ПЕРЕНОСНОЙ ДЕТЕКТОР РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ С ВОСПРИНИМАЮЩИМ РЕШЕТКУ БЛОКОМ И СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ЭКСПОЗИЦИИ ДЛЯ ПЕРЕНОСНОГО ДЕТЕКТОРА РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ Российский патент 2014 года по МПК G21K1/02 H01J35/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области получения рентгеновских изображений, где объект при обследовании облучается рентгеновским излучением, и рентгеновское излучение, которое прошло сквозь объект, обнаруживается, чтобы получать двумерное изображение объекта. В частности, настоящее изобретение относится к переносному устройству обнаружения рентгеновских лучей, содержащему двумерный блок-детектор рентгеновских лучей для обнаружения рентгеновского излучения, которое прошло сквозь объект при обследовании.

Настоящее изобретение дополнительно относится к системе получения рентгеновских изображений, в частности медицинской системе получения рентгеновских изображений, причем система получения рентгеновских изображений содержит описанный переносной детектор рентгеновских лучей.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения рентгеновских графических данных посредством описанного переносного детектора.

Кроме этого, настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю и к программному элементу, имеющему команды для исполнения вышеупомянутого способа получения рентгеновских графических данных посредством описанного переносного детектора.

Предшествующий уровень техники

В медицинском получении рентгеновских изображений пациенты обследуются рентгеновскими лучами либо посредством стационарной системы получения рентгеновских изображений, располагаемой типично в специально сконструированных рентгеновских лабораторных помещениях, либо посредством подвижной системы получения рентгеновских изображений. Подвижные системы получения рентгеновских изображений часто используются, если пациент не транспортабелен.

Стационарная система получения рентгеновских изображений типично содержит так называемый маркерный блок. Маркерный блок - это коробка, которая содержит лоток для рентгеновской кассеты, дополнительно отсеивающую решетку и так называемый блок автоматической регулировки экспозиции (AEC). Отсеивающая решетка используется, например, для экспозиций грудных клеток в отделении интенсивной терапии, особенно для тяжелых пациентов. Решетка значительно улучшает качество изображения, в частности для толстых объектов. Отсеивающая решетка может быть по желанию удалена из маркерного блока. AEC может быть использован для регулирования источника рентгеновских лучей, чтобы учитывать наилучшим образом экспонированные изображения с и без отсеивающей решетки.

Подвижная система получения рентгеновских изображений обычно работает с использованием пустой кассеты для обнаружения рентгеновских лучей, которые пересекли нетранспортабельного пациента при обследовании. Пустая кассета типично размещается точно под пациентом.

В US 4, 205, 233 раскрыт рентгеновский радиографический стол, который содержит маркерную раму, имеющую переднее отверстие, через которое маркерный блок, соответственно маркерный лоток, может быть вставлен в раму. Маркерный лоток поддерживает кассету, которая несет рентгеночувствительную пленку. Кассета центрирована на маркерном лотке между регулируемыми зажимами и выполнена с возможностью установления соосно с рентгеновским источником.

В JP 2004-073356 А раскрыто радиографическое оборудование, содержащее: (а) средство обнаружения решетки для обнаружения наличия и отсутствия решетки, (б) фиксирующее средство для фиксирования решетки, (в) средство обнаружения фиксирования для обнаружения состояния фиксирования решетки и (г) средство ограничения смены положения для ограничения действия смены положения фотографического оборудования. Действие средства ограничения смены положения может регулироваться в соответствии с результатом обнаружения средства обнаружения решетки.

В US 6, 850, 597 B2 раскрыта установка фотографирования рентгеновских изображений, включающая в себя рентгеновский источник и рентгеновский детектор. Установка фотографирования рентгеновских изображений дополнительно содержит обнаруживающее решетку средство, выполненное с возможностью обнаружения, по меньшей мере, (а) наличия или отсутствия решетки, (б) типа решетки и (в) наличия или отсутствия замены решетки. Кроме этого, установка фотографирования рентгеновских изображений содержит систему обработки изображений для обработки изображений и вывода графических данных, собранных рентгеновским детектором, и память, хранящую множество наборов параметров обработки данных, для регулирования системы обработки данных на основе вывода обнаруживающего решетку средства. Обработка изображений начинается с выбора усилительного изображения.

В EP 1 420 618 A2 раскрыта установка получения рентгеновских изображений, включающая в себя рентгеновский источник и рентгеновский детектор, на который съемным образом монтируемо множество различных типов решеток. Рентгеновский детектор включает в себя блок автоматической регулировки экспозиции (AEC), который обнаруживает количество рентгеновских лучей, излученных из средства создания рентгеновских лучей, и выводит сигнал, основанный на обнаруженном количестве. Установка получения рентгеновских изображений включает в себя средство регулировки, управляющее средством создания рентгеновских лучей на основе вывода сигнала от AEC детектора, и корректирующее вывод AEC детектора в соответствии с типом используемой решетки.

Может существовать потребность в обеспечении рентгеновского оборудования для увеличения надежности испускаемой дозы излучения для получения рентгеновских изображений, в частности для пациентов, являющихся нетранспортабельными.

Сущность изобретения

Эта потребность может быть удовлетворена предметом рассмотрения согласно независимым пунктам формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

По первому аспекту изобретения обеспечено переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей. Переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей содержит: (а) двумерный блок-детектор рентгеновских лучей и (б) воспринимающий блок, который выполнен с возможностью распознавания прикреплена ли отсеивающая решетка к блоку-детектору рентгеновских лучей.

