第二节 普通X线机基本结构
一、概 述
X线机的基本组成:X线管、高压发生器及控制台等辅助装备构成。
X线管是X线机的重要部件之一,其作用是将电能转化为X线。诊断用X线管的发展经历了从最早的电子射线管、静止阳极X线管到旋转阳极X线管及特殊X线管等的技术发展过程。目前在X线机应用较多的是旋转阳极X线管,CT和DSA机应用较多的是特殊X线管。
高压发生装置也是X线机的重要部件之一,其主要作用是为X线管两端提供高压,为X线管灯丝提供加热电流。高压发生装置主要由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器等构成。X线机最初使用的高压发生器为工频高压发生器,随着电子技术发展,目前工频高压发生器基本被中频或高频高压发生器取代。
除了X线管、高压发生装置等关键部件外,X线机还需要其他辅助装置协调工作,才能产生X线,用于临床成像和诊断。对于诊断用X线机,辅助装置包括X线管支持装置、遮线器、滤线器、滤过板、检查床、操作台等。
二、普通摄影X线机
X线机的基本组成:X线管、高压发生器、摄影控制台、摄影床、立式摄影架、滤线栅、遮线器等构成。
X线管的作用是发射X线。
高压发生器在X线管两端输送直流高压,为灯丝提供加热电流;控制台控制管电压、管电流和曝光时间。
三、普通X线透视
X线透视是利用人体各部分组织对X线的透过与吸收不同,在荧光屏或监视器上形成影像,以诊断体内器官和组织是否正常的一种临床检查方法。
早期X线透视的荧光屏物质多为硫化锌镉(ZnCdS)类,这类设备在荧光屏上产生的荧光影像亮度很弱,医生必须在暗室条件下观察。目前,透视用X线机均配备影像增强电视链系统,影像亮度及质量有了很大的提高,使透视检查由暗室操作变为明室操作,提高了诊断率,降低了X线剂量。专用于透视的X线机有淘汰趋势,一般都是透视和消化道摄影兼用。
根据临床诊断的需要,透视胃肠兼用X线透视机要求可在明室条件下进行透视,X线剂量小,影像清晰;影像亮度自动调整;控制操作灵活方便;带有自动遮线器及透视摄影限时器;可适时摄影等。
四、床旁移动与便携式X线机
移动式X线机分为移动C形臂和移动拍片机两类。移动C形臂X线机的发生器和控制部分集于一体,安装在可移动的车架上,X线管支架采用C形臂,能从各方位接近患者。在急症室、手术室、骨科、心内科的透视诊断中得到广泛应用。移动拍片机高压发生器和控制装置基于一体,X线管安装在可在一定范围活动的立柱或横臂上,主要应用于床旁诊断。
C形臂移动式X线机应用于外科临床,具有移动方便、体积小、X线谱宽、灵敏度高、输出量大等特点。其工作原理与影像增强器电视系统是一致的,只是其高压发生器输出功率与体积相对较小。
移动拍片机主要应用于床旁拍片,具有电源电压适应性好的特点,有些移动式拍片机还自带蓄电池或电容,从而摆脱了对病房电源的依赖。
便携式X线机在20世纪90年代前较多应用于体检中,90年代后基本淘汰。
(一)移动X线机
移动X线机系统对电源质量要求不高,一般采用电容充放电方式和逆变方式。曝光参数控制与普通X线机相近。通常可达到高压125kV,功率10~30kW。
为适应流动性,系统安置在移动座车上。座车上设有立柱及横臂以支持X线管组件,工作时能在患者固定的情况下适应各种部位和位置的摄影需要。其功能也接近落地式。座车要支持这些部件的较大重量,而且要求活动灵活。
(二)C形臂X线机
C形臂X线机高压发生器多采用中频变压器、组合机头方式,其体积小,重量轻,在需要将机头置于手术台下或肢体之间时方便灵活。除具有透视功能外,还具有摄片功能,但其输出功率较小,一般在90kV、40mA以下。
