CN102078199B - 病人重量实时获取方法和装置及ct机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种病人重量实时获取方法和装置及CT机。本发明病人重量实时获取方法，用于由液压缸控制的病人支撑系统，其包括步骤：获取所述液压缸的高度；获取液压值；根据所述液压缸的高度和所述液压值得出病人重量。本发明病人重量实时获取装置，其包括编码器、液压传感器和与编码器和液压传感器的输出连接的计重单元。此外本发明CT机，该CT机包括病人重量实时获取装置。由于采用本发明的技术方案能够实时获得病人支撑系统上的病人重量，所以能够根据每个病人个体的重量来调节扫描范围，对于体重轻的病人，可以用到床最大的扫描范围。另外，根据病人的重量，还可设置合理的扫描电压、电流等，有利于控制扫描剂量。

Description

病人重量实时获取方法和装置及CT机

技术领域

本发明总体上涉及CT领域，尤其涉及一种用于CT中由液压控制的病人支撑系统的病人重量实时获取方法和装置及CT机。

背景技术

目前，CT被广泛应用于医疗体系中，其能够对人体内的组织、器官、骨骼及血流等进行清晰地成像，使得医生能够清晰地看到体内的组织、器官、骨骼及血流等的图像，从而帮助医生对病人进行诊断以便治疗病变。

典型地，CT具有病人支撑系统，该病人支撑系统用于置放病人。图1图示了一种由液压控制的病人支撑系统，在图1中，该病人支撑系统包括置于底座4上的支撑臂1和液压缸2，以及由支撑臂1支撑的床板3；其中，液压缸2的一端接底座4，另一端接支撑臂1上；支撑臂1的一端接底座4，另一端接床板3；通常将病人置于床板3上，通过液压缸2，病人可随床板3移动。

对病人进行CT扫描的时候，有时需要将对比剂注入病人要扫描的部位，以便使得该部位所呈现的图像更清晰。而所注射的对比剂的注射流率、持续时间以及注射量与病人的重量是相关联的。

另外，对病人照射的X射线的剂量也是与病人的重量有密切关系的。众所周知，X射线对人体是有影响的，所以必须控制X射线的剂量以将X射线对人体的伤害降到最低限度。

再者，理论上床板3上病人的重量与CT的最大扫描范围是息息相关的。例如如果病人重量为650磅，则最大扫描范围只可达1600mm；如果病人重量为500磅，则最大扫描范围可以达到2000mm。也就是说，病人重量越轻，最大扫描范围越大。

然而，在现有的CT中，只是设置了一个最大可支撑的病人重量，无论实际待扫描病人的重量有多大，其所对应的最大扫描范围都是最大可支撑的病人重量所对应的最大扫描范围。如图7所示，图示了CT病人重量的分布。在图7中，横轴表示重量，单位是kg；纵轴表示病人的人数。从中可以看出，大多数病人的重量处于中间区段，而达到CT所支撑的最大病人重量的病人很少。让大多数病人必须以重量最大的病人的扫描范围为基准，显然这是不合理的。

针对每一个病人确定最大扫描范围、剂量以及关于对比剂的一些参数等是迫切需要解决的问题。

现有CT只能由手动输入有关病人重量的信息或者通过条形码阅读器等接收有关病人的重量信息。换句话说，也就是有关病人重量的信息都以离线方式通过单独的测重器测得的，而后被输入到CT中，CT本身则无法测量有关病人重量的信息。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种能够实时测量病人重量的病人重量实时测量方法和装置及CT机。

为了解决上述问题，本发明病人重量实时测量方法的技术方案包括下述步骤：

获取所述液压缸的高度；

获取液压值；

根据所述液压缸的高度和所述液压值得出病人重量。

其中，所述步骤根据所述液压缸的高度和所述液压值得出病人重量还包括：

按如下公式得出所述病人支撑系统的负载：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·h\·A}{\sqrt{C{2}^2+C{3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}-C1$

其中，C2是从支撑臂与液压缸的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；C3是从液压缸与底座的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；h是液压缸的高度；Press是液压值；A是液压缸的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板及支撑的重量；

从上面得出的所述病人支撑系统的负载中去除床板及支撑重。

进一步地，本发明病人重量实时获取装置的技术方案包括：

编码器、液压传感器和与编码器和液压传感器的输出连接的计重单元。

其中，所述计重单元进一步包括：

按如下公式得出所述病人支撑系统的负载的单元：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·h\·A}{\sqrt{C{2}^2+C{3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}-C1$

其中，C2是从支撑臂与液压缸的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；C3是从液压缸与底座的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；h是液压缸的高度；Press是液压值；A是液压缸的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板及支撑的重量；

从上面得出的所述病人支撑系统的负载中去除床板及支撑重的单元。

进而，本发明CT机的技术方案包括用于由液压缸控制的病人支撑系统的病人重量实时获取装置，所述病人重量实时获取装置包括：

编码器、液压传感器和与编码器和液压传感器的输出连接的计重单元。

其中，所述计重单元进一步包括：

按如下公式得出所述病人支撑系统的负载的单元：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·h\·A}{\sqrt{C{2}^2+C{3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}-C1$

