CN102106737A - 放射线照相图像捕获系统 - Google Patents
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Abstract
一种放射线照相图像捕获系统,包括放射线照相图像捕获设备、放射线照射设备和控制设备。放射线照相图像捕获设备,其能够执行荧光透视成像,并且连续执行放射线照相图像的捕获。放射线照射设备,其在荧光透视成像时,相对于所述放射线照相图像捕获设备来执行连续照射或脉冲照射。具有控制器的控制设备,所述控制器起到以下控制作用,即在荧光透视成像的帧速率低的情况下,放射线照射设备相对于放射线照相图像捕获设备,通过连续照射来执行荧光透视成像。
Description
技术领域
本发明涉及一种放射线照相图像捕获系统,并且具体而言,涉及能够执行荧光透视成像的放射线照相图像捕获系统,其中连续执行对放射线照相图像的捕获。
背景技术
近年来,诸如FPD(平板检测器)的放射线检测器已付诸实践,其中在TFT(薄膜晶体管)有源矩阵衬底上设置放射线敏感层,并且可以将放射线直接转换为数字数据。便携式放射线图像捕获设备(以下也称为“电子暗盒”(electronic cassettes))也已付诸实践,其通过使用放射线检测器捕获由照射放射线表示的放射线照相图像。与使用传统X放射线胶片或者成像板的放射线照相图像捕获设备相比,使用放射线检测器的放射线照相图像捕获设备具有这样的优点,即可以立即确认图像而且还可以执行荧光透视成像(视频图像捕获),在荧光透视成像中,连续执行对放射线照相图像的捕获。作为在放射线检测器上转换放射线的方法,有间接转换方法和直接转换方法等,间接转换方法是在闪烁器处将放射线转换为光之后,在光电二极管等的半导体层处将光转换为电荷,直接转换方法是在非晶体硒等的半导体层处将放射线转换为电荷。在这些相应方法中,在半导体层处可以分别使用不同类型的材料。
作为用于荧光透视成像的图像捕获方法,有一种方法是在从放射线源连续发出照射放射线(连续照射)的同时以预定帧速率捕获图像,并且还有一种方法是在与帧速率相同步来以脉冲形式照射放射线(脉冲照射)的同时,与放射线的照射相同步来捕获图像。在脉冲照射的情形下,可以在需要成像的时间上照射放射线,并且与连续照射相比,患者曝光的放射线量可以被抑制,并因此优点是可以增加每单位时间的照射量。然而,在脉冲照射的情形下,需要将从放射线源照射放射线的定时及在放射线检测器上捕获图像的定时进行同步。
日本专利申请特许公开(JP-A)No.2009-136481公开了一种技术,其中提供了用于在连续照射和脉冲照射之间进行切换的开关。在使用C臂的成像中,当C臂旋转并且执行对成像区域的定位时,通过开关将照射形式切换为脉冲照射。当捕获诊断图像时,通过开关将照射形式切换为连续照射,并且执行图像捕获。
JP-A No.2009-186439公开了在物理上分为曝光单元和传感器单元的无线X射线荧光透视成像系统中,在与图像捕获的帧速率相关联的时段上产生信标信号,并且与照射定时和图像捕获定时无线同步的技术。
在脉冲照射中,由于照射时间短,因此相应图像变为具有停止移动的以帧前进(frame-advanced)的图像。尤其在帧速率低的情况中会发生该趋势,因为图像捕获间隔大且眼留像也消失了。
因此,在帧速率低的情况中,通过脉冲照射不能捕获到具有平滑移动的荧光透视成像图像。
请注意,在JP-A No.2009-136481和2009-186439的技术中,难以在帧速率低的情况中捕获具有平滑移动的荧光透视成像图像。
发明内容
在考虑以上内容的情况下开发了本发明,且提供了即使在帧速率低的情况中,也能够捕获具有平滑移动的荧光透视成像图像的放射线照相图像捕获系统。
本发明的一方面是放射线照相图像捕获系统,具有:放射线照相图像捕获设备,其能够执行荧光透视成像,并且其连续执行放射线照相图像的捕获;放射线照射设备,其在荧光透视成像时,针对放射线照相图像捕获设备执行连续照射或脉冲照射;以及具有控制器的控制设备,控制器起到控制作用,使得在荧光透视成像的帧速率低的情况下,放射线照射设备通过针对放射线照相图像捕获设备的连续照射来执行荧光透视成像。
由于该结构,即使在帧速率低的情形中,也可以捕获具有平滑移动的荧光透视成像图像。
在该方面中,控制设备可以进一步包括选择部件,该选择部件选择由放射线照射设备执行脉冲照射还是连续照射,并且在荧光透视成像的帧速率小于或等于第一帧速率阈值的情形中,控制器可以在选择部件处推荐连续照射而不是脉冲照射,以及在荧光透视成像的帧速率小于或等于第二帧速率阈值的情形中,控制器可以在选择部件处禁止选择脉冲照射,其中所述第二帧速率阈值低于所述第一帧速率阈值。
因此,在帧速率低的情形中,可以通过连续照射放射线来执行荧光透视成像。
在该方面中,第一帧速率阈值可以是从15fps至60fps,以及第二帧速率阈值可以是从5fps至小于第一帧速率阈值。根据该构成,如果荧光透视成像的帧速率被设定为对闪烁敏感的人感知到图像闪烁的水平,则推荐连续照射,以及如果帧速率被设定为绝大多数人感知到图像闪烁的水平,则强制连续照射。
具体而言,第一帧速率阈值可以是30fps,以及第二帧速率阈值可以是15fps。
在该方面中,控制器可以从荧光透视成像帧速率下每一个图像的放射线照射时间以及由放射线照射设备的每单位时间的放射线照射量推导出每一个图像的放射线照射量,并且在推导出的每一个图像的放射线照射量小于捕获放射线照相图像所需的最小照射量时,控制器可以发出警告或者帧速率改变为获得每一个图像上最小照射量时的帧速率。
因此,在每一个图像的放射线照射量小于最小照射量的情形中,可以提供警告,或者可以通过改变为获得最小照射量时的帧速率来执行图像捕获。
在该方面中,控制器可以通过将作为图像捕获对象的成像区域所允许的放射线总量除以计划的图像捕获时间,从而推导出由放射线照射设备的每单位时间的放射线照射量。
因此,即使在计划图像捕获时间内执行图像捕获的情形中,也可以将照射的放射线总量保持在该成像区域允许的放射线总量内。
在该方面,放射线照相图像捕获设备能够进一步执行静止图像捕获,并且在将要执行静止图像捕获的情形中,控制器可以将脉冲照射的优先级别设定成高于连续照射的优先级别。
因此,在静止图像捕获的情形中,可以促使图像捕获由脉冲照射的优先级别来执行。
在该方面,其中与放射线照射设备执行脉冲照射的情形相比较,放射线照射设备可以用较小的每单位时间放射线量来执行连续照射。
因此,可以抑制被检者在连续照射放射线时被曝光的放射线量。
在该方面中,放射线照相图像捕获设备可以具有:放射线检测器,在所述放射线检测器处以二维形式提供多个像素,所述多个像素由于照射的放射线而产生电荷并且积累所述电荷,以及所述放射线检测器将在所述各个像素处积累的所述电荷输出作为电信号;放大器,其放大从放射线检测器输出的电信号;以及图像捕获设备控制器,其在执行连续照射的情形中,图像捕获设备控制器执行以下操作中的至少一个:将在各个像素处的电荷积累时间扩展为比在脉冲照射中的长,将放大器的增益量增加为比在脉冲照射中的大,以及将多个邻近像素组合为一个像素的图像处理。
