CN106510750A - 一种x射线智能跟踪防护屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种X射线智能跟踪防护屏，包括移动防护窗、左支架、右支架、引线、马达、第一MCU和位移获取模块，所述右支架上设有固定端，所述移动防护窗上设有至少一个第一滑轮，所述左支架上设有至少一个第二滑轮，所述固定端引出的引线依次绕过第一滑轮和第二滑轮后与马达连接，所述马达和位移获取模块均与第一MCU连接，所述马达在第一MCU的作用下通过引线带动移动防护窗上下移动，所述位移获取模块根据探测成像系统的X射线探测器的高度变化产生位移信号，所述第一MCU根据位移获取模块产生的位移信号控制移动防护窗的位移量。本发明具有效率高、方便、智能化程度高和准确的优点，可广泛应用于医疗器械领域。

Description

一种X射线智能跟踪防护屏

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其是一种X射线智能跟踪防护屏。

背景技术

随着科技的发展，X线检查设备在医院已经非常普及，其主要用于透过人体而进行疾病诊断。X射线对敏感器官，如：眼睛、甲状腺、性腺更容易造成伤害；对敏感人群：儿童、孕妇伤害也更大。X射线的致癌或致畸作用已经被证实，所以，对X射线的防护问题应该得到高度重视。体检患者中，很多为青少年，导致X射线对人体的“伤害”伴随着我们整个人生阶段。故在满足临床诊断的同时，有效做好对射线的防护尤为重要。当前，对于立位的X线检查来说，大多数的防护设备为一个立式支架上安装的防护帘，该防护设备需要人为手动进行高度调节，并需要频繁根据患者的部位及身高进行上下调节，劳动强度很大，效率低且不够方便。此外，有部分防护帘增加了马达，可电动调节，但其仍然需要手动操作按钮来完成高度调节，智能化程度低，且其高度也只能通过目测比对，准确性低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种效率高、方便、智能化程度高和准确的，X射线智能跟踪防护屏。

本发明所采取的技术方案是：

一种X射线智能跟踪防护屏，包括移动防护窗、左支架、右支架、引线、马达、第一MCU和位移获取模块，所述右支架上设有固定端，所述移动防护窗上设有至少一个第一滑轮，所述左支架上设有至少一个第二滑轮，所述固定端引出的引线依次绕过第一滑轮和第二滑轮后与马达连接，所述马达和位移获取模块均与第一MCU连接，所述马达在第一MCU的作用下通过引线带动移动防护窗上下移动，所述位移获取模块根据探测成像系统的X射线探测器的高度变化产生位移信号，所述第一MCU根据位移获取模块产生的位移信号控制移动防护窗的位移量。

进一步，所述移动防护窗由防护窗支架及防护窗支架内衬的3mm铅板构成。

进一步，在所述左支架与移动防护窗之间还设有第一横置滑轮，在所述右支架与移动防护窗之间还设有第二横置滑轮。

进一步，还包括绕线轮和第三滑轮，所述第二滑轮的引线绕过第三滑轮后与绕线轮连接，所述绕线轮还与马达连接。

进一步，所述位移获取模块包括第二MCU、位移探测器和无线通信单元，所述位移探测器和无线通信单元均与第二MCU连接，所述位移探测器还通过连接线与X射线探测器上的外部固定件连接，所述无线通信单元还与第一MCU无线连接。

进一步，所述绕线轮的下方还设有电磁锁，所述电磁锁与第一MCU连接。

进一步，还包括UPS电源和报警模块，所述UPS电源的输出端与第一MCU的输入端连接，所述第一MCU的输出端与报警模块的输入端连接。

进一步，还包括外壳，所述左支架、右支架、引线、马达、第一MCU、位移获取模块、第一滑轮、第二滑轮、绕线轮、第三滑轮、第一横置滑轮和第二横置滑轮均位于外壳内。

进一步，所述引线采用钢丝绳，所述X射线智能跟踪防护屏的底部还设有两个前支撑架和两个后支撑架。

进一步，所述绕线轮为绕线槽轮，所述绕线槽轮上的槽的形状为螺旋形。

本发明的有益效果是：包括移动防护窗、左支架、右支架、引线、第一滑轮、第二滑轮、马达、第一MCU和位移获取模块，增设了第一滑轮、第二滑轮、第一MCU和位移获取模块，能自动跟踪成像系统的X射线探测器实现防护屏的自动化移动，不再需要采用人为手动的方式或手动操作按钮的方式进行高度调节，也不再需要频繁根据患者的部位及身高进行上下调节，降低了劳动强度，效率高、方便且智能化程度高；增设了位移获取模块，使得第一MCU能根据位移获取模块产生的位移信号控制移动防护窗的位移量，不再需要通过目测比对的方式来估计移动防护窗是否移动到位，准确性更高。进一步，移动防护窗由防护窗支架及防护窗支架内衬的3mm铅板构成，通过3mm铅板保证了对X射线的防护效果，更加可靠和安全。进一步，还包括第一横置滑轮和第二横置滑轮，保证了移动防护窗左右两侧的牵引力相同，避免了单侧牵引时可能造成的横向分力，有利于设备的稳定和寿命。

