CN114983460A - X射线床 - Google Patents

Abstract

一种射线照相术系统包括：床，所述床具有用于接纳并且支承躺在床上的患者的表面；以及X射线源，所述X射线源定位于患者下方。数字X射线检测器面向X射线源，定位于患者上方，由此患者定位于X射线源与检测器之间。该配置能够实现捕捉被X射线源暴露的患者的图像。

Description

X射线床

对相关申请的交叉引用

本申请要求对于在2021年3月2日以Wang等人的名义提交并且标题为重症监护室中的患者床下面的X射线管（X-RAY TUBE UNDER PATIENT BED IN INTENSIVE CARE UNIT）、序号为No. 63/155405的美国专利申请的优先权，所述美国专利申请特此通过引用而以其整体并入本文中。

背景技术

本文中所公开的主题涉及并入到患者床中的医学数字X射线成像系统。

作为Covid 19的全球传播的结果，感染控制已形成为健康护理递送（delivery）中最至关重要的因素之一。大流行病的一个后果是，大流行病已使在大量健康护理产品竞技场（arena）中（包括尤其在诸如个人防护装备、呼吸机、抗菌剂以及用于Covid 19测试的化验之类的领域中）的创新过程加速。在这点上，极感兴趣的是，在重症监护室中、在急诊室以及其它医疗设施区域中的患者的便携式X射线成像的情境下，如何将更好的感染控制构建到医学成像过程中。本文中所公开的用于射线照相成像的方法代表射线照相成像进程中的改革性的转变（transformational shift），因为该方法不涉及运输和定位用于对患者进行成像的移动X射线单元。这允许害传染病的患者与通常将在患者床边实行射线照相成像的工作人员保持隔离。它还给床边成像带来胸部的后前位的（posterior-anterior）X射线投影图像的益处。

上文的讨论仅仅针对一般背景信息而提供，并且不旨在用作在确定要求保护的主题的范围方面的帮助。

发明内容

射线照相术系统包括具有用于接纳并且支承患者的表面的床和定位于患者下方的X射线管。数字X射线检测器面向X射线管定位于患者上方，以捕捉被X射线管暴露的患者的图像。可以在X射线床的一些公开的实施例的实践中实现的优点包括传染病隔离和床边后前位的X射线成像。

在一个实施例中，射线照相术系统包括：床，所述床具有用于接纳并且支承患者的表面；X射线源，所述X射线源定位于患者下方；以及数字X射线检测器，所述数字X射线检测器定位于患者上方，以捕捉被X射线源暴露的图像。

在一个实施例中，方法包括以下的步骤：使X射线管附接到患者下方的床的一部分；以及使数字射线照相检测器附接到床的一部分，以使得检测器定位于患者上方并且面向X射线管。

该系统使用若干部件。首先，X射线管和发电机安装于患者下面的患者床中。在X射线成像期间，X射线管定位于患者下面的期望的SID处并且与患者身体（anatomy）对准。其次，X射线检测器部署于患者上方并且与X射线束覆盖范围对准。X射线管和检测器的定位可以基于来自安装于患者床附近的医疗设施中的相机的信息而自动地实行。激活使用X射线管的X射线暴露可以在患者房间外远程地发起，以便将医院工作人员与处于隔离中的患者分开，以便最大化对医院工作人员的保护，以免于任何传染病。采集后图像（postacquisition image）也可用于在患者房间外在网络连接的显示器上远程地审查。

在一个实施例中，一种射线照相术系统，包括：

患者床，所述患者床具有用于接纳并且支承患者的表面；

X射线源，所述X射线源附接到所述患者床并且定位于所述患者下方；以及

数字X射线检测器，所述数字X射线检测器附接到所述患者床并且定位于所述患者上方，所述数字X射线检测器配置成捕捉被所述X射线源暴露的所述患者的图像。

可选地，所述患者床配置成接纳并且支承定位于所述X射线源与所述数字X射线检测器之间的患者。

可选地，所述射线照相术系统还包括刚性X射线支承臂，所述刚性X射线支承臂附接到所述患者床的可移动部分并且附接到所述X射线源，所述X射线支承臂和所述X射线源配置成与所述患者床的所述可移动部分一起移动。

可选地，所述射线照相术系统还包括X射线支承基座，所述X射线支承基座附接到所述患者床的静止部分并且附接到所述X射线源，所述X射线支承基座配置成使所述X射线源移动以更靠近或更远离所述患者。

