一種基于慣性評測系統的x射線平板探測器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器，至少包括：X射線傳感器，采集驅動電路、慣性評測系統、主CPU控制處理單元、高速傳輸單元以及主電源系統。所述慣性評測系統包括主電源監測單元、運動靜止傳感器、沖擊檢測傳感器、陀螺儀傳感器、自由落體傳感器、輔CPU處理單元、自由落體高度/運動軌跡計算單元、運動角度/位移振動頻率計算單元、以及沖擊次數/沖擊能量等級計算單元。本實用新型可以有效地提高X射線平板探測器運動狀態下可靠獲取圖像的能力，為機器的保修提供意外傷害的統計數據，進一步規范設備使用者的正確操作。
【專利說明】
一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種X射線平板探測裝置，特別是涉及一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器。

【背景技術】
[0002]自1995年推出第一臺平板探測器(flat panel detector)設備以來,隨著近年平板探測技術取得飛躍性的發展，眾生產商和研究人員已經將平板數字X射線探測器從實驗室帶到了臨床使用中，由于平板探測器具有的高靈敏性，寬動態范圍及數字化圖像的低畸變等優勢，醫院用戶正在不斷增多，平板技術也逐漸走向普及，平板數字X射線成像技術成為引發X射線診斷影像革命的中堅力量。平板圖像傳感器，特別是大尺寸圖像傳感器，面積通常數十厘米，數百萬至千萬像素。通常應用于醫療輻射成像、工業探傷、安檢等領域。
[0003]在平板探測器的研發和生產過程中，平板探測技術可分為直接和間接兩類。近年來平板探測技術取得了飛躍的發展，由于直接轉換式的平板探測器研發較為復雜，早期實驗室研究不能方便的用于商業化生產，而間接轉換式的平板探測器由研發到商業規模化生產較為方便易行，所以早期的平板探測器新產品中大多數采用的都是間接轉換方式，間接轉換式的平板探測器結構主要是由閃爍材料或熒光材料層加具有光電接收二極管作用的非晶硅層加TFT陣列構成。其原理為閃爍體或熒光材料層經X射線曝光后，將X射線光子轉換為可見光，而后由具有光電接收二極管作用的非晶硅層變為圖像電信號，最后獲得數字圖像。
[0004]目前X射線平板探測器用于多種應用環境，包括胸片架的升降、患者的自身活動接觸、床/車移動過程的顛簸、醫生使用過程中意外撞擊、跌落等。然而，所有X射線平板探測器的拍攝需靜止，任何運動都會影響整機的性能，尤其是臨床圖像的拍攝等。而且，當平板探測器整機受沖擊后功能失效時，現在使用的防撞標簽只能記錄受沖擊的最大程度，不能完整記錄使用情況，為保修等操作造成麻煩。
[0005]因此，提供一種可以使平板探測器監測數據達到更好的圖像效果，并評價X射線平板探測器受意外跌落沖擊程度，用于客戶使用習慣的提醒和保修條款制定的X射線平板探測器實屬必要。
實用新型內容
[0006]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器，以實現一種能保證X射線平板探測器能可靠地獲取臨床圖像，并為X射線平板探測器的保修提供意外傷害的統計數據的X射線平板探測器。
[0007]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器，至少包括:
[0008]X射線傳感器，用于將X射線轉化為可見光，并將可見光轉化為電荷信號；
[0009]采集驅動電路，連接于所述X射線傳感器，用于將捕獲的電荷信號積分放大并轉化為數字圖像信號；
[0010]慣性評測系統，連接于主CPU控制處理單元，用于完成慣性參數的測量及計算；
[0011]主CPU控制處理單元，連接于所述采集驅動電路，用于完成數字圖像信號的拼接以及慣性評測系統單元的信號處理，最終形成臨床圖像數據；
[0012]高速傳輸單元，連接于所述主CPU控制處理單元，用于將臨床圖像原始數據傳輸至PC工作站；
[0013]主電源系統，用于提供X射線平板探測器的工作電源。
[0014]作為本實用新型的基于慣性評測系統的X射線平板探測器的一種優選方案，還包括PC工作站，用于完成臨床圖像原始數據的處理分析以供醫生進行臨床診斷。
[0015]作為本實用新型的基于慣性評測系統的X射線平板探測器的一種優選方案，所述慣性評測系統包括:
[0016]主電源監測單元，連接于所述主電源系統及輔CPU處理單元，用于監測主電源系統的上電情況，主電源上電后使慣性評測系統進行檢測，掉電后進入休眠模式；
[0017]運動靜止傳感器，連接于輔CPU處理單元，用于X射線平板探測器運動和靜止狀態檢測，并對輔CPU處理單元進行休眠喚醒；
[0018]沖擊檢測傳感器，連接于輔CPU處理單元，用于X射線平板探測器的沖擊檢測；
[0019]陀螺儀傳感器，連接于輔CPU處理單元，用于X射線平板探測器姿勢角度檢測；
[0020]自由落體傳感器，連接于輔CPU處理單元，用于X射線平板探測器自由落體高度的檢測；
