CN109223021A - 计算机断层扫描系统和进行计算机断层扫描的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计算机断层扫描系统，包括，检查床，配置为承载待检测者并进行移动；设置于转子的扫描部件，配置为进行旋转并对该待检测者进行扫描，将获得的扫描数据以第一传输路径传输至图像生成装置；设置于定子的扫描控制装置，配置为控制该检查床和扫描部件，并将参数信息以第二传输路径传输至图像生成装置，该参数信息包括该检查床的位置信息和该扫描部件的角度信息；该图像生成装置，配置为根据该扫描数据和该参数信息生成医学图像。本发明提供的计算机断层扫描系统，由于具有第一传输路径和第二传输路径，以第一传输路径传输扫描数据并以第二传输路径传输参数信息，所以能够以较低的成本实现较强的数据传输能力，从而使得计算机断层扫描系统的运行较为流畅。

Description

计算机断层扫描系统和进行计算机断层扫描的方法

技术领域

本发明涉及医学图像领域，尤其涉及一种计算机断层扫描系统和进行计算机断层扫描的方法。

背景技术

计算机断层扫描系统，由于能够较为快速的获得能够待检测者的体内状况的清晰图像，因此越来越广泛的被用于各种疾病的检查中。计算机断层扫描系统一般具有扫描部件和检查床。检查床用于承载待检测者并能够进行移动，扫描部件则能够对待检测者进行扫描。扫描部件具有射线源和探测器并能够进行旋转。射线源能够发出射线。这些射线能够穿过待检测者的待检测部位。探测器接收穿过待检测部位的射线并生成扫描信息。由于这些穿过待检测者的待检测部位的射线会携带关于待检测部位的信息，因此只要对生成的扫描信息进行重建就能够获得反应待检测部位内部情况的医学图像。其他的计算机断层扫描系统也会以各种方式获得扫描信息并进行重建，生成医学图像。

重建的过程需要进行大量的计算，因此计算机断层扫描系统多采用微型计算机、工作站等具有较强计算能力的装置作为图像生成装置。因此扫描部件在获得扫描信息后需要较为流畅地将扫描信息传输至图像生成装置。图像生成装置在进行重建时，除扫描信息外，还需要使用诸如检查床的位置信息、扫描部件的角度信息等参数信息，这些参数信息也需要被及时地传输至图像生成装置。现有的计算机断层扫描系统采用滑环进行数据传输。为了保证系统运行的流畅，需要使滑环具有较强的数据传输能力，因而需要设置较为强大的硬件环境，例如使用更强力的滑环、硬盘、阵列卡、主机等，这就导致成本的显著上升。

因此，有必要提供一种运行的流畅且成本较低的计算机断层扫描系统。

发明内容

本发明的目的包括提供一种运行的流畅且成本较低的计算机断层扫描系统。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明提供一种计算机断层扫描系统，包括，

检查床，配置为承载待检测者并进行移动；

机架，包括转子和定子，该转子相对于定子可旋转；

设置于转子的扫描部件，配置为随转子旋转并对该待检测者进行扫描，将获得的扫描数据以第一传输路径传输至图像生成装置；

设置于定子的扫描控制装置，配置为控制该检查床和扫描部件，并将参数信息以第二传输路径传输至图像生成装置，该参数信息包括该检查床的位置信息和/或该扫描部件的角度信息；

该图像生成装置，配置为根据该扫描数据和该参数信息生成医学图像。

在本发明的至少一个实施方式中，该扫描部件包括射线源；

该扫描控制装置控制该射线源；

该参数信息包括该射线源的工况信息。

在本发明的至少一个实施方式中，该扫描部件还包括探测器和数据缓存器，该探测器探测射线，该数据缓存器配置为读取该探测器的探测结果、生成扫描数据并缓存该扫描数据中的至少一部分。