C形臂的两端分别安装着X线管和影像增强器组件,由于两者是通过C形臂圆心对置的,故C形臂处于任何状态,X线中心线都正对增强器的中心。
C形臂由安装在台车上的支架支持。支架可以携带C形臂做升降、前后移动、左右摆动和沿人体长轴向倾斜等动作,并能在支架支撑下绕患者长轴转动,各动作都有开闭锁功能。
五、齿科X线机
齿科X线机是临床口腔科使用的专门X线设备,包括口腔牙齿X线机和口腔曲面全景X线机两类。
(一)口腔牙齿X线机
口腔牙齿X线机是把专门制作的牙片放入口腔中,使X线从面部射入口中,经牙龈及齿槽骨等组织到达牙片进行摄影的方法。这种机器输出功率小,常用组合机头方式,口腔牙齿X线机所用照射野范围很小,采用指向性强的遮线筒,直接对准受检部位。在患者体位固定后,仅移动机头就可对任意牙齿进行合理方向的投照。
口腔牙齿X线机的容量小,控制台很简单。管电压调节范围在50~70kV,管电流在10~15mA。使用范围固定,所用条件分为门齿、犬齿和臼齿,有的机器直接以这三种用途设钮选用条件;有的机器千伏值和毫安值都是固定的,不同牙齿的摄影只用时间调节。
(二)口腔全景X线机
口腔全景X线摄影是把呈曲面分布的颏部展开排列在一张X线照片上的摄影方法。口腔全景X线机是口腔全景X线摄影专用设备。
1.结构
口腔全景X线机架由立柱、升降滑架、用作头颅测量的摄影组件等组成。图1-7是机架结构的外形图。
(1)升降滑架:
调节升降,其上装有转动系统和患者定位系统。转动横臂及其驱动装置都由滑架支持。
图1-7 口腔全景X线机外形
(2)转动横臂:
转动横臂的一端支持X线管组合机头,窗口设缝隙遮线器,转动横臂的另一端安装胶片盒支架,片盒呈弧形,在片盒的前方有狭缝挡板。在横臂转动中,挡板缝隙始终与X线输出窗的缝隙遮线器形成的片状X线束相对应。片盒除在转动臂携带下公转外,还有自转动作,其角速度与转动臂的角速度相等。有的暗盒是平板形,它在曝光过程中按一定速度从曝光缝隙后方经过。其速度等于X线束扫过体层面的速度。
转动部分的结构决定了横臂转动时的轴位方式,口腔全景X线机装置的改进也主要在横臂转动部分的结构方面。
(3)立柱:
支持全部组件上下移动和转动,以适应不同高度的患者。柱内有平衡砣,对上述组件进行平衡。也有电动升降式的,但活动范围较小。
2.原理
如图1-8所示,O1、O2为两个等圆,它们以相反方向等角速度转动。X线以贯穿O1、O2方向辐射,则O1圆上的A点在O2圆上有投影点B。虽然X线是锥形辐射,两点在一定范围内仍能保持同步运动,这样在该范围内A 点在O2圆上就有固定的投影点。而与A 在同一直径上的其他点随着转动,其投影与A 点不能保持同步,在O2圆上也就没有固定的投影点。推广之,在两个圆同步转动中O1 圆上的每一个点,在一定范围内都会在O2圆上有固定的投影点,即只有当该点移动到A 点附近时,才会在O2圆上有清晰的投影点。
图1-8 口腔全景X线摄影原理图
这样,假设领部基本呈半圆形,并置于O1圆位置,把胶片弯曲成半圆形,置于O2位置(图1-9),X线管固定不动,接箭头方向同步转动患者和胶片,就能在照片上得到领部的展开像。在胶片与领部之间设置铅板狭缝,使胶片只在转过狭缝期间曝光,与胶片同步转过狭缝的部位被投影,狭缝一般宽6~10mm。
图1-9 口腔全景摄影示意图
3.机器类型
(1)单轴转动方式:
X线管和胶片转动,使患者固定不动。患者颌部定位在O1圆位置,X线管和X线片支架固定在横臂两端,以对应于O1的位置为轴心一起转动。在此同时,X线胶片以相同角速度、相同时针向自转。这样构成了胶片颌部各部位的局部相对静止关系。
(2)三轴转动方式:
下颌骨的曲度与正圆相去甚远。用上述设备照得的照片颌骨各部放大量不一致,有的部分还可能偏离体层清晰带范围,另外投影方向不能处处与穿过部分平面垂直,有些部分可能变形较大,为此又发展了三轴转动方式,它的体层清晰带的形状接近颌骨形状,投影变形失真小。
