JP5073173B2 - 医用イメージング検出器の消費電力を管理する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、携帯用医療イメージングデバイスに関し、より具体的には放射線イメージング検出器の電力及び温度の管理に関する。

多くの医療用デバイスが、携帯医療及び救急対応市場で役に立っている。これらのデバイスの実施例は、心拍モニタ、グルコメータ、心電図（ＥＣＧ）モニタ、超音波イメージングデバイス、デジタル放射線検出器などの診断医用イメージングデバイスである。用途に関係なく、これらのデバイスは小型で、軽量で、バッテリ電源式であり、デバイスのユーザに最適な移動性と使いやすさを提供する必要がある。しかしながら、携帯性を達成するために必要とされる要件は、空間、重量、及び医用デバイスの構成要素によって発生する熱エネルギーの量を増大させる電力消費に関して厳格な制限を与える結果となる。主要な熱源は、様々な集積回路構成要素、及び使用中又はバッテリ充電中にデバイスに電力を供給する充電式バッテリである。正味の結果として、熱は全体的な温度上昇をもたらす原因となり、医用デバイスの用途及び構造上の両方に対して影響を及ぼすことになる。構造上の影響又は小型携帯電子デバイスによって発生した過度の熱は、バッテリの寿命を短縮し、構成要素の寿命を短縮し、デバイスの信頼性を低下させ、デバイス故障を増大させる。

診断医用イメージングデバイスにおいて、熱発生の問題は、高電力要件、熱に対して非常に敏感な最適性能のための複雑な回路の使用、及び患者の安全性に起因して、より高い関心事である。具体的には、携帯用バッテリ電源式の診断医用イメージングデバイスに必要とされる高電力及び高回路密度は、熱発生の問題を更に悪化させると共に、これらのデバイスは、患者の安全を保証するためにデバイスの最高外面温度を規制する特定の医用安全要件を満足する必要がある。温度を規制する現在の医用安全要件は、医用デバイスの最高許容外面温度（すなわち「外皮」温度）が５０℃（華氏１２２度）を超えないことが義務付けられており、これにより患者に接触しても患者に不快感を与えず又は火傷を生じさせないことを保証する。より具体的には、国際電気標準会議で公布されたＩＥＣ６０６０１−１などの医用デバイスの温度に関する幾つかの規制及び規則がある。これらの規制は当該技術分野の従事者には公知である。

デジタル放射線又はデジタルＸ線の場合、これらの消費電力によって検出器の電子機器は画像収集中に有意な量の熱を発生するが、画像が撮像されないときは小電力で動作させることができる。これらのデバイスは、医療患者などの分析対象の被検体に向かってＸ線ビームを投射する線源を含む。ビームが患者を透過した後、イメージインテンシファイアが放射線を信号に変換する。固体デジタルＸ線検出器では、光ダイオード検出器素子は、検出器上に投影されるＸ線画像の画素の輝度に対応する電気信号を生成する。検出器素子からの信号は、通常コンピュータによって別個に読み取られ、更なる画像処理、記憶、及び表示のためデジタル化される。しかしながら、要求される画質を達成するために、最大電力まで回復した画像検出器と画像収集との間で電気信号レベルが完全に安定化するためには、ある程度の時間が必要である。画像収集プロセスを妨げるこの安定化時間は、患者が画像に対して息を止める必要のある不快な状態になる場合があること、又は他の理由で望ましいものではない。

問題が複雑であることに加えて、検出器のイメージング性能特性は、パネルの温度及びピクセル・アレイの温度に応じて変化する。最適なイメージング性能のためには、パネル温度はある温度範囲内に維持されなければならない。高いＸ線出力及びより長い照射を用いる技法は、より良質な画像を得るために需要がある。従って、Ｘ線管の動作限界に到達することなくＸ線照射出力及び持続時間を増大させるため、できるだけ多くの熱を可能な限り迅速にＸ線管から除去することが益々必要になっている。最大電力では、検出器の電子機器は十分な電力を消費し、十分な熱を発生するので、最適なイメージング温度範囲内にパネルを維持する温度管理制御サブシステムを必要とする。放射線デジタル画像検出器の比較的高密度実装から熱エネルギーを除去する冷却システム開発における以前の試みは、主に熱対流システムが用いられた。これらのシステムは、デバイスの動作によって生成された熱エネルギーを除去するために、放射線デジタル画像検出器を通る大容量の熱吸収空気又は流体を移動させる。この大容量のためデジタル放射線検出器の周囲には空間が必要である。この空間の必要性が記憶システムの容積空間に対する全体的な記憶装置密度を制限する。しかしながら、この技法は、特に携帯用デバイスにおける有限のエネルギー量を消耗する。

上述の理由、並びに本明細書を読み理解すると当業者には明らかになるであろう以下に述べる他の理由から、携帯用バッテリ電源式電子デバイス、具体的には携帯用バッテリ電源式の診断医用イメージングデバイスにおいて、当該技術分野で信頼性があり、簡単で、効果的な方法で温度管理システムを備える必要性があり、これにより前述の問題が解決される。省電力及び効率性の向上のためデジタル放射線検出器などの携帯用デバイスにおける消費電力管理の改良もまた必要である。
米国特許第７０７９１８９号

上述の欠点、不利点、及び問題は本明細書で解決され、このことは以下の明細書を読み検討することで理解されるであろう。

本技法は、第１のトリガ信号を検出すること、デジタル放射線検出器から環境条件データを収集すること、検出された第１のトリガ信号に基づいてデジタル放射線検出器の動作状態を変更すること、及びデジタル放射線検出器の変更された動作状態と収集された環境条件データから可変時間間隔トリガ事象信号を求めることによってデジタル放射線検出器の動作を規制する方法を提供する。更に、第２のトリガ信号を検出することに基づく技法は、第２のトリガ事象又は決定された可変時間間隔トリガ事象のいずれかの発生時に自動的にデジタル放射線検出器の動作状態を変更する。環境条件データのタイプには、バッテリ状態、バッテリ容量、エラー状態、内部温度、周囲温度、動作状態、及び診断データを含む。

本発明の別の実施形態は、デジタル放射線検出器の動作をオフ状態、スタンバイ状態、及びオン状態に規制する実行可能命令を有するコンピュータアクセス可能な媒体に関する。実行可能な命令は、第１のトリガ信号を検出すること、デジタル放射線検出器から環境条件データを収集すること、検出された第１のトリガ信号に基づきデジタル放射線検出器の動作状態を変更すること、デジタル放射線検出器の変更された動作状態と収集された環境条件データとから可変時間間隔を決定すること、第２のトリガ信号を検出すること、及び第２のトリガ信号と決定された可変時間間隔トリガ事象のいずれ１つの発生時にデジタル放射線検出器の動作状態を変更することを実行するようにプロセッサに命令することができる。

別の実施形態は、デジタル放射線システムの動作を規制する装置に関し、第１のトリガ信号の受信器と、デジタル放射線検出器から環境条件データを収集するデバイスと、検出された第１のトリガ事象に基づいてデジタル放射線検出器の動作状態を変更するデバイスと、デジタル放射線検出器の変更された動作状態と収集された環境条件データとから可変時間間隔トリガ事象を決定するデバイスとを用いる。第２のトリガ事象の受信器、及び第２のトリガ信号と決定された可変時間間隔トリガ事象のいずれか１つの発生時にデジタル放射線検出器の動作状態を変更するデバイスも用いる。

本発明の別の態様は、デバイスによって実行されるべき機能の要求を受け取り、デバイスにより実行されるべき機能の受け取った要求に基づきオン・トリガ構成要素、オフトリガ構成要素、受け取った機能を実行する関連回路を決定し、オン・トリガ構成要素が発生すると関連回路に電力を供給し、オフトリガ構成要素が発生すると関連回路から電力を除去するデバイスの電力及び温度を管理するための方法及び装置に関する。

