CN111839559A - 放射线成像系统、放射线控制装置以及控制方法 - Google Patents

放射线成像系统、放射线控制装置以及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了放射线成像系统、放射线控制装置以及控制方法。提供了一种放射线成像系统。所述放射线成像系统包括照射控制装置和放射线成像装置，所述照射控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时，所述放射线成像装置被配置为通过至少一种同步通信方法进行通信以与放射线照射同步。所述照射控制装置包括确定单元和控制单元，所述确定单元被配置为确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，所述控制单元被配置为基于确定结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。

Description

放射线成像系统、放射线控制装置以及控制方法
技术领域
本发明涉及放射线成像系统、放射线控制装置以及控制放射线成像系统的方法。
背景技术
传统上，存在商业上可用的放射线成像装置和放射线成像系统，其通过利用来自放射线产生装置的放射线照射被照体、数字化透过被照体的放射线的强度分布、以及对数字化的放射线图像执行图像处理来获得清晰的放射线图像。
在这样的放射线成像装置中，一般使用二维固态图像传感器作为放射线检测器。放射线检测器通过将放射线转换成电荷、将电荷蓄积在电容器中、以及重复蓄积的电荷的读出操作和重置操作来进行操作。在不包括电子快门的图像传感器中，如果当正在执行电荷读出操作或重置操作时利用放射线照射图像传感器，那么与放射线成像不相关的电荷将叠加在获得的放射线图像上，并且放射线图像的图像质量将降级。
因此，在放射线成像系统中，需要放射线成像装置的放射线检测器的操作定时与放射线产生装置的照射定时之间的同步。
日本专利特开No.2016-97115公开了一种布置，在该布置中通过对于每个成像操作使用无线通信执行放射线成像装置和放射线产生装置之间的通信来执行成像。而且，日本专利特开No.2018-175125公开了一种放射线成像系统，该放射线成像系统包括包括第一计时单元的放射线产生装置的控制装置和包括与第一计时单元同步的第二计时单元的放射线成像装置。
在日本专利特开No.2016-97115中公开的系统中，对于每个成像操作在放射线成像装置和放射线产生装置之间逐次地执行经由分组通信的通信。然而，分组的次序是任意的，并且在确定信息发送在无线通信环境中困难的情况下，重传处理等变得必要。因此，当要捕获高帧速率运动图像时，难以执行准确的同步成像操作。
而且，在日本专利特开No.2018-175125中公开的系统中，当要捕获高帧速率运动图像时，可以通过使用网络线的无线通信来执行放射线照射与成像装置的操作之间的同步。然而，需要不断执行装置之间的时间查询通信以连续地维持放射线产生装置和放射线成像装置(这两者都包括内部定时器)之间的同步。因此，在静止图像捕获中，由于在成像操作开始时执行同步通信就足够了，因此不断执行时间查询通信是过多的通信，并且电力消耗将不必要地增加。
考虑到以上问题，本发明提供了一种放射线成像技术，其允许通过与成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射定时。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种放射线成像系统，所述放射线成像系统包括照射控制装置和放射线成像装置，所述照射控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时，所述放射线成像装置被配置为通过至少一种同步通信方法进行通信以与放射线照射同步，所述照射控制装置包括：确定单元，所述确定单元被配置为确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，以及控制单元，所述控制单元被配置为基于确定结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。
根据本发明的另一个方面，提供了一种放射线控制装置，所述放射线控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时并且通过至少一种同步通信方法与放射线成像装置进行通信以与放射线照射同步，所述放射线控制装置包括：确定单元，所述确定单元被配置为确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，以及控制单元，所述控制单元被配置为基于确定结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。
根据本发明的还另一个方面，提供了一种控制放射线成像系统的方法，所述放射线成像系统包括照射控制装置和放射线成像装置，所述照射控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时，所述放射线成像装置被配置为通过至少一种同步通信方法进行通信以与放射线照射同步，所述方法包括在所述照射控制装置中，确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，以及基于所述确定的结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。
