CN101652099A - 采用无线信号执行同步的x射线扫描系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种X射线扫描系统，其采用无线同步信号同步X射线放射单元的预热和数字图像面板的初始化。使用由手持开关单元输入的用户命令所产生的无线同步信号，实现X射线放射单元的预热和数字图像面板的初始化之间的同步。这使得可以方便地进行对象的X射线成像。

Description

采用无线信号执行同步的X射线扫描系统

技术领域

本发明涉及一种X射线扫描系统。更特别地，本发明涉及一种使用无线同步信号在X射线放射单元和X射线数字图像面板之间执行同步的X射线扫描系统。

背景技术

X射线扫描系统涉及这样一种设备，其通过传输X射线穿过对象(诸如患者、动物、密封包装等)并从穿出对象的X射线中获取图像而检查和诊断隐藏对象的内部状态。传统的X射线扫描系统包括用于产生X射线并向对象放射X射线的X射线放射单元，以及感应传输通过对象的X射线并获取对象的X射线图像的图像获取单元。典型地，采用X射线(感应)胶片作为图像获取部分。近年来，也采用使用大量光感传感器获取X射线图像的数字图像面板。

在使用X射线胶片获取X射线图像的情况中，每次获取X射线图像都需要更换新的X射线胶片。在冲洗X射线胶片上需要大量的时间和精力。而且，需要大量的存储空间用于存储和管理图像摄取的X射线胶片且需要提供特殊环境以安全存储X射线胶片。而这带来的问题，提供大量存储空间和特殊环境是困难的和昂贵的。

为了努力克服X射线胶片中固有的问题，数字图像面板变得可行。数字图像面板具有能够半永久地使用的优点并且还能在X射线扫描中立即产生对象的X射线图像。由于存储技术和数据库相关技术的迅速发展，也使得可以在小尺寸的存储空间上存储大量的X射线图像并且也可以加速进行研究。

图1的视图示出了采用现有的数字图像面板的传统X射线扫描系统。参照图1，X射线扫描系统包括用于产生和放射X射线的X射线放射单元1，用于输入用户命令以向对象4放射X射线的手持开关3，用于通过感应传输通过对象4的X射线的强度并将感应的信号转换为电信号而获取对象4的X射线图像的数字图像面板5，以及用于依照用户命令在向对象4放射X射线之前初始化数字图像面板5且用于显示、存储和管理获取的图像数据的管理计算机7。

X射线放射单元1包括用于产生X射线的X射线管和用于在向对象4放射X射线之前使用户能够确定X射线放射区域的准直仪。提供的X射线管具有阴极终端和阳极终端。当提供高电压给阴极终端和阳极终端时，热电子从阴极终端发射并高速撞击阳极终端，从而产生X射线。

在数字图像面板5上以矩阵形式布置光敏电池，该光敏电池能够产生与X射线强度成比例的大量电荷。各个光敏电池产生的电荷转换为电信号。因此这些转换的电信号与参考信号相比较，并且产生指示对象的X射线图像的数字图像数据。将因此产生的数字图像数据提供给管理计算机7，其依照用户命令或根据用户预存的自动执行程序依次显示或存储数字图像数据。

对于使用现有数字图像面板的X射线扫描系统，在每次获取对象新的X射线图像时，系统的用户或操作者都需要相互同步X射线放射单元的预热状态和数字图像面板的初始化状态。也就是说，对于系统用户而言需要加热X射线放射单元1并且使其立刻进入到X射线将要放射的初始化状态。同时，数字图像面板也需要进入到初始化状态。为了初始化数字图像面板5，用户需要：首先在管理计算机7中存储通过数字图像面板5在前获取的图像数据；其次将数字图像面板5上光敏电池存在的电荷进入到参考状态；且第三将数字图像面板5设置为备用状态，其中数字图像面板5可以感应穿过对象的X射线。

一旦以此方式全部完成预热X射线放射单元1的任务和初始化数字图像面板的任务，则用户通过手持开关3输入用户命令以确保X射线向对象放射。随后，X射线放射单元1向对象放射X射线。

在如上所述的现有技术的X射线扫描系统中，在每次获取新的对象的X射线图像时，用户或操作者需要使得管理计算机7同步数字图像面板5的初始状态和X射线放射单元1的预热状态。用户或操作者也需要通过管理计算机7确认同步的完成。这导致用户或操作者的不便。

发明内容

考虑到前述的现有技术中的固有问题，本发明的一个目的在于提供一种X射线扫描系统，其能够依照通过手持开关单元输入的用户命令而同时建立，即，同步X射线放射单元的预热状态和数字图像面板的初始状态。

