全文摘要
本实用新型属于医学技术领域，涉及一种集成的X射线曝光采图控制装置，包括上位机、控制箱、高压发生器及平板探测器，所述上位机与控制箱信号交互连接，所述控制箱与高压发生器连接，并控制高压发生器产生高压，所述高压发生器与X射线管连接，用于激发X射线管产生X射线；所述上位机与平板探测器连接，并控制平板探测器进行采集X射线曝光图像；该控制装置通过控制板可集中控制、显示X射线成像组件的状态，且操作人员只需按下上位机的一键曝光采图按钮就能进行曝光采图，大大减轻了操作人员的负担，同时有效防止对患者施加额外剂量的误操作。
主设计要求
1.一种集成的X射线曝光采图控制装置，包括上位机（12）、控制箱（13）、高压发生器（14）及平板探测器（11），其特征在于，所述上位机（12）与控制箱（13）信号交互连接，所述控制箱（13）与高压发生器（14）连接，并控制高压发生器（14）产生高压，所述高压发生器（14）与X射线管（15）连接，用于激发X射线管（15）产生X射线；所述上位机（12）与平板探测器（11）连接，并控制平板探测器（11）进行采集X射线曝光图像。
设计方案
1.一种集成的X射线曝光采图控制装置，包括上位机（12）、控制箱（13）、高压发生器（14）及平板探测器（11），其特征在于，所述上位机（12）与控制箱（13）信号交互连接，所述控制箱（13）与高压发生器（14）连接，并控制高压发生器（14）产生高压，所述高压发生器（14）与X射线管（15）连接，用于激发X射线管（15）产生X射线；所述上位机（12）与平板探测器（11）连接，并控制平板探测器（11）进行采集X射线曝光图像。
2.根据权利要求1所述的一种集成的X射线曝光采图控制装置，其特征在于：所述控制箱（13）内设置有PLC控制器（130）、与所述PLC控制器（130）连接的开关电源（132）和与所述开关电源（132）连接的继电器（131）。
3.根据权利要求2所述的一种集成的X射线曝光采图控制装置，其特征在于：在所述控制箱（13）的前面板设有STOP紧急停止按钮、电源指示灯、电源开关、平板探测器旋钮指示灯、屏蔽门信号显示灯、高压发生器置零开关、高压发生器指示灯、准备曝光信号指示灯及曝光信号指示灯；在所述控制箱（13）的后面板设有与电源连接的总电源接口、连接所述高压发生器（14）的高压发生器电源接口、连接所述高压发生器（14）的高压发生器信号接口、与所述上位机（12）进行通讯的通讯接口、连接所述平板探测器（11）的平板探测器电源接口。
4.根据权利要求3所述的一种集成的X射线曝光采图控制装置，其特征在于：所述STOP紧急停止按钮通过总电源接口与电源连接，同时通过开关分别与电源指示灯、平板探测器电源指示灯连接，所述平板探测器电源指示灯通过平板探测器电源接口与平板探测器连接，所述开关电源（132）通过继电器（131）分别与屏蔽门信号显示灯、高压发生器开关连接，所述高压发生器开关与高压发生器指示灯连接，同时通过高压发生器电源接口与高压发生器（14）连接，所述PLC控制器（130）通过高压发生器信号接口与高压发生器（14）连接，同时所述PLC控制器（130）分别与准备曝光信号指示灯及曝光信号指示灯连接，所述PLC控制器（130）通过通讯接口与上位机（12）连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，具体是一种集成的X射线曝光采图控制装置，属于医学技术领域。
背景技术
IGPS图像引导放疗定位系统，是IGRT技术实现方式之一，采用kV 级X射线立体平面成像技术，获得两个方向的X射线投影图像，利用患者内部解剖结构的图像特征，对患者进行摆位验证。
每组X射线成像组件包括1个高压发生器、1个X射线管和1个平板探测器。对于获取X摄像投影图像，目前常规的做法是通过厂家提供的SDK库和硬件，完成如下操作：
[1]分别开启高压发生器电源和平板探测器电源，然后通过软件对两个设备进行硬件初始化。
[2]准备曝光前，通知高压发生器和平板探测器完成曝光准备工作。