从以下对示例性实施例的描述(参考附图)，本发明的进一步特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出根据实施例的放射线成像系统的布置的示例的图；
图2是用于解释时间同步的处理过程的图；
图3是用于解释逐次同步(sequential synchronization)的处理过程的定时图；
图4是用于解释切换同步通信方法(时间同步或逐次同步)的处理的序列的流程图；
图5是用于解释自动检测模式的处理过程的定时图；以及
图6是用于解释切换包括自动检测模式的同步的处理的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述实施例。注意的是，以下实施例并非旨在限制要求保护的发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但是并不限制要求所有这样的特征的发明，并且可以适当地组合多个这样的特征。此外，在附图中，相同的附图标记被给予相同或相似的配置，并且省略其冗余描述。
在以下实施例和所附权利要求中，除了X射线外，放射线还包括α射线、β射线、γ射线和各种粒子束。
(系统布置)
图1是示出根据本发明的实施例的放射线成像系统100的布置的示例的图。放射线成像系统100包括放射线产生装置110、控制放射线产生装置110进行的放射线照射的定时的照射控制装置120、可以通过至少一种同步通信方法进行通信以与放射线照射操作同步的放射线成像装置101、以及控制终端130。在图1中所示的放射线成像系统100中，可以通过使用有线通信或无线通信在放射线成像装置101和放射线产生装置110之间执行与放射线照射定时相关的同步通信。
操作者可以使用控制终端130和显示单元140来设置系统的操作条件。设置的操作条件的信息被发送到照射控制装置120，并且该信息被从照射控制装置120发送到放射线成像装置101和放射线产生装置110。当按下照射按钮115时在照射控制装置120和放射线成像装置101之间交换与成像操作的开始相关的消息，并且放射线产生装置110随后发出放射线。从放射线产生装置110发出的放射线在穿过被照体112之后被放射线成像装置101捕获。
照射控制装置120包括用作通信单元的网络交换器(switch)121、判别放射线成像装置101的设备类型的设备类型判别单元122(确定单元)、以及定时控制单元123。在这种情况下，设备类型判别单元122基于识别信息来确定设置的成像模式(运动图像捕获或静止图像捕获)以及与放射线成像装置101对应的同步通信方法(下文中也将简称为同步方法)。定时控制单元123可以基于设备类型判别单元122的确定结果通过与成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射定时，并且包括计时控制单元124和照射脉冲产生单元125作为功能部件。定时控制单元123基于设备类型判别单元122的确定结果来切换与放射线成像装置101的通信。
通过与放射线成像装置101(时间客户端)交换消息，网络交换器121(通信单元)发送包括在计时控制单元124中的内部定时器的时间信息。在成像时，当已与放射线成像装置101完成与成像的开始相关的消息的交换时，照射控制装置120向放射线产生装置110发送已由照射脉冲产生单元125基于作为基准的计时控制单元124的时间信息产生的用于放射线照射定时控制的信号(控制信号)。
放射线产生装置110包括光管和曝光场孔径机构。放射线产生装置110基于从照射控制装置120接收到的控制信号通过预定的管电压或管电流连续地或以脉冲产生放射线。由放射线产生装置110产生的放射线从放射线源109发出，并且发出的放射线由与照射定时同步的放射线成像装置101捕获。
放射线成像装置101是基于从放射线源109发出并透过被照体112的放射线111获得被照体112的放射线图像数据的装置，并且，例如，使用平板检测器(FPD)等的放射线成像装置可以被使用。放射线成像装置101包括其上二维地布置用于将放射线转换成电信号的像素以产生与接收的放射线对应的捕获图像数据的图像接收器107(成像单元)、检测放射线照射的检测单元108、成像控制单元102、以及作为通信单元的部件的有线通信单元104。成像控制单元102包括驱动控制单元105和计时控制单元106，并且有线通信单元104连接到照射控制装置120的网络交换器121。
放射线成像装置101还可以包括无线通信单元103作为通信单元的部件，并且使用作为网络基础设施的一部分被包括的无线通信(无线LAN)的接入点(AP)113通过无线通信连接无线通信单元103和网络交换器121之间的部分区段。
可以以消息的形式在经由网络连接(无线连接)的设备之间交换信息。相比之下，放射线产生装置110和照射控制装置120的定时控制单元123之间的连接是通过直接连接(有线连接)而没有网络的介入，并且信号被直接电发送而不被转换成消息。
例如，包括光电转换元件和诸如TFT的开关元件的像素被二维地(例如，以二维阵列)布置在图像接收器107中，并且将放射线转换成可见光的荧光材料被布置在例如每个光电转换元件上。进入图像接收器107的放射线被荧光材料转换成可见光，经转换的可见光进入每个像素的光电转换元件，并且与可见光对应的电荷(电信号)在每个光电转换元件中作为放射线图像数据产生。