Этот первый аспект изобретения основан на идее, что автоматическое восприятие наличия необязательной отсеивающей решетки обеспечивает надежную и полезную информацию для радиографиста, чтобы приспосабливать надлежащие настройки по умолчанию экспозиции рентгеновского источника в момент, когда отсеивающая решетка присоединена. Поэтому риск пере- или недоэкспозиций рентгеновских изображений может быть уменьшен. В частности, риск применить слишком высокую дозу излучения к пациенту в случае, когда отсеивающая решетка по ошибке не используется, может быть сведен к минимуму. Поэтому последовательность действий по получению рентгеновских изображений упрощается, так что к тому же менее опытный пользователь может управлять системой получения рентгеновских изображений, содержащей описанный переносной детектор.

В связи с этим упоминается, что отсеивающая решетка может быть любым устройством поглощения рентгеновских лучей канального типа, предусматривающим ослабление рентгеновских лучей, которое по сравнению с прямыми рентгеновскими лучами отлично для рассеянных рентгеновских лучей, падающих на детектор под, по меньшей мере, слегка наклонным углом. Следовательно, рассеянное излучение, имеющее отличный угол падения, может быть подавлено так, что контрастность получаемых в результате рентгеновских изображений может быть значительно увеличена. Это означает, что отсеивающая решетка устраняет излучение, рассеиваемое преимущественно в толстых объектах и, таким образом, улучшает контрастность изображения и соотношение сигнала к шуму. Для тонких объектов отсеивающая решетка типично не используется, потому что по сравнению с повышением контрастности эффект ухудшения соотношения сигнала к шуму слишком велик.

Блок-детектор рентгеновских лучей может быть любым типичным рентгеночувствительным элементом, таким как радиографическая пленка. Однако, поскольку современные системы получения рентгеновских изображений обычно основываются на цифровом получении изображений, блок-детектор рентгеновских лучей мог бы быть цифровым детектором, который содержит комплект элементов-датчиков рентгеновских лучей. Тем самым каждый элемент-датчик выполнен с возможностью приема индивидуальной дозы излучения, где высота выводного сигнала этого элемента-датчика зависит или пропорциональна индивидуальной дозе излучения, падающего на соответствующий элемент-датчик.

Предпочтительно, переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей содержит держатель или средство фиксирования, которое учитывает точное пространственное размещение отсеивающей решетки относительно блока-детектора рентгеновских лучей. Фиксация съемным образом отсеивающей решетки может быть осуществлена, например, посредством зажимного механизма, который учитывает легкое обращение с отсеивающей решеткой.

По варианту осуществления изобретения переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей содержит ручку, которая выполнена с возможностью облегчения ручной транспортировки переносного устройства обнаружения рентгеновских лучей. Обеспечение ручки имеет то преимущество, что переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей может быть транспортировано эргономичным выгодным образом к почти любому местоположению, где требуется рентгеновское обследование нетранспортабельного пациента.

По дополнительному варианту осуществления изобретения переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей имеет вес менее 10 кг, предпочтительно менее 8 кг, и более предпочтительно менее 6 кг. По сравнению с так называемыми стационарными детекторами рентгеновских лучей, которые используются для стационарных систем получения рентгеновских изображений и которые типично имеют вес приблизительно 20 кг или еще больше, в интересах сравнительно легкой транспортировки, переносной детектор рентгеновских лучей содержит меньше свинцового экранирования.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей имеет плоскую структуру с высотой менее 5 см, предпочтительно, менее 3 см. Это может обеспечивать то преимущество, что переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей может быть размещено даже в пределах узких или малых областей, которые имеются в наличии близко к пациенту. Например, переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей может быть размещено прямо под матрасом пациента. Поэтому плоская структура переносного устройства обнаружения рентгеновских лучей учитывает получение рентгеновских графических данных без изменения существенным образом положения пациента при обследовании. Как следствие, описанное переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей полезно для многообразия различных медицинских применений получения рентгеновских изображений.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения воспринимающий блок выполнен с возможностью распознавания типа отсеивающей решетки, прикрепляемой к блоку-детектору рентгеновских лучей. Способность идентификации типа отсеивающей решетки может учитывать еще более точное приспособление настроек по умолчанию экспозиции рентгеновского источника.

По дополнительно варианту осуществления изобретения переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей дополнительно содержит блок автоматической регулировки экспозиции (AEC), который выполнен с возможностью измерения дозы излучения, падающего на блок-детектор рентгеновских лучей, в реальном времени. Это может обеспечивать то преимущество, что доза излучения может быть проконтролирована и в случае, когда достаточная доза излучения была принята блоком-детектором рентгеновских лучей, рентгеновский источник, создающий рентгеновское излучение, может быть отключен, и/или заслонка может быть закрыта так, что рентгеновские лучи больше не падают на блок-детектор рентгеновских лучей. Это может учитывать надежное действие рентгеновского источника, даже если рентгеновские лучи обнаруживаются посредством переносного и не посредством стационарного детектора.

Предпочтительно, AEC блок содержит устройство измерения дозы рентгеновского излучения, такое как ионизационная камера.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей выполнено с возможностью вставки в маркерный блок. В этом отношении маркерный блок может быть любой коробкой, которая выполнена с возможностью приема отсеивающей решетки и устройства обнаружения рентгеновских лучей в точной пространственной ориентации по отношению друг к другу. По желанию маркерный блок может быть также сконфигурирован, чтобы принимать ACE блок.

Переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей, которое может быть вставлено в маркерный блок, имеет то преимущество, что переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей может также быть использовано для стационарных рентгеновских систем. Поэтому переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей может быть использовано для многообразия различных целей.

Согласно дополнительному аспекту изобретения предоставлена система получения рентгеновских изображений, в частности медицинская система получения рентгеновских изображений. Система получения рентгеновских изображений содержит: (а) рентгеновский источник, который выполнен с возможностью создания рентгеновских лучей, пронизывающих объект при обследовании, и (б) переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей, как описано выше; в которой переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей выполнено с возможностью приема рентгеновских лучей, которые прошли сквозь объект при обследовании.

Этот аспект изобретения основан на идее, что переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей могло бы быть применено выгодным образом для получения рентгеновских изображений, в частности для медицинского получения рентгеновских изображений. Тем самым информация, предоставляемая воспринимающим блоком, относительно наличия или отсутствия отсеивающей решетки могла бы быть использована для управления рентгеновским источником. В частности, когда отсеивающая решетка обнаружена, рентгеновский источник может быть управляем таким образом, что из рентгеновского источника испускается увеличенная доза излучения. В отличие от этого, когда нет отсеивающей решетки, помещенной перед двумерным блоком-детектором рентгеновских лучей, рентгеновский источник может быть отрегулирован так, что из рентгеновского источника испускается только уменьшенная доза излучения. Это учитывает автоматическую регулировку экспозиции так, что объект при обследовании подвергается только дозе излучения, которая достаточна, чтобы получать высококонтрастные рентгеновские изображения.

Рентгеновским источником типично является рентгеновская трубка. Однако, предоставленное переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей может также быть использовано применительно к другим рентгеновским источникам, таким как, например, синхротронный источник излучения, обеспечивающий квазифокусированное рентгеновское излучение.

Согласно варианту осуществления изобретения система получения рентгеновских изображений дополнительно содержит устройство-генератор рентгеновских лучей для предоставления электрической энергии к рентгеновскому источнику, причем устройство-генератор рентгеновских лучей спарено с воспринимающим блоком. Это может обеспечивать то преимущество, что доза излучения, которой экспонируется объект при обследовании, может быть эффективной, регулируемой таким образом, что наличие или отсутствие отсеивающей решетки имеет сильное влияние на электрическую регулировку рентгеновского источника. Конечно, устройство-генератор рентгеновских лучей может быть спарено непосредственно или опосредованно с воспринимающим блоком.

По дополнительному варианту осуществления изобретения система получения рентгеновских изображений дополнительно содержит блок регулировки, который спарен и с переносным устройством обнаружения рентгеновских лучей, и с устройством-генератором рентгеновских лучей. Это может обеспечивать то преимущество, что действие устройства-генератора рентгеновских лучей может регулироваться посредством соответствующего программного обеспечения, в котором, в зависимости от наличия или отсутствия отсеивающей решетки, различные параметрические наборы данных используются для работы устройства-генератора рентгеновских лучей.

Предпочтительно, обеспечивается информационная связь между воспринимающим блоком переносного устройства обнаружения рентгеновских лучей и устройством-генератором рентгеновских лучей, которая учитывает коммуникацию в реальном времени. Это означает, что информация относительно наличия или отсутствия отсеивающей решетки доступна немедленно после того, как отсеивающая решетка была прикреплена к или удалена из двумерного блока-детектора рентгеновских лучей.

По дополнительному варианту осуществления изобретения блок регулировки выполнен с возможностью выбора одного из, по меньшей мере, двух заранее заданных параметрических наборов данных для управления устройством-генератором рентгеновских лучей, в силу чего выбор зависит от наличия или отсутствия отсеивающей решетки. Такими параметрическими наборами данных могут быть, например, так называемые параметрические наборы данных Автоматической Программированной Радиографии (APR), которые могут храниться в памяти блока регулировки. Это значит, что информация от восприятия отсеивающей решетки используется, чтобы управлять выбором APR-настроек, в силу чего различные APR-настройки доступны для рентгеновского обследования с и без решетки.

Предпочтительно, параметрические наборы данных APR выбираются на основе кода обследования, который может быть доступен в блоке регулировки. Тем самым код обследования однозначно ссылается на выбранную часть тела пациента при обследовании. Поэтому оптимальная доза излучения, которая зависит и от соответствующей части тела пациента при обследовании, и от наличия или отсутствия отсеивающей решетки, может быть автоматически настроена. Поэтому пере- или недоэкспозиции изображений можно избежать. Как следствие, надежность системы получения рентгеновских изображений значительно увеличивается, так что система получения рентгеновских изображений может управляться сравнительно слабо квалифицированным радиографистом, без увеличения риска неправильной экспозиции рентгеновскими лучами.

Однако, в этом отношении должно быть указано, что параметрические наборы данных, а также коды обследования могут быть также доступны из удаленного компьютера или удаленной памяти посредством сети, такой как "Всемирная Паутина" (WWW), из которой параметрические наборы данных могут быть загружены. Конечно, также коды обследования могут тоже быть получены через компьютерную сеть.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения заранее заданный параметрический набор данных выполнен с возможностью использования как с, так и без отсеивающей решетки посредством прикрепления параметра решетки, представляющего наличие или отсутствие решетки. Это значит, что коэффициент корректировки на решетку не включен явным образом в наборы параметров APR. Коэффициент корректировки на решетку скорее хранится вне наборов параметров APR, в которых один параметр наборов параметров APR ссылается на коэффициент корректировки на решетку. Это может обеспечивать то преимущество, что общее количество наборов параметров может быть эффективно уменьшено в два раза. Тем самым, добавочный коэффициент корректировки на решетку используется для приспособления соответствующего набора параметров APR на наличие или отсутствие отсеивающей решетки.

