專利名稱：醫(yī)用x射線診斷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種X射線設(shè)備，尤其是涉及一種具有自動(dòng)曝光控制(Automatic Exposure Control, ACE)校準(zhǔn)的醫(yī)用X射線診斷設(shè)備。
背景技術(shù)：
如今，X射線設(shè)備已經(jīng)成為了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中不可或缺的一項(xiàng)診斷設(shè)備。隨著時(shí)代的發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用于醫(yī)用X射線診斷設(shè)備中，例如探測(cè)器技術(shù)、高頻高壓發(fā)生器技術(shù)、電離室技術(shù)等，而自動(dòng)曝光控制隨著這些技術(shù)的應(yīng)用，也廣泛應(yīng)用于醫(yī)用X射線診斷設(shè)備中。電離室是一種探測(cè)電離輻射的氣體探測(cè)器，當(dāng)X射線照射電離室，會(huì)在電離室內(nèi)形成電離電流，該電離電流正比于射線強(qiáng)度，將該電離電流通過(guò)電路處理轉(zhuǎn)化為電壓，該電離電流存在的時(shí)間越長(zhǎng)，該電壓越大。即不同的χ射線強(qiáng)度和輻照時(shí)間會(huì)輸出不同幅值的電壓。自動(dòng)曝光控制(AEC，Auto Exposure Control)是X射線機(jī)攝影操作時(shí)常用的技術(shù)，其基本原理為，利用PMT，Photo-Diode等器件取樣影像增強(qiáng)器輸出屏的可見光，并轉(zhuǎn)化成為電信號(hào)送至AEC部件，AEC部件對(duì)電信號(hào)做積分運(yùn)算，隨著曝光時(shí)間的增加，積累電壓值增大，當(dāng)達(dá)到某一閾值電壓(相應(yīng)于某一圖像亮度)時(shí)，AEC部件停止高壓發(fā)生器的工作， X射線管不再產(chǎn)生X射線，曝光停止。在體位確定的情況下，X射線的強(qiáng)度(即KV值)是確定的，電離室輸出電壓的大小與輻照時(shí)間成正比，所以AEC技術(shù)能夠自動(dòng)控制曝光時(shí)間，以便探測(cè)器能夠取到最優(yōu)的圖像。當(dāng)X射線設(shè)備的操作技師采用AEC模式曝光時(shí)，若不能正確進(jìn)行AEC校準(zhǔn)，則有可能使得曝光過(guò)量或者曝光不足，這樣一方面病人收到過(guò)多輻射，另一方面探測(cè)器取得的圖像也不理想。因此，如何提出一種具有ACE校準(zhǔn)獲得最優(yōu)圖像的醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，已成為當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題之一。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種具有ACE校準(zhǔn)的醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，便于X射線設(shè)備的操作人員在采用AEC模式曝光模式時(shí)能夠隨時(shí)調(diào)整DAC參數(shù)來(lái)獲得最優(yōu)圖像。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，包括球管；串接在球管的陰極和陽(yáng)極之間的高壓發(fā)生器；設(shè)置在球管下方的限束器；設(shè)置在限束器下方的金屬靶面；設(shè)置在金屬靶面下方的電離室；設(shè)置在電離室的中央位置用于測(cè)量X射線劑量的劑量?jī)x；設(shè)置在電離室外側(cè)用于獲取劑量?jī)x測(cè)量結(jié)果的探測(cè)器，且限束器的光野完全覆蓋該探測(cè)器；用于在AEC曝光模式下根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置調(diào)整ACE閾值電壓的DAC值的參數(shù)控制界面，其連接高壓發(fā)生器。其中，所述金屬靶面為鋁板。[0010]其中，所述鋁板的厚度為21mm士2mm。其中，球管至劑量?jī)x的距離約180cm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型將AEC校準(zhǔn)直接與探測(cè)器的劑量相關(guān)聯(lián)，通過(guò)使用實(shí)驗(yàn)獲取的管電壓 KV/管電流mA與AEC模塊中DAC值之間的非線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)參數(shù)控制界面設(shè)置相應(yīng)的 DAC值，從而保證探測(cè)器能夠輸出最優(yōu)的圖像。因此，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易的優(yōu)點(diǎn)。且本實(shí)用新型的X射線診斷設(shè)備還可以降低了病人的受輻射劑量和廢片率，提高診斷效率。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是DAC值與KV值之間的曲線關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
由于AEC是通過(guò)閾值電壓與電離室輸出的電壓相比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而閾值電壓的大小是通過(guò)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過(guò)一片DAC (Digital-to-Analog Converter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)來(lái)輸出的， 因此通過(guò)改變DAC設(shè)定值就直接決定閾值電壓的大小，進(jìn)而影響曝光時(shí)間的長(zhǎng)短。