CN103054596A - 便携式数字化医用高频x射线机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式数字化医用高频X射线机系统，包括便携式X射线机、平板探测器（1）和图像显示装置（8）；其中，该系统还包括与平板探测器（1）、便携式X射线机配套使用的数据采集盒（6）和同步盒（7）；所述数据采集盒（6）通过数据线分别与平板探测器（1）、同步盒（7）、图像显示装置（8）相连接；所述便携式X射线机通过数据线与同步盒（7）相连接，并进行信号双向传输。该系统结构简单、体积小、重量轻、便于携带，具有不受环境限制、无需建立铅屏蔽暗室等优点，适应多种场合又具有数字化系统的图象处理功能；而且可以实时成像，图像数据便于存储、传输。
Description
技术领域
本发明涉及医疗X射线数字化摄影系统设备，特别涉及便于携带的利用计算机技术实现数字一体化X射线医疗设备系统。
背景技术
现有的便携式X射线机系统主要单独以小型的便携式X射线机为主体或配置各种支撑便携机的支架附件组成的装置，并不包括曝光图像的接收、处理等硬件，因此在医院的使用中往往以胶片的形式进行病患的曝光检查。X光照片由曝光到洗片完成需要一定的时间，一旦选择的曝光条件不合适往往使生成的X光照片图像过白或过黑，并将无法有效的显示病患的实际情况，甚至造成废片重拍等。便携式X射线机虽然便于携带，但洗胶片的机器却不方便携带，还需要更换相应的洗片水。如此便限制了便携式X射线机的应用范围或是加长了X光片图像的成相时间。对洗照片所产生废水、废液的处理也增加了一个对环境的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种能有效的解决便携机系统的数字化图像采集、存储、传输、编辑和诊断检查等需要的便携式数字化医用高频X射线机系统。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种便携式数字化医用高频X射线机系统，包括便携式X射线机、平板探测器和图像显示装置；其中，该系统还包括与平板探测器配套使用的数据采集盒和同步盒；所述数据采集盒通过数据线分别与平板探测器、同步盒、图像显示装置相连接；所述便携式X射线机通过数据线与同步盒相连接，并进行信号双向传输。各部件之间的连接数据线均是采用数据通信线，可以实现数据的双向传输。在本发明中使用了与平板探测器、X射线机配套的数据采集盒、同步盒，实现了各部件间进行协调工作。所述的同步盒是协调X射线照射与图像扫描同步进行的通讯装置。同步盒还可以与图像处理软件进行通讯，通知软件进行相应的图像采集等处理。
作为本发明的进一步说明，以上所述的图像显示装置为安装有图像处理软件的携带式电脑。比如笔记本电脑、平板电脑等。
作为本发明的进一步说明，以上所述的平板探测器在便携式X射线机的照射下，接收X射线并形成数字图像，并通过数据采集盒传输给图像显示装置。
作为本发明的进一步说明，以上所述的图像显示装置通过数据采集盒和同步盒将接收到便携式X射线机发送过来的同步信号传输给平板探测器进行同步图像扫描控制，并同时接收平板探测器发送过来的的X数字图像信号，经图像处理及控制软件处理后，然后在图像显示装置的屏幕上显示。
作为本发明的进一步说明，以上所述的便携式X射线机包括安装在便携移动机架上的X射线机主机和限束器；所述的X射线机主机内部设有主控制电路、整流滤波电路、高压逆变电路、高压油箱和灯丝驱动电路；所述的高压油箱设有高压变压器、球管和灯丝变压器；所述主控制电路分别与高压逆变电路、灯丝驱动电路相连接，所述高压逆变电路的输入端经整流滤波电路与电源连接，高压逆变电路的输出端与高压油箱的高压变压器的输入端连接，高压变压器的输出端与球管的高压输入端连接，球管的高压输入端包括阳极和阴极，阳极为电子束击发的靶面，阴极即为能产生电子的球管灯丝，灯丝驱动电路的输出端连接灯丝变压器的输入端，灯丝变压器的输出端连接球管阴极上的灯丝；所述限束器安装在阳极球管灯丝的出光口处。
作为本发明的进一步说明，以上所述的主控制电路采用单片机微处理结构，并通过同步盒的双向通讯实现与平板探测器扫描同步进行，并将曝光条件参数传到笔记本电脑上实现通过携带式电脑上的软件控制台对曝光参数进行同步控制、显示。主控制电路采用单片机微处理结构可以使输出高压的控制时间精度达到毫秒级，保证了图像同步显示功能。
作为本发明的进一步说明，以上所述的便携式移动机架包括底座和伸臂；所述的伸臂上设有机头锁止旋钮、水平锁止旋钮、手柄和升降锁止旋钮；所述底座设有活动脚轮。
作为本发明的进一步说明，以上所述的X射线机主机通过机头锁止旋钮安装在便携式移动机架的伸臂上。
作为本发明的进一步说明，以上所述的X射线机主机设有手闸开关和操作面板，所述的手闸开关和操作面板分别与X射线机主机内部相应的电路相连接。
