用于数据滑环连接的系统和方法技术方案

提供了一种在数据滑环的传输线部分与数据采集系统之间的直接电连接。可以在数据采集系统与传输线部分之间提供变压器，用于对滑环与电连接之间的阻抗失配进行校正。连接数据滑环和数据采集系统的方法包括在传输线部分与数据采集系统之间提供可控阻抗电缆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种用于计算机断层照相(CT)扫描器的数据滑环(data slipring)，更具体地说，本专利技术涉及在数据采集系统(DAS)和滑环之间的改进的连接。
技术介绍
CT系统用于获得检查对象的非侵入剖面图像，具体地说是用于医疗分析和诊断的人体组织的内部图像。目前的CT系统使检查对象如患者位于在由固定框架支撑的旋转框架或台架的中央空腔内的台面上。台架包括位于空腔的相对侧的，在笛卡儿坐标系的x-y平面(一般也称为“成像平面”)中的x射线源和检测器阵列，二者随着台架一起围绕被成像的检查对象旋转。在沿着台架的旋转路径的几个角位置(也称为“投影”)，x射线源发射扇形的准直光束，该光束穿过检查对象的成像切片，被检查对象衰减，并且被检测器阵列接收。在检测器阵列中的每个检测器元件产生表示经过衰减的x射线光束的强度的离散的电信号，从x射线源投影到特定检测器元件的光束射入该检测器的传感器表面。由在旋转框架中的电路对来自所有检测器元件的电信号进行整理，从而生成在每个台架角度或投影的投影数据集。每个投影数据集称为一个“观察”，并且在x射线源和检测器阵列的一个旋转期间从不同的台架角度进行的一组这样的观察为一个“扫描”。然后，由静止框架中的计算机对扫描进行处理，以便将投影数据集重新构成为检查对象的切片或断面的CT图像。为了将投影数据集从旋转框架传输到静止框架以进行图像重构，目前使用了各种通信链接，如脐带式电缆、光数据链接、具有接触电刷的滑环和具有无接触耦合器的滑环等。较新的CT系统一般利用安装在旋转框架上的滑环和安装在静止框架上的，相对于滑环有一定气隙的无接触耦合器作为旋转与静止框架之间的通信链接。滑环包括包围旋转框架的空腔的断开的导线或传输线环，使得断开的导线环的每一半形成长度严格相同的弧。数据信号，例如投影数据集，被编码并且被从两个导线的第一端发送到在断开环的相对侧的两个导线的第二端，使得两个数据信号同时到达第二端，第二端一般也称为终止间隙。安装在静止框架上的无接触耦合器靠近滑环并且通过电磁耦合捕捉被发送的经过编码的数据信号。由于当(在编码之后)获得每个投影数据集时，即在旋转框架仍然旋转以获得下一个台架角度的下一个投影数据集的过程中，发射每个数据集，因而在旋转框架以及滑环旋转时，进行数据信号沿着滑环的导线的传输以及从滑环到无接触耦合器的电磁耦合。如图1所示，现有技术的系统100发送来自滑环的高速数据并且通过电子装置将其转换为光信号，该电子装置包括由光纤电缆连接的数据采集系统104中的光纤发送器102和发送器108中的光纤接收器106以及给发送器108供电的电源112。使用光学技术允许在不引入不需要的噪声的情况下进行快速数据传输，这种技术当数据速度持续增加到超过1GHz时是有问题的。光导纤维也是常见的选择，这是由于光导纤维相对廉价、能够被拉成很小的直径、重量轻且不易燃，并且信号损失非常小。但是，光学方法需要复杂的电子装置102、106和独立的电源112，用于将电信号转换为光信号，因而增加了系统100的复杂性和成本。
技术实现思路
利用用于图像重构的具有数据滑环的系统克服或削弱了现有技术的以上讨论的和其他的缺点和缺陷，该系统包括传输线部分、数据采集系统和传输线部分与数据采集系统之间的直接电连接。在本专利技术的另一个典型实施例中，用于图像重构的系统包括具有传输线部分的数据滑环、数据采集系统、变压器和传输线部分与数据采集系统之间的电连接，其中，在数据采集系统与传输线部分之间提供变压器，用于对滑环与电连接之间的阻抗失配进行校正。在本专利技术的另一个典型实施例中，连接具有传输线部分的数据滑环和数据采集系统的方法包括在传输线部分与数据采集系统之间提供可控阻抗电缆。