更に別の実施形態は、デバイスの電力及び温度を管理する命令を表すデータを含むデジタル・データストリームにおいて具現化されたコンピュータ・データ信号に関し、該コンピュータ・データ信号は、デバイスによって実行されるべき機能の要求を受け取り、デバイスによって実行されるべき機能の受け取った要求からオン・トリガ構成要素、オフトリガ構成要素、受け取られ機能を実行する関連回路を決定する方法によって生成される。次に、データ信号は、オン・トリガ構成要素が発生すると関連回路に電力を供給し、オフトリガ構成要素が発生すると関連回路の電力を除去する。デバイスは、デジタル放射線検出器であり、要求された機能は、「Ｘ線信号の統合」「ピクセル・アレイの読み取り」「ピクセル・アレイのスクラブ」「センサ読み取り」及び「診断実行」などの幾つかの機能から選択することができる。更に、オン・トリガ構成要素は、Ｘ線準備スイッチ、圧縮パドル・モーション、システムからのコマンド、処理なしのタイムアウト一定時間、システムからのコマンド、起動スイッチ、及びリセットスイッチから選択することができ、オフトリガ構成要素は、Ｘ線フレームの読み取りの終わり、オフセットフレームの読み取りの終わり、処理タイムアウトが全くない一定時間、読み取りの終わり、センサ読み取りの終わり、データ送信終わり、診断検査完了、診断検査データ送信から選択することができる。最後に、関連回路は、パネル・バイアス、スキャン行イネーブル、データ列イネーブル、送信、受信、光パワー感知、制御回路、センサ回路から選択することができる。

本発明の別の態様は、第１のトリガ信号を受け取ること、受け取った第１のトリガ信号に基づいて医用イメージング検出器を第１の消費電力状態に変更すること、第２のトリガ信号を受け取ること、及び受け取った第２のトリガ信号に基づいて医用イメージング検出器を第２の消費電力状態に変更することにより医用イメージング検出器の消費電力を管理する装置及び方法である。幾つかの実施形態において、予測信号が予測モデルから導出される。予測モデルは、圧力データの相関、力データの相関、起動時間及び力に基づく確率予測、以前の使用に基づく統計値、患者識別証読み取り装置の１つ又は複数に基づくものである。

本発明の別の実施形態は、医用イメージング・システムの状態情報を示すことを実行する実行可能な命令を有するコンピュータアクセス可能な媒体であり、実行可能な命令は、医用イメージング検出器の状態情報を収集すること、医用イメージング検出器の収集した状態情報を表示すること、及び収集した状態情報が医用イメージング検出器の基準状態情報に一致しているかどうかを判定することをプロセッサに命令することができる。一致している場合には、医用イメージング検出器の動作は、収集された状態と基準状態情報との判定に基づいて変更される。収集された状態情報と基準状態情報の比較が一致しない結果になると、医用イメージング検出器の状態はトリガ信号が発生すると変更される。検出器の状態の変更において、命令は、収集された状態からトリガされた状態へ変更する推定時間を示す可変時間間隔を求め、収集された状態からトリガ状態へ変更する推定時間を示す時間間隔を表示する。

様々な範囲のシステム、クライアント、サーバ、方法、及びコンピュータ可読媒体が本明細書に説明されている。本要約において説明された態様及び利点に加えて、更なる態様及び利点が、図面を参照し且つ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

以下の詳細な説明においては、実施可能な特定の実施形態を例証として示す、本明細書の一部を形成する添付図を参照する。これらの実施形態は、当業者による本実施形態の実施が可能なように十分に詳細に説明するが、他の実施形態を用いることも可能であり、本実施形態の範囲から逸脱することなく論理的変更、機械的変更、電気的変更、及び他の変更を行うことができる点を理解されたい。従って、以下の詳細な説明は限定的な意味に解釈すべきではない。

［概要］
図１は、１つの実施形態による画像検出器などのデバイスの消費電力状態１００を表す概要である。動作状態は、「オフ」状態、「スタンバイ」状態、及び「オン」状態を含む。これらの状態は、最大省電力及び最適温度管理を達成するように選択される。

オフ状態１０５において、制限された電力がデバイスに加えられ、あるいは電力が全く加えられない。この状態においては、必要不可欠な構成要素にのみ電力が供給される。かかる必要不可欠な構成要素の実施例は、デバイスのコントローラ及びディスプレイである。

スタンバイ状態１１０において、限界電力がデバイスに加えられる。スタンバイ状態１１０では、デバイスは画像収集を開始又は実行する許可を待っている。スタンバイ状態１１０はまた、アイドル状態又は作動可能状態とも呼ばれ、Ｘ線画像を生成するのに必要な全ての構成要素は、Ｘ線イメージングが可能なように電力が供給され安定している。

オン状態１１５においては、デバイスが画像収集要求を受け取ったときなどに、該デバイスは最大電力を加えられる。システム・トリガが起動すると、オン状態１１５は、休止モード／デバイスオフ状態１０５からデバイスを作動可能モード／デバイススタンバイ状態１１０に立ち上げるための信号としてデバイスのコントローラ又はイメージングデバイスコントローラによって使用され、Ｘ線照射要求の開始を示す、最大電力モード／デバイスオン状態／作動可能状態１１５への移行に対する第２のトリガを待つことができる。

デバイスは、予測されたシステム・トリガが与えられた時間内に発生しない場合には、各モードの固有のタイムアウトで自動的に別の低電力モードへ移行するようにプログラムされている。例えば、タイムアウトが過ぎる前に照射要求の開始を受け取ると、デバイスは作動可能モードからイメージング・モード／デバイスオン状態１１５に移行して画像収集を実行する。

画像収集が正常に完了した後、特定の（タイムアウト）時間期間内、又は別の内在するシステム活動によって更なる画像要求が受け取られない場合には、デバイスはシステム・トリガが別の画像要求を開始するまで休止モード／デバイスオフ状態１０５に入ることになる。画像要求の開始が終了、中止、破棄される場合には、画像収集が近い将来に要求されることが推定されるので、デバイスはスタンバイ・モードの状態に戻ることになる。種々のタイムアウトは、動作性能をカスタマイズし、患者のワークフロー用件に適合させるように各顧客事例に対して一意的に構成することができる。更にコントローラは、追加電力を節電し、又は室内の様々な周囲条件に適応するように、バッテリ容量又はバッテリ状態に基づいてこのタイムアウトを適合させることができる。

デバイスに対して電力を選択的に適用することによって、画像収集が差し迫っていないときにはデバイスを低電力で動作させることが可能となる。電力を選択的に適用することで、画像デバイス内の熱の発生が低減され、従ってデバイスから熱を除去するために必要とされる冷却装置の量が少なくなり、又は冷却装置がデバイスを最高許容温度より低く維持するのに必要な仕事量が低減される。更に熱発生を低減することにより、デバイス内の電子構成要素の故障までの平均時間が延びることになる。同様に、デバイスの冷却装置の処理負荷を軽減することにより、かかる冷却装置の故障までの平均時間もまた延びることになる。冷却装置の量又はサイズ、あるいはかかる冷却装置が最高許容温度より低くデバイスを維持するように実行しなければならない仕事量のいずれかを低減することにより、冷却ファンのノイズ、冷却ファンによって移動される空気の流量及び温度、並びに必要とされる画像領域範囲に対して両方共が可能な限り小さいことが望ましい携帯用デバイス自体の全体の質量及び容量などを含む、冷却装置の望ましくない態様が低減される。

［装置］
図２は、本発明の実施形態の例示的なデジタル放射線検出器システム２００である。デジタル放射線検出器システム２００は、保護ケース２０２、ハンドル２０４、インジケータ２０６、センサ・ユニット又は起動スイッチ２０８、デジタル放射線検出器２１０、及び患者証読み取り装置２１２とリセットスイッチ２１４を含む。デジタル放射線検出器システム２００は、検査されるべき患者又は対象物に対して所望の方向に移動するための位置決めシステムに結合することができる。

インジケータ２０６は、図３のイメージング検出器コントローラ３１４などの検出器コントローラ、又は図５の検出器コントローラ５０２を通して図３のコンピュータ３１６に結合することができる。幾つかの実施形態において、インジケータ２０６は、１つ又はそれ以上の発光ダイオード、液晶ディスプレイ、振動などの触覚インジケータ、音声発生、又は情報を伝達する他の何らかの公知のディスプレイもしくは最近開発されたディスプレイとすることができる。表示される情報は、ユーザ又はオペレータへの検出器の状態、機能、又は動作である。図６は検出器２１０のオペレータに対して有用とすることができる情報を示している。