(3)连续可变轴方式:
三轴转动方式可以部分解决颌骨形状与圆不符的问题,但仍不能模仿颌骨的实际形状。现在又发展了连续可变轴转动方式,它的体层清晰带做得与人体颌部牙列的弧线一致,可以较少产生变形。
随着数字化X线机的技术发展,近年来,CR和线扫描型数字X线机在齿科中的应用也越来越广。
六、乳腺X线机
因乳腺是由腺体、间质组织、脂肪、血管、皮肤等X线吸收系数相近的组织构成,为显示出乳腺疾病,必须使用对软组织有高对比的专用X线设备摄影,即乳腺X线机,其主要结构有:
1.X线管靶面
传统乳腺摄影X线机阳极靶面采用钼靶,DR 乳腺机X线管阳极靶面多采用双靶,即钼靶,钨靶。
2.滤过材料
乳腺机的滤过板有钼,铑,铝三种不同的材质。根据不同的乳腺类型选取,更换方式有手动和自动两种。
靶和滤过板的不同组合,会使X线光谱发生变化,同时也会对像质和辐射产生很大影响,必须按照乳腺密度和厚度进行适当选择。
3.探测器
数字乳腺机多为非晶硒平板探测器。
4.加压装置
有至少4种类型的压迫板可供选择,如半圆形,长方形,正方形等。有压力表显示,可以自动或手动压迫。
七、专用X线成像附属装置
X线机除了高压发生器、探测器等关键部件外,还需要其他的装置才能使整个系统配合协调工作,实现最佳成像和临床诊断效果。对于传统诊断X线机这些装置包括X线管支持装置、遮线器、滤线器、滤过板、点片装置、断层摄影装置、床台、机械部件等。数字化X线机,辅助装置还需有读片机、显示器、相关软件、操作控制系统、操作台等。除了核心控制系统及相关软件以外,这些装置有时还被称之为X线机辅助装置。
(一)自动曝光控制系统
X线管电压、管电流和曝光时间是操作人员可以设置的重要曝光参数。自动曝光系统是在X线通过被照物体后,以达到胶片上所需的感光剂量(即胶片密度)来决定曝光时间,即胶片感光剂量满足后,自动终止曝光。所以,自动曝光系统实际上是一种间接的限时装置,即以X线的感光效果来控制曝光时间,所以也称为mAs限时器。
传统的自动曝光控制(automatic exposure control,AEC)有两种,即以荧光效应控制的光电管自动曝光控制和以X线对空气的电离室效应为基础的电离室自动曝光控制。它们的共同特点是:采用对X线敏感的检测器,把X线剂量转换成电流或电压,时间积分后的电压正比于所接受的X线剂量。当把积分电压与一个正比于图像密度的设定电压进行比较后,由一个门限检测器给出剂量到达设定值的曝光终止信号,以切断高压,就形成了自动曝光控制。
1.光电管自动曝光系统
图1-10是利用光电倍增管构成的自动剂量控制原理图。由影像增强器输出屏发出的可见光经分光采样送至光电倍增管,它的输出信号经放大后变为控制信号。这种控制信号正比于光电倍增管所接受的光强度,因而信号也正比于影像增强器所接收的X线剂量率。当它达到某一定值时,便由门限检测器给出曝光结束信号,切断高压,就形成了自动剂量控制。
图1-10 光电倍增管自动剂量控制工作原理
2.电离室自动曝光系统
电离室(ionization chamber)自动曝光系统利用的是电离室内气体电离的物理效应,使X线胶片在达到理想密度切断曝光。它比光电管自动曝光系统的应用范围广泛,在各种诊断X线机的摄影中几乎都可采用。
