专利名称：用于与医学成像系统中的多个天线进行无线通信的系统的制作方法
技术领域：
本文公开的主题涉及医学成像系统，并且更具体而言，涉及用于在医学成像系统内进行无线通信的系统。
背景技术：
许多多种设计的医学成像系统是已知的，并且目前正在使用。医学成像系统的示例包括基本的X射线系统、计算断层照相系统、正电子发送断层照相系统、磁共振成像系统、荧光检查法系统和超声成像系统。通过使用医学成像系统，诸如内科医生的医学专业人士能产生患者的内部组织、解剖体和器官的详细图像，从而减轻对入侵性探查过程的需要，以及提供有价值的工具来识别和诊断疾病和检验健康状况。通常，这些医学成像系统的组件以无线方式通信。例如，数字X射线检测器可以无 线方式与医学成像系统的图像数据采集或处理系统(例如，移动式或固定式系统)的组件通信，以传输大量数据(例如，曝光图像)。但是，对医学成像系统的这些组件之间的无线通信进行配置可涉及成本高且复杂的无线设备。另外，为了遵守监管措施，这些复杂的无线设备可能会牺牲无线信号质量(例如，信号增益和信号接收)，从而妨碍医学成像系统的组件之间的数据传输速率。因此，存在对改进医学成像系统的组件之间的无线通信的信号质量的改进方法的需要。特别存在对医学成像系统的组件之间的简单且成本有效的无线通信设备的需要，该无线通信设备通过例如提高的信号增益和提高的信号接收来改进信号质量。
发明内容
根据本技术的某些方面，一种医学成像系统包括移动式成像仪。该移动式成像仪包括X射线辐射源和用于无线通信的至少两个天线。该医学成像系统还包括配置成从源中接收X射线辐射的数字X射线检测器，其中，该数字X射线检测器包括用于以无线方式与移动式成像仪通信的至少一个天线。根据另一方面，一种医学成像系统包括成像仪系统。该成像仪系统包括X射线辐射源和用于无线通信的至少两个天线。该医学成像系统还包括配置成从源中接收X射线辐射的数字X射线检测器，其中，该数字X射线检测器包括用于以无线方式与成像仪系统通信的至少一个天线。根据进一步的方面，一种医学成像系统包括成像仪系统。该成像仪系统包括用于与医学成像系统的不同的组件进行无线通信的至少两个超宽带天线。不同的组件包括用于以无线方式与成像仪系统通信的至少一个天线。而且，成像仪系统配置成通过在至少两个天线之中具有最强的信号强度的天线、以无线方式与不同的组件通信。
当结合附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中，相同符号在图中表示相同部件，其中
图I是根据本公开的各方面而配备的固定式X射线系统的透视 图2是根据本公开的各方面而配备的移动式X射线系统的透视 图3是图I和图2中的X射线系统的概略 图4是根据本公开的各方面而配备的超声系统的概略 图5是根据本公开的各方面的、用于在固定式X射线系统内进行无线通信的覆盖的示意性俯视图；以及
图6是根据本公开的各方面的、用于在移动式X射线系统内进行无线通信的覆盖的示意性俯视图。
具体实施例方式大体参照图1，医学成像系统，具体而言X射线系统，大体由参考标号10表示和引用。在示出的实施例中，X射线系统10是数字X射线系统。X射线系统10设计成进行以下两者获取原始图像数据，以及根据本技术来处理该图像数据，以进行显示。如下面论述的那样，X射线系统10包括使用超宽带(UWB)通信的无线通信系统，该无线通信系统配置成改进信号质量，以及提高X射线系统10的组件(例如成像仪系统和检测器)之间的数据速率交换。除了基于放射性系统之外，无线通信系统可用于其它类型的医学成像(例如超声成像系统)中。在图I中不出的实施例中，X射线系统10包括成像仅系统12。成像仅系统12包括过顶管支承臂14，过顶管支承臂14用于相对于患者20和便携式数字X射线检测器22定位诸如X射线管的辐射源16和准直仪18。在一个实施例中，成像仪系统12可与患者台26和壁架28中的一个或两者配合起来使用，以促进图像采集。具体而言，台26和壁架28可配置成接收检测器22。例如，检测器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的关注的解剖体)可定位在检测器22和辐射源16之间的台26上。而且，壁架28可包括也适合于接收检测器22的接收结构30，并且患者20可定位在壁架28附近，以使得能够通过检测器22来获取图像数据。