球管组件升降控制装置及X射线发射焦点自适应系统的制作方法

球管组件升降控制装置及x射线发射焦点自适应系统
技术领域
1.本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种球管组件升降控制装置及乳腺x光机的x射线发射焦点自适应系统。


背景技术：

2.乳腺癌作为世界卫生组织确认的能够通过早发现、早治疗降低死亡率的癌症之一，x射线在乳腺疾病的应用方面取得新进展，如何在进行x射线检查时提高乳腺疾病的检出率、减少漏诊、避免误诊是值得深入研究。x射线是一种波长极短、能量很大的电磁波，且具有穿透性。当x射线穿过某些物质时，部分电磁波被吸收，x射线强度成一定指数关系衰减，不同的物质对x射线的吸收不同，未被吸收的x射线穿过物体后被探测器接收。探测器接收到不同强度的x射线，转换成数字信号，该信号送给计算机处理并重建图像，这就是数字乳腺x射线成像的原理。探测器接收到的信号强弱取决于乳房的横断面内组织的密度，密度较高的组织吸收的x射线较多，探测器得到的信号较弱，比如肿瘤、钙化组织等；密度较低的组织吸收的x射线较少，检测到的信号就较强，比如脂肪等组织。检测器接收到的信息显示出不同密度的乳腺阴影图像。根据阴影图像的对比，结合临床经验，较容易判断乳腺组织是否存在异常。
3.在乳腺x光机，x射线从球管发出，经过准直器，再经过乳房组织被探测器板接收。球管到探测器板的探测距离的远近影响成像效果，比如同样的乳房成像清晰度、聚焦程度等，另外乳房大小不同，那么对x射线覆盖也有要求，较大乳房者x射线投照范围大，较小者则投照范围小。对于需要局部照射的情况，也要求x射线强度大、投照集中，以此获得成像清晰的图像。目前市面上的乳腺x光机并未能满足以上需求。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，提供一种满足多种投照距离的球管组件升降控制装置及具有该装置的x射线发射焦点自适应系统。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种球管组件升降控制装置，包括垂直设置的丝杆、至少一个固定在球管组件上并配合在所述丝杆上的滑块、连接并驱动所述丝杆转动的电机；
6.所述丝杆转动带动所述滑块沿所述丝杆的轴向来回移动，进而带动所述球管组件沿所述丝杆上下来回移动，调整所述球管组件发射的x射线投照至下方的x射线接收器的投照距离。
7.优选地，所述球管组件升降控制装置还包括与所述电机连接的电机控制板，所述电机控制板根据接收到的运动控制指令控制所述电机转动或停止转动。
8.优选地，所述球管组件升降控制装置还包括用于检测所述球管组件的高度位置的位置监控单元；
9.所述位置监控单元与所述电机控制板连接，所述电机控制板根据所述位置监控单
元检测到的所述球管组件的高度位置信息控制所述电机停止转动。
10.优选地，所述位置监控单元包括光耦组件；
11.所述光耦组件包括挡片以及至少一个光耦；所述挡片设置在所述球管组件上，所述光耦对应所述挡片并与所述球管组件间隔设置。
12.优选地，所述光耦组件包括至少两个所述光耦；两个所述光耦上下间隔排布，并且排布的方向平行所述球管组件的上下移动方向。
13.优选地，所述球管组件与x射线接收器之间的距离为600mm-700mm。
14.本发明还提供一种x射线发射焦点自适应系统，用于乳腺x光机，所述x射线发射焦点自适应系统包括以上任一项所述的球管组件升降控制装置，还包括准直器、x射线接收器、压迫板、运动控制单元以及图像处理单元；
15.所述准直器设置在所述球管组件升降控制装置的球管组件的下方，用于调整所述球管组件投射的x射线的投照范围；
16.所述x射线接收器间隔设置在所述准直器的下方，用于接收x射线以进行成像；所述压迫板设置在所述x射线接收器的上方；
17.所述运动控制单元分别与所述压迫板和所述球管组件升降控制装置的电机连接，控制所述压迫板的升降和所述电机转动或停止转动；
18.所述图像处理单元与所述x射线接收器连接，接收来自所述x射线接收器的图像信息并进行处理显示。
19.优选地，所述运动控制单元与所述球管组件升降控制装置的电机控制板连接，将运动控制指令发送至所述电机控制板，通过所述电机控制板控制所述电机转动或停止转动。
