CN117297629A - 射线照相成像系统、装置及其控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了射线照相成像系统、装置及其控制方法和存储介质。射线照相成像系统包括：控制装置，被配置为控制放射线生成装置，以及射线照相成像装置，包括传感器单元和通信单元，传感器单元被配置为检测从放射线生成装置发射的放射线，通信单元被配置为基于由传感器单元检测到的放射线的剂量而向控制装置传输用于停止放射线生成装置发射放射线的照射停止信号，其中通信单元将多个控制信号作为一个集合传输到控制装置，所述多个控制信号中的每个控制信号包括所述照射停止信号，并且其中控制装置基于所述多个控制信号而停止从放射线生成装置生成放射线。

Description

射线照相成像系统、装置及其控制方法和存储介质

技术领域

本公开涉及射线照相(radiographic)成像系统、射线照相成像装置和用于控制射线照相成像系统的方法。

背景技术

具有自动曝光控制(AEC)功能的射线照相成像装置是已知的。射线照相成像装置测量照射期间的放射线量并且可以基于测量的结果结束照射。射线照相成像装置通过在照射期间以高速仅操作被设置用于放射线检测的像素来监视放射线量。

日本专利申请公开No.2013-138829讨论了在射线照相成像装置的成像区域中包括剂量检测单元的这种射线照相成像装置。剂量检测单元检测已经到达成像区域的放射线的剂量。

日本专利申请公开No.2013-138829讨论了一种基于剂量检测单元检测到的剂量和预设的目标剂量值来预测使放射线生成装置停止发射放射线的停止定时的技术。日本专利申请公开No.2013-138829讨论了一种用于考虑到通信延迟时间来发出照射停止定时通知以在照射停止定时之前预定时间的时间点处向放射线生成装置通知照射停止定时的技术。此时，根据日本专利申请公开No.2013-138829，通信路径的平均值被用作通信延迟时间，并且考虑到通信故障的发生而以预定间隔重复照射停止定时通知。

常规技术在执行照射停止控制以使放射线生成装置停止发射放射线时具有准确性问题。具体而言，在透射通过被检体的放射线的透射剂量率增加的情况下，曝光时间减少。在这种情况下，利用常规技术，可能无法及时发出照射停止定时通知，并且可能出现放射线的累积剂量超过目标剂量值的问题。特别地，通信延迟时间在不同的时间点处具有不同的值，并且在放射线的累积剂量达到阈值需要大约几毫秒的情况下，通信延迟时间的微小变化都可能造成放射线的最终累积剂量的显著误差。

发明内容

根据本公开的一个方面，射线照相成像系统包括被配置为控制放射线生成装置的控制装置，以及包括传感器单元和通信单元的射线照相成像装置，传感器单元被配置为检测从放射线生成装置发射的放射线，通信单元被配置为基于由传感器单元检测到的放射线的剂量而向控制装置传输用于停止放射线生成装置发射放射线的照射停止信号，其中通信单元将多个控制信号作为一个集合传输到控制装置，所述多个控制信号中的每个控制信号包括所述照射停止信号，并且其中控制装置基于所述多个控制信号而停止从放射线生成装置生成放射线。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是例示根据示例性实施例的射线照相成像装置的配置的图。

图2是例示根据示例性实施例的放大器单元的配置的图。

图3是例示根据示例性实施例的每个像素的结构的图。

图4A和图4B是例示根据示例性实施例的每个像素的结构的横截面图。

图5是例示根据示例性实施例的射线照相成像系统的配置的示例的图。

图6是例示根据示例性实施例的射线照相成像系统的操作的示例的图。

图7是例示根据示例性实施例的传输照射停止信号的流程的示例的图。

图8是例示根据示例性实施例的包括重传照射停止信号的流程的示例的图。

图9是例示根据示例性实施例的包括丢弃不必要的照射停止信号的流程的示例的图。

图10是例示根据示例性实施例的射线照相成像系统的照射停止控制的序列的示例的图。

具体实施方式

本示例性实施例旨以高准确性对放射线生成装置执行照射停止控制。

根据本公开的示例性实施例，在控制装置要基于多个控制信号使放射线生成装置停止发射放射线的情况下，通信单元将多个控制信号作为一个集合传输到控制装置，多个控制信号中的每个控制信号包括照射停止信号。

这使得能够执行例如以高准确性对放射线生成装置的照射停止控制。

下面将参考附图描述本公开的各种示例性实施例。贯穿本公开，相似的组件被赋予相同的附图标记，并且省略其重复的描述。可以根据需要改变和/或组合示例性实施例。

图1例示了根据第一示例性实施例的射线照相成像装置100的配置的示例。射线照相成像装置100包括多个像素、多条驱动线110和多条信号线120。多个像素被布置为在成像区域IR中形成多个行和多个列。多条驱动线110被布置为与多个像素行对应，并且每条驱动线110与其中一个像素行对应。多条信号线120被布置为与多个像素列对应，并且每条信号线120与其中一个像素列对应。

