CN101352347B - 辐射图像捕捉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射图像捕捉系统(10)，所述辐射图像捕捉系统(10)根据从天线装置(29)发射到图像捕捉设备(22)和辐射检测暗盒(24)的无线电波的传播时间差，检测被设置在患者(14)下面的辐射检测暗盒(24)的位置和用于发射辐射(X)的辐射源(18)的位置。根据所检测的位置，图像捕捉设备(22)和辐射检测暗盒(24)的相对位置被计算，然后被位置确定单元(124)相互比较，以判断图像捕捉设备如何相对于辐射检测暗盒(24)被定位。如果图像捕捉设备(22)没有相对于辐射检测暗盒(24)正面面对地定位，那么报警被发出，并且执行机构(90)将图像捕捉设备(22)移动到正确的位置。

Description

辐射图像捕捉系统

技术领域

本发明涉及一种具有用于将穿过对象(subject)的辐射转化成辐射图像信息的辐射转换面板的辐射图像捕捉系统。

背景技术

在医学领域，已广泛使用将辐射施加到对象并引导穿过对象的辐射到辐射转换面板的辐射图像捕捉设备，该辐射图像捕捉设备自辐射捕捉(或获取)辐射图像。已知的辐射转换面板的形式包括用于通过曝光记录辐射图像的普通辐射胶片，和可激发荧光体(phosphor：或发光材料)面板，该可激发荧光体面板用于在荧光体内存储代表辐射图像的辐射能量，并通过将激发光施加到荧光体重新生成作为被激发的光的辐射图像。在这种辐射转换面板中，具有已记录的辐射图像的辐射胶片被提供给显影装置，以显影图像，或者可激发荧光体面板被提供给读取装置以获得作为可视图像的辐射图像。

在手术室或类似物内，出于迅速并正确地处理患者的目的，有必要在辐射图像被捕捉之后立刻从辐射转换面板读出并显示被记录的辐射图像。作为满足这种需求的辐射转换面板，已开发了具有固态检测器的辐射检测器，用于将辐射直接转换成电信号或将辐射转换成利用闪烁器(或闪烁体)的可视光，然后将可视光转换成电信号，以读出被检测的辐射图像。

例如，日本公开专利申请NO.2007-037837中公开了这种辐射图像捕捉系统。在已公开的辐射图像捕捉系统中，用于辐射X射线的辐射源被设置在躺在躺桌(lying table)上的对象之上，并且X射线图像接收器被设置在对象的受影响部位之下。从辐射源辐射的X射线穿过对象的被影响部位，并被X射线图像接收器所检测，该X射线图像接收器将X射线转换成电图像信号。

在辐射图像捕捉系统中，X射线图像接收器具有需要被设置成面对辐射源和对象的图像捕捉表面，该辐射源和对象被定位在X射线图像接收器的上面。然而，当X射线图像接收器被定位成与对象的被影响部位对齐时，X射线图像接收器可能不被正确地定位成与辐射源正面(head on)对齐。如果图像捕捉循环被实施，而X射线图像接收器没有正面面对辐射源，那么X射线图像接收器不能捕捉对象受影响部位的辐射图像。因此，有必要将X射线图像接收器重新设定在期望的位置内，然后执行图像捕捉循环。从而，捕捉对象受影响部位的辐射图像过程的效率相对就低了。

发明内容

本发明的一般目的是提供一种辐射图像捕捉系统，该辐射图像捕捉系统允许辐射转换面板被可靠并精确地放置在正面面对辐射源的希望位置，而由此有效地捕捉对象的辐射图像。

附图说明

通过下面结合附图详细描述优选实施例，本发明的上面以及其它目的、特征和优点将更易于理解，其中在该附图中，本发明优选的实施例经由示例性示例被示出。

图1是装有根据本发明的实施例的辐射图像捕捉系统的手术室的内部透视图；

图2是在图1中所示的手术室内患者躺在其上的手术台的侧面正视图；

图3是在图1中所示的手术室内患者躺在其上的手术台的俯视图；

图4是示出了用于辐射图像捕捉系统中的辐射检测暗盒的内部结构细节的部分剖开视图；

图5是辐射检测器的电路布置的方框图；

图6是辐射图像捕捉系统的方框图；

图7是根据本发明的另一个实施例，装有图1中所示的辐射图像捕捉系统的手术室的内部透视图，其中，该手术台被替换为可移动担架，该可移动担架能够在其内容纳辐射检测暗盒；

图8是在图7中所示的手术室内患者躺在其上的手术台的侧面正视图；

图9是在图7中所示的手术室内患者躺在其上的手术台的俯视图；

图10是根据本发明的再一实施例，手术室的示意性内部透视图，其中该手术室包括能够在其一个侧面上保持辐射检测暗盒的手术台；

图11是从患者的脚部观察时的图10中所示的手术室的端部正视图；

图12是示出了根据本发明的又一实施例的辐射检测暗盒的透视图；以及

图13是示出了给辐射检测暗盒充电的支架的透视图。

具体实施方式

图1至图3示出了装有根据本发明的实施例的辐射图像捕捉系统10的手术室12。如图1所示，除了辐射图像捕捉系统10之外，手术室12具有用于患者躺在其上的手术台16，和被设置在手术台16的一个侧面用于在其上放置外科医生18用于给患者14做手术所使用的各种工具和仪器的仪器桌。手术台16被手术需要的各种设备包围，且手术需要的各种设备包括麻醉设备、抽吸器、心电图仪、血压监测器等。

