数字X光影像仪光机结构设计

　　1 引 言

　　传统的X 光机在医学中有着广泛的应用， 但它已不能完全满足人们的需求。随着计算机等科学技术的发展，出现了数字化X 光影像仪。 数字化 X 光影像仪是集新型成像材料、光学机械、计算机和网络传输技术为一体的新一代产品[1-7]。同传统的X 光机相比，数字化X 光影像仪图像清晰、 成像速度快、实现了传统X 光影像信息的数字化 ， 降低了 X 光剂量对医生及病人的伤害、可进行远距离信息联网共享和异地会诊[8]。

　　数字化X 光影像仪弥补了传统 X 光机的不足，将逐渐替代传统的X 光机， 巨大的技术优势和市场应用前景使其成为研究热点。数字化X 光影像仪的特点在于采用成像 IP 板代　　替了传统X 光机使用的胶片 ， IP 感光后形成潜影 ，通过激光扫描IP 板， 产生荧光， 通过光电倍增管接收转换为电信号，再通过数据采集输人计算机形成数字图像。 IP板作为X 光信息载体， 由保护层、 成像层、支持层和背衬层等组成，可存储和擦除，能反复使用几千次。早期的数字化X 光影像仪的 IP 板传输采用滚动摩擦轮副， 我们采用滚珠直线导轨和精密丝杠 ， IP板传输更加稳定可靠。

　　2 结构性能要求

　　本文设计的数字化X 光影像仪主要结构性能技术指标如下：

　　(1)输片尺寸： 4 种规格 350 mm×430 mm (14 in ×17 in) ; 350 mm ×350 mm ( 14 in ×14 in) ; 250 mm ×300 mm (10 in×12 in); 200 mm×250 mm (8 in×10 in)。

　　(2)输片精度： 每行为 0.1mm， 精度为±0.02mm。

　　(3)激光扫描系统： 轴晃动<2″。

　　(4)荧光读取系统： 提高荧光收集效率， 减小杂光影响。

　　3 光机结构设计

　　数字化X 光影像仪光机结构主要由片盒、 抓片系统、 输片系统、 消光系统、 激光扫描及荧光读取等结构与部件组成。 机械结构总体设计的原则是在保证完成其各项功能的前提下， 要求输片距离尽可能小，减小对影像板(IP) 的机械磨损， 从而延长影像板的使用寿命，外型美观，操作方便。

　　在机械总体设计的原则下， 将抓片系统、 输片系统、 消光系统安排在同一平面上，从而尽可能减小输片距离。采用防光暗盒、暗机箱，可明室工作，设计时考虑便于取片、抓片、传输、读取等功能。光机结构布局示意图见图1。 将片盒插入仪器箱内， 片盒打开，抓片机械手把IP 板从片盒内取出， 步进电机驱动丝杠旋转，丝母直线运动带动IP 板经过狭缝， 激光扫描IP 板并激发出荧光， 荧光收集器同时收集荧光信号， IP板扫描结束后进入消光系统， IP板消光结束后，由步进电机控制丝杠快速反转，带动IP 板回盒，自动装盒后可人工取出。为了充分利用消光灯的能量，在消光灯下面装有平面反射镜。