[0021]輔CPU處理單元，用于處理所述運動靜止傳感器、沖擊檢測傳感器及陀螺儀傳感器的數據并處理分析，統計后傳輸給主CPU處理單元；
[0022]自由落體高度/運動軌跡計算單元，連接于輔CPU處理單元，利用自由落體傳感器檢測的自有落體重力加速度特征計算開始至撞擊的時間，推算出自由落體高度及運動軌跡；
[0023]運動角度/位移振動頻率計算單元，連接于輔CPU處理單元，利用陀螺儀檢測參數算出角度變化和位移，以及振動頻率；
[0024]沖擊次數/沖擊能量等級計算單元，連接于輔CPU處理單元，利用沖擊檢測傳感器檢測的沖擊力數據，進一步判斷沖擊次數和沖擊能量等級。
[0025]進一步地，所述慣性評測系統還包括備電池單元，用于主電源掉電時為所述慣性評測系統單元提供備用電源。
[0026]作為本實用新型的基于慣性評測系統的X射線平板探測器的一種優選方案，所述X射線傳感器包括光電傳感器、以及涂覆于所述光電傳感器表面用于將X射線轉換成可見光的閃爍材料。
[0027]如上所述，本實用新型提供一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器，至少包括:χ射線傳感器，用于將X射線轉化為可見光，并將可見光轉化為電荷信號；采集驅動電路，連接于所述X射線傳感器，用于將捕獲的電荷信號積分放大并轉化為數字圖像信號；慣性評測系統，連接于主CPU控制處理單元，用于完成慣性參數的測量及計算；主CPU控制處理單元，連接于所述采集驅動電路，用于完成數字圖像信號的拼接以及慣性評測系統單元的信號處理，最終形成臨床圖像數據；高速傳輸單元，連接于所述主CPU控制處理單元，用于將臨床圖像原始數據傳輸至PC工作站；主電源系統，用于提供X射線平板探測器的工作電源。本實用新型可以有效地提高X射線平板探測器運動狀態下可靠獲取圖像的能力，為機器的保修提供意外傷害的統計數據，進一步規范設備使用者的正確操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1顯示為本實用新型的基于慣性評測系統的X射線平板探測器的整體結構示意圖。
[0029]圖2顯示為本實用新型的基于慣性評測系統的X射線平板探測器中的慣性評測系統的結構示意圖。
[0030]元件標號說明
[0031]10 X射線傳感器
[0032]20 采集驅動電路
[0033]30 慣性評測系統
[0034]40 主CPU控制處理單元
[0035]50 高速傳輸單元
[0036]60 主電源系統
[0037]70 PC 工作站
[0038]301 主電源監測單元
[0039]302 運動靜止傳感器
[0040]303 沖擊檢測傳感器
[0041]304 陀螺儀傳感器
[0042]305 自由落體傳感器
[0043]306 輔CPU處理單元
[0044]307 自由落體高度/運動軌跡計算單元
[0045]308 運動角度/位移振動頻率計算單元
[0046]309 沖擊次數/沖擊能量等級計算單元

【具體實施方式】
[0047]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0048]請參閱圖1?圖2。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0049]如圖1?圖2所示，本實施例提供一種基于慣性評測系統30的X射線平板探測器，至少包括:
[0050]X射線傳感器10，用于將X射線轉化為可見光，并將可見光轉化為電荷信號；
[0051]采集驅動電路20，連接于所述X射線傳感器10，用于將捕獲的電荷信號積分放大并轉化為數字圖像信號；
[0052]慣性評測系統30，連接于主CPU控制處理單元40，用于完成慣性參數的測量及計算；
[0053]主CPU控制處理單元40，連接于所述采集驅動電路20，用于完成數字圖像信號的拼接以及慣性評測系統30單元的信號處理，最終形成臨床圖像數據；
[0054]高速傳輸單元50，連接于所述主CPU控制處理單元40，用于將臨床圖像原始數據傳輸至PC工作站70 ；
[0055]主電源系統60，用于提供X射線平板探測器的工作電源。
[0056]作為示例，所述X射線傳感器10包括光電傳感器、以及涂覆于所述光電傳感器表面用于將X射線轉換成可見光的閃爍材料。
[0057]作為示例，還包括PC工作站70，用于完成臨床圖像原始數據的處理分析以供醫生進行臨床診斷。
[0058]如圖2所示，具體地，所述慣性評測系統30包括:
[0059]主電源監測單元301，連接于所述主電源系統60及輔CPU處理單元306，用于監測主電源系統60的上電情況，主電源上電后使慣性評測系統30進行檢測，掉電后進入休眠模式；
[0060]運動靜止傳感器302，連接于輔CPU處理單元306，用于X射線平板探測器運動和靜止狀態檢測，并對輔CPU處理單元306進行休眠喚醒；
[0061]沖擊檢測傳感器303，連接于輔CPU處理單元306，用于X射線平板探測器的沖擊檢測；
[0062]陀螺儀傳感器304，連接于輔CPU處理單元306，用于X射線平板探測器姿勢角度檢測；
