CN201248715Y - 便携式x射线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种X射线扫描装置，特别是一种便携式X射线机，包括便携式架、组合机头和拍片盒，所述便携式架为能够折叠的支撑机构，所述组合机头和拍片盒分别安装在所述便携式架上，在所述组合机头与拍片盒之间形成U型拍片空间。本实用新型通过可折叠的便携式架，使展开后在组合机头和拍片盒之间形成U型拍片空间，用于野外、突发事件等特殊场合的X射线摄影，要求设备简单、可靠、便携，由于整个便携式架都采用杆件组装而成，体积小、重量轻，采用X射线线扫描技术，利用线阵探测器实现数字化X射线摄影，也能够进一步降低设备的体积。

Description

便携式X射线机

技术领域

本实用新型涉及一种X射线扫描装置，特别是一种便携式X射线机。

背景技术

X射线机是医院必需的常规设备，X射线图像占医院中全部医学图像的70％，是目前医学图像的主要来源。

目前X射线机按成像方式可以分为模拟式和数字式两大类。

模拟式X射线机即传统X射线机，所用成像系统有增感屏—胶片系统、影像增强器—胶片系统等。模拟式X射线机具有曝光时间短、空间分辨率高及图像信息量大等特点，在X射线诊断技术中占有主要的地位。

数字式X射线机即诊断用X射线图像是数字化的。图像数字化的方法是将二维图像分割成由许多不同灰度的象素组成的矩阵，矩阵分割越细则象素越多，空间分辨率越高；每个象素的灰度用一个数字来表示，灰度分隔越细则对比分辨率越高。为实现X射线图像的数字化，可以采用两种方法。一种办法是先获得模拟化的图像，再通过数字化仪使之数字化，它以日本富士公司发明的CR(计算机放射摄影)为代表，CR由两部分构成，一是成像板，二是读出器。用成像板代替胶片进行X射线拍片，成像板经X射线照射后，形成一个潜影，经过读出器的激光扫描，得到模拟图像电信号，再经模数转换便形成了图像数字信号；另一种方法是直接获取数字化图像，它以美国Sterling公司开发的DR为代表，DR是由非晶硒和薄膜晶体管构成的阵列板，利用非晶硒的光电导效应及相应的电子学电路，形成数字化图像。它没有经过X射线能量转换为可见光的过程，而是直接由X射线能量转换为电信号，所以相对CR而言可称为直接方法的数字化放射摄影，直接数字化X射线机(DDR)(Directly digital Radiography)与传统X射线机的主要区别是：第一，用探测器把X射线转换成可被计算机接收的电信号或数字信号，代替用胶片对X射线进行感光的传统成像方法；第二，先进的计算机系统，可以对数字化图像进行处理、存储和显示，为临床诊断提供方便。

实现DDR有两条技术途径，第一种方法，是利用非晶硅、非晶硒、TFT等材料加工成的平板探测器来感应面曝光X射线，并输出到计算机成像，这种方式的优点是图像的空间分辨率较高。其缺点是：本底噪声较高，密度分辨率、对比度(宽容度)较差，其入射剂量对病人的损伤也远远高于前者，尤其是这种非晶硅(硒)板上的线路在X射线的反复照射下会产生“刻蚀效应”，造成局部损坏，使图像质量大大下降。由于制造工艺方面的原因，平板探测器成品率低，价格昂贵，一旦损坏无法修理。

第二种方法即狭缝式X射线扫描与线阵探测器组合的方法，具有无本底噪声、辐射剂量低、动态范围宽、密度分辨率高、制造成本低的优点，其接收X射线的线阵探测器之探测灵敏度高、可靠性好、寿命长、技术成熟、成本低。(因此，荷兰菲利普公司、OLDELFT公司、美国TENNESS大学医学部、俄罗斯科学院核物理研究所、法国汤姆逊公司，从八十年代就开始研究这种线阵探测扫描成像方法，并已研制出产品。在国内，)北京航天中兴医疗系统有限公司从1996年开始研究线扫描方式的数字化技术，并于1999年4月28日制造出我国第一台数字化低剂量线扫描X射线机，填补了国内空白。

实用新型内容

本实用新型克服了上述缺点，提供了一种结构简单、使用灵活方便的便携式X射线机。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种便携式X射线机，包括便携式架、组合机头和拍片盒，所述便携式架为能够折叠的支撑机构，所述组合机头和拍片盒分别安装在所述便携式架上，在所述组合机头与拍片盒之间形成U型拍片空间。

所述便携式架可包括主体支座、立杆、伸缩架、横梁及安装支架，所述拍片盒安装在所述主体支座上，所述主体支座的一端安装所述立杆，立杆的上方设置有伸缩架，所述横梁的一端安装在所述伸缩架的上方，另一端通过安装支架安装所述组合机头。