因此,即使在通过连续辐射执行荧光透视成像并且每单位时间的辐射的放射线量降低的情形中,也能获得好的图像。
在该方面中,放射线照相图像捕获系统可以进一步具有检测部件,所述检测部件检测放射线照射设备的抖动,其中,在荧光透视成像期间,在通过检测部件检测到放射线照射设备的抖动量大于或等于第一抖动阈值的情形中,控制器发出警告,并且在抖动量大于或等于第二抖动阈值的情形中,控制器可以停止从放射线照射设备的放射线照射,所述第二抖动阈值大于第一抖动阈值。
因此,即使在放射线照射设备发生抖动的情形中,在抖动量大于第一抖动阈值的情形下可以提供警告,并且在抖动量大于第二抖动阈值的情形下可以停止放射线照射。
在该方面中,当利用连续照射进行荧光透视成像的期间,在检测部件检测到放射线检测设备的抖动的情形中,控制器可以发出警告并且可以停止放射线的照射。
因此,当连续照射放射线时,在荧光透视成像中间检测到放射线照射设备的抖动的情形中,根据抖动量,可以提供警告或者可以停止放射线照射。
根据本发明,根据荧光透视成像帧速率慢的程度,从放射线照射设备针对放射线照相图像捕获设备进行连续照射放射线来执行荧光透视成像。因此,即使在帧速率低的情形中,也可以捕获具有平滑移动的荧光透视成像图像。
附图说明
将基于附图来详细描述本发明的示例性实施例,附图中:
图1是示出与示例性实施例相关的放射信息系统的结构的框图;
图2是示出在与示例性实施例相关的放射线照相图像捕获系统的放射线照相图像捕获室中各个设备的放置状态的示例的透视图,以及放射线生成器的结构;
图3是示出与示例性实施例相关的电子暗盒的内部结构的透明透视图;
图4是示出与示例性实施例相关的图像捕获系统的电系统的主要部分的结构的框图;
图5是与示例性实施例相关的,集中于放射线检测器的一个像素部的等效电路图;
图6A和6B是示出与示例性实施例相关的连续照射和脉冲照射的放射线照射时间、每单位时间的放射线照射量以及图像读出定时的时间图;
图7是示出与示例性实施例相关的优先照射模式判断处理程序的流程的流程图;
图8是示出与示例性实施例相关的在荧光透视成像中和静止图像捕获中的连续照射和脉冲照射的优先级别的图表;
图9A和9B是示出与示例性实施例相关的使得能够选择连续照射或脉冲照射的选择屏幕的示例的示意图;
图10是示出与示例性实施例相关的最小照射量确保判断处理程序的流程的流程图;
图11是示出在选择与示例性实施例相关的连续照射所做的静止图像捕获的情况中,图像捕获操作的流程的时间图;
图12是示出在选择与示例性实施例相关的脉冲照射所做的静止图像捕获的情况中,图像捕获操作的流程的时间图;
图13是示出在选择与示例性实施例相关的连续照射所做的荧光透视成像的情况中,图像捕获操作的流程的时间图;
图14是示出在选择与示例性实施例相关的脉冲照射所做的荧光透视成像的情况中,图像捕获操作的流程的时间图;
图15是示出与示例性实施例相关的错误照射防止处理程序的流程的流程图;
图16A至16C是示出与另一示例性实施例相关的在许可的总放射线量、图像捕获时间和每单位时间的放射线照射量之间关系的示意图;以及
图17是示出与其他示例性实施例相关的最小照射量确保判断处理程序的流程的流程图。
具体实施方式
以下参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。请注意,这里对本发明应用于放射线信息系统情形的示例进行描述,该放射线信息系统是以全概括方式管理在医院放射线部门中处理的信息的系统。
首先,将参照图1来描述本发明的放射线信息系统10(以下被称为“RIS 10”)的构成。
RIS 10是用于管理在放射线部门中的诸如医疗服务预约和诊断记录的信息并且构成一部分医院信息系统(HIS)的系统。
RIS 10包括在连接到医院网络16的医院中的各个放射线照相图像捕获室(或手术室)内安装的多个图像捕获请求终端12(以下将其称为“终端12”)、RIS服务器14和放射线照相图像捕获系统18(以下称为“捕获系统),医院网络16由有线或无线局域网(LAN)来构造。RIS 10作用为设置在相同医院内的HIS的一部分,并且管理整个HIS的HIS服务器(未示出)也连接到医院网络16。
终端12是用于医生或放射线技师输入/浏览诊断信息和设施预约的设备,并且还从终端12执行用于捕获放射线照相图像或者图像捕获预约的请求。每个终端12由配备有显示器设备的个人计算机来构成,并且终端12由医院网络16连接到RIS服务器14,以便能够相互通信。
RIS服务器14从终端12接收图像捕获请求,管理图像捕获系统18中的放射线照相图像捕获调度,且包括数据库14A。
数据库14A存储与患者相关的信息(数据),诸如患者的属性信息(姓名、性别、出生日期、年龄、血型、体重、患者ID(标识)等)、医疗史、咨询史及在过去捕获的放射线照相图像。
响应于来自RIS服务器14的指令,图像捕获系统18通过医生或放射线技师的操作来捕获放射线照相图像。每个捕获系统18配备有放射线生成器34、电子暗盒32、底座(cradle)40和控制台42,所述放射线生成器34利用来自放射线源130(也参见图2)的放射线X(也参见图3)照射被检者,放射线X的放射线量对应于图像捕获条件,所述电子暗盒32包括放射线检测器60(也参见图3),所述放射线检测器60对已经传输通过患者的图像捕获区域的放射线X进行吸收并且产生电荷,并基于产生的电荷量,产生表示放射线照相图像信息(数据)的图像信息,所述底座40向电子暗盒32内置的电池充电,以及所述控制台42对电子暗盒32、放射线生成器34和底座40进行控制。
图2示出根据本示例性实施例的、在放射线照相图像捕获室44中的图像捕获系统18的布置以及放射线发生器34的构成的示例。在图像捕获系统18中,控制台42与放射线生成器34相互连接,使得这些设备通过有线通信发送和接收各种类型的信息,但是在图2中,省略了与这些设备互连的线缆。进一步,电子暗盒32和控制器42可以通过有线或无线通信发送和接收各种类型的信息。
与本示例性实施例相关的放射线生成器34具有C臂140。在C臂140的一端处提供发射放射线X的放射线源130。在C臂140的另一端处提供附着结构142,电子暗盒32可以附着到该结构或从其脱离。请注意,图2示出的状态是电子暗盒32从附着结构142脱离并且在床46和躺在床46上的被检者(患者)48之间提供,所述床被提供在放射线照相图像捕获室44的基本上中心的部位处。
经由支持轴136和一对支持板138在C臂140的一端处提供放射线源130。放射线源130可以绕着支持轴136在图2的方向A和方向B上旋转,并且可以绕着C臂130的弧切线,在图2的方向C和方向D上与支持板138一起旋转。
在与C臂140的圆柱形表面的外部周界相抵接的位置处,提供了C臂保持部144,所述C臂保持部144保持C臂140,使得C臂140可以在图2中顺时针和逆时针旋转。C臂保持部144通过C臂保持部146保持在支柱148处,以便自由地垂直移动。此外,C臂保持部144被支持,以便能够相对C臂保持部146围绕水平轴线旋转。
