专利名称：一种x射线机界面的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种X射线机的控制装置，具体涉及一种X射线机界面的控制装置。
背景技术：
当前，由于PC机及液晶显示技术日新月异的发展。其应用面不断扩大。在医疗器械行业也层出不穷的出现各类带PC机及液晶显示技术的产品，而用智能化菜单式界面操作控制X射线机及其图像处理各种功能的于国内外尚未见到同类产品，尤其具在摄影界面中直接点击人体所投照部位即可自动调节拍摄所需的kV、mA、S等技术条件并显示于屏幕的功能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种X射线机界面的控制装置。
本实用新型提供的一种X射线机界面的控制装置由触摸屏平板电脑组成，其用菜单式界面操作控制X射线机的各种功能。
本实用新型提供的一种X射线机界面的控制装置为智能化菜单式操作的微机控制装置，其控制对象主要是X射线主机和数字减影DSA系统。本智能化控制装置由真彩触摸平板电脑和主板组成，采用菜单式控制界面是由计算机软件执行用来控制X射线机的各种功能，并通过RS232串行接口与主板通讯，这样简化了通讯线路；在主机部分，由于处理信号多传输距离近，本实用新型采用了并行接口的通讯方式，这样可以提高信号传输速度。通过这样的设计安全，使两者之间信号交换更加灵活、有效。为使图象更为清晰，我们也将数字技术运用于本实用新型，实现了触摸屏与DSA操作系统的连接及数字部分接口，如窗宽窗位的实时调节，CCD自动光圈，AEC自动曝光控制，FABC自动亮度控制，ABC自动亮度采样，增强器的视野尺寸，存储图象的缩放，图象旋转，图象水平、垂直翻转，16幅拼图等。
本实用新型提供的一种X射线机界面的控制装置为触摸式智能化菜单操作的微机控制装置，采用新型集成电路芯片和高级程序语言进行控制，结构合理，使用方便，符合X射线数字化发展的方向，可大大提高医用诊断X射线机的使用功能及效率。本实用新型提供的控制装置菜单式操作可使操作功能非常强大、体积小、操作直接、方便、美观，具一定先进性并提高产品的档次。
下面，结合附图和实施例详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
图1为本实用新型的控制原理示意图。
图2为本实用新型中触摸屏操作界面的主界面示意图。
图3为本实用新型中触摸屏操作界面的摄影模式界面示意图。
图4为本实用新型中触摸屏操作界面的DSA模式界面示意图。
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置为触摸式智能化菜单界面操作的微机控制装置，其主要包括一个真彩触摸平板电脑6与主机控制主板7、8。其中，所述的控制主板包括主机控制板7及主机驱动板8，所述的触摸平板电脑6的COM1接口与控制板7的CP2接口相连，所述的控制板7的CP10接口与驱动板8的CP1接口相连，所述的控制板7的CP2A接口与DSA系统10相连，所述的控制板7的CP1接口与9(开关电源1，2)相连，所述的控制板7的CP3接口与千伏逆变器1相连，所述的控制板7的CP5接口与灯丝逆变器2相连，所述的控制板7的CP6与旋转阳极板3相连。
所述的驱动板8的CP2接口与限束器4相连，所述的驱动板8的CP3接口与变压器电源11相连，所述的驱动板8的CP4接口与C臂升降马达5相连，所述的驱动板8的CP5接口与增强器12相连。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置中主板由控制板7与驱动板8组成，其主要包括一个AT89C52的CPU芯片及电源电压监测芯片LMP813L，存贮芯片AT24C16，RS232通讯芯片ICL232组成控制系统，并与TTL74系列芯片，3-8译码器74HC138，74HC04反相器，74HC08与门，CD4051八路选择器，AD574A 12Bit A/D转换器，AD7243 D/A转换器及74HC245，74HC574八位锁存器组成外围电路，与外部的通讯口，除RS232外，还通过经光耦隔离的CP1-CP11接口组成。