成像控制单元102执行与图像接收器107的驱动控制、关于捕获的放射线图像数据的各种图像处理、放射线图像数据的存储、放射线图像数据的传送定时的确定、放射线图像数据的传送控制等相关的处理。
成像控制单元102的驱动控制单元105执行图像接收器107的驱动控制。成像控制单元102的计时控制单元106被用于使图像接收器107的驱动定时与放射线照射定时同步(稍后将描述)。计时控制单元106包括内部定时器，利用照射控制装置120校正内部定时器的时间，并且基于内部定时器的时间信息来控制图像接收器107的驱动定时。由成像控制单元102处理的图像数据经由有线通信单元104和网络交换器121被从照射控制装置120传送到控制终端130，并且图像数据被显示在显示单元140上以被提供用于检查等。
在放射线成像系统100中，可以使用经由网络的时间同步或针对每个放射线照射定时和每个成像定时交换信号的逐次同步作为放射线成像装置101和放射线产生装置110之间的同步通信方法。
放射线成像系统100可以支持运动图像捕获和静止图像捕获。放射线成像系统100中使用的放射线成像装置101的设备类型是例如可以捕获运动图像和静止图像的设备类型或可以捕获运动图像和静止图像中的至少一种的设备类型，并且照射控制装置120中的设备类型判别单元122可以判别放射线成像装置101的设备类型。设备类型判别单元122可以基于经由网络交换器121从放射线成像装置101获得的识别信息来识别放射线成像装置101的设备类型。
对于可以被支持的每种同步方法，已对放射线成像装置101预设大约几位的识别信息。例如，将“001”设置为能够支持时间同步的设备类型的识别信息，并且将“010”设置为不支持时间同步的设备类型的识别信息。注意的是，识别信息不限于时间同步。假设以类似的方式对逐次同步设置识别信息。
设备类型判别单元122可以经由无线通信单元103或有线通信单元104和网络交换器121获得识别信息，并且判别对于数据通信放射线成像装置101支持的同步方法(放射线成像装置101的设备类型)。
照射控制装置120还可以通过连接到诸如中继装置等的硬件来获得识别信息。中继装置是相互转换不同的接口以将接口彼此连接的装置。例如，具有接口转换功能的中继装置等可以被用于连接放射线成像装置101和照射控制装置120。通过将放射线成像装置101的识别信息设置到中继装置，当要连接装置时，除了放射线成像装置101的设备类型判别之外，通过中继装置的接口转换功能还可以确保放射线成像装置101与照射控制装置120之间的兼容性(与现有产品的连接兼容性)。由于可以确保连接兼容性，因此变得能够提供高度便利的放射线成像技术。
(同步通信方法)
接下来将描述作为可以应用于放射线成像系统100的同步通信方法的时间同步和逐次同步。在时间同步中，执行通信以设置照射控制装置120和放射线成像装置101中包括的各个内部定时器的时间。在逐次同步中，在放射线成像装置101已响应于来自照射控制装置120的成像请求而完成成像准备之后，照射控制装置120的定时控制单元123输出允许执行放射线照射的成像许可。定时控制单元123在执行运动图像捕获时通过时间同步来控制放射线照射定时，并且在执行静止图像捕获时通过逐次同步来控制放射线照射定时。
在医疗设施中，每个装置倾向于安装在单独的房间中，例如，形成放射线成像系统100的放射线成像装置101安装在检查室中，照射控制装置120安装在装备室中，控制终端130安装在前室中，等等。因此，装置经由能够进行长距离发送的比如诸如有线LAN和无线LAN的网络彼此连接。
在静止图像捕获中，放射线产生装置110和放射线成像装置101经由照射控制装置120的网络交换器121和放射线成像装置101的无线通信单元103或有线通信单元104在网络上交换指示成像准备的完成和放射线照射的开始/结束的信号，以通过逐次地同步用于放射线产生的操作与用于放射线检测和电荷蓄积的操作来执行成像(逐次同步)。
在运动图像捕获中，由于可以接收单个帧的图像的时段被限制，因此如果由于网络线路上的消息通信中的延迟的发生而要执行消息重传处理等，那么以逐次同步的方式通过逐帧交换消息来实现同步变得困难。
因此，在运动图像捕获中，执行照射控制装置120的计时控制单元124中包括的内部定时器和放射线成像装置101的计时控制单元106的内部定时器的时间同步，以根据成像准备的完成、照射开始时间、蓄积完成定时和照射完成定时来执行成像(时间同步)。
时间同步不限于运动图像捕获，并且还可应用于静止图像捕获，只要它在使用网络线的系统中使用即可。由于在静止图像捕获中同步成像定时和照射定时就足够了，因此连续的时间查询通信将导致过多的通信量，并且电力消耗的增加将增加发热。因此，在静止图像捕获中通过同步成像定时和照射定时并且随后进行不执行时间查询通信的控制，可以抑制过多的通信量，并且可以抑制发热。
而且，在静止图像捕获中，由于一般不执行放射线成像装置101的冷却处理等，因此由于发热造成的不均匀，可能在图像中产生噪声。然而，通过减少电力消耗来抑制发热，可以抑制由于发热造成的不均匀而引起的噪声产生。
在时间同步中，照射控制装置120和放射线成像装置101需要能够与时间同步对应地操作。根据这个实施例的放射线成像系统100是可以执行运动图像捕获和静止图像捕获两者的系统，并且可以通过确定成像模式和判别要连接的放射线成像装置101的设备类型、基于成像模式或放射线成像装置101的设备类型判别结果来选择同步通信方法(时间同步或逐次同步)。
