(57)【要約】  本発明はデジタル放射線学システムおよび、放射線学システムを実行する方法に関する。本放射線学システムは、可動式カセット（３）および固定された基地局（１）を備え、カセット（３）は、それ自身（３）が曝されるＸ線に依存する画像取得手段（５）を備え、本システムはまたカセット（３）と基地局（１）との間の画像などのデータの転送を可能にする、カセット（３）と基地局（１）との間の通信手段（１２、１３）も含む。本通信手段は双方共にデータ転送可能な、取外し出来る有線リンク（１２）と無線リンク（１３）とを備え、そして本システムは、有線リンク（１２）が確立されると直ちに無線リンク（１３）の動作を停止する手段を含む。  本方法は、最初に無線リンク（１３）上でデータ交換を確立し、そして有線リンク（１２）が確立されると直ちに、データ交換をこの有線リンク（１２）の方へ切り換えることにある。【選択図】      図１
2010512886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動式カセット（３）および固定された基地局（１）を含むデジタル放射線学システムであって、前記カセット（３）が、それ自身に曝されるＸ線に依存する画像取得手段（５）を備え、前記システムが、前記カセット（３）と前記基地局（１）との間の画像などのデータの転送を可能にする、前記カセット（３）と前記基地局（１）との間の通信手段（１２、１３）をさらに含むシステムであって、
前記通信手段が双方共にデータ転送可能な、取外し出来る有線リンク（１２）と無線リンク（１３）とを備え、そして前記システムが前記有線リンク（１２）の確立後直ちに前記無線リンク（１３）の動作を停止する手段を含むことを特徴とする、放射線学システム。
【請求項２】
前記カセット（３）が電源のバッテリー（９）を含み、そして前記システムが前記バッテリー（９）を充電するための手段（１０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の放射線学システム。
【請求項３】
前記放射線学システムは、前記有線リンク（１２）が確立されたときに前記基地局（１）と前記カセット（３）を対にする手段（２０、２１）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の放射線学システム。
【請求項４】
前記可動式のカセット（３）および前記固定された基地局（１）を含む、デジタル放射線学システムを実行する方法であって、
前記カセット（３）が、それ自身が曝されるＸ線に依存する画像取得手段（５）を備え、前記システムがまた前記カセット（３）と前記基地局（１）との間の画像などのデータの転送を可能にする、前記カセット（３）と前記基地局（１）との間の通信手段（１２、１３）も含み、前記通信手段が双方共にデータ転送可能な、取外し出来る有線リンク（１２）と無線リンク（１３）とを備える方法であって、
前記方法が最初に前記無線リンク（１３）上でデータ交換を確立し、そして前記有線リンク（１２）が確立されると直ちに、前記データ交換を前記有線リンク（１２）の方へ切り換えることにあることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記方法は、前記有線リンク（１２）が確立されると直ちに、前記有線リンク（１２）を介して電力を前記カセット（３）に供給することにあることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、前記有線リンク（１２）を用いて、前記基地局（１）と前記カセット（３）を対にすることにあることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、前記有線リンク（１２）が確立されると直ちに、前記カセット（３）と前記基地局（１）を自動的に対にすることにあることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記方法は、放射線学システムのオペレータ側における意図的な介入の後に、前記カセット（３）と前記基地局（１）を対にすることにあることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、放射線学システムのオペレータ側における保護された介入の後に、前記カセット（３）と前記基地局（１）を対にすることにあることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
基地局（１）とカセット（３）の各々が、規定されたバージョンのソフトウェアで機能し、前記組合せが
・有線リンク（１２）の確立の確認と、
・基地局（１）とカセット（３）のソフトウェア・バージョンの互換性確認と、
・識別子の交換および、無線リンク（１３）上でデータ転送において行なわれるデータ暗号化に関する、データ暗号化キーの交換と