[3]提示操作者按下高压发生器曝光手闸，开始曝光。
[4] 待曝光结束后释放曝光手闸，从平板探测器获取采集到的图像。
通过这种方式来获取X-Ray图像。该方式存在以下缺点：
[1]高压发生器位于治疗室或设备间内，平板探测器位于设备间内，操作人员需要在不同地方逐个开启\/关闭上述设备，且无法在控制室实时确认各个设备的通电状态。
[2]高压发生器位于治疗室或设备间内，操作人员可能难以获得曝光的声音和灯光指示，无法判断曝光准备、开始或结束的状态。
[3]如果操作人员操作失误，例如曝光未完成时松开曝光手闸，会导致高压发生器报错，且平板探测器无法采集到有用图像，对患者产生额外辐照损伤。
[4]双投影方式曝光采图，每次需要操作两次曝光手闸；实际临床使用过程中，操作人员每天需要对多达数十个患者实施摆位验证，每次摆位验证一般需要2次以上曝光采图；频繁的曝光手闸操作，加重了操作人员的工作量。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种集成的X射线曝光采图控制装置及其方法，该控制装置通过控制板可集中控制、显示X射线成像组件的状态，且操作人员只需按下上位机的一键曝光采图按钮就能进行曝光采图，大大减轻了操作人员的负担，同时有效防止对患者施加额外剂量的误操作。
为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种集成的X射线曝光采图控制装置，包括上位机、控制箱、高压发生器及平板探测器，其特征在于，所述上位机与控制箱信号交互连接，所述控制箱与高压发生器连接，并控制高压发生器产生高压，所述高压发生器与X射线管连接，用于激发X射线管产生X射线；所述上位机与平板探测器连接，并控制平板探测器进行采集X射线曝光图像。
进一步地，所述控制箱内设置有PLC控制器、与所述PLC控制器连接的开关电源和与所述开关电源连接的继电器。
进一步地，在所述控制箱的前面板设有STOP紧急停止按钮、电源指示灯、电源开关、平板探测器旋钮指示灯、屏蔽门信号显示灯、高压发生器置零开关、高压发生器指示灯、准备曝光信号指示灯及曝光信号指示灯；在所述控制箱的后面板设有与电源连接的总电源接口、连接所述高压发生器的高压发生器电源接口、连接所述高压发生器的高压发生器信号接口、与所述上位机进行通讯的通讯接口、连接所述平板探测器的平板探测器电源接口。
进一步地，所述STOP紧急停止按钮通过总电源接口与电源连接，同时通过开关分别与电源指示灯、平板探测器电源指示灯连接，所述平板探测器电源指示灯通过平板探测器电源接口与平板探测器连接，所述开关电源通过继电器分别与屏蔽门信号显示灯、高压发生器开关连接，所述高压发生器开关与高压发生器指示灯连接，同时通过高压发生器电源接口与高压发生器连接，所述PLC控制器通过高压发生器信号接口与高压发生器连接，同时所述PLC控制器分别与准备曝光信号指示灯及曝光信号指示灯连接，所述PLC控制器通过通讯接口与上位机连接。
为了进一步实现以上技术目的，本实用新型还提出一种集成的X射线曝光采图控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一. 在曝光采图前，对控制箱的前面板进行准备操作；
步骤二. 上位机对平板探测器，并通过PLC控制器对高压发生器进行初始化；
步骤三. 在上位机中按下曝光采图按钮；
步骤四. 上位机发送准备命令给平板探测器，平板探测器收到准备信号，同时上位机发送准备曝光命令给PLC控制器；
步骤五. PLC控制器接收到准备曝光命令后，控制准备曝光信号指示灯亮，同时通过高压发生器信号接口发送准备曝光信号给高压发生器，并返回准备曝光响应给上位机；
步骤六. 高压发生器收到曝光命令后产生高压，会触发X射线管曝光出束，同时高压发生器返回曝光开始信号给PLC控制器，PLC控制器将曝光开始信号发送给上位机，并控制曝光信号指示灯亮；
步骤七. 当曝光结束后，高压发生器返回曝光结束信号给PLC控制器，同时PLC控制器将结束命令发送给上位机；