辐射图像捕捉系统10包括用于根据图像捕捉条件以一定剂量用辐射X照射患者14的图像捕捉设备(图像捕捉单元)22，在其内容纳将在后面说明的用于检测穿过患者14的辐射X的辐射检测器(辐射转换面板)40的辐射检测暗盒24，用于根据由辐射检测器检测到的辐射X显示辐射图像的显示装置26，以及用于控制图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24、和显示装置26的控制台28。图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24、显示装置26以及控制台28经由无线通信发射并接收的信号。

手术室12还包括用于检测图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的三维位置的天线装置(位置检测单元)29。天线装置29包括第一、第二和第三收发器29a、29b、29c，该第一、第二和第三收发器29a、29b、29c每一个均被定位在例如手术室12的四个墙角的任何一个墙角内，并被连接到控制台28。第一、第二和第三收发器29a、29b、29c能够将无线电波发射给图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24，并从分别被设置在图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24内的第一和第二接收器51、91(见图3)接收无线电波。

图像捕捉设备22被连接到多个万向臂30a、30b，从而可以移动到希望的位置以捕捉在患者14的期望区域的图像，并且当外科医生18给患者14做外科手术时也可以缩回到不碍事的位置。相似地，显示装置26被连接到万向臂32，从而可以移动到外科医生18能够容易地确认显示在显示装置26上的被捕捉到的辐射图像的位置。

图4示出了辐射检测暗盒24的内部结构细节。如图4所示，辐射检测暗盒24具有由可透过辐射X的材料制成的外壳34。外壳34在其内容纳：栅格38，该栅格用于移除通过患者14的辐射X的散射射线；用于检测穿过患者14的辐射X的辐射检测器40；和用于从辐射X吸收反向散射射线的铅板42。栅格38、辐射检测器40和铅板42自被辐射X照射的外壳34的表面36以那样的顺序被相继布置。外壳34的被被照射表面36可被构造成为栅格38。

外壳34还在其内容纳作为辐射检测暗盒24的电源的电池44，用于用由电池44供给的电力向辐射检测器40供给能量的暗盒控制器46，用于将包括被辐射检测器40检测到的辐射X的信息的信号发送到控制台28并从发射台28接收包括被辐射检测器40检测到的辐射X的信息的收发器48，用于检测辐射检测外壳24的方向、倾斜等的第一检测器50，和用于接收从天线装置29发射的无线电波的第一接收器(位置检测单元)51。

如图6所示，第一检测器50包括用于检测辐射检测暗盒24在手术室12内的水平位置(由图3中的箭头A、B所示的方向)的第一水平传感器52，用于检测辐射检测暗盒24在手术室12内的垂直位置(由图3中的箭头C所示的方向)的第一垂直传感器54，和用于检测辐射检测暗盒24的位移的第一位移传感器56。

第一水平传感器52包括用于根据例如地磁(geomagnetism)检测在空间内的水平位置的方位传感器。第一垂直传感器54包括重力传感器。第一位移传感器56包括用于检测当辐射检测暗盒24移位时产生的加速度的加速度传感器。

如图6所示，第一检测器50的第一水平传感器52、第一垂直传感器54和第一位移传感器56将表示检测的量的检测的信号输出给暗盒控制器46。暗盒控制器46包括在后面说明的位置计算器104，该位置计算器104根据被检测到的信号计算辐射检测暗盒24的方向、倾斜等。

具有不同特性的第一水平传感器53、第一垂直传感器54和第一位移传感器56因此而被结合以检测辐射检测暗盒24的各种量，从该各种量，辐射检测暗盒24的方向、倾斜等能够被精确地检测。

诸如铅板42的铅防护板或类似物应该优选地被放置在暗盒控制器46、收发器48、第一检测器50和第一接收器51的侧表面之上外壳34的被照射表面36之下，以保护外壳控制器46、收发器48、第一检测器50和第一接收器51被损坏，否则如果控制器46、收发器48、第一检测器50和第一接收器51被辐射X照射，该损坏将被产生。

图5用方块表示出了辐射检测器40的电路布置。如图5所示，辐射检测器40包括布置成行和列的薄膜晶体管(TFT)60的阵列，由诸如非晶体硒(a-Se)的材料制成用于当检测到辐射X就生成电荷的光电转换层59，且光电转换层59被设置在TFT60的阵列之上，以及被连接到光电转换层59的存储电容器61的阵列。当辐射X被施加到辐射检测器40上时，光电转换层59产生电荷，并且存储电容器61存储所生成的电荷。然后，TFT60沿每行同时被导通以从存储电容器61读出作为图像信号的电荷。在图5中，光电转换层59和存储电容器61中的一个存储电容器61作为像素58被示出，并且像素58被连接到TFT60中的一个。其它像素58的详情从说明中被省略。

