[發(fā)明專利]時鐘同步控制方法和系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層掃描儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310706813.8
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103634094A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 豐寶桐;王培林;孫蕓華;周魏;魏龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;A61B6/03
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核醫(yī)學成像領(lǐng)域，特別是涉及一種時鐘同步控制方法和系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層掃描儀。

背景技術(shù)

正電子發(fā)射斷層掃描儀（Positron?Emission?Tomography,簡稱PET）的主要工作目的是顯像，確定發(fā)射正電子核素所在的位置，從而得出示蹤劑藥物在體內(nèi)的分布，達到對腫瘤等疾病進行診斷的目的。一般而言，整個PET設(shè)備可以分為探測器子系統(tǒng)、電子學子系統(tǒng)和圖像重建子系統(tǒng)三部分。其中探測器系統(tǒng)主要是探測正負電子湮沒所產(chǎn)生的γ光子，并通過光電倍增管（Photo?Multiplier?Tube,簡稱PMT）將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，然后通過前端電子學完成信號的前置放大和定時信號的成形；電子學系統(tǒng)（不包含前端電子學）主要是將前端探測器給出的這些模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進行數(shù)字積分，符合判選等處理，并將經(jīng)符合判選挑選出的有用的事例數(shù)據(jù)（Event?Data）傳給計算機端；計算機端上安裝的圖像重建子系統(tǒng)（如圖像重建軟件），主要是將接收到的事例數(shù)據(jù)按照一定的重建算法變成可視化的圖像，供醫(yī)生進行診斷、分析、研究。

PET中的電子學系統(tǒng)是一個多板卡協(xié)同工作的復雜系統(tǒng)。以中國科學院高能物理研究所研制的人體PET樣機為例，其電子學系統(tǒng)包含32塊連續(xù)采樣板和1塊符合處理板和1塊全局時鐘板。全局時鐘板的功能是給各個連續(xù)采樣板以及符合處理板提供統(tǒng)一時鐘，以保證各板卡工作具有良好的同步性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種人體PET樣機電子學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示的系統(tǒng)中，連續(xù)采樣板采樣事例數(shù)據(jù)，全局時鐘板為符合處理板和各連續(xù)采樣板提供同步時鐘。其中，全局時鐘板可選用一款高精度時鐘芯片產(chǎn)生源時鐘，并采用合適的時鐘扇出芯片將源時鐘進行一級扇出，可以得到多路同源的時鐘信號，全局時鐘板這些扇出的同源時鐘分別提供給系統(tǒng)中的各個連續(xù)采樣板和符合處理板使用，從而保證了整個電子學系統(tǒng)的同步性。但是，該現(xiàn)有技術(shù)需要為PET電子學系統(tǒng)設(shè)計獨立的全局時鐘板，由此增加了系統(tǒng)成本和復雜度，而且全局時鐘板與其他各板卡之間采用普通的雙絞線連接，傳輸距離有所限制，增加了系統(tǒng)布線難度。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發(fā)明提供一種時鐘同步控制方法和系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層掃描儀，用以實現(xiàn)系統(tǒng)各板的時鐘同步，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

一方面，本發(fā)明提供了一種時鐘同步控制系統(tǒng)，包括：符合處理板和分別與所述符合處理板連接的多塊連續(xù)采樣板；

所述符合處理板，用于將本地晶振作為源時鐘多路扇出，將扇出的多路時鐘數(shù)據(jù)對應發(fā)送給各塊連續(xù)采樣板，接收并符合判選各塊連續(xù)采樣板發(fā)送的事例數(shù)據(jù)；

各塊連續(xù)采樣板，分別用于對應接收所述符合處理板發(fā)送的多路時鐘數(shù)據(jù)，根據(jù)各自接收到的時鐘數(shù)據(jù)恢復所述源時鐘，將恢復得到的時鐘作為主工作時鐘采樣事例數(shù)據(jù)，并將各自采樣到的事例數(shù)據(jù)發(fā)送給所述符合處理板。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種正電子發(fā)射斷層掃描儀，包括探測器子系統(tǒng)、電子學子系統(tǒng)和圖像重建子系統(tǒng)，所述電子學子系統(tǒng)包括有上述時鐘同步控制系統(tǒng)。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種時鐘同步控制方法，基于上述時鐘同步控制系統(tǒng)實現(xiàn)，包括：

符合處理板將本地晶振作為源時鐘多路扇出，將扇出的多路時鐘數(shù)據(jù)對應發(fā)送給各塊連續(xù)采樣板；

各塊連續(xù)采樣板分別對應接收所述符合處理板發(fā)送的多路時鐘數(shù)據(jù)，根據(jù)各自接收到的時鐘數(shù)據(jù)恢復所述源時鐘，將恢復得到的時鐘作為主工作時鐘采樣事例數(shù)據(jù)；

各塊連續(xù)采樣板將各自采樣到的事例數(shù)據(jù)發(fā)送給所述符合處理板；

符合處理板接收并符合判選各塊連續(xù)采樣板發(fā)送的事例數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，時鐘同步控制系統(tǒng)和控制方法在連續(xù)采樣板和符合處理板之間實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)不再需要單獨設(shè)置全局時鐘板，符合處理板不光完成對事例數(shù)據(jù)進行符合判選處理，還實現(xiàn)各連續(xù)采樣板的全局時鐘分發(fā)，實現(xiàn)了“一板兩用”，精簡了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該時鐘同步控制系統(tǒng)和控制方法可應用但不限于正電子發(fā)射斷層掃描儀中的電子學系統(tǒng)。

附圖說明