CN107126226A - X射线发生组件、可移动载具和x射线管架组件 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种X射线发生组件、可移动载具和X射线管架组件。X射线发生组件包括：一可移动载具，所述可移动载具包含一高压发生器；布置在所述可移动载具上的一X射线管，用于根据所述高压发生器提供的一电压发出X射线。本发明实施方式实现了一种具有可移动性的X射线发生组件。当不便移动病人时，通过将X射线发生组件移动到病人周边位置，依然可以对病人实现摄影。

Description

X射线发生组件、可移动载具和X射线管架组件

技术领域

本发明涉及X射线成像技术领域，特别是涉及一种X射线发生组件、一种可移动载具和一种X射线管架组件。

背景技术

X射线是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射。X射线具有穿透性，对不同密度的物质有不同的穿透能力。在医学上一般用X射线投射人体器官及骨骼以形成医学图像。

直接数字化放射摄影(Digital Radiology，DR)技术具有成像速度快、操作便捷和成像分辨率高的特点，成为X射线摄影的主导方向。X射线管利用高压发生器提供的高压发出透过病人的X射线，并在平板探测器上形成病人的医学图像信息。平板探测器将医学图像信息发送到远程控制台。病人可以站立在胸片架组件附近或躺在检查床组件上，从而分别接受头颅、胸部、腹部以及关节等人体各部位的X射线摄影。

在现有技术中，X射线管和高压发生器位于检查室的固定位置处，而且远程控制台位于操作间的固定位置，均缺乏可移动性。需要将病人移动到检查室的固定位置处才可以执行X射线摄影。然而，在有些情况下不便移动病人，因此可能无法对病人正常摄影。

发明内容

本发明一个实施方式提出一种X射线发生组件。所述X射线发生组件，包括：

一可移动载具，所述可移动载具包含一高压发生器；

布置在所述可移动载具上的一X射线管，用于根据所述高压发生器提供的一电压发出X射线。

在一个实施方式中，还包括一支柱，其中：

所述支柱固定在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管固定在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上。

在一个实施方式中，所述支柱在垂直于所述可移动载具一行驶方向的方向上是可伸缩的。

在一个实施方式中，还包括：

一位置传感器，布置在所述可移动载具或所述支柱上，用于检测一胸片架组件的位置和/或一检查床组件的位置；和/或

一控制台单元，布置在所述可移动载具上。

在一个实施方式中，还包括：

一电池，布置在所述可移动载具上，用于为所述高压发生器提供一输入直流电；

一旁路开关，布置在所述可移动载具上，用于当检测到一输入交流电时，旁路所述输入直流电，并将所述输入交流电提供到所述高压发生器。

在一个实施方式中，所述高压发生器，用于当接收到所述输入直流电时为所述X射线管提供一第一输出功率，当接收到所述输入交流电时为所述X射线管提供一第二输出功率，其中所述第二输出功率大于所述第一输出功率。

本发明另一实施方式提出一种可移动载具。所述可移动载具，包括：

一安装位，用于安装一支柱，其中所述支柱上布置有一X射线管；

一高压发生器，用于产生一电压，所述电压用于激励所述X射线管发出X射线。

在一个实施方式中，还包括：

一电池，用于为所述高压发生器提供一输入直流电；

一旁路开关，用于当检测到一输入交流电时，旁路所述输入直流电，并将所述输入交流电提供到所述高压发生器；

所述高压发生器，用于当接收到所述输入直流电时为所述X射线管提供一第一输出功率，当接收到所述输入交流电时为所述X射线管提供一第二输出功率，其中所述第二输出功率大于所述第一输出功率。

本发明又一实施方式提出一种X射线管架组件。所述X射线管架组件，包括：

一支柱，所述支柱可被安装到一可移动载具；

一X射线管，布置在所述支柱上；

其中所述X射线管根据所述可移动载具提供的一电压发出X射线。

在一个实施方式中，所述支柱固定在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管固定在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，X射线发生组件包括：包含高压发生器的可移动载具；布置在可移动载具上的X射线管，用于根据高压发生器提供的电压发出X射线。本发明实施方式实现了一种具有可移动性的X射线发生组件。当不便移动病人时，通过将X射线发生组件移动到病人周边位置，可以对病人实现摄影，减少了搬运病人特别是危重病人的风险。

而且，本发明实施方式通过布置在可移动载具上的控制台单元，可以灵活设置摄影参数，并展示反馈信息。另外，本发明实施方式可以在内置电池和外部交流电源之间灵活切换，便于用户配置，还节约了电池成本。