在本专利技术的另一个典型实施例中，数据滑环与数据采集系统之间的直接电连接包括具有第一端和第二端的可控阻抗电缆，第一端与数据滑环连接而第二端与数据采集系统连接。在本专利技术的另一个典型实施例中，数据滑环与数据采集系统之间的直接电连接包括具有第一端和第二端的可控阻抗电缆以及位于数据滑环上的变压器，其中，电缆的第一端与变压器连接，而第二端与数据采集系统连接。当审阅下面的附图和详细说明时，本领域的技术人员将清楚按照这些实施例的其它系统、方法和/或计算机程序产品。意图在于这样的附加的系统、方法和/或计算机程序产品被包括在这个说明中，在本专利技术的范围以内，并且由所附权利要求进行保护。附图说明参照这些示意图，其中，用相同的数字对这几张附图中的相同的部分进行编号图1示出了现有技术的CT系统的一部分的示意框图；图2示出了使用本专利技术的CT系统的透视图；图3示出了图2的CT系统的若干部分的示意框图；图4示出了图2的CT系统的若干部分的示意框图；图5示出了图2的CT系统的若干部分的示意框图；图6示出了图2的CT系统的若干部分的另一个实施例的示意框图；并且图7示出了图2的CT系统的若干部分的另一个实施例的示意框图。具体实施例方式参照图2，计算机断层照相(CT)系统10包括一个一般为环状的旋转框架12或台架以及一个支撑旋转框架12的静止框架13。旋转框架12包括一个x射线源14，用于向位于空腔19的相对侧的检测器阵列18发射高准直的x射线束16。空腔19允许将检查对象20如患者放置在台面21上，台面21，例如通过平移，可以沿着旋转框架12的旋转轴线22移动。台面21的运动使得检查对象20的引起注意的不同的剖面部位能够位于旋转框架12的成像平面内。一旦通过移动检查对象20和/或台面21已经使检查对象20按照所希望的位于空腔19中，则旋转框架12围绕旋转轴线22旋转，并且在沿着旋转路径的多个角位置中的每个角位置，x射线源14发射x射线束16，x射线束16穿过检查对象20并且入射到检测器阵列18的多个检测器元件(没有单独示出)的接收表面上。在响应过程中，检测器阵列18中的每个检测器元件产生幅值与接收的射线强度成比例并且由此与x射线束穿过检查对象20之后的衰减量成比例的电信号。来自检测器阵列18的每个检测器元件的代表投影数据的信号通过线路23提供给控制和阵列处理器24，控制和阵列处理器24将接收的投影数据处理为检查对象20在选定的半径或角位置的半径图像，半径图像也称为一个观察。然后，利用已知的图像处理算法将汇集了旋转框架12的全部旋转的观察的总和，一般称为扫描，进一步处理为检查对象20的位于成像平面内的引起注意的部位的断面图像。参照图3，其中示出了图2的CT系统10的一部分的示意框图。应该理解，在图2中仅示出了本专利技术的思路所需要的功能要素，并且仅示出了功能要素之间的有关连接。通过线路26将来自检测器阵列18的信号提供给安装在旋转框架12上的数据采集系统(DAS)28，DAS 28将来自检测器阵列18的检测器元件的每个信号从模拟信号格式转换为数字信号格式，一般用16位数字值表示经过衰减的x射线强度。DAS 28将经过转换的检测器信道信号与数据时钟信号和误差检查信号功能多路复用为串行数字位信号。然后由安装在旋转框架12上的发送器32通过线路30接收串行数字位信号。如将进一步描述的，DAS 28可以通过电缆30直接与RF滑环34的传输线部分36、38连接，以提供数据信号。经过编码的数据信号沿着传输线部分36、38传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于图像重构的系统（１０），该系统包括：一个数据滑环（３４），包括传输线部分（３６，３８）；一个数据采集系统（２８）；以及一个在所述传输线部分（３６，３８）和所述数据采集系统（２８）之间的直接电连接（３０）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS卡特查，ND赫夫曼，JK奥米克，PE小皮尔森，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]