オペレータと検出器２１０との対話における変更を感知する起動スイッチ２０８は、図５の検出器コントローラ５０２又は図３のコンピュータ３１６に結合することができる。起動スイッチ２０８は、１つ又はそれ以上の電気的、光学的、容量的、又はユーザ又はオペレータの対話における変更の信号を送る任意の公知の起動スイッチもしくは最近開発された起動スイッチとすることができる。オペレータ又はユーザがデジタル放射線検出器システム２００のハンドル２０４を掴むと、検出器コントローラ５０２又はコンピュータ３１６のいずれかによって、トリガ信号又はトリガ事象として信号が出されて処理される。トリガ信号は、システムとの対話を表示するようにソフトウェア又はハードウェアにより設定することができる。トリガは、起動スイッチの接触を感知することができ、又はハンドル２０４をしっかり握る程度に堅牢とすることができる。従って、トリガ事象又は信号ポイントは、所望の電圧レベル又はデューティサイクルの０から１００％の範囲のレベルで設定することができる。起動スイッチ２０８は、ハンドルの全体部分に沿って位置付けることができる。他の可能なハンドルを用いて、本発明の精神並びに起動スイッチ２０８の機能性から逸脱することなく、システムの位置決めを操作することができることは理解されたい。放射線検出器システム２００上に起動スイッチを位置決めすることにより、オペレータがステーションにいる必要がないので、デバイスの電子機器は極めて迅速に安定化プロセスを開始することができる。

図３は、離散的なピクセル画像データを収集及び処理する医用イメージング・システム３００を概略的に示す。例示の目的において、医用イメージング・システム３００は、本技法により原画像データを収集するように設計され、且つ表示用に画像データを処理するように設計されたデジタルＸ線システムである。図３に示された実施形態では、医用イメージング・システム３００は、コリメータ３０４に隣接して配置されるＸ線放射線源３０２を含む。コリメータ３０４により放射線流３０６は人間の患者などの被検体３０８が位置付けられた領域を透過する。放射線３１０の一部は、被検体３０８又はその周囲を透過して、デジタルＸ線検出器２１０に衝突する。検出器２１０は、その表面上で受け取ったＸ線フォトンを低エネルギーフォトンに変換した後、電気信号に変換し、この電気信号が収集され処理されて、被検体内の特徴の画像を再構成する。

線源３０２は、電源ドライバ回路３１２によって制御され、この回路は検査シーケンスに電力と制御信号の両方を供給する。更に検出器２１０は、検出器２１０において発生した信号の収集を命令するイメージング検出器コントローラ３１４に結合される。検出器コントローラ３１４はまた、ダイナミック・レンジの初期調整、デジタル画像データのインターリービング、その他などの様々な信号処理及びフィルタ機能を実行することができる。電源ドライバ回路３１２と検出器コントローラ３１４の両方は、コンピュータ３１６からの信号に応答する。一般的に、コンピュータ３１６は、医用イメージング・システム３００の動作に検査プロトコルを実行して収集画像データを処理するように命令する。本明細書において、コンピュータ３１６はまた、通常は汎用又は特定用途向けのデジタル・コンピュータに基づく信号処理回路、コンピュータによって実行されるプログラム及びルーチンを記憶する関連の記憶回路、並びに構成パラメータと画像データ、インターフェース回路、及びその他などを含む。

図３に示される実施形態において、コンピュータ３１６は、ディスプレイ又はプリンタなどの少なくとも１つのオペレータ・インターフェースデバイス３１８にリンクされる。オペレータ・インターフェース３１８は、標準又は特殊用途のコンピュータ・モニタ及び関連処理回路を含むことができる。また、システム３００は、使用パターン又は以前の動作の統計分析をダウンロードして検出器２１０を効率的に動作させるようするため、また、１つ又はそれ以上の患者、画像又はセッションに対して検出器２１０によって生成される画像に付加することができる固有識別子を割り当てるための１つ又はそれ以上のデータリポジトリ３２０を含む。

リポジトリ３２０のデータを用いて、オペレータ及び検出器２１０の固有のトリガ事象を決定する予測モデルを導き出すことができる。予測モデルは、統計ベース、回帰ベース、又はニューラルネットワークなどのパターン認識ベースとすることができる。時間にわたり毎秒約１回又はそれ以上の頻度でサンプリングされる、ハンドル起動スイッチ２０８に加わる圧力又は力の継続的な測定を用いて、近い将来に画像がいつ撮像される可能性があるかを統計的に予測することができる。この結果が、特定の時間期間内で要求されている画像収集に対してのハンドル・スイッチに加わる圧力又は力の時間的に変化するパターンである。画像収集が要求されるときに対しての時間にわたる圧力又は力データの相関から、統計モデルを組み立てることができ、他の予測又はモデルは、臨床研究により求められたデータ集合に基づき、又は該特定の検出器もしくはシステム用に蓄積されたデータ集合に基づき、あるいは特定の病院又は診療所の放射線科などの特定の施設内で全ての使用中の検出器又はシステムの収集から蓄積されたデータ集合に基づくことができる。

更に図１を参照して列挙されたような、検出器アイドル状態又は検出器オン状態などの異なる動作モードにいつ切り替えるかを求めるために、この同じ統計データを用いることができる。個々の検出器２１０が統計値を連続的又は周期的に更新を行って、かかる情報がデータリポジトリ３２０内で組み合わされると、病院又は診療所の処理者の処理パターン、検査パターン、習性、及び慣行に基づき、画像検出器から画像収集が要求されそうなときを予測することが可能になる。別の導出可能な予測モデルは、入力層及び出力層が与えられた検出器起動のパターンを見出す逆投影ネットワークなどのニューラルネットワークである。

１つ又はそれ以上のオペレータ・ワークステーション３２２は更に、システム・パラメータ出力、検査要求、画像観察、検出器２１０を動作させるために用いられるパターン及び統計値などのデータのダウンロード、及びその他などのためにシステムにリンクさせることができる。一般的に、ディスプレイ、プリンタ、ワークステーション、及びシステム内に与えられる同様のデバイスは、データ収集構成要素にローカル接続することができ、あるいは、施設又は病院内の別の場所、もしくはインターネット、仮想私設ネットワーク、及びその他などの１つ又はそれ以上の構成可能なネットワークを介して画像収集システムにリンクされた全く別の場所などの、これらの構成要素から遠隔位置にあることができる。病院施設、地理的位置、又は柔軟に定められたグループ全体にわたるワークステーションの相互接続は、観測が大きくなることに起因して予測品質を向上させる。

図４は、異なる実施形態を実施することができるハードウェア及び動作環境４００のブロック図である。図４の説明により、幾つかの実施形態を関連付けて実装可能なコンピュータ・ハードウェア及び好適なコンピュータ環境の概要が与えられる。実施形態は、コンピュータが実行可能な命令を実行するコンピュータに関して説明される。しかしながら幾つかの実施形態は、コンピュータ実行可能な命令を読み出し専用メモリ内に実装するコンピュータ・ハードウェアで完全に実施することができる。また、タスクを実行する遠隔デバイスが通信ネットワークを通じてリンクされるクライアント／サーバコンピュータ環境において実施可能な実施形態も存在する。プログラム・モジュールは、分散型コンピュータ環境のローカルメモリ記憶装置及び遠隔メモリ記憶装置の両方に配置することができる。

コンピュータ３１６は、Ｉｎｔｅｌ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ、Ｃｙｒｉｘ、及び他から商業的に入手可能なプロセッサ４０４を含む。コンピュータ３１６はまた、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）４０６と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４０８と、１つ又はそれ以上の大容量記憶装置４１０と、様々なシステム構成要素を処理ユニット４０４に動作可能に結合するシステム・バス４１２とを含む。メモリ４０６と４０８、及び大容量記憶装置４１０は、コンピュータアクセス可能な媒体のタイプである。大容量記憶装置４１０は、より具体的には不揮発性のコンピュータアクセス可能な媒体のタイプであり、１つ又はそれ以上のハード・ディスク・ドライブ、フロッピー（商標）・ディスク・ドライブ、光ディスク・ドライブ、及びテープ・カートリッジ・ドライブを含むことができる。プロセッサ４０４は、コンピュータアクセス可能な媒体上に記憶されたコンピュータ・プログラムを実行する。

