CN108553118A - 一种医用全自动智能化数字x光拍片机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种医用全自动智能化数字X光拍片机，包括拍片机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构以及处理器，其中，所述拍片机构竖直设置在支撑机构的一侧，所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构沿水平面移动，能够驱使其上面的患者上下运动；所述高度测量机构实时测量患者的位置及高度信息，并传输至处理器中本发明通过在水平和竖直方向的调整，来实现患者位置与拍片机位置的调整，双向调整的调整过程精度高。本发明不但能够对拍片机的位置进行调整，还能够对患者的水平和竖直位置进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及医用智能检测技术领域，尤其涉及一种医用全自动智能化数字X光拍片机。
背景技术
医疗成像系统包括数字乳腺机，数字全景牙科机，医学超声成像系统，医学核磁共振成像系统和医学计算机断层扫描成像系统等在现代医院中有着极其广泛的应用。然后目前的医疗成像系统一般均不含智能，需要手工针对不同病患者设置相应参数。例如数字X光机，包括固定式的数字X光机和移动数字X光机，在现代医院中有着极其广泛的应用。其中的固定式的数字X光机通常被放在放射科的固定的拍片室中，让病患者直接去那里拍片；如果病患者无法移动，一般而言，医院会将移动数字X光机推到病患者的病床边，进行拍片。
现有技术中存在通过调节数字X光机的位置来调整拍摄的角度，医生必须根据每个病患者的身高和体重来调整或设置数字X光机的参数，例如机架的高度和放射的剂量。但仅仅调节数字X光机的位置，不仅造成数字X光机的频繁移动，减损使用寿命；而且，往往在调整后，造成数字X光机的角度的偏移，如倾斜一定角度的情况下进行拍照，拍照数据不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用全自动智能化数字X光拍片机，用以克服现有技术的技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种医用全自动智能化数字X光拍片机，包括拍片机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构以及处理器，其中，所述拍片机构竖直设置在支撑机构的一侧，所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构沿水平面移动，能够驱使其上面的患者上下运动；所述高度测量机构实时测量患者的位置及高度信息，并传输至处理器中；
所述拍片机构包括立板以及设置在立板内侧的支撑块、设置在支撑块上的第一油缸、以及设置在第一油缸上的拍片机，在第一油缸的驱动下，设置在活塞杆上端的拍片上下移动；在所述的立板的内侧设置竖向设置的两个传感器安装板，其上分别设置两排对拍片机高度进行检测的第一位置传感器，将检测获取的竖直和水平位置信息传输至所述处理器；
所述高度测定机构为设置在支撑机构外侧的竖向立柱，其上设置对患者高度信息进行检测的第二位置传感器，实时检测患者的高度信息并将其传输至处理器中；
所述滑动机构包括设置在中间的滑轨，以及设置在滑轨一端推动所述支撑机构水平移动的第二油缸；在所述滑动机构沿导轨的侧部设置第二位置传感器，以对所述支撑机构的水平位置检测，并传输至处理器中；
所述支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与患者的脚型相同的上开口，并能够容纳患者的脚，患者的脚置于上开口中，并能够沿上开口上下移动；在第一支撑板的上开口内设置脚垫，患者通过置于脚垫上；
在所述的第二支撑板与第一支撑板的上开口相对应的位置开设下开口，在所述的下开口内设置，对所述脚垫进行驱动的第三油缸，第三油缸的活塞杆与脚垫的下端连接，在第三油缸的驱使下，所述脚垫在上开口内上下移动。
进一步地，所述处理器包括对两组第一位置传感器、第二位置传感器、第二位置传感器的实时位置信息进行接收的信号采集单元、对信号采集单元输送的信号进行处理的比较单元，以及存储各位置信息及位置信息阈值的存储单元；所述的处理器获取各个位置传感器的实时信息后，控制相应的第一油缸、第三油缸、第二油缸的动作及行程范围。
进一步地，所述存储单元内存储有竖直方向位移阈值和水平方向位置阈值，其中，竖直方向位移阈值为A1和A2，水平方向位移阈值为B1。
进一步地，所述比较单元按照下述均值运算公式判定第一组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P21：
式中，P21表示第一组第一位置传感器、第二组第一位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
进一步地，所述的比较单元按照下述公式判定第一组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P31：
式中，P31表示第一组第一位置传感器、第二位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
进一步地，所述的比较单元按照下述公式判定第二组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P23：
式中，P23表示第二组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
进一步地，所述比较单元获取的P21、P31、P23，经过三个重合度值的平均值计算，获取竖直方向的位置信息终值A；
在获取准确的位置信息终值A后，分别与两个阈值进行比较：