Коэффициент корректировки на решетку может включать в себя два значения. Например, первое значение может описывать изменение ускоряющего напряжения рентгеновского источника посредством смещения ускоряющего напряжения на заданную разницу напряжений. Другое второе значение может описывать коэффициент умножения для тока электронного луча, с которым работает рентгеновский источник.

Предпочтительно, добавочный коэффициент корректировки на решетку отражает «эмпирический метод» для модификации высокого напряжения и/или тока устройства-генератора рентгеновских лучей, который подается к рентгеновскому источнику. Знание «эмпирического способа» радиографами, как брать рентгеновское изображение с и без отсеивающей решетки, может храниться в полном перечне набора параметров APR. Применение «эмпирического метода» может быть запущено обнаружением отсеивающей решетки до экспозиции рентгеновского изображения.

Чтобы быть уверенным, что переэкспозиция пациента при обследовании может быть исключена, каждый заданный параметрический набор данных содержит запрограммированную ссылку для выбора рентгеновской экспозиции, соответствующей отсутствию отсеивающей решетки. Поэтому, только если отсеивающая решетка обнаружена, доза излучения, происходящего из рентгеновского источника, будет увеличена.

В последующем будут описаны примерные варианты осуществлений настоящего изобретения со ссылкой на способ получения рентгеновских графических данных. Должно быть указано, что, несомненно, любая комбинация признаков, относящихся к различным предметам рассмотрения также возможна.

Согласно дополнительному аспекту изобретения предоставлен способ получения рентгеновских графических данных, в частности, для получения медицинских рентгеновских графических данных пациента при обследовании. Предоставленный способ содержит этапы, на которых: (а) регистрируют данные ослабления рентгеновских лучей посредством переносного устройства обнаружения рентгеновских лучей, как описано выше, (б) определяют наличие или отсутствие отсеивающей решетки спереди двумерного рентгеновского детектора и (в) управляют рентгеновским источником на основе сигнала вывода воспринимающего блока, указывающего наличие или отсутствие отсеивающей решетки.

Этот аспект изобретения основан на идее, что определение наличия или отсутствия отсеивающей решетки может автоматически запускать заданный рабочий режим рентгеновского источника. Тем самым, доза излучения, происходящего из рентгеновского источника, может быть автоматически приспособлена, чтобы компенсировать ослабление рентгеновских лучей, вызываемое отсеивающей решеткой. Это может учитывать надежную настройку экспозиции, такую, что по ошибке недо- и, в частности, по ошибке переэкспозиции пациента при обследовании можно эффективно избегать. Согласно варианту осуществления этап управления рентгеновским источником дополнительно основан на сигнале вывода блока автоматической регулировки экспозиции, который связан с блоком-детектором рентгеновских лучей.

Как уже было описано выше, такой оперативный мониторинг дозы излучения может обеспечивать преимущество, что рентгеновская экспозиция объекта при обследовании может быть немедленно остановлена, если достаточная доза излучения была принята блоком-детектором рентгеновских лучей, чтобы обеспечивать рентгеновское изображение высокого качества без риска переэкспозиции пациента при обследовании.

По дополнительному варианту осуществления изобретения этап управления рентгеновским источником содержит выбор одного из, по меньшей мере, двух заданных параметрических наборов данных для управления устройством-генератором рентгеновских лучей. Это может обеспечивать преимущество, что описанный способ может быть выполнен с использованием выгоды так называемых параметрических наборов данных Автоматической Программированной Радиографии (APR). Такие APR наборы данных могут включать в себя заранее запрограммированные значения для, например, ускоряющего напряжения рентгеновской трубки и тока электронного луча рентгеновской трубки. Конечно, APR наборы данных могут также зависеть от части тела пациента при обследовании.

Согласно дополнительному аспекту изобретения предоставлен машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа для получения рентгеновских графических данных, в частности, для получения медицинских рентгеновских графических данных пациента при обследовании. Компьютерная программа, когда исполняется блоком регулировки, приспособляется для выполнения вариантов осуществления вышеописанного способа получения рентгеновских графических данных.

Согласно дополнительному аспекту изобретения предоставлен программный элемент для получения рентгеновских графических данных, в частности, для получения данных медицинского рентгеновского получения изображений пациента при обследовании. Программный элемент, когда исполняется блоком регулировки, приспособляется для выполнения вариантов осуществления вышеописанного способа получения рентгеновских графических данных.

Компьютерный программный элемент может быть реализован как читаемый машиной командный код на любом подходящем языке программирования, таком как, например, JAVA, C++ и может храниться на машиночитаемом носителе (съемном диске, энергозависимой или энергонезависимой памяти, встроенной памяти/процессоре и т.д.). Командный код является годным к исполнению для программы, компьютера или другого программируемого устройства, чтобы осуществлять предназначенные функции. Компьютерная программа может быть доступна из сети, такой как «Всемирная Паутина» (WWW), из которой она может быть загружена.

Следует отметить, что варианты осуществлений изобретения были описаны со ссылкой на различные предметы рассмотрения. В частности, некоторые варианты осуществлений были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения на тип устройства, тогда как другие варианты осуществлений были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения на тип способа. Однако, специалисту в данной области техники из вышеупомянутого и последующего описания будет ясно, что, если другое не объявлено, помимо любой комбинации признаков, принадлежащих одному типу предмета рассмотрения, также любая комбинация между признаками, относящимися к разным объектам рассмотрения, в частности, между признаками пунктов формулы изобретения на тип устройства и признаков пунктов формулы изобретения на тип способа, считается раскрытой в этой заявке.

