放射设备的控制方法、装置和系统与流程

本发明涉及放射设备技术领域，尤其是涉及一种放射设备的控制方法、装置和系统。

背景技术：

c形臂x光机等放射设备在使用时，通常需要相关的控制设备实时采集各放射设备的参数，同时通过相关参数的设置来控制逆变器的出束剂量、影像增强器的采集视野、图像工作站的图像采集参数等各种工作状态，同时保护放射设备。而现有的不同型号的放射设备都各自配备有专用的控制中枢设备，彼此之间不能互相控制，兼容性较差，且体形庞大，结构复杂。

针对上述现有的放射设备的控制方式兼容性较差的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种放射设备的控制方法、装置和系统，以提高设备控制器的兼容性，使放射设备的操作者控制放射设备更为便捷。

第一方面，本发明实施例提供了一种放射设备的控制方法，方法由设备控制器执行；设备控制器与放射设备连接；设备控制器中预先存储有多个放射设备的标识和设备参数；方法包括：获取当前连接的放射设备的设备参数；将设备参数分别与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，根据比对结果确认放射设备的标识；根据标识对应的设备参数，检测放射设备的设备参数；根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，控制放射设备工作；其中，工作模式由操作者通过人机交互接口发送。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述将设备参数分别与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，根据比对结果确认放射设备的标识的步骤，包括：逐一获取预先存储的放射设备的标识、以及标识对应的设备参数；判断当前连接的放射设备的设备参数与获取的预先存储的设备参数之间的差值是否在预设的范围内，如果是，将预先存储的设备参数对应的标识确定为当前连接的放射设备的标识。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据标识对应的设备参数，检测放射设备的设备参数的步骤，包括：逐一判断当前连接的放射设备的设备参数是否处于正常范围内；其中，设备参数至少包括灯丝板状态参数或旋转板状态参数；正常范围为标识对应的设备参数的正常范围；如果否，输出设备参数异常消息，以使操作者调整设备参数对应的硬件设备；如果是，判断当前连接的放射设备的下一个设备参数是否处于正常范围内，直至放射设备的所有的设备参数检测完毕。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述逐一判断当前连接的放射设备的设备参数是否处于正常范围内的步骤，包括：初始化i＝0；循环操作：延时设定的时间段；判断当前连接的放射设备的设备参数是否处于正常范围内；如果不处于正常范围内，判断i＝n是否成立；其中，n为大于1的自然数；如果不成立，i＝i+1，继续执行循环操作；如果成立，确定设备参数不处于正常范围。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，控制放射设备工作的步骤，包括：接收用户发送的工作模式确认指令，根据工作模式确认指令调整放射设备的工作模式；接收操作者发送的控制指令，将控制指令转换成与标识和工作模式匹配的出束指令，以控制放射设备执行出束的动作。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：实时监控放射设备的工作参数；其中，工作参数包括出束时间、实际出束剂量和温度数据；实时监控放射设备产生的图像亮度信息；根据图像亮度信息调整放射设备的出束剂量。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述根据图像亮度信息调整放射设备的出束剂量的步骤，包括：设置初始的出束参数；其中，出束参数包括用于控制x射线出束质量的电流值和电压值；获取当前出束参数下的图像灰度值和实际的出束参数；判断图像灰度值是否满足预设阈值；如果否，根据预设的图像亮度调整模型，调整出束参数，直至图像灰度值满足预设阈值；其中，预设的图像亮度调整模型包括图像灰度值与出束参数的对应关系。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：当放射设备工作结束后，实时监测连接的放射设备是否发生变化，如果是，执行上述方法。

第二方面，本发明实施例提供了一种放射设备的控制装置，该装置设置于设备控制器；设备控制器与放射设备连接；设备控制器中预先存储有多个放射设备的标识和设备参数；装置包括：获取单元，用于获取当前连接的放射设备的设备参数；比对单元，用于将设备参数分别与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，根据比对结果确认放射设备的标识；检测单元，用于根据标识对应的设备参数，检测放射设备的设备参数；控制单元，用于根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，控制放射设备工作；其中，工作模式由操作者通过人机交互接口发送。