コンピュータ３１６は、通信デバイス４１６を介してインターネット４１４に通信可能に接続することができる。１つの実施形態において、通信デバイス４１６は、当該技術分野で公知の「ダイヤルアップ接続」を介してインターネットに接続するように通信ドライバに反応するモデムである。別の実施形態において、通信デバイス４１６は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に接続されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（商標）又は同様のハードウェア・ネットワーク・カードであり、該ＬＡＮ自体が、当該技術分野で公知の「直接接続」（例えばＴ１ラインなど）を介してインターネットに接続される。

ユーザは、キーボード４１８又はポインティング・デバイス４２０などの入力デバイスによりコンピュータ３１６にコマンド及び情報を入力する。キーボード４１８により、コンピュータ３１６内へ当該技術で公知の文字情報の入力が可能となるが、実施形態は任意の特定の形式のキーボードには限定されない。ポインティング・デバイス４２０により、幾つかのバージョンのＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）などのオペレーティング・システムのグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）によってもたらされるスクリーン・ポインタの制御が可能となる。幾つかの実施形態は、任意の特定のポインティング・デバイス４２０に限定されない。かかるポインティング・デバイスは、マウス、タッチ・パッド、トラックボール、遠隔制御装置、及びポインティング・スティックを含む。他の入力デバイス（図示せず）は、マイク、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、及びその他などを含むことができる。

幾つかの実施形態において、コンピュータ３１６は、ディスプレイ４２２に動作可能に結合される。ディスプレイ４２２は、システム・バス４１２に接続される。ディスプレイ４２２により、コンピュータ・ユーザが観察するための、コンピュータ、ビデオ及び他の情報を含む情報の視覚的表示が可能となる。幾つかの実施形態は任意の特定のディスプレイ４２２に限定されない。かかるディスプレイ装置は、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ（モニタ）、並びに液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのフラット・パネルディスプレイを含む。モニタに加えて、コンピュータは通常、プリンタ（図示せず）などの他の周辺の入力／出力デバイスを含む。スピーカ４２４及び４２６は、信号の音響出力を可能にする。スピーカ４２４及び４２６もまたシステム・バス４１２に接続される。

コンピュータ３１６はまた、コンピュータアクセス可能な媒体ＲＡＭ４０６、ＲＯＭ４０８、及び大容量記憶装置４１０上に記憶され、プロセッサ４０４により実行されるオペレーティング・システム（図示せず）を含む。オペレーティング・システムの実施例は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）、Ａｐｐｌｅ ＭａｃＯＳ（商標）、Ｌｉｎｕｘ（商標）、ＵＮＩＸ（商標）を含む。しかしながら、実施例は、任意の特定のオペレーティング・システムに限定されず、かかるオペレーティング・システムの構成及び使用は当該技術分野でよく知られている。

コンピュータ３１６の実施形態は、任意のタイプのコンピュータ３１６に限定されない。様々な実施形態において、コンピュータ３１６は、ＰＣ互換コンピュータ、ＭａｃＯＳ（商標）互換コンピュータ、Ｌｉｎｕｘ（商標）互換コンピュータ、又はＵＮＩＸ（商標）互換コンピュータを含む。かかるコンピュータの構成及び動作は当該技術でよく知られている。

コンピュータ３１６は、ユーザ制御ポインタを含むグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を備える少なくとも１つのオペレーティング・システムを用いて動作させることができる。コンピュータ３１６は、少なくとも１つのオペレーティング・システム内で実行する少なくとも１つのウェブ・ブラウザ・アプリケーション・プログラムを有することができ、コンピュータ３１６のユーザがイントラネット、又は統一資源位置指定子（ＵＲＬ）アドレスによってアドレス指定されるインターネット・ワールド・ワイド・ウェブページにアクセスすることができる。ブラウザ・アプリケーション・プログラムの実施例は、Ｎｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ（商標）及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（商標）を含む。

コンピュータ３１６は、イメージング検出器コントローラ３１４などの１つ又はそれ以上の遠隔コンピュータへの論理接続を用いるネットワーク化された環境で動作することができる。これらの論理接続は、コンピュータ３１６に結合され、又はコンピュータ３１６の一部である通信デバイスによって達成される。実施形態は、特定のタイプの通信デバイスに限定されない。検出器コントローラ３１４は、別のコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、クライアント、ピアデバイス、又は他の共通ネットワーク・ノードとすることができる。図４に示される論理接続は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）４３０及び／又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）４３２を含む。かかるネットワーク環境は、オフィス、企業規模のコンピュータ・ネットワーク、イントラネット、及びインターネットにおいて一般的なものである。

ＬＡＮネットワーク環境で用いられると、コンピュータ３１６及びイメージング検出器コントローラ３１４は、一種の通信デバイス４１６であるネットワーク・インターフェース又はアダプタ４３４を通じてローカル・ネットワーク４３０に接続される。遠隔コンピュータ又はイメージング検出器コントローラ３１４はまた、ネットワークデバイス４３６を含む。通常のＷＡＮネットワーク環境で用いられると、コンピュータ３１６及び検出器コントローラ３１４は、モデム（図示せず）によりＷＡＮ４３２と通信する。内蔵又は外付けとすることができるモデムは、システム・バス４１２に接続される。ネットワーク化された環境において、コンピュータ３１６に関して表現されたプログラム・モジュール又はその一部は、検出器コントローラ３１４内に記憶することができる。

コンピュータ３１６はまた、電源装置４３８を含む。各電源装置はバッテリとすることができる。幾つかの実施形態において、コンピュータ３１６はまた、ストレージ・エリア・ネットワークデバイス（ＳＡＮ）４４０に動作可能に接続され、該ＳＡＮは、複数の記憶装置がＬＡＮ４３０などのＬＡＮ、又はＷＡＮ４３２などのＷＡＮ内の全てのサーバ上でアクセス可能であるように複数の記憶装置を接続する高速ネットワークである。この構成は、複数の予測モデルソース、複数の統計分析ソース、及び情報の共有化による、電力及び放射線イメージング検出器２００からの発生熱を効率的且つ自動的な管理を可能とする。

図５は、検出器２１０を示すブロック図である。幾つかの実施形態は、図３及び図４のコンピュータ３１６などのコンピュータ上のマルチ処理、マルチスレッド動作環境で動作するように説明される。図５は、デジタル検出器２１０の機能的構成要素を概略的に示す。

図５は、イメージング検出器コントローラ（ＩＤＣ）３１４を含み、これは幾つかの実施形態においては検出器コントローラ５０２内に構成されることになる。ＩＤＣ３１４は、図４で説明したようなＣＰＵ又はデジタル信号プロセッサ、並びに検出器２１０からの感知信号の収集を命令するメモリ回路を含む。幾つかの実施形態において、ＩＤＣ３１４は、両方向光ファイバ導体を介して検出器２１０内の検出器制御回路５０２に結合される。ＩＤＣ３１４はこれにより、画像データのコマンド信号を動作中に検出器内で交換する。

検出器コントローラ５０２回路は、全体が参照符号５０４で示される電源からのＤＣ電力を受け取る。検出器コントローラ５０２は、システム動作のデータ収集段階中に信号を伝送するのに用いられる、行列ドライバのタイミング及び制御コマンドを発生するように構成される。従って、検出器コントローラ５０２は、電力及び制御信号を基準／調整器回路４０に送り、回路４０からデジタル画像ピクセル・データを受け取る。更に、インジケータ２０６、起動スイッチ２０８、バーコード読み取り装置などの読み取り装置２１２、リセットスイッチ、及び環境条件デバイス５０６は、検出器コントローラに結合される。検出器は、患者又はデバイスのオペレータのいずれかに対する固有の識別子を読み取るために、バーコード読み取り装置２１２を備えることができる。