本新型实施例中触摸屏6与主板7，8的工作原理为超薄式触摸屏平板电脑6发出操作指令通过RS232通讯口发送到主板7的RS232接口CP2(9针D型插头)，经ICL232芯片接受，再由AT89C52CPU芯片进行软件处理，一方面通过原RS232通讯口，使触摸屏电脑6的显示符号、数据、图形等改变，另一方面通过P0口到74HC574八位D锁存器经过TLP521光耦到CP10接口去控制驱动板8，来控制C臂5的升降，限束器4光圈、叶片的改变。并通过P0口到D10～D12八位D锁存器经D10～D14光耦及CP3、CP4、CP5、CP6、CP7、CP11接口去控制X射线主机的灯丝电压及透视或摄影曝光。同时AT89C52芯片的P1口的处理信号，经D19～D20 6N137光耦到D23、D24AD7243 A/D转换器将转换后的数字信号去控制KV的改变。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置中的操作界面主要包括触摸屏操作界面的主界面、触摸屏操作界面的摄影模式界面、触摸屏操作界面的DSA模式界面。
如附图2-图4所示，本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置，触摸屏操作界面的主界面依次包括
本实用新型触摸屏操作界面的摄影模式界面依次包括
本实用新型触摸屏操作界面的DSA模式界面依次包括
本实用新型提供的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置中电脑触摸屏6上的按键实现与主机控制板7和DSA控制系统10通过RS232串行接口相连；其在主机部分采用并行接口的通讯方式。
如附图2-图4所示，本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置，机器上电后，首显透视界面如图2所示，按图2上电源开关101键开机，KM1电源接触器吸合，此时触摸屏界面上初始态为自动脉冲透视，135，136，149键呈现绿色，此时触摸屏通过串行接口COM1将信息传送至主机控制板7上的CP2，实现主机自动脉冲透视状态的转换。
其153显示管电压初始值为70kV及148显示0.0mA。如转为手动，需按135键，kV值的增加与减少都是通过在触摸屏上按152，155键，将kV值的改变信息同样通过串行接口发送到单片机MCU11板CP2上，实现主机与触摸屏的同步转换，改变mA值可通过按146，149，151键。此时高，中，低这三档mA范围的选择已预先存储入单片机ROM中。此时如按127键，触摸屏向单片机发曝光信号，KM2曝光接触器吸合，在这之前，只要灯丝逆变器板能检测到球管的灯丝信号，即会发出mAOK信号给主机控制板7，这样球管灯丝将在曝光时获得实时的大/小焦电压。此时的旋转阳极板接收到单片机主机控制板7发出的信号，旋转阳极启动。千伏逆变器上的高压初级得电，通过X，Y线缆将高压初级电压送至高压发生器，逆变产生高压，再通过高压电缆将高压送至球管，同时球管通过其上的CP1插头将kV，mA信号反馈给单片机主机控制板7，实现闭环控制，此时触摸屏上曝光灯144亮，mA实际值显示于面板148上。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有连续透视功能，其操作过程如图2所示。
在触摸屏上按下137键，选择连续透视状态，按钮变为绿色，与此同时，触摸屏通过串口将连续透视状态的转换信息发送到单片机主机控制板7上，以达到主机与触摸屏显示的同步。F-kV有指示。此时按127键，则透视曝光，具体数值在透视mA窗148中显示，其工作原理同上。如果图象较为满意，需要保存，这可通过按图2上124键进行采集，触摸屏6发出的采集信号，通过串口送至图1的主机控制板7上，再转发到10上，通过图象处理软件实现图象的采集，而采集图象的多少决定于按图2中的124键的时间，停止采集后，需要按下122键把采集的图象存储在选配的图1的10的电脑硬盘里。采集与存盘的实现方框图如下 本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有脉冲透视功能，其操作过程如图2所示。
在触摸屏上按136键，选择脉冲透视，通过选择128窗口来确定脉冲曝光速率，分为11档。按下146，149，151键，选择小mA范围、中mA范围、大mA范围。并调节kV值。在触摸屏上按下127键或踏下脚开关，电视监视器屏幕即出现透视图象，直到有满意的图象。如需要对图象进行后处理，可按有关电视系统的按键。其中，透视时间累积4.5分钟，有声响警报提示；累积5分钟则自动关闭透视曝光。如要延长透视，需在报警时按清零160键，则重新计数。
本实用新型电视界面系统其他相关操作如图2中的所示(1)在触摸屏上选择增强器视野按126键，其图1中的电脑触摸屏6将选择信号通过串行接口COM1发送到主机控制板7的CP2接口，经过主板CPU处理后，由CP10接口将信号并行输出到驱动板8的CP1接口，再通过主板驱动板8的CP5接口输出增强器视野选择信号，图2中连续按126键可循环出现视野4.5″，6″，9″界面。
