专利名称：X射线成像装置和检测器面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及x射线成像装置和检测器面板，更具体地说，本发明 涉及的x射线成像装置具有包含x射线发射器和控制电路的系统主控 台，及包含x射线检测器、用于接口的电子电路和用于电源的电池的 检测器面板，本发明还涉及X射线成像装置用的检测器面板。
背景技术：
存在作为一种x射线成像装置的移动型x射线成像装置。此类x 射线成像装置包含可移动系统主控台和便携式检测器面板。系统主控 台包含x射线发射部件和控制器部件，而检测器面板包含x射线检测 器、用于接口的信号处理电路以及用于电源的电池。
对于x射线成像，x射线成像装置要移到患者的病房。为了在病 房成像，检测器面板要放在患者的成像位置，x射线从相对发射过去。
由检测器面板检测到的x射线信号，经由有线或无线线路传输到系统 主控台(例如，见日本未经审查的、公布号为No. 2002-336227的专利 申请的0017至0020 l殳及图1)。
由于检测器面板中的、内置电池的电源由X射线检测器和接口消 耗和减少，电力不够时可能会出现能量不足或操作中断的情况。在这 种情况下，能量不足之前所成的像可能会没用。在充电或更换电源之 后，要重头开始再次成像。
发明内容
本发明的目的在于，提供能够防止由电池能量不足而造成的操作 中断的X射线成像装置，以及用于X射线成像装置中的检测器面板。
5解决该问题的本发明在第一方面提供具有以下部件的X射线成
像装置包含X射线发射器和控制电路的系统主控台；以及包含X射 线检测器、用于接口的电子电路和用于电源的电池的检测器面板，检 测器面板包括用于测量电池中剩余能量的测量部件；和根据电池中 的剩余能量与阈值的对比而确定操作的执行是否可能的确定部件，该 阈值按照操作X射线检测器和电子电路所需的能量而定义。
解决该问题的本发明在第二方面提供了上述第一方面描述的X 射线成像装置，其中操作不可中断。
解决该问题的本发明在第三方面提供了上述第一或第二方面描 述的X射线成像装置，还包含存储构成操作的各个单元操作所需能量 的存储部件(memory mean)。
解决该问题的本发明在第四方面提供第三方面说明的X射线成 像装置，还包含用于更新存储部件中的存储值的存储更新部件。
解决该问题的本发明在第五方面提供了上述第三或第四方面说 明的X射线成像装置，还包含用于根据操作初始执行之前的存储值 而确定阁值的初始值的第 一 阈值计算部件。
解决该问题的本发明在第六方面提供了上述第一或第二方面说 明的X射线成像装置，还包含用于根据操作执行之前和之后的剩余 能量的测量值而确定最新阈值的第；阈值计算部件。
解决该问题的本发明在第七方面提供了上述第六方面说明的X 射线成像装置，还包含用于通过使用最新阈值而更新当前阈值的阈 值更新部件。 ，'
解决该问题的本发明在第八方面提供了上述第七方面说明的X 射线成像装置，其中在最新阈值大于之前阈值时执行阈值的更新。
解决该问题的本发明在第九方面提供了上沐第 一 方面说明的X 射线成像装置，其中在操作执行之前进行对比。
解决该问题的本发明在笫十方面提供了上述第九方面说明的X 射线成像装置，其中在操作执行之后也进行对比。解决该问题的本发明在第十 一 方面提供具有X射线检测器、用于
接口的电子电路和用于电源的电池的检测器面板，包含用于测量电
池中剩余能量的测量部件；以及根据电池中的剩余能量与阈值的对比
而确定操作是否可以执行的确定部件，该阈值基于操作X射线检测器 和电子电路所需的能量而定义。
解决该问题的本发明在第十二方面提供了上述第十一方面说明 的检测器面板，其中操作不可中断。
解决该问题的本发明在第十三方面提供了上述第十一或第十二 方面说明的检测器面板，还包含用于存储构成操作的各个单元操作 所需能量的存储部件。
解决该问题的本发明在第十四方面提供了上述第十三方面说明 的检测器面板，还包含用于更新存储部件中的存储值的存储更新部 件。 '
解决该问题的本发明在第十五方面提供了上述第十三或第十四 方面说明的检测器面板，还包含根据操作初始执行之前的存储值而 确定阈值的初始值的第 一 阈值计算部件。