接收结构30可沿着壁架28竖向移动。还在图I中描绘了成像仪系统12，其包括系统机柜31，系统机柜31包括工作站32和显示器34。在一个实施例中，工作站32可包括或提供成像仪系统12的功能性，使得用户可通过与工作站32交互来控制源16和检测器22的操作。检测器22可如下面描述的那样与工作站34通信。工作站34可容纳系统电子电路，系统电子电路从检测器22中获取图像数据，并且在恰当地配备的情况下(例如，当工作站34包括处理电路时)，系统电子电路可处理数据，以形成期望的图像。另外，系统电子电路进行以下两者对X射线源16提供功率，以及控制功率。工作站32可包括按钮、开关等，以促进操作X射线源16和检测器22。在一个实施例中，工作站32可配置成起医疗设施的网络36上的指令和/或内容的服务器的作用，诸如医院信息系统(HIS)、辐射信息系统(RIS)和/或图片存档通信系统(PACS)。在某些实施例中，工作站32和/或检测器22可通过无线方式与网络36通信。 成像仪系统12和检测器22的组件配置成以无线方式通信。具体而言，成像仪系统12和检测器22配置成通过利用符合以下标准中的一个或多个的UWB通信标准来通信ECMA-368.ECMA -369、ETSI TS 102455、ISO/IEC 26907 :2007、ISO/IEC 26908 :2007，或者与UWB通信有关的任何其它标准。X射线系统10中的UWB无线通信配置成使得在检测器22和成像仪系统12之间能够有更高速率的数据交换，以提高信号增益，以及提高无线接收。成像仪系统12包括多个天线38，以促进在检测器22和工作站32或成像仪系统12的另一个组件之间进行无线通信。天线38可设置在成像仪系统12的组件(例如，壁架28和邻近的工作站32)上。备选地，天线38可位于成像仪系统12位于其中的房间40各处(例如，墙壁或天花板)。天线38中的至少两个(例如,天线42和44)包括UWB天线。UWB天线42和44位于成像仪系统12的组件上和/或房间40各处，以提供互补的天线图样(例如，对房间40的大部分提供覆盖)，以及使得在检测器22和UWB天线42或44之间能够以最强的信号强度来通信。例如，当在台26上利用检测器22时，成像仪系统12可利用UWB天线44，并且当结合壁架28和接收结构30来利用检测器22时，成像仪系统12可利用UWB天线42，或者反之亦然，这取决于与检测器22有关的天线42和44的信号强度。另外，UWB天线42和44的布置可考虑诸如天线极化、与大型金属物体或反射物的接近度、线缆布线和人体载荷的因素。
检测器22可一次仅以无线方式与单个UWB天线42或44通信。为了确保检测器22和单个UWB天线42或44之间的通信，可将UWB天线42和44设定到不同的信道。备选地，UWB天线42和44可选择性地打开或关闭，这取决于与检测器有关的天线42和44的信号强度，如下面更加详细地描述的那样。在一些实施例中，UffB天线42和44中的至少两个配置成起发送器和接收器两者的作用。例如，UWB天线42和44中的至少两个可包括全方向天线。全方向天线在一个平面上沿所有方向均匀地辐射功率；但是，辐射的功率会随平面的上面或下面的仰角的增大而减少，在天线的轴线附近降为零。具体而言，全方向天线形成环形形状的辐射图样。在某些实施例中，UWB天线42或44中的至少一个配置成单独地起发送器的作用，而其它UWB天线42或44中的至少一个则配置成单独地起接收器的作用。起发送器的作用的UWB天线42或44可包括低增益天线(例如，全方向天线)，以遵守管理机构设定的功率输出限制，而起接收器的作用的UWB天线42或44则可包括高增益天线(例如，定向式扇区天线(sector antenna)),以提高接收灵敏度。因而,在一些实施例中，至少两个UWB天线42和44可包括至少一个全方向天线和至少一个定向式扇区天线。定向式扇区天线沿一个或多个方向(例如，扇区形状的辐射图样)辐射更大的功率。除了至少两个UWB天线42和44之外，成像仪系统12内的额外的天线38可利用任何适当的无线通信协议，诸如IEEE802. 15. 4协议、UffB通信标准、蓝牙通信标准或任何IEEE 802. 11通信标准。