CN102258374A - 手持式x射线图像观看系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明名称为手持式X射线图像观看系统和方法。在一个实施例中，X射线系统(10)包括手持式X射线接口装置(38)。手持式X射线接口装置(38)包括用于与成像系统(12)通信的无线接口(124)和配置成显示患者数据(184)和接收用户输入的用户可视屏幕(46)。在另一个实施例中，提供一种用于在手持式X射线接口装置(38)上观看患者数据(184)的方法。

Description

手持式X射线图像观看系统和方法
技术领域
本文公开的主题涉及X射线成像系统，并且更具体地涉及使用手持式接口开关的X射线成像系统。
背景技术
X射线系统广泛采用于医疗环境中，例如医院。通常，在可能的情况下，X射线技师处于远离曝光的地点，并且常常处于防护屏障后面以避免或减少暴露于辐射。X射线系统常常包括附连到绳(cord)的曝光开关，或手开关，其与X射线系统的控制台进行信号通信并且允许技师从一定距离(有时在检查室之外)来进行曝光(例如，通过按下手开关上的按钮)。当技师在物理上未靠近X射线系统附近时，技师可能难以知晓X射线系统的状态并且难以与X射线系统交互。另外，技师必须在每次曝光之间回到控制台，以分析成像数据来确定患者是否处于合适位置。例如，每次技师想对X射线系统进行调整、重新定位患者、或者查阅有关成像会话的数据或指令时，技师必须接近X射线系统并且做出必要调整或查阅期望的源，然后退回到之前的安全位置进行曝光。因此，需要一种手开关布置来克服这些困难以及改进信息对技师的可用性，并且为技师提供交互式接口以在不用反复接近控制台的情况下控制X射线系统。
发明内容
根据一个实施例，一种X射线系统包括成像系统。成像系统包括X射线辐射源、X射线图像接受器、用于控制X射线辐射源的控制电路、以及无线接口。该X射线系统还包括手持式接口装置，其配置成与成像系统无线通信，其中手持式接口装置包括用户可视的屏幕并且配置成在屏幕上显示患者数据。
根据另一个实施例，X射线系统包括手持式X射线接口装置。该手持式X射线接口装置包括用于与成像系统通信的无线接口和配置成显示患者数据以及接收用户输入的用户可视屏幕。
根据进一步实施例，一种用于在手持式X射线接口装置上观看患者数据的方法包括在成像系统和手持式接口装置之间建立无线通信，成像系统包括X射线辐射源、X射线图像接受器、用于控制X射线辐射源的控制电路以及第一无线接口，手持式接口装置包括用于与成像系统无线通信的第二无线接口和配置成显示患者数据以及接收用户输入的用户可视屏幕。所述方法还包括从成像系统或医院或放射科信息系统接收患者数据。所述方法还包括在用户可视屏幕上显示患者数据。
附图说明
当参照附图阅读下面详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的字符表示遍布附图的相似部分，其中：
图1是根据本技术的方面配备的、固定的X射线系统的透视图；
图2是根据本技术的方面配备的、移动的X射线系统的透视图；
图3是图1和2中的X射线系统的示意概略图；
图4是图1和2中的手持式接口装置的透视图；
图5是图1和2中另一手持式接口装置的透视图；
图6是图4中手持式接口装置的示意概略图；
图7是图5中手持式接口装置的示意概略图；
图8是根据本技术的方面的由手持式接口装置接收的系统操作数据的示意概略图；
图9是根据本技术的方面的由手持式接口装置接收和传送的用户输入和用户输入命令的示意概略图；
图10是根据本技术的方面的处于与彼此的期望距离之外的成像系统和手持式接口装置的透视图；
图11是根据本技术的方面的成像系统跟随手持式接口装置的透视图；
图12是根据本技术的方面的由手持式接口装置移动成像系统的X射线源的透视图；
图13是根据本技术的方面的成像系统响应手持式接口装置进行成像序列的透视图；
图14是根据本技术的方面的使用手持式接口装置来确定各种曝光参数的透视图；
图15是根据本技术的方面的确定X射线源和图像接受器之间正交性的透视图；
图16是根据本技术的方面的手持式接口装置上显示的各种患者数据的透视图；
图17是根据本技术的方面的使用手持式接口装置来选择期望区域用于成像的透视图；
图18是根据本技术的方面的用于操作手持式接口装置的方法的流程图；
图19是根据本技术的方面的用于操作手持式接口装置的另一方法的流程图；
图20是根据本技术的方面的用于在手持式接口装置上观看患者数据的方法的流程图；以及
图21是根据本技术的方面的用于跟踪手持式接口装置的地点的方法的流程图；
具体实施方式
概要地参照图1，示出X射线系统，其概要地由引用数字10来引用。在所示的实施例中，X射线系统10可以是数字或模拟的X射线系统。根据本技术，X射线系统10设计成获取原始图像或图像数据以及处理图像数据以用于显示(在数字X射线系统中)。
在图1中所示的实施例中，X射线系统10包括成像系统12。成像系统12包括高架的管支撑臂14，用于相对患者20和图像接受器22来定位辐射源16(例如X射线管)和准直器18。在模拟X射线系统10中，图像接受器22可包括射线胶片和暗盒、磷光屏幕和计算射线照相暗盒、或其它装置。在数字X射线系统中，图像接受器22包括数字X射线检测器。成像系统12还可包括摄影机24，以有利于辐射源16和准直器18的定位。而且，在一个实施例中，可协调患者台26和壁架28中的一个或两个来使用成像系统12以有利于图像获取。尤其是，台26和壁架28配置成接纳图像接受器22。例如，图像接受器22可置于台26的上表面、下表面或中间表面上，并且患者20(更具体而言，患者20的关注的解剖结构)可定位在图像接受器22和辐射源16之间的台26上。同样，壁架28可包括也适合于接纳图像接受器22的接纳结构30，并且患者20可以邻近壁架28来定位，以使得能够经由图像接受器22来获取图像或图像数据。接纳结构30可以沿着壁架28垂直移动。
