CT 和 PET 扫描仪

德州仪器 (TI) 的医疗成像解决方案

设计注意事项

计算机体层摄影 (CT) 是一种医疗成像技术,它通过单轴旋转从一系列二维 X 射线图像中产生人体内部器官的三维图像。与图像上会出现许多重叠投影的传统 X 射线摄影术相比,CT 图像具有显著提高的对比度。

随着诸如 CT 之类的诊断成像系统的出现(它们要求复杂且密集的图像处理),半导体在开发具有更高密度、灵活性和性能的系统的过程中扮演着重要角色。

X 射线切片数据是通过 X 射线源生成的,后者围绕带有 X 射线探测器的物体旋转,该探测器正对 X 射线源的中心位置。整个旋转结构称为“机架”,而从给定角度投射的 X 射线则称为“剖面” 当物体缓慢通过机架时,每次旋转都按顺序捕获 1000 个剖面。数据采集系统通常包含多个通道卡,后者具有一组闪烁体光电二极管固体探测器,探测器后面跟随一个读出电子器件。

每个光电二极管都会产生与像素接收的 X 射线强度成比例关系的电流。通道卡通常具有前端,便于 ADC 将探测器中的电流积分并转换成数值。TI DDC 产品是单芯片解决方案,用于将 CT 扫描仪的光电二极管阵列中的低电平电流直接数字化。每个 DDC 通道都提供双路开关集成器前端来对光电二极管中的电流进行处理。此配置允许进行连续电流积分(以避免任何输入信号的丢失):其中一个集成器输出将被板载 A/D 转换器数字化,另一个输出则对输入电流进行积分。

所有通道卡中的数字数据都会通过高速链路(LVDS 接口)传输至控制器卡和图像处理卡。图像处理卡可连接至主计算机,您可以在其中查看 CT 图像。然后,这些数字数据将由称为“层析重建”的数学程序进行合成。

用于控制器卡的 TI DSP 是医疗成像应用的理想选择,该 DSP 采用由德州仪器 (TI) 开发的高级 VelociTI™ 超长指令字 (VLIW) 架构。DSP 可用于对机架的旋转、工作台的移动(向上/向下和向里/向外)、机架的倾斜(便于获得不同角度的图像)和其它功能(例如 X 射线束的开启和关闭)进行准确控制。另一项重要的 DSP 控制功能就是 ECG 门控,它用于减少由心脏跳动引起的运动伪影。其中的数据采集与心脏跳动完全同步。用于与 PC 连接的千兆以太网收发器可实现高速全双工点对点数据传输。PCI Express™ PHY 用于将 PCI Express 媒体接入层 (MAC) 连接至 PCI Express 串行链路。

CT 扫描仪应用可能会要求高性能 DSP 和/或 FPGA 具有超高速瞬态响应,TI 的高性能非隔离式电源模块就非常适合于此类应用。如果希望实现高 PSRR、快速启动和低噪声,则低压降 (LDO) 线性稳压器最合适不过了。TI 的产品系列包括电压监控器、DC/DC 转换器、电源模块和 LDO,使用户能够非常灵活地配置可满足系统定序要求的电源解决方案。

推荐资源

医疗成像手册

医疗成像简介

应用手册和用户指南

应用手册 (1)

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HTM 9 KB 2010年 6月 8日 202

选择和解决方案指南

选择指南 (4)

标题 摘要 类型 大小 (KB) 日期 查看次数 下载最新英文版本
PDF 8.19 MB 2013年 5月 6日 0 下载最新的英文版本 (Rev.H)
PDF 9.09 MB 2013年 5月 2日 3561
PDF 5.18 MB 2010年 9月 7日 0 下载最新的英文版本 (Rev.H)
PDF 2.38 MB 2010年 6月 8日 721

工具和软件

名称 器件型号 公司 工具/软件类型
DDC264 评估模块 DDC264EVM Texas Instruments 评估模块和开发板
适用于 256 通道电流输入模数转换器的 DDC2256A 评估模块 DDC2256AEVM Texas Instruments 评估模块和开发板
用于 128 通道电流输入模数转换器的 DDC1128 评估模块 DDC1128EVM Texas Instruments 评估模块和开发板

产品公告和白皮书

白皮书 (6)

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PDF 1.86 MB 2011年 4月 5日 0 下载英文版本
PDF 1.71 MB 2011年 4月 5日 0 下载英文版本 (Rev.A)
PDF 333 KB 2010年 6月 8日 376
PDF 358 KB 2009年 3月 18日 47
PDF 115 KB 2008年 11月 3日 886
PDF 187 KB 2008年 10月 31日 330

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