管理放射性成像系統(tǒng)的維護(hù)的系統(tǒng)和方法

專利名稱：管理放射性成像系統(tǒng)的維護(hù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來(lái)說(shuō)，本文的主題涉及對(duì)放射性成像系統(tǒng)執(zhí)行維護(hù)的系統(tǒng)和方法，更具體來(lái) 說(shuō)，涉及預(yù)測(cè)放射性成像系統(tǒng)中χ射線管的故障的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
放射性成像系統(tǒng)(例如X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT))的未計(jì)劃關(guān)機(jī)的主要 原因包 括其中安裝的X射線管的故障。管故障對(duì)于向患者輸送健康護(hù)理以及放射性成像系統(tǒng)的工 作(operation)和收入生成會(huì)有極大的破壞性。上述問(wèn)題可通過(guò)本文在以下描述中所述的主題來(lái)解決。

發(fā)明內(nèi)容
本文所述的主題的系統(tǒng)和方法提供對(duì)具有帶χ射線管組件(assembly)的輻射源 的成像系統(tǒng)的剩余時(shí)間段(time period)的生存性的增強(qiáng)預(yù)測(cè)。本系統(tǒng)和方法可為保養(yǎng) (service)工作增加交付時(shí)間(Ieadtime)，以便以降低的未計(jì)劃停工期(downtime)來(lái)調(diào)度 替換管的發(fā)貨和安裝。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種預(yù)測(cè)包括作為輻射源的χ射線管組件的成像系統(tǒng)的故 障的方法。該方法包括以下步驟獲取X射線管組件的使用年限(age)；與管組件的使用情 況(usage)無(wú)關(guān)地計(jì)算管組件對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線(baseline)概率；獲取χ射線 管組件的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量；以及響應(yīng)于χ射線管組件的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量 而自動(dòng)改變?chǔ)稚渚€管組件的生存性的概率。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種預(yù)測(cè)包括具有χ射線管組件的輻射源的成像系統(tǒng)的 故障的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有多個(gè)可編程存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)介質(zhì)；以及與成像系統(tǒng)通信的 處理器，多個(gè)程序指令指示處理器執(zhí)行以下步驟獲取X射線管組件的使用年限；與管組件 的使用年限相關(guān)地計(jì)算管組件對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率；獲取X射線管組件的至 少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量；以及響應(yīng)于X射線管組件的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量而自動(dòng)改變 成像系統(tǒng)對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率。通過(guò)附圖及其詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)清楚地知道本發(fā)明的各種其它特 征、目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1包括與本文所述主題的管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例結(jié)合的成像系統(tǒng)的圖解表示， 該成像系統(tǒng)合并有作為輻射源的X射線管。圖2包括合并在圖1的成像系統(tǒng)中的類(lèi)型的χ射線管的一個(gè)實(shí)施例的詳圖。圖3包括說(shuō)明管理圖1中成像系統(tǒng)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖4包括提取特征或事件代碼的出現(xiàn)并且在出現(xiàn)時(shí)根據(jù)直方圖創(chuàng)建其趨勢(shì)模型 的一個(gè)實(shí)施例的圖形表示。
圖5包括所獲系統(tǒng)或部件(component)級(jí)使用情況數(shù)據(jù)的過(guò)濾器的圖形圖示，該過(guò)濾器一般可操作成刪除相對(duì)于歷史趨勢(shì)的離群(outlying)數(shù)據(jù)。圖6包括以下步驟的圖形圖示識(shí)別可結(jié)合使用情況參數(shù)的測(cè)量應(yīng)用于加權(quán)關(guān)聯(lián) 性(relevance)的多個(gè)錯(cuò)誤代碼的意義(significance)，以便計(jì)算系統(tǒng)、輻射源或管組件 的生存性的概率。圖7包括以下步驟的一個(gè)實(shí)施例的圖形圖示根據(jù)事件代碼相對(duì)其出現(xiàn)的所獲數(shù) 據(jù)來(lái)調(diào)整成像系統(tǒng)或者其管組件的生存性的基線(baseline)概率。圖8示出說(shuō)明包括可操作成指示管理系統(tǒng)的處理器執(zhí)行根據(jù)圖3的方法實(shí)施例管 理成像系統(tǒng)的步驟的一系列程序指令模塊的軟件的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
具體實(shí)施例方式在以下詳細(xì)描述中，參照構(gòu)成其一部分的附圖，附圖中通過(guò)舉例說(shuō)明的方式示出 可實(shí)施的具體實(shí)施例。對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行了充分描述，以便使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┻@ 些實(shí)施例，并且要理解，可利用其它實(shí)施例，可在沒(méi)有脫離這些實(shí)施例的范圍的情況下進(jìn)行 邏輯、機(jī)械、電氣及其它改變。因此，以下詳細(xì)描述不是要理解為限制本發(fā)明的范圍。圖1示出可操作成對(duì)采用輻射源110的成像系統(tǒng)105的維護(hù)進(jìn)行管理的管理系統(tǒng) 100的一個(gè)實(shí)施例。成像系統(tǒng)105的輻射源110的實(shí)施例可包括χ射線管組件115 (又稱作 “管組件115”)。成像系統(tǒng)105的所示實(shí)施例屬于數(shù)字χ射線成像系統(tǒng)，它包括可操作成檢 測(cè)從管115發(fā)出的輻射流122的衰減的檢測(cè)器120。然而，X射線系統(tǒng)105的類(lèi)型(例如采 用χ射線管的系統(tǒng)，如常規(guī)χ射線系統(tǒng)、CT系統(tǒng)、組織切除或燒灼系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、揭示晶格 性質(zhì)的χ射線晶體照相(crystallography)系統(tǒng)、產(chǎn)生小對(duì)象的圖像的χ射線顯微分析系 統(tǒng)、檢查工業(yè)零件或焊接的工業(yè)射線照相系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)等)可變。輻射源110的實(shí)施例可從控制器125接收功率(power)和控制信號(hào)?？刂破?25 可將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率，并且可將DC功率的受控脈沖施加到管115，以便引起χ射線 輻射的發(fā)射供檢查使用。此外，控制器125可監(jiān)測(cè)管115的工作條件或參數(shù)的范圍，如下文 更詳細(xì)所述。一組導(dǎo)體130可將功率和控制信號(hào)從控制器125傳送到管115。在控制器125的命令下，輻射源110的管115產(chǎn)生輻射流122。輻射流122可通過(guò) 準(zhǔn)直儀(collimator) 140導(dǎo)向，并且經(jīng)過(guò)受檢者145、如人類(lèi)患者。