X射线成像设备及其控制方法与流程

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种X射线成像设备及其控制方法。

背景技术：

随着数字化X射线摄影技术的快速发展，X射线成像设备的应用越来越普及。X射线成像设备是计算机数字图像处理技术与X射线放射技术相结合而形成的一种先进的医疗设备，实现了模拟X射线图像向数字化X射线图像的转变。

对于悬吊式X射线成像设备而言，医生可通过手动或电动的方式(手电一体)，控制悬吊组件运动至预定位置。现有技术中，在采用手动方式控制悬吊组件运动至预定位置时，通过机械卡位的方式控制悬吊组件在预定位置停止运动，具体地，与所述悬吊组件运动轨道配合的轨道上设有卡位槽，悬吊组件上设有可伸缩的卡位杆，当系统检测到悬吊组件的速度小于预定阈值，且所处位置在所述预定位置附近时，控制悬吊组件上的卡位杆伸出以卡合到卡位槽中，悬吊组件停止运动。采用手动方式控制悬吊组件运动较灵活，但是通过机械卡位的方式停止运动的悬吊组件，会发出较大的机械撞击声，X射线成像设备会震动，影响其寿命和精度。

采用电动方式控制悬吊组件运动，当前仅支持一键到位的功能，即通过电机来驱动悬吊组件运动至一预定位置，如：源像距(SID，Source to image receptor Distance)为1.8米。且对于电动方式而言，为了实现对悬吊组件的可控，悬吊组件的运动速度较慢，运动至预定位置时耗时稍长，不如手动方式灵活可控。

因此，如何能够灵活可控的控制悬吊组件运动且又不会影响X射线成像设备的寿命和精度，成为目前亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种X射线成像设备及其控制方法，一方面使得操作者可灵活操作所述X射线成像设备，另一方面又不会对X射线成像设备的寿命和精度有所影响。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种X射线成像设备的控制方法，所述X射线成像设备包括：探测器、悬吊组件，所述悬吊组件包括X射线源组件，所述探测器接收所述X射线源组件产生的X射线，所述悬吊组件沿轨道运动，所述控制方法包括：

解除所述悬吊组件与所述轨道的锁定，使所述悬吊组件进入可移动状态；

检测指定位置处所述悬吊组件的速度，判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值；

在所述悬吊组件的速度小于所述阈值时切换至电机驱动模式，并将所述悬吊组件驱动至预定位置。

可选的，所述控制方法，还包括：驱动至所述预定位置后进入锁定状态。

可选的，至少分布有两个所述预定位置及分别对应每个预定位置的至少一个检测速度的指定位置。

可选的，当所述预定位置为中间的预定位置时，所述中间的预定位置两侧对应有检测速度的指定位置。

可选的，在所述悬吊组件的速度小于所述阈值时切换至电机驱动模式，并将所述悬吊组件驱动至与所述指定位置对应的预定位置。

可选的，所述预定位置关联于源像距。

为解决上述技术问题，本发明技术方案还提供一种X射线成像设备，包括：探测器、悬吊组件，所述悬吊组件包括X射线源组件，所述探测器接收所述X射线源组件产生的X射线，所述悬吊组件沿轨道运动，所述X射线成像设备还包括：

解锁单元，用于控制离合器分离以解除所述悬吊组件与所述轨道的锁定，使所述悬吊组件进入可移动状态；

检测单元，用于检测指定位置处所述悬吊组件的速度，判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值；

控制单元，用于在所述悬吊组件的速度小于所述阈值时控制电机驱动所述悬吊组件，并将所述悬吊组件驱动至预定位置。

可选的，所述控制单元还用于锁定位于所述预定位置的所述悬吊组件。

可选的，所述轨道上至少分布有两个所述预定位置，及分别对应每个预定位置的至少一个检测速度的指定位置，所述控制单元在所述检测单元检测到所述悬吊组件在所述指定位置的速度小于所述阈值时，驱动所述悬吊组件至与所述指定位置对应的预定位置。

可选的，所述预定位置关联于源像距。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

通过检测指定位置处所述悬吊组件的速度，在所述悬吊组件的速度小于阈值时，通过电机驱动所述悬吊组件至预定位置，避免了手动推动所述悬吊组件时，采用机械卡位方式停止所述悬吊组件的运动时，发出的机械撞击声，在提高了X射线成像设备寿命和精度的同时，操作者仍可以灵活的控制X射线成像设备，给其提供了便利。