を成功裡に順序付けることにあることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル放射線学システムおよび、放射線学システムを実行する方法に関する。デジタル放射線学システムは、例えばＸ線を発生するためのＸ線管のような、電離放射線源の如き多くの要素を本質的に含み、Ｘ線検出器は受信したＸ線に応じた画像と、Ｘ線管と検出器を同期させるため、およびまた検出器に特有の全ての欠陥が修正され、そして（例えば輪郭をさらに高めるプロセスにより）改善された画像をオペレータに示すような、画像処理作業を実行するための、情報処理システムを含む基地局とを備えることを可能にする。画像Ｘがそれに対して得られる対象物は放射線源と検出器との間に置かれる。そのようなシステムは、例えば医用放射線学および非破壊試験のような、非常に多くの用途において用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
従来は、放射線学システムは巨大で、大部分は固定されたものであった。対象物は所望の画像を得るため、本システムとの関連で位置決めされる必要があった。例えば仏国特許出願公開第２  ６０５  １６６号明細書に記載されているような半導体検出器の出現と共に、検出器はよりコンパクトになり、固定されたままの対象物に対して検出器を移動することが可能になっている。患者の健康状態のために、患者が放射線学専用室に移動できないとき、医用放射線学に関してデジタル検出器が、画像を必要とする患者の直近に設置され得る、可動式のカセットの形態で生産されている。
【０００３】
本システムの高い可用性を確実にするため、カセットは有線リンクにより基地局につながれる。しかしながら、このリンクはカセットの可動性を制限する。有線リンクの無線リンクへの置き換えを想定することが可能であろう。これは最近の無線技術および、非常に低い電力消費を伴う電子部品の出現と共に可能になって来た。しかしながら、放射線学システムにおいては、システムの可用性を減少させるリンクの干渉、例えば電磁干渉の危険性のため、無線リンクはこれまで決して使用されていない。さらに、カセットに含まれるバッテリーが完全放電した場合、本放射線学システムはバッテリーが完全に充電されるまで（約２時間）使用出来ないままとなる。多数の放射線学画像を取得し記録することを可能にする、単独のカセットもまた使用されている。これらのカセットは、画像をアンロードするために有線リンクにより基地局へ周期的に接続される。これらの接続作業は画像が取り込まれた後に行なわれ、それゆえ画像の即時使用を可能にしない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はカセットを基地局に接続するための、無線リンクおよび有線リンクを利用する放射線学システムを提案することにより、上記に挙げられている問題を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このために、本発明の主題は可動式のカセットおよび固定された基地局を含む、デジタル放射線学システムであり、カセットはそれ自身が曝されるＸ線に依存する画像取得手段を備え、本システムはまたカセットと基地局との間の画像などのデータの転送を可能にする、カセットと基地局との間の通信手段も含み、本通信手段が双方共にデータ転送可能な、取外し出来る有線リンクと無線リンクとを備え、そして本システムが有線リンクの確立後直ちに無線リンクの動作を停止する手段を含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明の別の主題は、可動式のカセットおよび固定された基地局を含む、デジタル放射線学システムを実行する方法であり、カセットはそれ自身が曝されるＸ線に依存する画像取得手段を備え、本システムはまたカセットと基地局との間の画像などのデータの転送を可能にする、カセットと基地局との間の通信手段も含み、本通信手段は双方共にデータ転送可能な、取外し出来る有線リンクと無線リンクとを備え、本方法が無線リンク上でデータ交換を確立し、そして有線リンクが確立されると直ちに、データ交換をこの有線リンクの方へ切り換えることにあることを特徴とする。
【０００７】
有利なことに、本発明は多数の無線放射線学システムが共存する環境において、（例えば販売後の状況における交換の場合に）基地局がカセットと対にされることを可能にする。
【０００８】
本発明は、例として与えられる実施形態の、添付図面により例示されている詳細説明を読むことによって、より良く理解され、他の利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による、基地局と可動式カセットを備えた放射線学システムを図式的に表わす。