コントローラは、固有識別子を読み取るこの動作をモード間の切り替えを行うトリガとして用いることができる。起動スイッチ２０８の目的は、スイッチ状態を履歴データ又は一般的な統計データと連動して用いて、検出器の状態が変化しそうであるか否かを推定することである。インジケータ２０６の目的は、ユーザ又はオペレータに検出器の状態を伝えることである。環境条件デバイス５０６は、検出器のバッテリ状態、検出器エラー状態、他のデバイス又は室内の温度、診断、内部温度、パネル／検出器の電圧又は状態が、この方法で実現できるかどうかを監視する。すなわち検出器２１０は、システム・トリガなしにモード間を移行するように命令することができ、又はそのような内部制御を含む。その際、検出器内部温度は、動作モード間の移行に従って維持することができる。これには、検出器内部にあるか、あるいはイメージング検出器コントローラ３１４、コンピュータ３１６、又はワークステーション３２２に対して遠隔接続されている、いずれかのフィードバック・ループが必要である。更に、モード間を検出器が周期的に移行するためにバックグラウンド処理が存在し、検出器から情報にアクセスする。すなわち検出器は、コンピュータ３１６又は他の任意の外部デバイスにより問い合わせされ、環境条件デバイス５０６の内容を読み取り、次いで動作モード間を変更する条件として検索されたデータを用いる。

本実施形態において、検出器２１０は、検査中に検出器表面で受け取ったＸ線フォトンを低エネルギーフォトン（光量子）に変換するシンチレータからなる。次に、光検出器のアレイは光量子を電気信号に変換し、これが検出器表面の個々のピクセル領域に影響を及ぼすフォトン数又は放射線強度を表す。読み出し電子回路は、結果として得られたアナログ信号を、オペレータ・インターフェース３１８又はワークステーション３２２などにおいて、処理、記憶、表示を行い、次の画像再構成に続くことができるデジタル値に変換する。図５に示される特定の実施形態において、例証として、行バス４２は、様々な検出器の列からの読み取りを可能にすると共に、行を無効にして所望の場所の選択された行に電荷補償電圧を印加するための複数の導体を含む。列バス４４は、行が連続して有効とされながら、列からの読み取りを命令する追加導体を含む。行バス４２は一連の行ドライバ４６に結合され、該行ドライバの各々は検出器の一連の行を有効にするよう命令する。同様に読み出し電子回路４８は、検出器の全列の読み出しを命令するため列バス４４に結合される。同様に図５に示されるように、各ピクセル５４は、一般的に行と列の交差点で定義され、アイテム７０に示されるように列電極４８はここで行電極４５と交差する。

図６は、デジタル放射線検出器２１０のオペレータ又はユーザに情報を伝達するインジケータ２０６の図である。インジケータは、１つ又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）、英数字ディスプレイ、あるいは音声又は他の任意の可聴音を発生することができる音響インジケータからなるものとすることができる。図６に示されるインジケータ２０６は、緑色ＬＥＤ６０５、赤色ＬＥＤ６１０、黄色ＬＥＤ６１５、英数字ディスプレイ６２０、及びスピーカ６２５を有する。これらのインジケータを組み合わせて、オペレータに検出器２１０の状態、状態間の移行に必要な時間、診断条件、及び温度並びに環境条件を報知することができる。以下の表は、種々の順列を網羅するものではないが、ＬＥＤ、ディスプレイ、及び音響インジケータを組み合わせている。本実施形態の範囲から逸脱することなく他の組合せが可能である。表１：状態インジケータは、状態とインジケータとの間の可能性のある関係を示している。

検出器状態インジケータ２０６は、検出器の状態、及び状態間の移行を完了するのにおよそどれ位の時間が必要であるかをユーザに提供する。インジケータ２０６の構成によって、コンピュータ３１６又はワークステーション３２２において利用可能な情報は、検出器の動作状態を迅速に評価するために検出器２１０でも利用可能とすることができる。

実施形態の動作のシステム・レベルの概要を本明細書の詳細な説明のこのセクションで説明してきた。システム４００は任意の特定のコントローラ又はコンピュータに限定されるものではないが、明確にするために簡略化したコンピュータ又はコントローラを説明した。

［方法］
上記セクションにおいて、実施形態の動作のシステム・レベルの概要が説明された。このセクションにおいては、プロセッサ４０４などのプロセッサによって実行される特定の方法を一連のフローチャートを参照して説明する。フローチャートを参照して本方法を説明することにより、当業者は、好適なプロセッサ上で本方法を実行するこうした命令を含む、このようなプログラム、ファームウェア、又はハードウェアを開発することが可能となる。同様に、サーバ・コンピュータ・プログラム、ファームウェア、又はハードウェアによって実行される本方法もまた、コンピュータ実行可能な命令から構成される。方法７００、８００、９００及び１０００は、図３のコンピュータ３１６などのコンピュータ上で実行するプログラムで実行され、又はコンピュータの一部であり、検出器２１０及び画像検出器コントローラ３１４による撮像が要求される動作を含むファームウェア又はハードウェアで実行される。このように、オペレータは、異なる電源状態にわたり放射線イメージング検出器２００をサイクルさせることに関して懸念する必要がなく、システムは自動的に消費電力及び熱発生を管理する。

図７は、コンピュータ３１６、イメージング検出器コントローラ３１４、検出器コントローラ５０２、オペレータ・ワークステーション３２２のいずれかにより実行され、又は実施形態による上記の選択的組合せにより実行される方法７００のフローチャートである。方法７００は、信頼性があり、簡単で効果的な方法で当該技術における必要性を満たし、携帯用バッテリ電源式電子デバイス、具体的には携帯用バッテリ電源式の診断医用イメージングデバイスにおいて、省電力及び効率性が改善された熱管理システムをもたらすものである。

図７は、本発明による温度及び電源管理の例示的な方法７００のフローチャートである。処理７０５において、起動信号が判定されてプロセスが始まる。この起動は、起動スイッチ２０８の状態であり、又はシステム、検出器、イメージング検出器、ワークステーションコントローラのいずれかからのシステムキューとすることができる。起動スイッチ２０８の状態は、起動、圧力、電気容量の変化、誘導の変化、電気パラメータの変化、システムキュー、又は起動スイッチ２０８の作動を示す他の任意の形式の情報を示す信号を含むことができる。この信号は、検出器コントローラ５０２、イメージング検出器コントローラ３１４、コンピュータ３１６、又はオペレータ・ワークステーション３２２によって電源又は熱管理を開始するトリガとして扱われる。この起動が生じていないと判定された場合には、プロセスは最初に戻る。起動が発生したと判定された場合には、プロセスは処理７１０に進む。

処理７１０において、検出器は、検出器スタンバイ状態１１０又はアイドル状態に置かれる。まずスタンバイ状態又はアイドル状態において、オペレータ又は技術者が検出器を熱及びバッテリ消耗量が最小限になるように保持する間、画像は撮像されない。プロセスは処理７１５に進む。

処理７１５において、システム・タイムアウトが判定される。システム・タイムアウトは、カウント、検出器がアイドル状態に置かれたときに信号を送るタイムスタンプ、以前の実行に基づく平均時間と現在の時間との間の差である差分、又は統計モデルに基づく自動カウントダウンプロセスとすることができる。タイムアウト事象が発生すると、検出器２１０は検出器オフ状態になり、電源の消耗を管理し、性能劣化又は患者に対する危害を引き起こさないように適正な温度範囲を保証する。処理７１５がセーフ・ハーバー内にあり、又はタイムアウト・トリガが起動されていない場合には、プロセスは処理７２０に進む。

処理７２０において、作動停止が判定され、作動停止は処理７０５の起動と鏡像関係にある。オペレータがハンドル上のスイッチを解放すると、これはオペレータが画像検出器２１０の位置決めを完了したことを示し、画像を撮像する準備ができたと推定される。この解放は画像撮像の先行動作であるので、スイッチ状態のこの移行を受け取ることは、画像検出器がスタンバイ又はアイドル状態からイメージング状態へ変更されるべきことをシステムに示している。このプロセスは、スイッチの作動停止が監視され、スイッチが作動停止されるか又はタイムアウト状況が処理７１５で発生するまでループする。作動停止条件に適合すると、制御は処理７２５へ進む。

