CN202122579U - 医用x射线诊断设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种医用X射线诊断设备，包括：球管；串接在球管的阴极和阳极之间的高压发生器；设置在球管下方的限束器；设置在限束器下方的金属靶面；设置在金属靶面下方的电离室；设置在电离室的中央位置用于测量X射线剂量的剂量仪；设置在电离室外侧用于获取剂量仪测量结果的探测器，且限束器的光野完全覆盖该探测器；用于在AEC曝光模式下根据实验数据设置调整ACE阈值电压的DAC值的参数控制界面，其连接高压发生器。本实用新型具有结构简单、实现容易的优点。且本实用新型的X射线诊断设备还可以降低了病人的受辐射剂量和废片率，提高诊断效率。

Description

医用X射线诊断设备

技术领域

本实用新型涉及一种X射线设备，尤其是涉及一种具有自动曝光控制（Automatic Exposure Control，ACE）校准的医用X射线诊断设备。

背景技术

如今，X射线设备已经成为了医学领域中不可或缺的一项诊断设备。随着时代的发展，越来越多的新技术、新产品应用于医用X射线诊断设备中，例如探测器技术、高频高压发生器技术、电离室技术等，而自动曝光控制随着这些技术的应用，也广泛应用于医用X射线诊断设备中。

电离室是一种探测电离辐射的气体探测器，当X射线照射电离室，会在电离室内形成电离电流，该电离电流正比于射线强度，将该电离电流通过电路处理转化为电压，该电离电流存在的时间越长，该电压越大。即不同的X射线强度和辐照时间会输出不同幅值的电压。

自动曝光控制（AEC，Auto Exposure Control）是X射线机摄影操作时常用的技术，其基本原理为，利用PMT，Photo-Diode等器件取样影像增强器输出屏的可见光，并转化成为电信号送至AEC部件，AEC部件对电信号做积分运算，随着曝光时间的增加，积累电压值增大，当达到某一阈值电压（相应于某一图像亮度）时，AEC部件停止高压发生器的工作，X射线管不再产生X射线，曝光停止。

在体位确定的情况下，X射线的强度（即KV值）是确定的，电离室输出电压的大小与辐照时间成正比，所以AEC技术能够自动控制曝光时间，以便探测器能够取到最优的图像。

当X射线设备的操作技师采用AEC模式曝光时，若不能正确进行AEC校准，则有可能使得曝光过量或者曝光不足，这样一方面病人收到过多辐射，另一方面探测器取得的图像也不理想。因此，如何提出一种具有ACE校准获得最优图像的医用X射线诊断设备，已成为当前急需解决的技术难题之一。

发明内容

本实用新型提出一种具有ACE校准的医用X射线诊断设备，便于X射线设备的操作人员在采用AEC模式曝光模式时能够随时调整DAC参数来获得最优图像。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种医用X射线诊断设备，包括：球管；串接在球管的阴极和阳极之间的高压发生器；设置在球管下方的限束器；设置在限束器下方的金属靶面；设置在金属靶面下方的电离室；设置在电离室的中央位置用于测量X射线剂量的剂量仪；设置在电离室外侧用于获取剂量仪测量结果的探测器，且限束器的光野完全覆盖该探测器；用于在AEC曝光模式下根据实验数据设置调整ACE阈值电压的DAC值的参数控制界面，其连接高压发生器。

其中，所述金属靶面为铝板。

其中，所述铝板的厚度为21mm±2mm。

其中，球管至剂量仪的距离约180cm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型将AEC校准直接与探测器的剂量相关联，通过使用实验获取的管电压KV/管电流mA与AEC模块中DAC值之间的非线性对应关系，通过参数控制界面设置相应的DAC值，从而保证探测器能够输出最优的图像。因此，本实用新型具有结构简单、实现容易的优点。且本实用新型的X射线诊断设备还可以降低了病人的受辐射剂量和废片率，提高诊断效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是DAC值与KV值之间的曲线关系示意图。

具体实施方式

由于AEC是通过阈值电压与电离室输出的电压相比较来实现的，而阈值电压的大小是通过校准数据通过一片DAC（Digital-to-Analog Converter，数模转换器）来输出的，因此通过改变DAC设定值就直接决定阈值电压的大小，进而影响曝光时间的长短。

