用于移动放射摄影部署的系统和方法
阅读说明：本技术 用于移动放射摄影部署的系统和方法 (System and method for mobile radiographic deployment ) 是由 M·R·斯佩斯 A·迪里西奥 D·J·奥迪 J·K·亚历山大 于 2020-03-12 设计创作，主要内容包括：一种移动放射摄影系统包括传感器,所述传感器用以检测该系统的倾侧角和或俯仰角,以如果倾侧角或俯仰角超过预设界限,则防止可延伸吊杆和/或柱的展开和/或防止电机驱动器的启动。(A mobile radiography system includes sensors to detect roll and or pitch angles of the system to prevent deployment of an extendable boom and/or column and/or to prevent activation of a motor drive if the roll or pitch angle exceeds preset limits.)
背景技术
本发明总体上涉及移动医疗放射摄影成像系统的领域，并且更特别地涉及用于管理移动性和X射线管头部署的系统和方法。
移动X射线系统在重症监护治疗病房（ICU）和其它患者护理环境（其中放射摄影图像的及时采集是重要的）中特别有价值。由于移动X射线系统能够用轮在ICU或其它医院区域四处移动并且直接地被带到患者的床边，因而移动X射线系统允许主治医生或临床医生具有关于患者状况的最近信息，并且有助于降低将患者移动到放射成像部门中的固定装备所导致的风险。
图1的透视图示出了可以针对计算机放射摄影（CR）和/或数字放射摄影（DR）而采用的移动放射摄影系统100的示例。轮102上的移动放射摄影系统100能够实现通过使轮102在诸如地板之类的表面上滚动来运输移动放射摄影系统100。基部框架104包括对操作者可见的顶表面108。顶表面108可以包括用于显示所捕获的放射摄影图像、交互式图形用户界面、以及与系统状态和准备度和/或针对使用移动放射摄影系统100的操作者的指令有关的其它字母数字数据的显示屏。顶表面108可以包括用以允许由操作者诸如经由键盘、触敏显示屏、以及鼠标来输入数据的控制面板。如本文中所描述的，操作者可以使用控制面板108来控制X射线源110的激发以及相关功能（诸如，由移动放射摄影系统100捕获的放射摄影图像的存储、处理、发射、修改、以及打印）或设定数值阈值以用于控制移动性和X射线头部署。轮102可以是自由转轮的或由电动电机响应于经由把手杆109的操作者输入而控制、或其组合。把手杆109还可以包括用以接合位于轮102处的电子控制的轮制动器的可压挤把手或按钮。支撑臂（其包括安装到基部框架104的竖直基部区段36、可相对于基部区段36竖直地延伸的可延伸柱区段118、以及水平伸缩吊杆70）用于支撑附接到水平吊杆70的端部的X射线头116。竖直基部区段36连同可延伸柱区段118一起可围绕竖直轴线V相对于基部框架104旋转。可延伸柱区段118可以相对于基部区段36以伸缩方式沿着轴线V竖直地延伸，以使X射线头116升高或降低。可延伸区段118的升高和降低可以诸如通过夹持吊杆70并且提升吊杆70/使吊杆70降低、或通过电机控件来手动地执行。
基部框架104中的中央处理系统114提供电子控制系统，该电子控制系统执行针对移动放射摄影系统100的编程逻辑功能，所述编程逻辑功能包括移动放射摄影系统100移动的机动化控制，诸如，用于对轮102进行驱动的运输驱动系统117的控制。中央处理系统114可以包括用于存储如本文中所描述的可编程功能的电子存储器，所述功能可以包括由操作者选择性地输入的所存储的预设值（preset）。可以手动地执行X射线头116的定位，诸如，使可延伸柱118围绕竖直轴线V旋转、使吊杆70升高和降低、以及使伸缩吊杆70沿着水平轴线H延伸。柱传感器121可以检测表示可延伸柱区段118相对于基部区段36延伸的竖直距离的数据并且向中央处理系统114报告该数据。基部传感器120可以将指示基部区段36和可延伸区段118相对于基部框架104的角位置的数据发射到处理系统114。中央处理系统114可以使用这些竖直延伸和角旋转数据来确定支撑臂是位于完全解除对接（undocked）（图1）位置中还是位于完全对接（docked）（图2）位置中、还是位于其间的位置处。