还在图1中示出的是，成像系统12包括工作站32和显示器34。在一个实施例中，工作站32可包括或提供成像系统12的功能性，使得用户36通过与工作站32交互，可控制源16和检测器22(在数字X射线系统10中)的操作。在另一个实施例中，可以分散成像系统12的功能，使得成像系统12的一些功能在工作站32执行，而其它功能由X射线系统10的另一组件来执行，例如手持式接口装置38。手持式接口装置38配置成由用户36来把持并且与成像系统12无线通信。手持式接口装置38还配置成使成像系统12准备用于曝光以及发起曝光。成像系统12配置成将系统操作数据无线传递到手持式接口装置38，并且手持式接口装置38配置成基于该数据来提供操作状态的用户可检测指示。在一个实施例中，手持式接口装置38(如40)简单地设计成准备和发起曝光，以及接收系统操作数据并且提供数据的指示。注意到，成像系统12和手持式接口装置38可利用任何合适的无线通信协议，例如IEEE 802.15.4协议、超宽带(UWB)通信标准、蓝牙通信标准或任何IEEE 802.11通信标准。
在另一实施例中，手持式接口装置38(如42)配置成接收用户输入命令，用于在发起X射线曝光序列之前操作成像系统12(例如，改变X射线源设置或沿着壁架28移动接纳结构30)，以及配置成将命令无线传送到成像系统12。例如，成像系统12可包括扬声器44，将患者可听到的命令传送给患者20以响应来自手持式接口装置42的信号。扬声器44可以位于操作者工作站34上、靠近辐射源16、台26中、或另一地点。响应无线接收来自手持式接口装置42的命令，成像系统12执行所述命令。此外，手持式接口装置42包括用户可视的屏幕46并且配置成接收并显示患者数据于屏幕46上。成像系统12配置成将患者数据或指令传递到手持式接口装置42。在一个实施例中，工作站32可配置成用作医疗设施的网络48上的指令和/或内容的服务器，例如医院信息系统(HIS)、放射信息系统(RIS)和/或图片归档通信系统(PACS)，以及提供这些指令和/或内容到手持式接口装置42。备选的是，网络48可与手持式接口装置42直接无线通信。
此外，手持式接口装置42可配置成由成像系统12来跟踪。成像系统12配置成跟踪手持式接口装置42的地点和/或移动并且使用所述地点和/或移动作为输入来控制系统12的至少一个功能(例如，移动X射线源16)。
在一个实施例中，成像系统12可以是布置在固定的X射线成像室中的静止系统，例如图1中概要示出的以及上面参照图1描述的成像系统。然而，将领会，在其它实施例中，本公开技术也可以由其它成像系统来采用，包括移动X射线单元和系统。
例如，如图2的X射线系统中所示，成像系统12可以移动到患者恢复室、急救室、外科手术室或任何其它地方，以使得能对患者20成像而不要求将患者20运送到专门的(如固定的)X射线成像室。成像系统12包括移动X射线基座站50和图像接受器22。如上所述，X射线系统10可以是数字的或模拟的。在一个实施例中，支撑臂52可以沿着支撑柱54垂直移动以便于相对于患者20来定位辐射源16和准直器18。此外，支撑臂52和支撑柱54的一个或两个还可配置成允许辐射源16围绕轴来旋转。X射线基座站50还可包括辅助定位辐射源16和准直器18的摄影机24、以及传送患者可听到的命令的扬声器44，如上所述。另外，X射线基座站50包括位于基座单元56、柱54或臂52、或X射线基座站50的另一位置上的扬声器。此外，X射线基座站50具有用于移动站50的轮式基座58。
患者20可以位于X射线源24和图像接受器22之间的床60(或轮床、台或任何其它支撑)上，并且经受X射线，X射线穿过患者20并且由胶片、磷光屏幕或其它介质来接收。在使用数字X射线系统10的成像序列期间，检测器22接收穿过患者20的X射线并且将成像数据传送到基座单元56。检测器22与基座单元56通信。基座单元56容纳系统电子电路62，该电子电路获取来自检测器22的图像数据，以及其在合适装配的情况下可处理数据以形成期望的图像。另外，系统电子电路62在数字或模拟X射线系统10中均提供以及控制到X射线源16和轮式基座58的电力。基座单元56还具有操作者工作站32和显示器34，其使得用户36能够操作X射线系统10。操作者工作站32可包括按钮、开关或诸如此类以有利于X射线源16和检测器22的操作。
类似于图1中的X射线系统10，成像系统12的功能可以由手持式接口装置38来执行。如上所述，成像系统12和手持式接口装置38配置成与彼此无线通信。另外，手持式接口装置38能配置成与医疗设施网络48无线通信，如上所述。与上面一样，用户36可利用设计成准备和发起曝光以及接收系统操作数据并且提供数据的指示的手持式接口装置40。备选的是，如上所述，用户36可利用手持式接口装置42来输入用于操作成像系统12(例如，移动X射线基座站50)的用户命令。另外，手持式接口装置42包括用于显示患者数据、图像数据(在数字系统10中)、指令以及其它信息的屏幕46。此外，手持式接口装置42可配置成被跟踪，如上所述。手持式接口装置42的跟踪可提供输入到X射线基座站50以跟随手持式接口装置42，如下所述。X射线基座站50具有支架或托架64，在不使用装置38时所述支架或托架用于手持式接口装置38。托架64可配置成通过传导电荷接触或以非接触方法(例如电感或电容充电)，对手持式接口38的电池再充电。
