CN1561911A - 激光广角扇面交叉管球x射束中心线指示装置 - Google Patents

Abstract

一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，包括在X线束发生装置上装有的锥筒式或盒式遮线器，在锥筒式或盒式遮线器的放射口周边位置成近似正交的角度装有一组光束成扇面且交叉的激光器，所提供的安装调试方法能准确地指导激光器的安装过程，本发明可以由两条扇面所形成的光线在被投照的物体上形成一个十字光线，两条光线的交点即模拟出X线中心线的位置，投照过程的定位就变得非常直观而准确，该装置操作过程简单，成本低廉。

Description

激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置

所属领域：

本发明一般属于一种医疗器械，特别是一种能显示管球X线中心线的激光扇面交叉成线指示装置。

背景技术：

自从100年前X线设备应用于医学诊断以来，在投照技术中始终有明确X线中心线位置的要求，所谓的X线中心线是一根假想线，它位于X线管阳极焦点面所发出的用于投照的一束X线的中心。此处的射线密度大，失真度最小，成像的效果好，投照时要求X线束中心线能对准所要投照的病灶部位，所拍的胶片才能有效地反应出组织的特点。然而在实际操作中很难明确X线中心线。通常都是利用安装在X线管球上的各种类型的锥筒或盒式遮线器的几何特点凭经验判定X线中心线。这些经验包括目光手掌瞄准法，投照尺、米尺法，木棍、竹棍法，机头往复移动法等。然而这些方法精度都不高，误差在30％左右。而且容易造成机械的额外损耗，增加了患者痛苦。例如机头往复移动法，人躺在诊断床上，操作人员将装有锥筒式遮线筒或盒式遮线器的X线管球摇下，让锥筒的大端或盒式遮线器的方形前端接触所要投照的身体部位，然后慢慢摇回X线管球进行投照操作，然而在这个过程中不确定因素较多，也许操作时，X线中心线的位置已经偏移。使用盒式遮线器时，其中有一套光源及光学系统，能将光线垂直投照在被照人体上，上面画有的十字标线能近似地指示出X线中心线的位置，但该装置误差较大，价格高，笨重，其中的球形灯泡易损坏，使用极其不便，其普及过程中由于牵涉到其他的技术经济因素，普及远不普遍。因此如何准确、低成本地指示出X线中心线的装置是实际的需要。

发明内容：

本发明的目的在于提供一个能克服已有技术缺点的使用方便，价格经济的激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置。

本发明的另一个目的是提供一个该指示装置的安装调试方法。

为实现上述目的，本发明的方案为：在锥筒式或盒式遮线器的放射口周边位置成正交左右的角度装有一组扇面光束且交叉的激光器。

一种指导安装及调整激光器的方法为：

所述的方法包括安装在锥筒式及安装在盒式遮线器的方法，包括：

a、在锥筒的大口及小口，或在盒式遮线器的后端及前端装上模板，模板上开有小孔，小孔与锥筒的大口及小口或盒式遮线器的后端及前端的几何中心重合，

b、在锥筒的小口或在盒式遮线器的后端中心小孔处放置一线束激光源，调整光源使成线束的光线穿过各自装置中的两个小孔，离待调整的装置1-2米处放置一白色硬质幕，光线投射在硬幕上形成一个光点，

c、在锥筒大端的放射口周边或在盒式遮线器的内腔或外腔侧平面上安装产生扇面光束的激光器，激光器的中心线与遮线器的中轴线略为平行，

d、先将定位好的扇面光束激光器开启，其产生的扇面光束投射到硬幕上成为一条直线，调整该激光器，使直线与前述的光点重合，并且直线要与诊断床的纵轴或横轴平行，

e、平移硬幕一段距离，使激光器产生的直线能达到与d项相同的技术要求，此时固定住该激光器，

f、将另一扇面光线的激光器定位在与前一激光装置安装位置成正交左右的角度，调整激光器，与前一激光器调整时的技术要求相同，其产生的扇面光束投射在硬幕上成一直线，该直线穿过前述的光点，并与诊断床横轴或纵轴平行，此时光点成为由两条扇面光线所形成的两条直线的交点，固定住该激光器，

g、将装有激光器的两种遮线器安装到X线管球上。

采用上述的装置及安装调试方法，就可以由两条扇面所形成的光束在被投照的物体上形成一个十字亮线，两条亮线的交点即模拟出X线中心线的位置，投照过程的定位就变得非常直观而准确，而该装置使用过程简单，成本低廉，对遮线器的适配兼容无限制，从而实现了本发明的目的。

