CN201987561U - 介入血管造影设备can总线控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医疗器械领域，具体公开了一种介入血管造影设备CAN总线控制系统，包括DSA计算机及与其连接的收发器，X射线发生装置、限束器装置、影像接收装置、电机系统、影像同步系统及分别与这些部件连接的各自的MCU和收发器，各个收发器通过差分双绞线缆连接到CAN总线上。各个收发器通过差分双绞线缆连接到总线上。本实用新型降低了各个部件的故障率，减少了使用的线缆，提高了控制的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种介入血管造影设备CAN总线控制系统。
背景技术
介入治疗是在不开刀暴露病灶的情况下，在皮肤、血管上作直径几毫米的微小通道，或经人体原有的管道，在影像设备的引导下对病灶局部进行治疗的治疗方法，该治疗方法给病人造成的创伤较小，使用的影像设备主要有血管造影机、透视机、电子计算机X射线断层扫描技术(Computed Tomography，CT)、磁共振(Magnetic Resonance，MR)以及B型超声检查(type-B ultrasonic，B超)等。
介入治疗通常需要使用介入血管造影设备，该设备是一种通过从不同角度向病人投照X射线，并产生相应部位血管影像的介入治疗设备。是将运动控制、X射线发生和接收、影像存储以及处理与回放等各种功能综合在一起的设备。
现有的介入血管造影设备对其各个部件进行控制的方式较为集中，由一个核心控制器，如计算机、可编程逻辑控制器(Programmablelogic Controller，PLC)等直接对各个部件进行控制。
这种集中控制的方式导致设备线路繁杂，中间连接环节较多，出故障的概率较高。当某一部件变更设计或升级时，会牵一发而动全身，从核心控制器到变更部件的电路需要全部重新设计，并且难以实现产品分型系列化。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是如何降低介入血管造影设备的故障率，提高数据的传输速率以及可靠性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种CAN总线控制的介入血管造影设备，包括：
DSA计算机及与其连接的收发器，X射线发生装置、限束器装置、影像接收装置、电机系统、影像同步系统及分别与这些部件连接的各自的MCU和收发器，各个收发器通过差分双绞线缆连接到CAN总线上。
各个所述收发器为差分CAN总线收发器或CAN卡。
所述X射线发生装置包括高压发生器和球管，所述X射线发生装置的MCU与收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，并对所述X射线发生装置进行控制。
所述限束器装置的MCU与收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，并对所述限束器装置进行控制。
所述影像接收装置包括：平板探测器或影像增强器，摄像头；所述影像接收装置的MCU与收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，对所述影像接收装置的工作模式进行控制；所述影像接收装置的MCU分别与所述平板探测器或影像增强器，摄像头连接。
所述电机系统包括电机驱动器和电机，所述电机系统的MCU和收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，并对电机进行控制；所述电机系统的MCU与所述电机驱动器连接。
所述DSA计算机系统通过带隔离的CAN卡连接至所述CAN总线上，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，所述DSA计算机用于控制所述CAN总线控制系统的其他部件的工作模式。
各个所述收发器分别与单独的5V直流电源连接。
各个所述部件的收发器和MCU之间还设置有电流隔离电路。
各个所述收发器的芯片本身集成有隔离电路。
还包括：导管床及与其连接的MCU和收发器，所述导管床的MCU用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，接收近台床边控制装置对导管床的控制信号；所述收发器与MCU之间还设置有电流隔离电路，所述收发器与其他部件的收发器通过CAN总线连接。
还包括：近台床边控制装置及与其连接的MCU和收发器，所述近台床边控制装置的MCU用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，对所述导管床发送控制信号进行控制；所述收发器与MCU之间还设置有电流隔离电路，所述收发器与其他部件的收发器通过CAN总线连接。
还包括：工作状态指示装置及与其连接的MCU和收发器，所述工作状态指示装置用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，其收发器与MCU之间还设置有电流隔离电路，所述收发器与其它部件的收发器通过CAN总线连接。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下有益效果：将MCU所构成的控制电路与被控部件就近连接，减少了线路的连接环节从而减少了线缆，降低了各个部件的故障率；此外利用物理层的隔离式差分传输和数据链路层的CAN总线协议进行串行控制数据传输，有效地提高了控制的可靠性；由于线路被简化，所以制造难度降低，也为机械工艺、造型设计保留了更多余地；各个部件的控制电路作为一个通讯节点，使得部件的模块化称为可能，为产品升级和系列化打下了基础。