电离室的结构包括两个金属平行极,中间为气体。在两极间加上直流高压,空气作为绝缘介质不导电。当X线照射时,气体被X线电离成正负离子,在强电场作用下形成电离电流。利用这一物理特性,将电离室置于人体与检测器之间。在X线照射时,穿过人体的那部分X线将使电离室产生电离电流,此电流作为信号输入到控制系统。电离室输出的电流正比于所接受的X线剂量率,经过多级放大后,在积分器内进行时间积分。这种积分后的电压正比于电离室接受的X线剂量率与时间的乘积,积分电压经放大后送到门限检测器。当积分电压到达预设的门限时,X线剂量达到设定值,输出信号触动触发器,送出曝光结束信号,立即切断高压。图1-11示胸部摄影“三野”电离室。
图1-11 胸部摄影“三野”电离室
3.DR自动曝光控制
DR数字化成像时,由于其自身就是由无数个探测器所组成,因此完全可以利用自身探测器来进行曝光,工程上,往往在布满平面的探测器中选用具有代表位置的探测器进行加权平均从而进行自动调整(图1-12)。
图1-12 DR平板探测器自动剂量控制工作原理
(二)遮线器
遮线器是一种安装于X线管组件管套输出窗前方的机电型光学装置,利用可调空隙的铅板,遮去由窗口射出的不必要的原发射线,从而控制了射线束的大小,以便在能够满足X线成像和诊断的前提下,尽量减小投照范围,避免不必要的剂量;并能吸收一些散乱射线,提高影像清晰度。此外,它还能指示出投照中心和照射野的大小。
遮线器是X线摄影和防护上不可缺少的一种辅助设备。包括简易遮线器和活动遮线器。
1.简易遮线器
有遮线板式和遮线筒式两种。遮线板式是在X线管套窗口附加安装一块开有一定大小的方形或圆形孔的铅板,铅板的开孔以X线中心线为对称中心。当进行投照时,在一定距离上即可得到与孔的大小相对应的照射野。一般一台X线机配有多块不同孔径的遮线板,并在上面标明相应距离的照射野大小,以供选择使用。遮线筒式遮线器的外形为一圆锥状金属筒,有的还衬有薄铅皮以增加遮线防护的效果。投照时,它主要是靠筒壁对X线的阻挡吸收来限制照射野的,因此照射野的大小可由遮线筒的长度和直径来决定。其照射野一般为圆形。
2.活动遮线器
在功能可连续调节照射野的大小,满足任意距离上各种尺寸胶片的遮线要求,为现代X线机普遍采用。在结构上,早期的活动遮线器由两对能独立启闭的铅叶分两层相互垂直排列而成,每对铅页的活动是以X线中心线为对称中心的,两对铅叶各自开闭,分别控制了照射野的长度和宽度,达到灵活调整照射野大小和形状的目的。为了进一步提高遮线效果,遮线器内部的结构从一组“#”形铅叶增加到两组,同一方位的上下两对铅叶能同步活动,但它们的活动幅度不同,其目的是为了使两对铅叶各自形成的照射野能始终保持一致。此外,在两组铅叶之间加有方筒,用以吸收遮线器内产生的散乱射线;在遮线器上还装有吸收软射线的滤过板,并根据需要可更换不同厚度的滤过板。
根据遮线器铅叶开闭的驱动方式,又可分为下列几种:
(1)手动遮线器:
手动遮线器多用于摄影中。这种遮线器铅叶的开闭是通过手工调节来实现的。其内部结构除前述内容之外,尚设有照射野指示系统。采用指示灯泡模拟X线管的焦点,以可见光来代替X线,经由反射镜的反射,照射到床面上。反射后的可见光光路与X线穿透反射镜后的光路是一致的,因此它能够预先指示出照射野的大小。多用于上球管摄影。
(2)电动遮线器:
电动遮线器多用于透视检查中,便于远距离控制,是遥控透视机和胃肠机必不可少的组件。电动遮线器铅叶的开闭一般是由微型直流电机驱动的,适当控制直流电机的正转、反转及运转时间,可将照射野调整到所需要的尺寸。电动遮线器照射野的调节既有在遮线器上进行的,也有在床边的操作台上进行控制的,后者除了可作连续调节外,尚有各种固定大小的照射野选择按钮,只要按下这些选择按钮,电机即带动铅叶运动至所选的照射野后固定下来,以满足特定要求的摄影。电机的运转在铅叶关闭和最大张开位置设有限位开关,自动限位保护。