下面结合图示及实施例对方案作更详细的说明，并说明本方案的其他技术特征。

附图说明：

图1为激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置的装有锥筒遮线器的立体图；

图2为图1中的G向视图；

图3为激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置的装有盒式遮线器的立体图；

图4为图3中的H向视图；

图5为图1中产生扇面光线的激光器的正视图；

图6为图5的侧视图；

图7为图3中产生扇面光线的激光器的正视图；

图8为图7中的I向视图；

图9为激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置的调试过程图。

具体实施方式：

如图1及图3所示的装置为本方案的主要实施形式，在图示中，包括X线管球1，本实施例的X线管球1可配装有多种遮线器，遮线器的作用之一是遮去一部份不必要的原发射线，相对地减少续发射线，从而提高照片的清晰度及对比度。图1中配装的遮线器为锥筒2，图2中配装的为盒式遮线器3。锥形遮线器用铅或其他重金属做成，多数为圆锥形，上口小下口大，属于在我国农村及基层卫生院广泛使用的品种。盒式遮线器3体积较大、沉重，价格昂贵，内有一套光学系统指示。针对不同的遮线器，扇面光束激光器4的安装方式略有不同，沿锥筒式遮线器2的锥形外圆面安装是一种方式，而盒式遮线器3中，将其盒体前面壳的适当位置开有两个在圆周方向互相垂直的孔，将激光器放入孔中，其头部露出面壳外，以盒内的平整内壁定位安装激光器。或在盒的两个相邻外壁定位安装激光器，如图4中的虚线位置。图2中激光器4的轴线与锥筒遮线器2的轴线平行，而图3中激光器4与盒式遮线器3的轴线也是平行的。

图5所示为激光器的结构图，激光器为管形，包括一个管壳5，管腔内的后端装有一个激光二级管6，其端部套在一个金属套7内，提供准直及散热作用，其前端装有一个透镜8，由弹簧9抵住，另一端与一个内罗纹10相接，以此来调整激光器的焦距，管壳5的前端套有一个管帽11，锥形的管帽11的前端设有开口，定位有一光学镜头12，其接触处涂有粘接剂固定，尾部有一螺纹13固定住激光二级管。光学镜头通常采用柱形或管形。

所述的半导体激光二级管通常采用中科院光电子研究所的海特光电有限责任公司的产品，对激光二极管的参数一般要求不高，其发射功率1-3mw就可以了，其光束照度在1-2米维持一定强度即可，波长在550-680nm(纳米)之间，通常发出的光线为红色，指示性较好，该激光器发出的线束光线经柱形光学镜头12后形成扇面光束，所形成光束的角度一般成型在大于130°以上，通常为140°-150°，因此该激光器价格低廉，通常在二、三十元左右，而且质量可靠，不需经常维护。

为了在不同遮线器上安装定位方便、准确，激光器的管壳5设有定位元件，图6所示的激光器符合锥筒遮线器的锥度形状要求，其定位管座14前低后高，截面为弧形，以便安装激光器时使其轴线能准确地与锥筒轴线平行，或略有一些倾斜，图7所示的激光器适合安装在盒式遮线器3上，由于盒式遮线器3的安装面为平面，故其定位管座15为矩形面，其形状如图8所示。

将上述的激光器要准确地安装在各型遮线器上，必须要仔细地调整固定，方案提供了一种方法。以下用实施例具体地实施该方案。

将扇面激光器安装在锥筒遮线器2上。首先将锥筒遮线器2从X线管球1上拆下，利用锥筒遮线器设计一套模板16，所述的模板用硬纸板或其他类似材料均可，裁成一定面积，将锥筒遮线器的大端及小端分别覆盖在不同的模板上，用笔描下大端及小端的外沿，取走锥筒后在模板上留下外圆或沿外圆去掉多余部分，然后用绘图仪确定出各自圆的圆心，在圆心处开成小孔，再将模板16重新放回原位置，并利用各自的外圆定位与锥筒大端及小端的位置，由于锥筒有一定厚度，所以可在边沿涂上粘接剂固定定位好的模板16，然后在小端的模板16中心孔位置固定一只通常的线束激光器17，如前达牌激光笔，调整该激光器使光束通过前后两个小孔，将锥筒置于正常的工作位置，即大端向下，并且方向确定，在下端1米处设立一个硬幕，使光束投射在硬幕上成为一个光点，然后取一个符合锥筒的扇面激光器，沿大端的边沿定位安装，使激光器产生的扇面光束射向下端硬幕处，在硬幕上投射成一条直线，并使直线与光点重合，并且该直线还要与诊断床上的纵轴或横轴线重合或平行，此时相当于确定了一个点，再将硬幕向上或向下平移一段距离，再重复刚才的调整过程确定出另一点，若符合要求则固定住激光器，在激光器的定位面安装时已涂有粘接剂，一旦调整好后使粘接剂迅速固化，就完成一只激光器的固定。再在与前一激光器圆周方向约90°的位置上安装调试另一激光器，使该激光器产生的扇面光束在硬幕的直线投影与前光点重合，并有相应的技术要求，于是在硬幕上形成两条光直线相交，相交点为光点位置，也即X线中心线指示线在硬幕上的投影，因此该交线模拟了X线中心线。将安装调试有激光器的锥筒安装回X线管球上即告完成，并配上电源。