如图1所示，本实用新型提出的X射线诊断设备包括：球管（Tube）11的阴极（K）和阳极（A）之间串接高压发生器12，由高压发生器12产生的高压驱动球管11内部生产空压电场，球管11的阳极发射出高速电子流；连接在球管11产生高速电子流运动方向的限束器14，以及设置在限束器14下方用于承受高速电子的能量，使高速电子所带的动能转变成X线的金属靶面15，在一个优选实施例中，金属靶面15为纯度是99%以上的铝板，其厚度为21mm±2mm；设置在金属靶面15下方的电离室16，电离室16的中心位置放置用于测量X射线剂量的剂量仪17，且电离室16的四周外侧设置探测器18，该探测器18用于读取并显示剂量仪17所测量的X射线剂量值；且限束器14的光野能够完全覆盖探测器18；球管11至剂量仪17的距离约180cm。

其中，用于实现自动曝光控制（AEC，Auto Exposure Control）的AEC模块属于高压发生器12的功能模块之一，在此不作详细描述。另外，高压发生器12连接一个提供用户设置并调整参数的参数控制界面13，用户通过参数控制界面13可以调整的参数包括：球管11的阳极与阴极之间的管电源KV值、流过球管11的管电流mA、以及AEC模块中电压阈值（即DAC值）。

AEC校准的目的是在不同的曝光条件下，探测器18从剂量仪17接收到的X射线辐射剂量一致。在其他条件一定的情况下，管电压KV的大小和探测器18接受的剂量是非线性的，要保证探测器18收到的剂量一致，就必须对应修改在不同管电压KV下处理器给DAC的数字值。

利用同一个探测器18进行实验，根据实验设置曝光参数，其中管电压KV、管电流mA如下表1所示（其中，管电压的单位为千伏特（KV），管电流的单位为毫安(mA)，DAC的位数n为8）：

曝光参数组 1     2     3     4     5     6     7     8     9     10   11   12

KV 40   50   60   70   80   90   100 110 120 130 140 150

MA 100 100 80   64   40   32   32   32   25   20   16   12

DAC      225 185 155 128 102 80   60   47   37   29   23   20

表1

分别设置每组曝光参数的管电压KV和管电流mA值，并设定DAC的值，使得曝光输出的剂量一致，建议输出的剂量在探测器的剂量线性接受区。例如，当KV=60，MA=80时，设置DAC值155时，用AEC模式曝光，计量仪测得2.5uGy，正好在某一探测器的剂量线性接受区。那么其他组参数的DAC值也要使得输出为2.5uGy。

依据上述实验数据就得到管电压KV值和需要设定的DAC值之间非线性的关系曲线，如图2所示。其中，横坐标代表管电压KV值，单位为千伏特，纵坐标代表DAC值，n代表DAC的位数。

因此， X射线诊断设备的操作技师可以根据管电压KV和管电流mA值，通过参数控制界面13根据表1或图2所示管电压KV或管电流mA值与DAC值之间的非线性关系，设置相应的DAC值，从而保证探测器能够输出最优的图像。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种医用X射线诊断设备，所述设备包括：球管（11）；串接在球管（11）的阴极和阳极之间的高压发生器（12）；设置在球管（11）下方的限束器（14）；设置在限束器（14）下方的金属靶面（15）；设置在金属靶面（15）下方的电离室（16）；其特征在于，所述设备还包括：设置在电离室（16）的中央位置用于测量X射线剂量的剂量仪（17）；设置在电离室（16）外侧用于获取剂量仪（17）测量结果的探测器（18），且限束器（14）的光野完全覆盖该探测器（18）；用于在AEC曝光模式下根据实验数据设置调整ACE阈值电压的DAC值的参数控制界面（13），其连接高压发生器（12）。

2.根据权利要求1所述医用X射线诊断设备，其特征在于，所述金属靶面（15）为铝板。

3.根据权利要求2所述医用X射线诊断设备，其特征在于，所述铝板的厚度为21mm±2mm。

4.根据权利要求1所述医用X射线诊断设备，其特征在于，球管（11）至剂量仪（17）的距离约180cm。

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