(时间同步)
将参考图1和2来描述通过时间同步进行的运动图像捕获操作的概述。首先，在成像操作之前，用于运动图像捕获的参数(诸如帧速率、每帧的放射线脉冲长度等)被预先设置给放射线成像系统100的对应单元。系统的操作者在他/她期望执行成像操作的定时按下照射按钮115。照射按钮115的按下作为电信号被发送到定时控制单元123。在接收到发送的电信号时，定时控制单元123产生指示成像的开始的消息，并经由网络与放射线成像装置101交换消息。当消息交换完成时，定时控制单元123的照射脉冲产生单元125产生用于控制放射线照射定时的信号(控制信号：定时脉冲)。
照射脉冲产生单元125基于由定时控制单元123中存在的计时控制单元124保持的内部定时器的时间信息来产生控制信号。由照射脉冲产生单元125产生的控制信号被发送到放射线产生装置110。放射线产生装置110根据从照射脉冲产生单元125发送的控制信号产生放射线，并且放射线111从放射线源109发出。
另一方面，在放射线成像装置101中，在消息交换已结束之后，成像控制单元102的驱动控制单元105产生图像接收器107的驱动控制信号以从图像接收器107获得放射线图像数据。此时，驱动控制单元105基于由放射线成像装置101中存在的计时控制单元106保持的内部定时器的时间信息来产生驱动控制信号。当系统的操作者停止按下照射按钮115以结束成像操作时，定时控制单元123停止控制信号(定时脉冲)的产生，产生指示成像操作将停止的消息，并与放射线成像装置101交换消息。
在上述操作中，通过选择不与放射线照射定时重叠的时间来执行从图像接收器107获得放射线图像数据的处理。即，在与放射线照射操作的时区不同的时区中执行放射线图像数据的获得。为了执行这种排他控制，照射控制装置120中的计时控制单元124的时间(内部定时器的时间)和放射线成像装置101中的计时控制单元106的时间(内部定时器的时间)需要处于准确同步的状态。
图2是用于解释时间同步(时间设置)的处理过程的图，并且将参考图2描述用于同步放射线成像装置101的计时控制单元106的时间和照射控制装置120的计时控制单元124的时间的过程。在放射线成像系统100中，照射控制装置120(计时控制单元124)作为时间服务器操作，并且放射线成像装置101(计时控制单元106)作为时间客户端操作，即，根据时间服务器操作。
首先，放射线成像装置101通过通信单元(有线通信单元104或无线通信单元103)将查询时间服务器的时间的时间查询消息(时间同步发送信息200)发送到计时控制单元124。此时，当放射线成像装置101的计时控制单元106要发送消息时，在发送时间计时控制单元106的时间信息被存储在计时控制单元106中并被发送。例如，当在由计时控制单元106保持的定时器指示的时间值10254发送消息时，计时控制单元106将时间值10254作为查询发送时间存储在其内部存储器中并发送该消息。
从放射线成像装置101的计时控制单元106接收到时间查询消息的照射控制装置120发送时间回复消息(时间同步回复信息201)。即，以与时间客户端相同的方式，照射控制装置120的计时控制单元124经由网络交换器121或无线通信(无线LAN)接入点(AP)113将时间回复消息发送到计时控制单元106。
例如，如果在由计时控制单元124中保持的定时器指示的时间值10253发送时间同步回复信息201，那么计时控制单元124将时间值10253作为回复发送时间存储在时间回复消息(10253@server，下文中“@server”指示时间服务器的时间)中并发送该消息。
放射线成像装置101接收从照射控制装置120发送的时间回复消息。此时，在由放射线成像装置101的计时控制单元106保持的未经校正的时间(回复接收时间)获得时间回复消息。例如，在图2中，计时控制单元106在时间值10260获得时间回复消息，并将该值作为回复接收时间存储在其内部存储器中。
如果假设时间查询消息和时间回复消息两者的通信所需的通信时间(传播时间)相等，那么照射控制装置120发送时间回复消息的时间(估计的回复时间)可以基于由计时控制单元106保持的定时器的时间被估计为查询发送时间10254(10254@client，下文中“@client”指示客户端的时间)和回复接收时间10260(10260@client)之间的中点处的时间。
即，计时控制单元106可以通过以下平均操作来对估计的回复时间进行估计。
(10254+10260)/2＝10257(10257@client)
为了获得放射线成像装置101与照射控制装置120之间的时间偏差，计时控制单元106(客户端)获得计时控制单元106的估计的回复时间与照射控制装置120(时间服务器)的回复发送时间之间的差。即，通过获得估计的回复时间10257@client与回复发送时间10253@server之间的差异时间(时间差)，计时控制单元106可以理解到两个装置之间存在时间偏差并且放射线成像装置101的时间提前10257–10253＝4。-4@client是将同步时间值10257@client和时间值10254@server的校正量。
计时控制单元106基于获得的时间差来校正计时控制单元106中包括的定时器的时间值，以同步计时控制单元106的时间和计时控制单元124的时间。
