受手闸信号和故障信号互锁，任意信号出现问题都可以及时关断X射线输出，切实保证患者和医生的辐射安全。
2.安全性高：本发明可以有效防止软件本身缺陷造成所带来的风险。并避免医生的误操作带来的辐射风险。本发明使用性能稳定的门电路逻辑控制器，降低了器件损坏和电路失效的风险。
附图说明
图1为本发明系统控制示意图；
图2为实施例1中的发生器曝光保护电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明具体设施电路进行说明。
本实施例中的发生器曝光保护电路由光电耦合器E1A～D和E2A～D、或非门U1A～B、或门U3A～C、同相驱动器U2A～C、反相驱动器U4A～B组成，如图2。其中，E1和E2选用TLP521-4，U1选用74LS27，U3选用74LS32，U2选用74LS07，U4选用74LS06。
手闸一档控制信号(HAND1 SIGNAL)经光电耦合器E1A隔离后输入到或非门U1A的第1输入端；图像系统允许曝光准备控制信号(IMAGE PERPARE SIGNAL)经光电耦合器E1C隔离后输入到或非门U1A的第2输入端；曝光准备控制信号(INTERFACE PERPARE SIGNAL)经同相驱动器U2A驱动后输入到或非门U1A的第3输入端。当上述三个控制信号同时为低电平时(有效时)或非门U1A输出为高电平，此信号经U4A驱动后再经光耦隔离器E1B将控制信号输出给X射线机的逆变控制电路(低电平有效)，进行曝光前准备。如在此过程中，手闸一档抬起或依据人机界面更改工作状态或图像系统有问题均会使输出变为高电平，停止曝光准备状态。
手闸二档控制信号(HAND2 SIGNAL)经光电耦合器E1D隔离后输入到或门U3A的第1输入端；脚闸控制信号(FOOT SIGNAL)经光电耦合器E2A隔离后输入到或门U3A的第2输入端；图像系统允许曝光控制信号(IMAGE EXP SIGNAL)经光电耦合器E2B隔离后输入到或门U3B的第1输入端；系统故障信号(SYSTEM ERROR SIGNAL)经光电耦合器E2C隔离后输入到或门U3B的第2输入端；曝光控制信号(INTERFACE EXP SIGNAL)经同相驱动器U2B驱动后输入到或门U3C的第1输入端；发生器故障信号(GENERATOR ERROR SIGNAL)经同相驱动器U2C驱动后输入到或门U3C的第2输入端；或门U3A、U3B、U3C的输出端分别接入到或非门U1B的输入端(第1、2、3输入端)。当上述六个控制信号同时为低电平时(有效时)或门U1B输出高电平，此信号经U4B驱动后再经光耦隔离E2D将控制信号输出给X射线机的逆变控制电路(低电平有效)，进行曝光。如在此过程中，手闸二档抬起或脚闸抬起或依据人机界面更改工作状态或发生器出现故障或系统有故障或图像系统有问题均会使输出变为高电平，停止曝光。
以上设计将整个曝光过程涉及的因素包括在内，无论哪一个因素非正常，都将阻止曝光，从而避免了辐射污染。并且采用硬件设计，避免了软件的不稳定性。
Claims (4)
1.X射线发生器曝光保护系统，由发生器控制电路和发生器曝光保护电路构成，其特征在于：所述发生器控制电路同时与X射线发生器的手闸一档控制信号、手闸二档控制信号、脚闸控制信号、发生器故障信号、人机界面信息、图像反馈信息连接，并根据上述信号和信息分别输出曝光准备控制信号、曝光控制信号、图像系统允许曝光准备控制信号、图像系统允许曝光控制信号、系统故障信号；所述发生器曝光保护电路同时与X射线发生器的手闸一档控制信号、手闸二档控制信号、脚闸控制信号、发生器故障信号连接，还同时与发生器控制电路输出的曝光准备控制信号、曝光控制信号、图像系统允许曝光准备控制信号、图像系统允许曝光控制信号、系统故障信号连接，然后输出曝光保护信号和曝光保护信号；曝光准备保护信号和曝光保护信号分别控制X射线发生器中逆变控制电路的曝光准备电路和曝光电路。
2.如权利要求1所述的X射线发生器曝光保护系统，其特征在于：所述发生器控制电路采用GFS502系列发生器控制电路。
3.如权利要求1或2所述的X射线发生器曝光保护系统，其特征在于：所述发生器曝光保护电路由多输入端的两组分别输出曝光准备保护信号和曝光保护信号的门电路构成。
4.如权利要求3所述的X射线发生器曝光保护系统，其特征在于：门电路的各输入、输出端加光电隔离保护电路。
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| EP0667711A2 (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | X-Ray machine, solid state radiation detector and method for reading radiation detection information |
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2010
- 2010-04-30 CN CN2010101668017A patent/CN101820717B/zh active Active
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