可选地，所述射线照相术系统还包括刚性检测器支承臂，所述刚性检测器支承臂附接到所述患者床并且附接到所述数字X射线检测器，所述刚性检测器支承臂配置成使所述数字X射线检测器从一侧到另一侧移动并且配置成使所述数字X射线检测器倾斜。

可选地，所述检测器支承臂配置成被远程地控制，以使所述数字X射线检测器移动到用于捕捉所述患者的射线照相图像的位置中。

可选地，所述射线照相术系统还包括数字相机，所述数字相机配置成传送所述患者和所述检测器的图像。

可选地，所述X射线源包括冷阴极管或碳纳米管。

在另一实施例中，一种方法，包括：

使X射线源附接到床的一部分，所述床包括衬垫，所述X射线源定位于所述衬垫下方，其中所述衬垫配置成支承躺在其上的患者；以及

使数字射线照相检测器附接到所述床的一部分，其中所述检测器定位于所述衬垫上方并且面向所述X射线源。

可选地，所述方法还包括将患者放置于所述衬垫上并且激活所述X射线源，以在所述数字检测器中捕捉所述患者的射线照相图像。

可选地，所述方法还包括将相机定位于接近所述患者并且将所述患者和所述检测器的视频图像传送到远程监视器。

在又一实施例中，一种射线照相术系统，包括：

患者床，所述患者床具有用于接纳并且支承患者的表面；

X射线源，所述X射线源附接到所述患者床，所述X射线源定位于所述表面下方；以及

数字X射线检测器，所述数字X射线检测器附接到所述患者床，以用于捕捉被所述X射线源暴露的所述患者的图像，所述检测器定位于所述表面上方并且面向所述X射线源。

可选地，所述患者床配置成接纳并且支承所述X射线源与所述数字X射线检测器之间的患者。

可选地，所述射线照相术系统还包括刚性X射线支承臂，所述刚性X射线支承臂附接到所述患者床的可移动部分并且附接到所述X射线源，所述X射线支承臂配置成使所述X射线源相对于所述患者床的所述可移动部分以固定距离紧固。

可选地，所述射线照相术系统还包括静止X射线支承基座，所述静止X射线支承基座附接到所述患者床并且配置成使所述X射线源平移以更靠近或更远离所述检测器。

可选地，所述刚性X射线支承臂附接到包含所述X射线源的管头，并且配置成使所述管头旋转。

可选地，所述射线照相术系统还包括检测器支承臂，其中所述X射线支承臂和所述检测器支承臂配置成使所述X射线源与所述数字X射线检测器可移动地对准，以用于捕捉所述患者的射线照相图像。

可选地，所述射线照相术系统还包括数字相机，所述数字相机配置成传送所述患者和所述检测器的视频图像。

上文的概要描述不旨在描述其元件不可互换的个别的单独的实施例。实际上，描述为与特定实施例有关的元件中的许多元件可以与其它所描述的实施例的元件一起使用并且可能与其互换。在不脱离本发明的精神的情况下，可以在本发明的范围内作出许多改变和修改，并且本发明包括所有这样的修改。

本发明的本简短描述仅旨在根据一个或多个说明性的实施例提供对本文中公开的主题的简短综述，并且不充当用于解释权利要求的指南或者不用于限定或限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。提供本简短描述，以采用简化形式介绍对概念的说明性选择，所述概念在下文在详细描述中进一步描述。本简短描述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，本简短描述也不旨在用作在确定所要求保护的主题的范围方面的帮助。所要求保护的主题不限于解决在背景中提到的任何缺点或所有缺点的实现方式。

附图说明

为了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对本发明进行详细描述，所述某些实施例中的一些实施例在附图中图示。然而，要注意到，附图仅图示本发明的某些实施例，并且因此不要被认为是限制本发明的范围，因为本发明的范围包含其它同等有效的实施例。下文的附图旨在既不按关于相对尺寸、角度关系、相对位置或时机关系的任何精确比例来绘制，也不按关于所要求的实现方式的表示、可互换性或替代的任何组合关系来绘制，重点一般放在图示本发明的某些实施例的特征上。在附图中，贯穿各种视图，同样的数字用于指示同样的部分。因而，为了进一步理解本发明，可以参考以下的详细描述，所述以下的详细描述与附图结合而阅读，在附图中：

