(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線システムのベースステーション（１）と移動カセット（２）との間の同期方法であって、前記ベースステーション（１）がＸ線発生器（３）を含み、前記カセット（２）がＸ線検出器（６）を含み、前記ベースステーション（１）および前記カセット（２）が、無線で連結されることと、前記方法が以下のステップ、すなわち、
− 前記ベースステーション（１）から前記カセット（２）へ画像要求（３４）を送信するステップ（２２ｂ）、および同時に前記ベースステーション（１）において、所定の最大期間Ｔｍａｘの第１のタイマ（３２）を開始するステップ（２２ａ）と、
− 前記カセット（２）が前記画像要求（３４）を受信すると、前記カセット（２）から前記ベースステーション（１）へ確認メッセージ（３６）を送信するステップ（２５ｂ）、および同時に前記カセット（２）において、期間Ｔ１の第２のタイマ（３５）を開始するステップ（２５ａ）と、
− 前記第２のタイマ（３５）の終わりに、前記Ｘ線検出器（６）によって画像シーケンス（３８）を実行するステップ（２６）と、
− 前記第１のタイマの満了前に前記ベースステーション（１）が前記確認メッセージ（３６）を受信した場合には、
・ 前記ベースステーション（１）において、前記第２のタイマ（３５）の前記期間Ｔ１にほぼ等しい期間Ｔ２の第３のタイマ（３７）を開始するステップ（３０）と、
・ 前記第３のタイマ（３７）の終わりに、所定の期間Ｔｒａｙにわたり、前記Ｘ線発生器（３）によって放射シーケンス（３９）を実行するステップ（３０）と、を含むことと、
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記画像シーケンス（３８）が、所定の期間Ｔｉｍａにわたって実行されることであって、前記期間Ｔｒａｙが前記期間Ｔｉｍａに含まれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記期間Ｔｉｍａが、前記期間Ｔｒａｙおよび前記期間Ｔｍａｘの和に等しいことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記画像要求（３４）が前記カセット（２）によって受信されない場合には、前記放射シーケンス（３９）が実行されずに前記同期方法が終了する（２４）ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記最大期間Ｔｍａｘの満了前に、前記確認メッセージ（３６）が前記ベースステーション（１）によって受信されない場合には、前記放射シーケンス（３９）が実行されずに前記同期方法が終了する（２８）ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ベースステーション（１）および前記カセット（２）が、それぞれ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格による無線リンクを可能にする無線モジュール（５、８）を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記放射シーケンス（３９）の終了後に、前記Ｘ線検出器（６）によって受信されたＸ線に関する情報を読み出すことに存するステップを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
− Ｘ線発生器（３）を含むベースステーション（１）と、
− Ｘ線検出器（６）を含む移動カセット（２）と、
− 前記ベースステーション（１）と前記カセット（２）との間の無線通信手段（５、８）と、
− 前記ベースステーション（１）から前記カセット（２）へ画像要求（３４）を送信するための手段（５）と、
− 前記画像要求（３４）の送信と同時に、前記ベースステーション（１）において期間Ｔｍａｘの第１のタイマ（３２）を開始するための手段と、
− 前記カセット（２）が前記画像要求（３４）を受信すると、前記カセット（２）から前記ベースステーション（１）へ確認メッセージ（３６）を送信するための手段（８）と、
− 前記確認（３６）の送信と同時に、前記カセット（２）において期間Ｔ１の第２のタイマ（３５）を開始するための手段と、
− 前記第２のタイマ（３５）の終わりに、所定の期間Ｔｉｍａにわたる画像シーケンス（３８）を命令するための手段（７）と、
− 前記第１のタイマ（３２）の満了前に前記ベースステーション（１）が前記確認メッセージ（３６）を受信した場合には、前記ベースステーション（１）において前記第２のタイマ（３５）の前記期間Ｔ１にほぼ等しい期間Ｔ２の第３のタイマ（３７）を開始するための手段と、
