CN114269251A

CN114269251A - 具有多个动力供应的移动射线照相设备

Info

Publication number: CN114269251A
Application number: CN202080060336.0A
Authority: CN
Inventors: J·朴
Original assignee: Carestream Health Inc
Current assignee: Carestream Health Inc
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2022-04-01
Also published as: WO2021041358A1; EP4022712A1; US11986338B2; US20220280131A1

Abstract

一种移动射线照相设备包括混合动力供应系统，其包括不同类型的电池。不同类型的电池中的每个配置成向移动射线照相设备的不同部分供应电动力。每个不同电池类型的不同电动力供应特性与移动射线照相设备的不同部分中的一个部分的对应动力需求特性相匹配。

Description

具有多个动力供应的移动射线照相设备

技术领域

本发明总体上涉及医学成像的领域，并且特别涉及便携式射线照相成像设备。更具体地，本发明涉及一种具有多个动力供应的移动射线照相设备。

背景技术

医学设施中采用移动车在多个位置之间移动医学设备。一种类型的移动车包括用于在数字x光线探测器上捕获x光线图像的x光线源。医学x光线图像能够使用各种数字或模拟技术来捕获。

移动x光线设备在重症监护设备（ICU）和其他环境（其中及时获取射线照相图像是重要的）中具有特别的价值。因为便携式车能够在ICU或其他区域周围推动，并被直接带到患者的床边，便携式x光线成像设备允许主治医师或临床医生获得患者的情况方面的最新信息，并有助于降低将患者移动到放射设施中的固定设备所带来的风险。

然而，需要改进移动x光线设备设计，以允许这样的装置更容易运输和/或操作。对于移动/便携式x光线系统，一个挑战是找到最佳的电池解决方案，其如相对于涉及的尺寸、重量、动力和成本因素满足高电压构件（诸如x光线源或管头和/或x光线发生器）以及低电压子系统（诸如马达驱动和计算电子件）两者的动力、运行时间和服务寿命需求。

以上讨论仅被提供以用于总体背景信息，而不旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。

发明内容

一种移动射线照相设备包括具有不同类型的电池的混合动力供应系统。不同类型的电池中的每个配置成仅向移动射线照相设备的选择的不同部分供应电动力。每个不同电池类型的不同电动力供应特性与移动射线照相设备的不同部分中的一个部分的对应动力需求特性相匹配。

根据一个实施例，本发明可以提供一种具有能够移动的运输框架和x光线源的移动射线照相设备。至少两个不同的动力源为设备提供动力。第一动力源为移动x光线射线照相设备的第一部分提供动力，并且第二动力源为移动x光线射线照相设备的第二部分提供动力。驱动机构可以配置成驱动轮子以运输设备。

在另一个实施例中，具有x光线源的x光线射线照相设备包括至少两个不同的动力源。第一动力源配置成仅向x光线射线照相设备的第一部分提供动力，并且与第一动力源不同的第二动力源配置成仅向不包括x光线射线照相设备的第一部分的x光线射线照相设备的第二部分提供动力。

在另一个实施例中，x光线射线照相设备包括x光线源和用于x光线射线照相设备的电子控制器。至少两个不同的电池为x光线射线照相设备提供动力。第一电池配置成仅向x光线射线照相设备的第一部分提供动力，并且第二电池配置成仅向不包括x光线射线照相设备的第一部分的x光线射线照相设备的第二部分提供动力。

本发明的此简要描述旨在仅根据一个或多个说明性实施例提供本文公开的主题的简要概述，而不作为对解释权利要求或对限定或限制（仅由所附权利要求限定的）本发明的范围的指导。提供此简要描述是为了以简化的形式介绍概念的说明性选择，其在下面的详细描述中进一步描述。此简要描述不旨在确认所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用来帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景中指出的任何或所有缺点的实施方式。

附图说明

因此以能够理解本发明的特征的方式，可以通过参考某些实施例来进行本发明的详细描述，这些实施例中的一些在附图中图示。然而，应注意，附图仅图示了本发明的某些实施例，并且因此不应认为限制其范围，因为本发明的范围包括其他同样有效的实施例。以下附图旨在既不绘出关于相对尺寸、角度关系、相对位置或时间关系的任何精确比例，也不绘出关于所需实施方式的互换性、替换或表示的任何组合关系，重点总体上放在图示本发明的某些实施例的特征上。在附图中，相同的数字用于贯穿各种视图指示相同的部件。因此，为了进一步理解本发明，能够参考以下结合附图阅读的详细描述，其中：

