骨科c臂工作原理(骨科三维C臂的前世今生（下）)
本文目录：
骨科c臂工作原理
最佳答案：
骨科C臂，也称为C型臂X光机，是一种在骨科手术中广泛使用的医疗设备，主要用于实时成像和手术指导。其工作原理主要包括以下几个关键部分：
1. X射线产生：C臂机通过X射线发生器产生高能X射线。这些X射线穿透...组织，由于不同组织的密度和厚度不同，X射线被吸收的程度也不同，从而形成差异化的影像。
2. 影像增强与转换：影像增强器是C臂机的关键部件，它接收X射线透过...后形成的影像，并将这些影像转换成可见光，并放大成清晰的影像。
3. 数字成像：数字成像系统将影像增强器产生的光学影像转换成数字信号，并通过计算机进行处理和存储，最终在显示器上呈现清晰的数字影像。
4. 控制系统：控制系统是C臂机的核心部分，它能够控制X射线发生器、影像增强器和数字成像系统的工作，实现对患者的X射线成像和影像放大。医生通过控制系统调节X射线的能量和成像角度，以获得更清晰、更准确的影像信息。
在骨科手术中，C臂机主要用于骨折固定、关节置换等手术的实时成像，帮助医生准确定位和操作。C臂机还广泛应用于介入手术、消化道介入手术、腹腔和盆腔脏器肿瘤介入治疗等领域。
C臂机在使用过程中会产生X射线，因此操作人员需要接受专业培训，并采取适当的防护措施，以减少辐射暴露的风险。
C型臂X线机如何的安全使用？
X线的产生是一系列复杂的物理过程，而产生的X线的装置称为X线机，其中可移动式C型臂常用于外科手术定位，一般由高压发生器，X线管，操纵控制系统，显示器组成。工作原理：通过影像增强器在显示器屏幕上直接显示被检查部位的X线图像。
应用范围：适用于骨科，整骨、复位、打钉。外科手术定位，如骨科内固定手术，四肢骨折、脊柱骨折等，溶栓术，支架植入术，介入手术等，还可以用于寻找体内金属异物或器械敷料纱布等异物遗留体内的定位。
操作步骤：
1. 松开脚刹车，将机器推至手术床，调节手术床。显示器放于面对术者便于观看的位置。
2. 连接操作机和显示器的高压电缆，接通电源。
3. 打开操作机控制面板上的电源开关，自检。
4. 松开C臂上的制动开关，调节C型臂使球管和接收器对准拍摄部位，然后锁定制动开关。
5. 在操作机控制面板上选择透视或拍片功能，选择手动程序或自动程序调节能量大小。
6. 工作人员穿戴防护用具，做好防护准备，选择手控开关或脚踏控开关进行放电拍片。
7. 操作完毕，关闭控制面板上的电源开关，拔下电源插座，整理线路。
8. 将操作机退出视野，分离操作机和显示器的高压电缆。将设备放回原处，锁定所有的制动开关。
注意事项：
1. 手术床应可以让X线透过。
2. 保持清洁，防止灰尘引起X线管面放电致使球管破裂。
3. 移动设备时应注意控制方向，防止撞击C型臂使球管受损。
4. 术中的无菌管理：术中使用时，预先在C型臂两头套灭菌布套，或者在手术拍摄部位加铺无菌单，照射完毕再撤除，避免污染手术无菌区域。
5. 手术应放置在专用手术间（墙壁，开花板，门含有铅层可防X线）
6. 手术间门口应悬挂警示标志，使用X线时应打开手术间门口的红色警示灯。
7. 工作人员使用专用防护服，防护具，放电时室内人员尽量远离球管2米以上，距离球管0.19米的工作人员必须穿戴防护用具，避免原发射线的照射。
c臂机是做什么用的
C臂机是一种以透视为主，兼具摄影功能的X射线类机器，适用于手术室、急诊室、骨科等场合。C臂机，在整个医疗器械行业里属于高技术、高附加值的光机电一体化产品。该产品的制造经过多年沉淀以及逐年完善的质量管理体系、技术队伍开发建设，加上国家药监局CQC中心和相关部门的强制性管理使得行业壁垒不断增高，国产C型臂厂家的技术水平在不断提高。因其外形像字母C而得名。适用于手术室的多学科领域。
包括骨科、创伤外科、脊柱外科、矫形外科等学科，以提高外科手术日常成像工作流程的易用性和效率。近年来C臂机逐渐实现更新迭代，小型化、便携化、可视化、自动化、高精度成为其发展趋势。
C臂机的优势：
1、一体化机架设计，让设备的占地面积仅约一平方米，可以适应各种拥挤复杂的手术环境，节约手术空间。
2、设备的移动更加灵活轻便，一人即可轻松推行机器转场，配合断电待机功能，一台设备即可满足多间手术室使用。