− 前記第３のタイマ（３７）の終わりに、所定の期間Ｔｒａｙにわたる放射シーケンス（３９）を命令するための手段（４）と、
を含むことを特徴とするＸ線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、Ｘ線の発生を可能にする、Ｘ線管などの電離放射線源を含むベースステーションと、受信したＸ線に依存して画像を供給することを可能にする、Ｘ線検出器を含む移動カセットとの間の同期方法に関する。本発明は、特に、無線リンク用の同期方法に関する。本発明はまた、ベースステーションと、移動カセットと、ベースステーションおよびカセット間の無線通信手段と、を含むＸ線システムに関する。かかるシステムは、例えば医療用放射線利用および非破壊試験などの多くの用途において用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
過去において、Ｘ線システムは、かさばり、たいていは動かせなかった。対象は、その内容またはその構成の画像を得るために、Ｘ線システムを基準として配置されなければならなかった。例えば仏国特許出願第２  ７９６  ２３９号明細書に説明されている固体検出器の出現と共に、検出器は、それほどかさばるものではなくなり、固定されたままの対象に対して検出器を移動させることが可能になった。固体検出器には、特に、シンチレータと、通常はマトリックスに配置された複数の感光性要素と、が含まれる。シンチレータは、Ｘ線と感光性要素との間に置かれて、感光性要素が敏感になる波長帯域の光線にＸ線を変換する。各感光性要素は、ダイオードまたはトランジスタなどのスイッチ機能を備えた素子と直列に実装された感光性ダイオードによって形成され、行導体と列導体との間に接続される。撮像段階中に、感光性要素は、受信された信号に露出され、読み出し段階中に、読み出しパルスが、撮像段階中に蓄積された電荷量を読み出すために、行導体に連続的に印加される。特に医療用放射線利用のために、デジタル検出器が、移動カセットの形で作製されたが、これらの移動カセットは、特に、放射線利用のために確保された部屋へ患者を移動させることが患者の健康状態ゆえに妨げられる場合に、放射線画像を撮ることになっている患者のすぐ近くに今や配置することができる。
【０００３】
第１に、カセットは、有線リンクによってベースステーションに連結された。放射線画像の取得のために、ベースステーションは、放射線取得の開始および終了を命令する信号をカセットに送信し、放射線取得の開始と終了との間の時間間隔は、取得ウィンドウと呼ばれる。有線リンクは、Ｘ線源とＸ線検出器との間の完全な同期を提供したが、しかしＸ線システムの移動性および使い易さは制限された。その結果として、有線リンクは、ＷｉＦｉタイプの無線リンクによって置き換えられた。「ＷｉＦｉ」は、規格ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ用の商品名であり、「ＩＥＥＥ」は、「電気電子技術者協会」の頭文字である。
【０００４】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいた無線リンクは、様々な要素間の同期を考慮しなかった。特に、ベースステーションとカセットとの間の伝送遅延は、Ｘ線源とＸ線検出器との間の同期を妨げる可能性がある。この非同期化は、放射線源によるＸ線の発生と、Ｘ線検出器によるＸ線の検出との間のオフセットに反映される可能性がある。放射が、その検出の開始前に始まる場合には、Ｘ線検出器がどんな放射線画像も記録しない間に、あるＸ線量がカセットに送られる。その結果として、患者は、放射線の開始とその検出の開始との間の期間にわたって不必要にさらされる。同様に、放射が、その検出の終了後に継続する場合には、患者は、放射線の検出の終了とその発生の終了との間の期間にわたって不必要にさらされる。後者の場合に、特にＸ線検出器が固体検出器であり、かつそれが、蓄積された電荷量の読み出し段階中にＸ線にさらされる場合には、放射線画像は、劣化される可能性がある。
【０００５】