图1是躺在配备有射线照相成像系统的床上的患者的透视图；以及

图2是图1的侧视图；

图3是图1的系统视图；

图4是用于远程监视器的示例性显示；

图5是检测器移动组件的示意图；以及

图6是X射线管头调整组件的示意图。

具体实施方式

参考图1和图2，图示有射线照相术系统，所述射线照相术系统配置成并入到患者床101中，以捕捉躺在患者床101上的患者P的射线照相图像。患者床101可以包括衬垫103，所述衬垫103具有用于支承躺在其上的患者P的表面。患者床101可以包括在角度上可调整的区段102，所述在角度上可调整的区段102用于使患者P的身体的一部分升高和降低。出于患者X射线成像的目的，或者为了使患者舒适，可调整区段102可以以各种角度倾斜。射线照相成像系统包括X射线管111和数字射线照相检测器113，所述X射线管111和数字射线照相检测器113两者附接到患者床101的不同部分。X射线管111附接到患者P下方的患者床的部分102。X射线管111朝向无线数字射线照相检测器113向上瞄准，所述无线数字射线照相检测器113定位于患者P上方并且面向X射线管111。因而，患者P合适地定位于X射线管111与检测器113之间，以便供射线照相成像系统捕捉患者的一部分的射线照相图像。可以定位于X射线管111与检测器113之间的患者床的材料可以针对足够的射线可透性来选择，以允许捕捉患者P的具有适合于诊断目的的图像质量的射线照相图像。

检测器113可以紧固于检测器保持器116中。检测器保持器116可以使用机动基座108和可伸展可旋转刚性支承臂107来附接到患者床的栏杆105，所述机动基座108和可伸展可旋转刚性支承臂107可以统称为检测器移动组件。可伸展可旋转刚性支承臂107和检测器113在远程操作者控制下使用机动基座108沿着栏杆105沿方向104中的任一个方向来移动，以便如所期望的那样对检测器113进行定位。检测器保持器116可以通过机动可伸展及可旋转刚性支承臂107来附接到机动基座108，所述机动可伸展及可旋转刚性支承臂107可以用于使检测器113沿着方向106（即，向患者P的左侧和向患者P的右侧）侧向地移动，或者用于使检测器113围绕支承臂107的轴线沿方向109旋转，如本文中在下文所描述的。

在一个实施例中，X射线管111可以使用刚性附接框架117来附接到患者床101的可调整区段102。在此实施例中，附接框架117和管头111与患者床101的在角度上可调整的区段102一起移动。因而，当可调整区段102倾斜时，X射线管111可以相对于患者床101的可调整区段102维持恒定距离。X射线管111可以配置成围绕轴线121旋转，其中管头111附接到附接框架117。在一个实施例中，X射线管111可以仅附接到患者床的静止基座框架115。在此实施例中，静止基座框架115和管头111保持静止，而患者床101的可调整区段102被移动。X射线管111可以在远程操作者控制下沿着基座框架115更靠近和更远离检测器113地可移动，如本文中在下文所描述的。管头111包括X射线源112，所述X射线源112可以包括用来通过患者P朝向检测器113发射X射线的冷阴极X射线源或碳纳米管X射线源。

参考图3，图示本发明的射线照相成像系统的附加部件。操作者控制台301可以包括用于控制管头111和检测器113中的X射线源112的成像操作的处理系统和电子存储器。控制台301可以通过连接到X射线管111和/或检测器113的缆线302通信，或者可以与本文中所描述的射线照相成像系统的部件无线地通信。无线收发器304、308、310、312以及314可以分别在控制台310、检测器113、机动基座108、管头111以及视频相机305中提供。因而，控制台可以配置成响应于输入到控制台301的操作者O指令而使用收发器304来传送无线控制信号，配置成同步检测器113中的图像捕捉时机，以及配置成接收由检测器113捕捉和传送的射线照相图像。类似地，控制台可以配置成将控制信号传送到机动基座108中的收发器310以如所期望的那样对检测器113进行定位，以及传送到收发器312以控制功率水平并且激活X射线源112的启动。控制台301可以执行程序，以控制管头111中的X射线源112的启动，以及控制由检测器113进行的图像捕捉过程的时机。控制台301还可以配置成响应于输入操作者请求而传送无线控制信号，以控制机动基座108的移动以及支承臂107的伸展和缩回及旋转，以用于如所期望的那样对检测器113进行定位。例如，控制台301可以经由键盘307或鼠标从输入请求的操作者O接收指令和命令。控制台301包括连接的监视器303，所述连接的监视器303用于显示来自射线照相成像系统的通信和操作者请求的实行状态。在一个实施例中，监视器303是显示图形用户界面的触摸屏监视器，以用于接收如本文中所描述的操作者输入。视频相机305可以定位于接近患者P，以供在患者P的远程X射线成像中使用。在一个实施例中，视频相机305可以使用支承臂306来附接到患者床101，或者视频相机305可以附接到医治患者P的医疗设施的房间中的另一结构。相机305可以配置成经由收发器314将患者P的视频图像无线地传送到控制台301。检测器113和管头111可以包括传感器，所述传感器用于传送相对空间取向坐标以允许射线照相成像系统确定X射线源112和检测器113的恰当对准。

