CN202589546U - Pet设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种PET设备，包括：前端电子学系统和数据采集系统，还包括：Bucket控制器，其中所述Bucket控制器包括：至少一个第一接口，所述第一接口的一端与所述前端电子学系统中的module控制器连接，用于接收来自所述module控制器的module事件；处理芯片，与所述第一接口的另一端连接，用于将接收到的module事件分组，形成Bucket事件后发送给所述数据采集系统。通过将PET设备中的前端电子学系统模块化，使得PET设备内部结构更加紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种核医学影像设备器，尤其涉及一种PET设备。
背景技术
医学中的PET全称为：正电子发射型计算机断层显像（PositronEmission Computed Tomography），是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。PET的测量灵敏度高，是一种反映分子代谢的显像。当疾病早期处于分子水平变化阶段，病变区的形态结构尚未呈现异常，MRI（Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像）、CT（计算机断层扫描）检查还不能明确诊断时，PET检查即可发现病症所在，并可获得三维影像，还能进行定量分析，达到早期诊断，这是目前其它影像检查所无法比拟的。
PET设备是由1024个光电倍增管，和相应的1024个电子学通道组成的复杂的核测量系统。在这个系统中有探测器性能的校正，如放大倍数；有阈值、偏置的选取；有能量窗、位置边界的选取；有数据的采集；有工作模式的设定等。
由此可知，现有的PET设备会很庞大，内部结构也很复杂。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种PET设备，通过将PET设备中的前端电子学系统模块化，使得PET设备内部结构更加紧凑。
为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案提供一种PET设备，包括：前端电子学系统和数据采集系统，还包括：Bucket控制器，其中所述Bucket控制器包括：
至少一个第一接口，所述第一接口的一端与所述前端电子学系统中的module控制器连接，用于接收来自所述module控制器的module事件，即探测器探测到光子，接收对应的探测器模块（block）的独立的位置信息，能量信息，时间信息和一些控制信号；
处理芯片，与所述第一接口的另一端连接，用于将接收到的module事件分组，形成Bucket事件，即将四个module事件组成一个Bucket事件，后发送给所述数据采集系统。
进一步地说：所述Bucket控制器还包括第二接口，所述第二接口的一端与所述处理芯片连接，所述第二接口的另一端与所述PET设备中的符合处理系统连接，符合处理采集系统是利用符合测量技术将前端电子学系统采集到的数据进行处理，得到图像的原始数据。
进一步地说：所述Bucket控制器还包括第三接口，所述第三接口的一端与所述处理芯片连接，所述第三接口的另一端与所述前端电子学系统中的时钟、通信控制器连接；
所述处理芯片接收来自所述时钟、通信控制器的时钟和同步时钟信号，并与所述时钟、通信控制器建立通信通道以及时钟和同步时钟通道。
进一步地说：所述Bucket控制器还包括第四接口，所述第四接口的一端与所述处理芯片连接，所述第四接口的另一端与电源系统连接，用于接入±5V电源。
进一步地说：所述Bucket控制器基于FPGA设计。
由上述技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果：
首先，采用Bucket控制器使得整个电子学系统层次清晰，同时通过1个Bucket控制器控制2个module控制器，把64个module控制器输出的事例，收缩成32个Bucket事例输出，这样使得后续的符合处理系统更易实现。
其次，时钟、通信控制器通过该Bucket控制器可以控制后续的4个module控制器，使得整个前端电子学系统的结构非常紧凑，时间的同步性非常一致，由于系统中Bucket组之间相互独立，连线非常简洁。
附图说明
图1为本实用新型的实施例中Bucket控制器的结构框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实例做进一步的详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及说明用于解释本实用新型，但并不作为本实用新型的限定。
本实用新型的实例提供一种PET设备，包括：前端电子学系统和数据采集系统，还包括：Bucket控制器。如图1所示，为本实用新型的实施例中Bucket控制器的结构框图，该Bucket控制器包括：
至少一个第一接口，第一接口的一端与前端电子学系统中的module控制器连接，用于接收来自module控制器的module事件；
处理芯片，与第一接口的另一端连接，用于将接收到的module事件分组，形成Bucket事件后发送给所述数据采集系统。
在本实施例中，该第一接口包括：JS1接口、JS2接口、JS3接口和JS4接口，当然可以理解的是，在本实施例中并不限定该第一接口的具体结构。
在本实施例中，module控制器包括：第一module控制器、第二module控制器、第三module控制器和第四module控制器，当然可以理解的是，在本实施例中并不限定该module控制器的具体结构。
参见图1，JS1接口与第一module控制器连接；JS2接口与第二module控制器连接；JS3接口与第三module控制器连接；JS4接口与第四module控制器连接。
