一种CT装置的制作方法

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一种CT装置的制造方法

本发明涉及医疗设备技术领域,尤其涉及一种CT装置。



背景技术:

CT(Computed Tomography)是一种功能齐全的病情探测仪器,具有科技含量比较高的辅助检查技术,它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。现有CT产品的工作模式和工作流程都趋于相似,包括CT产品的扫描端部和存储模块。工作时前端扫描部分放射X射线对物体进行扫描得到数据,得到的数据存储到存储设备中后,马上进行预处理和校正这样的实时处理,再将处理后的数据传输给后端的数据处理系统,进行重建或其他工作。

由于现有CT产品的存储模块内嵌在CT扫描端的,存储模块固定无法取出,因此不可移动,影响了数据使用的灵活性,进而降低了CT产品使用的灵活性,使用不便,实用性差。此外,现有CT产品的存储模块同时存储且读出数据,且存储模块作为连接前端扫描部分和后端图像重建部分的桥梁或枢纽,前端扫描部分的扫描速度或质量与预处理校正和后端重建成像这几个步骤连续进行,这样为了满足后端数据不断流,可能会损失前端扫描部分所得数据的部分细节,影响了成像质量。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题,本发明提供一种方便实用,扫描数据利用率高,产品使用灵活性好,成像质量高的CT装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

本发明提供一种CT装置,包括前端扫描记录仪和与前端扫描记录仪连接的第一数据处理设备,所述第一数据处理设备用于对前端扫描记录仪扫描物体得到的数据进行实时处理,获得重建的CT图像,还包括至少一个移动存储装置,所述移动存储装置以热插拔的方式通过接口可拆卸地与前端扫描记录仪和/或第二数据处理设备连接;

所述移动存储装置用于自动存储与之相连的所述前端扫描记录仪扫描物体得到的全部数据,并用于自动将所存储的数据发送至与之相连的所述第二数据处理设备。

作为CT装置的一种优选方案,所述自动存储与之相连的所述前端扫描记录仪扫描物体得到的全部数据包括由前端扫描记录仪发送存储数据指令给移动存储装置。

作为CT装置的一种优选方案,所述自动存储与之相连的所述前端扫描记录仪扫描物体得到的全部数据包括所述移动存储装置发送存储数据指令给前端扫描记录仪。

作为CT装置的一种优选方案,所述第二数据处理设备用于处理数据、对数据进行校正和重建CT图像。

作为CT装置的一种优选方案,所述移动存储装置为固态硬盘。

作为CT装置的一种优选方案,所述移动存储装置包括第一接口,所述前端扫描记录仪包括第二接口,所述移动存储装置通过第一接口和第二接口与前端扫描记录仪连接。

作为CT装置的一种优选方案,所述第一接口与第二接口为总线接口、SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、NGFF接口、CFast接口、M.2接口和U.2接口中的一种;

其中所述总线接口包括ISA接口、EISA接口、PCI接口和PCI-E接口;

当所述第一接口和第二接口不同时,所述移动存储装置通过转换装置与前端扫描记录仪连接。

作为CT装置的一种优选方案,所述移动存储装置包括个性化配置接口,所述移动存储装置通过个性化配置接口与第二数据处理设备连接。

作为CT装置的一种优选方案,所述第二数据处理设备为数据处理计算机。

作为CT装置的一种优选方案,所述数据为空间标签、时间标签、能量信息和/或扫描参数信息。

(三)有益效果

本发明的有益效果是:

本发明在原有的CT前端扫描记录仪的结构基础上增加一移动存储装置,该移动存储装置以热插拔的方式通过接口可拆卸地连接在前端扫描记录仪和/或第二数据处理设备上,这样,本发明CT装置的前端扫描仪得到的扫描数据一方面按照传统CT产品的存储方式一样进行扫描、处理及重建等过程,另一方面全部数据能够存储到移动存储装置中,并可传输给第二数据处理设备进行处理或利用,即扫描数据在两个方面同时被利用,不仅方便实用,提高了CT产品扫描数据的利用率和成像质量,而且增加了CT产品使用的灵活性,通用性强。

附图说明

图1是本发明优选实施例中转换装置的正视图;

图2是本发明优选实施例中转换装置的侧视图;

图3是本发明优选实施例中转换装置与固态硬盘的装配结构示意图;

图4是本发明优选实施例中CT装置的工作流程图;

图5是本发明优选实施例中移动存储装置的工作流程图。

图中:

