CN105686830B - 医疗设备的数据采集系统及其配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种医疗设备的数据采集系统及其配置方法。该数据采集系统包括数据收集电路板和多个探测组件。多个探测组件，以并联、串联或者串并混合的方式连接。数据收集电路板连接到该多个探测组件，其中直接连接到该数据收集电路板的一个或多个探测组件组成一个通道。该数据收集电路板配置为根据物理连接的引脚识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道，向各通道的探测组件发送配置识别号的命令，且根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号后向各通道的探测组件配置。各探测组件配置为根据该命令确定通道位置号，向该数据收集电路板反馈各通道位置号。

Description

医疗设备的数据采集系统及其配置方法
技术领域
本发明主要涉及医疗设备领域，尤其涉及一种医疗设备的数据采集系统及其配置方法。
背景技术
医疗设备，尤其是诸如计算机断层成像(Computed Tomography,CT)设备、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)设备、X射线设备的大型医疗设备中使用探测器来探测后续用于成像的信号。以CT设备为例，其包含X射线探测器。此X射线探测器有多达几万到几十万个传感单元(pixel)，这些传感单元由于芯片集成度，通道带宽和散热等原因，组成多达几十个的探测组件(DBB)。
传统的探测器管理系统(Detector Management system,DMS)是将探测器的每个探测单元逐一传输数据，在后端的探测器接口板做数据的合并，然后再进入数据的处理电路板。图1示出DMS系统的典型结构。参考图1所示，若干个(图中示出n个)探测组件110并联到探测器接口电路板(DIF)120，然后统一连接到数据收集电路板(DCB)130。可以看出，在探测组件110和探测器接口电路板120是采用端对端的方式，这导致采集的层级较多、系统复杂、系统的成本较高、可靠性较差。
改进的DMS系统采用串并混合的方式，即将探测组件分别串联为多个组，然后再将这些组并联到数据收集电路板。
目前的DMS系统在探测组件与数据收集电路板的拓扑结构确定后，再据此配置DMS系统，使之能够在当前的拓扑结构下工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供医疗设备的数据采集系统及其配置方法，它可以根据数据采集系统的拓扑结构动态地配置各个组件。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种医疗设备的数据采集系统，包括数据收集电路板和多个探测组件。多个探测组件，以并联、串联或者串并混合的方式连接。数据收集电路板连接到该多个探测组件，其中该多个探测组件组成多个通道，每个通道包括一个直接连接到该数据收集电路板的探测组件。该数据收集电路板配置为识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道，向各通道的探测组件发送配置识别号的命令，且根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号后向各通道的探测组件配置。各探测组件配置为根据该命令确定通道位置号，向该数据收集电路板反馈各通道位置号。
可选地，该数据收集电路板是根据物理连接的引脚识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道。
可选地，该数据收集电路板以广播方式发送该命令。
可选地，每一通道的各探测组件具有不同的通道位置号。
可选地，每一通道的各探测组件具有连续的通道位置号。
可选地，该医疗设备是CT设备、MRI设备或X射线设备。
本发明还提出一种医疗设备的数据采集系统的配置方法，适用于一数据采集系统，该数据采集系统包括数据收集电路板和多个探测组件，该多个探测组件以并联、串联或者串并混合的方式连接且连接到该数据收集电路板，其中该多个探测组件组成多个通道，每个通道包括一个直接连接到该数据收集电路板的探测组件，该方法包括：在该数据收集电路板识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道；从该数据收集电路板向各通道的探测组件发送配置识别号的命令；在各探测组件根据该命令确定通道位置号，向该数据收集电路板反馈各通道位置号；在该数据收集电路板根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号；从该数据收集电路板后向各通道的探测组件配置识别号。
可选地，在该数据收集电路板中是根据物理连接的引脚识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道。
可选地，该数据收集电路板以广播方式发送该命令。