【図２】カセット電源の各種要素をより詳細に表わす。
【図３】カセットと基地局との間の通信手段の一例をより詳細に表わす。
【図４】基地局とカセットを、隣接する放射線学システムのカセットと混同する危険性無しに対にする方法を、より良く理解するため、３つの放射線学システムの各々を室内へ導入することを表わす。
【図５】基地局とカセットの組合せを表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
明確化のため、同じ要素は異なる図においても同じ参照記号を与えられる。
【００１１】
図１は医学的用途のための放射線学システムを表わす。本システムは固定された基地局１、Ｘ線発生装置２、および可動式カセット３の形態の放射検出器を備える。このカセットはＸ線放射により通過される患者４の画像を得るために使用され得る。カセット３はフラットパネル５により得られる画像を読み、それをアナログ／デジタル変換器を通じてデジタル化することを可能にする、ドライバ・モジュール６につながれた、フラットパネル５の形態で作られたデジタル検出器を含む。可動式カセット３はまた、データ管理モジュール７、無線モジュール８、バッテリー９、およびバッテリー管理モジュール１０も含む。
【００１２】
基地局は無線モジュール１４、データ管理モジュール１５、および電源１６を含む。
【００１３】
カセット３と基地局１との間の通信手段１１は、このカセット３と基地局１との間に画像などのデータを転送することを可能にする。データは基地局１からカセット３へ、あるいはカセット３から基地局１へと循環できる。カセット３に対して、データは例えばフラットパネル５用の制御情報に関することであり、基地局１に対して、データは例えばフラットパネル５により生み出された画像を含む。
【００１４】
本通信手段は取外し可能な有線リンク１２および無線リンク１３を備える。２つのリンク１２および１３は共にデータ転送が可能である。２つの無線モジュール８および１４は基地局１とカセット３との間のデータ交換を可能にする。カセット３のデータ管理モジュール７は、ドライバ・モジュール６から受信したか、またはそこで生じるデータをリンク１２または１３のいずれか１つへ導くために用いられる。同様に、基地局１において、データ管理モジュール１５は、リンク１２または１３のいずれか１つから受信したか、またはそこで生じるデータを導くために用いられる。電源１６は基地局１およびカセット３の各種モジュールを動作させるために必要な電気エネルギーを提供する。
【００１５】
カセット３用の電源は有線リンク１２またはバッテリー９を介して供給される。有利なことに、本システムはバッテリー９を充電する手段を含む。より正確に言えば、バッテリー管理モジュール１０はバッテリー９の電荷を測定し、必要に応じてその充電を開始する。
【００１６】
図２は、バッテリー管理モジュール１０およびバッテリー９がどのように動作するかの、より良い理解を与える。バッテリー管理モジュール１０は、その第１端子１０２が基地局１の電源投入時に、有線リンクを介して基地局１から電気エネルギーを受ける、電子スイッチ１０１を含む。給電の存在検出モジュール１０３は、有線リンクが切断されたときにスイッチ１０１を開放する。このモジュール１０３は、有線リンク１２を受けるカセット３のコネクターが接続されていないとき、このカセット３のユーザーおよび患者４の安全を確保する。実際に、医療環境において、人体を通して許容される最大電流は非常に小さく、僅か１０μＡ程度にしか達しない。感電死の危険性を取り除くため、バッテリー管理モジュール１０のコネクターのピンは、スイッチ１０１を用いて接続を断たれる。スイッチ１０１の第２端子１０４は、有線リンク１２により供給される電源電圧のあらゆる変動を平滑化することを可能にする、電圧調整器１０６を介してモジュール１０のコア１０５に接続されている。これらの変動は、例えば有線リンク１２を形成するケーブルの長さに起因するものである。コア１０５は、とりわけバッテリー９のための充電電流を制御する。第２の電圧調整器１０７は、フラットパネル５のような、カセット３の別の構成部品に電力を供給する。バッテリー管理モジュール１０は、必要ならば、カセットの各種構成部品に給電することを可能にする、多数の第２調整器１０７を含むことができる。マイクロプロセッサ１０８は、バッテリー管理モジュール１０全体の監視を取扱うことができる。マイクロプロセッサ１０８はまた基地局１に、バッテリー９の電荷レベルおよびその温度について知らせることができる。
【００１７】
本発明によれば、放射線学システムは有線リンク１２が接続されると直ちに、無線リンク１３の動作を停止させるための手段を含む。本発明による方法は、最初に無線リンク１３上でデータ交換を確立し、有線リンク１２が接続されたとき、データ交換をこの有線リンク１２の方へ切り換えることにある。有線リンク１２の接続は、例えば給電の存在検出モジュール１０３を用いて検出される。カセット３用の電源は、有線リンク１２が確立されると直ちに動作する。
