详解医学成像中的时钟分发系统设计

本文摘要:对于提高医疗保健环境的市场需求永无止境,因此必须具备更加高分辨率的医疗影像设备,以便更佳地观测人体情况。高分辨率带给了信号收集和传输的问题。基于上述市场需求,必须平稳的较低晃动时钟去提高信号收集精度,提高信号在系统内的传输。本文中,我们将辩论大型光学设备的时钟发给系统,而这对设计工程师们而言是众多挑战。 1970年代中后期,计算机X射线轴向分层造影(CAT)扫瞄就早已经常出现在医学界了。计算机处置能力和信息采集时间的提高大大提高了设备的扫瞄速度,信息内容以及图像的清晰度。

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对于提高医疗保健环境的市场需求永无止境,因此必须具备更加高分辨率的医疗影像设备,以便更佳地观测人体情况。高分辨率带给了信号收集和传输的问题。基于上述市场需求,必须平稳的较低晃动时钟去提高信号收集精度,提高信号在系统内的传输。本文中,我们将辩论大型光学设备的时钟发给系统,而这对设计工程师们而言是众多挑战。

  1970年代中后期,计算机X射线轴向分层造影(CAT)扫瞄就早已经常出现在医学界了。计算机处置能力和信息采集时间的提高大大提高了设备的扫瞄速度,信息内容以及图像的清晰度。今天,我们的扫描仪把正电子放射线光学技术(PET)与核磁共振光学技术(MRI)或X-射线计算机断层扫描技术融合在一起,获取了更佳的信息记录方式与更加出众的画面质量,此即双模式扫瞄,是当下近期的设计之一。

  时钟,噪声与图像分辨率  尤其的是,PET扫描仪必须放射性核素追踪剂,当这些放射性核素裂变时就不会产生正电子。当正电子丧失势能,它们就不会通过有所不同方式与电子融合在一起,通过这种融合,将产生完全朝向几乎忽略方向升空的511KeV的伽马射线。为了记录在它们穿越病人身体时,两个伽马射线光子的号召线或弦,必须中用一个观测的环。

观测的环的直径必需能容纳病人身体通过,约必须1米,观测环上具备500到1000条信道。探测器则必需能把从正电子到电子灭亡过程所产生的两条伽玛射线事件关联到的一个号召线上,而无法作为随机事件。另外,这些信道必需精确测量出有伽马射线的能量,以此观测出有康普顿衍射引起的误差,康普顿衍射不会造成升空源方位错误。

要超过以上目的有几种办法,但皆必须准确的时钟信号因应检测窗口。  产生一个准确且平稳的高频时钟非常容易,但如何在直径相当大的观测环内产于时钟信号则是众多挑战,因为较慢的时钟脉冲边沿会因传输媒介而有所损耗。一些探测器利用光纤将闪光晶体的输入传送至具备光电子元器件(PMT或者APD)的信道板上。

这样的布局令其观测电子装置的距离变大,但时钟脉冲产于仍然不会受到信道上的受损、位移、振动以及其它发育问题的影响,这些最后不会影响图像的噪声,及必须超过的分辨率。


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