由于非晶体硒在高温下往往改变其结构并丧失其功能性，因此非晶体硒必须在一定的温度范围内使用。因而，用于冷却辐射检测器40的一些装置应该优选地被设在辐射检测暗盒24内。

连接到相应的像素58的TFT60被连接到平行于行延伸的相应的栅极线62和平行于列延伸的相应的信号线64。栅极线62被连接到行扫描驱动器66，以及信号线64被连接到用作读取电路的多路调制器(multiplexer)74。

栅极线62被提供有来自行扫描驱动器66的用于沿行导通和截止TFT的控制信号Von，Voff。行驱动扫描器66包括多个开关SW1，该多个开关SW1用于在栅极线62和地址解码器68之间切换以便输出用于一次选择开关SW1中的一个的选择信号。地址解码器68被提供有来自暗盒控制器46的地址信号。

信号线64通过布置成列的TFT60被提供有存储在像素58的存储器61内的电荷。提供给信号线64的电荷被分别连接到信号线64的放大器70所放大。放大器70通过对应的取样与保持电路72被连接到多路调制器74。多路调制器74包括多个开关SW2，该多个开关SW2用于在信号线64和地址解码器76之间相继地切换以便输出用于一次选择开关SW2中的一个的选择信号。地址解码器76被提供有来自暗盒控制器46的地址信号。多路调制器74具有被连接到A/D转换器78的输出端子。由多路调制器74根据来自于取样和保持电路72的电荷所产生的辐射图像信号通过A/D转换器78被转换成代表辐射图像信息的数字图像信号，该数字图像信息被提供给暗盒控制器46。

图6用方块表示出了辐射图像捕捉系统10，该辐射图像捕捉系统10包括图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24、显示装置26、以及控制台28。

图像捕捉设备22包括图像捕捉开关80，用于输出辐射X的辐射源82，用于经由无线通信从控制台28接收图像捕捉条件并经由无线通信将图像捕捉完成信号等发射给控制台28的收发器84，用于根据从图像捕捉开关80提供的图像捕捉开始信号和从收发器84提供的图像捕捉条件而控制辐射源82的辐射源控制器86，用于检测图像捕捉设备22的位置的第二检测器88，以及用于根据第二检测器88所检测到的位置将图像捕捉设备22移动到期望的位置的执行机构(执行单元)90。用于接收自天线装置29发射的无线电波的第二接收器(位置检测单元)91被安装在图像捕捉设备22的侧壁上。

例如，与上面所示的第一检测器50一样，第二检测器88包括用于检测图像捕捉设备22在手术室12内的水平位置(由图3箭头A、B所示的方向)的第二水平传感器92，用于检测图像捕捉设备22在手术室12内的垂直位置(由图2箭头C所示的方向)的第二垂直传感器94，和用于检测图像捕捉设备22的位移的第二位移传感器96。

第二水平传感器92包括用于根据例如地磁检测在空间内的水平位置的方位传感器。第二垂直传感器94包括重力传感器。第二位移传感器96包括用于检测当图像捕捉设备22被移动时产生的加速度的加速度传感器。

第二检测器88的第二水平传感器92、第二垂直传感器94以及第二位移传感器96将表示被检测的量的检测的信号输出给辐射源控制器86。辐射源控制器86包括位置计算器126(在后面说明)，该位置计算器126根据所提供的检测的信号计算图像捕捉设备22的方向、倾斜等。

具有不同特性的第二水平传感器92、第二垂直传感器94以及第二位移传感器96因此而被结合以检测图像捕捉设备22的各种量，位置计算器126能够从该各种量检测辐射检测暗盒24的方向、倾斜等。

执行机构90包括被设置在万向臂30a、30b的结合处的步进电机、执行器或类似物，用于将万向臂30a、30b相对彼此倾斜以万向地移动图像捕捉设备22。执行机构90电连接到辐射源控制器86，并且能够被来自辐射源控制器86的控制信号输出激励，以移动图像捕捉设备22到期望的位置。

辐射检测暗盒24在其内容纳辐射检测器40、电池44、暗盒控制器46、收发器48、第一检测器50，以及第一接收器51。

暗盒控制器46包括用于提供地址信号给行扫描驱动器66的地址解码器68和辐射检测器40的多路调制器74的地址解码器76的地址信号发生器98，用于存储由辐射检测器40所检测的辐射图像信息的图像存储器100，用于存储用于识别辐射检测暗盒24的暗盒ID信息的暗盒ID存储器102，以及用于根据来自于第一检测器50的检测量计算辐射检测暗盒24在手术室12内的位置的位置计算器104。

收发器48经由无线通信从控制台28接收发射请求信号，并经由无线通信将存储在暗盒ID存储器102内的暗盒ID信息，存储在图像存储器100内的辐射图像信息，以及代表由第一检测器50检测到的辐射检测暗盒24的方向、倾斜等信息，发送到控制台28。

显示装置26包括用于从控制台28接收辐射图像信息的接收器106，用于控制所接收的辐射图像信息的显示的显示控制器108，以及用于显示被显示控制器108处理过的辐射图像信息的显示单元(报警单元)110。

