CN102283660B - 便携放射成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明名称是“便携放射成像系统”。在一个实施例中，便携放射成像系统(10)包括：便携基站(12)，具有X射线源(18)和电源(46)；无线X射线检测器(16)，配置成从源(18)接收X射线辐射并且基于所接收辐射来生成图像数据；以及便携图像处理系统(14)，可拆卸地由基站(12)携带，并且配置成从检测器(16)接收图像数据并且处理该图像数据，从而产生和显示从该图像数据得出的用户可查看图像。
Description
技术领域
本文所公开的主题涉及X射线成像系统，更具体来说，涉及移动射线照相术。
背景技术
在医院环境中，对难以移动或不能被移动的患者执行移动射线照相检查。另外，在三级护理医疗中心中，移动射线照相检查代表了所执行的射线照相检查的相当大的百分比。
许多早期移动射线照相成像系统采用使用胶片和/或计算机射线照相术的常规X射线成像。为了从这些系统获得图像，成像介质必须在每次曝光之后经过运输和处理，从而引起获得预期图像期间的时间延迟。数字射线照相术提供一种备选方案，它允许当场获取图像数据和所重构的图像，以便更快地查看和诊断。但是，用数字射线照相成像系统来替换早期移动射线照相成像系统的成本对于医院或三级护理医疗中心会是大的负担。因此，需要将早期移动射线照相成像系统翻新以用于数字射线照相术。
发明内容
根据一个实施例，便携放射成像系统包括：具有X射线源和电源的便携基站；无线X射线检测器，所述无线X射线检测器配置成从源接收X射线辐射并且基于所接收辐射来生成图像数据；以及便携图像处理系统，所述便携图像处理系统可拆卸地由基站携带，并且配置成从检测器接收图像数据并且处理该图像数据，从而产生和显示从图像数据得出的用户可查看图像。
根据另一个实施例，便携放射成像系统包括便携图像处理系统，便携图像处理系统与X射线源基站分离，并且配置成可拆卸地由X射线源基站携带，该处理系统包括用于从X射线检测器无线接收图像数据的无线接收器、配置成执行图像重构例程以从图像数据得出用户可查看图像的计算机、以及耦合到计算机以用于显示用户可查看图像的用户可查看屏幕。
根据另一个实施例，一种用于操作便携放射成像系统的方法包括将便携处理系统可拆卸地安装到便携基站上。该基站包括X射线源、电源以及用于便携处理系统的支架。便携处理系统包括：无线接收器，用于从X射线检测器无线接收图像数据；计算机，配置成执行图像重构例程以从图像数据得出用户可查看图像；以及耦合到计算机的用户可查看屏幕，用于显示用户可查看图像。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时，会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中相似的符号在各图中表示相似的部分，其中：
图1是根据本技术的方面的便携放射成像系统的透视图；
图2是图1的便携放射成像系统的图解概览；
图3是根据本技术的方面的图1的便携图像处理系统的透视图；以及
图4是根据本技术的方面的用于操作便携放射成像系统的方法的流程图。
具体实施方式
一般地参照图1，表示一般通过参考标号10引用的便携放射成像系统。在所示实施例中，成像系统10，经过改造，是设计成获取原始图像数据并且处理图像数据以便显示X射线图像的数字X射线系统。
在图1所示的实施例中，便携放射成像系统10包括便携基站12、便携图像处理系统14和无线X射线检测器16。便携基站12具有X射线源18以及用于移动便携基站12的附连到基础单元22的带轮底座20。基础单元22容纳提供和控制送往X射线源18的电力的系统电子电路24。用于X射线源18的电力由诸如一个或多个电池之类的电源来提供。电源所提供的电力还提供电力以操作带轮底座20(即，驱动底座中的一个或多个电动机)。
X射线检测器16配置成从X射线源18接收X射线辐射，并且基于所接收辐射来生成图像数据。便携图像处理系统14配置成通过无线接收器56从检测器16接收图像数据，并且处理图像数据，从而产生和显示从该图像数据得出的用户可查看图像。便携图像处理系统14位于并且被携带于便携基站12内的仓或支架26中。便携图像处理系统14的大部分装入支架26，并且支架26可闭合，由此封闭系统14的大部分。便携图像处理系统14是可拆卸的，并且能够与其它便携基站12一起使用。也就是说，当系统14要与基站12一起使用时，仓门或其它盖子能够被打开，将系统14置于内部，它的一部分伸出(例如，供图像查看，下面进行描述)，并且在需要时移开检测器16，以便X射线曝光期间的数据生成。
