CN103284742B - 用于计算机断层摄影系统的数据采集系统和相应的ct系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于计算机断层摄影系统的数据采集系统和相应的CT系统。该数据采集系统，包括：多个印刷线路板；以及支架，其中该多个印刷线路板被固定在该支架上。根据本发明，能够实现结构简单、成本低廉、可靠性高的数据采集系统，进而简化整个CT系统设计结构，降低整个CT系统的生产成本。

Description

用于计算机断层摄影系统的数据采集系统和相应的CT系统

技术领域

本发明一般地涉及CT(计算机断层摄影)系统，并且更特别地涉及一种用于计算机断层摄影系统的DAS(数据采集系统)和相应的CT系统。

背景技术

在现有CT数据采集系统(DAS)设计中，其结构非常复杂，规格数目也非常庞大。相应地，DAS的成本价格也非常昂贵。

例如，现有技术的DAS子系统具有数量巨大的转换卡、BP(电源板)、DCB(数据控制板)以及BP线缆。此外，所有这些DAS子系统被安装在多个机械盒里。

随着ASIC(专用集成电路)设计技术的快速发展，低功率和小封装的A/D(模-数)转换ASIC开始形成，并且通过将这种类型的A/D芯片置入检测器中来实现DoD(检测器上的DAS)技术是可行的。在此情况下，DAS子系统能够从A/D转换中解放出来，而更多地作为数字控制器而操作，这使得简化DAS系统结构，进一步降低整个CT系统的成本变成可能。

但是，为了实现低成本的DoD DAS子系统，在本领域中仍然需要解决存在某些挑战，诸如如何简化结构，如何减少互连，以及如何提高可靠性，包括EMC(电磁兼容)和振动。

本发明的目的正是解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种用于计算机断层摄影系统的数据采集系统，包括：多个印刷线路板；以及支架，其中该多个印刷线路板被固定在该支架上。

本发明还提供了一种计算机断层摄影系统，包括根据本发明的数据采集系统。

根据本发明，能够实现结构简单、成本低廉、可靠性高的数据采集系统，进而简化整个CT系统设计结构，降低整个CT系统的生产成本。

附图说明

根据下文中参考附图而进行的详细描述，本发明的上述和其他的目的和特征将变得明显，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的DAS(数据采集系统)的立体视图；并且

图2示意性地示出了图1中的DAS的主要部件的截面视图。

在这些附图中，使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

图1示意性地示出了根据本发明的DAS(数据采集系统)100的立体视图。

图2示意性地示出了图1中的DAS 100的主要部件的截面视图。

DoD技术的关键设计是研究如何将A/D ASIC放置在检测器上以及减少DAS与检测器之间的内部互连。

本发明采用了3层的DAS架构，即PWA+支架+PWA。如图1所示，基于DoD技术，DAS 100可以包括支架(或称机械支架)110以及多个PWA(印刷线路板)。该多个PWA可以被固定在支架110上。

根据本发明的一个实施例，该多个PWA可以是6个PWA。这些PWA可以包括1个大尺寸背板(BP)120、3个大尺寸检测器接口板(IFB)130，1个数据控制板(DCB)140、1个电源板(PB)150。

根据本发明，增加了PWB/PWA的尺寸，以减少DAS板的数量。例如，如图1和图2所示，在DoD DAS设计期间，可以使用1个大尺寸BP 120和3个大尺寸IFB 130来减小DAS板数量和减少内部连接。在此情况下，不但减少了DAS板的总数量，而且也不需要像现有技术中那样使用特殊的线缆来实现DAS内部连接。

BP 120可以用于实现DAS 100的内部电连接，例如DIFB、DCB和PB之间的内部电连接。

IFB 130可以用作DAS 100与检测器之间的接口。IFB将供电并控制检测器上的A/DASIC，然后将数字原始数据发送给DCB 140。

DCB 140可以用于根据特定数据格式封装该原始数据，并且将封装后的数据发送给控制台。根据本发明的一个实施例，这种发送可以通过滑环来进行。

PB 150可以用于提供电力。根据本发明的一个实施例，PB 150可以通过DC-DC(直流-直流)转换向IFB和DCB提供电力，进而通过IFB给检测器提供电力。

最后，所有这些PWA都被固定在机械支架上。其中，BP 120可以被放置在支架110的底部侧，并且其他的PWA可以被放置在顶部侧。支架110中有某些空间(例如方形空间)以实现这些PWA之间的板对板互连(B-B连接)。

DAS 100可以进一步包括贯穿支架110的板对板互连(B-B连接)，用于实现该多个PWA之间的互连。这样，所有的DAS互连都可以通过贯穿机械支架的B-B连接器来实现。

由于可以将所有的DAS PWA固定到特殊的机械支架，从而可以通过锁定支架110来将整个DAS子系统100安装到CT系统的扫描架。在此情况下，不再像现有技术那样需要穿过DAS PWA的附加的大型安装孔来特殊固定这些PWA，进而增加了DAS PWA的电布局面积，相应地降低了PWA的成本。

根据本发明的一个实施例，可以将DAS 100封装在一个机械盒中，而不是像在现有技术中那样不得不安装在多个机械盒中。本发明的这种设计低了机械成本。

此外，测试结果显示，机械支架110还能够增强DAS的EMC(电磁兼容)和振动性能。

通过上述特殊设计，可以形成低成本的DoD DAS，并且也有利于DoD DAS的批量生产。

本发明还提供了一种计算机断层摄影系统，包括根据本发明的DAS。

应当注意，尽管以6个PWA为例描述了本发明，但本发明不限于使用6个PWA的情况。此外，多个PWA中各PWA的类型、数量、安装方式也仅仅是示例性的。在实践中，本领域技术人员可以根据具体应用来设定这些PWA的数量、类型和安装方式。

如上所述，为了减少DoD DAS的内部连接进而降低其成本价格，在DoD DAS中使用了很多大尺寸的PWB(电路控制板)，诸如大尺寸的DIFB和BP。此外，通过相对于现有技术的设计移除安装孔，可以显著提高这些PWB的布局面积。

特别地，在这些PWB之间可以使用一个金属支架。所有的DASPWA都固定在这一支架上，然后可以通过锁定这一支架来将整个DAS子系统安装到CT系统的扫描架。此外，通过实现均匀的接地和良好的紧固，这一支架可以用来增加EMC和振动性能。

本发明的结构能够为DoD DAS带来如下益处：

低成本。与现有技术的DAS子系统相比，针对DAS和检测器有显著的成本节省。这一优点是通过简化DAS和检测器的互连，并使用大尺寸的PWB并通过移除安装孔来增加这些PWB的布局面积来实现的。

简单的架构。与现有技术的DAS子系统相比，DoD DAS的结构更简单，例如总共可以只有6个PWA和1个机械支架。此外，所有这些DAS部件都被封装到检测器板前面的一个封装盒中。在此情况下，CT系统的扫描架能够更小，这使得有可能得到小尺寸的CT系统。

高可靠性。所有DAS PWA用很多螺钉固定在一个机械支架上。这对于提高DAS PWB的振动性能而言是非常有用的。此外，还可以保持对所有DAS电部分的均匀接地，相应地增强EMC性能。

良好的易生产性和易售后维修性。基于本发明的DAS和检测器系统可以都封装在一个底座盒内。这能够简化制造和服务过程并降低人力成本。

应当注意，上面所描述的实施例仅仅是示例性而非限制性的，并且本领域技术人员在不偏离所附权利要求书的范围的情况下可以设计出很多备选实施例。所使用的动词“包括”并不排除权利要求书或说明书中所记载的元件和步骤之外的元件和步骤。在元件之前使用的词语“一个”并不排除存在多个这种元件。在权利要求中，置于括号内的任何参考标号都不应理解为对该权利要求的限制。

Claims (7)

1.一种用于计算机断层摄影系统的数据采集系统，包括：

多个印刷线路板；以及

支架，

其中所述多个印刷线路板被固定在所述支架上；

所述支架和所述多个印刷线路板形成“印刷线路板+机械支架+印刷线路板”的三层互连结构；

所述多个印刷线路板中的至少一个是大尺寸背板，用于实现所述数据采集系统的内部电连接；

所述多个印刷线路板中的至少一个是大尺寸检测器接口板，作为所述数据采集系统与检测器之间的接口；

所述大尺寸背板放置在所述支架的底部侧，所述大尺寸检测器接口板被放置在所述支架的顶部侧；

所述支架中具有空间以实现所述大尺寸背板和大尺寸检测器接口板之间的板对板互连。

2.根据权利要求1所述的数据采集系统，进一步包括贯穿所述支架的板对板互连，用于实现所述多个印刷线路板之间的互连。

3.根据权利要求1所述的数据采集系统，其中通过锁定所述支架来将所述数据采集系统安装到所述计算机断层摄影系统的扫描架。

4.根据权利要求1所述的数据采集系统，其中所述数据采集系统被封装在一个机械盒中。

5.根据权利要求1所述的数据采集系统，其中所述多个印刷线路板中的至少一个是数据控制板，用于根据特定数据格式封装原始数据，并且将封装后的数据发送给控制台。

6.根据权利要求1所述的数据采集系统，其中所述多个印刷线路板中的至少一个是电源板，用于提供电力。

7.一种计算机断层摄影系统，包括根据权利要求1-6任一项所述的数据采集系统。