專利名稱：數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)放射學(xué)系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)放射學(xué)系統(tǒng)的方法。數(shù)字放射
學(xué)系統(tǒng)基本上包括若干元件，例如諸如X射線管的生成X射線的電離輻射 源、使其能夠提供取決于所接收X射線的圖像的X射線探測器以及包括信
息處理系統(tǒng)的基站，所述基站用于使x射線管和探測器同步，還用于執(zhí)行
圖像處理操作，例如向操作員提供探測器中固有的所有缺陷都得到校正且
(例如通過輪廓提高過程)被增強(qiáng)的圖像。將要針對其獲得圖像x的對象
放置在源和探測器之間。這種系統(tǒng)可以用在很多應(yīng)用中，例如用在醫(yī)學(xué)放 射學(xué)和非破壞性測試中。
背景技術(shù)：
過去，放射學(xué)系統(tǒng)龐大且大多不能移動。必需要相對于系統(tǒng)定位對象
以獲得預(yù)期的圖像。隨著固體探測器，例如法國專利申請F(tuán)R2605166中所 述的固體探測器的出現(xiàn)，探測器已經(jīng)變得不那么大，且已經(jīng)能夠相對于保 持固定的對象移動探測器。對于醫(yī)學(xué)放射學(xué)而言，已經(jīng)將數(shù)字探測器生產(chǎn) 成可移動箱體的形式，在患者健康狀況不允許其移動到放射專用房間時， 就可以將數(shù)字探測器放置在需要圖像的患者旁邊。
為了確保系統(tǒng)的可用性高，通過有線鏈路將箱體鏈接到基站。不過， 這個鏈路限制了箱體的移動性。可能會想到用無線鏈路替代有線鏈路。隨 著當(dāng)前無線技術(shù)和功耗非常低的電子部件的出現(xiàn)，這已經(jīng)變?yōu)榭赡?。然而?在放射學(xué)系統(tǒng)中，由于鏈路干擾，例如電磁干擾的風(fēng)險，從來沒有使用過 無線鏈路，這減小了系統(tǒng)的可用性。此外，假如箱體中包括的電池完全放 電，在電池完全再充電(大約2個小時)之前，放射學(xué)系統(tǒng)都將保持無法 使用。還曾實(shí)現(xiàn)過獨(dú)立的箱體，使得能夠獲取和記錄若干放射學(xué)圖像。通 過有線鏈路將這些箱體周期性地連接到基站以卸載圖像。這種連接操作發(fā) 生于己經(jīng)拍攝圖像之后，因此不允許即時使用圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意圖提出一種放射學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)施無線鏈路和有線鏈路以 將箱體連接到基站，從而克服上述問題。
為此，本發(fā)明的主題是一種數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)，其包括移動箱體和固定
基站，所述箱體包括取決于所述箱體所暴露于的x射線的圖像獲取裝置，
所述系統(tǒng)還包括所述箱體和所述基站之間通信的裝置，使其能夠在所述箱 體和所述基站之間傳輸諸如圖像的數(shù)據(jù)，其特征在于所述通信裝置包括都 能夠傳輸數(shù)據(jù)的可拆除有線鏈路和無線鏈路，且其特征在于所述系統(tǒng)包括 用于在建立起所述有線鏈路后立即停用所述無線鏈路的裝置。
本發(fā)明的另一主題是一種用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)的方法，所述數(shù)字 放射學(xué)系統(tǒng)包括移動箱體和固定基站，所述箱體包括取決于所述箱體所暴
露于的x射線的圖像獲取裝置，所述系統(tǒng)還包括所述箱體和所述基站之間
通信的裝置，使其能夠在所述箱體和所述基站之間傳輸諸如圖像的數(shù)據(jù)， 所述通信裝置包括可拆除有線鏈路和無線鏈路，兩者都能夠傳輸數(shù)據(jù)，其 特征在于所述方法包括建立通過所述無線鏈路的數(shù)據(jù)交換并在建立起所述 有線鏈路后立即切換到所述有線鏈路進(jìn)行交換。
有利地，本發(fā)明使得在若干無線放射學(xué)系統(tǒng)共存的環(huán)境中能夠使基站 與箱體配對(例如，對于在售后服務(wù)背景下的更換而言)。


通過閱讀以舉例方式給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明將得到更好理