多个像素包括多个成像像素101、一个或多个检测像素104和一个或多个校正像素107。多个成像像素101被用于获取射线照相图像。检测像素104被用于监视放射线的照射量。校正像素107被用于校正放射线的照射量。校正像素107对放射线的敏感度低于检测像素104。具体而言，包括多个像素的成像区域IR是被配置为检测来自下述放射线生成装置506的放射线507的传感器单元。

每个成像像素101包括转换元件102和开关元件103。转换元件102将放射线转换成电信号。开关元件103将对应的信号线120和转换元件102连接在一起。检测像素104包括转换元件105和开关元件106。转换元件105将放射线转换成电信号。开关元件106将对应的信号线120和转换元件105连接在一起。

检测像素104被布置成包括在由多个成像像素101形成的行和列中。校正像素107包括转换元件108和开关元件109。转换元件108将放射线转换成电信号。开关元件109将信号线120和转换元件108连接在一起。校正像素107被布置成包括在由多个成像像素101形成的行和列中。在图1和后续的附图中，转换元件102、转换元件105和转换元件108被加以彼此不同的交叉影线以区分成像像素101、检测像素104与校正像素107。

转换元件102、转换元件105和转换元件108可以由将放射线转换成光的闪烁体(scintillator)和将光转换成电信号的光电转换元件形成。一般而言，闪烁体被形成为片状以覆盖成像区域IR并由多个像素共享。转换元件102、转换元件105和转换元件108也可以由将放射线直接转换成电信号的转换元件形成。

开关元件103、开关元件106和开关元件109例如可以包括具有由诸如非晶硅或多晶硅之类的半导体形成的有源区域的薄膜晶体管(TFT)。

转换元件102的第一电极连接到开关元件103的第一主电极，并且转换元件102的第二电极连接到偏置线130。每条偏置线130在列方向上延伸并且共同连接到在列方向上布置的多个转换元件102的第二电极。偏置线130从电源电路140接收偏置电压Vs。包括在一列中的成像像素101的开关元件103的第二主电极连接到信号线120。包括在一行中的一个或多个成像像素101的开关元件103的控制电极连接到一条驱动线110。

检测像素104和校正像素107具有与每个成像像素101的像素结构相似的像素结构并且连接到对应的驱动线110和对应的信号线120。检测像素104和校正像素107排他地(exclusively)连接到信号线120。具体而言，没有校正像素107连接到检测像素104连接到的信号线120。没有检测像素104连接到校正像素107连接到的信号线120。每个成像像素101可以连接到检测像素104或校正像素107连接到的信号线120。

驱动电路150被配置为基于来自控制单元180的信号通过多条驱动线110向驱动目标像素供给驱动信号。根据本示例性实施例，驱动信号是用于接通驱动目标像素的开关元件的信号。像素的开关元件由高电平信号接通并由低电平信号关断。因此，高电平信号将被称为“驱动信号”。

利用供给到像素的驱动信号，在像素的转换元件中积聚的信号变成准备好由读取电路160读取。在驱动线110连接到检测像素104和校正像素107中的至少一个或多个的情况下，驱动线110被称为“检测驱动线111”。

读取电路160被配置为通过多条信号线120从多个像素读取信号。读取电路160包括多个放大器单元161、多路复用器162和模数转换设备(下文中称为“AD转换设备”)163。

多条信号线120中的每一条连接到读取电路160的多个放大器单元161中的对应一个。一条信号线120与一个放大器单元161对应。多路复用器162以预定次序选择多个放大器单元161并且将来自所选择的放大器单元161的信号供给到AD转换设备163。AD转换设备163将供给的信号转换成数字信号并输出数字信号。

从成像像素101读取的信号被供给到信号处理单元170，并且信号处理单元170对供给的信号执行计算处理和/或存储处理。具体而言，信号处理单元170包括计算单元171和存储单元172，并且计算单元171基于从成像像素101读取的信号生成射线照相图像并且将生成的射线照相图像供给到控制单元180。

从检测像素104和校正像素107读取的信号被供给到信号处理单元170，并且信号处理单元170的计算单元171对供给的信号执行计算处理和/或存储处理。具体而言，信号处理单元170基于从检测像素104和校正像素107读取的信号输出关于射线照相成像装置100上的放射线的照射信息。例如，信号处理单元170检测射线照相成像装置100上的放射线照射并且确定放射线的照射量和/或累积照射量。

控制单元180基于来自信号处理单元170的信息来控制驱动电路150和读取电路160。控制单元180例如基于来自信号处理单元170的信息来控制曝光(成像像素101的对应于发射的放射线的电荷的积聚)的开始和结束。控制单元180可以由诸如微处理器之类的通用处理电路或诸如专用集成电路(ASIC)之类的专用处理电路形成。在控制单元180由通用处理电路形成的情况下，控制单元180也可以包括存储器。

为了设置放射线的照射量，控制单元180控制驱动电路150仅扫描检测驱动线111，使得仅读取来自检测像素104和校正像素107的信号。接下来，控制单元180控制读取电路160从与检测像素104和校正像素107对应的列读取信号并且输出读取的信号作为指示放射线的照射量的信息。前述操作使射线照相成像装置100能够在照射期间获取关于检测像素104的照射信息。