1、固态硬盘;2、转换装置。

具体实施方式

为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。

优选实施例

本实施例提出了一种优选的CT装置,该CT装置包括前端扫描记录仪、与前端扫描记录仪连接的第一数据处理设备和至少一个移动存储装置。前端扫描仪能够放射X射线对物体进行扫描,得到空间标签、时间标签、能量信息和/或扫描参数信息等数据,同时将得到的上述数据存储到自身的存储模块中后,马上进行预处理和校正的实时处理,再将处理后的数据传输给后端的第一数据处理设备,进行图像重建或其他工作。移动存储装置以热插拔的方式通过接口可拆卸地连接在前端扫描记录仪和/或第二数据处理设备上。移动存储装置能够将前端扫描部扫描物体得到的全部数据进行存储,并可传输给第二数据处理设备进行数据处理、校正和重建CT图像,即扫描数据在两个方面同时被利用,不仅方便实用,提高了CT产品扫描数据的利用率和成像质量,而且增加了CT产品使用的灵活性,通用性强。

具体的,前端扫描记录仪包括控制装置、机架外壳、前端扫描部、存储模块和数据传送装置。存储模块内嵌在前端扫描部,用来存储前端扫描部扫描物体后得到的数据。前端扫描部包括CT扫描主机架、高压放线球管、探测器和数据传送装置。机架外壳设置在CT扫描主机架的外围,作为CT扫描主机架的外衣,具备射线防护功能,同时防止外部灰尘进入CT扫描主机架。CT扫描主机架、高压放线球管、探测器与传统CT扫描记录仪中各部件的结构相同,功能基本一致。例如,CT扫描主机架的主要功能是一端承载X线球管及其发生器和冷却设备,另一端承载平板检测器,同时预留出连接这些电器设备的电源线缆、控制线缆和信号线缆的通道位置和孔径。旋转机架的中空孔径和中空深度需要满足待检测部位进出扫描的需要。高压放线球管位于CT扫描主机架内在扫描时产生X射线。探测器用于接收高压放线球管产生的X射线的获得检测信号。数据传送装置将检测信号(包括:空间标签、时间标签、能量信息和/或扫描参数信息等)发送给存储模块进行存储,并实时发送给第一数据处理设备进行处理及CT图像重建等工作。数据传送装置可以为无线发射器,也可以是移动硬盘、光盘等存储介质。控制装置分别连接高压放线球管、探测器和数据传送装置。控制装置能够控制高压放线球管产生X射线,能够控制探测器接收X射线,以及控制数据传送装置将探测器接收的信号发送至第一数据处理设备。

本发明的移动存储装置需要满足高速存储性能,保证存储过程中不丢失数据。其次该移动存储装置在存储时做到只负责存储,不进行读出,这样不会影响存储数据的完整性。最后该移动存储装置设计成为可以取出,是可移动式的,可以在其他平台或仪器上进行数据处理,大大增加数据使用的灵活性,并且该移动存储装置具有通用接口,可以方便地在外部的第二数据处理设备之间传输数据。总之,移动存储装置需要满足存储快速,接口通用,可拆卸这三个条件。

在本实施例中,移动存储装置配置有第一接口和个性化配置接口,前端扫描记录仪配置有第二接口,移动存储装置通过第一接口和第二接口与前端扫描记录仪连接,能够自动存储前端扫描仪扫描物体得到的全部数据。在这里,自动存储前端扫描仪扫描物体得到的全部数据可以是由前端扫描记录仪发送存储数据指令给移动存储装置;还可以是移动存储装置发送存储数据指令给前端扫描记录仪。移动存储装置通过个性化配置接口与外部的第二数据处理设备连接,能够自动将所存储的数据发送至第二数据处理设备。在此,第二数据处理设备会发送处理数据指令给移动存储装置。

当第一接口和第二接口选用不同类型的接口时,移动存储装置可通过转换装置2与前端扫描记录仪连接,实现传输速率的转换,可转接不同的通信设备,延长不同通信设备之间的信号传输距离。

在本实施例中,移动存储装置可选择借助自身或外部读取设备(如读取并处理图像数据的计算机)上具有的上述第一接口的软盘、光盘、固态硬盘、内存、DVD等设备。

进一步的,如图1至图3所示,固态硬盘1拔下装配到转换装置2上以满足不同设备对接口的要求。将市面上现有的M.2转USB接口和M.2转SATA接口整合到一起,该转换装置2的一面插口是转USB接口,另一面插口是转SATA接口,其中SATA接口是可以和其他接口相兼容的,这样固态硬盘就可满足大多数设备的接口要求,还可以根据要求扩展其他接口。

第一接口选用总线接口、SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、NGFF接口、CFast接口、M.2接口和U.2接口中的一种。

其中,总线接口中的标准接口有ISA、EISA、PCI、PCI-E接口,目前ISA接口的最大传输速度为16MB/s。ESIA接口的最大速度为33MB/s。PCI接口的最大速度为132MB/s-264MB/s。而PCI-E接口的传输速度最少可达500MB/s,还可以达到更高,故总线接口优选PCI-E接口。

SATA-3接口即SATA-2接口的升级版,其最重要的区别在于传输速度,SATA-2接口的最高传输速度为300MB/s,SATA-3接口的最高传输速的为600MB/s,即速度能达到SATA-2接口的二倍,再有就是三代接口兼容二代的接口,根据本发明的要求相对于SATA-2接口来说,选SATA-3接口较好。

SAS接口技术可以向下兼容SATA接口,两者接口相似,可以使用类似的电缆,并且SAS接口的性能要优于SATA接口,最初的SAS接口标准提供了300MB/s或者3Gb/second的数据传输速度,SAS接口最高能够达1200MB/s的速度,这是SATA接口所不能达到的。但相对于SAS接口,SATA接口的价格低廉的多,不过为了取SAS接口传输速度快的特性,可以舍去价格的略势选择SAS接口。

SAS接口与PCI-E接口相比较,PCI-E接口速度如下:1lane-x1:500MB/s;4lane-x4:2GB/s(2000MB/s);8lane-x8:4GB/s(4000MB/s);16lane-x16:8GB/s(8000MB/s)。可见在传输速度上,PCI-E接口要大大快于SAS接口,从这一项来考虑,PCI-E接口是更好的选择。

PCI-E接口的固态硬盘1是早于SATA接口的固态硬盘1。根据接口不同,分为PCI-E x4和PCI-E x8。x4的传输速率和目前SATA-3的传输速率差不多,可以到达500MB/s而X8的高端固态硬盘1,其传输速率可以达到2.6GB/s,这是目前SATA接口无法达到的,PCI-E接口的体积其实更大,更大的体积,可以使得容量可以达到3T以上,这也是目前SATA接口SSD无法达到的。那么同样容量的固态硬盘1,SATA接口相对PCI-E接口的优点是,PCI-E接口容量大,最小容量也是120G,而SATA接口虽然价格实惠,但是相对容量小。综上可知,无论传输速度还是容量,PCI-E接口都更有优势。

M.2接口、U.2接口和mSATA接口都是为较小型设备设计的,M.2接口能够同时支持PCI-E通道以及SATA,其中前者在提高速度方面更轻松一些,理论带宽10Gbps,可以说它也突破了SATA接口理论传输瓶颈。如今的M.2接口全面转向PCI-E 3.0x4通道,理论带宽达到了32Gbps,相比以往水准提升了很多,这也让SSD性能潜力大幅提升。另外,该接口固态硬盘1还支持NVMe标准,和现在的AHCI比较起来,通过新的NVMe标准接入的SSD,在性能提升方面非常明显。因其性能较好,性价比比较高,现在的大多固态硬盘1采用此接口。U.2接口别称SFF-8639,是由固态硬盘形态工作组织(SSD Form Factor Work Group)推出的接口规范。U.2不但能支持SATA-Express规范,还能兼容SAS、SATA等规范。因此大家可以把它当做是四通道版本的SATA-Express接口,它的理论带宽已经达到了32Gbps,与M.2接口毫无差别。不过虽然U.2接口未来潜力很大,但尚需进一步成熟。

mSATA接口的传输速度等其他性能与SATA相近,CFast接口相对性能较差。

综合以上:从接口速度上:PCI-E>M.2(走PCIe总线)>或=SATA-Express>SATA3.0>或=M.2(走SATA总线)>SATA2.0。

M.2接口与单纯PCI-E接口各具特点,M.2接口的固态硬盘1是当前主流,并且价格合理性能出色,单纯PCI-E接口的固态硬盘1可以有更快的速度,传输速度上PCI-E接口可以达到更高。值得注意的是他们之间的接口是可以互相兼容的,这使得两种接口的转换十分方便。

综合前述所有内容,通过对比得出,如果能满足速度要求,目前选择M.2(转PCI-E通道)接口的固态硬盘1对于本发明更为合适。M.2接口的固态硬盘1需要主机上有PCI-E接口与其对应,故CT前端的接口优选应选择PCI-E接口,并且当M.2接口的传输速度和性能满足不了要求时,还可以直接选用速度更快的PCI-E接口的固态硬盘1用来存储数据,不需要因为固态硬盘1的变化而增加转换装置,十分方便。

前端扫描记录仪的第二接口也需满足存储速度快,通用性好,可拆卸这三个要求,为了更好的满足通用性,第二接口可以有两个或多个,第二接口选用存储速度快,适应大量数据快速存储这一要求的接口。

前端扫描记录仪的第二接口有串行接口,并行接口和总线接口。具体如下:

SATA是串口硬盘的简称,意思就是数据传输时候是串行通讯,pata是并口硬盘的简称,意思就是数据传输时候是并行通讯,现在sata慢慢取代pata成为主流,它的优势主要在于干扰小,可以提升数据传送速度,而且安装简单。

总线接口中的标准接口有ISA、EISA、PCI、PCI-E接口,目前ISA接口的最大传输速度为16MB/s。ESIA接口的最大速度为33MB/s。PCI接口的最大速度为132MB/s-264MB/s。而PCI-E接口的传输速度最少可达500MB/s,还可以达到更高,故总线接口优选PCI-E接口。

串行接口与总线接口PCI-E都为当前主流的接口,性能或者价格都比较好,并且都满足本发明所需要的,存储快速,可通用,可插拔这三个特点,但PCI-E接口的速度更快,其最大速度是串行接口所不能达到的,所以在其他因素都能满足的情况下,考虑PCI-E接口突出的速度因素,第二接口选用PCI-E接口更好。

在本实施例中,移动存储装置的个性化配置接口可以作为开放接口,满足用户上传自定义算法,在统一接口标准下,不同开发者上传的不同算法,可以实现共享使用,可使第二数据处理设备更加有效准确的重建CT图像。

个性化配置接口可以选择通用接口。通用接口要满足的要求就是达到通用的目的,在大多数设备上能够使用。合适的通用接口包括:USB接口,SAS接口,SATA-3接口,mSATA接口。

USB接口最为通用,当前各种设备都支持该接口,其插拔十分方便,不用拆开机箱在设备外部就有接口,并且现在的USB3.0技术的读写速度也比较快,如果利用其通用性来负责读出数据,速度是可以满足要求的。

SAS接口、SATA-3接口、mSATA接口这三个接口是可以相互兼容的,其接口很类似,其中,SAS接口价格极高,性价比较差,mSATA接口的性能相对SATA-3接口较低,综合来讲这三个接口选择一个即可,SATA-3接口比较合适。

在通用接口的选择上,选择USB接口与SATA-3接口可以满足大部分设备的要求。

在本实施例中,优选的,第二数据处理设备为数据处理计算机,数据处理计算机能够处理各种不同的CT数据、对数据进行校正和重建CT图像,通用性强。

在本实施例中,图4给出了一种优选的CT装置的工作流程,具体为:接口初始化,前端扫描记录仪向移动存储装置发送扫描物体得到的扫描数据命令时,移动存储装置接收命令,若移动存储装置成功接收命令,当需要存储扫描数据时,移动存储装置接收并存储全部的扫描数据,当需要发送扫描数据时,移动存储装置向第二数据处理设备发送数据;否则前端扫描记录仪重新向移动存储装置发送扫描数据命令,直至存储或发送数据完成。

当然,还存在另一种优选的CT装置的工作流程,具体为:接口初始化,移动存储装置向前端扫描记录仪发送存储扫描数据命令时接收命令,扫描记录仪接收命令,若扫描记录仪成功接收命令,当需要存储扫描数据时,移动存储装置接收并存储全部的扫描数据,当需要发送扫描数据时,移动存储装置向第二数据处理设备发送数据;否则移动存储装置重新向前端扫描记录仪发送扫描数据命令,直至存储或发送数据完成。

在本实施例中,图5给出了移动存储装置的工作流程,具体为:首先依次进行接口识别、硬盘初始化、接口初始化和使能接口通信,移动存储装置接收前端扫描记录仪发送的扫描物体得到的扫描数据命令,若移动存储装置接收扫描数据命令确认正确,则发送命令正确确认包并进行存储或向第二数处理设备发送数据;若移动存储装置接收扫描数据命令确认不正确,则发送命令出错确认包并重新接收扫描数据命令。当移动存储装置存储数据时,首先接收数据,写入数据;当移动存储装置发送数据时,首先使能硬盘端口,之后读取数据,发送数据。

综上所述,本发明的CT装置是在原有CT前端扫描仪的前端扫描部开设一个存储总线接口,该总线接口连接本发明的移动存储装置,一方面,CT前端扫描部扫描得到的数据即时的存在该移动存储装置中,该移动存储装置可以移动插拔并具有通用性,另一方面,扫描得到的数据也可通过传统的存储模块在扫描得到数据后进行实时的处理。也就是说,本发明在原有的CT存储模式的基础上增加一个移动存储装置,使得CT产品扫描得到的数据一方面和现有的传统存储方式一样被利用,另一方面所得数据还可以移动拿到其他设备上进行后端处理、校正和重建CT图像,实用性强,大大提高了扫描数据利用率,提升了CT产品的使用灵活性,提高了成像质量,通用性强。

需要理解的是,以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点,其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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