処理７２５において、予測モデルが参照される。予測モデルは、スイッチの解放に続いて最も起こりそうな帰結又は結果が何であるかを解明又は予測しようとする。予測器は、表計算機能、シナリオ・プランニング、シミュレーション、又は十分に適合された条件セットに基づく将来の出力を予測するのに用いることができる他の任意のアプリケーションに対応するプログラム又はデバイスとすることができる。該条件は、画像検出器がイメージング状態又は検出器オン状態に進むべきであるかどうかを判定するための、技術者のＸ線管準備スイッチ起動、技術者のＸ線技法パラメータ又は他のシステム制御装置調整、又はこうした起動の欠如などのシステムキューとすることができる。また別のシステムキューは、バーコードなどの患者識別子、画像選択、検査開始、照射予備スイッチ起動、コリメーション光、及び近接センサの読み取りとすることができる。例えば、検出器２１０を位置決めした後、オペレータは患者に関するバーコードを読み取ることができ、次に、この読み取りは、イメージング収集を要求する信号として用いることができる。例えば、予測モデルは、作動停止が発生しておりシステム活動が存在する場合には検出器がオン状態１１５であるなどの、相関ルールとすることができる。別の実施例は、起動と作動停止との間の時間の長さが特定の閾値よりも短く、画像受容体又は検出器２１０が、単に２人の患者間のある時間期間中に停止していることを示している。この閾値は以前の経験に基づいて設定することができる。予測提案が検出器オン状態１１５に進むことでない場合には、検出器は検出器アイドル状態８０のままである。予測器が、恐らくはイメージングが生じるので検出器のスイッチをオンにすべきであると判定すると、制御は処理７３０へ進む。

処理７３０において、検出器はオン状態に設定される。この状態において、検出器２１０は、最大電力に設定される。処理は次の処理のために処理７３５へ進む。

処理７３５において、システム・タイムアウトが判定される。タイムアウトの持続時間は、処理７２５で受け取ったシステムキューに基づく。処理７２５における予測の基礎を形成するシステムキューに具体的に適合させることができる可能性の範囲が存在する。例えば、Ｘ線技法パラメータの調整などのような本質的な準備となるシステムキューは、結果としてより長い時間期間となる。反対に、システム制御装置に対する調整などの準備完了の信号を送るシステムキューは、より短い時間期間となる。時間を動的に調整する機能により消費電力及び熱発生が確実に低減される。システム・タイムアウトに遭遇すると、制御は処理７１０に進み、そこで検出器２１０が検出器アイドル状態１１０になる。次いで、システム・タイムアウト７１５が初期化され、検出器２１０が検出器オフ状態１０５であるかどうかを確認する。判定がノーであれば、制御は処理７１５へ進み、そこで起動スイッチ２０８の状態に関して判定される。スイッチ２０８は作動停止しているので、制御は予測７２５へ進む。予測７２５の機能は、システム制御の起動などのシステムキューが発生したか否か、及び画像収集事象が優れているか否かを確認することである。システムキューが存在しなければ、制御は処理７１５へ進み、検出器２１０がオフ状態にされるタイムアウト・トリガが存在するかどうかを判定する。システムキューが存在する場合には、検出器はオン状態に設定され、イメージングを準備する。処理７３５でシステム・タイムアウトに遭遇しなければ、制御は処理７４０へ進む。

処理７４０において、画像収集の完了が判定される。処理７４０は、イメージングのサイクルが完了するまで継続し、イメージングのサイクルは単一又は複数の画像とすることができる。他の画像は同じ患者から収集される必要があるので、検出器２１０を電源オン状態で維持し続けるのが望ましい場合がある。ある遅延を付加することができる複数の検出器状態間を切り替えるのではなく、検出器は、画像収集のサイクルが完了するまでオン状態が維持される。画像収集サイクルが完了すると、制御は処理７４５へ進む。

処理７４５において、検出器は検出器オフ状態７０に置かれる。検出器がオフにされた後、起動が受信されるまで制御はプロセスの始まりに進む。プロセスは、オペレータ対話（７０５、７２０）とシステム対話（７１５、７２５、７３５、７４０）を組み合わせることで、放射線イメージング検出器２００による消費電力及び熱発生を自動的に管理することができる。

図８は、コンピュータ３１６、イメージング検出器コントローラ３１４、検出器コントローラ５０２、オペレータ・ワークステーション３２２のいずれかによって実行され、又は実施形態による上記の選択的組合せによって実行される方法８００のフローチャートである。方法８００は、信頼性があり、簡単で効果的な方法で当該技術における必要性を満たし、携帯用バッテリ電源式電子デバイス、具体的には携帯用バッテリ電源式の診断医用イメージングデバイスにおいて、省電力及び効率性が改善された熱管理システムをもたらすものである。

処理８０５において、検出器２１０の状態は、検出器オフ状態１０５、検出器スタンバイ状態１１０、及び検出器オン状態１１５のうちの１つであると判定される。検出器オン状態１１５は、作動可能状態とイメージング状態の組合せである。作動可能状態において、Ｘ線画像を生成するのに必要な全ての構成要素は、Ｘ線イメージングが可能なように電力が供給され安定している。イメージング状態は照射シーケンスの開始で始まり、シーケンスが完了するまで継続する。次いで、イメージング状態は、図７の処理７４０に関して検討されたイメージング収集サイクルになる。状態情報が判定されると、制御は処理８１０へ進む。

処理８１０において、検出器の状態が表示される。ディスプレイは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶ディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）、あるいは任意の公知ディスプレイもしくは最近開発されたディスプレイとすることができる。検出器の状態を表示した後、制御は処理８１５へ進む。

処理８２０において、イメージング条件が判定される。イメージング条件が有効ではないと判定されると、制御は処理８３０へ進む。イメージング状態に関して判定される間、検出器２１０は処理８０５で判定された状態を表示し続ける。

処理８３０において、トリガ条件がトリガ事象として判定される。トリガ条件は、システム、起動スイッチ２０８、又はリセットスイッチ５０８に由来することができる。システム・トリガは、オペレータからの起動、システムからのタイムアウト又は割り込み、あるいは現在以外の状態が要求されていることを示す他の任意のキューとすることができる。更に、オペレータは、リセットスイッチ５０８を起動することにより要求された状態を簡単に選択することができる。トリガ条件が検出されると、制御は処理８４０へ進む。

処理８４０において、遷移時間が求められて表示される。遷移時間はある状態から別の状態へ移行するのに要する時間である。遷移時間は、電力が供給されることになる構成要素の数に依存する。例えば、オフからスタンバイに移行するには、検出器２１０の構成要素の一部にだけ電源を投入することが必要である。従って移行は比較的短時間である。遷移時間は、データリポジトリ３２０に記憶された値とすることができ、以前の事例に基づいて検出器で計算することができ、又は全ての必要な構成要素の電源が投入さられたときにだけ止まる連続するカウントとすることができる。この情報を伝えるために種々の方法が想定されることは明らかであり、好ましい環境においては、トリガが発生するとカウントダウンが開始される。遷移時間が求められると、制御は、状態情報の判定８０５、及び状態情報の表示８１０のプロセスの最初に進む。プロセスは、処理８２０でイメージング条件に遭遇するまで続く。イメージング条件が求まると、制御は処理８５０へ進む。

処理８５０において、照射シーケンスが決定される。照射シーケンスは、患者又は放射される対象物とのセッションに対して一意的に定められる１つ又はそれ以上の画像形成である。照射シーケンスがオペレータによって識別及び定められると、プロセスは処理８６０に進むことだけが可能である。

処理８６０において、シーケンス時間が表示される。シーケンス時間は、検出器が再び作動可能状態になるまでに要する時間である。この時間は、シーケンスのＸ線照射の数に応じて変化する。次に、制御は処理８７０へ進む。

処理８７０において、イメージング完了が判定される。イメージング完了は、処理８５０で決定されたＸ線照射の数のカウントである。カウントが不十分である場合は、プロセスはシーケンス時間を表示し、別のＸ線照射を始める。プロセスは、この照射シーケンスにおいて全てのＸ線照射が撮像されるまで続くことになる。照射シーケンスが満足されると、制御は更なる処理のために処理８３０へ進む。処理８３０において、トリガは、リセットスイッチ５０８を通したオペレータ、又はシステムにより起動される。トリガは検出器２１０に作動可能状態に戻るか、又はオフ状態へ進むかのいずれかを命令する。システム又はリセットスイッチの選択により他の状態が可能であることは理解されたい。このプロセスによりオペレータは、検出器による各ステップを報知され、コマンドがシステムによって処理されていることを認識することができる。