通信单元190由控制单元180控制并且具有执行射线照相成像装置100与外部设备之间的通信的功能。可以使用实现诸如有线通信或无线通信之类的期望方法或标准的通信的通信单元190，并且通信不限于特定标准。可以包括多个通信单元190以支持多个通信标准。

图2例示了放大器单元161的详细电路结构的示例。每个放大器单元161包括差分放大器电路AMP和采样保持电路SH。差分放大器电路AMP放大在信号线120上出现的信号，并输出放大的信号。控制单元180可以通过向差分放大器电路AMP的开关元件供给信号来复位信号线120的电位。

来自差分放大器电路AMP的输出可以由采样保持电路SH存储。控制单元180通过向采样保持电路SH的开关元件供给信号来使采样保持电路SH存储信号。由采样保持电路SH存储的信号由多路复用器162读取。

下面将参考图3、图4A和图4B描述射线照相成像装置100的像素结构。图3是例示射线照相成像装置100的成像像素101、检测像素104和校正像素107的结构的图。该图等效于到与射线照相成像装置100的成像区域IR平行的平面的正射投影(orthographicprojection)。如交叉影线所指示的，金属层设置在校正像素107的转换元件108上，并且转换元件108被金属层遮光。

图4A是例示沿着图3中的线A-A'的成像像素101的横截面图。检测像素104的横截面图与成像像素101的横截面图相似。开关元件103设置在诸如玻璃基板之类的支撑基板400上。支撑基板400具有绝缘特性。开关元件103可以是TFT。

层间绝缘层401是在开关元件103上。转换元件102是在层间绝缘层401上。转换元件102是能够将光转换成电信号的光电转换元件。转换元件102包括例如电极402、PIN光电二极管403和电极404。转换元件102可以由磁图像传感器(MIS)而不是PIN型光电二极管形成。

保护膜405、层间绝缘层406、偏置线130和保护膜407被依此布置在转换元件102上。平坦化膜(未示出)和闪烁体(未示出)是在保护膜407上。电极404经由接触孔连接到偏置线130。具有透光特性的氧化铟锡(ITO)用作电极404的材料，并且电极404透射由闪烁体(未示出)从放射线转换的光。

图4B是例示沿着图3中的线B-B'的校正像素107的横截面图。校正像素107与成像像素101和检测像素104的不同之处在于转换元件108被遮光构件408覆盖。校正像素107的其余部分可以与成像像素101和检测像素104的其余部分相同。遮光构件408例如由与偏置线130同层的金属层形成。由于校正像素107的转换元件108被遮光构件408覆盖，因此校正像素107对放射线的灵敏度明显低于成像像素101和检测像素104。积聚在校正像素107的转换元件108中的电荷可以不一定由放射线造成的。

图5例示了包括射线照相成像装置100的射线照相成像系统500的配置的示例。除了射线照相成像装置100，射线照相成像系统500还包括信息处理装置502、接入点503、通信设备504、同步控制装置505和放射线生成装置506。

射线照相成像装置100基于透过被检体H的放射线507来捕获射线照相图像。入射在射线照相成像装置100上的放射线507被转换成电荷。电荷作为图像数据被处理，并且图像数据被传输到信息处理装置502。

信息处理装置502是通过诸如通用计算机之类的众所周知的技术实现的控制装置，并且包括显示单元、输入单元和控制单元。信息处理装置502对从射线照相成像装置100接收的图像数据执行用于校正、存储和/或显示的图像处理。图像处理的功能可以部分或全部由射线照相成像装置100执行。

信息处理装置502经由显示单元向操作者显示射线照相图像并提示操作者执行成像。信息处理装置502具有操作者使用输入单元输入成像条件指令的功能。另外，信息处理装置502的控制单元具有将获取的信号强度与阈值进行比较的功能、对连接请求做出响应的功能，以及传输信息(诸如用于使用无线通信单元执行通信的下述无线通信)的功能。

接入点503是中继无线电波以在射线照相成像装置100和信息处理装置502之间无线传送信息的设备。射线照相成像装置100的控制单元180控制通信单元190并执行无线通信。虽然在图5中接入点503经由同步控制装置505连接到信息处理装置502，但是接入点503可以直接连接到信息处理装置502。

通信设备504是连接到信息处理装置502并且传输和接收无线电波以在射线照相成像装置100和信息处理装置502之间无线地执行近场通信的设备。例如，通信设备504是经由通用串行总线(USB)接口连接到信息处理装置502的加密狗(dongle)。通信设备504是支持基本速率/增强数据速率(BR/EDR)和/>低功耗(BLE)标准中的至少一种的设备。

通信设备504可以是射频识别器(RFID)设备，其经由使用电磁场或无线电波的近场无线通信与包括嵌入其中的标识(ID)信息的标签进行信息通信。RFID的通信方法可以是电磁感应方法或者无线电波方法。通信设备504可以具有接入点功能。

虽然上面描述并且在图5中例示了其中通信设备504连接到信息处理装置502的示例，但是本示例性实施例不限于这个示例。通信设备504可以连接到射线照相成像系统500的另一个装置，诸如放射线生成装置506。可以使用预先包括在射线照相成像系统500中的设备来代替通信设备504。