便携基站12还具有附连到基础单元22的实时手动开关接口28以及无线天线30。无线天线30可位于基础单元22上，在便携基站12的臂32下方，在X射线源18附近，或者可集成到手动开关接口28中。无线天线30允许便携基站12与便携图像处理系统14进行无线通信。实时手动开关接口28连接到系统电子电路24，以便控制使用X射线源18的图像的获取。实时手动开关接口28经由无线天线30或者通过手动开关接口28与处理单元14之间的独立无线连接(例如Zigbee)与图像处理系统14进行无线通信。备选地，实时手动开关接口28可通过有线连接来连接到便携图像处理系统14。手动开关34经由电线36连接到实时手动开关接口28。用户38经由手动开关34的输入预备X射线源18，重置检测器16，并且在最小预备时间之后命令X射线曝光。
更具体来说，患者40在检查台或床42上定位在X射线源18与检测器16之间。用户38通过按下位于手动开关34上的预备开关，由此生成预备信号，来发起图像的获取。响应于预备信号，通过发起容纳X射线源18的转子的自转来预备X射线源18。另外，检测器16经由无线接收器56通过天线30从手动开关接口28接收预备信号，并且将检测器功率模式从低增加到高。然后，用户38按下位于手动开关34上的曝光开关以生成曝光信号。预备和曝光开关可在手动开关34上具有分开的按钮。备选地，预备和曝光开关可实现为能够分两个位置按下的单个按钮44，第一位置用于预备信号以及第二位置用于曝光信号。在用户38按下曝光开关时，检测器16经由无线接收器56通过天线30从手动开关接口28接收停止擦洗并且预备检测器电路以便曝光的信号。曝光之前的这种擦洗可涉及对检测器16的光电二极管再充电，以便预备检测器16用于接收辐射以及因而生成图像数据。在收到检测器准备好之后(擦洗已完成)，检测器16接收经过患者40的X射线，并且将成像数据传送给便携图像处理系统14。手动开关接口28可延迟发送曝光开关状态，直到检测器16已经指示它准备好进行曝光，或者在检测器未准备好的情况下禁止曝光。便携图像处理系统14接收和处理成像数据，以便生成图像。便携放射成像系统10所生成的图像可无线发送给服务器、如照片存档通信系统(PACS)和/或放射科信息系统(RIS)或者医院信息系统(HIS)。除了与数字检测器16一起使用之外，便携基站12可按常规方式使用胶片和/或计算机射线照相盒式磁带以模拟模式工作。
图2图解示出图1的便携放射成像系统10。X射线基站12包括X射线辐射源18。源18由电源46来控制，电源46为检查序列供给电力和控制信号。另外，电源46向带轮底座24的移动驱动单元48供给电力。此外，电源46响应于来自系统控制器50的信号，同时还向系统控制器50供给电力。一般来说，系统控制器50命令成像系统10执行检查协议的操作以及移动驱动单元48的操作。在本上下文中，系统控制器50还包括通常基于通用或专用数字计算机的信号处理电路、用于存储计算机执行的程序和例程以及配置参数的关联存储器电路、接口电路等等。系统控制器50响应于从手动开关接口28接收的信号，诸如由用户38使用手动开关34所生成的预备信号和曝光信号。此外，如果检测器16没有准备好进行曝光，或者便携图像处理系统14已安装、但未与手动开关接口28通信(通过手动开关接口28备用感测图像系统14已经安装在支架26中，以便避免曝光而没有图像)，则手动开关接口28可禁用来自手动开关34的预备信号和曝光信号。如上所述，便携基站12具有无线天线30，并且手动开关接口28经由天线30或者另一种独立无线通信与便携图像处理系统14进行通信。手动开关接口28还可经由它与便携图像处理系统14之间的硬连线连接或者其它方法(IR等)进行通信。要注意，天线可利用任何适当的无线通信协议，诸如超宽带(UWB)通信标准、Bluetooth/Zigbee通信标准或者任何802.11通信标准。
在便携放射成像系统10中，检测器16耦合到检测器控制器52，检测器控制器52命令获取检测器16中生成的信号。检测器控制器52还可执行各种信号处理和过滤功能，诸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52响应于来自图像处理系统14的信号。例如，从手动开关接口28发送的曝光信号可被发送给检测器控制器52，以便在曝光之前停止检测器16的擦洗。电源54(例如电池)向检测器16供给电力。