第三方面，本发明实施例提供了一种放射设备的控制系统，该系统包括设备控制器、触摸屏和通讯线；上述放射设备的控制装置设置于设备控制器中；设备控制器通过通讯线分别与触摸屏和放射设备连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种放射设备的控制方法、装置和系统，通过将当前连接的放射设备的设备参数与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，可以确认放射设备的标识，进而检测放射设备的设备参数；再根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，可以控制放射设备工作；上述通过识别放射设备标识的方式，可以使设备控制器识别控制多种型号的放射设备，提高了设备控制器的兼容性，使放射设备的操作者控制放射设备更为便捷。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种放射设备的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的第二种放射设备的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种放射设备的控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种放射设备的控制系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的设备控制器的结构示意图。

图标：42-通讯线；1-可编程逻辑控制器plc模块；2-端子台挡件；3-底板；4-六角钢柱；5-接口电路板；6-导轨；7-罩壳；8-有机玻璃窗；9-十字槽盘头螺钉；10-十字槽盘头螺钉；11-铜铆钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的放射设备的控制方式兼容性较差的问题，本发明实施例提供了一种放射设备的控制方法、装置和系统；该技术可以应用于放射设备的检测、控制和设备保护中；尤其可以应用于对多台多型号的c形臂x光机的统一检测、控制和设备保护中；该技术可以采用相关的软件或硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的第一种放射设备的控制方法的流程图；方法由设备控制器执行；该设备控制器与放射设备连接；该设备控制器中预先存储有多个放射设备的标识和设备参数；

上述设备控制器可以与一台放射设备连接，也可以同时与两台多多台放射设备连接；例如，由两台放射设备组成的g形臂x光机；上述设备控制器可以通过不同的接口，分别对每台放射设备执行下述方法步骤。

该方法包括如下步骤：

步骤s102，获取当前连接的放射设备的设备参数；

具体地，当设备控制器与放射设备开机得电，并进行硬件设备的初始化后，设备控制器获取放射设备上次工作后断电之前的设备参数，并进行软件的初始化。

步骤s104，将设备参数分别与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，根据比对结果确认放射设备的标识；

上述预先存储的多个放射设备的设备参数可以根据多次实现获得；上述设备参数可以包括多个子参数，对于不同型号的放射设备，每个子参数的可能取值范围不同；将当前连接的放射设备的子参数一一与存储的子参数的取值范围进行比较，得到当前连接设备的标识；该标识可以为放射设备的型号。

步骤s106，根据标识对应的设备参数，检测放射设备的设备参数；

对于每个型号的设备，其设备参数的正常取值范围不同；为了保证放射设备工作的稳定性和安全性；当设备的型号确定后，需要逐一检测当前放射设备的各个设备参数，当某一参数异常时，需要发出提示信息，以提供操作者进行调整，直至参数正常。

步骤s108，根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，控制放射设备工作；其中，工作模式由操作者通过人机交互接口发送。

对于一个型号的放射设备，可能具有多种工作模式，例如手动连续透视子模式、自动连续透视子模式、自动脉冲或增强(电影)模式、自动脉冲透视子模式、手动脉冲或增强(电影)模式、拍片子模式等；操作者可以根据实际需求进行工作模式的选择；当放射设备的型号和工作模式确定后，可随时接受操作者通过脚闸发送的控制指令，设备控制器根据该控制指令控制放射设备的逆变器进行出束动作。

可以理解，在控制过程中，根据操作者通过人机交互界面输入的相关信息，设备控制器还可以实时监控放射设备的工作状态的实时数据，例如，实际出束剂量、出束时间、相关硬件的工作状态、球管温度等信息，当工作状态发生异常时，及时发出提示信息，以保护放射设备。

本发明实施例提供的一种放射设备的控制方法，通过将当前连接的放射设备的设备参数与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，可以确认放射设备的标识，进而检测放射设备的设备参数；再根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，可以控制放射设备工作；上述通过识别放射设备标识的方式，可以使设备控制器识别控制多种型号的放射设备，提高了设备控制器的兼容性，使放射设备的操作者控制放射设备更为便捷。

实施例二：

参见图2所示的第二种放射设备的控制方法的流程图；该方法在实施例一提供的放射设备的控制方法的基础上实现；该方法由设备控制器执行；该设备控制器与放射设备连接；该设备控制器中预先存储有多个放射设备的标识和设备参数；该方法包括如下步骤：