檢測(cè)器120可測(cè)量輻射 流122通過(guò)受檢者145的衰減并且將其轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)。檢測(cè)器120可將圖像數(shù)據(jù)作為信 號(hào)傳送到控制器125以供處理。控制器125可提供調(diào)節(jié)檢測(cè)器120的掃描的控制信號(hào)。此外，控制器125可執(zhí)行 附加信號(hào)處理或信號(hào)過(guò)濾功能?？刂破?25還可獲取圖像數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行其它處理和過(guò)濾 功能。具體來(lái)說(shuō)，控制器125可從所獲信號(hào)得出離散數(shù)據(jù)，并且從數(shù)據(jù)重構(gòu)有用圖像?？刂破?25可包括一般配置成運(yùn)行存儲(chǔ)器155中存儲(chǔ)的程序指令的處理器150。 雖然在控制器125示出存儲(chǔ)器155和處理器150，但是應(yīng)當(dāng)理解，存儲(chǔ)器155或處理器150 可包括遠(yuǎn)程部分?？刂破?25還可與輸入裝置160和輸出裝置165通信。輸入裝置160的示例包括 鍵盤(pán)、觸摸屏或圖形界面、鼠標(biāo)、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)等。輸出裝置165的示例可包括監(jiān)視器、觸摸屏或 圖形界面、信息站(kiosk)、儀表板等。輸入和輸出裝置160、165可組合為處于通信的操作員界面，以便與控制器125交換配置數(shù)據(jù)、檢查請(qǐng)求等。操作員界面可包括操作員工作站， 它準(zhǔn)許臨床醫(yī)生或放射科醫(yī)生請(qǐng)求和控制特定檢查、審查數(shù)據(jù)日志(log)文件、查看重構(gòu) 圖像以及在實(shí)體介質(zhì)、如照相膠片上輸出重構(gòu)圖像?？刂破?25可將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器150中。存儲(chǔ)器150還可存儲(chǔ)配置參數(shù)、數(shù) 據(jù)日志文件等?？刂破?25可提供控制χ射線輻射從輻射源110發(fā)射的信號(hào)。控制器125 還可包括通信電路(有線或無(wú)線)，用于與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)站、如下面更完整描述的遠(yuǎn)程服務(wù)中 心提供交互式數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)100還可包括傳感器170以檢測(cè)輻射源110的特定工作參數(shù)，例如(但不限 于)溫度、電流、電壓和振動(dòng)，還可存儲(chǔ)和分析這些參數(shù)的值，如下文所述。如上所述，系統(tǒng)100的以上描述針對(duì)數(shù)字χ射線成像。當(dāng)然，系統(tǒng)100在例如常規(guī) χ射線系統(tǒng)、CT成像系統(tǒng)等其它掃描儀類(lèi)型上可包括其它控制和接口電路。但是，一般來(lái) 說(shuō)，這種系統(tǒng)100可包括調(diào)節(jié)X射線輻射的發(fā)射以供檢查或校準(zhǔn)目的的控制器125。此外， 為了實(shí)現(xiàn)本文所述的技術(shù)，這種系統(tǒng)100可包括在這種檢查或校準(zhǔn)序列期間監(jiān)測(cè)或跟蹤管 組件115性能的能力，使得可獲取、存儲(chǔ)和分析被認(rèn)為是管故障的主要指示符的參數(shù)。圖2示出包括χ射線管組件115的輻射源110的一個(gè)實(shí)施例。χ射線管組件115 的實(shí)施例可包括陽(yáng)極組件180和陰極組件185。陽(yáng)極和陰極組件180與185可定位在殼體 190中，殼體可由鋁制成并且襯有(line)鉛材料成分。管組件115可由陽(yáng)極和陰極組件 180,185來(lái)支持。管組件115還可包括外殼195，定位其中的轉(zhuǎn)子200 —般與陽(yáng)極組件185 相鄰。定子205可至少部分圍繞轉(zhuǎn)子200。殼體190可填充有冷卻介質(zhì)215，例如圍繞外殼 195的油。冷卻介質(zhì)215還可增強(qiáng)高壓絕緣。陽(yáng)極組件180可定位在外殼195中。陽(yáng)極組件180的一個(gè)實(shí)施例包括陽(yáng)極 220，陽(yáng)極220具有包括靶(target)盤(pán)的前端部分。靶盤(pán)225可包括靶或焦面(focal surface) 2300陰極組件185可包括耦合到一系列電引線(lead) 240的陰極235。陰極235 可包括中心殼245，屏蔽(mask) 250從其中延伸。屏蔽250可裝入引線240并且將其引導(dǎo)到 陰極杯(cup) 255。陰極杯255可用作靜電透鏡，它聚焦從杯255所支持的加熱燈絲(未示 出)所發(fā)出的電子。從控制器125經(jīng)由引線240傳送給陰極235的控制信號(hào)可調(diào)節(jié)或控制杯240中的 陰極燈絲(未示出)的激勵(lì)，以便產(chǎn)生電子束260。電子束260可定向成撞擊陰極靶盤(pán)225 的焦面230，以便從其中引起或產(chǎn)生要被從χ射線管組件115發(fā)出的輻射流122。偏轉(zhuǎn)線圈 270可產(chǎn)生磁場(chǎng)，以便控制輻射流122的方向和取向?？刂破?25可控制偏轉(zhuǎn)線圈270所產(chǎn) 生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向。輻射流122可通過(guò)殼體190中為此目的而提供的孔徑275離開(kāi)輻 射源110。當(dāng)在真空中電子通過(guò)給陰極組件185施加高電壓和電流而被釋放并加速、然后由陽(yáng)極靶盤(pán)225突然截取時(shí)，可在χ射線管組件115中產(chǎn)生χ射線輻射流122。陰極235與 陽(yáng)極220之間的電壓差的范圍可從數(shù)萬(wàn)伏特到超過(guò)數(shù)十萬(wàn)伏特。此外，陽(yáng)極靶盤(pán)225可旋 轉(zhuǎn)，使得電子束恒定撞擊靶或焦面230上的不同點(diǎn)。根據(jù)管組件115的構(gòu)造，預(yù)期輻射可通 過(guò)例如鐳或人工放射物(radiotropic)的物質(zhì)以及電子、中子和其它高速粒子來(lái)發(fā)射。在 管組件115的外殼195中，可保持室溫下大約IO"5 (10. sup. -5)至大約IO"9 (10. sup. -9)托 (torr)等級(jí)的真空，以便準(zhǔn)許陽(yáng)極220與陰極235之間電子束260的傳輸。
如上所述，除了提供用于輻射源110或管組件115的工作的功率和控制信號(hào)之外，控制器125還可跟蹤或者獲取輻射源110或管組件115的反饋或工作參數(shù)。稍后將進(jìn)行描 述的這些參數(shù)中的某些參數(shù)可被認(rèn)為是輻射源110或管組件115的將來(lái)故障或生存性的預(yù) 測(cè)。這類(lèi)參數(shù)可經(jīng)由傳感器170 (參見(jiàn)圖1)來(lái)測(cè)量，并且還可從施加到輻射源或管組件115 的控制和功率信號(hào)的特性得到。在真空中創(chuàng)建電子束260時(shí)，在管組件115中可能存在微粒或污染物。這類(lèi)微粒可 經(jīng)由泄漏、部件退化、部件分解等而被引入到管組件115。當(dāng)電子束260碰撞這種微粒物質(zhì) 時(shí)，電子束260可朝陽(yáng)極靶盤(pán)225繼續(xù)，或者電子束260可從靶盤(pán)225偏轉(zhuǎn)。微粒隨電子束 的每個(gè)上述入射(incident)可引起管組件115與控制器125之間所交換的信號(hào)的異常(例 如電流異常)。這種異常的一個(gè)示例是與遇到電子束的微粒以及沿其路徑繼續(xù)撞擊陽(yáng)極靶 盤(pán)225的電子束相關(guān)聯(lián)的陽(yáng)極高電流放電、又稱作陽(yáng)極過(guò)電流事件。這種異常的另一個(gè)示 例是與微?？墒闺娮邮鴱年?yáng)極靶盤(pán)225轉(zhuǎn)向從而引起電流放電事件的情形相關(guān)聯(lián)的“噴吐 (spit) ”事件?？刂破?25可接收在陽(yáng)極靶盤(pán)225的電流的測(cè)量的反饋，并且經(jīng)由比較器和 其它電路或者軟件模塊可檢測(cè)或跟蹤異常的出現(xiàn)，以及區(qū)別陽(yáng)極過(guò)電流事件和噴吐?？