本发明的另一个目的是提供一种X射线扫描系统，其能够使用在无线基础上发送和接收的同步命令信号和同步完成信号来同步X射线放射单元的预热状态和数字图像面板的初始状态。

依照本发明的一个方面，提供一种X射线扫描系统，包括：

X射线放射单元，用于产生X射线并将X射线放射到对象上；

数字图像面板，用于通过感应传输通过所述对象的X射线的强度并将所述X射线的强度转换为电信号而获取所述对象的X射线图像；

管理计算机，用于管理所述数字图像面板；

开关单元，用于顺序地向所述X射线放射单元输入第一用户命令和第二用户命令；

同步单元，用于在从开关单元输入第一用户命令时，产生第一控制信号以初始化X射线放射单元并发送所述第一控制信号给至X射线放射单元，以及在从开关单元输入第二用户命令时，产生并发送同步命令信号；以及

控制单元，用于响应于所述同步命令信号初始化所述数字图像面板，并随后产生和发送同步完成信号，

其中所述同步单元设计为以产生一第二控制信号，用于在从所述控制单元接收到所述同步完成信号时使所述X射线放射单元放射X射线。

通过上述涉及的本X射线扫描系统，可以依照通过手持开关单元输入的用户命令同步X射线放射单元的预热和数字图像面板的初始化。也可以使用采用无线基础发送和接收的同步命令信号和同步完成信号来同步X射线放射单元的预热和数字图像面板的初始化。

附图说明

图1是依照传统技术的、采用数字图像面板的传统X射线扫描系统的视图。

图2的视图示意性示出了依照本发明的一个实施例的X射线扫描系统。

图3的视图具体示出了在本X射线扫描系统中采用的同步单元的一个实例。

图4的视图具体示出了在本X射线扫描系统中采用的控制单元的一个实例。

图5的视图示出了在本X射线扫描系统的另一实施例中采用的同步单元和控制单元的实例。

具体实施方式

将参考附图详细描述依照本发明的优选实施例的X射线扫描系统。图2的视图示意性示出了依照本发明的一个实施例的X射线扫描系统。

参考图2，本发明的X射线扫描系统包括：X射线放射单元12，用于产生X射线并放射X射线到相隔特定距离的对象14上。X射线扫描系统进一步包括数字图线面板15，用于通过感应穿过对象14的X射线的强度并将X射线的强度转换为电信号而获取对象14的X射线图像。X射线扫描系统还包括管理计算机19，用于控制数字图像面板15的操作，将通过数字图像面板15获取的对象14的X射线图像数据转换为用户选择的数据格式，显示转换的图像数据并存储转换的图像数据。

X射线扫描系统进一步包括手持开关单元10，用于输入用户命令。X射线扫描系统还包括同步单元11，用于依照通过手持开关单元10输入的用户命令预热X射线放射单元12以及产生和发送同步命令信号，通过该同步命令信号，数字图像面板15的初始化和X射线放射单元12的操作同步。X射线扫描系统还包括控制单元17，用于响应于从同步单元11提供的同步命令信号而产生用于数字图像面板15的初始化的信号而，将初始化信号发送给数字图像面板15，向同步单元11提供同步完成信号以指示数字显示面板15已经初始化且可以与X射线放射单元12同步操作。

在本X射线扫描系统中采用的X射线放射单元12和数字图像面板15的配置和操作与上述参考图1的X射线放射单元1和数字图像面板5相同。因此，不再给出其详细描述。

优选的，手持开关单元10是具有顺序输入两种或多种用户命令的能力的双级开关。通过手持开关单元10输入的用户命令将传送给同步单元11和X射线放射单元12。当推动手持开关单元10以激活第一级开关时，向同步单元11输入第一用户命令以预热X射线放射单元12的X射线管而准备对象14的X射线扫描。当推动手持开关单元10以激活第二级开关时，向同步单元11输入第二用户命令以产生X射线，向对象14放射X射线并使用X射线扫描对象14。

响应于第一用户命令，同步单元11发送预热X射线放射单元12的命令给X射线放射单元12，因此使X射线放射单元12进入到预热状态，即，初始状态。在保持X射线放射单元12的预热过程中，数字图像面板15也需要初始化。随后，响应于第二用户命令放射X射线。在放射X射线之前，同步单元11产生同步命令信号以将数字图像面板15的初始化与X射线放射单元12的预热同步且发送同步命令信号给保持在远程位置的控制单元17。响应于同步命令信号，控制单元17初始化数字图像面板15并向同步单元11提供指示数字图像面板15已经与X射线放射单元12的初始化同步而被初始化的同步完成信号。响应于同步完成信号和第二用户命令，同步单元11向X射线放射单元12提供X射线放射命令。随后，X射线放射单元12向对象14和数字图像面板15放射X射线。