さらに、ベースステーションとカセットとの間の伝送は失敗する可能性がある。特に、ベースステーションが、放射線画像取得要求をＸ線検出器に送信したときに送信が失敗した場合には、たとえＸ線検出器が放射線画像を記録していなくても、あるＸ線量がカセットに送られる。したがって、患者は、このＸ線量に不必要にさらされる。同様に、取得の終了を命令する信号がカセットによって受信されない場合には、Ｘ線検出器は、関心のある放射線画像用には意図されていない放射線を記録し、かくして、この画像を劣化させる可能性がある。ベースステーションとカセットとの間の伝送の失敗は、特に近くの医療用電気システムを乱さないように、医療環境において送信される無線電力が厳格に制限されている場合には、なおさら起こりそうである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一目的は、特に、ベースステーションとカセットとの間の優れた伝送を保証するＸ線システムを提案することによって、上述の欠点の全てまたはいくつかを克服することである。この目的のために、本発明の主題は、Ｘ線システムのベースステーションと移動カセットとの間の同期方法であり、ベースステーションには、Ｘ線発生器が含まれ、カセットにはＸ線検出器が含まれる。本発明によれば、ベースステーションおよびカセットは、無線で連結され、かつ方法には、以下のステップが含まれる。すなわち、
−  ベースステーションからカセットへ画像要求を送信するステップ、および同時にベースステーションにおいて、所定の最大期間Ｔｍａｘの第１のタイマを開始するステップと、
−  カセットが画像要求を受信すると、カセットからベースステーションへ確認メッセージを送信するステップ、および同時にカセットにおいて期間Ｔ１の第２のタイマを開始するステップと、
−  第２のタイマの終わりに、Ｘ線検出器によって画像シーケンスを実行するステップと、
−  ベースステーションが、第１のタイマの満了前に確認メッセージを受信した場合に、
・  ベースステーションにおいて、期間Ｔ２の第３のタイマを開始するステップと、
・  第３のタイマの終わりに、所定の期間Ｔｒａｙにわたり、Ｘ線発生器によって放射シーケンスを実行するステップと、
が含まれる。
【０００７】
換言すれば、方法には、ベースステーションとカセットとの間のメッセージの交換ステップと、交換により、ベースステーションおよびカセットにおいてタイマが開始されるステップと、それぞれのタイマの終わりに放射シーケンスおよび画像シーケンスが実行されるステップと、が含まれる。
【０００８】
本発明の別の主題は、Ｘ線システムであって、
−  Ｘ線発生器を含むベースステーションと、
−  Ｘ線検出器を含む移動カセットと、
−  ベースステーションとカセットとの間の無線通信手段と、
−  ベースステーションからカセットへ画像要求を送信するための手段と、
−  画像要求の送信と同時に、ベースステーションにおいて期間Ｔｍａｘの第１のタイマを開始するための手段と、
−  カセットが画像要求を受信すると、カセットからベースステーションへ確認メッセージを送信するための手段と、
−  確認の送信と同時に、カセットにおいて期間Ｔ１の第２のタイマを開始するための手段と、
−  第２のタイマの終わりに、所定の期間Ｔｉｍａにわたる画像シーケンスを命令するための手段と、
−  第１のタイマの満了前にベースステーションが確認メッセージを受信した場合には、ベースステーションにおいて期間Ｔ２の第３のタイマを開始するための手段と、
−  第３のタイマの終わりに、所定の期間Ｔｒａｙにわたる放射シーケンスを命令するための手段と、
を含むことを特徴とするＸ線システムである。
【０００９】
本発明の１つの顕著な利点は、本発明によって、放射線画像を提供するためにＸ線源により放射されたＸ線をＸ線検出器によって感知および記録できる場合にのみ、患者をあるＸ線量にさらすことが可能になるということである。
【００１０】
例として提示される実施形態の詳細な説明を読むことによって、本発明はよりよく理解され、他の利点が明白になるであろうが、説明は、添付の図面に照らしあわせて提示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるＸ線システムのブロック図を表す。
【図２】本発明による同期方法の流れ図を表す。
【図３】本発明による同期方法の例示的なインプリメンテーションをタイミング図の形態で表す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明によるＸ線システムのブロック図を表す。以下の説明では、放射線画像を撮ることになる患者の面前で、Ｘ線システムが医療目的に用いられると仮定される。しかしながら、本発明は、放射線撮像の他の分野、例えば工業にも等しく適用可能である。Ｘ線システムには、ベースステーション１および移動カセット２が含まれる。ベースステーション１には、放射線管理モジュール４によって管理されるＸ線発生器３が含まれる。放射線管理モジュール４は、ベースステーション１とカセット２との間のダイアログを可能にする無線モジュール５に連結される。
【００１３】