进一步地，在所述预定位置为中间的预定位置时，在所述预定位置两侧均对应有检测速度的指定位置，使得操作者操作所述悬吊组件靠近所述探测器的过程中(SID减小的过程中)，可以由手动方式切换至电机驱动模式，同样地，操作者操作所述悬吊组件远离所述探测器的过程中(SID增大的过程中)，也可以由手动方式切换至电机驱动模式，实现了所述悬吊架在任何位置时，都可以灵活地控制其运动至预定位置，且不会发出较大的撞击声，进而提高了X射线成像设备的寿命和精度。

附图说明

图1是悬吊组件在不同SID下的示意图；

图2是本发明实施例的X射线成像设备的控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例的一种设置指定位置的示意图；

图4是本发明实施例的另一种设置指定位置的示意图；

图5是本发明实施例的X射线成像设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

X射线成像设备通常包括悬吊式和立柱式，悬吊式的X射线成像设备通常包括探测器和悬吊组件，参见图1，图1是悬吊组件在不同SID下的示意图，所述悬吊组件11包括悬吊架110及设置在所述悬吊架110上的X射线源组件111(通常包括X射线管、限束器、控制面板等)，探测器12设置在立柱13上，拍摄过程中所述悬吊组件11在轨道10上运动，对于不同成像部位而言，拍摄过程中所需的SID也不同，因此通过所述悬吊组件11在所述轨道10上的运动来获得不同的SID，如图1中所示的SID1、SID2、SID3等，进而在相应的SID下完成拍摄。

目前，对于手电一体的X射线成像设备，采用手动方式推动悬吊组件11至SID所在位置时，会发出较大的撞击声，影响所述X射线成像设备的寿命和精度。而电动方式只能驱动所述悬吊组件11运动至一预定的SID所在位置。为了让操作者既可以灵活的控制X射线成像设备又可以消除所述悬吊组件11运动至所需SID所在位置时发出的撞击声，发明人提出，通过对手动推动所述悬吊组件11的过程中，对所述悬吊组件11的速度和位置进行判断，当所述悬吊组件11在所述预定位置附近且速度小于阈值时，将手动方式切换至电机驱动所述悬吊组件11的模式，以避免产生机械卡位时发出的撞击声。

本发明实施方式提供的X射线成像设备的控制方法包括：

解除所述悬吊组件与所述轨道的锁定，使所述悬吊组件进入可移动状态；

检测指定位置处所述悬吊组件的速度，判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值；

在所述悬吊组件的速度小于阈值时切换至电机驱动模式，并将所述悬吊组件驱动至预定位置。

以下结合具体的实施例对本发明实施方式的X射线成像设备的控制方法进行详细的说明。参见图2，图2是本发明实施例的X射线成像设备的控制方法的流程示意图，如图2所示，所述X射线成像设备的控制方法包括：

S101：解除悬吊组件与轨道的锁定，使所述悬吊组件进入可移动状态；

S102：检测指定位置处所述悬吊组件的速度；

S103：判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值；

S104：若所述悬吊组件的速度小于所述阈值，则切换至电机驱动模式，并将所述悬吊组件驱动至预定位置；

S105：若所述悬吊组件的速度不小于所述阈值，则持续当前模式，直至所述悬吊组件的速度小于所述阈值。

执行S101，解除所述悬吊组件与所述轨道的锁定。对于手电一体的X射线成像设备而言，所述悬吊组件与所述轨道的锁定通常通过离合器控制，当离合器分离时，所述悬吊组件与所述轨道解除锁定，此时可以通过手动方式推动所述悬吊组件，而当所述离合器闭合、且电机不工作时，所述悬吊组件则处于锁定状态，此时无法通过手动方式推动所述悬吊组件，当离合器闭合、且电机工作时，所述悬吊组件由所述电机驱动以在轨道上运动。因此，本步中具体地，可以通过按下所述悬吊组件的控制面板上的解锁控件来控制离合器分离，此时所述悬吊组件可以通过手动方式推动，所述悬吊组件进入可移动状态。