在本发明的至少一个实施方式中，该扫描控制装置还包括第一处理器和运行于该第一处理器的控制软件，该控制软件配置为控制该检查床移动和该转子的旋转；

该控制软件配置为还控制该射线源的运行。

在本发明的至少一个实施方式中，该图像生成装置配置为根据该扫描数据生成扫描状态信息，并以该第二传输路径将该扫描状态信息传输至该扫描控制装置；

该扫描控制装置配置为根据该扫描状态信息控制该检查床的运行和/或该旋转检测部件的运行。

在本发明的至少一个实施方式中，该图像生成装置配置为根据该扫描数据生成异常信息；

扫描控制装置配置为根据该异常信息，控制该数据缓存器再次发送该扫描数据中与该异常信息对应的部分。

在本发明的至少一个实施方式中，该第二传输路径包括第一信道和第二信道；

该参数信息和该扫描状态信息分别以该第一信道和第二信道传输。

在本发明的至少一个实施方式中，还包括旋转检测部件，该旋转检测部件配置为检测该扫描部件的旋转情况，生成该扫描部件的角度信息并将该角度信息传输至该扫描控制装置。

在本发明的至少一个实施方式中，该第一传输路径包括滑环，该第二传输路径包括以太网。

在本发明的至少一个实施方式中，该滑环包括至少一个由该转子端向该定子端传输数据的单向数据传输信道；

该单向数据传输信道用于传输该扫描数据。

在本发明的至少一个实施方式中，该滑环还包括一个双向的CAN总线信道，该单向数据传输信道的带宽大于该CAN总线信道；

该扫描控制装置通过该CAN总线信道自该转子获得该参数信息的一部分，该参数信息的一部分包括该扫描部件的角度信息、该扫描部件的射线源的管电压信息和管电流信息；

该扫描控制装置通过该CAN总线信道控制该扫描部件。

在本发明的至少一个实施方式中，该第二传输路径为不经过该滑环的有线或无线传输路径。

在本发明的至少一个实施方式中，该图像生成装置包括数据采集器、第二处理器、运行于该第二处理器的重建软件和存储器；

该数据采集器经由该第一传输路径获得该扫描数据，并将该扫描数据保存至该存储器；

该重建软件经由该第二传输路径获得该参数信息，读取该存储器中的该扫描数据，生成该医学图像。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明还提供一种进行计算机断层扫描的方法，包括：

以检查床移动待检测者并以扫描部件对待检测者进行扫描；

获得扫描数据；

获得参数信息，该参数信息包括该检查床的位置信息和/或该扫描部件的角度信息；

将该扫描数据以第一传输路径传输至图像生成装置；

将参数信息以第二传输路径传输至图像生成装置；该图像生成装置根据该扫描数据和该参数信息生成医学图像。本发明提供的计算机断层扫描系统和进行计算机断层扫描的方法，由于具有第一传输路径和第二传输路径，以第一传输路径传输扫描数据并以第二传输路径传输参数信息，所以能够以较低的成本实现较强的数据传输能力，从而使得计算机断层扫描系统的运行较为流畅。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是本发明的一个实施例的计算机断层扫描系统的部分结构的示意图；

图2是本发明的一个实施例的计算机断层扫描系统的系统结构示意图。

附图标记说明

计算机断层扫描系统(CT系统)100

检查床110

扫描部件120

射线源121

探测器122

数据缓存器123

扫描控制装置130

旋转检测部件140

图像生成装置150

数据采集器151

第二处理器152

存储器153

第一传输路径Path1

第二传输路径Path2

检测位置200

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在成像系统和/或处理器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

下面参考图1和图2来说明本发明的计算机断层扫描系统100的一个实施例。需要注意的是，下文描述的计算机断层扫描系统仅仅用于提供示例，不是旨在限定本发明的保护范围。例如本发明的计算机断层扫描系统使用的辐射包括粒子射线、光子射线、或类似物，或者其任意组合。粒子射线可包括中子、原子、电子、μ-介子、重离子，或类似物，或者其任意组合。光子射线可包括 X射线、γ射线、α射线、β射线、紫外线、激光、或类似物，或者其任意组合。

在该实施例中，计算机断层扫描系统100为电子计算机断层扫描系统(CT，Computed Tomography)系统，在后文中该电子计算机断层扫描系统将被简称为CT系统。在该实施例中，CT系统100包括检查床110(Couch)和扫描部件120。其中检查床110适于承载被检测者。检查床110能够移动，使得待检测者的待检测部位被移动到适合被检测的位置(例如图1中标示为200的位置)。扫描部件120具有射线源121和探测器122。