[0063]自由落體傳感器305，連接于輔CPU處理單元306，用于X射線平板探測器自由落體高度的檢測；
[0064]輔CPU處理單元306，連接于所述主CPU控制處理單元40，用于處理所述運動靜止傳感器302、沖擊檢測傳感器303及陀螺儀傳感器304的數據并處理分析，統計后傳輸給主CPU處理單元；
[0065]自由落體高度/運動軌跡計算單元307，連接于輔CPU處理單元306，利用自由落體傳感器305檢測的自有落體重力加速度特征計算開始至撞擊的時間，推算出自由落體高度及運動軌跡；
[0066]運動角度/位移振動頻率計算單元308，連接于輔CPU處理單元306，利用陀螺儀檢測參數算出角度變化和位移，以及振動頻率；
[0067]沖擊次數/沖擊能量等級計算單元309，連接于輔CPU處理單元306，利用沖擊檢測傳感器303檢測的沖擊力數據，進一步判斷沖擊次數和沖擊能量等級。
[0068]進一步地，所述慣性評測系統30還包括備電池單元，用于主電源掉電時為所述慣性評測系統30單元提供備用電源。
[0069]具體地，所述慣性評測系統可以整體設置于X射線平板探測器內部，所述慣性評測系統各部件的原理如下:
[0070]所述自由落體傳感器305，用于檢測自由落體高度，以表征機器從多高的地方意外墜落；
[0071]所述靜止運動傳感器，用于檢測機器是否在運動過程中，避免運動過程進行拍攝;
[0072]所述沖擊檢測傳感器303，用于檢測機器及其載體，是否收到外界沖擊，并記錄沖擊程度和保護數據；
[0073]所述陀螺儀傳感器304，檢測機器及其載體的實時角度，以便修正圖像偽影，包括振動產生的同頻偽影；
[0074]所述內嵌備電系統，能記錄設備在正常使用以及關閉設備后長時間的運動沖擊數據；在本實施例中，所述備電池系統可以保持至少3個月的待機，用于檢測探測器是否有自有落體撞擊，并保持時間日志記錄。
[0075]所述慣性評測算法(包括自由落體高度/運動軌跡計算單元307、運動角度/位移振動頻率計算單元308、以及沖擊次數/沖擊能量等級計算單元309)可以保證機器可靠地獲取臨床圖像，并為機器的保修提供意外傷害的統計數據。
[0076]如上所述，本實用新型提供一種基于慣性評測系統30的X射線平板探測器，至少包括:X射線傳感器10，用于將X射線轉化為可見光，并將可見光轉化為電荷信號；采集驅動電路20，連接于所述X射線傳感器10，用于將捕獲的電荷信號積分放大并轉化為數字圖像信號；慣性評測系統30，連接于主CPU控制處理單元40，用于完成慣性參數的測量及計算；主CPU控制處理單元40，連接于所述采集驅動電路20，用于完成數字圖像信號的拼接以及慣性評測系統30單元的信號處理，最終形成臨床圖像數據；高速傳輸單元50，連接于所述主CPU控制處理單元40，用于將臨床圖像原始數據傳輸至PC工作站70 ;主電源系統60，用于提供X射線平板探測器的工作電源。本實用新型可以有效地提高X射線平板探測器運動狀態下可靠獲取圖像的能力，為機器的保修提供意外傷害的統計數據，進一步規范設備使用者的正確操作。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0077]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種基于慣性評測系統的X射線平板探測器，其特征在于，至少包括: X射線傳感器； 采集驅動電路，連接于所述X射線傳感器； 慣性評測系統，連接于主CPU控制處理單元； 主CPU控制處理單元，連接于所述采集驅動電路； 高速傳輸單元，連接于所述主CPU控制處理單元； 主電源系統，用于提供X射線平板探測器的工作電源。
2.根據權利要求1所述的基于慣性評測系統的X射線平板探測器，其特征在于:所述慣性評測系統包括: 主電源監測單元，連接于所述主電源系統及輔CPU處理單元； 運動靜止傳感器，連接于輔CPU處理單元； 沖擊檢測傳感器，連接于輔CPU處理單元； 陀螺儀傳感器，連接于輔CPU處理單元； 自由落體傳感器，連接于輔CPU處理單元； 輔CPU處理單元，連接于所述運動靜止傳感器、沖擊檢測傳感器、陀螺儀傳感器及主CPU控制處理單元； 自由落體高度/運動軌跡計算單元，連接于輔CPU處理單元； 運動角度/位移振動頻率計算單元，連接于輔CPU處理單元； 沖擊次數/沖擊能量等級計算單元，連接于輔CPU處理單元。
3.根據權利要求2所述的基于慣性評測系統的X射線平板探測器，其特征在于:所述慣性評測系統還包括備電池單元。
4.根據權利要求1所述的基于慣性評測系統的X射線平板探測器，其特征在于:所述X射線傳感器包括光電傳感器、以及涂覆于所述光電傳感器表面用于將X射線轉換成可見光的閃爍材料。
【文檔編號】A61B6/00GK204049663SQ201420263705
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】馬揚喜, 方志強, 郁凱峰 申請人:上海奕瑞光電子科技有限公司