计时控制单元106通过从客户端的计时控制单元106的时间信息减去差异时间(时间差)来执行校正，使得客户端的估计的回复时间10257(10257@client)和时间服务器的回复发送时间10253(10253@server)将是相同的时间。
即，计时控制单元106通过从计时控制单元106中包括的定时器的时间值10262@client减去校正量-4@client来校正定时器的时间值。经校正的时间值是图2中的时间值10258@client，并且这个时间值与计时控制单元124中包括的定时器的时间值10258@server相同。
可以通过以上算术处理来计算计时控制单元106与计时控制单元124之间的时间差，并且计时控制单元106可以基于计算的时间差来校正计时控制单元106的时间信息。作为结果，设置了在放射线成像装置101与照射控制装置120之间不存在时间偏差的状态(时间同步状态)。
尽管图2描述了将照射控制装置120的计时控制单元124设置为时间服务器并将放射线成像装置101的计时控制单元106设置为时间客户端的示例，但是计时控制单元124可以用作时间客户端，并且计时控制单元106可以用作时间服务器。
而且，在图2的示例中，基于通过使用时间同步发送信息200和时间同步回复信息201的组合作为一组进行的单次查询来获得估计的回复时间，并且从估计的回复时间与查询发送时间之间的差异时间(时间差)确定时间校正值(时间同步校正值)。然而，由于实际的通信时间(传播时间)可能波动，因此已基于单次查询获得的时间校正值可能是偏离实际时间的值。因此，可以通过执行多次查询并对与查询对应地获得的时间差进行统计处理来计算时间校正值。
可以在放射线成像系统中通过网络发送各种信息。上面的示例已将放射线图像数据、进行交换以控制成像的开始和结束的消息、用于时间同步的查询和回复等描述为各种信息。除这些信息以外，用于发送预先的设置信息的命令以及用于报告各个装置的(异常或正常)状态的消息可以经由网络发送。
(逐次同步)
图3是用于解释逐次同步的处理过程的定时图。将参考图1和3描述通过逐次同步进行的成像操作的概述。逐次同步是通过使放射线产生装置110和放射线成像装置101经由照射控制装置120的网络交换器121和放射线成像装置101的无线通信单元103或有线通信单元104在网络上交换指示成像准备的完成和放射线照射的开始/结束的信号而逐次地同步放射线产生操作与放射线检测和电荷蓄积操作来执行成像的方法。
操作者可以使用控制终端130和显示单元140来设置系统的操作条件。条件设置信息被发送到照射控制装置120，并且被从照射控制装置120发送到放射线成像装置101和放射线产生装置110(TC301)。当通过操作者的操作将成像请求输入到照射控制装置120时，基于成像请求的请求信号被从照射控制装置120发送到放射线成像装置101(TC302)。
当从照射控制装置120接收到请求信号时，放射线成像装置101开始成像准备(TC303)。当成像准备完成时(TC304)，指示准备的完成(成像使能(enabled)状态)的信号被从放射线成像装置101发送到照射控制装置120。
基于已从放射线成像装置101发送的准备完成信号的接收，照射控制装置120允许成像(TC305)。如果在放射线成像装置101尚未完成成像准备的状态下按下照射按钮115(图1)，那么不允许放射线照射操作。当在放射线成像装置101已完成成像准备的状态下操作者按下照射按钮115时，照射控制装置120的定时控制单元123将照射开始信号输出到放射线产生装置110，使得将执行放射线照射。
放射线产生装置110在接收到从定时控制单元123发送的照射开始信号时执行放射线照射(TC306)。放射线产生装置110与放射线照射操作同时地向照射控制装置120通知放射线照射操作的开始，并经由照射控制装置120的网络交换器121和放射线成像装置101的无线通信单元103或有线通信单元104通过网络向放射线成像装置101的成像控制单元102通知放射线照射操作的开始(TC307)。
在接收到放射线照射开始指令时，放射线成像装置101的成像控制单元102使放射线成像装置101从成像使能状态转移到图像获得状态以获得放射线图像(TC308)。
在接受照射结束指令时，照射控制装置120将照射结束信号从定时控制单元123发送到放射线成像装置101的成像控制单元102(TC309)。经由照射控制装置120的网络交换器121和放射线成像装置101的无线通信单元103或有线通信单元104通过网络执行照射结束信号的发送。
当接收到照射结束信号时，放射线成像装置101的成像控制单元102使放射线成像装置101从图像获得状态转移到图像传送状态。成像控制单元102存储电荷蓄积时间T1，该电荷蓄积时间T1是获得放射线图像所花费的时间的长度。电荷蓄积时间T1是在获得放射线图像时由图像接收器107接受光电转换的时间。即，电荷蓄积时间T1是接近放射线照射时间的时间。
成像控制单元102经由无线通信单元103或有线通信单元104以及照射控制装置120的网络交换器121将捕获的放射线图像发送到控制终端130。在控制终端130中，对传送的图像执行图像处理，并且执行显示控制以使显示单元140显示预览图像，以确认是否已捕获操作者预期的部分、是否需要再次执行成像等(TC310)。
时间T2是从放射线照射的开始直到预览显示的时间，并且在时间T2中执行放射线图像的传送和图像处理。成像控制单元102执行以预定比率使放射线图像中包括的数据稀疏化的处理以产生数据量小于放射线图像的数据量的预览图像。成像控制单元102执行在显示单元140上显示产生的图像的显示控制。