解决该问题的本发明在第十六方面提供了上述第十一或第十二 方面说明的检测器面板，还包含用于根据操作执行之前和之后的剩 余能量的测量值而确定最新阈值的第二阈值计算部件。
解决该问题的本发明在第十七方面提供了上述第十六方面说明 的检测器面板，还包含用于通过使用最新阈值更新当前阈值的阈值 更新部件。
解决该问题的本发明在第十八方面提供了上述第十七方面说明 的检测器面板，其中在最新阈值大于之前阈值时执行阈值更新。
解决该问题的本发明在第十九方面提供了上述第十一方面说明 的检测器面板，其中冉操作执行之前进行对比。
解决该问题的本发吼在笫二十方面提供了上述第十九方面说明 的检测器面板，其中在操作执行之后也进行对比。根据本发明，在第一方面，X射线成像装置具有包含X射线发射
器和控制电路的系统主控台，及包含x射线检测器、用于接口的电子 电路以及用于电源的电池的检测器面板，该检测器面板包括用于测量 电池中剩余能量的测量部件，以及根据电池中的剩余能量与阈值(按照
操作X射线检测器和电子电路所需的能量而定义)的对比而确定才喿作
的执行是否可能的确定部件，由此实现能够防止由电池能量不足造成
的操作中断的X射线成像装置。.
根据本发明，在第十一方面，具有x射线检测器、用于接口的电 子电路、用于电源的电池的检测器面板包括用于测量电池中剩余能量 的测量部件，以及根据电池中的剩余能量与阈值(按照操作x射线检 测器和电子电路所需的能量定义)的对比而确定操作是否可以执行的 确定部件，由此实现能够防止由电池能量不足造成的操作中断的x射 线成像装置用的检测器面板。
根据本发明，在第二或第十二方面，操作不可中断，由此实现获 取用于确定是否执行操作的最佳阈值。
根据本发明，在第三或笫十三方面，结合了用于存储构成操作的 各个单元操作所需能量的存储部件，.从而可以容易地确定不可中断的 操作所需的电源。
根据本发明，在第四或第十四方面，结合了用于更新存储部件中 的存储值的存储更新部件，由此让存储值可以保持最新。
根据本发明，在第五或第十五方面，结合了用于根据操作初始执 行之前的存储值而确定阈值的初始值的第 一 阈值计算部件，由此获取 第一次的操作的最佳阈值。
根据本发明，在第六或第十六方面，结合了用于根据操作执行之 前和之后的剩余能量测量值而确定最新阈值的第二阈值计算部件，由 此获取适合电池状态的阈值。 '
根据本发明，在第七或第十七方面，结合了用于使用最新阈值更 新当前阈值的阈值更新部件，由此保持最新阈值适合电池状态。根据本发明，在第八或第十八方面，在最新阈值大于之前阈值时 ^l行阈值更新，由此合理地更新阈值。
根据本发明，在笫九或第十九方面，在操作执行之前进行对比， 由此预先防止发生由电池能量不足而造成的操作中断。
根据本发明，在第十或第二十方面，在操作执行之后也进行对比， 由此防止发生之后的操作导致的、由电池能量不足造成的操作中断。
图l是示意图，显示了根据实现本发明的最佳实施模式的实例的
X射线成像装置的外观；
图2是示意图，显示了根据实现本发明的最佳才莫式的实例的X射 线成像装置的操作场景；
图3是示意图，显示了使用根据实现本发明的最佳模式的实例的 X射线成像装置对患者成像的操作场景；
图4是显示了检测器面板的配置的示意图5是显示了操作管理电路的示意框图6是显示了阈值生成器单元的示意框图7是显示了 ARSOC表的示意图8是示意图，显示了由阈值计算单元进行的阈值计算的实例； 图9是显示了操作管理的示意流程图；以及 图IO是显示了操作管理的示意疼程图。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明实现本发明的最佳模式。应该注意，本发 明不应被视为仅限于所公开的实现本发明的最佳才莫式。
现在参照图1,显示X射线成像装置的外观。该装置是实现本发 明的最佳it式的实例。装置配置表明实现有关X射线成像装置的本发
明的示范最佳才莫式。如图1所示，该装置具有系统主控台100。系统主控台100 ^^才艮 据本发明的系统主控台的实例。系统主控台IOO是近似立方体形状的
结构，内含用于控制其中的成像的电子电路。该控制成像的电子电路 是根据本发明的控制电路的例子。'
