本发明涉及一种放射线摄像装置、放射线摄像系统、放射线摄像方法及计算机可读介质。

背景技术：

作为用于医学图像诊断和非破坏性检查的放射线摄像装置，如下的放射线摄像装置被投入实际使用：该放射线摄像装置包括由像素阵列构成的矩阵基板，在该像素阵列中，诸如TFT的开关和诸如光电转换元件的转换元件被结合。

这种放射线摄像装置能够被简单地操纵，并且尺寸小、重量轻。采用内部电池作为这种放射线摄像装置的电源，并采用无线通信作为与外部通信的方案。该构造省去了用于连接到装置的线缆，并且改善了设备操纵和摄像过程的灵活性。

包括遮光壳体(其容纳传统胶片和增感屏(intensifying screen))的放射线摄像装置被称为“胶片暗盒(film cassette)”。通过由电子电路控制像素阵列而操作的放射线摄像装置被称为“电子暗盒(electronic cassette)”。日本特许第3,302,163号公报公开了电子暗盒。

与胶片暗盒不同的电子暗盒具有能够在拍摄放射线图像之后立即显示放射线图像的特性。例如，能够显示放射线图像的控制台与电子暗盒通过无线通信相互连接。该构造可以在通过电子暗盒拍摄放射线图像之后立即将数据传送到控制台，并使控制台能够在摄像之后立即显示放射线图像。该技术在日本特许第5,697,732号公报中公开。

与胶片暗盒不同的电子暗盒具有能够将多个放射线图像存储在放射线摄像装置的存储器中而不需要更换胶片的特性。特别地，电子暗盒本身可以在未建立与控制台的通信的情况下预先拍摄并存储放射线图像，由此实现电子暗盒的简单操纵。

例如，在未建立与控制台的通信的状态下拍摄的多个放射线图像被存储在放射线摄像装置的存储器中。在手动建立与控制台的通信之后，存储在存储器中的放射线图像被数据传送到控制台，从而使控制台能够显示放射线图像。

然而，根据传统的电子暗盒，如果在未建立与控制台的通信的状态下，用于存储放射线图像的存储区域的容量不足，则电子暗盒既不能将放射线图像数据传送到控制台，也不能将图像存储在存储器中。此外，根据传统的电子暗盒，在电子暗盒的部件由于在未建立与控制台的通信的状态下的故障(failure)而机能不良(malfunction)的情况下，操作者很难知道机能不良及其原因(故障部位、使用环境和使用情况)。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施例的放射线摄像装置包括：放射线检测单元，其被布置为检测放射线；生成单元，其被构造为基于检测到的放射线生成放射线图像；存储器，其被构造为存储多个放射线图像；检测单元，其被构造为检测对放射线图像进行拍摄和将放射线图像存储在存储器中的一者的故障和不可能性中的一者；以及通信单元，其被构造为当检测到所述故障和所述不可能性中的一者时，建立与外部装置的通信。

从下面参照附图对示例性实施例的描述中，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是例示本发明的放射线摄像系统的构造示例的框图。

图2是例示本发明的放射线摄像装置在网络模式下的操作的图。

图3是例示本发明的放射线摄像装置的构造示例的框图。

图4是例示本发明的放射线摄像装置在独立模式下的操作的图。

图5是例示在存储器的可用容量不足的情况下，本发明的放射线摄像装置中的操作模式切换的图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是例示本实施例的放射线摄像系统的一个示例的框图。图1例示了基于放射线生成放射线图像的电子暗盒(放射线摄像装置)1以及与电子暗盒1无线通信的控制台7。

电子暗盒1包括通信接口2、通信单元3、存储器4、显示单元5、操作单元6、二维摄像传感器(放射线检测单元)10、读出电路11，驱动电路12、主控制电路13和模式选择单元(切换单元)15。主控制电路13包括检测单元23和数据发送单元24。控制台7包括通信接口17和显示单元27。控制台7控制生成放射线的放射线发生器(未例示)和电子暗盒1。

经由通信接口2、17，通过例如IEEE 802.11标准的无线LAN通信建立电子暗盒1与控制台7之间的通信。在控制台7中，在显示单元27上显示与控制台7通信的电子暗盒1的状态(例如，是否处于省电待机状态，以及是否已经完成了摄像准备)。

电子暗盒1可以由通过控制台7的操作来控制。通过用放射线(例如X射线)照射电子暗盒1而获取的放射线图像被数据传送到与电子暗盒1建立了通信的控制台7，并且被显示在控制台7的显示单元27上。结果，操作者可以在控制台7的显示单元27上确认放射线图像。

根据本实施例，控制台7内部地包括通信单元(未例示)。注意，在建立与电子暗盒1的无线通信的无线站与控制台7分立地存在(reside)，并且无线站与控制台7通过有线通信(例如，有线网络线)彼此连接的情况下，不必包括通信单元。电子暗盒1和控制台7可以通过无线通信或通过有线通信来建立通信。例如，电子暗盒1和控制台7可以直接连接或经由有线网络线通过网络交换机连接。

描述在使用放射线拍摄放射线图像的情况下，由放射线生成装置用放射线照射和电子暗盒1的摄像操作的定时。如下的模式被称为“异步模式”：电子暗盒1的二维摄像传感器(像素阵列)10检测照射电子暗盒1的放射线，并且图像接收电路被被动地控制从而拍摄放射线图像。另一方面，如下的模式被称为“同步模式”：响应于由放射线生成装置发出的照射请求，电子暗盒1用照射许可进行响应，从而主动地建立放射线照射与摄像之间的定时同步。

通过控制台7在放射线生成装置与电子暗盒1之间的通信的介入来实现同步模式下的定时控制的通信(照射请求以及照射许可的发送和接收)。例如，放射线生成装置与控制台7通过有线通信彼此连接，并且控制台7与电子暗盒1通过无线通信和有线通信中的一者彼此连接，由此实现定时控制。

与电子暗盒1建立无线通信的无线站可以与控制台7分立地存在，并且无线站、控制台7和放射线生成装置可以通过有线通信(有线网络线)彼此连接。电子暗盒1、控制台7和放射线生成装置可以直接连接或经由有线网络线通过网络交换机连接。

如上所述，电子暗盒1建立与控制台7的通信并且在作为网络中的节点操作的同时拍摄放射线图像的操作模式被称为网络模式。

参照图2描述以下示例：其中，在网络模式下，通过操作者的操作以协作方式操作电子暗盒1、控制台7和放射线生成装置。

首先，操作者根据被检体的位置和姿势来布置电子暗盒1，并且将放射线生成装置的放射线管朝向被检体调整(步骤S100)。接下来，操作者在控制台7的显示单元27上选择电子暗盒1来发出使电子暗盒1进行预备动作的指令(步骤S101)。控制台7确认电子暗盒1的状态并根据需要执行预备动作指令(步骤S102)。预备动作包括用于从电子暗盒1放出暗电流的扫描。

当执行预备动作并且电子暗盒1达到稳定状态时，操作者按下针对放射线生成装置配设的曝光按钮(照射开关)(步骤S103)。

由于在电子暗盒1的像素阵列中出现暗电流，所以放射线生成装置和电子暗盒1的操作定时可以被同步，以最大限度地利用放射线，同时减少暗电流的不利影响(步骤S104)。

例如，当电子暗盒1没有拍摄图像时，重复进行用于从像素阵列放出暗电流的扫描。另一方面，在放射线生成装置发射放射线并且电子暗盒1进行摄像期间，用于放出电流的扫描被停止，从而不会由于检测到的放射线而发射电荷。根据该构造，电子暗盒1不仅与控制台7直接或间接通信，而且与放射线生成装置直接或间接通信，并被在同步模式下控制。日本特许第5,649,635号公报公开了为此使用的协议。

在日本特许第5,665,901号公报中公开了不需要电子暗盒1与放射线生成装置之间的定时同步并且进行异步模式下的控制的情况。

通过按下曝光按钮(照射开关)，放射线生成装置生成并发射放射线，以用放射线照射被检体和电子暗盒1(步骤S105)。

在用放射线照射之后，电子暗盒1的读出电路11读取像素阵列，基于由像素阵列检测到的放射线生成数字数据(放射线图像数据)(步骤S106)，并且将数据发送到控制台7(步骤S107)。控制台7将接收到的放射线图像显示在显示单元27上(步骤S108)，并使操作者能够确认放射线图像(步骤S109)。

为了在网络模式下操作，在电子暗盒1中需要预定参数设置。例如，设置与电子暗盒1通信的装置的识别码、关于通信加密的密钥信息、同步模式/异步模式的类型、以及在同步模式下与电子暗盒1进行通信的装置的地址值。

在本实施例中，这些参数通过电子暗盒1的显示单元5和操作单元6输入。然而，构造不限于此。例如，当电子暗盒1接近控制台7时，可以经由短距离无线通信单元(未例示)从控制台7设置参数。可以通过有线网络线通过电子暗盒1与控制台7之间的有线连接来设置参数。要设置的参数不限于上述的通信参数。例如，可以设置使操作者能够识别与电子暗盒1通信的装置的识别码(例如，装置的名称)。

通过电子暗盒1、控制台7和放射线生成装置之间的协作来进行网络模式下的操作。

另一方面，电子暗盒1可以在在与控制台7没有建立通信的状态下拍摄放射线图像的模式下操作。该模式被称为独立模式。图3是例示独立模式下的电子暗盒1的构造示例的框图。

在独立模式下，电子暗盒1在执行放射线图像的拍摄期间不与外部进行通信。因此，电子暗盒1既不与控制台7通信，也不与放射线生成装置进行通信以进行定时同步。因此，电子暗盒1中的存储器4存储所拍摄的放射线图像。不需要电子暗盒1与放射线生成装置之间的定时同步，并且在异步模式下进行控制。

传统的胶片暗盒不需要控制台7，并且容易操纵。在电子暗盒1的独立模式下，电子暗盒1本身可以在不建立与控制台7的通信的情况下拍摄并存储放射线图像。因此，在电子暗盒1中也可以提高操纵的容易性。

与每次摄像时需要取出并显影胶片的胶片暗盒相比，电子暗盒1可以连续地拍摄多个放射线图像，并且将多个放射线图像存储在内部存储器4(诸如图像存储器)中。

在独立模式下，使用放射线生成装置和电子暗盒1连续地拍摄多个放射线图像，并且在电子暗盒1与控制台7之间建立无线通信，由此独立模式切换到网络模式。随后，存储在存储器4中的放射线图像被传送到控制台7。所传送的放射线图像由控制台7显示，这使操作者能够观察放射线图像。

提出了“半自主型”放射线摄像装置，其中，代替控制台7，便携式信息终端(未例示)接受被检体信息和摄像命令信息，并向电子暗盒1发出摄像指令。提出了“完全自主型”放射线摄像装置，其中，电子暗盒1本身执行摄像。

参照图4，描述完全自主型的放射线摄像装置。首先，操作者相对于被检体来布置电子暗盒1，并且朝向被检体调整放射线管(X射线管)(步骤S110)。当电子暗盒1被布置时，通过操作电子暗盒1开始电子暗盒1的预备动作。当电子暗盒1通过预备动作达到稳定状态时，操作者按下针对放射线生成装置配设的曝光按钮(照射开关)(步骤S111)。因此，从放射线生成装置向被检体和电子暗盒1发射放射线(步骤S112)。在独立模式下，以异步模式进行摄像。当电子暗盒1的二维摄像传感器(像素阵列)10检测到照射电子暗盒1的放射线，被动地控制图像接收电路，并且电子暗盒1进行摄像时，用于放出电荷的扫描被停止从而不会由于检测到的放射线而放出电荷。

在用放射线照射之后，电子暗盒1的读出电路11读取像素阵列，生成放射线图像(步骤S113)，并且将放射线图像存储在电子暗盒1中的存储器4中(步骤S114)。电子暗盒1重复放射线拍摄和存储。在电子暗盒1与控制台7和用于观察放射线图像的工作站中的一者建立通信之后，存储在存储器4中的放射线图像被传送到控制台7和工作站中的一者。在与控制台7和工作站(外部装置)中的一者建立通信之后，通信单元3可以经由医院中的网络与控制台7和工作站(外部装置)中的一者进行通信。在这种情况下，与放射线摄像装置与控制台7和工作站(外部装置)中的一者彼此直接通信的频带不同的无线电频带，可以用作医院中的网络的无线电频带。

可以根据操作者的使用和要求自由地切换电子暗盒1的独立模式和网络模式，并且可以实现操作。

例如，在电子暗盒1与医院放射科的摄像室中的固定放射线生成装置结合使用的情况下，电子暗盒1与安装在相同的摄像室中的控制台7相结合地在网络模式和同步模式下操作。

在电子暗盒1被暂时带到外面并在摄像室外使用的情况下，电子暗盒1被安装在用于回诊(round visit)的放射线生成装置上，并且电子暗盒1以独立模式和异步模式操作。作为选择，能够比用于回诊的放射线生成装置更容易携带的便携式放射线生成装置和电子暗盒1可以被带出摄像室，并且电子暗盒1可以在独立模式和异步模式下操作。

在电子暗盒1在摄像室外拍摄放射线图像之后，该暗盒被带回到摄像室，并且独立模式被切换到网络模式。在将操作模式从独立模式切换到网络模式的操作中，重要的是正确地设置电子暗盒1的操作模式。

在本实施例的电子暗盒1中，网络模式由操作者手动地切换到独立模式。操作者通过包括在电子暗盒1中的显示单元5和操作单元6来发出切换操作模式的指令。鉴于防止错误操作，可以通过同时执行两个或更多个操作(例如，同时按下两个按钮的操作)或者执行两个或更多个操作过程的组合(例如，按下按钮A并且随后按下按钮B的操作)来切换操作模式。

在独立模式下，电子暗盒1以半自主型或完全自主型操作模式来操作。用于切换操作模式的操作单元6可以包括在电子暗盒1和便携式信息终端中的一者中，以使操作模式能够在操作者将电子暗盒1带到外部之后被切换以在独立模式下使用。在这种情况下，操作单元6将电子暗盒1的操作模式从网络模式切换到独立模式。操作单元6可以将电子暗盒1的操作模式从独立模式切换到网络模式。

在独立模式下，电子暗盒1与控制台7之间的通信被禁用，并且通信被断开。因此，在无线通信被禁止的位置处拍摄放射线图像的情况下，也能够通过以独立模式操作电子暗盒1来拍摄放射线图像。

在电子暗盒1以独立模式被操作的情况下，电子暗盒1在异步模式下操作，其中，检测照射电子暗盒1的放射线并且被动地控制图像接收电路。所拍摄的放射线图像被存储在电子暗盒1的存储器4中。在维持独立模式的情况下，与控制台7的通信被禁用。因此，放射线图像和与拍摄图像有关的其他信息在摄像之后不被立即发送到外部。在维持独立模式的情况下，重复执行拍摄并存储放射线图像的操作。放射线图像被顺序地存储在存储器4中。

在独立模式下，与控制台7的通信被禁用。因此，为了将所拍摄的放射线图像传送到控制台7，需要建立控制台7与电子暗盒1之间的通信。因此，通过启用与控制台7的通信，电子暗盒1的模式自动地从独立模式切换到网络模式。当电子暗盒1检测到使得电子暗盒1与控制台7能够建立通信的连接信号时，电子暗盒1的模式被自动地从独立模式切换到网络模式。

例如，在通过有线通信建立电子暗盒1与控制台7之间的通信的情况下，通信线缆连接到电子暗盒1和控制台7的连接器，并且通信被启用。当检测单元23检测到通信线缆连接到连接器作为连接信号时，电子暗盒1的模式被自动地从独立模式切换到网络模式。

在通过无线通信建立电子暗盒1与控制台7之间的通信的情况下，用于无线通信的参数被设置在电子暗盒1中，并且通信被启用。当检测单元23检测到参数的设置作为连接信号时，电子暗盒1的模式被自动地从独立模式切换到网络模式。

如上所述，检测单元23检测通过有线通信和无线通信中的一者与控制台7(外部装置)的连接。当检测到连接时，通信单元3建立与控制台7(外部装置)的通信。根据检测单元23的检测，模式选择单元15将能够拍摄放射线图像而不建立与控制台7的通信的独立模式(第一操作模式)切换到能够建立与控制台7的通信的网络模式(第二操作模式)。在建立与控制台7(外部装置)的通信之后，通信单元3可以经由医院中的网络与控制台7和工作站(外部装置)中的一者进行通信。在这种情况下，与放射线摄像装置与控制台7(外部装置)彼此直接通信的频带不同的无线电频带可以用作医院中的无线电频带。

在以独立模式重复放射线图像拍摄和存储使得存储器4的存储区域的可用容量不足并且放射线图像无法存储在存储器4中的情况下，存储在存储器4中的放射线图像需要被传送到控制台7。因此，主控制电路13检测到存储器4的可用容量不足，并且模式选择单元15将操作模式从独立模式切换到网络模式。

更具体地，检测单元23检测由于可用容量不足，放射线图像存储将发生故障或不可能。当检测到放射线图像存储的故障或不可能性时，通信单元3建立与控制台7(外部装置)的通信。根据检测单元23的检测，模式选择单元15将能够拍摄放射线图像而不建立与控制台7的通信的独立模式(第一操作模式)切换到能够建立与控制台7的通信的网络模式(第二操作模式)。换句话说，检测单元23检测电子暗盒1的状态，并且通信单元3根据电子暗盒1的状态建立与控制台7的通信。