在一个实施例中，成像仪系统12可为设置在固定式X射线成像室40中的固定的系统，诸如大体在图I中描绘的以及在上面关于图I所描述的那个。但是，将意识到，在其它实施例中，目前公开的技术也可用于其它成像系统，包括移动式X射线单元和系统。例如，如在图2的医学成像系统10(例如，X射线系统)中示出的那样，可将成像仪系统12移到患者恢复室、急诊室、手术室或任何其它空间，以使得能够在不需要将患者20运到专用的(即，固定式)X射线成像室的情况下对患者20成像。X射线系统10包括移动式成像仪或移动式X射线基站50和便携式的数字X射线检测器22。如上，示出的X射线系统10是数字X射线系统。在一个实施例中，支承臂52可沿着支承柱54沿竖向移动，以促进相对于患者20来定位辐射源16和准直仪18。另外，支承臂52和支承柱54中的一个或两者还可配置成允许绕着轴线的辐射源16的旋转。另外，X射线基站50具有用于移动基站50带轮子的基部58。患者20可位于X射线源24和检测器22之间的床60 (或轮床，台或任何其它支承件)上，并且经受穿过患者20的X射线。在使用数字X射线系统10进行成像序列的期间，检测器22接收穿过患者20的X射线，并且将成像数据发送到基部单元56。检测器22与基部单元56进行无线通信。基部单元56容纳系统电子电路62，系统电子电路62从检测器22中获取图像数据，并且在恰当地配备的情况下，系统电子电路62可处理数据，以形成期望的图像。另外，系统电子电路62进行以下两者对X射线源16和带轮子的基部58提供功率，以及控制功率。基部单元56还具有操作者工作站32和使得用户能够操作X射线系统10的显示器34。操作者工作站32可包括按钮、开关等，以促进操作X射线源16和检测器22。在一个实施例中，工作站32可配置成起医疗设施的网络36上的指令和/或内容的服务器的作用，诸如HIS、RIS和/或PACS。在某些实施例中，工作站32和/或检测器22可用无线方式与网络36通信。 类似于图I中的X射线系统10，成像仪系统12的组件(例如，基部单元56)和检测器22配置成以无线方式通信。成像仪系统12和检测器22配置成如上面描述的那样通过利用UWB通信标准来通信。X射线系统10中的UWB无线通信配置成使得在检测器22和成像仪系统12之间能够有更高速率的数据交换，以提高信号增益，以及提高无线接收。成像仪系统12包括多个天线38，以促进在检测器22和工作站32或成像仪系统12的另一个组件之间进行无线通信。天线38可位于移动式X射线基站的基部单元56内(例如，天线42和44)。备选地，天线38可位于支承臂52、支承柱54和/或移动式X射线基站50的其它组件内或位于这些组件上。天线38中的至少两个(例如，天线42和44)包括UWB天线。UffB天线42和44定位在移动式X射线基站50的基部单元56内，以避免UWB天线42和44发送和接收的无线信号被屏蔽。具体而言，UWB天线42和44位于X射线基站50的基部单元56内，以避免天线42和44被金属覆盖，金属会屏蔽无线信号的发送和接收。例如，UffB天线42和44可在显示器34下面的基部单元56内、位于基部单元56的握柄64附近，位于存储托盘附近，以及/或者在支承柱54附近位于基部单元56的底部65附近。在某些实施例中，至少两个UWB天线位于X射线基站50的基部单元56的相对侧上。UWB天线42和44位于成像仪系统12内，以提供互补的天线图样(例如，以围绕X射线基站50提供至少270度的覆盖)，以及使得能够在检测器22和信号强度最强的UWB天线42或44之间通信。例如，成像仪系统12可利用最接近患者20的UWB天线42和44 (例如，天线42)，这取决于与检测器22有关的天线42和44的信号强度。另外，UWB天线42和44的布置可考虑诸如天线极化、与大型金属物体或反射物的接近度、线缆布线、人体载荷以及在成像仪系统12移来移去时的动态定位的因素。如上面提到的那样，检测器22可一次仅以无线方式与单个UWB天线42或44通信。为了确保在检测器22和单个UWB天线42或44之间有通信，可将UWB天线42和44设定到不同的信道。备选地，可选择性地打开或关闭UWB天线42和44，这取决于与检测器有关的天线42和44的信号强度，如下面更加详细地描述的那样。