系统主控台100在结构底部具有用于移动的脚轮102,以及用于 手推的把手104。因此，该装置是一种可重定位的X射线成像装置， 能够按需要移动到任何地方。
系统主控台100的上表面是控制面板106，包括人机通信装置， 如图形显示器、键盘等等。
在系统主控台100的背面，提供一个垂直柱子110，以及一个X 射线发射器130连接在从垂直柱子110水平伸出的臂杆120的末端。 X射线发射器130使用来自系统主控台IOO通过电缆132供应的高压 电源来生成X射线。该X射线发射器130是根据本发明的X射线发 射部件的例子。
X射线发射线130能够在臂杆120末端更改其方向。臂杆120可 沿垂直柱子110垂直移动，垂直柱子110可绕垂直柱子110的纵轴转 动(旋转)。
该装置具有检测器面板200。检测器面板200是近似正方形盒子 状的结构，它独立于系统主控台以便可以移动。检测器面板200在不 使用时置于系统主控台100前方的存储盒108之内，成像时从存储盒 108中取出。 '
检测器面板200是实现本发明的最佳才莫式的实例。检测器面板200 的配置表明了实现关于检测器面板的本发明的示范最佳^^莫式。
现在参照图3，显示了使用中装置的示意图。如图3中所示，装 置在病房中操作。X射线成像通过将检测器面板200置于如患者背部， 并且通过从患者前侧从X射线发射器130发射X射线而进行。检测器 面板200检测到的X射线信号通过无线链接传输到系统主控台100。
现在参照图4，显示了检测器200的基本配置。如图4中所示，
10检测器面板200具有电池202、 X射线检测器204、接口电路206以 及操作管理电路208。
电池202是检测器面板200的电源，提供电源给X射线检测器 204、接口电路206以及操作管理电路208。电池202是可充电电池。
电池202是根据本发明的电源的示范电池。X射线检测器204是 根据本发明的示范X射线检测器。接口电路206是根据本发明的接口 用的示范电子电路。
X射线检测器204是二维X射线检测器，它通过设置在矩阵阵列 中的多个X射线检测器元件中的每个而检测X射线。接口电路206 为系统主控台100进行传输和接收。从X射线检测器204检测的信号 通过无线链接从接口电路206传输到系统主控台100。
操作管理电路208管理X射线检测器204和接口电路206的操作。 操作管理电路208确定电池202中剩余的能量是否足够用于正常操作 X射线检测器204和接口电路206，并且确定是否允许操作。
现在参照图5，显示了说明操作管理电路208的示意框图。如图 5所示，操作管理电路208具有剩余能量测量单元302。剩余能量测 量单元302测量电池202中剩余的能量。电池202中剩余的能量在下 文中将简称为"剩余能量"。剩余能量测量单元302是根据本发明的 示范测量部件。
剩余能量的测量基于对电池202充电和放电的电流。充电电流从 充电器500流入电池202，放电电流在X射线检测器204和接口电路 206工作或待机时从电池202流到负载600。负载600是X射线检测 器204、接口电路206以及操作管理电路208的统称。
剩余能量可以测量为充电电流的整合值与》欠电电流的整合值之 间的差值。为了测量，例如，可以使用已知库仑计量器或已知电池气 体压力计。
剩余能量的测量值可通过，如相对充电状态(RSOC)而表明。相对 充电状态在下文中将^皮简称为RSOC。 RSOC 4单位是％, 100%表明完全充电的相对状态，而且0%表明完全放电的充电状态。剩余能量 的测量值还可以用任何适当的单位如可供电时间来表示，以取代
RSOC。
剩余能量的测量值输入到操作确定单元304。操作确定单元304 也^皮输入来自阈值生成器单元306的阈值。4喿作确定单元304对比剩 余能量的测量值与阈值，并且根据相对于阈值的剩余能量的数量而确 定X射线检测器204和接口电路206的操作是否可以接受。操作确定 单元304是根据本发明的示范确定部件。
来自操作确定单元304的输出信号从接口电路206传输到系统主 控台100,并且显示在置于检测器面板200上的适当显示器上。显示 器可以是发光显示器，如LED(发光二极管)。