继续参见图1，该Bucket控制器还包括第二接口，该第二接口的一端与处理芯片连接，该第二接口的另一端与PET设备中的符合处理系统连接。例如该第二接口为JS5接口。
继续参见图1，该Bucket控制器还包括第三接口，该第三接口的一端与处理芯片连接，该第三接口的另一端与前端电子学系统中的时钟、通信控制器连接，例如该第三接口为JS6接口；
处理芯片接收来自时钟、通信控制器的时钟和同步时钟信号，并与时钟、通信控制器建立通信通道以及时钟和同步时钟通道，从而为前端电子学系统中的module控制器提供时钟和同步时钟。
该时钟、通信控制器可通过Bucket控制器控制后续的4个module控制器、16个block控制器，使得整个前端电子学系统的结构非常紧凑，且时间的同步性一致。
在本实例中，Bucket控制器还包括第四接口，该第四接口的一端与处理芯片连接，该第四接口的另一端与电源系统连接，用于接入±5V电源。例如该第四接口为JS7接口。
在本实施例中，该Bucket控制器可Bucket控制器基于FPGA设计，当然可以理解的是，在本实施例中并不限定Bucket控制器的具体实现方式。
为了实现Bucket控制器的功能，下面介绍对Bucket控制器的各项功能及关键指标进行测试的过程。具体实施的方法是：
（1）设计Bucket控制器的原理框图，定义好端口信号以及信号的差分输出；
（2）根据原理框图，设计装置的线路板图，包括装置的板层，大小以及器件的布局，当电路板制作好后，将原器件焊接至电路板；
（3）装置制作好后，加电测试Bucket控制器，测试内部的主要电源5V，3.3V，1.2V，测试结果表明内部的主要电源都在正常范围内，指示灯显示都正常；
（4）利用ISE开发软件，开发可编程逻辑器件，将编写的VHDL代码编译后通过JTAG端口下载至FPGA中。下载成功后，有一个DONE信号灯变亮，表示FPGA已被编程；
（5）把该Bucket控制器和时钟、通信控制器连接成系统。按照定义的通信协议，利用检测软件，对Bucket控制器进行通信测试。涉及本Bucket控制器的通信协议得到预定的响应后，表明装置的通信正常；
（6）把4个module控制器和该Bucket控制器，以及时钟、通信控制器连接成探测器测试系统，进行温度测试、符合测试和计数率测试。所有的数据、图形都合理，表示控制器工作正常；
（7）用示波器测试时钟、同步时钟端口，主要测量各端口时钟与同步时钟的时序关系，各端口时钟之间的同步关系。要求各端口同步时钟的正脉冲期间，有且仅有一个时钟的上升沿，各端口的时钟上升沿之间，相差少于2ns。
（8）本Bucket控制器有两种电压，＋5V和－5V。在不加module控制器的情况下，5V电源的输入电流一般小于0.6A，－5V是空载。
（9）对不同Bucket控制器分别进行测量。测量结果表明，所有的Bucket控制器在通信，时钟同步，以及功耗这几个方面基本一致。
由上述技术方案可知，本实例具有如下有益效果：
一、本实例中的Bucket控制器可利用可编程逻辑器件来实现，利用它内部具有的差分输出功能模块、RAM、内置的PROM及大量的可编程单元，添加辅助外围设备电路，如电源，温度传感器等，基于VHDL编程，实现了多路通信控制，多路时钟分配，和多路时钟同步，参数保存和读出等功能；
二、本实例中的Bucket控制器可使前端电子学系统模块化，使用的器件减少，系统的内部连线大量减少，使控制器易于生产，成本低；
三、本实例中的Bucket控制器，可以容易地搭建一个PET设备，用于测量探测器的各种性能，甚至可以测量探测器间的时间符合性，完全替代了昂贵、复杂的专用测量系统，使测量变得十分简单、轻松；
四、本实例中的Bucket控制器设计了冗余电路，用于实现时钟、RS232通信驱动等，可以不连接时钟、通信控制器而单独开发成具有其它功能的系统或部件。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种PET设备，包括：前端电子学系统和数据采集系统，其特征在于，还包括：Bucket控制器，其中所述Bucket控制器包括：
至少一个第一接口，所述第一接口的一端与所述前端电子学系统中的module控制器连接，用于接收来自所述module控制器的module事件；
处理芯片，与所述第一接口的另一端连接，用于将接收到的多个module事件分组，形成Bucket事件后发送给所述数据采集系统。
2.根据权利要求1所述的PET设备，其特征在于，所述Bucket控制器还包括第二接口，所述第二接口的一端与所述处理芯片连接，所述第二接口的另一端与所述PET设备中的符合处理系统连接，符合处理采集系统是利用符合测量技术将前端电子学系统采集到的数据进行处理，得到图像的原始数据。
3.根据权利要求1所述的PET设备，其特征在于，所述Bucket控制器还包括第三接口，所述第三接口的一端与所述处理芯片连接，所述第三接口的另一端与所述前端电子学系统中的时钟、通信控制器连接；
所述处理芯片接收来自所述时钟、通信控制器的时钟和同步时钟信号，并与所述时钟、通信控制器建立通信通道以及时钟和同步时钟通道。
4.根据权利要求1所述的PET设备，其特征在于，所述Bucket控制器还包括第四接口，所述第四接口的一端与所述处理芯片连接，所述第四接口的另一端与电源系统连接，用于接入±5V电源。
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| CN106667516A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-17 | 上海联影医疗科技有限公司 | 乳腺断层成像设备的时间同步系统 |
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