图3示意示出图1和2中所述的X射线系统10，尤其是数字X射线系统10，但下面描述中的一些也适用于模拟X射线系统10。如图3中所示，X射线系统10包括邻近准直器18定位的X射线辐射源16。光源66，也称为准直器光，定位在X射线源16和准直器18之间。准直器18允许辐射流68或光线被引导到目标或对象(例如患者20)在其中定位的特定区域。辐射的一部分70穿过或绕过对象并且撞击图像接受器或数字X射线检测器22。如本领域技术人员将领会的，数字X射线系统10中的检测器22将在其表面上接收的X射线光子转换为更低能量光子，随后转换为电信号，对所述电信号进行获取并且处理以重构对象内的特征的图像。准直器18中的准直器光66将光引导到X射线光子将穿过的相同区域上，并且能用于在曝光之前定位患者20。准直器光66能通过成像系统12上或手持手接口装置38上的用户输入来打开或关闭。
而且，在数字X射线系统中，检测器22耦合到检测器控制器72，所述控制器命令检测器22中生成的信号的获取。检测器控制器26还可执行各种信号处理和过滤功能，例如用于动态范围的初始调整、数字图像数据的交织等等。检测器控制器26响应来自控制电路74经由无线接口76无线传递的信号。通常，控制电路74命令成像系统12的操作，以执行检查协议并且处理所获取的图像数据(在数字X射线系统10中)。在本上下文中，控制电路74还包括信号处理电路(通常基于编程的通用或专用数字计算机)和相关联装置(例如光存储器装置、磁存储器装置或固态存储器装置，以用于存储由计算机的处理器来执行以实现各种功能性的程序和例程以及用于存储配置参数和图像数据)、接口电路等等。
在数字和模拟X射线系统10中，辐射源16由控制电路74来控制，所述控制电路控制用于检查序列的信号。例如，如果正确的检查状况未就位，则控制电路74能抑制辐射源16的操作，另外，控制电路74控制电源78，其向辐射源16、光源66、摄影机24以及控制电路74供应电力。接口电路80有利于向辐射源16、光源66、摄影机24以及控制电路74提供电力。电源78还向移动驱动单元82(在移动X射线系统中)提供电力以驱动X射线基座站50的轮式基座58的移动。
在图1中所示的实施例中，控制电路74链接到至少一个输出装置，例如显示器或打印机34。输出装置可包括标准或特殊用途的计算机监测器和相关联处理电路。一个或多个操作者工作站34可在系统中进一步链接，以用于输出系统参数、请求检查、观察图像(在数字X射线系统10中)等等。通常，系统内供应的显示器、打印机、工作站和类似装置可对于成像组件是本地的，或可远离这些组件，例如位于机构或医院内的别处，或位于完全不同的地点中，经由一个或多个可配置网络(例如因特网、虚拟专用网等等)链接到成像系统12。控制电路74还可以链接到扬声器44，所述扬声器可以提供可听到的信号，例如定位器信号或患者可听到的命令。
经由无线接口76，成像系统12与手持式接口装置38无线通信。控制电路74为手持式接口装置38提供系统操作数据(如辐射源操作的抑制)、由来自检测器22的图像数据重构的图像(在数字X射线系统10中)、由摄影机24生成的患者20的图像、和患者数据以及其它信息。手持式接口装置38无线传送准备和发起曝光的信号和用于操作成像系统12的其它命令、以及装置38相对系统12的地点和/或移动。除了接收来自成像系统12的患者数据和/或指令外，手持式接口装置38还从医疗设施的网络48无线接收患者信息和/或指令(如要执行的成像序列)。医疗设施网络48包括PACS 84、RIS 86和/或HIS 88以提供信息和/或指令。网络48还可将患者信息和/或指令传递到成像系统12，其随后可将信息和/或指令提供给手持式接口装置38。
如上所述，手持式接口装置38可包括装置40的简单实施例，以准备和发起曝光，以及接收系统操作数据并且提供数据的指示。另外，手持式接口装置40配置成提供成像系统12的操作状态的用户可检测指示。图4示出图1和2的手持式接口装置40。手持式接口装置40包括外壳90，其尺寸适合地定为适配于用户的手。手持式接口装置40能配置成与单个X射线系统10配对。手持式接口装置40配置成提供成像系统12的操作状态的用户可检测指示。手持式接口装置40包括位于装置40顶部94的准备/曝光推式按钮92。准备/曝光按钮92可在多种方式中操作。在一个实施例中，第一时间按下按钮92可使X射线系统10准备用于曝光(即，装入辐射源16的转子开始旋转)。第二时间按下按钮92可发起X射线系统10的曝光。如果X射线系统10没有完成曝光的准备，则可阻止按钮92第二时间被按下。备选的是，按钮92可被部分按下到第一位置以使X射线系统10准备用于曝光并且进一步按下到第二位置以发起曝光。如果X射线系统10没有完成曝光的准备，则可阻止按钮92被按下到第二位置。在任一实施例中，按钮92配置成当X射线源16的操作被阻止时不命令系统发起曝光。手持式接口装置40还包括布置在外壳90上的准直器光按钮96。按下准直器光按钮96可命令系统激活或去活准直器光66。手持式接口装置40配置成在不使用时转到睡眠。按下准备/曝光92和/或准直器光按钮96还可将装置40从睡眠模式转移到操作模式。在其它实施例中，手持式接口装置40还可包括用于其它特征的附加按钮。
