CN215778158U - 医疗影像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医疗影像设备，涉及医疗设备技术领域，主要目的是降低成本及结构复杂性，同时避免存在低压侧器件被高压击穿、烧毁的风险，本实用新型的主要技术方案为：该医疗影像设备包括控制器、数据采集单元、高压器件、第一光纤通讯模块和第二光纤通讯模块；所述控制器与所述第一光纤通讯模块连接；所述高压器件与所述数据采集单元连接，所述数据采集单元与所述第二光纤通讯模块连接，所述第二光纤通讯模块通过第一光纤与所述第一光纤通讯模块连接。

Description

医疗影像设备

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种医疗影像设备。

背景技术

医疗X射线影像设备被广泛应用，其通常包括X射线球管和高压发生器，高压发生器具有低压侧和高压侧，X射线球管工作在高压侧，且与高压发生器通过高压线缆连接，高压发生器的控制器工作在低压侧，需要同时获取低压侧和高压侧的电压和电流信号进行实时监测，以实现X射线曝光成像更加清晰，动态可调、可控等目的。

目前，工作在低压侧的控制器与高压侧器件一般使用电气线缆进行连接，同时，使用高压隔离器件对低压侧和高压侧进行隔离，隔离成本较高，结构相对复杂，而且，如果一旦高压隔离器件出现老化、损坏等现象，即存在低压侧器件被高压击穿、烧毁的风险。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种医疗影像设备，主要目的是降低成本及结构复杂性，同时避免存在低压侧器件被高压击穿、烧毁的风险。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种医疗影像设备，包括：

控制器、数据采集单元、高压器件、第一光纤通讯模块和第二光纤通讯模块；

所述控制器与所述第一光纤通讯模块连接；

所述高压器件与所述数据采集单元连接，所述数据采集单元与所述第二光纤通讯模块连接，所述第二光纤通讯模块通过第一光纤与所述第一光纤通讯模块连接。

进一步地，所述的医疗影像设备还包括：

光源发生模块，所述光源发生模块与所述控制器连接；

光电转换模块，所述光电转换模块的第一端通过第二光纤与所述光源发生模块连接，所述光电转换模块的第二端与所述数据采集单元连接。

进一步地，所述光源发生模块包括半导体激光器。

进一步地，所述高压器件包括X射线管和高压发生器；

所述数据采集单元包括与所述X射线管连接的第一数据采集单元和与所述高压发生器连接的第二数据采集单元；

所述第一光纤通讯模块包括第一子光纤通讯模块和第二子光纤通讯模块；

所述第二光纤通讯模块包括第三子光纤通讯模块和第四子光纤通讯模块；

所述控制器分别与所述第一子光纤通讯模块和所述第二子光纤通讯模块连接；

所述第一数据采集单元与所述第三子光纤通讯模块连接；所述第二数据采集单元与所述第四子光纤通讯模块连接；

所述第一子光纤通讯模块通过所述第一光纤与所述第三子光纤通讯模块连接；所述第二子光纤通讯模块通过所述第一光纤与所述第四子光纤通讯模块连接。

进一步地，所述的医疗影像设备还包括：

同步时钟源，所述同步时钟源的第一端与所述控制器连接，所述同步时钟源的第二端与所述第一子光纤通讯模块连接，所述同步时钟源的第三端与所述第二子光纤通讯模块连接。

进一步地，所述光电转换模块包括第一光电转换模块和第二光电转换模块；

所述第一光电转换模块的第一端与所述第一数据采集单元连接，所述第一光电转换模块的第二端通过所述第二光纤与所述光源发生模块连接；

所述第二光电转换模块的第一端与所述第二数据采集单元连接，所述第二光电转换模块的第二端通过所述第二光纤与所述光源发生模块连接。

进一步地，所述第一数据采集单元包括第一主控芯片、第一模数转换模块、第一信号调理模块和多个相互串联连接的第一电阻，多个所述第一电阻包括第一电流采样电阻和第一电压采样电阻；

所述第一主控芯片与所述第一模数转换模块连接，所述第一模数转换模块与所述第一信号调理模块的第一端连接；

所述第一信号调理模块的第二端与所述第一电压采样电阻的一端连接，所述信号调理模块的第三端与所述第一电压采样电阻的另一端连接；所述第一信号调理模块的第四端与所述第一电流采样电阻连接。

进一步地，所述第二数据采集单元包括第二主控芯片、第二模数转换模块、第二信号调理模块和多个相互串联连接的第二电阻，多个所述第二电阻包括第二电流采样电阻和第二电压采样电阻；

