高自動化的雙立柱X射線攝影系統及X射線攝影方法與流程
2024-04-02 06:45:05
本發明涉及醫療設備領域，尤其涉及一種高自動化的雙立柱X射線攝影系統及X射線攝影方法。
背景技術：
利用放射線、特別是X射線(X-ray；以下簡稱X射線)的攝影技術是如今在醫療領域中用於獲得人體內部影像的重要的技術之一，其中，利用所述X射線的攝影裝置就是X射線攝影裝置。
X射線攝影裝置包括X射線發生器，產生X射線並將其照射到被照射體上；X射線檢測器，用於檢測由所述X射線發生器照射後投射到位於光線路徑上的所述被照射體上的X射線；影像輸出部，根據由所述X射線檢測器檢測出的信號，輸出被照射體的影像。X射線發生器和所述X射線檢測器相互隔著一定距離配置，其中，所述X射線發生器包括產生X射線的X射線光源；
X射線攝影系統可用於泌尿系統、關節腔、胸、腹、骨骼等部位的影響檢查，應用範圍十分廣泛；隨著技術的發展，X射線攝影系統衍生出多種形式，能夠對人體的內部器官或牙齒的結構或頭蓋骨等人體的局部或整體進行拍攝。
其中，雙立柱X射線攝影系統，是使用較為普遍的X射線攝影系統，具有諸多優點。但是，現有技術中的雙立柱X射線攝影系統，需要人工測量(一般為目測)患者身高來調整立柱組件的升降高度，一方面增加工作者的工作難度，另一方面目測結果也不準確。
此外，還需要目測患者的體重，以根據體重值調整射線的劑量，同樣存在上述問題。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種高效率，低勞動強度的X射線攝影系統及X射線攝影方法。
為了實現上述目的，本發明提供一種高自動化的雙立柱X射線攝影系統，包括射線發射裝置、發射裝置固定座、射線接收裝置、接收裝置固定座、底座、躺床、水平軌道、第一豎直軌道、第二豎直軌道、第一驅動裝置、第二驅動裝置、第一紅外測量裝置以及控制器；
所述第一豎直軌道置於地面上，所述接收裝置固定座安裝在第一豎直軌道上，所述第一驅動裝置固定在第一豎直軌道上，第一驅動裝置的輸出端與接收裝置固定座連接，以驅動接收裝置固定座沿著第一豎直軌道滑動；所述接收裝置固定座上設有第一接收端安裝位；
所述躺床固定在底座的頂部上以供患者躺臥，所述躺床下方設有第二接收端安裝位；
所述水平軌道置於地面上，並與躺床平行設置；所述第二豎直軌道的底端安裝在水平軌道上，以沿著水平軌道滑動；所述發射裝置固定座安裝在第二豎直軌道上，所述第二驅動裝置固定在第二豎直軌道上，第二驅動裝置的輸出端與發射裝置固定座連接，以驅動發射裝置固定座沿著第二豎直軌道滑動；
所述射線接收裝置選擇的安裝在第一接收端安裝位或第二接收端安裝位上；所述射線發射裝置以可旋轉的方式安裝在發射裝置固定座上，射線發射裝置至少有兩個穩定的位置，在第一位置上，射線發射裝置對準第一接收端安裝位上的射線接收裝置；在第二位置上，射線發射裝置對準第二接收端安裝位上的射線接收裝置；
所述第一紅外測量裝置安裝在屏蔽門的兩側，以測量患者身高；所述第一紅外測量裝置通過無線通訊模塊與控制器的信號輸入端通訊連接，所述控制器的信號輸出端與第一驅動裝置以及第二驅動裝置連接。
進一步地，還包括用於測量人體厚度的第二紅外測量裝置，所述第二紅外測量裝置安裝在屏蔽門的兩側；所述第二紅外測量裝置通過無線通訊模塊與控制器的信號輸入端通訊連接；控制器根據第二紅外測量裝置輸入的數據控制射線發射裝置的射線發射劑量。
進一步地，所述第一紅外測量裝置包括第一光柵發射器和第一光柵接收器，所述第一光柵發射器上設有多個豎直分布的紅外發射點，所述第一光柵接收器設有與紅外發射點一一對應的紅外接收點；