步骤s202，获取当前连接的放射设备的设备参数；

步骤s204，逐一获取预先存储的放射设备的标识、以及标识对应的设备参数；

步骤s206，判断当前连接的放射设备的设备参数与获取的预先存储的设备参数之间的差值是否在预设的范围内，如果是，将预先存储的设备参数对应的标识确定为当前连接的放射设备的标识。

上述步骤s206在实现时，可以由设备控制器直接确定当前放射设备的标识，也可以将设备控制器确定出的标识输出至显示屏，通过接收操作者的确认信号，以最终确认当前连接的放射设备的标识。

优选地，上述将预先存储的设备参数对应的标识确定为当前连接的放射设备的标识的步骤，可以通过下述方式实现：(1)输出预先存储的设备参数对应的标识，以使操作者确认标识；(2)当接收到确认信号后，将标识确定为当前连接的放射设备的标识。

步骤s208，逐一判断当前连接的放射设备的设备参数是否处于正常范围内；如果否，执行步骤s210；如果否，执行步骤s212；

其中，设备参数至少包括灯丝板状态参数或旋转板状态参数；正常范围为标识对应的设备参数的正常范围；由于一台放射设备具有多个设备参数，该放射设备在进行工作之前，设备控制器需要逐一对各个设备参数进行检测，以确保所有的参数正常；因而上述步骤s208，可以通过下述方式实现：

(1)初始化i＝0；

(2)延时设定的时间段；

(3)判断当前连接的放射设备的设备参数是否处于正常范围内；如果否，执行步骤(4)；如果是，结束；

(4)判断i＝n是否成立；其中，n为大于1的自然数；如果否，i＝i+1，执行步骤(2)；如果是，确定设备参数不处于正常范围内，结束。

该方式中，对于一个设备参数，通过多次检测并判断，且每次判断之前均需延时，如果多次检测后均判断该设备参数不处于正常范围，则最终确定该设备参数不处于正常范围。通过该方式可以提高对设备参数检测的可靠性。

步骤s210，输出设备参数异常消息，以使操作者调整设备参数对应的硬件设备；

步骤s212，判断当前连接的放射设备的下一个设备参数是否处于正常范围内，直至放射设备的所有的设备参数检测完毕。

例如，设备控制器检测放射设备的灯丝板状态时，每延时0.3秒后检测一次，当检测5次均不合格时，则向显示屏输出灯丝板异常的信号；操作者接收到该信号后，将灯丝板的相关条件进行置位，当检测到灯丝板正常后，向显示屏输出灯丝板正常的信号，同时进行下一个设备参数的检测。

再如，设备控制器检测放射设备的旋转板状态时，每延时0.3秒后检测一次，当检测5次均不合格时，则向显示屏输出旋转板异常的信号；操作者接收到该信号后，将旋转板的相关条件进行置位，当检测到旋转板正常后，向显示屏输出旋转板正常的信号，同时进行下一个设备参数的检测。

步骤s214，接收用户发送的工作模式确认指令，根据工作模式确认指令调整放射设备的工作模式；通常，放射设备的逆变器开机后30秒后，才允许出束操作。

步骤s216，接收操作者发送的控制指令，将控制指令转换成与标识和工作模式匹配的出束指令，以控制放射设备执行出束的动作。

设备控制器在控制放射设备执行出束的动作的过程中，还可以执行下述操作：(1)实时监控放射设备的工作参数；其中，工作参数包括出束时间、实际出束剂量和温度数据；(2)实时监控放射设备产生的图像亮度信息；根据图像亮度信息调整放射设备的出束剂量，以使图像亮度始终处于最佳状态；通过设备控制器实时监控放射设备的工作状态，当工作状态发生异常时，可以及时发出提示信息，以保护放射设备。

进一步地，上述根据图像亮度信息调整放射设备的出束剂量的步骤，可以通过下述方式实现：

(1)设置初始的出束参数；其中，该出束参数包括用于控制x射线出束质量的电流值和电压值；

通常，该电流值可以以毫安为单位；该电压值可以以千伏为单位；在实际实现时，上述电流值可以控制x射线的量，上述电压值可以控制x摄像的质。

(2)获取当前出束参数下的图像灰度值和实际的出束参数；

(3)判断图像灰度值是否满足预设阈值；如果否，根据预设的图像亮度调整模型，调整出束参数，直至图像灰度值满足预设阈值；其中，预设的图像亮度调整模型包括图像灰度值与出束参数的对应关系。