附图说明

图1为本发明一种X射线智能跟踪防护屏的内部结构图；

图2为本发明一种X射线智能跟踪防护屏的设备外形图；

图3为本发明一种X射线智能跟踪防护屏的功能模块框图；

图4为本发明位移获取模块的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-4，一种X射线智能跟踪防护屏，包括移动防护窗6、左支架8、右支架3、引线9、马达14、第一MCU 15和位移获取模块，所述右支架3上设有固定端31，所述移动防护窗6上设有至少一个第一滑轮5，所述左支架8上设有至少一个第二滑轮7，所述固定端31引出的引线9依次绕过第一滑轮5和第二滑轮7后与马达14连接，所述马达14和位移获取模块均与第一MCU 15连接，所述马达14在第一MCU 15的作用下通过引线9带动移动防护窗6上下移动，所述位移获取模块根据探测成像系统的X射线探测器22的高度变化产生位移信号，所述第一MCU 15根据位移获取模块产生的位移信号控制移动防护窗6的位移量。

进一步作为优选的实施方式，所述移动防护窗6由防护窗支架及防护窗支架内衬的3mm铅板构成。

目前的X射线防护帘的铅当量大多很低，一般标称仅为0.3mm左右，但X线摄影正面的防护要求为3mm铅当量，故目前的防护帘无法对X射线进行有效的防护，防护能力较差。为此，本发明的移动防护窗内衬有3mm铅板，通过3mm铅板保证了对X射线的防护效果，更加可靠和安全。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，在所述左支架8与移动防护窗6之间还设有第一横置滑轮10，在所述右支架3与移动防护窗6之间还设有第二横置滑轮4。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括绕线轮12和第三滑轮11，所述第二滑轮7的引线绕过第三滑轮11后与绕线轮12连接，所述绕线轮12还与马达14连接。

参照图1-4，进一步作为优选的实施方式，所述位移获取模块包括第二MCU、位移探测器2和无线通信单元，所述位移探测器2和无线通信单元均与第二MCU连接，所述位移探测器2还通过连接线与X射线探测器上的外部固定件21连接，所述无线通信单元还与第一MCU15无线连接。

参照图1和3，进一步作为优选的实施方式，所述绕线轮12的下方还设有电磁锁13，所述电磁锁13与第一MCU 15连接。

参照图1和3，进一步作为优选的实施方式，还包括UPS电源1和报警模块，所述UPS电源1的输出端与第一MCU15的输入端连接，所述第一MCU 15的输出端与报警模块的输入端连接。

参照图1和2，进一步作为优选的实施方式，还包括外壳，所述左支架8、右支架3、引线9、马达14、第一MCU 15、位移获取模块、第一滑轮5、第二滑轮7、绕线轮12、第三滑轮11、第一横置滑轮10和第二横置滑轮4均位于外壳内。

进一步作为优选的实施方式，所述引线采用钢丝绳，所述X射线智能跟踪防护屏的底部还设有两个前支撑架和两个后支撑架。

进一步作为优选的实施方式，所述绕线轮为绕线槽轮，所述绕线槽轮上的槽的形状为螺旋形。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。

实施例一

针对现有技术效率不高、不够方便、智能化程度低和不够准确的问题，本发明提出了一种X射线智能跟踪防护屏。如图1所示，该智能跟踪防护屏主要包括UPS电源1、右支架3、第二横置滑轮4、第一滑轮5、移动防护窗6、第二滑轮7、左支架8、引线9、第一横置滑轮10、第三滑轮11、绕线轮12、电磁锁13、马达14、第一MCU 15和位移获取模块。

其中，UPS电源，用于在断电的情况下继续给第一MCU 15供电一段时间。第一MCU15检测到无外接电源时立即通过报警模块以声光等方式进行报警，此时，第一MCU会自动配合马达14、引线9、第一滑轮5、第二滑轮7和第三滑轮11将移动防护窗6降低到最低位置，防止移动防护窗6在完全没电时下滑。

移动防护窗6，可在引线9的牵引力作用下进行上下移动。为了满足3mm铅当量的防护要求，本发明的移动防护窗6可由防护窗支架及防护窗支架内衬的3mm铅板（由于构图的原因并未在图中画出）构成。移动防护窗6的窗口大小与探测成像系统的X射线探测器的面积相同，实现了成像区域外的全面的防护，能够真正降低X射线的辐射。