Аспекты, определенные выше, и дополнительные аспекты настоящего изобретения очевидны из примеров варианта осуществления, который будет описан в дальнейшем, и объяснены со ссылкой на примеры варианта осуществления. Изобретение будет описано более подробно в дальнейшем со ссылкой на примеры варианта осуществления, но которыми изобретение не ограничено.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема алгоритма на способ получения рентгеновских графических данных с переносным детектором рентгеновских лучей согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг.2 показана в схематичном представлении блок-схема медицинской системы получения рентгеновских изображений.

Подробное описание

На фиг.1 показана блок-схема алгоритма, как может быть осуществлен способ получения рентгеновских графических данных с переносным детектором рентгеновских лучей. Этот способ начинается с этапа S1.

На этапе S2 регистрируется двумерный набор данных ослабления рентгеновских лучей. Тем самым применяется переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей, причем переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей содержит двумерный блок-детектор рентгеновских лучей и воспринимающий блок, который выполнен с возможностью распознавания прикреплена ли отсеивающая решетка к блоку-детектору рентгеновских лучей.

На этапе S3 определяется наличие или отсутствие отсеивающей решетки спереди двумерного детектора рентгеновских лучей. Тем самым оценивается сигнал вывода, предоставленный от воспринимающего блока.

На этапе S4 выбирается заранее заданный параметрический набор данных прикладной программированной радиографии (APR) из множества различных параметрических наборов данных APR, которые хранятся в памяти, связанной с блоком регулировки, для осуществления описанного способа получения рентгеновских графических данных. Выбор зависит от наличия или отсутствия отсеивающей решетки. Это значит, что информация от восприятия отсеивающей решетки используется, чтобы регулировать выбор APR-настроек, в силу чего различные APR-настройки доступны для рентгеновского обследования с и без решетки.

Согласно варианту осуществления, описанному здесь, параметрические наборы данных APR выбираются на основе кода обследования, который может быть доступен в блоке регулировки. Тем самым код обследования однозначно ссылается на заданную часть тела пациента при обследовании. Поэтому оптимальная доза излучения, которая зависит и от соответствующей части тела пациента при обследовании, и от наличия или отсутствия отсеивающей решетки, может быть автоматически настроена.

На этапе S5 рентгеновская трубка управляется на основе выбранного набора данных APR. Поскольку информация размещена ли отсеивающая решетка в луче рентгеновского излучения была уже использована для выбора соответствующего набора параметров APR, рентгеновская трубка управляется при условиях, в которых принимается во внимание наличие или отсутствие отсеивающей решетки. Параметрический набор данных параметров APR, в частности, включает в себя первое значение для ускоряющего напряжения для электронов, падающих на анод рентгеновской трубки, и второе значение для тока электронного луча, попадающего на анод. Оба значения имеют сильное влияние на дозу излучения. Первое значение определяет спектральное распределение рентгеновского излучения, в котором второе значение определяет плотность рентгеновского излучения.

На этапе S6 осуществляется автоматическая регулировка экспозиции рентгеновского излучения, определяемого блоком-детектором рентгеновских лучей. Таким образом, если была достигнута накопленная доза излучения, которая достаточна для хорошего качества рентгеновского изображения, рентгеновское излучение, падающее на объект при обследовании, выключается или блокируется. Это учитывает оперативный мониторинг и оперативную регулировку дозы излучения, которой экспонируется пациент.

Следует указать, что этап S6 является необязательным. Это значит, что способ получения рентгеновских графических данных с переносным рентгеновским детектором может быть также осуществлен без этого этапа. Однако, по варианту осуществления, описанному здесь, осуществление этапа 6 делает способ более надежным по отношению к ошибочной дозе излучения.

На фиг.2 показана в схематичном представлении блок-схема медицинской системы 200 получения рентгеновских изображений. Система 200 получения рентгеновских изображений содержит рентгеновскую трубку 210, которая выполнена с возможностью создания рентгеновских лучей 212, происходящих из не изображенного анода рентгеновской трубки 210. Рентгеновские лучи 212 пронизывают, по меньшей мере, частично пациента 220 при обследовании так, что ослабленные рентгеновские лучи 222 падают на отсеивающую решетку 230, которая зафиксирована непосредственно спереди переносного устройства 240 обнаружения рентгеновских лучей.

Рентгеновская трубка 210 регулируется соответствующим образом, приводимая генератором 290 рентгеновских лучей, для предоставления электрической энергии к рентгеновскому источнику 210.

Отсеивающая решетка 230 может быть любым устройством поглощения рентгеновских лучей канального типа, предусматривающим ослабление рентгеновских лучей, которое, по сравнению с прямыми рентгеновскими лучами, отлично для рассеянных рентгеновских лучей, падающих на решетку 230 под, по меньшей мере, слегка наклонным углом. Следовательно, отсеивающая решетка 230 устраняет рентгеновское излучение, рассеиваемое в ядрах пациента 220.

Преимущественно прямые рентгеновские лучи 232, которые не были рассеяны в пациенте 220, проходят сквозь отсеивающую решетку 230 и падают на комплект 241 двумерных детекторов переносного детектора 240. Однако, независимо от соотношения рассеянных рентгеновских лучей, решетка 230 определенно уменьшает интенсивность рентгеновского излучения, причем интенсивность может быть обнаружена комплектом 241 детекторов. Следовательно, согласно варианту осуществления, описанному здесь, гарантируется, что интенсивность рентгеновских лучей, создаваемая рентгеновским источником 210, автоматически приспособляется к наличию или отсутствию отсеивающей решетки 230.