放射线生成器134具有主体150,在其中并入有以下描述的通信接口132、放射线源控制器134等。支柱148的下端被安装到支柱支持部152,该支柱支持部152从主体150的外壳的下端部附近向侧方突出。
车轮154被提供在主体150的底部处,使得放射线生成器34可以在医院内移动。
将底座40和控制台42设置在与本示例性实施例相关的放射线照相图像捕获室44中的墙壁表面附近。
在底座40中形成可以容纳电子暗盒32的容纳部40A。
当电子暗盒32待机时,电子暗盒32被容纳在底座40的容纳部40A中,并且内建电池被充电,并且当捕获放射线照相图像时,将电子暗盒32从底座40脱离并设置在要被捕获图像的患者30的区域中,或者安装在放射线生成器34的C臂140的附着结构142上。
电子暗盒32不限于在手术室44中使用,而且还可以例如应用于医院内部的医疗检查和巡视。
图3示出与示例性实施例相关的电子暗盒32的内部构成。
如图3所示,电子暗盒32配备有由允许放射线X传输通过的材料形成的壳体54,并且将电子暗盒32构成为具有防水和密封结构。当在手术室等内使用电子暗盒32时,存在血液或其他污染物可以附着到电子暗盒32的担心。因此,将电子暗盒32构成为具有防水和密封结构,并且需要时用消毒剂清洗,使得可以重复使用一个电子暗盒32。
在壳体54内部,从被放射线X照射的壳体54的照射表面56侧,顺序设置有:将患者引致的放射线X的散射放射线去除的网格58、检测传输通过患者的放射线X的放射线检测器60以及吸收放射线X的背散射放射线的铅板62。也可以通过网格58来构成壳体54的照射表面56。在壳体54的侧面处,提供用于连接线缆43的连接端子32A。
容纳包括微型计算机和可再充电二次电池的电子电路的箱体31被设置在壳体54内部的一个端侧上。放射线检测器60和相关联的电子电路由在箱体31内容纳的二次电池提供的电力来驱动。为了避免在箱体31内容纳的各种电路受到与放射线X照射相伴的损害的情形,在箱体31的照射表面56侧上,可以设置铅板等。在本示例性实施例中,将电子暗盒32构成为长方体,其中以矩形形状来形成照射表面56,并且箱体31被设置在长方体的纵向方向上的一侧处。
图4示出框图,所述框图示出放射线照相图像捕获系统18的详细构成。
在放射线生成器34中设置用于与控制台42执行通信的连接端子34A。在控制台42中设置用于与放射线生成器34执行通信的连接端子42A、用于与电子暗盒32执行通信的连接端子42B。放射线生成器34的连接端子34A和控制台42的连接端子42A以线缆35连接在一起。
在电子暗盒32执行有线通信时,线缆43被连接到连接端子32A,以及电子暗盒32经由线缆43连接到控制台42。
在电子暗盒32中内建的放射线检测器60由层叠在TFT有源矩阵衬底66上的光电转换层构成,光电转换层吸收放射线X并将放射线X转换为电荷。光电转换层例如包含非晶体硒(a-Se),其主要成分(例如具有等于或大于50%的含量百分比)为硒,并且当用放射线X照射该光电转换层时,光电转换层通过在其内部产生与已照射的放射线X量相对应的电荷量的电荷(电子-空穴对),将已照射的放射线X转换为电荷。作为代替将放射线X直接转换为电荷的诸如非晶体硒的材料,放射线检测器60还可以使用荧光材料和光电转换元件(光电二极管),以将放射线X间接转换为电荷。作为磷光体材料,已知钆氧硫化物(GOS)和碘化铯(CsI)。在该情况下,通过荧光材料来执行放射线X到光的转换,以及通过光电转换元件的光电二极管来执行光到电荷的转换。
此外,在TFT有源矩阵衬底66上,在矩阵中布置配备有存储电容器68和TFT 70的很多像素74(在图4中,与各个像素74相对应的光电转换层示意性地示出为光电转换器72),存储电容器68存储已由光电转换层产生的电荷,以及TFT 70用于读取已经存储在存储电容器68中的电荷。将通过放射线X对电子暗盒32的照射而在光电转换层中产生的电荷被存储在各个像素74的存储电容器68内。因此,在用于对电子暗盒32照射的放射线X中携带的图像信息被转换为电荷信息(电荷量)并且被保持在放射线检测器60中。
此外,在TFT有源矩阵衬底66上,设置了多个栅极配线76以及多个数据配线78,所述多个栅极配线76在一个方向(行方向)上延伸并用于切换各个像素74的TFT 70的导通和断开,所述多个数据配线78在与栅极配线76正交的方向(列方向)上延伸并用于通过已经被切换到导通的TFT 70来从存储电容器68读取已存储的电荷。各个栅极配线76连接到栅极配线驱动器80,并且各个数据配线78连接到信号处理器82。当电荷存储在各个像素74的存储电容器68中时,通过经由栅极配线76从栅极配线驱动器80提供的信号,使各个像素74的TFT 70以行单位的顺序切换到导通。通过数据配线78,将存储在其中TFT 70已被切换到导通的像素74的存储电容器68中存储的电荷作为电荷信号被传输并输入到信号处理器82。结果是,以行单位的顺序读取在各个像素74的存储电容器68中存储的电荷。
图5是示出集中于与示例性实施例相关的放射线检测器60的一个像素部的等效电路图。
如图5所示,TFT 70的源极连接到数据配线78,以及数据配线78连接到信号处理器82。此外,TFT 70的漏极连接到存储电容器68和光电转换器72,以及TFT 70的栅极连接到栅极配线76。
信号处理器82配备有用于各个数据配线78中的每个的采样/保持电路84。经由各个数据配线78传输的电荷信号在采样/保持电路84中保持。采样/保持电路84包括运算放大器(op-amp)84A和电容器84B,并将电荷信号转换为模拟电压。进一步,在采样/保持电路84中设置用作复位电路的开关84C,作为开关84C切换到导通的结果,所述复位电路使得电容器84B的两个电极短路,以使在电容器84B中存储的电荷被放电。可以通过暗盒控制器92的控制来调整运算放大器84A的增益量,在下文中将对此进行描述。
多路复用器86和模拟/数字(A/D)转换器88以该顺序连接在采样/保持电路84的输出侧。在各个采样/保持电路84中保持的电荷信号被转换为模拟电压,并且模拟电压被按顺序(串行)输入到多路复用器86并由A/D转换器88转换为数字图像数据。
图像存储器90连接到信号处理器82(见图4)。已经从信号处理器82的A/D转换器88输出的图像数据被按顺序存储在图像存储器90中。图像存储器90具有能够存储相当于代表放射线照相图像的多个帧图像数据的存储容量,并且每当执行捕获放射线照相图像时,将通过捕获而获取的图像数据按顺次存储在图像存储器90内。
图像存储器90连接到控制整个电子暗盒32的操作的暗盒控制器92。暗盒控制器92由微处理器来实现,且包括中心处理单元(CPU)92A、包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器92B以及可以由硬盘驱动器(HDD)、闪存等形成的非易失储存部92C。