控制台28包括用于经由无线通信将包括辐射图像信息、位置信息等的必要信息发送给图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24和显示装置26，并经由无线通信从图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24和显示装置26接收包括辐射图像信息、位置信息等的必要信息的收发器112，用于管理图像捕捉设备捕捉辐射图像所需要的图像捕捉条件的图像捕捉条件管理器114，用于处理由辐射检测暗盒发送的辐射图像信息的图像处理器116，用于存储通过图像处理器116处理过的辐射图像信息的图像存储器118，用于管理其图像将被捕捉的患者14的患者信息的患者信息管理器120，用于管理由辐射检测暗盒24发送的暗盒信息的暗盒信息管理器122，以及用于根据从天线装置29被发送到图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的无线电波的传播时间“t”确定图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24之间的相对位置关系的位置确定单元124。

控制台28可位于手术室12的外面在其能够经由无线通信将信号发送给图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24和显示装置26，并经由无线通信从图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24和显示装置26接收信号的范围内。

位置确定单元124通过收发器48、84、112被提供有根据由包括第一、第二、和第三收发器29a、29b、29c的天线检测装置29检测到的无线电波的传播时间“t”差而检测的图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的位置信息，并且相互比较图像捕捉设备22和辐射接侧暗盒24的相对位置。

位置确定单元124确定辐射检测暗盒24和图像捕捉设备22是否以彼此正面垂直面对的关系定位。如果辐射检测暗盒24和图像捕捉设备22没有以彼此正面垂直面对的关系定位，即它们没有彼此垂直对齐，那么位置确定单元124通过收发器112将控制信号输出给辐射源控制器86，该辐射源控制器激励执行机构90。

因而，位置确定单元124作为用于确定辐射检测暗盒24和图像捕捉设备22是否以彼此正面垂直面对的关系定位的确定装置。图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的位置信息例如表示为XYZ坐标。

当辐射检测暗盒24和图形捕捉设备22以彼此正面垂直面对的关系定位时，当从上面看时，辐射检测暗盒24直接位于图像捕捉设备22下方(垂直向下)(见图3)。换句话说，如果假设手术台16具有沿X轴延伸的纵向方向，沿Y轴延伸的横向方向，沿Z轴延伸的垂直方向，那么辐射检测暗盒24的中心和图像捕捉设备22的中心处的辐射源82在由X轴和Y轴所限定的XY平面内相互对齐，并仅仅在沿轴线Z的垂直方向(由箭头C所示)上彼此间隔一定的距离(见图2)。

根据本发明的实施例的辐射图像捕捉系统10基本如上所述地构造，并且将在以下说明该辐射图像捕捉系统10的操作。

辐射图像捕捉系统10被安装在手术室12内，并当给患者14做手术的外科医生16需要患者14的辐射图像时被使用。在患者14的辐射图像被捕捉之前，将被成像的患者14的患者信息被登记在控制台28的患者信息管理器120内。如果将被成像的患者14的区域和图像捕捉方法已知，则它们作为图像捕捉条件被登记在图像捕捉条件管理器114内。上述准备过程完成后，外科医生18就给患者14做手术。

在手术期间，为了捕捉患者14的辐射图像，外科医生18中的一个或辐射技术人员将辐射检测暗盒放置在患者14和手术台16之间的给定位置，并将被照射表面36面对图像捕捉设备22。

此时，天线装置29中的第一、第二和第三收发器29a、29b、29c发射无线电波，该无线电波被容纳在辐射检测暗盒24内的第一接收器51和安装在图像捕捉设备22上的第二接收器91所接收。控制台28的位置确定单元124计算由相应的第一、第二和第三收发器29a、29b、29c发射的无线电波从它们被发射的时间到它们被第一和第二接收器所接收的时间的传播时间“t”，并根据传播时间“t”差确定第一和第二接收器51、91在手术室12内的位置。换句话说，位置确定单元124计算具有第一接收器51的辐射检测暗盒24和具有第二接收器91的图像捕捉设备22的相对位置。

然后，根据图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24之间手术室12内的位置关系，位置确定单元124确定图像捕捉设备22是否在如箭头C所示的方向上以与其彼此正面垂直面对的关系定位在辐射检测暗盒24的上面。换句话说，位置确定单元124确定图像捕捉设备22是否已被移到并被设置在正面面向患者14的受影响部位的给定位置。

如果位置确定单元124判断图像捕捉设备22以与其彼此正面垂直面对的关系定位在辐射暗盒24的上面，那么第一检测器50的第一水平传感器52，第一垂直传感器54和第一位移传感器56检测辐射检测暗盒24的方向、倾斜等。与此同时，第二检测器88的第二水平传感器92、第二垂直传感器94和第二位移传感器96检测图像捕捉设备22的方向、倾斜等。第一检测器50将指示检测的量的检测的信号输出给暗盒控制器46的位置计算器104，以及第二检测器88将指示检测的量的检测的信号输出给辐射源控制器86的位置计算器126。然后，位置计算器104、126计算图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的方向、倾斜等。代表已计算的方向、倾斜等的信息从位置计算器104、126通过收发器48、84被发送到控制台28。在控制台28内，所发送的信息通过收发器112被提供给位置确定单元124。

现在位置确定单元124确认图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24在一个方向上彼相互正面面对，而没有相对于彼此倾斜。