若A<A1，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值
偏差范围较小，只需控制调整幅度较小的第三油缸升降,在竖直方向位移阈值A1调整患者位置；
若A1<A<A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围在中等范围内，则先由第三油缸调整至阈值A1值，然后再有行程较大的第一油缸在阈值A2的范围内调整；
若A>A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较大，作为由第一油缸在竖直方向位移阈值A2调整患者位置。
进一步地，所述第三位置传感器实时检测患者水平位置信息，第一组第二位置传感、第二组第二位置传感器实时检测水平位置信息，并通过上述的均值运算确定准确的水平位置信息B，并通过与水平方向位移阈值B1进行比较，确定第二油缸的位移，以及支撑机构的移动距离。
进一步地，所述上开口的下端中间部位开设供第三油缸的活塞杆通过的通孔，通孔四周为上开口的底端支撑部分，其为环形的底部侧壁。
进一步地，在该环形的底部侧壁上设置至少两根拉伸弹簧，在所述第三油缸向上推动脚垫时，所述拉伸弹簧对所述脚垫逐渐施加向下的拉力，在所述第三油缸向下拉动脚垫时，所述拉伸弹簧对所述脚垫逐渐施加向上的推力。
与现有技术相比本发明的有益效果在于，本发明通过在水平和竖直方向的调整，来实现患者位置与拍片机位置的调整，双向调整的调整过程精度高。本发明不但能够对拍片机的位置进行调整，还能够对患者的水平和竖直位置进行调整。
尤其，本发明支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与患者的脚型相同的上开口，并能够容纳患者的脚，患者的脚置于上开口中，并能够沿上开口上下移动。
较佳的，本发明在对患者位置与拍片机之间的拍摄位置进行调整时，先有调整幅度较小的第三油缸驱动脚垫，使患者能够升降，若超出该第三油缸调整的范围，则由行程范围较大的第一油缸驱动拍片机进行调整。通过由两组调整机构在各自阈值范围内进行调整，避免单一的调整方式造成拍片角度与患者角度之间的畸形，造成拍摄偏差。
较佳的，本发明处理器包括对第一位置传感器、第一组第二位置传感器、第二位置传感器的实时位置信息进行接收的信号采集单元、对信号采集单元输送的信号进行处理的比较单元，以及存储各位置信息及位置信息阈值的存储单元。所述的处理器获取各个位置传感器的实时信息后，控制相应的第一油缸、第三油缸、第二油缸的动作及行程范围。
附图说明
图1为本发明医用全自动智能化数字X光拍片机的结构示意图；
图2为本发明的支撑机构的左视结构示意图；
图3为本发明的拍片机构的正视结构示意图；
图4为本发明的支撑机构的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术患者员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术患者员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1所示，其分别为本发明医用全自动智能化数字X光拍片机的结构示意图，包括拍片机构2、支撑机构1、滑动机构3、高度测定机构4以及处理器，其中，所述拍片机构2竖直设置在支撑机构1的一侧，支撑机构1设置在滑动机构3上并沿滑动机构3沿水平面移动，高度测量机构4实时测量患者的位置及高度信息，并传输至处理器中。本发明实施例的支撑机构1能够沿滑动机构3水平运动，并且，支撑机构1能够驱使其上面的患者上下运动。在通过X光拍片机对患者进行拍照时，拍片机构2能够驱使拍片机上下运动，同时，支撑机构1能够驱使患者沿水平方向或者竖直方向运动，以便调整拍摄的角度。
具体而言，拍片机构2包括立板以及设置在立板内侧的支撑块21、设置在支撑块21上的第一油缸22、以及设置在第一油缸22上的拍片机23，在第一油缸22的驱动下，设置在活塞杆上端的拍片机23上下移动。为了保证拍片机23能够在预设的高度停止，防止拍片机23在较高的位置，造成拍摄角度的扭曲；在立板的上端设置有高度传感器24，实时对拍片机23的高度进行检测。参阅图2所示，其为本发明的拍片机构的正视结构示意图，在所述的立板的内侧设置竖向设置的两个传感器安装板26，其上分别设置两排对拍片机高度进行检测的第一位置传感器27，通过设置两排传感器，还能够对患者的左右位置进行检测，实时测量拍片机的高度和患者左右位置后，将竖直和水平位置信息传输至所述处理器。
继续参阅图1所示，高度测定机构4为设置在支撑机构1外侧的竖向立柱，其上设置对患者高度信息进行检测的第二位置传感器52，实时检测患者的高度信息并将其传输至处理器中。具体而言，所述滑动机构3包括设置在中间的滑轨33，以及设置在滑轨33一端推动所述支撑机构1水平移动的第二油缸31，相应的，在所述支撑机构1的底部设置与所述滑轨32相对应的凹槽34，滑轨32设置在凹槽内，并沿其移动。本领域技术患者员可以理解的是，在所述滑轨的两端设置位置传感器，实时检测支撑机构的位置；并且，在所述滑动机构3沿导轨的侧部设置第二位置传感器30，以对所述支撑机构1的水平位置检测，并传输至处理器中；同时，设置在所述拍片机构的第一位置传感器27，实时对患者的位置进行检测。
参阅图4所示，其为本发明的支撑机构的剖视结构示意图，在本实施例中，支撑机构1能够托举患者升降，并实现在竖直方向的任意调整。具体而言，支撑机构1包括上下方向布置的第一支撑板12和第二支撑板11，其中，第一支撑板12的表面设置与患者的脚型相同的上开口121，并能够容纳患者的脚，患者的脚置于上开口121中，并能够沿上开口121上下移动；在第一支撑板12的上开口121内设置脚垫123，患者通过置于脚垫123上，以实现支撑。在所述的第二支撑板11与第一支撑板12的上开口121相对应的位置开设下开口122，在所述的下开口122内设置，对所述脚垫123进行驱动的第三油缸125，第三油缸125的活塞杆与脚垫123的下端连接，在第三油缸125的驱使下，所述脚垫123在上开口内上下移动。