(2)改变亮度采样的区域按123键，图1中电脑触摸屏6将选择信号通过串行接口COM1发送到主机控制板7的CP2接口，经过主板CPU处理后，由CP2A接口将信号串行输出到DSA系统10的COM1接口，连续按可循环出现大、中、小三种亮度采样区域。
(3)透视自动亮度控制，在触摸屏上连续按下125键，图1中触摸屏6将选择信号通过串行接口COM1发送到主机控制板7的CP2接口，经过主板CPU处理后，直接由CP2A接口将数字信号串行输出到DSA系统10的COM1接口，亮度等级可循环递增，共5档。
(4)按140键图象可水平翻转；按150键可进行垂直翻转；按154键图象可进行90度旋转。
(5)按157键可进行图象放大，按103键可进行图象缩小。按156键可进行四种规格的拼图，按106键实现边缘增强功能，可使图象分辨率提高。
(6)窗宽、窗位调节窗位减少按121减少键，增加则按117增加键，分别可在中间的滚动条上看到滚动块向左向右移动。此时图1中电脑触摸屏6将选择信号通过串行接口COM1发送到主机控制板7的CP2接口，经过主板CPU处理后，直接由CP2A接口将数字信号串行输出到DSA系统10的COM1接口。
窗宽减少按115的减少键，增加则按113的增加键，分别可在中间的滚动条上看到滚动块向左向右移动。图1中电脑触摸屏6将选择信号通过串行接口COM1发送到主机控制板7的CP2接口，经过主板CPU处理后，直接由CP2A接口将数字信号串行输出到DSA系统10的COM1接口。
(7)递归降噪在触摸屏上连续按下139键，可循环选择合适的降噪级数，在降噪显示窗中可见。图1中电脑触摸屏6将选择信号通过串行接口COM1发送到主机控制板7的CP2接口，经过主板CPU处理后，直接由CP2A接口将数字信号串行输出到DSA系统10的COM1接口。
(8)双通道电视系统A通道为主监视器，可选Image电视系统，一般为活动图象，具有未帧图象冻结功能。
①如需存储，在图2中可长按124键，采集需要的帧数，停止采集后，按122键把图象存储在选配的DSA系统10的电脑硬盘中。
②如需调出存储图象，可在图4的DSA操作界面上进行操作，也可在图2中主机触摸屏界面上按118，116键进行进帧和退帧的操作。
③一般用B监视器需要与A监视器活动图象比较的图象，可把感兴趣的图象显示于A监视器上，在图2中按120键，使当前A监视器上的图象，也同时显示在B监视器上。
以上所有电脑触摸屏6上的按键实现与主机控制板7和DSA控制系统10通过RS232通讯接口相连，详见下框图 本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有摄影功能。
在图1中影像增强器12输入屏处装上胶片盒，摄片在图2触摸屏上按下134键，选择普通摄影模式，按钮变为绿色，同时进入图3摄影界面，初始自动选择70kV，53mA。也可按下133键，选择进入数字点片摄影模式进入摄影界面2。此时图1中触摸屏6通过串口将信息传送至7板上，实现主机摄影状态的转换。
如图3所示，按202，203，204键可对摄影的mA进行调节。按下206或207键，显示窗中R-kV数字可增减，随RkV改变，RmA亦相应变化。
摄影时间选择按209和210键摄影时间亦作所示0.01---4S按下曝光手开关第一档，准备指示灯143亮，可进行摄影曝光。如摄片kV设置超过120kV过载指示灯142红色亮，指示过载。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有人体条件显示功能。
如图3所示，按下体态选择按216键，选择适合的体态，出现如图3界面中间的人体模型，按人体的各个部位，在显示窗会显示人体18种不同部位，并在mA，kV，s、mAs显示窗会显示相应的原先储存条件。初始态为0，即不选条件储存。
在此图上点击任何一个人体部位，都会在触摸屏显示窗口221出现相应的名称，用户可在此摄影条件选择中，设定适合的摄影条件，按215键，直接存储EPROM中可把需要储存的条件mA，kV，s值写入PC机。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有数字减影功能。
在图2主界面上按132键，可进入DSA界面，如图4所示，初始态为自动脉冲透视，高mA，15F/S，自动脉冲摄影，中mA，15F/S，分别在界面的左右两个部分。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有图象后处理功能。
除了前面讲到图4中对图象的后处理外，其还有减影，电影回放，路径等功能。
关于做减影，只需进入DSA界面，如图4所示，按下349键即可。