根据检测单元23的检测，数据发送单元24将如下中的至少一者发送到控制台7(外部装置)：指示放射线图像存储的故障和不可能性中的一者的存储故障信息、指示存储器4的容量的容量信息、和存储在存储器4中的放射线图像。

图5是指示在电子暗盒1被设置为独立模式并且存储器4中的可用容量不足的情况下，电子暗盒1的操作的流程图。在独立模式下，电子暗盒1不与外部通信。结果，在电子暗盒1的显示单元5上确认电子暗盒1的状态。

首先，操作者相对于被检体布置电子暗盒1，并且朝向被检体调整放射线管(X射线管)(步骤S114)。在当操作者布置电子暗盒1时没有在显示单元5上确认所拍摄的放射线图像的数量的情况下，存储器4的可用容量有时变得不足，并且电子暗盒1处于不能接收图像的状态(放射线图像存储的故障和不可能性中的一者)。

在这种情况下，操作者按下针对放射线生成装置配设的曝光按钮(照射开关)(步骤S115)。即使放射线生成装置朝向被检体和电子暗盒1发射放射线(步骤S116)，电子暗盒1也既不能生成放射线图像，也不能将放射线图像存储在存储器4中(步骤S117)。

通常，操作者取消电子暗盒1的布置，在显示单元5上确认所拍摄的放射线图像的数量，手动地将模式切换到网络模式，并且将放射线图像发送到控制台7，由此确保存储器4的可用容量。在本实施例中，主控制电路13的检测单元23检测到存储器4的可用容量不足，并且模式选择单元15自动地将操作模式从独立模式切换到网络模式(步骤S118)。随后，通过手动或自动地将放射线图像发送到控制台7来确保存储器4的可用容量。

在包括在电子暗盒1中的设备的功能发生机能不良而导致操作错误(根据该操作错误，难以在独立模式下继续进行电子暗盒1的操作)的情况下，操作者需要注意机能不良及其原因(故障部位、使用环境和使用情况)。此时，电子暗盒1建立与外部错误分析装置(例如，控制台7)的通信，并发出关于操作错误的通知并分析该错误。根据在外部通信被禁用的状态下在显示单元5上显示的信息，不能确定操作错误的原因的详情。

因此，主控制电路13检测到机能不良，并且模式选择单元15将操作模式从独立模式切换到网络模式。

更具体地，检测单元23检测放射线图像拍摄发生故障或不可能。当检测到放射线图像拍摄故障或不可能性时，通信单元3建立与控制台7(外部装置)的通信。根据检测单元23的检测，模式选择单元15将能够拍摄放射线图像而不建立与控制台7的通信的独立模式(第一操作模式)切换到能够建立与控制台7的通信的网络模式(第二操作模式)。换句话说，检测单元23检测电子暗盒1的状态，并且通信单元3根据电子暗盒1的状态建立与控制台7的通信。

根据检测单元23的检测，数据发送单元24将如下中的至少一者发送到控制台7(外部装置)：指示放射线图像拍摄的故障或不可能性的摄像故障信息和指示放射线图像拍摄的故障或不可能性的原因的原因信息。

当电子暗盒1在独立模式下操作时，使用诸如电池的内部电源。为了实现电子暗盒1的长时间操作，电子暗盒1在操作者不使用电子暗盒1的非使用时间处于睡眠状态(电源被切断的状态)。

当再次接通电源时，电子暗盒1可以按原样在独立模式下操作而不切换操作模式。因此，存储器4在电源切断之前存储操作模式。当再次接通电源时，电子暗盒1的模式选择单元15从存储器4读取切断电源之前的操作模式，并在切断电源之前的独立模式下恢复。在切断电源之前的操作模式是网络模式的情况下，电子暗盒1的模式选择单元15可以从存储器4读取切断电源之前的操作模式，并且在切断电源之前的网络模式下恢复。

存储器4存储作为当供给到电子暗盒1(放射线摄像装置)的电力被切断时的模式的操作模式(第一操作模式和第二操作模式中的一者)。当重新启动向电子暗盒1的供电时，模式选择单元(切换单元)15维持所存储的操作模式。

如上所述，当满足预定条件时，本实施例中的电子暗盒1能够自动地切换操作模式，从而提高了电子暗盒(放射线摄像装置)1的操作便利性。

根据上述实施例，可以提供能够在满足预定条件时自动地切换操作模式的放射线摄像装置，从而提高放射线摄像装置的操作便利性。

其他实施例

还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由系统或装置的计算机例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存装置以及存储卡等中的一个或更多个。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构及功能。