手持式接口装置40还可包括一个或多个发光二极管(LED)以指示成像系统12的操作状态。例如，手持式接口装置40可包括电力状态(电池状态)LED 98以指示装置40的电力水平。电力状态LED 98可在多种方式中指示装置40的电力状态。例如，电力状态LED 98只有在装置40具有充足电力时才可发光。如果装置40具有低电力，则LED 98可闪亮或不发光。备选的是，LED 98只有在手持式接口装置40的电力低时才可发光。在进一步的备选中，LED 98可针对装置40的特定电力状态发出特定颜色的光，例如绿色用于充足的电力而红色用于低电力。手持式接口装置40还能包括用于电池或电源78的充电状态LED 100，所述电源为成像系统12的移动驱动单元82和/或X射线源16供电。类似于电力状态LED 98，LED 100可设计成用于指示电源78的状态。手持式接口装置40还包括X射线曝光LED 102，其在成像系统12的曝光正在进行时指示。装置40的LED 102在曝光期间发光。LED 101能指示当前阻止曝光发起的成像系统12上的抑制。LED 103能指示无线通信正在进行。LED的组合能指示无线手持接口装置40已经完成与成像系统12的配对或关联或处于该过程中。备选实施例可包括提供系统操作数据的指示的附加LED。手持式接口装置40还包括扬声器104。扬声器104能在曝光进行期间提供可听到的音调或音调序列。此外，扬声器104可提供可听到的音调以用于定位器信号，如下所述。
图5示出图1和2的手持式接口装置42，其包括类似或附加的特征。手持式接口装置42可基于或包括个人数字助理、多用途蜂窝电话或其它手持式装置。手持式接口装置42包括外壳90，其尺寸适合地定为适配于用户的手。手持式接口装置42配置成与单个X射线系统10配对并且提供成像系统12的操作状态的用户可检测指示。另外，手持式接口装置42配置成接收用于操作成像系统12的用户输入指令，以及患者数据和/或指令。此外，手持式接口装置42配置成让装置42的地点和/或移动由成像系统12来跟踪，以由系统12用作用于系统12的一个或多个控制功能的输入。手持式接口装置42包括屏幕46和按钮与LED的组合以与成像系统12交互。屏幕46配置成显示系统操作数据和X射线系统或曝光设置。例如，屏幕46可显示曝光参数，例如千伏峰值设置106、毫安设置108或其它设置(例如毫安-秒设置)。屏幕46可包括代表系统操作数据的一个或多个图标110。例如，图标110可代表电源78对X射线源16和/或移动驱动单元82的充电状态、装置42的电力状态、X射线系统10对于曝光的准备就绪、X射线源16的抑制、进行中的曝光、无线链路连接以及其它操作数据。屏幕46还配置成显示患者数据、指令以及图像。手持式接口装置42还可包括LED，以指示如与装置40一起所述的系统操作数据。例如，LED 112可在曝光进行时发光。
另外，手持式接口装置42可包括按钮114和116，其可以是实际可压低的开关、触摸屏的区域或任何其它合适的用户接口。按钮114和116可用于输入要执行的用于成像系统12的命令。当按下时，这些命令可用于多种功能，包括准备和发起系统12的曝光、操作准直器光66、输入装置42相对于系统12的地点(例如，为了计算源到图像距离)以及其它功能。当X射线源16的操作受到抑制时，用作准备/曝光按钮时的按钮114和116不可按下。
另外，手持式接口装置42的屏幕46可包括触摸屏，以允许用户接口于系统12并且输入用于操作系统12的命令。屏幕46可允许用户从各种模式选择以操作成像系统12。例如，如上所述，屏幕46可包括曝光参数106和108，以及箭头118，用于改变曝光参数106和108的设置。作为按钮114和116的替代，屏幕46可用于使系统12准备和发起曝光。此外，手持式接口装置42包括扬声器/记录器120。扬声器120在曝光期间提供可听到的音调。此外，扬声器120可提供可听到的音调以用于定位器信号，如下所述。此外，扬声器104可用作麦克风，或可提供单独的麦克风(未示出)，以及该装置配置成充当记录器以允许用户口述语音输入。语音输入然后可由装置42记录和/或在X射线系统10、HIS、RIS或PACS中记录以及与X射线成像序列相关联。
图6示出手持式接口装置40的示意概略图。手持式接口装置40包括控制装置40的各种功能的控制电路122和与成像系统12通信的无线接口124。无线接口124可利用任何合适的无线通信协议，例如IEEE 802.15.4协议、超宽带(UWB)通信标准、蓝牙通信标准或任何IEEE 802.11通信标准。控制电路122包括处理器126，其处理经由无线接口124从系统12接收的各种信号。另外，处理器126从输入装置接收输入信号并且生成命令信号，所述命令信号要经由无线接口124传送到系统12。控制电路122还包括存储器128，用于存储由处理器126执行的程序和例程、以及手持式接口装置40的配置参数。处理器126和存储器128连接至接口电路130，其与手持式接口装置40的输入和输出装置交互，以便从输入装置接收输入信号并且将输出信号传送到输出装置和/或无线接口124。
控制电路122由电源132供电并且与其通信。电源132可以是可再充电的电池(如薄膜电池)。电源132包括充电接口134，其配置成用于当手持式接口装置40位于充电器(例如，X射线基座站50的托架64)中时对电源132的充电。充电托架64能通过传导电荷接触或通过电感或电容性非接触充电方法对手持式接口装置40的电源132充电。备选的是，电源132可包括光伏电池以对手持式接口装置40再充电。此外，电源132可包括采集射频能量或压电能量的装置(例如，微机电系统(MEMS)装置)。