另外，可如上面描述的那样配置UffB天线42和44 (例如，全方向天线、定向式扇区天线、发送器、接收器等)。除了至少两个UffB天线42和44，成像仪系统12内的额外的天线38可利用任何适当的无线通信协议，诸如IEEE 802. 15. 4协议、UffB通信标准、蓝牙通信标准或任何802. 11通信标准。图3概略地示出了图I和图2中描述的X射线系统10。如图3中示出的那样，X射线系统10包括定位在准直仪18附近的X射线辐射源16。光源66 (也称为准直仪灯)定位在X射线源16和准直仪18之间。准直仪18容许辐射流68或光流被弓I导到诸如患者20的物体或受检者定位在其中的特殊区域。辐射的部分70穿过受检者，或者传送到受检者的周围，并且冲击数字X射线检测器22。本领域技术人员将意识到，数字X射线系统10中的检测器22将在其表面上接收到的X射线光子转化成较低能量光子，并且随后将其转化成电信号，电信号被获取和处理，以重构受检者内的特征的图像。准直仪18中的准直仪灯66将光引导到X射线光子将经过的同一区域，并且能在曝光之前用来定位患者20。数字X射线检测器22耦接到检测器控制器72上，检测器控制器72命令获取检测器22中产生的信号。检测器控制器72还可执行多种信号处理和滤波功能，诸如用于对动态范围进行初始调节，使数字图像数据交错等。检测器控制器72对检测器22的至少一个天线73从控制电路74中接收到的信号进行响应。具体而言，控制电路74使用上面描述的 UWB通信标准，通过信号强度最强的天线38 (例如，UWB天线42或44)以无线方式传送信号。在某些实施例中，检测器22包括用于与成像仪系统12通信的、多于一个的天线73。大体上，控制电路74命令成像仪系统12的操作，以执行检查协议，以及处理获取到的图像数据。在目前的语境中，控制电路74还包括典型地以编程的通用或专用数字计算机为基础的信号处理电路；以及相关联的装置，诸如光学存储器装置、磁存储器装置或固态存储器装置，它们用于存储由计算机的处理器执行来实现多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。在数字X射线系统10中，辐射源16由控制电路74控制，控制电路74控制用于检查序列的信号。例如，如果正确的检查条件不到位，控制电路74能禁止辐射源16的操作。另外，控制电路74控制供电源78，供电源78对辐射源16、光源66以及控制电路74供应功率。接口电路80促进对辐射源16、光源66和控制电路74提供功率。供电源78还对移动式驱动单元82 (在移动式X射线系统中)提供功率，以驱动X射线基站50的带轮子的基部58的移动。在图3中示出的实施例中，控制电路74链接到至少一个输出装置上，诸如显示器或打印机34。输出装置可包括标准的或专用的计算机监视器和相关联的处理电路。一个或多个操作者工作站32可进一步链接在系统中，以输出系统参数，请求检查，观看图像等。大体上，在系统内供应的显示器、打印机、工作站和类似的装置对成像组件可为本地的，或者可在这些组件的远处，诸如在机构或医院内的其它地方，或者在通过一个或多个可配置的网络(诸如互联网、虚拟个人网络等)而链接到成像仪系统12上的完全不同的位置。例如，在一个实施例中，工作站32可配置成起医疗设施的网络36上的指令和/或内容的服务器的作用，诸如PACS 84、RIS 86和/或HIS 88。在某些实施例中，工作站32和/或检测器22可用无线方式与网络36通信。另外，在某些实施例中，控制电路74链接到切换电路90上。切换电路90配置成切换到在至少两个UWB天线42和44之中具有最强的信号强度的UWB天线42或44，以通过无线方式与检测器22通信。在某些实施例中，控制电路74可配置成控制切换电路90，例如以在缓慢的漫游应用中，在UWB天线42和44之间切换。备选地，切换电路90可配置成独立于控制电路74来控制UWB天线42和44之间的切换。所有UWB天线42和44均可经由单个线缆(例如，单个USB线缆)来耦接到切换电路90和/或控制电路74上。切换电路90可包括用于在UWB天线之间切换的硬件开关。在某些实施例中，切换电路90可包括单个物理层(PHY)芯片。备选地，切换电路90可包括连接到单个媒体访问控制(MAC)芯片上的多个PHY芯片。