无线DR

无线DR（共3篇）

无线DR 篇1

0 引言

随着无线传输技术的发展,无线连接应用领域越来越广,具有速度快、带宽大、成本低等特点,在生活、工作中应用广泛,给人们带来许多便利。利用无线传输技术,使移动数字化X线摄影(digital radio-graphy,DR) 系统与院网内影像归档和通信系统(picture archiving and communication systems,PACS)无线连接,实现移动DR院网内无线漫游,能大大提高设备的机动性、便利性,方便临床及时调阅图像,提高临床救治的效率。

1 无线标准

2003 年6 月,IEEE802.11 工作组正式批准了802.11g标准草案[1]。802.11g工作在2.4 GHz频段,采用OFDM(正交频分复用)调制技术,使传输速率较之前802.11b大幅度提高,最高传输速率达54Mbps[2]。802.11g标准在兼容性、传输速率上比之前公布的802.11a、802.11b有更多的优势,得到网络厂商和用户的广泛支持。

由于无线客户端之间并不知道彼此存在,为防止数据传输冲突,802.11g采用CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突防止)协议来避免冲突[3],以保证各客户端能够与网络的正常数据传输,具有更高的传输效率和稳定性。

2 设置方法

2.1 院内各科室的设置

院内各科室安装多个接入点(access point,AP)端子,具体数量由科室格局而定,均连接院内无线网络接入控制器(access controller,AC),AC连接控制所有AP端,所有AP由AC进行管理。为AP设置好服务集标志(service set identifier,SSID)、IP及密码,各端子具有相同的SSID及密码,IP在一个网段,并且信号区域部分重叠,以实现移动DR在一个AP端跨入另外的AP端后的不间断漫游(类似于手机与移动基站间的漫游)。相互覆盖的AP不能采用相同的频道,不然会造成AP在信号传输时相互干扰,降低工作效率。在可用的11 个频道中,仅有3 个频道是完全不覆盖的,分别为Channel 1、Channel 6、Cha-nnel 11,利用这3 个频道做多蜂窝覆盖是最合适的。随着无线设备与AP之间距离的增加,系统会自动降低速率,以保障传输的稳定性[3]。经过测试,AP之间的距离超过30 m,802.11g传输速率会显著下降,在布设AP端时,尽量间隔30 m以内。

2.2 计算机安装无线网卡驱动的设置

计算机安装无线网卡驱动,并进行设置。在“本地连接”“属性”内,打开传输控制协议/因特网互联协议(transmission control protocol/internet protocol,TCP/IP),设置移动DR的IP地址、子网掩码、默认网关,需要与AP端在同一网段内。该项参数由网络管理员(信息科)提供。

2.3 移动DR与院网的设置

打开移动DR系统计算机的无线功能,输入院内网络的SSID并输入密码。实现移动DR与院网的无线连接,只要移动DR在无线AP覆盖范围内,都可以实现与院网的数据交换,如图1 所示。

2.4 无线网络安全

安全对于医院网络来说至关重要,医院网络需要一种开放式的网络,既允许医护人员灵活、高效地实现多种临床应用,又要保障网络的安全,杜绝各种非法侵入。由于无线信号的传播覆盖广,无法屏蔽非法用户接触网络,同时由于医院无线网络是和有线网络结合在一起,非法无线用户也可以访问有线网络的资源,无线网络的安全尤为重要。

2.4.1 设置无线网络密码

设置无线网络密码是无线网络最常用的加密方式。设置了无线网络密码后,所有连入该无线网络的计算机均要提供相应的密钥或密码,通过认证后,才能连接至网络。

2.4.2 使用Wi-Fi网络安全接入(Wi-Fi protected access,WPA)加密

WPA中通过临时密钥完整协议(temporal keyintegrity protocol,TKIP)将密钥的初始向量增加到48位,而且可以使用动态产生的多组密钥,因此能大大减少非法用户窃取数据包的机会。它提供比有线等效保密协议(wired equivalent privacy,WEP)更强大的加密方法,能更有效抵御黑客的攻击,大多数网卡都支持该种加密方式[4]。

2.4.3 SSID隐藏

可以将其SSID广播禁用,然后只有知晓正确SSID的计算机才能连接至该无线网络,非法用户不能搜索到SSID,不知道该无线网络的存在,这样可达到安全限制的目的[5]。

2.4.4 MAC地址过滤

添加无线网卡的MAC地址白名单,只有添加过的设备才可以访问网络,对于未经授权的客户端拒绝访问,从而有效提高无线网络的安全性。

3 功能特点

3.1 院网内自由漫游

移动DR在院内移动时,能够通过无线AP与院网连接,各AP具有相同的SSID和密码,所以,从一个AP到另一个AP能够无锚点连接,不用重复输入SSID和密码,实现漫游功能。由于解除了不断拔插网线的烦琐,使工作流程简化,效率提高。