图4图示显示配置400的一个实施例，所述显示配置400在监视器303的屏幕上示出，以供操作者O使用控制台301来查看。显示（display）可以提供操作者控制，以帮助操作者O远程地控制由本文中所描述的射线照相成像系统实行的成像过程。例如，显示400的部分404包括来自视频相机305的视频馈送，以使操作者O能够核实检测器113相对于患者P的位置并且如果有必要则调整该位置。在一个实施例中，监视器303是触摸屏监视器，所述触摸屏监视器提供滑块控制401，所述滑块控制401配置成响应于操作者操纵滑块而如本文中所描述的那样调整检测器113和管头111的位置。例如，另一组控制特征405允许操作者O激活X射线源112和/或检测器113。显示400可以用于显示通过使用管头111在支承基座115上的位置来测量的所计算的SID。所显示的控制可以由操作者来选择，以选择性地显示用于控制如本文中所描述的射线照相成像系统的其它参数的不同的一组功能405，并且以显示其它数字数据字段来作为触摸屏实现方式的一部分，以供操作者对射线照相成像系统的控制。例如，当在相机显示器404上查看患者P的实况视频时，操作者可以使用远程定位控制401，以便对检测器113进行恰当地定位。操作者还可以使用远程定位控制401来例如使用源到图像距离（SID）的数字显示使管头111移动并且使管头111对准到与检测器113的恰当的取向中。可以使用源启动控制406来可控地启动管头111中的X射线源112，以在DR检测器113中捕捉患者P的射线照相图像。

图5图示检测器移动组件的示意图。检测器113可以可互换地紧固于检测器保持器116中。检测器保持器116附接到可伸展及可旋转支承臂107，在一个实施例中，所述可伸展及可旋转支承臂107可以是配置成沿着方向106伸展和缩回的伸缩臂。支承臂还可以通过马达503沿方向109来旋转。伸展/缩回和旋转移动两者可以在马达503的控制下实行，所述马达503接收由控制台301传送到机动基座108中的收发器310的控制信号（所述控制信号然后中继到马达503）。支承臂107附接到可移动机动基座108，所述可移动机动基座108可以配置成在由控制台301传送到机动基座108中的收发器310的信号（所述信号然后中继到马达501）的控制下，通过马达501驱动在栏杆105的相反侧上接触栏杆105的一对辊502来沿着平行于栏杆轴线504的栏杆105移动。马达501可以将所述一对辊502沿两个相反的旋转方向中的任一个旋转方向驱动，以使机动基座以及检测器保持器116中的检测器113沿方向104中的任一个方向移动。

图6图示管头调整组件的示意图。X射线管头111可以使用紧固到管头111的柱611来附接到定位板605，并且插入到定位板605中，所述定位板605附接到静止基座框架115的成角度的表面。定位板605配置成在马达607的控制下使管头111围绕旋转轴线604旋转并且使管头111平行于静止基座框架115的成角度的表面平移，所述马达607接收从控制台301传送到管头111中的收发器312的控制信号（所述控制信号然后中继到马达607）。通过操作者O选择性地控制定位板605的移动，管头111可以沿方向603中的任一个方向来旋转并且沿方向601来线性地移动以更靠近或更远离检测器113。