接口电路130从系统12经由无线接口124来接收系统操作数据并且将该数据传送到处理器126。一旦对数据进行处理，信号便由处理器126生成并且经由接口电路130传送到输出装置。例如，手持式接口装置40可从成像系统12接收命令以定位装置40。扬声器104可生成定位器信号以响应该命令。当曝光正在发生时，扬声器104还可生成用户可听到的音调。如果手持式接口装置40离开充电托架64很短时间，则扬声器104可生成可听到的音调。此外，各种LED 136可以发光，以向用户提供如上所述的系统操作状态的指示。此外，除了可视和可听到的曝光指示，手持式接口装置40包括振动电机138，其振动并且提供曝光的发生在进行中的触觉指示。
手持式接口装置40还提供命令给成像系统12。例如，如上所述，装置40可包括准直器光按钮96以激活和去活准直器光66，以及准备/曝光按钮92以准备和发起与系统12的曝光。从这些按钮140、92和96接收的输入信号生成无线传送到系统12的命令信号以用于执行。除了针对装置40的操作描述的输入和输出装置，手持式接口装置40可包括其它装置142。例如，其它装置142可包括如下所述的跟踪装置，或闪光灯。
图7示出手持式接口装置42的示意概略图。手持式接口装置42包括类似于6中实施例的控制电路122、电源132和无线接口124。但是，存储器128还能存储从成像系统12传送的图像(在数字X射线系统10中)、从系统12或网络48接收的患者数据和/或指令、系统操作数据(例如，要嵌入在图像序列中的剂量面积乘积(dose areaproduct))、以及用户输入(例如，要与成像序列相关联的可听到的记录)。如上所述，手持式接口装置42包括一个或多个LED 136以提供成像系统12的系统操作数据的用户可检测指示。
手持式接口装置42还包括屏幕46以显示系统操作数据，例如以图5中所示的图标110的形式。系统操作数据还可在其它形式中显示在屏幕46上(如文本或数字形式)。例如，曝光参数设置106和108可呈现于屏幕46上。屏幕46还可包括能够通过触摸而对输入编码的触摸屏46。例如，触摸屏46上的手势(例如，按下图5中显示在触摸屏46上的箭头)可以是用户输入。在一些实施例中，手势可以解释为多点手势。经由摄影机24或网络48接收的患者20的图像也可以显示在屏幕46上。备选的是，患者20的静态图像或患者20的解剖区域的一般图像也可以显示在屏幕46上。如下所述，用户可以能够通过触摸触摸屏46上解剖结构的部分来输入要成像的患者20的解剖结构上的位置。
同样，如上所述，装置42可包括扬声器/记录器120。扬声器120允许在曝光期间输出可听到的音调或音调序列。另外，扬声器120可输出定位器信号，以响应来自成像系统12的命令对装置42进行定位。扬声器120还允许记录用户口述的语音输入，所述语音输入可记录并存储在存储器128中，用于关联于X射线图像序列。同样，用户口述的语音输入可以经由无线接口124传送到成像系统12，以发射出去让经受X射线成像的患者20听到。
如上所述，手持式接口装置42可包括按钮114和116，以允许用户进行各种输入。例如，按钮114和116可用于准备和发起曝光或操作准直器光66。备选的是，这些功能以及其它功能可以使用经由触摸屏46的输入而执行。按钮114和116可以连同手持式接口装置142的其它装置来使用。例如，装置可包括跟踪装置144。跟踪装置144可包括各种惯性测量单元，例如加速度计、磁力计、测斜仪和/或陀螺仪。这些惯性测量单元允许在3D坐标系中跟踪装置42的相对位置和旋转。成像系统12配置成跟踪装置42的地点和/或移动，所述地点和/或移动经由无线接口124从跟踪装置144接收。装置42的地点和/或移动用作对系统12的控制功能的输入。跟踪装置144可与另一个输入装置(如按钮114和116或触摸屏46)一起使用以记录装置42的一个或多个地点，从而允许系统12计算各种系统操作参数或设置期望的成像序列。此外，跟踪装置144可以由成像系统12使用以监测手持式接口装置42在系统12的操作范围内的存在。如果手持式接口装置42在系统12的操作范围外移动，则系统12将发送命令到装置42以经由扬声器120生成可听到的音调。
与装置40类似，除了如上所述的用于操作装置42的输入和输出装置，手持式接口装置42可包括其它装置142。所有这些装置可以单独使用或组合使用，以接收用于操作成像系统12的输入命令以及将这些命令传送到系统12以用于执行。
如上所述，手持式接口装置38配置成接收从成像系统12无线传递的系统操作数据并且基于所述数据来提供成像系统操作状态的用户可检测指示。图8示出成像系统12的系统操作数据146的示范类型，其由手持式接口装置38来接收。所示的系统操作数据146的类型仅仅是示例，并且其它类型的系统操作数据146可存在。系统操作数据146包括当手持式接口装置38不能被用户发现时的定位器信号148。其它系统操作数据146包括X射线源设置150。这些可包括千伏峰值设置、毫安设置和毫安-秒设置。系统操作数据146包括剂量面积乘积152。剂量面积乘积152反应与每个图像序列一起的受辐射组织的体积以及辐射的剂量。此外，包括了当前曝光的执行154。当曝光执行154结束时，系统12停止传送该特定的系统操作数据146。如上所述，当X射线源16的操作被抑制时，装置38接收X射线源抑制156。此外，系统操作数据146包括用于成像系统12的电源78的系统充电状态158，电源78为X射线源16和移动驱动单元82(在移动系统中)供电。