现在参照图6，显示了阈值生成器单元306的示意框图。如图6 所示，阈值生成器单元306包含两个阈值计算单元402a和402b。阁 值计算单元402a和402b计算两个阈值。计算的两个阈值中的任一个 通过选择器单元404输出。
阈值计算单元402a是才艮据本发明的第一阈值计算部件的实例。阈 值计算单元402b是根据本发明的第二阈值计算部件的实例。选择器 单元404是根据本发明的阈值更新部件的实例。
阈值计算单元402a和402b的阁值计算根据X射线检测器204和 接口电路206执行预定操作所需的能量而执行。预定操作是不可中断 的操作(NIO)。不可中断的操作是如果中断则成像数据会变成无效的一 系列操作。不可中断的操作在下文中将被称为NIO。
在简单X射线成像中，N10是从单次X射线暴露和数据获取到 传输完整的获取数据的操作，并且在荧光透视法(flu,oroscopy)中，是从 多次X射线暴露和数据获取到传输完整的获取数据的操作。.
MO通过由用户配置的成像条件来定义，即成像数量、成谬间隔、 成像持续时间等的组合。如果配置了多个成像条件，则将有相应的多 个MO。
12NIO由一些基础NIO配置。例如，简单X射线成像的MO包含 单次X射线暴露和一次数据获取的基础NIO,以及一次数据传输的另 一基础MO。荧光透视法的NIO .包含例如两秒间隔中的前一半的20 帧和十秒间隔中的后一半的30帧，.并且包含X射线暴露和数椐获取 的50个基础NIO,和数据传输的50个基础NIO,以及340秒的闲置 的基础NIO。
每个基础NIO所需的能量，ARSOC保存在ARSOC表406中。 现在参照图7，显示了 ARSOC表406的结构。如图7所示，ARSOC 表406保存了用于多个基础NIO #1到紐的所需能量ARSOC #1到弁n。
△RSOC表406存储在例如非易失性存储器中，以便即使在电源 关闭时也可以保存内容。在非易失性存储器中，基础NIO弁l到弁n对 应于地址，并且所需能量ARSOC #1到紐对应于内容。
如有需要，ARSOC表406可由用户遮盖(mask)。在遮盖的ARSOC 表406中，所有数据都为0。 RSOC表406是根据本发明的示范存储 部件。
每个基础NIO的所需能量ARSOC由实际测量预先确定。每个基 础NIO的所需能量ARSOC由更新单元408适当更新。更新单元408 是根据本发明的示范存储更新部件。
阈值计算单元402a从RSOC表406中读取组成NIO的基础NIO 所需的能量，然后通过将能量总和乘以一个系数而计算阈值。指示 (index)是大于1的数字。值大于1的部分是为了给所需能量留出空间 的裕量(margi马)。如果不需要裕量的，系数可以设为1。.由阈值计算单 元402a计算的阈值用于确定NIO的初始操作是否了执_行的阈值。
用于确定NIO后续操作是否可接受的阈值由阈值计算单元402b 计算。阈值计算单元402b计算NIO执行前的RSOC测量值与NIO执 行后的值之间的差值，然后如上所述通过将差值乘'以系数而计算阈. 值。
现在参照图8，显示了由阈值计算单元402b进行的阈值计算的实例。如图8所示，假设在简单X射线成像时，X射线暴露和数据获取
在从tl到t2的时间范围内执行，数据在从t2到t3的时间范围内传输，
并且在两个时间段都消耗电流，在tl时剩余能量RSOCNro-BKJiN的测量
值和在t3时剩余能量RSOCmoend的测量值被读取，并且阈值RSOCra
通过将其间的差值乘以系数CMARGIN来计算。
现在参照图9和图10,显示了检测器面板200的操作的示意流程 图的前一半和后一半。该操作实质上是操作管理电路208的操作。如 图9所示，在电源打开时，在步骤901中，确定ARSOC表是否遮盖 为0。
如果ARSOC表遮盖为0，则在步骤902中状态为非NIO。如果 ARSOC未遮盖，则在步骤903中，监视并更新ARSOC表。RSOC表 的监视和更新在后台执行。
在前台，在步骤904中，确定是否是第一次NIO。如果是第一次 NIO,则在步骤905中，ARSOC表用于计算阈值RSOCth。阈值RSOGm 的计算由阈值计算单元402a执行。如果NIO不是第 一次NIO，则NIO 是紧接上一次执行的，并且阈值RSOGm已计算，因此步骤905 ^支略 过。