射线源121可被配置为或用于对待检测者的待检测部位发出射线，用以产生医学图像的扫描数据。待检测者的待检测部位可包括物质、组织、器官、样本、身体，或类似物，或者其任意组合。在某些实施例中，待检测者的待检测部位可包括患者或其一部分，即可包括头、胸、肺、胸膜、纵膈、腹、大肠、小肠、膀胱、胆囊、三焦、盆腔、骨干、末端、骨架、血管，或类似物，或者其任意组合。射线源121被构造为或用于产生射线或其他类型的射线。射线能够穿过待检测者的待检测部位。穿过待检测者的待检测部位后被探测器122接收。

射线源121可包括射线发生器。射线发生器可包括一个或多个射线管。射线管可以通过射线管发射射线(或称为射线束)。射线源121可以是X射线球管、冷阴极离子管、高真空热阴极管、旋转阳极管等。发射的射线束的形状可以是线形、窄笔形、窄扇形、扇形、锥形、楔形、或类似物，或不规则形状，或其任何组合。射线束的扇形角度可以是20°-90°范围内的一定值。射线源 121中的射线管可以固定在一个位置。在某些情况下，可以平移或旋转射线管。

探测器122可构造为接收来自射线源121或其它辐射源的射线。来自射线源121的射线可以穿过检查对象，然后到达探测器122。接收射线之后，探测器122产生蕴含检查对象的射线图像的探测结果。探测器122包括射线检测器或者其它部件。射线检测器的形状可以是扁平、弓形、圆形、或类似物，或者其任意组合。弓形检测器的扇形角度范围可以是20°-90°。扇形角度可固定或者根据不同的情况可调，不同的情况包括期望的图像分辨率、图像大小、检测器的灵敏度、检测器的稳定性、或类似物，或者其任意组合。在一些实施例中，检测器的像素可以是最小检测单元的数量，例如检测器单元的数量(例如，闪烁体或光电传感器等)。检测器的像素可以布置成单行、两行或另一数目的行。射线检测器是一维、二维、或者三维的。

继续参考图1和图2，CT系统100还包括扫描控制装置130和图像生成装置150。其中扫描控制装置130控制检查床110和扫描部件120以进行扫描。 CT系统100具有机架，机架包括不移动的定子和能够相对定子进行旋转的转子。扫描控制装置130设置在定子上，扫描部件120则设置在转子上并被设置为能够随转子旋转。

由于扫描部件120在进行扫描时往往会发出射线，因此在一些实施例中，为了避免CT系统100的操作者暴露在这些辐射下，将图像生成装置150设置于与定子和转子不同的房间内，使得CT系统100的操作者可以处在另外的房间，避免受到照射，并能够通过图像生成装置150观察扫描结果。在一些其他的实施例中，图像生成装置150设置在与定子和转子相同的房间内，例如设置在定子中，而以将鼠标、显示器等用户界面设置于其他房间的方式实现对操作者的保护。

继续参考图1和图2，在扫描时，探测器122获得的扫描数据以第一传输路径Path1传输至图像生成装置150，以便图像生成装置150能够使用该扫描数据进行于医学图像的重建。扫描控制装置130在控制检查床110和扫描部件 120进行扫描时能够获得参数信息。扫描控制装置130以第二传输路径Path2 将这些参数信息传输至图像生成装置150。图像生成装置150在获得参数信息和扫描数据后，就能够根据该些参数信息和扫描数据进行重建从而生成医学图像。此处的医学图像可以包括定位图像和断层图像。

此处的第一传输路径Path1和第二传输路径Path2为两条不同的数据传输路径，但需注意的是，并不代表第一传输路径Path1和第二传输路径Path2必须是两条相互独立的物理路径。例如，在一些实施例中，探测器122获得的扫描数据先传输至定子，再由定子传输图像生成装置150。位于定子内的扫描控制装置130以第二传输路径Path2将参数信息传输至图像生成装置150。由于定子不会转动，图像生成装置150也是固定的，因此定子和图像生成装置150 之间可以建立带宽较大的连接，例如定子和图像生成装置150之间可以以光纤连接。在该例子中个，扫描数据在从定子传输至传输图像生成装置150时，可以和参数信息共用同一条光纤，但是扫描数据的传输协议和参数信息的传输协议仍是不同的，在此种情况下仍应当视为扫描数据以第一传输路径传输至图像生成装置150，参数信息则以不同于第一路径的第二传输路径传输至图像生成装置150。