依赖于本发明的应用，可以采用各种用于输入用户命令的用户界面来代替手持开关单元10，其应当落入本发明的范围内。而且，手持开关单元10可以与同步单元11或X射线放射单元12整体制造，其应当落入本发明的范围内。此外，同步单元11可以与X射线放射单元12整体制造，其应当落入本发明的范围内。

图3和图4的视图具体示出了在本X射线扫描系统中采用的同步单元11的一个实例和控制单元17的一个实例。参照图3，同步单元11包括X射线产生控制部分20，同步命令信号产生部分21以及同步信号发送和接收部分23。

当用户推动手持开关单元10以激活第一级开关时，输入加热X射线管的第一用户命令给X射线产生控制部分20。作为响应，X射线产生控制部分20产生第一控制信号并发送给X射线放射单元12。响应于第一控制信号，X射线放射单元12加热x射线管以保持初始化状态。

当推动手持开关单元10以激活第二级开关时，输入产生X射线并向对象14放射射线的第二用户命令给同步命令信号产生部分21。此时，同步命令信号产生部分21初始化数字图像面板15并产生同步命令信号，以用于同步数字图像面板15和X射线放射单元12。因此产生的同步命令信号经由同步信号发送和接收部分23发送给远程控制单元17。

参考图4，控制单元17包括控制信号发送和接收部分30、同步控制部分31和同步完成信号产生部分33。

当控制信号发送和接收部分30接收到来自于同步单元11的同步命令信号时，同步控制部分31产生用于初始化数字图像面板15的同步控制信号并将其发送给数字图像面板15。数字图像面板15响应于同步控制信号进行初始化。随后，数字图像面板15发送指示初始化完成的初始化完成信号给同步完成信号产生部分33。响应于初始化完成信号，同步完成信号产生部分33产生表示数字图像面板15已经响应于同步命令信号完成初始化的同步完成信号。通过控制信号发送和接收部分30发送同步完成信号给同步单元11。

再次参照图3，通过同步信号发送和接收部分23接收的同步完成信号被输入到X射线产生控制部分20。作为响应，X射线产生控制部分20产生第二控制信号并提供给X射线放射单元12。响应于第二控制信号，X射线放射单元12产生X射线并向对象14和数字图像面板15放射X射线。

虽然在图示实施例中同步单元11和控制单元17是由非常复杂的结构组成，但是它们也可以采用安装有高级程序的MPU和CPU来简化。图5的框图示出了本X射线扫描系统的另一实施例中采用的同步单元11和控制单元17。

参考图5，同步单元11包括第一CPU(或第一MPU)51，其用于从手持开关单元10接收用户命令、发送命令给X射线放射单元12和收集状态信息，以及同步信号发送和接收单元23，其用于发送信息给第一CPU51或从第一CPU51处接收信息以及与控制单元17通信。控制单元17包括第二CPU(或第二MPU)53，其用于发送命令给数字图像面板15和收集状态信息，以及控制信号发送和接收单元30，其用于发送信息给第二CPU53或从第二CPU53处接收信息以及与同步单元11通信。

当用户推动手持开关单元10以激活第一级开关时，输入第一用户命令给第一CPU51。响应于第一用户命令，第一CPU51提供用于初始化X射线放射单元12的命令给X射线放射单元12。作为响应，X射线放射单元12执行预热任务并向第一CPU51提供表示X射线放射单元12已经初始化的预热完成信号。当用户推动手持开关单元10以激活第二级开关时，输入第二用户命令给第一CPU51。响应于第二用户命令并依赖于预热完成信号的接收，第一CPU51产生同步命令信号并将其发送给同步信号发送和接收单元23。同步信号接收和发送单元23在无线的基础上将同步命令信号发送给控制单元17。

在控制单元17中，控制信号发送和接收单元30接收同步命令信号并发送给第二CPU53。响应于同步命令信号，第二CPU53向数字图像面板15提供初始化命令以初始化数字图像面板15。作为响应，数字图像面板15完成初始化并将指示数字图像面板15已经完成初始化的初始化完成信号反馈给第二CPU53。在辨识数字图像面板15初始化中，第二CPU53产生表示数字图像面板15的初始化已经与X射线放射单元12的预热(初始化)同步执行的同步完成信号。同步完成信号发送给控制信号发送和接收单元30。随后，控制信号发送和接收单元30在无线的基础上将同步完成信号发送给同步单元11。

