CN2735934Y - 胸部x线自动摄影台 - Google Patents

Abstract

一种胸部X线自动摄影台，在暗盒架的前端设置有可移动的呼吸传感板，在暗盒架的上方安装有身高传感器，在呼吸传感板前人体站立位置安装有体重传感器。身高传感器、体重传感器是接到A/D(模/数)转换电路；两路A/D(模/数)转换电路接到计算机控制器进行曝光量控制；计算机控制器还具有与曝光时机选择装置相接的控制支路。利用呼吸位移传感器δ检测到病人最佳呼吸时间对病人进行X线曝光。其优点是能对病人的身高体重(胖瘦)进行测量，提供最佳的摄影时机和摄影参数，尽可能减少人为误差，保证胸部X线照片的质量，重照率废片率降到最小，减少病人遭受不必要的照射，使用方便快捷，测量操作准确规范。

Description

胸部X线自动摄影台

                      技术领域

本实用新型是涉及一种用于检查疾病的胸部X线自动摄影台。

                      背景技术

X线照片质量直接影响通过X线影像检查疾病的诊断质量。X线摄影参数选择不当，是影响X线照片质量的主要原因，而X线摄影参数的选择，在普通X线设备中，实际上就是对射线管电压KV和X线照射量mAs的选择，在X线照片中，摄影参数包括管电流mA、管电压KV、曝光时间S、焦一片距D。X线感光效应PE与它们的关系为：PE＝KV²×mA×S÷D²。对于不同的检查部位，其焦—片距基本上是固定的。为了获取高质量的胸片，摄影工作者根据被检者的体质、胖瘦和设备条件，通常只能在KV和mAs的档位上凭经验进行选择。在一个医院，其设备条件是固定的。因此，摄影参数KV和mAs的选择，主要取决于被检者的体质因素。这些参数的确定主要取决于人体胖瘦程度和病理因数。传统的X线投照方法，都是用尺子测量被检部位的厚度来确定X线摄影参数，在工作繁忙时，就凭目测估计体厚，胖瘦程度完全靠主观经验判断。X线摄影参数的选择确定，在很大程度上取决于摄影者个人的素质，所以出现废片和重照几率较大，病人遭受不必要的照射，医院也蒙受了经济损失。

中国专利公开了名称为：“胸部X线自控摄影架”(专利号为：02242290)的实用新型专利，该专利虽然采用可移动的呼吸板对人体的呼吸进行检测，利用患者的吸气使呼吸传感板的位移通过接近开关控制X线起曝时机，保证放射技师能自动准确地捕捉患者最大吸气峰值时机进行X线曝光，保证X线影像的质量提供可靠依据，但病人仍要摄影师凭目测确定体厚，胖瘦程度完全靠观察判断，X线摄影参数的选择确定，实际上取决于摄影操作者个人的素质和经验。

                        发明内容

本实用新型的设计目的就是自动对被检者的身高体重(胖瘦程度)呼吸位移进行测量，通过计算机获得最佳的摄影参数和摄影时机，控制X光机自动进行摄影，以尽可能减少不同的操作放射技师主观人为判断误差，保证胸部X线照片的质量，减少废片率和重照率，减少病人遭受不必要的照射，实现X线摄影自动化、规范化，提高医疗诊断质量水平。

本实用新型的解决方案是这样的：在暗盒架的立柱的上端安装有身高传感器，在暗盒架前人体站立位置安装有体重传感器。

所述的身高传感器是经变送电路将信号接到A/D(模/数)转换电路；所述的体重传感器是经变送电路将信号接到A/D(模/数)转换电路；两路A/D(模/数)转换电路接到计算机控制器进行显示控制。

上述身高传感器、体重传感器经过变送电路将信号送到A/D(模/数)转换电路进入到计算机控制器，计算机采集到身高、体重信号后，根据预先设定的模式和数学模型进行曝光参数计算和控制；如果增加呼吸位移传感器对呼吸参数进行测量，还可由计算机控制器利用呼吸位移传感器检测记录和捕捉到被检者最大吸气量，从而在最佳吸气时机对被检者进行X线曝光控制。

增加呼吸位移传感器对呼吸参数进行测量后，计算机控制器就具有自动采集身高、体重，自动计算曝光量和自动控制曝光的功能。

计算机控制器还具有人工手动设定身高、体重、曝光量的切换方式，以方便特例摄影需要或传感器故障时临时切换使用。

计算机控制器还具有自动控制曝光/手动控制曝光的切换方式，以在不需要吸气曝光或被检者不能正确呼吸或呼吸传感器故障时临时切换使用。

上述技术方案，是依据X线感光效应公式，分析密度值为1.2～1.6胸片的患者体重、身高和X线摄影条件KV、mAs之间的关系，得出在一定条件下X线量mAs与人体相对重量(G÷H)的关系式mAs＝K×G÷H(K是与设备条件和体型有关的修正系数，G是体重，单位：Kg，H是身高，单位：cm)。