作为用于向操作者提供通知的单元的状态通知设备509连接到信息处理装置502。状态通知设备509基于从通信设备504或者经由接入点503从射线照相成像装置100接收到的关于射线照相成像装置100的信息，向操作者通知射线照相成像装置100的当前状态和/或特定处理的结束。

诸如发光二极管(LED)之类的发光构件用作状态通知设备509，并且多种发光模式预先与射线照相成像装置100的当前状态相关联。状态通知设备509使用相关联的发光模式向操作者提供通知。状态通知设备509可以使用诸如扬声器之类的声音源。在这种情况下，蜂鸣声音模式预先与射线照相成像装置100的当前状态相关联，并且状态通知设备509使用相关联的蜂鸣声音模式向操作者提供通知。可以组合使用前述形式。

虽然上面描述了其中状态通知设备509连接到信息处理装置502的示例，但是可以使用诸如信息处理装置502的显示器和扬声器之类的设备来代替状态通知设备509。

同步控制装置505包括调解通信并且监视射线照相成像装置100和放射线生成装置506的状态的电路。例如，同步控制装置505控制放射线507从放射线生成装置506的发射和射线照相成像装置100对被检体H的成像。同步控制装置505可以包括用于连接多个网络设备的内置集线器(hub)。

为了生成诸如X射线之类的放射线507，放射线生成装置506包括例如以高电压加速电子并使加速的电子与阳极碰撞的放射线管。虽然一般使用X射线作为放射线507，但是可以使用α射线、β射线、γ射线或中子射线作为放射线507。

医院内局域网(医院内LAN)508是位于医院内的局域网，并且具有将由射线照相成像系统500捕获的射线照相图像传输到医院内各位置以及从各位置接收射线照相图像的功能。

在图5中所示的射线照相成像系统500中，作为患者的被检体H被从放射线生成装置506发射的放射线507照射。射线照相成像装置100基于透过被检体H的放射线507生成射线照相图像。

射线照相成像系统500可以执行同步成像和非同步成像。同步成像是射线照相成像装置100和放射线生成装置506经由同步控制装置505传送电同步信号以使发射放射线的定时与捕获图像的定时同步的成像方法。

非同步成像是射线照相成像装置100在检测到入射的放射线时开始成像而不用在射线照相成像装置100和放射线生成装置506之间传送电同步信号的成像方法。在非同步成像中，射线照相成像装置100可以在每次执行成像时传送射线照相图像，或者射线照相成像装置100可以将捕获的图像存储在射线照相成像装置100中而不是每次执行成像时都传送图像。

射线照相成像系统500可以使用在射线照相成像中一般捕获图像的成像条件来执行成像，诸如透视(fluoroscopic)成像、连续成像、静止图像成像、数字减影血管造影(DSA)成像、路线图(roadmap)成像、程序化(programmed)成像、层析(tomographic)成像和断层合成(tomosynthesis)成像。

为射线照相成像系统500设置了各种功能设置，诸如成像帧速率、管电压、管电流、传感器读取区域、传感器驱动/合并(binning)设置、准直器孔径设置、放射线窗口宽度，以及是否在射线照相成像装置100中积聚捕获的射线照相图像的设置。此外，为射线照相成像系统500设置了诸如自动电压控制(自动剂量控制(ADC))和自动曝光控制(auto exposurecontrol(AEC))之类的功能的设置。

经由信息处理装置502的输入装置，将剂量、上限曝光时间(ms)、管电流(mA)、管电压(kV)和作为监视放射线的区域的感兴趣区域(ROI)输入到信息处理装置502。在操作放射线生成装置506的曝光开关的情况下，信息处理装置502向射线照相成像装置100传输开始请求信号。开始请求信号是请求开始照射的信号。

当接收到开始请求信号，射线照相成像装置100开始准备接收放射线的照射。在准备完成的情况下，射线照相成像装置100经由接入点503或通信设备504向放射线生成装置506传输准备开始(ready-to-start)信号。准备开始信号是通知可以开始照射的信号。在一旦接收到准备开始信号，放射线生成装置506开始发射放射线507。

在放射线的累积剂量的值达到阈值的情况下，射线照相成像装置100经由接入点503或通信设备504向放射线生成装置506传输照射停止信号。照射停止信号是请求停止照射的信号。当接收到照射停止信号，放射线生成装置506停止放射线507。

剂量的阈值例如由控制单元180基于输入剂量值、放射线强度、单元之间的通信延迟和处理延迟来设置。在放射线曝光时间达到输入上限曝光时间的情况下，即使还没有接收到放射线停止信号，放射线生成装置506也可以停止发射放射线。

在停止照射之后，射线照相成像装置100顺序地扫描仅连接有成像像素101的驱动线110(除检测驱动线111以外的驱动线110)，并且读取电路160读取来自成像像素101的图像信号，由此射线照相成像装置100获取射线照相图像。

积聚在检测像素104中的电荷在照射期间被读取，并且校正像素107被遮光，使得来自检测像素104和校正像素107的信号不能用于形成射线照相图像。

因此，射线照相成像装置100的信号处理单元170通过使用与检测像素104和校正像素107相邻的成像像素101的像素值来执行插值处理对检测像素104和校正像素107的位置处的像素值进行插值。