Чтобы обеспечивать такое автоматическое приспособление, переносной детектор 240 рентгеновских лучей содержит активное воспринимающее решетку устройство 245. Воспринимающее решетку устройство 245 выполнено с возможностью обнаружения отсеивающей решетки 230, которая прикрепляется в заранее заданном положении спереди переносного детектора 240 рентгеновских лучей. Обнаружение решетки реализовано посредством пассивного воспринимающего решетку устройства 235, которое обеспечено у отсеивающей решетки 230. Взаимодействие между пассивным устройством 235 обнаружения решетки и активным воспринимающим решетку устройством 245 может, например, содержать механическое зацепление выступа или любого другого элемента, выдающегося из внутренней поверхности отсеивающей решетки 230 в углубление активного воспринимающего решетку устройства 245. Однако, наличие отсеивающей решетки 230 может также быть обнаружено закрыванием или открыванием электрического контакта пассивного устройства 235 обнаружения решетки и активного воспринимающего решетку устройства 245. Конечно, также другие взаимодействия, такое как магнитное взаимодействие посредством, например, язычкового реле между пассивным устройством 235 обнаружения решетки и активным воспринимающим решетку средством 245, может быть использовано для восприятия надежным и эффективным образом наличия отсеивающей решетки 230. Кроме этого, работа воспринимающего решетку устройства 245 может также использовать выгоду от блока ретранслятора и/или любого другого устройства, использующего технологию радиочастотной идентификации (RFID). В любом случае, по варианту осуществления, описанному здесь, активное воспринимающее решетку устройство 245 создает сигнал вывода, причем сигнал вывода зависит от наличия, соответственно, отсутствия отсеивающей решетки 230.

Чтобы эффективно избегать переэкспозиции пациента при обследовании 220, переносной детектор 240 рентгеновских лучей снабжен блоком 247 автоматической регулировки экспозиции. Блок 247 автоматической регулировки экспозиции - это устройство измерения, содержащее ионизационную камеру, которая выводит сигнал, как только была достигнута накопленная доза рентгеновского излучения посредством единственной экспозиции рентгеновскими лучами или множеством экспозиций рентгеновскими лучами. Поэтому блок 247 автоматической регулировки экспозиции может быть полезен, чтобы эффективно предотвращать переэкспозицию ошибочным образом пациента при обследовании 220.

Как можно увидеть на фиг.2, переносной детектор 240 рентгеновских лучей снабжен ручкой 249. Ручка 249 выполнена с возможностью облегчения ручной транспортировки переносного детектора 240 рентгеновских лучей.

Чтобы способствовать удобной транспортировке, переносной детектор 240 рентгеновских лучей имеет вес менее 8 кг и более предпочтительно - менее 6 кг. Поэтому, по сравнению с так называемыми стационарными детекторами рентгеновских лучей, которые используются для стационарных систем получения рентгеновских изображений и которые типично имеют вес приблизительно 20 кг или еще больше, описанный переносной детектор 240 рентгеновских лучей учитывает сравнительно легкую транспортировку.

Переносной детектор 240 рентгеновских лучей дополнительно имеет плоскую структуру высотой менее 5 см, предпочтительно - менее 3 см. Это может обеспечивать преимущество, что переносной детектор 240 рентгеновских лучей может быть размещен, например, непосредственно под матрасом пациента, не нарушая существенно положение пациента при обследовании.

Сигнал вывода, создаваемый активным воспринимающим решетку устройством 245, применяется к блоку 250 регулировки устройства 200 получения рентгеновских изображений. Блок 250 регулировки может быть реализован посредством главного компьютера, такого как персональный компьютер или рабочая станция. Кроме того, сигнал останова, который может создаваться блоком 247 автоматической регулировки экспозиции, также передается к блоку 250 регулировки.

Блок 250 регулировки содержит реализованное либо программным обеспечением, аппаратным обеспечением, либо комбинацией программного обеспечения и аппаратного обеспечения средство 261 выбора прикладной программированной радиографии (APR). Поскольку сигнал, предоставленный активным воспринимающим решетку устройством 245, включает в себя информацию, используется ли решетка или нет, средство 261 выбора APR может выбирать надлежащий набор параметров APR из ряда различных параметрических наборов 265a, 265b, 265c и 265d данных APR. Каждый параметрический набор 265a, 265b, 265c и 265d данных включает в себя значения для привода рентгеновского источника 210 с заранее заданным ускоряющим напряжением и заранее заданным током электронного луча, где помимо того, что приспособлены к наличию отсеивающей решетки 230, эти значения оптимизированы для конкретной части тела пациента 220.

Переносной детектор 240 выполнен с возможностью использования и в так называемой «работе пустой кассеты», а также в маркерном блоке стационарной медицинской системы получения рентгеновских изображений. Следовательно, по варианту осуществления, описанному здесь, существуют четыре разных параметрических набора данных APR, доступных для управления генератором 290 рентгеновских лучей, соответственно, рентгеновской трубкой 210, чтобы экспонировать конкретную часть тела пациента 220 надлежащей дозой рентгеновского излучения.

Первый параметрический набор (i) данных APR используется для получения рентгеновских изображений в «работе пустой кассеты», где ни отсеивающая решетка 230, ни блок 247 AEC не используются. Этот параметрический набор (i) данных APR типично используется для тонких объектов, подобных рукам, или объектов средней толщины, подобных коленям.