20.优选地，所述x射线发射焦点自适应系统还包括高压发生器和曝光控制单元；
21.所述高压发生器连接所述球管组件，用于产生高频脉冲电压并整流加于所述球管组件，使所述球管组件产生x射线；
22.所述曝光控制单元连接所述x射线接收器和高压发生器，用于设置曝光参数以控制所述x射线接收器和高压发生器。
23.优选地，所述x射线发射焦点自适应系统还包括设置在乳腺x光机的机体上的c臂投照架；所述运动控制单元与所述c臂投照架连接，控制所述c臂投照架相对所述机体旋转和/或升降。
24.本发明的有益效果：通过丝杆和电机等实现球管组件的升降，调整球管组件在x射线接收器上的高度，进而调整x射线发射焦点，满足不同投照范围需求，且能够获得所需的清晰图像，进而满足诊断要求。
附图说明
25.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
26.图1是本发明一实施例的x射线发射焦点自适应系统的连接结构示意图；
27.图2是本发明一实施例的球管组件升降控制装置的连接结构示意图。
具体实施方式
28.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
29.本发明的x射线发射焦点自适应系统，用于乳腺x光机，作为乳腺x光机的x射线发射焦点自适应系统。
30.如图1所示，本发明一实施例的x射线发射焦点自适应系统，可包括球管组件100、升降驱动机构、准直器110、x射线接收器120、压迫板130、高压发生器140、曝光控制单元150、运动控制单元160以及图像处理单元170。
31.球管组件100设置在x射线接收器120的上方，用于产生x射线并投射到x射线接收器120上。升降驱动机构连接球管组件100，与球管组件100形成球管组件升降控制装置，该升降驱动机构驱动球管组件100上下来回移动，调整球管组件100在x射线接收器120上方的高度，从而调整球管组件100发射的x射线投照至下方的x射线接收器120的投照距离，进而调整x射线发射焦点。根据升降驱动机构对球管组件100的上下移动的驱动，可使球管组件100与x射线接收器120之间的距离为600mm-700mm。
32.准直器110设置在球管组件100的下方，用于调整球管组件100投射的x射线的投照范围，将x射线的投照范围约束在指定范围内，避免患者受到额外x射线照射。并且，准直器110可通过连接件等与球管组件100连接，使其与球管组件100相对固定，即保持在球管组件100下方的设定位置，当球管组件100向上移动或向下移动时，准直器110随着球管组件100移动，以确保准直器110对x射线的投照范围的约束作用。
33.x射线接收器120间隔设置在球管组件100和准直器110的下方，用于承载并接收穿过乳腺的x射线以进行成像。压迫板130设置在x射线接收器120的上方，可相对x射线接收器120上下移动，对放置在x射线接收器120上的乳腺进行压迫。
34.高压发生器140连接球管组件100，用于产生高频脉冲电压并整流加于球管组件100，使球管组件100产生x射线。曝光控制单元150连接x射线接收器120和高压发生器140，可根据乳腺的厚度及压力设置曝光参数以控制x射线接收器120和高压发生器140。运动控制单元160分别与压迫板130和升降驱动机构连接，控制压迫板130的升降和控制升降驱动机构的启停。图像处理单元170与x射线接收器120连接，接收来自x射线接收器120的图像信息并进行优化处理及显示。
35.结合图1及图2，升降驱动机构与球管组件100形成的球管组件升降控制装置中，升降驱动机构可包括垂直设置的丝杆10、至少一个固定在球管组件100上并配合在丝杆10上的滑块20、连接并驱动丝杆10转动的电机30。电机30启动后带动丝杆10转动(圆周转动)，丝杆10转动带动滑块20沿丝杆10的轴向来回移动，进而带动球管组件100沿丝杆10上下来回移动，调整球管组件100发射的x射线投照至下方的x射线接收器120的投照距离。
36.球管组件100下方的准直器110随球管组件100上下来回移动。