如圖1所示，本實(shí)用新型提出的X射線診斷設(shè)備包括球管(Tube) 11的陰極(K) 和陽(yáng)極(A)之間串接高壓發(fā)生器12，由高壓發(fā)生器12產(chǎn)生的高壓驅(qū)動(dòng)球管11內(nèi)部生產(chǎn)空壓電場(chǎng)，球管11的陽(yáng)極發(fā)射出高速電子流；連接在球管11產(chǎn)生高速電子流運(yùn)動(dòng)方向的限束器14，以及設(shè)置在限束器14下方用于承受高速電子的能量，使高速電子所帶的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成 X線的金屬靶面15，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，金屬靶面15為純度是99%以上的鋁板，其厚度為 21mm士2mm;設(shè)置在金屬靶面15下方的電離室16，電離室16的中心位置放置用于測(cè)量X射線劑量的劑量?jī)x17，且電離室16的四周外側(cè)設(shè)置探測(cè)器18，該探測(cè)器18用于讀取并顯示劑量?jī)x17所測(cè)量的X射線劑量值；且限束器14的光野能夠完全覆蓋探測(cè)器18 ；球管11至劑量?jī)x17的距離約180cm。其中，用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光控制(AEC，Auto Exposure Control)的AEC模塊屬于高壓發(fā)生器12的功能模塊之一，在此不作詳細(xì)描述。另外，高壓發(fā)生器12連接一個(gè)提供用戶設(shè)置并調(diào)整參數(shù)的參數(shù)控制界面13，用戶通過(guò)參數(shù)控制界面13可以調(diào)整的參數(shù)包括球管 11的陽(yáng)極與陰極之間的管電源KV值、流過(guò)球管11的管電流mA、以及AEC模塊中電壓閾值 (即DAC值)。AEC校準(zhǔn)的目的是在不同的曝光條件下，探測(cè)器18從劑量?jī)x17接收到的X射線輻射劑量一致。在其他條件一定的情況下，管電壓KV的大小和探測(cè)器18接受的劑量是非線性的，要保證探測(cè)器18收到的劑量一致，就必須對(duì)應(yīng)修改在不同管電壓KV下處理器給DAC 的數(shù)字值。利用同一個(gè)探測(cè)器18進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置曝光參數(shù)，其中管電壓KV、管電流 mA如下表1所示(其中，管電壓的單位為千伏特(KV)，管電流的單位為毫安(mA)，DAC的位數(shù)η為8):[0021]曝光參數(shù);組123456789101112[0022]KV405060708090100110120130140150[0023]MA10010080644032323225201612[0024]DAC22518515512810280604737292320[0025]表1分別設(shè)置每組曝光參數(shù)的管電壓KV和管電流mA值，并設(shè)定DAC的值，使得曝光輸出的劑量一致，建議輸出的劑量在探測(cè)器的劑量線性接受區(qū)。例如，當(dāng)KV=60，MA=SO時(shí)，設(shè)置DAC值155時(shí)，用AEC模式曝光，計(jì)量?jī)x測(cè)得2. 5uGy,正好在某一探測(cè)器的劑量線性接受區(qū)。那么其他組參數(shù)的DAC值也要使得輸出為2. 5uGy。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就得到管電壓KV值和需要設(shè)定的DAC值之間非線性的關(guān)系曲線，如圖2所示。其中，橫坐標(biāo)代表管電壓KV值，單位為千伏特，縱坐標(biāo)代表DAC值，η代表 DAC的位數(shù)。因此，X射線診斷設(shè)備的操作技師可以根據(jù)管電壓KV和管電流mA值，通過(guò)參數(shù)控制界面13根據(jù)表1或圖2所示管電壓KV或管電流mA值與DAC值之間的非線性關(guān)系，設(shè)置相應(yīng)的DAC值，從而保證探測(cè)器能夠輸出最優(yōu)的圖像。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，所述設(shè)備包括球管(11)；串接在球管(11)的陰極和陽(yáng)極之間的高壓發(fā)生器(12)；設(shè)置在球管(11)下方的限束器(14)；設(shè)置在限束器(14)下方的金屬靶面(15)；設(shè)置在金屬靶面(15)下方的電離室(16)；其特征在于，所述設(shè)備還包括 設(shè)置在電離室(16)的中央位置用于測(cè)量X射線劑量的劑量?jī)x(17);設(shè)置在電離室(16)外側(cè)用于獲取劑量?jī)x(17)測(cè)量結(jié)果的探測(cè)器(18)，且限束器(14)的光野完全覆蓋該探測(cè)器 (18)；用于在AEC曝光模式下根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置調(diào)整ACE閾值電壓的DAC值的參數(shù)控制界面(13)，其連接高壓發(fā)生器(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，其特征在于，所述金屬靶面(15)為鋁板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，其特征在于，所述鋁板的厚度為 21mm士2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，其特征在于，球管(11)至劑量?jī)x(17)的距離約180cm。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種醫(yī)用X射線診斷設(shè)備，包括球管；串接在球管的陰極和陽(yáng)極之間的高壓發(fā)生器；設(shè)置在球管下方的限束器；設(shè)置在限束器下方的金屬靶面；設(shè)置在金屬靶面下方的電離室；設(shè)置在電離室的中央位置用于測(cè)量X射線劑量的劑量?jī)x；設(shè)置在電離室外側(cè)用于獲取劑量?jī)x測(cè)量結(jié)果的探測(cè)器，且限束器的光野完全覆蓋該探測(cè)器；用于在AEC曝光模式下根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置調(diào)整ACE閾值電壓的DAC值的參數(shù)控制界面，其連接高壓發(fā)生器。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易的優(yōu)點(diǎn)。且本實(shí)用新型的X射線診斷設(shè)備還可以降低了病人的受輻射劑量和廢片率，提高診斷效率。
文檔編號(hào)H05G1/08GK202122579SQ20112014719
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者李曉磊 申請(qǐng)人:深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司