カセット２には、検出管理モジュール７に連結されたＸ線検出器６が含まれる。Ｘ線検出器６は、例えば、フラットパネルの形で作製される。Ｘ線検出器６は、Ｘ線発生器３によって放射された放射線から放射線画像を生成できるように設計される。検出管理モジュール７は、それ自体、無線モジュール８に連結される。
【００１４】
無線モジュール５および８は、ベースステーション１とカセット２との間の無線通信手段を形成する。これらの無線通信手段によって、ベースステーション１からカセット２へ、およびカセット２からベースステーション１へ、データを等しく転送することが可能になる。転送されるデータは、例えば、放射線画像取得要求、確認メッセージ（ＡＣＫ）、またはＸ線検出器６によって取得された放射線画像に関する。特定の実施形態によれば、無線モジュール５および８は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいた転送プロトコルを用いてデータを交換する。瞬間的に放射される放射電力は、近くの医療用電気システムの混乱を最小限にするように制限することができる。
【００１５】
患者９は、ベースステーション１とカセット２との間に位置してもよい。無線通信手段ゆえに、カセット２は、患者９の特定部分の放射線画像を撮るために、患者９の近くへ容易に移動することができる。有利なことに、Ｘ線発生器３は、患者９に対してＸ線発生器３の位置決定およびＸ線検出器６の位置決定を容易にするために、ベースステーション１と分離されて有線リンクによってベースステーション１に連結される。
【００１６】
図２は、本発明による同期方法の流れ図を表す。ステップ２１において、Ｘ線システムのユーザは、放射線画像の取得をベースステーション１に要求する。画像取得要求は、放射線管理モジュール４に送信され、放射線管理モジュール４は、ステップ２２ａにおいて、所定の最大期間Ｔｍａｘの第１のタイマをベースステーション１において開始し、かつ同時にステップ２２ｂにおいて、無線モジュール５および８を介して、カセット２、特に検出管理モジュール７へ画像要求を送信する。タイマは、例えば、毎ミリ秒１単位ずつ、メモリに含まれる値が減分する。この値は、例えば３００ミリ秒程度の所望の期間Ｔｍａｘを得るように決定される。期間Ｔｍａｘのタイマは、明らかに、本発明の枠組から決して逸脱することなく、任意の他の方法に従って取得することが可能である。特に、表現「タイマ」はまた、原点値と目的値との間の増加する変数カウントを意味し、カウントは、変数が目的値に達した場合に停止されると理解されたい。ステップ２３において、画像要求がカセット２によって正確に受信されたことを保証するために、チェックが実行される。画像要求が受信されなかった場合には、参照符号２４によって識別されるステップで、同期方法は終了され、放射線は、Ｘ線発生器３によって放射されない。画像要求がカセット２によって受信された場合には、その検出管理モジュール７は、ステップ２５ａでは、カセット２において期間Ｔ１の第２のタイマを開始し、かつ同時にステップ２５ｂで、無線モジュール５および８を介して放射線管理モジュール４に確認メッセージ（ＡＣＫ）を送信する。第２のタイマは、期間Ｔｍａｘの第１のタイマと同様の方法で実行することができる。同様に、第２のタイマは、任意の手段によって取得してもよい。特に、それは、実行時間が期間Ｔ１に等しい一連の動作からなってもよい。この一連の動作は、特に、画像シーケンス用にカセット２を準備するために用いてもよい。第２のタイマの終わりに、検出管理モジュール７は、ステップ２６で、期間Ｔｉｍａにわたって画像シーケンスを実行するための信号をＸ線検出器６に送信する。この期間Ｔｉｍａは、取得ウィンドウ、換言すれば、Ｘ線検出器６が、そこに到達する放射線を記録するために必要とされる間の時間に対応する。期間Ｔｉｍａは、主として、Ｘ線発生器３によって放射線が放射される間の時間に依存する。特定の実施形態によれば、期間Ｔｉｍａは、予め決定され、その後、ベースステーション１とカセット２との間の交換は、画像シーケンスの開始後には、この画像シーケンスを終了するためにもはや必要ではない。有利なことに、期間Ｔｉｍａは、画像要求と同時にベースステーション１によって送信される。ステップ２７において、期間Ｔｍａｘの第１のタイマの満了前に、ＡＣＫメッセージがベースステーション１によって正確に受信されたことを保証するために、チェックが実行される。ＡＣＫメッセージが第１のタイマの満了前に受信されなかった場合には、同期方法は、参照符号２８によって識別されるステップで終了され、放射線は、Ｘ線発生器３によって放射されない。ＡＣＫメッセージが、第１のタイマの満了前に放射線管理モジュール４によって受信された場合には、期間Ｔ２の第３のタイマが、ベースステーション１で開始される。このステップは、図２における参照符号２９である。第３のタイマの終わりに、放射線管理モジュール４は、ステップ３０で所定の期間Ｔｒａｙにわたる放射シーケンスを実行するための信号をＸ線発生器３に送信する。この期間Ｔｒａｙは、Ｘ線発生器３がＸ線を放射しなければならない間の時間に対応する。それは、いくつかのパラメータ、特にＸ線にさらされる患者の部位および患者の体型に基づいて、放射線科医師によって決定される。期間Ｔｒａｙは、全ての放射線がＸ線検出器６によって記録されることを保証するために、一般に画像シーケンスの期間Ｔｉｍａより短い。換言すれば、期間Ｔｒａｙは、期間Ｔｉｍａに含まれる。期間Ｔｒａｙは、一般に、０．５秒〜数秒である。
