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CN102462537B - 加热床、加热方法以及医疗系统 - Google Patents

加热床、加热方法以及医疗系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于射线诊断的加热床100，它包括床面102，所述床面102包含加热单元303，所述加热单元设置在床面102的轴向边缘处；所述床面102还包含碳纤维复合材料层402；其中，所述加热单元303与所述碳纤维复合材料层402耦合，从而当患者躺在该加热床上时不会感到冰冷不适。本发明还提供了一种加热方法以及包含上述加热床的医疗系统。

Description

加热床、加热方法以及医疗系统
技术领域
本发明涉及加热床、加热方法以及包含加热床的医疗系统。
背景技术
X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。可见光因其波长较长，其光子的能量很小，当可见光射到物体上时，其一部分被反射而大部分为物质所吸收，不能透过物体。而X射线则不然，因其波长短，光子能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透能力与物质密度有关，密度大的物质对X射线的吸收多，透过少；密度小的物质对X射线吸收少，透过多。利用X射线这种差别吸收的性质，可以把不同密度的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。
在当前的常规射线诊断系统中，通常仍利用上述X射线的差别吸收性质。X射线诊断系统通常包括X射线发射器以及接收器。一般情况下，如图1和图2所示，在诊断时患者躺在床100之上，发射器(未示出)置于患者的被测部位之上，其用于发射X射线；而接收器(未示出)则位于床中或床之下，其用于接收通过患者被测部位以及床面的X射线。
在对患者进行X射线诊断时，由于衣物对X射线有一定的吸收作用，通常患者会被要求穿得尽可能单薄以便获得清晰的X射线图像。又由于X射线诊断本身对诊断室内的湿度和温度有一定的要求，病人躺在现有的床上进行诊断时通常会觉得冰冷不适。
不仅用于X射线诊断的床存在上述问题，用于其它类似的射线诊断(例如用于CT扫描等)的床也存在类似的问题。
为了提升患者的舒适度，有时医生会在床面上铺一层毛毯。但是这样做会增加额外的物体至影像距离(OID)，影响最终的成像质量，所以是不推荐的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于射线诊断的加热床，即具有加热功能的床。当患者躺在该加热床上时不会感到冰冷不适。
本发明提供了一种用于射线诊断的加热床，它包括床面，所述床面包含加热单元，所述加热单元设置在床面的轴向边缘处；所述床面还包含碳纤维复合材料层；其中，所述加热单元与所述碳纤维复合材料层耦合。
可选地，所述床面包含两层碳纤维复合材料层。
可选地，所述加热单元夹在两层碳纤维复合材料层之间。
可选地，所述两层碳纤维复合材料层中的一层完全包裹所述加热单元。
可选地，在所述两层碳纤维复合材料层之间还夹有泡沫材料层和纤维胶木层。
可选地，所述加热单元设置在所述纤维胶木层中。
可选地，所述床面还包含两层HPL层，所述两层HPL层分别设置在所述两层碳纤维复合材料层的外侧。
本发明还分别提供了一种加热用于射线诊断的床的方法，所述床包括床面(102)，所述方法包括：将加热单元(303)和碳纤维复合材料层(402)设置在床面(102)内；其中所述加热单元(303)设置在床面(102)的轴向边缘处；以及使所述加热单元(303)与所述碳纤维复合材料层(402)耦合。
可选地，上述加热方法可进一步包括在所述床中设置输入单元(501)、温度反馈单元(305)以及控制单元(310)；以及通过比较输入单元(501)所提供的床面温度设定以及温度反馈单元(305)所反馈的床面实际温度，控制单元(310)对所述加热单元(303)的加热时间进行控制。
此外，本发明还提供了一种包含加热床的医疗系统。
本发明所提供的加热床中的加热单元设置在床面的轴线边缘处，从而避免射线(例如X射线)直接穿透该加热单元，影响最终的成像质量。加热床的床面还包含碳纤维复合材料层，碳纤维复合材料层的热传导率接近水并且基本不吸收X射线。将加热单元与碳纤维复合材料层耦合，使得加热单元所产生的热量可以通过碳纤维复合材料层均匀地分布于整个床面，从而提升躺在加热床上的患者的舒适度。
附图说明
图1和图2示出了本发明加热床的实施方式；