步骤八. 上位机在接收到曝光结束信号后，发送准备采图命令给平板探测器；
步骤九. 平板探测器接收到上位机的采图命令后，开始进行采集曝光图像操作。
步骤十. 平板探测器采到图像后，返回采图完成命令给上位机，同时上位机从平板探测器获取X射线图像。
进一步地，所述步骤一中，控制箱前面板的准备操作如下：
a、将控制箱的电源开关旋钮拧到开位置，电源指示灯会亮，表示控制箱电源接通；
b、按下平板探测器的旋钮，平板探测器旋钮指示灯会亮，表明平板探测器电源接通。
c、将高压发生器置零开关的旋钮拧到开位置，然后松开手，灯亮表明高压发生器电源接通；
d、确认屏蔽门信号显示灯是否亮着，灯亮表明屏蔽门开着，不能进行曝光；灯灭表明屏蔽门关着，可以进行曝光。
进一步地，在曝光过程中，若屏蔽门打开，PLC控制器向高压发生器发出终止曝光信号，高压发生器收到此信号会立刻停止曝光。
进一步地，在控制箱正常工作状态下，STOP紧急停止按钮处于导通状态，当按STOP紧急停止按钮时，会立刻切断控制箱总电源，同时也会切断高压发生器和平板探测器的电源。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：
1）本实用新型的控制装置通过设计控制箱，可在控制箱上集中控制、显示所有X射线成像单元的通电状态，大大减轻了操作人员的负担；
2）本实用新型在控制箱上可显示设备曝光准备、开始和结束的状态，使操作人员清楚地知晓曝光状态，有效防止对患者施加额外剂量的误操作；
3）操作人员只需要按下上位机的一键曝光采图按钮，就能获取到X射线图像，从频繁的曝光手闸操作中解放出来，减轻了操作人员的负担。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型控制箱的结构示意图。
图3为本实用新型曝光采图的控制流程图。
附图标记说明：11-探测器、12-上位机、13-控制箱、130-PLC控制器、131-继电器、132-开关电源、14-高压发生器、15-X射线管。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如附图1所示，本实施例中一种集成的X射线曝光采图控制装置，包括上位机12、控制箱13、高压发生器14及平板探测器11，所述上位机12与控制箱13信号交互连接，所述控制箱13与高压发生器14连接，并控制高压发生器14产生高压，所述高压发生器14与X射线管15连接，用于激发X射线管15产生X射线；所述上位机12与平板探测器11连接，并控制平板探测器11进行采集X射线曝光图像。
如图2所示，所述控制箱13内设置有PLC控制器130、与所述PLC控制器130连接的开关电源132和与所述开关电源132连接的继电器131。
在所述控制箱13的前面板设有STOP紧急停止按钮、电源指示灯、电源开关、平板探测器旋钮指示灯、屏蔽门信号显示灯、高压发生器置零开关、高压发生器指示灯、准备曝光信号指示灯及曝光信号指示灯；在所述控制箱13的后面板设有与电源连接的总电源接口、连接所述高压发生器14的高压发生器电源接口、连接所述高压发生器14的高压发生器信号接口、与所述上位机12进行通讯的通讯接口、连接所述平板探测器11的平板探测器电源接口。
所述STOP紧急停止按钮通过总电源接口与电源连接，同时通过开关分别与电源指示灯、平板探测器电源指示灯连接，所述平板探测器电源指示灯通过平板探测器电源接口与平板探测器连接，所述开关电源132通过继电器131分别与屏蔽门信号显示灯、高压发生器开关连接，所述高压发生器开关与高压发生器指示灯连接，同时通过高压发生器电源接口与高压发生器14连接，所述PLC控制器130通过高压发生器信号接口与高压发生器14连接，同时所述PLC控制器130分别与准备曝光信号指示灯及曝光信号指示灯连接，所述PLC控制器130通过通讯接口与上位机12连接。
上位机12，主要用来和控制箱13的PLC控制器130进行命令的交互，完成曝光控制及状态的交互；连接平板探测器11，并控制平板探测器11采图操作；