刂?器125可在存儲(chǔ)器155記錄和保存這種異常事件的出現(xiàn)的檢測(cè)?？刂破?25還可配置成獲取來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器170的數(shù)據(jù)或者來(lái)自χ射線管 組件115、輻射源110或成像系統(tǒng)105的部件的反饋，以便跟蹤包括轉(zhuǎn)子故障和燈絲故障的 其它管組件故障模式。管組件115的陽(yáng)極可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以便在電子束122下通過(guò)真空兼容 軸承(bearing)提供新材料。轉(zhuǎn)子控制功能可將三相電機(jī)功率提供給管組件115的旋轉(zhuǎn)陽(yáng) 極。熱和機(jī)械負(fù)荷的高應(yīng)力環(huán)境可增加陽(yáng)極轉(zhuǎn)子軸承故障的可能性?？刂破?25可在加速 期間從電機(jī)控制獲取電流增加量的數(shù)據(jù)(例如從轉(zhuǎn)子控制)，并且運(yùn)行相對(duì)于閾值的狀態(tài)， 其可以是因陽(yáng)極轉(zhuǎn)子軸承的故障條件而引起的增加的可能性或更低的生存性的確定?？稍?存儲(chǔ)器155記錄陽(yáng)極轉(zhuǎn)子軸承故障條件的這種上述所獲數(shù)據(jù)。與轉(zhuǎn)子故障相似，燈絲故障是另一種重要的故障模式。鎢合金燈絲可在陰極結(jié)構(gòu) 中被電加熱到極高溫度，以便創(chuàng)建電子云。燈絲開(kāi)路是常見(jiàn)故障模式之一。mA燈絲控制板 監(jiān)測(cè)燈絲逆變器(inverter)輸出的電壓?？刂破骺山?jīng)由燈絲控制板檢測(cè)或接收不適當(dāng)電 壓的數(shù)據(jù)，并且在存儲(chǔ)器155記錄該異常。除了記錄陽(yáng)極過(guò)流事件和噴吐的實(shí)際數(shù)量外，控制器125還跟蹤附加參數(shù)的測(cè) 量。例如，控制器125可檢測(cè)和記錄每個(gè)工作日的噴吐數(shù)量。此外，控制器125可檢測(cè)在出 現(xiàn)噴吐事件時(shí)到管組件115的電流的中斷以及在檢查序列期間電流的后續(xù)重新施加。對(duì)于 每個(gè)工作日，這類(lèi)事件可由控制器125來(lái)記錄，并且記入到存儲(chǔ)器150中。控制器125可接 收指令，或者預(yù)置成檢測(cè)最大“噴吐率”極限(例如按照每單位時(shí)間的噴吐)。如果控制器 125認(rèn)為(calculate)所測(cè)量噴吐率大于預(yù)置噴吐率極限，則控制器125可自動(dòng)中止或者停 止掃描或檢查。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，如果控制器125檢測(cè)并測(cè)量到噴吐率將超過(guò)32次 噴吐/秒，則控制器125可自動(dòng)中止或者使當(dāng)前檢查掃描中止。這類(lèi)事件可命名為“噴吐率 被超過(guò)(spit rate exceeded) ”差錯(cuò)(SRE)?？刂破?25還可跟蹤每日的SRE數(shù)量，并且存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)器150中?？刂破?25還記錄當(dāng)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)控制電路檢測(cè)到異常時(shí)的事件，例如，如 果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)法使轉(zhuǎn)子達(dá)到速度或者加速的過(guò)電流等?？刂破?25還監(jiān)測(cè)燈絲電壓和 電流，并且記錄當(dāng)這些參數(shù)超出范圍時(shí)的事件從而指明可能的開(kāi)路燈絲。
包括與事件代碼的出現(xiàn)相關(guān)或關(guān)聯(lián)的參數(shù)的第一基線模型或算法可與包括與輻 射源110或管組件115的使用情況相關(guān)聯(lián)的被跟蹤參數(shù)的第二模型或算法結(jié)合，以便創(chuàng)建 合成算法來(lái)預(yù)測(cè)管組件115的可能性或故障。陽(yáng)極過(guò)電流事件和SRE以及轉(zhuǎn)子和燈絲事件 的出現(xiàn)率可應(yīng)用于該合成算法，以便預(yù)測(cè)管組件115的故障或生存性的可能性。創(chuàng)建合成 算法的一個(gè)示例可參照下面所述的技術(shù)。 圖3包括示出系統(tǒng)100在管理輻射源110的維護(hù)時(shí)的工作的方法300的一個(gè)實(shí)施 例的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解，以上描述中公開(kāi)的方法300的動(dòng)作或步驟序列可變。還應(yīng)當(dāng)理解， 方法300可以不需要以上描述中的每個(gè)動(dòng)作或步驟，或者可包括本文未公開(kāi)的附加動(dòng)作或 步驟。還應(yīng)當(dāng)理解，方法300的步驟中之一或多個(gè)可表示為存儲(chǔ)器150中供控制器125或 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀程序指令。這種方法300可根據(jù)特定事 件和參數(shù)或使用情況測(cè)量的跟蹤對(duì)每個(gè)單獨(dú)管組件115進(jìn)行修改或定制。方法300的一個(gè)實(shí)施例一般包括步驟305 例如通過(guò)應(yīng)用可靠性模型，與機(jī)器條件 或使用情況無(wú)關(guān)地計(jì)算或輸出故障或生存性的初始或基線概率。步驟305可包括獲取來(lái)自 預(yù)定制造商/基于工程使用年限的可靠性模型或者從機(jī)器總體(population)中的所獲數(shù) 據(jù)所創(chuàng)建的可靠性模型中之一或多個(gè)的輸入數(shù)據(jù)和/或可靠性模型。步驟305的一個(gè)實(shí)施例可包括創(chuàng)建管組件115的故障可能性的算法或基線模型或 者預(yù)測(cè)管組件115的故障時(shí)間。根據(jù)具有已知故障發(fā)生率(incidence)的典型訓(xùn)練樣本數(shù) 據(jù)集，步驟305可包括識(shí)別要被作為部分基線可靠性模型進(jìn)行加權(quán)的使用年限參數(shù)和/或 機(jī)器數(shù)據(jù)和/或使用情況簡(jiǎn)檔?；€可靠性模型的一個(gè)實(shí)施例可包括數(shù)學(xué)函數(shù)，它提供給 定部件使用年限的情況下該部件的生存概率。給定部件使用年限的情況下的基線可靠性模型可包括威布爾(weibull)模型，其 參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的測(cè)試(例如HAST (高加速應(yīng)力測(cè)試))或者通過(guò)觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)部件的總體來(lái) 估計(jì)?；€可靠性模型還可以是基于來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的所觀測(cè)總體的樣本數(shù)據(jù)的非參數(shù)模型?；€可靠性模型的一個(gè)實(shí)施例可與管組件、輻射源或系統(tǒng)的使用情況無(wú)關(guān)?；€ 可靠性模型的另一個(gè)實(shí)施例可通過(guò)例如Cox PH模型的非參數(shù)可靠性模型框架中的參數(shù)化 使用情況簡(jiǎn)檔來(lái)進(jìn)行加權(quán)，其中以時(shí)間(t)的冒險(xiǎn)(hazard)可以是使用可通過(guò)變量(X)加 速的使用年限(hjt))的基線冒險(xiǎn)的函數(shù)。系數(shù)β可為分配給不同獨(dú)立使用情況變量(X) 的加權(quán)。h(t) = h0(t)exp(X3)(1)步驟305的一個(gè)實(shí)施例可包括創(chuàng)建基線可靠性模型，以便根據(jù)現(xiàn)有管組件115總 體的所獲數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算系統(tǒng)100中一個(gè)或多個(gè)部件的生存概率，例如由具有對(duì)形狀和比例的 所定義參數(shù)的威布爾(Weibull)分布算法所表示的。創(chuàng)建基線可靠性模型的步驟305的另 一個(gè)實(shí)施例可與從制造商所獲取的可靠性測(cè)試數(shù)據(jù)相關(guān)。