通过初始的出束参数，可以获得第一帧图像的图像灰度值，同时获得此时实际的出束参数；根据预设阈值可以判断该图像灰度值是否满足清晰度的要求，如果满足，则停止上述调整的过程；如果不满足，则根据上述图像亮度调整模型调整实际的出束参数，再调整过程中不断获得图像灰度值，当该图像灰度值满足预设阈值时，停止上述调整的过程。

其中，上述图像亮度调整模型中包括初始的出束参数、图像灰度值和实际的出束参数之间的对应关系；该对应关系的具体值可以为用户根据实际实验或经验获得。

通过上述动态调节出束参数方式，可以使放射设备在出束过程中，自动调整出束剂量，使放射设备在出束剂量最小的条件下，图像亮度、清晰度和均匀度始终保持在最佳状态。

可以理解，当放射设备的投照部位发生变化时，可以重新执行上述步骤(2)和步骤(3)，直至图像灰度值满足预设阈值。

进一步地，当操作者不发出控制指令时，设备控制器进入待机状态，在待机状态下，上述方法还包括如下步骤：当放射设备工作结束后，实时监测连接的放射设备是否发生变化，如果是，继续执行实施例一或实施例二中所述的方法和步骤，例如获取变化后的放射设备的设备参数等。

实施例三：

对应于上述方法实施例，参见图3所示的一种放射设备的控制装置的结构示意图，该装置设置于设备控制器；该设备控制器与放射设备连接；设备控制器中预先存储有多个放射设备的标识和设备参数；装置包括如下部分：

获取单元30，用于获取当前连接的放射设备的设备参数；

比对单元31，用于将设备参数分别与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，根据比对结果确认放射设备的标识；

检测单元32，用于根据标识对应的设备参数，检测放射设备的设备参数；

控制单元33，用于根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，控制放射设备工作；其中，工作模式由操作者通过人机交互接口发送。

本发明实施例提供的一种放射设备的控制装置，通过将当前连接的放射设备的设备参数与预先存储的多个放射设备的设备参数进行比对，可以确认放射设备的标识，进而检测放射设备的设备参数；再根据放射设备的标识和工作模式、以及操作者发送的控制指令，可以控制放射设备工作；上述通过识别放射设备标识的方式，可以使设备控制器识别控制多种型号的放射设备，提高了设备控制器的兼容性，使放射设备的操作者控制放射设备更为便捷。

参见图4所示的一种放射设备的控制系统的结构示意图；该系统包括设备控制器40、触摸屏41和通讯线42；上述放射设备的控制装置40a设置于设备控制器40中；设备控制器40通过通讯线42分别与触摸屏41和放射设备连接。

具体地，参见图5所示的设备控制器的结构示意图；该设备控制器包括可编程逻辑控制器plc模块1、端子台挡件2、底板3、六角钢柱4、接口电路板5、导轨6、罩壳7、有机玻璃窗8、十字槽盘头螺钉9、十字槽盘头螺钉10和铜铆钉11；具体地，十字槽盘头螺钉9型号为十字槽盘头螺钉-h型m3x8；十字槽盘头螺钉10型号为十字槽盘头螺钉-h型m4x8。

本发明实施例提供的放射设备的控制方法、装置和系统，可以实时采集各放射设备的参数，如球管温度、灯丝板状态信息、逆变器状态信息、旋阳板状态信息等，可以通过相关参数的设置来控制逆变器的出束剂量、影像增强器的采集视野、图像工作站的图像采集参数等各种工作状态，同时保护放射设备。

本发明实施例提供的放射设备的控制方法、装置和系统，在不需要添加其他配件的情况下，可以检测医用放射设备中的各个参数，同时兼容控制多种医用放射设备，且自由方便地实现放射设备的接入和控制；其中的设备控制器体积小巧，可以模块化安装，一机多用，实现智能操控多种信号的放射设备，尤其是多种型号的c形臂x射线机设备，另外，该设备还预留有扩展接口，用于扩展其他功能。

本发明实施例所提供的放射设备的控制方法、装置和系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。