第一滑轮5和第二滑轮7，用于配合引线9使得移动防护窗6进行上下移动。第一滑轮5可在移动防护窗6的左右侧各设一个，如图1所示。而第二滑轮7可在左支架8的上下侧各设一个，如图1所示。

绕线轮12，用于通过旋转造成引线9释放长度的改变，从而带动移动防护窗6上下移动。

绕线轮12的直径为12cm，该绕线轮上的槽为螺旋形，槽内为细钢丝绳，这种设计能够在绕线轮12转十周即可使移动防护窗6移动188cm，而且槽内均为单层钢丝，避免了绕丝层叠造成的移动位置不准的缺点。绕线轮12与钢丝绳间有一切线点，该点与左支架8底的第二滑轮7在同一平面上，保证了绕线轮12能运转流畅。

第一横置滑轮10和第二横置滑轮4，用于辅助移动防护窗6进行上下移动。第一横置滑轮10和第二横置滑轮4均可在上下侧各设一个，如图1所示。本发明内横置有第一横置滑轮10和第二横置滑轮4这两个滑轮，能够传递位移，使得移动防护窗6在左右两侧移动的位移相同，两侧同时向上或向下牵拉，避免了单侧牵引移动防护窗6移动时，会靠向一边的情况，可减少移动防护窗6与左右支架的摩擦，也更符合工程原理，有利于设备正常工作和使用寿命。

马达14，用于驱动绕线轮旋转造成引线9释放长度的改变，带动移动防护窗6上下移动。

位移获取模块，用于探测成像系统的X射线探测器22的高度变化产生位移信号。如图3和4所示，位移获取模块包括第二MCU、位移探测器2和无线通信单元。位移探测器2，用于探测X射线探测器22的高度变化并产生相应的位移信号。X射线探测器22安装在成像系统的立柱23上，是可以上下移动的，可根据患者身高、检查部位进行上下调节。X射线探测器22上设有一外部固定件21，该外部固定件21通过连接线与位移探测器2连接。位移探测器2的牵引力非常小，可以忽略，对设备运行没有影响。如图4所示，X射线探测器22调整高度时，位移探测器2将产生位移信号，并被第二MCU进行读取、识别，然后由无线通信单元通过无线的方式发送至第一MCU 15，最后由第一MCU 15控制移动防护窗根据X射线探测器的高度变化进行相同的调整，实现了成像设备和防护设备的完美结合。

第一MCU 15，用于根据无线通信单元发送过来的位移信号进行数据处理（包括计算和分析等），触发相应的位移控制信号，以根据X射线探测器22上的位移量控制移动防护窗6的位移范围。

绕线轮12的下方配有电磁锁13，工作时向上吸合，不工作时弹开。在移动防护窗6的移动需要停止时，第一MCU会触发锁控制信号给马达14，令马达14停止转动，同时，启动电磁锁13，使得电磁锁13与绕线轮12侧面接触并吸合，从而锁死绕线轮12，防止移动防护窗6自主滑动，避免对设备及人员可能造成的安全隐患。电磁锁13在移动防护窗6静止时，处于锁定状态。需要移动移动防护窗6时，第一MCU发出触发解锁控制信号，将电磁锁13断开，释放绕线轮12。

本发明的防护屏的底部还配有两个前支撑架和两个后支撑架（由于构图的原因并未在图中画出），保证了防护屏的稳固性。此外，本发明的防护屏还配有外壳，实现了对内部动力系统、电气系统及患者的安全保护。

本发明提出了一种立式智能跟踪X射线检查防护屏，采用MCU进行控制，能够自动跟踪成像系统的探测器部件实现防护屏的自动化移动，全程无需人为干预，能够减轻操作技师的工作负担；采用的移动防护窗的窗口大小与X射线探测器的面积相同，该产品内部有第一MCU15、马达14、滑轮系统（由第一滑轮5、第二滑轮7、第三滑轮11、第一横置滑轮10和第二横置滑轮4组成）、绕线轮12等部件，利用引线9（如细钢丝）牵引移动防护窗6实现自动防护。本发明的防护屏由第一MCU驱动马达带动中部的移动防护窗工作，而移动防护窗的移动范围由第一MCU指定。第一MCU位移量的计算来源于安装在X射线探测器上的位移探测器2的位移变化量，该变化量通过第二MCU来获取。无线通信单元通过无线的方式，将第二MCU获取的位移值传输至第一MCU内，进而由第一MCU 15控制移动防护窗根据X射线探测器的高度变化进行相同的调整。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1．通过第一滑轮、第二滑轮、第一MCU、马达和位移获取模块的配合，实现了立式检查X射线防护的自动化、智能化，减轻了工作人员工作量。

