專利名稱：一種多自由度c形臂醫(yī)用x射線機(jī)的曝光控制裝置的制作方法
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(chǎng)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(duì)接的復(fù)雜程度，而且不便日后的產(chǎn)品升級(jí)，同時(shí)價(jià)格也比較高 昂。此外，暫無集成對(duì)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(hào)，使X射線球管組件按照設(shè)定 的時(shí)序和電壓信號(hào)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(duì)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(duì)接，控制電路與多自由度運(yùn)動(dòng)控制 系統(tǒng)無縫對(duì)接；同時(shí)也降低了成本。


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)施例方式本發(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(hào)， 使χ射線球管組件按照設(shè)定的時(shí)序和電壓信號(hào)觸發(fā)并發(fā)射出一定的χ射線；同時(shí)可以通過 RS232串口通信的方式，對(duì)C形臂進(jìn)行多自由度的控制。圖1中各個(gè)信號(hào)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)Atmegal28(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HiA與kv給定量模擬電壓信號(hào)與mA、kV和曝光使能的開關(guān)量信 號(hào)；另一方面通過RS232串口通信的方式，對(duì)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 (JKl、JK2)為與 X 射線球 管組件的接口電路。分別是HiA使能信號(hào)、mA給定量信號(hào)、kV使能信號(hào)、kV給定量信號(hào)、X 射線使能信號(hào)，其中mA與kV給定量信號(hào)為0-5V模擬電壓信號(hào)；mA、kV與X射線使能信號(hào) 為數(shù)字開關(guān)信號(hào)。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(duì)C形臂進(jìn)行多自由度的控制。如圖3所示，為單片機(jī)Atmegal28(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 (JKl、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(hào)，其時(shí)序控制信號(hào)與時(shí)序圖如圖2所示。其控制信號(hào)分別為l)mA給定量信號(hào)2)mA使能信號(hào)3) kV給定量信號(hào)4)kV使能信號(hào)5) X射線使能信號(hào)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(hào)；2)當(dāng)接收到需要X射線曝光控制信號(hào)時(shí)，單片機(jī)Atmega^S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-lOms，待mA給定量信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)Atmegal^輸出 mA使能信號(hào)；4) mA使能信號(hào)輸出等待SO-lOOms，待mA使能信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)AtmegaUS根據(jù) 所設(shè)置的kV參數(shù)輸出0-5v之間的kV電壓給定量；OkV給定量給出后等待5-lOms，待kV給定量信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)Atmegal^輸出 kV使能信號(hào)；6) kV使能信號(hào)輸出等待60-80ms，待kV使能信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)AtmegaUS輸出 X射線使能信號(hào)；7)X射線經(jīng)過一定的時(shí)間結(jié)束向外發(fā)射，所有信號(hào)恢復(fù)初始狀態(tài)，等待下一次曝光 控制信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置，其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(hào)，使X射線球管組件按照設(shè) 定的時(shí)序和電壓信號(hào)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(duì)C形臂 進(jìn)行多自由度的控制。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。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。
2.一種如權(quán)利要求1所述的多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置的C形臂的 多自由度的控制方法，該方法特征在于采取通過RS232串口通信方式。
3.—種如權(quán)利要求1所述的多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置的曝光控制 方法，該方法由時(shí)序圖來描述。其特征在于時(shí)序控制信號(hào)為1)mA給定量信號(hào)2)mA使能信號(hào)3)kV給定量信號(hào)4)kV使能信號(hào)5)X射線使能信號(hào)
4.按權(quán)利要求2所述的多自由度C形臂醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置的曝光控制方 法，其特征在于曝光控制工作流程由下列步驟組成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(hào)；2)當(dāng)接收到需要X射線曝光控制信號(hào)時(shí)，單片機(jī)AtmegaUS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-lOms，待mA給定量信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)Atmegal^輸出mA 使能信號(hào)；4)mA使能信號(hào)輸出等待80-100ms，待mA使能信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)AtmegaUS根據(jù)所設(shè) 置的kV參數(shù)輸出0-5v之間的kV電壓給定量；5)kV給定量給出后等待5-lOms，待kV給定量信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)AtmegaUS輸出kV 使能信號(hào)；6)kV使能信號(hào)輸出等待60-80ms，待kV使能信號(hào)穩(wěn)定后，單片機(jī)AtmegaUS輸出X射 線使能信號(hào)；7)X射線經(jīng)過一定的時(shí)間結(jié)束向外發(fā)射，所有信號(hào)恢復(fù)初始狀態(tài)，等待下一次曝光控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多自由度醫(yī)用X射線機(jī)的曝光控制裝置，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是由控制電路、配套X射線球管組件與配套的多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成。該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)明特征在于，通過控制電路轉(zhuǎn)化為一定的時(shí)序和電壓，能夠使X射線球管組件發(fā)射出一定的X射線；同時(shí)通過串口對(duì)C形臂進(jìn)行多自由度控制。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)控制電路與X射線球管組件無縫對(duì)接，控制電路與多自由度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)無縫對(duì)接；同時(shí)也降低了成本。
文檔編號(hào)H05G1/30GK102111949SQ200910264059
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者李勁生, 高松 申請(qǐng)人:南京普愛射線影像設(shè)備有限公司