所述第二紅外測量裝置包括第二光柵發射器和第二光柵接收器，所述第二光柵發射器垂直連接在第一光柵發射器，第二光柵發射器上設有多個水平分布的紅外發射點，所述第二光柵接收器設有與紅外發射點一一對應的紅外接收點。
進一步地，還包括用於測量人體重量的電子地秤，所述電子地秤固定在屏蔽門前的地面上，所述電子地秤通過無線通訊模塊與控制器的信號輸入端通訊連接；控制器根據電子地秤輸入的數據控制射線發射裝置的射線發射劑量。
進一步地，所述控制器與叫號機通訊連接，在叫號機叫號時，會對控制器發出一電信號，控制器接收到電信號後才會啟動。
進一步地，所述躺床通過聯動機構固定在底座上，使躺床能夠相對底座做水平面上的前後左右移動。
進一步地，所述射線發射裝置的外側設有環形把手，以便於操作射線發射裝置在第一位置和第二位置之間切換。
進一步地，所述第二豎直軌道上設有腳踏板，腳踏板卡住水平軌道；僅在腳踏板被下壓時，第二豎直軌道才可沿著水平軌道滑動。
進一步地，所述接收裝置固定座上設有抽拉板，所述抽拉板上設有第一接收端安裝位；所述第二接收端安裝位的尺寸大於射線發射裝置，使射線發射裝置能夠在第二接收端安裝位內調整位置。
此外，本發明還提供一種全自動X射線攝影方法，包括以下步驟：
步驟一，叫號機叫號，經過延遲設定的時間之後，啟動上述的高自動化的雙立柱X射線攝影系統；
步驟二，當患者經過屏蔽門時，第一紅外測量裝置測量患者身高，，第二紅外測量裝置測量患者的身體厚度，並將身高數據和身體厚度數據發送給控制器；
步驟三，控制器根據接收的身高數據，控制第一驅動裝置和第二驅動裝置工作，以調整接收裝置固定座在第一豎直軌道的位置以及發射裝置固定座在第二豎直軌道的位置；
同時，控制器根據接收的身體厚度數據，控制射線發射裝置發出的射線劑量。
相較於現有技術，本發明提供的高自動化的雙立柱X射線攝影系統，設置了第一紅外測量裝置，能夠在患者進入射線室的屏蔽門時，自動測量患者的身高，並將該身高信息發送至控制器；控制器會根據身高信息控制第一驅動裝置驅動接收裝置固定座在第一豎直軌道的移動，使射線接收裝置能夠與患者的胸部平齊，同時控制第二驅動裝置驅動發射裝置固定座在第二豎直軌道的位置，使射線發射裝置與射線接收裝置對齊。實現了自動化調整射線發射裝置與射線接收裝置的位置，一方面，降低了醫生的工作強度，提高了攝像效率；另一方面，也提高了位置調整精度，避免了人為失誤。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明提供的高自動化的雙立柱X射線攝影系統的立體結構圖；
圖2為本發明提供的高自動化的雙立柱X射線攝影系統的結構方框圖；
圖3為本發明提供的高自動化的雙立柱X射線攝影系統的第一紅外測量裝置和第一紅外測量裝置的結構圖；
圖4為本發明提供高的全自動X射線攝影方法的流程圖。
附圖標記：
11-射線發射裝置； 12-發射裝置固定座；
13-射線接收裝置； 14-接收裝置固定座；
15-底座； 16-躺床；
17-水平軌道； 18-第一豎直軌道；
19-第二豎直軌道； 20-第一驅動裝置；
21-第二驅動裝置； 22-第一紅外測量裝置；
23-第二紅外測量裝置； 24-控制器；
111-環形把手； 221-第一光柵發射器；
222-第一光柵接收器； 231-第二光柵發射器；
232-第二光柵接收器。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
