CT检测器的可缩放和灵活的硬件拓扑制造技术

本发明专利技术描述了一种成像装置(11,21)。该成像装置(11,21)具有中央的通信单元(12)、至少一个单检测器控制单元(13)、多个单检测器(4)和在至少一个单检测器控制单元(13)与中央的通信单元(12)之间的串行接口(15)。还描述了一种用于制造成像装置(11,21)的方法。在该方法中，将中央的通信单元(12)布置在至少一个单检测器控制单元(13)与控制和图像数据传输单元(18)之间。此外，在至少一个单检测器控制单元(13)与中央的通信单元(12)之间构建串行接口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医学成像装置和一种用于制造医学成像装置的方法。
技术介绍
医学成像装置、尤其是常规的计算机断层成像系统在硬件结构方面协调于特定的应用，这导致了构造的灵活性很小。通常尝试通过尽可能少的平面组件连接尽可能多的单检测器。在平面组件之间作为连接端子使用具有多个并行触点的大插接连接部，以便并行地将尽可能多的通信接口引导至检测器和外围设备和从其引出。通常还使用中央的控制器平面组件，其不仅控制与单检测器的通信，而且还控制与其它平面组件的通信。通过该类型的控制，从对平面组件出发实现了匹配于特定应用的单解决方案，其却难以匹配于变化的条件并且还在故障查找和装置扩展方面不利。通常无法多重地使用这些单个的平面组件。通常，在常规的医学技术成像系统中，例如在计算机断层成像系统(见图1)中，通过分离的接口(见图1中的数据线路)传送不同的数据，即控制数据、图像数据和状态数据。CT检测器可以例如由46个模块电子系统构成。所有模块电子系统必须被配置和控制。其图像数据和状态信息必须被收集、分类、预处理和传输给主机PC。通常对于在系统中不同的功能模块之间传输图像、状态和控制数据各需要一个接口。在此需要考虑规定的几何结构、单检测器的数目、检测器数据率和对于功能性的要求。如已经提及的，在常规系统中控制数据、图像数据和状态信息的传输大部分彼此分离(见图1)。存在多个不同的、彼此分离的数据连接，其总是仅具有一个任务目的并且被引导通过整个系统层级结构。在现有的架构中，仅集成了对于总系统的可观察性的有限功能。在单功能块之间仅存在刚性的连接。在架构中规定了在功能块之间所需的连接。每个通信接口普遍存在于整个层级结构中，各个功能分布在系统中。这意味着对于接口的连接和分布的高开销。此外，在协调来自不同接口的信息中存在刚性的时间特性(接口的复杂同步化)。由此在出现故障时的时间特性的可复制性或可影响性差。尤其在常规CT系统中，对于在调试时的诊断和故障识别仅给出有限的可能性。在生产中也仅有这些对于诊断和故障识别的有限的可能性。此外，对于在应用时的诊断和故障识别也只有非常有限的可能性。故障查找和调试此外需要麻烦的测量结构。此外，系统的刚性结构导致了，功能扩展或者功能变化总是影响其他功能块的功能。出于该原因，功能扩展或者功能变化需要对其它功能块的许多匹配。此外，在所描述的常规系统中难以能够观察总系统，以保证有效的调试和故障诊断。尤其，在常规系统中出现这样的问题，即，要能够控制和检验单个功能块的功能以及多个功能块的共同作用。系统的结构中的另一问题是，仅以很大开销才能将系统扩展其它功能，例如数据预处理。为系统扩展更多或其它检测器电子系统在如图1中看到的布置中也是很难的。
技术实现思路
由此本专利技术的任务是，提出一种更灵活且更易于测试的成像系统。 该任务通过根据本专利技术的成像装置和通过本专利技术的方法完成。根据本专利技术的医学成像装置具有中央的通信单元、至少一个单检测器控制单元、多个单检测器和在至少一个单检测器控制单元与中央的通信单元之间的串行接口。例如，根据本专利技术的医学成像装置可以是计算机断层成像系统。此外，所描述的结构也可以在所谓的“分子成像”中应用。在此使用的设备包括大量检测器，其测量数据以高数据率传输。在根据本专利技术的方法中，将中央的通信单元布置在至少一个单检测器控制单元与控制和图像数据传输单元之间。此外，将串行接口构建在至少一个单检测器控制单元与中央的通信单元之间。下面的描述包含本专利技术的特别有利的改进方案和扩展，其中一类实施例可以类似于另一类的实施例扩展。根据本专利技术的成像装置还可以具有控制和图像数据传输单元，其被设置用于与中央的通信单元交流控制和图像数据。