附图说明

图1为根据本发明实施方式的X射线发生组件的结构图。

图2为根据本发明实施方式的X射线发生组件的静止曝光状态示意图。

图3为根据本发明实施方式的X射线发生组件的移动状态示意图。

图4为根据本发明实施方式的可移动载具的结构图。

图5为根据本发明实施方式的X射线管架组件的结构图。

图6为根据本发明实施方式的胸片架模式的扫描示意图。

图7为根据本发明实施方式的检查床模式的扫描示意图。

图8为根据本发明实施方式的X射线检测系统的布置图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

鉴于现有技术中DR系统缺乏可移动性的缺点，本发明提出一种具有可移动性的X射线发生组件。

图1为根据本发明实施方式的X射线发生组件结构图。

如图1所示，该X射线发生组件100包括：

一个可移动载具101，该可移动载具100包含一个高压发生器102；

一个布置在可移动载具101上的X射线管103，用于根据高压发生器102提供的电压发出X射线。

在这里，可移动载具101为具有可移动性且有容纳空间的交通工具。可移动载具101可以实施为人力驱动的非机动车，或者动力装置驱动的机动车。比如，可移动载具101可以实施为独轮车、二轮车、三轮车、四轮车等，也可以实施为与滑轨相配合的滑轨车。

在可移动载具101的容纳空间布置有X射线管103。高压发生器102向X射线管103提供电压(通常为高频高压脉冲)，X射线管103根据高压发生器102提供的电压发出X射线。高压发生器102提供的电压可以包括20千伏、25千伏、30千伏、35千伏、40千伏、50千伏、60千伏、65千伏、70千伏等多种规格。

在本发明实施方式中，X射线管103布置到具有可移动性的可移动载具101上，而且X射线管103根据高压发生器102所提供的电压发出X射线。因此，本发明实施方式实现了一种具有可移动性的X射线发生组件100。当不便移动病人时，通过将X射线发生组件100移动到病人周边位置，依然可以对病人实现摄影，从而降低了搬运病人的风险。

具体地，高压发生器102可以包括：一个逆变电源模块和一个高压模块。其中：逆变电源模块包括一个整流滤波单元、一个桥式逆变单元和一个控制单元；高压模块包括：一个高压变压器、一个倍压整流电路和一个高压取样反馈电路。

X射线管103可以实施为工作在高压下的真空二极管。X射线管103通常包含两个电极：一个是用于发射电子的灯丝，作为阴极，另一个是用于接受电子轰击的靶材，作为阳极。X射线管100通过激励高速电子撞击靶材以产生X射线。

以上举例描述了高压发生器102和X射线管103的示范性结构，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于对本发明的保护范围构成限定。

在一个实施方式中，X射线发生组件100还包括一个支柱(图1中没有示出)，其中：支柱固定在可移动载具101上，X射线管103可移动地布置在支柱上。

在这个实施方式中，通过在固定到可移动载具101的支柱上移动X射线管103，可以调整X射线的扫描范围。比如，可以沿着支柱的轴向方向上下移动X射线管103，也可以以支柱为轴旋转X射线管103。

在另一个实施方式中，X射线发生组件100还包括一个支柱(图1中没有示出)，其中：支柱可移动地布置在可移动载具101上，X射线管103固定在支柱上。

在这个实施方式中，通过移动布置在可移动载具101上的支柱，也可以调整X射线的扫描范围。比如，支柱通过轴承方式与可移动载具101耦合，可以在可移动载具101上前后移动支柱或轴向旋转支柱。

在又一个实施方式中，X射线发生组件100还包括一个支柱(图1中没有示出)，其中：支柱可移动地布置在可移动载具101上，X射线管103可移动地布置在支柱上。

在这个实施方式中，可以移动布置在可移动载具101上的支柱，和/或，在固定到可移动载具101上的支柱上移动X射线管。比如，可以沿着支柱的轴向方向向上或向下移动X射线管103，也可以以支柱为轴旋转X射线管103，还可以在可移动载具101上前后移动或轴向旋转支柱，从而可以非常灵活地调整X射线的扫描范围。

优选地，支柱为中空的，X射线管103与高压发生器102之间的电传输线缆可以布置在支柱内或支柱外。

支柱通常具有一定的高度(比如，1.5米到1.8米)。在X射线发生组件100的移动过程中，过高的支柱可能导致X射线发生组件100的重心不稳，使得X射线发生组件100发生晃动甚至颠倒。