3.2 较高的传输速率

我们布无线网时,AP距离均在20 m左右,在这个距离内传输速率较高,而且由于AP密度较大,有很高的传输带宽,保证即使较大的文件也能够快速、稳定地与院网进行数据交换。移动DR拍摄的影像多是单幅图片,在我院无线网络应用中可以实现随拍随上网,基本没有延时。

3.3 实时数据传输

所布网络具有较高的传输速率和稳定性,对于移动DR,可以移动中从放射信息管理系统(radiogra-phy information system,RIS)获取患者信息,并在完成检查后立即将图像传输到PACS,使临床医生及时看到影像。

3.4 提高救治效率

使用有线传输,医生急需看图像时,必须寻找墙壁上的端口,插上网线才能实现图像上传。可能会因为端口位置、数量等因素无法连接,而且费时费力。使用无线传输方式,实现移动DR的实时在线,随时进行数据的查询和传送,使临床更快地得到医学图像,救治更加及时。

4 无线DR联网技术的临床应用效果

4.1 实时更新患者信息

在无线网络的支持下,床边DR设备能够在病房内与院网PACS无线连接,实时在线。看似是网线有和无的区别,其实影响很大。我院每天床边检查约60 人次,都由一位技术人员完成。使用有线传输时,很难做到每到一个病区就插上网线将患者数据进行更新。很多患者检查资料需要手动输入,容易出现输入错误,而且工作量也大,制约了质量及效率的提高。使用无线联网技术,DR设备与院网PACS实时联网,能够及时刷新“患者列表”,检查时不需要自己输入患者信息,只要条码扫描即可输入患者资料,减少了错误的发生,方便了医护技术人员。

4.2 满足临床实时阅片的要求

使用有线传输,技术人员需要随身携带一根网线,在检查完一位患者后,医生需要会诊,就要连接网线,将图像传输至院网方可进行。而有的科室并无备用有线网口,或者经常被其他设备占用,需要协调等,工作非常烦琐。所以,工作中一般是做完一个病区或几个病区,才集中上传一次图像,无法满足临床要求。床边DR无线联网后,技术人员进行床边检查后,可以立即、自动完成向院内PACS的图像传输,毫无延时,给临床医生诊治提供很大便利,节约了抢救时间。

4.3 减轻技术人员工作负担

使用有线传输,技术人员需要携带网线、纸、笔、申请单等。床边检查患者均为身体不便或者重症,检查中需要频繁地进行各种拔插网线、登记、备注等,给本来繁重的检查任务增加很多麻烦;而且患者身上的分泌物、血渍等容易因频繁地操作接触到技术人员皮肤,增加感染机会。

在DR无线联网的方式下,技术人员只需要携带患者列表或者使用电子列表,这样不需要进行复杂的操作,减轻了技术人员负担,减少感染机会。

5 结语

我科利用信息技术的发展,实现了移动DR与院网的无线接入,并且能移动漫游持续在线。802.11g的传输速率及稳定性能够很好地满足DR设备与PACS的数据交换,而且在易用性、扩展性、性价比等各方面都有明显优势。移动DR分院网的无线接入,简化了工作流程,减轻了工作人员的负担,提高了工作效率,为临床救治工作提供了很多便利。在信息化时代的今天,更好地利用信息技术,将其应用于现有的设备,进行必要的升级改造,可以提高设备的性能、效率和效益。

摘要：通过使用802.11g无线网络协议,实现了移动数字化X线摄影(digital radiography,DR)与院内无线接入点(access point,AP)的移动漫游以及DR与影像归档和通信系统(picture archiving communication systems,PACS)的实时联网。该项无线联网技术具有院网内自由漫游、较高的传输速率、实时数据传输、提高救治效率的特点,实现了患者信息的实时更新,满足了临床阅片的要求,减轻了技术工作人员的负担,在临床应用中有着重要的价值,可供同行参考、借鉴。

关键词：移动数字化X线摄影,影像归档和通信系统,无线联网技术,临床应用

参考文献

[1]IEEE 802.11 Working Group.IEEE P802.11g(TM),54mbps Extension to802.11b wireless local area networks,gains working group approval final approval expected in june 2003[EB/OL].[2015-01-20].http:/standards.IEEE.org/announcements/80211gapp2.htmal,2003.

[2]仲晓伟.基于无线医疗信息系统的医用无线终端方案探讨[J].医疗卫生装备,2013,34(8):51-52.