无线通信单元94和有线通信单元95连接到暗盒控制器92。无线通信单元94适用于例如由IEEE(电气和电子工程师协会)802.11a/b/g表示的无线局域网(LAN)规范,并且无线通信单元94控制通过无线通信在电子暗盒32和外部设备之间各种类型信息的传输。有线通信单元95连接到连接端子32A,并且控制经由连接端子32A和线缆43在电子暗盒32和控制台42之间各种类型信息的传输。暗盒控制器92可以经由无线通信单元94或有线通信单元95来执行与控制台42的通信,并经由无线通信单元94或有线通信单元95向控制台42发送各种类型的信息或者从控制台42接收各种类型的信息。以下将要描述暗盒控制器92存储经由无线通信单元94或有线通信单元95接收的曝光条件,并且基于曝光条件开始读出电荷。
电源96被提供在电子暗盒32中,并且上述的各种电路和元件(诸如栅极配线驱动器80、信号处理器82、图像存储器90、无线通信单元94、有线通信单元95和用作暗盒控制器92的微型计算机)由电源96提供的电力来驱动。电源96具有内建的电池(可再充电二次电池),以便不损害电子暗盒32的便携性,并且电源96从充电电池向各种电路和元件提供电力。在图4中,省略了连接各个电路、元件以及电源96的布线。
控制台42被构成为服务器计算机并且配备有显示器100和操作面板102,所述显示器100显示操作菜单和已捕获的放射线照相图像,所述操作面板102包括多个键并且通过这些键可以输入各种类型的信息和操作指令。
此外,与示例性实施例相关的控制台42配备有:控制整个设备操作的中心处理单元(CPU)104、在其中预先存储包括控制程序的各种程序的只读存储器(ROM)106、临时存储各种类型数据的随机存取存储器(RAM)108、存储并维护各种类型数据的硬盘驱动器(HDD)110、控制显示器100上各种类型信息显示的显示器驱动器112以及检测针对操作面板102的操作状态的操作输入检测器114。控制台42进一步包括:通信接口116,其连接到连接端子42A并经由连接端子42A和线缆35向放射线生成器34发送各种类型的消息和从放射线生成器34接收各种类型的消息,诸如以下将要描述的曝光条件;无线通信单元118,其向放射线生成器34发送各种类型的信息并从放射线生成器34接收各种类型的信息,诸如曝光条件;以及有线通信单元120,其连接到连接端子42B,并经由连接单元42B和线缆43,向电子暗盒32发送各种类型的信息和从放射线生成器34接收各种类型的信息,诸如图像数据。
CPU 104、ROM 106、RAM 108、HDD 110、显示器驱动器112、操作输入检测器114、通信接口116、无线通信单元118和有线通信单元120经由系统总线BUS互连。结果,CPU 104能够访问ROM 106、RAM108和HDD 110,可以经由显示器驱动器112控制在显示器100上各种类型信息的显示,可以经由通信接口116控制向放射线生成器34的各种类型信息的发送和从放射线生成器34的各种类型信息的接收,可以经由无线通信单元118控制向电子暗盒32的各种类型信息的发送和从电子暗盒32的各种类型信息的接收,并且可以经由有线通信单元120控制向电子暗盒32的各种类型信息的发送和从电子暗盒32的各种类型信息的接收。进一步,CPU 104可以经由操作输入检测器114来掌握用户针对操作面板102所做操作的状态。
放射线生成器32配备有:输出放射线的放射线源130、向控制台42发送诸如曝光条件的各种类型信息并从控制台42接收各种类型信息的通信接口132、以及基于接收到的曝光条件来控制放射线源130的放射线源控制器134。
放射线源控制器134还由微型计算机来实现,存储接收到的曝光条件,并基于存储的曝光条件使放射线源130照射放射线X。
为了防止由于某些物体接触或碰撞放射线源130而导致放射线照相图像的捕获失败,在与本实施例相关的放射线生成器34处提供了加速度传感器156,其位于靠近图2所示的C臂140处设定的放射线源130。在本示例性实施例中,加速度传感器156是相对于垂直方向、左右方向和前后方向的三个轴线方向来感测速度施加方向的传感器。加速度传感器156可以是能够检测加速度的任何类型,且可以例如是压电电阻型传感器或者静电容量型传感器。
如图4所示,加速度传感器156连接到放射线源控制器134。从加速度传感器156输出并表示三个轴线方向上加速度的信号被输入到放射线源控制器134。放射线源控制器134将从加速度传感器156输入并表示三个轴线方向上加速度的加速度信息经由通信接口132发送到控制台42。
接下来,将描述与示例性实施例相关的捕获系统18的整体操作。
与示例性实施例相关的电子暗盒32和控制台42在由通信线缆43互连时执行有线通信,以及当不通过通信线缆43互连时执行无线通信。
本示例性实施例的捕获系统18被构成为:能够从逐个执行捕获的静止图像捕获或者连续执行捕获的荧光透视成像中选择捕获模式。进一步,捕获系统18被构成为:能够选择连续照射或脉冲照射,在连续照射中,在捕获期间从放射线源130连续照射放射线,在脉冲照射中,在捕获期间同步于捕获的帧速率,以脉冲形式从放射线源130照射放射线。
终端12之一(参见图1)从医生或放射线技师接收图像捕获请求。在图像捕获请求中,指定了要捕获的患者、要捕获的患者的区域、捕获模式以及可选的管电压、管电流、照射时间和总放射线量。
终端12向RIS服务器14通知接收到的图像捕获请求的内容。RIS服务器14将已由终端12通知的图像捕获请求的内容存储在数据库14A中。
控制台42访问RIS 14来获取图像捕获请求的内容以及将要从RIS服务器14捕获的患者的属性信息(数据),并将图像捕获请求的内容和患者的属性数据显示在显示器100(见图4)上。
操作员基于在显示器100上显示的图像捕获请求的内容,发起对放射线照相图像的捕获。
例如,如图2所示,当将要执行对躺在床46上的被检者48的受影响区域的放射线照相图像的捕获时,操作员在使用无线通信的情形下,不用将线缆43连接到电子暗盒32和控制台42,或者在用线缆43连接电子暗盒32和控制台42之后,根据图像捕获的区域,在床46和被检者48的受影响区域之间设置电子暗盒32。
然后,在操作面板102处,操作员将静止图像捕获或荧光透视成像指定为图像捕获模式。在将静止图像捕获指定为图像捕获模式的情况中,操作员在操作面板102处指定在放射线X被照射时的曝光条件,诸如管电压、管电流、照射时间等。在将荧光透视成像指定为图像捕获模式的情形中,操作员在操作面板102处指定曝光条件,诸如帧速率、管电压、管电流等。
进一步,操作员指定将要执行图像捕获的是连续照射或脉冲照射中的哪一个。
如图6A所示,在连续照射中,连续照射放射线,并且放射线还在读出图像时照射。因此,需要保持低的每单位时间的放射线照射量,并抑制被检者48被曝光的放射线量。
然而,如图6B所示,在脉冲照射中,能够在需要图像捕获的时间段内照射放射线,并且与连续照射相比,可以抑制患者被曝光的放射线量。因此,脉冲照射具有每单位时间照射量增加的优点。
因此,在本示例性实施例中,在执行连续照射放射线的情形中,可以从操作面板102指定的管电压和管电流的范围是受限的,使得与执行脉冲照射放射线的情形相比,减少了每单位时间的照射放射线量。因此,可以抑制被检者在连续照射时被曝光的放射线量。
