[实用新型]计算机断层扫描系统及其图像记录系统、扫描仪和控制单元

说明书

本实用新型涉及一种用于计算机断层扫描系统(1)的图像记录系统(6，7)，所述图像记录系统包括图像记录单元(7)和/或数据组织单元(6)以及配置接口(7e)和记录数据接口(7d)，其中所述图像记录系统(6，7)设计成，使得所述记录数据接口(7)的至少一条数据线路(8)按照规定能够由所述配置接口(7e)使用。本实用新型还涉及对应的控制单元、用于计算机断层扫描系统的扫描仪以及这种计算机断层扫描系统和对应的系统。

技术领域

本实用新型涉及一种用于计算机断层扫描系统(“CT系统”)的图像记录系统尤其前端模块、以及相应的CT系统。

背景技术

在CT系统中，图像数据由图像传感器或前端模块记录，并提供给该系统。这些数据通常最初作为原始数据存在，随后进行重建所述原始数据。为了将图像传感器的数据与重建数据区分开，以下将术语“记录数据”用于图像传感器的图像数据(测量数据)。与本文中的图像传感器结合，术语“记录数据”并不指重建的图像数据，而是指由题材的图像传感器记录的并然后在图像记录过程中在原始数据中为了以后进行重建而转换的那些数据。

典型的前端模块例如包括640个光电二极管构成的矩阵和ADC(模数转换器)，并且可以从接收到的X射线生成像素以进行图像记录。前端模块通常借助于大量数据线路与背板进行数据接触。除了数据外，由背板为前端模块附加地提供供给和参考电压。

对应的模块通常具有用于配置的接口(例如所谓的串行外设接口“SerialPeripheral Interface，SPI”)和用于传输记录数据的另一接口。通常对于每个前端模块存在一个用于配置的SPI接口。每个所述接口通常都是基于时钟的，其中，数据的读取比配置快许多倍。典型的数量级对于用于借助于SPI进行配置的时钟(时钟信号或部件上的对应引脚通常也称为“移位时钟(Shift Clock)”或“串行时钟(Serial Clock)”的“SCL”或“SCLK”)处于100kHz至几MHz的范围，并且对于数据读取(所述时钟信号或部件上的对应引脚通常也称为“CLK”)处于几百MHz至几GHz。

在传输记录数据时，从背板向前端模块发送用于模数转换器(ADC) 和用来读取的移位寄存器的时钟CLK以及用于同步AD转换的时钟(也称为“SYNC”)。然后，通常将有用数据在多条信号线路上传输到背板。数据传输大多借助于差分数据传输进行，以便使干扰信号最小化。

在CT探测器中，通常最多90个前端模块连接到三个背板上。分别大约30个前端模块的数据从背板经由高速线路以5Gbit/s的典型传输速率向外进行传输。在此，数据线路通常是单向线路，所述单向线路仅允许从前端模块到背板的数据通信。这通常是由于用于差分信号传输的接口(通常根据“低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling)”LVDS原理)。

与AD转换器的差分数据信号相比，SPI接口仅实施为单端信号 (LVCMOS)。因此，在插接器前面在背板上分别需要LVCMOS缓冲器，借助于插接器，前端模块与背板连接。LVCMOS缓冲器对于补偿背板电路板和薄膜线路上的信号的阻抗跳变是必要的。也需要单独的缓冲器，以便可以识别出有故障的模块或不正确插接的线路。

已知系统具有许多缺点，尤其涉及在背板上的空间需求、布线面和焊接部位。例如，在扁平模块测试(Flachbaugruppentest)中不能对薄膜插接器的焊接部位进行电测试。由此得出结论，在测试完整安装的探测器时才能进行错误识别。此外，为了检测前端模块的标识数据，必须经由多个附加的多路复用器将SPI(通常用SDO或MISO表示)的来自所述标识数据的数据信号引导到前端模块。

在前端模块以及背板上，通常存在逻辑装置，所述逻辑装置通常由可编程模块、大多各一个现场可编程门阵列(FPGA)组成。在此通常情况是，用于(例如90个)前端模块的SPI接口的SDO信号仅由背板的FPGA 上的唯一的模块来评估。在此，受制于结构方式，所使用的FPGA可能不包括对于90个SDO信号足够的输入端。从中得出可以所有SPI或所有前端模块的有限可测试性。