在同步单元11中，同步信号发送和接收单元23接收同步完成信号并将其发送给第一CPU51。响应于同步完成信号，第一CPU51向X射线放射单元12提供第二控制信号以使X射线放射单元12放射X射线。响应于第二控制信号，X射线放射单元12产生X射线并将射线向对象14和数字图像面板15放射。

在上面刚刚描述的本发明另一实施例中，即使当从手持开关单元10接收到第二用户命令时，第一CPU51也仅在X射线放射单元12发出预热完成信号后才向控制单元17发送同步信号。如果必要，可以设计第一CPU51使得其响应于第二用户命令无条件地发送同步命令信号给控制单元17。第一CPU51可以设置为在从X射线放射单元12处接收到预热完成信号之后和在从控制单元17处接收到初始化完成信号后，向X射线放射单元12发送第二控制信号。而且，第一CPU51并不限制于上述配置，而是可以依赖于X射线扫描系统进行修改，同时确保其便利性和可靠性。

在上述的本发明的两个实施例中，使用从手持开关单元10发送的第一用户命令来触发X射线放射单元12的初始化(预热)，而使用第二用户命令来触发数字图像面板15的初始化。然而，本发明并不限于此。作为替代实例，当从手持开关单元10输入第一用户命令时，可以产生第一控制信号以提供初始化命令给X射线放射单元12，并且同时可以发送同步命令信号给数字图像面板15使得数字图像面板15也能初始化。随后，如果在表示X射线放射单元12和数字图像面板15的初始化完成的信号都接收到的情况下，从手持开关单元10输入第二用户命令，则可以向X射线放射单元12提供第二控制信号使得可以向对象14和数字图像面板15放射X射线。

尽管本发明参考附图所示的特定实施例进行了描述，但是这些描述仅仅是说明的目的。可以理解本领域技术人员在不脱离权利要求书限定的本发明的保护范围的情况下可以进行各种改变和修正。

工业实用性

在本发明的X射线扫描系统中，X射线放射单元和数字图像面板可以采用无线同步信号实现相互同步初始化，而无线同步信号依照通过手持开关单元输入的用户指令产生。这使得可以方便的进行对象的X射线成像。而且，可以快速和精确地在远程位置实现X射线扫描而不必确定是否数字图像面板已经与X射线放射单元的预热状态而同步初始化。因此，本X射线扫描系统可以应用于多个工业领域。

Claims (4)

1.一种X射线扫描系统，包括：

X射线放射单元，用于产生X射线并将X射线放射到对象上；

数字图像面板，用于通过感应穿过所述对象的X射线的强度并将所述X射线的强度转换为电信号而获取所述对象的X射线图像数据；

管理计算机，用于管理所述数字图像面板；

开关单元，用于向所述X射线放射单元输入用户命令；

同步单元，用于依照从所述开关单元输入的所述用户命令而初始化所述X射线放射单元，并产生同步命令信号；以及

控制单元，用于响应于所述同步命令信号初始化所述数字图像面板并随后产生和发送同步完成信号。

2.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中所述开关单元包括：

第一级开关，用于输入第一用户命令以初始化所述X射线放射单元；以及

第二级开关，用于在依照所述第一用户命令产生所述同步命令信号之后和所述同步单元接收到所述同步完成信号之后，输入第二用户命令以执行X射线扫描任务。

3.如权利要求2所述的X射线扫描系统，其中所述同步单元设计为使得依照所述第一用户命令来产生用于所述X射线放射单元的初始化的第一控制信号以及发送所述第一控制信号给所述X射线放射单元；以及

其中所述同步单元设计为在依照所述第二用户命令来产生所述同步命令信号并发送所述同步命令信号给所述控制单元后，从所述控制单元接收所述同步完成信号，以产生用于使所述X射线放射单元放射X射线的第二控制信号并发送所述第二信号给所述X射线放射单元。

4.一种X射线扫描系统，包括：

X射线放射单元，用于产生X射线并将X射线放射到对象上；

数字图像面板，用于通过感应穿过所述对象的X射线的强度并将所述X射线的强度转换为电信号而获取所述对象的X射线图像；

管理计算机，用于管理所述数字图像面板；

开关单元，用于顺序地向所述X射线放射单元输入第一用户命令和第二用户命令；

同步单元，用于在从所述开关单元输入所述第一用户命令时，产生第一控制信号以初始化所述X射线放射单元并发送所述第一控制信号给所述X射线放射单元，以及在从所述开关单元输入所述第二用户命令时，产生并发送同步命令信号；以及

控制单元，用于响应于所述同步命令信号来初始化所述数字图像面板，并随后产生和发送同步完成信号；

其中所述同步单元设计为当从所述控制单元接收到所述同步完成信号时，产生第二控制信号，用于使所述X射线放射单元放射所述X射线。

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