在脉冲照射中,由于照射时间短,因此相应图像可以变为具有停止移动的以帧前进的图像。具体而言,在帧速率低的情形中,图像捕获间隔大并且眼留像也消失了,并因此不能捕获具有平滑移动的荧光透视图像。
相反,在连续照射的情形中,连续照射放射线,并且由于运动的物体的移动而导致的留像也被记录在放射线照相图像中。因此,即使在帧速率慢的情形中,也可以捕获具有平滑移动的荧光透视图像。
在本示例性实施例中,为了判断应当对连续照射和脉冲照射中的哪种照射模式给予优先,将帧速率阈值预先存储在HDD 110中,并且通过比较荧光透视成像的帧速率与阈值来判断要被给予优先的照射模式。人眼的时间分辨率是大约50毫秒至100毫秒,并且比该时间短的光闪被感知为连续发光。在本示例性实施例中,存储了两个帧速率阈值(第一帧速率阈值和第二帧速率阈值)。第一帧速率阈值可以是绝大多数人没有感知闪烁的帧速率。具体地,第一帧速率阈值可以是从15fps(帧每秒)至60fps,并且更优选的是从15fps至30fps。第二帧速率阈值可以是绝大多数人感知闪烁的帧速率。具体地,第二帧速率阈值可以是从5fps至小于第一帧速率阈值,并且更优选的是从5fps至小于15fps。在本示例性实施例中,例如,第一帧速率阈值被设定为30fps并且第二帧速率阈值被设定为15fps。但是,实施例不限于此,并且例如第一帧速率阈值可以是24fps并且第二帧速率阈值可以是5fps。
图7是示出与本示例性实施例相关的、在CPU 104处执行的优先照射模式判断处理程序的处理的流程的流程图。该程序预先存储在HDD110的预定区域内,并且当针对操作面板102执行指定图像捕获模式和曝光条件的指定操作时,执行该程序。
在图7的步骤200中,对指定图像捕获模式是否是静止图像捕获作出判断。如果判断是肯定的,那么程序移动到步骤202。如果判断是否定的,那么程序进行到步骤204。
在步骤202中,将连续照射的优先级别设定为低,将脉冲照射的优先级别设定为高,并且当前优先照射模式判断处理程序结束。
在步骤204,对关于荧光透视成像的帧速率大于或等于第一帧速率阈值(例如,30fps)作出判断。如果判断是肯定的,那么程序移动到步骤206,而如果判断是否定的,则程序移动到步骤208。
在步骤206,将连续照射和脉冲照射的优先级别设定为低,并且当前优先照射模式判断处理程序结束。
在步骤208,对关于荧光透视成像的帧速率小于或等于第二帧速率阈值(例如,15s)作出判断。如果判断是肯定的,那么程序移动到步骤210,而如果判断是否定的,则程序进行到步骤212。
在步骤210,禁止脉冲照射,将连续照射的优先级别设定为高,并且当前优先照射模式判断处理程序结束。
在步骤212中,将脉冲照射的优先级别设定为低,将连续照射的优先级别设定为高,并且当前优先照射模式判断处理程序结束。
因此,如图8所示,在图像捕获模式是静止图像捕获的情形中,连续照射的优先级别为低,并且脉冲照射的优先级别为高。在图像捕获模式是荧光透视成像的情形中,根据荧光透视成像的帧速率来确定连续照射和脉冲照射的优先级别。
在本示例性实施例中,当接收到对将要执行连续照射放射线照相图像捕获和脉冲照射放射线照相图像捕获中的哪一个的指定(选择)时,显示指定屏幕。选择屏幕显示出优先级别高的照射类型被推荐,并且被禁止的照射类型不能在选择屏幕中选择。图9A示出在脉冲照射的优先级别为低并且连续照射的优先级别为高的情形中,在显示器100上显示的选择屏幕190的示例。图9B示出在脉冲照射被禁止并且连续照射的优先级别为高的情形中在显示器100上显示的选择屏幕190的示例。在指定屏幕190中提供了用于指定连续照射的按钮190A和用于指定脉冲照射的按钮190B。在图9A和9B中,推荐该类型照射的消息在按钮190A旁显示。在图9B中,使被禁止的脉冲照射无效,以便不能被选择。
根据本示例性实施例,由于以上原因,根据荧光透视成像的帧速率慢的程度,由照射放射线来连续执行荧光透视成像。因此,可以捕获具有平滑移动的荧光透视图像。
在连续照射中,由于放射线是连续照射的,因此无需将照射放射线的定时和图像捕获定时进行同步。然而,在连续照射的情况下,由于还在图像读出时照射放射线,因此为了限制被检者48被曝光的放射线量,必须将每单位时间放射线的照射量保持为低。
因此,在连续照射的情况下,在以操作员指定的帧速率执行荧光透视成像的情形中,会出现不能确保捕获放射线照相图像所需的最小照射量的情形。
因此,在本示例性实施例中,在操作员指定通过连续照射进行荧光透视成像的情形中,对关于是否可以确保放射线照相图像捕获所需的最小照射量作出判断。
图10是示出与本示例性实施例相关的由CPU 104执行的最小照射量确保判断处理程序的处理流程的流程图。请注意,该程序被预先存储在HDD 110的预定区域内,并且当针对操作面板102执行指定对通过连续照射进行荧光透视成像的指定操作时,执行该程序。
在图10的步骤300中,从荧光透视成像的帧中推导出每一个图像的放射线照射时间。在本示例性实施例中,例如,用于读出一个图像所需的图像读出时间被预先存储在HDD 110中,并且从帧速率确定每一个图像的计划图像捕获时间。通过从该计划图像捕获时间中减去图像读出时间,推导出每一个图像的放射线照射时间。
在步骤302中,从指定的管电压和管电流推导出每单位时间的放射线的照射量。
在步骤304中,通过将在步骤300中推导出的每一个图像的放射线照射时间乘以在步骤304中推导出的每单位时间的放射线照射时间,推导出每一个图像的放射线照射量。
在步骤306中,对每一个图像的放射线照射时间是否大于或等于最小照射量作出判断。如果判断是肯定的,程序继续到步骤308,并且在允许图像捕获之后,当前最小照射量确保判断处理程序结束。如果判断是否定的,那么程序移动到步骤310。
在步骤310中,通过将最小照射量除以每单位时间的放射线照射量,确定获得最小照射量时的放射线照射时间,并且推导出获得该照射时间时的帧速率。
在步骤312中,在显示器100上显示放射线照相图像捕获所需的最小照射量不能得到确保这一事实,并且在以上步骤310中推导出的帧速率作为可以确保最小照射量的帧速率被显示在显示器100上,并且当前最小照射量确保判断处理程序结束。
因此,根据本示例性实施例,在捕获放射线照相图像所需的最小照射量不能得到确保的情形中可以提供警告。
请注意,在与本示例性实施例相关的最小照射量确保判断处理程序中,执行处理,以在控制台42的显示器100上显示所需的最小照射量不能得到确保这一事实的显示,作为警告。然而,本示例性实施例不限于此。例如,除了通过显示器100显示提请注意这样的信息的形式以外,还可以使用能够提请注意的其他任何处理,诸如在控制台42上提供蜂鸣器并且执行使蜂鸣器发声的处理,或者在控制台42上提供扬声器并且执行从扬声器发出提请注意的语音消息的处理,或者在控制台42处提供警告灯以及执行使警告灯发光或使得警告灯闪烁的处理等,或者以上内容的组合。