附图说明
图1是本实用新型实施例的介入血管造影设备CAN总线控制系统的结构示意图。
其中，1：X射线发生装置；2：影像接收装置；3：限束器装置；4：电机系统；5：影像同步系统；6：导管床；7：DSA计算机；8：设备工作状态指示装置；9：近台床边控制装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，为本实用新型实施例的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其包括：X射线发生装置1，限束器装置3、影像接收装置2、电机系统4，影像同步系统5，导管床6，DSA计算机7，设备工作状态指示装置8以及近台床边控制装置9，上述各个部件均连接到各自对应的MCU和收发器上，各个收发器通过差分双绞线缆连接到CAN总线上。
其中X射线发生装置1包括高压发生器、球管，具体为X射线球管，用于产生造影所需的X射线；对应的MCU与高压发生器连接，对应的收发器与其它各个部件的收发器通过CAN总线连接，X射线发生装置1中的收发器用于将X射线发生装置1的数据通过CAN总线传输给本系统其它部件的收发器，还用于接收其它部件的收发器发送的数据，MCU还根据其它部件的数据对高压发生器和X射线球管进行控制。
限束器装置3包括限束器，用于阻挡超出影像接收装置2接收范围的X射线，仅保留诊断所需范围内的X射线；对应的MCU与限束器连接，其收发器用于将限束器装置3的控制数据通过CAN总线传输给其它部件的收发器，还用于接收其它部件的收发器发送的数据，其MCU还根据其它部件的数据对限束器进行控制。
影像接收装置2包括平板探测器，或影像增强器与摄像头，对应的MCU与影像接收装置2连接，对应的收发器用于将平板探测器或影像增强器，摄像头的控制数据通过CAN总线传输给其它部件的收发器，还用于接收其它部件的收发器发送的数据，MCU还根据其它部件的数据对平板探测器或影像增强器，摄像头的工作模式进行控制。
电机系统4包括驱动C形臂进行运动的电机驱动器和电机，对应的MCU与电机系统4连接并控制电机系统4，带动X射线球管和影像接收装置2移动，使得能够从不同角度投射病人；其收发器用于将电机驱动器的数据通过CAN总线发送至其它部件的收发器，还用于接收其它部件的收发器发送的数据，MCU还根据其它部件的数据对电机驱动器和电机进行控制。
影像同步系统5，用于使X射线发生装置1产生的X射线脉冲与影像接收装置2接收的图像同步；其对应的MCU与影像同步系统5连接，其收发器用于将影像同步系统5的数据通过CAN总线发送至其它部件的收发器，还用于接收其它部件的收发器发送的数据，MCU还根据其它部件的数据对影像同步系统5进行控制。
导管床6为病人支撑平台，其床面能够在导管床6内的电机的带动下向各个方向，例如升降和/或纵向和/或横向运动；其对应的MCU与导管床6连接，其收发器用于将导管床6的数据通过CAN总线发送至其它部件的收发器，还用于接收其它部件的收发器发送的数据，MCU还根据其它部件的数据对导管床6进行控制；
DSA(Digital Subtraction Angiography，数字减影血管造影)计算机系统7包括DSA计算机，其收发器具体为带隔离的CAN卡，安装在该计算机上，并且对外连接至CAN总线上，用于通过CAN总线对影像接收系统2和影像同步系统5的工作模式进行控制。
工作状态指示装置8，用于显示各个设备的工作状态；其对应的MCU连接到工作状态指示装置8上，其收发器用于将工作状态指示装置8的数据发送至其它各个部件的收发器，并接收其它部件的收发器发送的数据；其MCU根据接收到的数据控制工作状态指示装置8改变指示内容；
近台床边控制装置9，用于通过按钮、旋钮、操纵杆等其他部件，接收设备操作人员的操作；对应的MCU安装到近台床边控制装置9上，其收发器将其数据通过CAN总线发送至其它部件的收发器，也接收其它部件的收发器发送的数据，MCU根据其它收发器发送的数据控制近台床边控制装置9。
上述各个部件还包括电流隔离电路，设置在收发器和MCU之间，或者收发器芯片本身集成有隔离电路。
上述各个部件的收发器都可以为差分CAN总线收发器，也可以是CAN卡，每个收发器都与一个微控制单元(Micro Control Unit，MCU)连接，用于控制各个收发器，每个收发器都与单独提供的5V的直流电源连接，与各个收发器的MCU隔离的直流电源通过并联为各个收发器总线供电。各个收发器按照CAN规范2.0版本(BOSCH，CANSpecification，Version2.0)所描述的数据链路层协议，以5V直流电源隔离差分双绞线路作为物理层载体，相互之间进行串行控制数据的传输。图1以9个部件的收发器连接在CAN总线上进行说明，事实上，总线上可以连接的收发器不限于9个。
由以上实施例可以看出，本实用新型实施例通过采用收发器将控制电路与被控部件就近连接，减少了线路的连接环节从而减少了线缆，降低了各个部件的故障率；此外利用物理层的隔离式差分传输和数据链路层的CAN总线协议进行串行控制数据传输，有效地提高了控制的可靠性；由于线路被简化，所以制造难度降低，也为机械工艺、造型设计保留了更多余地；各个部件的控制电路作为一个通讯节点，使得部件的模块化称为可能，为产品升级和系列化打下了基础。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (13)