为了保证脚垫123能够在上开口内预设的距离内移动，而不至于移动出上开口的范围内，所述上开口121的下端中间部位开设供第三油缸125的活塞杆通过的通孔，通孔四周为上开口121的底端支撑部分，其为环形的底部侧壁。在该环形的底部侧壁上设置至少两根拉伸弹簧124，在所述第三油缸126向上推动脚垫时，所述拉伸弹簧124对所述脚垫逐渐施加向下的拉力，在所述第三油缸126向下拉动脚垫时，所述拉伸弹簧124对所述脚垫逐渐施加向上的推力。
相较于现有技术只能通过调整拍片机的角度及位置，本发明实施例，通过同时调整患者的上下和左右位置，以及拍片机的上下位置来调整拍照的最佳角度。
本发明实施例的处理器包括对两组第一位置传感器27、第二位置传感器52、第二位置传感器30的实时位置信息进行接收的信号采集单元、对信号采集单元输送的信号进行处理的比较单元，以及存储各位置信息及位置信息阈值的存储单元。所述的处理器获取各个位置传感器的实时信息后，控制相应的第一油缸22、第三油缸125、第二油缸31的动作及行程范围。
具体而言，所述存储单元内存储有竖直方向位移阈值和水平方向位置阈值，其中，竖直方向位移阈值为A1和A2，水平方向位移阈值为B1。两组所述第一位置传感器27、第二位置传感器52实时对患者高度信息进行检测，并实时将检测数据传输至处理器中，由于三组传感器实时检测患者高度信息，所述比较单元按照下述均值运算公式判定第一组第一位置传感器、第一组第二位置传感器的重合度值P21：
式中，P21表示第一组第一位置传感器、第一组第二位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
其中I表示基于二次函数的任意积分运算，上述公式为获取积分的比值信息，下述两公式相同，如基于函数y＝ax2，在x取值为(a,b)内，a<b为任意数值。
上述均值运算的基本算法为：通过获取在某个时间段内的所有采样点的位置值，对某个时间段内的各个取值进行积分运算和均方差运算，然后取比值，得出相比较的平均值。
所述的比较单元按照下述公式判定第一组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P31：
式中，P31表示第一组第一位置传感器、第二位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
所述的比较单元按照下述公式判定第二组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P23：
式中，P23表示第二组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
经过上述方式获取的P21、P31、P23，经过三个重合度值的平均值计算，获取竖直方向的位置信息终值A。
在获取准确的位置信息终值A后，分别与两个阈值进行比较：
若A<A1，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较小，只需控制调整幅度较小的第三油缸125升降,在竖直方向位移阈值A1调整患者位置；
若A1<A<A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围在中等范围内，则先由第三油缸125调整至阈值A1值，然后再有行程较大的第一油缸22在阈值A2的范围内调整；
若A>A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较大，作为由第一油缸22在竖直方向位移阈值A2调整患者位置。
本发明实施例，在对患者位置与拍片机之间的拍摄位置进行调整时，先有调整幅度较小的第三油缸驱动脚垫，使患者能够升降，若超出该第三油缸调整的范围，则由行程范围较大的第一油缸驱动拍片机进行调整。通过由两组调整机构在各自阈值范围内进行调整，避免单一的调整方式造成拍片角度与患者角度之间的畸形，造成拍摄偏差。
具体而言，在对水平方向的位置进行检测时，通过第三位置传感器及两组第二位置传感器52进行检测，只能通过第二油缸31推动支撑机构1移动，因此，所述第三位置传感器30实时检测患者水平位置信息，第一组第二位置传感、第二组第二位置传感器实时检测水平位置信息，并通过上述的均值运算确定准确的水平位置信息B，并通过与水平方向位移阈值B1进行比较，确定第二油缸的位移，以及支撑机构1的移动距离。
本实施例，通过在水平和竖直方向的调整，来实现患者位置与拍片机位置的调整，双向调整的调整过程精度高。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术患者员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术患者员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，包括拍片机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构以及处理器，其中，所述拍片机构竖直设置在支撑机构的一侧，所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构水平移动，能够驱使其上面的患者上下运动；所述高度测量机构实时测量患者的位置及高度信息，并传输至处理器中；
所述拍片机构包括立板以及设置在立板内侧的支撑块、设置在支撑块上的第一油缸、以及设置在第一油缸上的拍片机，在第一油缸的驱动下，设置在活塞杆上端的拍片机上下移动；在所述的立板的内侧设置竖向设置的两个传感器安装板，其上分别设置两排对拍片机高度进行检测的第一位置传感器，将检测获取的竖直和水平位置信息传输至所述处理器；