作为另一个备选方案，切换电路可包括具有多个芯片的现场可编程门阵列(FPGA)，其中，每个MAC芯片均与每个PHY芯片通信。备选地，控制电路74可通过每个PHY芯片的不同的线缆(例如，USB或以太网线缆)来连接到多个PHY芯片上，这会限制天线和PHY芯片之间的RF信号的长度，同时允许通过数字通信线缆来将PHY芯片 布置成彼此相距几米。如上面提到的那样，检测器22可一次仅以无线方式与单个UWB天线42或44通信。为了确保检测器22和单个UWB天线42或44之间的通信，可将UWB天线42和44设定到不同的信道。备选地，可选择性地打开或关闭UWB天线42和44，这取决于与检测器22有关的天线42和44的信号强度。在一些实施例中，UWB天线42和44中的至少两个配置成起发送器(Tx)和接收器(Rx)两者的作用。例如，UWB天线42和44中的至少两个可包括全方向天线。全方向天线在一个平面上沿所有方向均匀地辐射功率；但是，辐射的功率会随平面的上面或下面的仰角的增大而减少，在天线的轴线附近降为零。具体而言，全方向天线形成环形形状的辐射图样。在某些实施例中，UWB天线42或44中的至少一个配置成单独地起发送器的作用，而其它UWB天线42或44中的至少一个则配置成单独地起接收器的作用。起发送器的作用的UWB天线42或44可包括低增益天线(例如，全方向天线)，以遵守管理机构设定的功率输出限制，而起接收器的作用的UWB天线42或44则可包括高增益天线(例如，定向式扇区天线)，以提高接收灵敏度。因而，在一些实施例中，至少两个UWB天线42和44可包括至少一个全方向天线和至少一个定向式扇区天线。定向式扇区天线沿一个或多个方向(例如，扇区形状的辐射图样)辐射更大的功率。如上面提到的那样，除了至少两个UWB天线42和44之外，成像仪系统12内的额外的天线38可利用任何适当的无线通信协议，诸如IEEE802. 15. 4协议、UWB通信标准、蓝牙通信标准或任何IEEE 802. 11通信标准。如上面提到的那样，除了基于放射性系统之外，无线通信系统可用于其它类型的医学成像。图4示出了医学成像系统10，具体而言，用于获取和处理超声图像的超声系统。使用超宽带(UWB)通信的无线通信系统配置成改进信号质量，以及提高超声系统10的组件之间的数据速率交换。超声系统10包括发送器，发送器驱动探测器94内的或形成为探测器94的一部分的一排或多排元件92 (例如，压电晶体)，以将脉冲超声信号发射到患者20的身体或容积中。可使用多种几何构造，并且可提供一个或多个换能器作为探测器16的一部分。脉冲超声信号从例如身体中的密度界面和/或结构(例如，血细胞或肌肉组织)散射回来，以产生回声，回声返回到元件92。回声由接收器接收，并且被提供给射束形成器。射束形成器对接收到的回声执行射束形成，并且输出RF信号。然后RF信号由RF处理器处理。RF处理器可包括复杂的解调器，解调器对RF信号进行解调，以形成表示回声信号的IQ数据对。然后RF或IQ信号数据可直接发送到RF/IQ缓冲器，以进行存储(例如，临时存储)。
探测器94配置成利用上面描述的UWB通信标准、以无线方式与超声系统10的成像仪系统12通信。具体而言，探测器94包括用于与成像仪系统通信的一个或多个天线96。成像仪系统12包括多个天线38，并且具体而言，至少两个UWB天线42和44，以与探测器94的天线96通信。可如上面描述的那样配置UWB天线42和44 (例如，全方向天线、定向式扇区天线、发送器、接收器等)。类似以上，探测器94和成像仪系统12之间的通信配置成通过信号强度最强的天线38 (例如，UWB天线42或44)而发生。成像仪系统12还包括控制电路74，控制电路74配置成将信号发送给探测器94，并且从探测器94中获取超声信息。另夕卜，在某些实施例中，控制电路74链接到切换电路90上。切换电路90配置成切换到在至少两个UWB天线42和44之中具有最强的信号强度的UWB天线42或44，以通过无线方式与探测器94通信。切换电路90可如上面描述的那样在辐射成像系统中配置和操作。控制电路74配置成处理获取的超声信息(即，RF信号数据或IQ数据对)，以及准备超声信息的帧，以显示在显示系统98上。控制电路74可适合于根据获取的超声信息上