当在显示器100上显示用于放射线照相图像捕获所需的最小照射量不能得到确保的事实时,操作者可以再次执行帧速率指定。当允许图像捕获而且显示器100显示出为用于图像捕获的准备已经完成时,操作员可以针对控制台42的操作面板102,执行指令图像捕获的图像捕获指令操作。
当在操作面板102处执行图像捕获开始操作时,根据已指定的是通过连续照射进行的静止图像捕获、通过脉冲照射进行的静止图像捕获、通过连续照射进行的荧光透视成像以及通过脉冲照射进行的荧光透视成像中的哪一个,控制台42开始下述图11至图14中所示的图像捕获操作。
图11是显示在指定用连续照射进行静止图像捕获的情形中,图像捕获操作的流程的时间图。
在操作面板102处执行图像捕获开始操作的情形中,控制台42将用于指令开始曝光的指令信息(数据)发送到放射线生成器34和电子暗盒32。
当放射线生成器34接收到用于指令开始曝光的指令数据时,放射线生成器34开始以与从控制台42接收到的曝光条件相对应的管电压和管电流来产生和发射放射线。
在从接收到用于指令开始曝光的指令数据开始经过在曝光条件中指定的照射时间之后,电子暗盒32的暗盒控制器92控制栅极配线驱动器80并使得导通信号按顺序和逐行从栅极配线驱动器80输出到各个栅极配线76,并且按顺序和逐行导通连接到各个栅极配线76的各个TFT70。
在放射线检测器60处,当按顺序和逐行导通连接到各个栅极配线76的各个TFT 70时,已在各个存储电容器68中积累的电荷作为电信号按顺序和逐行向外流到各个数据配线78。在信号处理器82处,向外流到各个数据配线78的电信号被转换为数字图像数据,被存储在图像存储器90中,并且被发送到控制台42。
当控制台42接收到图像数据时,控制台42将用于指令曝光结束的指令数据发送到放射线生成器34,并且对接收到的图像数据执行起到各种类型校正作用的图像处理,诸如黑斑校正(shading correction)等,并且在图像处理之后,将图像数据存储在HDD 110中。
当放射线生成器34接收到用于指令曝光结束的指令数据时,放射线生成器34结束放射线的产生和发射。
在HDD 110中存储的图像数据被显示在显示器100上,用于确认捕获到的放射线照相图像等,并被转发到RIS服务器14以及还被存储在数据库14A中。因此,医生可以执行对已捕获放射线照相图像的解释、诊断等。
图12是显示在指定用脉冲照射进行静止图像捕获的情形中,图像捕获操作的流程的时间图。
在操作面板102处执行图像捕获开始操作的情形中,控制台42将用于指令开始曝光的指令数据发送到放射线生成器34和电子暗盒32。
当放射线生成器34接收到用于指令开始曝光的指令数据时,放射线生成器34以与从控制台42接收到的曝光条件相对应的管电压和管电流以及照射时间,来产生和发射放射线。
在从接收到用于指令开始曝光的指令数据开始经过在曝光条件中指定的照射时间之后,电子暗盒32的暗盒控制器92控制栅极配线驱动器80,并使得导通信号按顺序和逐行从栅极配线驱动器80输出到各个栅极配线76,并且按顺序和逐行导通连接到各个栅极配线76的各个TFT70。
在放射线检测器60处,当按顺序和逐行导通连接到各个栅极配线76的各个TFT 70时,已在各个存储电容器68中积累的电荷作为电信号按顺序和逐行向外流到各个数据配线78。在信号处理器82处,向外流到各个数据配线78的电信号被转换为数字图像数据,被存储在图像存储器90中,并且被发送到控制台42。被发送到控制台42的图像数据在控制台42处经过起到各种类型校正作用的图像处理,诸如黑斑校正等,并被存储在HDD 110中。存储在HDD 110中的图像数据被显示在显示器100上,用于确认捕获到的放射线照相图像等,并且被转发到RIS服务器14和还被存储在数据库14A中。
图13是示出在指定用连续照射进行荧光透视成像的情形中,图像捕获操作的流程的时间图。
在操作面板102处执行图像捕获开始操作的情形中,控制台42将用于指令开始曝光的指令数据发送到放射线生成器34和电子暗盒32。
当放射线生成器34接收到用于指令开始曝光的指令数据时,放射线生成器34开始以与从控制台42接收到的曝光条件相对应的管电压和管电流来照射放射线。
当电子暗盒32的暗盒控制器92接收到用于指令开始曝光的指令数据时,暗盒控制器92以与指定帧速率相对应的周期重复执行:控制栅极配线驱动器80,并使得导通信号按顺序和逐行从栅极配线驱动器80输出到各个栅极配线76,并且按顺序和逐行导通连接到各个栅极配线76的各个TFT 70,以及读出图像,以便以指定的帧速率执行对图像的读出。在信号处理器82处,向外流到放射线检测器60的各个数据配线78的电信号被转换为数字图像数据,被存储在图像存储器90中,以及被每次向控制台42发送相当于一个图像(帧)的数据量。被发送到控制台42的图像数据在控制台42处经过起到各种类型校正作用的图像处理,诸如黑斑校正等,并被存储在HDD 110中。存储在HDD 110中的图像数据被显示在显示器100上,用于确认捕获到的放射线照相图像等,并且被转发到RIS服务器14以及还被存储在数据库14A中。
当在操作面板102处执行图像捕获结束操作时,控制台42将用于指令结束曝光的指令数据发送到放射线生成器34和电子暗盒32。因此,放射线源130停止放射线照射,并且电子暗盒结束图像读出。
图14是示出在指定用脉冲照射进行荧光透视成像的情形中,图像捕获操作的流程的时间图。
控制台42以与指定帧速率相对应的周期,向放射线生成器34和电子暗盒32发送同步信号。
每次放射线生成器34接收到同步信号时,放射线生成器34以与从控制台42接收到的曝光条件的管电压和管电流以及照射时间,来产生和发射放射线。
在从接收到同步信号开始经过在曝光条件中指定的照射时间之后,电子暗盒32的暗盒控制器92控制栅极配线驱动器80,并使得导通信号按顺序和逐行从栅极配线驱动器80输出到各个栅极配线76,并且按顺序和逐行导通连接到各个栅极配线76的各个TFT 70,以及读出图像。在信号处理器82处,向外流到放射线检测器60的各个数据配线78的电信号被转换为数字图像数据,被存储在图像存储器90中,以及被每次向控制台42发送相当于一个图像(帧)的数据量。被发送到控制台42的图像数据在控制台42处经过起到各种类型校正作用的图像处理,诸如黑斑校正等,并被存储在HDD 110中。存储在HDD 110中的图像数据被显示在显示器100上,用于确认捕获到的放射线照相图像等,以及被转发到RIS服务器14和被存储在数据库14A中。
在操作面板102处执行图像捕获结束操作时,控制台42将用于指令结束曝光的指令数据发送到放射线生成器34和电子暗盒32。因此,放射线源130停止放射线照射,并且电子暗盒结束图像读出。
在通过连续照射执行静止图像捕获和荧光透视成像的情形中,与脉冲照射的情形相比,每单位时间照射的放射线量被减少。因此,在通过连续照射执行静止图像捕获和荧光透视成像的情形中,暗盒控制器92可以执行以下操作中的至少一个:在各个像素74上扩展电荷积累时间时段、增加运算放大器84A的增益量以及用于将多个邻近像素74变成一个像素的图像处理。
因此,即使在通过连续照射执行荧光透视成像的情形中也能够获得好的图像,并且每单位时间上的照射放射线量降低。
