[發(fā)明專利]一種多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910264059.0
• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN102111949A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勁生;高松
• 申請（專利權(quán)）人: 南京普愛射線影像設(shè)備有限公司
• 主分類號: H05G1/30
• 分類號: H05G1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前市場上X射線機(jī)管組件與曝光控制裝置基本都是由不同的廠家生產(chǎn)。增加了在研制X射線機(jī)時(shí)兩部分對接的復(fù)雜程度，而且不便日后的產(chǎn)品升級，同時(shí)價(jià)格也比較高昂。此外，暫無集成對C形臂的多自由度控制的X射線機(jī)的曝光控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明由控制電路、相配套X射線球管組件與相配套的多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成。該多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置電路結(jié)構(gòu)主要由三個(gè)部分組成：由單片機(jī)構(gòu)成的控制模塊、與X射線球管組件的接口電路和與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的接口電路。本發(fā)明特征在于，控制電路能夠?qū)?shí)際需求的射線參數(shù)通過控制電路轉(zhuǎn)化為一定的時(shí)序和電壓信號，使X射線球管組件按照設(shè)定的時(shí)序和電壓信號觸發(fā)并發(fā)射出一定的X射線；同時(shí)可以通過串口通信的方式，對C形臂進(jìn)行多自由度的控制。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用配套的X射線球管組件、配套的多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及控制電路，從而實(shí)現(xiàn)了控制電路與X射線球管組件無縫對接，控制電路與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)無縫對接；同時(shí)也降低了成本。

附圖說明

圖1是多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2是多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置時(shí)序圖。

圖3是多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置電原理圖單片機(jī)控制模塊圖。

圖4是多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置電原理圖與X射線球管組件和與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)的接口電路圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明是由控制電路、相配套X射線球管組件與相配套的多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。曝光控制裝置電路結(jié)構(gòu)主要由三部分組成：由單片機(jī)構(gòu)成的控制模塊、與X射線球管組件的接口電路和與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的接口電路。本發(fā)明的基本原理是控制電路能夠?qū)?shí)際需求的射線參數(shù)通過控制電路轉(zhuǎn)化為一定的時(shí)序和電壓信號，使X射線球管組件按照設(shè)定的時(shí)序和電壓信號觸發(fā)并發(fā)射出一定的X射線；同時(shí)可以通過RS232串口通信的方式，對C形臂進(jìn)行多自由度的控制。圖1中各個(gè)信號的定義，在時(shí)序圖中的說明，與X射線球管組件的接口電路及與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的接口電路的連接關(guān)系如箭頭所示。本發(fā)明控制裝置主要包括以下三個(gè)部分：

1、以單片機(jī)Atmega128(U2)為核心的控制模塊，一方面用于根據(jù)實(shí)際需求的射線參數(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生控制曝光的mA與kV給定量模擬電壓信號與mA、kV和曝光使能的開關(guān)量信號；另一方面通過RS232串口通信的方式，對C形臂進(jìn)行多自由度的控制。

2、以光耦TLP127(040、041、042、043、044)、繼電器G6H-2(JK1、JK2)為與X射線球管組件的接口電路。分別是mA使能信號、mA給定量信號、kV使能信號、kV給定量信號、X射線使能信號，其中mA與kV給定量信號為0-5V模擬電壓信號；mA、kV與X射線使能信號為數(shù)字開關(guān)信號。

3、以RS232電平轉(zhuǎn)換器件MAX232CPE(U3)為與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的接口電路。通過RS232串口通信的方式，對C形臂進(jìn)行多自由度的控制。

如圖3所示，為單片機(jī)Atmega128(U2)為核心的控制模塊。如圖4所示，為與以光耦TLP127(040、041、042、043、044)、繼電器G6H-2(JK1、JK2)為與X射線球管組件相關(guān)的接口電路和以RS232電平轉(zhuǎn)換器件MAX232CPE(U3)為與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)的接口電路。

當(dāng)實(shí)際需要進(jìn)行X射線曝光時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求的射線參數(shù)轉(zhuǎn)化為一定的時(shí)序和電壓信號，其時(shí)序控制信號與時(shí)序圖如圖2所示。其控制信號分別為：

1)mA給定量信號

2)mA使能信號

3)kV給定量信號

4)kV使能信號

5)X射線使能信號

X射線曝光控制的工作流程由如下步驟組成：

1)系統(tǒng)初始化，設(shè)置輸入輸出端口的初始化，等待X射線曝光控制信號；

2)當(dāng)接收到需要X射線曝光控制信號時(shí)，單片機(jī)Atmega128根據(jù)所設(shè)置的mA參數(shù)輸出0-5v之間的mA給定量；

3)mA給定量給出后等待5-10ms，待mA給定量信號穩(wěn)定后，單片機(jī)Atmega128輸出mA使能信號；