所述主体支座底部一端可设置有支脚，另一端安装有滑轮。

所述横梁可与伸缩架的顶端铰接，通过两端分别铰接在横梁和伸缩架上的支撑杆构成三角形的支撑结构。

所述立杆可采用可伸缩结构。

所述支撑杆可采用可伸缩结构。

所述拍片盒可包括扫描导轨、探测器座和探测器，所述探测器座安装在扫描导轨上，所述安装在所述探测器座，一个电机上安装有传动带，所述传动带与探测器座相连接。

所述组合机头可包括油箱和束光器，所述油箱内含有高压逆变器、X射线管芯，所述束光器安装在X射线管芯的出光口处。

本实用新型通过可折叠的便携式架，使展开后在组合机头和拍片盒之间形成U型拍片空间，用于野外、突发事件等特殊场合的X射线摄影，要求设备简单、可靠、便携，由于整个便携式架都采用杆件组装而成，体积小、重量轻，采用X射线线扫描技术，利用线阵探测器实现数字化X射线摄影，也能够进一步降低设备的体积，本实用新型能够实现数字化影像采集，无需胶片、药水、暗室、洗印设备，能够快速成像，诊断结果可以方便的存贮、网络传输。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A处的剖试图；

图4为本实用新型中拍片盒的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3中所示，本实用新型主要由四部分构成：便携式架1、组合机头2、拍片盒3和计算机控制系统。

(1)便携式架：主要是实现移动时便携，拍片时展开为一个拍片的机械架，完成患者被检部位的拍片，它主要包括主体支座11、滑轮12、立杆13、伸缩架14、横梁15及安装支架16。所述主体支座11上方安装有拍片盒3，底部一端设置有支脚17，另一端安装所述滑轮12，只要轻抬便携式架的带有支脚17的一端，即可利用滑轮12方便移动所述便携式架。所述主体支座11的一端设置有立杆13，立杆13的上方设置有伸缩架14，所述立杆13能够垂直支撑在所述主体支座11上，一个横梁15的一端安装在所述伸缩架14的上方，另一端通过安装支架16安装所述组合机头2，使得所述组合机头2与拍片盒3之间形成侧向的U型拍片空间，所述伸缩架14能够在立杆13的伸缩作用下上下调整高度，所述横梁15与伸缩架14的顶端铰接，通过两端分别铰接在横梁15和伸缩架14上的支撑杆18构成三角形的支撑结构，保证横梁15以及组合机头2的稳定。所述立杆13、支撑杆18都采用可伸缩结构，两端带有铰接头，使得所述便携式架可以方便的折叠和展开，进一步方便移动。

(2)组合机头：它是将高压逆变器与X射线管芯组合在一个小油箱内，为X射线拍片提供X射线源。

X射线组合机头包括油箱21和束光器22，油箱21内含有高压逆变器、X射线管芯。

高压逆变器是用来产生恒定直流高压并经过高压电缆供给X射线管芯的，它是X射线发生装置的重要部件，为了保证X射线的质量和平稳性，采用的高压逆变器频率为25kHz，电压为40kV～125kV，最高电流为60mA。高压逆变器的参数由计算机控制系统通过串行口传送命令实现设置，可靠性比较高。

X射线管芯是一种构造精密、易碎的高真空玻璃器件，因此放置在充满油的防护壳，即油箱21内，其基本作用是将电能转换成X射线。本实用新型采用的是小焦点固定阳极X射线管芯。管芯与高压发生器的逆变器同置于油箱内，之间有阳极高压电线、灯丝电源线相连。

所述组合机头前、油箱21X射线的出光口安装有束光器22。束光器使X射线束成一线，防止X射线散射。在束光器中装有—激光灯，用以实现探测器扫描的同步。

束光器的出光口为前准直器，其功能为使X射线束成一线，准直器缝的宽度小，只有2.0毫米。前准直器对图像质量的影响关系重大。前准直器必须与探测器的入射窗在同一个水平面，并且能与X射线管芯窗口射出的X射线平面平行，否则的话将影响图像的计数的数值。由于准直器缝只有2mm，所以X管焦点约1.8mm，要求X射线管在极限条件下能持续工作达4秒，并保持射线稳定性和重复性。X射线管的总滤过(固有滤过+附加滤过)不小于1.6mmAl当量。

所述组合机头可按照现有的X射线机头设计，对于其具体内部结构，这里不再赘述。

(3)拍片盒：其内含有线阵探测器和扫描机构，所述拍片盒放置在所述主体支座11上，实现对X射线影像的扫描拍片。

拍片盒的内部结构如图2中所示，在扫描导轨31上装有水平运动的探测器座32，探测器(图中未标示)安装在所述探测器座32上，通过电机33带动传动带34，进而同步带驱动探测器座32运动，使X射线严格保持在探测器的入射缝上，达到扫描运动的目的，所述探测器探测到的信号，通过电缆槽35中的电缆传输到所述计算机控制系统中。此外为了方便对准X射线，在束光器上还可以设有模拟X射线束的激光对位器，其指示的光束精确地与探测器座上的激光接收器完全重合。扫描移动速度不小于80mm/s，总行程不小于500mm。