除了接收系统操作数据146之外，手持式接口装置38还可以配置成接收用于操作成像系统12的用户输入命令。图9示出各种用户输入和/或用户输入命令160，其由手持式接口装置38接收并且无线传送到成像系统12。如前所述，用户输入命令160包括X射线源设置150。用于X射线源设置150的命令可包括用于X射线源16的曝光参数的设置，例如千伏峰值设置、毫安设置、毫安-秒设置、焦点选择、源到图像距离、源到患者距离以及正交性。此外，用户输入命令160包括X射线源16的移动。该移动可包括远程可移动的X射线源16到期望位置的移动(经由固定系统12中高架的管支撑臂14的移动或移动系统12中支撑臂52和/或支撑柱54的移动)。用户输入命令160还包括移动命令164，用于移动系统12经由轮式基座58的微小移动。如前所述，用户输入命令160包括准直器光命令166，以使准直器光166照射到成像序列期间将接收X射线辐射的患者20的区域上。
此外，患者可听到的命令168可包括从装置38至成像系统12的信号，以传送响应该信号的患者可听到的命令168。这些信号可对应存储在系统12的控制电路74中的多个预先记录的患者可听到的命令168。而且，患者可听到的命令168可以在至少两种口语中预先记录。患者可听到的命令168可经由系统扬声器44来传送。然后，不会说特定语言的用户仍然可以简单地通过经由手持式装置来选择期望的指示消息，以患者的语言向患者发出指示。此外，如上所述，手持式接口装置38的某些实施例(如42)可配置成接收、记录和/或传送用户口述的语音输入170。所传送的用户口述的语音输入170可以由成像系统12来接收并且发射出去让经受X射线成像的患者20听到。
接下来的图10-17示出多种情形，用于手持式接口装置38的使用和/或与成像系统12的交互。图10示出一种情形，其中手持式接口装置38和成像系统12在期望范围外。所示的成像系统12是移动的，但是系统12也可以是固定的。成像系统12和/或手持式接口装置38配置成确定彼此之间无线信号的强度。可以设置预设的期望无线强度，其对应装置38和系统12之间的特定距离。该预设的期望无线强度可以根据X射线系统10的设置来变化。当用户36与装置38一起从系统12移动离开时，无线强度降低。如果无线强度降低至预设的期望无线强度以下，则成像系统12和/或手持式接口装置38配置成发射用户可感知的信号(如经由扬声器44、104和/或120的可听到的音调)以指示系统12和装置38分开大于期望的距离。
如上所述，手持式接口装置38的某些实施例(如42)可包括跟踪装置144或可配置成基于信号强度或相似参数来执行跟踪的装置。图11示出一种情形，其中跟踪装置144允许成像系统12跟随手持式接口装置38。所示的成像系统12是移动系统。成像系统12配置成经由位于装置38内的跟踪装置144来跟踪手持式接口装置的地点和/或移动。用户36可经由手持式接口装置38上可用的输入装置之一(如屏幕46)来输入命令，以用于系统12跟随装置38。当用户36移动通过建筑物时，系统12经由跟踪装置144来跟踪手持式接口装置38的地点并且当装置38移位时跟随它。这可省去系统对于其通过机构的至少一些移动要被引导、推动或驱动的需要。
图12中示出手持式接口装置38的跟踪装置144的另一使用。图12示出成像系统12，其中患者20位于X射线源16和图像接受器22之间的台26上。成像系统12可以是固定或移动系统。X射线源16可以经由固定系统12中的高架的管支撑臂14的移动或移动系统12中支撑臂52和/或支撑柱54的移动而移动至期望位置。与上面一样，用户可以经由手持式接口装置38上可用的输入装置之一(如屏幕46)来输入命令，以用于系统12基于手持式接口装置38的地点和/或移动而将X射线源16移动至期望位置。当手持式接口装置38在3D坐标系中沿着x，y和z轴移动时，X射线源16对应地沿着相同轴移动至期望位置。
类似地，跟踪装置144还能用于提供到成像系统12的输入以执行期望的X射线图像数据获取序列。图13示出使用手持式接口装置38来执行期望的成像序列。所示的成像系统12如图12中所描述的。用户36可经由手持式接口装置38上可用的输入装置之一(如屏幕46)来选择图像获取序列模式。一旦处于获取模式中，成像系统12配置成经由跟踪装置144来记录手持式接口装置38的一个或多个地点并且使用所记录的地点作为输入以用于X射线成像序列。所记录的地点可用作输入以用于确定由X射线源16进行的层析扫描(tomographicsweep)。例如，使用手持式接口装置38上的输入装置，可以选择第一地点A，然后由系统12记录。之后相似地，装置38可用于选择第二地点B，其要由系统12来记录。当发起X射线成像序列时，辐射源16在地点A和B之间移动，执行期望的成像序列(如层析扫描)，从而在那些地点之间生成多个图像172。
图14示出使用手持式接口装置38来计算各种曝光参数。所示的成像系统12如图12中所描述的。如上所述，手持式接口装置38和跟踪装置144可用于输入装置38的地点。成像系统12配置成使用装置38的地点来用于计算各种曝光参数，例如源到图像距离(SID)174、源到患者距离176以及患者厚度178。通过将手持式接口装置38置于图像接受器22以及输入装置38的地点(地点A)来确定SID 176。在SID 176的计算中，系统12使用相对于X射线源16的地点A。类似地，通过将手持式接口装置38置于患者20上(在那里曝光将发生)以及输入装置38的地点(地点B)来确定源到患者距离176。然后，成像系统12取源到患者距离176和SID 174之间的差，以用于计算患者厚度178。成像系统12可以使用患者厚度178来设置用于曝光的X射线剂量参数。