在已确认图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24彼此正面面对之后，外科医生中的一个或辐射技术人员打开图像捕捉开关以捕捉患者14的辐射图像。图像捕捉设备22的辐射源控制器86经由无线通信通过收发器84、112从控制台28的图像捕捉条件控制器114获得用于将被成像的患者14的区域的图像捕捉条件，并根据获得的图像捕捉条件控制辐射源82，以将给定剂量的辐射X施加给患者14。

根据图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的位置信息，如果位置确定单元124判断图像捕捉设备22没有以与其彼此正面垂直面对的关系定位在辐射暗盒24的上面，就确定来自于图像捕捉设备22的辐射X将不被施加到患者14的受影响区和辐射检测暗盒24的辐射检测器40，并且将不会捕捉到患者14的受影响区所需要的辐射图像。根据此决定，位置确定单元124给控制台28、显示装置26等给出指示包括辐射源82的图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24没有被放置在需要的位置上的报警。

同时，位置确定单元124将控制信号通过收发器112、84输出给辐射源控制器86，该辐射源控制器86将执行信号输出给执行机构90。响应于于执行信号，执行机构90将万向臂30a、30b转动通过相应给定的角度以移动在万向臂30a的端部上的图像捕捉设备22到正面面对检测暗盒24的位置。

此时图像捕捉设备22的移动的距离根据辐射检测暗盒24的位置信息和图像捕捉设备22的位置信息被确定。从辐射源控制器86输出给执行机构90的执行信号是基于辐射检测暗盒24的位置信息和图像捕捉设备22的位置信息之间的不同的。

在图像捕捉设备22已被移动给定距离之后，根据从天线装置29发射并被第一、第二接收器51、91所接收的无线电波，图像捕捉设备22与辐射检测暗盒24之间的相对位置关系被重新确定。已重新确定图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24彼此正面面对之后，外科医生中的一个或辐射技术人员打开图像捕捉开关80以捕捉患者14的辐射图像。此时，第一和第二检测器50、88为位置确定组将124还检测辐射检测暗盒24和图像捕捉设备22的方向、倾斜等，以确认图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24在一个方向上正面地彼此面对，而没有相对于彼此被倾斜。

从辐射源82已被施加到患者14并已穿过患者14的辐射X被施加到辐射检测暗盒24的栅格38，该栅格38清除辐射X的散射射线。然后，辐射X被施加到辐射检测器40，并被辐射检测器40的像素58的光电转换层59转换成电信号。电信号作为电荷被存储在存储电容器61内(见图5)。根据从暗盒控制器46的地址信号发生器98被提供给行扫描驱动器66和多路调制器74的地址信号，存储电容器61内所存储的代表患者14的辐射图像信息的电荷从存储电容器61读出。

具体地，响应于从地址信号发生器98被提供的地址信号，行扫描驱动器66的地址解码器68将选择信号输出以选择开关SW1中的一个，该开关SW1中的一个将控制信号Von提供给被连接到对应所选择的开关SW1的栅极线62的TFT60的栅极。响应于从地址信号发生器98提供的地址信号，多路调制器74的地址解码器76将选择信号输出以相继打开开关SW2而在信号线64之间切换，以便由此通过信号线64读出存储在被连接到被线驱动扫描驱动器66所选择的栅极线62的像素58的存储电容器61内的电荷。

从被连接到所选择的栅极线62的像素58的存储电容器61读出的电荷被相应的放大器70放大，由取样与保持电路72取样，并被提供给多路调制器74。根据所提供的电荷，多路调制器74生成并提供辐射图像信号给A/D转换器78，该A/D转换器78将辐射图像信号转换成数字信号。代表辐射图像信息的数字信号被存储在暗盒控制器46的图像存储器100内，并且此后经由无线通信自收发器48被发送到控制台28。

类似地，根据从地址信号发生器98提供的地址信号，行扫描驱动器66的地址解码器68相继地打开开关SW1以在栅极线62之间切换。储存在被连接到相继选择的栅极线62的像素58的存储电容器61内的电荷通过信号线64被读出，并被多路调制器74和A/D转换器78处理成数字信号，该数字信号被存储在暗盒控制器46的图像存储器100内。

被发送到控制台28的辐射图像信息被收发器112接收，并被图像处理器116处理，然后被存储在与被登记在患者信息管理器120内的患者14的患者信息关联的图像存储器118内。

被图像处理器116处理过的辐射图像信息自收发器112被发送到显示装置26。在显示装置26内，接收器106接收辐射图像信息，并且显示控制器108控制显示单元110以显示基于辐射图像信息的辐射图像。外科医生18给患者14动外科手术，与此同时观察显示在显示单元110上的辐射图像。

由于没有用于发送和接收信号的电缆被连接在辐射检测暗盒24与控制台28之间，图像捕捉设备22与控制台28之间，以及控制台28与显示装置26之间，因此没有必要将这样的电缆放置在手术室12的地板上，而因此在手术室12内，不存在由外科医生18、辐射技术人员或其它工作人员进行手术时由于电缆引起的障碍物。