的多个可选择的超声形态来执行一个或多个处理操作。可在接收到回声信号时的扫描时期期间实时地处理获取的超声信息。另外或备选地，超声信息可在扫描时期期间暂时存储在RF/IQ缓冲器中，并且可在实况操作或离线操作中较不实时地处理。可使用用户接口 100来控制超声系统10的操作。用户接口 100可为用于接收用户输入的任何适当的装置，以控制例如扫描的类型或待在扫描中使用的换能器的类型。因而，用户接口 100可包括键盘、鼠标和/或触摸屏。超声系统10可按期望的帧速率(诸如，超过每秒五十帧的速率)来持续地获取超声信息，期望的帧速率近似人眼接收的速率。获取的超声信息可按更缓慢的帧速率显示在显示系统98上。可包括图像缓冲器102，以存储不打算立即显示的、经处理的获取的超声信息帧。在一个实施例中，图像缓冲器102具有足够的容量来存在至少几秒的超声信息帧。超声信息帧可按促进根据它们的顺序或获取时间来检索它们的方式存储。图像缓冲器102可包括任何已知的数据存储介质。如上面提到的那样，UffB天线42和44或者在固定式X射线系统10的房间40内或者在成像仪系统12的组件上的布置会帮助实现在检测器22和成像仪系统12之间的、更高速率的数据交换，以提高信号增益，以及提高无线接收。图5示出了在固定式X射线系统10的房间40内的UWB无线覆盖。房间40包括系统机柜31、台26，以及具有如上面在图I中描述的那样的接收结构30的壁架28。检测器22位于台26上，并且X射线源16的位置由X指示。如所示出的那样，UWB天线42和44定位在房间40各处，以最大程度地提高天线42和44之间的UWB无线覆盖。在某些实施例中，多于两个的UWB天线42和44可定位在房间40各处。另外，UffB天线可设置在成像仪系统12的组件(例如，壁架28或系统机柜31)上。如上面提到的那样，UWB天线42和44的布置可考虑诸如天线极化，与大型金属物体或反射物的接近度、线缆布线和人体载荷的因素。如所示出的那样，UWB天线42和44定位在房间40内，以提供互补的天线图样，以及使得能够在检测器22和信号强度最强的UWB天线42或44之间进行通信。UWB天线42具有第一覆盖区域104，而UWB天线44具有第二覆盖区域106。第一覆盖区域104和第二覆盖区域106在区域108中的房间40内重叠。第一覆盖区域104和第二覆盖区域106各自可跨越房间40的30%至70%。UffB天线42和44所提供的第一覆盖区域104和第二覆盖区域106共同跨越房间40的大部分(例如，房间40的80%至100%)。这使得成像仪系统12能够利用信号最强的UWB天线42或44 (例如，通过在天线42和44之间切换)，以如上面描述的那样与检测器22通信。当在台26上利用检测器22时，可使用不同的UWB天线42或44，这与在结合壁架28和接收结构30来利用检测器22时相反，这取决于天线42和44的信号强度。图6示出了相对于移动式X射线系统10的UWB无线覆盖。如上，UffB天线42、44和110在成像仪系统12的组件内和/或组件上的布置帮助实现在检测器22和成像仪系统12之间的、更高速率的数据交换，以提高信号增益，以及提高无线接收。移动式X射线基站50如上面在图2中描述的那样。如所示出的那样，X射线基站50的基部单元56包括侧部112、114、116和118。握柄64和支承柱54 (在上面描述且未显示)分别位于侧部112和116处。如所示出的那样，支承臂52已经从侧部116旋转向侧部118，以将源16置于床60 的上面。UWB天线42、44和110分别在侧部114、116和118附近位于基部单元56内。如所示出的那样，UWB天线44和110位于X射线基站50的相对侧(即，移动式成像仪的基部单元56)上。如上面提到的那样，UWB天线42、44和110的布置可考虑诸如天线极化、与大型金属物体或反射物的接近度、线缆布线、人体载荷，以及在成像仪系统12移来移去时的动态定位的因素。例如，UWB天线42、44和110定位在移动式X射线基站50的基部单元56内，以避免UWB天线42、44和110发送和接收的无线信号UWB被屏蔽。具体而言，UWB天线42、44和110定位在X射线基站50的基部单元56内，以避免天线42、44和110被金属覆盖，金属会屏蔽无线信号的发送和接收。