在与本示例性实施例相关的放射线生成器34处,存在这样的情形,即在图像捕获期间,由于某些物体与放射线源130接触或碰撞而产生抖动,并且放射线照相图像的捕获失败。
因此,在与本示例性实施例相关的放射线生成器34处,为了避免在图像捕获期间由于某些物体与放射线源130接触或碰撞而导致捕获放射线照相图像失败,在每个预定时间时段(在本示例性实施例中每0.1秒),由加速度传感器156检测三个轴线方向上的加速度,以及将表示检测到的三个轴线方向上加速度的加速度信息(数据)发送到控制台42。
在控制台42处,为了判断在图像捕获期间在放射线源130处是否产生抖动,提前将抖动阈值存储在HDD 110中,并且通过将三个轴线方向上的加速度与阈值进行比较来判断是否产生了抖动。在本示例性实施例中,存储了两个抖动阈值(第一抖动阈值和第二抖动阈值)。第一抖动阈值是其程度使得在来自放射线生成器34的放射线的照射区域中的偏移小而且图像捕获未失败的抖动量。第二抖动阈值是其程度使得在来自放射线生成器34的放射线的照射区域中的偏移大并且图像捕获失败的抖动量。
当控制台从放射线生成器34接收到加速度信息时,控制台42执行错误照射防止处理。
以下参照图15来描述控制台42在执行错误照射防止处理时的操作。图15是示出当时由控制台42的CPU 104将错误照射防止处理程序作为中断处理执行的流程的流程图。该程序还提前被存储在ROM 106的预定区域内。
在图15的步骤400中,判断用已接收加速度数据表示的三个轴线方向上的任何加速度是否大于或等于第一抖动阈值。如果判断是否定的,则当前错误照射防止处理程序结束,而如果判断是肯定的,则程序继续到步骤402。
在步骤402中,判断用已接收加速度数据表示的三个轴线方向上的任何加速度是否大于或等于第二抖动阈值。如果判断是否定的,那么程序移动到步骤404,而如果判断是肯定的,则程序前进到步骤406。
在步骤404中,开始预定的警告,并且之后,当前错误照射防止处理程序结束。
在与本示例性实施例相关的错误照射防止处理程序中,执行处理,以在控制台42的显示器100上显示提请注意的警告屏幕,作为上述预定警告。然而,本示例性实施例不限于此。例如,除了通过显示器100显示提请注意的这类信息的形式以外,还可以使用能够提请注意的其他任何处理,诸如在控制台42上提供蜂鸣器并执行使蜂鸣器发声的处理,或者在控制台42上提供扬声器并执行从扬声器发出提请注意的语音消息的处理,或者在控制台42上提供警告灯并执行使警告灯发光或使得警告灯闪烁的处理等,或者以上内容的组合。
在步骤406,在执行预定照射禁止处理之后,当前错误照射防止处理程序结束。
在与本示例性实施例相关的错误照射防止处理程序中,作为上述照射禁止处理,针对放射线生成器34执行停止从放射线源130照射放射线X的处理,并且执行通过控制台42的显示器100来显示表示放射线照射已被禁止的呈现屏幕的处理,并且接着执行强行结束上述放射线照相图像捕获处理程序的执行的处理。进一步,在与本示例性实施例相关的错误照射防止处理程序中,作为停止照射放射线X的上述处理,执行向放射线生成器34发送用于强行切断用于驱动放射线源130的电力供给路径的处理。然而,示例性实施例并不限于此,并且例如可以应用能够停止放射线源130照射放射线X的其他处理,诸如例如向放射线生成器34发送指令数据来停止放射线源130照射放射线X的处理等。
因此,根据本示例性实施例,即使在某些物体与放射线源130接触或碰撞并且放射线源130抖动的情形中,也可以执行用于防止从放射线源照射放射线的控制。因此,可以防止由于在图像捕获期间物体的接触而导致放射线照相图像捕获的失败和捕获获得的图像质量的劣化。
通过使用上述示例性实施例描述了本发明,但是本发明的技术范围不限于以上示例性实施例描述的范围。在不偏离本发明主题的范围内,可以对示例性实施例作出各种变化和改进,而且作出这类变化和改进的形式也包括在本发明的技术范围内。
以上示例性实施例不限制在权利要求中陈述的本发明,并且在示例性实施例中描述的特征的所有组合对于解决传统技术问题的本发明的意义而言是必要的情形并非必需。在以上示例性实施例中包括了不同阶段的发明,并且可以通过将公开的多个构成特征适当组合来得出不同的发明。即使在从示例性实施例中说明的所有构成特征中除去某些构成特征,只要提供的发明能获得了本发明的效果,那么也能够提取除去某些构成特征的这类结构。
在上述示例性实施例中,提供描述的情形是当抖动产生时,由控制台42针对放射线源130执行禁止放射线X照射的处理,但是示例性实施例不限于此。例如,放射线生成器34自身可以执行该处理。在该情形中,可以提供的示例是其中由放射线生成器34的放射线源控制器134执行错误照射防止处理程序(见图15)的实施例。在该情形中,没有执行用于发送和接收距离信息的处理。而且在该情形中,可以实现与上述示例性实施例相似的效果。
进一步,示例性实施例描述了将具有C臂的结构用作为放射线生成器34的情形,但是示例性实施例不限于此。例如,可以应用其中不具有C臂的可移动放射线生成器的形式,诸如在JP-A No.2005-323673中公开的内容。还在该情形中,可以实现与上述示例性实施例相似的效果。
尽管在以上示例性实施例中描述了其中将可移动结构作为放射线生成器34使用的情形,但是示例性实施例不限于此。例如,可以将其中在放射线照相图像捕获室44中仅放射线源130被移动机构移动的结构作为放射线生成器应用。在该情形中,通过推导出其他物体相对于放射线源130和移动机构的距离,可以用与上述示例性实施例相同的方式应用该结构。还在该情形中,可以实现与上述示例性实施例相似的效果。
示例性实施例描述了其中不用附着到放射线生成器34来独立使用电子暗盒32的情形,但是示例性实施例不限于此。例如,可以存在以下形式,即在其中电子暗盒32在附着到放射线生成器34的附着结构142的状态中使用。还在该情形中,可以实现与上述示例性实施例相似的效果。
在以上示例性实施例中,描述了以下情形,在其中用最小照射量确保判断处理程序(图10),对是否可以确保捕获放射线照相图像所需的最小照射量做出判断,并且在不能确保最小照射量的情形中,通过在显示器100上显示不能确保最小照射量的事实来提供警告。然而,示例性实施例不限于此,并且例如,帧速率可以自动切换到可以确保最小照射量的帧速率。
示例性实施例描述了以下情形,在其中将荧光透视成像指定为图像捕获模式,将诸如帧速率、管电压、管电流等的曝光条件指定给操作面板102。然而,示例性实施例不限于此。例如,可以指定帧速率、允许在荧光透视成像时照射的放射线总量以及计划的图像捕获时间。进一步,可以将表示允许在每个成像区域内照射的放射线总量的数据提前存储在HDD 110中,并且当指定成像区域时,可以从已存储的数据来获取与指定成像区域相对应的放射线总量。在连续照射的荧光透视成像中,在以指定帧速率来执行荧光透视成像的情形中,存在不能确保捕获放射线照相图像所需最小照射量的情形。因此如图16A至16C所示,可以通过将允许的照射总量(图16A)除以计划的图像捕获时间来判断通过连续照射的荧光透视成像是否可能,并且推导出每单位时间的放射线照射量(图16B),以及判断每一个图像的放射线照射时间中能否确保最小照射量(图16C)。