基線可靠性模型可補(bǔ)充有為合并 或表示制造差異而獲取的批次周期信息的加權(quán)參數(shù)。與將使用情況參數(shù)添加到上述基線可靠性模型相似，制造模型/批次周期信息的 變量可合并到基線可靠性模型。批次變量可作為與上述Cox-PH模型中的變量(X)相似的 類(lèi)別變量被合并。批次變量還可以分層模型(stratified model)的形式被合并；其中各模 型周期可具有其自身的基線可靠性模型，其中給使用情況分配系數(shù)β的公共值。步驟310可包括獲取并且應(yīng)用附加參數(shù)測(cè)量，以便應(yīng)用于在步驟305中的上述模型或算法中之一或多個(gè)(例如系統(tǒng)使用情況模型、部件使用情況模型、合成的使用情況模 型)。所測(cè)參數(shù)可包括一個(gè)或多個(gè)部件或者子系統(tǒng)的機(jī)器數(shù)據(jù)以及在輻射源110或管組件 115的放射性成像級(jí)或部件級(jí)的使用情況。例如，應(yīng)用于該模型的參數(shù)測(cè)量的一個(gè)實(shí)施例可 包括針對(duì)在子系統(tǒng)/部件級(jí)的故障的連續(xù)測(cè)量(例如，針對(duì)管組件115的故障預(yù)兆、針對(duì)管 轉(zhuǎn)子200的數(shù)據(jù)、高電壓相關(guān)故障的測(cè)量等)。
上述使用情況或合成模型中之一或多個(gè)中表示的參數(shù)可表示離散事件、又稱作事 件代碼的出現(xiàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。事件代碼的出現(xiàn)可包括成像系統(tǒng)100中記錄的例外/錯(cuò)誤消息 的出現(xiàn)。測(cè)量這些事件代碼可包括獲取反饋并且檢測(cè)數(shù)據(jù)中相對(duì)預(yù)置閾值級(jí)的趨勢(shì)的交 叉(crossing)、由于與所執(zhí)行成像掃描的類(lèi)型的交互而引起的系統(tǒng)狀態(tài)消息的出現(xiàn)或輸出 (例如檢查的中止等)、放射性成像系統(tǒng)或輻射源110的工作條件。這些事件代碼的出現(xiàn)本 質(zhì)上可以是不連續(xù)和有噪的。步驟310還可包括根據(jù)測(cè)量的性質(zhì)及其與部件的關(guān)系來(lái)測(cè)量或者獲取橫過(guò)不同 維數(shù)所測(cè)量的成像系統(tǒng)或輻射源110的使用情況的數(shù)據(jù)。例如，使用情況測(cè)量可廣義地分 類(lèi)為以下類(lèi)別系統(tǒng)使用情況參數(shù)一般可包括成像系統(tǒng)使用情況的量和類(lèi)型(例如在某個(gè) 時(shí)間段所獲取的掃描/診斷圖像的數(shù)量、所執(zhí)行的診斷檢查的類(lèi)型(給定系統(tǒng)所執(zhí)行的診 斷檢查的類(lèi)型的混合程度)等)。參照?qǐng)D4，使用情況參數(shù)測(cè)量還可包括跟蹤或者獲取組 件使用情況參數(shù)的測(cè)量，其可根據(jù)對(duì)部件特定的使用情況的某種量度(measure)(例如由 標(biāo)號(hào)312相對(duì)于管組件115在管組件115壽命中的使用或工作的時(shí)標(biāo)314所表示的毫安秒 (mAS :milli-amp second))來(lái)遞增；以及創(chuàng)建表示與時(shí)間無(wú)關(guān)的mAS使用率(例如每個(gè)管 組件115的mAS使用)的模型或算法(例如根據(jù)直方圖和標(biāo)號(hào)316)。步驟320可包括應(yīng)用過(guò)濾器(又稱作“壞數(shù)據(jù)過(guò)濾器”)來(lái)刪除離群測(cè)量數(shù)據(jù)(相 對(duì)于閾值)。包括創(chuàng)建或產(chǎn)生定義或表示特征的使用情況的基線或連續(xù)測(cè)量/修改趨勢(shì)的 模型或算法(例如，MaS記錄每個(gè)管的使用情況的量度)。參照?qǐng)D5，應(yīng)用過(guò)濾器的步驟320 可包括計(jì)算或者獲取使用率(例如示為標(biāo)號(hào)321的mAS使用的示例)，相對(duì)于趨勢(shì)模型或算 法322來(lái)比較獲取的所測(cè)量率321，以及計(jì)算與趨勢(shì)模型322的偏差(cbparture)。壞數(shù)據(jù) 過(guò)濾器可操作成刪除可能是物理上不可行并因而表示壞數(shù)據(jù)的分類(lèi)為大范圍(scale)單 離群值的數(shù)據(jù)(一般在圖5的框和標(biāo)號(hào)323中示出的示例)。壞數(shù)據(jù)過(guò)濾器可根據(jù)對(duì)產(chǎn)生 的新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)所形成的特征來(lái)刪除或消除這些大范圍單離群值323，以便改進(jìn)系統(tǒng)100的 魯棒性。步驟325可包括提取一個(gè)或多個(gè)特征的細(xì)節(jié)，以便提高維數(shù)減小以及提取相關(guān)輸 入數(shù)據(jù)。測(cè)量使用情況的步驟310的一個(gè)實(shí)施例可引起或觸發(fā)提取例如那些與部件的使用 年限和使用情況參數(shù)無(wú)關(guān)的特征的步驟325。步驟325的一個(gè)實(shí)施例可包括對(duì)連續(xù)和離散 (事件)數(shù)據(jù)應(yīng)用或執(zhí)行特征提取工具。參數(shù)數(shù)據(jù)的特征提取可包括維數(shù)減小策略(多變 量特征提取PCA ；或者時(shí)間系列特征提取FFT ；小波等)。離散事件(事件代碼)可表示橫 過(guò)預(yù)定閾值的某些測(cè)量或者系統(tǒng)狀態(tài)的變化。大量這類(lèi)事件通常通過(guò)系統(tǒng)來(lái)報(bào)告( 2000 唯一事件)。由于與其它部件/子系統(tǒng)的交互和使用情況，事件可以是本質(zhì)上瞬時(shí)或者有噪 的(事件代碼的狀態(tài)可頻繁改變)。因此，特征提取包括選擇與感興趣故障模式相關(guān)的事件 以及等式(1)中與各事件關(guān)聯(lián)的系數(shù)。這可在步驟325通過(guò)以下步驟來(lái)進(jìn)行獲取或跟蹤 給定時(shí)間窗口內(nèi)各事件代碼的出現(xiàn)頻率，因?yàn)榛谑录a的出現(xiàn)的影響、與事件對(duì)應(yīng)的特征可隨時(shí)間減小。事件代碼相對(duì)時(shí)間窗口(例如20天)的出現(xiàn)或者單獨(dú)出現(xiàn)可根據(jù)事件代碼的出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行加權(quán)。步驟330的一個(gè)實(shí)施例可包括將上述使用情況算法中之一或多個(gè)與另一個(gè)(系統(tǒng) 或者一個(gè)或多個(gè)部件級(jí)算法)組合或結(jié)合，以便創(chuàng)建合成或組合的模型或算法來(lái)計(jì)算系統(tǒng) 100的生存概率。例如，步驟330可包括獲取系統(tǒng)級(jí)使用情況和部件使用情況參數(shù)的測(cè)量， 以便計(jì)算或輸出組合的使用情況參數(shù)值供使用情況算法中進(jìn)行結(jié)合(integration)。在另 一個(gè)示例中，在系統(tǒng)級(jí)或部件級(jí)的使用情況參數(shù)可以不是完全相互無(wú)關(guān)的。步驟330可包 括計(jì)算系統(tǒng)100的合成使用情況，其表示一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)級(jí)使用情況參數(shù)(例如檢查計(jì)數(shù)) 與部件級(jí)使用情況參數(shù)中之一或多個(gè)(例如MAS/每部件)的加權(quán)組合。在另一個(gè)示例中，步驟330可包括將與上述所獲使用情況相關(guān)的算法和與事件代 碼的所獲數(shù)據(jù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)算法結(jié)合或組合。步驟330可包括根據(jù)可與使用率的測(cè)量 結(jié)合用于故障預(yù)測(cè)模型的分析將多個(gè)錯(cuò)誤代碼識(shí)別為有意義(significant)。例如，參照?qǐng)D 6，步驟330可包括結(jié)合轉(zhuǎn)子200子部件的出現(xiàn)的嚴(yán)重性(例如標(biāo)號(hào)332所示的故障)與跟 蹤在轉(zhuǎn)子200子部件的出現(xiàn)的數(shù)量(例如4個(gè)不同的事件代碼和標(biāo)號(hào)331)相關(guān)或成比例 地計(jì)算事件代碼的意義?？