在步骤906中，确定当前剩余电源RSOC是否高于阔值RSOGm。 如果当前剩余能量RSOC不高于阈值RSOGra,则在步骤918中，会 发出所需电池不足警报。能量不足警报通过接口电路206传输到系统 主控台100,并且还显示在检测器面板200的显示器上。
在能量不足警报的传输和/或显示之后，在步骤909中，NIO的执 行被禁止。如是当前剩余能量RSOC不高于阈值RSOCiH，则存在执 行NIO时因为电池中剩余能量不足而操作可能在完成之前停止的风 险。但是，此类状况可以通过预先禁止NIO的执行来预防。依照剩余 能量不足警报，可以在问题出现之前对电池充电或更换电池。
如果当前剩余能量RSOC高于阈值RSOGm，在步骤907中，操 作处于闲置或非NIO状态。在步骤908中的此状况下，收到NI0 4丸行指令，并且在步骤909中，再一次确定当前剩余能量RSOC是否高 于阈值RSOCra。
如果当前剩余能量RSOC不高于阈值RSOGra,则在步骤918中， 会发出剩余能量不足警报，在步骤909中，NIO的执行被禁止。通过 这样做，可以避免紧靠执行NIO之前的任何无用操作
如果当前剩余能量RSOC高于阈值RSOGm，则在步骤910中， 会读取剩余能量RSOCNTO.bkhn的测量值，然后在步骤911中，NIO执 行。在步骤912中执行NIO之后，读取该状态的剩余能量RSOCmo-end 的测量值。
在步骤913中，计算新的阈值新RSOCth。新阈值新RSOGm的 计算由阚值计算单元402b根据NIO开始时的剩余能量RSOCmo-bkjin
与NIO结束时的剩余能量RSOCNK).END之间的差值来执行。
在步骤914中，确定是否是第一次NIO。如果是第一次NIO,则 在步骤916中，更新阈值RSOGm。通过这样做，新阈值新RSOCth 成为下一次NIO的阈值。
如果NIO不是用于第一次的，则NIO是上次执行的，并且在步 骤915中，确定阈值新RSOGm是否高于迄今为止使用的阈值 RSOCiH(上一次的阈值)，并且如杲阈值高，则在步骤916中，更新阈 值RSOGra,或者如果阈值不高，则略过步骤916。通过这样做，如 果NIO不是用于第一次的，阈值新RSOCiH仅在其高于之前使用的阔 值RSOGm时更新。
通过上述阈值更新，检测器面板200操作管理的执行不受电池老 化，即随着反复充电和放电的容量减少的影响。
在步骤917中，再一次确定当前剩余电源RSOC是否高于阈值 RSOCth。如果当前剩余能量RSOC不高于阈值RSOGm,则在步骤 918中，会发出剩余能量不足警报，并且在步骤909中，NIO的执行 被禁止。通过这样做，下一次NIO的执存被禁'止,'.允许避免任何无用 操作而无需等待紧接操作之前的确定。如果当前剩余能量RSOC高于阈值RSOCiH,流程回到步骤901。 对于相同NIO或第一次NIO，将重复由步骤901紧接的流程。
权利要求
1. 一种X射线成像装置，具有包含X射线发射器和控制电路的系统主控台；以及包含X射线检测器、接口用的电子电路和电源用的电池的检测器面板，所述检测器面板包含测量部件，用于测量所述电池中剩余的电能；以及确定部件，用于根据所述电池中的剩余能量与阈值的对比而确定所述操作的执行是否可能，所述阈值按照操作所述X射线检测器和所述电子电路所需的能量而定义。
2. 如权利要求1所述的X射线成像装置，其特征在于，所述操 作是不可中断的。
3. 如权利要求1或2所述的X射线成像装置，其特征在于，还 包含存储部件，用于存储构成所述操作的各个单元操作的所述所需能量。
4. 如权利要求3所述的X射线成像装置，其特征在于，还包含 存储更新部件，用于更新所述存储部件中的存储值。
5. 如权利要求3或4所述的X射线成像装置，其特征在于，还 包含第一阈值计算部件，用于根据所述操作初始执行之前的所述存储 值而确定所述阈值的初始值。
6. 如权利要求1或2所述的X射线成像装置，其特征在于，还 包含第二阈值计算部件，用于根据所述操作执行之前和之后的所述剩 余能量的测量值而确定最新阈值。.
