集成错误监控和诊断工具的数据传输系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在计算机断层造影设备中进行数据传输的数据传输系统及其方法，该系统具有将比特流传送到计算机断层造影设备的旋转部件（４）上的发送装置（２）中的数据采集单元（１），以及在固定部件（５）上的接收装置（３）。在该数据传输系统中，至少所述发送装置（２）和接收装置（３）各包括一个错误识别模块（８），该模块检查所述比特流的错误并向错误处理器通知所识别的错误，该错误处理器确定识别出的错误的数量和比率和／或持续时间，并存储在日志文件（１０）中用于处理。利用该数据传输系统可以实时地识别错误，且无需采用另外的测试工具来用于错误诊断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数据传输系统以及一种用于在计算机断层造影或可以进行断层造影的X射线设备中监控数据传输的方法，该数据传输系统具有数据采集单元，其中采集测量数据、转换为比特流，并发送到计算机断层造影设备或X射线设备的旋转部件的发送装置上，将比特流从该发送装置传送到计算机断层造影设备或X射线设备的固定部件上，所述数据传输系统还在该固定部件上具有接收装置，其从发送装置接收比特流并传送到图像再现单元，由该图像再现单元对接收装置传送的比特流进行再处理以便图像再现。
技术介绍
在成像医疗技术中，经常采用计算机断层造影设备，其中同时采集非常大量的测量数据，发送到图像再现单元，并为了再现所期望的图像对该数据进行再处理。为此所需的数据传输系统必须一方面根据每时间单位积累的大量测量数据而能进行高速传输，另一方面必须保证，在计算机断层造影设备的围绕固定部件旋转的部件、即支架之间进行尽可能无干扰的传输。对于C弧形X射线设备也有类似的要求。这种或其它可以进行断层造影的X射线设备在下面都纳入概念“计算机断层造影设备”中。对于在旋转和固定部件之间的数据传输有不同的公知技术。这些公知技术可以根据电容耦合和光耦合在传输技术中进行划分。在通过电容耦合传输时，信号从一个安装在旋转部件上的发送器传送到一个设置在固定部件上的天线。DE10007601A1描述了这样一种用于数据传输的装置，其中波导管用作发送器。为了进行数据传输，将数据调制到一个载波信号上并耦合到该波导管中。一个以几何学上确定的方式相对于波导管设置的天线无接触地接收该载波信号，从而在解调该载波信号之后将数据提供在固定部件上。在上述应用中，波导管沿着C弧形X射线设备的C弧形的轮廓安装，而天线安装在该C弧形的支架上。US5140696A描述了一种用于在相对移动的部件之间进行信号传输的装置，尤其是在计算机断层造影设备中，其中一个圆形的带状导线作为发送器设置在支架的轮廓上，一个带状导线的较短的一段作为接收器设置在直接位于发送导线附近的固定部件上。数据传输按照与前面提到的出版物中相同的方式进行。在通过光耦合进行信号传输时，通过光学接口进行数据传输。US4259584A描述了这样一种用于信号传输的装置，尤其适用于计算机断层造影设备，其中在固定部件上安装了一个由光波导体制成的、围绕旋转中心的环，在该环的输出耦合位置设置了一个解调器。在旋转部件上，在该光波导体对面安装了一个光源，用待传输的数据对该光源的强度进行调制。在相对运动期间，所调制的光信号由于该几何上的结构始终耦合到光波导体环中，并由通过解调提取出数据的解调器接收。US5535033A展示了一种信号传输装置，其中在计算机断层造影设备的旋转部件上安装了一个由光导材料制成的环作为发送装置的一部分，该发送装置将输入耦合的光也垂直于其纵向轴辐射出去。待传送的数据通过对光源的调制耦合到环中，并通过光电检测器接收到固定部件上。这里，通过发送装置的环形布置，也可以在几乎每个旋转周期内通过接收器接收数据。与所采用的数据传输技术无关，计算机断层造影设备具有一个数据采集单元，其将由多个探测器信道获得的测量数据转换为一般串行的比特流，并将该比特流传送到支架上的发送装置中。该发送装置将串行的比特流传送到计算机断层造影设备的固定部件的接收装置中，该接收装置又将该比特流传递到图像再现单元中，在那里一般首先将该比特流多路复用，接着进行再处理以便图像再现。在数据采集单元和图像再现单元之间的数据连接由于大量参与的部件而相对复杂，从而可能很难诊断出可能出现的传输错误。这一方面关系到系统的设计和集成阶段以及制造阶段，其中难以检查数据连接的质量，也难以鉴别在数据传输链内存在的灵敏的点。另一方面，在临床环境下出现数据传输错误时，维护人员很难发现在数据链中的故障部件，而且为此要花费大量的时间和金钱。