3、没有了工作站的束缚，避免了手术室里杂乱的线缆带来的安全隐患和昂贵的维护费用。
4、一体机结构属于高端机型，目前国内乃至国际市场，生产厂家也是屈指可数，提高医院影响力和知名度。
5、工作站配备医用显示屏和曝光脚闸，设备同时配备医用显示器和手持控制器，室内室外都可操控设备，避免医生频繁出入曝光室调整设备，提高工作效率。
骨科三维C臂的前世今生（下）
三维C臂的结构三维C臂通常具有两种常见的结构，如图3所示。a为物理等中心C臂截面，b为普通小C和虚拟等中心C臂截面。这两种截面的区别主要体现在封闭腔体大小、导轨和轮系材料以及结构上。普通小C的导轨位于腔体后部，导致封闭腔体空间被挤占，封闭腔体面积较小。等中心C的导轨位于腔体两侧，封闭腔体面积更大。相同壁厚的设计下，封闭腔体面积大，能承受更大负载，获得更精准的等中心图像，但加工复杂，成本较高。等中心C采用弧形高强度钢轨和半圆轴承，避免了轮子变形，而普通小C则在轮系轴承上包上尼龙套，这种结构在二维图像上影响较小，但在三维成像中会因不可预知的变形而严重影响精度。
三维采集脉冲宽度、旋转速度、曝光功率的取舍
三维C臂成像需要旋转超过180度，一边旋转一边采集图像。确定旋转速度、曝光脉冲宽度以及曝光功率是系统工程，相互关联。旋转速度类似于运动员的运动剧烈程度，曝光脉冲宽度类似于相机的快门速度，而射线曝光功率相当于当前的光照强度。大C臂旋转速度可达每秒40度以上，采用多快的速度、脉冲宽度以及功率，需要根据实际场景综合考虑。速度过快可能导致机器振动和共振问题，速度过慢会让医生等待时间过长。脉冲宽度常见在5-20ms，管电流可达100mA。曝光功率小会导致图像质量下降，通常采用加大脉冲宽度以提高曝光功率，避免图像拖尾影响质量。西门子、GE和奇目等公司的三维C臂通常选择功率在10kW以上，脉冲宽度5-20ms，旋转速度每秒6-9度，这是综合技术取舍后的结果。
3D成像尺寸
3D成像尺寸主要由圆柱体内接立方体表示，如图6所示，成像尺寸大小没有优劣之分，是设计者的选择。成像体积大意味着探测器更靠近等中心点，成像面积大，但操作时更容易碰到病人铺单，不便操作。西门子Cios Spin选择了16cm3的成像体积，旨在避免三维扫描过程中探测器接触病人的无菌环境，适合欧洲...型；而中国...型较小，可以适当减小旋转中心离探测器的距离，提高成像体积。GE的3D声称成像体积为19cm3，SID比西门子小，因此旋转中心离探测器距离较小，在三维扫描中容易出现探测器和病人的铺单接触。厂家标识的22x22x22cm3的立方体并非标准意义的立方体，而是圆柱体的内接立方体，外部区域图像质量较差。
3D成像平板探测器
CMOS平板探测器在三维C臂领域优于非晶硅平板，因为它们能够在运动扫描成像时提供更好的图像质量。非晶硅平板探测器虽然成本较低，但图像质量较差，适合在三维C臂上使用以降低成本，但牺牲了图像质量。
一体机与分体机
一体式骨科小C因其占地小、易于操作而受到欢迎，而骨科三维C臂通常为分体机，当与机器人配合使用时，手术室空间变得拥挤。GE的OEC One一体机实现了不关机转运，提高了手术室空间利用率。一体机的概念在未来将更加普及，甚至将骨科机器人和导航相机集成在一起，以释放手术室空间，使手术更加简单。
骨科三维C臂与机器人接口
三维C臂通常具有Dicom接口，允许图像传输。部分厂家开发了自动传输Dicom的协议，但因C臂和机器人厂家之间的接口不统一，导致术中使用不便。自研三维C臂的机器人厂家可能更能够优化图像传输流程，实现无缝链接和全自动配准，提高手术效率。
C臂轨道滑转的手自一体功能
在进行三维扫描时，C臂需要电动驱动以确保平稳采集图像。重建后，医生会使用机器人规划打入克氏针并植钉。在手术中，医生经常需要手动调整C臂的正位和侧位，如果采用电动驱动轨道滑转，会增加医生等待时间。C臂应具备手动滑转模式，以提高手术效率和操作便利性。
总结
骨科三维C臂在手术机器人技术的推动下，进入快速发展阶段。医院对三维C臂的需求日益增长，不同厂家的产品参数和功能各有特点。在选择三维C臂时，综合考虑本文所述的各项参数和功能，有助于购买到能简化手术、保障患者健康的优质产品。
Tags: 骨科c臂工作原理