控制箱13，主要用来控制和显示高压发生器14、X射线管15和平板探测器11的通断电；其内部的PLC控制器130和上位机12进行命令的交互，并用来控制高压发生器14进行曝光，并显示曝光的工作状态；连接屏蔽门信号，仅在屏蔽门关闭状态下允许X射线出束，屏蔽门开启时停止X射线出束。
本实施例1中，上位机12选用高性能的PC机；控制箱13中PLC控制器130选用西门子的S7-200，具有高可靠性；本实施例中的X射线曝光采图控制装置兼容PerkinEmler0840、瓦里安2520V、瓦里安2520DX的平板探测器11；X射线曝光采图控制装置兼容Sedecal高压发生器和东芝的X射线管，提供较宽范围的曝光能量设置。
如图3所示，如上实施例1中一种集成的X射线曝光采图控制方法，包括如下步骤：
步骤一. 在曝光采图前，对控制箱13的前面板进行准备操作，具体如下：
a、将控制箱13的电源开关旋钮拧到开位置，电源指示灯会亮，表示控制箱电源接通；
b、按下平板探测器的旋钮，平板探测器旋钮指示灯会亮，表明平板探测器电源接通。
c、将高压发生器置零开关的旋钮拧到开位置，然后松开手，灯亮表明高压发生器电源接通；
d、确认屏蔽门信号显示灯是否亮着，灯亮表明屏蔽门开着，不能进行曝光；灯灭表明屏蔽门关着，可以进行曝光。
步骤二. 上位机12对平板探测器11，并通过PLC控制器130对高压发生器14进行初始化；
步骤三. 在上位机12中按下曝光采图按钮；
步骤四. 上位机12发送准备命令给平板探测器11，平板探测器11收到准备信号，同时上位机12发送准备曝光命令给PLC控制器130；
步骤五. PLC控制器130接收到准备曝光命令后，控制准备曝光信号指示灯亮，同时通过高压发生器信号接口发送准备曝光信号给高压发生器14，并返回准备曝光响应给上位机12；
步骤六. 高压发生器14收到曝光命令后产生高压，会触发X射线管15曝光出束，同时高压发生器14返回曝光开始信号给PLC控制器130，PLC控制器130将曝光开始信号发送给上位机12，并控制曝光信号指示灯亮；
在曝光过程中，若屏蔽门打开，PLC控制器130向高压发生器14发出终止曝光信号，高压发生器14收到此信号会立刻停止曝光；
步骤七. 当曝光结束后，高压发生器14返回曝光结束信号给PLC控制器130，同时PLC控制器130将结束命令发送给上位机12；
步骤八. 上位机12在接收到曝光结束信号后，发送准备采图命令给平板探测器11；
步骤九. 平板探测器11接收到上位机12的采图命令后，开始进行采集曝光图像操作。
步骤十. 平板探测器11采到图像后，返回采图完成命令给上位机12，同时上位机12从平板探测器11获取X射线图像。
在控制箱13正常工作状态下，STOP紧急停止按钮处于导通状态，当按STOP紧急停止按钮时，会立刻切断控制箱总电源，同时也会切断高压发生器14和平板探测器11的电源。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822275672.X
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209611162U
授权时间:20191112
主分类号:A61B 6/00
专利分类号:A61B6/00
范畴分类:16C;
申请人:江苏瑞尔医疗科技有限公司
第一申请人:江苏瑞尔医疗科技有限公司
申请人地址:214192江苏省无锡市锡山经济开发区芙蓉三路99号瑞云5座213室
发明人:安陆军;梁威;马善达
第一发明人:安陆军
当前权利人:江苏瑞尔医疗科技有限公司
代理人:曹祖良
代理机构:32104
代理机构编号:无锡市大为专利商标事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：控制箱论文; 高压电源论文; 高压发生器论文; 上位机论文; 屏蔽门论文; 开关电源论文; x射线管论文; plc控制论文;