对于进行电影回放，只需在主界面，如图2所示，按下131，或进入DSA界面，如图4所示，按下351键即可。此功能在另配的DSA操作系统中也可实现，进行路径，只需在主界面，如图2所示，按下130键即可。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有C臂升降功能。
如图2所示，在触摸屏图2上按下上升键112，图1中电脑触摸屏6通过COM1串口发送信号给主机控制板7的CP2接口，同时CP10将信号并行输出到主机驱动板8的CP1，继电器KA10，KA9得电，其触点KA10-1先闭合，延时几个ms，触点KA9-1也闭合，CP4接口将ST2信号输出到MR电机，电机正转，即C臂开始上升；按图2下降键111，图1的电脑触摸屏6通过COM1串口发送信号给主机控制板7的CP2接口，同时CP10将信号并行输出到主机驱动板8的CP1，继电器KA10，KA8得电，其触点KA10-1闭合，延时几个ms，触点KA8-1也闭合，即C臂开始下降。当C臂到达上升或下降的极限位置，会自动停下来，或在失控情况下需要紧急停止C臂的上升或下降运动，可在主机的右上角上，按下红色的紧停开关。
本实用新型实施例提供的一种X射线机的界面控制装置具有照射视野选择功能。
当按下图2触摸屏上109或110按键，图1中电脑触摸屏6通过COM1串口发送信号给主机控制板7的CP2接口，同时CP10将信号并行输出到主机驱动板8的CP1，再通过主机驱动板8的CP2接口输出限束器4叶片驱动信号，使M1电机的正、反转，从而控制电动限束器4叶片张开或关闭。
当按下图2触摸屏上107或108按键时，图1中电脑触摸屏6通过COM1串口发送信号给主机控制板7的CP2接口，同时CP10将信号并行输出到主机驱动板8的CP1，再通过主机驱动板8的CP2接口输出限束器4叶片驱动信号，即可控制M2电机工作，从而使限束器4叶片旋转。
当按下图2触摸屏上104或105按键时，图1中电脑触摸屏6通过COM1串口发送信号给主机控制板7的CP2接口，同时CP10将信号并行输出到主机驱动板8的CP1，再通过主机驱动板8的CP2接口输出限束器4光圈驱动信号，即可控制M3电机工作，使限束器4光圈打开或闭合。
权利要求1.一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置为触摸式智能化菜单界面操作的微机控制装置，其主要包括一个真彩触摸平板电脑(6)与主机控制主板(7、8)；其中，所述的控制主板包括主机控制板(7)及主机驱动板(8)，所述的触摸平板电脑(6)的COM1接口与主机控制板(7)的CP2接口相连，所述的主机控制板(7)的CP10接口与主机驱动板(8)的CP1接口相连，所述的主机控制板(7)的CP2A接口与DSA系统(10)相连，所述的主机控制板(7)的CP1接口与(9)相连，所述的主机控制板(7)的CP3接口与千伏逆变器(1)相连，所述的主机控制板(7)的CP5接口与灯丝逆变器(2)相连，所述的主机控制板(7)的CP6与旋转阳极板(3)相连；所述的主机驱动板(8)的CP2接口与限束器(4)相连，所述的主机驱动板(8)的CP3接口与变压器电源(11)相连，所述的主机驱动板(8)的CP4接口与C臂升降马达(5)相连，所述的主机驱动板(8)的CP5接口与增强器(12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置中控制主板由主机控制板(7)与主机驱动板(8)组成，其主要包括一个AT89C52的CPU芯片及电源电压监测芯片LMP813L，存贮芯片AT24C16，RS232通讯芯片ICL232组成控制系统，并与TTL74系列芯片，3-8译码器74HC138，74HC04反相器，74HC08与门，CD4051八路选择器，AD574A 12Bit A/D转换器，AD7243 D/A转换器及74HC245，74HC574八位锁存器组成外围电路，与外部的通讯口RS232，还通过经光耦隔离的CP1-CP11接口组成。
3.根据权利要求2所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于触摸屏平板电脑(6)发出操作指令通过RS232通讯口发送到主机控制板(7)的RS232接口CP2，经ICL232芯片接受，再由AT89C52 CPU芯片进行软件处理，一方面通过原RS232通讯口，使触摸屏电脑(6)的显示符号、数据、图形等改变，另一方面通过P0口到74HC574八位D锁存器经过TLP521光耦到CP1接口去控制主机驱动板(8)，来控制C臂(5)的升降，限束器(4)光圈、叶片的改变；并通过P0口到D10～D12八位D锁存器经D10～D14光耦及CP3、CP4、CP5、CP6、CP7、CP11接口去控制X射线主机的灯丝电压及透视或摄影曝光；同时AT89C52芯片的P1口的处理信号，经D19～D20 6N137光耦到D23、D24 AD7243 A/D转换器将转换后的数字信号去控制KV的改变。