(4)计算机控制系统，主要作用是控制X射线机顺利实现拍片功能，并对图像进行处理，建立管理患者病例。

整个X射线机在计算机控制系统的控制下完成数据采集、图像重建和数字图像处理。如扫描启动、停止，接通高压、控制曝光等。此外还用于工作状态的在线检测和故障报警、在扫描完成后，完成数据处理，并显示图像等。

计算机控制系统，可提供病历建档、查询，扫描条件选择，扫描控制，图像显示，诊断报告编写、打印及诊断时所需的基本功能。还可以和图像打印机及其他计算机设备组成本地计算机网络，实现对整个图像信息共享，并可以和外部网连接，扩大信息应用范围。

本实用新型的工作过程如下：计算机控制系统根据选定的任务命令，按设定好的程序将命令分为电器控制和机械控制指令，再分别由两个串行接口传入组合机头和拍片盒，由它们各自分别去控制X射线的放射、束光器的扫描和带动探测器的机械同步扫描运动。同时，探测器的数据采集系统将采集到的X射线图像数据传入计算机控制系统，计算机内的采集程序对它进行图像的合成和显示。然后，操作人员就可应用软件，对图像进行处理，同时，也可由通信网络传给打印机等设备。

本实用新型与传统的X射线机相比，具有以下显著优点：

●采用便携式机械结构实现携带、操作方便；

●使用场合主要是抗震救灾、战场环境对受伤人员进行X射线拍片检查；

●电控扫描取代了传统的拍片，用X射线探测器取代了X射线胶片，探测器直接接受X射线，灵敏度高、效率高、探测范围大；

●采用窄缝式X射线束与探头同步运动扫描患者取代了面投照患者，使病人照射剂量减少20~100倍；

●可以采用延长行曝光时间的方法降低曝光电流，来实现整机小功率。

●X射线直接以数字形式成像存入计算机，计算机进行X射线图像处理、诊断取代了传统的单张X射线片的诊断，医生可以迅速地将病变部分进行图像分析处理，通过改变诊断图像的窗宽、窗位来获得更好的视觉效果，可显示256个灰度层次；

●采用前、后准直缝，降低图像的本底噪声，能够提高影像的质量，由于背景噪音极低，14bit计数方式保证了高对比敏感度和宽的动态范围，这个特点使得医生可以找到特征很细微的病变区；

●即时显示X射线图像取代了老式的X射线片的冲洗，扫描后迅速生成一幅图像，成像时间小于3秒，大大降低了医师的工作强度，如：传统X射线机拍片100人次，医生要走5~10公里，用LDRD直接数字化X射线机，仅走500米，减轻了工作强度。80人/时的高通过率，同时减少病人扫描检查的时间；

●可以获得定量的诊断数据；

●输出方式多样化，可以用软盘、硬盘、磁光盘、光盘等记录存储图像；

●提供图像及诊断报告输出接口；

●诊断图像数据可通过通信网络传至任何距离。

以上对本实用新型所提供的便携式X射线机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种便携式X射线机，其特征在于：包括便携式架、组合机头和拍片盒，所述便携式架为能够折叠的支撑机构，所述组合机头和拍片盒分别安装在所述便携式架上，在所述组合机头与拍片盒之间形成U型拍片空间。

2.根据权利要求1所述的便携式X射线机，其特征在于：所述便携式架包括主体支座、立杆、伸缩架、横梁及安装支架，所述拍片盒安装在所述主体支座上，所述主体支座的一端安装所述立杆，立杆的上方设置有伸缩架，所述横梁的一端安装在所述伸缩架的上方，另一端通过安装支架安装所述组合机头。

3.根据权利要求2所述的便携式X射线机，其特征在于：所述主体支座底部一端设置有支脚，另一端安装有滑轮。

4.根据权利要求2所述的便携式X射线机，其特征在于：所述横梁与伸缩架的顶端铰接，通过两端分别铰接在横梁和伸缩架上的支撑杆构成三角形的支撑结构。

5.根据权利要求2所述的便携式X射线机，其特征在于：所述立杆采用可伸缩结构。

6.根据权利要求4所述的便携式X射线机，其特征在于：所述支撑杆采用可伸缩结构。

7.根据权利要求1所述的便携式X射线机，其特征在于：所述拍片盒包括扫描导轨、探测器座和探测器，所述探测器座安装在扫描导轨上，所述安装在所述探测器座，一个电机上安装有传动带，所述传动带与探测器座相连接。

8.根据权利要求1所述的便携式X射线机，其特征在于：所述组合机头包括油箱和束光器，所述油箱内含有高压逆变器、X射线管芯，所述束光器安装在X射线管芯的出光口处。

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