如所示出的那样，UWB天线42、44和110定位在成像仪系统12 (例如，基部单元56)内，以提供互补的天线图样，以及使得能够在检测器22和信号强度最强的UWB天线42、44或110之间进行通信。UWB天线44具有发源于侧部114的第一覆盖区域120，UffB天线42具有发源于侧部116的第二覆盖区域122，而UWB天线110具有发源于侧部118的第三覆盖区域124。第一覆盖区域120和第二覆盖区域122在区域126中重叠，而第二覆盖区域122和第三覆盖区域124在区域128中重叠。分别由UWB天线44、42和110提供的第一覆盖区域120、第二覆盖区域122和第三覆盖区域124共同围绕X射线基站50(例如，侧部114,116和118)提供至少270度的覆盖130。这使得成像仪系统12能够利用信号最强的UWB天线42、44或110(例如，通过在天线42、44和110之间切换)来如上面描述的那样与检测器22通信。可使用不同的UWB天线42、44或110，这取决于基部单元56相对于床60上的检测器22的定向。如所示出的那样，可利用UWB天线110，因为侧部118最接近床60和检测器22。实施例的技术效果包括提供一种系统，该系统提供具有无线通信系统的医学成像系统10，医学成像系统10使用UWB通信，UWB通信配置成改进信号质量，以及提高医学成像系统10(例如，带有检测器22或超声探测器94的成像仪系统12)的组件之间的数据速率交换。在固定式成像系统中，至少两个UWB天线42、44和110可设置在房间40各处，以及/或者设置在成像仪系统12的组件上，以在房间40的大部分中提供覆盖。在移动成像系统中，至少两个UWB天线42、44和110可设置在成像仪系统12的组件内和/或组件上，以围绕移动式成像仪50提供至少270度的覆盖。成像仪系统12配置成通过信号最强的UWB天线42、44或110来与检测器22或超声探测器94通信。为了使得能够在信号最强的UWB天线42、44或110和检测器22或超声探测器94之间进行通信，成像仪系统12可包括用于在天线42、44和110之间切换的切换电路90。另外，UffB天线42、44和110可用作发送器和接收器两者。备选地，UWB天线42、44和110可包括单独地用作接收器(例如，高增益接收器)的至少一个天线42、44或110和单独地用作发送器(例如，低增益发送器)的至少一个天线42、44或110，以改进接收灵敏度。无线通信系统的设计配置成提供简单的低成本的系统，以提高信号增益和无线接收。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利 的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种医学成像系统，包括 移动式成像仪，其包括X射线辐射源和用于无线通信的至少两个天线；以及 配置成从所述源接收X射线辐射的数字X射线检测器，其中，所述数字X射线检测器包括至少一个天线，以通过无线方式与所述移动式成像仪通信。
2.根据权利要求I所述的系统，其中，所述移动式成像仪配置成通过在所述至少两个天线之中具有最强的信号强度的天线、以无线方式与所述数字X射线检测器通信。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述移动式成像仪包括切换电路，其配置成切换到在所述至少两个天线之中具有最强的信号强度的天线，以通过无线方式与所述数字X射线检测器通信。
4.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线包括超宽带天线。
5.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线包括全方向天线。
6.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线包括至少一个全方向天线和至少一个定向式扇区天线。
7.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线包括至少一个发送器和至少一个接收器。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述至少一个接收器比所述至少一个发送器具有更高的增益。