换言之，本实施例的计算机断层扫描系统进行计算机断层扫描的方法包括以下步骤：

在步骤10中，以检查床110承载并移动待检测者，使得扫描部件120 能够对待检测者进行扫描。

在步骤20中，获得扫描数据。该步骤可以是与步骤10同时进行的。

在步骤30中个，获得参数信息，参数信息可以包括该检查床110的位置信息，也可以包括该扫描部件120的角度信息。该步骤也可以是与步骤10同时进行的。

在步骤40中，将扫描数据以第一传输路径Path1传输至图像生成装置 150。该步骤可以是与步骤10同时进行的。

在步骤50中，将参数信息以第二传输路径Path2传输至图像生成装置150。该步骤可以是与步骤10同时进行的。

在步骤60中个，图像生成装置根据自第一传输路径Path1接收的扫描数据和自第二传输路径Path2接受的参数信息生成医学图像。该步骤可以是与步骤 10同时进行的也可以是在上述步骤10-50完成后再进行的。

值得注意的是，此处的“参数信息”应当理解为可以包括除扫描数据之外的用于重建的各种数据。例如，在一些实施例中，参数信息包括检查床110的位置信息。在一些其他的实施例中参数信息包括扫描部件120的角度信息。当然，在一些实施例中，参数信息可以既包括检查床110的位置信息，也包括扫描部件120的角度信息。

另外，此处的“将参数信息以第二传输路径传输至图像生成装置”也不应当被理解为扫描部件120在向外传输数据时，除扫描数据之外的所有数据都必须以第二传输路径传输。

本实施例的计算机断层扫描系统，具有第一传输路径和第二传输路径，以第一传输路径传输扫描数据并以第二传输路径传输参数信息。由于扫描数据的数据量较大而参数信息的数据量较小，而图像重建对参数信息传输的实时性要求较高，相比于现有技术，本方案通过第二传输路径传输数据量较小的参数信息，保障了参数信息传输的实时性；由于第一传输路径成本较高，在使用本方案的情况下，适当降低第一传输路径的带宽依然可以满足图像重建对数据传输速度的需求，所以能够极大的降低成本并使数据传输更加可靠，在确保图像重建速度的情况下实现可靠性的提高和成本的降低。

除上述效果外，本实施例的计算机断层扫描系统还具有其他的优势。例如，现有技术中将参数信息和扫描数据打包并传输至图像生成装置。这样的设置在数据传输出现错误时会导致不能确定哪些信息是错误的，因此难以进行纠正。本实施例的计算机断层扫描系统由于具有两个传输路径，因此在任何一个路径出现错误都能够借助另一路径的信息进行纠错。尤其是扫描数据在传输过程中有一定误码率，因此需要对接收到的扫描数据进行检查，如果有误，需要将错误信息传递给扫描控制转至以便重传。本实施例的计算机断层扫描系统可以以第二传输路径较为容易的实现错误信息的传输。

此外，从信息获取实时性的角度，现有技术中将参数信息和扫描数据打包传输导致图像生成装置在获取数据后必须进行挑选。本实施例的计算机断层扫描系统中，扫描数据和参数信息各自以独立的传输路径进行传输，使得图像生成装置能够更为高效地进行生数据挑选的操作。

现有的计算机断层扫描系统采用滑环(Slip-ring)进行数据传输。即需要通过滑环传输扫描数据和参数信息。现有的计算机断层扫描系统采用这样的设置的原因在于，一般认为扫描数据的数据量远大于参数信息的数据量，因而认为数据传输不畅是由于扫描数据的数据量和滑环的传输能力之间的不匹配造成的。本申请的发明人创造性的发现扫描数据的数据量虽然较大，但其数据格式统一，数据产生速率稳定，因此即使采用一般的硬件环境也应当能够完成对扫描数据的传输。在此基础上，发明人创造性的通过设置第一传输路径和第二传输路径实现了以较低的成本实现较强的数据传输能力，从而使得计算机断层扫描系统的运行较为流畅。

虽然本发明的计算机断层扫描系统的一个实施例如上所述，但是在本发明的其他实施例中，计算机断层扫描系统相对于上述实施例可以具有更多细节，并且在这些细节中的至少一部分中可以具有多样的变化。例如，在一些实施例中，用于传输扫描数据的第一传输路径可以被设置为具有仅能够进行单向数据传输的单向数据传输的信道，实现以同级别的硬件环境获得更高的传输速度的效果。下面以一些实施例对这些细节和变化中的至少一部分进行说明。

继续参考图1和图2，在一些实施例中，计算机断层扫描系统具有射线源 121，并且扫描控制装置130还能够对该射线源121进行控制。此外，扫描控制装置130还能够获得该射线源121的工况信息。例如，射线源121发出射线的原理可以是以高压发生器产生高电压，并将其施加到射线管。由高压发生器产生的电压可以在80kV至140kV，或120kV至140kV的范围内。高压发生器产生的电流可以在20mA到500mA的范围内。在本公开的替代实施例中，由高压发生器产生的电压可以在0至75kV或75至150kV的范围内。在该例子中，扫描控制装置130能够对高压发生器的电压、电流进行控制，且高压发生器的电压、电流就可以被认为属于该射线源121的工况信息。

除高压发生器的电压、电流外，射线源121的工况信息还可以包括射线强度等。这些信息作为参数信息的一部分发送至图像生成装置150。由于计算机断层扫描系统在对不同的待检测者及待检测者的不同部位进行扫描时，可能会使射线源121以不同的工况(例如不同的辐射强度)进行工作。本实施例的计算机断层扫描系统的图像生成装置150在重建时能够使用反映射线源121的运行状况的工况信息，所以具有较快的重建速度。并且该些工况信息以第二传输路径Path2进行传输，因此不会影响以第一传输路径Path1传输的扫描数据的传输情况。

参考图2，在一些实施例中，扫描部件120包括探测器122和数据缓存器 123(DataCollection Board，DCB)，换言之数据缓存器也位于转子上。以CT 系统为例，其中探测器122接收穿过待检测部位的射线并将这些射线转化为电信号，即探测结果。数据缓存器123能收集测器122的探测结果，根据收集到的探测结果生成扫描数据，并缓存生成的扫描数据。

值得注意的是，此处“扫描部件120包括探测器122和数据缓存器123”的表述并不代表扫描部件120包括的探测器122和数据缓存器123都是一个单独的装置。在一些实施例中，。在一些实施例中，探测器不是一个单独的装置。在这些实施例中，一个探测器122包括多个探测器模块，每个探测器模块包括多个探测器单元，每个探测器单元都连接有一个ASIC芯片。

另一方面，“数据缓存器123收集探测器122的探测结果，并根据收集到的探测结果生成扫描数据”的表述也不代表数据缓存器123仅进行数据收集的工作。在一些实施例中，数据缓存器123还具有管理探测器122的功能。为数据缓存器123设置这样的功能的原因在于，当探测器122的数量较大时，需要保证每一个探测器122的对于时间的响应一致，需要保证采集的开始时间和采集的结束时间的偏差在预定的范围内，以免偏差过大影响系统指标，通常偏差的大小需要控制在ns(10-9秒)的量级。例如信噪比，响应一致性等。因此扫描部件120可以包括多个探测组件(DBB)及一个数据控制板(DCB)。该“多个探测组件(DBB)及一个数据控制板(DCB)”的组合往往也被称为数据管理系统(Data Management System，DMS)。

继续参考图2，在一些实施例中，扫描控制装置130包括第一处理器131 和运行于所述第一处理器的控制软件(Gantry Software)。扫描控制装置130 通过该控制软件控制检查床110的移动和转子的旋转。。此外，根据计算机断层扫描系统的种类的不同，扫描控制装置还通过该控制软件实现对射线源的控制。例如在图2所示的例子中，扫描控制装置130通过该控制软件实现对射线源121的控制。这样的设置使得在采用标准化软件接口时，扫描控制装置130 能够与任何检查床110、转子旋转驱动装置进行配合。