图1是示出移动射线照相设备的透视图的图；

图2是示出处于停靠位置以用于行进的图1的移动射线照相设备的另一个视图的图；

图3是示出安装到移动射线照相设备的臂架（boom）组件的x光线源、电子控制屏和准直器的示例性实施例的图；

图4是图示用于设置移动射线照相设备的马达驱动控制器的操作特点（profile）的动力设置屏的实施例的图；

图5是图示用于控制x光线源的能量级的电流和电压设置屏的实施例的图；

图6是图1的移动射线照相设备的示意图，其示出了其中至少两种不同类型的电池；以及

图7是分别连接到移动射线照相设备的第一和第二部分并能够连接到彼此以再充电的第一和第二类型电池的示意图。

具体实施方式

本申请要求于2019年8月27日以Park的名义提交的、题为MOBILE RADIOGRAPHYUNIT HAVING MULTIPLE POWER SUPPLIES（具有多个动力供应的移动射线照相单元）的美国专利申请序列号62/891,992的优先权，该美国专利申请由此以其全部内容通过引用并入本文中。

图1示出了具有x光线源140以用于以射线照相方式曝光患者的移动射线照相设备100的透视图。如图中所示，移动射线照相设备100能够包括能够移动的运输框架120，所述能够移动的运输框架包括第一显示器110和附接到准直器145的可选的第二显示器110’，以显示相关信息，诸如捕获的图像、电子控制的GUI和相关数据。如图中所示，第二显示器110’和准直器能够可枢转地安装到x光线源140，以能够从360度区域观看/触摸。显示器110、110'能够经由电子触摸屏实施或控制诸如设置马达驱动速度、控制获得的射线图像的捕获、存储、传输、修改和打印的功能，并且能够包括整体或分开的控制面板，以协助实施这样的功能。对于移动性，移动射线照相设备100能够具有一个或多个轮子115以及一个或多个手柄125，所述手柄典型地设置在腰部水平、臂部水平或手部水平，这有助于将移动射线照相设备100引导到其预期位置。

运输框架120或其他地方中的自备式能够再充电的电池组（图6）能够提供x光线源曝光动力，这能够减少或消除在动力出口附近操作的需要。另外，自备式电池组能够向驱动轮子115的驱动马达提供动力，以用于移动射线照相设备100的机动运输。对于存储，移动射线照相设备100能够包括区域/支架130，用于保持/存储用于捕获射线照相图像的一个或多个数字射线照相（DR）探测器或计算射线照相（受激磷光体）盒。存储区域130能够配置成保持多个探测器，并且还能够配置成保持一个尺寸或多个尺寸的DR探测器或盒。安装到框架120的是支撑柱155，所述支撑柱支撑能够延伸的臂135，所述能够延伸的臂进而具有附接到其的x光线源140，也被称为x光线管、管头或发生器，其能够安装到支撑臂135。在另一个实施例中，管头或x光线源140能够可旋转地耦合到支撑臂135。在另一个示例性实施例中，支撑柱155的铰接构件可以在接头机构处弯曲。在另一个示例性实施例中，支撑臂135可以配置成沿支撑柱155竖直移动，以允许x光线源140在一个范围的竖直位置之上的移动。x光线源140的高度设置范围能够从用于将脚和下肢成像的低高度到用于将在不同位置中的患者的上身部分成像的肩部高度及以上。移动射线照相设备100还能够包括用于x光线源140的电子准备和曝光控制器150。

如图2中所示，为了在移动射线照相设备100的运输期间的容易性，支撑柱155和支撑臂135能够移动和/或旋转到停靠位置，以更容易机动运输。当移动射线照相设备100要用于患者曝光时，支撑柱155和支撑臂135能够从框架120延伸，以用于由操作员、用户或x光线技师正确定位。

图3是示出在安装到移动射线照相设备100的x光线源140的准直器145的第二显示器110'中实施的移动射线照相设备控制电子件的示例性实施例的图。在一个实施例中，准直器145可旋转地安装到x光线源140，使得准直器能够旋转。第二显示器110'也可以安装到准直器145上方的x光线源140。

根据本申请的示例性实施例，电子显示器110、110'能够提供诸如但不限于以下信息：（i）一般信息，诸如日期、时间、环境条件等；（ii）设备信息，诸如模型序列号、操作说明、警告信息等；（iii）患者数据，诸如患者姓名、房间号、年龄、血型等；（iv）指示器，诸如但不限于动力/电池指示器、探测器状态（例如，开/关）、无线信号强度/连接性、网格对准辅助器、诊断和/或（v）成像/程序信息，诸如检查类型、曝光信息等。