【００１８】
図３は基地局１とカセット３をつなぐ通信手段の例示的実施形態を表わす。各データ管理モジュール７および１５は、それぞれプロセッサ２０および２１を含み、それらは同一であることが有利である。例えば、文献からＲＩＳＣ（縮小命令セットコンピュータ）プロセッサとして良く知られている、縮小命令セット・プロセッサを使用することが可能である。このタイプのプロセッサは、リアルタイムで動作するシステムに対して理想的である。各プロセッサはデータ・ストリームの送信および／または受信を可能にする多数のポートを有する。プロセッサ２１のポート２２は無線モジュール１４につながれ、プロセッサ２０のポート２３は無線モジュール８につながれている。モジュール８および１４は、例えば文献においてワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）を表わすＷｉ‐Ｆｉの名称で良く知られている、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会「Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ」）８０２．１１規格により画定されているような、無線伝送プロトコルに従って送信および／または受信されるデータ・ストリームをカスタマイズする。勿論、例えばブルートゥース・プロトコル（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの他のプロトコルも使用され得る。このプロトコルは電気通信、コンピュータ関係およびネットワーク分野における、アジェレ、エリクソン、ＩＢＭ、インテル、マイクロソフト、モトローラ、ノキア、および東芝（Ａｇｅｒｅ，Ｅｒｉｃｓｓｏｎ，ＩＢＭ，Ｉｎｔｅｌ，Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ，Ｍｏｔｏｒｏｌａ，Ｎｏｋｉａ  ａｎｄ  Ｔｏｓｈｉｂａ）などの主要企業により画定されている。
【００１９】
各データ管理モジュール７と１５は、それぞれ２４と２５のネットワーク・インターフェース・モジュールを含む。モジュール２４はプロセッサ２０のポート２６につながれ、モジュール２５はプロセッサ２１のポート２７につながれている。有線リンク１２のケーブルはモジュール２４と２５との間に接続されている。モジュール２４および２５は、例えばイーサネット・プロトコルとして良く知られているＩＥＥＥ８０２．３規格により画定されているような、有線伝送プロトコルに従って送信および／または受信されるデータ・ストリームをカスタマイズする。ＲＳ２３２（米国に本拠地を置く電子工業会（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により画定された規格）またはＵＳＢ（米国に本拠地を置くコンピュータ・メーカーの団体：ＵＳＢ実施者フォーラムの法人により画定された規格である、ユニバーサル・シリアル・バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ））などの他のプロトコルが可能である。専有のプロトコルと呼ばれる、放射線学システム専用のプロトコルを利用することも又可能である。有線リンク１２は、例えば、電気ケーブルまたは光ケーブルを使用できる。プロセッサ２０および２１は、基地局１およびカセット３の内側または外側に、データ交換用の別のポートを含むことができる。一例として、プロセッサ２１のポート２８はネットワーク・インターフェース・モジュール２９とつながれて表わされている。基地局１に関して、モジュール２９は、例えば、カセット３により生み出された画像を格納および表示手段に伝送するために用いられる。
【００２０】
図４は、３つの放射線学システム３０、３１、および３２の各々を、３３、３４、および３５のそれぞれの室内へ導入することを表わす。データ交換のため、放射線学システム３０および３２はそれらの無線リンク１３を用い、放射線学システム３１はその有線リンク１２を用いる。基地局１のうちの１つと、それに関連するカセット３との間のデータ交換は、近接して、例えば隣の室内に設置されるであろう、別の基地局１と混同する危険性が無いように取り扱われねばならない。この混同の危険性は、無線リンク１３の使用に伴って現われる。図４に表わされている例の場合、３３および３５の室内において使用される放射線学システム同士の間に現われる混同の危険性がある。このため、少なくとも無線リンク１３上でのデータ交換において、基地局１はカセット３に識別子を要求し、それがカセット３のための基地局１内に格納された識別子に対応する応答を受け取った場合のみ、データ交換の続行を許可する。このチェックは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格により画定されている。基地局１とカセット３を工場内で対にすることを想定可能である。しかしながら、この解決策は非常に柔軟性に欠ける。この解決策は、とりわけ現場におけるカセット３の取り替えを妨げる。従って現場における基地局１とカセット３との間の組合せ手順を作ることが有用である。