上述自动控制部分的技术方案，是应用传感器技术自动检测被检者的体重、身高、呼吸位移量，通过变换传送、A/D转换进入到计算机控制器，经计算机进行相应计算处理，得到基于体重W、身高H、系数K值的曝光量mAs＝K×G÷H，同时，根据记录和捕捉到被检者最大吸气量曝光时机，控制X光机的工作。人机界面是应用计算机技术提供人机对话窗口，实现有关参数图型的显示、数据的输入以及操作控制的方便。

本实用新型的优点是能对病人的身高体重(胖瘦)进行测量，提供最佳的摄影参数和摄影时机，尽可能减少人为误差，保证胸部X线照片的质量，重照率废片率降到最小，减少病人遭受不必要的照射，使用方便快捷，测量操作准确规范。

                         附图说明

附图是本实用新型的实施例。

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型自动摄影系统方框图。

附图3是身高传感器H及其变送器电路。

附图4是体重传感器W及其变送器电路。

附图5是呼吸位移传感器δ及其变送器电路。

附图6是控制器及A/D扩展模块接线图。

附图7-10是人机界面图例。

                     具体实施方式

暗盒架2的前端设置有可移动的呼吸传感板，在暗盒架的立柱1的上端安装有身高传感器H，在暗盒架2前人体站立位置安装有体重传感器W。

所述的身高传感器H是经变送电路将信号接到A/D(模/数)转换电路；所述的体重传感器W是经变送电路将信号接到A/D(模/数)转换电路；两路A/D(模/数)转换电路接到计算机控制器进行显示控制。由计算机控制器与X光机曝光控制电路连接。

计算机控制器还具有与曝光时机选择装置相接的控制支路。

曝光时机的选择可以采取手动方式、自动方式、自动方式与手方式共同作用的方式。

在曝光时机采用手动方式中，所述的曝光时机选择装置与手动选择器连接，摄影师依据计算机显示出病人的最佳呼吸时机进行曝光。

在曝光时机采用自动方式中，所述的曝光时机选择装置与自动曝光时机选择器连接，

所述的曝光时机选择装置与自动曝光时机选择器连接，所述的自动曝光时机选择器具有A/D(模/数)转换电路，A/D(模/数)转换电路的输入接到呼吸位移传感器δ。

所述的计算机控制器与人机界面(显示和操作面板)连接。

所述的曝光时机的选择可以采取自动方式、手动方式、自动方式与手方式共同作用的方式。

在曝光时机采用手动方式中，摄影师可依据计算机人机界面显示出病人的实时呼吸时机进行曝光。

在曝光时机采用自动方式中，所述的自动曝光时机选择是通过计算机控制器利用呼吸位移传感器δ检测记录和捕捉到被检者(病人)最佳呼吸时机的时候自动控制X光机进行曝光。

在自动方式与手方式共同作用的方式中，是将上述两种方式组合，可以选择采用自动方式工作，也可以采用手动方式工作。如果自动方式能完成摄影，就采用自动方式工作；如果情况特殊，就采用手动方式工作。

本实施例中：

同时采用身高传感器H、体重传感器W和呼吸位移传感器δ，如附图1所示。

因此，本实施例中所述的人机界面(显示和操作面板)主界面上设计有身高cm、体重Kg、呼吸状态、建议曝光量mAs、管电压KV、管电流mA、曝光时间mS等显示窗口；还设计有“侧位”、“正位”、“斜位”、“颈椎”部位拍摄按钮和“KV档”、“mA档”、“自动档”、“自动开始”、“手动开始”等按钮，如附图(7、8、9、10)所示。