可选地，上述方法还包括从该数据收集电路板向上层软件反馈各探测组件的识别号。
与现有技术相比，本发明可以让数据采集系统的数据收集电路板和多个探测组件进行交互，以根据它们之间的拓扑结构来动态地配置系统，从而不需人为的干预，而且提高了配置的适应性。
附图说明
图1是传统DMS系统的结构。
图2是根据本发明一实施例的数据采集系统的结构。
图3是根据本发明另一实施例的数据采集系统的结构。
图4是根据本发明一实施例的配置方法流程图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明的实施例描述医疗设备的数据采集系统，尤其是该系统的配置功能和流程。在此，医疗设备的示例包括但不限于计算机断层成像(CT)设备、磁共振成像(MRI)设备和X射线设备。例如在CT设备中，数据采集系统在探测器管理系统中实施。
实施例一
图2是根据本发明一实施例的数据采集系统的结构。参考图2所示，本实施例的系统200包括多个探测组件210(图中示出n-1个)和数据收集电路板220。多个探测组件210以串并混合的方式连接，这样就组成了多个通道A、B和C。各个通道A、B和C是并联到数据收集电路板220，而在每一通道内部，各探测组件则是以串联方式连接。每个通道有且只有一个探测组件直接连接到数据收集电路板220。可以理解，在此通道数m是变化的，相应的各通道的探测组件数量k也是变化的。举例来说，通道数m为2个或以上，每个通道的探测组件k数量为1个或以上。并且各通道的探测组件数量可以均相同，也可以部分或全部不相同。这里的数量的组合排除m＝1的情形，即所有探测组件串联的情形，且排除所有k＝1的情形，即所有探测组件并联的情形，这两种情形将在后文描述。
采用这样的结构之后，可以充分利用目前器件的性能，提高系统的集成度，减少链路的层级，例如省略中间的探测器接口电路板。
在此，数据收集电路板220配置为根据物理连接的引脚识别各探测组件210连接到该数据收集电路板220的通道。例如，通过直接连接到数据收集电路板220的探测组件DBB(k-1)和DBB(n-1)等，数据收集电路板220可以知晓总共有多少个通道(每个直接连接的探测组件代表一个通道)。数据收集电路板220接着向各通道的探测组件210发送配置识别号的命令。例如数据收集电路板220可以广播此配置识别号的命令。各探测组件210配置为根据命令确定通道位置号，这一操作是在各通道内分别进行。通道位置号可标志通道内的不同探测组件的位置，从而让数据收集电路板220能够识别。每一通道的各探测组件具有不同的通道位置号，最好这些探测组件具有连续的通道位置号，以便于处理。举例来说，可设直接连接到数据收集电路板220的探测组件的通道位置号为0，后面每经过一个探测组件则加1。各探测组件210可向数据收集电路板220反馈各通道位置号。数据收集电路板220可根据各通道的探测组件210反馈的通道位置号计算识别号，然后向各通道的探测组件210配置，完成动态配置。数据收集电路板220可以同时将各个识别号向上层软件反映。
之后探测组件210可接受数据收集电路板220的采集控制指令，进行数据采集。数据收集电路板220还可监控每个探测组件的工作状态，并上报给上层软件。
另外，如果数据收集电路板220发送命令后探测组件210未收到，则探测组件210反馈错误。数据收集电路板220会统计错误次数，当错误次数大于阈值时上报给上层软件。
上述各组件的工作的示例性流程可参考图4所示，其包括：
在步骤401，在数据收集电路板识别各探测组件连接到数据收集电路板的通道；
举例来说，数据收集电路板可以根据物理连接的引脚来识别通道。对于图3所示结构，通道数为m。
在步骤402，从数据收集电路板向各通道的探测组件发送配置识别号的命令；
在步骤403，在各探测组件根据该命令确定通道位置号，向数据收集电路板反馈各通道位置号；
在步骤404，在数据收集电路板根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号；
在步骤405，从数据收集电路板后向各通道的探测组件配置识别号。
在步骤402中，数据收集电路板以广播方式发送该命令。在步骤402之后，如果探测组件未收到命令则反馈错误。数据收集电路板统计错误次数，当错误次数大于阈值时上报给上层软件。在步骤405还包括从数据收集电路板向上层软件反馈各探测组件的识别号。
实施例二
图3是根据本发明另一实施例的数据采集系统的结构。参考图3所示，本实施例的系统300包括多个探测组件310和一个数据收集电路板320。多个探测组件310以并联的方式连接，这样就组成了n个通道(n是探测组件的数量)，分别连接到数据收集电路板220。每个通道有且只有一个探测组件310，其直接连接到数据收集电路板320。
在此，数据收集电路板320配置为根据物理连接的引脚识别各探测组件310连接到该数据收集电路板320的通道。例如，通过直接连接到数据收集电路板320的探测组件DBB(1),DBB(2)和DBB(n)等，数据收集电路板320可以知晓总共有多少个通道(每个直接连接的探测组件代表一个通道)。数据收集电路板320接着向各通道的探测组件310发送配置识别号的命令。例如数据收集电路板320可以广播此配置识别号的命令。各探测组件310配置为根据命令确定通道位置号，这一操作是在各通道内分别进行。在本实施例中，只需设定直接连接到数据收集电路板220的探测组件的通道位置号为0。各探测组件310可向数据收集电路板320反馈各通道位置号。数据收集电路板320可根据各通道的探测组件310反馈的通道位置号计算识别号，然后向各通道的探测组件310配置，完成动态配置。数据收集电路板320可以同时将各个识别号向上层软件反映。
之后探测组件310可接受数据收集电路板320的采集控制指令，进行数据采集。数据收集电路板320还可监控每个探测组件的工作状态，并上报给上层软件。
上述各组件的工作的示例性流程可参考图4所示，其包括：
在步骤401，在数据收集电路板识别各探测组件连接到数据收集电路板的通道；
举例来说，数据收集电路板可以根据物理连接的引脚来识别通道。
对于图3所示结构，通道数为n。
在步骤402，从数据收集电路板向各通道的探测组件发送配置识别号的命令；
在步骤403，在各探测组件根据该命令确定通道位置号，向数据收集电路板反馈各通道位置号；
在步骤404，在数据收集电路板根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号；
在步骤405，从数据收集电路板后向各通道的探测组件配置识别号。
上述的两个例子分别是串并混合结构和并联结构，可以理解，当探测组件采用串联方式时，也是按照同样的方法处理。
图4所示的流程可以在系统初次安装时执行，从而自动识别每个探测组件。图4所示的这一流程还可在测试和服务维修的环节执行。当将某个探测组件从系统中拆下来，在下一次系统上电的时候，再次配置，即能够动态的识别到每个探测组件，并选择同时配置识别号。
本发明上述实施例的医疗设备的数据采集系统及其配置方法，可以让数据采集系统的数据收集电路板和多个探测组件自行进行交互，在不需人为的干预的条件下自动根据它们之间的拓扑结构来动态地配置系统，而且提高了配置的适应性。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种医疗设备的数据采集系统，包括：
多个探测组件，以并联、串联或者串并混合的方式连接；
数据收集电路板，连接到该多个探测组件，其中该多个探测组件组成多个通道，每个通道包括一个直接连接到该数据收集电路板的探测组件；其中：
该数据收集电路板配置为识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道，向各通道的探测组件发送配置识别号的命令，且根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号后向各通道的探测组件配置；
各探测组件配置为根据该命令确定通道位置号，向该数据收集电路板反馈各通道位置号。
2.根据权利要求1所述的医疗设备的数据采集系统，其特征在于，该数据收集电路板以广播方式发送该命令。
3.根据权利要求1所述的医疗设备的数据采集系统，其特征在于，每一通道的各探测组件具有不同的通道位置号。
4.根据权利要求1所述的医疗设备的数据采集系统，其特征在于，该数据收集电路板根据物理连接的引脚识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道。
5.根据权利要求1所述的医疗设备的数据采集系统，其特征在于，每一通道的各探测组件具有连续的通道位置号。
6.根据权利要求1所述的医疗设备的数据采集系统，其特征在于，该医疗设备是CT设备、MRI设备或X射线设备。
7.一种医疗设备的数据采集系统的配置方法，适用于一数据采集系统，该数据采集系统包括数据收集电路板和多个探测组件，该多个探测组件以并联、串联或者串并混合的方式连接且连接到该数据收集电路板，其中该多个探测组件组成多个通道，每个通道包括一个直接连接到该数据收集电路板的探测组件，该方法包括：
在该数据收集电路板识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道；
从该数据收集电路板向各通道的探测组件发送配置识别号的命令；
在各探测组件根据该命令确定通道位置号，向该数据收集电路板反馈各通道位置号；
在该数据收集电路板根据各通道的探测组件反馈的通道位置号计算识别号；
从该数据收集电路板后向各通道的探测组件配置识别号。
8.根据权利要求7所述的医疗设备的数据采集系统的配置方法，其特征在于，在该数据收集电路板根据物理连接的引脚识别各探测组件连接到该数据收集电路板的通道。
9.根据权利要求7所述的医疗设备的数据采集系统的配置方法，其特征在于，该数据收集电路板以广播方式发送该命令。
10.根据权利要求7所述的医疗设备的数据采集系统的配置方法，其特征在于，还包括从该数据收集电路板向上层软件反馈各探测组件的识别号。
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