专用于透视的电动遮线器,尤其是在配用影像增强器的透视检查装置中,因需要随时调整照射野的大小,因此不需要照射野预示和灯光指示。由于影像增强器的输入屏为圆形,所以电动遮线器的照射野也应为圆形,遮线铅叶的结构一般采用叶瓣式,它在电机操纵下使照射野的直径可作连续变化。
(3)全自动遮线器:
全自动遮线器与电动遮线器在结构上差异不大,不同的是全自动遮线器内部设有铅叶的状态检测装置。在功能上随着焦-屏距的改变,全自动遮线器具有自动保持其照射野大小的能力,多用于透视中。
(三)滤线器
X线照射于人体后,一部分射线在穿越人体的过程中会产生散射线,由于散射线的辐射方向是杂乱无章的,当它作用于X线胶片时,影响X线影像清晰度,因此必须予以清除。清除散射线的装置称为滤线器。
1.滤线栅
主要组成部分是滤线栅,它一般是用薄铅条与易透X线的填充物,发木条、塑料、纸片等交替排列起来,黏合成平面或圆弧状的结构。根据铅条的排列方式,滤线栅又分以下几种:
(1)平行式滤线栅:
铅条平面都是互相平行排列的,这种滤线栅离辐射中心一定角度之外的原发X线也被滤线栅所吸收。因此平行式滤线栅在使用时要求有一定的焦-屏距,并使用小尺寸的胶片。
(2)聚焦式滤线栅:
为了克服平行式滤线栅的缺陷而设计的。其铅条排列按一定规律倾斜,且都会聚到一条聚焦线上,只要X线管的焦点处于此会聚线上,或在允许的一定调节范围之内,原发X线能顺利通过滤线栅,而散射线却被大部分滤去。这种滤线栅要求X线管只能沿着铅条本身长度方向倾斜,而不能沿铅条长度的垂直方向倾斜,射线的中心线必须与滤线栅中心对准。
(3)“#”式滤线栅:
两组互相垂直的铅条排列而成,一般是一组垂直置于另一组之上。其优点是对两个方向上的散射线都予以滤除。但这种滤线栅并不常用,主要是由于它对X线管组件的投照角度及X线中心线的准确性要求较高;同时由于栅密度的增加,要求曝光条件提高也较多。
2.固定滤线器与活动滤线器
(1)固定滤线器:
在曝光过程中滤线栅始终是静止不动。固定式滤线器适用于移动X线机中,作为一个单独部件既可置于暗盒之上,也可固定在暗盒之内。除此之外,它尚能用于手术室,并可用于透视装置中。
固定式滤线器用于摄影时,照片上会留有铅条阴影的缘故,在栅密度过低时会影响到诊断效果;而若采用高栅密度的滤线栅,虽然可消除胶片上的阴影,但原发X线却衰减得较多。为克服上述缺点,一般多采用活动式滤线器。
(2)活动滤线器:
在曝光时一直处于运动状态之中,它既能滤去散射线,通过原发射线,提高胶片对比度,又能使铅条在胶片上的投影因运动而被模糊掉。活动滤线器要求在曝光开始时就已处于一定的运动状态,而且滤线器的活动时间长于曝光时间。
活动滤线器由栅板、驱动机构、暗盒托盘和框架组成。所用滤线栅面积要满足最大尺寸的胶片横放或竖放使用。托盘用于夹持片盒,使之定位于滤线器中心。栅板驱动机构是滤线器的核心,驱动栅板按一定方式移动,在适当时间接通电路而曝光,并要求曝光在栅板移动速度最大的瞬间开始,栅板活动时间要长于曝光时间,曝光过程中栅板不能停顿。因驱动方式不同,活动滤线器分电机式和减幅振荡式两种。
电机式:栅板由小型电机驱动,常见的凸轮电机式。滤线栅由小型电机带动的桃形凸轮驱动。滤线栅由弹簧牵拉,其边缘与凸轮相接触。摄影时,电动机在曝光前的电转动,带动凸轮旋转,凸轮通过碰撞栅板使之作往复运动,其速度均匀恒定。
减幅振荡式:滤线栅板由四个簧片支持悬浮,当栅板受外力活动后,即在簧片支撑下作往复减幅振荡,直至最后停止,其振动时间可达8 秒以上。根据其启动方式又有储能释放式和触动式。
3.衡量滤线栅的技术参数
(1)半径:
也称焦距(f0),是指铅条会聚线到栅板的垂直距离,一般有80cm、90cm、100cm及120cm等。
(2)栅比(R):
指铅条高度与铅条间隙之比,一般摄影用栅比为1∶5~1∶8,高千伏摄影用1∶8~1∶12。比值大,滤线效果好,但对原发X线损失的百分率也大。