图3示出了根据本发明的一个实施例的加热床；
图4示出了沿图3中A－A’方向、根据本发明的一个实施例的加热床的剖面图；
图5示出了根据本发明的一个实施例、具有温度环路控制的加热床。
具体实施方式
图1和图2示出了本发明加热床的实施方式。如图所示，加热床100包括床面102。在进行射线诊断时，患者通常躺在床面102之上。
在图1和图2中，床面102被示出是矩形的。但是本领域技术人员容易明白，床面的形状不限于矩形，可以是任何合适的形状，例如椭圆形等。
在本说明书的描述中，采用了术语“加热床”以表示具有加热功能的床。另外，在说明书中还采用了“加热床面”、“床面”等术语来表示“加热床”的表面。此外，“床”一词的涵义也不限于表面固定且平行于地面(如图所示)的一般意义上的床。在本发明的一个实施方式中，加热床的表面可以与地面保持任何的角度，并且加热床的表面可以根据患者的身高而进行自动调节。
图3示出了根据本发明的一个实施例的加热床。其中，该加热床100包括床面102以及控制单元310。床面102进一步包含加热单元303、有效成像区域301、温度反馈单元305。如图3所示，加热单元设置在有效成像区域301之外的两侧，位于床面102的轴向边缘处，而温度反馈单元305设置在床面102的横向边缘处。进一步参照图3，控制单元310具有输入端，以便医务人员或患者可以根据实际情况对控制单元发出指令。控制单元还与加热单元303、温度反馈单元305连接。
尽管图3中以实线示出控制单元310与加热单元303、温度反馈单元305连接，但是应理解，此处“连接”包括“有线连接”和“无线连接”。也就是说，控制单元310可以通过现有的各种无线技术来与加热单元303、温度反馈单元305进行通信。所述无线技术包括但不限于蓝牙、WLAN(Wireless LocalArea Network，无线局域网)以及WiFi(Wireless Fidelity，无线相容性认证)等。
图4示出了沿图3中A－A’方向、根据本发明的一个实施例的加热床的剖面图。其中，床面102包含HPL(High Pressure Laminates，高压层压板)层401、碳纤维复合材料层402、加热单元303、泡沫材料层403、纤维胶木层404。
如图4所示，两层HPL层401被设置为最外层、在两层HPL层401之间还设置有两层碳纤维复合材料层402。在两层碳纤维复合材料层402之间还夹有相互接触的泡沫材料层403和纤维胶木层404。加热单元303被包裹在较上层的碳纤维复合材料层402中。从图4中还可见，加热单元303的剖面形状是圆形的，而两层碳纤维复合材料层402中的较上层完全包裹在该加热单元303之外。
参考图3和图4，在一个具体的实施例中，用于射线诊断的加热床100包括床面102。床面102包含加热单元303，所述加热单元设置在床面102的轴向边缘处。所述床面102还包含碳纤维复合材料层402，其中所述加热单元303与所述碳纤维复合材料层402耦合。
本领域技术人员容易明白，上述加热床可以用于各种射线诊断应用中。例如，在一种实施方式中，加热床被应用于X射线诊断。在另一个实施方式中，加热床被应用于CT扫描诊断中。
加热单元303在一种实施方式中可以是金属电阻丝。对金属电阻丝通电从而产生大量的热量。本领域技术人员可以理解，加热单元不限于金属电阻丝，它可以是任何具有加热功能的产品。
金属电阻丝对X射线具有极强的吸收作用，因此在本发明的一种实施方式中，加热单元设置在床面的轴向边缘处。这里所述的“轴向边缘”可以理解为床面长边的边缘。在一个具体的实施例中，加热单元设置的位置与床面长边之间的垂直距离为3cm。优选地，加热单元设置的位置与床面长边之间的垂直距离小于1cm。
在本说明书通篇采用了术语“碳纤维复合材料层”以表示由碳纤维复合材料组成的层。类似地，本领域技术人员容易明白，在后续描述中提及的术语“泡沫材料层”、“纤维胶木层”分别表示由泡沫材料、纤维胶木组成的层。
在一个实施方式中，碳纤维复合材料层402的热传导率为0.37至0.51W·m-1·k-1(瓦每米每开尔文)，接近于水。可见，碳纤维复合材料层是热的良导体。另外，绝大多数X射线可以穿过碳纤维复合材料层而不被吸收。在一个具体实施方式中，通过将X射线设定为具有特定的频率或具有特定范围内的频率，而使该X射线可以不受任何阻碍而穿过碳纤维复合材料层。
通过将加热单元303与碳纤维复合材料层402耦合，可以将加热单元所发出的热量经由碳纤维复合材料层传导到整个床面，并使热量均匀分布，从而提升躺在加热床上的患者的舒适度。在此，“耦合”一词表示直接接触或者间接接触。例如，在一种实施方式中，碳纤维复合材料层402可以直接包裹住加热单元303。在另一种实施方式中，加热单元303可以通过其它材料层间接将热量传导到碳纤维复合材料层。