根据本申请的实施例，显示器110、110'能够向移动x光线成像设备100提供电子触摸屏能力/功能，诸如但不限于：（i）观看和/或更改x光线曝光参数、管/发生器/技术设置；（ii）观看和/或更改图像信息，诸如用于为患者演示的视图（例如，身体部位和投影）的列表、有关这些视图的相关信息、选择要演示的视图的能力、以及获取的视图的x光线图像；（iii）显示和/或更改患者信息，诸如：患者姓名、房间号、患者ID、出生日期（例如，以确认正确的患者）；（iv）显示发生器/源电流值和用于更改这些值（诸如：kVp、mA、mAs、时间、ECF、焦点、准直器、过滤器、AEC、网格）的控制器；（vi）显示马达驱动值和用于更改这些值的控制器。

移动射线照相设备100能够包括当移动射线照相设备100处于运输中（例如，支撑柱155和臂135处于如图2中所示的停靠位置中）时的第一峰值速度和当移动射线照相设备100不处于运输中时的第二较低速度。如图4中所示，移动射线照相设备100的其他控制电子件可以在显示器110、110'上显示的用户特点屏中实施，并且能够包括设置前向运输最大速度、设置反向运输最大速度和设置操作最大速度。因此，第一最高速度和第二最高速度以及反向最高速度中的每个都能够由用户修改，并存储在移动x光线设备100中。用户特点屏还能够包括用于加速/制动过渡和转向控制的附加的用户特点设置。另外，当管头140锁定或停靠在行程配置中时，操作员能够选择性地在显示器110、110'中的任一个上观看工作列表。图4中公开的用于提供给马达驱动选项的动力可以由设置在移动射线照相设备100的运输框架120中的一个或多个电池提供。

图5是图示可以在移动x光线成像设备100的触摸屏显示器110、110'上的示例性代表性功能中实施的移动射线照相设备100的其他控制电子件的图。如图5中所示，电子件操作员可选择的x光线源电流控制和电压控制的示例在显示器110、110'中的一个或两个的监视器上示出。操作员可以手动操作或使用触摸屏上/下箭头（如图5中所示），或手动旋钮来调整x光线源140的电流和电压水平。

图6图示了具有不同类型的多个动力供应601、602的移动射线照相设备100，所述多个动力供应设置在运输框架120内，用于各自向移动射线照相设备100的不同部分供应动力，诸如，电池601向用于轮子115的电子驱动系统603供应动力，以及电池602向x光线源140供应动力。

具有仅一种类型的电池化学物质作为移动射线照相设备100的动力供应，可能导致在其他属性的妥协下的对某些属性的满意的操作。通过选择适合于移动射线照相设备100的特定构件、部分或子系统的需求的具体电池化学物质，能够实现更优化的动力供应解决方案。具体地，例如，锂基电池601和铅酸电池602可以以组合方式用在移动射线照相设备100中。

锂基电池601具有高能量密度、轻的重量、较小的安全外壳、低自放电、高充电速率（对于某些化学物质）、适中的放电速率、高循环寿命（例如LiFePO₄(LFP)）和改进的安全性（例如LFP和Li₂TiO₃或Li₄Ti₅O₁₂(LTO)），但具有较高的成本，需要更多安全保护电子件，受制于运输和安全法规（对于通常的锂电池）。这种电池类型能够良好适合于高循环、低电压的子系统，如计算和控制电子件。总的系统电池容量的大部分由计算系统、电子显示屏110、110'和相关电子件（包括马达驱动控制器603）使用。这需要以较低重量、具有低电压（例如，≤ 48 VDC）、高放电循环、快的充电时间和持续动力取耗的较大容量的电池系统的需要。

铅酸电池602成本低，具有高放电速率，是成熟且广为人知的技术，可广泛使用且耐用。它们具有低能量密度、重、具有有限的放电循环、对放电的深度敏感、对温度（>25°C）敏感，并具有慢的充电速率。这些电池能够良好适合于x光线源（高电压、高电流）的动力要求。x光线曝光所需的总能量相对小，并且仅占总移动射线照相系统100动力容量需求的一小部分。它确实需要高的放电速率，但持续时间短。通过实施具有较大尺寸的电池容量的浅深度的放电，能够延长放电循环和服务寿命。由于对于x光线仅需要相对小量的容量，与全系统铅酸溶液相比，总充电时间能够更短。此外，铅酸电池的附加重量也能够用作用于移动射线照相设备100的镇压器。