下面将参考图6描述射线照相成像装置100的操作的示例。这些操作由信号处理单元170以及控制驱动电路150和读取电路160的控制单元180彼此协作地执行。这些操作使得能够设置要发射到射线照相成像装置100的放射线的量。

在图6中，“放射线”指示射线照相成像装置100是否正被放射线照射。在“放射线”低的情况下，射线照相成像装置100未被放射线照射，而在“放射线”高的情况下，射线照相成像装置100正被放射线照射。

“Vg1”至“Vgn”指示从驱动电路150向多条驱动线110供给的驱动信号。“Vgk”与第k行(k＝1，……，驱动线的总数)的驱动线110对应。如上所述，多条驱动线110的一部分也被称为“检测驱动线111”。第j条检测驱动线111用“Vdj”(j＝1，……，检测驱动线的总数)表示。

另外，指示向放大器单元161的采样保持电路SH供给的信号的电平，并且/>指示向放大器单元161的差分放大器电路AMP供给的信号的电平。“检测像素信号”指示从检测像素104读取的信号的值。“校正像素信号”指示从校正像素107读取的信号的值。“累积照射量”指示发射到射线照相成像装置100的放射线的累积值。下面将描述用于设置累积值的方法。

在时间t0处，控制单元180开始复位操作以复位多个像素。复位操作是去除在像素的转换元件中积聚的电荷的操作，并且具体而言，向驱动线110供给驱动信号以将每个像素的开关元件改变为导通状态的操作。控制单元180通过控制驱动电路150来复位连接到第一行的驱动线110的每个像素。

控制单元180然后复位连接到第二行的驱动线110的每个像素。

控制单元180重复前述操作到最后一行的驱动线110。在时间t1处，在对最后一行的驱动线110的复位操作结束之后，控制单元180从第一行的驱动线110开始重复复位操作。

在时间t2处，控制单元180从信息处理装置502接收到开始请求信号。当接收到开始请求信号，控制单元180执行复位操作到最后一行，然后结束复位操作。控制单元180可以在执行复位操作到最后一行之前结束复位操作，并且可以进行到下一处理。

例如，在控制单元180在对第k行的驱动线110执行复位操作的同时接收到开始请求信号的情况下，控制单元180可以进行到下一处理而不对第k+1行及后续行的驱动线110执行复位操作。在这种情况下，可以调整用于获取射线照相图像的驱动和/或可以对射线照相图像执行图像处理以减少射线照相图像中可能出现的间隙。

在时间t3处，控制单元180开始设置操作，以设置发射到射线照相成像装置100的放射线量。在设置操作中，控制单元180重复执行从检测像素104和校正像素107读取的读取操作。在多次读取操作当中，前半部分中执行的一次或多次读取操作被执行以设置校正值，而后半部分中的重复读取操作被执行以连续设置每个时间点处的放射线量。

读取操作在检测驱动线111上执行并且不在其它驱动线110上执行。具体而言，驱动电路150向多条驱动线110当中连接到检测像素104和校正像素107中的至少一个的每条驱动线110(即，检测驱动线111)供给驱动信号。

但是，驱动电路150不向多条驱动线110当中既不连接到检测像素104也不连接到校正像素107的每条驱动线110供给驱动信号。驱动电路150同时向多条驱动线110当中连接到检测像素104和校正像素107中的至少一个的驱动线110供给驱动信号。因此，来自连接到同一信号线120的多个像素的信号被组合在一起并由读取电路160读取。由于检测像素104和校正像素107排他地连接到信号线120，因此读取电路160可以分开读取不同灵敏度的像素的信号。

在一次读取操作中，控制单元180执行时间t3至时间t4的操作。具体而言，控制单元180暂时向一条或多条检测驱动线111供给驱动信号。此后，控制单元180将信号暂时改变为高电平，由此读取电路160通过信号线120从像素读出的信号被采样保持电路SH保持。

控制单元180然后暂时将信号改变为高电平，由此复位读取电路160(具体而言，读取电路160的放大器单元161的差分放大器电路AMP)。在成像区域IR中设置了感兴趣区域的情况下，不必读取来自不包括在感兴趣区域中的检测像素104的信号。

控制单元180执行读取操作预定次数以便设置校正值。预定次数大于或等于一次。

信号处理单元170基于通过预定次数的读取操作从检测像素104读取的信号来设置校正值Od，并且基于通过预定次数的读取操作从校正像素107读取的信号来设置校正值Oc。

下面将详细描述校正值Od的设置。在预定次数为一次的情况下，从检测像素104读取一个信号，使得信号处理单元170将该信号的值设置为校正值Od。在预定次数多于一次的情况下，信号处理单元170计算多个读取的信号的平均值并将计算出的平均值设置为校正值Od。可以使用另一个统计值来代替平均值。类似地，基于从校正像素107读取的信号来设置校正值Oc。信号处理单元170将如上所述设置的校正值Od和Oc存储在存储单元172中以供后续处理中使用。