其中，C2是从支撑臂与液压缸的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；C3是从液压缸与底座的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；h是液压缸的高度；Press是液压值；A是液压缸的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板及支撑的重量；

从上面得出的所述病人支撑系统的负载中去除床板及支撑重的单元。

与现有技术相比，本发明病人重量实时测量方法和装置及CT机的有益效果为：

首先，由于能够实时获得病人支撑系统上的病人重量，所以能够根据每个病人个体的重量来调节扫描范围，对于体重轻的病人，可以用到床最大的扫描范围。

其次，根据病人的重量，还可设置合理的扫描电压、电流等，有利于控制扫描剂量。

附图说明

为了对本公开内容更透彻的理解，下面参考结合附图所进行的下列描述，在附图中：

图1是由液压控制的病人支撑系统的示意图；

图2是典型CT中液压控制机制的示意图；

图3是本发明病人重量实时获取方法的流程图；

图4是显示了由液压控制的病人支撑系统的几何模型；

图5是液压、液压缸高度以及病人重量的关系示意图；

图6是本发明病人重量实时获取装置的流程图；

图7是使用CT的病人重量分布示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，但本发明并不限于下述具体实施例。

图2图示了典型CT中液压控制机制的示意图。在图2中，主要包括床控制板5、编码器17、电机14、接触器15、液压缸2、比例阀9、释放阀10、开闭阀12、泵11以及油坦克13。其中，床控制板5通过电机14来控制泵11驱动液压缸2升降来带动床板3升高和降低；开闭阀12控制油坦克13以便将油输送给泵11；通过编码器17可以获知液压缸2的高度；通过比例阀9可以来控制床板下降速度；出于安全考虑，当油压过高时，释放阀10将被打开；油坦克13用于储存油。

如图3所示，本发明提供了一种病人重量实时获取方法，该方法用于具有由液压控制的病人支撑系统的CT，其包括：

步骤1)获取所述液压缸2的高度；

步骤2)获取液压值；

步骤3)根据所述液压缸2的高度和所述液压值得出病人重量。

在现有技术的CT中，未能实现对在其病人支撑系统上的病人的重量的实时获取，而本发明通过上述步骤就可以实现对病人重量的实时获取，即获取液压缸2的高度以及液压值，然后再根据所获取的液压缸的高度以及液压值即可得出病人重量。从而使扫描范围、对比剂的管理、扫描协议的设定等能够根据个人而异，使得采用本发明的CT更加安全且高效。

另外，对于步骤3)可以进一步分为下述步骤，

按如下公式得出所述病人支撑系统的负载：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·h\·A}{\sqrt{C{2}^2+C{3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}-C1---\left(1\right)$

其中，C2和C3是几何常数，Press是液压值，h是液压缸的高度，A是液压缸的横截面积，C1是所述病人支撑系统的床板3及支撑的重量；

从上面得出的所述病人支撑系统的负载中去除床板3及支撑重。

如图4所示，在该图中显示了由液压控制的病人支撑系统的几何模型，其中，C2是从支撑臂1与液压缸2的交点到支撑臂1与底座4的交点之间的距离；C3是从液压缸2与底座4的交点到支撑臂1与底座4的交点之间的距离；h是液压缸2的高度。

对于一种给定的病人支撑系统，C2、C3、C1以及A都是确定的，因此很容易计算出公式(1)的值。根据公式(1)可以计算得出load的值，但此时的load值表示病人支撑系统的负载，也就是说其既包括病人重量又包括床板3及支撑重。因此从load中去除床板3及支撑重即可得到病人重量。

图5图示了液压、液压缸高度以及病人重量的关系示意图。在该图中，横轴表示液压缸高度，纵轴表示液压，图中的线条表示病人重量。

另外，还可以将液压、液压缸高度以及病人重量的关系预先存储在数据表中，待使用时查询该数据表即可获得。

如图6所示，本发明还公开了一种病人重量实时获取装置，用于由液压缸控制的病人支撑系统，其包括编码器17、液压传感器16和与编码器17和液压传感器16的输出连接的计重单元18。其中，编码器17用于测量液压缸2的高度并将高度值传给计重单元18，液压传感器16感测液压并将液压值传给计重单元18，计重单元18根据液压缸2的高度以及液压即可计算得出病人重量。对于CT来说，计重单元18可以是单独的一个组件，也可以集成到CT的床控制板5中。

另外，所述计重单元18还可以进一步包括：

按如下公式得出所述病人支撑系统的负载的单元：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·h\·A}{\sqrt{C{2}^2+C{3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}-C1$