执行S102，在采用手动方式推动所述悬吊组件的过程中，操作者可以根据实际的需求快速或者缓慢的推动所述悬吊组件，本领域技术人员知晓，在拍摄过程中，不同的成像部位，对应不同的SID。预定位置与SID关联，其与SID所在位置对应，不同的SID对应了所述悬吊组件在轨道上的不同预定位置。操作者需根据实际需求将所述悬吊组件推动至所需的SID，一般来讲，当所述悬吊组件靠近需要到达的SID所在位置时，操作者会降低所述悬吊组件的速度。因此，本实施例中，在所述预定位置的附近设置指定位置，并在所述指定位置处检测所述悬吊组件的速度，以判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值。所述指定位置可以是所述预定位置附近的位置区间中任意一位置，可以根据实际需求设定，通常取与所述预定位置距离较近的位置，如所述指定位置可以是沿一方向靠近所述预定位置的过程中距离所述预定位置为110mm、100mm、90mm等的位置。

由上述可知，实际应用中SID并不唯一，不同的成像部位对应了不同的SID，也即在所述轨道上至少分布有两个所述预定位置，每一个预定位置至少对应一个检测速度的指定位置，参见图3，图3是本发明实施例的一种设置指定位置的示意图，如图3所示，在所述悬吊组件11沿着箭头所示方向移动时(靠近探测器12方向)SID₂对应的指定位置为P₂，SID₃对应的指定位置为P₃，在指定位置P₂处检测到所述悬吊组件11的速度小于所述阈值时，则通过电机驱动的方式将所述悬吊组件11驱动至SID₂所在位置，在指定位置P₃处检测到所述悬吊组件11的速度小于所述阈值时，则通过电机驱动的方式将所述悬吊组件11驱动至SID₃所在位置。也即当所述预定位置为多个时，则与多个所述预定位置对应了多个指定位置，在所述悬吊组件11在所述指定位置处的速度小于所述阈值时，电机驱动所述悬吊组件11停止的预定位置应为与所述指定位置对应的预定位置。

当SID所在位置(预定位置)位于中间时(参考图1中SID₂)，所述指定位置可以在以所述预定位置为中心的两侧，所述指定位置可以是所述预定位置两侧的位置区间中的任意一位置，可根据实际的需求而定。参见图4，图4是本发明实施例的另一种设置指定位置的示意图，以SID₂为例，当所述悬吊组件11沿着AB方向运动时(靠近探测器12的过程中)，所述指定位置可以为区间[a,b]中任意一个位置，当所述悬吊组件11沿着CD方向运动时(远离探测器12的过程中)，所述指定位置可以为区间[c,d]中任意一个位置。以SID为1.5米为例，则所述指定位置可以为[1.4，1.45]之间的任何一个位置以及[1.55，1.6]之间的任何一个位置。

在所述悬吊组件11沿不同方向运动的过程中，检测对应不同指定位置处所述悬吊组件11的速度，即当所述悬吊组件11沿AB方向运动时，检测位于区间[a,b]的指定位置的速度，当所述悬吊组件11沿CD方向运动时，检测位于区间[c,d]的指定位置的速度。仍以SID为1.5米为例，则在所述悬吊组件11沿着AB方向运动时，可检测与所述探测器12的距离为1.4米处的指定位置的速度。

当SID所在位置(预定位置)位于中间时，在以所述预定位置为中心的两侧设置指定位置，可使得在相反两个方向靠近位于中间的SID所在位置时都可以通过先手动、再用电机驱动的方式控制所述悬吊组件运动，避免了在没有设置指定位置的方向靠近中间的SID所在位置时需采用机械方式停止所述悬吊组件时所发出的撞击声。

本实施例中，所述悬吊组件11与所述探测器12之间的距离可以通过位置编码器测得，而所述悬吊组件11在指定位置的速度即可以由速度检测器测得，也可以通过对位置编码器测得的距离和计数器测得的时间计算获得。

执行S103，在检测到所述悬吊组件在指定位置的速度后，对其进行判断，判断其是否小于所述阈值，所述阈值可以根据实际需求而定，本实施例中，所述阈值的范围可以为[1mm/s，100mm/s]，即所述阈值可以取[1mm/s，100mm/s]中的任意值。

若判断此时所述悬吊组件的速度小于所述阈值，则执行S104，将当前手动推动所述悬吊组件的方式切换至电机驱动模式，即控制离合器闭合，电机工作。此时所述悬吊组件不再受手动方式的控制，而是由电机驱动所述悬吊组件在轨道上运动至预定位置，即运动至拍摄所需的SID所在位置，在将其驱动至预定位置后，控制所述电机停止工作，以使得所述悬吊组件与所述轨道锁定，所述悬吊组件进入锁定状态。采用电机驱动所述悬吊组件至预定位置可以消除机械卡位时发出的撞击声，提高X射线成像设备的寿命和精度。