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[4]ZDNet.WPA惨遭破解,难道无线安全真无药可救[J].网络与信息,2011,25(10):55.

[5]杨洋.数字化影像信息系统在医院的移动应用[J].当代医学,2003,9(1):44-46.

无线DR 篇2

目前,模拟X线机和湿式洗片机已配备至各级卫勤保障分队和野外救援队,在战场救援和灾害救援中发挥了重要的保障作用[1,2]。随着数字平板探测器质量的提高与成本的降低,移动式数字化成像系统(digital radiography,DR)已与CT机、超声诊断仪等高端设备配合,配备给野战医疗所和大型救援队用于野外环境的紧急救援,提高了恶劣环境下的抢救成功率[3,4,5]。

然而,现有移动式DR因结构设计复杂、体积和质量大、操作灵活性差,无法配备到前线救援分队实现伤情的快速诊断和处理[6,7]。故为适应野外快速救援和院前急救的需要,需研制一种野战便携式DR支撑装置,实现DR设备的单人携带、装卸及使用,从而实现战场救援和院前抢救快速X线摄影的目的。

1 野战便携式数字化X线设备现状

目前,国外厂家已研制出多款便携式数字化X线摄影产品,包括德军早期配备的CR设备、美军配备的折叠式DR设备[8]。近期,国内部分厂家也研制了多款便携式DR设备,但因结构简单、便携性差,无法作为野战医疗所和救援分队的标准配置。

通过比较国内外各厂家产品的结构和功能,并结合野外快速救援使用特点,现有产品存在的几方面不足如下:

(1)简易型便携式DR支撑机构设计简单,摄影高度调节范围窄,无法满足伤病员在地面、担架和病床等多个位置的摄影需求;

(2)复杂的移动式DR整体质量和体积大,装卸烦琐,不能实现单兵携带,无法满足战场紧急处置的要求;

(3)现有DR均未考虑大剂量摄影条件下对操作人员进行有害射线的防护。

针对现有产品存在的不足,本文设计一款轻便灵活、适应性强的野战无线便携式DR支撑装置,以提高战地救援和院前抢救的救治水平。

2 设计思路和基本组成

2.1 设计思路

根据野外救援的使用需求,借鉴现有产品的设计特点,采用体积小巧的一体式X线发生器和无线平板探测器,设计新型的支撑机构和存储装置,从而构成多功能便携式无线DR系统。在进行野战无线便携式DR支撑装置设计时,应考虑以下因素:

(1)在战场或紧急救援环境下,可由一名专业的医技人员携带、快速展开和操作使用;

(2)可以对位于地面、担架或病床上的伤病员进行卧位数字化摄影,完成胸腹和四肢等部位的X线成像;

(3)具备现场图像实时浏览和处理的功能,便于及时诊断伤情。

2.2 基本组成

根据以上设计思路,拟采用轻质铝合金材料构成多段插接式支撑装置。装置展开时,各支撑部件插接并锁定为一体,用以支撑X线组合式机头和无线平板探测器;存储和运输时,各个部件固定于2 只手提式抗振储存箱内,便于存放和携带。

2.2.1 支撑装置构成

支撑装置由可扩展支撑底板、插接式支撑臂、升降式组合机头悬挂臂、无线平板探测器存储盒、平板计算机及接收器固定支架组成。支撑装置用于固定和支撑X线发生装置、无线平板探测器、接收器以及平板计算机,构成野战便携式DR系统。

2.2.2 整机展开结构

支撑机构展开时,可根据摄影高度的需要选择支撑臂数量,并可通过升降和旋转调节组合式机头位置,实现对地面、担架或病床上患者多个位置的卧位DR摄影。摄影高度调节范围为750~1 950 mm。平板计算机和无线接收器固定于支架上,高度为1 100 mm,便于图像浏览和实时诊断。支撑装置展开结构示意图如图1 所示。

2.2.3 储存箱内部布局

储存箱为定制设计,2 只储存箱箱体尺寸均为500 mm× 400 mm×300 mm(宽×高×厚)。箱体侧边安装提手,以便于单人携带。手提式储存箱根据各部件的尺寸和形状采用塑形设计,用于部件的固定。箱体采用抗振结构设计,内衬减振海绵,以避免振动、冲击对箱体内的部件造成损害。储存箱内部布局如图2 所示。储存箱1 中放置X线组合机头、平板计算机、接收器固定支架、机头折叠挂件、曝光遥控器、无线平板探测器和脚轮。储存箱2 中放置可扩展支撑底座、空气压力弹簧、插接式支撑臂、组合机头吊臂、铅橡胶适形防护支架和脚轮。储存箱右侧壁安装有锁扣和提手,关闭后可提行。