所述高度测定机构为设置在支撑机构外侧的竖向立柱，其上设置对患者高度信息进行检测的第二位置传感器，实时检测患者的高度信息并将其传输至处理器中；
所述滑动机构包括设置在中间的滑轨，以及设置在滑轨一端推动所述支撑机构水平移动的第二油缸；在所述滑动机构沿导轨的侧部设置第二位置传感器，以对所述支撑机构的水平位置检测，并传输至处理器中；
所述支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与患者的脚型相同的上开口，并能够容纳患者的脚，患者的脚置于上开口中，并能够沿上开口上下移动；在第一支撑板的上开口内设置脚垫，患者通过置于脚垫上；
在所述的第二支撑板与第一支撑板的上开口相对应的位置开设下开口，在所述的下开口内设置，对所述脚垫进行驱动的第三油缸，第三油缸的活塞杆与脚垫的下端连接，在第三油缸的驱使下，所述脚垫在上开口内上下移动。
2.根据权利要求1所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述处理器包括对两组第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器的实时位置信息进行接收的信号采集单元、对信号采集单元输送的信号进行处理的比较单元，以及存储各位置信息及位置信息阈值的存储单元；所述的处理器获取各个位置传感器的实时信息后，控制相应的第一油缸、第三油缸、第二油缸的动作及行程范围。
3.根据权利要求2所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述存储单元内存储有竖直方向位移阈值和水平方向位置阈值，其中，竖直方向位移阈值为A1和A2，水平方向位移阈值为B1。
4.根据权利要求3所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述比较单元按照下述均值运算公式判定第一组第一位置传感器、第二组第一位置传感器的重合度值P21：
式中，P21表示第一组第一位置传感器、第二组第一位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
5.根据权利要求4所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述的比较单元按照下述公式判定第一组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P31：
式中，P31表示第一组第一位置传感器、第二位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
6.根据权利要求5所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述的比较单元按照下述公式判定第二组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P23：
式中，P23表示第二组第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值，r1表示第一组第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二组第一位置传感器的实时采样值；r3表示第二位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。
7.根据权利要求6所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述比较单元获取的P21、P31、P23，经过三个重合度值的平均值计算，获取竖直方向的位置信息终值A；
在获取准确的位置信息终值A后，分别与两个阈值进行比较：
若A<A1，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较小，只需控制调整幅度较小的第三油缸升降,在竖直方向位移阈值A1调整患者位置；
若A1<A<A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围在中等范围内，则先由第三油缸调整至阈值A1值，然后再有行程较大的第一油缸在阈值A2的范围内调整；
若A>A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较大，作为由第一油缸在竖直方向位移阈值A2调整患者位置。
8.根据权利要求7所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述第三位置传感器实时检测患者水平位置信息，第一组第二位置传感、第一组第二位置传感器实时检测水平位置信息，并通过上述的均值运算确定准确的水平位置信息B，并通过与水平方向位移阈值B1进行比较，确定第二油缸的位移，以及支撑机构的移动距离。
9.根据权利要求7所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，所述上开口的下端中间部位开设供第三油缸的活塞杆通过的通孔，通孔四周为上开口的底端支撑部分，其为环形的底部侧壁。
10.根据权利要求9所述的医用全自动智能化数字X光拍片机，其特征在于，在该环形的底部侧壁上设置至少两根拉伸弹簧，在所述第三油缸向上推动脚垫时，所述拉伸弹簧对所述脚垫逐渐施加向下的拉力，在所述第三油缸向下拉动脚垫时，所述拉伸弹簧对所述脚垫逐渐施加向上的推力。
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|---|---|---|---|---|
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2018
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