在本发明的便携式X射线机中，由电源插头输入的220伏交流电压整流、滤波转变为310V左右的直流电压，310V直流电压为主逆变器提供逆变电压，经主逆变器上的脉宽调制电路驱动后逆变为30kHz左右幅值为310V的高频电压，该电压加至主机油箱的高压变压器上，高压变压器将高频电压升到40～110kV；逆变得到的高频高压经整流后加至固定阳极球管上产生X射线；X射线通过束光器的汇聚集中照射至病患需要透视的部位，并在病患背后的平板探测器上形成X光图像。球管阴极灯丝的电流由主机内专门的灯丝驱动电路提供，该电路采用全桥逆变的电路形式产生灯丝电流，并通过反馈电流大小的方式形成稳定的灯丝输出电流，主控制单元电路通过改变灯丝驱动电路输出电流的大小间接控制和稳定X射线管的管电流；主控制电路通过控制主逆变器和灯丝驱动电路的驱动脉宽产生稳定的输出高压和管电路，以达到输出高质量、高精度、稳定X射线的目的。
在本发明中，平板探测器是主要的图像接收及转换装置，数据采集盒负责与外部进行通讯，通过数据采集盒与X射线机的通讯使平板探测器的X射线图象扫描成像操作与曝光过程同步进行，保证了图象获取的准确性。图像处理、控制软件安装在笔记本电脑上，软件通过软件同步盒与X射线机及平板探测器的通讯连接实现程序软件具有的多种功能；如软件控制台能进行曝光参数的调节、控制，协调X射线机曝光过程和探测器图像扫描过程的同步进行，实现数字化图像的采集、存储、传输、编辑等功能，并具备有修改图像的灰度、亮度、放大/缩小、翻转等等后处理功能。医护人员通过登陆电脑获得操作权限，登陆后可对不同类别的病患档案进行管理，如病人的姓名、年龄、性别、检查部位、档案编号等资料进行分类、记录和管理。
本发明的优点：
1、便携性：整个系统结构简单、体积小、重量轻、便于携带，具有不受环境限制、无需建立铅屏蔽暗室等优点，适应多种场合(如骨科、病房、急诊室、野战医院、宠物诊所、甚至家庭或野外等场合)又具有数字化系统的图象处理功能。
2、实时成像：短时间内即在笔记本电脑显示屏上观察到结果，无须洗片等过程。
3、具有软件控制台及图像后处理功能：通过同步盒的信号双向传输，实现软件即时控制功能，从笔记本电脑的软件控制台上即可控制曝光条件等参数；采用平板探测器还可提高分辨率使图像清晰、细腻，医务人员可根据需要进行如灰度、亮度、放大/缩小、翻转等等后处理操作，以获得理想的诊断图像效果。
4、便于存储和传输：生成全数字图像，可进行数字化存储，供医务人员随时调阅；此外，运用网络技术，还可实现图像在的无线、无损传输，真正实现X射线影像技术的网络化、智能化。
5、功率更大、检查部位更多：与同类型的便携机相比，功率更大，国内同类便携机型输出功率大多在3kW以内，仅能对手、脚关节等部位进行摄影成像，本发明便携机的功率达到4kW，输出高压达到110kV，加上数字图像系统的后处理功能后，除了能进行手、脚等部位的摄影检查外还能对一般体型人体的胸部、腹部等更多的部位进行摄影检查。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的系统组成示意图。
图3是本发明中便携式X射线机的示意图。
附图标记：1-平板探测器，2-限束器，3-手闸开关，4-操作面板，5-便携移动机架，6- 数据采集盒，7-同步盒，8-图像显示装置，9-机头锁止旋钮，10-水平锁止旋钮，11-伸臂，12-手柄，13-升降锁止旋钮，14-底座，15-活动脚轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例：
如附图所示，一种便携式数字化医用高频X射线机系统，包括便携式X射线机、平板探测器1、图像显示装置8，以及与平板探测器1、便携式X射线机配套使用的数据采集盒6和同步盒7；所述数据采集盒6通过数据线分别与平板探测器1、同步盒7、图像显示装置8相连接；所述便携式X射线机通过数据线与同步盒7相连接，并进行信号双向传输。
所述的同步盒7是协调X射线照射与图像扫描同步进行的通讯装置。
所述的图像显示装置8为安装有图像处理及控制软件的笔记本电脑；所述的平板探测器1在便携式X射线机的照射下，接收X射线并形成数字图像，并通过数据采集盒6传输给图像显示装置8；所述的图像显示装置8通过数据采集盒6和同步盒7将接收到便携式X射线机发送过来的同步信号传输给平板探测器1进行同步图像扫描控制，并同时接收平板探测器1发送过来的的数字图像信号，经图像处理及控制软件处理后，然后在图像显示装置8的屏幕上显示。