如圖1和圖2所示，本發明提供一種高自動化的雙立柱X射線攝影系統，包括射線發射裝置11、發射裝置固定座12、射線接收裝置13、接收裝置固定座14、底座15、躺床16、水平軌道17、第一豎直軌道18、第二豎直軌道19、第一驅動裝置20、第二驅動裝置21、第一紅外測量裝置22以及控制器24；
所述第一豎直軌道18置於地面上，所述接收裝置固定座14安裝在第一豎直軌道18上，所述第一驅動裝置20固定在第一豎直軌道18上，第一驅動裝置20的輸出端與接收裝置固定座14連接，以驅動接收裝置固定座14沿著第一豎直軌道18滑動；所述接收裝置固定座14上設有抽拉板，所述抽拉板上設有第一接收端安裝位；
所述躺床16固定在底座15的頂部上以供患者躺臥，所述躺床16下方設有第二接收端安裝位；
所述水平軌道17置於地面上，並與躺床16平行設置；所述第二豎直軌道19的底端安裝在水平軌道17上，以沿著水平軌道17滑動；
所述發射裝置固定座12安裝在第二豎直軌道19上，所述第二驅動裝置21固定在第二豎直軌道19上，第二驅動裝置21的輸出端與發射裝置固定座12連接，以驅動發射裝置固定座12沿著第二豎直軌道19滑動；
所述射線接收裝置13選擇的安裝在第一接收端安裝位或第二接收端安裝位上；所述射線發射裝置11以可旋轉的方式安裝在發射裝置固定座12上，射線發射裝置11至少有兩個穩定的位置，在第一位置上，射線發射裝置11對準第一接收端安裝位上的射線接收裝置13；在第二位置上，射線發射裝置11對準第二接收端安裝位上的射線接收裝置13；
所述射線發射裝置11的外側設有環形把手111，以便於操作射線發射裝置11在第一位置和第二位置之間切換。
所述第二豎直軌道19上設有腳踏板，腳踏板卡住水平軌道17；僅在腳踏板被下壓時，第二豎直軌道19才可沿著水平軌道17滑動。確保在操作環形把手111時，第二豎直軌道19的位置穩定，在需要移動時，通過腳踏板有能很便捷的調整位置。
所述第一紅外測量裝置22安裝在屏蔽門的兩側，以測量患者身高；
具體來說，所述第一紅外測量裝置22包括第一光柵發射器221和第一光柵接收器222，所述第一光柵發射器221上設有多個豎直分布的紅外發射點，所述第一光柵接收器222設有與紅外發射點一一對應的紅外接收點；
當患者經過屏蔽門時，會遮擋部分第一光柵發射器221的紅外發射點，每個紅外發射點均有標號，代表該發射點所處的高度；被遮擋的紅外發射點中，最高的一個即能代表患者身高。
所述第一紅外測量裝置22通過無線通訊模塊與控制器24的信號輸入端通訊連接，所述控制器24的信號輸出端與第一驅動裝置20以及第二驅動裝置21連接。
本發明提供的高自動化的雙立柱X射線攝影系統，設置了第一紅外測量裝置22，能夠在患者進入射線室的屏蔽門時，自動測量患者的身高，並將該身高信息發送至控制器24；控制器24會根據身高信息控制第一驅動裝置20驅動接收裝置固定座14在第一豎直軌道18移動，使射線接收裝置13能夠與患者的胸部平齊，同時控制第二驅動裝置21驅動發射裝置固定座12在第二豎直軌道19的位置，使射線發射裝置11與射線接收裝置13對齊。
除了上述設計外，射線發射裝置11也可利用自動跟隨系統，自動與射線接收裝置13對齊。
本發明提供的高自動化的雙立柱X射線攝影系統，通過第一紅外測量裝置22自動測量患者身高，實現自動化調整射線發射裝置11與射線接收裝置13的位置，一方面，降低了醫生的工作強度，提高了攝像效率；另一方面，也提高了位置調整精度，避免了人為失誤。
此外，本發明設置了兩個接收端安裝位，分別位於躺床16下方和第一豎直軌道18，能夠分別實現躺臥狀態和站立狀態下的X射線檢測工作。而與之對應的，僅採用一個射線接收裝置13，該射線接收裝置13能夠選擇的固定在兩個接收端安裝位上，能夠在一定程度上降低了設備成本。