如上所述，检测器16与便携图像处理系统14进行通信。便携图像处理系统14包括无线接收器56，无线接收器56与便携基站12和检测器16进行通信。无线接收器56还可分离、独立地进行无线通信。便携图像处理系统14还包括计算机58，计算机58配置成执行图像重构例程，以便由无线接收器56从检测器16接收的图像数据来得出用户可查看图像。一般来说，计算机58包括信号处理电路、用于存储计算机执行的程序和例程以及配置参数和图像数据的关联存储器电路、接口电路等等。计算机58包括输入装置60，以便于用户38与便携放射成像系统10之间的交互。输入装置60可包括键盘、鼠标和/或其它装置。计算机58耦合到用户可查看屏幕62。用户可查看屏幕62显示计算机50由从检测器16接收的图像数据得出的图像。另外，屏幕62可显示关于要由便携放射成像系统10执行的图像序列的医院工作列表(例如，来自RIS或HIS)。屏幕62可在查看位置与储藏位置之间移动。在如图1和图3所示的储藏位置中，计算机58处于低功率模式，并且屏幕62不会被照明以节省功率。在查看位置中，当屏幕62向上倾斜时，计算机58处于全功率模式，并且屏幕62被照明以便查看。便携图像处理系统14包括配置成向计算机58提供电力的电源64。电源64可包括电池模块。电源64在放置于充电站中时可再充电。
另外，便携图像处理系统14包括用于在检测器16未使用时保存检测器16的存放处66。存放处66保护检测器16免于损坏。另外，当检测器16位于存放处66内时，存放处66允许便携图像处理系统14的电源64维持在检测器16上充电。当检测器16首次插入存放处66时，存放处66允许检测器16和计算机58进行通信。检测器16向计算机58传递检测器标识信息以及待使用的校准参数。
此外，便携图像处理系统14包括连接到计算机58的仓传感器68。在将便携图像处理系统14插入便携基站12的支架26中时，仓传感器68向计算机58提供信号，以便无线连接到医疗机构网络系统70，医疗机构网络系统70可包括各种系统，诸如PACS72、RIS74和/或HIS76。图像处理系统14接收数据，比如关于将要由便携放射成像系统10执行的图像序列的医院工作列表。
图3更详细地示出便携图像处理系统14。一般来说，便携图像处理系统14包括用户可查看屏幕62、计算机/电源58和65以及存放处66。便携图像处理系统14具有手柄78以运送系统14，以及将系统14放入便携基站12的支架26或者从其中移走。在计算机58与屏幕62之间，便携图像处理系统14包括悬垂部分或延伸部分80。悬垂部分80延伸于支架26的顶部，允许屏幕62从支架26伸出，如图1所示，同时便携图像处理系统14的其余部分贮存在支架26中。悬垂部分80具有位于悬垂部分的顶面82上的一个或多个仓传感器68，以便感测何时便携图像处理系统14被放入支架26内。在感测到便携图像处理系统14的插入时，计算机58经由无线接收器56与医疗机构的网络系统70进行无线通信，如上所述，以便获取工作列表。无线接收器56位于计算机58上。应当注意，系统的具体物理布置可以有各种各样的备选方案，并且本论述中所示和所述的布置意在仅作示范。手动开关接口28也感测图像处理系统14的插入，并且预备与图像处理系统14进行无线通信。
屏幕62经由位于悬垂部分80的接口与屏幕62之间的一个或多个铰链84连接到计算机58。铰链84允许屏幕62向下折到储藏位置。另外，铰链84允许屏幕62向上延伸或旋转到查看位置，以便查看屏幕62上显示的用户可查看图像。此外，铰链84提供输入以从低功率模式切换到高功率模式。
定位到计算机58的背面的是用于保存检测器16的存放处66。存放处66具有配置成容纳检测器16的槽86。在插入检测器16时，存放处66可至少部分封闭检测器16，除了检测器16的手柄部分88之外，因而保护检测器16免于损坏，同时允许容易地将它移开以便成像。如上所述，当检测器16位于存放处66内时，便携图像处理系统14的电源64维持在检测器16上充电。图像处理系统14的电源64足以在典型使用时间里对图像处理系统14以及必要时对检测器16供电。一个或多个磁体90或其它闩锁机构附连到存放处66的后侧。当便携图像处理系统14位于支架26内时，磁体90允许支架26放置于接近封闭的位置。在这个目前预期的布置中，除了将系统14保持在支架26中之外，便携基站12未耦合到成像处理系统14。备选地，各种物理(例如连线)连接可在系统与基站之间进行。