X射线头116可以包括X射线源110和所附接的准直仪68，该X射线头116可以附接到可延伸吊杆70并且可围绕水平轴线H旋转。可延伸柱区段118还可以可沿着轴线V伸缩地调整高度。由处理系统114提供的电子控制与X射线头116进行信号通信，以用于控制其中的X射线源110的致动和激发并且调整准直仪68的孔径大小。移动放射摄影系统100在图1中在解除对接位置中示出，由此包括基部区段36、可延伸柱区段118和吊杆70的支撑臂被解除对接，并且将X射线头116部署到支撑臂的最大延伸部。
移动放射摄影系统100可以包括可再充电内部电池或其它电源115，可再充电内部电池或其它电源115设置于基部框架104内或耦合到基部框架104，并且用于向移动放射摄影系统100的各种部件（包括运输驱动系统117，运输驱动系统117具有机电地连接的电机以对轮102进行驱动，以便促进使移动放射摄影系统100机动化滚动移动到位于医疗设施内的不同的区段或部门）提供电力。典型地，电源115被提供为一组多个电池单元（诸如，铅酸电池）。处理系统114可以包括用于控制各种功能和显示的专用逻辑处理器，提供操作者界面实用程序并且显示成像结果，控制无线发射器和检测器、可调整的柱、吊杆以及其它定位设施（包括准直仪68灯、X射线源110），和其它功能。把手109可以用于移动放射摄影系统100的机动化转向控制，并且可以经由处理系统114耦合到运输驱动系统117。把手109可以是触敏的，诸如，检测操作者在把手109的右侧/左侧处的压力，以能够通过电气地用信号通知处理系统114以引导运输驱动系统117向左轮和/或右轮102提供适当的驱动力来实现手动控制的机动化转向。
图2图示用于将移动放射摄影系统100运输到位于医疗护理设施内的预期位置的处于完全对接配置的移动放射摄影系统100。完全对接配置可以定义为使基部区段36旋转，使得吊杆70在基部框架104的顶表面108上延伸，可延伸区段118沿着轴线V降低直到吊杆70接近顶表面108为止，并且吊杆70完全伸缩地折叠（collapse）以使其缩短。为了便于在变化的条件下操作，操作者应当能够不需要额外的工具并且不需要来自额外的人员的帮助就容易手动地使X射线源110定位并且取向成用于成像或用于运输。这包括使X射线源110从解除对接的成像配置（图1）移动成对接配置（图2）并且反之亦然。提供定位的容易性的结构由于X射线源110的重量并且由于X射线源110从竖直轴线V沿着轴线H向外延伸而复杂化。对接运输位置有助于在移动放射摄影系统100的移动期间保护X射线源110免于损坏或免于引起阻碍。其还将吊杆70和X射线源110放置于移动放射摄影系统100的重心上，以提高稳定性。特别地，在移动放射摄影系统100用轮移动到歪斜、倾斜、或以其它方式不平的表面上时，可以通过将移动放射摄影系统100的部分禁用、锁定、停用或防止移动放射摄影系统100的部分被启动、展开或移动来使系统100倾倒的可能性最小化。
发明内容
在一个实施例中，移动数字放射摄影系统具有带有用于对轮进行驱动的运输驱动系统的带轮的基部。X射线头使用可调整的支撑臂来附接到带轮的基部。电子控制系统接收操作者输入，以选择性地操作放射摄影系统。检测器感测移动放射摄影系统的倾侧角和俯仰角中的任一个或两者。可由电子控制系统执行的存储的控制程序接收由检测器感测的倾侧角和俯仰角中的一个或两者，然后，如果接收的倾侧角或俯仰角超过预设阈值，则自动地将运输驱动系统或支撑臂或两者禁用、锁定或停用。
在一个实施例中，移动数字放射摄影系统（其具有带轮的基部、运输驱动系统、具有X射线源的X射线组件和附接到带轮的基部的可移动支撑臂、配置成接收操作者输入以选择性地操作放射摄影系统的电子控制系统）包括用以感测移动放射摄影系统的倾侧角和俯仰角中的任一个或两者的检测器。可由电子控制系统执行的存储的控制程序接收由检测器感测的倾侧角和俯仰角中的一个或两者。存储的控制程序配置成如果接收的倾侧角或俯仰角超过预设阈值，则自动地将运输驱动系统或支撑臂或两者禁用、停用或锁定。
在一个实施例中，公开了一种操作具有带有轮的基部的移动放射摄影系统的方法。执行感测移动放射摄影系统的带轮的基部的倾侧或俯仰角的步骤，并且，如果感测到的倾侧或俯仰角超过预设阈值，则诸如通过将轮锁定或停用驱动系统来防止基部的轮转动。
本发明的本简要描述仅旨在提供根据一个或多个说明性实施例的在本文中公开的主题的简要综述，并且不充当用于解释权利要求或限定或限制仅由所附权利要求限定的本发明的范围的指导。提供本简要描述来以简化形式介绍概念的说明性选择，这将在下面的详细描述中进一步描述。本简要描述不旨在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作在确定要求保护的主题的范围的方面的帮助。要求保护的主题不限于解决在背景技术中说明的任何缺点或所有缺点的实现方式。
附图说明