若判断所述悬吊组件在指定位置的速度大于或等于所述阈值，此时说明操作者所需要的SID所在位置并不是与该指定位置对应的预定位置，故，执行S105，持续当前模式，即此时并不会将当前的手动方式切换至电机驱动模式，操作者继续以手动方式推动所述悬吊组件，直至在操作者推动所述悬吊组件的过程中，检测到指定位置处所述悬吊组件的速度小于所述阈值，此时才会将当前的手动方式切换至电机驱动模式。

对应于上述的X射线成像设备的控制方法，本发明实施例还提供一种X射线成像设备，包括：探测器、悬吊组件，所述悬吊组件包括X射线源组件，所述探测器接收所述X射线源组件产生的X射线，所述悬吊组件沿轨道运动。参见图5，图5是本发明实施例的X射线成像设备的结构示意图，所述X射线成像设备还包括：

解锁单元20，用于控制离合器分离以解除所述悬吊组件与所述轨道的锁定，使所述悬吊组件进入可移动状态；

检测单元21，用于检测指定位置处所述悬吊组件的速度，判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值；

控制单元22，用于在所述悬吊组件的速度小于所述阈值时控制电机驱动所述悬吊组件，并将所述悬吊组件驱动至预定位置。

本实施例中，所述解锁单元20可以为设置在所述悬吊组件的控制面板上的一解锁控件，通过按下所述解锁控件可以控制离合器分离进而解除所述悬吊组件和所述轨道的锁定。所述检测单元21包括：

位置编码器，用于检测所述悬吊组件的位置；

速度检测器，用于检测指定位置处所述悬吊组件的速度；

判断单元，用于判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值。

本实施例中，所述控制单元具体通过控制所述离合器闭合，电机工作以驱动所述悬吊组件运动至预定位置，且在驱动所述悬吊组件至预定位置后还对其进行锁定，具体地，控制所述电机停止工作以实现对所述悬吊组件的锁定。

本实施例中，所述预定位置可以为多个，靠近所述预定位置的多个检测速度的位置分别为所述指定位置，所述指定位置可以设置在以所述预定位置为中心的两侧。所述控制单元22在所述检测单元21检测到所述悬吊组件在所述指定位置处的速度小于所述阈值时，驱动所述悬吊组件至与所述指定位置对应的预定位置。

以下结合实际操作所述X射线成像设备的过程，对本发明实施例的X射线成像设备的控制方法进行简单的说明。

操作人员按下所述控制面板上的解锁控件，控制所述离合器分离以解除所述悬吊组件与轨道的锁定，手动推动所述悬吊组件运动至其需要的SID所在位置，如SID为1.5米，速度检测器对位置编码器反馈的与SID为1.5米对应的指定位置处，如距离探测器1.4米处悬吊组件的速度进行检测，并将检测获得的速度反馈至判断单元，判断单元判断所述悬吊组件的速度是否小于阈值，若小于，所述控制单元控制所述离合器闭合且电机工作，以通过电机来驱动所述悬吊组件运动，直至所述悬吊组件运动至SID为1.5米处，所述控制单元控制电机停止工作，所述悬吊组件锁定在SID为1.5米处。若判断单元判断所述悬吊组件的速度大于或等于所述阈值，则保持当前手动推动所述悬吊组件的状态，直至再次检测到指定位置处所述悬吊组件的速度小于所述阈值，将当前手动方式切换至电机驱动模式。

综上所述，本发明实施方式提供的X射线成像设备的控制方法至少具有如下有益效果：

通过检测指定位置处所述悬吊组件的速度，在所述悬吊组件的速度小于阈值时，通过电机驱动所述悬吊组件至预定位置，避免了手动推动所述悬吊组件时，采用机械卡位方式停止所述悬吊组件的运动时，发出的机械撞击声，在提高了X射线成像设备寿命和精度的同时，操作者仍可以灵活的控制X射线成像设备，给其提供了便利。

进一步地，在所述预定位置为中间的预定位置时，在所述预定位置两侧均对应有检测速度的指定位置，使得操作者操作所述悬吊组件靠近所述探测器的过程中(SID减小的过程中)，可以由手动方式切换至电机驱动模式，同样地，操作者操作所述悬吊组件远离所述探测器的过程中(SID增大的过程中)，也可以由手动方式切换至电机驱动模式，实现了所述悬吊架在任何位置时，都可以灵活地控制其运动至预定位置，且不会发出较大的撞击声，进而提高了X射线成像设备的寿命和精度。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。