所述的便携式X射线机包括安装在便携移动机架5上的X射线机主机和限束器2；所述的X射线机主机内部设有主控制电路、整流滤波电路、高压逆变电路、高压油箱和灯丝驱动电路；所述的高压油箱设有高压变压器、球管和灯丝变压器；所述主控制电路分别与高压逆变电路、灯丝驱动电路相连接，所述高压逆变电路的输入端经整流滤波电路与电源连接，高压逆变电路的输出端与高压油箱的高压变压器的输入端连接，高压变压器的输出端与球管的高压输入端连接，球管的高压输入端包括阳极和阴极，阳极为电子束击发的靶面，阴极即为能产生电子的球管灯丝，灯丝驱动电路的输出端连接灯丝变压器的输入端，灯丝变压器的输出端连接球管阴极上的灯丝；所述限束器安装在阳极球管灯丝的出光口处。所述的主控制电路采用单片机微处理结构，并通过同步盒的双向通讯实现与平板探测器扫描同步进行，并将曝光条件参数传到笔记本电脑上实现通过笔记本电脑上的软件控制台对曝光参数进行同步控制、显示。
所述的便携式移动机架5包括底座14和伸臂11；所述的伸臂11上设有机头锁止旋钮9、水平锁止旋钮10、手柄12和升降锁止旋钮14；所述底座14设有活动脚轮15。所述的X射线机主机通过机头锁止旋钮9安装在便携式移动机架5的伸臂11上。所述的X射线机主机设有手闸开关3和操作面板4，所述的手闸开关3和操作面板4分别与X射线机主机内部相应的电路相连接。
该便携式数字化医用高频X射线机系统结构简单、体积小、重量轻、便于携带，具有不受环境限制、无需建立铅屏蔽暗室等优点，适应多种场合又具有数字化系统的图象处理功能；而且可以实时成像，图像数据便于存储、传输。
Claims (9)
1. 一种便携式数字化医用高频X射线机系统，包括便携式X射线机、平板探测器（1）和图像显示装置（8），其特征在于：该系统还包括与平板探测器（1）、便携式X射线机配套使用的数据采集盒（6）和同步盒（7）；所述数据采集盒（6）通过数据线分别与平板探测器（1）、同步盒（7）、图像显示装置（8）相连接；所述便携式X射线机通过数据线与同步盒（7）相连接，并进行信号双向传输；所述的同步盒（7）是协调X射线照射与图像扫描同步进行的通讯装置。
2. 根据权利要求1所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的图像显示装置（8）为安装有图像处理及控制软件的携带式电脑。
3. 根据权利要求2所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的平板探测器（1）在便携式X射线机的照射下，接收X射线并形成数字图像，并通过数据采集盒（6）传输给图像显示装置（8）。
4. 根据权利要求3所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的图像显示装置（8）通过数据采集盒（6）和同步盒（7）将接收到便携式X射线机发送过来的同步信号传输给平板探测器（1）进行同步图像扫描控制，并同时接收平板探测器（1）发送过来的数字图像信号，经图像处理及控制软件处理后，然后在图像显示装置（8）的屏幕上显示。
5. 根据权利要求1所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的便携式X射线机包括安装在便携移动机架（5）上的X射线机主机和限束器（2）；所述的X射线机主机内部设有主控制电路、整流滤波电路、高压逆变电路、高压油箱和灯丝驱动电路；所述的高压油箱设有高压变压器、球管和灯丝变压器；所述主控制电路分别与高压逆变电路、灯丝驱动电路相连接，所述高压逆变电路的输入端经整流滤波电路与电源连接，高压逆变电路的输出端与高压油箱的高压变压器的输入端连接，高压变压器的输出端与球管的高压输入端连接，球管的高压输入端包括阳极和阴极，阳极为电子束击发的靶面，阴极即为能产生电子的球管灯丝，灯丝驱动电路的输出端连接灯丝变压器的输入端，灯丝变压器的输出端连接球管阴极上的灯丝；所述限束器安装在阳极球管灯丝的出光口处。
6. 根据权利要求5所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的主控制电路采用单片机微处理结构，并通过同步盒的双向通讯实现与平板探测器扫描同步进行，并将曝光条件参数传到携带式电脑上实现通过笔记本电脑上的软件控制台对曝光参数进行同步控制、显示。
7. 根据权利要求5所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的便携式移动机架（5）包括底座（14）和伸臂（11）；所述的伸臂（11）上设有机头锁止旋钮（9）、水平锁止旋钮（10）、手柄（12）和升降锁止旋钮（14）；所述底座（14）设有活动脚轮（15）。
8. 根据权利要求7所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的X射线机主机通过机头锁止旋钮（9）安装在便携式移动机架（5）的伸臂（11）上。
9. 根据权利要求5所述的便携式数字化医用高频X射线机系统，其特征在于：所述的X射线机主机设有手闸开关（3）和操作面板（4），所述的手闸开关（3）和操作面板（4）分别与X射线机主机内部相应的电路相连接。
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