为了说明便携图像处理系统14的使用，图4是用于便携放射成像系统10的操作的示范方法92的流程图。方法92包括将便携处理系统14安装在便携基站12的支架26内(框94)。在此之前，可从位于医疗机构内的充电站获取便携图像处理系统14(框93)。在插入支架26内时，图像处理系统14变为激活的，并且经由位于系统14上的无线接收器56与医疗机构网络系统70无线连接(框96)。网络系统70向便携图像处理系统14无线传送包括将要执行的图像序列的工作列表数据(框98)。可在插入、激活和获取工作列表期间储藏便携图像处理系统14的屏幕62。用户选择要使用的检测器16，并且停放在便携图像处理系统14的存放处66内(框102)。检测器16也可从位于机构内的充电站获取(框93)。在选择检测器16时，具有图像处理系统14和检测器16的便携基站12可从充电区移开(框103)。在停放检测器16之后，用户或系统14建立到检测器天线的链路(框104)。到检测器天线的链路可由系统14直接地无线建立或者备选地由用户通过有线连接来建立。另外，链路经由便携图像处理系统14与实时手动开关接口28之间的有线或无线连接来建立(框106)。要注意，到检测器16和手动开关接口28的无线接口可利用任何适当的无线通信协议，诸如超宽带(UWB)通信标准、Bluetooth通信标准或者任何802.11通信标准，或者也可使用IR(红外)通信技术。通过这种简单预备，成像技术人员准备好进行用于工作列表上患者的成像的例行工作，或者可使系统可供例如在急救室中立即使用。
要开始图像获取，延伸屏幕62以供查看(框108)。在延伸屏幕62时，计算机58从低功率切换到全功率，并且屏幕62被照明。另外，在延伸后，所获取的工作列表被显示在屏幕62上(框110)。随后，检测器16被放入患者40背后的位置(框112)。用户则遵循来自工作列表的预期获取指令和协议。在患者40、检测器16、基站12和源18的任何所需设置或定位之后，执行曝光并且获取图像数据(框114)。图像数据从检测器16无线传递给便携图像处理系统14或者直接传递到另一个系统(框116)。例如，图像数据可首先在图像处理系统14上处理或者直接无线传递给医疗机构网络系统70和PACS72。在接收到图像数据时，便携图像处理系统14或其它系统从图像数据来重构图像，并且在系统的屏幕62或者另一个远程屏幕上显示图像(框118)。
上述便携图像处理系统14允许仅通过对现有X射线基站12的少许修改，便可在那些站12上完全使用数字射线照相术，同时仍然允许站12用于常规射线照相术。另外，与便携图像处理系统14的无线通信能力结合使用的无线检测器16虑及在医疗环境中改进的工作流程。
本书面描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求的文字语言完全相同的结构要素，或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构要素，则它们意在落入权利要求的范围之内。
元件表
10便携放射成像系统
12便携基站
14便携图像处理系统
16无线X射线检测器
18X射线源
20带轮底座
22基础单元
24系统电子电路
26支架
28手动开关接口
30无线天线
32臂
34手动开关
36电线
38用户
40患者
42检查台或床
44按钮
46电源
48移动驱动单元
50系统控制器
52检测器控制器
54电源
56无线接收器
58计算机
60输入装置
62屏幕
64电源
66存放处
68仓传感器
70网络系统
72PACS
74RIS
76HIS
78手柄
80悬垂部分
82顶面
84铰链
86槽
88手柄部分
90磁体
92方法
94步骤
96步骤
98步骤
100步骤
102步骤
104步骤
106步骤
108步骤
110步骤
112步骤
114步骤
116步骤
118步骤
Claims (21)
1.一种便携放射成像系统，包括：
便携基站，所述便携基站具有X射线源和电源；
无线X射线检测器，所述无线X射线检测器配置成从所述X射线源接收X射线辐射，并且基于所接收的辐射来生成图像数据；
便携图像处理系统，所述便携图像处理系统可拆卸地由所述便携基站携带，并且配置成从所述检测器接收所述图像数据，并且处理所述图像数据，从而产生和显示从所述图像数据得出的用户可查看图像；
其中，所述便携图像处理系统可拆卸地容纳于所述基站的支架中，并且：