1.一种介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，包括：DSA计算机及与其连接的收发器，X射线发生装置、限束器装置、影像接收装置、电机系统、影像同步系统及分别与这些部件连接的各自的MCU和收发器，各个收发器通过差分双绞线缆连接到CAN总线上。
2.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，各个所述收发器为差分CAN总线收发器或CAN卡。
3.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，所述X射线发生装置包括高压发生器和球管，所述X射线发生装置的MCU与收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，并对所述X射线发生装置进行控制。
4.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，所述限束器装置的MCU与收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，并对所述限束器装置进行控制。
5.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，所述影像接收装置包括：平板探测器或影像增强器，摄像头；所述影像接收装置的MCU与收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，对所述影像接收装置的工作模式进行控制；所述影像接收装置的MCU分别与所述平板探测器或影像增强器，摄像头连接。
6.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，所述电机系统包括电机驱动器和电机，所述电机系统的MCU和收发器，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，并对电机进行控制；所述电机系统的MCU与所述电机驱动器连接。
7.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，所述DSA计算机系统通过带隔离的CAN卡连接至所述CAN总线上，用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，所述DSA计算机用于控制所述CAN总线控制系统的其他部件的工作模式。
8.如权利要求1所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，各个所述收发器分别与单独的5V直流电源连接。
9.如权利要求1-8任一项所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，各个所述部件的收发器和MCU之间还设置有电流隔离电路。
10.如权利要求1-8任一项所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，各个所述收发器的芯片本身集成有隔离电路。
11.如权利要求1-8任一项所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，还包括：导管床及与其连接的MCU和收发器，所述导管床的MCU用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，接收近台床边控制装置对导管床的控制信号；所述收发器与MCU之间还设置有电流隔离电路，所述收发器与其他部件的收发器通过CAN总线连接。
12.如权利要求11任一项所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，还包括：近台床边控制装置及与其连接的MCU和收发器，所述近台床边控制装置的MCU用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，对所述导管床发送控制信号进行控制；所述收发器与MCU之间还设置有电流隔离电路，所述收发器与其他部件的收发器通过CAN总线连接。
13.如权利要求1-8任一项所述的介入血管造影设备CAN总线控制系统，其特征在于，还包括：工作状态指示装置及与其连接的MCU和收发器，所述工作状态指示装置用于通过CAN总线与所述CAN总线控制系统的其他部件进行数据传输，其收发器与MCU之间还设置有电流隔离电路，所述收发器与其它部件的收发器通过CAN总线连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN103399583A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 上海理工大学 | 医用x线机限束器控制系统及控制方法 |
| CN104822218A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-05 | 余幼华 | 一种基于can总线的医用x线高压发生器控制系统 |
| CN112294346A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-02-02 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种基于can总线的移动式c形臂x射线机通讯系统 |
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