由于支架在计算机断层造影设备运行期间不断旋转，从而无法将测试设备耦合到作为数据源的数据采集单元上，因此，难以在计算机断层造影中进行数据传输测试。对于数据连接质量的测试公知有，通信技术中误码率(BER)的采集和处理，该误码率给出了在预先给定的时间间隔内总共发送的比特数中的错误传输的比特数。在此，对于数据传输系统的测试，提供了用于确定误码率的特定测量装置，其也公知为BERT(误码率测试器)系统。该测试系统包括一个比特模式发生器，其通过数据传输系统发送预先定义的比特序列，以及一个错误分析单元，其分析所传输的比特序列。通过比特模式发生器和错误分析单元之间的直接连接发送一个基准脉冲，以便正确读取所获得的比特序列。图3示例性地示出了这种用于测试数据传输系统26的测试系统22，其具有比特模式发生器23和错误分析单元24。错误分析单元可以对数据传输期间的错误数进行采集，对错误进行分类以及确定错误比特在数据流中的位置，从而可以从该数据中推断出引起错误的原因。这种错误分析的例子可以参见出版物G.M.Foster und T.Waschura，“Beyond BitError Ratio-Gain New Insight from Studying Error Distributions”，AgilentTechnologies Technical Paper.Literature No.5988-8037EN，September 26，20022002 Agilent Technologies，http//literature.agilent.com/litweb/pdf/5988-8037EN.pdf，以及“An Introduction to Error Location Analysis-Are all yourerrors truly random？”，Agilent Technologies Application Note 1550-2，LiteratureNo.5980-0648E，April 2000。但是，这种公知的测试系统不能在计算机断层造影设备中采用，因为作为数据源的数据采集单元和作为数据接收器的图像再现单元处于相对连续旋转中。然而，多数可用的测试系统在同一机壳中包括比特模式发生器和错误分析单元，从而不可能物理分离。即使比特模式发生器分开设置，由于占据空间的比例很小以及机械平衡的干扰也几乎不能将其另外安装在旋转的支架上。此外，在计算机断层造影设备中，在旋转部件和固定部件之间只存在一条唯一的高速连接，从而没有分开的连接供传输基准脉冲使用。另一个问题在于计算机断层造影设备中的复杂传输链，其中首先将并行的数据流转换为串行的比特流，对该数据进行编码以便将脉冲信号集成到数据流中，在连续旋转部件和固定部件之间传输串行比特流，提取出所包含的脉冲信号以便用提取出的脉冲信号扫描该数据，最后将串行数据流重新转换为并行字。为了检查这种传输链需要并行的测试系统，这很耗费金钱，而且需要与测试系统的复杂接口。因此，目前在临床环境下在计算机断层造影设备中出现数据传输错误时，只能由维护人员一个接一个地更换各部件，以便找到错误原因。但是，这种“试验和错误”技术耗费大量时间和金钱，因为所有可更换的部件必须保持可用。此外，如果是由外部引起的错误原因，例如由于在外部干扰源和计算机断层造影设备的发送装置与接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在计算机断层造影设备或可以进行计算机断层造影的Ｘ射线设备中进行数据传输的数据传输系统，具有数据采集单元（１），其中采集测量数据，转换为比特流，并传送到计算机断层造影设备或Ｘ射线设备的旋转部件（４）上的发送装置（２）中，由该发送装置将比特流传送到计算机断层造影设备或Ｘ射线设备的固定部件（５）上，所述数据传输系统还在该固定部件（５）上具有接收装置（３），其接收来自发送装置（２）的比特流并发送到图像再现单元（７），该图像再现单元（７）对接收装置（３）传送的比特流进行再处理以便图像再现，其特征在于，至少所述发送装置（２）和接收装置（３）各包括一个错误识别模块（８），该模块检查所述比特流的错误并向错误处理器（９ａ，９ｂ）通知所识别的错误，该错误处理器确定识别出的错误的数量和比率和／或持续时间，并存储在日志 文件（１０）中用于处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬波佩斯卡，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]