在结束读取操作一次或多于一次之后，在时间t5处，控制单元180向放射线生成装置506传输准备开始信号。校正值Od和Oc的上述设置可以在准备开始信号的传输之前或之后执行。在传输准备开始信号之后，控制单元180重复执行读取操作。信号处理单元170测量每次读取操作的放射线照射量DOSE，并确定放射线照射量DOSE的累积值是否超过阈值。在时间t5之后的时间t6处，开始照射。

在累积照射量在时间t8处达到阈值的情况下，控制单元180向同步控制装置505传输照射停止信号。当接收到照射停止信号，同步控制装置505执行照射停止控制以使放射线生成装置506停止发射放射线。

代替在时间t8处传输照射停止信号，控制单元180可以估计累积照射量将达到阈值的时间t8，并且可以在估计的时间t8处传输照射停止信号。例如，通过将直到来自通信单元190的信号到达同步控制装置505的通信延迟时间加入累积照射量达到阈值的估计时间t8的预测时间，计算估计的传输时间t7，并且可以在估计的传输时间t7处传输照射停止信号。在时间t9处，放射线生成装置506基于同步控制装置505的照射停止控制而停止发射放射线。

在时间t9处结束照射之后，控制单元180对多个像素执行复位操作直到时间t10，类似于时间t0。

接下来，下面将参考图7描述射线照相成像装置100的控制单元180确定传输照射停止信号并传输照射停止信号的流程的示例。

在步骤S101中，控制单元180基于累积照射量和通信延迟时间来执行照射停止确定。

在步骤S102中，控制单元180生成包括照射停止信号的控制信号。此时，可以将附加信号添加到照射停止信号。例如，附加信号可以是指示包括照射停止信号的标识信息，以促进在接收端处的滤波处理。

附加信号可以是关于给予要传输的一系列信号的连续编号的传输次序信息，使得同步控制装置505可以在接收到信号时估计通信环境的情况。此时，在传输次序颠倒的情况下，同步控制装置505可以假设次序由于通信路径上的延迟而改变，或者在连续编号有遗漏的情况下，同步控制装置505可以假设在传输期间发生了分组丢失。

附加信号可以是时间信息，从而可以通过将存储在同步控制装置505中的时间信息与附加信号的时间信息进行比较来估计通信延迟的水平。附加信号可以是计算单元171计算出的剂量信息，从而可以获取当前时间点处的剂量。

附加信号可以是指示针对每个成像操作的单独的成像标识符(成像ID)的信息，以在成像操作之间进行区分。在这种情况下，期望预先与同步控制装置505共享成像ID。这使得能够在同步控制装置505接收到在先前成像期间传输并且由于通信延迟而被延迟的照射停止信号的情况下，同步控制装置505可以确定是否在当前成像中对放射线生成装置506执行照射停止控制。

附加信号可以是虚设(dummy)数据。例如，对于优先传输包含预定尺寸以上的数据的信号的通信设备而言，使用虚设数据来调整尺寸是合适的。在这种情况下，数据尺寸期望地是在当前使用的标准下避免分组片段化(fragmentation)的值。

例如，在以太网下避免互联网协议(IP)片段化的最大数据尺寸一般是1500字节。在使用用户数据报协议(user datagram protocol，UPD)作为协议来执行传输的情况下，由于IP报头和UPD报头组合使用28字节，因此实际最大数据尺寸是1472字节。避免片段化是因为，由于片段化，要用于恢复一个分组的分组数量增加，并且诸如由于分组丢失而引起的重传之类的延迟的发生频率增加。

可以将包括照射停止信号的多个控制信号作为一个集合传输。将通过计算实际传送时间并考虑射线照相成像装置100与射线照相成像系统500中的其它设备之间控制命令的通信所请求的响应时间来设置要传输的信号的数量。实际传送时间是通过将数据尺寸乘以要传输的数据的数量的结果除以有效通信速度来计算的。

例如，在有效通信速度是100Mbps的通信环境中，传输十个具有1500字节的数据尺寸的信号需要大约1.2ms的实际传送时间。在此期间，通信频带被占用，并且可能会影响控制命令等的其它通信。一次传输的控制信号的数量期望地是1000个以下。

附加信号的使用不限于根据本示例性实施例在本文描述的那些，并且可以组合使用任何附加信号。例如，在一次传输中传输多个照射停止信号的情况下，要添加到多个照射停止信号中的每一个的附加信号可以与要添加到其它照射停止信号中的每一个的附加信号相同。要添加到多个照射停止信号中的每一个的附加信号可以部分地或完全地与要添加到其它照射停止信号中的每一个的附加信号不同。可以选择不添加附加信号。

附加信号可以在接收器端处用于期望的控制，并且添加到其上的估计结果和/或控制结果可以与接收响应信号一起传输到作为发送器端的射线照相成像装置100。

在步骤S103中，包括生成的照射停止信号的控制信号被传输到接入点503，直到要传输的控制信号的数量达到信号的预定数量为止。信号传输是基于例如用于无线通信的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准来执行的。

由于无线通信是半双工通信，因此在例如另一个无线设备(未示出)同时在使用中的频带上传输无线电波的情况下，可能会发生无线电波冲突，并且接入点503可能无法正常接收到照射停止信号。在这种情况下，没有响应信号(ACK)从接入点503返回到通信单元190。