(3)栅密度(N):
指单位距离内铅条的数量,常用栅密度为24~43线/cm之间。
4.滤线器摄影台
使用活动滤线器摄片时,患者肢体不能直接置于滤线栅板上。常用的方式是滤线器安装在专用检查台面下方,用台面承担患者肢体重量,滤线器在台面下的轨道中,对准受检肢体进行摄片。滤线器摄影台通常是固定在地面上的,也有的做成移动式。
(1)卧式滤线器摄影检查台:
分固定台面和活动台面两种。固定台面卧式滤线器摄影台,其外形恰似一张简单的平床,故也称滤线器床。活动台面卧式滤线器摄影台,检查台台面能在长轴和横向移动一定距离,称为浮动台面。这种台面便于位置调整,减少患者的痛苦,提高了工作效率。
(2)立式滤线器摄影架:
胸部X线摄影、颈椎正侧位摄影等部位摄影需要使用立位滤线器,其基本形式是滤线器加护板后竖直安放,并配有重砣平衡,可沿轨道作上下移动。有的滤线器本身可以翻转到水平位,并可在其间任何位置固定下来使用。还有的可使滤线器在本身平面旋转±180°,使用起来更灵活。
(3)移动式滤线器摄影台:
把活动滤线器安放在专用台车上,滤线器可在水平至直立位间转动,固定于任意角度使用。台车在地面上可以移动和固定,可以在机房内任何位置配合支架上的X线管使用,也可以配合到任意机器上组合使用。滤线器的高度由电动升降调节,所以这种摄影台也称万能滤线器摄影台。
(四)诊视床
1.基本结构
一般诊视床由床体、适时摄影装置及其平衡系统、动力及其传动系统三部分组成。
(1)床体:
床体由底座、床身和床面组成,床座是床体的基础,床身是诊视床实现各种功能的主体。床面承担患者重量,并带动患者移动。
(2)适时摄影装置:
用于透视和点片。
(3)动力系统:
一般诊视床有两套动力传动系统,一是床身回转动力及传动系统,多用单相或三相电动机,经变速由卧轮、卧杆或齿轮组传动。二是床面移动动力及传动系统,多用单相电动机,经变速由链条传动。
2.基本功能
(1)床身上卧功能:
为适应胃肠透视各种体位的需要,一般诊视床的床身能在直立(+90°)、水平(0°)和负角度(≤30°)范围内绕底座支轴回转,并能停于任一位置。在直立位、水平位和负角度最大位设有限位开关,床身到位后,自动停止运转。
(2)床面移动功能:
大多数诊视床的床面能在一定范围内作升(伸)降(缩)移动。较好的诊视床,其床面还可左右移动,以作为点片装置移动范围的补充。坐床身处在水平位时,床面还可带动患者移出床身一定距离,至换片器上方做造影检查。
床面移动范围,一般诊视床向头端可伸出50~100cm,向足端可伸出20~40cm,在上述范围内可停于任一位置。在最大伸出位设有限位开关,床面到位后自动停止。
(3)适时摄影装置移动功能:
该装置也称点片装置,一般诊视床都采用床下设X线管、床上设点片装置的结构方式。点片装置应能与床下的X线管同步作上下左右移动,又能自身前后移动,并能对三维移动进行锁止。有些诊视床设有床下滤线器,不作透视时,点片装置可脱离与X线管的固定关系而移至一边,或点片装置立起推至一端,利用床上管进行普通摄影和滤线器摄影。
3.摇篮床
一种功能较多、自动化程度高的遥控床。其结构多采用固定底座和C 形滑槽,实现床身的垂直、水平和负角度回转。在0°~90°时,回转速度为 90°/16s;-90°~0°时为 90°/32s。床面可绕其纵轴做±360°旋转,在水平位置时,可向头端伸出50cm,向脚端伸出20cm,横向可移动25cm。管头和影像增强器可绕患者转动±90°,因此对任意方向的投照定位极其方便。