【００１７】
本発明によれば、ベースステーション１とカセット２との間の伝送は、放射シーケンスを実行する前にチェックされ、もし伝送が正確でなければ、患者９は、何の放射線量にもさらされない。カセット２が画像要求を受信したが、しかしＡＣＫメッセージがベースステーション１によって受信されない場合には、画像シーケンスは、放射線が放射されることなしに実行される。
【００１８】
特定の実施形態において、Ｘ線検出器６によって受信されたＸ線であって、例えば感光性要素に蓄積された電荷の形態で表されたＸ線に関する情報は、放射シーケンスの終了後に読み出される。この実施形態は、読み出し段階中にＸ線検出器６がＸ線を受信するのを防止する。これは、特に、第１、第２および第３のタイマによって達成される。このようにして読み出された放射線画像は、解析のために、無線モジュール５および８を介してベースステーション１に送信することができる。
【００１９】
図３は、本発明による方法の例示的なインプリメンテーションを表す。第１の時間軸３１ａによって、ベースステーション１に関する様々な時間を識別することが可能になり、第２の時間軸３１ｂによって、カセット２に関する時間を識別することが可能になる。読みやすさの向上のために、時間軸３１ａおよび３１ｂは、別々に表されている。しかしながら、関係する様々な瞬間は、同一の瞬間ｔ０を基準にして識別される。
【００２０】
瞬間ｔ０における画像取得要求と同時に、最大期間Ｔｍａｘの第１のタイマ３２が開始される。同時に、画像要求３４がカセット２に送信される。カセット２は、瞬間ｔ１においてこの画像要求３４を受信するが、期間ｔ１−ｔ０は、ベースステーション１とカセット２との間の伝送遅延に対応する。瞬間ｔ２において、または画像要求３４の処理時間に対応する期間ｔ２−ｔ１後に、期間Ｔ１の第２のタイマ３５が開始される。この同じ瞬間ｔ２において、ＡＣＫメッセージ３６が、ベースステーション１に送信され、ベースステーション１は、瞬間ｔ３でＡＣＫメッセージ３６を受信するが、期間ｔ３−ｔ２は、カセット２とベースステーション１との間の伝送遅延に対応する。この例において、瞬間ｔ４で生じるタイマ３２の満了前にＡＣＫメッセージ３６が受信されると仮定されている。その結果として、期間Ｔ２の第３のタイマ３７が開始される。
【００２１】
第２および第３のタイマ３５および３７が満了する瞬間は、それぞれｔ５およびｔ６と表示される。期間Ｔ１およびＴ２が、ベースステーション１とカセット２との間の伝送時間、特に期間ｔ３−ｔ２よりも１〜１０の比率で大きいので、期間Ｔ１およびＴ２は、瞬間ｔ５およびｔ６間のどんな著しいオフセットももたらすことなく等しくなり得る。
【００２２】
瞬間ｔ５に画像シーケンス３８が始まって、瞬間ｔ７まで、または期間Ｔｉｍａの間継続する。同様に、瞬間ｔ６に放射シーケンス３９が始まって、瞬間ｔ８まで、または期間Ｔｒａｙの間継続する。
【００２３】
本発明によれば、期間Ｔ１およびＴ２は、ほぼ同時に満了するために、例えば１００ミリ秒程度でほぼ等しい。しかしながら、カセット２とベースステーション１との間の伝送期間（ｔ３−ｔ２）ゆえに、画像シーケンス３８は、常に、放射シーケンス３９の前に始まる。そのために、放射シーケンス３９の開始時に放射されたＸ線の全ては、Ｘ線検出器６によって受信される。
【００２４】
特定の実施形態によれば、画像シーケンス３８の期間Ｔｉｍａは、放射シーケンス３９の期間Ｔｒａｙ、および期間Ｔｍａｘの和に等しい。この特定の実施形態によって、Ｘ線検出器６は、期間Ｔｒａｙ中に放射されたＸ線の全てを受信することが可能になる。したがって、患者９は、Ｘ線に不必要にさらされず、Ｘ線検出器６は、読み出し段階中にＸ線をもはや受信しない。
【図１】
0005589235.tif 000002
【図２】
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【図３】
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