7. 如权利要求6所述的X射线成像装置，其特征在于，还包含: 阔值更新部件，用于通过使用所述最新阈值而更新当前阈值。
8. 如权利要求7所述的X射线成像装置，其特征在于，其中所述阚值的更新在最新阈值大于之前阈值时执行。
9. 如权利要求1所述的X射线成像装置，其特征在于，其中所述对比在所述操作的执行之前执行。
10. 如权利要求9所述的X射线成像装置，其特征在于，其中 所述对比还在所述操作的执行之后执行。
11. 一种具有X射线检测器、接口用的电子电路以及电源用的电 池的检测器面板，包含测量部件，用于测量所述电池中的剩余能量；以及确定部件，用于根据所述电池中的剩余能量与阈值的对比而确定所述操作是否可执行，所述阈值按照操作所述X射线检测器和所述电子电路所需的能量而确定。
12. 如权利要求11所述的检测器面板，其特征在于，其中 所述操作是不可中断的。
13. 如权利要求11或12所述的检测器面板，其特征在于，还包含存储部件，用于存储构成所述操作的各个单元操作的所述所需能 量。 、
14. 如权利要求13所述的检测器面板，其特征在于，还包含.' 存储更新部件，用于更新所逸存储部件中的存储值。
15. 如权利要求13或14所述的检测器面板，其特征在于，还包含第一阈值计算部件，用于根据操作初始^L行之前的所述存储值而 确定所述阈值的初始偉。
16. 如权利要求11或12所述的检测器面板，其特征在于，还包含第二阈值计算部件，用于根据所述操作执行之前和之后的所述剩 余能量的测量值而确定最新阈值，—'
17. 如权利要求16所述的检测器面板，其特征在于，还包含阈值更新部件，用于通过使用所述最新阈值而更新当前阈值。
18. 如权利要求17所述的检测器面板，其特征在于，其中 所述阈值的更新在所述最新阈值大于之前的阈值时执行。
19. 如权利要求11所述的检测器面板，其特征在于，其中所述对比在所述操作的执行之前执行。
20. 如权利要求19所述的检测器面板，其特征在于，其中 所述对比还在所述操作的执行之后执行。
全文摘要
本发明的名称是X射线成像装置和检测器面板，它提供能够防止由剩余能量不足而造成的操作中断的X射线成像装置，以及用于相同X射线成像装置的检测器面板。结合了X射线检测器、接口用的电子电路、电源用的电池的检测器面板包括，测量电池的剩余能量的测量部件，以及根据电池的剩余能量与阈值的对比而确定操作是否可执行的确定部件，该阈值按照操作X射线检测器和电子电路所需的能量而定义。所述操作是不可中断的。还包含存储部件，用于存储构成操作的各个单元操作的所需能量。
文档编号A61B6/00GK101507608SQ20081000988
公开日2009年8月19日 申请日期2008年2月15日 优先权日2008年2月15日
发明者帆 宜 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司