优选地，在一个实施方式中，支柱在垂直于可移动载具101行驶方向的方向上是可伸缩的。比如，可以将支柱设置为套接结构。当将要移动X射线发生组件100时，在垂直于可移动载具101行驶方向的方向上预先缩短支柱高度，从而降低X射线发生组件100的重心，并提高X射线发生组件100的稳定性。当X射线发生组件100处于静止曝光状态时，在垂直于可移动载具101行驶方向的方向上还原支柱高度，从而恢复X射线发生组件100发出的X射线的扫描范围。

在胸片架模式中，胸片架的片盒组件中包含一个平板探测器。病人站在片盒组件周边或抱着片盒组件，X射线管103发出的X射线透过病人，并在片盒组件中的平板探测器上形成病人的医学图像信息。

在检查床模式中，病人躺在检查床上，在检查床上布置平板探测器。X射线管103发出的X射线透过病人，并在平板探测器上形成病人的医学图像信息。

无论是检查床模式还是胸片架模式中，平板探测器都可以实施为有线平板探测器或无线平板探测器。相应地，平板探测器可以通过有线或无线方式将医学图像信息发送到位于操作间中的远程控制台。

当将X射线发生组件100移动到病人附近时，通常需要对X射线发生组件100执行定位，以便于执行胸片架模式扫描或检查床模式扫描。

在一个实施方式中，X射线发生组件100还可以包括：一个布置在可移动载具101或支柱上的位置传感器(图1中没有示出)，用于检测胸片架组件的位置和/或检查床组件的位置。

比如，位置传感器可以实施为射频识别(RFID)读写器。RFID读写器通过读取布置在地板表面上的射频标签发出的射频信息，确定与胸片架组件或检查床组件的位置。

再比如，位置传感器可以实施为能够检测病人红外辐射信号的红外传感器。当病人站在胸片架组件的检测位置或躺在检查床组件的检测位置时，红外传感器通过检测病人红外辐射信号可以获知病人的位置信息。

以上举例描述了位置传感器的示范性实施方式，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于对本发明的保护范围构成限定。

在一个实施方式中，X射线发生组件100还可以包括：一个布置在可移动载具101上的电池，用于为高压发生器102提供输入直流电；一个旁路开关，布置在可移动载具101上，用于当检测到输入交流电时，旁路输入直流电，并将输入交流电提供到高压发生器102。其中，高压发生器102，用于当接收到输入直流电时为X射线管103提供第一输出功率，当接收到输入交流电时为X射线管103提供第二输出功率，其中第二输出功率大于第一输出功率。

可见，本发明为高压发生器102提供了两种功率输入源，一个是布置在可移动载具101上的电池；另一个是外部的交流电源。当交流电源提供的输入交流电不可用时(比如，可移动载具101没有连接到外部的交流电源)，X射线发生组件100处于移动曝光模式。在移动曝光模式中，电池为高压发生器102提供电功率，此时高压发生器102输出到X射线管103的第一输出功率较小(比如：35千瓦)，从而节约电池的能量。

当交流电源提供的输入交流电可用时(比如，可移动载具101连接到外部的交流电源)，X射线发生组件100处于正常曝光模式。在正常曝光模式中，由外部的交流电源为高压发生器102提供电功率，此时高压发生器102输出到X射线管103的第二输出功率较大(比如：55千瓦)。

优选地，外部的交流电源不但可以为高压发生器102提供电功率，还可以进一步为电池充电。

在一个实施方式中，X射线发生组件100还可以包括：一个布置在可移动载具101上的控制台单元。控制台单元具体可以实施为集成有触摸显示屏的单片机控制系统。

通过控制台单元的触摸显示屏可以接收人工输入，以设置X射线发生组件100的工作参数(比如，曝光电压、管电流、曝光时间、曝光模式等)。而且，还可以通过控制台单元的触摸显示屏展示DR成像的反馈信息(比如，X射线发生组件100的工作状态)。优选地，控制台单元还可以通过有线或无线方式，从平板探测器获取医学图像信息，执行图像处理，并在触摸显示屏显示医学图像。

图2为根据本发明实施方式的X射线发生组件的静止曝光状态示意图。

由图2可见，X射线发生组件100包括一个可移动载具101、一个X射线管103和一个支柱104。在静止曝光状态时，可移动载具101处于静止状态，立柱104被拉伸，X射线管103被旋转到背对可移动载具101，从而保证X射线的扫描范围。