Второй параметрический набор (j) данных APR используется для получения рентгеновских изображений в «работе пустой кассеты», где используется отсеивающая решетка 230, но не используется блок 247 AEC. Этот параметрический набор (j) данных APR типично используется для толстых объектов, подобных брюшному отделу, или объектов средней толщины, подобных коленям.

Третий параметрический набор (k) данных APR используется для получения рентгеновских изображений, где переносной детектор 240 вставляется в маркерный лоток стационарной медицинской системы получения рентгеновских изображений. Используется и отсеивающая решетка 230, и блок 247 AEC. Этот параметрический набор (k) данных APR типично используется для толстых объектов, подобных брюшному отделу или грудным клеткам.

Четвертый параметрический набор (l) данных APR используется для получения рентгеновских изображений, где переносной детектор 240 вставляется в маркерный лоток. Отсеивающая решетка 230 не используется, тогда как блок 247 AEC используется. Этот параметрический набор (l) данных APR типично используется для тонких объектов при обследовании.

Чтобы эффективно предотвращать переэкспозицию пациента 220, блок 250 регулировки дополнительно содержит реализованное либо программным обеспечением, аппаратным обеспечением или комбинацией программного обеспечения и аппаратного обеспечения средство 262 обнаружения сигнала AEC, которое спарено и с блоком 247 AEC и генератором 290 рентгеновских лучей. Однако также возможно, что блок 247 AEC спарен непосредственно с генератором 290 рентгеновских лучей.

Блок 250 регулировки дополнительно содержит память 270, содержащую данные, представляющие перечень пациентов с информацией о запланированных обследованиях с получением рентгеновских изображений. Эта память 270 спарена с процессором 260 данных, чтобы учитывать быстрый и безопасный выбор надлежащих APR программ 265a, 265b, 265c и 265d. Таким образом, надлежащая APR программа будет выбрана автоматически в соответствии с кодом обследования, который доступен в памяти 270. По варианту осуществления, описанному здесь, код обследования передается от Информационной Системы Радиологии RIS 280 через сеть 281 или систему шин.

На основе информации, данной кодом исследования, радиографист может также принимать решение об использовании решетки во время подготовки обследования рентгеновскими лучами. Это значит, что изначально заранее выбранная APR программа не всегда будет соответствовать текущей потребности. Если изначально заранее выбранная APR программа (i) была выбрана для «работы без решетки», но теперь решетка должна быть использована, APR настройка должна быть замещена на APR программу (j). Согласно варианту осуществления, описанному настоящим, надлежащий выбор APR программы от (i) к (j) может быть сделан автоматически медицинской системой 200 получения рентгеновских изображений. Поэтому, вероятность создания надлежащей дозы рентгеновского излучения значительно увеличивается, так что потенциальный источник ошибки устраняется, притом источник ошибки существует, когда APR программы выбираются вручную.

APR программа может включать в себя так называемый коэффициент корректировки на решетку, который включает в себя два значения. Первое значение описывает изменение ускоряющего напряжения рентгеновского источника посредством смещения ускоряющего напряжения на заданную разницу напряжений. Второе значение описывает коэффициент умножения для тока электронного луча, с которым работает рентгеновский источник. Например, APR программа для колена может иметь ускоряющее напряжение 60 кВ и ток электронного луча 5 мКл, когда не используется отсеивающая решетка. Использование отсеивающей решетки увеличило бы эти значения на разницу напряжений в 3 кВ и в 2 раза. Это привело бы к ускоряющему напряжению в 63 кВ и току электронного луча в 10 мКл.

Конечно, такой эмпирический метод может быть применен к любым APR программам, которые не должны быть модифицированы полностью. Такие правила были бы очень похожи на правила, применяемые радиографом в наши дни.

Этот эмпирический метод может быть, например, осуществлен в программном коде следующими командами:

ЕСЛИ решетка=да и APR-по_умолчанию=решетка_нет ТОГДА увеличить кВ и мКл, используя дельта_кВ и мКл-коэффициент

ЕСЛИ решетка=нет и APR-по_умолчанию=решетка_да ТОГДА уменьшить кВ и мКл, используя дельта_кВ и мКл-коэффициент.

Следует отметить, что термин «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и термины в единственном числе не исключают их множество. Также элементы, описанные в связи с различными вариантами осуществления, могут быть комбинированы. Следует также отметить, что ссылочные знаки в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничивающие объем формулы изобретения.

Чтобы подвести итог вышеописанным вариантам осуществления настоящего изобретения, можно заявить:

описана переносная рентгеновская система 200, которая имеет воспринимающее средство для обнаружения, прикреплена ли отсеивающая решетка 230 к переносному детектору 240 или нет; система выполнена с возможностью изменения автоматическим образом настроек 265a, 265b, 265c, 265d по умолчанию экспозиции, когда решетка 230 удаляется или прикрепляется к переносному детектору 240; таким образом, риск недо- или переэкспозиции изображения будет сокращен.