所述的人机界面(显示和操作面板)还设计有辅助设定界面。

所述的呼吸位移传感器δ是通过其变送电路接到A/D(模/数)转换电路进入到计算机控制器，如附图5所示。

所述的身高传感器H是通过变送电路接到A/D(模/数)转换电路进入到计算机控制器，如附图3所示。

所述的体重传感器W是通过变送电路接到A/D(模/数)转换电路进入到计算机控制器，如附图4所示。

所述的计算机控制器设计有自动采集身高、体重，自动计算曝光量和人工手动设定身高、体重、曝光量的切换方式，以方便特例摄影需要或传感器故障时临时切换使用。

所述的计算机控制器设计有自动控制曝光/手动控制曝光的切换方式，以在不需要吸气曝光或被检者不能正确呼吸或呼吸传感器出现故障时临时切换使用。

呼吸位移传感器δ是由一个滑动式电位器(滑动可变电阻)和三个固定电阻组成的桥路来实现。与胸片架连接结构采用中国专利公开的名称为：“胸部X线自控摄影架”(专利号为：02242290)的实用新型专利所述结构，位移传感器则采用附图5所示的电路。也可采用其它的传感器和电路，只要能测量出被检人的呼吸位移，并将测量到的数据送到计算机控制器进行处理的测量方式都可使用；

体重传感器W是采用附图4所示的称重传感器和变送电路，也可采用其它的传感器和电路，只要能测量出被检人的体重，并将测量到的数据送到计算机进行处理的测量方式都可使用；

身高传感器H是采用附图3所示的超声波测高传感器和变送电路，也可采用其它的传感器和电路，只要能测量出被检人的身高，并将测量到的数据送到计算机进行处理的测量方式都可使用；

A/D(模/数)转换电路和计算机控制器采用西门子S7-200系列EM231模拟量输入扩展模块和西门子S7-200系列CPU222可编程控制器实现，如附图6所示。A/D(模/数)转换电路和计算机控制器也不局限于使用西门子S7-200系列EM231模拟量输入扩展模块和CPU222可编程控制器，也可以采用其它A/D(模/数)转换电路和其他计算机控制器等设备；

人机界面(显示和操作面板)采用西门子TP070触摸屏作为操作平台，实现有关参数和图型的显示、数据的输入以及操作控制，如附图7-10所示。人机界面(显示和操作面板)也不局限于使用西门子TP070触摸屏，也可以采用其它形式显示和操作面板，也可以采用计算机显示器和鼠标键盘。

本实施例的工作过程为：

在系统上电并正常后，让被检者(病人)站到摄影台，这时体重传感器W将被检者的体重变换为0-20mA信号传送到附图6的EM231，经控制器CPU222处理后在触摸屏TP070显示出被检者的体重量。同时控制器CPU222向身高传感器H供电Eh，身高传感器H开始工作，将被检者的身高量变换为0-20mA信号传送到附图6的EM231，经控制器CPU222处理后在触摸屏TP070显示出被检者的身高量。这时控制器根据被检者的身高体重和预设的KV、mA档位以及(“侧位”、“正位”、“斜位”、“颈椎”)拍摄方式，计算出建议曝光量mAs和曝光时间ms。这时让被检者胸部紧贴呼吸传感板，在被检者呼吸时呼吸传感板将随之上下移动，呼吸位移传感器δ工作，并将测量到的位移量变换为0-20mA信号送到附图6的EM231，再经控制器处理后，在触摸屏TP070显示出被检者的呼吸状况，并以两条光柱的上下波动直观地显示出来，其中一条光柱显示呼吸的变化值，另一条光柱记忆捕捉呼吸的最大值。按下“自动开始”按钮后，当被检者(病人)的呼吸瞬时值等于系统记录的呼吸最大值时，系统则控制X光机自动曝光。在特殊情况下不需要吸气曝光或被检者不能正确呼吸时，放射技师可根据实际情况，按下“手动开始”按钮，系统立即执行手动曝光。

Claims (5)

1、一种胸部X线自动摄影台，其暗盒架(2)的前端设置有可移动的呼吸传感板，其特征在于在暗盒架的立柱(1)的上端安装有身高传感器(H)，在暗盒架(2)前人体站立位置安装有体重传感器(W)。

2、根据权利要求1所述的胸部X线自动摄影台，其特征在于所述的身高传感器(H)是经变送电路将信号接到A/D(模/数)转换电路；所述的体重传感器(W)是经变送电路将信号接到A/D(模数)转换电路；两路A/D(模/数)转换电路接到计算机控制器进行显示控制。

3、根据权利要求1所述的胸部X线自动摄影台，其特征在于所述的计算机控制器还具有与曝光时机选择装置相接的控制支路。

4、根据权利要求2所述的胸部X线自动摄影台，其特征在于所述的曝光时机选择装置与手动曝光时机选择器连接。

5、根据权利要求2所述的胸部X线自动摄影台，其特征在于所述的曝光时机选择装置与自动曝光时机选择器连接，所述的自动曝光时机选择器具有A/D(模/数)转换电路，A/D(模/数)转换电路的输入接到呼吸位移传感器(δ)。

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