在TC308处，在传送用于预览图像的显示的图像之后，放射线成像装置101转变到校正图像获取操作以产生要用于诊断的图像(TC311)。
放射线成像装置101的成像控制单元102控制放射线成像装置101通过与获得放射线图像所花费的蓄积时间T1相同的蓄积时间获得校正图像(在没有放射线照射的状态下获得的暗电流图像)。注意的是，在一些情况下，可以不执行通过暗电流的电荷蓄积。如果获得校正图像(TC311)，那么校正图像经由照射控制装置120从放射线成像装置101传送到控制终端130。作为响应，显示单元140通过使用已经传送的放射线图像和新传送的校正图像执行图像处理来产生要用于诊断的图像，并将诊断图像显示给操作者(TC312)。在这种情况下，时间T3是从放射线照射的开始直到诊断图像的显示的时间，并且在时间T3中执行校正图像的传送和使用校正图像的图像处理。
在如上所述通过逐次同步进行的成像操作中，当放射线成像装置确实处于成像使能状态时，通过执行同步通信来执行成像。因此，它可应用于具有低级别的请求时间精度的静止图像捕获。
(同步通信方法的切换)
图4是用于解释切换同步通信方法(同步方法)的处理的过程的流程图。照射控制装置120的设备类型判别单元122基于在放射线成像装置101中设置的识别信息来确定放射线成像装置101可以支持的同步通信方法。在这种情况下，设备类型判别单元122可以通过与放射线成像装置101通信或者通过与和放射线成像装置101结合使用的中继装置通信来获得识别信息。
首先，在步骤S41中，照射控制装置120的设备类型判别单元122判别形成放射线成像系统的放射线成像装置101的设备类型。对于可以被支持的每种同步方法，放射线成像装置101已被预设有几位的识别信息。设备类型判别单元122可以通过与放射线成像装置101通信(经由网络交换器121和无线通信单元103或有线通信单元104通信)来获得识别信息。可替代地，可以将放射线成像装置101的识别信息设置到与放射线成像装置101结合使用的中继装置，并且照射控制装置120的设备类型判别单元122可以通过与中继装置通信来获得识别信息。
例如，可以将“001”设置为可以支持时间同步的设备类型的识别信息，并且可以将“010”设置为不支持时间同步的设备类型的识别信息。设备类型判别单元122可以基于经由网络交换器121从放射线成像装置101获得的识别信息来判别放射线成像装置101的设备类型。
如果在步骤S41中确定放射线成像装置101的设备类型是不支持时间同步的设备类型，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S44以将逐次同步设置为同步方法(S44)。另一方面，如果在步骤S41中确定放射线成像装置101的设备类型是可以支持时间同步的设备类型，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S42。
在步骤S42中，设备类型判别单元122确定放射线成像装置101要执行的成像模式(成像条件)。如果确定静止图像捕获模式是放射线成像装置101要执行的成像模式，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S44并将逐次同步设置为同步方法(步骤S44)。
另一方面，如果在步骤S42中确定运动图像捕获模式是放射线成像装置101要执行的成像模式，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S43并将时间同步设置为同步方法(步骤S43)。
(自动检测模式的切换)
存在自动检测模式，在该自动检测模式中，放射线成像装置101的检测单元108检测在图像接收器107的偏压线中流动的电流，并且基于检测结果自动地检测放射线照射的开始和结束。
在这种情况下，自动检测模式是其中当处于成像准备状态的放射线成像装置101已检测到放射线照射时放射线成像装置101通过在预定时间内连续执行通过将放射线转换成电荷而获得放射线图像的处理来执行成像的操作模式。
图5是用于解释自动检测模式的处理过程的定时图。将参考图1和5描述通过自动检测模式进行的成像操作的概述。
在图5中，从TC501到TC505的处理与图3中描述的从TC301到TC305的处理相同。能够执行通知，使得操作者可以确认放射线成像装置101处于成像准备完成状态。
在确认成像准备已完成时，操作者按下照射按钮115(图1)，并且照射开始信号被输出到放射线产生装置110。
放射线产生装置110在接收到照射开始信号时执行放射线照射(TC506)。在上述逐次同步中，布置为使得放射线产生装置110在执行放射线照射时向照射控制装置120通知放射线照射的开始以及经由网络向放射线成像装置101的成像控制单元102通知放射线照射的开始(图3的TC307)。
另一方面，在自动检测模式中，由于放射线成像装置101包括检测放射线照射的执行的检测单元108，因此照射控制装置120、控制终端130和放射线成像装置101没有被通知放射线照射的执行。即，设备类型判别单元122将基于成像模式(成像条件)来确定是否已设置通过放射线的自动检测进行成像，并且如果基于设备类型判别单元122的确定结果确定设置了通过放射线的自动检测进行成像，那么定时控制单元123将不控制放射线产生装置110进行的放射线照射的开始定时和结束定时。