图7图示了使用切换器或连接器706电连接到马达驱动系统603的示例性锂基电池601，其用于控制移动射线照相设备100的驱动轮子115。锂基电池601还可以电连接到移动射线照相设备100的其他选择的部分或构件704。类似地，示例性铅酸基电池602使用切换器或连接器707电连接到移动射线照相设备100的x光线源或管头140以向其提供动力。铅酸基电池602还可以电连接到移动射线照相设备100的其他选择的部分或构件705。

电池601、602还可以选择性地连接到彼此，以为电池601、602再充电。例如，来自电池601的切换器或连接器706可以选择性地切换到传导性电路708，以便供应电流为电池602再充电。类似地，来自电池602的切换器或连接器707可以选择性地切换到传导性电路709，以便向电池601供应再充电电流。替代地，传导性电路708、709可以各自分别选择性地连接到连接器706、707，以接收再充电电流，而无需将连接器706、707从它们相应的移动射线照相设备100的构件或部分603、140断开。

应注意，虽然本描述和实施例示例可以部分地针对人类或其他对象的移动射线照相医学成像，但本申请的设备和方法的实施例也能够应用于其他射线照相成像应用。这包括诸如无损检测（NDT）和固定式射线照相成像设备的应用，可以获得并提供射线照相图像来用于其。

此书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，并且执行任何并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求书的文字语言没有差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有无实质性差异的等效结构元件，则这些其他示例旨在在权利要求书的范围内。

Claims

1.一种移动x光线射线照相设备，包括：

能够移动的运输框架；

x光线源；以及

至少两个不同的动力源，其中，所述动力源中的第一动力源配置成为所述移动x光线射线照相设备的第一部分提供动力，并且所述动力源中的第二动力源配置成为所述移动x光线射线照相设备的第二部分提供动力。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述能够移动的运输框架包括机动驱动控制器，并且其中，所述动力源中的所述第一动力源配置成为所述机动驱动控制器提供动力。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述动力源中的所述第二动力源配置成为所述x光线源提供动力。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述动力源中的所述第一动力源是非铅酸电池。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述动力源中的所述第二动力源是非锂电池。

6.根据权利要求2所述的设备，其中，所述动力源中的所述第一动力源是锂电池。

7.根据权利要求3所述的设备，其中，所述动力源中的所述第二动力源是铅酸电池。

8.根据权利要求4所述的设备，其中，所述动力源中的所述第二动力源是非锂电池，并且其中，所述动力源中的所述第一动力源和所述动力源中的所述第二动力源配置成使得所述第一动力源为所述第二动力源再充电。

9.根据权利要求4所述的设备，其中，所述动力源中的所述第二动力源是非锂电池，并且其中，所述动力源中的所述第一动力源和所述动力源中的所述第二动力源配置成使得所述第二动力源为所述第一动力源再充电。

10.一种x光线设备，包括：

x光线源；

电子控制器；以及

至少两个不同的动力源，其中，所述动力源中的第一动力源配置成仅向所述设备的第一部分提供动力，并且所述动力源中的第二动力源配置成仅向不包括所述设备的所述第一部分的所述设备的第二部分提供动力。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述设备的所述第一部分包括用于移动所述设备的机动驱动控制器。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备的所述第二部分包括所述x光线源。

13.根据权利要求11所述的设备，其中，所述动力源中的所述第一动力源是非铅酸电池。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述动力源中的所述第二动力源是非锂电池。

15.根据权利要求10所述的设备，其中，所述第一动力源和所述第二动力源配置成能够选择性地电连接，使得所述第一动力源或所述第二动力源中的一个为所述第一动力源和所述第二动力源中的另一个再充电。

16.一种x光线设备，包括：

电子控制器；

x光线源；以及

至少两个不同的电池，其中，第一电池配置成仅向所述x光线设备的第一部分提供动力，并且其中，第二电池配置成仅向不包括所述x光线设备的所述第一部分的所述x光线设备的第二部分提供动力。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述x光线设备的所述第一部分包括电子控制的马达驱动的轮子。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述x光线设备的所述第二部分包括所述x光线源。

19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述第一电池是非铅酸电池。

20.根据权利要求16所述的设备，其中，所述第一电池和所述第二电池配置成能够选择性地电连接，使得所述第一电池或所述第二电池中的一个为所述第一电池和所述第二电池中的另一个再充电。