一种用于PET系统的分布式高压供电架构技术方案

本发明专利技术涉及一种用于PET系统的分布式高压供电架构包括：位于PET系统内的两个以上的高压组件，每一个高压组件连接所述PET系统内的部分探测器模组；与所述每一个高压组件连接的位于所述PET系统外的低压电源模块以及中央控制板，每一个高压组件依据所述中央控制板的控制指令将所述低压电源模块提供的电压转换为探测器模组所需的高压。本发明专利技术功耗低，高压输出噪声小，系统集成度和安全性高，高压参数实现差异化准确控制和动态调整，系统维护简捷。

A Distributed High Voltage Power Supply Architecture for PET System

The invention relates to a distributed high-voltage power supply architecture for PET system, which comprises two or more high-voltage components in the PET system, each of which connects a part of the detector module in the PET system, and a low-voltage power supply module outside the PET system and a central control board connected with each high-voltage component according to the central control. The control instruction of the board converts the voltage provided by the low voltage power supply module into the high voltage required by the detector module. The invention has low power consumption, low high voltage output noise, high system integration and safety, accurate differential control and dynamic adjustment of high voltage parameters, and simple system maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于PET系统的分布式高压供电架构
本专利技术涉及医学成像领域，具体涉及一种用于PET系统的分布式高压供电架构。
技术介绍
正电子发射断层(PositronEmissionTomography)作为一种影像学检查、辅助癌症肿瘤诊断和疗效评估技术，它利用光电倍增管(PMT,PhotomultiplierTube)组成的探测器捕获放射光子，实现生理组织和各个器官的功能成像。单个探测器需要千伏级别的供电电压，整个PET系统包含数百个探测器，其构成模组型环状结构；各个探测器模组增益各异，对高压的需求也存在差异化；高压电源的供电质量，直接决定影像质量的优劣。目前已有的PET系统高压供电结构，采用集中式、单一大功率高压电源对系统进行级联式高压供电，利用各分路串联电阻的方式满足高压模组的差异化高压需求。这种单一大功率高压供电方式，系统功耗高、成本高、安全性低、能量集中对散热要求高、模组间高压相互串扰、高压线路径长，存在不固定线损，从而得不到准确的高压值，无法实现最佳状态成像。因此，亟需一种能够实现更加稳定和优异的差异化高压输出的用于PET系统的多路高压供电结构。
技术实现思路
(一)专利技术目的为了解决上述问题，本专利技术提出一种用于PET系统的分布式高压供电架构，能够降低PET系统功耗、提高安全性、提高电源质量，降低串扰、改善散热效果、提升系统集成度、实现高压差异化准确配置、系统动态调整，适用于医学成像领域中需要多路高压供电的应用场合。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一方面，本专利技术提出一种用于PET系统的分布式高压供电架构，所述分布式高压供电架构包括：位于PET系统内的两个以上的高压组件2，每一个高压组件2连接所述PET系统内的部分探测器模组7；与所述每一个高压组件2连接的位于所述PET系统外的低压电源模块3以及中央控制板5，每一个高压组件2依据所述中央控制板5的控制指令将所述低压电源模块3提供的电压转换为探测器模组7所需的高压。所有的高压组件2分布在所述PET系统的风道12中；或者，所有的高压组件2呈环形等间隔的分布在所述PET系统的风道12中。每一个高压组件2的电源输入端通过电源线束4接入低压电源模块3；每一个高压组件2的输出端并联有多条用于连接所述探测器模组的高压支路11，每一条高压支路11与一个探测器模组7连接；或者，每一个高压组件2的输出端通过一条高压支路11与一个探测器模组7连接。每一高压组件包括：依次连接的高压控制板8、高压模块9和高压分配板10；所述高压控制板8连接所述中央控制板5，根据中央控制板5的控制指令，控制高压模块9将所述低压电源模块3输入的低压转换为高压，所述高压分配板10将转换后的高压通过高压支路11输出至探测器模组7。所述高压控制板8采用独立控制方式控制所述高压模块9将所述低压电源模块3输入的低压转换为高压；或者是，所述高压控制板8采用总线控制方式控制所述高压模块9将所述低压电源模块3输入的低压转换为高压。所述高压模块9将输入至所述高压分配板10的电压和电流信息借助于所述高压控制板8反馈至所述中央控制板5。在采用独立控制方式时，所述中央控制板5向所述高压控制板发送高压转换指令，该高压控制板中预先设定的初始高压参数控制所述高压模块9将所述低压电源模块3输入的低压转换为高压；在采用总线控制方式时，所述中央控制板5根据预设时间段内高压分配板10反馈的信息，生成携带高压转换参数的电压转换指令，以使以使所述高压控制板基于电压转换指令中的高压转换参数控制所述高压模块9将所述低压电源模块3输入的低压转换为高压。所述中央控制板5通过监控总线13与每一个高压组件2中所述高压控制板8的控制端连接；所述低压电源模块3通过电源线束4与每一个高压组件2中所述高压控制板8的电源输入端连接；所述PET系统内所有的监控总线13和电源线束4均位于风道中，且通过系统底板6上的一个密封孔穿出。所述低压电源模块3和中央控制板5位于PET系统外的固定支架1上。另一方面，本专利技术提出一种PET系统，包括上述供电架构，所述架构中的高压组件为所述PET系统内的探测器模组供电。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：系统功耗和成本降低：与传统的统一、单个高压值输出供电方式相比，本专利技术所述机构能够实现差异化多模块配置，探测器模组不需要配置分压电阻，减少了分压电阻产生的功耗，降低了系统功耗，同时高压模块的总体成本也降低；安全性增强：高压组件模块化、小型化，单个高压组件的输出功率数量级减小，避免了能量集中造成的局部热度高的问题，对设备、操作人员而言，安全性提高；系统集成度提高：高压电源模块化、小型化之后，将其放置于PET系统内部，集成度提高；散热效果提升：分布式、模块化、小型化高压电源之后，集成于PET系统内部，增加了散热面积，且置于系统内部风道中，散热效果更好；高压串扰降低：高压组件分布式、并联方式供电降低了探测器模组间的相互串扰影响；高压电源质量提升：分布式供电架构缩短了高压输出到探测器负载的距离，高压线拾取系统噪声更低，高压电源质量更好，从而保证影像质量；兼容性提升：实现差异化高压值输出之后，不同探测器模组对高压需求的自由度更大，PET系统的兼容性增强，有利于生产效率提升；监控方式灵活：总线式和独立分布控制方式灵活切换，使PET系统在不同时期、不同环境状况下，可以实现动态调整，发挥系统最佳性能；参数固化存储：高压输出对应的高压参数固化存储，通电即可输出最近一次系统最佳状态的高压值，不需要监控总线下载初始参数，快速方便。附图说明图1为本专利技术高压供电架构的结构示意图；图2为本专利技术高压组件结构示意图；图3为本专利技术高压供电架构内各个部分的互联关系图。【附图标记】1.固定支架；2.高压组件；3.低压电源模块；4.电源线束；5.中央控制板；6.系统底板；7：探测器模组；8：高压控制板；9：高压模块；10：高压分配板；11：高压支路；12：系统风道；13.监控总线。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。如图1所示，本专利技术提供了一种用于PET系统的分布式高压供电架构的结构，包括：位于PET系统内的两个以上的高压组件2，以及与所述每一个高压组件2连接的位于所述PET系统外的低压电源模块3以及中央控制板5。每一个高压组件2连接所述PET系统内的部分探测器模组7；所述低压电源模块3为高压组件2提供低压电源支持，每一个高压组件2依据所述中央控制板5的控制指令将所述低压电源模块3提供的电压转换为探测器模组7所需的高压。与传统的统一、单个高压值输出供电方式相比，本专利技术所述机构不需要配置分压电阻，减少了分压电阻产生的功耗，降低了系统功耗，同时，单个组件的功率需求数量级降低，避免了能量集中造成的局部热度高的问题，提升了PET系统的安全性。至少有两个高压组件2分别与PET系统内的各不相同的部分探测器模组相连接，为各不相同的部分探测器模组提供高压电源支持。每个探测器模组包括至少一个由光电倍增管组成的探测器模块，每个探测器模块包括至少一个探测器。在实际应用中，PET系统包括数百个探测器，数百个探测器组成若干个探测器模组，每个高压组件则分别为其中的部分探测器模组提供高压电源支持。例如，高压供电架构包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于PET系统的分布式高压供电架构，其特征在于，所述分布式高压供电架构包括：位于PET系统内的两个以上的高压组件(2)，每一个高压组件(2)连接所述PET系统内的部分探测器模组(7)；与所述每一个高压组件(2)连接的位于所述PET系统外的低压电源模块(3)以及中央控制板(5)；每一个高压组件(2)依据所述中央控制板(5)的控制指令将所述低压电源模块(3)提供的电压转换为探测器模组(7)所需的高压。