【００２１】
有利なことに、本放射線学システムは有線リンク１２が確立されたとき、基地局１とカセット３を対にする手段を含む。「有線リンクの確立」と言う表現は、ケーブルが接続され、データが有線リンク１２を通るという事実を意味すると理解されたい。本発明による方法は、有線リンク１２を用いて基地局１とカセット３を対にすることにある。より正確に言えば、この組合せは有線リンク１２が確立されたときのみ許可され、無線リンク１３が確立されたときには禁止される。実際、無線リンク１３を用いて基地局１とカセット３との間を対にすることは危険であろう。図４に表わされている場合において、単一の基地局１に部屋３３および３５のカセット３を組み合わせる危険性があろう。
【００２２】
有利なことに、カセット３と基地局１は有線リンクが確立されると直ちに、自動的に対にされる。この手順は放射線学システムの動作を単純化する。それにもかかわらず、この自動的機能は意図しない組合せに対する一定の危険性を示す可能性があり、そしてこの組合せは、放射線学システムのオペレータ側における意図的な介入後にのみ生じることが望ましいかもしれない。この場合、カセット３と基地局１とを、放射線学システムのオペレータ側における保護された介入後にのみ、組み合わせることさえも可能である。言い換えれば、この組合せを実行したいオペレータは、この作業を行なうために特定の許可を保持しなければならない。この作業は、例えば物理的な鍵の形態か、あるいはオペレータが組合せ手順にアクセスするために使用しなければならない、秘密コードの形態において具現化され得る。
【００２３】
組合せ手順は例えば、識別子の交換および、場合によりデータ暗号化キーの交換から成り、暗号化は交換されるデータの機密性を確保するために、無線リンク１３上でのデータ転送で行なわれる。
【００２４】
カセット３および基地局１のプロセッサ２０および２１は、各々規定されたバージョンのソフトウェアで動作する。これらのソフトウェア・パッケージのバージョンは相互に依存せずに進歩し得る。実際の組合せ作業を行なう前に、基地局１とカセット３のソフトウェア・バージョンの互換性を確認することが好ましい。
【００２５】
組合せ方法は、図５に例示されている作業の成功したシーケンスにより要約され得る。
・有線リンク１２の確立の確認。この作業は試験の形でボックス４０内に表わされている。有線リンク１２が確立されない場合、この組合せは失敗し、オペレータはその旨を通知される。その反対に、有線リンク１２が確立される場合、本方法はその次の作業に続く：
・基地局１とカセット３のソフトウェア・バージョンの互換性確認。この確認を行なうため、基地局１はカセット３を、そのソフトウェア・バージョンに関して検査する。この検査は、ボックス４１内に表わされている。互換性は基地局１により、例えばデータベースを用いて確認される。この互換性確認はボックス４２内に表わされている。互換性が無い場合、この組合せは失敗し、オペレータはその旨を通知される。その反対に、互換性が証明されている場合、本方法はその次の作業に続く：
・識別子の交換および、無線リンク１３上でのデータ転送において行なわれるデータ暗号化に関する、データ暗号化キーの交換。基地局１からカセット３への、識別子および暗号化キーの転送は、ボックス４３内に表わされ、転送に対する確認はボックス４４内に表わされている。この確認は、受け取られた識別子およびキーに関して、送られたものと基地局１が比較するという、基地局１によるカセット３の検査から構成され得る。送られた要素と受け取られた要素との間に差異がある場合、代わりに、例えば２回までの新たな転送の試みが行なわれ得る。この試みの回数のカウントはボックス４５内に表わされている。３回を超えて確認が正しくない場合、この組合せは失敗し、オペレータはその旨を通知される。
【図１】
2010512886.tif 000003
【図２】
2010512886.tif 000004
【図３】
2010512886.tif 000005
【図５】
2010512886.tif 000006
【図４】
2010512886.tif 000007
【国際調査報告】
2010512886.tif 000008
2010512886.tif 000009
2010512886.tif 000010
2010512886.tif 000011
2010512886.tif 000012
2010512886.tif 000013