本发明的详细描述可以通过参考某些实施例来得到，所述实施例中的一些在附图中图示。将注意到，然而，附图仅图示本发明的某些实施例，并且因此不被认为是限制本发明的范围，因为本发明的范围包含其它同样地有效的实施例。附图不一定按比例，重点通常放在图示本发明的某些实施例的特征上。在附图中，贯穿各种视图，同样的标号用于指示同样的部分。因而，为了进一步理解本发明，能够参考结合附图阅读的以下详细描述，在附图中：
图1是具有位于解除对接的成像位置中的分段的伸缩竖直柱和吊杆的移动放射摄影系统的透视图；
图2是图1的移动放射摄影系统的透视图，所述移动放射摄影系统位于配置成用于行进的对接位置中；
图3是用于操作图1-2的移动放射摄影系统的方法的流程图；以及
图4是用于确定并且报告图1-2的移动放射摄影系统的倾斜状态的流程图。
具体实施方式
本申请要求以Spaeth等人的名义提交于2019年4月2日的标题为“SYSTEM ANDMETHOD FOR MOBILE RADIOGRAPHY DEPLOYMENT”的美国专利申请序列号62/827,890的优先权，该美国专利申请特此通过引用而以其整体并入。
图2进一步图示了对实现本发明的实施例有用的额外的特征。倾斜度检测装置119（诸如，加速度计）在基部框架104中提供，以检测移动放射摄影系统100的倾斜角。该加速度计可以包括二维或三维加速度计，以检测移动放射摄影系统100与水平面水平前后维度x和与在水平平面上与x维度垂直的水平面水平左右维度y的倾斜度偏差，并且将检测到的角度偏差测量数据报告给处理系统114。
与处理系统114进行电气通信的吊杆锁122可以配置成在吊杆锁被启动时防止吊杆70的伸缩延伸。吊杆锁122（诸如，螺线管锁）可以由处理系统114经由发射到吊杆锁122的信号来电子地控制，以诸如通过将柱塞定位成穿过伸缩区段中的对准孔来接合伸缩吊杆70的折叠部分，由此防止吊杆70伸缩地延伸。
类似地，与处理系统114进行电气通信的轮锁123可以配置成由处理系统114经由发射到轮锁123的信号来电子地控制，以强制地接合轮制动器，由此防止轮102旋转。如果移动放射摄影系统100不包括电机驱动的轮，而是具有自由游隙（free play）的轮，则轮锁123（诸如，螺线管锁）可以由处理系统114经由发射到轮锁123的信号来电子地控制，以诸如通过将柱塞定位成穿过该边缘中的开口来接合轮102的边缘，由此防止轮102旋转。在一个实施例中，如果使用机动化运输系统117，则中央处理系统114可以被编程为使运输驱动系统117断电，以防止轮102旋转。
类似地，与处理系统114进行电气通信的柱锁124可以配置成由处理系统114经由发射到柱锁124的信号来电子地控制，以诸如通过将柱塞定位成穿过基部区段36和可延伸区段118中的对准的孔来接合基部区段36和可延伸区段118，由此防止基部区段36和可延伸区段118相对于基部框架104旋转，并且防止可延伸区段118升高或降低。
图3是可以在可由移动放射摄影系统100执行的计算机程序中体现的流程图，移动放射摄影系统100使用容纳于移动放射摄影系统100中的电子控制系统或处理系统114来基于移动放射摄影系统100的倾斜角是否大于预设阈值（诸如，从水平面水平取向偏移三（3）度）而控制移动性和吊杆70展开。在步骤301，检测器119通过确定倾斜角并且将所检测的角度数据发射到中央处理系统114来检测移动放射摄影系统是否定位于倾斜部上（诸如，倾斜或倾侧的地板上），中央处理系统114将所接收的角度数据与预设阈值（诸如，与水平面水平取向的三（3）度阈值偏差）进行比较。其它数值预设值可以由操作者选择，并且存储于处理系统114中作为代替三（3）度的偏差阈值。在本文中所描述的示例操作中，将使用三（3）度的示例性预设值。
在一个实施例中，倾斜角可以由检测器119在两个水平维度x和垂直维度y中确定。例如，加速度计119可以设置于移动放射摄影系统100内，以确定沿着移动放射摄影系统100的前后轴线x的倾侧角漂移、或沿着移动放射摄影系统100的左右轴线y的俯仰角漂移、或两者。在步骤301，如果检测器119未检测到超出预设的倾侧角或俯仰角阈值的漂移，则检测器119将指示移动放射摄影系统100处于令人满意的水平表面上的信号（“N”）发射到控制或处理系统114。