4.根据权利要求1所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置的操作界面主要包括触摸屏操作界面的主界面、触摸屏操作界面的摄影模式界面、触摸屏操作界面的DSA模式界面。
5.根据权利要求4所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置的主界面依次包括电源“开”键、窗位减少键、状态显示窗、电源“关”键、图象存盘键、报警指示灯、图象放大键、亮度采样区域选择键、曝光准备指示灯、限束器光圈缩小、图象采集键、曝光指示灯、限束器光圈放大、自动亮度选择键、小焦指示灯边缘增强、视野选择键、透视低mA选择键、限束器叶片逆时针旋转、透视曝光键、大焦指示灯、限束器叶片顺时针旋转、脉冲曝光速率选择窗、透视mA显示窗、限束器叶片张开、复位键、透视中mA选择键、限束器叶片关闭、路径模式选择键、图象垂直翻转键、C臂下降、电影模式选择键、透视高mA选择键、C臂上升、DSA模式选择键、管电压增加键、窗宽增加键、数字点片摄影模式选择键、管电压显示窗、窗宽滚动块、普通摄影模式选择键、图象90度旋转键、窗宽减少键、自动与手动透视模式选择键、管电压减少键、退帧键、脉冲透视模式选择键、拼图选择键、窗位增加键、连续透视模式选择键、图象放大键、进帧键、降噪等级显示窗、透视时间显示窗、窗位滚动块、降噪选择键、透视设置时间键、A监到B监、图象水平翻转键、透视时间清零键。
6.根据权利要求4所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置的摄影模式界面依次包括摄影mA显示窗、返回主界面键、摄影低mA选择键、人体部位选择区域、摄影中mA选择键、复位键、摄影高mA选择键、人体部位条件存储键、管电压显示窗、人体状态选择键、管电压增加键、C臂上升键、管电压减少键、C臂下降键、摄影时间显示窗、普通摄影模式选择键、摄影时间减少键、数字点片模式选择键、摄影时间增加键、状态显示窗。
7.根据权利要求4所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置的DSA模式界面依次包括脉冲摄影曝光速率选择窗、窗位增加键、透视低mA选择键、摄影mA显示窗、进帧键、小焦指示灯、摄影低mA选择键、图象从A监到B监、透视mA显示窗、摄影中mA选择键、窗位滚动块、脉冲透视曝光速率选择窗、摄影高mA选择键、窗位减少键、透视高mA选择键、摄影管电压显示窗、图象存盘键、连续透视模式、摄影管电压增加键、自动亮度选择键、脉冲透视模式、影管电压减少键、图象采集键、亮度采样区域选择键、摄影时间显示窗、视野选择键、自动与手动透视模式选择键、摄影时间减少键、透视曝光键、图象水平翻转键、摄影时间增加键、复位键、减影模式选择键、图象缩小键、透视时间清零键、边缘增强键、C臂下降键、透视时间设置键、电影模式选择键、C臂上升键、拼图选择键、图象垂直翻转键、窗宽增加键、透视管电压减少键、路径模式选择键、返回主界面键、透视管电压增加键、图象90度旋转键、图象放大键、降噪等级显示窗、自动与手动摄影模式选择键、窗宽滚动块、降噪选择键、大焦指示灯、退帧键、透视中mA选择键。
8.根据权利要求1所述的一种X射线机界面的控制装置，其特征在于该控制装置中电脑触摸屏(6)上的按键实现与主机控制板(7)和DSA控制系统(10)通过RS232串行接口相连；在主机部分采用并行接口的通讯方式。
专利摘要本实用新型涉及一种X射线机界面的控制装置，目前，用智能化菜单式界面操作控制X射线机及其图像处理各种功能于国内外尚未见到同类产品，为此，本实用新型提供了一种X射线机界面的控制装置，其主要包括一个真彩触摸平板电脑(6)与主机控制主板(7、8)；其中，所述的控制主板包括主机控制板(7)及主机驱动板(8)。本实用新型提供的一种X射线机界面的控制装置为触摸式智能化菜单操作的微机控制装置，结构合理，使用方便，符合X射线数字化发展的方向，可大大提高医用诊断X射线机的使用功能及效率。本实用新型提供的控制装置菜单式操作可使操作功能非常强大、体积小、操作直接、方便、美观，具一定先进性并提高产品的档次。
文档编号A61B6/00GK2751349SQ20042002231
公开日2006年1月11日 申请日期2004年4月27日 优先权日2004年4月27日
发明者张春松, 马惠, 郭卫华 申请人:上海医疗器械厂有限公司