Έξυπνο πολυάξονο σύστημα τοποθέτησης για ψηφιακή ακτινογραφία (DR)

Κλινικές προκλήσεις και βασικές απαιτήσεις

Το τμήμα ακτινολογίας του ιατρικού κέντρου του πελάτη αντιμετωπίζει πολυδιάστατες προκλήσεις κατά την αναβάθμιση του ψηφιακού εξοπλισμού ακτινογραφίας:
• Χαμηλή απόδοση τοποθέτησης: Η παραδοσιακή χειροκίνητη ρύθμιση του σωλήνα ακτίνων-Χ και του επίπεδου ανιχνευτή διαρκεί 90 δευτερόλεπτα για τη μετάβαση από το θώρακα στα κάτω άκρα κάθε φορά, γεγονός που αυξάνει το φόρτο εργασίας των τεχνικών
• Περιορισμένη γεωμετρική ακρίβεια: Ο μηχανισμός χειροκίνητου κλειδώματος παρουσιάζει σωρευτικά σφάλματα, τα οποία προκαλούν εκτροπή στην εικόνα σύνδεσης μακρών οστών και επηρεάζουν την ανάλυση της γραμμής φόρτισης ολόκληρου του κάτω άκρου
• Πρόκληση ελέγχου δόσης: Μια μικρή αλλαγή στην απόσταση πηγής-εικόνας (SID) μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη δόση ακτινοβολίας που δέχεται ο ασθενής και απαιτείται να διατηρείται σταθερότητα σε επίπεδο υποχιλιοστού
• Διένεξη χρήσης χώρου: Οι ακτινογραφίες θώρακα σε επείγουσα βάση και οι πλάγιες ακτινογραφίες για ασθενείς σε αναπηρικό αμαξίδιο πρέπει να επιτρέπουν γρήγορη εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών γεωμετριών λήψης, ενώ ο υπάρχων εξοπλισμός δεν προσφέρει ευελιξία
• Βασική ανάγκη: Στον συμπαγή χώρο του κέντρου δεδομένων, επιτυγχάνεται η πλήρως αυτόματη, υψηλής ακρίβειας και επαναλαμβάνει τρισδιάστατη συντονισμένη κίνηση του σωλήνα και των ανιχνευτών επίπεδης πλάκας.