在可选步骤302，移动放射摄影系统可以使用来自基部传感器120和柱传感器121的信号来确定支撑臂是对接的或解除对接的，并且如果是解除对接的，则中央处理系统可以在步骤303诸如通过将运输驱动系统117电子地限制于半速或某一其他降低的最高速度来限制移动放射摄影系统100的驱动速度。在不存在可选步骤302的情况下，则在步骤301确定移动放射摄影系统100并非位于倾斜部上之后，在步骤304，处理系统114可以允许移动放射摄影系统100在正常进程中被驱动，并且如果移动放射摄影系统100并非由于被驱动而处于运动中，则支撑臂可以被允许通过不启动柱锁120和吊杆锁122来在步骤304解除对接。在步骤301，如果检测器119在xy（倾侧、俯仰）维度中的任一个中感测到超出预设的三度阈值的漂移，则其将偏差信号（“Y”）发射到控制或处理系统114。在步骤305，如果确定吊杆被解除对接（“N”），则如本文中所描述的，在步骤306，将诸如通过禁用运输驱动系统117、强制地将制动器应用于轮或通过启动轮锁123来将轮102锁定而防止移动放射摄影系统100被驱动。在此情形下，每当支撑臂返回到对接位置时，移动放射摄影系统100可以被滚动或驱动。在步骤305，如果确定吊杆70被对接（“Y”），则在步骤307，移动放射摄影系统100将诸如通过启动柱锁124和/或吊杆锁122来防止吊杆70被解除对接，并且移动放射摄影系统100可以被驱动或滚动。在后者的情形下，每当该系统最终被驱动或滚动到表面（其斜度被检测为不超过三（3）度）上时，移动放射摄影系统可以被解除对接。可以以可各种各样地编程的循环时间（在从每秒几次至每几秒一次的范围内）重复图3的流程图。如图3中所图示的，较短的循环时间使移动放射摄影系统100能够迅速地响应于状态的改变。
为了防止运输驱动系统117对移动放射摄影系统进行驱动或使移动放射摄影系统滚动、为了禁用或停用运输驱动系统117，处理系统114可以电耦合到配置成通过来自处理系统114的信号禁用的运输驱动系统117的电子电机控件。在其中轮102位于自由游隙中的一个实施例中，处理系统114可以耦合到可电子启动的制动器或耦合到附接到一个或多个轮的轮锁123，由此可以防止一个或多个轮转动。类似地，为了防止吊杆70延伸，来自处理系统114的信号可以用于启动吊杆锁122。为了防止可延伸柱区段118移动，来自处理系统114的信号可以用于启动柱锁124。为了防止基部区段36和可延伸柱区段118相对于基部框架104旋转，来自处理系统114的信号可以用于启动柱锁124。在步骤303、304、306以及307中的每个之后，流程图返回到步骤301，以重复进行如上文中所描述的检查移动放射摄影系统100的倾斜度的步骤。在移动放射摄影系统100被通电并且正被操作（诸如，正在表面上被驱动）时，并且在移动放射摄影系统100正静止时，可以执行图3的流程图的方法。
图4是可以在可由移动放射摄影系统100执行的计算机程序中体现的流程图，移动放射摄影系统100使用容纳于移动放射摄影系统100中的电子控制系统或处理系统114来确定移动放射摄影系统100的倾斜角是否大于预设阈值，诸如，从水平面水平取向偏移三（3）度，然后，其向图3的流程图的步骤301提供Y（是）或N（否）输出。在步骤401，倾斜度检测器119（诸如，加速度计）在两个所检测的维度中监测、检测至少xy倾侧/俯仰数据并且向处理系统114报告所述数据。在步骤402，处理系统114从检测器119接收加速度计数据。在步骤403，选择倾侧x角数据，并且，在步骤404，将倾侧角x数据与预设的倾侧阈值进行比较，以确定倾侧角是否超过倾侧阈值。如果倾侧角并非等于或超过预设的倾侧阈值，则在步骤405，倾侧标志设定成（假）。如果倾侧角等于或超过预设的倾侧阈值，则在步骤406，倾侧标志设定成（真）。
返回到步骤402，在处理系统114从检测器119接收加速度计数据之后，在步骤408，处理系统114还选择俯仰y角数据，并且，在步骤409，将俯仰角y数据与预设的俯仰阈值进行比较，以确定俯仰角是否超过俯仰阈值。如果俯仰角等于或超过预设的俯仰阈值，则在步骤410，俯仰标志设定成（真）。如果俯仰角并非等于或超过预设的俯仰阈值，则在步骤411，俯仰标志设定成（假）。如果倾侧标志或俯仰标志设定成真，则在步骤407，手推车斜坡（cartramp）状态设定成Y（是）。如果倾侧标志和俯仰标志两者都设定成假，则在步骤412，手推车斜坡状态设定成N（否）。在步骤413，所确定的手推车斜坡状态发送到图3的流程图的步骤301。
