Intelligens többtengelyes pozicionáló rendszer digitális röntgenfelvételhez (DR)

Klinikai kihívások és alapvető igények

A megrendelő orvosi központjának radiológiai osztálya többdimenziós kihívásokkal néz szembe, amikor digitális röntgenberendezéseit fejleszti:
• Alacsony pozicionálási hatékonyság: A hagyományos kézi beállítási mód a sugárcső és a síkdetektor esetén 90 másodpercig tart, amíg a mellkastól a végtagokig átvált, ami növeli a technikusok terhelését
• Korlátozott geometriai pontosság: A kézi zárszerkezet halmozódó hibákkal rendelkezik, ami a hosszú csontok illesztési képében torzításokhoz vezet, és befolyásolja az alsó végtag erővonal-elemzését
• Adagolási vezérlés kihívása: A forrás-kép távolság (SID) csekély változása jelentősen befolyásolhatja a beteg sugárterhelését, és alacsonyabb milliméteres szintű stabilitást igényel a fenntartásához
• Térhasználati konfliktus: A mozgáskorlátozott, tolószékben lévő betegek mellkasröntgen-felvételeihez és oldalsó felvételeihez gyors váltásra van szükség különböző felvételi geometriák között, a meglévő berendezések pedig rugalmatlanságról tanúskodnak
• Az alapvető igény: A kompakt számítógépterem térben a cső és a síkdetektorok teljesen automatikus, nagypontosságú és ismételhető háromdimenziós koordinált mozgásának elérése.

Megoldás: Egy „ég-föld” dupla hurkos mozgási rendszer lineáris vezetők alapján

1. Rendszerarchitektúra tervezése
• Mennyezeti vezetősín gyűrű (ballagas cső felfüggesztési rendszer)
Két párhuzamos, nagy merevségű lineáris vezetőpályát alkalmaznak, amelyek felfüggesztett hídszerkezetet alkotnak
Az integrált szervomotor hajtja a fogaslécet, lehetővé téve a sugárcső gyors és pontos pozícionálását a vízszintes síkban (X/Y tengely) (maximális sebesség 1,5 m/s, ismétlési pontosság ±0,1 mm).
A vezetőpálya csúszóeleme a teleszkópos kiegyensúlyozó karhoz csatlakozik, így biztosítva a sugárcső függőleges (Z-tengely) emelkedését és saját tengely körüli elfordulását (C-kar forgás).
• Beépített földalatti vezetőpálya (síkpanel detektoros rendszer)
A talaj sínelemének és emelőoszlopának integrált terve: A síkdetektor automatikusan ki- és behúzható vízszintes irányban, valamint függőlegesen emelhető az oszlopon keresztül, amely beépített lineáris vezetés vezetéken
Automatikus középpontba állítás és dőlésszög-beállítás: A lemez ±5°-os dőlésszög-beállítással és bal-jobbra finomhangolási funkcióval rendelkezik, amelyet mikrolineáris vezetőpályák érnek el, így biztosítva, hogy a detektor mindig merőleges legyen az R-sugárzásra
Intelligens kooperatív vezérlés
A fő vezérlőrendszer valós időben kiszámítja a cső, detektor és beteg közötti geometriai kapcsolatot, és a két hurokból álló rendszer automatikusan szinkronban mozog az előre beállított pozícióba
Beépített lézeres pozícionálással és vizuális felismeréssel rendelkezik; miután megerősítették a beteg helyzetét, a rendszer automatikusan javasolja, majd a szabványos besugárzási pozícióba mozgatja
2. Kulcstechnológiákban történt áttörések
• „Zéró rés” fogástechnológia: Az útvezető sín dupla csúszkás előfeszítéses kialakítású, így biztosítva, hogy bármely lebegő szögnél is rezgésmentes legyen
• Súlyerő-kiegyensúlyozó algoritmus: A felfüggesztési rendszer egyensúlyhiányból eredő nyomatékára reagálva a vezérlőrendszer valós időben állítja a motor nyomatékát, így biztosítva sima indítást és leállást
• Vészhelyzeti biztonsági redundancia: Minden kulcsfontosságú tengely elektromágneses fékkel és mechanikus tartalék reteszeléssel van ellátva, amelyek áramkimaradás esetén automatikusan rögzítik az aktuális pozíciót
3. A klinikai diagnosztikai érték növekedett
• A képminőség szabványosítása: A geometriai pontosság javítása megbízhatóbbá teszi a képanatómiai méréseket (például a szív-tüdő arányokat), támogatva az AI-alapú diagnosztikához szükséges szabványosított adatbevitelt
• Sürgősségi hatékonyság: Sérült betegek több terület felvételeit is elvégezhetik egy helyen, csökkentve az átlagos sürgősségi ellátás idejét 18 perccel
• Személyzetgazdálkodás optimalizálása: Ugyanazon munkaterhelés mellett az alkalmazott technikusok száma eggyel csökkenthető, vagy bonyolultabb, képvezérelt beavatkozásokra irányíthatók
• A fogyóeszközök költsége csökkent: Mivel az újrafényképezési arány 8%-ról 1% alá csökkent, évente kb. 150 ezer jüant takarítanak meg film/nyomtatási fogyóeszközökben és sugárterhelésben
• A jövőre tervezve: A magas fokú rugalmassággal és pontossággal rendelkező mozgási platform fizikai teret hagy későbbi intelligens funkciók számára, mint például az AI-alapú pozicionálás, automatikus dózisoptimalizálás és multimodális képfúzió