在上面的实施例中，如上所述，第一和第二检测器50、88的第一和第二位移传感器56、96包括加速度传感器。然而，第一和第二位移传感器56、96可以包括陀螺式传感器(gyro sensor：或称为回转仪式传感器)。如果第一和第二位移传感器56、96包括陀螺式传感器，那么它们能够检测图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的角位移，而且被检测的角位移可以与来自第一和第二水平传感器52、92与第一和第二垂直传感器54、94结合以检测图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的方向、倾斜等。

在上面的实施例中，更进一步，包括第一、第二、和第二收发器29a、29b、29c的天线29被设置在手术室12内，并且第一和第二接收器51、91分别与图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24结合，用于规定图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24的位置。然而，本发明不限于此配置。用于发送和接收UWB(超宽频带)信号的基站可以分别与图像捕捉设备22和控制台28结合，并且例如用于接收这种UWB信号的诸如标签的UWB接收器可以被容纳在辐射检测暗盒24内。根据这种修改，从UWB接收器到基站的UWB信号的传播时间可以被计算，并且具有UWB接收器的辐射检测暗盒24根据所计算的传播时间之间的不同而被规定。

如果辐射检测暗盒24内的收发器18包括能够UWB通信的收发器，那么辐射检测暗盒24就不需要独立的UWB接收器，但是收发器48也能够被用以发送和接收UWB信号。

根据上面的实施例，如上所述，包括辐射源82的图像捕捉设备22的位置和容纳辐射检测器40的辐射检测暗盒24的位置被用作位置检测单元的天线29和第一与第二接收器51、91所检测。根据所检测的位置信息，控制台28的位置确定单元124确定图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24是否彼此正面面对。所以，可以预先认识到图像捕捉设备22没有正面面对辐射检测暗盒24并且不能够正确地捕捉患者14的辐射图像。

如果图像捕捉设备22没有正面面对辐射检测暗盒24，并且不能够正确地捕捉患者14的辐射图像，那么图像捕捉设备22的执行机构90能够将图像捕捉设备22移动到正面面对辐射检测暗盒24的位置。因而，图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24能够可靠并精确地被放置在用于捕捉辐射图像的相应的位置。此外，因为防止捕捉当图像捕捉设备22和辐射检测暗盒24没有相对彼此被正确地定位时的错误的辐射图像，因此能够高效地捕捉正确的辐射图像。

当实际使用辐射图像捕捉系统10时，位置确定单元124可以根据判别标准(rough criterion)确定辐射检测暗盒24与图像捕捉设备22是否彼此正面面对。在这种情况下，最佳准则可被用于位置确定单元124以确定辐射检测暗盒24和图像捕捉设备22是否彼此正面面对。

下面参照图7至图9说明本发明的另一个实施例。根据本发明的另外一个实施例，装有图1中所示的辐射图像捕捉系统10的手术室12内的手术台16被代替为担架150(见图7)，该担架150能够在患者14躺在其上的情况下被移动到手术室12内。

如图7至图9所示，担架150包括供患者躺在其上表面的床152，从床152相应的四个角向下延伸的四个腿154，以及可旋转地安装在腿154相应的下端部上的轮脚156。轮脚156在地板158上是可旋转的，以在患者躺在其上的情况下移动床152。

床152具有安装在其下表面上用于在其内容纳辐射检测暗盒24的暗盒保持器160。被安装在床152的下表面上的暗盒保持器160面对地板158并在其内具有空间，该空间横向地开口于床152。在辐射检测暗盒24容纳在暗盒保持器160的空间内的情况下，暗盒保持器160在由箭头A所示的暗盒保持器160的纵向方向上沿床152可移动。暗盒保持器160的位置，即，辐射检测暗盒24相对于床152的位置基于将被成像的患者14的区域而能够改变。

暗盒保持器160具有中心地安装在其下表面上并用于接收从天线装置29所发射的无线电波的第三接收器(位置检测单元)162。

为了捕捉患者14的辐射图像，暗盒保持器160的位置调节到与将被成像的患者14的区域垂直对齐的位置，然后患者14躺在其上的担架150被移动到手术室12内。天线装置29的第一、第二和第三收发器29a、29b、29c发射无线电波，该无线电波被安装在图像捕捉设备22上第二接收器91和被安装在暗盒保持器160上的第三接收器162所接收。

控制台28的位置确定单元124计算从相应的第一、第二和第三收发器29a、29b、29c发射的无线电波从无线电波被发射的时间到它们被第一、第二和第三收发器29a、29b、29c所接收的时间的传播时间“t”，并根据传播时间“t”差规定第二和第三接收器91、162在手术室12内的位置。

然后，根据图像捕捉设备22和暗盒保持器160在手术室12内的位置，位置确定单元124计算具有第二接收器91的图像捕捉设备22和具有第三接收器162的暗盒保持器160的相对位置，并确定图像捕捉设备22是否以与其彼此正面垂直面对的关系定位在暗盒保持器160的上面。

如果位置确定单元124确认图像捕捉设备22以与其彼此正面垂直面对的关系定位在暗盒保持器160的上面，那么将辐射检测暗盒24插入进暗盒保持器160内，并且患者14的辐射图像被捕捉在辐射检测暗盒24内。