解且其他優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，附圖示出了說明書，附圖中
圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明包括基站和可移動箱體的放射學(xué)系統(tǒng)；
圖2更詳細(xì)地示出了箱體電源的各元件；
圖3更詳細(xì)地示出了箱體和基站之間的通信裝置范例；
圖4示出了將三個放射學(xué)系統(tǒng)均送入房間，以便更好地理解將基站與
箱體配對而沒有將箱體與相鄰放射學(xué)系統(tǒng)混淆的風(fēng)險的方法； 圖5是示出了對基站和箱體進(jìn)行配對的流程圖。為了清楚起見，為不同圖示中相同的元件賦予相同的附圖標(biāo)記。 具體實(shí)施例
圖1示出了用于醫(yī)療的放射學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)包括固定基站1、 x射線發(fā)生 器2以及可移動箱體3的形式的輻射探測器。箱體可用于獲得被X輻射穿 過的患者4的圖像。箱體3包括實(shí)現(xiàn)為平面面板5形式的數(shù)字探測器，其 鏈接到導(dǎo)航模塊6，使其能夠讀取由平面面板5獲得的圖像并通過模擬/數(shù) 字轉(zhuǎn)換器對其進(jìn)行數(shù)字化。移動箱體3還包括數(shù)據(jù)管理模塊7、無線電模塊 8、電池9和電池管理模塊10。
基站包括無線電模塊14、數(shù)據(jù)管理模塊15和電源16。
箱體3和基站1之間的通信模塊11使得能夠在箱體3和基站1之間傳 輸諸如圖像的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以從基站1運(yùn)行到箱體3，或從箱體3運(yùn)行到基 站l。對于箱體3而言，數(shù)據(jù)是例如用于平面面板5的控制信息，對于基站 l而言，數(shù)據(jù)包括例如由平面面板5產(chǎn)生的圖像。
通信裝置包括可拆除的有線鏈路12和無線鏈路13。兩個鏈路12和13 都能夠傳輸數(shù)據(jù)。兩個無線電模塊8和14使得能夠在基站1和箱體3之間 交換數(shù)據(jù)。箱體3的數(shù)據(jù)管理模塊7用于將接收自或源自導(dǎo)航模塊6的數(shù) 據(jù)切換到鏈路12或13之一。類似地，在基站1中，數(shù)據(jù)管理模塊15用于 切換接收自或源自鏈路12或13之一的數(shù)據(jù)。電源16提供基站1和箱體3 的各模塊工作所需的電能。
經(jīng)由有線鏈路12或電池9為箱體3饋送電源。有利地，系統(tǒng)包括用于 為電池9充電的裝置。更具體而言，電池管理模塊10測量電池9的電荷并 在必要時發(fā)起其充電。
圖2對電池管理模塊10和電池9如何工作給出了更好的理解。電池管 理模塊IO包括電子開關(guān)101，在有線鏈路建立時，電子開關(guān)的第一終端102 經(jīng)由有線鏈路從基站1接收電能。在有線鏈路斷開時，電源存在探測模塊 103打開開關(guān)101。在未連接接收有線鏈路12的箱體3的連接器時，模塊 103確保箱體3的用戶和患者4的安全。實(shí)際上，在醫(yī)療環(huán)境中，允許通過 人體的最大電流非常低，僅為十微安左右。為了消除觸電的危險，通過開 關(guān)101斷開電池管理模塊10的連接器的管腳。經(jīng)由電壓調(diào)節(jié)器106將開關(guān)101的第二終端104連接到模塊10的內(nèi)核105，使其能夠讓有線鏈路12供 應(yīng)的電源電壓的任何波動平滑化。這些波動例如是由于形成有線鏈路12的 電纜長度造成的。應(yīng)當(dāng)指出，內(nèi)核105控制著電池9的充電電流。第二電 壓調(diào)節(jié)器107向箱體3的其他部件，例如平面面板5供應(yīng)電功率。如必要 的話，電池管理模塊10可以包括若干第二電壓調(diào)節(jié)器107，使其能夠供應(yīng) 箱體的各部件。微處理器108可以對所有電池管理模塊10進(jìn)行監(jiān)督。微處 理器8還可以通知基站1電池9的電量水平和其溫度。
根據(jù)本發(fā)明，放射學(xué)系統(tǒng)包括用于在一連接有線鏈路12就立即停用無 線鏈路13的裝置。本發(fā)明的方法包括，建立通過無線鏈路13的數(shù)據(jù)交換 作為優(yōu)先項(xiàng)，在有線鏈路12連接時切換到有線鏈路12。例如，借助電源存 在探測模塊103探測有線鏈路12的連接。 一旦建立起有線鏈路12，箱體3 的電源就工作。