最小照射量确保判断处理程序的示例如图17所示。请注意,用相同的附图标记标注与上述示例性实施例(图10)相同的部分,省略其描述。
在步骤303中,通过将允许的放射线总量除以计划的图像捕获时间来推导每单位时间的放射线照射量。
在步骤305,通过将在步骤300中得出的每一个图像的放射线照射时间乘以在步骤303中得出的每单位时间的放射线照射量,推导出每一个图像的放射线照射时间。
请注意,仍在该情形中,在不能确保最小照射量的情形下,可以将帧速率切换到获得每一个图像最小照射量时的帧速率。
尽管以上示例性实施例描述了如下情形,其中禁止放射线照射的控制作为防止放射线照射的控制应用,但是示例性实施例不限于此。例如,可以应用延迟放射线照射的开始定时的控制、减少放射线的照射量的控制等。而且在这类情形中,可以实现与上述示例性实施例的效果相似的效果。
以上示例性实施例描述了如下情形,其中在放射线源130附近提供了加速度传感器156,但是示例性实施例不限于此。例如,可以在放射线源130本身处提供加速度传感器156。而且在该情形中,可以实现与上述示例性实施例的效果相似的效果。
检测抖动的检测装置不限于加速度传感器156,而且可以应用检测方位角变化的方位角传感器,并且可以从方位角的变化来检测抖动。可替选地,可以将编码器并入到放射线生成器34的车轮154部分或者放射线生成器34的各个可移动部中,并且可以通过使用编码器,从车轮154或C臂140的移动量来检测抖动。进一步,可以使用诸如可视光照相机、红外线照相机等的相机。在该情形中,不是绝对必须在放射线生成器34上提供相机,并且例如,可以在放射线照相图像捕获室44的天花板或地面处提供相机。在该情形中,用于推导放射线生成器34与其他物体之间距离的方法的示例是应用以下技术的方法,即在与本示例性实施例相关的加速度传感器156相同的位置处提供相机,并且通过使用该相机,连续捕获包括放射线生成器34的周围环境的区域,并检测图像捕获获取的图像变化。
另外,在以上示例性实施例中描述的RIS 10的结构(见图1)、放射线照相图像捕获室和放射线生成器34的结构(见图2)、电子暗盒32的结构(见图3)以及图像捕获系统18的结构(见图4)。在不偏离本发明主题的范围内,可以从中删除不必要的部分、向其添加新部分并且连接状态等可以变化。
进一步,在以上示例性实施例中描述的各种类型程序的处理的流程(参考图7、图10、图15、图17)也是示例。在不偏离本发明主题的范围内,可以从中删除不必要的步骤、向其添加新步骤或者可以重新布置其处理的顺序。
Claims (11)
1.一种放射线照相图像捕获系统,包括:
放射线照相图像捕获设备,所述放射线照相图像捕获设备能够执行荧光透视成像并且连续执行放射线照相图像的捕获;
放射线照射设备,所述放射线照射设备在荧光透视成像时,针对所述放射线照相图像捕获设备执行连续照射或脉冲照射;以及
控制设备,所述控制设备具有控制器,所述控制器起到控制作用,使得在荧光透视成像的帧速率低的情况下,所述放射线照射设备通过针对所述放射线照相图像捕获设备的所述连续照射来执行荧光透视成像。
2.如权利要求1所述的放射线照相图像捕获系统,其中
所述控制设备进一步包括:选择部件,所述选择部件选择由所述放射线照射设备执行所述脉冲照射还是所述连续照射,以及
在荧光透视成像的帧速率小于或等于第一帧速率阈值的情形中,所述控制器在所述选择部件处推荐所述连续照射而不是所述脉冲照射,以及在所述荧光透视成像的帧速率小于或等于第二帧速率阈值情形中,所述控制器在选择部件处禁止选择所述脉冲照射,所述第二帧速率阈值低于所述第一帧速率阈值。
3.如权利要求2所述的放射线照相图像捕获系统,其中,所述第一帧速率阈值是从15fps至60fps,以及所述第二帧速率阈值是5fps至小于所述第一帧速率阈值。
4.如权利要求3所述的放射线照相图像捕获系统,其中,所述第一帧速率阈值是30fps,以及所述第二帧速率阈值是15fps。
5.如权利要求1所述的放射线照相图像捕获系统,其中,所述控制器从荧光透视成像帧速率下每一个图像的放射线照射时间以及由所述放射线照射设备的每单位时间的放射线照射量推导出每一个图像的放射线照射量,并且在所述推导出的每一个图像的放射线照射量小于捕获放射线照相图像所需的最小照射量的情形中,所述控制器发出警告或者将所述帧速率改变为获得每一个图像的最小照射量时的帧速率。
6.如权利要求5所述的放射线照相图像捕获系统,其中,所述控制器通过将作为图像捕获对象的成像区域所允许的放射线总量除以计划的图像捕获时间,从而推导出由所述放射线照射设备的每单位时间的放射线照射量。
7.如权利要求1所述的放射线照相图像捕获系统,其中,
所述放射线照相图像捕获设备能够进一步执行静止图像捕获,以及
在将要执行静止图像捕获的情形中,所述控制器将所述脉冲照射的优先级别设定成高于所述连续照射的优先级别。
8.如权利要求1所述的放射线照相图像捕获系统,其中,与所述放射线照射设备执行所述脉冲照射的情形相比,所述放射线照射设备利用更小的每单位时间放射线量来执行所述连续照射。
9.如权利要求8所述的放射线照相图像捕获系统,其中,所述放射线照相图像捕获设备包括:
放射线检测器,在所述放射线检测器处以二维形式提供多个像素,所述多个像素由于照射的放射线而产生电荷并且积累所述电荷,以及所述放射线检测器将在所述各个像素处积累的所述电荷作为电信号输出;
放大器,所述放大器放大从所述放射线检测器输出的电信号;以及
图像捕获设备控制器,在执行所述连续照射的情形中,所述图像捕获设备控制器执行以下操作中的至少一个:将在所述各个像素处的电荷积累时间扩展为比在所述脉冲照射中的长;将所述放大器的增益量增加为比在所述脉冲照射中的大;以及,将多个邻近像素组合为一个像素的图像处理。
10.如权利要求1所述的放射线照相图像捕获系统,进一步包括:
检测部件,所述检测部件检测所述放射线照射设备的抖动,
其中,在荧光透视成像期间,在所述检测部件检测到所述放射线照射设备的抖动量大于或等于第一抖动阈值的情形中,所述控制器发出警告,并且在所述抖动量大于或等于第二抖动阈值的情形中,所述控制器停止从所述放射线照射设备的放射线照射,所述第二抖动阈值大于所述第一抖动阈值。
11.如权利要求10所述的放射线照相图像捕获系统,其中,在利用所述连续照射进行荧光透视成像期间由所述检测部件检测到所述放射线检测设备的抖动的情形中,所述控制器发出所述警告并且停止所述放射线的照射。
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PB01 | Publication | ||
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20141105 Termination date: 20201227 |
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