在一种实施方式中，床面102包含两层碳纤维复合材料层。设置两层碳纤维复合材料层可以在保证床整体强度的同时，使床面在受到压力时形变量较小。
在一种实施方式中，加热单元303夹在两层碳纤维复合材料层402之间。应理解，加热单元303可以位于两层碳纤维复合材料层402之间的任何位置，并且未必直接与两层碳纤维复合材料层402接触。也就是说，在碳纤维复合材料层之间还可以夹有其它材料层。例如，在一个实施方式中，所述两层碳纤维复合材料层402之间还夹有泡沫材料层403和纤维胶木层404。
在一种实施方式中，两层碳纤维复合材料层402中的一层完全包裹所述加热单元303。如图4所示，较上层的碳纤维复合材料层包裹住了加热单元303。这样，热量可以更快地传导到床的表面。进一步，加热单元303设置在纤维胶木层404中。在这种情况下，即使加热单元303存在漏电，纤维胶木层404也可以起到良好的绝缘效果，提高了加热床的安全性。
在一种实施方式中，床面102还包含两层HPL层401，所述两层HPL层401分别设置在所述两层碳纤维复合材料层402的外侧。该两层HPL层401具有较高的刚度以及较好的密闭性，起到了保护层的作用。
图5示出了根据本发明的一个实施例、具有温度环路控制的加热床。在图5中，除了床面102和加热单元303之外，加热床还包括输入单元501、温度反馈单元305和控制单元310。其中，输入单元501向控制单元310提供床面温度设定；温度反馈单元305设置在床面102上并且感测床面实际温度，并将床面实际温度反馈给控制单元310；以及控制单元310通过比较输入单元501所提供的床面温度设定以及温度反馈单元305所反馈的床面实际温度，对加热单元303的加热时间进行控制。
在一个实施方式中，输入单元501可以由医务人员或患者来进行输入。当然，本领域技术人员明白，输入单元501也可以不从外界接收任何输入而正常工作。例如，输入单元501可以包括存储器，在存储器中存有预置的一系列参数值或控制值。
在一个实施方式中，温度反馈单元305是温度反馈传感器。在本发明中，温度反馈传感器可以是任意合适的类型。例如，温度反馈传感器可以是接触式温度传感器，或者是非接触式温度传感器(即温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触)。又例如，温度反馈传感器可以是模拟温度传感器(诸如热电耦、热敏电阻等)，或者是数字温度传感器。
进一步，温度反馈单元305可以设置在床面102的横向边缘处。这里所述的“横向边缘”可以理解为床面短边的边缘。在一个具体的实施例中，温度反馈单元305的位置与床面短边之间的垂直距离为3cm。优选地，温度反馈单元305的位置与床面短边之间的垂直距离小于1cm。
温度反馈单元305可以包含一个或多个温度反馈传感器。在一个实施方式中，温度反馈单元305包含相邻设置的两个温度反馈传感器。此处，“相邻设置的两个温度反馈传感器”意味着温度反馈传感器在空间上彼此靠近。这样，在正常情况下，两个温度反馈传感器所反馈的温度之间的差别应该几乎相等。当两个温度反馈传感器中的一个发生故障时，两个反馈温度之间的差别会变大。因而，通过相邻设置两个温度反馈传感器，可以容易判定温度反馈单元是否发生故障。
进一步，在一个实施方式中，控制单元310还配置成比较所述两个温度反馈传感器所反馈的温度。当两个温度反馈传感器所反馈的温度之间的差超过阈值时，所述控制单元控制所述加热单元303以固定的加热周期进行加热。固定的加热周期可以是加热20分钟停止10分钟然后再继续。当然，本领域技术人员还可考虑采用其它固定的加热周期，从而避免过度加热，提高加热床的安全性。
尽管在图5中控制单元310与输入单元501两者被示出在床面102之外，但本领域技术人员容易想到将控制单元310和/或输入单元501结合到床面102内。控制单元310和输入单元501可以采用硬件、软件或者硬件与软件结合的方式来实现。在一个实施方式中，控制单元310与输入单元501可仅以软件代码的形式存在。
以上所述的加热床中的加热单元、温度反馈单元等元件都可以是市面上容易买到的产品，并且价格相对低廉。另外，本发明的加热床可以很容易地结合到当前或未来的医疗系统中，特别是结合到用于射线诊断的医疗系统中。