继续参考图2，在一些实施例中，计算机断层扫描系统100还包括旋转检测部件140(Angulation)。该旋转检测部件一般可以设置在转子上，并能够检测扫描部件120的旋转情况，生成反映扫描部件当前的旋转角度的角度信息并将该角度信息传输至扫描控制装置130。这样的设置一方面使得扫描控制装置 130可以同时以多个信息源获得扫描部件120的旋转情况，例如从控制扫描部件120进行选择的指令中及从旋转检测部件140的检测结果中获得扫描部件 120的旋转情况，使得最终发送的反映扫描部件120的旋转情况的角度信息较为准确。另一方面，也能在扫描部件120的旋转情况发生异常时，使扫描控制装置130能够较容易的发现这样的异常。

在前述的实施例中仅说明计算机断层扫描系统100以第一传输路径Path1 传输扫描数据，以第二传输路径Path2传输参数信息，但未对第一传输路径 Path1和第二传输路径Path2的具体形式进行说明。这是因为第一传输路径 Path1和第二传输路径Path2的具体形式可以是多样的。参考图2，在一些实施例中，第一传输路径Path1包括滑环，第二传输路径Path2则包括以太网。

值得注意的是，将滑环作为第一传输路径Path1，以太网作为第二传输路径Path2的具体形式可以是多样的。针对第一传输路径Path1，在一些实施例中，滑环能够具有一个单向的数据传输信道(例如一个单向的无线信道)，该单向数据传输信道仅能够将数据从转子端向定子端传输。该单向数据传输信道于传输扫描数据。设置的原因在于，扫描数据的格式是固定的，且扫描数据的传输方向也是固定的，因此以一个单向的数据传输信道传输扫描数据能够明显的提高扫描数据的传输效率。

针对第二传输路径Path2，一方面，第二传输路径Path2可以是有线连接也可以是无线连接。有线连接可以包括使用金属电缆、光缆、混合电缆、接口、或类似物，或其任意组合。无线连接可包括使用局域网(LAN)、广域网(WAN)、或类似物等、或其任意组合。另一方面第二传输路径Path2可以是TCP协议传输参数信息，也可以是不依赖于持久连接的传输协议如UDP等。此外，参数信息可以被封装为数据包通过第二传输路径Path2进行传输，也可以是以数据流的方式通过第二传输路径Path2进行传输。

在一些实施例中，滑环可以是一大直径盘式滑环。其在实现扫描部件120 与扫描控制装置130之间的数据传输功能之外还可以具备其他的功能。例如滑环可以被用于将电力传输至扫描部件120。在一些实施例中，滑环的结构包括滑环本体和碳刷组件，滑环本体为多个同心的金属环道内嵌在带有环槽的绝缘体上，碳刷组件与金属环道紧密接触，实现两者之间的电气连接。

在一些实施例中，滑环除了包括一个单向的信道外，还包括一个双向的 CAN总线信道，设置CAN总线信道的原因包括：

一方面，扫描控制装置130需要自转子端获得一些信息，这些信息是参数信息的一部分。例如，旋转检测部件140一般被设置在转子上，因此旋转检测部件140生成的角度信息需要经滑环传输至位于定子上的扫描控制装置130。类似的，扫描部件120中的射线源121的管电压信息和管电流信息也需要经过滑环传输至扫描控制装置130。

另一方面，扫描控制装置130需要对位于转子上的各个部件进行控制，例如需要控制射线源121的管电压和管电流，控制数据缓存器123接收、缓存和发送数据，控制旋转检测部件140持续的或者间歇性的探测转子当前的旋转角度等。为进行这些控制，扫描控制装置130通过滑环向转子端发送信息。

通过所述CAN总线信道自所述转子获得所述参数信息的一部分，所述参数信息的一部分包括所述扫描部件的角度信息、所述扫描部件的射线源的管电压信息和管电流信息；

因此，在滑环上设置一个双向的CAN总线信道，并使得单向数据传输信道的带宽大于所述CAN总线信道。可以在实现获得数据和对转子上的各个部件进行控制的同时，尽可能的保证单向数据传输信道的带宽，有利于以较低的硬件成本实现扫描数据的高速传输。