在自动检测模式中，当放射线成像装置101的检测单元108检测到放射线照射时，检测单元108向成像控制单元102通知检测结果。基于检测单元108的检测结果，成像控制单元102使放射线成像装置101从成像使能状态转移到图像获得状态以获得放射线图像(TC507)。
在上述逐次同步中，布置为使得当接收到照射结束信号时，放射线成像装置101的成像控制单元102将使放射线成像装置101从图像获得状态转移到图像传送状态(图3的TC309)。
另一方面，在已被设置为自动检测模式的放射线成像装置101中，成像控制单元102将控制放射线成像装置101与预定蓄积时间T4的结束对应地结束放射线图像的获得。尽管用于获得放射线图像的电荷蓄积时间T4是预定时间，但是比一般的照射时间(例如，图3的T1)长的时间段(包括一些额外的时间)将被设置为预定时间。
当预定蓄积时间T4结束时，成像控制单元102使放射线成像装置101从图像获得状态转移到图像传送状态。
成像控制单元102经由无线通信单元103或有线通信单元104以及照射控制装置120的网络交换器121将捕获的放射线图像发送到控制终端130。在控制终端130中，对传送的图像执行图像处理，并且执行显示控制以使显示单元140显示预览图像以确认是否已捕获操作者预期的部分、是否需要再次执行成像等(TC508)。时间T5是从放射线照射的开始到预览显示的时间，并且在时间T5中执行放射线图像的传送和图像处理。成像控制单元102通过执行以预定比率使放射线图像中包括的数据稀疏化的处理来产生数据量小于放射线图像的预览图像。成像控制单元102执行在显示单元140上显示产生的预览图像的显示控制。
在TC507中，在已执行图像传送以显示预览图像之后，放射线成像装置101转移到校正图像获得操作以产生用于诊断的图像(TC509)。成像控制单元102控制放射线成像装置101通过与获得放射线图像所花费的蓄积时间T4相同的蓄积时间来获得校正图像(在没有放射线照射的状态下获得的暗电流图像)(TC509)。
校正图像经由照射控制装置120从放射线成像装置101传送到控制终端130。作为响应，显示单元140通过使用已经传送的放射线图像和新传送的校正图像执行图像处理来产生要用于诊断的图像，并将诊断图像显示给操作者(TC510)。时间T6是从放射线照射的开始直到诊断图像的显示的时间，并且在时间T6中执行校正图像的传送和使用校正图像的图像处理。
(同步方法和自动检测模式的切换)
放射线成像系统100可以基于设备类型判别单元122的判别结果在同步方法(时间同步和逐次同步)与自动检测模式之间切换。
图6是用于解释切换处理的过程的流程图。首先，在步骤S61中，照射控制装置120基于设置的成像模式(成像条件)确定成像设置是否是需要放射线的自动检测的设置。如果确定成像设置是需要放射线的自动检测的设置(步骤S61中为“是”)，那么照射控制装置120使处理前进到步骤S66以设置自动检测模式(步骤S66)。另一方面，如果确定成像设置不是需要放射线的自动检测的设置(步骤S61中为“否”)，那么照射控制装置120使处理前进到步骤S62。
在步骤S62中，照射控制装置120的设备类型判别单元122判别形成放射线成像系统的放射线成像装置101的设备类型。用于判别放射线成像装置101的设备类型的处理与步骤S41的处理相同，并且设备类型判别单元122可以基于获得的识别信息来判别放射线成像装置101的设备类型。
如果在步骤S62中确定放射线成像装置101的设备类型是不支持时间同步的设备类型，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S65以将逐次同步设置为同步方法(步骤S65)。另一方面，如果在步骤S62中确定放射线成像装置101的设备类型是支持时间同步的设备类型，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S63。
在步骤S63中，设备类型判别单元122确定在放射线成像装置101中执行的成像模式(成像条件)。如果确定在放射线成像装置101中要执行的成像模式是静止图像捕获模式，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S65以将逐次同步设置为同步方法(步骤S65)。
另一方面，如果在步骤S63中确定在放射线成像装置101中要执行的成像模式是运动图像捕获模式，那么设备类型判别单元122使处理前进到步骤S64以将时间同步设置为同步方法(步骤S64)。
根据这个实施例，能够提供一种放射线成像技术，该放射线成像技术允许通过与放射线成像装置的设备类型对应的同步通信来执行放射线成像。可替代地，能够提供一种放射线成像技术，该放射线成像技术允许通过与放射线成像装置的设备类型和成像模式(成像条件)对应的同步通信来执行放射线成像。
根据这个实施例，能够提供一种放射线成像技术，该放射线成像技术可以通过与成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射定时。