如果位置确定单元124判断图像捕捉设备22没有以与其彼此正面垂直面对的关系定位在暗盒保持器160的上面，那么位置确定单元124给控制台28、显示装置26等给出指示图像捕捉设备22和暗盒保持器160没有被放置在所期望的位置内的报警。

因此，在辐射检测暗盒24被插入进暗盒保持器160内之前，暗盒保持器160和图像捕捉设备22能够彼此正面面对被放置。因而，无论辐射检测暗盒24是否在担架150被带进手术室12内的同时被安装在正确的位置，可以快速确认图像捕捉设备22是否以与其彼此正面垂直面对的关系定位在暗盒保持器160的上面。

在担架150被带进手术室12内之前，辐射检测暗盒24可以被插入进暗盒保持器160内。如果在担架150被带进手术室12内之前辐射检测暗盒24被插入进暗盒保持器160内，那么根据从第一、第二和第三收发器29a、29b、29c所发射的无线电波，确定图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24和暗盒保持器160是否以彼此正面垂直面对的关系定位。

下面参照图10和11说明本发明的又一个实施例。根据本发明的又一个实施例，具有被放置在手术台200的一个侧面上的辐射检测暗盒24的手术台200被安装在装有图1所示的辐射图像捕捉系统10的手术室12内。

如图10和11所示，手术台200包括供患者14躺在其上表面上的床202，从地板垂直并在其上端部支撑床202的腿204，以及被安装在床202的一个侧面上用于保持辐射检测暗盒24的暗盒保持器206。

暗盒保持器206包括固定到床202的侧面并垂直于床202的水平平面向上延伸的立柱208，安装在立柱208的上部上的第一保持器210，可移动地安装在立柱208的下部上的第二保持器212，以及安装在立柱208的上端部用于接收从天线装置29放射的无线电波的第四接收器(位置检测单元)214。辐射检测暗盒24被暗盒保持器206如下保持：辐射检测暗盒24在立柱208的前面被定位在第一和第二保持器210、212之间，并且上边缘抵靠第一保持器210而保持。然后第二保持器212沿立柱208移动以抵靠辐射检测暗盒24的下边缘，于是辐射检测暗盒24被夹在第一和第二保持器210、212之间。

为了捕捉患者14的辐射图像，暗盒保持器206的位置被调节到与将被成像的患者14的区域(如膝盖区)水平对齐的位置。天线装置29的第一、第二和第三收发器29a、29b、29c发射无线电波，该无线电波被安装在图像捕捉设备22上的第二接收器91和暗盒保持器206的第四接收器214接收。控制台28的位置确定单元124计算从相应的第一、第二和第三收发器29a、29b、29c发射的无线电波从无线电波被发射的时间到它们被第二和第四接收器91、214所接收的传播时间“t”，并根据传播时间“t”差规定第二和第四接收器91、124在手术室12内的位置。

然后，根据图像捕捉设备22和暗盒保持器206手术室12内的位置，位置确定单元124计算具有第二接收器91的图像捕捉设备22和具有第四接收器214的暗盒保持器206的相对位置，并确定图像捕捉设备22是否以与其彼此正面水平面对的关系定位在暗盒保持器206的横向上。

如果位置确定单元124确定图像捕捉设备22以与其彼此正面水平面对的关系定位在暗盒保持器206的横向上，那么辐射检测暗盒24被设在暗盒保持器206上，并且患者14的辐射图像被捕捉在辐射检测暗盒24内。

如果位置确定单元124判断图像捕捉设备22没有以与其彼此正面水平面对的关系定位在暗盒保持器206的横向上，那么位置确定单元124给控制台28、显示装置等发出指示图像捕捉设备22和暗盒保持器26没有被放置在期望的位置的报警。

因此，在发射线检测暗盒24被设在暗盒保持器206上之前，暗盒保持器206和图像捕捉设备22能够彼此正面面对被放置。因而，无论辐射检测暗盒24是否被设在检测保持器206上，可以快速确认图像捕捉设备22是否以与其彼此正面水平面对的关系定位在暗盒保持器206的横向上。

在图像捕捉设备22和暗盒保持器206被彼此正面面对之前，辐射检测暗盒24可以被设在暗盒保持器206上。如果在图像捕捉设备22和暗盒保持器206被彼此正面面对之前辐射检测暗盒24被设在暗盒保持器206上，那么根据从第一、第二和第三收发器29a、29b、29c所发射的无线电波，确定图像捕捉设备22、辐射检测暗盒24和暗盒保持器206是否水平地彼此正面面对被定位。

当辐射检测暗盒24被使用在手术室12或类似物内时，辐射检测暗盒24可能遭受血液粘附、污染等。然而，当辐射检测暗盒24被设计成防水和气密结构时，并在必要时被消毒并清洗时，一个辐射检测暗盒24能够被重复使用。

辐射检测暗盒24不限于用于手术室12内，并且可以被用于医学检查和医院内的巡查(round)。

而且，辐射检测暗盒24可使用红外线或类似物经由光学无线通信而不是使用无线电波的普通无线通信与外部装置连通。

优选地，辐射检测暗盒500可如图12中所示地构造。

具体地，辐射检测暗盒500包括在外壳502的辐射照射表面上引出的导向线504，该导向线504用作用于设定被捕捉区域和被捕捉位置的基准。使用导向线504，对象能够相对于辐射检测暗盒500被定位，并且能够设定用辐射照射的区域，由此在正确的捕捉区域上记录辐射图像信息。