37.其中，电机30可通过其转轴直接与丝杆10连接。或者，电机30通过带轮或齿轮组件等与丝杆10连接，相较于前述直接连接方式，能够通过丝杆10驱动球管组件100的稳定移动，避免在非工作时的外部震动导致球管组件100的移动。
38.球管组件升降控制装置还包括与电机30连接的电机控制板40。电机控制板40与运动控制单元160连接，接收来自运动控制单元160的运动控制指令，根据接收到的运动控制
指令控制电机30转动或停止转动；电机30转动包括逆时针转动和顺时针转动，实现球管组件100的向上或向下移动。
39.在乳腺x光机中，球管组件100在x射线接收器120上方的标准高度为650mm。本发明中，通过电机30驱动球管组件100相对x射线接收器120上下移动，可在650mm的高度基础上，向上移动0-50mm的距离，向下移动0-50mm的距离，从而球管组件100与x射线接收器120之间的距离最低可至600mm，最高可至700mm。当然，根据实际设置以及检测需要，还可低于600mm或高于700mm。
40.为驱动球管组件100移动至所需的高度，球管组件升降控制装置还包括用于检测球管组件100的高度位置的位置监控单元。位置监控单元与电机控制板40连接，电机控制板40根据位置监控单元检测到的球管组件100的高度位置信息控制电机30停止转动。
41.通过位置监控单元的设置，配合电机控制板40使得球管组件100可具有至少一个高度档位，满足不同乳腺为获得清晰图像所要求的x射线的投照范围及焦点要求。位置监控单元可采用光耦组件、线性传感器、位移传感器、电磁铁组件和霍尔开关等中至少一种实现；进一步可选滑线变阻器实现无级调节。
42.在本实施例中，如图2所示，位置监控单元包括光耦组件。光耦组件进一步包括挡片51以及至少一个光耦52；挡片51设置在球管组件100上，光耦52对应挡片51并与球管组件100间隔设置。当球管组件100沿丝杆10上下移动至挡片51与光耦52对准时，发送对应信号至电机控制板40，电机控制板40即控制电机30停止转动，将球管组件100定位在当下的高度。
43.优选地，光耦组件包括至少两个光耦52；两个光耦52上下间隔排布，并且排布的方向平行球管组件100的上下移动方向，实现球管组件100高度的不同档位控制。例如，在图2所示实施例中，光耦组件包括三个光耦52；三个光耦52上下依次间隔排布，并且排布的方向平行球管组件100的上下移动方向。以球管组件100与x射线接收器120之间的距离为600mm-700mm为例，三个光耦52分别可对应在700mm、650mm和600mm的高度位置；根据高度的降低，x射线所投照的范围也缩小。
44.另外，球管组件升降控制装置中，通过设置旋转驱动机构等，还可驱动球管组件100相对x射线接收器120旋转，调整x射线发射角度，以满足不同方位投射。
45.进一步地，本发明的x射线发射焦点自适应系统还包括设置在乳腺x光机的机体上的c臂投照架180。运动控制单元160与c臂投照架180连接，控制c臂投照架180相对机体旋转和/或升降；其中通过旋转c臂投照架180满足不同方位对乳腺进行检测，通过升降调整c臂投照架180在机体上的高度以满足不同身高的患者。
46.可以理解地，本发明的x射线发射焦点自适应系统中，球管组件100、准直器110、x射线接收器120、压迫板130、高压发生器140、曝光控制单元150、c臂投照架180均是乳腺x光机的组成结构件，球管组件100、准直器110、x射线接收器120及压迫板130均安装在c臂投照架180上。运动控制单元160以及图像处理单元170可集成在独立于乳腺x光机的远端控制系统上。乳腺x光机及远端控制系统构成乳腺x射线系统。
47.本发明的x射线发射焦点自适应系统应用于乳腺x射线系统中进行乳腺检测时，乳腺x射线系统初始化完成后进入系统自检模式；自检出有故障异常，则给出系统故障报警提醒；系统自检ok，则录入患者个人信息；根据患者的个人信息，自动推荐球管组件100的高度
档位；医护人员可以调整和确认自动推荐的高度档位是否合适；确认完毕，可进入乳腺x射线拍摄环节；拍摄完毕，则可以对图像进行分析，必要时还可以进行分享，便于远程诊断。
48.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。