多功能诊断X射线机系统研制

摘要

从伦琴氏发现X线起到目前为止，仅在一百多年的时间中，诊断用X光机经历了离子X线管，电子X线管，旋转阳极X线管，影像增强器和电视乃至电子计算机等五个改革发展阶段。在医学影像技术飞速发展的今天，X线设备仍以它独特的优势，被广泛应用于放射诊断中。
　　 而本企业早期开发的老系统已经不能满足市场的需要。本课题研究的多功能诊断X射线机系统主要是针对以前的老X射线机系统进行升级换代，并在几个方面进行改进。
　　 跟老系统相比增加了机械系统的功能设计，如主倾斜旋转部分旋转范围增大，重点要解决老系统床身不能在+90到-90°之间大范围旋转问题；增加老系统没有的床面的纵向运动；新系统的X线管和床面间的距离也是可以调整的，能达到150cm；X线管的投照方向可以向病人足侧及头侧各倾斜40°，这些更有利于病灶的观察。增加了立柱与影像运动组合功能。同时在新系统中增强了机械系统的稳定性、安全性和可靠性设计。
　　 采用新控制系统和床体运动功能相配合，充分的为影像系统服务；控制系统采用了PLC代替原系统的完全模拟信号控制；
　　 在影像系统的改进方面主要是采用微焦点大功率的调线无风球管，有效地提高了影像的清晰度；运用新型影像增强器，显著地提高了影像的对比度和分辨度；
　　 本课题X线机的特点是：通过机械和电气的设计来完成实现其更多的功能，来为整个X线机的图像系统和诊断功能服务。
　　 论文主要内容包括系统的工作原理、机械部分、电气控制、影像链等，具体如下：
　　 (1)介绍各种大型医疗影像设备的发展、功能及适用范围。
　　 (2)介绍X线机的发展历程和现状，以及X线机的技术的未来发展趋势及方向。
　　 (3)阐述X线机的成像原理和具体临床应用。
　　 (4)本课题研究的多功能X线机的功能和系统设计。
　　 (5)本课题研究的多功能X线机的机械部分、床体的运动控制原理及实现。
　　 (6)本课题研究的多功能X线机的成像链部分设计。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 医学成像技术发展历程

1.3 现代医学影像设备简介

1.3.1 X线成像设备

1.3.2 数字减影(DSA)技术

1.3.3 磁共振成像技术

1.3.4 超声成像技术

1.3.5 核医学成像技术

1.4 医用X线机分类

1.4.1 诊断用X线机

1.4.2 治疗用X线机

1.5 各种成像类型的比较

1.6 X线诊断技术发展

1.7 国内医用X线机状况

1.8 课题研究背景及本文主要内容

第2章 X线机的成像原理

2.1 X线的产生原理

2.1.1 X射线强度与连续X射线谱

2.2 X 线的特性

2.3 X 线的效率

2.4 X 线成像的基本原理

2.5 X 线图像特点

2.6 X线检查技术

2.7 X线剂量

第3章 X线机的总体系统设计

3.1 整个系统概述

3.2 机械部分

3.3 电气控制系统部分

3.4 成像链部分

第4章 系统运动功能设计

4.1 基本运动功能

4.1.1 床身立卧旋转功能

4.1.2床面移动功能

4.1.3 影像装置移动功能

4.1.4 立柱移动功能

4.1.5 X射线管旋转功能

4.1.6 焦距(SID)运动功能

4.1.7 压迫器运动功能

4.2 主机架

4.2.1 底座与船梁

4.2.2 立柱悬臂组件

4.2.3 压迫器

4.2.4 脚踏板

4.2.5 右横梁

4.2.6 左横梁

4.2.7 滑架

4.2.8 纵梁

4.2.9 床框

4.4 床旁接线柱

第5章 系统各部分的控制

5.1 供电系统和控制部分

5.1.1 系统控制柜

5.1.2 电源控制柜

5.1.3 控制台系统

5.1.4 核心控制柜系统(CCS)

5.1.5 系统电缆

5.1.6 脚踏开关

5.2 运动部件控制要求

5.2.1 运动过程中的保护行为

5.2.2 压迫器压力选择

5.2.3 运动部件运动指令冲突解决

第6章 影像系统

6.1 影像增强器

6.2 CCD相机

6.3 限束器

6.4 点片系统

6.5 电离室

6.6 X线球管

6.7 高压系统

6.8 计算机系统

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