單旭 謝濤 陳勇 王博 王建軍

1 遼寧省醫(yī)療器械檢驗(yàn)檢測(cè)院 （遼寧 沈陽(yáng) 110179）2 深圳安科高科技股份有限公司 （廣東 深圳 518067）

一種用于移動(dòng)CT的即插即用電源方法

單旭1謝濤2陳勇1王博1王建軍1

1 遼寧省醫(yī)療器械檢驗(yàn)檢測(cè)院 （遼寧 沈陽(yáng) 110179）2 深圳安科高科技股份有限公司 （廣東 深圳 518067）

移動(dòng)CT的應(yīng)用環(huán)境為可變的，其預(yù)期的使用環(huán)境并不能都提供穩(wěn)定的380V，所以在設(shè)計(jì)移動(dòng)CT時(shí)就要求降低電源要求，在電源不夠穩(wěn)定的情況下仍可以保證CT正常工作，為此移動(dòng)CT需要采用新的供電方式。

在現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域中，一種可以使用在放射科外，可移動(dòng)式的CT正在逐步應(yīng)用于手術(shù)室、ICU、野外急救等醫(yī)療環(huán)境中。與傳統(tǒng)的CT相比較，移動(dòng)式CT具有體積小、質(zhì)量輕、可移動(dòng)、對(duì)環(huán)境要求較低，可以方便地使用在患者不方便移動(dòng)或突發(fā)事件對(duì)CT掃描有需求的情況下。移動(dòng)CT的使用，可以在各種需要掃描的場(chǎng)合下及時(shí)提供影像圖像，幫助醫(yī)生做出專業(yè)判斷，為患者的生命安全提供了保障。

在傳統(tǒng)CT設(shè)計(jì)過(guò)程中，基本上都采用了導(dǎo)電滑環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高壓直接從Frame處獲取電能。因?yàn)镃T產(chǎn)生X射線的球管曝光狀態(tài)下的功率較大，外接電源均采用三相380V工業(yè)級(jí)電源，同時(shí)對(duì)電源穩(wěn)壓質(zhì)量要求較高。但移動(dòng)CT的應(yīng)用環(huán)境為可變的，其預(yù)期的使用環(huán)境并不能都提供穩(wěn)定的380V，所以在設(shè)計(jì)移動(dòng)CT時(shí)就要求降低電源要求，在電源不夠穩(wěn)定的情況下仍可以保證CT正常工作，為此移動(dòng)CT需要采用新的供電方式。

在外部電源不穩(wěn)定的情況下保持掃描，在掃描進(jìn)行中時(shí)可以選擇不用外部電源，而由CT自身內(nèi)部提供工作時(shí)的高功率電能，這需要解決如何補(bǔ)充CT自身內(nèi)部電能問(wèn)題。同時(shí)，在摒棄了傳統(tǒng)CT中的滑環(huán)部件后，數(shù)據(jù)的傳輸也是需要解決的問(wèn)題。

新的移動(dòng)CT可以選擇由大容量電池作為掃描時(shí)的電源，CT工作時(shí)電池處于放電的過(guò)程，而不工作時(shí)可以將電池設(shè)定在充電過(guò)程，往復(fù)循環(huán)，則CT可以保持正常的掃描工作。同時(shí)這樣做的好處還在于若在掃描過(guò)程中遇到突然斷電，電池仍然能夠保證將正在進(jìn)行的掃描完成。不會(huì)耽誤患者的時(shí)間，使患者得到及時(shí)的救治。

在射頻與無(wú)線傳輸技術(shù)成熟的今天，利用天線帶實(shí)現(xiàn)短距離的無(wú)線傳輸已經(jīng)不是什么難事。在設(shè)計(jì)過(guò)程中將CT旋轉(zhuǎn)部分所獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線輸入到固定部分外來(lái)，是較為容易實(shí)現(xiàn)的，使用RF、Zigbee、光纖的無(wú)線傳輸?shù)榷伎梢酝瓿蛇@項(xiàng)任務(wù)。

這種電源裝置主要包括：充電電池、耦合片、充電板、電動(dòng)推桿、充電閘以、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及用于檢測(cè)電池電量的檢測(cè)板（見(jiàn)圖1）。

如圖1中所示，圖中內(nèi)圓部分為CT旋轉(zhuǎn)部分簡(jiǎn)稱DISC。在外圍有左右軸的為固定部分Frame。DISC在Frame內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在DISC中包括了充電電池，耦合片，充電板均在DISC上隨之旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)推桿，充電閘以及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)都安裝在Frame內(nèi)。當(dāng)CT停止工作時(shí)，充電板會(huì)停留在DISC的6點(diǎn)鐘位置，充電閘驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)由電動(dòng)推桿推動(dòng)充電段子，使之與充電板相接觸，對(duì)充電電池進(jìn)行充電。同時(shí)檢測(cè)板對(duì)電池電量進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控，避免了當(dāng)電量不足時(shí)出現(xiàn)電池過(guò)沖的現(xiàn)象。在工作時(shí)，電動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)將充電閘與充電板相分離，這時(shí)候DISC上所有部件使用充電電池供電。

采用這種供電方法，降低了CT整機(jī)工作電壓實(shí)時(shí)峰值，使移動(dòng)CT可以在電源條件極端惡劣的情況下仍然能夠正常工作。同時(shí)這樣還擺脫了傳統(tǒng)CT使用滑環(huán)技術(shù)可能出現(xiàn)的打火現(xiàn)象。

在無(wú)線通信方面RF傳輸僅需要天線帶和天線盒就可以完成大量數(shù)據(jù)的傳輸。

以上設(shè)計(jì)對(duì)移動(dòng)CT的機(jī)動(dòng)性和使用條件的包容性進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。通過(guò)配制，移動(dòng)CT應(yīng)該可以適應(yīng)任何電的條件，以此來(lái)完成在戶外、野戰(zhàn)，手術(shù)室之間的使用。

A Plug and Play Power Supply Method for Mobile CT

SHAN-Xu1XIE Tao2CHEN Yong1WANG Bo1WANG Jian-jun11 Liaoning Medical Device Testing Institute (Liaoning Shenyang 110179)2 Shenzhen Anke High Technology Co., Ltd. (Guangdong Shenzhen 518067)

1006-6586(2017)17-0026-01

R445.3

A

2017-06-21

圖1. CT電源裝置