其中，C2和C3是几何常数，Press是液压值，h是液压缸的高度，A是液压缸的横截面积，C1是所述病人支撑系统的床板及支撑的重量；

从上面得出的所述病人支撑系统的负载中去除床板3及支撑重的单元。

再如图4所示，在该图中显示了由液压控制的病人支撑系统的几何模型，其中，C2是从支撑臂1与液压缸2的交点到支撑臂1与底座4的交点之间的距离；C3是从液压缸2与底座4的交点到支撑臂1与底座4的交点之间的距离；h是液压缸2的高度。

对于一种给定的病人支撑系统，C2、C3、C1以及A都是确定的，因此很容易计算出公式(1)的值。根据公式(1)可以计算得出load的值，但此时的load值表示病人支撑系统的负载，也就是说其既包括病人重量又包括床板及支撑重。因此从load中去除床板3及支撑重即可得到病人重量。

进一步地，本发明还公开了一种CT机，包括用于由液压缸控制的病人支撑系统的病人重量实时获取装置，所述病人重量实时获取装置包括：

编码器17、液压传感器16和与编码器17和液压传感器16的输出连接的计重单元18。

其中，所述计重单元18进一步包括：

按如下公式得出所述病人支撑系统的负载的单元：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·h\·A}{\sqrt{C{2}^2+C{3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}-C1$

其中，C2是从支撑臂1与液压缸2的交点到支撑臂1与底座4的交点之间的距离；C3是从液压缸2与底座4的交点到支撑臂1与底座4的交点之间的距离；h是液压缸2的高度；Press是液压值；A是液压缸2的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板3及支撑的重量；

从上面得出的所述病人支撑系统的负载中去除床板3及支撑重的单元。

本发明克服了现有技术不能实时在线测得病人重量的缺点，同时具有如下优点：

首先，由于能够实时获得病人支撑系统上的病人重量，所以能够根据每个病人个体的重量来调节扫描范围，对于体重轻的病人，可以用到床最大的扫描范围。

其次，根据病人的重量，还可设置合理的扫描电压、电流等，有利于控制扫描剂量。

另外，本发明的病人重量实时获取方法和装置可以集成到任何类型的CT机中。

虽然上述已经结合附图描述了本发明的具体实施例，但是本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变、修改和等效替代。这些改变、修改和等效替代都意为落入随附的权利要求所限定的精神和范围之内。

Claims (3)

1.一种病人重量实时获取方法，用于由液压缸控制的病人支撑系统，其特征在于，包括下述步骤：

获取所述液压缸的高度；

获取液压值；

根据所述液压缸的高度和所述液压值得出所述病人支撑系统的负载，并从得出的负载中去除床板的重量及支撑重，以得出病人重量，

其中，得到病人重量的步骤包括：

按下式得出病人重量：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·A\·\sqrt{{C2}^2+{C3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}{h}-C1$

其中，load是病人重量，C2是从支撑臂与液压缸的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；C3是从液压缸与底座的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；h是液压缸的高度；Press是液压值；A是液压缸的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板的重量及支撑重。

2.一种病人重量实时获取装置，用于由液压缸控制的病人支撑系统，其特征在于，包括编码器、液压传感器和与编码器和液压传感器的输出连接的计重单元，

其中，编码器被构造为测量液压缸的高度并将高度值传给计重单元，液压传感器被构造为感测液压并将液压值传给计重单元，计重单元被构造为根据所述液压缸的高度和所述液压值得出所述病人支撑系统的负载，并从得出的负载中去除床板的重量及支撑重，以得出病人重量，

其中，所述计重单元包括：

按下式得出病人重量的单元：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·A\·\sqrt{{C2}^2+{C3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}{h}-C1$

其中，load是病人重量，C2是从支撑臂与液压缸的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；C3是从液压缸与底座的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；h是液压缸的高度；Press是液压值；A是液压缸的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板的重量及支撑重。

3.一种CT机，其特征在于，包括用于由液压缸控制的病人支撑系统的病人重量实时获取装置，所述病人重量实时获取装置包括：

编码器、液压传感器和与编码器和液压传感器的输出连接的计重单元，

其中，编码器被构造为测量液压缸的高度并将高度值传给计重单元，液压传感器被构造为感测液压并将液压值传给计重单元，计重单元被构造为根据所述液压缸的高度和所述液压值得出所述病人支撑系统的负载，并从得出的负载中去除床板的重量及支撑重，以得出病人重量，

其中，所述计重单元包括：

按下式得出病人重量的单元：

$\mathrm{load}=\frac{\mathrm{Press}\·A\·\sqrt{{C2}^2+{C3}^2-2\·C2\·C3\·\sqrt{1-{\left(\frac{h}{C2}\right)}^2}}}{h}-C1$

其中，load是病人重量，C2是从支撑臂与液压缸的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；C3是从液压缸与底座的交点到支撑臂与底座的交点之间的距离；h是液压缸的高度；Press是液压值；A是液压缸的横截面积；C1是所述病人支撑系统的床板的重量及支撑重。