除了在物理上保持在所述支架中之外，所述便携图像处理系统未耦合到所述基站。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述图像处理系统包括：用于从所述检测器无线接收所述图像数据的无线接收器；计算机，所述计算机配置成执行图像重构例程以从所述图像数据得出所述用户可查看图像；以及耦合到所述计算机、用于显示所述用户可查看图像的用户可查看屏幕。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述图像处理系统的所述计算机配置成在使用期间贮存在所述基站的支架中，而所述用户可查看屏幕从所述支架中伸出。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述用户可查看屏幕可在查看位置与储藏位置之间移动，并且当在储藏位置时被置于非照明状态。
5.如权利要求3所述的系统，其中，所述图像处理系统包括用于在所述检测器未使用时保存所述检测器的存放处。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述图像处理系统包括电力源，并且配置成向所述计算机提供电力以及用于通过来自所述电力源的电力维持在所述检测器上充电。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述图像处理系统配置成接收指示要通过所述系统的位移来执行的关于图像序列的医院工作列表的数据。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述成像系统包括手动开关接口，所述手动开关接口能够感测所述图像处理系统容纳到所述支架中，并且在感测到所述容纳时为曝光控制预备。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述手动开关接口能够感测与曝光序列相关的信号，并且基于所述检测器的状态来禁止曝光。
10.一种便携放射成像系统，包括：
便携图像处理系统，所述便携图像处理系统与X射线源基站分开，并且配置成可拆卸地由所述便携X射线源基站携带，所述处理系统包括用于从X射线检测器无线接收图像数据的无线接收器、配置成执行图像重构例程以从图像数据得出用户可查看图像的计算机、以及耦合到计算机以用于显示用户可查看图像的用户可查看屏幕；
其中，所述便携图像处理系统可拆卸地容纳于所述基站的支架中，并且：
除了在物理上保持在所述支架中之外，所述便携图像处理系统未耦合到所述基站。
11.如权利要求10所述的系统，其中，所述图像处理系统包括在无线X射线检测器未使用时用于所述无线X射线检测器的存放处。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述图像处理系统包括可再充电的电力源，并且配置成向所述计算机提供电力以及用于通过来自所述电力源的电力维持在所述检测器上充电。
13.如权利要求11所述的系统，其中，所述图像处理系统的所述计算机配置成在使用期间贮存在所述基站的支架中，而所述用户可查看屏幕从所述支架中伸出。
14.如权利要求13所述的系统，其中，所述用户可查看屏幕可在查看位置与储藏位置之间移动，并且当在储藏位置时被置于非照明状态。
15.如权利要求10所述的系统，其中，所述图像处理系统配置成接收指示要通过所述成像系统的位移来执行的关于图像序列的医院工作列表的数据。
16.一种用于操作便携放射成像系统的方法，包括：
将便携处理系统可拆卸地安装到便携基站上，所述基站包括X射线源、电源以及用于便携处理系统的支架，所述便携处理系统包括：无线接收器，用于从X射线检测器无线接收图像数据；计算机，配置成执行图像重构例程以从图像数据得出用户可查看图像；以及耦合到计算机的用户可查看屏幕，用于显示用户可查看图像；
将所述便携图像处理系统可拆卸地容纳于所述基站的支架中，并且：
除了在物理上保持在所述支架中之外，所述便携图像处理系统未耦合到所述基站。
17.如权利要求16所述的方法，包括：在无线X射线检测器未使用时将所述无线X射线检测器存放于所述便携处理系统的存放处。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述便携处理系统包括可再充电的电力源，并且其中，所述方法包括提供电力以用于所述计算机的操作以及用于通过来自所述电力源的电力维持在所述检测器上充电。
19.如权利要求16所述的方法，包括：在使用期间使所述用户可查看屏幕从所述支架中伸出以允许查看所述用户可查看图像。
20.如权利要求16所述的方法，包括：在成像序列期间获取图像数据之后，从无线X射线检测器向所述便携处理系统无线传送所述图像数据。
21.如权利要求16所述的方法，包括：向所述便携处理系统无线传送工作列表数据，并且基于所述工作列表数据在所述用户可查看屏幕上显示工作列表。
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