図９は、コンピュータ３１６、イメージング検出器コントローラ３１４、検出器コントローラ５０２、オペレータ・ワークステーション３２２のいずれかにより実行され、又は実施形態による上記の選択的組合せにより実行される方法９００のフローチャートである。本方法は、機能を実行するのに必要な構成要素に機能を関連付けることにより構成要素に選択的に電力を供給することで、検出器２１０の電力及び温度の両方を管理することを求めるものである。方法９００の重要な回路の選択的起動は、信頼性があり、簡単で効果的な方法で当該技術における必要性を満たし、携帯用バッテリ電源式電子デバイス、具体的には携帯用バッテリ電源式の診断医用イメージングデバイスにおいて、省電力及び効率性が改善された熱管理システムをもたらすものである。

表２（電源「オン」及び電源「オフ」機能トリガ関連付け）及び表３（機能電子機器構成要素関連付け）は、機能とトリガの関係、及び機能と所与の機能を実行するのに必要な電子機器との関係を示す。例えば、読み取りセンサ機能はシステムからのコマンドでトリガされる。本機能は、パネル・バイアス、行イネーブル（スキャン）、列イネーブル（データ）、送信／受信、及び光パワー感知などの電子機器に必要な機能を実行するように電力を受信させる。

「電源オン」トリガが検出されると、特定のトリガ及び要求された機能が決定され、機能に対応する電子機器の電源が投入される。機能に対応する電子機器の１つの実施例は、その機能を実行するように動作可能な回路である。送信／受信は、光リンクを介してＸ線システム又はコンピュータ３１６からのコマンドを受け取る検出器の機能を意味し、該光リンクは完全に機能するときに相当な消費電力を費して高帯域をもたらす。従って必要でないときには、この機能のほとんどの電源をオフにすることで該リンクの消費電力のほとんどが除去されることになる。しかしながら、これがシステムに対する検出器の唯一のリンクである場合には、リンクから全電力が除去されると、検出器２１０はコンピュータ３１６からのコマンドを受け取る他のチャンネルを持たず、最後に命令されたことを除いて検出器２１０をどのような状態にも制御する手段が何もないことになる。

検出器２１０はリンクへの電力のほとんどを除去するように命令され、次に、光パワーの無い状態から光パワーが存在する状態への移行のために、コンピュータ３１６からの光パワーを監視する。検出器の光リンクのほとんどの電源がオフで、システムとの完全な通信が不可能な状態でも、検出器２１０は、システム又はコンピュータ３１６によりもたらされる光パワーの状態を感知することができる。従って、システムは、光リンクに最大電力を復帰させるように検出器２１０に命令することができ、これにより検出器とコンピュータ３１６間の完全通信機能が復帰する。更に、任意の所与の検出器２１０によって１つよりも多い低電力モードをサポートすることができる。これは、検出器２１０によって消費される電力を、システム３１６により要求される機能が必要とする時間まで低く維持することに対応するものである。例えば、通信を復旧させるよりも検出器２１０に対する正確なバイアスを回復させる時間の方が長い場合には、検出器は、検出器２１０が正確にバイアスを回復することができるような時間を見込むために、「スクラブ２」状態でいくらかの時間を費やした後に「スクラブ３」状態に入るように命令される。これは、検出器の送信及び受信機能の電源がオフである状態で、検出器２１０に光パワーをパルス出力するコンピュータ３１６によって達成することができる。次に、ある時間期間の後、コンピュータ３１６は光パワーを完全に回復することができ、検出器２１０に画像収集に備えて通信を復旧するように同様のこと（「スクラブ１」への移行）を実行する信号を送る。

処理９０５において、所与の機能の要求が受信される。要求は分析され、機能は処理９１０へ伝達される。

処理９１０において、必要とされる機能に関連する電子機器又は構成要素が決定される。関連付けが決定すると、制御は処理９２０へ進む。

処理９２０において、所望の機能に関連する構成要素の電源がオンにされる。次に、制御は更なる処理のため処理９３０へ進む。

処理９３０において、電源オフトリガに関して決定される。電源オフトリガは、要求された機能完了からの様々なソース、タイムアウトなどのシステムキュー、リセットスイッチ５０８からのオペレータ要求、又はオペレータとシステムキューとの組合せとすることができる。電源オフトリガが決定されると、制御は処理９４０へ進む。

処理９４０において、処理９２０で電源がオンにされた構成要素は、このときオフにされ、制御は更なる処理の最初に戻る。このプロセスは、回路の電源をオンにする必要がある所望の機能に基づいて予測することで、検出器のより迅速な安定化を可能にする。更に、電源がオンにされた回路によるオフトリガの決定によって熱管理が達成される。

図１０は、コンピュータ３１６、イメージング検出器コントローラ３１４、検出器コントローラ５０２、オペレータ・ワークステーション３２２のいずれかにより実行され、又は実施形態による上記の選択的組合せにより実行される方法１０００のフローチャートである。方法１０００は信頼性があり、簡単で効果的な方法で当該技術における必要性を満たし、携帯用バッテリ電源式電子デバイス、具体的には携帯用バッテリ電源式の診断医用イメージングデバイスにおいて、省電力及び効率性が改善された熱管理システムをもたらすものである。

処理１００３において、検出器の状態はオフである。オフ状態において、検出器には最小限の電力量が供給され、通常は電力は供給されない。これが検出器の自然状態である。トリガが受信されると、プロセスは処理１００５に進む。

処理１００５において、第１のトリガ信号が受信される。トリガ信号の発生は、起動スイッチ２０８などの起動デバイスによるもの、リセット信号はリセットスイッチ５０８から、システム信号はコンピュータ３１６又はワークステーション３２２のいずれかからとすることができる。プロセスは処理１０１０に続く。

処理１０１０において、環境条件データが決定される。環境条件データは、バッテリ状態、エラー状態、内部温度、周辺温度、診断情報、電圧レベル、又は検出器の現在の状態とすることができる。このデータが決定されると、プロセスは処理１０１５へ続く。

処理１０１５において、検出器の動作状態が変更される。動作状態は、以下：オフ、スタンバイ・アイドル、又はオンの１つである。これらの状態の各々は、電圧と消費電力、内部温度、バッテリ容量又は状態、及び診断状態の様々なレベルに対応する。内部温度は消費電力に比例する。すなわち、消費電力が上昇すると共に内部温度は上昇する。更に、消費電力の低減は内部温度の低減につながる。動作状態を変更すると、制御は処理１０２０へ進む。

処理１０２０において、時間間隔トリガが決定される。時間間隔トリガは、開始点として第１のトリガ信号の発生を有する。時間間隔の幅は環境条件に依存する。例えば、内部温度が比較的高く高温レベルに近い場合には、他は全て同じであると仮定して、消費電力の上昇により内部温度の上昇がもたらされる。この状況において、時間間隔の持続時間は、温度上昇を考慮して短縮されるべきである。更に、より高い消費電力が検出器のバッテリ容量ではサポートされず、そのためより低い消費電力状態へ復帰するように可能な限りゼロに近く時間周期を設定することが賢明であるような状況が存在する場合がある。プロセスは処理１０２５に続く。

処理１０２５において、第２のトリガが収集される。第２のトリガ信号は、起動スイッチ２０８からの作動停止、リセットスイッチ５０８からの信号、オペレータによる処理を示すシステム信号又はキューとすることができる。第２のトリガ信号は、単一のトリガ信号を生成する他の信号との組合せとすることができる。プロセスは次に処理１０３０へ続く。

処理１０３０において、第２のトリガ信号又は可変時間間隔信号が受け取ったか否かに関して判定される。トリガ信号のいずれかが受信されていない場合には、プロセスはトリガ信号のいずれかが受信されるまで可変時間間隔決定処理へ戻る。次いで、プロセスは処理１０４０へ続く。

処理１０４０において、トリガ信号の発生に関して判定される。可変時間間隔信号がトリガ信号であると判定されると、制御は処理１０５０へ進む。

処理１０５０において、検出器２１０の現在の状態がスタンバイ状態である場合には、検出器はオフ状態に戻される。検出器２１０がスタンバイ状態（オン状態）でない場合には、制御は処理１０５５へ進む。処理１０５５において、環境条件が読み取られ、制御は処理１０６０へ進み、ここで検出器の状態がスタンバイ状態でフローチャートのポイント「Ｃ」に戻る。