2. 位移获取模块设有位移探测器，并结合第一MCU和第二MCU实现位移量的准确测量，准确输出，而且全程自动化控制，无需人为干预。

3. 移动防护窗由防护窗支架及防护窗支架内衬的3mm铅板构成，通过3mm铅板保证了对X射线的防护效果，更加可靠和安全；而且移动防护窗与成像系统相匹配，能对成像以外的X射线进行较全面的防护，实现了防护效果的最大化，减轻了对患者的辐射损害。

4.第一MCU支持节电功能，在不工作时，可以自动进入休眠模式，节约了电能，而需要工作时，则能自动唤醒，而且整个过程由第一MCU的程序进行控制，不需人为干预。

5.位移获取模块的第二MCU与第一MCU之间通过无线的方式进行通讯，免除了复杂的接线及可能对检查工作人员和患者的干扰。

6.采用了绕线轮，易于实现移动防护窗的移动，避免了绕丝层叠造成的移动位置不准的缺点，使用起来十分方便。

7. 位移获取模块安装了位移探测器，使得移动防护窗的位移与第二MCU探测到的位移（即成像系统的X射线探测器的高度变化）一致时立即停止移动，保证了移动防护窗的位移与X射线探测器的位移是一致的；位移探测器具有位置定位功能，配合第一MCU控制移动防护窗在移动到最上点或最下点后立即停止移动，防止因过量移动损坏设备。

8.绕线轮配有电磁锁，能消除移动防护窗因不自主滑动而对设备及人员可能造成的安全隐患。

9.设有第一横置滑轮和第二横置滑轮，能够传递位移，使得移动防护窗左右两侧的牵引力相同，避免了单侧牵引时可能造成的横向分力，有利于设备稳定和寿命。

10.底部配有两前支撑架和两后支撑架，保证了设备的稳固性。

11.配有UPS电源，能够在断电的情况下继续给第一MCU和电磁锁供电一段时间，更加可靠。

本发明将移动防护窗的移动交给马达，通过第一MCU的控制实现了自动移动，而且本发明的位移传输是实时的，也就是说X射线探测器的高度调整完，移动防护窗也会自动和立即调整完毕，具有较大的实用性和广阔的应用前景。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：包括移动防护窗、左支架、右支架、引线、马达、第一MCU和位移获取模块，所述右支架上设有固定端，所述移动防护窗上设有至少一个第一滑轮，所述左支架上设有至少一个第二滑轮，所述固定端引出的引线依次绕过第一滑轮和第二滑轮后与马达连接，所述马达和位移获取模块均与第一MCU连接，所述马达在第一MCU的作用下通过引线带动移动防护窗上下移动，所述位移获取模块根据探测成像系统的X射线探测器的高度变化产生位移信号，所述第一MCU根据位移获取模块产生的位移信号控制移动防护窗的位移量。

2.根据权利要求1所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：所述移动防护窗由防护窗支架及防护窗支架内衬的3mm铅板构成。

3.根据权利要求1所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：在所述左支架与移动防护窗之间还设有第一横置滑轮，在所述右支架与移动防护窗之间还设有第二横置滑轮。

4.根据权利要求3所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：还包括绕线轮和第三滑轮，所述第二滑轮的引线绕过第三滑轮后与绕线轮连接，所述绕线轮还与马达连接。

5.根据权利要求1所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：所述位移获取模块包括第二MCU、位移探测器和无线通信单元，所述位移探测器和无线通信单元均与第二MCU连接，所述位移探测器还通过连接线与X射线探测器上的外部固定件连接，所述无线通信单元还与第一MCU无线连接。

6.根据权利要求4所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：所述绕线轮的下方还设有电磁锁，所述电磁锁与第一MCU连接。

7.根据权利要求6所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：还包括UPS电源和报警模块，所述UPS电源的输出端与第一MCU的输入端连接，所述第一MCU的输出端与报警模块的输入端连接。

8.根据权利要求4所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：还包括外壳，所述左支架、右支架、引线、马达、第一MCU、位移获取模块、第一滑轮、第二滑轮、绕线轮、第三滑轮、第一横置滑轮和第二横置滑轮均位于外壳内。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：所述引线采用钢丝绳，所述X射线智能跟踪防护屏的底部还设有两个前支撑架和两个后支撑架。

10.根据权利要求4、6、7或8所述的一种X射线智能跟踪防护屏，其特征在于：所述绕线轮为绕线槽轮，所述绕线槽轮上的槽的形状为螺旋形。