在一些实施例中，第二传输路径Path2为不经过滑环的有线或无线传输路径。这样设置的原因在于，降低通过滑环传输的数据量。在现有的计算机断层扫描系统中，参数信息在被收集后，一般会现通过滑环被传输至数据缓存器123。据缓存器123会将参数信息与扫描数据整合后，再经滑环传输至定子，进而传输至图像生成装置。换言之，参数信息在发送至图像生产装置的过程中经过滑环。这样的设置使得滑环传输的数据量较大，影响扫描数据的传输。本实施例中第二传输路径Path2不经过滑环，可以避免滑环反复传输参数信息，因此能够保证扫描数据的传输速度。

值得注意的是，第二传输路径Path2不经过滑环指的是参数信息在“自扫描控制装置130传输至图像生成装置150”的过程中不经过滑环。不代表该些参数信息的采集过程中也不能经过滑环。事实上，一些参数信息的采集需经过滑环。例如在前述例子中所述的，旋转检测部件140一般被设置在转子上，因此旋转检测部件140生成的角度信息需要经滑环传输至位于定子上的扫描控制装置130。该角度信息作为参数信息的一部分，经过滑环传输。但这并不代表第二传输路径经过滑环。

在一些实施例中，参数信息还包含一些不是来自计算机断层扫描系统100 本身的信息。例如在一些实施例中，参数信息还包括关于待检测者的生理状况的诸如待检测者的呼吸、心电图等信息。这些信息的形式与扫描数据存在较大区别，因此较适合作为参数信息的一部分，以第二传输路径Path2传输至图像生成装置150。

在一些实施例中，图像生成装置150在获得根据扫描数据后，还根据扫描数据生成扫描状态信息。这些信息可以通过第二路径Path2被发送至扫描控制装置130，使得扫描控制装置130了解图像生成过程的进行状况。在了解图像生成过程的进行状况后，扫描控制装置130可以对检查床110、扫描部件120 进行相应的控制。

在一些实施例中，图像生成装置150在能够根据扫描数据生成异常信息。例如图像生成装置150在在重建过程中发现扫描数据出现了一些意外的状况，比如在传输过程中扫描数据发生损坏或者缺少一部分的内容。图像生成装置 150可以生成异常信息，以反映这些意外状况，该异常信息可以作为扫描状态信息通过第二路径Path2被发送至扫描控制装置130，也可以被写入扫描状态信息，随扫描状态信息通过第二路径Path2被发送至扫描控制装置130。

由于数据缓存器123中缓存有扫描数据，因此扫描控制装置130在获得该异常信息后，可以针对扫描状态信息反映这些意外状况，控制数据缓存器123 再次发送扫描数据中与意外情况对应的部分。这些数据会经过第一路径Path1 再次被发送至图像生成装置150，使得图像生成装置150利用这些数据，继续进行图像的重建。

可选的，在当前的实施例中，第二传输路径Path2包含多个信道。自扫描控制装置130向图像生成装置150传输的参数信息可以以封装信息等形式通过第二传输路径Path2的第一信道进行传输。扫描状态信息需要自图像生成装置 150传输自扫描控制装置130。扫描状态信息可以通过独立于第一信道的第二信道以ACK/NAK机制等方式进行传输。

参考图2，在一些实施例中，图像生成装置150进一步包括数据采集器151 (ACQ，Acquirer)、第二处理器152和存储器153。第二处理器152上运行有重建软件(Recon SW，Reconstruction Software)。数据采集器与第一传输路 Path1连接并通过该第一传输路径Path1获得扫描数据。数据采集器在获得扫描数据后将扫描数据保存至存储器153。这一保存步骤可以是直接进行的也可以是如图3所示通过第二处理器152来进行的。第二处理器152运行该重建软件，自第二传输路径Path2获得参数信息，自存储器153读取扫描数据，并根据参数信息和扫描数据生成医学图像。

