[发明专利]一种手持便携式人体数字X射线摄影系统

说明书

本发明一种人体数字X射线摄影系统，涉及一种用于人体胸腔、四肢以及口腔诊断用的手持便携式人体数字X射线摄影系统。主机包括信息采集处理模块、控制模块、高压模块、范围指示单元；信息采集处理模块，由人机界面和内置微型计算机组成；高压模块，包括采用电池驱动的高压单元、伦琴射线管单元；控制模块包括电源驱动单元、逻辑控制单元；探测器组件为平板探测器组件。本发明同现有技术相比，能够在公斤级重量约束下，既能实现单人手持操作、实现安全的X射线辐照，又能面向多部位探测需求。完全满足分级诊疗体系下沉、自然灾害、重大疫情等应急医疗处置的现场快速筛查等人体医用DR面临基层化的应用场景和轻便化的应用需求。

技术领域

本发明属于有源医疗诊断技术领域，涉及一种用于人体胸腔、四肢以及口腔诊断用的手持便携式人体数字X射线摄影系统。

背景技术

数字X射线摄影(Digital Radiography，简称DR)系统属有源医疗诊断技术范畴。一般由X射线模块、平板探测器组成，广泛应用于有源医疗诊断、工业现场检测等领域；相比于传统X射线摄影的胶片成像方式，具有数字化成像速度快、使用操作便捷等优点。人体医用DR可对人体内部的骨折、骨裂、结节等病症进行检测。

按照应用场景，人体医用DR目前发展了专用型、移动型、便携型等3类：1)专用型面向大型医院射线诊断科室等固定应用场景，以富士凌越5000、西门子MultixFusionmax为代表，适用部位多、诊断功能强，设备重量达数吨、外型尺寸达数米，对电气配套要求高，辐射剂量大，需配套专用防护型场地；2)移动型采用轮式行走机构实现设备的移动或搬运，支持床旁检查或应急支援场景，以西门子MobilettMiraMax为代表，可用于胸腔、四肢、口腔等部位的临床诊断，一般市电拖动、使用过程无需防护，设备重量为百公斤级、外型尺寸为米级，不利于快速布放；3)便携型一般采用C型框架和折叠结构，功能上满足胸腔、四肢、口腔等部位的门急诊需求且无需防护，典型设备为七喜医疗XFL-600、威高医疗WG-BX等，支持收纳装箱和蓄电池工作模式，设备重量数十公斤(威高医疗WG-BX型为80公斤左右)。

目前，人体医用DR面临基层化的应用场景和轻便化的应用需求：分级诊疗体系下沉，社区/村镇级基层医疗机构门急诊承担的外科、骨科诊断需求日益上升；同时，自然灾害、重大疫情等应急医疗处置的现场快速筛查意义重大，轻便灵活、无需插电的应用需求更为突出。在适用部位、诊断能力等功能方面，上述3类人体医用数字X射线摄影设备虽然能够满足诊断要求，但其重量、尺寸等难以满足基层化部署、轻便化应用的综合要求，亟待进一步降低重量和外型尺寸，发展一种公斤级重量、不插电运行、单人手持操作的手持便携式人体数字X射线摄影系统，同时兼顾可靠性与经济成本。然而，要实现这样的系统，并非是简单的通过减轻重量，修改尺寸等手段能够达到的，因为涉及到辐射强度、高压电源、剂量安全、探测需求、应用场景、时序控制、信息处理、一体化集成等诸多因素，其中很多因素是矛盾的，所以，必须有一套完整的系统设计才能达到本发明目的。

发明内容：

针对上述现有技术状况及对手持有技术便携式人体数字X射线摄影系统的需求，本发明的目的在于：提供一种在公斤级重量约束下，既能实现单人手持操作、实现安全的X射线辐照，又能面向多部位探测需求，构建合理的探测参数以适应胸腔、四肢以及口腔等不同部位的快速X射线摄影要求的手持便携式人体数字X射线摄影系统。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：

本发明的基本构思是：针对传统DR方法及设备高压电源体积大、重量占比大的情况，在电源升压变压基础上，通过电压纹波、脉冲频率、工作时间、工作电流参数的调控与优化，在公斤级重量的约束下实现X射线剂量的安全要求；针对受到人体密度等理化参数的制约，单一探测参数下无法针对胸腔、四肢以及口腔等部位进行有效探测，结合高压参数、探测距离等的优化，拟定适应不同部位的探测方案；针对目前已有方法及设备中采用电脑式外型以及探测、成像的远程控制，硬件方面需集成专用软件、工控电脑及数据线、电源线等系统复杂现状，在基层部署、移动使用等场景下，采取时序控制、信息处理、结果显示的一体化集成的产品设计。