如本领域技术人员将理解的那样，本发明的方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的方面可以采取全硬件实施例、全软件实施例（包括固件、驻留软件、微代码等）、或将软件方面和硬件方面组合的实施例的形式，这些实施例在本文中通常全都可以被称为“服务”、“电路”、“电路系统”、“模块”、和/或“系统”。此外，本发明的方面可以采取在一个或多个计算机可读介质（具有在其上体现的计算机可读程序代码）中体现的计算机程序产品的形式。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。该计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以例如是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外、或半导体系统、设备、或装置、或前文的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更多的具体示例（非详尽列举）将包括以下各项：具有一个或多个导线的电连接件、便携计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤、便携致密盘只读存储器（CD-ROM）、光学存储装置、磁存储装置、或前文的任何适合的组合。在本文献的上下文中，计算机可读存储介质可以是能够包含或存储供由指令执行系统、设备或装置使用或与其结合使用的程序的任何有形介质。
在计算机可读介质上体现的程序代码和/或可执行指令可以使用包括但不限于无线、有线、光纤缆线、RF等、或前文的任何适合的组合的任何适当的介质来发射。
用于实施针对本发明的方面的操作的计算机程序代码可以以一个或多个编程语言的任何组合来编写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言和诸如“C”编程语言或类似编程语言之类的常规过程编程语言。程序代码可以完全地在移动放射摄影系统的处理系统114上执行、部分地在处理系统114上执行、作为独立软件包执行、部分地在处理系统114上执行以及部分地在远程计算机上执行或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者的场景下，可以通过包括局域网（LAN）或广域网（WAN）的任何类型的网络来将远程计算机连接到移动放射摄影系统100，或可以对外部计算机进行连接（例如，通过使用互联网服务提供者的互联网）。
在本文中参考根据本发明的实施例的方法、设备（系统）以及计算机程序产品的流程图说明和/或框图来描述本发明的方面。将理解，流程图说明和/或框图的每个框、和流程图说明和/或框图中的框的组合能够由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机的处理器、或用以生产机器的其它可编程数据处理设备，使得经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器来执行的指令创建用于实现在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储于能够指导计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置以特定方式运作的计算机可读介质中，使得存储于计算机可读介质中的指令产生包括实现在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的指令的制品。
计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理系统或其它装置上，以引起要在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行的一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程系统上执行的指令提供用于实现在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的过程。
本书面描述使用示例来公开本发明（包括最佳模式），并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明（包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法）。本发明的可专利性范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员所想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构元件，或如果其包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求的范围内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：检查用贴片单元