图15示出手持式接口装置38的进一步使用。成像系统12示出为患者20位于X射线源16和图像接受器22之间的倾斜表面180(如床60)上。图像接受器22可具有位于图像接受器22上的栅格182，以减少X射线的散射。成像系统12可以是固定的或移动的系统。X射线源16可以经由固定系统12中高架的管支撑臂14的移动或移动系统12中支撑臂52和/或支撑柱54的移动而移动至期望位置。与上面一样，用户将手持式接口装置38置于图像接受器22和/或栅格182上并且经由输入装置之一来输入命令，以便将源自跟踪装置144的装置38的地点以及由此而来的图像接受器22和/或栅格182的相对地点传送到系统12。手持式接口装置38的输入地点用于计算图像接受器22和/或栅格182相对于X射线源16之间的正交性。所计算的正交性显示在手持式接口装置38的屏幕46上。基于所计算的正交性，成像系统12还可沿着x，y和z轴移动X射线源16。例如，X射线源可以初始定位在第一位置A中。在确定X射线源16和图像接受器22和/或栅格182之间的正交性之后，系统12可以将X射线源16移动至具有期望正交性的第二位置B。
手持式接口装置38具有附加特征。在具有屏幕46的手持式接口装置38的实施例中(如42)，如图16中所示，屏幕46配置成显示患者数据184。患者数据184的类型包括患者20的识别图像186。识别图像186可以经由网络48或成像系统12来提供。系统12也可以经由系统摄影机24来提供患者20或患者20接收X射线辐射的解剖结构部分的图像188。图像188可以是静态或实况图像。此外，图像188可以是表示患者20的解剖区域的一般图像。由屏幕显示的附加患者数据184包括患者识别数据190，例如患者姓名、待成像的解剖结构、图像的类型以及进一步的指令或信息。屏幕46还显示从系统12接收的、患者20的重构的X射线图像192(在数字X射线系统10中)。
图17示出使用屏幕46来控制X射线源16的移动。所示的成像系统12如上所述。用户在手持式接口装置38的屏幕46上接收患者20的图像188。所示的屏幕46是触摸屏46，其通过用户的触摸能对输入进行编码。用户使用手指或其它物体194来输入用于曝光的患者解剖结构的特定部分的选择196。装置38将信号传送到成像系统12，以指定期望的解剖结构用于曝光于X射线辐射。成像系统12配置成将X射线源16移动就位以进行期望的曝光。然后，系统12(在数字X射线系统10中)配置成处理X射线图像数据并且生成期望的解剖结构的重构图像192。手持式接口装置38的屏幕46显示期望的解剖结构的重构图像192。
图18-21示出用于手持式接口装置38的操作的各种方法。图18示出用于操作手持式接口装置38的方法198的流程图。方法198包括在成像系统12和手持式接口装置38之间建立无线通信(框200)。系统12包括图3中上述的组件。成像系统12和手持式接口装置38经由它们各自的无线接口76和124通信。在建立无线链路之后，系统12将系统操作数据146传递到手持式接口装置38(框202)。然后，手持式接口装置38基于接收数据146来提供成像系统12的操作状态的用户可检测指示(框204)。用户可检测指示包括装置38的振动、来自LED的发光、以及其它指示。
图19示出用于操作手持式接口装置38的方法206的另一流程图。方法206包括在系统12和装置38之间建立无线通信(框208)，如方法198中所述的。在建立无线链路后，用户输入命令到手持式接口装置38中，用于成像系统12的操作(框210)。用户输入的命令160可包括移动X射线源16或微小移动系统12(如果是移动的，作为示例)。输入命令之后，手持式接口装置38将命令无线传送到系统(框212)，由此成像系统12配置成接收和执行用于操作系统12的命令。
图20示出用于在手持式接口装置38上观看患者数据的方法214的流程图。方法214包括在系统12和装置38之间建立无线通信(框216)，如方法198中所述的。手持式接口装置38包括用户可观看的屏幕46，其配置成显示患者数据184以及接收用户输入(如触摸屏46)。建立无线链路之后，手持式接口装置从成像系统12或医疗设施的网络48的HIS 88或RIS 86接收患者数据184(框218)。成像系统12还可将患者20或患者20的解剖区域的图像188经由系统摄影机24传送到装置38(框220)。备选的是，图像188(如表示患者20解剖区域的一般图像)可以由网络48来提供。在接收患者数据184之后，数据184显示在屏幕46上(框222)。如果患者数据由患者20的图像188组成，则用户可选择解剖结构的期望部分用于曝光(框224)。用于待成像的该区域的选择196可作为信号传送到系统12(框226)。响应于该信号，可能需要移动X射线源16来进行期望的曝光。然后，系统12(在数字X射线系统10中)可获取以及处理所选择的解剖结构的X射线图像数据(框228)。然后，系统12可生成重构的X射线图像192(框230)。该重构的X射线图像192可以传送到并且显示在手持式接口装置38的屏幕46上(框232)。
图21示出用于跟踪手持式接口装置38的地点的方法234的流程图。方法234包括在系统12和装置38之间建立无线通信(框236)，如方法198中所述的。手持式接口装置38包括跟踪装置144，其配置成提供地点以及跟踪手持式接口装置的移动。在建立无线链路之后，手持式接口装置38的跟踪的地点和/或移动传送到成像系统12(框238)。然后，成像系统12使用所跟踪的地点和/或位置作为输入，以控制系统12的至少一个功能(框240)。例如，输入可用于引导系统12(如果是移动的)跟随手持式接口装置38。
上述的手持式接口装置38向用户提供关于成像系统12增加的信息，同时允许用户在离系统12的一定距离来工作并且提供安全的环境。无线设计减轻了典型地关联于绳的问题，例如对医疗设备的干扰或随时间过去对绳的损坏。另外，如果一旦丢失，则用户可经由定位器信号来发现装置38。此外，装置38为用户提供三种不同类型的反馈机制以指示当前曝光，包括可视的、可听到的和触觉的(振动)。