此外，根据这个实施例，可以通过抑制过多的通信量来减少电力消耗。即使在静止图像捕获中不执行放射线成像装置的冷却处理的情况下，也可以通过减少通信量而抑制发热来减少图像中可能产生的噪声。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为‘非暂时性计算机可读存储介质’)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机、以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储设备、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪速存储器设备、存储卡等中的一个或多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围要被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种放射线成像系统，所述放射线成像系统包括照射控制装置和放射线成像装置，所述照射控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时，所述放射线成像装置被配置为通过至少一种同步通信方法进行通信以与放射线照射同步，所述照射控制装置包括：
确定单元，所述确定单元被配置为确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，以及
控制单元，所述控制单元被配置为基于确定结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元基于所述确定结果来切换与所述放射线成像装置的通信。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述确定单元基于所述成像模式来确定通过放射线的自动检测执行成像的设置是否被设置，并且
如果基于确定结果确定通过放射线的自动检测执行成像的设置被设置，那么所述控制单元不控制由所述放射线产生装置进行的放射线照射的开始定时和结束定时。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述同步通信方法包括：
时间同步，在所述时间同步中，执行通信以使所述照射控制装置中包括的内部定时器的时间和所述放射线成像装置中包括的内部定时器的时间匹配，以及
逐次同步，在所述逐次同步中，在响应于来自所述照射控制装置的成像请求在所述放射线成像装置中已完成成像准备之后，所述控制单元输出允许执行放射线照射的成像许可。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述成像模式包括运动图像捕获和静止图像捕获，以及
所述控制单元在运动图像捕获中通过所述时间同步来控制放射线照射的定时，并且在静止图像捕获中通过所述逐次同步来控制放射线照射的定时。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述确定单元基于对所述放射线成像装置设置的识别信息来确定所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，并且所述识别信息通过与所述放射线成像装置的通信以及与中继装置的通信中的一个获得，所述中继装置被与所述放射线成像装置结合地使用。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述放射线成像装置包括：
通信单元，所述通信单元被配置为通过与所述照射控制装置交换消息来获得所述照射控制装置的时间信息，以及
时间控制单元，所述时间控制单元被配置为使内部定时器的时间信息与所述照射控制装置的时间信息同步。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述时间控制单元基于所述消息的查询发送时间和从所述照射控制装置接收到对所述消息的回复消息的回复接收时间来估计所述照射控制装置发送所述回复消息的估计的回复时间。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述照射控制装置发送所述回复消息的回复发送时间被存储在所述回复消息中。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述时间控制单元从所述估计的回复时间与所述回复发送时间之间的差异时间获得时间的校正值，以通过所述校正值来校正所述内部定时器的时间信息。
11.一种放射线控制装置，所述放射线控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时并且通过至少一种同步通信方法与放射线成像装置进行通信以与放射线照射同步，所述放射线控制装置包括：
确定单元，所述确定单元被配置为确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，以及
控制单元，所述控制单元被配置为基于确定结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。
12.一种控制放射线成像系统的方法，所述放射线成像系统包括照射控制装置和放射线成像装置，所述照射控制装置被配置为控制由放射线产生装置进行的放射线照射的定时，所述放射线成像装置被配置为通过至少一种同步通信方法进行通信以与放射线照射同步，所述方法包括在所述照射控制装置中，
确定已设置的成像模式和所述放射线成像装置能够支持的同步通信方法，以及
基于所述确定的结果通过与所述成像模式对应的同步通信方法来控制放射线照射的定时。
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