图3为根据本发明实施方式的X射线发生组件的移动状态示意图。

由图3可见，X射线发生组件100包括一个可移动载具101、一个X射线管103和一个支柱104。当可移动载具101处于移动状态时，立柱104被缩短，而且X射线管103被旋转到与可移动载具101紧凑布置，从而提高X射线发生组件100的稳定性。

图2的立柱高度(H1)大于图3的立柱高度(H2)。

基于上述描述，本发明还提出了一种可移动载具。

图4为根据本发明实施方式的可移动载具的结构图。

如图4所示，该可移动载具101包括一个载具主体部分201，还包括：

一个安装位205，用于安装支柱，其中支柱上可以布置有一个X射线管；

一个高压发生器102，用于产生电压，该电压用于激励X射线管发出X射线。

可移动载具101还包括：

一个电池203，用于为高压发生器102提供输入直流电；

一个旁路开关204，用于当检测到输入交流电时，旁路输入直流电，并将输入交流电提供到下述高压发生器102。

一个高压发生器102，用于当接收到输入直流电时为X射线管提供第一输出功率，当接收到输入交流电时为X射线管提供第二输出功率，其中第二输出功率大于第一输出功率。

在一个实施方式中，可移动载具100还包括：

一个位置传感器60，用于检测胸片架组件的位置和/或检查床组件的位置。

在一个实施方式中，可移动载具100还包括：一个控制台单元202。控制台单元202具体可以实施为集成有触摸显示屏的单片机控制系统。

通过控制台单元202的触摸显示屏可以接收人工输入，以设置X射线摄影工作参数(比如，曝光电压、管电流、曝光时间、曝光模式等)。而且，还可以通过控制台单元202的触摸显示屏展示X射线摄影的工作状态。优选地，控制台单元202还可以通过有线或无线方式，从平板探测器获取医学图像信息，执行图像处理，并在触摸显示屏显示医学图像。

基于上述描述，本发明还提出了一种与可移动载具相适配的X射线管架组件。

图5为根据本发明实施方式的X射线管架组件的结构图。

如图5所示，X射线管架组件包括：

一个支柱104，该支柱可以通过一个轴承105可移动地布置在可移动载具上；

一个X射线管103，布置在支柱104上；其中X射线管103根据可移动载具提供的电压发出X射线。

在一个可选的实施方式中：支柱104被固定在可移动载具上，X射线管103可移动地布置在支柱104上。

在另一个可选的实施方式中：支柱104通过轴承105可移动地布置在可移动载具上，X射线管103固定在支柱104上。

在又一个可选的实施方式中：支柱104通过轴承105可移动地布置在可移动载具上，X射线管103可移动地布置在支柱104上。

可以将本发明实施方式提出的X射线发生组件100移动到胸片架组件或检查床附近，以分别执行胸片架模式或检查床模式的X射线摄影。

图6为根据本发明实施方式的胸片架模式的扫描示意图。

如图6所示，X射线发生组件100被移动到胸片架组件301附近。X射线发生组件100具有一个射频识别读写器60，而且在地板表面上布置有两个或以上的射频标签(比如，射频标签A和射频标签B)，用于标示X射线发生组件100面向胸片架组件301的曝光位置，从而保证X射线发生组件100与胸片架组件301的距离和垂直度符合要求。在曝光模式中，X射线发生组件100的X射线管基于在X射线发生组件100的控制台单元上设置的工作参数发出X射线，对站立在胸片架组件301周边的病人执行拍摄。而且，控制台单元通过有线或无线方式，从平板探测器获取医学图像信息，执行图像处理，并在触摸显示屏上显示医学图像。

图7为根据本发明实施方式的检查床模式下的X射线检测系统的结构图。

如图7所示，X射线发生组件100被移动到检查床组件302附近。X射线发生组件100具有一个射频识别读写器60，而且在地板表面上布置两个或以上的射频标签(比如，射频标签A和射频标签B)，用于标示X射线发生组件100面向检查床组件302的曝光位置，从而保证X射线发生组件100与检查床组件302的距离和垂直度符合要求。在曝光模式中，X射线发生组件100的X射线管基于在X射线发生组件100的控制台单元上所设置的工作参数发出X射线，对检查床上的病人执行拍摄。而且，X射线发生组件100的控制台单元通过有线或无线方式，从平板探测器获取医学图像信息，执行图像处理，并在触摸显示屏上显示医学图像。