蔀樵搰?yán)重性分配預(yù)定加權(quán)或值，并且將其存儲(chǔ)在控制器125。步驟330可包括相互之間對(duì)錯(cuò)誤代碼特征的部件使用情況或參數(shù)的每個(gè)測(cè)量分 配或計(jì)算加權(quán)。由于錯(cuò)誤代碼的單獨(dú)參數(shù)可以不是相互無(wú)關(guān)的，所以方法300可包括計(jì)算 一般等于加權(quán)系數(shù)乘以每個(gè)單獨(dú)錯(cuò)誤代碼參數(shù)的測(cè)量的合成參數(shù)。根據(jù)部件故障事件/特 征參數(shù)的測(cè)量的典型訓(xùn)練數(shù)據(jù)集樣本，控制器125可選擇或接收使用根據(jù)錯(cuò)誤代碼特征參 數(shù)的測(cè)量的能力來(lái)檢測(cè)的與特定故障模式相關(guān)的錯(cuò)誤代碼集合的指令，以便區(qū)分具有故障 管(具有極少剩余壽命的管)的系統(tǒng)100與具有正常管(具有相當(dāng)數(shù)量的剩余壽命的管) 的系統(tǒng)。當(dāng)然，步驟330可包括將上述算法中一個(gè)或多個(gè)方面或部分與另一個(gè)組合，并且 不限于本文所述的技術(shù)。步驟335包括應(yīng)用調(diào)節(jié)器(conditioner)函數(shù)。例如，根據(jù)對(duì)參數(shù)、事件和使用情 況參數(shù)的提取特征，步驟335可包括應(yīng)用調(diào)節(jié)器函數(shù)來(lái)調(diào)整可靠性模型，以便計(jì)算每個(gè)系 統(tǒng)的生存概率計(jì)算。調(diào)節(jié)器函數(shù)可定義為可操作成修改給定與系統(tǒng)條件有關(guān)的新信息情況 下的先驗(yàn)故障概率的貝葉斯(Bayesian)類(lèi)型過(guò)濾器。調(diào)節(jié)器函數(shù)的一個(gè)典型實(shí)施例是指 數(shù)函數(shù)。步驟335的一個(gè)實(shí)施例可包括獲取部件故障的典型數(shù)據(jù)集樣本(例如訓(xùn)練)，在根 據(jù)可靠性算法考慮可靠性輸出之后創(chuàng)建調(diào)節(jié)器函數(shù)的模型或算法。調(diào)節(jié)器函數(shù)可包括根據(jù) 加權(quán)系數(shù)的對(duì)應(yīng)意義來(lái)(從一系列被跟蹤特征)選擇要被包含于或者應(yīng)用于可靠性模型的 特征的最佳集合。模型的一個(gè)示例可對(duì)于正常和出故障輻射源Iio或管組件115中的至少 一個(gè)的條件，根據(jù)感興趣系統(tǒng)的訓(xùn)練或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算管組件115的故障或生存的可靠性 或概率。步驟340包括將非使用情況基線可靠性模型與基于使用情況數(shù)據(jù)、參數(shù)和特征提 取(例如錯(cuò)誤代碼)的可靠性模型結(jié)合或組合，以便預(yù)測(cè)管組件115剩余的生存或有限壽 命。應(yīng)用于以上所述的非使用情況基線可靠性模型/算法或參數(shù)中之一或多個(gè)的各個(gè)系數(shù) (β)可根據(jù)樣本總體進(jìn)行估計(jì)。以上所述的非使用情況基線可靠性模型或參數(shù)之間的關(guān)系可通過(guò)交互項(xiàng)(term)來(lái)捕獲。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可通過(guò)其相應(yīng)系數(shù)來(lái)加權(quán)，它們從訓(xùn)練歷史數(shù)據(jù)獲得，經(jīng)過(guò)求和 以形成組合特征，然后將組合特征輸入到調(diào)節(jié)器445 (參見(jiàn)圖8)，并且進(jìn)一步變換成表示因 管組件115的所呈現(xiàn)工作特征而引起的故障的風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)值。 經(jīng)結(jié)合/組合的模型可以是結(jié)合非使用情況模型的非使用情況模型的加權(quán)組合。 圖7示出根據(jù)可調(diào)整(參見(jiàn)標(biāo)號(hào)344)以顯示與錯(cuò)誤代碼(參見(jiàn)標(biāo)號(hào)346)和使用情況參數(shù) 的所獲測(cè)量相關(guān)或者對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)而改變的預(yù)測(cè)可靠性或故障或生存性的變化的非使用 情況可靠性模型(例如僅使用年限)(參見(jiàn)標(biāo)號(hào)342)、結(jié)合上述加權(quán)系數(shù)來(lái)計(jì)算生存概率的 一個(gè)示例的圖示。進(jìn)行組合或結(jié)合以便創(chuàng)建組合或合成的預(yù)測(cè)算法或模型在時(shí)間(t)輸出成像系 統(tǒng)105 (或者其輻射源110或管組件115)的故障或生存概率的步驟340的一個(gè)實(shí)施例可按 照以下函數(shù)p(t) = P0 (t) *fn (el8+el9+e53+e48+usage_unit)其中，p(t)表示在時(shí)間(t)的概率，Ptl(t)表示從上述基線可靠性算法所計(jì)算的基 線概率值，el8、el9、e53、e48表示加權(quán)錯(cuò)誤代碼特征參數(shù)，以及usagejnit表示以上所述 用于合并到合成模型以便計(jì)算系統(tǒng)110在時(shí)間(t)的生存概率所選擇的一個(gè)或多個(gè)使用情 況參數(shù)。圖8示出軟件或軟件包400的一個(gè)實(shí)施例，它包括可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器155中供控制 器125的處理器150運(yùn)行的指令的一系列程序模塊。軟件400的一系列程序指令的實(shí)施例 通常與以上所述的方法300相關(guān)，以便管理和輸出成像系統(tǒng)105的生存性。模塊405通常包 括從成像系統(tǒng)105或通過(guò)輸入160獲取與成像系統(tǒng)105相關(guān)聯(lián)的非使用情況參數(shù)的數(shù)據(jù)。 模塊410 —般包括執(zhí)行以下步驟的程序指令從成像系統(tǒng)105或者其輻射源110的制造商 中至少一個(gè)獲取基線可靠性算法和數(shù)據(jù)，或者從與感興趣成像系統(tǒng)105或輻射源110無(wú)關(guān) 地取自其它成像系統(tǒng)的總體的編譯(compilation)中獲取數(shù)據(jù)集或算法。模塊415—般包 括針對(duì)把來(lái)自模塊405和410中至少一個(gè)或兩個(gè)的所獲輸出應(yīng)用于計(jì)算或創(chuàng)建系統(tǒng)105或 者其輻射源110或管組件115的故障或生存性的基線概率的輸出。模塊420—般包括執(zhí)行以下步驟的程序指令獲取事件代碼的日志(log)或出現(xiàn)、 使用情況數(shù)據(jù)或者與成像系統(tǒng)105或者其輻射源110或與管組件115的工作關(guān)聯(lián)的其它 參數(shù)度量(metric)的測(cè)量。模塊425 —般包括將壞數(shù)據(jù)在應(yīng)用于該算法以便預(yù)測(cè)成像系 統(tǒng)105或者其輻射源110或管組件115的故障或生存性之前進(jìn)行過(guò)濾的程序指令，與步驟 320相似。模塊430 —般包括提取或變換來(lái)自從模塊425所獲輸出的特征的程序指令。提 取特征的模塊430的一個(gè)示例可包執(zhí)行以下步驟的指令計(jì)算或測(cè)量給定或者所獲時(shí)間窗 口中可對(duì)應(yīng)于事件的各事件代碼的出現(xiàn)頻率，或者測(cè)量事件代碼的出現(xiàn)的影響隨時(shí)間的變 化等。模塊435 —般包括執(zhí)行以下步驟的程序指令計(jì)算或調(diào)整在計(jì)算成像系統(tǒng)105或者 其輻射源110或管組件115的故障或生存性時(shí)要被應(yīng)用于包括算法440的上述參數(shù)的加權(quán) 系數(shù)。模塊445 —般包括應(yīng)用如步驟335所述的調(diào)節(jié)器函數(shù)的程序指令。模塊450包 括執(zhí)行以下步驟的指令將基線可靠性或概率算法的輸出與工作參數(shù)算法/模型組合或結(jié) 合，以便計(jì)算系統(tǒng)105或者其輻射源110或管組件115的故障或生存性的時(shí)間周期的概率，如步驟340所述。提供了系統(tǒng)100和方法300以及上述基線概率算法和調(diào)節(jié)器函數(shù)算法的以上描述，下面是隨系統(tǒng)100在管理成像系統(tǒng)105或者其輻射源110或管組件115的生存性中執(zhí) 行方法300或軟件400的一個(gè)示例的描述。假定給定時(shí)間(、)以及獲取輻射源110或管組件115在時(shí)間(、)的使用年限，控 制器可對(duì)任何時(shí)間Utl < t < ti)計(jì)算部件的生存基線概率；其中U1-O是從當(dāng)前開(kāi)始的 所獲或預(yù)置預(yù)測(cè)范圍(horizon)或預(yù)測(cè)間隔。調(diào)節(jié)(conditioning)函數(shù)的模塊445可根據(jù)時(shí)間、之前所提取的錯(cuò)誤代碼的 所獲使用情況和數(shù)據(jù)以及^之前的所估計(jì)使用情況特征值來(lái)修改或調(diào)整基于使用情況的 可靠性模型的所獲數(shù)據(jù)或輸出?？蓪?duì)生存概率確定預(yù)置閾值，可對(duì)其產(chǎn)生觸發(fā)以通知保養(yǎng) (service)工作來(lái)保養(yǎng)/更換該部件，例如，0. 05的生存概率可被認(rèn)為是更換/保養(yǎng)該管的 閾值。備選地，來(lái)自加速可靠性模型的所估計(jì)故障時(shí)間可用于與保養(yǎng)該部件所需的時(shí)間結(jié) 合，以便產(chǎn)生觸發(fā)，例如，如果故障時(shí)間估計(jì)為3天并且維修該部件的時(shí)間為2天，則可產(chǎn)生 觸發(fā)以便允許足夠的時(shí)間來(lái)保養(yǎng)該組件而沒(méi)有引起停工期(downtime)。以上提供預(yù)測(cè)包括作為輻射源110的χ射線管組件115的成像系統(tǒng)105的故障的 系統(tǒng)100和方法300的實(shí)施例的描述。方法300的實(shí)施例可包括以下步驟獲取X射線管組 件115的使用年限；與管組件115的使用情況無(wú)關(guān)地計(jì)算管組件115對(duì)剩余時(shí)間段的生存 性的基線概率；獲取χ射線管組件115的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量；以及響應(yīng)于χ射線管組 件115的該至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量而自動(dòng)改變?chǔ)稚渚€管組件115的生存性的概率。至少 一個(gè)工作參數(shù)的一個(gè)實(shí)施例可包括成像系統(tǒng)105所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)的嚴(yán)重性的量 度，所述事件代碼與輻射源110的異常工作條件關(guān)聯(lián)。至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量的一個(gè)實(shí) 施例可包括測(cè)量成像系統(tǒng)105所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)頻率，所述事件代碼與輻射源110 的異常工作條件關(guān)聯(lián)。方法300還可包括從接收自成像系統(tǒng)105的所獲數(shù)據(jù)提取事件代碼 的步驟，所述事件代碼表示下列中至少一個(gè)錯(cuò)誤消息、閾值范圍之外的測(cè)量以及指示成像 系統(tǒng)105的狀態(tài)的消息。系統(tǒng)105的生存性的基線概率的一個(gè)實(shí)施例可取決于具有成像系 統(tǒng)105的使用年限和使用情況的其它χ射線管組件115的總體的所獲生存性數(shù)據(jù)。至少一 個(gè)工作參數(shù)的一個(gè)實(shí)施例一般可等于相對(duì)于與成像系統(tǒng)105的工作相關(guān)聯(lián)的事件代碼的 出現(xiàn)的量度進(jìn)行加權(quán)的成像系統(tǒng)105的使用情況的量度，或者至少一個(gè)工作參數(shù)一般可等 于與其無(wú)關(guān)地相對(duì)于系統(tǒng)105的管組件115的使用情況的量度進(jìn)行加權(quán)的成像系統(tǒng)105的 使用情況的量度。自動(dòng)改變成像系統(tǒng)105的故障時(shí)間的基線概率的步驟的一個(gè)實(shí)施例可包 括響應(yīng)于獲取閾值范圍之外的事件代碼的出現(xiàn)的測(cè)量而降低成像系統(tǒng)105的概率生存性， 或者可包括與成像系統(tǒng)105、輻射源110和管組件115中之一或多個(gè)的使用情況的所預(yù)測(cè)值 成比例地降低概率生存性。根據(jù)預(yù)測(cè)包括具有χ射線管組件115的輻射源110的成像系統(tǒng)105的故障的系統(tǒng) 100的實(shí)施例，系統(tǒng)100可包括具有多個(gè)可編程存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)介質(zhì)；以及與成像系統(tǒng)通 信的處理器，多個(gè)程序指令指示處理器執(zhí)行以下步驟獲取χ射線管組件115的使用年限， 與管組件的使用年限相關(guān)地計(jì)算管組件的對(duì)剩余時(shí)間的生存性的基線概率，獲取χ射線管 組件的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量，以及響應(yīng)于χ射線管組件的所述至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè) 量而自動(dòng)改變成像系統(tǒng)對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)工作參數(shù)包括成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)的嚴(yán)重性的量度或者X射線 管組件的使用情況的量度，所述事件代碼與輻射源的異常工作條件關(guān)聯(lián)。如權(quán)利要求10所 述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量包括測(cè)量成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)頻 率，所述事件代碼與輻射源的異常工作條件關(guān)聯(lián)。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括從接 收自成像系統(tǒng)的所獲數(shù)據(jù)提取事件代碼的步驟，事件代碼表示下列中至少一個(gè)錯(cuò)誤消息、 閾值范圍之外的測(cè)量以及指示系統(tǒng)狀態(tài)的消息。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，系統(tǒng)的生存性 的基線概率取決于具有成像系統(tǒng)的使用年限和使用情況的其它X射線組件的總體的所獲 生存性數(shù)據(jù)。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)工作參數(shù)一般等于相對(duì)于與成像 系統(tǒng)的工作關(guān)聯(lián)的事件代碼的出現(xiàn)的量度進(jìn)行加權(quán)的成像系統(tǒng)的使用情況的量度。如權(quán)利 要求10所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)工作參數(shù)一般等于與其無(wú)關(guān)地相對(duì)于系統(tǒng)的管組件的 使用情況的量度進(jìn)行加權(quán)的成像系統(tǒng)的使用情況的量度。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其 中，自動(dòng)改變成像系統(tǒng)的故障時(shí)間的基線概率的步驟包括響應(yīng)于獲取閾值范圍之外的事件 代碼的出現(xiàn)的測(cè)量而降低成像系統(tǒng)的概率生存性。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，自動(dòng) 改變成像系統(tǒng)的故障時(shí)間的基線概率的步驟包括與成像系統(tǒng)、輻射源和管組件中之一或多 個(gè)的使用情況的所預(yù)測(cè)值成比例地降低概率生存性。如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，成 像系統(tǒng)對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率包括預(yù)測(cè)的故障小時(shí)數(shù)或故障天數(shù)。上述系統(tǒng)100和方法300的技術(shù)效果包括將機(jī)器數(shù)據(jù)與可靠性模型和使用情況簡(jiǎn) 檔(profile)進(jìn)行組合以提供故障預(yù)測(cè)的較高準(zhǔn)確度以及最小剩余壽命的高準(zhǔn)確度預(yù)測(cè)， 以便降低主動(dòng)替換的成本。故障預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度可取決于故障預(yù)測(cè)的時(shí)間幀(frame)或范圍 (horizon)以及預(yù)測(cè)的性質(zhì)(各個(gè)部件的故障預(yù)測(cè)相對(duì)系統(tǒng)105或者系統(tǒng)組(fleet)的部 件的故障預(yù)測(cè))。第一示例針對(duì)系統(tǒng)特定的部件并具有短期預(yù)測(cè)范圍或時(shí)間幀的故障預(yù)測(cè)， 并且基于機(jī)器事件代碼和使用情況的所測(cè)量或所獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)100和方法300可對(duì)特 定系統(tǒng)將可靠性模型與機(jī)器事件代碼和使用情況數(shù)據(jù)進(jìn)行組合。此外，給定對(duì)系統(tǒng)在管的 使用年限和錯(cuò)誤代碼/參數(shù)值的出現(xiàn)方面的相似條件，系統(tǒng)100可根據(jù)成像系統(tǒng)105的模 型化使用情況簡(jiǎn)檔預(yù)測(cè)部件在所要求時(shí)間窗口(例如30天)內(nèi)的生存概率。系統(tǒng)100和 方法300可根據(jù)系統(tǒng)所發(fā)送的新數(shù)據(jù)自動(dòng)更新以便更新參數(shù)/錯(cuò)誤和使用情況特征，并且 可獲取已更新值以便提供故障時(shí)間的新估計(jì)及其置信區(qū)間(confidence interval) 0系統(tǒng) 100和方法300還可在運(yùn)輸時(shí)間(根據(jù)醫(yī)院到倉(cāng)庫(kù)的距離)、對(duì)醫(yī)院的停工期的成本方面將 故障預(yù)測(cè)與商業(yè)和后勤輸入結(jié)合，該模型可用于確定部件保養(yǎng)的最佳觸發(fā)。這些輸入可用 作對(duì)上文根據(jù)最佳預(yù)測(cè)的模型中準(zhǔn)確度和TTF要求所述的限制的補(bǔ)充。系統(tǒng)100和方法300還可用于預(yù)測(cè)給定地理區(qū)域中在給定時(shí)間段的管故障的數(shù) 量。通過(guò)把來(lái)自可靠性模型的輸出與對(duì)各個(gè)系統(tǒng)105或組件115的使用模式(pattern)的 所獲數(shù)據(jù)組合，系統(tǒng)100和方法300的輸出可增強(qiáng)部件和/或系統(tǒng)105的生存的預(yù)測(cè)。系 統(tǒng)100和方法300可縮放到所需預(yù)測(cè)范圍或時(shí)間幀(例如4個(gè)月)并且用于一組部件或系 統(tǒng)105。預(yù)測(cè)范圍的長(zhǎng)度和系統(tǒng)105的編組可根據(jù)庫(kù)存規(guī)劃的地域和范圍(horizon)來(lái)確 定。所提出的系統(tǒng)100則可使用每個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)105的故障的概率(根據(jù)其使用年限和使用 情況特性)來(lái)提供對(duì)于給定時(shí)間幀在地理區(qū)域中的管故障的預(yù)計(jì)數(shù)量的隨機(jī)估計(jì)。這將提 供比單獨(dú)基于使用年限的管組件115的故障的確定性估計(jì)更準(zhǔn)確的估計(jì)。上述系統(tǒng)100和方法300的另一技術(shù)效果包括提供魯棒故障預(yù)測(cè)和充分的故障時(shí)間來(lái)通過(guò)主動(dòng)保養(yǎng)防止停工期。此外，預(yù)測(cè)基于對(duì)使用簡(jiǎn)檔進(jìn)行建模，它允許在預(yù)測(cè)時(shí)留下 最小剩余壽命，因?yàn)樗鶕?jù)部件的預(yù)測(cè)使用情況來(lái)調(diào)節(jié)(condition)故障時(shí)間。執(zhí)行例如 CT成像系統(tǒng)105中的管組件115的故障預(yù)測(cè)的能力可在降低的停工期方面為顧客提供極大 的有益效果，并且所提出的方法的焦點(diǎn)能夠在故障之前(例如至少2天)進(jìn)行預(yù)測(cè)。此外， 預(yù)測(cè)管故障的能力允許要求特殊處理的每個(gè)管的節(jié)省。另外，系統(tǒng)100和方法300可計(jì)算 管組件115的最小剩余壽命，作為管組件115的剩余壽命的每天的成本。給定每年χ射線 管組件115的預(yù)計(jì)故障數(shù)量和大規(guī)模安裝基礎(chǔ)(base)，系統(tǒng)100和方法300的另一個(gè)技術(shù) 效果根據(jù)地理區(qū)域提供管組件115的故障的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。這可幫助對(duì)具有管組件115故障的 成像系統(tǒng)105在最近倉(cāng)庫(kù)中確保管組件115的可用性，并且還有助于降低庫(kù)存成本。 本書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)包括最佳模式的主題，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 制作和使用本發(fā)明。本主題的專利范圍由隨附權(quán)利要求書(shū)定義，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人 員想到的其它示例。如果這類(lèi)其它示例具有與權(quán)利要求書(shū)的文字語(yǔ)言并非不同的結(jié)構(gòu)要 素，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求書(shū)的文字語(yǔ)言的非實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它 們將處于權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。零件清單100 系統(tǒng)105 成像系統(tǒng)110 輻射源115 X射線管組件120 檢測(cè)器 120122 輻射流125 控制器 125130 導(dǎo)體組140 準(zhǔn)直儀 140145 受檢者150 處理器155 存儲(chǔ)器160 輸入裝置165 輸出裝置比5170 傳感器180 陽(yáng)極組件185 陰極組件190 殼體195 夕卜殼200 轉(zhuǎn)子215 定子220 陽(yáng)極225 靶盤(pán)230 靶或焦面
235陰極240電引線245中心殼250屏蔽255陰極杯260電子束 260270偏轉(zhuǎn)線圈275孔徑300方法305計(jì)算或輸出初始或基線概率的步驟310對(duì)模型/算法獲取/應(yīng)用測(cè)量的步驟312毫安秒(mAS)參考314時(shí)標(biāo)316直方圖320應(yīng)用過(guò)濾器的步驟321獲取的所測(cè)量率322趨勢(shì)模型或算法323離群值325提取一個(gè)或多個(gè)特征的細(xì)節(jié)的步驟330進(jìn)行組合或結(jié)合的步驟331出現(xiàn)的數(shù)量332故障的出現(xiàn)335應(yīng)用調(diào)節(jié)器函數(shù)的步驟340進(jìn)行結(jié)合或組合的步驟342非使用情況可靠性模型344經(jīng)調(diào)整的346錯(cuò)誤代碼的所獲測(cè)量400軟件包405獲取非使用情況參數(shù)的數(shù)據(jù)的模塊410獲取可靠性算法的模塊415應(yīng)用所獲的來(lái)輸出基線概率的模塊420獲取事件代碼的日志或出現(xiàn)、使用情況數(shù)據(jù)或與工作關(guān)聯(lián)的其它參數(shù)度量的測(cè)量的模塊425過(guò)濾壞數(shù)據(jù)的模塊430提取或變換來(lái)自輸出的特征的模塊435計(jì)算或調(diào)整加權(quán)系數(shù)的模塊440算法445調(diào)節(jié)函數(shù)的模塊450組合/結(jié)合可靠性算法的模塊.
權(quán)利要求
一種預(yù)測(cè)包括作為輻射源(110)的x射線管組件(115)的成像系統(tǒng)(105)的故障的方法(300)，所述方法(300)包括以下步驟獲取所述x射線管組件(115)的使用年限；與所述管組件(115)的使用情況無(wú)關(guān)地計(jì)算所述管組件(115)對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率；獲取所述x射線管組件(115)的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量；以及響應(yīng)于所述x射線管組件(115)的所述至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量而自動(dòng)改變所述x射線管組件(115)的生存性的所述概率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法(300)，其中，所述至少一個(gè)工作參數(shù)包括所述成像系統(tǒng) (105)所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)的嚴(yán)重性的量度，所述事件代碼與所述輻射源(110)的異 常工作條件相關(guān)聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法(300)，其中，所述至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量包括所述成像 系統(tǒng)(105)所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)頻率的測(cè)量，所述事件代碼與所述輻射源(110)的異 常工作條件相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法(300)，還包括以下步驟從接收自所述成像系統(tǒng)(105)的 所獲數(shù)據(jù)提取所述事件代碼，所述事件代碼表示下列中至少之一錯(cuò)誤消息、閾值范圍之外 的測(cè)量以及指示所述系統(tǒng)(105)的狀態(tài)的消息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法(300)，所述系統(tǒng)(105)的所述生存性的所述基線概率取 決于具有所述成像系統(tǒng)(105)的使用年限和使用情況的其它χ射線管組件的總體的生存性 的所獲數(shù)據(jù)。
6.一種預(yù)測(cè)包括具有χ射線管組件(115)的輻射源(110)的成像系統(tǒng)(105)的故障的 系統(tǒng)(100)，所述系統(tǒng)(100)包括具有多個(gè)可編程存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)介質(zhì)(155)；以及與所述成像系統(tǒng)(105)通信的處理器(150)，所述多個(gè)程序指令指示所述處理器(150) 執(zhí)行以下步驟獲取所述χ射線管組件(115)的使用年限；與所述管組件(115)的所述使用年限相關(guān)地計(jì)算所述管組件(115)對(duì)剩余時(shí)間段的生 存性的基線概率；獲取所述χ射線管組件(115)的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量；以及響應(yīng)于所述χ射線管組件(115)的所述至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量而自動(dòng)改變所述成像 系統(tǒng)(115)對(duì)所述剩余時(shí)間段的生存性的所述基線概率。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述至少一個(gè)工作參數(shù)包括所述成像系統(tǒng) (105)所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)的嚴(yán)重性的量度或者所述χ射線管組件(115)的使用情況 的量度，所述事件代碼與所述輻射源(110)的異常工作條件相關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量包括所述成像 系統(tǒng)(105)所產(chǎn)生的事件代碼的出現(xiàn)頻率的測(cè)量，所述事件代碼與所述輻射源(110)的異 常工作條件相關(guān)聯(lián)。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，還包括以下步驟從接收自所述成像系統(tǒng)(105)的 所獲數(shù)據(jù)提取所述事件代碼，所述事件代碼表示下列中至少之一錯(cuò)誤消息、閾值范圍之外的測(cè)量以及指示所述系統(tǒng)(105)的狀態(tài)的消息。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，所述系統(tǒng)(105)的所述生存性的所述基線概率取 決于具有所述成像系統(tǒng)(105)的使用年限和使用情況的其它χ射線管組件的總體的生存性 的所獲數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述至少一個(gè)工作參數(shù)一般等于相對(duì)于 與所述成像系統(tǒng)(105)的工作相關(guān)聯(lián)的事件代碼的出現(xiàn)的量度進(jìn)行加權(quán)的所述成像系統(tǒng) (105)的使用情況的量度。
12.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述至少一個(gè)工作參數(shù)一般等于相對(duì)于所 述系統(tǒng)(105)的所述管組件(115)的使用情況的量度與其無(wú)關(guān)地進(jìn)行加權(quán)的所述成像系統(tǒng) (105)的使用情況的量度。
13.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，自動(dòng)改變所述成像系統(tǒng)(105)的故障時(shí)間 的所述基線概率的所述步驟包括響應(yīng)于獲取閾值范圍之外的事件代碼的出現(xiàn)的測(cè)量而降 低所述成像系統(tǒng)(105)的概率生存性。
14.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，自動(dòng)改變所述成像系統(tǒng)(105)的故障時(shí)間 的所述基線概率的所述步驟包括與所述成像系統(tǒng)(105)、所述輻射源(110)和所述管組件 (115)中之一或多個(gè)的使用情況的所預(yù)測(cè)值成比例地降低概率生存性。
15.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述成像系統(tǒng)(105)對(duì)所述剩余時(shí)間段的 生存性的所述基線概率包括預(yù)測(cè)的故障小時(shí)或天的數(shù)量。
全文摘要
提供預(yù)測(cè)包括具有x射線管組件(115)的輻射源(110)的成像系統(tǒng)(105)的故障的系統(tǒng)(100)和方法(300)。系統(tǒng)(100)包括具有多個(gè)可編程存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)介質(zhì)(155)，所述指令指示處理器(150)執(zhí)行以下步驟獲取x射線管組件(115)的使用年限；與管組件(115)的使用年限相關(guān)地計(jì)算管組件(115)對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率；獲取x射線管組件(115)的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量；以及響應(yīng)于x射線管組件(115)的至少一個(gè)工作參數(shù)的測(cè)量而自動(dòng)改變成像系統(tǒng)(105)對(duì)剩余時(shí)間段的生存性的基線概率。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101803929SQ20101011651
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月26日
發(fā)明者K·曼納, Y·鄭 申請(qǐng)人:通用電氣公司