如由本领域技术人员将领会到的，本发明的方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的方面可以采取全硬件实施例、全软件实施例（包括固件、驻留软件、微代码等）、或将软件方面和硬件方面组合的实施例的形式，这些实施例在本文中通常全都可以被称为“服务”、“电路”、“电路系统”、“模块”和/或“系统”。此外，本发明的方面可以采取在一个或多个计算机可读介质（具有在其上体现的计算机可读程序代码）中体现的计算机程序产品的形式。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。该计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以例如是但不限于电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、设备、或装置、或前文的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更多的具体示例（非详尽列举）将包括以下项：具有一个或多个导线的电连接件、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤、便携式致密盘只读存储器（CD-ROM）、光学存储装置、磁存储装置、或前文的任何适合的组合。在本文献的上下文中，计算机可读存储介质可以是能够包含或存储供由指令执行系统、设备或装置使用或与其结合使用的程序的任何有形介质。

在计算机可读介质上体现的程序代码和/或可执行指令可以使用包括但不限于无线、有线、光纤缆线、RF等、或前文的任何适合的组合的任何适当的介质来传送。

用于实施针对本发明的方面的操作的计算机程序代码可以用一个或多个编程语言的任何组合来编写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言和诸如“C”编程语言或类似编程语言之类的常规过程编程语言。程序代码可以完全地在用户的计算机（装置）上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在用户的计算机上执行以及部分地在远程计算机上执行或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者的场景下，可以通过包括局域网（LAN）或广域网（WAN）的任何类型的网络来将远程计算机连接到用户的计算机，或可以对外部计算机进行连接（例如，通过使用互联网服务提供者的互联网）。

在本文中参考根据本发明的实施例的方法、设备（系统）以及计算机程序产品的流程图说明和/或框图来描述本发明的方面。将理解的是，流程图说明和/或框图的每个框、和流程图说明和/或框图中的框的组合能够由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机的处理器、或用以生产机器的其它可编程数据处理设备，使得经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器来执行的指令创建用于实现在一个或多个流程图和/或框图框中指定的功能/动作的手段。

这些计算机程序指令还可以存储于能够指导计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置以特定方式运作的计算机可读介质中，使得存储于计算机可读介质中的指令产生包括实现在一个或多个流程图和/或框图框中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上，以引起要在计算机、其它可编程设备或其它装置上实行的一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在一个或多个流程图和/或框图框中指定的功能/动作的过程。

本书面描述使用示例来公开本发明（包括最佳模式），并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明（包括制作和使用任何装置或系统以及实行任何并入的方法）。本发明的可专利性范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员所想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种射线照相术系统，包括：

患者床，所述患者床具有用于接纳并且支承患者的表面；

X射线源，所述X射线源附接到所述患者床并且定位于所述患者下方；以及

数字X射线检测器，所述数字X射线检测器附接到所述患者床并且定位于所述患者上方，所述数字X射线检测器配置成捕捉被所述X射线源暴露的所述患者的图像。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括刚性X射线支承臂，所述刚性X射线支承臂附接到所述患者床的可移动部分并且附接到所述X射线源，所述X射线支承臂和所述X射线源配置成与所述患者床的所述可移动部分一起移动。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括X射线支承基座，所述X射线支承基座附接到所述患者床的静止部分并且附接到所述X射线源，所述X射线支承基座配置成使所述X射线源移动以更靠近或更远离所述患者。

4.根据权利要求2所述的系统，还包括刚性检测器支承臂，所述刚性检测器支承臂附接到所述患者床并且附接到所述数字X射线检测器，所述刚性检测器支承臂配置成使所述数字X射线检测器从一侧到另一侧移动并且配置成使所述数字X射线检测器倾斜。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述检测器支承臂配置成被远程地控制，以使所述数字X射线检测器移动到用于捕捉所述患者的射线照相图像的位置中。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括数字相机，所述数字相机配置成传送所述患者和所述检测器的图像。

7. 一种方法，包括：

使X射线源附接到床的一部分，所述床包括衬垫，所述X射线源定位于所述衬垫下方，其中所述衬垫配置成支承躺在其上的患者；以及

使数字射线照相检测器附接到所述床的一部分，其中所述检测器定位于所述衬垫上方并且面向所述X射线源。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括将患者放置于所述衬垫上并且激活所述X射线源，以在所述数字检测器中捕捉所述患者的射线照相图像。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括将相机定位于接近所述患者并且将所述患者和所述检测器的视频图像传送到远程监视器。

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