圖3示出了鏈接基站1和箱體3的通信裝置的示范性實(shí)施例。數(shù)據(jù)管 理模塊7和15的每個包括分別為20和21的處理器，它們有利地是相同的。 例如，可以實(shí)現(xiàn)精簡指令集處理器，即文獻(xiàn)中公知的RISC處理器。這種類 型的處理器對于實(shí)時工作的系統(tǒng)而言是理想的。每個處理器都具有若干端 口，使其能夠發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)流。處理器21的端口 22鏈接到無線電模 塊14，處理器20的端口 23鏈接到無線電模塊8。模塊8和14根據(jù)無線傳 輸協(xié)議改變發(fā)送和/或接收的數(shù)據(jù)流，無線傳輸協(xié)議例如是IEEE (電氣與電 子工程師協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)802.11定義的協(xié)議，在文獻(xiàn)中公知的名稱為WI-FI， 意思是無線保真。當(dāng)然，可以使用其他協(xié)議，例如Bluetooth協(xié)議。這一協(xié) 議是由電信、計算和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的大公司定義的，這些公司例如有Agere、 Ericsson 、 IBM、 Intel 、 Microsoft 、 Motorola 、 Nokia禾口 Toshiba 。
數(shù)據(jù)管理模塊7和15的每個包括分別為24和25的網(wǎng)絡(luò)接口模塊。模 塊24鏈接到處理器20的端口 26，模塊25鏈接到處理器21的端口 27。模 塊24和25之間連接有線鏈路12的電纜。模塊24和25根據(jù)有線傳輸協(xié)議 改變發(fā)送和/或接收的數(shù)據(jù)流，有線傳輸協(xié)議例如是IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)定義的 公知的以太網(wǎng)協(xié)議。其他協(xié)議也是可能的，例如RS 232 (由總部設(shè)在美國 的電子工業(yè)協(xié)會定義的標(biāo)準(zhǔn))或USB (通用串行總線，由總部設(shè)在美國的 計算機(jī)制造商協(xié)會:USB實(shí)施者論壇公司定義的標(biāo)準(zhǔn))。還可以建立專用于
7放射學(xué)系統(tǒng)的協(xié)議，被稱為專有協(xié)議。有線鏈路12例如可以使用電纜或光 纜。處理器20和21可以包括其他端口，用于基站1和箱體3內(nèi)外的數(shù)據(jù) 交換。例如，已將處理器21的端口 28表示為鏈接到網(wǎng)絡(luò)接口模塊29。對 于基站1而言，模塊29例如用于向存儲器和顯示裝置傳輸箱體3產(chǎn)生的圖 像。
圖4示出了將三個放射學(xué)系統(tǒng)30、31和32分別送入房間33、34和35。 對于數(shù)據(jù)交換而言，放射學(xué)系統(tǒng)30和32使用其無線鏈路13，放射學(xué)系統(tǒng) 31使用其有線鏈路12。必須在沒有與要安裝在附近，例如隔壁房間中的另 一基站1混淆的風(fēng)險下，處理基站1之一和與其相關(guān)聯(lián)的箱體3之間的數(shù) 據(jù)交換。使用無線鏈路13會出現(xiàn)這種混淆的風(fēng)險。在圖4所示的情況下， 在房間33和35中使用的放射學(xué)系統(tǒng)之間出現(xiàn)了混淆的風(fēng)險。為此，至少 在通過無線鏈路13進(jìn)行數(shù)據(jù)交換中，基站1向箱體3索要標(biāo)識符，并且僅 在其接收到對應(yīng)于基站1中為箱體3存儲的標(biāo)識符的響應(yīng)時才允許繼續(xù)進(jìn) 行數(shù)據(jù)交換。例如，這種檢查是由IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義的?？梢韵氲皆诠?廠中對基站1和箱體3進(jìn)行配對。不過，這種方案非常不靈活。應(yīng)當(dāng)指出， 這種方案無法在現(xiàn)場更換箱體3。因此，創(chuàng)建在現(xiàn)場在基站1和箱體3之間 配對的過程是有用的。