Перечень ссылочных знаков:

S1 этап 1

S2 этап 2

S3 этап 3

S4 этап 4

S5 этап 5

S6 этап 6

S7 этап 7

200 медицинская система получения рентгеновских изображений

210 рентгеновский источник/рентгеновская трубка

212 рентгеновское излучение, происходящее из рентгеновского источника

220 объект/пациент при обследовании

222 рентгеновское излучение, пронизывающее пациента

230 отсеивающая решетка

232 рентгеновское излучение, оставляющее отсеивающую решетку/рентгеновское излучение, падающее на детектор

235 воспринимающее решетку устройство (пассивное)

240 переносное устройство обнаружения рентгеновских лучей/переносной детектор рентгеновских лучей

241 двумерный блок-детектор рентгеновских лучей/комплект детекторов

245 воспринимающее решетку устройство (активное)

247 блок автоматической регулировки экспозиции

249 ручка

250 блок регулировки/главный компьютер

260 процессор данных

261 средство выбора APR

262 средство обнаружения сигнала AEC

265 первая APR программа

265b вторая APR программа

265c третья APR программа

265d четвертая APR программа

270 память

280 Информационная Система Радиологии

281 система шин/сеть

290 устройство-генератор рентгеновских лучей

Изобретение относится к области рентгенотехники. Переносная рентгеновская система (200) имеет воспринимающее средство, чтобы обнаруживать, прикреплена ли отсеивающая решетка (230) к переносному детектору (240) или нет. Система выполнена с возможностью изменения автоматическим образом настроек (265а, 265b, 265с, 265d) по умолчанию экспозиции, когда решетка (230) удаляется или прикрепляется к переносному детектору (240). Технический результат - снижение риска недо- или переэкспозиции изображения. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей, содержащее:
двумерный блок-детектор (241) рентгеновских лучей для регистрации данных ослабления рентгеновских лучей и
воспринимающий блок (245), который выполнен с возможностью распознавания того, прикреплена ли отсеивающая решетка (230) к блоку-детектору (241) рентгеновских лучей,
при этом воспринимающий блок (245) выполнен с возможностью формирования выходного сигнала, указывающего наличие или отсутствие отсеивающей решетки (230), на основе которого осуществляется управление рентгеновским источником (210).

2. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, дополнительно содержащее ручку (249), которая приспособлена для облегчения ручной транспортировки переносного устройства (240) рентгеновских лучей.

3. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, которое имеет вес менее 10 кг, предпочтительно менее 8 кг, более предпочтительно менее 6 кг.

4. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, которое имеет плоскую структуру с высотой менее 5 см, предпочтительно - менее 3 см.

5. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, в котором воспринимающий блок (245) выполнен с возможностью распознавания типа отсеивающей решетки (230), прикрепляемой к блоку-детектору (241) рентгеновских лучей.

6. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, дополнительно содержащее блок (247) автоматической регулировки экспозиции, который выполнен с возможностью измерения дозы излучения, падающего на блок-детектор (241) рентгеновских лучей, в реальном времени.

7. Переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, которое выполнено с возможностью вставки в маркерный блок.

8. Система (200) получения рентгеновских изображений, в частности, медицинская система получения рентгеновских изображений, причем система получения рентгеновских изображений содержит:
рентгеновский источник (210), который выполнен с возможностью формирования рентгеновских лучей (212), пронизывающих объект при обследовании (220),
переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, причем переносное устройство (240) обнаружения рентгеновских лучей выполнено с возможностью приема рентгеновских лучей (232), которые были пропущены сквозь объект при обследовании (220), и
блок (260) управления, подключенный к переносному устройству (240) обнаружения рентгеновских лучей, при этом блок (260) управления выполнен с возможностью управления рентгеновским источником (210) на основе выходного сигнала воспринимающего блока (245), указывающего наличие или отсутствие отсеивающей решетки (230).

9. Система (200) получения рентгеновских изображений по п.8, дополнительно содержащая устройство-генератор (290) для рентгеновского излучения для подачи электрической энергии на рентгеновский источник (210), причем устройство-генератор (290) для рентгеновского излучения подключено к воспринимающему блоку (245).

10. Система (200) получения рентгеновских изображений по п.9, в которой блок (260) управления дополнительно подключен к устройству-генератору (290) для рентгеновского излучения.

11. Система (200) получения рентгеновских изображений по п.10, в которой блок (260) управления выполнен с возможностью выбора одного из по меньшей мере двух заранее заданных наборов (265а, 265b, 265с, 265d) параметрических данных для управления устройством-генератором (290) для рентгеновского излучения, при этом выбор зависит от наличия или отсутствия отсеивающей решетки (230).

12. Система (200) получения рентгеновских изображений по п.11, в которой заранее заданный набор параметрических данных выполнен с возможностью использования как с, так и без отсеивающей решетки (230) посредством включения параметра решетки, представляющего наличие или отсутствие отсеивающей решетки (230).

13. Способ получения рентгеновских графических данных, в частности, получения медицинских данных рентгеновских изображений пациента при обследовании (220), содержащий этапы, на которых:
регистрируют данные ослабления рентгеновских лучей посредством переносного устройства (240) обнаружения рентгеновских лучей по п.1, определяют наличие или отсутствие отсеивающей решетки (230) перед двумерным детектором (241) рентгеновских лучей и
управляют рентгеновским источником (210) на основе выходного сигнала воспринимающего блока (245), указывающего наличие или отсутствие отсеивающей решетки (230).

14. Способ по п.13, в котором этап управления рентгеновским источником (210) дополнительно основан на выходном сигнале блока (247) автоматической регулировки экспозиции, который связан с блоком-детектором (241) рентгеновских лучей.

15. Способ по п.13, в котором этап управления рентгеновским источником (210) содержит этап, на котором выбирают один из по меньшей мере двух заранее заданных наборов (265а, 265b, 265с, 265d) параметрических данных для управления устройством-генератором (290) для рентгеновского излучения.

16. Машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа для получения рентгеновских графических данных, в частности, для получения медицинских данных получения рентгеновских изображений пациента при обследовании (220), при этом компьютерная программа при ее исполнении блоком (250) управления выполнена с возможностью осуществления способа по п.13.