【技术特征摘要】
1.一种用于PET系统的分布式高压供电架构，其特征在于，所述分布式高压供电架构包括：位于PET系统内的两个以上的高压组件(2)，每一个高压组件(2)连接所述PET系统内的部分探测器模组(7)；与所述每一个高压组件(2)连接的位于所述PET系统外的低压电源模块(3)以及中央控制板(5)；每一个高压组件(2)依据所述中央控制板(5)的控制指令将所述低压电源模块(3)提供的电压转换为探测器模组(7)所需的高压。2.根据权利要求1所述的供电架构，其特征在于，所有的高压组件(2)分布在所述PET系统的风道(12)中；或者，所有的高压组件(2)呈环形等间隔的分布在所述PET系统的风道(12)中。3.根据权利要求1所述的供电架构，其特征在于，每一个高压组件(2)的电源输入端通过电源线束(4)接入低压电源模块(3)；每一个高压组件(2)的输出端并联有多条用于连接所述探测器模组的高压支路(11)，每一条高压支路(11)与一个探测器模组(7)连接；或者，每一个高压组件(2)的输出端通过一条高压支路(11)与一个探测器模组(7)连接。4.根据权利要求3所述的供电架构，其特征在于，每一个高压组件(2)包括：依次连接的高压控制板(8)、高压模块(9)和高压分配板(10)；所述高压控制板(8)连接所述中央控制板(5)，根据中央控制板(5)的控制指令，控制高压模块(9)将所述低压电源模块(3)输入的低压转换为高压，所述高压分配板(10)将转换后的高压通过高压支路(11)输出至探测器模组(7)。5.根据权利要求4所述的供电架构，其特征在于，所述高压控制板(8)采用独立控制方式控制所述高压模块(9)将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊健，王毅，张海彬，
申请(专利权)人：江苏赛诺格兰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32