手持式接口装置38的更多高级特征在控制系统12中为用户提供了更多灵活性，尤其是根据触摸屏46和跟踪装置144提供的高级用户控制特征。例如，这些高级特征将有助于允许用户更好地定位系统12和图像接受器22以用于获取改进的图像，尤其是在患者20处于复杂位置中时。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，并且执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求来定义，并可包括本领域技术人员可想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言无差别的结构要素，或如果它们包括具有与权利要求的字面语言非实质的不同的等同结构要素，则它们旨在位于权利要求的范围内。
要素列表
10X射线系统
12图像数据获取系统
14高架的管支撑臂
16辐射源
18准直器
20患者
22检测器
24摄影机
26患者台
28壁架
30接纳结构
32工作站
34显示器
36用户
38手持式接口装置
40手持式接口装置
42手持式接口装置
44扬声器
46屏幕
48网络
50移动X射线基座站
52支撑臂
54支撑柱
56基座单元
58轮式基座
60床
62系统电子电路
64托架
66光源
68辐射流
70辐射部分
72检测器控制器
74控制电路
76无线接口
78电源
80接口电路
82移动驱动单元
84PACS
86RIS
88HIS
90外壳
92准备/曝光推式按钮
94顶部
96复位按钮
98电力状态LED
100充电状态LED
102X射线曝光LED
104扬声器
106千伏峰值设置
108毫安设置
110图标
112LED
114按钮
116按钮
118箭头
120扬声器/记录器
122控制电路
124无线接口
126处理器
128存储器
130接口电路
132电源
134充电接口
136LED
138振动电机
140准直器光按钮
142其它装置
144跟踪装置
146系统操作数据
148定位器信号
150X射线源设置
152剂量面积乘积
154当前曝光执行
156X射线源抑制
158系统充电状态
160用户输入命令/用户输入
162X射线源的移动
164移动系统的移动命令
166准直器光命令
168患者可听到的命令
170语音输入
172多个图像
174源到图像距离
176源到患者距离
178患者厚度
180倾斜表面
182栅格
184患者数据
186患者的识别图像
188患者图像
190患者识别数据
192重构的X射线图像
194手指/物体
196选择
198方法
200步骤
202步骤
204步骤
206方法
208步骤
210步骤
212步骤
214方法
216步骤
218步骤
220步骤
222步骤
224步骤
226步骤
228步骤
230步骤
232步骤
234方法
236步骤
238步骤
240步骤

Claims (10)

1.一种X射线系统(10)，包括：
成像系统(12)，包括X射线辐射的源(16)、X射线图像接受器(22)、用于控制X射线辐射的所述源(16)的控制电路(74)和无线接口(76)；以及
手持式接口装置(38)，配置成与所述成像系统(12)无线通信，其中所述手持式接口装置(38)包括用户可视的屏幕(46)，并且配置成在所述屏幕(46)上显示患者数据(184)。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述患者数据(184)包括从所述成像系统(12)接收的患者识别数据(190)。
3.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述患者数据(184)包括从医院(88)或放射科信息系统(86)接收的患者识别数据(190)。
4.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述患者数据(184)包括所述患者的识别图像(186)。
5.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述成像系统(12)包括摄影机(24)，并且配置成将所述摄影机(24)取得的图像传送到所述手持式接口装置(38)，以用于显示在所述用户可视的屏幕(46)上。
6.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述手持式接口装置(38)配置成接收表示所述患者的解剖区域的图像，以用于显示在所述用户可视的屏幕(46)上，所述解剖区域将在X射线成像曝光期间接收X射线辐射。
7.根据权利要求6所述的系统(10)，其中所述手持式接口装置(38)配置成接收指定对其期望曝光的解剖结构的用户输入并且将信号传送到所述成像系统(12)。
8.根据权利要求7所述的系统(10)，其中所述成像系统(12)配置成将所述X射线源(16)移动至将所述期望的解剖结构曝光于X射线辐射所要求的位置。
9.根据权利要求8所述的系统(10)，其中所述用户可视的屏幕(46)是能够通过触摸对输入编码的触摸屏。
10.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述用户触摸输入解释为所述触摸屏上的多点手势。
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