辐射检测暗盒500在其不是被捕捉区的区域上设有显示区506，用于显示关于辐射检测暗盒500的各种信息。在显示区506上被显示的信息包括：其辐射图像信息将被记录在辐射检测暗盒500上的对象的ID信息，辐射检测暗盒500已被使用的次数，积蓄的被辐射的辐射剂量，辐射检测暗盒500内的电池44的充电状态(剩余电池电平)，辐射图像信息的图像捕捉条件，以及关于辐射检测暗盒500的对象的定位图像。在这种情况下，技术人员根据显示在显示区506上的例如ID信息确认对象，并且还事先确认辐射检测暗盒500处于可用状态下。然后，技术人员根据所显示的定位图像关于辐射检测暗盒500定位对象所期望的被捕捉区域，而由此捕捉正确的辐射图像信息。

并且，辐射检测暗盒500设有手抓握部508，藉此可以更容易地操作和搬运辐射检测暗盒500。

优选地，辐射检测暗盒500可在其侧面上具有用于AC适配器的输入端子510，USB(通用串行总线)端子512，以及用于插入存储器卡514的卡槽516。

当辐射检测暗盒500内的电池44的充电功能劣化时，或者当没有足够的时间给电池44完全充电时，输入端子510被连接到AC适配器以在外部给辐射检测暗盒提供电力，由此而能使辐射检测暗盒500被及时使用。

当辐射检测暗盒500不能够经由无线通信将信息发射到诸如控制台28的外部装置和从诸如控制台28的外部装置接收信息时，可使用USB端子512或卡槽516。具体地，通过将电缆连接到USB端子512，辐射检测暗盒500能够经由无线通信将信息发射到外部装置和从外部装置接收信息。可选地，存储器卡514被插入进卡槽516内，并且必要的信息被记录在存储器卡514内。那之后，存储器卡514从卡槽516被退出，并且存储器卡514被插入进外部装置内，由此而使信息被传送。

优选地，如图13所示，支架518可被设置在手术室12内或医院内需要的位置处，辐射检测暗盒24被插入进该支架518内以给内部电池充电。在这种情况下，除了给电池44充电之外，支架518可经由支架518的无线通信或有线通信将必要的信息发射给诸如HIS、RIS，控制台28等的外部装置，和从诸如HIS、RIS，控制台28等的外部装置接收必要的信息。所述信息可包括记录在被插入进支架518内的辐射检测暗盒24上的辐射图像信息。

并且，支架518可被设有显示区520。显示区520可以显示包括被插入的辐射检测暗盒24的充电状态和从辐射检测暗盒24获得的辐射图像信息的必要信息。

进一步，多个支架518可被连接到网络上。在这种情况下，关于被插入进相应的支架518内的辐射检测暗盒24的充电状态的信息能够通过网络被收集，并且在可用状态下的辐射检测暗盒24能够被定位。

虽然已详细地示出和说明了本发明的某些优选的实施例，但是应该理解的是在不脱离所附权利要求的保护范围的前提下可对其做出各种改变和修改。

Claims (5)

1.一种辐射图像捕捉系统，包括：

图像捕捉单元(22)，其具有用于发射辐射(X)的辐射源(82)；

包括辐射转换面板(40)的暗盒(24)，所述辐射转换面板(40)用于检测已从所述辐射源(82)被发射并已穿过对象(14)的所述辐射(X)，并将所述被检测的辐射(X)转换成辐射图像信息；

用于检测所述辐射源(82)和所述辐射转换面板(40)的各自的位置的位置检测单元；和

确定单元，所述确定单元根据由所述位置检测单元检测到的所述辐射源(82)和所述辐射转换面板(40)的位置，确定所述辐射源(82)和所述辐射转换面板(40)是否以彼此正面面对的关系被放置；

其中所述辐射源(82)和所述辐射转换面板(40)彼此被分离，并相对于彼此可移动，且

其中所述位置检测单元包括用于检测所述辐射源(82)和所述辐射转换面板(40)在水平面上的相应的位置的检测器。

2.根据权利要求1所述的辐射图像捕捉系统，其中所述位置检测单元被安装在所述图像捕捉单元(22)、所述暗盒(24)和用于保持所述暗盒(24)的暗盒保持器(160)上。

3.根据权利要求1所述的辐射图像捕捉系统，其中所述图像捕捉单元(22)包括用于将所述图像捕捉单元(22)移动到正面面对所述辐射转换面板(40)的位置的执行单元，并且所述执行单元根据来自所述确定单元的确定的结果被激励。

4.根据权利要求3所述的辐射图像捕捉系统，进一步包括报警单元，在所述确定单元根据来自所述确定单元的确定的结果判断所述辐射源(82)和所述辐射转换面板(40)没有以彼此正面面对的关系被放置的情况下，所述报警单元发出报警。

5.根据权利要求3所述的辐射图像捕捉系统，其中所述检测器包括用于检测空间位置的方位传感器、重力传感器和用于检测所述暗盒(24)移动时的加速度的加速度传感器。

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