图8为根据本发明实施方式的X射线检测系统的布置图。

如图8所示，该系统50包括一个操作间51和一个病房52。在操作间51中布置有一个远程控制台40。在病房52中布置有一个胸片架组件10和一个检查床组件20。X射线发生组件包括一个可移动可移动载具101和一个X射线管103。X射线发生组件被移动到病房52中。可移动可移动载具101上具有一个红外传感器60。

胸片架组件10具有一个无线平板探测器17，用于检测胸片架模式下的病人医学图像信息。检查床组件20具有一个无线平板探测器27，用于检测检查床模式下的病人医学图像信息。无线平板探测器17和无线平板探测器27分别与无线单元41具有无线连接，并可以基于该无线连接将病人医学图像信息发送到无线单元41。无线单元41与远程控制台42和可移动载具101中的控制台单元通过总线连接。无线单元41可以将无线平板探测器17和无线平板探测器27所提供的病人医学图像信息，发送到远程控制台40和X射线发生组件的控制台单元。

当病人站在病房52中的胸片架组件10前，红外传感器60检测到病人红外辐射信号。可移动载具101中的控制台单元控制移动X射线管103对准胸片架组件10，开始曝光。

当病人躺在病房52中的检查床组件20上，红外传感器60检测到病人红外辐射信号。可移动载具101中的控制台单元控制移动X射线管103对准检查床组件20，开始曝光。

可见，通过将X射线发生组件移动到病房52，病人无需离开病房52即可完成X摄像摄影。

综上所述，在本发明实施方式中，X射线发生组件包括：一个包含一高压发生器的可移动载具；一个布置在可移动载具上的X射线管，用于根据高压发生器提供的电压发出X射线。本发明实施方式实现了一种具有可移动性的X射线发生组件。当不便移动病人时，通过将X射线发生组件移动到病人周边位置，可以对病人实现摄影，减少了搬运病人特别是危重病人的风险。

而且，本发明实施方式通过布置在可移动载具上的控制台单元，可以灵活设置摄影的工作参数，并展示反馈信息。另外，本发明实施方式可以在内置电池和外部交流电源之间灵活切换，便于用户配置，节约了电池成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种X射线发生组件，其特征在于，包括：

一可移动载具，所述可移动载具包含一高压发生器；

布置在所述可移动载具上的一X射线管，用于根据所述高压发生器提供的一电压发出X射线。

2.根据权利要求1所述的X射线发生组件，其特征在于，还包括一支柱，其中：

所述支柱固定在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管固定在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上。

3.根据权利要求2所述的X射线发生组件，其特征在于，所述支柱在垂直于所述可移动载具一行驶方向的方向上是可伸缩的。

4.根据权利要求2所述的X射线发生组件，其特征在于，还包括：

一位置传感器，布置在所述可移动载具或所述支柱上，用于检测一胸片架组件的位置和/或一检查床组件的位置；和/或

一控制台单元，布置在所述可移动载具上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的X射线发生组件，其特征在于，还包括：

一电池，布置在所述可移动载具上，用于为所述高压发生器提供一输入直流电；

一旁路开关，布置在所述可移动载具上，用于当检测到一输入交流电时，旁路所述输入直流电，并将所述输入交流电提供到所述高压发生器。

6.根据权利要求5所述的X射线发生组件，其特征在于，

所述高压发生器，用于当接收到所述输入直流电时为所述X射线管提供一第一输出功率，当接收到所述输入交流电时为所述X射线管提供一第二输出功率，其中所述第二输出功率大于所述第一输出功率。

7.一种可移动载具，其特征在于，包括：

一安装位，用于安装一支柱，其中所述支柱上布置有一X射线管；

一高压发生器，用于产生一电压，所述电压用于激励所述X射线管发出X射线。

8.根据权利要求7所述的可移动载具，其特征在于，还包括：

一电池，用于为所述高压发生器提供一输入直流电；

一旁路开关，用于当检测到一输入交流电时，旁路所述输入直流电，并将所述输入交流电提供到所述高压发生器；

所述高压发生器，用于当接收到所述输入直流电时为所述X射线管提供一第一输出功率，当接收到所述输入交流电时为所述X射线管提供一第二输出功率，其中所述第二输出功率大于所述第一输出功率。

9.一种X射线管架组件，其特征在于，包括：

一支柱，所述支柱可被安装到一可移动载具；

一X射线管，布置在所述支柱上；

其中所述X射线管根据所述可移动载具提供的一电压发出X射线。

10.根据权利要求9所述的X射线管架组件，其特征在于，

所述支柱固定在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管固定在所述支柱上；或

所述支柱可移动地布置在所述可移动载具上，所述X射线管可移动地布置在所述支柱上。