所述第二主控芯片与所述第二模数转换模块连接，所述第二模数转换模块与所述第二信号调理模块的第一端连接；

所述第二信号调理模块的第二端与所述第二电压采样电阻的一端连接，所述信号调理模块的第三端与所述第二电压采样电阻的另一端连接；所述第二信号调理模块的第四端与所述第二电流采样电阻连接。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的医疗影像设备中，第一光纤通讯模块通过第一光纤与第二光纤通讯模块连接，使得工作在低压侧的控制器通过第一光纤与工作在高压侧的数据采集单元连接，从而使得低压侧的控制器和高压侧的数据采集单元通过第一光纤进行数据传输，实现了低压侧的控制器与高压侧的数据采集单元之间的彻底绝缘，无需再使用高压隔离器件对低压侧和高压侧进行隔离，降低了成本，且结构更加简单，而且，第一光纤即使出现老化、损坏等现象，也不存在低压侧器件被高压击穿、烧毁的风险。此外，采用光纤进行数据通信可避免受到电磁干扰，同时光纤也无对外电磁辐射，便于在高压器件的强电磁干扰环境下进行数据传输。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种医疗影像设备的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种医疗影像设备的结构框图；

图3为图2中第一数据采集单元的结构示意图；

图4为图2中第二数据采集单元的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种医疗影像设备，包括控制器1、高压器件2、数据采集单元3、第一光纤通讯模块4和第二光纤通讯模块5；控制器1与第一光纤通讯模块4连接；高压器件2与数据采集单元3连接，数据采集单元3与第二光纤通讯模块5连接，第二光纤通讯模块5通过第一光纤6 与第一光纤通讯模块4连接。其中，数据采集单元3用于采集高压器件2的工作参数，并将该工作参数反馈至控制器1。具体地，第一光纤6为信号传输光纤；而第一光纤通讯模块4和第二光纤通讯模块5可以为光纤通讯接口，起到光电转换作用，以便将电信号转换为光纤信号。

本实用新型实施例提供的医疗影像设备中，第一光纤通讯模块4通过第一光纤6与第二光纤通讯模块5连接，使得工作在低压侧的控制器1通过第一光纤6与工作在高压侧的数据采集单元3连接，从而使得低压侧的控制器1和高压侧的数据采集单元3通过第一光纤6进行数据传输，实现了低压侧的控制器 1与高压侧的数据采集单元3之间的彻底绝缘，无需再使用高压隔离器件对低压侧和高压侧进行隔离，降低了成本，且结构更加简单，而且，第一光纤6即使出现老化、损坏等现象，也不存在低压侧器件被高压击穿、烧毁的风险。此外，采用光纤进行数据通信可避免受到电磁干扰，同时光纤也无对外电磁辐射，有利于在高压器件2的强电磁干扰环境下进行数据传输。

在一可选的实施例中，参见图1，该医疗影像设备还可以包括光源发生模块7，该光源发生模块7与控制器1连接；光电转换模块8，该光电转换模块8 的第一端通过第二光纤9与光源发生模块7连接，光电转换模块8的第二端与数据采集单元3连接。

上述实施例中，第二光纤9为传能光纤，光电转换模块8可以包括相连接的光电池和DC-DC变换器。通过传能光纤将低压侧的光源发生模块7产生的光源能量传输到高压侧的光电转换模块8，再由光电转换模块8将光源能量转换为电能，实现为数据采集单元3提供电能。也就是说，本实施例中，低压侧通过传能光纤向高压侧提供电能，更好地保证了低压侧与高压侧之间的彻底绝缘。

具体地，光源发生模块7可以包括半导体激光器，通过传能光纤将激光功率光源发射的激光能量传输到光电转换模块8，再由光电转换模块8将激光能量高效转换为电能，为数据采集模块供能。

根据上述实施例，采用纯光纤供能不会受到电磁干扰，利于在高压器件2 的强电磁干扰环境下提供能量，此外，激光供能可以独立于高压器件2的高频变压器和功率器件电源，不会受到功率拨动和谐波影响，使得其提供的电能更加纯洁、稳定。

其中，该医疗影像设备还可以包括与半导体激光器连接的光强输出调节模块，用于调节激光器发射的激光强度，从而调节其提供给高压侧的数据采集单元3的功率，进而更好地满足医疗影像设备的使用需求。