1.吊臂连接轴;2.插接式组合支撑臂;3.空气压力弹簧支杆;4.组合机头悬挂臂;5.平板计算机及接收器支架;6.组合式机头;7.平板探测器存储盒;8.支撑底板;9.旋转式延伸支架;10.脚轮

1.无线平板探测器;2.脚轮;3.组合机头;4.平板计算机及接收器支架;5.曝光遥控器;6.机头折叠挂件;7.插接式支撑臂;8.组合机头吊臂;9.底板插槽插口;10.空气压力弹簧;11.适形防护支架;12.可扩展支撑底座

3 支撑装置结构与功能

3.1 可扩展支撑底座

可扩展支撑底座由3 个部件组成:(1)支撑底板,用于固定无线平板探测器存储盒,并为插接式支撑臂提供安装基座;(2)万向脚轮,用于支撑底板并使其可自由移动;(3)旋转式延伸支架,存储时收拢于支撑底板两侧,展开后与底座形成三角形支撑,保持设备整体的稳定。可扩展支撑底座结构示意图如图3 所示。

1.脚轮固定孔;2.存储盒固定孔;3.存储盒定位销;4.支撑臂基座;5.旋转式延伸支架;6.支撑底板;7.延伸支架旋转轴;8.延伸支架展开定位孔;9.延伸支架脚轮固定孔

3.2 无线平板探测器存储盒

存储盒在DR支撑装置展开时,用于存放无线平板探测器。存储盒为折叠式设计,底部通过固定孔及定位销与底板连接固定;前上侧设有挂钩,用以与支撑臂挂接;底部设有充电插座,可对无线平板探测器进行充电。无线平板探测器存储盒结构示意图如图4 所示。

3.3 平板计算机和接收器固定支架

固定支架用于放置无线平板探测器的数据接收器,同时作为平板计算机的支撑平台。支撑装置展开时,利用支架挂架与支撑臂连接。图5 为平板计算机和接收器支架的结构示意图。

1.平板计算机;2.数据接收器;3.支架挂架

3.4 插接式组合支撑臂

便携式DR支撑立柱由3 或4 个插接式组合支撑臂插接组成,固定于底座上的支撑臂基座,每个支撑臂长度为470 mm。支撑臂两侧面的上、下端分别装有锁扣和锁环,在支撑臂插接完成后,利用锁扣锁紧,以保证支撑臂紧固连接。支撑臂机械结构示意图如图6所示。

1.接收器支架挂槽;2.上部固定锁环;3.下部固定锁扣

3.5 升降式悬挂吊臂

升降式悬挂吊臂用于悬挂X线组合机头,由悬挂吊臂和空气压力弹簧支撑臂组成,具有升降功能,垂直最大上升及下降距离均为400 mm。

悬挂吊臂前端为插接部分,插接块与支撑立柱相连,相连的转轴可使悬挂吊臂上下移动。悬挂吊臂主体分为2 段,利用合页和锁扣锁紧,收拢时折叠存放于手提箱内。合页处安装空气弹簧连接器,转轴处有锁紧螺母。使用时,完成组合机头到无线平板探测器距离的调节后,通过拧紧锁紧螺母对机头位置进行固定。升降式悬挂吊臂结构图如图7所示。

3.6 铅橡胶适形防护支架

X线机曝光时,操作者受到的有害射线主要来自于受检者身体对X线的散射。因此,以0.5 铅当量的铅橡胶材料配合可调节支架,可实现在野外急救状态下对操作者的辐射防护。

防护支架的主支撑臂和扩展臂由2 层铝板构成,用于固定铅橡胶防护帘。收拢时,2 个扩展臂旋转至与主支撑臂重叠位置,铅橡胶幕帘缠绕于收拢臂上,便于存放;展开时,根据伤者投照部位调节防护支架固定装置在支撑架立柱上的位置,使铅橡胶幕帘下边缘低于伤者照射部位50 mm左右。铅橡胶适形防护支架展开示意图如图8 所示。

1.扩展臂收拢固定孔;2.铅橡胶帘压合板固定孔;3.扩展臂;4.旋转固定螺母;5.主支撑臂;6.防护支架固定装置

3.7 支撑装置的高度调节

野外救援环境下拍摄位置差异较大,因此支撑装置应保证X线组合机头可对位于地面、担架床或病床上的伤者进行摄影。在支撑装置安装时,通过调节支撑臂的插接数目,来满足不同高度的摄影需求。具体安装方式有以下3 种情况:

(1)伤者位于地面或落地担架位摄影。可采用支撑臂1、支撑臂3 和支撑臂4 组合构成支撑立柱,组合机头高度调节范围为750~1 500 mm。将无线平板探测器垫于伤者摄影部位下方,通过组合机头旋转和升降调节,实现各部位的摄影。

(2)伤者位于急救推车或病床位摄影。可采用支撑臂1、支撑臂2、支撑臂3 和支撑臂4 组合构成支撑立柱,组合机头高度调节范围为1 200~1 950 mm。将无线平板探测器垫于伤者摄影部位和床面之间,通过组合机头的旋转和升降调节,实现各部位摄影。

(3)伤者立位摄影。对于急救和医院内床旁X线摄影,一般不需要站立位拍摄。如遇特殊情况,则可将组合机头旋转90°正对患者,无线平板探测器可由患者手持或固定于其他物体上,实现立位摄影。

支撑装置在不同高度下工作示意图如图9 所示。

4 讨论

4.1 应用效果对比分析

本装置设计完成后,对装置的性能指标与国际某品牌便携式DR进行使用性能对比分析,具体结果见表1。

由表1 比较可知,本装置整机质量轻,可实现单人携带和操作,但展开和撤收时间较长,尚需进一步改进。

4.2 支撑完善设计

尽管该支撑装置实现了移动式DR的便携性,但还存在以下不足,需进一步完善:

(1)便携式DR未包含自动曝光控制。在战场救援环境下,操作人员技术水平参差不齐,在摄影过程中可能会因曝光条件选择不当,造成曝光过量或曝光不足,丢失部分有用信息。因此可加装固态探测器采集曝光剂量,利用单片机处理并控制X线组合机头曝光时间,实现曝光剂量的自动控制。

(2)便携式DR工作电源不易携带。便携式DR主要应用于前线伤情的快速诊断,通常无市电供应[9],而携带电池将大大增加设备质量。因此设计轻便易携的太阳能发电装置作为电源是后续研究课题的另一个研究方向。

5 结语

本文设计了一款无线便携式数字DR支撑和携带装置,通过组合式插接臂来实现不同高度的摄影,通过防护支架来实现对操作者有害射线的防护,通过特制储存箱使数字DR具备便携性。该装置在保证DR摄影功能的前提下,兼顾了小型化及便携化;总质量小于45 kg,在战场或灾害救援中可由1 名专业医护人员携带和使用,并在2 min内拆装;该装置还将DR设备的使用位置前移,提高了机动卫勤分队在战场或灾害救援中的救治水平。

摘要：目的:研制一种无线便携式数字化成像系统(digital radiography,DR)支撑装置,可在野战救援环境下实现快速数字化X线摄影。方法:采用轻质材料及多段插接式设计,由可扩展支撑底板、插接式支撑臂、升降式组合机头悬挂臂、无线平板探测器存储盒、平板计算机及接收器固定支架组成。结果:该装置整体质量≤45 kg,可单兵携带和使用,单人拆装时间≤2 min,摄影高度调节范围为750~1 950 mm,可实现多种体位的快速数字X线摄影。结论:该装置具有轻便易携、快速装卸等特点,可实现X线影像检查的前移,从而提高野战救援水平。

关键词：便携式数字成像系统,插接支撑,野战救援,射线防护

参考文献

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无线DR 篇3

2009年4月18日, 锐珂参展在深圳召开的第61届中国国际医疗器械博览会, 同期邀请多位权威专家、医疗机构和学术研究单位人员及媒体参加魔卡Carestream DRX-1发布仪式, 共同体验此款高科技产品带来的亮点。

据悉, Carestream DRX-1与目前市场上销售的类似产品相比, 拥有最轻的体重。同比重量减少了30%, 体积缩小了50%, 其紧凑、小巧的外形使放射成像专业人员操作更加方便并提高了效率。使用该系统也不需要对医院原有系统及设备进行任何修改, 大大降低了安装成本, 从而减少了患者的医疗负担。DRX-1在短短3秒钟之内就可以提供高质量的预览影像, 很大程度上减轻了医院患者拥堵的现象。

由于锐珂DRX-1系统属于盒式无线装置, 可放置在任何需要的部位进行拍摄, 在如壁式布凯式滤线器床、桌面式布凯式滤线器床、或是桌面静态摄像及其他不易拍摄的角度都能轻松胜任。

“锐珂DRX-1提供了CR/DR之外的第3种解决方案, 相信在将来的DR市场上将会占有领导地位, 有力提升客户价值。”锐珂医疗大中华区总裁刘杰先生表示:“希望魔卡能在中国的医疗市场掀起订购热潮, 并在临床诊断中发挥出最大作用。”