有利地，放射學(xué)系統(tǒng)包括當(dāng)建立有線鏈路12時對基站1和箱體3進(jìn)行 配對的裝置。應(yīng)將表述"建立有線鏈路"理解為表示電纜是連接的且數(shù)據(jù)通過 有線鏈路12。本發(fā)明的方法包括借助有線鏈路12在基站1和箱體3之間進(jìn) 行配對。更具體而言，僅在建立起有線鏈路12時允許進(jìn)行配對，而在建立 起無線鏈路13時禁用所述配對。在實(shí)踐中，使用無線鏈路13在基站1和 的箱體3之間進(jìn)行配對是有害的。在圖4所示的情況下，存在著將房間33 和35的箱體3與單個基站1相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險。
有利地， 一建立起有線鏈路就立即自動對箱體3和基站1進(jìn)行配對。 這個過程簡化了放射學(xué)系統(tǒng)的操作。盡管如此，這種自動功能可能會帶來 無意配對的風(fēng)險，僅在就放射學(xué)系統(tǒng)操作員而言的有意介入(deliberate intervention)之后進(jìn)行配對可能是優(yōu)選的。在這種情況下，甚至可能僅在就 放射學(xué)系統(tǒng)操作員而言的受保護(hù)介入之后進(jìn)行箱體3和基站1的配對。換 言之，希望執(zhí)行配對的操作員必需要持有特定的授權(quán)才能執(zhí)行這種操作。
8這種操作可以體現(xiàn)為例如物理密鑰的形式，甚至體現(xiàn)為操作員進(jìn)入配對過 程必需使用的密碼形式。
配對過程包括例如交換標(biāo)識符以及可能的數(shù)據(jù)加密密鑰，在通過無線 鏈路13進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中實(shí)施加密以確保被交換數(shù)據(jù)的保密性。
箱體3和基站1的處理器20和21的每一個都利用限定版本的軟件工 作。這些軟件包的版本可以彼此獨(dú)立地演化。在執(zhí)行實(shí)際的配對操作之前 檢查基站1和箱體3的軟件版本的兼容性是有利的。
可以由圖5中所示的成功的操作序列概述配對方法
檢查有線鏈路12的建立。在方框40中以測試的形式表示這 種操作。如果未建立有線鏈路12，配對失敗且通知操作員這一情況。 另一方面，如果建立了有線鏈路12，以如下操作繼續(xù)該方法
檢査基站1和箱體3的軟件版本的兼容性。為了執(zhí)行這種檢 査，基站1詢問箱體3其軟件版本。在方框41中示出了該詢問?；?站1例如利用數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證兼容性。在方框42中示出了這種兼容性檢 查。在不兼容的情況下，配對失敗并向操作員通知這一情況。另一方 面，如果證實(shí)了兼容性，以如下操作繼續(xù)該方法
交換標(biāo)識符和數(shù)據(jù)加密密鑰，在通過無線鏈路13傳輸數(shù)據(jù)中 實(shí)施加密。在方框43中示出了從基站1向箱體3傳輸標(biāo)識符和加密 密鑰，在方框44中示出了對傳輸?shù)臋z查。這種檢査可以包括基站1 向箱體3詢問已經(jīng)接收到的標(biāo)識符和密鑰，基站1將其與那些發(fā)送的 進(jìn)行比較。如果在發(fā)送的要素和通過返回接收到的要素之間有差異， 例如可以最多做出兩次新的傳輸嘗試。方框45中示出了對嘗試次數(shù) 的統(tǒng)計。超過三次嘗試，如果檢查不正確，則配對失敗并向操作員通 知這一情況。
9
權(quán)利要求
1、一種數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)，其包括移動箱體(3)和固定基站(1)，所述箱體(3)包括取決于所述箱體(3)所暴露于的X射線的圖像獲取裝置(5)，所述系統(tǒng)還包括在所述箱體(3)和所述基站(1)之間通信的裝置(12，13)，使其能夠在所述箱體(3)和所述基站(1)之間傳輸諸如圖像的數(shù)據(jù)，其特征在于所述通信裝置包括可拆除有線鏈路(12)和無線鏈路(13)，兩者都能夠傳輸所述數(shù)據(jù)，且其特征在于所述系統(tǒng)包括用于在建立起所述有線鏈路(12)之后立即停用所述無線鏈路(13)的裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述箱體(3)包括電源電池(9)，且所述系統(tǒng)包括用于為所述電池(9) 再充電的裝置(10)。