在一可选的实施例中，参见图2，高压器件2可以包括高压发生器21和X 射线管22；数据采集单元3可以包括与X射线管22连接的第一数据采集单元 31和与高压发生器21连接的第二数据采集单元32；第一光纤通讯模块4包括第一子光纤通讯模块41和第二子光纤通讯模块42；第二光纤通讯模块5包括第三子光纤通讯模块51和第四子光纤通讯模块52；控制器1分别与第一子光纤通讯模块41和第二子光纤通讯模块42连接；第一数据采集单元31与第三子光纤通讯模块51连接；所述第二数据采集单元32与第四子光纤通讯模块52 连接；第一子光纤通讯模块41通过第一光纤6与第三子光纤通讯模块51连接；第二子光纤通讯模块42通过第一光纤6与所述第四子光纤通讯模块52连接。

上述实施例中，第一数据采集单元31可以用于采集X射线管22的工作参数，第二数据采集单元32可以用于采集高压发生器21高压侧的工作参数，控制器1分别通过第一光纤6与第一数据采集单元31和第二数据采集单元32连接，以便获取到高压发生器21和X射线管22的工作参数。当然，该医疗影像设备还可以包括低压侧数据采集单元3，用于采集高压发生器21低压侧的工作参数。

在一可选的实施例中，参见图2，该医疗影像设备还可以包括同步时钟源 10，同步时钟源10的第一端与控制器1连接，同步时钟源10的第二端与第一子光纤通讯模块41连接，同步时钟源10的第三端与第二子光纤通讯模块42 连接。

上述实施例中，通过设置同步时钟源10，使得各个数据采集单元3都有同步时钟信号，可以保证参数的实时同步获取，不同来源的数据参数都有同一个时标，以便用于射线曝光强度调节和瞬时故障保护。

在一可选的实施例中，参见图2，光电转换模块8可以包括第一光电转换模块81和第二光电转换模块82；第一光电转换模块81的第一端与第一数据采集单元31连接，第一光电转换模块81的第二端通过第二光纤9与光源发生模块7连接；第二光电转换模块82的第一端与第二数据采集单元32连接，第二光电转换模块82的第二端通过第二光纤9与光源发生模块7连接。

上述实施例中，通过传能光纤将低压侧的光源发生模块7产生的光源能量传输到高压侧的第一光电转换模块81和第二光电转换模块82，再由第一光电转换模块81和第二光电转换模块82将光源能量转换为电能，分别提供给第一数据采集单元31和第二数据采集单元32，保证了低压侧与高压侧之间的彻底绝缘。

在一可选的实施例中，参见图3，第一数据采集单元31可以包括第一主控芯片311、第一模数转换模块312、第一信号调理模块313和多个相互串联连接的第一电阻，多个第一电阻包括第一电流采样电阻314和第一电压采样电阻315；第一主控芯片311与第一模数转换模块312连接，第一模数转换模块312 与第一信号调理模块313的第一端连接；第一信号调理模块313的第二端与第一电压采样电阻315的一端连接，第一信号调理模块313的第三端与第一电压采样电阻315的另一端连接；第一信号调理模块313的第四端与第一电流采样电阻314连接。其中，第一主控芯片311分别与第三子光纤通讯模块51和第一光电转换模块81连接，具体地，第一主控芯片311可以为FPGA芯片。

上述实施例中，相互串联的多个第一电阻可以连接至X射线管22灯丝电源的正极和负极之间，第一数据采集单元31可以采集X射线管22灯丝的电压和电流以得到其工作参数，其中，电压参数通过获取第一电压采样电阻315的电压而获得，电流参数通过获取第一电流采样电阻314的电流而获得。具体地，采集到的电压和电流信号经信号调理模块进行信号调理，再经过第一模数转换模块312进行转换，由第一主控芯片311进行采集，从而实现通过同步时钟数据编码与高压发生器21的控制器1收发双向数据通讯，结构简单，使用可靠。

在一可选的实施例中，参见图4，第二数据采集单元32可以包括第二主控芯片321、第二模数转换模块322、第二信号调理模块323和多个相互串联连接的第二电阻，多个第二电阻包括第二电流采样电阻324和第二电压采样电阻 325；第二主控芯片321与第二模数转换模块322连接，第二模数转换模块322 与第二信号调理模块323的第一端连接；第二信号调理模块323的第二端与第二电压采样电阻325的一端连接，第二信号调理模块323的第三端与第二电压采样电阻325的另一端连接；第二信号调理模块323的第四端与第二电流采样电阻324连接。其中，第二主控芯片321分别与第四子光纤通讯模块52和第二光电转换模块82连接，具体地，第二主控芯片321可以为FPGA芯片。