9.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线位于所述移动式成像仪的相对侧上。
10.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线位于所述移动式成像仪内，以避免所述至少两个天线发送和接收的无线信号被屏蔽。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述至少两个天线位于所述移动式成像仪内，以避免被金属覆盖。
12.根据权利要求I所述的系统，其中，所述至少两个天线配置成围绕所述移动式成像仪提供至少270度的覆盖。
13.一种医学成像系统，包括 成像仪系统，其包括X射线辐射源和用于无线通信的至少两个天线；以及 配置成从所述源中接收X射线辐射的数字X射线检测器，其中，所述数字X射线检测器包括用于以无线方式与所述成像仪系统通信的至少一个天线。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述成像仪系统包括移动式成像仪。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述成像仪系统包括设置在房间内的固定式成像仪系统。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述至少两个天线的每个天线的布置配置成在所述房间的大部分中提供覆盖。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，所述成像仪系统配置成通过在所述至少两个天线之中具有最强的信号强度的天线、以无线方式与所述数字X射线检测器通信。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述成像仪系统包括切换电路，其配置成切换到在所述至少两个天线之中具有最强的信号强度的天线，以通过无线方式与所述数字X射线检测器通信。
19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少两个天线包括超宽带天线。
20.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少两个天线包括全方向天线。
21.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少两个天线包括至少一个全方向天线和至少一个定向式扇区天线。
22.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少两个天线包括至少一个发送器和至少一个接收器，并且所述至少一个接收器比所述至少一个发送器具有更高的增益。
23.一种医学成像系统，包括 成像仪系统，其包括用于与所述医学成像系统的不同的组件进行无线通信的至少两个超宽带天线，其中，所述不同的组件包括用于以无线方式与所述成像仪系统通信的至少一个天线，并且所述成像仪系统配置成通过在所述至少两个天线之中具有最强的信号强度的天线、以无线方式与所述不同的组件通信。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述医学成像系统的所述不同的组件包括数字X射线检测器。
25.根据权利要求23所述的系统，其中，所述医学成像系统的所述不同的组件包括超声探测器。
全文摘要
本发明的名称为“用于与医学成像系统中的多个天线进行无线通信的系统”。一种医学成像系统包括移动式成像仪。该移动式成像仪包括X射线辐射源和用于无线通信的至少两个天线。该医学成像系统还包括配置成从源中接收X射线辐射的数字X射线检测器，其中，数字X射线检测器包括用于以无线方式与移动式成像仪通信的至少一个天线。
文档编号A61B8/00GK102860873SQ20121022913
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月4日 优先权日2011年7月8日
发明者J.P.汉农, L.G.贝诺 申请人:通用电气公司