在本實施例中，高自動化的雙立柱X射線攝影系統還包括用於測量人體厚度的第二紅外測量裝置，所述第二紅外測量裝置安裝在屏蔽門的兩側。
參閱圖3，具體來說，所述第二紅外測量裝置包括第二光柵發射器231和第二光柵接收器232，所述第二光柵發射器231垂直連接在第一光柵發射器221，第二光柵發射器231上設有多個水平且等間距分布的紅外發射點，所述第二光柵接收器232設有與紅外發射點一一對應的紅外接收點。
當患者經過屏蔽門時，會遮擋部分第二光柵發射器231的紅外發射點，在患者經過屏蔽門的過程中，同時被遮擋的紅外發射點的數量，即能反應患者的身體厚度。
所述第二紅外測量裝置通過無線通訊模塊與控制器24的信號輸入端通訊連接；控制器24根據第二紅外測量裝置輸入的數據控制射線發射裝置11的射線發射劑量。
通過第二紅外測量裝置自動測量患者體型，並根據體型自動調整射線劑量，能夠進一步提高攝影效率，而且對劑量調整的精度更高。
第二紅外測量裝置測量患者身體的厚度，該數值能直接指導射線劑量的調整；實際上，還可通過體重信息，推定射線劑量。
因此，第二紅外測量裝置還可由測量人體重量的電子地秤代替，所述電子地秤固定在屏蔽門前的地面上，所述電子地秤通過無線通訊模塊與控制器24的信號輸入端通訊連接；控制器24根據電子地秤輸入的數據控制射線發射裝置11的射線發射劑量。
本發明的高自動化的雙立柱X射線攝影系統，其控制器24還與叫號機通訊連接，在叫號機叫號時，會對控制器24發出一電信號，控制器24接收到電信號後才會啟動。
當叫號機叫一個號時，雙立柱X射線攝影系統才會啟動，才可測量經過屏蔽門的人員的身高、體重等信息；避免除了患者之外的其他無關人員通過屏蔽門時，第一紅外測量裝置22和第二紅外測量裝置仍然啟動，其他狀況下處於休眠狀態。一方面，起到了節能作用，另一方面，也提高了工作的可靠性，避免無效或者錯誤的信息採集。
在本實施例中，所述躺床16通過聯動機構固定在底座15上，使躺床16能夠相對底座15做水平面上的前後左右移動。躺床16能夠在多方向上移動，便於對身體的各個部分進行射線檢測，使用便捷，實用性高。
此外，第二接收端安裝位的尺寸大於射線發射裝置11，使射線發射裝置11能夠在第二接收端安裝位內調整位置，能夠與上述結構配合，更便捷的調整檢測位置，適應身體不同部位的檢測。
此外，本發明還提供一種全自動X射線攝影方法，該全自動X射線攝影方法應用了上述的高自動化的雙立柱X射線攝影系統；具體來說，包括如下步驟：
步驟一，叫號機叫號，經過延遲設定的時間之後，啟動高自動化的雙立柱X射線攝影系統；
步驟二，當患者經過屏蔽門時，第一紅外測量裝置22測量患者身高，，第二紅外測量裝置測量患者的身體厚度，並將身高數據和身體厚度數據發送給控制器24；
步驟三，控制器24根據接收的身高數據，控制第一驅動裝置20和第二驅動裝置21工作，以調整接收裝置固定座14在第一豎直軌道18的位置以及發射裝置固定座12在第二豎直軌道19的位置；
同時，控制器24根據接收的身體厚度數據，控制射線發射裝置11發出的射線劑量。
相較於現有技術，本發明還提供的全自動X射線攝影方法，能夠通過測量身高數據來自動調整射線發射裝置11與射線接收裝置13的位置，通過測量身體厚度數據，調整射線劑量；降低了醫生的工作強度，提高了攝像效率；也提高了位置精度以及劑量控制精度。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。