当接收到从射线照相成像装置100传输的多个照射停止信号中的第一个，同步控制装置505执行照射停止控制以使放射线生成装置506停止发射放射线507。

在步骤S104中，通信单元190通过检查响应信号(ACK)来确定是否预定数量的信号被成功地传输到接入点503。在没有返回响应信号(ACK)的情况下，重复步骤S103中的控制信号传输，直到所传输信号的数量达到信号的预定数量。

在步骤S105中，确定是否完成计划数量的信号的传输。在所传输信号的数量已达到信号的计划数量的情况下(步骤S105中的“是”)，处理进行到步骤S106并且退出流程。在所传输信号的数量未达到信号的计划数量的情况下(步骤S105中的“否”)，重复从生成控制信号的步骤S102起的序列。此时，期望在步骤S102中生成控制信号时更新诸如时间信息和累积剂量之类的随时间改变的附加信号。

前述操作，在期望的定时处更新信号的同时，能够使射线照相成像装置100将计划数量的控制信号与添加到照射停止信号的期望的附加信号作为一个集合进行传输。这防止在基于来自射线照相成像装置100的照射停止信号使放射线生成装置506停止发射放射线507的照射停止控制中的通信延迟，使得照射停止控制的准确性提高。

“多个信号作为一个集合”的传输例如通过使用多输入多输出(MIMO)技术从多个天线同时传输信号来实现。也可以通过经由帧聚合将多个数据帧组合在一起、传输组合的数据帧并使用块ACK共同接收响应信号来实现传输。

还可以基于具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)方法来实现传输。射线照相成像装置100可以被配置为选择如上所述将多个控制信号作为一个集合传输的形式或者每次传输中传输一个控制信号的形式。

为了在步骤S103中没有延迟地从通信单元190传输照射停止信号，期望在照射停止信号传输之前的先前定时处不在通信单元190中保留传输分组队列。该先前定时是指从放射线生成装置506开始发射放射线507的点到在步骤S101中控制单元180基于累计照射量和通信延迟时间执行照射停止确定的点的定时。在这个定时期间，通信单元190期望地停止经由接入点503向同步控制装置505传输信号。

在射线照相成像装置100从同步控制装置505接收请求响应的控制命令的情况下，从迅速执行控制响应的观点来看，即使在用放射线507照射期间也期望地从通信单元190传输响应信号。

接下来，下面将参考图8描述在传输照射停止信号的流程的示例中射线照相成像装置100使用来自同步控制装置505的照射停止信号响应来执行重传的情况。一直到步骤S105中确定是否完成计划数量的信号的传输的处理流程与图7中的流程相似，因而此处省略了这些步骤的描述。

在步骤S110中，射线照相成像装置100的控制单元180等待预定时段(第一时段)以检查来自同步控制装置505的照射停止信号响应。然后，在步骤S111中，检查是否接收到照射停止信号响应。在接收到照射停止信号响应的情况下(步骤S111中的“是”)，处理进行到步骤S112并且退出流程。在没有接收到照射停止信号响应的情况下(步骤S111中的“否”)，处理返回到步骤S102，并且以预定时段(第二时段)的间隔重复照射停止信号的重传。可以根据需要更新要重传的照射停止信号的附加信号。

通过基于允许的通信延迟时间适当地设置步骤S110中的照射停止信号响应等待时间，通信延迟时间被最小化，同时照射停止信号对通信流量上的负荷被适当地管理。

接下来，下面将参考图9描述在射线照相成像装置100传输照射停止信号的流程的示例中减少不必要的信号传输以减少通信流量上的负荷的情况。一直到步骤S103中的照射停止信号传输的处理流程与图7和图8中的流程相似，因而此处省略了这些步骤的描述。

在步骤S120中，检查是否接收到照射停止信号。在接收到照射停止信号的情况下(步骤S120中的“是”)，处理进行到步骤S121。在步骤S121中，丢弃要传输的包括照射停止信号的控制信号，并结束控制信号传输。前述操作能够减少不必要的信号传输，也能够减轻通信流量上的负荷。

以下将参考图10描述从通信单元190传输照射停止信号到同步控制装置505执行照射停止控制的序列的示例。

在步骤S201中，通信单元190传输包括照射停止信号的多个控制信号。在图10中，以传输3条的情况为例进行说明。此时，在接入点503未能接收到信号的情况下，不返回响应信号(ACK)，使得通信单元190传输包括照射停止信号的控制信号，直到从接入点503获取预定响应信号(ACK)为止。

在步骤S202中，接入点503向同步控制装置505传输照射停止信号。此时，在到同步控制装置505的包括接入点503和交换集线器(未示出)的通信路径上可能发生分组丢失或传输延迟。

在步骤S203中，同步控制装置505接收到照射停止信号并且对放射线生成装置506执行照射停止控制。

在步骤S204中，同步控制装置505向射线照相成像装置100的通信单元190传输照射停止信号响应，并且向射线照相成像装置100通知照射停止控制的执行。

在步骤S203中执行照射停止控制之后接收到受传输延迟影响的照射停止信号的情况下，参考诸如成像ID之类的附加信号。在照射停止控制不必要的情况下，期望的是不执行照射停止控制。此时，虽然可以传输照射停止信号响应，但不必要传输。