根据本专利技术的成像装置可以在一个扩展中具有多个单检测器控制单元，其分别结构相同。在根据本专利技术的成像装置的一个变型中可以在每个单检测器控制单元与中央的通信单元之间分别布置一个串行接口。成像装置可以在一个特殊的扩展中具有恰好一个唯一的控制、测试和监视通道，其布置在控制和图像数据传输单元与中央的通信单元之间。此外，中央的通信单元被设置用于综合来自单检测器控制单元的数据。此外，中央的通信单元可以被设置用于预处理由单检测器控制单元提供的测量数据。中央的通信单元还可以被设置用于进行状态评估。于是可以确定和评估各个器件的状态。中央的通信单元还可以被设置用于将控制数据、测试数据和图像数据转发给单检测器控制单元。中央的通信单元最后还可以被设置用于产生用于单检测器的触发信号，以及控制和执行将数据分配给单检测器控制单元。在制造方法的一个扩展中，可以将单检测器控制单元分别结构相同地构建。通过使用结构相同的单元能够实现模块化的架构，借助其实现了总系统的特别良好的灵活性和可变性。【附图说明】下面参考附图借助实施例再次详细阐述本专利技术。在此在不同的附图中为相同部件设有相同的附图标记。其中:图1是根据现有技术的计算机断层成像系统的示意图，图2是根据本专利技术的第一实施例的装置的实施例的示意图，图3是根据本专利技术的第二实施例的装置的实施例的示意图，图4是根据本专利技术的一个实施例的、用于制造医学成像系统的方法的流程图。【具体实施方式】在图1中，常规检测器系统I的硬件结构划分为三个主要部分，即两个单检测器控制单元3和一个组合的单检测器控制单元和通信单元2，以及布置在单检测器控制单元3和组合的单检测器控制单元和通信单元2之间的并行数据线路5。还示出了单检测器4，其连接至单检测器控制单元3和连接至组合的单检测器控制单元和通信单元2。组合的单检测器控制单元和通信单元2经过多个并行的数据线路，即4个控制、测试和监视通道以及一个数据通道6与固定的CT单元8连接。在图1中的装置中不在单检测器控制单元上进行数据处理。单检测器的数据被直接转发给组合的单检测器控制单元和通信单元2。组合的单检测器控制单元和通信单元2还包括关于数据处理、编程和控制检测器单元的功能。装置I的扩展是困难的，因为组合的单检测器控制单元和通信单元2仅设计用于确定数目的并行连接，并且已经由于其尺寸和因为它必须相应地协调于与其连接的单检测器4而不能任意扩展。由此，图1中示出的成像装置的基本方案不适于该装置的扩展。在成像系统的常规架构中，数据交换的控制被规定用于确定的架构。例如，数据基于其施加于其上的管脚而被识别并且通过分离的并行数据传输通道来传输。如果应该扩展架构，则相应地需要改变整个数据传输结构以及软件。这种结构化的成像系统的可扩展性由此实践中是不可能的。通常在常规医学成像系统中，例如在计算机断层成像系统(见图1)中，按照传输接口的物理特性调整在系统中传送的数据的编码。在实际数据中插入状态和控制信息并且将其通过整个数据处理链或通信链来传输。来自不同数据源的信息(图像数据、控制信息和状态信息)综合在一个数据结构中并且按件传输。该按件传输可以形象解释为数据流的传输。对于调试、诊断和故障查找所需的信息从整个数据流提取。在扩展或改变现有的数据结构时，将整个系统匹配于新的数据结构。在各个数据块之间存在刚性连接。由此，仅具有在系统发展期间实现的连接。如果要匹配或改变系统，必须重新匹配整个系统，即所有层面上的硬件或软件。因此所描述的结构对于频繁的匹配或改变而言太不灵活了。在图2中阐明了根据本专利技术的成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学成像装置(11,21)，具有：‑中央的通信单元(12)，‑至少一个单检测器控制单元(13)，‑多个单检测器(4)，以及‑在所述至少一个单检测器控制单元(13)与所述中央的通信单元(12)之间的串行接口(15)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A格莱克，A格拉夫，S冈瑟，A哈里尔斯，E施伦德，M施密特，A韦斯特科夫斯基，K温德希默，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE