专利名称：无线通信放射线成像盒电池电平的管理装置、系统和方法
技术领域：
本发明涉及在放射线成像中使用的可无线通信盒的电池电平的管理装置、系统和方法。
背景技术：
在医疗领域广泛使用放射线成像。例如，将诸如X射线的放射线投射到被检体或患者，并且检测穿过患者身体的放射线以获得患者的内部结构的图像，常规上，将放射线成像感光膜曝光于放射线，以在它上面形成图像。现在，代替放射线成像膜的是称为成像板或平板检测器的数字放射线检测器，这可以容易地在监视器屏幕上提供数字化的放射线图像。作为操作性有所改进的放射线成像设备，例如，在JP A 2006-043191号公报中公开了其中并入有放射线检测器和无线通信装置的盒。该现有技术还公开了用于对可以无线通信的放射线检测器盒的电池组进行充电和更换的装置。电池充电和更换装置根据检查候选者来计算为了拍摄希望拍摄的总图像数量要消耗多少电力。电池充电和更换装置还测量各个盒的电池电平以将它与计算出的电力消耗进行比较。如果一个电池组的电荷电平小于估计出的必要电力消耗，则必须用足够电荷电平的另一个电池组来替换所述一个电池组。 另外，通过监视电池组的充电频度，来检查个体电池组的劣化。为了使电池组的劣化程度平均，首先选择将最不频繁使用或充电的电池组装载到盒中，给予高于其他电池组的优先级。在JP A 2006-158508号公报中公开了一种可以在巡回期间使用的便携式X射线设备，尽管它不是可以无线通信的盒。该现有技术描述了用于向便携式X射线设备供应电力的电池、以及根据关于检查命令的信息来估计电力消耗并且将估计出的电力消耗与电池电平进行比较以检查电池电平是否充足的方法。检查命令的数据由诊断和治疗部门中的医生在医院信息系统(HSI)的终端处输入，并经由放射线成像信息系统(RIS)传送到放射线成像�？榈目刂铺ā７派湎卟僮髟笨梢栽诳刂铺ǖ南允酒鞯墓ぷ髁斜砥聊簧虾硕约觳槊睿灾葱兴畹募觳�。在每次输入检查命令时，在屏幕上的工作列表相应地修改。当取消检查命令或完成命令的检查时，也修改工作列表。因此，必要的电力消耗将随着命令列表上的请求的检查的变化而改变。上述现有技术没有考虑电力消耗的随时间的这种变化。结果，在估计电力消耗并将电力消耗与装载的电池的剩余电荷进行比较之后添加的检查期间，电池可能耗尽。在该情况下，进行检查的放射线操作员应该更换电池，这必然给正在进行检查的患者带来不安感和不快感。具体地说，由于为了将盒小型化并且减轻其重量而使得无线通信盒的电池的尺寸较�。缘绯氐娜萘亢苄。沟盟枰掀捣钡馗�。因此，需要这样的方案使得在适当的时刻更换盒的电池，而不会给正在进行检查的患者造成任何压力
发明内容
根据上述情况，本发明的目的在于，使得在适当的时刻更换电池，而不会给正在进行检查的患者造成任何压力。在本发明的一方面中，一种在检查中使用的能够无线通信的盒的电池管理装置包括第一电池电平检测器，其检测目前在所述盒中使用的电池的当前电荷电平；以及电力消耗计算器，其计算所述盒针对每一个接收到的检查命令的电力消耗的估计量。基于由第一电池电平检测器检测到的当前电荷电平和由电力消耗计算器计算出的电力消耗，电池电平计算器计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是在完成各个命令的检查时剩余的。基于估计的剩余电荷电平，第一判断装置确定在所命令的检查中目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查。第一显示装置最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示更换目前使用的电池的期限。在修改了检查命令时、和/或每当完成了对患者的检查时、和/或每当更换了所述盒的电池时，启动所述第一电池电平检测器、所述电力消耗计算器、所述电池电平计算器和所述第一判断装置。 所述电池电平计算器通过从目前使用的电池的当前电荷电平减去各个电力消耗量的累计值，来计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平。所述第一判断装置将估计的剩余电荷电平与代表最小有效电池电平的阈值进行比较。在估计的剩余电荷电平小于所述阈值的情况下，所述第一判断装置确定目前使用的电池不能够为估计了剩余电荷电平的检查供电。根据优选实施方式，所述电池管理装置还包括第二电池电平检测器，其检测除了目前在所述盒中使用的电池以外的备用电池的当前电荷电平；以及第二判断装置，其基于所述备用电池的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，来确定所述备用电池是否能够用于更换目前使用的电池。在该实施方式中，可以最迟到目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查的结束，显示关于能用的备用电池的信息。在一个实施方式中，在所述备用电池的当前电荷电平等于或高于由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗的累计值与代表最小有效电池电平的所述阈值之和时，所述第二判断装置确定所述备用电池能够用于更换目前使用的电池。可以在所述第二判断装置确定了能够使用的备用电池时，或者紧接在对一个患者的各个检查结束之后，显示关于能够使用的备用电池的信息。在另一实施方式中，当所述备用电池的当前电荷电平大致等于目前使用的电池会耗尽的一个检查所需要的电力消耗量与代表最小有效电池电平的阈值之和时，所述第二判断装置确定所述备用电池能够用于更换。也可以基于能够使用的备用电池的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，来计算能够使用的备用电池的估计的剩余电荷电平，该剩余电荷电平是当在使用能够使用的备用电池来进行各个命令的检查时完成了所述命令的检查时将剩余的。 接着，所述第一判断装置可以基于能够使用的备用电池的估计的剩余电荷电平，来确定能够使用的备用电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查。因此，在关于能够使用的备用电池的信息中，可以包括关于能够使用的备用电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查的信息。在本发明的另一方面中，一种用于对能够无线通信的盒进行供电的电池的管理方法包括以下步骤检测目前在所述盒中使用的电池的当前电荷电平；计算所述盒针对每一个接收到的检查命令的电力消耗的估计量；基于目前使用的电池的当前电荷电平和针对各个检查计算出的估计电力消耗，计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是在完成各个命令的检查时剩余的；基于估计的剩余电荷电平，确定在所命令的检查中目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查；并且，最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示更换目前使用的电池的期限。根据本发明，在已经接收到的命令的检查中，确定目前使用的电池的当前电荷电平足以对能够无线通信的盒供电的最后一个检查。如果确定了当前电荷电平不足以利用目前使用的电池来完成全部的命令的检查，则预先显示更换电池的期限。因此，可以在适当的时刻更换电池，而不会给正在进行检查的患者造成任何压力。
当结合附图阅读时，根据下面对优选实施方式的详细描述，本发明的上述和其他目的和优点将更明显，在附图中，相似的标号在多个图中表示相似或相应的部件，在附图中图1是示出安装在医院的设备、装置和系统的图；图2是示出检查命令的发送流程和接收的命令的列表的图；图3是能够无线通信的盒的立体图；图4是示出X射线成像装置的电结构的框图；图5是示出X射线成像装置的控制台的CPU中开发的功能部的框图；图6是示出针对命令的检查而估计的盒的电池电平的推移的曲线图；图7是例示示出更换电池的时间的显示画面的示例的图；图8是示出用于显示更换电池的时间的处理序列的流程图；图9是示出被构成为管理包括当前正在充电的电池在内的多个电池的使用状况的实施方式的图；图10是例示示出更换电池的时间和可用的另选电池的显示画面的示例的图；图IlA和图IlB是示出通知可推荐的另选电池的消息窗口的示例的图；和图12是示出提示从无线通信切换为有线通信的消息窗口的示例的图。
具体实施例方式在图1中，X射线成像装置2可以安装在医院的放射部门的X射线室中，其中医院信息系统(HIS) 10用于管理包括电子图表和检查预约的各种医疗信息。在放射部门中，放射线信息系统(RIS) 11管理包括CT和CT扫描仪以及X射线成像装置2的多个设备或医疗成像装置的操作、以及关于包括检查命令20 (见图2)的检查和X射线及其他放射线图像的信息。这些系统和设备通过在医院中开发的局域网(LAN) 12而互连。如图2所示，诊断和治疗中的医生可以在HIS的终端向放射部门提交检查命令20，进行检查预约。通过HIS 10，检查命令20传送给RIS 11，RIS 11接着通过LAN12将检查命令20传送给多个X射线成像装置2中的恰当的一个X射线成像装置2和其他设备的控制台16。X射线成像装置2的控制台16根据从HIS 10接收的命令20产生命令列表21，并在存储装置62中存储命令列表21 (见图4)。根据需要，控制台16读出命令列表21以在显示器64上显示它(见图4)。检查命令20分别包括如下的信息项，诸如标识要进行检查的患者的患者ID和患者名字、检查的命令号、要成像的身体部位(例如，肩膀或膝盖正面)、检查的进展状况、以及可以由命令进行检查的医生书写的注意事项或指示。可以针对每个待检查的患者提交一个检查命令，或者，可以针对单个患者一次提交一组检查命令。尽管从图中省略，但是，检查命令20可以包括用于指定检查的类型或者用于检查的成像装置或设备的类型的项。HIS 10和RIS 11根据检查类型和命令检查的部门来对接收到的命令20进行分类。回到参考图1，X射线成像装置2由下面的部件构成X射线源13 ；能够无线通信的盒14，用于检测从X射线源投射并穿过检查中的患者H的X射线，并且输出对应于检测到的 X射线的图像数据；成像控制器15，用于控制X射线源13和无线通信盒14的操作；和控制台16，用于将指示输入到成像控制器15并设置成像条件，例如X射线源13的X射线管42 的管电压、管电流和曝光时间。成像控制器15根据从控制台16接收的成像条件和指示，向X射线源13和盒14 给出命令，使得X射线源13和盒14可以同步操作。作为电波从盒14输出的图像数据经由成像控制器15馈送到控制台16。可以是个人计算机或工作站的控制台16处理接收的图像数据，控制显示器64显示放射线图像，或将图像数据上传到诸如图像存储服务器的数据存储装置。X射线源13通过线缆连接到成像控制器15，并从成像控制器15得到供电。X射线源13包括X射线管42和未示出的准直器，所述准直器将来自X射线管42的X射线的投射区域限制为矩形形状。在示例中，X射线源13使用天花板走动机构而悬挂在X射线室的天花板上，使得X射线源13在垂直和水平两个方向上可移动。另外，X射线源13可以使用未示出的旋转机构而围绕水平轴旋转。因而，X射线源13的位置可以根据患者H的身长和要成像的目标身体部位而调整到患者H。盒14是大致矩形盒形状的。盒14可以在没有任何线缆连接的情况下使用，并且可以安装在任何地方，例如位于患者躺的床下面，或者位于与例如肩膀或膝盖正面的目标身体部位对应的另一适当位置处。在图3中，盒14包含X射线检测器25。X射线检测器25可以例如是平板检测器(FPD)，其具有矩阵基板，在矩阵基板上多个像素按照矩阵设置，每个像素由薄膜晶体管 (TFT)和X射线传感器组成。X射线检测器25在X射线传感器中累积电荷，并且在TFT截止时，在每个X射线传感器中累积的电荷量对应于落在传感器上的X射线的量。在TFT导通时，从X射线传感器读出电荷。通过信号处理器52的积分放大器(见图4)将读取的电荷转换为电压信号。在信号处理器52中对电压信号进行模数转换，以产生数字图像数据。盒14还包含电池沈和天线27。电池沈供应电力以启动盒14的部件。电池沈较�。虼怂梢匀菽稍诤穸扔邢薜暮�14中。通过打开在盒14的一侧上的盖28，电池沈可从盒14去除。通过将电池沈放在托架17的一个中(见图1)，可以对电池沈进行充电。 天线27无线地发送电波到成像控制器15并从成像控制器15接收电波。盒14在其另一侧上还具有电力开关四、插口 30和指示器31。插口 30用于与成像控制器15进行有线连接；来自成像控制器15的通信线缆(未示出)可以插入插口 30。 当由于某种原因(如，剩余电荷电平不足)在盒14与成像控制器15之间不能进行无线通信时，可以采用通信线缆。通过通信线缆，盒14能够与成像控制器15通信并从成像控制器 15得到电力供应。指示器31例如可以由多颜色LED组成，指示盒14的电力开/关状态、电池沈的电荷电平、无线通信可能性和其他信息。在图4中，X射线源控制器40控制X射线源13的部件的总体操作。X射线源控制器40通过驱动器41控制X射线管42的操作，使得X射线管42按照成像控制器15所指示的成像条件和操作定时进行操作。X射线源控制器40还连接到通信控制器43，通信控制器 43对X射线源控制器40供应来自成像控制器15的通过插口 44接收的各种信息和信号。盒控制器50控制盒14的部件的总体操作。盒控制器50通过驱动器51控制X射线检测器25的操作，使得X射线检测器按照成像控制器15指示的操作定时进行操作。盒控制器50还从信号处理器52接收图像数据。通信控制器53连接到天线27和插口 30，以在天线27或插口 30与盒控制器50之间进行包括图像数据的各种信息和信号的通信。在图4中，通过虚线示出插口 30与成像控制器15之间通过通信线缆的连接。电源M将来自电池沈的电力或经由插口 30从成像控制器15接收的电力提供给盒14的各个部件。电源M连接到电池电平检测器55。电池电平检测器55基于来自电源 54的输出，检测电池沈的电池电平或剩余电荷电平。具体地说，电池电平检测器55测量来自电池沈的放电电压，并对测量到的值进行模数转换，以将电池沈的数字化后的电池电平或剩余电荷电平输出到盒控制器50。响应于来自控制台16之一的请求，盒控制器50通过通信控制器53、天线27或插口 30、以及成像控制器15，将电池电平“R”(见图5)发送到控制台16。控制台16包括CPU 60、存储器61、存储装置62、接口(I/F) 63、显示器64、以及诸如键盘、鼠标和麦克风的输入装置65。这些部件通过数据总线66互连。存储器61是CPU 60在执行处理时使用的工作存储器。存储装置62例如是硬盘驱动器。存储装置62存储OS和各种应用程序。CPU 60通过将适当的程序从存储装置62 载入到存储器61并根据程序执行处理来控制控制台16的各个部件。CPU 60还响应于来自输入装置65的操作输入信号而控制控制台16的各个部件。通信I/F 63可以包括LAN端口、WAN端口或路由器，其连接到通信线缆，通信线缆连接到诸如LAN 12或因特网的网络。通信I/F 63通过网络进行数据通信。显示器64可以显示用于输入指示和成像条件的各种操作画面、工作列表确认窗口 80(见图7)等。由于控制台16的CPU 60执行从存储装置62载入的程序中编写的过程，所以CPU 60提供如图5中示出的功能。在图5中，控制台16的CPU 60充当电力消耗计算器70、电池电平计算器71和判断部72。电力消耗计算器70参照命令列表21，计算盒14为了对患者进行检查或成像而要消耗的电力量。每当从RIS 11接收到检查患者的命令20并将该命令添加到命令列表21时，电力消耗计算器70计算对于每个单独患者的电力消耗“ρ”。电力消耗计算器70将计算出的每一个患者的电力消耗“P”输出到电池电平计算器71。每一个患者的电力消耗“P”根据从该患者拍摄的X射线图像的数量而变化。不用说，电力消耗“P”随着拍摄图像的数量而增加，并且电池26的剩余电荷电平随着电力消耗的增加而进一步降低。一般可以根据目标身体部位而预先确定要拍摄的X射线图像的数量。因此，可以准备表示要检查的身体部位与估计的电力消耗“P”(或必要的图像数量)之间的关系的数据表73，并且预先将数据表73存储在存储装置62中。因此，可以参考数据表 73，按照检查命令20所指定的身体部位，来估计每一个患者的电力消耗“ρ”。电池电平计算器71对它从电力消耗计算器70接收到的每一个患者的电力消耗 “P”进行累计，以计算电力消耗的总和“P”(P =Σ P)，P表示盒14执行此时已经请求了的全部检查所消耗的估计电力量。接着，电池电平计算器71从电池电平“R”减去求和得到的电力消耗“P”，以计算差Δ ( = R-P)。差Δ表示估计的电池沈在完成全部命令的检查后将剩余的剩余电荷电平。电池电平计算器71将差Δ输出到判断部72。判断部72将差Δ与阈值T进行比较，阈值T表示最小电荷电平，低于该最小电荷电平则电池沈不能工作。阈值T预先存储在存储装置62中。优选地，将阈值T设置在稍高于实际最小电池电平的电平。当差Δ不小于阈值T(差Δ 时，判断部72判断当前电池电平“R”可以满足目前命令的全部检查的需要。相反，当差Δ小于阈值T(差Δ <Τ) 时，判断部72判断当前电池电平“R”不能满足目前命令的全部检查的需要。参考图6来描述具体的示例，其中垂直和水平轴分别表示电池电平和患者的数量。作为电力消耗计算器70的计算的结果，估计电池电平随着对患者#1、#2...的检查进度而从电流电平R起按照如曲线L所示的方式下降。在图6中示出的示例中，假设控制台16已经接收了对患者#1至#4的4个检查命令20，并且刚刚接收对患者#5的新检查命令20。严格地讲，如果从接收对第四个患者#4 的检查命令20起到接收对第五个患者#5的新增检查命令20存在时间延迟、并且在该时间延迟期间消耗了电池沈的电力，则当前电池电平R将相应改变。但是，为了简洁，下面的描述假设在接收对患者#4的第四检查命令与对患者#5的第五检查命令之间电池电平R保持不变。在将对第五个患者#5的检查命令添加到命令列表21前，电池电平R与电力消耗量Pl至ρ4之和Ρ1-4之间的差Δ 1-4仍在阈值T之上。因此，判断部72判断当前电池电平R足以给盒14供电以完成命令列表21上的全部检查。当将对患者#5的第五检查命令添加到命令列表21时，电力消耗计算器70计算盒 14对患者#5进行检查所必需的估计电力消耗量ρ5。接着电池电平计算器71计算电池电平R与电力消耗的量Pl至Ρ5之和Ρ1-5之间的差Δ 1-5。如图6所示，差Δ 1-5低于阈值 Τ。这表明电池沈的电荷电平将变得过低，在开始对患者#5的检查之前不更换电池沈的情况下，不能继续对患者#5的检查。因此，判断部72判断当前电池电平R不足以对盒14 供电以完成目前命令的全部检查。当判断部72判断出当前电池电平R不足以执行全部命令的检查时，控制台16在显示器64上显示工作列表确认窗口 80，如图7中的示例所示，以避免由于电池耗尽而导致检查中断。
工作列表确认窗口 80具有列表显示部81和消息显示部82。列表显示部81显示与命令列表21基本相同的内容，但被编辑为便于识别在命令列表21中登记的内容的显示样式，例如，具有指示执行检查的顺序(这基本对应于接收的次序)的序列号的附加列。通过操作鼠标等，可以滚动列表显示部81。在图7所示的优选实施方式中，消息显示部82位于两行之间，一行显示的是与如下的检查相关的信息电池电平R直到该检查都不小于阈值T的，另一行显示的是与如下的检查相关的信息电池电平R在该检查期间将小于阈值T。对应于图6中示出的示例，消息显示部82显示在患者M的行与患者#5的行之间。消息显示部82显示的消息提示在下一检查之前更换电池。只要判断部72判断为当前电池电平R足够为命令列表21上的全部检查供电(即，在图6的情况下，直到添加对患者#5的检查命令)，消息显示部82不出现在工作列表确认窗口 80中。现在将参考图8的流程图描述如上所述地构成的X射线成像装置的操作序列。当诊断和治疗部门中的医生在HIS 20的终端处输入了对患者的检查命令20时， 该命令20通过HIS 20和RIS 11发送到一个控制台16。响应于检查命令20，控制台16修改在存储装置62中的命令列表21 (步骤SlO中为“是”)。在修改命令列表21时，控制台16的CPU 60请求盒14发送当前电池电平R。同时，电力消耗计算器70计算盒14针对所命令的检查将消耗的电力消耗量“P” (步骤Sll)。 电池电平计算器71针对目前已经请求并且接收的各个检查进行电力消耗量“ρ”的累计，以估计盒14执行全部这些检查所必需的电力消耗的总量“P” (步骤SU)。然后，电池电平计算器71计算电力消耗P和电池电平R之间的差Δ (步骤S13)。接着，判断部72将差Δ与最小电池电平的预定阈值T进行比较(步骤S14)。当差Δ不小于阈值T时(步骤S15中为“是”)，判断部72判断当前电池电平“R”足以应对目前命令的全部检查。在该情况下。工作列表确认窗口 80仅显示列表显示部81。相反，当差Δ小于阈值T时(步骤S15中为“否”)，判断部72判断出当前电池电平“R”不足以让盒14完成目前命令的全部检查。在该情况下，消息显示部82与列表显示部81关联地出现在工作列表确认窗口 80上，提示放射线操作员于在列表显示部81中列在消息显示部82的下一个的检查开始之前更换电池沈。因此，盒14可以避免在检查的中间耗尽电力。基于最新的命令列表21做出判断，CPU 60可以准确地预告更换盒14的电池沈的时间。实践中，控制台16往往在有限的时隙(例如紧接在医院的上班时间或午餐时间之后)一次接收针对不同患者的多个检查命令20。在该情况下，一旦按照单位接收了多个命令，判断部72就可以判断出盒14的当前电池电平R不能满足全部检查的需求。接着，CPU 60可以控制显示器64，以根据工作列表确认窗口 80的请求而显示消息显示部82和列表显示部81。当更换电池沈时，不管是否有新检查命令20添加到命令列表21，CPU 60都应该执行上述电池电平判断(步骤Sll至S16)。盒14例如可以通过使用限位开关等来检测盖 28的打开和关闭、或者电池沈的移除和插入，从而检测电池沈的更换。在检测到电池沈的更换时，盒14向控制台16发送提示，使得控制台16可以重新开始电池电平判断。如果取消了任一个接收的命令20，则修改命令列表21，并且控制台16也根据电力
11消耗P的变化而重新开始电池电平判断，其中，取消的可以是对患者的不同部位进行成像的一组命令，或者针对患者的一个或更多个命令。如上所述，所公开的电池电平管理系统根据许多可变因素而多次进行电池电平判断，这些因素包括当前电池电平R以及请求的检查的数量，这是可以即刻改变的。因此，公开的系统总是可以提供关于更换电池的时间的更新
fn息ο尽管上述实施方式是参考如下的情形描述的其中，当将新检查命令添加到命令列表21时，在开始列表中的第一个检查之前，计算当前电池电平R和盒14针对当前请求的全部检查的估计的电力消耗之和P之间的差△，并将它与阈值T进行比较，但是也可以是这样的每当完成了命令的检查、或者已经从患者拍摄了必要数量的图像，并且因此修改了命令列表21时，执行差Δ的计算以及与阈值T的比较。在上述实施方式中，基于要检查的身体部位(这指定了要拍摄的图像的数量)来计算盒14针对一个患者的电力消耗“P”。但是，从一个患者拍摄的图像的数量可以从由要检查的身体部位而预先确定的数量发生改变。这是因为，放射线操作员可能未能拍摄足够的图像并重新尝试拍摄另一图像以进行补偿，或者放射线操作员可能决定拍摄比所请求的数量更多的图像。在该情况下，盒14将比基于估计的要拍摄的图像数量而预测的值“P”消耗更多的电力。因此，累计的电力消耗“P”和差Δ将与实际值不同。另外，在待机时段内， 即在进行检查的患者交换时、以及在一个身体部位和另一身体部位的成像之间的停顿中， 盒也消耗电力。因此，基于由各个身体部位所预先确定的图像数量而计算的电力消耗“P”可能与实际的电力消耗不同。因此，电池电平计算器71优选地将裕量添加到电力消耗计算器70 所计算的电力消耗“P”，以考虑待机时段的电力消耗和每一个患者的一个额外图像的潜在电力消耗。注意，也可以按如下方式预先确定阈值T 考虑待机时段的电力消耗、以及为了补偿有缺陷图像或者出于其他原因而可能拍摄的附加图像的潜在电力消耗。实践上，每一个X射线图像的电力消耗在不同类型的盒之间彼此不同。另外，充电电池一般有这样的倾向它们充电次数越多，则耗尽得越快。鉴于这一点，可以按如下方式校正所估计的电力消耗“P”除了由身体部位而预先确定的图像数量以及补偿图像和待机时段内的电力消耗之外，还考虑盒类型和电池的使用状况。具体地说，多个盒和它们的电池可以分别在内置在其壳体中的EEPROM或RFID标签中保持它们自己的ID数据，使得RIS可以按照第二实施方式中详细描述的方式来管理关于盒类型和电池使用状况的信息。在对盒和电池进行制造和发货的过程中可以设置各自的 ID，或者可以在医院中适当地设置各自的ID。有关电池使用状况的信息项可以包括电池被充电的频度、电池已经使用的时间、电池已经充电的时间、电池首次投入服务的时间等。在这些项中，充电频度和时间可以由托架17检测并通过LAN 12发送到RIS 11。盒可以读取电池ID以将它连同盒ID—起发送到控制台。控制台参照这些ID向 RIS检索关于盒类型和电池使用状况的信息。然后，控制台根据盒类型和电池使用状况，来查询存储有用于校正电力消耗“P”的校正值的数据表，以用适当的校正值来校正电力消耗 “P”。考虑到引起实际电力消耗的变化的因素来校正预先存储的电力消耗“P”，将使得估计的值“P”更接近实际的电力消耗，并因此提高剩余电池电平(即差Δ)的计算精度。另选地，除了估计的电力消耗“P”之外，还可以测量实际的电力消耗，以重写数据表73 以实际电力消耗来替代电力消耗“ρ”。例如，可以对每次对患者肩膀进行成像时测量到的实际电力消耗进行累积并平均，以利用实际的平均电力消耗来替代存储在数据表中的肩膀的电力消耗。持续按照该方式修改电力消耗数据表将使电力消耗数据更加反映实际的电力消耗，结果提高了剩余电荷电平的计算精度。在每次对患者执行检查后，也可以执行电池电平判断。由此，吸收计算出的电力消耗与实际电力消耗之间的差。在每次完成对患者的检查时显示更换电池26的时间将占用下一个患者的大部分等待时间，允许操作的放射线操作员预先更换好电池26。一旦判断部确定了当前电池电平R不足以完成全部的目前命令的检查，提示电池更换的消息就可以显示在工作列表确认窗口上，如同在上述实施方式中那样，或者可以在对一个患者的检查与对另一个患者的检查之间的每个停顿处显示。总而言之，在更换电池的时间之前(即，在当前使用的电池将耗尽的检查的开始之前)的任何时间，可以显示工作列表确认窗口。与在工作列表确认窗口上显示消息的同时，控制台可以从其扬声器给出告警，以引起操作的放射线操作员注意更换电池的时间。另选地，放射线操作员可以戴着腕带，该腕带可以与控制台无线通信，并且被构成为给出音频告警或振动以通知更换电池的时间。可以将消息显示部显示为与工作列表确认窗口分开的窗口。在这样的独立消息显示窗口中包含的消息应当清楚地指示更换电池的时间，该消息例如可以是“在第五个检查之前更换电池”。还可以对盒设置具有诸如LCD板的显示装置的壳体，以显示预测更换电池的时间的消息。现在将参考图9描述本发明的另一实施方式，其中RIS 11从多个电池沈获得电池信息90以监视这些电池沈的使用状况，并为更换电池给出有用的帮助。在图9的实施方式中，RIS 11通过经由LAN 12的传输，收集有关载入在托架17中的电池沈(以下称为备用电池沈)以及正在盒14中使用的电池的电池信息90，并根据收集的电池信息90创建电池信息列表91。RIS 11存储并管理电池信息列表91。电池信息90包括电池ID、状态数据、电池电平、已经充电的次数和开始使用的日期等。托架17可以设置有与上述电池电平检测器55类似的电池电平检测器。当从各个盒 14或托架17向RIS 11发送电池信息90时，将相应的盒ID或托架ID添加到电池信息90。图9所示的电池信息列表91示出电池ID为“003”的电池沈用于盒ID为“002” 的盒14中，电池ID为“001”和“002”的备用电池分别在托架ID为“005”和“003”的托架处已经完全充电，并且电池ID为“004”和“005”的备用电池分别在托架ID为“004”和 “001”的托架处正在充电。当判断部72判断出载入在当前使用的盒14中的电池沈的电池电平R过低而不能在目前命令的检查中全程给盒14供电时，控制台16向RIS 11发送更换电池沈的必要性和时间的告警、连同当前使用的电池26的电池信息90以及计算出的电力消耗值“P”。接着，RIS 11查询电池信息列表91以选择多个备用电池沈中的可用的一个，并将所选择的电池沈的电池信息90发回控制台16。因此，除了通知更换电池沈的必要性和时间的消息之外，控制台16还显示关于可用电池沈的信息。例如，如图10所示，工作列表确认窗口 95的消息显示部96可以显示消息“在下一次检查前更换电池”和关于可用的备用电池的信息“可用电池ID001”。可以将消息显示部96显示为与工作列表确认窗口 95分开的窗口，除了提示消息之外还指示更换的时间。可以从完全充电的电池中选择可用的备用电池，S卩，在图9中示出的示例中的ID 为“001”或“002”的电池。另选地，可以从最频繁充电的电池或者已经使用的时间最长的最旧电池中选择可用的备用电池，以延缓新电池的劣化。相反，也可以优先选择充电次数最少的电池或者最新的电池作为可用电池，目的是在全部电池沈中使劣化的程度平均。实践中，通常在医院的关闭时间或在午餐期间，对全部盒的电池进行一次充电，而不管其电池电平如何，从而为下一天或下午的检查做准备。但是，与电池完全放电之后再充电的情况相比，在完全放电之前对电池进行充电将导致充电效率的降低并加速劣化。鉴于此情况，除了上述标准(例如，电池是否已经充完电、充电频度、已经使用的时间等)之外或者替代上述标准，在医院中还考虑在关闭时间或午餐时间备用电池是否耗�。佣畔妊≡窨捎玫谋赣玫绯�。例如，如果判断部72确定了将耗尽当前使用的电池的检查是恰在医院的关闭时间或午餐时间之前要执行的最后一个检查，则优选的是，从备用电池26中选择这样的备用电池沈该备用电池沈具有最接近最后一个检查所需要的电力消耗“P”(即，在示出的示例中为的)与给出的阈值T之和的电池电平。通过利用这样选择的备用电池沈来执行最后的检查，该电池沈在最后一个检查结束时(即，恰在医院的关闭时间或午餐时间之前) 几乎完全放电。根据上述描述，应该理解，从多个备用电池中选择电池的最起码要求是，其电池电平应该等于或大于当前使用的电池的电池电平R被判断为不足的检查的电力消耗“P”与阈值T之和。应该注意，每当修改命令列表时，可以给出推荐更换电池的如下消息该消息指示具有足以完成目前命令的全部检查的电池电平的电池作为另�。刺娲甘揪哂腥缦碌牡绯氐缙降牡绯氐南⑺龅绯氐缙绞屎嫌谥葱性诳梢允褂媚壳霸厝牒兄械牡绯乩创淼淖詈笠桓黾觳橹蟮哪切┟畹募觳�。以图6的情况作为示例，当接收到对患者#5的检查命令时，判断出目前载入的电池的电池电平不足以进行患者#5的检查，因为计算出的差Δ1-5小于阈值T。此时，如果用可以从电池信息列表中选择的、具有足够电池电平R(不小于电力消耗P1-5与阈值T之和)的另一电池来更换该电池，则可以利用新载入的电池来完成包括对患者#5的检查的后
继检查。在该情况下，如图IlA所示，响应于电池电平判断，指示可推荐的另选电池的消息窗口 IOOa可以在显示器64上弹出。充分地在更换盒的电池的期限之前通知可推荐的另选电池，这有利地使得能够在任何适当的时间更换电池，例如在由于取消检查或患者迟到而导致的空闲时间中更换电池。在仅存在一个备用电池的情况下，优选的是，一旦备用电池的电荷电平达到等于或高于累计电力消耗Ρ( =Σ P)与阈值T之和的电平，就显示消息窗口 100a。在医院内的医疗检查中，放射线操作员和患者的移动是复杂的，并且在不同的医院之间具有可变的流水线。因此，难以系统地预测这些人的个体移动，包括患者的迟到。因此，系统难以确定电池更换的最优时亥lj。但是，通过在期限之前通知可用的另选电池，例如，一旦备用电池的电荷电平到达足够的电平(例如，等于或高于电力消耗P与阈值T之和的电平)就进行通知，操作者或放射线操作员可以在随后的检查期间在适当的空闲时间更换电池。因此，所公开的系统可以提供更多的更换电池的机会，并因此提升了便利性。即使在显示消息窗口 IOOa后，例如，当将检查命令添加到命令列表并因此更新了估计的电力消耗P时，可以再次检查备用电池的电荷电平是否等于或大于电力消耗P与阈值T之和。接着，如果确定备用电池的电荷电平低于修改后的和P+T，则关闭消息窗口 100a。 这样，系统可以跟上备用电池以及盒中载入的电池的最新情况，由此帮助放射线操作员在适当的时刻更换电池。替代类似窗口 IOOa的消息弹出窗口，可以在图10的工作列表确认窗口 95的角部中显示通知可用的备用电池的消息。在存在多个备用电池的情况下，关于可用的备用电池的消息将频繁地显示在工作列表确认窗口 95上。在该情况下，消息可以优选地显示在列表显示部81外部的边缘中。优选地，紧接在完成了对一个患者的各组检查(这是在更换电池的期限之前执行的)，立即显示消息窗口 100a。因此，可以根据窗口 IOOa中的消息，利用对一个患者的检查结束与对另一个患者的检查开始之间的空闲时间，用备用电池来更换电池。还优选的是，不仅通知可用的备用电池，而且通知可用的备用电池的持续时间，如图IlB所示的消息窗口 IOOa那样。在该情况下，控制台16将各个检查的电力消耗量P发送到RIS 11，以检测如下的检查，在该检查期间，电力消耗ρ的累计值P与备用电池的当前电荷电平R之间的差△将低于阈值T。接着，可以将在所检测到的检查之前的检查显示为备用电池可以有效地对盒供电的期限。在将备用电池载入盒中之前预测备用电池的耐久性将方便对电池更换后的后续检查进行计划，因此使检查的执行顺利。不仅可以在更换目前使用的电池的期限之前显示备用电池的可用性的情况下通知备用电池的耐久性，而且可以在更换目前使用的电池时指示可用的备用电池的情况下通知备用电池的耐久性。备用电池从被选择为可更换电池起，其电荷电平可以进一步增加，因为将该备用电池保持为在托架17中进行充电，直到它实际更换使用的电池并载入到盒中。 因此，在更换目前使用的电池的期限之前选择可用的备用电池的情况下，优选地，预测各个备用电池到更换电池时将达到的电荷电平，并且基于预测的电荷电平来选择可用的电池并且估计其耐久性。因为各个电池的充电特性随着其劣化程度而变化，所以优选地，当预测备用电池的电荷电平时，考虑劣化程度。如果备用电池四都不具有被选择为可用电池所必需的电荷电平，则可以在显示器64上弹出通知必须将盒切换为有线通信的消息窗口 105，例如如图12所示。因此，操作者可以快速将盒切换为有线通信模式，避免用电荷电平不足的电池来更换电池。在上述实施方式中，当目前使用的电池的剩余电荷电平低于执行目前命令的全部检查所必需的电平时，参考备用电池的电荷电平和估计的盒的电力消耗，来检测并通知可用于更换电池的时间。在另选实施方式中，可以仅仅基于备用电池的电荷电平以及估计的盒的电力消耗，而与目前使用的电池的剩余电荷电平无关地，检测并通知可用于更换电池的时间。具体地说，与目前使用的电池无关，只要备用电池的电荷电平达到等于或高于电力消耗P与阈值T之和的电平，就可以显示消息窗口 100a。由此，操作者或放射线操作员可以有更多机会更方便地更换电池。
在安装了多个X射线成像装置的场合，可以监视在这些成像装置中使用的各个盒的电池电平，并将检查命令从RIS分配给这些成像装置的控制台，使得这些成像装置的盒不会耗尽电池。更具体地说，可以分配这样的检查其消耗的电池电力P大致等于或稍小于通过从剩余电池电平R与累计的电力消耗P之差Δ减去阈值T而获得的值。换言之，可以分配检查命令，使得当所分配的检查的电力消耗P累计为值P时，差Δ大致等于阈值Τ。尽管在上述实施方式中从盒去除电池以通过托架对其充电，但是，盒也可以被构成为，它们可以放入托架中以对它们的电池进行充电，而无需将电池与盒分开。在上述实施方式中，在控制台的CPU中开发电力消耗计算器、电池电平计算器和判断部。但是本发明不限于该配置，相反，这些功能部可以设置在RIS中，或者设置在除了控制台和RIS以外的特定电池管理装置中。还可以从盒向控制台发送关于各个电池的放电电压的信息，以检测电池电平或电池的剩余电荷电平。尽管在例示的实施方式中控制台和托架通过LAN而连接，但托架可以直接连接到控制台。应该理解，本发明的实施方式仅仅是为了例示的目的而公开的，本领域技术人员将理解，在不偏离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换都是可能的。
权利要求
1.一种在检查中使用的能够无线通信的盒的电池管理装置，该电池管理装置包括第一电池电平检测器，其检测在所述盒中目前使用的电池的当前电荷电平；电力消耗计算器，其计算所述盒针对各个接收到的检查命令的电力消耗的估计量；电池电平计算器，其基于由所述第一电池电平检测器检测到的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是在完成各个命令的检查时剩余的电荷电平；第一判断装置，其基于所估计的剩余电荷电平，确定在所命令的多个检查中目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查；以及第一显示装置，其最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示更换目前使用的电池的期限。
2.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，在修改了检查命令时，启动所述第一电池电平检测器、所述电力消耗计算器、所述电池电平计算器和所述第一判断装置。
3.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，每当完成了对患者的检查时，启动所述第一电池电平检测器、所述电力消耗计算器、所述电池电平计算器和所述第一判断装置。
4.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，每当更换了所述盒的电池时，启动所述第一电池电平检测器、所述电力消耗计算器、所述电池电平计算器和所述第一判断装置。
5.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述电池电平计算器通过从目前使用的电池的当前电荷电平减去由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗量的累计值，来计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是在完成各个命令的检查时剩余的电荷电平，并且所述第一判断装置将估计的剩余电荷电平与代表最小有效电池电平的阈值进行比较， 并且，在估计的剩余电荷电平小于所述阈值的情况下，该第一判断装置确定利用检测到的当前电荷电平，目前使用的电池不能够为估计了所述剩余电荷电平的检查供电。
6.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述电力消耗计算器考虑附加成像操作所消耗的电力、所述盒的待机状态期间所消耗的电力、所述盒的类型、或电池的使用状况中的至少一项，来计算各个检查的电力消耗。
7.根据权利要求1所述的电池管理装置，该电池管理装置还包括第二电池电平检测器，其检测除了在所述盒中目前使用的电池以外的备用电池的当前电荷电平；第二判断装置，其基于所述备用电池的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，来确定所述备用电池是否能够用于更换目前使用的电池；以及第二显示装置，其最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示关于所述第二判断装置的判断结果为能够使用的备用电池的信息。
8.根据权利要求7所述的电池管理装置，其中，在备用电池的当前电荷电平等于或高于由所述电力消耗计算器计算出的各个检查所需要的电力消耗的累计值与代表最小有效电池电平的阈值之和时，所述第二判断装置确定所述备用电池能够用于更换目前使用的电池；并且在所述第二判断装置确定了所述备用电池能够用于更换目前使用的电池时，所述第二显示装置显示关于能够使用的该备用电池的信息。
9.根据权利要求7所述的电池管理装置，其中，当备用电池的当前电荷电平大致等于将会耗尽目前使用的电池的一个检查所需要的电力消耗量与代表最小有效电池电平的阈值之和时，所述第二判断装置确定所述备用电池能够用于更换。
10.根据权利要求7所述的电池管理装置，其中，存在多个备用电池，所述第二判断装置考虑各个备用电池的使用状况而将备用电池确定为能够用于更换。
11.根据权利要求7所述的电池管理装置，其中，紧接在对一个患者的各个检查结束之后，所述第二显示装置立即显示关于由所述第二判断装置确定为能够使用的备用电池的信息。
12.根据权利要求7所述的电池管理装置，其中，所述电池电平计算器基于由所述第二判断装置确定为能够使用的备用电池的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，来计算能够使用的备用电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是当在使用能够使用的备用电池来进行各个命令的检查时完成了所述命令的检查时剩余的电荷电平；并且所述第一判断装置基于能够使用的备用电池的估计的剩余电荷电平，来确定能够使用的备用电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查；并且其中，所述电池管理装置还包括第三显示装置(IOOb)，所述第三显示装置显示关于能够使用的备用电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查的信息。
13.根据权利要求7所述的电池管理装置，该电池管理装置还包括第四显示装置，当不存在能够使用的备用电池时，该第四显示装置显示提示将所述盒切换到有线通信的消息。
14.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述电池能够从所述盒拆卸并且能够充电。
15.一种用于对能够无线通信的盒进行供电的电池的管理方法，该电池管理方法包括以下步骤检测在所述盒中目前使用的电池的当前电荷电平； 计算所述盒针对各个接收到的检查命令的电力消耗的估计量； 基于目前使用的电池的当前电荷电平和针对各个检查计算出的估计电力消耗，计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是在完成各个命令的检查时剩余的电荷电平；基于所估计的剩余电荷电平，确定在所命令的多个检查中目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查；以及最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示更换目前使用的电池的期限。
16.根据权利要求15所述的电池管理方法，该电池管理方法还包括以下步骤 检测步骤，检测除了在所述盒中目前使用的电池以外的备用电池的当前电荷电平；判断步骤，基于所述备用电池的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，来判断所述备用电池是否能够用于更换目前使用的电池；以及显示步骤，最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示关于在所述判断步骤中的判断结果为能够使用的备用电池的信息。
17.一种能够无线通信的盒的电池管理系统，该电池管理系统至少包括在检查中使用的能够无线通信的盒、以及管理用于对所述能够无线通信的盒进行供电的电池的电池管理装置，其中，所述电池管理装置包括电池电平检测器，其检测在所述盒中目前使用的电池的当前电荷电平； 电力消耗计算器，其计算所述盒针对各个接收到的检查命令的电力消耗的估计量； 电池电平计算器，其基于由所述电池电平检测器检测到的当前电荷电平和由所述电力消耗计算器计算出的电力消耗，计算目前使用的电池的估计的剩余电荷电平，所述剩余电荷电平是在完成各个命令的检查时剩余的电荷电平；判断装置，其基于所估计的剩余电荷电平，确定在所命令的多个检查中目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查；以及显示装置，其最迟在目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的所述最后一个检查结束时，显示更换目前使用的电池的期限。
全文摘要
本发明涉及无线通信放射线成像盒电池电平的管理装置、系统和方法。检测目前用于对能够无线通信的盒供电的电池的当前电荷电平，并将其发送到X射线成像装置的控制台。在控制台中，电力消耗计算器计算所述盒针对各个接收的检查命令的电力消耗的估计量。当接收到新的检查命令时，或者取消或完成了所命令的检查中的一个时，或者更换了盒的电池时，基于检测到的当前电荷电平以及针对各个检查估计的电力消耗量，在所命令的检查中，确定目前使用的电池能够有效地对所述盒供电的最后一个检查，以在所确定的最后一个检查结束之前显示提示更换目前使用的电池的消息。
文档编号G01R31/36GK102200567SQ20111003331
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月30日 优先权日2010年3月25日
发明者北川祐介, 神谷毅 申请人:富士胶片株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