摇篮床除具有遥控床的全部功能外,还有:①患者被固定在凹形床面上,随床面转动可做360°~720°旋转,在患者自己不动的情况下可方便地进行各种体位的透视或点片摄影。这也是摇篮床名称的由来。②在患者不被转动的情况下,X线管和点片架一起绕患者转动,以便对患者同一部位进行不同体位的观察。
4.遥控床
将影像增强器、X线电视和诊视床合理组合,并实现全自动化的新型诊视床。遥控床主要应用于胃肠机。
(五)X线管件支持装置
1.X线管件支持装置功能
用于把X线管件锁定在任意所需的位置和角度上,使X线管在一定的距离和角度上对胶片进行曝光的一种装置。在X线摄影中,根据不同的被检部位,要求X线中心线以不同方向入射和以不同的焦片距进行曝光。为了尽量避免移动患者,要求X线管件能够上下、左右和前后三维移动,能绕X线管长轴和短轴转动,即要求X线管能有较大的移动范围和灵活的转动功能,并保证在X线曝光过程中管件不移位、不颤动。而这些要求均由X线管件支持装置来完成。
最简单的X线管件支持装置由立柱、滑架和横臂等组成。X线管头由管头夹固定在横臂上。横臂由滑架与立柱联系在一起。滑架能带动横臂在立柱上作上下移动。横臂本身能作伸缩移动。立柱沿轨道的移动范围一般在3m以上,滑架升降范围在2m左右,臂伸缩24cm以上。
2.X线管件支持装置类型
普通摄影用X线管件支持装置分为立柱式、悬吊式和C 形臂式等。
立柱式结构简单,安装方便,使用最为广泛,多用于中、小型X线机的X线管件的支持。按其结构又分为天地立柱式、双地轨道立柱式和摄影床轨道附着式。
天轨悬吊式支持装置,主要用于大型固定X线设备,由固定天轨、移动横轨、伸缩吊架、横臂、控制盒和管件固定夹组成。这种结构的特点是充分利用空间,不占地面位置,有利于诊视床、X线电视系统等设备配合,使工作人员的操作十分方便。由于X线管能在较大范围内做纵横、上下移动及转动,从而能满足X线摄影检查各种位置和方向的需要。但结构复杂,对安装的房间有一定的要求,安装较困难,价格贵,特殊需要时采用。
C形臂支持装置是为适应不同的X线特殊检查而设计的一种新型X线管件支持装置,因其形状C形而得名。C形臂的一端装有X线管件和遮线器,另一端则装有X线影像转换和记录系统,如X线影像增强器、电视摄像机、点片照相机和电影摄影机等。C形臂可以与悬吊装置结合;也可以与专用底座结合,组成落地C形臂支持装置。C形臂与台车、支架结合组成移动式C形臂。C形臂在空间上可以做出各种运动,如沿其周向的运动以及将整个C形臂沿着水平方向旋转等。
(六)医用液晶硅显示器
1.医用液晶硅影像显示器(LCOS)的构造液晶材料涂于CMOS硅芯片表层。芯片包含了控制电路,并在表层涂有反射层。在芯片外部或者内圈设置有隔离器以保持盒厚的均匀性。盒厚只有1μm左右。取向层可以确保液晶分子取向一致。由于液晶须通过一部分电流,因而在晶体上部加设了一个次级透明电极。玻璃基板用以保护液晶和稳定液晶的位置。
LCOS面板的结构有些类似TFT LCD,同样是在上下二层基板中间撒布:用来加以隔绝后,再填充液晶于基板间形成光阀,借由电路的开关以推动液晶分子的旋转,从而决定画面的明与暗。LOOS面板的上基板是ITO导电玻璃,下基板则是硅晶圆CMOS基板,LOOS面板最大的特色在于下基板的材质是单晶硅,因此拥有良好的电子迁移率,而且单晶硅可形成较细的线路,与现有的HTPSLCD及D LP投影面板相较,LOOS是比较容易达成高解析度的投影技术。
2.医用液晶硅影像显示器(LCOS)工作原理在LCOS微显示器中所采用的是扭曲向列相液晶材料。当电流到达液晶体时,液晶分子的扭曲程度会发生变化。根据这个原理,光束要首先通过一个起偏器以使光波传播保持特定的偏振方向,然后在液晶介质中光的偏振方向随着液晶分子的扭曲方向的变化而变化,接着光束又经过LCOS反射表面的定向反射,然后再穿过一个检偏器。