トリガ信号が第２のトリガ信号である事象において、この第２のトリガ信号は検出器の状態をオン状態に変更する要求を示している。プロセスは処理１０４５へ続く。処理１０４５において、イメージング完了条件が判定される。イメージングが完了していない場合には、プロセスは環境条件の収集のため処理１０１０へ続き、処理１０１５で動作状態が変更され、新たな可変時間間隔が環境条件に基づいて決定されて、第２の時間トリガが収集される。更にイメージングが完了したときには、検出器２１０は別のイメージング・セッションがあるまでオフ状態になる。このようにしてプロセスは、環境条件を監視し（１０１０）且つ環境条件に基づいて消費電力を変更することにより、電力及び熱管理を解決する。

幾つかの実施形態において、方法７００、８００、９００、及び１０００は、搬送波で具現化されたコンピュータ・データ信号として実施され、該信号は、図４のプロセッサ４０４などのプロセッサによって実行されたときにプロセッサにそれぞれの方法を実行させる一連の命令を表している。別の実施形態において、これらの方法は、図４のプロセッサ４０４などのプロセッサにそれぞれの方法を実行するように命令することができる実行可能命令を有する、コンピュータアクセス可能媒体として実施される。様々な実施形態において、媒体は磁気媒体、電子媒体、又は光学媒体である。

図２から図３を参照すると、特定の実装例が図１のシステム概要と関連して説明され、方法７００、８００、９００及び１０００の図７、８、９及び１０と連動して方法が説明される。

検出器２１０のシステムインジケータ、起動、読み取り装置、及びリセット構成要素は、コンピュータ・ハードウェア回路又はコンピュータ可読プログラム、あるいはその両方の組合せとして具現化することができる。

より具体的には、コンピュータ可読プログラム実施形態において、プログラムは、Ｊａｖａ（商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、又はＣ＋＋などのオブジェクト指向言語を用いたオブジェクト指向で構成することができ、更に、プログラムは、アセンブリ言語、ＣＯＢＯＬ、又はＣなどの手続き向き言語を用いた手続き指向で構成してもよい。ソフトウェア構成要素は、アプリケーション・プログラム・インターフェース（ＡＰＩ）、又は遠隔手続き呼び出し（ＲＰＣ）、共通オブジェクト・リクエスト・ブローカー・アーキテクチャ（ＣＯＲＢＡ）、コンポーネント・オブジェクト・モデル（ＣＯＭ）、分散型コンポーネント・オブジェクト・モデル（ＤＣＯＭ）、分散型システム・オブジェクト・モデル（ＤＳＯＭ）、及び遠隔メソッド呼び出し（ＲＭＩ）などのプロセス間通信技術といった、当業者に公知である幾つかの手段のいずれかで通信する。構成要素は、図３及び図４のコンピュータ３１６のようなわずか１つのコンピュータ上で実行し、又は少なくとも構成要素と同じ数のコンピュータ上で実行する。

［結論］
デジタル放射線検出器を説明してきた。本明細書では特定の実施形態を示して説明されたが、同様の目的を達成することが予想される任意の構成を図示された特定の実施形態と置き換えることができることは当業者には理解されるであろう。本出願は任意の改作又は変形形態を包含することが意図される。例えば、医用イメージング用語で説明されているが、工業又は安全環境あるいは要求された関係を与える他の任意の環境で実施することができることは当業者であれば理解するであろう。

具体的には、方法及び装置の名称は、実施形態を限定することを意図するものではない点を当業者は容易に理解するであろう。更に、追加的方法及び装置を構成要素に付加することが可能であり、各機能は構成要素間で再配置することができ、実施形態に用いられる将来の機能強化及び物理デバイスに対応する新たな構成要素を、実施形態の範囲から逸脱することなく導入することができる。実施形態は、次世代通信デバイス、様々なファイル・システム、及び新たなデータ・タイプに適用可能であることは、当業者であれば容易に認識するであろう。

本出願に用いられる関連する専門用語は、全てのオブジェクト指向クラス、データベース・オブジェクト並びに通信網環境、及び本明細書で説明されたような同様の機能をもたらす代替技術を含むことを意図するものである。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

放射線検出器の動作モードを示す図。 放射線イメージング検出器を説明する図。 本技法を用いることができる放射線イメージング・システムの概要を示す図。 異なる実施形態を実施することができるハードウェア及び動作環境のブロック図。 放射線検出器のハードウェア及び動作環境のブロック図。 本技法を用いることができるインジケータを説明する図。 予測モデル及びシステム・タイムアウトを示す実施形態に従って実行される方法のフローチャート。 照射シーケンス及び状態間の遷移時間を表示する処理を示す実施形態に従って実行される方法のフローチャート。 所与の機能要求のための関連デバイスの電力供給を示す実施形態に従って実行される方法のフローチャート。 デバイスの動作を管理するための環境条件及び可変時間間隔を利用する実施形態による方法のフローチャート。

符号の説明

１００ 消費電力状態
１０５ 検出器オフ
１１０ 検出器スタンバイ
１１５ 検出器オン

Claims (3)

1. 医用イメージング検出器（２００）の消費電力を管理する方法であって、
   第１のトリガ信号を受け取る段階と、
   前記受け取った第１のトリガ信号に基づいて前記医用イメージング検出器（２００）をスタンバイ状態（１１０）に変更する段階と、
   前記医用イメージング検出器（２００）によって実行されるべき画像収集要求である第２のトリガ信号を受け取る段階と、
   受け取った前記第２のトリガ信号に関連する、前記医用イメージング検出器（２００）の回路を決定する段階と、
   前記受け取った第２のトリガ信号に基づいて前記関連する回路に電力を加えて、前記関連する回路をオン状態に変更する段階と、
   を含み、
   前記スタンバイ状態において、前記関連する回路のオフ状態よりも大きく、前記オン状態よりも小さい電力が前記医用イメージング検出器（２００）に加えられ、
   前記オン状態において、前記関連する回路のみに電力が供給され、
   前記オフ状態において、前記関連する回路から電力が除去され、
   前記関連する回路がパネル・バイアスを含み、
   前記スタンバイ状態において加えられる電力よりも大きい電力が前記オン状態において前記パネル・バイアスに加えられ、
   前記受け取った第２のトリガ信号が、前記医用イメージング検出器（２００）の位置決めが完了したことを示す作動停止信号（２０８）及び予測信号（６２５）の組み合わせであり、
   前記予測信号（６２５）は、以前の使用に基づく統計値（３２０）に基づく予測モデルに従って生成され、
   前記予測モデルは以前の使用に基づく統計値（３２０）に基づくものである、方法。
2. 第３のトリガ信号を受け取る段階と、
   前記受け取った第３のトリガ信号に基づいて前記医用イメージング検出器（２００）を前記オフ状態（１０５）に変更する段階と、
   を含み、
   前記第１のトリガ信号は、Ｘ線準備スイッチ、圧縮パドル・モーション、システムからのコマンド、処理なしのタイムアウト一定時間、システムからのコマンド、起動スイッチ、及びリセットスイッチのいずれかに基づくオン・トリガ信号であり、
   前記第３のトリガ信号は、Ｘ線フレームの読み取りの終わり、オフセットフレームの読み取りの終わり、読み取りの終わり、センサ読み取りの終わり、データ送信終わり、診断検査完了、診断検査データ送信のいずれかに基づくオフ・トリガ信号であり、
   前記関連回路は、パネル・バイアス、スキャン行イネーブル、データ列イネーブル、送信、受信、光パワー感知、制御回路、センサ回路のいずれかである請求項１に記載の方法。
3. 前記医用イメージング検出器（２００）が、スイッチを備えるハンドルを有し、オペレータは、該ハンドルを使用して前記医用イメージング検出器（２００）を位置決め可能であり、
   前記オペレータが前記ハンドルの前記スイッチを解放することに応答して、前記第２のトリガ信号が生成され、該第２のトリガ信号に基づいて前記医用イメージング検出器（２００）が前記スタンバイ状態から前記オン状態へ変更される請求項１に記載の方法。
   

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