Intelligent flerakset posisjoneringssystem for digital røntgenfotografering (DR)

Kliniske utfordringer og kjernebehov

Radiologiavdelingen ved klientens medisinske senter står overfor flerdimensjonale utfordringer ved oppgradering av digitalt røntgenutstyr:
• Lav posisjoneringseffektivitet: Den tradisjonelle manuelle justeringsmetoden for ballrør og flatpanel-detektor tar 90 sekunder å bytte fra bryst til underlemmer hver gang, noe som øker arbeidsmengden for teknikerne
• Begrenset geometrisk nøyaktighet: Den manuelle låsemekanismen har kumulative feil, noe som fører til feiljustering i langknostransplantasjonsbildet og påvirker kraftlinjeanalysen for hele det nedre lemmet
• Dosekontrollutfordring: En liten endring i avstanden mellom strålekilden og bildedetektoren (SID) kan betydelig påvirke stråledosen til pasienten og krever stabilitet på submillimeternivå
• Konflikt knyttet til plassutnyttelse: Nød-røntgenbilder av brystet og sidebilder for rullestolspasienter må raskt kunne bytte mellom ulike avbildningsgeometrier, men eksisterende utstyr mangler fleksibilitet
• Hovedbehovet: I et kompakt datarom skal det oppnås fullautomatisk, høypresisjon og repeterbar tredimensjonal bevegelse av rør og flatedetektorer.

Løsning: Et "himmel-jord" dobbeltlukket bevegelsessystem basert på lineære guider

1. Systemarkitekturdesign
• Takhengslet skinnesystem (ballrørsuspendersystem)
To parallelle høy-stivhets lineærveiledninger er benyttet for å danne en suspendert portalkonstruksjon
Den integrerte servomotoren driver tannstangen for å oppnå rask og presis posisjonering av ballrøret i horisontalplanet (X/Y-akse) (maksimal hastighet 1,5 m/s, gjentakelsesnøyaktighet ±0,1 mm).
Skjæreglidebrikken er koblet til den teleskopiske balansearmen, som gir vertikal (Z-akse) løfting og selvrotering av ballrøret (C-arm rotasjon).
• Innebygd gulvmontert skinner (flatedetektorsystem)
Integrert design av gulvskinne og heisesøylen: Flatpanel-detectoren kan automatisk beveges ut/inn i horisontal retning og heves vertikalt gjennom søylen med innebygd lineær veiledning striber
Automatisk sentrering og justering av vinkel: Platene har ±5° vinkeljustering og finjustering venstre-høyre, oppnådd ved mikro lineærveiledninger for å sikre at detektoren alltid er vinkelrett på røntgenstrålen
Intelligent samarbeidsstyring
Hovedkontrollsystemet beregner den geometriske sammenhengen mellom rør, detektor og pasient i sanntid, og det doble løkkesystemet beveger seg automatisk sammensynt til forhåndsinnstilt posisjon
Med innebygd laserposisjonering og visuell gjenkjenning, anbefaler systemet automatisk og flytter pasienten til standard bestrålingsposisjon når pasientens posisjon er bekreftet
2. Gjennombrudd innen nøkkeltjenologier
• «Nullspill»-festingsteknologi: Skinnen benytter en dobbel glidesko-premingsdesign for å sikre at det ikke oppstår vipping i noen svevevinkel
• Tyngdekraftskompenseringsalgoritme: For å håndtere ubalansert moment i suspendsjonssystemet, justerer kontrollsystemet motormoment i sanntid for å oppnå jevn start og stopp
• Nødtilfelle-sikkerhetsredundans: Alle nøkkelakser er utstyrt med elektromagnetisk bremsing og mekanisk reserve-låsing, som automatisk låser i gjeldende posisjon ved strømbrudd
3. Den kliniske diagnostiske verdien er forbedret
• Standardisering av bildekvalitet: Forbedring av geometrisk nøyaktighet gjør anatomiske målinger i bilder (som hjerte-lunge-forhold) mer pålitelige, og støtter standardisert inndata for AI-assistert diagnose
• Effektivitet i nødsituasjoner: Traumepasienter kan gjennomføre flersteds fotografering i ett og samme stopp, noe som reduserer gjennomsnittlig oppholdstid i akuttmottaket med 18 minutter
• Optimalisering av ressursfordeling: Under samme arbeidsbelastning kan antallet teknikere reduseres med én, eller de kan tildeles mer komplekse bildeguidede operasjoner
• Forbruksmaterialenes kostnad har sunket: På grunn av at omtagingsraten har falt fra 8 % til under 1 %, spares det omtrent 150 000 yuan årlig i film/utskriftsforbruk og stråledoser
• Designet for fremtiden: Den svært fleksible og nøyaktige bevegelsesplattformen sikrer fysisk plass til etterfølgende intelligente funksjoner som AI-assistert posisjonering, automatisk doseoptimalisering og sammenslåing av multimodale bilder.