综上所述，本发明所提供的加热床通过在床面中增加加热单元并将加热单元设置在床面的轴向边缘，而提供具有加热功能的床，并且不影响成像质量。另外，通过在床面中设置碳纤维复合材料层并将碳纤维复合材料层与加热单元耦合，使得热量均匀地分布于整个床面，从而提升躺在加热床上的患者的舒适度。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种用于射线诊断的加热床(100)，它包括床面(102)，其特征在于，所述床面(102)包含加热单元(303)，所述加热单元(303)设置在床面(102)的有效成像区域(301)之外的轴向边缘处；所述床面(102)还包含碳纤维复合材料层(402)；其中，所述加热单元(303)与所述碳纤维复合材料层(402)耦合。
2.如权利要求1所述的加热床，其特征在于，所述床面(102)包含两层碳纤维复合材料层(402)。
3.如权利要求2所述的加热床，其特征在于，所述加热单元(303)夹在两层碳纤维复合材料层(402)之间。
4.如权利要求2所述的加热床，其特征在于，所述两层碳纤维复合材料层(402)中的一层完全包裹所述加热单元(303)。
5.如权利要求2所述的加热床，其特征在于，在所述两层碳纤维复合材料层(402)之间还夹有泡沫材料层(403)和纤维胶木层(404)。
6.如权利要求5所述的加热床，其特征在于，所述加热单元(303)设置在所述纤维胶木层(404)中。
7.如权利要求2至6中任一项所述的加热床，其特征在于，所述床面(102)还包含两层HPL层(401)，所述两层HPL层(401)分别设置在所述两层碳纤维复合材料层(402)的外侧。
8.如权利要求1所述的加热床，其特征在于，所述加热床(100)适用于X射线诊断。
9.如权利要求1所述的加热床，其特征在于，所述加热床(100)适用于CT扫描诊断。
10.如权利要求1所述的加热床，其特征在于，所述加热床(100)还包括：
输入单元(501)，所述输入单元(501)向控制单元(310)提供床面温度设定；
温度反馈单元(305)，所述温度反馈单元(305)设置在所述床面(102)上并且感测床面实际温度，并将床面实际温度反馈给控制单元(310)；以及
控制单元(310)，通过比较输入单元(501)所提供的床面温度设定以及温度反馈单元(305)所反馈的床面实际温度，所述控制单元(310)对所述加热单元(303)的加热时间进行控制。
11.如权利要求10所述的加热床，其特征在于，所述温度反馈单元(305)设置在所述床面(102)的横向边缘处。
12.如权利要求10或11所述的加热床，其特征在于，所述温度反馈单元(305)包含相邻设置的两个温度反馈传感器。
13.如权利要求12所述的加热床，其特征在于，所述控制单元(310)还配置成比较所述两个温度反馈传感器所反馈的温度；当所述两个温度反馈传感器所反馈的温度之间的差超过阈值时，所述控制单元控制所述加热单元(303)以固定的加热周期进行加热。
14.如权利要求13所述的加热床，其特征在于，所述固定的加热周期为加热20分钟然后停止10分钟。
15.一种加热用于射线诊断的床的方法，所述床包括床面(102)，所述方法包括：
将加热单元(303)和碳纤维复合材料层(402)设置在床面(102)内；其中所述加热单元(303)设置在床面(102)的有效成像区域(301)之外的轴向边缘处；以及
使所述加热单元(303)与所述碳纤维复合材料层(402)耦合。
16.如权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
在所述床中设置输入单元(501)、温度反馈单元(305)以及控制单元(310)；以及
通过比较输入单元(501)所提供的床面温度设定以及温度反馈单元(305)所反馈的床面实际温度，控制单元(310)对所述加热单元(303)的加热时间进行控制。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述温度反馈单元(305)设置在所述床面(102)的横向边缘处。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述温度反馈单元(305)包含相邻设置的两个温度反馈传感器。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述控制单元(310)还配置成比较所述两个温度反馈传感器所反馈的温度；当所述两个温度反馈传感器所反馈的温度之间的差超过阈值时，所述控制单元控制所述加热单元(303)以固定的加热周期进行加热。
20.一种医疗系统，包括如权利要求1至14中任一项所述的加热床。
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