上述实施例中，相互串联的多个第二电阻可以连接至高压发生器21高压侧的正极和负极之间，第二数据采集单元32可以采集高压发生器21高压侧的电压和电流以得到其工作参数，其中，电压参数通过获取第二电压采样电阻325 的电压而获得，电流参数通过获取第二电流采样电阻324的电流而获得。具体地，采集到的电压和电流信号经信号调理模块进行信号调理，再经过第二模数转换模块322进行转换，由第二主控芯片321进行采集，从而实现通过同步时钟数据编码与高压发生器21的控制器1收发双向数据通讯，结构简单，使用可靠。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种医疗影像设备，其特征在于，包括：

控制器、数据采集单元、高压器件、第一光纤通讯模块和第二光纤通讯模块；

所述控制器与所述第一光纤通讯模块连接；

所述高压器件与所述数据采集单元连接，所述数据采集单元与所述第二光纤通讯模块连接，所述第二光纤通讯模块通过第一光纤与所述第一光纤通讯模块连接。

2.根据权利要求1所述的医疗影像设备，其特征在于，还包括：

光源发生模块，所述光源发生模块与所述控制器连接；

光电转换模块，所述光电转换模块的第一端通过第二光纤与所述光源发生模块连接，所述光电转换模块的第二端与所述数据采集单元连接。

3.根据权利要求2所述的医疗影像设备，其特征在于，

所述光源发生模块包括半导体激光器。

4.根据权利要求2所述的医疗影像设备，其特征在于，

所述高压器件包括X射线管和高压发生器；

所述数据采集单元包括与所述X射线管连接的第一数据采集单元和与所述高压发生器连接的第二数据采集单元；

所述第一光纤通讯模块包括第一子光纤通讯模块和第二子光纤通讯模块；

所述第二光纤通讯模块包括第三子光纤通讯模块和第四子光纤通讯模块；

所述控制器分别与所述第一子光纤通讯模块和所述第二子光纤通讯模块连接；

所述第一数据采集单元与所述第三子光纤通讯模块连接；所述第二数据采集单元与所述第四子光纤通讯模块连接；

所述第一子光纤通讯模块通过所述第一光纤与所述第三子光纤通讯模块连接；所述第二子光纤通讯模块通过所述第一光纤与所述第四子光纤通讯模块连接。

5.根据权利要求4所述的医疗影像设备，其特征在于，还包括：

同步时钟源，所述同步时钟源的第一端与所述控制器连接，所述同步时钟源的第二端与所述第一子光纤通讯模块连接，所述同步时钟源的第三端与所述第二子光纤通讯模块连接。

6.根据权利要求4所述的医疗影像设备，其特征在于，

所述光电转换模块包括第一光电转换模块和第二光电转换模块；

所述第一光电转换模块的第一端与所述第一数据采集单元连接，所述第一光电转换模块的第二端通过所述第二光纤与所述光源发生模块连接；

所述第二光电转换模块的第一端与所述第二数据采集单元连接，所述第二光电转换模块的第二端通过所述第二光纤与所述光源发生模块连接。

7.根据权利要求4所述的医疗影像设备，其特征在于，

所述第一数据采集单元包括第一主控芯片、第一模数转换模块、第一信号调理模块和多个相互串联连接的第一电阻，多个所述第一电阻包括第一电流采样电阻和第一电压采样电阻；

所述第一主控芯片与所述第一模数转换模块连接，所述第一模数转换模块与所述第一信号调理模块的第一端连接；

所述第一信号调理模块的第二端与所述第一电压采样电阻的一端连接，所述信号调理模块的第三端与所述第一电压采样电阻的另一端连接；所述第一信号调理模块的第四端与所述第一电流采样电阻连接。

8.根据权利要求4所述的医疗影像设备，其特征在于，

所述第二数据采集单元包括第二主控芯片、第二模数转换模块、第二信号调理模块和多个相互串联连接的第二电阻，多个所述第二电阻包括第二电流采样电阻和第二电压采样电阻；

所述第二主控芯片与所述第二模数转换模块连接，所述第二模数转换模块与所述第二信号调理模块的第一端连接；

所述第二信号调理模块的第二端与所述第二电压采样电阻的一端连接，所述信号调理模块的第三端与所述第二电压采样电阻的另一端连接；所述第二信号调理模块的第四端与所述第二电流采样电阻连接。

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