需要说明的是，安装激光器时若不考虑其光直线平行于诊断床的纵轴或横轴，则可在锥筒边沿安装多个激光器备用，每对激光器在圆周上分布的交角大于或小于90°均可。

本激光装置利用模板确定中心安装调试，是基于原有的X线管球和锥筒遮线器有较严格的安装位置精度要求，其锥筒遮线器的几何中心即可视为X线中心线。利用模板的目的是还原其几何中心。另外由于锥筒用较软的铅板等作成，不宜进行剧烈的加工改造，以免其变形，改变其几何中心，所以直接用粘接剂粘合，效果较好，不影响使用。另外X线管球备有规格不同的多个锥筒，所以模板的大小也不相同，这是可以理解的。

盒式遮线器3利用前后模板准直找中心线的过程也和锥筒差不多，利用盒体面壳前后端标准的矩形孔或后口，安装模板及在模板上打中心孔，后面的操作与前述相同。

需要说明的是，所述的扇面光束激光器的结构不限于上述的描述，例如激光器还可以采用具有三个自由度的基座，通过连接元件将基座固定在安装面上，随后根据模板中心线的指示按X、Y方向及一个旋转自由度调整激光器，这也是可能的。这种构思很显然也属于本专利申请的保护范围。另外激光器的电源通常采用5V稳压源加上串联合适的电阻降压为激光器供电，并加用由555时基电路做的延时断电装置。

采用上述遮线器上装配有扇面光束激光器的X线管球装置，使用时十分方便，患者躺卧在平台上，操作员将X线管球移至上方，调整机头使扇面光束形成的交叉直线光点对准需要投照的部位，同时光线也能检验患者的卧姿是否正确，然后完成投照过程即可，这个辅助过程可以在短时间内准确地完成，不再象以往凭经验费时又不准确，从而给实际工作带来很大的便利。

综上所述，本发明是有效的。

Claims (7)

1、一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，包括在X线管球(1)上装有的锥筒(2)或盒式遮线器(3)或其他形式的遮线筒，其特征在于：在锥筒(2)或盒式遮线器(3)的放射口周边位置成正交左右的角度装有一组光束成扇面且交叉的激光器。

2、根据权利要求1所述的一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，其特征在于：激光器为管形，包括一个管壳(5)，管腔内的后端装有一个激光二级管(6)，其端部套在一个金属套(7)内，其前端装有一个透镜(8)，由弹簧(9)抵住，另一端与一个内罗纹(10)相接，管壳(5)的前端套有一个管帽(11)，锥形的管帽(11)的前端设有开口，定位有一光学镜头(12)，其接触处涂有粘接剂固定，尾部有一螺纹(13)。

3、根据权利要求2所述的一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，其特征在于：光学镜头(12)通常为柱形或管形。

4、根据权利要求3所述的一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，其特征在于：所说扇面光束的角度调整在大于130°以上，通常为140°-150°。

5、根据权利要求2所述的一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，其特征在于：激光器的管壳(5)设有定位元件，符合锥筒遮线器锥度要求的定位管座(14)前低后高，截面为弧形，安装在盒式遮线器(3)上的定位管座(15)为矩形面。

6、根据权利要求2所述的一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置，其特征在于：激光器可以采用具有三个自由度的基座。

7、一种激光广角扇面交叉管球X射束中心线指示装置的安装调试方法，其特征在于：

a、在锥筒的大口及小口，或在盒式遮线器的后端及前端装上模板，模板上开有小孔，小孔与锥筒的大口及小口或盒式遮线器的后端及前端的几何中心重合，

b、在锥筒的小口或在盒式遮线器的后端中心小孔处放置一线束激光源，调整光源使成线束的光线穿过各自装置中的两个小孔，离待调整的装置1-2米处放置一白色硬质幕，光线投射在硬幕上形成一个光点，

c、在锥筒大端的放射口周边或在盒式遮线器的内腔或外腔侧平面上安装产生扇面光束的激光器，激光器的中心线与遮线器的中轴线略为平行，

d、先将定位好的扇面光束激光器开启，其产生的扇面光束投射到硬幕上成为一条直线，调整该激光器，使直线与前述的光点重合，并且直线要与诊断床的纵轴或横轴平行，

e、平移硬幕一段距离，使激光器产生的直线能达到与d项相同的技术要求，此时固定住该激光器，

f、将另一扇面光线的激光器定位在与前一激光装置安装位置成正交左右的角度，调整激光器，与前一激光器调整时的技术要求相同，其产生的扇面光束投射在硬幕上成一直线，该直线穿过前述的光点，并与诊断床横轴或纵轴平行，此时光点成为由两条扇面光线所形成的两条直线的交点，固定住该激光器，

g、将装有激光器的两种遮线器安装到X线管球上。

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