在一些实施例中，存储器153可包括大容量存储器、可擦除存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)、或类似物，或者它们的任意组合。例如，大容量存储器可包括磁盘、光盘、固态驱动器等。可擦除存储器可包括闪驱，软盘、光盘、存储卡、压缩光盘、磁带等。易失性读取存储器可包括随机存取存储器(RAM)。RAM可包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM (DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容 RAM(Z-RAM)等。ROM可包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘 ROM(CD-ROM)、以及数字通用盘ROM等。在一些实施例中，存储器153 可存储一个或多个程序和/或指令以执行本公开描述的示例性方法。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种计算机断层扫描系统，其特征在于，包括，

检查床，配置为承载待检测者并进行移动；

机架，包括转子和定子，所述转子相对于定子可旋转；

设置于转子的扫描部件，配置为随转子旋转并对所述待检测者进行扫描，将获得的扫描数据以第一传输路径传输至图像生成装置；

设置于定子的扫描控制装置，配置为控制所述检查床和扫描部件，并将参数信息以第二传输路径传输至图像生成装置，所述参数信息包括所述检查床的位置信息和/或所述扫描部件的角度信息；

所述图像生成装置，配置为根据所述扫描数据和所述参数信息生成医学图像。

2.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述扫描部件包括射线源；

所述扫描控制装置控制所述射线源；

所述参数信息包括所述射线源的工况信息。

3.根据权利要求2所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述扫描部件还包括探测器和数据缓存器，所述探测器探测射线，所述数据缓存器配置为读取所述探测器的探测结果、生成扫描数据并缓存所述扫描数据中的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述扫描控制装置还包括第一处理器和运行于所述第一处理器的控制软件，所述控制软件配置为控制所述检查床移动和所述转子的旋转；

所述控制软件配置为还控制所述射线源的运行。

5.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述图像生成装置配置为根据所述扫描数据生成扫描状态信息，并以所述第二传输路径将所述扫描状态信息传输至所述扫描控制装置；

所述扫描控制装置配置为根据所述扫描状态信息控制所述检查床的运行和/或所述旋转检测部件的运行。

6.根据权利要求3所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述图像生成装置配置为根据所述扫描数据生成异常信息；

扫描控制装置配置为根据所述异常信息，控制所述数据缓存器再次发送所述扫描数据中与所述异常信息对应的部分。

7.根据权利要求5所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述第二传输路径包括第一信道和第二信道；

所述参数信息和所述扫描状态信息分别以所述第一信道和第二信道传输。

8.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，还包括旋转检测部件，所述旋转检测部件配置为检测所述扫描部件的旋转情况，生成所述扫描部件的角度信息并将所述角度信息传输至所述扫描控制装置。

9.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述第一传输路径包括滑环，所述第二传输路径包括以太网。

10.根据权利要求9所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述滑环包括至少一个由所述转子端向所述定子端传输数据的单向数据传输信道；

所述单向数据传输信道用于传输所述扫描数据。

11.根据权利要求10所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述滑环还包括一个双向的CAN总线信道，所述单向数据传输信道的带宽大于所述CAN总线信道；

所述扫描控制装置通过所述CAN总线信道自所述转子获得所述参数信息的一部分，所述参数信息的一部分包括所述扫描部件的角度信息、所述扫描部件的射线源的管电压信息和管电流信息；

所述扫描控制装置通过所述CAN总线信道控制所述扫描部件。

12.根据权利要求9所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述第二传输路径为不经过所述滑环的有线或无线传输路径。

13.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述图像生成装置包括数据采集器、第二处理器、运行于所述第二处理器的重建软件和存储器；

所述数据采集器经由所述第一传输路径获得所述扫描数据，并将所述扫描数据保存至所述存储器；

所述重建软件经由所述第二传输路径获得所述参数信息，读取所述存储器中的所述扫描数据，生成所述医学图像。

14.一种进行计算机断层扫描的方法，包括：

以检查床移动待检测者并以扫描部件对所述待检测者进行扫描；

获得扫描数据；

获得参数信息，所述参数信息包括所述检查床的位置信息和/或所述扫描部件的角度信息；

将所述扫描数据以第一传输路径传输至图像生成装置；

将所述参数信息以第二传输路径传输至所述图像生成装置；所述图像生成装置根据所述扫描数据和所述参数信息生成医学图像。