例如，通过与延迟接收的信息一起传输照射停止信号响应，射线照相成像装置100获取延迟的信息，并且可以基于该信息更新要传输的照射停止信号的数量。

虽然在图10中要传输的包括照射停止信号的控制信号的数量是三个，但是该数量不限于三个。例如，可以存在如下情况：积聚分组直到积聚的分组达到分组的预定数量的通信设备在到同步控制装置505的通信路径上，诸如接入点503或交换集线器。在这种情况下，在考虑通信流量上的负荷的同时期望地设置更大数量的要传输的控制信号。

虽然以上已经基于示例性实施例描述了细节，但是本公开不限于特定示例性实施例，并且在本示例性实施例的精神内的各种形式也涵盖在本公开的技术范围内。例如，可以使用多个通信单元和/或多种通信协议来执行同时传输。在另一示例中，通信单元190可以使用有线通信并且可以在没有接入点503的情况下经由有线而连接到同步控制装置505。

其它实施例

(一个或多个)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“非瞬态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(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例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来实现，以及通过由系统或装置的计算机通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或控制一个或多个电路执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例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))，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络，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装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)^TM)、闪存设备、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。

虽然已经描述了示例性实施例，但是不能认为限于这些实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。

Claims (20)

1.一种射线照相成像系统，包括：

控制装置，被配置为控制放射线生成装置；以及

射线照相成像装置，包括传感器单元和通信单元，传感器单元被配置为检测从放射线生成装置发射的放射线，通信单元被配置为基于由传感器单元检测到的放射线的剂量而向控制装置传输用于停止放射线生成装置发射放射线的照射停止信号，

其中通信单元将多个控制信号作为一个集合传输到控制装置，所述多个控制信号中的每个控制信号包括所述照射停止信号，以及

其中控制装置基于所述多个控制信号而停止从放射线生成装置生成放射线。

2.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中所述多个控制信号中的每个控制信号包括要添加到照射停止信号的附加信号。

3.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，其中一个集合的所述多个控制信号中的每个控制信号的附加信号与其它控制信号中的每个控制信号的附加信号相同。

4.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，其中一个集合的所述多个控制信号中的每个控制信号的附加信号与其它控制信号中的每个控制信号的附加信号不同。

5.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，其中附加信号包括指示所述多个控制信号中的每个控制信号包括照射停止信号的标识信息。

6.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，其中附加信号包括指示所述多个控制信号中的每个控制信号的传输次序的信息。

7.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，还包括被配置为计算剂量的计算单元，

其中附加信号包括关于计算的剂量的信息。

8.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，其中附加信号包括时间信息或成像标识符，以区分多个射线照相成像操作。

9.根据权利要求2所述的射线照相成像系统，其中附加信号包括虚设数据。

10.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，还包括连接到控制装置并被配置为从射线照相成像装置接收信号的接入点。

11.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中要由通信单元作为一个集合传输的控制信号的数量是每次传输1000个以下。

12.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中，在从传输所述多个控制信号的一个集合起的第一时段期间没有从控制装置接收到响应的情况下，通信单元以第二时段为间隔重复所述多个控制信号的一个集合的重传。

13.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中缺少控制装置的请求，通信单元在放射线生成装置开始发射放射线与射线照相成像装置结束照射停止确定之间不向控制装置传输信号。

14.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中，一旦从控制装置接收到对照射停止信号的响应，通信单元从所述多个控制信号当中丢弃计划要在接收的时间点之后传输的控制信号。

15.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中通信单元选择在一次传输中将所述多个控制信号作为一个集合传输或者在一次传输中仅传输一个控制信号。

16.根据权利要求1所述的射线照相成像系统，其中控制装置基于作为一个集合从通信单元传输的所述多个控制信号当中接收到的第一个控制信号而停止从放射线生成装置生成放射线。

17.一种射线照相成像装置，包括：

传感器单元，被配置为检测从放射线生成装置发射的放射线；以及

通信单元，被配置为基于由传感器单元检测到的放射线的剂量而传输用于停止放射线生成装置发射放射线的照射停止信号，

其中通信单元将多个控制信号作为一个集合传输,所述多个控制信号中的每个控制信号包括所述照射停止信号。

18.一种射线照相成像装置，包括：

传感器单元，被配置为检测从放射线生成装置发射的放射线；以及

通信单元，被配置为基于由传感器单元检测到的放射线的剂量而传输用于停止放射线生成装置发射放射线的照射停止信号，

其中通信单元传输包括所述照射停止信号和要添加到该照射停止信号的附加信号的控制信号。

19.一种用于控制射线照相成像装置的方法，该射线照相成像装置包括传感器单元和通信单元，传感器单元被配置为检测从放射线生成装置发射的放射线，通信单元被配置为基于由传感器单元检测到的放射线的剂量而传输用于停止放射线生成装置发射放射线的照射停止信号，该方法包括：

将多个控制信号作为一个集合传输，所述多个控制信号中的每个控制信号包括所述照射停止信号。

20.一种非暂态计算机可读存储介质，其存储有用于使计算机执行根据权利要求19所述的方法的程序。