3、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放射學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述系統(tǒng)包括用于當(dāng)建立起所述有線鏈路(12)時對所述基站(1)和所述箱體(3)進(jìn)行配對的裝置(20, 21)。
4、 一種用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)的方法，所述數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)包括移 動箱體(3)和固定基站(1)，所述箱體(3)包括取決于所述箱體(3)所 暴露于的X射線的圖像獲取裝置(5)，所述系統(tǒng)還包括在所述箱體(3)和 所述基站(1)之間通信的裝置(12, 13)，使其能夠在所述箱體(3)和所 述基站(1)之間傳輸諸如圖像的數(shù)據(jù)，所述通信裝置包括可拆除有線鏈路(12)和無線鏈路(13)，兩者都能夠傳輸所述數(shù)據(jù)，其特征在于所述方法包括建立通過所述無線鏈路(13)的數(shù)據(jù)交換作為優(yōu)先項(xiàng)并 在建立起所述有線鏈路(12)之后立即切換到通過所述有線鏈路(12)進(jìn) 行所述交換。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述方法包括在建立起所述有線鏈路(12)之后立即經(jīng)由所述有線鏈 路(12)為所述箱體(3)供電。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于 所述方法包括借助所述有線鏈路(12)對所述基站(1)和所述箱體(3)進(jìn)行配對。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法包括在建立起所述有線鏈路(12)之后立即自動對所述箱體 (3)和所述基站(1)進(jìn)行配對。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法包括在就放射學(xué)系統(tǒng)操作員而言的有意介入之后對所述箱體 (3)和所述基站(1)進(jìn)行配對。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述方法包括在就放射學(xué)系統(tǒng)操作員而言的受保護(hù)介入之后對所述箱 體(3)和所述基站(1)進(jìn)行配對。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6到9的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于 所述基站(1)和所述箱體(3)均利用限定版本的軟件工作，且所述配對包括依次進(jìn)行以下操作 檢査所述有線鏈路(12)的所述建立； 檢査所述基站(1)和所述箱體(3)的所述軟件版本的兼容性； 交換標(biāo)識符和數(shù)據(jù)加密密鑰，在通過所述無線鏈路(13)傳 輸數(shù)據(jù)中實(shí)施所述加密。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字放射學(xué)系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)放射學(xué)系統(tǒng)的方法。放射學(xué)系統(tǒng)包括移動箱體(3)和固定基站(1)，所述箱體(3)包括取決于所述箱體(3)所暴露于的X射線的圖像獲取裝置(5)，所述系統(tǒng)還包括所述箱體(3)和所述基站(1)之間的通信裝置(12，13)，使其能夠在箱體(3)和基站(1)之間傳輸諸如圖像的數(shù)據(jù)。通信裝置包括都能夠傳輸數(shù)據(jù)的可拆除有線鏈路(12)和無線鏈路(13)，且所述系統(tǒng)包括用于在建立起所述有線鏈路(12)之后立即停用所述無線鏈路(13)的裝置。所述方法包括建立通過無線鏈路(13)的數(shù)據(jù)交換作為優(yōu)先項(xiàng)，并在建立起有線鏈路(12)時切換到通過有線鏈路(12)交換。
文檔編號H04L29/08GK101690116SQ200780050857
公開日2010年3月31日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者O·沙泰爾 申請人:塔萊斯公司