Λύση: Ένα διπλό βρόχο κίνησης «οροφή-δάπεδο» με βάση τις γραμμικές οδηγούς

1. Σχεδιασμός αρχιτεκτονικής συστήματος
• Δακτύλιος οδηγού οροφής (σύστημα αιωρούμενου σωλήνα ακτίνων Χ)
Υιοθετούνται δύο παράλληλοι γραμμικοί οδηγοί υψηλής δυσκαμψίας για τη δημιουργία δομής αιωρούμενης γέφυρας
Ο ενσωματωμένος σερβοκινητήρας κινεί την οδοντωτή ράβδο για να επιτύχει γρήγορο και ακριβές προσδιορισμό της θέσης του σωλήνα ακτίνων Χ στο οριζόντιο επίπεδο (άξονες X/Y) (μέγιστη ταχύτητα 1,5 m/s, ακρίβεια επαναληψιμότητας ±0,1 mm).
Το ολισθητήριο της οδηγού ράγας συνδέεται με τον τηλεσκοπικό βραχίονα ισορροπίας, παρέχοντας κατακόρυφη (Z-άξονας) ανύψωση και αυτοπεριστροφή του σωλήνα ακτίνων Χ (περιστροφή C-arm).
• Ενσωματωμένη οδηγός ράγα δαπέδου (σύστημα ανιχνευτή επίπεδης πλάκας)
Ενσωματωμένος σχεδιασμός εδαφικής οδηγού και στήλης ανύψωσης: Ο ανιχνευτής επίπεδης οθόνης μπορεί να μετακινηθεί αυτόματα έξω/να αποσυρθεί στην οριζόντια κατεύθυνση και να ανυψωθεί κατακόρυφα μέσω της στήλης με ενσωματωμένο γραμμικός οδηγός ρακών
Αυτόματη κεντραρισμός και ρύθμιση κλίσης: Ο επίπεδος πίνακας διαθέτει λειτουργίες κλίσης ±5° και λεπτής ρύθμισης αριστερά-δεξιά, οι οποίες επιτυγχάνονται μέσω μικρογραμμικών οδηγών, διασφαλίζοντας ότι ο ανιχνευτής παραμένει πάντα κάθετος στη δέσμη ακτίνων Χ
Έξυπνος συνεργατικός έλεγχος
Το κύριο σύστημα ελέγχου υπολογίζει σε πραγματικό χρόνο τη γεωμετρική σχέση μεταξύ σωλήνα, ανιχνευτή και ασθενούς, και το σύστημα διπλού βρόχου μετακινείται αυτόματα σύγχρονα στην προκαθορισμένη θέση
Με ενσωματωμένη τοποθέτηση με λέιζερ και οπτική αναγνώριση, μετά την επιβεβαίωση της θέσης του ασθενούς, το σύστημα προτείνει αυτόματα και τον μετακινεί στην τυποποιημένη θέση ακτινοβόλησης
2. Διασπάσεις σε βασικές τεχνολογίες
• Τεχνολογία συγκράτησης "μηδενικού κενού": Ο οδηγός ράγας υιοθετεί σχεδιασμό με διπλό ολισθήρα προ-πίεσης για να εξασφαλίζει απουσία ταλάντωσης σε κάθε γωνία αιωρήσεως
• Αλγόριθμος αντιστάθμισης βαρύτητας: Ως απάντηση στην ανισορροπία ροπής του συστήματος ανάρτησης, το σύστημα ελέγχου ρυθμίζει τη ροπή του κινητήρα σε πραγματικό χρόνο για να επιτύχει ομαλή εκκίνηση και στάση
• Εφεδρεία ασφάλειας σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης: Όλοι οι βασικοί άξονες είναι εξοπλισμένοι με ηλεκτρομαγνητικό φρενάρισμα και μηχανικό εφεδρικό κλείδωμα, τα οποία κλειδώνουν αυτόματα στην τρέχουσα θέση όταν διακόπτεται η τροφοδοσία
3. Η κλινική διαγνωστική αξία έχει ενισχυθεί
• Τυποποίηση ποιότητας εικόνας: Η βελτίωση της γεωμετρικής ακρίβειας καθιστά τις ανατομικές μετρήσεις εικόνας (όπως οι αναλογίες καρδιού-πνεύμονα) πιο αξιόπιστες, υποστηρίζοντας τυποποιημένη εισαγωγή δεδομένων για τη διάγνωση με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης
• Αποτελεσματικότητα σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης: Οι τραυματίες ασθενείς μπορούν να ολοκληρώσουν φωτογραφίες σε πολλαπλά σημεία με μία στάση, μειώνοντας τον μέσο χρόνο παραμονής στην έκτακτη ανάγκη κατά 18 λεπτά
• Βέλτιστη κατανομή ανθρώπινου δυναμικού: Υπό τον ίδιο φόρτο εργασίας, ο αριθμός των τεχνικών μπορεί να μειωθεί κατά έναν, ή να απασχοληθούν σε πιο σύνθετες επεμβάσεις με χρήση απεικόνισης
• Μείωση του κόστους αναλώσιμων: Λόγω της μείωσης του ποσοστού επαναληπτικών λήψεων από 8% σε λιγότερο από 1%, εξοικονομούνται περίπου 150.000 γιουάν ετησίως σε αναλώσιμα φιλμ/εκτύπωσης και δόσεις ακτινοβολίας
• Σχεδιασμένο για το μέλλον: Η εξαιρετικά ευέλικτη και ακριβής πλατφόρμα κίνησης διατηρεί φυσικό χώρο για επόμενες έξυπνες λειτουργίες, όπως η θέση βοηθούμενη από τεχνητή νοημοσύνη, η αυτόματη βελτιστοποίηση δόσης και η συγχώνευση πολυτροπικών εικόνων